最新 機械機器要素技術
機械機器要素の設計から加工までを一貫した技術として捉えた書籍
通常のねじ、リンク、軸受け、継ぎ手等の他、それらを組み合わせた半完成品やセンサやアクチュエータ等を含む内容
 
 

我々の生活を取り巻いている最近の機械・機器、例えば自動車などの輸送機械、カメラ・時計などの精密機械、テレビ・エアコンなどの電気製品、携帯電話・パソコンなどの情報機器、内視鏡などの医療機器の進歩ははなはだしく、それらは機械機器要素の設計や加工技術の革新的な進歩によるところが大きい。しかも、機械機器の多機能化の進展とともに高機能・高性能であることが求められ、機械機器要素の複雑化と加工技術の高精度化が要求されている。


一方、材料の評価を把握することなく設計したり、強度計算、境界条件の検討なく過去の実績からのシュミレーションのみで設計したり、加工技術を把握することなく機械機器要素を設計したり、部品・半完成品である機械機器要素を深く把握することなく機械機器などの完成品を組み立ててしまうことがあり、それらが要因となって、事故につながる破壊・破損を招いてしまうことが最近多くなってきた。その結果、機械機器要素の設計、加工を融合し、一貫した技術として把握しておく必要が再認識されるようになり、その要素に応えて本書「最新 機械機器要素技術」が企画・編集された。すなわち、機械機器要素の設計から加工までを一貫した技術として捉え、一冊の書物に纏めたものである。


機械機器要素は機械機器を構成している共通の部品を呼称しており、通常はねじ、リンク、軸受け、継ぎ手などを総称したものだが、最近の状況から、本書ではそれらを組み合わせて一部の機能を持たせた半完成品や、センサーやアクチュエータなどをも含めている。また加工技術は鋳造・溶接・切削・研削・仕上げ加工などを総称したものだが、新しい機能を持たせるためのドライコーティングをも含めた。


本書は、機械機器要素の設計から加工までを網羅する広範囲な技術を含んでいるので、まずそれらの基礎技術について記述し、それらにもとづいた技術の実例について、実際に開発を担当した技術者に執筆して頂いた。


一方最近では、機械や機器を設計し製作することをものづくりと呼称しており、教育界から産業界に至るまで、その用語が広く用いられるようになってきた。そのひとつに、若者へのものづくりの普及を目的に創設された内閣総理大臣が与える第2回ものづくり日本大賞があり、その選考が昨年も行われた。そこで受賞したものづくり技術の多くは本書の趣旨に沿うものなので、その技術成果で大賞を受賞した現場技術者に執筆して頂いた。新技術誕生のポイントを読み取っていただければ幸甚である。


本書は、機械機器の設計から加工までを網羅した、新時代の技術ニーズにとって好個の書になるものと自負している。開発・設計・製造に携わる幅広い領域の研究者・技術者のオンリーワン技術誕生に向けた実務書として役立てていただきたい。

「最新 機械機器要素技術」 編集委員長 吉川 昌範
東京工業大学 名誉教授

編集委員会
編集委員長 吉川 昌範 東京工業大学 名誉教授
編集委員 太田   稔 京都工芸繊維大学 教授
  大竹 尚登 名古屋大学 准教授
  武田 行生 東京工業大学 准教授
  野澤 龍介 オリンパス(株) 生産戦略部 新事業担当部長
執筆者   官・学 総勢125名
 
MAIN CONTENTS
 
発刊にあたって   吉川昌範
序説   吉川昌範
 
第1章   機械機器要素技術の戦略    
1節   ものづくりの技術戦略   渡邉政嘉
2節   自動車におけるものづくり加工技術戦略   太田 稔
3節   医療機器における技術戦略   野澤龍介
4節   江戸カラクリ人形と自動化技術   鈴木一義
5節   生産技術の見える化   日比野弘勝
 
第2章   機械機器要素のいろいろ   武田行生
1節   締結要素    
1.1   ねじ   萩原正弥
1.2   キー,スプライン   立矢 宏
1.3   止め輪   立矢 宏
1.4   ピン,コッタ   立矢 宏
1.5   接着継手   杉林俊雄
        木原幸一郎
1.6   リベット   立矢 宏
1.7   焼きばめ,冷やしばめ   磯野宏秋
1.8   スナップフィット   綿貫啓一
 
2節   軸および軸関連要素    
2.1     立矢 宏
2.2   軸継手   立矢 宏
 
3節   案内および支持要素    野口昭治
3.1   滑り軸受(固体潤滑,静圧,動圧:回転,円筒,球)    
3.2   転がり軸受(玉,ころ:回転,円筒,球)    
3.3   直動案内(滑り,玉,ころ)    
 
4節   伝動要素    
4.1   歯車および歯車列   小森雅晴
4.2   ベルト   籠谷正則
4.3   チェーン   高橋秀雄
4.4   機械式無段変速機   山中 将
4.5   送りねじ   下田博一
4.6   クラッチ   樋口 勝
 
5節   運動変換要素    
5.1   リンク機構   武田行生
5.2   カム機構   西岡雅夫
 
6節   緩衝・制振・制動要素    
6.1   ばね   大谷 功
6.2   緩衝器およびダンパ   塚本修民
6.3   ブレーキ   樋口 勝
6.4   フライホィール   樋口 勝
 
7節   配管要素   辻 裕一
7.1   管と配管    
7.2   管継手    
7.3   圧力容器    
7.4   弁およびコック    
7.5   超高圧容器と配管    
 
8節   密封要素    
8.1   オイルシール   大沼恒久
8.2   パッキン   平野 学
8.3   Oリング   大宅健司
 
9節   アクチュエータ    
9.1   固体アクチュエータ(形状記憶合金,圧電,超音波)   古谷克司
9.2   流体アクチュエータ(空圧,油圧)   吉田和弘
9.3   静電アクチュエータ   服部 正
9.4   高分子アクチュエータ   伊東謙吾
9.5   ラバーアクチュエータ   鈴森康一
 
10節   センサ技術    三田吉郎
10.1   変位センサ(回転,直線)    
10.2   速度センサ    
10.3   加速度センサ    
10.4   視覚・画像センサ    
10.5   力センサ    
 
第3章   機械機器要素の加工技術      大竹尚登
1節   加工技術の基礎   吉川昌範
1.1   鋳造    
1.2   鍛造
1.3   押出し、引抜き
1.4   圧延
1.5   板金加工
1.6   粉末成形
1.7   射出成形
1.8   溶接、ろう接
1.9   切断加工
1.1   切削加工
1.11   研削加工
1.12   固定砥粒加工
1.13   遊離砥粒加工
1.14   噴射加工
1.15   みがき加工
1.16   高エネルギー集中加工
1.17   電気化学・化学加工
1.18   表面改質    
1.19   熱処理    
 
2節   ねじの加工   小沢順造
3節   軸受の加工(粉末成形含める)   前田喜久男
        山田郁夫
4節   歯車の加工   加藤昭悟
5節   カムの加工   西岡雅夫
6節   ばねの加工   大谷 功
7節   円管の加工(チューブフォーミング)   村田 眞
8節   金型の加工(光造形を含める)   平林巧造
9節   鋼板の加工(溶接含める)   井関日出男
10節   光ファイバの加工   石川真二
11節   光学部品の加工   瀧野日出雄
12節   ポリゴンミラの加工   田中克敏
13節   センサ・アクチュエータの加工   三田吉郎
 
第4章   最近の実例からみるものづくりとその機能   太田 稔
1節   締結要素    
1.1   油圧式ホルダ   久保治明
1.2   希少物質を使わない強度1000Mpaのボルト・ねじ   鳥塚史郎
1.3   冷間圧造の世界最小径のねじ   鈴木宏義
1.4   焼ばめ式ホルダ   森本剛啓
1.5   ねじの緩みとその対策(緩み止めナット)   若林克彦
 
2節   軸受および案内要素    
2.1   環境対応型ジェット潤滑アンギュラ玉軸受   古林卓嗣
        森 正継
2.2   転がり球面軸受およびフレキシブル球面軸受   大川原恭樹
2.3   スプライン付きボールねじ「ロボッテ」   宮崎一成
2.4   保持器入りリニアガイドウエイ   前田裕慶
2.5   工作機械用油流体軸受   村井史朗
2.6   超精密空気軸受   田中克敏
2.7   高DN値磁気軸受主軸   中川 亨
2.8   磁気浮上型遠心血液ポンプ   中関嗣人
 
3節   動力伝達要素・運動変換要素    
3.1   高効率小型遊星歯車減速機   宮川豊美
3.2   四輪駆動車用ハイポイドギア   斎木康平
3.3   油静圧ねじ   嶋 稔彦
3.4   世界最小の0.5mmリードボ-ルねじ   大谷雄志
3.5   高速静音ボールねじ   加藤将人
3.6   C/Cコンポジットを使用した自動車用クラッチの特性   石川 亨
3.7   転がり接触・直交軸回転駆動機構ローラドライブ   加藤寿尚
3.8   ノンバックラシ型ボール減速機   今瀬憲司
3.9   ベルトCVT   加藤芳章
3.1   トロイダルCVT   日比利文
3.11   精密減速機「波動歯車装置」   清沢芳秀
        鈴木眞憲
3.12   パラレルメカニズム   武田行生
3.13   ギア比可変機構付きインターミディエイトシャフト   高田暢茂
        鈴木博之
3.14   シリンダ形リニアモータ   星 俊行
 
 
 
4節   流体関連要素・配管要素・密封要素    
4.1   ペットボトル   兼崎建夫
4.2   TALC缶   今津勝宏
4.3   ヒートパイプ式ヒートシンク   木村裕一
4.4   アスベスト代替ガスケット   蛯名武雄
 
5節   検出要素    
5.1   高精度回転振れセンサ   鈴木紀和
5.2   新型圧力センサ   長坂 宏
5.3   磁気ディスク装置(HDD)   小野京右
 
6節   動力供給要素(アクチュエータ)    
6.1   超小型ギヤードモータ   中村一也
6.2   マイクロマシニングによる超小型電磁モータの開発   太田 斎
6.3   マイクロ超音波モータ   飯野朗弘
6.4   最強磁石NEOMAX(高性能モータ・医療機器を支える)   広沢 哲
6.5   ポキポキモータ   中原裕治
6.6   電動カミソリ用リニア振動アクチュエータ   中山 敏
6.7   楕円振動切削装置   浜田晴司
6.8   超精密小型位置決め装置   増田富雄
6.9   磁気支持型アクチュエータ   中川孝幸
6.1   人工筋肉   則次俊郎
 
第5章   最近の実例からみる機械機器要素の加工技術   野澤龍介
1節   鋳造,焼結,造形    
1.1   金属光造形複合加工技術   吉田徳雄
1.2   鋼の連続鋳造における表面組織制御冷却法   加藤 徹
1.3   アルミ合金ターゲット材のスプレイフォーミング技術   吉川一男
1.4   凍結鋳型鋳造の生産ライン   松元秀人
1.5   ピンホールフリーアルミニウム砂型鋳物技術   上久保佳則
1.6   エアレーション・プリセットスクイズ方式生型造型機   川合悦蔵
 
2節   成型(樹脂成型,ガラス成型),塑性加工(プレス成型,鍛造)    
2.1   高速精密プレス加工機   服部竜一
2.2   成形型内成膜技術   梅澤隆男
2.3   重荷重用レールの製造技術   上田正治
2.4   屋根瓦形状のチタン成形加工技術   安藤修一
2.5   真空複層ガラス製造技術   皆合哲男
2.6   新幹線先頭の打ち出し加工技術   山下清登
2.7   超精密冷間鍛造順送加工技術   平林巧造
2.8   短納期低価格冷間鍛造技術   西尾眞之
2.9   短納期低価格多工程プレス加工技術   新川邦夫
2.1   ステアリングジョイントの冷間鍛造技術   鬼頭佑治
2.11   多葉状二重管熱交換器の製造技術   石井哲夫
2.12   不焼成漆喰セラミックス   行平信義
 
3節   接合,接着    
3.1   フラックス・ボイドレス鉛フリー半田技術   岩佐久夫
3.2   マグネ合金ねじの瞬間溶接技術   溝口純一
3.3   液晶基板の接合におけるシール材処理方法   今城康隆
        中山幸弘
        田中博文
        小阪洋平
3.4   航空機用複合材料板   野口 元
 
4節   機械加工    
4.1   フライアイレンズ成形金型用全自動研磨技術   石川憲一
4.2   5軸複合加工機   岡田 聡
4.3   エアロラップ法による鏡面研磨加工技術   山下健治
4.4   極微小径穴加工技術   中田 寛
4.5   超微細加工の自動化システム   瀬戸島 功
 
5節   熱処理,表面処理,成膜    
5.1   真空浸炭と高周波焼入れ装置併用の熱処理技術   大林巧治
5.2   水素フリーDLC膜を成膜したバブルリフター   馬渕 豊
5.3   大面積DLC厚膜の成膜技術   西村芳実
5.4   最小ピッチのリードフレーム   池永知加雄
5.5   薄膜太陽電池用プラズマCVDの製造技術   髙塚 汎
5.6   グラビア印刷   重田龍男
5.7   フィルム太陽電池の製造技術   石川隆正
5.8   CIS薄膜太陽電池の製造技術   櫛屋勝巳