日本精工：ワンパッケージの電動モビリティモジュール【東京モーターショー2019】

電動機から制御ユニットまで一体化した電動パワートレインはそれほど珍しくない。だけど、日本精工（NSK）の提案してきたモジュールはちょっと変わっていた。


（W3103：日本精工）

「クラスター・ローバー・モジュール・コンセプト」と称するこのユニットは、モーター、制御ユニット、サスペンション、ホイール／タイヤ、ブレーキまでを一体化した電動パワートレイン。ひとつの車両に本品を複数搭載する（＝クラスター）ことで車両を形成するコンセプトとしている。




　お話をうかがうといろいろとユニークである。まず、2タイヤ＠ユニットである理由は、ふたつのホイールを回転制御することでヨーを発生させることを目論んでいるため。ホイール間にはふたつのモーターが備わっていて、それらの回転を、時には同回転（直進）時には異回転（旋回）という具合に制御することで、車両姿勢の自由度を高める。展示品にはスクーター用のタイヤが装着されていたが、リーンするわけではなく接地面は限られているので必ずしも二輪用である必要はないだろう。




　制動時には積極的に回生に頼る思想で、ローター／キャリパーのフルードブレーキも備わっているが、こちらは最後の最後に停車する際や停止時にのみ用いたいという。

　ばね下部品は板ばね／ダンパーで懸架されている。コイルばねを用いることもできるが、板ばねがモーターユニットのガードにもなっているという。車両重量によってばね定数を変えるのもこの構造なら容易だ。

　サス台座には軸受が設けられていて、旋回時にはそこが回転する構造。さらに重量センサーを備え、例えば車両前方にしか人が乗っていない、旋回時にアンバランスに陥るといった偏りに対して、車両姿勢を立て直すことを目的にパンタグラフ状のアーム部で伸縮する構造とした。伸縮のアクチュエータはボールねじで、NSKの得意分野のひとつである。乗降時に車両を低い位置にして搭乗性を高めることも可能だという。




　先般、NSKはバリオアームというこれまた非常にユニークなサスペンションアーム機構をボールねじで提案、今回もボールねじを使って考案した結果が本品だという。

　先日発表済みの「第3世代 走行中ワイヤレス給電インホイールモータ」も展示されていた。地中に埋め込んだコイルと車両側のコイルでワイヤレス充電、インホイールモータで駆動するというコンセプトだ。




　たとえば信号待ちなどの一時停止時に20kWの出力を持つ地上側コイルから充電、わずかな停車時間でも数kmの航続距離が得られる効率とした。これを各所で繰り返すことで充電スタンドに寄らずとも航続距離を伸張できるという期待で、最終的にはプラグを差す充電行為からの解放を目指す。


　展示品には含まれていないが、車両としたときにはバッテリーを備え、蓄電と力行時の放電を担う。インホイールモーターは減速機を介さないダイレクトドライブ式、25kWの出力を今世代で実現している。

　ユニットの構造としては、車両中央側からブレーキ、ハブ周り、制御ユニット、モーターという順番。制御ユニットでは発電した交流を直流に変換、力行時には再び交流に制御してモーターを駆動する。これは発電時の周波数をそのままモーターに印加できないのと、蓄電するために交直変換する必要があるため。モーターの種類はPM（永久磁石）型で、アウターローター構造。リム内側の青い部分がそれに当たる。