| 研究課題/領域番号 |
02650302
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
計測・制御工学
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| 研究機関 | 三重大学 |
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研究代表者 |
石田 宗秋 三重大学, 工学部, 助教授 (70135317)
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| 研究分担者 |
駒田 諭 三重大学, 工学部, 助手 (10215387)
堀 孝正 三重大学, 工学部, 教授 (90199521)
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| 研究期間 (年度) |
1990 – 1991
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| 研究課題ステータス |
完了 (1991年度)
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| 配分額 *注記 |
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
1991年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
1990年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
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| キーワード | 積層型圧電素子 / 波動歯車装置 / 圧電モ-タ / 低速大トルク / 非金属モ-タ / 同期型圧電モ-タ / 摩擦型圧電モ-タ / 圧電アクチュエ-タ / 変位変換デバイス / 波動歯車 / 圧電素子 |
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| 研究概要 |
本研究では、サ-ボ用小形軽量大容量電気式アクチュエ-タ(モ-タ)の実現を目標に、波動歯車減速機構と圧電素子を組み合わせた低速高出力トルクの3種類の圧電モ-タ(同期型、摩擦型、共振型圧電モ-タ)を開発した。本研究では、まず、圧電モ-タの基本構造、変位拡大機構について検討した。次に、圧電素子の電気的特性を考慮したドライバ-を作成し、試作した圧電モ-タの特性を実験的に検討した。最後に、実験結果を基に、圧電モ-タの特性について定性的、定量的に検討した。さらに、モ-タの軽量化を目指し、一部の部品にエンジニアリングプラスチックやセラミックを試用し、特性の比較を行った。
本研究の成果は以下の通りである。
1.同期型圧電モ-タは、波動歯車装置に細かい歯が刻んであり、負荷トルクが小さい場合、回転速度が負荷トルクに関係なく駆動周波数に正確に比例すると確認できた。しかし、駆動トルクは、圧電素子の特性から予想されるトルクよりはかなり小さくなった。
2.摩擦型圧電モ-タは、波動歯車装置に歯がないが、回転子に加えられる軸方向の荷重が一定の場合、低周波では回転速度が駆動周波数にほぼ比例した。負荷トルクが印加された場合、回転速度は減少しついに停止に至った。停止時のトルク(停動トルク)は、荷重が大きい場合、極めて大きくなり、低速大トルクの特性が確認できた。
3.共振型圧電モ-タは、摩擦型と同様な回転速度、トルク特性を有するが、摩擦型よりも駆動電圧が小さくても動作することが確認でき、高効率化に期待できることが確認できた。
4.部品の一部にプラスチック、セラミックなどの非金属を使用した場合でもモ-タが動作する事が確認できた。これにより、軽量化への可能性が得られた。
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