| 研究課題/領域番号 |
19K04158
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分18040:機械要素およびトライボロジー関連
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| 研究機関 | 静岡理工科大学 |
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研究代表者 |
野崎 孝志 静岡理工科大学, 理工学部, 教授 (20548888)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 軸継手 / 混合潤滑 / 微小滑り / ヘルツ接触 / 接触解析 / 転がり疲労寿命 / 機構解析 / 振動 / 寿命 / 転がり疲労 / 微小すべり / Lundberg-Palmgren / Hertz接触 / 潤滑 / 機素 / 混合潤滑理論 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
この軸継手の特長は、超大偏心量、円滑な等速作動性、高強度高剛性、及び軸方向の短さ等を同時に有しており、他に類を見ない。この独自性は、特許権取得からも認められている。また、本軸継手を先端的な新規駆動系を有する車両（電気自動車のインホイールモータ）に、実際に適用させたことで、自動車駆動系への創造的な広がりを立証している。更に実用化適用範囲をロボティクス分野等の新規駆動系に拡大するためには、本軸継手の寿命や摩擦特性を明確にすることが必要でである。本研究により、本軸継手の機械設計基準を明確にすることで、例えばヒューマノイドロボットの自然な動きを実現する新規駆動系の創造的な変革につながると確信している。
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| 研究成果の概要 |
新規駆動系を実現するための新たな機械要素として、超大偏心量許容形等速軸継手（以下、軸継手）を研究開発した。この軸継手を実用化展開するためには、軸継手の設計指針となる耐久性を明確にする必要がある。本研究では、軸継手の主要な耐久性として、駆動軸側と従動軸側間に配置されたボールが転動する案内溝の寿命を考慮し、寿命理論を構築することで、理論計算により明確にした。これらの寿命理論の裏付けデータを取得するため、軸継手専用の寿命試験機を新たに開発設計し、寿命試験を実施した。現状は、フレーキング等の表面損傷には至っていないが、試験条件を変化させながらデータ取得数を増加させ，構築した寿命理論の精度向上を図る。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
現在自動車の電動化が積極的に推進され、さらに空飛ぶクルマなどが現実となりつつあるモビリティの変革期においては、新たな駆動系が求められている。本軸継手の持つ超大偏心量許容特性、等速性、及び軸方向の短さが、これら駆動システムの小型軽量化などに寄与することができる。さらには、ヒューマノイドロボットや人間協調型ロボットの駆動システムにおいても、ごく狭い範囲で摩擦損失の少ない円滑な作動を可能とすることから、小型軽量化やエネルギー効率の向上を図ることができる。
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