【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.03.30】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23KT1005
利用課題名 / Title
接触面の形状計測
利用した実施機関 / Support Institute
京都大学 / Kyoto Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）その他/Others（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
Profile measurement, Contact surface, Cusp profile,剛性,減衰性
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
河野 大輔
所属名 / Affiliation
京都大学 大学院工学研究科
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
齋藤慎平
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
KT-306：3D測定レーザー顕微鏡
KT-214：赤外フェムト秒レーザ加工装置
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
機械全体の剛性と減衰性はボルト締結部などの接触部の剛性と減衰性に大きく依存する．機械における振動低減のためには，剛性と減衰性は大きい方がよい．しかし，接触部の剛性と減衰性は一般的にトレードオフの関係にあり，両者を同時に大きくすることは難しい．筆者らは，接触面の微小突起の高さ分布を適切に設計することで，真実接触面におけるスティック－スリップの割合を制御し，剛性と減衰性を両立させることにとりくんでいる．
実験 / Experimental
図１に接触面の剛性と減衰性を評価するための実験セットアップを示す．接触面を切削加工し，カスプ高さに差をつけた仕上げ面をもつ試験片を作製した．切削加工後の表面形状をKT-306：3D測定レーザー顕微鏡を用いて測定した.
表１に試験片のカスプ高さを示す．上下の試験片同士を接触面に垂直な方向の予圧で締結し，接線方向の変動する荷重を加えて，上下試験片の相対変位を測定した．荷重と相対変位の測定値から荷重―変位曲線のヒステリシスループを求め，ループの傾きと面積から剛性と減衰性を評価した．
結果と考察 / Results and Discussion
図２に試験片の接触剛性と減衰性の評価指標であるエネルギー散逸率とを示す．全体としての傾向では，どちらの指標もカスプ高さ差が大きくなるほど指標が小さくなっている．しかし，図２(a)において，10μmのカスプ高さ差を設けた試験片では，エネルギー散逸率が大きくなっている試験片も見られた．この結果から，カスプ高さ差を設けることで減衰性を増大させることができる可能性があるが，加工精度のばらつきによって，想定した高さ差が得られていない場合があると考えられる．
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図１ 実験セットアップ
表１ 試験片のカスプ高さ
図２ 試験片のエネルギー散逸率と接触剛性
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件