JP2006180050A - Fitting tool and fitting structure for super-magnetostriction actuator, and communication method using super-magnetostriction actuator - Google Patents

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拓 杉木
Kiyoshi Kurihara
潔 栗原
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fitting technology of a super-magnetostriction actuator whereby the super-magnetostriction actuator can simply be attached/detached so as to utilize various objects for a sound transmission medium, and to provide a communication method using the super-magnetostriction actuator. <P>SOLUTION: The fitting tool 1 used for the super-magnetostriction actuator 2 includes: a support 11 for fixing and supporting the super-magnetostriction actuator 2; fixed parts 13 freely attachable to/detachable from a fitting object A; and legs 12 each having one end connected to the support 11 and the other end connected to each of the fixed part, and the other end of each leg 12 is freely movable around each connection part 14 of each support part 11. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、超磁歪素子を備える超磁歪アクチュエータの取付技術及び超磁歪アクチュエータを用いた通信技術に関する。   The present invention relates to a technique for mounting a giant magnetostrictive actuator including a giant magnetostrictive element and a communication technique using the giant magnetostrictive actuator.

超磁歪アクチュエータは、磁界の強さに応じて生じる超磁歪素子の寸法変化(伸縮)を利用したもので、高速かつ大変位・高パワーなアクチュエータとして近年注目されている。従来、超磁歪素子の特性を利用して、スピーカー等の一般向け音響器具において、超磁歪素子が用いられていた。   The giant magnetostrictive actuator utilizes the dimensional change (extension / contraction) of the giant magnetostrictive element that occurs according to the strength of the magnetic field, and has recently attracted attention as a high-speed, large displacement, high-power actuator. Conventionally, a giant magnetostrictive element has been used in a general acoustic device such as a speaker by utilizing the characteristics of the giant magnetostrictive element.

かかる音響器具は、音声信号としての電気信号を入力されると、それに応じた磁界を発生し、さらに、その磁界により超磁歪素子を伸縮させて、それにより振動板を振動させることにより、空気を震わせて音を出力していた。   When an electrical signal is input as an audio signal, the acoustic instrument generates a magnetic field according to the electric signal, and further expands and contracts the giant magnetostrictive element by the magnetic field, thereby vibrating the diaphragm, thereby It was shaking and outputting sound.

例えば、特許文献1には、入力信号線を通じて電気信号として入力される音声信号に応じた磁界を発生する磁界発生手段と、当該磁界に応じて伸縮自在に伸縮する超磁歪素子と、前記超磁歪素子及び前記磁界発生手段を収容するケースと、前記超磁歪素子に直接接触するようにして前記ケースを封するための蓋とを有する磁歪振動部101と、前記磁歪振動部101を耳の周辺部に接触可能に保持するための保持部102と、を備えた音響器具が記載されている(図15参照)。   For example, Patent Document 1 discloses a magnetic field generating unit that generates a magnetic field according to an audio signal input as an electric signal through an input signal line, a giant magnetostrictive element that expands and contracts in accordance with the magnetic field, and the giant magnetostriction. A magnetostrictive vibration part 101 having a case for accommodating an element and the magnetic field generating means, and a lid for sealing the case so as to be in direct contact with the giant magnetostrictive element; and And a holding device 102 for holding the device so as to be able to come into contact therewith (see FIG. 15).

この音響器具は、取り付け対象を人体の頭部の内の耳の周辺部を想定して、前記磁歪振動部101の形状を設計し、更に当該磁歪振動部101を当該耳の周辺部に接触可能に保持するための保持部102を備えていることにより、所謂ヘッドホンの形態を構成することができる。このような音響器具によれば、聴力の弱い者や聴力を失った者であっても、健常者と同様にして、簡易に音楽を聴くことができる可能性がある。   This acoustic instrument is designed to assume the peripheral part of the ear in the head of the human body, and to design the shape of the magnetostrictive vibration part 101. Further, the magnetostrictive vibration part 101 can be brought into contact with the peripheral part of the ear. By providing the holding portion 102 for holding the head, a so-called headphone form can be configured. According to such an acoustic instrument, there is a possibility that even a person with weak hearing ability or a person who has lost hearing ability can easily listen to music in the same manner as a healthy person.

このように構成された音響器具は、磁歪振動部101の振動によって音を伝達するため、磁歪振動部102を取付対象物である耳周辺部に正確に取り付ける必要があった。そのため、前記保持部102は、磁歪振動子の形状に対応させて、対象物に取付可能な形状に設計されており、例えば、ヘッドホンの形態でなく、他の態様で使用するためには、新たな保持部を設計する必要があった。   Since the acoustic instrument configured as described above transmits sound by the vibration of the magnetostrictive vibration part 101, it is necessary to attach the magnetostrictive vibration part 102 to the ear peripheral part, which is an attachment object, accurately. Therefore, the holding unit 102 is designed to have a shape that can be attached to an object in accordance with the shape of the magnetostrictive vibrator. For example, in order to use it in another form instead of the form of headphones, It was necessary to design a proper holding part.

従って、本来種々の用途に適用可能な超磁歪アクチュエータであるが、その取付に手間がかかり、必要に応じて適宜な場所に設置することが困難であった。そのため、十分に活用することができず、超磁歪アクチュエータを広く普及させることの妨げとなっていた。
特開2001−258095号公報
Therefore, although it is a giant magnetostrictive actuator that can be originally applied to various uses, it takes time to mount the actuator, and it is difficult to install it at an appropriate place as necessary. For this reason, it has not been able to be fully utilized, which has hindered the widespread use of giant magnetostrictive actuators.
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-258095

本発明は、前記種々の問題に鑑みてなされたものであり、超磁歪アクチュエータを簡易に着脱可能であり、種々の対象物を音の伝達媒体に利用することができる超磁歪アクチュエータの取付技術及び超磁歪アクチュエータを用いた通信方法を提供することを技術的課題とする。   The present invention has been made in view of the above-mentioned various problems, and a giant magnetostrictive actuator mounting technique that allows a giant magnetostrictive actuator to be easily attached and detached and that can utilize various objects as a sound transmission medium, and It is a technical problem to provide a communication method using a giant magnetostrictive actuator.

本発明は、前記問題に鑑みて以下のように構成されている。すなわち、本発明は、超磁歪素子と、超磁歪素子に磁界変化を与えるコイルと、超磁歪素子に圧縮荷重を加えるばねと、超磁歪素子にバイアス磁界を印加する磁石と、前記超磁歪素子、コイル、ばね及び磁石を収納するケースと、超磁歪素子の自由端に連結された可動ロッドと、を備えた超磁歪アクチュエータに用いる取付治具であって、前記超磁歪アクチュエータを固定支持する支持部と、取付対象物と着脱自在な固定部と、前記支持部と連結された一端と固定部と連結された他端とを有する脚部と、を備え、前記脚部の他端は、前記支持部との連結部を中心に移動自在であることを特徴とする超磁歪アクチュエータの取付治具である。   The present invention is configured as follows in view of the above problems. That is, the present invention includes a giant magnetostrictive element, a coil that applies a magnetic field change to the giant magnetostrictive element, a spring that applies a compressive load to the giant magnetostrictive element, a magnet that applies a bias magnetic field to the giant magnetostrictive element, the giant magnetostrictive element, An attachment jig used for a giant magnetostrictive actuator comprising a case for storing a coil, a spring and a magnet, and a movable rod connected to a free end of the giant magnetostrictive element, and a support portion for fixing and supporting the giant magnetostrictive actuator And a leg part having a fixing part detachably attached to the mounting object, and one end connected to the support part and the other end connected to the fixing part, and the other end of the leg part is the support. A jig for attaching a giant magnetostrictive actuator, characterized in that the jig can be moved around a connecting portion with the portion.

本発明に係る超磁歪アクチュエータの取付治具は、前記支持部に超磁歪アクチュエータを固定支持して、この支持部と連結された脚部を介して固定部を対象物に固定させることにより、超磁歪アクチュエータを対象物の所定位置に取り付けることができる。前記固定部と連結された脚部の他端は、支持部との連結部を中心に移動自在であるため、超磁歪アクチュエータを適切な配置で取付対象物に取り付けることができる。また、取付対象物と固定される固定部が着脱自在であるため、容易に取付場所を変更することが可能である。   The super magnetostrictive actuator mounting jig according to the present invention includes a super magnetostrictive actuator fixedly supported on the support portion, and the fixed portion is fixed to an object via a leg portion connected to the support portion. The magnetostrictive actuator can be attached to a predetermined position of the object. Since the other end of the leg portion connected to the fixed portion is movable around the connecting portion with the support portion, the giant magnetostrictive actuator can be attached to the attachment object in an appropriate arrangement. Moreover, since the fixing portion fixed to the attachment object is detachable, the attachment location can be easily changed.

超磁歪アクチュエータを効果的に利用するためには、超磁歪素子の振動を正確に伝達させるため正確な取付の配置が求められる。しかし、超磁歪アクチュエータの取付対象物は、種々の有体物が適用可能であり、その取付面は平滑面に限らず、凹凸面も含まれる。本発明に係る取付治具は、適切な配置に超磁歪アクチュエータを移動させることができるため、特に平滑面以外の取付対象物に好適に用いることができる。   In order to effectively use the giant magnetostrictive actuator, an accurate mounting arrangement is required in order to accurately transmit the vibration of the giant magnetostrictive element. However, various tangible objects can be applied to the attachment object of the giant magnetostrictive actuator, and the attachment surface is not limited to a smooth surface but also includes an uneven surface. Since the attachment jig according to the present invention can move the giant magnetostrictive actuator to an appropriate arrangement, it can be suitably used particularly for an attachment object other than a smooth surface.

また、本発明に係る超磁歪アクチュエータは、磁界の変化により超磁歪素子を伸縮させて、それにより超磁歪素子を振動させることができるものであればよく、種々の構成とすることができる。   In addition, the giant magnetostrictive actuator according to the present invention may be any configuration as long as the giant magnetostrictive element can be expanded and contracted by a change in the magnetic field and thereby the giant magnetostrictive element can be vibrated.

しかし、例えば、超磁歪素子と、超磁歪素子に磁界変化を与えるコイルと、超磁歪素子に圧縮荷重を加えるばねと、超磁歪素子にバイアス磁界を印加する磁石とがケース内に収納され、超磁歪素子の基端はケース内に位置決めされ、自由端には可動ロッドが連結され、その可動ロッドとケースとの間にばねが配置された超磁歪アクチュエータであって、ケース、可動ロッド及びばねが磁性材料で形成されていることを特徴とすることが望ましい。   However, for example, a giant magnetostrictive element, a coil that applies a magnetic field change to the giant magnetostrictive element, a spring that applies a compressive load to the giant magnetostrictive element, and a magnet that applies a bias magnetic field to the giant magnetostrictive element are housed in the case. The magnetostrictive element is a giant magnetostrictive actuator in which a proximal end of the magnetostrictive element is positioned in a case, a movable rod is connected to a free end, and a spring is disposed between the movable rod and the case. It is desirable to be characterized by being formed of a magnetic material.

前記構成によれば、ケース、可動ロッド及びばねが磁性材料で形成されているので、超磁歪素子の両端に配置してあるバイアス磁界印加用の磁石による磁界は、可動ロッド、ばね及びケースを経由する完全磁気回路(閉ループ)を構成する。これにより、超磁歪アクチュエータの高効率化を実現することができる。さらに、このように高効率化を図ることで、その分、小型化も図ることができ、適用する用途及び設置場所の制限が少なくなり、更なる広い普及に貢献することができる。   According to the above configuration, since the case, the movable rod, and the spring are made of a magnetic material, the magnetic field generated by the bias magnetic field applying magnets disposed at both ends of the giant magnetostrictive element passes through the movable rod, the spring, and the case. Complete magnetic circuit (closed loop). Thereby, high efficiency of the giant magnetostrictive actuator can be realized. Furthermore, by achieving high efficiency in this way, it is possible to reduce the size accordingly, and the restrictions on the application and installation location to be applied can be reduced, thereby contributing to further widespread use.

尚、本発明に係る取付対象物は、超磁歪アクチュエータの振動を伝達できる硬度を有するものであれば良く、種々の材質が対象であるが、特に金属部材は振動の伝達率がよく、好適に用いることができる。   The attachment object according to the present invention may be any material as long as it has a hardness capable of transmitting the vibration of the giant magnetostrictive actuator, and various materials are suitable. Can be used.

また、本発明に係る超磁歪アクチュエータの取付治具は、前記脚部の一端が前記固定部との連結部を中心に移動自在であることを特徴とすることが望ましい。前記脚部の一端が固定部とを連結部を中心に移動自在であることにより、支持部と脚部との相対角度だけでなく脚部と固定部との相対角度をも調整することができるため、超磁歪アクチュエータの取付精度を更に向上させることが可能となる。   In the giant magnetostrictive actuator mounting jig according to the present invention, it is preferable that one end of the leg portion is movable around a connecting portion with the fixed portion. Since one end of the leg portion is movable around the connecting portion with respect to the fixing portion, not only the relative angle between the support portion and the leg portion but also the relative angle between the leg portion and the fixing portion can be adjusted. Therefore, it is possible to further improve the mounting accuracy of the giant magnetostrictive actuator.

さらに、本発明に係る超磁歪アクチュエータの取付治具は、前記固定部が磁性材料であることが望ましい。前記固定部を磁性部材にすることにより、取付対象物が磁性部材の場合に磁力によって容易に着脱させることができ、取り付け及び取り外し作業の効率を向上させることができる。   Further, in the attachment jig for the giant magnetostrictive actuator according to the present invention, it is desirable that the fixed portion is a magnetic material. By using the fixing portion as a magnetic member, when the attachment object is a magnetic member, it can be easily attached and detached by a magnetic force, and the efficiency of attachment and removal work can be improved.

また、取付対象物が磁性部材でない場合には、前記固定部を吸着部材とすることが望ましい。前記吸着部材とは、例えば吸盤等そのものが吸着力を有する部材である。すなわち、取付対象物に応じて、適宜に固定部の材質を異ならせることにより、取付対象物に適した効率の良い取付方法を提供することができる。   In addition, when the attachment object is not a magnetic member, it is desirable that the fixing portion is an adsorption member. The suction member is a member in which, for example, the suction cup itself has a suction force. That is, an efficient attachment method suitable for the attachment object can be provided by appropriately changing the material of the fixing portion according to the attachment object.

加えて、本発明に係る超磁歪アクチュエータの取付治具を取り付ける対象物は、建築物を構築する床、柱、壁等の構造部材又は鉄塔であることを特徴としても良い。従来、建築物及び鉄塔等の大規模な構造物においては、その施工時、点検時、補修時等複数人で作業をする際、距離が離れた場所での作業の際、携帯電話、トランシーバー等の通信手段を用いて通信を行っていた。   In addition, the object to which the attachment jig for the giant magnetostrictive actuator according to the present invention is attached may be a structural member such as a floor, a pillar, or a wall that constructs a building, or a steel tower. Conventionally, in large-scale structures such as buildings and steel towers, when working with multiple people at the time of construction, inspection, repair, etc., when working in a remote place, mobile phones, transceivers, etc. The communication means was used for communication.

しかし、例えば、前記建築物及び鉄塔等の施工時は、周囲の騒音が大きく聞き取りにくく、またその音質も満足するものでないこともあった。さらに、携帯電話及びトランシーバーは消費電力が大きく、充電を十分に行わないと使用できないこともあった。すなわち、前記携帯電話及びトランシーバーでは、使用に種々の制限が伴っていた。   However, for example, during construction of the building and the steel tower, the surrounding noise is large and difficult to hear, and the sound quality may not be satisfactory. In addition, mobile phones and transceivers consume a large amount of power and may not be usable unless they are fully charged. That is, the mobile phone and the transceiver have various limitations in use.

本発明に係る超磁歪アクチュエータの取付治具は、適宜の場所に容易に着脱できるため、建築物の構造部材及び鉄塔等に使用することにより、高い品質の音声を容易に出力することが可能となる。また、その消費電力は、前記携帯電話及びトランシーバーと比較して少ないため、前記種々の制限を少なくすることができる。   Since the attachment jig of the giant magnetostrictive actuator according to the present invention can be easily attached and detached at an appropriate place, it is possible to easily output a high quality sound by using it for a structural member of a building, a steel tower or the like. Become. Further, since the power consumption is smaller than that of the cellular phone and the transceiver, the various restrictions can be reduced.

また、本発明に係る超磁歪アクチュエータの取付治具を取り付ける取付対象物は、中空部を有しており、その内周面に超磁歪アクチュエータが固定されることを特徴としてもよい。前記中空部を有する対象物とは、例えば、建築物等の施工時に用いられるパイプが挙げられる。前記取付対象物の内面に取り付けることにより、超磁歪素子の振動は、対象物表面に伝わり、対象物から音を出力することができる。また、外側から接触できないため、外部の雨等の天候に影響されることがないとともに、外力による破損を防止することが可能となる。   Moreover, the attachment object which attaches the attachment jig | tool of the giant magnetostrictive actuator which concerns on this invention has a hollow part, It is good also considering the giant magnetostrictive actuator being fixed to the internal peripheral surface. Examples of the object having the hollow portion include a pipe used during construction of a building or the like. By attaching to the inner surface of the attachment object, the vibration of the giant magnetostrictive element is transmitted to the surface of the object and sound can be output from the object. Moreover, since it cannot contact from the outside, it is not affected by the weather such as external rain, and it is possible to prevent damage due to external force.

また、本発明は、超磁歪素子と、超磁歪素子に磁界変化を与えるコイルと、超磁歪素子に圧縮荷重を加えるばねと、超磁歪素子にバイアス磁界を印加する磁石と、前記超磁歪素子、コイル、ばね及び磁石を収納するケースと、を備えた超磁歪アクチュエータを、取付対象物に取り付ける取付構造であって、前記超磁歪アクチュエータを固定支持する支持部と、取付対象物に対して着脱自在な固定部と、が連結されており、支持部と固定部は、互いの連結部を中心にして移動自在であることを特徴とする超磁歪アクチュエータの取付構造である。   The present invention also includes a giant magnetostrictive element, a coil that applies a magnetic field change to the giant magnetostrictive element, a spring that applies a compressive load to the giant magnetostrictive element, a magnet that applies a bias magnetic field to the giant magnetostrictive element, the giant magnetostrictive element, A mounting structure for mounting a giant magnetostrictive actuator having a coil, a spring, and a magnet to a mounting object, and a support portion for fixing and supporting the giant magnetostrictive actuator, and a detachable attachment to the mounting object And a support portion and a fixed portion are movable around the connecting portion. The giant magnetostrictive actuator mounting structure is characterized in that the fixed portion and the fixed portion are connected.

前記超磁歪アクチュエータの取付構造によれば、超磁歪アクチュエータが支持された支持部と対象物に固定される固定部とが互いの連結部を中心にして移動自在であるため、互いに相対移動させることにより、超磁歪アクチュエータと対象物との相対角度を調整することが可能となる。従って、超磁歪アクチュエータを正確な配置で取り付けることができる。   According to the attachment structure of the giant magnetostrictive actuator, the support portion on which the giant magnetostrictive actuator is supported and the fixed portion fixed to the object are movable around the connecting portion, and therefore move relative to each other. Thus, the relative angle between the giant magnetostrictive actuator and the object can be adjusted. Therefore, the giant magnetostrictive actuator can be attached with an accurate arrangement.

さらに、本発明に係る超磁歪アクチュエータの取付構造は、前記支持部と固定部が脚部を介して連結されており、支持部と脚部の連結部、及び脚部と固定部の連結部は、互いの
連結部を中心に移動自在であることが望ましい。前記取付構造によれば、前記支持部と脚部だけでなく、該脚部と取付対象物の相対角度を調整できるため、更に超磁歪アクチュエータの取付精度を向上させることができる。
Furthermore, in the attachment structure of the giant magnetostrictive actuator according to the present invention, the support part and the fixed part are connected via a leg part, and the connection part of the support part and the leg part, and the connection part of the leg part and the fixed part are In addition, it is desirable to be movable around the connecting portions. According to the attachment structure, not only the support portion and the leg portion but also the relative angle between the leg portion and the attachment object can be adjusted, so that the attachment accuracy of the giant magnetostrictive actuator can be further improved.

また、本発明は、超磁歪アクチュエータの取付治具によって取り付けられる超磁歪素子アクチュエータを用いた通信方法であって、建築物の構造部材及び鉄塔等金属製の取付対象物上に前記取付治具を介して超磁歪アクチュエータを固定して、当該超磁歪アクチュエータの振動を取付対象物に伝達し、前記取付対象物を媒体として通信を行うことを特徴とする。   The present invention also relates to a communication method using a giant magnetostrictive element actuator attached by a giant magnetostrictive actuator attachment jig, wherein the attachment jig is placed on a structural member of a building and a metal attachment object such as a steel tower. A giant magnetostrictive actuator is fixed through the transmission, the vibration of the giant magnetostrictive actuator is transmitted to an attachment object, and communication is performed using the attachment object as a medium.

本発明に係る超磁歪アクチュエータを用いた通信方法は、超磁歪アクチュエータを用いて、簡易な構成で建築物の構造部材及び鉄塔等を音の伝達媒体として通信を行うことができる。前記超磁歪アクチュエータの取付治具は、前述のように簡易に着脱自在であるため、使用する人が移動する場合においても適宜に場所を変更して使用できるため、種々の場所、用途において適用することが可能となる。   The communication method using the giant magnetostrictive actuator according to the present invention can communicate using the giant magnetostrictive actuator with a simple structure and using a structural member of a building, a steel tower, and the like as a sound transmission medium. Since the mounting jig for the giant magnetostrictive actuator can be easily attached and detached as described above, it can be used by appropriately changing the location even when the user moves, so it can be used in various places and applications. It becomes possible.

本発明に係る超磁歪アクチュエータの取付技術によれば、超磁歪アクチュエータを適切な配置で取り付けることができる。また、本発明によれば、超磁歪アクチュエータを簡易に着脱することができるため、種々の取付対象物を音の伝達媒体として利用することができる。   According to the technique for attaching a giant magnetostrictive actuator according to the present invention, the giant magnetostrictive actuator can be attached in an appropriate arrangement. In addition, according to the present invention, since the giant magnetostrictive actuator can be easily attached and detached, various attachment objects can be used as a sound transmission medium.

<実施の形態1>
以下、本発明の好適な実施の形態1について、図面を参照して説明する。本実施の形態1は、鉄道の線路Aに超磁歪アクチュエータ2を取り付け、線路Aを媒体とした通信の実施形態である。図1は、本実施の形態1に係る超磁歪アクチュエータ2の取付治具1を線路Aに取り付けた状態の斜視図であり、図2は、図1の平面図である。図3は、図2のX−X断面図である。図4は、本実施の形態1の線路Aを媒体とした通信方法の構成概略図である。図5は、本実施の形態に用いる超磁歪アクチュエータ2の断面図である。
<Embodiment 1>
Hereinafter, a preferred embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings. The first embodiment is an embodiment of communication in which a giant magnetostrictive actuator 2 is attached to a railway track A and the track A is used as a medium. FIG. 1 is a perspective view of a state in which the attachment jig 1 of the giant magnetostrictive actuator 2 according to the first embodiment is attached to the line A, and FIG. 2 is a plan view of FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line XX of FIG. FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a communication method using the line A according to the first embodiment as a medium. FIG. 5 is a cross-sectional view of the giant magnetostrictive actuator 2 used in the present embodiment.

まず、図1から図3を参照して、超磁歪アクチュエータ2の取付治具1について詳細に説明する。取付治具1は、超磁歪アクチュエータ2が固定された板状の支持部11と、前記支持部の四つの角部に一端が各々連結された脚部12と、前記脚部12の他端に連結された固定部13と、を備えている。各部同士の連結部には、回転軸14が貫通されており、この回転軸14によって各部は各々回転方向に相対移動可能である。   First, the mounting jig 1 for the giant magnetostrictive actuator 2 will be described in detail with reference to FIGS. The mounting jig 1 includes a plate-like support portion 11 to which the giant magnetostrictive actuator 2 is fixed, a leg portion 12 having one end connected to each of four corners of the support portion, and the other end of the leg portion 12. And a fixed portion 13 connected thereto. A rotating shaft 14 is passed through the connecting portion between the respective portions, and each portion can be relatively moved in the rotating direction by the rotating shaft 14.

前記各部が各々回転方向に相対移動できることにより、取付治具1の高さ及び取付対象物に対する取付角度を調整することが可能であり、適切な配置で超磁歪アクチュエータ2を線路Aに取り付けることができる。例えば、図6に示すように対象物Aが曲線面であっても、各部の相対角度を異ならせることにより、超磁歪アクチュエータを適切な配置で取付対象物に固定することができる。   Since each part can be relatively moved in the rotation direction, the height of the mounting jig 1 and the mounting angle with respect to the mounting target can be adjusted, and the giant magnetostrictive actuator 2 can be mounted on the line A with an appropriate arrangement. it can. For example, as shown in FIG. 6, even if the object A is a curved surface, the giant magnetostrictive actuator can be fixed to the attachment object in an appropriate arrangement by changing the relative angles of the respective parts.

前記固定部13は、前記脚部12の他端に連結された連結部13aと、線路Aと接触して取付治具1を線路Aに固定する固着部13bと、からなる。前記固着部13bは、線路Aと接触することにより、固定できるものであれば良く、吸盤等の吸着部材、磁石等の磁性部材を用いることができる。本実施の形態1では、対象物が金属部材である線路Aのため磁石とした。前記磁石を用いることにより、通信基点とすべき箇所に固着部13bを当接させることにより、容易に取付治具1を線路Aに固定することができる。また、その取り外しも磁石の吸引力に勝る外力を加えることのみで良いため容易に行うことができる。   The fixing portion 13 includes a connecting portion 13 a connected to the other end of the leg portion 12, and a fixing portion 13 b that contacts the line A and fixes the attachment jig 1 to the line A. The adhering portion 13b may be anything that can be fixed by contacting the line A, and an adsorbing member such as a suction cup or a magnetic member such as a magnet can be used. In this Embodiment 1, it was set as the magnet for the track | line A whose target object is a metal member. By using the magnet, the attachment jig 1 can be easily fixed to the line A by bringing the fixing portion 13b into contact with a place to be a communication base point. Further, the removal can be easily performed because it is only necessary to apply an external force that exceeds the attractive force of the magnet.

次いで、図5を参照して、前記取付治具1に固定される超磁歪アクチュエータ2について詳細に説明する。超磁歪アクチュエータ2は、超磁歪素子27と、超磁歪素子27に磁界変化を与えるコイル28と、超磁歪素子27に圧縮荷重を加えるばね24と、超磁歪素子27にバイアス磁界を印加する磁石(マグネット)25、26とがケース21内に収納されている。超磁歪素子27の基端はケース21内に位置決めされ、自由端には可動ロッド22が連結され、その可動ロッド22とケース21との間にばね24が配置されている。そして、ケース21、可動ロッド22及びばね24は鉄などの磁性材料で形成されている。   Next, the giant magnetostrictive actuator 2 fixed to the mounting jig 1 will be described in detail with reference to FIG. The giant magnetostrictive actuator 2 includes a giant magnetostrictive element 27, a coil 28 that applies a magnetic field change to the giant magnetostrictive element 27, a spring 24 that applies a compressive load to the giant magnetostrictive element 27, and a magnet that applies a bias magnetic field to the giant magnetostrictive element 27 ( Magnets 25 and 26 are accommodated in the case 21. A base end of the giant magnetostrictive element 27 is positioned in the case 21, a movable rod 22 is connected to the free end, and a spring 24 is disposed between the movable rod 22 and the case 21. The case 21, the movable rod 22 and the spring 24 are made of a magnetic material such as iron.

ケース21は、一端側(図5において上端)が開口した有底筒状のケース本体21a、と、そのケース本体21aの開口部を閉じる蓋23とを備えている。ばね24はこの実施形態では皿ばねとして形成されている。そして、可動ロッド22の先端はこの皿ばね24の中心部及び蓋23に同軸に設けられた穴24a、23bをそれぞれ貫通して外部に突出している。皿ばね24の周縁部はケース本体21aの内面に密接して蓋23の穴23bをケース21内から覆っている。   The case 21 includes a bottomed cylindrical case main body 21a opened at one end side (upper end in FIG. 5), and a lid 23 for closing the opening of the case main body 21a. In this embodiment, the spring 24 is formed as a disc spring. The distal end of the movable rod 22 penetrates through the central portion of the disc spring 24 and the holes 24a and 23b provided coaxially in the lid 23 and protrudes to the outside. The peripheral edge of the disc spring 24 is in close contact with the inner surface of the case main body 21 a and covers the hole 23 b of the lid 23 from the inside of the case 21.

蓋23の内面には皿ばね24の周縁部を嵌め込んで位置決めする皿ばね用凹部(第1凹部)23aが設けられている。蓋23の内面に皿ばね24の周縁部を嵌め込んで位置決めする第1凹部23aを設けたのは、皿ばね24自体を確実に位置決めするためである。さらに、皿ばね24の中心部を貫通する可動ロッド22も皿ばね24によって位置決め(芯出し)可能にするためである。可動ロッド22のフランジ22bは、途中に段部22cを有する二段構成である。この段部22cに前記皿ばね24の中心部の穴24aを嵌合させることにより、密着構造となる。   A disc spring recess (first recess) 23 a is provided on the inner surface of the lid 23 to fit and position the peripheral edge of the disc spring 24. The reason why the first recess 23a for positioning by inserting the peripheral edge of the disc spring 24 into the inner surface of the lid 23 is provided is to reliably position the disc spring 24 itself. Further, the movable rod 22 penetrating through the central portion of the disc spring 24 can also be positioned (centered) by the disc spring 24. The flange 22b of the movable rod 22 has a two-stage configuration having a step part 22c in the middle. By fitting the hole 24a at the center of the disc spring 24 into the stepped portion 22c, a close contact structure is obtained.

超磁歪素子27にバイアス磁界を印加する磁石25,26は、超磁歪素子27の基端及び自由端にそれぞれ配置されている。可動ロッド22の基端部には、超磁歪素子27の自由端とその自由端に配置された磁石25とを嵌め込んで位置決めする連結用凹部(第2凹部)22aが設けられている。この可動ロッド22の基端部には、その基端部を大径にするためのフランジ22bが設けられている。第2凹部22aは下向き開口の凹部として形成されている。この第2凹部22aの深さは、磁石25の厚さよりも深く形成されている。これにより、第2凹部22a内には磁石25が収容され、さらに超磁歪素子27の自由端も挿入されている。   Magnets 25 and 26 for applying a bias magnetic field to the giant magnetostrictive element 27 are disposed at the proximal end and the free end of the giant magnetostrictive element 27, respectively. The base end of the movable rod 22 is provided with a connecting recess (second recess) 22a for fitting and positioning the free end of the giant magnetostrictive element 27 and the magnet 25 disposed at the free end. A flange 22b is provided at the base end of the movable rod 22 to increase the diameter of the base end. The second recess 22a is formed as a recess having a downward opening. The depth of the second recess 22 a is formed deeper than the thickness of the magnet 25. Thereby, the magnet 25 is accommodated in the second recess 22a, and the free end of the giant magnetostrictive element 27 is also inserted.

このような深さの第2凹部22aを設けたのは、第2凹部22aによって、超磁歪素子27の自由端とその自由端に配置された磁石25との両方を可動ロッド22に対して同軸に位置決め可能にするためである。これにより、超磁歪素子27の自由端とその自由端に配置された磁石25と可動ロッド22の基端部とが位置ずれしないように高精度に芯出しして連結することができる。この結果、超磁歪素子27、磁石25、及び可動ロッド22を接着材等を使用しなくても連結することが可能になる。勿論、接着材等により連結することもできる。   The second recess 22a having such a depth is provided because both the free end of the giant magnetostrictive element 27 and the magnet 25 disposed at the free end are coaxial with the movable rod 22 by the second recess 22a. This is to enable positioning. Thereby, the free end of the giant magnetostrictive element 27, the magnet 25 arranged at the free end, and the base end of the movable rod 22 can be centered and connected with high accuracy so as not to be displaced. As a result, the giant magnetostrictive element 27, the magnet 25, and the movable rod 22 can be connected without using an adhesive or the like. Of course, it can also be connected by an adhesive or the like.

ケース本体21aの底面部21bには、超磁歪素子27の基端部及びその基端部に配置された磁石26とを嵌め込んで位置決めする位置決め用凹部(第3凹部)21cが設けられている。この第3凹部21cは上向き開口の凹部として形成されている。この第3凹部21cの深さは、磁石26の厚さよりも深く形成されている。これにより、第3凹部21c内には磁石26が収容され、さらに超磁歪素子27の基端も挿入されている。   The bottom surface portion 21b of the case body 21a is provided with a positioning recess (third recess) 21c for fitting and positioning the base end portion of the giant magnetostrictive element 27 and the magnet 26 arranged at the base end portion. . The third recess 21c is formed as a recess having an upward opening. The depth of the third recess 21 c is formed deeper than the thickness of the magnet 26. Thereby, the magnet 26 is accommodated in the third recess 21c, and the base end of the giant magnetostrictive element 27 is also inserted.

このような深さの第3凹部21cを設けたのは、第3凹部21cによって、超磁歪素子27の基端とその基端に配置された磁石26との両方をケース本体21aの底面部21b
に対して同軸に位置決めするためである。これにより、超磁歪素子27の基端とその基端に配置された磁石26とがケース本体21aの底面部21bから位置ずれしないように高精度に芯出しして位置決めすることができる。
The third recess 21c having such a depth is provided by the third recess 21c so that both the base end of the giant magnetostrictive element 27 and the magnet 26 disposed at the base end are provided on the bottom surface portion 21b of the case body 21a.
This is because it is positioned coaxially with respect to. Thereby, the base end of the giant magnetostrictive element 27 and the magnet 26 arranged at the base end can be centered and positioned with high accuracy so as not to be displaced from the bottom surface portion 21b of the case main body 21a.

ケース本体21aの底面部21bには、コイル28のボビン29の一部を嵌め込んで固定するボビン用凹部(第4凹部)21dが設けられている。ボビン29は、超磁歪素子27が貫通する円筒部と、その両端に設けられた円板状フランジを有している。従って、第4凹部21dの平面形状はこのボビン29の端面の形状に対応する、いわゆるドーナツ状の凹部として形成されている。この第4凹部21dを設けたのは、コイル28のボビン29をケース本体21aの底面部21bに対して確実に位置決めして、超磁歪素子27とボビン29との間だの隙間を高精度にかつ微少隙間に設定可能にするためである。なお、底面部21bの中央部分には円筒状のリブが立ち上げられており、このリブによって前記第3凹部21c及び第4凹部21dが形成されている。   A bobbin concave portion (fourth concave portion) 21d for fitting and fixing a part of the bobbin 29 of the coil 28 is provided on the bottom surface portion 21b of the case main body 21a. The bobbin 29 has a cylindrical portion through which the giant magnetostrictive element 27 passes and disk-shaped flanges provided at both ends thereof. Accordingly, the planar shape of the fourth recess 21 d is formed as a so-called donut-shaped recess corresponding to the shape of the end face of the bobbin 29. The fourth recess 21d is provided because the bobbin 29 of the coil 28 is reliably positioned with respect to the bottom surface portion 21b of the case body 21a, and the gap between the giant magnetostrictive element 27 and the bobbin 29 is made with high accuracy. This is because it is possible to set a minute gap. A cylindrical rib is raised at the central portion of the bottom surface portion 21b, and the third concave portion 21c and the fourth concave portion 21d are formed by this rib.

また、この実施の形態1では、ケース本体21a及び蓋23からなるケース21と、可動ロッド22と、皿ばね24とが磁性材料で形成されているのに加えて、コイル28のボビン29は熱伝導性樹脂で形成されている。熱伝導性樹脂としては、例えば、日本科学冶金製の(商品名:NT−783)を挙げることができる。ボビン29を熱伝導性樹脂で形成したのは、ボビン29自体の放熱性を高めるためである。即ち、発熱するコイル28及び超磁歪素子27からの放熱効果を高めるためである。放熱効果を高めることによって、発熱によりそれぞれの特性が変化して振動状態が変わり、高域特性が悪化するといった問題を根本的に解決することができる。   In the first embodiment, the case 21 including the case main body 21a and the lid 23, the movable rod 22, and the disc spring 24 are formed of a magnetic material, and the bobbin 29 of the coil 28 is heated. It is made of conductive resin. Examples of the thermally conductive resin include (trade name: NT-783) manufactured by Nippon Kagaku Yakin. The reason why the bobbin 29 is formed of a heat conductive resin is to improve the heat dissipation of the bobbin 29 itself. That is, this is to enhance the heat radiation effect from the coil 28 and the giant magnetostrictive element 27 that generate heat. By enhancing the heat dissipation effect, it is possible to fundamentally solve the problem that the respective characteristics change due to heat generation, the vibration state changes, and the high frequency characteristics deteriorate.

また、この実施の形態1によれば、ケース21、可動ロッド22及び皿ばね24が磁性材料で形成されているので、超磁歪素子27の両端に配置してあるバイアス磁界印加用の磁石25,26による磁界は、図5において矢印付き破線で示すように、可動ロッド22、皿ばね24及びケース21を経由する完全磁気回路(閉ループ)を構成する。これにより、超磁歪アクチュエータの高効率化を実現することができる。この結果、バッテリー駆動も実現できるので、この超磁歪アクチュエータを例えばモバイル商品等へ組み込むことも可能となる。さらに、このように高効率化を図ることで、その分、小型化も図ることができる。   Further, according to the first embodiment, since the case 21, the movable rod 22 and the disc spring 24 are made of a magnetic material, the bias magnetic field applying magnets 25 disposed at both ends of the giant magnetostrictive element 27, The magnetic field by 26 constitutes a complete magnetic circuit (closed loop) passing through the movable rod 22, the disc spring 24 and the case 21, as shown by a broken line with an arrow in FIG. 5. Thereby, high efficiency of the giant magnetostrictive actuator can be realized. As a result, battery driving can also be realized, and this giant magnetostrictive actuator can be incorporated into, for example, a mobile product. Furthermore, by increasing the efficiency in this way, it is possible to reduce the size accordingly.

また、可動ロッド22、皿ばね24、超磁歪素子27、バイアス磁界印加用の磁石25,26、及びボビン29等を、第1〜第4凹部によって位置決めしてあるので、振動等に強いアクチュエータとなり、モバイル化を容易にすることができる。   Further, since the movable rod 22, the disc spring 24, the giant magnetostrictive element 27, the magnets 25 and 26 for applying the bias magnetic field, the bobbin 29, and the like are positioned by the first to fourth recesses, the actuator is resistant to vibration and the like. , Mobile can be facilitated.

次いで、このように構成された超磁歪アクチュエータ2を線路Aに取り付ける取付方法について説明する。まず、取付治具1の支持部11に超磁歪アクチュエータ2を固定する。この固定方法は、特に制限されず、例えば、螺子部材、接着材を用いた接着方法が挙げられる。次いで、超磁歪アクチュエータ2の可動ロッド22の先端に振動板30を固着する。可動ロッド22の先端に振動板30を固着することにより、超磁歪アクチュエータ2の振動を広い面積で線路Aに伝えることが可能となる。   Next, an attachment method for attaching the giant magnetostrictive actuator 2 configured as described above to the line A will be described. First, the giant magnetostrictive actuator 2 is fixed to the support portion 11 of the mounting jig 1. This fixing method is not particularly limited, and examples thereof include an adhesive method using a screw member and an adhesive material. Next, the diaphragm 30 is fixed to the tip of the movable rod 22 of the giant magnetostrictive actuator 2. By fixing the diaphragm 30 to the tip of the movable rod 22, the vibration of the giant magnetostrictive actuator 2 can be transmitted to the line A over a wide area.

次いで、超磁歪アクチュエータ2の可動ロッド22の先端に固着した振動板30と線路Aが接触するように、取付治具1を線路A上に配置する。線路A上に配置された取付治具1は、固定部13によって線路A上に固定される。次いで、取付治具1の支持部11と脚部12の連結部及び脚部12と固定部13の連結部を回転方向に移動させて、振動板30と線路Aが当接するように調整する。また、この調整の際に、超磁歪アクチュエータ2と線路Aとの接触圧も調整する。   Next, the mounting jig 1 is arranged on the line A so that the diaphragm 30 fixed to the tip of the movable rod 22 of the giant magnetostrictive actuator 2 and the line A are in contact. The mounting jig 1 arranged on the track A is fixed on the track A by the fixing portion 13. Next, the connecting portion between the support portion 11 and the leg portion 12 of the mounting jig 1 and the connecting portion between the leg portion 12 and the fixing portion 13 are moved in the rotation direction so that the diaphragm 30 and the line A are in contact with each other. Further, during this adjustment, the contact pressure between the giant magnetostrictive actuator 2 and the line A is also adjusted.

本実施の形態1では、超磁歪素子の直径が3mmであり、超磁歪アクチュエータ2を線路Aに対して0.35kg付加するように調整した。但し、この値は実施態様によって適宜に変更することが望ましく、超磁歪アクチュエータ2の超磁歪素子27の面積において5kg/cmを超えない範囲であればよい。 In the first embodiment, the diameter of the giant magnetostrictive element is 3 mm, and the giant magnetostrictive actuator 2 is adjusted to be added to the line A by 0.35 kg. However, this value is desirably changed depending on the embodiment, and may be in a range not exceeding 5 kg / cm 2 in the area of the giant magnetostrictive element 27 of the giant magnetostrictive actuator 2.

以上により、超磁歪アクチュエータ2を容易に対象物である線路Aに適切な配置で取り付けることができる。また、取付治具1の固着部13bは磁石であるため、取り外しも容易であり、適宜な場所に移動して使用することができる。その結果、図4に示すように、線路A上に取り付けられた超磁歪アクチュエータによって、線路Aを音の伝達媒体に利用して通信を行うことができる。また、本実施の形態1は、線路Aに超磁歪アクチュエータを取り付けたが、本発明はこれに限られず、種々の建造物及び部材に適用することができる。例えば、図7に示すように鉄塔に取り付けて、鉄塔の構造部材を音の伝達媒体として通信を行うこともできる。   As described above, the giant magnetostrictive actuator 2 can be easily attached to the line A, which is an object, in an appropriate arrangement. Further, since the fixing portion 13b of the mounting jig 1 is a magnet, it can be easily detached and can be used by being moved to an appropriate place. As a result, as shown in FIG. 4, communication can be performed using the line A as a sound transmission medium by the giant magnetostrictive actuator attached on the line A. In the first embodiment, the giant magnetostrictive actuator is attached to the line A, but the present invention is not limited to this, and can be applied to various buildings and members. For example, as shown in FIG. 7, it can attach to a steel tower and can communicate using the structural member of a steel tower as a sound transmission medium.

<実施の形態2>
実施の形態2は、前記実施の形態1の取付治具1に角度を調整する調整部材15を更に設けた取付字具3の実施形態である。尚、以下の説明において、前記実施の形態1と同様の構成については、同符号を用いて説明を省略する。図8は、本実施の形態2に係る取付治具3の斜視図である。
<Embodiment 2>
The second embodiment is an embodiment of the attachment tool 3 in which the attachment jig 1 of the first embodiment is further provided with an adjusting member 15 for adjusting the angle. In the following description, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted. FIG. 8 is a perspective view of the mounting jig 3 according to the second embodiment.

取付治具3は、実施の形態1に係る取付治具1と同様に、超磁歪アクチュエータ2を固定支持する支持部11と、前記支持部11に連結された脚部12と、脚部12に連結され対象物と着脱可能な固定部13と、各連結部に設けられた回転軸14と、を備えており、更に、支持部11と脚部12の相対角度を調整するための調整部材15を備えている。   As with the mounting jig 1 according to the first embodiment, the mounting jig 3 includes a support portion 11 that fixes and supports the giant magnetostrictive actuator 2, a leg portion 12 that is connected to the support portion 11, and a leg portion 12. A fixed portion 13 that is connected and detachable from the object, and a rotating shaft 14 provided at each connecting portion, and an adjustment member 15 for adjusting the relative angle between the support portion 11 and the leg portion 12 are provided. It has.

前記調整部材15とは、取付治具1において回転方向に移動可能な支持部11と脚部12との相対位置を調整し、適宜な位置で固定する部材である。調整部材15は、中心を境にして逆方向に螺子が螺設された軸部材15aと、前記軸部材15aと螺合するナット15b,15cと、を備えている。   The adjusting member 15 is a member that adjusts the relative position of the support portion 11 and the leg portion 12 that are movable in the rotation direction in the mounting jig 1 and fixes the mounting portion 1 at an appropriate position. The adjustment member 15 includes a shaft member 15a in which a screw is screwed in the opposite direction from the center, and nuts 15b and 15c that are screwed with the shaft member 15a.

調整部材15は、脚部12に立設されたブラケット12aの穴部に貫通して、取り付けられており、ブラケット12aを挟んで内側と外側にナット15b,15cが軸部材15aに螺合している。前記ブラケット12aは、前記脚部に設けられた穴部に貫通したストリッパーボルト12bによって、回転方向に移動可能に取り付けられている(図9参照)。外側のナット15cを回転させることにより、軸部材15aが回転し、内側のナット15bも回転し、軸部材15aに沿って各ナットが中心側へ移動又は、側方へ移動する。そのため、隣り合う脚部12間の距離が伸縮し、脚部12は支持部11に対して相対移動する。   The adjustment member 15 is attached by penetrating through a hole portion of the bracket 12a erected on the leg portion 12, and nuts 15b and 15c are screwed into the shaft member 15a on the inner side and the outer side across the bracket 12a. Yes. The bracket 12a is attached so as to be movable in the rotational direction by a stripper bolt 12b penetrating through a hole provided in the leg (see FIG. 9). By rotating the outer nut 15c, the shaft member 15a rotates, the inner nut 15b also rotates, and each nut moves toward the center side or moves sideways along the shaft member 15a. Therefore, the distance between the adjacent leg portions 12 expands and contracts, and the leg portion 12 moves relative to the support portion 11.

以上のように、実施の形態2に係る取付治具3によれば、脚部12と支持部11の相対角度の微調整を容易に行うことができ、更なる超磁歪アクチュエータ2の取付精度を向上させることができる。また、調整部材15を設けることにより、隣り合う脚部12を接合することができるため、使用時の揺動等外力に影響されることなく、正確な配置を保持することが可能となる。   As described above, according to the mounting jig 3 according to the second embodiment, the relative angle between the leg portion 12 and the support portion 11 can be easily finely adjusted, and the mounting accuracy of the giant magnetostrictive actuator 2 can be further increased. Can be improved. In addition, since the adjacent leg portions 12 can be joined by providing the adjustment member 15, it is possible to maintain an accurate arrangement without being affected by external forces such as swinging during use.

<実施の形態3>
実施の形態3は、超磁歪アクチュエータ2を建築物の構造部材であるパイプBの内部に配置した実施例である。図10は、実施の形態3に係る取付治具4に超磁歪アクチュエータ2を固定した図である。図11は、本実施の形態3に係る超磁歪アクチュエータ2の取付治具4をパイプBに取り付けた状態の断面図である。図12は、図11を略90度回転
させた断面図である。
<Embodiment 3>
The third embodiment is an example in which the giant magnetostrictive actuator 2 is arranged inside a pipe B that is a structural member of a building. FIG. 10 is a diagram in which the giant magnetostrictive actuator 2 is fixed to the mounting jig 4 according to the third embodiment. FIG. 11 is a cross-sectional view of a state where the attachment jig 4 of the giant magnetostrictive actuator 2 according to the third embodiment is attached to the pipe B. 12 is a cross-sectional view of FIG. 11 rotated approximately 90 degrees.

本実施の形態3に係る取付治具4は、前記実施の形態1、2において別々に設けられていた支持部11と振動板30とが一体化した支持部41を備えており、固定部43は脚部42に設けられている。また、支持部41と脚部42は、一枚の金属板を屈曲させて形成されており、支持部41の両端が脚部42となっている。支持部41と脚部42の屈曲部は、揺動可能であり、角度を調整できるよう構成されている(図10参照)。   The mounting jig 4 according to the third embodiment includes a support portion 41 in which the support portion 11 and the diaphragm 30 provided separately in the first and second embodiments are integrated, and a fixing portion 43. Are provided on the legs 42. Further, the support part 41 and the leg part 42 are formed by bending a single metal plate, and both ends of the support part 41 are leg parts 42. The bent portions of the support portion 41 and the leg portion 42 are swingable and are configured so that the angle can be adjusted (see FIG. 10).

前記固定部は、脚部42の略中央に形成された螺子穴部43であり、この螺子穴部43とパイプBの側面に形成された穴部に螺子部材46が貫通される。この螺子部材46によって、取付治具4をパイプBに固定することができる。   The fixing portion is a screw hole portion 43 formed substantially at the center of the leg portion 42, and a screw member 46 is passed through the screw hole portion 43 and a hole portion formed on the side surface of the pipe B. The mounting jig 4 can be fixed to the pipe B by the screw member 46.

また、取付治具4は、支持部41に超磁歪アクチュエータ2を取り付けるための載置台44を備えている。載置台44は、支持部41上に立設された側壁44aと、側壁44aの上端に接続された天蓋44bと、天蓋44bに形成された穴部に貫通され、超磁歪アクチュエータ2と係合する調整螺子44cと、を備えている。   Further, the mounting jig 4 includes a mounting table 44 for mounting the giant magnetostrictive actuator 2 to the support portion 41. The mounting table 44 penetrates through a side wall 44a erected on the support part 41, a canopy 44b connected to the upper end of the side wall 44a, and a hole formed in the canopy 44b, and engages with the giant magnetostrictive actuator 2. Adjustment screw 44c.

本実施の形態に用いる超磁歪アクチュエータ2は、前記ケース本体21aから外周方向に延出したつば部21eを備えており、このつば部21eと載置台44の側壁44aとが係合する。このようにして超磁歪アクチュエータ2は、載置台44に接続される。   The giant magnetostrictive actuator 2 used in the present embodiment includes a collar portion 21e extending from the case body 21a in the outer circumferential direction, and the collar portion 21e and the side wall 44a of the mounting table 44 are engaged. In this way, the giant magnetostrictive actuator 2 is connected to the mounting table 44.

前記調整螺子44cは、超磁歪アクチュエータ2の底面部21bと当接している。前記調整螺子44cを調整することにより、超磁歪アクチュエータ2を下方に押圧することができ、超磁歪アクチュエータ2と支持部41との接触圧を調整することができる。   The adjusting screw 44 c is in contact with the bottom surface portion 21 b of the giant magnetostrictive actuator 2. By adjusting the adjusting screw 44c, the giant magnetostrictive actuator 2 can be pressed downward, and the contact pressure between the giant magnetostrictive actuator 2 and the support portion 41 can be adjusted.

次いで、この取付治具4を用いたパイプBへの超磁歪アクチュエータ2の取付方法を詳細に説明する。まず、取付治具4の載置台44に超磁歪アクチュエータ2を固定する。この際、超磁歪アクチュエータ2の可動ロッド22が取付治具1の支持部41に当接するように配置する。そして、必要に応じて前記調整螺子44cによって超磁歪アクチュエータ2と支持部41との接触圧を調整する。   Next, a method for attaching the giant magnetostrictive actuator 2 to the pipe B using the attachment jig 4 will be described in detail. First, the giant magnetostrictive actuator 2 is fixed to the mounting table 44 of the mounting jig 4. At this time, the movable rod 22 of the giant magnetostrictive actuator 2 is disposed so as to contact the support portion 41 of the mounting jig 1. Then, the contact pressure between the giant magnetostrictive actuator 2 and the support portion 41 is adjusted by the adjusting screw 44c as necessary.

超磁歪アクチュエータ2を取付治具4に固定した後、脚部42に形成された螺子穴部43とパイプBの穴部とを重ね合わせ、螺子部材46によって接合する。尚、取付治具4の屈曲部は屈曲角度が調整可能であるため、パイプBの径に応じて屈曲角度を調整して、螺合することができる。   After the giant magnetostrictive actuator 2 is fixed to the mounting jig 4, the screw hole 43 formed in the leg 42 and the hole of the pipe B are overlapped and joined by a screw member 46. Since the bending angle of the bent portion of the mounting jig 4 can be adjusted, the bending angle can be adjusted according to the diameter of the pipe B and screwed together.

以上のように実施の形態3によれば、容易に超磁歪アクチュエータ2を対象物であるパイプBの内部に取り付けることができる。また、取付治具4とパイプBとの固定方法は、螺子部材46による螺合であるため、容易に取り外すことも可能である。従って、必要に応じて適宜に場所を変更して使用することができる。加えて、このようにパイプB内に超磁歪アクチュエータ2を取り付けることにより、パイプBを音の伝達媒体に利用することができ、建築物の構造部材以外にも、例えば、電車、バス等の手すりを音の伝達媒体にすることが可能となる。   As described above, according to the third embodiment, the giant magnetostrictive actuator 2 can be easily attached to the inside of the pipe B that is an object. Moreover, since the fixing method of the attachment jig 4 and the pipe B is the screwing by the screw member 46, it can also be removed easily. Therefore, the location can be changed as necessary and used. In addition, by installing the giant magnetostrictive actuator 2 in the pipe B in this way, the pipe B can be used as a sound transmission medium. In addition to structural members of buildings, for example, railings for trains, buses, etc. Can be used as a sound transmission medium.

<実施の形態4>
実施の形態4は、超磁歪アクチュエータ2を建築物の構造部材であるパイプBの内部に配置した他の実施例である。図13は、実施の形態4に係る取付治具5に超磁歪アクチュエータ2を固定した図である。図14は、図13の断面図である。
<Embodiment 4>
The fourth embodiment is another example in which the giant magnetostrictive actuator 2 is arranged inside a pipe B that is a structural member of a building. FIG. 13 is a diagram in which the giant magnetostrictive actuator 2 is fixed to the mounting jig 5 according to the fourth embodiment. 14 is a cross-sectional view of FIG.

取付治具5の支持部材は、超磁歪アクチュエータが立設する穴部51aを備えたクラン
プユニット51であり、その下面はパイプBの内面と密接している。クランプユニット51は、クランプユニット51の下方に形成された調整穴部52と、この調整穴部52に挿入される調整螺子53と、からなる平行ばね機構を有している。
The support member of the mounting jig 5 is a clamp unit 51 having a hole 51a in which a giant magnetostrictive actuator is erected, and the lower surface thereof is in close contact with the inner surface of the pipe B. The clamp unit 51 has a parallel spring mechanism including an adjustment hole 52 formed below the clamp unit 51 and an adjustment screw 53 inserted into the adjustment hole 52.

前記調整穴部52は、徐々に内径が小さくなるテーパー状の傾斜面を有しており、調整螺子53が調整穴部52に押し込まれると、クランプユニット51の穴部51aの上側が図13に示すX点を支点にして上方にたわみ、搭載された超磁歪アクチュエータ2を移動することができる。尚、前記たわみ量が微小であると、クランプユニット51は上方へ移動するため、平行ばね機構により、超磁歪アクチュエータとパイプ内面との接触圧を調整することも出来る。   The adjustment hole 52 has a tapered inclined surface with a gradually decreasing inner diameter. When the adjustment screw 53 is pushed into the adjustment hole 52, the upper side of the hole 51a of the clamp unit 51 is shown in FIG. It is possible to move the mounted giant magnetostrictive actuator 2 by bending upward with the indicated point X as a fulcrum. If the amount of deflection is small, the clamp unit 51 moves upward, so that the contact pressure between the giant magnetostrictive actuator and the pipe inner surface can be adjusted by a parallel spring mechanism.

すなわち、前記調整螺子53によってクランプユニット51の調整穴部52より上側を上下方向及び回転方向に移動させることができ、搭載された超磁歪アクチュエータ2の可動ロッド22の先端を適切な位置でパイプBに当接させることができる。   That is, the adjustment screw 53 can move the upper side of the adjustment hole 52 of the clamp unit 51 in the vertical direction and the rotation direction, and the tip of the movable rod 22 of the mounted super magnetostrictive actuator 2 is placed at an appropriate position on the pipe B. It can be made to contact.

また、パイプBの径が大きく、前記調整螺子53による位置調整では十分でない場合には、超磁歪アクチュエータ2を立設するクランプユニット51の穴部51aにスペーサを入れることによって高さ方向の調整を行うことができる。但し、前記スペーサを入れすぎると、クランプユニット51に超磁歪アクチュエータ2が十分に挿入されず、超磁歪アクチュエータ2をクランプユニット51に対して略垂直に配置できないことがある。クランプユニット51に挿入される超磁歪アクチュエータ2の深さは、超磁歪アクチュエータ2の外形の約2/3以上が好ましく、その範囲以内においてスペーサによる調整を行うことが望ましい。   When the diameter of the pipe B is large and the position adjustment by the adjusting screw 53 is not sufficient, the height adjustment is performed by inserting a spacer in the hole 51a of the clamp unit 51 where the giant magnetostrictive actuator 2 is erected. It can be carried out. However, if the spacer is inserted too much, the giant magnetostrictive actuator 2 may not be sufficiently inserted into the clamp unit 51, and the giant magnetostrictive actuator 2 may not be disposed substantially perpendicular to the clamp unit 51. The depth of the giant magnetostrictive actuator 2 inserted into the clamp unit 51 is preferably about 2/3 or more of the outer shape of the giant magnetostrictive actuator 2, and it is desirable to perform adjustment with a spacer within the range.

実施の形態4に係る取付治具5によれば、容易に超磁歪アクチュエータ2を対象物であるパイプBの内部に適切な配置で取り付けることができる。また、取付治具5を容易に取り外すこともでき、必要に応じて適宜に場所を変更して使用することができる。   According to the attachment jig 5 according to the fourth embodiment, the giant magnetostrictive actuator 2 can be easily attached to the inside of the pipe B, which is the object, in an appropriate arrangement. Moreover, the attachment jig 5 can also be easily removed, and it can be used by appropriately changing the location as necessary.

以上、本発明に係る超磁歪アクチュエータの取付治具及び超磁歪アクチュエータを用いた通信方法の実施形態を例示的に説明したが、本発明はこれらに限られず、可能な限りこれらの組み合わせをも含むものである。   The embodiments of the giant magnetostrictive actuator mounting jig and the communication method using the giant magnetostrictive actuator according to the present invention have been exemplarily described above, but the present invention is not limited to these, and includes combinations of these as much as possible. It is a waste.

実施の形態1に係る超磁歪アクチュエータ2の取付治具1を線路Aに取り付けた状態の斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of a state where the attachment jig 1 of the giant magnetostrictive actuator 2 according to Embodiment 1 is attached to a track A. 実施の形態1に係る超磁歪アクチュエータ2の取付治具1を線路Aに取り付けた状態の平面図である。FIG. 3 is a plan view of a state in which the attachment jig 1 of the giant magnetostrictive actuator 2 according to Embodiment 1 is attached to a line A. 図2に示す取付治具1のX−X断面図である。It is XX sectional drawing of the attachment jig 1 shown in FIG. 実施の形態1の線路Aを媒体とした通信方法の構成概略図である。2 is a schematic configuration diagram of a communication method using the line A of Embodiment 1 as a medium. FIG. 実施の形態1に用いる超磁歪アクチュエータ2の断面図である。2 is a cross-sectional view of a giant magnetostrictive actuator 2 used in Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る超磁歪アクチュエータ2の取付治具1を曲線面の対象物に取り付けた状態の断面図である。It is sectional drawing of the state which attached the attachment jig | tool 1 of the giant magnetostrictive actuator 2 which concerns on Embodiment 1 to the target object of a curved surface. 鉄塔の構造部材を媒体とした通信方法の構成概略図である。It is the structure schematic of the communication method which used the structural member of the steel tower as a medium. 実施の形態2に係る取付治具3の斜視図である。6 is a perspective view of an attachment jig 3 according to Embodiment 2. FIG. 図8に示す取付治具3のブラケット12aの取付構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the attachment structure of the bracket 12a of the attachment jig 3 shown in FIG. 実施の形態3に係る取付治具4の断面図である。6 is a cross-sectional view of a mounting jig 4 according to Embodiment 3. FIG. 実施の形態3に係る取付治具4をパイプBに取り付けた状態の断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of a state where an attachment jig 4 according to Embodiment 3 is attached to a pipe B. 実施の形態3に係る取付治具4をパイプBに取り付けた状態の断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of a state where an attachment jig 4 according to Embodiment 3 is attached to a pipe B. 実施の形態4に係る取付治具5をパイプBに取り付けた状態の断面図である。It is sectional drawing of the state which attached the attachment jig | tool 5 which concerns on Embodiment 4 to the pipe B. 実施の形態4に係る取付治具5をパイプBに取り付けた状態の断面図である。It is sectional drawing of the state which attached the attachment jig | tool 5 which concerns on Embodiment 4 to the pipe B. 従来の音響器具としてのヘッドホンの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the headphones as a conventional acoustic instrument.

符号の説明Explanation of symbols

1,3,4,5 取付治具
11,41 支持部
12,42 脚部
12a ブラケット
13,43 固定部
13a 連結部
13b 固着部
14 回転軸
15 調整部材
15a 軸部材
15b,15c ナット
44 載置台
44a 側壁
44b 天蓋
44c 調整螺子
46 螺子部材
51 クランプユニット
51a 穴部
52 調整穴部
53 調整螺子
2 超磁歪アクチュエータ
21 ケース
21a ケース本体
21b 底面部
21c 第3凹部
21d 第4凹部
21e つば部
22 可動ロッド
22a 第2凹部
22b フランジ
22c 段部
23 蓋
23a 第1凹部
23b 穴
24 皿ばね
24a 穴
25,26 磁石
27 超磁歪素子
28 コイル
29 ボビン
30 振動板
A 線路
B パイプ
1, 3, 4, 5 Mounting jig 11, 41 Support portion 12, 42 Leg portion 12a Bracket 13, 43 Fixing portion 13a Connecting portion 13b Adhering portion 14 Rotating shaft 15 Adjustment member 15a Shaft member 15b, 15c Nut 44 Mounting base 44a Side wall 44b Canopy 44c Adjustment screw 46 Screw member 51 Clamp unit 51a Hole portion 52 Adjustment hole portion 53 Adjustment screw 2 Super magnetostrictive actuator 21 Case 21a Case body 21b Bottom surface portion 21c Third recess 21d Fourth recess 21e Collar portion 22 Movable rod 22a 2 concave portion 22b flange 22c step portion 23 lid 23a first concave portion 23b hole 24 disc spring 24a hole 25, 26 magnet 27 super magnetostrictive element 28 coil 29 bobbin 30 diaphragm A line B pipe

Claims (10)

超磁歪素子と、超磁歪素子に磁界変化を与えるコイルと、超磁歪素子に圧縮荷重を加えるばねと、超磁歪素子にバイアス磁界を印加する磁石と、前記超磁歪素子、コイル、ばね及び磁石を収納するケースと、超磁歪素子の自由端に連結された可動ロッドと、を備えた超磁歪アクチュエータに用いる取付治具であって、
前記超磁歪アクチュエータを固定支持する支持部と、
取付対象物と着脱自在な固定部と、
前記支持部と連結された一端と固定部と連結された他端とを有する脚部と、を備え、
前記脚部の他端は、前記支持部との連結部を中心に移動自在であることを特徴とする超磁歪アクチュエータの取付治具。
A giant magnetostrictive element, a coil that applies a magnetic field change to the giant magnetostrictive element, a spring that applies a compressive load to the giant magnetostrictive element, a magnet that applies a bias magnetic field to the giant magnetostrictive element, and the giant magnetostrictive element, coil, spring, and magnet A mounting jig used for a giant magnetostrictive actuator comprising a housing case and a movable rod connected to the free end of the giant magnetostrictive element,
A support portion for fixing and supporting the giant magnetostrictive actuator;
An attachment object and a detachable fixing part;
A leg portion having one end connected to the support portion and the other end connected to the fixed portion;
An attachment jig for a giant magnetostrictive actuator, wherein the other end of the leg portion is movable around a connecting portion with the support portion.
前記脚部の一端は、前記固定部との連結部を中心に移動自在であることを特徴とする請求項1に記載の超磁歪アクチュエータの取付治具。   The attachment jig for a giant magnetostrictive actuator according to claim 1, wherein one end of the leg portion is movable around a connecting portion with the fixed portion. 前記固定部は、磁性材料であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の超磁歪アクチュエータの取付治具。   The said fixing | fixed part is a magnetic material, The attachment jig | tool of the giant magnetostrictive actuator of Claim 1 or Claim 2 characterized by the above-mentioned. 前記固定部は、吸着部材であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の超磁歪アクチュエータの取付治具。   The jig for attaching a giant magnetostrictive actuator according to claim 1, wherein the fixing portion is an adsorption member. 前記支持部は、前記超磁歪アクチュエータの振動を取付対象物に伝達する振動板を兼ねていることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の超磁歪アクチュエータの取付治具。   The said support part serves also as the diaphragm which transmits the vibration of the said giant magnetostrictive actuator to a mounting target object, The attachment jig | tool of the giant magnetostrictive actuator in any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned. 前記取付対象物は、建築物を構築する床、柱、壁等の構造部材又は鉄塔であることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載の超磁歪アクチュエータの取付治具。   The attachment jig for a giant magnetostrictive actuator according to any one of claims 1 to 5, wherein the attachment object is a structural member such as a floor, a pillar, or a wall that constructs a building, or a steel tower. 前記取付対象物は、中空部を有しており、その内周面に超磁歪アクチュエータが固定されることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれかに記載の超磁歪アクチュエータの取付治具。   The attachment object of the giant magnetostrictive actuator according to any one of claims 1 to 6, wherein the attachment object has a hollow portion, and the giant magnetostrictive actuator is fixed to an inner peripheral surface thereof. Ingredients. 超磁歪素子と、超磁歪素子に磁界変化を与えるコイルと、超磁歪素子に圧縮荷重を加えるばねと、超磁歪素子にバイアス磁界を印加する磁石と、前記超磁歪素子、コイル、ばね及び磁石を収納するケースと、を備えた超磁歪アクチュエータを、取付対象物に取り付ける取付構造であって、
前記超磁歪アクチュエータを固定支持する支持部と、取付対象物に対して着脱自在な固定部と、が連結されており、支持部と固定部は、互いの連結部を中心にして移動自在であることを特徴とする超磁歪アクチュエータの取付構造。
A giant magnetostrictive element, a coil that applies a magnetic field change to the giant magnetostrictive element, a spring that applies a compressive load to the giant magnetostrictive element, a magnet that applies a bias magnetic field to the giant magnetostrictive element, and the giant magnetostrictive element, coil, spring, and magnet An installation structure for attaching a giant magnetostrictive actuator having a housing case to an attachment object;
A support portion that fixes and supports the giant magnetostrictive actuator and a fixed portion that can be attached to and detached from an attachment object are connected to each other, and the support portion and the fixed portion are movable around the connection portions. A giant magnetostrictive actuator mounting structure characterized by the above.
前記支持部と固定部は、脚部を介して連結されており、支持部と脚部の連結部、及び脚部と固定部の連結部は、互いの連結部を中心に移動自在であることを特徴とする請求項8に記載の超磁歪アクチュエータの取付構造。   The support part and the fixed part are connected via a leg part, and the connection part of the support part and the leg part, and the connection part of the leg part and the fixed part are movable around each other. The structure for mounting a giant magnetostrictive actuator according to claim 8. 請求項1から請求項7のいずれかに記載の超磁歪アクチュエータの取付治具によって取り付けられる超磁歪アクチュエータを用いた通信方法であって、
建築物の構造部材及び鉄塔等の取付対象物上に前記取付治具を介して超磁歪アクチュエータを固定して、当該超磁歪アクチュエータの振動を取付対象物に伝達し、前記取付対象物を媒体として通信を行うことを特徴とする超磁歪アクチュエータを用いた通信方法。
A communication method using a giant magnetostrictive actuator attached by the attachment jig of the giant magnetostrictive actuator according to any one of claims 1 to 7,
A super magnetostrictive actuator is fixed on a structural member of a building and a mounting target such as a steel tower via the mounting jig, and vibrations of the super magnetostrictive actuator are transmitted to the mounting target, and the mounting target is used as a medium. A communication method using a giant magnetostrictive actuator characterized by performing communication.
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