超音波アクチュエータの長時間安定性向上の研究
■機械金属部 高野昌宏
超音波モータ(アクチュエータ)は，摩擦駆動の接触部に摩耗が生じるため，電磁モータと比べて耐久性が低いことが課題である。耐久性向上のため，ファインセラミックスが接触部の材料に使われているが，摩耗を避けることは難しく長距離駆動後に性能が低下する現象が生じる。そこで本研究では，これまで開発した超音波リニアアクチュエータの高寿命化を目的に，長時間駆動におけるアクチュエータの性能低下の原因を調べた。その結果，性能低下の主な要因は摩耗による接触面積の増加であることが確認された。その対策として，接触面積の増加が無い円柱形状の摩擦接触部材を考案した。これを用いた超音波リニアアクチュエータの長時間駆動試験を実施し，1500km駆動後も安定した性能が維持されることを確認した。
キーワード: 超音波モータ，リニアモータ
Improvement in Durability of Ultrasonic Linear Actuators
Masahiro TAKANO
In general, ultrasonic motors and actuators are associated with the problem of low durability compared with electromagnetic motors, due to abrasion of contact surfaces. To improve durability, fine ceramics are used for contact surfaces; however it is difficult to prevent abrasion, so motor performance decreases during a long-distance drive. In this study, for the purpose of improving the durability of the ultrasonic linear actuator that we developed, the causes of performance deterioration during long-time operation were examined. The main reason for performance deterioration was found to be an increase in the contact area, caused by abrasion. As a countermeasure, a cylindrical component that would not cause an increase in the contact area was proposed. A long-time drive test of an ultrasonic linear actuator incorporating the component was carried out, and it was confirmed that the actuator performance was maintained after a 1500 km drive.
Keywords : ultrasonic motor, linear motor
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