JPH065415A - シート状コイル，及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 生産性を向上させ、且つ加工精度を高めて、
品質を向上させると共に微細な加工が行なえること。 【構成】 絶縁基板２０と、絶縁基板２０の片面に接着
された金属導体板１６をウォータージェット・カッティ
ングして絶縁基板２０の片面に形成されたコイル導体１
４を有した構成。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、超電導装置等，高磁束
密度を必要とする装置に用いられるシート状コイル，及
びその製造方法に関し、特に、加工精度を高めて品質を
良好にしたシート状コイル，及びその製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のシート状コイルとして、例えば、
エッチングされない材質の絶縁基板上に金属導体板を接
着し、これをエッチングしてスパイラル状のコイル導体
を形成して構成されたものがある。

【０００３】このシート状コイルによると、厚さが任意
に設定できる金属導体板を使用してコイル導体の断面積
をコイル導体の幅によって任意に決定している。コイル
導体はエッチングによって形成されるので、エッチング
される部分の幅、換言すればコイル導体の溝間隔を制御
することによってコイル導体の断面積を簡単に調整する
ことができる。このため、所定の電流容量を有したコイ
ルとして利用することができ、その結果、リニアモー
タ，ＭＲＩ装置等の超電導装置への適用が可能となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のシート
状コイル，及びその製造方法によると、コイル導体をエ
ッチング加工によって形成しているため、加工時間が遅
く、金属導体板が厚いと加工することができなくなり、
生産性を低下させている。また、スリットにサイドエッ
ヂができたり、加工断面が汚くなる等、加工精度が低
く、適切な寸法精度が得られない。このため、スリット
幅が狭い微細な加工については加工することが困難であ
るという不都合がある。

【０００５】従って、本発明の目的は生産性を向上させ
ることができるシート状コイル，及びその製造方法を提
供することである。

【０００６】本発明の他の目的は、加工精度を高めて、
品質を向上させると共に微細な加工を行うことができる
シート状コイル，及びその製造方法を提供することであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点に鑑
み、生産性を向上させ、且つ加工精度を高めて、品質を
向上させると共に、微細な加工が行えるようにするた
め、絶縁基板と、当該絶縁基板の片面に接着された金属
導体板をウォータージェット・カッティングして絶縁基
板の片面に形成されたコイル導体より構成したシート状
コイルを提供するものである。

【０００８】上記コイル導体は、所定の厚さを有する金
属導体板によって形成されることにより、所定の電流容
量特性を提供する構成を有する。また、金属導体板はウ
ォータージェット・カッティングによって切断可能な範
囲の厚さ、例えば、１００ｍｍ程度までの銅板から構成
されている。

【０００９】また、上記目的を達成する本発明のシート
状コイルの製造方法は、絶縁基板の片面に所定の厚さを
有する金属導体板を接着し、金属導体板をウォータージ
ェット・カッティングして、金属導体板にスリット部を
形成することにより、金属導体板にスリット部に基づく
形状のコイル導体を形成するようになっている。

【００１０】

【作用】上記構成を有する本発明のシート状コイル，及
びその製造方法によると、ウォータージェット・カッテ
ィングによって、金属導体板にコイル導体を形成してい
るため、ジェット水流の衝突エネルギーによって金属導
体板を瞬時に切断でき、エッチング加工に較べて加工時
間を短くできると共に、板厚が厚いもの（例えば、１０
０ｍｍ程度）でも容易に加工することができる。更に、
エッチング液の拡散等がないため、加工精度が向上し、
サイドエッヂ等がない良好な加工断面を提供することが
でき、適切な寸法精度を付与することができる。その結
果、狭いスリット幅の形成等といった微細な加工を行う
ことができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明のシート状コイル，及びその製
造方法について添付図面を参照しながら詳細に説明す
る。

【００１２】図１の(a),(b) には、本発明の一実施例に
係るシート状コイル１０の構成が示されており、(a) に
はシート状コイル１０の平面状態が、(b) にはそのＹ−
Ｙ方向の断面がそれぞれ示されている。

【００１３】このシート状コイル１０は、絶縁基板２０
の片面に接着された銅板１６をウォータージェット・カ
ッティングして銅板１６にパターン溝１８を形成するこ
とにより絶縁基板２０の片面に導体パターン１４を形成
して構成されている。

【００１４】銅板１６は、前述したウォータージェット
・カッティングによって切断可能な範囲の厚さ（１００
ｍｍ程度までの厚さ）を有し、使用する装置の電流容量
に応じて板厚を任意に選定することができる。すなわ
ち、後述する導体パターン１４は、ウォータージェット
・カッティングによって形成されるので、カッティング
される部分の幅、換言すれば、導体パターン１４の溝間
隔を制御することによって導体パターン１４の断面積を
簡単に調整することができる。ウォータージェット・カ
ッティングによると、前述の溝間隔を数μｍ程度まで容
易に制御することができるので任意の断面積を有した導
体パターン１４を得ることができ、これによって所定の
電流容量特性を提供することができる。

【００１５】絶縁基板２０は、例えば、可撓性を有する
ガラスエポキシ樹脂より構成されている。また、この他
に絶縁性，及び可撓性を有するものであれば、他の材質
を用いることもできる。この絶縁基板２０はカッティン
グ装置の水圧を制御することによってウォータージェッ
トカッティングされないようになっている。

【００１６】導体パターン１４は、前述した通り、ウォ
ータージェット・カッティング（カッティング装置の詳
細な構造は後述する）によって、銅板１６からスパイラ
ル状のパターン溝１８を打ち抜くことによって形成され
る。この時、パターン溝１８の間隔（導体パターン１４
の幅）は、長手方向に粗で、上下方向に密となってい
る。これはシート状コイル１０を上下に屈曲させて環状
にして使用する場合に、Ｘ軸，及びＹ軸方向の磁束密度
を異ならせることにより、リニアモータ，ＭＲＩ装置へ
の適用を可能にしたものである。なお、導体パターン１
４の形状はスパイラル状に限らず、使用する装置に応じ
て種々の形状に変更可能である。

【００１７】図２には、本発明のシート状コイルの製造
方法に適用されるウォータージェット・カッティング装
置の構成が示されている。このカッティング装置は、超
高圧水を噴射する高圧水噴射手段５０と、絶縁基板２０
の片面に接着された銅板１６（以下、銅板１６という）
を所定パターンに切断する切断部６０と、切断部６０を
制御する制御手段７０を備えている。

【００１８】高圧水発生手段５０は、水供給部３０から
供給される水にポリマーを混合するポリマーミキサー３
１と、ポリマー混合水を後述するインテンシファイヤー
３３に圧送するポンプ３２と、ポンプ３２から送られた
ポリマー混合水を超高圧水に変換するインテンシファイ
ヤー３３と、インテンシファイヤー３３の圧力をコント
ロールする制御部３４と、オン／オフバルブ３５を介し
てインテンシファイヤー３３から供給された超高圧水を
高エネルギーのジェット水流として噴射するノズル３６
から構成されている。

【００１９】切断部６０は、銅板１６を載置するＸ−Ｙ
テーブル３８と、Ｘ−Ｙテーブル３８をそれぞれＸ軸，
及びＹ軸方向に移動させる駆動部３９から構成されてい
る。

【００２０】制御手段７０は、信号の入出力を行うイン
ターフェース４０と、所定のプログラムを格納したＲＯ
Ｍ４１と、ＲＯＭ４１のプログラムに基づいて所定の演
算処理を行うＣＰＵ４２と、入力されたデータやＣＰＵ
４２の演算結果等を一時的に記憶するＲＡＭ４３と、銅
板１６に形成する導体パターンの幅、つまり切断される
スパイラル溝の間隔や、銅板１６の厚さ等といった諸デ
ータを入力する入力部４４を有している。ＣＰＵ４２は
これらのデータと前述したプログラムに基づいて切断部
６０の駆動部３９に所定の駆動信号を出力すると共に、
インテンシファイヤー３３の制御部３４に所定の圧力信
号を出力する。

【００２１】上記構成を有するウォータージェット・カ
ッティング装置を用いて、シート状コイルを製造する場
合には、まず、Ｘ−Ｙテーブル３８の上に銅板１６を載
置する。

【００２２】前以って、入力端末等を介して入力部４４
に切断に必要なデータを入力しておき、これをＲＡＭ４
３に記憶させる。

【００２３】続いて、水供給部３０が水の供給を開始す
ると共に制御手段７０が制御部３４に所定の圧力信号を
出力し、銅板１６のみが切断され、絶縁基板２０は切断
されないようにインテンシファイヤー３３の圧力を設定
する。水供給部３０から供給された水は、ポリマーミキ
サー３１からポリマーの供給を受け、ポンプ３２によっ
てインテンシファイヤー３３に圧送される。インテシフ
ァイヤー３３はこのポリマー混合水を超高圧水としてオ
ン／オフバルブ３５，更にはノズル３６に供給し、ノズ
ル３６はＸ−Ｙテーブル３８に載置された銅板１６にむ
けてジェット水流を噴射する。

【００２４】一方、制御手段７０は駆動部３９に所定の
駆動信号を出力し、銅板１６に所定の導体パターンが形
成されるようにＸ−Ｙテーブル３８をＸ軸，及びＹ軸方
向にそれぞれ移動させる。

【００２５】ノズル３６から噴射したジェット水流は、
Ｘ−Ｙテーブル３８に載置された銅板１６に衝突し、こ
の衝突エネルギーによって銅板１６を切断する。このと
き、同時にＸ−Ｙテーブル３８が銅板１６に形成する導
体パターンに応じて所定の方向に移動するため、銅板１
６は所定のパターンで切断されると共に絶縁基板２０は
インテンシファイヤー３３の水圧の制御により切断され
ない。また、ノズル３６から噴射されるジェット水流に
はポリマーが加えられているため、より高い衝突エネル
ギーが得られ、切断力が更に向上している。

【００２６】このようなウォータージェット・カッティ
ング装置で製造したシート状コイルによると、ジェット
水流によって瞬時に切断するため、加工時間が短くなる
と共に、板厚が厚いものでも容易に加工することがで
き、生産性を向上させることができる。また、加工精度
が向上し、サイドエッヂ等がない良好な加工断面を提供
することができ、適切な寸法精度を得ることができる。
その結果、狭いスリット幅の形成等といった微細な加工
を行うことができる。

【００２７】図３には、本発明の第２の実施例に係る円
筒型シート状コイル８０の構成が斜視図によって示さ
れ、図４には側面図が示されている。前述したように、
絶縁基板２０の片面に接着された銅板１６をウォーター
ジェット・カッティングして導体パターン１４を形成し
た図１のシート状コイル１０を図５のように湾曲させ、
このような状態のシート状コイル１０を８枚継ぎ合わせ
ることによって、円筒型シート状コイル８０を成形す
る。このような円筒型シート状コイル８０は、リニアモ
ーターカーや、医療用π中間子照射装置等の種々の装置
に適用することができ、特に、ＮＭＲ−ＣＴ（ＭＲＩ）
等の特殊形態の装置に適用する場合に有用である。な
お、この実施例においては、シート状コイル１０を略真
円筒状に成形しているが、これに限定されず楕円筒状な
ど使用状態に応じて変更することができる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明のシート状コ
イル，及びその製造方法によると、絶縁基板と、当該絶
縁基板の片面に接着された金属導体板をウォータージェ
ット・カッティングして絶縁基板の片面に形成されたコ
イル導体より構成したため、生産性を向上させ、且つ加
工精度を高めて、品質を向上させると共に、微細な加工
が行えるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す説明図。

【図２】本発明に使用されるウォータージェット・カッ
ティング装置の構成を示すブロック図。

【図３】実施例に係る円筒型シート状コイルの構成を示
す斜視断面図。

【図４】実施例に係る円筒型シート状コイルの構成を示
す側面図。

【図５】実施例に係る円筒型シート状コイルを構成する
シート状コイルの形状を示す側面図。

【符号の説明】

１０ シート状コイル １４
導体パターン １６ 銅板 １８
パターン溝 ２０ 絶縁基板 ３０
水供給部 ３１ ポリマーミキサー ３２
ポンプ ３３ インテンシファイヤー ３４
制御部 ３５ オン／オフバルブ ３６
ノズル ３８ Ｘ−Ｙテーブル ３９
駆動部 ４０ インターフェース ４１
ＣＰＵ ４２ ＲＯＭ ４３
ＲＡＭ ４４ 入力部 ５０
超高圧水発生手段 ６０ 切断部 ７０
制御手段 ８０ 円筒型シート状コイル

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁基板と、当該絶縁基板の片面に接着
   された金属導体板を超高圧水噴射切断加工（以下、ウォ
   ータージェット・カッティングという）して前記絶縁基
   板の片面に形成されたコイル導体より構成され、 前記コイル導体は、所定の厚さを有する前記金属導体板
   によって形成されることにより、所定の電流容量特性を
   提供することを特徴とするシート状コイル。
2. 【請求項２】 前記絶縁基板，及び前記コイル導体が、
   筒状に成形された構成のシート状コイル。
3. 【請求項３】 絶縁基板の片面に所定の厚さを有する金
   属導体板を接着し、 前記金属導体板をウォータージェット・カッティングし
   て、前記金属導体板にスリット部を形成することによ
   り、前記金属導体板に前記スリット部に基づく形状のコ
   イル導体を形成することを特徴とするシート状コイルの
   製造方法。