ジェイテクト 電動車用小型高強度デフ「JUCD」を開発

ジェイテクトは2022年8月31日、今後のBEV(電気自動車)市場拡大を見据え、従来のデファレンシャルを超小型化した 「JTEKT Ultra Compact Diff.(JUCD)」を新たに開発したと発表した。

クルマの電動化が進む中で、現在では電動駆動システムとしてインバータ、モーター、デフ・ギヤを含む減速機を一体化させたe-アクスルと呼ばれる電動駆動一体化システムの開発・採用が急激に拡大しており、より高性能なBEV実現のためにはe-アクスルの小型化・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るため、ジェイテクトは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、e-アクスル幅寸法の短縮や減速機小径化などに寄与する超小型デフの需要が高まると考え、超小型で、しかも駆動モーターの大トルクに絶える高耐久性を持つ新型デフ「JUCD」を開発した。

デフはクルマ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う差動装置である。電気モーターは、内燃エンジンより大きなトルクが、低回転でより短時間で駆動歯車にトルクを伝達できるため、駆動用の歯車の強度、耐久性を高める必要がある。そして、e-アクスル化するためには減速ギヤやデフはより小型であることが望ましいのだ。

新開発された「JUCD」は、これまでの高出力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、構造をベースに、新たな歯車設計・加工技術の知見を加えてさらに進化させ、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e-アクスル向けの汎用の超小型デフを実現している。

「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を図っている。

また、デフケースと出力ギヤ間のトルク伝達を行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ている。

さらにプラネットギヤセットは共通仕様とし、出力ギヤ歯数およびデフ外径の増やピニオンギヤ・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を図ることができるのだ。

これらによりe-アクスル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、e-アクスルのさらなる小型・高出力密度化に貢献し、e-アクスルの車両搭載性の自由度を大きく向上させることができるのだ。

さらに「JUCD」は、トルセンLSDほど強力ではないが、差動時には遊星ギヤとギヤハウジングとの間で摺動抵抗が発生することでLSD効果も発生するという特徴を持っている。

このように「JUCD」が、小型ユニットいうだけではなく多くのメリットを備えており、今後のe-アクスル向けとして普及が期待されている。

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