(57)【要約】【課題】  超磁歪素子中の磁束密度をより均一化し、超磁歪ユニットの出力歪みを低減する。【解決手段】  超磁歪素子１１と、超磁歪素子１１の径方向に配置されたコイル１２と、超磁歪素子１１の軸方向に配置されたヨーク１３とを備える。超磁歪素子１１の軸方向における長さとコイル１２の軸方向における長さが実質的に一致しており、且つ、ヨーク１３の径Ｘ１がコイル１２の内径Ｘ３よりも大きく設定されている。これにより、超磁歪素子１１内の磁束密度の均一性が高まることから、超磁歪ユニット１０の出力歪みが効果的に低減される。【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、前記超磁歪素子の径方向に配置されたコイルと、前記超磁歪素子の軸方向に配置されたヨークとを備え、前記超磁歪素子の軸方向における長さと前記コイルの軸方向における長さが実質的に一致しており、前記ヨークの径が前記コイルの内径よりも大きいことを特徴とする超磁歪ユニット。
【請求項２】
前記ヨークの径が前記コイルの外径と同じかこれよりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の超磁歪ユニット。
【請求項３】
前記コイルの径方向に配置された永久磁石をさらに備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の超磁歪ユニット。
【請求項４】
前記ヨークは、前記超磁歪素子の軸方向に設けられた第１及び第２の部分と、前記超磁歪素子の径方向に設けられ前記第１及び第２の部分をつなぐ第３の部分とを含んでいることを特徴とする請求項１又は２に記載の超磁歪ユニット。
【請求項５】
前記超磁歪素子の軸方向に配置された永久磁石をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載の超磁歪ユニット。
【請求項６】
前記ヨークの透磁率が１００以上であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の超磁歪ユニット。
【請求項７】
前記ヨークの透磁率が１０００以上であることを特徴とする請求項６に記載の超磁歪ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超磁歪素子を用いたアクチュエータや圧力センサ等の超磁歪ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
磁界の印加に応じて伸縮する磁歪素子は古くから知られているが、これまでの磁歪素子は変位が小さく、このため実用的に使用されることはほとんどなかった。ところが近年、１５００ｐｐｍ〜２０００ｐｐｍといった非常に変位の大きな磁歪素子（超磁歪素子）が知られるようになり、現在、その様々な利用形態が提案されている。例えば、超磁歪素子が持つ応答性の高さや駆動力の大きさに注目して、これをアクチュエータとして利用するといった提案（特許文献１及び２参照）や、圧力センサとして利用するといった提案（特許文献３〜６参照）が数多くなされている。
【０００３】
このような超磁歪ユニットは、基本的に、超磁歪素子とその径方向に配置されたコイルを備えている。したがって、コイルに所定の電流を流すことにより超磁歪素子を変位させれば、これをアクチュエータとして利用することが可能となり、逆に、外力による超磁歪素子の変位をコイル電流の変化として検出すれば、これを圧力センサとして利用することが可能となる。
【特許文献１】特開平１０−１４５８９２号公報
【特許文献２】特許第２５２３０２７号公報
【特許文献３】特公平７−５４２８２号公報
【特許文献４】特開平１１−１３９２７０号公報
【特許文献５】特開平１１−２４１９５５号公報
【特許文献６】特開２０００−１１４６１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、超磁歪材料は一般に透磁率が低く（μ＝６〜１０程度）、このため磁気回路の設計によっては超磁歪素子中の磁束密度が不均一となりやすいという問題があった。超磁歪素子中の磁束密度が不均一であると、超磁歪素子の変位とコイル電流との間のリニアリティが低下し、その結果、超磁歪ユニットの出力に歪みが生じてしまうことから、超磁歪素子中の磁束密度はできる限り均一であることが望ましい。
【０００５】
したがって、本発明は、超磁歪素子中の磁束密度をより均一化し、これにより超磁歪ユニットの出力歪みを低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による超磁歪ユニットは、超磁歪素子と、前記超磁歪素子の径方向に配置されたコイルと、前記超磁歪素子の軸方向に配置されたヨークとを備え、前記超磁歪素子の軸方向における長さと前記コイルの軸方向における長さが実質的に一致しており、前記ヨークの径が前記コイルの内径よりも大きいことを特徴とする。本発明によれば、超磁歪素子内の磁束密度の均一性が高いことから、超磁歪ユニットの出力歪みを効果的に低減することが可能となる。
【０００７】
本発明において前記ヨークの径は、前記コイルの外径と同じかこれよりも大きいことが好ましい。これによれば、超磁歪素子内の磁束密度をより均一化することが可能となる。
【０００８】
本発明において前記ヨークは、前記超磁歪素子の軸方向に設けられた第１及び第２の部分と、前記超磁歪素子の径方向に設けられ前記第１及び第２の部分をつなぐ第３の部分とを含んでいることが好ましい。これによれば、超磁歪素子内の磁束密度を均一でより高くすることが可能となる。
【０００９】
本発明による超磁歪ユニットは永久磁石をさらに備えていることが好ましく、この永久磁石は、前記コイルの径方向または前記超磁歪素子の軸方向に配置することができる。永久磁石を備えることにより、超磁歪ユニットに磁気バイアスを付与することができる。
【００１０】
本発明において前記ヨークの透磁率は１００以上であることが好ましく、１０００以上であることがより好ましい。これは、ヨークの透磁率が高いほど、超磁歪素子の端部における磁束密度の低下を抑制でき、その結果、磁束密度がより均一化されるからである。
【発明の効果】
【００１１】
このように、本発明による超磁歪ユニットは超磁歪素子内における磁束密度の均一性が高いことから、これをアクチュエータとして用いた場合、或いは、圧力センサとして用いた場合のいずれにおいても、出力歪みを大幅に低減することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明の好ましい実施形態による超磁歪ユニット１０の構造を示す略断面図である。
【００１４】
図１に示すように、本実施形態による超磁歪ユニット１０は、円柱状の超磁歪素子１１と、超磁歪素子１１の径方向に配置された円筒状のコイル１２と、超磁歪素子１１の軸方向に配置された円盤状のヨーク１３と、コイル１２の径方向に配置された円筒状の永久磁石１４とを備えている。本実施形態による超磁歪ユニット１０は、コイル１２に所定の電流を流すことにより超磁歪素子１１を変位させるアクチュエータとして利用することが可能であり、さらに、外力による超磁歪素子１１の変位をコイル電流の変化として検出する圧力センサとして利用することも可能である。
【００１５】
超磁歪素子１１は、磁界の印加に応じて変位するとともに、外力による変位に応じて透磁率が変化する超磁歪材料によって構成された円柱状の素子である。使用する超磁歪材料としては、特に限定されるものではないがＴｂ０．３４−Ｄｙ０．６６−Ｆｅ１．９０を中心組成とする超磁歪材料等を用いることができる。超磁歪素子１１のサイズについては、目的とする超磁歪ユニット１０の用途や出力に応じて適宜選択すれば良い。
【００１６】
コイル１２は、その中空部に超磁歪素子１１が挿入されており、超磁歪素子１１と磁気結合する電磁変換手段として用いられる。したがって、図示しない駆動回路より所定の電流をコイル１２に供給すると、コイル１２はこれに基づく磁界を超磁歪素子１１に印加し、これにより得られる超磁歪素子１１の変位をヨーク１３の第１の部分１３ａから取り出すことができる。つまり、この場合は超磁歪ユニット１０がアクチュエータとして機能する。逆に、ヨーク１３の第１の部分１３ａに加えられた外力によって超磁歪素子１１が伸縮し、これによって超磁歪素子１１の透磁率が変化すると、コイル１２はこれにより生じる電流を図示しない検出回路へと供給する。つまり、この場合は超磁歪ユニット１０が圧力センサとして機能する。
【００１７】
図１に示すように、本実施形態による超磁歪ユニット１０では、超磁歪素子１１の軸方向における長さとコイル１２の軸方向における長さが実質的に一致している。これは、超磁歪素子１１中の磁束密度を均一化するためであり、かかる構成により超磁歪ユニット１０の出力歪みが低減されている。つまり、超磁歪素子１１の軸方向における長さがコイル１２の軸方向における長さよりも短い場合には、超磁歪素子１１の端部における磁束密度が中央部分よりも高くなる一方、超磁歪素子１１の軸方向における長さがコイル１２の軸方向における長さよりも長い場合には、超磁歪素子１１の端部における磁束密度が中央部分よりも低くなってしまう。これに対し、これらの軸方向における長さを実質的に一致させれば、超磁歪素子１１中の磁束密度は端部から中央部に亘ってほぼ均一となり、具体的には、端部における磁束密度と中央部における磁束密度との差を１０％以下とすることが可能となる。
【００１８】
ヨーク１３は、図１に示すように、超磁歪素子１１の一方の端部側に設けられた第１の部分１３ａと、他方の端部側に設けられた第２の部分１３ｂによって構成されている。ヨーク１３の第１の部分１３ａは、超磁歪素子１１の変位を取り出し、或いは、超磁歪素子１１に外力を伝える入出力部として機能し、ヨーク１３の第２の部分１３ｂは実質的に固定される。
【００１９】
本実施形態では、ヨーク１３の径Ｘ１がコイル１２の外径Ｘ２よりも大きく設定されている。本発明において、ヨーク１３の径Ｘ１をコイル１２の外径Ｘ２よりも大きくすることは必須ではないが、少なくとも、ヨーク１３の径Ｘ１をコイル１２の内径Ｘ３よりも大きくする必要がある。これは、ヨーク１３の径Ｘ１がコイル１２に対して大きいほど、磁束密度を均一化する効果が高くなるからであり、本実施形態のように、ヨーク１３の径Ｘ１をコイル１２の外径Ｘ２よりも大きく設定すれば、超磁歪ユニット１０の出力歪みを非常に小さくすることが可能となる。これに対し、ヨーク１３の径Ｘ１がコイル１２の内径Ｘ３以下であると、端部における磁束密度と中央部における磁束密度との差が１０％を超え、出力歪みが増大してしまう。
【００２０】
ヨーク１３の材料としては、できる限り透磁率の高い材料を用いることが好ましく、具体的には、透磁率（μ）が１００以上であることが好ましく、１０００以上であることがより好ましい。これは、ヨーク１３の透磁率が高いほど、超磁歪素子１１の端部における磁束密度の低下を抑制する効果が高くなるからであり、ヨーク１３の材料として透磁率が１００以上である材料を用いれば、本実施形態の構成と相まって、よりいっそう磁束密度を均一化することが可能となる。特に、ヨーク１３の材料として透磁率が１０００以上である材料を用いれば、本実施形態の構成と相まって、磁束密度をほぼ均一とすることが可能となる。好ましい具体的な材料としては、純鉄（μ＝５０００以上）、けい素鉄（μ＝６０００以上）、電磁ステンレス（μ＝４０００以上）、パーマロイ（μ＝３００００以上）、フェライト（μ＝１０００以上）等を挙げることができる。
【００２１】
永久磁石１４は、コイル１２の外側を取り囲む筒状体であり、超磁歪素子１１に磁気バイアスを印加する役割を果たす。これは、磁気バイアスのない状態では、超磁歪素子１１の変位が磁界の向きに対して方向性がないからである。
【００２２】
以上の構成を有する超磁歪ユニット１０は、上述のとおり、超磁歪素子１１の軸方向における長さとコイル１２の軸方向における長さが実質的に一致しているとともに、ヨーク１３の径Ｘ１がコイル１２の外径Ｘ２よりも大きく設定されていることから、超磁歪素子１１内の磁束密度の均一性が非常に高くなる。これにより、本実施形態の超磁歪ユニット１０をアクチュエータとして用いた場合、或いは、圧力センサとして用いた場合のいずれにおいても、出力歪みを大幅に低減することが可能となる。
【００２３】
尚、「コイルの軸方向における長さ」とは、ボビンのように電磁変換機能を持たない部分の長さを除き、巻線により構成される本体部分のみの長さを意味する。したがって、コイル１２がボビンに巻回されている場合には、図２に示すように、ボビン１２ａの肉厚に相当する凹部１５をヨーク１３に設ければ、超磁歪素子１１の軸方向における長さとコイル１２の軸方向における長さを実質的に一致させつつ、ヨーク１３によってボビン１２ａを狭持することが可能となる。
【００２４】
図３は、本発明の好ましい他の実施形態による超磁歪ユニット２０の構造を示す略断面図である。
【００２５】
本実施形態による超磁歪ユニット２０は、ヨーク１３がコイル１２の径方向外側に設けられた第３の部分１３ｃをさらに有し、これにより第１の部分１３ａと第２の部分１３ｂが繋がっているとともに、永久磁石２１が超磁歪素子１１の軸方向に配置されている点において、上記実施形態と相違している。かかる構造により、本実施形態では超磁歪素子１１とヨーク１３（第１、第２及び第３の部分１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）によって閉磁路が形成されている。また、本実施形態ではヨーク１３が一体化されているため、第１の部分１３ａから超磁歪素子１１の変位を直接取り出し、或いは、第１の部分１３ａを介して超磁歪素子１１に外力を直接伝えることはできない。このため、本実施形態では、ヨーク１３の第１の部分１３ａに貫通孔が設けられ、ここに入出力ロッド２２が配置されている。したがって、本実施形態では、入出力ロッド２２を介して超磁歪素子１１の変位が取り出され、或いは、入出力ロッド２２を介して外力が超磁歪素子１１へ伝えられる。入出力ロッド２２は、少なくとも第１の部分１３ａに取り囲まれた領域がヨーク材で構成されていることが好ましい。この場合、入出力ロッド２２全体がヨーク材で構成されていてても構わないし、第１の部分１３ａに取り囲まれた領域のみがヨーク材によって構成されていても構わない。これによれば、より確実に閉磁路を形成することができる。
【００２６】
尚、磁気結合が密である限り、第１、第２及び第３の部分１３ａ、１３ｂ、１３ｃからなるヨーク１３が一体的である必要はなく、これらの一部又は全部が別部品であっても構わない。
【００２７】
本実施形態においても、超磁歪素子１１の軸方向における長さとコイル１２の軸方向における長さは実質的に一致しており、且つ、ヨーク１３の径Ｘ１がコイル１２の外径Ｘ２よりも大きく設定されている。これにより、上記実施形態と同様、超磁歪素子１１内の磁束密度をほぼ均一とすることが可能となる。尚、本実施形態では、永久磁石２１が超磁歪素子１１の軸方向に配置されていることから、図３に示すように、永久磁石２１の厚みに相当する凹部２３をヨーク１３に設けることにより、超磁歪素子１１の軸方向における長さとコイル１２の軸方向における長さを実質的に一致させつつ、ヨーク１３によってコイル１２を狭持することが可能となる。
【００２８】
また、図４に示すようにコイル１２がボビン１２ａに巻回されている場合には、凹部２３の深さを永久磁石２１の厚みからボビン１２ａの肉厚を減じた深さとすればよい。図示しないが、永久磁石２１の厚みよりもボビン１２ａの肉厚の方が厚い場合には、逆に、ヨーク１３に突起を設け、その高さをボビン１２ａの肉厚から永久磁石２１の厚みを減じた高さに設定すればよい。
【００２９】
本実施形態による超磁歪ユニット２０は、上記実施形態による超磁歪ユニット１０の効果に加え、ヨーク１３の第３の部分１３ｃによって第１の部分１３ａと第２の部分１３ｂが繋がっていることから、超磁歪素子１１内の磁束密度が均一なだけでなく、磁束密度自体を高めることが可能となる。これにより、上記実施形態による超磁歪ユニット１０と比べ、より高い電磁変換効率を得ることが可能となる。
【００３０】
本発明は、以上説明した実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
【実施例】
【００３１】
以下、本発明の効果を実証すべく、静磁場解析装置を用いた静磁場シミュレーションの結果について説明する。
【００３２】
［実施例１］
【００３３】
まず、図５に示す断面を持った超磁歪ユニットを想定し、超磁歪素子１１の中心軸１１ａに沿った磁束密度をシミュレーションした。超磁歪素子１１の透磁率（μ）は６とし、軸方向における長さについては２０ｍｍ、径については２ｍｍとした。また、コイル１２の軸方向における長さについても２０ｍｍとし、内径及び外径についてはそれぞれ４ｍｍ、８ｍｍとした。ヨーク１３の透磁率（μ）は１０００とし、その径はコイル１２の外径と一致させた（８ｍｍ）。
【００３４】
そして、コイル１２にコイル電流（Ａ：アンペア）とコイル巻数（Ｔ：巻数）の積が５００Ａ・Ｔである電流を流した場合の中心軸１１ａに沿った磁束密度をシミュレーションした。シミュレーションの結果を図６に示す。
【００３５】
図６に示すように、中心軸１１ａに沿った磁束密度は、超磁歪素子１１の軸方向にほぼ均一であり、端部（末端から約２ｍｍの領域、以下同様）における磁束密度と中央部における磁束密度との差（絶対値、以下同様）が約６．２％であることが確かめられた。
【００３６】
［比較例１］
【００３７】
図７に示す断面を持った超磁歪ユニットを想定し、コイル１２の軸方向における長さを１８ｍｍとし、ヨーク１３の断面形状をコの字型とすることによって、超磁歪素子１１の端部とコイル１２の端部をヨーク１３に当接させた。その他の条件については実施例１と同一として、中心軸１１ａに沿った磁束密度のシミュレーションを行った。
【００３８】
シミュレーションの結果は図６に示されている。図６に示すように、比較例１の構造では超磁歪素子１１の端部において磁束密度の低下が見られ、その結果、磁束密度が超磁歪素子１１の軸方向に不均一となることが確かめられた。具体的には、端部における磁束密度と中央部における磁束密度との差は約１２．８％であった。
【００３９】
［比較例２］
【００４０】
コイル１２の軸方向における長さを１６ｍｍとし、ヨーク１３の形状をこれに合わせた他は、比較例１と同一条件にて磁束密度のシミュレーションを行った。シミュレーションの結果は図６に示されており、比較例２の構造では超磁歪素子１１の端部における磁束密度の低下がより著しくなることが確かめられた。具体的には、端部における磁束密度と中央部における磁束密度との差は約１４．７％であった。
【００４１】
［比較例３］
【００４２】
図８に示す断面を持った超磁歪ユニットを想定し、コイル１２の軸方向における長さを２２ｍｍとし、ヨーク１３の断面形状をＴ字型とすることによって、超磁歪素子１１の端部とコイル１２の端部をヨーク１３に当接させた。その他の条件については実施例１と同一として、中心軸１１ａに沿った磁束密度のシミュレーションを行った。
【００４３】
シミュレーションの結果は同じく図６に示されている。図６に示すように、比較例３の構造では超磁歪素子１１の端部において磁束密度の盛り上がりが見られ、その結果、磁束密度が超磁歪素子１１の軸方向に不均一となることが確かめられた。具体的には、端部における磁束密度と中央部における磁束密度との差は約１１．７％であった。
【００４４】
［比較例４］
【００４５】
コイル１２の軸方向における長さを２４ｍｍとし、ヨーク１３の形状をこれに合わせた他は、比較例３と同一条件にて磁束密度のシミュレーションを行った。シミュレーションの結果は図６に示されており、比較例４の構造では超磁歪素子１１の端部における磁束密度の盛り上がりがより著しくなることが確かめられた。具体的には、端部における磁束密度と中央部における磁束密度との差は約４６．３％であった。
【００４６】
［実施例２］
【００４７】
超磁歪素子１１とヨーク１３の中心軸を合わせたまま、ヨーク１３の径を１２ｍｍ（コイル１２の外径の１．５倍）とした他は、実施例１と同一条件にて磁束密度のシミュレーションを行った。シミュレーションの結果を図９に示す。尚、図９には、実施例１の結果も併せて示されている。図９に示すように、ヨーク１３の径をコイル１２の外径の１．５倍まで大きくすると、中心軸１１ａに沿った磁束密度がより均一となるとともに、磁束密度自体も高くなることが確かめられた。端部における磁束密度と中央部における磁束密度との差は約２．５％であった。
【００４８】
［実施例３］
【００４９】
超磁歪素子１１とヨーク１３の中心軸を合わせたまま、ヨーク１３の径を２０ｍｍ（コイル１２の外径の２．５倍）とした他は、実施例１と同一条件にて磁束密度のシミュレーションを行った。シミュレーションの結果は同じく図９に示されており、ヨーク１３の径をコイル１２の外径の２．５倍まで大きくすると、中心軸１１ａに沿った磁束密度がさらに均一となるとともに、磁束密度自体も高くなることが確かめられた。端部における磁束密度と中央部における磁束密度との差は約０．５％であった。
【００５０】
［実施例４］
【００５１】
超磁歪素子１１とヨーク１３の中心軸を合わせたまま、ヨーク１３の径を４０ｍｍ（コイル１２の外径の５倍）とした他は、実施例１と同一条件にて磁束密度のシミュレーションを行った。シミュレーションの結果は同じく図９に示されており、ヨーク１３の径をコイル１２の外径の５倍まで大きくすると、中心軸１１ａに沿った磁束密度がよりいっそう均一となるとともに、磁束密度自体も高くなることが確かめられた。端部における磁束密度と中央部における磁束密度との差は約０．１％であった。
【００５２】
［実施例５］
【００５３】
超磁歪素子１１とヨーク１３の中心軸を合わせたまま、ヨーク１３の径を６ｍｍ（コイル１２の外径と内径の中間値）とした他は、実施例１と同一条件にて磁束密度のシミュレーションを行った。シミュレーションの結果は同じく図９に示されており、ヨーク１３の径をコイル１２の外径と内径の中間値に設定した場合、中心軸１１ａに沿った磁束密度は実施例１よりも劣るものの、端部における磁束密度と中央部における磁束密度との差は約９．６％にとどまった。
【００５４】
［比較例５］
【００５５】
超磁歪素子１１とヨーク１３の中心軸を合わせたまま、ヨーク１３の径を４ｍｍ（コイル１２の内径と一致）とした他は、実施例１と同一条件にて磁束密度のシミュレーションを行った。シミュレーションの結果は同じく図９に示されており、ヨーク１３の径をコイル１２の内径と同じ値に設定すると、超磁歪素子１１の端部において磁束密度の低下が見られ、その結果、磁束密度が超磁歪素子１１の軸方向にやや不均一となることが確かめられた。具体的には、端部における磁束密度と中央部における磁束密度との差は約１３．６％であった。
【００５６】
［比較例６］
【００５７】
超磁歪素子１１とヨーク１３の中心軸を合わせたまま、ヨーク１３の径を２ｍｍ（超磁歪素子１１の径と一致）とした他は、実施例１と同一条件にて磁束密度のシミュレーションを行った。シミュレーションの結果は同じく図９に示されており、ヨーク１３の径を超磁歪素子１１の径と同じ値に設定すると、超磁歪素子１１の端部における磁束密度の低下がより著しくなることが確かめられた。具体的には、端部における磁束密度と中央部における磁束密度との差は約１８．２％であった。
【００５８】
［比較例７］
【００５９】
ヨーク１３を削除した他は、実施例１と同一条件にて磁束密度のシミュレーションを行った。シミュレーションの結果は同じく図９に示されており、ヨーク１３を削除すると超磁歪素子１１の端部における磁束密度の低下がよりいっそう著しくなることが確かめられた。具体的には、端部における磁束密度と中央部における磁束密度との差は約２６．４％であった。
【００６０】
［実施例６］
【００６１】
両端のヨーク１３をつなぎ、図１０に示す断面構造を想定した他は、実施例１と同一条件にて磁束密度のシミュレーションを行った。シミュレーションの結果は同じく図９に示されており、両端のヨーク１３を接続すると、中心軸１１ａに沿った磁束密度がよりいっそう均一となるとともに、磁束密度自体も非常に高くなることが確かめられた。端部における磁束密度と中央部における磁束密度との差は約０．１％であった。
【００６２】
［実施例７］
【００６３】
ヨーク１３の透磁率（μ）を１００とした他は、実施例６と同一条件にて磁束密度のシミュレーションを行った。シミュレーションの結果を図１１に示す。尚、図１１には、実施例６の結果も併せて示されている。図１１に示すように、ヨーク１３の透磁率（μ）を１００とすると、中心軸１１ａに沿った磁束密度は実施例６よりも僅かに劣るものの、端部における磁束密度と中央部における磁束密度との差は約１．１％にとどまった。
【００６４】
［実施例８］
【００６５】
ヨーク１３の透磁率（μ）を１０とした他は、実施例６と同一条件にて磁束密度のシミュレーションを行った。シミュレーションの結果は同じく図１１に示されており、ヨーク１３の透磁率（μ）を１０とすると、中心軸１１ａに沿った磁束密度は実施例７よりもさらに劣るものの、端部における磁束密度と中央部における磁束密度との差は約８．３％にとどまった。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の好ましい実施形態による超磁歪ユニット１０の構造を示す略断面図である。
【図２】図１に示す超磁歪ユニット１０において、コイル１２がボビン１２ａに巻回されている場合の構造を示す略断面図である。
【図３】本発明の好ましい他の実施形態による超磁歪ユニット２０の構造を示す略断面図である。
【図４】図３に示す超磁歪ユニット２０において、コイル１２がボビン１２ａに巻回されている場合の構造を示す略断面図である。
【図５】実施例１の静磁場シミュレーションにおいて想定した超磁歪ユニットの断面構造である。
【図６】実施例１及び比較例１〜４のシミュレーション結果を示すグラフである。
【図７】比較例１，２の静磁場シミュレーションにおいて想定した超磁歪ユニットの断面構造である。
【図８】比較例３，４の静磁場シミュレーションにおいて想定した超磁歪ユニットの断面構造である。
【図９】実施例１〜６及び比較例５〜７のシミュレーション結果を示すグラフである。
【図１０】実施例６〜８の静磁場シミュレーションにおいて想定した超磁歪ユニットの断面構造である。
【図１１】実施例６〜８のシミュレーション結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６７】
１０，２０    超磁歪ユニット
１１      超磁歪素子
１１ａ    中心軸
１２      コイル
１２ａ    ボビン
１３      ヨーク
１３ａ    ヨークの第１の部分
１３ｂ    ヨークの第２の部分
１３ｃ    ヨークの第３の部分
１４，２１    永久磁石
１５，２３    凹部
２２      入出力ロッド
Ｘ１      ヨークの径
Ｘ２      コイルの外径
Ｘ３      コイルの内径
【図１】
2005236115.tif 000003
【図２】
2005236115.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【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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