偏平チューブ制御と 流体圧モータシステム 東京工業大学 大学院理工学研究科 機械制御システム専攻 塚越秀行 水道圧モータの適用分野 入浴介護時の リフター 社会福祉法人クピド・フェアのHPより 水害対策として の家庭用水門 ホースリール形 散水ロボット （株）日立造船のHPより 水道圧：０．１∼０．３[MPa] 機械可動部と作動流体との接触駆動 ピストンモータ 歯車モータ ・外部漏れのないシール処理 ・石灰などの汚物混入処理 ベーンモータ ・カビ対策 発表概要 １． 水道圧モータ ２． 自励振動チューブの応用 ３． 人間の手の動きを再現 ピンチローラー駆動の適用 の駆動原理 Inner touching Pinch roller type water hydraulic Motor 内接 ピンチローラー式 水道圧モータ 開発したＩＰ Ｍｏｔｏｒの動作 ピンチローラーの配置の分類 (a) 平行型 (c) 横断型 (b) 傾斜型 開発したモータの内部構造 薄いローラーを螺旋状に積層することで、 ドラム内面に沿う傾斜ローラーを構成する ステッピング動作 •起動トルクは0.12N・m （供給圧0.35MPa時） •手動の開閉操作に連動し45度ずつ回転 水道圧モータの角度制御 電気信号を用いず 角度を制御 圧力パルス数に比例 した角度生成 水道圧ステッピングモータ 高速切換え機能の基本概念 偏平チューブによって生じる 切換え機能の不思議な現象 フルイディックチューブによる定常回転 の実現 •最速：１４０[ｒｐｍ] Flat Ring Tube (FRT) 加圧流体を流すだけで 自励振動現象が起きる Flat Ring Tube FRTの振動原理 振動特性 （流量、振動数、チューブ長の関係） 60 振動部分長さ 振動数 (Hz) 50 40 30 80mm 100mm 120mm 140mm 20 10 0 0 拘束部 1 2 流量 (l/min) 扁平幅：9mm 肉厚：0.6mm 3 FRTの応用例① （小型水道圧モータとして） 内接の応用例 軸 FRT ケース 質量86g 最大トルク 74[gf・cm] （供給圧0.35MPa） FRTの応用例③ （マッサージ・デバイスとして） 外接の応用例 無限回転駆動を血流促進に応用 浴槽内・シャワーヘッドに装備した FRT(Flat Ring Tube)マッサージ・デバイスの使い方 入浴中のマッサージへの応用 ① ③ ② ＋ 軽量･簡易な水道圧マッサージの実現には 従来型流体アクチュエータを 用いると→ 弁が必要 弁 弁が不要な 簡易なシステム構成 本技術に関する知的財産権 流体圧モータ 公開番号 2001-304090号 扁平チューブを用いた駆動装置 特願2003-421189 扁平チューブによる流体切換え装置 特許第4478761号 流体圧モータ 特願2003-390135 流体アクチュエータ 出願番号 特願2005‐355518 物体把持装置 出願番号 特願2008‐137508 お問い合わせ先 東京工業大学 コーディネーター 鷹巣征行 tel：03-5734-7634 fax：03-5734-7694 mail：[email protected]
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