JPS60227402A - 磁気機械的片持梁を有するアクチユエ−タシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明の背景 この発明はアクチュエータシステム及びその中で用いら
れる磁気機械的片持梁、とくにアクチュエータシステム
の融通性を高める磁気機械的片持梁に関するものである
。

従来技術の説明 この発明が改良を行ったタイプのアクチュエーている。

この様なアクチュエータシステムの王な二つのものは、
現在、機械的に作動されるカム従動システム及び電気的
に作動されるソレノイドゝプランジャシステムを含んで
いる。

カムは通常、その縁部又はその表面に切設された溝によ
って従動子に運動を伝える板又はシリンダである。カム
の実際の設計は、（１）一定の一連の位ｔｉｔｔ−＋と
シ、一方駆動子は対応する一連の位置をとるものでなけ
ればならないか又は（２）駆動子が特定の位置に到達す
る時までに従動子は一定の位置に達するものでなければ
ならない。前者の設計では速度が厳しく制限される、伺
故なら、従動子とを表わす太さな値を含む従動子変位対
時間の関数位置間の特定の間係を決定することが必要で
ある。

高速慎械の場合は、カム面又は輪郭における小さな凸凹
は極めて有害となる。この様に、カム及び従動子システ
ムは二つの主たる欠点を有しており、それらは比較的ゆ
つく９と動きかつそれらは機械的に作動する必資性から
生じる最小の融通性しか有していない。

ソレノイド８及びプランジャシステムは、可動の鉄製ロ
ッド又は棒（プランジャ）を備えたら旋状に巻いた絶縁
導体である。コイルが付勢されると、鉄ロット９は磁化
されかつプランジャの極上のソレノイド中の磁界の相互
作用によりプランジャをソレノイド８中で動かす。この
力は、プランジャ及びソレノイドの磁化中心が一致した
時ゼロとなる。

プランジャに負荷が取付けられると、それに打勝つべき
力がソレノイドがプランジャに作用する力と等しくなる
まで仕事が行われる。この力は通常シランジャの最終的
な着座点の近傍で極めて急激に増大し、かつ動作が止ま
るのを防ぐため、全行程にわたって十分な力が利用可能
となつ・ているよう注意しなければならない。ソレノイ
ドゝの使用率（ｄｕｔｙ　ｃｙｃｌｅ　）は連続及び間
断の谷クラスに制限されることが多い。使用率における
主たる制限は、七の作動サイクル中において、それ自身
か又はその回りに損傷金与えること無しにソレノイドが
許容し得る抵抗熱量である。コイル温度が上昇すると力
の有効性は急激に洛ちる。所望の力が太きくなればなる
程、ソレノイドゝ及びプランジャはそれたけ抵抗熱を減
らし、次に、システムの時間応答性を増大させなければ
ならない。その結果、ソレノイド及びプランジャシステ
ムは典型的には大きな寸法対力比を有しかつその磁気−
機械エネルギー伝達方法から比較的非効率となる。

本発明の要約 本発明は電気的に制御された種々の運動変位を必要とす
る装置を作動させるための効率的な、高い力を有する高
速度のアクチュエータシステムを提供する。一般に云わ
れているアクチュエータシステムは種々の大きさの磁界
に応答するよう磁気機械的片持梁から成っている。この
ようにして、磁気機械的片持梁の自由端の正確かつ迅速
な再位置決めが竹われる。梁の自由端のこの位置決めは
印加される磁界の大きさに対応するものでりる。

磁気機械的片持梁は、ｊγ及びｆαをそれぞれ共振及び
反共振振動数として、Ｋ−（１−ｆｒ２／ｆα２）％で
あるゼロよりも大きい磁気機械的結合係数Ｋを有する、
磁気ひずみを有する強磁性体のアモルファス材でできて
いる。

梁の自由端の正確かつ迅速な再位置決めは、有利にも、
磁気機械的片持梁に印加される磁界の強さを電気的に変
えることによって正確に行い得るということである。こ
の様な運動は、変位の大きさ及びサイクル周波数ｋＫ動
させることが必要な、アクチュエータシステムにおいて
はとくに望ましい。磁気機械的片持梁は機械的に結合さ
れたアクチュエータシステムを提供し、その際その位置
決めは所定の強度の磁界を与えることによって電気的に
制御可能となっている。磁気機械的片持梁は、電気的に
作動されかつ機械的に結合てれる４度及び精度と共に、
寸法に比して比較的大きな力を供給する。

この様なアクチュエータシステムは種々の分野で用いる
のにとくに望ましい特性を有している。

磁気機械的片持梁の商運性は燃料噴射機に用いるのに理
想的でるる。電気的に制御された位置決め及び比較的大
きな力の発生が組合わさって、精密な切削工具を生じる
。アクチュエータの高速及び高い力は高電流スイッチで
も用いることができる。

この様な装置は、効率が磁気機械的片持梁を用いること
によって増大するようになる多くの装置のうちのわずか
な装置で用いられているにすぎない。

本発明は本発明の好ましい実施例についての以下の詳細
な説明及び作付図面を参照することによりより完全に理
解されるとともに別の応用も明らかとなろう。

好ましい実施例の説明 アクチュエータシステムの磁気機械的片持複合梁は多く
の寸法及び形状で製造することができる。

その結果、不発明が種々の実際のアクチュエータにおい
て機能するものであることに気付くであろう。本発明は
例示の目的で、アモルファスの磁気しずみを有するｇ＋
磁性材及び構造用接着材のみから成る複合梁に関連して
説明される。本発明は複合梁中に付加材を内蔵させるか
又は磁気機械的梁構造中で別の方法及び／又は材料を用
いることによって、％足のり、６用のために変吏し得る
ことが容易に理解されよう。従って、本発明はアクチュ
エータ中に用いるだめの磁気機械的梁の可能な全ての形
状を包含することを意図するものである。

磁気機械的片持梁は、構造用接着材のフィルム又はリボ
ンを梁中に又は機械的に固化粉体状の磁気ひずみを有す
るアモルファス強磁性材を所望の形状に物理的にプレス
（即ち、熱間均衡プレス）するか又は構造用接着材のフ
ィルムと共に磁気ひずみを有する強磁性アモルファスリ
ボンのセグメントを接着することを含む、種々の方法で
作ることができる。磁気ひずみを有するアモルファス強
磁性材を用いたこれらの梁は、特定範囲の磁界強度にさ
らした時に、ヤング率（デルタＥ効果）が大巾に変わる
。電力の様な一定の力と共に、ヤング率の変化は梁の自
由端にそれに対応したたわみの変化を生じ、この様にし
て、高速、高い力の機械的に結合されたアクチュエータ
として働く、磁界による変位が得られる。

よシ詳しく云えば、アクチュエータは、密接して結合さ
れた駆動コイルによって囲まれた磁気機械的片持梁から
成っている。駆動コイル中の電流は、アクチュエータに
正確な位置決めを与える磁界ケ生じる。磁気機械的片持
梁のヤング率は種々の強度の磁界を印加することによっ
て変えることができる。このヤング率の変化は、七れ一
自身の重量又は他の外力によって前以ってたわんでいる
磁気機械的片持梁に適用された時には、このたわみがヤ
ング率の変化に対応した方向において変化すること葡許
容するものでめる。片持梁に対する標準的な式は、孔−
（ＰＬ）”／（３ＶＩ）、こ＼でＰ二梁の１由４の力、
Ｌ＝梁の自由長、■＝梁の自由端のたわみ、■は梁の慣
性モーメント（ｂｈ３）／１２、であってヤング率Ｅと
たわみＶとの関係ケ示している。上式の別の重要な関１
丞は、たわみＶが条の自由端の力Ｐの増大によシＪ胃犬
するといつことである。便って、Ｅ（ｉ不変とすると、
ＶはＰの瑠太で瑠犬する。この様にして、ホＩＩ以って
負荷が与えられた磁気機械的片持梁Ｇてついては、駆動
コイルからの磁界の変化により、梁自由端の正確かつ迅
速な丹位置大めが得られる。この機構は、ヤの変位の太
さ嘔が駆動磁界の強度を相殺することにより電気的に調
節し得る電気的に制御されたアクチュエータシステムに
とって理想的である。

第１及び２図を参照すると、二つの密接して結合重れた
同軸のコイル２０及び３０中に封入された磁気機械的片
持梁の複合梁１０を内蔵したアクチュエータシステムが
示されている。複合梁ＩＯは構造用接着材（例えば、間
隙メツシュを有する３Ｍタイプのｉ’−１４７構造用接
着材）によって接着されたアモルファス磁気ひずみ強磁
性リボンセグメントでできている。複合梁１０Ｆｉ、複
合梁１０の構造用接着材が構造的剛性を保持するのに必
要最小限となるように構成されなければならない。複合
梁ＩＯは一端は剛固に固層されており、一方その反対側
は典型的な片持梁【形成するため自由に動けるようにな
っている。片持梁の自由端は、梁が横力間に負荷全卵え
た時に最大のたわみを生じる。この様な横方向の負荷は
、磁気機械的片持梁の自由端に引張り又は圧縮はね４１
歌付けることによって可能となる。このたわみＶＣよっ
て梁の反対面に引張り及び圧縮応力を生じる。たわみ量
をこれらの応力の大きさ及び梁の物理的性質に関係付け
ることができる。この様に、たわみ量によるこれらの応
力の影響は梁の物理的性質の一つ、とくにヤング率を変
えることによって変えることができる。加熱以外の手段
によって殆どの材料のヤング率を震える能力は極めて得
難い。しかしながら、磁気ひずみを有する強磁性アモル
ファス材は上記材料に棟々の強度の磁界を当てることに
より制御自在に変えることができる（第３図参照）。こ
のことは、磁気機械的片持梁の複合梁の自由端の位置又
はたわみ量は、磁界強度金変えることにより梁のヤング
率を変えることによって制御自在でろることを意味して
いる（第３図参照）。この変化する磁界は第１のアクチ
ュエータシステム中に示す同軸のコイル２０及び３０に
よって発生される。コイル２０は磁気機械的片持梁の複
合梁の破切のたわみ全調節するための定常一様磁界を提
供する。第２のコイル３０は磁気機械的片持梁の複合梁
の自由端の位置２梁の作動１囲中の任麓の位置に迅速に
調整するＬう設計された変化する磁界を提供する。両コ
イル２０及び３０は梁１０ヲ囲みかつそれに結合されて
いるが、それらは分離して固層されかっ采１０に接触し
ていない。磁気機械的片持梁の複合梁１０の自由端を迅
速に再位置決めを必要とする装置（例えば、刃、弁、′
電気接点）に連結することによって、極めて融通性のあ
るアクチュエータシステムが開発され、その場合その装
置は梁１０に印加される磁界の強さを変えることによっ
て電気的に位置決めされる。梁１０とその装置（図示せ
ず）の連結は、フランジ、ボルト等の機械的締め具によ
ってなし得る。

この様に、第１図には、磁気機械的片持梁１０に印加さ
れる棟々の大きさの磁界に応答する磁気機械的アクチュ
エータシステムｌが示されている。

第１図に示すように、梁１０は固定端４０と自由端４２
とを有している。システムｌは磁界を発生するための手
段を有し、該手段は迅速に変化するコイル電流全供給す
る発電機又は他の電流源から成っている。加えて、シス
テムｌは自由端４２を第１の組を成す位置間で動かすよ
うにするために、片持梁１０に磁界を印加するための手
段（コイル３０）を有している。発電機、バッテリー寺
の第２の電流源はシステム１に調慨磁界を生じるための
手段を与えている。コイル２０はシステムｌに対して自
由端４２ケ第２の組を成す位置間で動かすようにするた
め、片持梁１０に副腎磁界を印加する手段を与えている
。装置４４を梁１０の自由端４２に固着しかっ采１０の
固定端４０を剛体４６に固着するだめの手段が設けられ
ている。

こ＼で説明した磁′Ａｌｆｆ械的アクチュエータは、勿
尚不元明の範囲を逸脱すること無く種々変更可能である
。例えは、第５図に示すように、調量磁界を発生し、か
つそれを梁１０に印加するだめの手段は、その実質的に
全長にわたって一様な磁界を提供するため梁１０に対し
て同心状に配置された永久磁石４８を損金し得る。永久
磁石４８は梁ＩＯに対する磁石４８の移動ケ生じ得る支
持体５０上に取付けられている。第５図の実施例におい
て、支持体５０にはガイド″’５４　、５５が移動し得
るチャンネル５２が設けられている。ガイ）’５４　、
５５は磁石に固着されている。

磁石４８は調整ねじ５６を受入れるためねじ溝が設けら
れており、上記ねじは次に支持体５００チヤンネル５８
中で回転する。支持体５０の側部６０と磁石４８間の距
離はねじ５６を回すことによって調整される。

支持体５０は梁ｌＯに対して実質的に平行に配置された
側部６０ヲ有している。ガイドゝ５４　、５５に連結さ
れたばね６２　、６４は、磁石４８がそれに対して相対
運動している間、それを梁１０に実質的に平行に保持す
る。この様な仕方で、永久磁石４８は磁気機械的片持梁
ｌＯ上に調節自在な強度の磁界を与える。本発明の範囲
内において他の同様な変更ヶ行うことができる。便って
、上記説明中に含まれかつ添付図面中で示された全一（
の事項は例示的なものであって限定的意味のものでない
ということと解されたい。

本発明の好ましい実施例によれば、複合梁ｌＯは磁気ひ
ずみを有するアモルファス合金及び構造用接着剤ででき
ている。磁気ひずみ金有するアモルファス合金は、基本
的にＭａＮｂＯｃＸｄＹｅ　Ｚｆの化学式で構成される
化合物でできた第１の成分を有する一様な長さの柔軟な
リボン１２状のものであり、こ＼でＭは少くとも鉄及び
コバルトの一方でめり、Ｎはニッケル、０は少くともク
ロム及びモリブデンの一方、Ｘｉｌ′ｉ少くともボロン
及びリンの一方、Ｙはシリコン、Ｚは炭素であり、“ａ
′”−ｆ″“は原子百分率でろシ、”　ａ　”は約３５
−８５の範囲、°“ｂ″“は約０−４５の範囲、ｌ＝　
Ｃ″”は約０−１５の範囲、かつｆ”は約０−２の範囲
であり、かつｄ　−１−ｅ　＋ｆの合計は約］−５−２
５の範囲である。構造用接着剤は複合梁の構造的剛性を
保つのに必要な複合梁の成分の最小量でなければならな
い。上記接着剤の１例は３Ｍ社で製造されている間隙メ
ツシュを有するＡＦ−１４７タイプの構造用接層剤であ
る。この接着剤は蟹合片１４に切断可能でかつ第２図に
下すよりに長い磁気ひずみリボン間に挿入される可撓性
葡有する薄いフィルム状になる。仕りつだ複合梁ｌＯｖ
ま、２０６に７）α、１４５℃で９０分間リボン１２と
接着剤１４の交互の層全加熱しかつ圧縮することによっ
て形成される。間隙メツシュは、構造用接着剤がリボン
の眉間で完全に圧縮されるのを防ぎ、それによって一様
な接着を保持するために重要である。磁化されていない
強磁性材に引張りを与えると、その長さは、（１）固体
内で一般に生じる純粋に弾性的な膨張、及び（２）応力
を受けた領域の配向によシ生じる膨張の結果として増大
するということがよく知られている。第２の種類の長さ
の増大は領域の配向と関連した磁気ひずみによって生じ
るものであり、かつ強磁性材のヤング率において、Ｅｌ
はひずみの大きさによりかつ磁化の強さによるという事
実の原因となっている。磁化によるヤング率の変化はし
ばしばデルタＥ効果と呼ばれる。

上記化学式を有する磁気ひずみを有するアモルファス合
金のリボンは所定の強度の入射磁界でヤング率（ジャイ
アントデルタＥ）の大きな変化にとくに適合するもので
めるということが分かつている。我々は理論に固執する
ものではないが、上記構成のリボンにおいて、磁界とリ
ボンとの結合は以下のメカニズムによって生じるものと
信じている。

アモルファス金属リボンの様な強磁性材が磁界Ｈ中にめ
る時には、リボンの磁気領域は成長しかつ／又は回転す
る。この領域の移動により、熱として失われる小量のエ
ネルギーに加えて、磁気エイ・ルギ−を蓄積することが
可能となる。磁界が除かれると、憤域はその元の配向に
戻り、再び熱として失われた小量のエネルギーをマイナ
スした蓄積されたエネルギーを解放する。アモルファス
金属はこのエネルギー蓄積モードにおいて高い効率を有
している、例数なら、それらは粒界（ｇｒｔｉｎｂｏｕ
ｎｃＬｃｔｒｙ　）　ｋ有しておらずまた高い抵抗を有
しているからでりる。

強磁性リボンは磁気ひずみを有する場合は、エイ、ルギ
ー蓄積を付加的モードで行うこともできる。

磁界が存在している場合には、磁気ひずみ全有するアモ
ルファス金属のリボンは上述のように磁気的に蓄積され
たエネルギー盆有しているが、しかし磁気ひずみによっ
て機械的に蓄積されたエネルギーτも有している。蓄積
された単位体積当たりのこの機械的エネルギーはＵｇ　
＝　（ｉＡ）　Ｔ、９　と数量化され、こ５で、ｒ及び
Ｓ′はリボン上の応力及びひずみである。この付加的モ
ードのエネルギー蓄積はリボンの実効導磁率を増大させ
るものと見ることができる。

磁気的及び機械的エネルギーの伝達は、磁気機械的結合
（ＭＭＣ）と呼ばれ、かつ全ての磁気ひずみを有する材
料中で見ることができる。このエネルギー伝達の効率は
磁気機械的結合峰数（５）の平方にはに−（１ｆｒ２／
−ｆａ２　）３４　として規蔵され、こ＼でｆｒ及、び
ｆａはリボンの共振及び反共振振動数である。大きなＫ
は大きなデルタＥ効果を保証する。

ヤング率の変化は、存在するバイアス磁界のレベル、存
在する内部応力（又は構造的異方性）のレベル及び磁気
的異方性のレベル及び方向によって所定のアモルファス
金属９生じる。アモルファス金Ａ＠ケ焼きなますことに
より内部応力を解放し、このようにしてデルタＥ効果を
高めることができる１、構造的異方性はリボンのアモル
ファス的性質により小さく、これまたデルタＥ効果を高
める。

適正に配向された磁界中で焼きなますことにより、ヤン
グ率の変化を著しく高めることができる。脱磁幼果によ
り、磁界を複合梁に対してその長さに沿って（これは最
長寸法である）のみ印加することは実用的である。従っ
て、誘起された磁気的異方性は、リボンの複合リボンの
長い寸法に対する横断方向になる。

デルタＥ効果の最大誠は、リボンをそのリボンの長手方
向と直角な飽和磁界中で焼きなますことによって得るこ
とができる←横磁界による焼なまし）。％インチの巾の
リボンに対して、数百エールステッドの磁界が必要でり
る。焼なましの最適時間及び温度は使用する合金に応じ
て決定される。

１例として、鉄−ボロン−シリコン合金ハ、４００℃で
３０分間横磁界焼なましを行う場合に、最適結合（Ｋ−
０，９０）及び３５０チの最適デルタＥ効果を生じる。

この焼なましは、ｌエールステッドの回りに中心を持つ
印加されたバイアス磁界によって最適デルタＥ効果を生
じる。以上で特定した構成を有する合金に対しては、焼
なまし温度は約３００〜４５０℃の範囲であシかつ焼な
まし時間は約７〜１２０分の範囲である。

焼なましはまたデルタＥ効果を最適化するために必要な
バイアス磁界に影響を与える。所定の焼なましによる所
定のアモルファス金属に対しては、ヤング率の変化は印
加されるバイアス磁界に強く依存している。ゼロ及び飽
和磁界においては、デルタ比効果はゼロである。所定の
合金に対しては、最大のデルタＥ効果を生じる最適バイ
アス磁界が存在している。こ＼で特定した構成を有する
合金に対しては、最適デルタＥ効果に必要なバイアス磁
界は約０．１〜２０エールステツ）ｓ（Ｏｅ）でのる。

殆どの磁気ひずみを有する材料はめる程度のＭＭＣを現
わすが、アモルファス金属は極めて高い結合係数を生じ
、かつこのため僕めて好ましいものである。不蟹−鋳造
（Ａｓ−ｃαｇｔ）アモルファス合金は他の殆どの磁気
ひずみ材よりも大きなデルタＥ効果を生じる。横−磁界
焼なましな行った場合には、アモルファス金属よりも大
きなデルタＥ効果を有する材料は存在しない。アモルフ
ァス金属は、それが（１）磁気損失が小さい（粒界を有
さす、高抵抗である）、（ｂ）構造的応力異方性が小さ
い、（Ｃ）適度の磁気ひずみ、及び（ｄ）有益な磁気的
異方性を有しているため、大きいデルタＥ効果を有して
いる。

その効果はアモルファス合金で非常に大きいため、それ
は普通ジャイアントデルタＥ効果として参照される。

アモルファス金属は、（α）それらはたとえ不望−鋳造
された場合でも大きなデルタＥ効果ケ有している、（ｈ
）てれらｔ、ｔｍ械的に強く、頑丈でかつ曲げに対して
は柔軟でみる、（Ｃ）それらは低いバイアス磁界ケ必要
とする、かつ（ｄ）それらは惨めて高い磁気ひずみケ有
していることから、所望のアクチュエータ特性盆有する
蜂気憬械的采全提供する。従って、本発明の複合梁勿構
成するアモルファス合金な工、焼な１し金必璧としない
が、しかし６不蟹−鋳造″により複合梁中に一捧化する
ことができる、ということが容易に理解されよう。

本発明の範囲内における原子釘分率で表したアモルファ
ス強磁性梁構造を以下の表１で例示する。

表　ｌ Ｆｅ７ｇ５Ｌ９ｆ’ｔ３０．３５　０．９０　３５０％
Ｆ１ｅ７９Ｓ’５Ｂ１６　０，３１　０．９０　３４０
％Ｆｇｓ、ｆ３，２．ｓＳ’３．ｓＣｚ　Ｏ，２２０，
９０３００％Ｆｅ６７ＣＯＩＢＢ１４Ｓｔ１　０，４５
　０．７２　１２０％Ｆ’ＱｏＮＬａｓＭ’４Ｂｔｓ　
Ｏ，２３０，５０１００％焼なましたトの様な、普通の
結晶材料は０．３８０Ｋ及び３０％のデルタＥを有して
いる。焼なましたＴｂＤｙ１″′ｅ合金の様なより珍し
い結晶合金は０．５５もの高いＫ及び１５０％のデルタ
Ｅを有している。

このＮｔＷｉ−の材料は高価で、もろくかつ４００００
ｇを越える磁界を必要とする。以上で挙げたアモルファ
ス合金は全て１２（Ｊｇ又はそれより小さいバ１アス磁
界を必要とするものである。殆どのアモルファス合金が
必要とする磁界はｌｏｇよりも小さい。

本発明の複合梁中のアモルファス強磁性金属は、アモル
ファス合金の分野で良く知られている合金焼入れ技術（
例えばチェノその他に与えられた米国特許第３，８５６
，５１３号参照）を用いて、少くとも約１０５Ｃ／秒の
率で所望の構成の溶融物を冷却することにより調製され
る。成分全ての純度は通常の商業的に得られるそれであ
る。

連続したリボン、ワイヤ、シート等を製造するため、徨
々の技術が利用可Ｗ’Ｑである。典型的には、特定の構
成が選択され、所望の割合いの必要な粉体又は粒体の成
分が浴融され、均質化され、かつ溶融合金は高速で回転
するシリンダの様な冷えた面上で急速に焼入れが行われ
る。

これらの焼入れ条件下で、早反定、均質かつ柔軟な材料
が得られる。この葉友定材料はアモルフ゛アスでめり得
、この物合長距離のオーダ（ｌｏリーｒａｒＬｇｅ　ｏ
ｒｄ、ｅｒ　）は存在していない。仕上った梁の特性を
浴すこと無く梁構造の様なものケ取扱い可能とするのに
十分な柔軟性を持たせるためには、アモルファス合金の
Ｘ−線回折パターンは少くとも５０％アモルファスでな
ければならない。好ましくは、複合梁中のアモルファス
合属は優れた柔軟性を得るためには少くとも８０％アモ
ルファスでなければならない。

準安定相はまた構成要素の固溶体でもある。本発明の磁
気機械的梁の場合には、この準安定固溶相は結晶合金を
作るのに用いられている従来の処理技術では普通は作れ
ない。固溶体合金のＸ−線回折パターンは所望の微細な
結晶粒子寸法によるピークの拡大？伴った、結晶合金の
急しゅんな回折ピーク特性を示している。この様な材料
は、上述の条件下で作られた時、曲げにおいて柔軟であ
る。

磁気機械的梁におけるアモルファス強磁性材は曲げにお
いて極めて柔軟でめる。曲げにおいて柔軟であるという
ことは、リボンはその厚さの１０倍の小さな半径で破損
することなく曲げることができるということを意味して
いる。リボンをその様に曲げても、それによって仕上っ
た複合梁の磁気機械的特性を殆ど又は全く悪化させるこ
とは無い。

その結果、磁気機械的複合梁は、（１）（ＩＪボンを所
望の長さに切断又は打抜く）製造中、（２）梁の製造、
（３）梁の動作中においてリボンはたわみ又は曲げられ
のにもか＼わらず、その感度を保持している。

本発明の詳細な説明したけれども、その細部に固執する
必要はなく、当業者には本発明の範囲内において種々の
変形・変更が示唆され得ることが理解されよう。

【図面の簡単な説明】

第１図は磁気機械的片持梁が駆動機構であるアクチュエ
ータシステムの図、 第２図は第１図のアクチュエータシステムで用いられる
磁気機械的複合梁の組立図、 第３図は前以って設定された磁界（ｉ−１）の範囲での
磁気機械的梁のヤング率の変化１ｔボすグラフ。 第４図は第３図のグラフで示された関係に対応した磁気
機械的片持梁の自由端のたわみの変化を順に描いた図、 第５図は磁気機械的複合梁が永久磁石によって偏倚され
るアクチュエータシステムの図。 図中１・・・磁気機械的アクチュエータシステム１０・
・・梁　１２・・・リボン １４・・・構造用接着剤　３０・・・コイル４（）・・
・固定端　４２・・・自由端４８・・・永久磁石　５０
・・・支持体５４　、５５・・・ガイ　トゝ 特許出願人　ブライド・コーポレーションエ塾のｉ＆癒 ＦＩＧ、３ ＦＩＧ、４ ＦＩＧ、５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■　ゼロより大きい磁気機械的結合係数Ｋ、即ちＫ　−
   （１−ｆｒ２／ｆａ２　）′Ａ、こ＼でｆｒ及びｆａは
   それぞれ共振及び反共撮振動数、を有する磁気ひずみを
   有する強磁性アモルファス材料から成る磁気機械的片持
   梁であって、 印加された磁界の大きさに応じて磁気機械的片持梁の自
   由端を正確かつ迅速に再位置決めすること全特徴とする
   、磁気機械的アクチュエータシステムに用いるための、
   磁気機械的片持梁。 ２　上記磁気ひずみケ有する強磁性アモルファス材料が
   少くとも５０パ一セントアモルファスであることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載された磁気機械的片
   持梁。 ３　上記磁気ひずみケ有する強磁性アモルファス材料が
   複数のリボンセグメンｉ包含し、かつ上記セグメントが
   上記梁を形成するため構造用接着剤のフィルムで互いに
   接着されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載された磁気機械的片持梁。 ４　上記構造用接層材が間隙メツシュを有する非金属型
   のものであること紮“特徴とする、特許請求の範囲第３
   項に記載された磁気機械的片持梁。 ５　上記磁気ひずみを有する強磁性アモルファス材料が
   、上記梁を形成するため互いに直接押圧された複数のリ
   ボンセグメントを包含していることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載された磁気機械的片持梁。 ６　上記磁気ひずみを有する強磁性アモルファス材料が
   上記梁を形成するため機械的に固化された粉体を包含し
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載さ
   れた片持梁。 ７α、＠界を発生させるための発生手段、ｂ、上記片持
   梁の自由端を第１の組を成す位置間で動かすため、上記
   片持梁に上記磁界を印加するだめの手段、 Ｃ９上記調整磁界を発生するだめの手段、ｄ１片持梁の
   自由端を第２の組を成す位置間で動かすため、上記片持
   梁に上記調整磁界を印加するための手段、 ｅ、装装置を−Ｆ記磁気機械的片持梁の上記自由端に取
   付けるための手段、 ｆ、磁気機械的片持梁の上記固定端を剛体に固着するた
   めの手段、 を包含することを特徴とする、固定端と自由端盆有する
   磁気機械的片持梁に印加される種々の大きさの磁界に応
   答する磁気機械的アクチュエータシステム。 ８　上記磁気機械的片持梁に上記駆動磁界を印加するた
   めの上記手段が上記片持梁を取巻く密接に結合されたコ
   イルを含んでいることを特徴とする、％計請求の範囲第
   ７項に記載された磁気機械的アクチュエータシステム。 ９、　上記発生手段が脂、運に変化するコイル電流を生
   じるための付勢手段を含んでいること全特徴とする、特
   ：ｆＦ請求の範囲第７項に記載された磁気機械的アクチ
   ュエータシステム。 １０、調整磁界を印加するだめの上記手段が、上記磁気
   機械的片持梁の実質的に全長にわたって一様な磁界を与
   えることができる永久磁石を含んでいることを特徴とす
   る特許請求の範囲第８項に記載された磁気機械的アクチ
   ュエータシステム。