(57)【要約】【課題】高能率で絶縁被覆を形成することが可能な超電導線材ラッピング装置および絶縁被覆付超電導線材の製造方法を提供する。【解決手段】超電導線材ラッピング装置は、サプライ部と、ラッピング機構部と、巻取部とを備える。ラッピング機構部は、絶縁テープリール３８と、案内部材６０と、巻付部材（第１〜第３ベース体３５〜３７と、絶縁テープリール３８を保持する保持部と、絶縁テープリール３８から巻戻された絶縁テープ３９をガイドするローラ５３，５４および位置可変ローラと、絶縁テープガイド５０、５１とからなる回転体）、とを含む。絶縁テープリール３８は、開口部を有し、当該開口部を囲むように絶縁テープ３９を円周状に巻付けて保持する。案内部材６０は、絶縁テープリール３８の開口部を貫通するように超電導線材を案内する。巻付部材としての上記回転体は、絶縁テープリール３８から払出された絶縁テープ３９を、超電導線材の周囲に巻付ける。【選択図】図２
2009295292.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超電導線材を払い出すサプライ部と、
前記サプライ部から払出された前記超電導線材の外周に絶縁テープを巻付けるラッピング部と、
前記ラッピング部において絶縁テープを巻付けられることにより形成された絶縁被覆付超電導線材を巻取る巻取部とを備え、
前記ラッピング部は、
開口部を有し、前記開口部を囲むように前記絶縁テープを円周状に巻付けて保持する絶縁テープ保持部材と、
前記絶縁テープ保持部材の前記開口部を貫通するように前記超電導線材を案内する案内部材と、
前記絶縁テープ保持部材から払出された前記絶縁テープを、前記超電導線材の周囲に巻付ける巻付部材とを含む、超電導線材ラッピング装置。
【請求項２】
前記ラッピング部は、前記絶縁テープ保持部材から払出される前記絶縁テープの張力を調整する張力調整部材を含む、請求項１に記載の超電導線材ラッピング装置。
【請求項３】
前記ラッピング部は、前記超電導線材に対する前記絶縁テープの巻付け角度を変更する巻付け角度変更部材を含む、請求項１または２に記載の超電導線材ラッピング装置。
【請求項４】
前記案内部材には、前記超電導線材の表面を露出させる露出部が形成され、
前記巻付部材は、前記露出部において露出している前記超電導線材の部分において前記絶縁テープを前記超電導線材の周囲に巻付け、
前記超電導線材の延在方向における前記露出部の幅は変更可能になっている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の超電導線材ラッピング装置。
【請求項５】
超電導線材を準備する工程と、
開口部を有し、前記開口部を囲むように絶縁テープを円周状に巻付けて保持する絶縁テープ保持部材を準備する工程と、
前記絶縁テープ保持部材の前記開口部を貫通するように、前記超電導線材を配置するとともに、前記超電導線材の周囲に、前記絶縁テープ保持部材から払出された前記絶縁テープを巻付ける工程とを備える、絶縁被覆付超電導線材の製造方法。
【請求項６】
前記絶縁テープを巻付ける工程では、前記超電導線材の延在方向において、前記絶縁テープ保持部材に対する前記超電導線材の相対的な位置を変更しながら前記絶縁テープを前記超電導線材の周囲に螺旋状に巻付ける、請求項５に記載の絶縁被覆付超電導線材の製造方法。
【請求項７】
前記絶縁テープを巻付ける工程では、前記絶縁テープが一部重なる形態または螺旋状に巻き付けられた前記絶縁テープの隣接する端面同士が接触する形態となるように、前記絶縁テープを前記超電導線材の周囲に巻付ける、請求項６に記載の絶縁被覆付超電導線材の製造方法。
【請求項８】
前記絶縁テープを巻付ける工程では、前記超電導線材の表面の一部が露出するように、前記絶縁テープを前記超電導線材の周囲に巻付ける、請求項６に記載の絶縁被覆付超電導線材の製造方法。
【請求項９】
他の開口部を有し、前記他の開口部を囲むように他の絶縁テープを円周状に巻付けて保持する他の絶縁テープ保持部材を準備する工程と、
前記絶縁テープを巻付ける工程の後、前記他の絶縁テープ保持部材の前記他の開口部を貫通するように、前記絶縁テープを周囲に巻付けられた前記超電導線材を配置するとともに、前記絶縁テープを周囲に巻付けられた前記超電導線材の周囲を囲むように螺旋状に、前記他の絶縁テープ保持部材から払出された前記他の絶縁テープを巻付ける工程とを更に備える、請求項５〜８のいずれか１項に記載の絶縁被覆付超電導線材の製造方法。
【請求項１０】
前記絶縁テープを巻付ける工程における前記絶縁テープの前記超電導線材に対する巻付け方向と、前記他の絶縁テープを巻付ける工程における前記他の絶縁テープの前記超電導線材に対する巻付け方向とが同じ方向である、請求項９に記載の絶縁被覆付超電導線材の製造方法。
【請求項１１】
前記絶縁テープを巻付ける工程における前記絶縁テープの前記超電導線材に対する巻付け方向と、前記他の絶縁テープを巻付ける工程における前記他の絶縁テープの前記超電導線材に対する巻付け方向とが異なる方向である、請求項９に記載の絶縁被覆付超電導線材の製造方法。
【請求項１２】
前記超電導線材を準備する工程では、複数の超電導線材を準備し、
前記絶縁テープを巻付ける工程では、前記複数の超電導線材を積層した積層体の周囲に前記絶縁テープを巻付ける、請求項５〜１１のいずれか１項に記載の絶縁被覆付超電導線材の製造方法。
【請求項１３】
前記絶縁テープの一方の表面には、接着剤層が形成されており、
前記絶縁テープを巻付ける工程では、前記接着剤層を介して前記絶縁テープが前記超電導線材に接続される、請求項５〜１２のいずれか１項に記載の絶縁被覆付超電導線材の製造方法。
【請求項１４】
前記絶縁テープを巻付ける工程において、前記絶縁テープの張力が５０ｇｆ以上３００ｇｆ以下に設定されている、請求項５〜１３のいずれか１項に記載の絶縁被覆付超電導線材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、超電導線材ラッピング装置および絶縁被覆付超電導線材の製造方法に関し、より特定的には、高能率で絶縁被覆を行なうことができる超電導線材ラッピング装置および絶縁被覆付超電導線材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、超電導線材の一例である酸化物超電導線材をコイル状に成形してマグネットを形成する場合、酸化物超電導線材同士の短絡を防止するため、当該酸化物超電導線材を絶縁被覆することが知られている（たとえば、特開平６−２３４９５９号公報（以下、特許文献１と呼ぶ）参照）。特許文献１では、超電導線材の外周に、絶縁テープをスパイラル状に巻付けることが開示されている。
【特許文献１】特開平６−２３４９５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述のような絶縁テープを外周に巻付けた絶縁被覆付超電導線材を形成する工程としては、たとえば、絶縁テープを巻いたリールが超電導線材の周囲を周回しながら、当該リールから払出された絶縁テープが超電導線材の外周に巻付けられるという工程が考えられる。しかし、このような工程では、絶縁テープを巻いたリールが超電導線材の周囲を周回するため、絶縁テープの巻付け速度を上げることに限界があった。すなわち、絶縁テープを巻いたリールを高速で周回させると、遠心力により当該リールに大きな力が加わるため、リールや当該リールを支持する部材などの機械的強度の制約から、リールの周回速度には限界があった。このため、絶縁被覆付超電導線材を形成する工程の効率を向上させることには限界があった。
【０００４】
この発明は、上記のような課題を解決するために成されたものであり、この発明の目的は、高能率で絶縁被覆を形成することが可能な超電導線材ラッピング装置および絶縁被覆付超電導線材の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明に従った超電導線材ラッピング装置は、サプライ部と、ラッピング部と、巻取部とを備える。サプライ部は超電導線材を払い出す。ラッピング部は、サプライ部から払出された超電導線材の外周に絶縁テープを巻付ける。巻取部は、ラッピング部において絶縁テープを巻付けられることにより形成された絶縁被覆付超電導線材を巻取る。ラッピング部は、絶縁テープ保持部材と、案内部材と、巻付部材とを含む。絶縁テープ保持部材は、開口部を有し、当該開口部を囲むように絶縁テープを円周状に巻付けて保持する。案内部材は、絶縁テープ保持部材の開口部を貫通するように線材を案内する。巻付部材は、絶縁テープ保持部材から払出された絶縁テープを、線材の周囲に巻付ける。
【０００６】
このようにすれば、超電導線材は絶縁テープ保持部材の開口部を貫通するように配置されているので、超電導線材に絶縁テープを巻付ける場合に、当該絶縁テープ保持部材が超電導線材の周囲を周回するといったことはない。つまり、絶縁テープ保持部材の配置は、当該絶縁テープ保持部材の開口部を超電導線材が貫通する状態で維持されるので、絶縁テープ保持部材が超電導線材の周囲を周回する場合のように、当該絶縁テープ保持部材の機械的強度などにより絶縁テープの超電導線材への巻付け速度が制限を受けることは無い。このため、絶縁テープ保持部材が超電導線材の周囲を周回する場合より、超電導線材への絶縁テープの巻付け速度を向上させることができる。この結果、超電導線材への絶縁テープの巻付け工程を高能率で実施することができる。したがって、超電導線材として酸化物超電導線材を用いる場合には、当該酸化物超電導線材の周囲に絶縁テープを巻付けて絶縁被覆付酸化物超電導線材を形成する工程を高能率で実施することができる。
【０００７】
この発明に従った絶縁被覆付超電導線材の製造方法では、超電導線材を準備する工程を実施する。そして、開口部を有し、当該開口部を囲むように絶縁テープを円周状に巻付けて保持する絶縁テープ保持部材を準備する工程を実施する。絶縁テープ保持部材の開口部を貫通するように、超電導線材を配置するとともに、超電導線材の周囲に、絶縁テープ保持部材から払出された絶縁テープを巻付ける工程を実施する。
【０００８】
このようにすれば、超電導線材は絶縁テープ保持部材の開口部を貫通するように配置されているので、絶縁テープを巻付ける工程において、当該絶縁テープ保持部材が超電導線材の周囲を周回することはない。つまり、絶縁テープ保持部材の配置は、当該絶縁テープ保持部材の開口部を超電導線材が貫通する状態で維持されるので、絶縁テープ保持部材が超電導線材の周囲を周回する場合のように、当該絶縁テープ保持部材の機械的強度などにより絶縁テープの超電導線材への巻付け速度が制限を受けることは無い。このため、絶縁テープ保持部材が超電導線材の周囲を周回する場合より、超電導線材への絶縁テープの巻付け速度を向上させることができる。この結果、絶縁テープを巻付ける工程を高能率で実施することができる。したがって、超電導線材の周囲に絶縁テープを巻付けた絶縁被覆付超電導線材を高能率で製造できる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、酸化物超電導線材への絶縁テープの巻き付けを高能率で実施することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。
【００１１】
図１は、本発明に従ったラッピング装置を示す模式図である。図２は、図１に示したラッピング装置の第１ラッピング部の構成を示す斜視模式図である。図３は、図２に示した第１ラッピング部の部分拡大模式図である。図４は、図２に示した第１ラッピング部の構成を簡単に説明するための模式図である。図１〜図４を参照して本発明によるラッピング装置１を説明する。
【００１２】
図１〜図４に示すように、本発明によるラッピング装置１は、サプライ部２と、ラッピング機構部３と、計測部４と、スパークテスタ５と、制御部６と、キャプスタン７と、幅・厚み計測部８と、計尺計９と、高さセンサ１０と、巻取部１１とを備える。サプライ部２には、絶縁テープを被覆する対象である超電導線材をラッピング機構部３へと供給するための線材テープリール２１が複数個（図１においては５個）設置されている。
【００１３】
ラッピング機構部３には、ベース材の上に第１ラッピング部３１が配置されている。そして、第１ラッピング部３１の下流側には、第２ラッピング部３２が配置されている。この第１および第２ラッピング部３１、３２の構成は後述する。
【００１４】
そして、第１ラッピング部３１の下流側には超電導線材の表面に被覆された絶縁テープのピッチやギャップを計測するためのカメラを含む第１計測部４１が設置されている。また、ラッピング機構部３に隣接して第２計測部４２が配置されている。第２計測部４２は、第１計測部４１と同様に超電導線材の表面に被覆された絶縁テープのピッチやギャップを計測するためのカメラを含んでいる。この第１計測部４１および第２計測部４２から計測部４が構成される。この計測部４により、超電導線材の全長に渡って絶縁テープのピッチやギャップの計測を行なうことができる。
【００１５】
第２計測部４２に隣接して（下流側に）スパークテスタ５が配置されている。このスパークテスタ５は、絶縁テープが被覆された超電導線材について、絶縁破壊検査を行なうためのものである。このスパークテスタ５により、絶縁テープが被覆された超電導線材の全長に渡って絶縁破壊検査を行なうことができる。なお、スパークテスタ５の構成としては、絶縁破壊検査を行なうことが可能な任意の検査装置を用いることができる。
【００１６】
スパークテスタ５と隣接してキャプスタン７が配置されている。キャプスタン７は、超電導線材２０の搬送速度や張力を調整するためのものである。キャプスタン７の構成としては、超電導線材２０の搬送速度や張力を調整することができれば、任意の構成を用いることができる。たとえば、キャプスタン７の構造として、モータなどの駆動源に接続された回転可能なローラで超電導線材２０を挟むような構成としてもよい。
【００１７】
キャプスタン７の下流側には、キャプスタン７に隣接して幅・厚み計測部８が配置されている。この幅・厚み計測部８では、絶縁テープが被覆された超電導線材の幅および厚みを計測している。幅・厚み計測部８の構成としては、超電導線材の幅および厚みを測定できれば任意の構成を採用することができる。
【００１８】
この幅・厚み計測部８の下流側には、計尺計９が配置されている。この計尺計９は、処理された超電導線材の長さを計測している。計尺計９の構成としては、超電導線材の長さを測定できれば任意の構成を用いることができる。
【００１９】
この計尺計９の下流側には、高さセンサ１０が配置されている。高さセンサ１０は、超電導線材２０の位置（高さ）を計測している。高さセンサ１０の構成としては、超電導線材２０の位置が検出できれば任意の構成を作用することができる。たとえば、超電導線材２０の位置の設定範囲を囲むようにガイド部材などが配置され、当該ガイド部材に超電導線材２０が接触したことにより超電導線材２０の高さが所定の高さになった（設定範囲の上限または下限に位置している）ことを検出するような構成としてもよい。
【００２０】
そして、この高さセンサ１０の下流側には巻取部１１が配置されている。巻取部１１では、絶縁テープが被覆された超電導線材を巻取るための巻取りリールが配置されている。当該巻取りリールは高さセンサ１０の出力に応じて、油圧シリンダなどの移動部材により上下方向に移動可能になっている。
【００２１】
また、ラッピング装置１には制御部６が設置されている。制御部６においては、ラッピング装置１の動作を制御するとともに、ラッピング装置１の動作に伴うプロセス条件を記憶している。具体的には、制御部６は、ラッピングされる超電導線材の条件や絶縁テープのラッピングに関する情報（データ）を記録する記録部と、ラッピング装置１の全体の動作を制御する動作制御部とを含む。記録部において記録するデータとしては、たとえば計測部４において測定される絶縁テープのピッチ、絶縁テープの間に隙間を形成するように当該絶縁テープを巻付ける場合には当該絶縁テープ間のギャップ、スパークテスタ５における検査結果、幅・厚み計測部８において測定した超電導線材２０の幅および厚み、さらには計尺計９において測定された超電導線材２０の長さなどのデータが記録される。なお、制御部６では、計測部４、スパークテスタ５などでの測定結果から、絶縁テープのピッチやギャップが乱れたり、絶縁テープを被覆した超電導線材２０の絶縁破壊が検知されたりした場合には、ラッピング装置１の動作を停止するように制御する。
【００２２】
次に、第１および第２ラッピング部３１、３２の構成を説明する。なお、第１および第２ラッピング部３１、３２は、それぞれ同様の構造を備えているため、第１ラッピング部３１を代表としてその構成を説明する。
【００２３】
図２〜図４に示すように、第１ラッピング部３１はその中心部を超電導線材２０が貫通するように超電導線材２０の搬送路が設定されている。そして、この超電導線材２０の搬送路を規定する案内部材６０を中心軸として、第１〜第３ベース体３５〜３７と、これらの第１〜第３ベース体３５〜３７を貫通して互いに接続する支柱と、第２ベース体３６に接続され、絶縁テープリール３８を保持する保持部と、絶縁テープリール３８から巻戻された絶縁テープ３９を超電導線材２０に巻付けるためにガイドするローラ５２〜５４および位置可変ローラ５５と、絶縁テープガイド５０、５１とからなる回転体が設置されている。この回転体は第１ラッピング部３１の側壁３４に対して回転可能に支持されている。当該回転体は、たとえば側壁３４の外側に配置されたモータなどの駆動部材により、回転可能になっている。
【００２４】
絶縁テープリール３８は、その中心部に形成された開口の中を超電導線材２０が貫通するように配置されている。絶縁テープリール３８から巻戻された絶縁テープ３９はローラ５２、絶縁テープガイド５０、ローラ５３、絶縁テープガイド５１、ローラ５４、および位置可変ローラ５５を介して超電導線材２０の外周へと巻付けられる。なお、位置可変ローラ５５は、その位置を矢印５８（図４参照）に示す方向に変化させることが可能なローラである。
【００２５】
この絶縁テープ３９の巻付けは、上述した回転体が超電導線材２０の経路（搬送路）を中心軸として回転することにより行なわれる。なお、絶縁テープリール３８の固定部にはパウダーブレーキが設置されている。このパウダーブレーキにより、絶縁テープリール３８から巻戻される絶縁テープ３９に加えられる張力を一定に保つことができる。具体的には、絶縁テープリール３８における絶縁テープ３９の径に応じて、当該絶縁テープリール３８に加えられるトルクを調整することにより、絶縁テープ３９の張力が一定に保たれる。また、位置可変ローラ５５の超電導線材２０に対する相対的な位置を変更する（たとえば図４の矢印５８に示す方向に位置可変ローラ５５の位置を変更する）ことにより、絶縁テープ３９が超電導線材２０に巻付く際の巻付き角度θ（図３参照）を変更可能になっている。具体的には、位置可変ローラ５５の位置を変更することにより、超電導線材２０に対する絶縁テープ３９の巻付き角度θ（図３参照）をたとえば２０°以上８０°以下の範囲で調整することができる。
【００２６】
また上述した回転体の回転方向は、図２に示す矢印５７のように超電導線材２０を中心として右回りおよび左回りのいずれの方向にも回転可能になっている。また、この第１ラッピング部３１には、側壁に静電気除去装置３３（図１参照）が設置されている。この静電気除去装置３３では、超電導線材２０および絶縁テープ３９などの第１ラッピング部３１内の部材における帯電量を検出する。そして、当該部材の帯電を打ち消すために反対の導電型のイオンを当該部材に吹付けることにより、当該部材の静電気を除去する。このようにして、静電気により絶縁テープ３９が第１ラッピング部３１の他の部材に吸着されることにより絶縁テープ３９の張力が変動する、といった問題の発生を抑制できる。また、静電気除去装置３３によって絶縁テープ３９自体の静電気の帯電も抑制できるので、当該静電気に起因して絶縁テープ３９に異物が吸着するといった問題の発生も抑制できる。
【００２７】
図１に示したラッピング装置１においては、第２ラッピング部３２の構成は基本的には第２ラッピング部３１の構成と同様である。また、図１に示したラッピング装置１では、図２〜図４に示したような構成のラッピング部を３つ以上備えるようにしてもよい。また、この場合、図２〜図４に示したようなラッピング部と、当該ラッピング部の下流側に配置される第１計測部４１との組を３組以上備えるようにしてもよい。
【００２８】
なお、超電導線材２０としては、たとえば線幅が２ｍｍ以上５ｍｍ以下、厚みが０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下のテープ状線材を用いることができる。また、超電導線材２０として、酸化物超電導体を含む酸化物超電導線材を用いることができる。また、図３に示すように、第１ラッピング部３１において絶縁テープ３９を超電導線材２０へと巻付ける部分（超電導線材２０が案内部材６０から露出した部分）にて超電導線材２０をガイドするためのダイス５６、５９の間の距離は、たとえば０ｍｍ越え１００ｍｍ以下の範囲で調整可能になっている。なお、ダイス５６、５９には、超電導線材２０の断面の寸法より若干大きな貫通穴が形成されており、当該貫通穴を超電導線材２０が通って搬送されている。たとえば、ダイス５６、５９に形成される貫通穴の断面形状の寸法（高さおよび幅）は、超電導線材の断面の寸法（高さおよび幅）の１．１倍以上２．５倍以下に設定されている。また、絶縁テープリール３８から巻戻される絶縁テープ３９の張力はたとえば５０ｇｆ以上３００ｇｆ以下の範囲で調整可能になっている。
【００２９】
次に、図１〜図４に示したラッピング装置１を用いた絶縁被覆付超電導線材の製造方法を説明する。図５は、本発明による絶縁被覆付超電導線材の製造方法を示すフローチャートである。図５を参照して、絶縁被覆付の超電導線材の製造方法では、まず超電導線材準備工程（Ｓ１０）を実施する。具体的には、サプライ部２において、超電導線材が巻かれた線材テープリール２１を所定の位置に配置する。このとき、複数の超電導線材を積層した上で、当該積層された超電導線材の集合体（積層体）の外周を覆うように絶縁テープを被覆する場合には、サプライ部２において複数の線材テープリール２１を配置する。
【００３０】
次に絶縁テープ準備工程（Ｓ２０）を実施する。具体的には、第１ラッピング部３１および／または第２ラッピング部３２の所定の位置に図２および図４に示すように絶縁テープリール３８を設置する。そして、当該絶縁テープリール３８から絶縁テープ３９を払出し図４に示すようにローラ５２〜５４、位置可変ローラ５５、絶縁テープガイド５０、５１を介して絶縁テープ３９を所定の位置にセットする。そして、サプライ部２の線材テープリール２１から払出した超電導線材２０の先端を、ラッピング装置１の超電導線材２０の搬送路（流通パス）を通して巻取部１１における巻取リールに巻付ける。そして、第１ラッピング部３１および／または第２ラッピング部３２において、絶縁テープ３９の先端を超電導線材２０の表面に固定する。このようにしてラッピング工程を実施する準備が整う。
【００３１】
次に、ラッピング工程（Ｓ３０）を実施する。具体的には、巻取部１１の巻取リールを回転させるとともにサプライ部２の線材テープリール２１を回転させることにより、ラッピング装置１の内部を超電導線材２０が通過するようにする。同時に、第１ラッピング部３１および／または第２ラッピング部３２において、図２に示した第１〜第３ベース体３５〜３７などからなる回転体が超電導線材２０の流通パスを中心軸として回転する。この結果、当該超電導線材２０の外周に絶縁テープ３９が巻付けられる。
【００３２】
そして、このように絶縁テープ３９の巻付けを行なうと同時に、計測部４では超電導線材２０に巻付けられた絶縁テープ３９のピッチやギャップの計測を行なう。また、絶縁テープ３９が超電導線材２０の表面を完全に覆うように巻付けられる場合には、スパークテスタ５において絶縁破壊試験を実施する。また、静電気の発生に伴う絶縁テープ３９の張力の変動を抑制するため、ラッピング機構部３においては静電気除去装置３３を動作させる。また、キャプスタン７の作用によって超電導線材２０の走行速度は一定に保たれる。また同時に、幅・厚み計測部８により、絶縁テープが巻付けられた超電導線材（絶縁被覆付超電導線材）の幅および厚みが計測される。さらに、計尺計９により、絶縁テープ３９が巻付けられた超電導線材２０（絶縁被覆付超電導線材）の長さが測定される。これらの測定結果は、制御部６に送信され当該制御部６の記憶装置内に記録される。
【００３３】
そして、巻取部１１の巻取リールに絶縁被覆付超電導線材が巻取られることにより、巻取リールでの絶縁被覆付超電導線材の巻取後の直径が大きくなる。この場合、高さセンサ１０の出力に応じて当該絶縁被覆付超電導線材（または超電導線材２０）のラッピング装置１中での高さ（搬送路の位置）がほぼ一定になるように、巻取リールの中心位置は徐々に下方へと下げられるように制御される。このようにして、超電導線材２０の外周に絶縁テープ３９を巻付けた絶縁被覆付超電導線材を得ることができる。
【００３４】
図６は、本発明による絶縁被覆付超電導線材の製造方法を用いて製造された絶縁被覆付超電導線材を示す断面模式図である。図７は、図６の線分ＶＩＩ−ＶＩＩにおける断面模式図である。図６および図７を参照して、図１に示したラッピング装置１を用いて製造された絶縁被覆付超電導線材３０を説明する。
【００３５】
図６および図７に示すように、絶縁被覆付超電導線材３０は、図１に示したラッピング装置を用いて製造され、テープ状の超電導線材２０の外周を覆うように絶縁テープ３９が螺旋状に巻付けられた構造となっている。図６および図７に示した絶縁被覆付超電導線材３０では、螺旋状に巻かれた絶縁テープ３９が、互いにその端部が重なることなくかつ当該端部が突き合わされた状態で超電導線材２０の外周を覆うように配置されている。また、図６および図７に示した絶縁被覆付超電導線材３０では、１枚の絶縁テープ３９が螺旋状に（超電導線材２０の外周面を露出させることなく）超電導線材２０の外周を覆っている。このような構成は、図１に示したラッピング機構部３における第１ラッピング部３１または第２ラッピング部３２のいずれか一方のみを用いて超電導線材２０の外周に絶縁テープ３９を巻付けることにより実現できる。なお、図６および図７に示した絶縁被覆付超電導線材３０においては、絶縁テープ３９の巻付けピッチをより狭めることで、隣接する絶縁テープ３９の端部が重なった状態としてもよい。この場合、絶縁テープ３９により超電導線材２０の外周面を確実に被覆することができる。
【００３６】
図８は、本発明による絶縁被覆付超電導線材の製造方法を用いて製造された絶縁被覆付超電導線材の他の例を示す断面模式図である。図８は図７に対応する。図８を参照して、本発明による絶縁被覆付超電導線材３０を説明する。
【００３７】
図８に示した絶縁被覆付超電導線材３０は、図１に示したラッピング装置を用いて製造されており、基本的には図６および図７に示した絶縁被覆付超電導線材３０と同様の構造を備えるが、複数の（具体的には５枚の）超電導線材２０を積層した積層体の外周を囲むように絶縁テープ３９が配置されている点が異なる。このような構成は、図１に示したラッピング装置１において、サプライ部２に複数の（具体的には５つの）線材テープリール２１を配置し、それぞれの線材テープリール２１から超電導線材２０を払出して積層した状態でラッピング装置１を通過させ、ラッピングを行なうことによる得ることができる。
【００３８】
図９は、本発明による絶縁被覆付超電導線材の製造方法を用いて製造された絶縁被覆付超電導線材の他の例を示す模式図である。図９を参照して、絶縁被覆付超電導線材３０の他の例を説明する。
【００３９】
図９に示した絶縁被覆付超電導線材３０は、基本的には図６および図７に示した絶縁被覆付超電導線材３０と同様の構造を備えるが、超電導線材２０の外周を覆う絶縁テープが二重に巻かれている点が異なる。具体的には、超電導線材２０（図７参照）の外周に、まず１層目の絶縁テープ３９ａが螺旋状に巻付けられている。そして、さらに絶縁テープ３９ａの外周を覆うように、もう１つの絶縁テープ３９ｂが同様に螺旋状に巻付けられている。このようにすれば、絶縁テープ３９ａ、３９ｂによって二重に絶縁被覆を形成しているので、絶縁被覆の絶縁性能をより向上させることができる。なお、このような二重の絶縁被覆は、図１に示したラッピング装置１において、第１および第２のラッピング部３１、３２のそれぞれで絶縁テープ３９ａ、３９ｂを超電導線材２０に巻付けることにより実現できる。
【００４０】
図１０は、本発明による絶縁被覆付超電導線材の製造方法を用いて製造された絶縁被覆付超電導線材の他の例を示す模式図である。図１０を参照して、本発明による絶縁被覆付超電導線材３０の他の例を説明する。
【００４１】
図１０に示した絶縁被覆付超電導線材３０は、基本的には図６および図７に示した絶縁被覆付超電導線材３０と同様の構造を備えるが、絶縁テープ３９の間に開口部４０が形成されるように絶縁テープ３９が超電導線材２０へと巻付けられている点が異なる。すなわち、開口部４０では、超電導線材２０の表面が露出した状態となっている。このようにすれば、絶縁被覆付超電導線材３０をコイル状に巻く場合であって、巻かれた絶縁被覆付超電導線材の配置を接着剤で固定する際に、確実に絶縁被覆付超電導線材３０を固定できる。すなわち、絶縁テープを巻付けられた超電導線材２０の表面が露出した部分から、当該接着剤を絶縁テープ３９と超電導線材２０との間に容易に浸透させることができる。
【００４２】
なお、このような絶縁被覆付超電導線材３０は、図１に示したラッピング装置１において、第１ラッピング部３１での絶縁テープ３９の巻付けピッチを、当該絶縁テープ３９の幅より十分大きくすることにより製造できる。
【００４３】
図１１は、本発明による絶縁被覆付超電導線材の製造方法を用いて製造された絶縁被覆付超電導線材の他の例を示す模式図である。図１１を参照して、本発明による絶縁被覆付超電導線材の他の例を説明する。
【００４４】
図１１に示した絶縁被覆付超電導線材３０は、基本的には図９に示した絶縁被覆付超電導線材３０と同様の構造を備えるが、１層目の絶縁テープ３９ａの螺旋状に巻付けられた方向と、当該絶縁テープ３９ａの外周上に２層目として巻付けられた絶縁テープ３９ｂの巻付け方向とが交差するように配置されている点が異なっている。このような構成は、図１に示したラッピング装置１において、第１ラッピング部３１と第２ラッピング部３２とで絶縁テープ３９ａ、３９ｂを超電導線材２０へ巻付けるとともに、超電導線材２０に対する回転体の回転方向を逆向きにすることで実現できる。
【００４５】
なお、絶縁テープ３９ａ、３９ｂは、それぞれ隣接する絶縁テープ同士が一部重なるように巻付けられていてもよいし、図１１に示すように端面同士が突き合わされた状態となるように巻付けられていてもよい。また、絶縁テープ３９ａおよび絶縁テープ３９ｂの一方のみが、超電導線材２０の外周面を覆うように（開口部を形成しないように）超電導線材２０に巻付けられていてもよい。この場合、絶縁テープ３９ａおよび絶縁テープ３９ｂの他方は、たとえば図１０に示すように開口部４０を形成するように、十分大きなピッチで超電導線材２０に巻付けられていてもよい。
【００４６】
図１２は、本発明による絶縁被覆付超電導線材の製造方法を用いて製造された絶縁被覆付超電導線材の他の例を示す模式図である。図１２を参照して、本発明による絶縁被覆付超電導線材の他の例を説明する。
【００４７】
図１２に示した絶縁被覆付超電導線材３０は、基本的には図１１に示した絶縁被覆付超電導線材３０と同様の構造を備えるが、絶縁テープ３９ａ、３９ｂのそれぞれが、隣接する部分の間に開口部４０が形成されるように超電導線材２０へ巻付けられている点が異なっている。すなわち、図１２に示した絶縁被覆付超電導線材３０では、当該絶縁被覆付超電導線材３０の主表面のほぼ中央部に開口部４０が複数形成された状態となっている。このようにしても、図１０に示した絶縁被覆付超電導線材３０と同様の効果を得ることができる。
【００４８】
なお、図１２に示した絶縁被覆付超電導線材３０は、図１に示したラッピング装置１において、第１ラッピング部３１と第２ラッピング部３２とで絶縁テープ３９ａ、３９ｂを超電導線材２０へ巻付けるとともに、超電導線材２０に対する回転体の回転方向を逆向きにし、かつ、絶縁テープ３９ａ、３９ｂの巻付けピッチを、当該絶縁テープ３９ａ、３９ｂの幅より十分大きくすることで実現できる。
【００４９】
また、上述した図６〜図１２に示した絶縁被覆付超電導線材３０においては、絶縁テープ３９、３９ａ、３９ｂの超電導線材２０側の面に接着剤層を配置しておいてもよい。当該接着剤層としては、たとえば熱可塑性接着剤の層を形成してもよい。
【００５０】
以下、上述した実施の形態と一部重複する部分もあるが、本発明の特徴的な構成を列挙する。
【００５１】
この発明に従ったラッピング装置１は、超電導線材ラッピング装置であって、サプライ部２と、ラッピング部としてのラッピング機構部３と、巻取部１１とを備える。サプライ部２は超電導線材２０を払い出す。ラッピング機構部３は、サプライ部２から払出された超電導線材２０の外周に絶縁テープ３９、３９ａ、３９ｂを巻付ける。巻取部１１は、ラッピング機構部３において絶縁テープ３９、３９ａ、３９ｂを巻付けられることにより形成された絶縁被覆付線材（絶縁被覆付超電導線材３０）を巻取る。ラッピング機構部３は、絶縁テープ保持部材（絶縁テープリール３８）と、案内部材６０と、巻付部材（図２〜図４に示した第１〜第３ベース体３５〜３７と、これらの第１〜第３ベース体３５〜３７を貫通して互いに接続する支柱と、第２ベース体３６に接続され、絶縁テープリール３８を保持する保持部と、絶縁テープリール３８から巻戻された絶縁テープ３９を超電導線材２０に巻付けるためにガイドするローラ５２〜５４および位置可変ローラ５５と、絶縁テープガイド５０、５１とからなる回転体）、とを含む。絶縁テープリール３８は、開口部を有し、当該開口部を囲むように絶縁テープ３９を円周状に巻付けて保持する。案内部材６０は、絶縁テープリール３８の開口部を貫通するように超電導線材２０を案内する。巻付部材としての上記回転体は、絶縁テープリール３８から払出された絶縁テープ３９を、超電導線材２０の周囲に巻付ける。
【００５２】
このようにすれば、超電導線材２０は絶縁テープリール３８の開口部を貫通するように配置されているので、超電導線材２０に絶縁テープ３９を巻付ける場合に、当該絶縁テープリール３８が超電導線材２０の周囲を周回するといったことはない。つまり、絶縁テープリール３８の配置は、当該絶縁テープリール３８の開口部を超電導線材２０が貫通する状態で維持されるので、絶縁テープリール３８が超電導線材２０の周囲を周回する場合のように、当該絶縁テープリール３８の機械的強度などにより絶縁テープ３９の超電導線材２０への巻付け速度が制限を受けることは無い。このため、絶縁テープリール３８が超電導線材２０の周囲を周回する場合より、超電導線材２０への絶縁テープ３９の巻付け速度を向上させることができる。この結果、超電導線材２０への絶縁テープ３９の巻付け工程を高能率で実施することができる。したがって、超電導線材２０として酸化物超電導線材を用いる場合には、当該酸化物超電導線材の周囲に絶縁テープ３９を巻付けて絶縁被覆付酸化物超電導線材を形成する工程を高能率で実施することができる。
【００５３】
上記ラッピング装置１において、ラッピング機構部３は、絶縁テープリール３８から払出される絶縁テープ３９の張力を調整する張力調整部材（パウダーブレーキ）を含んでいてもよい。この場合、絶縁テープ３９の張力を所定の範囲に入るように制御することが可能となる。このため、絶縁テープ３９を超電導線材２０に巻付ける場合に、当該絶縁テープ３９の張力が過大になって超電導線材２０に過剰な応力が加わることを抑制できる。この結果、当該過剰な応力に起因して超電導線材２０の特性が劣化するといった問題の発生を抑制できる。
【００５４】
上記ラッピング装置１において、ラッピング機構部３は、図２〜図４に示すように超電導線材２０に対する絶縁テープ３９の巻付け角度θを変更する巻付け角度変更部材（位置可変ローラ５５）を含んでいてもよい。位置可変ローラ５５は、絶縁テープ３９を案内するローラであって、上記超電導線材２０の延在方向に沿って超電導線材２０に対する相対的な位置を変更可能なローラであってもよい。この場合、超電導線材２０に巻付ける絶縁テープ３９の巻付け角度θを任意に変更することができるため、絶縁テープ３９の巻付け状態を任意に変更することができる。
【００５５】
上記ラッピング装置１では、超電導線材２０として酸化物超電導線材に絶縁テープ３９を巻付けてもよい。この場合、絶縁被覆付酸化物超電導線材を高能率で製造することができる。また、上記ラッピング装置１においては、ラッピング機構部３が複数形成されていてもよい。この場合、超電導線材２０に複数の絶縁テープ３９ａ、３９ｂが積層した積層構造の絶縁被覆を形成することができる。
【００５６】
上記ラッピング装置１において、案内部材６０には、超電導線材２０の表面を露出させる露出部（図３のダイス５６とダイス５９との間で超電導線材２０が露出している部分）が形成されていてもよい。上記回転体は、露出部において露出している超電導線材２０の部分において絶縁テープ３９を超電導線材２０の周囲に巻付けてもよい。超電導線材２０の延在方向における露出部の幅は変更可能になっていてもよい。この場合、絶縁テープ３９を巻付けるための超電導線材２０の露出部の幅を任意に変更することができるので、露出部における超電導線材２０の振動などを抑制して絶縁テープ３９の巻付け状態を良好に保つように、当該幅を設定することができる。
【００５７】
この発明に従った絶縁被覆付酸化物超電導線材の製造方法は、絶縁被覆つき超電導線材の製造方法であって、酸化物超電導線材を準備する工程（超電導線材準備工程（Ｓ１０））を実施する。そして、開口部を有し、当該開口部を囲むように絶縁テープ３９を円周状に巻付けて保持する絶縁テープ保持部材（絶縁テープリール３８）を準備する工程（絶縁テープ準備工程（Ｓ２０））を実施する。絶縁テープリール３８の開口部を貫通するように、超電導線材２０を配置するとともに、超電導線材２０の周囲に、絶縁テープリール３８から払出された絶縁テープ３９を巻付ける工程（ラッピング工程（Ｓ３０））を実施する。
【００５８】
このようにすれば、酸化物超電導線材（超電導線材２０）は絶縁テープリール３８の開口部を貫通するように配置されているので、絶縁テープ３９を巻付けるラッピング工程（Ｓ３０）において、当該絶縁テープリール３８が超電導線材２０の周囲を周回することはない。つまり、絶縁テープリール３８の配置は、当該絶縁テープリール３８の開口部を超電導線材２０が貫通する状態で維持される。したがって、絶縁テープリール３８が超電導線材２０の周囲を周回する場合のように、当該絶縁テープリール３８の機械的強度などにより絶縁テープ３９の超電導線材２０への巻付け速度が制限を受けることは無い。このため、絶縁テープリール３８が超電導線材２０の周囲を周回する場合より、超電導線材２０への絶縁テープ３９の巻付け速度を向上させることができる。この結果、絶縁テープ３９を巻付けるラッピング工程（Ｓ３０）を高能率で実施することができる。したがって、超電導線材２０の周囲に絶縁テープ３９を巻付けた絶縁被覆付超電導線材３０を高能率で製造できる。
【００５９】
上記絶縁被覆付超電導線材の製造方法において、絶縁テープを巻付けるラッピング工程（Ｓ３０）では、超電導線材２０の延在方向において、絶縁テープリール３８に対する超電導線材２０の相対的な位置を変更しながら絶縁テープ３９を超電導線材２０の周囲に螺旋状に巻付ける。この場合、超電導線材２０を絶縁テープリール３８に対して相対的に移動させながら、連続的に絶縁テープ３９を超電導線材２０に巻付けることができる。このため、絶縁被覆付超電導線材３０の製造効率をより向上させることができる。
【００６０】
上記絶縁被覆付超電導線材の製造方法において、絶縁テープを巻付けるラッピング工程（Ｓ３０）では、絶縁テープ３９が一部重なる形態または螺旋状に巻き付けられた絶縁テープ３９の隣接する端面同士が接触する形態となるように、絶縁テープ３９を超電導線材２０の周囲に巻付けてもよい。この場合、超電導線材２０の外周を絶縁テープ３９で確実に覆うことができる。
【００６１】
上記絶縁被覆付超電導線材の製造方法において、絶縁テープを巻付けるラッピング工程（Ｓ３０）では、超電導線材２０の表面の一部が露出するように、絶縁テープ３９を超電導線材２０の周囲に巻付けてもよい。この場合、絶縁被覆付超電導線材３０をコイル状に巻く場合であって、巻かれた（積層された）絶縁被覆付超電導線材３０の配置を接着剤で固定する際に、超電導線材２０の表面が露出した部分から、当該接着剤を絶縁テープ３９と超電導線材２０との間に容易に浸透させることができる。このため、本発明による絶縁被覆付超電導線材３０を用いて形成されたコイルにおいて、接着剤を用いてその形状を確実に維持することができる。
【００６２】
上記絶縁被覆付超電導線材の製造方法では、図１のラッピング装置１における第２ラッピング部３２において、他の開口部を有し、当該他の開口部を囲むように他の絶縁テープ３９ｂを円周状に巻付けて保持する他の絶縁テープ保持部材（他の絶縁テープリール）を準備する工程（絶縁テープ準備工程（Ｓ２０））を実施してもよい。絶縁テープを巻付けるラッピング工程（Ｓ３０）の後、他の絶縁テープリールの他の開口部を貫通するように、絶縁テープ３９ａを周囲に巻付けられた超電導線材２０を配置するとともに、絶縁テープ３９ａを周囲に巻付けられた超電導線材２０の周囲を囲むように螺旋状に、他の絶縁テープリールから払出された他の絶縁テープ３９ｂを巻付ける工程を実施してもよい。
【００６３】
この場合、図９などに示すように、絶縁テープ３９ａと他の絶縁テープ３９ｂとの２つの絶縁テープを用いて、超電導線材２０の絶縁被覆を構成することができる。例えば、超電導線材２０の外周を１層目の絶縁被覆として絶縁テープ３９ａで覆い、その後、さらに他の絶縁テープ３９ｂにより２層目の絶縁被覆を形成することができる。
【００６４】
また、異なる方法として、以下のような方法を採用することもできる。すなわち、１回目の被覆工程としての絶縁テープ３９ａを巻付ける工程において、超電導線材２０の外周に螺旋状に絶縁テープ３９ａを巻付ける。このとき、螺旋状に巻かれた絶縁テープ３９ａの巻きのピッチを当該絶縁テープ３９ａの幅より十分大きく（好ましくは絶縁テープの幅の２倍に）しておき、巻かれた絶縁テープ３９ａの間から超電導線材２０の表面が露出した状態とする。そして、２回目の被覆工程としての他の絶縁テープ３９ｂを巻付ける工程において、上記超電導線材２０の表面が露出した部分を他の絶縁テープ３９ｂで覆うように、当該他の絶縁テープ３９ｂを巻付ける。このようにすれば、絶縁テープ３９ａ、３９ｂの巻付け速度が一定であると仮定した場合、１回目の被覆工程のみで超電導線材２０の外周全体を絶縁テープ３９ａで覆う場合より、最大２倍のスピードで絶縁被覆付超電導線材３０を製造することができる。
【００６５】
上記絶縁被覆付超電導線材の製造方法では、絶縁テープ３９ａを巻付けるラッピング工程（Ｓ３０）における絶縁テープ３９ａの超電導線材２０に対する巻付け方向と、他の絶縁テープ３９ｂを巻付けるラッピング工程（Ｓ３０）における他の絶縁テープ３９ｂの超電導線材２０に対する巻付け方向とが同じ方向であってもよい。この場合、絶縁テープ３９ａを超電導線材２０に巻付けた場合に、当該絶縁テープ３９ａの間において超電導線材２０の表面が露出した領域を形成しておき、当該表面が露出した領域を覆うように他の絶縁テープ３９ｂを（先に巻付けた絶縁テープ３９ａに沿って）巻付けることで、１本の絶縁テープ３９ａのみで超電導線材２０を被覆する場合より速いスピードで絶縁被覆付超電導線材３０を製造することができる。
【００６６】
上記絶縁被覆付超電導線材の製造方法では、絶縁テープ３９ａを巻付けるラッピング工程（Ｓ３０）における絶縁テープ３９ａの超電導線材２０に対する巻付け方向と、他の絶縁テープ３９ｂを巻付けるラッピング工程（Ｓ３０）における他の絶縁テープ３９ｂの超電導線材２０に対する巻付け方向とが異なる方向であってもよい。この場合、絶縁テープ３９ａと他の絶縁テープ３９ｂとが交差（クロス）した状態で超電導線材２０に巻付けられるので、絶縁テープ３９ａおよび他の絶縁テープ３９ｂの巻付け時のピッチを調整することで、超電導線材２０の表面における任意の位置に、当該超電導線材２０の表面が露出した部分（開口部４０）を形成することができる。
【００６７】
上記絶縁被覆付超電導線材の製造方法において、他の絶縁テープ３９ｂを巻付けるラッピング工程（Ｓ３０）では、他の絶縁テープ３９ｂが一部重なる形態または螺旋状に巻き付けられた他の絶縁テープ３９ｂの隣接する端面同士が接触する形態となるように、絶縁テープ３９ａを周囲に巻付けられた超電導線材２０の周囲に他の絶縁テープ３９ｂを巻付けてもよい。この場合、他の絶縁テープ３９ｂによって、先に絶縁テープ３９ａを周囲に巻付けられた超電導線材２０の表面を確実に覆うことができる。
【００６８】
上記絶縁被覆付超電導線材の製造方法において、他の絶縁テープ３９ｂを巻付けるラッピング工程（Ｓ３０）では、絶縁テープ３９ａを周囲に巻付けられた超電導線材２０の表面の一部が露出するように、絶縁テープ３９ａを周囲に巻付けられた超電導線材２０の周囲に他の絶縁テープ３９ｂを巻付けてもよい。この場合、絶縁被覆付超電導線材３０をコイル状に巻く場合であって、巻かれた（積層された）絶縁被覆付超電導線材３０の配置を接着剤で固定する際に、絶縁テープ３９ａを先に巻付けられた超電導線材２０の表面が露出した部分から、当該接着剤を他の絶縁テープ３９ｂと超電導線材２０（または絶縁テープ３９ａ）との間に容易に浸透させることができる。このため、本発明による絶縁被覆付超電導線材３０を用いて形成されたコイルにおいて、接着剤を用いてその形状を確実に維持することができる。
【００６９】
上記絶縁被覆付超電導線材の製造方法において、超電導線材２０の幅は１０ｍｍ以下であってもよい。この場合、通常入手できる超電導線材２０の幅は１０ｍｍ以下であることから、一般的な超電導線材を用いて絶縁被覆付超電導線材を得ることができる。
【００７０】
上記絶縁被覆付超電導線材の製造方法において、超電導線材を準備する工程（Ｓ１０）では、複数の超電導線材２０を準備してもよい。具体的には、図１のラッピング装置１においてサプライ部２に複数の線材テープリール２１を配置する。絶縁テープを巻付けるラッピング工程（Ｓ３０）では、複数の超電導線材２０を積層した積層体の周囲に絶縁テープ３９、３９ａ、３９ｂを巻付けてもよい。このようにすれば、複数の超電導線材２０を積層した積層体を用いた絶縁被覆付超電導線材３０を得ることができる。
【００７１】
上記絶縁被覆付超電導線材の製造方法において、超電導線材２０として、基材中に酸化物超電導体からなる複数の芯線が配置された線材、酸化物超電導体を含む超電導線材を複数本束ねた線材、および酸化物超電導体を含む超電導線材に補強部材を接続した線材からなる群から選択される１つを用いてもよい。この場合、上述のような様々な線材に絶縁被覆を付加した絶縁被覆付超電導線材３０を得ることができる。
【００７２】
上記絶縁被覆付超電導線材の製造方法において、絶縁テープ３９、３９ａの幅は１０ｍｍ以下であってもよい。また、異なる観点から言えば、上記絶縁被覆付超電導線材の製造方法において、絶縁テープ３９、３９ａの幅は超電導線材２０の幅以下であってもよい。この場合、超電導線材２０に絶縁テープ３９、３９ａを螺旋状に巻付けるときに、巻付け角度θ（図３に示す超電導線材２０の側面と絶縁テープ３９の延在方向とのなす角度）を変更することで、絶縁テープ３９が超電導線材２０の外周を完全に覆う状態から、絶縁テープ３９の間において超電導線材２０の表面が露出した状態まで、比較的簡単に絶縁テープ３９の被覆状況を制御することができる。なお、絶縁テープ３９の幅は３ｍｍ以上、より好ましくは４ｍｍ以上としてもよい。
【００７３】
上記絶縁被覆付超電導線材の製造方法において、他の絶縁テープ３９ｂの幅は１０ｍｍ以下であってもよい。また、異なる観点から言えば、上記絶縁被覆付超電導線材の製造方法において、他の絶縁テープ３９ｂの幅は超電導線材２０の幅以下であってもよい。この場合、超電導線材２０に他の絶縁テープ３９ｂを螺旋状に巻付けるときに、図３に示した巻付け角度θを変更することで、先に絶縁テープ３９ａが巻付けられた超電導線材２０の外周を他の絶縁テープ３９ｂが完全に覆う状態から、他の絶縁テープ３９ｂの間において、先に絶縁テープ３９ａが巻付けられた超電導線材２０の表面が露出した状態まで、比較的簡単に他の絶縁テープ３９ｂの被覆状況を制御することができる。なお、他の絶縁テープ３９ｂの幅は３ｍｍ以上、より好ましくは４ｍｍ以上としてもよい。
【００７４】
なお、上記のように絶縁テープ３９、３９ａおよび他の絶縁テープ３９ｂの幅の上限の値を決定したのは、絶縁テープ３９、３９ａおよび他の絶縁テープ３９ｂの幅が上記上限値より広くなりすぎると、螺旋巻きができなくなるという理由による。また、上記のように絶縁テープ３９、３９ａおよび他の絶縁テープ３９ｂの幅の下限の値を決定したのは、当該絶縁テープ３９、３９ａおよび他の絶縁テープ３９ｂは幅が広い母材としてのテープ（原反）を目的の幅にスリットすることにより製造されるが、当該絶縁テープ３９、３９ａ、および他の絶縁テープ３９ｂの幅が狭すぎるとスリットができなくなるという理由による。
【００７５】
上記絶縁被覆付超電導線材の製造方法において、絶縁テープの体積抵抗率は１×１０１６Ωｃｍ以上であってもよい。この場合、絶縁被覆付超電導線材３０の絶縁破壊電圧を十分高くすることができる。
【００７６】
上記絶縁被覆付超電導線材の製造方法において、他の絶縁テープ３９ｂの体積抵抗率は１×１０１６Ωｃｍ以上であってもよい。この場合、絶縁被覆付超電導線材３０の絶縁破壊電圧を十分高くすることができる。ここで、上記絶縁テープ３９、３９ａおよび他の絶縁テープ３９ｂを構成する材料としては、ポリイミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリエステルなどの樹脂を用いることができる。なお、絶縁テープ３９、３９ａおよび他の絶縁テープ３９ｂの体積抵抗率の下限を上記のような数値としたのは、絶縁被覆付超電導線材３０をコイル化して応用する際、絶縁テープ３９、３９ａおよび他の絶縁テープ３９ｂの体積抵抗率が上記下限値を下回ると当該テープにおいて絶縁破壊が起こり、コイルにダメージが発生する可能性が高くなる、という理由による。
【００７７】
上記絶縁被覆付超電導線材の製造方法において、絶縁テープ３９、３９ａの一方の表面には接着剤層が形成されていてもよい。絶縁テープを巻付けるラッピング工程（Ｓ３０）では、接着剤層を介して絶縁テープ３９、３９ａが超電導線材２０に接続されてもよい。この場合、絶縁テープ３９、３９ａを超電導線材２０に確実に固定することができるので、絶縁被覆付超電導線材３０を取扱う際に、超電導線材２０に対する絶縁テープ３９、３９ａの位置がずれて当該超電導線材２０の表面が露出する（絶縁被覆の絶縁性が劣化する）といった問題の発生を抑制できる。
【００７８】
上記絶縁被覆付超電導線材の製造方法において、他の絶縁テープ３９ｂの一方の表面には他の接着剤層が形成されていてもよい。他の絶縁テープ３９ｂを巻付けるラッピング工程（Ｓ３０）では、絶縁テープ３９ａを周囲に巻付けられた超電導線材２０の表面に、他の接着剤層を介して他の絶縁テープ３９ｂが接続されていてもよい。この場合、他の絶縁テープ３９ｂを超電導線材２０（または先に巻付けられた絶縁テープ３９ａ）に確実に固定することができるので、絶縁被覆付超電導線材３０を取扱う際に、超電導線材２０に対する他の絶縁テープ３９ｂの位置がずれて絶縁被覆の絶縁性が劣化するといった問題の発生を抑制できる。
【００７９】
上記絶縁被覆付超電導線材の製造方法では、絶縁テープ３９、３９ａを巻付けるラッピング工程（Ｓ３０）において、超電導線材２０の表面を露出させる露出部（図３のダイス５６とダイス５９との間で超電導線材２０が露出している部分）が形成された案内部材６０により超電導線材２０は案内されてもよい。超電導線材２０の延在方向における露出部の幅は１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下であってもよい。この場合、露出部における超電導線材２０の揺れを抑制しつつ、絶縁テープ３９、３９ａの巻付けを行なうことができる。
【００８０】
上記絶縁被覆付超電導線材の製造方法では、他の絶縁テープ３９ｂを巻付けるラッピング工程（Ｓ３０）において、絶縁テープ３９ａを周囲に巻付けられた超電導線材２０の表面を露出させる他の露出部が形成された他の案内部材（第２ラッピング部３２における案内部材６０）により、絶縁テープ３９ａを周囲に巻付けられた超電導線材２０は案内されていてもよい。絶縁テープ３９ａを周囲に巻付けられた超電導線材２０の延在方向における他の露出部の幅は１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下であってもよい。この場合、露出部における超電導線材２０の揺れを抑制しつつ、他の絶縁テープ３９ｂの巻付けを行なうことができる。
【００８１】
なお、露出部の幅の下限を上記のような値としたのは、絶縁テープ３９ａ（他の絶縁テープ３９ｂ）の幅が最大で１０ｍｍ程度であり、案内部材６０と絶縁テープ３９ａ（他の絶縁テープ３９ｂ）との接触を確実に防止するためである。また、露出部の幅の上限を上記のような値としたのは、これ以上露出部の幅を広くすると超電導線材２０の揺れが大きくなり、超電導線材２０に当該揺れに起因する過大な応力が加わることに起因して当該超電導線材２０の特性の劣化が起きる恐れがあるためである。
【００８２】
上記絶縁被覆付超電導線材の製造方法では、絶縁テープ３９、３９ａを巻付けるラッピング工程（Ｓ３０）において、絶縁テープ３９、３９ａの張力が５０ｇｆ以上３００ｇｆ以下に設定されていてもよい。この場合、絶縁テープ３９、３９ａを巻付けるラッピング工程（Ｓ３０）により超電導線材２０に過大な応力が加わることを避けることができる。このため、当該応力に起因して超電導線材２０の特性が劣化する可能性を低減できる。
【００８３】
上記絶縁被覆付超電導線材の製造方法では、他の絶縁テープ３９ｂを巻付けるラッピング工程（Ｓ３０）において、他の絶縁テープ３９ｂの張力が５０ｇｆ以上３００ｇｆ以下に設定されていてもよい。この場合、他の絶縁テープ３９ｂを巻付ける工程により超電導線材２０に過大な応力が加わることを避けることができる。このため、当該応力に起因して超電導線材２０の特性が劣化する可能性を低減できる。
【００８４】
なお、絶縁テープ３９、３９ａまたは他の絶縁テープ３９ｂの張力の下限値を上述のように規定したのは、上述した下限値以下に張力を設定すると、絶縁テープ３９、３９ａまたは他の絶縁テープ３９ｂにおいて巻付け時にたるみなどが発生し、トラブルの原因となるためである。また、絶縁テープ３９、３９ａまたは他の絶縁テープ３９ｂの張力の上限値を上述のように規定したのは、上述した上限値以上に張力を設定すると、絶縁テープ３９、３９ａまたは他の絶縁テープ３９ｂの巻付け時に超電導線材２０に加えられる応力が過大になり、当該超電導線材２０の特性の劣化の原因となるためである。また、絶縁テープ３９、３９ａまたは他の絶縁テープ３９ｂの張力は、好ましくは８０ｇｆ以上２００ｇｆ以下である。
【００８５】
この発明に従った絶縁被覆付超電導線材３０は、絶縁被覆付酸化物超電導線材であって、上記絶縁被覆付超電導線材の製造方法を用いて製造される。この場合、超電導線材２０の特性の劣化を起こすこと無く、絶縁被覆を形成できるので、良好な超電導特性の絶縁被覆付超電導線材３０を得ることができる。また、上記絶縁被覆付超電導線材３０は、絶縁破壊電圧が０．１ｋＶ以上であってもよい。
【００８６】
（実施例）
本発明による絶縁被覆付超電導線材の効果を確認するため、以下のような実験を行なった。
【００８７】
（試料）
超電導線材として、幅４．２ｍｍ、厚みが０．２２ｍｍであり、超電導体からなる芯線の数が５５、銀比が１．７のビスマス系超電導線材を準備した。また、被覆材として用いる絶縁テープとしては、ポリイミドフィルムを用いた。当該ポリイミドフィルムの厚みは１２．５μｍ、幅は４ｍｍとした。なお、このポリイミドフィルムにおいては、熱可塑性の接着剤は特に表面に配置しなかった。そして、当該ポリイミドフィルムからなる絶縁テープを図１に示したラッピング装置１の第１ラッピング部３１および第２ラッピング部３２のそれぞれに配置した。絶縁テープの巻付け方法としては、それぞれ同じ方向に斜めに巻付けるようにした。そして、図９に示すような絶縁被覆付超電導線材を製造した。
【００８８】
（製造条件）
上述した超電導線材を７本準備し、実施例１〜実施例６と比較例の試料とした。そして、各試料について、以下の表１に示すように第１ラッピング部３１における絶縁テープのフィルムの張力および第２ラッピング部３２における２枚目のフィルムの張力をそれぞれ変更した上で、ラッピング前における超電導線材の臨界電流（Ｉｃ）に対する、ラッピング後の線材の臨界電流（Ｉｃ）の比率を測定した。なお、図３に示したダイス５６、５９の間の間隔は２５ｍｍとした。
【００８９】
（結果）
実験の結果を以下の表１に示す。
【００９０】
【表１】
2009295292.tif 000003
【００９１】
表１からもわかるように、本発明の実施例の試料においては、ラッピング前後においてＩｃの変化はなく、ラッピングによってＩｃが劣化するという問題は発生しなかった。一方、比較例のように、絶縁テープの張力を３５０ｇｆとした場合には、ラッピング後にＩｃが低下していた。
【００９２】
表１からもわかるように、本発明による絶縁被覆付超電導線材の製造方法のように絶縁テープの巻付け時の張力を適正に制御することができれば、ラッピングによる超電導線材の特性の劣化を避けることができた。
【００９３】
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
本発明は、酸化物超電導線材に絶縁被覆を形成する工程に有利に適用される。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明に従ったラッピング装置を示す模式図である。
【図２】図１に示したラッピング装置の第１ラッピング部の構成を示す斜視模式図である。
【図３】図２に示した第１ラッピング部の部分拡大模式図である。
【図４】図２に示した第１ラッピング部の構成を簡単に説明するための模式図である。
【図５】本発明による絶縁被覆付超電導線材の製造方法を示すフローチャートである。
【図６】本発明による絶縁被覆付超電導線材の製造方法を用いて製造された絶縁被覆付超電導線材を示す断面模式図である。
【図７】図６の線分ＶＩＩ−ＶＩＩにおける断面模式図である。
【図８】本発明による絶縁被覆付超電導線材の製造方法を用いて製造された絶縁被覆付超電導線材の他の例を示す断面模式図である。
【図９】本発明による絶縁被覆付超電導線材の製造方法を用いて製造された絶縁被覆付超電導線材の他の例を示す模式図である。
【図１０】本発明による絶縁被覆付超電導線材の製造方法を用いて製造された絶縁被覆付超電導線材の他の例を示す模式図である。
【図１１】本発明による絶縁被覆付超電導線材の製造方法を用いて製造された絶縁被覆付超電導線材の他の例を示す模式図である。
【図１２】本発明による絶縁被覆付超電導線材の製造方法を用いて製造された絶縁被覆付超電導線材の他の例を示す模式図である。
【符号の説明】
【００９６】
１  ラッピング装置、２  サプライ部、３  ラッピング機構部、４  計測部、５  スパークテスタ、６  制御部、７  キャプスタン、８  計測部、９  計尺計、１０  高さセンサ、１１  巻取部、２０  超電導線材、２１  線材テープリール、３０  絶縁被覆付超電導線材、３１  第１ラッピング部、３２  第２ラッピング部、３３  静電気除去装置、３４  側壁、３５〜３７  第１〜第３ベース体、３８  絶縁テープリール、３９，３９ａ，３９ｂ  絶縁テープ、４０  開口部、４１  第１計測部、４２  第２計測部、５０，５１  絶縁テープガイド、５２〜５４  ローラ、５５  位置可変ローラ、５６，５９  ダイス、５７，５８  矢印、６０  案内部材。
【図１】
2009295292.tif 000004
【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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【図９】
2009295292.tif 000012
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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