JPS6084801A - 単層筒形超電導コイルの巻線方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は単層ソレノイド形ＭＡ電導コイルの巻線方法に
関する。

〔従来技術とその問題点〕

この橡の超電導コイルにおいては、外周側に超低温の液
化へリューム等を通す冷却器を有する金１−円筒の内側
に密接して超電導コイルを巻着することにより、コイル
の超電導状態を保持するよう構成されるものである。し
たがって金層円筒とコイルとの熱電導が損なわれないよ
うにてかつ超電導コイルに流れる直流大電流による電磁
力から巻線を保護するために、絶縁ひふくされた超電導
線を金属円筒（以下巻線とよぶ）の内周面に密接して巻
線することがめられる。従来この種の超電２！Ｊ・コイ
ルの巻線方法としては、筒状の仮巻枠の外側に超電導線
を巻回し、仮巻枠を取り除いた後、コイルの外側に薄肉
の金属板を筒状に形成したものを被着し、その外側をバ
インド線などで補強する方法や、巻枠の内側に超電導線
を直接巻く場合にも１円筒内側に作業者がはいって１円
筒の外側に配された電線ドラムから超′シ導線を引き入
れ。

手加工でコイルを成形する方法等が知られている。

しかしこれらの方法は、人造工程が複雑になるばかりで
なく、でき上がったＭｉ電？ふコイルは巻枠へのコイル
の密着が充分でなく、１！磁力に対するコイルの強度や
伝熱特性が劣る場合が多く１巻線方法の改善がめられて
いた。

〔発明の目的〕

本発明は前述の状況に鑑みてなされたもので。

製造工程が簡単で１巻枠内周面への合着性にすぐれた超
電導コイルの巻線方法を提供することを目的とする。

〔発明の要点〕

本発明による巻線方法は、ターンテーブルに筒状の一端
が固定された仮巻枠の外周面の下方端から上方に向けて
超電導線を巻回して仮コイルを形成する第１の工程と１
巻回された仮コイルの外側に巻枠を挿入してコイル台に
固定しターンテーブルを逆転して仮コイルを巻きもどし
つつ巻枠の内局面に移しかえる第２の工程とからなる超
電導コイルの巻線方法であっズ、仮巻粋に軸方向に沿っ
てあけられた長孔とこの長孔に沿って仮巻枠の内側に設
けられた棒状体と綿テープ等の緊縛部材とからなる緊縛
手段により、仮コイルの超電導線と棒状体とを長孔を通
じて緊縛部材により緊縛して仮コイルを仮巻枠に固定す
ることにより仮コイルの外周側への突出物がほとんど無
い仮コイルを形成する第１の工程と、仮コイルの外径よ
り僅かに大きい内径のを枠を用いることにより、超電導
線の曲げ弾性によるスプリングバック力を利用して前記
仮コイルがその外側に挿入された巻枠の内周面に自然に
なじむようにするとともに、緊縛材を支点にしてトルク
リミッタ−で制御された圧力が超電導線を周方向に押す
よう作用して巻枠内周面への密着性にすぐれた超電導コ
イルを形成できる第２の工程とで構成することにより達
成された。

〔発明の実施例〕

以下本発明の実施例を添付図面を参照しつつ説明する。

第１図は本発明の巻着方法における第１の工程の実施例
を説明するための装置の断面図、第２図は第１図の平面
図である。図において、１は筒状の仮巻枠で、その下端
部は固定プラタンｌ−３を介してターンテーブル４に固
定されており、ターンテーブル４はギヤー５などの伝導
部月す介してトルクリミッタ−等の伝達トルク調整部を
有する電動機６と係合し、正逆いずれにも回転可能に構
成されている。架台７えよびターンテーブル４．ブラケ
ット３はいずれも作業者が仮巻枠１内ｆ出入りできるよ
う形成されている。２ｒｔ仮巻枠１に周方向に所定の間
隔なＸいて軸方向に延びるよう形成された長孔等のスリ
ットで、スリット２に沿って仮巻枠の内側に棒状体８が
設りられている。一方超電導線９が巻かれた厄、腺ドラ
ム１０は、上下方向に伸縮する架台１１に支承され、仮
巻枠１の外周面に密接して下方から上方に向けて１１１
Ｍ亀４１！＃９を巻回して仮コイルを形成する工程で、
仮コイル１２の高さの増加にともなってドラム１０の位
置が順次調整される。図において仮コイル１２を巻線す
るにあたり、仮コイル１２を仮巻枠１に固定しかつ仮コ
イルのゆるみを防ぐ手段として、不発明においては仮巻
枠１に設けられたスリット２．棒状体８とコイル１２と
棒状体８とを結びつける綿テープ等の緊縛材８とからな
る緊縛手段が用いられている。

すなわち、長方形断面の超電導線をエツジワイズに仮巻
枠に巻回しつつ、所定の長さに切断した緊縛材１３を仮
コイル１２の外側に一方端を残し他方端をスリット２を
介して仮巻枠の内側に入るよう挿入してゆく、そして所
定ターン巻回するごとにターンテーブルの回転を停止し
、ターン間にはさみ込まれた緊縛材１３の外側の端をス
リットを介して仮巻枠の内側に渡し込み１図のように仮
コイル数ターンづつを棒状体８に緊縛する。このような
作業を繰り返し行なうことにより、仮コイル１２は仮巻
枠１に固定されるとともに、超電！４−線の曲げ弾性力
によるコイルのゆるみが拘束される。上述のような第１
の工程によって巻線された仮コイル１２は、外周側に緊
縛材１３の厚みだけが僅かに突出するのみの、外径寸法
が一様なコイルとなる。

第３図は本発明の巻線方法の第２の工程を説明するため
の装置の断面図である。図の場合、仮巻枠１の外周側に
形成された仮コイル１２を、仮コイル１２の外側に嵌挿
された巻枠１４の内周面に密接して形成される超電導コ
イル１６Ｖｃはぼ半分移しかえた状態を示しているが、
この状態に至る第２の工程を初期状態にさかのぼって説
明する。まず、仮コイル１２が巻回された仮巻枠１はタ
ーンテーブル４に固定されたままの状態で仮コイル】２
の外側に薄肉金層円筒からなる巻枠１４を上方から挿入
し。

仮巻枠１と巻枠１４が同心状によるようその下端部をコ
イル台１５に固定する。この場合巻枠１４と仮コイル１
２との間の隙間ｇは巻枠１４を挿入できるだけの極力小
さな寸法たとえば１〜３層とする。また巻枠１４をコイ
ル台１５に固定するに先豆って、仮コイル１２の下端の
巻き始め端を巻枠１４側に導き１図示しない係合部に固
定する。つぎにターンテーブル４を仮コイル１２を巻回
したときとは逆方向に駆動すると電動機６に設けられた
トルクリミッタ−により規制された所定のトルクが仮コ
イル１２から超電動コイル１６に渡る部分の超電導線を
長さ方向に圧縮する力として作用する。この際渡り部に
近い位置を緊縛している緊縛材１３から順次切断除去し
てやると、前記圧縮力のうち半径方向の分力によって超
電導線は巻枠１４の内周面に押しつけられ。

超電導コイルの巻線が進行する。また仮コイル１２を形
成する際超電導線９に加えられた弾性限界を超える曲げ
応力によって、仮コイル１２の超電導線は曲げ弾性力に
よって戻ろうとする力（スプリングバック力とよぶ）を
保有しており１間隙ｇが極力小さくなるよう構成したこ
とに、より１巻枠１４の内周１則に移しかえられた超電
導コイル１６においてもスプリングバック力が残存した
状態が維持される。したがって、超に導コイル１６は自
刃で巻枠１４な押しひろげる力を持っており、これにト
リクリミッタ−で規制された一定の力が加わることによ
り１巻枠によりよく密段した単層の超電導コイルを形成
することができる。

〔発明の効果〕

本発明は前述のように、仮コイルを形成する第１の工程
において仮コイルな仮巻枠に固定する緊縛手段をテープ
を用いてコイルな仮巻枠の内側に設けられた棒状体に緊
縛するよう構成したことにより、外側に突出物のない仮
コイルが形成でき。

その結果仮コイルの外径と超電導コイルの外径との差が
最小に抑さえられ、仮コイル成形時に与えられた曲げ弾
性力を超電導コイル成形後も保有して巻枠の内周面に自
刃で密着しようとするスプリングバック力を保持し、か
つ超電導線に無用の曲げ応力などのストレスを与えるこ
との少ない超電導コイルの巻線方法を提供できた。また
仮コイルを巻枠の内側に移しかえる第２の工程において
。

超電導線を巻枠の内側に押しつける力をトルクリミッタ
−により一定値に制御するとともに、渡り部に近い位置
の緊縛手段を順次解縛しつつ巻きかえ作業を進めるよう
構成したことにより、前記スプリングバック力とトルク
リミッタ−による加圧力とが相乗的に作用して超電導コ
イルを巻枠によりよく密着させられるとともに１巻線作
業を簡素化することができた。また仮コイルと超電導コ
イルの外径差が少な゛いために、第２の工程において巻
線の進行にともなって生ずる仮コイルと超電導コイルと
の高さの差の差が少なく、この高さの差は残存仮コイル
が上方にずれることにより吸収できるため１巻線相互の
高さ調整手段が不要になるなど巻線装置および巻線工程
を簡素化できる利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の実施例の第１の工程を説
明するための装置の断面図および平面図。 第３図は本発明の実施例のｊｇ２の工程を説明するため
の装置の断面図である。 図において、１・・・仮巻枠、２・・・スリット。 ４・・・ターンテーブル、６・・・トルクリミッタ付電
動機、７・・・架台、８・・・棒状体、９・・・超電導
線。 １０・・・ドラム、１１・・・伸縮台、１２・・・仮コ
イル、１３・・・緊縛材、１４・・・巻枠、１５・・・
コイル台、１６・・・超電導コイル、である。 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 】）筒状の巻枠の内周面に密接して長方形断面を有する
   超！４線を巻回して単相筒形超電導コイルを巻線する方
   法において、トルクリミンター付電動機九より駆動され
   るターンテーブル上に筒状の一方端が固定され前記巻枠
   より小なる直径の仮を枠を回動させ、この仮巻枠の外周
   面に密接して超電導縁を下方端側から上方端側に向けて
   巻回するとともに、所定回数巻回するごとに前記仮巻枠
   に設けらＪした緊縛手段により巻回されたコイルを仮巻
   枠に固定する作業を繰り返して仮コイルを形成４−る第
   １の工程と、前記仮コイルの外側に同心状に前記１ｍ状
   の巻枠を嵌挿して下端部をコイル台に固定し、前記仮コ
   イルの巻き始め端を前記巻枠の内周ｔ１１１に固定し前
   記ターンテーブルを逆方向に回動り−るとともに前記緊
   縛手段を順次解結し、前記トルクリミッタ−付′ａＬ＃
   ＪＪ機の駆動トルクにより前記仮コイルの超’＋Ｊ１導
   緋を前記巻枠の内周面に押圧しつつ単層の超電導コイル
   を前記枠巻の内周面に密接して巻着する第２の工程とか
   らなることを特徴とする単層筒形超電導コイルの巻線方
   法。 ２、特許請求の範囲第１項記載の方法において。 −緊縛手段が、筒状の仮巻枠の周方向に所定の間隔をお
   いて軸方向に形成された複数のスリットと。 各スリットに沿って仮巻枠の内側に取付けられた棒状体
   とからなり、前記スリット内を仮コイルと前記棒状体と
   を連結する緊縛材が挿通されることを特徴とする単層筒
   形超電導コイルの巻線方法。 ３）特許請求の範囲第１項記載の方法において。 仮コイルの外径と巻枠の内径との差が、仮コイルのスプ
   リングバックによる外径増加量より小さいことを特徴と
   する単層筒形超電導コイルの巻線方法。 ４）特許請求の範囲第１項記載の方法において。 仮巻枠が、下方から作業員が出入りできる開口部を有す
   るターンテーブルと架台とによって支持されたことを特
   徴とする単層筒形超電導コイルの巻線方法。