強磁場・極低温環境下用回転型マイクロ圧電アクチュエータに関する研究

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21760114
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 設計工学・機械機能要素・トライボロジー
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 神田 岳文 岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 准教授 (30346449)
• 研究協力者: 山口 大介 岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 博士
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: アクチュエータ / 圧電体 / 超音波モータ / マイクロモータ / 強磁場 / 極低温 / 振動子

研究概要

本研究は、分析装置などで必要とされる、極低温、強磁場の環境下で高速回転するマイクロ圧電アクチュエータを実現することを目的とする。ボルト締めランジュバン型振動子に着目し、温度変化による予圧の変化を分析することにより、低温環境でも圧電振動子によるロータ駆動を可能とした。温度と強磁場に対する特性を考慮することによって、10K以下の低温環境、7Tの強磁場環境において使用可能な回転型のマイクロ圧電アクチュエータを試作し、駆動に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] An Ultrasonic Motor for Use at Ultralow Temperature Using Lead Magnesium Niobate. Lead Titanate Single Crystal (2012)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Yamaguchi, Takefumi Kanda, Koichi Suzumori, Masataka Kuroda, Dai Takeda
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: Vol.51, No.7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bolt-Clamped Langevin-type Transducer for Ultrasonic Motor used at Ultralow Temperature (2012)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Yamaguchi, Takefumi Kanda, Koichi Suzumori
  • 雑誌名: Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing 巻: Vol.6, No.1 ページ: 104-112
  • DOI: DOI:10.1299/jamdsm.6.104
  • 査読あり
• [学会発表] An Ultrasonic Motor for Use at Ultralow Temperature Using Lead Magnesium Using PMN-PT Single Crystal at Ultralow Temperature (2012)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Yamaguchi, Takefumi Kanda, Koichi Suzumori, Masataka Kuroda, Dai Takeda
  • 学会等名: The 9th International Workshop on Piezoelectric Materials and Applications in Actuators(IWPMA2012)
  • 発表場所: Hirosaki Culture Center(Hirosaki, Aomori)
  • 年月日: 2012-04-23
• [学会発表] 極低温・強磁場の複合極限環境下での使用を目的とした超音波モータの試作・評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 武田大, 山口大介, 藤澤和也, 神田岳文, 鈴森康一
  • 学会等名: 第12回機素潤滑設計部門講演会
  • 発表場所: 愛媛県県民文化会館(愛媛県松山市)
  • 年月日: 2012-04-23
• [学会発表] A Design and Evaluation of Ultrasonic Motor Using PMN-PT single crystal for ultralow temperature (2011)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Yamaguchi, Takefumi Kanda, Koichi Suzumori, Masataka Kuroda, Dai Takeda
  • 学会等名: Symposium on Ultrasonic Electronics(USE2011)
  • 発表場所: Kyoto University(Kyoto)
  • 年月日: 2011-11-09
• [学会発表] Design and Evaluation of Ultrasonic Motor Located in Cryogenic Temperature Environments (2011)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Yamaguchi, Takefumi Kanda, Koichi Suzumori
  • 学会等名: IEEE International Ultrasonics Symposium 2011
  • 発表場所: Orland, Florida, USA
  • 年月日: 2011-10-20
• [学会発表] 低温環境用圧電アクチュエータの検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 神田岳文, 山口大介, 鈴森康一, 黒田雅貴
  • 学会等名: 日本ロボット学会学術講演会
  • 発表場所: 芝浦工業大学(東京都江東区)
  • 年月日: 2011-09-09
• [学会発表] A Low-Profile Micro Ultrasonic Motor for NMR Sample Spinning in High Magnetic Field (2011)
  • 著者名/発表者名: Takefumi Kanda, Hiraku Maeda, Koichi Suzumori, Kazuya Fujisawa
  • 学会等名: 2011 IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics(AIM2011)
  • 発表場所: Merucure Budapest Buda(Budapest, Hungary)
  • 年月日: 2011-07-06
• [学会発表] 扇形振動子を用いた強磁場環境用薄型超音波モータ (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤澤和也, 前田拓, 神田岳文, 鈴森康一, 竹腰清乃理, 水野敬
  • 学会等名: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2011
  • 発表場所: 岡山コンベンションセンター(岡山県岡山市)
  • 年月日: 2011-05-27
• [学会発表] A Design of Bolt-Clamped Langevin-Type Transducer for Cryo Ultrasonic Motor (2011)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Yamaguchi, Takefumi Kanda, Koichi Suzumori
  • 学会等名: The 4th International Conference on Manufacturing, Machine Design and Tribology(ICMDT2011)
  • 発表場所: Hotel Takeshima(Gamagori, Aichi)
  • 年月日: 2011-04-25
• [学会発表] ボルト締めランジュバン型振動子を用いた極低温用超音波モータ (2011)
  • 著者名/発表者名: 山口大介, 神田岳文, 鈴森康一
  • 学会等名: 精密工学会春季大会
  • 発表場所: 東洋大学(東京都文京区)
  • 年月日: 2011-03-14
• [学会発表] 低温環境用圧電アクチュエータの試作設計 (2010)
  • 著者名/発表者名: 神田岳文, 山口大介, 鈴森康一
  • 学会等名: 日本ロボット学会学術講演会
  • 発表場所: 名古屋工業大学(愛知県名古屋市)
  • 年月日: 2010-09-22
• [備考]
  • URL: http://www.act.sys.okayama-u.ac.jp/kouseigaku/research/superextream2011/gokuteion.html