CN113826175B - 超导线圈及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及超导线圈及其制造方法。在将多个圆盘状绕组(110)中的每一个插入到对应的多个环状固定部(121)的各个凹条部(122)中的工序中，使多个圆盘状绕组(110)的各个外周面(112)与对应的多个环状固定部(121)的各个凹条部(122)的底面(124)相分离、并插入。在使多个圆盘状绕组(110)中的各个外周面(112)与对应的多个环状固定部(121)中的各个凹条部(122)的底面(124)直接或间接接触的工序中，通过冷却多个圆盘状绕组(110)和外框部(120)中的每一个使其收缩来使它们相接触。

Description

超导线圈及其制造方法

技术领域

本发明涉及超导线圈及其制造方法。

背景技术

作为公开超导线圈的支承构造物的文献，存在有日本专利特开平2-211608号公报(专利文献1)。在专利文献1中描述的超导线圈的支承构造物是螺线管磁体的一组磁体线圈用的磁体支承构造物。该支承构造物包括一组支承环、安装单元和多组支柱。一组支承环具有至少两个支承环，所述至少两个支承环沿磁体的中孔的轴隔开间隔配置。各支承环与磁体中孔的轴同轴设置。安装单元将一组磁体线圈以与至少一个一个的磁体的中孔的轴同轴的方式安装在一组支承环的每一个中。

上述超导线圈的支承构造物在端部的支承环的半径方向内侧表面接受磁体线圈。半径方向内侧表面的直径具有这样的尺寸，即：使得当端部的支承环和磁体线圈处于室温时，可以将磁体线圈容易地插入端部的支承环中。当磁体线圈和端部的支承环被冷却到超导温度时，端部支承环的铝膨胀系数大于环氧和磁体线圈的线膨胀系数，从而磁体线圈被端部的支承环压缩并牢固地保持。端部的支承环产生的压缩应力有助于线圈承受励磁时因磁体线圈内部的自斥力而产生的较大的环箍应力。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开平2-211608号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

专利文献1所述的超导线圈中，当冷却超导线圈时，热膨胀系数高于圆盘状绕组的外框部大幅收缩，从而圆盘状绕组被外框部保持。然而，由于冷却超导线圈，来自收缩的外框部的压力在圆盘状绕组中产生热应力。这种热应力有可能使圆盘状绕组变形，进而损坏超导线圈。

本发明是鉴于上述问题点而完成的，其目的在于提供一种超导线圈的制造方法，能够抑制由于圆盘状绕组的变形而引起的损坏。

解决技术问题所采用的技术方案

基于本发明的超导线圈的制造方法包括：通过在棒状夹具上卷绕超导线，形成配置在同轴上的多个圆盘状绕组的工序；从多个圆盘状绕组中移除棒状夹具的工序；测定从作为多个圆盘状绕组中的各个内周面的中心轴的绕组中心轴开始、到多个圆盘状绕组的各个外周面为止的距离的工序；形成将在内周侧具有在周向上延伸的凹条部、且配置在同轴上的多个环状固定部包含在内的外框部的工序；测定多个环状固定部的各个凹条部的底面的形状的工序；基于底面的形状测定，对准多个环状固定部整体的中心轴的工序；将多个圆盘状绕组中的每一个插入到对应的多个环状固定部的各个凹条部中的工序；在绕组中心轴的方向上固定多个圆盘状绕组的工序；以及使多个圆盘状绕组的各个外周面和对应的多个环状固定部的各个凹条部的底面直接或间接接触的工序，在将多个圆盘状绕组中的每一个插入到对应的多个环状固定部的各个凹条部中的工序中，基于从绕组中心轴到多个圆盘状绕组的各个外周面为止的距离的测定结果和多个环状固定部整体的中心轴的对准结果，使多个圆盘状绕组的各个外周面与对应的多个环状固定部的各个凹条部的底面分离、并插入。在用于在绕组中心轴的方向上固定多个圆盘状绕组的工序中，通过在多个环状固定部的各个凹条部的一个侧面和对应的多个圆盘状绕组中的每一个之间配置第一调整构件，来进行固定。在使多个圆盘状绕组的各个外周面和对应的多个环状固定部的各个凹条部的底面直接或间接接触的工序中，通过冷却多个圆盘状绕组和外框部的每一个使其收缩，来使它们相接触。

发明效果

根据本发明，在冷却包含多个环状固定部的外框部使其收缩时，可以减小因从多个环状固定部的每一个接受的压力而在多个圆盘状绕组的每一个中产生的热应力。因此，可以抑制由多个圆盘状绕组的变形引起的超导线圈的损坏。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1所涉及的超导线圈的结构的立体图。

图2是表示在本发明的实施方式1所涉及的超导线圈的制造方法中，测定从绕组中心轴到外周面为止的距离时的多个圆盘状绕组的局部剖视图。

图3是表示在本发明的实施方式1所涉及的超导线圈的制造方法中，对外框部的多个环状固定部的整体的中心轴进行对准时的外框部的局部剖视图。

图4是从IV-IV线箭头方向观察图3所示的外框部得到的剖视图。

图5是表示在本发明的实施方式1所涉及的超导线圈的制造方法中，将对应的多个圆盘状绕组中的一个插入到多个环状固定部中的一个的凹条部中的状态的局部剖视图。

图6是表示本发明的实施方式2所涉及的超导线圈的结构的局部剖视图。

图7是表示在本发明的实施方式2所涉及的超导线圈的制造方法中，将对应的多个圆盘状绕组中的一个插入到多个环状固定部中的一个的凹条部中的状态的局部剖视图。

图8是表示本发明的实施方式2的第1变形例所涉及的超导线圈的结构的局部剖视图。

图9是表示在本发明的实施方式2的第1变形例所涉及的超导线圈的制造方法中，将对应的多个圆盘状绕组中的一个插入到多个环状固定部中的一个的凹条部中的状态的局部剖视图。

图10是表示本发明的实施方式3所涉及的超导线圈的结构的局部剖视图。

图11是表示在本发明的实施方式3所涉及的超导线圈的制造方法中，将对应的多个圆盘状绕组的一个插入到多个环状固定部中的一个的凹条部中的状态的局部剖视图。

图12是表示在本发明的实施方式4所涉及的超导线圈的制造方法中，测定从绕组中心轴到外周面的距离的状态的多个圆盘状绕组和进行多个环状固定部整体的中心轴的对准的外框部的相对位置关系的图。

图13是表示在本发明的实施方式4所涉及的超导线圈的制造方法中，将多个圆盘状绕组的每一个即将插入凹条部之前的状态的图。

图14是表示在本发明的实施方式4所涉及的超导线圈的制造方法中，将多个圆盘状绕组的每一个刚刚插入凹条部之后的状态的图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的各实施方式所涉及的超导线圈进行说明。在下面的实施方式的说明中，对图中的相同或相当部分标注相同的标号，并且不重复该说明。

实施方式1

图1是表示本发明的实施方式1所涉及的超导线圈的结构的立体图。另外，在图1中，切除超导线圈的一部分，示意性地图示了超导线圈。

如图1所示，本发明的实施方式1所涉及的超导线圈100包括多个圆盘状绕组110、外框部120和未图示的制冷剂。

在本实施方式中，多个圆盘状绕组110和外框部120中的每一个以浸没在制冷剂中的状态收纳在未图示的制冷剂容器中。即，制冷剂冷却多个圆盘状绕组110和外框部120。本实施方式中，制冷剂的种类没有特别限定。制冷剂例如是液氦或液氮。

多个圆盘状绕组110中的每一个通过卷绕超导线而构成，所述超导线例如通过在由铜制成的基体的中心部嵌入铌钛合金而形成。本实施方式中，绕线架不位于多个圆盘状绕组110中的各个内周面上。

多个圆盘状绕组110中的每一个配置在同轴上。具体地说，多个圆盘状绕组110中的各个内周面的中心轴位于绕组中心轴Cc上。多个圆盘状绕组110在绕组中心轴Cc的方向上位于彼此分离的位置。多个圆盘状绕组110彼此电连接。

本发明的实施方式1所涉及的超导线圈100还包括两个最外圆盘状绕组111。两个最外圆盘状绕组111中的每一个通过卷绕与构成多个圆盘状绕组110中的每一个的超导线同样的超导线而构成。两个最外圆盘状绕组111中的每一个与多个圆盘状绕组110中的每一个配置在同轴上。两个最外圆盘状绕组111中的每一个在绕组中心轴Cc的方向上位于夹持多个圆盘状绕组110的位置。两个最外圆盘状绕组111中的每一个与多个圆盘状绕组110彼此电连接。两个最外圆盘状绕组111中的每一个也以浸没在制冷剂中的状态收纳在制冷剂容器中。

外框部120固定多个圆盘状绕组110中的每一个。外框部120包括多个环状固定部121，具体地，多个环状固定部121中的每一个固定对应的多个圆盘状绕组110中的每一个。

多个环状固定部121中的每一个在内周侧具有沿周向延伸的凹条部122，且彼此配置在同轴上。本实施方式中，多个环状固定部121由一体构件构成。即，多个环状固定部121中的每一个在多个环状固定部121整体的中心轴Cf的方向上彼此相连地构成。另外，多个环状固定部121中的每一个可以在上述中心轴Cf的方向上位于彼此分离的位置。

多个圆盘状绕组110中的每一个被插入到对应的多个环状固定部121的各个凹条部122。多个圆盘状绕组110的各个外周面112和对应的多个环状固定部121的各个凹条部122的底面124彼此直接或间接地接触。本实施方式中，多个圆盘状绕组110的各个外周面112和对应的多个环状固定部121的各个凹条部122的底面124彼此直接接触。

外框部120还包括两个最外环状固定部123。两个最外环状固定部中的每一个在上述中心轴Cf的方向上位于夹持多个环状固定部121的位置。两个最外环状固定部123中的每一个在内周面侧支承两个最外圆盘状绕组111中的每一个。

当从多个环状固定部121的整体的中心轴Cf方向观察时，外框部120通过在以上述中心轴Cf为中心的周向上，接合多个构件而构成。因此，外框部120具有沿着上述中心轴Cf的方向延伸的多个接合面127。本实施方式中，外框部120通过在以上述中心轴Cf为中心的周向上，接合彼此具有大致相同形状的四个构件而构成。本发明的实施方式中，构成外框部120的构件通过螺栓等紧固构件彼此接合。

本实施方式中，从超导线圈100的轻量化的观点出发，外框部120由铝构成。与本实施方式中作为构成多个圆盘状绕组110的材料的主要成分的铜相比，铝具有更高的热膨胀系数。另外，在本实施方式中，构成外框部120的材料只要是热膨胀系数高于作为构成外框部120的材料的主要成分的铜的热膨胀系数的材料即可，并不限于铝。

第一调整构件130位于多个环状固定部121的各个凹条部122的一个侧面125和对应的多个圆盘状绕组110中的每一个之间。即，超导线圈100还包括多个第一调整构件130。

多个第一调整构件130中的每一个是从绕组中心轴Cc方向观察时具有圆环状轮廓的板状构件。多个第一调整构件130中的每一个在绕组中心轴Cc方向上与多个圆盘状绕组110位于同轴上。

本实施方式中，多个第一调整构件130中的每一个通过在以绕组中心轴Cc为中心的周向上接合多个构件而构成。多个第一调整构件130中的每一个可以由单个构件构成。

本实施方式中，第一调整构件130例如由金属构成。从热膨胀系数的观点来看，第一调整构件130可以由与构成外框部120的材料相同的铝构成，或者可以由作为构成超导线的材料的主要成分的铜构成。

本实施方式中，多个环状固定部121的各个凹条部122的、位于一个侧面125的相反侧的另一侧面126与多个圆盘状绕组110中的每一个直接接触。

以下，对本发明的实施方式1所涉及的超导线圈100的制造方法进行说明。在本发明的实施方式1所涉及的超导线圈100的制造方法中，首先，将超导线卷绕在棒状夹具上。将超导线卷绕在棒状夹具上后，对超导线进行精加工。由此，形成如图1所示的多个圆盘状绕组110。然后，从多个圆盘状绕组110上移除棒状夹具。棒状夹具例如是芯棒。

图2是表示在本发明的实施方式1所涉及的超导线圈的制造方法中，测定从绕组中心轴到外周面为止的距离时的多个圆盘状绕组的局部剖视图。图2示出了包含后述的绕组中心轴的面中的多个圆盘状绕组110的局部剖面。

如图2所示，测定从作为多个圆盘状绕组110的各个内周面的中心轴的绕组中心轴Cc到多个圆盘状绕组110的各个外周面112的距离Ro。即，测定当从绕组中心轴Cc方向观察多个圆盘状绕组110中的每一个时的、多个圆盘状绕组110中的每一个的外形。另外，从绕组中心轴Cc到多个圆盘状绕组110的各个内周面的距离Ri的长度与棒状夹具的外径的长度相同。因此，在多个圆盘状绕组110彼此中，从绕组中心轴Cc到多个圆盘状绕组110中的各个内周面的距离Ri彼此大致相同。

在本实施方式所涉及的超导线圈100的制造方法中，形成多个圆盘状绕组110，并且形成外框部120。本实施方式中，可以在形成多个圆盘状绕组110之前形成外框部120，也可以在形成多个圆盘状绕组110之后形成外框部120。

图3是表示在本发明的实施方式1所涉及的超导线圈的制造方法中，对外框部的多个环状固定部的整体的中心轴进行对准时的外框部的局部剖视图。图4是从IV-IV线箭头方向观察图3所示的外框部得到的剖视图。图3中，示出了外框部120的接合面127的一部分。

如图3和图4所示，在形成外框部120之后，测定多个环状固定部121的各个凹条部122的底面124的形状。基于底面124的形状测定，对准多个环状固定部121的整体的中心轴Cf。具体地说，进行对准，以使得从多个环状固定部121的各个凹条部122的底面124到多个环状固定部121整体的中心轴Cf为止的距离Rf的长度在一个环状固定部121中的任何部位处均接近于固定值。此外，与此同时，对多个环状固定部121的整体的中心轴Cf进行对准，以使得在多个环状固定部121彼此之间，上述距离Rf的长度彼此接近。通过进行这样的对准，在形成外框部120时不需要高的尺寸精度。

图5是表示在本发明的实施方式1所涉及的超导线圈的制造方法中，将对应的多个圆盘状绕组中的一个插入到多个环状固定部中的一个的凹条部中的状态的局部剖视图。图5中，示出了多个圆盘状绕组110和外框部120在包含外框部120的接合面的平面上的一部分。

如图5所示，接着，将多个圆盘状绕组110中的每一个插入到对应的多个环状固定部121的各个凹条部122。此时，基于从图2所示的绕组中心轴Cc到多个圆盘状绕组110的各个外周面112的距离Ro的测定结果和图3所示的多个环状固定部121整体的中心轴Cf的对准结果，如图5所示使多个圆盘状绕组110的各个外周面112与对应的多个环状固定部121的各个凹条部122的底面124分离、并插入多个圆盘状绕组110中的每一个。

插入多个圆盘状绕组110中的每一个的该工序在室温下进行。此外，在插入多个圆盘状绕组110中的每一个的该工序中，在分割成构成外框部120的多个构件的状态下，插入多个圆盘状绕组110中的每一个。在插入多个圆盘状绕组110中的每一个之后，将构成外框部120的多个构件彼此接合。

如图5所示，当将多个圆盘状绕组110中的每一个插入对应的多个环状固定部121的各个凹条部122中时，在圆盘状绕组110的外周面112和凹条部122的底面124之间形成间隙S。该间隙S的大小将在后面描述。

另外，当将多个圆盘状绕组110插入凹条部122中时，基于从图2所示的绕组中心轴Cc到多个圆盘状绕组110的各个外周面112的距离Ro的测定结果和图3所示的多个环状固定部121整体的中心轴Cf的对准结果，在确定多个环状固定部121整体的中心轴Cf相对于绕组中心轴Cc的相对位置的基础上进行。此时，从简化超导线圈100的制造方法的观点出发，优选地将多个圆盘状绕组110中的每一个插入凹条部122中，使得绕组中心轴Cc与多个环状固定部121整体的中心轴Cf彼此一致。

此外，在本实施方式中，如图2和图5所示，在室温下，沿绕组中心轴Cc的方向固定多个圆盘状绕组110。此时，通过在多个环状固定部121的各个凹条部122的一个侧面125和对应的多个圆盘状绕组110中的每一个之间配置第一调整构件130来进行固定。

接着，通过冷却多个圆盘状绕组110和外框部120中的每一个使其收缩，从而使多个圆盘状绕组110的各个外周面112与对应的多个环状固定部121的各个凹条部122的底面124直接或间接接触。具体地说，在将多个圆盘状绕组110和外框部120收纳在制冷剂容器中之后，通过将制冷剂填充到制冷剂容器中，将多个圆盘状绕组110和外框部120浸入制冷剂中。

本实施方式中，外框部120的热膨胀系数大于多个圆盘状绕组110的热膨胀系数。因此，在上述冷却时，图3和图4所示的多个环状固定部121整体的中心轴Cf与底面124之间的距离Rf的收缩率大于图2所示的从绕组中心轴Cc到多个圆盘状绕组110的各个外周面112的距离Ro的收缩率。由此，如图1所示，能够使多个圆盘状绕组110的各个外周面112和对应的多个环状固定部121的各个凹条部122的底面124直接或间接地接触。进而，可以在径向上固定多个圆盘状绕组110中的每一个。

此外，在本实施方式中，考虑多个圆盘状绕组110的热膨胀系数和外框部120的热膨胀系数来调整图5所示的上述间隙S的大小，以使得能够抑制在冷却多个圆盘状绕组110和外框部120时，外框部120从外周侧紧固多个圆盘状绕组110而在圆盘状绕组110中产生热应力。具体地说，调整间隙S的大小，使得图2所示的上述距离Ro的长度和图3所示的上述距离Rf的长度通过上述冷却而彼此大致相同。通过以这种方式调整间隙S的大小，可以使多个圆盘状绕组110的各个外周面112与对应的多个环状固定部121的各个凹条部122的底面124相互接触，并且可以减小由外框部120施加到多个圆盘状绕组的压力。即，能够将上述热应力抑制得较小。

通过上述工序，制造出图1所示的本发明实施方式1所涉及的超导线圈100。

如上所述，本发明的实施方式1所涉及的超导线圈100的制造方法包括：测定从作为多个圆盘状绕组110中的各个内周面的中心轴的绕组中心轴Cc开始、到多个圆盘状绕组110的各个外周面112为止的距离Ro的工序；测定多个环状固定部121的各个凹条部122的底面124的形状的工序；基于底面124的形状测定，对准多个环状固定部121整体的中心轴Cf的工序；将多个圆盘状绕组110中的每一个插入到对应的多个环状固定部121的各个凹条部122中的工序；在绕组中心轴Cc的方向上固定多个圆盘状绕组110的工序；以及使多个圆盘状绕组110的各个外周面112和对应的多个环状固定部121的各个凹条部122的底面124直接或间接接触的工序。在将多个圆盘状绕组110中的每一个插入到对应的多个环状固定部121的各个凹条部122中的工序中，基于从绕组中心轴Cc到多个圆盘状绕组110的各个外周面112为止的距离Ro的测定结果和多个环状固定部121整体的中心轴Cf的对准结果，使多个圆盘状绕组110的各个外周面112与对应的多个环状固定部121的各个凹条部122的底面124分离、并插入。在用于在绕组中心轴Cc的方向上固定多个圆盘状绕组110的工序中，通过在多个环状固定部121的各个凹条部122的一个侧面125和对应的多个圆盘状绕组110中的每一个之间配置第一调整构件130，来进行固定。在使多个圆盘状绕组110的各个外周面112和对应的多个环状固定部121的各个凹条部122的底面124直接或间接接触的工序中，通过冷却多个圆盘状绕组110和外框部120的每一个使其收缩来使它们相接触。

由此，在冷却包含多个环状固定部121的外框部120使其收缩时，可以减小因从多个环状固定部121的每一个接受的压力而在多个圆盘状绕组110的每一个中产生的热应力。因此，可以抑制由多个圆盘状绕组110的变形引起的超导线圈100的损坏。

此外，在本发明的实施方式1所涉及的超导线圈100中，第一调整构件130位于多个环状固定部121的各个凹条部122的一个侧面125和对应的多个圆盘状绕组110中的每一个之间。

由此，在超导线圈100的制造时，能够维持使多个圆盘状绕组110的各个外周面112和对应的多个环状固定部121的各个凹条部122的底面124彼此分离的状态。因此，可以通过上述制造方法制造超导线圈100，并且可以抑制由圆盘状绕组110的变形而引起的超导线圈100的损坏。

实施方式2

以下，对本发明的实施方式2所涉及的超导线圈进行说明。本发明的实施方式2所涉及的超导线圈中，仅多个环状固定部121的各个底面124与对应的多个圆盘状绕组110的各个外周面112之间的结构与图1所示的本发明的实施方式1所涉及的超导线圈100不同。因此，不重复说明与本发明的实施方式1所涉及的超导线圈100相同的结构。

图6是表示本发明的实施方式2所涉及的超导线圈的结构的局部剖视图。图7是表示在本发明的实施方式2所涉及的超导线圈的制造方法中，将对应的多个圆盘状绕组中的一个插入到多个环状固定部中的一个凹条部中的状态的局部剖视图。图6和图7中，以与图5相同的剖视图示出。

如图6所示，在本发明的实施方式2所涉及的超导线圈200中，第二调整构件240位于多个环状固定部121中的至少一个底面124与对应的多个圆盘状绕组110中的至少一个外周面112之间。即，如图7所示，在本发明的实施方式2所涉及的超导线圈200的制造方法中，还包括在室温下，在多个环状固定部121中的至少一个底面124与对应的多个圆盘状绕组110中的至少一个外周面112之间配置第二调整构件240的工序。

通过上述结构，当即使通过冷却多个圆盘状绕组110和外框部120也不能使外周面112和凹条部122的底面124直接接触时，可以通过第二调整构件240使外周面112和底面124彼此间接地接触。

本实施方式中，第二调整构件240可以位于多个圆盘状绕组110的整个外周面112与对应的凹条部122的底面124之间。

基于从图2所示的绕组中心轴Cc到多个圆盘状绕组110中的各个外周面112的距离Ro的测定结果、以及图3和图4所示的多个环状固定部121整体的中心轴Cf的对准结果，适当地调节第二调整构件240的厚度。如图7所示，当第二调整构件240位于其中时，在底面124和外周面112之间形成间隙S。由此，即使在图2中所示的上述距离Ro的长度较短、或者图3中所示的上述距离Rf的长度差较长的情况下，也可以通过适当地调整图7中所示的第二调整构件240的厚度，从而能够如图6中所示，使外周面112和底面124彼此间接地接触。此外，当制造多个外框部120时，即使在多个外框部120彼此之间上述距离Rf存在个体差异的情况下，也可以通过第二调整构件240使外周面112和底面124彼此间接地接触。

第二调整构件240例如由金属构成。第二调整构件240可以由不锈钢构成。从热膨胀系数的观点来看，第二调整构件240可以由与构成外框部120的材料相同的铝或构成超导线的材料的主要成分的铜构成。

在本发明的实施方式2中，第二调整部件240的位置可以沿着多个圆盘状绕组110的各个外周面112的周向的整个表面，也可以沿着多个圆盘状绕组110的各个外周面112的周向的一部分。

在本发明的实施方式2中，第二调整构件240在绕组中心轴Cc方向上的长度与凹条部122的长度相同。另外，在本发明的实施方式2中，第二调整构件240在绕组中心轴Cc方向上的长度也可以不与凹条部122的长度相同。在下文中，说明第二调整构件240在绕组中心轴Cc方向上的长度与凹条部122的长度不同时的变形例。

图8是表示本发明的实施方式2的第1变形例所涉及的超导线圈的结构的局部剖视图。图9是表示在本发明的实施方式2的第1变形例所涉及的超导线圈的制造方法中，将对应的多个圆盘状绕组中的一个插入到多个环状固定部中的一个凹条部中的状态的局部剖视图。图8和图9中，以与图6和图7相同的剖视图示出。

如图8所示，在本发明实施方式2的超导线圈200a中，第二调整构件240a在绕组中心轴Cc方向上的长度比凹条部122的长度短。如图9所示，在本发明的实施方式2所涉及的超导线圈200a的制造方法中，当在室温下配置第二调整构件240时，第二调整构件240a在绕组中心轴Cc方向上的长度比凹条部122的长度短。

实施方式3

以下，对本发明的实施方式3所涉及的超导线圈进行说明。本发明的实施方式3所涉及的超导线圈中，仅在多个环状固定部121的各个凹条部122中配置绕组保护构件这一点与图1所示的本发明的实施方式1所涉及的超导线圈100不同。因此，不重复说明与本发明的实施方式1所涉及的超导线圈100相同的结构。

图10是表示本发明的实施方式3所涉及的超导线圈的结构的局部剖视图。图11是表示在本发明的实施方式3所涉及的超导线圈的制造方法中，将对应的多个圆盘状绕组的一个插入到多个环状固定部中的一个凹条部中的状态的局部剖视图。图10和图11中，以与图5相同的剖视图示出。

如图10所示，在本发明的实施方式3所涉及的超导线圈300中，第一绕组保护构件350位于第一调整构件130和多个圆盘状绕组110中的每一个之间。第二绕组保护构件360位于多个环状固定部121的各个凹条部122的、位于一个侧面125的相反侧的另一侧面126与多个圆盘状绕组110的每一个之间。即，如图11所示，在本发明的实施方式3所涉及的超导线圈300的制造方法中，在室温下，在第一调整构件130和多个圆盘状绕组110中的每一个之间配置第一绕组保护构件350。在多个环状固定部121的各个凹条部122的、位于一个侧面125的相反侧的另一侧面126与多个圆盘状绕组110的每一个之间配置第二绕组保护构件360。

在本发明的实施方式3中，通过如上所述地配置第一绕组保护构件350和第二绕组保护构件360，当外框部120由于冷却而比多个圆盘状绕组110更大幅地收缩时，可以抑制多个圆盘状绕组110中的每一个由于与其他构件的摩擦而损坏。

如图10所示，第一绕组保护构件350和第二绕组保护构件360中的每一个例如由绝缘材料构成，具体地，由玻璃环氧构成。此外，当从绕组中心轴Cc方向观察时，第一绕组保护构件350和第二绕组保护构件360中的每一个具有沿着多个圆盘状绕组110的圆环状的外形。

此外，如图11所示，当配置第一绕组保护构件350和第二绕组保护构件360时，第一绕组保护构件350和第二绕组保护构件360中的每一个与对应的多个环状固定部121的各个凹条部122的底面124彼此分离。具体地说，将第一绕组保护构件350和第二绕组保护构件360中的每一个配置成使得第一绕组保护构件350和第二绕组保护构件360中的各个外周面与多个圆盘状绕组110中的对应圆盘状绕组110的外周面112位于同一平面上。

实施方式4

以下，对本发明的实施方式4所涉及的超导线圈的制造方法进行说明。本发明的实施方式4所涉及的超导线圈的制造方法中，工序的顺序主要与本发明的实施方式1所涉及的超导线圈100的制造方法不同。因此，不重复说明与本发明的实施方式1所涉及的超导线圈100的制造方法相同的结构。另外，通过本发明的实施方式4所涉及的超导线圈的制造方法制造得到的超导线圈具有与本发明的实施方式1所涉及的超导线圈100相同的结构。

图12是表示在本发明的实施方式4所涉及的超导线圈的制造方法中，测定从绕组中心轴到外周面的距离的状态的多个圆盘状绕组和进行多个环状固定部整体的中心轴的对准的外框部的相对位置关系的图。图12以与图2和图3相同的剖视图示出。

如图12所示，在本发明的实施方式4中，当测定从绕组中心轴Cc到外周面112的距离时，多个圆盘状绕组110以在棒状夹具10上卷绕超导线的状态来构成。

在本实施方式中，当从绕组中心轴Cc方向观察时，棒状夹具10具有以绕组中心轴Cc为中心轴的圆形外形。另外，从绕组中心轴Cc方向观察棒状夹具10时的外径Rm的长度可以适当地改变。

棒状夹具10构成为可传送，并且构成为在传送棒状夹具10时，多个环状固定部121整体的中心轴Cf位于由棒状夹具10的中心轴绘制的轨道上。即，在本发明的实施方式4中，多个环状固定部121整体的中心轴Cf位于绕组中心轴Cc可移动的轨道上。另外，在本发明的实施方式4中，通过调整外框部120相对于被固定的多个环状固定部121整体的中心轴Cf的相对位置，进行上述中心轴Cf的对准。

如图12所示，当测定从绕组中心轴Cc到外周面112的距离Ro时，棒状夹具10的外径Rm与从绕组中心轴Cc到多个圆盘状绕组110中的各个内周面的距离Ri相同。

图13是表示在本发明的实施方式4所涉及的超导线圈的制造方法中，将多个圆盘状绕组的每一个即将插入凹条部之前的状态的图。

如图13所示，在测定上述距离Ro并对准上述中心轴Cf之后，紧接在将多个圆盘状绕组110中的每一个插入对应的凹条部122之前，外框部120在确定了多个环状固定部121整体的中心轴Cf的位置的状态下分割为构成外框部120的多个构件。另一方面，在超导线卷绕在棒状夹具10上的状态下，多个圆盘状绕组110与棒状夹具10一起传送。具体地说，将多个圆盘状绕组110和棒状夹具10传送到由分割后的构成外框部120的多个构件包围的区域。

图14是表示在本发明的实施方式4所涉及的超导线圈的制造方法中，将多个圆盘状绕组的每一个刚刚插入凹条部之后的状态的图。

如图14所示，在传送多个圆盘状绕组110和棒状夹具10之后，将多个圆盘状绕组110中的每一个插入多个环状固定部121中的各个凹条部122中。然后，从多个圆盘状绕组110上移除棒状夹具10。

当将多个圆盘状绕组110中的每一个插入到多个环状固定部121中的各个凹条部122中时，棒状夹具10在不与外框部120接触或与外框部120接触的同时减小外径Rm。

如上所述，在本发明的实施方式4所涉及的超导线圈的制造方法中，在将多个圆盘状绕组110中的每一个插入到多个环状固定部121中的各个凹条部122中的工序之后，进行从多个圆盘状绕组110中移除棒状夹具10的工序。由此，能够容易地使圆盘状绕组110的绕组中心轴Cc与多个环状固定部121的整体的中心轴Cf相一致。

在上述实施方式的说明中，可以将可组合的结构相互组合。

本次公开的上述实施方式在所有方面都是例示，不作为限定性解释的依据。因此，本发明的技术范围不是仅通过上述实施方式来解释的，而是基于权利要求书的记载来限定的。并且还包括与权利要求书相同含义和范围内的所有变更。

标号说明

10棒状夹具，100、200、200a、300超导线圈，110圆盘状绕组，111最外圆盘状绕组，112外周面，120外框部，121环状固定部，122凹条部，123最外环状固定部，124底面，125一个侧面，126另一侧面，127接合面，130第一调整构件，240、240a第二调整构件，350第一绕组保护构件，360第二绕组保护构件。

Claims (7)

1.一种超导线圈的制造方法，其特征在于，包括：

通过在棒状夹具上卷绕超导线，形成配置在同轴上的多个圆盘状绕组的工序；

从所述多个圆盘状绕组中移除所述棒状夹具的工序；

测定从作为所述多个圆盘状绕组中的各个内周面的中心轴的绕组中心轴开始、到所述多个圆盘状绕组的各个外周面为止的距离的工序；

形成将在内周侧具有在周向上延伸的凹条部、且配置在同轴上的多个环状固定部包含在内的外框部的工序；

测定所述多个环状固定部的各个所述凹条部的底面的形状的工序；

基于所述底面的形状测定，对准所述多个环状固定部整体的中心轴的工序；

基于从所述绕组中心轴到所述多个圆盘状绕组的各个所述外周面为止的距离的测定结果和所述多个环状固定部整体的中心轴的对准结果，使所述多个圆盘状绕组的各个所述外周面与对应的所述多个环状固定部的各个所述凹条部的所述底面分离、并将所述多个圆盘状绕组的每一个插入到对应的所述多个环状固定部的各个所述凹条部的工序；

通过在所述多个环状固定部的各个所述凹条部的一个侧面和对应的所述多个圆盘状绕组中的每一个之间配置第一调整构件，来在所述绕组中心轴的方向上固定所述多个圆盘状绕组的工序；以及

通过冷却所述多个圆盘状绕组和所述外框部的每一个使其收缩，来使所述多个圆盘状绕组的各个所述外周面与对应的所述多个环状固定部的各个所述凹条部的所述底面直接或间接接触的工序。

2.如权利要求1所述的超导线圈的制造方法，其特征在于，还包括：

在所述多个环状固定部中的至少一个所述底面与对应的所述多个圆盘状绕组中的至少一个所述外周面之间，配置第二调整构件的工序。

3.如权利要求1或2所述的超导线圈的制造方法，其特征在于，还包括：

在所述第一调整构件与所述多个圆盘状绕组的每一个之间，配置第一绕组保护构件，在所述多个环状固定部的各个所述凹条部的位于所述一个侧面的相反侧的另一侧面与所述多个圆盘状绕组的每一个之间配置第二绕组保护构件的工序。

4.如权利要求1或2所述的超导线圈的制造方法，其特征在于，

在将所述多个圆盘状绕组中的每一个插入到所述多个环状固定部中的各个所述凹条部中的工序之后，进行从所述多个圆盘状绕组中移除所述棒状夹具的工序。

5.一种利用权利要求1所述的超导线圈的制造方法制造得到的超导线圈，其特征在于，包括：

配置在同轴上的多个圆盘状绕组；

固定所述多个圆盘状绕组的每一个的外框部；以及

冷却所述多个圆盘状绕组和所述外框部的制冷剂，

所述外框部包含在内周侧具有沿周向延伸的凹条部、且配置在同轴上的多个环状固定部，

所述多个圆盘状绕组的每一个被插入到对应的所述多个环状固定部的各个所述凹条部中，

所述多个圆盘状绕组中的各个外周面和对应的所述多个环状固定部中的各个所述凹条部的底面彼此直接或间接地接触，

第一调整构件位于所述多个环状固定部的各个所述凹条部的一个侧面和对应的所述多个圆盘状绕组中的每一个之间。

6.如权利要求5所述的超导线圈，其特征在于，

第二调整构件位于所述多个环状固定部中的至少一个所述底面与对应的所述多个圆盘状绕组中的至少一个所述外周面之间。

7.如权利要求5或6所述的超导线圈，其特征在于，

第一绕组保护构件位于所述第一调整构件与所述多个圆盘状绕组的每一个之间，

第二绕组保护构件位于所述多个环状固定部的各个所述凹条部的、位于所述一个侧面的相反侧的另一侧面与所述多个圆盘状绕组的每一个之间。