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レーザー改質による耐久性と潤滑性を両立させる接触表面の創成

研究課題

研究課題/領域番号 17K06120
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 設計工学・機械機能要素・トライボロジー
研究機関岡山大学

研究代表者

藤井 正浩  岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (80209014)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2017年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード機械要素 / トライボロジー / 表面改質 / ピーニング / レーザー / 転がり疲れ / テクスチャ― / 摩擦 / テクスチャー
研究成果の概要

ショットレスでトライボ機素表面に,表面粗さの上昇を抑えつつ圧縮残留応力の付与ならびに表面硬度の向上を実現するレーザピーニングを利用し,ピーニングと同時に表面形状を制御することで潤滑性にも優れた表面を創成することを目的とした.YAG レーザ発振器を用い,電動ステージとレーザ発振を同期制御するピーニング装置を製作し,高強度トライボ機素を想定した試験片を用いて表面耐久性へレーザピーニングの効果を調べた.また,レーザピーニングにより表面にディンプル形状のテクスチャを施し,ピーニング条件ならびにピーニングパターンと摩擦特性の関係を調べ,耐久性と潤滑性の向上を両立する表面創成技術の基礎となる成果を得た.

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年ますます要求が高まっている機械システムの小型化・省力化のためには,トライボ機素ひとつ一つの表面耐久性の格段の向上と動力損失の低減が必須であり,その実現には従来技術を凌駕するブレークスルー技術の開発が求められている.本研究では,トライボ機素の表面強度向上にレーザピーニングを適用し,同時に表面潤滑性を向上させるために必要な事項を明らかにし,耐久性向上と潤滑性向上を両立する表面創成技術の基礎となる成果を得た.

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Effect of Surface Characterization Induced by Fine Shot Peening on Scuffing of Steel Roller2019

    • 著者名/発表者名
      Y Omiya, M Fujii, H Sekishita, K Ishimoto, A Ueda
    • 雑誌名

      VDI-Berichte

      巻: 2355 ページ: 37-46

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of Surface Properties Modified with Fine Shot Peening on Scuffing2018

    • 著者名/発表者名
      Yuya Omiya, Masahiro Fujii, Ryo Ochiai, Koshi Ishimoto, Akihiro Ueda
    • 雑誌名

      Journal of Surface Engineered Materials and Advanced Technology

      巻: 8 号: 03 ページ: 58-69

    • DOI

      10.4236/jsemat.2018.83006

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effects of the Metal Surface Profile to the Sliding properties between Rubber and Metal and Applying that to Wheel Bearing Seals2018

    • 著者名/発表者名
      Koku Ishida, Masahiro Fujii, Jun Hwi Cho, Kevin Pittel
    • 雑誌名

      SAE Tewchnical Paper

      巻: 2018-01 ページ: 1-6

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] レーザピーニングが浸炭硬化鋼の転動疲労寿命に及ぼす影響2020

    • 著者名/発表者名
      影山大恩,河渕紗英子,塩田 忠,大宮祐也,藤井正浩
    • 学会等名
      日本機械学会中国支部第58期総会・講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ピーニングで付与した圧縮残留応力分布が浸炭硬化鋼ローラの転がり疲れに及ぼす影響2020

    • 著者名/発表者名
      藤井正浩,栗原拓也,一宮克行
    • 学会等名
      日本機械学会中国支部第58期総会・講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 滑り転がり接触機械要素の表面性状に及ぼすレーザピーニングの影響2018

    • 著者名/発表者名
      羽原祐也 藤井正浩 影山大恩 野際公宏 三津石大貴 山西 利幸
    • 学会等名
      日本機械学会中国四国支部第56期総会・講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] DLCコーティングした歯車の剥離挙動と面圧強度2017

    • 著者名/発表者名
      竹野清太郎 藤井正浩 森口秀樹 石塚浩 藤井慎也
    • 学会等名
      日本トライボロジー学会2017秋 高松
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 硬度の異なるNBRを用いた油潤滑下における摩擦特性2017

    • 著者名/発表者名
      宮明直輝 藤井正浩 石田浩規
    • 学会等名
      日本トライボロジー学会2017秋 高松
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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