Stefa® HiSpin® EV40:高速電動モーターの厳しい要求にお応えする、精密設計のエラストマー製ラジアルシャフトシール
高速回転に対応するよう設計されており、EVアプリケーションにおいて、精密な設計により優れた低摩擦特性と耐久性を発揮する高性能シールです。
電気自動車のイノベーション
急速な自動車業界の進歩に伴い、効率とパワー密度の向上が重視され、EVトラクションモーターは最大で20,000rpm以上に達しています。Stefa® HiSpin® EV40 は、高速回転に対応するように精密に設計されており、優れた低摩擦特性と耐久性を発揮する高性能シールです。
Stefa® HiSpin® EV40 は、当社独自の特許技術であるフェーズ シフテッド ウェーブ（PSW：Phase-Shifted Wave）技術を採用しています。この技術は、シャフトの回転中に流体をオイル側へ積極的に掻き戻すバックポンピング効果を備えており、高潤滑条件においても優れたシール性能を発揮するよう設計されています。また、ラジアルフォースと摩擦を低減することで、PSW設計はパワートレインの効率と信頼性を高めます。
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「この特許取得済みの設計は、片面にウェーブ加工を施しており、それらを区切る複数の溝で構成されています」と、トレルボルグ シーリング ソリューションズのテクノロジーエンジニアリングマネージャーのNino Dakovは述べています。
隣接する溝間の波形を意図的にずらすことで、大気側からオイル側へと流体を緩やかに掻き戻すバックポンピング効果が生まれます。この革新的な設計は、さまざまなサイズのシールに対して行われた有限要素解析（FEA）の結果です。
シールしゅう動面が左右対称の設計とすることで、逆方向回転でのテストが不要となるため、お客様の検証プロセスが簡素化できます。部品管理の観点からも、シールはどちらの方向でも同様に効果的に機能するため、さまざまなEVアプリケーションに対応することが可能です。
実証済みのパフォーマンス
Stefa® HiSpin® EV40は、優れた性能と耐久性を実証するために、厳格な試験を行っています。高速耐久試験では、シールは20,130rpm（40m/s・131f/sに相当）の速度で240時間にわたり、漏れや摩耗の兆候はなく、安定した動作を維持しました。さらに、1,000時間の追加の耐久試験でも、過酷な条件下においてシールの耐久性が実証され、非常に厳しい速度や温度条件下でも高い性能が実証されました。
シールに使用されている特殊配合のフッ素ゴム（FKM）材料は、さまざまな電動アクスルオイルとの適合性が実証されており、その設計は量産にも適しています。シャフトの振れを吸収するよう設計されたStefa® HiSpin® EV40は、多様な潤滑条件下で優れたシール性能を発揮し、高い信頼性と長寿命を実現します。
自動車業界が従来の内燃機関（ICE）から電気自動車への移行を進める中、メーカーはかつてない課題に直面しています。「これまで自動車の開発は、漸進的な改良を積み重ねる“進化”のプロセスでした。しかし、EVへの移行には、部品や性能評価指標そのものを抜本的に見直す必要があります」と、トレルボルグ シーリング ソリューションズのビジネスデベロップメントエンジニアのGuillaume Carronは述べています。
電気自動車向けのカスタマイズされたソリューション
この新製品により、トレルボルグ シーリング ソリューションズは、従来のアプローチに頼るのではなく、ソリューションを根本から構築することの重要性を強調しようとしています。「EVトラクションモーター用ラジアルシャフトシールの開発範囲を明確にするため、市場ニーズを徹底的に調査・分析しました。
このプロセスでは、不要な過剰設計につながる可能性のあるニッチな要件を除外しました」とCarronは付け加えます。
トレルボルグ シーリング ソリューションズは、これまでも電気自動車向けシール製品において数々の革新的なソリューションを開発してきました。数十年にわたる専門知識を活用し、EVアプリケーション特有の課題に焦点を当てることでモビリティとサステナビリティの向上に向けた取り組みを積極的に進めています。
「Stefa® HiSpin® EV40は、複雑さやコストを抑えながら性能を最適化するという、当社の根本からの設計戦略を体現した製品です。製品開発において全体的アプローチをとることで、実用性と革新性を両立したソリューションを実現しています」とCarronは述べています。
