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2011 年度 実績報告書

高推力密度で製造・分解の容易な永久磁石なし多層型超精密高速平面モータ

研究課題

研究課題/領域番号 21360071
研究機関東京工業大学

研究代表者

佐藤 海二  東京工業大学, 総合理工学研究科(研究院), 准教授 (00215766)

キーワード平面モータ / リニアモータ / リラクタンスモータ / 永久磁石なし / 薄型 / 多層構造 / 製作容易
研究概要

2011年度と2012年度は,永久磁石を用いない単純な平面構造をもつ部品を積層することにより,レアアースに伴う問題の回避と製作容易で良好な応答性をもつ電磁アクチュエータユニットを構成し,そのユニットを利用した平面モータを実現することを目的に,次のことを行った.
(1)2010年度まで検討を進めていた磁気回路構造を基礎し,製作容易性を高めた改良型電磁アクチュエータユニットを提案し,実際に試作して製作容易性を確認するとともに,1自由度機構として,その性能を評価した.1自由度機構は,推力は小さいものの応答性は多くのリニアモータ同程度(速度280mm/s以上,加速度3m/s2以上)であった.また多層化により,高い性能向上が可能であることを確認した.さらに,その製作容易性と薄い構造から,従来の検査装置等に容易に組み込め,可動子を消耗品として扱うことも可能となり,これまでにない利用方法が採用できることが分かった.
(2)上記(1)のアクチュエータユニットよりも,高い推力‐可動子質量比が得られる新ユニットを設計するとともに,それを利用した平面モータの具体的な設計も行った.新ユニットは多層構造をもち,各層の部品構造は単純であるが,層構造部品を正確に組み立てることが重要となる.そこで特別な冶具を用いなくても,容易に組立可能な可動子構造を提案し,実際に試作して性能を評価した.その結果,組み立ての容易性は確認できたが,推力性能に関しては,摩擦の影響が大きく,その悪影響の低減が今後の重要な課題であることが分かった.

現在までの達成度 (区分)
理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Novel Compact Linear Switched Reluctance Motor with a Thin Shape and a Simple and Easily Replaceable Mover2013

    • 著者名/発表者名
      Kaiji Sato
    • 雑誌名

      Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing

      巻: 7 ページ: 295-304

    • DOI

      10.1299/jamdsm.7.295

    • 査読あり
  • [学会発表] 単純で製作が容易な可動子を持つ薄型リニアスイッチトリラクタンスモータ2013

    • 著者名/発表者名
      佐藤海二
    • 学会等名
      2013年度精密工学会春季大会学術講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20130313-20130315
  • [学会発表] Design and Driving Characteristics of Thin Linear Reluctance Motor without Permanent Magnets2012

    • 著者名/発表者名
      Kaiji Sato
    • 学会等名
      The 5th International Conference on Positioning Technology (ICPT2012)
    • 発表場所
      Kaohsiung, Taiwan
    • 年月日
      20121114-20121116
  • [産業財産権] 電磁石型アクチュエータ及びこれを用いた平面モータ2012

    • 発明者名
      佐藤 海二
    • 権利者名
      東京工業大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2012-140937
    • 出願年月日
      2012-06-22
  • [産業財産権] 電磁石型アクチュエータ及びこれを用いた平面モータ2012

    • 発明者名
      佐藤 海二
    • 権利者名
      東京工業大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2012-145303
    • 出願年月日
      2012-06-28

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公開日: 2014-07-24  

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