JP2014236092A - 超電導コイルの製造装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】低い製造コストで、超電導特性を劣化させずに高い寸法精度で巻回できる超電導コイルの製造装置およびその製造方法を提供する。【解決手段】超電導コイルの製造装置４０は、巻枠４１に巻回されて超電導コイル１０となる超電導線材２０を供給する供給部４２と、超電導線材２０および超電導線材２０とともに巻回される電気絶縁材１２の少なくとも一方に張力を付与する張力付与手段４８と、超電導線材２０の面または電気絶縁材１２の少なくとも一方の面に接着剤１４を付着させる付着部４３と、巻枠４１に超電導線材２０および電気絶縁材１２を巻回させる巻回部と、界面から流出する接着剤１４を排出する貫通孔４５を有するとともに超電導コイル１０の側面を規定するフランジ４６と、を備える。【選択図】 図１

Description

本発明は、巻枠に超電導線材を巻回してなる超電導コイルの製造装置およびその製造方法に関する。

第二世代の超電導線材と呼ばれるイットリウム系（ＲＥ系）の線材は、超電導コイルとして様々な機器への適用が期待されている。

一般にＲＥ系の超電導線材（以下、単に「線材」という）は、少なくとも酸化物超電導層を含む複数の層で構成される３ｍｍ〜１２ｍｍ程度の幅のテープ形状をしている。
このＲＥ系の線材を構成する層は非常に剥離しやすいことが知られており、超電導性はこの剥離やその他の応力によるクラックなどで容易に喪失する。

ＲＥ系の線材は、一般の線材に比べて高価なので、単価を下げるために、使用する接着剤をできるだけ減らし、超電導コイルに占める線材の占積率を高めることが望まれる。
占積率が高まると、例えば、同じ強度の電磁波を発生させる同じ巻数であっても、必要となる線材の量は少なくて済み、単価が下がる。

また、接着剤が増加すると、冷却の際の熱収縮による線材の積層方向にかかる不要な応力（以下、単に「剥離応力」という）を線材に生じさせ、超電導特性の劣化の原因ともなる。
さらに、超電導コイルを設計どおりの寸法精度に成形する観点からも、接着剤の過剰分を除去し、使用量を最小限にする必要がある。

設計どおりの寸法精度が得られず、形成された各々の超電導コイルの大きさが異なると、超電導コイルを複数積層して使用する場合、積層されたコイルの側面が揃わなくなる。
すると、積層されて隣り合う超電導コイルどうしの正確な電気的な接続が困難となる。
設計どおりの寸法精度が得られないと範囲に超電導コイルが収まらなくなることもある。

ところで、単純な丸型の超電導コイルを成形する場合は、巻回の際に線材に張力を付与するだけで形状を維持できる。
そこで、一般的には、線材に電気絶縁材を重ねて線材および電気絶縁材に張力を付与しながら巻回し、その後、エポキシ樹脂などの接着剤に含浸して形状を固定する。
または、線材と電気絶縁材との界面に接着剤を付着させながら重ね、張力を付与しながら巻回して超電導コイルを成形する。

しかし、一対の半円およびこの半円に接続される直線部からなる所謂レーストラック形状などの非円形の超電導コイルで設計どおりの寸法精度を得ることは容易ではない。
直線部を巻回する際、線材にかかる張力の大部分が直線部に沿う向きの成分となるので、圧縮する力がかかりにくく、線材の直線部に弛みがでてしまうからである。

そこで、従来では、巻回の際に超電導線材の直線部を随時ローラで押しならして接着剤の過剰分を除去し、直線部の弛みを取り除いていた（例えば、特許文献１または特許文献２）。

特開２００３−３１８０１７号公報 特開２００９−６５１１９号公報

しかしながら、上述の製造方法では、ローラの位置を固定する場合は、巻枠に平行移動を伴う２軸の回転をさせる必要があった。
さらに、複数の円弧部および直線部からなる超電導コイルでは、さらに多数の軸で回転させる必要があった。
複数の軸で巻枠を回転させると、１軸の場合と比べ、動きが複雑になり、回転の速度を上げることが困難となる。

一方、巻枠を１軸で回転させる場合は、ローラを直線部に合わせて移動させる必要がある。
しかし、ローラを移動させる場合は、ローラが直線部にくるように巻枠の回転にタイミングを合わせる制御を要し、回転の速度を上げることが困難となることに変わりはない。

また、いずれの場合も、剥離応力に弱い超電導線材は、ローラの押さえつけ力の加減により、超電導特性を劣化させることがある。
この劣化を防ぐため、ローラで押しならす力の加減を細かに制御しなければならず、回転の速度に加え、この制御によっても製造コストの上昇を招いていた。

さらに、超電導コイルの側面の位置を規定するフランジに阻まれ、巻回が進んで内周側に位置するようになった箇所から流出する接着剤を十分に排出できなかった。
すなわち、巻回した箇所が未だ外周側にあるうちに接着剤の過剰分を十分排出しないと、この過剰分により、要求された寸法精度が得られなかった。

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、低い製造コストで、超電導特性を劣化させずに高い寸法精度で巻回できる超電導コイルの製造装置およびその製造方法を提供することを目的とする。

本発明にかかる超電導コイルの製造装置は、巻枠に巻回されて超電導コイルとなる超電導線材を供給する供給部と、前記超電導線材および前記超電導線材とともに巻回される電気絶縁材の少なくとも一方に張力を付与する張力付与手段と、前記超電導線材の面または前記電気絶縁材の少なくとも一方の面に接着剤を付着させる付着部と、前記巻枠に前記超電導線材および前記電気絶縁材を巻回させる巻回部と、前記界面から流出する接着剤を排出する貫通孔を有するとともに前記超電導コイルの側面を規定するフランジと、を備えるものである。

本発明により、低い製造コストで、超電導特性を劣化させずに高い寸法精度で巻回できる超電導コイルの製造装置およびその製造方法が提供される。

本発明の第１実施形態にかかる超電導コイルの製造装置の概略図。 本発明の第１実施形態にかかる超電導コイルおよび製造装置の図１のＩ−Ｉ断面図。 本発明の第１実施形態にかかる超電導コイルの図１のＩＩ−ＩＩ断面の拡大図。 （Ａ）は本発明の第１実施形態にかかる製造装置の貫通孔を有するフランジの変形例を示す図、（Ｂ）および（Ｃ）は各々フランジの変形例を示す図。 本発明の実施形態にかかる超電導コイルの超電導線材の構成の一例を示す斜視図。 （Ａ）は超電導コイルの図１のＩＩ−ＩＩ断面における拡大図の変形例を示す図、（Ｂ）は超電導コイルの図１のＩＩ−ＩＩ断面における拡大図の変形例を示す図。 （Ａ）は本発明の第１実施形態にかかる超電導コイルの形状を示す図、（Ｂ）は超電導コイルの形状の変形例を示す図、（Ｃ）は超電導コイルの形状の変形例を示す図。 本発明の第２実施形態にかかる超電導コイルおよび製造装置の図１のＩ−Ｉ断面図。 本発明の第１実施形態にかかる超電導コイルの製造手順を示すフローチャート。

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態にかかる超電導コイル１０の製造装置４０の概略図である。
また、図２は、第１実施形態にかかる超電導コイル１０および製造装置４０のＩ−Ｉ断面図である。
そして、図３は、第１実施形態にかかる超電導コイル１０における図１のＩＩ−ＩＩ断面の拡大図である。

本発明の第１実施形態にかかる超電導コイル１０の製造装置４０（以下、単に「製造装置４０」という。）は、図１、図２または図３に示されるように、巻枠４１に巻回されて超電導コイル１０となる超電導線材２０を供給する供給部４２と、超電導線材２０および超電導線材２０とともに巻回される電気絶縁材１２の少なくとも一方に張力を付与する張力付与手段４８と、超電導線材２０の面または電気絶縁材１２の少なくとも一方の面に接着剤１４を付着させる付着部４３と、巻枠４１に超電導線材２０および電気絶縁材１２を巻回させる巻回部４４と、界面１３から流出する接着剤１４を排出する貫通孔４５を有するとともに超電導コイル１０の側面を規定するフランジ４６と、を備える。

供給部４２は、例えば基盤５０に固定された図１で示されるようなリールであり、巻枠４１（図３）に巻回されて超電導コイル１０となる超電導線材２０を供給する。
また、製造装置４０は、超電導線材２０とともに巻回される、後に詳述する電気絶縁材１２（図３）を供給する絶縁材供給部５３を備えている。
なお、供給部４２は、超電導線材２０を供給することができるものであればリールに限定されない。

張力付与手段４８は、例えば図１に示されるように、供給部４２から供給される超電導線材２０を架ける２つの固定滑車４８ａと、超電導線材２０に掛けられて２つの固定滑車４８ａの間に配置される動滑車４８ｂと、動滑車４８ｂにかけられて超電導線材２０に付与する張力を調整する荷重部４８ｃと、を備える。
固定滑車４８ａに架けられた超電導線材２０の始端は、電気絶縁材１２の始端とともに巻枠４１に固定される。

この付与される張力により、巻回が進むにつれて超電導コイル１０を巻枠４１の向きへ圧縮する巻締りが生じる。
電気絶縁材１２が変形または断裂したりしない程度に電気絶縁材１２にも同様に張力を付与すると、超電導線材２０のみに付与するのと比べ、巻締まりが強くなる。

なお、供給部４２に逆トルクをかけて超電導線材２０に張力を付与することもでき、必ずしも張力付与手段４８を部材として独立させなくてもよい。
張力付与手段４８の構造または超電導線材２０もしくは電気絶縁材１２への張力のかけ方は、その他従来種々のものが知られている。
製造装置４０の構造上の制約や超電導線材２０の種類などが考慮され、これら構造、張力のかけ方、さらには付与される張力の強度が適宜選択される。

付着部４３は、超電導線材２０および電気絶縁材１２の少なくとも一方に接着剤１４を付着させる。
接着剤１４を付着させる面は、巻回された超電導線材２０および電気絶縁材１２が界面１３（図３）をなす面である。

界面１３は、図３および後述する図６（Ａ），（Ｂ）のように、巻回前の超電導線材２０および電気絶縁材１２の性状によって異なる。
よって、超電導線材２０または電気絶縁材１２に、接着剤１４を付着させる面も、両者の性状によって異なる。

つまり、接着剤１４を付着させる面に合わせて付着部４３の配置も異なり、例えば、張力付与手段４８よりも供給部４２の側に付着部４３を配置することもできる。
また、付着部４３を複数設け、付着させる面に合わせて付着のタイミングを違えてもよい。
なお、付着の方法は、塗布、浸漬または吹き付けなど従来種々のものがあり、接着剤１４の性質などを考慮して適当な方法がとられる。

巻回部４４（図２）は、壁面５２に設けられ、巻回部４４に接続される巻枠４１およびフランジ４６を回転させ、巻枠４１に超電導線材２０および電気絶縁材１２を巻回させる。

巻回部４４が作用する対象は、巻枠４１の回転に限らず、供給部４２、張力付与手段４８および付着部４３などを固定する基盤５０（図１）の巻枠４１に沿った周回でもよい。
なお、巻枠４１の回転の中心軸Ａの方向は、図１では水平方向となるが、鉛直方向であってもよい。

フランジ４６は、図２に示されるように、巻回された超電導コイル１０の側面が平坦になるようにこの側面の位置を規定する。
フランジ４６は、超電導線材２０にかかる巻締まりなどによって超電導線材２０がずれてしまい、超電導コイル１０の側面が波打った形状になることを防止する。
このフランジ４６は、スリット形状や円形状などをした貫通孔４５をその平面に有し、界面１３から流出する接着剤１４の過剰分を排出する。

なお、図２では、固定部５５で巻枠４１を固定するとともに巻回部４４によって回転される回転板５６を超電導コイル１０の一側面に設けている。
しかし、図３のように、超電導コイル１０の両側面に貫通孔４５を有するフランジ４６を設けてもよい。
界面１３の接着剤１４をできるだけ均一にするという観点では、フランジ４６は、超電導コイル１０の両側面に設けられることが望ましい。

また、図４（Ａ）は、第１実施形態にかかる製造装置４０の貫通孔４５を有するフランジ４６の変形例、図４（Ｂ），（Ｃ）はいずれも、図４（Ａ）の貫通孔４５を有するフランジ４６の変形例を示す図である。
円形状の貫通孔４５は、図４（Ａ）に示されるように、巻回の中心軸Ａから放射方向に等間隔に設けられていてもよい。

既成のフランジ４６に貫通孔４５を空ける場合は、図４（Ａ）のように円形状に空けると、一般にスリット形状に空ける場合に比べ、加工のコストを下げられる。
また、中心軸Ａから放射方向に等間隔に空けることで、最内周の付近と最外周の付近とで接着剤１４を均等に排出でき、界面１３の接着剤１４の厚さを均一にできる。

また、例えば、図４（Ｂ）に示されるように、接着剤１４が排出されづらい部分や、接着剤１４を多く排出させる必要がある部分に集中的に貫通孔４５を設ける工夫もできる。
貫通孔４５はスリット形状に限らず、円形状やその他の適宜選択された形状であってもよい。

図４（Ｃ）に示されるように、フランジ４６は、例えば、金属やプラスチックからなるテープ形状や針金形状などの枠組線材４７が網目状に組まれて形成されてもよい。
なお、フランジ４６の超電導線材２０に接触する面に凹凸があると、巻回の際、剥離応力が生じうる。
そこで、超電導コイル１０と接触する枠組線材４７は、形成の後に平坦になるよう表面処理がなされるとよい。

ところで図５は、実施形態にかかる超電導コイル１０の超電導線材２０の構成の一例を示す斜視図である。
超電導線材２０は、図５に示されるように、例えば第二世代のＲＥ系の高温超電導物質からなる酸化物超電導層２５を含むテープ形状の線材である。

酸化物超電導層２５を含む超電導線材２０は、例えば、ステンレスまたは銅などの高強度の金属材からなる基板２２と、基板２２の上に形成されて基板２２と酸化物超電導層２５の熱収縮の際に起因する熱歪みを防止する中間層２４と、中間層２４を基板２２の表面に配向させるマグネシウムなどからなる配向層２３と、中間層２４の上に形成される酸化物でできた酸化物超電導層２５と、銀、金または白金などで組成され、酸化物超電導層２５に含まれる酸素が酸化物超電導層２５から拡散することを防止して酸化物超電導層２５を保護する保護層２６と、銅またはアルミニウムなどの良伝導性の金属メッキであり酸化物超電導層２５への過剰電流の迂回経路となってクエンチ現象を防止する安定化層２１と、から構成される。

ただし、超電導線材２０を構成する各層の種類および数はこれに限定されるものではなく、必要に応じて多くても少なくてもよい。
これら超電導線材２０を構成する層は非常に剥離しやすいことが知られおり、超電導性はこの剥離やその他の応力などで容易に喪失する。

つまり、例えばローラで直線部１６を押しならして接着剤１４の過剰分を除去すると、変性やクラックなどで超電導特性が劣化した超電導コイル１０の割合が増加しやすくなる。

一方、製造装置４０は、超電導線材２０に全体に均一にかかる巻締りで圧縮するので、超電導コイル１０に局所的に応力をかけずに接着剤１４を排出できる。
なお、ＲＥ系の超電導線材２０は、ステンレスまたは銅などからなる基板２２を含み、巻回の際に付与される張力に対し、超電導特性を劣化させずに耐えうる強度をもつ。

なお、超電導線材２０とともに巻回される電気絶縁材１２は、薄くしても絶縁性の高い、例えば、ポリイミド、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリビニルホルマールおよびポリビニルブチラールからなる群より選ばれる材料からなるフィルムである。

ここで、図６（Ａ），（Ｂ）は、図１に示される超電導コイル１０のＩＩ−ＩＩ断面における拡大図の変形例を示す図である。
上述のポリビニルホルマールおよびポリビニルブチラールは、加熱しなくても液体状にもなり、その粘着性から、塗布して凝固させると塗布した面に接着する性質をもつ。

このため、これらの材料は、図６（Ａ）で示されるように、超電導線材２０に予めコーティングして超電導線材２０と一体化させ、超電導線材２０のみを巻回することもできる。
また、ポリイミド、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミドまたはポリアミドイミドなどの非粘着のフィルムであっても、このフィルムの重複する部分どうしを接着して超電導線材２０を被覆することで、予め一体化させられる。

予め一体化させた場合、巻回の際に別個に電気絶縁材１２を配置しなくてもよい。
また、この場合、接着剤１４は、図６に示されるように、超電導線材２０を被覆した電気絶縁材１２どうしの界面１３に配置すればよい。

なお、超電導コイル１０は、常温では超電導状態にならないため、使用時に液体窒素温度にまで冷却される。
冷却の際、超電導コイル１０を構成する各部材の熱収縮で超電導線材２０に剥離方向の応力が生じることがある。

電気絶縁材１２の厚さが不均一であると、この応力に偏りが生じて剥離応力となって超電導線材２０を構成する各層を剥離し、超電導性を喪失させうる。
そこで、超電導線材２０そのものの自然な熱収縮を阻害させないことも考慮し、電気絶縁材１２の厚さは、絶縁性を保つ限度でできるだけ薄く、そして均一にする。

ところで、超電導線材２０がＲＥ系のテープ形状の超電導線材のとき、製造装置４０が特に有効に利用できる。
しかし、図６（Ｂ）に示されるように、超電導線材２０が丸線形状であっても貫通孔４５から接着剤１４の過剰分を排出するという製造装置４０の機能および効果は発揮できる。

なお、図７（Ａ）は、第１実施形態にかかる超電導コイル１０の形状を示す図、図７（Ｂ）および図７（Ｃ）は、超電導コイル１０の形状の変形例を示す図である。
製造装置４０の利用が強く求められるのは、超電導コイル１０の形状が、複数の円弧部１５および円弧部１５を接続する直線部１６を有する非円形状のときである。

すなわち、例えば図７（Ａ）に示されるように、その形状が、一対の半円１５（円弧部１５）およびこの一対の半円１５どうしを接続する直線部１６からなる所謂レーストラック形状などのときである。

さらに、図７（Ｂ）に示されるような、半径の異なる二対の半円１５を組み合わせた非円形状などの形状でも同様に製造装置４０の利用が求められる。
ただし、図７（Ｃ）に示されるように、真円形状の巻枠４１および超電導コイル１０であっても、製造装置４０は当然適用できる。

また、巻枠４１が部分的に内側に凹んだ形状であっても、形状を維持する押えガイドなどを用いれば、製造装置４０を適用できる。
なお、超電導コイル１０の完成後に、巻枠４１は、超電導コイル１０から外されることも、超電導コイル１０につけられたままで製品となることもある。

従来では、直線部１６をローラで押しならしていたため、ローラの位置を固定する場合、巻枠４１に平行移動を伴う２軸の回転をさせる必要があった。
さらに、超電導コイル１０が図７（Ｂ）のように、複数の円弧部１５および直線部１６からなると、さらに多数の軸で回転させる必要があった。
複数の軸で巻枠４１を回転させると、１軸の場合と比べ、動きが複雑になり、回転の速度を上げることが困難となっていた。

一方、巻枠４１を１軸で回転させる場合は、ローラを直線部１６に合わせて移動させる必要があった。
ローラを移動させる場合は、ローラが直線部１６にくるように巻枠４１の回転にタイミングを合わせる制御を要し、回転の速度を上げることが困難となることに変わりはない。

また、いずれの場合も、剥離応力に弱い超電導線材２０は、ローラの押さえつける力の加減により超電導特性を劣化させることがある。
よって、ローラで押しならす力の加減を細かに制御しなければならず、回転の速度に加え、この制御によっても製造コストの上昇を招いていた。

また、超電導コイル１０の側面の位置に設けられていた従来のフランジにより、巻回が進んで内周側に位置するようになった箇所からの接着剤１４の排出が阻まれていた。

しかし、製造装置４０に貫通孔４５を有するフランジ４６を備え、超電導線材２０に強い張力を付与することで、ローラおよびその制御は不要となる。
つまり、巻枠４１がレーストラック形状や、さらに多数の直線部１６を有していても、巻回部４４を１軸で回転させられ、速く、単純な動作で巻回できるようになる。

すなわち、製造装置４０を簡素化でき、超電導特性を劣化させずに、超電導コイル１０を低いコストで製造することができる。
さらに、フランジ４６が有する貫通孔４５により、巻回が進んで内周側に位置するようになった箇所の界面１３からも、接着剤１４を排出することができる。

次に、第１実施形態にかかる超電導コイル１０の製造手順を図１および図９を参照して説明する。
図９は、第１実施形態にかかる超電導コイル１０の製造手順を示すフローチャートである。

まず、供給部４２および絶縁材供給部５３から、それぞれ超電導線材２０および電気絶縁材１２を供給する（ステップＳ１１）。
そして、始端を巻枠４１に固定された超電導線材２０に、張力付与手段４８で張力を付与する（ステップＳ１２）。

また、適宜、電気絶縁材１２にも張力が付与される。
次に、巻回した際に電気絶縁材１２が対向する面との界面１３に接着剤１４が配置されるよう、対象となる面に付着部４３で接着剤１４を付着させる（ステップＳ１３）。

そして、フランジ４６を設置して巻回を開始する（ステップＳ１４）。
巻枠４１に超電導線材２０および電気絶縁材１２を超電導コイル１０の側面の位置をフランジ４６で押さえて規定しながら巻回する（ステップＳ１５）。

そして、超電導線材２０の巻締りによって界面１３から流出する接着剤１４をフランジ４６が有する貫通孔４５から排出する（ステップＳ１６）。
超電導コイル１０が予め規定された巻数または大きさになるまで上述の製造手順を繰り返す（ステップＳ１７；ＮＯ；ステップＳ１１へ）。

超電導コイル１０が予め規定された巻数または大きさに達したら（ステップＳ１７；ＹＥＳ）、巻回を終了する（ステップＳ１８）。
成形された超電導コイル１０を、フランジ４６および巻枠４１が装着されたまま数時間から数日間おく。

接着剤１４は、フランジ４６の貫通孔４５から過剰分を排出しながら凝固する（ステップＳ１９）。
接着剤１４が凝固したら、フランジ４６および必要に応じて巻枠４１を外し、超電導コイル１０の製造を終了する（ステップＳ２０）。

このように、本発明の第１実施形態にかかる超電導コイル１０の製造装置４０または製造方法によれば、簡素な手段で直線部１６における界面１３の接着剤１４の過剰分を除去することができる。
すなわち、低い製造コストで、超電導特性を劣化させずに高い寸法精度で巻回できる製造装置４０および製造方法を提供できる。

（第２実施形態）
図８は、第２実施形態にかかる超電導コイル１０および製造装置４０のＩ−Ｉ断面（図１）の断面図である。
本発明の第２実施形態にかかる製造方法は、図８に示されるように、第１実施形態にかかる製造方法で、超電導線材２０の終端にダミー線材５１を接続し、ダミー線材５１を巻回された超電導線材２０の最外周に巻回する。

一般に、巻回された超電導線材２０の巻数が増加するとともに、内側の超電導線材２０にかかる巻締りの強さも増加する。
そこで、超電導線材２０の終端にダミー線材５１を接続し、超電導線材２０の最外周に引き続きダミー線材５１を巻回させて巻締まりをより強くする。

ダミー線材５１で超電導線材２０の最外周のさらに外側を巻回することで、巻締りがあまく接着剤１４が過剰になりがちな最外周の付近の接着剤１４も排出することできる。
なお、このダミー線材５１は接着剤１４が凝固するまで数時間から数日間装着され、巻回の後も巻締めによる接着剤１４の過剰分の排出が続けられる。

ダミー線材５１は、例えば、超電導線材２０と同じ幅の銅、ステンレスまたはアルミニウムなどの金属のリボンで、超電導線材２０の終端にハンダで接続される。
超電導線材２０にかかる張力は、巻締りによって直線部１６の接着剤１４が十分に排出される程度に強く、電気絶縁材１２のような有機フィルムでは断裂するおそれがある。

そこで、張力に対して超電導線材２０と同程度の強度をもつ金属のリボンをハンダで強固に接続し、超電導線材２０の巻回の後に引き続き複数回金属のリボンを巻回する。

ただし、超電導線材２０にかかるのと同程度の張力に耐えうるものであれば、ダミー線材５１の材料は、金属に限定されない。
さらに、巻締まりは弱くなるが、電気絶縁材１２や電気絶縁材１２と同程度の強度のフィルムを用いても効果はある。

なお、ダミー線材５１で超電導線材２０の最外周が巻締められること以外は、第２実施形態は第１実施形態と同じ構造および製造手順を有するので、重複する説明を省略する。
図面においても、共通の構成または機能を有する部分は同一符号で示し、重複する説明を省略する。

このように、本発明の第２実施形態にかかる超電導コイル１０の製造方法によれば、簡素な手段で直線部１６における界面１３の接着剤１４の過剰分を除去することができる。
すなわち、低い製造コストで、超電導特性を劣化させずに高い寸法精度で巻回できる製造装置４０および製造方法を提供できる。

以上のべた少なくとも一つの実施形態の超電導コイル１０の製造装置４０または製造方法によれば、簡素な手段で直線部１６における界面１３の接着剤１４の過剰分を除去することができる。

すなわち、低い製造コストで、超電導特性を劣化させずに高い寸法精度で巻回することが可能となる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。
これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、組み合わせを行うことができる。
これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１０…超電導コイル、１２…電気絶縁材、１３…界面、１４…接着剤、１５…円弧部（半円）、１６…直線部、２０…超電導線材（線材）、２１…安定化層、２２…基板、２３…配向層、２４…中間層、２５…酸化物超電導層、２６…保護層、４０…超電導コイルの製造装置（製造装置）、４１…巻枠、４２…供給部、４３…付着部、４４…巻回部、４５…貫通孔、４６…フランジ、４７…枠組線材、４８…張力付与手段、４８ａ…固定滑車、４８ｂ…動滑車、４８ｃ…荷重部、５０…基盤、５１…ダミー線材、５２…壁面、５３…絶縁材供給部、５５…固定部、５６…回転板、Ａ…中心軸。

Claims (8)

1. 巻枠に巻回されて超電導コイルとなる超電導線材を供給する供給部と、
   前記超電導線材および前記超電導線材とともに巻回される電気絶縁材の少なくとも一方に張力を付与する張力付与手段と、
   前記超電導線材の面または前記電気絶縁材の少なくとも一方の面に接着剤を付着させる付着部と、
   前記巻枠に前記超電導線材および前記電気絶縁材を巻回させる巻回部と、
   前記界面から流出する接着剤を排出する貫通孔を有するとともに前記超電導コイルの側面を規定するフランジと、を備えることを特徴とする超電導コイルの製造装置。
2. 前記貫通孔は、スリット形状または円形状であることを特徴とする請求項１に記載の超電導コイルの製造装置。
3. 円形状の前記貫通孔は、巻回の中心軸から放射方向に等間隔に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の超電導コイルの製造装置。
4. 前記フランジは、線材が網目状に組まれて形成されることを特徴とする請求項１に記載の超電導コイルの製造装置。
5. 前記巻枠は、複数の円弧部および前記円弧部を接続する直線部を有する非円形状であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の超電導コイルの製造装置。
6. 巻枠に巻回されて超電導コイルとなる超電導線材を供給するステップと、
   前記超電導線材および前記超電導線材とともに巻回される電気絶縁材の少なくとも一方に張力を付与するステップと、
   前記電気絶縁材の面または前記電気絶縁材の面に接着剤を付着させるステップと、
   前記巻枠に前記超電導線材および前記電気絶縁材を巻回させるステップと、
   前記界面から流出する接着剤を排出する貫通孔を有するとともに前記超電導コイルの側面を規定するステップと、を含むことを特徴とする超電導コイルの製造方法。
7. 前記超電導線材の終端にダミー線材を接続するステップと、
   前記超電導線材の最外周に前記ダミー線材を巻回するステップと、を含むことを特徴とする請求項６に記載の超電導コイルの製造方法。
8. 前記ダミー線材に金属のリボンを用いることを特徴とする請求項７に記載の超電導コイルの製造方法。

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