JP3352366B2 - パルス信号発生装置 - Google Patents

パルス信号発生装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、パルス信号発生装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】移動している物体の移動位置や移動速度
に応じたパルス信号を得たり、種々な操作に応じたパル
ス信号を発生したりすることは、自動制御の分野や、電
気および電子機器等の各種の分野において必要とされて
いる。従来、この種のパルス信号を発生する手段として
は、種々なものが開発され使用されてきているが、それ
らの代表的なもののうちの一つとして、電磁ピックアッ
プがある。この電磁ピックアップは、磁性体、磁石、電
気コイル等から構成されるもので、被検知物体の挙動に
より磁束密度が変化し、この変化により電気コイルに、
電磁誘導作用により電圧が発生され、この電圧を、パル
ス信号として使用するものである。
【０００３】しかしながら、この種の電磁ピックアップ
は、次のような点で適用分野によっては、問題が多く、
最適なものとは言えない場合が出てくる。すなわち、被
検知物体の移動速度が極低速では、発生する電圧が低
く、ノイズレベル近辺となってしまう。したがって、増
幅回路を使用する場合、ノイズも増幅されるため、増幅
前にノイズを除去するためのフィルタ回路等が必要とな
ってしまう。反対に、被検知物体の移動速度が高速にな
ると、発生される電圧も大きくなり、増幅回路の耐圧を
オーバーする場合も出てきてしまうので、リミッターが
必要となることもある。低速の場合には、被検知物体に
径を大きくした補助リング等を取り付けて周速を上げて
検出する方法もあるが、大型となり、部品点数も増えて
しまう。また、移動速度が変化すると電圧の立ち上がり
や立ち下がり時間が変化してしまう。正確なタイミング
を検出したい場合には、複雑な信号処理が必要となる。
その上、被検知物体の形状によって、電圧の波形が異な
って来てしまう。
【０００４】別の代表例として、ホール効果を利用した
位置センサ、角度センサ、速度センサ等の各種のセンサ
があり、例えば、特開平２−２８４０８２号公報に開示
されたようなホール効果型センサ装置がある。このホー
ル効果型センサは、ホール素子と磁石とを使用し、被検
知物体の挙動に応じてホール素子に対する磁束変化を生
ぜしめて、それに応じてホール素子により電気信号を出
力せしめるものである。しかしながら、先ず、この型の
センサでは、ホール素子を付勢しておくための電源が別
個に必要であり、無電源とすることはできない。また、
出力される電気信号も、一般的には、正弦波であり、鋭
いパルス信号とすることはできない。被検知物体の移動
速度が低速の場合には、出力電圧の立上りが低下してし
まい、波形がつぶれてしまう。前述した電磁ピックアッ
プと同様に、外部磁界の影響も受けやすく、また、熱ド
リフトもあり、ノイズが入りやすく、より正確な検知信
号とするためには、複雑な処理回路が必要となる。
【０００５】前述したような従来の電磁ピックアップや
ホール効果型センサとは別に、例えば、特開昭５４−１
６１２５７号公報に開示されているようなパルス信号発
生装置を、同様の目的のセンサとして使用することが提
案されている。この提案されているパルス信号発生装置
は、磁気異方性の比較的ソフトな部分と比較的ハードな
部分とを有する強磁性体からなる感磁要素と、その全体
を正方向に磁化する第１磁界発生源および感磁要素の比
較的ソフトな部分を負方向に磁化するための第２磁界発
生源ならびに感磁要素の近くに配置された検出コイルと
を固定し、この固定側に対し、第１磁界発生源の感磁要
素に対する磁化作用を断続的に減殺させる可動体を組み
合わせてなり、可動体の挙動により感磁要素に所定の変
化を起こさせて、検出コイルにパルス電圧を発生させる
ようにしたものである。
【０００６】この従来のパルス信号発生装置は、無電源
とすることができ、可動体が極低速でも一定のパルス電
圧が得られ、しかも、外部磁界の影響を受けにくい点
で、前述した従来の電磁ピックアップやホール効果型セ
ンサの代わりに使用することにより、それらが有してい
た問題点のいくつかを解消しうるものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来提案されているパルス信号発生装置は、次のよ
うな問題点を初めとして多くの問題を有しているもので
あり、適用範囲が限られており、実用化にはほど遠いも
のである。すなわち、先ず、スリットを設けた可動体が
必要である。この可動体は、第１磁界発生源および第２
磁界発生源としての磁石や感磁要素よりも小さくできな
い。可動体のスリットは、放射状となるので分解能を上
げるためには、可動体の径を大きくする必要がある。そ
の上、可動体と磁石や感磁要素は、互いに平行とならな
ければならない。磁石が外部の磁界や金属に影響を受け
て、動作が不安定となりがちである。被検知物体との位
置関係において、前述したような電磁ピックアップやホ
ール効果型センサと、どのような場合においても、互換
できるものという分けにはいかない。例えば、ギヤ等の
歯を直接的に検知するような配置とすることはできな
い。
【０００８】本発明の目的は、前述したような従来技術
の問題点を解消し、さらに広い応用分野を見出しうるよ
うなパルス信号発生装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の一つの観点によ
れば、パルス信号発生装置は、大バルクハウゼンジャン
プを起こしうる磁性素子と、該磁性素子に関連して配置
された検出手段と、前記磁性素子の近傍に配置されて該
磁性素子の所定の磁化を行わせるバイアス磁界を印加す
る磁界発生手段と、前記磁性素子の近傍に配置されて該
磁性素子に大バルクハウゼンジャンプを生ぜしめるため
のメイン磁界を印加する磁気回路形成手段とを備えてお
り、前記磁界発生手段は、前記バイアス磁界を発生する
Ｎ極とＳ極とを結ぶ直線が前記磁性素子に沿う１つの側
でその延長方向に沿って延びるようなものであり、前記
磁気回路形成手段は、前記メイン磁界を発生するＮ極と
Ｓ極とを結ぶ直線が前記磁性素子に沿う別の１つの側で
その延長方向にそって延びるようなものであり、さら
に、前記磁気回路形成手段は、被検知物体によって磁気
抵抗（リラクタンス）を変化させられる微細な磁路部分
を有しており、該磁気抵抗の変化に応じて、前記メイン
磁界を変化させて前記磁性素子に大バルクハウゼンジャ
ンプを生ぜしめるようにすることを特徴とする。
【００１０】本発明の一つの実施の形態によれば、前記
磁気回路形成手段は、前記磁性素子に対して静止した状
態にて配置されている。
【００１１】本発明の別の実施の形態によれば、前記磁
界発生手段は、前記磁性素子の両端近くに磁極を有する
磁石である。
【００１２】本発明のさらに別の実施の形態によれば、
前記磁気回路形成手段は、磁石と磁性部材とを備えてお
り、前記磁石の一方の磁極と前記磁性部材の一方の端部
との間に前記被検知物体が介在しうる前記磁路部分が与
えられている。
【００１３】本発明のさらに別の実施の形態によれば、
前記磁気回路形成手段は、磁石と磁性部材とを備えてお
り、該磁性部材には、前記被検知物体が介在しうる前記
磁路部分が与えられている。
【００１４】本発明のさらに別の実施の形態によれば、
前記磁気回路形成手段は、前記磁性素子が前記被検知物
体を介する磁気回路中に介在しうるものとされている。
【００１５】本発明のさらに別の実施の形態によれば、
前記磁気回路形成手段は、磁石を備えており、該磁石の
磁極の間に、前記被検知物体が介在しうる前記磁路部分
が与えられている。
【００１６】本発明のさらに別の実施の形態によれば、
前記磁性素子は、ワイヤ状素子である。
【００１７】本発明のさらに別の実施の形態によれば、
前記検出手段は、前記磁性素子の周りに巻回された検出
コイルを備える。
【００１８】本発明のさらに別の実施の形態によれば、
前記磁性素子は、膜状素子である。
【００１９】本発明のさらに別の実施の形態によれば、
前記磁性素子は、板状素子である。
【００２０】本発明のさらに別の実施の形態によれば、
前記検出手段は、前記磁性素子の近傍に配置された平面
状検出コイルを備える。
【００２１】
【００２２】
【００２３】
【発明の実施の形態】次に、添付図面に基づいて、本発
明の実施例について本発明をより詳細に説明する。
【００２４】本発明の種々な実施例について説明する前
に、本発明において使用する“大バルクハウゼンジャン
プを起こしうる磁性素子”（以下、単に磁性素子という
場合がある）について概略説明しておく。先ず、一般的
に知られているワイヤ状の複合磁性素子を例として、そ
の構造と挙動について説明する。強磁性体を線引きして
細いワイヤにしたものは、その合金組成とともに独特な
磁気的性質を持つ。この強磁性体ワイヤにひねり応力を
加えると、ワイヤの外周部付近ほど多くひねられ、中心
部ほどひねられ方は少なくなり、このため外周部と中心
部では磁気特性が異なることとなる。この状態を残留さ
せる加工を施すと、外周部と中心部で磁気特性が異なる
強磁性体の磁気ワイヤができる。そして、外周部の磁気
特性は、比較的小さな磁界によってその磁化方向を変え
る。これに対して、中心部は、外周部よりも大きな磁界
によってその磁化方向を変える。すなわち、一本の磁気
ワイヤの中に比較的磁化され易い磁気特性を持つ外周部
と、磁化されにくい中心部という２種類の異なった磁気
特性を持つ複合磁性体が形成されている。この複合磁気
ワイヤは、一軸異方性である。ここでは、外周部をソフ
ト層、中心部をハード層と呼び、このような複合磁気ワ
イヤを、ワイヤ状の複合磁性素子と称する。
【００２５】この複合磁気ワイヤのハード層およびソフ
ト層は、初期的には、どのような方向に磁化されている
か定まっておらず、バラバラな磁化状態にある。この複
合磁気ワイヤの長手方向、つまり軸線方向と平行に、ハ
ード層の磁化方向を反転させるのに十分な外部磁界をか
けると、ソフト層は、当然のこと、ハード層も磁化され
同じ磁化方向にそろう。次に、ソフト層だけを磁化でき
るような外部磁界を、前とは逆方向にかける。その結
果、複合磁気ワイヤのソフト層とハード層とでは磁化さ
れている方向が逆であるという磁化状態ができる。一軸
異方性であるから、この状態で外部磁界を取り去っても
ソフト層の磁化方向は、ハード層の磁化に押さえられて
いて磁化状態は安定している。このときの外部磁界をセ
ット磁界と呼ぶ。次に、セット磁界と反対方向の外部磁
界をかけてこの磁界を増加させる。外部磁界の強さがあ
る臨界強度を越すと、ソフト層の磁化方向は急激に反転
する。この磁界を、臨界磁界と呼ぶ。このときの反転現
象は、雪崩をうつような状態でソフト層の磁壁が移動し
て一瞬のうちに磁化反転が起きる。この結果、ソフト層
とハード層の磁化方向は同じとなり最初の状態に戻る。
外部磁界は臨界磁界よりも大きな磁界をかけておく。こ
の磁界を、リセット磁界と呼ぶ。この雪崩をうつように
磁化状態が反転する現象を大バルクハウゼンジャンプと
いう。磁化反転の速度は、この大バルクハウゼンジャン
プのみに依存していて外部磁界には無関係である。
【００２６】“大バルクハウゼンジャンプを起こしうる
磁性素子”について、ワイヤ状の磁性素子を例に挙げて
説明してきたのであるが、本発明においては、このよう
なワイヤ状の磁性素子に限らず、同様の挙動を示す他の
種々な磁性素子を使用できるものである。また、前述し
た磁性素子は、ハード層とソフト層とを有するものであ
ったが、大バルクハウゼンジャンプを起こしうる磁性素
子としては、このようなハード層とソフト層との複合層
を有していないような磁性素子でも可能である。例え
ば、特開平４−２１８９０５号公報に開示されているよ
うな薄膜形成技術を使用することにより、薄膜状の磁性
体を形成し、これを、薄膜状の磁性素子として使用する
こともできる。また、この磁性素子は、厚膜状でも板状
でもよい。したがって、ここでいう“大バルクハウゼン
ジャンプを起こしうる磁性素子”は、前述したような挙
動を示す種々な磁性素子のすべてを含むものである。
【００２７】次に、本発明の一実施例としてのパルス信
号発生方法を実施するパルス信号発生装置の構成および
動作について説明する。図１は、この実施例のパルス信
号発生装置の構成を概略的に示している。図１のパルス
信号発生装置は、ワイヤ状素子である磁性素子１と、こ
の複合磁性素子１の周りに巻回された検出コイル２と、
磁性素子１の近傍にそって配置され、磁性素子１のソフ
ト層を所定の方向に磁化しうる磁界（バイアス磁界）を
発生する磁界発生手段としての棒状の永久磁石（バイア
ス磁石）３と、磁性素子１の近傍に、この磁性素子１に
対して静止した状態にて配置された磁気回路形成手段と
しての磁気回路形成部材４とを備えている。
【００２８】この実施例では、磁気回路形成部材４は、
磁性素子１の近傍にそって配置され永久磁石３とは反対
極性の棒状の永久磁石（メイン磁石）４１と、この永久
磁石４１の一端に接続されて且つこの永久磁石４１の他
端の方へと、この永久磁石４１にそって平行に折り曲げ
られた磁気材料にて形成された磁性部材４２とからなっ
ている。永久磁石４１の他端４１Ａと、磁性部材４２の
自由端４２Ａとは、その間に、後述するように被検知物
体の挙動により、磁気抵抗（リラクタンス）を変化させ
られる磁路部分４Ａを作り出している。
【００２９】次に、このような構成を有するパルス信号
発生装置の動作について説明する。図１において、参照
番号１０は、被検知物体としての、例えば、ギアの一つ
の歯を示している。図１に示すように、ギアの歯１０
が、磁気回路形成４の永久磁石４１の端部４１Ａと磁性
部材４２の端部４２Ａとの間の磁路部分４Ａの近傍に存
在している状態では、永久磁石３による磁界が磁性素子
１に対して優勢となり、磁性素子１のソフト層だけがハ
ード層と逆方向に磁化されるように磁界の強さを設定し
ているとする。また、ギアの歯１０が磁路部分４Ａの近
傍に存在しないときには、永久磁石４１による磁界が磁
性素子１に対して優勢となり、磁性素子１にかかる磁界
が逆転し、また磁性素子１のハード層とソフト層の磁化
方向が揃えられるように、永久磁石４１と永久磁石３の
磁界の強さを設定しているとする。
【００３０】このように、磁気回路形成部材４を構成し
ている永久磁石４１から出る磁束は、磁路部分４Ａに相
当する検出部に集中しうるものとされている。したがっ
て、この検出部４Ａにギアの歯１０が来ると、その凹凸
に応じて永久磁石４１から磁性素子１に対して及ぼされ
る磁界（メイン磁界）の強さが変化する。検出部４Ａに
ギアの歯１０が来ることにより、歯１０である被検知物
体を介しての磁気抵抗（リラクタンス）の低い磁路が形
成されるために、等価的に検出部４Ａの磁気的なギャッ
プが小さくなり（その磁路部分４Ａの磁気抵抗（リラク
タンス）が変化して減少する）、永久磁石４１からの磁
束はこの磁路部分４Ａにより集中することになり、永久
磁石４１による磁性素子１に対する外部磁界は小さくな
る。このため、永久磁石３による磁性素子１に対する磁
界が優勢となり、磁性素子１のソフト層は、ハード層と
逆向きに磁化され、セットされた状態となる。ギアの歯
１０が検出部４Ａから離れると、検出部４Ａの磁気的な
ギャップが大きくなり（その磁路部分４Ａの磁気抵抗
（リラクタンス）が変化して増大する）、永久磁石４１
からの磁束がこの磁路部分４Ａにそれほど集中しなくな
るため、永久磁石４１による磁性素子１に対する外部磁
界が大きくなり磁界が逆転する。このため、磁性素子１
のハード層と同じ方向の磁界が加わるため、臨界強度を
越すと、大バルクハウゼンジャンプが発生する。これは
ソフト層の磁界が非常に速い速度で変化していることな
ので、電磁誘導作用により検出コイル２には、パルス電
圧が発生する。このパルス電圧の波形例を、図２に略示
している。磁気回路形成部材４により、ギアの回転速度
の変化は、永久磁石４１の磁性素子１に対する磁化状態
の変化速度に変換されることになる。
【００３１】このように、本発明によるパルス信号発生
装置によれば、磁性素子１において発生する大バルクハ
ウゼンジャンプによる磁化状態の変化を、検出コイル２
にて電磁誘導作用によるパルス電圧として検出するもの
である。したがって、被検知物体であるギアの歯１０の
速度に関係なく、その歯の存在、不存在に応じて磁性素
子１に大バルクハウゼンジャンプが確実に起こされ、そ
れに応じて確実にパルス信号を発生させることができる
のである。このように、本発明によれば、被検知物体の
速度が極めて遅い場合でも、検出が可能である。パルス
信号として発生されるパルス電圧は、常に、一定の電
圧、位相関係を保つ。このような本発明において発生さ
れるパルス電圧と、従来の電磁ピックアップにて発生さ
れるパルス電圧との比較を、図３に示している。図３に
示されるように、従来の電磁ピックアップによって発生
されるパルス電圧の振幅は、被検知物体の速度に従って
変化してしまうものであり、極低速の場合には、ノイズ
レベル以下となってしまう可能性のあるものであったの
に対し、本発明によって発生されるパルス電圧の振幅
は、被検知物体の速度に関係なく、所定の一定レベルを
保ち得るのである。
【００３２】また、本発明の構成によれば、磁気回路形
成部材４の検出部４Ａの大きさを微細に選定することに
より、極めて高い分解能を与えることができる。例え
ば、磁気回路形成部材４の永久磁石４１の端部４１Ａと
磁性部材４２の端部４２Ａとの間の間隔を、検出するべ
きギアの歯１０の大きさや配列ピッチに合わせて、小さ
くすれば、分解能を上げることが容易に可能である。
【００３３】さらにまた、本発明においては、被検知物
体は、磁性体（永久磁石または磁化されうるもの）であ
れば、それ自体を直接に検出対象とすることができ、別
個に可動体を設ける必要はない。
【００３４】図４は、本発明のもう一つ別の実施例とし
てのパルス信号発生装置の構成を概略的に示している。
この実施例のパルス信号発生装置は、磁気回路形成部材
の構成以外は、図１に示した実施例と同様の構成である
ので、ここでは、磁気回路形成部材５の構成についての
み説明する。この磁気回路形成部材５は、全体的にコの
字状の永久磁石で構成されている。この永久磁石５のＮ
極である端部５１を有する脚部が、磁性素子１の近傍に
そって配置され、Ｓ極である他方の端部５２とＮ極であ
る端部５１との間の磁路部分５Ａが検出部とされてい
る。
【００３５】図４のパルス信号発生装置の検出部５Ａに
対して、被検知物体である、例えば、ギアの歯１０が存
在する状態と、存在しない状態とにおける動作について
は、図１のパルス信号発生装置の検出部４Ａに対して、
歯１０が存在する状態と、存在しない状態とにおける、
前述したような動作と同様であるので、ここでは、繰り
返し説明しない。
【００３６】次に、図１のパルス信号発生装置の使用例
のいくつかについて、図５、図６および図７を参照して
説明しておく。先ず、図５は、図１のパルス信号発生装
置を使用して、矢印で示すような方向に直線移動する磁
性体で形成されたラックギア１１の歯１２を検出するた
めの配置を略示している。前述したような動作原理によ
り、パルス信号発生装置の検出部４Ａの近傍を、歯１２
が通過する毎に、検出コイル２には、パルス電圧が発生
され、このパルス電圧をパルス信号として処理すること
により、ラックギア１１の直線移動速度、位置等を知る
ことができる。
【００３７】図６は、図１のパルス信号発生装置を使用
して、矢印で示すような方向に回転移動する磁性体で形
成された回転ギア１３の歯１４を検出するための一つの
配置例を略示している。前述したような動作原理によ
り、パルス信号発生装置の検出部４Ａの近傍を、歯１４
の側面が通過する毎に、検出コイル２には、パルス電圧
が発生され、このパルス電圧をパルス信号として処理す
ることにより、回転ギア１３の回転速度、回転角度位置
等を知ることができる。
【００３８】図７は、図１のパルス信号発生装置を使用
して、矢印で示すような方向に回転移動する磁性体で形
成された回転ギア１３の歯１４を検出するための別の配
置例を略示している。前述したような動作原理により、
パルス信号発生装置の検出部４Ａの近傍を、歯１４の端
面が通過する毎に、検出コイル２には、パルス電圧が発
生され、このパルス電圧をパルス信号として処理するこ
とにより、回転ギア１３の回転速度、回転角度位置等を
知ることができる。
【００３９】前述した実施例では、磁性素子１としてワ
イヤ状素子を使用したのであるが、前述したように、本
発明は、これに限らず、種々な形の磁性素子を使用する
ことができ、例えば、薄膜状、厚膜状または板状の磁性
素子を使用することもできる。このように、磁性素子と
して薄膜状、厚膜状または板状素子を使用した場合に
は、検出コイル２も平面コイルとすることも考えられ
る。さらにまた、前述したような磁性素子に代えて、単
層の磁性素子を使用することもできる。
【００４０】図８は、本発明のさらに別の実施例として
のパルス信号発生装置の構成を概略的に示している。こ
の実施例のパルス信号発生装置は、磁気回路形成部材の
構成以外は、図１に示した実施例と同様の構成であるの
で、ここでは、磁気回路形成部材６の構成についてのみ
説明する。この磁気回路形成部材６は、永久磁石６１
と、この永久磁石６１の一方の磁極と磁性素子１の一端
との間に介在する第１の磁性片６２と、磁性素子１の他
端と被検知物体１０と対峙しうる位置との間に介在する
第２の磁性片６３と、永久磁石６１の他方の磁極と被検
知物体１０と対峙しうる位置との間に介在する第３の磁
性片６４とで構成されている。第２の磁性片６３の一端
部６３Ａと第３の磁性片６４の一端部６４Ａとの間の磁
路部分６Ａが検出部とされている。
【００４１】図８には、第１の磁性片６２と磁性素子１
の一端との間および第２の磁性片６３と磁性素子１の他
端との間には、若干の空隙が設けられているように示さ
れているのであるが、このような空隙を全くなくして、
両者が接するようにしてもよい。この実施例のパルス信
号発生装置の動作は、次の点を除けば、前述した実施例
の装置の動作と全体的に同じものである。この実施例の
装置では、被検知物体１０が検出部６Ａの近傍に位置し
ていない場合には、この磁路部分６Ａの磁気抵抗（リラ
クタンス）が比較的に大きく、磁石６１によって磁性素
子１に及ぼされるメイン磁界は比較的に弱いが、被検知
物体が検出部６Ａの近傍に位置するようになる場合に
は、この磁路部分６Ａの磁気抵抗（リラクタンス）は比
較的に小さくなり、磁石６１によって磁性素子１に及ぼ
されるメイン磁界が比較的に強くなり、このようにし
て、磁性素子１に大バルクハウゼンジャンプが生ぜしめ
られるようにすることができる。
【００４２】図８の構成によれば、図１や図４に示した
実施例の構成に比べて、メイン磁石６１の磁束を磁性素
子１に対してより集中させて利用することができるの
で、より感度の高い、ノイズによる影響を受け難いもの
とすることができる。また、被検知物体が存在するとき
に、パルスが発生するようにすることができる。
【００４３】なお、前述した実施例においては、磁界発
生手段としてのバイアス磁石は、永久磁石としたのであ
るが、これは、電磁石等、他の同様の手段に置き換える
ことができる。同様に、前述した実施例においては、磁
気回路形成部材におけるメイン磁石は、永久磁石とした
のであるが、これは、電磁石等、他の同様の手段に置き
換えることができる。さらにまた、前述した実施例で
は、検出手段は、コイルとしたのであるが、これは、ホ
ール素子、ＭＲ素子、共振回路等、他の同様の手段に置
き換えることができる。
【００４４】
【発明の効果】極超低速の直線および回転速度でも検出
が可能である。パルス信号として得られるパルス電圧
は、常に一定の電圧、位相関係を保つことができるの
で、ノイズレベル以下に埋もれてしまうこともなく、リ
ミッターが必要となることもない。
【００４５】極めて高い分解能を得ることが可能であ
り、正確なタイミングが測定できる。
【００４６】特に、磁気回路形成部材におけるメイン磁
石の磁束を磁性素子に対して集中させて利用することが
できるので、感度を大きくでき、ノイズによる影響を受
け難いものとすることが容易である。
【００４７】被検知物体は、磁性体であればそれ自体を
検出対象とすることができ、可動体を別個に設けるよう
な必要はない。また、無電源とすることが可能である。
さらにまた、防爆型にまとめることも容易にできる。
【００４８】検出部である磁路部分は、被検知物体の大
きさや形状に対応させて設定することができ、設計の自
由度がきわめて大きく、また、装置自体を単体としてコ
ンパクトにまとめることが可能であるので、従来の電磁
ピックアップやホール効果型センサに置き換えて使用す
ることが容易にできる。
【００４９】前述したような効果を有するものであるの
で、従来の電磁ピックアップやホール効果型センサ等に
比べて、非常に広範囲の応用分野を見出すことが可能で
ある。例えば、自動車エンジンに関する各種回転数や角
度の検出をはじめとして、車両用ＡＢＳ、モータ、クラ
ンク軸用のセンサ、加速度センサ、例えば、エアバック
センサ、パソコンのキーボードのキー、ＨＩＤランプの
嵌合検出、振動センサ、揺動センサ、ドア開閉確認セン
サ等に使用して効果のあるものと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例としてのパルス信号発生装置
の構成を示す概略図である。
【図２】図１のパルス信号発生装置によって発生される
パルス電圧の波形例を示す図である。
【図３】本発明のパルス信号発生装置によって発生され
るパルス電圧と、従来の電磁ピックアップにて発生され
るパルス電圧との比較を示す図である。
【図４】本発明のもう一つ別の実施例としてのパルス信
号発生装置の構成を示す概略図である。
【図５】図１のパルス信号発生装置の一つの使用配置例
を示す概略図である。
【図６】図１のパルス信号発生装置の別の使用配置例を
示す概略図である。
【図７】図１のパルス信号発生装置のさらに別の使用配
置例を示す概略図である。
【図８】本発明のさらに別の実施例としてのパルス信号
発生装置の構成を示す概略図である。
【符号の説明】
１ 磁性素子 ２ 検出コイル ３ 永久磁石 ４ 磁気回路形成部材 ４Ａ 磁路部分または検出部 ４１ 永久磁石 ４１Ａ 端部 ４２ 磁性部材 ４２Ａ 端部 ５ 磁気回路形成部材または永久磁石 ５Ａ 磁路部分または検出部 ５１ 端部 ５２ 端部 １０ ギアの歯 １１ ラックギア １２ 歯 １３ 回転ギア １４ 歯
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小山 昌二 東京都品川区大崎５丁目５番23号 ヒロ セ電機ビル内 株式会社 ヒロセチェリ ープレシジョン内 (72)発明者 伊藤 知明 東京都品川区大崎５丁目５番23号 ヒロ セ電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平５−264686（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−122378（ＪＰ，Ｕ) 英国特許出願公開2125970（ＧＢ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01D 5/00 - 5/62 G01B 7/00 - 7/34 G01P 1/00 - 3/80 H01L 43/00 G01R 33/02

Claims (12)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 大バルクハウゼンジャンプを起こしうる
    磁性素子と、該磁性素子に関連して配置された検出手段
    と、前記磁性素子の近傍に配置されて該磁性素子の所定
    の磁化を行わせるバイアス磁界を印加する磁界発生手段
    と、前記磁性素子の近傍に配置されて該磁性素子に大バ
    ルクハウゼンジャンプを生ぜしめるためのメイン磁界を
    印加する磁気回路形成手段とを備えており、前記磁界発
    生手段は、前記バイアス磁界を発生するＮ極とＳ極とを
    結ぶ直線が前記磁性素子に沿う１つの側でその延長方向
    に沿って延びるようなものであり、前記磁気回路形成手
    段は、前記メイン磁界を発生するＮ極とＳ極とを結ぶ直
    線が前記磁性素子に沿う別の１つの側でその延長方向に
    そって延びるようなものであり、さらに、前記磁気回路
    形成手段は、被検知物体によって磁気抵抗（リラクタン
    ス）を変化させられる微細な磁路部分を有しており、該
    磁気抵抗の変化に応じて、前記メイン磁界を変化させて
    前記磁性素子に大バルクハウゼンジャンプを生ぜしめる
    ようにすることを特徴とするパルス信号発生装置。
  2. 【請求項２】 前記磁気回路形成手段は、前記磁性素子
    に対して静止した状態にて配置されている請求項１に記
    載のパルス信号発生装置。
  3. 【請求項３】 前記磁界発生手段は、前記磁性素子の両
    端近くに磁極を有する磁石である請求項１または２に記
    載のパルス信号発生装置。
  4. 【請求項４】 前記磁気回路形成手段は、磁石と磁性部
    材とを備えており、前記磁石の一方の磁極と前記磁性部
    材の一方の端部との間に前記被検知物体が介在しうる前
    記磁路部分が与えられている請求項１または２または３
    に記載のパルス信号発生装置。
  5. 【請求項５】 前記磁気回路形成手段は、磁石と磁性部
    材とを備えており、該磁性部材には、前記被検知物体が
    介在しうる前記磁路部分が与えられている請求項１また
    は２または３に記載のパルス信号発生装置。
  6. 【請求項６】 前記磁気回路形成手段は、前記磁性素子
    が前記被検知物体を介する磁気回路中に介在しうるもの
    とされた請求項１または２または３に記載のパルス信号
    発生装置。
  7. 【請求項７】 前記磁気回路形成手段は、磁石を備えて
    おり、該磁石の磁極の間に、前記被検知物体が介在しう
    る前記磁路部分が与えられている請求項１または２また
    は３に記載のパルス信号発生装置。
  8. 【請求項８】 前記磁性素子は、ワイヤ状素子である請
    求項１から７のうちのいずれか１項に記載のパルス信号
    発生装置。
  9. 【請求項９】 前記検出手段は、前記磁性素子の周りに
    巻回された検出コイルを備える請求項１から８のうちの
    いずれか１項に記載のパルス信号発生装置。
  10. 【請求項１０】 前記磁性素子は、膜状素子である請求
    項１から７のうちのいずれか１項に記載のパルス信号発
    生装置。
  11. 【請求項１１】 前記磁性素子は、板状素子である請求
    項１から７のうちのいずれか１項に記載のパルス信号発
    生装置。
  12. 【請求項１２】 前記検出手段は、前記磁性素子の近傍
    に配置された平面状検出コイルを備える請求項１０また
    は１１に記載のパルス信号発生装置。
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