振動にさらされる電子機器の動作不良リスクを軽減、信頼性確保を実現 |
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原因不明の故障が増えている
自動車や重機のエレクトロニクス化が進み、携帯電話などの移動体通信機器や様々なモバイル機器が市場に溢れている。それらは、小型化や組立の複雑化により性能向上が図られているが、それら機器において原因不明の故障が増えている。これまでもバスが原因不明の突然火災を起こした例や、ノートパソコンの原因不明の故障の例などがある。また、「ハドソン川の奇跡」として知られたUSエアウェイズがニューヨーク・ラガーディア空港を離陸後二基のエンジンが停止しハドソン川に不時着した例（バードストライクが原因との説もある）がある。そのような原因不明の故障の中で、詳細に事故原因を調べていくと電気接点不良が要因となっているケースが増えている。そして、電気接点不良の原因の一つとして、微振動が続くことで生じている可能性が高いといわれている。TMCシステムは、電気接点における微振動が電気抵抗に与える影響を明らかにするためにハンマリング微加振装置を開発し、その原理を学会等に発表している。
微振動下の電気接点不良
電気接点不良を起こす原因のひとつに「フレッティングコロージョン」という現象が発生することが知られている。これは、機械的運動や熱の影響による膨張等から生じる数μｍ程度の微小な往復滑り運動が連続的に起きることにより、二つの接点間に傷や粉ができてそれを原因とする接点不良が発生する現象である。また、電気接点の小型化を図ることにより接点保持力が減少する構造的リスクを抱えており、振動によりさらに接点不良が発生しやすくなっている。この微振動による接点不良を再現するために、開発された製品がTMCシステムのハンマリング微加振装置である。
数百万回の連続的加振で計測
微加振装置は、垂直方向にハンマー（ウエイト）を振り落とすことで電気接点に微振動を発生させる。加振加速度は、100G(50G〜400Gまで調整可能)で連続的に打撃を与えていく。本装置の特徴は、「二度叩き防止機構（特許取得済）」を備えていることである。これは、通常のウエイト落下方式では、初打撃を与えると打撃力が減衰しながらバウンドするのに対し、本装置は、初打撃後バウンドせずに１回のみ叩く機構である。この打撃を連続的に数百万回（条件により異なる）続けることで、電気接点部分の電気抵抗を計測して、定量的に振動の影響を図ることができる。 しかし、このような連続的な微振動による影響については、未解明な部分が多く、大学や学会での研究テーマとなっている。TMCシステムは、この分野のオーソリティである澤孝一郎慶応義塾大学名誉教授との研究を続けている。その意味で全く新しい分野であり、我が国の大手企業や国内外の研究者の間でも関心が高まっている。TMCシステムのハンマリング微加振装置は、その実態を再現する装置であるとともに、その原因を科学的、技術的に解明する装置となっている。
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