2020 Fiscal Year Annual Research Report
High Precision Control of Air Bubble Content in Working Oil
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18K03916
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| Research Institution | Hosei University |
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Principal Investigator |
田中 豊 法政大学, デザイン工学部, 教授 (70179795)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
坂間 清子 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 研究員 (70773539)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 気泡 / 作動油 / 油圧動力伝達システム / 油の剛性 / 気泡分離除去装置 / 旋回流 / 気泡含有量 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
油圧動力伝達システムの作動油に気泡が混入すると，システムの動的特性の劣化，要素機器の壊食，作動油劣化の促進，放熱の減少，騒音振動の発生等，悪影響をおよぼす． しかし，作動油中にどの程度の気泡量が含有していると機器の性能を損ない故障に至るかの定量的な指標は明らかとなっていない．これは現状では，作動油中の気泡含有量を実時間で精度よく測定したり，調整したりすることが極めて難しいためである．
本研究では，作動油の旋回流による気泡含有量の高精度制御方法を提案・開発した． 旋回流を用いた気泡分離装置から流出する作動油中の気泡の量は，装置の放気側の弁の開閉を制御することによって調整される．最終年度は最適な形状の物理パラメータを持つ気泡分離装置を製作し，その装置を用いた実験により，装置の出力ポートからの気泡含有量を、放気側のオンオフ弁の開放時間の制御によって正確に調整できることを確認した．研究期間を通して，油中気泡の分離除去技術を使った本提案手法により，作動油中の含有気泡量を当初の目標である体積含有率1～40 %の範囲を±1 %の精度で調整できる高精度な気泡量制御システムの実現への目途がついた．
本研究で独自に開発した作動油中の気泡含有量を高精度で任意に調整できる手法を用いることで，気泡を含む作動油が原因となる機器の劣化や故障に至る定量的な評価が可能となり，その社会的意義は大きい．今後は本手法を活用し，自動車企業や油圧要素機器企業の共同研究により，ポンプや制御弁などの各種油圧要素に対する作動油の気泡含有量のベンチ試験条件の精密な設定と，油中の気泡含有量とトラブルとの因果関係の詳細を定量的に明らかにする計画である．
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