JP2003086419A - 電磁石コイル絶縁装置および電磁石コイルの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電磁石コイル導体がパンケーキ状に巻回され
た後に加熱処理により電磁石コイル導体を超電導導体化
する超電導コイルにおいて、加熱処理後の超電導コイル
の電磁石コイル導体に容易に信頼性良く電気絶縁テープ
の巻付けを行う。 【解決手段】 電磁石コイル１０の内周と外周とにそれ
ぞれ配設された２本の環状軌道１１、１２上を周方向に
走行する台車１３に、電磁石コイル１０上を電磁石コイ
ル導体１４に沿って走行して、電磁石コイル導体１４を
引き上げて電気絶縁テープを巻き付け、元の位置に戻す
テープ施工装置１６を取り付けて電磁石コイル絶縁装置
を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電磁石コイル導
体が巻回された電磁石コイルに関するもので、特に電磁
石コイル導体に電気絶縁テープを巻き付ける電磁石コイ
ル絶縁装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１２は、例えば特公平７−１５８４８
号公報に記載された従来の電磁石コイルの巻線装置であ
る。図において、１は電磁石コイル導体、２は、電磁石
コイル導体１上に図示しない電気絶縁テープを巻き付け
る電磁石コイル絶縁装置、３は電気絶縁テープが巻き付
けられた電磁石コイル導体１を巻回して成る電磁石コイ
ル、４は電磁石コイル３を電磁石コイル導体１で巻線す
るための回転駆動台である。図に示すように、回転駆動
台４を回転させることにより電磁石コイル導体１が巻き
取られて電磁石コイル３が形成されるが、その際、電磁
石コイル導体１は電磁石コイル絶縁装置２内を通過して
送られ、この電磁石コイル絶縁装置２にて電気絶縁テー
プが巻き付けられる。さらに、電磁石コイル導体１が巻
き取られ、成型された電磁石コイル３は、例えば真空加
圧含浸装置等により、絶縁樹脂を含浸され、加熱硬化さ
れて確実に絶縁される。

【０００３】ところで、電磁石コイルの中には、例えば
Ｎｂ_３Ｓｎ、Ｎｂ_３Ａｌ等の金属間化合物の超電導導体
から成る超電導コイルのように、通常の電磁石コイル導
体を巻回して電磁石コイルを形成後に、例えば６００℃
〜９００℃に長時間加熱して、巻回された電磁石コイル
導体を超電導導体化することにより超電導コイルを形成
するものがある。このような超電導コイルでは、仮に、
予め超電導導体である電磁石コイル導体（以下、超電導
コイル導体と称す）を巻回して形成すると、巻回時のス
トレスにより歪みが生じて超電導コイル導体が劣化す
る。このため、通常導体である電磁石コイル導体を巻回
した後、電磁石コイル導体を超電導導体化していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような電磁石コイ
ルは、巻線した後に長時間加熱処理を行うため、図１２
で示したように、電気絶縁テープを巻き付けた電磁石コ
イル導体１を巻回して電磁石コイル３を形成すると、電
気絶縁テープが加熱によって損傷し強度が低下してしま
う。このような問題点を改善するために、電磁石コイル
導体を巻回して形成された電磁石コイルを長時間加熱し
て超電導コイルとし、その後巻回された状態の電磁石コ
イル導体（超電導コイル導体）に電気絶縁テープを巻き
付ける方法が考案されており、以下に説明する。図１３
に示すように、パンケーキ状に巻線成型され、長時間加
熱処理された超電導コイル３の内径部の電磁石コイル導
体１を引き上げ機構５により上方に引き上げて、巻線全
体を円錐状に変形させてターン間の隙間を設け、この隙
間を利用して、テーピング機構６ａから電気絶縁テープ
６を電磁石コイル導体１に巻き付け、この後、電磁石コ
イル導体１を元の位置に下ろし超電導コイル３をパンケ
ーキ状に戻す。しかしながら、このような方法では、例
えば径寸法が１０ｍ程度の大型の超電導コイル３では、
引き上げ時の高さが、例えば５ｍ程度と高くなり、電気
絶縁テープ６の巻き付け作業が高所作業となり、人手に
よっても、また自動化装置によっても、大規模かつ複雑
な作業足場、あるいは設備装置の設置が必要であり困難
であった。

【０００５】この発明は、上記のような問題点を解消す
るために成されたものであって、パンケーキ状の電磁石
コイルにおける巻回された電磁石コイル導体に、電気絶
縁テープを容易に巻き付け可能な電磁石コイル絶縁装置
の構造を提供することを目的とする。また、巻線後に加
熱処理する超電導コイルにおける電磁石コイル導体を信
頼性良く絶縁できる電磁石コイルの製造方法を提供する
ことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明に係る請求項１
記載の電磁石コイル絶縁装置は、電磁石コイル導体がパ
ンケーキ状に巻回され巻線面を水平にして載置された電
磁石コイル上を、上記電磁石コイルの周方向に走行する
台車と、該台車に取り付けられて上記電磁石コイル上を
上記電磁石コイル導体に沿って走行し、上記電磁石コイ
ル導体を引き上げて走行に伴い走行方向と逆方向に送
り、元の位置に戻す電磁石コイル導体送り手段、および
該電磁石コイル導体送り手段によって引き上げられた上
記電磁石コイル導体に電気絶縁テープを巻き付ける手段
を有するテープ施工装置とを備えるものである。

【０００７】この発明に係る請求項２記載の電磁石コイ
ル絶縁装置は、請求項１において、台車は、電磁石コイ
ルの内周と外周とにそれぞれ配設された２本の環状軌道
上を走行するものである。

【０００８】この発明に係る請求項３記載の電磁石コイ
ル絶縁装置は、請求項２において、台車に取り付けられ
たテープ施工装置を、２本の環状軌道間で電磁石コイル
の径方向に移動させる径方向移動手段を備え、電気絶縁
テープを巻き付ける電磁石コイル導体に沿って、上記テ
ープ施工装置を径方向に移動させつつ周方向に走行させ
るものである。

【０００９】この発明に係る請求項４記載の電磁石コイ
ル絶縁装置は、請求項３において、径方向移動手段は、
テープ施工装置の電磁石コイルにおける周方向位置と電
磁石コイル導体のターン番号とにより演算される径方向
位置に、上記テープ施工装置を移動制御するものであ
る。

【００１０】この発明に係る請求項５記載の電磁石コイ
ル絶縁装置は、電磁石コイル導体がパンケーキ状に巻回
され巻線面を水平にして載置された電磁石コイルを挟ん
で両側に配設された２本の平行軌道上を走行する台車
と、該台車に取り付けられて上記電磁石コイル上を走行
し、上記電磁石コイル導体を引き上げて走行に伴い走行
方向と逆方向に送り、元の位置に戻す電磁石コイル導体
送り手段、および該電磁石コイル導体送り手段によって
引き上げられた上記電磁石コイル導体に電気絶縁テープ
を巻き付ける手段を有するテープ施工装置と、該テープ
施工装置を上記２本の平行軌道間で該軌道に対してほぼ
垂直方向に移動させる垂直方向移動手段とを備え、上記
テープ施工装置を上記平行軌道上を走行する台車の走行
に伴って該平行軌道間で垂直方向に移動させることによ
り、上記テープ施工装置を上記電磁石コイルの径方向に
移動させつつ周方向に上記電磁石コイル導体に沿って走
行させて、該電磁石コイル導体に電気絶縁テープを巻き
付けるものである。

【００１１】この発明に係る請求項６記載の電磁石コイ
ル絶縁装置は、請求項５において、テープ施工装置は取
り付けられた台車に対して水平方向に回転する回転手段
を備え、該回転手段により上記テープ施工装置の向きを
引き上げる電磁石コイル導体の向きに常に合わせるもの
である。

【００１２】この発明に係る請求項７記載の電磁石コイ
ル絶縁装置は、請求項６において、回転手段は、テープ
施工装置の電磁石コイルにおける周方向位置と電磁石コ
イル導体のターン番号とにより演算される電磁石コイル
導体の向きに、上記テープ施工装置の向きを合わせるよ
うに制御するものである。

【００１３】この発明に係る請求項８記載の電磁石コイ
ル絶縁装置は、請求項５〜７のいずれかにおいて、テー
プ施工装置の電磁石コイルにおける周方向位置指令と電
磁石コイル導体のターン番号指令とにより、上記テープ
施工装置の水平面内目標位置を演算し、該水平面内目標
位置から台車の平行軌道上位置、および上記テープ施工
装置の上記平行軌道間の垂直方向位置を演算して、該演
算された位置となるように、台車の走行制御、および垂
直方向移動手段によるテープ施工装置の移動制御を行う
ものである。

【００１４】この発明に係る請求項９記載の電磁石コイ
ル絶縁装置は、請求項１〜８のいずれかにおいて、電磁
石コイル導体送り手段が、電磁石コイル導体引き上げ時
に、該電磁石コイル導体と隣接するターンの電磁石コイ
ル導体がその位置を保持するように、上記隣接ターンの
電磁石コイル導体を押圧する手段を備えるものである。

【００１５】この発明に係る請求項１０記載の電磁石コ
イル絶縁装置は、請求項１〜９のいずれかにおいて、電
磁石コイル導体送り手段が、電磁石コイル導体を元の位
置に戻す時に、該電磁石コイル導体と隣接するターンの
電磁石コイル導体がその位置を保持するように、上記隣
接ターンの電磁石コイル導体を押圧する手段を備えるも
のである。

【００１６】この発明に係る請求項１１記載の電磁石コ
イルの製造方法は、金属間化合物から成る電磁石コイル
導体がパンケーキ状に巻回された電磁石コイルに加熱処
理を施して上記電磁石コイル導体を超電導導体化し、そ
の後請求項１〜１０のいずれかに記載の電磁石コイル絶
縁装置を用いて上記電磁石コイル導体に電気絶縁テープ
を巻き付けるものである。

【００１７】

【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、この発明の
実施の形態１を図について説明する。図１は、この発明
の実施の形態１による電磁石コイル絶縁装置の構造およ
び動作を説明する図である。図１に示すように、電磁石
コイル１０の内周および外周には２本の環状軌道１１、
１２が配設され、この環状軌道１１、１２上を車輪１３
ａ、１３ｂを備えた台車１３が、電磁石コイル導体１４
が巻回された電磁石コイル１０上を周方向（Ａ方向）に
走行する。電磁石コイル絶縁装置は、台車１３とこの台
車１３に取り付けられたテープ施工装置１６とで構成さ
れ、テープ施工装置１６は台車１３の走行に伴って、電
磁石コイル１０上を電磁石コイル導体１４に沿って周方
向に走行しながら、電磁石コイル導体１４を台車１３上
に引き上げて電気絶縁テープを巻き付ける。

【００１８】図２は、台車１３に取り付けられたテープ
施工装置１６の概略構成図である。図２に示すように、
電磁石コイル導体１４に沿って周方向に走行するテープ
施工装置１６は、前方、後方、および装置内の出入り口
部にそれぞれ配置されたガイドロール１５ａ、１５ｂ、
１５ｃ、１５ｄからなる電磁石コイル導体送り機構１５
と、この電磁石コイル導体送り機構１５により導いた電
磁石コイル導体１４に台車１３上で電気絶縁テープを巻
き付けるテーピング機構１６ａとを備える。電磁石コイ
ル導体送り機構１５は、前方の電磁石コイル導体１４を
引き上げて、走行に伴い逆方向に送り、後方から元の位
置に戻す。この引き上げて逆方向に送る際、テープ施工
装置１６内で、テーピング機構１６ａによって電気絶縁
テープが電磁石コイル導体１４上に螺旋状に巻き付けら
れる。なお、１４ａ、１４ｂはそれぞれ、電磁石コイル
導体送り機構１５による引き上げ時、戻し時の電磁石コ
イル導体部分を示す。電気絶縁テープの巻き付け（以
下、テーピングと称す）後、電磁石コイル１０は、例え
ば真空加圧含浸装置等により絶縁樹脂を含浸され、加熱
硬化されて確実に絶縁され完成する。

【００１９】以上のように、この実施の形態によれば、
台車１３にテープ施工装置１６を取り付けて、電磁石コ
イル１０上を電磁石コイル導体１４に沿って周方向に走
行させ、電磁石コイル導体１４を部分的に引き上げて走
行中のテープ施工装置１６によりテーピングを行うた
め、電磁石コイル導体１４の引き上げが部分的で高さも
低いものであり、大型の設備装置を必要とせず、容易に
巻線後の電磁石コイル１０にテーピングが行える。ま
た、超電導コイルの超電導コイル導体にテーピングする
場合も、超電導コイル導体の引き上げが部分的で低いも
のであるため、超電導コイル導体への機械的ストレスは
軽微なものであり、歪みを生じさせて劣化させることは
ない。これにより、例えばＮｂ_３Ｓｎ、Ｎｂ_３Ａｌ等の
金属間化合物の超電導導体から成る超電導コイルのよう
に、通常の電磁石コイル導体を巻回して成る電磁石コイ
ルを形成後に、例えば６００℃〜９００℃に長時間加熱
して、巻回された電磁石コイル導体を超電導導体化する
場合に信頼性良く適用でき、この実施の形態１による電
磁石コイル絶縁装置を用いて超電導コイル導体に容易に
信頼性良くテーピングすることができ、製造コストの低
減化、および工期の短縮も図れる。

【００２０】この実施の形態では、円形の電磁石コイル
１０を図示して説明したが、パンケーキ状の電磁石コイ
ル１０であれば非円形のものでも良い。

【００２１】実施の形態２．次に、この発明の実施の形
態２について図３に基づいて説明する。この実施の形態
による電磁石コイル絶縁装置は、上記実施の形態１の図
１、図２で示した電磁石コイル絶縁装置に、テープ施工
装置６を環状軌道１１、１２間で電磁石コイル１０の径
方向に移動可能にしたものである。図に示すように、電
磁石コイル１０の周方向に走行する台車１３の軌道間方
向の両端を連結する軸１７とこの軸１７を移動する移動
管１８とで径方向移動機構を構成し、この径方向移動機
構１７、１８により、上記移動管１８に固定されたテー
プ施工装置１６を径方向に移動可能とする。電磁石コイ
ル１０の各ターンの電磁石コイル導体１４にテーピング
する際、各ターンの電磁石コイル導体１４は少しずつ径
方向位置が異なるものである。この実施の形態では、テ
ープ施工装置１６を径方向に移動可能としたため、径方
向に幅の広い電磁石コイル１０であっても電磁石コイル
絶縁装置を組立変更する必要なく、テープ施工装置１６
は台車１３の走行に伴って電磁石コイル１０の周方向に
走行しながら径方向にも移動し、容易で信頼性良くテー
ピングが行えると共に、電磁石コイル製造における製造
コストの低減化、および工期の短縮がさらに図れる。

【００２２】実施の形態３．なお、上記実施の形態２で
は、径方向移動機構１７、１８により移動可能なテープ
走行装置１６を、電磁石コイル導体１４に従動的に沿わ
せて走行することにより、テープ施工装置１６の径方向
の移動を行うものであったが、テーピングする電磁石コ
イル導体１４の径方向位置を演算して、該位置にテープ
施工装置１６が移動するように、径方向移動機構１７、
１８を制御しても良い。図４は、この実施の形態３によ
る電磁石コイル絶縁装置の位置制御の手順を示す図であ
る。図４に示すように、電磁石コイル１０上の周方向位
置を示す方位角と、テーピングする電磁石コイル導体１
４のターン番号とを指令として、まず方位角から周方向
位置を演算して、台車１３の駆動機構を制御し、台車１
３を演算された周方向位置になるように走行させる。一
方、ターン番号は上記演算された周方向位置と共に、径
方向位置演算器に入力し、テーピングする電磁石コイル
導体１４の径方向位置を演算して、テープ施工装置１６
の径方向駆動機構を制御する。即ち、演算された径方向
位置にテープ施工装置１６が移動するように、径方向移
動機構１７、１８を移動させる。

【００２３】なお、この場合、周方向位置により台車１
３の走行を制御したが、台車１３は予め設定された所定
の速度で周方向を走行するようにし、速度から演算され
る周方向位置を径方向位置の演算に用いても良い。

【００２４】このように、テーピングする電磁石コイル
導体１４の径方向位置を演算することにより径方向移動
機構１７、１８を信頼性良く移動制御でき、テープ施工
装置１６が大型、あるいは質量が大きい場合でも、制御
性良く径方向に移動させることができテーピングの信頼
性が向上する。また、テープ施工装置１６と電磁石コイ
ル導体１４との摩擦が防止でき、電磁石コイル導体１４
の損傷や、金属粉の発生による絶縁性の低下が防止で
き、電磁石コイル１０の信頼性が向上する。

【００２５】実施の形態４．図５は、この実施の形態４
による電磁石コイル絶縁装置の位置制御の手順を示す図
である。この実施の形態では、上記実施の形態３の図４
で示した位置制御の場合に、台車１３の周方向位置検出
器とテープ施工装置１６の径方向位置検出器とを備え
て、演算された周方向位置および径方向位置に追従する
ようにフィードバック制御するものである。これによ
り、さらに制御性良く、テープ施工装置１６が所望の位
置に来るように、台車１３の走行および径方向移動機構
１７、１８の移動を制御でき、テーピングの信頼性およ
び電磁石コイル１０の信頼性が一層向上する。

【００２６】実施の形態５．次に、この発明の実施の形
態５について図６に基づいて説明する。この実施の形態
による電磁石コイル絶縁装置は、上記実施の形態１、２
で示した電磁石コイル絶縁装置に、電磁石コイル導体送
り機構１５が電磁石コイル導体１４を引き上げる時に隣
接ターンが動かないように押さえる手段を設けたもので
ある。図６に示すように、テープ施工装置１６の前方
に、１組のロールから成る第１の押さえ手段１９ａ、１
９ｂを備え、電磁石コイル導体送り機構１５が電磁石コ
イル導体１４ａを引き上げる時に、引き上げる電磁石コ
イル導体１４ａの隣接ターンの電磁石コイル導体１４
ｃ、１４ｄがその位置を保持するように押圧し、引き上
げる電磁石コイル導体１４ａとの間隔を保持させる。な
お、図６はテープ施工装置１６の前方部のみを示し、図
６（ａ）は斜視図、図６（ｂ）は図６（ａ）をＸ方向か
ら見た図である。これにより、第１の押さえ手段１９
ａ、１９ｂの各ロールが隣接ターンの電磁石コイル導体
１４ｃ、１４ｄをそれぞれ押さえて、電磁石コイル導体
間の間隔を保持すると共に、隣接ターンの浮き上がりを
防止する。このため、隣接ターンと引き上げる電磁石コ
イル導体１４ａとの間の摩擦により電磁石コイル導体１
４が損傷することなく、また、金属粉の発生によって絶
縁性の低下を招くこともない。

【００２７】実施の形態６．次に、この発明の実施の形
態６について図７に基づいて説明する。上記実施の形態
５では、テープ施工装置１６の前方に第１の押さえ手段
１９ａ、１９ｂを備えたものを示したが、この実施の形
態による電磁石コイル絶縁装置は、電磁石コイル導体送
り機構１５がテーピング後の電磁石コイル導体１４を元
の位置に戻す時に隣接ターンが動かないように押さえる
手段を設けたものである。図７に示すように、テープ施
工装置１６の後方に、１組のロールから成る第２の押さ
え手段２０ａ、２０ｂを備え、電磁石コイル導体送り機
構１５が電磁石コイル導体１４ｂを元の位置に押し戻す
時に、押し戻す電磁石コイル導体１４ｂの隣接ターンの
電磁石コイル導体１４ｃ、１４ｄがその位置を保持する
ように押圧して、押し戻す電磁石コイル導体１４ａとの
間隔を保持させる。なお、図７はテープ施工装置１６の
後方部のみを示し、図７（ａ）は斜視図、図７（ｂ）は
図７（ａ）をＹ方向から見た図である。これにより、第
２の押さえ手段２０ａ、２０ｂの各ロールが隣接ターン
の電磁石コイル導体１４ｃ、１４ｄをそれぞれ押さえ
て、電磁石コイル導体間の間隔を保持して摩擦を防止す
る。これにより電磁石コイル導体１４が損傷することな
く、また、金属粉の発生によって絶縁性の低下を招くこ
ともない。

【００２８】なお、第２の押さえ手段２０ａ、２０ｂ
と、上記実施の形態５で示した第１の押さえ手段１９
ａ、１９ｂとの双方を備えると、電磁石コイル導体１４
の引き上げ時と押し戻し時の双方で隣接ターン間の摩擦
が防止でき、電磁石コイル１０の信頼性がさらに向上す
る。

【００２９】実施の形態７．次に、この発明の実施の形
態７による電磁石コイル絶縁装置について図８に基づい
て説明する。図８に示すように、電磁石コイル１０を挟
んで両側に２本の平行軌道２１ａ、２１ｂが配設され、
テープ施工装置１６を取り付けた台車１３は、この平行
軌道２１ａ、２１ｂ上を第１の軸方向Ｃ（平行軌道の敷
設方向）に走行する。また、台車１３の軌道間方向の両
端を連結するように、平行軌道２１ａ、２１ｂと垂直方
向の垂直軌道となる軸２２ａ、２２ｂを台車１３に取り
付け、この軸（垂直軌道２２）とこの垂直軌道２２を移
動する管状の垂直方向移動機構２３とで、垂直方向移動
手段を構成して、垂直方向移動機構２３に取り付けられ
たテープ施工装置１６を垂直方向（第２の軸方向Ｄ）に
移動させる。このように、垂直軌道２２と垂直方向移動
機構２３とを備え、平行軌道２１ａ、２１ｂ上を第１の
軸方向Ｃに走行する台車１３の走行に伴って、テープ施
工装置１６を第２の軸方向Ｄに移動させることにより、
テープ施工装置１６を電磁石コイル１６の径方向に移動
させつつ周方向に電磁石コイル導体１４に沿って走行さ
せる。

【００３０】図９は、台車１３に取り付けられたテープ
施工装置１６およびその周辺部を示す概略構成図であ
る。図９に示すように、テープ施工装置１６は回転手段
２４を備えて水平方向に回転可能に垂直方向移動機構２
３に取り付けられており、これにより、テープ施工装置
１６の向きは、テーピングされる電磁石コイル導体１４
の向きに常に追従するように、走行に伴って変化する。

【００３１】この実施の形態では、台車１３の軌道を平
行軌道２１ａ、２１ｂとし、垂直軌道２２と垂直方向移
動機構２３とでテープ施工装置１６を垂直方向に移動さ
せる手段を構成して、電磁石コイル導体１４に沿ってテ
ープ施工装置１６を走行させるようにしたため、台車１
３の走行軌道が安価となり、環状軌道の製作が高価とな
る非円形の電磁石コイルの場合に特に有効である。な
お、電磁石コイル導体送り機構１５と、この電磁石コイ
ル導体送り機構１５により導いた電磁石コイル導体１４
に台車１３上で電気絶縁テープを巻き付けるテーピング
機構１６ａとについては、上記実施の形態１と同様であ
り、上記実施の形態１と同様の効果を有する。

【００３２】実施の形態８．この実施の形態では、上記
実施の形態７の図８で示した電磁石コイル絶縁装置の位
置制御について図１０に基づいて以下に示す。図１０に
示すように、電磁石コイル１０上の周方向位置を示す方
位角と、テーピングする電磁石コイル導体１４のターン
番号とを指令として、まず電磁石コイル１０上の目標と
なる水平面内位置を演算し、第１の軸方向位置と第２の
軸方向位置とを求める。演算された第１の軸方向位置に
より、台車１３の駆動機構を制御し、台車１３を演算さ
れた第１の軸方向位置になるように平行軌道２１ａ、２
１ｂ上を走行させる。一方、演算された第２の軸方向位
置により、テープ施工装置１６の駆動機構を制御し、演
算された第２の軸方向位置にテープ施工装置１６が垂直
軌道２２を移動するように、垂直方向移動機構２３を移
動させる。なお、図１０に示すように、台車１３の第１
の軸方向位置検出器とテープ施工装置１６の第２の軸方
向位置検出器とをそれぞれ備えて、フィードバック制御
すると、制御性がさらに向上する。

【００３３】このようにテーピングする電磁石コイル導
体１４の周方向位置とターン番号とを指令として、台車
１３の走行制御およびテープ施工装置１６の垂直方向移
動制御を行うため、テープ施工装置１６を電磁石コイル
１０の径方向に移動させつつ周方向に制御性良く走行さ
せることができ、テーピングの信頼性が向上する。ま
た、テープ施工装置１６と電磁石コイル導体１４との摩
擦が防止でき、電磁石コイル導体１４の損傷や、金属粉
の発生による絶縁性の低下が防止でき、電磁石コイル１
０の信頼性が向上する。

【００３４】実施の形態９．この実施の形態では、上記
実施の形態７の図８、図９で示した電磁石コイル絶縁装
置におけるテープ施工装置１６の回転位置制御について
図１１に基づいて以下に示す。図１１に示すように、電
磁石コイル１０上の周方向位置を示す方位角と、テーピ
ングする電磁石コイル導体１４のターン番号とを指令と
して、電磁石コイル導体の向き（導体方向）を演算し、
これによりテープ施工装置１６の回転手段２４を制御す
る。これにより、テープ施工装置１６の向きを制御性良
く電磁石コイル導体１４の向きに合わせることができ、
テーピングの信頼性が向上する。また、テープ施工装置
１６と電磁石コイル導体１４との摩擦が防止できる。な
お、この実施の形態においても、テープ施工装置１６の
向きを検出する検出器を備えて、フィードバック制御す
るとさらに制御性および信頼性が向上する。

【００３５】

【発明の効果】以上のようにこの発明に係る請求項１記
載の電磁石コイル絶縁装置は、電磁石コイル導体がパン
ケーキ状に巻回され巻線面を水平にして載置された電磁
石コイル上を、上記電磁石コイルの周方向に走行する台
車と、該台車に取り付けられて上記電磁石コイル上を上
記電磁石コイル導体に沿って走行し、上記電磁石コイル
導体を引き上げて走行に伴い走行方向と逆方向に送り、
元の位置に戻す電磁石コイル導体送り手段、および該電
磁石コイル導体送り手段によって引き上げられた上記電
磁石コイル導体に電気絶縁テープを巻き付ける手段を有
するテープ施工装置とを備えるため、大型の設備装置を
必要とせず、容易に巻線後の電磁石コイルに信頼性良く
電気絶縁テープを巻き付けることができる。

【００３６】またこの発明に係る請求項２記載の電磁石
コイル絶縁装置は、請求項１において、台車は、電磁石
コイルの内周と外周とにそれぞれ配設された２本の環状
軌道上を走行するため、台車の周方向の走行が容易に行
え、巻線後の電磁石コイルに容易に信頼性良く電気絶縁
テープを巻き付けることができる。

【００３７】またこの発明に係る請求項３記載の電磁石
コイル絶縁装置は、請求項２において、台車に取り付け
られたテープ施工装置を、２本の環状軌道間で電磁石コ
イルの径方向に移動させる径方向移動手段を備え、電気
絶縁テープを巻き付ける電磁石コイル導体に沿って、上
記テープ施工装置を径方向に移動させつつ周方向に走行
させるため、電気絶縁テープの電磁石コイル導体への巻
き付けが、さらに容易で信頼性の向上したものになる。

【００３８】またこの発明に係る請求項４記載の電磁石
コイル絶縁装置は、請求項３において、径方向移動手段
は、テープ施工装置の電磁石コイルにおける周方向位置
と電磁石コイル導体のターン番号とにより演算される径
方向位置に、上記テープ施工装置を移動制御するため、
テープ施工装置を制御性良く、電磁石コイル導体に沿っ
て径方向に移動させつつ周方向に走行させることがで
き、電気絶縁テープの電磁石コイル導体への巻き付け
が、さらに信頼性の向上したものになる。

【００３９】またこの発明に係る請求項５記載の電磁石
コイル絶縁装置は、電磁石コイル導体がパンケーキ状に
巻回され巻線面を水平にして載置された電磁石コイルを
挟んで両側に配設された２本の平行軌道上を走行する台
車と、該台車に取り付けられて上記電磁石コイル上を走
行し、上記電磁石コイル導体を引き上げて走行に伴い走
行方向と逆方向に送り、元の位置に戻す電磁石コイル導
体送り手段、および該電磁石コイル導体送り手段によっ
て引き上げられた上記電磁石コイル導体に電気絶縁テー
プを巻き付ける手段を有するテープ施工装置と、該テー
プ施工装置を上記２本の平行軌道間で該軌道に対してほ
ぼ垂直方向に移動させる垂直方向移動手段とを備え、上
記テープ施工装置を上記平行軌道上を走行する台車の走
行に伴って該平行軌道間で垂直方向に移動させることに
より、上記テープ施工装置を上記電磁石コイルの径方向
に移動させつつ周方向に上記電磁石コイル導体に沿って
走行させて、該電磁石コイル導体に電気絶縁テープを巻
き付けるため、大型の設備装置を必要とせず、容易に巻
線後の電磁石コイルに信頼性良く電気絶縁テープを巻き
付けることができ、また、非円形の電磁石コイルにも安
価に信頼性良く電気絶縁テープを巻き付けることができ
る。

【００４０】またこの発明に係る請求項６記載の電磁石
コイル絶縁装置は、請求項５において、テープ施工装置
は取り付けられた台車に対して水平方向に回転する回転
手段を備え、該回転手段により上記テープ施工装置の向
きを引き上げる電磁石コイル導体の向きに常に合わせる
ため、電気絶縁テープの電磁石コイル導体への巻き付け
が信頼性良く行える。

【００４１】またこの発明に係る請求項７記載の電磁石
コイル絶縁装置は、請求項６において、回転手段は、テ
ープ施工装置の電磁石コイルにおける周方向位置と電磁
石コイル導体のターン番号とにより演算される電磁石コ
イル導体の向きに、上記テープ施工装置の向きを合わせ
るように制御するため、テープ施工装置の向きを制御性
良く電磁石コイル導体の向きに合わせて回転できて、電
気絶縁テープの電磁石コイル導体への巻き付けが、さら
に信頼性の向上したものになると共に、電磁石コイル導
体の摩擦による損傷を防止できる。

【００４２】またこの発明に係る請求項８記載の電磁石
コイル絶縁装置は、請求項５〜７のいずれかにおいて、
テープ施工装置の電磁石コイルにおける周方向位置指令
と電磁石コイル導体のターン番号指令とにより、上記テ
ープ施工装置の水平面内目標位置を演算し、該水平面内
目標位置から台車の平行軌道上位置、および上記テープ
施工装置の上記平行軌道間の垂直方向位置を演算して、
該演算された位置となるように、台車の走行制御、およ
び垂直方向移動手段によるテープ施工装置の移動制御を
行うため、テープ施工装置を制御性良く、電磁石コイル
導体に沿って径方向に移動させつつ周方向に走行させる
ことができ、電気絶縁テープの電磁石コイル導体への巻
き付けが、さらに信頼性の向上したものになる。

【００４３】またこの発明に係る請求項９記載の電磁石
コイル絶縁装置は、請求項１〜８のいずれかにおいて、
電磁石コイル導体送り手段が、電磁石コイル導体引き上
げ時に、該電磁石コイル導体と隣接するターンの電磁石
コイル導体がその位置を保持するように、上記隣接ター
ンの電磁石コイル導体を押圧する手段を備えるため、電
磁石コイル導体引き上げ時の電磁石コイル導体間の摩擦
が防止でき、摩擦による損傷や絶縁性の低下を防止でき
る。

【００４４】またこの発明に係る請求項１０記載の電磁
石コイル絶縁装置は、請求項１〜９のいずれかにおい
て、電磁石コイル導体送り手段が、電磁石コイル導体を
元の位置に戻す時に、該電磁石コイル導体と隣接するタ
ーンの電磁石コイル導体がその位置を保持するように、
上記隣接ターンの電磁石コイル導体を押圧する手段を備
えるため、電磁石コイル導体を元の位置に戻す時の電磁
石コイル導体間の摩擦が防止でき、摩擦による損傷や絶
縁性の低下を防止できる。

【００４５】この発明に係る請求項１１記載の電磁石コ
イルの製造方法は、金属間化合物から成る電磁石コイル
導体がパンケーキ状に巻回された電磁石コイルに加熱処
理を施して上記電磁石コイル導体を超電導導体化し、そ
の後請求項１〜１０のいずれかに記載の電磁石コイル絶
縁装置を用いて上記電磁石コイル導体に電気絶縁テープ
を巻き付けるため、超電導導体である電導コイル導体に
歪みを生じさせて劣化させることなく、容易に信頼性良
く電気絶縁テープを巻き付けることができ、信頼性の高
い超電導コイルが得られると共に、製造コストの低減
化、および工期の短縮も図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１による電磁石コイル
絶縁装置の構造および動作を説明する図である。

【図２】 この発明の実施の形態１によるテープ施工装
置の概略構成図である。

【図３】 この発明の実施の形態２による電磁石コイル
絶縁装置の構造および動作を説明する図である。

【図４】 この発明の実施の形態３による電磁石コイル
絶縁装置の位置制御の手順を示す図である。

【図５】 この発明の実施の形態４による電磁石コイル
絶縁装置の位置制御の手順を示す図である。

【図６】 この発明の実施の形態５による電磁石コイル
絶縁装置の第１の押圧部材を示す図である。

【図７】 この発明の実施の形態６による電磁石コイル
絶縁装置の第２の押圧部材を示す図である。

【図８】 この発明の実施の形態７による電磁石コイル
絶縁装置の構造および動作を説明する図である。

【図９】 この発明の実施の形態７によるテープ施工装
置およびその周辺部の概略構成図である。

【図１０】 この発明の実施の形態８による電磁石コイ
ル絶縁装置の位置制御の手順を示す図である。

【図１１】 この発明の実施の形態９によるテープ施工
装置の回転位置制御の手順を示す図である。

【図１２】 従来の電磁石コイルの巻線装置を示す概略
構成図である。

【図１３】 従来の電磁石コイルにおける電気絶縁テー
プの巻付けを示す図である。

【符号の説明】

１０ 電磁石コイル、１１，１２ 環状軌道、１３ 台
車、１４，１４ａ，１４ｂ 電磁石コイル導体、１５
（１５ａ〜１５ｄ） 電磁石コイル導体送り機構、１６
テープ施工装置、１６ａ テーピング機構、１７，１
８ 径方向移動機構、１９ａ，１９ｂ 第１の押圧部
材、２０ａ，２０ｂ 第２の押圧部材、２１ａ，２１ｂ
平行軌道、２２（２２ａ，２２ｂ） 垂直軌道、２３
垂直方向移動機構、２４ 回転手段。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電磁石コイル導体がパンケーキ状に巻回
   され巻線面を水平にして載置された電磁石コイル上を、
   上記電磁石コイルの周方向に走行する台車と、該台車に
   取り付けられて上記電磁石コイル上を上記電磁石コイル
   導体に沿って走行し、上記電磁石コイル導体を引き上げ
   て走行に伴い走行方向と逆方向に送り、元の位置に戻す
   電磁石コイル導体送り手段、および該電磁石コイル導体
   送り手段によって引き上げられた上記電磁石コイル導体
   に電気絶縁テープを巻き付ける手段を有するテープ施工
   装置とを備えることを特徴とする電磁石コイル絶縁装
   置。
2. 【請求項２】 台車は、電磁石コイルの内周と外周とに
   それぞれ配設された２本の環状軌道上を走行することを
   特徴とする請求項１記載の電磁石コイル絶縁装置。
3. 【請求項３】 台車に取り付けられたテープ施工装置
   を、２本の環状軌道間で電磁石コイルの径方向に移動さ
   せる径方向移動手段を備え、電気絶縁テープを巻き付け
   る電磁石コイル導体に沿って、上記テープ施工装置を径
   方向に移動させつつ周方向に走行させることを特徴とす
   る請求項２記載の電磁石コイル絶縁装置。
4. 【請求項４】 径方向移動手段は、テープ施工装置の電
   磁石コイルにおける周方向位置と電磁石コイル導体のタ
   ーン番号とにより演算される径方向位置に、上記テープ
   施工装置を移動制御することを特徴とする請求項３記載
   の電磁石コイル絶縁装置。
5. 【請求項５】 電磁石コイル導体がパンケーキ状に巻回
   され巻線面を水平にして載置された電磁石コイルを挟ん
   で両側に配設された２本の平行軌道上を走行する台車
   と、該台車に取り付けられて上記電磁石コイル上を走行
   し、上記電磁石コイル導体を引き上げて走行に伴い走行
   方向と逆方向に送り、元の位置に戻す電磁石コイル導体
   送り手段、および該電磁石コイル導体送り手段によって
   引き上げられた上記電磁石コイル導体に電気絶縁テープ
   を巻き付ける手段を有するテープ施工装置と、該テープ
   施工装置を上記２本の平行軌道間で該軌道に対してほぼ
   垂直方向に移動させる垂直方向移動手段とを備え、上記
   テープ施工装置を上記平行軌道上を走行する台車の走行
   に伴って該平行軌道間で垂直方向に移動させることによ
   り、上記テープ施工装置を上記電磁石コイルの径方向に
   移動させつつ周方向に上記電磁石コイル導体に沿って走
   行させて、該電磁石コイル導体に電気絶縁テープを巻き
   付けることを特徴とする電磁石コイル絶縁装置。
6. 【請求項６】 テープ施工装置は取り付けられた台車に
   対して水平方向に回転する回転手段を備え、該回転手段
   により上記テープ施工装置の向きを引き上げる電磁石コ
   イル導体の向きに常に合わせることを特徴とする請求項
   ５記載の電磁石コイル絶縁装置。
7. 【請求項７】 回転手段は、テープ施工装置の電磁石コ
   イルにおける周方向位置と電磁石コイル導体のターン番
   号とにより演算される電磁石コイル導体の向きに、上記
   テープ施工装置の向きを合わせるように制御することを
   特徴とする請求項６記載の電磁石コイル絶縁装置。
8. 【請求項８】 テープ施工装置の電磁石コイルにおける
   周方向位置指令と電磁石コイル導体のターン番号指令と
   により、上記テープ施工装置の水平面内目標位置を演算
   し、該水平面内目標位置から台車の平行軌道上位置、お
   よび上記テープ施工装置の上記平行軌道間の垂直方向位
   置を演算して、該演算された位置となるように、台車の
   走行制御、および垂直方向移動手段によるテープ施工装
   置の移動制御を行うことを特徴とする請求項５〜７のい
   ずれかに記載の電磁石コイル絶縁装置。
9. 【請求項９】 電磁石コイル導体送り手段が、電磁石コ
   イル導体引き上げ時に、該電磁石コイル導体と隣接する
   ターンの電磁石コイル導体がその位置を保持するよう
   に、上記隣接ターンの電磁石コイル導体を押圧する手段
   を備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記
   載の電磁石コイル絶縁装置。
10. 【請求項１０】 電磁石コイル導体送り手段が、電磁石
    コイル導体を元の位置に戻す時に、該電磁石コイル導体
    と隣接するターンの電磁石コイル導体がその位置を保持
    するように、上記隣接ターンの電磁石コイル導体を押圧
    する手段を備えることを特徴とする請求項１〜９のいず
    れかに記載の電磁石コイル絶縁装置。
11. 【請求項１１】 金属間化合物から成る電磁石コイル導
    体がパンケーキ状に巻回された電磁石コイルに加熱処理
    を施して上記電磁石コイル導体を超電導導体化し、その
    後請求項１〜１０のいずれかに記載の電磁石コイル絶縁
    装置を用いて上記電磁石コイル導体に電気絶縁テープを
    巻き付けることを特徴とする電磁石コイルの製造方法。