JP6234914B2 - 超電導回転電機のコイル - Google Patents

Description

本発明は、超電導回転電機のコイルに関する。

例えば特許文献１および２に、従来の超電導回転電機が記載されている。超電導回転電機は、超電導コイルを有するステータと、ステータに対して回転可能なロータと、ロータに固定される回転軸と、を備える。

特許文献１には次の記載がある（同文献の図２、図６参照）。段落［００１９］：「モータ本体（１２）は、・・・回転軸（１８）と、・・・回転軸（１８）の外側に固定される・・・ロータ（２０）とを含む。また、モータ本体（１２）は、ロータ（２０）の径方向外側に対向配置された略円筒状のステータ（２２）とを含む」。段落［００２２］：「ステータ（２２）は、・・・超電導コイルであるコイル（３６）とを含む」。なお、特許文献１に記載の符号には括弧を付加した（特許文献２についても同様）。

［従来技術１］特許文献２の［要約］の［解決手段］には、次の記載がある（同文献の図３〜５参照）。「ステータコアまたはケース（３）に電気絶縁状態に固定された複数の接続端子（５）とを有する。」「各接続端子（５）は、超電導コイル（４）の口出し線（４１，４２）に電気的にそれぞれ接続されている」。

特開２０１２−１４３０４０号公報 特開２０１３−９３９７４号公報

上記［従来技術１］の、超電導コイル（４）を構成する線材には、剥離や割れが生じるおそれがある。例えば、この線材が層状に構成される場合がある（詳細は下記）。この場合、異なる層どうしの境界部分で、層どうしが剥離しやすい（割れやすい）。また例えば、接続端子（５）（電極）と口出し線（４１，４２）（線材）との接続部分や、線材の端部などで、線材に剥離や割れが生じやすい。

そこで本発明は、線材の剥離や割れを抑制できる、超電導回転電機のコイルを提供することを目的とする。

本発明の超電導回転電機のコイルは、超電導回転電機のステータに用いられる。前記コイルは、巻枠と、線材と、電極と、を備える。前記巻枠は、前記ステータのティースに対して着脱可能である。前記線材は、前記巻枠にレーストラック状に巻かれ、超電導体を有する。前記電極は、前記線材の端部にハンダ付けされる。前記線材の前記端部および前記電極は、前記巻枠に固定される。

上記構成により、線材の剥離や割れを抑制できる。

超電導回転電機１を示す断面図である。 図１に示す超電導回転電機１を回転軸軸方向Ｚａから見た断面図である。 図２に示すステータコア７２およびコイル１０１を示す斜視図である。 図３に示すコイル１０１を示す斜視図である。 図４に示す線材１４０および電極（１５１・１５２）を示す斜視図である。 図４に示すコイル１０１を巻枠軸方向Ｚｂ１側から巻枠軸方向Ｚｂ２側に向かって見た図である。 図６に示すＦ７−Ｆ７断面矢視図である。 図４に示すコイル１０１を組み立てるための治具１８０を示す斜視図である。

図１〜図８を参照して、超電導回転電機１（図１参照）および治具１８０（図８参照）について説明する。

超電導回転電機１は、図１に示すように、コイル１０１（下記）を備える回転電機である。超電導回転電機１は、例えば電動機（超電導モータ）であり、例えば発電機（超電導発電機）でもよい。超電導回転電機１は、永久磁石６３（下記、図２参照）を備えるものであり、ＰＭ型（ＰＭ；permanent magnet、永久磁石）である。超電導回転電機１は、かご型でもよい（かご型誘導電動機またはかご型誘導発電機でもよい）。超電導回転電機１は、例えば輸送機械に用いられ、例えば自動車、飛行機、または船舶（ポッドなど）に用いられる。超電導回転電機１は、各種発電機（風力発電機など）に用いられてもよい。超電導回転電機１は、フレーム部（１０〜２０）と、冷却手段３０と、レゾルバ４０と、ロータ周辺部（５０〜６５）と、ステータ７０と、を備える。

（超電導回転電機１に関する方向）
この超電導回転電機１に関する方向には、回転軸軸方向Ｚａと、回転軸径方向Ｒａと、回転軸周方向と、がある。回転軸軸方向Ｚａは、下記の回転軸５０の中心軸Ｃの方向である。回転軸径方向Ｒａは、回転軸軸方向Ｚａに直交する面上の円α（図示なし）であって中心軸Ｃを中心とする円αの直径方向である。回転軸径方向Ｒａにおいて、中心軸Ｃに近づく側を回転軸径方向Ｒａ内側とする。回転軸径方向Ｒａにおいて、中心軸Ｃから遠ざかる側を回転軸径方向Ｒａ外側とする。回転軸周方向は、上記の円αの円周に沿う方向である。

フレーム部（１０〜２０）は、モータフレーム１０と、エンドブラケット２０と、を備える。

モータフレーム１０は、ステータ７０などを支持する。モータフレーム１０の材料は、例えばステンレスである。ステンレスは、鉄やアルミニウムなどに比べ、熱伝導率が低い（断熱効果が高い）。モータフレーム１０は、例えば、筒状部１１と、側板１３と、ニップル部１５と、を備える。

筒状部１１は、主にステータ７０を支持する部分である。筒状部１１は、円筒状である。筒状部１１の中心軸は、中心軸Ｃである。

側板１３は、筒状部１１から回転軸径方向Ｒａ内側に突出する。側板１３は、筒状部１１の回転軸軸方向Ｚａにおける両端部（またはその近傍）に配置される。側板１３は、回転軸軸方向Ｚａに間隔をあけて２つ（２枚）設けられる。側板１３は、筒状部１１に固定（例えば溶接により固定）される。側板１３は、リング状である。側板１３は、板状である。側板１３は、板状でない部材（側部）に代えられてもよい。

ニップル部１５は、寒剤タンク３１（下記）が取り付けられる部分である。ニップル部１５は、筒状部１１から回転軸径方向Ｒａ外側に突出する。ニップル部１５は、筒状である。ニップル部１５は、筒状部１１に固定（例えば溶接により固定）される。

エンドブラケット２０は、モータフレーム１０（筒状部１１）の回転軸軸方向Ｚａ両端部を支える。エンドブラケット２０は、回転軸軸方向Ｚａに間隔をあけて２つ設けられる。２つのエンドブラケット２０・２０は、モータフレーム１０を、回転軸軸方向Ｚａに挟む。エンドブラケット２０は、モータフレーム１０（筒状部１１）に固定（例えば図示しないボルトにより固定）される。２つのエンドブラケット２０・２０どうしは、例えば図示しないボルトにより連結され、互いに固定される。

冷却手段３０は、ステータ７０を（下記のコイル１０１を）冷却する。冷却手段３０によるステータ７０の冷却方法は、例えば浸漬冷却であり、例えば冷凍機冷却でもよい。浸漬冷却では、ステータ７０が寒剤３０ｆに浸漬され、寒剤３０ｆによりステータ７０が冷却される。寒剤３０ｆは、極低温の液体であり、例えば液体窒素（約７７Ｋ）であり、例えば液体ヘリウムなどでもよい。冷凍機冷却では、ステータ７０が冷凍機（図示なし）に熱的に接続され、冷凍機によりステータ７０が冷却される（なお、例えば上記の特許文献１、２に冷凍機冷却の例が記載されている）。以下では、冷却手段３０が、浸漬冷却によりステータ７０を冷却する場合について説明する。冷却手段３０は、寒剤タンク３１と、容器３４と、を備える。

寒剤タンク３１（例えば液体窒素タンク）は、寒剤３０ｆを貯留するためのタンクである。寒剤タンク３１の数は、例えば２であり、例えば３以上や１でもよい。例えば、複数の寒剤タンク３１は、回転軸軸方向Ｚａに並ぶように配置される。寒剤タンク３１は、モータフレーム１０（ニップル部１５）に固定される。

容器３４は、ステータ７０を収容する。容器３４の内部には、寒剤３０ｆが満たされる。容器３４の内部は、寒剤タンク３１の内部と（ニップル部１５を介して）連通する。回転軸軸方向Ｚａから見た容器３４内部の断面（図示なし）は、ドーナツ状（リング状）である。容器３４は、モータフレーム１０と、内筒３５（下記）と、で構成される。容器３４の回転軸径方向Ｒａ外側の壁部は、筒状部１１により構成される。容器３４の回転軸径方向Ｒａ内側の壁部は、内筒３５により構成される。容器３４の回転軸軸方向Ｚａ両端の壁部は、２つの側板１３・１３により構成される。なお、容器３４の回転軸径方向Ｒａ外側の壁部は、筒状部１１とは別の部材（図示しない外筒など）により構成されてもよい。容器３４の回転軸軸方向Ｚａの端部は、側板１３とは別の部材（図示しないリング状の板など（容器側部、容器側板））により構成されてもよい。

内筒３５は、容器３４の回転軸径方向Ｒａ内側端部を構成する。内筒３５は、筒状部１１よりも回転軸径方向Ｒａ内側に配置される。内筒３５は、側板１３よりも回転軸径方向Ｒａ内側に配置される。内筒３５（の回転軸軸方向Ｚａ両端部）は、側板１３に固定される。内筒３５は、円筒状である。内筒３５の中心軸は、中心軸Ｃである。内筒３５の熱伝導率が低いほど、内筒３５での断熱効果が高い。内筒３５の材料は、非磁性体であり、非金属であり、例えば繊維強化プラスチック（ＦＲＰ；Fiber Reinforced Plastics）である。仮に、内筒３５の材料を金属とした場合、ロータ６０とステータ７０との間の磁界が内筒３５の部分で変化し、内筒３５に渦電流層（渦層）ができ、超電導回転電機１が正常に動作できない。例えば、ＦＲＰの内筒３５は、接着（接着剤による接着）により側板１３に固定される。内筒３５の材料は、例えば非磁性体のステンレスでもよい。ステンレスの内筒３５は、例えば溶接により側板１３に固定される。内筒３５の厚さ（回転軸径方向Ｒａの幅）は、例えば１〜２ｍｍなどである。

レゾルバ４０（ロータ角度検出装置）は、ステータ７０に対するロータ６０（下記）の回転角度を検出する。レゾルバ４０は、検出した回転角度をコントローラ（図示なし）に出力する（与える）。レゾルバ４０は、コイル１０１（下記）への電圧または電流の供給に関する、整流（コミュテート）制御に用いられる。レゾルバ４０は、回転軸５０（下記）の回転軸軸方向Ｚａの一端部に取り付けられる。レゾルバ４０は、レゾルバロータ４１と、レゾルバステータ４３と、レゾルバナット４５と、レゾルバカバー４７と、を備える。

レゾルバロータ４１は、回転軸５０（下記）に固定される。
レゾルバステータ４３は、レゾルバロータ４１の回転軸径方向Ｒａ外側に配置される。レゾルバステータ４３は、フレーム部（１０〜２０）（エンドブラケット２０）に、固定（例えば図示しないボルトにより固定）される。
レゾルバナット４５は、回転軸５０にレゾルバロータ４１を固定するためのナットである。
レゾルバカバー４７は、レゾルバロータ４１、レゾルバステータ４３、およびレゾルバナット４５を、回転軸軸方向Ｚａにおける外側および回転軸径方向Ｒａ外側から覆う。レゾルバカバー４７は、回転軸５０の回転軸軸方向Ｚａの一端部を、回転軸軸方向Ｚａにおける外側および回転軸径方向Ｒａ外側から覆う。レゾルバカバー４７は、フレーム部（１０〜２０）（エンドブラケット２０）に、固定（例えば図示しないボルトにより固定）される。

ロータ周辺部（５０〜６５）は、ステータ７０に対して（フレーム部（１０〜２０）に対して）回転可能な部分を有する。ロータ周辺部（５０〜６５）は、中心軸Ｃを中心に回転可能である。ロータ周辺部（５０〜６５）は、回転軸５０と、ベアリング５３と、ロータ６０と、を備える。

回転軸５０は、超電導回転電機１の外部と接続される部材（シャフト）である。超電導回転電機１が電動機の場合、回転軸５０は出力軸（出力シャフト）である。超電導回転電機１が発電機の場合、回転軸５０は、入力軸（入力シャフト）である。回転軸５０は、フレーム部（１０〜２０）よりも回転軸径方向Ｒａ内側に配置される。回転軸５０は、ベアリング５３を介して、フレーム部（１０〜２０）（エンドブラケット２０）に回転自在に取り付けられる。回転軸５０の回転軸軸方向Ｚａの一端部は、上記のようにレゾルバカバー４７に収容される。回転軸５０の回転軸軸方向Ｚａの他端部は、フレーム部（１０〜２０）の外部に配置される（露出する）。回転軸５０は、回転軸軸方向Ｚａに延びる棒である。回転軸５０は、例えば回転軸軸方向Ｚａにおける部位によって外径（回転軸径方向Ｒａの寸法）が異なる（段付きである）。例えば、回転軸５０の外径は、ロータ６０の回転軸径方向Ｒａ内側部分で最も大きくなる。回転軸５０は、段付きでなくてもよい。回転軸５０の材料は、例えば軟鋼（例えばＳＳ４００）であり、例えばステンレス（例えばＳＵＳ３０４）などである。

ベアリング５３は、ロータ６０を中心軸Ｃ回りに回転自在に支持する。ベアリング５３は、回転軸軸方向Ｚａに間隔をあけて２つ設けられる。ベアリング５３は、エンドブラケット２０の回転軸径方向Ｒａ内側端部に取り付けられる。

ロータ６０は、回転軸５０よりも回転軸径方向Ｒａ外側に配置される。ロータ６０は、回転軸５０に対して固定される。図２に示すように、ロータ６０は、ロータコア６１と、永久磁石６３と、飛散防止チューブ６５と、を備える。

ロータコア６１は、磁気回路（磁路）が形成される部分である。超電導回転電機１がＰＭ型の場合、ロータコア６１は、複数の永久磁石６３が取り付けられる部分（共通ベース）である。超電導回転電機１がかご型の場合（図示なし）、ロータコア６１は、かごを構成する棒などが取り付けられる（埋め込まれる）部分である。ロータコア６１は、円筒状である。ロータコア６１は、磁性体である。ロータコア６１は、例えば、複数枚のリング状の薄板が回転軸軸方向Ｚａに積層されたものである。ロータコア６１を構成する薄板は、珪素鋼板などである。ステータコア７２は、積層構造でなくてもよい（一体構造でもよい）。

永久磁石６３（マグネット）は、ロータコア６１よりも回転軸径方向Ｒａ外側に配置される。永久磁石６３は、ロータコア６１の外周面（回転軸径方向Ｒａ外側の面）から回転軸径方向Ｒａ外側に突出する。永久磁石６３は、ロータコア６１に固定（例えば接着、貼り付けにより固定）される。永久磁石６３は、回転軸周方向（ロータコア６１の周方向）に間隔をあけて複数設けられる。永久磁石６３の数は、一般に偶数である。永久磁石６３の数は、図２に示す例では１０であり、８以下や１２以上でもよい。永久磁石６３の極低温での特性は、常温での特性と同じ（またはほぼ同じ）である。永久磁石６３は、常温に比べ極低温でも性能が低下しない（またはほぼ低下しない）。

飛散防止チューブ６５は、永久磁石６３が飛散することを防止する。さらに詳しくは、高速でロータ６０が回転しているときに、永久磁石６３がロータコア６１からはがれ、永久磁石６３が飛散するおそれがあるところ、飛散防止チューブ６５は、この飛散を防ぐ。飛散防止チューブ６５は、永久磁石６３よりも回転軸径方向Ｒａ外側に配置される。飛散防止チューブ６５は、永久磁石６３の外周（回転軸径方向Ｒａ外側の面）に接触（密着）する。飛散防止チューブ６５は、複数の永久磁石６３のすべてを回転軸径方向Ｒａ外側から囲う（覆う）。飛散防止チューブ６５と内筒３５との間には、隙間が形成される。飛散防止チューブ６５は、円筒状である。飛散防止チューブ６５の材料は、例えば非磁性体のステンレスなどである。飛散防止チューブ６５は、熱収縮チューブでもよい。熱収縮チューブである飛散防止チューブ６５の材料は、例えば樹脂であり、例えばポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ；polyethylene terephthalate）などである。飛散防止チューブ６５の厚さ（回転軸径方向Ｒａの幅）は、例えば１ｍｍ未満などである。

ステータ７０は、ロータ６０を回転させる部分（固定子）である。ステータ７０は、ロータ６０よりも回転軸径方向Ｒａ外側に配置される。ステータ７０は、ロータ６０と回転軸径方向Ｒａに対向するように配置される。図１に示すように、ステータ７０は、フレーム部（１０〜２０）（モータフレーム１０、筒状部１１）に固定される。ステータ７０は、モータフレーム１０（筒状部１１）よりも回転軸径方向Ｒａ内側に配置される。ステータ７０は、容器３４の内部に配置される。ステータ７０は、内筒３５よりも回転軸径方向Ｒａ外側に配置される。ステータ７０は、２つの側板１３の間（回転軸軸方向Ｚａにおける間）に配置される。図２に示すように、ステータ７０は、ステータコア７２と、コイル１０１と、を備える。なお、図２では、複数の同じ構成要素（例えば複数のコイル１０１）の一部にのみ符号を付した。

ステータコア７２は、磁気回路が形成される部分である。この磁気回路は、ロータコア６１とステータコア７２とにわたって形成される。図１に示すように、ステータコア７２は、モータフレーム１０（筒状部１１）に固定される。ステータコア７２のモータフレーム１０への固定は、例えば圧入による固定であり、例えば接着（接着剤による接着）による固定でもよく、例えば溶接（ビーム溶接など）による固定でもよい。図２に示すステータコア７２は、磁性体である。ステータコア７２は、略円筒状である。ステータコア７２は、例えば、複数枚のリング状の薄板（例えば厚さ０．３ｍｍなど）が回転軸軸方向Ｚａに積層されたものである。ステータコア７２を構成する薄板は、珪素鋼板などである。ステータコア７２は、積層構造でなくてもよい（一体構造でもよい）。ステータコア７２は、ヨーク７３と、ティース７５と、を備える。ヨーク７３は、円筒状である。

ティース７５は、コイル１０１が取り付けられる部分である。ティース７５は、ヨーク７３から回転軸径方向Ｒａ内側に突出する。ティース７５は、回転軸周方向（ヨーク７３の周方向）に間隔をあけて複数設けられる。ティース７５の数は、図２に示す例では１２であり、９以下や１５以上でもよい。ティース７５の回転軸径方向Ｒａ内側端部は、内筒３５に隣接する。ティース７５の回転軸径方向Ｒａ内側端部は、内筒３５の外周面（回転軸径方向Ｒａ外側の面）と接触する。ティース７５は、内筒３５と接触しなくてもよい（隙間があってもよい）。回転軸周方向（ヨーク７３の周方向）に隣り合うティース７５どうしの間には、スロット（コイル１０１の一部が配置される部分）が形成される。

このティース７５は、ティース７５に対してコイル１０１を回転軸径方向Ｒａに着脱できるように構成される。例えば、ティース７５は、ヨーク７３から回転軸径方向Ｒａ内側に直線的に突出する。ティース７５の幅（回転軸周方向におけるティース７５の幅）は、回転軸径方向Ｒａの位置にかかわらず一定である。ティース７５の回転軸径方向Ｒａ内側部分の幅は、ティース７５の回転軸径方向Ｒａ外側部分の幅よりも狭くてもよい（図示なし）。ティース７５の回転軸径方向Ｒａ内側端部には、フレア（回転軸周方向に拡がる部分）は設けられない。

このティース７５は、図３に示すように、回転軸軸方向Ｚａに直線状に延びる（ティース７５は、ストレートティースである）。ティース７５には、コギングを抑制するためのスキューがかけられてもよい。ティース７５は、回転軸軸方向Ｚａに対して斜めに配置されてもよい。ティース７５は、曲線状（例えば円弧状）に配置されてもよい（図示なし）。ティース７５が曲線状に配置される場合よりも、ティース７５が直線状に配置される場合の方が、ティース７５にコイル１０１を容易に取り付けできる。

コイル１０１（超電導回転電機１のコイル、超電導コイル）は、電流が供給されることで磁力を発生させる。図３に示すように、コイル１０１は、ステータコア７２（ティース７５）に取り付けられる。コイル１０１の数は、ティース７５の数と同じ（図２に示す例では１２）である。図３では１つのコイル１０１のみを図示した。図３ではティース７５の一部の符号を省略した。コイル１０１には、渡り線（図示なし）が結線される。コイル１０１には、Ｕ、Ｖ、Ｗの３相の運転電圧（運転電流）が供給され、各相は、中性点でスター結線される。以下では、１つのコイル１０１について説明する。図４に示すように、コイル１０１は、巻枠１１０と、線材１４０と、電極（１５１・１５２）と、金具（１６１・１６３）と、含浸材１７０（図７参照）と、を備える。

巻枠１１０は、線材１４０が巻かれる部分である。巻枠１１０は、ティース７５（図３参照）に対して着脱可能（取り付け（はめ込み）および取外し可能）である。巻枠１１０の材料は、絶縁体である。巻枠１１０は、線材１４０とティース７５（図３参照）との間で電気的絶縁を行う。巻枠１１０の材料は、非磁性体であり、非金属である。巻枠１１０の材料が金属であれば、巻枠１１０の部分で渦電流層ができ、超電導回転電機１が正常に動作できない（内筒３５の材料が金属である場合と同様）。巻枠１１０の材料は、例えばＦＲＰであり、例えばガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ；Glass Fiber Reinforced Plastics）である。巻枠１１０は、分割部１１０ｄと、切欠き部１１０ｅ（図６参照）と、を備える。巻枠１１０は、巻枠本体部１２０と、ブロック部１３０と、を備える。

分割部１１０ｄは、電極（１５１・１５２）および下記の端部（１４１・１４２）（図５参照）を、巻枠１１０の内部に配置可能とするための部分である。分割部１１０ｄは、巻枠１１０が分割される部分である。分割部１１０ｄは、例えば、図４において二点鎖線で示す部分に設けられる。分割部１１０ｄは、例えば、下記の第一電極１５１および下記の第一端部１４１（図５参照）に隣接する位置に配置される。分割部１１０ｄは、図４に示す部分以外の部分に設けられてもよい。分割部１１０ｄで分割された巻枠１１０どうしは、例えば図示しないネジなどにより固定される。

切欠き部１１０ｅは、図６に示すように、下記の第一端部１４１および下記の第一電極１５１が配置される部分である。切欠き部１１０ｅは、第一電極１５１に隣接するように配置される。切欠き部１１０ｅは、下記のフランジ部１２７および芯部１２１にまたがって形成される。例えば、切欠き部１１０ｅは、巻枠軸方向Ｚｂ１側（下記）のフランジ部１２７の巻枠短手方向Ｙ１側（下記）の端部から、巻枠短手方向Ｙ２側（下記）に凹むように形成される。なお、切欠き部１１０ｅは設けられなくてもよい。

巻枠本体部１２０は、図４に示すように、線材１４０が巻かれる枠（リール）である。巻枠本体部１２０は、巻枠本体部１２０に巻かれた線材１４０がレーストラック状（略レーストラック状でもよい）になるように構成される。巻枠本体部１２０の形状は、長手方向を有する形状である。巻枠本体部１２０は、２本の巻枠本体直線部１２０ａと、２つの巻枠本体曲線部１２０ｂと、を備える。２本の巻枠本体直線部１２０ａは、互いに平行に配置され、それぞれ直線状である（略直線状でもよい）。２つの巻枠本体曲線部１２０ｂそれぞれは、２本の巻枠本体直線部１２０ａの長手方向の端部どうしをつなぐ。巻枠本体曲線部１２０ｂは、巻枠軸方向Ｚｂから見たときに、巻枠本体曲線部１２０ｂに沿って配置された線材１４０が曲線状になるように構成される。上記「曲線状」は、例えば半円の円弧状であり、半楕円の弧状などでもよい。図７に示すように、線材１４０の長手方向（レーストラック状に沿った方向）から見たとき、巻枠本体部１２０の断面は、Ｕ字状の凹部（線材１４０などが配置される凹部）を有する形状である。図４に示すように、巻枠本体部１２０は、芯部１２１と、フランジ部１２７と、を備える。巻枠本体部１２０には、巻枠本体部中心軸１２０ｃがある。

巻枠本体部中心軸１２０ｃは、巻枠本体部１２０の下記の底部１２３（図７参照）の中心軸である。巻枠本体部中心軸１２０ｃは、巻枠本体部１２０に巻かれた線材１４０の中心軸である。巻枠本体部中心軸１２０ｃは、巻枠本体直線部１２０ａが対向する方向に直交し、かつ、巻枠本体曲線部１２０ｂが対向する方向に直交する。

（巻枠本体部１２０に関する方向）
この巻枠本体部１２０に関する方向（コイル１０１に関する方向）には、巻枠長手方向Ｘと、巻枠短手方向Ｙと、巻枠軸方向Ｚｂと、巻枠径方向Ｒｂと、がある。
巻枠長手方向Ｘは、巻枠本体部１２０の長手方向である。巻枠長手方向Ｘは、巻枠本体直線部１２０ａの長手方向である。巻枠長手方向Ｘにおいて、ティース取付孔１２５（下記）からブロック部１３０に向かう側（向き）を、巻枠長手方向Ｘ１側とする。巻枠長手方向Ｘにおける巻枠長手方向Ｘ１側とは逆側（逆向き）を、巻枠長手方向Ｘ２側とする。
巻枠短手方向Ｙは、巻枠長手方向Ｘに直交し、かつ、巻枠本体部中心軸１２０ｃに直交する方向である。巻枠短手方向Ｙは、２本の巻枠本体直線部１２０ａが対向する方向である。巻枠短手方向Ｙにおいて、第二電極１５２（下記）から第一電極１５１（下記）に向かう側（向き）を、巻枠短手方向Ｙ１側とする。巻枠短手方向Ｙにおいて、巻枠短手方向Ｙ１側とは逆側（逆向き）を、巻枠短手方向Ｙ２側とする。
巻枠軸方向Ｚｂは、巻枠本体部中心軸１２０ｃの方向である。図３に示すように、巻枠軸方向Ｚｂが、回転軸径方向Ｒａと一致するように、コイル１０１が配置される。図４に示す巻枠軸方向Ｚｂにおいて、ブロック部１３０から巻枠本体部１２０に向かう側（向き）を巻枠軸方向Ｚｂ１側とする。巻枠軸方向Ｚｂにおいて、巻枠軸方向Ｚｂ１側とは逆側（逆向き）を巻枠軸方向Ｚｂ２側とする。例えば、図３に示すように、巻枠軸方向Ｚｂ２側が、回転軸径方向Ｒａ外側と一致するように、コイル１０１が配置される。
図４に示す巻枠径方向Ｒｂは、巻枠軸方向Ｚｂに直交する面上の円β（図示なし）であって巻枠本体部中心軸１２０ｃを中心とする円βの直径方向である。巻枠径方向Ｒｂにおいて、巻枠本体部中心軸１２０ｃに近づく側を巻枠径方向Ｒｂ内側とする。巻枠径方向Ｒｂにおいて、巻枠本体部中心軸１２０ｃから遠ざかる側を巻枠径方向Ｒｂ外側とする。

芯部１２１は、巻枠本体部１２０の芯の部分である。芯部１２１は、線材１４０よりも巻枠径方向Ｒｂ内側に配置される。芯部１２１は、図７に示すように、底部１２３と、ティース取付孔１２５と、を備える。

底部１２３は、芯部１２１の外周部（巻枠径方向Ｒｂ外側の部分）である。

ティース取付孔１２５（図４参照）は、図３に示すティース７５と係合する孔である。図４に示すように、ティース取付孔１２５は、芯部１２１の巻枠径方向Ｒｂ内側部分に配置（形成）される。ティース取付孔１２５の形状は、ティース７５（図３参照）の形状と同様である。例えば、回転軸径方向Ｒａ（図３参照）から見たときにティース７５が直線状の長方形の場合、図６に示すように巻枠軸方向Ｚｂから見たときに、ティース取付孔１２５も直線状の長方形である。図４に示すように、ティース取付孔１２５は、巻枠長手方向Ｘに延びる。ティース取付孔１２５は、巻枠軸方向Ｚｂに巻枠本体部１２０を貫通する。ティース取付孔１２５は、２つの巻枠本体直線部１２０ａの間（巻枠短手方向Ｙにおける間）に配置される。ティース取付孔１２５は、２つの巻枠本体曲線部１２０ｂの間（巻枠長手方向Ｘにおける間）に配置される。

フランジ部１２７は、線材１４０の巻枠軸方向Ｚｂへの移動を規制する。図７に示すように、フランジ部１２７は、底部１２３の巻枠軸方向Ｚｂにおける両端から、巻枠径方向Ｒｂ外側に突出する。フランジ部１２７は、巻枠軸方向Ｚｂに直交する板状である。図４に示すように、フランジ部１２７には、ブロック部１３０と一体的に構成される部分１２７ａがある（なくてもよい）。

ブロック部１３０は、電極（１５１・１５２）が固定される部分である。図３に示すように、ブロック部１３０は、ステータコア７２よりも（ティース７５よりも）、回転軸軸方向Ｚａにおける外側に配置される。図４に示すように、ブロック部１３０は、巻枠本体部１２０から巻枠軸方向Ｚｂ２側に突出する。ブロック部１３０は、フランジ部１２７（部分１２７ａを除く）よりも巻枠軸方向Ｚｂ２側に配置される。ブロック部１３０は、巻枠本体部１２０に固定される。ブロック部１３０は、巻枠本体部１２０と一体的に構成される。ブロック部１３０は、巻枠本体部１２０と別体でもよい。ブロック部１３０の形状は、例えば直方体（略直方体でもよい）を組み合わせた形状などである。ブロック部１３０は、ブロック基体部１３１と、ブロック突出部１３３と、孔部１３５と、凹部１３７と、を備える。

ブロック基体部１３１は、巻枠本体部１２０に直接固定される。ブロック基体部１３１は、巻枠本体部１２０の巻枠長手方向Ｘ１側部分に固定される。図６に示すように、巻枠軸方向Ｚｂから見たとき、ブロック基体部１３１は、２つの巻枠本体曲線部１２０ｂのうち巻枠長手方向Ｘ１側の巻枠本体曲線部１２０ｂと重なる。巻枠軸方向Ｚｂから見たとき、ブロック基体部１３１は、巻枠本体直線部１２０ａの巻枠長手方向Ｘ１側部分と重なる。巻枠軸方向Ｚｂから見たとき、ブロック基体部１３１は、ティース取付孔１２５と重ならないように配置される。図４に示すように、ブロック基体部１３１は、例えば直方体である。

ブロック突出部１３３は、ブロック基体部１３１から突出する。ブロック突出部１３３は、ブロック基体部１３１から、巻枠本体直線部１２０ａが延びる方向に（巻枠長手方向Ｘに、巻枠長手方向Ｘ１側に）突出する。ブロック突出部１３３は、ブロック基体部１３１の巻枠短手方向Ｙ２側部分（第二端部１４２が配置される側の部分）から突出する。

孔部１３５は、下記の第一電極１５１が内部に通される孔である。孔部１３５は、ブロック基体部１３１を巻枠軸方向Ｚｂに貫通する。

凹部１３７は、下記の第二電極１５２が内部（内側）に配置される部分（凹んだ部分）である。凹部１３７は、ブロック突出部１３３およびブロック基体部１３１の、巻枠短手方向Ｙ２側の面に配置（形成）される。凹部１３７は、ブロック突出部１３３のみに配置されてもよい。

線材１４０は、電流が流される部材（電線）である。線材１４０は、超電導体を有する、超電導線材である。線材１４０は、巻枠１１０（巻枠本体部１２０）に巻かれる。線材１４０は、巻枠１１０に複数回巻かれる（巻枠径方向Ｒｂに重ねられる）。線材１４０は、巻枠１１０に巻かれることにより、レーストラック状（レーストラックコイル形状）になる。線材１４０は、線材直線部１４０ａと、線材曲線部１４０ｂと、を備える。線材直線部１４０ａは、巻枠本体直線部１２０ａに沿って配置される。線材曲線部１４０ｂは、巻枠本体曲線部１２０ｂに沿って配置される。線材１４０は、平板帯状である。線材１４０は、フープ材である。線材１４０は、巻枠軸方向Ｚｂに複数本並べられない。なお、線材１４０は、巻枠軸方向Ｚｂに複数本並べられてもよく、例えばダブルパンケーキ状（レーストラック状に含まれる）でもよい。巻枠径方向Ｒｂに重ねられた線材１４０のうち、最も巻枠径方向Ｒｂ内側の部分を最内側線材１４０ｉとし、最も巻枠径方向Ｒｂ外側の部分を最外側線材１４０ｏとする。図７に示すように、最内側線材１４０ｉは、含浸材１７０を介して底部１２３に接する。最外側線材１４０ｏは、フランジ部１２７よりも巻枠径方向Ｒｂ内側に配置される（図５に示す下記の第二端部１４２は除く）。線材１４０は、巻枠本体部１２０に固定される（下記）。

この線材１４０は、超電導体を有し、例えば高温超電導体を有する。線材１４０は、例えば希土類系超電導体（ＲｅＢＣＯ系超電導体）を有する。例えば希土類系超電導体を有する線材１４０は、多層構造（図示なし）を有する。例えば、多層構造を有する線材１４０は、線材１４０の厚さ方向内側から外側の順に、基板の層と、中間層と、超電導体の層と、安定化層と、を備える。上記の基板の材料は、例えばニッケル基合金であり、例えばニッケル基にモリブデンやクロムなどを加えたものなどである。上記の中間層は、例えば超電導特性を向上させるために設けられ、例えば複数層（例えば２層）設けられる。上記の超電導体は、例えば希土類系超電導体である。希土類系超電導体には、例えばイットリウム系超電導体（ＹＢＣＯ系超電導体）がある。超電導体の層の厚さは、例えば０．１ｍｍなどである。上記の安定化層は、常電導体により構成される。この安定化層は、例えば銀メッキや、銅箔などを有する。線材１４０では、異なる層の境界で、異なる層どうしが剥離しやすい。この剥離は、例えば中間層などで生じやすい。線材１４０は、例えばビスマス系超電導体（ＢＳＣＣＯ系超電導体）を有してもよい。希土類系超電導体を有する線材１４０は、ビスマス系超電導体を有する線材１４０よりも大きな臨界電流（Ｉｃ）を持つ。図５に示すように、線材１４０は、端部（１４１・１４２）を備える。

端部（１４１・１４２）は、線材１４０の長手方向の両端部である。端部（１４１・１４２）は、巻枠１１０（図４参照）に固定される。端部（１４１・１４２）は、巻枠１１０に直接固定される、または、電極（１５１・１５２）を介して巻枠１１０に固定される（下記）。端部（１４１・１４２）には、第一端部１４１と、第二端部１４２と、がある。

第一端部１４１は、線材１４０の両側の端部（１４１・１４２）のうち、巻枠１１０への巻きはじめ側の端である。第一端部１４１は、最内側線材１４０ｉの端である。
第二端部１４２は、線材１４０の両側の端部（１４１・１４２）のうち、巻枠１１０への巻き終わり側の端である。第二端部１４２は、最外側線材１４０ｏの端である。

電極（１５１・１５２）は、渡り線（上記、図示なし）が接続される部分（端子）である。電極（１５１・１５２）は、線材１４０と渡り線とを電気的に接続する。電極（１５１・１５２）は、端部（１４１・１４２）にハンダ付けされる。その結果、電極（１５１・１５２）は、端部（１４１・１４２）に固定される。電極（１５１・１５２）は、巻枠１１０に（ブロック部１３０に）固定される。電極（１５１・１５２）の材料は、導体であり、金属（銅など）である。電極（１５１・１５２）には、第一電極１５１と、第二電極１５２と、がある。

第一電極１５１は、第一端部１４１にハンダ付けされる。第一電極１５１は、例えば板状である。第一電極１５１は、例えば巻枠短手方向Ｙに直交する平板状である。第一電極１５１は、例えば、巻枠短手方向Ｙから見て略長方形などである。第一電極１５１の長手方向は、巻枠軸方向Ｚｂである。第一電極１５１は、第一線材固定部１５１ａと、第一巻枠固定部１５１ｂと、第一突出部１５１ｃと、を備える。

第一線材固定部１５１ａには、第一端部１４１が固定される。第一線材固定部１５１ａは、第一端部１４１およびその周辺の線材１４０（最内側線材１４０ｉ）を曲げる必要なく、第一電極１５１と第一端部１４１との固定が可能となるような位置に配置される。具体的には、第一線材固定部１５１ａは、線材直線部１４０ａに固定される（第一端部１４１は線材直線部１４０ａの一部である）。第一線材固定部１５１ａは、巻枠長手方向Ｘ１側の線材曲線部１４０ｂよりも、巻枠長手方向Ｘ２側に配置される。第一線材固定部１５１ａは、第一端部１４１よりも巻枠径方向Ｒｂ内側（例えば巻枠短手方向Ｙ２側）に配置される。板状の第一線材固定部１５１ａは、板状の第一端部１４１と平行に配置される。第一線材固定部１５１ａは、図４に示すように、巻枠１１０（巻枠本体部１２０）の内部に配置される（埋め込まれる）。なお、図５に示す第一線材固定部１５１ａは、線材曲線部１４０ｂに固定されてもよい（第一端部１４１は線材曲線部１４０ｂの一部でもよい）（図示なし）。また、上記のように、線材１４０が巻枠軸方向Ｚｂに複数本並べられる場合（線材１４０がダブルパンケーキ状などの場合）がある。この場合は、第一線材固定部１５１ａは、巻枠長手方向Ｘ１側の線材曲線部１４０ｂよりも巻枠長手方向Ｘ１側の、線材直線部１４０ａの延長線上などに配置されてもよい（下記の第二線材固定部１５２ａの配置を参照）。

第一巻枠固定部１５１ｂは、図４に示す巻枠１１０に接触し、巻枠１１０に固定される部分である。第一巻枠固定部１５１ｂ（図５参照）は、ブロック部１３０（ブロック基体部１３１）に接触し、ブロック部１３０（ブロック基体部１３１）に固定される。第一巻枠固定部１５１ｂ（図５参照）は、孔部１３５に差し込まれる。第一巻枠固定部１５１ｂの（第一電極１５１の）巻枠短手方向Ｙの移動は、孔部１３５により規制される。第一巻枠固定部１５１ｂの（第一電極１５１の）巻枠長手方向Ｘの移動は、孔部１３５により規制される。図５に示すように、第一巻枠固定部１５１ｂは、第一線材固定部１５１ａよりも巻枠軸方向Ｚｂ２側に配置される。第一巻枠固定部１５１ｂは、第一線材固定部１５１ａよりも巻枠軸方向Ｚｂ１側に配置されてもよい（図４に示すブロック部１３０は、巻枠本体部１２０よりも巻枠軸方向Ｚｂ１側に配置されてもよい）（図示なし）。図５に示す第一巻枠固定部１５１ｂには、第一端部１４１が固定されてもよい（第一巻枠固定部１５１ｂと第一線材固定部１５１ａとが兼ねられてもよい）。

第一突出部１５１ｃは、図４に示すように、巻枠１１０の外部に突出する部分である。第一突出部１５１ｃは、ブロック部１３０（ブロック基体部１３１）から巻枠軸方向Ｚｂに（巻枠軸方向Ｚｂ２側に）突出する。図５に示すように、第一突出部１５１ｃは、第一線材固定部１５１ａおよび第一巻枠固定部１５１ｂよりも巻枠軸方向Ｚｂ２側に配置される。第一突出部１５１ｃは、巻枠短手方向Ｙに貫通する孔を備える（孔はなくてもよい）。

第二電極１５２は、第二端部１４２にハンダ付けされる。第二電極１５２の形状は、第一電極１５１の形状と同様である（第一電極１５１の形状と異なってもよい）。第二電極１５２は、第二線材固定部１５２ａと、第二巻枠固定部１５２ｂと、第二突出部１５２ｃと、を備える。

第二線材固定部１５２ａには、第二端部１４２が固定される。第二線材固定部１５２ａは、第二端部１４２およびその周辺の線材１４０（最外側線材１４０ｏ）を曲げる必要なく、第二電極１５２と第二端部１４２との固定が可能となるような位置に配置される。具体的には、第二線材固定部１５２ａは、線材直線部１４０ａの延長線上（巻枠長手方向Ｘ１側へ延長した線上）に配置される（第二端部１４２は、線材直線部１４０ａの延長線上に配置される）。板状の第二線材固定部１５２ａは、板状の第二端部１４２と平行に配置される。第二線材固定部１５２ａは、巻枠長手方向Ｘ１側の線材曲線部１４０ｂよりも、巻枠長手方向Ｘ１側に配置される。例えば、第二線材固定部１５２ａは、第二端部１４２よりも巻枠短手方向Ｙ２側に配置される（巻枠短手方向Ｙ１側に配置されてもよい）。なお、第二線材固定部１５２ａは、線材曲線部１４０ｂに固定されてもよい（第二端部１４２は線材曲線部１４０ｂの一部でもよい）。

第二巻枠固定部１５２ｂは、図４に示す巻枠１１０に接触し、巻枠１１０に固定される部分である。第二巻枠固定部１５２ｂ（図５参照）は、ブロック部１３０に接触し、ブロック部１３０に固定される。第二巻枠固定部１５２ｂ（図５参照）は、凹部１３７にはめ込まれる。第二巻枠固定部１５２ｂ（図５参照）の（第二電極１５２の）巻枠長手方向Ｘの移動は、凹部１３７により規制される。第二巻枠固定部１５２ｂ（図５参照）の（第二電極１５２の）巻枠短手方向Ｙの移動は、凹部１３７および下記の巻枠固定金具１６１により規制される。図５に示すように、第二巻枠固定部１５２ｂは、第二線材固定部１５２ａよりも巻枠軸方向Ｚｂ２側に配置される。第二巻枠固定部１５２ｂは、第二線材固定部１５２ａよりも巻枠軸方向Ｚｂ１側に配置されてもよい。第二巻枠固定部１５２ｂには、第二端部１４２が固定されてもよい（第二巻枠固定部１５２ｂと第二線材固定部１５２ａとが兼ねられてもよい）。

第二突出部１５２ｃは、図４に示すように、巻枠１１０から巻枠１１０の外部に突出する部分である。第二突出部１５２ｃは、ブロック部１３０（ブロック基体部１３１およびブロック突出部１３３）から巻枠軸方向Ｚｂに（巻枠軸方向Ｚｂ２側に）突出する。図５に示すように、第二突出部１５２ｃは、第二線材固定部１５２ａおよび第二巻枠固定部１５２ｂよりも巻枠軸方向Ｚｂ２側に配置される。第二突出部１５２ｃは、巻枠短手方向Ｙに貫通する孔を備える（孔はなくてもよい）。

金具（１６１・１６３）は、電極（１５１・１５２）と、線材１４０と、巻枠１１０（図４参照）と、を固定するための部材（固定部材）である。金具（１６１・１６３）の材料は金属である。金具（１６１・１６３）は、金属以外の固定部材に代えられてもよい。図４に示すように、金具（１６１・１６３）には、巻枠固定金具１６１と、線材固定金具１６３と、がある。

巻枠固定金具１６１は、第二電極１５２を巻枠１１０に固定する。巻枠固定金具１６１は、巻枠１１０（ブロック部１３０、例えばブロック突出部１３３）と第二電極１５２とを挟む。巻枠固定金具１６１は、第二電極１５２を巻枠１１０に（巻枠短手方向Ｙ１側に）押圧する。巻枠固定金具１６１は、巻枠固定金具本体１６１ａと、巻枠固定ネジ１６１ｂと、を備える。

巻枠固定金具本体１６１ａは、巻枠軸方向Ｚｂから見てＵ字状に形成される。巻枠固定金具本体１６１ａは、第二電極１５２とブロック突出部１３３とを、巻枠長手方向Ｘ１側、巻枠短手方向Ｙ１側、および巻枠短手方向Ｙ２側から囲う。巻枠固定金具本体１６１ａの巻枠短手方向Ｙ２側部分は、第二電極１５２の巻枠短手方向Ｙ２側への移動を規制する。巻枠固定金具本体１６１ａの巻枠短手方向Ｙ２側部分は、第二巻枠固定部１５２ｂ（図５参照）と巻枠短手方向Ｙに対向し、例えば第二巻枠固定部１５２ｂに接する（接さなくてもよい）。巻枠固定金具本体１６１ａの巻枠短手方向Ｙ１側部分には、ネジ孔が形成される。このネジ孔は、巻枠短手方向Ｙに、巻枠固定金具本体１６１ａを貫通する。

巻枠固定ネジ１６１ｂは、巻枠１１０（ブロック突出部１３３）に対して巻枠固定金具本体１６１ａを移動させる。巻枠固定ネジ１６１ｂは、締められるまたは緩められることにより、巻枠固定金具本体１６１ａに対して巻枠短手方向Ｙに移動可能である。巻枠固定ネジ１６１ｂは、巻枠固定金具本体１６１ａの巻枠短手方向Ｙ１側部分（ネジ孔）に、ねじ込まれて取り付けられる。巻枠固定ネジ１６１ｂの先端部（巻枠短手方向Ｙ２側端部）は、ブロック突出部１３３（の巻枠短手方向Ｙ１側の面）に接する。巻枠固定ネジ１６１ｂが締められると、巻枠１１０（ブロック突出部１３３）に対して巻枠固定金具本体１６１ａが巻枠短手方向Ｙ１側に移動する。その結果、巻枠固定金具本体１６１ａ（の巻枠短手方向Ｙ２側部分）と、巻枠１１０（ブロック部１３０、凹部１３７）とが、第二電極１５２を巻枠短手方向Ｙに挟む。

線材固定金具１６３は、図５に示すように、第二電極１５２と第二端部１４２とを固定する。線材固定金具１６３は、第二電極１５２にハンダ付けされた第二端部１４２を補強する。第二電極１５２と第二端部１４２とを電気的に接続するのみであれば、ハンダ付けで十分である。しかし、線材固定金具１６３がない場合は、第二端部１４２の剥離や割れにつながる何らかの力が、第二端部１４２にかかる場合がある。例えば、第二端部１４２の表面部分と他の部分との間に、せん断力、または、第二端部１４２の剥離や割れにつながる何らかの力がかかる場合がある。そこで、線材固定金具１６３は、第二電極１５２と第二端部１４２とを固定することにより、第二端部１４２の剥離や割れを抑制する（剥離や割れの防止に寄与する）。特に、線材１４０が希土類系超電導体を有する場合など、線材１４０が多層構造を有する場合には、第二端部１４２が剥離しやすいので、線材固定金具１６３による剥離の抑制が有効である。線材固定金具１６３は、第二電極１５２と第二端部１４２とを挟む。線材固定金具１６３は、線材１４０の厚さ方向（巻枠短手方向Ｙ）に、第二電極１５２と第二端部１４２とを挟む。線材固定金具１６３は、線材固定金具本体１６３ａと、線材固定ネジ１６３ｂと、を備える。

線材固定金具本体１６３ａは、巻枠軸方向Ｚｂから見てＵ字状に形成される。線材固定金具本体１６３ａは、第二電極１５２と第二端部１４２とを、巻枠長手方向Ｘ１側、巻枠短手方向Ｙ１側、および巻枠短手方向Ｙ２側から囲う。線材固定金具本体１６３ａの巻枠短手方向Ｙ２側部分は、第二端部１４２に接する。線材固定金具本体１６３ａの巻枠短手方向Ｙ１側部分には、ネジ孔が形成される。このネジ孔は、巻枠短手方向Ｙに、線材固定金具本体１６３ａを貫通する。

線材固定ネジ１６３ｂは、第二電極１５２および第二端部１４２に対して線材固定金具本体１６３ａを移動させる。線材固定ネジ１６３ｂは、締められるまたは緩められることにより、線材固定金具本体１６３ａに対して巻枠短手方向Ｙに移動可能である。線材固定ネジ１６３ｂは、線材固定金具本体１６３ａの巻枠短手方向Ｙ１側部分（ネジ孔）に、ねじ込まれて取り付けられる。図６に示すように、線材固定ネジ１６３ｂの先端部（巻枠短手方向Ｙ２側端部）は、第二電極１５２（の巻枠短手方向Ｙ１側の面）に接する。線材固定ネジ１６３ｂが締められると、線材固定ネジ１６３ｂは、線材固定金具本体１６３ａに対して巻枠短手方向Ｙ２側に移動する。その結果、線材固定ネジ１６３ｂは、第二電極１５２を巻枠短手方向Ｙ２側に押す。その結果、線材固定金具本体１６３ａ（の巻枠短手方向Ｙ２側部分）と線材固定ネジ１６３ｂとが、第二電極１５２および第二端部１４２を、巻枠短手方向Ｙに挟む。

含浸材１７０（図７参照）は、線材１４０と巻枠１１０とを一体的に接着させる。図７に示すように、含浸材１７０は、線材１４０（最内側線材１４０ｉ）と底部１２３とを接着させる。含浸材１７０は、巻枠径方向Ｒｂに並ぶ線材１４０どうしを一体的に接着させる。例えば、含浸材１７０は、プリプレグテープである。プリプレグテープは、テープと、テープに予め含浸された樹脂と、を備える。この樹脂は、熱硬化性樹脂であり、例えばエポキシ樹脂である。この樹脂は、所定温度に加熱されると、テープからしみ出し、硬化する。上記の所定温度は、例えば１００℃以上であり、例えば１２０℃〜１５０℃などである。

治具１８０は、図８に示すように、巻枠１１０に線材１４０などを巻線するための道具である。治具１８０は、固定テーブル１８１と、回転テーブル１８３と、回転テーブル作動部１８５と、線材用スプール１８７と、テープ用スプール１８９と、を備える。

固定テーブル１８１は、回転テーブル１８３と、回転テーブル作動部１８５と、線材用スプール１８７と、テープ用スプール１８９と、が取り付けられる台である。

回転テーブル１８３は、固定テーブル１８１に対して巻枠１１０を回転させるための台である。回転テーブル１８３は、固定テーブル１８１に対して回転自在である。回転テーブル１８３は、固定テーブル１８１の、例えば上面に載せられる（線材用スプール１８７およびテープ用スプール１８９についても同様）。回転テーブル１８３は、突起１８３ａを備える。突起１８３ａは、巻枠１１０のティース取付孔１２５に差し込まれる。突起１８３ａの形状は、ティース７５（図３参照）と同じである（略同じでもよい）。

回転テーブル作動部１８５は、固定テーブル１８１に対して回転テーブル１８３を回転させる部分である。回転テーブル作動部１８５は、例えば、ハンドル１８５ａが手動で回転されることにより、回転テーブル１８３が回転するように構成される。例えば、ハンドル１８５ａの回転軸（例えば水平方向）と回転テーブル１８３の回転軸（例えば鉛直方向）との変更は、ベベルギア（図示なし）などにより行われる。回転テーブル作動部１８５は、例えばモータ（図示なし）により回転テーブル１８３を回転させるものでもよい。

線材用スプール１８７は、巻枠１１０に巻かれる前の線材１４０が巻かれたものである。線材用スプール１８７は、固定テーブル１８１に対して回転自在である。線材用スプール１８７の回転軸の方向は、回転テーブル１８３の回転軸と同じ方向（平行）であり、例えば鉛直方向である（テープ用スプール１８９の回転軸の方向も同様）。線材用スプール１８７は、線材１４０の張力により、固定テーブル１８１に対して回転する。線材用スプール１８７の固定テーブル１８１に対する回転には、わずかにブレーキがかけられる。このブレーキの強さは、回転テーブル１８３の回転が止まったときに、線材用スプール１８７の回転も止まるように設定される。なお、線材用スプール１８７の回転トルクが制御されてもよい。線材用スプール１８７には、ブレーキがかけられなくてもよい。

テープ用スプール１８９は、巻枠１１０に巻かれる前の含浸材１７０（プリプレグテープ）が巻かれたものである。テープ用スプール１８９は、線材用スプール１８７と同様に構成される（詳細な説明は省略する）。

（製造方法）
図４に示すコイル１０１は、次のように作られる。以下では、コイル１０１の製造工程の順序に沿って、コイル１０１の製造方法を説明する。なお、下記の順序は変更されてもよい。

（巻線前の工程）
［工程ａ−１］図８に示す線材１４０が、線材用スプール１８７から引き出される。図５に示すように、線材１４０の先端部（第一端部１４１）と第一電極１５１とが、ハンダ付けされる。［工程ａ−２］図５に示す第一端部１４１と、第一電極１５１とが、巻枠１１０に固定される。この固定の詳細は、例えば次の通りである。巻枠１１０が、図４および図６に示す分割部１１０ｄで分割される。次に、第一端部１４１と、第一電極１５１とが、切欠き部１１０ｅおよび分割部１１０ｄに通される。次に、図４に示すように、第一電極１５１が、巻枠１１０の孔部１３５にはめ込まれる。そして、分割部１１０ｄが閉じられて固定される。［工程ａ−３］図８に示すように、プリプレグテープである含浸材１７０が、テープ用スプール１８９から引き出される。図７に示すように、この含浸材１７０が、線材１４０と平行に、線材１４０の巻枠径方向Ｒｂ内側の面に接するように、配置される。［工程ａ−４］図８に示すように、巻枠１１０が、回転テーブル１８３に載せられる。

（巻線などの工程）
［工程ｂ−１］回転テーブル作動部１８５により、回転テーブル１８３が、固定テーブル１８１に対して回転させられる。その結果、線材１４０とプリプレグテープである含浸材１７０とが、巻枠１１０に共巻きされる（共に巻線される）。［工程ｂ−２］線材１４０と含浸材１７０とが巻枠１１０に所定量巻線されたとき、回転テーブル１８３の回転が停止される。［工程ｂ−３］線材用スプール１８７と巻枠１１０との間の線材１４０が切断される。この切断された部分、または、その近傍が、図５に示す第二端部１４２となる。［工程ｂ−４］図８に示す巻枠１１０が、回転テーブル１８３から取り外される（取り外されなくてもよい）。

（第二電極１５２などに関する工程）
［工程ｃ−１］図５に示すように、第二端部１４２と第二電極１５２とがハンダ付けされる。このハンダ付け作業を行うとき、製作途中のコイル１０１は、図３に示すステータコア７２に取り付けられている必要はない。このハンダ付け作業は、ステータコア７２の近傍の狭いスペースで行われる必要がない。そのため、このハンダ付け作業を容易に行える。［工程ｃ−２］例えば、図５に示す第二端部１４２よりも巻枠長手方向Ｘ１側に延びた余分な線材１４０が切断される。［工程ｃ−３］線材固定金具１６３により、第二電極１５２と第二端部１４２とが、互いに巻枠短手方向Ｙに押圧される。［工程ｃ−４］図４に示すように、巻枠固定金具１６１により、第二電極１５２が巻枠１１０（ブロック部１３０）に固定される。

（熱処理）
図８に示すプリプレグテープである含浸材１７０を、図７に示す巻枠１１０および線材１４０に含浸（浸透）させるための、熱処理が行われる。熱処理などは次のように行われる。［工程ｄ−１］図４に示すコイル１０１が加熱される（例えば１２０℃〜１５０℃など）。この加熱により、樹脂（例えばエポキシ樹脂）がテープからしみ出し、硬化する。［工程ｄ−２］その結果、図７に示す線材１４０と巻枠１１０とが固定（固着）され、線材１４０どうしが固定される。なお、この熱処理の後に、上記［工程ｃ−１］〜［工程ｃ−４］の全部または一部が行われてもよい。

（ティース７５へのコイル１０１の取り付け）
［工程ｅ−１］図３に示すように、コイル１０１のティース取付孔１２５が、ティース７５に取り付けられる（はめ込まれる）。この［工程ｅ−１］などにより、ティース７５に線材１４０（図４参照）が直接巻かれる場合よりも、容易にステータ７０（図２参照）が組み立てられる。さらに詳しくは、線材１４０がティース７５に直接巻線される場合、この巻線の作業は、回転軸周方向に隣接するティース７５どうしの狭いスペースで行われる必要がある。一方、上記［工程ｂ−１］では、図８に示すように巻枠１１０に線材１４０が巻線される。この作業は、巻枠１１０の周囲（巻枠径方向Ｒｂ（図４参照）外側部分）が開かれた状態で行われる。そのため、巻枠１１０への線材１４０の巻線の作業が容易に行われ得る。その結果、線材１４０にかかる負荷が抑制される。ここで、線材１４０に負荷がかかると、線材１４０の剥離が生じやすい。また、線材１４０に負荷がかかると、臨界電流（Ｉｃ）が低下する。しかし、本実施形態では線材１４０にかかる負荷を抑制できるので、線材１４０の剥離を抑制でき、臨界電流（Ｉｃ）の低下を抑制できる。

（効果１）
図１に示す超電導回転電機１のコイル１０１による効果を説明する。コイル１０１は、超電導回転電機１のステータ７０に用いられる。図４に示すように、コイル１０１は、巻枠１１０と、線材１４０と、電極（１５１・１５２）と、を備える。
［構成１−１］巻枠１１０は、図３に示すステータ７０のティース７５に対して着脱可能である。
［構成１−２］図４に示すように、線材１４０は、巻枠１１０にレーストラック状に巻かれ、超電導体を有する。
［構成１−３］図５に示すように、電極（１５１・１５２）は、線材１４０の端部（１４１・１４２）にハンダ付けされる。
［構成１−４］線材１４０の端部（１４１・１４２）および電極（１５１・１５２）は、図４に示すように巻枠１１０に固定される。

コイル１０１は、上記［構成１−１］および［構成１−２］を備える。よって、巻枠１１０がティース７５（図３参照）に取り付けられていない状態で、線材１４０を巻枠１１０に巻線できる。よって、ティース７５（図３参照）に線材１４０を直接巻線する必要がある場合に比べ、巻線の作業スペースを広く確保しやすい。よって、線材１４０が巻枠１１０に適切に巻線されやすい。その結果、線材１４０に負荷がかかりにくい。その結果、線材１４０の剥離や割れを抑制できる。

コイル１０１は、上記［構成１−１］および［構成１−４］を備える。よって、巻枠１１０がティース７５（図３参照）に取り付けられていない状態で、図５に示す電極（１５１・１５２）と端部（１４１・１４２）とのハンダ付けを行える。よって、ティース７５（図３参照）に線材１４０が巻かれた状態で、このハンダ付けを行う必要がある場合に比べ、ハンダ付けの作業スペースを広く確保しやすい。よって、このハンダ付けが適切に行われやすい。その結果、電極（１５１・１５２）と端部（１４１・１４２）との接触部分に負荷がかかりにくい。その結果、端部（１４１・１４２）およびその周辺部での、線材１４０の剥離や割れを抑制できる。

図４に示すコイル１０１は、上記［構成１−４］を備える。よって、巻枠１１０に対して、図５に示す端部（１４１・１４２）および電極（１５１・１５２）が動くことが規制される。よって、端部（１４１・１４２）および電極（１５１・１５２）にかかる負荷を抑制できる。その結果、端部（１４１・１４２）およびその周辺部での、線材１４０の剥離や割れを抑制できる。

（効果２）
コイル１０１は、図７に示す含浸材１７０を備える。含浸材１７０は、線材１４０と巻枠１１０とを一体的に接着させるものである。巻枠１１０は、線材１４０と対向する底部１２３を備える。
［構成２］含浸材１７０は、底部１２３と線材１４０とを接着する。

上記［構成２］により、底部１２３に対して線材１４０を確実に固定できる。よって、底部１２３から線材１４０が離れる（浮く）ことを抑制できる。その結果、例えば図４に示す巻枠本体直線部１２０ａで線材１４０が曲がるなど、線材１４０が必要以上に曲がることを抑制できる。その結果、線材１４０の剥離や割れを抑制できる。

（効果３）
［構成３］含浸材１７０は、図８に示す巻枠１１０に線材１４０が巻線されるときに線材１４０と共巻きされるプリプレグテープである。
上記［構成３］により、図７に示すように、巻枠１１０と線材１４０との間、および、線材１４０どうしの間に、容易に含浸材１７０を配置できる。

（含浸材１７０の変形例）
図８に示す含浸材１７０は、巻枠１１０に線材１４０が巻線されるとき（上記［工程ｂ−１］参照）に、線材１４０に塗られる樹脂（例えばエポキシ樹脂）でもよい。この場合、線材用スプール１８７から繰り出された線材１４０に、樹脂が直接塗り込まれる。この塗り込みは、例えば刷毛などにより行われる。この場合、含浸材１７０は、自己発熱により、硬化してもよい。この場合、テープ用スプール１８９を省略できる。

（効果４）
［構成４］含浸材１７０は、図８に示す巻枠１１０に線材１４０が巻線されるときに線材１４０に塗られる樹脂である。
上記［構成４］により、図７に示すように、巻枠１１０と線材１４０との間および線材１４０どうしの間に、簡易な構成（例えば刷毛など）で含浸材１７０を配置できる。

（その他の変形例）
上記実施形態は様々に変形できる。例えば、図４に示す線材１４０が巻枠軸方向Ｚｂに複数本並べられる場合（線材１４０がダブルパンケーキ状などの場合）がある。この場合に、図５に示す第一電極１５１および第一端部１４１が、巻枠長手方向Ｘ１側の線材曲線部１４０ｂよりも巻枠長手方向Ｘ１側に配置される場合がある（図示なし）。この場合、図４に示す巻枠固定金具１６１と同様の金具により、第一電極１５１が、巻枠１１０（ブロック部１３０）に固定されてもよい。また、線材固定金具１６３と同様の金具により、第一電極１５１および第一端部１４１が、互いに押圧されてもよい。

１ 超電導回転電機
７０ ステータ
７５ ティース
１０１ コイル
１１０ 巻枠
１２３ 底部
１４０ 線材
１４１ 第一端部（端部）
１４２ 第二端部（端部）
１５１ 第一電極（電極）
１５２ 第二電極（電極）
１７０ 含浸材

Claims (6)

1. 超電導回転電機のステータに用いられるコイルであって、
   前記ステータのティースに対して着脱可能である巻枠と、
   前記巻枠にレーストラック状に巻かれ、超電導体を有する線材と、
   前記線材の端部にハンダ付けされる電極と、
   を備え、
   前記巻枠は、
   前記線材が巻かれる巻枠本体部と、
   前記巻枠本体部から巻枠軸方向に突出するブロック部と、
   を備え、
   前記線材の前記端部は、前記巻枠に固定され、
   前記電極は、前記ブロック部に接触し、前記ブロック部に固定される、
   超電導回転電機のコイル。
2. 請求項１に記載の超電導回転電機のコイルであって、
   前記ブロック部と前記電極とを挟み、前記電極を前記巻枠に固定する、巻枠固定金具を備える、
   超電導回転電機のコイル。
3. 請求項１または２に記載の超電導回転電機のコイルであって、
   前記線材の前記端部と前記電極とを挟み、前記線材の前記端部と前記電極とを固定する、線材固定金具を備える、
   超電導回転電機のコイル。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の超電導回転電機のコイルであって、
   前記線材と前記巻枠とを一体的に接着させる含浸材を備え、
   前記巻枠は、前記線材と対向する底部を備え、
   前記含浸材は、前記底部と前記線材とを接着する、
   超電導回転電機のコイル。
5. 請求項４に記載の超電導回転電機のコイルであって、
   前記含浸材は、前記巻枠に前記線材が巻線されるときに前記線材と共巻きされるプリプレグテープである、
   超電導回転電機のコイル。
6. 請求項４に記載の超電導回転電機のコイルであって、
   前記含浸材は、前記巻枠に前記線材が巻線されるときに前記線材に塗られる樹脂である、
   超電導回転電機のコイル。