| 研究課題/領域番号 |
19K14928
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分20010:機械力学およびメカトロニクス関連
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| 研究機関 | 法政大学 |
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研究代表者 |
相原 建人 法政大学, 理工学部, 准教授 (70557909)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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| キーワード | 遠心振り子式動吸振器 / ねじり振動 / 駆動系 / トルク変動 / 軸 / 非線形振動 / 軌道 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
軸のねじり振動を低減する装置の一つに遠心振り子式動吸振器(Centrifugal Pendulum Vibration Absorber, 以下CPVAとする)が提案されている．CPVAは振り子の固有角振動数が軸の定常回転数に応じて変化することから全回転数領域で振動低減効果を発揮する．これまでにCPVAを実用化するため，様々なタイプが提案されているが，実用化に至った例は大変少なく，さらなる性能向上が求められている．
本研究では振り子の軌道とその軌道を実現する振り子支持構造に着目し，理論・CAE・実験によりCPVAのねじり振動低減性能向上を狙う．本研究により性能が向上する設計指針が示され実用化および普及が期待される．
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| 研究成果の概要 |
遠心振り子式動吸振器は振り子の固有振動数を外力の振動数と一致させることで振り子が共振し，大きな制振効果を発揮する．しかし製造誤差や経年劣化により，性能低下が起こる可能性がある．そこで誤差や劣化により共振点の変化が起こった場合でも著しい性能低下が起きない設計が必要とされる．そこでそのようなロバストな設計を可能とするため，本研究では振り子重心軌道に着目し，軌道と制振性能の関係について理論とCAEの両面からアプローチし，明らかにした．理論では軌道の影響を明らかにするため軌道を6次関数で表す任意軌道とし定式化を行った．さらに実車両での制振効果を求めることができる実車両モデルも構築し，効果を検証した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
地球温暖化やエネルギー問題に対応するため自動車産業においては省燃費技術の開発が重要な課題となり，パワートレーンにおいてはエンジンの気筒数自体を減らす少気筒化が進んでいる．しかし少気筒化によりエンジンからのトルク変動が大きくなり振動騒音性能は悪化するため安易に少気筒化を進めることはできない．したがってこのトルク変動によるねじり振動を減らす装置の性能を向上させることにより積極的に少気筒化を進めることができ，その結果自動車の省燃費化につながる．本研究はこのねじり振動低減装置である遠心振り子式動吸振器の性能向上に関する研究であり，成果により装置のさらなる普及と燃費向上が見込まれる．
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