JPS6349948Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は各種機械装置の自動制御系たとえば自
動車の点火装置や回転計あるいは近接スイツチな
ど、諸種の分野に応用できるパルス信号発生装置
に関するものである。

このようなパルス発生手段のうち強磁性体の性
質を利用したものに、例えば特公昭52−13705号
公報に示された“パルス発生装置”がある。これ
は磁気ワイヤにおいて、その軸線方向に磁化して
いた外部磁界が遮断された時に、線心部の磁化方
向のみが外殻の磁力線の帰磁路を形成する方向に
自律的に反転せしめられる。この反転時の磁束変
化にもとずきパルスを発生させようとするもので
あるが、概して出力が小さく、またパルス発生時
点を正確に制御し難いという問題点がある。

本考案のパルス信号発生装置は、感磁要素と呼
ぶ特殊な性状を備えた強磁性体を利用したもの
で、上述のパルス発生装置とはパルス発生原理の
全く異なるものである。

すなわち本考案のパルス信号発生装置は、線軸
方向に単軸磁気異方性を備え、その線心部付近に
保磁力の大きい部分を有し、これと隣接する外周
部に保磁力の小さい部分をもつ複合強磁性体で構
成された感磁要素と、これを磁化するための一個
の永久磁石とを近接して固定し、その感磁要素と
永久磁石との間を、可動体に備えさせた磁性部と
空隙部とが交互に通過するように構成しておき、
前記感磁要素に検出コイルを捲回して成ることを
特徴とするものである。

まず、本考案に用いられている感磁要素の概要
を説明する。

たとえば線状の強磁性体にひねり等の外部応力
を加えて処理したものは、線軸方向に単軸磁気異
方性を備え、その線心部付近に比較的保磁力の大
きい部分を有し、これと隣接する外周部に保持力
の小さい部分をもつ複合強磁性体になる。あるい
は保磁力の異なる磁性層を積層して複合強磁性体
を形成することによつても、次に述べる特性の感
磁要素を構成することができる。

感磁要素の特性は、まずその全体を充分に大き
な第１磁界により正方向（例えば軸線に対し右方
向）に配向磁化した後、この第１磁界を遮断す
る。次に比較的保磁力の小さい部分のみの磁化方
向を反転させるための弱い第２磁界を作用させて
負方向（左方向）に磁化しておく。この状態にお
いて再び正方向の第３磁界を作用させると、保磁
力の小さい部分は、保磁力の大きい部分がもつ正
方向の配向磁気の作用を受けて、急速かついつせ
いに正方向（右方向）に逆転せしめられる。故に
この時の磁束変化に呼応して、その近くに配置し
た検出コイルに急峻で大きなパルス起電力を誘発
させることができる。

このようなパルス起電力の誘発原理であるがた
めに、弱い負の第２磁界の次に正の第３磁界が鎖
交しさえすれば、例えその鎖交磁束の変化割合が
極めて小さい超低速周波のものであつたとして
も、常に一定値以上の大きさのパルス起電力を発
生することができるという卓越した性質を備えた
ものである。

これは複合磁性体内部において、互いに隣接す
る異種の磁気層間の磁気的交換相互作用に基づく
磁束変化が、検出コイルに誘起する起電力の大き
さを支配するものであるから、外部磁界の鎖交磁
束の変化割合に依存して誘起するものとされてき
た従来の誘導起電力とは全く異質のものである。

なお、前記第１磁界と第３磁界とは同一方向で
あるから、実際には同一のものを用いてもよい。

次に、本考案の実施例を図面について説明す
る。

第１図、第２図において、１は前述の感磁要素
であり、２はその周りに巻かれた（または近くに
配置された）検出コイルである。また、３は感磁
要素を全体的に正方向へ磁化するための第１磁界
発生源（一般には永久磁石であるが電流磁界であ
つてもよい）である。以上のものは何れも固定さ
れた状態にある。そして第１磁界発生源３と感磁
要素１との間に、磁性部４と空隙部とを備えた可
動体５が介在するように組合せられている。この
可動体５としては第５図ないし第８図に例示した
ようなロータあるいは磁性体の一方向移動体や往
復運動体（振動体等）が用いられる。

第５図の場合は、磁性体の円板を切取つて放射
状に磁性部４に相当する凸部６を残した風車状の
ロータを示し、第６図のものは磁性体の円板に幾
つかの空隙部７をあけたロータの例であり、図中
８は回転軸である。また第７図の如く、非磁性体
の円板９に適当な数の磁性部４を固定（埋込み、
接着、嵌合など）したものでもよいし、さらに第
８図のように円筒状にしたロータを用いてもよ
い。第８図の場合は円筒状の円周部１０に磁性部
と空隙部（スリツト等）を交互に設けることがで
きる。

このようなロータを第１図、第２図のように配
置して回転させると、第１磁界発生源３と感磁要
素１との間には空隙部が断続的に介在することに
なり、その都度パルス信号を検出コイル２からと
り出すことができる。

すなわち、第１図のように、第１磁界発生源３
と感磁要素１との間に磁性体部が無い空隙部の場
合は、感磁要素１は第１磁界発生源３から発生す
る第１磁界によつて正方向に直接磁化される。次
に第２図のように、磁性部４が回動して来た場合
は、感磁要素１に対する第１磁界の影響を遮断す
ると共に、その磁性部４が第１磁界発生源３によ
つて磁化され、磁性部４自体が第２磁界の発生源
に変化して感磁要素１の比較的保磁力の小さい部
分を負方向に磁化する作用をなす。従つて磁性部
４が回動して除去れた次の時点では第１磁界発生
源３の磁化作用を受けて感磁要素１の保磁力の小
さい部分がいつせいに正方向に磁化され、その時
の磁束変化によつて検出コイル２に急峻なパルス
起電力が誘発されるのである。

このようにして、ロータの回転軸８を同期すべ
き何らかの運動体に連動させれば、その１回転ご
とに多数の同期パルス信号を発生させることがで
きる。

なお、１回転当りのパルス信号を増やすため、
空隙部７や凸部６の数を増加する場合は、ロータ
の機械的強度を補強するため、ロータを合成樹脂
でモールドすることもできる。

本考案による場合、感磁要素１と第１磁界発生
源３の間に断続的に挿入される磁性部４が、感磁
要素１に対する第１磁界の影響を遮断するのみで
なく、磁性部４自体が極性の異なる第２磁界の発
生源と変化するため、従来使用されていた例えば
第２磁界発生源の永久磁石を省略することがで
き、コストやサイズの点で有利になるばかりでな
く、設計の自由度が大きくなり、また精度もそれ
程厳密にする必要がない等の効果がある。ちなみ
に、第１磁界と第２磁界とをそれぞれ発生させる
２個の永久磁石を用いる場合は、その磁石間の寸
法精度、磁石の方向、磁石の強度等によつてパル
ス起電力に微妙な影響があり、安定的なパルス信
号を再現性よく得ることが難かしく、したがつて
設計の自由度が小さく、精度も厳密さが要求され
るが、本考案による場合は永久磁石は１個のみで
済むから、そのような厄介さがなく、再現性のよ
い安定なパルス信号が得やすいという利点があ
る。

殊に前述した如き動作原理の感磁要素を組み合
わせたものであるから、パルス信号の大きさは可
動体５の回転速度すなわち鎖交磁束の変化割合に
関係なく、しかも超低速回転時においても一定値
以上の波高値のパルス信号が確実に得られるとい
う卓越した効果を有する。

また、本考案による場合は、第１磁界発生源３
と感磁要素１との位置関係はある程度粗雑であつ
てもよい。例えば第３図の如く、第１磁界発生源
３に対して、感磁要素を非平行な位置に対設させ
るとか、あるいは１ａ，１ｂまたは１ｃで示すよ
うに、感磁要素の位置をずらせたり、傾斜させた
りしてもＳ／Ｎのよい誘発パルスを再現性よく発
生させることができる。逆に感磁要素１をそのま
まにして第１磁界発生源の磁石をずらせたり、傾
けたりしてもよい。

また第４図に示すように、ロータ側に継鉄（ヨ
ーク）１１をとり付け、このヨーク１１を介して
感磁要素１を負方向に磁化するようにしてもよ
い。この場合、ヨーク１１の長さを大きくすれ
ば、感磁要素１を第１磁界発生源３よりかなり離
れた場所に固定することも可能である。

以上は可動体５としてロータの例をあげたが、
この可動体５は磁性部４を第１磁界発生源３と感
磁要素１との間に挿入したり外したりするような
振動体や往復運動体であつてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本考案の原理と実施例を
示す線図、第５図ないし第７図は円盤状の磁性部
と空隙部とを備えた可動体（ロータ）を例示した
平図面、第８図は円筒状の可動体の実施例を示す
断面図である。 １：感磁要素、２：検出コイル、３：第１磁界
発生源、４：磁性部、５：可動体、７：空隙部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 線軸方向に単軸磁気異方性を備え、その線心部
   付近に保磁力の大きい部分を有し、これと隣接す
   る外周部に保磁力の小さい部分をもつ複合強磁性
   体で構成された感磁要素と、これを磁化するため
   に一個の永久磁石とを近接して固定し、その感磁
   要素と永久磁石との間を、可動体に備えさせた磁
   性部と空隙部とが交互に通過するように構成して
   おき、前記感磁要素に検出コイルを捲回して成る
   パルス信号発生装置。