JPH08227742A - 低温異材継手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 コンジット側の低熱収縮材料と、ターミナル
側の銅との間に、熱収縮率が両者の中間である１種類以
上の緩衝材を介在させて一体化した低温異材継手。 【効果】 超電導導体のコンジットに用いられている低
熱収縮材料とターミナルに用いられている銅の熱収縮率
の差によって発生する応力を低減し、冷却による割れ等
を防止することで、従来の異材継手よりも機械的な信頼
性を向上させることが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、低温異材継手に関す
るものである。さらに詳しくは、この発明は、超電導コ
イルの端部においてコンジットと銅製ターミナルの接続
を可能にする、機械的信頼性の高い、新しい低温異材継
手に関するものである。

【０００２】

【従来の技術とその課題】従来より、極低温で運転され
る大型、強磁場の超電導コイルにおいては、超電導導体
が装入されている低熱収縮材料からなるコンジットと呼
ばれる電線管と、超電導コイルの端部に取り付けられて
いる銅製のターミナルを機械的および電気的に接続する
ために、コンジット材料と銅の２種類の材料を接合した
異材継手が用いられてきている。

【０００３】しかしながら、この従来の異材継手は、熱
収縮が大きく異なる２つの材料を用いているため、機械
的に信頼性に欠けた部材であり、冷却による割れが生じ
る等の問題があった。そこでこの発明は、以上の通りの
事情を鑑みてなされたものであり、熱収縮によっても破
損することのない、機械的に信頼性の高い、新しい異材
継手を提供することを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決するものとして、超電導導体が装入されるコンジ
ットと、これに電気接続されるターミナルとの間に介在
させる異材継手であって、コンジット側の低熱収縮材と
ターミナル側の銅との間に、熱収縮率が両者の中間であ
る１種以上の緩衝材が積層されていることを特徴とする
低温異材継手を提供する。

【０００５】

【作用】この発明においては、超電導コイルの端部にお
いて、低熱収縮材料からなるコンジットと銅製ターミナ
ルとの間に１種類以上の緩衝材を介在させることによっ
て、両者の熱収縮率の差によって発生する応力を低減
し、冷却による割れ等を防止することで、従来の異材継
手よりも機械的な信頼性を向上させることが可能とな
る。

【０００６】この場合、従来はたとえば図１のように、
銅製ターミナル側の銅と、チタン（Ｔｉ）等からなる低
熱収縮材のコンジット側の低熱収縮材との積層されたも
のによって異材継手を構成していたが、この発明におい
ては、図２の通り、銅と低熱収縮材との間に緩衝材を介
在配置した接合積層体によって低温異材継手を構成す
る。

【０００７】緩衝材の種類については特に制限はない
が、 ア）その熱収縮率が、コンジット側の低熱収縮材、たと
えばチタン、チタン合金等と、ターミナル側の銅との間
程度にあること、 イ）低熱収縮材と銅との接合が容易であること、 ウ）電気的導体であること が必要となる。銅の熱収縮率は、電気銅の場合０．２９
％であり、低熱収縮材としてのチタンの場合には、０．
１３％であることを考慮すると、通常は、その熱収縮率
が０．１４〜０．２８程度のものとすることが現実的で
あって、好ましい。

【０００８】このような材料としては、たとえばチタン
系合金、ステンレス鋼、ニッケル系合金、タングステン
系合金等の各種のものが考慮される。この時、１種以上
のものを用いることができ、たとえば、複数のものを用
いて熱収縮率において傾斜機能性を持たせるようにして
もよい。また、この発明の低温異材継手については、そ
の寸法に特段の限定はない。ただ、通常は、たとえばそ
の内径（ｄ１）が５〜６０ｍｍ程度で、外径（ｄ２）が
１０〜７０ｍｍ程度（およそ内径＋５〜１０ｍｍ）とす
ること、さらに、緩衝材の厚み（ｔ）については３〜３
０ｍｍ程度とすることが考慮される。

【０００９】

【実施例】図２に例示した構成として、内径１０〜４０
ｍｍ、外径２５〜５０ｍｍ、緩衝材の厚み５〜２０ｍｍ
となるようにして低温異材継手を形成した。この継手に
は、チタン製コンジット側のチタン（熱収縮率０．１３
％）と、ターミナル側の銅（熱収縮率０．２９％）との
間の熱収縮率を有する緩衝材として、ステンレス鋼（Ｓ
ＵＳ ３１６）（熱収縮率０．２６）とニッケル系合金
（熱収縮率０．２２１）とを用い、チタンと銅との積層
体として、熱収縮率について傾斜機能構成とした。

【００１０】また、別の例としては、チタン系合金（熱
収縮率０．１８〜０．２２）のみによってこの発明の低
温異材継手を構成した。いずれの場合にも冷却による割
れ等の不都合は発生しなかった。

【００１１】

【発明の効果】この発明により、以上詳しく説明したと
おり、極低温で運転される超電導コイルの端部におい
て、コンジットとターミナルを電気的および機械的に接
続している異材継手をコンジットとターミナルに用いら
れている材質の熱収縮率の中間である１種類以上の緩衝
材を両者間に介在させることによって、両者の熱収縮率
の差によって発生する応力を低減し、冷却による割れ等
が防止されるため、従来の異材継手よりも機械的な信頼
性を向上させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の低温異材継手の構造を例示した断面図で
ある。

【図２】この発明の低温異材継手の構造を例示した断面
図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 超電導導体が装入されるコンジットと、
   これに電気接続させるターミナルとの間に介在させる低
   温異材継手であって、コンジット側の低熱収縮材とター
   ミナル側の銅との間に、熱収縮率が両者の中間である１
   種以上の緩衝材が積層されていることを特徴とする低温
   異材継手。
2. 【請求項２】 緩衝材は、その熱収縮率が常温から低温
   まで０．１４〜０．２８％である請求項１の低温異材継
   手。