(57)【要約】【課題】  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。【解決手段】  超磁歪アクチュエータ２に用いる取付治具１であって、前記超磁歪アクチュエータ２を固定支持する支持部１１と、取付対象物Ａと着脱自在な固定部１３と、前記支持部１１と連結された一端と、固定部１３と連結された他端を有する脚部１２と、を備え、前記脚部１２の他端は、前記支持部１１との連結部１４を中心に移動自在であることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【請求項６】
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。
【請求項７】
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。
【請求項８】
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。
【請求項９】
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。
【請求項１０】
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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）。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【特許文献１】特開２００１−２５８０９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【発明の効果】
【００２８】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
＜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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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／ｃｍ２を超えない範囲であればよい。
【００４７】
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。
【００４８】
＜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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
＜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。
【００５４】
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）。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
＜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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】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。
【図２】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。
【図３】図２に示す取付治具１のＸ−Ｘ断面図である。
【図４】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】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。
【図６】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。
【図７】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。
【図８】実施の形態２に係る取付治具３の斜視図である。
【図９】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。
【図１０】実施の形態３に係る取付治具４の断面図である。
【図１１】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。
【図１２】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。
【図１３】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。
【図１４】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。
【図１５】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。
【符号の説明】
【００７０】
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
【図１】
2006180050.tif 000003
【図２】
2006180050.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006180050.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2006180050.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
2006180050.tif 000016
【図１５】
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