2017年9月25日

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工学部情報通信工学科 田村研究室

東北工業大学
工学部情報通信工学科 田村研究室

担当教員:准教授 田村英樹,研究員 高野剛浩

 

【研究室の概要】

超音波固体振動,特に共振子を応用したセンサならびにアクチュエータデバイスの開発研究を行っています。圧電体によって励振される単一モードあるいは多重モード振動子の構造設計を行っており,最近では特に超音波モータや,粉体などの搬送デバイスの研究に取り組んでいます。

 

【研究室の具体的なテーマ】

超音波モータ

一般的な二重モード二相駆動方式のみならず,単一モードや結合モードを用いた単相駆動型超音波モータにも力を入れています。また,比較的薄型で駆動電圧の低い正方板リンク形を始め,密閉容器内や小径孔からの動力導入が可能なロッド形状や細線伝送路型など,構造設計自由度の高さを生かした幾つかの方式を提案しています。

粉体輸送や非接触搬送のためのパイプ振動素子

粉体はトナー等の最終製品だけでなく工業材料としても多用される形態ですが,その搬送は付着やブリッジなどにより必ずしも容易ではありません。ここで,超音波モータと同様の原理によって進行波を用いた簡素なパイプ振動子によって粉体輸送が可能です。また,パイプ振動と内部気柱の共振とを連成させることで,比較的低パワーで軽量物体や液滴の非接触搬送も実現できます。そのような応用デバイスの実用性を高める研究をしています。

 

ハイパワー圧電材料評価

圧電材料,特に圧電セラミックスは振動振幅を上げていくと発熱して特性が変化し,また非線形特性によってジャンプ現象が生じるなど取り扱いが面倒になってきます。このような圧電体のハイパワー特性を評価するためのシステムについても取り扱っています。

 

【研究室のPR】

研究代表者は山形大学工学部・富川研究室出身で,その超音波センサ&アクチュエータ研究の流れを引き継ぐ一人です。また当研究室は2010年に超音波モータ研究が盛んであった高野研究室の後続として開設され,それらの知見と設備を活用して研究を行っています。