静的圧電歪の蓄積によるアクチュエータの開発

1986 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 61840010
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 熊沢 峰夫 東大, 理学部, 教授 (60022571)
• 研究分担者: 小川 辰衛 小川高圧製作所, 所長 ; 大隈 秀三 フジセラミックス, 研究部長 ; 栗田 敬 東京大学, 理学部, 助手 (00111451)
• キーワード: アクチュエータ / 圧電素子 / ヨコ変位素子 / タテ変位素子 / 圧電モーター

研究概要

当初の計画では研究は2段階にわかれ第1段階ではタテ変位用多重素子アクチュエータ、ヨコ変位用多重素子アクチュエータを製作し動作試験をし第2段階ではその特性をふまえて2者の組みあわせによって回転アクチュエータ、圧電式モータをつくるというものであった。タテ変位型、ヨコ変位型ともに1000V/20ミクロン程度の変位を目標にして試作したところ、タテ変位型アクチュエータはほぼ予定していた動作が得られたが、ヨコ変位型は動作試験において予期せぬ動作を示した。すなわちヨコ変位型であるにもかかわらずヨコ変位は極めて小さくタテ変位は逆に大きなバタフライ型カーブを描いて変位する。したがって以後は1.ヨコ型変位アクチュエータの動作原因の解明と2.タテ型変位アクチュエータのみを使用した圧電モーターの製作にわけて仕事を進めた。
ヨコ型アクチュエータの動作の理解のために、差動トランス、ロゼッタ型歪ゲージをもちいて変形挙動を計測した結果、ヨコ変位型素子では抗電圧がタテ変位型素子と比較して十分高くなく1000V程度の電圧でde-Polarizeしているらしいことが推察された。何故に抗電圧が低いのか-ヨコ変位型素子に個有の現象なのか材質に関係したものなのか、今の所は不明である。ヨコ変位型アクチュエータでのトラブルの解明に時間がかかったために回転アクチュエータの完全な動作試験までは間にあわなかった。この回転アクチュエータはタテ変位型素子を2〜3個使用したもので、2個をスイッチングして使用することにより、マサツ力を介して回転運動をひきおこすメカニズムである。

研究成果

• [文献書誌] Kato.T.,M.Kumazawa: J.Geophys.Res,. 91. 9351-9355 (1986)
• [文献書誌] Kato,T.;M,Kumazawa: Geophys.Res.Lett,. 13. 181-184 (1986)
• [文献書誌] Murayama;Nakai;M.Kato;M.Kumazawa: Phys.Earth Planet Inter.44. 293-303 (1986)
• [文献書誌] Yoneda,A;M.Kato;Y.Kozuki;H.Sawamoto;M.Kumazawa: High Temp-High Press. 18. 301-310 (1986)
• [文献書誌] Morris,R.Geller;H.Kawakatsu;S.Tsuboi: Phys,Earth Planet Inter.(1986)
• [文献書誌] K.Kurita: Earthg.Pred,Res.4. 39-45 (1986)