JP4706082B2 - 磁気シールド装置 - Google Patents
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Description
基体として、最内層と最外層にそれぞれ筒状とされる内側繊維強化複合材層と外側繊維強化複合材層を備え、
前記内側繊維強化複合材層と前記外側繊維強化複合材層との間に磁性体にて形成される複数層の磁性体層を固定配置し、
前記磁性体層の少なくとも1層の磁性体層は、磁気シェイキングする磁性体層であり、
前記磁気シェイキングする前記磁性体層と前記内側繊維強化複合材層との間に磁気シェイキングしない磁性体層を配置した、
ことを特徴とする磁気シールド装置が提供される。
前記磁気シェイキングする磁性体層は、前記磁性体を前記スペース材の周面に配設することによって形成される。
基体として、最内層と最外層にそれぞれ筒状とされる内側繊維強化複合材層と外側繊維強化複合材層を備え、
前記内側繊維強化複合材層と前記外側繊維強化複合材層との間に磁性体にて形成される複数の磁性体層をスペース材にて固定配置し、
前記磁性体層は、前記内側繊維強化複合材層から前記外側繊維強化複合材層へと順に、第1の磁性体層、第2の磁性体層、及び、第3の磁性体層を有し、
前記内側繊維強化複合材層に隣接した前記第1の磁性体層は、磁気シェイキングしない磁性体層であり、前記第2及び第3の磁性体層は、磁気シェイキングする磁性体層であることを特徴とする磁気シールド装置が提供される。
前記第1の磁性体層を形成する磁性体は、アモルファス磁性材、パーマロイ系磁性材、又は鉄系微結晶材であり、前記第2及び第3の磁性体層を形成する磁性体は、保磁力近辺での微分透磁率が大きい磁性材であって、
前記第1及び第2の磁性体層を形成する磁性体は、それぞれ前記第1スペース材の内周面及び外周面を覆うようにして配設し、第3の磁性体層を形成する磁性体は、前記第2スペース材の外周面を覆うようにして配設する。
第2のコイル線材が、前記第2のスペース材の外周と、前記第3の磁性体層の外周とに配置され、前記第3の磁性体層を軸線方向に取り巻くようにしてトロイダル状に巻回される。
0.75d≦L1≦d
である。
(1/2)L1≦L2≦(3/4)L1
である。
(1)1つ以上の磁性体層が、低保磁力、高透磁率を有する磁性材で形成され、各磁性体層には、個々に、或いは、共通にコイルを備えることによって、磁性体層は、消磁作用を達成することができる。
(2)2つ以上の磁性体層を備えている場合には、磁性体層は、低保磁力、高透磁率を有する磁性材にて形成た磁性体層と、保磁力近辺での微分透磁率が大きい磁性材にて形成された磁性体層とを備え、更に、各磁性体層は、個々に、或いは、共通にコイルを備えることによって、消磁と磁気シェイキングを達成することができる。
(3)1つ以上の磁性体層が、保磁力近辺での微分透磁率が大きい磁性材にて形成され、各磁性体層には、個々に、或いは、共通にコイルを備えることによって、磁性体層は、磁気シェイキングを達成することができる。
図1及び図2に、本発明に係る磁気シールド装置の一実施例を示す。本実施例にて、少なくとも一方が開口した筒状とされる磁気シールド装置1は、両端が開口した円筒状であるとして説明するが、これに限定されるものではない。
また、内側繊維強化複合材層2と外側繊維強化複合材層3との間には、磁性体にて形成される少なくとも1層以上の磁性体層が、接着剤などにて固定配置される。磁性体層が複数層配置された場合には、少なくとも1層の磁性体層は、磁気シェイキングする。
本実験例では、繊維強化複合材としては強化繊維として炭素繊維を使用し、種々の条件で炭素繊維強化複合材と、アモルファス磁性薄帯を一体成形した、図1及び図2に示すような円筒サンプルを試作し、磁化曲線、磁気シェイキング特性を評価した。
図5に、本発明の磁気シールド装置1の他の実施例を示す。
図7に、本発明の磁気シールド装置1の他の実施例を示す。
s1=1+ur1*t1/D1
である。
s2=1+ur2*t2/D2
であり、
S2=1+s1+s2+(1−(D1/D2)2)s1*s2
となる。
図11に、本発明の磁気シールド装置1の他の実施例を示す。
上記実施例では、本発明の磁気シールド装置1は、
(1)1つ以上の磁性体層が、保磁力近辺での微分透磁率が大きい磁性材にて形成され、各磁性体層には、個々に、或いは、共通にコイルを備えることによって、磁性体層は、磁気シェイキングを達成する。或いは、
(2)2つ以上の磁性体層を備えている場合には、磁性体層は、低保磁力、高透磁率を有する磁性材にて形成た磁性体層と、保磁力近辺での微分透磁率が大きい磁性材にて形成された磁性体層とを備え、更に、各磁性体層は、個々に、或いは、共通にコイルを備えることによって、消磁と磁気シェイキングを達成する。
構成について説明したが、本発明の磁気シールド装置の他の実施例によれば、1つ以上の磁性体層を、低保磁力、高透磁率を有する磁性材で形成し、各磁性体層には、個々に、或いは、共通にコイルを備える構成とすることができる。
図12に示すように、上記実施例1〜5にて説明した磁気シールド装置1は、互いに、内層として、或いは、外層として嵌着して組み立て、一つの磁気シールド装置を形成することもできる。このとき、各磁気シールド装置は同じ層構成の装置であっても良く、或いは、例えば、図1に示す構成の磁気シールド装置1aと、図5に示す構成の磁気シールド装置1bと、図6に示す構成の磁気シールド装置1cと、いったように、異なる層構成とされる磁気シールド装置を互いに嵌着して一つの磁気シールド装置1を形成することもできる。
2 内側繊維強化複合材層
3 外側繊維強化複合材層
11、13、14 磁気シェイキングする磁性体層
12 磁気シェイキングしない磁性体層
21、22、23、24 コイル
31、32、33 スペース材
Claims (26)
- 少なくとも一方が開口した筒状とされる磁気シールド装置であって、
基体として、最内層と最外層にそれぞれ筒状とされる内側繊維強化複合材層と外側繊維強化複合材層を備え、
前記内側繊維強化複合材層と前記外側繊維強化複合材層との間に磁性体にて形成される複数層の磁性体層を固定配置し、
前記磁性体層の少なくとも1層の磁性体層は、磁気シェイキングする磁性体層であり、
前記磁気シェイキングする前記磁性体層と前記内側繊維強化複合材層との間に磁気シェイキングしない磁性体層を配置した、
ことを特徴とする磁気シールド装置。 - 前記磁気シェイキングしない磁性体層を形成する磁性体は、アモルファス磁性材、パーマロイ系磁性材、又は鉄系微結晶材であることを特徴とする請求項1の磁気シールド装置。
- 前記磁気シェイキングしない磁性体層を形成する磁性体は、薄い板状の前記磁性材を螺旋状に巻いた構造及び/又は軸線方向に沿って平行に配置した構造、又は、クロスに編んだ構造とされることを特徴とする請求項1又は2の磁気シールド装置。
- 前記磁気シェイキングしない磁性体層には、消磁コイルを設けたことを特徴とする請求項1〜3のいずれかの項に記載の磁気シールド装置。
- 前記磁気シェイキングする磁性体層を形成する磁性体は、保磁力近辺での微分透磁率が大きい磁性材であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかの項に記載の磁気シールド装置。
- 前記保磁力近辺での微分透磁率が大きい磁性材は、角形磁化特性を有したアモルファス磁性材、珪素鋼板材、鉄系微結晶材又はパーマロイ系磁性材であることを特徴とする請求項5の磁気シールド装置。
- 前記磁気シェイキングする磁性体層を形成する磁性体は、螺旋状に巻いた構造又は軸線方向に沿って平行に配置した構造とされることを特徴とする請求項5又は6の磁気シールド装置。
- 前記磁気シェイキングする磁性体層は、各磁性体層毎にコイルを設け、磁気シェイキングを受けることを特徴とする請求項1〜7の磁気シールド装置。
- 前記磁気シェイキングする磁性体層は、隣接した前記磁性体層の磁性体が螺旋状に巻いた構造とされる場合には、共通するコイルにて磁気シェイキングを受けることを特徴とする請求項7の磁気シールド装置。
- 前記内側繊維強化複合材層と前記外側繊維強化複合材層との間にスペース材を設け、
前記磁気シェイキングする磁性体層は、前記磁性体を前記スペース材の周面に配設することによって形成されることを特徴とする請求項1〜9のいずれかの項に記載の磁気シールド装置。 - 少なくとも一方が開口した筒状とされる磁気シールド装置であって、
基体として、最内層と最外層にそれぞれ筒状とされる内側繊維強化複合材層と外側繊維強化複合材層を備え、
前記内側繊維強化複合材層と前記外側繊維強化複合材層との間に磁性体にて形成される複数の磁性体層をスペース材にて固定配置し、
前記磁性体層は、前記内側繊維強化複合材層から前記外側繊維強化複合材層へと順に、第1の磁性体層、第2の磁性体層、及び、第3の磁性体層を有し、
前記内側繊維強化複合材層に隣接した前記第1の磁性体層は、磁気シェイキングしない磁性体層であり、前記第2及び第3の磁性体層は、磁気シェイキングする磁性体層であることを特徴とする磁気シールド装置。 - 前記内側繊維強化複合材層に隣接した前記第1の磁性体層には、消磁用コイルを巻回したことを特徴とする請求項11の磁気シールド装置。
- 前記内側繊維強化複合材層と前記外側繊維強化複合材層との間に第1及び第2スペース材を有し、
前記第1の磁性体層を形成する磁性体は、アモルファス磁性材、パーマロイ系磁性材、又は鉄系微結晶材であり、前記第2及び第3の磁性体層を形成する磁性体は、保磁力近辺での微分透磁率が大きい磁性材であって、
前記第1及び第2の磁性体層を形成する磁性体は、それぞれ前記第1スペース材の内周面及び外周面を覆うようにして配設し、第3の磁性体層を形成する磁性体は、前記第2スペース材の外周面を覆うようにして配設することを特徴とする請求項11又は12の磁気シールド装置。 - 前記保磁力近辺での微分透磁率が大きい磁性材は、角形磁化特性を有したアモルファス磁性材、珪素鋼板材、鉄系微結晶材又はパーマロイ系磁性材であることを特徴とする請求項13の磁気シールド装置。
- 前記第2の磁性体層を形成する磁性体は、前記第1スペース材の外周面に軸線方向に少しずつずらして螺旋状にて巻回され、前記第1及び第3磁性体層を形成する磁性体は、前記第1スペース材の内周面及び前記第2スペース材の外周面に軸線方向に沿って平行に配置されることを特徴とする請求項11〜14のいずれかの項に記載の磁気シールド装置。
- 第1のコイル線材が、前記第1スペース材の外周と、第2スペース材の内周とに配置され、前記第2の磁性体層を軸線方向に取り巻くようにしてトロイダル状に巻回され、
第2のコイル線材が、前記第2のスペース材の外周と、前記第3の磁性体層の外周とに配置され、前記第3の磁性体層を軸線方向に取り巻くようにしてトロイダル状に巻回されることを特徴とする請求項11〜14のいずれかの項に記載の磁気シールド装置。 - コイル線材が、前記第1スペース材の外周と、前記第3の磁性体層の外周とに配置され、前記第2及び第3の磁性体層を軸線方向に取り巻くようにしてトロイダル状に巻回されることを特徴とする請求項11〜14のいずれかの項に記載の磁気シールド装置。
- 前記繊維強化複合材層は、強化繊維にマトリックス樹脂が含浸された繊維強化複合材にて形成され、前記強化繊維は、炭素繊維、ガラス繊維、又は、アラミド、PBO(ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール)、ポリアミド、ポリアリレート、ポリエステルなどの有機繊維、又は、鋼繊維、チタン繊維などの金属繊維を一種、又は、複数種混入して使用することを特徴とする請求項1〜17のいずれかの項に記載の磁気シールド装置。
- 前記強化繊維層の繊維目付は、30〜1500g/m2であることを特徴とする請求項18の磁気シールド装置。
- 前記マトリックス樹脂は、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニールエステル樹脂、MMA樹脂、又は、フェノール樹脂であることを特徴とする請求項18又は19の磁気シールド装置。
- 前記スペース材は、ガラス繊維、若しくは、アラミド、PBO、ポリアミド、ポリアリレート、ポリエステルなどの有機繊維を一種、又は、複数種混入して製作された繊維強化複合材、又は、樹脂発泡体若しくはハニカム構造体であることを特徴とする請求項10〜20のいずれかの項に記載の磁気シールド装置。
- 前記内側繊維強化複合材層に隣接した前記シェイキングしない磁性体層は、軸線方向一端から距離(L1)の位置にて円周方向全周にわたってスリットが形成されていることを特徴とする請求項1〜21のいずれかの項に記載の磁気シールド装置。
- 前記スリットが形成された距離(L1)は、前記シェイキングしない磁性体層の軸線中心からの半径を(d)としたとき、
0.75d≦L1≦d
であることを特徴とする請求項22の磁気シールド装置。 - 前記シェイキングしない磁性体層より半径方向外方に位置した前記シェイキングする磁性体層は、前記シェイキングしない磁性体層と同じ軸線方向一端から距離(L2)の位置にて円周方向全周にわたってスリットが形成されていることを特徴とする請求項22又は23に記載の磁気シールド装置。
- 前記スリットが形成された距離(L2)は、前記第1のスリットの距離(L1)に対して、
(1/2)L1≦L2≦(3/4)L1
であることを特徴とする請求項24の磁気シールド装置。 - 請求項1〜25のいずれかの項に記載の磁気シールド装置から選択される複数の磁気シールド装置を互いに嵌着して組み立てられたことを特徴とする磁気シールド装置。
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