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素形材表彰

素形材技術賞


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第一回からの受賞者一覧


平成18年度 第22回素形材産業技術表彰

(敬称略・順不同)

 

経済産業大臣賞
「自動車エンジンスタータ用整流子一 体コイルの線材冷鍛システムの開発 」


開発代表者:株式会社 デンソー 高田 雅広

共同開発者:株式会社 デンソー
出来田博之/加藤 儀和/秀島 保広/奥谷 健一郎/小関 祥代/中島 邦彦/崎川 武直


技術概要説明

 自動車の燃費向上の一環として、エンジンスタータの小型化を推進している。整流子をコイル
と一体化した世界初の回転子構造により小型化を実現する。そのキー技術が整流子(コンミテータ)
一体コイルの加工技術である。

(特徴)
(1) 細い角銅線から幅の広い整流子面を増肉加工する加工法をCAE活用により考案し、巻込み・
  割れなどの欠陥を防止する技術を開発した。
(2) 不安定で複雑形状なコイルを高精度に搬送するため、本コイルを治具に固定し、治具ごと搬送
  する方法を考案し、治具循環搬送同期サーボプレスを開発した。
(3) 金型においては、CAE活用による増肉パンチ形状の最適化、世界の技能五輪大会で磨き上げ
  た"熟練技能者の技"で1μ精度と最適面粗度を"手磨き"で保証した。

(成果)
 本開発技術により、材料歩留り92%と2個/秒の高い生産性を実現した。新型スタータにおい
て、大幅な小型軽量化を実現し、現在までに累計3億個のコイル生産を達成し自動車の燃費向上に
貢献した。



自動車エンジンスタータ用整流子一 体コイルの線材冷鍛システムの開発


 

中小企業庁長官賞
「小径パイプ内面バリなしプレス穴開け加工技術の開発」


開発代表者:株式会社 ナディック 上野 榮蔵

共同開発者:株式会社 ナディック
小林 芳一/花岡 啓文


技術概要説明

 自動車部品などの、小径パイプ状部品に明けられる横穴は、外側から加工すると内側にバリが発
生し、その除去に多大なコストがかかっている。内側からパンチで打ち抜けば内側にバリは発生し
ないが、従来の考え方ではパンチが折れやすく実用化されなかった。

 本開発技術はパンチ形状や材質などを研究し、パンチ寿命を延ばし実用性のある金型を開発し、
パイプ状部品の内側から横穴を開ける事を可能とした技術である。パンチの刃先が板厚より出なけ
れば穴が開かないと言う概念を打ち破り、短い刃先でも完全に打ち抜けるパンチ形状と金型構造を
開発した。また、金型の構造を極めてシンプルで小型にしたため、穴開け機を自動機の一部として
も搭載可能となり、自動加工機の開発も行った。

 長穴などの形状も加工が可能であり、フライス加工や放電加工でしか加工出来なかった部品もプ
レス加工化でき、小径パイプ状部品加工費の大幅なコストダウンを実現した。


小径パイプ内面バリなしプレス穴開け加工技術の開発


 

経済産業省製造産業局長賞
「歩留り性に優れた小型卓上射出成形機の開発」


開発代表者:

株式会社 新興セルビック 竹内 宏

共同開発者:株式会社 新興セルビック
加藤 利光/ 柴田  徹


技術概要説明

 従来の射出成形機は、小型と称する機器でも約200cm*150cm*100cmと大きく、組立ラインに導入してパーツフィーダとして利用できるものではなかった。また、多量の廃材が発生すると共に、その処理に多大の費用を要するという問題があった。本成形機ではホットランナを射出部に直付けす
ると共に、短円柱状のスクロールを開発することで廃材のない超小型(約12cm*12cm*30cm)の成形機を可能にした。従来のようにランナ部で発生する圧力損失等が防止でき、射出圧等の制御は製品
成形に必要なキャビティ内での圧力等の制御を行うだけで良く、歩留まりを向上させることが可能
になった。このような特徴は環境負荷や省エネルギーの観点から強く希求されていたものである。
また、予め生産した樹脂成形部品を所定時間に組立ラインに搬入して組立てる現行のシステムを、
真のジャストインタイムの組立システムに変革を促すポテンシャルを有し、多くの製造メーカーか
らも注目されている。



歩留り性に優れた小型卓上射出成形機の開発

 

財団法人 素形材センター会長賞
「EPR型原子炉圧力容器用フランジ一体型ノズルシェルの製造技術の開発」


開発代表者:

株式会社 日本製鋼所 佐藤 育男

共同開発者:株式会社 日本製鋼所
村井 悦夫/ 中村  毅/佐々木友治/柴田 尚/工藤 秀尚/和田 候衛


技術概要説明

 フランスで開発された欧州型加圧水型炉(EPR:European Pressurized water Reactor)は、これ
までの加圧水型炉に比べ出力(1,600MWe)および供用期間(60年)増加を目的に信頼性、運転保守性、経済性をより向上させた原子力発電プラントとして開発された。本開発技術による原子炉圧力容器用フランジ一体型ノズルシェルは、従来のフランジとノズルシェルの鍛鋼品の組立溶接品を一体型鍛鋼品とし、更に、ノズル継ぎ手溶接を従来のセットイン型からセットオン型に変更することによりノズルの一部も一体化した設計となっている。一体型の採用により、構造健全性の向上、容器製作期間の短縮、ISI等の検査時間短縮に寄与している。

 世界初のEPR/フランジ一体型ノズルシェルは、600トン鋼塊を使用し、14,000トンプレス等の大型設備を駆使して、製造に成功している。

 製造に際しては超大型製品における均一性確保が重要であることから、製鋼、鍛錬、熱処理、機械
加工において技術の高度化を進め、要求品質を確保している。



EPR型原子炉圧力容器用フランジ一体型ノズルシェルの製造技術の開発

 

 

財団法人 素形材センター会長賞
「急速凍結鋳型を用いた鋳造システムの開発」


開発代表者:

株式会社 前川製作所 徳永 延夫

共同開発者:株式会社 前川製作所
西川 松之/首代 英樹/福田 喜伸


技術概要説明

 鋳物業界は、3Kの代表業種と評されており、依然として現場作業者は劣悪な環境の下で働いてい
る。さらに、「粉塵、騒音、臭気」、「大気汚染」、「産業廃棄物(廃砂)」問題も抱えている。

 本開発技術は、「砂」と「水」だけで鋳型を作る鋳造システムであり、このような問題を解決する一
つの手段となる。鋳型は冷凍機により冷やされた空気(-40℃)を用いて凍結させる。減圧凍結法とい
う冷凍技術を採用することで、急速凍結を可能とし、同時に鋳型の乾燥を防止する。 凍結鋳型は、
水以外の粘結剤を使用しない。注湯後に凍結鋳型は自然崩壊する。このため型ばらし祖業が軽減さ
れ、産業廃棄物(廃砂)が低減できる。粉塵、騒音、臭気の発生を抑え、作業環境を改善するなどの
特徴を有する。

 本システムは、鋳鉄鋳造工場に導入され、環境にやさしい鋳造工場として周辺住民にアピールを
している。



急速凍結鋳型を用いた鋳造システムの開発

 

 

財団法人 素形材センター会長賞
「厚肉管の熱間曲げ加工による油圧配管継手の製造技術の開発」


開発代表者:トキワ精機 株式会社 木村 洋一

共同開発者:株式会社 昭和製作所 舟久保利明


技術概要説明

 従来、油の流路を変更するための配管継手は、鍛造成型後、両端面から油路をドリル穴開け加工 するか、二つの中空材を溶接して一体化していた。中空材は、曲げた場合、内径が押し潰されてし
まうこと並びに接合のための外径部へのねじ切りに難点があったため実用化はされてこなかった。

 本開発技術は、中空材を採用した場合の欠点、問題点を解決し、実用化した「曲げの新技術」で
ある。本開発技術は、90度まで素材の曲げが可能になるように、厚肉引抜鋼管仕様を設定し、展開
長に切断された厚肉管の両端を同径のストッパーにより拘束する。この状態を維持しながら曲げ位
置を押し型で押し下げ、同時に曲げ部分を中心として左右に分割された受け型を円弧状のガイド面
に沿って摺動させることで90度の曲げ角までの自由成型を可能とした。曲げ部分の内径面積減少は、押し型の先端に逃がし代を設けることで、15%以下を保証し、従来に比べ、圧力損失を減少させている。また、ストッパーの径、長さを変えることで、継ぎ手の径、長さも変更可能で、特別な型は
必要ない。この技術の完成により、油路加工が不要となり、切り屑、加工工数の大幅な低減が図ら
れ、素材の歩留まり向上、運搬工数の削減等で環境負荷の低減に大きく寄与している。



厚肉管の熱間曲げ加工による油圧配管継手の製造技術の開発

 

 

財団法人 素形材センター会長賞
「自動車エンジン用コネクティングロッドへの 鍛造恒温微細析出処理法(FIR)の実用化」


開発代表者:株式会社 ゴーシュー 西郡 榮

共同開発者:株式会社 ゴーシュー
奥村 正/西畑 延泰/服崎 絢子


技術概要説明

 自動車用コネクティングロッドは省エネルギー、高出力の観点より、高強度化、小型化、そして 低コスト化が大きいニーズとなっている。

 本技術開発では、鋼の基本である金属組織(フェライトとパーライト組織)の見直しと、鍛造恒温 微細化処理(Forged Isothermal Refining:FIR)の量産化により、合金鋼の焼入れ焼戻し法と同等 の高引張り強さ、高降伏強さ、そして低伸びを実現するとともに、従来の熱処理加工法では不可能 であった新機械加工法である「破断分割加工法を実用化」した。

 FIRは、低炭素系非調質鋼を熱間鍛造と恒温均熱処理により、ナノオーダーの炭窒化物「V(CN)」の 析出で、動的再結晶での結晶粒の成長を抑制し、微細化を図り、さらに恒温均熱処理でフェライト の大幅な析出強化を図るものである。金属組織がフェライト+パーライトでありながら引張り強さ 1000MPa以上、降伏比(降伏強さ/引張り強さ)0.8、伸び13%、そして300MPaを越える高疲労限を得た。

 一方、鍛造加工後の機械加工においては、単純な金属組織と低伸びで高い被削性を実現、かつ西 欧で実用化されている材質C70S6より高精度の破断分割加工を可能とした。

 このFIRは鍛造加工熱処理の新開発であり、製造プロセスは鍛造品の保有熱を有効に活用したもの で、従来の焼入れ焼戻しに比べて投入エネルギーは約1/5、生産時間は約1/3の省エネシステムである。また、3年前より本格的に量産化を行い国内および西欧、米国へ納入を行っている。


自動車エンジン用コネクティングロッドへの 鍛造恒温微細析出処理法(FIR)の実用化

 



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