2003 Fiscal Year Annual Research Report

電界共役流体を応用した高パワー軽量な高集積化マイクロモータの開発

Research Project

Project/Area Number	14655063
Research Institution	Tokyo Institute of Technology
Principal Investigator	横田眞一東京工業大学, 精密工学研究所, 教授 (10092579)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	竹村研治郎東京工業大学, 精密工学研究所, 助手 (90348821) 朴重濠東京工業大学, 精密工学研究所, 助手 (30313373) 吉田和弘東京工業大学, 精密工学研究所, 助教授 (00220632)
Keywords	電界共役流体 / 機能性流体 / マイクロモータ / 高集積化 / 積層化 / 出力パワー密度
Research Abstract	電界共役流体(Electro-Conjugate Fluid, ECF)は,流体中に配置した電極対に直流高電圧を印加することにより活発な流動(ジェット流)を生じる機能性流体である.本研究では,このジェット流を工学的に応用した高パワーで軽量なECFマイクロモータを開発する.本年度は,円筒状ロータに線状電極を配置したC-RE形ECFモータの出力特性の測定,および電極対を放射状に配置した円盤状ロータを複数枚積層した積層DP-RE形ECFモータに関する出力パワーの向上を実現した. はじめに,ECFマイクロモータの小径化に関する検討を行った.ECFマイクロモータはステータ内部に充填した電界共役流体に,ロータ上の電極によってジェット流を発生させ,この反力でトルクを得るニューアクチュエータである.これまでの研究からECFジェットを応用したモータでは,小形化するほど出力パワー密度が上昇することがわかっている.このため,内径2mmのC-RE形ECFモータのトルク-スピード特性を明らかにした.また,内径5mm(従来モータの約1/2)の8層DP-RE形ECFモータを開発した.この結果,内径9mmの8層DP-RE形ECFモータと比較して,出力パワー密度が約2.3倍に向上することを実験的に明らかにした. つぎに,従来研究で使用していたECF(デカン二酸ジブチル)よりも高速なジェットを発生することが知られている高性能ECF(FF-1)を使用して,モータ性能の向上を目指した.この結果,8層DP-RE形ECFモータにおいて,出力パワー密度が約5倍になることを実験的に明らかにした. なお,内径2mmのC-RE形ECFモータに関する研究により,台湾大学で開かれた国際会議7^<th> Int.Conf.Mechatronics TechnologyにおいてBest Paper Awardを受賞した.

Research Products

(9 results)

All Other

All Publications (9 results)

[Publications] Shinichi Yokota: "Micro Actuators using Functional Fluids"Proc.4^<th> Int.Symp.Fluid Power Transmission and Control. 529-535 (2003)
[Publications] Shinichi Yokota: "Micro Actuators using Functional Fluids"Proc.2^<nd> Japan-Taiwan Workshop on Mechanical and Aerospace Engineering. 70-78 (2003)
[Publications] Shinichi Yokota: "A 2mm ECF-jet driven Micro-motor"Proc.7^<th> Int.Conf.Mechatronics Technology. 361-366 (2003)
[Publications] 横田眞一: "電界共役流体を利用したマイクロモータ,実用段階に入ったニューアクチュエータ"MDTセミナー予稿集. 03-29. 9-12 (2003)
[Publications] 横田眞一: "ECFジェットを利用した流体マイクロモータ"日本機械学会誌. 106・1014. 397 (2003)
[Publications] 横田眞一, 桑島崇, 河村晴美, 枝村一弥: "DP-RE形ECFマイクロモータの多層化と高出力化"日本機械学会第三回機素潤滑設計部門講演会講演論文集. 87-90 (2003)
[Publications] 横田眞一, 河村清美, 枝村一弥: "集積形ECFマイクロモータの小形化"平成15年秋季フルードパワーシステム講演会講演論文集. 57-59 (2003)
[Publications] 河村清美, 横田眞一, 西澤竜太, 枝村一弥, 竹村研治郎: "高集積形ECFマイクロモータの小径化"日本機械学会第四回機素潤滑設計部門講演会講演論文集. (発表予定). (2004)
[Publications] 横田眞一, 河村清美, 竹村研治郎, 枝村一弥: "電界共役流体(ECF)を用いた高集積マイクロモータ"日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会'04講演論文集. (発表予定). (2004)

2003 Fiscal Year Annual Research Report

電界共役流体を応用した高パワー軽量な高集積化マイクロモータの開発

Principal Investigator

横田 眞一 東京工業大学, 精密工学研究所, 教授 (10092579)

Research Products

[Publications] Shinichi Yokota: "Micro Actuators using Functional Fluids"Proc.4^<th> Int.Symp.Fluid Power Transmission and Control. 529-535 (2003)

[Publications] Shinichi Yokota: "Micro Actuators using Functional Fluids"Proc.2^<nd> Japan-Taiwan Workshop on Mechanical and Aerospace Engineering. 70-78 (2003)

[Publications] Shinichi Yokota: "A 2mm ECF-jet driven Micro-motor"Proc.7^<th> Int.Conf.Mechatronics Technology. 361-366 (2003)

[Publications] 横田眞一: "電界共役流体を利用したマイクロモータ,実用段階に入ったニューアクチュエータ"MDTセミナー予稿集. 03-29. 9-12 (2003)

[Publications] 横田眞一: "ECFジェットを利用した流体マイクロモータ"日本機械学会誌. 106・1014. 397 (2003)

[Publications] 横田眞一, 桑島崇, 河村晴美, 枝村一弥: "DP-RE形ECFマイクロモータの多層化と高出力化"日本機械学会第三回機素潤滑設計部門講演会講演論文集. 87-90 (2003)

[Publications] 横田眞一, 河村清美, 枝村一弥: "集積形ECFマイクロモータの小形化"平成15年秋季フルードパワーシステム講演会講演論文集. 57-59 (2003)

[Publications] 河村清美, 横田眞一, 西澤竜太, 枝村一弥, 竹村研治郎: "高集積形ECFマイクロモータの小径化"日本機械学会第四回機素潤滑設計部門講演会講演論文集. (発表予定). (2004)

[Publications] 横田眞一, 河村清美, 竹村研治郎, 枝村一弥: "電界共役流体(ECF)を用いた高集積マイクロモータ"日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会'04講演論文集. (発表予定). (2004)

横田眞一東京工業大学, 精密工学研究所, 教授 (10092579)