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ジェイテクト、柔軟構造の介護作業向けアクティブ・パワーアシストスーツを2021年に発売

16時間 42 分 ago
ジェイテクト、柔軟構造の介護作業向けアクティブ・パワーアシストスーツを2021年に発売kat 2020年07日08日(水) in

 ジェイテクトは、パワーアシストスーツJ-PASシリーズ第3弾として、介護作業への適用に主眼を置いて、金属フレームがなくやわらかい構造で、かつ装着者の体の動きをセンサーで検出して作業に応じたタイミングと力でアシストを行うアクティブ・パワーアシストスーツ「J-PAS fleairy™(ジェイパス フレアリー)」を開発した。商品名のfleairy はflexible(やわらかい)+airy(軽い) の造語で、介護において大切な「ふれあい」の意味も併せ持つ。2021年の販売開始を予定している。

商品イメージ

 

 同社では、少子高齢化・人手不足といった社会課題への貢献を果たすべく、持続的成長の柱の新領域の一つとしてパワーアシストスーツを開発、2018年から、主に製造業向けに日本国内での販売を開始している。

 一方、介護業界からの問い合わせも多く、介護作業でも作業負担軽減のニーズが高いと見て、介護の現場において介護作業の調査や介護士の方々へのヒアリングを実施してきた。その結果、金属フレームがなく柔らかい構造で、かつ作業に応じたタイミングと力でアシストを行うような、新しいアシストスーツが必要との結論に達し、今回新コンセプト構造のモデルを開発したもの。

 開発品は軽く、やわらかいフレームレス構造の採用により、衣服に近い構造で装着者にフィットして動きやすく、長時間でも快適に作業ができる。「Human Harmonics®(人と機械[モノ]の調和) 介護作業に安心とやさしさを みんなが笑顔になれる社会のために」を商品コンセプトに、介護作業での腰痛予防が図れるアクティブ・パワーアシストスーツとした。

 開発品の主な特徴は以下のとおり。

1.構造:ベルト巻き上げ機構によるフレームのない新しい構造と、従来を刷新する衣服に近いデザイン

2.軽量:モーターで駆動するパワーアシストスーツとしては業界最軽量クラス(同社調べ)

3.装着のしやすさ:軽量のため扱いやすく、装着の手数を少なくした分かりやすい装着手順

4.アシスト感:抱え込みながら行う移乗支援作業や中腰姿勢での介助作業において、しっかりとしたアシスト感と多様な作業へのフィット感を実現

5.動きやすさ:軽量かつ装着部が柔らかいため、介助時だけでなく、歩行などの動作においても滑らかに対応

6.安全・安心感:装着者の前面に硬い部材がなく、介助を受ける側にも安全で、やわらかさや安心感を与えるデザイン

 これらの特徴により、複数の介護作業における腰部への負担を大幅に軽減できる。

 同社では、すでに発表済みの自立支援トレーニングロボット「J-Walker テクテック」とともに、介護業界のユーザーニーズに対応すべく、さらなる製品・サービスの充実を図っていく考えだ。

試作機での代表作業事例:介護作業における腰部の負荷軽減効果(筋電位測定)

 

kat

空スペース、スケートボード用自律分散式転がり軸受を発売

18時間 21 分 ago
空スペース、スケートボード用自律分散式転がり軸受を発売kat 2020年07日08日(水) in

 空スペースは、保持器を使用せずに玉同士を非接触にする技術、ADB(Autonomous Decentralized Bearing/自律分散式転がり軸受)について、スケートボード用608(22×8×7)「ナノダイヤコート シール付ADB-608VVND」の販売を開始した。価格は28000円/8個。

滑りのない純転がりのスケートボード用ADB

 

 スケートボード用ADBでは、11個の非接触セラミックボールと、転がり接触面の差動滑りを転がりに変えて摩擦を低減するナノダイヤコートを採用、超低摩擦による高速回転化によって、スケートボード競技におけるスピードやジャンプ高さの向上に貢献する。異物混入による回転の阻害を防ぐため、シール付きとしている。

 スケートボード競技は、前後に車輪がついたスケートボードに乗り、トリック(ジャンプ、空中動作、回転などの技)を行い、その技の難易度や高さ、スピードなどを評価するもので、東京2020大会で新たに採用される。

 本年1月5日放映のTBS系全国ネットテレビ「凸ちゃん凹ちゃん」の企画で、スケートボードの国内大会で常にトップ10入りをしている阿部海璃選手が、一般的なベアリングを装着したスケートボードと、11個のセラミックボール、ナノダイヤコート、シールで構成されたADBに付け替えたスケートボートにそれぞれ乗ってジャンプ、高さ(膝の高さ)を計測・比較した。

 ADBを採用したスケートボードを使って、記録したジャンプ高さは約160㎝。一般的な保持器付きのベアリングを採用したスケートボードでのジャンプ高さ約125㎝に比べ、約35㎝もアップする結果となった。

 空スペースの河島壯介社長は、「これは、転がり接触面の差動滑りを転がりに変えて摩擦を低減するナノダイヤコートを採用したADBが、転がり半分、滑りも半分の一般的なベアリングに比べ1/14という大幅な摩擦低減を実現したため。ジャンプ高さにつながるベアリングの高速回転化には、軽く回せるセラミックボールも貢献している」と語る。ADB装着でのスケボーを体験した阿部選手は「速くて自分がおいてかれる感覚だった」とも話している。

 同社では、上述のADBによるジャンプ高さ向上への効果に関心を持つスケートボード選手からの要望を受けて、このほどスケートボード用ADBの発売に踏み切ったもの。

一般的なベアリングとADBの摩擦係数の比較

 

kat

THK、自律搬送ロボットの受注を開始、JR駅構内で実証実験も

19時間 28 分 ago
THK、自律搬送ロボットの受注を開始、JR駅構内で実証実験も in kat 2020年07日08日(水) in in

 THKは、 独自開発による自律搬送ロボット「Lifter付きSEED-Mover」の受注を開始した。これに先立ち東日本旅客鉄道(JR東日本)では、7月からロボットを導入してJR高輪ゲートウェイ駅構内(通常非公開のエリア)で実証実験を始める。

Lifter付きSEED-Mover

 「Lifter付きSEED-Mover」は、自律型の走行台車と昇降するリフターを組み合わせた自律搬送ロボット。走行台車は狭所でも全方向移動、360°旋回が可能で、リフターは搬送物の昇降に加えて、前後の引き出し動作が行える。

 高輪ゲートウェイ駅での活用例では、リフターに積載した飲み物を指定の場所まで「自律移動」で搬送し、配膳時には受け取る人の取りやすい位置に合わせてリフターが上下に昇降して高さを調整する。

 最近ではまた、感染症予防策への関心が高まり、人同士の接触を必要最小限にとどめるサービスが求められており、「非接触でのおもてなし」といった新様式のニーズ にも対応できる。

 同自律搬送ロボットの特徴は、以下のとおり。

1.人手不足を自動化で補い、省人化で人同士の接触を最小限に減らすことで、人手不足の解消と感染症予防対策に貢献

2.外食産業では配膳・下膳用、オフィス内ではフロアを行き来する配送台車に拡張できるなど、用途に合わせたカスタマイズが可能

3.人と安心して共存できるよう歩行者とほぼ同じ速度で走行するほか、走行経路でセンサが予期せぬ障害物や人を検知すると安全に停止させて衝突を回避する、安心・安全設計

4.機械要素部品メーカーとして実績のある同社が国内工場に一貫生産する体制を敷いて、開発から設計、製造までを実施

kat

ナノコート・ティーエス、トライボロジー試験の受託サービスを拡充

21時間 48 分 ago
ナノコート・ティーエス、トライボロジー試験の受託サービスを拡充 in kat 2020年07日08日(水) in

 ナノコート・ティーエスは受託試験サービスの拠点である「トライボロジーラボ」(東京都昭島市)の試験・評価設備を拡充し、新規コーティングの開発につなげる受託試験の体制を増強している。

 

 同社は、精密金型や精密部品、自動車部品などの摩擦摩耗(トライボロジー)問題を解決するPVD(物理蒸着)コーティングの受託加工を手掛けている。ユーザーニーズに応えるコーティングの研究開発を進める一環として、2016年9月にトライボロジーラボを開設。DLC(ダイヤモンドライクカーボン)膜など硬質薄膜のしゅう動部品への適用を進める上で重要な、トライボロジー試験の受託サービスを始めた。

 トライボロジーラボでは、同社が所属する仏HEFグループの「HEF型トライボメータ」を設置。機械の剛性が高く、ラボスケールから実機条件に近いパイロットスケールまで、種々のトライボロジー試験が行える。たとえば近年では、円筒と円筒を直交させて摩耗を評価するクロスシリンダー摩耗試験法を用いて、自動車のピストンピンに成膜したDLC膜などの評価を行っている。
 

HEF型トライボメータ


 自社開発で外販も行う表面清浄度測定器「コロナサーフ」は、コロナ放電によって電荷を付与する前後の、母材の表面電位(仕事関数)の変化を振動容量法(ケルビンプローブ)で非接触測定し、母材表面の汚染(酸化)度合いを定量評価する。測定は数分で済むため、洗浄プロセスの開発や生産ラインでの部品表面の清浄度管理、成膜前処理管理などにも利用できる。AuめっきやDLC膜の品質管理にも利用されている。
 

コロナサーフ

 

 新たに導入した新東Sプレシジョン製の白色干渉顕微鏡「OPTIFIS IS-R100」は白色干渉法を用いて非接触・高精度に、三次元プロファイルでの表面形状・粗さ解析が行える。成膜前後の表面粗さ解析、DLC膜などの摩擦摩耗試験後の摩耗痕の観察、表面形態の観察など表面観察全般に使われている。
 

OPTIFIS IS-R100

 

 また、オプトエレクトロニクスラボラトリ製のDLC膜厚測定装置「EL2」では、DLC膜が透明性を呈する近赤外線領域の光源を用いた光干渉測定によって、DLC膜の屈折率とそれにより導出される正確な膜厚が、非接触で短時間に得られる。形状のあるサンプルの膜厚分布が測定できるだけでなく、パイプ内径上のDLC膜の膜厚、膜厚分布も簡単に測定できる。膜厚分布状態の把握により、成膜プロセスの最適化が図れる。
 

EL2

 

パイプ内径の膜厚分布の測定例


 トライボロジーラボではコーティングの開発案件に絡んだ試験のほか、不良解析を目的とした試験が主となる。開発案件ではコーティングの試験・解析を通じて、成膜プロセスの改良にもつながってきている。そのほか、他の表面改質膜との比較なども実施し、同社のDLC膜の優位性を示すことにも寄与している。熊谷 泰社長は、「引き続き設備も拡充しながら、コーティングの受託加工と受託試験を通じて、産業界におけるトライボロジー課題の解決に貢献していきたい」と語っている。

◆カスタムメード動画はこちら

・Anton Paar社のトライボメータを用いたカスタムメード試験:185℃加熱レシプロモード試験

    ・Anton Paar社のトライボメータを用いたカスタムメード試験:繊維のレシプロモード試験  
kat

日本滑り軸受標準化協議会、第31回総会を開催

1日 19時間 ago
日本滑り軸受標準化協議会、第31回総会を開催kat 2020年07日07日(火) in

 日本滑り軸受標準化協議会(PBSA)は6月1日、新型コロナウイルス(COVID-19)感染防止のため、書面による「2020年度 第1回総会(通算 第31回総会)」を開催した。

 総会前に会員および関係者に、19年度事業報告および会計報告、20年度事業計画および会計予算案、ISO/TC123平軸受国内委員会2019年度活動成果報告および2020年度活動計画など書類データを電子メールで配信し、会員の過半数の了解を得ることにより総会成立とした。また、審議事項について賛否の確認をとり、承認が得られた。

 2019年度事業報告としては、以下の活動について報告がなされ、承認が得られた。

・2019年11月開催の中国・杭州におけるISO/TC123国際会議の出張等に係わる支援を実施。

・SC8のタイ国とのツイニングに関して、タイ国との交流を深めるための活動およびそれに係る経費として、タイから来日したメンバーを交えて「軸受潤滑基礎」原案作成部会を開催。

・第2回総会を本年3月に予定したが、新型コロナウイルス感染防止のため、集合開催を避け、書面による承認(電子メールによる総会)を実施。

 また、2020年度事業計画について次の報告がなされた。

・ISO/TC123国際標準関連プロジェクトおよび委員会等への参加と支援の予定:フランス(パリ)で本年11月に開催予定のISO/TC123および各SC国際会議の支援。

・ISO/TC123における国際標準新規提案事項:新規規格制定活動として、①発熱変形を考慮した軸受計算技術、②滑り軸受に関する流体潤滑理論の基礎事項、③二硫化モリブデン(MoS2)を応用した表面改質技術、④DLCを利用した表面改質技術などについて支援予定。

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NTN、長野製作所でミヤマシジミの羽化に成功

5日 14時間 ago
NTN、長野製作所でミヤマシジミの羽化に成功kat 2020年07日03日(金) in

 NTNの生産拠点である長野製作所(長野県上伊那郡箕輪町)の敷地内で、保護活動を行ってきた絶滅危惧種のミヤマシジミが羽化に成功したことが確認された。

羽化が確認されたミヤマシジミ

 

 ミヤマシジミは主に関東・中部地方に生息する蝶の一種で、近年は幼虫の食草の減少などが原因で個体数が減少し、環境省のレッドデータブックで絶滅危惧ⅠB類に指定されている。

 同社グループでは、社会の持続的発展に貢献することを目的に「NTN環境基本方針」を策定し、地域環境との共生を最重要課題として、生物多様性保全に取り組んでいる。長野製作所も本方針に則して長野県と2019年に「生物多様性保全パートナーシップ協定」を結び、県と連携してミヤマシジミの保護活動を行っており、同年に保護活動の一環としてミヤマシジミの定着に向けた活動を同製作所の敷地内で開始した。

 活動は、敷地内に保護区を整備することから始まり、その後食草となるコマツナギの植樹、産卵試験、保護区の草刈りなどを、自然保護団体や信州大学の指導のもと従業員が自ら実施。こうした取組みの結果、本年4月に幼虫がふ化し、6月2日に初めて羽化した。これまでに10匹以上の羽化が確認されている。

 現在、長野製作所では保護区を拡張し、繁殖の安定化に取り組んでおり、将来的には市民に保護区を開放し、自然環境について考える場を提供する予定。

 NTNグループでは本活動のほかにも、全国各地の事業拠点で近隣の森林を整備する活動などを推進しており、今後も自然環境保護や環境意識の向上に貢献していく考えだ。

保護区で食草の植え付けを行う同社従業員

 

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ジェイテクト、鉄鋼設備用オイルエア潤滑システムを開発

1週 2日 ago
ジェイテクト、鉄鋼設備用オイルエア潤滑システムを開発kat 2020年06日29日(月) in in

 ジェイテクトは、鉄鋼設備の環境改善に寄与する目的で軸受の潤滑手段としてオイルミスト潤滑からオイルエア潤滑への置換えを進めてきたが、このほど10分配レベルのオイルエア多岐分配システムを開発した。これにより、日本センヂミア製Z-highミルサイドサポート軸受に適応するオイルエア潤滑システムへの適用を可能とした。

 本年12月から販売を開始、国内の鉄鋼メーカーや設備メーカーに提案を進め、4000万円/年の売上を目指す。  

 同社では鉄鋼業界において、今回開発した多岐分配システムを含めた軸受、オイルシールなどの総合システムサプライヤーとして、顧客の安定操業に貢献していく考えだ。

オイルエアディストリビューターユニット(新規開発品)

 

 欧州を中心とした近年の鉄鋼設備の環境改善に対する需要の高まりを受け、軸受の潤滑システムとして関心が高まっているオイルエア潤滑は、油滴状のオイルを高圧の空気による摩擦で軸受内部に搬送する。このため、余剰オイルの空気中への排出が少なく、また他の方法と比べるとオイル消費量を最小限に抑えることができるため、作業環境の改善と、オイル使用量の削減による環境負荷の低減が実現できる。

オイルエア潤滑の原理

 

 ジェイテクトでは、1990年からオイルエア潤滑技術の開発に着手しており、様々な技術課題に取り組んできたが、今回、特に需要のある日本センヂミア製Z-highミルサイドサポート軸受のオイルエア潤滑化に取り組み、小径軸の中で多岐に分配できるシステムを開発したもの。

挿入イメージ

 

 開発品の特徴は、以下のとおり。

1.軸受内の正圧化による高い密封性確保や、高粘度油、極圧油の適用による高い潤滑性能により、過酷な環境下での摩耗・損傷を大幅に改善
                                                            
2.最少油量での潤滑による運転コスト改善や、オイル回収が可能(設備周辺環境を改善)など、設備保全を改善

3.小径配管による容易な配管摂設計や、少数給油から多点給油までの幅広いシステム設計など、容易な適用性

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NTN、「知的財産に関する新型コロナウイルス感染症対策支援宣言」に参画

1週 6日 ago
NTN、「知的財産に関する新型コロナウイルス感染症対策支援宣言」に参画kat 2020年06日25日(木) in

 NTNは、新型コロナウイルス感染拡大の防止を目的とする「知的財産に関する新型コロナウイルス感染症対策支援宣言」の趣旨に賛同し、参画した。

 これは、新型コロナウイルス感染症の診断、予防、封じ込め、治療をはじめとする、新型コロナウイルス感染症のまん延終結を唯一の目的とした行為に対しては、一切の対価や補償を求めることなく、同社が保有する特許権・実用新案権・意匠権・著作権の権利行使を一定期間行わないことを宣言するもの。

 同社では、「新しい技術の創造と新商品の開発を通じて国際社会に貢献する」という企業理念に基づき、同社の技術やサービスを通して社会的課題に取り組むことで、持続可能な「なめらかな社会」の実現を目指している。本宣言を通じて、同社の知的財産を無償開放することで、新型コロナウイルス感染症のまん延の早期終結に貢献するとともに、今後もポストコロナを見据え、社会的課題への取組みを進めていく考えだ。

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イグス、新世代モーター用ハーネス済ハイブリッドケーブル

1週 6日 ago
イグス、新世代モーター用ハーネス済ハイブリッドケーブルkat 2020年06日25日(木) in in

 イグスは、最新のモーターにエネルギーやデータを供給する目的で高加速時やロングストローク走行でも安定して機能するケーブルが求められる中、ボッシュ・レックスロスの新型モーター用ドライブソリューションとして、ケーブル保護管「エナジーチェーン」専用のハーネス済ハイブリッドケーブル「レディーケーブル」を開発した。動力ケーブルとデータケーブルを一体化しているため、省スペース化が可能。

ハーネス済ハイブリッドケーブル


 モーター開発の分野では、よりコンパクトな構造でより高い出力を求める傾向がますます強くなってきている。この要件を満たすにはモーターだけでなく使用するケーブルでも対策が必要となることから、イグスはボッシュ・レックスロスのMS2NモーターとIndraDrive Miモーターに適合する新しいハーネス済ハイブリッドケーブルを開発した。

 このハイブリッドケーブルは、エンコーダケーブルを複合ケーブルに統合し、動力とデータの供給を一つにまとめているため、エンコーダ用に別途ケーブル敷設する必要がない。また、ハロゲンフリーのPUR外被で耐油性を備えており、ケーブルの寿命を延長できる。

 このドライブソリューションはハーネス済ケーブル「レディーケーブル」でコネクタ付ケーブルのため、顧客の機械や装置に直接接続でき、ハーネス処理や取付け時間を削減する。また、レディーケーブルはメートル単位での注文が可能で、コスト削減および不要な廃棄物や切残しの無駄の削減に貢献する。

 イグスでは、24 のメーカー規格に対応した4200以上のドライブケーブルを取り揃えている。適切なソリューションを素早く選定するために便利なオンラインツール「レディーケーブル製品検索ツール」を提供しており、製品番号やメーカー名を入力またはメニューからメーカー名を選択し、希望するケーブルタイプをクリックするだけで、適切なレディーケーブルが表示されるほか、外被や曲げ半径、走行距離、準拠規格など、ケーブルの品質情報の一覧が確認できる。さらに、製品検索ツールの選定結果の中に表示される寿命予測計算ツールによって、エナジーチェーンを使用した場合のケーブルの予測寿命の算出が可能となっている。

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ジェイテクト、電動車駆動モータ用電食防止軸受を開発

2週 ago
ジェイテクト、電動車駆動モータ用電食防止軸受を開発 in kat 2020年06日24日(水) in in

 ジェイテクトは、電気自動車(EV車)やハイブリッド車(HV車)の駆動モータ用軸受の内部に電流が通過することで発生する電食(回転中のベアリング内部を電流が通過したときにスパークが発生し接触部の表面が溶融する損傷)を防止する軸受を開発した。2024年に同社亀山工場・四国工場、グループ企業のダイベアなどで量産を開始する予定で、国内外の自動車メーカーやモータメーカーに販売を展開し、11億円/年の売上を目指す。

開発品

 

 EV車、HV車の普及に伴い、駆動モータをサポートする軸受内部に電流が通過することによる電食の発生が懸念されている。軸受に電食が起こると、軸受の軌道に電食痕が生じ、自動車走行時の異音や振動、また軸受早期損傷につながり、ユニット機能に影響を及ぼす。電食を防止する目的で、一般的には優れた絶縁性能を持つセラミックボールを用いた軸受が使用されるが、高コストになるという課題があった。

 開発品は、通常の軸受鋼の外輪外径、外輪端面に特殊なコーティングを施すことにより、軸受に絶縁機能を持たせ、電食の発生を防止することに成功したもの。従来品に対して、安価・メンテナンスフリーな新技術で、幅広いEV車・HV車への搭載を目指す。

 開発品の特徴は以下のとおり。

1.    軸受外周部、側面に特殊コーティングを施し、ハウジングとの間で絶縁することで軸受内部での電食発生を防止

2.特殊コーティングにより、外輪のクリープによるハウジング摩耗を低減

開発品の構造

 

電食発生再現試験後品の軌道状況

 

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7/14・7/15、「ハノーバーメッセ Digital Days」が初開催

3週 1日 ago
7/14・7/15、「ハノーバーメッセ Digital Days」が初開催kat 2020年06日16日(火) in

 ドイツメッセは7月14日と15日の2日間、世界最大級の産業見本市でインダストリー4.0を打ち出した「ハノーバーメッセ」のデジタル版であり、初のデジタルイベントとなる「ハノーバーメッセDigital Days」(https://www.hannovermesse.de/en/news/digital-days/hannover-messe-digital-days)を開催する。参加は無料で、工業、エネルギーそしてロジスティックス業界がアフターコロナの時代も含め、今後どう展開していくのかを示すイベントとなる。

 

 「ハノーバーメッセDigital Days」では、ハノーバーメッセに関わる世界中のコミュニティーをオンライン上で再現。ビジネス、科学そして政治の観点での基調講演やパネルディスカッション、ライブチャット、ネットワーキングそしてイノベーションのプレゼンテーションなどで構成されており、「インダストリー4.0」、「人口知能(AI)」、「スマートエネルギー」、「ロジスティックス4.0」について議論する。

 また、どうすれば「インダストリアル トランスフォーメーション」が成功するのか、コロナ禍から産業がどう回復していくのか、といった議論も行われる予定。さらに、デジタルでは初めて行われる「ヘルメスアワード(Hermes Award)」も見どころの一つとなる。

 世界最大級の産業見本市として「インダストリアル トランスフォーメーション」を主要テーマに、「インダストリー4.0」、「人口知能(AI)」、「5G」そして「スマートロジスティクス」を扱うハノーバーメッセは、デジタルイベントである「ハノーバーメッセDigital Days」を新メニューとして、今後も行っていく計画だ。

 本件に関する問合せ先は、以下のとおり。

ドイツメッセ日本代表部 担当:竹生(たけお)
〒105-8522 東京都港区芝公園3-1-22
(一社)日本能率協会 内
E-Mail: DMS@jma.or.jp

 

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オリエンタルモーター、ステッピングモーター用ドライバにRS-485通信タイプを追加

3週 5日 ago
オリエンタルモーター、ステッピングモーター用ドライバにRS-485通信タイプを追加kat 2020年06日12日(金) in in

 オリエンタルモーターは、DC電源入力のステッピングモーター用バイポーラ駆動ドライバ「CVDシリーズ」にRS-485通信タイプを追加した。

RS-485通信対応のドライバ

 

 CVDシリーズは高電流駆動が可能で、高効率設計による発熱低減と低振動化を実現しているが、このほど、ステッピングモーターをModbus(RTU)制御で動かしたい、タッチパネルで簡単にデータを設定したいといったニーズに対応するRS-485通信対応のドライバを追加したもの。上位制御機器1台に対して、ドライバを最大31軸まで接続して制御することが可能となっている。

 新しい駆動ドライバの特徴は以下のとおり。

1.Modbus(RTU)で制御    :RS-485通信で運転データやパラメータ設定、運転指令入力を行える。プロトコルはModbus(RTU)に対応しており、PLCなどから簡単に制御可能

2.上位制御機器1台に対して最大31軸まで接続可能(総延長距離:10m以下)

3.パルス発振器が不要:運転データ・パラメータを設定し、選択して位置決め運転ができる(運転データ設定数:256)

4.RS-485通信から都度、位置・速度を書き込むダイレクトデータ運転にも対応していおり、PCからの制御やタッチパネルでの制御、スイッチの切り替えでの制御など、多彩な制御方法が実現できる

5.モニタリング機能搭載:位置や速度の指令値、ドライバ温度、走行距離などをモニタリングできる。ドライバの状態を遠隔で常時監視でき、予知 予防保全に貢献する

 2相ステッピングモーター用バイポーラ駆動ドライバが定価16500円で、5相ステッピングモーター用ドライバが定価17500円。自働化、省人化装置など産業用に幅広く拡販し、1年後にシリーズ合計30000台/月の販売を目指す。

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EMGルブリカンツ、高引火点・キープクリーン性の非亜鉛系耐摩耗性油圧作動油の国内販売を開始

3週 5日 ago
EMGルブリカンツ、高引火点・キープクリーン性の非亜鉛系耐摩耗性油圧作動油の国内販売を開始 in kat 2020年06日12日(金) in in

 EMGルブリカンツ(https://www.emg-lube.jp/)は、Mobil™(モービル)ブランドの油圧作動油製品ラインナップに、高引火点でキープクリーン性を有する非亜鉛系の耐摩耗性油圧作動油「Mobil DTE™ HFP シリーズ」 を新たに追加、国内販売を開始する。販売を始めるのは、粘度グレードISO VG46の「Mobil DTE HFP 46」(荷姿:200Lドラムおよび20Lペール)と粘度グレードISO VG68の「Mobil DTE HFP 68」(荷姿:同じ)で、この6月から受注を開始し、7月6日から出荷を開始する予定。

Mobil DTE™ HFP シリーズ

 

 選別された高性能基油で構成された本製品は、優れた酸化安定性と熱安定性を示し、長いオイル寿命、スラッジ・デポジットの生成を最小限に抑える特徴があるほか、引火点が高い(消防法における分類は「可燃性液体類」)。

 油圧式の各種機械(試験機、射出成型機、プレス機、エレベーター、工作機械)、サーボバルブによる精密制御が必要な機械、従来製品でスラッジ・デポジット生成が問題となる油圧システムで、優れた性能を発揮する。

 主な特徴は以下のとおり。

・ 優れた酸化安定性によって、保守時のダウンタイムやコストを削減し、システムの清浄性および堆積物の低減につなげるとともに、オイルおよびフィルターの長寿命化にも貢献する

・ システム構成部品の耐摩耗性と腐食防止により、摩耗の低減が促進され、ポンプと構成部品が保護され、装置寿命が延長される

・ キープクリーン特性によってシステムのデポジットとスラッジの抑制、装置の保護の促進と装置寿命の延長、保守コストの削減、全体的なシステム性能の改善が実現する

・ 高い引火点により、工業用途で高引火点が要求されるアプリケーションでの適用で安全信頼性を高めるとともに、可燃性液体類のため、危険物第四類(第四石油類)に比べ貯蔵管理や取扱い上の各種規制が大幅に緩和される。

 本製品は、以下のような用途に最適。

・ 堆積物生成に極めて重要な油圧システム、または従来の製品でスラッジとデポジットが形成される場所

・ ギヤポンプ、ベーンポンプ、ラジアルピストンポンプ、およびアキシアルピストンポンプを用いるシステムならびにギヤと軸受を含むシステム

・ 少量の水が避けられない場所

・ 様々な種類の金属を用いる広範な構成部品を使用する機械

 

kat

THK、推力6000N対応ロッド形アクチュエータの受注を開始

4週 ago
THK、推力6000N対応ロッド形アクチュエータの受注を開始kat 2020年06日10日(水) in in

 THKは、推力6000N を基本仕様とするロッド形アクチュエータ「CRES6000」の受注を開始した。

CRES6000

 

 昇降、開閉、リクライニングなどの動きを実現し、医療・介護向けベッドや、店舗向け電動フライヤー、オフィス向け什器、大規模施設向け換気窓など、 社会の様々な場面で活躍できる。

 特徴は以下のとおり。

1.静粛性:減速部/出力部の部品に樹脂材料を採用し、しゅう動音を低減

2.信頼性:基本仕様(推力/保持力/耐久性/耐環境性など)について、厳重に試験評価を行い、すべての項目において充分に仕様を満たし、RoHS指令に対応している

3.使いやすさ:マイクロスイッチとフォトセンサを内蔵し、位置制御が可能。推力、ストローク、速度の変更やブレーキ機能の付与など、要望に応じてカスタマイズの相談にも対応する

4.安全性:すべりねじナットの両端に安全ナットを配置し、万一のすべりねじナット破損時にも現在位置を維持できる

基本仕様

 

 用途は、医療・介護向けベッド・浴槽などの昇降装置や、店舗向け電動フライヤー用昇降機構、オフィス向けテーブル用昇降機構、大規模施設向け換気窓の開閉機構、大規模施設向け 排煙窓の開閉機構、診察台の昇降機構、住宅・店舗向けキッチンの昇降機構など広範にわたる。

使用例:医療・介護向けベッド・浴槽などの昇降装置

 

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新東工業、産業用ロボット向け高精度・高トルク6軸力覚センサを生産開始

1ヶ月 ago
新東工業、産業用ロボット向け高精度・高トルク6軸力覚センサを生産開始kat 2020年06日04日(木) in in

 新東工業は4月から、愛知県新城市の同社新城事業所で歪ゲージ式6軸力覚センサ「ZYXer™(ジクサー)」の生産を開始した。

6軸力覚センサZYXer™

 

 産業用ロボットは近年、生産現場がかかえる人手不足や働き方改革を目指した生産の効率化ニーズを背景に様々な分野で採用が進んでいるが、人の手指に代わる繊細な動きや力を変えるような作業については多くの課題が残っている。

 6軸力覚センサは、三次元空間における縦・横・高さ方向の力(Fx,Fy,Fz)とその方向を中心に回転する力(Mx,My,Mz)を同時に計測できるセンサ。

 同社の6軸力覚センサは高精度(他社比較25 倍) によりロボットによる精密組立作業を実現したり、高トルク(他社比較2 倍) により従来は不可能だった高精度・高品質なロボットによるバリ取り研磨作業を実現するなど、手指の感覚が求められる巧みの作業から、非常に大きな力が必要となる作業、複雑な力の動きを伴う作業まで、すべての力を高精度に測定できる。

 具体的には、耐モーメントを向上させることにより、ロボットアームの移動速度で「業界最高水準」を実現、生産数量の増加やサイクルタイムの削減を可能にしているほか、繊細な力を検出する能力を飛躍的に高めたことで、製品の品質不良やロボットハンドの破損を防ぎ生産の安定を実現している。

 腕の力による「押し付け」が必要となる研磨作業や、部品の「はめ合わせ」時に人の指先感覚が必要となる精密な組み付け作業、さらには均一の力で「張り合わせる、塗布する」ための作業など、今まで自動化が難しかった熟練作業をロボットに置き換える目的で、同社の6軸力覚センサへのニーズが高まってきていた。

 同社では今後、力覚センサを搭載した各種ロボットのアプリケーションを開発し市場に投入することで、ロボット関連事業の拡大を目指していく。

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日本能率協会、7/29~31に大阪で「メンテナンス・レジリエンス」など7展を開催

1ヶ月 ago
日本能率協会、7/29~31に大阪で「メンテナンス・レジリエンス」など7展を開催kat 2020年06日04日(木) in

 日本能率協会(JMA)ほか7主催者は7月29日~31日、大阪市住之江区のインテックス大阪で「メンテナンス・レジリエンスOSAKA2020」、「第12回生産システム見える化展」、「第3回自動化・省人化ロボット展」、「プラントショーOSAKA2020」など七つの専門展示会を開催する。総展示規模は585社、1107ブースを見込む。

 全国的に緊急事態宣言が解除されたことを受けて開催を決めたもので、主催者側は、「コロナ禍により多くの商談機会が失われ、経済に深刻な打撃が懸念される中、感染症のリスクを抑えながら展示会を開催することで、一日も早い経済回復、対象業界の振興に寄与していく」としている。今後、緊急事態宣言が再度発出されるなどの状況が生じた場合には、最新の情報をもとに開催延期などの措置について再度案内する予定。

 開催にあたっては、新型コロナウイルスの感染拡大防止のため、大阪観光局が大阪府、大阪市の合意のもと作成した「感染症拡大のリスクを抑え、MICE(ビジネスイベントの総称: Meeting、Incentive Travel、Convention、Exhibition/Event)開催のための主催者向けガイドライン」(2020年6月3日発表)に基づき、主催者側は、参加者の安全を確保するための運営方法を講じていく。

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日本能率協会、「TECHNO-FRONTIER」をオンライン活用の新スタイルで展開

1ヶ月 ago
日本能率協会、「TECHNO-FRONTIER」をオンライン活用の新スタイルで展開kat 2020年06日03日(水) in

 日本能率協会(JMA)は、メカトロニクス、エレクトロニクスに焦点を当てた専門技術展「TECHNO-FRONTIER(テクノフロンティア)」について、同会として初めてオンラインを活用した新たなスタイルで展開し、ものづくりエンジニアのための技術開発、市場創造の場を提供していく。

 本企画は今年4月に新型コロナウィルス感染拡大防止に伴い中止となった「TECHNO-FRONTIER2020」で失われたベアリング・直動案内など機械要素部品などのメーカーと開発・設計者間での商談機会を創出する目的で開催するもの。オンライン(WEB)上で実施するセミナー「ウェビナー」、バーチャル展示会を新たに企画し、6 月から順次展開していく計画だ。

オンライン新企画のロゴ

 

 TECHNO-FRONTIER は、モータ/電源/センサーなどの要素技術をはじめ、製品設計に関する幅広い製品・技術の展示と、最新技術動向が学べるシンポジウムが同時開催されるショー&カンファレンスとして、1983年の初開催以来、研究開発や設計に関わるエンジニアから多くの支持と高い評価を得ている。

 新企画の第1 弾として、6月18日と7月9日に「TECHNO‐FRONTIERウェビナー」 が以下のとおり開催される。

・6 月18 日(木) 14:00~14:40 
「機器の小型・低発熱化を実現する電流検知方式とは ~高精度電流センサーIC の活用法~」旭化成エレクトロニクス

・7 月9日(木) 14:00~14:40 
「シミュレーションによるノイズ設計の基礎」サイバネットシステム

 参加(視聴)対象は開発・設計・製造・研究に携わる技術者などで、参加申込方法は公式サイト(https://jma-tf.com/webinar/)からの事前登録制(無料)となる。6月2日から登録受付を開始している。参加定員は各セッション100名。

 新企画の第2 弾としては、9月8日~18日に「TECHNO-FRONTIERバーチャル展示会2020」が開催される。コロナ禍により阻まれた技術開発を活発に推進する目的で、技術者相互の情報交流や技術探索ができるライブ感のあるバーチャル展示会をオンライン上で開催。参加者はデジタルカタログや動画閲覧を通じて製品の詳細情報を入手できるほか、技術相談などの各種機能を使用できる。出展企業はデジタル技術の仕組みを活用し、見込み顧客の情報が得られる。

 出展対象はモータ技術、モーション・エンジアリング、メカトロニクス制御技術、センシング・画像解析技術、部品設計・加工技術、電源・パワーエレクトロニクス、次世代給電技術、バッテリー技術、電子部品用材料、EMC・ノイズ対策技術、熱設計・対策技術、CASE・ADAS、MaaS Tech、ものづくりIoT、AI・Robotics Tech、開発・設計DXなど多岐にわたる。

 出展申込方法については6月2日から案内を開始、出展申込締切は7月17日。出展費用はカタログスポンサー(資料掲載など)がJMA 会員価格:¥200,000、会員外価格:¥240,000)で、シルバースポンサー(資料や動画掲載など)がJMA 会員価格:¥450,000、会員外価格:¥540,000)。そのほか、ゴールド・プラチナ・スペシャルスポンサー、出展者セミナー(オプション)などを設けている。シルバースポンサー以上の出展企業には、自社ページに来訪した視聴者データを提供する予定。

 来場(視聴)対象は開発、設計、製造、研究等に携わる技術者などで、参加方法は公式サイト(https://jma-tf.com/virtual/)からの事前登録制(無料)となる。8月から登録受付を開始する予定だ。

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日本トライボロジー学会、第65期会長に杉村丈一氏(九州大学)

1ヶ月 ago
日本トライボロジー学会、第65期会長に杉村丈一氏(九州大学) in kat 2020年06日02日(火) in

 日本トライボロジー学会(JAST)は5月26日、Web会議システムを利用したリモート方式により「第64期定時社員総会」を開催した。今回は第65期役員の選任についても決議がなされ、第65期新会長に九州大学 教授で水素素材先端科学研究センター センター長の杉村丈一氏が選出された。

杉村丈一・JAST第65期会長

 

 JAST第64期定時社員総会は新型コロナウイルス感染拡大防止を目的に、また、緊急事態宣言(4月7日発出、5月25日解除)を踏まえた現状に鑑み、規模を縮小して同会役員のみのWeb会議システムを利用したリモート方式により、5月26日に開催された。総会出席者27名、有効委任状1638通、合計1665名で同会正会員数2419名の過半数を超え、総会は成立した。

 社員総会の議事は、議長である第64期会長の香川大学 教授の若林利明氏から出席者全員に対して提案を行い、監事を含めた全出席者から異議がなく承認が得られた。

 決議事項には第65期役員選任の件も挙げられ、本議案についても同意が得られた。これを受けて第65期第1回理事会が開催され、九州大学 杉村丈一氏が第65期会長に選出されたもの。

 杉村JAST新会長は、「“会員サービスの充実による会員メリットの向上”、“世界における日本のトライボロジーのプレゼンス向上”、“学会運営の効率化と財政の健全化”などの運営方針を堅持しつつ、コロナウイルスによる難局においても、情報や場の提供を継続していくための新しいやり方や仕組みを模索し、理事会、事務局、各種委員会委員、会員各位と力を合わせて学会運営にあたっていきたい」と抱負を述べている。

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オリエンタルモーター、防塵・防水対応のブラシレスモーターを追加

1ヶ月 ago
オリエンタルモーター、防塵・防水対応のブラシレスモーターを追加kat 2020年06日02日(火) in

 オリエンタルモーターは、DC24Vのコンパクトな基板型ドライバを採用した高トルク・低騒音のブラシレスモーター「BLHシリーズ」に防塵・防水の保護等級IP65対応のモーター(ケーブルタイプ)を追加した。

ブラシレスモーターBLHシリーズ

 

 BLHシリーズは、 DC24V入力のコンパクトな基板 型ドライバを採用した、高トルク、低騒音のブラシレスモーター。 モーターのバリエーションは平行軸ギヤヘッドGFSギヤ、中空軸フラットギヤヘッドFRギヤ、丸シャフトタイプの3種類を用意し、それぞれ出力 15W~100W を展開している。 50 W以下のドライバは 名刺サイズよりも小さく、装置の小型化に貢献する。 また、80~3000r/minの広い速度制御範囲を持ち、搬送コンベアや搬送台車、計量機器、包装機器など様々な用途で採用されている。

 今回、モーターが覆われていない状況下での耐環境性や高い保護等級へのニーズに対応して 、BLHシリーズに保護等級IP65に対応したケーブルタイプのモーターを追加した。 ケーブルタイプの モーターは出力30W~100Wまでを用意している。

 今回ラインナップに加えたケーブルタイプのモーターは保護等級IP65に対応、粉塵や飛沫水のかかる環境下で適用できる。 

 使用するモーターは共通だが、アナログ設定タイプ、デジタル設定タイプ、RS-485通信タイプの3タイプのドライバを用意。ドライバのタイプを選択することによって、幅広い用途に適用できる(100Wはアナログ設計タイプのみ)。

 価格(税抜)はモーターが13900円~、ドライバが9350円~。

 同社では、粉塵や飛沫水のかかる環境で速度制御が必要な搬送用途など産業用に幅広く拡販し、1年後にシリーズ合計で1万5000台/月の販売を目指す。

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フェローテック、磁性流体・ペルチェ素子・絶縁放熱基板の利点を活かし自動車分野で応用・展開へ

1ヶ月 ago
フェローテック、磁性流体・ペルチェ素子・絶縁放熱基板の利点を活かし自動車分野で応用・展開へkat 2020年06日02日(火) in in

 フェローテックは2018年1月に「オートモーティブプロジェクト」を立ち上げた。それから3年目を迎えた本年4月にはオートモーティブプロジェクトが組織として独立、自動車のマーケットの部門横断的な攻略が本格化してきている。

 この間、自動車用温度調節シート向けで多くの採用実績を持つ「サーモモジュール(ペルチェ素子)」や、創業の技術であり車載スピーカーで実績のある「磁性流体」、さらには自動車のエンジンやモータ、パワーステアリング、ヘッドランプなどの制御装置の基板として採用されている絶縁放熱基板を中心に、自動車市場の様々な課題へのソリューションを提起し、徐々に具体的な適用に向けた検討案件が増えている。

 今回、それらコア技術の適用によるメリットと、様々な利点を活かした自動車分野での各種課題解決のためのソリューションについて、同社に話を聞いた。

 

◇フェローテックのコア技術 ・磁性流体

 磁性流体は、流体でありながら外部磁場によって磁性を帯び、磁石に吸い寄せられる機能性材料で、磁性微粒子、界面活性剤、キャリアとなるベース液(潤滑油)からなる。直径約10nmの極小の酸化鉄粒子が、凝集を防ぐ界面活性剤で被膜され、安定的に分散したコロイド状の液体となっている。

 自動車分野では、磁性流体の放熱効果やダンピング効果などによる高音質化や小型化などから、スピーカーに採用されている。

 

 

・ペルチェ素子(サーモモジュール)

 ペルチェ素子は、対象物を温めたり冷やしたりする半導体冷熱素子のことで、N型とP型という異なる性質を持った半導体素子を組み合わせたモジュールに、直流の電気を流すと熱が移動し、一方の面が吸熱(冷却)し、反対の面が放熱(加熱)するというペルチェ効果を応用したもの。電源の極性を逆にすると、吸熱と放熱を簡単に切り替えることができる。

 ペルチェ素子のこうした特性を活かし、自動車分野では温調シートで多数の実績を持つ。
 

 

・絶縁放熱基板

 絶縁放熱基板は、セラミックス基板に銅回路板を接合したもので、放熱性・絶縁性・耐久性が高いアルミナセラミックス基板に銅製(Copper)の回路と放熱板を共晶反応で直接接合させた構造のDCB(Direct Copper Bonding)基板を自社開発し、世界第2位のシェアを持つ。

 最近では、窒化ケイ素や窒化アルミニウムを基板とした、より信頼性の高いAMB(Active Metal Brazing:活性ロウ付け法)方式の技術を開発。新工場に量産設備を導入し、サンプル出荷を開始している。

 自動車分野では、電動パワーステアリング用など各種モータの制御用インバータの基板などで採用されている。

 

 

 

◇自動車における磁性流体適用のメリットと課題解決のソリューション

 磁性流体の自動車分野でのアプリケーションとしては、圧倒的に高いシェアを持つ車載用スピーカー向け磁性流体に加えて、セミアクティブダンパーやリニア振動・触覚(ハプティック)デバイスへの応用など、新しい用途での検討が進んできている。

 ここでは、2018年以来、3回にわたり出展した「EV/HEV駆動システム技術展」を通じて具体的なサンプル要求が増えてきている「感温性磁性流体を用いた熱輸送システム」の利点と、自動車の課題解決のためのソリューションについて紹介する。

・感温性磁性流体を用いた熱輸送システム 自動車での課題と感温性磁性流体適用のメリット

 自動車においては、エンジンのオーバーヒートを防止するためのラジエーターによる冷却など、熱マネージメントが早くからなされているが、電気自動車(EV)など電動車両の本格化に伴い、例えばバッテリーとなるリチウムイオン電池が温度にセンシティブで、高温/低温のいずれにおいても特性が大きく変化したり劣化が進みやすいといった、熱関連の新たな問題が顕在化してきている。

 バッテリーやインバータなどの発熱を伴う機器の冷却において、熱の集中を防ぐためのループ循環系の熱輸送システムを構築するには、一般的に流体を循環させるためのポンプなどの機械的駆動力が必要となり、そのための設置スペースが必要となる上、バッテリーの消費にもつながる。さらにポンプなどの重量が加算されることで、電力消費(電費)は増大する。

 これに対しフェローテックでは、温度に反応して磁化が大きく変化する「感温性磁性流体」を開発。これを用いた熱輸送システムを提案している。

 感温性磁性流体を用いた熱輸送システムでは、磁性流体を封入した流路に、冷却される区間の「低温部」と加温される区間の「高温部」を設けて、磁性流体に温度勾配を作る。それから、低温部と高温部の間に磁石を設置。高温部の磁性流体中の磁性微粒子は温度上昇に伴って磁化が減少する一方で、低温側の磁性流体は磁化が変わらずに磁石へと強く引き寄せられる。これによって、低温側から高温側へと感温性磁性流体の流れ(駆動力)が発生して、流体の自己循環が可能となる。つまり、機械的な動力なしに、熱を輸送できるというわけである。

感温性磁性流体を用いた熱輸送システムの駆動メカニズム

 

 局部的に熱が偏在することによる問題を低減する目的で全体的な熱マネージメントを進めたい自動車メーカーや、電源を使用せずに熱効率を高めるヒートパイプを構築して自動車メーカーに提示したい自動車部品メーカー、さらには発熱密度の増大によって処理速度の低下や高温による故障など多くの熱問題を抱える電子機器メーカーなどから、具体的な引き合いが増えており、実用を想定した研究が活発になっている。

 すでに挙げたバッテリーやインバータをはじめ、自動車内部には多くの場所で熱源が存在するため、熱的に相互を補填し合うことで効率を追求することが重要になってくる。例えば冬場の暖房は、熱機関駆動の自動車では容易にエンジンからの熱を活用できる一方で、EVではPCTヒーターなど電熱線で発熱させることなどにより冬場の電費効率は著しく下がる。これに対して、他の部位からの熱源を活用することによって、効率改善が期待できる。後述のペルチェ素子とのコンビネーションなど、他の熱管理技術との組み合わせによっても、さらなる領域での活用を考えることができる。

 また、自動車からの水平展開として、熱が問題となる身の回りの課題にも着目している。身近では、スマホ、ノートPC、フラットパネルTVの発熱などへの対策や、産業分野においてもLED、レーザー、ロボット、製造装置、サーバーといったように、チラーなどで強制的に冷却を行っている用途に展開できると考えられている。

 

感温性磁性流体を用いた熱輸送システムの実験での駆動確認感温性磁性流体を用いた熱輸送システムの加熱位置による駆動の向き

 

実用に向け大きな進展となる「水ベースの感温性磁性流体」を開発

 感温性磁性流体の基礎研究は国内外の拠点で長年進められてきたが、製品レベルの設計開発は約5年前から加速している。磁性流体は前述のとおり、磁性ナノ粒子、界面活性剤、キャリアとなるベース流体からなるが、感温性磁性流体のベース流体にはケロシンなどの有機溶剤が主に用いられてきた。

 有機溶剤が用いられてきたのは、磁性ナノ粒子を分散することが比較的容易であるためであるが、ガソリンを使う内燃機関とは違い、EVや家電製品では、そうした可燃性流体の使用は避けたいとの要望が強く、不燃性流体をキャリアにした感温性磁性流体は長年の目標とされてきた。

 フェローテックでは今回、磁性ナノ粒子および界面活性剤の組成、分散に関するコーティング技術・工程ノウハウを駆使して、初めての「水ベース感温性磁性流体」を開発することに成功した。水単体は当然のことながら0℃で凝固し100℃で沸騰するが、独自の配合技術によって、最新の開発試作品では-70℃という凝固点を実現。概ねの用途における使用温度範囲は-40℃~+80℃程度のため、低温側の要求も高温側の要求もカバーできると見る。

 ここでのコーティング技術は、10nmという極めて小さいナノ磁性粒子を個々に界面活性剤で覆うもので、これによって各磁性ナノ粒子が凝集することも沈降することもなく、非常に優れた分散性を実現できる。本来、水は極性が強い特殊な液体のため、安定な分散を得るのは難しい材料であるが、今回は開発グループにより比較的最近に見出した材料・工程を積極的に適用し、有機溶剤ベースと比べても遜色ないレベルで分散性に優れた水ベース感温性磁性流体を世に送り出すに至った。

 また、磁性流体中の磁性ナノ粒子の濃度は、熱輸送のために駆動させるためには重要なパラメータとなる。すなわち粒子濃度が高いほど、ヒートパイプ中の感温性磁性流体の駆動力は強まることになる。スピーカーなど一般産業機器向けの磁性流体の粒子濃度は100~200ガウス程度、また水ベース磁性流体としての粒子濃度上限も300ガウス程度がこれまでの上限だったが、今回開発した感温性磁性流体は、これまでに類を見ない600ガウス以上という高い粒子濃度を達成した。

 また、同社米国拠点では、別の用途向けの水ベース磁性流体をtonレベルで大量生産できる施設を所有しており、量産時の供給能力とコスト対応能力も充分に確保できているものと見られる。

 一方、具体的な熱輸送システム全体の効率を上げるには、高性能の感温性磁性流体を使用するだけでなく、熱輸送の効率を高めるために適切に温度勾配を持つように設計されたループが構築されることになるが、そういった個々の熱輸送システムでの性能を保証することも材料メーカーであるフェローテックの責務の一つである。そのため同社では、駆動環境による熱輸送効率の違いなど、熱輸送実用に向けた各種試験データを取得し知見を高める活動も大学と共同で進めている。

 直近では、本年6月をめどに開発品のサンプル販売を開始すべく、最終的な準備に取り組んでいるところだ。一方、長期的な取組みにはなるが、水ベースの感温性磁性流体という今まで世の中にない全く新規の製品となるため、分類や試験評価手法を含めた国際標準化についても研究機関と協力しながら進めていく考えだ。

◇自動車におけるペルチェ素子適用のメリットと課題解決のソリューション

 ペルチェ素子を用いた自動車でのアプリケーションとしては、自動車用温度調節シート向けで多くの採用実績を持つほか、近年では、海外の自動車OEMで採用実績がある温度制御が可能な車載用カップホルダーや、バッテリーおよびキャビンの温調システム、車載カメラのCMOSイメージセンサ用クーラーなどで引き合いが増えてきている。

 ここでは、具体的な採用に向けて検討が進んできているバッテリーの温度コントロールのアプリケーションを中心に、ペルチェ素子採用の利点と、自動車の課題解決のためのソリューションについて紹介する。

・バッテリー/キャビンの温度コントロール 温調システムとしての高い効率

 ペルチェ素子は、冷却・加熱の双方に対し既存の手法に比べて、微妙な温度制御が可能なことや電力消費抑制につながる軽量・小型化が図れるなど優位性が多い一方で、特に過熱に使用した際の吸熱の利得が大きいことはあまり知られていない。

 ペルチェ素子から放熱される熱量(Qh)は、吸熱量(Qc)と総消費電力(VI=ジュール熱)との総和となるため、ジュール効果によって発生する熱エネルギー(ジュール熱)に比べ、小さな電気で大きな加熱ができる省エネヒーターを構成できる。フェローテックでは、キャビンヒーターにおけるQcの利得による効果を周知させ、自動車分野での適用を進めていく考えだ。

キャビンヒーターにおけるQcの利得効果

 

 一方で、ペルチェ素子の放熱面の温度(Th)と吸熱面の温度(Tc)が逆転すると冷却効率(COP)が極端に上がる、というメリットも浸透しているとは言えない。特に、夏場にペルチェ素子の放熱側である環境温度Thが30℃でペルチェ素子の吸熱面となるバッテリーの温度Tcが60℃といった場合には、温度差が-ΔTとなりCOPは200%、250%という高効率クーリングシステムを構成できる。同社では、こうした高効率の温調システムとしてのペルチェ素子の有用性についても訴求していく。
 

バッテリークーラーにおけるκ(Th-Tc)の利得効果:TcがThよりも高い場合、熱伝導による損失κ(Th-Tc)が逆に利得となり効率が大きく改善

 

パーソナル冷暖房システムとしてのメリット

 自動車の断熱性能には限界があり、窓が増えたり大型車になると表面積が大きくなるため、放出され損失される熱も大きい。つまり、エアコンでは熱貫流量Qが、熱貫流率Kや、車内温度Tiと外気温Toとの差、冷暖房の対象となる自動車表面積Aによって左右されるため、自動車の燃費や電費の観点からは効率の良い冷暖房システムとは言えない。

 そこで、燃費や電費を抑制する観点や室内の快適性を高める観点から、ペルチェ素子を採用した現在のシート温調システムの進化系のような、パーソナルに乗員の体を温めたり冷やすというシステムも一部検討されており、そうした中でペルチェ素子採用の可能性も拡大してきている。

 エアコンを用いた冷暖房は上述のとおり表面積に比例して熱効率のロスが発生することに加えて、たとえばキャビンの温度が低くエンジンおよびエアコンユニットが冷えている状態で暖房運転を開始した場合、エアコンユニット内の空気を暖めてから暖かい風が出てくることから、数分程度の立ち上がり時間を要する。これに対してパーソナルな冷暖房システムであるペルチェ素子では、システムがコンパクトなこともあり、数秒でドライバーや同乗者の体を温めたり冷やしたりすることが可能となっている。

 自動運転ではドライバーもリラックスした状態に置かれ、室内の快適化がますます要求されてくることから、欧州の高級車ではすでに、アームレストや屋根やダッシュボードにまでペルチェ素子を搭載してパーソナルな冷暖房を実現しようという取組みも始まっている。同社では、“高級ホテル空間”とでも言える車室内の快適性向上では、ペルチェ素子を用いたパーソナル温調システムの果たす役割は増えてくるものと見る。

 

◇自動車における絶縁放熱基板適用のメリットと課題解決のソリューション

 パワー半導体用の放熱基板として用いられるDCB基板は、内燃機関車からHEV(ハイブリッド車)やPHEV(プラグインハイブリッド車)といった電動化、さらには先進運転支援システム(ADAS)の搭載などを背景に、需要の増加するモータ制御用インバータ回路の基板として引き合いが増えてきている。さらに、高圧バッテリーに蓄えた直流電力を交流に変換し走行用モータを駆動するための動力変換装置IGBTなど放熱が必要な新しいアプリケーションでも、攻略を進めている。

 特に窒化ケイ素基板を用いた新開発のAMBは、高い信頼性に加えて、車載のパワーデバイスとして用いられる炭化ケイ素(SiC)と熱膨張係数の点で相性が良いといったことから、車載向けの各種アプリケーションで引き合いが増えてきている。自動車メーカーからは、-55~300℃といった温度変化を1000~2000サイクル実施しても、銅パターンのはく離やセラミックス基板のクラックが発生しないといった、強度の向上や寿命の延長を要求されており、設備や工程の改善、技術の確立を急いでいる状況だ。

 

◇今後の展開

 自動車分野では電動化へと向かう大きな変革の中にあって、新規参入の機会が増えてきている。フェローテックでは、ペルチェ素子、磁性流体、絶縁放熱基板という各製品事業では自動車分野での採用実績も少なくないものの、自動車の新しい潮流の中での新たな課題に対して、部門独立し人員も増強された横断的な組織である「オートモーティブプロジェクト」として、最適なトータルソリューションを提供して課題解決に努めつつ事業を拡大していく。

 同社では、上述のような具体的な案件を成約させることで今年度は数千万円程度のビジネス獲得から始めて、3年後には50億円程度のビジネスに育てていく考えだ。
 

●フェローテックの自動車関連事業をさらに知るには

kat
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20 分 14 秒 ago
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