(57)【要約】 【課題】  回転伝達装置に使用される、ヒステリシス板の無駄な素材ロスをなくすると共に、加工および設備維持の簡素化を図り、製造コストを大幅に削減できるヒステリシス板を提供することを目的とする。【解決手段】  ヒステリシス板１３は、材質がＦｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系の磁性合金を圧延加工によって断面形状が方形の線状に加工したＦｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系合金線材１１を、芯棒１２に渦巻き状、かつ平面状に巻き付けて、ドーナツ円板状に成形している。その後、磁性熱処理を施し、所望の磁気特性を得る。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同軸上に空隙を介して対向する永久磁石とにより、非接触で回転トルクを被伝達側に伝達する回転伝達装置に用いられるヒステリシス板であって、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系半硬質磁性材からなる、断面形状が円形、または多角形の線状材を、渦巻き状、かつ平面状に巻回してなることを特徴とするヒステリシス板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンターのトルクリミッタや、巻線機のテンションコントローラなどに用いられる回転伝達装置に使用するヒステリシス板に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、回転伝達装置は、回転ギア式のような伝達接合部を互いに嵌合させたり、接触させて行う場合では、伝達接合部である回転ギアが、磨耗して伝達効率を悪化させたり、破損して伝達不能となったりすることを防止するため、回転駆動部と被伝達部との間に空隙を設け、非接触にて回転トルクを伝達させる構造の回転伝達装置が多く使用されている。
【０００３】
このような非接触型の回転伝達装置は、通常、同軸上に空隙を介して対向した永久磁石とヒステリシス板とから構成され、回転駆動部には永久磁石を、被伝達部にはヒステリシス板をそれぞれ配し、永久磁石の磁力によってヒステリシス板を磁化させることで、非接触で駆動トルクを被伝達側に伝達する構造となっている。また、一般に、ヒステリシス板１０の形状は、その中心部に、垂直方向に回転駆動軸が設けられるため、その回転駆動軸の箇所に内穴が設けられた、いわゆる環状の平板が多く使用されている。このような、ヒステリシス板は、例えば特許文献１、特許文献２に開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平５−１０３４４２号公報
【特許文献２】特開平５−１１８３４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の特許文献に開示されたヒステリシス板は、環状の平板であり、一般に、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系合金の半硬質磁性材が用いられており、また、加工方法は形状から板状のものを金型で打ち抜きプレス加工が採用され、プレス加工後は、磁性熱処理を行って所望の磁気特性を得ていると考えられる。
【０００６】
図５は、従来のヒステリシス板を説明する図である。ヒステリシス板１０は、素材がＦｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系合金の半硬質磁性材を所定の幅、厚さを有する平板（帯）状のＦｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系合金板材６を、所望の外形、ここでは円形に金型７、８で打ち抜きプレス加工している。
【０００７】
図５に示したように、平板（帯）状のＦｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系合金板材６を所望の環状形状に金型で打ち抜きプレスする場合には、ヒステリシス板１０を打ち抜いた後の、使用できない磁性体の残余分である素材ロス９が発生し、素材のロス（欠陥）コストが無視できないという欠点がある。更に、素材自身の材料コストが高価なＣｏを配合したＦｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系合金であるため、製品原価率に大きな悪影響を及ぼしている。
【０００８】
また、ヒステリシス板の素材であるＦｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系合金は、難加工（硬質）材のため、それを打ち抜く金型には更に硬質の超硬材を使用する必要があるため金型の費用が増大する。また、超硬材を用いても超硬材が脆く摩耗が激しいため金型交換を頻繁に行う必要があり、設備維持費も増大する。従って、プレス加工費も高価である。従って、このようなプレス加工によって製造する場合には、ヒステリシス板は相当高価なものとなる。
【０００９】
本発明は、上述の課題を解決し、ヒステリシス板の無駄な素材ロスをなくすると共に、加工および設備維持の簡素化を図り、製造コストを大幅に削減できるヒステリシス板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によるヒステリシス板は、素材であるＦｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系合金材を、線状または幅の小さい帯状に加工したものを、渦巻き状、かつ平面上に巻回し、円形や方形等の所望の外形の板状体に形成することで、素材ロスをなくすことができる。この方法では、従来での金型での打ち抜き法によって残った使用できない無駄な部分はないので、材料を有効に利用することができ、材料コストを大幅に低減することができる。
【００１１】
本発明によれば、同軸上に空隙を介して対向する永久磁石とにより、非接触で回転トルクを被伝達側に伝達する回転伝達装置に用いられるヒステリシス板であって、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系半硬質磁性材からなる、断面形状が円形、または多角形の線状材を、渦巻き状、かつ平面状に巻回してなることを特徴とするヒステリシス板が得られる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のヒステリシス板は、線状材の半硬質磁性体を渦巻き形状に加工するため、素材のロスが発生せず材料費の低減と、加工用設備の簡素化が可能である。
【００１３】
また、打ち抜きプレス加工で使用する金型を必要としないことから、設備費用を削除でき、加工時のメンテナンスが簡易となり加工費の低減も可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明による実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００１５】
図１は、代表的な回転伝達装置の構成図を示す。
【００１６】
回転伝達装置は、回転駆動軸１に固定された環状の永久磁石３と、被伝達側回転軸２に固定された環状のベース５にヒステリシス板４を同軸上に対向して取り付けられる。一般に永久磁石３は、フェライト系またはＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系の強磁性体の表面に約４〜１２の偶数極で交互に多極着磁されたものが使用される。回転駆動軸１に固定された永久磁石３が回転することによってヒステリシストルクが発生し、永久磁石３の磁力によって対向するヒステリシス板が磁化されることで、前記ヒステリシストルクが被伝達側に伝わり、回転駆動軸１、被伝達側回転軸２の間でトルクの伝達が可能となる。また、ヒステリシストルクは、永久磁石３とヒステリシス板４の間隔ｄを変化させたり、永久磁石３の磁力を調整したりすることによって調整することができる。
【００１７】
図２は、回転伝達装置に使用される、本発明のヒステリシス板を説明する図である。ヒステリシス板１３は、材質がＦｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系の磁性合金を圧延加工によって断面形状が方形の線状に加工したＦｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系合金線材１１を、芯棒１２に渦巻き状、かつ平面状に巻き付けて、ドーナツ円板状に成形している。その後、高温で溶体化処理し、無磁場中でスピノーダル分解および濃度差拡大熱処理の磁性熱処理を施し、所望の磁気特性を得る。
【００１８】
ここで、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系合金線材１１は、断面形状が方形の、いわゆる平角線の他、断面形状が円形の丸線や断面形状が多角形の多角線等いずれでもよいが、環状平板や平板状に加工した後、素線がばらけないように外観形状を維持、固定させるため、隣合う素線同士の接合面積を確保できる、平角線がより好適である。なお、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系合金インゴットの平角線と、平板への加工は、ほぼ同等の難易度であり、平角線に加工する際は、素材を加熱しながら行う、圧延法、押出法、引抜法等の一般的な工法を用いることができる。
【００１９】
このように線状体を巻き回して板状体としてヒステリシス板１３を製造することにより、素材のロスが発生せず、また、打ち抜きプレス加工を行わなくて良いので高価なプレス加工用金型を必要としないため、加工コストを大幅に低減することができる。
【００２０】
永久磁石３は、フェライト系またはＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系の強磁性体の表面に、円周方向に約４〜１２の偶数極で交互に多極着磁したものを使用するのが好ましい。
【００２１】
ヒステリシス板１３は、上記のＦｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系合金線材１１を、芯棒１２の上に、単列、または複数列で多層巻きしたり、巻回数を調整することで、最終的な外形寸法（外径、厚さ）を調整することができる。なお、渦巻き状に巻回した後の形を保持する必要があるが、簡易的な固定冶具を用いて適宜行うことができる。
【００２２】
芯棒１２は、断面形状が円形、方形等いずれでもよく、それによって、ヒステリシス板１３の外観形状を略円形、略方形等に適宜形成することができる。
【実施例】
【００２３】
以下、実施例を用いて詳述する。
【００２４】
（実施例）
まず、本発明のヒステリシス板１３の素材であるＦｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系合金線材１１は、材質Ｆｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系の磁性合金を圧延によって、幅１ｍｍ、厚さ０．５ｍｍの平角線状に加工した。その後、直径φ２０ｍｍの芯棒１２の外周に、上記Ｆｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系合金線材１１を渦巻き状に、単列に４０回多層巻きして、外径φ６０ｍｍ、内径φ２０ｍｍ、厚さ１ｍｍのドーナツ板状に成形した。その後、専用固定冶具を用いて、外形を保持しながら、従来と同様に磁性熱処理を施し、所望の磁気特性とし、図２に示した本発明のヒステリシス板１３を得た。
【００２５】
（比較例）
比較例として、上記実施例と同一形状・寸法で、図５に示した平板の打ち抜き体による従来のヒステリシス板１０を作製した。
【００２６】
実施例によるヒステリシス板１３と、比較例によるヒステリシス板１０を、図３に示したテンションコントローラのヒステリシス板４としてそれぞれ用いた場合について、永久磁石３とヒステリシス板４との間隔ｄを変化させた時のテンション値を測定、比較した。その比較結果を、試料各ｎ＝５での平均値とし、間隔−テンション特性図として図４に示した。  なお、永久磁石３として、平面上の円周方向に８極で交互に多極着磁したフェライト系磁石を使用した。
【００２７】
図４に示したように、本発明による実施例のヒステリシス板を用いたテンションコントローラでは、比較例のヒステリシス板を用いた場合と同等のテンション特性を示しており、また、作製においては、安価で簡単な芯棒と固定冶具で容易に製造することができ、加工コストを大幅に低減することができた。
【００２８】
以上、実施例を用いて、この発明の実施の形態を説明したが、この発明は、これらの実施例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更があっても本発明に含まれる。すなわち、当業者であれば、当然なしえるであろう各種変形、修正もまた本発明に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明のヒステリシス板により、回転伝達装置の性能を維持しながら低コスト化を図ることができ、今後益々、高性能化、低コスト化要求が厳しくなる多種多用な回転伝達装置への対応が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】回転伝達装置の構成図。
【図２】本発明のヒステリシス板を説明する図。
【図３】テンションコントローラの構成図。
【図４】間隔−テンション特性図。
【図５】従来のヒステリシス板を説明する図。
【符号の説明】
【００３１】
１    回転駆動軸
２    被伝達側回転軸
３    永久磁石
４、１０、１３    ヒステリシス板
５    ベース
６    Ｆｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系合金板材
７    金型（パンチ）
８    金型（ダイ）
９    素材ロス
１１    Ｆｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系合金線材
１２    芯棒
１４    プーリー
１５    テンション測定器
ｄ    間隔
【図１】
2010133463.tif 000003
【図２】
2010133463.tif 000004
【図３】
2010133463.tif 000005
【図４】
2010133463.tif 000006
【図５】
2010133463.tif 000007