JPH0240901A - 線材を用いない磁場発生装置及びその製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、直接線材にすることが難しい材料を用いた
電磁石などの磁場発生装置及びその製造法に関し、超電
導セラミックスなどを用いる電磁石等に応用して好適な
ものである− 〔従来の技術〕 現在使われている電磁石は、磁性材料で作られた芯に線
材とした良導体を巻くことによって作られるものがほと
んどである。

一方、最近の新素材の開発研究により、超電導セラミッ
クなどの材料を電磁石に応用することが考えられている
。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、このような超電導セラミックなどは従来の良
導体のように細い線材とすることが難しいため、その性
質を有効に利用して電磁石などの磁場発生装置を簡単に
作ることができないという問題がある。

この発明は、かかる従来技術の問題点に濫みてなされた
もので、線材にすることが難しい材料であっても簡単に
磁場発生装置を作ることができる線材を用いない磁場発
生装置及びその製造法を提供しようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するためこの発明の線材を用いない磁場
発生装置は、表面に連続した溝が形成された芯となる母
材と、この母材の溝内に流体状又は固体状にして埋めら
れる線材とし難くい良導体とで構成したことを特徴とす
るものである。

また、この発明の線材を用いない磁場発生装置の製造法
は、芯となる不良導体の母材表面に連続した溝を形成し
、この溝内に線材とし難くい良導体を流体状又は固体状
にして入れた後、固化させるようにしたことを特徴とす
るものである。

〔作　用〕

この発明の線材を用いない磁場発生装置によれば、芯と
なる母材表面に従来のコイルに相当する溝を形成し、こ
の溝の中に良導体を蒸着や吹き付け、あるいは溶融状態
として流込むなどして埋めるようにしており、線材にす
ることなく、電磁石などの磁場発生装置を構成している
。

また、この発明の製造法によれば、焼結法や機械加工法
より母材表面に溝を形成し、この溝内に線材とし難くい
材料を直接溶融して流したり、真空蒸着させるようにし
、その後これら溝内の良導体を冷却固化してコイルに相
当するものとするようにしており、簡単に電磁石などの
磁場発生装置を作ることができるようにしている。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図面に基づき詳細に説明す
る。

第１図及び第２図はそれぞれこの発明の線材を用いない
磁場発生装置の製造法の一実施例にかかる工程説明図で
ある。

この線材を用いない磁場発生装置の製造法によって製造
される磁場発生装置は、例えば円筒状の芯となる母材表
面に良導体で形成されたコイルを巻いた形の電磁石１，
２，３．４であり、円筒状の軸方向を通るような磁場Ｈ
を形成する。

このような電磁石１，２．３は、まず、芯５となる母材
表面に予めコイルを入れるための連続した溝５ａを形成
しておく。

この母材表面への連続した溝５ａの形成は、芯５として
用いる材料によりその加工法が選択されるが、けい素鋼
など比教的加工が容易な場合には、円筒状の母材を用意
した後、機械加工等によって溝５ａを形成するようにす
れば良く、セラミックス材のように機械加工が難しい場
合には、粉末状態から焼結して芯５を形成する工程で一
体に溝５ａまで形成するようにし、この場合に使用する
金型に溝形成用の突起部を形成しておくようにすれば良
い。

また、金属表面にセラミックスをコーティングして芯５
としても良く、この場合には、金属の方に予め連続した
溝５ａを形成しておき、この上にコーティングするよう
にすれば良い。

そして、この溝５は、両端面の接続部５ｂ間に螺旋状に
形成され、コイルの場合と同じように一本に繋がってい
る。

こうして溝５ａが形成された芯５が出来た後、この芯５
となる母材自体が絶縁材でない場合には、この芯５の表
面に絶縁体を塗布するなどで絶縁加工を施しておき、コ
イルとの絶縁ができるようにしておく。

次に、コイルの形成を行なうが、この場合に使用するコ
イル用の良導体６が線材にし難くいものであることから
、線材にすることなく直接溝５ａ及び接続部５ｂ内に入
れるようにする。

例えば、芯５を真空槽内に入れ、これを中心軸回りに回
転しながら良導体６を加熱蒸着して芯５の溝５ａ内のみ
に良導体６を入れる。

また、良導体６の充填埋設法としては、良導体６を気体
状もしくは液体状にして吹き付けることも可能であり、
このような蒸着、吹き付けなどを行なう場合には、溝５
ａ以外の部分に良導体６が付着しないよう前処理を行な
っておく。

さらに、良導体６の埋設法としては、鋳造法と同じよう
に、良導体６を溶融し、これを溝５ａ内に流して固化さ
せるようにすることも可能である。

このような線材となり難くい良導体６で従来のコイルな
どの素材より優れている材料としては、例えば超電導体
があげられる。

こうして線材としにくい良導体６を埋設して形成された
電磁石１．２，３．４は、表面に必要に応じて絶縁体か
塗布される。

このような電磁石１．２．３は、実際に使用される場合
には、第２図に示すように、外径の異なるものが複数（
図示例では３個）製造され、これらを同心上に重ねるよ
うにして多層巻きの状態の電磁石４とされ、両端面に埋
め込まれている接続部５ｂの良導体６を電気的に接続し
て電磁石１２．３が一つの’Ｓ　？ｉｔ石４となるよう
している。

このようにして製造された電磁石４では、線材とし難く
い良導体５であっても直接芯５の連続しなｉｌｌ　５　
ａに埋設して従来の線材としたコイルを巻いた状態と同
一にできるので、セラミックスなどをコイル用の良導体
６として使用することも可能である。

したがって、良導体６を線材にする工程を省略すること
もでき、電磁石１，２，３．４の製造を簡単に行なうこ
とができる。

なお、上記実施例では、円筒状の芯５の外表面に螺旋状
に溝５ａを形成し、この溝５ａ内に良導体６を埋設した
、いわゆるソレノイド型の電磁石１．２．３．４の場合
について説明したが、これに限らず、いわゆるレースト
ラック型の電磁石などあらゆる形式の電磁石など磁場発
生装置に適用できるものである。

また、芯５となる母材表面への溝加工法としても上記の
方法に限定するものでなく、素材の性質に適合した方法
を適宜選択すれば良い。

さらに、良導体６の埋設法としては、上記のものに限ら
ず、薄膜製造技術として利用されているイオンブレーテ
ィング、スパッタリング、各種のめっき法などを用いる
こともできる。

〔発明の効果〕

以上、一実施例とともに具体的に説明したようにこの発
明によれば、表面に連続した溝が形成された芯となる母
材と、この母材の溝内に流体状から固体状にして埋めら
れる線材とし難くぃ良導体とで線材を用いない磁場発生
装置を構成したので、線材としにくい良導体であっても
簡単に電磁石などの磁場発生装置を作ることかつできる
。

したがって、セラミックスなどを用いた電磁石などの磁
場発生装置も簡単に構成することができる。

また、この発明の線材を用いない磁場発生装置の製造法
によれば、芯となる母材表面に連続した溝を形成し、こ
の溝内に線材とし難くい良導体を流体状又は固体状にし
て入れた後、固化させるようにしたので、溝の中に良導
体を蒸着や吹き付け、あるいは溶融状態として流込むな
どして埋めることかでき、線材にすることなく、電磁石
などの磁場発生装置を簡単に作ることかでき、セラミッ
クスを用いて作ることも簡単となる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はそれぞれこの発明の線材を用いない
磁場発生装置の製造法の一実施例にががる工程説明図で
ある。 １．２，３．４：電磁石、５：芯、５ａ：溝、５ｂ：接
続部、６：良導体。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）表面に連続した溝が形成された芯となる不良導体
   の母材と、この母材の溝内に流体状又は固体状にして埋
   められる線材とし難くい良導体とで構成したことを特徴
   とする線材を用いない磁場発生装置。
2. （２）芯となる不良導体の母材表面に連続した溝を形成
   し、この溝内に線材とし難くい良導体を流体状又は固体
   状にして入れた後、固化させるようにしたことを特徴と
   する線材を用いない磁場発生装置の製造法。