超電導線材の接続方法および接続構造
【課題】接続部のしなやかさを維持しながら、接続された線材をフォーマなどに巻回する際に、作業の安全性を十分に確保できると共に、巻回作業中に線材がずれたりした場合であっても、絶縁紙などを破ることなく、安定した性能の超電導機器を提供することができる超電導線材の接続方法および接続構造を提供する。
【解決手段】２本のテープ形状の超電導線材の双方の端末部を、半田層を介してオーバーラップさせて接続する超電導線材の接続方法であって、超電導線材の少なくとも一方の側縁が超電導線材の中心線側に傾斜し、両側縁が弧状の曲線で結ばれた端末部を形成し、双方の超電導線材の端末部をオーバーラップさせて接続する接続方法とこの接続方法により接続された超電導線材の接続構造。
【解決手段】２本のテープ形状の超電導線材の双方の端末部を、半田層を介してオーバーラップさせて接続する超電導線材の接続方法であって、超電導線材の少なくとも一方の側縁が超電導線材の中心線側に傾斜し、両側縁が弧状の曲線で結ばれた端末部を形成し、双方の超電導線材の端末部をオーバーラップさせて接続する接続方法とこの接続方法により接続された超電導線材の接続構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超電導線材の接続方法および接続構造に関し、詳しくは、２本のテープ状超電導線材の端末部を重ね合わせて半田を用いてつなぎ合わせること（スプライス）により、超電導線材の長尺化を図る超電導線材の接続方法および接続構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
超電導機器用の超電導ケーブルや超電導コイル等を作製するに際しては、長尺の超電導線材が必要とされ、一般に、複数の超電導線材を順次接続していくことにより、長尺化が図られている。このように、複数の超電導線材を順次接続していくことにより、短尺の、また長さの異なる超電導線材であっても、有効に利用できるため、超電導線材の歩留まりを実質１００％にすることが可能となり、大幅なコスト削減を図ることができる。
【０００３】
複数の超電導線材を順次接続していく方法としては、種々の提案がなされているが、現状、端末部を重ね合わせて半田により接続するオーバーラップ型と呼ばれる方法が主流となっている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
しかし、従来のオーバーラップ型では、単に、超電導線材の端末部をオーバーラップさせただけで、半田付けを行っていたため、オーバーラップ部分の面積が大きくなり、それに伴い、必要な半田の量も増大して、接続部分が固くなるという問題があった。このようなスプライス線材をケーブルなどのフォーマに巻回した場合、固くしなやかさに欠ける接続部分がフォーマから浮き上がってしまい、超電導特性に悪影響を及ぼす。
【０００５】
このような問題に対し、オーバーラップ部分の面積を減少させると共に、半田の使用量を低減させて、しなやかさを発揮させるために、例えば、図４に示すように、端末部の形状を、先端に行くに従い細くなる三角形にすることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平４−１６０７７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このような三角形状の端末部を設けることにより、半田の使用量が低減され、しなやかさが発揮されたにも拘わらず、別の問題が新たに発生した。即ち、この三角形は、先端に行くに従い細く鋭利になっているため、接続された長尺線材をフォーマなどに巻回する際に、作業者の手に突き刺さる恐れがあり、作業の安全を確保することが困難となる。また、巻回作業中に線材がずれたりした場合には、絶縁紙などが破れる恐れがあり、安定した性能の超電導機器を提供することが困難となる。
【０００８】
そこで、本発明は、上記問題に鑑み、接続部のしなやかさを維持しながら、接続された線材をフォーマなどに巻回する際に、作業の安全性を十分に確保できると共に、巻回作業中に線材がずれたりした場合であっても、絶縁紙などを破ることなく、安定した性能の超電導機器を提供することができる超電導線材の接続方法および接続構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、鋭意研究を行った結果、以下の各請求項に示す発明により、上記の課題が解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。以下、各請求毎に説明する。
【００１０】
請求項１に記載の発明は、
２本のテープ形状の超電導線材の双方の端末部を、半田層を介してオーバーラップさせて接続する超電導線材の接続方法であって、
前記超電導線材の少なくとも一方の側縁が前記超電導線材の中心線側に傾斜し、両側縁が弧状の曲線で結ばれた端末部を形成し、
双方の前記超電導線材の端末部をオーバーラップさせて接続する
ことを特徴とする超電導線材の接続方法である。
【００１１】
本請求項の発明においては、超電導線材の端末部が、先端に行くに従い細くなる形状に形成しているため、端末部が重なり合った接続部分において、曲げ特性が改善され、十分なしなやかさを発揮させることができる。
【００１２】
そして、端末部の先端が、弧状の曲線で結ばれて形成されているため、接続された線材をフォーマなどに巻回する際に、作業者の手に突き刺さる恐れがなく、作業の安全性を十分に確保することができる。また、巻回作業中に線材がずれたりした場合であっても、絶縁紙などが破られることがないため、安定した性能の超電導機器を提供することができる。
【００１３】
なお、本請求項の発明において、「弧状の曲線」とは、真円の円弧に限定されず、楕円の円弧や放物線の弧なども含まれる。
【００１４】
具体的に上記した端末部を形成する場合、当初より所望の端末部の形状に形成してもよく、作業の効率化のため、予め、先端部に三角形や台形などを形成した後、弧状の曲線部を形成してもよい。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、
前記弧状の曲線が、各側縁との交点において、各々の側縁を接線として、各側縁と結ばれていることを特徴とする請求項１に記載の超電導線材の接続方法である。
【００１６】
弧状の曲線が両側縁と内接しているため、弧状の曲線と側縁との交点においても、前記した作業の安全性などを確保することができる。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、
請求項１または請求項２に記載の超電導線材の接続方法により接続されていることを特徴とする超電導線材の接続構造である。
【００１８】
本請求項の発明においては、超電導線材の接続構造が、請求項１や請求項２に記載の超電導線材の接続方法を用いて形成されているため、フォーマなどに巻回する際に、前記した作業の安全性を十分に確保することができ、また、安定した性能の超電導機器を提供することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、接続部のしなやかさを維持しながら、接続された線材をフォーマなどに巻回する際に、作業の安全性を十分に確保できると共に、巻回作業中に線材がずれたりした場合であっても、絶縁紙などを破ることなく、安定した性能の超電導機器を提供することができる超電導線材の接続方法および接続構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施の形態の超電導線材の接続構造を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施の形態の超電導線材の端末部を示す平面図である。
【図３】本発明の一実施の形態の超電導線材の接続構造の接続構造を示す平面図である。
【図４】従来の超電導線材の端末部を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を用いて本発明を実施の形態に基づいて説明する。
【００２２】
図１は本発明の一実施の形態の超電導線材の接続構造を示す斜視図であり、図２は本発明の一実施の形態の超電導線材の端末部を示す平面図であり。図３は本発明の一実施の形態の超電導線材の接続構造を示す平面図である。
【００２３】
図１に示すように、超電導線材の接続構造は、接続する２本のテープ形状の超電導線材Ｔの双方の端末部１を重ね合わせ、半田を用いて接続することにより構成されている。そして、この超電導線材の接続構造は、以下の超電導線材の接続方法により形成される。
【００２４】
すなわち、本実施の形態においては、超電導線材Ｔの一方の側縁が超電導線材Ｔの中心線Ｃの側に傾斜させて傾斜した側縁１ｄ（以下、斜辺ともいう）を形成し、両側縁１ｃ、１ｄを弧状の曲線１ａで結ぶことにより、端末部１を形成する。その際、弧状の曲線１ａが、各側縁１ｃ、１ｄとの交点において、各々の側縁１ｃ、１ｄを接線として、各側縁１ｃ、１ｄと結ばれるように形成する。
【００２５】
具体的にこのような端末部を形成するに際しては、例えば、まず、先端に行くに従い幅が狭くなる台形状に、超電導線材Ｔの端部を切断する。次に、台形状の上底側を、研磨紙あるいは研磨機で孤状の曲線で丸みを持たせるようにすることにより効率的に端末部を形成することができる。
【００２６】
この場合の好ましい台形の形状は、超電導線材の幅Ｗが４．５ｍｍ程度である場合、上底の寸法は２ｍｍ程度、また、超電導線材Ｔの中心線Ｃに対する傾斜した側縁１ｄの傾斜角度θは、２４°程度である。そして、端末部１の先端に付けられる曲線の半径を、０．５ｍｍ程度に設定することが好ましい。
【００２７】
このようにして形成した２本の超電導線材Ｔの双方の端末部１を、図３に示すように、斜辺１ｄが平行となるように、端末部１を重ね合わせ、半田を用いて接続する。
【００２８】
なお、接続される２本の超電導線材Ｔの双方の端末部１は、同一の形状および寸法に設定される。
【００２９】
以上のように、超電導線材Ｔの端末部の先端は弧状の曲線で丸みを持たせているため、接続された線材をフォーマなどに巻回する際に、作業者の手に突き刺さる恐れがなく、作業の安全性を十分に確保することができる。また、巻回作業中に超電導線材Ｔがずれたりした場合であっても、絶縁紙などが破られることがない。さらに、弧状の曲線１ａが両側縁１ｃ、１ｄと内接しているため、弧状の曲線１ａと側縁１ｃ、１ｄとの交点においても、作業の安全性などを確保することができる。
【００３０】
以上、本発明を実施の形態に基づき説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、上記の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。
【符号の説明】
【００３１】
１ 端末部
１ａ 弧状の曲線
１ｃ 側縁
１ｄ 側縁（斜辺）
θ 超電導線材の中心線に対する斜辺の角度
Ｃ 超電導線材の中心線
Ｔ 超電導線材
Ｗ 超電導線材の幅
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超電導線材の接続方法および接続構造に関し、詳しくは、２本のテープ状超電導線材の端末部を重ね合わせて半田を用いてつなぎ合わせること（スプライス）により、超電導線材の長尺化を図る超電導線材の接続方法および接続構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
超電導機器用の超電導ケーブルや超電導コイル等を作製するに際しては、長尺の超電導線材が必要とされ、一般に、複数の超電導線材を順次接続していくことにより、長尺化が図られている。このように、複数の超電導線材を順次接続していくことにより、短尺の、また長さの異なる超電導線材であっても、有効に利用できるため、超電導線材の歩留まりを実質１００％にすることが可能となり、大幅なコスト削減を図ることができる。
【０００３】
複数の超電導線材を順次接続していく方法としては、種々の提案がなされているが、現状、端末部を重ね合わせて半田により接続するオーバーラップ型と呼ばれる方法が主流となっている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
しかし、従来のオーバーラップ型では、単に、超電導線材の端末部をオーバーラップさせただけで、半田付けを行っていたため、オーバーラップ部分の面積が大きくなり、それに伴い、必要な半田の量も増大して、接続部分が固くなるという問題があった。このようなスプライス線材をケーブルなどのフォーマに巻回した場合、固くしなやかさに欠ける接続部分がフォーマから浮き上がってしまい、超電導特性に悪影響を及ぼす。
【０００５】
このような問題に対し、オーバーラップ部分の面積を減少させると共に、半田の使用量を低減させて、しなやかさを発揮させるために、例えば、図４に示すように、端末部の形状を、先端に行くに従い細くなる三角形にすることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平４−１６０７７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このような三角形状の端末部を設けることにより、半田の使用量が低減され、しなやかさが発揮されたにも拘わらず、別の問題が新たに発生した。即ち、この三角形は、先端に行くに従い細く鋭利になっているため、接続された長尺線材をフォーマなどに巻回する際に、作業者の手に突き刺さる恐れがあり、作業の安全を確保することが困難となる。また、巻回作業中に線材がずれたりした場合には、絶縁紙などが破れる恐れがあり、安定した性能の超電導機器を提供することが困難となる。
【０００８】
そこで、本発明は、上記問題に鑑み、接続部のしなやかさを維持しながら、接続された線材をフォーマなどに巻回する際に、作業の安全性を十分に確保できると共に、巻回作業中に線材がずれたりした場合であっても、絶縁紙などを破ることなく、安定した性能の超電導機器を提供することができる超電導線材の接続方法および接続構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、鋭意研究を行った結果、以下の各請求項に示す発明により、上記の課題が解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。以下、各請求毎に説明する。
【００１０】
請求項１に記載の発明は、
２本のテープ形状の超電導線材の双方の端末部を、半田層を介してオーバーラップさせて接続する超電導線材の接続方法であって、
前記超電導線材の少なくとも一方の側縁が前記超電導線材の中心線側に傾斜し、両側縁が弧状の曲線で結ばれた端末部を形成し、
双方の前記超電導線材の端末部をオーバーラップさせて接続する
ことを特徴とする超電導線材の接続方法である。
【００１１】
本請求項の発明においては、超電導線材の端末部が、先端に行くに従い細くなる形状に形成しているため、端末部が重なり合った接続部分において、曲げ特性が改善され、十分なしなやかさを発揮させることができる。
【００１２】
そして、端末部の先端が、弧状の曲線で結ばれて形成されているため、接続された線材をフォーマなどに巻回する際に、作業者の手に突き刺さる恐れがなく、作業の安全性を十分に確保することができる。また、巻回作業中に線材がずれたりした場合であっても、絶縁紙などが破られることがないため、安定した性能の超電導機器を提供することができる。
【００１３】
なお、本請求項の発明において、「弧状の曲線」とは、真円の円弧に限定されず、楕円の円弧や放物線の弧なども含まれる。
【００１４】
具体的に上記した端末部を形成する場合、当初より所望の端末部の形状に形成してもよく、作業の効率化のため、予め、先端部に三角形や台形などを形成した後、弧状の曲線部を形成してもよい。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、
前記弧状の曲線が、各側縁との交点において、各々の側縁を接線として、各側縁と結ばれていることを特徴とする請求項１に記載の超電導線材の接続方法である。
【００１６】
弧状の曲線が両側縁と内接しているため、弧状の曲線と側縁との交点においても、前記した作業の安全性などを確保することができる。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、
請求項１または請求項２に記載の超電導線材の接続方法により接続されていることを特徴とする超電導線材の接続構造である。
【００１８】
本請求項の発明においては、超電導線材の接続構造が、請求項１や請求項２に記載の超電導線材の接続方法を用いて形成されているため、フォーマなどに巻回する際に、前記した作業の安全性を十分に確保することができ、また、安定した性能の超電導機器を提供することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、接続部のしなやかさを維持しながら、接続された線材をフォーマなどに巻回する際に、作業の安全性を十分に確保できると共に、巻回作業中に線材がずれたりした場合であっても、絶縁紙などを破ることなく、安定した性能の超電導機器を提供することができる超電導線材の接続方法および接続構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施の形態の超電導線材の接続構造を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施の形態の超電導線材の端末部を示す平面図である。
【図３】本発明の一実施の形態の超電導線材の接続構造の接続構造を示す平面図である。
【図４】従来の超電導線材の端末部を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を用いて本発明を実施の形態に基づいて説明する。
【００２２】
図１は本発明の一実施の形態の超電導線材の接続構造を示す斜視図であり、図２は本発明の一実施の形態の超電導線材の端末部を示す平面図であり。図３は本発明の一実施の形態の超電導線材の接続構造を示す平面図である。
【００２３】
図１に示すように、超電導線材の接続構造は、接続する２本のテープ形状の超電導線材Ｔの双方の端末部１を重ね合わせ、半田を用いて接続することにより構成されている。そして、この超電導線材の接続構造は、以下の超電導線材の接続方法により形成される。
【００２４】
すなわち、本実施の形態においては、超電導線材Ｔの一方の側縁が超電導線材Ｔの中心線Ｃの側に傾斜させて傾斜した側縁１ｄ（以下、斜辺ともいう）を形成し、両側縁１ｃ、１ｄを弧状の曲線１ａで結ぶことにより、端末部１を形成する。その際、弧状の曲線１ａが、各側縁１ｃ、１ｄとの交点において、各々の側縁１ｃ、１ｄを接線として、各側縁１ｃ、１ｄと結ばれるように形成する。
【００２５】
具体的にこのような端末部を形成するに際しては、例えば、まず、先端に行くに従い幅が狭くなる台形状に、超電導線材Ｔの端部を切断する。次に、台形状の上底側を、研磨紙あるいは研磨機で孤状の曲線で丸みを持たせるようにすることにより効率的に端末部を形成することができる。
【００２６】
この場合の好ましい台形の形状は、超電導線材の幅Ｗが４．５ｍｍ程度である場合、上底の寸法は２ｍｍ程度、また、超電導線材Ｔの中心線Ｃに対する傾斜した側縁１ｄの傾斜角度θは、２４°程度である。そして、端末部１の先端に付けられる曲線の半径を、０．５ｍｍ程度に設定することが好ましい。
【００２７】
このようにして形成した２本の超電導線材Ｔの双方の端末部１を、図３に示すように、斜辺１ｄが平行となるように、端末部１を重ね合わせ、半田を用いて接続する。
【００２８】
なお、接続される２本の超電導線材Ｔの双方の端末部１は、同一の形状および寸法に設定される。
【００２９】
以上のように、超電導線材Ｔの端末部の先端は弧状の曲線で丸みを持たせているため、接続された線材をフォーマなどに巻回する際に、作業者の手に突き刺さる恐れがなく、作業の安全性を十分に確保することができる。また、巻回作業中に超電導線材Ｔがずれたりした場合であっても、絶縁紙などが破られることがない。さらに、弧状の曲線１ａが両側縁１ｃ、１ｄと内接しているため、弧状の曲線１ａと側縁１ｃ、１ｄとの交点においても、作業の安全性などを確保することができる。
【００３０】
以上、本発明を実施の形態に基づき説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、上記の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。
【符号の説明】
【００３１】
１ 端末部
１ａ 弧状の曲線
１ｃ 側縁
１ｄ 側縁（斜辺）
θ 超電導線材の中心線に対する斜辺の角度
Ｃ 超電導線材の中心線
Ｔ 超電導線材
Ｗ 超電導線材の幅
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２本のテープ形状の超電導線材の双方の端末部を、半田層を介してオーバーラップさせて接続する超電導線材の接続方法であって、
前記超電導線材の少なくとも一方の側縁が前記超電導線材の中心線側に傾斜し、両側縁が弧状の曲線で結ばれた端末部を形成し、
双方の前記超電導線材の端末部をオーバーラップさせて接続する
ことを特徴とする超電導線材の接続方法。
【請求項２】
前記弧状の曲線が、各側縁との交点において、各々の側縁を接線として、各側縁と結ばれていることを特徴とする請求項１に記載の超電導線材の接続方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の超電導線材の接続方法により接続されていることを特徴とする超電導線材の接続構造。
【請求項１】
２本のテープ形状の超電導線材の双方の端末部を、半田層を介してオーバーラップさせて接続する超電導線材の接続方法であって、
前記超電導線材の少なくとも一方の側縁が前記超電導線材の中心線側に傾斜し、両側縁が弧状の曲線で結ばれた端末部を形成し、
双方の前記超電導線材の端末部をオーバーラップさせて接続する
ことを特徴とする超電導線材の接続方法。
【請求項２】
前記弧状の曲線が、各側縁との交点において、各々の側縁を接線として、各側縁と結ばれていることを特徴とする請求項１に記載の超電導線材の接続方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の超電導線材の接続方法により接続されていることを特徴とする超電導線材の接続構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−２３８５１０（Ｐ２０１１−２３８５１０Ａ）
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１１００３６（Ｐ２０１０−１１００３６）
【出願日】平成２２年５月１２日（２０１０．５．１２）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月１２日（２０１０．５．１２）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
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