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2009 Fiscal Year Annual Research Report

電界共役流体を用いた極薄液体レートジャイロの研究

Research Project

Project/Area Number 21656044
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

横田 眞一  Tokyo Institute of Technology, 精密工学研究所, 教授 (10092579)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 吉田 和弘  東京工業大学, 精密工学研究所, 准教授 (00220632)
金 俊完  東京工業大学, 精密工学研究所, 助教 (40401517)
Keywords機能性流体 / 電界共役流体(ECF) / 流体ジャイロスコープ / マイクロマシン / MEMS / 多軸ジャイロスコープ
Research Abstract

長寿命で耐振動性などの特長を備えた小形で低コストな極薄ジャイロを実現することを目的として,本年度では薄形多軸ECFマイクロレートジャイロを開発した.たとえば,1軸ジャイロを2つ用いても実現できるが,本研究ではひとつの閉じた環状流路内に2軸の検出部を設けることで薄くて小形の2軸ECFマイクロレートジャイロを実現した.薄形2軸ECFマイクロレートジャイロにおいて,まずホットワイヤ.距離の最適化を行い,ホットワイヤ.距離が2.9mm(印加電圧:0.74kV)のときに良好な特性が得られることを確認した.駆動電圧の低電圧化を試みて,より小さい電極間隔(40μm)を有するECFジェット発生器を用いることにより51%の電圧(0.38kV)で駆動できることを確認した.さらに,2軸まわりの角速度が印加された場合の相互干渉(クロストーク)について検討して,精度よくノズル-ホットワイヤ部の設置ができればクロストークが十分小さくできることを確認した.以上の検討を基にして,3軸ECFマイクロレートジャイロを試作し,流路構造を最適化することにより3軸まわりの検出部において生じたノイズを小さくすることができ,3軸の角速度の検出が可能であることを確認した.また,MEMS技術を用いて,新たなECFジェット発生部と流路を製作し,それらを有するより極薄(500μm)のECFマイクロレートジャイロを試作し,その有効性を実験的に明らかにした.

  • Research Products

    (20 results)

All 2010 2009

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (11 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article]2010

    • Author(s)
      Shinichi Yokota, Kazuhiro Yoshida, Kenjiro Takemura, Joon-wan Kim
    • Journal Title

      Next-Generation Actuators Leading Breakthroughs, Part III Micro Actuators, New Microactuators Using Functional Fluids(Springer, London)

      Pages: 91-101

  • [Journal Article]2010

    • Author(s)
      Yutaka Tanaka, Shinichi Yokota
    • Journal Title

      Next-Generation Actuators Leading Breakthroughs, Part III Micro Actuators, Design and Fabrication of Micro Pump for Functional Fluid Power Actuation System(Springer, London)

      Pages: 153-164

  • [Journal Article] ECFジェットを用いた液体マイクロレートジャイロ2009

    • Author(s)
      横田眞一
    • Journal Title

      日本機械学会誌 Vol.112, No.1092

      Pages: 920-924

  • [Journal Article] Electrokinetic actuation of low conductivity dielectric liquids2009

    • Author(s)
      R.V.Raghavan, J.Qin, L.Y.Yeo, J.R.Friend, Kenjiro Takemura, Shinichi Yokota, Kazuya Edamura
    • Journal Title

      Sensors and Actuators B : Chemical Vol.140, No.1

      Pages: 287-294

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 電界共役流体を用いたマイクロ液体レートジャイロの研究2009

    • Author(s)
      横田眞一, 今村恒彦, 鈴木守, 竹村研治郎, 枝村一弥, 熊谷秀夫
    • Journal Title

      日本機械学会論文集 C編 Vol.75, No.750

      Pages: 496-502

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A liquid rate gyroscope using electro-conjugate fluid2009

    • Author(s)
      Kenjiro Takemura, Shinichi Yokota, Mamoru Suzuki, Kazuya Edamura, Hideo Kumagai, Tsunehiko Imamura
    • Journal Title

      Sensors and Actuators A : Physical Vol.149, No.2

      Pages: 173-179

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Practical design of a liquid rate gyroscope using an electro-conjugate fluid2009

    • Author(s)
      Kenjiro Takemura, Shinichi Yokota, T.Imamura, Kazuya Edamura, H.Kumagai
    • Journal Title

      Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part I : Journal of Systems and Control Engineering Vol.223, No.6

      Pages: 727-736

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article]2009

    • Author(s)
      横田眞一
    • Journal Title

      フルードパワーの世界,15.マイクロ液圧の分野(日本フルードパワー工業界)

      Pages: 34-36

  • [Presentation] ECFを用いた2軸マイクロレートジャイロに関する研究2009

    • Author(s)
      尾川宜嗣, 横田眞一, 枝村一弥, 竹村研治郎
    • Organizer
      平成21年秋季フルードパワーシステム講演会
    • Place of Presentation
      東京都港区
    • Year and Date
      2009-11-27
  • [Presentation] 管路形ECFポンプの最適化2009

    • Author(s)
      グェン ヴィンソン タン, 金俊完, 枝村一弥, 横田眞一
    • Organizer
      平成21年秋季フルードパワーシステム講演会
    • Place of Presentation
      東京都港区
    • Year and Date
      2009-11-26
  • [Presentation] ECFジェットの発生圧力に関する研究2009

    • Author(s)
      井上潤一, 横田眞一, 金俊完, 枝村一弥
    • Organizer
      平成21年秋季フルードパワーシステム講演会
    • Place of Presentation
      東京都港区
    • Year and Date
      2009-11-26
  • [Presentation] Theoretical Modeling of Electro-conjugate Fluid Flow2009

    • Author(s)
      Hideki Yamamoto, Kenjiro Takemura, Shinichi Yokota, Kazuya Edamura, James R.Friend, Leslie Y.Yeo
    • Organizer
      13th International Conference on Mechatronics Technology ICMT 2009
    • Place of Presentation
      Cebu City, Philippines
    • Year and Date
      2009-10-22
  • [Presentation] Tube-Type Micropump By Using Electro-Conjugated Fluid(ECF)2009

    • Author(s)
      Joon-wan Kim, Toshiya Suzuki, Shinichi Yokota, Kazuya Edamura
    • Organizer
      13th International Conference on Mechatronics Technology ICMT 2009
    • Place of Presentation
      Cebu City, Philippines
    • Year and Date
      2009-10-21
  • [Presentation] A Dual-Axis Liquid Rate Micro Gyroscope Using Electro-Conjugate Fluid2009

    • Author(s)
      Yoshitsugu Ogawa, Shinchi Yokota, Kazuya Edamura, Kenjiro Takemura
    • Organizer
      13th International Conference on Mechatronics Technology ICMT 2009
    • Place of Presentation
      Cebu City, Philippines
    • Year and Date
      2009-10-21
  • [Presentation] ECF Liquid Rate Gyroscope2009

    • Author(s)
      Shinichi Yokota, Mitsutoshi Hongou, Kenjiro Takemura, Kazuya Edamura, Tsunehiko Imamura, Hideo Kumagai
    • Organizer
      The 14th International Symposium on Applied Electromagnetics and Mechanics (ISEM' 2009)
    • Place of Presentation
      Xi'an, China
    • Year and Date
      2009-09-21
  • [Presentation] 電界共役流体の流体モデル構築2009

    • Author(s)
      山本英樹, 竹村研治郎, 横田眞一, 枝村一弥, ジェームズ フレンド, レズリー ヨー
    • Organizer
      平成21年春季フルードパワーシステム講演会
    • Place of Presentation
      仙台市
    • Year and Date
      2009-06-26
  • [Presentation] Tube-type ECF Pump2009

    • Author(s)
      Joon-wan Kim, Toshiya Suzuki, Shinichi Yokota, Kazuya Edamura
    • Organizer
      The 3rd International Conference on Manufacturing, Machine Design and Tribology(ICMDT 2009)
    • Place of Presentation
      Jeju Island, Korea
    • Year and Date
      2009-06-25
  • [Presentation] ECFマイクロレートジャイロの低駆動電圧化2009

    • Author(s)
      横田眞一, 本郷充俊, 竹村研治郎, 枝村一弥, 今村恒彦, 熊谷秀夫
    • Organizer
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2009
    • Place of Presentation
      福岡市
    • Year and Date
      2009-05-26
  • [Presentation] 管路形ECFポンプ2009

    • Author(s)
      金俊完, 鈴木俊也, 横田眞一, 枝村一弥
    • Organizer
      第21回「電磁力関連のダイナミクス」シンポジウム(SEAD21)
    • Place of Presentation
      長野市
    • Year and Date
      2009-05-21
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 流体レートジャイロ2010

    • Inventor(s)
      横田眞一, 尾川宜嗣, 枝村一弥
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人東京工業大学
    • Industrial Property Number
      特願2010-010087
    • Filing Date
      2010-01-20

URL: 

Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

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