(57)【要約】【課題】転位長さの長い転位撚線を曲げ半径の差が大きいドラム間で巻きつけても、転位部に生じる歪を小さく抑えることを可能にする転位撚線向け巻線装置および巻線方法を提供する。【解決手段】中間ドラム１３は、比較的直径の大きい繰り出しドラム１１即ち曲げ半径の大きい曲面から、直径の小さい巻取ドラム１２即ち曲げ半径の小さい曲面に転位撚線１５を巻きつける際に、転位撚線１５を構成する線材同士のズレを緩和して、巻取ドラム１２に巻き付けられた転位撚線１５が歪んだり、膨らんだりすることを防止する。【選択図】　　　　図１
2004111331.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１直径の第１ドラムに巻かれた線材が転位撚り合わせされた転位撚線を、前記第１直径よりも小さい第２直径の第２ドラムに向けて繰り出し、前記第２ドラムに巻きつける転位撚線向け巻線装置において、
前記第１ドラムと前記第２ドラムとの間に、前記第１直径よりも小さく且つ前記第２直径よりも大きい直径をもつ中間ドラムを少なくとも１つ以上を備え、前記第１ドラムから繰り出された前記転位撚線を前記中間ドラムに沿わせてから前記第２ドラムに巻きつけることを特徴とする転位撚線向け巻線装置。
【請求項２】
線材が転位撚り合わせされた転位撚線を周面に沿わせた際に線材間で第１の歪を生じる繰り出しドラムと、前記転位撚線を周面に沿わせた際に線材間で第１の歪よりも大きい第２の歪を生じる巻取ドラムと、前記転位撚線を周面に沿わせた際に線材間で第１の歪よりも大きくかつ第２の歪よりも小さい第３の歪を生じる緩衝用の中間ドラムとを備え、前記転位撚線を前記繰り出しドラムから繰り出して前記中間ドラムを介して前記巻取ドラムに巻きつけることを特徴とする転位撚線向け巻線装置。
【請求項３】
線材が転位撚り合わせされた転位撚線が巻かれた第１直径のドラムから転位撚線を繰り出す繰出工程と、前記第１直径よりも小さい第２直径のドラムに前記転位撚線を巻き取る巻取工程と、前記繰出工程および巻取工程の間にあって、前記第１直径よりも小さく且つ前記第２直径よりも大きい第３直径のドラムに前記転位撚線を沿わせる緩衝工程とを備えたことを特徴とする転位撚線向け巻線方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、線材が転位撚り合わせされた転位撚線向け巻線装置および巻線方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
超電導ケーブルに交流電流を通電した時の偏流を抑制する方法として、複数本のテープ状超電導素線を転位撚り合わせした転位撚線構造が知られている。（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−２０３９５８号公報
【０００４】
図１３に示すように、例えば複数本のテープ状の線材１０１を転位撚り合わせした転位撚線１０２は、特定の線材１０１が、隣接する他の線材１０１の上に向かって渡る転位部１０３を形成している。例えば線材１０１が柔軟性に富んだ例えば金属材料で構成される場合には、線材１０１の幅を２ｍｍ程度とすれば、転位部１０３の長さＰを１００ｍｍ程度に設定できる。しかし、例えば、超電導ケーブルなどに用いられる超電導性を示す線材の場合、線材の材料として金属酸化物など剛性が高く柔軟性に乏しい高剛性の材料から構成されることが多いため、線材１０１の幅が２ｍｍ程度であっても、転位部１０３の長さＰを少なくとも５００ｍｍ程度に設定しなければならない。
【０００５】
図１４に示すように、こうした転位撚線１０２を例えばドラム１０４の周面などの曲面に巻きつけた場合、転位部１０３における隣接した線材１０１どうしの厚さ方向での曲げ径の差によって転位撚線１０２に歪が生じる。この転位部１０３で生じた歪によって、転位撚線１０２の端部では隣接した線材１０１の間で長さＱの分だけズレ１０５が発生する。したがって転位部１０３に生じる歪は、転位部１０３の長さＰが長くなるほど顕著に大きくなる。また、ドラム１０４の曲げ半径が小さくなるほど転位部１０３に生じる歪は顕著に大きくなる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
近年、超電導材料など剛性の高い線材から構成された高剛性の転位撚線を、曲げ半径の小さいドラムに巻きつける事例が多くなりつつある。こうした高剛性の転位撚線は転位部の長さを長く設定する必要があるため、曲げ半径の小さいドラムに巻きつけると転位部に生じる歪は更に大きくなる。特に、転位撚線を構成する複数の線材をポリイミドテープなど絶縁テープでスパイラル状に束ねて、転位部の耐圧特性の向上を図っている場合、この転位部で線材が盛り上がったり意図しない方向に屈曲してしまい、形状の維持が不可能になるばかりでなく、抵抗値の増加や導通不良など転位撚線の特性劣化が懸念される。
【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、転位長さの長い転位撚線を曲げ半径の差が大きいドラム間で巻きつけても、転位部に生じる歪を小さく抑えることを可能にする転位撚線向け巻線装置および巻線方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明では、第１直径の第１ドラムに巻かれた線材が転位撚り合わせされた転位撚線を、前記第１直径よりも小さい第２直径の第２ドラムに向けて繰り出し、前記第２ドラムに巻きつける転位撚線向け巻線装置において、前記第１ドラムと前記第２ドラムとの間に、前記第１直径よりも小さく且つ前記第２直径よりも大きい直径をもつ中間ドラムを少なくとも１つ以上を備え、前記第１ドラムから繰り出された前記転位撚線を前記中間ドラムに沿わせてから前記第２ドラムに巻きつけることを特徴とする転位撚線向け巻線装置が提供される。
【０００９】
また、線材が転位撚り合わせされた転位撚線を周面に沿わせた際に線材間で第１の歪を生じる繰り出しドラムと、前記転位撚線を周面に沿わせた際に線材間で第１の歪よりも大きい第２の歪を生じる巻取ドラムと、前記転位撚線を周面に沿わせた際に線材間で第１の歪よりも大きくかつ第２の歪よりも小さい第３の歪を生じる緩衝用の中間ドラムとを備え、前記転位撚線を前記繰り出しドラムから繰り出して前記中間ドラムを介して前記巻取ドラムに巻きつけることを特徴とする転位撚線向け巻線装置が提供される。
【００１０】
このような転位撚線向け巻線装置によれば、繰り出しドラム（第１ドラム）から繰り出される転位撚線を、直径差の大きい巻取ドラム（第２ドラム）に直接巻きつけずに、中間ドラム（緩衝ドラム）を介して巻きつける。従って、転位撚線が巻取ドラムで発生する線材間の歪は、繰り出しドラムと巻取ドラムとの大きい直径差に起因して生ずる歪でなく、中間ドラムと巻取ドラムとの小さな直径差によって生ずる歪に抑えられる。転位撚線に膨らみや反りが発生したりすることは効果的に防止され、抵抗値の増加や導通不良を防ぐことができる。
【００１１】
また、本発明では、線材が転位撚り合わせされた転位撚線が巻かれた第１直径のドラムから転位撚線を繰り出す繰出工程と、前記第１直径よりも小さい第２直径のドラムに前記転位撚線を巻き取る巻取工程と、前記繰出工程および巻取工程の間にあって、前記第１直径よりも小さく且つ前記第２直径よりも大きい第３直径のドラムに前記転位撚線を沿わせる緩衝工程とを備えたことを特徴とする転位撚線向け巻線方法が提供される。
【００１２】
このような転位撚線向け巻線方法によれば、繰出工程のドラムから繰り出される転位撚線を、直径差の大きい巻取工程のドラムに直接巻きつけずに、緩衝工程のドラムを介して巻きつけるので、転位撚線が巻取ドラムで発生する線材間の歪を、繰出工程のドラムと巻取工程のドラムとの大きい直径差に起因して生ずる歪でなく、緩衝工程のドラムと巻取工程のドラムとの小さな直径差によって生ずる歪に抑えられる。転位撚線に膨らみや反りが発生したりすることは効果的に防止され、抵抗値の増加や導通不良を防ぐ方法が提供される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る転位撚線向け巻線装置の一実施形態を、図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の巻線装置の概要を示す説明図である。巻線装置１０は、繰り出しドラム（第１ドラム）１１と、巻取ドラム（第２ドラム）１２と、中間ドラム（緩衝ドラム：第３ドラム）１３とを備えている。回転軸３０を中心に回転する繰り出しドラム１１には、例えば高剛性の転位撚線１５が巻きつけられており、巻取ドラム１２に向けて転位撚線１５を供給する（繰出工程）。この転位撚線１５は、図２に示すように、複数本（図面では１２本）のテープ状の線材１６同士が互いに転位撚り合わせてなる長尺の帯状のものである。これらの複数本のテープ状の線材１６は撚り合わす際に、各線材１６がその長尺方向において、順次その位置を代えて転位するように撚り合わされたものである。この線材１６の撚り合わせ部分、即ち特定の線材１６が隣接する線材１６の上に向かって渡る部分は転位部２５を形成する。例えば線材１６が金属酸化物など剛性が高く柔軟性に乏しい性質の材料から構成される場合、線材１６の幅を２ｍｍ程度にすると、転位部２５の長さＰは少なくとも５００ｍｍ程度に設定される。
【００１４】
図３に示すように、テープ状の線材１６は、テープ状の超電導素線１７と、この超電導素線１７の表面に硫化処理が施された高抵抗化膜１８とからなる。線材１６の横断面形状は、矩形状とすることが好ましい。線材１６の具体的寸法は、例えば幅１．０ｍｍ〜１０．０ｍｍ程度、厚さ０．１ｍｍ〜１．０ｍｍ程度の範囲のものとされる。高抵抗化膜１８は、例えば硫化物からなるものであり、このなかでも硫化銀からなることが好ましい。最近では紫外線硬化型樹脂を被膜するケースもある。
【００１５】
超電導素線１７は、図４に示すような超電導多心素線（超電導素線）２１が平坦化されてなるものである。超電導素線１７の横断面形状は、矩形状とすることが好ましい。この超電導素線１７は、例えば幅１．０ｍｍ〜１０．０ｍｍ程度、厚さ０．１ｍｍ〜１．０ｍｍ程度の範囲のものとされる。超電導多心素線２１は、超電導フィラメントなどの複数本の超電導体２２からなるコア部２３がシース材からなる基地２４の内部に備えられてなるものである。
【００１６】
コア部２３の超電導体２２は熱処理により超電導体となる材料であってもよい。超電導体２２の材料としては、単体では機械的に脆い性質を有する超電導材料が挙げることができ、例えば、Ｂｉ２Ｓｒ２Ｃａ１Ｃｕ２Ｏｘ　（Ｂｉ２２１２相）、Ｂｉ２Ｓｒ２Ｃａ２Ｃｕ３Ｏｙ（Ｂｉ２２２３相）、Ｂｉ１．６Ｐｂ０．４Ｓｒ２Ｃａ２Ｃｕ３Ｏｘ　、Ｔｌ２Ｂａ２Ｃａ２Ｃｕ３Ｏｙ　、Ｙ１Ｂａ２Ｃｕ３Ｏ７−ｘなどで示される組成をもつ酸化物超電導材料のような高温超電導材料や、Ｎｂ３Ｓｎ、Ｎｂ３Ａｌなどで示される組成をもつ超電導材料のうちから選択された一種以上のものが用いられ、特に、Ｂｉ系２２２３相またはＢｉ系２２１２相のＢｉ系酸化物超電導材料が用いられる。基地２４を形成するシース材としては、Ａｇ，Ｐｔ，Ａｕ等の貴金属あるいはそれらの合金からなるものが用いられる。
【００１７】
再び図１を参照して、繰り出しドラム１１はＲ１の直径で形成され、例えばモータ等の動力源によって回転されれば良い。繰り出しドラム１１から繰り出された転位撚線１５は、中間ドラム１３を経て、繰り出しドラム１１の直径Ｒ１よりも小径の直径Ｒ２で形成される巻取ドラム１２に巻き取られる（巻取工程）。回転軸２６を中心に回転する巻取ドラム１２は巻線装置１０に着脱自在にセットされる。巻取ドラム１２は、例えば超電導コイルの巻枠、配線用ドラムなどが挙げられる。
【００１８】
中間ドラム１３は、転位撚線１５が繰り出しドラム１１から繰り出され巻取ドラム１２に巻き取られるまでの移動経路の途上に設置される。回転軸２７を中心に回転するこの中間ドラム１３は、繰り出しドラム１１の直径Ｒ１よりも小さく、且つ巻取ドラム１２の直径Ｒ２よりも大きい直径Ｒ３で形成される。よって、直径の異なる多種の巻取ドラム１２に転位撚線１５を巻きつける場合、その都度、巻取ドラム１２の直径Ｒ２に対応した直径の中間ドラム１３に交換すればよい。転位撚線１５は中間ドラム１３の周面の一部に沿わせるだけでもよく、中間ドラム１３に任意の回数だけ巻き付けてもよい。
【００１９】
こうした中間ドラム１３は、比較的直径の大きい繰り出しドラム１１、即ち曲げ半径の大きい曲面から、直径の小さい巻取ドラム１２即ち曲げ半径の小さい曲面に転位撚線１５を巻きつける際に、転位撚線１５を構成する線材１６同士のズレを緩和して、巻取ドラム１２に巻き付けられた転位撚線１５が歪んだり、膨らんだりすることを防止する（緩衝工程）。
【００２０】
例えばいま、ある直径のドラムＡからそれよりも小さい直径のドラムＢに転位撚線を巻きつける場面を想定すると、ドラムＡとドラムＢとの直径の差が大きいほど、巻きつけた転位撚線に生じる歪は大きくなる。こうした歪の発生は転位撚線で直接繋がっている隣接するドラムにのみ影響を与える。
【００２１】
線材１６の転位部２５（図２参照）を図５に示す直径Ｒ１（第１直径）の繰り出しドラム１１の曲面（周面）に沿わせた時に発生する線材１６の曲げ径の差による線材１６どうしの歪（第１の歪）をＳ１、転位部２５を直径Ｒ１よりも小さい直径Ｒ２（第３直径）の中間ドラム１３の曲面（周面）に沿わせた時に発生する歪（第３の歪）をＳ２、転位部２５を直径Ｒ２よりも小さい直径Ｒ３（第２直径）の巻取ドラム１２の曲面（周面）に沿わせた時に発生する歪（第２の歪）をＳ３とすると、歪の大きさは各ドラムの直径に反比例してＳ３＞Ｓ２＞Ｓ１となる。そして、直径の異なるドラム間で転位撚線を巻きつけた際に生ずるの歪は、それぞれのドラムで発生する歪同士の差になる。
【００２２】
従って、本発明のように、繰り出しドラム１１の転位撚線１５を中間ドラム１３を介して巻取ドラム１２に巻きつけた場合、巻取ドラム１２に巻き取られた転位撚線１５の歪はＳ３とＳ２との差になる。一方、従来のように繰り出しドラム１１の転位撚線１５を直接巻取ドラム１２に巻き付けた場合の転位撚線１５に生ずる歪はＳ３とＳ１との差になる。Ｓ３とＳ１との差よりもＳ３とＳ２との差の方が大幅に小さいので、繰り出しドラム１１から転位撚線１５を巻取ドラム１２に巻きつけたときに生じる線材１６どうしの歪は大幅に低減される。直径差の大きいドラム間で転位撚線１５を巻きつけても、転位撚線１５に膨らみや反りが発生したりすることは効果的に防止される。また、繰り出しドラム１１と中間ドラム１３との間隔Ｌ１、および中間ドラム１３と巻取ドラム１２との間隔Ｌ２は、それぞれ転位部２５の長さＰ以上に設定されれば良い。
【００２３】
【実施例】
本出願人は、線材間での歪を抑えるのに有効な中間ドラムの半径を見出す検証を行うのに先立って、転位撚線をある曲げ径のドラムに巻きつけた時の転位撚線の挙動を考察した。図６に示すように、一定間隔で結束テープ３１が巻きつけられた転位撚線１５をある曲げ径のドラム３２に巻きつけると、転位撚線１５の繰り出し方向に線材の緩み３３となって現れる。この線材の緩み３３は転位撚線１５の曲げ歪の負荷に相当するため、緩み３３が最大となったときの歪の量を調査した。
【００２４】
こうした調査に用いた転位撚線１５のモデルは線材６本撚りの構造を採用し、図７に示すように、転位部の長さＰ、各線材の厚みｔの転位撚線１５の転位部が半径ｒのドラムに巻かれた状態を想定した。このモデルでは、転位の過程で積層する線材の層数が最大になるのは４層であると考えられる。この場合、曲げ負荷時における転位部の中立軸は２層目と３層目の線材の間に存在しており、１つの転位部あたりの中立軸と最上層の線材とのズレは（３ｔＰ）／（２ｒ）で表される。転位撚線１５を半径ｒのドラムに巻き付けた場合、線材が転位部の最上層を経る時に、この長さ分だけ繰り出し方向にズレることになる。
【００２５】
図８に示すような転位撚線１５の配置を想定して、各位置での中立軸とのズレをｔＰ／ｒで規格化した結果を図９に示す。図中のマイナス値は巻取り方向へのズレを、プラス値は繰り出し方向へのズレをそれぞれ示している。６本撚り転位撚線を構成する、ある１本の線材に着目すると、この線材は転位部を６回経ることで最初の位置に戻る。いま、図８に示したような、ある地点でＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆの位置にある６本の線材を例にとると、それぞれの線材が６回転位部を経るにつれてＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆの位置を順次経由してこれを繰り返す。
【００２６】
図１０に６本撚りの転位撚線を構成する１〜６の各線材が、１〜６番目の転位部を経過する毎に生じるズレの計算結果を示す。また、図１０の１〜６の各線材が１〜６番目の転位部を順次経過した時点でのズレは、それまで経てきた転位部の各地点で生じたズレの積算であるから、１〜６の各線材の各転位部でのズレの積算結果を図１１に示す。これら図１０、図１１の結果から、６本撚りの転位撚線における各線材のズレが最大になるのは、３つの転位部を経た時点であり、そのズレ量は（５ｔＰ）／（２ｒ）であることが検証された。図１０、図１１の線材１，３，６番について、そのズレの変化を図１２に示した。
【００２７】
以上のような転位撚線を構成する各線材に生じるズレの検証結果を踏まえて、本出願人は、直径の異なるドラム間で転位撚線を巻きつける際に、線材間での歪を抑えるのに有効な中間ドラム（緩衝ドラム）の半径を見出す検証を実施した。まず、転位撚線を構成する線材の本数別に、線材間で発生するズレ量を算出する数式を検証した。転位撚線を構成する線材の本数が４ａ（ａは自然数）本の場合の線材間のズレ量Ｓを求める数式を以下の（１）式に示す。また、転位撚線を構成する線材の本数が４ａ−２（ａは自然数）本の場合の線材間のズレ量Ｓを求める数式を以下の（２）式に示す。但し、各数式中、ｎ＝転位撚線を構成する線材の本数、ｔ＝線材の厚み、Ｐ＝転位部の長さ、Ｒ＝転位撚線の曲げ半径である。
【００２８】
【数１】
2004111331.tif 000003
【００２９】
【数２】
2004111331.tif 000004
【００３０】
また、転位撚線を構成する線材の本数が３，５，７，９，１１本の場合の線材間のズレ量Ｓを求める数式を以下の（３）式，（４）式，（５）式，（６）式，（７）式にそれぞれ示す。但し、各数式中、ｎ＝転位撚線を構成する線材の本数、ｔ＝線材の厚み、Ｐ＝転位部の長さ、Ｒ＝転位撚線の曲げ半径である。
【００３１】
【数３】
2004111331.tif 000005
【００３２】
【数４】
2004111331.tif 000006
【００３３】
【数５】
2004111331.tif 000007
【００３４】
【数６】
2004111331.tif 000008
【００３５】
【数７】
2004111331.tif 000009
【００３６】
本出願人は、上述したズレの算出式に基づいて、曲げ半径の異なる複数のドラムに転位撚線を巻きつけて、転位部に膨らみが発生するか否かを検証した。検証にあたって、転位部の長さが１００ｍｍ、線材の厚みが０．３ｍｍの６本撚り高剛性転位撚線を準備した。
【００３７】
検証の結果、上述した検証用の高剛性の転位撚線を曲げ半径が１００ｍｍ未満のドラムに巻きつけると、転位部に膨らみが発生した。この時（曲げ半径が１００ｍｍ）の線材間のズレ量を上述した（２）式に基づいて計算すると、０．７５ｍｍになる。つまり、上述した検証用の転位撚線の場合、ズレの最大値が０．７５ｍｍより大きくなると、転位部に異常が生じることが判明した。
【００３８】
つまり、ドラムＡからドラムＢに向けて上述した検証用の転位撚線を巻きつける場合、ドラムＢのズレとドラムＡのズレを０．７５ｍｍ以下に抑えれば、高剛性の転位撚線の転位部に異常が生じるのを防止できることが判明した。
【００３９】
こうした結果に基づいて、線材の本数が４ａ（ａは自然数）本の転位撚線をドラムＡからドラムＢに向けて巻きつける時に、線材間のズレが０．７５ｍｍ以下となる条件を満たす数式を以下の（８）式に示す。また、線材の本数が４ａ−２（ａは自然数）本の転位撚線をドラムＡからドラムＢに向けて巻きつける時に、線材間のズレが０．７５ｍｍ以下の条件を満たす数式を以下の（９）式に示す。但し、各数式中、ｎ＝転位撚線を構成する線材の本数、ｔ＝線材の厚み、Ｐ＝転位部の長さ、Ｒ１＝繰り出し側の転位撚線の曲げ半径、Ｒ２＝巻取側の転位撚線の曲げ半径である。
【００４０】
【数８】
2004111331.tif 000010
【００４１】
【数９】
2004111331.tif 000011
【００４２】
また、線材の本数が３，５，７，９，１１本の転位撚線をドラムＡからドラムＢに向けて巻きつける時に、線材間のズレが０．７５ｍｍ以下の条件を満たす数式を以下の（１０）式，（１１）式，（１２）式，（１３）式，（１４）式に示す。但し、各数式中、ｎ＝転位撚線を構成する線材の本数、ｔ＝線材の厚み、Ｐ＝転位部の長さ、Ｒ１＝繰り出し側の転位撚線の曲げ半径、Ｒ２＝巻取側の転位撚線の曲げ半径である。
【００４３】
【数１０】
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【００４４】
【数１１】
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【００４５】
【数１２】
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【００４６】
【数１３】
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【００４７】
【数１４】
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【００４８】
転位撚線をドラムＡからドラムＢに向けて巻きつける際には、上述した数式に基づいて、ドラムＢとドラムＡとのズレの差が０．７５ｍｍ以下になるように、それぞれのドラムの半径を設定する必要がある。
【００４９】
以上の検証から、繰り出しドラム１１から中間ドラム１３を経て巻取ドラム１２に向けて転位撚線を巻きつける場合には、繰り出しドラム−中間ドラム間のズレの差、および中間ドラム−巻取ドラム間のズレの差がいずれも０．７５ｍｍ以下になるように、上述した数式に基づいて繰り出しドラム１１、中間ドラム１３および巻取ドラム１２のそれぞれの直径を設定すれば、転位撚線１５の転位部２５に膨らみを生じることを防止できることが見出された。
【００５０】
本出願人は、６本転位撚線で転位部長さ２００ｍｍ、厚み０．３ｍｍ、幅２ｍｍの超電導線材から構成した高剛性転位撚線を直径１２０ｍｍの巻き枠に巻き付けて超電導マグネットを試作した。超電導マグネットの概要は導体長３１２ｍｍ、高さ３００ｍｍ、内径１２０ｍｍ、外形１５０ｍｍ、層数１４である。こうした超電導マグネットを試作する際に、本発明例として直径２６０ｍｍの繰り出しドラムから直径１６０ｍｍの中間ドラムを介してドラム内径に等しい直径１２０ｍｍのコイル巻き枠（巻取ドラム）に上述した仕様の高剛性の転位撚線を巻きつけた。
【００５１】
こうした本発明例では、コイル巻き枠での線材間のズレは、２６０ｍｍのドラムから１６０ｍｍのドラムに巻きつけられた時には０．７１ｍｍ、１６０ｍｍのドラムから１２０ｍｍのドラムに巻きつけられた時には０．６１ｍｍといずれも０．７５ｍｍ以下であった。本発明によれば、転位部に膨らみを生じさせることなく高剛性の転位撚線をコイル巻き枠（巻取ドラム）に巻きつけることが可能であることが確認された。
【００５２】
また、比較例として、直径２６０ｍｍの繰り出しドラムから直径１２０ｍｍのコイル巻き枠（巻取ドラム）に向けて上述した仕様の高剛性の転位撚線を直接巻きつけた。こうした比較例では、コイル巻き枠での線材間のズレの値は１．３３ｍｍと０．７５ｍｍ以上であり、高剛性の転位撚線の転位部には膨らみが生じていた。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の転位撚線向け巻線装置および巻線方法によれば、転位長さの長い高剛性の転位撚線を曲げ半径の差が大きいドラム間で巻きつけても、転位部に生じる歪を小さく抑えることを可能にする転位撚線向け巻線装置および巻線方法は提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一実施形態である転位撚線向け巻線装置を示す平面図である。
【図２】図２は、転位撚線の部分斜視図である。
【図３】図３は、転位撚線を構成する線材を示す断面図である。
【図４】図４は、超電導多心素線（超電導素線）を示す部分斜視図である。
【図５】図５は、転位撚線向け巻線装置の作用を示す説明図である。
【図６】図６は、転位撚線をある曲げ径のドラムに巻きつけた時の線材の緩みを示す説明図である。
【図７】図７は、転位撚線の中立軸と線材のズレを示す説明図である。
【図８】図８は、転位撚線のズレを検証するにあたって採用した６本撚り転位撚線のモデルを示す断面図である。
【図９】図９は、各位置での中立軸とのズレをｔＰ／ｒで規格化した結果を示す表である。
【図１０】図１０は、各線材が転位部を経過する毎に生じるズレの計算結果を示す表である。
【図１１】図１１は、各線材が転位部を経過する毎に生じるズレを積算した計算結果を示す表である。
【図１２】図１２は、線材のズレの挙動を示したグラフである。
【図１３】図１３は、一般的な転位撚線を示す部分斜視図である。
【図１４】図１４は、従来の巻線装置によって転位撚線に生じたズレを示す説明図である。
【符号の説明】
１０　巻線装置、１１　繰り出しドラム（第１ドラム）、１２　巻取ドラム（第２ドラム）、１３　中間ドラム（第３ドラム）、１５　転位撚線、１６　線材、２５　転位部
【図１】
2004111331.tif 000017
【図２】
2004111331.tif 000018
【図３】
2004111331.tif 000019
【図４】
2004111331.tif 000020
【図５】
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【図６】
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【図７】
2004111331.tif 000023
【図８】
2004111331.tif 000024
【図９】
2004111331.tif 000025
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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