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図 3.16:鋸波型
( 0
印)とピラミッド型(ム印)保持部の比較両側から連結金具2で止めてある.図3.23の移動体の自重はO.28gf である.
b . 2
方向移動体の移動方法図3.23の移動体の移動方法は,両側のアクチュエータを同時に振動 させて,黄銅板の先端と細管内壁との摩擦を振動により軽減する.
また, 2個のアクチュエータはお互いに違う印加周波数を与え,そ の違う周波数から前進または後進させる.前進のときの印加周波数 は前側アクチュエータに43.5kHz,後側アクチュエータに39.5kHz を与え,また,後進の場合は,後側アクチュエータに43.0kHz,前 側アクチュエータに38.0kHzを与える.
c.2方向移動体の移動実験と結果
実験方法は,細管を水平位置から 100間隔で傾斜させて,垂直位置 までの2方向の移動速度を求める.その前進と後進の実験結果を図 3.24に示す.印加電圧は12Vp̲pとした.図3.24の縦軸は移動速度
( V
p̲p),横軸は傾斜角度( 0
)を表す.図3.24の後進(ム印)において,傾斜角900付近であれば,エナメル
第3章 ワイヤ付き細管内移動体
1 : brass plate A 2 : brass plate B
3 : Piezoelectric actu抗or 4 : Me七aldisk
図 3.17:黄鋼板付移動体の構造
線と内壁との接触による摩擦が小さくなって,降下速度が速くなっ たと考えられる.
3 . 4 . 4
圧電アクチュエータ1
個による2
方向移動体 a.アクチュエータを 1個による 2方向移動体の構造図3.25に,アクチュエ}タを1個による2方向移動体の構造を示す.
圧電素子の付いている面の反対側に長さ 17mmで,幅約1.3mm,厚 さO.lmmのりん青銅板を円弧状にたわみを持たせたもの(以後は保 持板と呼ぶ)を取り付けてある.図 3.25に示すように保持板は,細
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T h e i n s i d e o f p i p e
八 百
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図3.18:移動体の屈曲振動
管に挿入しないときには, ABの状態であり,挿入すると ACの状 態になり,保持板はDで接触する.移動体は保持板の弾性力によっ て後ろから押されて,細管内壁に接触して二つのりん青銅板は強く 内壁に当たるようになり,移動体と内壁の接触圧はより強くなる.
図3.25の移動体の保持板を含めた自重は, 0.13gfとなる.
b.印加電圧と上昇速度の関係
細管を垂直に固定して,印加周波数を 40kHz とし,印加電圧を 10~
45Vp̲pまで変化させて上昇速度を求めた.その実験結果を図3.26に 示す.図3.26は,縦軸は上昇速度
( m m / s )
,横軸は印加電圧(Vp̲p)を表す.図3.26から,最大上昇速度は40Vp̲p付近で,264mmJsと なった.
d .
印加電圧と水平および上下移動細管を水平および垂直にして,保持板付移動体について実験を行っ た.印加電圧を 5‑...40Vp̲pまで変化させて,水平と上下の 2方向 の移動速度を求めた.印加周波数は41.5kH
z
と画定した.その結果 を図 3.27に示す.図3.27は縦軸は速度 (mmJs),横軸は印加電圧 (Vp̲p)を表す.図3.27より明らかなように,移動体は水平移動(0 印)においては,印加電圧が約14Vp̲pを境にして,それ以下の印加 電圧では後進し,それ以上の印加電圧では前進した.また,上下移 動も(ム印)では,印加電圧約12Vp̲pを境にして,それ以下の印加 電圧では降下し,それ以上の印加電圧では上昇した [50].第3章 ワイヤ付き細管内移動体