電磁整針装置の開発

NDC se1．9

 消磁回路を持つ 電磁整針装置の開発

下品 二郎＊ 原田 千歳＊＊ 竹内 温光＊＊＊

Development of an Equipment for Arranging the Fine lren Wmes       Using a Demagnetization Circuit

Jmo SHIIblOMSI s Ch麺08巴H㎜⊃A纏  yo81面恥麓腿TAKεUCH18纏

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Lはじめに

 電磁整針装置とは，電磁石の磁力線を用いて縫い針、あ るいはミシン針のような長さ10数㎜の鉄製細針を平行に整 頓する装置である。この装置は古くから利用されており，

磁路の一部に空隙のある直列磁気回路で構成することがで きる。一般に，鉄製である細針を磁力線によって揃えるた め，細針には残留磁気が生じることになり，磁極からの離 脱の迅速性，さらには紹針自体に残る磁気が電子部品材料

などとして使われる場合に大きな問題となる。

 一方，脱磁装置としては脱磁対象物に交番磁界を与え，

その交番磁界の振幅をしだいに小さくしていき，零にする 方法が最も良く知られている。1）・2） このようにするこ

とによって，磁化された物体はしだいにそのヒステリシス ループを小さく縮めていき，ついに磁界め強さH＝0にお いて磁束密度B＝：0となり，B−H曲線の原点に収束する。

＊

＊＊

＊＊＊

電気工学科

本校卒業生（現セッツ㈱勤務）

釣谷電子津山製作所

平成7年8月31日受理

このような消磁装置は一般に大がかりなものとなるばかり でなく，一度被対象細針を抽出装置から離脱，移動させる 行程が必要になる。

ここでの目的は，電子部品の材料となる長さ10〜15皿mの 鉄製の細針を揃える装置の試作器を作ることである。試作 器は以下の3点が要求された。

 ① 連続的に送られてくる細針を数10cm幅に1から5 届に平行に揃えること。

 ② 整列された三針が容易に取り出せ、他の箱等に移せ

ること。

 ③ 細針は電気部品のリード線等にも使うのでできるだ け磁気を帯びないこと。

 上記3点の要求を満たす整針装置を試作するために、こ こでは電磁回路を採用することにし，三針された三針の脱 磁のために簡単な電気回路を考案した。

 以下では、磁気回路を適切に設計することにより上紀① を満たす整針器を作ることができることを述べる。次に、

装置の磁気回路が持つ磁気エネルギーをうまく利用するこ とにより、減衰振動回路を装置の中に組み込むことができ、

鉄製細針の磁気を容易に減磁でき、条件②と③を満たす装

置の製作が可能であることを述べる。

2。磁気回路の設計

 電磁整針装置の基本部分である磁気回路は，空隙のある 電磁気回路で構成することができる。ここでは，試作器の 整針機構が可能な限りシンプルになるように磁気回路の設 計をした。、S⊃以下，その概要を記す。

 2．1 鉄心。ヨーク形状

 磁極面積は，整列させるために投入される細針の量によ って決定される。投入量が少なければ磁極面積を小さくで き、その結果、装置そのものを小型化することができる。

 ここでは，細針は連続的に送られてくると仮定し，投入 量は調整できるものとする。また，三針は上下10数c皿幅に 1から5雇に，かつ，幅20cm前後に揃えることができるよ うにする。上記の条件を満たすために磁極にはある程度の 面積が必要となる。加えて，整針のために平行磁界を利用 しなくてはならないから，磁極面積は利用できる面積より 20から30％大きめに設計する必要がある。

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一

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は図に示すようように細弓長をL。に対して空隙長・さし ．sが

罫讐；謬晶 1

 次に磁極付近の磁界の様子      m

灘灘叢 1

は，磁極の端を除いて，おお むね磁極間に平行に分布して

いると考えてよい。この時， 図2 空隙中の細針 投入された編針の整針状況の

様子は，磁極の上方より三針を投入しても投入部で細針が 滞ってしまい，上下10数。慶幅に細針を数層に揃えることが 困難であった。

 いま，磁極の配置に傾斜を付ければ空隙の磁束分布は図 4に示すようになり，このように磁束が分布している空隙 内に細針を投入すれば，磁束密度の粗い方から密の方へ磁 力が働き、細針を磁極幅全体に拡散する事ができる。

   、◎＼ ｛仁国1斗｝

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ミもへもコにノ ヘ      ノ ヨ

ぐ一一ニノ

図3仮想磁力線

 （平行磁極）

爵 羅

剛﹂

高潔

図4仮想磁力繰

   （斜磁極）

図1試作器の鉄心形状

 図1に試作された鉄心の形状を示す。図において，磁極 面積はAXBであり．幅Aのギャップ部分に1か日5層の 三針が幅Bにわたって一列に並ぶことになる。（図2参照）

 図2は磁極間に細針を投入した様子を上部から見た図で ある。図に示すように細針を一本づっ一層に並べるために は磁極のギャップの長さが細針の長さの2倍を越えないよ うにすればよい。ここでは，対象とする三針の長さが10〜

15nmと窺いため多少余裕を見て，対象とする細針の長さ のし5倍を最大とするように設計した。すなわち，ここで

 ここでは、ギャップ長さの調整と併せて磁極の傾斜が調節 できるように設計した。図5にここで設計した磁極の概略を示

す。

 図6においてL、は磁極間距離を表しており、図に示すyよう に非磁性体の樹脂板のスペーサーを可動とすることで、斜磁極 においても平行，かつ，最適なギャップ長し。 を得ることがで きる様に考案してある。

消磁回路を持つ電磁整針装置の開発 下西・原田・竹内

01u冠脳

図5設計された磁極（平面図）

L ．．．糾

スペーサー

Uo−Hり

r唱ヰ曜

平行磁極

（正面）

サー   o

戟@l t l l；・α ll旨︑●ヨ1・1ρll・1・

酢   ，

奄撃撃撃戟轣怐G1∫ll●31∫f㍑●︐ll

ポル レLg，判 wA

斜磁極

（平面）

第6図 スペーサを付けた磁極閥寸法

 2．2 励磁コイルの設計

 ここでは直流電磁石の設計法4）に基づいて直流コイルの 設計を行う。

 まず，直流電磁石の設計に必要な基本式を与える。

       Bg2S  吸引力  F＝

       ［N］ （2）

       2pte        BgLE  起磁力 U＝

      十￡H，1， ［A］ （3）

        Uo

温度上昇・ 峵焜S［・・］（4・

 電圧  E＝＝4plmM／（πd）2 ［V］   （5）

ここで，

 B。：ギャップの磁束密度［T］ q：使用率

 S：ギャップの断面積［ma］  λ：熱放散係数［W／M2・℃］

 L．：ギャップの長さ［m］   ρ：導線の抵抗率［Q・皿］

 μe：真空の透磁率［H／m］   ξ：導線の占積有率  H，：鉄心部の磁界の強さ［A／m］h：コイルの高さ［m］

 1，：鉄心部の磁路長［皿］   T：コイルの幅［血］

 1：励磁電流［A］      1m：コイルの1巻回平均  R：コイルの抵抗［Ω］      長［m］

 N：コイルの巻回数     d：導線の線径［由］

 設計手順の概略は以下の通りである。4〕

手順①：所要の吸引力Fより動作ギャップの磁束密度と断     面積（磁極断面積）Sを求める。

     ここでは断面積は他の要求から決められている     ので，（2）式より必要とするB。を求める。

手順②：ギャップの長さL．と①のB．より必要な全起磁力U     を求める。

     （3）式を用いるが，ΣH，1，がわからないので，

    鉄心の継目部の損失を数％を含め動作ギャップの     起磁力H。1。（・B。L。／μ。）の30％と考えて次式で     計算する。

     U＝NI＝BgL！／ oXl．3 （6）

手順③：コイルの形を求める。

    コイルの絶縁種別によって，許容温度上昇が決ま     るので，（4）式によりコイルの寸法hとTを決める。

手順④：導線の線径dを決め，巻回数Nを求める。

     （5）式より，dを求め，市販されているホルマル     導線の中から最も近い寸法の銅線を選ぶ。ただし，

    コイルの1巻回平均長は1．・π（r、＋r2）として計算     する。 （図7）

手順⑤：鉄心各部の寸法を求める。

    コイルの絶縁寸法を予想して鉄心の大きさを決め，

    磁束の漏れを考えて，鉄心とヨークの断面積を決     定する。

 設計されたコイルの概形を図7に示す。

卜一一一一h一一一一｛

董

図7コイルの形状

3．脱磁回路の設計

 3．1 脱磁方法

 よく知られている脱磁の方法をまとめると以下のような

ものがある。

①交流ソレノイドの中を強磁すべき試料を通過させる   ようにしたものが用いられる。n ソレノイドの中心   においては，所要の磁界が電源周波数で交番変化して

  いる。

②試料内部の残留磁気の方向に対して，これに直交す   る方向に磁界を加えると，その直交磁界の強さに伴っ

  て従来の残留磁気が減少するという現象を利用するも   ので，実際には垂直より少し斜め方向に直交磁界を与   えると，脱磁の効果が大きくなる。主として軟質磁性   材料から構成されている試料に対レ適当な直交磁界を   作用させることによって，その残留磁気を急速に減少   させることができる。直交磁界は，コンデンサ放電に   よる大電流で作ることができるので電源が簡単であり，

  かつ短時間（数10咀s）で脱磁が可能である。この方法   は直交磁界脱磁法幻と言われる。

 ③ ループ減衰脱磁法2）と呼ばれる方法で，ある残留磁   気状態にある磁性体に対して，正負交番に減衰してい   く磁界を作用させると，磁挫体の残留磁気はヒステリ   シスループに沿って原点に減衰しながら近づいていく   という現象に基づいている。印加する交番磁界が低周   波（0．1〜10Hz）のときは直流脱磁，商用周波（50，

  60Hz）のときは交流脱磁といわれる。

   直流脱磁は，電磁石や電磁チャックに対して有効な   方法であり，脱磁波形の繰り返し周期と振幅を適当に   選ぶことによって，大きな脱磁効果が得られる。

 これら脱出法を利用するには細針の着磁とは別の装置，

あるいは回路が必要であり，加えて，着磁装置から平針を 脱着移動しなくてはならない等の不便きを伴う。

 本報告書で採用する整針装置は．脱磁法で言えば上記③ に分類されるが，この脱磁装置が着駅装置に組み込まれる とこ うに特徴がある。すなわち，着磁装置の持つ励磁回路 に適当なコンデンサを付加することによって，装置の磁気 回路の持つエネルギーと付加したコンデンサに蓄柔られる エネルギーをうまく利用でき，ループ減衰帯磁法が達成で きることを述べる。

 3．2 脱磁回路

 本報告書における電磁一下装置は 励磁回路だけを見れば ゴイルの持つインダクタンスしと抵抗Rの直列回路である。

図8の励 磁回路に おいて、

スイッチ Sを閉じ ればコイ ル部に励 磁電電流 が流れ、

E c

 コイル部

﹁：−膨：：：−−：量﹂︐ R  L ︐一       一一       一

〇      一一       一〇      

層

印       一

 付加コンデンサ

図8励磁回路

空隙に磁束が生じる。この磁極間に生じた磁束を利用して 細針を整頓するのだが、このままSを開くと、磁極と細針 は磁化された状態で終わってしまい、いわゆる残留磁気が 存在することになり，下層の磁極からの迅速な離脱に支障 を来たすばかりでなく，細針自体が磁気を帯びることが許 されぬ場合には，別に脱磁の行程を経なくてはならない。

さらに，磁気回路中に蓄えられていた磁気エネルギーは、

電流エネルギーとして回路に現れよ．うとするが，きわめて 短時間に0にならなければなちない。そのため，Sを開く 際の接点間のアークエネルギーとなって一瞬に消費される ので、接点のアークによる消耗が激しくなる。同時に、電 流変化の割合が非常に大きくなるので、自己誘導による大 きな誘導起電力が生じくコイルの絶縁を破壊することすら ある。一方，図のように励磁コイルに並列に適当なコンデ

ンサCを挿入すれば、よく知られたRLC直列共振回路を 構成でき，励磁回路に流れる電流を減衰振動できることを 示している。これは，上で述べた脱開法のループ減衰脱磁 法に相当し，電磁石に流れる電流を自動的に交番減衰させ ることができる。すなわち，効率よく迅速に電磁石及び細 針の脱磁を行うことができることを意味する。本報告では，

Sを開いたときに同時に脱平するような振動回路を作るこ とが目的であるが，同時に上述のエネルギー一は振動減衰す ることになり，アークは発生せず，電流変化の割合をも減 ずることができる利点も合わせ持つことになる。

 3．3 RLC直：列振動回路の解析

 ここでは、図8でモデル化された励磁回路をラプラス変 換を用いてその過度特牲を解析し，励磁回路のコイルの持 つしとRに対して．どのような容量のコンデンサCを取り 付ければ、最適な振動回路が得られるか理論的に解析する。

 いまt一図8に おいてスイッチ Sを閉じて，励 磁回路が励磁さ れ定常状態に達 しているものと すれば，定常状 態ではキャパシ

R

期9t斗0における励磁回路の等価回路 タCの電流とインダクタしの電圧は0であるから、キャパシタ

の初期電圧Vc（一〇）・v。（＋0）・E，インダクタの初期電流iL（一〇）

・iL（＋0）＝E／Rを得る。Sを開いた後の回路素子の電圧と電 流の関係をs一関数で表し、等価回路で記述すれば図9となり，

この等価回路に網目電流を1とし，網目方程式を適用すれば次 式を得る。5，

     1 ． ． v．（＋e）

      1一  十Li，（十〇） （7）

  （R十sL十一）1（s）

     sC s

これを1（s）について解くと次式を得る。

      R         s十一       E    L

  I（s）＝ 一 一一 （8）

      R R  I         st十一s十       L LC

       RC 1

      ，ωn・    と置くと，ここで，ζ＝

      2V一 （LC）

       ぜ一（LC）

（8）式を逆ラプラス変換することによって，時間関数

消磁回路を持つ電磁整針装置の開発 下西・原田・竹内

i（t）＝： 一li−exp｛ 一rw．t｝t一／一。2ssin｛ct）．，f （1−Ci）t＋e｝

       （9）

      f（1−rt）

ただし， θ＝Ta皿一ユ

      r が得られる。

 ここで，電流が振動するために必要な条件はζ＜1であ り，ζの定義式

    RC

  C＝ 一く1 （10）

   2V一 （LC）

よりコンデンサの容量Cの上限は次式で制限されることが

わかる。

    4L

  C〈T （11）

    R2

 いま，図9において，R ・＝ 350〔Ω】， L＝70田］としたと き（11）式を満たすCをパラメータとしてコイルに流れる電 流の様子を（9）式によってシミュレートした結果を図19に

示す。

o．

 0．2

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   472μ  l   l   l   l   l   l   ：   ；

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    O．3 O．6 O．9 1．Z 1．5

        時ee［SEC］

図鱒 減衰特性のシミュレーション鰭果

このとき，各Cに対するζおよびωを表1に示した。

      ちなみに，振動波形が顕著       になるのはζ〈0．5であること       がよく知られている。e）

めされるが，取り出された細針がこの箱に収め易くするた めに，幅Bを250mmに，さらに磁極高さAは細針を2か ら5眉揃えるために100mmに選んだ。すなわち，磁極の 面積が決まり，ここでは、S＝2．5×10−2［バ］となる。

（第1図参照）

 また，ここで扱う細針の長さをLn＝10〜15〔皿皿］と仮定 するので，スペーーサーのギャップ長しg の許容範囲は，

（1）式より

  lO y  15〈L．  S 15 v 22． 5

となる。ここでは磁極間で細針を扱うので左右に余裕をも

たせ、L 。 は23 rath程度とした。

 さらに，磁極間距離L．は、空隙の礁束分布を考慮して 決めなくてはならないが、継目部の固定方法をボルト締め とすることにより傾きを調節可能にしているので，ここで はスペーサーの厚さを考慮して，L。、＝80［mm］， L。s＝38

［mm］となるような斜磁極にした。（図6参照）

C［μF］ ζ

ωn 95．8 0．35 i2．21 153．0 0．44 9．66 201．0 0．51 8．43 286．0 0．61 7．07 472．0 0．78 5．50

表1Cとζ．ωの関係

4．整針装置の作成と実験結果

 前章までの設計に基づき，三針装置の試作器を作成し，

磁気回路および二二回路の特性を検証した。

 4．1 鉄心・ヨークの寸法

 鉄心とヨークの材料には、磁気特挫はあまり良くないが 加工し易く安価な軟鉄を使用することにした。また，外形 寸法は整えられた細針をつぎの行程に移行するために箱詰

 4．2 コイルの寸法と形状

 2．2節で述べた設計手順に従ってコイルを設計すれば 以下のようになる。

 電源としては工場内に一般に配電されているIOOVを，

また，ギャップ中の吸引力は25泌要と想定しt。

手順①：（2）式より．ここでは．S＝2．5［m2］であるか     ら，B。 ・・ 5×IO−2［T］を得る。 （図1参照）

手順②：（6）式に臨鴇5×10−2［T］，L。＝5×10−2［m］

    を代入してU・2．586x1⑪s［A］を得る。

手順③：ここでは，A種絶縁コイル用エナメル線を使用す     ることにし，コイルの高さhはヨークの形状から0．

    1［m］とし，作動周囲温度20［。c］，上昇温度e，・SO     ［ec］と仮定した。さらに，導線の電気抵抗率p・2．

    27XIO s［9・m］p放熱係数λ；10．8［Wノ㎡．c］，占積     率ξ罵0．57，使用率q ＝＝ 1、とすれば（4）式より，

    コイルtST＝＝0．Oi5［m］を得る。なお，放熱係数λ，

    占積率ξ，使用率qの詳綱については文献4）の     第9章を参照されたい。

手順④：ここでは，コイル内半径r、ニ24．5［mm】、コイル外     半径r2 ＝ 39． 5［mm］、電源電圧E＝IOO［V］とすると     （5）式より，d・0．388［mm］が得られる。これより，

    0。37［mm］の第1種エナメル線を採用することにす     れば，最大仕上げ外径はd。＝・ O．424となる。

手順⑤：ここでは，一層の巻数ncを

      n．＝（hfd，）一1＝（10e／e． 424）一1 ＝234

    とすれば，屓数日は

      m ＝＝ T／do＝＝ 15／0． 424＝ 35

    で得られるから，コイルの巻回数Nは

      N ＝＝ n．m tt 234× 35 ＝＝ 8190

    となる。

 ここで，設計された励磁回路の励磁電流を計算すれば以

下のようになる。

 コイルの平均長liは

   1．＝ n （2rr＋T）＝ n （2ri＋mde）＝200． 56［mm］

になるからコイルの全長1，は

   1 t ＝ Nl．x 10−6 ＝ 1． 6426［km］

であり，20［ec］でのコイル抵抗Rcは

   Rc ＝lt×（使用導線の平均抵抗）＝ 264．78［Ω］

となる。ここで，温度係数α＝4。63×IO 3として、80［Oc］

での．コイル抵抗R，は

   Rh＝Rc｛1 ＋ a （80−20）｝ ＝RcX 1． 278＝338． 4［ 9 ］

となる。よって、励磁電流1hは

   Ih ＝＝ EIR， ＝e． 2955［A］

となる。この時，起磁力Uは

   U＝＝NI，＝2420［A］

であり，コイルの上昇温度θtは

   e f＝ 1，2R，／（2al．h） ＝＝ 68． 2［ec］

が予想される。

 作成された磁気回路における空隙の磁界は磁束密度計に よる測定から磁極の端部を除いてほぼ平行磁界と見なして 差し支えないことが確かめられた。また，図11は斜磁極に おける磁束密度の分布の様子を測定した結果である。ここ で，測定位置は磁極の中心部分であり，横軸は磁極下端

（図6A点）からの距離である。

 50

日目40旨

越30  zo 趨10

O．3

：t O．2

蟹 O．1 o

 暫 曹 一  一 雪 ﹁ 辱 一 ︸ 幽 一 一 ﹁ 一   暫 曽  幽 冒 一 騙 一 一 冒 曜 観 一 一 一 冒 一 謄 一 一 雪 一 一 噌 曹 騙 冒−巳II霊ll一﹁ーーー1﹁一1一巳﹁II一 醒 曜 一 一 ■ ﹁ 曹 幽 冒 曽 一 一響ーーー1一覧一rlI擦竪﹁一Il﹂聖﹁一1 臨 鼎 ﹁ 罹 一 鳴

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 一 一 檜 一︐﹁ーード馨匪馳1﹁ll巴竜﹁1−1﹂﹁lII 幣 一 ■ 嘗 響 一 欄 層 幽 冒 一 一置11−rI塾9﹁匪臨幽し﹁騨1■﹂邑一巳− 雪 尊 騨 騨 冒 一 藺 一 噂 瞥 一 一−聰匹︐r■覧一﹁Ill監rI︐1しl118 一 曹 一 一 一 甲 一 一 ︐ 一 一 一8馳−匿r重ll﹁︸一︐亀﹁﹁91しIIl轟 一  甲

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 一㎜巳−2︐﹁一−−︐一︐到⁝寸⁝ヰ︐︑︑写⁝⊥︑︑顧︐ ︸︸噂︸↑

o O．3 o．6 a．g

時間［sec］

1．2 1．5

 ■     l     I     I     匹     「     l     l     I     I  コ         じ    ロ    ロ     コ    コ    コ    レ    コ

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e s．o lo．o ls．a zo．e 2s．o      A点かちの距離［cm］

 図11窒隙における磁束密度分布

図童2 コイルのインディシャル応答結果

パラメータとしてコイルに流れる電流の様子をディジタル オシロスコープによって観測した結果を図韮3に，空隙の磁

 O．3F

慈。・2 暫0．1 o

一〇．1

 リロqほコド Aコロコアリロロコ コ つロココヨリロココド  ヨドココ  ロコロ   ロ       コ     ロ     じ       ヒ     コ     ロ     ロ

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 図から明らかなように，磁極端2．5c皿付近を除いてほぼ 等傾斜で磁束が分布していることがわかる。この結果はま た，磁極端から1割程度は空間への漏れ磁束が多く，空隙 は平行磁界でないことを示している。

．4．3 RLC直列振動回路の作製

 次に，室温27℃におけるコイルの直流抵抗は実測の結果 R・265［Ω］であった。また，コイルのインダクタンスの値 はコイルをRL直列回路と見なして，そのインディシャル 応答から時定数τ・R／Lを求め，これよりし＝70［H］を得た。

 図12はコイルのインディシャル応答結果を示す。

 さて，実測から得られたこれらの値を用いて，第3章で のシュミレーション結果に基づき，コンデンサCの容量を

。 o．3 o．6 a．g 1．z

        時間【sec］

第13図コイルに流れる振動減衰電流

1．5

束密度の様子をまとめた結果を表2に示した。

      だだし，測定位置        は空隙の中心位置で        ある。また，使用し        たディジタル・オシ        ロスコープはソニー        ・テクトロニクス製        TDS420型であ

コンデンサ ﾊC［μF］

励磁磁束 ｧ度［mT］

残留磁束 ｧ度［mT］

なし ^{32．5 3．14}

95．8 32．7 0．77

124．5 32．7 0．70 153．2 32．6 0．68 200．6 33．3 0．98 285．7 32．5 2．08 472 _{32．4 1．69} 946 _29．6 2．83

ただし，励磁電流＝0。3［A］

表2試作器の回忌の様子

考慮し，直流抵抗を300Ωとして，

限を計算すればC＝3，111［μF］と計算され，

るCの上限値は，C＜777［μF］となった。

 観測波形図より、Cが小さいほど、より振動的になるが，

交番周期がそれに伴って小さくなっている。脱磁のために は適当な繰り返し周期と振幅が必要であることはよく知ら れているが，ここでの減衰振動波形では，95．8μF〈C＜

200μFの範囲で残留磁束密度は0．68から0．98mTであり，

 り，取り込まれた結  果は表計算ソフトに  よって図表化された。

  ちなみに，装置使 用時におけるコイル  コイルの温度上昇を

（11）式を満たすCの上     ζ〈0．5とな

消磁回路を持つ電磁整針装置の開発 下西・原田・竹内

脱磁回路のない場合に比べて脱磁の効果は顕著であること

がわかる。

5．あとがき

 本稿では，電子部品の材料となる長さ10〜15mrnの鉄製 の細針を揃える装置について考察した。整針装置には以下 の3点が要求される。

 ①連続的に送られてくる細針を数10cm幅に1から5

屑に平行に揃えること。

 ②整列された細針が容易に取り出せ、他の箱等に移せ

ること。

 ③細針は電気部品のリード線等にも使うのでできるだ け磁気を帯びていないこと。

 上記3点の要求を満たす整針装置を試作するために、こ こでは電磁気圓路を採用することにし，磁気回路申の空隙 における平行磁界が整針に利用された。さらに，整針され た細針の面面のためにループ滅衰脱磁法が用いられ，この 面心は簡単な電気回路を装置に組み込むことによって達成 できることが述べられた。

 試作器は直流電源100Vで駆動し，1ON／㎡電磁吸引力 が想定された。磁気回路では整針が行われる窒隙の閥隔が 調整でき，しかも空隙の磁束密度に一定の傾斜を付けるこ とができるように考案されている。これは，前者は数種類 の長さの細面に対して適用可能な装置にするためであり，

後者は装置に送り込まれる細針を一列に数層整列させるた めのアイデアである。

 また，脱出のために組み込まれた電気回路はRLC直列 回路であり，これは直流電磁回路のコイルの持つインダク タンスしと直流抵抗Rに，着磁回路を開くと同時に，適当 なコンデンサが直列に付加されるように設計することによ って構成された。さらに，脱磁が効率よく達成できるため

の減衰波形が考察され，最適なコンデンサの容量が探索さ

れた。

 本試作器では磁気回路の空隙の乎行磁界が利用されてい るが，空隙申の磁界解析は残された課題である。この解析 は磁気回路，特に，磁極の効率的な設計に必要不可欠と考

えられる。

謝 辞

本研究に対して奨学寄付金を頂き，ご支援頂いた㈱釣谷 電子津山製作所，および，同製作所社長の釣谷昌宏氏に深

く謝意を表します。

 また，磁気回路における励磁コイルの製作にあたってモ リテツ電機㈱開発室長豊岡信次民に，ディジタルオシロス コープのデータ取り込みに関して，本校講師長井聡先生に ご協力を頂きました。両氏に深く感謝の意を表します。

〈参考文献〉

1）茂木 晃： 磁気回路 ，日刊工業，昭和38年，P69−P   71

2）山田・宮沢・自由： 基礎磁気工学 ，山畠社，1975   年，P53−P55

3）原田 千歳： 消磁回路を持つ電磁整針装置の開発 ，   卒業研究報告書，平成7年，P2−P4

4）中田・伊藤・河瀬： 有限要素法にま：i蓄交直電磁石の   設計と応用 ，森北出版，1991年，P18−P27，P68−P70 5）電気学会： 電気工学ハンドブック ，昭和42年，P3   49

6）小沢孝夫： 電気回路Er過渡現象・電送画路」 ，   昭晃堂，平成元年，P19−P25