TAGUCHi × JAXA PROJECT

INTRODUCTION

タグチ、宇宙へ行くってよ。

 報告します。タグチ工業は「はやぶさ」で知られる あの「JAXA」と共同で技術開発を進めています。 宇宙探査イノベーションハブというやつです。冗談と思われるかもしれませんが、 これが案外マジな話で。岡山から宇宙を目指したっていいじゃないですか。 夢を追い続ける、タグチはそういう企業なのですから。
 

TansaX(タンサックス)とは、探査「Tansa」と未知の「X」の意を込めた、
宇宙探査イノベーションハブの愛称。

2015年4月にJAXA(ジャクサ/国立研究開発法人 宇宙航空研究開発機構)内に発足した「宇宙探査イノベーションハブ」。研究課題ごとに大学や民間企業、研究機関と連携し、実現したい技術アイデアを共同研究する新プロジェクトだ。タグチ工業は2015年12月に研究提案が採択され、プロジェクトに参画。以降、JAXAとともに『超軽量建機アタッチメントおよびブーム等の開発および実地検証』という研究テーマのもと、課題解決に取り組んでいる。

MISSION

超軽量建機を開発せよ!

研究課題

月面拠点建設に使用する建設機械は地上から輸送するため、大型軽量化(サイズを維持した軽量化)が必要になります。地上においても、特にアタッチメントの重さが作業性の課題となっていますが未着手であり、軽量化が実現すれば燃費の改善などが期待できます。そこで、走行機構を除いた部分を対象とし、複合材や軽量金属の適用により超軽量化を実現し、剛性や車体の安定性等を検証します。

超軽量化の取り組み

軽量化する建機として地上作業での汎用性が高い「油圧ショベル」を採択しました。本年度研究において、油圧ショベル構成部品である「アーム」「ブーム」への軽量化に着手します。 現在の「アーム」「ブーム」は「鉄」が主な素材となっており、これを軽量金属や、複合材にて製作を行い軽量化を図ります。2種類の素材で製作する事により強度や剛性だけでなく、製造面等多方面からの比較検討も行います。

 

<建機の各部名称>

PROGRESS REPORT

軽量金属&CFRP製アームが完成。
実用レベルでの開発に成功だ!

軽量金属およびCFRP製のアームの開発に成功し、なおかつ、それが実用レベルであったこと。これは、タグチにとってこの上ない快挙だ。当初の目標であったオリジナルアームの約1/2〜約1/3の重量を達成しつつ、その他多くの性能項目においても、オリジナルアーム(ショベル付属の純正アーム)より高い数値を示した。つまり、オリジナルアームと同じ作業ができるだけでなく、同じ条件下なら、より多くの土を、より短時間で掘ることが可能となったのだ。今回の油圧ショベルの軽量化技術は、今後、他の地上建機のみならず、月面拠点基地建設で使用される建機への応用も期待できそうだ。

素材@ 軽量金属

女性でも持てる重さになった軽量金属製アーム。中央に並ぶ穴も軽量化のための設計。重量はオリジナルの約1/2

軽量金属とは?
比重が4または5以下の軽量な金属のこと。アルミニウムやマグネシウムなどがあり、宇宙開発ではロケットや人工衛星、輸送機器では飛行機や自動車、その他建築材料など、幅広い分野で用いられている。

<軽量金属アーム>

素材A CFRP

 
<CFRPアーム>

次世代を期待される「CFRP」使用のアームの完成は業界でも初めてのこと。重量はオリジナルの約1/3。

CFRPとは?
Carbon Fiber Reinforced Plastics=炭素繊維強化プラスチックの意。炭素繊維と樹脂の複合材料を組み合わせることで、鉄やアルミニウムよりも低密度ながら軽量で強く、高い剛性をもつ。レーシングカーのボディから釣り竿の柄の部分まで、多岐にわたる分野に導入されている。

評価試験結果

 

アーム完成後はショベルメーカーの協力を得て、製作した軽量アームの評価試験を実施。剛性が下がったものの、それ以外の項目では、オリジナルアームと同等またはそれ以上の評価を得た。研究当初の予想をはるかに超え、軽量化の効果が十分に表れているといえる結果となった。

COLUMN

月の砂ってどんな砂?

©JAXA/TansaX

月の表面に積もった砂(月レゴリス)は、岩石由来の粒やかけら、天体衝突時に生まれたガラス片や粉塵等から成る。非常に微細な粒子は磁気や静電気により付着しやすい性質をもち、探査時の視界不良や機械の故障、さらには吸引による人体への影響などについて、さまざまな対策の検討が進められている(写真は月面の模擬土壌)。

「2017NEW環境展」でお披露目!

2017年5月23日〜26日に東京ビックサイトで開催された「2017NEW環境展」にCFRP&軽量金属製のアームとブームを展示しました。実用可能な軽量素材のアーム・ブームは建機業界のみなさんにも反響大! CGを駆使した映像とともにスペイシーな空間で展示しました。

TAGUCHi×JAXA PROJECTの詳しいストーリーは「ガジ通 vol.8」で特集してます!