CN115335716A - 发电元件、使用其的磁传感器、编码器以及马达 - Google Patents

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二村政范
上田静香
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野口琢也
横山彰
武舍武史
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Abstract

通过具备产生大巴克豪森效应的磁性体、卷绕地配置到磁性体的发电用线圈、以及在磁性体的两端部以与磁性体相接并且按压磁性体的方式形成的软磁性体，提高磁性体的磁通密度的均匀性，稳定地产生大巴克豪森效应，从而得到稳定性高的发电元件。

Description

发电元件、使用其的磁传感器、编码器以及马达
技术领域
本申请涉及发电元件、使用其的磁传感器、编码器以及马达。
背景技术
大巴克豪森效应是根据外部磁场的变化使磁化方向急剧反转的现象。
在产生该大巴克豪森效应的磁性体的周围设置由导电性导线构成的发电用线圈，施加外部磁场通过大巴克豪森效应使磁化方向反转时，能够得到通过电磁感应在发电用线圈中产生电动势的发电元件。
通过在构成该发电元件的磁性体的两端部配置软磁性体，减轻在磁性体的末端产生的反磁场，能够提高在磁性体中产生的磁通的均匀性。其结果，不依赖于从外部施加的磁场的强度以及极性而能够稳定地产生大巴克豪森效应，能够得到变动少的发电特性(例如专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-73974号公报
发明内容
在专利文献1中，记载了通过在磁性体的两端部具备软磁性体，能够降低在磁性体的末端产生的反磁场的影响，得到稳定的发电特性。
但是，在对磁性体安装软磁性体的情况下，一般通过在软磁性体中形成贯通孔并插入磁性体来进行，但在孔的内径以及磁性体的外径产生偏差时，由软磁性体与磁性体之间的空隙引起的磁电阻变动，存在在磁性体中产生的磁通变得不稳定，发电特性的稳定性也降低这样的问题。
本申请是为了解决如上述的课题而完成的，其目的在于得到一种稳定地产生磁性体的大巴克豪森效应，具有稳定性高的发电特性的发电元件。
本申请的发电元件具备：磁性体，产生大巴克豪森效应；发电用线圈，卷绕地配置到磁性体；以及软磁性体，在磁性体的两端部以与磁性体相接并且按压磁性体的方式形成。
根据本申请的发电元件，能够得到稳定地产生磁性体的大巴克豪森效应，稳定性高的发电元件。
附图说明
图1是示出实施方式1所涉及的发电元件的结构的示意图。
图2是实施方式1所涉及的软磁性体的剖面图。
图3是实施方式1所涉及的发电元件的剖面示意图。
图4是实施方式1所涉及的发电元件的剖面示意图。
图5是实施方式1所涉及的发电元件的剖面示意图。
图6是示出实施方式1所涉及的磁性体内部的磁通密度的图。
图7是示出实施方式1所涉及的发电元件的电动势的图。
图8是说明实施方式1所涉及的磁性体内部的磁通密度的分布的图。
图9是说明实施方式1所涉及的磁性体内部的磁通密度的分布的图。
图10是说明实施方式1所涉及的磁性体内部的磁通密度的分布的图。
图11是说明实施方式1所涉及的磁性体的图。
图12是说明实施方式1所涉及的软磁性体的安装的图。
图13是示出实施方式1所涉及的发电元件的结构的示意图。
图14是示出实施方式1所涉及的发电元件的结构的示意图。
图15是说明实施方式1所涉及的无电源磁传感器的图。
图16是实施方式1所涉及的反射型光学式编码器的剖面示意图。
图17是实施方式2所涉及的软磁性体的剖面图。
图18是实施方式3所涉及的软磁性体的剖面图。
图19是实施方式3所涉及的软磁性体的剖面图。
图20是实施方式4所涉及的软磁性体的剖面图。
图21是说明实施方式4所涉及的磁性体的保持的规格的图。
图22是实施方式4所涉及的软磁性体的剖面图。
图23是说明实施方式5所涉及的软磁性体的安装方法的立体图。
图24是实施方式5所涉及的软磁性体的剖面图。
图25是示出实施方式6所涉及的发电元件的结构的示意图。
图26是示出实施方式7所涉及的发电元件的结构的示意图。
(符号说明)
1：磁性体；2：发电用线圈；3：软磁性体；4：软磁性体；5：软磁性体；6：软磁性体；7：软磁性体；8A：磁通密度；8B：磁通密度；8C：磁通密度；9A：电动势；9B：电动势；9C：电动势；10：箭头；11：磁场；12；12A：磁场发生源；13：插入孔；14：锥形部；15：槽；16：粘接剂；17：磁场；18：空隙；20：非磁性体；21：粘接剂；22：磁性体；23：IC；24：软磁性体；25：软磁性体；26：软磁性体；27：嵌入槽；30：箭头；49：箭头；50：无电源磁传感器；51：马达；52：马达旋转轴；53：旋转轴；54：衬套部件；55：刻度板；56：箭头；57：投光部；58：受光部；59：磁铁；60：基板；61：外壳；62：外壳；100、100a、100b、100c：发电元件；110：发电元件；120：发电元件；130：发电元件；200：反射型光学式编码器。
具体实施方式
在实施方式的说明以及各图中，附加同一符号的部分表示同一或者相当的部分。
实施方式1.
使用图1～图16，说明实施方式1所涉及的发电元件。
<发电元件的结构>
图1示出本实施方式1所涉及的发电元件100的结构。
在磁性体1的周围卷绕由导电性导线构成的发电用线圈2，在磁性体1的两端部，以与磁性体1的周围相接，且夹着磁性体1按压的状态，配置有由软磁性材料构成的软磁性体3。
在磁性体1的附近，配置对磁性体1施加磁场的、例如作为磁铁的磁场发生源12，在周围发生磁场11。
在本实施方式1中使用的磁性体1能够产生大巴克豪森效应。大巴克豪森效应是在磁性体1磁化时，磁性体1的内部的磁壁一旦移动，则在极其短时间内磁化方向反转的现象。
作为产生大巴克豪森效应的磁性体1，能够使用铁钴钒合金(FeCoV合金)。为了产生大巴克豪森效应，需要成为控制内部应力分布、组成分布而在外周部和中心部使矫顽磁力不同的结构。
因此，在将铁钴钒合金拔丝加工为0.1mm～1mm的线状后，实施扭转加工，得到在外周部和中心部矫顽磁力不同的结构的磁性体1。
发电用线圈2使用导电性导线，被配置成卷绕并包围磁性体1。
在通过磁性体1的大巴克豪森效应，磁性体1的内部的磁通变化时，通过发电用线圈2的磁通变化。因此，能够在发电用线圈2中通过电磁感应发生电动势，作为发电元件100发挥功能。
使用导电性导线的发电用线圈2能够使用实施了绝缘包覆的铜线，将线材卷绕到绕线管而形成。
发电用线圈2的线径使用为0.02mm～0.05mm。
在磁性体1的周围部分，配置磁场发生源12。
将N极和S极这2个磁极用作磁场发生源12，产生磁场11。还能够将N极和S极这2个磁极作为磁场发生源12使用一组以上，发生磁场11。磁场11被施加到磁性体1。
在磁性体1的两端部，分别配置有软磁性体3。
软磁性体3容易地产生磁极的反转等，相比于在本实施方式1中使用的磁性体1，呈现更高的导磁率以及饱和磁通密度。
在图2中，关于对磁性体1安装软磁性体3的部分，示出在与磁性体1正交的方向上切断的剖面图。
如图1的示意图和图2的剖面图所示，在块形状的软磁性体3中形成有剖面形状为V字形的槽15。磁性体1配置于与该V字形的槽15嵌合而决定的位置，以从上下被2个软磁性体3按压的状态、即形成于软磁性体3的V字形的槽15的壁面按压磁性体1的状态被保持。
形成于块形状的软磁性体3的槽15比磁性体1的半径更深地形成。在本实施方式1中，形成比磁性体1的半径的深度最大深0.2mm的槽15而使用。以使槽15的壁面按压磁性体1的方式，在软磁性体3中形成比磁性体1的外径小的内径的槽形状。
使2个块形状的软磁性体3相向，形成有槽15的部分以外的相向的软磁性体3的面接触。通过在该接触的面涂敷粘接剂16并使其硬化，维持按压磁性体1的状态。
<利用软磁性体的效果>
图3～图5示出关于发电元件100，在各个磁性体1的长度方向上切断的剖面示意图，示出从各个磁场发生源12产生的磁场在磁性体1的内部如何分布。图3是在磁性体1的两端部按压软磁性体3并相接地配置的发电元件100的剖面示意图，图5示出在磁性体1的两端部不具有软磁性体3的情况的发电元件100的剖面示意图。
另外，图4是它们的中间的结构，示出在磁性体1的两端部具备软磁性体3，但磁性体1未被软磁性体3按压而具有空隙18的状态。此外，在图3～图5中，发电用线圈2省略。
在图6中，关于图3～图5所示的发电元件100的磁性体1，示出内部的磁通密度的分布，在图7中，示出各个电动势。另外，在图8～图10中，用箭头10表示各个磁性体1的内部的磁通密度高的区域。
在将配置于磁性体1的两端部的软磁性体3之间的磁通密度相等的状态评价为均匀，将磁通密度不相等的状态评价为不均匀时，在示出在磁性体1的两端部按压配置了软磁性体3的发电元件100的图3中，可以说磁性体1的大致整体是均匀的。在示出不将软磁性体3按压到磁性体1而隔开空隙地配置的发电元件100的图4中，可知形成均匀的磁场的范围变窄。进而，可知在不使用图5所示的软磁性体3的发电元件100中，磁性体1的内部的磁场的均匀性大幅降低。
在图6中，关于图3～图5所示的3种发电元件100的磁性体1，比较地示出磁通密度的分布。在图6中，分别示出按压配置了软磁性体3的磁性体1的内部的磁通密度8A、未按压到软磁性体3而隔开空隙地配置磁性体1时的磁通密度8B、以及未使用软磁性体3时的磁通密度8C。
另外，在图6中，为了使磁性体1和磁通密度的分布的位置关系易于理解，在图的上部，与磁通密度的数据对应地示出磁性体1以及软磁性体3的剖面图。
在未使用软磁性体3时，如磁通密度8C所示在磁性体1的中央部磁通密度变高，但在离开中央部时朝向两端部磁通密度急剧降低。另外，在软磁性体3不按压磁性体1而相互之间具有空隙的结构的情况下，如磁通密度8B所示，磁通密度变高的范围比未使用软磁性体3的结构的磁通密度8C宽，但在磁性体1的两端部急剧降低。
可知磁性体1被按压到软磁性体3的结构的磁通密度8A相比于软磁性体3的配置方案不同的结构的磁通密度8B、8C，磁通密度高的区域变宽。
图7示出磁性体1的磁通密度的分布与图6所示的磁通密度8A～8C对应时的电动势。在磁通密度8A下与电动势9A对应，在磁通密度8B下与电动势9B对应，在磁通密度8C下与电动势9C对应。
能够确认在磁通密度高的区域最宽的磁通密度8A下产生最大的电动势9A。
在图8～图10中，关于软磁性体3的配置方案不同的3个结构，用箭头10示意性地表示磁性体1的内部的磁通密度高、且通过大巴克豪森效应产生磁化方向的反转的部分。
图8是在图3中示出了剖面示意图的用软磁性体3按压配置的结构，在跨越磁性体1的大致整体的较宽的范围记载有箭头10，表示在磁性体1的整体稳定地产生基于大巴克豪森效应的磁化方向的反转。因此，在该结构的发电元件中，通过电磁感应产生的发电用线圈2的电动势也稳定地变大。
图9示出图4所示的磁性体1和软磁性体3具有空隙的结构，图10示出未使用图5所示的软磁性体3的结构。在图9以及图10中，相比于图8，箭头10仅在磁性体1的一部分中分布，大巴克豪森效应仅在磁性体1的一部分中产生。因此，可知磁化方向的反转变得不稳定，作为发电元件100无法得到充分的发电特性。
<关于发电元件的其他结构以及材料>
关于本实施方式1的发电元件100，集中说明除了此前说明的结构以及材料以外能够使用的结构以及材料。
在本实施方式1的磁性体1中，除了铁钴钒合金以外，还可以使用坡莫合金(NiFe合金)、无定形合金等。另外，为了控制矫顽磁力，除了拔丝加工、扭转加工以外，还可以使用弯曲加工、热处理以及镀敷处理、化学处理等表面处理。
还能够通过对这些合金材料加上添加物来控制矫顽磁力。
磁性体1的形状在本实施方式1中成为线状，但如图11所示，即便是片材状的磁性体22也能够卷绕发电用线圈2而使用。
在磁性体1中使用0.1mm～1mm的线径，但不限于此，即便是小于0.1mm的线径以及比1mm粗的线径也能够使用。另外，在本实施方式1中，使用剖面形状为圆形的磁性体1，但不限定于此，还能够设为剖面形状为四边形等多边形、薄的平板状等而使用。
进而，在磁性体1的外周部的矫顽磁力比中心部小的结构下使用，但外周部和中心部的矫顽磁力不同即可，即便是外周部的矫顽磁力这一方更大的结构也能够同样地使用。
关于在软磁性体3中使用的材料，冷轧钢板适合，因为可高精度地加工成作为目的的形状并且廉价。另外，是导磁率以及饱和磁通密度比磁性体1高的软磁性体3即可，还能够使用软铁氧体、坡莫合金、坡曼德合金、硅钢、无定形磁性合金、纳米晶体磁性合金、铁硅铝。
另外，还能够将软磁性材料加工成粒子状并添加到塑料材料等来使用。使用该塑料材料的软磁性体3具有能够通过射出成型等而容易地形成为各种形状的特征。
在本实施方式1中，使用将形成有剖面形状为V字形的槽15的块形状的软磁性体3上下配置的结构，但关于槽15的剖面形状，能够配置于与磁性体1嵌合地决定磁性体1的位置即可，除了V字形以外，还能够使用四边形、半圆形、半椭圆形。此外，例如，在磁性体1是板状的情况下，未必需要槽15，即便是未形成槽15的软磁性体3，如图12(a)所示，利用夹具P将磁性体1和软磁性体3的位置配置到决定的位置，涂敷粘接剂16并使其硬化，从而能够如图12(b)所示，用2个软磁性体3的平坦的面稳定地保持磁性体1。
将上下配置的2个软磁性体3的相互之间粘接的粘接剂的种类没有特别限定，但根据粘接剂的处置的容易性、硬化时间短的方面来看，厌氧硬化型、或者将厌氧硬化型和其他硬化型复合而成的硬化型的粘接剂适合。另外，还能够使用加热硬化型、硬化剂混合型、紫外线硬化型、热熔融型、或者将这些硬化方法复合而成的粘接剂。
另外，通过使用从外部固定上下配置的软磁性体3的夹具，能够将2个软磁性体3相互按压保持。作为相互按压保持的手法，还能够用卷曲加工使软磁性体3接合。另外，能够使用粘接带、压入、铆钉接合、压接、焊接、钎焊、卡扣连接等。
在本实施方式1中，在发电用线圈2中，使用附加了绝缘覆膜的铜线的导电性导线，但能够确保同样的导电性即可，还能够使用铝线、金、银、铜合金、铝合金。
另外，在发电用线圈2中，将线径为0.02mm～0.05mm的线材用作导电性导线，但不限于此，能够根据卷绕的磁性体1的直径、发电元件100的大小等，选择构成发电用线圈2的导电性导线的线径。
在发电用线圈2的形成中，将导电性导线卷绕到绕线管而使用，但不限定于此。还能够向工夹具卷绕导电性导线，并使用粘接剂以及自融线固定，从工夹具拆下而用作发电用线圈2。
关于发电用线圈2的配置场所，优选如图1所示，以使磁性体1的通过大巴克豪森效应提供的磁通的变化最大的方式，包围磁性体1地配置。但是，也可以如图13的发电元件110的结构图所示，并非包围磁性体1，而是沿着磁性体1配置，以使通过磁性体1发生的磁场17通过发电用线圈2的方式。
作为磁场发生源12，优选使用永久磁铁。但是，稳定地发生磁场11即可，即便是电磁铁也能够使用。
作为永久磁铁，能够使用铁氧体磁铁、钕磁铁、铝镍钴磁铁、钐钴磁铁等稀土类磁铁。另外，还能够向塑料材料添加磁性材料粒子，通过射出成型等成形而作为磁铁使用。
作为发电元件的结构，示出如图1所示，针对1个磁场发生源12，将由磁性体1、发电用线圈2以及软磁性体3构成的发电元件100作为1组的情况，但也可以如图14所示，针对1个磁场发生源12A，配置3组发电元件100a、100b、100c。磁场发生源12A是圆盘形状，在其上部，与磁场发生源12A隔开间隔地配置有发电元件100a～100c。磁场发生源12A以点O为中心旋转。此外，图14是配置的规格的一个例子，不限于此。
<发电元件的特性>
在本实施方式1所示的发电元件100、110中，使软磁性体3按压接触产生大巴克豪森效应的磁性体1而配置，所以能够减小磁性体1与软磁性体3之间的磁电阻。因此，能够对磁性体1稳定地提供通过磁场发生源12施加的磁场11，能够使基于大巴克豪森效应的磁化方向的反转稳定化，通过电磁感应，从发电用线圈2稳定地发生电动势。
通过使用稳定地发生电动势的发电元件100，能够将在发电元件100中发生的电动势用作驱动IC的电源。
另外，利用通过大巴克豪森效应产生的磁场11的变动急剧，通过电磁感应从发电用线圈2发生的电力成为脉冲状这样的情况，能够用作通过脉冲电压通知磁场11的发生的磁传感器。
进而，使用发电元件100的稳定的电源供给和脉冲这样的特征，如图15所示，能够用作无电源磁传感器50，在该无电源磁传感器50中，将发电元件100和IC23等组合，IC23将由发电元件100脉冲状地发生的电力作为电源而动作，同时用IC23检测发电元件100的脉冲发生，还能够得到在图16中示出剖面示意图的反射型光学式编码器200。
图16是示出反射型光学式编码器200的剖面结构的示意图。
反射型光学式编码器200安装于马达51。与马达51的马达旋转轴52同轴地连接旋转轴53，在旋转轴53固定安装有圆盘型的刻度板55的衬套部件54。
用基板60、在周围配置的外壳61以及旋转轴53贯通的外壳62覆盖刻度板55的周围，在基板60的外表面，配置有无电源磁传感器50，在内表面，配置有发出箭头49所示的照射光的投光部57和接受箭头56所示的反射光的受光部58。
对衬套部件54赋予磁性。为了对衬套部件54赋予磁性，在衬套部件54的背面固定磁铁59。另外，还能够将磁铁59配置于圆盘型的刻度板55与衬套部件54之间。在该情况下，能够省略固定衬套部件54和磁铁59的工序，能够提高生产效率。进而，通过使磁铁59按照衬套部件54的形状成形，磁铁59具有衬套部件54的功能，所以能够削减构成的零件点数，能够提高生产效率。
作为衬套部件54的材料，能够使磁性粒子在塑料材料等中分散而形成，能够通过射出成形使衬套部件54容易地成为各种形状。
衬套部件54不限于使磁性粒子在塑料材料等中分散而形成的结构，也可以用铁氧体、铝镍钴(Al-Ni-Co)、或者稀土类形成。
在反射型光学式编码器200中，在旋转轴53的旋转时，用形成于刻度板55上的、由光的反射率高的高反射部和光的反射率低的低反射部构成的图案，反射从投光部57出来的照射光，并用受光部58检测反射光的光量变化，从而检测旋转角度以及旋转速度。进而，从衬套部件54释放的磁力的方向变化而发电元件100发电，从而检测从基准位置旋转的旋转数。旋转轴53与马达51的马达旋转轴52一起旋转，所以反射型光学式编码器200通过检测旋转轴53的旋转角度、旋转数、旋转速度，能够检测马达51的旋转角度、旋转数、旋转速度。
实施方式2.
本实施方式2记载的发电元件100的基本构造与实施方式1相同，通过软磁性体3按压磁性体1地配置的构造不同。
在图17中，关于对发电元件100的磁性体1安装软磁性体4的部分，示出在与磁性体1正交的方向上切断的剖面图。
在图2所示的实施方式1中的软磁性体3的配置构造中，用2个块形状的软磁性体3相互按压地保持，但在图17所示的软磁性体4的配置构造中，用形成有槽15的块形状的软磁性体4、和与软磁性体4同样地形成有槽15的块形状的非磁性体20按压磁性体1，用粘接剂16固定而保持软磁性体4和非磁性体20。
在此，关于槽15的形状、粘接剂16的种类，与实施方式1同样地，只要是软磁性体4能够按压磁性体1而保持的形状以及材料就能够使用。
能够通过非磁性体20和软磁性体4来按压而保持磁性体1，使磁性体1和软磁性体4稳定地接触，能够使基于由磁性体1产生的大巴克豪森效应的磁化方向的变化稳定化，得到变动少的发电特性。
另外，发电元件100还能够应用于磁传感器以及编码器。
实施方式3.
本实施方式3记载的发电元件100的基本构造与实施方式1相同，通过软磁性体3按压磁性体1地配置的构造不同。
在图18中，关于对发电元件100的磁性体1安装软磁性体24的部分，示出在与磁性体1正交的方向上切断的剖面图。
在图2所示的实施方式1中的软磁性体3的配置构造中，用2个块形状的软磁性体3相互按压地保持，但在图18所示的软磁性体24的配置构造中，使用U字形状的软磁性体24，将磁性体1按压到作为U字形状的内侧部分的嵌入槽27而固定保持。U字形状的内侧底部的内径被形成为等于或者小于磁性体1的外径，U字的前端部两端的距离被形成为比底部的径小。因此，在利用软磁性体24的弹性力嵌入磁性体1时，嵌入槽27扩展，在嵌入后用软磁性体24的弹性力如箭头30示意地所示按压磁性体1。
在此，嵌入槽27只要是软磁性体24能够按压磁性体1而保持的形状以及材料就能够使用。例如，如图19所示，即便是块状的软磁性体25，也能够形成嵌入槽27而使用。在该情况下，嵌入槽27的底部的内径被形成为比磁性体1的外径小。
通过弹性力，软磁性体24、25如箭头30所示按压而保持磁性体1，能够使磁性体1和软磁性体24、25稳定地接触。因此，能够使基于由磁性体1产生的大巴克豪森效应的磁化方向的变化稳定化，得到变动少的发电特性。
另外，发电元件100还能够应用于磁传感器以及编码器。
实施方式4.
本实施方式4记载的发电元件100的基本构造与实施方式1相同，通过软磁性体3按压磁性体1地配置的构造不同。
在图20中，关于对发电元件100的磁性体1安装软磁性体4的部分，示出在与磁性体1正交的方向上切断的剖面图。
在图2所示的实施方式1中的软磁性体3的配置构造中，用2个块形状的软磁性体3相互按压地保持，但在图20所示的软磁性体4的配置构造中，用形成有槽15的块形状的软磁性体4和粘接剂21，按压磁性体1而固定保持。
在此，关于槽15的形状、粘接剂21的种类，与实施方式1同样地，只要是软磁性体4能够按压磁性体1而保持的形状以及材料就能够使用。例如，在图20的情况下，在粘接剂21硬化时，能够收缩而将磁性体1按压到软磁性体4的槽壁面。此外，也可以如图21所示，通过在用夹具Q将磁性体1按压到软磁性体4的状态下，涂敷粘接剂21并使其硬化，而以按压到软磁性体4的状态保持磁性体1。另外，也可以是如图22所示，在U字形状的软磁性体26中形成作为U字形状的内侧部分的嵌入槽27，用粘接剂21保持嵌入的磁性体1并按压的构造。
通过粘接剂21，软磁性体4、26按压而保持磁性体1，能够使磁性体1和软磁性体4、26稳定地接触，能够使基于由磁性体1产生的大巴克豪森效应的磁化方向的变化稳定化，得到变动少的发电特性。
另外，发电元件100还能够应用于磁传感器以及编码器。
实施方式5.
本实施方式5记载的发电元件100的基本构造与实施方式1相同，软磁性体3向磁性体1的安装构造不同。
在图23中，示出说明对发电元件100的磁性体1配置软磁性体5的部分的立体图。
在本实施方式5中，软磁性体5是圆柱形状，设置有贯通圆形的上表面与底面之间的插入孔13。向插入孔13压入产生大巴克豪森效应的磁性体1，通过圆柱形状的软磁性体5按压而固定磁性体1。
在图24中，关于图23所示的具备插入孔13的圆柱形状的软磁性体5，示出沿着插入孔13从上表面朝向底面切断时的剖面构造。
如图24所示，在软磁性体5的插入孔13的上表面侧以及底面侧，形成有从插入孔13的中央部分朝向外侧开口部分变大的锥形部14。
磁性体1的外径被形成为比形成于软磁性体5的插入孔13的内径大。在本实施方式5中，根据作业性、基于按压的固定的强度的观点，作为软磁性体5的插入孔13的内径与磁性体1的外径之差的嵌合公差优选为+50微米以下。
通过将磁性体1压入到软磁性体5的插入孔13，能够通过过盈配合来按压配置磁性体1。在过盈配合的工序中，不仅是简单地压入，而且还能够使用对插入孔13加热而使其膨胀、嵌入磁性体1的热配合等。
如在本实施方式5中所述，通过软磁性体5和磁性体1嵌合，按压接触磁性体1，能够减小磁性体1与软磁性体5之间的磁电阻。因此，能够通过磁场发生源12对磁性体1稳定地施加磁场11。
以上的结果，基于大巴克豪森效应的磁化方向的变化稳定，能够通过电磁感应，用发电用线圈2稳定地发生电动势。
在将磁性体1压入到软磁性体5的情况下，为了高效地进行插入作业，优选如上所述在软磁性体5的插入孔13中设置锥形部14。通过设置锥形部14，能够提高利用压入的插入作业的效率，能够得到能够稳定地发生电动势的发电元件。
另外，发电元件100还能够应用于磁传感器以及编码器。
实施方式6.
在本实施方式6中使用的软磁性体6的特征点在于，并非仅由用软铁氧体、坡莫合金等构成的软磁性材料构成，将把软磁性材料细细地加工成粒子状而得到的软磁性材料粒子添加到粘接剂等塑料材料。
图25示出本实施方式6的发电元件120的示意图。基本的结构与实施方式1等相同，在磁性体1的周围配置有由导电性导线构成的发电用线圈2，另外，在磁性体1的两端部分别安装有软磁性体6。
关于软磁性体6，将软铁氧体加工成5微米以下的粒子径，添加到塑料材料。添加了软铁氧体粒子的塑料材料能够通过成形装置，加工成可安装到磁性体1的两端部的形状。例如，通过成为与在实施方式5中说明的图23的软磁性体5同样的圆柱形状且具有插入孔13的形状，能够易于安装到磁性体1的两端部。
在本实施方式6中，将软铁氧体用作添加到塑料材料的粒子状的软磁性材料，但不限定于此，只要是能够加工成粒子状的材料就能够同样地使用，能够使用坡莫合金、硅钢等。
另外，作为添加了粒子状的软磁性材料的塑料材料，能够使用加热硬化型、硬化剂混合型、紫外线硬化型、厌氧硬化型、热熔融型、或者它们的复合的硬化型的塑料材料。但是，根据处置以及硬化方法的简便性的观点，直至硬化为止的时间短的紫外线硬化型、或者其他硬化型和紫外线硬化型的复合的塑料材料适合。
在本实施方式6中，使添加了粒子状的软磁性材料的塑料材料成形而得到软磁性体6，通过嵌合而无空隙地安装到磁性体1的两端部。通过软磁性体6按压产生大巴克豪森效应的磁性体1而相接，所以能够对磁性体1稳定地施加磁场11，基于大巴克豪森效应的磁化方向的变化稳定，能够通过电磁感应，用发电用线圈2稳定地发生电动势。
另外，发电元件120还能够应用于磁传感器以及编码器。
实施方式7.
在本实施方式7的发电元件130中，如图26的示意图所示，软磁性体7的特征在于，使软铁氧体、坡莫合金等软磁性材料线材化并卷绕到磁性体1而使用。
在软磁性体7的加工中，通过使卷绕的软磁性体7的内径形成得比磁性体1的外径小，在安装到磁性体1时，能够用软磁性体7按压配置。
按压产生大巴克豪森效应的磁性体1而配置卷绕的软磁性体7，所以能够将软磁性体7与磁性体1之间的磁电阻维持得较小，能够对磁性体1稳定地施加磁场发生源12的磁场11。因此，基于大巴克豪森效应的磁化方向的变化稳定化，能够通过电磁感应，用发电用线圈2发生稳定的电动势。
另外，发电元件100还能够应用于磁传感器以及编码器。
在实施方式1～6中说明的发电元件100、110、120中，在从外部对发电元件100、110、120施加热而磁性体1成为高温的情况下，在块形状的软磁性体3等和磁性体1的热膨胀系数大幅不同时，在高温时对磁性体1施加大的应力，磁性体1的磁特性变化。其结果，基于大巴克豪森效应的磁化方向的变化有时变小。
另外，存在在磁性体1与块形状的软磁性体3等之间产生空隙的可能性，磁电阻增加，由于从磁场发生源12产生的磁场11而通过磁性体1的磁通变得不均匀。其结果，使用软磁性体3等的效果丧失，有时与未使用软磁性体3等时同样地，无法得到稳定的电动势。
如本实施方式7所示，在卷绕软磁性体7而使用的情况下，即使在软磁性体7和磁性体1的热膨胀系数中有差异，即便在高温下，也能够减小向磁性体1的应力。因此，能够维持将软磁性体7按压到磁性体1而保持的状态，所以能够减小磁电阻，使稳定的磁场11通到磁性体1，能够用发电用线圈2发生稳定的电动势。
另外，还能够将发电元件130应用于磁传感器以及编码器。
本申请记载各种例示性的实施方式以及实施例，但一个或者多个实施方式记载的各种特征、方案、以及功能不限于特定的实施方式的应用，能够单独或者以各种组合应用于实施方式。
因此，在本申请说明书公开的技术的范围内，设想未例示的无数的变形例。例如，包括将至少1个构成要素变形的情况、追加的情况或者省略的情况、进而抽出至少1个构成要素并与其他实施方式的构成要素组合的情况。

Claims (20)

1.一种发电元件，具备：
磁性体，产生大巴克豪森效应；
发电用线圈，卷绕地配置到所述磁性体；以及
软磁性体，在所述磁性体的两端部以与所述磁性体相接并且按压所述磁性体的方式形成。
2.一种发电元件，具备：
磁性体，产生大巴克豪森效应；
发电用线圈，沿着所述磁性体配置；以及
软磁性体，在所述磁性体的两端部以与所述磁性体相接并且按压所述磁性体的方式形成。
3.根据权利要求1或者2所述的发电元件，其特征在于，
所述软磁性体具有贯通的插入孔，
所述磁性体的两端部分别被压入到所述插入孔。
4.根据权利要求3所述的发电元件，其特征在于，
所述插入孔的开口部分的内径大于中央部分的内径。
5.根据权利要求3或者4所述的发电元件，其特征在于，
所述磁性体通过过盈配合压入到所述软磁性体。
6.根据权利要求3或者4所述的发电元件，其特征在于，
所述磁性体通过热配合压入到所述软磁性体。
7.根据权利要求1或者2所述的发电元件，其特征在于，
所述软磁性体构成为能够用相向的面按压所述磁性体的形状。
8.根据权利要求7所述的发电元件，其特征在于，
所述软磁性体形成为夹着所述磁性体相向的块形状，在所述相向的面的按压所述磁性体的部位形成有比所述磁性体的外径小的径的槽，所述槽以外的相向面接触。
9.根据权利要求1或者2所述的发电元件，其特征在于，
所述软磁性体夹着所述磁性体与非磁性体相向地配置，用所述软磁性体的面和所述非磁性体的面按压所述磁性体。
10.根据权利要求9所述的发电元件，其特征在于，
所述软磁性体以及所述非磁性体形成为块形状，在按压所述磁性体的部位形成有比所述磁性体的外径小的径的槽，所述槽以外的相向面接触。
11.根据权利要求8或者10所述的发电元件，其特征在于，
接触的相向面通过粘接剂粘接。
12.根据权利要求7所述的发电元件，其特征在于，
所述软磁性体的剖面是U字形状，所述U字形状的底部的内径等于或者小于所述磁性体的外径。
13.根据权利要求12所述的发电元件，其特征在于，
所述发电元件形成为所述U字形状的前端部两端之间的距离比所述U字形状的底部的径小，通过在将所述磁性体插入到所述前端部两端之间时产生的弹性力按压所述磁性体。
14.根据权利要求1或者2所述的发电元件，其特征在于，
所述软磁性体卷绕到所述磁性体。
15.根据权利要求1至14中的任意一项所述的发电元件，其特征在于，
所述软磁性体是将软磁性材料粒子分散到塑料材料而成的构造。
16.根据权利要求1至14中的任意一项所述的发电元件，其特征在于，
所述软磁性体由冷轧钢板构成。
17.根据权利要求1至14中的任意一项所述的发电元件，其特征在于，
所述软磁性体由软铁氧体构成。
18.一种磁传感器，具备：
权利要求1至17中的任意一项所述的发电元件；以及
磁场发生源，对所述磁性体施加磁场。
19.一种编码器，具备：
权利要求1至17中的任意一项所述的发电元件；以及
磁场发生源，对所述磁性体施加磁场。
20.一种马达，具备权利要求19所述的编码器。
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