月: 2020年12月

ドライブシャフトとは

ドライブシャフト (英語：driveshaft) とは、原動機の動力を回転機器に伝えるために使用される回転軸のことです。

一般的には、自動車のドライブシャフトがよく知られていますが、自動車以外では、船舶・産業機械・建設機械・鉄道車両などの動力伝達に広く使われています。ドライブシャフトは、動力部から伝達部まで一直線で配置されなくても、等速ジョイントを使用して、動力を伝えることが可能です。

特に自動車では、振動変位が大きい車輪を駆動するためのドライブシャフトが必要になります。

ドライブシャフトの使用用途

ドライブシャフトは自動車にも最も多く使用されます。自動車のドライブシャフトは、エンジンの動力を車輪に伝えるための部品です。

前輪駆動車の場合には、エンジンからドライブシャフトを介して、車輪に動力を伝えます。後輪駆動車の場合には、エンジンからの動力をプロペラシャフトを介して後方のディファレンシャルギアと呼ばれる差動装置に伝え、ドライブシャフトを使用して車輪を駆動します。

自動車以外の用途では、送風機・ポンプ・コンプレッサ・クレーン・減速機などのモーターとの連結、及び製鉄機械の圧延機ロール・テンションリールの駆動軸などがあります。また、化学機械のロールの駆動軸・建設機械の油圧ポンプ駆動軸・トラックミキサーの油圧ポンプ駆動軸にも使用されます。さらに、農業用トラクタの作業機駆動軸や工作機械・印刷機械・製紙機械の駆動軸などの用途もあります。

ドライブシャフトの原理

自動車などの機器におけるドライブシャフトは通常、エンジン動力部から車輪の動力伝達部まで一直線とならない場合がほとんどです。そのため、等速ジョイントをシャフトの両端に設けることにより、角度がついても円滑に等速で動力を伝えることができます。等速ジョイントには、「固定式」と「摺動式」があります。

1. 固定式

駆動軸方向にスライドできない方式で、等速ジョイント部にアウターレース・インナーレースと呼ばれる部品があり、アウターレースの内側とインナーレースの外側にスチールボールが複数個配置されます。このスチールボールにより等速ジョイントに角度をつけることができます。

2. 摺動式

駆動軸方向にスライドできる方式で、2つの種類があります。1つは、アウターレースとインナーレースに設けられている溝が軸方向に平行になっており、軸方向へのスライドが可能なものです。もう１つは、一方の回転軸に３股の軸をもつ部品が取り付けられ、それぞれの先端にはローラが設置されているものです。作動角をとって回転するとハウジングの内側の溝をローラが転がり、軸方向へのスライドが可能となります。

ドライブシャフトのその他情報

1. ドライブシャフトの寿命

ドライブシャフトの寿命とは、一般的に等速ジョイント部の摩耗による異音または破損に至るまでの時間です。自動車では、走行距離で20万kmが目安になります。寿命が近づいたドライブシャフトの不具合症状は異音が出ることです。

異音を認識しやすい車種はFF (前輪駆動) 車で、操舵により等速ジョイント部の角度が大きい時に加速するとカタカタという異音が発生することがあります。異音の原因は、等速ジョイントの基幹部品であるインナーレース・アウターレース・スチールボールの摩耗によるクリアランス過大です。

摩耗の主な原因は、潤滑のために等速ジョイント部に封入されているグリースの劣化や量の減少による潤滑性能の低下及びジョイント部への砂などの異物混入による摩耗の促進です。

グリースの劣化は長期間の使用による経年劣化・連続高負荷によるジョイントの発熱による早期劣化・水分混入による劣化などが考えられます。ジョイント部のグリース量低下や異物混入の原因のほとんどは、ブーツと呼ばれるジョイントを保護するためのジャバラ状の部品の劣化や破損です。

2. ドライブシャフトブーツ

ジョイントを保護するブーツは、主にゴムまたは柔軟な樹脂で製造されます。ブーツは円筒のジャバラ形状をしており、ジョイント部全体を覆うように取り付けられ、両端を金属のバンドで締め付けて固定されています。

ブーツの主な役割は、ジョイント部の潤滑グリースの保持と異物混入防止です。ドライブシャフトを外観で点検する場合にはこのブーツが破れていないか、固定部分からグリースが漏れていないかが重要なポイントになります。ジョイント部の潤滑低下や異物混入は摩耗を早めます。

ブーツの交換は、従来はドライブシャフトを車体から取り外す必要があったが、現在は車体から取り外さずに交換できる分割式ブーツが出現しています。古いブーツを取り外した後、2つ割になっている新品のブーツをジョイント部に挟み込むように取り付け、合わせ目を接着剤と加熱により溶着することで、従来品に近い強度を得ることが可能です。ブーツ交換時には、内部のグリースも新しい物に入れ替えるため潤滑性能の復元も実施されます。

参考文献
https://koyo.jtekt.co.jp/assets/file/pdf/catua002ja.pdf
http://www.nkn-joints.co.jp/driveshaft/
https://www.jbia.or.jp/about/illust/pdf/tousokujoint.pdf
https://www.juntsu.co.jp/qa/qa0815.php
https://www.goo-net.com/pit/magazine/30468.html

トンネルフリーザーとは

トンネルフリーザーとは、室温環境でも冷凍作業が可能な機械です。

食品を通すためにトンネル状になっており、冷風を直接吹き付けて急速冷凍させます。菌が増殖しやすい温度帯 (10 ～ 60℃) を急速冷凍し、加熱した食品の安全性が保たれます。

フリーザー内部は蒸気により滅菌可能な構造で、クリーンルーム内にも設置可能です。作業者がトレーで出し入れするバッチ式冷凍庫と比較して、冷風の当たりにムラが起きにくい構造です。スパイラルフリーザーと呼ばれるらせん状にコンベアが設置されたタイプは、トンネルフリーザーより省スペース化が可能ですが、冷却性能は劣ります。

トンネルフリーザーの使用用途

トンネルフリーザーは食品業界で、水産加工品、製肉加工品、製菓、製パン、冷凍食品などに幅広く利用されています。

クーラーとファンが取り付けられた一般的なタイプは、食肉加工品、調理済み揚げ物、魚介練り物、生餃子、蒸した調理済み食品などの冷凍で使用可能です。IQF (英: Individual Quick Frozen) 冷凍は、製品をバラ凍結させる技術で、米、カット野菜、ひき肉、エビ、魚などに用いられています。

コンベアの上下から冷気がジェット噴射されるタイプは、通常のフリーザーより強力な急速冷凍が可能です。カニ、大容量の肉パック、ピザ、うどんなどの比較的大きな製品の冷凍に向いています。急冷テンパリング (表面冷凍) も可能になり、急速冷凍すると水分の分子が小さいまま冷凍され、解凍時のドリップを防ぎます。表面冷凍の技術により薄いスライス加工も容易です。

トンネルフリーザーの原理

冷凍機で冷やされた冷媒にユニットクーラーを当て、冷風を製品へ浴びせて急速に冷凍します。そのため製品がコンベアを通る出入り口付近の温度が一定で、冷風が庫内を循環するように流れや圧力を適切に保つことが重要です。

冷媒にはアンモニウムガス、炭酸ガス、液体窒素、二酸化炭素が使用されています。IQF機能では、米や野菜などをバラバラに冷凍するために、コンベアの下から冷風を吹き上げ、振動させながら冷凍します。

クーラーの洗浄や冷凍性能の維持のために、一般的に機械停止後に散水融解して霜を除去可能です。圧縮エアで定期的に霜を吹き飛ばし、ユニットクーラーの吸い込み部への着霜を防ぐADF装置もあります。

トンネルフリーザーの種類

CIP洗浄装置と呼ばれる自動洗浄装置が付いたトンネルフリーザーのほか、霜や氷の融解も兼ねて自動洗浄する装置が付いたトンネルフリーザーもあります。

バッチ式冷凍設備やスパイラルトンネルフリーザーより大型であり、設置の際には生産状況により選定する必要があります。

トンネルフリーザーの選び方

トンネルフリーザーによって冷凍品の生産能力が向上しますが、大型のためにトラブルが発生しやすいです。例えば機械トラブルが起きると、大量の食品をロスするリスクがあります。どこかに一箇所でも不具合が起こると機械全体の動作を止める必要があります。機械トラブルでの生産時のロスを防止するために、バックアップ用の予備の冷凍設備を用意するか、日頃から細かいメンテナンスが必要です。

トンネルフリーザーはトレーを出し入れするバッチ式冷凍機よりも、清掃に手間がかかります。とくに商品を切り替える場合には、運転を停止してコンベアの洗浄が重要です。一日の稼働を終えたときにも、冷凍機全体を清掃する必要があります。

トンネルフリーザーの構造

トンネルフリーザーは、食品を置く位置で風が当たる強さが違うバッチ式冷凍機よりも、むらが出にくいです。ただし風の吹き出し口のノズルの向きによって、風が当たりにくい場所が出て、冷凍が不十分になる可能性もあります。品質管理のために、ノズルの位置や商品の置く位置の調整が重要です。

トンネルフリーザーは大量の食品を短時間でも急速冷凍できます。その一方で、空気が大量に冷却されるため、蒸発器の周りに霜が付きやすいです。霜によって風の流れが悪くなって、食品を冷やす性能が低下します。そのため定期的な霜取りが必要です。

参考文献
https://www.galilei-tm.co.jp/freezetest/
https://www.jffic.or.jp/download_files/inspection/pdf/document/fftr_no105.pdf
http://www.kanenaka.co.jp/blastchiller/importance.html

トルクチェッカーとは

トルクチェッカーとは、ボルトなどの締め付けトルクを確認する機器です。

トルクチェッカーは、例えば、電動ドライバのトルク設定値の確認に使用されます。ドライバの締め付けトルクが正しく設定されているかを確認するために使用され、「誤ったトルクで締め付けてしまうことによる製品の破損」や「トルク不足による製品機能の低下」を防ぐことが期待できます。

トルクチェッカーの使用用途

主に工場などの大量生産現場で使用されています。製品の組み立てには、取り付けるねじの種類などによって適切なトルクが決まっているため、トルクチェッカーによるトルク管理が必要です。

トルクの管理が行われていないと、作業者による締め付け力の差が発生し、締め付け過ぎによる破損やトルク不足による製品機能低下などが起こる可能性があります。これに対し、作業開始時にトルクチェッカーを使用して正しい設定値での締め付けを行うことで、作業者に関わらず安定した品質を保つことが可能です。

トルクチェッカーによる設定値の確認は、通常、締め付け作業の際に毎回行われるものではなく、その日の作業開始時にのみ実施されることが多いです。中には、「1日の中でも、所定数の組み立てが終わったら確認を行うこと」という指示がある製品もあるため、この場合は指示に従って所定数で再度確認を行います。

トルクチェッカーの原理

1. トルクチェッカーの構成

トルクチェッカーは、一般的に、「ファイダプター」と呼ばれるねじ付きシャフトとスプリングなどで構成されたアダプタ部品と、トルクを測定してデジタル表示する「測定器」で構成されます。

ファイダプターを電動ドライバの先端に取り付けた状態で、測定器にセットし、電動ドライバを駆動することでトルクを測定することができます。ファイダプターには、測定可能範囲が定められており、設定したいトルク値によって使い分けが必要になるため、注意が必要です。

2. トルクチェッカーによる測定

実際のトルク値の測定は、以下のような流れで行います。

• 測定対象の電動ドライバに所望の設定値が測定可能なファイダプターを取り付け。
• 測定器にセットし、電動ドライバが自然停止するまで駆動させる。
• 停止した時のトルク値が測定器に表示される。

測定には誤差が生じる可能性があるため、複数回の測定を行い、平均値でトルク管理を行うことが多いです。一度上記の流れで測定を行った後に再度測定を行う場合には、電動ドライバを逆転させ、ファイダプターにかかっている負荷を取り除く必要があります。

トルクチェッカーのその他の情報

トルクチェッカーの種類

トルクチェッカーには形状と用途ごとで、一般的に次の種類があります。

1. 形状による分類

• 一体型：センサ部が計測部が一体となったタイプです。簡便で携帯に便利です。
• 分離型：センサ部と計測部が分離したタイプです。センサ部を変えて使用できます。

2. 用途による分類

• 電動ドライバのトルク設定が可能なタイプ
• 締め付けるねじの緩みトルク、増締めトルク測定ができるタイプ
• 自動機械のドライバ用のトルク管理に使用可能なタイプ
• インパクトドライバ、トルクレンチのトルク管理用のタイプ

参考文献
https://hios.com/wp-content/uploads/2017/11/WT-C023_HP_17B.pdf

デジタル圧力センサーとは

デジタル圧力センサーとは、配管内の圧力をデジタルで表示する装置です。

この表示方式は、読み間違いのリスクを減らし、暗い場所でも使用できるという利点があります。 デジタル圧力センサーは、内部の圧電素子によって圧力を測定します。そのため、配管内を流れる流体に直接触れずに計測が可能です。

流体の種類によって、使用するセンサーを変える必要があります。液体用、気体用、可燃性流体用などに分けられています。また、センサーを配管に固定するため、配管の径にも注意が必要です。

デジタル圧力センサーの使用用途

デジタル圧力センサーは一般的な家庭ではほとんど使用されない一方で、工業分野では非常に広範囲にわたって利用されています。工業施設やプラントでは、流体 (例えば水や油) を各種装置へと配管を通じて移動します。流体を送るためには一定の力が必要で、この力が大気圧以上の圧力を生み出します。

理論的には、同じ流体に対して同じ力が加われば、生じる圧力も同じになるはずです。しかし、装置の故障や配管の劣化により、予想される圧力と異なる圧力が発生することがあります。

デジタル圧力センサーは、これらの予期せぬ圧力の変化を検出し記録することで、早期に問題を発見し、品質管理に貢献する重要な役割を果たします。

デジタル圧力センサーの原理

デジタル圧力センサーは、センサーに含まれる圧電素子に力がかかることで圧力が測定されます。圧力がかかるとその力に対応する電流が発生し、電気信号として処理され表示されます。圧電素子の代表例は半導体です。半導体とは、特定の条件下になると電気を流す物質です。

絶縁体や導体と異なり、操作によって自由に電気を流すタイミングを変えることができます。材質として、よく用いられているのはシリコンです。シリコン基板に柔軟に稼働する膜 (ダイヤフラム) が取り付けられています。圧力がかかるとダイヤフラムが曲がり、付随してシリコン基板も曲がります。

力がかかることで基板内の電荷状態が変化するピエゾ効果が発生し、電圧が生じます。電圧の違いにより流れ電流の強さも変わるので、どれぐらい圧力がかかったかを測定することが可能です。

その他、ダイヤフラムに抵抗ブリッジをとりつけ、ダイヤフラムのひずみ量を電圧変化として測定するタイプもあります。ひずみ量を利用する場合は金属ダイヤフラムが用いられ、主にステンレスが使われています。

デジタル圧力センサーの種類

デジタル圧力センサーは、その用途、感度、形状、尺度範囲などによって多種多様に分類されます。以下に主要な種類を列挙します。

1. 絶対圧力センサー

絶対圧力センサーは、真空を基準とした圧力を測定することが可能です。一般的には、大気圧が1気圧とされていますが、この種類のセンサーは絶対ゼロを基準とします。

このセンサーは、主に天気予報や高度計、洗浄装置などに使用されます。

2. ゲージ圧力センサー

ゲージ圧力センサーは、現在の大気圧を基準として圧力を測定が可能です。つまり、このセンサーは相対的な圧力変化を読み取ることができます。これらのセンサーは、自動車のタイヤ圧測定やエアコンの圧力管理などに使われます。

3. 差圧センサー

差圧センサーは、2つの圧力源間の圧力差を測定することが可能です。これらのセンサーは主に、フィルターの詰まりを検出したり、液体の流れを監視したりするのに使用されます。

4. シールド圧力センサー

シールド圧力センサーは、特定の基準圧力を設定して、その圧力に対する相対的な圧力を測定が可能です。主に、遠隔測定やデータログを行う際に使用されます。

デジタル圧力センサーの選び方

デジタル圧力センサーを選ぶ際には、使用環境、対象の流体、測定範囲、精度など、多くの要素を考慮する必要があります。

1. 使用環境

センサーは、高温や低温、湿度、振動などの環境条件に影響を受ける可能性があります。そのため、センサーを選ぶ際には、使用環境をしっかりと考慮することが大切です。

2. 対象の流体

液体やガスの種類によっても、適切なセンサーが異なります。特に腐食性の液体を扱う場合や、食品を扱う場合などは、対象物質に対するセンサーの耐性を確認する必要があります。

3. 測定範囲と精度

センサーの測定範囲と精度も重要な選択基準となります。測定したい圧力の範囲内で、どれだけ精確に測定できるかを確認することが重要です。

4. 取り付けと操作の容易さ

センサーの取り付けや操作が容易であることも重要な点です。センサーの取り付け場所や、使用する人のスキルレベルを考慮し、適切なインターフェースや取り付け方式を選択することが求められます。

参考文献
https://www.fa.omron.co.jp/guide/technicalguide/35/28/index.html
https://atsuryokukei-proshop.com/wppost/plg_WpPost_post.php?postid=356
https://atsuryokukei-proshop.com/wppost/plg_WpPost_post.php?postid=140
https://www.jp.omega.com/prodinfo/pressuregauges.html
https://www.matsusada.co.jp/column/whats_piezo.html
https://www.valcom.co.jp/product/pse/principle/
https://www.monotaro.com/g/02942574/

デジタル台はかりとは

デジタル台はかりとは、主に30kg～3000kgまでの物の質量を測定するはかりのことです。

一般的に、1/3,000～1/6,000 (目量/秤量) の精度がある高精度はかりを指します。台はかりとは、台の上に量りたい物を置き、台の沈み込みを利用して質量を計測する計量器です。

外観の観点から、操作や表示を行う「指示部」と量る物を置く「載台部」が一体となった一体型と、分かれているセパレート型に分類できます。内部構造の観点からは、荷重を電気的に検出してサオが水平となるように電磁力を加減する「電磁式」と、荷重に比例した電気信号を検出する「ロードセル式」に分類できます。

デジタル台はかりの使用用途

デジタル台はかりの使用用途は、物品や農水産物の計量からトラックなどの計量まで、多岐に渡ります。用途によって小さいものから大きいものまであり、トラック計量用では地面に埋め込まれたもの、家畜計量用では水洗いできるようになっているものなど種類は多いです。

工場などでフォークリフトを運用する時は、使用されるパレットと計量台が一体となったもの (一体型デジタル台はかり) を用い、計量したものをそのまま移動させる場合もあります。LPガスやガソリンなどの石油系材料、粉塵爆発の危険性がある物を扱う現場や工場にも用いられ、この場合は防爆構造のものが使用されます。

デジタル台はかりの原理

デジタル台はかりの原理は、種類によって異なります。

1. ロードセル式デジタル台はかり

ロードセルは荷重を電子に変える変換器で、金属の起歪体 (きわいたい: 外力によりひずみを発生させる部品) にストレインゲージという電気抵抗線歪計 (センサー) をはりつけ、その抵抗値の変化を測定します。

金属の弾性を利用するため、原理はばねばかりと同じです。また、重量が歪みをもたらしており、直接質量を求めることができません。そこで、分銅で表示値の校正を行うことで、表示値を便宜上質量として扱うことができるようになります。精度はばねばかりより格段に高いものです。

2. 電磁式デジタル台はかり

電磁式は、「零位式」「フォースバランス式」とも呼ばれるものです。天秤のような構造の装置の一方に量りたいものを載せます。

他方にはフォースコイルが備えられ、これに電流を流して電磁力を発生させ、天秤が釣り合うようにします。ここで、釣り合ったときにフォースコイルに流れた電流を測定することで、重さを定量化するという原理です。

電磁式においても、釣り合わせる電磁力の強さは重量に関係しているため、単独では質量を求めることができません。そこで、あらかじめ質量既知の分銅で校正を行い、天秤に載った質量と、釣り合わせる電磁力を関係づける (校正する) ことで質量を表示できるようにします。

このように考えると、電磁力を仲立ちとして天秤はかりの機能を実現しているとも言えます。ロードセル式ストレインゲージに比べると、機械的に繊細な天秤構造を用いていることもあり、より軽量で微小なものを量る際に適しています。

デジタル台はかりのその他情報

1. はかりのタイプと原理

はかりには、ばねの弾性を利用して重量 (万有引力の量) を測定する「ばねばかり」と、つりあいを利用して質量 (物質のもともとの量) を測定する「天秤はかり」があります。ばねばかりは、ばねの伸びが物体の重さに比例する (フックの法則) ことを利用して、ばねの伸びを測定して重量を量ります。

天秤はかりは、質量既知の分銅を用いて、物体と分銅をつり合わせ (各々の重量が等しい状態を作り) 、分銅の質量から物質の質量を求めるものです。現在のデジタル台はかりは、ロードセル式と電磁式が主流です。

2. 校正

デジタル台はかりに校正は必須です。機械式の天秤では、常に分銅を使用するので、校正を意識することがありません。分銅と量りたいものは同じ環境に置かれるため、すべての環境因子が相殺されているとも言えます。一方、デジタル台はかりでは計量時に分銅を用いないため、計量時の環境であらかじめ分銅を用いた校正が必要です。

校正の必要性を別の角度から述べると、重力は地域によってわずかに異なることも一要素です。地球の自転の遠心力のため、赤道付近では重力がわずかに小さくなります。具体的には、北極・南極より0.5%小さくなります。赤道や北極というと身近に感じにくいですが、北海道と沖縄の間でも0.15%程度の違いがあります。

つまり、台はかりを製造、調整して出荷したとしても、校正をしなければ表示値は正しくならないということです。実際的な環境因子として、気圧も影響します。量る対象の物体や秤量皿といったものも、空気の浮力を受けているためです。そこで、求める精度によっては毎日 (日を跨ぐと天気が変化し気圧も変化すると考えて) 校正する必要があります。

参考文献
https://jp.misumi-ec.com/tech-info/categories/technical_data/td06/x0092.html
https://www.vibra.co.jp/03-point-explosionproof-standscales.html
https://kotobank.jp/word/%E3%81%B0%E3%81%AD%E7%A7%A4-115836
https://kotobank.jp/word/%E9%9B%B6%E4%BD%8D%E6%B3%95-151214
https://hakari-shouten.com/help/knowhowhistory
https://www.aandd.co.jp/products/loadcell/introduction/cell_intro02.html

デジタルインジケータとは

デジタルインジケーターとは、精密測定機器の1種です。

目盛りがデジタルであるために人による差が生まれにくく、作業効率を改善させる効果があります。インジケータとはもともと、計数を管理する測定装置です。

ハブが一回転したときの表示と回転軸のリードを読み取ることで、回転軸の送り量を確認できます。しかし、目視だとリードの目盛りと目盛りの間を読み取る時に誤差が生まれてしまうため、デジタルインジケーターが必要となります。

デジタルインジケータの使用用途

デジタルインジケーターは、金属加工のひずみ測定や主軸となる中心の偏心確認、平面度測定、平行度測定に使用されます。落としてしまうと簡単に壊れてしまうため、作業場の整理整頓が必要です。

デジタルインジケーターを固定する際は、専用のスタンドで専用のツメがついたものを選定します。読み取る数値にブレが生じずに誰が測定しても同じ値が出ますが、固定のスタンドアームのゆがみや測定子を対象物に当てたときの測定圧により誤差が出てしまうので、測定時に校正が必要です。

デジタルインジケータの原理

デジタルインジケーターの原理は、光学式のモアレ干渉縞を用いたデジタルリニアスケールです。リニアスケールとは、直線の位置検出や測長に使用するセンサを指します。

1. モアレの原理

透明なシートに直線・円等の規則的な模様を描いて重ねると模様の重なりの中で元の直線や円の規則とは違った模様が現れます。この模様が、モアレ干渉縞です。

2. デジタルインジケータへの応用

モアレ干渉縞は、同じ格子目盛を持つ2枚のスケールがズレて周期ずれが発生する場合にも見られます。縞と縞を重ねた時に片方を変形させるとモアレ縞も変形します。

このため、uｍオーダーでの分解能を持つことが可能になりました。

デジタルインジケータのその他情報

1. デジタルインジケータの測定方法

デジタルインジケーターで測定を行う際、ゼロ点で校正し、対象物を平面テーブルの上に乗せます。その後デジタルインジケーターの測定子が対象物に触れるようにセットすると、装置のデジタル画面にダイヤルゲージの値が表示されます。

対象物を手で触れて動かす必要があるので、多点測定には不向きです。一方で、デジタルインジケーターの測定子が重力方向に垂直である必要が無いため、デジタルインジケーターを複数箇所に設置することで歪による変形などを簡単に捉えられます。

2. ダイヤルゲージとの違い

アナログのダイヤルゲージは、測定可能単位がストロークがmm単位のスピンドル式とテコ式の2種類があります。

スピンドル式
スピンドル式は変化の大きな対象物を見る時に便利で、一目盛りが10 um相当の分解能のため金属加工でよく使用されます。

テコ式
テコ式は高い分解能を持ちますが、変動が大きいと実の値との誤差が大きくなる点がデメリットです。

一方で、デジタルインジケータは1 um単位の分解能を持っているので、ダイヤルインジケータと比較して精密な測定が求められる場面で使用します。また、先ほど紹介したテコ式も高い分解能を持ちますが、それに加えて大きな負荷や変動があっても壊れにくい点がメリットです。

精密さが求められる測定か、ラフな使い方でも問題なく使用できるかでどのインジケータを使用するかの検討が必要になります。

3. デジタルインジケータの測定手法

デジタルインジケータの測定手法は、ABS測定系とINC測定系の2種類に分類できます。

ABS測定系
ABS測定系は基準ゲージでプリセットを行い、測定基準からの絶対値を測定する手法です。例えば、50 mmの基準ゲージでプリセット後、54 mmのワークを測定した場合、ワークの絶対値である54 mmが取得できます。

INC測定系
INC測定系は基準ゲージでゼロセットを行い、基準ゲージと測定ワークとの差を比較測定する手法です。50mmの基準ゲージでゼロセット後に54mmのワークを測定した場合、差分の4mmが測定値として得られます。

参考文献
https://docs.rs-online.com/43d0/0900766b813b8414.pdf
https://www.jstage.jst.go.jp/article/jjspe1933/51/4/51_4_722/_pdf

テストプローブとは

電気回路や試験装置の実験、導通確認、波形確認に特化したプローブをテストプローブと言います。

一般的なクリップやプローブとは異なり、基板の小さな電子部品の測定や、被覆が剥かれていないケーブルの状態でも測定することができます。

テストプローブには、検査対象物に合わせて数多くのサイズや先端形状があります。代表的な先端形状には「先端クランプ式プローブ」「ピアス式プローブ」「プローブピン」などがあります。

テストプローブの使用用途

基板にはんだ付けやコネクタ接続をせず、プリント基板や電子部品の検査を行う際に使用します。

• 先端クランプ式プローブ
  測定箇所を掴んで測定します。一般的なクリップやプローブでは届かないような、狭く奥まった場所にある小さい部品を測定する際に使用します。
• ピアス式プローブ
  ケーブル外被の上から導体に突き刺して測定する際に使用します。ケーブルを切断できない状態でも測定できることが特徴です。
• プローブピン
  検査対象の電極に適切な荷重と接触を行った電気的な検査を行う際に使用します。

テストプローブの原理

• 先端クランプ式プローブ
  先端クランプ部は洗濯バサミと同じような原理になっており、物を挟む箇所である口金（先端クランプ）が可動するようになっています。
  物を挟む箇所と対称になっている部分とバネで繋がっています。バネが引っ張られると先端クランプが開く構造となっています。
  フックチップとバネも接続されているため、フックチップを引くと、バネが引っ張られることで先端クランプが開きます。フックチップを戻すとバネが戻り、先端クランプは閉じ、対象物を挟みます。
• ピアス式プローブ
  ピアス式プローブは、注射針のように先端が非常に細長くなっており、ケーブルの被覆をそのまま貫通して導体と接触することで測定します。折れ難いように、ステンレスなど比較的硬い金属で作成されています。
• プローブピン
  「プランジャ」「パイプ（バレルとも言う）」「バネ」の3パーツで構成されています。構造はパイプの中にバネが入っており、 プランジャに過負荷が掛かるとバネが縮みます。そのため、検査対象に適切な荷重を保つことができます。

参考文献
https://shop.cqpub.co.jp/hanbai/books/37/37601/37601_p34-35.pdf

チャンネルベースとは

チャンネルベースとは、重量物を載せ、固定する為の架台の一種です。

チャンネルベースは溝形鋼（チャンネル材）を主材とし、加工・溶接を行い強度を高めた架台です。配電盤やサーバー、緊急用発電機などを固定し、地震など緊急時でもその設備を守ります。

設置時は、チャンネルベースの足の下にライナープレートを噛ませることで水平出しを行う事が一般的です。チャンネルベースの中には、ジャッキでレベル調整が可能なタイプも存在します。

用途に合わせて多種多様で、専門業者に依頼することで特注品も製造可能です。

チャンネルベースの使用用途

チャンネルベースの使用用途は「耐震架台」として用いられることが多いです。

上記で紹介した、配電盤、サーバーをただ地面に置いただけでは、大規模な地震が発生すれば簡単に倒れ、二次被害で火災につながる危険性が高まります。設備そのものを守る、固定する、といった目的ももちろんありますが、緊急時の二次被害を防ぐ役割も果たしています。緊急用発電機では、地震が発生。停電となり、いざ使いたいときにその機能を失っているようでは話になりません。このように、チャンネルベースは緊急時の二次被害の抑制と、緊急時に必要な機能を守る為にその役割を果たしています。

チャンネルベースの特徴

チャンネルベースの種類と特徴について解説しておきます。

チャンネルベースには大きく分けて３種類あります。

• 標準型
• ダイス型
• ジャッキアップ型

標準型は一般的なチャンネルベースで、配電盤が載るサイズであれば４つ足を持つ小型の架台となります。チャンネルベース下には配線や配管を通す十分なスペースが確保できるため、そのまま設置する事が出来ます。

ダイス型は一定の立法形状の集合体となります。細かい間隔で溝形鋼が張り巡らされ、見た目からも頑丈さが伝わってくる形状をしています。脚下のスペースは若干狭くなりますが、配線・配管を通すには十分だと言えるでしょう。しかし、さらに頑丈なタイプでは、脚下が完全に塞がれているタイプも存在します。その場合、配線・配管の取り回しには工夫が必要になってきます

ジャッキアップ型は通常のチャンネルベースの脚それぞれにジャッキが取り付けられているタイプです。通常、ライナープレートで高さを微調整する必要があるチャンネルベースですが、このジャッキアップ型であればその調整は容易です。またライナープレートでは調節しきれないような段差にも対応可能であり、設置場所を変更しても高さを調節する事で使用できる可能性が高まります。一番汎用性が高いチャンネルベースだと言えます。

参考文献
http://www.niccabi.co.jp/products/otheroption/cha/chavari.pdf
http://www.niccabi.co.jp/company/NiccabiSolutions/pdf3.pdf
http://www.niccabi.co.jp/products/otheroption/cha/cha_installation.pdf

タッピングボール盤とは

タッピングボール盤とは、卓上ボール盤 (穴あけ専用) にタッピング機能を追加した工具のことです。

タッピング作業では、正転と逆転の切り替えが重要であり、タッピングボール盤はスイッチ操作で逆回転が可能です。そのため、ねじ切りを行った後、逆転させてタップを簡単に抜き取ることができます。

タッピングボール盤には、既存のボール盤に手を加えて改造ボール盤と、最初からタッピングボール盤として設計されたタイプがあります。最初からタッピングボール盤として設計されたタイプの方がねじ切りの正確性が高く、M1やM2などの極細タッピングも可能です。一方、改造ボール盤では極細タッピングは難しい場合があります。

タッピングボール盤は精密なねじ切り作業に適した工具であり、DIYや工業用途で幅広く活用されています。どちらのタイプを選択するかは、作業の目的や予算に応じて決めると良いです。

タッピングボール盤の使用用途

タッピングボール盤は、金属加工金型工場や金属加工業界、設備の保全業務などで幅広く使用されています。金属加工の分野では、ねじを切る (タッピング) 作業が頻繁に行われるため、タッピングボール盤は重宝されています。

例えば、金型工場では金型製造時に300以上の部品が組み込まれることが一般的です。金属プレートやパンチ、ダイなどの部品は六角穴付きボルトで固定されるため、タッピング箇所は部品点数を上回ることが多々あります。このような作業においてタッピングボール盤は、生産性向上に大きく寄与しています。一部の工場では、専属の作業者が一日中ねじを切る作業を担当している場合も多いです。

タッピングボール盤を活用することで、緻密で正確なねじ切り作業が効率的に行えるようになります。また、設備の保全業務では、機械や部品の修理や交換が必要になった際に、タッピングボール盤を用いて新たなねじを切ることが求められます。

タッピングボール盤の原理

タッピングボール盤は、穴あけ加工とタッピング作業を効率的に行う工作機械で、スイッチ1つで切り替えが可能です。スピンドル回転数は、ベルトカバー内のVベルトの掛け方によって調節されます。インバーター制御を利用すれば、タッピングサイズを素早く変更可能で、加工材質やサイズに合わせた回転数に調節することができます。

タッピングボール盤を使用すると、手作業で繰り返す必要のある切り込みと戻しの作業が不要になり、例えばM6タップを深さ2cm切るのに約4秒しかかかりません。しかし、SKD材や焼き入れ品などの加工には注意が必要で、高負荷がタップ破損の原因となるため、スピンドル回転数を低速に調整することが重要です。

また、このような材質を加工する際には、タッピング作業で切り込みと戻しを繰り返す必要が生じ、スイッチの頻繁な切り替えが求められます。切り替えの場合、両手が離せないため、フットスイッチの利用がおすすめです。

タッピングボール盤の種類

タッピングボール盤には、主に「改造型タッピングボール盤」「専用タッピングボール盤」「インバーター制御タッピングボール盤」の3種類が存在します。

1. 改造型タッピングボール盤

改造型タッピングボール盤は、通常の卓上ボール盤にタッピング機能を追加したものです。既存のボール盤を改造することで、コストを抑えつつタッピング作業が可能になります。ただし、改造型では極細タッピングが難しい場合があり、精度が必要な作業には向いていません。

2. 専用タッピングボール盤

専用タッピングボール盤は、最初からタッピング作業用に設計されたボール盤です。高精度のねじ切りが可能で、極細タッピングにも対応しています。改造型に比べて高価ですが、プロフェッショナルな作業に適しています。

3. インバーター制御タッピングボール盤

インバーター制御タッピングボール盤は、インバーター技術を用いて回転数を素早く変更できる機能を持っています。タッピングサイズや加工材質に応じて、回転数を瞬時に調節できます。効率的な作業が求められる場面で非常に役立ちます。

参考文献
https://www.kiracorp.co.jp/wp-content/uploads/2014/12/bdd77f6ccedd58625555f9db178b5348.pdf
https://www.kiracorp.co.jp/wp-content/uploads/2020/06/4060beacbf9ed8d9081b8a25d4275965.pdf

セーフティステップとは

セーフティステップとは、脚立や踏み台に、年配の方、子供でも安心して使用できるような配慮がなされた昇降用ステップの事です。

通常の脚立などに比べ、昇降角度が緩やかであったり、ステップが幅広であったりします。そして多くのセーフティーステップには取っ手が取り付けられています。昇降時に手すりがあるだけでも、安心感は向上します。

安全にステップを使用できるように配慮・設計されたものがセーフティステップなのです。

セーフティステップの使用用途

セーフティステップは一般家庭からオフィス、工場など様々な場所で活躍しています。

一般家庭でも、照明の交換や庭のお手入れなどでセーフティステップを使用する場面をよく見かけます。

オフィスであれば書庫の棚上段に段ボールをしまう際には便利でしょう。工場で使用される場合は、セーフティステップ上で作業する事が考えられるので、上枠付きの転倒防止バーが取り付けられているものが活躍します。

活躍の場は様々で、セーフティステップを使用する方は子供からお年寄りまで幅広く、足腰が弱い方が使用する場合も十分考えられる為、最大限の配慮がなされています。（安全を保障するものではありません。）

セーフティステップの特徴

セーフティステップにはどんな特徴があり、どんな配慮がされているのか解説しておきます。

セーフティステップには大きく分けると脚立型と踏み台型があります。

• 脚立型
  脚立型のセーフティステップは、昇降ステップの角度を緩く設定してあるものが多いです。脚立は両側から昇降する事ができますが、セーフティステップの場合は昇降ステップは片側のみとなり、反対側は昇降ステップの傾斜を支える役割を果たします。
  傾斜が緩やかになる事で、ステップ一段一段の幅を広くすることが出来るため、昇降時の踏み外しによる転落リスクは低減します。併せて、ステップに滑り止め加工が施されている場合がほとんどです。大型のセーフティステップの場合は、ステップの両脇に頑丈な手すりが取り付けられているタイプも存在します。
• 踏み台型
  踏み台型は、その用途から持ち運びが行いやすいよう、軽くて丈夫な樹脂やアルミでつくられている場合がほとんどです。この踏み台にも、昇降時の体を支えるために持ち手が取り付けられています。この持ち手がある事で、腰やひざが痛い年配の方の負担も軽減する事が出来ます。比較的簡単なつくりになっていますが、取っ手に体重を預けても倒れる事が無いように設計されています。

参考文献
https://www.esco-net.com/wcs/escort/items/ItemDetail/EA905EA-90
https://kunihamonet.com/blog/hasegawa_lg_safety-step_workbench_folding/
https://www.monotaro.com/k/store/%E3%82%BB%E3%83%BC%E3%83%95%E3%83%86%E3%82%A3%E3%82%B9%E3%83%86%E3%83%83%E3%83%97/