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» 2014年12月19日 10時00分 公開

シャフトが折れたから強くした……じゃ、ダメーッ!!甚さんの「サクッと! 設計審査ドリル」(4)(2/2 ページ)

[國井良昌/國井技術士設計事務所(Active Design Office),MONOist]
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次回までの宿題

甚

ところでよぉ、エリカちゃん。前に言っていた、ノートPCの組み立て治工具のシャフトが折れたとかいうトラブルだけどよぉ、あれからどうしたんだ?

エリ

ああ、ちゃんとシャフトを強くしましたよ!


良

エリカちゃん、そのせりふはマズイッ! この前の僕と同じだ!


甚怒

「料理がまずい」って客にけなされた料理人が、「すみません、おいしくしておきます」って答えたら、ダメーッ! つまり! 「強くしました」とか「安くしました」とか、ふわっとした概念だけの説明は、技術者なら、ダメーッ! 数値で答えろっちゅうんだぁーっ!


エリ

はっ、はいーっ!


 前述の「目利き力」13項目の内、以下の強度に関連する4項目を使って、「強くしました」について説明する必要があります。

  • 2.縦弾性係数
  • 3.横弾性係数
  • 9.引張り強さ
  • 10.降伏点/疲れ強さ/0.2%耐力/ばね限界値
甚

さあ、説明してみろ、エリカちゃん。どうやって強くしたんだっちゅうの?


エリ

えーと、この「目利き力」で言うなら、2の「縦弾性係数」を使っています。回転ヒンジのシャフトが折れたので、段付き軸を太くしました。で、縦弾性係数を使ってせん断応力を計算しました。


良

あっ! 間違ってるよ!


エリ

え、ウソ!?


甚怒

あんなぁ、エリカちゃんよ! 確かに良君と比べりゃ、実務能力は優れているが、それじゃダメーッ! 学問をないがしろにしちゃイカンなッ!


【問題5】

 ノートPCの製造ラインで使用しているシャフト圧入工具治具の回転ヒンジシャフトが折れました。そこでエリカちゃんは、シャフトの径を太く設計しなおしました(図1、2)。

図1 シャフト圧入工具治具
図2 圧入治具のシャフトが折れた箇所とその対策

 設計変更の根拠として、SS400の縦弾性係数(図3)を使ってせん断応力を求め、安全率を再計算しました。

図3 SS400の各種特性(設計用) 出典:ついてきなぁ!材料選択の『目利き力』で設計力アップ(日刊工業新聞社刊)

 エリカちゃんの検討過程には誤りがありますが、どこでしょうか。また誤りを正して説明しなおしてください。

甚

分からねぇことがあれば、そこにいる“学問だけ”は優秀な院卒君にでも聞いてみな。


良真

僕は最高峰・富士山麓大学出身。しかも大学院の主席だから、学問のことなら僕に任せてよ! ムッフーンッ!


エリ怒

えぇー、国木田さんに聞んですかぁー……


良泣

そんな露骨に嫌がらなくてもいいじゃないかー!


 転職試験に落ち、次は甚さんに設計について叱られてしまったエリカちゃん、年末年始もヤケ酒になってしまうのでしょうか……。


 問題5の解説は次回です。お楽しみに!


「甚さん」シリーズ

甚さん

大学院卒だけど実務はからっきしなメーカーの若手設計者「良君」が、町工場の猛々しいおやっさん「甚さん」にしごかれ泣かされ、「設計の神髄」を習得していくシリーズ。


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設計 | 「甚さん」シリーズ | 3次元CAD



Profile

國井 良昌(くにい よしまさ)

技術士(機械部門:機械設計/設計工学)。日本技術士会 機械部会、埼玉県技術士。横浜国立大学 大学院工学研究院 非常勤講師。首都大学東京 大学院理工学研究科 非常勤講師。

1978年、横浜国立大学 工学部 機械工学科卒業。日立および、富士ゼロックスの高速レーザプリンタの設計に従事。富士ゼロックスでは、設計プロセス改革や設計審査長も務めた。1999年より、國井技術士設計事務所として、設計コンサルタント、セミナー講師、大学非常勤講師としても活躍中。「ついてきなぁ!加工知識と設計見積り力で『即戦力』」(日刊工業新聞社)と「ついてきなぁ! 『設計書ワザ』で勝負する技術者となれ!」(日刊工業新聞社)をはじめとする多数の書籍を執筆。




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