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IN-LIQUID PROPULSION DEVICE UPDATE_EN meetings

Patent code P180015272
File No. S2018-0794-N0
Posted date Sep 19, 2018
Application number P2018-163232
Publication number P2020-032956A
Date of filing Aug 31, 2018
Date of publication of application Mar 5, 2020
Inventor
  • (In Japanese)黒澤 実
  • (In Japanese)孔 ▲徳▼卿
  • (In Japanese)石河 睦生
  • (In Japanese)舟窪 浩
  • (In Japanese)伊東 良晴
  • (In Japanese)舘山 明紀
Applicant
  • TOKYO INSTITUTE OF TECHNOLOGY
Title IN-LIQUID PROPULSION DEVICE UPDATE_EN meetings
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an entirely new in-liquid self-propelling type in-liquid propulsion device having elastic wave motions propagating in the vicinity of a substrate surface as a propulsion force generation source.
SOLUTION: An in-liquid propulsion device includes a body and a high frequency vibration actuator 14 attached to the body so that it is at least partially in contact with the liquid when the body 12 is arranged on a liquid surface S or in the liquid. Supersonic waves are generated in the liquid by the high frequency actuator, and propulsion force is obtained by acoustic radiation pressure that is generated in an interface between a surface of the high frequency actuator and the liquid.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

弾性表面波アクチュエータは小型で高速、高推力な駆動並びに精密な位置決めが可能であり、本願の発明者等による出願である特許文献1には、弾性表面波アクチュエータを用いた小型リニアアクチュエータが記載されている。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、高周波振動アクチュエータを用いて液中または水中で推進力を得るようにした液中推進装置に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
本体と、
前記本体を液体表面または液体中に配置したときに、該液体に少なくとも部分的に接するように、前記本体に取り付けられた高周波振動アクチュエータとを具備し、
前記高周波振動アクチュエータにより前記液体中に超音波を生成し、その際、高周波振動アクチュエータの表面と前記液体との間の界面に生じる音響放射圧によって推進力を得るようにした液中推進装置。

【請求項2】
 
前記高周波振動アクチュエータは、平板状の圧電基板と、該圧電基板において前記推進力によって前記本体が移動する方向に対して後方に面した側面に設けられた弾性表面波素子とを具備し、圧電基板表面に表面波を生成し、該表面波によって前記液体中に縦波を伝播するようにした請求項1に記載の液中推進装置。

【請求項3】
 
前記高周波振動アクチュエータは、前記本体に対して斜め後方に傾斜させて延設されている請求項2に記載の液中推進装置。

【請求項4】
 
前記高周波振動アクチュエータは、本体に対して以下の式で示される角度θを形成するように前記本体に対して斜め後方に傾斜させて延設されている請求項3に記載の液中推進装置。
【数1】
 
(省略)
ここで、θRは、縦波の進行方向が圧電基板表面に垂直な方向に対して形成する角度であり、以下の式にて求めることができる。
【数2】
 
(省略)
ここで、vlは液中における縦波の速度であり、vRは圧電基板中を伝播するレイリー波の速度である。

【請求項5】
 
前記液中推進装置は一対の前記高周波振動アクチュエータを具備し、
該一対の高周波振動アクチュエータは互いに平行に延設されるように、前記本体に取り付けられており、
前記高周波振動アクチュエータの各々は、平板状の圧電基板と、該圧電基板において前記推進力によって前記本体が移動する方向に対して後方に面した側面に設けられた弾性表面波素子とを具備し、
圧電基板表面に表面波を生成し、該表面波によって前記液体中に縦波を伝播して音響放射圧によって推進力を発生すると共に、液体中に縦波が伝搬する際に、前記一対の高周波振動アクチュエータの間に直進流を生じさせて、該直進流によって推進力を発生させるようにした請求項1に記載の液中推進装置。

【請求項6】
 
前記本体は有底状の中空部材より成り、
前記高周波振動アクチュエータは、前記本体の開口部を閉鎖するように配設されており、
圧電振動子から後方へ本体の側壁を更に延長して形成したスカート部が設けられ、
スカート部において、圧電振動子に隣接させて複数の液体ポートが形成されている請求項1に記載の液中推進装置。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2018163232thum.jpg
State of application right Published
Reference ( R and D project ) (In Japanese)①平成18年度産学共同シーズイノベーション化事業(顕在化ステージ)「弾性表面波アクチュエータの実用性検証」
②平成28年度A-STEP産業ニーズ対応タイプ(分担)「非鉛圧電配向体の焼結しない低温作製法の確立」
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