bmt配信ニュース

NTN、業界最速の直進フィーダと通信機能付パーツフィーダコントローラを開発kat 2023年12日04日(月) in

• トピックス

　NTNは、製造現場の加工設備に部品（ワーク）を供給する直進フィーダとして補助エアを削減しながら業界最速となる最大18m／分の高速搬送を実現した「クロスドライブリニアフィーダ」と、多数の運転条件の設定や運転状態の監視が可能な通信機能付パーツフィーダコントローラを開発した。社会情勢の変化や技術革新により製造業のニーズが多様化する中、製造業の生産性向上や製造におけるカーボンニュートラルの実現に貢献していく。

　生産年齢人口の減少やカーボンニュートラルを背景に、パーツフィーダには、部品の搬送速度の向上に加え、搬送を補助するエア量やそれに伴う消費電力削減が求められている。また、多品種少量生産のために、一つのパーツフィーダでさまざまなワークを搬送することが多くなっており、ワークに応じた多様な運転条件の設定を1台のコントローラで実現するニーズが高まっている。

　これに対し今回開発されたクロスドライブリニアフィーダは、板ばねを水平方向と垂直方向に交差（クロス）させる独自設計により、高速搬送に必要となる高振幅かつ高周波数の振動を発生。ワーク搬送の阻害要因となるピッチング運動（直進フィーダの入口と出口で振動が異なるためにワークがその場に留まったり、戻ったりしてしまう現象）を打ち消す独自機構により、直進フィーダとして業界最速となる最大18m／分（従来品比3倍の高速化）の高速搬送を実現している。加えて、直進フィーダとして使用するエア量を従来品比で最大で1/5に削減できる。

　また、上述の独自設計により、従来品比で17%の静粛化を実現している。

　自動車関連部品や樹脂部品、医薬品などの搬送に適用できる。

クロスドライブリニアフィーダ

 

　一方、パーツフィーダの運転制御用に新開発された通信機能付パーツフィーダコントローラの特長は以下のとおり。

・多品種少量生産に対応：PCやPLC（プログラマブルロジックコントローラ）を用いた指令により運転条件を無制限に登録し、パーツフィーダを制御することが可能

・状態監視が可能：運転時のモニタリングが可能。運転状態の変化をリアルタイムでより正確に捉えるとともに、データを蓄積することでタイムリーなメンテナンスが可能となり、突発的な設備の故障による生産停止を未然に防止

通信機能付パーツフィーダコントローラ

 

HEF、第8回鉄道技術展でブッシュと窒化処理を提案kat 2023年12日04日(月) in

• 鉄道車両

in

• 滑り軸受

　HEF DURFERRIT JAPANは11月8日～10日、千葉市美浜区の幕張メッセで開催された「第8回鉄道技術展2023」（主催：産経新聞社）に出展した。

HEFブースの様子

 

　HEFブースでは今回、フランスの鉄道車両において多数採用されている「HEFブッシュ」が紹介された。ブッシュのしゅう動面内のグリース分布をコントロールし、給脂インターバルの長期化を実現することで高速鉄道AGVなどに採用されている。こうした実績を背景に、日本国内でも鉄道分野でのHEFブッシュ採用の提案が早くから進められており、国内の地下鉄車両などですでに採用されている。HEFブッシュを採用することで、軌道保守や分岐器、車両（例えばブレーキ装置、トーションバー・アンチローリング装置、連結システム）などにおいて、メンテンナンスフリーや寿命延長に寄与できることを提案した。

HEFブッシュ

 

　また、CLIN（Controlled Liquid Ionic Nitriding）技術を適用したクリーンな塩浴軟窒化プロセス「ARCOR処理」を紹介。優れた耐摩耗性・耐焼付き性・耐食性を持つことから、六価クロムめっき代替処理として提案を行った。本プロセスに関わる薬剤は欧州化学物質庁（ECHA）に登録されREACH規制に適合する環境対応型プロセスとして認定を受けている。
 

ARCOR処理をした各種部品

 

ジェイテクト、ケニア・ナイロビにアフリカ市場初の販売拠点を新設kat 2023年12日04日(月) in

• トピックス
• 転がり軸受

　ジェイテクトは11月、将来成長が期待できるアフリカ地区の販売網強化を目的に、ケニア・ナイロビにJTEKT SALES MIDDLE EAST（JSME）の販売支店となるJSMEケニア支店を新設した。

　ジェイテクトは市販ビジネスの強化のため、2021年4月にアフターマーケット事業本部を立ち上げ、軸受に加え自動車部品など市販商品の拡販を推進している。

　従来アフリカ地区での販売は、中東代理店を主体にした活動をしていたが、今後成長が期待できる同地区に販売支店を設置し、ケニアを始めとする東アフリカ地区のユーザーに自動車や産業機械向けのアフターマーケット商材を提案していく狙い。

　東アフリカ地区の経済発展にともない、ユーザーニーズが多様化し、さまざまな課題が増えることが想定される。ジェイテクトおよびジェイテクトグループでは、それらユーザーニーズに対応し、課題を解決すべく商品提供を進めていく考えだ。

THK、牽引重量1tタイプの新型機搬送ロボットの受注を開始kat 2023年12日04日(月) in

• ロボット

in

• トピックス

　THKは、2020年9月に受注を開始した搬送ロボット「SIGNAS」の牽引重量を2倍の1tに高めた新型機の受注を11月から開始している。

「SIGNAS」新型機

 

　SIGNASは内蔵カメラで目印となるサインポストを認識しながら自律移動する搬送ロボット。多くの製造・物流現場で用いられている、ルートテープを必要とするAGV（無人搬送車）とは一線を画し、独自の自律移動制御システムを搭載することによって、かつてない新しい誘導方式を実現する。プログラムの専門知識がなくても、サインポストの位置を変更することで簡単に走行場所を変えることができ、レイアウト変更工事の手間もかからない。

　積載用途のほか、複数台の台車を後方に連結させたり、台車の下に入り込んで牽引することなどにより、次工程へ製品を搬送できる。既存機は牽引可能な重量が500kgだったが、新型機は既存機の2倍の1tに向上した。SIGNASの使いやすさはそのままに、より幅広いワーク・用途に対応しユーザーの搬送自動化、作業者負担の軽減を実現する。

　特長は以下のとおり。

・独自の自律移動制御システムで簡単設定：ロボットに内蔵されたステレオカメラで、設置されたサインポスト（目印）との距離・方位を計測し、経路に沿って 走行動作（発進／カーブ／スピンターン／停止）を制御。経路の設定はサインポストを設置するだけで、ルートテープレスのため、レイアウト変更工事の手間もかからない

SIGNASの自律移動制御システム

 

・牽引重量は既存機の2倍の1t：新型機は牽引可能な重量が500kgから1tへ大幅に向上。金属加工品等の重量物搬送や長尺品、パレットの搬送など、より幅広い用途で使用できる

・車体寸法は既存機とほぼ同一：新型機は車体高さが22mm高くなるのみで、幅寸法、長さ寸法はともに既存機と同一寸法のため、これまでと同じ道幅で走行することが可能

THKとSkillnote、業務提携を締結し、スキル管理AIソリューションをリリースkat 2023年12日04日(月) in

• トピックス

　THKとSkillnoteは、業務提携を締結し、OEE（設備総合効率）最大化プラットフォーム「OMNIedge」の新たなソリューションとして、スキルマネジメントシステム「Skillnote」と連携した「スキル管理AIソリューション」を12月1日から提供開始した。スキル管理AIソリューションでは人財スキルデータを一元管理・可視化、スキルマネジメントを劇的に効率化できる。

　本サービスは、「OMNIedge」に集約された設備保全データやセンサーデータに、「Skillnote」が管理する人財スキルデータを統合することで、生産設備を扱う人財のアサイン最適化と、データに基づいた戦略的な人財育成ならびに設備保全計画の立案を支援する。

　近年、工場の生産設備は、自動化やセンサーデータを用いた予知保全などによる生産性向上の取り組みが進められている。一方で、設備を扱う人財の管理と育成に関してはさまざまな課題が顕在化してきている。例えば、人手不足により一人当たりが担当する設備台数が増加していることや、設備の複雑化や老朽化により求められる操作スキル、保全スキルが高度化していること、また、設備を扱いなれたベテランの退職に伴う技能伝承が進んでいないことなどがある。これらの課題は、現状手つかずのままであることが多く、製造工場および設備におけるロス低減の観点からも、デジタル化による課題解決が求められている。

　そこでTHKとSkillnoteは、どの設備を、誰が、どの程度、操作や保全できるかといったスキルデータを設備保全データと組み合わせ、より包括的な管理とデータ活用を可能にするサービスを提供する。これにより、設備と人に起因するロスを低減し、OEEの最大化に貢献する。

　スキル管理AIソリューションの特長は以下のとおり。

・設備保全データと、設備を扱う人財のスキルデータを一元化：センサーによるリアルタイムの検知データを含む設備保全データとスキルデータを一元化し、同一画面上から最新情報を把握、更新できる

・設備を扱えるスキル保有者の高速マッチング：スキルデータを元に設備を扱える最適な人財がレコメンドされ、システム上から業務をアサインできる。予兆検知への対応や、設備不調、部品交換、トラブル対応などの際に、スキルや経験のデータを元に最適な担当者に修理やメンテナンスの指示を出せる。また、設備保全計画の立案時に最適な人財をアサインできる

・教育計画の立案と進捗管理：個人に最適化した教育計画の立案から、教育の記録、承認、スキル自動付与までの一連のプロセスをシステム上で完結できる。ベテランの退職に伴う技能伝承や、設備の複雑化、老朽化などに対応するための戦略的な人財育成を確実に推進できる

　THKでは今後、データをもとに設備保全計画を自動立案する機能を予定しているほか、扱える人財が少ない設備に対する教育強化のレコメンドや、設備保全の実績をベースにしたスキル習熟度の自動更新機能も検討している。

 

THK、OEE（設備総合効率）最大化プラットフォームで、保全一元管理ツールをリリースkat 2023年12日04日(月) in

• トピックス

　THKは、OEE（設備総合効率）最大化プラットフォーム「OMNIedge（オムニエッジ）」 （https://www.thk.com/brand/omniedge/jp/）から保全一元管理ツールの提供を開始する。設備保全の情報をデジタル化し、保全活動の効率を最大化できる。

　製造現場では人手不足や高経年設備への対応などを背景に、保全活動のDX化やPDCAサイクル効率化の需要が高まっている。THKではこれまで、IoT技術を活用した直動部品（LMガイド、ボールねじ、アクチュエータ）、回転部品（モータ、ポンプ、ファン）向けの「部品予兆検知AIソリューション」をはじめ、工作機械の切削工具向け「工具監視AIソリューション」を提供し、CBM（状態基準保全）を実現させるソリューションを広く展開してきた。

　一方で、製造現場ではCBMに加えて、TBM（時間基準保全）やBM（事後保全）なども含めた様々な保全方式をバランスよく管理・運用していくことが求められている。これに対し同社では今回、保全活動の総合的な管理・運用をサポートする「保全一元管理ツール」の提供を開始するもの。

　本ツールでは、設備や保全に関するデータ（保全履歴、修理の進捗状況、定期点検の通知、ワークフローなど）をクラウド上で一元管理して、保全活動のPDCAサイクル効率化を実現。例えば、本ツール上で設備の不具合や修理の進捗状況を関係者とタイムリーに共有することで、突発的な設備の故障にも迅速に対応できる。

　また、日常点検のスケジュールをカレンダー上で一元管理しながら関係者へ自動でリマインド通知できるため、計画的な保全活動のサポートや点検漏れの削減にも寄与する。

　従来のCBMを実現させるソリューションに加えて、TBMやBMなどもサポートする「保全一元管理ツール」を活用することで、設備のTBM、BM、CBMの対応におけるベストなバランスを実現することが可能となる。これにより保全効率を向上させて、止まらない生産設備を実現できる。

　保全一元管理ツールの特長は以下のとおり。

・設備保全データ（TBM、BM、CBMなど）を一元管理：設備や保全の情報を紐づけてクラウド上で一元管理。過去のメンテナンス履歴から最新の状況まですぐにアクセスできるため、データの管理工数を大幅に削減できる

・計画的な保全活動のスケジューリングをサポート：日常点検のスケジュールをカレンダー上で一元管理。関係者への自動リマインド通知機能を使えば、点検漏れを防止できる

・最新の状況をタイムリーに関係者へ共有：故障中の設備や修理対応の進捗状況などを関係者にタイムリーに共有。修理対応の報告から管理者の承認まで「保全一元管理ツール」内で行えるので、運用効率の向上を図れる

 

 

THK、クロスローラーガイドの製品ラインナップを拡充kat 2023年12日01日(金) in

• 半導体・FPD

in

• 転がり案内

　THKは、 ケージずれ防止機構付きクロスローラーガイド標準タイプ のラインナップを拡充し、 さらにセンターレールタイプを カタログ標準品として追加する。

 

　クロスローラーガイドは精密ローラーを直交させて保持したケージを専用レールと組み合わせた構造で、有限ストロークの動きの軽い直動案内。独自のラックピニオン機構を備えていることから、ケージずれのない正確な動きを実現。用途は半導体製造装置をはじめ、電子部品の製造装置や光学測定器などに最適で、同社ではOA機器および周辺機器といった従来からあるニーズ以外にも需要が多く見込んでいる。

　これまでは、取付間隔を自由に設計できる標準タイプがラインナップの中心だったが、今回新たに取付の簡略化や装置のコンパクト化を実現するセンターレールタイプ（標準タイプの内側2本のレールが一体化した形状）を追加した。 既存のクロスローラーガイドVR形に比べローラー数を増やし 、基本定格荷重・剛性が 大幅に向上し、かつ長寿命を実現している。

　開発品の特長は以下のとおり。

・独自設計のラックピニオン機構を採用することで、装置の駆動による振動や慣性力、衝撃などによって発生するケージずれを防止

 

・ケージずれ防止機構付きクロスローラーガイドの標準タイプは既存クロスローラーガイドVR形と同一取付寸法のため、容易に置換えが可能

・センターレールは標準タイプの内側2本のレールが一体化した形状になっていることにより、取り付けが簡略化され、幅寸法のコンパクトなテーブルユニットが構成可能

 

ベアリング＆モーション技術の総合情報誌「bmt」2023年11月号「特集1：半導体製造プロセス」「特集2：産業用ロボット」発行！ in

• お知らせ

admin 2023年11日22日(水) in

• トピックス

　ベアリング＆モーション技術の総合情報誌「bmt（ベアリング＆モーション・テック）」の第45号となる2023年11月号が11月24日に小社より発行される。

　今号は、「特集1：半導体製造プロセス」、「特集2：産業用ロボット」で構成。特集1「半導体製造プロセス」では、微細化や高集積化の進む半導体製造プロセスにおいて、低発塵や高速・高加減速、高精度といった要求性能を実現するベアリング＆モーション技術を広く紹介する。

　特集2「産業用ロボット」では、自動化ニーズに対応する協働ロボットの進化と適用から、産業用ロボットのキーコンポーネントとなる各種電動アクチュエータなどのベアリング＆モーション技術を広く紹介する。

特集1：半導体製造プロセス

◇半導体製造装置の市場・技術動向とベアリング＆モーション技術 ・・・日本半導体製造装置協会　小林 章秀 氏に聞く

◇SEMICON Japan 2023開催　「つかめ、未来を。つくれ、時代を。」　半導体技術・産業の未来を見いだす3日間・・・SEMIジャパン　佐藤 秀一

◇超薄型ボールベアリングの特長と半導体分野における適用・・・木村洋行　足立 健太 氏、北澤 潤 氏に聞く

◇SEMICON JAPAN 2022に見るbmt関連技術・・・編集部

特集2：産業用ロボット

◇協働ロボットの進化・拡張によるものづくりの自動化ニーズへの対応・・・ユニバーサルロボット　山根 剛 氏に聞く

◇自動化・省人化に貢献する電動アクチュエータの特長と適用・・・コガネイに聞く

◇2023国際ロボット展（iREX2023）におけるbmt関連製品の見どころ・・・編集部

連載

注目技術：ベリリウム銅合金を用いた真空構造材の半導体関連分野での適用・・・東京電子

あるコスモポリタンの区区之心　第15回 ある政治評論家の講演より・・・紺野 大介

トピックス

ITC Fukuoka 2023（国際トライボロジー会議 福岡 2023）が開催

単行本『小集団から始める技術経営 ―企業内イノベーションの実践書―』が11月10日に発刊　

雑誌ご購入

定期購読はこちらから
単号のみのご購入はこちらから（外部サイト）

NTN、軸受の新生産拠点・和歌山製作所が本格稼働開始kat 2023年11日20日(月) in

• トピックス
• 転がり軸受

　NTNがベアリングの新たな生産拠点として和歌山県橋本市に設立した和歌山製作所が、本格的に稼働を開始した。今後は、国内におけるボールベアリングとベアリングユニットの主力工場の一つとして、高付加価値商品の生産を通じて需要の増加が見込まれるEV（電気自動車）に対応するとともに、供給力の強化による補修事業の販売拡大に取り組んでいく。

和歌山製作所

　10月12日に開催した落成式には、和歌山県の下 宏副知事、橋本市の平木哲朗市長をはじめ、地元関係者が出席し、テープカットを行った。下副知事から「従業員の（橋本市などへの）移住や関連企業の誘致による地域への経済効果に期待している」との挨拶がなされたほか、同社執行役社長の鵜飼英一氏が「世界中のNTNグループの生産拠点の模範として、当社の未来、そして和歌山県や橋本市への地域貢献につながる工場にしていく」と意気込みを語った。

　和歌山製作所は、同社が目指すスマートファクトリのコンセプトを基に「NTN STAR WORKS WAKAYAMA」と愛称を付けており、今後はスマートファクトリの実践工場として、「整流化」「自動化・自律化」「ハイレスポンス」の実現を目指していく。現在は、在庫など各種データの「見える化」や無人搬送車などによる工程間搬送の自動化、自動倉庫からの出庫データを用いた生産計画の自動生成など省人化や自動化により、生産効率の向上に取り組んでいる。「STAR」には、同社が目指すスマートファクトリの以下のコンセプトが込められている。

・「ST」…「Streamlining：整流化」：モノの流れを見直して自社工場だけではなくサプライチェーン全体の整流化を目指す

・「A」…「Autonomous：自動化・自律化」：人による作業の自動化・自律化により、生産効率化とコスト低減を図る

・「R」…「High Response」：変化の激しい市場環境に素早く対応する

　「STAR」という言葉にはまた、事業分野における頂点（スター）を目指すという思いも込められている。

　同社ではさらに、環境にも優しい工場としてCO2フリー電力を100%採用するほか、電熱式熱処理の採用、敷地内に設置した「N3エヌキューブ」や「NTNグリーンパワーステーション」による太陽光パネルや風車から発電した再生可能エネルギーの活用など、積極的にCO2削減の取り組みも進めている。

ITC Fukuoka 2023（国際トライボロジー会議 福岡 2023）が開催 in

• 注目記事

kat 2023年11日17日(金) in

• トピックス

　日本トライボロジー学会（JAST）が主催する最大のイベントである「国際トライボロジー会議（International Tribology Conference： ITC）」が9月25日～30日に、福岡市の福岡国際会議場で開催された。
 

ITC Fukuoka 2023の会場となった福岡国際会議場

 

　ITCは4年ごとにJASTが主催する国際会議（2005年までは5年ごと）で、2019年のITC Sendaiに続いての開催となる。ITCでは、理論的研究から実用化を目指した研究までバランスのとれた発表が行われている。特に海外のトライボロジー（摩擦・摩耗・潤滑の科学技術）関連の国際会議に比べて、自動車分野をはじめ幅広い産業界で活躍するトライボロジー研究者・技術者が多数参加し発表するITCは、世界各国から多くの参加者が集まることで知られている。
今回のITC Fukuoka 2023の会議スローガンである「Reunite,Invigorate, Create an Inspiring Future」は、トライボロジーの仲間たちが出会い、新しいアイデアや開発に関して意見交換し、トライボロジーをより活発に、未来のトライボロジーについて議論する刺激的な機会を提供したいという実行委員会の強い思いを表現。特別シンポジウムではその会議スローガンのもと、「トライボロジーの原理」、「エンジニアリング・トライボロジー」、「トライボロジー解析」、「先進トライボマテリアル」、「バイオインスパイアード・トライボロジー」、「サステナブル社会のためのトライボロジー」の六つのセッションで、14名の著名なキーノート・スピーカー・招待スピーカーによる講演がなされた。

　26日と27日の「プレナリー・トーク」では、英国Imperial College LondonのHugh Spikes氏が「“Reunite: Principles of Tribology” beiZDDP, Down but not Out」と題して、米国Texas A&M UniversityのAli Erdemir氏が「“Reunite: Engineering Tribology” Vanishing Friction by Bridging Fundamental Principles with Scientific Innovations for Real Engineering Applications」と題して、東北大学の久保百司氏が「“Invigorate: Tribology Simulation” Atomistic Tribology Simulations: Recent Advancement and Future Direction」と題して、独Fraunhofer IWSのVolker Weihnacht氏が「“Invigorate: Advanced Tribology Material” Development of High-performance ta-C-based Coatings for Tribological Applications Using Laser-arc Technique」と題して、講演を行った。

　また、28日のプレナリー・レクチャーでは、東京大学の井出 哲氏が「Physics of Fast and Slow Earthquakes」と題して、講演が行われた。
 

プレナリー・レクチャーの様子

 

　トピックスとしてはまた、「Tribology fundamentals（トライボロジーの基礎）」、「Material and surface engineering（材料・表面工学）」、「Manufacturing and mechanical components（ものづくりと機械要素）」、「Lubrication and lubricants（潤滑および潤滑剤）」、「Micro-nano- and molecular tribology（マイクロ・ナノ・分子トライボロジー）」、「Tribosystems（トライボシステム）」、「Biotribology（バイオトライボロジー）」、「Education of tribology（トライボロジー教育）」などをテーマとするオーガナイズドセッション／ポスターセッションが行われた。
 

Lubrication and lubricantsセッションの様子

 

　さらにシンポジウムとしては、「Instabilities in Tribology：Phenomena, Analyses, and Countermeasures（トライボロジーにおける不安定性：現象、解析および対策）」、「Mesoscopic Tribology Bridging the Gap between Nano- and Macro-scale（ナノ領域とマイクロ領域のギャップを埋めるメゾスコピック・トライボロジー）」、「Lubricants for Contributing to Carbon Neutrality and Sustainable Development Goals（カーボンニュートラルとSDGsに貢献する潤滑剤）」、「Latest Technology Trends for Lubricating Greases（潤滑グリースの最新技術トレンド）」、「Advances in Sealing Technology Contributing to Environment（環境に貢献するシール技術の進化）」、「The 4th Czech-Japan Tribology Workshop（第4回チェコ-日本トライボロジーワークショップ）」、「Early Career Tribologists Symposium（JAST-STLE Joint Session）（若手トライボロジストシンポジウム：日米トライボロジー学会ジョイントセッション）」、「JAST-GfT Joint Symposium（日独トライボロジー学会ジョイントシンポジウム）」といったテーマにおいて最新の発表がなされた。
 

Early Career Tribologists Symposium（JAST-STLE Joint Session）の様子

 

　会期中は、34社による企業展示が行われた（写真はその一部で、五十音順）。
 

Rtec-Instrumentsのブース

 

出光興産のブース

 

Optimol Instruments Prüftechnik／パーカー熱処理工業のブース

 

協同油脂のブース

 

大同メタル工業のブース

 

ナノコート・ティーエスのブース

 

パーク・システムズ・ジャパンのブース

 

PCS Instruments／島貿易のブース

 

　会期中にはまた、スポンサー企業によるランチョンセミナーが実施され、Rtec-Instrumentsは「New tribology testers for EV (Electric Vehicle) development」と題して、同社の多機能トライボメーター（摩擦摩耗試験機）や二円筒／三円筒転がり疲労・耐ピッチング性評価試験機、真空トライボメーター、フレッチング試験機などを紹介した。
 

Rtec-Instrumentsのランチョンセミナーの様子

 

　Optimol Instruments Prüftechnik／パーカー熱処理工業は、「Efficient and reliable tribotestings - Optimol Instruments is your partner for today's and future challenges」と題して、eAxleの要求する摩擦特性や耐摩耗性、耐フレッチング摩耗特性、材料適合性、電気特性などを試験評価できるSRV®5の諸機能について試験データをまじえて紹介した。
 

Optimol Instruments Prüftechnik／パーカー熱処理工業のランチョンセミナーの様子

 

　PCS Instruments／島貿易は、「Leaders in Tribology Test Equipment: Designing for new challenges」と題して、ITC Fukuoka 2023で国内初披露となった通電環境下での試験評価が行えるトラクション試験機「MTM-EC」と多環境対応摩擦試験機「HPR」を紹介。EVや水素エンジン車など新分野でのトライボロジー試験に有用であることを豊富な試験データをまじえて紹介した。
 

PCS Instruments／島貿易のランチョンセミナーの様子

 

単行本『小集団から始める技術経営 ―企業内イノベーションの実践書―』が11月10日に発刊kat 2023年11日13日(月) in

• トピックス

　THK技術本部 事業開発統括部長で技術士（機械部門）の望月廣昭氏による単行本『小集団から始める技術経営 ―企業内イノベーションの実践書―』が、11月10日に当社より発刊された。A5判、 116頁で価格は1650円（税込）。アマゾンから購入できる。表紙・本文中のイラストはいずれも、同社マーケティングPR部 部長の中川 透氏が手掛けている。

　著者は、コア技術をベースに用途開発、新規分野への展開として新たな市場に製品を開発して市場開拓することを主軸に、ビジネス展開を進めてきた。しかし、VUCA時代と言われているように不確実性、不透明性が高まり、新たなモノ・コトを生み出せない、生み出しても事業にならないといった、ジレンマを掲げる中で、イントレプレナー（社内起業家）としての意識を持って本質的な目的に立ち戻り、新規市場・顧客の探索／開拓／展開、価値創造プロセスの仕組みづくり、イノベーション人財育成を試行錯誤しながら実践してきた。

　著者はまた、複数事案のプロジェクトを統括してきた経験や成果、およびこれらの考え方を展開すべく、企業内イノベーションの推進活動を邁進してきた。さらにこの活動を社内全体に浸透させていくには、企業内イノベーションに関する考え方、知見、ノウハウを解説書にすることが必要ではないかと考えるに至った。

　今後、企業の持続的成長や一人ひとりにとってのwell-beingを目的にサステナビリティ、SDGsの推進が不可欠となり、また、DX、GXなどと絡めて社会・顧客課題を解決していくことが求められる中で、本書は、著者の上述の考え方や人財育成、組織変革、最適プロセス開発、パーパス経営、MOT（技術経営）、新規事業におけるイノベーション活動のヒントになるべく執筆、刊行されたもの。

　著者は2018年に、30代・40代の悩めるエンジニアに向けた著書『技術士の目指すところは何か」を第一弾として出版。同書は、企業内エンジニアが、挫折や悩みを抱えた時に、いかにモチベーションを維持していくか、また目的・目標を定めながら使命感・責任感を持って自己スキルをどのように広げて極めていくか、のヒントを書き留めた著書だった。

　著者の第二弾となる本書では、著者が技術経営コンサルタント兼イントレプレナーの視点で新規事業の価値創出を実践し、失敗や成功の体験を積み重ねてきた考え方やプロセス、アセスメント、仕組みづくり、人財育成などの暗黙知を形式知にまとめた。内容は以下のとおり。

第1章　イノベーションの定義
1.1 イノベーション理論を提唱した「シュンペーター」
1.2 サム・パルサミーノ氏報告 Innovate America
1.3 企業にとってのイノベーション
1.4 クリステンセン氏のイノベーション
1.5 イノベーションの総括

第2章　ウェルビーイングとパーパス

第3章　課題発見・問題提起
3.1 社会・環境課題（中長期的な課題）
3.2 顧客課題（短期的な課題）
3.3 企業課題（短期的／中期的／長期的／持続的な課題）

第4章　企業内イノベーションの始め方
4.1 動機
4.2 アプローチ方法

第5章　価値創出の本質的な目的とゴール設定
5.1 本質的な目的
5.2 ゴール設定や出口戦略
5.3 ネバーギブアップ

第6章　価値創出の3条件
6.1 人間
6.2 組織
6.3 プロセス

第7章　戦略思考と戦術思考のツール
7.1 戦略思考ツール
7.2 戦術思考ツール

第8章　経営者視点

第9章　マネージャー視点

第10章　起業家視点
10.1 イントレプレナー（社内起業家）とは
10.2 イントレプレナーシップ（起業家精神）
10.3 イントレプレナー人財に必要なスキルと資質

第11章　探索活動
11.1 探索活動の流れ
11.2 イノベーションマネジメントシステムISO56002;2019の活用
11.3 事例A（顧客と一緒に課題解決）
11.4 事例B（社会課題解決）
11.5 事例C（SDGs、DX推進による社会課題解決）
11.6 事例D（発明、研究から製品化を目指す⇒活動中止）
11.7 新規事業の位置づけ

第12章　深化活動
12.1 市場浸透、顧客浸透
12.2 市場領域の拡大と新製品開発

第13章　用語の解説

第14章　技術経営に関する課題
14.1 AI、IoT、DX、VUCA時代、社会大変革期のR&D戦略
14.2 イノベーション創出のための仕組みとマネジメント
14.3 人、組織、風土とCTOの役割
14.4 トピックスその他.................................................... 110

望月廣昭（もちづき・ひろあき）
1963年4月 山梨県生まれ
1986年4月 THK株式会社入社
リニアモーションの設計・開発、新技術リテーナ入りLMガイド開発（精密工学会技術賞）、マネージメントに従事
2009年7月 クリエイティブプロデューサーとして新規事業開発(航空機市場開拓)に従事
2010年3月 技術士(機械部門)取得
2014年6月 技術本部 事業開発統括部長就任
2018年9月 新規分野への市場開拓、事業拡大に従事
2018年10月 著書『技術者の目指すところは何か』発刊
・専門分野
VE、信頼性設計、プロジェクトマネージメント、機械要素部品の設計、ビジネスプラン、商品企画、マーケティング、コーチング、創造開発、航空機ビジネス
 

イグス、高荷重用途向け射出成形すべり軸受を開発kat 2023年10日30日(月) in

• 滑り軸受

　イグスは、建設機械や農業機械などの高荷重用途で無潤滑運転および高面圧を実現する、イグリデュール製すべり軸受「Q3E」（https://www.igus.co.jp/info/multilayer-plain-bearing-iglidur-q3e）を開発した。Q3Eは、金属製や編み込み構造式のベアリングに代替する強度を持ちながらも、潤滑剤が不要なためユーザーのメンテナンスコスト削減に寄与する。

 

　掘削機が数百㎏の砂を移動させるとき、バケットの軸受部には膨大な荷重がかかる。これまで、建設機械や農業機械などの高荷重用途には金属製または編み込み構造式のベアリングが必須で、イグスではさまざまな材質を使用したイグテックス・シリーズのすべり軸受でこの問題に対処してきた。イグテックスは固体潤滑剤が配合されているため低摩擦・無潤滑での運転が可能で、外層が強度に優れているすべり軸受だが、編み込み構造式のため比較的高コストとなっていた。

　今回開発したQ3Eでは、その製造方法に費用対効果が非常に高い射出成形プロセスを採用することで、多層構造の高荷重用途向けすべり軸受の大量生産が可能としたため、同社の編み込み構造式ベアリングと比較して安価となっている。性能に関しては、射出成形で2種のポリマー素材の長所を組み合わせることに成功。摩擦特性を最適化したい内層にはイグリデュールQ3高機能ポリマーを使用し、高強度が求められる外層には強化ポリマーを使用することで、高荷重用途に対応している。

　Q3Eの最大の利点は、金属製ベアリングが使用されていた建設機械や農業機械などの高荷重用途で、潤滑剤が不要になる点。Q3Eには、微細な固体潤滑剤が内層のポリマーに溶け込んでおり、製品寿命期間中にその固体潤滑剤が徐々に放出される。ベアリングをQ3Eやイグテックスに切り替えることで、ユーザーは潤滑にかかるメンテナンスコストを削減し、機械の耐用年数を延ばすことが可能となる。

イグス、3Dプリント製品の寿命計算サービスを提供開始kat 2023年10日30日(月) in

• トピックス

　イグスは、「オンライン3Dプリントサービス」（https://www.igus.co.jp/info/3d-print-3d-printing-service）としてこのほど、製品寿命を30秒で計算可能にする寿命計算ツール機能を追加した。このサービスによりユーザーは、製品寿命を予測したトータルコストで製品を検討することができるため、より適切な樹脂素材の選択が可能となる。

 

　イグスでは、ユーザーが独自に希望する、3Dプリント用の耐摩耗性ポリマー「イグリデュール」を用いたすべり軸受などの部品をウェブサイト上で注文できるオンライン3Dプリントサービスを、無料で公開している。本サービスでは、対象製品のSTEP／STPファイルをウェブサイトにアップロードすることにより、個別の要件を満たす部品から少量部品まで、特殊部品を3Dプリントで製造する。フィラメントやレーザー焼結パウダー、液状レジンにラピッドツーリングを組み合わせるなど、幅広い選択肢の素材とプロセスを用いて、用途に合わせた部品を製造することが可能。また、コストや納期に関してもオンライン上で確認できる。

　今回、そのオンライン3Dプリントサービスに製品寿命の予測計算ツールを統合。各部品の価格だけでなく製品寿命が分かることにより、ユーザーは採算性についても検討可能となる。対象部品のしゅう動部を選択し、使用方法のパラメータをいくつか入力するだけで、オンライン3Ⅾプリントサービスが自動的に製品寿命を予測計算する。

　製品寿命の予測は、イグスのドイツ・ケルンにある3800m2に及ぶ研究施設で実施した試験結果のデータに基づいている。450機の試験設備を使用し、毎年11000件の摩耗試験を行っており、イグリデュールを使用した3Dプリント部品は、他の3Ⅾプリント素材を使用した場合と比べて最大50倍製品寿命が長くなるという試験結果が得られている。イグスでは、あらゆる業界のユーザーに対して、4種類のレーザー焼結材料、10種類のトライボフィラメント、新製品のイグリデュールi3000 3D プリント用レジンの他に、射出成形用に50種類以上のイグリデュール素材を提供している。

エボニックと東京都市大学、「リケジョ応援プログラム」を開催kat 2023年10日30日(月) in

• トピックス

　エボニック ジャパンと東京都市大学は10月17日、東京都世田谷区の恵泉女学園中学・高等学校で「リケジョ応援プログラム」を開催した。

開催の様子

 

　同イベントは、理系学部への進学を検討している女子中高生を対象に、理系学部を選択した女性が実際に企業でどのように働いているか、その具体的な姿を紹介し、進路選択の一助とすることを目的として、東京都市大学のダイバーシティ推進室が2019年より進めている取り組み。

　日本におけるエボニック グループでは、社会貢献活動の一環として2007年から主に小学生を対象とした化学実験ショーを各地で開催し、これまでに4000人を超える子どもたちに化学の魅力を伝えてきた。

　しかし、人材のダイバーシティが近年ますます重要視されている一方で、日本の化学業界ではまだ男性社員の割合が圧倒的に多いという現状がある。

　エボニック ジャパン オイルアディティブス部 部長の本間美穂氏は、「これからの社会において、さらなる女性の活躍は必要不可欠だが、一言で理系と言ってもさまざまな選択肢があり、エボニックにおけるリケジョ社員のキャリアも多様。本プログラムを通じ、化学の楽しさとともに、私たちの経験を若い世代にシェアすることで、進路選択の力添えができたことを嬉しく思う」とコメントしている。

　講座では、エボニックの製品（シリカ、界面活性剤）を使った四つの実験を行い、女子中高生にとっても身近な化粧品や食品、文房具などにも応用される化学技術を紹介した。その後の仕事紹介のセッションでは、飼料添加剤の技術営業職、塗料添加剤の技術職、ヘルスケア製品の品質・薬事などに携わる女性社員5名から、それぞれの所属部署の取り組みと、進路選択の理由やこれまでのキャリアを紹介した。さらに、理系の中でも化学を選択する魅力として、化学業界は、新しい技術や製品の開発において中心的な役割を果たしており、社会全体にとっても非常に価値のあることを参加した生徒たちに伝えた。

エボニックの製品を使った実験の様子

 

エボニック女性社員との座談会の様子

 

NTN、内径0.6mm世界最小の流体動圧軸受を開発kat 2023年10日30日(月) in

• 滑り軸受

　NTNは、流体動圧軸受としては世界最小サイズとなる内径0.6mmの「動圧ベアファイト」を開発した。5G（第5世代移動通信システム）の普及による通信市場の拡大に伴い、高速化や高容量化が進む高機能スマートフォンやウェアラブル端末など小型モバイル機器用マイクロファンモータの静粛性の向上や長寿命化に大きく貢献する。同社では、2025年度に600万個／年の生産を目指す。

左：開発品（内径φ0.6mm）右：従来品（内径φ1.5mm）

　動圧ベアファイトは、同社独自の精密加工技術により、焼結含油軸受にヘリングボーン型動圧溝を設け、軸受すきま全周で油膜を形成することによって、軽量・コンパクトで高い静粛性や高速回転対応を実現した流体動圧軸受。近年は、EV・電動化に伴い、より高い静音性が求められる車載向けファンモータなどへの採用が拡大している。

　一方、5Gの普及に伴い市場が拡大する通信機器分野においても、ゲーミングスマホと呼ばれる高機能スマートフォンやWi-Fiルータなどのモバイル機器の高速化や高容量化、さらに小型・薄型化が進んでいる。それに伴い、装置に搭載されている冷却用マイクロファンモータ向け軸受には、高速回転対応のほか、人に近い距離で使用されるケースが多いため、どのような姿勢で使用されても常に高い静粛性を維持することなどが求められている。

　NTNが今回開発した内径0.6mmの動圧ベアファイトは、ヘリングボーン型動圧溝の設計を最適化することで、小型でありながら高い油膜圧力を発生させることにより、高い静粛性と信頼性を実現した。一般的な切削加工においては、内径1mm以下の動圧溝を加工することは困難とされているが、NTNでは今回プレス成形条件も見直すことで、従来サイズ（内径1.5mm）から半分以下の内径0.6mmサイズの超小型動圧ベアファイトを開発することに成功したもの。流体動圧軸受としては世界最小サイズとなる。

　冷却用マイクロファンモータは、風量を上げることで耳障りな音が発生しやすくなることが課題とされているが、今回開発した動圧ベアファイトを使用することで、高い静粛性を実現することが可能となる。NTNでは、本開発品を需要が拡大している高機能スマートフォンやWi-Fi ルータ、ウェアラブル端末など小型モバイル機器のマイクロファンモータに最適な商品として提案を進めるとともに、車載装置向けや一般家電、医療機器など幅広い分野での販売を拡大していく考えだ。

　開発品の特長は以下のとおり。

・小型化：従来サイズ（内径1.5mm）から1/2 以上小型化（直径）

・高い静粛性：回転時に常に油膜形成率100％を維持（非接触で安定して回転）

・高い耐久性（長寿命化）：焼結含油軸受の約1.7 倍（雰囲気温度：40℃で回転させた場合）

動圧ベアファイトと動圧溝のない軸受の油膜形成率の比較：動圧ベアファイトは油膜形成率100％を維持して非接触で安定して回転するのに対し、
動圧溝のない軸受は油膜が一定して形成されないため軸と頻繁に接触

 

ブルカー、AFMタッピングモード用純正シリコンカンチレバーの販売を開始kat 2023年10日17日(火) in

• トピックス

　ブルカーは、オリンパス製マイクロカンチレバーOMCL-AC160TS-R3/C3とOMCL-AC240TS-R3/C3シリーズの販売終了に伴い、その完全後継品となるタッピングモード用純正シリコンカンチレバー「OTESPA-R4」と「OLTESPA-R4」の販売を開始致した。プローブ設計、プローブ製造装置、製造プロセスが同じである完全後継品のため、従来のオリンパスマイクロカンチレバーと同じ使用方法・条件での使用が可能。日本国内では、ブルカージャパン ナノ表面計測事業部（http://www.bruker-nano.jp）が取り扱いを開始している。

ブルカー製タッピングモード用純正シリコンカンチレバー「OTESPA-R4／OLTESPA-R4」

 

　場所を狙いやすい高解像度観察に最適なタッピングモード用シリコンカンチレバーの特長は、以下のとおり。

・高い水平分解能：三角形の形状を持つプローブは、探針先端が安定した鋭さを保つ。実際、背面アルミコート付きのプローブでさえ、探針の先端曲率半径は平均10nm以下となるように作られている。OTESPAプローブは、非常に応用範囲が広く、結晶表面、薄膜、ICデバイスなどの形状を優れた分解能で測定できる

・先端探針構造：鋭利な探針は、カンチレバー先端に配置されており、探針位置とサンプル測定位置の関係をAFMの光学顕微鏡で観察できるため、簡単・正確に位置合わせを行うことができる

　また、それぞれの完全後継品の特長は、以下のとおり。

　OTESPA-R4（OMCL-AC160TS-R3/C3後継品）は、優れたQ特性による高分解能イメージングを実現。共振周波数300kHz（標準値）とバネ定数26N/m（標準値）を両立。タッピングモードにおけるサンプルへのダメージを最小限に抑える。

　OLTESPA-R4（OMCL-AC240TS-R3/C3後継品）は、粘弾性測定やソフトサンプルに対応するバネ定数2N/m（標準値）のタッピングモード用シリコンカンチレバー。ソフトマテリアルの形状評価や粘弾性計測などに最適。

　仕様は以下のとおり。

ブルカー、ポリマー薄膜から硬質薄膜、半導体デバイスなどの機械的特性評価に最適なナノインデンターシステムをリリースkat 2023年10日17日(火) in

• トピックス

　ブルカーはこのほど、ナノメカニカルテストにおいて優れたレベルの性能、自動化、生産性をもたらすナノインデンターシステム「Hysitron TI 990 TriboIndenter®」をリリースした。日本国内では、ブルカージャパン ナノ表面計測事業部（http://www.bruker-nano.jp）が取り扱いを開始している。

ナノインデンターシステム「Hysitron TI 990 TriboIndenter」

 

　TI 990は、業界をリードするナノインデンターシステムを包括的に進化させたもので、新しい測定モード、さらにスループット2倍と高速化された測定モード、200mm ×300mmの広いテストエリアを備えている。

　これによって例えば、ポリマー薄膜のナノスケール試験の精度向上、コンビナトリアル材料科学のスループット向上、300mm半導体ウエハのマルチ測定分析などを可能としている。性能、使いやすさ、柔軟性を兼ね備えた TI 990 は、ポリマー研究、合金開発、半導体デバイスなどに対して最適な機械的特性評価ソリューションを提供する。

　複数の特許取得済みである独自の技術を活用したTI 990は、ナノスケールでの定量的な機械的特性評価およびトライボロジー特性評価を可能にする。新しいPerformech IIIコントローラ、高度なフィードバック制御モード、次世代nanoDMA IV動的ナノインデンテーション、XPM II高速機械特性マッピングなど、測定および解析プロセスのあらゆる面で最新技術を採用。ユニバーサル・サンプル・チャックを使用することで、ほぼすべてのサンプルを取り付け、より広い試験可能領域で測定することができる。トップビューのサンプルナビゲーションは、新しいTriboScan 12ソフトウェアでのシステムセットアップを効率化し、装置の遠隔操作をより簡単にする。

　ミネソタ大学ツインシティーズ校のNathan Mara教授は、「TI 990には、強力な新制御モード、特に新しい混合モード・フィードバック制御が搭載されており、幅広い時間領域での研究の可能性が広がっている。小さな長さスケールでの新しい実験の可能性が広がっていることに感動している」と語っる。

　また、ブルカーのナノメカニカルテスト事業部統括部長のOden Warren博士は、「TI 990はテストプロセスと可能性を最適化するためにあらゆる面が再考されている。当社のエンジニアは、測定の柔軟性の向上からシステムのセットアップの容易さ、操作の合理化まで、すべてを改善した。この新しいシステムでお客様が飛躍的な進歩を遂げられることを楽しみにしている」とコメントしている。

BASF、旭化成ロイカ事業部にバイオマスバランス・アプローチによるテトラヒドロフランを供給kat 2023年10日11日(水) in

• トピックス

　BASFは、旭化成のロイカ事業部に、バイオマスバランス・アプローチによるテトラヒドロフラン（THF BMB）を供給する。旭化成は、BASFのTHF BMBを使用して、ロイカ®ブランドのもと、サステナブルなマスバランスグレードのプレミアムストレッチファイバーを生産する。今回の提携は、旭化成の顧客による新しいサステナブルなアパレルコレクションの立ち上げをサポートすることを目的としたもの。

　ロイカ®はMB（マスバランス アプローチ）ストレッチファイバーを同社の多くの製品にオプションとして供給している。同ブランドはMBストレッチファイバーで市場に進出予定で、すでに複数のアパレルメーカーと協議を開始している。

　BASFのTHF BMBは、既存製品と比較して製品カーボンフットプリント（PCF）が大幅に削減されていることが評価されているが、これはフェアブント（統合生産拠点）での製造において、使用する一定量の化石原料を再生可能原料に置き換えることによって実現している。旭化成は、BASFのTHF BMBの使用により、同社の既存製品と比べてCO2排出量を約25%削減できる。また、同社独自のマスバランス方式と再生可能エネルギーを生産に導入することで、旭化成は製品のCO2排出量をさらに約25%削減し、CO2排出量を既存製品よりもトータルで約50%削減することを目指す。

　BASFのTHF BMBは、大規模な投資や製品フォーミュレーションの変更を必要としないドロップイン・ソリューションで、従来の製品と同一の品質と特性を保持できる。

　BASF中間体事業本部アジア太平洋地域のジオール＆デリバティブ事業管理部門 ディレクターであるチュン・ガ・プア氏は、「旭化成とのサステナビリティパートナーシップによる発展を大変うれしく思う。世界のアパレル市場では、よりサステナブルな原料を採用する傾向が強まっている。当社はバイオマスバランス・アプローチ開発のパイオニアとして、顧客が低炭素で循環型のバイオ経済への移行を加速できるようにサポートしていく。そして、消費者がサステナブルな製品の十分な情報を得た上で、購買を判断できるように促し、よりサステナブルなテキスタイルのバリューチェーンを構築していく」と語っている。

　旭化成のライフイノベーション事業本部 ロイカ事業部の事業部長である神山剛啓氏は、「革新的な素材の開発と製造におけるグローバルリーダーの一社として、当社は事業の柱である独自性とサステナビリティを結びつける取り組みにおける新たな一歩と捉えている」と述べている。

　THFはエーテルのような臭いを持つ無色の水混和性の液体。この場合、THFは ポリテトラヒドロフラン（PolyTHF®）の製造に使用され、高弾性のスパンデックスやエラスタン繊維の原料になる。さらにTHFは、有機物質に対して中間的な極性を持つ有機溶媒として機能し、さまざまな合成の反応溶媒や出発物質として使用される。

旭化成のロイカの持続可能なマスバランスグレードのプレミアムストレッチファイバーには、BASFのTHF BMBが使用されている

 

BASF、独ルートヴィッヒスハーフェン拠点で中分子ポリイソブテンの生産能力を拡大kat 2023年10日11日(水) in

• トピックス

　BASFは、OPPANOL®（オパノール） Bの製品名で販売されている中分子ポリイソブテンの、自社拠点における生産能力を25%拡大する。今回の投資は、高品質の中分子ポリイソブテンに対する世界的な需要の高まりに対応するためのもので、2025 年前半までに、生産能力の拡大を完了する予定。

　BASF 燃料・潤滑油ソリューション部門 シニア・バイスプレジデントのレナ・アダム氏は、「今回の中分子ポリイソブテンの生産能力拡大によって、BASFはさまざまな業界の顧客からの厳しい要求に応え、顧客の成長をサポートする、信頼できるサプライヤーになりたいと考えている」と語っている。

　中分子ポリイソブテンは、自動車、建設、エレクトロニクス、食品・包装業界など、さまざまな業種の製品に必要不可欠なコンポーネントで、用途としては、表面保護フィルム、窓枠用シーラント、電池用バインダー材料、また食品包装材などが挙げられる。

　BASF のグローバル・マーケティングおよび製品開発、燃料・潤滑油ソリューション部門のバイスプレジデントであるターニャ・ロスト氏は、「BASFの中分子ポリイソブテンOPPANOL® Bの生産能力を拡大することで、顧客はエネルギー効率の高い住宅など、持続可能な開発に貢献する革新的なソリューションによって成長できるようになる。主要原材料への後方統合を強化することで、中分子ポリイソブテンの世界的リーダーとしてのBASFの強みを最大限に活用していく」と述べている。

木村洋行、ローラースクリューを用いた電動アクチュエータと超薄型ボールベアリングの 加工分野での適用を拡大 in

• 注目記事

kat 2023年10日11日(水) in

• 工作機械

in

• 転がり軸受
• 転がり案内
• 軸受・直線案内応用機器

ローラースクリュー 概要と特長

　木村洋行（https://premium.ipros.jp/kimurayoko/）では、2020年1月からEWELLIX（エバリックス）社の直動製品の取り扱いを開始している。エバリックスは、アプリケーションごとのニーズに合わせたカスタマイズのソリューションに定評がある直動製品メーカーで、本年1月にSchaeffler（シェフラー）社の傘下となり、かねてから進めてきたセンサーおよびコントローラー関連の研究開発を加速させている。

　エバリックス独自の直動製品の一つに、「ローラースクリュー」がある。ボールを転動体とするボールねじが点接触で運動するのに対し、ローラーを転動体とするローラースクリューは面接触で運動するため、ボールねじに比べ①高荷重の支持、②長寿命、③高剛性、といった特長を持つ。

　図1(a)は、𝐿10寿命計算に使われる基本動定格荷重（一群の同じ製品を運転した時に、その内の 90％がはく離を起こさずに回転できる寿命が100万回転になるような軸方向荷重、Ca）の比較だが、図1(a)からは例えば同じ軸径φラースクリューの基本動定格荷重は130kN程度と、より大きな荷重が受けられることが分かる。

　このことから図1(b)に示すとおり、同じ基本動定格荷重で見ると、高負荷容量ボールねじに比べエバリックスのローラースクリューは、ナットの長さを約3〜4割短縮できる。これは、ナットのダウンサイジングによる省スペース化が図れ、装置をコンパクト化できることを意味する。

　また、ボールねじなどの軸方向荷重としては一般的に、メーカーは基本動定格荷重の30％以下で使用することを推奨している。この値が許容荷重で、図1(c)は、エバリックスのローラースクリューが面接触により面圧を分散できるため、同じ軸径で比較すると、高負荷容量ボールねじの約3.3倍の許容荷重を有すること、つまり、はるかに高い耐荷重能力を持つことを示している。

　こうしたことからローラースクリューでは、同等の基本動定格荷重であればボールねじに比べ軸径の小さな製品にダウンサイジングでき、重量を大幅に軽くすることで、慣性モーメント（イナーシャ）も大幅に小さくできる（図2）。

　エバリックスのローラースクリューのシリーズとしては、大別して遊星型と循環型があるが、ここでは遊星型ローラースクリュー「SR」と、それを用いた電動アクチュエータ「CEMC」の概要について、さらにはCEMCの加工分野における適用例について紹介する。
 

図1　エバリックス ローラースクリュー vs. 重荷重用ボールねじ（リード10mmで比較）

 

図2　同等の基本動定格荷重のボールねじからのダウンサイジングの効果

 

遊星型ローラースクリュー

　遊星型ローラースクリュー「SR」は、ねじ軸と、ねじ軸の周りに、ガイドで固定してそれぞれが非接触で配置された、両先端にギヤを切り本体には螺旋ねじを持つローラー、ローラー先端のギヤが噛み合う内歯車（ギヤリング：toothed ring）、ローラーの螺旋ねじと同じ角度の螺旋溝を内側に施したナットなどから構成される（図3）。

　ねじ軸の回転とともに各ローラーは、先端のギヤがギヤリングと噛み合いながら軸の周りを遊星運動で回転、これによってナットの直線運動へと変換される。

　遊星型ローラースクリューの特長としては、転がり接触によって低摩擦で、耐荷重能力が高く、循環型ローラースクリューのような循環機構を必要とせず、また衝撃荷重・振動を受けないため高速・高加速が要求されるアプリケーションに適していること、などが挙げられる。ローラー先端のギヤとギヤリングとの噛み合いによって、ボールねじで見られるような高加速の際の滑りも起こらない。
 

図3　遊星型ローラースクリューの構造

 

遊星型ローラースクリューを用いた高性能アクチュエータ

　電動アクチュエータ「CEMC」は、中空シャフトモーターのシャフトに上述の遊星型ローラースクリューを用いている（図4、図5）。このためCEMCは、ローラースクリューの特長である①高荷重の支持、②長寿命、③高剛性、を実現する。コンパクトで高推力を図りつつ、イナーシャを最小化することによって制御性・応答性が良好で、サイクルタイムを劇的に改善し高い生産性を実現できる。
 
 

図4　CEMCの外観：1.給油ニップル　2.プッシュチューブ　3.アンギュラ玉軸受　4.遊星型ローラースクリュー　5.中空シャフトサーボモーター　6.モーター用コネクター　7.フェールセーフ用ブレーキオプション　8.位置フィードバックオプション　9.防塵用スクレーパーシール

 

図5　CEMCの構造

 

加工分野での適用事例

　ローラースクリューを用いた電動アクチュエータは、スポット溶接ロボットや樹脂を押し出す射出成形機やブロー成形機、金属加工に用いるサーボプレス機など、高荷重がかかる用途で多くの実績を持つ。スポット溶接ロボットではXタイプのガンフレームとCタイプのガンフレームで採用されていて、Xタイプガンフレーム（図6）では、溶接するワークを挟む機構として二つのガンアームを最大ストローク180mmで駆動させ、スポット溶接ガンの加圧力（～25kN）を保持する。また、Cタイプガンフレームでは、一つのガンアームをXタイプよりも高速に、最大ストローク300mmで駆動させ、スポット溶接ガンの加圧力（～15kN）を保持する。

　ボールねじを大径にしないと高推力を発生できず、装置内で大径ボールねじのスペースが確保できないような場合に、ローラースクリューとそれを用いた電動アクチュエータでは、ダウンサイジングによる省スペース化が可能となる。

　一方、高推力が必要とされる際に多用されてきた油圧アクチュエータから、CEMCなどのローラースクリューを用いた電動アクチュエータへと置き替えることによって、制御性や分解能を向上でき、必要とされるエネルギーを大幅に削減できるほか、油圧作動油の管理といったメンテナンスコストが削減できるなど、生産コストの低減と生産効率の向上に寄与できる。
 

図6　スポット溶接ロボットⅩタイプガンフレームでの適用例
超薄型ボールベアリング 概要と特長

　木村洋行は長年にわたり、1950年代に世界で初めて超薄型ボールベアリング「Reali-Slimシリーズ」（図7）を開発し、量産を開始した唯一の専門メーカーKAYDON（ケイドン）社の日本総代理店を務めている。ケイドンは現在、SKFグループ企業として、あらゆる用途に応じたカスタムベアリングの開発も手掛けている

 

図7　内径が大きくなっても断面サイズが一定の
ケイドン超薄型ボールベアリング

 

　ケイドン超薄型ボールベアリングの最大の特長としては、断面が超薄型のため装置に占めるベアリングのスペースを最小化でき、装置全体の省スペース・軽量化が図れ、設計の自由度が向上する点が挙げられる。一般的なISO規格・JIS規格のベアリングでは内径が大きくなるのに比例して断面サイズも大きくなるのに対し、ケイドン超薄型ベアリングは断面サイズでシリーズ化されており、図7に示すとおり、内径が大きくなっても同じシリーズ内であれば断面サイズは変わらない。

　ケイドン超薄型ボールベアリングには、ラジアル荷重を受ける深溝型（Type-C）と、通常は2列以上の複列で用いてラジアル荷重、アキシアル荷重とモーメント荷重の複合荷重を同時に支えることができるアンギュラコンタクト型（Type-A）、この複合荷重を単列のベアリングのみで受けられる4点接触型（Type-X）がある。特に、複合荷重を受けられる4点接触型を使用することで大口径中空シャフトへの置き換えが可能になるだけでなく、単列仕様にできるため軸方向の長さをさらに短縮できる。気体・液体の配管類、電気配線やスリップリングなどを中空シャフト内に収納可能など、フレキシブルで効率的なデザインにできる。

 

加工分野での適用事例

　ケイドン超薄型ベアリングは内径が大きくなっても断面サイズが超薄型なことから、工作機械でも省スペース設計が可能で、外輪に歯切りした大口径ターンテーブル用ベアリングや、ツールチェンジャー用ベアリングなどに採用され、装置の省スペース設計のほか軽量化による消費電力の低減にも寄与している。
　工作機械でも砥石がワークの外周側を回転する用途では、砥石を支持するベアリングの内径を大きくしつつ外径寸法を抑える必要がある。このような用途では、ケイドン超薄型ボールベアリングの使用が有効な解決策となる。

 

今後の展開

　ものづくり現場での自動化・ロボット化が進展し効率向上からメンテナンス期間延長などが求められる中で、耐久性が高いエバリックスの電動アクチュエータの採用が進んできている。また、装置の省スペース設計が可能な点からは、エバリックスのローラースクリューやケイドンの超薄型ベアリングが注目されてきている。いずれも高い負荷容量、長寿命化を実現しつつ、サイズダウン化でき軽量化が図れることからは、装置の消費電力の低減、ひいてはCO2削減にも寄与できる。

　シェフラーグループの一員として万全の開発バックアップ体制のもと、エバリックスでは近年進めてきたセンサーやコントローラーの研究開発が加速してきており、伝送速度が速く拡張性の高いコントローラー・エリア・ネットワーク（CAN）バス通信規格に対応した製品が投入されてきている。CANバス通信規格に対応したスマート電動アクチュエータ「CAHB-2xS（2xSのラインナップ：20S、21S、22S）」は、素早く滑らかな動作を実現できるため、より高い生産性を実現できる。高荷重条件で使われ近年IoT化の進む建設機械の荷台駆動などで素早く角度を変えるといった、屋外における適用も拡大してきている（図8）。

　木村洋行では、このように製品・技術・アプリケーション情報のアップデートを常に図っている。製品・技術・アプリケーションに関する知見とノウハウを蓄積しつつ、ユーザーとの対話の中でニーズを的確にとらえることで、さまざまな用途に合わせてカスタマイズが可能なエバリックス製品とケイドン製品の特質を生かした、ユーザーの仕様に最適なソリューションを提供していく。同社ではまた、従来から実施している、機械を正常に稼働させるための総合的な技術的サポートについても引き続き注力していく考えだ。
 
 

図8　 CAHB-2xSの建設機械での適用例