(57)【要約】【課題】水中環境において、接続部の冷却を可能としつつ電気的な接続を有するリッツ線の接続構造を提供する。【解決手段】絶縁被膜１２で外周が覆われた素線１１から構成される絶縁導体１３が複数本束ねられて形成され、冷却水と接する環境に置かれた一対のリッツ線１０の接続構造であって、前記一対のリッツ線１０のお互いの端部の絶縁被膜１２が除去されて重ね合わされた被膜除去部１１ａと、この被膜除去部１１ａに圧着されて覆われるスリーブ２１と、を備え、前記スリーブ２１と前記被膜除去部１１ａは、抵抗溶接によりスリーブ２１と圧着溶接されて圧着接続部１４を形成していることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁被膜で外周が覆われた素線から構成される絶縁導体が複数本束ねられて形成され、
冷却水と接する環境に置かれた一対のリッツ線の接続構造であって、
前記一対のリッツ線のお互いの端部の絶縁被膜が除去されて重ね合わされた被膜除去部
と、
この被膜除去部に圧着されて覆われるスリーブと、を備え、
前記スリーブと前記被膜除去部は、抵抗溶接によりスリーブと圧着溶接されて圧着接続
部を形成していることを特徴とするリッツ線の接続構造。
【請求項２】
前記被膜除去部は、前記素線同士が溶着されていることを特徴とする請求項１記載のリ
ッツ線の接続構造。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載のリッツ線の接続構造を用いたことを特徴とするコイル。
【請求項４】
絶縁被膜で外周が覆われた素線から構成される絶縁導体が複数本束ねられて形成され、
冷却水と接する環境に置かれる一対のリッツ線の接続方法であって、
前記リッツ線の端部の絶縁被膜を除去して接続相手方の絶縁被膜を除去したリッツ線を
重ね合わせて被膜除去部を形成し、
この被膜除去部にスリーブを被せた後に、前記被膜除去部と前記スリーブを抵抗溶接に
より圧着溶接させて電気的に接続させることを特徴とするリッツ線の接続方法。
【請求項５】
前記被膜除去部は、前記スリーブを被せる前に前記素線同士を溶着させることを特徴と
する請求項４記載のリッツ線の接続方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、細い絶縁線を多数本撚り合わせたリッツ線の接続構造およびその
接続方法、リッツ線の接続構造を用いたコイルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、加速器用常電導磁石に用いられるコイルには、一般的にホローコンダクターと呼
ばれる中空矩形断面の導体が用いられている。
【０００３】
ここで図７を参照して加速器用常電導磁石の一例としてスキャニング電磁石の従来例を
説明する。
【０００４】
図７において、スキャニング電磁石４０のコイルの導体としてホローコンダクター４１
が用いられ、スキャニングコイル４３を囲むように鉄心４２が配置されて構成されている
。そして、ホローコンダクター４１の中心部には冷却水が流通して導体の冷却を行うよう
に構成されている。
【０００５】
そして、このようなスキャニング電磁石４０のように高周波で大電流を流す場合には、
全体のシステムをコンパクトにするため、より大電流を流す要求が成されてきている。こ
のため、ホローコンダクター４１を使用した水冷コイルでは冷却が成立しないケースが出
てきている。
【０００６】
このようなケースに対して、細い導体外周に絶縁被膜を有した絶縁導体を複数本撚り合
わせて形成されたリッツ線を導体としたスキャニング電磁石が開発されている。リッツ線
に限らず、導体の接続方法として、絶縁被膜を除去して素線を露出した状態でのはんだ接
続や圧着端子を用いたかしめ接続が一般的に採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第２０１３／１６１１１７号
【特許文献２】国際公開第２０１５／１５１９０４号
【特許文献３】特開２００３−３３２０１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
常電導磁石では、導体の抵抗が０でないために電流を流すことで熱が発生し、この熱を
除去するために常電導磁石を冷却する必要がある。リッツ線を用いたスキャニング電磁石
においても同様で、大電流による膨大な熱を除去するため、水冷でスキャニングコイルを
冷却している。そのため、リッツ線は冷却水と接する環境に置かれ、リッツ線接続部も冷
却水に触れる環境にある。
【０００９】
しかし、一般的に用いられるはんだ接続は、はんだの主成分である鉛やすずが水に溶け
るために、水中では使用できないという課題がある。また、かしめ接続では、リッツ線接
続部において、素線同士の隙間に冷却水が侵入して酸化皮膜が生じることで接続抵抗が増
加するといった課題が考えられる。特許文献１に示すように、冷却水の侵入を防止するた
めに当該接続部を覆う防水構造にすると、接続部の冷却を行うことが困難な可能性があっ
た。
【００１０】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、水中環境において、接続部の
冷却を可能としつつ電気的な接続を有するリッツ線の接続構造を提供することを目的とす
る。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本実施形態に係るリッツ線の接続構造は、絶縁被膜で外周が覆われた素線から構成され
る絶縁導体が複数本束ねられて形成され、冷却水と接する環境に置かれた一対のリッツ線
の接続構造であって、前記一対のリッツ線のお互いの端部の絶縁被膜が除去されて重ね合
わされた被膜除去部と、この被膜除去部に圧着されて覆われるスリーブと、を備え、前記
スリーブと前記被膜除去部は、抵抗溶接によりスリーブと圧着溶接されて圧着接続部を形
成していることを特徴とする。
【００１２】
また、本実施形態に係るコイルは、上記リッツ線の接続構造を用いたことを特徴とする
。
【００１３】
さらに、本実施形態に係るリッツ線の接続方法は、絶縁被膜で外周が覆われた素線から
構成される絶縁導体が複数本束ねられて形成され、冷却水と接する環境に置かれる一対の
リッツ線の接続方法であって、前記リッツ線の端部の絶縁被膜を除去して接続相手方の絶
縁被膜を除去したリッツ線を重ね合わせて被膜除去部を形成し、この被膜除去部にスリー
ブを被せた後に、前記被膜除去部と前記スリーブを抵抗溶接により圧着溶接させて電気的
に接続させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の実施形態は、上述した課題を解決するためになされたものであり、水中環境に
おいて、接続部の冷却を可能としつつ電気的な接続を有するリッツ線の接続構造およびそ
の接続方法、リッツ線の接続構造を用いたコイルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施例１に使用されるリッツ線を示す概略断面図。
【図２】図１に示したリッツ線の概略側面図。
【図３】実施例１における加圧前のリッツ線の接続構造を示す縦断面図。
【図４】実施例１における加圧後のリッツ線の接続構造を示す縦断面図。
【図５】被膜除去部の素線を溶着させた状態を示す一部拡大斜視図。
【図６】実施例２におけるスキャニングコイルの縦断面図。
【図７】スキャニングコイルの従来例を示す縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００１７】
（実施例１）
まず、実施例１を図１から図５を参照して説明する。図１は、本実施例１に使用される
リッツ線を示す断面図である。リッツ線１０は、素線１１と素線１１を覆う絶縁被膜１２
とからなる絶縁導体１３を複数本束ねて構成される。
【００１８】
接続する際には、図２のリッツ線１０の側面図に示すように、図中左側は絶縁被膜１２
を除去し、被膜除去部１１ａを形成する。この絶縁被膜の除去は、機械研磨やブラスト、
溶剤による溶解あるいはレーザなどの熱によって行うことができる。そして被膜除去部１
１ａを形成した後、接続相手方のリッツ線１０（図示せず）も同様に被膜除去部１１ａを
形成する。そして、お互いの被膜除去部１１ａの素線１１同士を重ね合わせた被膜除去部
１１ａを形成させる。
【００１９】
そして、図３に示すように素線１１同士を重ね合わせた被膜除去部１１ａにスリーブ２
１を被せてから図４に示されるようにスリーブ２１を圧着し、さらに圧着部を抵抗溶接す
ることで圧着接続部１４を形成して複数のリッツ線１０を電気的に接続する。
【００２０】
なお、図５に示すように、スリーブ２１の圧着前に、素線１１同士を抵抗溶接、超音波
溶接ないし電子ビーム溶接により溶着させ、接合部３１を形成しておいてもよい。  そし
て、この複数のリッツ線１０が電気的に接続された状態において、冷却水中に設置される
。
【００２１】
本実施例１によれば、スリーブ２１ごと圧着することで素線１１同士が密着し、この状
態で抵抗溶接を行うことで素線１１同士を隙間なく溶融、固相接合することができる。こ
れにより、導体抵抗と同等の接続抵抗とすることができ、かつ被膜除去部１１ａが直接的
に冷却水と接触することを防ぐことで、素線の隙間に水が入り込んで酸化皮膜が形成され
て接続抵抗が増加することを抑制することができる。さらに、スリーブ２１および素線１
１は隙間なく接触しているため、素線１１の発熱をスリーブ２１を介して冷却水によって
除去し、冷却することができる。
【００２２】
（実施例２）
実施例２について図６のスキャニングコイルの縦断面図を参照して説明する。なお、図
６において、図１、図７と同一部分には同一符号を付して、その構成の説明は省略する。
【００２３】
図６には、従来使用されていたホローコンダクター４１に代わり実施例１で示したリッ
ツ線１０を用いたスキャニングコイル４５を示す。そして、スキャニングコイル４５を囲
むように鉄心４２が配置されてスキャニング電磁石４４が構成されている。
【００２４】
本実施例２では、冷却配管４６内にリッツ線１０を配置した冷却構造としている。この
ような構成において、コイル同士の接続部や口出し部分にリッツ線１０の接続構造を適用
することで、リッツ線１０を用いた水冷スキャニング電磁石４４を得ることができる。
【００２５】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したも
のであり、発明の範囲を限定することは意図していない。
【００２６】
これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を
逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、組み合わせを行うことができる。
【００２７】
これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲
に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００２８】
１０…リッツ線
１１…素線
１１ａ…被膜除去部
１２…絶縁被膜
１３…絶縁導体
１４…圧着接続部
２１…スリーブ
３１…接合部
４０…スキャニング電磁石
４１…ホローコンダクター
４２…鉄心
４３…スキャニングコイル
４４…スキャニング電磁石（水冷スキャニング電磁石）
４５…スキャニングコイル
４６…冷却配管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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