(57)【要約】  本発明はリニアモータの一次部分（１０）に関する。この一次部分（１０）は、収納体（２）内の軸（４）に沿って可動な二次部分（３）用の収納体（２）と、この収納体（２）に対して同軸に配置される複数の環状のコイル（１３）と、ヨーク（１１）とを有し、さらに、隣接するコイル（１３）の端面（１６）間に軟磁性材料から構成される歯（１２、１２Ａ）が配置あるいは形成される。コンパクトな構成の下で高い出力密度を有しかつ冷却液による効率的な冷却を可能にする一次部分（１０）もしくはリニアモータ（１）を提供するために、コイル（１３）の端面（１６）と歯（１２、１２Ａ）との間に冷却用間隙（１４）が設けられ、この冷却用間隙にスペーサ（１５）が配置される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホルダー（２）の軸（３）に沿って可動な二次部分用のホルダー（２）と、前記ホルダー（２）に対して同軸に配置される複数のコイル（１３；１１３；２１３）と、前記コイルを囲繞するヨーク（１１）とを有するリニアモータの一次部分（１０）であって、隣接するコイルの端面（１６；１１６；２１６）間に軟磁性材料から構成される歯（１２、１２Ａ）が配置され、冷却液によって冷却できる前記コイルが、高温超伝導体のターンを有する少なくとも１つの巻線（２１、１２１、２２１Ａ、２２１Ｂ）を含む一次部分（１０）において、前記コイル（１３；１１３；２１３Ａ、２１３Ｂ）が高密度に巻回されるターンを有し、かつ、前記コイル（１３）の端面（１６）と前記歯（１２）との間に、スペーサ（１５）が配置される冷却用間隙（１４）が設けられることを特徴とする一次部分（１０）。
【請求項２】
前記冷却用間隙（１４）が、熱の消散によって惹起される冷却液の液体から気体への相転移において生成される気泡の直径よりも大きい間隙厚さを有することを特徴とする請求項１に記載の一次部分。
【請求項３】
前記冷却液が液体窒素であることを特徴とする請求項１または２に記載の一次部分。
【請求項４】
前記スペーサ（１５）が、前記冷却用間隙（１４）の２０％未満、好ましくはその１０％未満、特にその５％未満を充填することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の一次部分。
【請求項５】
前記巻線（２１、１２１、２２１Ａ、２２１Ｂ）がプラスチック（２４０）の中に封入され、および／または、前記コイル（１３；１１３；２１３）の端面（１６；１１６；２１６）が冷却液を通さないように封止されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の一次部分。
【請求項６】
前記巻線（２１；１２１；２２１Ａ、２２１Ｂ）が帯状形態の高温超伝導体から巻回され、個々のターンは、好ましくは、絶縁フィルム（２２７）を介在させて直接互いに重ね合わせて巻回されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の一次部分。
【請求項７】
前記巻線（２１；１２１）が前記コイルの外周において補強材（２３；１２３）によって少なくとも部分的に囲繞されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の一次部分。
【請求項８】
前記スペーサ（１１５）が、前記端面上において前記補強材（１２３）から巻枠（１２０）まで延びることを特徴とする請求項７に記載の一次部分。
【請求項９】
スペーサ（１５；１１５；２１５）が、各コイル（１３；１１３；２１３）の反対側の両端面（１６；１１６；２１６）上に配置され、かつ、前記端面上において好ましくは互いに反対側の位置に配置されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の一次部分。
【請求項１０】
複数のスペーサ（１５）が、端面（１６）上において互いに同一角度だけずらしておよび／または異なる円（２４、２５）上に配置されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の一次部分。
【請求項１１】
前記スペーサ（１５；１１５；２１５）が、プラスチック、特に繊維強化プラスチックおよび／または非磁性材料から構成されることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の一次部分。
【請求項１２】
前記歯（１２、１２Ａ）が環状形状に形成されることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の一次部分。
【請求項１３】
前記ヨーク（１１）が、前記各冷却用間隙（１４）用として少なくとも１つの流入開口および／または１つの流出開口（１７）を有することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の一次部分。
【請求項１４】
前記コイル（２１３）が、互いに並んで配置されるが反対向きに巻回される２つの巻線（２２１Ａ，２２１Ｂ）を含む二重ディスクコイルの形態であることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の一次部分。
【請求項１５】
一次部分（１０）および二次部分（３）を有するリニアモータであって、前記一次部分（１０）には、ホルダー（２）内の軸（４）に沿って可動な前記二次部分（３）用のホルダー（２）と、前記ホルダー（２）に対して同軸に配置される複数の環状のコイル（１３）と、前記コイル（１３）を囲繞するヨーク（１１）とが備えられ、さらに、隣接するコイル（１３）の端面（１６）間に軟磁性材料から構成される歯（１２、１２Ａ）が配置され、冷却液によって冷却できる各コイル（１３）が、高温超伝導体のターンを有する少なくとも１つの巻線（２１；１２１；２２１Ａ、２２１Ｂ）を含むリニアモータにおいて、前記コイル（１３）が高密度に巻回されるターンを有し、かつ、前記コイル（１３）の端面（１６）と前記歯（１２、１２Ａ）との間に、スペーサ（１５）が配置される冷却用間隙（１４）が設けられることを特徴とするリニアモータ。
【請求項１６】
前記一次部分（１０）が、請求項１〜１４のいずれか１項に記載のように構成されることを特徴とする請求項１５に記載のリニアモータ。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホルダー内の軸に沿って可動な二次部分用のホルダーと、このホルダーに対して同軸に配置される好ましくは環状の複数のコイルと、そのコイルをコイルの周囲において囲繞するヨークとを有するリニアモータの一次部分に関する。この場合、隣接するコイルの端面間に軟磁性材料から構成される歯が配置され、各コイルは、適切な冷却液によって冷却できる少なくとも１つの巻線であって好ましくは巻枠の上に高密度に巻回される高温超伝導体のターンを有する巻線を含む。本発明は、さらに、このような一次部分と、それによって動くことができる二次部分とを有するリニアモータにも関する。
【背景技術】
【０００２】
高温超伝導体（ＨＴＳ伝導体）から構成されるコイルを備えたこの種のタイプのリニアモータが（特許文献１）から知られる。この種のタイプのリニアモータを励磁して、一次部分のホルダー内に二次部分もしくは回転子用の可変磁界を発生させるために、一次部分もしくは固定子の超伝導巻線に交流電流が印加される。磁界は一次部分および二次部分を互に対して動かす。巻線のターンは、相互に重ね合わせて配置され、巻線が多数のターンを有することができるように全体として高密度に巻回されるが、コイルとしてはコンパクトな形態を備える。このような巻線を備えたコイルは、特に、きわめて強力なリニアモータを製造するのに適している。磁束を強化するために軟磁性材料から構成される歯がコイルの間に配置され、ヨークが、一次部分における磁束の戻り径路として、その歯を囲繞する。先行技術においては、ホルダー内に極力高い磁束密度を発生させるために、コイルがその歯に当てがわれる。
【０００３】
交流電流が印加される超伝導コイルは、高温超伝導体を超伝導状態に変化させるために運転中冷却しなければならない。交流電流が一次部分のコイルを通過する際に形成される磁界は歯およびヨーク内に渦電流を誘起し、この渦電流が、コイルおよび軟磁性の鉄におけるヒステリシスの場合と同様の熱損失を発生させる。これは、冷却液による冷却によって消散させなければならない。
【０００４】
【特許文献１】欧州特許第０７７４８２６Ｂ１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、交流電流によって励磁可能な、超伝導コイルを備えたリニアモータの一次部分および対応するリニアモータを提供することであって、それらにより、高い出力密度においても冷却液による十分な冷却が簡素な製造とコンパクトな形態において可能になる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、この目的は、コイルが高密度に巻回されたターンを有し、かつ、コイルの端面と歯との間に、スペーサが配置される冷却用間隙を設けることによって実現される。歯およびコイルの間に設けられる冷却用間隙によって、このようなリニアモータの運転中の超伝導体コイルを冷却する冷却液が、特にコイルなどの被冷却要素に、さらに歯にも直接達することが確実になる。特に、ヒステリシスおよび渦電流によって生成される熱を、直接それが生成される箇所において、ヨークまたは歯に用いられる材料の熱伝導率の制限によって冷却性能が低下することなく効率的に消散させることができる。運転中、一次部分の冷却用間隙を充満しかつその間隙を流通する冷却液はコイルおよび歯の双方を同時に冷却でき、特に、運転時において、冷却液がコイルの端面の広い面積を覆って流れ、それを囲繞することができる。冷却用間隙におけるスペーサは、同時に、磁力によってコイルが変形しあるいはコイルの位置が変化して、冷却用間隙の厚さに負の影響を及ぼしまたはその厚さを低減するのを防止する。この場合、高密度に巻回されるコイルの巻線によって、コイルが高効率の電流密度を有することが保証される。
【０００７】
冷却用間隙は、冷却液による熱の消散中に生成される気泡、特にこの過程における冷却液の液体から気体への相変化の結果としての気泡の平均または最大直径よりも大きい間隙厚さを有することが望ましい。冷却用間隙内の冷却液が熱損失によって加温される場合は、冷却用間隙が適切に十分な大きさの厚さを有することによって、それぞれある距離をもって離れているコイルの端面と歯との間の冷却用間隙内に気泡が確実に滞留しなくなる。冷却用間隙は、気泡が冷却液によってかつ冷却液中において確実に排除されることを保証するものである。形成される可能性がある気泡は、冷却液中におけるそれ自体の浮力によって排除できることが望ましい。これによって、冷却用間隙内に気泡が集積し、これに伴って冷却液の冷却効果が悪影響を蒙るかあるいは妨げられる結果としてコイルが過熱するというリスクが構造的に防止される。また、気泡排除のプロセスは、冷却液の強制流れによっても実現または促進することができる。間隙の厚さは、同時に、一次部分の出力密度が磁束の低減によって低下しないようにあるいは僅かにしか低下しないように、十分に小さいことが望ましい。スペーサによって形成される冷却用間隙は、相転移の際に形成される冷却液気泡の平均気泡径の２倍にほぼ同じかそれより小さい間隙厚さを有することが望ましい。冷却液としては特に窒素を用いることができる。窒素を用いる場合の間隙厚さは、例えば約０．７ｍｍ±１０％とすることができる。さらに、窒素を冷却液として用いる場合は、間隙厚さを、好ましくは約１．４ｍｍ±１０％より小さくすることができる。
【０００８】
１つの有利な改良形態によれば、スペーサは、冷却用間隙の２５％未満、好ましくはその２０％未満、特にその１５％未満を充填することができる。これによって、一次部分の運転中、コイルおよび歯の広い面積が冷却液と確実に接触することになる。
【０００９】
使用する各超伝導コイルの端面は、冷却液を通さないように封止することが好適である。この封止処理は、ターン間の中空の空洞によってコイルの可能出力および有効電流密度に負の影響が及ぶことがないという利点を有する。コイルの巻線は、例えばプラスチック製のカプセル化組成物の中に封入することが望ましい。これによって、高密度に巻回されたターンを保護し、それをその相互の位置に固定することができる。特に好ましい１つの改良形態によれば、巻線を帯状形態の高温超伝導体から巻回し、さらに、個々のターンを絶縁フィルムによって互いに分離または絶縁することが望ましい。帯状形態のＨＴＳ伝導体ワイヤによって形成されるターンは、できるだけ多くのターンをコンパクトな形態に有するコイルを提供するために、互いに高密度に重ね合わせて巻回することが望ましい。高温超伝導体は、パウダー・イン・チューブ（ｐｏｗｄｅｒ−ｉｎ−ｔｕｂｅ）技法を用いて製造することができ、あるいは、薄膜伝導体または薄膜スタック伝導体の形態にすることができる。コイルは、二重ディスクコイル（いわゆる「ダブルパンケーキコイル」）の形にするのが好適である。この場合、２つの巻線が、互いに並んで配置され、反対向きに巻回され、かつ巻枠に接して互いに相手側に移行している。
【００１０】
コイルの１つの有利な改良形態においては、各巻線を、コイルの外周において補強材によって少なくとも部分的に囲繞する。本発明に従って設けられるスペーサは、コイルの端面に沿って補強材から巻枠まで延びることができる。スペーサはコイルに装着することが好ましい。また、スペーサは、各コイルの両側の端面に配置することが望ましく、これによって、冷却液が直接作用しかつ供給される冷却用間隙を、各コイルの両側の端面に接して設けることができる。さらに、互いに反対側のスペーサは、好ましくは、この端面上に互いに同一線上に配置することができる。これによって、スペーサに対する軸方向の力を、対称的な形でのみコイルの端面に伝達できる。特に有利な１つの改良形態においては、端面上のスペーサを、同一角度だけずらして配置し、および／または、コイルもしくは巻枠の中心軸の回りの異なる円弧の上に配置する。また、スペーサは互いに平行に並べることもできる。この場合は、コイルを組み込んだ状態の方向が垂直であることが望ましい。スペーサは、繊維強化プラスチック、特にガラス繊維強化プラスチックなどの適切なプラスチックから構成することができる。特に、スペーサを、エポキシ板の小片または同類のものなどの、正方形のガラス繊維切片または細片を形成するガラス繊維切片から製作することができる。このスペーサはコイルの端面の外側に接着接合することが有利である。プラスチックの中に封入されるコイルおよびプラスチックの中に封入されるかまたはプラスチックで被覆されるスペーサの場合は、例えばエポキシ樹脂による接着接合を実施できる。スペーサは、また、他の適切な、非磁性および／または非電導性の材料から構成することもできる。スペーサ用として適した材料として、特にポリエチレンまたポリプロピレンを挙げることができる。対応する材料は、カプトン（Ｋａｐｔｏｎ）、アピカル（Ａｐｉｋａｌ）またはノメックス（Ｎｏｍｅｘ）という商標名で市販されている。歯の軟磁性材料とは異なる材料からなるスペーサを用いると、スペーサが歯における磁束を変化させることがなく、特にそれに負の影響を及ぼすことがないという利点がある。
【００１１】
コイル間に拡がる歯は同様に環状形態に形成するのが好適である。歯は、ヨークから半径方向に軸まで、それぞれコイルの内側の巻線および／または巻枠を超えるまで延びることができる。この場合、歯はヨークの上に一体的に形成することができる。また、その代わりに、歯を、ディスク形状のリングまたはリングの束から構成することもできる。このリングまたはリングの束には、渦電流損失を避けるために、全面的または部分的にスリットを設けることが有利に可能である。歯および／またはヨークは、好ましくは軟磁性材料として鉄または鉄合金を含むか、あるいはそれから構成することができる。ヨークは、各冷却用間隙用として少なくとも１つの流入開口および１つの流出開口を有することが望ましい。ヨークの周囲に規則的な間隔で流出開口を設けることが特に有利である。これによって、運転中冷却液内に形成されるあらゆる気泡が、流出開口を通って冷却用間隙から脱出できる。特に、流出開口は、重力によって上向きに上昇する気泡がヨーク内に集積するのを防ぐために、リニアモータのヨークの上面に配置することができる。
【００１２】
本発明のさらなる利点および改良形態は、図面に示すリニアモータの実施例および本発明による一次部分に関する以下の説明から明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は、この場合円筒形状である一次部分１０と、この場合円筒形状である二次部分３とを有するリニアモータ１を高度に模式化した簡略形式で示す。本発明によるリニアモータの適用分野は、例えば、プレス装置用の小型の昇降駆動機または射出成形機用の挿入駆動機または同類のものである。リニアモータ１の場合には回転子に相当する二次部分３は、この場合一次部分１０の中に同心に形成されるホルダー２の中に配置される。リニアモータの場合知られているように、一次部分１０の中に配置されるコイル１３に電流が流れると、二次部分３は、ホルダー２の軸４に沿って排出方向Ａに動かされる。本発明に従って高温超伝導体の帯状の伝導体から構成される巻線から製作されるコイル１３を励磁するために、交流電流が用いられる。コイル１３は、それぞれ、コイル１３内における多数の巻線を実現するために、高密度に巻回された巻線を有する。この巻線は模式的な形でのみ示されており、超伝導体の帯状の伝導体から構成される。コイル１３の電流は、二次部分４における磁極と相互作用し、従ってそれを排出方向Ａに動かす磁界を発生させる。
【００１４】
リニアモータ１は、例えば、図示されていないが低温浴槽または同類のものを形成するハウジング内に配置することができる。このハウジングには、特に一次部分１０の超伝導コイル１３を冷却するために、開口を経由して特に液体窒素などの冷却媒体を供給する。この場合、二次部分３は、それが直線的に動き得るように、ハウジングにおける軸受内にガイドすることができる。円筒型のリニアモータの場合、それ自体知られているように、ホルダー２を囲繞する一次部分１０は、磁束の戻り径路としてケーシング形態のヨーク１１を有する。ヨーク１１は、複数の部品から構成することができ、本質的に一次部分１０の外周を形成する。各コイル１３は、２つの歯１２および１２Ａの間に配置される。この歯１２および１２Ａはヨーク１１に一体的に結合することが可能であり、２つのコイル１３間においてほぼ半径方向に拡がることができる。２つの外側の歯１２Ａは、それぞれ１つのコイル１３のみに隣接する。軸方向または排出方向Ａに見ると、歯１２Ａ、１２およびコイル１３が交替している。歯１２、１２Ａは適当な軟磁性材料から構成される。それらは、また、層状化されたリングのコイルまたは同類のものの形態としてもよい。歯１２、１２Ａは、ホルダー２の回りに環状かつ同心の形で拡がる。歯は、半径方向においては、ヨーク１１からコイル１３の内面を超えるまで突き出ている。
【００１５】
二次部分は、電気良導体のチューブ、または電気良導体の材料と軟磁性材料との組合せ（非同期変形態）とすることができ、あるいは、磁界ガイド用の軟磁性材料を有する永久励磁型の要素から構成することができる。永久励磁型の要素は、永久磁石、直流が流れるコイル、あるいは凍結場を有する超伝導体の固体とすることができる。軟磁性材料を省略することも可能である。
【００１６】
本発明によれば、各コイル１３と、それに隣接して配置される歯１２、１２Ａとの間に冷却用間隙１４が設けられ、コイル１３を冷却するために、この冷却用間隙１４に、図示されていないが特に窒素などの冷却液を流入させることができる。冷却液は、コイル１３内の超伝導巻線を、使用されるＨＴＳ帯状伝導体が超伝導性を帯びる温度まで、あるいはその温度以下に冷却する。冷却用間隙１４は、コイル１３の端面１６と歯１２、１２Ａの側面とに平行に拡がっており、その結果、軸方向に全体的に見ると、歯１２Ａ、冷却用間隙１４、コイル１３、冷却用間隙１４、歯１２、冷却用間隙１４等々という配置が構成される。各冷却用間隙１４には複数のスペーサ１５が配置される。各コイル１３には、両側の端面１６に接してスペーサ１５が装着され、このスペーサ１５は、軸方向の力を適切に支持し得るようにするため、互いに反対側のものと同一線上に配置することが望ましい。コイル１３の端面１６と歯１２および１２Ａとの両者が、冷却用間隙１４内に循環しおよび／またはそれに流入する冷却液によって、広い面積において直接冷却される。これによって、例えば歯１２、１２Ａまたはコイル１３におけるヒステリシスによって生成される熱損失を、それが発生する箇所において冷却液によってほぼ直接的に消散することが可能になる。
【００１７】
冷却用間隙１４の間隙厚さは、特に、冷却液が液体から気体に相変化する際に形成される気泡が、コイル１３の端面１６と隣接する歯１２、１２Ａとの間の冷却用間隙１４内に滞留し得ないように、十分大きなものにすることが望ましい。この気泡は、また、過度に大きな気泡が集積しないように周囲の液体中に溶解していた気体とすることもできる。気泡は、続いて、それ自身の浮力によって冷却液中を上昇することができるが、この上昇の動きは、冷却用間隙１４内における冷却液の外部からの強制的な対流または同類のものによって促進される。気泡は、さらに、冷却用間隙内に集積することなく、ヨーク１１の流出開口１７を通って冷却用間隙１４から脱出できる。用いる間隙厚さによって、気泡は、冷却用間隙１４内に集積することができず、従ってコイル１３の超伝導巻線の局所的な過熱をもたらすこともあり得ない。図示の実施例においては、ヨーク１１は、各冷却用間隙１４に対して少なくとも１つの流出開口１７を有する。冷却液として窒素を用いる場合、冷却用間隙１４の間隙厚さを、特に、０．５ｍｍ〜１ｍｍの間、好ましくは０．６ｍｍ〜０．８ｍｍの間、特に約０．７ｍｍ±１０％とすることができる。
【００１８】
図２は、コイル１３の２つの端面１６の片側の模式図を示す。このコイル１３は図１に示す一次部分用として有利に使用できる。コイル１３は、環状の巻枠２０の上に巻回される巻線２１を有するが、この巻線２１は詳細には示されていない。巻線２１との接触を形成するために接続片３０が用いられる。この場合、接続片３０は、ブロックの形態であり、銅製で、その下面が巻線１２の外周にハンダ付けされる。給電線３２がその上面にハンダ付けされる。外側の繊維強化リング２３が、コイル１３の巻線２１の外周上に当てがわれて、接続片３０の一方の側面から接続片のもう一方の側面まで巻線２１の回りに延びている。補強リング２３の端部は、接続片の側面に形成される凹部３１内に保持され、これによって、接続片３０の脚部のような突起部が、半径方向において補強リング２３によって部分的にカバーされる。巻線２１は、巻枠２０、補強リング２３および接続片３０と共に、外被としてのエポキシ樹脂層の中に封入される。
【００１９】
ガラス繊維強化エポキシ樹脂板の小片から構成される１２個の正方形のスペーサ１５が、コイル１３の２つの端面１６のそれぞれに接着接合される。一次部分が組み立てられる場合、このスペーサによって、図１に示すように、歯１２、１２Ａおよびコイル１３の間に冷却用間隙が形成される。図２に示すコイル１３の場合には、スペーサ１５は、２つの円２４、２５上に配置され、それぞれ互いに同一角度だけずらされている。６個のスペーサ１５はそれぞれ内側の円２４上に配置され、別の６個のスペーサ１５は外側の円２５上に配置される。全体として、１２個のスペーサは、冷却液によって優先的に冷却すべき巻線２１の僅かな面積を占めるだけであり、そのため、一次部分をこのコイル１３で運転する時に、窒素などの冷却液が超伝導巻線２１の広い面積を冷却することができる。
【００２０】
例えば水冷却を用いる場合の状況とは対照的に、液体窒素による冷却は、冷却液による熱吸収および熱容量の利用によって行われるのではなく、主として液相から気相への冷却液の相変化に基づいている。この場合、生成される気泡または冷却媒体中に溶解している気体が、コイルの端面１６とそれに隣接する歯との間の冷却用間隙から脱出できなければならない。スペーサ１５によって、全端面１６に沿ってほぼ一定の冷却用間隙が確保され、気泡または溶解気体が付着力によって冷却用間隙内に留まるようなことが確実になくなる。スペーサは、また、コイル１３の局所的な過熱をもたらす可能性がある気泡の集積を防止する。従って、スペーサ１５の厚さは、熱の消散中に形成される気泡が、コイルの端面１６に沿って、それ自体の浮力または冷却液の対流によって運び去られるように選定される。
【００２１】
図３は、同様に巻枠１２０の上に巻回される超伝導巻線１２１を有するコイル１１３の第２の実施例を示す。コイル１１３も、図１に示すような一次部分またはリニアモータ用として使用できる。この場合も、コイル１１３の巻線の外周上に補強リング１２３が配置される。補強リング１２３は、巻線１２１、接続片１３０および巻枠１２０と共にプラスチックの中に封入して、接続片１３０を巻線１２１に固定し、接続片１３０が引張力に抵抗し得るようにする。８個のスペーサ１１５、１１５Ａがコイル１１３の端面１１６に接着接合される。スペーサ１１５、１１５Ａは帯状形態であり、それぞれが互いに平行に延び、かつ、それぞれ巻枠１２０から補強材１２３まで達している。スペーサ１１５、１１５Ａは相互に等距離に配置され、外側のスペーサ１１５Ａが、内側のスペーサ、すなわちさらに内側に配置されるスペーサ１１５よりも遥かに長い。また、対応するスペーサが背後側の端面にも接着接合されることは当然である。これによって、コイル１１３、従って巻線１２１の両側が冷却液によって直接冷却される。
【００２２】
最後に、図４は、本発明による一次部分または本発明によるリニアモータ用の、いわゆる「ダブルパンケーキ」コイルもしくは二重ディスクコイルの形態のコイル２１３を示す。コイル２１３は、互いに相手側に移行し、反対向きに巻回され、かつ帯状の高温超伝導体から構成される２つの巻線２２１Ａおよび２２１Ｂを有する。巻線２２１Ａおよび２２１Ｂは、巻枠２２０の外周に接して、共通の内側のターン２２６を介して互いに相手側に移行する。それぞれの接続片２３０Ａ、２３０Ｂが各巻線２２１Ａ、２２１Ｂの外周にハンダ付けされる。２つの接続片２３０Ａ、２３０Ｂは、互いに平行にかつ相並んで配置され、絶縁間隙によって相互に分離される。巻線２２１Ａ、２２１Ｂのターンは、互いに高密度に重ね合わせて配置され、同様に巻回される薄い絶縁フィルム２２７のみによって互いに分離される。さらに、２つの巻線２２１Ａ、２２１Ｂの間には中間絶縁体２１９が配置され、この絶縁体２１９は２つの接続片２３０Ａ、２３０Ｂの間にも延びている。接続片２３０Ａ、２３０Ｂがハンダ付けされた全コイル２１３は、エポキシ樹脂製のケーシング２４０の中に封入される。コイル２１３の端面２１６は、シールかつ封止され、冷却液が端面２１６を通過または流通することはできない。コイル２１３を本発明による一次部分またはリニアモータに組み込んだ状態において冷却用間隙を形成するためには、スペーサ２１５を、同様に例えばエポキシ樹脂を用いて２つの端面２１６の上に接着接合する。
【００２３】
以上の説明から、当業者には多くの変形態が明らかであり、この多くの変形態は特許請求の範囲の保護範囲に含まれるように意図されている。実施例においては円筒形状の一次部分および二次部分が説明されているが、一次部分および二次部分は、平坦な形態、あるいは部分的にのみ円筒形状にすることもできる。特に、すべてのスペーサを、繊維強化されたまたはプラスチック封入された板の小片もしくは帯状片とすることができるが、それ以外に、プラスチックフィルムまたは非磁性材料などの他の材料製とすることもできる。また、スペーサは実際にコイルの製造中に形成することもできる。ヨークには、冷却液用のさらに別の流入開口または流出開口を設けることができる。流出開口および／または冷却用間隙を連通流路で連結することもできる。一次部分またはリニアモータは、ワイヤの製造に使用して、二次部分としてのロッド、チューブまたは金属ストランド用の駆動装置を構成し、これを牽引リングによって押進または牽引することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】一次部分および二次部分を有するリニアモータの縦断面を模式的に示す。
【図２】図１における一次部分用として用いられるコイルの片側の端面の外観を模式的に示す。
【図３】コイルの第２実施例を模式的に示す。
【図４】本発明による一次部分用として用いることができる二重ディスクコイルの上側のコイルの半分の垂直方向の断面を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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