名古屋大学大学院工学研究科の部矢 明 准教授（研究代表者）、鮎澤 颯 博士前期課程学生、井上 剛志 教授、電気通信大学大学院情報理工学研究科の仲田 佳弘 准教授、鍋屋バイテック会社の研究グループは、少数部品構成で高伝達力となる「磁気ねじ」のための磁気回路構造注4）を提案し、本「磁気ねじ」を用いた可動域を理論上無限に延長可能なモジュール型磁気「送りねじ」機構を新たに開発しました。

広い可動域を実現する場合、長いねじ軸ではたわみが生じるため、複数のねじ軸を連結する方法が考えられます。しかし、連結部をナットが円滑に通過するために、ねじ山が連続する精度の良い連結か、ガタを許容する設計が必要でした。

そこで部矢准教授らは、物理的接触ではなく磁力によって非接触で動力を伝達する「磁気ねじ」に着目しました。この方法では、ねじ軸とナットが物理的にかみ合う必要が無いため、精度の向上やガタの許容が必要なく、ねじ軸の連結部でもスムーズにナットが通過できます。
また、従来の磁気ねじが多数の小片磁石をらせん配置するなど複雑な構造を持つのに対し、少数の部品で高い伝達力を持ちます。この新しい構造では、「磁束集中構造」と呼ばれる強い磁力を生み出す構造を採用することで高伝達力化が達成されています。

磁気ねじは、ねじ軸・ナット間が非接触のため摩擦による発熱がなく、高速な往復運動が可能です。また、潤滑油が不要でクリーンであり、メンテナンスが容易です。
本提案機構は、半導体や食品・医薬品分野での安全な搬送・位置決め装置をはじめとした様々な機械の新しい設計解となり得ます。

本研究成果は、2024年6月19日（水）～21日（金）に開催される機械要素技術展[東京]で展示されます。



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