図1 パワステ用可変速ギヤの原理図3 コニカルギヤの耐久試験装置図2 コニカルギヤのかみ合い試験図4 歯車設計支援システム63内容：内 容 ドアミラーは自動車側面後方の確認用に車体に対して突起物として取り付けられます。自動車の高速走行中、ドアミラーからは風切り音と呼ばれる広帯域空力騒音が発生します。その騒音発生源の一つとして、ドアミラーの後方に発生する渦と剥離領域が挙げられます。左図は2000枚の高速PIV（粒子画像流速計測法）画像から算出したドアミラー後方の平均速度の流線とレイノルズ応力分布を示します。図から渦は先端から発生し細長く後方に及ぶ渦と、根元から発生し鏡面で大きくて停滞する2つの渦に分けられることがわかります。しかし、ドアミラーの後流は時間・空間的に非定常な複雑な流れである。本研究はウェーブレット多重解像度法を用いて、高速PIV計測から得られた時系列の速度場を時間方向に解析し、三つの周波数領域におけるレイノルズ応力分布を解析します。左図に示すように、大スケール構造のレイノルズ応力分布は剥離領域の後方境界付近に高い値を示します。中スケール構造のレイノルズ応力は剥離領域の後方境界と先端の付近位置において卓越です。しかし、小スケールの乱流構造においては、ドアミラー先端近傍で高いレイノルズ応力の領域が現れます。これは先端から放出される高周波成分の渦により発生したものと考えられます。ドアミラは自動車側面後方の確認用に車体対して突起物としてドアミラーは自動車側面後方の確認用に車体対して突起物として取り付けられます。自動車の高速走行中、ドアミラーからは風切り音と呼ばれる広帯域空力騒音が発生します。その騒音発生源の一つとして、ドアミラーの後方に発生する渦と剥離領域が挙げられます。左図は2000枚の高速PIV（粒子画像流速計測法）画像から算出したドアミラ後方の平均速度の流線とレイノルズ応力分布を示出したドアミラー後方の平均速度の流線とレイノルズ応力分布を示します。図から渦は先端から発生し細長く後方に及ぶ渦と、根元から発生し鏡面で大きくて停滞する2つの渦に分けられることがわかります。しかし、ドアミラーの後流は時間・空間的に非定常な複雑な流れである。本研究はウェーブレット多重解像度法を用いて、高速PIV計測から得られた時系列の速度場を時間方向に解析し、三つの周波数領域におけるレイノルズ応力分布を解析します。左図に示すように、大スケール構造のレイノルズ応力分布は剥離領域の後方境界付近に高い値を示します。中スケール構造のレイノルズ応力は剥離領域の後方境界と先端の付近位置において卓越です。応力は剥離領域の後方境界と先端の付近位置において卓越です。しかし、小スケールの乱流構造においては、ドアミラー先端近傍で高いレイノルズ応力の領域が現れます。これは先端から放出される高周波成分の渦により発生したものと考えられます。分野：機械システム工学専門：流体工学機械システム工学分 野E-mail：rinosika@yz.yamagata-u.ac.jp専 門流体工学Tel：0238-26-3225Tel：0238263225Fax：0238-26-3225E-mail ・ rinosika@yz.yamagata-u.ac.jpTel ・ 0238-26-3225Fax ・ 0238-26-3225HP ・ http://vweb.yz.yamagata-u.ac.jp/fluids/index.htm機械システム工学機械要素、設計工学、知識工学(a) PIV計測結果(c)中スケール三次元流れの可視化(b)大スケール(d)小スケール計から得られた時系速度場を時方向解析写真の貼り付け願いますHP ：http://vweb.yz.yamagata-u.ac.jp/fluids/index.htm内 容内容： 多くの歯車には歯形にインボリュート曲線が用いられています． 多くの歯車には歯形にインボリュート曲線が用いられていこれをインボリュート歯車と呼びます．私たちは，インボリュート歯ます。これをインボリュート歯車と呼びます。私たちは、イ車の形状を厳密に求め，実際に加工された歯車が正しく作られてンボリュート歯車の形状を厳密に求め、実際に加工された歯いるかどうかを調べることに役立てています．特に，自動車のパ車が正しく作られているかどうかを調べることに役立てていワーステアリング装置に用いられている可変速ギヤ(右図1)，どんます。特に、自動車のパワーステアリング装置に用いられてな位置関係でもかみ合うことが可能な円すい形状歯車(コニカルギいる可変速ギヤ(右図１)、どんな位置関係でもかみ合うこヤ，右図2)は，通常のインボリュート歯車よりも非常に複雑な形状とが可能な円すい形状歯車(コニカルギヤ、右図２)は、通をしているため，厳密な理論形状を求めることが必要とされていま常のインボリュート歯車よりも非常に複雑な形状をしているす．さらに，これらの歯車の実用的な設計をおし進めるため，パワステ用可変速ギヤについては運転性能実験を，コニカルギヤにつため、厳密な理論形状を求めることが必要とされています。いては耐久実験(右図3)を行っています．さらに、これらの歯車の実用的な設計をおし進めるため、パ また，歯車設計に関するノウハウを蓄積し，だれでも直感的に歯ワステ用可変速ギヤについては運転性能実験を、コニカルギ車の設計ができる歯車設計支援システムを設計･製作していますヤについては耐久実験(右図３)を行っています。(右図4)．このシステムを用いることによって，任意の工具形状に対 また、歯車設計に関するノウハウを蓄積し、だれでも直感応したインボリュート歯車をすばやく設計し，加工する前にその形的に歯車の設計ができる歯車設計支援システムを設計･製作状を確認することを可能にしています．しています(右図４)。このシステムを用いることによって、任意の工具形状に対応したインボリュート歯車をすばやく設計し、加工する前にその形状を確認することを可能にしてい分 野： 機械システム工学ます。専 門： 機械要素，設計工学，知識工学E-mail：ohmachi@yz.yamagata-u.ac.jp分 野専 門Tel ：0238-26-3254Fax ：0238-26-3205E-mail ・ ohmachi@yz.yamagata-u.ac.jpTel ・ 0238-26-3254Fax ・ 0238-26-3205インボリュート歯車の設計と性能評価キーワード［ 歯車工学、設計工学、CAD/CAM ］自動車のドアミラー後流に関する多重スケール構造の可視化自動車のドアミラー後流に関する多重スケール構造の可視化キーワード［自動車乱流渦ウェーブレット変換］キーワード［自動車，乱流，渦，ウェーブレット変換］キーワード［ 自動車、乱流、渦、ウェーブレット変換 ］准教授 大町 竜哉教授李鹿輝教授李鹿輝教授 李鹿 輝
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