| 研究課題/領域番号 |
20K04233
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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18030:設計工学関連
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| 研究機関 | 阿南工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
原野 智哉 阿南工業高等専門学校, 創造技術工学科, 教授 (20332067)
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| 研究分担者 |
綿崎 将大 広島商船高等専門学校, その他部局等, 講師 (50791125)
田中 淑晴 豊田工業高等専門学校, 機械工学科, 准教授 (70455137)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 月面開発 / 掘削ドリル / 磁気歯車 / 2重反転 / 非接触 / メンテナンスフリー / 超伝導 |
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| 研究成果の概要 |
減速比３，直径100mmの軸方向磁場磁気歯車を用いて，宇宙環境への適用可能性を実証するため，－48℃，0.1Paの低温低真空環境下において伝達トルク0.5-2.0Nm,回転速度400～1400rpmで動力伝達性能実験を実施した．伝達トルク20Nm以上の大きい場合であれば，伝達効率は60％程度が得らえれることが判明したが，低温真空環境下においては，磁気歯車を支持する軸受の摩擦損失や磁石中の渦電流による発熱による伝達効率の低下が懸念されることが分かった．また，軸方向磁場磁気歯車の隔壁および2重反転機構を活用した，総重量8.5㎏の2重反転掘削ドリルの試作が完成した．今後，掘削性能を検証予定である．
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| 自由記述の分野 |
機械要素設計
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
人口増加とともに地球上の資源不足が懸念され，人類の発展において宇宙開発が必須不可欠になりつつある．月面には地球資源の３０００年分があるとされており，その豊富なFe，Ni,Al，氷をはじめHelium2の資源は，開発国の所有物となる．また，火星探査や火星移住計画を推進する上で，中継基地と考えらえれる月面の資源開発は必要不可欠となっている．月面にはレゴリスと呼ばれる微細な砂が多数あり，これらが多種多用な設備機械に故障やトラブルを生じるとされており，宇宙環境に直接曝露せず動力伝達できる機構が必要不可欠となっている．以上の観点から，磁気歯車を搭載した２重反転掘削ドリルの研究開発は将来重要な役割を担う．
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