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eAxleの小型化ニーズについて
自動車の電動化が進む中、インバーター、モーター、デフを含む減速機を一体化させたeAxleと呼ばれる電動駆動システムの開発・採用が急激に拡大しており、より良いBEV実現のためにはその駆動源の心臓部であるeAxleの小型化・高出力密度化が求められている。
この市場ニーズに対応すべく、これまで広く一般的に使われてきたベベルギヤ式デフに代え、eAxle幅寸法短縮や減速機小径化などに寄与する超小型デフの需要拡大が見込まれている。
JUCDの開発経緯
ジェイテクトは、eAxleへの搭載に適した、超小型かつ高耐久性を持つデフ「JTEKT Ultra Compact Diff.」を開発した。デフとは、自動車の旋回時など走行中に発生する左右輪間の回転差を吸収しつつ、両輪と駆動源をつなぎトルク伝達を行なう差動装置である。
従前の高出力4WD車やスポーツ車向け高機能デフとして実績あるトルセンLSD技術に、新たな歯車設計・加工技術の知見を加えて更に進化させ、特長ある複合プラネットギヤを小モジュール化することで幅・径方向の小型化を図りeAxle向け汎用の超小型デフとしてリボーンさせることに成功した。
※LSD：Limited Slip Differential 差動制限機能付きデフ
中央：JUCD差動ギヤ構造
右：ベベルギヤ式デフ事例
開発品の特長
① 高トルク密度と高耐久性の両立、シリーズ化
JUCDは差動ギヤ構造を一新し、ベベルギヤ式デフと比較して差動ギヤの各かみ合い歯幅と出力ギヤとのかみ合い数を増加したことで差動ギヤ機能部の容積が同等ならデフ強度は２倍以上、デフ強度が同等なら必要容積が半分以下の高トルク密度化が図られている。また、デフケースと出力ギヤ間のトルク伝達を行なうピニオンギヤの差動摺動支持部の各負荷をベベルギヤ式デフより低減させたことで高耐久性も確保した。
さらにプラネットギヤセットは共通仕様とすることで、出力ギヤ歯数およびデフ外径の増やPGセット数増の選択により、デフ容積増を抑制しつつ幅広いトルク要求に対応するシリーズ化が図られている。これらによりeAxleの様々な減速機構造やトルク要求に最適な超小型デフ提案を可能とし、eAxleの更なる小型・高出力密度化に貢献し、eAxleの車両搭載性の自由度の向上に大きく貢献する。
② BEVの電費向上、安全・安心性能の向上
JUCDは特長ある構造に由来するマイルドな差動制限特性を併せ持ち、滑りやすい路面での発進や登坂などでタイヤスリップ発生時に介入する摩擦ブレーキの負荷軽減や、減速時の車両挙動安定効果による回生ブレーキ適用領域拡大に貢献する。これらの効果には電費向上が期待されている。また、差動制限特性は直進定常走行時のハンドル微調整を軽減することで直進安定性の向上にも寄与し、ドライバーの疲労低減と乗り心地の向上に貢献する。