JP2003062527A - 振動装置及び超音波応用装置 - Google Patents
振動装置及び超音波応用装置Info
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- JP2003062527A JP2003062527A JP2001252862A JP2001252862A JP2003062527A JP 2003062527 A JP2003062527 A JP 2003062527A JP 2001252862 A JP2001252862 A JP 2001252862A JP 2001252862 A JP2001252862 A JP 2001252862A JP 2003062527 A JP2003062527 A JP 2003062527A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 比較的容易に低周波振動を発生することがで
きる磁歪振動子を用いて、ＳＨ波を発生する磁歪振動子
を用いた振動装置を提供する。 【解決手段】 バイアス磁界を発生させる永久磁石３
と、上記永久磁石３により発生させられたバイアス磁界
の向きに対し、同一の向きと反対の向きとのいずれか一
方の向きに磁界を発生させる励磁コイル２ａと、上記永
久磁石３により発生させられたバイアス磁界の向きと上
記励磁コイル２ａにより発生させられた磁界の向きとが
同一の場合は上記永久磁石３により発生させられたバイ
アス磁界の向きと反対の向きに磁界を発生させ、上記永
久磁石３により発生させられたバイアス磁界の向きと上
記励磁コイル２ａにより発生させられた磁界の向きとが
反対の場合は上記永久磁石３により発生させられたバイ
アス磁界の向きと反対の向きに磁界を発生させる励磁コ
イル２ｂと上記磁歪振動子を拘束するマス４とを備えた
ことを特徴とする。
きる磁歪振動子を用いて、ＳＨ波を発生する磁歪振動子
を用いた振動装置を提供する。 【解決手段】 バイアス磁界を発生させる永久磁石３
と、上記永久磁石３により発生させられたバイアス磁界
の向きに対し、同一の向きと反対の向きとのいずれか一
方の向きに磁界を発生させる励磁コイル２ａと、上記永
久磁石３により発生させられたバイアス磁界の向きと上
記励磁コイル２ａにより発生させられた磁界の向きとが
同一の場合は上記永久磁石３により発生させられたバイ
アス磁界の向きと反対の向きに磁界を発生させ、上記永
久磁石３により発生させられたバイアス磁界の向きと上
記励磁コイル２ａにより発生させられた磁界の向きとが
反対の場合は上記永久磁石３により発生させられたバイ
アス磁界の向きと反対の向きに磁界を発生させる励磁コ
イル２ｂと上記磁歪振動子を拘束するマス４とを備えた
ことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁歪現象を有する
磁性体を用いた磁歪振動子に関する。また、振動装置に
関する。また、磁歪振動子を用いた超音波応用装置に関
する。
磁性体を用いた磁歪振動子に関する。また、振動装置に
関する。また、磁歪振動子を用いた超音波応用装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】磁歪現象は、磁歪材料に外部から磁気エ
ネルギーを印加した際、その磁歪材料に変形を生じる現
象であり、磁歪振動子に用いられている。従来のこの種
の磁歪振動子について、図１３を参照しながら説明す
る。図１３は、従来技術を示した図であり、「超音波便
覧」超音波便覧編集委員会編、丸善株式会社、１９９９
年８月３０日初版第１刷発行、第６６３頁に記載されて
いる、磁歪振動子の構成例を示す図である。１は、磁歪
現象を有する材料から形成される振動子、２は、前記振
動子１に外形変化を生じさせるための磁界を発生する磁
界発生手段である励磁コイル、３は、前記振動子１にバ
イアス磁界を印加するためのバイアス磁界印加手段であ
る永久磁石である。図１３において、励磁コイル２に所
望の周波数の交流電流を流すことにより、永久磁石３に
て印加される直流磁界のバイアス磁界と一致した方向に
交流磁界が発生する。このため、振動子１は励磁コイル
２に所望の周波数の交流電流を流すことにより、励磁コ
イル２の直径方向と直交する方向すなわち図１３の上下
方向に所望の周波数の伸縮振動を励振する。この伸縮振
動により圧縮波を発生させようとしている。
ネルギーを印加した際、その磁歪材料に変形を生じる現
象であり、磁歪振動子に用いられている。従来のこの種
の磁歪振動子について、図１３を参照しながら説明す
る。図１３は、従来技術を示した図であり、「超音波便
覧」超音波便覧編集委員会編、丸善株式会社、１９９９
年８月３０日初版第１刷発行、第６６３頁に記載されて
いる、磁歪振動子の構成例を示す図である。１は、磁歪
現象を有する材料から形成される振動子、２は、前記振
動子１に外形変化を生じさせるための磁界を発生する磁
界発生手段である励磁コイル、３は、前記振動子１にバ
イアス磁界を印加するためのバイアス磁界印加手段であ
る永久磁石である。図１３において、励磁コイル２に所
望の周波数の交流電流を流すことにより、永久磁石３に
て印加される直流磁界のバイアス磁界と一致した方向に
交流磁界が発生する。このため、振動子１は励磁コイル
２に所望の周波数の交流電流を流すことにより、励磁コ
イル２の直径方向と直交する方向すなわち図１３の上下
方向に所望の周波数の伸縮振動を励振する。この伸縮振
動により圧縮波を発生させようとしている。
【０００３】図１４は、従来の磁歪材料を用いた超音波
応用装置を示した図である。２ａ，２ｂは、励磁コイ
ル、７は、ベース、１０は、容器、１１は、液体、１２
は、圧縮波（縦波）である。その他の構成は、図１３と
同様である。図１５は、従来の超音波応用装置の回路図
である。１００は、交流電源である。２００は、永久磁
石３による磁界の向き、２０１は、ある時点での励磁コ
イル２ｂによる磁界の向き、２０２は、上記時点での励
磁コイル２ａによる磁界の向きを示す。その他の構成
は、図１４と同様である。励磁コイル２ａ，２ｂに所望
の周波数の交流電流を交流電源１００が流すことによ
り、永久磁石３にて印加される直流磁界のバイアス磁界
である永久磁石３による磁界の向き２００と一致した方
向に交流磁界が発生する。振動子１は、励磁コイル２ａ
による磁界の向き２０２、励磁コイル２ｂによる磁界の
向き２０１の時に、伸び、それぞれ反対の向きの時、縮
む。これにより、振動子１は、図１４において正面から
見て上下方向に所望の周波数の伸縮振動を励振する。こ
の伸縮振動により、振動子１は、圧縮波１２を発生す
る。圧縮波１２は、縦波の超音波振動となって容器１０
内の液体１１（例えば水）を伝搬する。上記超音波振動
により、例えば、眼鏡の洗浄を行なう。
応用装置を示した図である。２ａ，２ｂは、励磁コイ
ル、７は、ベース、１０は、容器、１１は、液体、１２
は、圧縮波（縦波）である。その他の構成は、図１３と
同様である。図１５は、従来の超音波応用装置の回路図
である。１００は、交流電源である。２００は、永久磁
石３による磁界の向き、２０１は、ある時点での励磁コ
イル２ｂによる磁界の向き、２０２は、上記時点での励
磁コイル２ａによる磁界の向きを示す。その他の構成
は、図１４と同様である。励磁コイル２ａ，２ｂに所望
の周波数の交流電流を交流電源１００が流すことによ
り、永久磁石３にて印加される直流磁界のバイアス磁界
である永久磁石３による磁界の向き２００と一致した方
向に交流磁界が発生する。振動子１は、励磁コイル２ａ
による磁界の向き２０２、励磁コイル２ｂによる磁界の
向き２０１の時に、伸び、それぞれ反対の向きの時、縮
む。これにより、振動子１は、図１４において正面から
見て上下方向に所望の周波数の伸縮振動を励振する。こ
の伸縮振動により、振動子１は、圧縮波１２を発生す
る。圧縮波１２は、縦波の超音波振動となって容器１０
内の液体１１（例えば水）を伝搬する。上記超音波振動
により、例えば、眼鏡の洗浄を行なう。
【０００４】また、図示していないが、従来の磁歪材料
を用いていない超音波応用装置の一例として超音波パル
スを用いた非破壊検査装置がある。超音波パルスを用い
た非破壊検査装置では、圧縮波または圧縮波をモード変
換させて発生させた各種波が用いられて来た。これらの
波の欠点としては、反射、屈折によって、再び種々の波
が発生するため、モード変換による損失、各波の音速の
変化に伴う欠陥判別等の困難さが存在している。また、
超音波パルスを用いた非破壊検査装置では、超音波入射
面に平行に振動するせん断波（横波）（以下ＳＨ波と称
す）も用いられて来た。図１６は、ＳＨ波の伝搬を示す
図である。２０は、試験体である。試験体２０にＳＨ波
を加えると、ＳＨ波の伝搬方向と振動方向とは同一では
なく、通常、９０°異なる。ＳＨ波は、圧縮波からモー
ド変換で発生させることができない。また、ＳＨ波は、
試験体との音響結合にも困難さを伴う。しかし、ＳＨ波
は、発生させられると、モード変換が生じないため、超
音波パルスを用いた非破壊検査（装置）において有利な
点が多く、超音波パルスを用いた非破壊検査（装置）に
おいて用いられている。ここで、従来、ＳＨ波の発生に
は圧電セラミック（圧電素子）が多く用いられて来た。
図１７は、材料の使用周波数帯を示した図である。圧電
セラミックは、通常、１００ｋＨｚ程度〜１０ＭＨｚ以
上の周波数の波を発生することができる。圧電セラミッ
クにおいて、発生できる周波数は、圧電セラミックでで
きた振動子の厚さに影響される。低周波数の波を発生さ
せるためには、圧電セラミックでできた振動子の体積を
大きくしなければならない。現状、圧電セラミックで
は、１００ｋＨｚ以下の周波数のＳＨ波を発生すること
は非常に困難である。ここで、超音波パルスを用いた非
破壊検査において、金属（例えば、鋼）構造物で超音波
パルスの伝搬距離が非常に長い構造物や、コンクリート
構造物などでは、圧電セラミックが有する高周波数帯で
検査することは困難であった。
を用いていない超音波応用装置の一例として超音波パル
スを用いた非破壊検査装置がある。超音波パルスを用い
た非破壊検査装置では、圧縮波または圧縮波をモード変
換させて発生させた各種波が用いられて来た。これらの
波の欠点としては、反射、屈折によって、再び種々の波
が発生するため、モード変換による損失、各波の音速の
変化に伴う欠陥判別等の困難さが存在している。また、
超音波パルスを用いた非破壊検査装置では、超音波入射
面に平行に振動するせん断波（横波）（以下ＳＨ波と称
す）も用いられて来た。図１６は、ＳＨ波の伝搬を示す
図である。２０は、試験体である。試験体２０にＳＨ波
を加えると、ＳＨ波の伝搬方向と振動方向とは同一では
なく、通常、９０°異なる。ＳＨ波は、圧縮波からモー
ド変換で発生させることができない。また、ＳＨ波は、
試験体との音響結合にも困難さを伴う。しかし、ＳＨ波
は、発生させられると、モード変換が生じないため、超
音波パルスを用いた非破壊検査（装置）において有利な
点が多く、超音波パルスを用いた非破壊検査（装置）に
おいて用いられている。ここで、従来、ＳＨ波の発生に
は圧電セラミック（圧電素子）が多く用いられて来た。
図１７は、材料の使用周波数帯を示した図である。圧電
セラミックは、通常、１００ｋＨｚ程度〜１０ＭＨｚ以
上の周波数の波を発生することができる。圧電セラミッ
クにおいて、発生できる周波数は、圧電セラミックでで
きた振動子の厚さに影響される。低周波数の波を発生さ
せるためには、圧電セラミックでできた振動子の体積を
大きくしなければならない。現状、圧電セラミックで
は、１００ｋＨｚ以下の周波数のＳＨ波を発生すること
は非常に困難である。ここで、超音波パルスを用いた非
破壊検査において、金属（例えば、鋼）構造物で超音波
パルスの伝搬距離が非常に長い構造物や、コンクリート
構造物などでは、圧電セラミックが有する高周波数帯で
検査することは困難であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】磁歪材料を用いたＳＨ
波を発生する振動装置は、従来、存在していなかった。
また、ＳＨ波を発生する磁歪振動子を用いた超音波応用
装置は、従来、存在していなかった。また、圧電セラミ
ックでは、１００ｋＨｚ以下の周波数のＳＨ波を発生す
ることは非常に困難であった。一方、図１７に示したよ
うに、磁歪材料は、通常、数ｋＨｚ〜１００ｋＨｚ程度
の周波数の波を発生することができる。
波を発生する振動装置は、従来、存在していなかった。
また、ＳＨ波を発生する磁歪振動子を用いた超音波応用
装置は、従来、存在していなかった。また、圧電セラミ
ックでは、１００ｋＨｚ以下の周波数のＳＨ波を発生す
ることは非常に困難であった。一方、図１７に示したよ
うに、磁歪材料は、通常、数ｋＨｚ〜１００ｋＨｚ程度
の周波数の波を発生することができる。
【０００６】本発明は、比較的容易に低周波振動を発生
することができる磁歪振動子を用いて、ＳＨ波を発生す
る磁歪振動子を用いた振動装置を提供することを目的と
する。また、上記振動装置を用いた超音波応用装置を提
供することを目的とする。
することができる磁歪振動子を用いて、ＳＨ波を発生す
る磁歪振動子を用いた振動装置を提供することを目的と
する。また、上記振動装置を用いた超音波応用装置を提
供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の振動装置は、磁
界を発生させる磁界発生部と、上記磁界発生部により発
生させられた磁界により磁歪現象に基づいて、被振動体
との接触面に対し平行に振動する振動子とを備えたこと
を特徴とする。
界を発生させる磁界発生部と、上記磁界発生部により発
生させられた磁界により磁歪現象に基づいて、被振動体
との接触面に対し平行に振動する振動子とを備えたこと
を特徴とする。
【０００８】本発明の振動装置は、第１の磁界を発生さ
せる第１の磁界発生部と、上記第１の磁界発生部により
発生させられた第１の磁界の向きに対し、同一の向きと
反対の向きとのいずれか一方の向きに第２の磁界を発生
させる第２の磁界発生部と、上記第１の磁界発生部によ
り発生させられた第１の磁界の向きと上記第２の磁界発
生部により発生させられた第２の磁界の向きとが同一の
場合は上記第１の磁界発生部により発生させられた第１
の磁界の向きと反対の向きに第３の磁界を発生させ、上
記第１の磁界発生部により発生させられた第１の磁界の
向きと上記第２の磁界発生部により発生させられた第２
の磁界の向きとが反対の場合は上記第１の磁界発生部に
より発生させられた第１の磁界の向きと同一の向きに第
３の磁界を発生させる第３の磁界発生部と、上記第１の
磁界発生部と第２の磁界発生部と第３の磁界発生部とに
より発生させられた上記第１の磁界と第２の磁界と第３
の磁界とにより磁歪現象に基づいて振動する振動子とを
備えたことを特徴とする。
せる第１の磁界発生部と、上記第１の磁界発生部により
発生させられた第１の磁界の向きに対し、同一の向きと
反対の向きとのいずれか一方の向きに第２の磁界を発生
させる第２の磁界発生部と、上記第１の磁界発生部によ
り発生させられた第１の磁界の向きと上記第２の磁界発
生部により発生させられた第２の磁界の向きとが同一の
場合は上記第１の磁界発生部により発生させられた第１
の磁界の向きと反対の向きに第３の磁界を発生させ、上
記第１の磁界発生部により発生させられた第１の磁界の
向きと上記第２の磁界発生部により発生させられた第２
の磁界の向きとが反対の場合は上記第１の磁界発生部に
より発生させられた第１の磁界の向きと同一の向きに第
３の磁界を発生させる第３の磁界発生部と、上記第１の
磁界発生部と第２の磁界発生部と第３の磁界発生部とに
より発生させられた上記第１の磁界と第２の磁界と第３
の磁界とにより磁歪現象に基づいて振動する振動子とを
備えたことを特徴とする。
【０００９】本発明の超音波応用装置は、磁界を発生さ
せる磁界発生部と、上記磁界発生部により発生させられ
た磁界により磁歪現象に基づいて、被振動体との接触面
に対し平行に振動する振動子とを備えた振動装置を備え
たことを特徴とする。
せる磁界発生部と、上記磁界発生部により発生させられ
た磁界により磁歪現象に基づいて、被振動体との接触面
に対し平行に振動する振動子とを備えた振動装置を備え
たことを特徴とする。
【００１０】また、上記磁界発生部は、バイアス磁界を
発生させる磁石と、上記磁石により発生させられたバイ
アス磁界の向きに対し、同一の向きと反対の向きとのい
ずれか一方の向きに磁界を発生させる第１の励磁コイル
と、上記磁石により発生させられたバイアス磁界の向き
と上記第１の励磁コイルにより発生させられた磁界の向
きとが同一の場合は上記磁石により発生させられたバイ
アス磁界の向きと反対の向きに磁界を発生させ、上記磁
石により発生させられたバイアス磁界の向きと上記第１
の励磁コイルにより発生させられた磁界の向きとが反対
の場合は上記磁石により発生させられたバイアス磁界の
向きと反対の向きに磁界を発生させる第２の励磁コイル
とを有し、上記振動装置は、さらに、上記振動子の振動
を拘束する拘束部を備え、上記振動装置は、被振動体の
表面に対し垂直に横波を伝播することを特徴とする。
発生させる磁石と、上記磁石により発生させられたバイ
アス磁界の向きに対し、同一の向きと反対の向きとのい
ずれか一方の向きに磁界を発生させる第１の励磁コイル
と、上記磁石により発生させられたバイアス磁界の向き
と上記第１の励磁コイルにより発生させられた磁界の向
きとが同一の場合は上記磁石により発生させられたバイ
アス磁界の向きと反対の向きに磁界を発生させ、上記磁
石により発生させられたバイアス磁界の向きと上記第１
の励磁コイルにより発生させられた磁界の向きとが反対
の場合は上記磁石により発生させられたバイアス磁界の
向きと反対の向きに磁界を発生させる第２の励磁コイル
とを有し、上記振動装置は、さらに、上記振動子の振動
を拘束する拘束部を備え、上記振動装置は、被振動体の
表面に対し垂直に横波を伝播することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は、実施の形
態１を示した図である。図２は、実施の形態１を示した
斜視図である。図１，２において、１は、振動子、２ａ
は、励磁コイル（磁界発生部、第３の磁界発生部、第２
の励磁コイルの一例である）。２ｂは、励磁コイル（磁
界発生部、第２の磁界発生部、第１の励磁コイルの一例
である）、３は、永久磁石（磁界発生部、第１の磁界発
生部、磁石の一例である）、４は、マス（拘束部の一例
である）、５は、足、２０は、試験体（被振動体の一例
である）である。図１において、永久磁石３によるルー
プ状の磁界がπ（パイ）型状の振動子１の２つの凸部の
それぞれの位置で働く向きと同じ向きに、ある期間中励
磁コイル２ａ，２ｂの磁界が同時に発生するように、励
磁コイル２ａ，２ｂは、前記振動子１の２つの凸部のそ
れぞれ一方に巻回される。マス４は、前記振動子１と接
続され、振動子１を拘束する手段である。足５は、振動
子１を支える手段である。図１において、振動子１、励
磁コイル２ａ，２ｂ、永久磁石３は、ちょうど、図１３
で構成される磁歪振動子を振動方向が試験体２０表面に
平行になるように配置された場合と同様の配置にあた
る。図３は、実施の形態１の回路図を示した図である。
図３において、１００は、交流電源である。２００は、
永久磁石３による磁界（以下、「バイアス磁界」とい
う。）の向き、２０１は、ある時点における励磁コイル
２ｂによる磁界の向き、２０２は、上記時点における励
磁コイル２ａによる磁界の向きを示す。交流電源１００
が所望の周波数の交流電流を流した場合、一方の電流方
向の時は、励磁コイル２ａ，２ｂは、永久磁石３によっ
て印加される直流磁界のバイアス磁界と同一方向の磁界
を同時に発生し、他方の電流方向の時は、励磁コイル２
ａ，２ｂは、永久磁石３によって印加される直流磁界の
バイアス磁界と逆方向の磁界を同時に発生するように、
コイルが巻回配置されている。すなわち、励磁コイル２
ａと励磁コイル２ｂとは、常に、励磁コイル２ａ，２ｂ
それぞれの位置におけるバイアス磁界の向きに対して同
一の向きの磁界を発生する。したがって、振動子１は、
永久磁石３によって印加される直流磁界のバイアス磁界
と同一方向の磁界を同時に発生している時には試験体２
０表面に平行に伸びる。また、振動子１は、永久磁石３
によって印加される直流磁界のバイアス磁界と逆方向の
磁界を同時に発生している時には試験体２０表面に平行
に縮む。図４は、実施の形態１の振動子１の伸縮を示し
た図である。図４は、図３における永久磁石３による磁
界の向き２００、ある時点における励磁コイル２ｂによ
る磁界の向き２０１、上記時点における励磁コイル２ａ
による磁界の向き２０２の状態に実施の形態１が置かれ
ている時の振動子１の伸縮を示している。すなわち、上
記時点において、励磁コイル２ａ，２ｂは、永久磁石３
によって印加される直流磁界のバイアス磁界と同一方向
の磁界を発生しているため、振動子１は、励磁コイル２
ａによる磁界を強く受けた部分と励磁コイル２ｂによる
磁界を強く受けた部分とが共に試験体２０表面に平行に
伸びる。また、交流電流の向きが反転し、励磁コイル２
ａ，２ｂの磁界の向きが図３と反対になった時には、図
４とは異なり、励磁コイル２ａによる磁界を強く受けた
振動子１の部分と励磁コイル２ｂによる磁界を強く受け
た振動子１の部分とが共に試験体２０表面に平行に縮
む。図５は、実施の形態１における振動子１の接触面の
振動を表す概念図である。図５において、図４と同一の
状態に実施の形態１が置かれている時の振動子１の接触
面は、単に、試験体２０表面に平行に振幅Ａだけ動く。
図中、実線は縮んだ場合、点線は伸びた場合を示す。す
なわち、励磁コイル２ａ，２ｂに所望の周波数の交流電
流を流すことにより、振動子１は励磁コイル２ａ，２ｂ
の直径方向と直交する方向すなわち図１の左右方向に所
望の周波数の振動、すなわち、せん断振動を起こすこと
が可能である。振動子１はマス４により拘束されている
ため、振動子１に引き起こされた振動は試験体２０と接
する面から試験体２０中にＳＨ波を伝播させる。なお、
振動子１の接触面を試験体２０に安定して接触させるた
めに足５が設けてある。
態１を示した図である。図２は、実施の形態１を示した
斜視図である。図１，２において、１は、振動子、２ａ
は、励磁コイル（磁界発生部、第３の磁界発生部、第２
の励磁コイルの一例である）。２ｂは、励磁コイル（磁
界発生部、第２の磁界発生部、第１の励磁コイルの一例
である）、３は、永久磁石（磁界発生部、第１の磁界発
生部、磁石の一例である）、４は、マス（拘束部の一例
である）、５は、足、２０は、試験体（被振動体の一例
である）である。図１において、永久磁石３によるルー
プ状の磁界がπ（パイ）型状の振動子１の２つの凸部の
それぞれの位置で働く向きと同じ向きに、ある期間中励
磁コイル２ａ，２ｂの磁界が同時に発生するように、励
磁コイル２ａ，２ｂは、前記振動子１の２つの凸部のそ
れぞれ一方に巻回される。マス４は、前記振動子１と接
続され、振動子１を拘束する手段である。足５は、振動
子１を支える手段である。図１において、振動子１、励
磁コイル２ａ，２ｂ、永久磁石３は、ちょうど、図１３
で構成される磁歪振動子を振動方向が試験体２０表面に
平行になるように配置された場合と同様の配置にあた
る。図３は、実施の形態１の回路図を示した図である。
図３において、１００は、交流電源である。２００は、
永久磁石３による磁界（以下、「バイアス磁界」とい
う。）の向き、２０１は、ある時点における励磁コイル
２ｂによる磁界の向き、２０２は、上記時点における励
磁コイル２ａによる磁界の向きを示す。交流電源１００
が所望の周波数の交流電流を流した場合、一方の電流方
向の時は、励磁コイル２ａ，２ｂは、永久磁石３によっ
て印加される直流磁界のバイアス磁界と同一方向の磁界
を同時に発生し、他方の電流方向の時は、励磁コイル２
ａ，２ｂは、永久磁石３によって印加される直流磁界の
バイアス磁界と逆方向の磁界を同時に発生するように、
コイルが巻回配置されている。すなわち、励磁コイル２
ａと励磁コイル２ｂとは、常に、励磁コイル２ａ，２ｂ
それぞれの位置におけるバイアス磁界の向きに対して同
一の向きの磁界を発生する。したがって、振動子１は、
永久磁石３によって印加される直流磁界のバイアス磁界
と同一方向の磁界を同時に発生している時には試験体２
０表面に平行に伸びる。また、振動子１は、永久磁石３
によって印加される直流磁界のバイアス磁界と逆方向の
磁界を同時に発生している時には試験体２０表面に平行
に縮む。図４は、実施の形態１の振動子１の伸縮を示し
た図である。図４は、図３における永久磁石３による磁
界の向き２００、ある時点における励磁コイル２ｂによ
る磁界の向き２０１、上記時点における励磁コイル２ａ
による磁界の向き２０２の状態に実施の形態１が置かれ
ている時の振動子１の伸縮を示している。すなわち、上
記時点において、励磁コイル２ａ，２ｂは、永久磁石３
によって印加される直流磁界のバイアス磁界と同一方向
の磁界を発生しているため、振動子１は、励磁コイル２
ａによる磁界を強く受けた部分と励磁コイル２ｂによる
磁界を強く受けた部分とが共に試験体２０表面に平行に
伸びる。また、交流電流の向きが反転し、励磁コイル２
ａ，２ｂの磁界の向きが図３と反対になった時には、図
４とは異なり、励磁コイル２ａによる磁界を強く受けた
振動子１の部分と励磁コイル２ｂによる磁界を強く受け
た振動子１の部分とが共に試験体２０表面に平行に縮
む。図５は、実施の形態１における振動子１の接触面の
振動を表す概念図である。図５において、図４と同一の
状態に実施の形態１が置かれている時の振動子１の接触
面は、単に、試験体２０表面に平行に振幅Ａだけ動く。
図中、実線は縮んだ場合、点線は伸びた場合を示す。す
なわち、励磁コイル２ａ，２ｂに所望の周波数の交流電
流を流すことにより、振動子１は励磁コイル２ａ，２ｂ
の直径方向と直交する方向すなわち図１の左右方向に所
望の周波数の振動、すなわち、せん断振動を起こすこと
が可能である。振動子１はマス４により拘束されている
ため、振動子１に引き起こされた振動は試験体２０と接
する面から試験体２０中にＳＨ波を伝播させる。なお、
振動子１の接触面を試験体２０に安定して接触させるた
めに足５が設けてある。
【００１２】ここで、図１において、振動子１は、π
（パイ）型形状をしているが、これに限るものではな
い。励磁コイル２ａ，２ｂまたは、励磁コイル２ａの
み、または励磁コイル２ｂのみが構成できる形状であれ
ばよい。例えば、コの字型であってもよい。また、振動
子１は、所望の振動周波数において共振する固有値を持
つように構成するとなおよい。共振することにより、よ
り大きな振動の振幅を得ることができる。
（パイ）型形状をしているが、これに限るものではな
い。励磁コイル２ａ，２ｂまたは、励磁コイル２ａの
み、または励磁コイル２ｂのみが構成できる形状であれ
ばよい。例えば、コの字型であってもよい。また、振動
子１は、所望の振動周波数において共振する固有値を持
つように構成するとなおよい。共振することにより、よ
り大きな振動の振幅を得ることができる。
【００１３】また、マス４は、所望の振動周波数におい
て共振する周波数よりも小さい固有値を持つように構成
する。これにより、マス４は、共振することなく振動子
１を確実に拘束することができる。
て共振する周波数よりも小さい固有値を持つように構成
する。これにより、マス４は、共振することなく振動子
１を確実に拘束することができる。
【００１４】実施の形態２．図６は、実施の形態２の回
路図を示した図である。励磁コイル２ａ，２ｂの巻方向
以外の構成は、実施の形態１と同様である。永久磁石３
によるループ状の磁界がπ（パイ）型状の振動子１の２
つの凸部のそれぞれの位置で働く向きと、一方は同じ向
きに、他方は逆向きに、ある期間中励磁コイル２ａ，２
ｂの磁界が同時に発生するように、励磁コイル２ａ，２
ｂは、前記振動子１の２つの凸部のそれぞれ一方に巻回
される。図６において、１００は、交流電源である。２
００は、永久磁石３による磁界の向き、２０１は、ある
時点における励磁コイル２ｂによる磁界の向き、２０２
は、上記時点における励磁コイル２ａによる磁界の向き
を示す。交流電源１００が所望の周波数の交流電流を流
した場合、ある時点における電流方向の時には、図６に
示すように励磁コイル２ａは、永久磁石３によって印加
される直流磁界のバイアス磁界と逆方向の磁界を発生
し、励磁コイル２ｂは、永久磁石３によって印加される
直流磁界のバイアス磁界と同一方向の磁界を発生するよ
うに、コイルが配置されている。すなわち、励磁コイル
２ａと励磁コイル２ｂとは、常に、励磁コイル２ａ，２
ｂそれぞれの位置におけるバイアス磁界の向きに対して
一方は反対の向きの磁界を、他方は同一の向きの磁界を
発生する。その他の構成は、実施の形態１と同様であ
る。図７は、実施の形態２の振動子１の伸縮を示した図
である。図７は、図６における永久磁石３による磁界の
向き２００、ある時点における励磁コイル２ｂによる磁
界の向き２０１、上記時点における励磁コイル２ａによ
る磁界の向き２０２の状態に実施の形態２が置かれてい
る時の振動子１の伸縮を示している。すなわち、上記時
点において、励磁コイル２ａは、永久磁石３によって印
加される直流磁界のバイアス磁界と逆方向の磁界を発生
しているため、振動子１の励磁コイル２ａによる磁界を
強く受けた部分は、試験体２０表面に平行に縮む。一
方、励磁コイル２ｂは、永久磁石３によって印加される
直流磁界のバイアス磁界と同一方向の磁界を発生してい
るため、振動子１の励磁コイル２ｂによる磁界を強く受
けた部分は、試験体２０表面に平行に伸びる。また、交
流電流の向きが反転し、励磁コイル２ａ，２ｂの磁界の
向きがそれぞれ図６と反対になった時には、図７とは異
なり、励磁コイル２ａによる磁界を強く受けた振動子１
の部分は、試験体２０表面に平行に伸びる。また、励磁
コイル２ｂによる磁界を強く受けた振動子１の部分は、
試験体２０表面に平行に縮む。図８は、実施の形態２に
おける振動子１の接触面の振動を表す概念図である。図
８において、図７と同一の状態に実施の形態２が置かれ
ている時の振動子１の接触面は、試験体２０表面に平行
に振幅Ｂだけ動く。実線は励磁コイル２ｂによって縮ん
だ場合、点線は励磁コイル２ｂによって伸びた場合を示
す。振動子１はマス４により拘束されていることと、励
磁コイル２ａと励磁コイル２ｂによる伸縮が互いに逆で
あるため、接触面の動く幅（振幅）は、実施の形態１の
構成よりも大きくすることができる。すなわち、振幅Ｂ
は振幅Ａより大きい。すなわち、励磁コイル２ａ，２ｂ
に所望の周波数の交流電流を流すことにより、振動子１
は励磁コイル２ａ，２ｂの直径方向と直交する方向すな
わち図１の左右方向に所望の周波数の振動、すなわち、
せん断振動を起こすことが可能である。振動子１はマス
４により拘束されているため、振動子１に引き起こされ
た振動は試験体２０と接する面から試験体２０中にＳＨ
波を伝播させる。なお、振動子１を試験体２０に安定し
て接触させるために足５が設けてある。
路図を示した図である。励磁コイル２ａ，２ｂの巻方向
以外の構成は、実施の形態１と同様である。永久磁石３
によるループ状の磁界がπ（パイ）型状の振動子１の２
つの凸部のそれぞれの位置で働く向きと、一方は同じ向
きに、他方は逆向きに、ある期間中励磁コイル２ａ，２
ｂの磁界が同時に発生するように、励磁コイル２ａ，２
ｂは、前記振動子１の２つの凸部のそれぞれ一方に巻回
される。図６において、１００は、交流電源である。２
００は、永久磁石３による磁界の向き、２０１は、ある
時点における励磁コイル２ｂによる磁界の向き、２０２
は、上記時点における励磁コイル２ａによる磁界の向き
を示す。交流電源１００が所望の周波数の交流電流を流
した場合、ある時点における電流方向の時には、図６に
示すように励磁コイル２ａは、永久磁石３によって印加
される直流磁界のバイアス磁界と逆方向の磁界を発生
し、励磁コイル２ｂは、永久磁石３によって印加される
直流磁界のバイアス磁界と同一方向の磁界を発生するよ
うに、コイルが配置されている。すなわち、励磁コイル
２ａと励磁コイル２ｂとは、常に、励磁コイル２ａ，２
ｂそれぞれの位置におけるバイアス磁界の向きに対して
一方は反対の向きの磁界を、他方は同一の向きの磁界を
発生する。その他の構成は、実施の形態１と同様であ
る。図７は、実施の形態２の振動子１の伸縮を示した図
である。図７は、図６における永久磁石３による磁界の
向き２００、ある時点における励磁コイル２ｂによる磁
界の向き２０１、上記時点における励磁コイル２ａによ
る磁界の向き２０２の状態に実施の形態２が置かれてい
る時の振動子１の伸縮を示している。すなわち、上記時
点において、励磁コイル２ａは、永久磁石３によって印
加される直流磁界のバイアス磁界と逆方向の磁界を発生
しているため、振動子１の励磁コイル２ａによる磁界を
強く受けた部分は、試験体２０表面に平行に縮む。一
方、励磁コイル２ｂは、永久磁石３によって印加される
直流磁界のバイアス磁界と同一方向の磁界を発生してい
るため、振動子１の励磁コイル２ｂによる磁界を強く受
けた部分は、試験体２０表面に平行に伸びる。また、交
流電流の向きが反転し、励磁コイル２ａ，２ｂの磁界の
向きがそれぞれ図６と反対になった時には、図７とは異
なり、励磁コイル２ａによる磁界を強く受けた振動子１
の部分は、試験体２０表面に平行に伸びる。また、励磁
コイル２ｂによる磁界を強く受けた振動子１の部分は、
試験体２０表面に平行に縮む。図８は、実施の形態２に
おける振動子１の接触面の振動を表す概念図である。図
８において、図７と同一の状態に実施の形態２が置かれ
ている時の振動子１の接触面は、試験体２０表面に平行
に振幅Ｂだけ動く。実線は励磁コイル２ｂによって縮ん
だ場合、点線は励磁コイル２ｂによって伸びた場合を示
す。振動子１はマス４により拘束されていることと、励
磁コイル２ａと励磁コイル２ｂによる伸縮が互いに逆で
あるため、接触面の動く幅（振幅）は、実施の形態１の
構成よりも大きくすることができる。すなわち、振幅Ｂ
は振幅Ａより大きい。すなわち、励磁コイル２ａ，２ｂ
に所望の周波数の交流電流を流すことにより、振動子１
は励磁コイル２ａ，２ｂの直径方向と直交する方向すな
わち図１の左右方向に所望の周波数の振動、すなわち、
せん断振動を起こすことが可能である。振動子１はマス
４により拘束されているため、振動子１に引き起こされ
た振動は試験体２０と接する面から試験体２０中にＳＨ
波を伝播させる。なお、振動子１を試験体２０に安定し
て接触させるために足５が設けてある。
【００１５】ここで、振動子１は、π（パイ）型形状を
しているが、実施の形態１と同様、これに限るものでは
ない。励磁コイル２ａ，２ｂが構成できる形状であれば
よい。例えば、コの字型であってもよい。また、振動子
１は、所望の振動周波数において共振する固有値を持つ
ように構成するとなおよい。共振することにより、より
大きな振動の振幅を得ることができる。
しているが、実施の形態１と同様、これに限るものでは
ない。励磁コイル２ａ，２ｂが構成できる形状であれば
よい。例えば、コの字型であってもよい。また、振動子
１は、所望の振動周波数において共振する固有値を持つ
ように構成するとなおよい。共振することにより、より
大きな振動の振幅を得ることができる。
【００１６】また、マス４は、所望の振動周波数におい
て共振する周波数よりも小さい固有値を持つように構成
する。これにより、マス４は、共振することなく振動子
１を確実に拘束することができる。
て共振する周波数よりも小さい固有値を持つように構成
する。これにより、マス４は、共振することなく振動子
１を確実に拘束することができる。
【００１７】また、図３において励磁コイル２ａの巻き
方向を変えずに励磁コイル２ａの回路接続を逆に変更す
れば実施の形態２と同様の振動装置を得ることができ
る。
方向を変えずに励磁コイル２ａの回路接続を逆に変更す
れば実施の形態２と同様の振動装置を得ることができ
る。
【００１８】また、図６において励磁コイル２ａの巻き
方向を変えずに励磁コイル２ａの回路接続を逆に変更す
れば実施の形態１と同様の振動装置を得ることができ
る。
方向を変えずに励磁コイル２ａの回路接続を逆に変更す
れば実施の形態１と同様の振動装置を得ることができ
る。
【００１９】実施の形態３．図９は、実施の形態３の回
路図を示した図である。図９において、１００は、交流
電源である。２００は、永久磁石３による磁界の向き、
２０１は、ある時点における励磁コイル２ｂによる磁界
の向き、２０２は、上記時点における励磁コイル２ａに
よる磁界の向きを示す。励磁コイル２ａ，２ｂを並列に
構成した以外は、実施の形態２と同様である。本実施の
形態３の構成においても実施の形態２と同様の振動装置
を得ることができる。
路図を示した図である。図９において、１００は、交流
電源である。２００は、永久磁石３による磁界の向き、
２０１は、ある時点における励磁コイル２ｂによる磁界
の向き、２０２は、上記時点における励磁コイル２ａに
よる磁界の向きを示す。励磁コイル２ａ，２ｂを並列に
構成した以外は、実施の形態２と同様である。本実施の
形態３の構成においても実施の形態２と同様の振動装置
を得ることができる。
【００２０】また、図９において励磁コイル２ａの巻き
方向を逆巻きに変更すれば実施の形態１と同様の振動装
置を得ることができる。
方向を逆巻きに変更すれば実施の形態１と同様の振動装
置を得ることができる。
【００２１】また、図９において励磁コイル２ａの巻き
方向を変えずに励磁コイル２ａの回路接続を逆に変更す
れば実施の形態１と同様の振動装置を得ることができ
る。
方向を変えずに励磁コイル２ａの回路接続を逆に変更す
れば実施の形態１と同様の振動装置を得ることができ
る。
【００２２】実施の形態４．図１０は、実施の形態４の
回路図を示した図である。図１０において、１００ａ，
１００ｂは、交流電源である。２００は、永久磁石３に
よる磁界の向き、２０１は、ある時点における励磁コイ
ル２ｂによる磁界の向き、２０２は、上記時点における
励磁コイル２ａによる磁界の向きを示す。励磁コイル２
ａ，２ｂを独立に回路構成した以外は、実施の形態２と
同様である。交流電源１００ａと交流電源１００ｂとの
同期をとることにより本実施の形態４の構成においても
実施の形態２と同様の振動装置を得ることができる。
回路図を示した図である。図１０において、１００ａ，
１００ｂは、交流電源である。２００は、永久磁石３に
よる磁界の向き、２０１は、ある時点における励磁コイ
ル２ｂによる磁界の向き、２０２は、上記時点における
励磁コイル２ａによる磁界の向きを示す。励磁コイル２
ａ，２ｂを独立に回路構成した以外は、実施の形態２と
同様である。交流電源１００ａと交流電源１００ｂとの
同期をとることにより本実施の形態４の構成においても
実施の形態２と同様の振動装置を得ることができる。
【００２３】また、図１０において励磁コイル２ａの巻
き方向を逆巻きに変更すれば実施の形態１と同様の振動
装置を得ることができる。また、交流電源１００ａと交
流電源１００ｂとの位相を１／２周期ずらすことにより
実施の形態１と同様の振動装置を得ることができる。
き方向を逆巻きに変更すれば実施の形態１と同様の振動
装置を得ることができる。また、交流電源１００ａと交
流電源１００ｂとの位相を１／２周期ずらすことにより
実施の形態１と同様の振動装置を得ることができる。
【００２４】実施の形態５．図１１は、実施の形態５の
回路図を示した図である。図１１において、３００は、
電磁石、３０１は、交流電源、４００は、直流電源、３
０２は、電磁石３００内の励磁コイルである。２００ａ
は、電磁石３００による磁界の向き、２０１は、ある時
点における励磁コイル２ｂによる磁界の向き、２０２
は、上記時点における励磁コイル２ａによる磁界の向き
を示す。図６における永久磁石３を電磁石３００に置き
換え、電磁石３００により交流磁界を発生し、交流電源
１００を直流電源４００に置き換え、励磁コイル２ａ，
２ｂによりバイアス磁界を発生する回路構成にした以外
は、実施の形態２と同様である。本実施の形態５の構成
においても実施の形態２と同様の振動装置を得ることが
できる。
回路図を示した図である。図１１において、３００は、
電磁石、３０１は、交流電源、４００は、直流電源、３
０２は、電磁石３００内の励磁コイルである。２００ａ
は、電磁石３００による磁界の向き、２０１は、ある時
点における励磁コイル２ｂによる磁界の向き、２０２
は、上記時点における励磁コイル２ａによる磁界の向き
を示す。図６における永久磁石３を電磁石３００に置き
換え、電磁石３００により交流磁界を発生し、交流電源
１００を直流電源４００に置き換え、励磁コイル２ａ，
２ｂによりバイアス磁界を発生する回路構成にした以外
は、実施の形態２と同様である。本実施の形態５の構成
においても実施の形態２と同様の振動装置を得ることが
できる。
【００２５】また、図１１において励磁コイル２ａの巻
き方向を変更すれば実施の形態１と同様の振動装置を得
ることができる。
き方向を変更すれば実施の形態１と同様の振動装置を得
ることができる。
【００２６】実施の形態６．上記実施の形態１乃至５に
おいては、磁歪材料を用いた振動装置の一例を示した
が、これに限るものではなく、上記実施の形態１乃至５
のいずれかの振動装置を用いた超音波応用装置であって
もよい。例えば、超音波パルスを用いた非破壊検査にお
いて、金属（例えば、鋼）構造物で超音波パルスの伝搬
距離が非常に長い構造物や、コンクリート構造物の内部
の空洞などの欠陥を探傷する超音波探傷装置である。上
記実施の形態１乃至５のいずれかの振動装置により入射
した超音波の反射波を測定することにより上記欠陥を発
見できる。また、例えば、超音波厚さ測定装置である。
上記実施の形態１乃至５のいずれかの振動装置により被
測定体に入射した超音波の反射波を測定することにより
上記被測定体の厚さ（距離）を測定できる。また、例え
ば、超音波地中レーダである。上記実施の形態１乃至５
のいずれかの振動装置により地中に入射した超音波の反
射波を測定することにより地中の遺跡を発見できる。ま
た、例えば、超音波センサである。ＳＨ波が伝搬できる
固体を媒体として上記実施の形態１乃至５のいずれかの
振動装置により入射した超音波の反射波を測定すること
により他の物体をセンシングすることができる。
おいては、磁歪材料を用いた振動装置の一例を示した
が、これに限るものではなく、上記実施の形態１乃至５
のいずれかの振動装置を用いた超音波応用装置であって
もよい。例えば、超音波パルスを用いた非破壊検査にお
いて、金属（例えば、鋼）構造物で超音波パルスの伝搬
距離が非常に長い構造物や、コンクリート構造物の内部
の空洞などの欠陥を探傷する超音波探傷装置である。上
記実施の形態１乃至５のいずれかの振動装置により入射
した超音波の反射波を測定することにより上記欠陥を発
見できる。また、例えば、超音波厚さ測定装置である。
上記実施の形態１乃至５のいずれかの振動装置により被
測定体に入射した超音波の反射波を測定することにより
上記被測定体の厚さ（距離）を測定できる。また、例え
ば、超音波地中レーダである。上記実施の形態１乃至５
のいずれかの振動装置により地中に入射した超音波の反
射波を測定することにより地中の遺跡を発見できる。ま
た、例えば、超音波センサである。ＳＨ波が伝搬できる
固体を媒体として上記実施の形態１乃至５のいずれかの
振動装置により入射した超音波の反射波を測定すること
により他の物体をセンシングすることができる。
【００２７】次に、上記実施の形態１乃至５のいずれか
の振動装置や実施の形態６の超音波応用装置によってＳ
Ｈ波を試験体へ入射できることの確認例について図面を
参照しながら説明する。図１２は、ＳＨ波の確認試験構
成図である。図１２において、６は、磁歪振動装置、５
００は、横波用接触触媒、６００は、試験体、７００
は、横波用探触子である。図１２のように、磁歪振動装
置６を試験体に接触させ、対面に横波用探触子７００を
接触させている。磁歪振動装置６と試験体６００の接触
面及び横波用探触子７００と試験体６００の接触面に
は、音響結合のために横波用接触媒質５００を塗布し
た。そこで、磁歪振動装置６の励磁コイルに交流電流を
流したところ、横波用探触子７００にて受信波が確認さ
れた。また、磁歪振動装置６を励振した時刻と、確認さ
れた受信波の到達した時刻より試験体を伝搬してきた超
音波の音速を計算した結果、本試験においては約３．２
ｋｍ／ｓであった。試験体６００の材料には鋼を使用し
ている。このことからＳＨ波が発生していることを確認
した。
の振動装置や実施の形態６の超音波応用装置によってＳ
Ｈ波を試験体へ入射できることの確認例について図面を
参照しながら説明する。図１２は、ＳＨ波の確認試験構
成図である。図１２において、６は、磁歪振動装置、５
００は、横波用接触触媒、６００は、試験体、７００
は、横波用探触子である。図１２のように、磁歪振動装
置６を試験体に接触させ、対面に横波用探触子７００を
接触させている。磁歪振動装置６と試験体６００の接触
面及び横波用探触子７００と試験体６００の接触面に
は、音響結合のために横波用接触媒質５００を塗布し
た。そこで、磁歪振動装置６の励磁コイルに交流電流を
流したところ、横波用探触子７００にて受信波が確認さ
れた。また、磁歪振動装置６を励振した時刻と、確認さ
れた受信波の到達した時刻より試験体を伝搬してきた超
音波の音速を計算した結果、本試験においては約３．２
ｋｍ／ｓであった。試験体６００の材料には鋼を使用し
ている。このことからＳＨ波が発生していることを確認
した。
【００２８】以上のように、本発明の好適な実施例であ
る磁歪振動子は、磁歪現象を有する材料から形成される
振動子本体と、前記振動子本体に外形変化を生じさせる
ための磁界の発生手段と、前記振動子本体にバイアス磁
界を印加するためのバイアス磁界印加手段と、前記振動
子を拘束する手段とを備え、試験体との接触面に平行に
振動するせん断波を発生することを特徴とする。
る磁歪振動子は、磁歪現象を有する材料から形成される
振動子本体と、前記振動子本体に外形変化を生じさせる
ための磁界の発生手段と、前記振動子本体にバイアス磁
界を印加するためのバイアス磁界印加手段と、前記振動
子を拘束する手段とを備え、試験体との接触面に平行に
振動するせん断波を発生することを特徴とする。
【００２９】すなわち、本発明の好適な実施例である磁
歪振動子は、磁歪現象を有する材料から形成される振動
子本体と、前記振動子本体に外形変化を生じさせるため
の磁界を発生する磁界発生手段と、前記振動子本体にバ
イアス磁界を印加するためのバイアス磁界印加手段と、
前記振動子を拘束する手段とを備えた磁歪振動子よっ
て、ＳＨ波を発生させることを特徴とする。
歪振動子は、磁歪現象を有する材料から形成される振動
子本体と、前記振動子本体に外形変化を生じさせるため
の磁界を発生する磁界発生手段と、前記振動子本体にバ
イアス磁界を印加するためのバイアス磁界印加手段と、
前記振動子を拘束する手段とを備えた磁歪振動子よっ
て、ＳＨ波を発生させることを特徴とする。
【００３０】
【発明の効果】本発明によれば、磁歪振動子を用いて試
験体にＳＨ波を入射する振動子を提供することができ
る。
験体にＳＨ波を入射する振動子を提供することができ
る。
【００３１】本発明によれば、比較的容易に低周波振動
を発生することができる磁歪振動子を用いて、ＳＨ波を
発生する磁歪振動子を用いた振動装置を提供することが
できる。また、上記振動装置を用いた超音波応用装置を
提供することができる。
を発生することができる磁歪振動子を用いて、ＳＨ波を
発生する磁歪振動子を用いた振動装置を提供することが
できる。また、上記振動装置を用いた超音波応用装置を
提供することができる。
【図１】 実施の形態１を示した図である。
【図２】 実施の形態１を示した斜視図である。
【図３】 実施の形態１の回路図を示した図である。
【図４】 実施の形態１の振動子１の伸縮を示した図で
ある。
ある。
【図５】 実施の形態１における振動子１の接触面の振
動を表す概念図である。
動を表す概念図である。
【図６】 実施の形態２の回路図を示した図である。
【図７】 実施の形態２の振動子１の伸縮を示した図で
ある。
ある。
【図８】 実施の形態２における振動子１の接触面の振
動を表す概念図である。
動を表す概念図である。
【図９】 実施の形態３の回路図を示した図である。
【図１０】 実施の形態４の回路図を示した図である。
【図１１】 実施の形態５の回路図を示した図である。
【図１２】 ＳＨ波の確認試験構成図である。
【図１３】 従来技術を示した図である。
【図１４】 従来の磁歪材料を用いた超音波応用装置を
示した図である。
示した図である。
【図１５】 従来の超音波応用装置の回路図である。
【図１６】 ＳＨ波の伝搬を示す図である。
【図１７】 材料の使用周波数帯を示した図である。
１ 振動子、２ａ，２ｂ，３０２ 励磁コイル、３ 永
久磁石、４ マス、５足、６ 磁歪振動装置、７ ベー
ス、１０ 容器、１１ 液体、１２ 圧縮波、２０ 試
験体、１００，１００ａ，１００ｂ，３０１ 交流電
源、３００ 電磁石、４００ 直流電源、５００ 横波
用接触触媒、６００ 試験体、７００横波用探触子。
久磁石、４ マス、５足、６ 磁歪振動装置、７ ベー
ス、１０ 容器、１１ 液体、１２ 圧縮波、２０ 試
験体、１００，１００ａ，１００ｂ，３０１ 交流電
源、３００ 電磁石、４００ 直流電源、５００ 横波
用接触触媒、６００ 試験体、７００横波用探触子。
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Ｆターム(参考） 2G047 CA02 CB02 EA10 EA14 GC02
GC04
5D019 AA00 AA01 CC10 CC11 FF05
5D107 AA05 AA20 BB09 BB10 CC07
CD05
Claims (4)
- 【請求項１】 磁界を発生させる磁界発生部と、 上記磁界発生部により発生させられた磁界により磁歪現
象に基づいて、被振動体との接触面に対し平行に振動す
る振動子とを備えたことを特徴とする振動装置。 - 【請求項２】 第１の磁界を発生させる第１の磁界発生
部と、 上記第１の磁界発生部により発生させられた第１の磁界
の向きに対し、同一の向きと反対の向きとのいずれか一
方の向きに第２の磁界を発生させる第２の磁界発生部
と、 上記第１の磁界発生部により発生させられた第１の磁界
の向きと上記第２の磁界発生部により発生させられた第
２の磁界の向きとが同一の場合は上記第１の磁界発生部
により発生させられた第１の磁界の向きと反対の向きに
第３の磁界を発生させ、上記第１の磁界発生部により発
生させられた第１の磁界の向きと上記第２の磁界発生部
により発生させられた第２の磁界の向きとが反対の場合
は上記第１の磁界発生部により発生させられた第１の磁
界の向きと同一の向きに第３の磁界を発生させる第３の
磁界発生部と、 上記第１の磁界発生部と第２の磁界発生部と第３の磁界
発生部とにより発生させられた上記第１の磁界と第２の
磁界と第３の磁界とにより磁歪現象に基づいて振動する
振動子とを備えたことを特徴とする振動装置。 - 【請求項３】 上記請求項１記載の振動装置を備えたこ
とを特徴とする超音波応用装置。 - 【請求項４】 上記磁界発生部は、 バイアス磁界を発生させる磁石と、 上記磁石により発生させられたバイアス磁界の向きに対
し、同一の向きと反対の向きとのいずれか一方の向きに
磁界を発生させる第１の励磁コイルと、 上記磁石により発生させられたバイアス磁界の向きと上
記第１の励磁コイルにより発生させられた磁界の向きと
が同一の場合は上記磁石により発生させられたバイアス
磁界の向きと反対の向きに磁界を発生させ、上記磁石に
より発生させられたバイアス磁界の向きと上記第１の励
磁コイルにより発生させられた磁界の向きとが反対の場
合は上記磁石により発生させられたバイアス磁界の向き
と反対の向きに磁界を発生させる第２の励磁コイルとを
有し、 上記振動装置は、さらに、上記振動子の振動を拘束する
拘束部を備え、 上記振動装置は、被振動体の表面に対し垂直に横波を伝
播することを特徴とする請求項１記載の振動装置。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001252862A JP3962230B2 (ja) | 2001-08-23 | 2001-08-23 | 振動装置及び超音波応用装置 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001252862A JP3962230B2 (ja) | 2001-08-23 | 2001-08-23 | 振動装置及び超音波応用装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003062527A true JP2003062527A (ja) | 2003-03-04 |
| JP3962230B2 JP3962230B2 (ja) | 2007-08-22 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001252862A Expired - Fee Related JP3962230B2 (ja) | 2001-08-23 | 2001-08-23 | 振動装置及び超音波応用装置 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3962230B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103831227A (zh) * | 2014-03-05 | 2014-06-04 | 北京工业大学 | 一种变波长低阶水平剪切波电磁超声换能器 |
| CN104076094A (zh) * | 2014-05-15 | 2014-10-01 | 厦门大学 | 一种激励和接收超声水平剪切导波的超声换能探头 |
-
2001
- 2001-08-23 JP JP2001252862A patent/JP3962230B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103831227A (zh) * | 2014-03-05 | 2014-06-04 | 北京工业大学 | 一种变波长低阶水平剪切波电磁超声换能器 |
| CN103831227B (zh) * | 2014-03-05 | 2016-04-13 | 北京工业大学 | 一种变波长低阶水平剪切波电磁超声换能器 |
| CN104076094A (zh) * | 2014-05-15 | 2014-10-01 | 厦门大学 | 一种激励和接收超声水平剪切导波的超声换能探头 |
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|---|---|
| JP3962230B2 (ja) | 2007-08-22 |
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