(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被固定物間に生じる隙間に、薄板を気密に接合してなる容器を装填し、真空状態にある該容器内に樹脂を注入することによって該容器を膨脹させ任意寸法の間隙を埋めるスペーサの作成法において、
前記容器の樹脂注入口に口金を取付け、該口金に低融点金属もしくは低温で溶融する樹脂で構成される密閉栓を内包させる共に、前記容器を真空中で製作して該容器内を真空状態とすることを特徴とするスペーサの作成法。
【請求項２】
前記口金の周囲に火炎・電熱・高周波及びレーザ等の熱源を配置し、樹脂注入の際に前記密閉栓を熱源で加熱溶解させ、前記容器内に樹脂を注入することを特徴とする請求項１記載のスペーサの作成法。
【請求項３】
前記口金の樹脂注入口外周部の容器側に切込み溝を周設したことを特徴とする請求項１又は２記載のスペーサの作成法。
【請求項４】
前記容器の板厚を薄くし、容器内が真空状態のとき、該容器内が負圧となり変形する容器の変形状態を監視しすることのできることのできることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１記載のスペーサの製作方法。
【請求項５】
前記容器を真空中で製作し、大気にさらされることなく清浄な状態で樹脂を注入することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１記載のスペーサの製作方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被保護体を強固に精度よく支持固定する支持構造物の内側の隙間に、薄板を気密に接合して成る容器に樹脂を注入して該容器を膨脹させ、任意寸法の間隙を埋めて物体を固定するためのスペーサの作成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、核融合、超伝導エネルギー貯蔵などの装置では、大型の超伝導コイルを用いることにより装置自身の発生ロスを減らし、効率よくエネルギーを発生または貯蔵する。このためには、安定で信頼性の高い超伝導コイルを製作することが行われている。強制冷却導体を用いて超伝導コイルを作る場合、コイルを濁巻状に巻いたコイル（以下、パンケーキコイルと称す）を二つ重ねて巻きダブルパンケーキコイルとし、このダブルパンケーキコイルを単位として、これをーつまたは複数個組み合せて構成する方法が多く採られる。この場合、複数個のダブルパンケーキコイルを組み合せてなるコイル本体の周方向全体または、その一部分を剛性の高い金属などのコイルケースで束ねる形とし、このコイルケースを外部から支持することにより、コイル本体の設置する位置の精度を確保している。
【０００３】
図３は強制冷却型超伝導コイルの構成例を示す概略図、図４は超伝導コイルの拡大図である。図３において、超伝導コイル本体２１は、複数個のダブルパンケーキコイルを重ねてなり、コイルケース２２によってその全体を束ねる。また、コイルケース２２は外部の支持構造物２３および支持構造物フランジ２４と機械的に取り合って、超伝導コイル本体２１を支え、超伝導コイル本体２１の位置精度を確保する働きをする。超伝導コイル本体２１を支持構造物２３に組み込むためには、コイルケース２２の外側と支持構造物１３の内側に隙間が必要である。そこで図４に示すように、超伝導コイル本体２１はコイルケース２２に納められ、支持構造物２３および支持構造物フランジ２４の内側とコイルケース２２の外側との隙間に、詰め物２５が挿入されている。
【０００４】
しかし、組込みが完了した後はこの隙間をなくし、コイルケース２２と支持構造物２３が隙間なく取り合うことが必要がある。
【０００５】
この隙間を固定するために、従来は、図５に示すようなテーパー板２８、図６に示すようなパテ２９、及び矢を挿入して調整していた。
【０００６】
しかし、矢は物体に対して線で接触するため物体を損傷する可能性があった。一方、テーパー板２８、パテ２９によるスペーサ調整は物体の間隔を測定しながら、スペーサを加工するため熟練と労力を要する等問題があった。
【０００７】
そこで、３次元的間隔を有する物体の固定を目的として、図７に示す詰め物５を挿入して調整していた。この詰め物５は、図８に示す薄板２５ａ、２５ｂを気密に接合し、樹脂充填ホース２７を接続して構成される容器である。容器内に樹脂を注入し容器が膨脹することで、物体を固定する方法が提案されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
これまでのスペーサなどは容器内に樹脂を注入する際に一旦容器内を真空にした後、樹脂を加圧注入していた、また、容器を真空状態にするため容器を非破壊検査及びリーク試験等を実施していた。
【０００９】
本発明は上記容器の検査・試験及び真空引き工程を行わないでも、樹脂が注入出来るスペーサを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のスペーサの作成法は、被固定物間に生じる隙間に、薄板を気密に接合してなる容器を装填し、真空状態にある容器内に樹脂を注入することによって容器を膨脹させ任意寸法の間隙を埋めるスペーサの作成法において、容器の樹脂注入口に口金を取付け、口金に低融点金属もしくは低温で溶融する樹脂で構成される密閉栓を内包させる共に、容器を真空中で製作して容器内を真空状態とすることを特徴とする。
【００１１】
本発明のスペーサの作成法によると、真空状態で容器を製作するので、容器製作後、容器の内部は大気にさらされないため、埃・水分等の影響を受けず清浄な状態で樹脂が注入出来る。
【００１２】
容器内が真空状態つまり負圧であるので、外圧により容器が変形するため、いわゆる漬れた状態となり、外観検査で容器製作の良否判定が可能となる。
【００１３】
容器製作過程で欠陥が発生した場合には、リークにより真空状態が保持できずに、潰れた状態にならない。
【００１４】
また、容器の樹脂注入口に密閉栓を内包した口金を取付けたことにより、容器内が真空状態に保たれ、樹脂注入の際の真空引きの必要がない。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施例を図を参照して説明する。
【００１６】
図１は本発明の一実施例のスペーサの全体構成図、図２は図１のスペーサの樹脂注入部を詳細に示す断面図である。
【００１７】
同図に於いて、本発明のスペーサは、例えば被保護体を強固に精度よく支持固定する３次元空間を有する被固定物１ａ、１ｂの間隙に充填して固定する容器２と、容器２に図示されていない樹脂を注入する注入機３、注入機３から容器２に樹脂を供給するホース４と、容器２への樹脂の注入圧力を保持するためのバルブ５と、樹脂の注入圧力をモニタリングするためにバルブ５から分岐した圧力計６とから構成されている。
【００１８】
容器２は、非磁性金属あるいは繊維強化プラスチックなどの絶縁材を薄くし、気密に接合して製造される。このように容器２の板厚を薄くしてあるので、容器２内が真空状態のとき、容器２内が負圧となり変形する容器の変形状態を監視しすることができる。更に、容器２は真空中で製作するので、大気にさらされることなく清浄な状態で樹脂を注入するこ。
【００１９】
容器２に充填してスペーサを形成するする樹脂としては、常温硬化の樹脂に、ガラスなどのフィラーを混ぜたものが好適に使用される。
【００２０】
図２は図１のスペーサの樹脂注入部の要部を拡大した断面図である。樹脂注入口金７は容器２の一端に直接接合又は締結されている。樹脂注入口金７は容器２の製作時に容器２内の真空を保持するための密閉栓８が内包されている。この密閉栓８は、低融点金属もしくは低温で溶融する樹脂で形成され、加熱されると溶解する性質のものである。
【００２１】
注入機３から樹脂を供給するためのホース４の先端にはホース部口金９が取付けられ、ホース口金９を介して樹脂注入口金７に接続する。
【００２２】
樹脂を容器２に注入する際に、樹脂注入口金７に内包されている密閉栓８を溶解して、容器内に樹脂を注入する。密閉栓８を溶解するめに樹脂注入口金７の外周部に環状の熱源１０が配設されている。熱源１０は、火炎・電熱・高周波及びレーザ等構成され、樹脂注入口金７の周囲を加熱して、密閉栓８を溶解させて貫通させる。
【００２３】
また、樹脂注入口金７の樹脂注入口外周部の容器側に切込み溝１１が周設されている。切込み溝１１は、容器と熱源の間に空隙を形成して加熱時の熱量を減少させて、容器に熱が伝わりにくくして容器の変形を抑止する。また、切込み溝１１が周設されているので、樹脂注入後、樹脂注入口金７の上部をねじり或いは切込み溝１１をカッターで切断して除去し、容器２から樹脂注入口７を容易に取り去ることができる。
【００２４】
次に本実施例のスペーサによる３次元間隔を有する被固定物１ａ、１ｂの固定について説明する。
【００２５】
容器２を真空中で製作するため、密閉栓８により容器２の内部は真空封止されている。従って、容器２の内部は大気圧に比べマイナス１気圧となる。その結果容器２が大気圧に押されて変形する。
【００２６】
容器２を真空中で製作する際に、欠陥が発生した場合、その欠陥部から空気が侵入する。その結果、容器２の内部は大気圧となり、容器２の変形は復元する。従って、容器２の製作過程の欠陥が外観検査で容易に検査できる。
【００２７】
３次元を有する被固定物１ａ、１ｂの間隔に容器２を設置し、樹脂注入口金６を熱源１０で加熱することにより、低融点金属もしくは低温で溶融する樹脂で構成される密閉栓８は溶解する。その際に樹脂注入口金７に於いて容器２側に断熱を目的とした切込み溝を設けており、容器２を変形すること無く、小さい入熱で密閉栓８を溶解することが可能である。
【００２８】
密閉栓８が溶解すると注入機３内の樹脂が開放されたバルブ５を介して吸引され、容器２に樹脂が充満する。更に注入機３で加圧することにより、容器２が膨脹し３次元的間隔を有する被固定物１ａ、１ｂに密着する。
【００２９】
容器２の膨脹状態はバルブ５から分岐した圧力計６の指示値が注入機３の注入圧力と同程度に達することで確認できる。
【００３０】
容器２が被固定物１ａ、１ｂに密着した時点でバルブ５を閉止することで、樹脂がその状態で凝固する。その結果３次元的間隔を有する被固定物１ａ、１ｂが固定される。
【００３１】
樹脂が凝固した後、樹脂注入口金６の頭頂部、すなわち切込み溝１０の上部をねじったり或いはカッターで切断して樹脂注入口金７の切込み溝１０から容易に破断することができる。その結果でスペーサには突起物がなくなり、外観がよくなる。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のスペーサによれば、真空中で製作するため製造中の欠陥が外観検査で容易に検査が可能である。すなわち、容器内が真空状態、つまり負圧であると、外圧により容器が変形するため、いわゆる漬れた状態となり、外観検査で容器製作の良否判定が可能となる。また、容器製作過程で欠陥が発生した場合には、リークにより真空状態が保持できずに、潰れた状態にならない。
【００３３】
容器は、真空中で製作した後大気にさらされないため、埃・水分等の影響を受けず清浄な状態で樹脂を注入することが出来る。
【００３４】
容器の樹脂注入口に密閉栓を内包した口金を取付けられているので、容器内が真空状態に保たれており、真空引きすること無く樹脂を注入することが出来る。樹脂を注入する際に使用した口金を切込み溝から容易に取り去ることが可能であり、突起物がないスペーサを提供する事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例のスペーサの全体構成図。
【図２】スペーサの樹脂注入部を拡大した断面図
【図３】強制冷却型超伝導コイルの構成例を示す概略図
【図４】超伝導コイルの拡大図
【図５】従来のテーパー板を詰めた状態の断面図
【図６】従来のパテを詰めた状態の断面図
【図７】従来の詰め物を詰めた状態の断面図
【図８】図７の詰め物の斜視図
【符号の説明】
１ａ，１ｂ…被固定物            ２………容器
３………注入機                  ４………ホース
５………バルブ                  ６………圧力計
７………樹脂注入口金            ８………密閉栓
９……ホース口金              １０………熱源
１１………切込み溝
【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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【図８】
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