音速の異なる金属円環対複合振動変換器を用いた超音波モータの構成(強力超音波)
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概要
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先に金属円筒の一部に円周方向の斜めスリットを加工した縦-ねじり複合振動変換器を用いた直径15mm〜30mmの縦振動系で駆動する超音波モータを各種試作し、直径15mmで回転数1500rpm程度の超音波モータが実現できることを示し、振動特性および負荷特性等につき検討してきた。更に複合振動の駆動が容易な、音速の異なる2種の金属円環(真鍮または燐青銅および鉄鋼またはステンレス鋼)を直径方向に厚さを斜めに切断し、2種の金属円環対を組み合わせた新しい縦-曲げ振動複合振動変換器(金属円環対)を構成した。この1組の金属円環対は厚さを直径方向に約15〜20°斜めに傾斜しており両側で振動の伝搬時間が異なり、この差により縦振動が曲げ振動に変換される。また厚さがわずかに異なる金属円環対を90°直交させて縦振動系に設置することにより曲げ共振周波数が僅かに異なり直交した2組の金属円環対により、振動棒先端で円形の曲げ振動が誘起される。また更に金属円環対の中央部の平均音速により縦振動共振周波数が決まり、この周波数を曲げ共振周波数と位相差が90°付近に設定することにより振動棒先端部が楕円から円形軌跡で振動する。この端面に静圧力印加装置によりロータを押しつけることによりロータが回転する。直径15mmの超音波モータを構成した結果、金属円環対部分は接着剤で仮止めしているが、共振周波数71.42kHz、回転数300rpm、最大トルク0.125Nが得られた。
- 2006-12-14
著者
-
辻野 次郎丸
神奈川大学工学部電気電子情報工学科
-
久保寺 優
神奈川大学大学院工学研究科・電気電子情報工学専攻、ハイテクリサーチセンタ
-
辻野 次郎丸
神奈川大学
-
辻野 次郎丸
神奈川大学・工学研究科
-
平井 理光
神奈川大学大学院工学研究科・電気電子情報工学専攻、ハイテクリサーチセンタ
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