JPS63263817A - パルス発生器及びパルス発生方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は一般的にはヴィーガンドワイヤーとして知られ
るようになって来た磁気装置の状態を切り換えることに
よりパルスを発生するためのパルス発生器に関するもの
であり、より特別には改良された出力パルスを供給する
ようにヴィーガンドワイヤーモジュールが当てられる磁
界を制御するための機構及び方法に関するものである。

〔従来の技術〕

本発明のパルス発生器を採用している磁気装置は米国特
許第４．２４７．６０１号（１９８１年１月２７日発効
）に開示されている形式のものである。この磁気装置は
発散型磁気特性を有する芯と殻を与えるように処理され
ている強磁性ワイヤーセグメントである。このワイヤー
は今で゛はこの分野ではヴィーガンドワイヤーとして知
られている。

ヴィーガンドワイヤーは本質的には２つの状態を持って
いる。その状態の１つにおいては、芯と殻の磁化は反対
方向であり、この状態は便宜的に“逆転状態”と呼ばれ
る。池の状態においては芯と殻の磁化は同一方向であり
この状態は便宜的に“同方向状態”と呼ばれる。

該ワイヤーが受けている磁界がしきい値を一方向から他
の方向に通過する時に、該ワイヤーは状態を切り換える
。状態における切り換は極めて高速でありそ゛れ放談ワ
イヤーの周りに巻かれているピックアップコイルを通し
ての磁束の変化の率は大である。その結果として、ピッ
クアップコイルからの出力は実質的なものであって、場
合によっては繰り返し状態での開放回路において８Ｖと
同じ高さを示す。

このワイヤーとピックアップコイルはモジュールと呼ば
れる。

望ましいパルス発生器の特性としては簡素、低価格、融
通性、繰返し性、信頼性及び高出力パルスを含むもので
ある。

他の特性を犠牲にしてこれらの特性のうちの成る物を強
化するに際してはある種のトレードオフは避けられない
。然しなから改良された設計の中でいかなる特性の強化
が達成されようともこれ等の特性の好ましい組み合せを
提供することは望ましいことであり、これが本発明の一
般的な目的である。

米国特許第４．３０９．６２８号（１９８２年１月５日
発効）はヴィーガンドワイヤーモジュールが分路要素（
ｓｂｕｎｔ　ｅｌｅｍｅｎｔ）によりトリガーされる装
置が示されている。その中で開示されていることは、ヴ
ィーガンドワイヤーの分路トリが−を提供するために用
いられるであろう多種類の分路構成についてである。そ
の特許に開示されているのは（１）ディスクの表面に展
開された低磁気抵抗要素を持った非鉄ディスク、 （２）ドラムの縁の周囲に展開された低磁気抵抗要素を
持った非鉄回転ドラム、 （３）ディスク縁から放射状に突出している一連の鉄製
突起部を持った鉄製の回転ディスク、及び（４）ディス
クの表面に複数の切り欠き部を持つた鉄製の回転ディス
ク、 等である。

１９８４年１１月２０日に、発効となった標題が「形成
された磁界によるパルス発生器」である米国特許第４、
４８４．０９０号はヴィーガンドワイヤーの端部におけ
る反磁場（ｄｅｍａｇｎｅｔｉｚａｔｉｏｎ　ｆｉｅｌ
ｄ）の存在により生ずる問題を議論している。この特許
は、ワイヤーの端部における軸方向磁界を最小化しそれ
によってワイヤーの端部における反磁場の効果を最小化
するように励磁磁界が形成されているパルス発生器を開
示している。このように形成された磁界の形状は、反磁
場が最小化された時における磁束中でのより高速な切換
えが、ワイヤーの端部における磁界が強い場合に比べて
より大きな出力パルスをピックアップコイル中に供給す
ると云う改良されたパルス発生器を提供する。

この特許に示されている、形成された磁界形状により供
給される増大したパルスの大きさはパルス発生器の効用
を高めるのに作用する。然しながら、ここで得られた改
良は装置を換作するにおいては望まれていた程確実性や
繰り返し精度がないと云うことが判った。特に周囲磁界
及びより特別には周囲磁界の変化はパルス出力の大きさ
についての確実性や繰り返し精度について損失を来すも
のである。

〔発明が解決しようとする課題〕

従って本発明の目的は、形成された磁界により得られる
強化された出力パルスが繰り返し性と確実性をもつ形態
で供給されるパルス発生器を提供するものである。本発
明のこれに関連する他の目的は幾何学的形状や励磁磁界
強さにふける変化に対し融通性のあるパルス発生器を提
供するものであり又繰り返し性と確実性のある出力パル
スを提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のパルス発生器は、２個の柔軟な強磁性体（ｓｏ
ｆｔ　ｆｅｒｒｏ−ｍａｇｎｅｔｉｃ）のガイド部材の
中に設けられているヴィーガンドワイヤーモジュールを
含んでいる。

これ等２つのガイド部材は２つの主な機能を実行する。

第１の機能は、つ′イーガントワイヤーがその状態を切
り換える時に出力パルスを減少せしめる公知の端部の反
磁場効果（ｅｎｄ　ｄｅｍａｇｎｅｔｉｚａｔｉｏｎｅ
ｆｆｅｃｔ）を実質的に取り除くようにヴィーガンドワ
イヤーモジュールの２つの端部を磁気的に遮蔽すること
である。この機能は、ヴィーガンドワイヤーモジュール
の両端部が、その中に配置されている小さな円筒状の空
洞部要素を２個の分路の各々の中に持たせることによっ
て達成される。第２の主な機能は隣接する励磁磁石から
の入射磁束を、該磁束が２つの分路要素の間の空気ギャ
ップを横切るように方向付けるような形態で集め、処理
しかつ案内することにある。この結果はヴィーガンドワ
イヤーを励磁するために十分な漏れ磁束が存在し又それ
故ワイヤーの状態を変化せしめることになるであろうと
いうことを確実なものとしている。

ヴィーガンドワイヤーの状態の変化はモジュールにおけ
るピックアップコイルを通して結合された磁束における
急速な変化をもたらしそれによって重要で利用価値のあ
る出力パルスを発生する。

第１の具体例においては、パルス発生器ユニットは、動
くことによりヴィーガンドワイヤーと結合及び分離され
る可動の磁石と組合された時に、近接測定装置、速度計
測装置或は位置測定装置として使用しう不装置を提供す
る。

第２の具体例においては、ガイド部材に設けられた磁石
は第１と第２の磁気回路のための磁束発生ユニットをそ
れぞれ構成する。

磁石の極性とその位置は２つの磁気回路からの磁束が２
つのガイド部材間の空気ギャップにおいて実質的に大き
さにおいては等しいが、方向において反対であるように
なっている。その結果は、通常の状態にふいてはヴィー
ガンドワイヤーは実質的に入射磁束の影響を受けないと
いうことである。第１の磁気回路において磁石に隣接し
て設けられた低磁気抵抗の分路は、その回路における磁
気抵抗を実質的に減少せしめ、それによってその回路の
磁束を増加させる。この結果は、二つのガイド部材の間
の空気ギャップにおいて磁束のアンバランスが存在する
ということである。

その結果として、アンバランス状態の漏れ磁束はヴィー
ガンドワイヤーを励磁するに十分なものとなりそしてそ
れがワイヤーの状態を変化せしめる。ヴィーガンドワイ
ヤーの状態の変化は、モジュールにおけるピックアップ
コイルを通して結合されている磁束に急速な変化を与え
、それによって重要でかつ有用な出力パルスを発生する
。

同じような結果が低磁気抵抗の分路要素が第２の磁気回
路を発生する磁石に接近せしめられた時にも生ずる。

〔実施例〕

第１図に示されるように、パルス発生器は２個の磁気的
にソフトな強磁性体ガイド部材１２によって形成される
空洞部の中に設けられているヴィーガンドワイヤーモジ
ュール１１を含んでいる。

モジュール１１と両ガイド１２は成型されたプラスチッ
クの基体１４上に支持されている。２個の端子１６　（
１つのみが示されている）が基体１４を通して延長され
モジュール１１の一部であるピックアップコイル１８の
両端に接続されている。

ステンレススチール製のキャップ２０がガイド部材１２
の上方と基体１４の外周に嵌合せしめられている。基体
１４は該パルス発生器が他の装置に組合される時に該装
置を配列する際の補助になる短い位置決め突起部１７　
（ｌｕｇ）を含んでいる。

モジュール１１は（ａ）ガラスチューブ２４内に保持さ
れたヴィーガンドワイヤー要素２２と（ｂ）該ガラスチ
ューブ２４の中央部分の周囲に巻かれているピックアッ
プコイル１８とから構成されている。コイル１８はヴイ
〒ガントワイヤーの磁気の状態を切り換えることにより
発生される磁界の変化に係合せしめられている。ガラス
チューブ２４と両端部又同様にヴィーガンドワイヤーの
両端部はガイド部材１２の浅い円筒形のへこみ部１２ａ
に支持されている。ゴムの端部キャップ２６がガラスチ
ューブ２４の両端部を被覆するように位置しかつ円筒状
のへこみ部１２ａ内に適合しており、それによってガラ
スチューブ２４についてのしっかりした弾性的で又安全
な取り付けが行われるのである。

これ等の端部キャップ２６はガイド１２の空洞部の円錐
状壁に沿った内側に延展している。

唯一の端部キャップのみが示されている。一部切断図が
他のキャ゛ツブを取り除いている。各ガイド部材１２内
の空洞部は各空洞部の外側にある円筒形状のへこみ部１
２ａと円筒形状のへこみ部１２ａから内側にある円錐台
形区域１２ｂとによって形成されている。

円錐型空洞区域１２ｂは円筒形状へこみ部１２Ｈにおい
て最小の直径を有し、又その直径はガイド部材１２の中
央部表面１２ｆに向けて増加している。

２個のガイド部材１２の中央部表面１２ｆ３は互いに間
隔をあけて設けられており、それによって２個のガイド
部材の間に小さなギャップ２８を設けている。

ピックアップコイルからのリード線Ｌ８ａは適切な場所
にリードワイヤー１８８を保持し又良好な電気的接続を
確実にするために曲げられかつ溶接されている端子エン
ド部１６ａの折り曲げ部の周囲に巻きつけられる。

端子１６は円筒状の端子でありプラスチックの基体１４
を通して延長しており扁平なエンド部１６ａを有してい
る。

従って、ピックアップコイル１８において発生した出力
パルスは端子１６に伝達される。

第４図に示すように、パルス発生器１０は回転ディスク
３０の表面に設けられた一組の磁石３２によって磁気的
により励磁されてもよい。ディスク３０が゛回転装置に
接続されるとディスク３０とパルス発生器１０は装置の
回転速度を測定する１組の出力パルスを発生する。各々
の磁石３２がキャップ２０の上部を通過するとそれがヴ
ィーガンドワイヤー２２と磁気的に結合され、それによ
りヴィーガンドワイヤー２２の状態を切り換させる。

この状態の切り換えがピックアップコイル１８の中に出
力パルスを発生せしめる。ヴィーガンドワイヤー２２の
動作に関する仮説は引用された特許に説明されて来て右
り又この説明はここでも使用しうる。この議論の繰返し
はこの点において行う必要はないであろう。

広くかつ簡単に云うならば、磁石３２により形成される
磁界のような、十分に強力な外部磁界がヴィーガンドワ
イヤーと結合されると、磁石はヴィーガンドワイヤー全
体を捕捉しヴィーガンドワイヤーをセットされた状態或
は同方句状態と呼ばれている状態になるようにする。

ワイヤーにおける状態の変化は、外部磁界が方向を変え
た時に発生する。ヴィーガンドワイヤーの各状態の変化
は非常に高速に生ずる。それが非常に高速に発生するが
故に、ヴィーガンドワイヤーに隣接している磁束の形態
における変化も非常に高速で変る。この時間による磁束
の変化の高速比率はピックアップコイル１８により検出
され出力パルスを発生する。次に第１図のパルス発生器
の操作を説明する。磁石３２は、その各々の磁石３２の
軸がヴイ＝ガントワイヤー２２の軸と一致するように第
１図のパルス発生器ユニットの上面を通過する。ワイヤ
ー２２は状態を切り換えそして実質的な出力パルスが発
生される（第４Ａ図参照）。

ガイド部材１２の位置と形状はヴィーガンドワイヤー２
２の操作を最適なものとするような形態において、該ヴ
ィーガンドワイヤーがあてられる磁界を形成しかつ制御
する。円錐形成は漏斗状の形をした空洞部区域１２ｂは
励起磁石３２からの磁束を部材１２の間のギャップ２８
の方向に軸的に向けさせるよう作用する。

ワイヤー２２の両端部は実質的に外部磁束から遮蔽され
ている。部分的には、このことはワイヤー２２の端部が
空気ギャップ２８から分離せしめられているという事実
に基因しており又おそらくはもっと重要と思われるが、
ワイヤー２２の端部に極く隣接したガイド部材１２のよ
り大きな容積が内部の入射磁束を空気ギャップ２８に向
けて搬送するという理由によるものである。このような
形態において、ヴィーガンドワイヤーの両端部における
磁界が実質的に０であることは実質的にヴィーガンドワ
イヤーの切り換えに関連してよく観察されて来た反磁に
よる末端効果（ｄｅｍａｇｎｅｔ　１ｚａｔ　１ｏｎｅ
ｎｄ　ｅｆｆｅｃｔ）を減少させるか消失させるように
作用する。この結果はこれ等の反磁による末端効果が存
在する場合に達成されるものよりより大きな出力パルス
がモジュール１０から得られることである。

この末端効果現象は今まで観察されて来たが、何故それ
が生ずるかについては完全な理解が得られていない。米
国特許第４．４８４．０９０’号はパルス発生器におけ
るこれ等の末端効果を最小にする公知の技術に向けられ
ている。然しなからここで見出されたものは、本発明の
装置を用いることにより、より大きな確実性とより大き
な出力パルスが得られるということである。その理由の
一部はガイド部材１２がワイヤーの両端を全ての標遊す
る磁気効果から遮蔽するよう作用するものと信じられて
いる。

ガイド部材１２はソフトな強磁性体材料である。

１つの具体例では、それ等は磁気グレード（ｇｒａｄｅ
）の粉末鉄であり、磁石３２により発生せしめられた磁
界のための低磁気抵抗通路を提供している。

キャップ２０はステンレススチールにより製造されてお
り、磁束に対して透過性を有し、又このパルス発生器ユ
ニット１０の磁気的操作には何の影響もない。

第１図のパルス°発生器ユニット１０は第４図に示され
るような回転ディスク３０によって駆動されてもよい。

ディスク３０は図示のように極性を交互に異ならせた一
連の磁石３２を有している。該磁石３２の第１番目のも
のは第１の方向にヴィーガンドワイヤーを磁化するであ
ろう又そうすることにより第１の出力パルスが発生する
。第１の磁石がパルス発生器ユニットから回転して離れ
ると、反対の極性をもった第２の磁石がヴィーガンドワ
イヤーを反対の磁極性に励磁するのでこれにより第２の
パルスが発生するであろう。第４図の具体例における交
互の磁石により発生されたパルスは反対の極性のもので
ある。第４図の装置から発生される出力パルス列の波形
は第４Ａ図に示されている。第１図の装置について観察
されることは、この装置は励起磁石３２とパルス発生器
ユニット１０との間の配列関係及び間隔の変化に関し非
常に許容性があるということである。つまり、もし励起
磁石３２の軸がヴィーガンドワイヤー２２の軸と平行で
ないとしても、パルス発生器１０は出力パルスを発生す
るために作動するし又同様にもし磁石３２とパルス発生
器ユニット １０との間の間隔が変化したとしても好ましい出力パル
スが得られるであろう。ガイド部材１２は磁束を、ヴィ
ーガンドワイヤー２２の軸方向と平行となる方向にギャ
ップ２８を横切って集中するような形態で磁石３２から
の入射磁束を集め、処理し、案内するように作用する。

この磁束の集中化は部材１２の間の空気ギャップを飽和
しそれによってヴィーガンドワイヤー２２を最適な励磁
磁界にあてるために十分な漏れ磁束を発生する。

簡単に云うならば、ガイド部材１２はヴィーガンドワイ
ヤーの両端部のための磁気遮蔽の機能と切り換え操作を
促進するための磁束搬送機能とを有している。

これまでに組立られ試験されて来た本発明に係る１つの
特定の具体例においては、ガラスチューブ２４は約１．
１　ｃｍの長さで約ｌ　ｃｍの長さのヴィーガンドワイ
ヤー２２を含んでいる。ワイヤー２２は約４分の１　Ｉ
ｎ１ｌ　（０，２５ｍｍ）の直径を持っておりこれが約
１　ａｍの外径と約０．３８ｍｍの内径を有するチュー
ブ２４の中に挿入されている。二つの端部キャップ２６
がワイヤーがずれ落ちることを防止しているので該ワイ
ヤーはチューブの中で固定される必要はない。

ボイル１８はＮｏ４４のマグネットワイヤーを２０００
回巻きつけたものでありチューブ２４の中心から７ｍｍ
の範囲に存在している。

該チューブ２４０両端各々的２ｍｍの部分はゴム製の端
部キャップ２６の中に含まれている。

各要素１２は磁気グレードの粉末状鉄から作られており
、全長が約６．３　ａｍ又それと直角な方向の長さが約
６．３鮒である。

２個の空洞部１２ａと１２ｂの軸方向の長さは約５　ｍ
ｍであり、又空洞部１２ｂの軸方向の長さは約２．８　
ｓｍである。

２個の表面１２ｆの間のギャップ２８は約２．５４ｍｍ
である。次にヒステリシス曲線について説明する。

励磁磁界をヴィーガンドワイヤーの中心部分にのみ適用
することはここでは、過去においてヴィーガンドワイヤ
ーの切り換えにおいて使用された、長い磁界の配列を用
いるものと対比して短い励磁磁界と呼ばれる。

長い磁界配列においては、励磁磁界はソレノイドの中心
に位置しているヴィーガンドワイヤーを有しかつそのワ
イヤーの両端が十分にソレノイドの中に入っているよう
なソレノイドによって形成されてもよい。

かような長いソレノイドによる励磁磁界は、磁石の磁界
がワイヤーの端部に影響を与える場合には、ワイヤーを
通過する磁石によるヴィーガンドワイヤーの励磁に対し
アナログ的である。これと反対に、２個の部材１２はワ
イヤー２２の中心部分のみが励磁磁界にあてられるよう
な短い磁界を提供する。

第５Ａ図、第５Ｂ図、第６Ａ図及び第６Ｂ図は対称的励
磁と非対称的励磁における長い磁界と短い磁界でのヴィ
ーガンドワイヤーを励磁させることにより得られたヒス
テリシス曲線を対比して示したものである。励磁はソレ
ノイド或は磁石のような外部手段によってヴィーガンド
ワイヤー上に形成された磁界を参照するものであ颯。

これまで広く使用されて来た長い励磁磁界装置は短い励
磁磁界の効果を適切に説明することが出来ない切換えモ
デルを示していることは注目されるべきである。引用さ
れた特許及び他の特許に述べられているように、ヴィー
ガンドワイヤーの切換状態はピックアップコイルにより
検出され出力パルスを発生するワイヤー周辺にふける磁
界の変化を発生する。

この状態の変化は急速に生ずるので、時間による磁束の
変化率は意味のある出力パルスを発生するのに十分な重
要性をもつものである。

長い対称的な励磁磁界状態においては、磁界がより正（
ｐｏｓｉｔｉｖｅ）になり、それにより芯を殻と同じ磁
化の方向にさせると第１の非常に小さなパルスが検出さ
れた。このパルスは第５Ａ図に示すれる領域５１におい
てワイヤーが逆転の状態から同方向の状態に切換わる時
に生ずる。励磁磁界が僅かな負の磁界（約１０エルステ
ツド）において減少すると殻は芯を捕捉しワイヤーは同
方向の状態から逆転の状態に切り換わり、そしてより意
味のある出力パルスが第５Ａ図におけるヒステリシス曲
線の領域５２で発生する。更に励磁磁界を負の（ｎｅｇ
ａｔｉｖｅ）約マイナス６０エルスヂツドにまで励磁す
ることにより、ワイヤーが逆転状態から同方向の状態に
切り換わる領域５３において池の小さな出力パルスが発
生する。同・方向状態においては、領域５３を通り越し
た芯部と殻部の磁化の方向は同じであるが、それ等が領
域５−１を通り越した同方向状態における場合の方向と
は逆である。

負の磁界の絶対値を減少させることは、励磁磁界が僅か
に正（ｐｏｓ　ｉ　ｔ　１ｖｅ）　　となった時領域５
４においてワイヤーを同方向状態から逆転の状態にその
状態を切り換えさせる。これは出力パルスを発生するも
のである。

これ等の４つの切り換え領域５１．５２．５３及び５４
を説明するための手段として、励磁磁界と殻磁界が互い
に芯を捕捉するため対抗しているこのモデルは他の励磁
状態において生じていることを説明するにおいては限定
された評価しか持っていない。

第６Ａ図は長い励磁磁界を用いた非対称励磁の下におい
て発生するところのものを示している。

強力な正の励磁磁界が芯部と殻部を同一の磁化にする。

これと対比する負のく反対方向の）磁界は適用されない
。この非対称励磁は非対称パルスを発生させることにな
る。

本質的に、第６Ａ図の領域５５における強い励磁磁界が
ワイヤーについて同方向の状態を作り出した後、励磁磁
界の量が領域５６のように僅かな負の値にまで減少する
ことはワイヤーがその同方向状態から逆転の状態に切り
換えられる時に第５Ａ図に示されると同様の相対的に小
さな出力パルスが発生する。ワイヤーを負の（逆方向の
）同方向状態が形成される点にまで至らしめないことに
よりより強い出力パルスが発生するという興味ある事実
が生ずるのである。特に、ワイヤーがまだ逆転の状態に
ある間に励磁磁界を正に向う（ｐｏｓｉ−ｔｉｖｅ　ｇ
ｏｉｎｇ　ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）方向に持たらしめるこ
とによって、ワイヤーがその逆転の状態から正に向う同
方向状態（ｐ’ｏｓｉｔｉｖｅ　ｇｏｉｎｇ　ｃｏｎｆ
ｌｕｅｎ、七５ｔａｔｅ）に切り換わる時により鋭い出
力パルスが領域５７で得られる。この効果はより実質的
でより有用な出力パルスを提供する。領域５７における
切り換えにより得られた高い振幅のパルスの故に、長い
磁界の非対称励磁は、長い磁界の対称的励磁に対してよ
り好ましいものとなり、この非対称励磁は商業的応用分
野で使用される標準的な励磁子役となって来ていた。

然しながら、パルス発生器装置の最も多い応用分野にと
っては、正方向及び負方向に向いた交互のパルスが提供
される対称的装置を使うことが好ましいことである。そ
のような方式のものは１つのヒステリシスサイクルにつ
いて２倍の数のパルスを提供する。従って、効果的で繰
り返し可能な短い磁界による励磁を含んだ本発明の利点
の１つは、第５Ｂ図に示されているように領域５８と５
９において対称的励磁装置を可能とするものである。第
６Ａ図における領域５７において発生せしめられた実質
的なパルスに対する基本的な理由は第５Ｂ図における領
域５８及び５９において発生せしめられた実質的なパル
スに対する理由と同じであると信じられている。

然しながら、このような条件の下で何故このような実質
的なパルスが形成されるのかは明らかではない。短い磁
界の非対称励磁は領域６０において実質的な出力パルス
が生ずる第６Ｂ図に示すようなヒステリシス曲線を提供
するということは注目される。

何故、非対称励磁により提供される１サイクルについて
の一つの実質的パルスは長い磁界と短い磁界を用いた場
合のヒステリシスループにおける異る位置に発生するの
かは知られていない。次に第７図から第１２図を参照し
ながら分路により駆動される具体例について説明する。

これ等の具体例はガイド部材１２ａ及び１２ｂに取付け
られている磁石Ｍｌ、Ｍ２．Ｍ３及びＭ、を除いては第
１図のものと同一である。

従って、同一の参照番号は第１図と第７図において同一
部分を示すために使用されている。

第１の組の磁石Ｍ　ｌ、Ｍ２はそれぞれ第１及び第２の
ガイド部材１２に取り付けられている。これ等の磁石Ｍ
、とＭ２の磁化の方向は互に反対である。磁石Ｍ１とＭ
２とは２つのガイド部材１２を介してヴィーガンドワイ
ヤー１１と結合されている第１の磁気回路における実効
的要素（ａｃｔｉｖｅｅｌｅｍｅｎｔ）を構成している
。第２の組の磁石Ｍ３とＭ４はそれぞれ第１と第２のガ
イド部材１２に取り付けられている。これ等の磁石Ｍ３
とＭ、とは２つのガイド部材１２を介してヴィーガンド
ワイヤー１１と結合している第２の磁気回路における実
効的要素を提供している。磁石Ｍ３とＭ４の磁化はそれ
等が適当な回路を形成することが出来るように反対の方
向である。

第１のガイド部材１２に設けられている磁石ＭＩとＭ３
の磁化の方向は互に逆向きであり当然、同じような逆向
きの磁化の関係が、第２のガイド要素１２に設けられて
いる磁石Ｍ２とＭ、との間にも存在している。その結果
として、ヴンーガンドワイヤーモジュール１１における
第１と第２の磁界の方向は互に反対である。磁石Ｍ　１
．　Ｍ２．　Ｍ３及びＭ、は同じ強さのものであり各組
はモジュール１１の軸に関して対称的に位置せしめられ
ているのでヴィーガンドワイヤーモジュールにおける２
つの磁界の強さは通常互に等しい。それ等は互に反対方
向であるためヴィーガンドワイヤーモジュールにおいて
実質的に消失される。一方又は他方の磁界の強さが分路
手段４０によって実質的に増加されるまで、以下に述べ
るように、ヴィーガンドワイヤーモジュール１１はこれ
等の磁界により何ら実質的な影響は受けない。

第１０図及び第１１図に示されるように、パルス発生器
は強磁性体分路要素４０の位置によって駆動される。分
路要素４０が取り除かれた位置を持っておりこの場合に
おいて第９図に示すように、パルス発生器は開放回路状
態と呼ばれてもよいような状態を持っている。この状態
にあっては、磁石Ｍｌ　とＭ２を組合せてなる第１の磁
気回路は外部の空気ギャップＲ８１と磁極ギャップ（ｐ
ｏｌｅｇａｐ）　２　Ｆ３とを含んでいる。お互に対す
る関係における４つの磁石の極性の故に第１と第２の磁
気回路により発生せしめられた磁束はその大きさにおい
て実質的に等しく又磁極ギャップ２８横切る方向におい
て反対である。

従って、ヴィーガンドワイヤー要素２２と結合されるも
れ磁束は零である。

然しながら、第１０図に示されるとおり、分路４０が磁
石Ｍ１及びＭ２に隣接する第１の近接位置にもたらされ
ると、それが磁石Ｍ＋及びＭ２により発生される磁界の
ための低磁気抵抗外部通路を提供する。磁気抵抗Ｒ３Ｉ
におけるこの減少は第１の回路に右いて総磁束を増加せ
しめそれによって空気ギャップ２８を横切る磁束を第２
の回路における対抗する磁束より圧倒せしめる。その結
果は空気ギャップ２８を横切る漏れ磁束は主として第１
０図における等価回路にふいて示されている矢印の方向
を持った磁束によるものであるということである。この
漏れ磁束はそれによってヴィーガンドワイヤー要素２２
に結合され、ヴィーガンドワイヤーを急速比率で第１の
状態に切り換えさせそれによりピックアップコイル１８
中に第１の極性をもったパルスを発生させるものである
。

同様に第１１図に示されるように、分路４０が磁石Ｍ３
とＭ、に隣接した第１の近接位置にもたらされるとそれ
はそれ等の磁石により発生される磁界のための低磁気抵
抗外部通路を提供する。磁気抵抗Ｒ３２におけるこの減
少は第２の回路における総磁束を増加させ空気ギャップ
２８を横切る磁束を第１の回路における対抗する磁束を
圧倒するようになす。その結果は空気ギャップ２８を横
切る漏れ磁束は主に第１１図における等価回路に示され
ている矢印の方向を持った磁束によるものであるという
ことである。この漏れ磁束はヴィーガンドワイヤー要素
と結合されヴィーガンドワイヤーを急速な比率において
第２の状態に切り換えさせ、それによりピックアップコ
イル１８の中に第２の極性を持ったパルスが発生する。

第１０図及び第１１図に示されている分路４０の交互の
位置により発生されたパルスは反対の極性をもつであろ
う。、出力パルス列の波形は第４図に示されているもの
と同じである。

操作においては、分路要素は第１回路の磁石Ｍｔ　／Ｍ
２と第２回路の磁石Ｍ３　／Ｍ、に隣接した位置に、第
４図のノークルス列を提供する切り換え状態が生ずるよ
うに交互にもたらされる。これ等のパルスをトリガーす
る分路は単一の分路要素である必要はない。代表的な分
路トリガーは各々の突出物が第１には正のパルスをトリ
ガーし次で負のパルスをトリガ°−するように低磁気抵
抗材料からなる一連の突出物或は出張り部（ｌｏｂｅｓ
）を有する回転ディスクであることも出来る。

本発明の操作に関する正確で完全な理論は現在では進展
されていないが切り換えモードは短い磁界による対称的
励磁モードと呼ばれて来たものの１つであり第５Ｂ図に
関連して説明されているものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の具体例についての断面斜視図で
あり、ヴィーガンドワイヤーとピックアップコイルを構
成しているモジュール１１をその中に含んでいる２つの
強磁性体分路要素１２を示している。 第１Ａ図及び第１Ｂ図は第１図の装置の細部を示す図で
ある。 第２図はだ円形のピックアップコイル１８を示している
モジュール１１の長手方向断面図である。 第３Ａ図及び第３Ｂ図は１つの分路要素１２の断面及び
端面図である。 第４図は第１図におけるパルス発生器１０を用いた速度
センサー装置を示す概略図である。 第４Ａ図は第４図の装置により得られた出力パルス列を
示している。 第５Ａ図は対称的励磁として適用される長い励磁磁界に
ヴィーガンドワイヤーをあてた場合における公知のパル
ス発生器のヒステリシス曲線を示す図である。 第５Ｂ図は対称的励磁として適用される短い励磁磁界に
ヴィーガンドワイヤーをあてた場合における第１図に示
すパルス発生器の典型的な対比的ヒステリシス曲線を示
す図である。 第６Ａ図はヴィーガンドワイヤーが非対称的励磁として
適用される長い励起磁界にあてられる場合の公知のパル
ス発生器におけるヒステリシス曲線を示す図である。 第６Ｂ図はヴィーガンドワイヤーが非対称的励磁として
適用される短い励起磁界にあてられる場合にふける第１
図のパルス発生器での典型的な対比的ヒステリシス曲線
を示す図である。 第７図は本発明の第２の具体例を示す断面斜視図であり
、ヴィーガンドワイヤーとピックアップコイルから構成
されているモジュール１１をその中に含んでいる２個の
強磁性体からなるガイド部材１２及び磁石Ｍｌ、　Ｍ２
．　Ｍ３及びＭ、を示す。 第８図は第７図のパルス発生器の横断面概略図であり、
その平面はヴィーガンドワイヤーの軸を含みかつ磁石が
設けられている磁気ガイド１２０表面に対して垂直であ
る。 又第８図は励磁要素としての磁石Ｍ、及びＭ４と組合さ
れる第１の磁気回路における磁束線の通路を概略的に示
している。 第９図は使用されている４個の磁石を示す第７図及び第
８図の装置に簡略化された斜視図である。 第９図には、関連する２個の磁気回路を表わす等価の電
気回路が付加されている。 第１Ｏ図は強磁性体分路要素４０が第１の磁気回路の励
起要素を構成する磁石Ｍ、及びＭ２Ｏ近くに来た時の第
９図の装置の状況を示すものである。図示されているよ
うに分路要素４０の位置によって形成される磁気回路を
表わす電気的等価回路が第１０図に付加されている。 第１１図は第１０図と同じ図であって、分路要素４０が
第２の磁気回路のための励磁要素を構成している磁石Ｍ
、及びＭ４に接近して置かれた場合を示している。又図
示されたように分路要素４０の位置により形成される磁
気回路の状態を表わす電気的等価回路が第１１図に付加
されている。 第１２図は本発明の他の具体例を示す斜視図である。 １０・・・パルス発生器、　　１１・・・モジュール、
１２・・・ガイド部材、　　　１２ａ・・・円筒状空洞
部、１２ｂ・・・円錐台状空洞部、　１２ｆ・・・表面
部、１４・・・基体、　　　　　　　１６・・・端子、
１６ａ・・・端子端部、　　　　　１７・・・突起部、
１８・・・ピックアップコイル、 １８ａ・・・リード線、　　　　　２０・・・キャップ
、２２・・・ヴィーガンドワイヤー、 ２４・・・ガラスチューブ、　　２６・・・キャップ、
２８・・・空気ギャップ、　　　３０・・・ディスク、
３２・・・磁石、　　　　　　４０・・・分路、ＦＩＧ
、　１ ＦＩＧ、３８　　　　　　　ＦＩＧ、３ＡＦＩＧ、４ ＦＩＧ、４Ａ 蚤い魂、Ｉｌ＝よる対称的励Ａ迄 幡い−Ｌｊｆｆ＝　ｌ；劃る社祢的励植ＦＩＧ、　５　
Ｂ 長い石肱屓ξ１：よる　非対鈎白〕動市広短い、！ｌ＋
＝↓４―対雁的励埴 Ｆｌθ、８ Ｆｌｏ、９ Ｆ／θ、〃

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ヴィーガンドワイヤーモジュールと強磁性ガイド手
   段とを有するパルス発生器ユニットであって、該ヴィー
   ガンドワイヤーモジュールはヴィーガンドワイヤー要素
   と該要素に巻かれているピックアップコイルを含んでお
   りかつ該モジュールは第１と第２の端部を有するもので
   あり、該強磁性ガイド手段は少くとも該モジュールの第
   １と第２の端部をとり囲んでおり、かつ該モジュールの
   中央部分に隣接した高磁気抵抗領域と該モジュールの端
   部に隣接した低磁気抵抗領域とを含むものであり、該ガ
   イド手段は、パルス発生器ユニットに対する入射磁束を
   集めそして該高磁気抵抗領域に案内しそれによって漏れ
   磁束を該ヴィーガンドワイヤーの中央部分に結合せしめ
   るための形状を有していることを特徴とする磁界の変化
   に応答して電気的パルスを発生するための装置。 ２、マグネットユニット、及び該パルス発生器ユニット
   とマグネットユニットとを交互に近接位置に移動させ又
   近接位置から離すための手段とを更に有していることを
   特徴とする請求項１記載の装置。 ３、該ガイド手段は高磁気抵抗領域としての空気ギャッ
   プを設けるために互に離れて設けられている第１と第２
   のガイド部材を含んでいることを特徴とする請求項１又
   は２記載の装置。 ４、第１の磁石手段、第２の磁石手段、とを更に含んで
   おり、該第１の磁石手段と該ガイド手段とは該モジュー
   ルに結合された第１の磁界をもつ第１の磁気回路を構成
   しており、該第２の磁石手段と該ガイド手段とは該モジ
   ュールに結合された第２の磁界をもつ第２の磁気回路を
   提供しており、該第１と第２の磁界はヴィーガンドワイ
   ヤーの該中央部分の軸に沿って該各磁界が実質的に反対
   の方向でかつ絶対値においては等しい状態にある通常状
   態を持つものであり、それにより該磁石手段の１つに低
   磁気抵抗分路を近接して配置することがそれに関連して
   いる磁気回路における磁界の大きさを増加させそれによ
   って該ヴィーガンドワイヤーが該磁界により駆動せしめ
   られるように該モジュールにおけるその磁気回路からの
   磁束を増加させることを特徴とする請求項１記載の装置
   。 ５、該第１の磁石手段は第１と第２の互に分離された磁
   石を含んでおり、該第１の磁気回路は、第１の極性を有
   する該第１の磁石の磁極を外部の空気ギャップを介して
   第２の極性を持った第２の磁石の磁極と連結しており該
   第１の回路は第２の極性を有する該第１の磁石の磁極を
   該ガイド手段を介して第１の極性を有する第２の磁石の
   磁極と連結しており、 該第２の磁石手段は、第３と第４の互に分離された磁石
   を含んでおり、該第２の磁気回路は第２の極性を有する
   第３の磁石の磁極を外部の空気ギャップを介して第１の
   極性を有する第４の磁石の磁極と連結しており、該第２
   の回路は第１の極性を有する第３の磁石の磁極を該ガイ
   ド手段を介して第２の極性を有する第４の磁石の磁極と
   連結しており、該ガイド手段は該高磁気抵抗領域として
   の空気ギャップを設けるためにお互いから分離されてい
   る第１と第２のガイド部材を含んでおり、該空気ギャッ
   プからの漏れ磁束が該ヴィーガンドワイヤーの該中央部
   分を介して結合されるものであることを特徴とする請求
   項４記載の装置。 ６、該第１と第２の磁石手段に関して、該第１の磁石手
   段に近い第１の近接位置と該第２の磁石手段に近い第２
   の近接位置との間で移動可能な低磁気抵抗分路を含んで
   おり、該分路は該第１の近接位置にある時には該ヴィー
   ガンドワイヤーの中央部分において、該ワイヤーが該第
   １の磁界によって駆動せしめられるのに十分な該第１の
   磁界の量を増加させるため、第１の磁界のために低磁気
   抵抗通路を提供するものであり、 又、該分路は該第２の近接位置にある時には、該ヴィー
   ガンドワイヤーの中央部分において該ワイヤーが該第２
   の磁界によって駆動せしめられるのに十分な該第２の磁
   界の量を増加させるため、第２の磁界のために低磁気抵
   抗通路を提供するものであることを特徴とする請求項５
   記載の装置。 ７、各該ガイド要素は空洞部を有しており、該空洞部の
   外側端部は該モジュールの第１と第２の端部を取り囲ん
   でいることを特徴とする請求項３、５又は６記載の装置
   。 ８、該各ガイド要素の該空洞部は該モジュールの該中央
   部分に隣接している部分の断面面積はより大きく、又該
   モジュールの端部に隣接している部分の断面面積はより
   小さいものであり、該ピックアップコイルは該ワイヤー
   の中央部分に巻かれており、該ワイヤーの両端部は該コ
   イルの外側に延びており、各ガイド要素の該空洞部は該
   ワイヤーの端部を保持するため円筒状のへこみ部を含ん
   でいることを特徴とする請求項７記載の装置。 ９、（ａ）ヴィーガンドワイヤー要素と該要素上に巻か
   れているピックアップコイルとを有するヴィーガンドワ
   イヤーモジュール、と （ｂ）少くとも該モジュールの第１と第２の端部を取り
   囲んでいる強磁性ガイド手段で該ガイド手段は高磁気抵
   抗領域を含み、入射磁束を集め、処理し、該高磁気抵抗
   領域に向けて案内するように形成され、該高磁気抵抗領
   域における磁束の飽和が漏れ磁束を該ヴィーガンドワイ
   ヤーに連結せしめるように構成された該ガイド手段、 （ｃ）該ガイド手段を介して該ヴィーガンドワイヤーと
   結合される第１の磁界を提供するための該ガイド手段に
   隣接している第１の磁石手段、及び（ｄ）該ガイド手段
   を介して該ヴィーガンドワイヤーに結合される第２の磁
   界を提供するための該ガイド手段に隣接している第２の
   磁石手段とを有するパルス発生器ユニットを準備するこ
   と、及び該第１と第２の磁界に対して交互に低磁気抵抗
   通路を提供し又該第１と第２の磁界により交互に該ヴィ
   ーガンドワイヤーを切り換えるために交互に該第１と第
   ２の磁石手段に隣接して強磁性分路を置くことの各工程
   を含むことを特徴とするパルス列を発生させる方法。 １０、該分路が遠い位置にある時にはヴィーガンドワイ
   ヤーにおける該第１と第２の磁界は大きさにおいて実質
   的に同じでありその方向において反対であることを特徴
   とする請求項９記載の方法。