【ものづくり】第23回機械要素技術展2019:自動車要素部品の展示取材

トランスミッションブッシュ、超硬エンジンチェーン、ハイテン溶接ボルト、軽量CFRPボルト、タイ部品メーカーなど

2019/02/20

要約

 第23回機械要素技術展M-Tech(会期:2019年2月6日(水)~2月8日(金)、会場:東京ビックサイト)はリードエグジビシジョンジャパン主催で、歯車、ベアリング、ねじ、ばねなどの機械要素や、金属、樹脂に関する加工技術を一堂に集めた専門商談会として開催された。今年は過去最多の840社が出展した。また、最新の技術動向が学べる技術シンポジウムが同時開催され、設計・開発、製造・生産技術部門を中心とした製造業関係者が多く来場し、出展企業と商談を行っていた。海外からの出展も多く、日本企業との共同出展も含めると135社あった。

 本稿では自動車ビジネスで実績のある機械要素部品の展示と、タイの自動車部品ビジネスで実績のあるタイのローカル企業への取材を取り上げる。

会場風景 タイのブース
第23回機械要素技術展:2019
会場風景
第23回機械要素技術展:2019
タイのブース(自動車部品が多い)

 

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すべり軸受:トランスミッションブッシュ、エンジンブッシュ、ストラットベアリングなど

  大手2社からカットサンプルを使った実例紹介があった。分かりやすい展示で参考になる事例である。

 

(出展会社概要)

会社名 展示品 特徴
大同メタル工業㈱
(愛知県名古屋市)
量産:多段AT
トランスミッションブッシュ A66T
小型軽量化
ボールベアリング→すべり軸受
量産:エンジンブッシュ DLA02
耐摩耗性向上
アイドルストップ対応
高耐久タイプ
オイレス工業㈱
(神奈川県藤沢市)
量産:サスペンションストラット オイレスPSベアリング
走行安定性向上
軽量、薄肉
量産:エアコン用コンプレッサー オイレス ドライメットLF
冷媒油下でもすぐれた耐久、低騒音、高精度
量産:ソレノイドバルブ オイレス ドライメットLF
低摩擦、極小径対応
量産:EGRバルブ オイレス#550
高温下でも優れた摩擦性能
量産:電動オイルポンプ オイレス サーメットM
油中高速回転対応、静粛

 

すべり軸受け(大同メタル工業)

  大同メタル工業が得意としているのはすべり軸受け。展示品は多段化ATのカットサンプルで、トランスミッションブッシュ「A66T」が使用されている。小型軽量化のため、従来のボールベアリングに替わり、すべり軸受けが多用されるようになってきている。従来品の成分は銅Cuと鉛Pbの合金が多かったが、環境対応で鉛Pbフリーへ代替するため、銅CuとスズSnを主成分として添加材にビスマスBiと硬質粒子を使用し同等性能を達成している。

  もうひとつの展示品はエンジンのクランクに使用されるエンジンブッシュ「DLA02」。アイドリングストップ車の普及によって使用条件が厳しくなり、ブッシュも改良が必要になっている。大同メタル工業は2013年に自動車用エンジン向け樹脂コート軸受「DLA02」を開発し、自動車メーカーから初受注した。「DLA02」は軸受表面に固体潤滑剤を分散させた樹脂層を施している。

トランスミッションブッシュ A66T エンジンブッシュ DLA02
ミッションブッシュA66T エンジンブッシュDLA02
青いリングはミッションブッシュ「A66T」。
Cu-Sn系のすべり軸受け、小型化できるのでボールベアリングに替わり多用されている。
展示パネル:高効率化(トランスミッション多段化)への貢献
耐摩耗性向上表面処理「DLA02」は樹脂系。
アイドリングストップ時のエンジンの振動低減などに貢献する。

 

車載用すべり軸受け(オイレス工業)

  オイレス工業が得意としているのはすべり軸受け。展示品は自動車の車載アクチュエーターへの適用事例。特にサスペンションの上端に設定されるストラットベアリング(スラストすべり軸受)はグローバルシェア20%のヒット商品。オイレスPSベアリングはオールプラスチック製で軽量、コンパクト。性能は、起動・停止時のトルク変動が少なく、スティックスリップを防ぎ、断続運転・揺動運転において、優れた摺動性能を発揮するという。

サスペンションストラット ストラットベアリング
サスペンションストラット オイレスPSベアリング
搭載事例:Mercedes-Benz A-Class, B-Class
赤い部分がストラットベアリング 拡大画像

展示パネル:ベアリングとダンパーの自動車使用部位表
オイレスPSベアリング
  使用温度範囲:-40℃ ~ +80℃
  許容荷重W:11,700 ~ 49,000 N(1,194 ~ 5,000 kgf)
  許容回転数N:90 ~ 240 rpm
  許容WN値:9,000 ~ 15,000 kgf・rpm

 

車載アプリケーション実例

  オイレスの標準品は種類が多いため、自動車用途でも標準品が適用できている。

 

(軸受仕様)

オイレス 給油・構成 用途・温度範囲 成分 車載事例
ドライメットLF 無給油
樹脂軸受
バックメタル式
高荷重
-200~+280度
3層式
内径:充填剤入り四ふっ化
エチレン樹脂層
中間:青銅焼結層
外径:バックメタル
コンプレッサー
ソレノイドバルブ
オイレス#550 給油無給油両用
黒鉛系複合軸受
焼結+黒鉛
高温
700度
焼結合金に穴明けされ黒鉛が挿入されている。
金属細線、固体潤滑剤、無機充填剤
EGRバルブ
サーメットM 無給油
焼結一体型
高速
-40~+200度
二硫化モリブデンを主体とする固体潤滑剤を焼結合金へ均一分散 電動オイルポンプ

 

(車載アプリケーション実例)

エアコン用コンプレッサー ソレノイドバルブ
エアコン用コンプレッサー ソレノイドバルブ
オイレス ドライメットLF
特徴:冷媒油下でもすぐれた耐久、低騒音、高精度
オイレス ドライメットLF
特徴:低摩擦、極小径対応
EGRバルブ 電動オイルポンプ
EGRバルブ 電動オイルポンプ
オイレス#550
特徴:高温下でも優れた摩擦性能
オイレス サーメットM
特徴:油中高速回転対応、静粛


表面改質:クロム合金拡散浸透・超硬エンジンチェーン

  クロム合金拡散浸透の表面は層厚10~40μm、硬度Hv1,100~2,000と超高硬度で摺動性が良好な炭化物層FeCrが形成される。めっきや溶射と異なり、表面は母材との合金層で形成され、クロム濃度が徐々に下がるために母材との密着性が特に優れている。表面処理方法は、被処理物をクロム粉末を主成分とする調合剤と共に鋼製ケース内に埋め込み、ケースを密閉し、ケース内に水素ガスを通しながら、炉内にて900℃~1,100℃に加熱する。これによって高耐食、高耐摩耗性を有するクロム拡散滲透層を得る。

 

(出展会社概要)

会社名 展示品 特徴
滲透工業㈱
(長崎県時津町)
量産:クロム合金拡散浸透・
    超硬エンジンチェーン
    超硬ターボコントローラー
耐摩耗性
耐熱性


  滲透工業は1953年創業。長崎県時津町に本社を置き、主力は製鉄所などのプラント向け耐熱処理。国内では長崎、いわき、姫路の3工場で主力製品の製造販売を行っており、プラント向けでは80%以上のシェアを持つ。海外は2工場あり、1984年イタリア、1993年インドネシアに展開している。設備の有効利用として、自動車部品向けにも供給している。展示品はエンジンチェーンのローラー、ターボチャージャーのコントロールレバーなどで、過酷な使用条件の部位に使用される。

超硬チェーン エンジンカム駆動システム
超硬チェーン エンジンカム駆動システム
チェーンのローラ部:クロム合金の拡散浸透処理
硬度:超硬Hv1600~1800
層厚:厚膜10~15μm
チェーンは耐摩耗性が必要とされる
ターボアクチュエーター ターボシステム
ターボアクチェエータ ターボシステム
リンク:クロム合金の拡散浸透処理
硬度:超硬Hv1600~1800
層厚:厚膜10~15μm
耐熱性が必要とされる
展示パネル:導入先の業種 展示パネル:表面処理硬度比較表
導入先業種 表面処理硬度比較表
拡散浸透はアルミ、クロム、バナジウム、チタンの4種類 クロマイジング HV1,100~2,000
硬質クロムめっき HV750~850
浸炭 HV500~700


ファスナー:ハイテン溶接ボルト、緩み止めナット、高性能リベットなど

  軽量化で高張力鋼板ハイテン材の採用が多くなり、従来よりも薄肉になっている。従来のボルトやリベットでは対応が困難になってきている事例もあり、新構造の製品も登場している。

 

(出展会社概要)

会社名 展示品 特徴
イワタボルト㈱
(東京都品川区)

栃木工場
米国オハイオ工場
シンガポール工場
中国広東省深圳工場
タイ工場
量産:ハイテン用
HS溶接ボルト
頭:3か所の溶接用突起
首下:ルーズ孔用三角形段差
量産:緩み止め
UPS-Fタイプナット
微妙に異なるネジ山形状で緩み止め
量産:緩み止め
UPS-Pタイプナット
微妙に異なるネジピッチで緩み止め
量産:挿入性向上
APボルト
先端を特殊テーパ形状にし挿入角度を矯正
ポップリベット・ファスナー㈱
(東京都千代田区)
量産:セットプレート
樹脂リベット
① 高い圧着力
② 耐食性良好
③ 高生産性。片側締結工法
量産:チタン接合マフラー
SUSリベット
① 高い水密性
② 高い圧着力

 

自動車用特殊ボルト(イワタボルト)

  イワタボルトは1949年創業のボルトメーカー。自動車ビジネスでは自動車メーカー3社、ティア1サプライヤー96社の優良口座を有している。イワタボルトはその情報量の多さを活かし、お客様のニーズに応える特殊ボルトを企画提案している。

  民生向けを含めて多数の展示があったが、その中で自動車向けの売れ筋の特殊ボルト4種類を取材した。

① HS溶接ボルト

  溶接電流の分流を防ぐことを優先すると、ボルト穴の拡張が必要となり、位置精度が低下する。そのため、首下にルーズ孔にフィットする三角形の段差を設けて位置精度を出している。またハイテン材は溶接性も低下するため、溶接ボルト頭部に凹部を設け、溶接電流の分流を軽減し、溶接強度の信頼性を向上させている。

【自動車の採用事例】ホディフレーム

② UPS-Fタイプナット・安価な緩み止め・トランスミッションカバー取り付けなど

  微妙に異なるネジ山形状で緩み止めを行う。締付力によってボルトねじ山に弾性的なたわみを生じる安価な緩み止め。

【自動車の採用事例】トランスミッションカバー、パーキングブレーキ、シート、サンルーフ、カーオーディオの取り付けなどで実績がある。

③ UPS-Pタイプナット・安価な緩み止め・パワーウィンドシャフト取り付けなど

  微妙に異なるネジピッチで緩み止めを行う。安価な緩み止め。

【自動車の採用事例】パワーウィンドシャフト取り付けなどで実績がある。

④ APボルト・挿入性向上&セルフセンタリング

  先端を特殊テーパ形状にして挿入時の角度を補正し、優れた作業性を得る。

 

自動車で実績のある4種類の特殊ボルトナット

ハイテン用 HS溶接ボルト 緩み止め UPS-Fタイプナット
HS溶接ボルト® UPS-Fタイプナット®
頭:3か所の溶接用突起
首下:ルーズ孔用三角形段差
展示パネル:ハイテン用 HS溶接ボルト
微妙に異なるネジ山形状で緩み止め
展示パネル:緩み止めUPS-Fタイプナット
緩み止め UPS-Pタイプナット 挿入性向上 APボルト
UPS-Pタイプナット® APボルト®
微妙に異なるネジピッチで緩み止め
展示パネル:緩み止めUPS-Pタイプナット
特殊テーパ形状により挿入角度を矯正
展示パネル:挿入性向上 APボルト

 

リベット(ポップリベット・ファスナー)

  ポップリベット・ファスナーは1968年創業。スタンレー ブラック アンド デッカーの100%子会社で、クリップとリベットを得意としている。展示品はクリップとリベットを組み合わせた複合ファスナーのPOM樹脂タイプPOP-POLYRIVRとステンレスSUSタイプのPOP-Sealed Tight Rivet。いずれも自動車での採用事例の展示があり取材した。

 

樹脂リベット・POP-POLYRIV

展示品:セットプレート(マツダ) 展示パネル:樹脂リベットPOP-POLYRIV
セットプレート POP-POLYRIV®
<リベット名称> 樹脂リベット:POP-POLYRIV
材質:ポリアセタールPOM
リベット拡大画像
<採用実績>
マツダ セットプレート
スバル Levorg ラゲッジボード
<特徴>
・高い圧着力。3方向に開いた足でワークを挟んで固定するので安定した固定が可能
・耐食性良好。ポリアセタールPOM材を使用し、融雪剤(塩化カルシウム)がかかる部位にも使用可能
・高生産性。片側締結工法

 

SUSリベット・ POP-Sealed Tight Rivet

展示品:リベット締結マフラー(スバル Levorg) 展示パネル: SUSリベット POP-Sealed Tight Rivet φ4㎜
リベット締結マフラー SUSリベット
ステンレス製マフラーとチタン製テールの締結
<リベット名称> SUSリベット:POP-Sealed Tight Rivet
ボデイ材質:SUS305
マンドレル材質:SUS410
リベット拡大画像
<採用実績> スバル Levorg 異材締結マフラー
<採用理由> 溶接では信頼性が低いステンレスとチタンの締結用にリベットを採用
<特徴>
・高い圧着力。全周座屈でワークを挟んで固定するので安定した固定が可能
・シールドリベット同等の高い水密性


軽量CFRPカーボンボルト

  軽量化に有効なCFRPカーボンボルトの展示があった。試作段階だが、一般締結用の鉄鋼製ボルトと同等の強度区分4T相当になっている。軽量化が進むと締結部品のボルトも軽量化する車種が増えると予測される。すでにアルミボルトは一部の自動車でも採用されており、今後、CFRPカーボンボルトも採用される可能性はある。ボルトは設計が難しい部品の1つなので、最終的には適用製品ごとに十分な検証が必要になる。

 

(出展会社概要)

会社名 展示品 特徴
㈱タカイコーポレーション
(岐阜県美濃市)
熱硬化性連続炭素繊維強化
CFRPカーボンボルト
強度区分4T相当
(一般締結用の鉄鋼製ボルトと同等の強度)

注:CFRP (Carbon Fiber Reinforced Plastics 炭素繊維強化樹脂):ゴルフクラブのシャフトが代表例。炭素繊維を重ねて樹脂で固めた複合材料。軽量で鉄並みの強度がある。加熱すると硬化する熱硬化性樹脂と加熱すると溶ける熱可塑性樹脂がある。

 

熱硬化性CFRPボルト(タカイコーポレーション)

  タカイコーポレーションは1953年創業のネジ専門工場。次世代自動車関連にも積極的に取り組んでいる。展示品はCFRPカーボンボルト。2015年から開発を行っているという。ボルトは締め付けると全長が伸び、緩めると縮んで元に戻るので、ミクロン単位で見るとバネである。バネ作用のない鋳物で作ったボルトは世の中でほとんどない。ボルトで使用するためには多少のバネ作用が必要でその点が開発課題となっている。

試作:CFRPカーボンボルト 展示パネル:CFRPカーボンボルト引張強度試験
CFRPカーボンボルト CFRPカーボンボルト引張強度試験
材質:連続炭素繊維熱硬化性樹脂:ビニルエステル
工法:ファイバーキープフロー成形(炭素繊維を切断せずに成形)
強度区分4Tボルト相当強度
プラスチック最強PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)材の4倍


要素部品:メキシコ工場で冷間鍛造、ティア3のバネメーカー

  自動車部品ビジネスの依存度が高いティア2、ティア3メーカーの展示もあり、取材した。

 

(出展会社概要)

会社名 展示品 備考
上板塑性㈱
(埼玉県三芳町)
自動車用冷間鍛造品 取引先:ティア1 数十社
メキシコ工場 1994年~
㈱愛幸発條
(愛知県日進市)
自動車用スプリング
対応線径0.2~7.0mm
取引先:ティア1は2社(シロキ工業、森六テクノロジー)、ティア2は7社

 

自動車用冷間鍛造品(上板塑性)

  上板塑性は1951年創業の冷間鍛造メーカー。冷間鍛造としてはやや大きめの部品の自動生産を得意としている。取引先のティア1数十社と優良口座を持ち、自動車部品の依存度が高い。特筆すべきはメキシコ工場があることで、昨今の日本企業のメキシコ進出ラッシュに合わせてビジネスを獲得したいとの意向だった。

  メキシコ進出は1994年と早く、24年の実績がある。生産拠点はメキシコ最北部のティファナに立地しているが、メキシコ中央部への納品は問題ないという。北米では「冷間鍛造」を生業としているメーカーは少なく、特にメキシコでは指で数えられる程度であり、「冷間鍛造のパイオニア」と自負している。

  メキシコ工場はスピーカー部品の生産工場として進出したが、家電メーカーとの協業が芳しくなかったため、2008年に一度工場を閉鎖した。その後2012年に自動車部品向けで再開している。取引形態は、米国法人に対しては米国KAMIITA INTERNATIONAL, INC.が売買契約の窓口となり、KAMIMEX S.A. DE C.V. が生産委託を受けて出荷となる。IMMEX登録証を有するメキシコ内の法人にはVIRTUAL OPERATIONを介してメキシコ国内で直接納入ができる。

展示品:自動車用冷間鍛造部品 展示パネル:冷間鍛造について
自動車用冷間鍛造部品 会社案内
拡大画像:ブレーキピストン(材質:低炭素鋼S20C)
拡大画像:エンジンコントロール部品
日本:埼玉県三芳町、群馬県前橋市2拠点
海外:メキシコ1994年~

 

自動車用スプリング(愛幸発條)

  愛幸発條は1983年創業のバネメーカー。自動車部品依存度は80%と高い。取引先を見るとティア1は2社、ティア2は7社となってる。ティア2には大手バネメーカーも含まれており、多種多様な自動車部品を製造している。展示品は自動車部品各種で、エンジン部品、ブレーキ部品、給油口部品、トランク部品、内装機構部品、シート部品という。管理の厳しいブレーキ部品も含まれており、製造の信頼性は高い。設備はフォーミングマシーンが85台あり、そのうち62台がオリジナルマシーンで、プレス加工と同様に金型で製品を抱きかかえて成形するため、製品精度が高い利点があるという。また型の不要なNCフォーミングマシーンも保有し、様々な形状の製品をプログラム設定により作れるため、多品種小ロットにも対応する。

展示品:各種自動車用スプリング 展示パネル:愛幸発條のバネ部品
各種自動車用スプリング 愛幸発條
コイルスプリング:ドアロック、コンソールBOX、ステアリングコラム、シート 、ブレーキなど
線細工:エンジン、ブレーキ、ワイパー、ホースクリップ、ハンドル、シート、フェーリッドなど
自動車部品依存度が高いバネメーカー
・エンジン内各種部品
・ブレーキ各種部品
・給油口・トランク内各種部品
・内装機構各種部品
・リンク・シート・ロック各種部品


タイ部品メーカー:熱鍛、切削、ゴム、冷鍛、射出、焼結

  機械要素展出展の840社のうち、海外からの出展は、日本企業との共同出展も含めると135社あった。自動車部品ビジネスに絞ると、タイの現地企業では14社の出展があった。そのうち日系への納入実績がある部品メーカー6社を取材した。

 

(出展会社概要)日系への納入実績がある部品メーカー6社

全社ISO9001、TS16949取得

略称・会社名・立地・創業年度 機能 備考
THAI FORGING ENGINEERING CO.,LTD (TFE)
ぺチブリ
1994年創業
熱間鍛造 プレス 1,600、1,000、600トン
ハンマー3、2、1トン
SW&SONS CO.,LTD (SWT)
ナホン
2000年創業
切削加工 取引先:スズキ、ZF、アイシン、ジヤトコなど
2012 SUZUKI Best Supplier Award
S.K.Polymer CO.,LTD (SKP)
バンコク
1991年創業
ゴム成形部品 ゴム練り量 4,000トン/年
N.Y.C. INDUSTRY CO.,LTD (NYC)
サムットプラカーン
1981年創業
樹脂射出成形金型
樹脂射出成形
スクリーン印刷
タンポ印刷
組み立て
射出成形機 50~900トン
2013、2015、2017 HONDA Quality & Delivery Award
THAI MONGKOL FASTENERS CO.,LTD (TMF)
サムットプラカーン
1978年創業
冷間鍛造 対応サイズ M4~M36x6,000mm
THAICHEER POWDER INDUSTRY CO.,LTD (TPI)
サムットプラカーン
1995年創業
焼結合金 プレス 20~450トン
取引先:デンソー、KYBなど

 

展示品

TFE:展示品:熱間鍛造 SWT:展示品:切削加工
熱間鍛造 切削加工
TFE:展示パネル SWT:展示パネル
SKP:展示品:ゴム成形 NYC:展示品:樹脂射出成形
ゴム成形 樹脂射出成形
SKP:展示パネル
TMF:展示品:冷間鍛造 TPI: 展示品:焼結合金
展示パネル 焼結合金


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キーワード
ものづくり、機械要素技術展、大同メタル工業、オイレス工業、滲透工業、イワタボルト、ポップリベット・ファスナー、タカイコーポレーション、上板塑性、愛幸発條、タイ、軽量化、樹脂成形、鍛造、プレス、EGRシステム、エアコンコンプレッサー、オイルポンプ、サスペンション、ターボチャージャー、トランスミッション、マフラー

<自動車産業ポータル マークラインズ>