(57)【要約】【課題】  超磁歪素子が伸縮しても雑音等の発生を防止することができる部品点数が少なく構造が簡単な超磁歪加振器を提供する。【解決手段】  筐体１０の収納空間に、超磁歪素子１７ａ，１７ｂと磁石１６ａ〜１６ｃからなる加振部と、磁界発生用のコイル１４が巻回されたボビン１３と、筐体１０の側壁部の内面と所定間隔を持って外周面が対向している円板状のヨーク１２が内蔵されている。筐体１０の上部に蓋部１１を螺着すると、蓋部１１のプリロード用バネ１１ｂによりヨーク１２が下方へ付勢されて、超磁歪素子１７ａ，１７ｂが圧縮する方向にプリロードされる。【選択図】  図１
2013219567.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の側壁部と底部とを有し、上面が開口され内部に収納空間が形成されている筐体と、
磁石と、該磁石によりバイアス磁界が印加されている超磁歪素子とからなり、前記筐体の底部に下端が固着されて、前記筐体の収納空間内に収納されている加振部と、
前記加振部の軸方向に磁界を発生するよう、前記加振部の周囲に設けられ、前記筐体の収納空間内に収納される磁界発生用のコイルと、
前記加振部の先端であって前記筐体の収納空間内に設けられ、外周面が、前記筐体における前記側壁部の内面と所定間隔を持って対向している板状のヨークと、
前記筐体の上面の開口を閉じるように前記筐体の上部に固着される蓋部とを備え、
前記蓋部の少なくとも中央部が弾性を有しており、前記蓋部が前記筐体に固着された際に、前記蓋部の中央部により前記ヨークが下方へ付勢されて、前記加振部における前記超磁歪素子が圧縮する方向にプリロードされていることを特徴とする超磁歪加振器。
【請求項２】
前記蓋部にリング状のヒンジ部が形成されていると共に、前記蓋部の中央部から下方へ突出する突出部が形成されており、該突出部の下端が前記ヨークの上面に当接されていることを特徴とする請求項１記載の超磁歪加振器。
【請求項３】
前記蓋部の中央部がプリロード用バネで構成されており、該プリロード用バネと前記ヨークとの間に押圧部の部材が介在されていることを特徴とする請求項１記載の超磁歪加振器。
【請求項４】
前記蓋部の中央部がプリロード用バネで構成されており、該プリロード用バネと前記ヨークとの間に押圧球が介在されていると共に、該押圧球が当接する前記プリロード用バネと前記ヨークに位置決め用の凹部が形成されていることを特徴とする請求項１記載の超磁歪加振器。
【請求項５】
前記蓋部の中央部がプリロード用バネで構成されており、該プリロード用バネと前記ヨークとの間に押圧球が介在されていると共に、該押圧球が前記プリロード用バネの上面から突出する嵌合孔が前記プリロード用バネに形成されていると共に、前記ヨークに位置決め用の凹部が形成されていることを特徴とする請求項１記載の超磁歪加振器。
【請求項６】
筒状の側壁部と底部とを有し、上面が開口され内部に収納空間が形成されている筐体と、
磁石と、該磁石によりバイアス磁界が印加されている超磁歪素子とからなり、前記筐体の底部に下端が固着されて、前記筐体の収納空間内に収納されている加振部と、
前記加振部の軸方向に磁界を発生するよう、前記加振部の周囲に設けられ、前記筐体の収納空間内に収納される磁界発生用のコイルと、
前記加振部の先端であって前記筐体における上面の開口を塞ぐように設けられ、外周側の下面が、前記筐体における前記側壁部の先端面と所定間隔を持って対向している板状のヨークと、
とを備えることを特徴とする超磁歪加振器。
【請求項７】
前記加振部において、前記超磁歪素子が複数に分割されており、分割された前記超磁歪素子と前記磁石とが交互に配置されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の超磁歪加振器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、磁界により超磁歪素子を伸縮させてその変位を筐体外に伝達する超磁歪加振器に関する。
【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。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」と呼ばれる）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、これを音響スピーカの駆動部（超磁歪アクチュエータ）として利用するといった提案がされている。
特許文献１に示す従来の超磁歪アクチュエータ１００の構成を断面図で図１９に示す。図１９に示す超磁歪アクチュエータ１００は、超磁歪素子１１１と、超磁歪素子１１１の周囲に巻回されたコイル１１２と、超磁歪素子１１１の一端部側に配置され、磁界の印加に応じた超磁歪素子１１１の伸縮によって軸方向に駆動されるシャフト１１３と、超磁歪素子１１１の他端部側に配置され、これを固定するヨーク１１４と、これら各部材を収容する筐体１１５とを備えている。
【０００３】
超磁歪素子１１１は、磁界の印加に応じて伸縮する超磁歪材料によって構成された棒状体であり、使用する超磁歪材料としては、Ｔｂ（テルビウム）−Ｄｙ（ディスプロシウム）−Ｆｅ（鉄）を中心組成とする合金材料とされている。超磁歪素子１１１の一端部には、実質的に残留磁束のない磁性体１１６ａが配置され、超磁歪素子１１１の他端部には、永久磁石１１６ｂが配置されている。これら磁性体１１６ａ及び永久磁石１１６ｂは、超磁歪素子１１１に磁気バイアスを印加している。シャフト１１３は、棒状の本体部１１３ａと、本体部１１３ａの下端に設けられた鍔部１１３ｂとを有している。本体部１１３ａの軸は、超磁歪素子１１１の軸とほぼ一致しており、その先端は開放されている。鍔部１１３ｂは、本体部１１３ａよりも径が大きく、その端面１１３ｄはスプリング１１７の付勢により、少なくとも磁性体１１６ａを介して超磁歪素子１１１に押しつけられている。これにより、再生すべき音響信号に応じた信号電流をコイル１１２に流すと、コイル１１２で発生された磁界が超磁歪素子１１１に印加され、磁界強度に応じた超磁歪素子１１１の伸縮がシャフト１１３の先端に伝わることになる。シャフト１１３の先端１１３ｃには振動板が取り付けられておらず、ユーザ自らがシャフト１１３の先端を板状の部材に密着させることにより、この部材を振動板とすることができる。つまり任意の板状の部材を振動板とすることが可能となる。
【０００４】
筐体１１５の先端には、シャフト１１３の本体部１１３ａを突出させるガイド孔１１５ａが設けられており、これによりシャフト１１３の先端１１３ｃは、ガイド孔１１５ａから筐体１１５の外部へと開放されている。シャフト１１３は、ガイド孔１１５ａによって軸方向とは異なる方向への動きが制限される。ガイド孔１１５ａは、シャフト１１３の軸方向への動きを阻害しないよう、その径がシャフト１１３の本体部１１３ａの径よりも大きく設定されており、このため、シャフト１１３の本体部１１３ａと筐体１１５との間には、多少の隙間が生じている。
なお、コイル１１２に交流信号電流を流すと超磁歪素子１１１が伸張方向に変位する。伸張方向の変位をシャフト１１３の先端に当接する物体（例えば板材）に伝達するには、突出方向、引入方向に変位した分を変位させる必要があるため、スプリング１１７により磁性体１１６ａを介して超磁歪素子１１１にシャフト１１３を押しつけるようにしている。
【０００５】
図１９に示すような従来の超磁歪アクチュエータ１００は、超磁歪素子１１１が伸縮したときにガタを生じないように、磁性体１１６ａを介して配置されているシャフト１１３の本体部１１３ａの先端を筐体１１５のガイド孔１１５ａで摺接支持させており、超磁歪素子１１１が伸縮したときにそのガイド孔１１５ａでシャフト１１３が擦れて、その摺動音が振動板に伝達されるので雑音が発生し、さらに、摺動抵抗が種々の外部要因で変化するという問題があった。そこで、超磁歪ロッドを伸縮させたときに、摺動による雑音等が生じないようにした超磁歪スピーカが従来提案されている（特許文献２参照）。
【０００６】
特許文献２に示される従来の超磁歪スピーカ２００の構成を断面図で図２０に示す。
図２０に示す従来の超磁歪スピーカ２００は、音声電流を機械振動に変換する変換部に超磁歪アクチュエータを使用しており、この超磁歪アクチュエータは、ハウジング２０３内に、超磁歪材料で形成された超磁歪ロッド２０４を中心にして、その周囲に超磁歪ロッド２０４の軸方向に磁界を形成する磁界発生コイル２０５が超磁歪ロッド２０４に対して所定のクリアランスをもって配設されると共に、さらにその周囲には超磁歪ロッド２０４にバイアス磁界をかけるバイアス磁界発生磁石２０６が配設されている。超磁歪ロッド２０４は、Ｔｂ−Ｄｙ−Ｆｅを中心組成とする合金材料となどの超磁歪材料からなる。超磁歪ロッド２０４，磁界発生コイル２０５及びバイアス磁界発生磁石２０６の一方の端部は、それぞれが円板状ヨーク２０７に支持され、円板状ヨーク２０７により超磁歪ロッド２０４の一端側が軸方向に移動不能とされている。
【０００７】
また、磁界発生コイル２０５及びバイアス磁界発生磁石２０６の他方の端部は円環状ヨーク２０８に支持されると共に、超磁歪ロッド２０４の他端側には、円環状ヨーク２０８に対して所定のクリアランスでその中心部に配設された可動ヨーク２０９が連結されて、軸方向に移動可能に形成されている。そして、超磁歪ロッド２０４，円板状ヨーク２０７，バイアス磁界発生磁石２０６，円環状ヨーク２０８，可動ヨーク２０９とで閉磁気回路構造に形成されている。また、超磁歪ロッド２０４の自由端には、可動ヨーク２０９を介してアクチュエータロッド２１０が一体的に連結されて、前記超磁歪ロッド２０４，可動ヨーク２０９及びアクチュエータロッド２１０とで駆動ロッドが形成され、超磁歪ロッド２０４が伸縮したときの自由端の変位が、アクチュエータロッド２１０の先端に伝達されている。そして、このアクチュエータロッド２１０の先端に、磁界発生コイル２０５の磁界変化により生ずる超磁歪ロッド２０４の機械的振動を音声に変換する音声放射部となる振動板２１２が取付円板２１２ａを介して固着されて、超磁歪スピーカ２００が形成されている。
【０００８】
また、超磁歪アクチュエータのハウジング２０３には、超磁歪アクチュエータから突出されているアクチュエータロッド２１０を円板状の板バネ２１３，２１４を介して支持する外筒２１５が取り付けられている。そして、アクチュエータロッド２１０がその軸方向に沿って所定間隔で配設された２枚の板バネ２１３，２１４に貫設されて、超磁歪ロッド２０４が伸縮したときに、アクチュエータロッド２１０が、超磁歪ロッド２０４及び磁界発生コイル２０５との間、可動ヨーク２０９と円環状ヨーク２０８との間に所定のクリアランスを維持した状態で軸方向に、且つ、ハウジング２０３の空間内を無摺動状態で変位するように各板バネ２１３，２１４で懸架されている。そして、アクチュエータロッド２１０の先端側を支持する板バネ２１３は、例えばリン青銅で形成され、その中心部に、アクチュエータロッド２１０の先端に形成されたボルト部２１０ａが貫通され、このボルト部２１０ａに螺合されるナット２１０ｂで固定されると共に、その周縁部が外筒２１５に螺合されるプリストレス調整ネジ２１６の周縁部の下面に形成された突条に押しつけられて、超磁歪ロッド２０４に対してその圧縮方向にプリストレスが付与されている。
【０００９】
さらに、他方の板バネ２１４は、例えばリン青銅で形成され、アクチュエータロッド２１０が板バネ２１３で支持された中心部を支点に回転したりガタを生じないように、その変位方向を規制するもので、その周縁部がボルト２１７で外筒２１３に固定されると共に、その中心に可動ヨーク２０９のボルト部２０９ａが貫通されてこれに螺合するアクチュエータロッド２１０の雌ねじ部との間に挟持されている。
ここで、磁界発生コイル２０５に音声電流を供給すると、超磁歪ロッド２０４の軸方向に形成される磁界の強度が音声電流に応じて変化するので、超磁歪ロッド２０４は音声電流の強度に応じその軸方向に伸縮して、その自由端が変位する。そして、この変位がアクチュエータロッド２１０を介して振動板２１２に伝達されて音声に変換される。このとき、超磁歪ロッド２０４とアクチュエータロッド２１０を連結してなる駆動ロッドは、アクチュエータロッド２１０が二枚の板バネ２１３，２１４に貫設されて、超磁歪ロッド２０４が伸縮したときにハウジング２０３の空間内を非摺動状態で変位するように各板バネ２１３，２１４で懸持されているので、各円環状ヨーク２０８や、磁界発生コイル２０５と摺動することがなく、したがって摺動による雑音等を生ずることがない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特許第４２７２０８５号公報
【特許文献２】特許第３６１５８８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従来の超磁歪スピーカにおいては、超磁歪素子が伸縮しても雑音等の発生を防止することができるものの、その構造が複雑になると云う問題点があった。そして、構造が複雑になることから、部品点数が多くなり安価にできないという問題点が生じる。
そこで、本発明は超磁歪素子が伸縮しても雑音等の発生を防止することができる部品点数が少なく構造が簡単な超磁歪加振器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明は、筒状の側壁部と底部とを有し、上面が開口され内部に収納空間が形成されている筐体と、磁石と、該磁石によりバイアス磁界が印加されている超磁歪素子とからなり、前記筐体の底部に下端が固着されて、前記筐体の収納空間内に収納されている加振部と、前記加振部の軸方向に磁界を発生するよう、前記加振部の周囲に設けられ、前記筐体の収納空間内に収納される磁界発生用のコイルと、前記加振部の先端であって前記筐体の収納空間内に設けられ、外周面が、前記筐体における前記側壁部の内面と所定間隔を持って対向している板状のヨークと、前記筐体の上面の開口を閉じるように前記筐体の上部に固着される蓋部とを備え、前記蓋部の少なくとも中央部が弾性を有しており、前記蓋部が前記筐体に固着された際に、前記蓋部の中央部により前記ヨークが下方へ付勢されて、前記加振部における前記超磁歪素子が圧縮する方向にプリロードされていることを最も主要な特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、超磁歪素子の変位を取り出せる蓋部を筐体に固着する簡易な構成とされ、蓋部が筐体に固着された際に、蓋部の中央部によりヨークが下方へ付勢されて、超磁歪素子が圧縮する方向にプリロードされている。
これにより、構造が簡単な超磁歪加振器とすることができると共に、超磁歪素子が伸縮しても雑音等が発生することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施例にかかる超磁歪加振器の構成を示す上面図、ａ−ａ断面図で示す正面図である。
【図２】本発明の第１実施例にかかる超磁歪加振器の構成を示す分解図である。
【図３】本発明の第２実施例にかかる超磁歪加振器の構成を示す上面図、ｂ−ｂ断面図で示す正面図である。
【図４】本発明の第２実施例にかかる超磁歪加振器の構成を示す分解図である。
【図５】本発明の第１実施例にかかる超磁歪加振器の変形例の一部の構成を示す断面図である。
【図６】本発明の第２実施例にかかる超磁歪加振器の変形例の一部の構成を示す断面図である。
【図７】本発明の第３実施例にかかる超磁歪加振器の構成を示す上面図、ｃ−ｃ断面図で示す正面図である。
【図８】本発明の第３実施例にかかる超磁歪加振器の構成を示す分解図である。
【図９】本発明の第４実施例にかかる超磁歪加振器の構成を示す上面図、ｄ−ｄ断面図で示す正面図である。
【図１０】本発明の第４実施例にかかる超磁歪加振器の構成を示す分解図である。
【図１１】本発明の実施例にかかる超磁歪加振器における蓋部の変形例の構成を示す上面図、断面図で示す正面図、下面図である。
【図１２】本発明の第５実施例にかかる超磁歪加振器の構成を示す上面図、断面図で示す正面図、ｅ−ｅ断面図で示す上面図である。
【図１３】本発明の第５実施例にかかる超磁歪加振器の変形例の構成を断面図で示す正面図である。
【図１４】本発明の実施例にかかる超磁歪加振器における超磁歪素子の磁界−歪量特性を示す図である。
【図１５】本発明の第１実施例の超磁歪加振器を適用した第１の平面スピーカの構成を示す正面図、下面図、Ａ部拡大図である。
【図１６】本発明の第１実施例の超磁歪加振器を適用した第１の平面スピーカにおける取付具の構成を示す正面図、上面図、下面図である。
【図１７】本発明の第１実施例の超磁歪加振器を適用した第２の平面スピーカの構成を示す正面図、適用される超磁歪加振器の下面の構成を示す下面図である。
【図１８】本発明の第１実施例の超磁歪加振器を適用した第３の平面スピーカの構成を示す図である。
【図１９】従来の超磁歪アクチュエータの構成を断面図で示す正面図である。
【図２０】従来の超磁歪スピーカの構成を断面図で示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の第１実施例にかかる超磁歪加振器１の構成を図１、図２に示す。図１（ａ）は第１実施例の超磁歪加振器１の構成を示す上面図であり、図１（ｂ）は第１実施例の超磁歪加振器１の構成をａ−ａ断面図で示す正面図であり、図２は第１実施例の超磁歪加振器１の各部の構成を示す分解図である。
これらの図に示す第１実施例の超磁歪加振器１は、磁性体からなる筐体１０と蓋部１１とから構成される防水構造の内部に、超磁歪素子からなる加振部１７と、加振部１７の軸方向の磁界を発生するコイル部とが内蔵されている。筐体１０は、円筒状の側壁部１０ｃと底部１０ｂとを有し、上面が開口されて内部に収納空間１０ａが形成されている。また、筐体１０の側壁部１０ｃの上部の外周面には雄ネジ部１０ｅが形成され、底部１０ｂの内側のほぼ中央に円形の嵌合凹部１０ｄが形成されている。
【００１６】
蓋部１１は、円筒状の側壁１１ｈと上部１１ｇとを有し、側壁１１ｆと上部１１ｇの外周部とから断面がＬ字状のリング状とされた固定部１１ａが形成されており、固定部１１ａの側壁１１ｆの内周面には、筐体１０の雄ネジ部１０ｅに螺合される雌ネジ部１１ｆが形成されている。固定部１１ａを除く蓋部１１の上部には断面が三角状に加工されたリング状のヒンジ部１１ｃが形成されて、筐体１０内方向に付勢されるプリロード用バネ１１ｂが構成されている。また、上部のほぼ中央から上方に突出する円錐状に尖った力伝達部１１ｄが形成され、上部のほぼ中央から下方に突出する円錐の先端が切り取られた形状の押圧部１１ｅが形成されている。
加振部１７は、２つに分割された丸棒状の超磁歪素子１７ａ、１７ｂを有し、超磁歪素子１７ａの上面にバイアス磁界を印加する磁石１６ａが配置され、超磁歪素子１７ａと超磁歪素子１７ｂとの間にバイアス磁界を印加する磁石１６ｂが配置され、超磁歪素子１７ｂの下面にバイアス磁界を印加する磁石１６ｃが配置されている。超磁歪素子１７ａ、１７ｂの超磁歪材料としては、Ｔｂ（テルビウム）−Ｄｙ（ディスプロシウム）−Ｆｅ（鉄）を中心組成とする合金材料とされている。超磁歪素子１７ａ，１７ｂと磁石１６ａ〜１６ｃの外径はほぼ等しくされ、互いの中心軸がずれないように熱収縮チューブ等の樹脂性のチューブ１８により超磁歪素子１７ａ，１７ｂと磁石１６ａ〜１６ｃの外周面が被覆されて一体になるよう固着されている。
【００１７】
コイル部は、貫通孔１３ｃが形成されている円筒部１３ｂの上下にリング状の鍔部１３ａが形成されている樹脂製のボビン１３と、ボビン１３の鍔部１３ａ間の空間に巻回されたコイル１４とから構成されている。コイル１４に交流電流が流れると、交流電流に応じた磁界が貫通孔１３ｃの中心軸であるボビン１３のほぼ中心軸に沿って発生する。
筐体１０の底部１０ｂに形成された嵌合凹部１０ｄには円板状の磁石台１５の下部が嵌合されて位置決めされており、磁石台１５の上面に加振部１７の下面である磁石１６ｃの下面が接着されている。これにより、筐体１０の中心軸に沿って加振部１７が収納空間１０ａ内に立設される。この加振部１７の中心軸とほぼ中心軸が一致するようにコイル１４が巻回されたボビン１３が収納空間内に配置され、ボビン１３の下面が筐体１０の底部１０ｂの上面に接着されている。さらに、磁性体からなる円板状のヨーク１２が加振部１７の上に配置されるが、ヨーク１２の下面のほぼ中央に形成されている位置決め用の凹部１２ａに、加振部１７の上部を形成している磁石１６ａの上部が嵌合されて位置決めされる。この場合、ヨーク１２の外周面は、わずかな間隙δを持って筐体１０の側壁部１０ｃの内周面と対面するようになる。
【００１８】
そして、筐体１０の上に蓋部１１を配置し、蓋部１１の雌ネジ部１１ｆを筐体１０の雄ネジ部１０ｅに螺着して防水構造とする。これにより、蓋部１１の押圧部１１ｅの下面がプリロード用バネ１１ｂにより下方へ付勢されて、ヨーク１２が下方へ付勢されることから加振部１７は超磁歪素子１７ａ，１７ｂが圧縮する方向にプリロードされるようになる。
このように構成された第１実施例の超磁歪加振器１において、例えば、音声信号を増幅する増幅器の出力でコイル１４を駆動したとする。コイル１４が駆動されると、増幅器の出力に応じた磁界がボビン１３のほぼ中心軸に沿って発生して、ヨーク１２、筐体１０の側壁部１０ｃおよび底部１０ｂを通り、加振部１７にほぼ中心軸に沿ってコイル１４から発生された磁界が印加される。これにより、加振部１７の超磁歪素子１７ａ，１７ｂが印加された磁界に応じて伸縮するよう変位する。従って、加振部１７の上に設けられているヨーク１２が、超磁歪素子１７ａ、１７ｂの伸縮に応じて上下に変位し、この変位をヨーク１２を付勢している押圧部１１ｅが受けて、力伝達部１１ｄが増幅器の出力に応じて変位するようになる。そこで、力伝達部１１ｄを響板に当接しておくことにより、響板に増幅器の出力に応じた変位が伝達されて音響信号が放音されるようになる。すなわち、超磁歪加振器１の力伝達部１１ｄを、例えば図１７に示すような平板状の響板に当接しておくことにより、平面スピーカが構成される。
【００１９】
ここで、加振部１７を構成している超磁歪素子１７ａ，１７ｂの磁界−歪量特性を図１４に示す。図１４に示すグラフのように、印加される磁界が０の時は歪量がほぼ０となっており、印加される磁界が約５００［Ｏｅ］になると約９８０ｐｐｍ伸張すると共に、印加される磁界が約−５００［Ｏｅ］になっても約９８０ｐｐｍ伸張する。そこで、超磁歪素子１７ａ，１７ｂがコイル１４から発生される磁界により伸縮するように、磁石１６ａ〜１６ｃにより超磁歪素子１７ａ、１７ｂに、例えば約２００［Ｏｅ］程度のバイアス磁界Ｈｂが印加されている。この場合、超磁歪素子１７ａ，１７ｂは約５００ｐｐｍ伸張したバイアス状態となる。このバイアス状態において、コイル１４に周期的な交流信号Ｓｉｇが供給されて発生された磁界が超磁歪素子１７ａ，１７ｂに印加されると、超磁歪素子１７ａ，１７ｂは交流信号Ｓｉｇに応じて周期的に伸縮を繰り返すようになる。このことから、上記バイアス状態、すなわち、コイル１４に直流電流を常時流した状態で音声信号や楽音信号等の交流信号をコイル１４に同時に印加すると、加振部１７および力伝達部１１ｂはその信号に応じて伸縮する。これにより、響板が振動し楽音等が発せされる。
なお、加振部１７において２つの超磁歪素子１７ａ，１７ｂに分割されて、超磁歪素子１７ａの上面、超磁歪素子１７ａと超磁歪素子１７ｂとの間、超磁歪素子１７ｂの下面にバイアス磁界を印加する磁石１６ａ〜１６ｃが配置されているのは、次の理由による。超磁歪素子は高透磁率の材質であり、複数に分割して超磁歪素子とバイアス用の磁石とを交互に配置することにより、超磁歪素子の上下位置によってバイアス磁界のバラツキを抑制してほぼ一定にすることができる。この場合超磁歪素子は、２つ以上に分割してもよい。
【００２０】
次に、本発明の第２実施例にかかる超磁歪加振器２の構成を図３、図４に示す。図３（ａ）は第２実施例の超磁歪加振器２の構成を示す上面図であり、図２（ｂ）は第２実施例の超磁歪加振器２の構成をｂ−ｂ断面図で示す正面図であり、図４は第２実施例の超磁歪加振器２の各部の構成を示す分解図である。
これらの図に示す第２実施例の超磁歪加振器２は、磁性体からなる筐体２０と蓋部２１とから構成される防水構造の内部に、超磁歪素子からなる加振部２７と、加振部２７の軸方向の磁界を発生するコイル部とが内蔵されている。筐体２０は、円筒状の側壁部２０ｃと底部２０ｂとを有し、上面が開口されて内部に収納空間２０ａが形成されている。また、筐体２０の側壁部２０ｃの上部の外周面には雄ネジ部２０ｅが形成され、底部２０ｂの内側のほぼ中央に円形の嵌合凹部２０ｄが形成されている。
【００２１】
蓋部２１は、円筒状の側壁２１ｈと上部２１ｇとを有し、側壁２１ｈと上部２１ｇの外周部とから断面がＬ字状でリング状とされた固定部２１ａが形成されており、固定部２１ａの側壁２１ｈの内周面には、筐体２０の雄ネジ部２０ｅに螺合される雌ネジ部２１ｆが形成されている。固定部２１ａの上面の円形の穴に厚みの薄い円板状のプリロード用バネ２１ｂが嵌入されている。プリロード用バネ２１ｂは、固定部２１ａの円形の穴に溶着あるいは接着されて固着されている。あるいは、プリロード用バネ２１ｂは、蓋部２１の当接部分を切削することで蓋部２１に一体成形されていてもよい。
加振部２７、コイル２４が巻回されているボビン２３の構成は、第１実施例の超磁歪加振器１の加振部１７、コイル１４が巻回されたボビン１３と同様とされているので、その説明は省略する。
筐体２０の底部２０ｂに形成された嵌合凹部２０ｄには円板状の磁石台２５の下部が嵌合されて位置決めされており、磁石台２５の上面に加振部２７の下面である磁石２６ｃの下面が接着されている。これにより、筐体２０の中心軸に沿って加振部２７が収納空間２０ａ内に立設される。この加振部２７の中心軸とほぼ中心軸が一致するようにコイル２４が巻回されたボビン２３が収納空間内に配置され、ボビン２３の下面が筐体２０の底部２０ｂの上面に接着されている。さらに、磁性体からなる円板状のヨーク２２が加振部２７の上に配置されるが、ヨーク２２の下面のほぼ中央から下方へ突出して形成されている位置決め用のリング状突起２２ａに、加振部２７の上部を形成している磁石２６ａの上部が嵌合されて位置決めされる。この場合、ヨーク２２の外周面は、わずかな間隙δを持って筐体２０の側壁部２０ｃの内周面と対面するようになる。
【００２２】
そして、筐体２０の上に蓋部２１を配置し、蓋部２１の雌ネジ部２１ｆを筐体２０の雄ネジ部２０ｅに螺着して防水構造とする。この場合、プリロード用バネ２１ｂの下面のほぼ中央に側面がテーパ上とされた円板状の押圧部２１ｃが接着されており、この押圧部２１ｃがプリロード用バネ２１ｂにより下方へ付勢されて、ヨーク２２が下方へ付勢されることから、加振部２７は超磁歪素子２７ａ，２７ｂが圧縮する方向にプリロードされるようになる。
このように構成された第２実施例の超磁歪加振器２において、例えば、音声信号を増幅する増幅器の出力でコイル２４を駆動したとする。コイル２４が駆動されると、増幅器の出力に応じた磁界がボビン２３のほぼ中心軸に沿って発生して、ヨーク２２、筐体２０の側壁部２０ｃおよび底部２０ｂを通り、加振部２７にほぼ中心軸に沿ってコイル２４から発生された磁界が印加される。これにより、加振部２７の超磁歪素子２７ａ，２７ｂが印加された磁界に応じて伸縮するよう変位する。従って、加振部２７の上に設けられているヨーク２２が、超磁歪素子２７ａ、２７ｂの伸縮に応じて上下に変位し、この変位をヨーク２２を付勢している押圧部２１ｃが受けて、プリロード用バネ２１ｂが増幅器の出力に応じて変位するようになる。そこで、プリロード用バネ２１ｂの外面に突起を形成して平板状の響板に当接しておくことにより、響板に増幅器の出力に応じた変位が伝達されて音響信号が放音されるようになる。すなわち、平面スピーカが構成される。
なお、加振部２７を構成している超磁歪素子２７ａ，２７ｂの磁界−歪量特性は図１４に示す特性を同様とされる。
【００２３】
次に、本発明の第１実施例にかかる超磁歪加振器１の変形例の一部の構成を図５に示す。図５（ａ）は、超磁歪加振器１における変形例のヨーク１２’の構成を断面図で示す正面図であり、図５（ｂ）は変形例のヨーク１２’に蓋部１１を組み合わせた構成を断面図で示す正面図である。
これらの図に示すように、変形例のヨーク１２’の上面のほぼ中央に円錐状凹部１２ｂが形成されている。そして、筐体１０の上に蓋部１１を配置して、蓋部１１の雌ネジ部１１ｆを筐体１０の雄ネジ部１０ｅに螺着した際に、蓋部１１の押圧部１１ｅの下部がヨーク１２’の上面の円錐状凹部１２ｂに嵌入してヨーク１２’が位置決めされるようになる。これにより、ヨーク１２’の中心軸は筐体１０の中心軸に位置合わせされて、ヨーク１２’が加振部１７により上下に振動しても、ヨーク１２’がずれることがなくその外周面が筐体１０の側壁部１０ｃの内周面と接触することが防止される。
【００２４】
次に、本発明の第２実施例にかかる超磁歪加振器２の変形例の一部の構成を図６に示す。図６（ａ）は、超磁歪加振器２における変形例のヨーク２２’の構成を断面図で示す正面図であり、図６（ｂ）は変形例のヨーク２２’に蓋部２１を組み合わせた構成を断面図で示す正面図である。
これらの図に示すように、変形例のヨーク２２’の上面のほぼ中央に円形の凹部からなる嵌合部２２ｂが形成されている。そして、筐体２０の上に蓋部２１を配置して、蓋部２１の雌ネジ部２１ｆを筐体２０の雄ネジ部２０ｅに螺着した際に、蓋部２１の押圧部２１ｃの下部がヨーク２２’の上面の嵌合部２２ｂに嵌入してヨーク２２’が位置決めされるようになる。これにより、ヨーク２２’の中心軸は筐体２０の中心軸に位置合わせされて、ヨーク２２’が加振部２７により上下に振動しても、ヨーク２２’がずれることがなくその外周面が筐体２０の側壁部２０ｃの内周面と接触することが防止される。
【００２５】
次に、本発明の第３実施例にかかる超磁歪加振器３の構成を図７、図８に示す。図７（ａ）は第３実施例の超磁歪加振器３の構成を示す上面図であり、図７（ｂ）は第３実施例の超磁歪加振器３の構成をｃ−ｃ断面図で示す正面図であり、図８は第３実施例の超磁歪加振器３の各部の構成を示す分解図である。
これらの図に示す第３実施例の超磁歪加振器３は、磁性体からなる筐体３０と蓋部３１とから構成される防水構造の内部に、超磁歪素子からなる加振部３７と、加振部３７の軸方向の磁界を発生するコイル部とが内蔵されている。筐体３０は、円筒状の側壁部３０ｃと底部３０ｂとを有し、上面が開口されて内部に収納空間３０ａが形成されている。また、筐体３０の側壁部３０ｃの上部の外周面には雄ネジ部３０ｅが形成され、底部３０ｂの内側のほぼ中央に円形の嵌合凹部３０ｄが形成されている。
【００２６】
蓋部３１は、円筒状の側壁３１ｈと上部３１ｇとを有し、側壁３１ｈと上部３１ｇの外周部とから断面がＬ字状でリング状とされた固定部３１ａが形成されており、固定部３１ａの側壁３１ｈの内周面には、筐体３０の雄ネジ部３０ｅに螺合される雌ネジ部３１ｆが形成されている。固定部３１ａの上面の円形の穴に厚みの薄い円板状のプリロード用バネ３１ｂが嵌入されている。プリロード用バネ３１ｂは、固定部３１ａの円形の穴に溶着あるいは接着されて固着されている。あるいは、プリロード用バネ３１ｂは、蓋部３１の当接部分を切削することで蓋部３１に一体成形されていてもよい。
加振部３７、コイル３４が巻回されているボビン３３の構成は、第１実施例の超磁歪加振器１の加振部１７、コイル１４が巻回されたボビン１３と同様とされているので、その説明は省略する。
筐体３０の底部３０ｂに形成された嵌合凹部３０ｄには円板状の磁石台３５の下部が嵌合されて位置決めされており、磁石台３５の上面に加振部３７の下面である磁石３６ｃの下面が接着されている。これにより、筐体３０の中心軸に沿って加振部３７が収納空間３０ａ内に立設される。この加振部３７の中心軸とほぼ中心軸が一致するようにコイル３４が巻回されたボビン３３が収納空間内に配置され、ボビン３３の下面が筐体３０の底部３０ｂの上面に接着されている。さらに、磁性体からなる円板状のヨーク３２が加振部３７の上に配置されるが、ヨーク３２の下面のほぼ中央に位置決め用の円形の係合凹部３２ｃが形成されている磁石押さえ３２ｂが接着されている。この磁石押さえ３２ｂの係合凹部３２ｃに、加振部３７の上部を形成している磁石３６ａの上部が嵌合されて位置決めされる。この場合、ヨーク３２の外周面は、わずかな間隙δを持って筐体３０の側壁部３０ｃの内周面と対面するようになる。
【００２７】
そして、筐体３０の上に蓋部３１を配置し、蓋部３１の雌ネジ部３１ｆを筐体３０の雄ネジ部３０ｅに螺着して防水構造とする。この場合、プリロード用バネ３１ｂの下面のほぼ中央に円弧状の嵌合凹部３１ｃが形成されると共に、ヨーク３２の上面に円弧状の位置決め凹部３２ａが形成され、プリロード用バネ３１ｂとヨーク３２との間に球体とされた押圧球３１ｄが介在されている。これにより、押圧球３１ｄが嵌合凹部３１ｃと位置決め凹部３２ａに嵌入して、ヨーク３２が位置決めされる。また、この押圧球３１ｄがプリロード用バネ３１ｂにより下方へ付勢されて、ヨーク３２が下方へ付勢されることから加振部３７は超磁歪素子３７ａ，３７ｂが圧縮する方向にプリロードされるようになる。
このように構成された第３実施例の超磁歪加振器３において、例えば、音声信号を増幅する増幅器の出力でコイル３４を駆動したとする。コイル３４が駆動されると、増幅器の出力に応じた磁界がボビン３３のほぼ中心軸に沿って発生して、ヨーク３２、筐体３０の側壁部３０ｃおよび底部３０ｂを通り、加振部３７にほぼ中心軸に沿ってコイル３４から発生された磁界が印加される。これにより、加振部３７の超磁歪素子３７ａ，３７ｂが印加された磁界に応じて伸縮するよう変位する。従って、加振部３７の上に設けられているヨーク３２が、超磁歪素子３７ａ、３７ｂの伸縮に応じて上下に変位し、この変位をヨーク３２を付勢している押圧球３１ｄが受けて、プリロード用バネ３１ｂが増幅器の出力に応じて変位するようになる。そこで、プリロード用バネ３１ｂの外面に突起を形成して平板状の響板に当接しておくことにより、響板に増幅器の出力に応じた変位が伝達されて音響信号が放音されるようになる。すなわち、平面スピーカが構成される。
なお、加振部３７を構成している超磁歪素子３７ａ，３７ｂの磁界−歪量特性は図１４に示す特性を同様とされる。
【００２８】
次に、本発明の第４実施例にかかる超磁歪加振器４の構成を図９、図１０に示す。図９（ａ）は第４実施例の超磁歪加振器４の構成を示す上面図であり、図９（ｂ）は第４実施例の超磁歪加振器４の構成をｄ−ｄ断面図で示す正面図であり、図１０は第４実施例の超磁歪加振器４の各部の構成を示す分解図である。
これらの図に示す第４実施例の超磁歪加振器４は、磁性体からなる筐体４０と蓋部４１とから構成される防水構造の内部に、超磁歪素子からなる加振部４７と、加振部４７の軸方向の磁界を発生するコイル部とが内蔵されている。筐体４０は、円筒状の側壁部４０ｃと底部４０ｂとを有し、上面が開口されて内部に収納空間４０ａが形成されている。また、筐体４０の側壁部４０ｃの上部の外周面には雄ネジ部４０ｅが形成され、底部４０ｂの内側のほぼ中央に円形の嵌合凹部４０ｄが形成されている。
【００２９】
蓋部４１は、円筒状の側壁４１ｈと上部４１ｇとを有し、側壁４１ｈと上部４１ｇの外周部とから断面がＬ字状でリング状とされた固定部４１ａが形成されており、固定部４１ａの側壁４１ｈの内周面には、筐体４０の雄ネジ部４０ｅに螺合される雌ネジ部４１ｆが形成されている。固定部４１ａの上面の円形の穴に厚みの薄い円板状のプリロード用バネ４１ｂが嵌入されている。プリロード用バネ４１ｂは、固定部４１ａの円形の穴に溶着あるいは接着されて固着されている。あるいは、プリロード用バネ４１ｂは、蓋部４１の当接部分を切削することで蓋部４１に一体成形されていてもよい。
加振部４７、コイル４４が巻回されているボビン４３の構成は、第１実施例の超磁歪加振器１の加振部１７、コイル１４が巻回されたボビン１３と同様とされているので、その説明は省略する。
筐体４０の底部４０ｂに形成された嵌合凹部４０ｄには円板状の磁石台４５の下部が嵌合されて位置決めされており、磁石台４５の上面に加振部４７の下面である磁石４６ｃの下面が接着されている。これにより、筐体４０の中心軸に沿って加振部４７が収納空間４０ａ内に立設される。この加振部４７の中心軸とほぼ中心軸が一致するようにコイル４４が巻回されたボビン４３が収納空間内に配置され、ボビン４３の下面が筐体４０の底部４０ｂの上面に接着されている。さらに、磁性体からなる円板状のヨーク４２が加振部４７の上に配置されるが、ヨーク４２の下面のほぼ中央に位置決め用の円形の係合凹部４２ｃが形成されている磁石押さえ４２ｂが接着されている。この磁石押さえ４２ｂの係合凹部４２ｃに、加振部４７の上部を形成している磁石４６ａの上部が嵌合されて位置決めされる。この場合、ヨーク４２の外周面は、わずかな間隙δを持って筐体４０の側壁部４０ｃの内周面と対面するようになる。
【００３０】
そして、筐体４０の上に蓋部４１を配置し、蓋部４１の雌ネジ部４１ｆを筐体４０の雄ネジ部４０ｅに螺着して防水構造とする。この場合、プリロード用バネ４１ｂの下面のほぼ中央に円形の嵌合穴４１ｃが形成されると共に、ヨーク４２の上面に円弧状の位置決め凹部４２ａが形成され、プリロード用バネ４１ｂとヨーク４２との間に球体とされた押圧球４１ｄが介在されている。これにより、押圧球４１ｄが嵌合穴４１ｃと位置決め凹部４２ａに嵌入して、ヨーク４２が位置決めされる。また、この押圧球４１ｄの上部は嵌合穴４１ｃから上方へ突出すると共に、押圧球４１ｄがプリロード用バネ４１ｂにより下方へ付勢されて、ヨーク４２が下方へ付勢されることから加振部４７は超磁歪素子４７ａ，４７ｂが圧縮する方向にプリロードされるようになる。
【００３１】
このように構成された第４実施例の超磁歪加振器４において、例えば、音声信号を増幅する増幅器の出力でコイル４４を駆動したとする。コイル４４が駆動されると、増幅器の出力に応じた磁界がボビン４３のほぼ中心軸に沿って発生して、ヨーク４２、筐体４０の側壁部４０ｃおよび底部４０ｂを通り、加振部４７にほぼ中心軸に沿ってコイル４４から発生された磁界が印加される。これにより、加振部４７の超磁歪素子４７ａ，４７ｂが印加された磁界に応じて伸縮するよう変位する。従って、加振部４７の上に設けられているヨーク４２が、超磁歪素子４７ａ、４７ｂの伸縮に応じて上下に変位し、この変位をヨーク４２を付勢している押圧球４１ｄが受けて、プリロード用バネ４１ｂが増幅器の出力に応じて変位するようになる。そこで、プリロード用バネ３１ｂから上部へ突出している押圧球４１ｄを平板状の響板に当接しておくことにより、響板に増幅器の出力に応じた変位が伝達されて音響信号が放音されるようになる。すなわち、平面スピーカが構成される。
なお、加振部４７を構成している超磁歪素子４７ａ，４７ｂの磁界−歪量特性は図１４に示す特性を同様とされる。
【００３２】
次に、本発明の実施例にかかる超磁歪加振器における蓋部の変形例の構成を図１１に示す。図１１（ａ）は変形例の蓋部５１の構成を示す上面図、図１１（ｂ）は変形例の蓋部５１の構成を断面図で示す正面図、図１１（ｃ）は変形例の蓋部５１の構成を示す下面図である。
図１１（ａ）〜（ｃ）に示す蓋部５１は、第２実施例の超磁歪加振器の蓋部２１あるいは第３実施例の超磁歪加振器３の蓋部３１として用いることができる。蓋部５１は、円筒状の側壁５１ｈと上部５１ｇとを有し、側壁５１ｈと上部５１ｇの外周部とから断面がＬ字状でリング状とされた固定部５１ａが形成されており、固定部５１ａの側壁５１ｈの内周面には、筐体のネジ部に螺合される雌ネジ部５１ｆが形成されている。固定部５１ａの上面の円形の穴に厚みの薄い円板状のプリロード用バネ５１ｂが嵌入されている。プリロード用バネ５１ｂは、固定部５１ａの円形の穴に溶着あるいは接着されて固着されている。あるいは、プリロード用バネ５１ｂは、蓋部５１の当接部分を切削することで蓋部５１に一体成形されていてもよい。そして、プリロード用バネ５１ｂの上面のほぼ中央から上方へ突出する力伝達部５１ｃが設けられている。力伝達部５１ｃは、内部にネジ孔５１ｄが形成された細い丸棒状とされている。そして、響板に挿通したネジをネジ孔５１ｄに螺着することにより、蓋部５１を有する超磁歪加振器が響板に取り付けられる。これにより、増幅器の出力で当該超磁歪加振器が駆動された際に、増幅器の出力に応じて変位したプリロード用バネ５１ｂにおける力伝達部５１ｃにより、響板に増幅器の出力に応じた変位が伝達されて音響信号が放音されるようになる。
【００３３】
次に、本発明の第５実施例にかかる超磁歪加振器６の構成を図１２に示す。図１２（ａ）は第５実施例の超磁歪加振器６の構成を示す上面図であり、図１２（ｂ）は第５実施例の超磁歪加振器６の構成を断面図で示す正面図であり、図１２（ｃ）は第５実施例の超磁歪加振器６の各部の構成をｆ−ｆ断面図で示す上面図である。
これらの図に示す第５実施例の超磁歪加振器６は、磁性体の筐体６０を備えており、筐体６０は、円筒状の側壁部６０ｃと底部６０ｂとを有し、上面が開口されて内部に収納空間が形成されている。この収納空間に、超磁歪素子６７ａ，６７ｂと磁石６６ａ，６６ｂ，６６ｃからなる加振部と、加振部の軸方向の磁界を発生するコイル６４と、コイル６４が巻回されているボビン６３とが内蔵されている。この加振部、コイル６４が巻回されているボビン６３の構成は、第１実施例の超磁歪加振器１の加振部１７、コイル１４が巻回されたボビン１３と同様とされているので、その説明は省略する。
【００３４】
筐体６０の底部６０ｂに形成された嵌合凹部には円板状の磁石台６５の下部が嵌合されて位置決めされており、磁石台６５の上面に磁石６６ｃの下面が接着されている。これにより、筐体６０の中心軸に沿って加振部が筐体６０内に内蔵される。この加振部の中心軸とほぼ中心軸が一致するようにコイル６４が巻回されたボビン６３が筐体６０内に配置され、ボビン６３の下面が筐体６０の底部６０ｂの上面に接着されている。さらに、磁性体からなる円板状のヨーク６２が磁石６６ａの上に配置され、ヨーク６２の下面のほぼ中央に磁石６６ａが接着されている。この場合、ヨーク６２の外径は、側壁部６０ｃの外径とほぼ等しくされ、側壁部６０ｃの上端面がヨーク６２の下面の外周部とわずかな間隙を持って対面するようになる。
【００３５】
このように構成された第５実施例の超磁歪加振器６において、例えば、音声信号を増幅する増幅器の出力でコイル６４を駆動したとする。コイル６４が駆動されると、増幅器の出力に応じた磁界がボビン６３のほぼ中心軸に沿って発生して、ヨーク６２、筐体６０の側壁部６０ｃおよび底部６０ｂを通り、超磁歪素子６７ａ，６７ｂを備える加振部にほぼ中心軸に沿ってコイル６４から発生された磁界が印加される。これにより、加振部の超磁歪素子６７ａ，６７ｂが印加された磁界に応じて伸縮するよう変位する。従って、加振部の上に接着されているヨーク６２が、超磁歪素子６７ａ、６７ｂの伸縮に応じて上下に変位するようになる。そこで、ヨーク６２の上面から上部へ突出している突出部を設け、この突出部を平板状の響板に当接しておくことにより、響板に増幅器の出力に応じた変位が伝達されて音響信号が放音されるようになる。すなわち、平面スピーカが構成される。
なお、加振部を構成している超磁歪素子６７ａ，６７ｂの磁界−歪量特性は図１４に示す特性を同様とされる。
【００３６】
次に、本発明の第５実施例にかかる変形例の超磁歪加振器６’の構成を断面図で示す正面図を図１３に示す。
第５実施例の変形例の超磁歪加振器６’は、図１３に示すように筐体６０’の側壁部６０ｃ’の構成が異なっており、円筒状の側壁部６０ｃ’の上部が内側に折曲されてリング状の折曲部６０ｄが形成されている。これにより、ヨーク６２と折曲部６０ｄとが対面するようになるため、筐体６０’とヨーク６２との対向面積が増加するようになる。また、折曲部６０ｄはヨーク６２とボビン６３’との間に設けられることから、ボビン６３’の高さおよびボビン６３’に巻回されているコイル６４’の高さが、折曲部６０ｄの厚さ分だけ低くなっている。そして、例えば、音声信号を増幅する増幅器の出力でコイル６４を駆動した場合に、増幅器の出力に応じた磁界がボビン６３’のほぼ中心軸に沿って発生して、ヨーク６２、筐体６０’の折曲部６０ｄ’および側壁部６０ｃ’および底部６０ｂを通り、超磁歪素子６７ａ，６７ｂを備える加振部にほぼ中心軸に沿ってコイル６４’から発生された磁界が印加されるようになる。
【００３７】
つぎに、本発明の第１実施例にかかる超磁歪加振器１を適用した第１の平面スピーカ７の構成を図１５に示し、超磁歪加振器１を取り付ける取付具７１の構成を図１６に示す。図１５（ａ）は第１の平面スピーカ７の構成を示す正面図であり、図１５（ｂ）は第１の平面スピーカ７の構成を示す下面図であり、図１５（ｃ）は図１５（ａ）におけるＡ部拡大図である。また、図１６（ａ）は取付具７１の構成を示す正面図であり、図１６（ｂ）は取付具７１の構成を示す上面図であり、図１６（ｃ）は取付具の構成を示す下面図である。
図１５（ａ）〜（ｃ）に示すように、第１の平面スピーカ７は、矩形の細長い響板７０を備え、響板７０の裏面の左右にそれぞれ本発明の第１実施例にかかる超磁歪加振器１が取付具７１により取り付けられて構成されている。取付具７１は、図１６（ａ）〜（ｃ）に示すように、貫通孔７１ｄが形成された円形の底部７１ｃの周囲に円筒状の側部７１ｂが形成されており、側部７１ｂの先端にはリング状の鍔部７１ａが形成されている。貫通孔７１ｄの径は、超磁歪加振器１の筐体１０の外径よりわずかに大きくされて、超磁歪加振器１が挿通できる大きさの径とされている。また、鍔部７１ａには、例えば４つの挿通孔７１ｅが等間隔で形成されており、貫通孔７１ｄに超磁歪加振器１の筐体１０を挿入した状態において、挿通孔７１ｅに固定ネジ７２をそれぞれ挿通して響板７０に螺着することにより、超磁歪加振器１が響板７０に取り付けられる。この場合、超磁歪加振器１の力伝達部１１ｄの先端が響板７０に当接される。また、取付具７１の鍔部７１ａと響板７０との間にリング状のウレタンゴム７３が介在されて、響板７０の振動が超磁歪加振器１の筐体１０に直接伝わらないようにされている。
【００３８】
次に、本発明の第１実施例にかかる超磁歪加振器１を適用した第２の平面スピーカ８の構成を図１７に示す。図１７（ａ）は第２の平面スピーカ８の構成を示す正面図であり、図１７（ｂ）は超磁歪加振器１の下面の構成を示す下面図である。
第２の平面スピーカ８は、電子鍵盤楽器などの棚板とされる本体８３に設けることができ、平面スピーカ８を構成する矩形の細長い響板７０は、本体８３上に所定の間隔をもって配置されている。響板７０の左右に配置された超磁歪加振器１は、力伝達部１１ｄが響板７０の下面に当接するように取付台８０により取り付けられている。取付台８０は、逆Ｕ字状とされ基部がＬ字状に折曲された部位に挿通した取付ネジ８１が本体８３に螺着されることにより、本体８３に固着されている。この取付台８０の中央部における上面に超磁歪加振器１が配置されて固定ネジ８２により、超磁歪加振器１が取付台８０に取り付けられている。この場合、第２の平面スピーカ８に適用される本発明の第１実施例にかかる超磁歪加振器１には、図１７（ｂ）に示すように底部１０ｂに、例えば３つのネジ孔１９が等間隔で形成されており、取付台８０に挿通された固定ネジ８２が、このネジ孔１９にそれぞれ螺着されることにより、超磁歪加振器１が取付台８０に取り付けられている。第２の平面スピーカ８では、本体８３に取付台８０により超磁歪加振器１が取り付けられていることから、響板７０の振動が超磁歪加振器１の筐体１０に伝わることはない。
【００３９】
次に、本発明の第１実施例にかかる超磁歪加振器１を適用した第３の平面スピーカ９の構成の一部を示す正面図を図１８に示す。
第３の平面スピーカ９は、矩形の細長い響板７０を備え、響板７０の裏面の左右にそれぞれ本発明の第１実施例にかかる超磁歪加振器１が取付板９０により取り付けられて構成されており、図１８では１つの超磁歪加振器１がバネ性を有する取付板９０で取り付けられている一部の構成が示されている。図示するように、超磁歪加振器１の力伝達部１１ｄが響板７０の下面に当接するように取付板９０により取り付けられている。取付板９０は、細長い板状とされており中央に超磁歪加振器１を支持する平板状の部位が形成され、この平板状の部位の両側が斜め上方に向かう斜面に形成されて、斜面の先端が平板状に形成されている。この取付板９０の中央の平板状の部位に挿通された固定ネジ９２が超磁歪加振器１の底部１０ｂに形成されているネジ孔１９に螺着されて、超磁歪加振器１が取付板９０に固着されており、この取付板９０の斜面の先端の平板状の部位に取付ネジ９１が挿通されて響板７０に螺着されている。第３の平面スピーカ９では、超磁歪加振器１の力伝達部１１ｄが作用する響板７０の位置と、取付板９０が取り付けられる響板７０の位置とが離されていることから、響板７０に超磁歪加振器１を取り付けても、響板７０への振動伝達が超磁歪加振器１から効率よく行われるのである。
【００４０】
上記した第１の平面スピーカ７ないし第３の平面スピーカ９では、超磁歪加振器として本発明の第１実施例の超磁歪加振器１を適用したが、これに限ることはなく第２実施例ないし第５実施例の超磁歪加振器２〜４，６を適用することができる。適用する際には、第２，３実施例の超磁歪加振器２，３においては図１１に示す蓋部５１を採用することが好適とされ、第５実施例の超磁歪加振器６においては、ヨーク４２の上面から突出する変位を伝達する突出部を設けるようにする。また、響板７０に取り付ける超磁歪加振器の数は任意の数とすることができる。
なお、上記した第１の平面スピーカ７ないし第３の平面スピーカ９は、響板を備えている電子鍵盤楽器に適用することができる。例えば、第１の平面スピーカ７ないし第３の平面スピーカ９における響板７０として、特開２０１０−１４５６０１号公報に記載されている電子鍵盤楽器における響板３５を採用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
以上説明した本発明の実施例の超磁歪加振器においては、断面形状が円形とされていたが、本発明はこれに限ることはなく楕円形の断面形状や矩形等の多角形の断面形状としても良い。また、本発明の実施例の超磁歪加振器は、平面スピーカにおける音声信号を機械振動に変換する変換部として使用することができるが、これに限ることはなく、地中探査、海洋トモグラフィ、ソナーなどの音波発生装置や、燃料噴射ノズルのアクチュエータ、カメラ用オートフォーカスの駆動装置、惑星や人工衛星観測用のミラーを駆動するマイクロポジショナなど、任意の用途に適用することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１〜４，６  超磁歪加振器、２  超磁歪加振器、７  平面スピーカ、８  平面スピーカ、９  平面スピーカ、１０  筐体、１０ａ  収納空間、１０ｂ  底部、１０ｃ  側壁部、１０ｄ  嵌合凹部、１０ｅ  雄ネジ部、１１  蓋部、１１ａ  固定部、１１ｂ  プリロード用バネ、１１ｃ  ヒンジ部、１１ｄ  力伝達部、１１ｅ  押圧部、１１ｆ  雌ネジ部、１１ｈ  側壁、１１ｇ  上部、１２  ヨーク、１２ａ  凹部、１２ｂ  円錐状凹部、１３  ボビン、１３ａ  鍔部、１３ｂ  円筒部、１３ｃ  先端、１３ｃ  貫通孔、１４  コイル、１５  磁石台、１６ａ〜１６ｃ  磁石、１７  加振部、１７ａ，１７ｂ  超磁歪素子、１８  チューブ、１９  ネジ孔、２０  筐体、２０ａ  収納空間、２０ｂ  底部、２０ｃ  側壁部、２０ｄ  嵌合凹部、２０ｅ  雄ネジ部、２１  蓋部、２１ａ  固定部、２１ｂ  プリロード用バネ、２１ｃ  押圧部、２１ｆ  雌ネジ部、２１ｈ  側壁、２１ｇ  上部、２２  ヨーク、２２ａ  リング状突起、２２ｂ  嵌合部、２３  ボビン、２４  コイル、２５  磁石台、２６ａ〜２６ｃ  磁石、２７  加振部、２７ａ，２７ｂ  超磁歪素子、３０  筐体、３０ａ  収納空間、３０ｂ  底部、３０ｃ  側壁部、３０ｄ  嵌合凹部、３０ｅ  雄ネジ部、３１  蓋部、３１ａ  固定部、３１ｂ  プリロード用バネ、３１ｃ  嵌合凹部、３１ｄ  押圧球、３１ｆ  雌ネジ部、３１ｈ  側壁、３１ｇ  上部、３２  ヨーク、３２ａ  凹部、３２ｂ  磁石押さえ、３２ｃ  係合凹部、３３  ボビン、３４  コイル、３５  磁石台、３６ａ  磁石、３６ｃ  磁石、３７  加振部、３７ａ，３７ｂ  超磁歪素子、４０  筐体、４０ａ  収納空間、４０ｂ  底部、４０ｃ  側壁部、４０ｄ  嵌合凹部、４０ｅ  雄ネジ部、４１  蓋部、４１ａ  固定部、４１ｂ  プリロード用バネ、４１ｃ  嵌合穴、４１ｄ  押圧球、４１ｆ  雌ネジ部、４１ｈ  側壁、４１ｇ  上部、４２  ヨーク、４２ａ  凹部、４２ｂ  磁石押さえ、４２ｃ  係合凹部、４３  ボビン、４４  コイル、４５  磁石台、４６ａ〜４６ｃ  磁石、４７  加振部、４７ａ，４７ｂ  超磁歪素子、５１  蓋部、５１ａ  固定部、５１ｂ  プリロード用バネ、５１ｃ  力伝達部、５１ｄ  ネジ孔、５１ｆ  雌ネジ部、５１ｈ  側壁、５１ｇ  上部、６０  筐体、６０ｂ  底部、６０ｃ  側壁部、６０ｄ  折曲部、６２  ヨーク、６３  ボビン、６４  コイル、６５  磁石台、６６ａ〜６６ｃ  磁石、６７ａ，６７ｂ  超磁歪素子、７０  響板、７１  取付具、７１ａ  鍔部、７１ｂ  側部、７１ｃ  底部、７１ｄ  貫通孔、７１ｅ  挿通孔、７２  固定ネジ、７３  ウレタンゴム、８０  取付台、８１  取付ネジ、８２  固定ネジ、８３  本体、９０  取付板、９１  取付ネジ、９２  固定ネジ、１００  超磁歪アクチュエータ、１１１  超磁歪素子、１１２  コイル、１１３  シャフト、１１３ａ  本体部、１１３ｂ  鍔部、１１３ｃ  先端、１１３ｄ  端面、１１４  ヨーク、１１５  筐体、１１５ａ  ガイド孔、１１６ａ  磁性体、１１６ｂ  永久磁石、１１７  スプリング、２００  超磁歪スピーカ、２０３  ハウジング、２０４  超磁歪ロッド、２０５  磁界発生コイル、２０６  バイアス磁界発生磁石、２０７  円板状ヨーク、２０８  円環状ヨーク、２０９  可動ヨーク、２０９ａ  ボルト部、２１０  アクチュエータロッド、２１０ａ  ボルト部、２１０ｂ  ナット、２１���  振動板、２１２ａ  取付円板、２１３  外筒、２１３，２１４  板バネ、２１５  外筒、２１６  プリストレス調整ネジ、２１７  ボルト
【図１】
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【図２】
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【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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