設計者向けCAE/解析

ワイヤーけん引式球面モータ試作品

構造概念図

ワイヤーけん引式球面モータとは、肩関節のようにX ・Y 軸を回転軸として２ 方向に回転でき，かつ、Z 軸を回転軸として旋回できる新しいアクチュエーターであり、ボール状の球殻と円筒状の軸受け、および、球殻表面にその端を取り付けた４本のワイヤーで構成されている。球殻表面に取り付けた各ワイヤーは、球殻表面に沿って弛むことなく、軸受け部に開けた小穴に導かれ、各々のワイヤーを、引っ張ったり、または、送り出すことで球殻を回転・旋回させるようになっている。このワイヤーけん引式球面モータの研究では、球殻上に取り付けるワイヤー端部の位置およびワイヤーを導き入れる軸受け部の小穴の位置によって、球殻が回転・旋回できる可動範囲が異なり、また，回転・旋回時の出力トルクが異なるため、最適なワイヤー取り付け位置および最適なワイヤーの引き込み穴位置を理論的に解析する必要があった。この研究命題に対して、DDMを用いて、その最適取り付け位置および引き込み穴位置の検討を行った。

（2001年11月5日　ADAMSユーザー会にて講演）

解析に用いた外観検査装置の全体図

代表的な製品

電球、放電灯、照明器具、配線器具、配電・制御機器，通信音響機器およびこれらの関連商品ならびに応用装置の製造ならびに販売を行っていく中で3次元 CADおよびDDMを活用している。その代表的な事例としてカム機構を用いた外観検査装置がある。ここではカムとび問題を確認するためにDDMを用い、カムの回転速度の変化をパラメータとしたカムフォロアー間の接触力を求めた。製品の設計速度からどの程度まで速度を上げることができるかを机上で行うことができ、今後の類似製品への設計へ展開できる見込みだ。

同氏のコメント『構成部品の材質変更，形状変更による、重量・重心位置の変動、カム曲線そのものの変更による全体挙動への影響、ばね条件の変更などによる解析も随時実施していきたい』

（2001年10月26日　CC2001 講演内容抜粋）

2次元CADとしてAutoCADを使用していた経緯から、AutoCADを2セットMDTにアップグレードし、DDMを1セット購入した。トレーニングはMDTに3日間、CAE2種類に各1日間で計 5日間受講した。DDMは医療用ベッドが3次元的に複雑な動作をしたときに各部に加わる静荷重・動荷重の解析や、カムとリミットスイッチの動作をMDT上で確認したりするときに使用している。解析結果はAVIファイルに保存し、動作の説明などプレゼン用にも利用している。

同氏のコメント『ADAMSソルバーなので解析時間はとても速い。今後は摩擦を考慮したジョイント機構に取り組んでいきたい』

（CAD攻略マガジン　2000年3月臨時増刊号掲載）

（CAD攻略マガジン2000年3月臨時増刊号掲載／2001年10月13日CC2000 講演／1999年11月8日　ADAMSユーザー会にて講演）