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超高真空対応超音波モータの高度化に関する研究

Research Project

Project/Area Number 17040010
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

新野 俊樹  The University of Tokyo, 生産技術研究所, 准教授 (70291929)

Project Period (FY) 2005 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help
¥14,400,000 (Direct Cost: ¥14,400,000)
Fiscal Year 2006: ¥7,400,000 (Direct Cost: ¥7,400,000)
Fiscal Year 2005: ¥7,000,000 (Direct Cost: ¥7,000,000)
Keywords超高真空 / 超音波モータ / メカトロニクス
Research Abstract

近年,半導体技術やナノテクノロジーの進展に伴い,真空環境下で物体をハンドリングする自動装置へのニーズが高まっている.真空環境下では電子線やイオン線などの荷電粒子応用機器が利用されることが多いが,そのような機器では非磁性が求められる.研究代表者らはこういったニーズに対応可能な機械要素として,超音波モータの真空適応性と非磁性に着目し,非磁性回転出力モータを開発している.これまでに,5.5x10^<-8>Paでの駆動に成功し,超高真空中において非磁性で駆動するという要件を満たしたが,振動源の圧電素子が破壊してしまうことや,振動子駆動面と回転子接触面の磨耗によって駆動できる130時間程度と短いことが実用化への障害となっていた.本研究では,平成17年度中に金属製の回転子と固定子の組み合わせにおいて,材質を最適化することにより,駆動時間を従来の3倍の400時間以上に向上することに成功した.本年度は,セラミックをロータ材料として用いた寿命向上の可能性を検討した.摩擦面からの摩耗を減少するため,セラミック材料として,気孔の少ないHIP(Hot Isostatic Pressing)材を用い,10^<-8>Paオーダの超高真空を維持したままのモータの運転を実現した.また,寿命においては,回転子に摩擦面に溝を加工することで,摩耗粉の排出を促進して固定子・回転子間の摩擦係数の低下を防止し,結果として,これまでで最長の510時間の駆動時間を得た.さらに19年度は,DLCコーティングステータとアルミロータの組み合わせを評価したが,長時間の回転は得られなかった.

Report

(2 results)
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2006 2005

All Journal Article (3 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] 超高真空対応回転導入器の圧電素子分割による共振特性の改善2005

    • Author(s)
      船見慎太郎, 新野俊樹
    • Journal Title

      第17回「電磁力関連のダイナミクス」シンポジウム

      Pages: 343-346

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] 超高真空対応超音波モータの圧電素子分割による長寿命化・駆動性能の向上2005

    • Author(s)
      船見慎太郎, 新野俊樹
    • Journal Title

      Dynamics & Design Conference 2005 (CD-ROM)

      Pages: 613-613

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] 超高真空対応超音波モータの圧電素子分割による長寿命化・駆動性能の向上2005

    • Author(s)
      船見慎太郎, 新野俊樹
    • Journal Title

      船見慎太郎,新野俊樹

      Pages: 1015-1016

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Presentation] 超音波モータを用いた超高真空対応回転導入器の開発-アルミ回転子を使った駆動時間の延長2006

    • Author(s)
      新野, 船見, 道端
    • Organizer
      2006年精密工学会秋季大会学術講演会
    • Place of Presentation
      宇都宮
    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Presentation] 超高真空対応超音波モータの回転子形状及び材質の寿命への影響2006

    • Author(s)
      新野, 船見
    • Organizer
      第18回「電磁力関連のダイナミクス」シンポジウム
    • Place of Presentation
      神戸
    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Presentation] UHV Compatible Ultrasonic Motor-Operation keeping UHV and durability Improvement by Modifying Rotor-Stator Interface-2006

    • Author(s)
      NIINO, ENDO, FUNAMI
    • Organizer
      2006 IEEE Ultrasonic Symposium
    • Place of Presentation
      バンクーバー
    • Related Report
      2006 Annual Research Report

URL: 

Published: 2005-04-01   Modified: 2018-03-28  

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