THK:エネルギー使用を最適化する「可変磁束型」インホイールモーター採用のEV【ジャパンモビリティショー2023】
自動車メーカー以外の企業がつくったEV①:機械要素部品メーカーが仕立てた「クロスオーバー4シータークーペ」
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機械要素部品メーカーのTHKが、ジャパンモビリティショー2023(JMS)でEVのプロトタイプを世界初公開した。同社は機械や装置の「直線運動案内」に、ベアリング同様の球体を使った「ころがり案内」を用いることを考案。1972年に世界で初めて商品化した「LM(Linear Motion)ガイド」は、工作機械などに広く採用されている。また、リンクボールやロッドエンドなどクルマ用サスペンション部品の開発・製造もおこなっている。
[東7ホール 小間番号E7205]
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実走行可能なプロトタイプ
THKの最先端技術を搭載して造られた「LSR-05」は、走行可能なプロトタイプだという。もう1台は既にテスト走行を行っており、その様子がブース内のモニターで紹介されていた。ドアは観音開き構造になっているが、剛性の非常に高そうなセンターピラーを敢えて採用しているところに、いわゆる「ショーカー」との違いが感じられる。
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可変磁束モーターでエネルギー効率を最適化
特に注目したのは、リヤに搭載する2基のインホイールモーター(IWM)だ。開発を統括した技術開発部の西出哲弘部長によれば、「エネモ」と呼ぶこのIWMは磁束可変型とすることで高効率を実現しているそうだ。
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「THKの“ボールねじスプライン直動システム”を使い、ステーターを動かすことでモーターの磁束を最適化させます。発進時の高トルクと、高速走行時の高回転を両立させています」と説明する。つまり、ステーターをスライドシステムによって抜き差しし、ローターとの距離を状況に応じて変えることでネルギー効率の良いモーター駆動を実現している。
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ばね下重量増加という課題の解消
世界中でクルマの電動化が急速に進んでいる現在でも、IWMを採用する量産の自動車は現れていない。最も大きな理由は、ばね下重量の増加による操縦性や乗り心地の悪化という問題だろう。この解決に向けて、THKはアクティブサスペンションシステムを提案する。
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「私たちの提案するアクティブサスペンションは、“ボールねじスプライン構造”の電動サスペンションです。“転がり案内”を使用することで高レスポンスな姿勢制御が可能なことと、油圧や空圧よりも省電力な点がメリットです」と西出氏は説明する。
これを新開発の減衰力可変ダンパーと組合せ、LiDARで検知した前方路面の状況に合わせてアクティブな姿勢制御を行うという。このダンパーは、同社がビルなどに供給している免震装置の技術であるロータリダンパーを応用している。電気を通すことで粘性を瞬時に変えることが可能な「磁性流体」を用いて減衰力を制御する仕組みとのことだ。
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デザインコンセプトはダイナミックでエレガント
「クロスオーバー4シータークーペ」とTHKが呼ぶこのクルマ。デザイン開発は、中村史郎氏が率いるSN DESIGN PLATFORM(SNDP)が行った。「スポーティなプロポーションのエクステリアと、ラグジュアリーで快適な移動空間を併せ持った次世代のEV」に仕上げたと中村氏は話す。
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都会的で洗練された印象を受ける内外装のデザインだが、特に室内の広さと高級感が印象的だ。THKの得意分野である直線移動を生かし、スライドストロークが大きい「ステルスシートスライドシステム」がリヤシートの「スーパーリラックスモード」を実現した。LMガイドを採用したことでシートレールが露出しておらず、完全にフラットなフロアがすっきりした印象を与えているのも快適な室内空間の演出に役立っているようだ。
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モビリティ分野に挑戦するTHK
THKの寺町彰博社長は、LSR-05 が「これからの自動車技術のあり方について、THKの考え方を具現化したもの」だと言う。「当社の技術が、クルマの商品価値を高める上でどの様に貢献することができるか?また、それにはどのような性能が求められるのかを実証する為に製作いたしました」と、プロジェクトの目指すところを語った。
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その一方で、LSR-05は将来のモビリティに関する提案でもあるという。「このクルマに込められた弊社のご提案が、次世代のモビリティに新たな価値を創造するお手伝いができればと願っております」とのことだ。
Eモビリティ分野への積極的な進出を狙う同社は、今後、これらの先端技術をOEMやサプライヤーに売り込んでいくだろう。LSR-05に対する自動車メーカーや一次・二次サプライヤーの反応が楽しみだ。
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