미래를 이끄는 스플라인 샤프트: 신에너지 자동차의 주요 응용 분야

친환경 모빌리티로의 세계적인 전환이 가속화됨에 따라 전기차(EV), 플러그인 하이브리드, 수소 연료전지차를 포함한 신에너지 자동차(NEV)가 주목받고 있습니다. 배터리 기술, 전기 모터, 충전 인프라가 언론의 헤드라인을 장식하는 경우가 많지만, 스플라인 샤프트와 같은 핵심 기계 부품의 중요성은 종종 간과됩니다. 하지만 이러한 단순해 보이는 부품들은 NEV의 성능, 효율성, 안전에 매우 중요한 역할을 합니다.

스플라인 샤프트는 축 방향 움직임을 허용하면서 토크를 전달하도록 설계된 기계식 구동 요소입니다. 정밀하게 가공된 돌기, 즉 "스플라인"은 기어나 커플링과 같은 맞물리는 부품의 해당 홈과 서로 맞물립니다. 이러한 설계는 효율적인 동력 전달, 높은 정렬 정밀도 및 하중 지지력을 보장합니다.

신에너지 자동차에서 스플라인 샤프트는 어디에 사용되나요?

신에너지 자동차(NEV)에서 스플라인 샤프트는 전기 구동 시스템, 조향 시스템, 제동 또는 회생 제동 시스템의 세 가지 주요 영역에서 널리 사용됩니다.

1. 전기 구동 시스템
스플라인 샤프트의 가장 중요한 적용 분야 중 하나는 전기 모터, 감속 기어박스 및 차동 장치를 하나의 소형 모듈로 결합한 전기 구동 장치 또는 전기 구동 장치입니다. 스플라인 샤프트는 모터 로터와 기어박스 입력부를 연결하여 회전 토크가 바퀴로 원활하게 전달되도록 합니다. 이는 높은 토크 밀도, 진동 감소 및 최적의 동력 전달을 보장합니다.

또한, 듀얼 모터 또는 사륜구동 전기차에서 스플라인 샤프트는 전륜과 후륜 구동 장치 간의 정밀한 동기화를 가능하게 합니다. 이러한 구성에서 스플라인 샤프트는 토크 벡터링 및 동적 안정성 제어에 중요한 역할을 합니다.

2. 조향 시스템
전기차(NEV)는 기존의 유압식 파워 스티어링을 대체하기 위해 전동식 파워 스티어링(EPS) 시스템을 점점 더 많이 채택하고 있습니다. 이러한 시스템에서는 스플라인 샤프트를 사용하여 스티어링 칼럼을 중간 샤프트 또는 유니버설 조인트에 연결함으로써 부드럽고 반응성이 뛰어난 핸들링을 제공합니다.

자율 주행 기술의 발전과 함께 스플라인 샤프트 체결의 정밀도가 더욱 중요해지고 있습니다. 최신 드라이브 바이 와이어 스티어링 시스템은 매우 정확한 토크 피드백에 크게 의존하며, 이를 위해서는 백래시가 최소화되고 제조 공차가 엄격한 스플라인 샤프트가 필요합니다.

3. 회생 제동 및 변속 시스템
또 다른 중요한 응용 분야는 회생 제동 시스템입니다. 이 시스템에서는 제동 시 발생하는 운동 에너지를 포착하여 다시 전기 에너지로 변환해 배터리를 충전합니다. 스플라인 샤프트는 모터 발전기 장치를 구동계에 연결하여 주행 모드와 회생 제동 모드 간의 원활한 전환을 가능하게 합니다.

또한, 플러그인 하이브리드 시스템이나 다단 변속기가 장착된 전기차에서는 스플라인 샤프트를 사용하여 유성 기어 또는 클러치 팩을 연결 및 분리함으로써 다양한 주행 조건에서 성능을 최적화할 수 있습니다.

맞춤형 스플라인 설계의 부상
NEV(소형 전기차)가 더욱 소형화되고 소프트웨어로 정의됨에 따라 맞춤형 스플라인 샤프트 설계에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 엔지니어들은 이제 소형화된 폼 팩터에 맞추고 소음 및 진동(NVH)을 줄이며 부품 수명을 연장하기 위해 인벌류트, 직선형 또는 톱니형 스플라인과 같은 스플라인 프로파일을 최적화하고 있습니다.

"정밀도와 경량화는 자동차 파워트레인 엔지니어의 핵심 우선순위입니다. 첨단 스플라인 샤프트는 동력 전달뿐만 아니라 에너지 효율을 높이고 차량 수명 주기 동안 유지 보수 비용을 절감하는 데에도 기여합니다."

스플라인 샤프트는 배터리나 자율 주행 센서처럼 헤드라인을 장식하지는 않지만, 전기차 혁명의 숨은 핵심 요소입니다. 고속 모터 구동부터 정밀 조향 제어에 이르기까지, 기계적 신뢰성과 효율성을 보장하는 데 있어 스플라인 샤프트의 역할은 부인할 수 없습니다.

상하이 벨론 기계 유한회사는 농업, 자동차, 광업, 항공, 건설, 로봇, 자동화 및 모션 제어 등 다양한 산업 분야의 전 세계 고객을 위해 고정밀 OEM 기어, 샤프트 및 솔루션에 주력하고 있습니다. 당사의 OEM 기어에는 직선 베벨 기어, 나선형 베벨 기어, 원통형 기어, 웜 기어, 스플라인 샤프트 등이 포함됩니다.

산업이 지속적으로 발전함에 따라 스마트 소재, 표면 처리 및 경량 합금의 통합은 스플라인 샤프트의 성능을 더욱 향상시켜 차세대 모빌리티에서 그 입지를 확고히 할 것입니다.