일본산업뉴스요약

구동부품의 부하「가시화」
베어링을 센서로, 차량제어 기술에 응용

독일의 대형 자동차부품기업인 셰플러는, 센서의 기능을 갖춘 베어링을 개발하였다. 표면에 코팅한 합금에 전기를 흐르게 하여, 그 저항치를 통해 어느 만큼의 힘이 걸려 있는지를 측정할 수 있다. 차량의 구동부품 등에 사용되는 베어링의 움직임을 직접 파악할 수 있으며, 고정밀도 차량제어 등에 활용할 수 있을 것으로 보고 있다. 자동차회사와 공동으로 실용화하여, 3년 이내의 양산을 목표로 한다.

센서 기능을 갖춘 베어링「Sensotect」는, 바깥쪽 바퀴 표면에 특수한 합금을 바르고, 양끝을 왕복하듯 지그재그 선이 남도록 정밀하게 깎는다. 선은 수십~수백 마이크로미터(마이크로는 100만 분의 1)까지 가늘게 한다.

선 모양으로 가공한 합금의 양끝에 전극을 부착하여, 차 바퀴에서 전기를 흐르게 한다. 베어링에 힘을 가하면 뒤틀림으로 인해 표면적이 넓어지기 때문에, 전기 저항이 커진다. 저항치 변화를 측정∙송신하는 전자 유닛과 조합시킴으로써, 어느 타이밍에 어느 정도의 부하가 걸렸는가를「가시화」할 수 있다.

지금까지 차량에 대한 부하는 가속도 센서로 측정한 흔들림 등을 바탕으로 추측할 수밖에 없었다. 휠이나 차체의 기울기를 제어하는 스태빌라이저 등, 구동부분의 대부분에 사용되고 있는 베어링이 센서가 되면, 실측치로서 정밀도가 높은 정보를 수집할 수 있다.

노면이나 주행 상황에 맞게, 정확하게 차체를 제어하는 기술에 대한 응용을 전망한다. 고장 예측이나 차량의 어디에 이상이 있는지를 찾아내는 고장 진단에도 활용할 수 있다.

셰플러는 독일 정부가 제창하는「인더스트리 4.0」에 따라,「IoT」의 기술 개발을 추진하고 있다. 이번 베어링은 자동차만이 아니라 산업기계나 로봇 등에서도 활용할 수 있을 것으로 보고 있으며, 이상을 사전에 감지하여 공장의 가동률을 높이는 등의 사용법을 상정하고 있다.

또한, 부품에 센서 기능을 부여하는 코팅 기술 자체를 베어링 이외에도 응용할 생각이다. 합금을 바른 후에 깎아내는 구조이기 때문에, 입체적인 부품에도 채용하기 쉽다고 한다. 기계제조업체 등에 기술을 판매하여, 새로운 센서 일체형 부품 등의 개발로 연결시킬 생각이다.

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