‑5C 古

図3.27:印加電圧と水平および上下移動

で変化させて，上下の移動実験を行い，その移動速度を求めた.そ の結果を図3.39に示す.図3.39は，縦軸は移動速度(mm/s)，横軸 は印加周波数(kHz)を表す.図3.39から，上昇は・印で，最大速度 は19kHzで1.3mm/sとなり，降下は・印で，最大速度は1花Hzで 19.4mm

/ s

りも約15倍の差となった.これは移動体が上昇するときはエナメ ノレ線を引き上げながら上昇し，降下するときには，エナメル線が降 下する重力により，降下速度が大きくなったと思われる.

3.4.7  ビニールチューブ肉の移動について

内径4mmの透明ビニールチューブ、内で、の前後進の移動実験を行っ た.ビニールチューブ、を水平に置き，印加電圧を40V_p̲pにして，印 加周波数を変化させた.その結果，移動体は1花Hzで9.6mm/sの 前進速度となった.しかし，後進はいくら印加周波数を変化させて

も移動せず，停止したままだ、った [51].

4 7  

持

~

/" 

均 、 小

~~

1・

6:  Phospbor b r o n z e  s h e e t s   2  : 

e l e m

3  :  Met a . l  d i s k  

封

9~9mm

4.1:Ph

p h o rb r o l l

s h

t s

γsheet) :  We 拡 h t

図3.28:改良型2方向移動体の構造

3 . 4 . 8  

圧電アクチェータを使用した細管内移動体について考察すると，

圧電アクチェータは 10数kHz以上と応答速度が早く，変位精度も 高いので細かい位置決め精度などが可能であり，印加電圧の大きさ だけで振動変位の大きさが変えられ，印加電流の値はそう大きくな いといえる.しかし，圧電アクチェータは振幅変位が大きく取れず，

力の発生力も小さいという欠点もある.そのため振動変位を大きく 取るためには，機構的な補完が必要となる.移動体の構造を検討す

るためには，知何に振動変位を大きく取れるかが問題になると思わ れる.

第3章 ワイヤ付き細管内移動体

T h e   i n s i d e   o f   p i p e  

B a c k w a ←/→  r d   l '   F o r w a r d  

図 3.29:移動体の移動方法

最後に，形状記憶合金，電磁力，圧電の三つのアクチュエータを 使用し，細管内移動体を試作して種々の移動実験を行って，その実 験結果を示したが，三つのアクチュエータを使った移動体の簡単な 比較をすると，それぞれのアクチュエータに一長一短があり，移動 目的によってアクチュエータを選択する必要があると考えられる.

表 3.1:各アクチェータの比較

アクチェ}タ 動作周波数 動作速度 動作変位 移動速度 形状記憶合金アクチェータ O.lHz程度 遅い 大きい 数s程度 電磁力アクチェータ 1kHz以下 中位 大きい 数10mm/s程度 圧電アクチェータ 数10ほIz程度 早い 小さい 速い

しかしながら細管内移動体として，三つのアクチュエータの中で 圧電アクチェータを使用した細管内移動体が最適ではないかと考 えられる.その理由として，圧電アクチェータは形状記憶合金や電 磁力アクチェータに対して応答速度が早く，変位精度が高いので細 かい位置決め精度が可能である.また，電磁力アクチェータのよう に，印加電力が必要されるのではなく，印加電圧だけで変位の大き

49 

(a)  (b) 

図3.30:移動体の屈曲振動

さを変えられるので，消費電力は小さいといえる.そのため，電磁 力アクチェータは振動中手が触れない位に熱が発生するが，圧電ア

クチェータは触っても熱くなく使用電流が少ないと考えられる.

しかし圧電アクチェータは振幅変位を大きく取れず，発生力も 小さいという欠点があり，そのため振幅変位を大きく取るためには，

機構的な補強が必要であり，細管内を移動させるための移動体の構 造も，この点の対策が必要であると思われる.

ワイヤ付き細管内移動体 第3章

n v h M

内U

A U h u n u n u n u n M A u n u n v n u 叫叫叩