研究内容3

◆◆◆　圧電アクチュエータ・超音波アクチュエータ　◆◆◆

●アクチュエータといえば、電磁式モータが真っ先に思い浮かぶことでしょう。この電磁式モータは回転型や直線型などがあり、様々な箇所で広く一般に使用されています。

●さて、圧電素子は電気エネルギ・機械エネルギ変換が容易なことから、圧電アクチュエータとして主に精密位置決め装置などに活用されています。この場合、主に静的な変位を利用することとなり、ミリオーダ、マイクロオーダ、さらにはナノオーダレベルへの位置決めを可能とすべくり研究されています。

●一方、弾性体の共振現象を利用した超音波モータも研究され続けられており、低速・高トルクで動作する特徴を有し、電磁型モータとはひとあじ違った使い方を可能としています。こちらも回転型や直線型があります。

●本研究グループは、この圧電アクチュエータと超音波モータの機能を持つハイブリッドなアクチュエータについて提案をしております。大きな移動は超音波モータによる共振駆動で大雑把に行い、精密な位置決めは圧電アクチュエータの静的な駆動で行うというものです。どちらの駆動も同じ圧電素子で行います。

●ここまで説明したものは物体を接触させて移動させる方式のものですが、近年では非接触で物体を移動・搬送する研究も盛んであり、超音波放射圧を利用した浮揚装置などが挙げられます。本研究グループはこの浮揚装置の定常的なふるまいや過渡的なふるまいを明らかにするための研究を行っています。

●また、圧電素子の急速変形を利用して物体を飛ばすアクチュエータの研究も本研究グループで行っています。その基礎特性を測定して理論的な考察を加えることにより、実用的な活用へと進展することを期待しております。