2016 Fiscal Year Research-status Report
トルク制限機能を設計可能とする非接触伝達機構の開発
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15K05930
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| Research Institution | Gunma University |
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Principal Investigator |
安藤 嘉則 群馬大学, 大学院理工学府, 准教授 (70242831)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 磁気歯車 / 積層式 / 最大伝達トルク / トルク調整 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度の成果に基づき，積層型磁気歯車のさらなるトルク伝達性能向上を検討を図った．積層するための１層におけるリング磁石に挟まれる磁性体部において形状の最適化を試みた．具体的には，従来は当分に分割していた歯状の部分と切り欠きの部分の比率について検討を加えた．その結果，シミュレーションにおいて最適と考えられる比率があることが推測されたので，それに基づいてその条件に近い磁石を用いれるような実験のための試作機を製作した．従来のものと新しく製作したものを比較し，その性能の違いの原因を調べるために磁束を測定するなどして検討を加えた．しかし，試作機を用いた実験とシミュレーションではその結果に差異が認められたので，今後その原因についての調査が必要である．
また，脱調トルクの設定を行うため２種類の磁気歯車に関して検討を加えた．特に基礎的な結果を得るために，円筒型磁気歯車を対象に従来は軸間距離や対向長さの調節による伝達トルクの調節を検討していたが，本年度は歯車間にコイルを設置し，設置するコイルの線径・巻数などを条件として，脱調トルクの調整に適用できるかを検討した結果，脱調トルクの設定に使用できると思われる結果を得た．さらに，挿入するコイルの各種条件により設定可能な範囲が異なることも明らかになった．そこで，今後はコイルの形状・素線の線径に関するさらなる条件の検討やコイルに流す電流の大きさによるコントロールの可能を追求していくことが可能と考えられた．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
おおむね積層タイプの最適化に関する条件の検討などでは従調ではあるが，従来から見られた300rpm付近の低回転数域での伝達トルクの低下についての原因がいまだに突き止められていない．また，アウターの磁性体と磁石の角度比率に関しての解析における結果を得るのに手間取っていたため，次の具体的な最適化設計の段階へ進めなかった．
円筒型磁気歯車の能動的なトルク調整法として検討しているコイル挿入法であるが，検討項目が少なくいため，可能性については確認できたが，より細かな条件についての検討が不十分であった．
上記の理由などで，学会における発表は行ったが論文として投稿できるまでには至らなかったので，早急に整理とまとめる必要がある．
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| Strategy for Future Research Activity |
伝達トルクが低回転数域で低下する原因を突き止めないと，実用的に高回転数域での使用が難しくなると思われる．
また，積層型磁気歯車におけるアウターだけでなくインナーの構造を含めた各要素の構造の見直しを行い，伝達トルクの向上と形状の最適化を試みていく．
円筒型で行うコイルの援用による伝達トルクのコントロールの検討を進め，設定方法の自由度を高め，磁気歯車の伝達要素としての利用のみではなく，安全装置としての利用の可能性について検討を進め，大きいものから小さい伝達要素まで様々な分野において実用化を目指す．
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| Causes of Carryover |
当初，インドネシアで開催予定の国際学会（APSAEM2016)に出席予定でたったが，現地の国際学会の担当者が急逝したため，国際学会が２年後に延期になったため，海外出張旅費が未使用になった．
また，購入予定のガウスメータのプロープについて検討した結果，予定より安価なもので実験が実施できることがわかったため，安価なものを購入した．また，シミュレーションソフトの使用料のつもりで支払いを考えていたが，保守費用となったため，保守期間の関係で支払いが次年度にずれ込むこととなった．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
旅費に関しては，2017年に２回の国際学会（JAPMED10：トルコ，ISEM2017：フランス）への出席を予定しており，その費用に充てる予定である．
前年に保守契約のため支払えなかったソフトウェアの保守費用として支払えば，次年度支払額はおおよそ支出されると考える．
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