JPH05326248A - 超電導コイルの接合構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 大気中で容易に接合でき、しかも接合抵抗を
小さくして超電導特性を確保し、コイルの熱収縮応力が
コイルの巻き上げ方向に均等に作用する信頼性に優れた
超電導コイルの接合構造を提供する。 【構成】 超電導コイルを構成する単位コイル群と単位
コイル群とのコイル間を、Ｌ形端子板又は単一端子板で
接合したものであり、接合に用いる端子板は、縦板１０
とそれに連通する端板１１とからなり前記縦板１０から
端板１１に連通して超電導材９を配置した超電導Ｌ形端
子板１２、あるいは、単位コイル群の巻線導体幅より狭
く弧状をなした弧状形縦板１０とそれに連通した外周が
弧状形をなした端板１１から成る弧状形端子板等を、接
合すべきコイルの双方に設けて、端板背面を接合したも
のである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、超電導コイルの接合構
造に係わり、特に複数個のダブルパンケーキ巻きコイル
で構成する単位コイル間の端子板を用いる接合構造に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、超電導コイルはコイル巻き枠に平
角、又は円形断面の超電導線で巻き回され、複数層巻き
回された超電導コイルの接続端子は、巻き枠の端部外周
部やコイル幅中心部に集合され、端部あるいは中心部に
付属部品を用いて固定されている。また、磁気共鳴断層
撮影装置（ＭＲＩ）、あるいは磁気浮上列車等の大型超
電導コイルにおいては異なる形状のコイルが多数取付け
られ、装置内の超電導導体の接合箇所が多大なものにお
いては、接合しようとするそれぞれの超電導導体の一部
の安定化材を除去し、超電導フェラメントを露出させ、
そのフェラメント同士をガス雰囲気中、あるいは液体窒
素等の冷媒中で融合接合することが知られている。これ
は例えば特願平１−２２９７９１号に挙げられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来技術
は、各コイルの接続端子をコイル端部やコイル中央部に
集中して設けることから、保護材を使用して何らかの固
定手段の付属部品が必要になり、抵抗率が増加して臨界
電流値が減少し、超電導特性の低下が懸念される。ま
た、超電導導体周囲の安定化材を除去してフェライトを
露出させ、露出したフェライト同士を融合接合する方法
は、フェライトは活性化金属であることから表面が大気
中の酸素と化合して化合物層を形成する心配があり、窒
素ガス中あるいは液体窒素中で融合接合することが望ま
れている。しかし、高磁界大容量の超電導コイルには平
角導体が採用されることから、端子側部で接合すること
が極めて困難である。本発明は上記の点に鑑みなされた
もので、その目的とするところは、上記問題を解消し、
大気中で容易に接合でき、しかも接合抵抗を小さくして
超電導特性を確保し、コイルの熱収縮応力が端子部で付
き合うことなく、コイルの巻き上げ方向に均等に作用す
るようにし、かつ信頼性に優れた超電導コイルの接合構
造を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、超電導コイルを構成する単位コイル群
と単位コイル群とのコイル間を、Ｌ形端子板又は単一端
子板で接合したことを特徴とする超電導コイルの接合構
造としたものである。そして、前記超電導コイルの接合
構造において、Ｌ形端子板は縦板とそれに連通した端板
から成るＬ形端子板として、前記単位コイル群とそれに
積層する単位コイル群の双方に設け、該Ｌ形端子板とＬ
形端子板の端板背面を接合するか、あるいは、端子板は
単位コイル群の巻線導体幅より狭く弧状をなした弧状形
縦板とそれに連通した外周が弧状形をなした端板から成
る弧状形端子板として、該弧状形端子板と弧状形端子板
の双方の端板背面を接合するのがよく、また、前記端子
板は、縦板から端板に連通する超電導材を配置した超電
導端子板とするのがよい。

【０００５】また、本発明の接合構造は、接合すべきコ
イル間を、巻線導体挿入溝と周方向のスラスト溝を有し
た凹型端子板と巻線導体挿入溝と導体膨らみ防止のスラ
スト突起を有した凸型端子板とを用いて、これらの端子
板を嵌合して接合してもよく、それらの端子板はコイル
間を連通する超電導材を配設するのがよく、さらに前記
端子板は、巻線導体挿入溝を有した縦板とそれに連通し
た端板の背面に周方向のスラスト溝を設けかつスラスト
溝の背部に半田を一時貯蔵する注入枠を設けた超電導凹
型端子板を設け、他の一方に巻線導体挿入溝とスラスト
突起を設けた超電導凸型端子板とを設け、これらを背面
で接合したダブルパンケーキ巻き超電導コイルの接合構
造とすることもできる。

【０００６】さらに、本発明の他の接合構造として、接
合すべきコイル間を、縦方向に開放した超電導材配設の
巻線導体挿入溝と、径方向に開口した径方向の開口溝と
端板固定ネジ穴を備えた溝付きＬ形端子板と、縦方向に
開口した巻線導体挿入溝を有し端板側部にスラスト突起
を備えた側面凸型端子板とを設け、これらを側面で嵌合
して接合してもよいし、また、縦板に導体挿入溝を有し
径方向に突き出た端板の背部に端子板固定溝を設けた変
形Ｌ形端子板と、導体挿入溝を設けたＬ形端子板とを設
け、これらを締め上げ嵌合接合してもよく、さらに、導
体挿入溝とシリンダを備えたシリンダ付き端子板と、導
体挿入溝とピストンを備えたピストン付き端子板とを設
け、シリンダ付き端子板とピストン付き端子板の嵌合接
合としてもよいし、巻線導体を挿入する導体挿入溝と径
方向に開口した楔溝を設けた溝付きＬ形端子板と、縦板
に導体挿入溝を持ち端板背部に楔受け溝を備えた楔型端
子板とを設け、これらの端子板背面を楔嵌合接合として
もよい。また、本発明の接合構造として、接合すべきコ
イル間を、縦板の上下に導体挿入溝を備え、上部導体挿
入溝と下部導体挿入溝を超電導材で連通した超電導単一
端子板で接合したダブルパンケーキ巻き超電導コイルの
接合構造とすることができ、この場合上部導体挿入溝と
下部導体挿入溝の中央部近傍に冷却フェンを設けるのが
よい。

【０００７】上記したように、本発明は超電導コイルを
複数個に分割した単位コイル群で構成し、単位コイル群
はダブルパンケーキ巻きの上コイルと下コイルを連続巻
き回し、巻線導体の口出し導体端部を同一位置で交互に
交差するように、あるいは互いに付き合う位置にし、巻
線導体と導体端部の間に絶縁体を介在して導体端部を浮
かし、浮かした導体端部の安定化材の一部分を剥離して
超電導材を露出させ、該超電導材の露出部に、縦板と、
縦板に連通した径方向に突き出る端板に超電導材を配設
し、超電導材に面して縦板と端板の双方に凹凸状の嵌合
手段を設けたＬ形端子板、あるいは変形端子板を単位コ
イル群の下コイル、上コイルの導体端部に固定し、単位
コイル群の上コイルと他方単位コイル群の下コイルをＬ
形端子板とＬ形端子板で、あるいはＬ形端子板と変形端
子板を背面嵌合、若しくは側面嵌合接合することとした
ものである。また、巻線導体の導体端部を、上コイルと
下コイルが交互するようにし、単位コイル群の上コイル
と他方単位コイル群の下コイルの導体端部を、上下両端
に導体挿入溝を設けた一枚の単一端子板で嵌合接合する
ことによってもよい。

【０００８】

【作用】上記嵌合接合によれば、超電導コイルを構成す
る単位コイル群と積層する単位コイル群との上コイル、
下コイルを、超電導材を配設した超電導端子板でコイル
に近接して嵌合接合し、その後半田で接合するので、端
子板の機械的強度を上げ接合抵抗を小さくできる。一
方、瞬時に大電流が流れても端子板の膨らみは防止で
き、作業時間を大幅に短縮できる。また、上下両端部に
導体挿入溝を設け、中間部に冷却フェンを設けた一枚の
超電導単一端子板で嵌合接合すると、接合端子部の冷却
面積が大きくとれるので、接合部の冷却性がよくなり超
電導特性の安定化をはかれる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明を図面を用いて具体的に説明す
るが、本発明はこれらに限定されない。 実施例１ 図１は本発明の一実施例を示す超電導コイルの一部破断
外観斜視図を示す。図２に超電導コイルを構成する単位
コイル群の要部断面斜視図を、図３に単位コイル群を接
合する接合端子の拡大斜視図を示す。図１から図３にお
いて、超電導コイル１は、非磁性材の巻き枠２を巻き芯
に、軸方向中央部から放射状にかつ周方向に一定間隔で
分割した絶縁スペーサ３を配置して冷却チャンネル４ａ
を形成し、その前後に、つまり上コイル５と下コイル６
を巻き回して一つの単位コイル群７ａを形成している。
この単位コイル群７ａの上コイル５と下コイル６は平角
状をした超電導導体の巻線導体８で、ダブルパンケーキ
巻きされる。そして巻線導体８の巻き始めと巻き終わ
り、即ち、上コイル５と下コイル６の巻線導体８の端は
互いに重なり合う位置になるように巻線される。そして
このように巻線された上コイル５と下コイル６の巻線導
体８端部の一部分の安定化材を剥離して超電導材９ａを
露出させ、超電導材９ａの露出部と絶縁被覆した巻線導
体８の間に、超電導材９ｂを配設した弧状を成す縦板１
０と、該縦板１０に連通した端板１１からなる超電導Ｌ
形端子板１２を介在し、縦板１０の超電導材９ｂと巻線
導体８の超電導材９ａが交差するように接合している。
この時、固定された超電導Ｌ形端子板１２の上コイル５
と下コイル６の端板１１は上方からみて一定位置で重な
るように構成している。

【００１０】以上のように、巻き回された超電導Ｌ形端
子板１２付きの単一コイル群７ａは、各々上コイル５と
下コイル６が個別に熱収縮性の絶縁テープ１３で巻き成
形している。そしてこの絶縁成形した単位コイル群７ａ
の端面に放射状に凹凸を有した絶縁スペーサ１４ａを介
在し、第２の冷却チャンネル４ｂを形成し、次の単位コ
イル群７ｎを積層する。積層した単位コイル群７ａ、７
ｎの全ての超電導Ｌ形端子板１２の端板１１は同位置で
端板１１と端板１１が背面接合し、凹溝Ａに凸部Ｂが嵌
合して配列よく一列に重なっている。そして積層した単
位コイル群７ａ、７ｎの上下端部、例えば単位コイル群
７ａの上コイル５と単位コイル群７ｎの下コイル６の側
部には前記第２の冷却チャンネル４ｂの構成と同じ、放
射状に凹凸を持った絶縁スペーサ１４ｂを介在し、非磁
性フランジ板１５ａ、１５ｂで締め付けし組立られる。
そして端板１１と端板１１の嵌合接合部１６は超電導材
を囲むように鉛−錫半田で接合し超電導コイル１を構成
している。

【００１１】以上のように、本実施例の超電導コイル１
は、単位コイル群７ａの上コイル５と単位コイル群７ｎ
の下コイル６を、図１から図３に示すように、単位コイ
ル群７ａと単位コイル群７ｎ双方の上コイル５、下コイ
ル６の接合端板部の巻線導体８の安定化材８ａを部分的
に剥離し、安定化材を剥離した超電導材９ａ露出部に、
縦板１０内面から端板１１の背面に連通して超電導材９
ｂを配設した超電導Ｌ形端子板１２を、巻線導体８の超
電導材９ａと縦板１０の超電導材９ｂが交差して、また
超電導Ｌ形端子板１２の端板１１と端板１１の超電導材
９ｂ同士がコイルの外周部で互いに交差、あるいは付き
合って嵌合接合することにより、各単位コイル群７ａ、
７ｎにかかる熱収縮応力をコイル全体で均等に吸収する
ことができる。また単位コイル群７ａと単位コイル群７
ｎの下コイル６と上コイル５の接合距離は非常に短く、
コイルに近接して強固に接合できるから、接合抵抗が小
さくでき、安定した超電導特性が得られ、超電導特性向
上に効果的かつ信頼性の高い超電導コイルの接合構造を
提供することができる。

【００１２】また、この種の超電導コイル１を巻き回す
る巻線導体８は曲げ応力に強く、スプリングバックが非
常に大きい。このため接合部１６が径方向に膨らみ易
く、接合作業が困難になること、あるいは大電流の通電
時に超電導コイル１が超電導破壊を起こし、接合部１６
が局部加熱を起こして溶断し、巻線導体８が径方向に飛
び出すことが考えられる。このような急激な局部加熱に
耐え、作業容易性に適するものとしてＬ形端子板１２に
凹凸部の一時固定手段を設けて固定し、その後嵌合接合
して半田で接合する方法がよい。

【００１３】実施例２ 図４に本発明の第２実施例を示す。図４は、単位コイル
群７ａ、７ｎを構成する上コイル５、下コイル６どちら
か一方の超電導材９ａ露出部に、該超電導材９ａと交差
する縦板１０面の一部に超電導材９ｃを設けた導体挿入
溝１７と、端板１１背部に導体飛び出し防止のガイドを
周方向に任意にスラスト可能な、超電導材配設のスラス
ト溝１８を設けた超電導凹型端子板１９を、そして他の
一方の上コイル５、若しくは下コイル６の縦板１０に導
体挿入溝１７ａを、端板１１背部に前記超電導凹型端子
板１９のスラスト溝１８に挿入するスラスト突起２０
を、そして導体挿入溝１７ａから端板１１背部のスラス
ト突起２０に連通して超電導材９ｄを配設した超電導凸
型端子板２１を固定し、前記超電導凹型端子板１９と超
電導凸型端子板２１を背面で接合させ、前記単位コイル
群７ａと７ｎの上コイル５と下コイル６の間を超電導材
９ｃ、９ｄを介在して接合したものである。この時の超
電導凹型端子板１９と超電導凸型端子板２１のスラスト
突起２０とスラスト溝１８の噛み合い調節を、外側縦板
２２に設けたネジ穴２３にネジ（図示しない）を差し込
んで行ない、側面が一致次第端板背面にスラスト溝１８
とスラスト突起２０の接合部に、側面と注入孔２４から
半田を注入して接合するようにしたものである。

【００１４】以上のように、単位コイル群７ａと７ｎ双
方の下コイル６、上コイル５の巻線導体８端部の一部分
の安定化材８ａを剥離して超電導材９ａを露出させ、超
電導材９ａ露出部を、縦板１０から端板１１に連通して
超電導材９ｃ、９ｄを配設した超電導凹型端子板１９と
超電導凸型端子板２１を設け、この超電導凹型端子板１
９と超電導凸型端子板２１にそれぞれ導体挿入溝１７、
１７ａを設けて圧着させて半田接合し、他方超電導凹型
端子板１９と超電導凸型端子板２１の端板１１背面に
は、一方にスラスト溝１８を、他方にスラスト突起２０
を設けて完全にスラスト嵌合接合をした後、側面の接合
部と注入孔２４の双方から半田で接合するので、接合抵
抗を小さく出来るほか、接合部が嵌合式になるので、作
業時に膨らみをもったり、急激な温度上昇時の端子板の
飛び出しを防止でき、接合部の機械的強度と作業の簡略
化が図られ、信頼性の高い超電導コイル１を提供でき
る。

【００１５】また、図示はしないが、超電導凹型端子板
１９、超電導凸型端子板２１が周方向に幅を持った幅広
の端子板同士で接合する場合、超電導凹型端子板１９の
超電導材９ｃと超電導凸型端子板２１の超電導材９ｄの
密着性が心配されるが、このような幅広の端子板の時に
は前記注入孔２４をスラスト溝１８幅に応じて径方向と
周方向に広げ、長方形の半田注入枠を設け、半田注入枠
に多量の半田を溶融注入しても効果的である。以上のよ
うに、第２実施例においては、巻線導体８を固定する縦
板１０から端板１１に連通して部分的に超電導材９ｃ、
９ｄを配設し、縦板１０に設けた超電導材９ｃ、９ｄに
側して導体挿入溝１７、１７ａを、端板１１背部にスラ
スト溝１８、又はスラスト突起２０を設け、端板１１背
部のスラスト溝１８とスラスト突起２０を突き合わせ背
面嵌合して密着性をよくし、固定強化と接合端子部の膨
らみ防止を図ってきたが、図５に示すような、上コイル
５と下コイル６の超電導Ｌ形端子板の一方の端板には径
方向に開放した径方向開口溝を、そして他の一方の超電
導Ｌ形端子板は端板の側部にスラスト突起を設け、側面
嵌合接合とする方法もある。

【００１６】実施例３ 図５に本発明の第３実施例を示す。図５は、縦板１０か
ら端板１１に連通して部分的に超電導材９ｃを配設し、
縦板１０の超電導材９ｃに面して導体挿入溝１７、１７
ａを設け、端板１１には径方向に開口した径方向開口溝
２５を設けた溝付きＬ形端子板２６を、あるいは端板１
１の側部に切り欠き部２７を有したスラスト突起２８を
備えた側面凸型端子板２９を形成し、上コイル５若しく
は下コイル６の一方に溝付きＬ形端子板２６を、他の一
方に側面凸型端子板２９を装着固定し、例えば単位コイ
ル群７ａの上コイル５に溝付きＬ形端子板２６を固定し
たなら、その上部に積層する単位コイル群７ｎの下コイ
ル６に側面凸型端子板２９を固定し、溝付きＬ形端子板
２６の径方向開口溝２５に側面凸型端子板２９の切り欠
き部２７を有したスラスト突起２８を、径方向開口溝２
５を任意に広げて挿入し、径方向開口溝２５に挿入され
たスラスト突起２８は、端板１１に設けた固定ネジ穴３
０に固定ネジ３１を差し込み締め付けながら切り欠き部
２７に楔３２を打ち、固定した状態で外部からスラスト
突起２８を差し込んだ径方向開口溝２５と、溝付きＬ形
端子板２６と側面凸型端子板２９の接合部に半田を注入
し、側面嵌合接合している。

【００１７】以上のように、第３実施例は単位コイル群
７ａの上コイル５に径方向開口溝２５と、該径方向開口
溝２５の締め付け調節をする固定ネジ穴３０を設けた溝
付きＬ形端子板２６を、他方単位コイル群７ｎの下コイ
ル６には端板１１から周方向に突き出たスラスト突起２
８を設けた側面凸型端子板２９を固定し、径方向開口溝
２５の開口幅を広げ調節をしながらスラスト突起２８を
周方向から挿入し、装着後にスラスト突起２８が緩まな
いように固定ネジ３１で固定している。そしてスラスト
突起２８を径方向開口溝２５に固定した状態で、スラス
ト突起２８の先端に楔３２を介在することにより、開口
溝付きＬ形端子板２６と側面凸型端子板２９の接合部は
隙間なく圧着され、さらに半田で完全に接合されるた
め、接合部の接合抵抗が小さくなる。また、超電導コイ
ル１が超電導破壊を起こし接合端子が瞬時に急激な温度
上昇を起こしても、固定ネジ３１と楔３２で強固に固定
されるので、コイル間の接続端子、即ち溝付きＬ形端子
板２６からの側面凸型端子板２９の飛び出しは防止され
る。このように接合端子の機械的強度と作業性の向上は
図られ、超電導特性の安定性維持に効果的な超電導コイ
ル１を構成できる。

【００１８】以上、第３実施例においては、端子板の縦
板１０に導体挿入溝１７、若しくは１７ａを、端板１１
に径方向に開口した径方向開口溝２５を設けた開口溝付
きＬ形端子板２６、あるいは端板１１を多少厚くしてそ
の側部に、先端部に楔３２を介在する切り欠き部２７を
有したスラスト突起２８を設けた側面凸型端子板２９を
形成し、開口溝付きＬ形端子板２６に側面凸型端子板２
９のスラスト突起２８を周方向から差し込み側面接合
し、スラスト突起２８を固定ネジ３１と楔３２で固定し
た後半田で接合していたが、この方法と同等の効果の得
られる方法として、図６に示すような、一方の端板に他
方端板の固定締め上げを考慮した変形端子板を、他方
に、巻線導体のみ挿入するＬ形端子板を設け、Ｌ形端子
板を変形端子板で固定締め上げ接合する方法がある。

【００１９】実施例４ 図６に本発明の第４実施例を示す。図６は、前記単位コ
イル群７ａ、７ｎを構成する上コイル５、下コイル６の
巻線導体８を固定する導体挿入溝１７、１７ａを備えた
一方の端子板を端板１１部が前記導体挿入溝１７を設け
た縦板１０とは逆方向に部分的に突きだし、即ち縦板１
０とは反対方向に突きだし、突きだし部分に径方向の端
子板固定溝３３を備えた変形Ｌ形端子板３４とし、他方
の端子板を、縦板１０に導体挿入溝１７ａを設けただけ
の平坦な端板１１構造のＬ形端子板３５とし、変形Ｌ形
端子板３４の端子板固定溝３３で他方のＬ形端子板３５
の端板１１を受け、端板突き出し部３６にネジ穴３７を
設け、該ネジ穴３７に締め上げネジ３８をねじ込んで前
記下コイル６と上コイル５を巻線方向に締め上げ、この
状態で外部から半田で固定した嵌合締め上げ接合したも
のである。

【００２０】以上のように、第４実施例においても前記
実施例と同様に、端子板と端子板を構造簡単にして強固
に、接合抵抗を小さくできるので、接合端子部の固定強
化を図りつつ、超電導特性の安定性を確保できる。図６
に示した第４実施例は、導体挿入溝１７を有したＬ形端
子板の端板１１部に、導体挿入溝１７と逆方向の端板突
き出し部３６を備え、端板突き出し部３６に端子板固定
溝を有した変形Ｌ形端子板３４と、縦板に導体挿入溝１
７ａを設け、端板を平坦な平形構造のＬ形端子板３５と
し、単位コイル群７ａと７ｎのどちらか一方の上コイル
５に変形Ｌ形端子板３４を固定し、他の一方の下コイル
６にＬ形端子板３５を固定し、その変形Ｌ形端子板３４
の端子板固定溝３３に他方のＬ形端子板３５の端板１１
を嵌合し、端子板固定溝３３で締め上げ固定して半田接
合していたが、図７に示すようなシリンダ式にして接合
する方法もある。

【００２１】実施例５ 図７に本発明の第５実施例を示す。図７は、導体挿入溝
１７を有したＬ形端子板の平端板３９の先端部にシリン
ダ４０を備えたシリンダ付き端子板４１と、前記導体挿
入溝１７ａを有した端子板の端部にピストン４２を備え
たピストン付き端子板４３を設け、前記単位コイル群７
ａと７ｎの一方の上コイル５にピストン付き端子板４３
を、他方の下コイル６にシリンダ付き端子板４１を固定
し、シリンダ付き端子板４１のシリンダ４０にピストン
付き端子板４３のピストン４２を挿入し、そのピストン
４２を締め付けネジ４４で固定し半田接合した、シリン
ダ接合としたものである。以上のように、第５実施例の
シリンダ接合としても、これまでの端板同士の背面接
合、あるいは側面接合と同様に超電導材を周囲全体で圧
着するように半田で容易に接合できるので、前記実施例
と同様に端子板の飛び出し防止は勿論、超電導特性の安
定性を確保することができる。また、シリンダ４０の部
分的昇温が容易で周囲への半田飛散が少なく安全に作業
が出来るので、単位コイル群７ａ、７ｎの部分的改造時
の解体組立作業が非常に容易になる。以上、図７の第５
実施例は、上コイル５と下コイル６の一方にシリンダ４
０を備えたシリンダ付き端子板４１を、他方にピストン
４２を設けたピストン付き端子板４３を設け、上コイル
５と下コイル６間をシリンダ接合した方法について記述
したが、図８に示すような楔嵌合式のものもある。

【００２２】実施例６ 図８に本発明の第６実施例を示す。図８は、超電導材９
ｃを配設した導体挿入溝１７を有したＬ形端子板４５の
端板部４６に、径方向に開口した楔溝４７を備えた溝付
きＬ形端子板４８と、内部に超電導材９ｄを有した縦板
１０に導体挿入溝１７ａを、これに連通した端板４６ａ
の背部に、背面に開口し、径方向に長さを持つ楔受溝４
９を備えた楔形端子板５０を設け、前記上コイル５と下
コイル６の一方に溝付きＬ形端子板４８を、他方に楔形
端子板５０を固定し、前記溝付きＬ形端子板４８と楔形
端子板５０を嵌合させ、溝付きＬ形端子板４８の上方か
ら楔溝４７を介して楔受け溝４９に超電導材９ｅ配設の
超電導楔５１を挿入し、さらに超電導楔５１を挿入した
楔受け溝４９に径方向から締め付け楔５２を挿入し、端
板４６、４６ａ、および超電導楔５１と締め付け楔５２
を一体に半田接合した、背面楔接合としたものである。

【００２３】以上のように、第６実施例は、導体挿入溝
１７、１７ａを設けたＬ形端子板４５に、径方向に開口
した楔溝４７を設けた溝付きＬ形端子板４８と、端板４
６ａ背面に開口し、径方向に長さを持つ楔受け溝４９を
設けた楔形端子板５０を背面接合し、さらに前記楔溝４
７を介して楔受け溝４９に超電導楔５１と締め付け楔５
２で完全接合した後、端板４６、４６ａと超電導楔５１
および締め付け楔５２を一体に半田で接合するので、接
合端子の機械的強度の向上が図られ、安定した超電導特
性を得ることができる。とくに、この楔接合方法は、曲
げ応力の大きい角形導体を採用する高磁界、大電流用の
接合方法として効果的である。図８の実施例は、上コイ
ル５と下コイル６の双方に楔溝を設けた溝付きＬ形端子
板４８と楔形端子板５０を超電導楔５１を介して接合さ
れ、超電導楔５１と締め付け楔５２で固定した後半田で
一体的に接合する、楔接合について記述したが、図９に
示すような、下コイル６と上コイル５を一枚の端子板で
接合する方法もある。

【００２４】実施例７ 図９に本発明の第７実施例を示す。図９は、単位コイル
群７ａ、７ｎを構成する上コイル５、下コイル６の接続
端子部となる巻線導体８の導体端部５３を、終回前の巻
線導体８と導体端部５３の間に絶縁材５４を介在、硬化
して前記巻線導体８から浮かし、該浮かし導体端部５３
に、該導体端部５３を掴むように、上方から下方に連通
して超電導材９ｆを配設し、超電導材９ｆを配設した端
板の中央部近傍に冷却フェン５５を設け、かつ超電導材
９ｆを配設した端板の両端に前記超電導材９ｆに面して
導体挿入溝１７、１７ａを設けた単一端子板５６を装着
して半田接合し、その外周部を絶縁テープ５７、あるい
は樹脂で硬化成形した、冷却フェン５５付きの単一端子
板を５６で接合したものである。

【００２５】以上のように、第７実施例は、中央部付近
に冷却フェン５５を備え、端板の両端に、前記単位コイ
ル群７ａ、７ｎの上コイル５と下コイル６の導体端部５
３を挿入する導体挿入溝１７と１７ａを設けた一枚の冷
却フェン５５付きの単一端子板５６を製作し、該単一端
子板５６を単位コイル群７ａ、７ｎをなす一方の上コイ
ル５巻線導体８の導体端部５３に半田で接合し、他方の
単一端子板５６の導体挿入溝１７、若しくは１７ａに前
記単位コイル群７ａ、７ｎの下コイル６の導体端部５３
を半田接合した、即ち、単位コイル群７ａと７ｎの上コ
イル５と下コイル６を、両端に導体挿入溝１７、１７ａ
を設けた一枚の単一端子板５６で接合する方法なので、
接合端子の径方向飛び出しの心配はなく、接合作業の簡
略化が図られる。また、単一端子板５６には端板同士の
接合部がなく、上下巻線導体８が一枚の端子板で接合さ
れるので、接合抵抗をより小さく、かつ端子板の冷却効
率を上げることができるので、超電導特性の安定性向上
を図ることができる。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、超電導コイルを構成す
る単位コイル群と積層する単位コイル群間の接合端子板
を、縦板から端板に連通して超電導材を配設した超電導
Ｌ形端子板、あるいは周辺に凹凸状を有した異種形の超
電導端子板で、または縦板の両端に導体挿入溝を設けた
一枚の単一超電導端子板で嵌合接合して半田接合するの
で、端子板の機械的強度が図られ、接合抵抗を小さくで
き、超電導特性の安定性を確保するのに効果的である。
また、接合端子板の冷却面積を大きくできるので、端子
板の冷却性がよく、瞬時に急激な大電流が流れても電磁
力による加振が防止され、超電導破壊を防止できる。ま
た、巻線導体と接合端子板、あるいは端子板と端子板と
が圧入嵌合して半田接合する型式の接合端子板であるこ
とから接合作業が容易になり、接合時間を大幅に短縮で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係わる超電導コイルの一部破
断外観を示す斜視図である。

【図２】本発明の単位コイル群の接合部を示す要部断面
斜視図である。

【図３】接合部の超電導Ｌ形端子板の拡大斜視図であ
る。

【図４】本発明の第２実施例に係わる接合端子の構成を
示す拡大斜視図である。

【図５】本発明の第３実施例に係わる接合端子の構成を
示す拡大斜視図である。

【図６】本発明の第４実施例に係わる接合端子の構成を
示す拡大斜視図である。

【図７】本発明の第５実施例に係わる接合端子の拡大斜
視図である。

【図８】本発明の第６実施例に係わる接合端子の拡大斜
視図である。

【図９】本発明の第７実施例に係わる接合端子の拡大斜
視図である。

【符号の説明】

１…超電導コイル、２…巻き枠、３…絶縁スペーサ、４
ａ、４ｂ…冷却チャンネル、５…上コイル、６…下コイ
ル、７ａ、７ｂ…単位コイル群、８…巻線導体、８ａ…
安定化材、９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ、９ｅ、９ｆ…超電
導材、１０…縦板、１１…端板、１２…超電導Ｌ形端子
板、Ａ…凹溝、Ｂ…凸部、１３…絶縁テープ、１４ａ、
１４ｂ…絶縁スペーサ、１５ａ、１５ｂ…非磁性フラン
ジ板、１６…接合部、１７、１７ａ…導体挿入溝、１８
…スラスト溝、１９…超電導凹型端子板、２０…スラス
ト突起、２１…超電導凸型端子板、２５…径方向開口
溝、２６…溝付きＬ形端子板、２９…側面凸型端子板、
３２…楔、３３…端子板固定溝、３４…変形Ｌ形端子
板、３５…Ｌ形端子板、４０…シリンダ、４１…シリン
ダ付き端子板、４２…ピストン、４３…ピストン付き端
子板、４５…Ｌ形端子板、４７…楔溝、４８…溝付きＬ
形端子板、４６ａ…端板、４９…楔受け溝、５０…楔形
端子板、５１…超電導楔、５２…締め付け楔、５３…導
体端部、５４…絶縁材、５５…冷却フェン、５６…超電
導単一端子板、５７…絶縁テープ

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 超電導コイルを構成する単位コイル群と
   単位コイル群とのコイル間を、Ｌ形端子板又は単一端子
   板で接合したことを特徴とする超電導コイルの接合構
   造。
2. 【請求項２】 超電導コイルを構成する単位コイル群と
   それに積層する単位コイル群とのコイル間を、縦板とそ
   れに連通した端板から成るＬ形端子板を前記単位コイル
   群とそれに積層する単位コイル群の双方に設け、該Ｌ形
   端子板とＬ形端子板の端板背面を接合したことを特徴と
   する超電導コイルの接合構造。
3. 【請求項３】 超電導コイルを構成する単位コイル群の
   上コイルと他の単位コイル群の下コイルのコイル間を、
   該単位コイル群の巻線導体幅より狭く弧状をなした弧状
   形縦板とそれに連通した外周が弧状形をなした端板から
   成る弧状形端子板を前記単位コイル群の上下コイルの双
   方に設け、該弧状形端子板と弧状形端子板の端板背面を
   接合したことを特徴とする超電導コイルの接合構造。
4. 【請求項４】 超電導コイルを構成する単位コイル群と
   それに積層する複数の単位コイル群のコイル間を、縦板
   とそれに連通する端板とからなり前記縦板から端板に連
   通して超電導材を配置した超電導Ｌ形端子板を前記単位
   コイル群の双方に設け、該超電導Ｌ形端子板と超電導Ｌ
   形端子板の端板背面を接合したことを特徴とする超電導
   コイルの接合構造。
5. 【請求項５】 超電導コイルを構成する単位コイル群と
   単位コイル群のコイル間を、前記単位コイル群の下コイ
   ル又は上コイルの一方に、巻線導体挿入溝と周方向のス
   ラスト溝を有した凹型端子板を設け、他の一方に巻線導
   体挿入溝と導体膨らみ防止のスラスト突起を有した凸型
   端子板を設け、該凹型端子板と凸型端子板を嵌合して接
   合したことを特徴とする超電導コイルの接合構造。
6. 【請求項６】 超電導コイルを構成する複数の単位コイ
   ル群の下コイルと上コイルのコイル間を、前記単位コイ
   ル群の下コイル又は上コイルの一方に、超電導材を配設
   したスラスト溝を設けた超電導凹型端子板を設け、他の
   一方に超電導材を露出した導体挿入溝と、該導体挿入溝
   の超電導材と連通し超電導材を露出したスラスト突起を
   有した超電導凸型端子板を設け、該超電導凹型端子板と
   超電導凸型端子板を嵌合して接合したことを特徴とする
   ダブルパンケーキ巻き超電導コイルの接合構造。
7. 【請求項７】 超電導コイルを構成する複数の上下単位
   コイル群のコイル間を、前記単位コイル群の下コイル又
   は上コイルの一方に、前記巻線導体挿入溝を有した縦板
   と、それに連通した端板を有し、該端板背面に周方向の
   スラスト溝を設けかつスラスト溝の背部に半田を一時貯
   蔵する注入枠を設けた超電導凹型端子板を設け、他の一
   方に巻線導体挿入溝とスラスト突起を設けた超電導凸型
   端子板を設け、前記半田注入枠付きの超電導凹型端子板
   とスラスト突起付き超電導凸型端子板を背面で接合した
   ことを特徴とするダブルパンケーキ巻き超電導コイルの
   接合構造。
8. 【請求項８】 超電導コイルを構成する複数の上下単位
   コイル群のコイル間を、前記単位コイル群の下コイル又
   は上コイルの一方に、縦方向に開放した超電導材配設の
   巻線導体挿入溝と、径方向に開口した径方向の開口溝と
   端板固定ネジ穴を備えた溝付きＬ形端子板を設け、他の
   一方に縦方向に開口した巻線導体挿入溝を有し端板側部
   にスラスト突起を備えた側面凸型端子板を設け、前記溝
   付きＬ形端子板と側面凸型端子板を側面で嵌合して接合
   したことを特徴とする超電導コイルの接合構造。
9. 【請求項９】 超電導コイルを構成する単位コイル群と
   それに積層する単位コイル群のコイル間を、前記単位コ
   イル群の下コイル又は上コイルの一方に、縦板に導体挿
   入溝を有し、径方向に突き出た端板の背部に端子板固定
   溝を設けた変形Ｌ形端子板を設け、他の一方に導体挿入
   溝を設けたＬ形端子板を設け、前記変形Ｌ形端子板とＬ
   形端子板を締め上げ嵌合接合したことを特徴とする超電
   導コイルの接合構造。
10. 【請求項１０】 超電導コイルを構成する複数の上下単
    位コイル群のコイル間を、前記単位コイル群の下コイル
    又は上コイルの一方に、導体挿入溝とシリンダを備えた
    シリンダ付き端子板を設け、他の一方に導体挿入溝とピ
    ストンを備えたピストン付き端子板を設け、前記シリン
    ダ付き端子板とピストン付き端子板を嵌合接合としたこ
    とを特徴とする超電導コイルの接合構造。
11. 【請求項１１】 超電導コイルを構成する単位コイル群
    と積層単位コイル群のコイル間接合を、前記単位コイル
    群の下コイル又は上コイルの一方に、巻線導体を挿入す
    る導体挿入溝と径方向に開口した楔溝を設けた溝付きＬ
    形端子板を設け、他の一方に縦板に導体挿入溝を持ち端
    板背部に楔受け溝を備えた楔型端子板を設け、前記溝付
    きＬ形端子板と楔型端子板の背面を楔嵌合接合したこと
    を特徴とする超電導コイルの接合構造。
12. 【請求項１２】 超電導コイルを構成する単位コイル群
    とそれに積層する複数の単位コイル群のコイル間を、縦
    板の上下に導体挿入溝を備え、上部導体挿入溝と下部導
    体挿入溝を超電導材で連通した超電導単一端子板で接合
    したことを特徴とするダブルパンケーキ巻き超電導コイ
    ルの接合構造。
13. 【請求項１３】 前記超電導単一端子板は、上部導体挿
    入溝と下部導体挿入溝の中央部近傍に冷却フェンを設け
    たことを特徴とする請求項１２記載のダブルパンケーキ
    巻き超電導コイルの接合構造。