NTN、車両振動を高精度に予測するCVJ解析技術を開発

　NTNは、自動車のモーターやエンジンの駆動力をタイヤに伝達する重要部品である等速ジョイント（CVJ）が、車両走行時の振動に与える影響について、車両全体を対象として予測できる解析技術を開発した。本技術により、設計段階でCVJが車両の振動特性に与える影響を把握し、車両特性に応じた最適な新商品の開発が可能となる。また、試作や実車評価にかかる工数を削減し、高付加価値商品の開発を加速するとともに、静粛性や快適性に優れた車両の開発に貢献する。

　近年、HEVやBEVなど電動車の普及に伴い、エンジン由来の騒音や振動が低減したことで、これまでは目立ちにくかった車両由来の振動や騒音が感じられやすくなり、車内の静粛性や乗り心地など、NVH（Noise：騒音、Vibration：振動、Harshness：乗り心地）性能への要求が高まっている。

　また、パワートレインやシャシーなど車両レイアウトの多様化により、自動車メーカーごとに異なる振動特性への対応も求められている。一方で、開発期間の短縮や開発効率向上への要求も高まっており、各部品においても設計初期段階で車両搭載時の性能を予測できる技術の重要性が増している。

　CVJのうち、デファレンシャル側で主に使用されるトリポード型しゅう動式CVJは、サスペンションの動きに追従しながら動力を伝達する構造を持っているが、その際、ジョイント内部の摩擦によって発生する軸方向の微小な力（誘起スラスト力）が車体へ伝わり、車両の振動や乗り心地に影響を及ぼすことがある。しかし、従来はCVJ開発の初期段階で車両搭載時の性能を把握することが難しく、実車評価を重ねながら検証する必要があった。

　こうした課題に対しNTNは、機構解析によるCVJ解析技術と、振動が車内へ伝わる経路を分析する伝達経路解析（TPA）技術を融合した車両振動予測解析モデルを構築した。CVJ解析技術では、長年培ってきたCVJ解析モデルを改良し、走行時に発生する誘起スラスト力をより高精度に再現できるようにした。さらに、CVJからエンジンや電動駆動ユニット（e-Axle）、サスペンション、車体構造部材（フレーム）などを介して車内へ伝わる振動について、部品ごとの伝達特性の違いを考慮して解析することで、車両走行時の振動を高精度に予測できるようになった。

　本技術により、振動がどの部品を通じてどのように車内へ伝わるのかを把握でき、CVJ の設計段階で車両搭載時の性能を評価できる。また、開発初期段階からその効果を検証できるため、車両特性に応じた最適な商品開発が可能なほか、試作や実車評価を行うことなく車両振動を予測できるため開発工数を従来比で最大約8%削減できる見込みだ。

　今後は、本技術を活用して車種ごとの振動特性データベースを拡充し、将来的には実車試験を大幅に削減した開発プロセスの実現を目指す。

　NTNは今後も、CVJの静粛性・低振動性能のさらなる向上を図るとともに、車両特性に応じた最適なソリューション提案を強化していく。また、電動車（HEV、BEVなど）をはじめとする次世代モビリティ向け商品の開発を加速し、快適で魅力あるモビリティ社会の実現に貢献していく。

　NTNでは、研究開発においてシミュレーションやデータ解析などのデジタル技術を積極的に活用し、研究・開発の迅速化を実現する「Cyber Agile Engineering（サイバー・アジャイル・エンジニアリング）」を推進している。AIも活用してデジタル空間上で設計・解析・評価を高度化することで、試作や実験に依存しない開発プロセスの構築を進め、開発期間の短縮や開発効率の向上を図っており、本技術もその取り組みの一環として開発したもの。

　NTNは今後も、デジタル技術を活用した研究開発をさらに推進し、高付加価値商品の開発力向上とタイムリーな市場投入を通じて、次世代モビリティ社会の実現に貢献していく考えだ。