JPH03243832A - 磁歪パルス発生素子を用いた磁気回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 技術分野 この発明は、磁歪パルス発生素子を用いた磁気回路に関
する。

従来技術とその問題点 磁歪パルス発生素子は永久磁石等から与えられる磁界の
方向が変化することにより電圧が誘起され電気信号を出
力するものである。磁歪パルス発生素子の具体例として
は、パーマロイ（５０Ｎｉ　−５０Ｆｅ）等のいわゆる
ウィーガンド効果デイバイス、大バルクハウゼン効果ま
たはマチウシ（Ｍａｔｔｅｕｃｃｉ　）効果を生じさせ
るアモルファス磁歪ワイヤ等がある。

ウィーガンド効果デイバイスの一例としてウィーガンド
・ワイヤを挙げることができる。このウィーガンド・ワ
イヤは半硬質磁性材を伸延しながら熱処理し、内心部と
外殻部とで保磁力を異ならせることによって得られる。

そしてウィーガンド・ワイ・ヤの周囲に検出用コイルを
巻回すると、ウィーガンド・ワイヤの磁界を反転させた
ときに検出コイルの両端に正負のパルス信号が発生する
。このような磁歪パルス発生素子においてパルスを発生
させるには、従来は飽和用とリセット用の２個の永久磁
石を用いて磁界を反転することによって行なっている。

しかしながら、２個の磁石が必要なため割高となるとと
もに、小型化を図ることは困難である。

発明の概要 発明の目的 この発明は、１個の永久磁石を用い小型化か可能な磁歪
パルス発生素子を用いた磁気回路を提供することを目的
とする。

発明の構成１作用および効果 この発明による磁歪パルス発生素子を用いた磁気回路は
、磁歪パルス発生素子、上記磁歪パルス発生素子を中心
にその外側に間隔をあけて配置され、それぞれの一端が
上記磁歪パルス発生素子の一端に結合されている複数の
ヨーク、および上記磁歪パルス発生素子の他端側に間隔
をあけて相対的に移動自在に配置され、相対位置に応じ
て上記磁歪パルス発生素子および上記ヨークの少なくと
も１つに磁界を与える永久磁石を備えていることを特徴
とする。

この発明によると、永久磁石から発生する磁界が磁歪パ
ルス発生素子および永久磁石の相対位置に応じたヨーク
に与えられることにより磁歪パルス発生素子とヨークと
によって磁路が形成される。複数のヨークによって複数
の磁路の形成が可能であり、永久磁石の位置に応じて選
択的に形成される。そして永久磁石が磁歪パルス発生素
子およびヨークに対して相対的に変能すると、形成され
る磁路が変わり、磁歪パルス発生素子の磁化の向きが変
わる。これにより磁歪パルス発生素子からパルス信号が
出力される。

この発明によると、１つの永久磁石ですむので、安価に
提供でき、かつ小型化に有利であるとともに１外部力に
よる変位／出力特性の設定が容易かつ自由度が高くなる
。

また、ヨークを用いて磁歪パルス発生素子の磁路を形成
し、磁路中における磁界の向きが反転することによって
磁歪パルス発生素子からパルス信号か出力するように構
成しているので、　磁歪パルス発生素子を磁気シールド
することができ磁気外乱に強くなる。さらに永久磁石の
相対変位が微小変位であってもパルス信号出力が得られ
るので変位を高精度に検出できる。

この発明による磁気回路は、変位センサ、振動センサ、
無接点スイッチ等に広く応用することかできる。

実施例の説明 第１図はこの発ｌ明の実施例を示す斜視図である。

磁気回路は第１のヨーク２１．第２のヨーク２２゜ウィ
ーガンド素子１０および永久磁石１から構成されている
。

第１のヨーク２１と第２のヨーク２２とは所定距離離れ
て平行に配置されており、それらの一端において相互に
結合されている。第１のヨーク２１と第２のヨーク２２
の他端は開放されている。

ウィーガンド素子１０は、第１のヨーク２１と第２のヨ
ーク２２との間に間隔をおいて平行に設けられている。

これらのヨーク２１．２２の結合部において、ウィーガ
ンド素子ｌＯの一端が結合されている。ウィーガンド素
子１０の他端はヨーク２１．２２の他端付近までのびて
いる。

ウィーガンド素子（磁歪パルス発生素子）１０は内芯部
（コア）　１１とその外側を囲む外殻部（クラッド）　
１２とから構成され、外殻部１２の方が保磁力か大きく
設定されている。磁歪パルス発生素子の具体例としては
、たとえばパイカロイ（ＩＯＶ５２Ｃｏ−３８Ｆｅ）（
商品名：ウィーガンド・ワイヤ）、パーマロイ（５０Ｎ
ｉ　−５０Ｆｅ　）等のいわゆるウィーガンド効果デイ
バイス１大バルクハウゼン効果またはマチウシ（Ｍａｔ
ｔｅｕｃｃｉ　）効果を生じさせるアモルファス磁歪ワ
イヤ等を挙げることができる。

このようなウィーガンド素子ｌＯの周囲には、磁極が反
転するときに生じる電圧パルスを取出すために、コイル
１３が巻回されている。電圧パルスを取出す仕方として
は、コイル１３を巻回する以外にも種々ある。

ウィーガンド素子１０ならびにヨーク２１および２２の
他端前方に永久磁石１が配置されている。永久磁石１は
図示しない支持機構によって支持され。

矢印で示すように上下に移動可能となっている。

第２図（Ａ）　、　（Ｂ）は第１図に示す磁気回路を側
面からみたものであり、第３図（Ａ）　、　（Ｂ）は基
２図（Ａ）　、　　（Ｂ）の状態にウィーガンド素子１
０の内芯部１１の磁化方向が反転したときに検出コイル
１３ニ発生するパルスをそれぞれ示している。

第２図（Ｂ）に示すように、ウィーガンド素子１゜は内
芯部１１．外殻部１２とも同一方向に磁化されているも
のとする。

この状態において、第２図（Ａ）に示すように。

上向きの外力か磁石１に与えられ磁石１のＮ極が第１の
ヨーク２１に近づくと、ヨーク２１とウィーガンド素子
１０を通して磁路が形成され、内芯部１１の磁化方向が
急激に反転する。外殻部１２は、その保磁力の強さのた
めに反転されない。これにより第３図（Ａ）に示すよう
に検出コイル１３内に電圧パルスが誘起される。

次に、第２図（Ｂ）に示すように下向きの外力が永久磁
石１に与えられ永久磁石１のＳ極が第２のヨーク２２に
近づくと、下側のヨーク２２とウィーガンド素子ｌＯに
よって磁路か形成され、内芯部１１の磁化方向が急激に
元の状態に戻る。これにより第３図（Ｂ）に示すように
第３図（Ａ）に示す電圧パルスと逆向きの電圧パルスが
誘起される。

第４図は他の実施例を示す斜視図である。

この実施例では、ウィーガンド素子ｌＯの上下。

左右の位置に第１のヨーク２１．第２のヨーク２２゜第
３のヨーク２３および第４のヨーク２４が配置されてい
る。これらのヨーク２１〜２４およびウィーガンド素子
１０はその一端で結合している。またウィーガンド素子
１０ならびにヨーク２１．２２．２３および２４の他端
前方に支持されている永久磁石１はこれらのヨーク２１
〜２４に対応して多数のＮ極とＳ極をもっている。この
永久磁石１も図示しない支持機構によって支持され、か
つ矢印で示すように上下、左右方向に移動可能となって
いる。

永久磁石１が外力に応じて上下、左右のいずれかの方向
に移動すると、ヨーク２１．２２．２３および２４のう
ちいずれか１つのヨークと磁歪パルス発生素子ｌＯとが
磁路を形成する。これによりパルス発生素子１０の内芯
部での磁化の反転が生じ上述した実施例と同様に検出コ
イル１３から電圧パルスを取出すことができる。

上述の実施例においては永久磁石が移動可能でウィーガ
ンド素子が固定されているが、永久磁石を固定してウィ
ーガンド素子を移動可能なように構成してもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示す斜視図、第２図（Ａ）
　、　　（Ｂ）はウィーガンド素子の動作を説明するた
めの側面図、第３図（Ａ）　、　（Ｂ）は第２図（Ａ）
　、　（Ｂ）に示す磁化変化によってそれぞれ発生する
パルスを示す波形図である。 第４図は他の実施例を示す斜視図である。 １・・・永久磁石。 １０・・・ウィーガンド素子。 ２１、　２２．　２３．　２４・・・ヨーク。 以　　上 第２図 （Ａ） １ ＣＢ） １ と２ 第３図 （Ａ） ＣＢ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　磁歪パルス発生素子、上記磁歪パルス発生素子を中心
   にその外側に間隔をあけて配置され、それぞれの一端が
   上記磁歪パルス発生素子の一端に結合されている複数の
   ヨーク、および上記磁歪パルス発生素子の他端側に間隔
   をあけて相対的に移動自在に配置され、相対位置に応じ
   て上記磁歪パルス発生素子および上記ヨークの少なくと
   も１つに磁界を与える永久磁石、を備えた磁歪パルス発
   生素子を用いた磁気回路。