従来原理の限界を超える"進行波"空気軸受の開発

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22360070
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 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: 名古屋大学
• 研究代表者: 社本 英二 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 教授 (20216146)
• 研究分担者: 樋野 励 名古屋大学, エコトピア科学研究所, 准教授 (80273762) ; 鈴木 教和 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (00359754)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: トライボロジー / 機械要素 / 流体軸受 / 進行波 / 非接触浮上

研究概要

本研究では,進行波を利用した新しい軸受原理によって高性能軸受を開発し,さらに超精密送り装置としての性能を評価した.まず,有限要素法解析により適切な駆動条件と装置寸法を決定し, 理論性能を求めた. 次に, 直接軸受荷重を支える方向に多数の圧電板を配置する高剛性・高精度軸受を提案し,進行波発生部をモジュール化することで安定した性能の実現を目指した.その結果,浮上量4 μm時において68.8 Nの軸受荷重と27.4N/μmの剛性が得られることを実証した.その他,軸受媒体として液体を用いる進行波軸受も新たに提案し,剛性・耐荷重性能が大幅に向上すること等を解析的に明らかした.

研究成果

• [雑誌論文] 新しい原理に基づく流体軸受 (2013)
  • 著者名/発表者名: 社本 英二
  • 雑誌名: トライボロジスト 巻: 58-2(掲載確定)
• [雑誌論文] 研磨パッドの微細凹凸接触を考慮した CMP プロセスの EHL 解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 橋本洋平, 鈴木教和,浅羽正和, 樋野励,社本英二
  • 雑誌名: 精密工学会誌 巻: 79-2 ページ: 73-80
  • 査読あり
• [雑誌論文] 機械構造の結合部における摩擦減衰の解明と定量的予測(ねじり振動が作用する場合) (2012)
  • 著者名/発表者名: 品川 幹,社本 英二
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集C編 巻: 78 - 2 ページ: 2048-206
  • 査読あり
• [雑誌論文] パイこね変換に基づく量産対応・高速ミキサの開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 尾本悠輔,加藤大香士,鈴木教和,安井隆雄,大里恵子,加地範匡,渡慶次学,馬場嘉信,酒井康彦,社本英二
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集 B1 編 巻: 78-2 ページ: 762-768
  • 査読あり
• [雑誌論文] CMP プロセスにおける接触応力の動的有限要素法解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 橋本洋平, 鈴木教和, 樋野励, 社本英二
  • 雑誌名: 精密工学会誌 巻: 77-2 ページ: 513-519
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simultaneous double-sided milling of flexible plates with high accuracy and high efficiency-Suppression of forced chatter vibration with synchronized single-tooth cutters (2011)
  • 著者名/発表者名: Tatsuya Mori, Tomoki Hiramatsu and Eiji Shamoto
  • 雑誌名: Precision Engineering 巻: Vol.3 ページ: 416-423
  • 査読あり
• [雑誌論文] Prediction and Compensation of Motion Accuracy in a Linear Motion Bearing Table (2011)
  • 著者名/発表者名: Gyungho Khim, Chun Hong Park, Eiji Shamoto, and Seung Woo Kim
  • 雑誌名: Precision Engineering 巻: Vol.35, Issue 3 ページ: 393-399
  • 査読あり
• [雑誌論文] Control of chip flow with guide grooves for continuous chip disposal and chip-pulling turning (2011)
  • 著者名/発表者名: Eiji Shamoto, T omoya Aoki, BurakSencer, Norikazu Suzuki, Rei Hino, Tomio Koide
  • 雑誌名: CIRP Annals - Manufacturing Technology 巻: Vol.60 ページ: 125-128
  • 査読あり
• [雑誌論文] Micro/nano sculpturing of hardened steel by controlling vibration amplitude in elliptical vibration cutting (2011)
  • 著者名/発表者名: Norikazu Suzuki, Hideo Yokoi, Eiji Shamoto
  • 雑誌名: Precision Engineering 巻: Vol.35, Issue 1 ページ: 44-50
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chatter Stability in Turning and Milling with in Process Identified Process Damping (2010)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Kurata, S. Doruk Merdol, Yusuf Altintas, Norikazu Suzuki, Eiji Shamoto
  • 雑誌名: Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing 巻: Vol. 4, No. 6 ページ: 1107-1118
  • 査読あり
• [雑誌論文] Suppression of regenerative chatter vibration in simultaneous double-sided milling of flexible plates by speed difference (2010)
  • 著者名/発表者名: Eiji Shamoto, Tatsuya Mori, Kohei Nishimura, Tomoki Hiramatsu, Yusuke Kurata
  • 雑誌名: CIRP Annals -Manufacturing Technology 巻: Vol.59 ページ: 387-390
  • 査読あり
• [学会発表] Proposal and Analysis of an Innovative Liquid Bearing Utilizing Traveling Waves (2012)
  • 著者名/発表者名: Ying-Jie Li, Burak Sencer and Eiji Shamoto
  • 学会等名: ICPT2012 (The 5th International Conference on Positioning Technology 2012)
  • 発表場所: Kaohsiung, Taiwan
  • 年月日: 20121114-16
• [学会発表] 進行波を利用した非接触流体軸受に関する研究- モジュール式の進行波圧電アクチュエータ及び精密スライダの開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小松 裕貴,加藤 大香士, Sencer Burak,鈴木 教和,社本 英二
  • 学会等名: 精密工学会春季大会
  • 発表場所: 首都大学東京(東京都)
  • 年月日: 2012-03-14
• [学会発表] 多段振動型気体軸受の提案 (2010)
  • 著者名/発表者名: 社本 英二,小松 裕貴,山路 文恵,大脇圭裕,鈴木 教和
  • 学会等名: 精密工学会秋季大会
  • 発表場所: 名古屋大学(愛知県)
  • 年月日: 2010-09-28
• [備考]
  • URL: http://www.mech.nagoya-u.ac.jp/upr/