JPH07505977A - 増強された磁気引力を有する磁化材料及びこの材料を多極磁化する方法及び装置 - Google Patents

Abstract

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Description

【発明の詳細な説明】 増強された磁気引力を有する磁化材料及びこの材料を多極磁化する方法及び装置 技術分野 本発明は、磁性ゴム型式のノート又は条片の形のたわみ性磁化可能材料を好適と する材料の多極磁化を行う装置及び方法に関する。本発明はさらに、この方法に よって得られた、増強された磁気引力を有する磁化材料に関する。

背景技術 磁化装置の能動部分のすぐ近く、又は適宜の磁界を発生する装置の空気間隙内を 移行させることにより、材料の表面に、交番する極性の磁極を印す（インプリン トする）ことは知られている。この材料で得られる多極磁化は、横断型すなわち 対称型のものである。すなわち、条片又はソートの２面が、大略同じ値の磁気引 力すなわち磁力を及ぼすことを意味する。他方、非横断型すなわちバイアス型の ものとすることもできる。

この場合、材料の一方の表面は、他方の表面よりもバイアスされた、又はより高 い磁気引力を及ぼす。より弱い又は磁気的にバイアスされていない方の表面は他 の用途に好都合であり、たとえば何らかの装飾、着色料又は接着剤を施したり、 場合によっては強（ない磁気材料のソートを受けるようにすることができる。

材料を磁化するには、これに適宜な磁界をかけることが必要である。この磁界の 強さは、材料に固有の保磁力に依存する（磁界の方向はこの材料に加えられる磁 力線に依存する）。典型的には、印加される磁束の強さは、少な（とも材料の保 磁力（Ｈｃｉ）の２倍、さらに特定すると３倍又はそれ以上とすべきである。

一般的な指針としては、材料の保磁力の値の３倍の磁界が、飽和磁化を達成する のに必要ということである。

従来技術によれば、磁界はたとえば電磁石、コイルを用いる直流、場合によって はパルス化電流、又はコンデンサの放電によって発生される。

このような方式は、主に単一面の磁化を目的としている。言うまでもなく、これ らの方式の装置は、構造が複雑であるので高価であり、加熱に曝されるので壊れ やすく、しかもエネルギ消費が大きく、その上危険でさえある。これらの装置は 、導体の絶縁の問題や印加される電磁的応力の問題のため、単位面積当たりの磁 極の数及び可能な能動表面の数に制限がある。さらに、生産率が、屡々条片速度 で３メ一トル／分以下又は約Ｌｏｆｔ／ｍｉｎに限られる。両面多極磁化（すな わち横断磁化型）の場合にはもっと少なくなる。

また、従来技術では、磁界を永久磁石によって形成することがある。この場合、 次に述べる利点がある。

エネルギ消費が磁化装置から磁化された材料を抜き出すに要する機械的エネルギ に限定され、非常に小さなエネルギ消費ですむこと。

操作における高い信頼性。

高電圧を用いないので使用上安全性が高く、磁化装置内に内部応力が生じないこ と。

しかしながら、アルニコ又はフェライト型の永久磁石を用いる方式の主な欠点は 、次のようである。

比較的弱い磁界であるため、適度の保磁力を有する材料の磁化を行うことが困難 であり、また前述のようなソート状の磁性材料の多極磁化が困難であること。

多極磁化の一つの方法が、ボウチャラ（Ｂｏｕｃｈａｒａ）他の米国特許第４， ３７９，２７６号明細書に記載されている。この米国特許は、たとえば磁性ゴム のようなソート又は条片の形の材料の磁化を可能にする方法及び装置に関し、磁 化しようとする条片は、それぞれ磁束を導通する要素の中間に配設した複数の偏 平の主磁石によって形成される積層体の間を移行する。これらの主磁石は、その 厚さ方向に磁化されている。主磁石と磁束導通磁極要素とは軸線方向に交互に積 み重ねられ、円筒形の積重体を形成している。磁石の円板は、磁束導通要素間で 、反対の磁性（鏡面対称の磁化）を有する磁石の円板と整合している。この反対 極性の磁石の円板は、それらの間に磁束導通要素を有する。したがって、磁極モ ーメンｌ−（Ｎ極又はＳ極）が磁束導通要素の表面に生じ、２つの積重体が対抗 する反対磁極モーメントをもって配置された時は、誘起される磁極モーメントが 増強される。好適には、これらの積重体は同じ厚さの磁石の円板と同じ厚さの磁 束導通要素とを有するものとする。さらに、これらの積重体は同じ寸法のものと し、各誘起磁極が対抗する反対磁極モーメントを有するようにする。この構成は 、磁束回路にとって好都合であり、磁束は、まず一方の積重体の円筒状の表面か ら第１の方向に他方の積重体へと誘起磁極モーメント間の磁束ギャップを横切り 、隣接する磁石の円板を磁化の方向に通って、次の積重体へと第１の方向とは反 対の第２の方向に横切り、第２の磁石の円板を通り第１の磁束導通要素へと通る 。この予磁化された材料が磁束ギャップの磁束回路にさらされると、この材料は 磁化される。すなわち１つ又はそれ以上の磁力線がこの材料に印されるのである 。多極磁化の場合、このサンプル（磁化する材料）は極性を与えられる、すなわ ち交番するＮ極及びＳ極で磁化される。

発明の開示 本発明は、上述の欠点のすべてを克服した、好適にはシート又は条片の形の材料 の磁化装置及び方法に関する。この装置及び方法では、非常に注意深く制御され た多極磁化（すなわち制御された形状及び位置を有する極による多極磁化）を行 うことにより、また材料の移行速度を非常に速くすることにより、適度の保磁力 の材料を磁化できる永久磁石によって磁界を形成するのである。本発明はまた、 このようにして磁化された製品にも関する。

本発明装置は、１組以上の円形の磁性円板及び円形の磁束導通要素すなわちパー メンジュールの積重体を用いる。それぞれの積重体では、磁性円板は、その厚さ 方向に磁化されており、バーメンンユール間に整合させられている。各積重体で は、磁性円板には対向する同様な磁極が設けられている。、磁極から磁極への距 離（１つの磁性円板と１つの磁束導通要素とを包含する距離）が１つの磁極スペ ースとなる。この距離は、磁化された材料に印された磁気の特性を決定し、磁極 間隔は好適には、シート又は条片材料の厚さが１磁極間隔以下であるように選定 される。ギャップは磁極間隔よりも大きくなるので、第２の積重体から対向する 磁極とのギャップ横断磁束回路は、その表面上の同じ積重体からの対向する磁極 と競合し、ギャップ横断方向（磁化された材料の厚さ方向）にはるかに低い有効 磁束が観察される。磁性円板の磁極の整合は、磁束導通要素において半径方向の 磁束を包含し、磁極モーメント又は周縁磁極を誘起する。さらに正確には、この 磁極はワソンヤ型の磁束導通要素を用いる場合内側及び外側の周縁の両方に誘起 される。この場合、磁束は大体はワッシャ型の磁束導通要素の外側の周縁に誘起 される。この磁束は、磁性円板の磁化の方向に垂直をなす方向に誘起されるので ある。従って、積重体は、磁束導通要素の周辺に交番する磁束の極を有すること となる。一方の積重体は、整合する反対の磁極を有する他方の積重体に対向して 整合されて、１組の積重体を形成している。

条片を磁化するためには、この条片を、第１の対向する２つの積重体の間、すな わちこれら積重体間の磁束ギャップのすぐ近く、好適には各積重体と少な（とも 部分的に接触させて、さらに好適には各積重体と実質的に接触させて、長手方向 に沿って直線的に移行させるのである。実質的な接触とは、材料の側面が積重体 セット面の両方に接触する（すなわち頂部積重体と底部積重体とに少なくとも線 接触する）か、又は有効磁束転移が果たされるような磁束強度を与えるように充 分に密接して接触することを意味する。条片は、磁性円板の平坦な面に大略垂直 の側面を、磁性円板の平坦な面におおよそ平行する長手方向軸線内として移行す る。移行方向に沿う整合は、磁界の力線が非常に正確に印されるように注意深く 制御される。

さらに本発明によれば、材料は、誘起された周辺方向の磁極の整合に関して軸線 方向にオフセットさせ（偏らせ）た２組の積重体を通される。場合によっては、 側方距離の関数としてオフセットされた第３の組の軸線方向の積重体を用いて、 残留誘導を最適化するとともに、誘起磁極の形状を磁束マツピング技術によって 決定されるように制御するのに用いることも可能であさらに、本発明の他の実施 例によれば、材料は、１組の磁化用の積重体からバイアス用のローラへと通過し 、これにより材料は積重体の１つと長時間接触して、この結果材料は一方の表面 において他方の表面よりも強い磁気バイアスを有するようになる。すなわちこの 材料は非横断磁化条片となる。この実施例は、オフセットされた組の積重体とは 無関係に、又は本発明のこの態様に付加して実施することができる。

本発明の目的は、現在行われている諸方法により得られるものよりも強力にかつ 効率よく磁化された材料、すなわち予磁化サンプルの固有の磁気特性をさらに最 適に利用した材料を生産する装置及び方法を提供することにある。本発明の製品 を用いる適用例としては、隙間塞ぎ磁石テープ、ソール磁石テープ、サイン用磁 石テープ、誘引及び反発装置、電動機関係、検知器関係の磁力センダなどを包含 する。さらに本発明の目的は、磁極に可能な特別な形状を与えること、すなわち 最適磁気引力を得るための好適な略方形波形状以外の形状を与えることにある。

たとえば、電動機の設計によっては、磁束のスパイクを要求されることがある。

この磁束のスパイクは、検知の可制御法などを用いて検出することができる。本 発明の別の目的は、高速すなわち毎分２００フイートに及ぶ又はこれを超える速 度でこのような磁化材料を生産する装置を提供することにある。本発明のさらに 他の目的は、生産方法及び装置の他、改良された非横断磁化材料自体を提供する ことにある。

本発明の付加的な目的は、非横断磁化材料、横断磁化材料のいずれの生産にも容 易に変更できる装置を提供することにある。

図面の簡単な説明 以下、本発明を、単に非限定的な実施例を示す図面について説明する。

図１は、横断磁化材料の生産用のための本発明による装置の側面図である。

図２は、非横断磁化材料の生産用の本発明による装置の側面図である。

図３は、１組の磁性積重体の平面図である。

図４は、１組の磁性積重体の端面図である。

図５は、第１及び第２の側方にオフセットした組の積重体とバイアス用のローラ との平面図である。

図６は、第１及び第２の側方にオフセットした組の積重体とバイアス用のローラ との端面図である。

図７は、第１及び第２の側方にオフセットした組の積重体と第３の側方にオフセ ットした組の積重体とバイアス用のローラとの平面図である。

図８は、第１及び第２の側方にオフセットした組の積重体と第３の側方にオフセ ットした組の積重体とバイアス用のローラとの端面図である。

図９は、本発明による高さ調整楔の端面図である。

図１０は、本発明による装置に使用する案内装置の平面図である。

図１１は、図１０の案内装置の平面図である。

図１２は、図１０の案内装置の端面図である。

図１３は、本発明による永久磁石帯磁装置の平面図である。

図１４は、鋼の裏当てを有するサンプル３Ｂのためのサンプルの側面を横切るＢ ｒ対距離Ｘの最初の磁束マツプである。

図１５は、Ｂｒ対距離Ｘを示す図４の磁束マツプをデジタル化して示すマツプで ある。

図１６は、Ｂ　ｒ２対距離Ｘを１５にバイアスしてプロットしたマツプである。

図１７は、鋼の裏当てなしのサンプル３ＢのためのＢｒ対サンプルの側面を横切 る距離Ｘのデジタル化磁束マツプである。

図１８は、Ｂｒ２対距離Ｘの図１７に基づいたプロットである。

図１９は、サンプルの頂部及び底部の両方についてオフセットしかつバイアスす るためにサンプルＩＡ。

ＩＢ、ＩＣについてＢｒ対Ｘをプロットした一連の磁束マツプである。

発明の詳細な説明 本発明は一般に、ヒステリシス特性によって注目される磁気ポテンシャルの多く を実現する磁化材料に関するものであり、さらにはこの磁化材料の生産のための 方法及び装置に関するものである。

本発明の磁化材料は、一般に、磁性粒子を含有する重合性結合材又はマトリック スを包含する。このマトリックスとしては、たとえば適宜の形状とすることがで き、しかも磁性粒子を適宜混入することが可能なゴム状組成物のようなエラスト マ材料又は熱可塑性材料、ことにクロリネーテッドポリエチレン、クロロスルフ ォネーテッドポリエチレン、ポリイソブチレン、ニトリルゴム、エチレンプロピ レンから作ったゴム、ＥＰＤＭエラストマ、エチレンビニルアセテート、アクリ ルエラストマ、及び上述の物質の共重合体ないしは混合体が屡々好都合である。

しかしながら、本発明の適用は、特定の結合材に限定されるものではなく、その 選択は、結果としてできる材料の適用する用途に依存することとなる。同様に、 本発明は、低エネルギのフェライト磁石から、希土類元素磁石の固有の保磁力が 永久磁石の円板によって発生される磁束に対抗するとすれば、このような希土類 元素磁石にまで及ぶ広し％範囲の磁気フィラーに適用できる。このようなフィラ ーは、粒子又は粉末の形とすることができる。好適な磁性粒子の特定の例として は、たとえばノくリウムフエライト、ストロンジラムフェライト、鉛フェライト 、及び低保磁力希土類元素磁石があげられる。これらのフィラーの典型的な混入 量としては、容量で約５０パーセントから約７０パーセント、好適には約５５パ ーセントから約６５パーセントの範囲である。残りのパーセントは結合材が占め る。このフィラーの選択及び磁性フィラーとマトリックスとの割合は特定の製品 の用途に依存することは改めていうまでもない。典型的には、フェライトフィラ ー及び混入割合は、予磁化フェライト材料の磁気特性が、厚さ方向にすなわちサ ンプルの側面に垂直の方向に、ＢｈＡＸが約０５ないし約１．６ＭＧＯｅ、Ｂｒ が約１．５００なイシ約２，６００Ｇ、Ｈｃが約１．　、２００ないし２．３０ ０　０ｅ、Ｈｃｉが約２．０００ないし４．０００　０ｅＴあるように選択する 。ネオジニウムボロン鉄（Ｎ　Ｅ　Ｏ）磁石は、組成変更及びプロセス変更にょ っＴ約５．０００エルステツドの低Ｈｃｉに変更させるべきである。ＮＥＯのた めのデルコメルトスピン法は、本発明により条片状及びシート状の結合材ととも に用いるべき粉末材料を提供するに最適である。添加剤は当業界において知られ ているように用いることができる。この添加剤としては、たとえば酸化防止剤、 ＵＶ安定剤、殺菌剤、殺バクテリア剤、及びたとえば内部可塑剤及び処理助剤の ような処理補助剤があげられる。

未磁化材料は、当業界において知られているようにして、また製品の用途に従っ て、製造されよう。好適な実施例においては、材料は、たとえば約０．００１０ インチないし約０．２５０インチ又はそれ以上の厚さに、シート状にカレンダ掛 けすることにより、あるいは条片状に押し出し成形することにより製造される。

さらには、材料は、一般に少なくとも２つの平行な表面において平面状で連続的 なものである。しかし、さらに複雑な横断面、たとえば溝付き又はフランジ付き の形状のものとすることもできる。この場合、磁化は溝の点で空気間隙を通すこ とで行われる。また、積重した磁化組立体の適合形状によっておそらくはさらに 好適に行うことができよう。

本発明装置は、技術的な飽和（テクニカルサチュレーション）を引き起こすに充 分な磁束を発生させることにより未磁化材料上に磁気を印す（インプリントする ）ように作用する。磁束導通要素を通して発生された磁界は、磁化しようとする 材料の保磁力の強さの約３倍であるべきである。サンプル（磁化材料）の磁気引 力の強さと他の重要な磁化特性を最適化するためには、材料のテクニカルサチュ レーションを達成することが望ましいのである。積重体中の磁性円板用の好適な 磁性材料としては、たとえば希土類元素とコバルト又は鉄の合金のような希土類 元素合金、特にたとえばサマリウムコバルト磁石及びネオジウム鉄ポロン希土類 元素磁石、たとえばＥＥＣ（エレクトロンエナージー社）及びＴＤＫが市販して いるこれら磁石があげられる。特定の材料をあげると、最大２５ＭＧＯｅ以上、 好適には２７ＭＧＯｅ以上のエネルギ積（Ｂ−Ｈ）、１０ｋＧを超えるＢｒ、１ ０ｋＯｅ以上の保磁力、及び１５ｋＯｅ以上の固有保磁力Ｈｃｉを有する上述の 製品である。

このような材料が、図７に示すように多数の交番する磁極をもって分極されるこ とが本発明において特に好適である。しかし、本発明は、１つの表面にたった２ つの対向する極を有するサンプル（磁化材料）にも、さらに表面に沿って部分磁 極を伴なう単一の磁極を有するサンプルにも適用することができることを理解さ れたい。

幅方向に２つの表面上に、中立領域で分離された交番するＳ極とＮ極との連続を 有するならば、磁化材料の条片は多極磁化となる。もしこの配置が周期的であれ ば、２つの隣接する磁極間の距離は、磁極スペース又は磁化の極ステップを定め る。この場合、磁界の力線は条片の厚さを横断し、磁性円板の面に大略垂直とな る。すなわち、サンプルの長手方向軸線と縁部との平行となる。

磁束導通要素として使用される材料は、磁気的に強くない（マイルド）材料と考 えることができる。この材料は、好適には軟鉄又は鉄コバルト合金であるが、パ ーマロイ、鉄ニツケル合金、シリコン、又は炭素鉄、さらには要求される透磁性 に依存して柔らかいフェライトを用いることも可能である。特に好適な材料はバ ナジウムパーメンジュールである。これは、鉄４９パーセント、コバルト４９パ ーセント、残り２パーセントがバナジウムの合金である。このような合金は、た とえばアルゲニー、ラドラム、スチール社（ＡｌｌｅｇｈｅｎｙＬｕｄｒｕｍ　 ５ｔｅｅｌ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）によって市販されている。

前述し図１に例示されているように、積重体１２の１組１０が用いられている。

各積重体は、均一の寸法の磁性円板１４とおおよそ均一の寸法の磁束導通要素１ ６とを交互に積重してなるものである。磁性円板１４の磁化の方向は軸線方向で あって、磁極は磁性円板の円周面に位置する。一般に、２つの磁性円板が１つの 磁束導通要素１６の両側に配置されている。磁化方向Ｎ−Ｓは対向させられてい る。磁性円板１４と磁束導通要素１６とは、おおよそ円形、好適には同じような 外径を有するものとし、これにより平滑で連続的な円筒面１７が形成されるよう にする。さらに、磁性円板１４及び磁束導通要素１６は中央孔を有し、これによ り積重体１２は軸１８を中心として堅（枢装されている。軸１８はさらに、その 両端にブシュ２４を備え、回転を可能にしている。磁性円板１４と磁束導通要素 １６との積重体は、ワッシャ２０及びナツト２２によってねじ付きアーバ上に機 械的に一緒に保持されている。ナツト２２が締め付けられると、磁性円板の磁気 反発が克服される。磁極片は、磁化媒体の表面間で磁束間隙に向かって、対向す る磁石により生ずる磁束を絞るように作用するので、中立領域によって分離され たＮ極及びＳ極が交番する。磁束導通要素は、その極片が磁化媒体の表面と接触 する地点に位置するので、これらの極性モーメントは、同じ幅の条片の上に生ず ることとなる。また、内径において若干の磁束損失があるが、これは通常、全発 生磁束のうちの数パーセントにすぎない。

２つの対向する積重体を一緒に用いて、組をなす積重体（すなわち頂部積重体と 底部積重体）を形成させている。この１組の積重体は磁化材料の両面に少な（と も有効に接触する。２つの積重体は円周方向に整合して配設され、これによって 同様な要素すなわち各積重体の磁性円板又は磁束導通要素は互いに向き合い、２ つの主磁石の磁化方向Ｎ−３は互いに反対となる。

対向する積重体の近さ、ないしは対向する磁極の近さから、前述のように磁束導 通要素を通して磁気回路が誘起される。すなわち、２つの積重体の間を材料が通 過すると、この磁気回路が完成して、磁気の刷り込み形成（インプリント）が果 たされる。このようにして、゛　材料には、磁束導通要素の表面接触磁極モーメ ントとは反対の極性が印されることとなる。各積重体は、それぞれの側部に遠位 の磁束導通要素１５を備えて終わっている。この遠位の磁束導通要素１５は、中 間の磁束導通要素１３の厚さの半分の厚さを有する。このことは、これら遠位の 磁束導通要素１５の磁束強さが、中間の磁束導通要素１３の強さに対応すること を保証している。

図１４は、最初の接触磁束マツブーＢｒ対鋼製の裏当て（キーパ）を有する実施 例３のサンプル３Ｂの距離のグラフである。図１５は、同じ磁束マツプをＸ−Ｙ 軸上にデジタル化した結果を示す。図１６では、図１５のプロットを、Ｂｒ２対 サンプルの表面を横切る側方距離に変換して示す。サンプルの幅に対するＢｒ２ 対距離曲線下の全面積は、冷間圧延の鋼製のプランジャからの材料の分離力をテ ストする時の接触引張強さに直接比例する。図１７及び図１８は、鋼製キーパな しのサンプル３Ｂについての同じくデジタル化した曲線を示す。図１９は、１対 の積重体のどちらもオフセットされてない場合の効果、一方の積重体のみオフセ ットされている場合、及び両方の積重体がオフセットされている場合について示 すグラフである。この場合、バイアスは低エネルギで比較的等方性のフェライト 板（例１のサンプルＬＡ、ＩＢ、ＩＣ）の磁化から開始。頂部及び背部の磁束マ ツプはこれらのサンブウルについて示されている。

積み重ねられた磁束導通要素と磁性円板とは、中心孔を有する円形の円板の形と してあり、この中心孔に非強磁性体軸を受け入れさせ、円筒形の回転面を形成さ せ易くしている。状況によって、これらの積重体はその軸線を中心として自由に 回転させることができる。

図１４ないし図１９に示す磁束曲線は、表面を横切る側方距離の関数として残留 誘導（Ｂ　ｒ）を示している。この磁束曲線は、材料の究極の磁気引力に関係し ている。事実、この磁気引力はＢｒの自乗に比例し、１つの磁極から次の磁極へ の最適波形（磁極ピークともいう）は四角形である。すなわち、最大から最小へ の傾斜は直線である。図１４はＢｒ対距離の当初の磁束マツプである。図１６は 、図１５の材料の表面を横切る側方距離Ｘの関数としてのＢｒ２、残留誘導のグ ラフである。図１５は距離の関数としてデノタル化したＢｒを示すグラフである 。

このデジタル化グラフは、横断磁束マツププローブ、ベル（Ｂｅｌｌ）アキンヤ ルブローブＮｏ、　ＳＡＥ　４−０６０８を使用して、ベルモデルＮｏ、　６２ ０のがウス計で読み取ったＢｒのプロットである。プローブは、これが実質的に 接触して側面を横切るので、すなわち検知ループとサンプルとの間の保護エポキ シ層は０．００５インチ以下であるので、実質的に材料の条片と接触状態にある 。この横切る速度は遅い速度であるので、Ｙ軸のスケールは広く拡大される。

図１９に示すプロットは本発明から結果する磁気特性の改善度を例示する。２つ の磁極間隔は、サンプルの頂部と底部を示すノットからノットへとサンプルを横 切る直線的進行に伴う実線で示されている。Ｙ軸のスケールは、図示を明確化す るために拡大されている。

Ｙ軸とＹ軸との交差は、サンプルに接触した第１番目の磁性円板の中心を示し、 第１番目のピーク、最大Ｂｒは磁束導通要素の中心を示す。Ｙ軸との第２番目の 交差は、サンプルと接触している第２の磁性円板の中心を示し、逆のピーク、最 小Ｂｒは、次の磁束導通要素の中心を示す。

図１９の磁極プロファイルは、本発明による改善度を示している。特に、ピーク は拡大され、Ｂｒ２対Ｘ曲線の下の面積の増大が著しい。このプロファイルをみ ると、二重ピークすなわち磁極移動が認められ、第２のピークが基準（対照）サ ンプルのピークよりも高くなっている。この第２のピークは、１組の積重体中の 第２のバスに寄与することができ、ピークの拡大が、第１の組の磁極整合に対し て第２の組を軸線方向にオフセットさせる結果を生じているようである。第２の 組をオフセットさせるべき軸線方向の距離は、Ｂｒ”対Ｘのプロットの積分をも っとも著しく増大させる距離とする。一般に、第１の組の積重体に加えて１つ又 は２つのオフセットパス（オフセットさせた積重体難を通過させること）を使い 、かつ、磁束導通要素対磁石厚み比で１から３．５（すなわち磁束導通要素によ り覆われた全磁極スペースの約２２．２パーセント）までを約１．１（すなわち 磁束導通要素によって覆われた全磁極スペースの５０パーセント）とすることに ヨリ、１オフセツトパス（２インプリント）又は２オフセットパス（３インプリ ント）のいずれかから少なくとも６６．６パーセントの磁極カバレッジ（２２， ２パーセントｘ３パス）を得ることが期待される。例示の例のすべての全磁極カ バレッジの若干が例の要約中に示されている。このため、オフセットすなわち偏 りは、磁束導通要素の幅、及び磁性円板の幅に関係している。磁性円板が、磁束 導通要素の幅又は厚さの約１ないし３倍、好適には約１．５ないし２．５倍であ るとき、通常は最適である。この場合、サンプルが２回インプリントされるとき １、オフセットは、磁束導通要素の第１の縁部から計って磁束導通要素の全幅の 約０゜５ないし１５倍に等しいことが好適である（もちろん、この場合、各磁束 導通要素及び各磁性円板の厚さが均等であるものとする。但し、２つの端部の磁 束導通要素は例外である。端部の磁束導通要素は、磁束の集中を均一にするため １／２の厚さとしである。）。

サンプルを３回インプリントする時、第１のオフセット距離は磁性円板の幅に等 しく、第２の軸線方向オフセット距離は磁性円板の幅の約半分に等しい。さらに 簡単には、１バス　オフセットのためのオフセットソフト（２インプリント）は 通常、磁束導通要素の幅分である。２パスオフセツト（３インプリント）の最良 結果のためのオフセットパターンは、第１のオフセットを完全磁極の見かけ上の 外側にシフトさせ、第２のオフセットを第１のパスと第２のバスとの間（磁極の 見かけ上の中央）とすることである。オフセットの最適の実際量は、経験的に計 算することにより定められる。当初のピークの方に第２のピークが若干移動して いることは、材料が磁気メモリを有することを示している。

本発明の第２の実施例では、装置はバイアスした磁化（すなわち非横断磁化）を 許容している。これは、単一組の積重体か、第２の組の積重体か、又はオフセッ ト積重体からバイアスローラへ材料を通すことによって達成される。このように して、サンプルは、付加的な期間の間２つの積重体の一方と接触状態に維持され る。サンプルは、周辺と２つの積重体間の最短距離とが交差する点から、サンプ ルの軸線がバイアスローラに正接するところまで計って、約３０度がら約９０度 、好適には約４０度から約８０度、さらに好適には約５０度から約７０度の角度 で引かれる。この角度は図６に示されている。

バイアスした非横断サンプルの頂部（及び底部）に対応する磁束マツプは、図１ ９のサンプル１ｃ処理りに示されている。この場合、ピークは一方の側が他方の 側よりも大きく、磁気引力（すなわちＢｒ２の対距離の積分）は一方の側すなわ ちバイアスした側で他方の側よりも大きい。これらの値は、磁性冷間圧延鋼のブ ランンヤに取り付けたサンプルについての実際の接触引張試験により確認された 。この結果は、後述する例の記載の中に含まれている。

さらに、本発明によれば、装置はサンプルのティクアップ位置の簡単な調整によ り、横断磁化にも、また非横断磁化にも用いることができる。構造の変更は不要 である。本発明のこの態様は、第１の目的とは無関係に、すなわちオフセット用 の組の積重体を使用することな（、実施することができる。

図３及び図４に示す装置は、たとえば高い保磁力を有するネオンミウム鉄ボロン 組成物からできた永久磁石の円板と、たとえばコバルトを４９パーセント包含す る鉄コバルト合金からなり誘起磁束を有する磁束導通要素の円板とを交互にその 大きな面同士を接するように積み重ねた２つの積重体を包含する。条片３は、こ の積重体の円板がなす円形の界面に大略平行な平面内を移行する。２つの積重体 は空気間隙６を形成している。組をなす２つの積重体の内の一方の積重体の各磁 性円板１４と各磁束導通要素１６とは、他方の積重体の磁性円板と磁束導通要素 とに、それぞれ対応している。さらに、空気間隙の両側に２つの向かい合う磁性 円板がある場合、磁化の方向は、互いに相反する。

それ故、これは、磁極に直角に空気間隙内に交互の方向の磁力線の連続を生ずる 。空気間隙６内を移行する条片３は、そのの幅を超える中立域によって隔離され たＮ極及びＳ極の交番する連続をインプリントされる。

積重体は、円形の円板の形とした主磁石すなわち磁性円板１４と同じ形の磁極片 すなわち磁束導通要素１６とを交互に積み重ねて形成される。これらの円板は、 １つの軸線を中心として回転できる。この積重体は、円筒形の側面を有し、条片 が磁化媒体（条片）に対して滑動することを妨げられるような速度で回転する。

さらに、この条片は、干渉型ガイドによって整合状態に保持されている。このガ イドは条片の一方の側縁部に当接して、この条片を対向する側部ガイドに接触す るようにバイアスする、すなわち偏らせるのである。

これらのガイドは、使用中の磨耗を避けるために低摩擦材料で作られる。

オフセット積重体ユニットすなわち永久磁石の磁化器は基板３１のスロット内に はまっており、一旦組立体をオフセットマイクロメータを用いて位置決めさせる と、この位置に鎖錠することができる。

本発明による装置は、図１ないし図１３に示されている。図１は、非バイアス又 は非横断のサンプルを例示する略図的側面図である。このサンプルは、第２の組 の積重体すなわち入ってきたのと実質的に同じ平面にあるオフセット積重体ステ ーション１４２を出る。

また、これは、第１の組の積重体すなわち第１の積重体ステーション１４３につ いても真である。これら第１及び第２の組の積重体は、サンプルの頂部及び底部 の表面の面に平行でこれに接触している。

この装置は一般に、外側ロール３３を支持する外側ロールスタンド３２を有する 基板３１を包含する。基板３１はさらに、主スタンド３５、オフセットスタンド ３８、内側ロールスタンド１３５を担持している。

各スタンドは、基板３１、側部部材１３７を包含する基本４バーリンケージを包 含している。主スタンド３５及びオフセットスタンド３８の場合には、さらに頂 板６を包含している。このリンケージは、内側及び外側スタンド１３５．３２で はスタビライザバー１３９により閉じている。内側スタンド１３５はさらに、内 側ロール１４１を回転自在に支持している。

主スタンド３５及びオフセットスタンド３８のそれぞれは、プラスチックのブ／ ニスロットに枢装した軸受２４を有する１対の対向する積重体１０を回転自在に 支持して、材料がこの装置内を１組のニップローラ１１へと引張られるにつれ、 積重体１０の自由な回転を許容するようにしている。もちろん、底部の積重体は 、材料が引かれるにつれて協働することは明らかである。サンプルは、積重体１ ０に対して側部位置に維持されて、図１０ないし図１３に示される側部ガイド組 立体２８により磁極の正確かつ精密なインプリントを保証している。

図２は、非横断磁化のための本発明による他の実施例を示している。本発明のこ の態様によれば、サンプルは、本発明の積重体の１つにバイアスされる。好適に は、このサンプルは、最終オフセットステーションの積重体の１つにバイアスさ れる。ことにこれは、第２の積重体ステーションから、約３０度ないし約９０度 、好適には約４０度ないし約８０度、もっとも好適には５０度ないし７０度の角 度に位置するバイアスローラ２０へ通過することによって果たされる。この角度 は、長手方向軸線に沿う第１の移行パスに従う線と、円周に対して弦をなしバイ アスローラ２ｏに正接して通る頂部オフセット積重体の円周上の点からの第２の 線との交差角として測定される。サンプルをバイアスローラ２０からニップロー ラ１１へ直線的に通過させるために、全永久磁化組立体は低められる。

ガイトンステム 図１１ないし図１３に示すガイドシステム１４４は、主体組立体１１８からなる 。この主体組立体は、底部に特別のパッドを有し、位置決めが容易にできるよう にしている。この組立体は、マイクロメータスライドブロック５０によって位置 決めされるヨーク１１９内に保持されている。生体組立体１１８の頂部にはプラ スチックのガイドブロック１２１（ベッド）があり、このガイドブロックは積重 体のセットアツプに当たって下部ロールのまわりにはまるように設計されている 。

エルタロンという材料が、非磁性であり、がっ精密加工することができるので、 選択された。この材料は容易には磨耗しない。各種の基準の幅の条片に適合させ るために、固定の側部ガイド１、．２３を用いている。この側部ガイドはガイド ブロック１２１の頂部の左側に取り付けられている。これらのガイド板に好適な 材料は、ＡＭＰＣＯ１８ブロンズにカーバイドの縁部インサートを施したもので ある。異なる組のガイド板が、それぞれの幅の材料に応じて要求される。固定縁 部のガイドに沿って、頂部ガイド１２４がばねローダ１２５によって側部方向に 装架される。この頂部ガイド１２４は、エルタロンブロックにカーバイド縁部イ ンサートを施したものからなる。この組立体はガイドベッド１１４に固定され、 積重体中の磁極片に対して材料の精密な整合を果たす手段であるチャンネルを画 成している。この型式のガイトンステムは干渉型のガイド／ステムであることは 明らかである。

−互生カイドを材料の縁部に対して及び所望磁極位置に位置せしめると、主ガイ ドブロックの四隅にスプリットクランプを掛けて固定することができる。ガイド ブロックは一体の部材であるので、非常に精密に反復可能な位置決めが保証され る。精密性と反復性とは、サンプルの磁力線の正しい位置決めをなし、かつ最適 ピーク形状（すなわち磁束マツプの磁極ウェーブ）を達成するために必要なので ある。

この主ガイトシステムに沿って、さらに外部プレガイド１３８がある。この外部 ブレガイド１３８は、複対のテーパ付きのＡ　Ｍ　Ｐ　ＣＯブロンズガイド輪を 包含し、これらのガイド輪は回転シャフト１３９に装架されスプリットカラーに よって鎖錠されている。このブロンズのガイド輪の一方は、その上に管状延長部 １３６を有し、他方（ばね負荷輪１３２）を平行に並べて幅の調整を可能として いる。この外側のガイドは自由回転輪であるので、他方の固定ロールはガイドの 仕事に必要な干渉を与えるのに用いられる。固定のロールはテフロン製で、条片 が最小量の摩擦で容易に滑動するようにされている。材料をあらかじめ案内する ことは、たとえば２００〜２４Ｏｆｐｍもの高速で走行する間に生ずる振動を減 少させるのである。

干渉高さ調節 図９は、高さ調節を果たす模式高さ調節手段２１０を示している。この調節はい くつかの理由によって必要なのである。第１に、積重体の組中の上部の積重体は ばね負荷されており、サンプルとの接触を保証し、かつ組立体を保護し、さらに 材料の厚さに対する正しい干渉のために位置決めされねばならない（圧縮ばね２ １１が、軸受２４に当接するブロックをバイアスする）。また、０２５インチの 磁極間隔の積重体の組の磁気引力は大略１２６＃　平方インチであり、この力は ０．０６０インチより薄い材料を変形させて、この材料を直線方向に引き伸ばす こととなる。これは精密なインプリント位置決めを変えるばかりでなく、条片を 高速において破断させることがある。

積重体１０は非磁性のステンレス鋼のジャーナル軸嚢内で回転する。延長部が積 重体のジャーナル軸受の上隅の側部に付加されている。これらのジャーナル軸受 は、スロット付きのスタンド３５．３８内に、整合を維持するために極端に厳し い公差をもって嵌合されている。スタンドの側部の外側には、滑動式の楔による 調整装置４０が用いられている。

設計により、組となる積重体間のジャーナルブロックには０．０１８インチの間 隙が設けられている。この間隙は、積重体間に材料がない場合にも積重体同士が かみ合わないように保護するものである。この間隙を許容して、楔は、一方の積 重体の高さを他方の積重体に対して設定し、回転する積重体に対する材料の密接 をなす正しい干渉を維持する精密な方法を提供している。

楔は３つの部片２１３．２１４からなる。本発明による装置は屡々分解しなけれ ばならないので、この楔のアルミニウムの基部は２つの耳部を有し、これらの耳 部は、組をなす積重体の精密なスロットにはめられている。このようにして、ジ ャーナル延長部に対する楔の自動割り出しを許容している。楔自体は底部にスロ ットが形成されており、これが基部の突出部に整合して、楔方向の整合及び正し い移行を保証している。

ＡＭＰＣＯ１８ブロンズをこの楔として用いる。これは非常に硬い材料であるか らである。楔の一方の端部は左ねじを切っである。ステンレス鋼の丸いぎざぎざ をつけたナツト２１７をねじにはめて楔の基部の２つの直立部分の間の落とし込 む。このナツトを回転させることにより、楔を基部の上又は下に駆動する。基部 のこのヨーク部分にナツトを配置することにより、内蔵鎖錠機構が出来上がる。

これは、楔が負荷されていると、この楔は高速運転中でもその位置を維持するか らである。

製造速度 本発明は、製造環境（すなわちポスト　エクストルーダ）において並列運転用に 設計された。正規の製造ライン速度は１２０〜１５０ｆｐｍであるが、本発明で は２４０ｆｐｍで運転するように設計されている。

本機械をほとんど９００，０００フイートの速度で各種寸法の条片を走行させた 後でも、磨耗の問題は生じなかった。軸受も測定されたが、測定可能の磨耗は見 いだされなかった。このプロトタイプの機械の運転は、本発明は高速で精密な多 磁極磁化機を提供することを証明した。

材料 基本的に、本発明の実施に使用できる材料のすべては非磁性のものである。使用 するに好適な材料としては、非磁性のステンレス鋼、アルミニウム、ブロンズが 包含される。ボルト、ねじ、ナツトでさえもステンレス鋼である。ガイトンステ ム及び軸受のレースの部分は、エルタロンすなわちＰＥＴ型のプラスチックであ る。ガイドシステム中のカーバイド磨耗インサートは、非磁性材料である。カー バイドは摩擦抵抗性の要求に適合するもので、磁気によってわずかに引きつけら れるのみである。

ステンレス鋼の特定の型の選択は、丈夫な非磁性材料に対する要求によって決定 された。エルタロンはエンジニアリングプラスチックであって、それ自体精密機 械加工に適し、組をなす積重体のためのすり傷の付かない軸受を提供する。

本発明による方法及び装置を使用して得られる結果は、以下の例により例示され る。

例１ 例１によれば、第１表に示した寸法、磁気特性、及び成分を有するカレンダ掛け したたわみ性のノート状のサンプル（材料）を磁化した。バインダはクロロスル ホネイト　ポリエチレン及びポリイソブチレンであった。容積負荷は約６０パー セントであった。３つのサンプルを指示のようにな積重体セットアツプで走行さ せ、第１表に示す磁気特性を得た。

この例は、非常に低いエネルギ積のフェライト叶（たとえば０．５５Ｍｇ０ｅ） を含有するカレンダ掛けしたエラストマンート上に誘起磁極（図１９の磁束マツ プ参照）の形状のオフセット（ＩＢ）及びオフセット　プラスバイアス（ＩＣ） の両方の効果を示している。このサンプルは０．０８０インチの磁極間隔で磁化 した薄いシート（０，０２０インチ）を用いている。これは、基準（対照）のサ ンプルＩＡと比較することができる。ことに、本発明の効果は、図１９の磁束マ ツプから明らかである。さらに、磁極の形状におけるオフセット処置の影響及び 磁極におけるバイアスの影響、さらには頂部側での磁束密度の増加におけるバイ アスの影響は、磁束マツプ及び引張試験中に劇的に示されている。

磁極シフト及び磁束増加は著しく、第１表に示される、結果としての引張強さは 、従来技術に勝る改善、ことに引張強さの測定時に強磁性バッカー（キーノ＜） のない低エネルギ（すなわちさらに等方性）のフェライト材料のための改良が証 明される。

例２ この例は、第２表に示す条件を用いて得た。これは、Ｅを除いて積重体記載中に 述べたすべての処理を用いて、０．９２５エネルギ積（Ｂｒ＝２０００ｇ）及び ０２５０インチ磁極間隔で、厚さ０．０９０インチ、幅０５００インチの押し出 し成形条片を磁化する例である。目的は、鋼製の裏当て板（キーパともいい、撓 み性の磁性条片の裏当てとなる板である）で、両側で等しい強度を達成すること である。処理２Ｃは、等強度２面要求ゆえに選択された。積重体２Ｂのバイアス した第１の組は、鋼製のキーパを用いて同様な引張強度を得たことに注目された い。キーパなしでも、バイアス及びオフセット条件（２Ｄ）は基準の従来品（２ Ａ）よりも引張強さがかなり良好であった。バイアスだけ（２Ｂ）及びオフセッ トだけ（２Ｃ）でも、改善を示している。バイアスは、この磁極間隔にとって、 材料厚さ、及び材料の磁気特性の２つが良いことを示している。サンプル２Ｅは 、鋼製のキーパを用いて引張強さの改善を加えてサンプル２Ｃと同じように磁化 積重体セントアップのキー Ａ、１組の積重体のみを通過（図５、位置Ａ−Ａ参照） ８．１組の積重体を通過、第２の組の積重体で頂部積重体に向けてバイアス Ｃ，１組の積重体を通過、第１の組の積重体の第１の磁束導通要素の第１の縁部 から計った１つの磁束導通要素の幅をオフセットした第２の組の積重体を通過 Ｄ　１組の積重体を通過、Ｃに記載したようにオフセットした第２の組の積重体 を通過、第２の組の積重体で頂部積重体に向けてバイアス（図５位置Ｃ−Ｃ参照 ） Ｅ、１組の積重体を通過、第１の磁束通過要素の第１の縁部から０．０９０イン チだけオフセットした第２の組の積重体を通過、第１の磁束導通要素の第１の縁 部から０．００４５インチだけオフセットした第３の組の積重体を通過（図７参 照） 例３ 第３表は、厚さ０．０６１インチ、幅０５００インチの０．７６Ｍｇ０ｅ押し出 し成形の条片の磁化についての研究を示す。ここで、磁極間隔（ｐｓ）は０４０ ４０１０．０６０二０．１００インチ、０．０３５１０．０９０又は０．０５０ １０．０７５＝０．１２５インチである。３つの異なった磁極セットアツプが選 択され、２つの磁化処置り及びＥが選択された。目的は、鋼製のキーパを使用せ ずに、１つの表面に０．１２５インチの磁極間隔とより強い引張強さを与えるこ とである。バイアスはすべてのセットアツプに用いられた。

サンプル３Ａは、かなりの接触引張強さが、より狭い磁極間隔で得ることができ ることを示している。０１００インチ対０．１２５インチ（ここで、０１００イ ンチは条片の厚さ００６０インチよりもはるかに大きい数値であることに注目） 。

０．０２５インチルｓのような、この製造装置で用いられた処置は、サンプル３ Ｃに注目される。これは、余分の組の積重体を必要とするサンプル３Ｂで達成さ れる引張強さよりも若干低い引張強さである。他方、鋼製のキーパで裏打ちされ た引張強さは、サンプル３Ｃの磁化条件の場合よりも良好である。サンプル３Ｃ のための条件は、精密な磁極位置の配置による約４０ｏ、ｏ　ｏ　ｏ〜５００． ０００フイートの生産に用いらた。

サンプル３Ｂは、バイアス積重体セットアツプ（処置Ｅ）による３組の積重体に よるものである。これは図７に示されている。

１）　Ｂｒ対サンプルを横切る距離のチャートから直接的に離れた当初の磁束マ ツプが、鋼製のキーパを添えたサンプル３Ｂについて図１４に示されている。

図１４をデジタル化したものが、Ｘ−Ｙデジタライザに記録されたものとして図 １５に示されている。図１６は、図１５の点をプロットしたデジタライザを、Ｂ ｒ２対サンプル横断距離のグラフをプロットするのに用いたものである。このサ ンプルでは、サンプルの幅の曲線の下の面積すなわち０．５０６インチあたりの Ｂｒ’の和＝３２７は３６４平方ガウスである。このサンプルの実際の引張強さ く第３表）は１６５．２　ＰＳＦ（サンプルの毎平方フィートあたりのポンド） である。

２）　鋼製キーパのないサンプル３ＢのＢｒ対輻幅横断距離プロット及びＢｒ２ 対幅横断距離のプロットが、図１７及び図１８にそれぞれ示されている。このサ ンプルでは、サンプルの全幅について曲線下の面積すなわち０．５０　フインチ あたりのＢｒ２の和は２６７．３４６平方ガウスである。このサンプルの引張強 さは１３３．９ｐｓｆであって、従ってＢｒ”の和のこれは、幅を横断するＢｒ ２の和と引張強さとの良好な相関を示している。

図１４に示した最初の磁束マツプは、磁極積重体の３つのインプリント（処置Ｅ ）が磁極の中央における最後のインプリントとともに用いられる場合の磁極形状 を示している。この磁束マツプは、サンプルＩＢ。

ＩＣについて図１９に示す２つのインプリントオフセット処置（処置Ｃ及びＤ） による１つの面の磁束ピークと対比して、中央における磁束ピークを示している 。

これは、明らかにこの処方が一つの磁極内の磁束強度形状を制御可能にオフセッ トできることを示している。

例４ 例４は、比較的高いエネルギ（１，１５Ｍｇ０ｅ）の０．０３０インチのノート に１又は２組の積重体を用いｆ：処Ｗ　（４Ａ、４Ｂ、４Ｃ，４Ｄ）（Ｄ効果を 示ｔ。

この例でも、積重体キーパなしの基準（すなわち従来品）に比べてバイアスとオ フセットで改善が認められた。バイアスとオフセットは、いずれも基準（４Ａ） に比べて好結果を得ている。条件及び結果については第４表を参照されたい。

例５ 第５表に示すように、この例は、各種の厚さとエネルギにおける広い範囲の磁極 間隔（１／４インチ、１／３インチ、１／２インチ）が本発明にとって使用可能 であることを示している。これらは両面を等強度で磁化したもので（処置Ｃ）、 最良の磁気特性（１，５５Ｍｇ０ｅ、２５３０ｇＢｒ、サンプル５Ａ）を有する 厚さ０．１２　フインチの条片を包含している。間隔が０．１２フインチ（サン プル５Ａの厚さと同じ）である組をなす積重体のパーメンジュール間で測定され た最高ガウス値が、ベル横断プローブＨＴＬ−０６０８を用いて９３００ガウス であった。これは、２８９０　０ｅエルステソトであるサンプル５ＡにＨｃｉの ３倍以上である。

これらの例及び本発明の処置を用いた前述の例中の他側に例示された各種の磁極 間隔をもっては、空気間隙が増大するにつれて、接触引張強さに対して磁化され たサンプルのリーチがどのようになるかを知るのに有益である。

ロードセルに接続され、固定のサンプルから所定の直線的後退割合て後退する冷 間圧延の鋼製のプランジャを必要とする引張試験機を設計することにより、平方 フィート当たりのポンドで表される引張強さを、接触又は破壊引張りばかりでな （、磁石からの各種の空気間隙における引張りをも測定することができる。この 試験を用いて、接触引張強さの５０パーセントを維持する空気間隙及びこれが２ ５パーセントとなる空気間隙を決定することができる。

これは、磁極間隔と各種の空気間隙における接触引張強さの保持との間の相関が 非常に強いことを示している。

鋼製のキーパ付きのサンプル５Ｃは、０．５２０インチの磁極間隔、３３５ＰＳ Ｆの接触引張強さを有し、０．０４８インチの空気間隙においてＣＰ８５０パー セント及び０．１０４インチの空気間隙においてＣＰ３２５パーセントを維持し ている。鋼製のキーパ付きのサンプル５Ｂは０．３３４インチの磁極間隔及び２ ９４、Ｉ　Ｐ　Ｓ　Ｆの接触引張強さくＣＰＳ）を有し、０゜０２８インチの空 気間隙でＣＰＳの５０パーセント、０．０５５インチの空気間隙においてＣＰＳ の２５パーセントを維持している。鋼製のキーパ付きのサンプル５Ａは、０．２ ５０インチの磁極間隔、３５６．ＯＰＳＦの接触引張強さ、０．０２６インチの 空気間隙においてｃｐｓの５０パーセント、０．０５１インチの空気間隙におい てＣＰＳの２５パーセントを有する。

キーパなしのサンプル３Ｃは、０．１２５インチの磁極間隔、１２４．５　Ｐ　 Ｓ　Ｆの接触引張強さ、０．０１４インチの空気間隙においてＣＰＳの５０パー セント、０．０２３インチの空気間隙においてＣＰＳの２５パーセントを有する 。鋼製のキーパなしのサンプルＩＡ（頂部）は、３６．ＩＰＳＦの接触引張強さ を有し、０００９インチの空気間隙においてＣＰＳの５１パーセント、０．０１ フインチの空気間隙においてＣＰＳの２５パーセントを維持する。

摘要 要約すると、以下の例が示されている。

１）０．０２０インチ（例ＩＡ、ＩＢ、ＩＣ）から０．２４８インチ（例５Ｄ） までのたわみ性磁石の厚さ ２）０．５５　Ｍｇ０ｅ　（例ＩＡ、１．ＩＣ）から１゜５５　Ｍｇ０ｅ　（例 ５Ａ）までのたわみ性磁石のエネルギ積 ３）１５００ｇ　（例ＩＡ）から２５３０ｇ　（例５Ａ）までのたわみ性磁石の Ｂｒ ４）］、２７００ｅ（例ＩＡ）から３９３０　０ｅ　（例５Ｃ）までのたわみ性 磁石のＨｅ ５）３組の積重体（例３Ｂ）を含むＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄ。

Ｅに示した５つの磁化処置 ６）０．０８０インチ（例ＩＡ）から０．５２０インチ（例５Ｃ，５Ｄ）までの 異なった磁極間隔７）サンプル３Ｂ対例ＩＢ、ＩＣの磁束マツプ形状。

これは当初のグラフ−図１４及び図１９に示されている。

さらに、第６表は、磁石（ＥＥＣＮＥ○２７かＥＥＣＮＥＯ３３）の厚さに換算 して磁極間隔の構成を例示している。磁束導通要素（バナジュウムパーメンジュ ール）の厚さは、全磁極厚さく磁極間隔）の百分率として磁束導通要素（Ｆ　Ｃ ）の厚さを表している。オフセットパス（通過）を包含するインプリントの数は 、オフセットパスを包含する組み合わせのＦＣパスの全磁極力バレッンを示す。

明細書記載要項に従って最良の実施態様及び好適な実施例を記載したが、本発明 はこれらに限定されるものではなく、請求の範囲の記載によってのみ制約される ものである。

ガウス 距離（ｉｎ、） 距離（ｉｎ、） ガウス 距離（ｉｎ、） フロントページの続き （７２）発明者　ツェパンスキー　トーマス　レイモンドアメリカ合衆国オハイ オ　４４１３３　ノースローヤルトン　ローヤルトン　ロード （７２）発明者　ワイスマン　エリク　マーチンアメリカ合衆国オハイオ　４４ ０２２　チャグリン　フォールス　クローヴアリッジロード　８３７１ （７２）発明者　クーニ　フレデリック　ウィリアムアメリカ合衆国オハイオ　 ４４３１４　アクロン　サウスウエスト　トウエルブス　ストリート２３２６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １バインダ材料中に磁化された磁性粒子を包含する組成物において、この組成物 の磁気引力が強化されており、この磁気引力がＢｒ２（残留誘導）対材料の表面 を横切る幅である距離の積分に比例する組成物。 ２請求項１記載の組成物において、バインダ材料中の分極化磁性粒子が１つの表 面において少なくとも１つの全磁極以上を有し、少なくとも１つの全磁極の引力 が、Ｂｒ２対距離Ｘの積分増加によって明らかとなる２モード磁極ピークによっ て強められている組成物。 ３請求項２記載の組成物において、前記磁極における増強が、Ｂｒ対Ｘのプロッ トの残留誘導Ｂｒのピークによって明らかとなり、この残留誘導ピークが少なく とも基本のピークと肩部とを有する組成物。 ４請求項３記載の組成物において、実質的に平面状の材料である組成物。 ５請求項４記載の組成物において、前記材料がシート又は条片の形である組成物 。 ６請求項５記載の組成物において、前記バインダがエラストマ又は熱可塑性バイ ンダである組成物。 ７請求項６記載の組成物において、前記磁性粒子が、硬質フェライト又は低最大 保持力希土類元素磁石を包含する組成物。 ８請求項７記載の組成物において、前記磁性粒子が、バリウムフェライト、スト ロンチウムフェライト、鉛フェライト及びネオジニウムボロン鉄磁石からなる群 がら選んだ１つ又はそれ以上の数の材料を包含する組成物。 ９請求項８記載の組成物において、前記バインダが、クロリネイテド及びクロロ スルフォネイテドポリエチレン、ポリイソブチレン、ニトリルゴム、エチレンプ ロピレン及びエチレンプロピレンジエンモノマーから作ったゴム、及びこの共重 合体又は混合物からなる群から選んだ１つ又はそれ以上の数の材料である組成物 。 １０請求項９記載の組成物において、前記磁性粒子が、前記組成物の約５０ない し約７０容量パーセントを包含する組成物。 １１請求項１０記載の組成物において、前記磁性粒子が、前記組成物の約５５な いし約６５容量パーセントを包含する組成物。 １２請求項１１記載の組成物において、前記サンプルが、約０．５ないし約１． ６のＭＧＯｅのＢｒ、約１，５００ないし約２，６００ｇのＢｒ、厚さ方向に約 ２，０００ないし約４，０００のＯｅのＨｃｉを有する組成物。 １３増強された磁気引力を有する組成物において、約０．５ないし約１．６のＭ ＧＯｅのＢｒ、約１，５００ないし約２，６０ＯｇのＢｒ、約１，２００ないし 約２，３００のＯｅのＨｃ、厚さ方向に約２，０００ないし約４，０００のＯｅ のＨｃｉを有する組成物であって、この組成物が、硬質フェライト又は低最大保 持力希土類元素磁石の約５０ないし７０パーセントの容量負荷を有するエラスト マ又は熱可塑性バインダを包含し、前記化合物がシート又は条片の形であり、前 記組成物が、Ｂｒ２対サンプルの幅Ｘのプロットの増大された積分によって明ら かにされた増強磁気引力を有する組成物。 １４請求項１３記載の組成物において、前記プロットが、磁極に相関するピーク を包含し、このピークが、前記磁極は少なくともふたつのＢｒ最大ピークを有す るような磁極シフトを包含する組成物。 １５請求項１４記載の組成物において、前記第２のピークが前記第１のピークか ら、前記第１のピークの幅に対応する距離だけオフセットしている組成物。 １６請求項１５記載の組成物において、前記組成物が多磁極である組成物。 １７請求項１６記載の組成物において、Ｘ軸とＢｒ対Ｘのプロットとの第１の交 差と、Ｘ軸とＢｒ対Ｘのプロットとの第２の交差との間の距離Ｘが、磁極間隔１ つ分に等しく、前記材料が磁極間隔１つ分以下の厚さを有する組成物。 １８請求項１３記載の組成物において、前記材料が非横断材料である組成物。 １９請求項１３記載の組成物において、全サンプルのＢｒ２対Ｘの積分が、サン プルの一方の側部で測定して、他方の側部で計算した数値に比べて大きい組成物 。 ２０長手方向軸線を有する保磁力材料の磁化方法において、この材料を、磁束回 路の近傍に形成した第１の磁束間隙中を通過させて第１の磁気インプリントを与 え、前記材料を第２の磁束間隙中を通過させてこの材料に第２の磁気インプリン トを与え、前記第１及び第２の磁束間隙のそれぞれが少なくとも１つの磁極モー メントを有し、前記少なくとも１つの第１の磁極モーメントが、前記少なくとも １つの磁極モーメントに対して、前記材料の長手方向軸線に垂直で前記材料を横 切る側部方向に距離Ｘだけオフセットしている磁化方法。 ２１請求項２０記載の磁化方法において、前記第１の磁束間隙が、前記第２のイ ンプリントが或る距離だけオフセットされていることを除いては、前記第２の磁 束間隙からの磁極インプリントに対応する磁極インプリントを有する磁化方法。 ２２請求項２１記載の磁化方法において、前記第１及び第２のインプリントがそ れぞれ、前記材料の側部幅を横切って、少なくとも１つの完全磁極と１つの部分 磁極とを有する磁化方法。 ２３請求項２２記載の磁化方法において、前記第１及び第２の磁束間隙がサンプ ルの側部幅を横切って、少なくとも２つの完全磁極を有する磁化方法。 ２４請求項２３記載の磁化方法において、前記材料が、実質的に平面状で長手方 向軸線に沿って延び、頂面及び底面を有すること、前記頂面を、永久磁石の円板 と磁束導通要素とを交互に積み重ねた頂部積重体に少なくとも部分的に接触させ ることにより、さらに前記底面を、永久磁石の円板と磁束導通要素とを交互に積 み重ねた底部積重体に少なくとも部分的に接触させることにより、前記第１のイ ンプリントを与えること、前記磁束導通要素が誘起磁極モーメントを有し、一方 の積重体の磁気モーメントが他方の積重体の磁気モーメントと対向していること 、さらに前記第１のインプリント用の頂部積重体から側方にオフセットされた頂 部積重体と前記頂面が少なくとも部分的に接触することにより、また前記第１の インプリント用の頂部積重体から側方にオフセットされた底部積重体と前記底面 が少なくとも部分的に接触することにより、さらに前記第１のインプリント用の 底部積重体から側方にオフセットされた底部積重体と前記底面が少なくとも部分 的に接触することにより、前記第２のインプリントを与えることを包含する磁化 方法。 ２５請求項２４記載の磁化方法において、第１のインプリント用の頂部及び底部 積重体が第１の組の積重体を形成し、第２のインプリント用の頂部及び底部積重 体が第２の組の積重体を形成し、前記第１及び第２の組の積重体の磁性円板の厚 さが均一である磁化方法。 ２６請求項２５記載の磁化方法において、それぞれの積重体が、各積重体の両側 の遠位の磁束導通磁極要素と、これら遠位の磁束導通要素の内側の中間の磁束導 通要素とを有し、各積重体の中間の磁束導通要素の厚さが均一である磁化方法。 ２７請求項２６記載の磁化方法において、それぞれの遠位の磁束導通要素の厚さ が、前記中間の磁束導通要素の１つの厚さの半分である磁化方法。 ２８請求項２７記載の磁化方法において、前記距離Ｘが、前記中間の磁束導通要 素の円板の１つの厚さに等しい磁化方法。 ２９請求項２４記載の磁化方法において、第３の磁気インプリントを与えること を包含する磁化方法。 ３０請求項２８記載の磁化方法において、前記材料がたわみ性のシート又は条片 である磁化方法。 ３１請求項３０記載の磁化方法において、前記磁性円板の１つの厚さが、前記中 間の磁束導通要素の１つの厚さの約１ないし約３．５倍である磁化方法。 ３２請求項３１記載の磁化方法において、前記材料を、前記第１の磁束間隙と前 記第２の磁束間隔との間を直線方向に移行させる磁化方法。 ３３請求項３２記載の磁化方法において、前記材料を、前記第２の組の積重体の 中の１つにバイアスする磁化方法。 ３４請求項３３記載の磁化方法において、前記バイアスを、前記第２の磁束間隙 からバイアスローラへ前記材料を通過させ、このバイアスローラから、前記材料 の長手方向軸線に対して約３０度から約９０度の角度を形成する前記第２の組の 積重体の中の前記１つの積重体に正接的に通過させることにより与える磁化方法 。 ３５長手方同軸線を有する保持力材料のバイアス磁化方法において、第１の磁性 積重体と第２の磁性積重体との間の空間に磁束回路の近傍に形成した磁束間隙に 前記材料を通過させることにより、前記材料に第１の磁気インプリントを与え、 このインプリントを、前記サンプルを前記第１又は第２の積重体に向けてバイア スすることにより、この材料の一方の表面に一層強くバイアスする磁化方法。 ３６請求項３５記載の磁化方法において、前記バイアスを、前記材料を前記磁束 間隙からバイアスローラへ通過させることにより果たす磁化方法。 ３７請求項３６記載の磁化方法において、前記材料を、前記磁束間隙中を通過す る前に第１のラインに沿って移行させ、前記磁束間隙中を通過した後第２のライ ンを移行させ、前記第１及び第２のラインにより角度αを形成させ、この角度α を約３０度から約９０度までとする磁化方法。 ３８請求項３７記載の磁化方法において、前記角度を約４０度から約８０度まで とする磁化方法。 ３９頂部積重体と底部積重体とを包含する第１及び第２の組の種重体を包含し、 前記積重体のそれぞれが、厚さ方向に磁化した均一の厚さの少なくとも２つの磁 性円板と、これら２つの磁性円板の間の中間の磁束導通要素とを包含し、前記２ つの磁性円板が、対向する同様な磁極を配設され、これにより磁極モーメントが 前記磁束導通要素の周囲に誘起され、前記頂部及び底部の磁性の積重体が、対向 する相反する磁極モーメントをもって整合し、前記第２の磁性の積重体が前記第 １の積重体から軸線方向にオフセットされている材料磁化装置。 ４０請求項３９記載の材料磁化装置において、バイアスローラをさらに包含する 材料磁化装置。 ４１請求項４０記載の材料磁化装置において、前記軸線方向のオフセットが前記 磁性の円板の厚さに等しい材料磁化装置。 ４２請求項４１記載の材料磁化装置において、前記積重体のそれぞれが、均一の 厚さの一連の中間の磁束導通要素を有するとともに、両側部に遠位の磁束導通要 素を有し、前記遠位の磁束導通要素のそれぞれが、前記中間の磁束導通要素の厚 さの約半分の厚さを有する材料磁化装置。 ４３請求項４２記載の材料磁化装置において、前記材料が条片の形であり、前記 材料が、中間のガイドシステムにより前記装置内で長手方向に整合している材料 磁化装置。 ４４請求項４３記載の材料磁化装置において、前記ガイドシステムが、磁気的に 非導通の材料から実質的になる材料磁化装置。 ４５請求項３９記載の材料磁化装置において、各組の積重体の中の少なくとも１ つの積重体が、前記材料が通過する間隙を画成するようにバイアス装架されてい る材料磁化装置。 ４６請求項４５記載の材料磁化装置において、楔高さ調整手段が、前記間隙の距 離を調整するように用いている材料磁化装置。 ４７請求項３９記載の材料磁化装置において、前記材料が、押し出し成型機から 装置に供給される材料磁化装置。 ４８．請求項３９記載の材料磁化装置において、磁性の円板を除く構成部材が、 磁気的に非導通の材料から実質的になる材料磁化装置。 ４９請求項３９記載の材料磁化装置において、前記第１の組の積重体から軸線方 向にオフセットされた第３の積重体をさらに包含する材料磁化装置。 ５０頂部磁性積重体と底部磁性積重体とを包含する少なくとも第１の組の磁性積 重体を包含し、この磁性積重体のそれぞれが、厚さ方向に磁化した均一の厚さの 少なくとも２つの磁性円板と、これら２つの磁性円板の間の中間磁束導通要素と を包含し、前記２つの磁性円板が対向する同様な磁極を配設され、これにより磁 極モーメントが前記磁束導通要素の周囲に誘起され、前記頂部及び底部磁性積重 体が、対向する相反する磁極モーメントをもって整合し、バイアス手段が前記材 料が前記積重体の１つにバイアスする材料磁化装置。 ５１請求項５０記載の材料磁化装置において、前記バイアス手段がバイアスロー ラである材料磁化装置。 ５２請求項５１記載の材料磁化装置において、前記材料が、前記組の積重体の間 を通過する前に第１のラインに沿って移行し、前記組の積重体を通った後第２の ラインに沿って移行し、前記第１のライン及び前記第２のラインが角度αを画成 し、この角度αが約３０度ないし約９０度である材料磁化装置。 ５３請求項５２記載の材料磁化装置において、前記角度αが約４０度ないし約８ ０度である材料磁化装置。 ５４．請求項５３記載の材料磁化装置において、前記角度αが約５０度ないし約 ７０度である材料磁化装置。