(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
大バルクハウゼン効果を有する磁性部材と、
前記磁性部材との間に空隙が形成された状態で、該磁性部材を収容した非磁性部材と、
を有する磁性素子が埋設される樹脂成型品であって、
前記非磁性部材が熱硬化性樹脂材で成形されており、前記樹脂成型品の成形時における前記非磁性部材の収縮率と同じか、それよりも小さい収縮率を有する樹脂材で成形されていることを特徴とする樹脂成型品。
【請求項２】
前記磁性部材が円柱形状であり、前記空隙を形成するために前記非磁性部材に設けられた収容部の長さ及び内径が、前記非磁性部材の溶融温度をｔ℃、前記非磁性部材のｔ℃から０℃の収縮率をλ、前記磁性部材の線膨張係数をα／℃、０℃における前記磁性部材の長さをＬｏ、直径をφｏ、ｔ℃における前記磁性部材の長さをＬｔ、直径をφｔとしたときに、下記（１）及び（２）式により求められる前記磁性部材の長さＬｔ及び直径φｔ以上の長さ及び内径であることを特徴とする請求項１に記載の樹脂成型品。
（１）Ｌｔ＝Ｌｏ×（１＋λ）×（１＋αｔ）
（２）φｔ＝φｏ×（１＋λ）×｛（１＋３αｔ）／（１＋αｔ）｝１／２
【請求項３】
前記非磁性部材が透明とされていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の樹脂成形品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁性素子を備えた樹脂成型品に関する。
【背景技術】
【０００２】
大バルクハウゼン効果を有する線状の磁性部材と、この磁性部材を支持するドーナツ型の支持部材とを備えた情報タグは、従来から知られている（例えば、特許文献１参照）。この情報タグは、ＣＤやＤＶＤの内縁側に付されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１２９５２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、磁性素子の外部から応力がかかっても、大バルクハウゼン効果を有する磁性部材にかかる応力を抑えることができる樹脂成型品を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載の樹脂成型品は、大バルクハウゼン効果を有する磁性部材と、前記磁性部材との間に空隙が形成された状態で、該磁性部材を収容した非磁性部材と、を有する磁性素子が埋設される樹脂成型品であって、前記非磁性部材が熱硬化性樹脂材で成形されており、前記樹脂成型品の成形時における前記非磁性部材の収縮率と同じか、それよりも小さい収縮率を有する樹脂材で成形されていることを特徴としている。
【０００６】
また、請求項２に記載の樹脂成型品は、請求項１に記載の樹脂成型品において、前記磁性部材が円柱形状であり、前記空隙を形成するために前記非磁性部材に設けられた収容部の長さ及び内径が、前記非磁性部材の溶融温度をｔ℃、前記非磁性部材のｔ℃から０℃の収縮率をλ、前記磁性部材の線膨張係数をα／℃、０℃における前記磁性部材の長さをＬｏ、直径をφｏ、ｔ℃における前記磁性部材の長さをＬｔ、直径をφｔとしたときに、下記（１）及び（２）式により求められる前記磁性部材の長さＬｔ及び直径φｔ以上の長さ及び内径であることを特徴としている。
【０００７】
（１）Ｌｔ＝Ｌｏ×（１＋λ）×（１＋αｔ）
（２）φｔ＝φｏ×（１＋λ）×｛（１＋３αｔ）／（１＋αｔ）｝１／２
【０００８】
また、請求項３に記載の樹脂成形品は、請求項１又は請求項２に記載の樹脂成形品において、前記非磁性部材が透明とされていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、磁性素子の外部から応力がかかっても、大バルクハウゼン効果を有する磁性部材にかかる応力を抑えることができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、磁性素子の外部から応力がかかっても、大バルクハウゼン効果を有する磁性部材には応力がかからないようにできる。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、磁性素子が不良品であるか否かを容易に判別できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る磁性素子を示す一部破断概略斜視図
【図２】大バルクハウゼン効果を有する磁性部材を示す概略斜視図
【図３】本発明に係る磁性素子が埋設された樹脂成型品の一部を示す概略斜視図
【図４】本発明に係る磁性素子が埋設された樹脂成型品の一例を示す概略斜視図
【図５】本発明に係る磁性素子の変形例を示す概略斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る実施の形態について、図面に示す実施例を基に詳細に説明する。図１、図２で示すように、本実施形態に係る磁性素子１０は、大バルクハウゼン効果を有する磁性部材の一例としてのアモルファス磁性タグ（アモルファス磁性ワイヤー）１２と、アモルファス磁性タグ１２との間に空隙Ｓが形成された状態で、そのアモルファス磁性タグ１２を収容した非磁性部材の一例としてのカプセル部材１４と、を有している。そして、その磁性素子１０が、後述する樹脂成型品２０に埋設されるようになっている。
【００１８】
アモルファス磁性タグ１２は、磁歪振動によりその存在が検知される、いわゆる磁歪素子とは区別されるものであり、飽和磁歪定数（Saturation Magnetostriction Coefficient）λｓの絶対値が１ｐｐｍ以下である公知のタグ（ワイヤー）であって、低強度の振動磁界に反応して、磁化反転を繰り返す性質（大バルクハウゼン効果）を有している。したがって、その大バルクハウゼン効果によって発生した磁場の変化を検知することで、図示しないセキュリティーエリアから、後述する樹脂成型品２０等の物品が持ち出されることが検知される。
【００１９】
具体的に説明すると、セキュリティーエリアの出入口に、例えば励磁コイルを備えたゲート（図示省略）が対向配置され、その励磁コイルから、所定のレベル以上の振幅を持つ振動磁界が印加されていると、そのゲートを樹脂成型品２０が通過したときには、その樹脂成型品２０に設けられたアモルファス磁性タグ１２において磁化反転が周期的に起こり、その磁化反転に伴う電気的パルスが、対向配置されている励磁コイルで検知される（大バルクハウゼン効果が検知される）。
【００２０】
したがって、この検知により、そのゲート等から警報音等が発生するようなシステムとすれば、セキュリティーエリアからの樹脂成型品２０の盗難や不用意な持ち出しが心理的に防止されることになる。
【００２１】
なお、飽和磁歪定数（Saturation Magnetostriction Coefficient）λｓは、文献 K.Narita, J.Yamazaki, and H.Fukunaga; IEEE Trans.Magn. MAG-16, P435 (1980)に開示されるＳＡＭＲ法（Small-Angle Magnetization Rotation Method)により測定される。また、アモルファス磁性タグ１２は、直径が３０μｍ程度とされた円柱形状のタグ（ワイヤー）であるが、説明の便宜上、図面では、アモルファス磁性タグ１２及びカプセル部材１４の大きさ（大きさの比を含む）を誇張して描いている。
【００２２】
カプセル部材１４は、アモルファス磁性タグ１２の大バルクハウゼン効果が検知可能なように、非磁性材料で成形されている。すなわち、このカプセル部材１４は、銅などの反磁性の金属、アルミニウムやＳＵＳ３０２、３０３、３０４に代表されるオーステナイト系ステンレス等の常磁性の金属（全温度範囲で比磁化率が１０−３〜１０−７）、樹脂材、ガラスなどで、例えば中空円柱形状に成形されており、その内部には、例えば円柱形状にくり抜かれた空間部である収容部１６が形成されている。
【００２３】
なお、カプセル部材１４は、樹脂材又はガラスで成形される場合には、少なくともその一部が収容部１６内を見通せる程度に透明とされていることが、樹脂成型品２０に埋設される前において、収容部１６内に収容したアモルファス磁性タグ１２を外部から視認しやすくなるため、望ましい。また、カプセル部材１４は、ガラスで成形した方が、樹脂材で成形するよりも成形しやすいので、望ましい。
【００２４】
また、このカプセル部材１４は、収容部１６内に収容したアモルファス磁性タグ１２と、その収容部１６を構成する内壁１６Ａとの間に、アモルファス磁性タグ１２がその軸方向及び径方向に動ける程度の空隙Ｓが形成されるように構成されている。なお、図１等では、説明の便宜上、アモルファス磁性タグ１２が収容部１６内に浮いた状態で描かれているが、アモルファス磁性タグ１２は、実際には、重力によって内壁１６Ａの一部に接触した状態で収容されている。
【００２５】
空隙Ｓを形成するための収容部１６の長さＬｃ及び内径φｃは、カプセル部材１４を成形する非磁性材料の溶融温度をｔ℃、カプセル部材１４を成形する非磁性材料のｔ℃から０℃の収縮率をλ、アモルファス磁性タグ１２の線膨張係数をα／℃、０℃におけるアモルファス磁性タグ１２の長さをＬｏ、直径をφｏ、ｔ℃におけるアモルファス磁性タグ１２の長さをＬｔ、直径をφｔとしたときに、下記（１）式及び（２）式によりそれぞれ求められるアモルファス磁性タグ１２の長さＬｔ以上の長さ（Ｌｃ≧Ｌｔ）及び直径φｔ以上の内径（φｃ≧φｔ）とされている。
【００２６】
（１）Ｌｔ＝Ｌｏ×（１＋λ）×（１＋αｔ）
（２）φｔ＝φｏ×（１＋λ）×｛（１＋３αｔ）／（１＋αｔ）｝１／２
【００２７】
ここで、具体的に数値を入れて説明すると、例えばカプセル部材１４をポリカーボネート（ＰＣ）で成形した場合には、その溶融温度ｔは、ｔ＝１６０℃となり、その収縮率λは、λ＝１ｐｐｍとなる。そして、アモルファス磁性タグ１２の線膨張係数αが、α＝１７×１０−６／℃で、その０℃における長さＬｏを、Ｌｏ＝２５ｍｍ、直径φｏを、φｏ＝３０μｍとすると、収容部１６の長さＬｃ及び内径φｃは、アモルファス磁性タグ１２の長さＬｔ＝２５．３ｍｍ以上の長さで、かつアモルファス磁性タグ１２の直径φｔ＝３０．０８μｍ以上の内径とされる。
【００２８】
また、この磁性素子１０は、例えば次のようにして製造される。すなわち、円筒状に形成された非磁性材料内に、アモルファス磁性タグ１２をその軸方向に沿って挿入し、予め決められた長さに非磁性部材を溶かしながら切断することで製造されたり、カプセル部材１４が樹脂材で成形される場合には、そのカプセル部材１４を射出成形する際に、その金型（カプセル部材１４）内にアモルファス磁性タグ１２を吹き入れることで製造される。
【００２９】
以上のような構成の磁性素子１０が、樹脂成型品２０に埋設される。すなわち、図示しない金型内に磁性素子１０が配置され、射出成形等によって樹脂成型品２０が成形される際に、図３で示すように、その磁性素子１０が樹脂成型品２０に一体的に埋設される。
【００３０】
なお、磁性素子１０は、樹脂成型品２０に完全に埋設される構成に限定されるものではなく、例えば非意匠面において、その一部が外部に露出する構成とされていてもよい。このように、磁性素子１０の樹脂成型品２０に対する埋設状態は、樹脂成型品２０の意匠性などを考慮して適宜決められればよい。また、磁性素子１０は、できるだけ小型化されていることが、埋設する樹脂成型品２０に制約がなくなるので、望ましい。
【００３１】
また、カプセル部材１４が、熱硬化性樹脂材で成形されている場合、樹脂成型品２０を成形する樹脂材は、その樹脂成型品２０の成形時におけるカプセル部材１４の収縮率λと同じか、それよりも小さい収縮率を有する樹脂材とされる。換言すれば、カプセル部材１４が、熱硬化性樹脂材で成形されている場合、樹脂成型品２０の成形時におけるカプセル部材１４の収縮率λが、樹脂成型品２０を成形する樹脂材の収縮率と同じか、それよりも大きい収縮率となるように、その樹脂成型品２０を成形する樹脂材が選択される。
【００３２】
なお、カプセル部材１４が、非磁性金属やガラスで成形されている場合には、樹脂成型品２０を成形する際に、そのカプセル部材１４が、その樹脂成型品２０の収縮によって押し潰されるようなことは起きないので、樹脂成型品２０を成形する樹脂材に制約はなくなる。何れにしても、樹脂成型品２０を成形する樹脂材としては、カプセル部材１４を成形する非磁性材料の溶融温度ｔ℃以下の溶融温度を有する樹脂材が選択されることは言うまでもない。
【００３３】
以上のような磁性素子１０及び樹脂成型品２０において、次にその作用について説明する。なお、ここでは、カプセル部材１４が熱硬化性樹脂材で成形されている場合を例に採り、樹脂成型品２０を成形する樹脂材としては、塩化ビニル樹脂材を例に採る。
【００３４】
磁性素子１０は、中空円柱形状とされたカプセル部材１４の収容部１６内に、アモルファス磁性タグ１２が、その収容部１６を構成する内壁１６Ａとの間に空隙Ｓを有する状態で収容されて構成されている。
【００３５】
すなわち、カプセル部材１４を成形する熱硬化性樹脂材の溶融温度がｔ℃のとき、上記（１）式で求められるアモルファス磁性タグ１２の長さＬｔ以上の長さＬｃで、かつ上記（２）式で求められるアモルファス磁性タグ１２の直径φｔ以上の内径φｃを有する収容部１６により、上記空隙Ｓが、アモルファス磁性タグ１２と、収容部１６を構成する内壁１６Ａとの間に形成されている。
【００３６】
ここで、樹脂成型品２０を成形する塩化ビニル樹脂材の収縮率は、カプセル部材１４を成形する熱硬化性樹脂材の成形時の収縮率λよりも小さい。したがって、磁性素子１０を金型に配置し、樹脂成型品２０を射出成形する際、その樹脂成型品２０を成形する溶融された塩化ビニル樹脂材が固化により収縮しても、カプセル部材１４が、その収縮によって押し潰されて変形してしまうような不具合は起きない。つまり、樹脂成型品２０を射出成形した際の塩化ビニル樹脂材の収縮による応力は、カプセル部材１４に伝達されない。
【００３７】
なお、仮に樹脂成型品２０を射出成形した際の塩化ビニル樹脂材の収縮による応力が、カプセル部材１４に伝達されたとしても、アモルファス磁性タグ１２は、カプセル部材１４の収容部１６内に空隙Ｓを有する状態で収容されているので、その収縮による応力伝達は、カプセル部材１４によって阻止され、その収縮による応力が、カプセル部材１４の収容部１６内に収容されているアモルファス磁性タグ１２に直接伝達されることはない。
【００３８】
したがって、アモルファス磁性タグ１２において、大バルクハウゼン効果が減衰するような不具合は起きない。つまり、樹脂成型品２０に直接アモルファス磁性タグ１２が埋設される構成であると、その樹脂成型品２０を射出成形した際の樹脂材の収縮による応力が、直接アモルファス磁性タグ１２に掛かって、その磁性が阻害されるため、アモルファス磁性タグ１２の大バルクハウゼン効果が減衰（又は消失）することがあった。
【００３９】
しかしながら、本実施形態では、アモルファス磁性タグ１２がカプセル部材１４の収容部１６内に空隙Ｓを有する状態で収容されて磁性素子１０とされ、その磁性素子１０（カプセル部材１４）が樹脂成型品２０に埋設される構成であるため、その磁性素子１０（アモルファス磁性タグ１２）において、大バルクハウゼン効果が失われるような不具合は生じない。よって、この磁性素子１０を備えた樹脂成型品２０のセキュリティーエリアからの持ち出しは確実に検知される。
【００４０】
なお、磁性素子１０を樹脂成型品２０に埋設する際、その磁性素子１０が、樹脂成型品２０の互いに直交する３つの面に、それぞれ１つずつ埋設されたり、１つの面において、互いに異なる方向を向くように、複数埋設される構成としてもよい。
【００４１】
すなわち、樹脂成型品２０が、例えば図４で示すようなノート型パソコン２２とされ、その長方形とされた本体部２４の底面２４Ａにだけ、図１で示す磁性素子１０が埋設される場合には、長手方向に沿う横方向Ｘと、その横方向Ｘと直交する縦方向Ｙと、横方向Ｘ及び縦方向Ｙと交差する斜め方向Ａに沿って、それぞれ磁性素子１０が埋設される構成としてもよい。
【００４２】
このような構成にすれば、図１で示す磁性素子１０が、ノート型パソコン２２（樹脂成型品２０）の本体部２４の底面２４Ａに１つしか埋設されていない場合、或いは図１で示す磁性素子１０が、ノート型パソコン２２（樹脂成型品２０）の本体部２４の底面２４Ａに互いに同方向を向くように複数埋設されている場合に比べ、磁性素子１０（アモルファス磁性タグ１２）の指向性が低減される。
【００４３】
つまり、このような構成にすれば、樹脂成型品２０がゲートを通過した際には、より確実に検知されることになる。なお、磁性素子１０が埋設される樹脂成型品２０としては、図４で示すノート型パソコン２２に限定されるものではなく、例えば、図示しないＵＳＢフラッシュメモリー、ＣＤ、ＤＶＤ、デジタルカメラ、携帯電話、レコーダーなど、セキュリティーエリアからの持ち出しを禁止したい物品が、その対象とされる。
【００４４】
また、磁性素子１０のカプセル部材１４は、図１〜図４で示す直線的な円柱形状に形成されるものに限定されるものではなく、複数のアモルファス磁性タグ１２が互いに異なる方向を向いて収容されるような形状に形成されていてもよい。つまり、例えば図５で示すようなＬ字状に屈曲した円柱形状にカプセル部材１４が形成されていてもよい。この例では、その１つのカプセル部材１４に、３つの収容部１６、１７、１８が互いに仕切られて（それぞれ独立して）形成される。
【００４５】
すなわち、この３つの収容部１６、１７、１８のうち、２つの収容部１６、１８は、互いに直交する方向を向くように、カプセル部材１４の両端部側にそれぞれ形成され、残りの収容部１７は、カプセル部材１４の屈曲部分に、収容部１６及び収容部１８の各延在方向と交差する方向を向くように、斜めに形成される。そして、各収容部１６、１７、１８内に、アモルファス磁性タグ１２が、それぞれ空隙Ｓを有する状態で収容されている。
【００４６】
このような構成の磁性素子１０にすると、１つの磁性素子１０を樹脂成型品２０に埋設するだけで、アモルファス磁性タグ１２が互いに異なる方向を向くように自動的に配置されるので、図４で示したように、複数の磁性素子１０が樹脂成型品２０に互いに異なる方向を向くように埋設された場合と同様に、その指向性を低減させられるのは当然ながら、埋設する磁性素子１０の数量の低減が図れるため、製造コストの低減が図れる。
【００４７】
なお、カプセル部材１４が熱硬化性樹脂材で成形されている場合、樹脂成型品２０に使用される樹脂材としては、上記した塩化ビニル樹脂材以外では、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）、アセチルニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂（ＡＢＳ樹脂）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリアミド（ＰＡ）、変性ポリフェニレンエーテル（ｍＰＰＥ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴＰ）、非晶ポリアリレート、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリイミド、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、フッ素樹脂、液晶ポリマーなどが挙げられる。
【００４８】
また、カプセル部材１４に使用される熱硬化性樹脂材としては、例えば、フェノール樹脂（ＰＦ）、エポキシ樹脂（ＥＰ）、メラミン樹脂（ＭＦ）、ユリア樹脂（ＵＦ）、不飽和ポリエステル樹脂（ＵＰ）、アルキド樹脂、ポリウレタン（ＰＵＲ）、熱硬化性ポリイミド（ＰＩ）などが挙げられる。
【００４９】
以上、本実施形態に係る磁性素子１０と樹脂成型品２０について説明したが、本実施形態に係る磁性素子１０及び樹脂成型品２０は、図示のものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、適宜設計変更可能なものである。例えば、カプセル部材１４の形状は、図示の円柱形状に限定されるものではなく、角柱形状等に形成されていてもよい。
【００５０】
また、収容部１６（空隙Ｓ）の形状も図示の円柱形状に限定されるものではなく、例えばラグビーボールのような形状に形成されていてもよい。更に、アモルファス磁性タグ１２も、図示の円柱形状（ワイヤー）に限定されるものではなく、例えば平板形状（箔）等に形成されていてもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１０  磁性素子
１２  アモルファス磁性タグ（磁性部材の一例）
１４  カプセル部材（非磁性部材の一例）
１６  収容部
１７  収容部
１８  収容部
２０  樹脂成型品
Ｓ  空隙
【図１】
0005381522.tif 000002
【図２】
0005381522.tif 000003
【図３】
0005381522.tif 000004
【図４】
0005381522.tif 000005
【図５】
0005381522.tif 000006