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Ta k a m a z R Y U - G I

最先端シリーズ ⑪ 夢を現実に「お客様の日頃の疑問・困難を少しでも解決して差し上げたい」
そんな気持ちから、工作機械に関するさまざまな知識、TAKAMAZ製品に関するさまざまな知識をご紹介させていただきます。

40トンの電車を走らせることができる高性能の二次電池を開発中⑦ SUS304の高速仕上げ加工

福井大学大学院 工学研究科 ファイバーアメニティ工学専攻「電車等を動かす二次電池」●地元私鉄の協力を得て実験繰り返し利用できる電池を生み出した。今、実際に福井市内携帯電話やデジタルカメラなど身近なものに用いられる電を走る40トンクラスの電車で実験しており、一度の充電で難削材として位置づけられけの結果となりました（図2）。これは切れ味が良く耐熱鋼池が、電車を動かす動力になる…こんな夢のような話が現実25kmの距離を走り切った。荻原教授が「現在制作中の電池なていたステンレス材料です

材種であるVP10RTを用いたことと、ノーズRの半分の切のものになっている。福井大学大学院の荻原隆教授（工学研ら40km走れるだろう。さらに、走行エネルギーの一部を回が、加工データおよび専用工込みによる境界磨耗の抑制が良好な結果に結びついたと究科）の研究では、自作したリチウムイオン電池を動力に電収できるインバータ型電車に搭載すれば、理論上は150kmま具の充実により量産での安定考えられます。横切れ刃角を45°以上とすることで境界磨車を走らせた実験で、すでに成功をおさめている。

で伸びる」と話すように、高性能化も着々と進んでいる。

した加工が可能となってきま耗の抑制効果が得られる、ということが加工文献で証明した。しかし、高速加工に関されております。

従来、電車は架線（線路の上にある電線）からパンタグラフという集電装置で電気をとって走っている。これに対して荻●自動車やバスにも利用可能

する資料は未だ公開されたも原教授の研究では、独自に設計した電池を搭載して自走でき電池のみの電車だけでなく、リチウムイオン電池と架線をるので、架線をつくる必要がなく、景観保護に役立つ。さら同時に使う「ハイブリッド電車」にしても効果的だ。電池は緊に電池を充電する電気量は架線供給より少なくすむので、電急時用の電源として使えるほか、JRと地方鉄道など使用電圧今回はその参考となるように、ステンレスの中でも使気代の削減にもつながる。

が異なる電車間でも活用できる。従来は路線を変えなければ用頻度の高いSUS304を用い、仕上げ加工領域での高速

平成16年から、福井鉄道・えちぜん鉄道の2社の協力を得ていけなかったが、互いに電池を使う区間を設けることで、同加工性に関してご紹介いたします。

営業時間外に実験を重ね、電池の性能をチェックしている。

じ路線と駅を使えるようになるなど、幅広い用途が見込ま法定内の最高時速の65km/hを出し、傾斜でも問題なく走行れる。

しており、荻原教授は「私たちの電池は電車の性能を100％発揮できる」と胸を張る。

さらに、並行して電気自動車・バスの実験も取り組んでいる。電池を試用した電気自動車はエネルギー使用量が従来の1/3になるなど省エネ効果もある。

●一度充電すれば150km走れる電池

ただ、電池のハイコストが難点。電池1本で100万円近くののが少なく、量産加工への移行に踏み切ることが困難な状態となっております。

しかし切削速度400〜500m/minでは、境界磨耗とスクイ面膜剥離により8kmで欠損に至りました。

【実験3】〜境界磨耗の打破〜
工具：CNGG120408 VP10RT
条件：切削速度400m/min 切削距離12km
加工時間30分 送り…0.12mm/rev 切込み…0.1〜0.8mm

実験2の切削速度400〜＜試験環境＞
被 削 材 …SUS304
使用機種 …X-10i
切 削 油 …水溶性切削油（ブラソカット、4,000ストロング）

500m/minでは特に境界磨耗による影響が大きく、これを克服するために実験3では0.1〜【実験1】〜磨耗進行の確認〜

切込み境界部

工具：CNMG120408 M25相当
条件：切削速度250m/min 切削距離6km
加工時間15分 送り…0.12mm/rev 切込み…0.4mm（変動切込み幅）

0.8mmの変動切込み切削法を用いました。

無機材料工学を専門とする荻原教授は、昔から充電池としコストがかかる上、電車にはこれを18本搭載しなければならて使われていたニッケル水素電池より電圧が高く、デジタルない。自動車でも4本必要だが、「量産にすれば1本20万円まカメラや携帯電話などに利用できるリチウムイオン電池につで値段を下げられる」（荻原教授）ため、企業と共同で電池の中間材種を選定したためとも果が得られたと言えます。これは「刃先の境界位置が変動いて研究していた。そして、リチウムイオン電池で原動機付量産化を図っている。私たちが乗る電車や自動車にも電池が考えられますが、コーティングしているため」の一言に尽きますが、切削速度500m/min

自転車などを走らせる実験をしていたところ、「もっと大き搭載されるのが「当たり前」になる日は遠くないだろう。

剥離から逃げ面磨耗が著しい結では効果が得られませんでした。

いものが動かせないか」と思い、福井鉄道の協力のもと、す

結果は切削速度400m/minで境界磨耗の発生が抑制され（図3）、損傷の少ない大きな効果となりました。

でに使わなくなっていた古い電車に電池を載せて走行させまた切削速度を少し高めに設た。車両が13トン近くあったが、期待を上回るスムーズな走まとめ定するだけで、磨耗が著しく進行を実現したため、平成17年から本格的な実験に乗り出した。

行することが確認されました。

図1 M25相当

そもそもリチウムイオン電池は、高出力と長い寿命の2つ（左）平成19年3月に行われた試験。実地でデータを計測する。
（上）実験に使用している40トンクラスの電車。

を両立させることができず、どちらか一方の能力を比較的に高くしている。荻原教授は実験を繰り返し、出力と寿命のバランスを調整しながら、電車を動かせるだけの出力を持ち、【実験2】〜高速加工での適正工具の確認〜
工具：CNGG120408 VP10RT
条件：切削速度300m/min、400〜500m/min 切削距離12km
加工時間30分 送り…0.12mm/rev 切込み…0.4mm■福井大学 大学院工学研究科

切削速度300m/minでは、切福井県福井市文京3-9-1

削距離3kmから切込み境界部にリチウムイオン電池のほか、プラズマを利用したナノサイズ粒子や、燃料電池用の固体電解質の開発などにも取り切込み境界部組んでいる。また、ベンチャー企業の技術顧問を務めるなど材料工学の発展に尽力している。

（左）荻原教授が制作した電池。2本で一般家庭の電力をまかなえる出力を誇る。
（右）カバーの中には、シート型の電池が100枚しきつめられている。

図3 VP10RT

荻原 隆教授工学博士

図2 VP10RT

グラフ1 面粗さと逃げ面磨耗の推移

微小なチッピングが発生しましVP10RTでは面粗さ、磨耗幅ともに安定した結果が得たが大きく進行することはなられており、ステンレス加工において切削速度300m/min

く、切削距離12kmでもスクイの仕上げ加工を量産加工に展開する事が可能と推測され面の膜剥離は見られず刃先部にます。また切込みの多い領域では変動切込みにて効果が微少な磨耗と溶着が見られるだ得られると考えられます。

『高松流・技』は、当社ホームページ http://www.takamaz.co.jp/ にも掲載しております。

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