JP2023119403A - 発電センサ - Google Patents

Abstract

【課題】異なる形状および／または極数を持つ磁界発生源との組合せが容易であり、かつ高出力の信号を得ることができる発電センサを提供する。【解決手段】発電センサ１００は、軸方向ｘに印加される交番磁界によって大バルクハウゼン効果を発現する磁性ワイヤ１１０と、磁性ワイヤに巻回されたコイル１２０と、磁性ワイヤの両端部にそれぞれ磁気的に結合された一対の磁束伝導片１３０，１３１と、を含む。一対の磁束伝導片は、軸方向に直交する方向ｚに互いに平行に延びる一対の軸直交部１３３と、軸直交部の先端部から軸方向に沿って互いに接近する方向に延びる一対の軸平行部１３４と、を備えている。一対の軸平行部の近接端１３４ａ同士の間隔の軸方向の距離Ｌは、磁性ワイヤとの結合位置における一対の軸直交部の間の軸方向の距離Ｄの５％～５０％である。発電センサは、軸平行部に対して磁性ワイヤとは反対側を検出領域１４０とするように構成されている。【選択図】図１Ｂ

Description

この発明は、磁界の変化に応答して電力を発生する発電センサに関する。

大バルクハウゼン効果（大バルクハウゼンジャンプ）を有する磁性ワイヤは、ウィーガンドワイヤまたはパルスワイヤの名で知られている。この磁性ワイヤは、芯部とその芯部を取り囲むように設けられた表皮部とを備えている。芯部および表皮部の一方は弱い磁界でも磁化方向の反転が起きるソフト（軟磁性）層であり、芯部および表皮部の他方は強い磁界を与えないと磁化方向が反転しないハード（硬磁性）層である。このような磁性ワイヤにコイルを巻回することにより、発電センサを構成することができる。

ハード層とソフト層とがワイヤの軸方向に沿って同じ向きに磁化されているときに、その磁化方向とは反対方向の外部磁界強度が増加して或る磁界強度に達すると、ソフト層の磁化方向が反転する。この磁化方向の反転は、磁性ワイヤの或る部分を開始位置としてワイヤ全体に伝播し、ソフト層の磁化方向が一斉に反転する。このとき、大バルクハウゼン効果が発現し、磁性ワイヤに巻かれたコイルにパルス信号が誘発される。上述の外部磁界強度がさらに増加し、或る磁界強度に達すると、ハード層の磁化方向が反転する。

この明細書では、ソフト層の磁化方向が反転するときの磁界強度を「動作磁界」といい、ハード層の磁化方向が反転するときの磁界強度を「安定化磁界」という。

コイルから得られる出力電圧は、入力磁界（外部磁界）の変化スピードにかかわらず一定であり、入力磁界に対するヒステリシス特性を持つためチャタリングがない、などの特徴を有する。そのため、コイルから生成されるパルス信号は、位置検出装置などに使用される。コイルからの出力は電力を持つため、外部電力の供給を要しない発電型のセンサ（発電センサ）を構成できる。

大バルクハウゼン効果が発現するためには、ハード層およびソフト層の磁化方向が一致している状態から、ソフト層のみの磁化方向が反転することが必要である。ハード層およびソフト層の磁化方向が不一致の状態で、ソフト層のみの磁化方向が反転したとしても、パルス信号は生じないか、あるいは生じたとしても非常に小さい。

また、得られる電力を最大化するためには、磁性ワイヤ全体の磁化方向が揃っている状態から、ソフト層の磁化反転が磁性ワイヤ全体に及ぶことが重要である。磁性ワイヤの磁化方向が部分的に揃っていない場合には、非常に小さいパルス信号が得られるに過ぎない。そのため、磁性ワイヤの全体に一様な磁界がかかることが好ましい。

発電センサおよび／または発電センサを用いた位置検出装置の技術が特許文献１～５に記載されている。

特許文献１は、磁性ワイヤの両端に筒状の軟磁性磁石を備える磁気センサを開示している。この構成により、磁性ワイヤに発生する反磁界を抑制し、パルス信号出力を安定化できることが説明されている。しかし、磁界発生源を、磁性ワイヤの軸方向に平行な磁界を磁性ワイヤ全体に印加できる構造としなければ、磁性ワイヤの素性が有する大バルクハウゼン効果を十分に引き起こすことはできない。

特許文献２は、磁性ワイヤの両端部に、磁性ワイヤに接し、かつ磁性ワイヤを押圧する軟磁性体を備えた発電素子を開示している。この構成により、磁性ワイヤに発生する反磁界を抑制し、パルス信号出力を安定化できることが説明されている。しかし、特許文献２に開示された軟磁性体の構造では、外部磁界を形成する磁石から漏洩する磁界を誘導および／またはシールドする効果が小さい。そのため、磁性ワイヤの軸方向と平行な磁界が磁性ワイヤの軸全体に印加されない。したがって、やはり、磁性ワイヤの素性が有する大バルクハウゼン効果を十分に引き起こすことができず、高出力は期待できない。

特許文献３～５は、高出力を得るために、検出媒体である磁石から漏洩する磁界を磁性ワイヤの軸方向と平行な磁界が磁性ワイヤの軸全体に印加できるようにした技術を開示している。

特許文献３は、回転軸を中心に回転する回転体に取り付けられる磁石と、発電素子とを有する回転数検出器を開示している。発電素子は、磁性ワイヤの両端部にフェライトビーズを設け、それらの間で磁性ワイヤにコイルを巻回した構造を有する。磁石は、回転方向に並べられた複数の磁極を有し、各磁極は、磁力の強さが異なる第１の領域および第２の領域を有する。磁石および発電素子は、回転軸からオフセットした領域において、回転軸と平行な方向に対向するように配置される。フェライトビーズは、磁石から磁性ワイヤに向かう磁束を引き寄せて、当該フェライトビーズを通じて磁性ワイヤへ磁束を作用させる、と説明されている。この作用を実現するためには、磁石形状および磁石と発電素子との間の間隔（エアギャップ）を注意深く設計し、回転軸の回転角度に応じて適切な強度の磁界が磁性ワイヤに印加されるようにしなければならない。そのため、発電センサの配置を決定するための設計が難しく、かつ磁石形状の設計自由度が少ない。

特許文献４は、磁性ワイヤにコイルを巻回した磁界検出部を備える回転検出装置を開示している。ハウジングに回転可能に支持されたシャフトの外周に４つの永久磁石が固定され、永久磁石の回転軌跡円の外側に３つの磁界検出部が配置されている。３つの磁界検出部は、それらの軸方向を回転軌跡円の接線方向と平行とし、回転軌跡円の半径方向に沿って永久磁石と対向可能であるように配置されている。磁界検出部は、基板に固定され、その基板がハウジングに固定されている。基板には、さらに、第１磁性部材および第２磁性部材が固定されている。第１磁性部材は、磁界検出部から離れて配置され、磁界検出部の軸方向一方側において、永久磁石に対向する部分を覆うように配置されている。第２磁性部材は、磁界検出部から離れて配置され、磁界検出部の他方側において、永久磁石に対向する部分を覆うように配置されている。これらの磁性部材は、永久磁石により磁界検出部に付与される磁界を誘導し、所定の磁路を形成可能である、と説明されている。

しかし、特許文献４の図１の構造においては、２つの磁性部材が磁性ワイヤの両端より離間して配置されているため、磁気的な結合が弱く誘導効率が高くない。

特許文献４の図４の構造においては、側板部が追加され磁界検出部に対向する磁性部材の面積が増えているので、誘導効率が向上する。しかし、当該側板部は磁性ワイヤの両端から離れて配置されているため、効果は十分ではなく、永久磁石とは反対側から磁界検出部に対向する側板部も必要となる。また、特許文献４の図３Ａ、図５で示されるように磁界が湾曲しており、磁性ワイヤの中間部で磁束が出入りするので、磁性ワイヤ全体の磁界強度は一様にならない。さらに、特許文献４の磁性部材は、永久磁石の形状および配置に合わせた形態としなければならないため、汎用性に欠ける。

特許文献５は、感磁性ワイヤからなる感磁性部の端部を収容する細長い切欠き部を有する第１磁性体および第３磁性体によって、磁石からの磁界を誘導する構成を備えた電気信号発生ユニットを開示している。感磁性部の端部が第１磁性体および第３磁性体の切欠き部に直接設置されているため、誘導効率に奏効している。しかし、第１磁性体および第３磁性体は、磁石から漏洩して感磁性部の軸中央部に至る磁界を遮蔽できる構造ではない。そのため、第２磁性体としてのサイドヨークによって磁石をカバーしなければならない。したがって、部品点数が多く、かつ構造が大型になる。また、第１磁性体および第３磁性体の両端が内側または外側に傾斜しているが、傾斜角および長さを磁石の形状および配置に合わせて設計しなければならないため、汎用性に欠ける。また、組立調整時に感磁性部の両端部を第１磁性体および第３磁性体の切欠きに収容する必要がある。すなわち、感磁性部の両端は、組立時に、第１磁性体および第３磁性体の切欠き部で調整して配置（出来栄え基準で配置）することになる。したがって、装置の組立が煩雑であるうえに、装置性能が組立精度に依存する。

特開２００６－７３９７４号公報 国際公開第２０２１／２００３６１号 特許６６４７４７８号公報 特許６４０７２８４号公報 特許６９５９５８８号公報

このように、磁性ワイヤ全体に軸方向に平行な磁界を均一な強度で印加するには、発電センサを単に配置するだけでは足りず、発電センサと磁石との間に、検出装置全体の構成に応じて設計される様々な磁性体を配置する必要がある。具体的には、検出媒体である磁石の構造および／または配置に合わせた形状および配置の磁性部材が必要である。したがって、従来技術の構造は、総じて、汎用性に欠ける欠点がある。

そこで、本発明の一実施形態は、汎用性を向上できる構造の発電センサを提供する。

より具体的には、本発明の一実施形態は、異なる形状および／または極数を持つ磁界発生源（典型的には磁石）との組合せが容易であり、かつ高出力の信号を得ることができる発電センサを提供する。

この発明の一実施形態は、軸方向に印加される交番磁界によって大バルクハウゼン効果を発現する磁性ワイヤと、前記磁性ワイヤに巻回されたコイルと、前記磁性ワイヤの両端部にそれぞれ磁気的に結合された一対の軟磁性体部品からなり、前記磁性ワイヤの前記軸方向の中心位置に設定される対称面に関して互いに対称な一対の磁束伝導片と、を含む、発電センサを提供する。前記一対の磁束伝導片は、前記磁性ワイヤの両端部がそれぞれ固定され前記磁性ワイヤの両端部から前記軸方向に直交する方向に互いに平行に延びる一対の軸直交部と、前記軸直交部の先端部から前記軸方向に沿って互いに接近する方向に延び、近接端同士が前記軸方向に間隔を空けて対向する一対の軸平行部と、を備えている。前記近接端同士の前記間隔の前記軸方向の距離は、前記磁性ワイヤとの結合位置における前記一対の軸直交部の間の前記軸方向の距離の５％～５０％である。前記発電センサは、前記軸平行部に対して前記磁性ワイヤとは反対側を検出領域とするように構成されている。

この構成によれば、検出領域の磁界は、軟磁性体部品からなる磁束伝導片によって磁性ワイヤの両端部に導かれる。そのうえ、検出領域と磁性ワイヤとの間には磁性ワイヤの軸方向に平行な軸平行部が位置しているので、検出領域から磁性ワイヤの軸方向途中位置へと向かう磁束は、軸平行部によって遮蔽される。とくに、一対の磁束伝導片の軸平行部の近接端同士の軸方向の距離が磁性ワイヤとの結合位置における軸直交部の間の距離の５％～５０％であるので、優れた磁気遮蔽効果が得られる。したがって、磁性ワイヤの軸方向の広い範囲にわたってその軸方向の磁界を印加することができるので、大バルクハウゼン効果を十分に引き起こすことができ、高出力の信号を得ることができる発電センサを実現できる。

しかも、発電センサが磁束伝導片を備えており、その磁束伝導片と磁性ワイヤとが互いに固定されて結合されているので、検出領域に検出媒体としての磁界発生源（典型的には磁石）が配置されるようにすればよい。したがって、異なる形状および／または極性を有する磁界発生源との組合せが容易であり、このような組合せを利用する装置（たとえば位置検出装置）の設計が容易になる。

一つの実施形態では、前記一対の磁束伝導片は、前記検出領域に配置される磁界発生源が当該一対の磁束伝導片を含む空間に形成する磁界を前記軸方向の磁界に補正して前記磁性ワイヤに印加するように構成されている。この構成により、磁束伝導片が検出領域に配置される磁界発生源からの磁界を補正する磁界補正機能を有し、それにより、磁性ワイヤの両端部の間に、その軸方向の磁界を印加することができる。それにより、大バルクハウゼン効果を十分に引き出して、高出力のパルス信号を発生させることができる。

一つの実施形態では、前記間隔の前記軸方向の距離が、前記磁性ワイヤとの結合位置における前記一対の軸直交部の間の前記軸方向の距離の２０％～４０％である。この構成により、磁性ワイヤが有する素性の大バルクハウゼン効果のほぼ完全に引き出すことができるので、一層高出力な発電センサを実現できる。

一つの実施形態では、前記磁束伝導片の前記軸直交部は、前記軸方向に貫通する穴または溝が形成されたワイヤ配置部を有し、前記磁性ワイヤは前記ワイヤ配置部において前記軸直交部を貫通して、前記軸直交部に固定されている。

この構成によれば、磁性ワイヤが軸直交部を貫通する構成とすることにより、磁束伝導片と磁性ワイヤの両端部とを確実に磁気結合することができ、かつそれらの間の固定を確実にすることができる。

軸直交部は、たとえばコイルの径と同程度の大きさに構成することができる。この場合、磁性ワイヤと検出領域との間には軸平行部が配置されるので、磁性ワイヤの軸方向から磁束伝導片を見たときに、ワイヤ配置部は、検出領域から離れる方向にオフセットされた（偏った）位置に配置されることになる。このような構成により、発電センサを小型に構成できる利点がある。

一つの実施形態では、前記磁性ワイヤとの結合位置における前記軸直交部の前記軸方向の厚みが、前記磁性ワイヤの全長の１０％～２０％である。この構成によれば、軸直交部における磁気通路が狭くなりすぎず、かつ軸直交部に起因して大バルクハウゼン効果のピックアップ効率が実質的に低下することを回避できる。それにより、高出力のパルス信号を生成可能な発電センサを実現できる。

一つの実施形態では、前記軟磁性体部品は、保磁力が前記磁性ワイヤの保磁力以下であり、かつ透磁率が５００以上の材料からなる。このような材料は、低磁気抵抗、低ヒステリシス、低自己誘電等の特性を有する。それにより、磁界発生源が高速に移動したときに生じる高周波の交番磁界が印加されたときでも、発電センサの出力特性に対する影響が少ない。具体的には、前記軟磁性体部品は、Ｎｉ系フェライトまたはＭｎ系フェライトの材料からなることが好ましい。

一つの実施形態では、前記発電センサは、前記検出領域に臨むように前記磁束伝導片の前記軸平行部に設けられた面実装用の外部端子電極をさらに含む。この構成により、発電センサの構成部品点数を少なくすることができ、構造が簡単で小型な面実装型の発電センサを提供できる。

この発明によれば、汎用性を向上できる構造の発電センサを提供できる。より具体的には、異なる形状および／または極数を持つ磁界発生源（典型的には磁石）との組合せが容易であり、かつ高出力の信号を得ることができる発電センサを提供できる。

図１Ａは、第１実施形態に係る発電センサの斜視図である。 図１Ｂは、図１Ａの矢印１０１の方向に見た正面図である。 図２Ａ、図２Ｂおよび図２Ｃは、第１比較例の発電センサ、第２比較例の発電センサおよび第１実施形態の発電センサをそれぞれ用いた回転検出装置の第１モデルを示す。 図３Ａ、図３Ｂおよび図３Ｃは、図２Ａ、図２Ｂおよび図２Ｃにそれぞれ示す配置での２次元磁気シミュレーションの結果を示す図解的な断面図である。 図４Ａ、図４Ｂおよび図４Ｃは、図２Ａ、図２Ｂおよび図２Ｃにそれぞれ示す配置（第１モデル）での３次元磁気シミュレーションの結果を示す。 図５Ａおよび図５Ｂは、第２比較例の発電センサおよび第１実施形態の発電センサをそれぞれ用いた回転検出装置の第２モデルを示す。 図６Ａおよび図６Ｂは、図５Ａに示す配置（第２比較例の発電センサを用いた第２モデル）での３次元磁気シミュレーションの結果を示す。図６Ｃは、図５Ｂに示す配置（第１実施形態の発電センサを用いた第２モデル）での３次元磁気シミュレーションの結果を示す。 図７Ａおよび図７Ｂは、第１実施形態の発電センサを用いた回転検出装置の第３モデルを示す。 図８は、図７Ｂに示す配置での３次元磁気シミュレーションの結果を示す。 図９は、第１実施形態の発電センサを用いた第１モデル（図２Ｃ参照）および第３モデル（図７Ｂ参照）の構造について、一対の磁束伝導片の間の磁性ワイヤの位置での距離に対する近接端の間の距離の比率と、コイルから出力されるパルス信号の波高との関係を調べた結果を示す。 図１０は、第１実施形態の変形例を示す。 図１１Ａは、第２実施形態に係る発電センサの斜視図である。 図１１Ｂは、第２実施形態に係る発電センサの一部分解斜視図である。 図１１Ｃは、第２実施形態に係る発電センサの側面図である。 図１２Ａおよび図１２Ｂは磁束伝導片の構成例を示す正面図である。図１２Ｃは、磁束伝導片の変形例の構成を示す斜視図である。 図１３Ａは、第２実施形態に係る発電センサの変形例の構成を示す斜視図である。 図１３Ｂは、第２実施形態に係る発電センサの変形例の構成を示す分解斜視図である。 図１４Ａおよび図１４Ｂは、それぞれ、第２実施形態に係る発電センサを用いた回転検出装置の第１の構成例を示す斜視図および平面図である。 図１５Ａおよび図１５Ｂは、それぞれ、第２実施形態に係る発電センサを用いた回転検出装置の第２の構成例を示す斜視図および平面図である。 図１６Ａおよび図１６Ｂは、それぞれ、第２実施形態に係る発電センサを用いた回転検出装置の第３の構成例を示す斜視図および平面図である。

以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。ただし、本発明は、以下に説明する実施の形態によって限定されるものではない。

［第１実施形態］
図１Ａおよび図１Ｂに、第１実施形態に基づく発電センサ１００を示す。図１Ａは発電センサ１００の斜視図であり、図１Ｂは図１Ａの矢印１０１の方向に見た正面図である。

発電センサ１００は、大バルクハウゼン効果を発現する磁性ワイヤ１１０と、磁性ワイヤ１１０に巻回されたコイル１２０と、軟磁性体部品からなる一対の磁束伝導片１３０，１３１とを含む。コイル１２０は、磁性ワイヤ１１０の第１端部１１１と第２端部１１２とを同じ長さで露出するように、磁性ワイヤ１１０に巻回されている。この実施形態では、コイル１２０は、一対の磁束伝導片１３０，１３１の間で磁性ワイヤ１１０に巻回されている。一対の磁束伝導片１３０，１３１は、磁性ワイヤ１１０の第１端部１１１および第２端部１１２にそれぞれ磁気的に結合している。

一対の磁束伝導片１３０，１３１は、実質的に同形同大の構成を有している。より具体的には、一対の磁束伝導片１３０，１３１は、磁性ワイヤ１１０の軸方向ｘ（長さ方向、線長方向）の中心位置（以下「軸中心位置」という。）１１３において軸方向ｘに直交する対称面１１５（幾何学的配置を説明するための仮想的な平面）に対して互いに対称に構成されている。一対の磁束伝導片１３０，１３１は、磁性ワイヤ１１０の両端部１１１，１１２から軸方向ｘに直交する直交方向ｚに互いに平行に延びる軸直交部１３３と、軸直交部１３３の先端部から軸方向ｘに沿って互いに接近する方向に延びる軸平行部１３４とを備えている。

一対の磁束伝導片１３０，１３１の軸直交部１３３の基端部に、磁性ワイヤ１１０の両端部１１１，１１２がそれぞれ固定されている。より具体的には、軸直交部１３３の基端部には、軸方向ｘに貫通する穴または溝が形成されたワイヤ配置部１３０ａ，１３１ａが設けられている。図１Ａ等には、ワイヤ配置部１３０ａ，１３１ａを穴で構成した例を示す。ワイヤ配置部１３０ａ，１３１ａを溝で構成する場合には、当該溝は、後述する検出領域１４０とは反対側の端面に開放するように直交方向ｚに沿って延びる溝であることが好ましい。磁性ワイヤ１１０の第１端部１１１および第２端部１１２は、ワイヤ配置部１３０ａ，１３１ａにおいて軸直交部１３３を貫通した状態で、当該軸直交部１３３に固定されている。さらに具体的には、ワイヤ配置部１３０ａ，１３１ａを構成する穴または溝内に樹脂（図示省略）が配置されることにより、磁性ワイヤ１１０の端部１１１，１１２が軸直交部１３３に固定され、それらが互いに結合されている。これにより、磁性ワイヤ１１０と一対の磁束伝導片１３０，１３１とが、互いに機械的に結合され、かつ互いに磁気的に結合されている。

一対の磁束伝導片１３０，１３１の軸平行部１３４は、それらの近接端１３４ａ同士が、磁性ワイヤ１１０の軸中心位置１１３を通る対称面１１５を挟んで互いに対向している。すなわち、それらの近接端１３４ａは、軸方向ｘに間隔を空けて互いに対向している。この間隔の軸方向ｘの中間位置は、軸中心位置１１３の軸方向ｘの位置に相当しており、したがって、一対の軸平行部１３４の近接端１３４ａから対称面１１５までの軸方向ｘの距離は等しい。当該間隔の軸方向ｘの距離Ｌは、磁性ワイヤ１１０と軸直交部１３３との結合位置における一対の軸直交部１３３の間の距離Ｄの５％～５０％とされ、より好ましくは、２０％～４０％とされる。距離Ｄは、より具体的には、磁性ワイヤ１１０との結合位置において軸方向ｘに対向する一対の磁束伝導片１３０，１３１の内側面１３０ｂ，１３１ｂ（軸直交部１３３の内側面）の間の軸方向ｘの距離である。

この発電センサ１００は、軸平行部１３４に対して磁性ワイヤ１１０とは反対側の領域を検出領域１４０とするように構成されている。この検出領域１４０に、検出すべき磁界を発生する磁界発生源４００が配置される。典型的には、磁界発生源４００は、検出領域１４０を通過するように、発電センサ１００に対して相対的に移動する。すなわち、磁界発生源４００の移動経路上に検出領域１４０が配置される。一対の磁束伝導片１３０，１３１は、検出領域１４０に配置された磁界発生源４００が当該磁束伝導片１３０，１３１を含む空間に形成する磁界を軸方向ｘの磁界に補正して磁性ワイヤ１１０に印加するように構成されている。

さらに具体的に説明すると、軟磁性体部品からなる磁束伝導片１３０，１３１は、略直方体形状の軸直交部１３３と、軸直交部１３３の磁界発生源４００に対向する側、すなわち検出領域１４０側の端部である先端部に連設された略直方体形状の軸平行部１３４とを有し、軸直交部１３３と軸平行部１３４との結合部で直角に曲がったＬ字形状を有している。軸平行部１３４は、磁性ワイヤ１１０を覆うように、すなわち、磁性ワイヤ１１０と検出領域１４０との間を遮蔽するように、軸方向ｘに沿って延びている。互いに対称な形状を有する一対の磁束伝導片１３０，１３１の軸平行部１３４は、磁性ワイヤ１１０の軸中央側に延びており、それらの近接端１３４ａは、磁性ワイヤ１１０の軸中心位置１１３の付近で間隔を空けて互いに対向している。近接端１３４ａは、軸方向ｘに直交する平面をなしており、２つの近接端１３４ａをそれぞれ形成する２つの平面は互いに平行であり、それらが軸方向ｘに対峙している。２つの近接端１３４ａの間の間隔の方向ｘの距離Ｌは、２つの近接端１３４ａを形成する２つの平面の間の距離である。

軟磁性体部品からなる磁束伝導片１３０，１３１とコイル１２０とは、それらを覆うケース（図示省略）に接着樹脂、嵌合、その他の適切な固定手段によって固定される。前述のとおり、磁性ワイヤ１１０の両端部１１１，１１２は、２つの貫通する穴または溝からなるワイヤ配置部１３０ａ，１３１ａに樹脂（図示省略）によって固定されている。したがって、一対の磁束伝導片１３０，１３１、コイル１２０および磁性ワイヤ１１０が互いに固定されて一体化された構造によって発電センサ１００が構成されている。

［第１モデル］
図２Ａ、図２Ｂおよび図２Ｃは、第１比較例の発電センサ２８０、第２比較例の発電センサ３００および前記第１実施形態の発電センサ１００をそれぞれ用いた回転検出装置の第１モデルを示す。回転検出装置は、回転軸線４１１まわりに回転する磁石４１０と、回転軸線４１１に軸中心位置１１３を整合させて回転軸線４１１に直交するように軸方向ｘを設定して配置した発電センサ２８０，３００，１００とを含む。ただし、各図において、発電センサ２８０，３００，１００のコイル１２０（図１Ａおよび図１Ｂ参照）の図示は省略してある。磁性ワイヤ１１０は、磁石４１０から、回転軸線４１１と平行な方向に間隔を空けて配置されている。

磁石４１０は、磁界発生源４００の一例である。この例では、磁石４１０は、磁性ワイヤ１１０の全長よりも径の小さいリング形状の２極磁石であり、磁性ワイヤ１１０の軸方向ｘに平行な磁界が磁性ワイヤ１１０の全体に印加されにくい形態を有している。磁石４１０は、回転軸線４１１を中心とするリング状の回転体であり、円周方向に沿う半分の領域がＮ極領域、残り半分の領域がＳ極領域である。

図２Ａ、図２Ｂおよび図２Ｃには、磁性ワイヤ１１０の軸方向ｘに安定化磁界が印加されるように、回転軸線４１１に沿って見る平面視において、ＮＳ極の磁極境界線４１０ａが磁性ワイヤ１１０の軸方向ｘと垂直になるように配置した状態を示す。

図２Ａに示す第１比較例の発電センサ２８０は、第１実施形態（図２Ｃ参照）と比較すると、軟磁性体部品からなる磁束伝導片１３０，１３１を備えていない。図２Ｂに示す第２比較例の発電センサ３００は、第１実施形態（図２Ｃ参照）と比較すると、磁性ワイヤ１１０の両端部に軟磁性体部品３３０，３３１を備えているものの、それらの構成は第１実施形態における磁束伝導片１３０，１３１とは異なる。具体的には、軟磁性体部品３３０，３３１は、中央に磁性ワイヤ１１０を通す貫通穴を持つ筒状に構成されており、磁石４１０に対向する側にＬ字形状に曲がった部位を持たない。すなわち、軟磁性体部品３３０，３３１は、磁性ワイヤ１１０と磁石４１０との間を磁気的に遮蔽できる構造になっていない。端的には、第２比較例の発電センサ３００は、特許文献１の図６に表れている構造に匹敵する。一対の軟磁性体部品３３０，３３１の軸方向ｘの距離Ｌは、いずれの位置においても、磁性ワイヤ１１０との結合位置における両者間の距離Ｄに等しく、この距離Ｄの１００％である。

図２Ｃに示す第１実施形態の発電センサ１００においては、軸平行部１３４の近接端１３４ａの間の軸方向ｘの距離Ｌを、一例として、軸直交部１３３の間の距離Ｄの３分の１、すなわち、３３％としてある。

図３Ａ、図３Ｂおよび図３Ｃは、図２Ａ、図２Ｂおよび図２Ｃにそれぞれ示す配置での２次元磁気シミュレーションの結果を示す図解的な断面図である。具体的には、図２Ａ、図２Ｂおよび図２Ｃの配置において、磁性ワイヤ１１０の軸線を通る鉛直断面での２次元磁気シミュレーションの結果を示す。

磁性ワイヤ１１０の磁束分布が全軸長範囲で一様になるためには、磁束が、磁性ワイヤ１１０の一端から入り、もう一端に抜けていくのが望ましい。

図３Ａに示す第１比較例の磁気シミュレーション結果では、磁界発生源（磁石４１０）が生成する磁束の多くは、磁性ワイヤ１１０の軸方向途中位置から入り、軸方向途中位置で抜けて出る。そのため、磁性ワイヤ１１０の中央領域の磁束密度が両端領域よりも高くなる。

図３Ｂに示す第２比較例の磁気シミュレーション結果から、円筒状の軟磁性体部品３３０に磁界発生源（磁石４１０）の磁束が誘引され、第１比較例よりも、磁性ワイヤ１１０の一端から、もう一端に抜けて出る磁束が増加していることが分かる。しかしながら、依然として磁性ワイヤ１１０の中央部に入り、軸方向途中位置で抜けて出る磁束が存在する。

図３Ｃに示す第１実施形態の磁気シミュレーション結果から、Ｌ字形状の軟磁性体部品からなる磁束伝導片１３０，１３１に磁界発生源（磁石４１０）の磁束の大部分が誘引されていることが分かる。ごく一部が中央部の間隔（距離Ｌ）を経由して漏洩するが、ほとんどの磁束は磁性ワイヤ１１０の一端から他端に至る経路を通る。磁界発生源（磁石４１０）から磁性ワイヤ１１０の中央部に向かう磁束は、軟磁性体部品からなる磁束伝導片１３０，１３１、とくにその軸平行部１３４によってシールドされ、磁性ワイヤ１１０にその軸方向途中位置から入る磁束はない。より具体的には、磁界発生源（磁石４１０）からの磁束は、一方の磁束伝導片１３０の軸平行部１３４の検出領域対向面１３４ｂから入り、磁束伝導片１３０内を伝導されて磁性ワイヤ１１０の第１端部１１１に至る。また、磁性ワイヤ１１０の第２端部１１２からの磁束は、他方の磁束伝導片１３１を伝導されてその軸平行部１３４に至り、その検出領域対向面１３４ｂから磁界発生源（磁石４１０）に至っている。よって、磁性ワイヤ１１０の全長にわたって一様な磁束分布となる。すなわち、磁性ワイヤ１１０の全長に渡って、その軸方向ｘに平行で、かつ一様な強度の磁界を形成できる。なお、検出領域対向面１３４ｂは、検出領域１４０に対向する表面であり、軸方向ｘに平行な面である。

このように、第１実施形態の発電センサ１００においては、磁束伝導片１３０，１３１の働きによって、検出領域１４０に配置される磁界発生源（磁石４１０）が発生する磁界が、磁性ワイヤ１１０の軸方向ｘに補正されて、磁性ワイヤ１１０に印加される。

図４Ａ、図４Ｂおよび図４Ｃは、図２Ａ、図２Ｂおよび図２Ｃにそれぞれ示す配置（第１モデル）での３次元磁気シミュレーションの結果を示す。これらの図を用いて、磁界発生源の磁石４１０が回転軸線４１１まわりに回転したときでも、磁性ワイヤ１１０の軸方向ｘに印加磁界が補正される機能を説明する。

図４Ａ、図４Ｂおよび図４Ｃは、磁石４１０を回転軸線４１１まわりに回転させ、磁石４１０の複数の回転角度において磁性ワイヤ１１０に印加される磁界をグラフで表したものである。横軸のワイヤ位置は、磁性ワイヤ１１０の軸方向ｘの各部の位置を表す。具体的には、図２Ｂおよび図２Ｃの配置の場合における２つの磁束伝導片１３０，１３１の軸直交部１３３の軸方向ｘに対峙する２つの内側面１３０ｂ，１３１ｂ（図１Ｂ参照）の間の区間を１０等分し、その区間の一端を「０」と表し、他端を「１０」と表してある。図２Ａの配置の場合にも、対応するワイヤ位置を「０」～「１０」で表してある。また、磁石４１０の回転角度は、図２Ａ～図２Ｃの配置を０度とし、それらの配置の平面視において、磁石４１０の磁極境界線４１０ａが磁性ワイヤ１１０と平行になるときの回転角度を９０度としてある。なお、図２Ａの第１比較例、図２Ｂの第２比較例、および図２Ｃの第１実施形態における磁性ワイヤ１１０の全長は等しく、したがって、図４Ａ、図４Ｂおよび図４Ｃに示すワイヤ位置は対応する位置を示す。縦軸は磁界強度を表す。

図４Ａ、図４Ｂおよび図４Ｃには、第一象限の回転角度範囲、すなわち、０度から９０度の範囲の磁気シミュレーション結果を示してある。この第一象限の回転角度範囲にて、ハード層およびソフト層の磁化方向が一致する準備状態（プラス信号の出力前のセット状態）にできる安定化磁界と、ソフト層を反転させてハード層およびソフト層の磁化方向を反対にできる（マイナス信号が出力される）動作磁界とが確認できる。磁界強度は安定化磁界が｜±１｜以上となるように規格化した。動作磁界は約±０．５となる。つまり、図４Ａ、図４Ｂおよび図４Ｃにおいて、－１．０以下（絶対値が１以上）の磁界強度（安定化磁界）となるワイヤ位置では、ハード層およびソフト層の両方の磁化方向を反転させることができる。また、図４Ａ、図４Ｂおよび図４Ｃにおいて、－０．５以下（絶対値が０．５以上）の磁界強度（動作磁界）となるワイヤ位置では、ソフト層の磁化方向を反転させることができる。－０．５以下－１．０超（絶対値が０．５以上１．０未満）の磁界強度となるワイヤ位置では、ソフト層の磁化方向を反転させることができるが、ハード層の磁化方向は反転させることができない。

図４Ａに示す第１比較例を用いたモデルの３次元磁気シミュレーション結果では、いずれかのワイヤ位置で安定化磁界（絶対値が１以上）が印加される回転角度では、磁性ワイヤ１１０の両端付近と中央部とで磁界強度が大きく異なっており、このことは、磁性ワイヤ１１０の両端付近の磁界方向が磁性ワイヤ１１０の軸方向ｘに沿っていないことを示す。磁性ワイヤ１１０の両端付近、具体的には０～２および８～１０のワイヤ位置では安定化磁界が印加されない。すなわち、約４０％の領域で安定化磁界が印加されず、この領域でハード層とソフト層との磁化方向が不一致となり、一致領域は残りの６０％である。そのため、その後に動作磁界が印加されたときには、一致領域６０％におけるソフト層の反転が出力に寄与するに過ぎないので、パルス信号は非常に小さくなる。

図４Ｂに示す第２比較例の発電センサ３００を用いたモデルに対する３次元磁気シミュレーション結果では、ワイヤ位置に対する磁界強度の差は第１比較例の場合よりも小さくなる。いずれかのワイヤ位置で安定化磁界（絶対値が１以上）が印加される回転角度では、ハード層とソフト層との磁化方向の不一致領域が約２０％（０～１および９～１０のワイヤ位置）、一致領域が残りの８０％であり、第１比較例１よりは改善はされる。しかし、その後に動作磁界が印加されたときには、一致領域８０％でのソフト層の反転が出力に寄与するに過ぎないので、磁性ワイヤ１１０が持つ素性を完全に引き出すことができず、パルス信号は小さい。

図４Ｃに示す第１実施形態の発電センサ１００を用いたモデルに対する３次元磁気シミュレーション結果では、全ての回転角度で、磁性ワイヤ１１０の両端付近と中央部とで磁界強度の実質的な差がない。このことは、磁性ワイヤ１１０に印加される磁界が、いずれの回転角度においても、磁性ワイヤ１１０の全長に渡って、その軸方向ｘに平行であることを示す。換言すれば、磁石４１０が発生する磁界が、磁性ワイヤ１１０の軸方向ｘに平行な磁界に補正されて磁性ワイヤ１１０に印加されていることを示す。

この第１モデルの構造においては、比較的小さな磁界発生源（磁石４１０）は、発電センサ１００が配置される空間領域に、磁性ワイヤ１１０の軸方向ｘに平行な交番磁界を形成することができない。それにもかかわらず、第１実施形態の発電センサ１００によれば、磁界発生源（磁石４１０）の運動によって生成される交番磁界が、磁性ワイヤ１１０の軸方向ｘに平行な磁界に補正されて磁性ワイヤ１１０に印加される。それにより、安定化磁界を磁性ワイヤ１１０の全長に渡って印加できるので、ハード層とソフト層との磁化方向の不一致領域がなくなる。したがって、磁性ワイヤ１１０が持つ素性を完全に引き出すことが可能となり、安定した高出力のパルス信号を出力できる。

［第２モデル］
図５Ａおよび図５Ｂは、第２比較例の発電センサ３００および前記第１実施形態の発電センサ１００をそれぞれ用いた回転検出装置の第２モデルを示す。回転検出装置は、回転軸線４１１まわりに回転する磁石４１０と、回転軸線４１１からその直交方向に軸中心位置１１３をオフセットさせて配置した発電センサ３００，１００とを含む。発電センサ３００，１００は、回転軸線４１１を中心軸とする仮想的な円の接線に沿うように磁性ワイヤ１１０の軸方向ｘを設定して配置されている。ただし、各図において、発電センサ３００，１００のコイル１２０（図１Ａおよび図１Ｂ参照）の図示は省略してある。磁性ワイヤ１１０は、磁石４１０から、回転軸線４１１と平行な方向に間隔ｇを空けて配置され、磁石４１０に対向している。検出媒体である磁石４１０は、磁界発生源４００の一例であり、第１モデルと同様のリング形状の２極磁石である。

図６Ａおよび図６Ｂは、図５Ａに示す配置（第２比較例の発電センサ３００を用いた第２モデル）での３次元磁気シミュレーションの結果を示す。また、図６Ｃは、図５Ｂに示す配置（第１実施形態の発電センサ１００を用いた第２モデル）での３次元磁気シミュレーションの結果を示す。図６Ａ～６Ｃは、図４Ａ～４Ｃと同様、磁石４１０を回転軸線４１１まわりに回転させ、磁石４１０の複数の回転角度において磁性ワイヤ１１０に印加される磁界をグラフで表したものである。横軸のワイヤ位置および縦軸の磁界強度は、図４Ａ～４Ｃの場合と同様であるので説明を省略する。

図６Ａは、発電センサ３００のエアギャップｇ（磁石面と磁性ワイヤ１１０との距離）を図２Ｂ（対応する磁気シミュレーション結果は図４Ｂを参照）と同じにしたときの磁気シミュレーション結果である。図６Ａによると、全ての回転角度で、磁性ワイヤ１１０の全領域に渡り、磁界強度がほぼ均一になっている。しかし、いずれの回転角度でも、磁界強度の絶対値が１未満であるので、安定化磁界を磁性ワイヤ１１０に印加することができない。

図６Ｂは、図５Ａのモデルにおいて、磁性ワイヤ１１０に安定化磁界が印加される位置まで第２比較例の発電センサ３００のエアギャップｇを狭くした（磁石４１０に接近させた）場合の磁気シミュレーション結果である。図６Ｂによると、回転角度が０度のときに、２～８のワイヤ位置において安定化磁界（磁界強度の絶対値が１以上）を磁性ワイヤ１１０に印加できる。したがって、磁性ワイヤ１１０の全軸長範囲の約６０％（ワイヤ位置の２～８）において、ハード層とソフト層との磁化方向が一致する。これをプラス信号出力前のセット状態（準備状態）として、その状態からソフト層が反転する動作磁界（磁界強度＋０．５以上）が、第一象限内の回転角度である約６０度において、ワイヤ位置「８」に印加されることが分かる。しかし、この回転角度（約６０度）では、たとえばワイヤ位置０～６の区間には、その動作磁界を妨げる方向の磁界（負の磁界強度）が印加される。よってソフト層の反転は、高々２０％程度（ワイヤ位置で６～８の範囲）で生じるに過ぎない。

第一象限の回転角度範囲内におけるこのような現象は、磁石４１０の回転軌跡に対向する位置に生じる交番磁界が、磁性ワイヤ１１０の軸方向ｘの磁界成分と干渉する不所望な高調波成分を含むことに起因していると思われる。

図６Ｃに示す第１実施形態の発電センサ１００を用いたモデルの３次元磁気シミュレーション結果では、全ての回転角度で、磁性ワイヤ１１０の両端付近と中央部とで磁界強度の実質的な差がない。このことは、磁性ワイヤ１１０に印加される磁界が、いずれの回転角度においても、磁性ワイヤ１１０の全長に渡って、その軸方向ｘに平行であることを示す。換言すれば、磁石４１０が発生する磁界が、磁性ワイヤ１１０の軸方向ｘに平行な磁界に補正されて磁性ワイヤ１１０に印加されていることを示す。

この第２モデルの構造においては、磁界発生源（磁石４１０）の運動によって不所望な高調波成分が重畳した交番磁界が生成される空間領域に発電センサ３００，１００が配置されている。それにもかかわらず、第１実施形態の発電センサ１００によれば、磁界発生源（磁石４１０）の運動による交番磁界が磁性ワイヤ１１０の軸方向ｘに補正されて磁性ワイヤ１１０の全長に渡って印加される。それにより、ハード層とソフト層とで磁化方向の異なる不一致領域が実質的になくなる。したがって、磁性ワイヤ１１０が持つ素性を完全に引き出すことが可能となり、安定した高出力のパルス信号を出力できる。

この第２モデルにより、発電センサ１００を回転軸線４１１からオフセットすることにより、軸貫通型の装置を構成できる利点が生まれる。

特許文献３は、異なる磁界強度の領域を有する磁石を利用し、磁性ワイヤの軸方向ｘと平行でない磁界の強度を抑制する技術を提供している。この技術は、特許文献３の図３または図５で示されているように磁界強度の改善に寄与するが、そのためには、検出媒体である磁石の改良を必要とする。これに対して、第１実施形態の発電センサ１００は、磁石の改良を必ずしも必要しておらず、特許文献３の構成における課題を解決できる。

［第３モデル］
図７Ａおよび図７Ｂは、第１実施形態の発電センサ１００を用いた回転検出装置の第３モデルを示す。前述の図５Ｂに示す第２モデルは、２極磁石４１０を磁界発生源として使用し、第１実施形態の発電センサ１００を磁石４１０の回転軸線４１１からオフセットして配置している。これに対して、図７Ａおよび図７Ｂに示す第３モデルは、磁界発生源を多極にした回転検出装置である。以下では、磁界発生源の多極磁石が回転したときに磁性ワイヤ１１０に印加される磁界強度を表す磁気シミュレーション結果を踏まえ、多極磁石による回転の検出が可能であることを説明する。

磁界発生源は、発電センサ１００の検出領域１４０を通る４つの磁極、すなわち、２つのＮ極および２つのＳ極を構成する磁石である。具体的には、図７Ａの構成では、発電センサ１００に対向する表面にＮ極領域とＳ極領域とを周方向に交互に配置した４つの磁極領域を有するリング形状の磁石４２０で磁界発生源が構成されている。リング形状の磁石４２０は、その中心軸線と整合する回転軸線４２１まわりに回転し、それによって、発電センサ１００の検出領域１４０に交番磁界を形成する。図７Ｂの構成では、磁界発生源は、４個の個別の磁石４３０で構成されている。４個の磁石４３０は、回転軸線４３１を中心とする円周に沿って配置されており、たとえば、その円周の周方向に等間隔で配置された同形同大の永久磁石である。４個の磁石４３０は、回転軸線４３１まわりの相対位置を保持しながら、回転軸線４３１のまわりを回転する。各磁石４３０は、着磁方向を回転軸線４３１と平行に設定して配置されている。４個の磁石４３０は、発電センサ１００に対向する側にＮ極およびＳ極が回転方向に沿って交互に並ぶように配置されている。したがって、４個の磁石４３０が回転軸線４３１まわりに周回するとき、発電センサ１００にＮ極およびＳ極が交互に対向し、それによって、発電センサ１００の検出領域１４０に交番磁界が形成される。

図７Ａに示すリング形状の磁石４２０においては、１つの磁極領域の周方向の長さ（α）は、Ｎ極領域の周方向中心からＳ極領域の周方向中心までの長さである磁極ピッチλと等しい。図７Ｂに示す個別の磁石においては、１つの磁極の周方向の長さ（α）は、隣り合う磁石の周方向中心位置間の周方向の距離である磁極ピッチλより短い。

発電センサ１００は、磁石４２０，４３０の回転軸線４２１，４３１から磁性ワイヤ１１０を回転半径方向にオフセットさせて配置されている。すなわち、磁性ワイヤ１１０は、磁石４２０，４３０の回転軌跡に対して回転軸線４２１，４３１に平行な方向（直交方向ｚ）に沿って対向する位置までオフセットされている。発電センサ１００は、回転軸線４２１，４３１を中心軸とする仮想的な円の接線に沿うように磁性ワイヤ１１０の軸方向ｘを設定し、検出領域１４０（図１Ｂ参照）を磁石４２０，４３０の側に設定して配置されている。図７Ａおよび図７Ｂのいずれの構成においても、磁極ピッチλは、磁束伝導片１３０，１３１の軸直交部１３３の間の距離Ｄ以下に設定されている。

図８は、図７Ｂに示す配置での３次元磁気シミュレーションの結果を示す。図８は、４つの磁石４３０を回転軸線４３１まわりに回転させ、複数の回転角度において磁性ワイヤ１１０に印加される磁界をグラフで表したものである。横軸のワイヤ位置および縦軸の磁界強度は、図４Ａ～４Ｃの場合と同様であるので説明を省略する。回転角度は、図７Ｂに示す状態を０度とし、磁極ピッチλだけ回転した状態を９０度とした。

図８から、全ての回転角度において、磁性ワイヤ１１０の両端付近と中央部とで磁界強度の実質的な差がないことが分かる。このことは、磁性ワイヤ１１０に印加される磁界が、いずれの回転角度においても、磁性ワイヤ１１０の全長に渡って、その軸方向ｘに平行であることを示す。換言すれば、磁石４３０が発生する磁界が、磁性ワイヤ１１０の軸方向ｘに平行な磁界に補正されて磁性ワイヤ１１０に印加されていることを示す。

また、図８から、回転角度が０度から９０度まで変化する回転運動の間に、マイナス側の安定化磁界（－１以下（絶対値１以上）の強度の磁界）と、プラス側の安定化磁界（＋１以上の強度の磁界）と、マイナス側の動作磁界（－０．５以下（絶対値０．５以上）の強度の磁界）と、プラス側の動作磁界（＋０．５以上の強度の磁界）と、が印加されることが分かる。換言すれば、回転角度が０度から９０度まで変化する回転運動の間に、プラス信号の出力の前にハード層およびソフト層の磁化方向が一致するセット状態（準備状態）と、そのセット状態から動作磁界が印加されてソフト層のみが反転してプラス信号が出力される状態と、マイナス信号の出力の前にハード層およびソフト層の磁化方向が一致するセット状態（準備状態）と、そのセット状態から動作磁界が印加されてソフト層のみが反転してマイナス信号が出力される状態とが達成される。したがって、４個の磁石４３０が回転軸線４３１まわりを１回転（３６０度回転）する間に、プラス信号が２パルス、マイナス信号が２パルス出力され、合計で４パルスの信号が出力されることが分かる。図示は省略するが、図７Ａに示す配置での３次元磁気シミュレーションの結果も図８と実質的に同様であった。

このように、第２モデルよりも磁極ピッチが短くなる、多極構成の磁石４２０，４３０を磁界発生源とする第３モデルにおいても、その運動によって検出領域１４０に形成される交番磁界が、磁性ワイヤ１１０の軸方向ｘの磁界に補正される機能を実現される。

第３モデルのように、軸貫通型で、１回転内で複数のパルス信号を出力できるように回転検出装置を構成する場合でも、第１実施形態の発電センサ１００を用いることにより、構成が簡単になる。すなわち、特許文献４，５のように、回転検出装置の構成に応じた形状および配置の磁性体を特別に設計して準備することを要しない。

次に、磁性ワイヤ１１０の位置で２つの磁束伝導片１３０，１３１の軸方向ｘの距離Ｄと、磁性ワイヤ１１０から検出領域１４０側にオフセットされた位置で２つの磁束伝導片１３０，１３１が対峙する間隔（距離Ｌ）との関係について説明する。距離Ｄは、具体的には、一対の軸直交部１３３の対向する内側面１３０ｂ，１３１ｂの間の軸方向ｘの距離である。距離Ｌは、具体的には、一対の軸平行部１３４の近接端１３４ａ同士の軸方向ｘの距離である。磁束伝導片１３０，１３１が磁性ワイヤ１１０の軸中心位置１１３を通る対称面１１５に関して互いに対称な形状を有しているので、検出領域１４０（図１Ｂ参照）から見たときに、一対の近接端１３４ａは、軸中心位置１１３を挟んで対向している。

以下では、軸直交部１３３の間の距離Ｄに対する軸平行部１３４の近接端１３４ａ同士の間隔Ｌの比率についての実験結果について説明する。

第１実施形態の発電センサ１００を用いた第１モデル（図２Ｃ参照）および第３モデル（図７Ｂ参照）の構造について、磁性ワイヤ１１０の位置での磁束伝導片１３０，１３１間の距離Ｄに対する近接端１３４ａの間の距離Ｌの比率と、コイル１２０から出力されるパルス信号の波高との関係を確認した。その結果を図９に示す。図９の横軸は距離（Ｄ）対する距離Ｌの比率（％）を表し、同図の縦軸は出力波高を表す。出力波高は、の最大値を１とし規格化して表してある。パルスの信号の波高は、磁石４１０，４３０を正転方向に回転させたときに出力される正負２パルスの波高の絶対値と、それらを反転方向に回転させたときに出力される正負２パルスの波高の絶対値との平均値である。

図９より、磁性ワイヤ１１０の素性が有する大バルクハウゼン効果の１００％を引き起こすことが可能となるのは、第１モデルでは、約１５％から５０％の比率であり、第３モデルでは、約２０％から４５％の比率であることが分かる。

第１モデルおよび第３モデルのいずれにおいても、約５％の比率では、磁性ワイヤ１１０の素性から大バルクハウゼン効果が数％低下している。これは、軸平行部１３４の近接端１３４ａ同士の間隔が狭い（距離Ｌが小さい）ために、この狭い間隔を通って形成される磁気通路による影響であると推測される。

第１モデルおよび第３モデルのいずれにおいても、約５０％以上の比率になると、磁性ワイヤ１１０の素性よりも低い大バルクハウゼン効果となる。これは、磁石４１０，４３０と対向する軟磁性体部品の面積の減少によると推測される。すなわち、磁束伝導片１３０，１３１の軸平行部１３４が磁性ワイヤ１１０を磁石４１０，４３０から覆う面積が少なく、それにより、前述したシールド効果が減少することが影響していると推測される。

第１モデルにおける比率１００％のときの出力波高０．８５は、ハード層とソフト層との磁化方向の一致領域が８０％となる図４Ｂ（図２Ｂの構成に対応）の３次元磁気シミュレーション結果よりも若干高い出力に相当する。第３モデルにおける比率１００％の出力波高０．３５は、磁極ピッチは異なるが、ハード層とソフト層との磁化方向の一致領域が２０％となる図６Ｂ（図５Ａの構成に対応）の３次元磁気シミュレーション結果よりも若干高い出力に相当する。したがって、磁界発生源に対向する面（検出領域対向面１３４ｂ）は、筒状の湾曲面（図２Ｂおよび図５Ａの比較例の構成参照）よりも平面（第１実施形態の発電センサ１００の構成を参照）の方が良いことが分かる。

５％～５０％の範囲の比率とすれば、磁性ワイヤ１１０の素性の９０％以上の大バルクハウゼン効果を引き起こすことが可能となる。さらに２０％～４０％の範囲の比率とすれば、磁性ワイヤ１１０の素性が有する大バルクハウゼン効果の１００％を引き起こすことが可能となる。

以上のように、軟磁性体部品からなる磁束伝導片１３０，１３１は、磁界発生源が検出領域１４０に形成する交番磁界を、磁性ワイヤ１１０の軸方向ｘに補正して当該磁性ワイヤ１１０に印加する機能を有する。それにより、磁性ワイヤに１１０巻回されたコイル１２０に誘発される信号が高出力になる。このような磁界補正機能を有する磁束伝導片１３０，１３１を一体的に備えた発電センサ１００は、多様な検出媒体に対応することができる。

また、一対の磁束伝導片１３０，１３１の磁性ワイヤ１１０の位置における距離Ｄに対して、磁性ワイヤ１１０から検出領域１４０側にオフセットされた位置で対向する近接端１３４ａ同士の距離Ｌの比率を前述の範囲に定めることによって、磁束伝導片１３０，１３１は前述のような優れた磁界補正機能を発揮する。磁性ワイヤ１１０の軸長が異なる場合であっても、比率の範囲を守るように設計すれば足りるので、磁束伝導片１３０，１３１の形状設計は容易である。

図１Ａおよび図１Ｂに示すように、磁性ワイヤ１１０の第１端部１１１および第２端部１１２は、軟磁性体部品からなる磁束伝導片１３０，１３１より露出している。ただし、第１端部１１１および第２端部１１２は、磁束伝導片１３０，１３１から露出しなくてもよい。また、露出する場合に、第１端部１１１および第２端部１１２は、磁束伝導片１３０，１３１から軸方向ｘに突出していてもよく、突出していなくてもよい。突出する場合の突出長は限定されない。軟磁性体部品からなる磁束伝導片１３０，１３１に軸方向ｘに貫通して形成されるワイヤ配置部１３０ａ，１３１ａを構成する穴の径または溝の幅は、使用する磁性ワイヤ１１０に応力がかからないように、磁性ワイヤ１１０が滑る（摺接する）程度の穴径または溝幅以上が好ましい。具体的には、磁性ワイヤ１１０の径の数％以内の大きめの径または幅に定めればよい。

ワイヤ配置部１３０ａ，１３１ａは、軸方向ｘに磁束伝導片１３０，１３１を見たときに、磁界発生源に対向しない側、すなわち、検出領域１４０から離れる方向にオフセットした位置に配置されることが好ましい。すなわち、図１Ａに示すように、磁性ワイヤ１１０から軸直交部１３３の一端（検出領域１４０とは反対の端）までの距離ｈと、磁性ワイヤ１１０から磁束伝導片１３０，１３１の検出領域対向面１３４ｂまでの距離Ｈとが、ｈ＜Ｈの関係となることが好ましい。より好ましくは、距離ｈをコイル１２０の半径とほぼ等しくすることにより、磁束伝導片１３０，１３１の直交方向ｚの長さｈ＋Ｈが短くなり、発電センサ１００の直交方向ｚの大きさを小さくできる。また、磁束伝導片１３０，１３１を軸方向ｘに見たときの磁束伝導片１３０，１３１の幅ｔをコイル１２０の直径とほぼ等しくすれば、発電センサ１００の幅方向ｙの大きさを小さくできる。こうして、発電センサ１００を小型にすることができる。

磁束伝導片１３０，１３１を構成する軟磁性体部品は、保磁力が磁性ワイヤ１１０の保磁力以下であり、かつ高透磁率（たとえば５００以上）の磁性体で構成することが好ましく、具体的には、Ｎｉ系フェライトまたはＭｎ系フェライトを含む材質が好ましい。これらの材質は、低ヒステリシス、低自己誘電、低鉄損等の優れた特性を備えており、そのため、磁界発生源が高速移動したときに生じる高周波の交番磁界が発電センサ１００に印加されたときに、出力特性に影響が出ない利点がある。

さらに、磁束伝導片１３０，１３１を貫通して形成される穴の幅、すなわち、軸直交部１３３の厚さＷ（図１Ａ参照）は、大きすぎると、コイル１２０の配置幅が狭くなるので磁性ワイヤ１１０の大バルクハウゼン効果をピックアップする効率が低下し、小さすぎると、磁気通路が狭くなる。そのため、実験的知見より、厚さＷは、磁性ワイヤ１１０の全長の１０％～２０％が好ましい。

［第１実施形態の変形例］
第１実施形態の軟磁性体部品からなる磁束伝導片１３０，１３１はＬ字形状の一体品であるが、図１０のように、軸直交部１３３および軸平行部１３４をそれぞれ構成する２つの直方体部分１３０－１，１３０－２；１３１－１，１３１－２を組み合わせて磁束伝導片１３０，１３１を構成してもよい。この場合、２つの直方体部分１３０－１，１３０－２；１３１－１，１３１－２は、Ｌ字形状を成すように配置して組み合わせることが好ましい。ただし、２つの直方体部分１３０－１，１３０－２；１３１－１，１３１－２は、完全なＬ字形状を形成する必要はなく、たとえば、軸平行部１３４を成す直方体部分１３０－２；１３１－２の軸方向ｘの中間部に軸直交部をなす直方体部分１３０－１；１３１－１の端面が突き当たる配置（Ｔ字形配置）であってもよい。各磁束伝導片１３０，１３１を構成する２つの直方体部分１３０－１，１３０－２；１３１－１，１３１－２は、同一の軟磁性体材料で構成しても、異なった軟磁性体材料を用いて構成しても良く、前述の材質の範囲で選択した材料で構成することが好ましい。

［第２実施形態］
第１実施形態の発電センサ１００の磁束伝導片１３０，１３１は、磁界発生源に対向する（検出領域１４０に対向する）平坦面を有しているので、この平面を面実装エリアとすることができる。

図１１Ａ、図１１Ｂおよび図１１Ｃは、それぞれ、第２実施形態に係る発電センサ２００の構成を説明するための斜視図、一部分解斜視図および側面図である。第２実施形態の説明において、前述の第１実施形態の構成部分に対応する各部には、第１実施形態と同じ参照符号を用いる。

この第２実施形態の発電センサ２００においては、面実装が可能な外部端子電極２４０，２４１を軟磁性体部品からなる磁束伝導片１３０，１３１に直接設けている。

具体的には、外部端子電極２４０，２４１が磁束伝導片１３０，１３１の磁界発生源に対向する面に設けられている。より具体的には、外部端子電極２４０，２４１は、軸平行部１３４の検出領域対向面１３４ｂ、すなわち、軸平行部１３４に対して磁性ワイヤ１１０とは反対側の面に設けられている。外部端子電極２４０，２４１は、たとえば、メッキ層または導電ペーストと半田層とからなる。外部端子電極２４０，２４１は、この実施形態では、軸平行部１３４の検出領域対向面１３４ｂの全域を覆うように設けられている。ただし、外部端子電極２４０，２４１は、軸平行部１３４の検出領域対向面１３４ｂの一部の領域のみを覆うように設けられてもよい。

この実施形態の発電センサ２００は、さらに、磁性ワイヤ１１０、コイル１２０および磁束伝導片１３０，１３１を収容するケース２１０を備えている。ケース２１０は、磁束伝導片１３０，１３１の検出領域対向面１３４ｂ側に開口した箱形に形成されており、磁束伝導片１３０，１３１の検出領域対向面１３４ｂを露出した状態で磁性ワイヤ１１０、コイル１２０および磁束伝導片１３０，１３１を収容するように構成されている。前述のように、磁性ワイヤ１１０は磁束伝導片１３０，１３１に固定されている。具体的には、磁性ワイヤ１１０の両端部１１１，１１２は、磁束伝導片１３０，１３１の軸直交部１３３を貫通して形成された穴または溝からなるワイヤ配置部１３０ａ，１３１ａに樹脂によって固定されている。そして、磁束伝導片１３０，１３１およびコイル１２０は、たとえば接着樹脂および／または嵌合によって、ケース２１０に固定されている。これにより、ケース２１０まで含めて一体化されて完結した構成の発電センサ２００が実現されている。

図１１Ｂはケース２１０を嵌める前の状態を表す一部分解斜視図であり、図１１Ｃはケース２１０を取り外した状態で磁束伝導片１３０の側から軸方向ｘに見た側面図である。この実施形態では、実質的に直方体形状の軸直交部１３３は、軸方向ｘに直交しかつ検出領域対向面１３４ｂに平行な幅方向yに突出した突起１３０ｘ，１３０ｙ，１３１ｘ，１３１ｙを幅方向ｙの両側に備えている。これらの突起１３０ｘ，１３０ｙ，１３１ｘ，１３１ｙは、図示の例では、磁性ワイヤ１１０に対して検出領域対向面１３４ｂとは反対側に配置されている。軸直交部１３３において検出領域対向面１３４ｂとは反対側の端面には、幅方向ｙの両端の角に面取り部１３３ａ（たとえばアール面取り部）が形成されている。面取り部１３３ａは、ケース２１０の挿入をスムーズにするガイド部として機能する。

ケース２１０には、磁束伝導片１３０，１３１の突起１３０ｘ，１３０ｙ，１３１ｘ，１３１ｙがそれぞれ嵌る穴２２０ｘ，２２０ｙ，２２１ｘ，２２１ｙが対応位置に設けてある。また、ケース２１０に組み込むときに磁性ワイヤ１１０の両端部が接触しないように、ケース２１０に溝２３０，２３１が設けてある。溝２３０，２３１は、検出領域対向面１３４ｂと直交する方向ｚに延びており、この方向ｚから溝２３０，２３１に磁性ワイヤ１１０の両端部が挿入されるように、ケース２１０の組み付けが行われる。

軸方向ｘから見た側面図である図１１Ｃに最も良く表れているとおり、コイル１２０との電気的コンタクトをとるための端末線１２０ａが通る溝１３０ｃ，１３１ｃが磁束伝導片１３０の検出領域対向面１３４ｂに設けてある。端末線１２０ａは、溝１３０ｃ，１３１ｃにおいて、半田層によって外部端子電極２４０，２４１に結線される。たとえば、製造工程においては、端末線１２０ａを溝１３０ｃ，１３１ｃに配置した後に、検出領域対向面１３４ｂに外部端子電極２４０，２４１を形成することが好ましい。図１１Ｂに表れているように、溝１３０ｃ，１３１ｃは、軸平行部１３４の近接端１３４ａにも連続していてもよい。

図１２Ａおよび図１２Ｂは磁束伝導片１３０を軸方向ｘに直交し検出領域対向面１３４ｂに平行な幅方向ｙから見た正面図である。図１２Ａは、軸直交部１３３の軸方向ｘの厚さＷが一様である例を示す。すなわち、軸直交部１３３の軸方向ｘの厚さＷは、検出領域対向面側とその反対側とで実質的に等しく、かつそれらの間の領域でも厚さＷは一定で或る。したがって、軸直交部１３３は直交方向ｚに沿って直線的なストレート形状を有する。一方、図１２Ｂは、軸直交部１３３の軸方向ｘの厚さＷが一様でない例を示す。すなわち、この例では、軸直交部１３３の軸方向ｘの厚さＷは、検出領域対向面１３４ｂ側では小さく、その反対側では大きくなっており、それらの間の領域では厚さＷはリニアに変化している。したがって、軸直交部１３３は、正面視において、直交方向ｚに沿って検出領域対向面１３４ｂに向かうに従って先細るテーパ形状を有している。つまり、軸直交部１３３は、軸方向ｘに交差する２つの面が非平行な平面をなしている。このようなテーパ形状の軸直交部１３３は、ケース２１０からの抜け防止機能を有する。

図１２Ｃは、磁束伝導片１３１の変形例の構成を示す斜視図である。この磁束伝導片１３１の軸平行部１３４には、筒状のコイル１２０に対向する面（検出領域対向面１３４ｂとは反対側の面）に、コイル１２０の筒状の外周に沿って湾曲した面１３１ｚが形成されている。面１３１ｚは、コイル１２０の筒形状に整合する円筒面または楕円筒面であってもよい。この構成により、磁束伝導片１３１によってコイル１２０の位置決めおよび／または保持が可能になるので、コイル１２０の保持安定性が向上する。

上記のような突起、傾斜面または湾曲面を磁束伝導片１３０，１３１に設けても、検出領域１４０に形成される交番磁界を磁性ワイヤ１１０の軸方向ｘに補正する磁束伝導片１３０，１３１の機能を損なわない。換言すれば、軸直交部１３３および軸平行部１３４は、厳密な直方体形状である必要はなく、磁束伝導片１３０，１３１の磁界補正機能を損なわない範囲の実質的な直方体形状であれば足りる。軸直交部１３３および軸平行部１３４は、実質的な直方体形状に構成することが好ましいが、前述のような磁界補正機能が得られる別の形状に構成されてもよい。

［第２実施形態の変形例］
図１３Ａおよび図１３Ｂは、第２実施形態に係る発電センサ２００の変形例の構成を説明するための図である。この変形例においては、外部端子電極がリードフレームで構成されている。図１３Ａはケース２１０を嵌める前のリードフレームタイプの発電センサ２００の斜視図である。ケース構造は図１１Ａおよび図１１Ｂに示した構造と同じである。図１３Ｂはリードフレーム２５０，２５１が磁束伝導片１３０，１３１に装着される前の組図である。ただし、図１３Ｂにおいては、磁性ワイヤ１１０およびコイル１２０の図示を省略してある。図１１Ａ～図１１Ｃに示した各部の対応部分には同一参照符号を付して示す。

リードフレーム２５０，２５１は、磁束伝導片１３０，１３１の形状に合うようにフォーミングされている。より具体的には、リードフレーム２５０，２５１は、磁性ワイヤ１１０の軸中心位置１１３において軸方向ｘに直交する対称面１１５に関して実質的に対称に構成されている。リードフレーム２５０，２５１は、磁束伝導片１３０，１３１の外側面に沿って軸方向ｘに直交する側面部２５２と、側面部２５２の一縁から軸直交部１３３の天面（軸平行部１３４とは反対側の面）に沿って軸方向ｘに内方へと延びた天面部２５３と、側面部２５２の他の一縁から検出領域対向面１３４ｂに沿って軸方向ｘに内方へと延びた底面部２５４とを含み、正面視において、内方に開くＣ字形（横向きＵ字形）に構成されている。磁束伝導片１３０，１３１には、リードフレーム２５０，２５１を収容する凹部１３６ａ，１３６ｂ，１３６ｃが形成されている。具体的には、側面部２５２を収容する凹部１３６ａが軸直交部１３３の外側面に形成されており、天面部２５３を収容する凹部１３６ｂが軸直交部１３３の天面に形成されており、底面部２５４を収容する凹部１３６ｃが検出領域対向面１３４ｂに形成されている。それにより、リードフレーム２５０，２５１は、凹部１３６ａ，１３６ｂ，１３６ｃの底面において磁束伝導片１３０，１３１に接するように配置されている。リードフレーム２５０，２５１の底面部２５４は、凹部１３６ｃに収容されて磁束伝導片１３０，１３１の検出領域対向面１３４ｂと面一になり、磁界発生源に対向する側、すなわち、検出領域１４０（図１Ｂ参照）側に面実装可能な平坦面を構成している。

リードフレーム２５０，２５１の側面部２５２には、磁性ワイヤ１１０が貫通する穴２５０ａ，２５１ａが形成されている。リードフレーム２５０，２５１の天面部２５３および底面部２５４には、磁束伝導片１３０，１３１に向かって内側に突出する凸部２５０ｃ，２５０ｄ，２５１ｃ，２５１ｄが形成されている。これらの凸部２５０ｃ，２５０ｄ，２５１ｃ，２５１ｄは、たとえば凸状のポンチ痕で形成されていてもよい。軸直交部１３３の天面部には、凸部２５０ｃ，２５１ｃに対応する位置に軸方向ｘに沿う溝１３０ｄ，１３１ｄが形成されている。また、凸部２５０ｄ，２５１ｄは、検出領域対向面１３４ｂに形成された溝１３０ｃ，１３１ｃに対応する位置に設けられている。凸部２５０ｃ，２５０ｄ，２５１ｃ，２５１ｄは、それぞれの対応する溝１３０ｄ，１３０ｃ，１３１ｄ，１３１ｃに入り込み、リードフレーム２５０，２５１と磁束伝導片１３０，１３１との相対位置決めを容易にし、リードフレーム２５０，２５１を磁束伝導片１３０，１３１に装着するときの装着性の向上に寄与する。リードフレーム２５０，２５１の天面部２５３には、コイル端末線１２０ａを絡げ結線するための突起２５０ｂ，２５１ｂが設けられている。これにより、コイル端末線１２０ａがリードフレーム２５０，２５１に電気的に接続され、リードフレーム２５０，２５１の底面部２５４をプリント基板等へ接合することによって、発電センサ２００を面実装できる。

このように、磁束伝導片１３０，１３１に直接接触するリードフレーム２５０，２５１で外部端子電極を構成することで、発電センサ２００を構成する部品点数が減り、構造が簡単で小型な面実装可能な発電センサ２００を提供できる。

［第２実施形態の発電センサを用いた回転検出装置の例］
図１４Ａおよび図１４Ｂは、第２実施形態に係る発電センサ２００を用いた回転検出装置の第１の構成例を示し、図１４Ａはその斜視図であり、図１４Ｂはその平面図である。この回転検出装置は、磁界発生源としてのリング磁石４４０と、発電センサ２００とを備えている。リング磁石４４０は、その中心を回転軸４４１が貫くように、回転軸４４１に結合されており、回転軸４４１とともにその軸線まわりに回転する。リング磁石４４０は、回転軸４４１に直交する磁極面にＮ極およびＳ極を周方向に交互に配置し、３個のＮ極および３個のＳ極を有する６極磁石である。リング磁石４４０の磁極面に対向するように基板５００が配置されており、基板５００上に発電センサ２００が配置されている。発電センサ２００は、基板５００に面実装されており、磁束伝導片１３０，１３１の検出領域対向面１３４ｂがリング磁石４４０の磁極面に対向している。より具体的には、リング磁石４４０の回転軌跡に対応する円周４４２上での接線４４３に平行で、かつ当該接線４４３に対して回転軸４４１の軸線方向に対向して磁性ワイヤ１１０が位置するように、発電センサ２００が配置されている。すなわち、発電センサ２００は、回転軸４４１から回転半径方向にオフセットして配置されており、それにより、回転軸貫通型の回転検出装置が構成されている。発電センサ２００からは、回転軸４４１の一回転あたり、６パルスが出力される。

図１５Ａおよび図１５Ｂは、第２実施形態に係る発電センサ２００を用いた回転検出装置の第２の構成例を示し、図１５Ａはその斜視図であり、図１５Ｂはその平面図である。この構成例では、発電センサ２００の中心が回転軸４４１の中心となるように配置して基板５００に実装されている。Ｓ極およびＮ極を周方向に交互配置した６極リング磁石４４０は、一対の磁束伝導片１３０，１３１の一方と他方に対して異極が対向するので、このような配置が可能となる。この構成例は回転軸貫通型ではないが、装置自体がより小型になる利点がある。

図１６Ａおよび図１６Ｂは、第２実施形態に係る発電センサ２００を用いた回転検出装置の第３の構成例を示し、図１６Ａはその斜視図であり、図１６Ｂはその平面図である。この構成例では、回転軸４４１の軸線と交差する位置に発電センサ２００（より具体的には磁性ワイヤ１１０）が位置しているが、発電センサ２００の中心（より具体的には磁性ワイヤ１１０の中心）は、回転軸４４１に対して回転半径方向にオフセットされている。この構成では、一方の磁束伝導片１３０の一部が４４０のリング磁石４４０の磁極面の回転軌跡に対向し、他方の磁束伝導片１３１は、リング磁石４４０の磁極面の回転軌跡に対向しない。このような配置でも、発電センサ２００から出力されるパルス信号に実質的な影響はなく、第２の構成例と実質的に同様なパルス信号が得られる。

これらの第１～第３の構成例は、磁束伝導片１３０，１３１が、検出領域１４０に形成される交番磁界を、磁性ワイヤ１１０の軸方向ｘに補正して磁性ワイヤ１１０に印加する磁界補正機能を有することにより、可能となる。とりわけ、磁性ワイヤ１１０の位置での一対の磁束伝導片１３０，１３１の間の距離Ｄに対する磁束伝導片１３０，１３１の近接端１３４ａの間の距離Ｌの比率を適切に定めることにより、発電センサ２００の配置の自由度が広がり、それにもかかわらず、出力されるパルス信号に大きな影響がない利点がある。それにより、第１～第３の構成例に例示した配置を含む様々な発電センサの配置を採用可能である。したがって、様々な構成の回転検出装置に容易に組み込むことができ、かつ安定した出力を得ることができる発電センサ２００を提供できる。

この発明の一実施形態について説明してきたが、この発明は、さらに他の形態で実施することが可能である。

たとえば、前述の実施形態では、一対の磁束伝導片１３０，１３１は、磁性ワイヤ１１０の軸中心位置１１３に設定された対称面１１５に対して対称に構成されているが、この場合の「対称」は、磁束伝導片１３０，１３１の磁界補正機能に影響のない範囲での相違を許容するものであり、幾何学的に厳密に対称である必要はない。

また、前述の説明では、発電センサが回転位置の検出に用いられる例を示したが、直線運動を検出する位置検出装置に発電センサが適用されてもよい。

その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

１００ ：発電センサ
１１０ ：磁性ワイヤ
１１１ ：第１端部
１１２ ：第２端部
１１３ ：軸中心位置
１２０ ：コイル
１３０ ：磁束伝導片
１３０ａ ：ワイヤ配置部
１３１ ：磁束伝導片
１３１ａ ：ワイヤ配置部
１３３ ：軸直交部
１３４ ：軸平行部
１３４ａ ：近接端
１３４ｂ ：検出領域対向面
１４０ ：検出領域
２００ ：発電センサ
２４０ ：外部端子電極
２４１ ：外部端子電極
２５０ ：リードフレーム
２５１ ：リードフレーム
４００ ：磁界発生源
４１０ ：磁石
４２０ ：磁石
４３０ ：磁石
４４０ ：リング磁石
Ｄ ：距離
Ｌ ：距離
Ｗ ：厚さ
ｘ ：軸方向
ｙ ：幅方向
ｚ ：直交方向

Claims (7)

1. 軸方向に印加される交番磁界によって大バルクハウゼン効果を発現する磁性ワイヤと、
   前記磁性ワイヤに巻回されたコイルと、
   前記磁性ワイヤの両端部にそれぞれ磁気的に結合された一対の軟磁性体部品からなり、前記磁性ワイヤの前記軸方向の中心位置に設定される対称面に関して互いに対称な一対の磁束伝導片と、を含み、
   前記一対の磁束伝導片は、前記磁性ワイヤの両端部がそれぞれ固定され前記磁性ワイヤの両端部から前記軸方向に直交する方向に互いに平行に延びる一対の軸直交部と、前記軸直交部の先端部から前記軸方向に沿って互いに接近する方向に延び、近接端同士が前記軸方向に間隔を空けて対向する一対の軸平行部と、を備え、
   前記間隔の前記軸方向の距離が、前記磁性ワイヤとの結合位置における前記一対の軸直交部の間の前記軸方向の距離の５％～５０％であり、
   前記軸平行部に対して前記磁性ワイヤとは反対側を検出領域とするように構成された、発電センサ。
2. 前記一対の磁束伝導片は、前記検出領域に配置される磁界発生源が当該一対の磁束伝導片を含む空間に形成する磁界を前記軸方向の磁界に補正して前記磁性ワイヤに印加するように構成されている、請求項１に記載の発電センサ。
3. 前記間隔の前記軸方向の距離が、前記磁性ワイヤとの結合位置における前記一対の軸直交部の間の前記軸方向の距離の２０％～４０％である、請求項１または２に記載の発電センサ。
4. 前記磁束伝導片の前記軸直交部は、前記軸方向に貫通する穴または溝が形成されたワイヤ配置部を有し、
   前記磁性ワイヤは前記ワイヤ配置部において前記軸直交部を貫通して、前記軸直交部に固定されている、請求項１～３のいずれか一項に記載の発電センサ。
5. 前記磁性ワイヤとの結合位置における前記軸直交部の前記軸方向の厚みが、前記磁性ワイヤの全長の１０％～２０％である、請求項１～４のいずれか一項に記載の発電センサ。
6. 前記軟磁性体部品は、保磁力が前記磁性ワイヤの保磁力以下であり、かつ透磁率が５００以上の材料からなる、請求項１～５のいずれか一項に記載の発電センサ。
7. 前記検出領域に臨むように前記磁束伝導片の前記軸平行部に設けられた面実装用の外部端子電極をさらに含む、請求項１～６のいずれか一項に記載の発電センサ。

Images