特許 5998110 電磁コイル、電磁コイルの製造方法、及び電磁アクチュエータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5998110

(24)【登録日】2016年9月2日

(45)【発行日】2016年9月28日

(54)【発明の名称】電磁コイル、電磁コイルの製造方法、及び電磁アクチュエータ

(51)【国際特許分類】

   H01F 5/06 20060101AFI20160915BHJP

   H01F 41/12 20060101ALI20160915BHJP

   H01F 7/14 20060101ALI20160915BHJP

   H01F 5/00 20060101ALI20160915BHJP

【ＦＩ】

   H01F5/06 T

   H01F41/12 Z

   H01F7/14 Z

   H01F5/00 E

【請求項の数】6

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2013-161360(P2013-161360)

(22)【出願日】2013年8月2日

(65)【公開番号】特開2015-32693(P2015-32693A)

(43)【公開日】2015年2月16日

【審査請求日】2015年5月21日

(73)【特許権者】

【識別番号】000106760

【氏名又は名称】ＣＫＤ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100121821

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 強

(74)【代理人】

【識別番号】100125575

【弁理士】

【氏名又は名称】松田 洋

(72)【発明者】

【氏名】纐纈 雅之

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 彰浩

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 一寿

(72)【発明者】

【氏名】細野 剛史

(72)【発明者】

【氏名】武藤 定義

【審査官】 五貫 昭一

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１−１００９０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平２−１４２３３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平６−２６４９４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２３２０１６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｆ ５／０６

Ｈ０１Ｆ ５／００

Ｈ０１Ｆ ７／１４

Ｈ０１Ｆ ４１／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定軸線の周りに複数回巻かれた導体により形成された導体巻体と、
平坦な表面を有し、前記導体巻体における所定軸線方向の端部に位置する前記導体どうしの間のへこみを埋めているセラミック層と、
を備えることを特徴とする電磁コイル。

【請求項2】

前記セラミック層の厚さの最大値は、前記所定軸線方向の前記端部において複数の前記導体により形成された段差の最大値の３倍以下に設定されている請求項１に記載の電磁コイル。

【請求項3】

前記セラミック層の厚さの最大値は、前記所定軸線方向の前記端部において複数の前記導体により形成された段差の最大値の略２倍に設定されている請求項１又は２に記載の電磁コイル。

【請求項4】

所定軸線の周りに導体を複数回巻いて導体巻体を形成する工程と、
前記導体巻体における前記所定軸線方向の端面にセラミックを溶射してセラミック層を形成する工程と、
前記セラミック層の表面を研削して平坦化する工程と、
を備えることを特徴とする電磁コイルの製造方法。

【請求項5】

請求項１〜３のいずれか１項に記載の電磁コイルと、
前記セラミック層に対向して配置された冷却部材と、
を備えることを特徴とする電磁アクチュエータ。

【請求項6】

前記セラミック層と前記冷却部材との間に接着剤層が形成されており、
前記セラミック層の熱伝導率は、前記接着剤層の熱伝導率よりも高い請求項５に記載の電磁アクチュエータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電磁アクチュエータ等で用いられる電磁コイルに関する。

【背景技術】

【0002】

この種の電磁コイルにおいて、導体の線材を複数回巻いて形成した導体巻体の中心軸線方向に、金属製の冷却板を配置したものがある（特許文献１参照）。特許文献１に記載のものでは、冷却板の表裏面を、セラミック層からなる高熱伝導絶縁部材により被覆している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３−１２６４５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、特許文献１に記載のものでは、導体巻体における中心軸線方向の端面では、複数回巻かれた導体の線材同士の間にへこみが形成されたり、一部の線材が突出したりする。このため、導体巻体の中心軸線方向の端面に冷却板を当てた場合に、その端面と冷却板（詳しくは高熱伝導絶縁部材）との接触が不十分となり、導体巻体の放熱性が低下することとなる。

【0005】

本発明は、こうした課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、電磁コイルの軸線方向の端面からの放熱性を向上させることにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。

【0007】

第１の手段は、電磁コイルであって、所定軸線の周りに複数回巻かれた導体により形成された導体巻体と、前記導体巻体における前記所定軸線方向の端面に溶射により形成され、表面が平坦化されているセラミック層と、を備えることを特徴とする。

【0008】

上記構成によれば、所定軸線の周りに複数回巻かれた導体により、導体巻体が形成されている。導体巻体における所定軸線方向の端面（以下、「軸線方向端面」と称する）では、複数回巻かれた導体同士の間にへこみが形成されたり、一部の導体が突出したりする。このため、例えば導体巻体の軸線方向端面に冷却板を当てた場合に、導体巻体から冷却板への熱伝達性が低下することとなる。

【0009】

この点、導体巻体の軸線方向端面に溶射によりセラミック層が形成されている。このため、軸線方向端面の凹凸がセラミック層により埋められ、軸線方向端面からセラミック層へ熱を効率的に伝達することができる。そして、セラミック層の表面が平坦化されている。このため、平坦化されたセラミック層の表面に例えば冷却板を当てることにより、セラミック層から冷却板へ熱を効率的に伝達することができる。したがって、電磁コイルの軸線方向端面からの放熱性を向上させることができる。

【0010】

さらに、導体巻体の軸線方向端面がセラミック層により固められているため、電磁コイルの強度を向上させることができる。なお、セラミックは一般に絶縁体であるため、導体にセラミックを溶射したとしても、導体同士が短絡することを防ぐことができる。

【0011】

第２の手段では、前記セラミック層の厚さの最大値は、前記所定軸線方向の前記端面において複数の前記導体により形成された段差の最大値の３倍以下に設定されている。

【0012】

セラミック層が厚いほど確実に軸線方向端面の導体を絶縁することができる一方、セラミック層が薄いほど軸線方向端面から冷却板への熱伝達性が向上する。この点、上記構成によれば、セラミック層の厚さの最大値は、軸線方向端面において複数の導体により形成された段差の最大値の３倍以下に設定されている。このため、軸線方向端面の導体をセラミック層により絶縁しつつ、軸線方向端面から冷却板への熱伝達性が低下することを抑制することができる。

【0013】

第３の手段では、前記セラミック層の厚さの最大値は、前記所定軸線方向の前記端面において複数の前記導体により形成された段差の最大値の略２倍に設定されている。

【0014】

上記構成によれば、セラミック層の厚さの最大値は、軸線方向端面において複数の導体により形成された段差の最大値の略２倍に設定されている。このため、セラミック層の厚さを、軸線方向端面の導体を絶縁することのできる最小限の厚さにして、軸線方向端面から冷却板への熱伝達性を向上させることができる。

【0015】

第４の手段は、電磁コイルの製造方法であって、所定軸線の周りに導体を複数回巻いて導体巻体を形成する工程と、前記導体巻体における前記所定軸線方向の端面にセラミックを溶射してセラミック層を形成する工程と、前記セラミック層の表面を研削して平坦化する工程と、を備えることを特徴とする。

【0016】

上記工程によれば、所定軸線の周りに導体が複数回巻かれて導体巻体が形成される。このとき、導体巻体の軸線方向端面では、複数回巻かれた導体同士の間にへこみが形成されたり、一部の導体が突出したりする。

【0017】

そこで、導体巻体の軸線方向端面にセラミックが溶射されてセラミック層が形成される。これにより、軸線方向端面の凹凸がセラミック層により埋められるとともに、軸線方向端面の導体がセラミック層により絶縁される。この段階では、軸線方向端面の凹凸の影響を受けて、セラミック層の表面にも凹凸が形成されている。そして、セラミック層の表面を研削して平坦化することにより、第１の手段の電磁コイルを製造することができる。

【0018】

第５の手段は、電磁アクチュエータであって、第１〜第３のいずれか１つの手段の電磁コイルと、前記セラミック層に対向して配置された冷却部材と、を備えることを特徴とする。

【0019】

上記構成によれば、電磁アクチュエータは第１〜第３のいずれか１つの手段の電磁コイルを備え、電磁コイルのセラミック層に対向して冷却部材が配置されている。このため、平坦化されたセラミック層の表面に冷却部材を当てることにより、セラミック層から冷却部材へ熱を効率的に伝達することができ、電磁コイルの軸線方向端面からの放熱性を向上させることができる。

【0020】

第６の手段では、前記セラミック層と前記冷却部材との間に接着剤層が形成されており、前記セラミック層の熱伝導率は、前記接着剤層の熱伝導率よりも高い。

【0021】

上記構成によれば、セラミック層と冷却部材との間に接着剤層が形成されており、セラミック層と冷却部材とが接着剤層により接着されている。ここで、セラミック層の熱伝導率は、接着剤層の熱伝導率よりも高いため、セラミック層を薄くするよりも接着剤層を薄くする方が、熱伝達性を向上させる上で有利である。

【0022】

この点、セラミック層の表面が平坦化されているため、接着剤層によりセラミック層の凹凸を埋める必要がなく、接着剤層の厚みが増すことを抑制することができる。その結果、セラミック層と冷却部材とを接着剤層により接着する場合であっても、導体巻体の軸線方向端面から冷却部材へ熱を効率的に伝達することができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】電磁弁及び流路ブロックを示す断面図。

【図2】領域Ａの拡大断面図。

【図3】領域Ａに対応する領域Ａｂの部分の製造方法を示す拡大断面図。

【図4】Ｘ線発生装置を示す断面図。

【図5】領域Ｂの拡大断面図。

【図6】領域Ｂに対応する領域Ｂｂの部分の製造方法を示す拡大断面図。

【図7】電磁弁の変更例を示す断面図。

【図8】領域Ｃの拡大断面図。

【図9】領域Ｃに対応する領域Ｃｂの部分の製造方法を示す拡大断面図。

【発明を実施するための形態】

【0024】

（第1実施形態）
以下、第1実施形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態は、流体の流路を開閉する電磁弁として具体化している。

【0025】

図１に示すように、流路ブロック２０は、ステンレスやアルミ等の金属により、直方体状に形成されている。流路ブロック２０の内部には、流入通路２１及び流出通路２２が形成されている。流路ブロック２０の上部には、弁室２３が形成されている。弁室２３は、流路ブロック２０の上面に開口している。流入通路２１の一端は流路ブロック２０の所定の側面に開口しており、流入通路２１の他端は弁室２３に連通している。流入通路２１が所定の側面に開口した部分は、流入ポート２１ａとなっている。流出通路２２の一端は流路ブロック２０の所定の側面に開口しており、流出通路２２の他端は弁室２３に連通している。流出通路２２が所定の側面に開口した部分は、流出ポート２２ａとなっている。流入ポート２１ａ及び流出ポート２２ａには、流体を流通させる配管等がそれぞれ接続される。

【0026】

流路ブロック２０の上面には、電磁弁１０が取り付けられている。電磁弁１０（電磁アクチュエータ）は、筐体１１、電磁コイル１２、固定鉄心１３、ヒートパイプ１４、ガイド部１５、可動鉄心１６、ばね部材１７、及びシール部材１８を備えている。

【0027】

筐体１１は、鉄等の強磁性体により、円筒状に形成されている。固定鉄心１３は、鉄等の強磁性体により、円柱状に形成されている。電磁コイル１２は、丸線の導体を固定鉄心１３の外周に複数回巻くことにより円筒状に形成された導体巻体１２ａを備えている。丸線の導体の表面は、絶縁体により被覆されている。電磁コイル１２は、固定鉄心１３の軸線方向に並ぶように２つ設けられている。なお、固定鉄心１３の軸線及び電磁コイル１２の軸線が、所定軸線に相当する。

【0028】

上記ヒートパイプ１４（冷却部材）は、固定鉄心１３の外周に嵌合可能な環状部と、環状部に接続されたパイプ部とを備えている。ヒートパイプ１４は、銅やアルミ等の熱伝導率の高い材質で形成され、内部に揮発性の液体が封入された公知のものである。ヒートパイプ１４の環状部が、固定鉄心１３の外周に嵌合されている。ヒートパイプ１４は、上側の電磁コイル１２の上方、上側の電磁コイル１２と下側の電磁コイル１２との間、及び下側の電磁コイル１２の下方に設けられている。

【0029】

ガイド部１５は、鉄等の強磁性体により、有底の円筒状に形成されている。上記筐体１１の内部に、固定鉄心１３、２つの電磁コイル１２、３つのヒートパイプ１４の環状部、及びガイド部１５の上部が収容されている。そして、固定鉄心１３の下面にガイド部１５の上面（底面）が接合されており、筐体１１の内周面にガイド部１５の外周面が接合されている。

【0030】

可動鉄心１６は、鉄等の強磁性体により、円柱状に形成されている。可動鉄心１６は、ガイド部１５の内部に形成された円柱状の空間よりも若干小さく形成されている。上記シール部材１８（弁体）は、ゴム等の弾性体により、円板状に形成されている。上記ばね部材１７は、アルミ等の非磁性体により、円板状に形成されている。

【0031】

可動鉄心１６の下面において、中央にシール部材１８が取り付けられ、シール部材１８の外周にばね部材１７が取り付けられている。ばね部材１７の外縁部が、上記流路ブロック２０とガイド部１５とで挟持されている。ガイド部１５の内部に、可動鉄心１６が配置されている。シール部材１８は、上記流入通路２１が上記弁室２３に連通する部分に対向している。シール部材１８は、流入通路２１と弁室２３との連通を遮断するように、ばね部材１７により付勢されている。

【0032】

こうした構成において、電磁コイル１２に電流を流すと、ばね部材１７の付勢力に抗して可動鉄心１６（シール部材１８）が固定鉄心１３側へ引き付けられる。これにより、流入通路２１と弁室２３とが連通し、流入通路２１から弁室２３を通じて流出通路２２へ流体が流通する。電磁コイル１２に流れる電流を停止させると、ばね部材１７によりシール部材１８が固定鉄心１３と反対側へ付勢される。これにより、シール部材１８によって、流入通路２１と弁室２３との連通が遮断される。

【0033】

電磁コイル１２に電流を流すと、上記導体巻体１２ａが発熱する。電磁コイル１２の熱は、導体巻体１２ａの軸線方向の端面（軸線方向端面）から、ヒートパイプ１４の環状部に伝達される。また、電磁コイル１２の熱は、導体巻体１２ａの内周面から、固定鉄心１３や筐体１１を介してヒートパイプ１４の環状部に伝達される。

【0034】

ここで、導体巻体１２ａにおける軸線方向端面では、複数回巻かれた丸線の導体同士の間にへこみが形成されたり、一部の丸線の導体が突出したりする。このため、導体巻体１２ａの軸線方向端面にヒートパイプ１４の環状部を当てた場合に、導体巻体１２ａからヒートパイプ１４の環状部への熱伝達性が低下することとなる。

【0035】

この点、本実施形態では、導体巻体１２ａの軸線方向端面に溶射によりセラミック層が形成されている。図２は、導体巻体１２ａの軸線方向端面の周辺である領域Ａの拡大断面図である。

【0036】

同図に示すように、複数回巻かれた丸線の導体１２ｂにより形成された導体巻体１２ａの軸線方向端面では、導体１２ｂ同士の間にへこみが形成されている。導体巻体１２ａの軸線方向端面には、導体１２ｂ同士の間のへこみを埋めるように、アルミナの溶射によりセラミック層１２ｃが形成されている。これにより、導体巻体１２ａの軸線方向端面は、セラミック層１２ｃにより覆われている。アルミナは、純度９８％以上のものが使用されている。セラミック層１２ｃの表面は、平坦化されており、所定の平滑度に仕上げられている。特に、アルミナの純度が９８％以上であるため、セラミック層１２ｃの表面を非常に平滑に仕上げることができる。

【0037】

セラミック層１２ｃの厚さの最大値ｔ１２は、互いに隣接する導体１２ｂにより形成される段差の最大値ｔ１１の略１．５倍（３倍以下）になっている。ここで、セラミック層１２ｃが厚いほど確実に導体巻体１２ａの軸線方向端面の導体１２ｂを絶縁することができる一方、セラミック層１２ｃが薄いほど軸線方向端面からヒートパイプ１４の環状部への熱伝達性が向上する。また、セラミック層１２ｃの厚さの最小値ｔ１３は、段差の最大値ｔ１１よりも小さくなっている。

【0038】

そして、セラミック層１２ｃの表面に、ヒートパイプ１４の環状部が当接させられている。ヒートパイプ１４の環状部の表面も、所定の平滑度に仕上げられている。このため、セラミック層１２ｃの表面と、ヒートパイプ１４の環状部の表面との接触面積が大きくなっている。

【0039】

このような電磁コイル１２は、以下の製造方法で製造される。図３は、領域Ａに対応する領域Ａｂの部分の製造方法を示す拡大断面図である。

【0040】

まず、上記固定鉄心１３の周りに丸線の導体１２ｂを複数回巻いて、導体巻体１２ａを形成する。

【0041】

続いて、導体巻体１２ａにおける軸線方向端面にアルミナを溶射して、セラミック層１２ｄを形成する。これにより、軸線方向端面の凹凸がセラミック層１２ｄにより埋められるとともに、軸線方向端面の導体１２ｂがセラミック層１２ｄにより絶縁される。なお、本実施形態では、導体１２ｂの表面に被覆された絶縁体によっても、導体１２ｂが絶縁されている。この段階では、軸線方向端面の凹凸の影響を受けて、セラミック層１２ｄの表面にも凹凸が形成されている。セラミック層１２ｄの厚さは、導体１２ｂにより形成される段差の最大値ｔ１１の略３倍になっている。なお、セラミック層１２ｄにおいて、導体巻体１２ａ寄りの部分がセラミック層１２ｃである。

【0042】

続いて、セラミック層１２ｄの表面を研削して平坦化し、セラミック層１２ｃだけを残す。これにより、セラミック層１２ｃの厚さの最大値ｔ１２は、段差の最大値ｔ１１の略１．５倍になる。さらに、セラミック層１２ｃの表面を研磨して、所定の平滑度に仕上げる。以上の工程により、電磁コイル１２が製造される。

【0043】

以上詳述した本実施形態は、以下の利点を有する。

【0044】

・導体巻体１２ａの軸線方向端面に溶射によりセラミック層１２ｃが形成されている。このため、軸線方向端面の凹凸がセラミック層１２ｃにより埋められ、軸線方向端面からセラミック層１２ｃへ熱を効率的に伝達することができる。そして、セラミック層１２ｃの表面が平坦化されている。このため、平坦化されたセラミック層１２ｃの表面にヒートパイプ１４の環状部を当てることにより、セラミック層１２ｃからヒートパイプ１４の環状部へ熱を効率的に伝達することができる。したがって、電磁コイル１２の軸線方向端面からの放熱性を向上させることができる。

【0045】

・導体巻体１２ａの軸線方向端面がセラミック層１２ｃにより固められているため、電磁コイル１２の強度を向上させることができる。

【0046】

・セラミック層１２ｃの厚さの最大値ｔ１２は、軸線方向端面において複数の導体１２ｂにより形成された段差の最大値ｔ１１の略１．５倍（３倍以下）に設定されている。このため、軸線方向端面の導体１２ｂをセラミック層１２ｃにより絶縁しつつ、軸線方向端面からヒートパイプ１４の環状部への熱伝達性が低下することを抑制することができる。さらに、セラミック層１２ｃは、非磁性体のアルミナにより最小限の厚さで形成されているため、電磁コイル１２が発生する磁束にセラミック層１２ｃが影響を与えることを抑制することができる。

【0047】

（第２実施形態）
以下、第２実施形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態は、Ｘ線発生装置として具体化している。図４は、Ｘ線発生装置３０を示す断面図である。

【0048】

同図に示すように、Ｘ線発生装置３０（電磁アクチュエータ）は、筐体３１、電磁コイル３２、アパーチャ部３３、及び標的３４を備えている。

【0049】

筐体３１（冷却部材）は、鉄等の強磁性体により形成されており、円錐状の先端部３１ａ、大径の円筒状の外周部３１ｂ、円板状の底部３１ｃ、及び小径の円管状の内周部３１ｄを有している。筐体３１により磁気回路が形成されている。

【0050】

電磁コイル３２は、帯状（フィルム状）の導体３２ｂを筐体３１の内周部３１ｄの外周に複数回巻くことにより円筒状に形成された導体巻体３２ａを備えている。帯状の導体３２ｂの表面は、絶縁体により被覆されている。導体巻体３２ａの先端部は、筐体３１の先端部３１ａの形状に対応した円錐状に形成されている。なお、筐体３１の内周部３１ｄの軸線及び電磁コイル３２の軸線が、所定軸線に相当する。

【0051】

アパーチャ部３３は、真鍮や銅等の非磁性体により、円柱状に形成されている。アパーチャ部３３の中心には、電子ビームＢＭの通路３３ａが形成されている。アパーチャ部３３は、筐体３１の内周部３１ｄの先端に取り付けられている。筐体３１の先端部３１ａの先端面には、標的３４が取り付けられている。標的３４は、タングステン等により形成されており、電子ビームＢＭが衝突することによりＸ線を発生させる。

【0052】

こうした構成において、電磁コイル３２に電流を流すと磁束が発生し、この磁束が筐体３１により形成された磁気回路を通過する。これにより、電子ビームＢＭがアパーチャ部３３を通過する際に集束され、集束された電子ビームＢＭが標的３４に衝突する。そして、標的３４から発生したＸ線が資料Ｓに照射される。

【0053】

また、電磁コイル３２に電流を流すと、導体巻体３２ａが発熱する。電磁コイル３２の熱は、導体巻体３２ａから筐体３１に伝達される。筐体３１は、図示しない手段により冷却されている。

【0054】

ここで、導体巻体３２ａにおける軸線方向端面では、複数回巻かれた帯状の導体３２ｂ同士の間にへこみが形成されたり、一部の帯状の導体３２ｂが突出したりする。特に、導体巻体３２ａの先端部は円錐状に形成されているため、互いに隣接する導体３２ｂにより段差が形成され易い。このため、導体巻体３２ａの軸線方向端面に筐体３１の先端部３１ａを当てた場合に、導体巻体３２ａから筐体３１の先端部３１ａへの熱伝達性が低下することとなる。

【0055】

この点、本実施形態では、導体巻体３２ａの軸線方向端面（円錐状面）に溶射によりセラミック層が形成されている。図５は、導体巻体３２ａの軸線方向端面の周辺である領域Ｂの拡大断面図である。

【0056】

同図に示すように、複数回巻かれた帯状の導体３２ｂにより形成された導体巻体３２ａの軸線方向端面では、導体３２ｂ同士の間にへこみが形成されている。導体巻体３２ａの軸線方向端面には、導体３２ｂ同士の間のへこみを埋めるように、アルミナの溶射によりセラミック層３２ｃが形成されている。これにより、導体巻体３２ａの軸線方向端面は、セラミック層３２ｃにより覆われている。セラミック層３２ｃの円錐状面の表面は、平坦化されており、所定の平滑度に仕上げられている。

【0057】

セラミック層３２ｃの厚さの最大値ｔ２２は、互いに隣接する導体３２ｂにより形成される段差の最大値ｔ２１の略２倍（３倍以下）になっている。また、セラミック層３２ｃの厚さの最小値ｔ２３は、段差の最大値ｔ２１と略等しくなっている。

【0058】

そして、セラミック層３２ｃの表面に、筐体３１の先端部３１ａが当接させられている。筐体３１の先端部３１ａも、所定の平滑度に仕上げられている。

【0059】

このような電磁コイル３２は、以下の製造方法で製造される。図６は、領域Ｂに対応する領域Ｂｂの部分の製造方法を示す拡大断面図である。

【0060】

まず、上記筐体３１の内周部３１ｄの周りに帯状の導体１２ｂを複数回巻いて、導体巻体３２ａを形成する。

【0061】

続いて、導体巻体３２ａにおける軸線方向端面（円錐状面）にアルミナを溶射して、セラミック層３２ｄを形成する。この段階では、軸線方向端面の凹凸の影響を受けて、セラミック層３２ｄの表面にも凹凸が形成されている。セラミック層３２ｄの厚さは、導体３２ｂにより形成される段差の最大値ｔ２１の略３倍になっている。なお、セラミック層３２ｄにおいて、導体巻体３２ａ寄りの部分がセラミック層３２ｃである。

【0062】

続いて、セラミック層３２ｄの円錐状面（曲面）の表面を研削して平坦化し、セラミック層３２ｃだけを残す。これにより、セラミック層３２ｃの厚さの最大値ｔ２２は、段差の最大値ｔ２１の略２倍になる。さらに、セラミック層３２ｃの表面を研磨して、所定の平滑度に仕上げる。以上の工程により、電磁コイル３２が製造される。

【0063】

以上詳述した本実施形態は、以下の利点を有する。

【0064】

・導体巻体３２ａの軸線方向端面（円錐状面）に溶射によりセラミック層１２ｃが形成されている。このため、軸線方向端面の凹凸がセラミック層３２ｃにより埋められ、軸線方向端面からセラミック層３２ｃへ熱を効率的に伝達することができる。そして、セラミック層１２ｃの円錐状面（曲面）の表面が平坦化されている。このため、平坦化されたセラミック層１２ｃの表面に筐体３１の先端部３１ａを当てることにより、セラミック層３２ｃから筐体３１の先端部３１ａへ熱を効率的に伝達することができる。したがって、電磁コイル３２の軸線方向端面からの放熱性を向上させることができる。

【0065】

・導体巻体３２ａの軸線方向端面がセラミック層１２ｃにより固められているため、電磁コイル３２の強度を向上させることができる。

【0066】

・セラミック層３２ｃの厚さの最大値ｔ２２は、軸線方向端面において複数の導体３２ｂにより形成された段差の最大値ｔ２１の略２倍に設定されている。このため、軸線方向端面の導体３２ｂをセラミック層３２ｃにより絶縁しつつ、軸線方向端面から筐体３１の先端部３１ａへの熱伝達性が低下することを抑制することができる。さらに、セラミック層３２ｃは、非磁性体のアルミナにより最小限の厚さで形成されているため、電磁コイル３２が発生する磁束にセラミック層３２ｃが影響を与えることを抑制することができる。

【0067】

上記各実施形態を、以下のように変更して実施することもできる。なお、上記各実施形態と同一の部材については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。

【0068】

・図７，８に示すように、電磁コイル５２の導体巻体５２ａを、帯状（フィルム状）の導体５２ｂと帯状（フィルム状）の接着層５２ｅにより形成することもできる。この場合、帯状の導体５２ｂの表面は絶縁体により被覆されておらず、互いに隣接する導体５２ｂは接着層５２ｅにより、接着及び絶縁されている。接着層５２ｅは、樹脂等の絶縁体により形成されている。なお、接着層５２ｅが、帯状の絶縁体と帯状の接着剤とにより構成されていてもよい。

【0069】

導体巻体５２ａの軸線方向端面には、導体５２ｂ同士の間のへこみを埋めるように、アルミナの溶射によりセラミック層５２ｃが形成されている。これにより、導体巻体５２ａの軸線方向端面は、セラミック層５２ｃにより覆われている。アルミナは絶縁体であるため、導体５２ｂにアルミナを溶射したとしても、導体５２ｂ同士が短絡することを防ぐことができる。セラミック層５２ｃの円錐状面の表面は、平坦化されており、所定の平滑度に仕上げられている。ここでも、アルミナの純度が９８％以上であるため、セラミック層５２ｃの表面を非常に平滑に仕上げることができる。

【0070】

セラミック層５２ｃの厚さの最大値ｔ３２は、互いに隣接する導体５２ｂにより形成される段差の最大値ｔ３１の略２倍（３倍以下）になっている。また、セラミック層５２ｃの厚さの最小値ｔ３３は、段差の最大値ｔ３１と略等しくなっている。

【0071】

そして、セラミック層５２ｃの表面と筐体１１（冷却部材）の表面とが、接着剤層５２ｆにより接着されている。筐体１１は、図示しない手段により冷却されている。接着剤層５２ｆの厚さは、セラミック層５２ｃの厚さの最大値ｔ３２よりも薄くなっている。セラミック層５２ｃの熱伝導率は、接着剤層５２ｆの熱伝導率よりも高くなっている。

【0072】

図９は、領域Ｃに対応する領域Ｃｂの部分の製造方法を示す拡大断面図である。導体巻体５２ａにおける軸線方向端面にアルミナを溶射して、セラミック層５２ｄを形成する。セラミック層５２ｄの厚さは、導体５２ｂにより形成される段差の最大値ｔ３１の略４倍になっている。続いて、セラミック層５２ｄの表面を研削して平坦化し、セラミック層５２ｃだけを残す。なお、セラミック層５２ｄにおいて、導体巻体５２ａ寄りの部分がセラミック層５２ｃである。

【0073】

上記構成によれば、セラミック層５２ｃの厚さの最大値ｔ３２は、軸線方向端面において複数の導体５２ｂにより形成された段差の最大値ｔ３１の略２倍に設定されている。このため、セラミック層５２ｃの厚さを、軸線方向端面の導体５２ｂを絶縁することのできる最小限の厚さにして、軸線方向端面から筐体１１への熱伝達性を向上させることができる。特に、導体５２ｂは帯状に形成されており、絶縁体により被覆されていないため、導体巻体５２ａの軸線方向端面（導体５２ｂの端面）からセラミック層５２ｃへ、熱を効率的に伝達することができる。この場合、導体巻体５２ａ（電磁コイル５２）の軸線方向の長さは、導体巻体５２ａの直径の１／２以下の長さ、望ましくは導体巻体５２ａの直径の１／３以下の長さであるとよい。これにより、導体巻体５２ａの軸線方向において中間部分からセラミック層５２ｃまでの距離が短くなり、セラミック層５２ｃへ熱を更に効率的に伝達することができる。さらに、セラミック層５２ｃは、非磁性体のアルミナにより最小限の厚さで形成されているため、電磁コイル５２が発生する磁束にセラミック層５２ｃが影響を与えることを抑制することができる。また、導体巻体５２ａの軸線方向端面がセラミック層５２ｃにより固められているため、互いに滑り易い帯状の導体５２ｂと接着層５２ｅとの滑りを抑制することができる。したがって、電磁コイル５２のねじれを抑制することができ、電磁コイルの強度を向上させることができる。特に、電磁コイル５２が、円柱状や楕円柱状、長円柱状である場合に、ねじりに対する強度を効果的に向上させることができる。

【0074】

セラミック層５２ｃの熱伝導率は、接着剤層５２ｆの熱伝導率よりも高いため、セラミック層５２ｃを薄くするよりも接着剤層５２ｆを薄くする方が、熱伝達性を向上させる上で有利である。この点、セラミック層５２ｃの表面が平坦化されているため、接着剤層５２ｆによりセラミック層５２ｃの凹凸を埋める必要がなく、接着剤層５２ｆの厚みが増すことを抑制することができる。その結果、セラミック層５２ｃと筐体１１とを接着剤層５２ｆにより接着する場合であっても、導体巻体５２ａの軸線方向端面から筐体１１へ熱を効率的に伝達することができる。

【0075】

・図２において、丸線の導体１２ｂに代えて、角線の導体を用いることもできる。

【0076】

・導体巻体１２ａ，５２ａの形状は、円筒状に限らず、楕円筒状や多角形筒状等を採用することもできる。

【0077】

・電磁コイル１２，３２，５２を、他の電磁アクチュエータに適用することもできる。

【0078】

・セラミック層１２ｃ，３２ｃ，５２ｃを、ジルコニアやチタニア、マグネシア等のセラミックの溶射により形成することもできる。

【符号の説明】

【0079】

１０…電磁弁（電磁アクチュエータ）、１２…電磁コイル、１２ａ…導体巻体、１２ｂ…導体、１２ｃ…セラミック層、１４…ヒートパイプ（冷却部材）、３０…Ｘ線発生装置（電磁アクチュエータ）、３１…筐体（冷却部材）、３２…電磁コイル、３２ａ…導体巻体、３２ｂ…導体、３２ｃ…セラミック層、５２…電磁コイル、５２ａ…導体巻体、５２ｂ…導体、５２ｃ…セラミック層、５２ｆ…接着剤層。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】