JFEテクノリサーチ、テクニカルサポート　EV駆動ユニットの高回転化にともなう新ソリューションを提供開始

e-Axle用高回転ギヤの冷却油挙動の可視化・解析

JFEテクノリサーチは、鉄鋼業で培った材料評価および計測技術をベースに開発してきたモータの特殊評価技術を、株式会社テクニカルサポート（本社：静岡県浜松市、代表取締役社長：山本将純）が展開する、モータ用高速ダイナモ試験技術と連携することにより、EV駆動ユニットの高回転化にともなう新ソリューションの提供を開始いたします。本技術は、最高24,000 rpmの高回転環境下において、ギヤに供給される冷却・潤滑油の実挙動を高速撮影し、そのデータを数値解析（流体解析）と組み合わせて評価するもので、今後開発が加速する高回転条件下の冷却・潤滑設計に新たな知見を提供します。

背景と技術的特長

近年、車体設計の自由度向上を目的としたユニットの小型化により、e-Axleを構成するモータ・インバータ・減速ギヤの高出力密度化・小型化が急速に進んでいます。モータの出力はトルクと回転数の積であるため、軽量化と高効率化を目的にモータの高回転化が業界全体で加速しています。その一方で、高回転化は発熱・振動・絶縁・強度などの多くの技術課題を生み、ギヤの冷却・潤滑の最適化も重要なテーマの一つとされています。

今回提供を開始する新ソリューションの最大の特長は、テクニカルサポート社が保有する高速ダイナモ試験技術、および当社が保有する高速度カメラを用いた特殊計測と流体解析技術により、ギヤへ滴下される冷却油が、高速回転時にどのように付着・飛散し、歯面にどの程度供給されているかを詳細に観察し、ギヤ冷却・潤滑メカニズムの可視化と解析精度向上が実現できます。実験では、ATFを供試油として、液滴径・供給量を制御した滴下方式を採用し、油温は室温で実施しました（温度変更も対応可能）。

期待される効果

本ソリューションにより、自動車メーカや部品メーカでは、"新規冷却潤滑機構の開発"、"冷却油の到達性、付着性の評価"、"従来方式の設計最適化や高効率化"、"解析精度の向上"などに活用が期待され、EV駆動ユニットの信頼性向上や高効率化に貢献できます。また、当社は今回の冷却油挙動可視化技術に加えて、独自技術である「高速回転中モータのひずみ可視化技術」、「エアギャップ磁束計測によるモータ振動解析」、「高電圧化にともなうモータ軸電圧計測および電食加速試験」などモータ特殊計測から材料評価・解析に至るまで、一貫して提供できる国内唯一の評価機関として、高回転化が進むe-Axle開発を総合的に支援する体制を構築していきます。

今後は異なる冷却手法や対象領域を拡大し、e-Axleのさらなる高効率化、高信頼化に資する評価・サービスの充実を進めてまいります。

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• 【試験構成】

  • 供試体ギヤ：e-Axle用ギヤ
  • 供試体油：ATF
  • 最高回転数：24,000 rpm
  • 冷却潤滑方法：液滴
    ＊ポンプおよびノズル径にて、液量と大きさを調整
  • 液温：室温
    ＊温度可変の場合は別途ご相談ください。
  • 撮影：高速度カメラ
  • 解析ツール：Particleworks 8.1

詳細は下記当社ホームページをご覧ください。
https://www.jfe-tec.co.jp/download/pdf/1D2J-001-00.pdf

＜株式会社テクニカルサポートについて＞
社名 ： 株式会社テクニカルサポート
本社所在地 ： 静岡県浜松市浜名区細江町中川7000-71
代表者 ： 代表取締役　山本 将純
事業内容 ： FCV・EV・HEV用モータ性能試験装置製造および試験受託、研究開発支援設備/装置開発製造、製造支援設備開発支援、医療福祉用機器開発製造、光応用検査装置開発製造、各種省力化機械装置設計製作