(57)【要約】      （修正有）【課題】小型且つ軽量で、可撓性も備え、僅かな隙間や、凹凸あるいは曲面などを有する場所でも安全に設置や取り外しが可能なシート状磁気シールドを提供する。【解決手段】シート状磁気シールド１は、本体２が前面部と後面部から構成される。前面部と後面部は、溶着により継ぎ目部５と縁部６を構成し、袋部７に磁性材料の組８が入る。なお、前面部は表カバー材より、後面部は裏カバー材より構成される。表カバー材と裏カバー材は、樹脂や布など可撓性を有する素材であり、接着又は溶着又は縫合等の手段によりお互いに繋ぎ合せてある。また、磁性材料の組８同士はお互いが接触しないよう、継ぎ目部５により遮られており、磁性材料の組８がお互いに接触しないよう遮られている。磁性材料の組８は透磁率の高い金属で構成されることから高い可撓性を持っていないが、高い可撓性を持っている継ぎ目部５が平行に並んでいることにより、継ぎ目部５に沿って曲げることが可能となり、本体２全体として可撓性を有する。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
２組以上の磁性材料と全体を覆うカバーから形成されており、磁性材料の組同士がお互いに接触しないよう遮られているシート状磁気シールド。
【請求項２】
上記カバーが樹脂や布など可撓性を有する素材であって且つ接着又は溶着又は縫合等の手段によりカバー素材を繋ぎ合せることで磁性材料の組がお互いに接触しないよう遮られ且つ磁性材料の組と組の間にある継ぎ目によりシート全体の可撓性を高めたことを特徴とする請求項１に記載のシート状磁気シールド。
【請求項３】
上記継ぎ目の全てが磁性材料の組の長さ方向に対し平行であることを特徴とする請求項１〜２のいずれか１項に記載のシート状磁気シールド。
【請求項４】
上記磁性材料の組が１又は２以上の磁性材料から形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のシート状磁気シールド。
【請求項５】
上記磁性材料の一部又は全部に鋼板又はケイ素鋼板又はパーマロイ又はコバルト基アモルファス合金又はアモルファス軟磁性材料の少なくとも一つを使用することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のシート状磁気シールド。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】      本考案は、シート状磁気シールドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】      例えば、医療画像診断装置ＭＲＩの診断室、商用ビルや研究所や集合住宅等の電気室、近隣に住民の居住空間がある鉄道施設、電子顕微鏡やフォトマスク製造装置や電子ビーム露光機等の装置、高圧送電線等磁気を遮蔽する必要がある状況においては、磁気シールド技術が活用されてきた。【０００３】      例えば、医療画像診断装置ＭＲＩの診断室を磁気シールドする場合は、磁気シールドしたい壁に、例えば、長さ３，２６０ｍｍ×幅５０ｍｍ×厚さ０．３５ｍｍの磁性材料２０層を一組とし、３００ｍｍの間隔を空けて平行に並べることで充分なシールド効果を得ていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３６３３４７５号
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Ｔ．Ｓａｉｔｏ  ｅｔ  ａｌ．，“Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ  ｕｓｉｎｇ  Ｏｐｅｎ−Ｔｙｐｅ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｓｈｉｅｌｄｉｎｇ  Ｍｅｔｈｏｄ，”Ｊ．Ｍａｇｎ．Ｓｏｃ．Ｊｐｎ．，３４，４２２−４２７（２０１０）
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】      このような磁気シールドの用途は、建築や土木など建設分野がメインであるため、重くて大きく、且つ、壁や床や天井へ一度備え付けると動かすことは無かった。また、施工時は磁気シールド素材が剥き出しのため、磁気シールド素材の角や縁で怪我をする恐れもあり安全性に課題があった。【０００７】      一方で、例えば、技術の進展が著しい電気自動車の分野では、例えば２００Ａクラスの大きな電流を使うことから発生する磁気の量も多く、内部装置同士の干渉や乗っている人に対する磁気の影響等を懸念する声が高くなっている。しかし、小型且つ軽量で、曲面等を有する僅かな隙間でも設置や取り外しが簡易な磁気シールドが無いという課題があった。【０００８】      本考案は、小型且つ軽量で、僅かな隙間や、凹凸あるいは曲面などを有する場所でも安全に設置や取り外しが可能であり、また、広いシールド範囲や高いシールド効果が必要な場合に、複数の可撓シート状磁気シールドを並べたり重ねたりすることで対応可能な磁気シールドを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】      請求項１に記載された考案に係るシート状磁気シールドは、２組以上の磁性材料と全体を覆うカバーから形成されており、磁性材料の組同士がお互いに接触しないよう遮られていることを特徴とするものである。【００１０】      請求項２に記載された考案に係るシート状磁気シールドは、請求項１に記載のカバーが樹脂や布など可撓性を有する素材であって且つ接着又は溶着又は縫合等の手段によりカバー素材を繋ぎ合せることで磁性材料の組がお互いに接触しないよう遮られ且つ磁性材料の組と組の間にある継ぎ目によりシート全体の可撓性を高めたことを特徴とするものである。【００１１】      請求項３に記載された考案に係るシート状磁気シールドは、請求項２に記載された継ぎ目の全てが磁性材料の組の長さ方向に対し平行であることを特徴とするものである。【００１２】      請求項４に記載された考案に係るシート状磁気シールドは、請求項１〜３のいずれか１項に記載の磁性材料の組が１又は２以上の磁性材料から形成されていることを特徴とするものである。【００１３】      請求項５に記載された考案に係るシート状磁気シールドは、請求項１〜４のいずれか１項に記載の磁性材料の一部又は全部に鋼板又はケイ素鋼板又はパーマロイ又はコバルト基アモルファス合金又はアモルファス軟磁性材料の少なくとも一つを使用することを特徴とするものである。
【考案の効果】
【００１４】      本考案は、小型且つ軽量で、僅かな隙間や、凹凸あるいは曲面などを有する場所でも安全に設置や取り外しが可能であり、また、広いシールド範囲や高いシールド効果が必要な場合にも、複数の可撓シート状磁気シールドを並べたり重ねたりすることで対応可能な磁気シールドを構築できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施例のシート状磁気シールドの構成を示す説明図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）の底面図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ’断面図、（ｄ）は（ａ）の右側面図、（ｅ）は（ａ）のＢ−Ｂ’断面図、（ｆ）は（ａ）のＣ−Ｃ’断面図である。
【図２】本実施例のシート状磁気シールドの断面構成を示す拡大図であり、（ａ）は図１（ｂ）のＤ−Ｅ部分拡大図、（ｂ）は図１（ｃ）のＦ−Ｇ部分拡大図、（ｃ）は図１（ｅ）のＨ−Ｉ部分拡大図、（ｄ）は図１（ｆ）のＪ−Ｋ部分拡大図である。
【図３】実施例における磁気シールド実験を行った際のシート状磁気シールドおよび磁石および磁気センサの配設位置を説明するための模式図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は図３（ａ）のＬ−Ｌ’断面図且つ平面図である。
【考案を実施するための形態】
【００１６】      本考案においては、２組以上の磁性材料と全体を覆うカバーから形成されており、磁性材料の組同士がお互いに接触しないよう遮られている。カバーが樹脂や布など可撓性を有する素材であって且つ接着又は溶着又は縫合等の手段によりカバー素材を繋ぎ合せることで磁性材料の組がお互いに接触しないよう遮られ且つ磁性材料の組と組の間にある継ぎ目によりシート全体の可撓性を高めることができる。
【００１７】      全ての継ぎ目は磁性材料の組の長さ方向に対し平行であり、磁性材料の組の長さ方向の磁気に対して高い磁気シールド効果を得ることができる。
【００１８】      磁性材料の組は１又は２以上の磁性材料から形成されており、磁性材料は鋼板又はケイ素鋼板又はパーマロイ又はコバルト基アモルファス合金又はアモルファス軟磁性材料などを使用することができる。各組の磁性材料は同一である必要はなく、目的に応じて組み合わせることができ、必要に応じて、例えばクッション材等の磁性材料以外の素材も使用することができる。
【００１９】      広いシールド範囲が必要な場合は、複数の可撓シート状磁気シールドを並べることでシールド範囲を拡げることができる利点を奏する。継ぎ目の方向を揃え、磁性材料が直方体の場合は幅方向に、あるいは、磁性材料が円柱の場合は直径方向に繋いでいくよう平行に並べた場合は、磁気シールドの劣化がなく、一体であるのと同等の磁気シールド効果を得ることができる。
【００２０】      複数の可撓シート状磁気シールドを、継ぎ目の方向を揃え、磁性材料の長さ方向に繋いでいくよう平行に並べた場合は、長さ方向に継ぎ目のない一体の磁性材料でシールドした場合に比べて磁気シールド効果は低減するが、重ね代を取りながら繋いでいくことで、低減率を実用上は十分に小さくすることができる。
【００２１】      高いシールド効果が必要な場合は、磁性材料の組を複数の磁性材料から形成させることや、複数の可撓シート状磁気シールドを重ねることでシールド効果を向上させることができる利点を奏する。例えば、複数枚の薄いケイ素鋼板を厚さ方向に重ねることや、複数本の棒状のパーマロイを束ねることで、磁性材料の組を形成させることができる。
【００２２】      複数方向の磁気をシールドする場合、あるいは、シールドする対象の磁気の方向が変化する場合等は、継ぎ目の方向を直交させるように複数のシート状磁気シールドを重ねることでシート面のどの方向の磁気でもシールドすることができる利点を奏する。
【００２３】      カバーを密封する場合は、磁性材料の組と合わせ、空気又は綿又はスポンジなどを封入することにより、クッション性を持たせる利点を奏する。
【００２４】      一方で、カバーの中に磁性材料以外のものを入れない場合は、シート状磁気シールドを薄く構成することができる。
【００２５】      例えば、磁性材料の組を１枚のケイ素鋼板として構成した場合、カバーも含めて厚さ１ｍｍ以下のシート状磁気シールドを実現することができる。具体的には、例えば、磁性材料として長さ９３ｍｍ×幅９ｍｍ×厚さ０．３５ｍｍのケイ素鋼板８枚と、カバーとして厚さ０．１ｍｍのポリ塩化ビニルフィルムを使用し、シート状磁気シールドを構成した場合、継ぎ目や密封代などを含めた全体寸法が長さ１００ｍｍ×幅１００ｍｍ×厚さ０．５５ｍｍの小型且つ軽量なシート状磁気シールドを実現することが可能となる。
【００２６】      カバーの素材が塩化ビニルフィルムの場合、より好ましくは、厚さ０．３ｍｍ以上のものを使用するのが良い。磁性材料がケイ素鋼板等の薄いものの場合、磁性材料によってカバー素材が切れたり破損したりすると、磁性材料がカバーから出てしまい、怪我をする恐れを防止するためである。
【００２７】      継ぎ目あるいは縁で囲まれ、且つ、磁性材料の組が入る空間は、より好ましくはできるだけ小さい方が良い。例えば、前記長さ９３ｍｍ×幅９ｍｍ×厚さ０．３５ｍｍのケイ素鋼板１枚を磁性材料の組とする場合、この空間は長さ９５ｍｍ×幅１１ｍｍとすると、空間に入ったケイ素鋼板が中で動きにくくなり、その結果としてカバー素材が磁性材料により切れたり破損したりしにくくなる。
【００２８】      磁性材料がカバー素材を内側から傷つけたり破損したりすることを更に防ぐために、磁性材料の角を丸くすることも考えられる。その場合の磁気シールド効果に対する影響は、寸法や形状や加工法により無視できるほど軽減できる。例えば、上記９３ｍｍ×幅９ｍｍ×厚さ０．３５ｍｍのケイ素鋼板の場合は、４箇所にある９０度の角をそれぞれ半径２ｍｍで丸くすることが考えられる。また、磁性材料がパーマロイの場合は切断や切削加工の後に焼鈍加工による再結晶工程を経る順序のため、加工により磁気シールド性能が劣化することはない。
【実施例】
【００２９】      本考案の一実施例として、シート状磁気シールドを図１に示す。図１は本実施例のシート状磁気シールドの構成を示す説明図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）の底面図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ’断面図、（ｄ）は（ａ）の右側面図、（ｅ）は（ａ）のＢ−Ｂ’断面図、（ｆ）は（ａ）のＣ−Ｃ’断面図である。［図２］本実施例のシート状磁気シールドの断面構成を示す拡大図であり、（ａ）は図１（ｂ）のＤ−Ｅ部分拡大図、（ｂ）は図１（ｃ）のＦ−Ｇ部分拡大図、（ｃ）は図１（ｅ）のＨ−Ｉ部分拡大図、（ｄ）は図１（ｆ）のＪ−Ｋ部分拡大図である。【００３０】      図に示す通り、本実施例の本シート状磁気シールド１は、本体２が前面部３と構面部４から構成されている。前面部３と構面部４は、溶着により継ぎ目部５と縁部６を構成し、袋部７に磁性材料の組８が入る。なお、前面部３は表カバー材９より、構面部４は裏カバー材１０より構成される。【００３１】      表カバー材９と裏カバー材１０は、樹脂や布など可撓性を有する素材であり、接着又は溶着又は縫合等の手段によりお互いに繋ぎ合せてある。また、磁性材料の組８同士はお互いが接触しないよう、継ぎ目部５により遮られており、磁性材料の組８がお互いに接触しないよう遮られている。磁性材料の組８は透磁率の高い金属で構成されることから高い可撓性を持っていないが、高い可撓性を持っている継ぎ目部５が平行に並んでいることにより、継ぎ目部５に沿って曲げることが可能となり、本体２全体として可撓性を有する。【００３２】      磁性材料の組８は、１本あるいは１枚の磁性材料で構成してもよいし、２本あるいは２枚以上の磁性材料で構成してもよい。磁性材料の組８を構成する磁性材料の一部又は全部に鋼板又はケイ素鋼板又はパーマロイ又はコバルト基アモルファス合金又はアモルファス軟磁性材料の少なくとも一つを使用することで目的の磁気シールド性能を持たせることができる。また、磁性材料の形状は直方体や円柱等を選択することができ、目的の磁気シールド性能に合わせて、寸法を決めることができる。【００３３】      磁性材料の組８の角や縁は鋭くカッターのように切れやすい傾向があり、剥き出しの状態では怪我をする恐れがあるが、表カバー材９と裏カバー材１０により完全に覆われているため、本体２は安全に設置や取り外しが可能である。【００３４】      磁性材料の組８は、例えば厚さ０．３５ｍｍのケイ素鋼板を１枚使用することで本体２を薄くすると共に高い可撓性を持たせることができるため、僅かな隙間や、凹凸あるいは曲面などを有する場所でも安全に設置や取り外しが可能となる。例えば、自動車用のシートとチャイルドシートの間にある隙間に対しても、安全に設置や取り外しが可能となる。また、高い可撓性を有するため、座面や背面に曲面や凹凸等があっても本体２を設置することが可能であり、シート及びチャイルドシート及び本体２を傷つけることなく、且つ、取扱いをする人にとっても怪我をすることなく安全に設置や取り外しが可能である。【００３５】      広いシールド範囲や高いシールド効果が必要な場合には、磁性材料の組８の幅方向あるいは直径方向と平行である本体２の長さ方向に並べたり、あるいは本体２の厚み方向へ重ねたりすることで対応あるいは調節が可能となる。【００３６】      ここで、シート状磁気シールド１の磁気シールド性能に関する実験の結果を以下に示す。【００３７】      本実験では、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、磁気発生源に見立てた磁石Ｘに対し、磁気センサＹを所定の距離を離して配置し、その間にシート状磁気シールド１として本体２を配置した場合としない場合の磁束密度の変化量を測定してシールド性能とした。磁石は直径１０ｍｍ、厚さ２ｍｍの円柱形で、非磁性の素材で構成される円盤２０の表と裏に１つずつ、中心軸を一致させて設置されており、直径９０ｍｍ、厚さ３ｍｍの円盤２０の中心に回転軸を取り付けたギアモーターで直径と平行な面内を回転させ、磁気の変動を発生する構成とした。【００３９】      円板２０が回転することで磁石Ｘが磁気センサＹ近づいたり遠ざかったりすることにより、磁気センサＹで測定される磁束密度の時間的な変化は、山と谷のある形状となり、その最高値と最低値の差であるピーク−ピーク値を測定値とした。シールド性能は、本体２を配置しない場合の測定値を、本体２を配置した場合の測定値で除算あるいは割り算することにより得られる。【００４０】      本体２は長さ１４９ｍｍ×幅１４９ｍｍ×厚さ１．０５ｍｍであり、磁性材料の組８は長さ１４３ｍｍ×幅９ｍｍ×厚さ０．３５ｍｍのケイ素鋼板１枚とし、ケイ素鋼板１枚ずつを１２個の袋部に対しそれぞれ１枚ずつ入れた。継ぎ目部５は幅１ｍ、縁部６は幅２．３ｍｍ、ケイ素鋼板同士の間隔は約３．２ｍｍである。【００４１】      まず、磁束密度の大きさによる磁気シールド性能の違いに関する実験を行った。結果は表１に示す通りである。【００４２】
【表１】
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【００４３】      表１の結果からわかるように、磁石中心から磁気センサまでの距離が４５ｍｍの時、シールド性能は２２．０と最大であった。これは、シート状磁気シールドがない場合の磁束密度１１４．４μＴｐ‐ｐが、シート状磁気シールドがある場合には１／２２．０に減衰し５．２μＴｐ‐ｐとなることを意味する。磁石中心から磁気センサまでの距離が５８ｍｍ、８９ｍｍと長くなるに従い、シールド性能１４．５、１１．６と低くなるものの、シールド性能が１０．０以上であり、実用上は十分な性能であることが確認された。【００４４】      次に、シート状磁気シールドの厚み方向に対する重ねの効果に関する実験を行った。重ねる方法としては、厚み方向に完全に重ねており、磁性材料の方向は同じ方向とした。結果は表２に示す通りである。【００４５】
【表２】
0003210424.tif 000004
【００４６】      表２の結果からわかるように、シート状磁気シールドの重ね枚数が１の時のシールド性能は２２．０、シート状磁気シールドの重ね枚数が２の時のシールド性能は５５．０であり、重ね枚数が多くなるとシールド性能も向上することが確認された。【００４７】      次に、シート状磁気シールドの継ぎ足し効果に関する実験を行った。結果は表３に示す通りである。【００４８】
【表３】
0003210424.tif 000005
【００４９】      表３の結果からわかるように、磁性材料の幅方向に継ぎ足した場合は、シールド性能が１９．１であり、継ぎ足しが無い場合のシールド性能２２．０に比較して少し劣化することが確認された。原因としては、カバーの縁の幅が２．３ｍｍのため、継ぎ足した部分に位置する磁性材料同士の間隔が４．６ｍｍであり、カバー内に配列されている磁性材料同士の間隔３．２ｍｍに比較し広くなってしまっていることが考えられる。継ぎ足した部分に位置する磁性材料同士の間隔が、カバー内に配列されている磁性材料同士の間隔と同じであるならば、シールド性能が劣化することはない。【００５０】      また、表３の結果からわかるように、磁性材料の長さ方向に重ねる場合は、シート状磁気シールドの重ね代が０ｍｍの場合はシールド性能が１．７であり、継ぎ足しが無い場合のシールド性能２２．０に比較して大きく劣化することが確認された。原因としては、磁気の方向と磁性材料の長さ方向がほぼ平行しており、継ぎ足した部分の磁性材料同士の間隔が６．８ｍｍと大きいため、磁気抵抗の影響が大きかったと考えられる。しかしながら、シート状磁気シールドの重ね代を５７ｍｍ取れば、シールド性能は２２．０と同等になる。この時の継ぎ足した部分の磁性材料自体の重ね代は、５０．２ｍｍである。なお、シート状磁気シールドの重ね代を５７ｍｍより大きく取った場合は、シールド性能は２２．０より大きくなる。
【符号の説明】
【００５１】    １：シート状磁気シールド
２：本体
３：前面部
４：後面部
５：継ぎ目部
６：縁部
７：袋部
８：磁性材料の組
９：表カバー材
１０：裏カバー材
Ｘ：磁石
Ｙ：磁気センサ
２０：円盤
【図１】
0003210424.tif 000006
0003210424.tif 000007
【図２】
0003210424.tif 000008
【図３】
0003210424.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成29年3月21日(2017.3.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
0003210424.tif 000010
【図２】
0003210424.tif 000011
【図３】
0003210424.tif 000012
【図４】
0003210424.tif 000013
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
【図１】本実施例のシート状磁気シールドの構成を示す説明図であり、正面図である。
【図２】本実施例のシート状磁気シールドの構成を示す説明図であり、（ａ）は図１の底面図、（ｂ）は図１のＡ−Ａ’断面図、（ｃ）は図１の右側面図、（ｄ）は図１のＢ−Ｂ’断面図、（ｅ）は図１のＣ−Ｃ’断面図である。
【図３】本実施例のシート状磁気シールドの断面構成を示す拡大図であり、（ａ）は図１（ｂ）のＤ−Ｅ部分拡大図、（ｂ）は図１（ｃ）のＦ−Ｇ部分拡大図、（ｃ）は図１（ｅ）のＨ−Ｉ部分拡大図、（ｄ）は図１（ｆ）のＪ−Ｋ部分拡大図である。
【図４】実施例における磁気シールド実験を行った際のシート状磁気シールドおよび磁石および磁気センサの配設位置を説明するための模式図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は図３（ａ）のＬ−Ｌ’断面図且つ平面図である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】    本考案の一実施例として、シート状磁気シールドを図１と図２に示す。図１は本実施例のシート状磁気シールドの構成を示す説明図であり、正面図である。図２は本実施例のシート状磁気シールドの構成を示す説明図であり、（ａ）は図１の底面図、（ｂ）は図１のＡ−Ａ’断面図、（ｃ）は図１の右側面図、（ｄ）は図１のＢ−Ｂ’断面図、（ｅ）は図１のＣ−Ｃ’断面図である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】    本実験では、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、磁気発生源に見立てた磁石Ｘに対し、磁気センサＹを所定の距離を離して配置し、その間にシート状磁気シールド１として本体２を配置した場合としない場合の磁束密度の変化量を測定してシールド性能とした。磁石は直径１０ｍｍ、厚さ２ｍｍの円柱形で、非磁性の素材で構成される円盤２０の表と裏に１つずつ、中心軸を一致させて設置されており、直径９０ｍｍ、厚さ３ｍｍの円盤２０の中心に回転軸を取り付けたギアモーターで直径と平行な面内を回転させ、磁気の変動を発生する構成とした。