2002 Fiscal Year Annual Research Report
Project/Area Number |
02F00070
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Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
Principal Investigator |
上羽 貞行 東京工業大学, 精密工学研究所, 教授
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
YUN C. ?H 東京工業大学, 精密工学研究所, 外国人特別研究員
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Keywords | 超音波モータ / マイクロ / たわみ振動 / ユニモルフ / 三角形状構造 |
Research Abstract |
本研究の目的は「直径1mm、長さ1m程度の内視鏡用超音波モータを実現する」ことであり、従来のマイクロ超音波モータより高出力、高精度のマイクロ超音波モータを実現することである。本研究では、まず、マイクロ超音波モータの形状を決定し、モータの試作、動作確認を行った。 二つのユニモルフタイプ振動子を用いたマイクロ超音波リニアモータを提案、試作し、その基本特性を評価した。二つのユニモルフタイプ振動子は三角形状構造を介してつながっていて、三角構造の先端がスライダに接触する。三角構造と電極版はリン青銅版を厚さ150μm、幅1mmで放電加工してあり、その両端に厚さ300μm、長さ2mm、幅1mmの一様厚み分極したPZT素子を接着している。モータ全体は長さ5mm、幅1mm、高さ約1mmである。このリニアモータは振動子の対称たわみ振動モードと非対称たわみ振動モードの二つのモードを用いる。三角形状構造の先端部は、対称モードによる垂直方向の振動で摩擦力制御を行い、非対称モードによる水平方向の振動で駆動力を発生する。この二つの振動を十分な振動振幅で駆動するため、三角形状構造の形状による二つの振動モードを縮退させる方法を有限要素法により検討し、その有効性を実験的に明らかにした。また、レーザ振動計を用いて三角構造の先端部の振動を計測し、楕円軌跡が得られることを確認した。試作したモータで予圧150gを印加した場合でも、スライダの駆動が可能であることを確認した。
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