JP2005253123A - Magnetostriction actuator - Google Patents

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JP2005253123A JP2004055680A JP2004055680A JP2005253123A JP 2005253123 A JP2005253123 A JP 2005253123A JP 2004055680 A JP2004055680 A JP 2004055680A JP 2004055680 A JP2004055680 A JP 2004055680A JP 2005253123 A JP2005253123 A JP 2005253123A
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Masao Tezuka
正男 手塚
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magnetostriction actuator capable of enhancing reliability while eliminating oscillation in output displacement and response lag. <P>SOLUTION: The magnetostriction actuator 10 comprises a super-magnetostriction rod 16 provided with a super-magnetostriction member and having one end secured to a fixed yoke 14, a drive coil 18 arranged to surround the outer circumference of the super-magnetostriction rod 16, and a section 24 arranged on the free end side of the super-magnetostriction rod 16 and transmitting axial elongation/contraction of the super-magnetostriction rod 16. The transmitting section 24 is secured to the free end of the super-magnetostriction rod 16. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、磁歪部材を用いた磁歪アクチュエータに関する。   The present invention relates to a magnetostrictive actuator using a magnetostrictive member.

従来、応答速度が速く、大きな出力変位を得ることができるアクチュエータとして、磁歪部材を用いた磁歪アクチュエータが広く知られている。   Conventionally, a magnetostrictive actuator using a magnetostrictive member is widely known as an actuator capable of obtaining a large output displacement with a high response speed.

例えば、図11に示される従来公知の磁歪アクチュエータ1は、筒状のケーシング2を備えており、このケーシング2内には、信号供給部3からの電気信号が入力される磁界コイル4と、超磁歪材料からなり、磁界コイル4によって軸方向に駆動される駆動ロッド5と、この駆動ロッド5の変位を外部に伝達するためのアクチュエータロッド6と、が収容されている。また、アクチュエータロッド6は、ケーシング2との間に縮設された弾性体7によって駆動ロッド5側に付勢されており、駆動ロッド5の変位に追従して摺動するようになっている。   For example, a conventionally known magnetostrictive actuator 1 shown in FIG. 11 includes a cylindrical casing 2 in which a magnetic field coil 4 to which an electrical signal from a signal supply unit 3 is input, A drive rod 5 made of a magnetostrictive material and driven in the axial direction by the magnetic field coil 4 and an actuator rod 6 for transmitting the displacement of the drive rod 5 to the outside are accommodated. The actuator rod 6 is urged toward the drive rod 5 by an elastic body 7 contracted between the casing 2 and slides following the displacement of the drive rod 5.

ところで、このような従来の磁歪アクチュエータにおいては、超磁歪材料からなる駆動ロッド5の応答速度が速いため、弾性体7の弾性変形が駆動ロッド5の変位に追従できず、アクチュエータロッド6の応答速度が遅くなったり、アクチュエータロッド6の出力変位がリンギング振動してしまうといった問題がある。   By the way, in such a conventional magnetostrictive actuator, the response speed of the drive rod 5 made of a giant magnetostrictive material is fast, so that the elastic deformation of the elastic body 7 cannot follow the displacement of the drive rod 5, and the response speed of the actuator rod 6 There is a problem that the output displacement of the actuator rod 6 causes ringing vibration.

そこで、この磁歪アクチュエータ1では、アクチュエータロッド6の固有周期以上の立ち上がり時間を有する電気信号を磁界コイル4に供給し、駆動ロッド5を制御することで、アクチュエータロッド6の出力変位の振動を抑えるようにしている。   Therefore, in the magnetostrictive actuator 1, an electric signal having a rise time equal to or greater than the natural period of the actuator rod 6 is supplied to the magnetic field coil 4 and the drive rod 5 is controlled so as to suppress the vibration of the output displacement of the actuator rod 6. I have to.

特開2002−171774号公報JP 2002-171774 A

しかしながら、この磁歪アクチュエータ1では、駆動ロッド5の制御が複雑になってしまう上に、所定の立ち上がり時間を必要とするため、出力変位の応答時間の速さには限界があった。   However, the magnetostrictive actuator 1 complicates the control of the drive rod 5 and requires a predetermined rise time, so that there is a limit to the speed of response time of output displacement.

又、アクチュエータロッド6が駆動ロッド5の変位に追従できない場合には、駆動ロッド5とアクチュエータ6とが軸方向で衝突する結果、駆動ロッド5やアクチュエータロッド6が疲労し、信頼性が低下してしまうといった問題点もあった。   In addition, when the actuator rod 6 cannot follow the displacement of the drive rod 5, the drive rod 5 and the actuator 6 collide in the axial direction, resulting in fatigue of the drive rod 5 and the actuator rod 6 and a decrease in reliability. There was also a problem of end.

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、出力変位の振動や応答遅れを無くすことができる上に、信頼性を高めることができる磁歪アクチュエータを提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve such problems, and provides a magnetostrictive actuator that can eliminate vibration of output displacement and response delay, and can improve reliability. Objective.

本発明の発明者は、鋭意研究の結果、出力変位の振動や応答遅れを無くすことができる上に、信頼性を高めることができる磁歪アクチュエータを見出した。   As a result of intensive studies, the inventors of the present invention have found a magnetostrictive actuator that can eliminate output displacement vibration and response delay, and can improve reliability.

即ち、次のような本発明により、上記目的を達成することができる。   That is, the above-described object can be achieved by the following present invention.

(1)磁歪部材を備え、一端が固定部材に固定された略棒状の磁歪ロッドと、該磁歪ロッドの外周を囲むように配設された駆動コイルと、前記磁歪ロッドの自由端側に配設され、前記磁歪ロッドの軸方向の伸縮を外部に伝達するための伝達部と、を有してなり、且つ、該伝達部は、前記磁歪ロッドの自由端に固定されていることを特徴とする磁歪アクチュエータ。   (1) A substantially rod-shaped magnetostrictive rod having a magnetostrictive member, one end of which is fixed to a fixed member, a drive coil disposed so as to surround the outer periphery of the magnetostrictive rod, and a free end of the magnetostrictive rod And a transmission part for transmitting the expansion and contraction in the axial direction of the magnetostrictive rod to the outside, and the transmission part is fixed to a free end of the magnetostrictive rod. Magnetostrictive actuator.

(2)前記伝達部は、該伝達部と前記磁歪ロッドの自由端を連結するための連結部材を介して固定されていることを特徴とする前記(1)記載の磁歪アクチュエータ。   (2) The magnetostrictive actuator according to (1), wherein the transmission unit is fixed via a connecting member for connecting the transmission unit and a free end of the magnetostrictive rod.

(3)前記伝達部は、前記磁歪ロッドの自由端に対して着脱可能とされていることを特徴とする前記(1)又は(2)記載の磁歪アクチュエータ。   (3) The magnetostrictive actuator according to (1) or (2), wherein the transmission section is detachable from a free end of the magnetostrictive rod.

(4)前記伝達部は、磁性部材からなる可動ヨークを有してなり、且つ、前記磁歪ロッドの固定端は、磁性部材からなる固定ヨークに固定されていることを特徴とする前記(1)乃至(3)のいずれかに記載の磁歪アクチュエータ。   (4) The transmission unit includes a movable yoke made of a magnetic member, and the fixed end of the magnetostrictive rod is fixed to a fixed yoke made of a magnetic member. The magnetostrictive actuator in any one of thru | or (3).

(5)前記伝達部における可動ヨーク又は前記固定ヨークは、前記磁歪ロッドと略同一の軸径を有する略柱状の台座を有してなり、且つ、該台座及び前記磁歪ロッド端部を径方向外側から締結するための締結部材によって前記磁歪ロッド端部に固定されていることを特徴とする前記(4)記載の磁歪アクチュエータ。   (5) The movable yoke or the fixed yoke in the transmission portion has a substantially columnar pedestal having substantially the same axial diameter as the magnetostrictive rod, and the pedestal and the magnetostrictive rod end are radially outward. The magnetostrictive actuator according to (4), wherein the magnetostrictive actuator is fixed to an end portion of the magnetostrictive rod by a fastening member for fastening from the side.

(6)前記磁歪ロッドの軸方向に予荷重を印加するための予荷重ばねを備えたことを特徴とする前記(1)乃至(5)のいずれかに記載の磁歪アクチュエータ。   (6) The magnetostrictive actuator according to any one of (1) to (5), further comprising a preload spring for applying a preload in the axial direction of the magnetostrictive rod.

(7)前記磁歪部材は、超磁歪素子を材料とする超磁歪部材からなることを特徴とする前記(1)乃至(6)のいずれかに記載の磁歪アクチュエータ。   (7) The magnetostrictive actuator according to any one of (1) to (6), wherein the magnetostrictive member is a giant magnetostrictive member made of a giant magnetostrictive element.

本発明に係る磁歪アクチュエータによれば、出力変位の振動や応答遅れを無くすことができる上に、信頼性を高めることができるという優れた効果を有する。   According to the magnetostrictive actuator of the present invention, it is possible to eliminate output displacement vibration and response delay, and to improve the reliability.

本発明に係る磁歪アクチュエータは、磁歪部材を備え、一端が固定部材に固定された略棒状の磁歪ロッドと、該磁歪ロッドの外周を囲むように配設された駆動コイルと、前記磁歪ロッドの自由端側に配設され、前記磁歪ロッドの軸方向の伸縮を外部に伝達するための伝達部と、を有してなり、且つ、該伝達部は、前記磁歪ロッドの自由端に固定されていることによって、上記課題を解決したものである。   A magnetostrictive actuator according to the present invention comprises a magnetostrictive member having a substantially rod-like magnetostrictive rod having one end fixed to a fixed member, a drive coil disposed so as to surround the outer periphery of the magnetostrictive rod, and the free magnetostrictive rod. A transmission portion disposed on the end side for transmitting the expansion and contraction in the axial direction of the magnetostrictive rod to the outside, and the transmission portion is fixed to a free end of the magnetostrictive rod. This solves the above-mentioned problems.

以下、図面を用いて、本発明の実施形態に係る磁歪アクチュエータについて詳細に説明する。   Hereinafter, a magnetostrictive actuator according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1〜図3に示されるように、本発明の実施形態に係る磁歪アクチュエータ10は、略筒状のケーシング12内に収容・固定された、磁性部材からなる固定ヨーク14と、この固定ヨーク14に一端が固定された、超磁歪部材を有してなる略棒状の超磁歪ロッド16と、この超磁歪ロッド16の外周を囲むように配設された駆動コイル18と、超磁歪ロッド16の自由端側に配設された、可動ヨーク20及び伝達ロッド22からなる伝達部24と、を有して構成されている。   As shown in FIGS. 1 to 3, a magnetostrictive actuator 10 according to an embodiment of the present invention includes a fixed yoke 14 made of a magnetic member housed and fixed in a substantially cylindrical casing 12, and the fixed yoke 14. A substantially rod-shaped giant magnetostrictive rod 16 having a giant magnetostrictive member, one end of which is fixed to the actuator, a drive coil 18 disposed so as to surround the outer periphery of the giant magnetostrictive rod 16, and the freedom of the giant magnetostrictive rod 16 And a transmission portion 24 including a movable yoke 20 and a transmission rod 22 disposed on the end side.

固定ヨーク14は、略円板形状の磁性部材によって構成され、その中心部には超磁歪ロッド16と略同一の軸径を有する略柱状の台座14Aが設けられている。又、この台座14Aの周囲には円形溝14Bが形成されていると共に、この円形溝14Bから固定ヨーク14の径方向外側に向けて2つのネジ穴14Cが形成されている。固定ヨーク14は、台座14Aが超磁歪ロッド16と略同軸となるように配置され、台座14A及び超磁歪ロッド16端部を径方向外側から締結するための締結部材26によって超磁歪ロッド16に固定されている。   The fixed yoke 14 is formed of a substantially disk-shaped magnetic member, and a substantially columnar pedestal 14 </ b> A having a shaft diameter substantially the same as that of the giant magnetostrictive rod 16 is provided at the center thereof. In addition, a circular groove 14B is formed around the pedestal 14A, and two screw holes 14C are formed from the circular groove 14B toward the radially outer side of the fixed yoke 14. The fixed yoke 14 is arranged so that the pedestal 14A is substantially coaxial with the giant magnetostrictive rod 16, and fixed to the giant magnetostrictive rod 16 by a fastening member 26 for fastening the ends of the pedestal 14A and the giant magnetostrictive rod 16 from the outside in the radial direction. Has been.

図3に示されるように、締結部材26は、円形溝14B内に一部が収容され、略対向した位置に配置される2枚の爪部材28と、ネジ穴14Cに螺合される2つのネジ30によって構成されている。この締結部材26は、2つのネジ30を固定ヨーク14の径方向外側から円形溝14Bに向けて締め付け、2枚の爪部材28で超磁歪ロッド16を径方向外側から挟み込むことによって、固定ヨーク14を超磁歪ロッド16に固定するようになっている。なお、固定ヨーク14は、締結部材26のネジ30を調整することで超磁歪ロッド16に対して着脱可能となっている。   As shown in FIG. 3, the fastening member 26 is partially accommodated in the circular groove 14 </ b> B, and two claw members 28 disposed at substantially opposed positions, and two screwed into the screw holes 14 </ b> C. A screw 30 is used. The fastening member 26 tightens two screws 30 from the radially outer side of the fixed yoke 14 toward the circular groove 14B, and sandwiches the giant magnetostrictive rod 16 from the radially outer side with the two claw members 28. Is fixed to the giant magnetostrictive rod 16. The fixed yoke 14 can be attached to and detached from the giant magnetostrictive rod 16 by adjusting the screw 30 of the fastening member 26.

超磁歪ロッド16は、超磁歪素子を材料としている。ここで、「超磁歪素子」とは、希土類元素および/または特定の遷移金属などを主成分(例えば、テルビウム、ジスプロシウム、鉄など)とする粉末焼結合金あるいは単結晶合金から作られた磁歪素子をいい、外部から磁界が印加されると大きな変位(伸縮)を生じる性質を有している。   The giant magnetostrictive rod 16 is made of a giant magnetostrictive element. Here, the “super magnetostrictive element” means a magnetostrictive element made of a powder sintered alloy or a single crystal alloy containing a rare earth element and / or a specific transition metal as a main component (for example, terbium, dysprosium, iron, etc.). It has the property of causing large displacement (expansion and contraction) when a magnetic field is applied from the outside.

駆動コイル18は、この超磁歪ロッド16の軸方向に所定の磁界を印加することによって、超磁歪ロッド16を軸方向に伸縮可能である。   The drive coil 18 can expand and contract the giant magnetostrictive rod 16 in the axial direction by applying a predetermined magnetic field in the axial direction of the giant magnetostrictive rod 16.

伝達部24は、固定ヨーク14と略同形状の可動ヨーク20と、この可動ヨーク20の上部に配設された伝達ロッド22によって構成され、これら可動ヨーク20及び伝達ロッド22は、可動ヨーク20の上部に形成された雌ネジと、伝達ロッド22の下端に形成された雄ネジによって連結・固定されている。   The transmission unit 24 includes a movable yoke 20 having substantially the same shape as the fixed yoke 14 and a transmission rod 22 disposed on the upper part of the movable yoke 20, and the movable yoke 20 and the transmission rod 22 are connected to the movable yoke 20. It is connected and fixed by a female screw formed on the top and a male screw formed on the lower end of the transmission rod 22.

可動ヨーク20は、上述の固定ヨーク14と同様に、締結部材26によって超磁歪ロッド16の自由端に固定されていると共に、締結部材26のネジ30を調整することで超磁歪ロッド16に対して着脱可能となっている。なお、可動ヨーク20とケーシング12との間には、超磁歪ロッド16の軸方向に予荷重を印加するための予荷重ばね32が縮設されている。   The movable yoke 20 is fixed to the free end of the giant magnetostrictive rod 16 by a fastening member 26 and adjusts the screw 30 of the fastening member 26 with respect to the giant magnetostrictive rod 16 in the same manner as the fixed yoke 14 described above. It is removable. A preload spring 32 for applying a preload in the axial direction of the giant magnetostrictive rod 16 is contracted between the movable yoke 20 and the casing 12.

伝達ロッド22の上端は、ケーシング12外に突出されており、超磁歪ロッド16の軸方向の伸縮を外部に伝達可能な構造となっている。   The upper end of the transmission rod 22 protrudes outside the casing 12 and has a structure capable of transmitting the expansion and contraction in the axial direction of the giant magnetostrictive rod 16 to the outside.

次に、磁歪アクチュエータ10の作用について説明する。   Next, the operation of the magnetostrictive actuator 10 will be described.

駆動コイル18に所定の信号が入力されると、この信号に応じて超磁歪ロッド16に軸方向の磁界が印加される。磁界が印加された超磁歪ロッド16は、磁歪効果によって軸方向に伸縮(変位)し、この伸縮が伝達部24を介して出力変位として外部に伝達されるようになっている。   When a predetermined signal is input to the drive coil 18, an axial magnetic field is applied to the giant magnetostrictive rod 16 in accordance with this signal. The giant magnetostrictive rod 16 to which a magnetic field is applied expands and contracts (displaces) in the axial direction due to the magnetostrictive effect, and the expansion and contraction is transmitted to the outside as an output displacement via the transmission unit 24.

本発明の実施形態に係る磁歪アクチュエータ10によれば、超磁歪部材を備え、一端が固定ヨーク(固定部材)14に固定された略棒状の超磁歪ロッド16と、この超磁歪ロッド16の外周を囲むように配設された駆動コイル18と、超磁歪ロッド16の自由端側に配設され、超磁歪ロッド16の軸方向の伸縮を外部に伝達するための伝達部24と、を有してなり、且つ、伝達部24は、超磁歪ロッド16の自由端に固定されているため、出力変位の振動や応答遅れを無くすことができる上に、信頼性を高めることができる。   According to the magnetostrictive actuator 10 according to the embodiment of the present invention, a substantially bar-shaped giant magnetostrictive rod 16 having a giant magnetostrictive member and having one end fixed to a fixed yoke (fixed member) 14 and the outer periphery of the giant magnetostrictive rod 16 are provided. A drive coil 18 disposed so as to surround, and a transmission unit 24 disposed on the free end side of the giant magnetostrictive rod 16 for transmitting the axial expansion and contraction of the giant magnetostrictive rod 16 to the outside. In addition, since the transmission unit 24 is fixed to the free end of the giant magnetostrictive rod 16, it is possible to eliminate vibration of output displacement and response delay, and to improve reliability.

特に、伝達部24の可動ヨーク20は、超磁歪ロッド16と略同一の軸径を有する略柱状の台座20Aを有してなり、且つ、台座20A及び超磁歪ロッド16端部を径方向外側から締結するための締結部材26によって超磁歪ロッド16に固定されているため、伝達部24と超磁歪ロッド16の連結部の破損等を未然に防止することができる。   In particular, the movable yoke 20 of the transmission unit 24 includes a substantially columnar pedestal 20A having substantially the same shaft diameter as the giant magnetostrictive rod 16, and the ends of the pedestal 20A and the giant magnetostrictive rod 16 are arranged from the outside in the radial direction. Since it is fixed to the giant magnetostrictive rod 16 by the fastening member 26 for fastening, it is possible to prevent damage to the connecting portion between the transmission portion 24 and the giant magnetostrictive rod 16 in advance.

即ち、超磁歪ロッド16は体積一定の状態で変形するため、軸方向の伸縮に伴って径方向にも伸縮することになるが、伝達部24は、この伝達部24と超磁歪ロッド16の自由端を連結するための締結部材(連結部材)26を介して固定されているため、超磁歪ロッド16の径方向の伸縮が直接的に伝達部24に伝播することがない。従って、伝達部24と超磁歪ロッド16を固着したような場合に比べ、超磁歪ロッド16の径方向の伸縮を許容しつつ、伝達部24と超磁歪ロッド16の連結部に加わる応力を緩和することができる。   That is, since the giant magnetostrictive rod 16 is deformed in a state where the volume is constant, the giant magnetostrictive rod 16 also expands and contracts in the radial direction along with the extension and contraction in the axial direction. Since it is fixed via a fastening member (connecting member) 26 for connecting the ends, the expansion and contraction in the radial direction of the giant magnetostrictive rod 16 does not directly propagate to the transmission unit 24. Therefore, compared with the case where the transmission part 24 and the giant magnetostrictive rod 16 are fixed, the stress applied to the connecting part of the transmission part 24 and the giant magnetostrictive rod 16 is relaxed while allowing the expansion and contraction of the giant magnetostrictive rod 16 in the radial direction. be able to.

又、伝達部24は、超磁歪ロッド16に対して着脱可能とされているため、磁歪アクチュエータ10の組立やメンテナンスが容易である。   Further, since the transmission unit 24 is detachable from the giant magnetostrictive rod 16, assembly and maintenance of the magnetostrictive actuator 10 are easy.

更に、伝達部24は、超磁歪ロッド16の自由端に固定された、磁性部材からなる可動ヨーク20を有してなり、且つ、超磁歪ロッド16の固定端は、磁性部材からなる固定ヨーク14に固定されているため、超磁歪ロッド16、駆動コイル18、固定ヨーク14、可動ヨーク20によって磁気回路が構成され、駆動コイル18の磁界を超磁歪ロッド16の軸方向に効率良く導くことができ、磁歪アクチュエータ10の出力変位を増大させることができる。   Further, the transmission unit 24 has a movable yoke 20 made of a magnetic member fixed to the free end of the giant magnetostrictive rod 16, and the fixed end of the giant magnetostrictive rod 16 is made of a fixed yoke 14 made of a magnetic member. Therefore, the magnetic circuit is configured by the giant magnetostrictive rod 16, the drive coil 18, the fixed yoke 14, and the movable yoke 20, and the magnetic field of the drive coil 18 can be efficiently guided in the axial direction of the giant magnetostrictive rod 16. The output displacement of the magnetostrictive actuator 10 can be increased.

又、超磁歪ロッド16の軸方向に予荷重を印加するための予荷重ばね32を備えているため、磁歪アクチュエータ10の出力変位をより一層増大させることができる。   Further, since the preload spring 32 for applying a preload in the axial direction of the giant magnetostrictive rod 16 is provided, the output displacement of the magnetostrictive actuator 10 can be further increased.

なお、本発明に係る磁歪アクチュエータは、本実施形態に係る磁歪アクチュエータ10の形状や構造等に限定されるものではない。   The magnetostrictive actuator according to the present invention is not limited to the shape and structure of the magnetostrictive actuator 10 according to the present embodiment.

従って、例えば、図4に示されるように、1つの爪部材28に対して複数(この例では2つ)のネジ30を配設すれば、超磁歪ロッド16と固定ヨーク14をより一層強固に固定することができる。なお、可動ヨーク20についても固定ヨーク14と同じ構造にすることが可能であり、以下に説明する他の実施形態についても同様である。   Therefore, for example, as shown in FIG. 4, if a plurality of (two in this example) screws 30 are provided for one claw member 28, the giant magnetostrictive rod 16 and the fixed yoke 14 are further strengthened. Can be fixed. The movable yoke 20 can have the same structure as the fixed yoke 14, and the same applies to other embodiments described below.

更に、図5に示される固定ヨーク34のように、爪部材28の一方を固定ヨーク34と一体化したり、又、図6に示される固定ヨーク36のように、爪部材28の双方を固定ヨーク36と一体化して爪部36Aを形成し、この爪部36Aの弾性力によって超磁歪ロッド16を挟んで固定すれば、上記実施形態に係る磁歪アクチュエータ10に比べ、構造を簡易にすることができると共に、部品点数を削減することができる。   Further, like the fixed yoke 34 shown in FIG. 5, one of the claw members 28 is integrated with the fixed yoke 34, or both the claw members 28 are fixed to the fixed yoke 34 like the fixed yoke 36 shown in FIG. If the claw portion 36A is formed integrally with 36 and the giant magnetostrictive rod 16 is sandwiched and fixed by the elastic force of the claw portion 36A, the structure can be simplified as compared with the magnetostrictive actuator 10 according to the above embodiment. At the same time, the number of parts can be reduced.

又、図7に示されるように、超磁歪ロッド38の外周面に略リング状の凹部を形成すると共に、固定ヨーク40の爪部40Aに、超磁歪ロッド38の凹部に嵌合可能な凸部を設ければ、上記実施形態に係る磁歪アクチュエータ10に比べ、構造が簡易で、部品点数の削減ができる上に、超磁歪ロッド38の軸方向の固定をより強固にすることができる。   Further, as shown in FIG. 7, a substantially ring-shaped recess is formed on the outer peripheral surface of the giant magnetostrictive rod 38, and a projection that can be fitted into the recess of the giant magnetostrictive rod 38 on the claw 40 </ b> A of the fixed yoke 40. As compared with the magnetostrictive actuator 10 according to the above embodiment, the structure is simple, the number of parts can be reduced, and the super-magnetostrictive rod 38 can be more firmly fixed in the axial direction.

更に、図8に示されるように、超磁歪ロッド42の下端に形成された雄ネジと、固定ヨーク44の上部に形成された雌ネジによって、超磁歪ロッド42と固定ヨーク44を固定しても、構造の簡素化、部品点数の削減が可能である。   Furthermore, as shown in FIG. 8, even if the giant magnetostrictive rod 42 and the fixed yoke 44 are fixed by the male screw formed at the lower end of the giant magnetostrictive rod 42 and the female screw formed at the upper portion of the fixed yoke 44. It is possible to simplify the structure and reduce the number of parts.

又、図9に示されるように、固定ヨーク46に一体化された複数の爪部材48と、リング状部材50によって構成された連結部材52によって、固定ヨーク34を超磁性ロッド16に固定する構造としてもよい。   Further, as shown in FIG. 9, a structure in which the fixed yoke 34 is fixed to the supermagnetic rod 16 by a plurality of claw members 48 integrated with the fixed yoke 46 and a connecting member 52 constituted by a ring-shaped member 50. It is good.

又、上記実施形態においては、伝達部24を可動ヨーク20及び伝達ロッド22によって構成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、可動ヨーク20及び伝達ロッド22を一体化して伝達部を構成してもよく、更には、図10に示される磁歪アクチュエータ60のように、伝達部を伝達ロッド62のみによって構成し、超磁歪ロッド16と伝達ロッド62を直接固定してもよい。   In the above embodiment, the transmission unit 24 is configured by the movable yoke 20 and the transmission rod 22. However, the present invention is not limited to this. For example, the movable yoke 20 and the transmission rod 22 are integrated and transmitted. Further, like the magnetostrictive actuator 60 shown in FIG. 10, the transmission unit may be configured by only the transmission rod 62, and the giant magnetostrictive rod 16 and the transmission rod 62 may be directly fixed.

なお、磁歪アクチュエータ10の小型化を重視する場合等には、固定ヨーク14及び可動ヨーク20を設けなくてもよく、例えば、超磁歪ロッド16の固定端をケーシング12に固定すると共に、超磁歪ロッド16自由端を伝達ロッド22に固定してもよい。   When importance is attached to downsizing of the magnetostrictive actuator 10, the fixed yoke 14 and the movable yoke 20 need not be provided. For example, the fixed end of the giant magnetostrictive rod 16 is fixed to the casing 12, and the giant magnetostrictive rod is fixed. The 16 free ends may be fixed to the transmission rod 22.

又、磁歪アクチュエータ10の出力変位が十分得られる場合等には、超磁歪ロッド16に代えて磁歪部材からなる磁歪ロッドを適用してもよく、又、予荷重ばね32を設けなくてもよい。   Further, when the output displacement of the magnetostrictive actuator 10 is sufficiently obtained, a magnetostrictive rod made of a magnetostrictive member may be applied instead of the super magnetostrictive rod 16, and the preload spring 32 may not be provided.

即ち、本発明に係る磁歪アクチュエータは、磁歪部材を備え、一端が固定部材に固定された略棒状の磁歪ロッドと、該磁歪ロッドの外周を囲むように配設された駆動コイルと、前記磁歪ロッドの自由端側に配設され、前記磁歪ロッドの軸方向の伸縮を外部に伝達するための伝達部と、を有してなり、且つ、該伝達部は、前記磁歪ロッドの自由端に固定されていればよい。   That is, a magnetostrictive actuator according to the present invention includes a magnetostrictive member, a substantially rod-shaped magnetostrictive rod having one end fixed to a fixed member, a drive coil disposed so as to surround an outer periphery of the magnetostrictive rod, and the magnetostrictive rod And a transmission portion for transmitting the expansion and contraction in the axial direction of the magnetostrictive rod to the outside, and the transmission portion is fixed to the free end of the magnetostrictive rod. It only has to be.

本発明の実施形態に係る磁歪アクチュエータの略示側断面図Schematic side sectional view of a magnetostrictive actuator according to an embodiment of the present invention 図1におけるII−II線に沿う略示断面図Schematic sectional view taken along line II-II in FIG. 図1における固定ヨーク周辺の部分分解斜視図1 is a partially exploded perspective view around the fixed yoke in FIG. 図1における爪部材に対して2つのネジを配設した例を示す略示断面図Schematic sectional view showing an example in which two screws are arranged on the claw member in FIG. 図1における爪部材の一方を固定ヨークと一体化した例を示す略示側断面図Schematic side sectional view showing an example in which one of the claw members in FIG. 1 is integrated with a fixed yoke 図1における爪部材の双方を固定ヨークと一定化した例を示す略示側断面図Schematic side sectional view showing an example in which both of the claw members in FIG. 1 are fixed with a fixed yoke 超磁歪ロッドの外周面に形成した凹部を用いて固定ヨークを固定した例を示す略示側断面図Schematic side sectional view showing an example in which a fixed yoke is fixed using a recess formed on the outer peripheral surface of a giant magnetostrictive rod 超磁歪ロッドの雄ネジと固定ヨークの雌ネジによって超磁歪ロッドと固定ヨークを固定した例を示す略示側断面図Schematic side sectional view showing an example in which the giant magnetostrictive rod and the fixed yoke are fixed by the male screw of the giant magnetostrictive rod and the female screw of the fixed yoke 本発明に係る連結部材の他の例を示す部分分解斜視図The partially exploded perspective view which shows the other example of the connection member which concerns on this invention 伝達ロッドと超磁歪ロッドを直接連結した例を示す略示側断面図Schematic side sectional view showing an example of direct connection of transmission rod and giant magnetostrictive rod 従来の磁歪アクチュエータの略示側断面図Schematic side sectional view of a conventional magnetostrictive actuator

符号の説明Explanation of symbols

1、10、60…磁歪アクチュエータ
2、12…ケーシング
3…信号処理部
4…磁界コイル
5…駆動ロッド
6…アクチュエータロッド
7…弾性体
14、34、36、40、44、46、64…固定ヨーク
16、38、42…超磁歪ロッド
18…駆動コイル
20…可動ヨーク
22、62…伝達ロッド
24…伝達部
26…締結部材
28、48…爪部材
30…ネジ
32…予荷重ネジ
50…リング状部材
52…連結部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 10, 60 ... Magnetostrictive actuator 2, 12 ... Casing 3 ... Signal processing part 4 ... Magnetic field coil 5 ... Drive rod 6 ... Actuator rod 7 ... Elastic body 14, 34, 36, 40, 44, 46, 64 ... Fixed yoke 16, 38, 42 ... Giant magnetostrictive rod 18 ... Driving coil 20 ... Movable yoke 22, 62 ... Transmission rod 24 ... Transmission part 26 ... Fastening member 28, 48 ... Claw member 30 ... Screw 32 ... Preload screw 50 ... Ring-shaped member 52. Connecting member

Claims (7)

磁歪部材を備え、一端が固定部材に固定された略棒状の磁歪ロッドと、該磁歪ロッドの外周を囲むように配設された駆動コイルと、前記磁歪ロッドの自由端側に配設され、前記磁歪ロッドの軸方向の伸縮を外部に伝達するための伝達部と、を有してなり、且つ、該伝達部は、前記磁歪ロッドの自由端に固定されていることを特徴とする磁歪アクチュエータ。   A substantially rod-shaped magnetostrictive rod having a magnetostrictive member, one end of which is fixed to the fixing member, a drive coil disposed so as to surround the outer periphery of the magnetostrictive rod, and a free end of the magnetostrictive rod, A magnetostrictive actuator, wherein the magnetostrictive rod is fixed to a free end of the magnetostrictive rod. 請求項1において、
前記伝達部は、該伝達部と前記磁歪ロッドの自由端を連結するための連結部材を介して固定されていることを特徴とする磁歪アクチュエータ。
In claim 1,
The magnetostrictive actuator, wherein the transmission part is fixed via a connecting member for connecting the transmission part and a free end of the magnetostrictive rod.
請求項1又は2において、
前記伝達部は、前記磁歪ロッドの自由端に対して着脱可能とされていることを特徴とする磁歪アクチュエータ。
In claim 1 or 2,
The magnetostrictive actuator, wherein the transmission unit is detachable from a free end of the magnetostrictive rod.
請求項1乃至3のいずれかにおいて、
前記伝達部は、磁性部材からなる可動ヨークを有してなり、且つ、前記磁歪ロッドの固定端は、磁性部材からなる固定ヨークに固定されていることを特徴とする磁歪アクチュエータ。
In any one of Claims 1 thru | or 3,
The transmission unit includes a movable yoke made of a magnetic member, and a fixed end of the magnetostrictive rod is fixed to a fixed yoke made of a magnetic member.
請求項4において、
前記伝達部における可動ヨーク又は前記固定ヨークは、前記磁歪ロッドと略同一の軸径を有する略柱状の台座を有してなり、且つ、該台座及び前記磁歪ロッド端部を径方向外側から締結するための締結部材によって前記磁歪ロッド端部に固定されていることを特徴とする磁歪アクチュエータ。
In claim 4,
The movable yoke or the fixed yoke in the transmission portion has a substantially columnar pedestal having substantially the same shaft diameter as the magnetostrictive rod, and fastens the pedestal and the magnetostrictive rod end from the outside in the radial direction. A magnetostrictive actuator, wherein the magnetostrictive rod is fixed to the end of the magnetostrictive rod by a fastening member.
請求項1乃至5のいずれかにおいて、
前記磁歪ロッドの軸方向に予荷重を印加するための予荷重ばねを備えたことを特徴とする磁歪アクチュエータ。
In any one of Claims 1 thru | or 5,
A magnetostrictive actuator comprising a preload spring for applying a preload in the axial direction of the magnetostrictive rod.
請求項1乃至6のいずれかにおいて、
前記磁歪部材は、超磁歪素子を材料とする超磁歪部材からなることを特徴とする磁歪アクチュエータ。
In any one of Claims 1 thru | or 6.
The magnetostrictive member is made of a giant magnetostrictive member made of a giant magnetostrictive element.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012118019A (en) * 2010-12-03 2012-06-21 Kajima Corp Displacement measuring apparatus for ground or bedrock
JP2015091204A (en) * 2013-11-07 2015-05-11 東洋ゴム工業株式会社 Power generation element
JP2016533644A (en) * 2013-09-17 2016-10-27 エト・マグネティック・ゲー・エム・ベー・ハーEto Magnetic Gmbh Actuator device with magnetic shape memory element
CN106100436A (en) * 2016-06-24 2016-11-09 沈阳工业大学 Nested type giant magnetostrictive actuator

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012118019A (en) * 2010-12-03 2012-06-21 Kajima Corp Displacement measuring apparatus for ground or bedrock
JP2016533644A (en) * 2013-09-17 2016-10-27 エト・マグネティック・ゲー・エム・ベー・ハーEto Magnetic Gmbh Actuator device with magnetic shape memory element
US10424717B2 (en) 2013-09-17 2019-09-24 Eto Magnetic Gmbh Actuator device having a magnetic shape-memory element
JP2015091204A (en) * 2013-11-07 2015-05-11 東洋ゴム工業株式会社 Power generation element
CN106100436A (en) * 2016-06-24 2016-11-09 沈阳工业大学 Nested type giant magnetostrictive actuator

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