電界共役流体(ECF)を応用した直径φ1mmマイクロモータの開発
| Project/Area Number |
12875031
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Exploratory Research
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Field |
設計工学・機械要素・トライボロジー
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
横田 眞一 東京工業大学, 精密工学研究所, 教授 (10092579)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
朴 重濠 東京工業大学, 精密工学研究所, 助手 (30313373)
吉田 和弘 東京工業大学, 精密工学研究所, 助教授 (00220632)
近藤 豊 東京工業大学, 精密工学研究所, 助手 (80293059)
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| Project Period (FY) |
2000 – 2001
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2001)
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| Budget Amount *help |
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2001: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2000: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
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| Keywords | 機能性流体 / マイクロ / モータ / 電界共役流体 / アクチュエータ / 静電 / ECF効果 / マイクロマシン |
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| Research Abstract |
本研究課題では新しい機能性流体として電界共役流体(ECF : Electro-Conjugate Fluid)に注目している.ECFは線状電極で直流高電圧を印加されると,活発な流動(ジェット)を生じる.この現象を応用し,電磁モータでは実環が困難な,直径φ1mmのマイクロモータを実現することを目的としている.本年度は主に,昨年度試作した内径φ2mmのマィクロECFモータの詳細な特性評価をしている.また,内径φ1mmのマイクロECFモータの試作に成功している.実施結果の具体的内容は以下のとおりである.試作した内径φ2mmマイクロECFモータでは,最高値として,無負荷回転速度135rad/s(1300rpm),出力トルク7.5μNm、出力パワー0.57mW,効率15%,出力トルク密度5.3×10^2Nm/m^3,出力パワー密度4.0×10^4W/m^3を得た.ついで,内径φ1mmマイクロECFモータの試作をおこなっている.マイクロECFモータでは,ブラシなどの従来の方法でロータへ通電することは不可能である.本研究では,直径φ0.2mm鋼球を軸受けとして用いるとともに,鋼球を接点としてロータへ通電する方法を考案している.また,マイクロECFモータではロータ側面に微細電極を構成する必要がある.本研究では,ロータ外形を機械加工の後,スパッタで金コーティングし,ついで,FHG-YAGレーザー加工機でアブレーション加工を施すことで電極のパターニングを行う.これにより,直径がφ0.8mmのロータ側面に微細電極を構成している.試作したマイクロECFモータの大きさは,外径2mm内径1mm),高さ4.5mmである.質量は50mgである.試作したφ1mmマイクロECFモータが無負荷回転速度140rad/s(1330rpm)で回転することを確認している.
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Report
(2 results)
Research Products
(1 results)
