自動車用ターボチャージャー向け高耐熱性ボールベアリングユニット

急速な需要の拡大が見込まれる
ターボチャージャー

旧来、ターボチャージャー（過給機）は自動車の速度・最高出力を高めるため、 1980年代を全盛に多くのレーシングカーやスポーツカーに搭載されていました。当時は燃費とのトレードオフの関係にあったターボチャージャーですが、近年では環境規制対応で小型化するエンジンの出力不足を補うための出力補助装置として最注目され、その活躍の場を一般自動車やエコカーへと広げています。

エンジンのシリンダーから放出された排ガスの圧力を利用してタービンと同軸上のコンプレッサーを回転させます。自動車が吸入した空気はコンプレッサーで圧縮されてシリンダーに送り込まれ、空気の吸気量が増加、燃焼効率が向上する仕組みです。効率良く圧縮空気をエンジンに送りこむために重要な役割を担うタービンとコンプレッサー。2008年、ミネベアミツミではその回転効率に直結するタービン主軸用の新型ベアリングの開発に着手しました。

タービン主軸用のベアリングは、800℃を超す超高温の排気ガスを動力源とするタービンに使用され、常にオイルに浸され続けながら、20万回転を超える超高速回転に耐えなければなりません。そのため、これまで一般自動車に搭載されるターボチャージャーの多くは過酷な環境に強いオイル潤滑ベアリングが採用されてきました。ただし、オイル潤滑ベアリングはその構造上、加減速時の摩擦抵抗が大きく、速度追従性がボールベアリングに比して劣る（特に低温でのエンジン始動時）ため、アクセルを踏み込んでからターボチャージャーによる吸気圧の上昇までにタイムラグが生じ、加速の鈍さを感じたドライバーは必要以上にアクセルを踏み込んでしまい、燃費効率の低下を招いていました。実際の市街地走行では、頻繁に加減速が繰り返されるため実用上の燃費に影響を与えています。

これらの問題を解決するため、新型ボールベアリングには、エンジンユニットのダウンサイジングに伴う小型化や、高い耐久性・耐熱性、そして低トルク性といった、主に4つの改善が求められていました。さらに、一般自動車やエコカーに幅広く採用されるためには、量産性の実現は必須。創業以来、ベアリング生産技術を磨き続けてきたミネベアミツミの挑戦が始まりました。