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暮らしに社会にNSK

あらゆる産業で、毎日の暮らしで。大きなものから、小さなものまで。NSKは、世界中で動き続けています。

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製品づくり自動車事業

1台の自動車にはエンジンの補機類、変速機などに100~150個のベアリング(軸受)が使われています。NSKの自動車軸受は、摩擦損失の低減、小型・軽量化、電動化への対応などで、自動車の効率向上に貢献しています。NSKの電動パワーステアリング(EPS)は、自動車の重要な「曲がる」機能を担い、燃費向上や思い通りの操舵を可能にしています。 NSKは車両全体を見据えて、効率や安全性、利便性の向上につながる、自動運転や高度な運動制御に貢献する製品の開発を進めています。

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その他の製品

ベアリングだけじゃない。NSKの幅広い製品。

ベアリングだけじゃない。
NSKの幅広い製品。

NSKでは、産業機械事業として「産業機械軸受」と「精機製品」、自動車事業として「自動車軸受」と「自動車部品」の大きく4つの製品群があります。これらにはベアリング(軸受)だけでなく、さまざまな製品が含まれています。中でも、「ボールねじ」は世界シェアNo.1、「電動パワーステアリング(EPS)」は世界シェアNo.2です。

自動車事業

自動車軸受

ハブユニット軸受
自動車の車輪の回転を支えるのがハブユニット軸受です。ブレーキングの安全性を高めるABS(アンチロックブレーキングシステム)の普及にともない、解析技術を駆使し、小型・軽量でユニット化されたABSセンサ内蔵ハブユニット軸受を開発・提供しています。

環状パッシブセンサ内蔵ハブユニット軸受

列間センサ内蔵ハブユニット軸受
その他自動車用軸受
どんな自動車でも、クルマ1台につき100~150個以上のベアリングが使われています。車輪用のハブユニット軸受はもとより、エンジン、エアコン、トランスミッションなど、さまざまな箇所にNSKのベアリングが使われています。

オルタネータ用軸受

外輪スプライン付き高耐久複列軸受

自動車軸受

電動パワーステアリング(EPS)

自動車ステアリングのサポートに、油圧ではなく電動モータを利用するEPS。油圧から電動にすることで、クリーンかつ省燃費を実現できるため、近年のCO2削減推進にともない、ニーズが大幅に増加しています。

コラムタイプ電動パワーステアリング

ピニオンタイプ電動パワーステアリング
ステアリングコラム
ハンドルを支える軸の部分がステアリングコラムです。衝突時などに、ドライバーの胸に衝撃を与えないよう、NSK独自の技術で高い衝撃吸収性を実現。ドライビングの安全性向上に大きく貢献しています。

首振りチルト・テレスコピックステアリングコラム

トラック用チルト・テレスコピックステアリングコラム

製品づくり産業機械事業

掃除機や洗濯機などの身近な家電製品から工作機械、新幹線、飛行機、建設機械、鉄鋼設備などの大規模な産業機械に至る幅広い産業において、NSKは20万種類を超えるベアリングで人々の暮らしを支えています。また、ボールねじやNSKリニアガイド™などの精機製品は、工作機械、半導体・液晶関連設備、産業用ロボットなどの高度なモノづくりを支えており、ベアリングとの相乗効果を活かした、高度なソリューションの提案を行っています。今後は、IoTを活用した状態監視システムによる機械の信頼性向上や予防保全などによる付加価値の創造を進めていきます。

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研究開発最前線

バイオテクノロジーの発展に貢献。

5年、10年後を見越した先行開発に取り組む、NSKの新領域商品開発センター。
最近では、マイクロメートル(μm)~ナノメートル(nm)*レベルの微細な物質を操作するマニピュレーションシステムを、公益財団法人実験動物中央研究所と共同開発し、実験動物の卵細胞の顕微授精に成功しました。

*マイクロメートル=100万分の1メートル
ナノメートル=10億分の1メートル

電動ブレーキシステム用ボールねじ

自動車のブレーキシステムは、緊急自動ブレーキの搭載義務化の動きを背景に、ハイブリッド車や電気自動車だけではなくガソリンやディーゼル車においても、ブースタ(踏力倍加)機能の部位での電動化が急速に進んでいくと予想されています。電動ブレーキブースタのいくつかのタイプの中で、最も有望視されているのが、応答性や制御性に優れるボールねじタイプです。NSKは、これまで精密ボールねじで培った技術もベースに、軸受と一体化した仕様を開発するなどして、量産案件の受注を拡げています。

変速機付きホイールハブモータ

ホイールハブモータは電動車両の駆動輪を自由に配置できるため、ハイブリッド車(HEV)、電動自動車(EV)、燃料電池車(FCV)など自動車の駆動形式の多様化に適した駆動装置です。環境性能、安全性能、快適性能の面からも期待が高く、次世代の駆動装置として注目されています。NSKは2つの小さなモータと変速機を組み合わせて小型化する技術を開発し、世界で初めて実証実験を実施しました。今後、試作と評価で得た知見に基づき、構成部品の商品化を目指します。

その他の製品

ベアリングだけじゃない。NSKの幅広い製品。

ベアリングだけじゃない。
NSKの幅広い製品。

NSKでは、産業機械事業として「産業機械軸受」と「精機製品」、自動車事業として「自動車軸受」と「自動車部品」の大きく4つの製品群があります。これらにはベアリング(軸受)だけでなく、さまざまな製品が含まれています。中でも、「ボールねじ」は世界シェアNo.1、「電動パワーステアリング(EPS)」は世界シェアNo.2です。

産業機械事業

産業機械軸受

ベアリング(軸受)

回転するモノを支え、その摩擦を制御し、エネルギーをスムーズに伝えるベアリング。NSKのベアリングは、直径2mmのものから、直径6m・重さ15トンを超えるものまで20万種以上。自動車や鉄道などの大型機械から、パソコンや家電など身のまわりのものまで、幅広い分野に製品を提供しています。

*出典 日経産業新聞


高機能複列円筒ころ軸受
高剛性ロバストTBシリーズ

自動調心ころ軸受 TLシリーズ

精機製品

ボールねじ

機械の回転運動を、直線運動へと変換させるボールねじ。 工作機械、射出成形機などから、半導体、液晶生産装置や真空など特殊環境向けにも展開するNSKのボールねじは、世界中のさまざまな企業で利用され、世界シェアNo.1となっています。

高速工作機械用ボールねじ HMDシリーズ

高負荷駆動用ボールねじ HTF-SRCシリーズ
NSKリニアガイド™
NSKリニアガイドとは、機械のスムーズな直線運動を支える部品。解析技術を駆使した設計で、一般産業機器から医療用機器など、重たいものや精密な動作が必要な機械にも、幅広く活用されています。

標準NSKリニアガイド NH/NSシリーズ

NSKリニアガイド ハイアキュラシーシリーズ
メガトルクモータ™

半導体などの生産機械に組み込まれるメガトルクモータは、製品を搬送する装置を動かします。精密さと速さが必要な製品の位置決めに優れた性能を発揮。高品質なモノづくりの生産性向上に貢献しており、世界シェアNo.1となっています。

薄型大トルクメガトルクモータ PNシリーズ

薄型メガトルクモータ

4つのコアテクノロジーが生み出す新たな可能性。

4つのコアテクノロジー

NSKは1916年の創業以来、新技術の追求と品質向上に力を注いできました。軸受や自動車部品、精機製品のリーディングカンパニーへと成長したNSKの技術基盤となっているのが、「トライボロジー」、「材料技術」、「解析技術」、「メカトロ技術」からなる4つのコアテクノロジーです。

トライボロジー

運動しながら接している物質の表面(摺動面)で起こる、摩擦・摩耗を制御する技術です。機械の回転運動や往復運動をサポートする軸受の要となる技術であり、この原理は古代メソポタミアの「巨石の下に丸太を敷いて軽い労力で運ぶ方法」に由来しています。

材料技術

製品の性能を左右する技術として材料が重要な鍵となります。材料組成や熱処理条件を最適化した金属材料や高分子材料、セラミックスを活用する技術を確立することで、製品の耐久性・信頼性・機能向上に大きく貢献しています。

解析技術

コンピュータ・シミュレーションにより、軸受の性能をバーチャルに試験、評価します。高度な解析技術を駆使することによって、実物での試験が難しい極限状況での性能評価が可能となり、軸受の最適設計や製品開発のスピードアップを実現しています。

メカトロ技術

製品開発と生産現場で培ったメカニクス技術とともに、モータ・センサ、回路およびこれらを統合する制御技術を組み合わせたメカトロ技術は、NSK製品に動きを与え、新たな機能・性能を創出し、信頼性向上へ貢献しています。

産業機械軸受

もっとも完全な球体

ベアリング(軸受)の内部に埋め込まれた「転動体」。転動体はベアリングをスムーズに回転させるために必要不可欠な部品です。地球上に存在する球体の中で、最も完全な球、「真球」に近い物体と言われています。

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もっとも完全に近い球体 ベアリング内部のボール「転動体」

もっとも完全に近い球体
ベアリング内部のボール「転動体」

誤差8ナノメートルの世界。

NSKが提供するベアリング(軸受)は、世界最小クラス、外径2ミリの超極小径サイズから、外径6メートル、重さ15トンの超大形のサイズまで、膨大な種類が存在します。そのうち、「玉軸受」と呼ばれるベアリングの内部には、ベアリングの回転を支えるボール=「転動体」が埋め込まれています。
この「転動体」は、地球上に存在する球体の中で、もっとも完全な球、「真球」に近いといわれています。
例えば、超精密ベアリングの場合、転動体の直径はどこを測定しても誤差50ナノメートルという真球度で、表面の凹凸の高低差は8ナノメートル以下となっています(1ナノメートルは1mmの100万分の1)。
8ナノメートルとは、直径10mmの転動体を地球の大きさに拡大したと仮定すると、凹凸の高低差が11メートルという滑らかさ。
こうした高精度のベアリングが、スムーズに回ることで機械のエネルギー損失を減らし、ヒトと地球のために環境を保全することでNSKの躍進を支えているのです。

進化するベアリング

自動車のタイヤの回転を支える「ハブユニット軸受」は、さまざまな技術の粋を集めてつくられています。

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4つのコアテクノロジーで進化する「ハブユニット軸受」

4つのコアテクノロジーで進化する
「ハブユニット軸受」

「ハブユニット軸受」とは

自動車が走るとき、タイヤは高速で回転しますが、それを支えるベアリング(軸受)が、「ハブユニット軸受」です。
車体の重量、タイヤの回転、エンジンからの動力、これらのすべてを支える、自動車にとって最も重要な部品の一つです。

水に強い油で、1.7倍の寿命を実現

ハブユニット軸受の内部では、グリースと呼ばれる潤滑剤が極めて薄い油膜をつくることで、金属同士の摩擦や摩耗を減らしています。しかし、水が浸入し、グリースと混ざってしまうと、油膜が形成されにくくなり、摩耗や亀裂を引き起こしてしまいます。
この解決のためにNSKが開発したのが「耐水グリース」。もし水が浸入しても、水を大きな粒として包み込むことで、油膜切れを起こしにくくし、さらに被膜を作ることで、水が直接金属に触れないようにしました。これにより、従来の1.7倍の寿命延長を実現しました。
これはコアテクノロジーのうち、「トライボロジー」の研究に基づく成果です。

“いつまでも”水や泥を寄せ付けない

ハブユニット軸受は、タイヤの中心にあり、路面に近い位置にあるため、直接泥や水がかかります。もし、ハブユニット軸受の中に汚れが入ってしまうと、タイヤの回転を妨げ、自動車の推進力は大幅に落ちてしまいます。
従来から「シール」と呼ばれる部品を使い、ハブユニット軸受のすきまに汚れが入るのを防いできました。しかし、シールの一部にはゴムが使用されており、長期間の使用によってその部分が徐々に摩耗して、結果的に汚れが入りやすくなってしまうことがありました。
そこでNSKが開発したのが「高密封シール」です。「ひさし」と呼ばれるシールと一体化したカバーを設け、従来のものよりさらに汚れが入りにくくすることで、ゴム部分の摩耗を抑えることに成功。それにより、泥や水がある環境でも、高い耐久性を実現しました。これは、コアテクノロジーのひとつ、「解析技術」を駆使して開発された技術です。

鋼材の質のバラツキを解消する

ハブユニット軸受に使われる鋼材の中には、介在物と呼ばれる、極微細な不純物が含まれています。この介在物が多いと、ハブユニット軸受内部のボールが転がる部分(転動面)で、ボールの表面がはく離してしまう場合があります。日本製の鋼材の場合、介在物の量は極めて少なく、常に品質も安定していますが、日本以外の鋼材は、品質にバラツキがあり、時に介在物が多く含まれた鋼材が届くこともあります。そのためNSKでは、介在物の多い鋼材でも、製品の品質に影響を及ぼさない加工技術を開発しました。
鋼材を各部品へと加工する際、転動面にその鋼材の中で、最も介在物の少ない部分がくるように、加工条件を最適化し、常に安定した品質を確保できるようにしました。この技術の開発により、耐久性を維持したまま、世界各地で調達した鋼材での生産が可能となりました。
これは、コアテクノロジーのひとつ、「材料技術」を駆使して開発された技術です。

メカトロ技術の結晶

NSKの次の世代を担うメカトロ技術。この技術を用い、今も新たな分野への挑戦は続いています。そのうちの一つが「ナビゲーション機能付き障害物回避先導ロボット」です。

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ナビゲーション機能付き障害物回避先導ロボット
「ガイダンスロボット LIGHBOT™」

ナビゲーション機能付き
障害物回避先導ロボット
「ガイダンスロボット LIGHBOT™」

NSKとヒューマンアシストテクノロジー

近年、私たちの暮らしをより豊かにするための技術開発が重要視されています。その代表とも言えるロボット技術は、他分野(IT、自動化技術)などとの融合によって近年急速に発展し、私たちの生活にもさまざまな形で浸透しつつあります。
NSKは、これまでベアリング(軸受)やボールねじ、NSKリニアガイド™などの供給を通じてロボット技術に携わってきました。そして、このような機械要素部品での経験を通じ、ライフサイエンスに密着した同分野の発展にさらに踏み込んだ貢献ができないか、ということを模索する中での一つの試みとして、ヒューマンアシストロボットに取り組んできました。

ナビゲーション機能付き障害物回避先導ロボット

2007年、NSKがこれまで培った4つのコアテクノロジーの内、「メカトロ技術」のセンサ技術をより高度化することで、ロボットが自律して階段を認識、昇降することができる4脚ロボットを開発し、その後、障害物を認識して自律回避するロボット開発に注力。2013年には、ナビゲーション機能搭載の障害物回避先導ロボットを開発しました。従来開発していた「グリップを介して人の行きたい方向を察知し、進路上の障害物を認識して自律回避する」という機能に加え、行きたい場所を入力すると、目的地まで音声で案内する「ナビゲーション機能」を搭載。さらに2015年には、対象者を障がい者のみならず高齢者にも広げました。タッチパネルで 目的地を設定し、グリップに触れるだけでロボットが安全に目的地へ誘導します。

■ヒューマンインターフェイス

入力インターフェースはロボットの操作感に関わる重要な要素です。力覚センサにグリップを固定し、使用者がグリップを行きたい方向へ動かすと、グリップを通して力覚センサが荷重を検知し、その荷重情報によって、ロボットの進行方向、速度を指令します。従って、(1)直感的に操作が可能、(2)人の望む速度で案内を受けられる、(3)ロボットの通った場所を通るので安心、等のメリットがあります。

■光学式力覚センサ

NSKでは荷重、モーメントを測定できる力覚センサを開発しています。写真は2015国際ロボット展に出展した6軸力覚センサとセンサに固定しているグリップです。

■外界認識アルゴリズム

障害物回避先導ロボットは、それ自身が外界を認識する必要があります。この為、各種センサにより障害物情報を取得し、インターフェースからの指令(進行方向、速度)から使用者の行きたい方向を予測します。その軌道の先に障害物がある場合、衝突すると判断し、回避するように指令を修正します。

■ナビゲーション機能

ユーザーが事前に登録された場所の中からタッチパネルで行きたい場所を選ぶと、ロボットが地図情報や移動量から自己位置を推定し、障害物を検知しながら目的地まで案内します。また、音声で案内することも可能です。

NSKはこれからもヒューマンアシストを目指したロボットの開発を通じてこの分野における潜在的な課題を捉え、そこにNSKの持つ4つのコアテクノロジーを生かすことによって、ヒューマンアシストテクノロジーの発展に貢献していきます。

研究開発最前線
マニピュレーションシステムの開発

5年、10年後を見越した先行開発に取り組む、NSKの新領域商品開発センター。 最近では、マイクロメートル(μm)~ナノメートル(nm)*レベルの微細な物質を操作 するマニピュレーションシステムを、公益財団法人実験動物中央研究所と共同開発 し、実験動物の卵細胞の顕微授精に成功。顕微授精操作の多くを自動化したことで 操作者の肉体的負担を減らし、熟練者でなくとも操作が可能になりました。マニピュ レーションシステムは「2015年“超”モノづくり部品大賞」において『ものづくり生命 文明機構 理事長賞』を受賞しました。

*マイクロメートル=100万分の1メートル
ナノメートル=10億分の1メートル


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研究開発最前線

NSKと位置決め制御技術

細胞やDNAに代表されるバイオ分野の研究開発は近年急速に発展しており、半導体などの電子部品製造業界では微細化が進んでいます。このような分野では、マイクロ~ナノメートルという目に見えない小さなものを取り扱う必要があります。NSKではこれまで培ってきたベアリング、ボールねじ、NSKリニアガイド™の技術とメカトロ技術を融合した精密位置決め技術により、この分野の発展に貢献できないかということを模索する中でマニピュレーションシステムの開発に取り組んできました。マニピュレーションシステムは今後の発生生物学の進捗に貢献できる技術として高く評価され、「2015年“超”モノづくり部門大賞」の『ものづくり生命文明機構 理事長賞』を受賞しています。

マニピュレーションシステム

2008年、NSKのメカトロ技術を応用したマニピュレーションシステムを開発しました。マニピュレーションシステムは、細胞などの微小な試料を操作するツールを装着した三次元(XYZ)テーブルと顕微鏡から構成されており、さまざまな業界で幅広く使用されています。これまでマニピュレータを使用するためには巧みな操作技術が必要でしたが、容易に高精度操作が可能になりました。さらに2014年には、画像処理技術、位置決め制御技術を応用して自動化機能を加えて機能を高度化し、かつ小型化、高精度化、操作性などの性能向上を実現したマニピュレーションシステムを開発。公益財団法人実験動物中央研究所と共同研究によりマウス顕微受精操作などを実用化しました。また、北米のUL安全規格に適合させ、2015年2月から米国での販売を開始。今後はバイオ分野以外に微細な作業を行う産業機械、電子部品分野での応用展開が期待されます。

高精度位置決め動作

NSKのボールねじ、リニアガイド、軸受によって高精度な位置決め動作を可能としたうえで、さらに微細な動作を実現するために、独自に開発した「ナノポジショナー」をマニピュレーションシステムに適用。これにより、ナノメートルレベルの位置決め動作を実現したことで、細胞に穴を開ける際に低ダメージでの操作を可能としています。

画像処理機能

マニピュレーションシステムは顕微鏡に装着して使用します。顕微鏡にはカメラが装着されており、使用者はカメラ画像を見ながら操作を行います。このカメラ画像を観察用途のみではなく、画像処理へ応用しています。マニピュレータは操作するエリア全体を把握しながら顕微鏡視野内という微小な領域で操作しなければなりません。画像処理を使用することで、次に操作する細胞を検出しやすく、しかも操作場所へ自動で位置決めする機能を有しているため、操作者の労力を軽減するメリットがあります。

自動化機能

マニピュレーションシステムは微小な領域を操作する機器ですが、操作する場所は広範囲の中の微小な一部分であり、複数の微小領域を往来する作業が必要となります。このとき、各作業場所へ移動するごとにマイクロツールのセッティングを行わなければなりません。マニピュレーションシステムは、顕微鏡対物レンズの変倍作業以外全て電動駆動しており、1つのコントロールソフトウェアで統合して制御しています。電動駆動のメリットを活かし、記憶位置、現在位置から所定量移動などさまざまな動作機能を開発し、それを組み合わせることで、複数の作業手順の操作の自動化を実現しました。そのため、これまで煩雑で習得が難しかった作業を容易に行うことが可能という特徴を持っています。

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世界初、変速機付きホイールハブモータの実証実験

ハイブリッド車、電気自動車、燃料電池自動車など、自動車の電動化が進むなか、車輪ごとに駆動力を持たせ多様なパワートレインに対応できるインホイールモータは、次世代の駆動装置として注目されています。エンジンなどの部品削減による軽量化、車輪ごとの駆動力制御、室内空間の拡大などが可能なことから、環境性能、安全性能、快適性能を向上できると期待されています。しかし、大きな駆動トルクと十分な最高速度を得るにはモータが大型化するという課題がありました。NSKはインホールモータを小型化するために、2つのモータと特殊な変速機を用いた「変速機付きホイールハブモータ」を開発。これを搭載した実験車両によって、大きな駆動トルクと十分な最高速度を小さなモータで獲得できる優れた性能を世界で初めて実証しました。こうしたホイールハブモータの試作と評価で得た知見に基づき、減速機内蔵ハブ軸受ユニット、ワンウェイクラッチユニット、ミニアチュアケージ&ローラ軸受、耐電食軸受など、構成部品の商品化を目指しています。

もっと詳しく見たい方は… 東洋経済オンライン、NSK関連ページへ

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NSKのしごとは、エコに直結しています。

NSKの主力製品であるベアリング(軸受)の役割は、「摩擦を少なくすることで、回転に要する力を削減し、モノを動かすエネルギーを減らすこと」です。すなわち、製品一つひとつの性能を向上させることが、多くの機械の効率を向上させ、結果として省エネやCO2排出削減につながっていくのです。NSKは、製品を通じて、社会全体の省エネ・省資源・地球環境の保全に役立ちたいと考えています。また、NSKは生産工程や物流での省エネ、省資源にも取り組んでいます。循環型社会の構築に貢献するため、取り組みのレベルを向上させるとともに、取り組み範囲の拡大にも努めています。