帝京大学・帝京大学短期大学 研究シーズ集 2019
理学・工学
─ 232 ─
キーワード：電気自動車、自動運転、カーシェアリング
自動車産業が直面する 三つのパラダイムシフト
研究の概要
独ダイムラー社ディーター・ツェチェ CEO は 2016 年、パリモーターショーで、これからの自 動車産業は CASE に対応したビジネスモデルを構 築して行くことが不可欠との認識を表明した。
C：Connectivity、繋がるクルマ A：Autonomous、自動運転 S：Sharing、カーシェアリング E：Electrification、電動化
就中、ASE は今後、自動車産業に下記のような劇 的な変化、即ちパラダイムシフトをもたらすこと が予想されている。
A：自動運転：異業種乱入によるバトルロイヤル
① ICT 企業・半導体メーカーが自動車メーカーを 凌駕して自動車関連サプライチェーンの頂点に立 つ可能性
②その結果、110 年の繁栄を享受した既存自動車 メーカーが自動車組立工場になる可能性 S：カーシェアリング：「所有する」から「使用す る」へ究極のキラーは「自動運転電気自動車タク シー」。この普及で、自動車市場は大きく縮小し、
自動車メーカー各社はその存続を賭けたビジネス モデルの改革を求められる。
E：電動化：電気自動車（EV）・プラグインハイ ブリッド車（PHEV）・燃料電池車（FCV）へのシ フト→下剋上
下剋上①：電動化で、内燃機関後進国中国が、欧米日韓の自動車産業に追いつき、追い越す可能性。
下剋上②：電動化で、ハイブリッド（HV）先行者トヨタ・ホンダを、その他の出遅れ組が追い越す可能性。
実学へのつながり・産業界へのアピールポイントなど
日々世界中で熾烈な競争を繰り広げている自動車産業。その中心にいる自動車メーカーが環境と安全に 対応する為に CASE を切り口として今、ハードソフト両面で大きな挑戦を受けている。この進化と激動の 縮図である自動車産業を学び、我々のこれからの暮らしがどのように変わっていくのかを想定するのは極 めて興味深い学問の対象だと考える。授業では、パラダイムシフトの予感に怯え、一方で期待しながら日々 激動する自動車産業の動きの速さ、生き残りの厳しさ、迅速な情報把握の重要さを伝えており、その積み 重ねが、学生が将来の進路を考え、就活に取り組む為の一助になればと願っている。又、産業界とは、ゼ ミ生を伴っての企業訪問の機会を生かして意見交換の場を設けるように心掛けている。
キーワード：電気自動車、自動運転、カーシェアリング
キーワード： 電気自動車、自動運転、カーシェアリング キーワード： 電気自動車、自動運転、カーシェアリング
研究の概要
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実学へのつながり・産業界へのアピールポイントなど
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自動車産業が直面する 三つのパラダイムシフト
経済学部 国際経済学科 教授
石川 正史
URL ： https://www.e-campus.gr.jp/staffinfo/public/staff/detail/2832/18 連絡先：
TEL ： 042-676-8211 （ 八王子キャンパス ） E-mail ： [email protected]
ISHIKAWA, Masashi
八王子キャンパス
知的財産・論文・学会発表など
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（写真）
経済学部・国際経済学科 教授理学・工学
石川 正史
ISHIKAWA, MasashiURL： https://www.e-campus.gr.jp/staffinfo/public/staff/detail/2017/208
理学・工学
八王子キャンパス
キーワード： 電気自動車、自動運転、カーシェアリング キーワード： 電気自動車、自動運転、カーシェアリング
研究の概要
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実学へのつながり・産業界へのアピールポイントなど
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自動車産業が直面する 三つのパラダイムシフト
経済学部 国際経済学科 教授
石川 正史
URL ： https://www.e-campus.gr.jp/staffinfo/public/staff/detail/2832/18 連絡先：
TEL ： 042-676-8211 （
八王子キャンパス） E-mail ： [email protected]
ISHIKAWA, Masashi
八王子キャンパス
知的財産・論文・学会発表など
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（写真） 理学・工学
帝京大学・帝京大学短期大学 研究シーズ集 2019
理学・工学
─ 233 ─
キーワード：コンテンツ配信、ブロックチェーン、レコメンド
分散型コンテンツ配信プラットフォームに 関する研究
研究の概要
本研究は、ブロードバンドコンテンツ流通の普及促進に向け、効率的な配信モデルの整備と、今後の良質 なコンテンツ製作の支援を目的とした分散型コンテンツ流通プラットフォームの構築を目指すものである。
現在、Youtube や Twitch などのサービスにより一般ユーザが制作したコンテンツの普及が促されているも のの、有料コンテンツの配信は Netflix や Amazon などのジャイアントプラットフォーマーによる寡占化が進 んでいる。これに対して映像配信プラットフォームにブロックチェーン技術を組み合わせた LivePeer や Viuly などのサービスが出現し、有料コンテンツ制作にかかる収益モデル構造にも変革の可能性が見えてきている。
本研究では、こうした新たな分散型コンテンツ配信プラットフォームが普及するために必要となる要件の 評価および配信モデルの考案を行っている。
例えばコンテンツ視聴用のチケット（トークン）をハンドリングするウォレットアドレスをブロックチェー ン上で流通させ、一定視聴期間終了後にそのチケットがオーナーに戻る条件付きトランザクションを記録し ておくことで、コンテンツの利用状
況などのデータを回収する仕組みを提 供できる。そしてコンテンツ視聴者の ニーズと製作者のシーズのマッチング を評価し、視聴者が構成する仮想コ ミュニティの動的な嗜好変化を予測す ることで、よりニーズに適合したコン テンツ制作の支援を実現できる。また コンテンツアドレッシングを応用した 分散ファイルシステムによりチケット 所有者のみが視聴可能となる DRM 機 能を実現できる。
実学へのつながり・産業界へのアピールポイントなど
適用例としては、イベント会場に設置したデジタルサイネージより、ある一定量のコンテンツ視聴用チ ケットを発行し、ソーシャルグラフ上に構築したブロックチェーンオーバレイネットワークにて流通・拡 散させることで、コンテンツ供給者と消費者を直結した分散型コンテンツ配信プラットフォームを実現で きる。また、ソーシャルグラフ上での情報 ( チケット ) 拡散の過程をシミュレーション評価することで、
コンテンツ流通の普及促進やネットで “ バズる ” 現象との相乗効果を予測／制御することを目指す。
知的財産・論文・学会発表など
特許：特開 2007-67725 登録番号：特許第 4668013 号 コンテンツ配信方法、コンテンツ配信サーバ、
通信端末装置及びコンテンツ配信システム
論文：Yoshikatsu Fujita, Yasufumi Saruwatari, Daisuke Mori, and Kazuhiko Tsuda, “Reverse-Query Diffusion over Unstructured Overlay Network for Content Delivery”, International Journal of Computer Applications in Technology 33(2/3), pp.131-137, (2008)
文学部・社会学科 教授
藤田 昌克
FUJITA, YoshikatsuURL：https://www.e-campus.gr.jp/staffinfo/public/staff/detail/2035/24
理学・工学
八王子キャンパス
理学・工学
─ 234 ─
キーワード：品質工学、パラメータ設計、許容差、ばらつき、安定性
品質工学に関する教育プログラム開発
研究の概要
品質工学（タグチメソッド）の田口玄一博士はアメリカの自動車工業界への貢献が認められ、米国自動車 殿堂入りをしました。そして日産自動車（株）では、品質工学の価値を認識し信頼性技術センターを設け、
田口博士に直接指導を受けながら、社内及び関連企業に関して、品質工学を開発部門や生産部門の技術開発 に適用する際の支援及び、導入と普及のために教育も開始しました。この時代の主担当者として企業におい て推進してきた実績と経験により、技術者に必要な汎用技術としての品質工学を学部において学修し、卒業 後に実践できる基本を身につけるための教育プログラムを開発しています。同時に、小規模移動体用電気モー ター駆動系を対象に、品質工学のパラメータ設計による安定性向上・性能向上を実践しています。
１． 品質工学を学修するため、固有技術の事例として人の歩行（受動歩行）の簡易モデルであるリムレスホイー ルを用いた教育プログラムです。設計、開発、研究の要素を取り入れた、品質工学における技術開発 プロセスのシステム選択とパラメータ設計を実践する教育プログラムを開発しています。
２． 品質工学の実践として、直流モーター及び交流モーターの 2 種類の電気モーター駆動カート（小規模 移動体実験装置）を用いてパラメータ設計を行い、駆動系の最適化の研究を行ないます。
実学へのつながり・産業界へのアピールポイントなど
ものづくりにおいては、機能を具現化する固有技術と、ばらつきが小さい安定性（ロバスト性）の高い 製品を設計・生産するための汎用技術が必要であり、大学卒業の技術者に対して品質工学の実践的な教育 が産業界から求められていると考える。そのため、品質工学の基本を理解したうえで、更に実践できる工 学系技術者を育成することにつながる教育や、研究活動を積極的に推進している。
特に、企業での固有技術に関して経験のない学生への品質工学の教育を行なうため、リムレスホイール を事例とすることにより設計・開発・研究の要素を取り入れた『品質工学における技術開発プロセス』の 教育を行う点が特徴であり実学へのつながりとなる。
知的財産・論文・学会発表など
論文 青木昭夫：直交表 L18 に 9 因子を割付ける方法，品質工学会 Vol.5 No.4 46 ～ 51,1997 青木昭夫，大村一世：自動車用加速度センサー出力特性の向上，品質工学会 Vol.5 No.3 41 ～ 46,1997
キーワード：品質工学、パラメータ設計、許容差、ばらつき、安定性
品質工学に関する教育プログラム開発
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理工学部・機械／精密システム工学科 准教授
青木 昭夫
AOKI, AkioURL：https://www.teikyo-u.ac.jp/faculties/undergraduate/science_tech/machine_sys_aoki.html
理学・工学
宇都宮キャンパス
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⌮Ꮫ䞉ᕤᏛ
帝京大学・帝京大学短期大学 研究シーズ集 2019
理学・工学
─ 235 ─
キーワード：受動歩行、力学原理、歩行支援機、無動力
受動歩行原理を用いた歩行支援機
研究の概要
受動歩行ロボットは、アクチュエータ、センサおよび制御を一切用いずに、歩行ロボットのもつダイナミ クスと環境（スロープ）との相互作用のみによって、緩やかな下りスロープを自然な歩容で歩くことができる。
受動歩行はエネルギー効率が高いことで知られ、ヒトの歩行に近いと言われている。本研究では、受動歩行 原理に基づいた無動力式歩行支援機を開発した。
歩行支援機の原理
支持脚が後方に移動すると、弾性体が伸ばされる。遊脚になると、弾性エネルギーが解放されて、腰にト ルクが発生する。同トルクにより、（遊脚の）大腿部の振り運動と膝の屈曲が促進される。
実学へのつながり・産業界へのアピールポイントなど
歩行支援機の多くは、電動モータなどの能動的装置によりトルクを発生させて、人の歩行をアシストす る。また、アシストのタイミングを図るために、人の歩行データをセンサなどで採取・解析する装置も必 要となる。このため、装置全体が大掛かりなものとなって、コストは高価となり、安全面も問題となる。
一方、本研究では、受動歩行の原理を基礎とすることで、非常にシンプルな歩行支援機を開発した。動 力を必要とせず、簡単な力学原理で遊脚振り運動をサポートする。本支援機の特徴は、（a）低コスト、（b）
軽量、（c）安全、（d）持ち運び楽、（e）服の中でも装着可、である。
知的財産・論文・学会発表など
特許：特開 2017-213279：歩行支援器具 学会発表：1. 池俣吉人，中山世捷，三國徹，佐野明人，“ 最も簡単な歩行支援機の開発 ” ，ロボティクス・メカトロ ニクス講演会 2016，2P1-07b5，2016/6．
2. 池俣吉人，荒井祐亮，時野谷聡，大垣翼，佐野明人，“ 最も簡単な歩行支援機の評価および解析 ” ，ロボティ クス・メカトロニクス講演会 2017，2P2-H06，2017/5．
キーワード：受動歩行、力学原理、歩行支援機、無動力
受動歩行原理を用いた歩行支援機
理工学部・機械／精密システム工学科 講師
池俣 吉人
Ikemata, YoshitoURL： https://www.e-campus.gr.jp/staffinfo/public/staff/detail/1992/28
理学・工学
宇都宮キャンパス
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キーワード： 受動歩行，力学原理，歩行支援機，無動力 キーワード： 受動歩行，力学原理，歩行支援機，無動力
研究の概要
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実学へのつながり・産業界へのアピールポイントなど
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理工学部 機械・精密システム工学科 講師
池俣 吉人
URL：https://www.e-campus.gr.jp/staffinfo/public/staff/detail/1992/28 連絡先：
TEL： 028-627-7222 E-mail： [email protected]
Ikemata, Yoshito
宇都宮キャンパス
知的財産・論文・学会発表など
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受動歩行原理を用いた歩行支援機
理学・工学
理学・工学
─ 236 ─
キーワード：超精密加工、ダイヤモンド工具、集束イオンビーム
脆性材料の無欠陥曲面切削
研究の概要
ガラス、セラミックスおよびグラファイト材料の微細曲面切削における脆性破壊の抑制を目的とした切れ 刃稜線形状の設計方法を提案する。
FIB（Focusde Ion Beam：集束イオンビーム）加工機などのイオンを用いた微細加工法でダイヤモンド製切 削工具の切れ刃稜線上にミクロンオーダの周期的な微細構造を成形し、微細構造の形状（具体的には微細構 造稜線の半頂角）により切れ刃先端近傍の材料内部の応力状態を変化させ切削時に発生する脆性破壊を抑制 する効果を付加させる。
下の写真はノーズ曲率半径 0.5㎜の単結晶ダイヤモンドボールエンドミルの切れ刃稜線に 2 ミクロンピッチ で三角波状微細構造を FIB により成形した事例と、同種の工具に微細構造の頂角 120 度と 90 度のそれぞれ で成形した工具によりソーダライムガラス基板に溝切削をした後の仕上げ面表層を観察した結果を示してい る。頂角（実際には切込側稜線が成す半頂角）により脆性破壊の抑制効果が変化し、この例では 90 度の場合 で脆性破壊が抑制されることが示されている。
実学へのつながり・産業界へのアピールポイントなど
光学レンズや生体用インプラントなどガラスや生体用材料などに曲面を成形したい事例のうち脆性破壊 の抑制が望まれるものについて本研究の技術の活用を提案したい。また、ダイヤモンド工具のみならず電 着砥石の砥粒配置などに関する設計業務にも本研究の技術を展開してゆきたい。以下に想定される活用例 をまとめる。
・光学レンズ、化学検査基盤、グラファイト電極などの仕上げ工程の簡略化 ・電着砥石の設計 （粒子形状、平均粒径、平均間隔などの設定に利用）
知的財産・論文・学会発表など
特許出願中 特願：2015-170860論文： T. ONO, Effects of the half vertex angle of edge serration on the brittle fracture in the glass milling, WCMNM2018、2018、pp. 349-352.
キーワード：超精密加工、ダイヤモンド工具、集束イオンビーム
脆性材料の無欠陥曲面切削
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TEL䠖 03-3964-1984 E-mail䠖 [email protected]
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理工学部・機械／精密システム工学科 講師
大野 威徳
ONO, TakenoriURL： https://www.e-campus.gr.jp/staffinfo/public/staff/detail/2405/28
理学・工学
宇都宮キャンパス
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帝京大学・帝京大学短期大学 研究シーズ集 2019
理学・工学
─ 237 ─
キーワード：Global warming, Automobile, Engine, RDE
自動車の実路試験による 環境負荷低減技術に関する研究
研究の概要
＜研究主題＞
人類の移動の喜びを実現する自動車を主とするモビリティからは地球温暖化の原因の一つで ある CO2や有害排出ガスを伴います（WtW で考えると EV 車からも CO2を排出します）。したがっ て、持続可能な社会を目指して、モビリティからの CO2や有害排出ガス削減技術に関する研究 を行います。
① Real Driving Emissions（実路排出ガス試験）に関する研究 ⇒どのような走り方が CO2と排出ガスを低減させるのか？
② 車両運行情報を用いた交通流最適化に関する研究 ⇒交通流を最適化し車両の平均車速を上げるには？
③ モビリティの最適化に関する研究
⇒ どのようなモビリティが地域にとって CO2排出削減と生活レベル向上の両立を実現する のか？
実学へのつながり・産業界へのアピールポイントなど
CO2や有害排出ガスの排出は、その運転状況によって大きく変化します。実際の自動車を 用いて宇都宮市内を中心とした実路を走行し、その自動車からの CO2や有害排出ガスを計測 します。この計測結果とアクセルペダル等の運転パラメータを解析することにより、ドライ バビリティと CO2低減の両立をめざします（RDE； Real Driving Emissions ）。
知的財産・論文・学会発表など
諸星裕康、Christian Ivy、阿部良治、加藤彰、“ モード試験と実路試験による乗用車の燃費に 関する研究 ”、自動車技術会関東支部学術講演会予稿集（2019）、pp.1-2
キーワード：Global warming, Automobile, Engine, RDE
環境負荷低減技術に関する研究
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理工学部・機械／精密システム工学科 教授
加藤 彰
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理学・工学
宇都宮キャンパス
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完成車を用いた排出ガス排出
（堀場製作所 HP から引用）
理学・工学
─ 238 ─
キーワード：ヴァイオリン振動音響 FEM（有限要素法）
ヴァイオリンの音色と振動音響解析
研究の概要
ヴァイオリン等の弦楽器は、職人の勘や過去の経験によって製作・調整されることが多い。弦楽器は従来 多くの研究が行われているが、完成品の音響・音色の計測・分析などが多く、形状や材質と振動や音（音色）
の関係まで踏み込んだ研究は少ない。そのため、構造（形状・材質）を変更したらどのような振動・音になるか、
楽器のどの部分の板が音に影響しやすいのかを実験や有限要素法による計算を用いて研究を行っている。
将来的には、楽器の詳細形状を 3D スキャナを用いて再現し、有限要素モデル化して振動や音を再現し、モ デル上で音色の検討が行えるような技術を目指す。
実学へのつながり・産業界へのアピールポイントなど
楽器の音の周波数特性を計測・分析することで、物理現象と人間の感覚（音色の感じ方）の関係や傾向 を把握する。それにより、楽器だけでなく様々な騒音問題の快音化を可能にする。また、振動特性から音 色を再現できるようになれば、様々な機械の騒音を予測・再現可能となる。本研究は、著者が自動車メー カー在籍時に培ったノウハウを活用している。
知的財産・論文・学会発表など
論文（査読あり）・ 黒沢良夫，Vibration Analysis for the Violin with or without Bass-bar，International Conference on Technology and Social Science 2018 (ICTSS 2018)
学会発表
・ 黒沢良夫，和真音，音響楽器シンギング・リンの音響解析によりその有用性を探る，MSC Software 2018 Users Conference
キーワード：ヴァイオリン振動音響 FEM（有限要素法）
ヴァイオリンの音色と振動音響解析
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理工学部・機械／精密システム工学科 准教授
黒沢 良夫
KUROSAWA, YoshioURL：https://www.e-campus.gr.jp/staffinfo/public/staff/detail/1993/28
理学・工学
宇都宮キャンパス
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URL䠖https://www.e-campus.gr.jp/staffinfo/public/staff/detail/1993/28 㐃⤡ඛ䠖
TEL䠖028-627-7157 E-mail䠖[email protected]
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帝京大学・帝京大学短期大学 研究シーズ集 2019
理学・工学
─ 239 ─
キーワード：消失模型鋳造法、アルミニウム合金
アルミニウム合金の
消失模型鋳造法に関する研究
研究の概要
消失模型鋳造法は発泡スチロール模型を 乾燥砂中に埋没させ、そのまま溶融金属を 注入し、模型の熱分解による空洞に溶融金 属が流入して鋳物を得る方法で、ニアネッ トシェープで機械加工を大きく削減できる 技術の一つである。この方法における溶融 金属の流れの機構に関して実験的および理 論的に検討を行っている。
実学へのつながり・産業界へのアピールポイントなど
アルミニウム合金の消失模型鋳造法では、液状樹脂の溶湯中への巻込みによる残留樹脂欠陥が大き な問題となっており、この欠陥によって鋳造品強度や気密性が低下する。本研究によって湯流れ機構 が明らかになれば、液状樹脂の挙動、特に溶湯中への巻込み制御への寄与も大きく、樹脂欠陥の少な い鋳造品を得ることが可能となることが予想される。
従来、自動車用エンジンに対する消失模型鋳造法の適用は GM 以外ほとんどなかったが、その主な 原因はこの樹脂欠陥である。本研究成果によって消失模型鋳造法で樹脂欠陥の少ない鋳造品を得るこ とが可能となれば、従来法の金型から消失模型鋳造法に置換わり、より軽量で高品位な自動車エンジ ンの製造も可能となると考えられる。
知的財産・論文・学会発表など
論文（最近の研究成果）1. S. Koroyasu, Effect of Coat Permeability on Mold Filling in Expendable Pattern Casting Process of Thin Wall Aluminum Alloy Casting, Materials Transactions, Vol.58, pp.635-640, (2017)
2. S. Koroyasu, Effect of Coat Permeability on Melt Velocity of Molten Aluminum Alloy in Expendable Pattern Casting Process, Materials Transactions, Vol.57, pp.1581-1586, (2016)
3. S. Koroyasu, Effects of Casting Design and Reduced Pressure on Mold Filling of Molten Aluminum Alloy in Expendable Pattern Casting Process, Materials Transactions, Vol.55, pp.1820-1826, (2014)
キーワード：消失模型鋳造法、アルミニウム合金
キーワード： 消失模型鋳造法，アルミニウム合金 キーワード： 消失模型鋳造法，アルミニウム合金
研究の概要
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実学へのつながり・産業界へのアピールポイントなど
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アルミニウム合金の消失模型鋳造法に関する研究
理工学部 機械・精密システム工学科 教授
頃安 貞利
URL：www.teikyo-u.ac.jp/faculties/undergraduate/science_tech/machine_sys_koroyasu.html 連絡先：帝京大学理工学部
TEL：028-627-7260 E-mail：koroyasu @mps.teikyo-u.ac.jp
KOROYASU, Sadatoshi
宇都宮キャンパス
知的財産・論文・学会発表など ㄽᩥ䠄᭱㏆䛾◊✲ᡂᯝ䠅
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Touch sensor Expendable pattern Packing material Screen
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Pouring basin Plastic film
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200mm
300mm
(Ceramic 70mm tube)
理学・工学
理工学部・機械／精密システム工学科 教授
頃安 貞利
KOROYASU, SadatoshiURL：www.teikyo-u.ac.jp/faculties/undergraduate/science_tech/machine_sys_koroyasu.html
理学・工学
宇都宮キャンパス
キーワード： 消失模型鋳造法，アルミニウム合金 キーワード： 消失模型鋳造法，アルミニウム合金
研究の概要
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アルミニウム合金の消失模型鋳造法に関する研究
理工学部 機械・精密システム工学科 教授
頃安 貞利
URL：www.teikyo-u.ac.jp/faculties/undergraduate/science_tech/machine_sys_koroyasu.html 連絡先：帝京大学理工学部
TEL：028-627-7260 E-mail：koroyasu @mps.teikyo-u.ac.jp
KOROYASU, Sadatoshi
宇都宮キャンパス
知的財産・論文・学会発表など
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Touch sensor Expendable pattern Packing material Screen
to suction pump to recorder
Flask Sprue
Pouring basin Plastic film
Hgmanometer
200mm
200mm
300mm
(Ceramic 70mm tube)
