JP4159697B2 - 電子式物品盗難防止用またはセンサ技術用要素 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外部交番磁界内で特性信号を伝送するように励起される、長さＬのストリップ形状またはワイヤ形状のバルクハウゼン材料と、およびバルクハウゼン材料に付属されている軟磁性材料とから構成されている電子式物品盗難防止用またはセンサ技術用要素に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
パルスワイヤともいわれるバルクハウゼン材料からなる要素は電子式盗難防止用のみならずセンサ技術におけるいわゆるパルスワイヤセンサ用にも使用される。この要素はほぼ四角形状のヒステリシス曲線を有することを特徴とし、すなわち励起磁界が所定のしきい値に到達すると直ちにほぼ急激に外部交番磁界内での逆磁化が行われる。電子式盗難防止用に適した要素がたとえば米国特許第４２４７６０１号、米国特許第４６６００２５号、欧州特許第０３０９６７９号および欧州特許公開第０７６２３５４号に記載されている。
【０００３】
外部交番磁界におけるワイヤ形状またはストリップ形状のバルクハウゼン材料の急激な逆磁化はワイヤまたはストリップの縦軸に沿った顕著な単軸異方性の結果である。この異方性は逆磁化過程の間の妨害となる回転過程のみならずスイッチング磁界強度に到達する前の末端領域構造の形成もまた抑制するが、対応する構造の形成がヒステリシス曲線を丸くし、したがってスイッチング特性を悪化させることになる。
【０００４】
明確な四角形状ヒステリシス曲線の形成のために必要な異方性は種々の方法で形成することができる。特許文献から、応力誘導異方性を使用する方法（米国特許第４６６００２５号）または磁気誘導異方性を使用する方法（欧州特許公開第０７６２３５４号）が既知である。しかしながら、すべての方法は、誘導異方性を補助するために、顕著なスイッチング特性を達成するように顕著な形状異方性が必要であるという点で共通している。一般に長く引き伸ばされたストリップまたはワイヤを短く切断することは形状異方性を低下させかつ減磁効果を増大させるように働き、これによりヒステリシス曲線の四角形状は低減される。
【０００５】
たとえば欧州特許公開第０７６２３５４号に短いラベルのために提案されているような本質的異方性の増大は、確かに形状異方性の低下ないし減磁係数の増大を少なくとも部分的に補償するが、同時にこれはスイッチング磁界強さを上昇させ、これは電子式盗難防止システム内での使用には好ましくないものである。
【０００６】
特許文献から、確かに好ましくない逆磁化過程を形成するバルクハウゼン材料の端部領域内の減磁界を抑制可能な代替方法が既知である。すなわち、欧州特許公開第０７１０９２３号に、両方の端部領域内に、バルクハウゼン材料からなるワイヤの保磁力よりも小さい保磁力を有する２個の軟磁性板片が配置されているバルクハウゼン材料からなる細い磁性ワイヤから構成された磁気マーカ要素が記載されている。パルス高さを増大させるために板片はストリップ端部を被覆しかつ好ましくはすべての側方向に端部から突出している。
【０００７】
欧州特許公開第０７６２３５４号から、電子式盗難防止要素としてバルクハウゼン材料からなるアモルファステープまたはアモルファスワイヤを使用することが既知である。パルス高さを増大するためにアモルファス材料に好ましくはアモルファス材料の端部から突出する軟磁性材料からなる少なくとも１つの他のストリップが付属されている。
【０００８】
従来技術の両方の方法は、後にそれから異なる長さのラベルが打ち抜かれるテープの連続製造に適していないという欠点を有している。その理由は、軟磁性ストリップがラベルの端部に位置決めされなければならず、この場合、製造の間にこの位置が一般に決定可能ではないからである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
前記の欠点を有していないコスト的に有利な電子式盗難防止用またはセンサ技術用要素を提供することが本発明の課題である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この課題は、軟磁性材料が、相互に所定の間隔で配置されている、所定の長さの個々のセグメントから構成されていることと、および軟磁性材料のセグメントがバルクハウゼン材料に対して、バルクハウゼン材料により発生された漂遊磁界がバルクハウゼン材料の磁化と結合するように位置決めされていることとにより解決される。
【００１１】
漂遊磁界結合により、プレ張力が与えられたワイヤ形状またはストリップ形状のバルクハウゼン材料の安定化が形成される。軟磁性セグメントをストリップ形状ないしワイヤ形状のバルクハウゼン材料に沿って配置することにより要素の内部磁界が低減され、しかも従来技術に記載のように端部領域内にのみ存在することはない。これにより、後に詳細に説明するように、本質的スイッチング磁界強さに到達するまで固有スイッチング領域が目的どおりに安定化され、固有スイッチング磁界強さは最終的に誘導異方性によりしたがって磁壁の移動性により決定される。
【００１２】
本発明による方法においてはワイヤ形状またはストリップ形状のバルクハウゼン材料の端部の被覆は必要がないので、対応盗難防止要素は連続テープとして製造することができる。次にテープからそれぞれの使用ケースに対し必要な長さのラベルを打ち抜くことができる。
【００１３】
本発明による盗難防止要素のとくに好ましい製造方法がドイツ特許公開第１９６３１８５２号に記載されている。この従来技術から既知の方法は確かに不活性化可能な軟磁性ストリップ要素の製造を特徴としているが、このドイツ特許公開の活性化可能な軟磁性材料をストリップ形状またはワイヤ形状のバルクハウゼン材料により置き換えかつ半硬磁性または硬磁性の不活性化材料を軟磁性材料により置き換えた場合、既知の方法は同様に本発明による盗難防止要素の製造に移行可能である。ドイツ特許公開第１９６３１８５２号の開示内容はしたがって本発明の明細書内で参照されることは明らかである。
【００１４】
本発明による物品盗難防止用またはセンサ技術用要素は、不活性化可能なストリップ要素のすべての他の既知の製造方法によっても製造可能であることは当然である。ここでとくに欧州特許公開第０６８００１１５号に記載されている製造方法を挙げておく。
【００１５】
軟磁性材料のセグメントのバルクハウゼン材料との結合を最適化するために、軟磁性材料のセグメントをバルクハウゼン材料上に配置することが提案される。
本発明による要素の好ましい実施態様により、軟磁性材料のセグメントおよびバルクハウゼン材料がほぼ同じ幅を有するように設計されている。さらに、軟磁性材料のセグメントがバルクハウゼン材料の長さにわたりほぼ均等に分配されていることが提案される。
【００１６】
センサにおけるパルスワイヤとして使用するために、本発明による要素は、端部が被覆されていないという利点を有する。これにより、本来のセンサと磁界源との間の間隔を小さく保持することができる。このようなセンサにおいてのみならず（とくに小さい物品における）電子式物品盗難防止用要素においてもまた、上記のようにバルクハウゼン材料の長さが比較的小さく選択されている本発明によるスイッチング要素の実施態様がとくに好ましいものとみなされている。軟磁性材料のセグメントの長さ、間隔および透磁率を同調させることにより、要素の特性信号をバルクハウゼン材料のそれぞれの長さに対して最適化することができる。したがって、本発明による方法は、スイッチング磁界強さを著しく上昇させることなく従来技術から既知のバルクハウゼン材料の長さを約半分に短くすることを可能にする。これにより必然的に材料が著しく節約されるので、本発明による盗難防止用要素はコストの面で相対的に有利である。これは上記の簡単かつコスト的に有利な製造方法により支えられる。
【００１７】
本発明による盗難防止要素ないしセンサ要素を不活性化可能に形成するために、半硬磁性材料または硬磁性材料のセグメントが設けられ、セグメントがバルクハウゼン材料および軟磁性材料のセグメントに直接近接して配置されているという有利な変更態様が提案される。
【００１８】
不活性化可能な本発明による要素の実施態様は、軟磁性材料のセグメントおよび半硬磁性材料または硬磁性材料のセグメントがバルクハウゼン材料の長さに沿って交互に相前後して配置されているように設計されている。
【００１９】
本発明による電子式物品盗難防止用またはセンサ技術用要素の有利な変更態様により、軟磁性材料のセグメントおよび半硬磁性材料または硬磁性材料のセグメントおよびバルクハウゼン材料がほぼ同じ幅を有するように設計されている。
【００２０】
以下に本発明を図面により詳細に説明する。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１は種々の長さのバルクハウゼン要素のスイッチング特性をＭ−Ｈ線図で示した略示図である。より長いバルクハウゼン要素のヒステリシス曲線は、（Ｉ）ほぼ四角形状を描きしたがってそれぞれのスイッチング磁界強さに到達すると急激に逆磁化されることを特徴とし、一方、より短いバルクハウゼン要素は、（II）希望の四角形状から著しくかけ離れたヒステリシス曲線を有することを特徴とする。この場合、逆磁化は外部磁界Ｈの所定の磁界強さにおいて急激には行われず、外部磁界がある範囲を通過する間に連続的に行われる。
【００２２】
磁界Ｈ１における飽和状態から磁界強さＨ２に到達したときのバルクハウゼン要素内の磁化が図１の下側範囲内に示されている。より長いバルクハウゼン要素の場合、端縁領域の逆磁化は無視できるほど小さいが、より短いバルクハウゼン要素においては増大された減磁効果に基づき本来のスイッチング磁界強さＨｓに到達する手前で明らかに逆磁化が発生している。この結果、より短い要素の逆磁化過程はより長い要素の逆磁化過程よりも緩やかな線を描いている。これにより、問い合わせ磁界の基本周波数のより高い調波の発生に基づく電子式物品モニタシステムにおける検出確率が著しく低下される。
【００２３】
図２に本発明による電子式物品盗難防止用ないしセンサ技術用要素の一実施態様が斜視図で示されている。図３はこの実施態様の平面図を示す。ストリップ形状のバルクハウゼン材料２上に長さａの軟磁性材料のセグメント３が相互に間隔ｂで配置されている。本発明の方法により、漂遊磁界結合の結果、プレ張力が加えられたバルクハウゼン材料２の安定化が達成される。軟磁性材料のセグメント３の透磁率Ｐ、長さａおよび間隔ｂを最適化することにより比較的短いバルクハウゼン要素２のスイッチング特性もまた、このために本質的スイッチング磁界強さの好ましくない上昇を必要とすることなく著しく改善することができる。この場合、本質的スイッチング磁界強さとは「無限に」長いバルクハウゼン要素のスイッチング磁界強さを意味する。
【００２４】
本発明による要素１の不活性化可能な実施態様が図４に断面図で示されている。ストリップ形状のバルクハウゼン材料２上に長さａの軟磁性材料のセグメント３が相互に間隔ｂで配置されている。ストリップ形状のバルクハウゼン材料２の下側に半硬磁性材料または硬磁性材料のセグメント４が配置されている。セグメント４は既知のように盗難防止要素１を不活性化させる働きをする。半硬磁性材料または硬磁性材料のセグメント４が飽和に到達するような高い磁界が盗難防止要素１に加えられた場合、それに続いてセグメント４はバルクハウゼン材料２の外部問い合わせ磁界Ｈへの応答を阻止する。
【００２５】
図５は本発明による電子式物品盗難防止用またはセンサ技術用要素１のスイッチング特性の略示図を示す。ストリップ形状ないしワイヤ形状のバルクハウゼン材料２がそれ自身既に繰り返し説明してきたような四角形状のヒステリシス曲線を有する一方で、軟磁性材料のセグメント３のヒステリシス曲線は典型的には斜めに切る形状を有している。本発明による方法は明らかに、より短い長さＬのストリップ形状またはワイヤ形状のバルクハウゼン材料２が使用されるという点で優れている。バルクハウゼン材料２上に配置されている軟磁性材料のセグメント３がなければ、ヒステリシス曲線は図１に示した丸みのある形状（ヒステリシス曲線II）を有することになるであろう。軟磁性材料のセグメント３をバルクハウゼン材料２上に規則的に配置することにより、プレ張力が与えられたバルクハウゼン材料２は漂遊磁界結合により安定化される。したがって、短いバルクハウゼン要素１もまた四角形状のヒステリシス曲線を有し、この結果、外部交番磁界Ｈを加えたときに希望のスイッチング特性を示すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】種々の長さの既知のバルクハウゼン要素のスイッチング特性の略示図である。
【図２】本発明による電子式物品盗難防止用またはセンサ技術用要素の一実施態様の斜視図である。
【図３】図２に示した実施態様の平面図である。
【図４】本発明による要素の第２の不活性化可能な実施態様の断面図である。
【図５】本発明による電子式物品盗難防止用またはセンサ技術用要素のスイッチング特性の略示図である。
【符号の説明】
１ 物品盗難防止用またはセンサ技術用要素
２ バルクハウゼン材料
３ 軟磁性材料のセグメント
４ 半硬磁性材料または硬磁性材料のセグメント
ａ セグメントの長さ
ｂ セグメントの間隔
Ｈ 外部磁界強さ
Ｌ 要素の長さ
Ｍ 磁化
Ｐ 透磁率

Claims (7)

1. 外部交番磁界内で特性信号を伝送するように励起される、長さ（Ｌ）のストリップ形状またはワイヤ形状のバルクハウゼン材料と、およびバルクハウゼン材料に付属されている軟磁性材料とから構成されている電子式物品盗難防止用またはセンサ技術用要素において、軟磁性材料が、相互に所定の間隔（ｂ）で配置されている、所定の長さ（ａ）の個々のセグメント（３）から構成されていることと、および軟磁性材料のセグメント（３）がバルクハウゼン材料（２）に対して、バルクハウゼン材料（２）により発生された漂遊磁界がバルクハウゼン材料（２）の磁化（Ｍ）と結合するように位置決めされていること、および、
   前記軟磁性材料のセグメント（３）がバルクハウゼン材料（２）の長さ（Ｌ）にわたり均等に分配されていることを特徴とする電子式物品盗難防止用またはセンサ技術用要素。
2. 軟磁性材料のセグメント（３）がバルクハウゼン材料（２）の上に配置されていることを特徴とする請求項１の要素。
3. 軟磁性材料のセグメント（３）およびバルクハウゼン材料（２）がほぼ同じ幅を有することを特徴とする請求項１または２の要素。
4. バルクハウゼン材料（２）の長さ（Ｌ）ができるだけ小さく選択されていることと、および軟磁性材料のセグメント（３）の長さ（ａ）、間隔（ｂ）および透磁率（Ｐ）を同調させることにより、要素（１）の特性信号がバルクハウゼン材料（２）のそれぞれの長さ（Ｌ）に対して最適化されていることと、を特徴とする請求項１または３の要素。
5. 半硬磁性材料または硬磁性材料のセグメント（４）が設けられ、セグメント（４）がバルクハウゼン材料（２）および軟磁性材料のセグメント（３）に直接近接して配置されていることを特徴とする請求項１または４の要素。
6. 軟磁性材料のセグメント（３）および半硬磁性材料または硬磁性材料のセグメント（４）がバルクハウゼン材料（２）の長さ（Ｌ）に沿って交互に相前後して配置されていることを特徴とする請求項５の要素。
7. 軟磁性材料のセグメント（３）および半硬磁性材料または硬磁性材料のセグメント（４）およびバルクハウゼン材料（２）がほぼ同じ幅を有することを特徴とする請求項６の要素。

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