船舶のプロペラ軸、タービンロータ、自動車のクランクシャフトなど、軸方向に推力が生じる回転軸には、そのアキシアル荷重を受けるスラスト軸受が必要です。2026年の世界市場は39.8億米ドルに達し、EVパワートレイン、洋上風力発電、産業自動化を背景に年平均7%で成長しています（Research and Markets）。
スラスト軸受は、2025年時点で約1,300〜1,750億米ドル規模の転がり軸受市場に含まれ、少数の大手軸受メーカーが主要供給元です。ただし、スラスト軸受は単一の製品ではなく、荷重、回転速度、精度の適用範囲が異なる6形式に分かれます。誤選定は性能不足だけでなく、重大な損傷につながります。本ガイドでは、6形式を具体的な技術データに基づいて比較します。
要点まとめ
- スラスト軸受は、軸と平行に作用するアキシアル荷重を接触角45〜90°で支持します。主要形式は、玉、円筒ころ、針状ころ、円すいころ、自動調心ころ、ティルティングパッド動圧油膜式の6つです。
- スラスト玉軸受は23.4億米ドル規模の市場で38.5%を占めますが、重工業分野ではころ式および動圧油膜式が中心です（Dataintelo）。
- ティルティングパッドスラスト軸受は最大160 m/sのすべり速度に対応し、転がり軸受の3〜5倍です（Miba）。
- 選定条件は、アキシアル荷重、運転速度、軸心ずれの許容値、取付けスペースの4項目です。
スラスト軸受とは何か？
NTNの2026年版技術カタログでは、スラスト軸受を「接触角45°〜90°で主にアキシアル荷重を支持する軸受」と定義しています（NTN）。接触角45°未満はラジアル軸受、45°以上はスラスト軸受に分類されます。後者は、軸に直角なラジアル荷重ではなく、軸線方向の力を受ける設計です。
作動原理は2種類です。転がり式スラスト軸受は、硬化した軌道盤の間に玉またはころを配置します。動圧油膜式スラスト軸受は、ティルティングパッドと回転カラーの間にくさび状油膜を形成し、金属同士の接触を避けます。
両者の適用領域は異なります。転がり式は中速域向けで、小形化しやすく、グリース潤滑と現場交換が可能です。動圧油膜式は、ターボ機械の高速・重荷重に対応し、強制給油装置と温度センサを備えて常設します。
当社カタログより： ANDEはスラスト玉軸受（51100〜51400シリーズ）と自動調心ころスラスト軸受（29200〜29400シリーズ）を、内径10 mmから1,250 mmまで供給しています。実機で多い損傷原因は過荷重ではなく、最小アキシアル荷重不足によるころの滑りです。特に縦軸ポンプで発生します。
スラスト軸受を安定して作動させるには、転がり式・動圧油膜式ともに連続したアキシアル荷重が必要です。転がり式では荷重が不足すると、転動体が軌道盤上で滑って早期摩耗します。NTNのカタログにも「軸受の転動体と軌道輪の間のすべりを防止するために、アキシアル荷重を付与する必要がある」と記載されています。
ご自身の用途でアキシアル荷重が発生するかどうか不明な場合は、まず軸受とブッシュの比較ガイドをご覧ください。スラスト軸受ではなく別の解決策が適切な場合もあります。
スラスト軸受の6形式とは？
転がり式スラスト軸受には、玉、円筒ころ、針状ころ、円すいころ、自動調心ころの5形式があります。これに、ターボ機械用のティルティングパッド動圧油膜式を加えた6形式を比較します。形式ごとに、負荷能力、回転速度、自動調心性、取付寸法が異なります。
以下に一覧で比較します。
スラスト玉軸受（51100〜51400シリーズ）は軽荷重向けです。2枚の軌道盤の間に鋼球を接触角90°で配置します。安価で小形、高速回転に適しますが、重いアキシアル荷重やラジアル荷重は支持できません。
円筒ころスラスト軸受（811/812/893シリーズ）は、短い円筒ころにより負荷能力とアキシアル剛性を高めた形式です。その一方で摩擦が大きく、許容回転速度は低くなります。NTNは過酷な産業用途向けに、機械加工黄銅保持器仕様を用意しています。
針状ころスラスト軸受は、薄い断面で大きな負荷能力を得られる形式です。長さが直径より大幅に長いころを使うため、軸方向の取付けスペースが限られる自動車用変速機やドライブシャフトに適します。ラジアル形や複合形を含む全形式は、針状ころ軸受ガイドをご覧ください。
円すいころスラスト軸受（TimkenのTTHD/TTHDFLシリーズ）は、共通頂点に収束するよう輪郭を最適化した円すいころを使用し、純転がり運動を実現します。この形状により、同等寸法の転がり式スラスト軸受の中で最大の負荷能力が得られ、ほかの形式と異なりラジアル荷重も一部支持できます。軸受外径部の周速は最大25〜30 m/sに達します（Timken）。
自動調心ころスラスト軸受（29200〜29400シリーズ）は、最も大きな荷重に対応します。たる形ころと球面軌道により、1/60〜1/30（約1°〜2°）の軸心ずれを許容し、重荷重下の軸たわみを補償します（NTN）。ラジアル荷重がアキシアル荷重の55%以下（Fr/Fa ≤ 0.55）なら複合荷重も支持できます。低速でも油潤滑が必要です。
ティルティングパッドスラスト軸受（動圧油膜式）は、転がり式とは作動原理が異なります。転動体の代わりに、個々のパッドが支点上で傾斜し、回転スラストカラーとの間にくさび状の動圧油膜を形成します。すべり速度160 m/s以上に対応し（Miba）、転がり軸受では耐えられない荷重を支持します。詳細は下記で解説します。
6形式が軸受全体の中でどのように位置づけられるかについては、軸受の種類の完全ガイドをご覧ください。
スラスト玉軸受とスラストころ軸受の比較
2025年、スラスト玉軸受は世界市場売上の38.5%、ころスラスト軸受は28.3%を占めました（Dataintelo）。玉は低摩擦で高速回転に適する一方、負荷能力は低めです。ころは負荷能力に優れますが、許容回転速度が低く、構造も複雑になります。
実務上の選定目安は次のとおりです。
スラスト玉軸受を選ぶ場合：
- アキシアル荷重が軽〜中程度
- 運転速度が高い（転がり式スラスト軸受の中で最高速）
- 小形、低コストで取付けやすい軸受が必要
- クラッチ、ファン、ポンプ、家電製品が用途
スラストころ軸受を選ぶ場合：
- アキシアル荷重が重い（円筒ころは同サイズのスラスト玉軸受の2〜5倍の負荷能力）
- 高いアキシアル剛性が必要（工作機械の回転テーブル、スクリュープレス）
- 軸方向スペースが限られているが荷重が大きい（針状ころ形式）
- アキシアル＋ラジアルの複合荷重が作用する（円すいころ形式のみ）
この差は接触形状によるものです。玉は平坦な軌道盤と点接触し、荷重が加わると接触部は微小な楕円になります。ころは線接触するため、はるかに広い範囲へ荷重を分散できます。接触面積が大きいほど負荷能力は高まりますが、ころ接触面内の差動すべりによる摩擦も増えます。
Datainteloの2025年市場調査では、スラスト玉軸受は2034年まで年平均5.0%、スラストころ軸受は5.4%で成長すると予測されています。産業自動化の進展により、製造設備で重アキシアル荷重に対応する軸受の需要が増えているためです（Dataintelo）。磁気スラスト軸受は現在15%ですが、半導体・航空宇宙分野の非接触・無潤滑運転の需要を背景に、最も高い年平均6.2%で成長しています。
アキシアル荷重が10 kN未満で回転速度が3,000 rpm以上なら、まず安価で構造の簡単なスラスト玉軸受を検討します。荷重が大きい場合や、位置決めに高い剛性が必要な場合は、円筒ころまたは円すいころを選びます。軸心ずれを伴う複合荷重には自動調心ころスラスト軸受、表面速度30 m/s超にはティルティングパッド式が適します。
動定格荷重と静定格荷重が軸受選定に及ぼす影響は、動定格荷重と静定格荷重のガイドをご覧ください。
なぜタービンはティルティングパッドスラスト軸受を使うのか？
MDPIの2015年の研究では、水力発電機用の大型ティルティングパッドスラスト軸受は直径5 mに達し、最大1 MWの摩擦熱を発生すると報告されています。約300世帯分の電力に相当します（MDPI Lubricants）。転がり軸受ではこの条件に耐えられないため、主要な大形タービン、圧縮機、発電機では、いずれもキングスベリー形とも呼ばれるティルティングパッドスラスト軸受を使います。
個々のパッドが支点上で傾き、パッド表面と回転スラストカラーの間に収束するくさび状油膜を形成します。この油膜が動圧を発生させ、金属面同士を完全に分離します。最小油膜厚さはわずか20〜50 μmで、人の髪の毛1本より薄く、相対速度は40〜45 m/s（約150 km/h）です。
Mibaのカタログでは、ティルティングパッドスラスト軸受の定格をすべり速度160 m/s、面圧2.5 MPaまでとし、VG32油による直接給油とオフセットピボットを採用しています（Miba）。最速の転がり式であるTimkenのTTHD円すいころ軸受でも25〜30 m/sが上限であるのに対し、動圧油膜式は約5倍の速度に対応します。
見落とされやすい点： 一般的なスラスト軸受の記事は転がり式だけを扱いますが、蒸気・ガスタービン、水力発電機、大形圧縮機ではティルティングパッド式が唯一の選択肢です。500 MW蒸気タービン用の1個のティルティングパッドスラスト軸受は、3万〜8万米ドルで、2 MNを超えるアキシアル荷重を支持する場合があります。この形式は、スラスト軸受市場で最も付加価値の高い分野です。
ティルティングパッドスラスト軸受の設計条件は、転がり軸受とは異なります。ISO 281の寿命計算ではなく、最小油膜厚さ（目標値 >20 μm）、最大パッド温度（バビット限界約121°C / 250°F）、面圧（通常2〜4 MPa）を評価します。Nicholas／Dyrobesの論文は、パッド前縁から弧長75%の位置に温度センサを設け、警報値を110°C（230°F）、緊急停止値を121°C（250°F）とするよう推奨しています（Nicholas、Texas A&M Turbomachinery Symposium）。
MDPIの研究では、40 m/s以上で運転する一部の大型軸受で、全動力損失の30%以上が油膜外の撹拌抵抗によって生じることも示されています。このため、ハウジング全体を油で満たす方式ではなく、パッド前縁へ直接給油するMibaなどの方式が開発されました。
スラスト軸受はどこで使われるのか？
2025年、アジア太平洋地域は世界のスラスト軸受売上の42.8%、約10億米ドルを占めました。中国が世界最大の自動車生産拠点であり、その生産台数の約39%を電気自動車が占めることが主な要因です（Dataintelo）。ただし、スラスト軸受の用途は自動車に限りません。
自動車とEV
内燃機関では、クランクシャフトの軸方向すきまを管理するため、少なくとも1か所にスラスト軸受を使います。一般的なのは、一対のフランジ付き半割軸受または専用スラストワッシャです。変速機には、遊星歯車用の針状ころスラスト軸受や、クラッチレリーズ機構用のスラスト玉軸受も使われます。20,000 rpmを超えるEV用高速トラクションモータでは、内燃機関にはない電磁アキシアル力を受ける精密スラスト軸受が必要となり、需要が増えています。
重工業と圧延機
製鉄所では、TTHDおよびTTHDFL円すいころスラスト軸受を、ワークロールに圧延力を加える圧下装置で使用しています。Timkenは、大きなスラスト荷重と激しい衝撃が同時に加わる「ブレーカーブロック」用途向けにこれらの軸受を開発しました。クレーンフック、押出機、コーンクラッシャー、パルプリファイナーにも、このような重荷重用スラスト軸受が使われます。圧延機用軸受の選定については、圧延機用軸受ガイドをご覧ください。
ターボ機械と発電
蒸気タービン、ガスタービン、水力発電機、大形遠心圧縮機など、アキシアル荷重を生じる高速ロータにはティルティングパッド動圧油膜スラスト軸受を使います。大形水力発電機では、600 rpmで2.25 MN（230トン）のアキシアル荷重を支持できます。
船舶および石油・ガス
船舶のプロペラシャフトは、プロペラからの巨大な前進推力を、専用のスラスト軸受ブロック（地域によって「ミッチェル軸受」または「キングスベリー軸受」と呼ばれます）を介して船体に伝達します。石油・ガス事業者は、極限の圧力と温度の海底坑口装置に耐食性スラスト軸受を使用しています。
当社の納入実績： ANDEは、セメント工場の竪形原料ミルに29340M自動調心ころスラスト軸受を供給しました。従来の円筒ころスラスト軸受は、基礎沈下による軸心ずれのため8か月ごとに故障していました。自動調心形の1.5°の許容角によってこの損傷原因を解消でき、ミルフレームの芯合わせ修正は不要でした。納入後14か月を経ても稼働しています。
スラスト軸受はどのように選定するのか？
NTNの技術指針では、アキシアル荷重、運転速度（DN値または表面速度）、軸心ずれの許容値、取付けスペースの4条件でスラスト軸受を選定します（NTN）。ティルティングパッドジャーナル軸受・スラスト軸受の設計上限面圧は200 psi（1.38 MPa）、標準設計の表面速度限界は300 ft/s（91 m/s）です（Nicholas、Texas A&M）。
以下に簡略化した選定手順を示します。
ステップ1：アキシアル荷重を確認する
- 軽荷重（< 10 kN）：スラスト玉軸受から検討
- 中荷重（10〜100 kN）：円筒ころまたは針状ころスラスト軸受を検討
- 重荷重（100 kN以上）：円すいころまたは自動調心ころスラスト軸受
- 極限荷重（> 500 kN かつ高速）：ティルティングパッド動圧油膜式
ステップ2：速度を確認する
- 表面速度が25〜30 m/s（転がり軸受の上限）を超える場合、ティルティングパッドが必須
- 転がり式の場合：玉軸受の許容回転速度が最も高く、円筒ころ軸受が最も低い
ステップ3：軸心ずれを評価する
- 軸たわみや軸受箱の軸心ずれが予測される場合：自動調心ころスラスト軸受（1°〜2°の自動調心）またはティルティングパッド（パッドの傾きで補償）
- 芯合わせを厳密に管理できる場合：どの形式も使用可能
ステップ4：取付けスペースを測定する
- 軸方向のスペースが厳しい：針状ころスラスト軸受（最も薄い断面）
- スペースに余裕がある：負荷/速度で最適化
ステップ5：複合荷重を検討する
- 純アキシアル荷重のみ：玉、円筒ころ、針状ころ
- アキシアル＋ラジアルの複合荷重（Fr/Fa ≤ 0.55）：円すいころまたは自動調心ころスラスト軸受
- 高速での複合荷重：単体のスラスト軸受より、組合せアンギュラ玉軸受が適する場合あり
荷重条件が、少量のラジアル荷重を伴うスラスト主体ではなく、両成分が実質的に混在する複合荷重である場合、検討すべきなのはスラスト軸受の形式ではなく、ラジアル軸受がどこまでスラストを支持できるかです。そのしきい値と、アキシアル荷重とラジアル荷重の複合荷重をカタログ定格と比較できる一つの値へ換算する計算方法は、別のガイドで解説しています。
選定時には潤滑方式も確認する必要があります。転がり式スラスト軸受はグリースまたは油で使用できます。自動調心ころスラスト軸受は低速でも油潤滑が必須です（NTN規定）。ティルティングパッド軸受には外部冷却付きの強制油循環が必要であり、転がり軸受とは異なる潤滑設備が求められます。
転がり式スラスト軸受の寸法選定に使うISO寿命計算は、動定格荷重と静定格荷重のガイドをご覧ください。
スラスト軸受の故障原因とは？
第23回Texas A&Mターボ機械シンポジウムのNicholas/Dyrobes論文は、動圧油膜スラスト軸受のパッドにライニングする軟質ホワイトメタル合金のバビットが、約121〜135°C（250〜275°F）で軟化し、この温度域で荷重を受けるとワイプやスメアリングを生じ始めると報告しています（Nicholas）。転がり式の損傷原理は異なりますが、同様に予測できます。
転がり式スラスト軸受の故障
疲労はく離は、転がり軸受で想定される寿命到達時の損傷です。ISO 281のL₁₀寿命は、同一軸受群の10%に軌道面の疲労はく離が生じるまでの回転数を示します。製品欠陥ではなく、材料疲労による寿命です。定格を超える荷重や異物混入は、はく離を著しく早めます。
最小アキシアル荷重の不足は、ころや玉の滑りを引き起こします。転動体が十分に転がらず、局部発熱と表面損傷が生じます。重力による荷重が加わらない縦軸用途で特に起こりやすいため、連続したアキシアル荷重を確保します。
潤滑不足 — 粘度の誤り、量の不足、または汚染 — は早期損傷の大きな割合を占めます。自動調心ころスラスト軸受では、油潤滑が必須です。グリースではころと軌道面の接触部に十分な潤滑剤を供給できません。
動圧油膜スラスト軸受の故障
熱暴走は、油膜厚さが安全最小値（約20 μm）を下回ると発生します。摩擦の増加、温度上昇、油の粘度低下、油膜のさらなる薄膜化という悪循環が続き、最終的にバビットのワイプに至ります。そのため温度監視が不可欠です。推奨警報値は110°C（230°F）、トリップ値は121°C（250°F）です。
給油停止 — 潤滑油ポンプがトリップすると、軸受は数秒で接触に至ります。多くの重要ターボ機械が、まさにこのシナリオに備えて非常用DCオイルポンプとオイルアキュムレータを装備しています。
軸心ずれがあると、自動調心機能のないパッドでは片側の油膜が薄くなり、端部に荷重が集中します。Nicholas論文は、非調心パッドに温度センサを2個並べ、損傷前に左右の温度差を検出する方法を推奨しています。
スラスト軸受の損傷防止は設計段階から始まります。適切な形式を選定し、寿命計算または油膜厚さ解析を確認し、必要な潤滑システムを指定します。重要な用途では温度監視も設けます。圧延機における軸受損傷の詳細については、熱間帯鋼圧延機の軸受故障解析をご覧ください。
2026年のスラスト軸受市場：成長の原動力は何か？
2026年、世界のスラスト軸受市場は39.8億米ドルに達し、2025年の37.2億米ドルから前年比7%成長しました。2030年には、年平均成長率7.2%で52.5億米ドルに達すると予測されています（Research and Markets）。
3つの要因がこの加速を牽引しています。
電気自動車の生産が直近で最大の成長要因です。EVトラクションモータは15,000〜20,000 rpm以上で運転され、内燃機関車の変速機より大幅に高速です。アキシアル荷重を管理するため、より高精度なスラスト軸受が必要です。ドイツの自動車研究開発費は2023年に584億ユーロへ達し、前年比11%増加しました。EVパワートレイン部品や軸受ユニットへの配分も増えています。
洋上風力発電設備の増加により、次世代タービンギヤボックス用の重荷重ころスラスト軸受の調達が増えています。洋上風力タービン1基で、ブレードピッチ力による500 kN以上のアキシアルスラストを支える自動調心ころスラスト軸受が必要になる場合があります。
産業オートメーション — 特に精密工作機械、半導体製造、自動倉庫 — が、より厳しい公差とより長いメンテナンス間隔のスラスト軸受を求めています。
主要メーカーはSKF、Timken、NSK、NTN、JTEKT（Koyo）、Schaefflerです。2024年の主なM&A案件として、浙江XCCグループ（中国）は2024年4月にWJB Automotive LLC（米国）を買収し、中国での生産規模と米国市場への販路、自動車分野の技術を組み合わせました。
よくある質問
Q：スラスト軸受とラジアル軸受の違いは何ですか？
スラスト軸受は、接触角45°〜90°で軸と平行なアキシアル荷重を支持します（NTN）。ラジアル軸受は軸に直角な荷重を支持します。多くの回転機械では、ラジアル軸受が軸重量を受け、スラスト軸受が軸方向位置を決めます。円すいころ軸受やアンギュラ玉軸受は、ラジアル荷重とアキシアル荷重の両方を同時に支持できます。
Q：ジャーナル軸受とスラスト軸受の違いは何ですか？
ジャーナル軸受はラジアル方向のすべり軸受です。軸の「ジャーナル」部が円筒スリーブの中で回転します。スラスト軸受はアキシアル荷重を支持します。ターボ機械では、両方ともティルティングパッド動圧式であることが多いものの、支持する荷重方向が異なります。すべり式と転がり式の比較については、軸受とブッシュの比較ガイドをご覧ください。
Q：スラスト軸受はラジアル荷重を支持できますか？
特定の形式のみ可能です。円すいころスラスト軸受および自動調心ころスラスト軸受は、アキシアル＋ラジアルの複合荷重に対応できますが、ラジアル成分はアキシアル荷重の55%を超えてはなりません（Fr/Fa ≤ 0.55、NTN仕様）。スラスト玉軸受および円筒ころスラスト軸受はアキシアル荷重のみを支持し、ラジアル力を加えると直ちに損傷します。
Q：スラスト軸受の寿命はどのくらいですか？
転がり式スラスト軸受はISO 281に基づくL₁₀疲労寿命式に従います。寿命は負荷の3乗（玉形式）または10/3乗（ころ形式）に反比例します。ティルティングパッド動圧油膜軸受は、油膜厚さが20 μm以上に維持され、バビット温度が設計予測限界の85°C（185°F）以下に保たれる限り、理論上は無期限に使用できます。疲労機構が存在しないためです。
Q：スラスト軸受の異音の原因は何ですか？
アキシアル方向の最小荷重不足が最も一般的です。連続荷重がなければ、転動体が軌道盤間で振動します。ほかに、潤滑剤への異物混入、不適切な取扱いによる保持器損傷、最小荷重不足によるころの滑りがあります。低周波の「ゴロゴロ音」は、目視できる損傷が現れる前の初期はく離を示す場合があり、振動解析で検出できます。
スラスト軸受の選定まとめ
スラスト軸受は万能ではありません。39.8億米ドルの市場が存在する理由は、異なる用途が根本的に異なる設計を必要とするからです。
- 軽アキシアル荷重・高速 → スラスト玉軸受（51xxxシリーズ）
- 重アキシアル荷重・高剛性 → 円筒ころスラスト軸受（811/812シリーズ）
- 省スペース・中荷重 → 針状ころスラスト軸受（AXK/NTA）
- 最大負荷能力＋複合荷重 → 円すいころスラスト軸受（TTHD/TTHDFL）
- 重荷重＋軸心ずれ → 自動調心ころスラスト軸受（292/293/294シリーズ）
- 極限速度（>30 m/s） → ティルティングパッド動圧油膜式（キングスベリー/Miba形）
選定の基本は、荷重、回転速度、芯合わせ、取付けスペースを各形式の適用範囲に合わせることです。EVパワートレイン、洋上風力、産業自動化により、軽荷重・高速形と重荷重形の両方で需要が伸びています。
スラスト軸受の仕様選定については、ANDE Bearingの技術チームにお問い合わせください。用途選定、特殊仕様、内径10 mm〜1,250 mmの製品供給に対応します。
