14.　機素潤滑設計

14・1　機械設計

14・1・1　機械設計・運動機構

本会機素潤滑設計部門（以下，本部門）と大韓機械学会の生産設計部門が共催したThe 6th International Conference on Manufacturing, Machine Design and Tribology（ICMDT 2015）（2015年4月，沖縄）において，機械設計に関する様々な発表がなされた．本会年次大会（9月，北海道）においても機械設計に関するOSが設けられた．作業移動用のロボット駆動ベース[1]や容積型機械[2]などといった機構を用いた機械設計の報告が多くなされている．また，運動機構の研究として，パラレルリンクに冗長性を有し[3]，また劣駆動化[4]してより実用性の高い機構を提案している．

アメリカ機械学会（ASME）の関連では，ASME 2015 International Design Engineering Technical Conferences（IDETC）and Computers and Information in Engineering Conference（CIE）（8月，アメリカ・ボストン）が開催された．また，IFToMM（International Federation for the Theory of Machines and Mechanisms）の関連では，The 3rd Conference on Mechanisms, Transmissions and Applications（MeTrApp 2015）（5月，ドイツ），The 4th IFToMM International Symposium on Robotics and Mechatronics（ISRM 2015）（6月，フランス），第21回シンポジウム（7月，東京），The 14th IFToMM World Congress（10月，台湾）など多数開催され，今なお様々な機構の研究が盛んに発表されている．

14・1・2　ヒューマン・マシン・インターフェース設計

2013年度に当部門内にてヒューマン・マシン・インターフェース設計研究会が発足し，関連する研究発表がなされている．機構を駆使した義手[5]や，匂いと気流の空間分布提示装置のタブレットコンピュータへの応用[6]などといった研究が発表されている．また，各種ライフサポート機器の開発[7]も盛んになり，特に持ち上げ動作補助[8, 9]や，歩行補助[10]を目的とした福祉機器の実用化が活発に進んでおり，大学等研究機関での成果が，製品として世の中に直接貢献することができる時代になりつつあるといえる．

〔田中　英一郎　早稲田大学〕

14・2　機械要素

14・2・1　伝動要素

国内会議における研究発表は，2015年度年次大会（2015年9月，札幌）において，OS「伝動装置の基礎と応用」にて22件の講演発表，先端技術フォーラム「世界トップクラス仕様の歯車機器・加工技術」でも4件の関連講演，および基調講演が行われた．また，歯車実務者を対象とする講習会No.15-62「歯車技術基礎講座」（2014年11月，横浜）が開催された．

国際会議に関しては，日韓合同の第6回機素潤滑設計生産国際会議（ICMDT2015，2015年4月，宜野湾）が開催され，歯車関連でOS「TRANSMISSION」にて10件の講演発表，および基調講演が行われた．また，2015ASME Power Transmission and Gearing Conference（2015年8月，ボストン），2015VDI International Conference on Gears（2015年10月，ミュンヘン）が開催された．

以下，歯車技術分野の主だった論文を列挙する．歯車加工法に関して，環境に配慮したホブ切りの基礎的研究[1]，内歯歯車のスカイビング加工に関する研究[2]，フェースギヤの高精度歯切り[3]などが報告された．歯車装置の振動については，ステップドピニオン式遊星歯車装置の振動挙動[4]，多段歯車装置におけるかみあい非整数次振動の不良原因歯車特定方法[5]，伝達誤差制御曲線を有するフェースギヤ対のピニオン圧力角誤差低減方法[6]，はすば歯車の歯打ちにおける歯形誤差形状の影響と分数調波振動[7]などが報告された．また，動力損失に関して，摩擦損失に及ぼす潤滑油組成の影響[8]，風損低減を目的とした歯車の自己ポンプ作用の実験的評価[9]，プラスチック歯車のトライボロジー性能に関する研究[10]などが報告された．歯車の強度については，歯面の摩擦力を考慮したマイクロピッチング発生機構の検証[11]，コニカルギヤの歯面損傷に及ぼす歯面修整の影響[12]などが報告された．さらに，計測技術に関しては，歯底・歯元を含めたはすば歯車の断面スキャニング測定[13]などが報告された．これらに加えて，アクチュエータの小型・軽量化を実現する樹脂波動歯車の開発[14]などの報告があった．

〔林田　泰　トヨタ自動車（株）〕

14・2・2　ねじ，軸受，案内，シール

第6回ICMDT2015では，ねじ関連の口頭発表が6件とポスター発表が2件，軸受・案内関連の口頭発表が8件とポスター発表が11件あった．2015年度年次大会講演会では，ねじ関連の発表が11件，軸受・案内・シール関連の発表が22件あった．

a．ねじ

ねじ要素では，ねじ山のピッチ差がボルト･ナット締結体の疲労強度やゆるみ特性に与える影響を調べた研究[1, 2]や，ねじ転造によって生じるねじ底の残留応力の評価に関する研究が行なわれた[3]．また，偏心荷重を受けるねじ込みボルト締結体の応力計算に関する報告[4]や，光ファイバーグレーティングを用いたボルトの軸力センサの提案[5]などがあった．

b．軸受，案内

軸受要素では，ラジアル荷重とアキシアル荷重が同時に作用する条件下での転がり軸受の円滑動作についての検討[6]や，建築物における免震構造の支承としてスラスト軸受を積層させた機構の提案[7]が行なわれた．また，歯車減速機の出力軸を支持する円筒ころ軸受をトラクションドライブとして用いることで減速比を向上する機構の提案がなされた[8]．案内要素では，静圧案内におけるオリフィス絞りの問題を解決するダイアフラムを用いた可変絞り形静圧案内面の提案[9]が行なわれた．

c．シール

シールに関する報告では，密封性と摩擦低減を両立させるために，動圧すべり軸受機構を二重に配置するシールの提案[10]がなされた．

〔橋村　真治　芝浦工業大学〕

14・3　アクチュエータ

アクチュエータシステム技術企画委員会関連では，4月に沖縄で行われた，ICMDT 2015を主催し，東京工業大学の鈴森康一教授に基調講演「New Pneumatic Artificial Muscle Realizing Giacometti Robotics and Soft Robotics」を行って頂いた．関連するセッション「Hydraulic/Functional Fluid Actuators」「Pneumatic Actuators」「Pneumatic/Other Actuators」「Electrically Driven Actuators」「Sensing Systems」の5セッションで合計30件の発表が行われた．北海道大学で行われた2015年度年次大会では，東京大学の山本晃生准教授に「静電アクチュエーション技術のインタラクション応用」と題する基調講演を行って頂いた．先端技術フォーラムでは，「人と関わるアクチュエータ．その現状と課題」で5件の講演が，関連するオーガナイズドセッションとして「次世代アクチュエータ」で8件の発表が，「フルードパワー研究の新展開」で21件の発表があった．5月に京都で行われた，ロボティクスメカトロニクス講演会では，関連するオーガナイズドセッション「アクチュエータの機構と制御」で47件の発表があった．さらに，精密工学会では圧電体の応用が盛んで，春季大会（3月　東洋大学）では，OS「次世代センサ・アクチュエータ」で24件の発表が，秋季大会（9月　東北大学）では，OS「次世代センサ・アクチュエータ」で16件の発表があった．日本ロボット学会学術講演会（9月　東京電機大学）では，柔軟な構造を持つアクチュエータの研究が盛んであり，OS「人工筋アクチュエータ・センサーシステム」で7件の発表が，一般セッション「アクチュエータ」で7件の発表があった．TECHNO-FRONTIER 2015　第24回モーションエンジニアリング展（5月　幕張メッセ）に今年も出展し，アクチュエータ技術システム技術企画委員会企画として16研究室が展示発表を行った．

〔伊原　正　鈴鹿医療科学大学〕

14・4　トライボロジー

論文集に掲載された論文を俯瞰すると，滑り軸受に関する論文が比較的多く発表された年といえる．例えば，熱流体潤滑解析にk-εモデルを適用することによる乱流潤滑の軸受特性を求める手法[1]や，滑り軸受で支承された軸系の安定性を磁気軸受加振により評価する手法[2]などが提案された．

ショットピーニングやバニシングによる表面改質で摩擦特性を向上させる研究が多いのも近年の傾向であるが，逆に摩擦を利用した表面改質として摩擦攪拌型のバニシングによる表面強化手法[3]も進められている．

航空機などで多用されるチタン合金Ti-6Al-4Vは難削材として知られている．その加工技術に関する研究として，TiAlNなどをPVDコーティングすることによる工具寿命の延長に関する研究[4]や，固体潤滑材を活用することで穴あけ加工時のバリの発生を抑制する技術[5]などが報告された．

トライボロジーが産業界に果たしてきた貢献は目覚ましいものがあるが，しかしその現象解明という意味ではまだまだ不十分である．その一端としてトライボロジーにおける基本的な概念である真実接触面を簡易的に推定する手法が提案された[6]が，このような新たな手法・モデルがさらに提案され，トライボロジー現象解明のための新たなツールになることが期待される．

〔尾形　秀樹　（株）IHI〕

 

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