JP4640316B2 - 電磁石および電磁コイルおよび電磁コイルの製造方法 - Google Patents
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Description
また、特許文献3に開示された技術は、電磁石を使用しないで、複数の空心コイルを組み合わせて、縦長電子ビームに対して均一磁場を形成するものである。
しかしながら、縦長電子ビームの入射、出射に妨げと成らないように、コイルの開端部とコイル終端部において、はみ出し部分が縦長電子ビームに対して上方又は下方に位置する構造になるように形成しているので、はみ出し部分の体積が大きくなり、電磁石としてより重く、使用する電力量が増加するという問題点があった。
本発明を実施するための最良の形態の電磁コイルでは、真空脱発泡した後に、加圧することで、気泡を消滅させている。その結果として、電磁コイルの強度や電気性能(絶縁性・耐圧性)を向上できる。
本願の参考に係る第35の発明は、第33の発明に記載の電磁コイルを具備した電磁石である。
2.絶縁紙
3. 銅条
4.熱収縮テープ
5.電磁コイル
6.含浸ケース
7.樹脂
8.樹脂タンク
9.真空含浸タンク
10.真空ポンプ
11.加圧エアー
12. エッチング液
13.機械加工部
14.エッチング治具
15.ガラスエポキシ層
16. 銅条
17.絶縁層
18. 第1のコイル
19. 第2のコイル
20.溝
21.絶縁材
22.熱拡散コンパウンド
23.冷却板
24.冷却端子
25.電気端子
26. エポキシプリプレグテープ
27. 第1のコイルの銅条
28. 第2のコイルの銅条
29. 第2のコイルの溝
30、31、32、33、34、35、36,37. 冷却板
38. 主コイル巻始めのリード
39. 主コイル巻終りのリード
40. 主コイルターミナル
41. 銀ロー付
42. ターミナル固定板
43. 副コイル巻始めのリード
44. 副コイル巻終りのリード
45. 主コイル
46. 副コイル1
47. 副コイル2
48. 副コイル3
50. ヨーク
51. 磁極ポール
52. 構造体
53. 溝加工して分離されたコイル
54. 銅条と絶縁体を巻回したコイル
Claims (34)
- ガラス又はカーボン繊維基材からなるエポキシプリプレグテープを巻き回し、更に表面にブラスト処理をした銅条又はアルミ条と絶縁材とを重ね合わせて所定の回数巻き回した後に、ガラス又はカーボン繊維基材からなるエポキシプリプレグテープを巻き回した第1のコイルを備え、
円状又はレーストラック状又は扇形状の前記第1のコイルの側面の2箇所にイオンビーム通過用の貫通口を機械加工により設けたことを特徴とするイオンビームを使用する装置用の電磁コイル。 - 前記貫通口を機械加工により設ける前に、前記第1のコイルの外周に熱収縮テープを巻き回して加圧変形を行い、所定の形状で成形し、加熱硬化させて形成したことを特徴とする請求項1に記載の電磁コイル。
- 前記貫通口を機械加工により設ける前に、前記第1のコイルを真空中で樹脂含浸し、加圧した状態で加熱硬化させて形成したことを特徴とする請求項1に記載の電磁コイル。
- 前記第1のコイルの軸方向の端部の2箇所以上に、凹部を形成したことを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の電磁コイル。
- 前記第1のコイルの外周に重ねて、表面をブラスト処理した銅条又はアルミ条と絶縁材とを重ね合わせて所定の回数巻き回した後、ガラスまたはカーボン繊維基材からなるエポキシプリプレグテープを巻き回した第2のコイルを備えることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の電磁コイル。
- 前記第2のコイルの軸方向の両端部を除いた外周面の任意の位置に全周に亘り溝加工を施して、前記第1のコイルの外周に複数の前記第2のコイルを形成したことを特徴とする請求項5に記載の電磁コイル。
- 前記第1のコイルおよび前記第2のコイルの軸方向の両端部に機械加工を施した後に、前記機械加工を施した加工面にエッチング処理を施したことを特徴とする請求項5または6に記載の電磁コイル。
- 前記両端部に機械加工を施し、エッチング処理を施した面上に絶縁材を介在させて、前記絶縁材上に冷却板を設置したことを特徴とする請求項7に記載の電磁コイル。
- 前記第2のコイルには、厚さ方向の側面が楔状の形状になるように前記溝加工によって溝が形成されており、前記厚さ方向の側面が楔状の形状の溝に接するように楔状の形状の冷却板を嵌め込んだ構造であることを特徴とする請求項6に記載の電磁コイル。
- 前記第1のコイル又は前記第2のコイルと前記冷却板との間に熱拡散コンパンドを介在させたことを特徴とする請求項8または9に記載の電磁コイル。
- 熱収縮テープ又はガラステープを巻き回した後に、加熱して、前記第1のコイル又は前記第2のコイルと前記冷却板とを固着したことを特徴とする請求項8〜10の何れか1項に記載の電磁コイル。
- 前記第1のコイルおよび前記第2のコイルの一部又は全周を樹脂モールドで形成したことを特徴とする請求項5〜11の何れか1項に記載の電磁コイル。
- 5〜30重量%(wt%)のフィラーを混合してなる樹脂で、前記第1のコイルおよび前記第2のコイルの一部又は全周を樹脂モールドで形成したことを特徴とする請求項5〜12の何れか1項に記載の電磁コイル。
- 機械加工により前記第1のコイルおよび前記第2のコイルを鞍型形状に形成し、機械加工を施した面にエッチング処理を施したことを特徴とする請求項5〜13の何れか1項に記載の電磁コイル。
- 前記第1のコイル又は前記第2のコイルにおいて、ガラス又はカーボン繊維基材からなるエポキシプリプレグテープを所定回数巻き回し、予め板状の巻き始めのリードを埋め込み、前記テープを所定回数巻き回す時に前記リードの一部分を貫通させた後に、コイル導体である銅条又はアルミ条を半田又は銀ローにより接合させ、巻き終わりリードも同様にコイル導体である銅条又はアルミ条を半田又は銀ローにより接合させ、前記テープを所定回数巻き回す時に前記リードの一部分を貫通させた後に、巻き終わりリードを埋め込み、更にガラス又はカーボン繊維基材からなるエポキシプリプレグテープを所定回数巻き、前記リードを埋め込むことを特徴とする請求項5〜14の何れか1項に記載の電磁コイル。
- ガラス又はカーボン繊維基材からなるエポキシプリプレグテープを巻き回し、更に表面にブラスト処理をした銅条又はアルミ条と絶縁材とを重ね合わせて所定の回数巻き回した後に、ガラス又はカーボン繊維基材からなるエポキシプリプレグテープを巻き回した第1のコイルを備え、
前記第1のコイルの外周に熱収縮テープを巻き回して加圧変形を行い、扇形状に成形し、加熱硬化させて形成し、
前記第1のコイルを扇形状に成形した後に、前記第1のコイルの側面の2箇所にイオンビーム通過用の貫通口を機械加工により設けたことを特徴とするイオンビームを使用する装置用の電磁コイル。 - ガラス又はカーボン繊維基材からなるエポキシプリプレグテープを巻き回し、更に表面にブラスト処理をした銅条又はアルミ条と絶縁材とを重ね合わせて所定の回数巻き回した後に、ガラス又はカーボン繊維基材からなるエポキシプリプレグテープを巻き回した第1のコイルを備え、
前記第1のコイルの外周に熱収縮テープを巻き回し、
前記熱収縮テープを巻き回した前記第1のコイルを真空中で樹脂含浸し、
前記樹脂含浸した、円状又はレーストラック状又は扇形状の前記第1のコイルの側面の2箇所にイオンビーム通過用の貫通口を機械加工により設けたことを特徴とするイオンビームを使用する装置用の電磁コイル。 - 請求項1〜17の何れか1項に記載の電磁コイルを備えることを特徴とする電磁石。
- ガラス又はカーボン繊維基材からなるエポキシプリプレグテープを巻き回し、更に表面にブラスト処理をした銅条又はアルミ条と絶縁材とを重ね合わせて所定の回数巻き回した後に、ガラスまたはカーボン繊維基材からなるエポキシプリプレグテープを巻き回して、第1のコイルを形成する工程と、
円状又はレーストラック状又は扇形状の前記第1のコイルの側面の2箇所にイオンビーム通過用の貫通口を機械加工により設ける工程と、を含むことを特徴とするイオンビームを使用する装置用の電磁コイルの製造方法。 - 前記貫通口を機械加工により設け、機械加工を施した面にエッチング処理を施す工程を行う前に、前記第1のコイルの外周に熱収縮テープを巻き回した後に加圧変形を行い、所定の形状で成形し、加熱硬化させて形成する工程を行うことを特徴とする請求項19に記載の電磁コイルの製造方法。
- 前記貫通口を機械加工により設け、機械加工を施した面にエッチング処理を施す工程を行う前に、前記第1のコイルを真空中で樹脂含浸した後に、加圧した状態で加熱硬化させて形成する工程を行うことを特徴とする請求項19に記載の電磁コイルの製造方法。
- 前記第1のコイルの軸方向の端部の2箇所以上に、凹部を形成する工程を含むことを特徴とする請求項19〜21の何れか1項に記載の電磁コイルの製造方法。
- 前記第1のコイルの外周に重ねて、表面にブラスト処理をした銅条又はアルミ条と絶縁材とを重ね合わせて所定の回数巻き回した後、ガラスまたはカーボン繊維基材からなるエポキシプリプレグテープを巻き回して、第2のコイルを形成する工程を含むことを特徴とする請求項19〜22の何れか1項に記載の電磁コイルの製造方法。
- 前記第2のコイルの軸方向の両端部を除いた外周面の任意の位置に全周に亘り溝加工を施して、前記第1のコイルの外周に複数の前記第2のコイルを形成する工程を含むことを特徴とする請求項23に記載の電磁コイルの製造方法。
- 前記第1のコイルおよび前記第2のコイルの軸方向の両端部に機械加工を施した後に、前記機械加工を施した加工面にエッチング処理を施す工程を含むことを特徴とする請求項23または24に記載の電磁コイルの製造方法。
- 前記両端部に機械加工を施し、エッチング処理を施した面上に絶縁材を介在させて、前記絶縁材上に冷却板を設置する工程を含むことを特徴とする請求項25に記載の電磁コイルの製造方法。
- 前記第1のコイルの外周に複数の前記第2のコイルを形成する工程において、前記第2のコイルには、厚さ方向の側面が楔状の形状になるように前記溝加工によって溝が形成されており、
前記厚さ方向の側面が楔状の形状の溝に接するように楔状の形状の冷却板を嵌め込んだ構造の前記第2のコイルを形成する工程を含むことを特徴とする請求項24に記載の電磁コイルの製造方法。 - 前記第1のコイル又は前記第2のコイルと前記冷却板との間に熱拡散コンパンドを介在させる工程を含むことを特徴とする請求項26または27に記載の電磁コイルの製造方法。
- 熱収縮テープで巻き回した後に、加熱して、前記第1のコイル又は前記第2のコイルと前記冷却板とを固着する工程を含むことを特徴とする請求項26〜28の何れか1項に記載の電磁コイルの製造方法。
- 前記第1のコイルおよび前記第2のコイルの一部又は全周に樹脂モールドを形成する工程を含むことを特徴とする請求項23〜29の何れか1項に記載の電磁コイルの製造方法。
- 5〜30重量%(wt%)のフィラーを混合してなる樹脂で、前記第1のコイルおよび前記第2のコイルの一部又は全周に樹脂モールドを形成する工程を含むことを特徴とする請求項23〜30の何れか1項に記載の電磁コイルの製造方法。
- 機械加工により前記第1のコイルおよび前記第2のコイルを鞍型形状に形成し、機械加工を施した面にエッチング処理を施す工程を含むことを特徴とする請求項23〜31の何れか1項に記載の電磁コイルの製造方法。
- 前記第1のコイル又は前記第2のコイルにおいて、ガラス又はカーボン繊維基材からなるエポキシプリプレグテープを所定回数巻き回し、予め板状の巻き始めのリードを埋め込み、前記テープを所定回数巻き回す時に前記リードの一部分を貫通させた後に、コイル導体である銅条又はアルミ条を半田又は銀ローにより接合させ、巻き終わりリードも同様にコイル導体である銅条又はアルミ条を半田又は銀ローにより接合させ、前記テープを所定回数巻き回す時に前記リードの一部分を貫通させた後に、巻き終わりリードを埋め込み、更にガラス又はカーボン繊維基材からなるエポキシプリプレグテープを所定回数巻き、前記リードを埋め込む工程を含むことを特徴とする請求項23〜32の何れか1項に記載の電磁コイルの製造方法。
- ガラス又はカーボン繊維基材からなるエポキシプリプレグテープを巻き回し、更に表面にブラスト処理をした銅条又はアルミ条と絶縁材とを重ね合わせて所定の回数巻き回した後に、ガラス又はカーボン繊維基材からなるエポキシプリプレグテープを巻き回して、第1のコイルを形成する工程と、
前記第1のコイルの外周に熱収縮テープを巻き回す工程と、
前記熱収縮テープを巻き回す工程の後に、前記第1のコイルを真空中で樹脂含浸する工程と、
前記樹脂含浸する工程の後に、円状又はレーストラック状又は扇形状の前記第1のコイルの側面の2箇所にイオンビーム通過用の貫通口を機械加工により設ける工程と、を含むことを特徴とするイオンビームを使用する装置用の電磁コイルの製造方法。
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