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ジェイテクト、電動化に貢献する幅短縮デフサイドシールを新開発kat 2022年11日08日(火) in

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　ジェイテクトのグループ会社である光洋シーリングテクノは、今後のBEV（電気自動車）の市場拡大を見据え、eAxleの小型化・軽量化に寄与する幅短縮デフサイドシール「JTEKT Ultra Compact SealTM （JUCS）」を新たに開発した。JCUSは、BEVのeAxleにとどまらず、建設機械や農業機械、ロボット、ドローンなどの産業機械に適用することで、国内外のあらゆる駆動システムの小型化ニーズに対応していく。約5億円／年の売上を目指す。

JUCS

 

　デフサイドシールとは、デファレンシャル（デフ） とドライブシャフトの連結部に装着するオイルシールのことで、内部からのオイル漏れや外部からの異物混入を防ぐ働きがる。なおデフとは、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う差動装置をいう。

　自動車の電動化が進む中、インバータ、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。

　そうした中、ジェイテクトグループでは、eAxleへの搭載を考慮し、ゴム材の開発、ならびにリップ設計の見直しを行うことで、デフサイドシールの幅寸法短縮を実現した。

同軸タイプeAxleの断面図とJUCS搭載位置

 

　開発品の特徴は以下のとおり。

・シール性能（低温時における偏心追随性）を維持したままユニット長を短縮可能：零下などの低温時はデフサイドシールのゴムが固くなり、軸の偏心に対するシールリップの追随能力が低下し、eAxleからのオイル漏れが発生しやすくなる。そこで低温性を従来比1.2倍に向上させたゴム材を開発し、加えて緊迫力構成比率（ゴム：ばね）の最適化により、低温時における偏心追随性の向上を図った。その結果、従来と同等の偏心追随性を確保しながら、シール内周部のリップ長さを20%短縮することが可能となった。また、シール外周部は、金属環とハウジングを接触させる構造とし、幅寸法短縮により低下するシールの保持力を維持している。

・デフサイドシール左右合わせて約4ｍｍのeAxle幅寸法短縮を実現：上記の技術により、デフサイドシールで主に使用されるサイズ（外径50～80ｍｍ、幅9～12ｍｍ）において、シール幅を約2ｍｍ、左右合わせて約4ｍｍ短縮することが可能となり、eAxleのユニット長の短縮に貢献する。

　今後は、JUCSだけでなく、発表済みのJTEKT Ultra Compact Diff.（JUCD）やJTEKT Ultra Compact Bearing（JUCB）といった、ジェイテクトグループが有する技術でシナジーを生み出し、ユーザーに電動化貢献技術を提案していく。

　BEV電動駆動システムで特に需要拡大が予測される出力150Kwの同軸タイプeAxleに、上述3製品を適用した場合、eAxleのユニット長を約50ｍｍ短縮、重量を約5kg低減すると算出され、eAxleの幅寸法短縮をはじめ、前後寸法や高さ寸法の短縮、それらに伴う小型化・軽量化に貢献することが期待できる。

　ジェイテクトは引き続き、グループを挙げて、eAxleの一層の小型化・軽量化に寄与し、バッテリー搭載量拡大によるBEV航続距離向上をはじめ、eAxle搭載位置の自由度拡大、車室や荷室空間の確保、車両シルエットの自由度拡大、電費向上など、BEVにおける嬉しさ追求に貢献していく。

ジェイテクト、電動化に貢献する超幅狭軸受を新開発kat 2022年11日08日(火) in

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　ジェイテクトは、今後のBEV（電気自動車）の市場拡大を見据え、eAxleに搭載される軸受を幅狭化した超幅狭軸受「JTEKT Ultra Compact BearingTM （JUCB）」を新たに開発いたしました。eAxleの一層の小型化・軽量化に貢献する。JUCBは、BEVのeAxleだけでなく、建設機械や農業機械、ロボット、ドローンなどの産業機械に適用することで、国内外のあらゆる駆動システムの小型化ニーズに対応できる。同社ではJUCBで約70億円／年の売上を目指す。

JUCB

 

　自動車の電動化が進む中、インバータ、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、電費向上や航続距離延長など、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の小型化が求められている。

　ジェイテクトは、2016年に主にHEV（ハイブリット車）やBEVのモーターに使用される高剛性組み合わせ樹脂保持器を開発した。今回開発したJUCBは、高剛性組合せ樹脂保持器をベースに保持器側面中心に穴を設け、保持器の幅を極限まで狭くすることで軸受の幅狭化を実現した。また、独自の金型設計および成形手法を確立し、幅狭化をする中でも保持器の強度を確保することができた。JUCBの特徴は以下のとおり。

軸受の幅狭化

・軸受性能（強度、耐久性）は従来品と同等、軸受幅は従来品に対して極限まで狭めることを達成した。汎用サイズ（6207）への適用で、軸方向寸法5mm（約30％）の短縮、重量は73g（約26％）の低減となる。これにより、同軸タイプや３軸タイプeAxleに搭載することで、ユニット長の短縮化を可能とする。

幅狭保持器

 

同軸タイプ（左）と3軸タイプ（右）
eAxleの断面図とJUCBによるユニット長短縮化

 

　今後は、JUCBだけでなく、発表済みのJTEKT Ultra Compact Diff.（JUCD）や現在開発中のeAxle向け超幅短オイルシールなど、ジェイテクトグループが有する技術でシナジーを生み出し、ユーザーに電動化貢献技術を提案していく。

　BEV電動駆動システムで特に需要拡大が予測される出力150Kwの同軸タイプeAxleに、上述3製品を適用した場合、eAxleのユニット長を約50ｍｍ短縮、重量を約5kg低減すると算出され、eAxleの幅寸法短縮をはじめ、前後寸法や高さ寸法の短縮、それらに伴う小型化・軽量化に貢献することが期待できる 。

　ジェイテクトでは引き続き、グループを挙げて、eAxleの一層の小型化・軽量化に寄与し、バッテリー搭載量拡大によるBEV航続距離向上をはじめ、eAxle搭載位置の自由度拡大、車室や荷室空間の確保、車両シルエットの自由度拡大、電費向上など、BEVにおける嬉しさ追求に貢献していく。

第15回岩木賞に、東海国立大学機構 岐阜大学 武野明義氏、新明和工業、慶応義塾大学 小池 綾氏が受賞

　トライボコーティング技術研究会、未来生産システム学協会（FPS）などからなる岩木賞審査委員会は、「第15回岩木トライボコーティングネットワークアワード（岩木賞）」を発表した。岩木賞は、表面改質、トライボコーティング分野で著しい業績を上げた個人、法人、団体を顕彰するもので、当該分野で多くの功績を残した故 岩木正哉博士（理化学研究所 元主任研究員、トライボコーティング技術研究会 前会長）の偉業をたたえ、2008年度より創設されたもの。

　15回目となる今回は、東海国立大学機構 岐阜大学 武野明義氏が業績名「クレージング現象を利用したナノ多孔高分子フィルムおよび繊維の開発」により大賞に輝いた。また、新明和工業が業績名「ダイヤモンド成膜工具の刃先先鋭化装置の開発」により事業賞に輝いた。さらに、慶応義塾大学 小池 綾氏が業績名「高重力場を援用した高機能 3Dプリンタの開発」により奨励賞を受賞した。

　大賞の業績「クレージング現象を利用したナノ多孔高分子フィルムおよび繊維の開発」は、高分子材料の初期破壊現象であり工業的には抑制されるべき現象であるクレージング現象を制御しつつ活用しナノ多孔高分子フィルムおよび繊維を開発するという世界唯一の技術である。高分子のクレーズの内部はナノオーダーのフィブリル（繊維束）とボイド（孔）からなるスポンジ状ナノ構造であり、本業績では、脆性に破壊する高分子フィルムの破壊直前の状態を管理・制御する技術を開発することで、フィルムあるいは繊維状の素材に、安定したクレーズを生じさせるとともに、規則構造を持たせることに成功したもの。本技術により、視点により透明性が異なる視界制御性フィルムや水中にマイクロバブルを発生する膜として上市されていることや、本技術を繊維製品等に多用途展開するベンチャー企業FiberCrazeがスタートしていることなどが評価され、受賞に至った。

　また、事業賞の業績「ダイヤモンド成膜工具の刃先先鋭化装置の開発」は、一般的にダイヤモンド成膜がTiNやTiALNなどのPVD膜に比べて膜厚が厚く切削工具に施すと刃先Rが大きくなり切削性能が低下するのに対し、プラズマイオン処理によりダイヤモンド成膜された切削工具の刃先を先鋭化する装置を開発し、CFRP加工などで従来から行われている「捨て穴加工」を排除し生産効率向上に寄与する技術を確立したもの。従来からレーザーを用いてダイヤモンド成膜した切削工具の刃先を先鋭化する技術はあったが、ツールパスの設定が難しく、加工後の表面状態が必ずしも良好とは言えず一部基材の露出も見られる場合がある。本開発は、プラズマのアンテナ効果を利用し、主として刃先のダイヤモンド被膜をイオンエッチングすることで先鋭化とドロップレットの低減を可能にしたほか、一度に複数本の工具が処理可能で従来技術が抱える問題を解決できることなどが評価された。

　さらに、奨励賞の業績「高重力場を援用した高機能 3Dプリンタの開発」は、世界に先駆けて実施した高重力場アディティブマニュファクチャリング（AM）の研究成果である。宇宙空間の微小重力場で金属AMを用いた保全などを行う際、粉末が浮き、スパッタがどこまでも飛び、内部欠陥が浮力の減少でいつまでも排出されないなど、粉末床溶融結合法（PBF）は実行困難となる。本業績では、10Gまでの高重力場を作用させる装置を開発、造形プロセス評価において、1Gでは造形面に粉末が凝集したのに対し、10Gでは凹凸の少ない粉末床を形成し、スパッタの発生が合成加速度の逆数に比例して減少することが、また、造形物品質評価では、1層造形物のうねりが10Gで低減しボーリング現象を抑制することや多層造形物の密度と硬さが向上し金属組織の微細化が図られることが確認された。高重力場を援用した超微細構造造形を用いることで機能性表面生成への重要な一歩となる可能性が評価された。

　第15回岩木賞の贈呈式と受賞業績の記念講演は、2023年2月24日に埼玉県和光市の理化学研究所 和光本所で開催される「第25回『トライボコーティングの現状と将来』シンポジウム」（通算145回研究会）で行われる予定。

kat 2022年11月8日 (火曜日)

イグス、プラスチック製自転車をJIMTOF2022で国内初展示kat 2022年11日08日(火) in

• トピックス

　イグスは11月8日～13日に開催される「JIMTOF2022 第31回日本国際工作機械見本市」の同社ブースで、本年5月にドイツ・ハノーバーメッセで発表・披露したプラスチック製自転車「igus:bike」を国内初展示する。

igus:bike

 

　igus:bikeは「海洋プラスチックからモーション・プラスチックへ」という目標のもと作られた、90%以上がプラスチック製の都市型自転車で、イグスとオランダのスタートアップ企業mtrl（マテリアル）社とで共同開発した。

　可動部にイグスのモーション・プラスチック（無潤滑樹脂製部品）を用いることで、従来は金属でしか実現できなかったフリーホイールやギヤボックスなど負荷のかかる可動部品のプラスチック化を実現し、錆びることなくメンテナンスフリーで使用できる。将来的には、廃棄プラスチックのリサイクル素材で製造されたバージョンも販売予定であるほか、使えなくなったigus:bikeを回収し、その素材を使って新たなigus:bikeを製造することも計画されている。

　現在、ドイツでは2023年中の発売開始を目指して準備を進めている。販売元はmtrl社だが、将来的には世界中に製造拠点を置き、現地で出た海洋プラスチック廃棄物をリサイクルし、現地で自転車を製造する構想もある。また、イグスのスマートプラスチック(予知保全)技術を使用し、自転車部品の寿命をスマートフォンなどで確認できるようなシステムも開発中という。価格は€1200～。