JP2013542748A - 幾つかの軸方向に位置合わせされるコイルから成るソレノイドマグネット - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明に係るマグネットアセンブリ(10;90)では、複数の軸方向に位置合わせされるコイル(12)を備え、各コイルの径方向中間点が内側に隣接するコイルの径方向範囲の一部と軸方向で位置合わせされ、隣接するコイル間には、周方向に間隔を隔てて、コイルを所定の相対位置に保持する圧縮ブロック(16;56)が設けられる。
【選択図】 図1
Description
熱硬化性樹脂14または同等な材料は、コイルを取り囲んでコイルをそれらのそれぞれの相対位置に保持するソリッド構造を形成する。
12 コイル
14 熱硬化性樹脂
16 交差部材
17 ボイド
20 ボビン
20a ボビン部分
22 端部フランジ
24 巻回チーク
26 結合チャネル
28 巻回チャネル
29 端面
30 テーパ面
32 ネジ
34 多孔質予備成形体
36 閉塞プレート
38 密閉成形キャビティ
40 切り欠き
52 端部コイル
54 内部コイル
56、57、96 圧縮ブロック
58 アーク
59、62、86 穴
60 ディスプレーサ
61 圧縮力
63 縁部
64 皿穴
65 表面
66 ナイロンネジ
67 インアウトブロック
70 軸方向延在スロット
72 拡大部
73 超電導結合部
74 補強層
80 多孔質PTFE層
82 巻回チャネル
84 貫通穴
90 内部コイルアセンブリ
92 端部コイル
98 アクティブシールドコイル
100 ジャーナル
102 保持ウェブ
110 外側支持コイル構造
118 充填材料
120 巻回ガイドコム
122 巻回チーク
126 外周部分
128 結合チャネル
129 端面
160 外側管状コイル支持体
A、B、C、D、E コイル
a1、a2 軸方向範囲
b 軸方向寸法
Claims (38)
- 複数のコイル(12)を備えるマグネットアセンブリ(10;90)であって、前記各コイルの径方向中間点が軸方向内側に隣接するコイルの径方向範囲の一部と軸方向で位置合わせされ、隣接するコイル間には、周方向に間隔を隔てて、前記コイルを所定の相対位置に保持する圧縮ブロック(16;56)が設けられる
マグネットアセンブリ。 - 前記コイルおよび前記圧縮ブロックには硬化材料(14)が含浸される
請求項1記載のマグネットアセンブリ。 - 前記圧縮ブロック(16)は、硬化材料が含浸される多孔質充填材料からそれ自体が成る複合材料によって形成され、前記コイルおよび前記圧縮ブロックが硬化材料のモノリシック構造体を形成する
請求項2記載のマグネットアセンブリ。 - 前記圧縮ブロックには、該圧縮ブロックの選択的な取り外しを容易にする応力上昇部(40)が設けられる
請求項3記載のマグネットアセンブリ。 - 前記コイルのうちの少なくとも1つに接続されるワイヤが隣接するコイルへ向けて圧縮ブロックを通過する
請求項3記載のマグネットアセンブリ。 - 前記コイルのワイヤは、以下のパターン、すなわち、
ワイヤの第1の層が第1のコイル(B)上に巻回され、
前記ワイヤが隣接する第2のコイル(C)へ向けて圧縮ブロック(16)を通過し、隣接する第2のコイルにおいて、ワイヤが第2のコイル上でワイヤの第1の層の状態へと巻回され、
以下、第1のワイヤ層が第1のコイル(B)から最後のコイル(E)までの全てのコイルの状態へと巻回されるまで同様になされ、
前記ワイヤが最後のコイル(E)上で第2の層の状態へと巻回され、
前記ワイヤが隣接するコイルへ向けて圧縮ブロック(16)を通過して戻り、隣接するコイルにおいて、ワイヤが隣接するコイルの第2の層の状態へと巻回され、
前記ワイヤが、交差部材16を通過するとともに、ワイヤの第2の層としてコイルDの状態へと巻回され、以下、第2のワイヤ層が最後のコイル(E)から第1のコイル(B)までの全てのコイルの状態へと巻回されるまで同様になされ、
以下、コイルが完成するまで同様になされる
というパターンに従う、請求項5記載のマグネットアセンブリ。 - 前記コイルのワイヤは、以下のパターン、すなわち、
前記ワイヤが第1のコイル(B)の状態へと巻回され、
前記ワイヤが隣接する第2のコイル(C)へ向けて圧縮ブロック(16)を通過し、隣接する第2のコイルにおいて、ワイヤが第2のコイルの状態へと巻回され、
以下、コイルが完成するまで同様になされる
というパターンに従う、請求項5記載のマグネットアセンブリ。 - 前記コイル(52、54)は、個別に成形されて硬化材料が含浸された後、前記コイルの外周に亘って間隔を隔てて配置される中実圧縮ブロック(56)によって結合される、請求項1または2記載のマグネットアセンブリ。
- 前記中実圧縮ブロック(56)が、前記コイルに接着結合される、請求項8記載のマグネットアセンブリ。
- 前記中実圧縮ブロックが押出成形によって形成されて所定の長さにカットされる、請求項8または9記載のマグネットアセンブリ。
- 前記圧縮ブロックがアルミニウムから形成され、前記圧縮ブロックの表面が陽極酸化処理される
請求項8から10のいずれか1項に記載のマグネットアセンブリ。 - 前記圧縮ブロック(56)が幅広い「I」断面を伴って押し出される
請求項8から請求項11のいずれか1項に記載のマグネットアセンブリ。 - 前記圧縮ブロック(56)は、略長方形であり、角に形成される略半径方向の穴(59)を伴う
請求項8から請求項11のいずれか1項に記載のマグネットアセンブリ。 - 電気絶縁シート材料のアーク(58)が、各圧縮ブロックとそれぞれの隣接するコイルとの間に設けられる、請求項8記載のマグネットアセンブリ。
- 電気絶縁シート材料のアーク(58)が前記圧縮ブロックに取り付けられ、かつ、前記コイルが前記アークに接着結合される
請求項14記載のマグネットアセンブリ。 - 前記圧縮ブロックの少なくとも一部には、そこを貫通する軸方向に延びるスロット(70)が設けられ、当該スロットは、対応する圧縮ブロックのそれぞれを、互いに結合される複数の径方向に細いブロックへとほぼ分割する
請求項8から15のいずれか1項に記載のマグネットアセンブリ。 - 1つのコイルが補強層(74)を含み、それにより、前記コイルの機械的強度が増大し、前記コイルの径方向寸法が増大する
請求項8から16のいずれか1項に記載のマグネットアセンブリ。 - 前記コイルが、管状支持構造体(160)に結合される
請求項1から17のいずれか1項に記載のマグネットアセンブリ。 - 前記コイルのそれぞれの径方向外側の面が、前記管状支持構造体の内面に結合される
請求項18記載のマグネットアセンブリ。 - 前記コイルのそれぞれの径方向内側の面が、前記管状支持構造体の外面に結合される
請求項18記載のマグネットアセンブリ。 - コイルアセンブリよりも大きい半径のシールドコイル(98)を更に備え、前記シールドコイルが、前記圧縮ブロック(26;56)のうちの軸方向に位置合わせされる圧縮ブロックに装着される
請求項1から20のいずれか1項に記載のマグネットアセンブリ。 - 幾つかの軸方向に位置合わせされるコイルから成るマグネットアセンブリを形成するための方法であって、
外面を有するボビン(20)を設けるステップと、
前記ボビンに端部フランジを設けるステップであって、前記端部フランジの少なくとも1つを取り外すことができるステップと、
前記ボビンの外面上の所定の軸方向位置に、前記ボビンの外周に亘って、結合チャネル(26)を画定するために外周に亘って互いに離間されるとともに巻回チャネル(28)を画定するために互いに軸方向に離間される巻回チーク(24)を配置するステップと、
コイルを形成するためにワイヤ(12)を前記巻回チャネル内へ巻回するステップと、
前記コイルに硬化材料を含浸させるステップと、
前記硬化材料が硬化できるようにするステップと、
結果として得られる含浸構造体から、前記ボビン、前記端部フランジ、および、前記巻回チークを取り外すステップと
を備えた、幾つかの軸方向に位置合わせされるコイルから成るマグネットアセンブリを形成するための方法。 - 前記巻回するステップの前に前記結合チャネル(26)内に多孔質予備成形体(34)を設けるステップを、更に備えた
請求項22記載の方法。 - 前記巻回チーク(24)は、径方向に向けられる端面(29)を有して周方向で円弧状を成すとともに、チークのその径方向外側面の軸方向範囲a1がチークの径方向内側面のその軸方向範囲a2よりも大きくなるようにテーパ面(30)を有する
請求項22または23記載の方法。 - 前記巻回チーク(122)が巻回ガイドコム(120)の特徴形態として設けられ、各巻回ガイドコムは、隣接するコイル間に結合チャネル(128)を形成するための対応するキャビティを画定する外周部分(126)によって分離される少なくとも2つの巻回チークを備えた
請求項22から24のいずれか1項に記載の方法。 - 幾つかの軸方向に位置合わせされるコイルから成るマグネットアセンブリを形成するための方法であって、
外面を有するボビン(20)を設けるステップと、
前記ボビンに端部フランジを設けるステップであって、前記端部フランジの少なくとも1つを取り外すことができるステップと、
前記ボビンの外面上の所定の軸方向位置に、前記ボビンの外周に亘り、外周に亘って互いに離間されるとともに巻回チャネル(82)を画定するために互いに軸方向に離間される中実圧縮ブロック(56)を配置するステップと、
前記圧縮ブロック(56)間にディスプレーサ(60)を周方向で配置するステップと、
コイル(52;54)を形成するためにワイヤ(12)を前記巻回チャネル内へ巻回するステップと、
前記構造体に硬化材料を含浸させるステップと、
前記硬化材料が硬化できるようにするステップと、
結果として得られる含浸構造体から、前記ボビン、前記端部フランジ、および、前記ディスプレーサを取り外すステップと
を備えた方法。 - 幾つかの軸方向に位置合わせされるコイルから成るマグネットアセンブリを形成するための方法であって、
外面を有するボビン(20)を設けるステップと、
前記ボビンに端部フランジを設けるステップであって、前記端部フランジの少なくとも1つを取り外すことができるステップと、
予備成形された含浸コイルを、前記ボビンの外面上に、所定の軸方向位置で、互いに外周に亘って離間される中実圧縮ブロック(56)により間隔を隔てて、前記ボビンの外周に亘って配置するステップと、
前記圧縮ブロック(56)間にディスプレーサ(60)を周方向で配置するステップと、
構造体に硬化材料を含浸させるステップと、
前記硬化材料が硬化できるようにするステップと、
結果として得られる含浸構造体から、前記ボビン、前記端部フランジ、および、前記ディスプレーサを取り外すステップと
を備える方法。 - 前記コイルが前記ボビンの外面上に配置されあるいは形成される前に、多孔質PTFEの層(80)が前記ボビンの外面上および前記端部フランジの内面上に亘って位置する
請求項26または27記載の方法。 - 前記含浸させるステップの前に、電気絶縁アーク(58)が前記圧縮ブロック(56)と前記コイルとの間に配置される
請求項26から28のいずれか1項に記載の方法。 - 前記含浸させるステップの前に、前記コイルの周囲で環状成形キャビティを取り囲むために閉塞プレートが設けられ、その後、前記含浸させるステップにおいて、前記成形キャビティに硬化材料が充填され、それにより、一定の外半径を有する含浸構造体が形成される
請求項23から29のいずれか1項に記載の方法。 - 前記閉塞プレートを設ける前に、巻回コイルを共通の外半径へと至らせるために、巻回コイルの少なくとも一部の外面上に亘って充填材料が設けられる
請求項30記載の方法。 - 前記ボビンの外面がテーパ状を成し、前記ボビンは、前記含浸構造体の軸方向の中心から離れるように前記ボビンの大きい方の端部の方向(160)で前記含浸構造体から取り外される
請求項22から31のいずれか1項に記載の方法。 - 前記ボビンが2つの部分(20a、20b)から成り、各ボビン部分の外面がテーパ状を成し、各ボビン部分は、前記含浸構造体の軸方向の中心から離れるように前記ボビン部分の大きい方の端部の方向で前記含浸構造体から取り外される、請求項22から31のいずれか1項に記載の方法。
- 幾つかの軸方向に位置合わせされるコイルから成るマグネットアセンブリを形成するための方法であって、
2つの部分マグネット構造体を、それぞれ請求項32の方法によって形成するステップと、
前記部分マグネット構造体を、互いに結合するステップと
を備えた方法。 - 前記部分マグネット構造体のそれぞれの大径端部が、互いに結合される
請求項34記載の方法。 - 前記部分マグネット構造体のそれぞれの小径端部が、互いに結合される
請求項34記載の方法。 - 添付図面の図1、4、5〜7、9、14、15に示される実質的に説明したマグネットアセンブリ。
- 添付図面の図2、3、6、6A、8A〜8D、10〜13に示される実質的に説明した、幾つかの軸方向に位置合わせされるコイルから成るソレノイドマグネットを形成するための方法。
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