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整理番号 5598   (公開日 2010年11月25日) (カテゴリ 機械
スイッチング型トルク変換機構
●内容 本研究ではクラッチを用いたスイッチング動作による動作原理を検討している。スイッチング動作はこれまでの機械設計においては十分に検討されてこなかった。その理由は、トルクの伝達と切断と効率よく行う機械要素であるクラッチの特性が十分でなかったことと、スイッチングに伴う振動の発生が懸念されることである。
電圧変換におけるスイッチング動作は電気回路においては広く活用されている。これが可能になった背景のひとつにはon抵抗が低く高速に動作するパワートランジスタの実用化があった。機械においても、近年、ERクラッチやMRクラッチのような高速に動作する「スイッチ」が開発されており、スイッチング動作に基づく機構の実現の可能性が見えてきた。
機構のスイッチング動作の特性については、電気回路とのアナロジーがある程度成り立つと期待され、たとえば、スイッチングの周波数を引き上げることでフライホイール(電気回路ではインダクタに相当)の慣性が小さく応答性の高い設計が可能になると期待される。すなわち、応答のよいクラッチを利用できれば、機構の小型化が可能になる。振動も適切な弾性ジョイント(電気回路では入出力コンデンサ)により、実用的なレベルで吸収が可能であると期待される。本研究について、関心のある企業などと共同で研究を行いたい。
●研究者
准教授 廣田 光一
大学院新領域創成科学研究科 人間環境学専攻
●画像


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スイッチングによる電圧変換

スイッチングレギュレータの一般的な構成
(C) 廣田 光一

スイッチングによるトルク変換

スイッチングレギュレータと等価な機構
(C) 廣田 光一
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上記内容は、各研究者へのインタビューをもとに東京大学 産学協創推進本部で骨子をまとめたものです。
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