| 研究課題/領域番号 |
16H04258
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
設計工学・機械機能要素・トライボロジー
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| 研究機関 | 京都工芸繊維大学 |
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研究代表者 |
森脇 一郎 京都工芸繊維大学, 機械工学系, 教授 (20157936)
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| 研究分担者 |
射場 大輔 京都工芸繊維大学, 機械工学系, 准教授 (10402984)
曽根 彰 京都工芸繊維大学, 機械工学系, 教授 (20197015)
三浦 奈々子 京都工芸繊維大学, 機械工学系, 助教 (80735340)
増田 新 京都工芸繊維大学, 機械工学系, 教授 (90252543)
飯塚 高志 京都工芸繊維大学, 機械工学系, 准教授 (60335312)
中村 守正 京都工芸繊維大学, 機械工学系, 准教授 (00464230)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2016年度: 11,570千円 (直接経費: 8,900千円、間接経費: 2,670千円)
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| キーワード | 損傷検知 / スマートギヤ / 導電性インク / 印刷センサ / 故障診断 / レーザー焼結 / ４軸印刷機 |
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| 研究成果の概要 |
歯車を回転中に無線観測できるシステムを実現するため，導電性インクでセンサおよびアンテナを直接歯車に印刷する手法の開発を行った．始めに歯車への回路印刷を可能にするため，4軸のレーザー印刷機を開発した．そして，き裂検知センサを設計・印刷を行った後，運転試験によりかみ合い回数の増加に伴うセンサ抵抗値の増加を確認した．さらに，同じ歯車に印刷可能なアンテナ，そしてそのアンテナとき裂検知センサを組み合わせたセンサ・アンテナ系を設計し，実際に印刷した．受信側のアンテナ特性を評価し，き裂の有無で送信側のセンサ・アンテナ系との共振特性が大きく変化することを確認した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
情報化社会の発展を支える無線通信機器の技術開発は凄まじい速度で進められており，IoTを駆使したSociety 5.0といわれる世界の実現が目前に迫っている印象がある．ところが，非常に厳しい環境で利用される歯車などの機械要素の状態を直接観測するためにこうした通信の技術が利用された例はなかった．その理由として，形状に制約を有する機械要素にアンテナやセンサを直接形成する技術が存在していなかったことなどが挙げられる．本研究では，その技術課題を明確にし，歯車の状態をワイヤレスで監視するシステムの基礎を確立した．この成果は，まだ僅かではあるが，Society 5.0の具現化に寄与するものである．
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