ウェーブ スプリングの電気駆動への応用

高電圧および高出力の自動車用駆動モーターの進歩に伴い、重荷重と最小限の軸方向の遊び制御の要件を満たすために、一般に 3 軸受構造が採用されています。3 軸受構造とは、モーターの駆動端に 2 セットの軸受、非駆動端に 1 セットの軸受を採用することを指し、これにより、シャフト延長端の軸受の軸受容量と耐用年数を向上させることができます。モーターの軸受を選択するプロセスにおいて、軸受サプライヤーは多くの場合、最小値と最大値を重視します。彼らは、不適切な予圧が NVH (騒音、振動、ハーシュネス) の問題やベアリングの損傷につながる可能性があると指摘しています。そのため、予圧を実現するために、通常はベアリングとエンド キャップの間にウェーブ スプリングが取り付けられます。

モーターが動作中に衝撃や振動にさらされると、多層ウェーブ スプリングがエネルギーの一部を吸収してベアリングへの衝撃を緩和し、ベアリングの寿命を延ばします。さらに、ウェーブ スプリングの弾性特性により、さまざまな動作条件下でのモーターの熱膨張と収縮およびわずかな軸方向の変位に対応でき、過剰な軸力によるベアリングの損傷を防ぎます。さらに、多層巻きウェーブ スプリングは比較的正確な予圧を提供できるため、動作中のベアリング クリアランスが減少し、ベアリングの剛性が向上します。ウェーブスプリングを介して軸受外輪にアキシアル予圧を与えることで騒音を低減し、モータの安定動作を確保し、NVHを向上させます。

1. Motor Bearing Preload: 電気自動車のモーターにおいて、軸受はロータを支え、摩擦を低減する重要な部品です。高速回転時の安定性を確保するには、適切な予圧が必要です。これには、コンパクトな構造で弾性精度の高いウェーブワッシャーが最適です。軸受の内外輪間にウェーブワッシャーを配置することで、均一な予圧が得られ、運転時の過度の軸方向の変位や振動を防ぎます。

2. Gearbox Vibration Reduction: 電気駆動システムのギアボックスでは、ギアの噛み合いにより振動や騒音が発生します。これらの悪影響を軽減するために、ギアボックス内の重要な場所にウェーブ スプリングを取り付けることができます。ウェーブ スプリングの柔軟な特性により、振動エネルギーの一部が吸収され、弾性位置エネルギーに変換され、振動の振幅が低減されます。同時に、減衰効果も提供し、振動の伝播をさらに抑制します。

3. センサーとアクチュエーターの取り付け: 電気駆動システムでは、センサーとアクチュエーターはモーターの動作状態を監視および制御するための重要なコンポーネントです。安定した信頼性の高い動作を保証するには、これらのコンポーネントは適切な位置にしっかりと取り付けられている必要があります。ウェーブスプリングは取り付けワッシャーまたはサポート機能として、弾性変形によって取り付け公差や誤差を補正、コンポーネントの正確な取り付けと位置決めを保証します。

4. 電磁クラッチと電磁ブレーキ: 素早い応答と正確な制御が必要な電気駆動システムでは、電磁クラッチと電磁ブレーキが不可欠です。これらのコンポーネントの押圧機構にはウェーブ スプリングがよく使用されており、その高い弾性を利用して安定した押圧力を提供し、信頼性を確保します。さらに、スプリング プレートが衝撃や振動をある程度吸収し、クラッチやブレーキの耐用年数を延ばします。

5. モーター ステーターの軸方向の固定: 一部のモーター設計では、高速回転中にステーター コンポーネントが軸方向に変位したり緩んだりしないように、ウェーブ スプリングが採用されています。ウェーブ スプリングの高い弾性精度とコンパクトな構造により、必要な機能を備えながらステーターの軸方向位置を正確に制御できます。

これらの応用例は、電気駆動システムにおけるウェーブ スプリングの多用途性と重要性を示しています。電気駆動技術の継続的な開発と革新により、ウェーブ スプリングの応用分野は拡大し、深化し続けるでしょう。