JTEKT는 향후 BEV 시장 확대를 전망해 기존의 차동 기어를 초소형화한 「JTEKT Ultra Compact Diff(JUCD)」를 새롭게 개발했다고 발표했다.

eAxle의 소형화 니즈에 대해

자동차의 전동화가 추진되는 가운데, 인버터, 모터, 차동 기어를 포함한 감속기 일체화 eAxle의 개발, 적용이 급격히 확대하고 있으며, 더 좋은 BEV 실현을 위해서는 그 구동원의 심장부인 eAxle의 소형화ㆍ고 출력밀도가 요구된다.

이 시장 니즈에 대응하기 위해 지금까지 일반적으로 사용되어 왔던 베벨 기어식 차동 기어 대신 eAxle 폭 치수 단축과 감속기 지름 축소 등에 기여하는 초소형 차동 기어의 수요 확대가 전망되고 있다.

좌: JUCD / 중앙: JUCD 차동 기어 구조 / 우: 베벨 기어식 차동 기어 사례

JUCD의 개발 경위

JTEKT는 eAxle 탑재에 적합한 초소형ㆍ고내구성 차동 기어 JUCD를 개발했다. 차동 기어란, 자동차의 선회 시 등 주행 중에 발생하는 좌우륜 간의 회전차를 흡수하면서 양 륜과 구동원을 연결해 토크 전달을 하는 차동 장치이다.

기존의 고출력 4WD 차량과 스포츠카용 고성능 차동 기어 Torsen LSD 기술에, 새로운 기어 설계ㆍ가공기술의 경험을 더해 특징 있는 복합 유성 기어를 소모듈화함에 따라 폭ㆍ지름 방향의 소형화를 도모해 eAxle용 초소형 차동 기어로 재탄생 시키는 것에 성공했다.

개발품 특징

① 고토크 밀도와 고내구성의 실현, 시리즈화

JUCD는 차동 기어 구조를 변경해 베벨 기어식 차동 기어에 비해 차동 기어의 각 감합 기어폭과 출력 기어의 맞물림 수를 증가시킴으로써 차동 기어 기능부의 용적이 동등하면 차동 기어 강도는 2배 이상, 강도가 동등하면 필요 용적이 절반 이하인 고토크 밀도화를 실현했다.  

또한 차동 기어 케이스와 출력 기어 사이의 토크 전달을 실시하는 피니온 기어 차동 접동 지지부의 각 부하를 베벨 기어식 차동 기어보다 저감시킴으로써 고내구성도 확보했다.

유성 기어 세트는 공통 사양으로 하여, 출력 기어 톱니 수 및 차동 기어 외경의 증대와 PG 세트 수 증가의 선택에 의해, 차동 기어 용적 증가를 억제하면서 폭 넓은 토크 요구에 대응하는 시리즈화가 도모되고 있다.

이로 인해 eAxle의 다양한 감속기 구조와 토크 요구에 대응해 최적의 초소형 차동 기어 제안이 가능하고, eAxle의 소형ㆍ고출력밀도화를 도모하며, eAxle의 차량 탑재성 자유도가 크게 향상되었다.

② BEV의 전비 향상, 안전ㆍ안심 성능 향상

JUCD는 특징적인 구조로 인해 마일드한 차동 제한 특성을 가지고 있어, 미끄러지기 쉬운 노면에서의 발진과 오르막길 등에서의 타이어 슬립 발생 시 개입하는 마찰 브레이크의 부하 경감 및 감속 시 차량 거동 안정 효과에 의한 회생 브레이크 적용 영역 확대를 도모한다.

이들 효과에는 전비 향상이 기대되고 있다. 또한 차동 제한 특성은 직진 정상 주행 시 핸들 미세 조정을 경감해 직진 안정성도 향상되며, 운전자의 노동 저감과 승차감 향상으로 이어진다.