なぜ「タフポリマー」なのか?

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      【動画】ポリマー技術を総結集したコンセプトカー「I to P(アイトップ)」が走った!

      を、車体骨格からウィンドウ、タイヤ、足回りとあらゆるところに使ったEVです。その様子をとらえた動画が公開されたのでご紹介しましょう。 ドアは前方にヒンジを持つスイングアップドア。この美しい造形にも、最先端ポリマーの知見が活かされています。

      ボディ後端にあるコネクタから急速充電を行います。

      開発スタッフに見守られてゆっくりとコースイン。 左右二つのレバーを押し引きするユニークな操舵系。 前後サスペンションにも、タフポリマーを採用したCFRPが用いられています。

      アップダウンのきついサイクルスポーツセンターのコースを無事走り終えました。

      【試乗】全身が最先端ポリマーの塊。コンセプトカー「ItoP(アイトップ)」の試乗レポート

      2013年6月にその創設が閣議決定されて、ここまで5年あまりが経つが、素材からロボット、人体、ITなど複数の分野で、提案→採択された16のプロジェクトが現在進行中である。プログラムの関係者が集合、白いトランスポーターを囲んでいた。 移送のために取り外されていた一部の外装部品を組み付けつつ、走行関連システムのチェック。EVレースでも使われている急速充電システム搭載車両も現地入りしていて、車両側の確認が終わったところで、そのリアエンド下部右側に設けられたハッチを開いて充電ケーブルをつなぐ。ここに設置された充電用コネクターは日本のEVで急速充電用としてデファクトになっているCHAdeMO仕様である。まだいいとして、こうして本格的なテスト走行を始めるとなれば、やはり製作した人々はそれなりの緊張と、そして感慨を覚えるものだ。

      充電ケーブルを外し、ドライバーが車両中央に収まって、コースを下見すべく軽い電気系ノイズとともに動き出し、このサーキットを知る者にはなじみ深い強い下り勾配のストレートを駆け下りてゆくのを見守るプログラム関係者たちには、やはりそうした独特の雰囲気が漂っていた。 筆者自身、小なりとはいえ試作車両のシェイクダウンを担当したこともあるから、そのあたりの心持ちはよくわかる。 1980年代半ばからの10年間ほど、日本の自動車メーカーが技術で世界のトップに迫ろうとしていた時代、主要技術要素や装備が機能し、実走するコンセプトカーや各社が作り、モーターショーに出品していた。それらを走らせる時には、まずは各部がちゃんと動くか、異音や変な振動はないか、を確認しながらゆっくりと。その上で、それぞれのクルマが何を目的に作られているかを思い浮かべて、そこでどんな新しい意味が伝わってくるか、を考えながら対話してみる。そして私は短い距離だけれど、ステアリング(左右2本のグリップを押し引きするツインレバー方式だ。

      後2席に収まってもフロントエンドから頭の上近くまでずっとウィンドウスクリーンが伸び、大きなドアもベルトラインから上は透明なウィンドウ。キャビン部分の表面積の約50%が透明パネル、とのことだが、それを実感する解放感あふれる空間である。好天に恵まれたこの日は、頭上全面が青空という心地よさだったが、さすがに陽差しが強いと室内温度が上昇し、直射で体感温度はさらに上がりそうだ。

      エアコンディショニングとは別に、新開発ポリマーによる透明パネルには今後の実用化に向けて、断熱機能か、少なくとも赤外線カット、UVカットの表面処理が加えられるような追加開発を期待しておこう。 後2席の乗員は、脚をドライバー脇のフロアに伸ばす形で座るわけだが、身体を包む空間のゆとりはたっぷりある。車体幅が十分にあることから、脚を広げるか抱え込む座り方にはなるが、ドライバーズシートの背後にもう一人分のシートを置く余地があるくらいだ。

      ちろん走りを体験できるコンセプトカーとしては、ゆとりあるこの3座空間+透明パネルが、同乗者に強い印象をもたらす。ドライバーにとっての“外骨格”である車体が左右対象に広がり、運転する動作に反応するクルマの動きも自分自身を中心に左右対象に発生する。自分の身体を前後に通っている感覚も生まれてくる。これを知ってしまうと逆に、車体のどちらか一方に偏ったポジションで、車両四隅感覚をアジャストできるという人間の能力はたいしたもの、とも思うわけだが。 アクセルを踏めば、これはもう当たり前になったEVならではの滑らかな転がり出しが現れる。このあたりが自在に作り込めるのが、EVならではの“おもしろさ”なのである。曲がろうとする方向の手を引きながら、反対側のグリップを押す。この操作にタイヤの向きが変わるのが手に伝わり、そこからノーズが横移動を始める。アップライトまで機械的なリンクで直接つながっているので、ダイレクト感は高い。こともあって、セルフアランニングトルクが弱く、逆の押し引きをしてステアリングを戻す必要があった。対称形でなく、下端に付いたロッドを押し引きしている。

      そのためグリップ~ロッドが押し引きの力が加わると上に反る変形を起こしてしまう。アップライトに至るリンク類も変形が出てしまっている。

      これらが摩擦を起こして、無駄な力を必要とし、戻りも悪くなっている、とのこと。 現状、クルマを走らせると上腕二頭筋に負荷がかかる。つまりツインレバー方式の狙いどおりなので、そこをもっと追いかけてみたいと思ったのである。Pが作られた本来の役割とはまた別のところではあるけれども。 知る人ぞ知る、ここ日本サイクルスポーツセンターの5kmサーキットは、とんでもなく勾配がきつい。ちなみにこの日はまだ、モーター制御に減速時の回生は織り込まれていなかった。そして勾配のゆるやかな区間で舵を切って旋回姿勢を決め、アクセルを押し込むと後ろから蹴る力とともにちゃんと踏ん張って旋回してゆく。 このあたりは競技車両流に、連結部分を全て球面ジョイントにしたサスペンションならではのしっかり感。それは同時に路面のアンジュレーション、表面の粗さが、硬いシェルにクッションを貼ったシートからお尻に伝わってくることにもつながっているが、まったく不快ではない。 改めて体感を整理すると、路面とタイヤから伝わるショックや振動が、たしかにダイレクトに伝わってくるのだが、それを受けてグニャグニャ、ブルブルとどこかが変形する振動は来ない。しかも強めのショックに対しては骨格がピシッと張って受け止めつつ、パッと減衰して収まる。このあたりは間違いなく、構造部材がルーフ側まで回り込んで殼状骨格、すなわら本来のモノコックシェルを形作っているクルマならではの振動伝達だ。

      いえ、速度は落ちるが登坂を続けることは現状でも可能。あって、もっと大きな電流を送り込んでトルクを増大させることができる。 モーターそのものの仕様でも、最大トルクは570Nmとされており、これを出せるか、出し続けられるかは、モーターの発熱で決まってくる。 その基本骨格たるモノコックシェルは、東レカーボンマジックでもう1基製作する予定とのこと。きればその製作工程を取材して、またここで紹介することにしましょう。

      ポリマーの未来をクルマで表現。コンセプトカー「ItoP(アイトップ)」のユニークな成り立ち

      素材からロボット、人体、ITなど複数の分野で、提案→採択された16のプロジェクトが現在進行中である。 2013年6月にその創設が閣議決定されて、ここまで5年あまり。ついて、その“自動車”としての成り立ちを紹介していこうと思う。 なぜこのプロジェクトの中でこうした実走コンセプトカーが作られたのか。実装されていなくても、その存在を前提にしていれば、あるいは実装可能な段階になったら組み込んで機能を確認する、ということであれば、このクルマの存在意義は十分にある。自動車としてどんな構成を採っているのかを見てゆくことにしたわけだ。

      筆者は以前からこうした実走可能なコンセプトカーのエンジニアリングを観察し、紹介することを楽しんできた。ついて国内随一とも言える知見をものしてきた人物。奥氏は今でも執務室に手描き設計用のドラフターを置いている。

      これらの車体骨格のほとんどがCFRP(カーボンファイバー強化プラスチック。アルミ合金やアラミド繊維布のハニカム材をサンドイッチした、レーシングマシンではお馴染みの素材で作られている。

      を持たせた新素材の開発を住友化学が中心になって進めている。

      新しいマトリクス樹脂を使ったものも含めて、このクルマにはCFRPで作られた重要な機能部品が各所に組み込まれている。

      ロワーAアームもCFRP一体形成品で内端側を伸ばしたロッカーアーム部分でダンパーを伸縮させるレイアウトだ。

      左右の手で握る縦型のグリップからそれぞれ前に伸びるロッドがリンクを介してタイロッド~アップライトへとつながり、ドライバーは左右のグリップを常に逆方向へ押し引きすることで操舵する。この仕組みはもうずいぶん前にクルマの操縦性と人間工学を結びつけたある自動車エンジニアが発想したもの。人間がクルマを操ることの最適化を追求してF1の開発にまで携わった人物であって、このクルマの発表時に久しぶりにお目にかかった。ここでもモータースポーツ系人脈がつながっている。

      コイル部分の線材はねじられつつ伸縮変形するので、リーフスプリング以上にマトリクス樹脂に求められる機械的特性はシビアになる。そして上下のAアーム、トー方向の固定用ロッドの3種のリンクに加えて、アップライトも構造体部分はCFRP成形品。ベアリング、ボールジョイント類やボルト類は金属製で、それらとの締結部には金属インサートが組み込まれた構造となっている。

      このあたりの異種素材の接合はTCMとしては“お手のもの”ではある。う7年近くにわたって開発してきたユニットの第2世代だ。

      同じ岡山に拠点を置く戸田レーシングがデリバリーしている。

      このあたりも、モータースポーツ系ものづくりのつながりが浮かび上がる部分ではある。この骨格材を構成するポリマーの靱性と疲労強度を飛躍的に高めれば、骨格を薄くできる。このタイヤを組み合わせるホイールもCFRP成形品であり、もちろんTCMが設計、製造したもの。はじめにも紹介したように、実走するコンセプトカーである。

考察。「タフポリマー」とは何か?

「タフポリマー」を世間のツイート・つぶやきから見てみる

GGRYみんなの意見

  • スカイミラージュ さん: RT @marman_band: @futaba_AFB @kyu190a ん。なので、レジンにタフネスさを持ち込んだのがインパクトのしなやかなタフポリマーで、最近その研究成果を電動自動車として形にして(デザインはいうなし)、発表したんだっけかな。ただし、今度は剛性比設計をする… - 19 日と 6 時間 14 分 48 秒前
  • はらぺこ(CV:沢城みゆき) さん: RT @marman_band: @futaba_AFB @kyu190a ん。なので、レジンにタフネスさを持ち込んだのがインパクトのしなやかなタフポリマーで、最近その研究成果を電動自動車として形にして(デザインはいうなし)、発表したんだっけかな。ただし、今度は剛性比設計をする… - 19 日と 6 時間 25 分 24 秒前
  • スカイミラージュ さん: RT @marman_band: @futaba_AFB @kyu190a ん。なので、レジンにタフネスさを持ち込んだのがインパクトのしなやかなタフポリマーで、最近その研究成果を電動自動車として形にして(デザインはいうなし)、発表したんだっけかな。ただし、今度は剛性比設計をする… - 19 日と 6 時間 14 分 48 秒前
  • 音真子・D・イロニ々 さん: DARPA × 無人・豆タンク × 水プラズマ装置搭載 × タフポリマー+ゴムキャタピラー+4分割  ⇒ 戦場のゴミ収集車 - 2 ヶ月 11 日と 16 時間 9 分 1 秒前

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