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研究目的
本研究の目的は「10000時間寿命保証の超音波モータを実現する」ことである。
本年度に得られた成果
1.超音波モータの形状の決定
(1)波形制御を行うために、3次の高次共振周波数を1次の基本共振周波数の3倍にしなければならないため、フランジは3次モードの節部分に設けた。こうすることにより、フランジが共振周波数調整機能を持つことになった。フランジは、基本モードには余分な付加モーメントとして働き、共振周波数を下げる。3次モードにとっては節が固くなる作用があり、共振周波数を上げる。フランジの厚さや直径を変えることで共振周波数をきちんと整数倍に調整することが可能となった。フランジの位置、厚さ、直径はFEMを用いて決定した。結果として1次と3次の振動が同時に起こせるようになった。
2.超音波モータの試作
(1)波形制御による長寿命化モータ
設計に従って、圧電セラミックス、金属部品を購入し、超音波モータを試作した。
モータ形式は、複合振動子型超音波モータとした。
3.動作の確認
(1)波形制御による長寿命化モータ
組み上がったモータの摺動面の振動速度を計測し、所望の振動速度が得られているかどうか、レーザドップラ振動速度計を用いて確認した。
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