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ドライブトレイン開発 / Drivetrain development

EV向け IST2段変速機 IST 2-SPEED CONCEPT

エンジンとモータの特性について

エンジン
回転が上昇するとともにトルクが大きくなる

モーター
回転直後に最大トルクを発揮し、幅広い回転域で実用ができる

EVは減速機だけで、変速の必要は無いというのがこれまでの主流だったが、近年では高効率化を図るべく各社EV用変速機の開発が進んでいる

 

EVの課題

電気自動車化が進んではいるものの・・・

バッテリーの価格が高い
航続距離の問題がある
距離を稼ぐためにはバッテリーサイズの増大が必須となり車両価格が上がってしまう

などの問題点がある。

 

 

EVへ変速機搭載の提案                                                   

2速化によるパフォーマンス

・モーター効率の良い回転域で走行が可能

・登坂での過負荷による電力損失の低減

・効率の向上による航続距離アップとモーターの大型化を抑制

・最高速性能の向上

・加速性能の向上

 

IST2段変速機の特徴 

・変速時のトルク切れがない

・油圧を使用せず低フリクション・高効率

・部品点数が少なくローコスト

・新開発機構により更にスムーズな変速が可能に

・遊星ギヤを使用しないためギヤ比選択幅が広い

 

他社製品との比較

・クラッチ制御に油圧を使用している(ロス大)

・クラッチユニットが二つ付いている(抵抗増)

・遊星ギヤを使用している(制限される)

・部品点数が多い(重量増)

 

ISTとEVシステム

ISTを電気自動車と組み合わせることで、バッテリーの小型化や航続距離の確保が可能になる。

また、貨物用や大型のEVでは、初期動作に高出力を必要とし、電力消費量が多くなってしまう問題がある

この課題をバッテリーを多く搭載することで解決させていたが、IST2段変速機であれば、初期動作と安定走行時で変速を行い、少ない電力消費量で高出力を得ることができる。

今までになかった構造ローコスト高効率な変速機という観点から
電気自動車への本システムの優位性があり、経済価値の高さが期待できる

 

シームレスシフト ~ノーマル比 ー1.965秒。ISTの優位性。~

スーパーFJのシャシーにYAMAHA MT-09のパワーユニットを搭載したマシンを使用し、純正ミッションとISTの走行比較を行いました。

コース:モビリティリゾートもてぎ

(画面左ノーマルミッション、右IST)

動画リンク

/site/wp-content/uploads/2023/01/New-Collage-7.mp4

ノーマル  1周タイム 2分8秒381   

シームレス 1周タイム 2分6秒416

ミッションの変更のみで、ノーマル比-1.965秒

変速時間短縮の他に、変速ショックが極めて少なく車体の挙動が安定すること、それによるコーナリング中の変速が問題なく行える点でもタイム向上に繋がっています。

また、ISTと併用で弊社製エアーパドルシフターを使用しています。

 

動画:Ikeya seamless transmission(IST)promotional Videos – English Ver.

IST:Ikeya Seamless Transmission

開発背景

ボルトオンでHパターンをIパターンに変換するキット「SEQUENSHIFTER®」をはじめとした
アフターマーケット向け製品を展開する中で競技用トランスミッションを開発し販売を開始
後発で、MFPD(モーション・フィードバック・パドルシフター)を開発

トルク切れなく変速できないか?

SEQUENSHIFTER + MFPD + ドグミッション = IST

ISTとMTの違い

        

ISTの技術特徴と利点

 

技術特徴
①:UPシフト時は内部循環トルクとハブV溝により下段ギヤが抜ける
②:ドグ歯の高低差と放物面により入り易さとバックラッシの両立・耐久性の向上
③:シフターの回転のみで変速可能
④:クラッチ制御

利点
①:M/Tと重量が変わらない
②:構造がシンプルである
③:キックダウンが素早く簡潔できる
④:大型車両におけるメリット
ⅰ:登坂時のフィーリング改善
ⅱ:変速時の荷崩れの恐れの改善

他トランスミッション比較 (※当社調べ)

 

M/TとISTの加速度変化 実験映像

LSD:Limitedslip Differential Gear

開発コンセプト

①最大限のトラクションとコントロール性で、スポーツドライビングを堪能できるLSD

駆動方式や、ドライビングスタイルに合わせた、カスタマイズも簡単

②日常からサーキット迄、メンテナンスフリーで実用的に使えるLSD

多板式にありがちなチャタリングがなく、車庫入れ等街中の取り扱いも気にならない

開発ポイント

 

①高硬度のピンで駆動

*駆動用軸を配置しヒスを低減

・高耐久性・レスポンス向上

・過渡域のコントロール性向上

②分割ピニオンシャフト

*ピニオンシャフトを分割し応力集中を防止

・均一な摩擦クラッチの加圧によるチャタリングの抑止

③摩擦板の特殊な熱処理

*チャタリングを防止

・高耐久性(メンテナンスフリー)

・日常域の使い易さ向上

④技術開発及び全てのパーツ作製、組み立てまで一貫生産

⑤長年蓄積したノウハウによる、合理的な構造及び材質と熱処理による安定した品質

⑥日本国内での迅速な開発対応とアフターサービス

Fr LSDアフターパーツ比較
イケヤフォーミュラLSDは、速さに直結するロック率とカスタマイズ性能に優れる
多板式で発生するチャタリング音は、イケヤフォーミュラLSDでは発生しない

IKEYA LSD販売・走行実績
R35GT-R(Fr,LSD)にて実車走行TEST済,日光サーキットにてLAPで0.5sec短縮(下図走行データ参照)
ロータスエリーゼ(Rr,LSD) アフターマーケットで、ロータス用など同等構造品を1000台以上販売しトラブルなし


評価コメント:Fr LSD装着なしと比較して、タイトコーナーでのアンダーステアが減少し,コーナー立ち上がりでのトラクションが向上した.

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