ベルクランク機構を導入したミニチュア超音波モータの開発

令和3年度は，ミニチュア化した超音波モータのステータ（形状は直角タイプ）に対する基礎特性，及びステータにロータを配置して回転させたときの速度特性などの測定を行った．また，ステータに導入しているベルクランク機構の角度を，直角から135 deg方向へ変更した場合のCADを用いた設計や，有限要素法に基づく解析を行った．令和4年度は，令和3年度に引き続き，ベルクランク機構の角度を135 deg方向へ変更した場合のヒンジの大きさ等を見直し，有限要素解析に基づく変位拡大率を求めた結果，圧電素子の伸長変位1.3 umに対して，ベルクランク機構で拡大された変位は3.17 umであり，変位拡大率は2.44倍であった．また，実際に135 deg方向へ変更したベルクランク機構を製作し，実験により変位特性を測定した結果，圧電素子の伸長変位1.08 umに対して，ベルクランク機構で拡大された変位は2.75 umであり，変位拡大率は2.55倍であった．有限要素解析と実験では変位量に差があったものの，変位拡大率は概ね設計通りの結果を得ることができた．さらに，周波数特性を測定した結果，1次共振周波数が28.8 kHz，2次共振周波数が33.1 kHzであった．令和5年度においては，引き続き，基礎特性等の検証を行いながら，ロータを設置した場合の回転速度特性等についても検討する予定である．

令和3年度は，ミニチュア化した超音波モータのステータ（形状は直角タイプ）に対する基礎特性，及びステータにロータを配置して回転させたときの速度特性などの測定を行った．また，ステータに導入しているベルクランク機構の角度を，直角から135 deg方向へ変更した場合のCADを用いた設計や，有限要素法に基づく解析を行った．令和4年度は，令和3年度に引き続き，ベルクランク機構の角度を135 deg方向へ変更した場合のヒンジの大きさ等を見直し，有限要素解析に基づく変位拡大率を求めた結果，圧電素子の伸長変位1.3 umに対して，ベルクランク機構で拡大された変位は3.17 umであり，変位拡大率は2.44倍であった．また，実際に135 deg方向へ変更したベルクランク機構を製作し，実験により変位特性を測定した結果，圧電素子の伸長変位1.08 umに対して，ベルクランク機構で拡大された変位は2.75 umであり，変位拡大率は2.55倍であった．有限要素解析と実験では変位量に差があったものの，変位拡大率は概ね設計通りの結果を得ることができた．さらに，周波数特性を測定した結果，1次共振周波数が28.8 kHz，2次共振周波数が33.1 kHzであった．令和5年度においては，引き続き，基礎特性等の検証を行いながら，ロータを設置した場合の回転速度特性等についても検討する予定である．