シマミネ　テツヤ   Tetsuya Shimamine   島峰　徹也    所属   医療保健学部 臨床工学科    職種   専任講師
言語種別	日本語
発行・発表の年月	2023/03
形態種別	学位論文
標題	リニア振動アクチュエータを用いた高頻度振動換気モータの開発
執筆形態	単著
掲載誌名	東京都市大学学術リポジトリ
掲載区分	国内
出版社・発行元	東京都市大学
担当区分	筆頭著者,責任著者
著者・共著者	島峰徹也、和多田雅哉
概要	本研究は、 リニア振動アクチュエータを用いた高頻度 振動換気モータに関する研究である。 第1章では人工呼吸器の原理や人工呼吸が及ぼす生体への影響 HFOVやLOAボイスコイルモータ (VCM)の原理また 研究目的について述べた。HFOV人工呼吸器用アクチュエータとして構造が簡単なLOAに着目し，小型化のための開発を行った。 第2章では現行のHFOV用の人工呼吸器のVCM の特性を明らかにするために，電磁界解析ソフトウェアであるJMAG Designer Ver.19.1 を用いてHFOV用人工呼吸器のVCM 3次元有限要素モデルとVCM 軸対称2次元モデルを作成した。最大振幅9.3Aの設定で最大100Nを超える推力が出ることが示された。 第3章では単巻線形LOAのシミュレーションにて単巻線形LOA軸対称2次元モデルを作成し動推力特性のシミュレーションを実施した。VCMの動推力特性のような安定した正弦波出力とはならないが，単巻線形LOAの往復運動を実現できる可能性が示唆された。LOA の設計寸法モデルはVCMに比べ，近似した動推力特性にもかかわらず，固定子で19.6%，移動子で9.2%まで縮小することが可能であった。 第4章ではシミュレーションで得た知見をもとに，単巻線形 LOA に てピストン駆動が可能な試作機を設計・ 製作し，換気性能を評価することができるシステムを構築して動作検証を実施した。 S-LOAの安定した出力にはVCMよりも大きな電力での駆動が必要となるが，単巻線形LOAによりHFOV用人工呼吸器のアクチュエ ータを小型化できる可能性を示唆した。 第5章では第1章から第4章までの内容を総括し本研究で得られた最終的な成果を要約した 。