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精密加工

高負荷運転時において歯面損傷が起こらない大型スパイラルベベルギヤの高強度設計・製造法

千葉県

株式会社イワサテック

2020年4月20日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 大型スパイラルベベルギヤの高強度設計・製造法の開発
基盤技術分野 精密加工
対象となる産業分野 環境・エネルギー、産業機械、物流・流通
産業分野でのニーズ対応 高機能化(新たな機能の付与・追加)、高性能化(既存機能の性能向上)、高性能化(耐久性向上)、高性能化(信頼性・安全性向上)、高効率化(同じ生産量に対するリソースの削減)、高効率化(使用機器削減)、高効率化(生産性増加)
キーワード 高負荷能力、耐久性、高強度、生産性
事業化状況 事業化に成功し継続的な取引が続いている
事業実施年度 平成26年度~平成28年度

プロジェクトの詳細

事業概要

本提案では従来のサイクロパロイド方式の大型スパイラルベベルギヤよりも耐久性に優れ、高強度の大型スパイラルベベルギヤの設計理論・製造方法の確立を目指す。高強度の大型スパイラルベベルギヤを汎用の多軸制御工作機械の特徴を活用して汎用機にしかできない製造法を開発すれば、日本の製造業の競争力アップに郢ォがる

開発した技術のポイント
ブラシ磨き加工

三次元歯面修整が耐スカフィング強度に及ぼす影響について、理論的に解析を行い、歯面強度が向上する三次元歯面修整法を確立するとともに、弾性砥石を用いた磨き加工によりツールマークを改善する
(新技術)
大型スパイラルべベルギヤの設計理論・製造方法(高強度歯面設計、歯車加工の高精度化)を含めた革新的製造技術
(新技術の特徴)
大型スパイラルべベルギヤの高強度化・長寿命化が実現できるとともに、負荷運転時における見通しのよい設計・製造が可能となる

具体的な成果

・歯当たり解析(TCA:ToothContactAnalysis)を活用して歯面修整法及び量のスカッフィングリスクに及ぼす影響を評価して耐スカッフィング強度が向上する最適歯面形状の設計手法を確立した
・組立干渉を起こさない高強度スパイラルベベルギヤの設計・製造法を提案した
・ピ二オン加工精度目標値(形状誤差:±0.02mm、ピッチ誤差:JIS0級Rz1(歯形)+Rz2(歯すじ):2.2~2.5μm)を達成した
・かみ合い繰り返し数:1.0x107回達成、耐久テスト後、歯面にスカッフィング、マイクロピッチング等の欠陥が無いことを確認した

大型スパイラルべべルギヤ
負荷運転後の歯面状況
研究開発成果の利用シーン
マシニングセンタによる加工

・大型スパイラルベベルギヤ
‐負荷運転時における見通しのよい設計
‐製造・マシニングセンタを用いた大型スパイラルベベルギヤの加工
‐マシニングセンタを用いた歯切り加工

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細
大型スパイラルベベルギヤの市場

本サポインがスタートした時点では、船舶用スクリュー装置の需要が拡大傾向にあったが、現在ほとんど新造船がなく需要が低迷している。それに代わって、動力・製鉄プラントのリノベーションや火力発電用大型ベベルギヤの需要がけんちょうである。大型スパイラルベベルギヤの売上は、300,923,348円であり順調に推移している。

提携可能な製品・サービス内容

設計・製作、製品製造

製品・サービスのPRポイント

大型スパイラルベベルギヤ
・負荷運転時の耐スカッフィング強度を向上、歯面損傷減少
・高強度・長寿命
・ツールマークと表面粗さを改善

今後の実用化・事業化の見通し

・国内市場では、川下企業のニーズを反映して製造・販売を行い、技術力をアピールして、新規顧客の開拓と拡販に繋げる
・海外市場では、AGMA(米国歯車工業会)や海外の学会発表を通じて、北米市場の販売促進活動を更に加速し、本研究開発の完了により、売上は倍以上となることが予想され、世界トップ3の大型歯車メーカになることができる

実用化・事業化にあたっての課題

実績作り

事業化に向けた提携や連携の希望

本サポインで培った製造技術を他の歯車に横展開していく。

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 株式会社イワサテック
有限会社ツジテクノサービス
事業管理機関 公益財団法人千葉県産業振興センター
研究等実施機関 株式会社イワサテック
有限会社ツジテクノサービス
国立大学法人東京工業大学
国立大学法人新潟大学

サポイン事業者 企業情報

企業名 株式会社イワサテック(法人番号:2631202069)
事業内容 スパイラルべベル、ダブルヘリカル、ウォームホィール、ポンプローター、ストレートべベル等の製造
社員数 33 名
本社所在地 〒273-0014 千葉県船橋市高瀬町62-4
ホームページ http://www.iwasa-tech.com/
連絡先窓口 代表取締役社長 辻勇
メールアドレス tsuji-tech136@dream.jp
電話番号 047-420-0103