JPH04131099U - 磁歪型変換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 広範囲の負荷加重に対して磁歪変位量の変動
が少ない磁歪型変換器を提供すること。 【構成】異なる特性の磁歪素子を複数個、直列に接合し
た複合型磁歪振動子を使用した磁歪型変換器。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、磁歪型の電気音響変換器、電気機械変換器に於いて、駆動力を発生 する磁歪素子を複合型として広範囲の負荷加重に対して磁歪変位量の変動を少な くした磁歪型変換器に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来における磁歪型変換器の代表的な構造は、例えば図３に示す如く円柱形の 磁歪合金棒１０の周囲にソレノイド形の駆動コイル２０を配置し、磁歪合金棒１ ０の両端部にバイアス磁界を付与するリング状の磁石３０、３０を配置し、前記 磁歪合金棒１０の一端部はヨークを兼ねるケース４０に固定されると共に、他端 部には駆動棒５０が取付けられ、駆動棒５０とケース４０との間に磁歪合金棒１ ０に機械的応力を掛けるためのゴムダンパ６０を介在させている。磁歪合金棒１ ０に機械的応力を加えるのは、僅かに応力を加えた方が駆動コイル２０による信 号磁界に対して感度が高く、且つ直線性が良好となるからである。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

この様な構造を有する従来の磁歪型変換器に於ては、一定の信号磁界の強さの 下での上記した機械的応力に対する磁歪変位量（即ち感度）特性は、図４に示す ようにある応力の時に最大感度を示し、同図に２種類の材質ａ，ｂについて夫々 示すように、この最大感度を示す応力の大きさは磁歪合金の材質によって異なる と同時に、同じ成分からなる材料であっても結晶状態等によって変化するので、 製品としての性能が不揃いとなって大量生産が困難であると言う解決すべき課題 があった。

【０００４】 そこで本考案は、夫々性質のことなる磁歪素子を複数個組合わせることによっ て、単一の磁歪素子を使用した上記従来例に付する欠点を解消し、性能が安定し た磁歪型変換器を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するための本考案に係る磁歪型変換器は、一例として２種類の 磁歪素子Ａ，Ｂを使用した実施例の断面を示す図１を用いて説明すると、異なる 特性の磁歪素子を複数個直列に接続した複合型磁歪振動子１を用いたことを特徴 とする磁歪型変換器であり、これら複数の磁歪素子が夫々希土類元素を含む超磁 歪合金からなることを特徴とする。

【０００６】

【作用】

そして、この様な構成の磁歪型変換器は、例えば上述の図１の実施例の磁歪素 子Ａの材質が前記図４の材質ａを使用し、且つ同じく実施例のもう一つの磁歪素 子Ｂの材質が前記図４の材質ｂを使用したとすれば、総合的な応力ー感度特性は 図２に示すように、図４に点線で表した材質ａの特性と同じく図４に一点鎖線で 表した材質ｂの特性とを総合したグラフの様になり、応力の広範囲の変動に対し て磁歪変位量、即ち感度の変化が少なくなっている。従って図１の構造の磁歪変 換器に置いて、例えばゴムダンパ６の硬度が変ったり、部品精度のバラツキ等に よって磁歪素子に加わる応力が変動しても、感度はある実用的な範囲で変動をな くすることができ、製品の品質を一定に保持することが可能となる。

【０００７】 更にこの様な磁歪型変換器を水中のように機械インピーダンスの大きい媒体中 で使用した場合、媒体の圧力によって磁歪素子に掛かる応力が変化しても感度、 即ち磁歪型変換器の性能は変化しないという特徴を有する。

【０００８】

【実施例】

実施例の断面を示す図１に於て、Ａ、Ｂは夫々円柱形の磁歪合金棒であって各 々の磁歪特性が異なり、直列に接合されて、複合磁歪振動子１を形成している。

【０００９】 当該複合磁歪振動子１の周囲にソレノイド形の駆動コイル２が配置され、又、 複合磁歪振動子１の両端部にバイアス磁界を付与するリング状の磁石３、３が配 置されている。

【００１０】 当該複合磁歪振動子１の一端部はケース４に固定されると共に、他端部には変 位出力を取出すための駆動棒５が取付けられ、当該駆動棒５とケース４との間に 複合磁歪振動子１に機械的応力を掛けるためのリング状のゴムダンパ６が挿入、 挟持されている。

【００１１】 本実施例では、磁歪素子は２種類であるが、これに限定されること無く、例え ば図４における材質ａ，ｂ以外に、異なった特性を示す他種類の材質を使用し、 この場合感度を揃えるために最も感度の高い材質を使った素子の軸方向長さを小 さくする事によって、相当広範囲の応力変化に対する感度を一定に保持すること が可能となる。

【００１２】 以上、本考案に係る磁歪型変換器について代表的と思われる実施例を基に詳述 したが、本考案による変換器の実施態様は上記実施例の構造に限定されるもので はなく、前記した実用新案登録請求の範囲に記載の構成要件を具備し、本考案に いう作用を呈し、以下に述べる効果を有する限りにおいて、適宜改変して実施し うるものである。

【００１３】

【効果】

本考案に係る磁歪型変換器は以下に述べる効果を有する。

【００１４】 (1)部品の性能や精度のバラツキ等によって磁歪素子に加わる応力が変動しても 、感度の変化を少なくする事ができ、製品の品質を一定に保持することが可能と なる。

【００１５】 (2)又、従来の磁歪阻止を１個だけ使用する構成の変換器と異なり、磁歪素子の 性能を完全に揃える必要が無く、種々の特性の磁歪素子を組合わせて使用できる ので、磁歪振動子の単価を引下げることが出来る。

【００１６】 (3)磁歪型変換器を水中のように機械インピーダンスの大きい媒体中で使用した 場合、媒体の圧力によって磁歪素子に掛かる応力が変化しても感度、即ち性能は 変することがない。

【００１７】 以上の利点によって安定した品質の磁歪型変換器を、安価に提供できると言う 効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案実施例の断面図。

【図２】同実施例の応力−変異特性図。

【図３】従来例変換器の断面図。

【図４】磁歪素子の応力−変異特性図。

【符号の説明】

１ 複合磁歪振動子 ２ 駆動コイル ３ 磁石 ４ ケース ５ 駆動棒 ６ ゴムダンパ

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 異なる特性の磁歪素子を複数個直列に接
   合した複合型磁歪振動子（１）を用いたことを特徴とす
   る磁歪型変換器。
2. 【請求項２】 上記複数の磁歪素子が希土類元素を含む
   超磁歪合金からなることを特徴とする請求項１記載の磁
   歪型変換器。