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図3.23:圧電アクチュエータ2個による 2方向移動体の構造

3.34から，印加電圧を大きくすると，前後進の速度は比例的に大き くなる傾;向となった.

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水平移動から上下移動

‑印加周波数と上下移動速度の関係

90⁰ 曲管を使用して，曲管内を水平位置から曲部内を通って垂直に 上下移動できるように設置して，移動体を上昇および降下させて，

印加周波数と移動速度の関係を調べた.印加電圧を35V_p̲pとして，

上昇は印加周波数を49.5‑‑‑50.5kHzに変化させて，曲部の上昇速度 測定し，降下は，印加周波数を20.5‑‑‑22.5kHzに変化させて降下速 度を測定した.その結果，上昇速度を図 3.35(a)に，降下速度を図 3.35(b)に示す.図3.35(a)，(a)とも，縦軸を移動速度(mm/s)，横 軸を印加周波数(kHz)を表す.図3.35(a)から，上昇の最大速度は 50.5kHzで52.5mm/s，図3.35(b)から，降下の最大速度は50.5kHz で52.5mm/sとなった.

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図 3.24:印加電圧と移動速度の関係

‑印加電圧と移動速度の関係

上昇の印加周波数を50.5kHz，降下の印加周波数を21kHzにして，印 加電圧を25"'45V p̲pまで変化させて，上昇および降下速度を測定し た.その結果を図3.36に示す.図3.36は，縦軸を移動速度(mm/s)， 横軸を印加電圧 (V_p̲p)を表す.また，上昇は

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印，降下は・印で 表す.図3.36から，印加電圧を大きくしていくと，上昇および降下 速度は大きくなる結果となったが，降下速度のほうが，上昇速度よ りも大きいのは，降下時に下降方向に重力が加わったのではないか と考えられる.

3.4.6  内径4mmの細管内を移動する移動体

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内径4mmの細管内移動体の構造

内径l1mmの細管内を移動する移動体の構造は，圧電素子で屈曲振 動を起こさせて振動でりん青銅板を振動させ，その振動を細管内壁 面に伝達させて移動する構造であり，この圧電素子の振動部分を小

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ワイヤ付き細管内移動体 第3章

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図 3.25:2方向移動体の構造

さくすれば，さらに細い細管内を移動することも可能であると考え，

二つの小さい圧電素子を用いて量屈曲振動を起こす扇状の形にする 構造を考案し，さらに細い内径担mの細管内を移動する移動体の 製作を行った.扇状にすることによって，振動の振幅をできるだけ 大きくすることができると考え，また試作を行って前後移動が確認 できたことや，扇の開く角度を変えることによって，細管内径の変 化に対して柔軟に対応できるのではなし、かと考えた構造を図3.37に 示す.図3.37で使った圧電アクチュエータの大きさは長さが10mm， 幅2mm，厚さ 0.53mmであり，パイモルフ型の振動をする.この 二つの圧電アクチュエータを 10⁰ の角度で扇状の形にして合わさっ たところを接着する.圧電素子の先端には厚さ O.lmmのりん青銅 板を接着した.図3.37のりん青銅板Aは長さ約3mm，幅約 2mm の大きさで圧電アクチュエータの延長方向に接着し，りん青銅板B は，長さ 2mm，幅約2mmで，圧電アクチュエータとの角度が60⁰

となるように接着した.いずれのりん青銅板の先端も丸く削つであ る.二つの圧電アクチュエータにはそれぞれエナメル線が半田付け されてある.なお，移動体の自重は0.17gfである.

b .

内径細血の細管内移動体の移動方法

図3.37の移動体の移動方法は，圧電アクチュエータに印加する電圧 は方形波電圧とし，圧電アクチュエータに印加電圧を与えると，庄

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ドキュメント内 細管内移動体に関する基礎的研究 (ページ 45-48)