アセタールギアがドライブトレインの性能を実証

 

ブラッドレー大学の軽量都市型車両プロジェクトは、アセタールギア(特にデルリン®アセタール樹脂製のギア)がいかに強度、靭性、低摩擦を提供するかを示している。この設計ソリューションには、ドライブトレインのトランスミッションシステムで発生する負荷応力を受け止めるだけの強度が必要でした。また、金属歯車特有の騒音と重量を軽減する必要がありました。

金属からの置き換え、軽量化

ブラッドレー大学のマーティン・モリス教授(機械工学)がゼロ・エミッション車の設計と製造に挑戦したとき、重要視したのは重量だった。
彼が考案した軽量都市型車両は、オートバイとして認可された三輪車で、手荷物とともに2人を乗せ、重量は430ポンド(約8.6キロ)である。
回生ブレーキを備え、最高速度は時速45マイル、航続距離は40マイルである。
ブラッドレーの設計チームは、1マイルあたりの走行コストは0.6セントだと主張している。

 

アセタールギアとメタルギアの比較

車両の駆動系トランスミッションに使用されているいくつかのアセタールギアは、Delrin®を使用して複雑に製造されています。
このプロジェクトの設計と製造のサポートは、イリノイ州ハーウッドハイツのウィンゼラー・ギアが担当しました。
このギアは、従来の技術者であれば標準的なアセタール材料では限界と考えられていたような条件に直面しています。

ホモポリマーアセタールの高性能な性質は、低摩擦と低騒音を実現しながら、トルクと荷重を管理することができます。
彼は、Delrin®POMポリオキシメチレンアセタールの遊星トランスミッションギアは、6,000 rpmで25馬力のモーターが生み出すトルクに耐えなければならないと付け加えた。

POMの新たな用途開発

ライトウェイト・アーバン・ビークルのギアにDelrin®を使用することに成功したことは、POMはトランスミッション用途に関連する過酷な条件に耐えられないという従来の先入観を覆すのに役立ちます。
このようなギアが、乗用芝刈り機やゴルフカートに見られるような小型エンジンのトランスミッションに使用されることを、さらに探求することは想像に難くない。
実際、これは次世代の学生設計の焦点となり、若い設計者は、ギアとハウジングにDelrin®をより多く使用することによって、車両から重量と騒音をさらに取り除くことに挑戦することになるでしょう。

「世界が変化する中で、私たちは多くの既成概念に挑戦する必要がある。また、イノベーションを起こすためには、より全脳的な、特に右脳的な思考が必要です」と、ウィンザーラー・ギアーズの社長であり、学生のチャレンジとアート・プログラムの熱烈な支持者であるジョン・ウィンザーラーは結論づけた。
「ブラッドレー大学のマーティン・モリスが始めたような学生のデザイン・チャレンジは、私たちの偏見に挑戦し、新しいアイデアを刺激する素晴らしい方法です。

Delrin®が標準装備するコスト削減

アセタールギアは、金属や他のプラスチックと比較して、コスト、一貫性、および供給の利点を提供します。
Delrin®POMの棒材や板材から機械加工できるため、コストと時間を大幅に削減できる一方、射出成形ギアに匹敵する機械的特性が得られます。
「設計から機械加工モデルまで、わずかな工具投資で数週間で進めることができます。