JP4981727B2 - 超電導コイルの巻線方法、超電導コイルの巻線機および超電導コイル - Google Patents
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Description
3 巻枠保持部(駆動機構)
4 仮巻スプール(第2スプール)
9 張力付与機構(張力付与装置)
10 アーム(連結手段)
11 カウンターウェイト
11a,11b スペーサ
12 超電導線材
16 捻り付与機構
32 駆動軸(第2支持軸)
94 回転軸(支持軸、第1支持軸)
110 超電導コイル
111 巻枠
112a 一方領域
112b 他方領域
Claims (13)
- テープ状の超電導線材を巻枠にその軸方向に2段となるように巻回して超電導コイルを形成する超電導コイルの巻線方法であって、
超電導線材の長さ方向の一側を、第1スプールに巻回した状態で保持させるとともに、前記超電導線材の長さ方向の他側を、前記第1スプールと所定間隔を隔てた位置で支持軸に回転可能に支持される第2スプールに巻回した状態で保持させ、かつ、これらのスプールの間に前記巻枠を回転可能な状態と回転不能な状態とに切替え可能に配設する工程と、
前記巻枠を回転不能に固定するとともに、前記第2スプールを巻枠に対して軸方向に移動させつつ前記巻枠の軸心を中心に所定方向に公転させて、当該第2スプールの超電導線材を前記巻枠にその軸方向に1回転当り1ピッチずれるような螺旋状に1回転分だけ巻回する工程と、
前記超電導線材が螺旋状に巻回された巻枠と前記第2スプールとを、両者の相対位置関係を固定した状態で前記巻枠の軸心を中心に前記所定方向に一体的に回転させて、前記第1スプールの超電導線材を前記巻枠の軸方向の一方領域に同心円状に巻回する工程と、
前記巻枠の一方領域への超電導線材の巻回動作が完了した後に、前記第2スプールを前記支持軸に支持させたまま公転不能に固定するとともに、前記巻枠を前記所定方向と反対方向に回転させて、前記第2スプールの超電導線材を前記巻枠の軸方向の他方領域に同心円状に巻回する工程とを備えたことを特徴とする超電導コイルの巻線方法。 - 前記第2スプールに設けられる張力付与装置によって、前記第2スプールから前記巻枠に供給される超電導線材に、その供給方向と反対方向に負荷を加えることで張力を付与することを特徴とする請求項1に記載の超電導コイルの巻線方法。
- 前記巻枠に超電導線材を螺旋状に巻回した後、前記巻枠の軸方向の一方領域に超電導線材を同心円状に巻回する前に、当該巻枠の他方領域に、超電導線材を仮固定するための円筒状のスペーサを取り付けることを特徴とする請求項1または2に記載の超電導コイルの巻線方法。
- 前記第2スプールには、当該第2スプールを含む回転体の重心を前記巻枠の軸心上に位置させるためのカウンターウェイトが設けられていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の超電導コイルの巻線方法。
- 前記第1スプールおよび前記巻枠を連結するように両者間に延びる超電導線材が、当該巻枠の軸心を中心に公転する第2スプールに対して非接触となるように、前記超電導線材にその長さ方向に沿う軸回りの捻りを加えることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の超電導コイルの巻線方法。
- 前記超電導線材は、酸化物超電導線材であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の超電導コイルの巻線方法。
- テープ状の超電導線材を巻枠にその軸方向に2段となるように巻回して超電導コイルを形成するように構成された超電導コイルの巻線機であって、
超電導線材の長さ方向の一側を巻回した状態で保持する第1スプールと、この第1スプールと所定間隔を隔てて設けられて、前記超電導線材の長さ方向の他側を巻回した状態で保持する第2スプールと、この第2スプールを回転可能に支持する第1支持軸と、前記巻枠を前記第1スプールおよび前記第2スプールの間の位置で回転可能な状態と回転不能な状態とに切替え可能に支持する第2支持軸と、前記巻枠および前記第2スプールを両者の相対位置関係を固定可能に連結する連結手段と、前記巻枠を回転駆動する一方、前記第2スプールを、前記第2支持軸を中心に公転させる駆動機構とを備え、
前記駆動機構は、
前記巻枠を回転不能に固定するとともに、前記第2スプールを巻枠に対して軸方向に移動させつつ前記第2支持軸を中心に所定方向に公転させて、当該第2スプールの超電導線材を前記巻枠にその軸方向に1回転当り1ピッチずれるような螺旋状に1回転分だけ巻回するとともに、
前記超電導線材が螺旋状に巻回された巻枠と前記第2スプールとを、両者の相対位置関係を固定した状態で前記第2支持軸を中心に前記所定方向に一体的に回転させて、前記第1スプールの超電導線材を前記巻枠の軸方向の一方領域に同心円状に巻回し、
さらに、前記巻枠の一方領域に超電導線材を巻回した状態で、前記第2スプールを前記第1支持軸に支持させたまま公転不能に固定するとともに、前記巻枠を前記所定方向と反対方向に回転させて、前記第2スプールの超電導線材を前記巻枠の軸方向の他方領域に同心円状に巻回するように構成されていることを特徴とする超電導コイルの巻線機。 - 前記第2スプールに設けられ、前記第2スプールから前記巻枠に供給される超電導線材に、その供給方向と反対方向に負荷を加えることで張力を付与する張力付与装置を備えることを特徴とする請求項7に記載の超電導コイルの巻線機。
- 前記巻枠に螺旋状に巻回された超電導線材のうち、前記巻枠の軸方向の他方領域に配される超電導線材の外周面に密接するように配設され、前記超電導線材を仮固定する円筒状のスペーサを備えることを特徴とする請求項7または8に記載の超電導コイルの巻線機。
- 前記第2スプールに設けられ、当該第2スプールを含む回転体の重心を前記巻枠の軸心上に位置させるカウンターウェイトを備えることを特徴とする請求項7〜9のいずれか一項に記載の超電導コイルの巻線機。
- 前記第1スプールおよび前記巻枠を連結するように両者間に延びる超電導線材が、当該巻枠の軸心を中心に公転する第2スプールに対して非接触となるように、前記超電導線材に長さ方向の捻りを加える捻り付与機構を備えることを特徴とする請求項7〜10のいずれか一項に記載の超電導コイルの巻線機。
- 前記超電導線材は、酸化物超電導線材であることを特徴とする請求項7〜11のいずれか一項に記載の超電導コイルの巻線機。
- 請求項7〜12のいずれか一項に記載の超電導コイルの巻線機を用いて、請求項1〜6のいずれか一項に記載の超電導コイルの巻線方法によって形成されることを特徴とする超電導コイル。
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