Vol.
Vol.4646 No.6
No.6

昭和47年10月19日第４種学術刊行物認可
昭和47年10月19日第４種学術刊行物認可
平成27年11月15日発行
平成27年11月15日発行
（奇数月）
（奇数月）

0011
0011

水素燃料自動車とフルードパワー技術

東京
京都
都港
港区
区芝
芝公
公園
園三
三丁
丁目
目五
五│
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電話
話（
（〇
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東
̶ 編集兼発行人 一般社団法人 日本フルードパワーシステム学会 振替口座 東京〇〇一一〇│三│一三三六九〇
̶
編集兼発行人 一般社団法人 日本フルードパワーシステム学会 振替口座 東京〇〇一一〇│三│一三三六九〇

〒
〒
105
105

フルードパワーシステム

フルードパワーシステム
フルードパワーシステム

昭和47年10月19日第4種学術刊行物許可
昭和47年10月19日第4種学術刊行物許可 平成27年11月15日発行
平成27年11月15日発行
（奇数月）
（奇数月）

ISSN
ISSN1346－7719
1346－7719

フルードパワーシステム
フルードパワーシステム

ISSN
ISSN1880－3121
1880－3121

日本フルードパワーシステム学会論文集
日本フルードパワーシステム学会論文集

日本フルー
日本フルードパワーシステム学会誌
ドパワーシステム学会誌

フルードパワーシステム
46 6
Nov.2015
Nov.2015 Vol.
Vol.

No.
No.

日本フルー
日本フルードパワーシステム学会論文集
ドパワーシステム学会論文集
TRANSACTIONSTRANSACTIONS OF
OF THETHE JAPAN
JAPAN FLUID
FLUID POWER
POWER SYSTEMSYSTEM SOCIETY
SOCIETY

特集「水素燃料自動車とフルードパワー技術」
特集「水素燃料自動車とフルードパワー技術」

第四十六巻
第六号（二〇一五）

東
京都
都文
文京
京区
区白
白山
山一
一│
│一
一三
三│
│七
七 ア
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クア
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白山
山ビ
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ル五
五階
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東京
印刷
刷所
所 勝
勝美
美印
印刷
刷株
株式
式会
会社
社
印

6
日本フルードパワーシステム学会

一般社団法人
一般社団法人 日本フルー
日本フルードパワーシステム学会
ドパワーシステム学会

http://www.jfps.jp
http://www.jfps.jp

LUID POWER SYSTEISSN 1346―7719

第46巻 第 6 号 2015年11月

日本フルードパワーシステム学会誌

フルードパワーシステム
目次

特集「水素燃料自動車とフルードパワー技術」【巻頭言】「水素燃料自動車とフルードパワー技術」の発行にあたって

五嶋 裕之

248

山根 公高

249

水素ステーション関連技術

高橋 宣行

254

車載用燃料電池スタックの技術開発

荒木 拓人

257

水素高速充填に関する研究（準等温化圧力容器の応用）

尹

鍾晧

260

高圧縮水素ガス用減圧弁の開発

中村 善也

263

【総論】
自動車における水素燃料，水素エネルギー利用に関する展望【解説】【会議報告】
第14回スカンジナビアフルードパワー国際会議（SICFP15）におけるフルードパワー研究開発動向
林

光昭

266

眞田 一志

268

特許文献を調べる・特許情報プラットフォーム…アクチュエータと流体回路

木原 和幸

270

フルードパワー分野の産学連携（大学-企業）成功事例

加藤 友規

273

MOVIC2015におけるフルードパワー技術研究動向【トピックス】【研究室紹介】横浜国立大学 眞田研究室

嘉藤 真英，岸和紀，渡邊 拓巳 277【随想】
夢をかなえて大島茂

280

平成27年春季フルードパワーシステム講演会報告

赤木 徹也

284

【会告】
共催・協賛行事のお知らせ

287

日本フルードパワーシステム学会・日本機械学会 共催
平成27年秋季フルードパワーシステム講演会のお知らせ

288

平成28年度 第四回日中国際共同ワークショップのお知らせ The 4 Japan-China Jointth

Workshop on Fluid Power ― Innovative Key Technology on Fluid Power ―

288

資料一覧

290

フルードパワーシステム第46巻総目次

294
286，289，296

その他

■表紙デザイン：山本 博勝 ㈱豊島

一般社団法人 日本フルードパワーシステム学会〒 105-0011 東京都港区芝公園３―５―22  機械振興会館別館102
TEL：03―3433―8441 FAX：03―3433―8442
E-Mail：info@jfps.jp

LUID POWER SYSTE【企画行事】

ISSN 1346―7719

Vol．46，No. 6

November 2015

JOURNAL OF THE JAPAN FLUID POWER SYSTEM SOCIETY

FLUID POWER SYSTEM
Contents
Special Issue “Hydrogen Powered Cars and Fluid Power System”【Preface】

On the Special Issue“Hydrogen Powered Cars and Fluid Power System”


Hiroyuki GOTO

248

Kimitaka YAMANE

249

Related Technology in a Hydrogen Station
Nobuyuki TAKAHASHITechnological Development of Automotive Fuel Cell Stack
Takuto ARAKI
Chongh YOUN
Research on High Speed Charging of Hydrogen
Development of Pressure-Reducing Valve for HighCompressed Hydrogen Gas
Yoshinari NAKAMURA

254
257
260

【Survey】

Hydrogen as a Fuel for Automotive Vehicles and Prospect of Hydrogen Energy

【Review】

263【Conference Report】

The Research and Development Trend on Fluid Power in the 14th Scandinavian
International Conference on Fluid Power Conference (SICFP15)
Research Trends in Fluid Power Presented at MoViC2015

Mitsuaki HAYASHI
Kazushi SANADA

266
268

Kazuyuki KIHARA

270

Tomonori KATO

273

Sanada Laboratory in Yokohama National University
Masahide KATO,Kazuki KISHI,Takumi WATANABE

277【Topics】

Investigation of the Patent Documents/ Japan Platform for Patent Information― Actuator and Hydraulic Circuit
Introduction of a Successful Case of Industry-University Collaboration in Fluid
Power Field

【Laboratory Tour】【Essay】

I Realized a Dream

【JFPS Activities】

Report on Spring Conference of Japan Fluid Power System Society 2015

【JFPS News】
Shigeru OSHIMA

280

Tetsuya AKAG

284

286, 287, 288, 289, 290, 294, 296

The Japan Fluid Power System Society
c/o Kikaishinko Building
3―5―22 Shiba―koen, Minato-ku, Tokyo, 105―0011, Japan

248

フルードパワーシステム

巻 頭 言「水素燃料自動車とフルードパワー技術」の発行にあたって

著

者

紹

介
ご

とう

五 嶋

ひろ

裕

ゆき

之

（一財）機械振興協会 技術研究所〒203-0042 東京都東久留米市八幡町１－１－12
E-mail : goto@tri.jspmi.or.jp

1987年神奈川大学大学院工学研究科修士課程，
2010年法政大学大学院システムデザイン研究科
博士後期課程修了．日立製作所を経て1990年機械振興協会技術研究所，2011年同所産学官連携センター長代理，現在に至る．環境対応油圧シ
ステム，などの研究に従事．博士（工学）．

地球環境問題と化石燃料の枯渇問題を同時に解決できる近未来のエネルギーとして，水素エネルギーが注目されている．昨年，世界初の量産燃料電池乗用車（FCV：Fuel Cell Vehicle）が国内で発売となり，水素を車の燃料とする次世代自動車が一気に現実のものとなった．現在水素を車の燃料として利用する形式として，水素を燃料電池で電気に変換しモータで動力を得る方法と，水素を熱機関で燃焼することで動力を得る方法が提案されている．これらの水素燃料自動車を普及させるためには，水素生成・運搬・貯蔵，水素ステーションなどのインフラ機器整備や車載要素機器開発が必須である．現在実現されている主な水素燃料の利用形態は，水素を液化し，あるいは高圧タンクに充填することで貯蔵，運搬，車載するものである．このためにフルードパワーシ
ステムにおける代表的な要素機器である，タンク，
ポンプ，弁，配管などが利用されている．しかしながら制御対象となる気体，液体は，通常の作動流体

たな技術革新のヒントになれば幸いである．
はじめに，「自動車における水素燃料，水素エネ
ルギー利用に関する展望」と題して，水素を自動車の燃料として利用することで，排気ガス中の二酸化炭素はゼロになり，地球環境問題と化石燃料枯渇化問題を同時に解決できることを，これまでの技術開発の歴史を振り返りながら丁寧に解説いただいた．
つぎに，「水素ステーション関連技術」として，
水素燃料自動車普及の鍵となる，水素供給ステーションに関する技術の現状と展望を解説いただいた．
続いて，FCVなど普及・性能向上のキーデバイス
である「車載用燃料電池スタック技術開発」について，これまでの歴史と今後の技術開発の展望について解説いただいた．
続く二つの解説記事は，フルードパワーシステム
でこれまでに研究開発された基盤技術をベースとして，水素燃料自動車への適用を目的として技術のさらなる深化，高度化を行なった研究開発事例の紹介
である．
「水素高速充填に関する研究（準等温化圧力容器の応用）」では，高圧水素を急速充填する際のタン
クの温度上昇を抑える方法として，空気圧システム
で開発された準等温化原理を用いた水素貯蔵タンクを提案し，解析結果より，等温化原理を持つ水素貯蔵タンクは温度抑制，時間短縮の観点から有効であることが示された．
つぎに，「高圧縮ガス用減圧弁の開発」として，油圧バルブの設計と同様な手順で，圧縮性流体の数値
シミュレーションを適用．さらに，絞りを高速で通過する際に生じる流体音に対して，空気圧技術としと全く異なる高圧水素ガスや極低温の液体水素であり，フルードパワーシステムで研究開発された基盤て研究されてきた消音機構をヒントに，新たな水素技術をベースとして，技術のさらなる深化，極限化， ガスバルブ静音化技術が提案され有効性が示された．
高度化が必要であると考えられる．
末筆ながら，非常にご多忙中のところ，大変に貴本特集では，現時点での水素燃料自動車に関する最新技術動向を説明いただくとともに，フルードパ
ワーに関連した水素燃料向け要素機器の研究開発事

重で興味深い解説記事をご寄稿いただいた執筆者の皆様に心よりお礼申し上げます．

例を紹介いただいた．本特集記事が，会員各位の新

4

フルードパワーシステム

第46巻

第６号

2015年11月（平成27年）（原稿受付：2015年10月 ６ 日）

山根公高：自動車における水素燃料，水素エネルギー利用に関する展望

249

総 論

自動車における水素燃料，水素エネルギー利用に関する展望

著

者

紹

人類の文明活動に大いに役立ってきたがその利用速

介
やま

ね

山 根

きみ

公

たか

高

代表 山根水素エネルギー研究所〒251-0014 神奈川県藤沢市宮前370－１
E-mail : kimitaka-yamane@jcom.home.ne.jp

1973年武蔵工業大学大学院機械工学専攻修士課程修了，日産自動車㈱宇宙航空事業部研究開
発従事，1992年武蔵工業大学工学部水素エネル
ギー研究センター助教授, 1997年現在東京都市大学工学部エネルギー化学科准教授兼務，2012年
博士（工学）取得，2013年定年退職後，現職度が過大なため，地球上で地球環境問題，特に地球温暖化問題と化石燃料枯渇化問題を起こしている．
加えて，文明が発展するにしたがって，人口も増大の一途をたどっている．人口の増加が進めば，人類は益々高い利便性を持った安価な化石燃料を使い，ますます地球上で地球温暖化問題と化石燃料枯渇化
問題は大きくなり，人類が住みやすかった青く美しい地球環境に戻せなくなってきている．
図１は，水循環サイクルと炭素循環サイクルを示す1）．両方ともエネルギーの起源は太陽エネルギーである．図中右側の炭素循環サイクルでは，太陽エネルギーと空気中の二酸化炭素と水を原料として２
太陽は，その誕生から地球にエネルギーを供給し～３億年かけて化石燃料を作ってきた．それを，非続けている．加えて，地球はその成り立ちからマグ
常に短時間で消費している．その結果，化石燃料にマを起源とする地熱エネルギー持っている．太陽エ
なるパスが大変遅いため大気中に二酸化炭素が残留
ネルギーも地熱エネルギーも現在人類が消費していする．これが地球温暖化問題を引き起こしている．
るエネルギーと比べると無限に大きなエネルギーで一方，水循環サイクルでは，太陽エネルギーと水ある．それを自然エネルギーと呼ぶ．
を原料とし，ほとんど瞬時に水素と酸素を作ること
人類が今まで利用してきたエネルギーである石炭， ができる．水素を大気中の酸素と反応させ有効なエ石油は，自然エネルギーが長い年月をかけて地球でネルギーとして消費した後は，再度原料の水になる．
変身した自然エネルギーの貯蔵形態である．化石燃
その水は，大気中に２週間程度滞留した後，雨とし料と呼ばれている．この化石燃料は，産業革命以来， て地上に降ってくる．それを精製してまた太陽エネ

1．は じ め に

図１

水循環サイクルと炭素循環サイクル
フルードパワーシステム

第46巻

第６号

2015年11月（平成27年）

5

250

フルードパワーシステム

図２

2008年の世界エネルギー需要量に対する自然エネルギーの経済的に利用できる潜在生産量

ルギーを使って水素を作るには，１ヶ月もかからな
温暖化ガスである二酸化炭素の発生量の19％は運い．そのため，大気の成分は，いつも安定している． 輸部門が発生している（図３3））．先進国では，自動車の二酸化炭素の寄与率は，ほぼ日本と同じであ
このような大気を吸っている人類にとっては住みやる．かつ，自動車は，排気ガスをまき散らして走行
すい．水循環サイクルが社会のエネルギーの循環サ
している．車上で排気ガス中の二酸化炭素を捕獲す
イクルになれば，大気はクリーンで青く輝きさらにることは，居住スペースや荷載量を重視する自動車
人類が住みやすい地球を取り戻すことができる．
では不可能である．水素を自動車の燃料として利用
経済的に利用できる自然エネルギーは，地球上にすれば，排気ガス中の二酸化炭素はゼロである．
十分ある．図２は，2008年の世界エネルギー需要
よって，将来も社会の必需品である自動車の燃料と量に対する自然エネルギーの経済的に利用できる潜2）
して水素を利用すれば，地球環境問題と化石燃料枯在生産量を示している ．横軸に，まず2008年の全世界エネルギー需要量，経済的に利用できる潜在渇化問題を同時に解決することに大きく貢献できる．
性がある自然エネルギーとして，地熱エネルギー，
3．水素燃料自動車の現状
太陽エネルギー，風力，バイオマス，水力が示され
水素燃料自動車には，燃料電池で水素と空気中のている．縦軸は，石油等価エネルギー百万トンでエ
酸素とを化学反応させ，その時得られる電気エネル
ネルギーの尺度である．自然エネルギーの経済的に利用可能な潜在量は，2008年の全世界エネルギー
需要量の14倍も有ることが判る．全世界エネルギー
需要量に対して一桁以上も経済的に利用できるエネ
ルギーがあるのであれば，化石燃料の代替として使うべきである．

2．なぜ，自動車に水素をつかうか
自動車は社会の必需品である．将来も使いたい．
今まで利用してきた化石燃料自動車は、地球温暖化

ギーを使って電気モータで車を駆動する燃料電池水素自動車と従来のガソリンエンジン，ディーゼルエ
ンジンやガスタービンエンジンと同じように水素と空気中の酸素を燃焼してその時得られる熱エネル
ギーをエンジンで機械仕事に変換して車を駆動する
内燃機関水素エンジン自動車がある．
図４は，代表的な内外の燃料電池水素自動車．図５は，代表的な内外の内燃機関水素エンジン自動車

である．水素燃料自動車は，すでに実用化域に達しと大気汚染の大きな発生源である．よって，地球温ている．
暖化、大気汚染が無い地球にしたい．日本国内では，自動車の役目は，人や荷物をできれば短時間で効

6

フルードパワーシステム

第46巻

第６号

2015年11月（平成27年）

山根公高：自動車における水素燃料，水素エネルギー利用に関する展望

図３

日本の部門別二酸化炭素排出量割合

図４

電気モータで動く燃料電池水素自動車

251

率的に移動させることである．そのためには，できとから，動力源としては不適切である．

るだけ１度に沢山の人を，大きな重たい荷物を１度に移動させることが経済的に要求されている．よっ燃料電池水素自動車と内燃機関水素エンジン自動車の比較を表１にしめす．熱効率以外は，全て内燃て，自動車の動力源の必須条件は，高出力である必要がある．人や荷物を沢山積載するためには，動力源は小型であることが必要である．重い荷物をできるだけ多く積載するためには，動力源は軽量である

機関水素エンジン自動車の方が優れている．
では，内燃機関水素エンジン自動車ではなく，どうして主として燃料電池水素自動車を全世界で開発してきたのだろうか．著者は，燃料電池水素自動車必要がある．この動力源の高出力，小型，軽量は，自動車の３必須条件と言われ，これを満足させられの技術は，内燃機関水素エンジン自動車技術と比べ大変未知であり，早く水素エネルギー社会になったない自動車の動力源は，いくらほかの条件が優れていても上述した自動車の役目を十分発揮できないこら困るため，開発が難しい，時間がかかる燃料電池
水素自動車を水素燃料自動車として選んだと考えてフルードパワーシステム

第46巻

第６号

2015年11月（平成27年）

7

252

フルードパワーシステム

図５

内燃機関水素エンジン自動車

いる．かつ，水素燃料は人工的に作る必要があり，それを燃料として利用するためには，水素燃料自動車は，高熱効率が重要である．それで燃料電池方式
は，大いに高い熱効率が期待できる可能性があったから燃料電池水素自動車の開発を進めてきたと思っている．しかし，自動車は，現在も，将来も社会の必需品であることから，高い安全性，高信頼性が担保でき，かつ，もっとも大事なことは安価であることが必須であると思う．その点では，内燃機関水素
エンジン自動車の方が，優れていると思っており，
今後見直されると思う．
表１

燃料電池水素自動車

出力
重量/単位出力
容積/単位出力
安全性
燃料
燃料純度

小さい
大きい
大きい
水素安全基準あり
高圧水素
99.999％以上
小出力時 大高出力時 同じ
起動トルク大高速トルク小使用環境を選ぶ
特に，温泉場では性能劣化
これから実績作り白金，リチュウム等
希少メタルが必要
新設
約１億円

走行距離トルク
耐久性，信頼性
技術
使用材料製造インフラ
水素燃料バス8

フルードパワーシステム

水素は，危険であるという方が多い．それは客観的に見て真実であるかを調査した．表２は，水素，
メタン（天然ガスの主成分），ガソリンの物性について，水素がメタンおよびガソリンと比較して安全上の観点から，「安全」，「危うい」，「同程度」に区分した表である4）．それぞれの燃料は，基本的には危険である．しかし，その特性を知って注意して扱うことにより，水素はガソリンや天然ガスと同じよ
うに安全に利用できることがわかる．

燃料電池水素自動車と内燃機関水素エンジン自動車の比較

評価項目

熱効率

4．水素燃料の安全性

第46巻

第６号

内燃機関水素エンジン
自動車
大きい
小さい
小さい
水素安全基準あり
高圧水素
純度問題なし小出力時 小高出力時 同じ
起動トルク小高速トルク大内燃機関優位性
あり
あり
あり
同じ
同じ
安価で，ありなし
高出力化可能であり劣悪な環境でも，使用できる

戦時，災害時利用可能であり100年以上の歴史の裏付け

高信頼性であり多量に安価に入手できる材料

高入手性，安価あり

ほとんど今あるまま
約3700万円

安価で，あり63％安い，あり

2015年11月（平成27年）

山根公高：自動車における水素燃料，水素エネルギー利用に関する展望

表２

―

253

安全性について水素燃料，メタン燃料およびガソリンの物性比較

安全
危うい
同程度

物性値
化学式
分子量
理論混合割合（Vol.％）
比重量（気体＠１気圧，273K）（㎏/㎥）
自発火温度（Tig）（K）
空気中拡散係数
（㎠/s）
火炎輻射率
（％）
＊
空気中火炎伝播速度（㎝/s）（Vol.％）
着火限界（空気過剰率λ）（Vol.％）
デトネーション限界（空気過剰率λ）＊
最小点火エネルギー
（mJ）
＊
消炎距離
（㎜）
断熱火炎温度（Tflame）（K）
デトネーション速度（㎞/s）
理論爆発エネルギー（gTNT/kJ）
色，におい

水素
H2
2.02
29.5
0.084
858
0.61
17-25
265
4-75
10-0.113-65
2.8-0.2
0.02
0.6
2318
1.48-2.150.17無色透明，無臭

メタン
CH4
16.0
9.48
0.651
813
0.16
25-33
40
5.3-15
1.9-0.6
6.3-13.5
1.6-0.7
0.29
2.0
2148
1.39-1.64
0.19
無色透明，無臭

ガソリン
C7.5H17
107
1.76
4.40
501-774
0.05
34-43
40
1.0-7.6
1.8-0.2
1.1-3.3
1.6-0.5
0.24
2.0
2473
1.4-1.70.25
無色透明，有臭

現在，日本における水素エネルギー社会の到来をめざし，安価な水素を海外から導入する計画が始まっている5），6）．

5．水素エネルギーの展望

水素エネルギーは，人類が人工的に作らなければならない二次エネルギーである．一方，電気エネル
参考文献
ギーは，大規模に貯槽できないこと．大陸間のよう
１ ）山根公高他，「トコトンやさしい燃料電池の本」，燃料
な長距離の移送には利用できない．地球上に豊富に
電池研究会編集．日刊工業新聞社．
（2001/11）
ある自然エネルギーと水を利用することで，水素エ２ ）Thomas B. Johansson, Kes McCormick, Lena Neij,
ネルギーは，永続的すなわち無限に我々に，欲しい
Wim Turkenburg, “The Potentials of Renewable
Energy”, International Conference for Renewable
ときに欲しい量を与えてくれる．それを使うことで，Energies, Bonn, 2004
地球環境問題，特に地球温暖化問題と化石燃料枯渇
３ ）http://www.jccca.org/chart/化問題を同時に解決してくれる．
４ ）山根公高，「40年の水素エンジン自動車の経験から水素の安全性を考える」，水素エネルギー協会会誌，Vol. 35,
自然エネルギーのエネルギー媒体として，アンモNo. 4,（2010），p. 45-50
ニア，メタノール等が検討されているが，電気エネ
ルギーへの変換が容易な水素エネルギーの方が高い
利便性が得られる．水素エネルギーは，万一多量に大気に放出されても，その安全性が確保され，無害であり理想的エネルギー媒体である．かならず，水素エネルギーは，人類が使うことになるエネルギーである．水素エネルギーを利用する社会が到来するための重要なキーは，安価な水素を製造することにある．

５ ）岡田佳巳，「有機ケミカルハイドライド法による水素エ
ネルギーの大量長距離輸送技術の安全性」，水素エネル
ギー協会会誌，水素エネルギーシステムVo1. 35，No. 4（2010），p. 19-24
６ ）山根公高，神谷祥二，「水素エンジンから見た液体水素
燃料の有効性，安全性と多量生産・移送の可能性」，グ
ローバルビジネス学会第 ２ 回全国大会予稿集（2014），
p. 5-12, 2014年 ３ 月22日-23日，京都大学吉田キャンパ
ス総合 ２ 号館開催，http://s-gb.net/nationalcon/（原稿受付：2015年 ８ 月19日）



フルードパワーシステム

第46巻

第６号

2015年11月（平成27年）

9

254

フルードパワーシステム

解 説

水素ステーション関連技術

著

者

紹

介
たか

はし

高 橋

のぶ

宣

ゆき

行

日立モートモティブシステムズメジャメント株式会社〒436-0082 静岡県 掛川市 淡陽13（エコポリス内）
E-mail : takahashi-nb@hitachi-automotive-mm.com
2010年東京電機大学大学院工学研究科精密シ
ステム工学修士課程修了．同年，日立オートモ
ティブシステムズメジャメント株式会社（旧トキコテクノ株式会社）に入社．

⑵充てんの際は出口側の遮断弁を開弁し水素ガスを供給する．
2.3 水素ディスペンサー⑴蓄圧器とFCVの車載水素タンクとのガス圧力差を利用して，遮断弁，調節弁により圧力･流量を制御しながら充てん･計量を行う．
⑵車載水素タンクへの充てんはガソリン給油と同等となる約３分で完了させる．
⑶水素ガス温度は熱交換器により冷却され，常温～－40℃となる．
⑷筐体はガソリン計量機と同等のサイズとなっている．

1．は じ め に
燃料電池自動車（FCV）は従来の化石燃料自動車のように排気ガスや有害物質を排出せず，エネル
ギー効率も優れているために環境問題，エネルギー問題を解決するものとして積極的に開発・普及が進められている．FCVに水素ガスを供給する水素ス
テーション等のインフラと共に，本格的な普及に向けた動きが始まっている．本稿では水素ステーションの概要と水素ディスペンサーの構成機器について紹介する．

3．水素ディスペンサー
水素ディスペンサーの内部構成機器は図２に示す
ように，上流側からフィルタ，流量計，調節弁，熱交換器，遮断弁，緊急離脱カップリングを経て充てんノズルとなっている．これらを制御する基板，表示部などは防爆構造となっている．また安全装置としては，安全弁の設置，異常圧力の検知による脱圧制御や，水素ガス検知器を設置し万一のガス漏れが2．水素ステーションの概要
水素ステーションはステーションへの水素供給の形態により，２つに分類される．水素ステーション
にて水素を製造するステーションをオンサイト型，
外部より水素ガスを持ち込むステーションをオフサ
イト型としている．水素供給後の機器構成（図１）はどちらも同じであり，上流より，圧縮機，蓄圧器，
水素ディスペンサー等で構成される．
2.1 圧縮機⑴オンサイト型，オフサイト型のどちらも同様に，水素源からの水素を82MPaまで昇圧して蓄圧器に蓄圧する．
⑵連続充てんなどで蓄圧器のガス圧が低下した際は，圧縮機から直接充てんされる．圧縮機の吐出量は300Nm3/h ～ 340Nm3/h（定置型）となる．
2.2 蓄圧器⑴圧縮機により昇圧された水素ガスを蓄圧する．

10フルードパワーシステム

第46巻

第６号

2015年11月（平成27年）

図１

水素ステーション概要

高橋宣行：水素ステーション関連技術

図２

255

水素ディスペンサー内部構成機器生じた場合の遮断弁閉鎖等を行っている．
3.1 水素ディスペンサーの概要
水素ディスペンサーは一次側（蓄圧器）と車載水素タンクの圧力差により充てんを行う．充てん量はコリオリ式流量計で測定し，その流速・圧力に応じて調節弁開度調整による充てん制御を行っている．
ディスペンサーは高圧まで充てんする特性上，構成機器は水素ガス雰囲気下で圧力変動，温度変動が大きい環境で使用されている．
図2．①：フィルタ～熱交換器の範囲では圧力は50MPa ～ 82MPa，圧力変動は中程度であり，ガス温度は常温で温度変動も小さい．
図2．②：熱交換器から遮断弁の範囲では圧力は2MPa ～ 82MPaで圧力変動は中程度であるが，ガス温度は待機中の常温～充てん中の－40℃であり，とでコリオリ力が発生し，チューブの振動に位相差が生じる．この位相差が質量流量に比例することを利用して測定を行う．下記に示す特長により，水素ディスペンサーに用いられている．
①取引に使用される単位である質量流量を直接測定することが出来る．
②流量変化に対する応答性が良好であり，充てん
制御に用いることが出来る．
③質量流量を測定するため，測定流体の温度，圧力の変化に強い．
④商取引に求められる高い精度で測定することが出来る．
⑤流路であるチューブを外部から振動させて測定するため，管路内には構造物が不要であり，流路を狭くする必要がある高圧化に対応しやすい．

特に充てん開始直後は充てんプロトコルにより30秒以内に－33℃～－40℃に下げる必要があるため

コリオリ式質量流量計のチューブ肉厚を厚くすると，位相差信号のS/N比が悪化し，計測精度･測定

大きく変動する．
図2．③：遮断弁から充てんノズルの範囲では圧力は２～ 70MPaであり，特に充てん後は脱圧により，30秒程度での急減圧があるため，圧力変動は流量範囲が低下する．しかし，チューブは高圧水素ガスの流路でもあるために高い強度を要求され，肉厚が大きくなる．（鋼材配管の設計係数：日本４倍，
海外３倍）

大きい．
さらに温度についても熱交換器により常温～－

そのため，チューブには高圧ガス保安法に定められた鋼材の中からJISU SUH660や，ASME XM-19といった高い強度を持つ鋼材を使用し，強度解析，

40℃まで変動し，②と同様に充てん開始後30秒以内に－33℃以下に変化するため，変動は大きい．
3.2 各構成機器⑴流量計
水素ディスペンサーにはコリオリ式質量流量計が用いられている．本流量計は流路となるチューブを加振させる．加振するチューブに測定流体を流すこ

強度計算に加えて引張試験，４倍耐圧試験，加減圧
試験や高圧水素を充てんした状態でチューブを加振させる長期耐久試験等を実施し，安全性，耐久性を確認している．
⑵調節弁と制御
ディスペンサーにはガソリン計量機と同様に数分

フルードパワーシステム

第46巻

第６号

2015年11月（平成27年）

11

256

フルードパワーシステム

でFCVの車載水素タンクへ満タンに充てんすることが求められる（水素ガス５㎏／３分で充てんする）．
安全かつ短時間で充てんを行うために充てん制御を行っている．
①昇圧率制御…充てん圧力上昇率が一定になるよ
うに制御することで，車載水素タンクの大きさに左右されずに一定時間での充てんを実現するのに効果がある．
②Top-off充てん制御…満タン直前となる充てんの終盤で昇圧率制御から本制御に切り替える．この制御では昇圧率を低く変更して圧力損失の影響や温度上昇を抑えて満タン充てんに近づける制御を行う．

⒜設備外観

また，熱交換器下流側の温度を監視し，異常値となった場合に充てん停止を行うなどの制御をする．
⑶熱交換器
水素ガスを車載水素タンクへ充てんする際は，外部からエンタルピを与えることとなるため，水素タ
ンク内のガス温度は上昇する．しかし，利用者の利便性が損なわれるため充てん時間を延ばすことは出来ない．そのため水素タンクからの放熱が追いつかずガス温度は大幅に上昇することになるが，水素タンクの温度は安全使用範囲である85℃を超えてはならない．そのため熱交換器を用いてガス温度をあらかじめ－40℃付近まで下げてから水素タンクへ充てんしている．
⑷緊急離脱カップリング
充てん途中に車両が誤発進しホースが引っ張られて切断した場合に水素ガスが漏れ出すことを避けるため，またディスペンサーの破損防止のため，ある
一定以上の力が加わることでホースが分離し，かつガス漏れを防止する緊急離脱カップリングが取り付けられている．
⑸接ガス部に用いられる材料
上記構成機器や配管などの接ガスする部材には圧力の変動，温度の変動，高圧に耐える強度のほかに水素脆性に対する耐性も要求される．そのため，鋼材は高圧ガス保安法で定められた材料を用い，性能評価では水素の実ガスを用いた試験を実施している（図３に水素ガス試験設備を示す）．

12

フルードパワーシステム

第46巻

第６号

⒝通流試験配管･蓄ガス器
図３

水素ガス試験設備

4．お わ り に
現在，水素ディスペンサーはガソリン計量機と比べてコストが高く，水素ビジネスが成立する本格的な普及のために安全性を確保しつつもコスト低減努
力が続けられている．
参考文献
１ ）水素・燃料電池戦略ロードマップ～水素社会の実現に向けた取り組み～，経済産業省（H26）
２ ）FCVと水素ステーションの普及に向けたシナリオ，燃料電池実用化推進委員会（FCCJ）（2010）


2015年11月（平成27年）（原稿受付：2015年10月13日）

荒木拓人：車載用燃料電池スタックの技術開発

257

解 説

車載用燃料電池スタックの技術開発

著

者

紹

介
あら

き

荒 木

たく

拓

と

人

横浜国立大学大学院〒240-8501 神奈川県横浜市保土ヶ谷区常盤台79－５
E-mail : taraki@ynu.ac.jp
2003年京都大学機械工学専攻博士課程修了．
カリフォルニア大学ロサンゼルス校特別研究員，
豊橋技術科学大学電気電子工学系助手を経て，2007年横浜国立大学工学研究院准教授，現在に至る．日本機械学会，日本伝熱学会，電気化学会などの会員．博士（工学）．

1．は じ め に
1.1 燃料電池スタックとは
燃料電池スタックは外部から燃料と酸化剤（空気）を連続的に供給しながら，化学反応で得られるエネルギーを電気エネルギーに変換する装置である．
機能から見れば単なる発電機であるが，燃焼反応と熱機関の組み合わせではなく，原理としては乾電池や自動車バッテリーと同じ電気化学反応を直接用いるため，可動部が無い，損失が一般に少ないなどという熱機関とは異なる特性を持っている．本稿では，燃料電池の中でも自動車向けに応用が始まっている
固体高分子形燃料電池（Polymer Electrolyte Fuel
Cell, PEFC）スタックに関する技術開発の流れを紹介する．
1.2 PEFC開発の大きな流れ
2014年12月にトヨタ自動車からMIRAIの一般発

1980年代後半に開発したスタックである．このス
タックはいくつかの技術革新により自動車の動力源として使用できるまでの高出力化，コンパクト化が達成されており，多くの企業がこのPEFCの研究開発に本格的に参入し始める契機となった．その後
2002年ごろから各社から圧縮水素燃料PEFC車のリース販売が相次いで始まったが，インフラやコスト等の問題から期待されたほどすぐには量産は始まらず，一般販売が始まるのには前述の通り2014年末まで待たなくてはならなかった．ちなみに家庭用
PEFCは自動車用からやや先行し，2008年にはエネ
ファームとして一般販売が開始されている．

2．PEFCの構造の概要
固体高分子形燃料電池は，図１に示すように中心に高分子電解質膜（PEM）を置き，その両側に酸素（空気）と水素を流す構造である．燃料側では水素が水素イオン（H＋ ）と電子に別かれ，電解質膜を通過できない電子は外部回路を通り仕事をし，膜中を通った水素イオンと外部回路を通った電子は空気側で酸素と反応し水となる．ただし，このままでは反応が遅く実用にならないため，電解質膜の両側に白金を用いた触媒層を形成させ，さらにその外側をガス拡散層（GDL）を設置する．このGDLは電子を通す必要があるが，同時に反応ガスを供給する必要もあり多孔質状のものを用いる．最後にガスを均等に供給するために流路溝を掘った集電板（セパレータ）で挟み込むという構造である．膜に対し対売が開始され話題となったが，燃料電池自体の原理
はボルタの電池が発明された1800年代の初頭にすでに知られ，19世紀前半のグローブ卿1）や20世紀中ごろのベーコン卿による改良が知られている．固体高分子形に限っても最初の実用化は1965年のジェミニ５号であり歴史は長い．しかし，宇宙船用途としてはその後アルカリ形燃料電池が使われ，国内ではリン酸形燃料電池（PAFC）の開発が先行して進められていた．
車載のPEFCの研究開発が盛んになったきっかけの一つがカナダ発祥のベンチャー，バラード社がフルードパワーシステム

図１

固体高分子形燃料電池の構造

第46巻

第６号

2015年11月（平成27年）

13

258

フルードパワーシステム

称な７層の積層構造のセルにガスを供給するだけで，全く可動部もなく発電でき，ある意味極めてシンプ
ルなシステムとも言える．
ただし，図１に示した７層のものは単セルと呼ばれ，1.0V前後の電圧しか発生させることができな
いため，多くの場合にはこの単セルを積層（スタック）して直列に接続して用いられる．
「スタック」と呼ばれる所以である．たとえばMIRAIでは370枚の単セルが「スタック」されている2）．
以下の章では，フルードパワーに近い現象を扱う
セパレータ流路を中心に各部材の研究開発動向を概説する．

3．セパレータ（ガス流路）
3.1 役
割
セパレータは前述の通り，触媒層で反応した電子であるサーペンタイン（蛇行）流路がある．それまでの多くの燃料電池では，圧力損失を嫌い平行（並行）流路が用いられていたが，その場合，１つの流路が液水で閉塞された際に供給ガスは並行する他の流路に迂回してしまうため「水詰まり」が解消しにくい．それに対し，サーペンタイン流路では，流路で水詰まりを起こしたとしても，流路が１本である
ため迂回流は起こりにくく，流路液水の排水はより容易である．
図２は，現在も代表的なの標準セルとして用いられている日本自動車研究所（JARI）によって開発されたJARI標準セル（IEC 62282）の流路構造であるが，典型的なサーペンタイン流路となっている．流
路幅，流路間隔ともに１㎜程度でありこれも現在においても標準的である．
車載用のセパレータの場合，電極面積が大きく，を集電する役割と反応ガスを均等に供給するための１本のサーペンタインとした場合には圧力損失が大流路を兼ねている．また，スタックの場合には，セ
きくなりすぎるため，数本の流路を並行して蛇行さパレータが空気側と燃料側を隔てる隔壁の機能を持せる構造を用いることも多い．また，金属焼結体なつためセパレータと呼ばれる．その機能から単純にどの導電性多孔質を流路の代替として用いる構造4）
や，精密プレスによって立体的な構造とした3Dファ「（溝付）集電板」と呼ばれたり，両極に触れることから「バイポーラプレート」と呼ばれる場合もある． インメッシュ流路5）なども提案されている．
3.3 材質と加工法余談であるが，乾電池などで「セパレータ」と呼ぶ
セパレータの材質には電子伝導性のほか，反応の場合には，正極と負極を隔離する意味で，電解液を副生成物などに対する耐食性や熱伝導性，平面性も保持する多孔質膜を指すことが多い．
求められる．そのため，前節で述べたJARI標準セル
3.2 流路構造と排水では，焼成した高密度カーボン板から切削したもの
集電とガス供給に加えてセパレータの重要な役割を用いている．ただし，スタックでは数百枚にものの一つに，液水の排出がある．100℃以下で運転さぼるセパレータすべてを切削加工することは現実的れることの多いPEFCでは，水素と酸素の反応からではないため，１㎜以下の薄いカーボン薄板のプレ発生する生成水が凝縮してガスの供給を阻害する
ス 成 型 や 射 出 成 型 が 多 く 行 わ れ， 家 庭 用 の エ ネ「水詰まり（フラッディング，プラギング）」が問題となることが多く，流路にもその対応が求められる． ファームでは主流となっている．
車載用途では，衝突時の靭性，薄型成形性に優れその例として，前頁のバラード社の技術革新の一つた金属薄板のプレスが現在のところ有望とされている．ただし，わずかな金属イオン（特にFe，Cuなどの陽イオン）の溶出であっても電解質膜の劣化につながるため，表面のコーティングが必要である．
研究・試作では金などのめっきが用いられる場合もあるが，量産用としてはCVDやPVDなどでDLC（ダイヤモンドライクカーボン）等のカーボン系の被膜を作成することが多く行われている．コーティング
ではないが，ステンレスの不導体被膜を貫通した導電性析出粒子によって導電性を確保したSUS系セパ
レータも用いられている．
セパレータの母材としては，SUS，カーボンのほ
図2 セパレータ流路構造の一例（JARI標準セルを基にしたIEC 62282-7セル3））

14

フルードパワーシステム

第46巻

第６号

かチタンやアルミ系も用いられている．MIRAIには，カーボンコーティングされたチタン系材料が用いられていると発表6）されている．

2015年11月（平成27年）

荒木拓人：車載用燃料電池スタックの技術開発

259

術の発達と応用によって，ようやく徐々に物理的な予測に基づいた設計が可能な段階に近づきつつある．
ガス拡散層開発の最近10年の進展の一つとして，マ イ ク ロ ポ ー ラ ス 層（Micro Porous Layer, MPL）
が拡散層に付加されることが増えてきている．これは，直径20nmほどの微細カーボン粉末とPTFEなどの撥水剤との混合物を拡散層基材に塗布・乾燥させた層で，拡散層内の水詰まり防止に効果が認められている．ただ，その正確な作用機序は明らかにされたとは言えず，今後の研究が期待されている．
図３ ガス拡散層のCT画像（黒：空隙，白：カーボン繊維，グレー：液水）

5．膜電極接合体（MEA）
電解質膜と触媒層を併せ，膜電極接合体と呼ぶことも多い．この部材の問題点として過去から指摘さ図４れ続けてきたことは触媒に白金を使用しなければならないことで，当然のことながら非白金触媒は活発に研究7）されている．中長期的にはこれらの取り組
みは重要であるが，現状の白金使用量は１㎠あたり数㎎程度であり，実験室レベルでは0.4㎎/㎠程度も実現されつつある．この量であれば燃料電池車１台
当たりの白金使用量は10g程度と見積もられ，現状の三元触媒に用いられる１～８g/台と比較して必ずしも極端に多く白金を使用するわけではない．

ガス拡散層中の液水のみを3D表示

4．ガス拡散層（GDL）

6．まガス拡散層（Gas Diffusion Layer, GDL）は，触媒電極に均等に反応ガスを供給するとともに，反応によって生じた電子を伝導する必要がある．セパ
レータよりもさらに腐食に強い必要があるため，ほとんどの場合はカーボン繊維を布や紙状に成形したカーボンクロスやカーボンペーパが用いられる．性能は一般にガス透過性の高いカーボンクロスが優れるが，コストや耐久性から近年はカーボンペーパーの採用が多い．

車載用燃料電池スタックのこれまでの開発の流れを駆け足ながらご説明したつもりである．ただ，振り返ってみると各論のみに終始し，全体像がつかみにくいと感じられたかもしれない．これはひとえに
筆者の責によるが，皆様の率直なご意見をいただけ
れば幸いである．今後，燃料電池にかかわる分野の研究開発を検討するにあたって，少しでもご参考になればと願っている．

ガス拡散層の空隙中に液水がたまるとセパレータと同様に反応ガスの輸送を阻害するために，一般に

参考文献
１ ）Grove, W.R.,：On voltaic series and the combination ofgases by platinum, Vol. 14, Issue 86, pp. 127-130（1839）
２ ）http://toyota.jp/mirai
３ ）http://www.fcdevelopment.co.jp/c13.html
４ ）小境正也，奥澤務，佐竹弘之，高橋宏，田部豊，近久武美：固体高分子形燃料電池における多孔質ガス流路の検討，動力・エネルギー技術の最前線講演論文集，pp. 249-150（2008）５ ）http://www.toyota-body.co.jp/ps/qn/usr/db/d_file50001-0372.pdf
６ ）http://www.kobelco.co.jp/releases/2015/1190692_14507.
html７ ）濱崎真，石原顕光，ほか ７ 名：PEFC用非貴金属系カー
ボンフリー酸化物系触媒の開発, 燃料電池, Vol. 14, No.
２ （2014）PTFEなどの撥水剤を導入する．過去にはその有効性の確認や構造などの最適化は難しかったが，最近はX線CT装置の空間解像度が改善されてきたため，
GDL中の液水分布の可視化が可能となってきた．図３に，本研究室でCT撮影した断面画像を示す．白線
がおよそ直径８㎛のカーボン繊維を，黒い部分が平均空孔径が30㎛程度の空隙を表す．中間のグレーの部分が液水である．この画像から，乾燥状態で別途撮影した画像を引き算すると液水のみの分布を得る
ことができ，それを鳥瞰図的に示したものが図４である．このように，これまで試行錯誤や勘に頼って開発されてきた各種PEFCの部材であるが，測定技

と

め



フルードパワーシステム（原稿受付：2015年 ８ 月23日）

第46巻

第６号

2015年11月（平成27年）

15

260

フルードパワーシステム

解 説

水素高速充填に関する研究（準等温化圧力容器の応用）

著

者

紹

介
ゆん

尹

ぞん

鍾

ほ

晧

東京工業大学精密工学研究所〒226-8503 横浜市緑区長津田町4259R2－45
E-mail : youn.c.aa@m.titech.ac.jp

2005年東京工業大学大学院精密機械システム
専攻博士課程修了．同年ボッシュ㈱入社．07年
東京工業大学精密工学研究所高機能化システム
助教，現在に至る．圧縮性流体の計測と制御の研究に従事．日本フルードパワーシステム学会
会員．博士（工学）．

1．は じ め に
化石燃料に大きく依存したエネルギー供給から代替のエネルギー源によるエネルギー供給が必要とされている．化石燃料の問題点を克服するエネルギー源として太陽光発電や風力発電などの自然エネル
ギー利用設備が社会に導入されているが，自然エネ
ルギーは大量貯蔵ができない．そこで，新しいエネ
ルギー源として期待されているのが水素である1），2）．
水素社会実現に向けて，燃料電池車等の水素エネ
ルギー利用技術の開発が進められている．燃料電池
車や水素ステーションにおいて用いられる高圧水素貯蔵タンクにおいては，安全性の観点から水素充填
時の温度上昇を抑える方法が重要な課題となっている．また利便性の観点から水素の高速充填が求められる一方，タンク素材等の観点から温度上昇には制限がある．現在はプレクールによる温度抑制が用いられているが，燃料電池車が普及するにつれ，水素を冷却する際のエネルギーも大きな問題となってくる．
そこで本論では，高圧水素を急速充填する際のタンクの温度上昇を抑える方法として，準等温化原理を用いた水素貯蔵タンクを提案する．提案するタンクではプレクールすることなく，水素充填時の温度としての効果を果たすことを明らかにした3）．本論
では35MPaの圧力まで高圧充填を行う際に準等温化原理の有効性を確認するため，集中定数系における解析による検討を行うことにする．

2．準等温化原理を用いた水素貯蔵タンク
水素などの圧縮性流体を容器に充填する際，圧縮により容器内の気体温度が上昇する．また容器から気体を放出する際，膨張により容器内の気体温度は下降する．そこで，香川らは準等温化原理を提案し，それを用いたものとして準等温化圧力容器を提案した4）．準等温化圧力容器とは気体の出入りがあっても容器内の気体温度をほぼ一定に保つ性質を持つ容器である．準等温化圧力容器には容器内を準等温化するために等温材が封入されている．等温材の条件として，等温材と気体間の熱伝達面積が非常に大きいこと，等温材の熱容量が気体よりも遥かに大きいことが挙げられる．これらの条件から，線径の細い金属線が等温材として提案されており，線径20 ～
50㎛の銅線が用いられることが多い．
今までの準等温化原理を用いていた研究では，気体の熱容量に比べ等温材の熱容量が10倍以上あった．
そのため，気体の出入りに伴う温度変化は１％以内に抑えられていた．しかし，今回の研究対象となる高圧水素の場合，充填材の熱容量に比べ気体の熱容量の方が大きい．そのため，気体の出入りに伴う温度変化を数％以内に抑えることは難しいと予想される．

3．集中定数系による数値解析
3.1

空タンクにおける支配方程式

タンクへの充填は開いた系である．タンク内の水上昇を抑えるもので，これにより省エネルギーで高速な充填を可能とすることを目指す．著者は先行研
究で水素を用いて容器の充填圧力が0.7MPa程度であれば，等温材の体積充填率は４％程度で温度変化を１％以内に収めることができ，準等温化圧力容器

16

フルードパワーシステム

第46巻

第６号

2015年11月（平成27年）

図１

空容器

尹

鍾晧：水素高速充填に関する研究（準等温化圧力容器の応用）

素は外部と熱だけでなく，物質の水素のやり取りも行う．ここでは，図１に示すように，タンク内を検査面として扱う．熱力学第一法則を開いた系に適用
すると式⑴が導ける．

1
dU＝δq1－PdV＋ δH＋ δm⋅u2 ⑴2
式⑴をタンクとの熱伝達を考慮し，変形すると式⑵が導ける．
dθ
1 
GCpθs－GCvθ＋hSh(θw(0)－θ)
＝

dt
mcv 

⑵

つぎにタンクの熱移動について考える．タンク形

261

3.2 準等温化タンクにおける支配方程式
準等温化原理を用いたタンクでは熱のやり取りは物質の水素，タンクだけでなく，充填材とも行う．
熱力学第一法則を適用すると式⑼が導ける．
1
dU＝δq1+δq2－PdV + δH + δm・u2 2⑼

式⑴をタンクとの熱伝達，充填材との熱伝達を考慮し，変形すると式⑽が導ける．
dθ 1
GCpθs－GCvθ+hSh+hShiso(θiso－θ)(θw(0)－θ)＝
dt mcv⑽

状は円筒であるため，ここでは円筒座標系を用いる．
タンクの熱移動は一次元非定常熱伝導方程式と考え等温材については線径が非常に小さく，伝熱面積が非常に大きいため，瞬間熱平衡状態になると考えると，式⑶により表せる．また境界条件を式⑷，⑸
に示す．

∂θ（
w y,t）
w y,t）
1  ∂θ（＝αw ･ r

⑶
r 
∂t
∂r 

る．等温材におけるエネルギー方程式を式⑾に示す．
dθiso1(hShiso(θ－θiso)) 
＝
⑾
dt
Ciso

タンクの熱伝導方程式，熱伝達率，系に流入する
質量流量，タンク内の水素の状態方程式については⑷
空タンクと同様に考え，式⑶～式⑻を用いる．
3.3 計算条件∂θw
r＝dout＝hatm θw(5)－θatm －kw⑸∂t
タンク素材として，アルミニウム，CFRPにおけ
ここで，水素とタンク内壁との熱伝達率，タンク
る解析を行う．充填時間を30秒，60秒にて行い，外壁と大気との熱伝達率をそれぞれ250W/（㎡ ･ K）， 充填時間の違いにおける検討を行う．また準等温化
20W/（㎡ ･ K）とする．
原理の効果としては熱容量の増加だけでなく，伝熱また系に流入する質量流量は式⑹で表される．
面積の増加に伴う急激な温度上昇の抑制が期待され
κκ－1
る．そこで，空タンク，等温材を封入したタンクに
2 κ+1
κ 2 κ+1P
加え，等温材と同程度の熱容量を持つ銅の丸棒を加SePa＜Pa κ+1Rθ κ+1
えた状態において解析を行う．これにより熱容量が
2
κ+1
κ
 G＝
κ
κ
κ+1
等しいとき，伝熱面積が大きいという特徴を持つ等
2
2 κ P
P
P
＞
－
SePa κ－1 Rθ Pa
Pa
Pa κ+1
温化原理が及ぼす影響についても検討を行う．等温
材には線径50㎛の銅線を充填率6.7％にて用いる．
⑹
つ ぎ に 供 給 側 の 水 素 の 圧 力 は50MPa， 温 度 は
ここでは，有効断面積を変えることで充填時間を17℃にする．アルミニウム，CFRP，銅の物性値お∂θwr＝din＝h θ－θw(0) 
－kw
∂t

(

(

(

(

調整する．
つぎにタンク内の状態方程式について説明する．
本研究では実在気体の状態方程式として，ファンデルワールスの状態方程式を用いる．ファンデルワー
ルスの状態方程式を式⑺に示す．式⑺から式⑻が導ける．また水素におけるファンデルワールス定数を表１に示す．
m2 v
P+a 2－b ＝Rθ mv
dP
mR dθ
PV +m a
2ma
G+
＝
－
･
2
2
V－mb
dt
2
dt
mV －m Vb
V
2

表１

2

Van der walls constants of hydrogena［Pa ･ m6 ･ ㎏‒2］
3

6.102×10b［m3 ･ ㎏‒1］
1.324×10‒2

よび計算に用いる各種数値を表２に示す．

表２

Tank and isothermal material value

タンク タンク（AL） （CFRP）

等温材
（銅）

丸棒
（銅）

21.0

11.7

⑺

質量
㎏
表面積
㎡

0.32

0.32

⑻

密度
㎏/㎥

2700

1530

8990

比熱
J/（㎏ ･ K）

900

799

390

熱伝導率
W/（m ･ K）

155

0.55

398

フルードパワーシステム

第46巻

第６号

6.03
53.66

0.11

2015年11月（平成27年）

17

262

フルードパワーシステム

ンクや空のタンクと充填材を封入したタンクの最高温度の差は大きく，準等温化原理の効果が大きく

4．計算結果および考察
充填時間30秒，60秒における解析結果を図２，
図３に示す．充填時間が短い程，丸棒を封入したタなっていることがわかる．これは熱移動の観点から，タンクの外へ熱移動が小さいタンクの方が等温化原理が及ぼす効果が大きいため，充填時間が短い程，水素の温度上昇に対してタンク等の熱移動効率が悪くなるため，タンクの素材に関係なく充填時間が短い程影響が出ているためだと考えられる．そのため，
準等温化原理の効果は充填時間が短い急速充填でこそ発揮されるものであると考えられる．
つぎにタンク素材の違いにおける充填時間の比較について述べる．充填時間を短くすると準等温化原理の及ぼす効果はCFRPタンクよりもアルミニウムの方が大きいことがわかる．これも熱移動の観点か⒜Charging time：30s

ら，熱移動の時間短縮による影響が熱移動の効率が悪いCFRPよりも熱移動の効率が良いアルミニウムの方が充填時間を短くすることによる効果が大きく表れているためだと考えられる．しかし，充填時間が長くなるほど，影響が小さくなるということであり，現状の充填時間の観点からはCFRPの方がよい効果が得られると考えられる．
素材および充填時間による解析結果の比較を行ったが，アルミニウムよりもCFRPの方が準等温化原
理による効果が大きいことが予想される．

⒝Charging time：60s
図２

温度変化（アルミニウムタンク）

5．ま

と

め

本論では充填における温度変化の数値計算を行い，素材および充填時間の観点から準等温化原理を用いたタンクは有効性の検討を行った．解析結果より，等温化原理を持つ水素貯蔵タンクは温度抑制，時間短縮の観点から有効であると考えられる．
参考文献
１ ）経済産業省：省エネルギー技術戦略2011，（2011）
２ ）経済産業省：新たなエネルギー基本計画の策定について，
http://www.meti.go.jp/committee/summary/0004657/
energy.html
３ ）香川利春，川嶋健嗣，藤田壽憲，田中豊，榊和敏：等
温化圧力容器を用いた有効断面積の計測法，油圧と空気圧，Vol. 26, No. 1, pp 79-81（1995）
４ ）大川陽一，尹錘晧，中村善也，香川利春：水素における等温化放出法による流量測定，計測自動制御学会，
Vol. 48, No. 9, pp 515-521（2012）⒜Charging time：30s⒝Charging time：60s
図３18

温度変化（CFRPタンク）

フルードパワーシステム

第46巻

第６号

2015年11月（平成27年）（原稿受付：2015年 ８ 月12日）

中村善也：高圧縮水素ガス用減圧弁の開発

263

解 説

高圧縮水素ガス用減圧弁の開発

著

者

紹

介
なか

むら

中 村

よし

善

なり

也

KYB株式会社 技術本部
基盤技術研究所 要素技術研究室〒252-0328 神奈川県相模原市南区麻溝台１－12－１
E-mail : nakamura-yos@kyb.co.jp
1997年岡山大学大学院自然科学研究科エネル
ギー変換前期課程修了．同年KYB株式会社入社．
主に油圧技術を応用した新製品技術の研究開発に従事．日本フルードパワーシステム学会の会員．博士（工学）．

②接 ガ ス 部 の 金 属 材 料 は，SUS316Lも し く は
A6061-T6とする．
③耐圧は常圧の1.5倍で，水圧にて確認する．
④ガス漏れは常圧にてヘリウムガスで確認したの
ち，水素ガスを導入する．
⑤高圧ガス保安法を遵守し，試験を実施する．

3．開発した減圧弁

3.1 仕様・設計
水素の物性は液体の油とは全く違うのは当然であるが，空気とも密度やガス定数など大きく違う．更に35MPaや70MPaといった高圧縮のガスは，理想
1．は じ め に気体として扱えず，実在気体の振る舞いをすること
1）2）3）
水素機器の需要が今後，高まることを想定し， が判っている4）．開発した減圧弁（図１）は，まず絞り形状，ピストン外径，ばね定数などを決めるに
特に水素貯蔵システムに関係する要素技術の研究開あたり，各部の圧力，流量，弁変位を予測する数値
発を行ってきた．水素ガスは高密度に貯蔵する目的
で高圧化されるのだが，高圧水素ステーションでは
表１ 減圧弁の仕様
燃料電池自動車の低圧となった水素タンクへ充填さ名称
減圧弁
れる．また走行時には大気圧まで減圧され，燃料電
流体
水素
池にて発電に用いられる．したがって高圧水素ガス
一次圧
3 ～ 35MPaを圧力制御する減圧弁は必要不可欠と言える．
二次圧
Max 1.0MPa
弊社製品が対象とする主な流体は非圧縮性流体の油であるが故に，水素ガス用機器に対する設計的感覚は非常に乏しい．しかしながら従来からの油圧で培った流体制御への知見は，水素ガス用減圧弁の設計面や製造面などへ，多くの技術流用が期待できる．

圧力オフセット

Max 0.2MPa

流量Max 500 NL/min

一方，水素ガスは油と違って，密度が非常に小さく，粘性もなく，圧縮性の気体である．そこでまず，油圧バルブの設計と同様な手順で，圧縮性流体の数値
シミュレーションを行って実際に試作開発を行った．
更に，絞りを高速で通過する際に生じる流体音に対して，空気圧技術として研究されてきた消音機構をヒントに，水素ガス流れにおけるバルブ静音化構造を新たに考案したので，その効果を紹介する．

2．開発目標と取組み課題
表１は減圧弁の仕様を示している．設計ならびに試験評価の要件は，以下の通りである．
①量産を考慮し，汎用性のある小型構造とする．
フルードパワーシステム

図１
第46巻

減圧弁の構造第６号

2015年11月（平成27年）

19

264

フルードパワーシステム

シミュレーションを実施した．なお今回は，高圧水素ガスに対するモデル式に対する詳細な妥当性の検おいて，今回どの計測結果もヒステリシスは見られなかった．

証実績がないため，一般的な空気圧機器で用いられる計算モデルを適用して基本設計した．
3.2 試験方法

4．流体音の静音化試験による評価は水素エネルギー製品研究試験センター5）の設備を利用して実施した．この施設では認可された高圧ガス機器類で試験設備が構成されて

4.1 静音化のための新構造
５MPa程度の低圧において，ラジアルスリットを用いた空気圧機器の低騒音化技術が研究6）7）されている．これはスリットで構成した流路が，非常に薄おり，常に定期メンテナンスが為されている．こうした設備を利用することで水素ガス用機器の試験を安全に，かつ迅速に実施できる．

く，流路断面積がスリット入口から徐々に拡大する
ように構成し，騒音を低減する．そこで水素ガスに対する減圧弁に適用を試みた．図４にはその原理構

図２は性能評価の試験設備を示している．供試体
は窒素ガスで満たされた耐暴チャンバー内に設置し，もし供試体周辺から水素が漏れた場合，すぐに検知造を描いており，図５にはバルブ絞り部の面積A（x）と整流化後の絞り出口面積B（x）の関係を示している．このバルブはA（x）で絞られ，その後徐々に流し，試験を自動停止する．更に供試体は飛散防止カ
バーで覆ってあり，万が一破裂してもチャンバー内面を傷付けることなく，二次災害への配慮もしてい路が拡大するため，流れに乱れが生じず流体音の発生が低減すると考えられる．
4.2 流体音の計測方法

る．なお二次圧は供試体にて１MPa以下に制御されるが，供試体の故障などにより二次圧側が１MPa以上になると安全弁が作動し，圧力上昇が抑止される．
今回は６体の供試体を試験水素回路中に組み込み，それぞれを切り替えて，効率よく一度に計測した．
3.3 圧力-流量特性の評価
一次圧を常時一定に保ち，流量を徐々に30秒程度で最大流量の500NL/minまで上げながら，そのとき の 二 次 圧 と 流 量 を 計 測 す る． ま た 最 大 流 量 の500NL/minで30秒間保持したのち，30秒間で０NL/
minまで流量を下げ，この間の計測を連続で行った．
図３には計測した二次圧力の結果の一例を，一次圧力違いでプロットしている．なお圧力―流量特性に

今回，供試体から生じる流体音は圧力，流量を計

図２

20フルードパワーシステム

第46巻

第６号

試験装置

2015年11月（平成27年）

図３

測定結果

中村善也：高圧縮水素ガス用減圧弁の開発

265

測しながら，マイクロフォン（図２）にて計測する． きる．図７には流量500NL/minにおける周波数分析
供試体は金属製の飛散防止カバーで囲まれているた結果を示しておく．また図４に示した弁座径dpよりも整流化エリア部のLrを長くすることで，静音化もめ，発生した音は反射する．そこで飛散カバー内面に吸音材のグラスウールを貼り付け，音の反射を防止する処置をした．またマイクロフォンは２台を対より効果的になることを確認している．

向させ，飛散カバー内の音を計測する．
なお水素を高圧に昇圧するブースターの作動音は非常に大きい．図２で示す耐暴チャンバーの外部で計測した音は約80dB🄐であったが，供試体の近傍で計測した音（飛散防止カバー内）は，外部の音と連動しないことは事前に確認している．
4.3 静音化の確認
図６は開発初期である供試体の流体音と，拡大流れを構成した供試体の流体音を比較した結果である．
図７

整流化エリアで拡大流れを持つ供試体は最大流量
500NL/minにて－10dB🄐前後の静音化効果が確認で

5．結

図４

図５

静音化構造

静音効果（流体音特性）

言

油圧機器の延長上として，高圧水素ガス用減圧弁を製作し，評価を行った．その結果，水素ガスに関する多くの設計・計測の知見を得ることができた．
また流体音の計測を行い，静音化効果のある弁構造を提案し，その効果が確認できた．
最後に流体音に関する取組みは東京工業大学の香川利春教授と尹鍾晧助教のご協力のもと，進めて参りました．また関係する方々の多大なご支援を賜り，この場をお借りし，厚く御礼申し上げます．

整流化部の弁変位と流路面積の関係

図６

静音効果（周波数分析）

参考文献１ ）「燃料電池自動車の国内市場導入と水素供給インフラ整備に関する共同声明」，January 13 2011２ ）燃料電池実用化推進協議会（FCCJ），「FCVと水素ス
テーションの普及に向けたシナリオ」，July 2010
３ ）株式会社 富士経済，「2011年版燃料電池関連技術・市場の将来展望 上巻」
，March 2011４ ）N. Sakoda, K. Shindo, K. Shinzato, M. Kohno, Y.
Takata, and M. Fujii,：Review of the Thermodynamic
Properties of Hydrogen Based on Existing Equationsof State, International Journal of Thermophysics, Vol.
31, No. 2, p. 276-296（2010）５ ）公益財団法人 水素エネルギー製品研究試験センター，
Hydrogen Energy Test and Research Center（HyTReC），in Japan, http://hytrec.jp
６ ）C. Youn, S. Asano, K. Kawashima and T. Kagawa：
Development of a Nozzle-Flapper Type Servo Valve
Using a Slit Structure, Trans. ASME, Journal of Fluid
Engineering, Vol. 129, No. 5, p. 573-578（2007）７ ）Youn, S. Asano, K. Kawashima and T. Kagawa, “FlowCharacteristics of Pressure Reducing Valve with
Radial Slit Structure for Low Noise”, Journal of
Visualization, Vol. 11, No. 4, p. 357-364（2008）（原稿受付：2015年 ８ 月 ４ 日）

フルードパワーシステム

第46巻

第６号

2015年11月（平成27年）

21

266

フルードパワーシステム

会議報告

第14回スカンジナビアフルードパワー国際会議（SICFP15）におけるフルードパワー研究開発動向

著

者

紹

介
はやし

みつ

林

光

あき

昭

株式会社IHI〒235-8501 神奈川県横浜市磯子区新中原町１E-mail : mitsuaki_hayashio@ihi.co.jp
1989年明治大学大学大学院修士課程修了．同
年石川島播磨重工業株式会社（現・株式会社
IHI）入社，現在に至る．油圧装置／システムに関する研究開発に従事．日本フルードパワーシ
ステム学会会員行われる形式で進められ，全体の講演数は３日間で約70件であった．一般講演の発表時間は15分で，各セッションでの全講演の発表終了後，全発表者が再び登壇して，まとめて質疑応答を受け付ける形式で進行される．その他，各種講演と併行して，スポン
サー企業および主催者IHAによる若干の展示／デモ，
IHAラボツアーも行われていた．

1．は じ め にSCIFP（Scandinavian International Conferenceon Fluid Power）は，タンペレ（フィンランド）とリンシェーピン（スウェーデン）で交互に２年毎に開催される，フルードパワーの国際会議である．
2015年 は， ５ 月20日 ～ 22日 の ３ 日 間 に わ た り，
タ ン ペ レ 工 科 大 学 の 油 圧 オ ー ト メ ー シ ョ ン部 門
（IHA*）の主催により，欧州フルードパワー連絡網（FPCE**）の協賛のもと，フィンランドの首都ヘル
シンキから約160㎞北に位置するフィンランド第２の都市である，タンペレにおいて開催された．本国
際会議は，1987年にタンペレでフルードパワー国際会議が開催されて以降，約30年の歴史を持ち，

写真１

開催会場（Tampere Hall）

カンファレンス資料による参加登録者名簿によれば，参加登録者は全20カ国からの173名で，日本からの参加者は６名であった．主な国別ごとの参加
登録者内訳を，図１に示す．中国からの参加登録者が多いが，一般講演への登録も10件以上を数え，勢力的な活動が伺える．

1993年にSICFPと命名されて隔年で開催されるよ
うになり，今回で第14回目を迎える．本稿では，
このSICFP15の概要について紹介する．

2．SICFP15開催状況
SICFP15は，タンペレ市街地のイベントホール（写真１）で開催されて，講演会場としては，大小二つの会場（Small Auditorium：500席，Sopraano：150席）が使用された．講演内容としては，各日の最初のセッションにおいて，招待・基調講演が大会場（Small Auditorium，写真２）で行われた後，大小２つの会場に分かれての一般講演が，同時に並行して＊Department of Intelligent Hydraulics and Automation
図１＊＊

network of Fluid Power Centres in Europe

22

フルードパワーシステム

第46巻

第６号

2015年11月（平成27年）

国別の参加登録者内訳

林光昭：第14回スカンジナビアフルードパワー国際会議（SICFP15）におけるフルードパワー研究開発動向

267

各種油圧システムおよびその構成機器
・Components（５件）

3．講 演 内 容
本会議での講演内容について，その項目のみを紹介する．詳細については．各講演のアブストラクト
がSICFP15ウェブサイト1）で公開されているので，そちらを参照願う．
3.1 基調講演
開催初日の招待講演の他，以下のテーマ毎に各２件ずつ，計４件の基調講演が行われた．
⑴Energy Efficient Systems
・C ontrol of a Semi-Binary Hydraulic Four
Chamber Cylinder（Bosch Rexroth）
・General rules for the design of efficient hydrostatic machines（INNAS）⑵Reliable Hydraulic Systems
・M odular Software Design of Safety Related
Systems for Mobile Machinery（Hydac）
・Digital Hydraulics on Rails（Bosch Rexroth）
3.2 一般講演
以下のテーマにより分類された14セッションにわたり，合計67件の一般講演が行われた．
⑴Small Auditorium（大会場）
・Drives（５件）
HST，Hybrid等の車輌ドライブに関するもの
・Digital hydraulics
Digital Hydraulics2）用バルブおよびその適用
・Controls（５件）
油圧システム制御に関する検討
・Pumps（５件）
油圧ポンプとその装置／システムに関するもの
・Robotics（５件）
油圧多脚歩行，移動自律制御，マニピュレータ等
・Hybrids（５件）
各種の油圧ハイブリッド構成よる効率改善
・Fluid Power Systems（４件）
各種フルードパワーシステムの評価検討

フィルタ，マニホールド，作動油，熱交換器など
・Modelling（５件）
油圧システムシミュレーションによる評価検討
・Valves（５件）
各種油圧バルブの開発，性能向上に関する検討
・Energy Efficiency（５件）
油圧システムの効率評価／改善に関するもの
・Pneumatics（５件）
要素～システムまで，空圧全般に関するもの
・Fluid storages（３件）
油圧脈動低減デバイス，油圧タンクの最適化

4．その他展示等
スポンサー企業および主催者IHAによる展示（写真３）の他，上記各講演と併行して，IHAラボツ
アーが行われていた．ラボツアーは，バスで会場からIHAに移動することから参加人数に限りがあり，また，講演プログラムの都合から筆者は参加できなかったため，詳細は不明であるが，他の参加者から聞いたところによれば，ホイールローダーによる自律運転／作業のデモが行われたとの事であった．

写真３

Exhibition会場

5．お わ り に
本稿では，誌面が限られている事もあり，各講演⑵Sopraano（小会場）
・Hydraulic systems（５件）

等の詳細内容について触れず，全体的な概要のみを紹介した．詳細な内容については，今後発行される
会議録を参照いただければと思う．
参考資料１ ）http://www.tut.fi/en/sicfp/index.htm
２ ）Matti Linjama, DIGITAL FLUID POWER-STATE OF
THE ART, Proceedings of the Twelfth Scandinavian
International Conference on Fluid Power, vol. 3, p
331-353（2011）

写真２

講演会場（Small Auditorium）（原稿受付：2015年 ８ 月21日）



フルードパワーシステム

第46巻

第６号

2015年11月（平成27年）

23

268

フルードパワーシステム

会議報告

MOVIC2015におけるフルードパワー技術研究動向

著

者

紹

2．講演発表にみる研究動向

介
さな

だ

眞 田

かず

一

し

志

横浜国立大学大学院工学研究院〒240-8501 横浜市保土ケ谷区常盤台79－５
E-mail : ksanada@ynu.ac.jp

昭和61年３月東京工業大学大学院理工学研究科修士課程制御工学専攻修了．昭和61年４月東京工業大学助手，平成10年横浜国立大学工学部生産工学科助教授，平成13年横浜国立大学大学
院助教授，平成16年横浜国立大学大学院教授，
現在に至る

風間1）は，斜板式アキシャルピストンポンプ・
モータにおいて，スリッパの公転運動やパッドの傾斜などまで考慮した，流体潤滑域から混合潤滑域までの連続した潤滑状態に適用可能なモデルを構築した．このモデルを用いて，斜板振動を模擬した入力を加え，パラメータの影響を数値計算で明らかにした（図２）．

1．は じ め に
日本機械学会主催，日本フルードパワーシステム
学会協賛の第14回「運動と振動の制御」シンポジ
ウムが，栃木県総合文化センターを会場として，
2015年６月22日（月）～ 24日（水）に開催された（図１）．
「運動と振動の制御」シンポジウムは，
国際会議 International MoViCと隔年で交互に開催される講演会である．著者が担当したオーガナイズ
ドセッション「フルードパワーの基礎と応用」は６月23日（火）午後に開催され，計８件の講演発表があった．以下に講演発表に見る研究動向について，
講演発表論文をもとに述べる．

図２

講演発表１

戸松ら2）は，モデル予測制御を用いたパワーショ
ベルの軌道追従制御について発表した．バケットの姿勢角と先端位置の移動可能範囲に制約を与えることで，目標形状を考慮した軌道追従制御の実現を目指した．逆運動学を用いて各作業部の角度を計算し，幾何学的にシリンダ変位を求めて，軌道追従制御を実施した．ブーム，アーム，バケットシリンダを同時に動作させて掘削動作を想定したシミュレーショ
ンを行い，サーボシステムを用いた軌道追従制御手と比較することで，モデル予測軌道追従制御の有効性を示した．
田中ら3）は，船舶の動揺を低減するためのシステ
ムとして，油圧式６自由度スチュアートプラット
フォーム形パラレルメカニズムを開発した．洋上試
験を行い，動揺吸収性能が発揮されることを示した（図３，図４）．
金子ら4）は，自動変速機のシリンダと流量制御弁

図１

24MoViC2015講演会

フルードパワーシステム

第46巻

第６号

について，流体力の影響と供給圧力の変動を表現し2015年11月（平成27年）

眞田一志：MOVIC2015におけるフルードパワー技術研究動向

269に応じて可変とすることで，ドライバの操作を制御に反映させる手法を考案した．

3．お わ り に
今回のセッションも多くの参加者の協力で成功裏に終了した（図５）．次回は国際会議となり，2016
年７月３日～６日，英国のサザンプトン大学で開催される予定である．
図３

講演発表２

図５
図４

講演発表３

た非線形モデルを導出した．実機から取得したデー
タから，流量制御弁のパラメータを求め，モデル出
力と実機の出力を比較することで，モデルの妥当性を示した．
山下ら5）は，エアブローによる清浄技術について取り上げた．この清浄技術は，製品に非接触で清浄できることが特徴である．連続エアブローより効率的に粉塵を除去できるパルスエアの基本的な除塵メカニズムの明確化と理論に基づいた装置の開発が期待されている．現在明らかになっていないパルスエアによる除塵効果向上のメカニズムを実験により検討した．
桜井ら6）は，１本のボンドで二つの変数を伝達することができるボンドグラフの長所と，信号を伝達するアクティブボンドを活用し，空気圧システムの新しいモデル化手法を提案した．
早川ら7）は，高齢者と介護者の負担を軽減するア
クティブセンシングマットの開発を行った．アクティブセンシングマットは，患者の状況に応じてマット制御を行い，体位変換を促すことによって鬱血や褥瘡を抑制する．また，離れた場所からも，患者の状況を把握できるモニタリング機能もあわせて開発した．
岸ら8）は，AMT（Automated Manual Transmission）のスリップ状態の力学モデルを構築し，状態フィード
バックゲインを，最適制御理論を適用して求めた．評
価関数の重み係数を，ドライバのクラッチ操作の緩急

参加者一同

参考文献
１ ）風間俊治，斜板式アキシアルピストンポンプ・モータのスリッパモデルに対する数値シミュレーション：斜板振動の影響，日本機械学会第14回「運動と振動の制御」シンポジウム USB論文集，p. 306-309（2015）
２ ）戸松匠，野中謙一郎，関口和真，パワーショベルによるモデル予測軌道追従制御，日本機械学会第14回「運動と振動の制御」シンポジウム USB論文集，p. 310313（2015）３ ）田中豊，五嶋裕之，野見山望，油圧式六自由度パラレ
ルメカニズムによる動揺吸収装置の開発，日本機械学会第14回「運動と振動の制御」シンポジウム USB論文集，p. 314-317（2015）
４ ）金子大喜，平田光男，鈴木雅康，金子豊，安達和孝，
AT油圧制御のためのリニアソレノイドを用いた ３ ポート流量制御弁のモデリング，日本機械学会第14回「運動と振動の制御」シンポジウム USB論文集，p. 318321（2015）５ ）山下和秀，村山栄治，川上幸男，深田佳成，パルスエ
アの除塵メカニズムの検討，日本機械学会第14回「運動と振動の制御」シンポジウム USB論文集，p. 322327（2015）６ ）桜井康雄，田中和博，中田毅，幸田武久，空気圧シス
テムモデル化のためのボンドグラフ法に関する一提案，
日本機械学会第14回「運動と振動の制御」シンポジウ
ム USB論文集，p. 328-332（2015）７ ）早川恭弘，大内紳司，光崎将人，杉田健太，介護用ア
クティブセンシングマットシステムの開発，日本機械学会第14回「運動と振動の制御」シンポジウム USB
論文集，p. 333-336（2015）８ ）岸和紀，眞田一志，ドライバの意思を考慮したAMT始動時の最適制御のロバスト性，日本機械学会第14回「運動と振動の制御」シンポジウム USB論文集，p. 337340（2015）


フルードパワーシステム（原稿受付：2015年 ７ 月20日）

第46巻

第６号

2015年11月（平成27年）

25

270

フルードパワーシステム

トピックス

特許文献を調べる・特許情報プラットフォーム…アクチュエータと流体回路

著

者

紹

介
き

はら

木 原

かず

和

ゆき

幸

工業所有権協力センター〒135-0042 東京都江東区木場１-２-15
E-mail : k-kihara@sctv.jp

1974年神戸大学工学部計測工学科卒．東京計器入社，パワーコントロール研究室長，油空圧技術部長等を経て，現在に至る．比例弁，サー
ボ弁，ピストンポンプ等の油圧機器とそれらを制御するコントロールシステム等の開発に従事．
日本フルードパワーシステム学会会員．

1．は じ め に前稿までに国際特許分類（IPC）および日本における特許の分類の大まかな概要を紹介し，さらに，具体的な事例として，低騒音，高圧化，耐コンタミ性に関する特許文献を検索する方法を示した．また，
前項では，特許電子図書館のサービスが2015年３月23日で終了したため．それにともない新たな特許情報サービスが特許情報プラットフォーム1）として提供されたことを紹介した．本稿ではキーワードからの検索ではなく，アクチュエータと流体回路に関連して，わかりにくい点などを含め，ポイントを解説する．

2．流体回路に関するテーマとFI
流体回路に関するFIの上位コードであるF15Bは
下記内容である．
F15B 流体手段によって作動する系一般；流体
圧アクチュエータ，例．サーボモータ；他に分類されない流体圧系の細部．
ここで，サーボモータが，流体圧アクチュエータの一例となっているのをおかしいと感じる方は多いと考える．筆者も違和感がある．しかし，サーボ
モータの用語にはサーボ制御において機械系の位置，速度等を制御するためのアクチュエータの意味もある．ただし，近年では死語とも言えるのではないだ
ろうか．電動機であるサーボモータが一般的である．
ところで，F15Bに使用している用語の意味として，下記の説明がある．
⑴テレモータ
入力部材と出力部材の間に実質的に一定量の流体が封じこまれており，流体的なリンクとして作用す26

フルードパワーシステム

第46巻

第６号

る系または装置を意味する．
⑵サーボモータ
流体圧アクチュエータを意味する．
これから，F15Bに記載されているサーボモータ
は流体圧シリンダ，流体圧モータと判断できる．その解釈からすると下記テーマコードはわかりにくい．
3H001 サーボモータ⑴F15B9/00 ～ F15B9/17
3H002 サーボモータ⑵F15B13/02 ～ F15B13/08
3H081 アクチュエータ
F15B15/00 ～ F15B15/28@Z
パテントマップガイダンス（PMGS）から各テーマの解説を参照することができる．特許情報プラットフォームの特許実用新案から５．パテントマップ
ガイダンス（PMGS）を選択する．FI照会，Fター
ム照会，IPC照会がある．下記画面から解説を参照
できる．
表１

照会画面
分類

Fターム照会○Fタームリスト◎Fターム解説

3H001

Fターム解説を選択して，分類に３H001を入力
し，照会する．以下の技術の概要を確認できる．
油圧シリンダ，油圧モータの位置を制御するもの
において，油圧シリンダ，油圧モータの位置を検出し，その検出値を比較器にフィードバックして設置値と検出値を比較し，位置制御を行うもの．
制御方式は，容積制御方式とバルブ制御方式に大別できる．
3H001サーボモータ⑴のFIを下記に抜粋する．
F15B9/00 追従動作をするサーボモータ，すなわ
ちその被作動部材の位置が制御部材の位置に従うものF15B9/02…往復動形または揺動形のサーボモー
タをもつもの
F15B9/03…電気的制御手段をもつもの
F15B9/04…可変容積形ポンプの出力を変えることによって制御
F15B9/08…サーボモータの流体供給量または流体流出量に影響を与える弁によって制御

2015年11月（平成27年）

木原和幸：特許文献を調べる・特許情報プラットフォーム…アクチュエータと流体回路

271

めの手段［４］
F15B9/08@A 直結フイードバツク式
連続回転の流体圧モータはテーマコード３H084
F15B9/08@C 力フイードバツク式に分類されている．
F15B9/08@F 位置フイードバツク式
3H084 液圧モータ
同様に3H002サーボモータ⑵のFターム解説を照F03C1/00-F03C99/00
会すると下記となる．
Fターム解説を参照すると，技術の概要は下記で油圧シリンダ，油圧モータの作動を制御する弁がある．
分類されている．
液圧によるエネルギーにより出力軸を回転又は揺F15B13/04 ～ F15B13/044 流量と方向，圧力動させる機関に関する技術である．
と方向を制御する弁F03C1/00 ～ F03C1/40 往復ピストン液体機関
F15B13/06 ～ F15B13/08 主に分流集流弁
F03C2/00 ～ F03C2/30 回転ピストン液体機関
3H002サーボモータ⑵のFIの抜粋は下記である．
F03C4/00 揺動ピストン液体機関
F15B13/02…サーボモータの制御に適用するこF03C5/00 ～ F03C502 上記以外の液体機関とを特徴とする流体の分配または供給装置
また，本テーマにはモータのみでなく，ポンプとF15B13/04…単一のサーボモータとともに用いしても用いられる液体機関も含まれる．
るもの
搖動に関しては3H081アクチュエータにも搖動F15B13/042…流体圧により作動されるもの
モータは分類されている．
F15B13/043…電気的に制御されるパイロット弁
流体回路に関するテーマコードは下記がある．
をもつもの
3H089 流体回路⑴F15B13/043@A サーボ弁
F15B11/00 ～ F15B11/22@Z，F15B21/14 ～F15B13/044…電気的に制御される手段，例．ソF15B21/14@Z
レノイド，トルクモータ，により作動されるもの
3H082 流体回路⑵F15B13/06…２個以上のサーボモータとともに
F15B20/00 ～ 21/12
用いるもの
3H089流体回路⑴のFターム解説を照会すると下F15B13/06@A 優先型分流弁記である．
F15B13/06@B 等量型分流集流弁
油圧，空気圧等の流体圧を用いてアクチュエータ
これより，制御弁がF16KのFI分野だけではなく，
F15BのFI分 野 に も あ る こ と が わ か る． ま た， の駆動（力，速度，位置等）を制御する流体圧回路
一般に関するものである．ただし，アクチュエータ
3H001，3H002のテーマコード名はサーボモータの位置をフィードバック制御する技術は，3H001⑴および⑵であるが，流体圧アクチュエータ自体のサーボモータ⑴に分類され，このテーマには含まれ分野でないことがわかる．
ない．
3H081アクチュエータのFターム解説を参照する
3H082流体回路⑵のFターム解説を照会すると下と，技術の概要は下記である．
記である．
本テーマでのアクチュエータとは，圧油，圧縮空油圧，空気圧等の流体圧を用いてアクチュエータ
気等の流体エネルギーにより出力軸の回動，またはの駆動（力，速度，位置等）を制御する流体圧回路
往復運動を発生させて，機械的な仕事に変換する機の中で，安全装置，非常用装置，プログラム制御，
械の総称をいう．ただし，出力軸が連続回転する
作動油の冷却，加熱または異物除去，その他特殊流モータは除く．代表的なものに直動形アクチュエー
体，遅延回路，パルス発生等に関するものである．
タ，揺動形アクチュエータがある．
上位のFIであるF15B20/00の解説は下記である．
本テーマではアクチュエータ単体について解析し，
F15B20/00 流体アクチュエータ系用の安全装システムに関するもの，制御回路に関するもの等は，
置；流体アクチュエータ系における安全装置の適別のテーマで解析している．
用；流体アクチュエータ系用の非常用装置
3H081アクチュエータのFIの抜粋は下記である．
3H089流体回路⑴には多くの流体回路が分類され
F15B15/00部材をある位置から他の位置へ移すている．この分野のFIは多いが，一部を以下に示す．
ための流体作動装置；それと組み合わせた伝動装置
F15B11/00 追従動作をしないサーボモータ系
F15B15/04…揺動シリンダをもつもの
F15B11/00@A 省エネ回路
F15B15/06…直線運動を非直線運動へ機械的に
F15B11/00@C 緩衝回路
変換するためのもの
F15B11/00@D 流体圧回路のユニット化
F15B15/08…モータユニットの構造に特徴
F15B11/02…出力部材の速度または作動力を制F15B15/10…ダイアフラム形のモータ御するための特有な要素を実質上もつ系
F15B15/12…揺動羽根またはわん曲シリンダ形
F15B11/02@M…方向切換弁を介してポンプ吐出F15B15/14…直線シリンダ形
流体を合流させるもの
F15B15/18…ポンプおよびモータを含む結合ユF15B11/02@G…調圧回路
ニット
F15B11/02@K…増圧増強回路
F15B15/28…位置，例．行程端，を表示するた
フルードパワーシステム

第46巻

第６号

2015年11月（平成27年）

27

272

フルードパワーシステム

F15B11/02@L…差動回路
F15B11/02@V…蓄圧回路
F15B11/04…速度制御を目的とするもの
F15B11/04@B もつぱらポンプにより速度を制御するもの
F15B11/06… 圧 縮 性 の 媒 質， 例． 空 気， 蒸 気，を用いるための特有な要素をもつもの
F15B11/06@B…力・圧力又は速度を制御する回路
F15B11/06@L…消音，潤滑，排液，除湿又は除塵を行う回路F15B11/06@M…安全手段を備える回路
F15B11/18…単一の被制御部材の段階的動作を得るために結合して用いられるもの
F15B11/20…相互作用または順次作動する数個の部材を制御するもの
F15B11/20@A シーケンス制御
F15B11/22…２個以上のサーボモータの動作を同期させるもの
F15B11/22@A オープン容積制御
F15B11/22@L フイードバツク同期制御
F15B11/22@M…ポンプ制御方式
F15B11/22@N…弁制御方式
上記の内容からどのようなものか推定できるFIもあれば，そうでないものもある．たとえば，Fター
ム にAA86閉 回 路 が あ る が， 文 献 を 検 索 す る と
F15B11/08@C容積制御が付与されているものが多い．全文献への付与でないのは，FIは発明内容の請求項からの分類であり，Fタームは文献の明細に記載されている内容も含むためである．しかし，閉回路と容積制御を同等とイメージするのは難しいかもしれない．回答が先にあれば，イメージが湧く程度
で は な い だ ろ う か． 同 様 にAA82定 馬 力 制 御 は
F15B11/02@C可変吐出容量形ポンプによるものである．これも言われなければわかないレベルではないだろうか．可変吐出容量形ポンプを用いて馬力制御を行っているとイメージするのが良い．ただし，
F15B11/02@Cには他の流体回路への適用文献も多いと推定される．

日から提供されたが，特に問題はないようである．
本稿ではキーワード検索ではなく，FIの用語から直接のイメージが合うか否かを例示した．アクチュ
エータと流体回路から一部のサンプルを示しただけ
であるが，簡単と感じる方は，特許文献の分類，検索に習熟している方である．筆者もイメージが合わ
ないFIが多く，適切な文献検索ができず，見出した
い文献とは関連の少ないFIを検索し，途中で間違えたと認識することも多々ある．そのため，検索に習熟されていない方は前稿までに照会しているように
キーワードを用いて近似文献を見出し，その文献に付与されているFI，Fタームを検索する方式を推奨する．
本稿をより良く理解するために，前稿までの特許文献を調べる１2），２3），３4），４5），５6），６7）および７8）参照されたい．
参考文献
１ ）特許情報プラットフォーム http://www.j-platpat.inpit.
go.jp/web/all/top/BTmTopPage
２ ）木原和幸：特許文献を調べる・特許電子図書館の活用
１ …特許の基本，フルードパワーシステム，Vol. 44,
No. 4，p. 241-243（2013）
３ ）木原和幸：特許文献を調べる・特許電子図書館の活用
２ …特許の基本，フルードパワーシステム，Vol. 44,
No. 6，p. 362-364（2013）
４ ）木原和幸：特許文献を調べる・特許電子図書館の活用
３ …日本の分類・テーマコード １ ，フルードパワーシ
ステム，Vol. 45, No. 2，p. 81-83（2014）
５ ）木原和幸：特許文献を調べる・特許電子図書館の活用
４ …日本の分類・テーマコード ２ ，フルードパワーシ
ステム，Vol. 45, No. 4，p. 184-186（2014）６ ）木原和幸：特許文献を調べる・特許電子図書館の活用
５ …類似文献の検索 １ ，フルードパワーシステム，Vol.
45, No. 6，p. 285-287（2014）７ ）木原和幸：特許文献を調べる・特許電子図書館の活用
６ …類似文献の検索 ２ ，フルードパワーシステム，Vol.
46, No. 2，p. 90-92（2015）８ ）木原和幸：特許文献を調べる・特許情報プラットフォー
ム…特許電子図書館のサービス終了，フルードパワー
システム，Vol. 46, No. 4，p. 179-181（2015）

3．お わ り に
特許電子図書館が廃止となり，特許情報プラット
フォームが特許情報サービスとして2015年３月2328

フルードパワーシステム

第46巻

第６号



2015年11月（平成27年）（原稿受付：2015年 ８ 月 ３ 日）加藤友規：フルードパワー分野の産学連携（大学-企業）成功事例

273

トピックス

フルードパワー分野の産学連携（大学-企業）成功事例

著

者

紹

面白いセンサを思いついた」と告げられ，ご説明を

介
か

とう

加 藤

とも

友

のり

規

福岡工業大学工学部知能機械工学科〒811-0295 福岡県福岡市東区和白東３－30－１
E-mail : t-kato@fit.ac.jp

2007年東京工業大学大学院博士課程修了．都立高専助手～助教を経て，2010年福岡工業大学
助教，2012年同大学准教授，現在に至る．空気
圧制御に関する研究に従事．日本フルードパ
ワーシステム学会，日本機械学会などの会員．
博士（工学），技術士（機械部門）．

1．は じ め に
本記事は，表題の通りフルードパワー分野における産学連携（大学-企業）の成功事例をご紹介するというトピックスである．
著者には大した成功体験はないのだが，大学院の学生～助手の頃に経験した，大学での研究が企業の製品化に繋がった事例を一つ，ご紹介させていただく．

2．開発の経緯2.1

圧力微分計の提案

著者は，2002年４月に東京工業大学大学院総合理工学研究科精密機械システム専攻（現：メカノマ
イクロ工学専攻）修士課程に入学し，同大学精密工学研究所の香川利春教授・川嶋健嗣助教授（当時）の研究室に配属された．

お聞きした．川嶋先生のご提案は，等温化圧力容器・層流抵抗管・微差圧計を構成要素とした，新しい圧力微分計であった1）（図１）．当時，香川・川嶋
研には修士課程２年生が９名在籍しており，私の研
究テーマは「空気ばね式除振台のアクティブ制御」
であった．そのため，「本論と関係ないテーマなのではないか」と少し感じたが，本テーマの担当者は私ということに決まっているようだった．
私は早速，ご提案の圧力微分計を試作し（写真１），特性をシミュレーションと実験で確認した．
実験結果の一例として，ある圧力波形について，圧力センサ（分解能50Pa）の測定値を一次微分（同時離散微分）した場合と，提案された等温化圧力容器を用いた圧力微分計，提案された圧力微分計の容器内を空にした（等温化をしなかった）場合の３通りについての実験結果を図２に示す．これらの結果
より，川嶋先生のご提案の通り，等温化圧力容器を用いることで，空容器の場合に計測値の振幅・位相に現れる影響が大幅に低減されており，また圧力センサの離散微分値と比較すると，分解能は非常に高いものであるということが明らかとなった．この成果の第１報を2003年９月に計測自動制御学会論文集に投稿し，2004年６月に掲載された2）．なお，
圧力微分計の研究については査読付論文を出す成果を得たが，肝心の「空気ばね式除振台」に関する研究の方はあまりうまく進まず，修士論文の作成およ

当時，香川・川嶋研究室では，気体の非定常流量発生装置や空気ばね式除振台，空気圧サーボシステ
ム，漏れ計測などを研究テーマとしていたが，いずれの研究テーマにおいても，圧力の微分値をいかに高分解かつ広帯域に計測できるかが，ひとつの課題となっていた．それまで，圧力の微分器としては，差圧計測の方法やベローズを用いた空気圧式微分調節計などが提唱されていたが，容器内の気体の状態
変化についての取り扱い・議論は不十分であった．
修士課程２年生になった2003年４月のある日，川嶋先生の教員研究室に呼ばれお伺いしたところ，「本を読んでいて，圧力の微分値を計測するためのフルードパワーシステム

図１
第46巻

圧力微分計の構成図
第６号

2015年11月（平成27年）

29

274

フルードパワーシステム

載された3）．
また，圧力微分計の更なる小型化・高性能化の実現のため，多段スリット部をSiO2膜付シリコン基板とパイレックスガラスを材料としたMEMS加工によ

写真１

圧力微分計

り製作した，微細スリット流路型圧力微分計（写真３）を開発し，成果は2005年５月に計測自動制御
学会論文集に掲載された4）．本論文は2006年度計
測自動制御学会論文賞蓮沼賞を受賞した．

初号機

その後さらに，五十嵐康一氏・川嶋先生・舩木達也先生・香川先生による続編の論文「微細熱式流速5）が2007年４月に掲計を用いた圧力微分計の開発」
載され，本論文は平成20年度油空圧機器技術振興財団論文顕彰と平成20年度ファナックFAロボット
財団論文賞を受賞した．

3．圧力微分計の製品化と応用
図２測定された圧力微分値の比較

び発表会では，辛酸を嘗めた記憶が残っている．
2.2 NEDOマッチングファンドへの採択
著者は，2004年４月に東京都立工業高等専門学
校機械工学科（現：公立大学法人首都大学東京 東京都立産業技術高等専門学校ものづくり工学科 機
械システム工学コース）の助手（2007年４月に助教に職名変更）として採用された．同校は当時，東京都教育委員会所管の公立学校であり，助手も任期付でなく東京都公立学校教員としての正規採用であった．
修士課程を修了直後にこのようなポストに就けたのは大変な幸運であるが，当然，研究の方は一人では何もできない状態であり，東工大の香川先生・川嶋先生に全面的にお世話になることとなった．
ちょうどこの頃，香川・川嶋研究室は，NEDOの大学発事業創出実用化研究開発事業（マッチングファンド）に採択された．事業名は「次世代高安定除振台のための重要要素技術（圧力微分計）の開発」
で，資金供給事業者は東京メータ㈱，助成期間は2004年７月から2006年６月とのことであった．
2.3

3.1 圧力微分計の製品化
前述の通り特許を出願し論文も出ていることから，
この「スリット型圧力微分計」を東京メータ㈱の商品として製品化する，という話になった．上述の多段スリットは，製品化・量産するには，隙間の調整がかなり難しいという課題があった．そこで，製品化に向けては，多段スリットを円筒型スリットにしてはどうかという話になった．
開発された円筒型スリット式圧力微分計の構造と写真を図３と写真４に示す．この円筒型スリット式
圧力微分計は，東京メータ㈱のDTPシリーズとして製品化され，現在も販売されている．
3.2 圧力微分計の応用
その後，圧力微分計の応用として，以下のような研究を実施した．
１）気体用超精密高速圧力レギュレータ（HPR）
本技術は，圧力微分計を用いた微分先行制御により等温化圧力容器内の圧力を高速・精密に制御する（写真５）で，東京メータ㈱のHPRシリーズ
もの6）（写真６）として販売されている．
２）HPRによる空気ばね式除振台への供給空気圧力の安定化

圧力微分計の改良

とにかく私は，香川・川嶋研の学生さん達と協力し，圧力微分計の改良に関する研究を進めることとなった．議論と理論計算の結果，圧力微分計の層流抵抗管を多段スリットにすることで，分解能・動特性の向上と小型化が実現できるという話になり，多段スリット型圧力微分計を試作（写真２）し，性能試験を行い，有効性を確認した．この成果は，2005
年３月にMeasurement Science and Technologyに掲

30

フルードパワーシステム

第46巻

第６号

2015年11月（平成27年）

写真２

多段スリット型圧力微分計

加藤友規：フルードパワー分野の産学連携（大学-企業）成功事例

写真３

MEMS加工による微細スリット流路型圧力微分計

図３

円筒型スリット式圧力微分計の構造

写真５

HPRの構成写真６

製品版のHPR275６）HPRのエアタービンスピンドルの回転数制御への適用12）
７）HPRの電空ハイブリッド超精密鉛直位置決めス
テージへの適用13）

4．お わ り に

写真４

本稿では，産学連携（大学-企業）の事例として，
圧力微分計の開発の経緯とその応用についてご紹介させていただいた．
本件でご指導いただいた香川利春先生・川嶋健嗣
先生，ならびにお世話になった関係各位に深く感謝申し上げる．

円筒型スリット式圧力微分計

HPRを空気ばね式除振台の供給空気圧力の制御に使用することで，供給空気圧力の変動による除振台への影響を抑制した7）．
３）圧力微分計を用いた空気ばね式除振台の制御
圧力微分計を空気ばね式除振台の空気ばね室に設置し，以下の２つの制御を実現した．
・仮想バッファタンクの実現8）・モ デル追従制御9）（スプール型サーボ弁が持つ非線形性を補償）ここまでの研究成果をまとめ，2007年３月に著者は「空気ばね式除振台のアクティブ制御」の題目にて博士（工学）の学位を東京工業大学にて取得した．またほぼ同時期に，技術士（機械部門）の国家資格を取得した．
その後，圧力微分計関連では，近年では以下のよ
うな研究を実施している．
４）圧力微分計を用いた空気ばね式除振台の外乱補
償制御10）
５）HPRのガス脈動再現試験装置への応用11）

参考文献
１ ） 川 嶋 健 嗣， 香 川 利 春： 圧 力 微 分 計， 日 本 国 特 許 第4088667号（2008）
２ ）加藤友規，川嶋健嗣，香川利春：等温化圧力容器を用いた圧力微分計の提案，計測自動制御学会論文集，Vol.
40, No. 6, p. 642-647（2004）
３ ）Kenji Kawashima, Tomonori Kato, Yosuke Yamazaki,
Michio Yanagisawa, Toshiharu Kagawa : Developmentof slit type pressure differentiator using an isothermalchamber, Measurement Science and Technology, Vol.
16, p. 1150-1156（2005）
４ ）川嶋健嗣，五十嵐康一，小玉亮太，加藤友規，香川利
春：微細加工技術によるスリット型流路を用いた圧力微分計の開発，計測自動制御学会論文集，Vol. 41, No.
5, p. 405-410（2005）
５ ）五十嵐康一，川嶋健嗣，舩木達也，香川利春：微細熱式流速計を用いた圧力微分計の開発，計測自動制御学
会論文集，Vol. 43, No. 4, p. 264-270（2007）６ ）川嶋健嗣，加藤友規，山崎俊平，香川利春：気体用の超精密高速応答圧力レギュレータの開発，日本フルー
ドパワーシステム学会論文集，Vol. 38, No. 2, p. 17-22（2007）
７ ）Tomonori KATO, Kenji KAWASHIMA, Tatsuya

フルードパワーシステム

第46巻

第６号

2015年11月（平成27年）

31

276

フルードパワーシステム

FUNAKI, Kotaro TADANO, Toshiharu KAGAWA：A
New, High Precision, Quick Response Pressure
Regulator for Active Control of Pneumatic Vibration
Isolation Tables, Precision Engineering, Vol. 34, No. 1,
p. 43-48（2010）８ ）Kenji Kawashima, Tomonori Kato, Koichi Sawamoto,Toshiharu Kagawa : Realization of Virtual Sub
Chamber on Active Controlled Pneumatic Isolation
Table with Pressure Differentiator, Precision
Engineering, Vol. 31, No. 2, p. 139-145（2007）
９ ）Tomonori Kato, Kenji Kawashima, Koichi Sawamoto,Toshiharu Kagawa : Active Control of a Pneumatic
Isolation Table using Model Following Control and a
Pressure Differentiator, Precision Engineering, Vol. 31,
No. 3, p. 269-275（2007）10）川嶋健嗣，加藤友規，金恩敬，新井豪，只野耕太郎，
香川利春：圧力微分計を用いた空気ばね式除振台の外
乱 補 償 制 御， 日 本 機 械 学 会 論 文 集C編，Vol. 76, No.

32

フルードパワーシステム

第46巻

第６号

764, p. 861-868（2010）11）Tomonori KATO, Takashi OWAKU, Hirohisa SAKUMA
Toshiharu KAGAWA：Introduction of A Newly
Developed Arbitrary Pressure Pulsation Generating
Device for Evaluating The Characteristics of Gas Flow
Meters and Sensors, JFPS International Journal of
Fluid Power System, Vol. 5, No. 1, p. 16-21（2012）12）加藤友規，東嶋元気，矢澤孝哲，大坪樹，野崎悠輔，
田中克敏：気体用超精密高速応答圧力レギュレータを用いたエアタービンスピンドルの回転数制御，日本フルードパワーシステム学会論文集，Vol. 45, No. 1, p.
8-14（2014）13）加藤友規，平川鉄磨：HPRとNF弁を用いた電空ハイブ
リッド超精密鉛直位置決めステージの制御，平成27年度春季フルードパワーシステム講演会講演論文集，p.
4-6（2015）

2015年11月（平成27年）（原稿受付：2015年 ８ 月 ３ 日）

嘉藤・岸・渡邊：横浜国立大学

眞田研究室

277

研究室紹介

横浜国立大学

著

者

紹

介
か

とう

嘉 藤

まさ

真

ひで

英

横浜国立大学大学院工学府システム統合工学専攻
機械システム工学コース（博士課程前期２年）〒240-8501 横浜市保土ヶ谷区常盤台79－５
E-mail : kato-masahide-hz@ynu.jp
2014年，横浜国立大学工学部生産工学科を卒
業 し， 同 校 専 攻 科 に 入 学． 眞 田 研 究 室 で は，
DDVC方式燃料噴射装置を用いた船舶用エンジンの回転数制御を行う研究に従事．
きし

かず

岸

和

き

紀

横浜国立大学大学院工学府システム統合工学専攻
機械システム工学コース（博士課程前期２年）〒240-8501 横浜市保土ヶ谷区常盤台79－５
E-mail : kishi-kazuki-jx@ynu.jp
2014年，横浜国立大学工学部生産工学科を卒業し，同校専攻科に入学．眞田研究室では，自動変速機における変速制御に関する研究に従事．
わた

なべ

渡 邊

たく

拓

み

巳

横浜国立大学大学院工学府システム統合工学専攻
機械システム工学コース（博士課程前期２年）〒240-8501 横浜市保土ヶ谷区常盤台79－５
E-mail : watanabe-takumi-hr@ynu.jp
2014年，横浜国立大学工学部生産工学科を卒業し，同校専攻科に入学．眞田研究室では，統計的手法を用いたエンジン吸気系の制御を行う研究に従事．

1．横浜国立大学の紹介
横浜国立大学は，横浜経済専門学校・横浜工業専
門学校・神奈川師範学校・神奈川青年師範学校の４

眞田研究室

専門分野に対応できる工学の基礎的能力が身につく教育を実施している．この教育プログラムでは，材
料力学，熱力学，流体力学，機械力学，自動制御といった基盤領域の教育を重視しており，機械工学の基礎を体系的に教育し，多様な分野で活躍できる資質を備えた人材を養成している．

2．研究室の紹介
眞田研究室は，横浜国立大学大学院工学府システ
ム統合工学専攻機械システム工学コースにある研究室の１つである．本研究室では全般的な制御工学の研究が行われており，特に油圧や空気圧システムを含む機械システムのシミュレーションと制御である．
平成27年度は博士前期課程６名，学部生４名が所属し，教授の眞田一志先生，助教の宮嵜哲郎先生が在籍する．研究室では１～２人のグループで研究を行っており，研究テーマを超えたディスカッションも行われており，様々な知識および見聞を広げている．図１は，平成27年度の研究室構成員の集合
写真である．

3．研 究 紹 介
3.1 DDVC方式燃料噴射装置を用いた船舶用エンジンの回転数制御
船舶における大きな課題は，主力となるディーゼ
ルエンジンの排ガスに含まれる窒素酸化物（NOx）
や硫黄酸化物（SOx）を低減することである．乗用

つの旧制官立教育機関を母体とし，新制国立大学として1949年に発足した．前身校の沿革を含めると，
横浜師範学校が設置された1876年以来の歴史を有し，2009年に創立60周年を迎えた．
私たちの研究室がある常盤台キャンパスは，豊かな森に囲まれており，教育人間科学部，経済学部，
経営学部，理工学部など文理を問わずさまざまな学
科・コースが開設されている．機械工学教育プログ
ラムでは，私たちが快適で安全に暮らせる社会作りに貢献できる技術者・研究者を育てるために，科学技術に携わるための倫理観と教養，ならびに幅広い
フルードパワーシステム

図１
第46巻

第６号

集合写真
2015年11月（平成27年）

33

278

フルードパワーシステム

車用ガソリンエンジンと比較して，船舶用ディーゼ
ルエンジンは，大口径のピストンが長いストローク

速過程において，特に変速ショックが生じやすい相があり，トルクフェーズ，イナーシャフェーズと呼を往復し，低回転数で，大きな馬力を出力し，１回の噴射で噴出される燃料は数ccと多い．自動車分野と同様にコモンレール技術の応用も進んでいるが，ばれている．トルクフェーズでは変速操作において油圧をかけるクラッチを変速前のものから変速後のものに移行させる際のクラッチ前後間のトルクの差

高圧を蓄圧するコモンレールが大きく，また，気筒間の干渉が噴射率制御に影響する可能性も考慮する必要がある．

が原因となり，変速ショックが発生する．イナーシャ
フェーズとは，トルクフェーズ後から変速終了までの相を表す．イナーシャフェーズでは，ギヤ比を変

そこで，本研究では，ACサーボモータで回転数制御された固定容量形油圧ポンプ・油圧シリンダで燃料ポンプを駆動するDirect Drive Volume Control（DDVC）を利用した燃料噴射システムについて検化させて必要な速度を実現するためにエンジンの回転を変化させる際にエンジンの持つ回転イナーシャが原因となり，変速ショックが発生する．そこで，変速過程における２つの相で，駆動軸トルクが変動討する．DDVC方式は，図２に示すように，回転数制御された油圧ポンプで燃料ポンプを押下し，燃料しないための制御を行うコントローラを開発することが本研究の目的である．開発したコントローラのを噴射する．油圧ポンプをACサーボモータで駆動するので，噴射時期や噴射量を電気信号で制御することができる．また，シリンダ毎に装置を設置する
ので，シリンダ間の干渉も少ない．船舶用ディーゼ

実用化に向け，実際は変速時間に限りがあるために，時間内に変速を完了させ，変速ショックを抑制する制御も同時に行っている．現在は，モデル化誤差や不確かなパラメータを考慮し，ロバスト性を補償でルエンジンにDDVC方式を適用する際には，エンジン回転数制御の実現が目標となるが，プロペラ負荷
トルクの変動や船速の変動，プロペラのピッチ角の変動がエンジン回転数制御の性能に影響を及ぼす．
そこで，本研究では，船体運動を考慮したエンジン
シミュレーションモデルを構築し，DDVC方式燃料噴射システムによる可変ピッチプロペラ船のエンジン回転数制御の性能をシミュレーション解析により明らかにする．
3.2 自動変速機における変速制御に関する研究
自動車は変速の際に車両の駆動軸トルクに変動が生じ，それを変速ショックという．そこで，運転手の乗り心地改善のために自動変速機（AT）における変速ショックを抑制する制御系を構築している．変

きる変速ショック抑制制御系を構築している．
3.3 空気圧アクチュエータを用いた身体支持アー
ムの開発
近年，人間の動作を補助するロボットの開発・研究が盛んに行われている．代表的なものに，人間の四肢に装着し動作を支援する外骨格タイプのパワーアシスト機（以下，アシスト機）であるHAL1）や，
マッスルスーツ2）が開発されている．この外骨格タ
イプのアシスト機は人間の四肢に沿って動き，補助力を発生するものだが，姿勢によっては転倒などで補助が難しい場合もある．
そこで，工場で作業者が中腰などの負荷の大きい姿勢を維持する場合を想定し，Federico3）らは，人間 に 新 た な 機 械 の 腕（supernumerary robotic
limbs; これ以降SRLsと呼ぶ．）を取り付け，SRLsを環境に固定して人間の姿勢を支えることで，転倒を防止しつつ人体にかかる負荷を軽減する方法を考えた．実験の結果，SRLsタイプのアシスト機は，外骨格タイプのアシスト機より，負荷を軽減できることがわかった．
しかし，このSRLs自体の重量は約7.5㎏あるため，作業者がアシスト機を携帯して工場内を移動する場
合 は 負 担 と な る こ と も 考 え ら れ る． ま た， こ のSRLsに用いられているアクチュエータは電気モータで，電気モータはしばしば減速機を使用するが，この場合外部からの衝撃を柔軟に受けることが難し
く，これは衝突事故や機器故障などの原因となる．
そこで本研究では，電気モータの代わりに空気圧アクチュエータを用いてSRLsを設計し，機器の軽図２34DDVC方式燃料噴射システム

フルードパワーシステム

第46巻

第６号

量化を図る．また，空気圧アクチュエータにはそれ
2015年11月（平成27年）

嘉藤・岸・渡邊：横浜国立大学

自体に柔軟性があるため，衝突事故や機器故障などのリスク低減も期待できる．

4．研究室内の行事
眞田研究室では毎週ゼミが行われる．このゼミでは，研究グループごとに研究の進捗状況を発表する．
発表後に先生から質問やご指摘，アドバイスをいた
だくことができ，それらを参考にして研究を進めることができる．
また，眞田研究室では定期的に飲み会が開催される．飲み会ではワインを片手に語り合うことで，研究室内のメンバーとの親睦を深めることができる．
さらに，研究室には毎週，大学内にあるジムで筋
力トレーニングを行うという風習がある．この活動を通じて，心身ともに強い人間になることを目指している．図３は，著者の一人である渡邊が，筋力ト
レーニングを行っている写真である．

図３

渡邊による筋力トレーニングの実施

5．研究室の学生から見た先生
5.1 眞田先生のこと
眞田先生は，とても優しく人当たりの柔らかい先

眞田研究室

279

生にとって，とてもありがたい貴重な時間となっている．年に数回行われる研究室の行事にも参加いた
だいており，時間がある時は研究室で学生と研究の話だけでなく，雑談をするなど学生との時間を大切にしてくださっている．学生から親しまれ，尊敬されるのは当然と感じる．このような先生の下で研究を行えていることは大変幸せだと思う．
この拙い紹介文では先生の人柄について伝えきれていないと思っている．しかし，少しでも先生の人
柄の良さを伝えることができていれば幸いである．
5.2 宮嵜先生のこと
宮嵜先生は，眞田研究室に在籍する助教である．
社会人２年目ということもあり，学生と年が近く，とても親しみやすい先生である．主に先生は研究室で研究と仕事を行っている．研究は学生と共にロボットに関しての研究を行い，学生実験を担当するなどの仕事をこなしている．宮嵜先生は研究室に在席している時間が長いため，共に研究を行っている
学生のみならず，研究室に在席する学生は助言をいただいくことが多い．たとえば，発表資料や要旨などの文章の修正をお願いすることが多く，信頼はとても厚い．また，接する機会がとても多いので雑談等をすることも多い．先生という立場の方にこういう表現は失礼になってしまうが，とても頼りになる先輩ができたという感覚に近いかもしれない．先生
がこの研究室にいていただけるおかげで毎日がより有意義に，より楽しいものになったのは間違いないと思う．これからも同様に助言をいただければ嬉し
いし，雑談にも付き合っていただければと思う．

6．お わ り に
ここでは横浜国立大学眞田研究室をいくつかの面から紹介した．眞田研究室では，各々日々研究に，勉学に励んでおり，時には互いに刺激を与え，切磋琢磨することのできる環境がそろっている．この研究生である．研究室選択に当たって，研究内容は当然
室紹介を通して，読者のみなさまに活気のある眞田であるが，先生の人柄で選ぶ学生もいるほどである． 研究室の魅力を感じていただけたのなら幸いである．
先生は制御の分野などに精通した，権威ある教授である．そのため，講義や会議等の学内の仕事に加え， 参考文献
学外で行われる学会等にも多く参加されているため， １ ）CYBERDYNE (http://www.cyberdyne.jp/products/
HAL/index.html)
お忙しいはずである．しかし，週に１度，ゼミの時２ ）INNOPHY (https://innophys.jp/product)間を確保していただける．ゼミでは，研究成果など
３ ）F.Parietti and H. Asada, "Bracing the human bodywith supernumerary robotic limbs for physicalassistance and load reduction," Proc. of IEEE Int.
Conference on Robotics and Automation, Hong Kong,
China, May 2014, in press.

の報告を行うと同時に，研究の方針やアドバイス等をいただける．研究の進め方がわからなくなった際や，結果がうまく出ないときに助言を頂け，研究に関して参考となる本，文献等を勧めていただけるな
ど多くのサポートを行っていただける．研究室の学（原稿受付：2015年 ８ 月 ４ 日）

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随 想

夢をかなえて

著

者

紹

介
おお

しま

大 島

しげる

茂

浙江越秀外国語学院〒312-000 中国浙江省紹興市会稽路428号
E-mail : oshima@zd5.so-net.ne.jp
1974年 静 岡 大 学 工 学 研 究 科 修 士 課 程 修 了．
1978年より国立沼津工業高等専門学校に勤務，2013年定年退職，同校名誉教授．油圧制御弁，
キャビテーション，水圧駆動機器の研究に従事．
日本フルードパワーシステム学会，日本機械学会などの会員．工学博士．

1．は じ め に
1985年，中国で初めての油空圧関連の国際会議が浙江省杭州市の浙江大学で開催された．当時，ポペット形油圧制御弁の半割モデルを用いてキャビ
テーションに関する研究を進めていた私は，静岡大学時代の恩師であり卒業後も永く研究のご指導をいただいた故市川常雄先生にお誘いいただき，当時豊橋技術科学大学の日比昭先生，沼津高専の黒下清志先生（故人）らとともに当国際会議に出席してその研究成果を発表した．私にとっては初めての国際会議であり，初めての中国だったのでとても印象深い
旅だった．中国に到着して最初の夜，宿泊した上海のホテルでネズミに悩まされたこと，上海から杭州へ向かう列車の中で月餅のような昼食が喉を通らなくて困ったこと，黒下先生と杭州の街中の小さな食堂に入り注文するのに困ったこと，日本語を話す呉志章という中国人研究者と知り合い西湖畔を案内していただいたこと，友誼商店で刺繍や掛け軸のお土産を持ちきれないほど購入し帰国時に日比先生に助けていただいたことなど，多くのことを鮮明に覚えている．杭州の街角の雑踏に溢れる人々の活気が特に印象深く，子供の頃見た戦後復興時の日本の街角を思い出し，懐かしくて嬉しくて，その時以来私は中国の魅力に惹かれてしまった．そんな理由で，在住する裾野市の日中友好協会に入会し，中国語講座に参加して中国語を学び，中国語で歌う合唱団にも加わった．そして，定年退職後には中国に長期滞在

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フルードパワーシステム

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第６号

し生活する夢を抱くようになった．
一昨年（2013年）の３月に沼津高専を退職し半年の準備期間の後，長年の夢であった中国での生活が実現した．同年９月初めから，中国浙江省の紹興市にある浙江越秀外国語学院という大学で日本語教師を務めている．２年目が終わり，本年９月から来
年６月末まで１年間の契約延長をしたところである．
これまで，尖閣諸島や安倍総理の靖国神社参拝の問題などで険悪な日中関係のニュースがたびたび日本
では流れているが，この２年間の生活で特に危険や不快な出来事に遭遇したことは一度もない．キャン
パス内にある外国人教師用アパートに住み，日本に興味を持ち日本語を学びたいという思いを強く持つ学生達と，海外に目を向けた見識の高い教職員に囲まれて暮らしているので，まったく不安はなく楽し
く毎日を過ごしている．
広大な中国で，江南の地にある中規模な一都市である紹興でのたった２年間の少ない見聞ではあるが，中国の現状の一端をご紹介したいと思う．

2．江南の古都紹興
紹興は紹興酒の産地としてよく知られている．街
中には酒屋がたくさんあり，紹興酒が山のように店頭に積まれて売られている．地元の有名銘柄は，会稽山，古越龍山，女児紅などである．５年～ 10年
もので500㎖瓶が20 ～ 25元，３年ものだと７元前後で買える．日本で買うよりもずいぶん安い．そして，やはり紹興酒は中華料理に合う．現地で中華料理を食べながら飲む紹興酒は格別である．
紹興市は上海から南方へ250㎞ほどのところにあり，高速鉄道ならば紹興北駅まで１時間半足らずである．ただし，紹興北駅から中心市街区までバスで40 ～ 50分かかる．紹興市は現在３区２市１県を包括し総人口は約550万人，市街区の人口は64万人
規模の都市である．紹興は紀元前500年～ 250年ころ春秋戦国の時代に越国の都だったところであり，中心市街区は古い歴史文化が色濃く残るしっとりした雰囲気の街並みである．日本ならば奈良のような存在だと思う．水郷の街としても知られ，水路が網

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大島

茂：夢をかなえて

281の目のように走り，その畔には柳の並木が風に揺れ，
ところどころに天へ昇るようなアーチ形の古い石橋が紹興日本人会に所属する日系企業を二社見学することができた．一社は大学から近い所にあるボールベ

かかり，まさに私達年代の者が思い描く中国そのものの風情ある景色がいたるところに見られる素敵な街である．水路には水が満々としてゆったりと流れ，

アリングの部品加工を専業とする企業で，従業員数780名，自動車用の小・中径玉軸受けの内輪と外輪の旋削加工を主業務とする企業である．独自の内外船頭が足で漕ぐ烏篷船と呼ばれる黒い籠をかぶせたような船が観光客を乗せて静かに行き交う（図１）．

輪親子取り製法を採用して40ラインで月産2400万セットの生産能力を持ち世界最大級とのことであった．製品は世界の有力ベアリングメーカーへ出荷し，１/３は中国内，残り２/３は中国外へ出荷している．
加工設備は中国製も導入しているが，信頼性の観点から刃物だけはすべて日本製を使用している．素材
も客先指定があり半分は日本から取り寄せているという．中国人従業員に対し，品質管理や工場内の整理・整頓・清掃の習慣付けはもとより，従業員寮での共同生活のマナー教育にも力を注がなければならないとの話を聞き日本との違いを感じた．
もう一社は，市内の北部にある自動車用ボール
ジ ョ イ ン ト を 主 力 製 品 と す る 企 業 で， 従 業 員 数

図１

石橋から見る水路の風景

紹興はまた多くの偉人を生んだ地としても広く知られており，日本人に馴染み深いところでは魯迅や周恩来などの生誕の地でもある．その生家が保存され多くの観光客で賑わっている．
産業としては，郊外の田園では主に米が栽培され，春には広大な菜の花畑が黄色に染まる．古くから繊維産業が盛んで大学の近隣にも中小の製糸，織布や衣料品の縫製工場がたくさんある．そんな関係で日系の企業も衣料品関連の企業が比較的多く進出している．大学近隣を散歩すると，紡績機械や織機が音をたてて稼働している様子が工場の窓を通して見える．近年は自動車や家電製品等の部品製造工場も増えてきている．特に市内北部の地域には多くの工場

1,658名，ロボットを備えた自動化ラインを設備し，ボールジョイントを組み込んだサスペンションアー
ムなどの多種製品を世界の主要自動車メーカーへ出荷している．工場内は非常にきれいで日本国内で見る工場とまったく変わらない様子だった．最新の廃水処理設備を導入し，その視察のために多くの訪問客があるという．国家より「高新技術企業」の認定を受け，環境に配慮した企業としてのイメージを高く掲げ，他社の手本とされる工場となっている．終業時間前に大勢の従業員が共同して構内の草取りを行っていた．中国人従業員の愛社精神と連帯感育成が目的ということであった．

が集まり工場団地を形成している．北京や上海ほどではないが，PM2.5等による大気の汚染状況は深刻で，季節にかかわらず霞がかかったようにかすんだ日が多い．かすみがひどい日には多くの人が色とりどりのマスクを掛けている．
日系企業や現地企業等に勤め紹興に在住する日本人で組織する紹興日本人会には90余名が登録している．12月の忘年会と６月の総会・親睦会を定例会とし，毎回30名前後が出席し親睦を図っている．
忘年会の席には在上海総領事館と紹興市人民政府から来賓を招き交流を図っている．上海総領事館からは中国国内における鳥インフルエンザの感染状況や

図２

郊外の高層マンション群

中心市街区から少し離れた郊外では高層マンショ
ン等の建設ラッシュである（図２）．日本の10倍以

大気汚染状況などの注意喚起情報が頻繁に発せられ上の人口を抱え，都市部への人口集中が進む中で都
日本人会事務局を経由して会員に転送されてくる．
市部の住宅不足は大きな問題である．ただ，建設中
紹興市人民対外友好協会の知人にお世話いただき， のマンションの多くは一般庶民には容易に手が届か
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フルードパワーシステム

ない価格で，金持ちのセカンドハウスや投資対象となる例も多いようである．中国の女性の結婚相手に対する条件は，身長が高くてお金持ちで，家と自動車を所有することだそうだ．一般に大学卒で初任給が3000元程度という現実で，結婚前に住居を所有できる男性がどれだけいるだろうか．多くの若い男
性達は将来に大きなプレッシャーを感じている．それにしても大きなタワークレーンが林立し，高層ビルが次々に建設されている中国の現状には驚くばかりである．フルードパワーの需要の大きさが実感される．

写真やビデオを交えて紹介している．その資料準備や会話練習のテーマ設定や毎週提出させる作文の添削など授業の準備やフォローに大変な時間を費やしている．会話の授業では，宿題として教科書の一部を暗誦させたりペアを組ませて会話練習をさせたりしており，それらの成果を授業時間外に聞き指導す
ることもある．その他，グループ活動の自主学習としてビデオ画像のセリフを日本語に吹き替えアフレ
コで発表したり日本語で寸劇を演じたりする課題もある．授業時間外に学生達は自主的に練習して準備し，授業内で発表する．取り組む姿勢は真剣である（図４）．

3．浙江越秀外国語学院
私が日本語を教えている浙江越秀外国語学院は外国語専門の４年制私立大学である（図３）．その前
身は，紹興在住の一教育家によって1981年に創立された紹興越秀外国語学校で，当初は英語科と日本語科（学生数各20名）の小さな外国語専門学校だった．しかしそれは中国で最初の私立の外国語専門学校で画期的なことだった1）．その後拡大発展し，現在は創始者の手を離れ経営陣も変わり，2008年から浙江省人民政府の認証を受けた全日制本科大学となった．教えている外国語は英語，日本語，韓国語，
アラビア語，フランス語，ドイツ語，イタリア語，
スペイン語，ロシア語の９か国語で，近年は国際ビ
ジネスや情報ネットワークなどの学部も加え紹興市内に二つのキャンパスを持つ．総学生数は一万人を超え，世界各国から来た外国人教師が80人余りいる．

図４

日本語による寸劇の発表風景

この他に授業外の活動として，日本風の建物で行う「日本語コーナー」がある．学生は自由参加で，日本人教師が用意した日本文化の体験や，歌やゲー
ム，雑談などで交流する．それも合わせると週に16 ～ 18時間の担当時間となり，授業時間以外の時間も大半を授業の準備とフォローに費やしている．
例年９月中旬～１月下旬が一学期，３月初旬～６月
末が二学期で，学期中はとにかく忙しい．春節（中国の正月）の時期が１月下旬から２月中旬の間で毎年変わるため各学期の日程も毎年変わる．間近になるまで休日等の日程が定まらないこともあり，授業の計画が立てにくくて困ることがある．
年に一回程度，自由なテーマで特別講演も依頼される．文系の学生達が普段聞く機会のないフルード

図３

東方言語学院から見たキャンパスの中心部

パワーに関する話をしたことがある．ベルヌーイの日本語科は韓国語とアラビア語の学科とともに東方言語学院に所属する．日本語科には20名余りの中国人教師と現在８名の日本人教師がいる．日本人教師は主に「発音」「会話」「作文」「日本事情」「新聞

定理や浮力，表面張力，圧力などを簡単な実験を交えて解説した．学生達が驚いたり歓声をあげたりす
るのが楽しくて話に熱が入った．中国では，高校三年生の終わりの時期（例年６月の第一日曜日から３日間）に行われる全国一斉大学入学統一試験の成績講読」などの科目を担当する．基本的には教科書をで進学先が決まるため，理系を望みながら不本意に中心にして授業を行うが，教科書の内容が古いものも多く，最新の日本の社会情勢，生活・文化などを日本語科で学んでいる学生もおり，理系の話題に興味をもつ学生も意外に多い．

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大島

茂：夢をかなえて283

学生達は北海道の面積より広い浙江省全域と一部
他省から来ており，一万人余りの学生がキャンパス

アニメをパソコンやスマートフォンで毎日のように楽しんでいる．それを日本語の学習に役立てている内の学生寮に住んでいる．だからキャンパス内にあるたくさんの建物のうち半分は学生寮といったところだ．私も含め外国人教師はキャンパス内の教員用学生も多い．
日本へ留学できる機会も多く提供されており，協力提携を結んでいる大学を中心に多くの学生が北海アパートに住んでいる．だからキャンパス内を歩け
ば顔見知りの学生や教員によく会う．学生達は気さ
くに明るい笑顔で「先生，こんにちは」とよく挨拶

道や岡山県，静岡県などに留学している． 静岡県と浙江省は姉妹提携を結んでおり交流が盛んである．
その一環で静岡県の大学へ３か月間の短期留学をすする．時には一緒に食事をしたり近くの山に登った
り，また，医者に行くなどで通訳を必要とするような場合には喜んで同行して助けてくれる．先生を尊敬し大切にする気持ちは日本の学生に比べて強い．

る学生もいる．多くの学生が留学や研修などで日本へ行きたいと望んでおり，留学生選考のための面接に日本人教師はよく駆り出される．中国の若者達が日本を訪れ真の日本を知ることは，日本語学習のた先生を食事に誘いご馳走してくれることもよくある． めだけでなく日中間の友好を深めるために非常に良
中国の習慣だそうで，私もよく学生に誘われて学内いことである．大勢の学生が日本に行きたいと望んの食堂や学外の飲食店で一緒に食事をすることがあるが，多くの場合学生がおごってくれる．申し訳な
い気分でちょっと居心地が悪い時もある．だから，お返しに日本食レストランなどへ誘いご馳走することもある．学生達はこんな交流も日本語で会話する
大切なチャンスと捉えている．

図５

２年生の教室での授業風景

約80％が女子学生（図５）で，一般に男子学生に比べて女子学生のほうがまじめによく勉強し成績も良い．一昔前の中国の学生は，なりふり構わずひたすら貪欲に勉強に明け暮れるというイメージだったが，一人っ子政策により小皇帝と呼ばれるような環境で大事に育てられた年代の若者達だから，ガリ
ガリと勉強ばかりしているという昔の学生のイメー
ジではない．日本の学生達と同じように学生生活を
楽 し ん で い る． 友 達 同 士 で， 映 画 や カ ラ オ ケ，
ショッピングや食事などによく出かけている．休日
や授業のない時間には，レストランやファースト
フード店，携帯電話の販売や塾の講師など，アルバ
イトをする学生も多い．授業が終わる時間帯には市街へ向かうバスはいつも学生で超満員になる．また
中国では，日本のテレビドラマや映画など多くのものが自由にインターネットで視聴でき，ダウンロードできる．多くの日本語科の学生は日本のドラマやでいることに嬉しさと安心感を覚える．

4．お わ り に63歳で定年退職したのを期にこれまでと全く違った分野に飛び込み中国で日本語教師を務めている．沼津高専での35年間の教師経験があるとはいうものの，専門知識の伝授を主体とした工学の専門
教育と，学生との対話を主体とする日本語教育とは大いに異なり，一年目はとまどい悩むことが多かった．ある日昼食を共にしていた学生から「失礼ですが，先生の授業はあまり面白くありません．教科書
以外のことも教えて下さい．楽しい授業をみんな望んでいます．」と言われた．目から鱗が落ちる気がした．その言葉に感謝し，試行錯誤しながら授業の内容と進め方を工夫した．
小さい頃から日本のアニメを見て育ち，アニメを通して日本文化に憧れ日本語科を専攻したという学生も多い．日本のアニメは他国のものと異なり人の心理や精神活動を深く描いているところが素晴らし
い，と学生達から教わった．日本で人気のあるドラ
マや俳優，歌や歌手など私の知らないことを彼らはたくさん知っている．工学系一筋で他のことにはあ
まり目を向けずにやってきて，中国で日本語を教えるようになり，日本について知らないことがたくさんあることに気づいた．日本の歴史，伝統文化，観光，芸能や芸術，スポーツ等々，インターネットを駆使して勉強し，それらを題材にして教室で学生達と会話する．今はそれを大いに楽しんでいる．
参考文献
１ ）方政：一老中国人の回想《激動の時代を彷徨した生涯》，
方政先生回想記刊行会，（2008）


フルードパワーシステム（原稿受付：2015年 ８ 月 ４ 日）

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フルードパワーシステム

企画行事

平成27年春季フルードパワーシステム講演会報告

著

者

紹

介
あか

ぎ

赤 木

てつ

徹

や

也

岡山理科大学工学部知能機械工学科〒700-0005 岡山県岡山市北区理大町１－１
E-mail : akagi@are.ous.ac.jp

1998年岡山理科大学大学院工学研究科博士課
程 修 了． 津 山 工 業 高 等 専 門 学 校 助 手 を 経 て，
2005年岡山理科大学工学部講師，2010年文部科学大臣表彰若手科学者賞受賞，2013年同大学教授，現在に至る．ウェアラブル空気圧制御機器の開発に従事．日本フルードパワーシステム学会，日本機械学会などの会員．博士（工学）．

写真１

 演発表の様子（OS：機能性流体テクノロジーの
講
新展開）

2.2

 S：フルードパワーで支える医療，福祉のO
発展
本OSは只野耕太郎先生（東京工業大学）と高岩昌弘先生（徳島大学）の両名がオーガナイザーとなり，以下の趣旨のもと行われた．
1．は じ め に
「わが国の少子高齢化に伴う医療費の増大，人材不足など医療・福祉に関わるさまざまな問題を抱え
本年５月28日（木）～ 29日（金）の２日間，機械振興会館（東京都港区芝公園３-５-８）において， ている現状から，工学的にもこれらの解決に寄与す
るブレークスルーが求められる．このような背景を
平成27年春季フルードパワーシステム講演会が開受け医工連携研究が推進される中，フルードパワー
催された．本会では以下の通り，２種類のオーガナ
イズドセッション（OS）と２種類の一般セッション， ならではの特徴を活かしたさまざまな研究開発も行われている．本OSでは，医療・福祉に関連する研製品技術紹介セッションが企画され，計47件の講究開発の基礎から応用まで幅広い分野に関して紹介
演発表が行われた．
する．」
OS「機能性流体テクノロジーの新展開」：11件
近年，この医療・福祉分野におけるフルードパ
OS「フルードパワーで支える医療，福祉の発展」：
ワーに関する研究が増えつつあり，本OSでも，腹６件
腔鏡手術用のハンド3）や，体重を用いた空圧発生源
一般セッション「空気圧」：13件
一般セッション「油圧・水圧」：９件を有する歩行支援シューズの開発4）（写真２）など
製品技術紹介：８件
計６件の発表があった．
また，会期前日の５月27日（水）には春季講演
2.3 一般セッション「空気圧」
会併設セミナーが開催され，29日（金）の午前には，
本セッションは３室で計13件の講演が行われた．
特別講演が開催された．本記事では，28日，29日
空気圧の講演においても，超音波センサを内蔵した
両日の講演会について，概要を報告する．
ゴム人工筋の開発5）や歩行支援機器6），7）など，前述のOSと同様に医療・福祉機器への応用を目的とした研2．各セッションの概要
究報告が５件ほどあり，福祉・ウェアラブルをキーワードとした研究が増えつつあるように思われる．
2.1 OS：機能性流体テクノロジーの新展開
本OSは「ER流 体， 液 晶，EHD・ECF，MR流 体，
磁性流体，および機能性ソフトマテリアルなどの機
能性流体の創製・特性評価から特徴的な種々の機械
要素・システムへの応用まで，機能性流体テクノロ
ジーの新たな展開を紹介する」ことを趣旨として，
中野政身先生（東北大学），竹村研治郎先生（慶応義塾大学）の両名がオーガナイザーとなり開催された．３室で計11件の講演が行われ，講演では，交流電気浸透マイクロポンプの開発1）（写真１）や，
ECFを用いたPCの強制液冷システム2）などが報告さ
写真２ 講演発表の様子（OS：フルードパワーで支える医
れた．
療，福祉の発展）40

フルードパワーシステム

第46巻

第６号

2015年11月（平成27年）

赤木徹也：平成27年春季フルードパワーシステム講演会報告

2.4 一般セッション「油圧・水圧」
本セッションは油圧に関するものが６件，水圧に関するものが３件と計９件の講演が行われた．特に，
油圧・水圧に両方において，省エネを考慮した駆動
方法やエネルギー回生8）などの講演があり，また，
エンジン内での燃料噴射量の推定9）などの講演があった．
2.5 製品技術紹介セッション
本セッションは，企業からの技術報告を積極的に行う目的で，17年にわたり開催されてきたセッションであり，本年度は，加藤猛美氏（㈱コガネイ）が中心となり実施された．講演件数は，昨年より多い８件の講演であった．講演では鉄道車両10）や建築機
械に使われるアクチュエータやバルブなど，興味深い内容が報告された（写真３）．

285

4．お わ り に
例年，国際シンポジウムが開催された翌年の春の講演会は発表件数が減る傾向があったが，昨年度とほぼ同じ発表件数と参加者を集めることができた．
また，例年と違い，参加者の情報交換場として開催する技術懇談会が，壁などの障害物の少ない講演会場で行われた．これに関し，「参加者の顔が一望できて良い」など概ね好評であったと思われる．個人的な見解ではあるが，例年に比べ活発な懇談・情報交換が行われていたように思う（写真５）．

写真５

技術懇談会の様子

なお，筆者は本学会企画委員として，本講演会の主査を担当させていただいた．この報告にて，本講演会にご協力いただいた皆様に感謝申し上げる．
写真３

講演発表の様子（製品技術紹介セッション）

3．特 別 講 演
５月29日（金）の10時50分からの１時間で，野波健蔵先生（千葉大学）を講師として，「自律型電動マルチロータヘリ・ミニサーベイヤーの現状と展
望」の演題で特別講演が行われた．講演概要は以下の 通 り で あ る． 近 年， ド ロ ー ン と 呼 ば れ る コ ン
ピュータ制御型マルチコプタがさまざまな分野で活用されており，特に，物流分野で大きなイノベー
ションが起こし「空の産業革命」とまで言われている．本講演では，ドローンに関する最新の世界の動向を紹介した後，オートパイロットが純国産のミニサーベイヤーついて現状技術やさまざまなアプリ
ケーション，将来実装する技術について述べ，最後に，こうしたドローンが作り出す近未来社会いついて展望する（写真４）．
講演の直前にドローンに関する事件などが報道されたなど時勢に合った内容だったこともあり，講演
前の問い合わせがあるなど多くの受講者を集めていた．なお，本特別講演は学会の社会貢献の一環として一般公開（無料）されている．

参考文献
１ ）吉田和弘他：平板-円筒電極アレイを用いた交流電気浸
透マイクロポンプの開発，平成27春季フルードパワー
システム講演会講演論文集，p. 67-69（2015）２ ）金俊完他：ECFと五角柱電極アレイを用いた強制冷却システム，平成27春季フルードパワーシステム講演会
講演論文集，p. 73-75（2015）３ ）小山祐史他：腹腔鏡手術支援空気圧駆動ハンドの開発，
平成27春季フルードパワーシステム講演会講演論文集，p. 40-42（2015）
４ ）高岩昌弘他：体重を用いた空気圧歩行支援シューズの開発，平成27春季フルードパワーシステム講演会講演
論文集，p. 49-51（2015）５ ）下岡綜他：超音波センサと疑似サーボ弁を用いたゴム
人工筋の位置決め制御，平成27春季フルードパワーシ
ステム講演会講演論文集，p. 16-18（2015）６ ）斎藤新二他： ４ 自由度空気圧歩行支援装具，平成27春
季フルードパワーシステム講演会講演論文集，p. 1- ３
（2015）
７ ）柴田大作他：歩行訓練用高機能靴に関する研究，平成27春季フルードパワーシステム講演会講演論文集，p.
19-21（2015）８ ）高橋優他：水圧駆動式昇降システムの省エネルギー化と評価，平成27春季フルードパワーシステム講演会講
演論文集，p. 31-33（2015）９ ）眞田一志他：DDVC方式燃料噴射装置の噴射量推定，
平成27春季フルードパワーシステム講演会講演論文集，p. 85-87（2015）
10）山長雄亮他：ダンパ機能を有する車体傾斜用空気圧ア
クチュエータ，平成27春季フルードパワーシステム講
演会講演論文集，p. 118-121（2015）

写真４

特別講演（千葉大学（原稿受付：2015年 ８ 月 ５ 日）

野波健蔵特別教授）

フルードパワーシステム

第46巻

第６号

2015年11月（平成27年）

41

286

フルードパワーシステム会

告〈理事会・委員会日程〉
11月17日基盤強化委員会

12月18日

企画委員会

1月14日

・オータムセミナーについて
・ウインターセミナーについて
・その他
３）その他審議・確認事項
・学会誌会告とHPについて

情報システム委員会

12月25日

委員長会議

12月10日

編集委員会

10月27日理事会

・平成27年度ウインターセミナー予告会告・WGの構成について
・その他
平成27年度第２回編集委員会〈委員会報告〉10月２日 14：00 ～ 17：00 東京工業大学田町CIC
５階リエゾンコーナー 501（出席者16名）

平成27年度第２回委員長会議

１）学会誌発行報告

９月29日 15：00 ～ 17：00 機械振興会館

２）学会誌編集計画

地下６階６―60号室（出席者７名）

・Vol.46 No.6「水素燃料自動車とフルードパワー技術」

議題

・Vol.47 No.1「農業に貢献するフルードパワー（案）」１）次期会長人選について

・Vol.47 No.2「IOT，ICTを活用したフルードパワーシ

２）国際シンポジウム福岡の開催準備状況について

ステム（仮）」

３）秋季講演会の準備状況について

・Vol.47 No.3「都市・海洋開発（インフラ整備）に使わ

４）第４回日中ジョイントワークショップ開催について
５）平成27年度でロー認定推薦状況についてれるフルードパワー（仮）」・Vol.47 No.4「作動油の劣化対応（仮）」６）マイナンバー制度についてについて

３）その他

７）学会の財務基盤の強化の進捗状況について

・会議報告

８）その他

・トピックスについて

報告事項

・執筆依頼時に送る評価基準（ロゴ等）について

１）各委員会からの報告

・HP掲載情報に関するお願い

２）その他
平成27年度第２回情報システム委員会
平成27年度第２回企画委員会

９月10日 15：00 ～ 17：25 法政大学市ヶ谷キャンパ

９月８日 15：00 ～ 17：00 機械振興会館

ス・新見附校舎９階・創造空間サロン１（出席者６名）

地下３階B3―９号室（出席者20名）

１）会議報告担当者について

１）平成27年度実施の事業に関する報告・審議事項

２）HP更新作業状況報告（７月～８月）

・平成27年春季講演会について

３）研究者リストの更新とその作業について

・オータムセミナーについて

４）傘寿会員へのIDとパスワードの発行について・ウインターセミナーについて

５）企画・編集・基盤強化の各委員会からの掲載情報について

・公益事業について

６）海外の学会開催等のイベントカレンダーについて

・その他

７）今後のHP関連作業について

２）平成28年度実施の事業に関する報告・審議事項

８）学会事務局の会員管理システムの更新について

・平成28年春季講演会併設セミナーについて

９）今後のHP更新作業予定

・平成28年春季フルードパワーシステム講演会について

10）その他

・平成28年秋季講演会について

42

フルードパワーシステム

第46巻

第６号

2015年11月（平成27年）

会告共催・協賛行事のお知らせ

287

共催・協賛行事のお知らせ
協賛行事
No.15シンポジウム 動力伝達系の最新技術2015－快適性と環境性能を両立する最新駆動系
日時：21015年11月12日（木）会
場：東京工業大学 すずかけ台キャンパス すずかけホール H2棟3F（横浜市緑区長津田町 4259）
企
画：動力伝達系部門委員会，CVT・ハイブリッド部門委員会
第58回自動制御連合講演会（神戸）主催：シ ステム制御情報学会（幹事学会），計測自動制御学会，日本機械学会，化学工学会，精密工学会，電気学会，
日本航空宇宙学会
共催：神戸大学 工学研究科・システム情報学研究科
期
日： 2015年11月14日（土），15日（日）場
所： 神戸大学 六甲キャンパス 工学部教室棟（神戸市灘区六甲台町１－１）
International Conference on Intelligent Informatics and Biomedical Sciences（ICIIBMS 2015）（2015年知的情報処理と生物医科学国際会議）
主催：琉球大学，沖縄科学技術大学院大学，沖縄高等工業専門学校
期
日：2015年11月28日（土），30日（月）連 絡 先：2015年知的情報処理と生物医科学国際会議事務局 実行委員長 玉城 史朗〒903-0213 沖縄県西原町千原１番地 琉球大学工学部情報工学科
Tel：098-895-8720 FAX：098-895-8727 E-Mail：shiro@ie.u-ryukyu.ac.jp
SICEセミナー「モデルベースト制御系設計～モデリングから制御系設計までを系統的に学ぶ～」2015
主催・企画：計測自動制御学会 制御部門
期
日：2015年11月30日（月），12月１日（火）会
場：常翔学園大阪センター 大阪市北区梅田３－４－５ 毎日インテシオ3F（JR大阪駅から徒歩10分）
http://www.josho.ac.jp/facility/osakacenter.html
EcoDesign 2015 第９回 環境調和型設計とインバースマニュファクチャリングに関する国際シンポジウム
主催：エコデザイン学会連合、産業技術総合研究所
会期：2015年12月２日（水）～12月４日（金）開催場所：東京国際フォーラム（東京都千代田区丸の内３丁目５－１）
事 務 局：東京大学大学院工学系研究科精密工学専攻梅田研究室内EcoDesign2015事務局
No.15-121講習会 産業に役立つアクチュエータ研究開発の最前線―最新アクチュエータ要素技術からアクチュエータシステムへの展開―（機素潤滑設計部門
主催：一般社団法人日本機械学会
開 催 日：2015年12月４日（金）問合せ先：機素潤滑設計部門 担当職員 渡邊／電話（03）5360-3504

企画）

No.15-210 The 6th International Conference on Advanced Mechatronics（ICAM 2015）
第６回先端メカトロニクス国際会議
Ｕ Ｒ Ｌ：http:/www.jubi-party.jp/icam2015/
企
画：ロボテックス・メカトロ部門
開 催 日：2015年12月５日（土）～８日（火）会場：早稲田大学 西早稲田キャンパス（新宿区大久保３－４－１）
併設行事：ImPACT タフ・ロボティクス・じゃレンジ シンポジウム
問 合 せ：ICAM2015 実行委員会 Email：icam2015-info@iwata.mech.waseda.ac.jp
実行委員長：岩田 浩康（早稲田大学）
プログラム委員長：山下 淳（東京大学）
第16回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
主
催：公益社団法人計測自動制御学会システムインテグレーション部門
開催時期：平成27年12月14日（月）～ 16日（水）事 務 局：〒464-8603 愛知県名古屋市千種区不老町 名古屋大学航空・機械研究実験棟３階310室
SI2015 実行委員長 新井 史人 E-mail：arai@mech.nagoya-u.ac.jp
SICE事務局：部門協議会担当 E-mail：bumon@sice.or.jp TEL：03-3814-4121

フルードパワーシステム

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第６号

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43

288

フルードパワーシステム

一般社団法人日本機械学会 関西支部 第342回講習会「事例に学ぶ流体関連振動（トラブル事例相談付き）」
共

催：機会力学・計測制御部門

開 催 日：2016年１月25日（月） ９：10 ～ 17：00

26日（火） ９：10 ～ 17：00

会

場：大阪科学技術センター ８階中ホール（大阪市西区靱本町１-８-４／（06）6443-5324（代）／地下鉄四つ橋線｢本町｣ 駅下車 北へ400ｍ
申 込 先：大阪市西区靱本町１-８-４ 大阪科学技術センタービル内
TEL：06-6443-2073 FAX：06-6443-6049 E-mail：kansai.jsme.or.jp

会

告日本フルードパワーシステム学会・日本機械学会

共催

平成27年秋季フルードパワーシステム講演会のお知らせ
開催日：平成27年11月26日（木）・27日（金）ガナイズドセッション・技術懇談会などを企画いたしました．

開催趣旨：
平成27年秋季フルードパワーシステム講演会はジェイド

本講演会に関する詳細なアナウンスは日本フルードパワーシス

ガーデンパレス（鹿児島県鹿児島市）で開催されます。本講演

テム学会のホームページ（http://www.jfps.jp/index.html）

会では，一般講演に加えて，日中若手交流事業の一環として実で行っております．皆様の積極的なご参加をお待ちしております．

施する徐兵教授（浙江大学）による招待講演・特別講演・オー

平成28年度

第四回日中国際共同ワークショップのお知らせ

The 4 Japan-China Joint Workshop on Fluid Powerthー Innovative Key Technology on Fluid Power ー
開催日：平成28年５月（春季講演会の前日開催）

研究や技術および市場動向の紹介を通して，情報交換と相互交

開催趣旨：
日本フルードパワーシステム学会では，中国機械工程学会流

流を図る学術講演会です．正式な論文募集は11月以降，学会

体伝動及控制分会と共同で，日本と中国のフルードパワーに関ホームページ上でご案内いたします．どうぞ奮ってご参加いた

する国際共同ワークショップ（The Japan-China Joint

だきますよう，お願い申し上げます．

Workshop on Fluid Power）を開催しています．第4回のお問合せ：国際交流委員・企画委員

今 回 は 日 本 で の 開 催 で す． ワ ー ク シ ョ ッ プ の テ ー マ は

伊藤和寿（芝浦工業大学 システム理工学部）「Innovative Key Technology on Fluid Power」の予定で，

E-mail：kazu-ito@shibaura-it.ac.jp

日中の研究者・技術者が集い，フルードパワーに関する最新の44

フルードパワーシステム

第46巻

第６号

2015年11月（平成27年）

会告

会員移動

会

289

告

会

員

移

動

会員の種類

正 会 員

海外会員

学生会員

賛助会員

会 員 数
（10月10日現在）

948

16

134

133

差 引 増 減

＋5

0

＋9

0

正会員の内訳 名誉員12名・シニア員37名・ジュニア員154名

正会員
前田桂（カヤバシステムマシナリー株式会社）

清水 文雄（九州工業大学）

宮嵜 哲郎（横浜国立大学）

森田 晋也（株式会社神戸製鋼所）

山中 圭史（株式会社神崎高級工機製作所）

吉田毅（川崎重工業株式会社）

小川 拓也（横浜国立大学）

吉田拓（横浜国立大学）

袴田 祐太（横浜国立大学）

韓冬（東京工業大学）

西田 一矢（福岡工業大学）

櫻木 一樹（福岡工業大学）

程明昭（福岡工業大学）

築山 義信（福岡工業大学）

柿山

稜（福岡工業大学）

学生会員

新谷 敏功（信州大学）

松本 優司（信州大学）

フルードパワーシステム

第46巻

第６号

2015年11月（平成27年）

45

290

フルードパワーシステム

会

告

資料一覧表
価格は，㈳日本フルードパワーシステム学会事務局までお問い合わせください．
資 料 名

発行年月

平成元年春季油空圧講演会講演論文集

元年 ５月

平成元年秋季油空圧講演会講演論文集

元年11月

平成２年秋季油空圧講演会講演論文集

２年11月

平成３年秋季油空圧講演会講演論文集

３年11月

平成４年春季油空圧講演会講演論文集

４年 ５月

平成４年秋季油空圧講演会講演論文集

４年10月

平成５年春季油空圧講演会講演論文集

５年 ５月

平成５年秋季油空圧講演会講演論文集

５年11月

平成６年秋季油空圧講演会講演論文集

６年10月

平成７年秋季油空圧講演会講演論文集

７年11月

平成８年春季油空圧講演会講演論文集

８年 ５月

平成８年秋季油空圧講演会講演論文集

８年10月

平成９年春季油空圧講演会講演論文集

９年 ５月

平成10年春季油空圧講演会講演論文集

10年 ５月

平成10年秋季油空圧講演会講演論文集

10年11月平成12年秋季フルイドパワーシステム講演会講演論文集

12年10月

平成13年春季フルイドパワーシステム講演会講演論文集

13年 ５月

平成13年秋季フルイドパワーシステム講演会講演論文集

13年11月平成14年春季フルードパワーシステム講演会講演論文集

14年 ５月

平成15年春季フルードパワーシステム講演会講演論文集

15年 ５月

平成16年春季フルードパワーシステム講演会講演論文集

16年 ５月

平成16年秋季フルードパワーシステム講演会講演論文集

16年11月

平成17年春季フルードパワーシステム講演会講演論文集

17年 ５月

平成18年春季フルードパワーシステム講演会講演論文集

18年 ５月

平成18年秋季フルードパワーシステム講演会講演論文集

18年11月

平成19年春季フルードパワーシステム講演会講演論文集

19年 ５月

平成19年秋季フルードパワーシステム講演会講演論文集

19年11月

平成20年春季フルードパワーシステム講演会講演論文集

20年 ５月

平成21年春季フルードパワーシステム講演会講演論文集

21年 ６月

平成21年秋季フルードパワーシステム講演会講演論文集

21年11月

平成22年春季フルードパワーシステム講演会講演論文集

22年 ５月

平成22年秋季フルードパワーシステム講演会講演論文集

22年12月

平成23年春季フルードパワーシステム講演会講演論文集

23年 ５月

平成24年春季フルードパワーシステム講演会講演論文集

24年 ５月

平成24年秋季フルードパワーシステム講演会講演論文集

24年 ５月

平成25年春季フルードパワーシステム講演会講演論文集

25年 ５月46

フルードパワーシステム

第46巻

第６号

2015年11月（平成27年）

会告

資料一覧表

291

平成25年秋季フルードパワーシステム講演会講演論文集

25年 ５月

平成26年春季フルードパワーシステム講演会講演論文集

26年 ５月

平成27年春季フルードパワーシステム講演会講演論文集

27年 ５月

平成11年IFPEXフルイドパワーシステム ワークショップ講演会講演論文集

11年10月平成14年IFPEXフルイドパワーシステム ワークショップ講演会講演論文集

14年 ６月

平成17年IFPEXフルイドパワーシステム ワークショップ講演会講演論文集

17年 ８月

平成20年IFPEXフルイドパワーシステム ワークショップ講演会講演論文集

17年 ４月

平成23年IFPEXフルイドパワーシステム ワークショップ国際見本市論文集

23年 ７月

平成26年第24回IFPEXカレッジ研究発表展示コーナー論文集

26年 ９月フォーラムʼ91「賢い電子油圧制御をいかに実現するか」


３年 ７月

フォーラムʼ92「ここまできた電子油空圧制御システム」


４年 ７月

フォーラムʼ94「油空圧駆動と電動駆動の現状と課題 その１」


６年 ７月

フォーラムʼ95「油空圧駆動と電動駆動の現状と課題 その２」


７年 ７月

フォーラムʼ96「油空圧技術を支えるトライボロジー」


８年 ７月

フォーラムʼ97「21世紀を見つめた新技術開発」


９年 ７月

フォーラムʼ98「オフロードビーグル用走行装置の動向」


10年 ７月フォーラムʼ99「技術開発におけるトラブル事例」
11年 ７月フォーラム2000「油空圧機器の省エネルギー化はこれだ！」


12年 ７月フォーラム2001「自動車における最新油空圧技術の動向」
13年 ７月フォーラム2002「電動かフルードか」

14年 ８月フォーラム2003「電動かフルードかⅡ」

15年 ５月フォーラム2003「最近の緩衝・制振・免振技術」


16年 ５月オータムセミナー「油空圧のセンシング技術」


元年10月

オータムセミナー「メカトロニクス関連センサ」


２年10月

オータムセミナー「油空圧を支える解析技術」


４年10月

オータムセミナー「油圧機器・システムにおける振動をいかに克服するか」


５年10月

オータムセミナー「油空圧制御と高速インターフェース技術の融合」


６年11月

オータムセミナー「油空圧におけるシミュレーション技術の現状と課題」


７年10月

オータムセミナー「最新制御理論の超活用法（油空圧システムとロバスト制御の融合）
」


８年 ９月

オータムセミナー 2000「環境適合技術の動向」
12年 ９月オータムセミナー 2001「フルイドパワーシステムに用いられる制御技術の動向」
13年 ９月オータムセミナー 2003「フルードパワーと環境・リサイクル」


15年10月オータムセミナー 2004「食品機械におけるフルードパワーの利用と課題」


16年10月オータムセミナー 2005「レスキューにおけるフルードパワーシステム」


17年10月オータムセミナー 2006「生活に密着したフルードパワー」


18年10月オータムセミナー 2007「鉄道におけるフルードパワー技術」資料は『油空圧技術』Vol. 49 No. 4
オータムセミナー 2008「フルードパワーシステムと環境・省エネルギー」


20年10月オータムセミナー 2009「フルードパワーシステムのためのlinux開催環境」


21年10月オータムセミナー 2010「BOPビジネスの可能性～ CSRとビジネスの両立～」

22年11月オータムセミナー 2011「パワートレインにおけるフルードパワー技術」
23年11月オータムセミナー 2012「フルードパワー技術を生かす油圧作動油の最新動向」


24年11月オータムセミナー 2013「鉄道車両とフルードワー技術」


25年10月オータムセミナー 2014「医療・福祉・介護分野でのフルードパワーを利用したロボティクス」


26年11月ウインターセミナー「油空圧システムの低騒音化のために」


２年 ２月

ウインターセミナー「知っておきたい新しいアクチュエータ」


３年 ２月

ウインターセミナー「200X年における電子油空圧はどうあるべきか Part2」


４年 ２月

ウインターセミナー「新素材の油空圧への応用」


５年 ２月

ウインターセミナー「空気圧の新たな可能性を求めて」


６年 ２月

フルードパワーシステム

第46巻

第６号

2015年11月（平成27年）

47

292

フルードパワーシステム

ウインターセミナー「人と環境に優しい油空圧―油空圧機器･システムの低騒音化技術―」


７年 ２月

ウインターセミナー「油圧システムの高圧化に関する現状と将来」


８年 ２月

ウインターセミナー「フルイドパワーにおける流体の役割」


９年 ２月

ウインターセミナー「ER流体の可能性とその油空圧技術への応用」


10年 １月ウインターセミナー「ユーザは語る ･ 自動化機器における駆動方式の現状と将来像」
11年 １月ウインターセミナー「水圧システムの現状と応用事例・展望」
12年 １月ウインターセミナー「省エネ，環境のためのセンシング」


13年 １月ウインターセミナー「油空圧機器・システムにおける省エネルギー化の方法」
14年 １月ウインターセミナー「油空圧機器に係わる加工技術～共存する油空圧機器と加工技術～」

15年 １月ウインターセミナー「メンテナンスエンジニアリング―ランニングコストを安く―」

16年 １月ウインターセミナー「医療・福祉におけるフルードパワーシステムの応用動向」
17年 １月ウインターセミナー「機械システムの安全性」
18年 ２月ウインターセミナー「家庭の中のフルードパワー」


19年 ２月ウインターセミナー「航空機とロケットへの応用」


20年 ２月ウインターセミナー「海と船のフルードパワー」資料は『学会誌』Vol. 39 No. 5

21年 ２月ウインターセミナー「フルードパワー機器・システムの小型化」資料は『学会誌』Vol. 39 No. 5

22年 ２月ウインターセミナー「福祉・医療環境における空気圧応用の現状と問題」


23年 ２月ウインターセミナー「圧縮空気エネルギーの有効利用技術」
24年 ２月ウインターセミナー「アクアドライブシステム（新水駆動圧技術）の現状と将来」
25年 ２月ウインターセミナー「大型機械と油圧技術」
26年 ２月ウインターセミナー「大型機械・大型施設で活躍するフルードパワー」
27年 ２月

教育講座「マイコン制御講座」（大学上級コース）


元年 ８月

教育講座「現代制御理論講座」（大学上級コース）


元年10月

教育講座「マイコン制御講座」（大学上級コース）


２年 ８月

教育講座「トライボロジー講座」（大学上級コース）


３年 ８月

教育講座「油空圧における鋳造技術講座」


５年10月

教育講座「空気圧システム入門」


10年 ９月

教育講座「空気圧システム入門」
11年 ６月

教育講座「空気圧システム入門」
13年 ６月

教育講座「トライボロジー講座」


14年 ９月

教育講座「空気圧システム入門」
15年 ５月

教育講座「空気圧システムの基礎」


15年 ５月

第１回油空圧国際シンポジウム論文集

２年 １月

第２回油空圧国際シンポジウム論文集

５年 ９月

第３回油空圧国際シンポジウム論文集

８年11月

第４回油空圧国際シンポジウム論文集

11年11月

第５回油空圧国際シンポジウム論文集

14年11月

第６回JFPSフルードパワー国際シンポジウム論文集（CD-ROM）

17年11月

第７回JFPSフルードパワー国際シンポジウム論文集（冊子，CD-ROM）

20年 ９月

第８回JFPSフルードパワー国際シンポジウム論文集（冊子，CD-ROM）

23年10月

第９回JFPSフルードパワー国際シンポジウム論文集（冊子，CD-ROM）

26年10月学会創立20周年記念出版「油空圧の進歩100人の証言」


２年 ５月

学会創立30周年記念出版「アドバンスドフルードパワー技術の基礎と応用」


15年 ４月分冊販売 油圧駆動の世界―油圧ならこうする―
空気圧システム入門
水圧駆動テキストブック
日本フルードパワーシステム学会創立40周年出版
分冊販売 油圧システムのモデリングと解析手法

48

フルードパワーシステム

第46巻

第６号

2015年11月（平成27年）

23年 ４月

会告

資料一覧表

293

Webシミュレーション解説
アクアドライブ技術の進展

フルードパワーシステム

第46巻

第６号

2015年11月（平成27年）

49

294

フルードパワーシステム

フルードパワーシステム
通し頁

1

4

1

5

…築地 徹浩
小山
紀
…
肥田 一雄

俊拓

1

6

友規

1

7

恭一

1

11

健児

1

14

紀

1

17

豊

1

20

俊拓

1

23

︱︱︱︱︱︱︱ ︱︱︱︱︱︱︱

特集「国際シンポジウム2014」
第９回日本フルードパワーシステ…香川 利春ム学会国際シンポジウム実施報告
第９回フルードパワー国際シンポ…佐藤 恭一ジウムの全体概要
第９回フルードパワー国際シンポジウムに観るフルードパワー研究…藤田 壽憲
動向
特別招待講演の概要…佐藤 恭一
展示セッションの概要…川嶋 健嗣
最優秀論文賞および最優秀学生論…吉田 和弘文賞の贈賞第９回フルードパワー国際シンポ…只野耕太郎ジウム参加記

2

54

2

55

2

58

2

61

2

64

2

67

2

70

2

74

3

111

3

112

3

115

3
3

122
125

3

127

3

130

︱︱︱︱︱︱︱︱︱︱︱︱

特集「食品の加工と生産に活用されるフルードパワーの技術」「食品の加工と生産に活用される
フルードパワーの技術」発刊にあ…村松 久巳
4
152
たって
食品加工の特徴と食品工学…安達 修二4153
高圧技術を用いた食品加工…山本 和貴4159
緑茶の亜臨界水抽出による苦渋味…衛藤 英男4
165
改善製品の開発
食品用超高圧処理装置…山内 孝紀4168
植物工場に活用されるフルードパ…谷尾 和彦4171
ワー
ADSを搭載した食肉加工機…佐藤 郁也4
175

50

フルードパワーシステム

第46巻

第６号

5

202

5

203

5
5
5
5

207
211
216
222

6

248

6

249

6

254

6

257

6

260

6

263

和寿
友規

1

26

一志

1

30

俊完

1

32

壽憲

2

77

豊

2

80

英俊

2

82

鍾晧

2

84

豊

5

225

昌弘

5

227

光昭

6

266

一志

6

268

…風間

俊治

1

34

…風間

俊治

2

87

1

37

2

93

3

132

4
5

182
229

6

273

特集「水素燃料自動車とフルードパワー技術」「水素燃料自動車とフルードパ…五嶋 裕之ワー技術」の発行にあたって
自動車における水素燃料，水素エ…山根 公高ネルギー利用に関する展望
水素ステーション関連技術…高橋 宣行
車載用燃料電池スタックの技術開…荒木 拓人発
水素高速充填に関する研究（準等…尹鍾晧
温化圧力容器の応用）
高圧縮水素ガス用減圧弁の開発 …中村 善也【ニュース】
第三回日中ジョイントワークショッ…
プおよび日中若手研究者交流報告





︱︱︱︱︱︱︱︱︱ ︱︱︱︱︱︱︱︱︱︱

特集「フルードパワーにおける故障予知技術」「フルードパワーにおける故障予…栗林 直樹知技術」発行にあたって
予知保全技術など産業オートメー
ション技術のサービス体系化につ…川田 誠一
いて色診断による潤滑油状態監視セン…高橋勉
サ
作動油の清浄度センサ…石塚 雅規電動流量制御システムを利用した…齊藤悠
空気圧機器の故障予知
ビッグデータを用いた異常時，正常時の比較による故障予知処理の…鈴木 英明
アルゴリズム
藤島 泰郎
高度複雑システムの故障予兆検
…
中山 俊也
出技術
油圧システムのリモートモニタリ…岩﨑 一実ングによる保守方法

通し頁

︱︱︱︱︱︱︱︱︱

︱ ︱︱︱︱︱︱︱
︱︱︱︱︱︱

特集「IFPEX2014」「IFPEX2014特集号」の発行にあ…吉満
たってIFPEX2014に お け る 空 気 圧 分 野
…加藤
の技術動向
IFPEX2014に お け る 油 圧 分 野 の…佐藤
技術動向
IFPEX2014に お け る 水 圧 分 野 の…鈴木
技術動向
IFPEX2014空気圧セミナー…小山
IFPEX2014油 圧 セ ミ ナ ー「 油 圧…田中の魅力とその可能性に迫る」
IFPEX2014見 学 記（ カ レ ッ ジ 研…吉満
究発表コーナ）

号

特集「フルードパワー歴史探訪～温故知新～」「フルードパワー歴史探訪～温故…山田 宏尚知新～」発行にあたって
古代のフルードパワー技術…小山紀―続・ヘロンの謎―
空気圧制御弁の推移…長岐 忠則
油圧ショベルの歴史を振り返り …布谷 貞夫
機能性流体の歴史レビューと展望…中野 政身
協会創成から学会揺籃期の思い出…中野 和夫
︱︱︱︱︱︱︱︱

年頭にあたって

号


【挨拶】
年頭のご挨拶

総目次（第46巻）

伊藤
加藤【会議報告】MOVIC2014に お け る フ ル ー ド パ…眞田
ワー技術研究動向
FPMC2013におけるフルードパワー…金技術研究動向日本機械学会2014年度年次大会に観…藤田るフルードパワー研究動向
ICMT2014におけるフルードパワー…田中
技術研究動向
山梨講演会2014におけるフルードパ…大内ワーの技術研究動向
計測自動制御学会・流体計測制御シ…尹
ンポジウムにおける研究動向
ICMDT2015に お け る フ ル ー ド パ…田中
ワー技術研究動向
ROBOMEC 2015におけるフルード…高岩
パワー技術研究動向
第14回スカンジナビアフルードパ
ワー国際会議（SICFP15）における…林
フルードパワー研究開発動向
MOVIC2015に お け る フ ル ー ド パ…眞田
ワー技術研究動向【教室（連載）】入門講座「トライボロジー」
第４回：潤滑について
入門講座「トライボロジー」
第５回：油剤について【トピックス】
学会と産業界との連携に向けてフルードパワー人材育成への産学連携…佐藤 恭一
１「油空圧技術」実習講座「フルード…吉満 俊拓パワー人材育成への産学連携２」
学会のフルードパワー研究者リスト…佐藤 恭一の活用
フルードパワーシステム出前講義 …香川 利春
海外の産学連携（米国の事例）…平工 賢二フルードパワー分野の産学連携（大…加藤 友規学-企業）成功事例

2015年11月（平成27年）

フルードパワーシステム

特許文献を調べる・特許電子図書館…木原の活用６…類似文献の検索２
特許文献を調べる・特許情報プラットフォーム…特許電子図書館のサー…木原
ビス終了
特許文献を調べる・特許情報プラットフォーム…アクチュエータと流体…木原回路
米国駐在日記…澤西インドネシア駐在員日記
…田中

2

90

和幸

4

179

和幸

6

270

利幸
大慶

3
5

135
232

――

【研究室紹介】

和幸

――

西海 孝夫
防衛大学校機械システム工学科流… 一柳 隆義体システム講座
栗林 哲也
豊橋技術科学大学柳田研究室…柳田 秀記豊田工業高等専門学校 近藤研究室…倉田 祐貴
大阪大学 吉灘研究室…篠原啓
東北大学流体科学研究所 早瀬・白
…早瀬 敏幸井・宮内研究室嘉藤 真英
和紀
横浜国立大学 眞田研究室
… 岸
渡邊 拓巳
【随想】
我がさまよえる油圧人生
夢をかなえて…一柳…大島

平成27年度企画行事紹介…

【企画行事】

眞田桜井

平成26年オータムセミナー開催報告
医療・福祉・介護分野でのフルー…山下
ドパワーを利用したロボティクス
平成26年度ウインターセミナー開催
報告「大型機械・大型施設で活躍す…名倉るフルードパワー」
平成27年春季講演会併設セミナー開
催報告「フルードパワーにおける故…内堀
障予知技術」
平成27年春季フルードパワーシステ…赤木ム講演会報告【コーヒーブレイク】
ブラマー氏の水圧機 はじめての水
…大橋
圧編
【会告】
平成27年春季フルードパワーシステ
ム講演会併設セミナー「フルードパ
ワーにおける故障予知技術」のお知らせ
フルードパワー道場10「トライボロ
ジーの基礎知識」開催のお知らせ
日本フルードパワーシステム学会・
日本機械学会共催 平成27年春季フルードパワーシステム講演会のお知らせ平成27年春季フルードパワーシステ
ム講演会併設企画「製品・技術紹介
セッション」のお知らせ
平成26年度ウインターセミナーのお知らせ「大型機械・大型施設で活躍するフルードパワー」
共催・協賛行事のお知らせ
その他
日本フルードパワーシステム学会・日本機械学会共催 平成27年
春季フルードパワーシステム講演
会のお知らせ

1

40

2
3
4

96
138
188

5

235

6

277

健
茂

4
6

186
280

一志
康雄

2

99

良介

2

101

忍

4

191

晃彦

5

238

徹也

6

284

彰

1

43

1

46

1

46

1

46

1

46

1

47

1
48
1 44, 45, 47, 49, 50
2

104

フルードパワー道場10「トライボロジーの基礎知識」開催のお知らせ平成27年春季フルードパワーシス
テム講演会併設企画「製品・技術紹介セッション」のお知らせ
共催・協賛行事のお知らせ
書籍のご案内その他
共催・協賛行事のお知らせ
日本フルードパワーシステム学会・日本機械学会共催 平成27年
春季フルードパワーシステム講演
会のお知らせ研究委員会（委員公募）のお知ら
せ
防衛大学校 機械システム工学科
教官（助教）公募
その他
第34期 通常総会終了
共催・協賛行事のお知らせ
平成27年度 特別教育講座のお知らせ「油圧システムのモデリングの基礎をつかむ―ブロック線図とパワーフロー―」
平成27年度 オータムセミナーのお知らせ「アクアドライブシステ
ムの産業利用の現状」
日本フルードパワーシステム学会・日本機械学会共催 平成27年
秋季フルードパワーシステム講演
会のお知らせ平成27年度 日中若手研究者交流事業 徐兵教授（浙江大学）特別
講演のお知らせ「建設機械のシン
グルポンプ―マルチアクチュエー
タにおけるモーションコントロー
ルシステムに関する研究」
その他
平成27年度 オータムセミナーのお知らせ「アクアドライブシステ
ムの産業利用の現状」
日本フルードパワーシステム学会・日本機械学会共催 平成27年
秋季フルードパワーシステム講演
会のお知らせ平成27年度 日中若手研究者交流事業 徐兵教授（浙江大学）特別
講演のお知らせ「建設機械のシン
グルポンプ―マルチアクチュエー
タにおけるモーションコントロー
ルシステムに関する研究」
共催・協賛行事のお知らせ
お詫びと訂正
その他
共催・協賛行事のお知らせ
日本フルードパワーシステム学会・日本機械学会共催 平成27年
秋季フルードパワーシステム講演
会のお知らせ平成28年度 第四回日中国際共同
ワークショップのお知らせ The
4th Japan-China Joint Workshop
on Fluid Power―Innovative Key
Technology on Fluid Power ―資料一覧
フルードパワーシステム第46巻総目次
その他

フルードパワーシステム

第46巻

第６号

総目次（第46巻）

295

2

104

2

104

2
105
2
107
2 103, 107, 108
3
142
3

144

3

144

3

145

3 141, 146, 147, 148
4
194
4
195
4

197

4

197

4

197

4

197

4 193, 196, 198
5

215

5

215

5

215

5
241
5
242
5 240, 242, 243, 244
6
287
6

288

6

288

6

290

6

294

6 286, 289, 296

2015年11月（平成27年）

51

296

フルードパワーシステム

編 集 室

次号予告

―特集「農業に貢献するフルードパワー」―〔挨拶〕年頭のご挨拶
年頭にあたって
〔巻頭言〕「農業に貢献するフルードパワー」発行にあたって〔解説〕農業機械における油圧技術
空気ジェットを利用した米粒などの選別機
ロボットハンドによる農作物の収穫支援
農作業補助用マッスルスーツ
温室内環境の均質化に使用される循環扇
〔会議報告〕FPM2015におけるフルードパワー技術研究動向
〔トピックス〕駐在員日記
海外研修日記〔研究室紹介〕法政大学高機能メカトロデザイン研究室の紹介

築地
紀，肥田
柳田
中川
加藤 猛美，土澤
伏見
小林
畔柳
小林
阪本
吉田
田中
豊，坂間
小山

徹浩
一雄
秀記
修一
聡明
卓也
宏
武司
亘
晴康
和弘
清子

平成27年度「フルードパワーシステム」編集委員
委 員 長 吉 田 和
副委員長 塚 越 秀
委員 伊 藤 雅
内 堀 晃
小 倉
加 藤 猛
加 藤 友
北 村
木 原 和
栗 林 直
五 嶋 裕
佐 藤 公
佐 藤 恭
妹 尾

会

弘（東京工業大学）
行（東京工業大学）則（東京海洋大学）彦（宇部工業高等専門学校）
弘（日立建機㈱）美（㈱コガネイ）規（福岡工業大学）
剛（油研工業㈱）幸（㈶工業所有権協力センター）樹（川崎重工業）之（機械振興協会）哉（ＣＫＤ㈱）一（横浜国立大学）
満（SMC㈱）

委

員 中
成
藤
丸
村
柳
山
吉
担当理事 伊
山

野
田
田
田
松
田
田
満
藤
田

政 身（東北大学）
晋（KYB㈱）壽 憲（東京電機大学）
和 弘（㈱コマツ）
久 巳（沼津工業高等専門学校）
秀 記（豊橋技術科学大学）
真の介（㈱TAIYO）
俊 拓（神奈川工科大学）
和 巳（KYB㈱）宏 尚（岐阜大学）編集事務局 藤 谷 秀 次（学会事務局）
竹 内 留 美（勝美印刷㈱）（あいうえお 順）

告

複写される方へ本会は下記協会に複写に関する権利委託をしていますので，本誌に掲載された著作物を複写したい方は，同協会より許諾を受けて複写してください．ただし（公社）日本複写権センター（同協会より権利を再委託）と包括複写許諾契約を締結されている企業の社員による社内利用目的の複写はその必要はありません．したがって，社外頒布用の複写は許諾が必要です．
権利委託先：（一社）学術著作権協会〒107-0052 東京都港区赤坂9－6－41 乃木坂ビル
TEL：03-3475-5618
FAX：03-3475-5619
E-mail：info@jaacc.jp
なお，著作物の転載・翻訳のような，複写以外の許諾は，学術著作権協会では扱っていませんので，直接本会へご連絡ください．

52

フルードパワーシステム

第46巻

第６号

2015年11月（平成27年）

ISSN

1880-3121

日本フルードパワーシステム学会論文集
第46巻, 第６号（2015）
平成27年11月
目次

研究論文
１．アキュムレータを用いたアイドリングストップ方式による油圧源の省エネルギー（第３報

ガソリンエンジン駆動油圧源における

油圧アシストを用いた間欠運転）
糟谷修史，杉村健，野中謙一郎，鈴木勝正

一般社団法人 日本フルードパワーシステム学会

41

ISSN

1880-3121

TRANSACTIONS OF
THE JAPAN FLUID POWER SYSTEM SOCIETY
Vol.46, No.6

November 2015
Contents

Paper
１．Energy Saving of Oil Hydraulic Pump Unit by Idling Stop Using Accumulator
 rd Report：Intermittent Operation Using Hydraulic Assist in an Oil Hydraulic（3
Pump Unit Driven by a Gasoline Engine）
Shuji KASUYA, Ken SUGIMURA, Kenichiro NONAKA and Katsumasa SUZUKI

Published by
The Japan Fluid Power System Society
c/o Kikaishinko Building
３―5―22 Shiba-koen, Minato―ku, Tokyo, 105―0011, Japan41

糟谷・杉村・野中・鈴木：アキュムレータを用いたアイドリングストップ方式による油圧源の省エネルギー

41

研究論文

アキュムレータを用いたアイドリングストップ方式による油圧源の省エネルギー＊（第３報 ガソリンエンジン駆動油圧源における油圧アシストを用いた間欠運転）

糟 谷 修 史＊＊，杉 村

健＊＊＊，野 中 謙一郎＊＊＊＊，鈴 木 勝 正＊＊＊＊Energy Saving of Oil Hydraulic Pump Unit by Idling Stop Using Accumulator（3 Report：Intermittent Operation Using Hydraulic Assist in an Oil Hydraulic Pump Unit
rd

Driven by a Gasoline Engine）

Shuji KASUYA, Ken SUGIMURA, Kenichiro NONAKA and Katsumasa SUZUKI
Recently, energy saving is very important because the environmental contamination and the shortage of energy
resources have become a major problem in a number of fields including oil hydraulic systems. We previously proposed apump unit driven by an electric motor with intermittent operation. This pump unit achieves electrical energy saving
compared with conventional pump units under a wide range of driving condition. However, construction machines andvehicles mainly use an engine as a power source. In this study, we test the intermittent operation of a pump unit driven byan engine, and we achieve automatic engine restart by means of a hydraulic assist. We research an intermittently operated
pump unit driven by a gasoline engine and achieve a saving in energy. In addition, we research the effect of accumulator
volume and the stability of the engine restart.
Key words：Energy saving, Hydraulic pump unit, Intermittent operation, Accumulator, Gasoline engine

1．緒た省エネルギ―形ハイブリッドパワーショベルについて報言告している8）．そこで本研究ではエンジン駆動の油圧源に

近年，地球環境の汚染や化石資源の枯渇が問題となっておいて間欠運転を行い，燃料消費率の点で優れていることいる．そのため油圧を含む様々な分野において省エネルを明らかにする．間欠運転を行う際にはエンジンを繰り返

ギーが求められている．著者らは以前の研究で，電動機駆し再起動させる必要があるため，油圧アシストを用いた．

動の油圧源においてアキュムレータと圧力スイッチを組み

これはエンジン再起動時において，ポンプモータ吸込口に

1）
，
2）
，
3）

．この間欠運転方式油アキュムレータに蓄えられている作動油を供給し，同時に圧源は，従来の可変容量形油圧源やインバータ制御方式油ポンプモータ吐出口をタンクに接続する手法である．これ

圧源と比較し，高いエネルギー効率が得られることを明らによってエンジンを加速させることにより再起動させるこかにした．

とができる．本論文では油圧アシストを用いてガソリンエ

合わせて間欠的な運転を行った

一方で建設機械や車両などはポンプの動力源としてエンンジン駆動油圧源の間欠運転を行い，その際の燃料消費率

ジンを用いることが多い．この場合においても省エネルを測定して，他の方式と比較した．またアキュムレータ容ギーの見地から様々な研究が行われている．例えばAchten

積の影響や，安定したエンジン再起動の条件を調査した．

らはエンジンとトランスフォーマーを用いる油圧駆動形ハ２．主 な 記 号

イブリッド自動車においてエンジンの間欠運転を行い，省エネルギー効果を検討している4），5），6）．Vukovicらはパワー

A：

エンジンのピストン面積

ショベルにおいて間欠運転を利用した効率的な運転についd：

エンジンのピストンから点Gまでの距離て報告している7）．一方，井上は電気モータを組み合わせf：

クランクシャフトを押す力k：

エンジンの圧縮比

Lc：＊

平成27年１月23日 原稿受付＊＊

東京都市大学大学院機械システム工学専攻

mg ：：ポリトロープ指数

：
Pa ：
Pd ：

アシスト開始圧力

＊＊＊

n

＊＊＊＊

pc

IFAS, RWTH Aachen University, Germany

東京都市大学機械システム工学科（所在地：東京都世田谷区玉堤１－28－１）（E-mail：ksuzuki@tcu.ac.jp）
第46巻

第６号

コンロッド長さ
ガソリンの消費質量―1―

シリンダ内圧力
下限設定圧力（負荷の必要圧力）
2015年11月（平成27年）

42

日本フルードパワーシステム学会論文集

Pe ：

大気圧

Pon ：

エンジンのスイッチON圧力

Pu ：上限設定圧力

QL ：

負荷流量

QP ：

ポンプ吐出流量の最大値

rt：

点Oからコンロッドへの垂線の長さ

Rc ：クランク長さ

SFC ：

燃料消費率

th

：

tr

：

Tm ：

エンジン出力トルク
クランクシャフトのトルク
測定時間：

エンジンのシリンダ内容積Vm ：下死点でのシリンダ内容積

vc
x

：

点Oからピストンまでの距離

y：

エンジンのピストン変位

θ：クランクシャフトの角度

ϕ ：Fig. 1 Photograph of experimental pump unit

シリンダ軸とコンロッドのなす角

点G，点OについてはFig. 12参照

3．実 験 装 置
実験装置の写真をFig. 1，油圧回路図をFig. 2に示す．回路図の⑴は油圧アクチュエータを抽象化した負荷部分，⑵は油圧源である．本実験で用いる間欠運転方式油圧源の特
徴は，ポンプモータ動作中は一定吐出量，高効率で運転される点である．また，油圧アシストを行うために２つの電磁弁，２つのチェック弁，そして油圧ポンプモータが組み合わされている．この油圧ポンプモータは油圧ポンプと油圧モータの両方の機能を併せ持ったものである．圧力ス
イッチに付属の圧力信号出力で負荷圧力値，またポンプ吸Fig. 2 Hydraulic circuit of experimental pump unit

込口と吐出口の半導体圧力センサによって各圧力値を測定する．ガソリンエンジンは発電機等に使用される市販の一Table １

般産業用４サイクル式エンジンを用いた．この装置によりPump unit specifications

Pump motor
Type
Axial piston
Displacement volume10.0 cc/rev（Fixed）
Pump discharge flow rate Qp
15.0 L/ｍｉｎ
Gasoline engine
Cylinder capacity
126 ccContinuous cruising power
2.3 kW/1,800 ｍｉｎ -1
Compression ratio
8.5
Accumulator
Accumulator volume3.0, 6.0, 10.0 L
Upper pressure Pu
8.0 MPa
Assist starting pressure Pa
7.2 MPa
Lower pressure Pd
6.2 MPa

次章に示す４種類の運転方式を比較する．また油圧源の仕様をTable 1に示す．

4．各種運転方法
4.1 間欠運転方式
間欠運転方式の動作パターンをFig. 3に示す．この図では負荷圧力とエンジンの状態を表している．なお本方式では圧力スイッチによってエンジンのスイッチのONとOFF
および油圧アシストの開始と終了の制御を行っている．ポンプモータが定常回転時にはほぼ一定吐出量で運転される．
負荷に作動油を供給し余った分はアキュムレータに蓄積さストを開始する．この時の設定圧力をアシスト開始圧力Paとれる．一定量蓄積し，圧力が設定値に達するとエンジンの呼ぶ．油圧アシストではFig. 2のSolenoid Valve 1とSolenoid

スイッチをOFFにしてエンジンとポンプモータを停止させ

Valve 2を開き，アキュムレータの高圧な作動油の一部を油る．この時の設定圧力を上限設定圧力Puと呼ぶ．ポンプ

圧ポンプモータの吸込口に供給する．またポンプモータ吐モータ停止中はアキュムレータが負荷に作動油を供給し，出口をタンクへと接続し，圧力を０にする．この圧力差に負荷圧力が低下する．圧力が設定値まで下がると油圧アシ

よって油圧ポンプモータは油圧モータとして加速される．

第46巻

第６号

―2―

2015年11月（平成27年）

糟谷・杉村・野中・鈴木：アキュムレータを用いたアイドリングストップ方式による油圧源の省エネルギー

43

ある程度加速したところでエンジンのスイッチをONに切り替え，エンジンの点火が始まる（この時の設定圧力をエン
ジンスイッチON圧力Ponと呼ぶ）．更に圧力が低下し設定値に達するとSolenoid Valve 1とSolenoid Valve 2を閉じ，油圧アシストを終了する．この時の設定圧力を下限設定圧力Pdと呼ぶ．このPdは負荷が必要とする圧力に設定している．
再び油圧ポンプモータは油圧ポンプとして作動油を吐出する．この動作を繰り返すことによって，セルモータを使用
せずにガソリンエンジンの間欠運転を行う．Ponの値はPaとPdの中間に設定した．

Fig. 3 Operation cycle of intermittently operated pump unit

4.2 アンロード運転方式
アンロード運転方式はFig. 4に示すように，間欠運転方式からSolenoid Valve 1を取り除いた構成になっている．エンジンは常に一定速度で運転される．負荷に供給されずに余った作動油はアキュムレータに蓄積される．一定量蓄積
し，圧力が上限設定圧力Puに達しても，エンジンは停止させずにSolenoid Valve 2を開いてアンロードとする．アン
ロード中はアキュムレータが負荷に作動油を供給する．圧力が低下し下限設定圧力Pdに達するとSolenoid Valve 2を閉

Fig. 4 Unloading method pump unit

じてアンロードを終了する．これを繰り返すことでアンロード運転方式を実行する．
4.3 リリーフ弁方式
リリーフ弁方式は，Fig. 5に示すようにポンプモータ吐出口にリリーフ弁を取り付ける．ポンプモータは常に一定吐出量で運転される．負荷に供給する作動油の余った分はリリー
フ弁よりタンクに戻すため，一定の設定圧力Pdで運転される．
4.4 可変容量形油圧源
固定容量形のポンプモータをFig. 6に示すように可変容

Fig. 5 Pump unit with relief valve

量形のポンプに交換する．出力圧力に応じてポンプ１回転
当たりの吐出量を変化させて圧力を一定に保つ構造である．
ただし固定容量形ポンプモータと同様にアキシャルピスト
ン形を使用し，最大押しのけ容積が固定容量形ポンプモー
タの押しのけ容積と一致するものを用いている．

5．４種類の運転方式の燃費比較
４種類の運転方式において，負荷の必要圧力は同一であるが負荷流量が変化する場合について燃料消費率を比較しFig. 6 Variable displacement pump unit

た．出力１kW・hあたりに消費するガソリン量として燃料消費率（SFC［g/（kW・h）］）を次式で算出した．m［g］はg
時間T［h］
あたりに消費するガソリンの質量，Pd［Pa］は負m

常的に作動油を吐出する場合に1,500ｍｉｎ -1になるように設定

荷の必要圧力，Q［㎥/s］は負荷流量である．
L
mg×103SFC＝
Pd ·QL·Tm 

した．また図中の横軸は，ポンプ吐出流量の最大値Qpに対⑴する負荷流量（計測値）の比をとっている．Qpは押しのけ
容積と回転速度（1,500ｍｉｎ -1）の積より求めた．また本実験

実験では15㏄のガソリンを消費する時間を測定することで用いたアキュムレータの容積は，７章を除いて６Lである．

で燃料消費率を算出した．結果をFig. 7に示す．ただし間図より負荷流量が少なくなるほど燃料消費率が上昇して欠運転方式およびアンロード運転方式では負荷圧力が変動いる．また間欠運転方式（Intermittent）が最も燃料消費率

するが，ここでは負荷での必要圧力としてその下限を採用が低く，その次に可変容量形油圧源（VD），アンロード運

した．またエンジンの回転速度は，ポンプが下限圧力で定転方式（Unload），リリーフ弁方式（Relief）となっている．

第46巻

第６号

―3―

2015年11月（平成27年）

44

日本フルードパワーシステム学会論文集

この理由としては，リリーフ弁方式ではエンジンを常に一定
速度で回転させ，圧力が設定値を超えると作動油をタンクに戻すことにより圧力を一定に保っている．そのためトルクが変わらず一定の燃料を消費するが，余剰油を無駄にタンクに戻してしまい，同じ出力に対して燃料の消費が多くなる．一方，アンロード運転方式は高効率の状態で作動油を吐出するのに加え，設定圧力になるとアンロードにより零負荷に切り替わりトルクが低下する．このためリリ－フ弁方式
よりも燃料消費が少ない．可変容量形油圧源では，圧力がFig. 8 Fuel consumption rate

上昇すると負荷流量を調整するためにポンプ１回転当たりの吐出量を減少させるので駆動トルクが減少し，燃料消費が減少する．間欠運転方式では高効率の状態で作動油を吐出するのに加え，設定圧力になるとエンジンが止まりガソリ
ンの消費が零になるため，更に燃料消費が少なくなる．
Fig. 8は同じデータを基に単位時間に消費する燃料を示したものである．負荷流量が零の時の燃料消費速度に注目してみると，リリーフ弁方式では最大流量時と変わらず，
アンロード方式と可変容量形油圧源の燃料消費速度でも最大流量時の半分程度である．これらは流量が減少するのに従って燃料消費を低減させる機能が働いているが十分とは言えない．一方，間欠運転方式では完全に零となっていて十分な省エネ機能を有していることが分かる．負荷流量が最大付近ではそれぞれの燃料消費率が逆転しているものがある．これは以下の理由によるものである．間欠運転方式とアンロード運転方式はアキュムレータに作動油を蓄えるために，リリーフ弁方式以上の高い圧力で運転される．こFig. 9 Measured results of intermittently operated pump unitのため余分な圧力をかけて運転されている．負荷流量が最大付近では，間欠運転におけるエンジン停止，またアン

6．間欠運転方式油圧源の特性

ロード運転方式におけるアンロード状態となる時間が短くなり，これらの方式の利点が小さくなるため燃料消費速度

間欠運転方式油圧源の動作の一例をFig. 9に示す．それが逆転してしまう．また可変容量形ポンプ方式では，負荷ぞれ負荷圧力，ポンプモータ吐出口圧力，ポンプモータ吸流量の最大付近では固定容量形のポンプと同様の働きとな込口圧力，エンジン出力軸トルク，軸の回転速度を示してり燃料消費量も同程度になる．

いる．図より回転速度が1,500ｍｉｎ -1と０を交互に繰り返して油圧源を設計する際の最大流量は負荷の必要最大流量をおり，エンジンの運転と停止が繰り返し行われて油圧源の上回るように設計される．しかし実際使用される時には，負間欠運転が実現できていることが分かる．この図において，

荷流量は大幅に変化し，零となる時間が長い例も多い．そ例えば３秒の時点では，エンジンは回転速度1,500ｍｉｎ -1程度のような応用例において間欠運転方式の特長が活かされる．

で回転している．また作動油がアキュムレータに蓄積され負荷圧力が徐々に上昇している．負荷圧力が上限設定圧力
Puに達するとエンジンのスイッチがOFFになるため回転速度が０となる．エンジン停止中はアキュムレータが負荷に作動油を供給するため負荷圧力が低下していく．負荷圧力がアシスト開始圧力Paに達すると油圧アシストを開始する．
この時，ポンプモータ吸込口圧力が上昇し，吐出口圧力が０に近くなっている．これにより負方向のトルクが発生し回転速度が上昇していることより，ポンプモータ及びエン
ジンが油圧アシストにより加速していることが分かる．ある程度加速し負荷圧力がPonに達した時にエンジンのスイッ

Fig. 7 Specific fuel consumption of each pump unit
第46巻

第６号

チをONにする．これにより点火が行われエンジンの燃焼―4―

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糟谷・杉村・野中・鈴木：アキュムレータを用いたアイドリングストップ方式による油圧源の省エネルギー

45が始まる．負荷圧力が下限設定圧力Pdに達すると油圧アシも燃料を消費するため，切り換え頻度が燃料消費率に影響

ストを終了する．これにより負荷圧力は再び上昇していく．

すると考えられる．しかし負荷流量が大きい場合においてこの動作を繰り返すことによりガソリンエンジンの間欠運

は，エンジンが継続して回転している時間が長くなるため，転を実現している．

それぞれの容積における差が出にくくなり，燃料消費率が同程度の値となっている．なお燃料消費率は負荷流量の最7．アキュムレータ容積の間欠運転への影響

大付近で約500g/（kW・h）となっている．アキュムレータ

間欠運転方式において，アキュムレータ容積が及ぼす影響について調査した．各流量における運転の切り替え周期

容積を大きくするほど燃料消費率は低下するが，最低でもこれと同様の約500g/（kW・h）となると考えられる．
以上の結果よりアキュムレータ容積の決定に当たって，を比較した結果をFig. 10に示す．図より，アキュムレータ
の容積を増やすと切り換え周期が長くなることが分かる．

容積を大きくする程，Fig. 11に示されるように燃料消費率

アキュムレータ容積が増えることにより，アキュムレータ

は向上するが限界が存在する．一方，アキュムレータ容積に蓄積する時間と，放出する時間がそれぞれ長くなるために応じて重量や価格が増加するとともに，アキュムレータ

である．なお負荷流量が大きいほど切り替え周期が長くに蓄積され放出される作動油の体積が増加するのでその体なっている．これは負荷流量が大きくなるほどアキュム

積の増減をカバーするタンクの容積が大きくなる．このよ

レータに流れ込む作動油が少なくなって蓄積する時間が長うに使用するアキュムレータ容積の決定に当たっては効果くなるためである．また負荷流量が小さい場合にはこれとに対するコストやスペースを検討する必要がある．

逆にアキュムレータが放出する時間が長くなるため切り替

8．エンジン再起動の安定性

え周期が長くなる．これらの要因により，負荷流量によって運転の切り替え周期が変化する．

間欠運転方式によりガソリンエンジンの再起動を行う場

次に各燃料消費率を測定した結果をFig. 11に示す．図よ合に，条件によっては再起動に失敗することがある．そこりアキュムレータ容積が大きいほど燃料消費率が低くなるでこの章ではエンジン再起動の安定性について調査した．

ことが分かる．これは切り替え周期が関係すると考えられ

本研究で用いているエンジンは４ストロークのガソリンエ

る．Fig. 10で示した通り，アキュムレータ容積が大きい方ンジンである．この機関では吸気・圧縮・点火／燃焼・排が１周期の時間が長い．これにより運転中に起動と停止を気の４行程が繰り返し行われるのでこの特徴を考慮する．

行う頻度が少なくなる．エンジンは起動，停止を行う際にここでは再起動に必要なアシスト圧力を検討するため，エンジンのシリンダ内における圧力変化と，それに釣り合うトルクを推定する．ここではエンジンをFig. 12に示すような単純なモデルとして扱う．まず下死点で大気圧となった空気をシリンダで圧縮する場合を考える．なお摩擦の影
響は無視する．図よりクランクシャフト中心Oからピストンまでの距離 x，ピストンから点Gまでの距離 d，シリンダ
軸とコンロッドのなす角ϕ，クランクシャフト中心からコンロッドへ伸ばした垂線の長さrt は以下の式で与えられる9）．

Fig. 10 Operating period for each accumulator volume

x＝Rc cosθ+d⑵2 
d＝ Lc2－（Rc sinθ）⑶

d＝Lc cosϕ⑷

rt＝x sinϕ⑸ピストン変位 yを図のように左の壁からの距離に取ると，シリンダ容積はFig. 11 S pecific fuel consumption for each accumulator
volume
第46巻

第６号

―5―

Fig. 12 Schematic of engine mechanism
2015年11月（平成27年）

46

日本フルードパワーシステム学会論文集

vc＝Ay

⑹

Table 2

破線により上死点（TDC）および下死点（BDC）でのピ
ストン位置を示す．上死点でのyの値をy0とすると下死点ではy0＋2Rcとなる．シリンダ容積はそれぞれ Ay0 および A（y0＋2Rc）であるから圧縮比 k はこれらの容積比としてA（ y0＋2Rc）
k＝
Ay0

Engine specifications

Engine piston areaA

30.1×10-4㎡

Connecting rod lengthLc

75.5×10-3m

Compression ratio of enginek

8.5

Atmospheric pressurePe

0.1MPaCrank length

Rc

21×10-3m

Cylinder volume at BDC

Vm

143×10-6㎥となる．これよりy0 について解くと
y0＝

2Rc
k－1

この結果を使って，ピストン変位 y は次のように与えられる．
y＝ y0＋（Lc＋Rc－x）
＝Lc＋

k＋1

Rc－x
k－1

⑺

ここでポリトロープ変化を仮定する．圧縮行程ではvcと下死点における圧力Peおよび容積Vmよりシリンダ内圧力pcは以下の式で与えられる10）．
Vm n
pc＝Pe
vc 

（ ）

Fig. 13 Pressure and torque of engine piston⑻

上死点で燃焼によりシリンダ内空気の温度（絶対温度）

rad当たりの吐出量と圧力の積の公式を用い，エンジン内がT2に瞬時に変化すると仮定すると（吸入時T1），その時ののギア比による１/２倍も考慮すると以下のように求めら

シリンダ内圧力PmはT2
Pm＝kPe× 
T1

れる．

点火／燃焼行程では
Vm/k n
pc＝Pm

vc

（ ）

またこの値も図上に示した．これは同じ大きさの圧力を⑽出力する場合に油圧ポンプモータを駆動するために必要なクランクシャフト上のトルクでもある．図よりエンジンにおいて気体を圧縮するのに必要なトルクは最大で16.5Nmで，クランクシャフトを押す力 f は（ pc－Pe）A
f＝

cosϕ

10.0×10－3
1×7.2×106× = 5.7 [Nm]
2 𝜋𝜋
2

⑼

⑾

油圧アシストによって発生できるトルクの2.9倍となる．この値より，このままでは回転させることができない．さらに，ここでは等温変化を仮定しているが，断熱変化を仮定となる．以上よりクランクシャフトに働くトルクtr は⑿すると必要トルクは更に大きくなる．そのため今回使用しとなる．ただし本研究で用いるエンジンはギア比１: ２でたエンジンにはデコンプ機構と呼ばれるものが備えられて減速しているため，出力軸のトルクth は２倍となり，いる．これは低速では，カムシャフトに取り付けられたピ

tr ＝frt⒀

ンが圧縮上死点近傍で排気バルブを突き上げ，圧縮空気をとなる．以上のようにシリンダ内における圧力と駆動トル抜いて圧力上昇を抑えることにより，トルクを低く抑え再クを推定することができる．これらをFig. 13に示す．計算起動を行いやすくする機構である．回転速度が高くなるとに用いた数値はTable 2に示すエンジンの仕様を用いた．ポ

遠心力の働きでピンが戻るため，デコンプ機構は働かなくリトロープ指数nは，低速度ではn＝1（等温変化）に近く，なる．この時の回転速度は約900ｍｉｎ -1であり，この機構によ速度が上がるとn＝1.40（断熱変化）に近づくと考えられる

り再起動が可能になっている．これらの要因が再起動の安ので，ここでは極めて低速の場合を考えてn＝1とする．ま

定性に深く関わっているといえる．

th ＝2tr

たT1は吸入空気の温度で T1＝303K（30℃）と仮定する．T2

9．結は燃料の量によって変化するが，400℃となる場合を想定

言しT2＝673K（400℃）と仮定した．なお０°および±360°がガソリンエンジン駆動の油圧源において，一定圧力であ上死点，±180°が下死点である．トルクの符号は，回転方るが変動する流量を供給する場合に，エンジンの間欠的な向に働くトルクを正，逆方向に働くトルクを負としている．

運転を行い，その燃料消費率が他の方式より優れているこ

ここで，油圧アシストによりポンプモータが発生するトとを示した．間欠運転方式は，特に負荷流量が少ない場合

ルクについて摩擦を無視して求める．ポンプモータの１に効果が大きいため，そのような負荷流量の領域を長い時

第46巻

第６号

―6―

2015年11月（平成27年）

糟谷・杉村・野中・鈴木：アキュムレータを用いたアイドリングストップ方式による油圧源の省エネルギー

47

レータを用いたアイドリングストップ方式による油圧間使用する装置に対して有効であるといえる．

源の省エネルギー（第２報），日本フルードパワーシ

またアキュムレータ容積の影響を調べ，容積を大きくすることで切り替え周期が長くなり燃料消費率も下がること

ステム学会論文集, Vo1. 44, No. 2, p. 29-34（2013）を示した．更にシリンダ内の圧力変化を推定して，再起動

４）Achten, P., Vael, G., Kohmäscher, T., Sokar, M.：Energy
Efficiency of the Hydrid, 6th International Fluid Powerの安定性に影響する条件を示した．
謝Conference, Dresden, Vol. 2, p. 329-340（2008）

辞５）Achten, P., Vael, G., Sokar, M.I., Kohmäscher, T.：Design
and fuel economy of a series hydraulic hybrid vehicle,

本研究の実施に当たりご支援いただいた日本アキュム

7th JFPS International Symposium on Fluid Power,

レータ株式会社に感謝いたします．

Toyama, p. 47-52（2008）

参 考 文 献６）Vael, G., Eggenkamp, S., Achten, P.：The E-hydrid, 12th
Scandinavian International Conference on Fluid Power,

１）Suzuki, K., Niimura, Y., Akitani, K., Sugimura, K.：Energy

Tampere, p. 19-33（2011）

Saving of Oil Hydraulic Pump Unit by Idling Stop Method
Using an Accumulator, 10th Internatonal Conference on７）Vukovic, M., Sgro, S., Murrenhoff, H.：STEM - a holistic

Fluid Control, Measurements, and Visualization, Moscow,

approach to designing excavator systems, 9th International

Russia（2009）

Fluid Power Conference, Aachen, Vol. 2, p. 250-260（2014）２）杉村健，大田真平，土井哲郎，鈴木勝正，野中謙一

８）Inoue, H.：Development of hybrid hydraulic excavators,

郎：アキュムレータを用いたアイドリングストップ方

9th JFPS International Symposium on Fluid Power,

式による油圧源の省エネルギー（第１報），日本フルーMatsue, p. 93-97（2014）

ドパワーシステム学会論文集，Vol. 42, No. 4, p. 14-20

９）日本機械学会編：機械工学便覧，日本機械学会，α2 p.
142（2007）（2011）
３）杉村健，大田真平，鈴木勝正，野中謙一郎：アキュム

第46巻

第６号

10）文献⑼のα5 p. 24-26（2006）―7―

2015年11月（平成27年）

48

日本フルードパワーシステム学会論文集

総目次（第46巻）

日本フルードパワーシステム学会論文集 総目次（第46巻）
号 通し頁

微粒子励振型流量制御弁を用いた空気圧シリンダの速度制御…

ラバーレス人工筋拮抗駆動システ…
ムの動作特性と位置制御

第46巻

第６号

︱︱ ︱︱︱︱ 

複数の空気圧容器への分岐管を用いた加圧特性
…

阪本
尹
香川
廣岡
山口
古城
鈴森
神田
齋藤
佐藤

大介
鍾晧
利春
大祐
智実
直道
康一
岳文
直樹
俊之

1

2

3

1

7

15

―8―

重み関数モデルを用いた特性曲線法…
の気体管路内微小振幅波の計算誤差
円筒形２段磁極式電磁比例アクチュエータの研究…
アキュムレータを用いたアイドリ
ングストップ方式による油圧源の省エネルギー（第３報 ガソリン…
エンジン駆動油圧源における油圧アシストを用いた間欠運転）

 ︱︱ ︱︱︱︱

【研究論文】

中尾 光博
香川 利春
近藤 尚生
竹内 綾太
若澤 靖記
糟谷 修史
杉村
健
野中謙一郎
鈴木 勝正

4

23

5

33

6

41

2015年11月（平成27年）

Vol.
Vol.4646 No.6
No.6

昭和47年10月19日第４種学術刊行物認可
昭和47年10月19日第４種学術刊行物認可
平成27年11月15日発行
平成27年11月15日発行
（奇数月）
（奇数月）

0011
0011

水素燃料自動車とフルードパワー技術

東京
京都
都港
港区
区芝
芝公
公園
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三丁
丁目
目五
五│
│二
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電話
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（〇
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三四
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二
東
̶ 編集兼発行人 一般社団法人 日本フルードパワーシステム学会 振替口座 東京〇〇一一〇│三│一三三六九〇
̶
編集兼発行人 一般社団法人 日本フルードパワーシステム学会 振替口座 東京〇〇一一〇│三│一三三六九〇

〒
〒
105
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フルードパワーシステム

フルードパワーシステム
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昭和47年10月19日第4種学術刊行物許可
昭和47年10月19日第4種学術刊行物許可 平成27年11月15日発行
平成27年11月15日発行
（奇数月）
（奇数月）

ISSN
ISSN1346－7719
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フルードパワーシステム
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ISSN
ISSN1880－3121
1880－3121

日本フルードパワーシステム学会論文集
日本フルードパワーシステム学会論文集

日本フルー
日本フルードパワーシステム学会誌
ドパワーシステム学会誌

フルードパワーシステム
46 6
Nov.2015
Nov.2015 Vol.
Vol.

No.
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ドパワーシステム学会論文集
TRANSACTIONSTRANSACTIONS OF
OF THETHE JAPAN
JAPAN FLUID
FLUID POWER
POWER SYSTEMSYSTEM SOCIETY
SOCIETY

特集「水素燃料自動車とフルードパワー技術」
特集「水素燃料自動車とフルードパワー技術」

第四十六巻
第六号（二〇一五）

東
京都
都文
文京
京区
区白
白山
山一
一│
│一
一三
三│
│七
七 ア
アク
クア
ア白
白山
山ビ
ビル
ル五
五階
階
東京
印刷
刷所
所 勝
勝美
美印
印刷
刷株
株式
式会
会社
社
印

6
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一般社団法人
一般社団法人 日本フルー
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ドパワーシステム学会

http://www.jfps.jp
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