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NOKの最新テクノロジー:キーワードは「低フリクション化」 NOKのオイルシール「Le- μ' s」(レミューズ)に驚く。しかもオイルシールだけじゃない! フレキシブル基板、脳波用ゴム電極まで PR

  • 2019/11/15
  • Motor Fan illustrated編集部
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NOKは国内初のオイルシールメーカーとして1941年に創業(「日本オイルシール工業」が同社の前身)。以来、その技術を磨き続けている老舗的存在だ。信頼性の高さはもちろん、さまざまな極限条件下での使用を可能とする高性能なシール部材を手がけており、その用途は自動車だけにとどまらず、数多くの分野に広がっている。キーワードは「低フリクション化」である。NOKの最新テクノロジーをレポートしよう。

ATやCVT内で、油圧を保持しながらシールする部品がシールリングだ。写真はTSリング。T 字型の溝が円周上に形成されており、そこにシール媒体である油を供給することでNOK 従来品対比最大80%ものフリクション低減を実現した。

低フリクション技術を駆使した「Le- μ' s」(レミューズ)

拡大模型で見ると理解できるが、実物(トップの画像)ではあまりに微細で驚かされる。これも表面機能設計技術である。

 NOKは、自動車業界において高まるエネルギー効率向上という要求に応えるべく、低フリクション化を図った製品を続々とリリースしている。言うのは簡単だが、もともと低フリクション化は、オイルシールにおいてもっとも重要な役目であるシール性と相反する関係となりやすいうえ、またそのシンプルな構造ゆえに改善の余地を見出すことも容易とは言い難い。同社では形状設計、材料技術に加え、コーティングやグリースなど全方位からのアプローチによりこれを実現。素材から設計製造まで、オイルシールに関わるほぼすべての技術を掌握する同社の知見によるものだ。

 NOKが展開するLe-μ's(レミューズ)は、同社の低フリクション技術を使ったシール製品群のブランド名である。Le-μ's は、Low emission μ sealの頭文字をとったものだ。製品群は4つ。同社の社名の由来でもあるオイルシール、そしてシールリング、SP処理Oリング、回転・揺動用ロッドシールである。

オイルシールは、エンジンだけでなくモーターにも適応可能。形状設計技術で緊迫力(リップ部が軸を締め付ける力)を低減、リップの薄肉化、低摩擦コーティング、衝動面の凹凸の最適化など技術を結集してフリクションも大幅に低減した。
写真は左から「小断面形状」「標準断面形状」「薄肉断面形状」のオイルシール。

 自動車の低燃費化が進められるなか、シールにも一層の低フリクション化が求められている。NOKは、形状設計技術、表面機能設計技術、材料設計技術、グリース技術の4つの低フリクション技術を駆使して、シール性能を保持しつつ低フリクション化を実現した。主力のオイルシールを例に挙げると、電動化やモジュール化が進めば、オイルシールが使われる箇所は減るかもしれないが、使用される部品は小型化、軽量化され、軸の小径化とともに高回転化が進む。高回転時にフリクションが高いと熱を持ってしまう。また、クルマのシェアリングが拡大すれば、使用頻度、時間も大幅に増え耐久性の要求も高まると予想される。そこで必要になるのは、低フリクション化された高性能オイルシールなのだ。

複雑化するハーネスの代替手段=FPC(フレキシブル基板)

NOKは車載用途のフレキシブル基板(FPC)においてもパイオニア的存在である。車載電子機器の増加にともない複雑化するハーネスの代替手段のひとつとしてFPCを選択することで、軽量化と省スペース化が期待できるため、近年採用が大きく増加。同社ではFPC技術の多機能化も進めており、LEDのヒートシンクやヒーター機能を持つものも開発されている。

 NOKがもうひとつの柱としているフレキシブル基板(FPC=Flexible printed circuits)の技術についても、現在製造中の車載用製品に加え、用途拡大が期待できる応用例として、触覚インターフェースを備えるグローブなどを展示。基軸とする技術を大切に育て、守りながら、その強みを生かすことで守備範囲を広げていく姿勢は、日本の技術屋集団らしい堅実さが窺えるものだ。

脳波用ゴム電極とポアセンサモジュール

脳波用ゴム電極

脳波計測用の電極。導電性のゴム素材を用いてブラシ状とすることで、電極ペースト(頭皮との間で安定した導電性を確保するためのクリーム)などを必要とせず、ドライ状態での計測が可能。オイルシールで培われたゴム配合技術を応用したものだ。

ポアセンサモジュール

すでにアイポア社(大阪大学発ベンチャー)より研究開発用として販売されており、将来的には車載用も視野に入れているとのこと。左側が製品で、右側は計測対象となる電解液を通す流路を着色したもの。中央に見える黒い薄膜部の上下に流路が形成されており、手前には新規開発したゴム電極製の端子がふたつ並んでいる。
絶縁性の薄膜にあけられたナノスケールの細孔(ポア)を、花粉や細菌、ウイルスなどの微細粒子が通過する際に生じるイオン電流の変化パターンをAI技術で分析することで、粒子の種類まで特定することができるというもの。薄膜は半導体素材で、ゴム流路は金型により形成。

 東京モーターショーでとくに興味深かったのはNOKの新分野へのチャレンジだ。花粉から細菌、ウイルスのような、ごく微細な粒子を検出するためのセンサーモジュールや、人間の脳波などを皮膚に押し当てるだけで検出するためのゴム電極(商品名:Sotto)など。オイルシールとは大きくかけ離れているように思えるが、そこにはゴム配合技術や成形技術など、オイルシールで培った技術が応用されている。

http://www.nok.co.jp/

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