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機能性流体を用いたマイクロ運動システムのためのマイクロフルイドパワー集積デバイス

研究課題

研究課題/領域番号 11305015
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 設計工学・機械要素・トライボロジー
研究機関東京工業大学

研究代表者

横田 眞一  東京工業大学, 精密工学研究所, 教授 (10092579)

研究分担者 近藤 豊  東京工業大学, 精密工学研究所, 助手 (80293059)
吉田 和弘  東京工業大学, 精密工学研究所, 助教授 (00220632)
研究期間 (年度) 1999 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
37,300千円 (直接経費: 36,400千円、間接経費: 900千円)
2001年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2000年度: 26,600千円 (直接経費: 26,600千円)
1999年度: 6,800千円 (直接経費: 6,800千円)
キーワードフルイドパワー / マイクロ / ERバルブ / ER効果 / 機能性流体 / 集積デバイス / 液晶 / アクチュエータ / サーボシステム
研究概要

本研究課題では,機能性流体の応用によりフルイドパワーシステムのマイクロ化,集積化を実現し,多自由度マイクロ運動システムのためのマイクロフルイドパワー集積デバイスを構築することを目的としている.まず,印加電界により粘度を制御できる均一系ER(Eletro-Rheological)流体の性質を利用して,固定電極からなるシンプルな構造で流体制御をおこなう,マイクロERバルブの提案および試作をおこない,その特性を評価している.固定電極からなるシンプルな構造なため,半導体プロセスを用いて製作できるので,容易にマイクロ化が可能である.さらに,試作したマイクロERバルブと共振駆動形マイクロポンプを組み合わせた管内走行マイクロマシンの試作をおこなっている.ついで,新しい駆動原理のバイモルフ形PZT素子アレイによるぜん動運動を用いた薄形マイクロポンプを提案および試作し,その特性を評価している.キャビテーションやデッドボリュームなどの問題点を解決している.大きさは20×20×2mm^3である.二次元構造の部品を積層化することにより,ポンプを実現できることから,平面化,マイクロ化が容易であり,集積可能なデバイスとして期待できる.最後に,マイクロマシンへの実装を目的に,マイクロ流体アクチュエータにバルブを集積化し小形化を図ったバルブ集積形マイクロアクチュエータを提案,試作しその特性を評価している.大きさは8×10×1.4mm^3である.また,バルブ集積形マイクロアクチュエータの応用として,実際の管内作業を想定したマイクログリッパの駆動を試みている.

報告書

(4件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (25件)

  • [文献書誌] K.YOSHIDA: "Fabrication of micro electro-rheological valves (ER valves) by micromachining and experiments"Sensor and Actuators. A95. 227-233 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 近藤 豊: "バイモルフ形PZT素子アレイを用いた薄形ぜん動管路形マイクロポンプ(片面駆動形の試作)"日本機械学会論文集C編. 68-666. 643-649 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Jung-Ho PARK: "Micro ER Valve Using Homogeneous ER Fluid and Its Application to Micro Fluid Control System"2000 IEEE International Conference on Industrial Electronics, Control and Instrumrntation (IECON-2000). 1809-1814 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.YOSHIDA: "A micro ER valve fabricated by micromachining"The 14th IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems. 467-470 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.YOSHIDA: "A micropump-mounted in-pipe mobile micromachine using homogeneous electro-rheological fluid"Proceedings of The 3rd. IFToMM International Micromechanisms Symposium. 2-7 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.YOSHIDA: "Development of an in-pipe mobile micromachine using homogeneous ER fluid"Proceedings of The First Taiwan-Japan Workshop on Mechanical and Aerospace Engineering. Vol.3. 871-882 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Yoshida, M.Kikuchi, J.-H.Park and S.Yokota: "Fabrication of micro electro-rheological valves (ER valves) by micromachining and experiments"Sensor and Actuators. A95. 227-233 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Kondoh, X. Ding and S. Yokota: "A peristaltic motion channel-type micro pump with bimorph-type PZT elements allay (Fabrication of single side-type)"Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers. 68-666. 643-649 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.-H. Park, K. Yoshida and S. Yokota: "Micro ER valve using homogeneous ER fluid and its application to micro fluid control system"2000 IEEE International Conference on Industrial Electronics, Control and Instrumentation (IECON-2000). 1809-1814 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Yoshida, M. Kikuchi, J.-H. Park and S. Yokota: "A micro ER valve fabricated by micromachining"The 14th IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems. 467-470 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Yoshida, J.-H. Park, T. Shimizu and S. Yokota: "A micropump-mounted in-pipe mobile micromachine using homogeneous electro-rheological fluid"Proceedings of The 3rd. IFToMM International Micromechanism Symposium. 2-4 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Yoshida, J.-H. Park, T. Shimizu and S. Yokota: "Development of an in-pipe mobile micromachine using homogeneous ER fluid"Proceedings of The First Taiwan-Japan Workshop on Mechanical and Aerospace Engineering. 3. 871-882 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.YOSHIDA: "Fabrication of micro electro-rheological valves (ER valves) by micromachining and exeriments"Sensor and Actuators. A95. 227-233 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] K.YOSHIDA: "A micro ER valve fabricated by micromachining"The 14th IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems. 467-470 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] K.YOSHIDA: "A micropump-mounted in-pipe mobile micromachine using homogeneous electro-rheologiical fluid"Proceedings of The 3rd. IFToMM International Micromechanisms Symposium. 2-7 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] K.YOSHIDA: "Development of an in-pipe mobile micromachine using homogeneous ER fluid"Proceedings of The First Taiwan-Japan Workshop on Mechanical and Aerospace Engineering. Vol.3. 871-882 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 近藤 豊: "バイモルフ形PZTを用いた薄形ぜん動マイクロポンプ(ポンピング特性の検討)"日本機械学会第1回機素潤滑設計部門講演会講演論文集. 95-98 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 吉田和弘: "均一系ER流体を作動流体としたバルブ集積形マイクロアクチュエータ"日本機械学会山梨講演会講演論文集. 177-178 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 近藤豊: "バイモルフ形PZTを用いた薄形ぜん動マイクロポンプ(マイクロチップポンプラージモデルの試作)"日本機械学会第12回「電磁力関連のダイナミックス」シンポジウム講演論文集. 431-434 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 吉田和弘: "半導体プロセスによる試作マイクロERバルブの基本特性"日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会'00講演論文集. CD-ROM. 1A1-49-060 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 吉田和弘: "半導体プロセスによる試作マイクロERバルブ(3ポートマイクロERバルブの試作と特性実験)"日本機械学会2000年度年次大会講演論文集. Vol.I. 225-226 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 吉田和弘: "半導体プロセスによる試作マイクロERバルブ(バルブおよびポンプの実験的検討)"日本機械学会北海道支部第40回講演会講演概要集. No.002-1. 132-133 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 近藤豊: "バイモルフ形PZTを用いた薄形ぜん動マイクロポンプ(片面駆動形の提案)"日本機械学会山梨講演会講演論文集. No.000-4. 245-246 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Jung-Ho PARK: "Micro ER Valve Using Homogeneous ER Fluid and Its Application to Micro Fluid Control System"2000 IEEE International Conference on Industrial Electronics, Control and Instrumrntation(IECON-2000). 1809-1814 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 吉田 和弘: "均一系ER流体を作動流体としたマイクロバルブ(半導体プロセスを用いたマイクロバルブの試作)"計測自動制御学会第17回流体計測第14回流体制御合同シンポジウム講演論文集. 139-142 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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