CN1819718A - 磁致伸缩驱动器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种磁致伸缩驱动器，该磁致伸缩驱动器(10)包括：驱动部(14)，其将大致板状的正的超磁致伸缩元件(14A)以及负的超磁致伸缩元件(14B)在厚度方向粘合在一起而构成，并相对被驱动体(12)的驱动面(12A)大致平行地被配设；驱动线圈(16)，其以包围该驱动部(14)的外周的方式被配设，用于向上述驱动部(14)的长轴方向施加磁场；一对偏置磁铁(18)，其向上述驱动部(14)的长轴方向施加偏移磁场的同时，可向上述被驱动体(12)传递上述驱动部(14)的位移，因此，和以前相比，既能实现小型化、节省空间，又能增大位移量。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用磁致伸缩元件的磁致伸缩驱动器。
背景技术
到目前为止，广泛公知有利用磁致伸缩元件的磁致伸缩驱动器，作为这样的磁致伸缩驱动器的其中之一，提案有对磁致伸缩元件的位移进行放大而输出的磁致伸缩驱动器。
例如，如图3所示的以往公知的磁致伸缩驱动器100具有连接在大致棒状的磁致伸缩元件102的位移放大机构103(参考JP实开平5-20497号公报)。该位移放大机构103具有压接在与磁致伸缩元件102相结合的驱动体104上的小辊子105、压接在与输出轴106相结合的被驱动体107上的大辊子108，并且这些小辊子105与大辊子108结合成同心形状。
在该磁致伸缩驱动器100中，与小辊子105以及大辊子108的半径比成正比地放大磁致伸缩驱动器102的位移，并从输出轴106输出。
另一方面，如图4所示的磁致伸缩驱动器150具有连接在大致棒状的磁致伸缩元件151上的杠杆式位移放大机构152(参考JP特开平5-236595号公报)。该杠杆式位移放大机构152具有在支点153处被支撑的棒状构件，并且磁致伸缩元件151的一端以及输出轴156的一端，配置成分别与其力点154以及作用点155接触。
在该磁致伸缩驱动器150中，与从杠杆式位移放大机构152上的力点154到支点153的长度和从支点153到作用点155的长度之比成正比地放大磁致伸缩元件151的位移，并从输出轴156输出。
但是，为了进一步增大这些以往公知的磁致伸缩驱动器100以及150中的位移量，而必须加大小辊子105和大辊子108的半径之比或者力点154与支点153之间的长度以及支点153与作用点155之间的长度之比，从而存在很容易导致位移放大机构103以及杠杆式位移放大机构152的大型化，而很难做到装置的小型化的缺点。
发明内容
本发明为了解决上述问题而进行了研究，其目的在于提供一种与以往的相比，既能实现小型化、节省空间又能增大位移量的磁致伸缩驱动器。
本发明的发明人经过专心研究，发明了与以往相比，既能实现小型化、节省空间又能增大位移量的磁致伸缩驱动器。
即，通过如下的发明，能够达成上述目的。
(1).一种磁致伸缩驱动器，其特征在于，包括：驱动部，其将大致板状的正的磁致伸缩元件以及负的磁致伸缩元件在厚度方向粘合在一起而构成，并相对被驱动体的驱动面大致平行地被配设；驱动线圈，其以包围该驱动部的外周的方式被配设，用于向上述驱动部的长轴方向施加磁场；一对偏置磁铁，其向上述驱动部的长轴方向施加偏移磁场的同时，向上述被驱动体可传递上述驱动部的位移。
(2).如上述(1)所述的磁致伸缩驱动器，其特征在于，上述驱动部的长轴方向两端部以由上述一对偏置磁铁夹紧的状态被支撑。
(3).如上述(2)所述的磁致伸缩驱动器，其特征在于，还具有将上述各偏置磁铁向上述驱动部一侧施压的固定构件。
(4).如上述(3)所述的磁致伸缩驱动器，其特征在于，上述固定构件兼有用于向上述驱动部的长轴方向施加预加载荷的预加载荷装置。
(5).如上述(2)所述的磁致伸缩驱动器，其特征在于，将上述驱动部压入到上述一对偏置磁铁之间。
(6).如上述(1)～(5)的任一项所述的磁致伸缩驱动器，其特征在于，作为上述磁致伸缩元件使用超磁致伸缩元件。
根据本发明的磁致伸缩驱动器，可以获得这样的效果，即，与以往相比，既能实现小型化、节省空间又能增大位移量。
附图说明
图1是实施例1所述的磁致伸缩驱动器的概略平面图。
图2是沿着图1中的II-II线的概略侧剖面图。
图3是表示以往的磁致伸缩驱动器的概略侧剖面图。
图4是表示以往的另外的磁致伸缩驱动器的概略侧剖面图。
具体实施方式
本发明的磁致伸缩驱动器通过这样的方式解决了上述课题，即，该磁致伸缩驱动器包括：驱动部，其将大致板状的正的磁致伸缩元件与负的磁致伸缩元件在厚度方向粘合在一起而构成，并大致平行地配设在被驱动体的驱动面上；驱动线圈，其以包围该驱动部的外周的方式被配设，用于向上述驱动部的长轴方向施加磁场；一对偏置磁铁，其向上述驱动部的长轴方向施加偏置磁场的同时，可向上述被驱动体传递上述驱动部的位移。
此外，本发明的磁致伸缩驱动器中还包括利用了磁致伸缩元件的磁致伸缩振子。
下面，关于本发明实施例的磁致伸缩驱动器，利用附图进行详细的说明。
图1以及图2分别表示本实施例的磁致伸缩驱动器10的概略平面图、以及沿着图1中的II-II线的概略侧剖面图。
如图1以及图2所示，本实施例的磁致伸缩驱动器10包括：驱动部14，其相对被驱动体12的驱动面12A大致平行地被配设；驱动线圈16，其以包围该驱动部14的外周的方式被配设；一对偏置磁铁18，其用于向上述驱动部14的长轴方向施加偏置磁场。
驱动部14是将大致板状的正的超磁致伸缩元件14A与大致板状的负的超磁致伸缩元件14B在厚度方向粘合在一起而构成的。在此，所谓的“超磁致伸缩元件”是指由以稀土类元素以及/或特定的过渡金属(例如，Tb(铽)、Dy(镝)Fe(铁)、Sm(钐))等为主成分的粉末烧结合金或者单晶体合金做成的磁致伸缩元件，也可以适用例如铁氧体、阿尔费罗铝铁合金、镍、钴等。还有“正的(超)磁致伸缩元件”具有若从外部施加磁场则沿着磁场的方向伸长的特性，而“负的(超)磁致伸缩元件”具有若从外部施加磁场则沿着磁场方向收缩的特性。
驱动线圈16能够将从交流电源20供给的电流作为驱动源而向驱动部14的长轴方向施加磁场。
一对偏置磁铁18由例如铁氧体磁铁构成，并向驱动部14的长轴方向施加规定的静磁场(偏置磁场)。还有，偏置磁铁18通过螺栓22以及螺母24固定在被驱动体12上，同时在偏置磁铁18的驱动部14一侧的面上形成有可容纳驱动部14的长轴方向端部的凹部，以从长轴方向两侧夹紧的状态支撑驱动部14。就这样，偏置磁铁18作为将驱动部14的位移传递给被驱动体12的位移传递构件发挥作用。
还有，磁致伸缩驱动器10还具有将偏置磁铁18向驱动部14一侧施压的固定构件26。此外，该固定构件26也作为向驱动部14的长轴方向施加预加载荷的预加载荷装置发挥作用。
接着，关于本实施例的磁致伸缩驱动器10的作用进行说明。
若从交流电源20向驱动线圈16供给规定频率的交流电流，则响应该交流电流而向驱动部14的长轴方向施加规定的磁场。其结果，驱动部14的正的超磁致伸缩元件14A由于磁致伸缩效应而沿着长轴方向伸缩，但由于负的超磁致伸缩元件14B在正的超磁致伸缩元件14A伸长时收缩，而在正的超磁致伸缩元件14A收缩时伸长，因此，驱动部14的整体沿着厚度方向大幅度弯曲。该驱动部14的弯曲(位移)经由一对偏置磁铁18而传递到被驱动体12，从而驱动被驱动体12。
根据本实施例的磁致伸缩驱动器10，由于包括：驱动部14，其将大致板状的正的超磁致伸缩元件14A以及负的超磁致伸缩元件14B在厚度方向粘合在一起而构成，并相对被驱动体12的驱动面12A大致平行地被配设；驱动线圈16，其以包围该驱动部14的外周的方式被配设，用于向上述驱动部14的长轴方向施加磁场；一对偏置磁铁18，其向上述驱动部14的长轴方向施加偏置磁场的同时，可向上述被驱动体12传递上述驱动部14的位移，因此，和以前相比，既能实现小型化、节省空间，又能增大位移量。
尤其是，由于作为磁致伸缩元件采用了超磁致伸缩元件，所以更能够增大位移量。
还有，驱动部14的长轴方向两端部以通过一对偏置磁铁18夹紧的状态被支撑，因此，能够高效地施加偏置磁场，从而能够增大位移量。
进而，由于具有将各偏置磁铁18向驱动部14一侧施压的固定构件26，因此能够更加确实地固定驱动部14。而且，该固定构件26兼有用于向驱动部14的长轴方向施加预加载荷的预加载荷装置，因此更能够增大位移量。
此外，本发明的磁致伸缩驱动器，并非仅限于上述实施例1的磁致伸缩驱动器10的结构，例如在能够充分得到磁致伸缩驱动器的位移量的情况下，也可以适用磁致伸缩元件而取代超磁致伸缩元件。
还有，将负的超磁致伸缩元件14B配置在被驱动体12的驱动面12A侧，但本发明并非局限于此，也可以将正的超磁致伸缩元件14A配置在驱动面12A侧。
进而，被驱动体12、驱动部14以及偏置磁铁18的固定方法并非仅限于上述实施例1所示的方法，例如也可以将驱动部14压入到一对偏置磁铁18之间。这种情况下，能够使驱动部14的安装以及拆卸变得容易，从而提高维修效率。
还有，通过一对偏置磁铁18能够充分支撑驱动部14的情况下，不需要固定构件26。
本发明的磁致伸缩驱动器可优选适用于例如扬声器的振子等上。
Claims (6)
1.一种磁致伸缩驱动器，其特征在于，包括：
驱动部，其将大致板状的正的磁致伸缩元件以及负的磁致伸缩元件在厚度方向粘合在一起而构成，并相对被驱动体的驱动面大致平行地被配设；
驱动线圈，其以包围该驱动部的外周的方式被配设，用于向上述驱动部的长轴方向施加磁场；
一对偏置磁铁，其向上述驱动部的长轴方向施加偏移磁场的同时，能够向上述被驱动体传递上述驱动部的位移。
2.如权利要求1所述的磁致伸缩驱动器，其特征在于，上述驱动部的长轴方向两端部以由上述一对偏置磁铁夹紧的状态被支撑。
3.如权利要求2所述的磁致伸缩驱动器，其特征在于，其进一步具有将上述各偏置磁铁向上述驱动部侧按压的固定构件。
4.如权利要求3所述的磁致伸缩驱动器，其特征在于，上述固定构件兼有用于向上述驱动部的长轴方向施加预加载荷的预加载荷装置。
5.如权利要求2所述的磁致伸缩驱动器，其特征在于，上述驱动部被压入到上述一对偏置磁铁之间。
6.如权利要求1～5中任意一项所述的磁致伸缩驱动器，其特征在于，作为上述磁致伸缩元件使用超磁致伸缩元件。
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