JPH08334123A - 超電導軸受装置及びその製造方法 - Google Patents

超電導軸受装置及びその製造方法

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JPH08334123A JP7313219A JP31321995A JPH08334123A JP H08334123 A JPH08334123 A JP H08334123A JP 7313219 A JP7313219 A JP 7313219A JP 31321995 A JP31321995 A JP 31321995A JP H08334123 A JPH08334123 A JP H08334123A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁石部の組立ての容易化を図り、磁石部の各
環状永久磁石及びヨーク部材の抜け止めが図れ、環状永
久磁石による磁場強度を増大でき、高速回転化に対して
磁石の機械的強度を向上させることができる超電導軸受
装置を得ること。 【構成】 固定体部Ａに装着される超電導体部１と、回
転体部Ｂに装着される磁石部２とを備え、前記超電導体
部と前記磁石部が間隔を設けて向き合うように配設され
る形式の超電導軸受装置及びその製造方法において、前
記磁石部が、前記回転体部の軸心を同心とする複数の環
状永久磁石３と、これらの環状永久磁石の間に介在させ
た軟磁性体ヨーク４とから構成され、各磁石及び各ヨー
クの結合面を、磁石部中心を中心とする球面に沿った形
状に形成した。また、各ヨークの超電導体部に面する周
端部を、超電導体部側に突出させて延在させた。また、
当該ヨークの周端部を、径方向の断面形状において、円
弧状に形成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、超電導体を利用し
た超電導軸受装置及びその製造方法に関し、例えば、高
速回転を必要とする流体機械や工作機械、余剰電力をフ
ライホイールの回転運動エネルギーに変換して貯蔵する
電力貯蔵システム等に用いられるものに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、永久磁石と超電導体とを離間しつ
つ対向させた磁気回路を構成し、この超電導状態の磁気
回路における離間距離の保持力と平行方向に移動を許容
する特性を用いて、稼働体（以下、固定部に対して、回
転及び移動するものを広く含む意味で用いる。）を非接
触状態に保持することにより、高効率且つ高速動作が可
能な超電導磁気装置が各種開発されている。
【０００３】この種の超電導磁気装置としては、例え
ば、軸受装置に用いたものが知られており、この超電導
軸受装置の構造としては、（１）軸心が垂直な回転体
に、同心状に固定され、且つ回転体の軸心方向に沿った
両端部が、互いに逆極性に着磁された環状永久磁石と、
この永久磁石の対向面に対して回転軸心方向に所定の間
隔を設けて対向設置された環状超電導体部とを備えて構
成されるのが一般的である。また、（２）環状超電導体
部と環状永久磁石とを、半径方向に間隔を設けて対向さ
せて、半径方向の剛性向上を図るもの、（３）軸方向
に、同径の永久磁石を複数並べ、隣接する環状永久磁石
の着磁方向を逆方向としているもの（例えば特開平４−
１９１５２０号）等も知られている。
【０００４】更に、前記（１）の超電導軸受装置として
は、装置の大規模化等により磁石部も大型化される傾向
にあるが、このような単一の大径磁石を製造することは
困難なので、複数の磁石を組合せた構成とするととも
に、軸受装置の性能向上を図るものが知られている。す
なわち、（４）前記環状永久磁石の多重化を行い、隣接
する環状永久磁石の着磁方向を逆方向にし、各磁石が生
成する磁束を互いに反発させて集中強化し、磁石部から
超電導体部への磁場強度向上を図り、軸受の浮上力及び
剛性の向上を企図したもの（例えば特開平５−１８０２
５５号）、更に、（５）互いに軸方向に反発する方向に
着磁された複数の環状永久磁石を設け、これらの環状永
久磁石の間に軟磁性体ヨークを介在させ、この軟磁性体
ヨークにより各磁石から超電導体部へ向う磁束を集中強
化させて、同様に磁場強度の向上を図ったもの（例えば
特開平６−８１８４５号）等が知られている。また、こ
のように環状の永久磁石と軟磁性体ヨークとを交互に重
ね合せて多重リング状の磁石部を構成する場合には、各
磁石の外側に、該磁石の外径より内径が僅かに小さい環
状の軟磁性体ヨークを圧入して装着することにより、各
部を一体に結合して、単一形の磁石部を構成していた。
【０００５】尚、この超電導軸受装置には、Ｐｒ−Ｆｅ
−Ｂ−Ｃｕ系の熱間加工方法により製造された永久磁石
や、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系の焼結磁石が、一般的に用いられ
ている。そして、これらの磁石の圧縮強度は比較的に高
いが、引張強度は低いことが知られている。すなわち、
前者の引張強度は、２４Ｋｇ／ｍｍ2を上限とし、後者
の引張強度は、８Ｋｇ／ｍｍ2が上限となっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記従来の
超電導軸受装置の磁石部において、組立て時に磁石の外
側にヨークを圧入する際には、磁石やヨークを不慮に損
傷する虞があった。特に、軸受装置の載置力を増加する
場合の大規模化により、磁石部の外側半径も増大する傾
向にあり、この大径化に伴い、組立て時にヨークを圧入
する際に、各部に局所的な応力集中が促進されるので、
より一層部材の品質の低下や損傷を防止する必要があ
る。
【０００７】また、軸受装置として動作時には、軸心が
高速回転するので、良好なバランスにより回転動作でき
るべく、企図した設計通りに各部材の部品寸法が確保さ
れているのが望ましい。ところが、このような部品の生
産管理は困難であり、コストの増加を招く不都合があっ
た。更に、所期の通りに部品を製作できても、組立て精
度を十分に確保できないと、所定の動作性能を十分に発
揮することができない虞があった。
【０００８】また更に、環状の磁石とヨークとを多重に
交互に重ね合せて磁石部を構成しているので、各磁石及
び各ヨークは、隣接する部材から接合面に働く締付け力
により結合される。そして、この締付け力は、主に外側
に位置するヨークから供給されるので、この締付け力が
不十分な場合には、一部分が脱落する虞があった。
【０００９】すなわち、回転部に磁石部を設けた場合に
は、この回転により生じる遠心力は半径に比例し、回転
数の二乗に比例するので、この回転する磁石部の外周側
に向う程、大きな遠心力が作用することになる。特に、
軸受装置の載置力を増加する大規模化に伴い、磁石部の
外側半径も増大する傾向にあり、同一の回転速度の場合
にも、より大きな遠心力が外側側の磁石部に加わること
になる。従って、ヨーク自体も内径を広げる方向に引っ
張られ、締付け力が弱まる傾向にある。とりわけ、磁石
と超電導体との対向間隔は、所定の間隔に維持する必要
があるので、抜け止め補強部材を磁石部の対向面箇所に
設けることが困難であり、また、非磁性体の材料を用い
ても、磁気回路の中間に部材が存在するのは望ましくな
い。
【００１０】そこで、本願第１発明は、磁石部の組立て
の容易化を図るとともに、該磁石部の各環状永久磁石及
びヨーク部材の抜け止めを図ることの可能な超電導軸受
装置を提供することを目的としている。
【００１１】また、前記公報記載の従来技術によれば、
一体構造の環状永久磁石は、小型の軸受装置には十分に
利用可能であるが、大型の軸受装置に利用するには、製
造及び着磁の困難性が増大して、非実用的であるという
不都合がある。
【００１２】すなわち、大型の軸受装置を構成するに
は、一体構造の環状永久磁石を、太径に製造する必要が
ある。一般に、エネルギー積が大きい強力な磁石として
は、希土類磁石が有り、中でも現在最も強力な希土類磁
石としてＮｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石が知られている。ところ
が、この磁石は焼結法により製造されるので、形状が大
きくなればなる程、大きな成形機と高圧力が必要とな
る。従って現状では、一体構造の環状永久磁石として
は、直径１００ｍｍ程度が製造上の限界となっている。
【００１３】また、Ｐｒ磁石（Ｐｒ−Ｆｅ−Ｂ−Ｃｕ）
は、熱間圧延法により製造するので、直径１００ｍｍ以
上の環状永久磁石を一体に製造することができる。とこ
ろが、太径の環状永久磁石を製造した場合には、この大
径磁石の磁力が大きいことから、所定に装着することが
困難となる。更に、太径の環状永久磁石を装着するに
は、ヨークを含め大型になり過ぎるばかりか、着磁の際
に生ずる機械的エネルギーによる磁石の内部的な破壊に
より磁気的な性能が低下したり、ヨークの破壊等のおそ
れがあり、極めて危険である。その上、磁石を移動させ
る場合も危険を伴い、取扱いが不便であった。
【００１４】そこで、単一の環状永久磁石を、扇型形状
の複数のピース磁石を環状となるように周方向（円周に
沿う方向）に接合することにより構成することが考えら
れる。ところが、このような環状永久磁石においては、
各ピース磁石毎に固有な磁束むらが生じている。また、
回転方向での磁場の均一度が、ピース磁石…の継目部分
で悪化して磁束むらを生じ、更に、この接合部分が重な
ることにより、磁束むらが累加され、軸受の回転エネル
ギー損失が増大する不具合を生ずる。尚、一体に形成さ
れた環状永久磁石の場合も、製造上、磁束むらは存在す
るため、前記と同様な不具合があり、大径化するに伴な
って磁束むらが増大する傾向にある。
【００１５】更に、大径化した環状永久磁石において
は、複数のピース磁石を接合する分割構造も大規模化す
る傾向に有る。従って、接合箇所が多数生じることにな
り、この接合箇所に起因する磁束むらも増加してしま
う。
【００１６】また更に、軸受装置としては、高速回転に
耐えられる機械的強度の確保と、回転ロスの低減並びに
重量物を支える載荷力（浮上力）の確保が必要である。
すなわち、磁石の磁場強度は、超電導軸受装置の載荷力
を左右し、大きい程、載荷力が増大して大重量のフライ
ホイールを支えることができ、負荷容量の増大を図るこ
とが可能になる。
【００１７】そこで、本願第２発明は、環状永久磁石に
よる磁場強度を増大でき、更に、環状永久磁石による磁
束むらを低減して円周方向における表面磁束密度の均一
化が図られ、その結果、大載荷力且つ高速回転に適合す
る、大型化に最適な超電導軸受装置及びその製造方法を
提供することを目的としている。
【００１８】ところで、超電導体と永久磁石のピンニン
グ効果を利用した超電導軸受は、大きな載荷力を発生す
るので、その特長を生かしてフライホイールのような重
量物を高速に回転させ、フライホイールの運動エネルギ
ーとして、電力を貯蔵する電力貯蔵装置への応用が考え
られている。その際、超電導軸受に要求されることは、
高速回転に耐えられる機械的強度の確保と、回転ロスの
低減並びに重量物を支える載荷力（浮上力）の確保であ
る。
【００１９】回転時に磁石にかかる力は、半径に比例
し、回転数の二乗に比例するので、回転部が磁石の場合
に、回転強度を向上させるにはその磁石の機械的な強度
の向上を必要とする。しかし、材料強度の向上のみでは
対応できず、外部から別の強化部材にて、強度を確保す
る必要がある。すなわち、回転体の高速回転により磁石
に大きな遠心力が付加されるので、従来は鉄製の部材で
磁石を嵌め込む枠を形成し、回転時に遠心力から磁石を
保護する補強構造が採られている。
【００２０】ところが、このような補強構造を施して
も、回転時には当該強化部材も遠心力に曝されて遠心方
向に引っ張られるので、とりわけ高速回転時において
は、この種の強化部材を設けていても、磁石を遠心力に
起因する破壊から保護することは困難である。
【００２１】前述したように、超電導軸受装置に用いら
れる磁石は、Ｐｒ−Ｆｅ−Ｂ−Ｃｕ系の熱間加工方法で
製造された永久磁石の場合、引張強度の上限は２４Ｋｇ
／ｍｍ2、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系の焼結磁石の場合、引張強
度の上限は８Ｋｇ／ｍｍ2であり、従って、前述したよ
うな強化部材を設けても、高速回転時には磁石に前記引
張強度を超える応力が発生するので、破壊を免れること
は困難であった。
【００２２】一方、載荷力を増加させるためには、磁石
の磁場強度の向上とともに、超電導体と永久磁石の対向
面積を大きくする必要がある。面積を確保するためには
磁石部の外径を大きくする必要があるが、前述したよう
に、回転強度の限界から磁石部の外径寸法には大きな制
約が生ずる。
【００２３】そこで、本願第３発明及び第４発明は、環
状永久磁石の外形状を大きくしても、高速回転化に対し
て磁石の機械的強度を向上させることができ、その結
果、載荷力の大きな超電導軸受装置とその製造方法を提
供することを目的にしている。
【００２４】すなわち、本願第３発明及び第４発明は、
前述したように、回転体部に設置される磁石は、その引
張強度はすこぶる弱い一方で、圧縮強度は略１００Ｋｇ
／ｍｍ2で極めて大きい。本発明はこの点に着目し、磁
石に予め圧縮力を付与しておくことを基本とし、そし
て、単に補強部材による圧縮力の付与のみならず、付与
圧縮力つまり補強部材によって加えられた力が、回転の
際の遠心力により減少させられるのを可及的に阻止する
ことができる構成（装置及び方法）を提案するものであ
る。
【００２５】
【課題を解決するための手段】すなわち、本願第１発明
（第１発明の１）は、固定体部に装着される超電導体部
と、回転体部に装着される磁石部とを備え、前記超電導
体部と前記磁石部が間隔を設けて向き合うように配設さ
れる形式の超電導軸受装置において、前記磁石部が、前
記回転体部の軸心を同心とする複数の環状永久磁石と、
これらの環状永久磁石の間に介在させた軟磁性体ヨーク
とから構成され、各磁石及び各ヨークの結合面を、磁石
部中心を中心とする球面に沿った形状に形成した超電導
軸受装置である。
【００２６】従って、本願第１発明（第１発明の１）の
超電導軸受装置によれば、回転体部の磁石部が、回転体
部の軸心を同心とする複数の環状永久磁石と、これらの
環状永久磁石の間に介在させた軟磁性体ヨークとから構
成された超電導軸受装置において、各磁石及び各ヨーク
の結合面を、磁石部中心を中心とする球面に沿った形状
とし、以下の手順によって、常にヨークを介して内外側
に磁石を組み付けることにより、スムーズに組立てるこ
とができる。
【００２７】すなわち、まず、ヨークを、外力を加えて
楕円状に弾性変形させ、この楕円形状にされたヨークの
長軸部位の内側に、内側の磁石を挿嵌するとともに、短
軸部位の外側に、外側の磁石を挿嵌する。そして、この
外力を除いてヨークを正常形状に復帰させ、楕円形状の
長軸及び短軸を回転中心として、対応する内側及び外側
の部材を回転させることにより、ヨークの端面と、各部
材の端面とを同一面に合せて、組込みが完了する。この
際、常にヨークが介在するので、組込みの際に磁石に加
わる押圧力や引っ張り力はヨークを弾性変形することに
より緩和され、磁石を不慮に損傷することを防止でき
る。更に、組込みが完了した三つの環状体を恰も一つの
磁石組体として扱うとともに、当該磁石組体の内側又外
側に挿嵌される他の磁石を、間に装着される軟磁性体ヨ
ークを介して、前述した手順を繰返すことにより、内外
側にヨーク及び磁石を任意な組合せ数だけ組み付けるこ
とが可能となる。
【００２８】また、各磁石及びヨーク部材は、前記の逆
手順によってのみ、すなわち、ある軸を中心に回転させ
ることよってのみ、互いに外れるので、回転動作時等に
各部材が軸方向に抜ける事態を確実に防止することがで
きる。
【００２９】更に、本願第１発明（第１発明の２）は、
固定体部に装着される超電導体部と、回転体部に装着さ
れる磁石部とを備え、前記超電導体部と前記磁石部が間
隔を設けて向き合うように配設される形式の超電導軸受
装置において、前記磁石部が、前記回転体部の軸心を同
心とする複数の環状永久磁石と、これらの環状永久磁石
の間に介在させた軟磁性体ヨークとから構成され、各磁
石及びヨークの係合面を、これらの嵌挿方向に向って、
円錐面に形成した超電導軸受装置である。
【００３０】従って、本願第１発明（第１発明の２）の
超電導軸受装置によれば、回転体部の磁石部が、回転体
部の軸心を同心とする複数の環状永久磁石と、これらの
環状永久磁石の間に介在させた軟磁性体ヨークとから構
成された超電導軸受装置において、各磁石及びヨークの
結合面を、これらの嵌挿方向に向って、円錐面に形成し
たので、組立て時に、軸方向のヨーク押し込み量を調節
することによって、このヨークにより内側の磁石を半径
方向に締付ける力を、最適に調節することができる。す
なわち、磁石とヨークとの多重リング構造において、各
結合面の応力状態を、組立て時に、最適に調整すること
が可能となる。従って、各環状永久磁石及び軟磁性体ヨ
ークの外形寸法精度にばらつきを生じていても、このバ
ラツキを、軟磁性体ヨークによる締め代の調整により吸
収できるので、各環状永久磁石及び軟磁性体ヨークの許
容寸法誤差が大きくなり、これにより生産管理を容易化
できるとともに、低コスト化を図ることができる。
【００３１】また、組立て時のヨークの挿嵌方向には、
磁石及びヨークは移動できないので、この挿嵌方向が軸
受の下方向となる場合には、各部材が軸方向に抜けるこ
とを確実に防止することができる。
【００３２】更に、本願第２発明（第２発明の１）は、
固定体部に装着される超電導体部と、回転体部に装着さ
れる磁石部とを備え、前記超電導体部と前記磁石部が間
隔を設けて向き合うように配設される形式の超電導軸受
装置において、前記磁石部が、前記回転体部の軸心を同
心とする複数の環状永久磁石と、これらの環状永久磁石
の間に介在させた環状の軟磁性体ヨークと、前記環状永
久磁石の外周側に装着されたリング状の補強部材と、か
ら構成され、前記各ヨークの超電導体部に面する周端部
を、超電導体部側に突出させて延在させた超電導軸受装
置である。
【００３３】また、本願第２発明（第２発明の２）は、
固定体部に装着される超電導体部と、回転体部に装着さ
れる磁石部とを備え、前記超電導体部と前記磁石部が間
隔を設けて向き合うように配設される形式の超電導軸受
装置の製造方法において、前記回転体部の軸心を同心と
する複数の環状永久磁石の間に、前記各ヨークの超電導
体部に面する周端部を超電導体部側に突出させて延在さ
せてなる環状の軟磁性体ヨークを介在させて磁石部を形
成した後、前記磁石部の外周側に、当該磁石部を半径方
向及び周方向に圧縮するリング状の補強部材を装着した
超電導軸受装置の製造方法である。
【００３４】また、本願第２発明（第２発明の３）は、
この種の超電導軸受装置において、前記磁石部が、前記
回転体部の軸心を同心とする複数の環状永久磁石と、こ
れらの環状永久磁石の間に介在させた環状の軟磁性体ヨ
ークと、から構成され、前記各ヨークの超電導体部に面
する周端部を、超電導体部側に突出させて延在させると
ともに、当該ヨークの周端部を、径方向の断面形状にお
いて、円弧状に形成した超電導軸受装置である。
【００３５】また、本願第２発明（第２発明の４）は、
この種の超電導軸受装置において、前記磁石部が、前記
回転体部の軸心を同心とする複数の環状永久磁石と、こ
れらの環状永久磁石の間に介在させた環状の軟磁性体ヨ
ークと、から構成され、前記各ヨークの超電導体部に面
する周端部を、超電導体部側に突出させて延在させると
ともに、当該ヨークの周端部を、径方向の断面形状にお
いて、前記突出部の側部を切欠いた楔形状に形成した超
電導軸受装置である。
【００３６】また、本願第２発明（第２発明の５）は、
この種の超電導軸受装置において、前記磁石部が、前記
回転体部の軸心を同心とする複数の環状永久磁石と、こ
れらの環状永久磁石の間に介在させた環状の軟磁性体ヨ
ークと、から構成され、径方向の断面形状における磁石
隣接部の前記ヨーク形状は、反超電導体側が先細りとな
る楔形状に形成した超電導軸受装置である。
【００３７】また、本第２発明は、この種の超電導軸受
装置において、前記磁石部が、前記回転体部の軸心を同
心とし、径方向に着磁されている複数の環状永久磁石
と、これらの環状永久磁石の間に介在させた軟磁性体ヨ
ークとから構成され、前記環状永久磁石が、磁石の中間
部が超電導体から離れる方向に湾曲されて着磁されてい
る超電導軸受装置である。
【００３８】また、本願第２発明（第２発明の６）は、
この種の超電導軸受装置において、前記磁石部が、前記
回転体部の軸心を同心とし、径方向に着磁されている複
数の環状永久磁石と、これらの環状永久磁石の間に介在
させた軟磁性体ヨークとから構成され、前記環状永久磁
石が、径の異なる２つ以上の環状の永久磁石により構成
され、前記環状の永久磁石によって構成される前記環状
永久磁石が、磁石の中間部が超電導体から離れる方向に
湾曲されて着磁されている超電導軸受装置である。
【００３９】また、本願第２発明（第２発明の７）は、
この種の超電導軸受装置において、前記磁石部が、前記
回転体部の軸心を同心とする複数の環状永久磁石で形成
され、更に、前記環状永久磁石を、周方向に分割された
ピース磁石を接合して形成し、各環状永久磁石を回転周
方向にズラして接合し、各環状永久磁石を構成するピー
ス磁石の接合箇所を、隣接するピース磁石の接合箇所と
一致しないように構成した超電導軸受装置である。
【００４０】また、本願第２発明（第２発明の８）は、
固定体部に装着される超電導体部と、回転体部に装着さ
れる磁石部とを備え、前記超電導体部と前記磁石部が間
隔を設けて向き合うように配設される形式の超電導軸受
装置の製造方法において、前記磁石部が、前記回転体部
の軸心を同心とする複数の環状永久磁石で形成されるも
のであって、前記環状永久磁石の一つを、周方向に分割
されたピース磁石を接合して形成した後、前記一つの環
状永久磁石の外側、内側、上側、又は下側に、周方向に
分割されたピース磁石を接合して他の環状永久磁石を形
成して構成され、前記他の環状永久磁石を形成するにあ
たり、当該環状永久磁石を構成するピース磁石の接合箇
所を、隣接するピース磁石の接合箇所と一致しないよう
にした超電導軸受装置の製造方法である。
【００４１】従って、本願第２発明（第２発明の１〜
８）に係る超電導軸受装置及びその製造方法によれば、
隣接する環状永久磁石のＮ極からの磁束は、環状の軟磁
性体ヨークを通過して、それぞれの環状永久磁石のＳ極
に戻る。各環状永久磁石からの磁束は、環状軟磁性体ヨ
ークにより絞られ集中化されるので、前記超電導体部に
作用する磁束密度を、大幅に増大することができる。し
かも、環状永久磁石の外周側に装着されたリング状の補
強部材により、遠心力により生じ得る環状永久磁石の引
っ張り破壊を回避することができる。
【００４２】また、本願第２発明の超電導軸受装置によ
れば、環状永久磁石を、磁石のＮＳ極の中間が超電導体
から離れる方向に湾曲させて着磁したり、この湾曲方向
に沿って、傾斜着磁された複数の磁石により環状永久磁
石を構成したことにより、各環状永久磁石が発生する総
磁束量のうち、超電導体側に向う量を増加することがで
きる。
【００４３】更に、本願第２発明の超電導軸受装置及び
その製造方法によれば、複数の環状永久磁石を軸方向又
は径の異なる複数の環状永久磁石を接合して単一の磁石
部を構成するとともに、各環状永久磁石が周方向に分割
されたピース磁石を接合して構成されたものにおいて、
各環状永久磁石を所定に回転周方向にズラして接合した
ことにより、各環状永久磁石を構成するピース磁石の接
合箇所を、隣接するピース磁石の接合箇所と一致しない
ようにしているので、この結合構造の接合箇所に起因す
る磁束むらの悪影響を低減することができる。
【００４４】また、本願第３発明（第３発明の１）は、
固定体部に装着される超電導体部と回転体部に装着され
る磁石部とを備え、前記超電導体部と前記磁石部が間隔
を設けて向き合うように配設される形式の超電導軸受装
置において、前記磁石部は、前記回転体部の軸心を同心
とする環状永久磁石を備え、更に、前記環状永久磁石の
外周側に、当該環状永久磁石を半径方向及び周方向に圧
縮するリング状の補強部材を装着した超電導軸受装置で
ある。
【００４５】また、本願第３発明（第３発明の２）は、
前記超電導軸受装置において、前記補強部材は、当該環
状永久磁石よりも比重が小さく、且つ引張破壊強度の大
きい材料により構成され、更に、前記補強部材による前
記環状永久磁石の半径方向及び周方向のそれぞれの圧縮
力が、前記回転体部の非回転時に磁石の圧縮破壊応力よ
り小さいものであるように構成したものである。
【００４６】更に、本願第３発明（第３発明の３）は、
固定体部に装着される超電導体部と回転体部に装着され
る磁石部とを備え、前記超電導体部と前記磁石部が間隔
を設けて向き合うように配設される形式の超電導軸受装
置の製造方法において、前記回転体部の軸心を同心とす
る環状永久磁石を組み込んで前記磁石部を形成した後、
前記環状永久磁石の外周側を、炭素繊維入り強化プラス
チック（ＣＦＲＰ）で当該環状永久磁石を圧縮しながら
周巻きして、前記磁石部の外周側にリング状の補強部材
を形成した超電導軸受装置の製造方法である。
【００４７】また、本願第３発明（第３発明の４）は、
この種の超電導軸受装置の製造方法において、前記回転
体部の軸心を同心とする環状永久磁石を組み込んで前記
磁石部を形成した後、前記環状永久磁石の外周側にリン
グ状部材を装着し、更に、前記リング状部材の外周側
に、炭素繊維入り強化プラスチック（ＣＦＲＰ）で構成
されたリング状の補強部材を圧入した超電導軸受装置の
製造方法である。
【００４８】更に、本願第３発明（第３発明の５）は、
固定体部に装着される超電導体部と回転体部に装着され
る磁石部とを備え、前記超電導体部と前記磁石部が間隔
を設けて向き合うように配設される形式の超電導軸受装
置の製造方法において、前記回転体部の軸心を同心とす
る環状永久磁石を組み込んで前記磁石部を形成するとと
もに、当該環状永久磁石の外周側に、炭素繊維入り強化
プラスチック（ＣＦＲＰ）で構成されたリング状の補強
部材を配置するものであって、（１）前記補強部材によ
る前記環状永久磁石に対する圧縮力を、前記回転体部の
非回転時における磁石の圧縮破壊応力よりも小さくする
こと、（２）前記回転体部の回転時において、補強部材
がない場合に磁石が破壊する引張破壊応力を予め求めて
おく一方で、当該補強部材の存在により、前記引張破壊
応力よりも小さい遠心引張力が当該磁石に与えられるよ
うに補強部材の比重及び引張破壊強度を選定すること、
の前記（１）及び（２）を具備した超電導軸受装置の製
造方法である。
【００４９】本願第３発明（第３発明の１乃至５）にお
いては、少なくとも回転体部の磁石部は、回転体部の軸
心を同心とする環状永久磁石を備え、そして、前記環状
永久磁石の外周側に、当該環状永久磁石を半径方向及び
周方向に圧縮するリング状の補強部材を装着した構成か
らなる装置及び方法であり、従って、環状永久磁石の外
形状を大きくしても、高速回転化に対して磁石の機械的
強度を向上させることができ、その結果、載荷力の大き
な超電導軸受装置を得ることができる。
【００５０】更に、本願第４発明（第４発明の１）は、
固定体部に装着される超電導体部と回転体部に装着され
る磁石部とを備え、前記超電導体部と前記磁石部が間隔
を設けて向き合うように配設される形式の超電導軸受装
置において、前記磁石部は、前記回転体部の軸心を同心
とする環状永久磁石を備え、前記環状永久磁石の外周側
には、リング状の補強部材を装着し、更に、前記回転体
部に、前記環状永久磁石を半径方向及び周方向に圧縮す
る楔リングを装着した超電導軸受装置である。
【００５１】本願第４発明（第４発明の２）は、固定体
部に装着される超電導体部と回転体部に装着される磁石
部とを備え、前記超電導体部と前記磁石部が間隔を設け
て向き合うように配設される形式の超電導軸受装置にお
いて、前記磁石部は、前記回転体部の軸心を同心とする
環状永久磁石を備え、前記環状永久磁石の外周側には、
当該環状永久磁石を半径方向及び周方向に圧縮するリン
グ状の補強部材を装着し、更に、前記磁石部と補強部材
の間に、前記環状永久磁石を半径方向及び周方向に圧縮
する楔リングを装着した超電導軸受装置である。
【００５２】本願第４発明（第４発明の３）は、固定体
部に装着される超電導体部と回転体部に装着される磁石
部とを備え、前記超電導体部と前記磁石部が間隔を設け
て向き合うように配設される形式の超電導軸受装置の製
造方法において、前記回転体部の軸心を同心とする環状
永久磁石を組み込んで前記磁石部を形成した後、前記環
状永久磁石の外周側にリング状部材を装着し、前記リン
グ状部材の外周側に、炭素繊維入り強化プラスチック
（ＣＦＲＰ）で構成されたリング状の補強部材を装着
し、更に、前記磁石部と補強部材の間に、楔リングを圧
入した構成の超電導軸受装置の製造方法である。
【００５３】本願第４発明においては、少なくとも回転
体部の磁石部は、回転体部の軸心を同心とする環状永久
磁石を備え、そして、前記環状永久磁石の外周側に、当
該環状永久磁石を半径方向及び周方向に圧縮するリング
状の補強部材を装着した構成からなる装置及び方法であ
り、従って、環状永久磁石の外形状を大きくしても、高
速回転化に対して磁石の機械的強度を向上させることが
でき、その結果、載荷力の大きな超電導軸受装置を得る
ことができる。
【００５４】更に、本願第４発明は、前記回転体部に、
前記環状永久磁石を半径方向及び周方向に圧縮する楔リ
ングを装着しているので、当該楔リングによって前記補
強部材の本来的な圧縮作用が補充されることとなる。
【００５５】
【発明の実施の形態】図１は、本願発明に係る超電導軸
受装置を実施した電力貯蔵システムの概略構成を示す図
で、この電力貯蔵システムは、真空容器３１内に、固定
体部Ａに装着される超電導体部１と、回転体部Ｂに装着
される永久磁石部２とを備え、超電導体部１と磁石部２
が間隔を設けて向き合うように配設される形式の電力貯
蔵システムである。超電導体部１は、冷却ケースに収納
されており、そして、この冷却ケース内には、冷媒３２
が循環通流されて、超電導状態を維持できる所定の温度
に、冷却ケース内を冷却している。この冷却ケースの外
径側には、銅又は他の金属材料により形成された環状の
支持体が固定され、この支持体の内部に、超電導体が環
状に埋設されている。
【００５６】また、回転体部Ｂは、磁石部２を高張力鋼
製のフライホイール３３に装着して構成される。この回
転体部Ｂは、風損を極力小さくするように、配管３４を
通じて真空ポンプ（図示を省略）により高真空とされた
真空容器３１内で回転する。
【００５７】フライホイール３３には永久磁石３５を取
り付けて同行回転するように設け、他方、この永久磁石
に対峙する位置に、発電電動機３６を設置している。こ
の発電電動機３６は、無停電電源装置として機能するも
のであり、これによりエネルギーの蓄積及び取り出しが
行われる。図中、３７は、電力変換器である。
【００５８】以下に、本願第１発明（第１発明の１）を
図２乃至図６に示す具体例に基づいて説明する。
【００５９】図２は、本具体例の超電導軸受装置におけ
る主要部の概略構成を示す一部破断した斜視図であり、
図３は、同主要部の縦断面図である。この超電導軸受装
置は、前述したように、固定体部Ａに装着される超電導
体部１と回転体部Ｂに装着される永久磁石部２とを備
え、超電導体部１と磁石部２が間隔を設けて向き合うよ
うに配設される形式の超電導軸受装置である。
【００６０】前記超電導体部１は、従来公知の構造を備
え、図示を省略した冷却ケースに収納されている。前述
したように、この冷却ケースの外径側には、銅又は他の
金属材料により形成された環状の支持体が固定され、こ
の支持体の内部に、超電導体が環状に埋設されている。
また、この冷却ケース内には、冷媒が循環通流されてお
り、超電導状態を維持できる所定の温度に、冷却ケース
内を冷却している。
【００６１】前記超電導体部１は、イットリウム系高温
超電導体、例えばＹＢａ2Ｃｕ3Ｏxからなる基板の内部
に、常電導粒子Ｙ2Ｂａ1Ｃｕ1を均一に混在させて形成
されており、内部を流れる超電導電流により、後述する
環状永久磁石３，３が発生する磁束の侵入路を、拘束す
る性質を有している。また、超電導体部１の半径方向の
長さは、最内方から最外方までの環状永久磁石３，３の
半径方向の長さを合計した長さより、長く設定されてい
る。
【００６２】更に、超電導体部１は、環状永久磁石３，
３と、軸方向において所定の距離を設けて、対面して配
置されている。すなわち、これらの両者の離間距離は、
この環状永久磁石３，３からの磁束が所定量に侵入でき
ると同時に、回転体部Ｂが回転しても、侵入した磁束の
分布状態が変化しない距離となっている。
【００６３】前記回転体部Ｂは、図示を省略した軸に嵌
着される中空軸を備えた回転体５と、この回転体５に固
着された、前述した磁石部２とから構成されている。こ
の磁石部２は、回転体部Ｂの軸心を同心とし、且つ隣接
する磁石の着磁方向が相互に半径方向に反発する複数の
環状永久磁石３，３を備えるとともに、各環状永久磁石
３，３間に環状の軟磁性体ヨーク４を介在させた構成に
設けられている。
【００６４】本具体例においては、前記環状永久磁石
３，３として、例えば、Ｐｒ−Ｆｅ−Ｂ−Ｃｕ系の熱間
加工方法で製造された永久磁石を、また、環状の軟磁性
体ヨーク４には純鉄等の軟鉄を用いて形成している。こ
のような構造においては、２つの環状永久磁石３，３の
Ｎ極からの磁束は、環状の軟磁性体ヨーク４を通過し
て、それぞれの環状永久磁石３，３のＳ極に戻る。従っ
て、各環状永久磁石３，３からの磁束は、環状軟磁性体
ヨーク４により絞られ集中化されるので、前記超電導体
部１に作用する磁束密度は、大幅に増大することができ
る。
【００６５】このような超電導磁気軸受装置において
は、超電導体部が、冷却ケース内を循環する冷媒により
冷却され、超電導状態に維持される。この超電導状態に
おいては、回転体部Ａの環状永久磁石３からの磁束は、
超電導体内に均一に混在された常電導粒子を選択的に通
るように侵入するとともに、この侵入した磁束の回りを
超電導電流が流れることによって、磁束の侵入路が一定
に固定される。従って、回転体部Ａが環状永久磁石３と
ともに、あたかも磁束を介して超電導体に拘束されてい
るような状態（ピンニング現象）となる。しかし、磁束
密度が変化しない方向への磁石の移動は超電導体に束縛
されないので、軸対称な磁気回路により構成された環状
永久磁石３は、回転方向への束縛を受けずにスムーズに
回転することができる。
【００６６】尚、超電導軸受装置の軸受が大型化して、
単一の環状永久磁石を形成できず、複数の永久磁石を各
々接合して環状永久磁石３，３を形成した場合において
も、環状永久磁石３と環状軟磁性体ヨーク４とを交互に
配置する構成によれば、各環状永久磁石３，３を形成す
る磁石の接合面に生じる磁束むらを低減できるので、大
規模な軸受装置を製作することが可能となる。
【００６７】また、６は、この磁石部の最外側に装着さ
れた補強部材であり、この部材６により、回転動作時の
遠心力による磁石部２の引張り破壊を防止するようにし
ている。
【００６８】更に、本具体例においては、各環状永久磁
石３及び各軟磁性体ヨーク４の結合面が、磁石部２の中
心を中心とする球面に沿った形状に形成され、以下の手
順により内周側から外周側に組立てることにより、大径
化した磁石部においても、スムーズに組立てることを可
能にしている。
【００６９】すなわち、本具体例の超電導軸受装置の磁
石部２の組立て手順を説明すると、まず、図４に示すよ
うに、軟磁性体ヨーク４の対向した外部から外力Ｆを加
えて楕円状に弾性変形させ、この直交する楕円形状の長
軸及び短軸に向けて、対応する内周及び外周を備えた環
状永久磁石を、それぞれ挿嵌する。つまり、この楕円形
状にされた軟磁性体ヨーク４の対向する内周距離が最大
となった長軸部位の内側に、内側の環状永久磁石３を挿
嵌するとともに、対向する外周距離が最小となった短軸
部位の外側に、外側の環状永久磁石３を挿嵌する。次
に、この外力Ｆを除いて軟磁性体ヨーク４を正常な真円
形状に復帰させると、図５に示すように、ヨーク４の直
交位置に、内外側の環状永久磁石３，３が挿嵌される。
最後に、このヨーク４の楕円形状時の長軸及び短軸を回
転中心として、対応する内側及び外側の環状永久磁石
３，３を回転させることにより、図６に示すように、軟
磁性体ヨーク４の端面と、両環状永久磁石３，３端面と
を同一面に合わせ、組込みが完了する。
【００７０】この際、常に軟磁性体ヨーク４が介在する
ので、組み込みの際に磁石３に加わる押圧力や引っ張り
力は、軟磁性体ヨーク４を弾性変形することにより吸収
して緩和され、磁石３の不慮の損傷を防止することがで
きる。更に、この手順を繰返すことにより、外側に軟磁
性体ヨーク４及び磁石３を任意な組合せ数に組み付ける
ことが可能となる。
【００７１】以上説明したように、本具体例の超電導軸
受装置によれば、回転体部の磁石部が、回転体部の軸心
を同心とする複数の環状永久磁石と、これらの環状永久
磁石の間に介在させた軟磁性体ヨークとから構成された
超電導軸受装置において、各磁石及び各ヨークの結合面
を、磁石部の中心を中心とする球面に沿った形状として
いるので、軟磁性体ヨークとこの内外側の環状永久磁石
とを、当該ヨークに外力を加えて楕円状に弾性変形させ
てスムーズに組立てることができる。
【００７２】更に、この手順を繰返すことにより、つま
り前述した組込み体を一つの環状永久磁石に見立てて、
別途に軟磁性体ヨークを用いることにより、ヨーク及び
内外側の磁石の任意数の組合せを実施することが可能と
なる。
【００７３】また、各磁石及びヨーク部材は、前記の逆
手順によってのみ、つまり、ある軸を中心に回転させる
ことよってのみ互いに外れるので、回転動作時等に各部
材が軸方向に抜けることを確実に防止することができ
る。
【００７４】次に、本願第１発明（第１発明の２）を図
７乃至図１１に示す具体例に基づいて説明する。
【００７５】図７は、本具体例の超電導軸受装置におけ
る主要部の全体構成を示す概略斜視図であり、図８は、
同主要部の縦断面図を示している。この超電導軸受装置
は、前記具体例と基本構成が同一であって、固定体部Ａ
に装着される超電導体部１と回転体部Ｂに装着される永
久磁石部２とを備え、超電導体部１と磁石部２が間隔を
設けて向き合うように配設された形式の超電導軸受装置
である。
【００７６】本具体例においては、磁石部２の各環状永
久磁石３，３及び介在された軟磁性体ヨーク４，４の結
合面が、各部材３，４の嵌挿方向に向けて、円錐面に形
成されている。また、この円錐面の傾斜方向は、図８に
示される軸受装置として完成後の断面図において、上側
に外開きに広がる方向とされている。すなわち、各部材
３，４の挿嵌方向は、軸受装置の垂直な回転軸心に沿っ
た上方向に設定されている。従って、以下の手順によ
り、磁石部２を内側から外側に向って組立てることによ
り、大径化した磁石部においても、スムーズに組立てる
ことを可能にしている。
【００７７】すなわち、本具体例の超電導軸受装置の磁
石部２の組立て手順を説明すると、まず、図９に示すよ
うに、最内側の部材である回転体５の外側に、順次、軟
磁性体ヨーク４、環状永久磁石３を組み付けたブロック
を、組立て治具１３に装着する。この組立て治具１３の
外周半径は、このブロックの全体外周半径より僅かに少
なく設定され、後述するブロックの最外周にヨーク４を
圧入する際に、ブロック全体が縮径して変形することを
可能にしている。
【００７８】そして、このブロックの最外周の環状永久
磁石３の回りに、環状の軟磁性体ヨーク４を圧入する。
この圧入前のヨーク４の挿入方向の長さは、ブロックの
厚みより僅かに長く延在されており、ブロックにヨーク
を装着した際には、ヨーク４の先後端が、ブロック端部
から突出するようにされている。この装着の経過中に
は、軟磁性体ヨーク４の内周面が上方に広がる円錐面に
形成され、環状永久磁石３の外周面も、前記軟磁性体ヨ
ーク４の内周面に対応した円錐面に形成されているの
で、挿入を開始するヨーク４開口部が広くなると共に、
これらの断面形状が傾斜した円錐面が案内面となって、
組込みが容易化される。
【００７９】また、このとき、軟磁性体ヨーク４を押し
込む量を加減することにより、このヨーク４による磁石
３の締付け力を最適に調整することができる。すなわ
ち、図１０に示すように、図中の矢印Ｙ方向にヨーク４
を押し込むと、ヨーク締付け力が増大することになる。
また、逆に、図中の矢印Ｘ方向にヨーク４を位置させる
と、ヨーク締付け力が減少することになる。従って、こ
のように組立て時に、ヨーク締付け力を最適に調整する
ことができるので、各環状永久磁石３，３及び軟磁性体
ヨーク４，４の外形寸法精度がばらついていても、この
バラツキを、軟磁性体ヨーク４による締め代の調整によ
り吸収することができる。
【００８０】そして、このようにして軟磁性体ヨーク４
を、最適な締付け応力を持たせて装着すると、組立て治
具１３を取外し、最後に、環状永久磁石３の端面から突
出し不要となった軟磁性体ヨーク部材４の突出部を平面
研削等により削除し、各端面を同一平面に揃える。
【００８１】以下、このようにして環状永久磁石３に軟
磁性体ヨーク４を組み付けた外周側に、同様な手順によ
り、環状永久磁石３、軟磁性体ヨーク４を順次組み付け
て行く。すなわち、図１０に示すように、環状永久磁石
３及び軟磁性体ヨーク４の外側に、環状永久磁石３を取
付け、この環状永久磁石３を取付けた状態の全体外周半
径より僅かに少ない外周半径を有する別の組立て治具１
３を装着し、この環状永久磁石３の外周側に、次の環状
の軟磁性体ヨーク４を圧入する。このとき、前記と同様
に、軟磁性体ヨーク４の内周面が、断面形状が傾斜した
円錐面に形成されているので、この円錐面が案内面とな
って圧入が容易となる。このヨーク４が圧入により最適
な締付け応力を持たせて固定されると、前記と同様に、
軟磁性体ヨーク４の前記突出部を、内側の組合せ済み磁
石３及びヨーク４端面に沿って削除し、更に、この外側
に、別の磁石３を別の組立て治具１３とともに装着し、
更に次のヨーク４を圧入する。
【００８２】このようにして、図８に示すように、複数
組の環状永久磁石３と軟磁性体ヨーク４から構成された
磁石部２と、この磁石部２の最外側に回転時の遠心力か
ら引張り破壊を防止する補強部材６を装着して、回転体
部Ｂが得られる。図中、１４は非磁性且つ剛性強度が十
分な反り防止部材であり、この反り防止部材１４によ
り、超電導体部１からの磁気浮上力が不均一な場合に、
環状永久磁石３及び磁石部２全体が反り返って変形する
のを防止するようにしている。
【００８３】また、本具体例においては、このような円
錐面を各環状永久磁石及び軟磁性体ヨークに設けている
ので、各軟磁性体ヨークによるしめ代を小さくして組み
込むことができ、内周側の磁石に対する圧縮応力分布を
均一化することができる。そして、この磁石に対する圧
縮応力分布の均一化により、圧縮応力付与のバラツキが
無くなるので、回転動作時の不具合を回避することがで
き、装置の安全性と信頼性を向上させることができる。
【００８４】尚、上述した具体例においては、磁石部２
の各部材３，４の結合面である円錐面の傾斜方向を、断
面図に示すように上側に外開きに広がる方向としたが、
これに限らず、図１２に示すように、下側に広がる方向
に設定した構成としてもよい。この場合には、各部材
３，４の組立て挿嵌方向は、軸受装置としての下方向と
なる。また、最内周の回転体５は、ネジ１５によって反
り防止部材１４に強固にネジ止めされ、この回転体５に
より、磁石部２の各部材３，４が下方向に脱落すること
を防止している。これとともに、回転動作時の遠心力が
比較的に小さい、最内周側の回転体５に設けたネジ１５
より、磁石部２を反り防止部材１４にネジ結合している
ので、このネジ結合に対する遠心力による悪影響を回避
することができる。
【００８５】また、上述した各部材３，４の結合面の２
つの傾斜方向を、任意に組合せるようにしてもよい。す
なわち、例えば、内周側の部材の傾斜方向を、下方に向
けて広がる傾斜方向とし、外周側の部材の傾斜方向を、
逆方向の上方に向けて広がる傾斜方向とした構成とする
こともできる。
【００８６】更に、これらの各環状永久磁石及び軟磁性
体ヨークの結合面の傾斜角度は、本具体例においては、
同一としたが、任意に異ならせてもよい。すなわち、例
えば、外周に行くに従って、傾斜角度を少なくしてもよ
い。また、これらの結合面を湾曲させた構成としてもよ
く、更に、これらを、任意に組合せてもよい。
【００８７】以上説明したように、本発明の各具体例に
よれば、回転体部の磁石部が、回転体部の軸心を同心と
する複数の環状永久磁石と、これらの環状永久磁石の間
に介在させた軟磁性体ヨークとから構成された超電導軸
受装置において、各磁石及びヨークの結合面を、これら
の嵌挿方向に向って、円錐面に形成したので、組立て時
に、軸方向のヨーク押し込み量を調節することによっ
て、このヨークにより内周側の磁石を半径方向に締付け
る力を、最適に調節することができる。すなわち、磁石
とヨークとの多重リング構造において、各結合面の応力
状態を、組立て時に、最適に調整することが可能とな
る。従って、各環状永久磁石及び軟磁性体ヨークの外形
寸法精度がばらついていても、このバラツキを、軟磁性
体ヨークによる締め代の調整により吸収できるので、各
環状永久磁石及び軟磁性体ヨークの許容寸法誤差が大き
くなり、生産管理を容易にするとともに、低コスト化を
図ることができる。
【００８８】また、組立て時のヨークの挿嵌方向には、
磁石部の磁石及びヨークは移動できないので、この挿嵌
方向が軸受装置として完成後の下方向となる場合には、
各部材が回転軸に沿った下方向に抜けることを、隣接す
る各部材同士の円錐状の結合面により、確実に阻止する
ことができる。また、この挿嵌方向が上方向に設定され
ている場合には、最内周の部材を、反り防止部材のよう
な上方に位置する部材に強固に結合するだけで、これよ
り外周側の各部材が下方向に脱落することを防止するこ
とができると共に、最内周側の部材を用いて結合してい
るので、この結合に対する回転遠心力の悪影響を減少す
ることができる。
【００８９】尚、上述した第１、第２発明に係る各具体
例において、磁石としてＰｒ−Ｆｅ−Ｂ−Ｃｕ系磁石を
使用した例を示したが、これに限らず、フェライト、ア
ルニコ、或はネオジウム系、サマリウム系等、他の全て
の永久磁石を使用することができることは勿論であり、
更に、超電導体についてもイットリウム高温超電導体を
例に示してきたが、磁石との間で復原力をもつことので
きる、例えば希土類系の元素を含む（ＲＥ−Ｂａ−Ｃｕ
−Ｏ）系等全ての超電導体が適用可能である。また、こ
こでＲＥは、Ｙ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅ
ｒ，Ｙｂからなる元素群から選ばれた１又は２以上の元
素を表わす。
【００９０】次に、本願第２発明を説明する。
【００９１】まず、本願第２発明の第１具体例を図１３
に基づいて説明する。
【００９２】図１３は、本具体例の超電導軸受装置にお
ける主要部の縦断面図を示している。この超電導軸受装
置は、装置自体に固定された固定体部Ａに装着される超
電導体部１と、回転軸に固定された回転体部Ｂに装着さ
れる永久磁石部２とを備え、超電導体部１と永久磁石部
２とが所定の間隔を設けて向き合うように配設された形
式の超電導軸受装置である。
【００９３】前記超電導体部１は、従来公知の構造を備
え、図示を省略した冷却ケースに収納されている。この
冷却ケースの外径側には、銅又は他の金属材料により形
成された環状の支持体が固定され、この支持体の内部
に、超電導体が環状に埋設されている。また、この冷却
ケースには、図示を省略した冷凍機が配管を介して接続
され、この冷凍機から冷媒が供給されている。従って、
この冷却ケース内を循環通流する冷媒によって、超電導
状態を維持できる低温に、冷却ケース内の超電導体が冷
却されている。
【００９４】前記超電導体部１は、前例と同様に、イッ
トリウム系高温超電導体、例えばＹＢａ2Ｃｕ3Ｏxから
なる基板の内部に、常電導粒子Ｙ2Ｂａ1Ｃｕ1を均一に
混在させて形成されており、内部を流れる超電導電流に
より、後述する永久磁石部２の環状永久磁石３，３が発
生する磁束の侵入路を、拘束する性質を有している。ま
た、超電導体部１の半径方向の長さは、対面する磁石部
２の後述する環状永久磁石３，３の最内方から最外方ま
での半径方向の長さを合計した長さより、長く設定され
ている。
【００９５】更に、超電導体部１は、環状永久磁石３，
３と、軸方向において所定の距離を設けて、対面して配
置されている。すなわち、これらの両者１，３の離間距
離は、この環状永久磁石３，３からの磁束が、所定量、
超電導体部１内に侵入できるとともに、回転体部Ｂが回
転しても、侵入した磁束の分布状態が変化しない距離と
なっている。
【００９６】前記回転体部Ｂは、図示を省略した回転軸
に嵌着される中空軸を備えた回転体５と、この回転体５
に固着された前述した磁石部２とから構成されている。
この磁石部２は、回転体部Ｂの軸心を同心とし、且つ隣
接する磁石の着磁方向が相互に半径方向に反発する複数
の環状永久磁石３，３と、各環状永久磁石３，３間及び
最内外周に環状の軟磁性体ヨーク４を嵌装させた構成と
されている。
【００９７】本具体例においては、前記環状永久磁石
３，３として、例えば、Ｐｒ−Ｆｅ−Ｂ−Ｃｕ系の熱間
加工方法で製造された永久磁石を、また、環状の軟磁性
体ヨーク４には純鉄等の軟鉄を用いて形成している。こ
のような構造においては、２つの環状永久磁石３，３の
Ｎ極からの磁束は、環状の軟磁性体ヨーク４を通過し
て、それぞれの環状永久磁石３，３のＳ極に戻る。従っ
て、各環状永久磁石３，３からの磁束は、環状軟磁性体
ヨーク４により絞られ集中化されるので、前記超電導体
部１に作用する磁束密度を、大幅に増大することができ
る。
【００９８】このような超電導磁気軸受装置の動作時に
は、超電導体部１が、冷却ケース内を通流する冷媒によ
り冷却され、超電導状態に維持される。この超電導状態
においては、回転体部Ａの環状永久磁石３からの磁束
は、超電導体内に均一に混在された常電導粒子を選択的
に通るように侵入するとともに、この侵入した磁束の回
りを超電導電流が流れることによって、磁束の侵入路が
一定に固定される。従って、前例と同様に、ピンニング
現象がもたらされて環状永久磁石３，３が回転する。
【００９９】尚、超電導軸受装置の軸受が大型化して、
単一の環状永久磁石を形成できず、複数の永久磁石を各
々接合して環状永久磁石３，３を形成した場合において
も、環状永久磁石３と環状軟磁性体ヨーク４とを交互に
配置する構成によれば、各環状永久磁石３，３を形成す
る磁石の接合面に生じる磁束むらを低減できるので、大
規模な軸受装置を製作することが可能となる。
【０１００】また、６は、この磁石部の最外周に装着さ
れた補強部材である。すなわち、環状永久磁石３，３の
外周側に、当該環状永久磁石を半径方向及び周方向に圧
縮するリング状の補強部材６を装着するものである。そ
して、この補強部材６は、当該環状永久磁石よりも比重
が小さく、且つ引張破壊強度の大きい材料により構成さ
れ、更に、補強部材６による前記環状永久磁石の半径方
向及び周方向のそれぞれの圧縮力が、前記回転体部の非
回転時に磁石の圧縮破壊応力より小さいものであるよう
に構成したものである。尚、補強部材としては、例え
ば、炭素繊維入り強化プラスチック（ＣＦＲＰ）で構成
されたリング状の部材が用いられる。
【０１０１】従って、遠心力により生じ得る環状永久磁
石の引っ張り破壊を回避することができる。その結果、
環状永久磁石の外形状を大きくしても、高速回転化に対
して磁石の機械的強度を向上させることができ、載荷力
の大きな超電導軸受装置を得ることができる。
【０１０２】更に、本具体例においては、各環状永久磁
石３，３の間及び最内外周に嵌装される軟磁性体ヨーク
４の超電導体側の周端部が、磁石部の端面から突出して
延在する形状に形成され、磁場強度を向上させることを
可能にしている。
【０１０３】すなわち、このような構造においては、各
環状永久磁石３，３のＮ極から発する磁束は、環状の軟
磁性体ヨーク内を通過して、それぞれの環状永久磁石
３，３のＳ極に戻る。この際、各環状永久磁石３，３の
Ｎ極からＳ極に至る磁束は、環状磁性体により絞られる
ため、前記超電導体に作用する磁束密度は大幅に増大す
る。
【０１０４】この場合の表面磁束分布は、環状軟磁性体
ヨーク４の表面付近で磁束密度が大きくなっている。ま
た、磁束密度のピークの大きさについては、環状永久磁
石３，３と環状軟磁性体ヨーク４の径方向の幅を変化さ
せることによって可変させることが可能である。もっと
も、本願第２発明の効果を発揮させるためには、少なく
とも環状軟磁性体ヨーク４の幅は、環状永久磁石３，３
の幅よりも小さくする必要がある。
【０１０５】本具体例において、前述した通り、環状永
久磁石３，３間に挟まれた環状軟磁性体ヨーク４によ
り、磁束密度のピークを大きくすることが可能となる。
従って、このように超電導体４に作用する磁束密度を大
きくすることは、磁石部８と超電導体４との距離間隔を
維持する剛性を向上させることになる。
【０１０６】また、これ以外の効果として、環状軟磁性
体ヨーク４は、環状永久磁石３，３の磁束むらを緩和す
る役目を果たす。すなわち、環状永久磁石３，３には、
製造上、表面磁束密度むらが存在し、回転周方向の磁束
むらは超電導体４内部におけるヒステリシス損となって
回転エネルギーの損失を生み、軸受としての回転ロスと
なる。しかし、この環状永久磁石３，３の磁束むらを、
環状軟磁性体ヨーク４が均一化させるので、回転周方向
の磁束むらを減少させることができ、軸受の回転ロスを
軽減することができる。
【０１０７】更に、本具体例においては、環状永久磁石
３，３の発する磁束が、環状軟磁性体ヨーク４内で飽和
状態になるように、環状軟磁性体ヨーク４の径方向の幅
を決定している。すなわち、環状軟磁性体ヨーク４内の
磁束密度は、環状永久磁石３，３の総磁束量と、環状磁
性体の径方向の幅によって変化するが、本具体例におい
ては、各環状磁性体ヨーク４の幅を、環状軟磁性体ヨー
ク４内を通過する磁束が飽和状態となるように設定し
た。このように磁束が飽和状態になった環状軟磁性体ヨ
ーク４は、それ以上幅を狭くすると、表面磁束密度はあ
まり増えず、環状軟磁性体ヨーク４を挟んで対向する環
状永久磁石３，３に減磁界を与える。逆に、それ以上環
状軟磁性体ヨーク４の径方向の幅を広くすると、表面に
現われる磁束密度のピークは減少し、軸受剛性は低減す
るが、磁束むらの緩和効果が向上し、より回転ロスの低
減に役立つこととなる。
【０１０８】また、本具体例に示した環状永久磁石３，
３は径方向の着磁であり、着磁作業は容易である。ま
た、超電導軸受装置の軸受が大型化して、一体の環状永
久磁石が製造できず、複数のピース磁石を各々接合して
環状永久磁石３，３を構成した場合でも、環状永久磁石
３，３間に環状の軟磁性体ヨーク４を配設した本具体例
の構成によれば、磁束むらを低減させた大型軸受を製作
することが可能となる。
【０１０９】更に、超電導体部５と磁石部８の対向面に
おいて、超電導体部５に対する環状永久磁石３，３と環
状の軟磁性体ヨーク４との間隔は異なり、環状の軟磁性
体ヨーク４と超電導体部５との間隔の方が、環状永久磁
石３，３と超電導体部５との間隔より狭く形成されてい
る。
【０１１０】環状の軟磁性体ヨーク４は、環状永久磁石
３，３の磁束を集中させるとともに、磁束を内部で拡散
して均一化する役目を果たし、空間中に発散する磁束は
その殆どが環状の軟磁性体ヨーク４からのものとなる。
すなわち、環状永久磁石３，３より直接発する磁束には
磁石の継目部等により磁束むらが存在するが、環状の軟
磁性体ヨーク４を磁石面より突出させることによって、
環状永久磁石３，３から直接発する磁束の影響を軽減さ
せることができる。
【０１１１】また、超電導体部１と環状永久磁石３，３
との間隔を、超電導体部１と環状の軟磁性体ヨーク４と
の間隔よりも広くしても、超電導体部１と環状の軟磁性
体ヨーク４との間隔を変えなければ、実際に超電導体部
１に作用する磁束の減少は殆ど無いので問題はない。
【０１１２】本具体例によれば、環状永久磁石部３，３
と環状の軟磁性体ヨーク４の内径部分は別々に加工する
ことが可能となり、環状の軟磁性体ヨーク４の内径部分
の加工精度を向上させることができる。この場合、環状
永久磁石３，３からの漏れ磁束は超電導体部１に作用し
難くなるため、環状永久磁石３，３の漏れ磁束にむらが
存在しても、超電導体部１内の回転エネルギー損失とな
ることは殆ど無い。
【０１１３】すなわち、本具体例の超電導軸受装置の環
状永久磁石３，３から超電導体４へ向い復帰する空間中
の磁路を短くすることができる。この結果、磁石部２総
体としてのパーミアンスを高めることができ、超電導体
部への磁束密度をより一層向上させることが可能とな
る。
【０１１４】以上説明したように、本具体例の超電導軸
受装置によれば、回転体部の磁石部が、回転体部の軸心
を同心とする複数の環状永久磁石と、これらの環状永久
磁石の間及び最内外周に設けた軟磁性体ヨークとから構
成された超電導軸受装置において、ヨークを磁石部から
超電導体側に延在させたので、磁石が発生する磁束を誘
導するヨークにより磁場強度の向上が可能になるととも
に、磁束むらが低減されこととなり、高性能な軸受装置
を得ることができる。
【０１１５】また、環状永久磁石の外周側に、当該環状
永久磁石を半径方向及び周方向に圧縮するリング状の補
強部材を装着しているので、遠心力により生じ得る環状
永久磁石の引っ張り破壊を回避することができる。従っ
て、環状永久磁石の外形状を大きくしても、高速回転化
に対して磁石の機械的強度を向上させることができ、そ
の結果、載荷力の大きな超電導軸受装置を得ることがで
きる。
【０１１６】尚、超電導軸受装置に用いられる磁石は、
Ｐｒ−Ｆｅ−Ｂ−Ｃｕ系の熱間加工方法で製造された永
久磁石の場合、前述したように引張強度の上限は２４Ｋ
ｇ／ｍｍ2、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系の焼結磁石の場合、引張
強度の上限は８Ｋｇ／ｍｍ2であり、従って、従来用い
られている飛散防止部材を設けても、高速回転時には磁
石に前記引張強度を超える応力が発生するので、破壊を
免れることは困難であった。
【０１１７】一方、載荷力を増加させるためには、磁石
の磁場強度の向上とともに、超電導体と永久磁石の対向
面積を大きくする必要がある。面積を確保するためには
磁石部の外径を大きくする必要があるが、前述したよう
に、回転強度の限界から磁石部の外径寸法には大きな制
約が生ずる。つまり、回転体部に設置される磁石は、そ
の引張強度はすこぶる弱い一方で、圧縮強度は略１００
Ｋｇ／ｍｍ2で極めて大きい。本発明者等はこの点に着
目し、磁石に予め圧縮力を付与しておくことを基本と
し、そして、単に補強部材による圧縮力の付与のみなら
ず、付与圧縮力つまり補強部材によって加えられた力
が、回転の際の遠心力により減少させられるのを可及的
に阻止することができる構成を提案するものである。
【０１１８】このようにして、本具体例によれば、少な
くとも回転体部の磁石部は、回転体部の軸心を同心とす
る環状永久磁石を備え、そして、前記環状永久磁石の外
周側に、当該環状永久磁石を半径方向及び周方向に圧縮
するリング状の補強部材を装着しているので、環状永久
磁石の外形状を大きくしても、高速回転化に対して磁石
の機械的強度を向上させることができ、その結果、載荷
力の大きな超電導軸受装置を得ることができるものであ
る。
【０１１９】次に、本願第２発明の第２具体例を図１４
に基づいて説明する。
【０１２０】図１４は、本具体例の超電導軸受装置にお
ける主要部の縦断面図を示している。この超電導軸受装
置は、固定体部Ａに装着される超電導体部１と回転体部
Ｂに装着される永久磁石部２とを備え、超電導体部１と
磁石部２が間隔を設けて向き合うように配設された形式
の超電導軸受装置であり、前記具体例と基本構成が同一
である。尚、以下の各具体例では、前記第１具体例と重
複する説明は省略し、実施構成の要点について説明す
る。
【０１２１】本具体例においては、磁石部２の各環状永
久磁石３，３に設けられた軟磁性体ヨーク４，４の、超
電導体部１側に突出した周端部が、断面形状において円
弧状に形成されている。
【０１２２】次に、本願第２発明の第３具体例を図１５
に基づいて説明する。
【０１２３】本具体例においては、図１５に示すよう
に、軟磁性体ヨーク４，４の超電導体部１側に突出した
周端部が、断面形状において面取りされて形成されてい
る。従って、前述した第２具体例と、ほぼ同様な効果を
奏するのみならず、径方向の断面形状を先端円弧状に形
成するのに比べて、平面的な加工により形成できる。
【０１２４】次に、本願第２発明の第４具体例を図１６
に基づいて説明する。
【０１２５】本具体例においては、図１６に示すよう
に、軟磁性体ヨーク４，４の径方向の断面形状が、超電
導体部１側（図中下側）が幅広く、反超電導体部１側
（図中上側）が幅狭い、楔形状に形成され、また、超電
導体側の端部が、断面形状において円弧状に突出形成さ
れている。
【０１２６】従って、各環状永久磁石３，３から発生し
ヨーク４，４により誘導される磁束量は、超電導体側に
向う方が、多量となる。すなわち、各環状永久磁石３，
３の総磁束量のうち、超電導体に対して背面側の空間経
路を通過する量に比べて、超電導体側の空間経路を通過
する量が増加することになる。この結果、より効率的に
磁石からの磁束を用いて、超電導体との磁場強度を向上
させることが可能となり、磁気軸受としての高効率化を
図ることができる。
【０１２７】次に、本願第２発明の第５具体例を図１７
に基づいて説明する。
【０１２８】本具体例においては、図１７に示すよう
に、環状永久磁石３，３のラジアル方向の着磁が、内部
の径方向において湾曲異方向に着磁されている。従っ
て、各環状永久磁石３，３から発する磁束は、超電導体
側に向う方が、多量となる。すなわち、各環状永久磁石
３，３の総磁束量のうち、超電導体に対して背面側の空
間経路を通過する量に比べて、超電導体側の空間経路を
通過する量が増加することになる。この結果、より効率
的に磁石が発生する磁束を超電導体に作用でき、超電導
体との磁場強度を向上させることが可能となり、効率的
な磁気軸受を得ることができる。
【０１２９】次に、本願第２発明の第６具体例を図１８
に基づいて説明する。
【０１３０】本具体例においては、図１８に示すよう
に、径方向断面において傾斜着磁された２つで１組みの
磁石３Ａ，３Ｂにより各環状永久磁石３，３を構成する
ことにより、前記第５具体例における環状永久磁石３の
着磁方向と近似的な着磁方向を得るようにしたものであ
る。従って、内部に湾曲された異方向に着磁した磁石を
用いた場合と、ほぼ同様な効果が得られることとなり、
単一の磁石を湾曲異方向に着磁しなくても済むので、こ
の単一の磁石を湾曲異方向に着磁したものよりも容易に
製作することができる。
【０１３１】次に、本願第２発明の第７具体例を図１９
に基づいて説明する。
【０１３２】本具体例においては、図１９に示すよう
に、径方向断面において傾斜着磁された３つで１組みの
磁石３Ａ，３Ｂ，３Ｃにより環状永久磁石を構成するこ
とにより、前記第６具体例における環状永久磁石の着磁
方向よりも、湾曲な着磁に対してより近似的な着磁方向
を得るようにしたものである。すなわち、傾斜着磁磁石
３Ａは、そのＮ極を超電導体側に向けて傾斜着磁され、
傾斜着磁磁石３Ｂは、そのＮ極を超電導体側から離れる
方向に傾斜着磁され、更に、これらの両者間に、径方向
に超電導体部と平行に着磁された中間磁石３Ｃを、介装
している。
【０１３３】従って、前記第６具体例と同様に製作が容
易化されるとともに、第５具体例に近い、より近似的な
着磁方向が得られ、磁場強度を向上することができる。
【０１３４】次に、本願第２発明の第８具体例を図２０
に基づいて説明する。
【０１３５】本具体例においては、図２０に示すよう
に、軟磁性体ヨーク４，４の径方向の断面形状が、超電
導体側（図中下側）が幅広く、反超電導体側（図中上
側）が幅狭い、楔形状に形成され、これに応じて、ヨー
ク４，４間の環状永久磁石の３つ一組みの傾斜着磁磁石
３Ａ，３Ｂ，３Ｃも、断面形状が台形状に形成され、傾
斜着磁されている。
【０１３６】従って、各環状永久磁石３，３から発生し
ヨーク４，４に誘導される磁束量は、超電導体側に向う
方が、多量となる。すなわち、磁石３のＮ極から発する
磁束方向を超電導体側に向けるとともに、この磁束を誘
導するヨーク４の断面形状を、超電導体側が幅広の楔形
状としたので、各環状永久磁石の総磁束量のうち、超電
導体に対して背面側の空間経路を通過する量に比べて、
超電導体側の空間経路を通過する量を増加することがで
きる。この結果、より効率的に磁石からの磁束を用い
て、超電導体との磁場強度を向上させることが可能とな
り、磁気軸受としての高効率化を図ることができる。
【０１３７】次に、本願第２発明の第９具体例を図２１
に基づいて説明する。
【０１３８】本具体例においては、図２１に示すよう
に、軟磁性体ヨーク４，４の径方向の断面形状が、超電
導体側（図中下側）が幅広く、反超電導体側（図中上
側）が幅狭い、楔形状に形成され、更に、超電導体側の
端部が、断面形状において円弧状に突出形成されてい
る。また、ヨーク４，４間の環状永久磁石３，３は、前
記第８具体例と同様に、断面形状が台形状に形成された
３つ一組み傾斜着磁磁石３Ａ，３Ｂ，３Ｃにより構成さ
れ、最内外周が超電導体に向うとともに、中間が超電導
体から離れる湾曲方向に沿って、それぞれ、傾斜着磁さ
れている。
【０１３９】従って、前記第８具体例と同様に、各環状
永久磁石３，３が発生する磁束を、効率的に超電導体側
に誘導することができるとともに、磁束が環状永久磁石
３，３から超電導体部１へ向い復帰する空間中の磁路を
短くして、磁石部２総体としてのパーミアンスを高める
ことができ、超電導体部１への磁束密度をより一層向上
させることが可能となる。
【０１４０】次に、本願第２発明の第１０具体例を図２
２乃至図２７に基づいて説明する。
【０１４１】図２２は、本具体例の超電導軸受装置にお
ける主要部の縦断面図を示している。この超電導軸受装
置は、装置本体に固定された固定体部Ａに装着される超
電導体部１と、回転軸に固定された回転体部Ｂに装着さ
れる永久磁石部２とを備え、超電導体部１と磁石部２と
が、径方向に所定の間隔を設けて向き合うように配設さ
れた形式の超電導軸受装置である。
【０１４２】前記回転体部Ｂは、回転軸７に底部が固定
された有底筒状の回転体５と、この回転体５の内周壁面
に固着された磁石部２とから構成されている。この磁石
部２は、回転体部Ｂの軸心を同心とした中空の円筒状に
形成され、複数の円盤状永久磁石８と、複数の円盤状の
軟磁性体ヨーク１４とを交互に積層して構成されてお
り、各円盤状永久磁石８は、軸方向に交互に向きを変え
て着磁されている。すなわち、各円盤状永久磁石８の着
磁方向は、円盤状ヨーク１４を挟んで同極を向き合わせ
た方向となっており、隣接する磁石が発生する磁束を互
いに反発させことにより、ヨーク１４から空間中に向う
磁束の磁束密度を高めるようにしている。
【０１４３】また、本具体例の磁石部２においては、円
盤状永久磁石８からの磁束は、超電導体部に面する周端
部が突出形成された環状軟磁性体ヨーク１４を通過する
ので、空間中の磁路が短くなる。従って、第１具体例と
同様に、磁石部２全体としてのパーミアンスを高めるこ
とができ、超電導体部１に作用する磁束密度をより一層
向上させることが可能となる。
【０１４４】更に、円盤状永久磁石８と円盤状の軟磁性
体ヨーク１４の積層数を、超電導体部１との対向面積に
よって任意に変えることによって、磁石部８を最適化し
たまま、軸受剛性を可変することが可能となり、設計自
由度を大きく広げることができる。また、このように軸
受の径方向の剛性向上に寄与するとともに、更に本具体
例においては、軸方向の磁場変化が増大するので、軸受
が軸方向に受ける力、すなわち軸受の載荷力を大きくす
ることが可能となる。
【０１４５】また、本具体例の円盤状永久磁石８は、図
２３に示すように、内周から外周に向って、径の異なる
複数の環状永久磁石９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄを接合して
構成され、更に、各環状永久磁石９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９
Ｄは、等分に分割された８つのピース磁石９ａ，９ｂ，
９ｃ，９ｄを接合して構成されている。そして、互いに
隣接した環状永久磁石９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄのピース
磁石９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄの接合箇所が、径方向に沿
った直線上に一致しないように、つまり、各環状永久磁
石を構成するピース磁石の接合箇所を、隣接するピース
磁石の接合箇所と一致しないように、周方向にズラして
接合することにより、円盤状永久磁石８全体として、こ
の結合構造の結合箇所に起因する磁束むらによる悪影響
を低減させている。
【０１４６】すなわち、各環状永久磁石９Ａ，９Ｂ，９
Ｃ，９Ｄの軸方向の厚みは、同一に設定され、環状永久
磁石９Ａの内外周径は所定に設定されるとともに、環状
永久磁石９Ａの外周に位置する各環状永久磁石９Ｂ，９
Ｃ，９Ｄの内周径は、内周に隣接する環状永久磁石９
Ａ，９Ｂ，９Ｃの外周径に等しく設定されるている。ま
た、各環状永久磁石９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄは、周方向
に複数（本具体例においては８分割）に分割され、これ
らの同一形状のピース磁石９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄを接
合して形成されている。これらのピース磁石９ａ，９
ｂ，９ｃ，９ｄは、図２４に示すように、同一形状の扇
型に形成され、予め着磁されている。また、各ピース磁
石９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄは、異方性を備えた強力なＰ
ｒ磁石により形成されている。
【０１４７】そして、図２５に示すように、隣接する環
状永久磁石同士９Ａ〜Ｄは、ピース磁石９ａ，９ｂ，９
ｃ，９ｄが有する分割角度である４５度の半分の２２．
５度に、周方向にズラして接合されている。従って、各
環状永久磁石９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄを構成するピース
磁石９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄの接合箇所を、隣接するピ
ース磁石の接合箇所と一致しないようにし、このピース
磁石９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄの接合箇所に起因する磁束
むらを均一に拡散し、磁束むらによる悪影響を低減させ
ている。
【０１４８】尚、前述した隣接した環状永久磁石が有す
るピース磁石の接合箇所を、内周から外周に向うスパイ
ラル線上に沿って、ズラして接合した構成としてもよ
い。すなわち、例えば、図２６に示すように、内周から
外周に向う環状永久磁石９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄを３つ
一組みとして、周方向に所定の角度にズラして構成とし
てもよい。
【０１４９】また、環状永久磁石を、外周に行く程、細
分化し、環状永久磁石のピース磁石の接合箇所を、隣接
するピース磁石の接合箇所と一致しないようにズラして
接合した構成として、結合構造による磁束むらを低減さ
せるようにしてもよい。すなわち、例えば、図２７に示
すように、環状永久磁石９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄを構成
する分割磁石ピース９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄの数を、外
周側の環状永久磁石９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄに行く程、
多くするとともに、各環状永久磁石９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，
９Ｄが有する磁石ピース９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄの接合
箇所を径方向に沿った直線上に一致させないように環状
永久磁石９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄを接合して、単一の円
盤状永久磁石８を構成することができる。従って、前記
具体例と同様な効果を奏するとともに、外周に行く程、
環状永久磁石の周方向長さが増大するので、このように
分割数を増加することにより、個々のピース磁石が大型
化することを防止してピース磁石の取扱いの容易化を図
り、ピース磁石の着磁作業性や環状永久磁石としての組
立て作業性を向上することも可能となる。
【０１５０】以上説明したように、本願第１０具体例に
よれば、径の異なる複数の環状永久磁石を径方向に接合
して単一の磁石部を構成するとともに、各環状永久磁石
が周方向に分割されたピース磁石を接合して構成された
超電導軸受装置において、各環状永久磁石を所定に回転
周方向にズラして接合したことにより、各環状永久磁石
を構成するピース磁石の接合箇所を、隣接するピース磁
石の接合箇所と一致しないようにしているので、この結
合構造の接合箇所に起因する磁束むらの悪影響を低減す
ることができる。
【０１５１】次に、本願第２発明の第１１具体例を図２
８乃至図３１に基づいて説明する。
【０１５２】本具体例の磁石部２は、図２８に示すよう
に、回転体部Ｂの軸心を同心とし、円筒状に形成された
筒状永久磁石１１を備えて構成され、この筒状永久磁石
１１は、半径方向に着磁されている。すなわち、この筒
状永久磁石１１は、図２９に示すように、内周面がＮ極
に、外周面がＳ極に着磁されている。
【０１５３】また、前記筒状永久磁石１１は、軸方向に
沿って同一厚さに分割され、複数の同一な内外径の環状
永久磁石１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄを積層して構
成されており、更に、これらの環状永久磁石１２Ａ，１
２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄは、等分に分割された８つのピー
ス磁石１２ａ…を結合して構成されている。そして、環
状永久磁石１２のピース磁石１２ａ…の接合箇所を、隣
接するピース磁石の接合箇所と一致しないように、ズラ
して結合され、この結合構造の結合面に起因する磁束む
らを低減させている。
【０１５４】これらの環状永久磁石１２Ａ，１２Ｂ，１
２Ｃ，１２Ｄの内外周径及び軸方向の厚みは、同一に設
定されている。また、各環状永久磁石１２Ａ，１２Ｂ，
１２Ｃ，１２Ｄは、周方向に複数（本具体例においては
８分割）に分割され、図３０に示すように、同一形状の
ピース磁石１２ａを接合して形成されている。これらの
各ピース磁石１２ａは、異方性を備えた強力なＰｒ磁石
により形成されている。すなわち、ある磁石の強さは、
単位体積当たりに有することができるエネルギー積（Ｂ
Ｈ）の最大値、いわゆる最大エネルギー積（ＢＨ）max
により決定される。従って、その磁石自体の残留磁束密
度Ｂr及び保持力Ｈcを高めるとともに、該磁石の磁化曲
線が第２象限内に有する曲線、すなわち減磁極線が角方
であることが望ましい。この減磁曲線の角方性が鋭い磁
石を、異方性磁石と呼び、鈍いものを、等方性磁石と呼
んでいる。
【０１５５】そして、隣接する環状永久磁石同士は、ピ
ース磁石１２ａが有する分割角度である４５度の半分で
ある２２．５度に互いにズラして接合されている。従っ
て、各環状永久磁石１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄを
構成するピース磁石１２ａ…の接合箇所を、隣接するピ
ース磁石の接合箇所と一致しないようにし、各ピース磁
石１２ａの接合箇所に起因する磁束むらを均一に拡散
し、磁束むらによる悪影響を低減させている。
【０１５６】尚、前述した隣接した環状永久磁石１２が
有するピース磁石の接合箇所を、軸長手方向のスパイラ
ル線上に沿って、ズラして接合した構成としてもよい。
すなわち、例えば、図３１（ａ），（ｂ）に示すよう
に、軸方向に沿った３つの環状永久磁石１２Ａ，１２
Ｂ，１２Ｄを一組みとして、所定の角度にズラして構成
としてもよい。また、分割数の異なる環状永久磁石を軸
方向に積層することにより、同様な効果を図ってもよ
い。
【０１５７】以上説明したように、第１１具体例によれ
ば、複数の環状永久磁石を軸方向に接合して単一の磁石
部を構成するとともに、各環状永久磁石が周方向に分割
されたピース磁石を接合して構成された超電導軸受装置
において、各環状永久磁石を所定に回転周方向にズラし
て接合したことにより、各環状永久磁石を構成するピー
ス磁石の接合箇所を、隣接するピース磁石の接合箇所と
一致しないように構成しているので、この結合構造の接
合箇所に起因する磁束むらの悪影響を低減することがで
きる。
【０１５８】尚、前述した各具体例の発明を任意に組合
せて、実施することも可能であり、単一の軸受装置に全
具体例の発明を適用することも可能である。
【０１５９】また、前述した本願第２発明の各具体例に
おいて、磁石としてＰｒ−Ｆｅ−Ｂ−Ｃｕ系磁石を使用
した例を示したが、前例同様これに限らず、フェライ
ト、アルニコ、或はネオジウム系、サマリウム系等、他
の全ての永久磁石を使用することができることは勿論で
あり、更に、超電導体についてもイットリウム高温超電
導体を例に示してきたが、磁石との間で復原力をもつこ
とのできる、例えば希土類系の元素を含む（ＲＥ−Ｂａ
−Ｃｕ−Ｏ）系等全ての超電導体が適用可能である。
【０１６０】次に、本願第３発明を説明する。
【０１６１】図３２は、本願第３発明に係る超電導軸受
装置の主要部の縦断面図であり、この超電導軸受装置
は、前例同様、固定体部Ａに装着される超電導体部１と
回転体部Ｂに装着される磁石部２とを備え、超電導体部
１と磁石部２が間隔を設けて向き合うように配設される
形式の超電導軸受装置である。
【０１６２】前記超電導体部１は、前例と同様に、イッ
トリウム系高温超電導体、例えばＹＢａ2Ｃｕ3Ｏxから
なる基板の内部に、常電導粒子Ｙ2Ｂａ1Ｃｕ1を均一に
混在させたものから構成されており、後述する環状永久
磁石３，３が発生する磁束の侵入を拘束する性質を有し
ている。また、超電導体部１の半径方向の長さと、環状
永久磁石３，３の合計したの半径方向の長さは、略等し
く設定されている。
【０１６３】更に、超電導体部１は、環状永久磁石３，
３と軸方向に対面し、この環状永久磁石３，３からの磁
束が所定量侵入する位置において、回転体部Ｂの回転に
より侵入磁束の分布が変化しない位置で、離間して配置
されている。
【０１６４】前記回転体部Ｂは、環状の回転体５と、こ
の回転体５に固着された前述の磁石部２とから構成され
ている。この磁石部２は、回転体部Ｂの軸心を同心と
し、且つ隣接する磁石の着磁方向が相互に半径方向に反
発する複数の環状永久磁石３，３を備えるとともに、間
に環状の磁性体４を挟み込んで構成されている。
【０１６５】本具体例では、前記環状永久磁石３，３に
は例えばＰｒ−Ｆｅ−Ｂ−Ｃｕ系の熱間加工方法で製造
された永久磁石を、また、環状磁性体４には純鉄等の軟
鉄を使用した。このような構造においては、２つの環状
永久磁石３，３のＮ極からの磁束は、環状磁性体４を通
り、それぞれの環状永久磁石３，３のＳ極に戻る。この
際、環状永久磁石３，３からの磁束は、環状磁性体４に
より絞られるため、前記超電導体部１に作用する磁束密
度は大幅に増大する。
【０１６６】このような超電導軸受装置１においては、
超電導体部１が図示を省略した冷却ケース内の循環冷媒
により冷却され、超電導状態に保持される。そして超電
導状態では、回転体部Ｂの環状永久磁石３，３からの磁
束が超電導体内部に侵入し、超電導体内部では、均一に
混在された常電導体粒子により超電導体内部の侵入磁束
分布が一定となり、前述したピンニング現象がもたらさ
れて環状永久磁石３，３が回転する。
【０１６７】尚、超電導軸受装置の軸受が大型化して、
一体の環状永久磁石が製造できずに複数の永久磁石を各
々接合して環状永久磁石３，３を構成した場合でも、環
状永久磁石３，３に環状磁性体４を配置する構成によれ
ば、磁束むらを生じさせない大型軸受を作成することが
可能となる。
【０１６８】更に、本具体例では、前記環状永久磁石
３，３の外周側に、当該環状永久磁石を半径方向及び周
方向に圧縮するリング状の補強部材６を装着した。この
補強部材６は、用いられる環状永久磁石よりも比重が小
さく、且つ引張破壊強度の大きい材料により構成され
る。
【０１６９】すなわち、本願第３発明が企図するのは、
回転体部Ｂの非回転時に、環状永久磁石３，３の外周側
に当該環状永久磁石を圧縮するリング状の補強部材６を
装着しておくものであって、これが高速回転したときに
環状永久磁石３，３に加わる引張力を可及的に除去しよ
うとするものであり、従って、環状永久磁石３，３に対
し補強部材６が、比重が小さく、且つ引張破壊強度の大
きい材料により構成されることによって、当初、環状永
久磁石３，３に付与した圧縮力をできるだけ維持するこ
とが要請されるものである。つまり、比重が小さく、且
つ引張破壊強度の大きいものを選定することにより、磁
石に対し延びが小さくて剛性の高い補強部材を得ること
ができることとなる。尚、本具体例では、補強部材に炭
素繊維入り強化プラスチック（ＣＦＲＰ）を用いてい
る。使用したＣＦＲＰは、密度［ｇ／ｃｍ3］が１．
６、ポアソン比は０．３、ヤング率（Ｅ［×１０11Ｐ
ａ］）は１．７２、本具体例のＰｒ磁石は、密度［ｇ／
ｃｍ3］が７．４、ポアソン比は０．２４、ヤング率
（Ｅ［×１０11Ｐａ］）は１．３４である。
【０１７０】前記補強部材６による環状永久磁石３，３
の半径方向及び周方向のそれぞれの圧縮力は、前述した
ように、本具体例の場合、磁石における圧縮応力の破壊
が１００Ｋｇ／ｍｍ2を超えると生じやすいので、前記
回転体部Ｂの非回転時に１００Ｋｇ／ｍｍ2以下となる
ように設定する必要がある。すなわち、補強部材６によ
る環状永久磁石３，３の半径方向及び周方向のそれぞれ
の圧縮力が、回転体部Ｂの非回転時において、磁石の圧
縮破壊応力より小さいものであるように構成した。
【０１７１】また、本具体例では、補強部材６を多重に
装着している。このように、補強部材６を多重に装着し
た場合は、各補強部材６のしめ代を小さくして組み込む
ことができるので、磁石に対する圧縮応力分布を均一化
することができる。磁石に対する圧縮応力分布の均一化
は、圧縮応力付与のバラツキを回避することが可能とな
るので、つまり万遍なく圧縮応力の付与がなされるの
で、圧縮応力付与の欠落に起因する磁石の回転破壊を阻
止することができ、装置の安全性と信頼性を向上させる
ことができる。
【０１７２】本具体例では、前述したように補強部材６
にＣＦＲＰを用いており、そして、このＣＦＲＰで当該
環状永久磁石を半径方向及び周方向に圧縮しながら周巻
きして、前記磁石部２の外周側にリング状の補強部材６
を形成している。この具体例の場合の周巻き圧縮力が、
回転体部Ｂの非回転時において１００Ｋｇ／ｍｍ2以下
となるように設定していることは、前述の通りである。
【０１７３】図３３は、本願第３発明の他の具体例を示
すもので、この例の場合は、前例同様補強部材６が多重
に装着されているとともに、軸方向における各補強部材
６の厚さが、同方向における磁石３の厚さよりも大きく
設けている。図３３においては、補強部材６の上下幅が
磁石３の上下幅よりも大きく設定されている。このよう
に補強部材６の軸方向における厚さを大きくすることに
より、当該補強部材の半径方向の厚さを薄くすることが
できるので、高速回転に対し小さい半径で安定して補強
することができ、高速回転に対する耐久性を向上させる
ことができる。尚、１８は、磁石３と補強部材６との間
隔差を補正するための中間部材である。
【０１７４】図３４は、本願第３発明の他の具体例を示
すもので、この例の場合は、前例同様補強部材６が多重
に装着されているとともに、各補強部材６の内周側に、
当該補強部材よりもヤング率の小さいリング状部材７を
装着した。この部材７は、例えばアルミのようなヤング
率の小さい材料のもので形成することにより、補強部材
６が磁石へもたらす圧縮力を周面に均一に調整する作用
を行うこととなる。
【０１７５】また、後述する具体例のように、補強部材
６を予めリング状に形成しておいて、このリング状の補
強部材６を環状永久磁石の外周に圧入する方法を採る場
合に、前記リング状部材７が装着してあると、当該リン
グ状の補強部材の組付けが容易化されるものである。
【０１７６】次に、本発明者等が前記図３４に示す回転
体部Ｂを用いて、非回転時と４万回転時の応力分布を解
析したものを図３５乃至図３８に示す。
【０１７７】図３５は、回転体部Ｂの非回転時における
応力分布で、横軸の半径方向の各位置における円周方向
の応力を縦軸に示している。図３５において、前記環状
の回転体５の外周が横軸の略５０ｍｍの箇所、それから
略９０ｍｍまでが環状永久磁石３，３の磁石部２、そし
てその外側に四重の補強部材６，６が位置している。図
３６は、回転体部Ｂの非回転時における応力分布で、横
軸の半径方向の各位置における半径方向の応力を縦軸に
示している。また、図３７は、回転体部Ｂの４万回転時
における応力分布で、横軸の半径方向の各位置における
円周方向の応力を縦軸に示すもの、図３８は、回転体部
Ｂの４万回転時における応力分布で、横軸の半径方向の
各位置における半径方向の応力を縦軸に示している。
【０１７８】このように、非回転時に予め補強部材によ
って磁石に圧縮力を付与しておいた場合は、環状永久磁
石が５０ｍｍを超える半径のものであっても、通常は遠
心力によって引張破壊が生じてしまう１万回転でも具体
例のものは破壊を生じないことは勿論、４万回転ですら
依然として磁石に圧縮力の作用していることが確認され
た。この点の利点は極めて大きいものである。つまり、
従来の場合は、鉄製の部材で磁石を嵌め込む枠を形成
し、回転時に遠心力から磁石を保護する補強構造が採ら
れていても、１万回転を超えると、前記鉄製の枠自体が
遠心力により外側に広がってしまって、磁石を保護する
作用は最早喪失してしまうものであった。本具体例で
は、磁石は同じものであっても、前記鉄製の枠に代えて
前記ＣＦＲＰの補強部材６を装着することにより、１万
回転から４万回転へと更なる高速回転を可能としたもの
である。この点、磁石に加えられる遠心力が半径の２乗
に比例することを考慮すると、本具体例の構成及び作用
効果が如何に卓越しているかが解る。
【０１７９】図３９〜図４１は、本願第３発明の他の具
体例を示すもので、この例の場合は、前例同様補強部材
６が多重に装着されているとともに、各補強部材６の内
周側に、当該補強部材よりもヤング率の小さいリング状
部材７を装着したものである。
【０１８０】この具体例では、図３９に示すように、ま
ず、リング状部材７を磁石の外周側に装着する。この部
材７は、背面側を軸方向に突出させて設けるとともに、
この突出部に、突出周端より漸次半径が大きくなる、前
記補強部材の挿入案内用の傾斜面７ａを形成している。
図中、１７は、リング状部材７の前記突出部を補強する
ための治具である。
【０１８１】本具体例の場合は、一方で、ＣＦＲＰで構
成されたリング状の補強部材６を予め形成しておき、他
方で、環状永久磁石３，３を組み込んで磁石部２を形成
した後、前記環状永久磁石３の外周側に、リング状部材
７を治具１７とともに装着し、この部材７の外周側に、
前記リング状の補強部材を圧入するものである。このと
き、リング状部材７に傾斜面７ａが形成されているの
で、補強部材６を圧入する際、傾斜面７ａが案内面とな
るので、挿入しやすくなる。
【０１８２】そして、１つの補強部材６が装着される
と、治具１７を取外し、リング状部材７の前記突出部を
磁石及び補強部材に沿って削除する。次いで、当該補強
部材６の外周側に、図４０に示すように、別のリング状
部材７を別の治具１７とともに装着し、この部材７の外
周側に、次のリング状の補強部材を圧入する。このと
き、前記と同様に、リング状部材７に傾斜面７ａが形成
されているので、補強部材６を圧入する際、傾斜面７ａ
が案内面となるので、挿入しやすくなる。この補強部材
６が装着されると、前記同様、リング状部材７の前記突
出部を磁石及び補強部材に沿って削除し、更に、当該補
強部材６の外周側に、別のリング状部材を別の治具とと
もに装着し、更に次のリング状の補強部材を圧入する。
【０１８３】このようにして、図４１に示すように、１
組のリング状部材７と補強部材６を複数組装着した回転
体部Ｂが得られる。図中、１４は非磁性の反り防止部材
で、超電導体部１との関係で反力により環状永久磁石
３，３が反って変形するのを防止する役目を担ってい
る。
【０１８４】本具体例において、前記補強部材６を圧入
した際の、前記環状永久磁石の半径方向及び周方向にお
ける圧縮力が、前記回転体部の非回転時において１００
Ｋｇ／ｍｍ2以下となるように構成することは前例の場
合と同じである。更に、必要に応じ、図示のように、前
記一対のリング状部材７及び補強部材６を、多重に装着
するものである。リング状部材７を用いた場合は、リン
グ状の補強部材６の組付けに際し、所定寸法の圧入しろ
が正確に確保でき、設定荷重の応力分布が正確に得られ
る。従って、圧入代が大きくても安定して補強部材６を
圧入でき、補強部材による応力調整がなされ、正確な応
力分布が得られるので、圧縮力の大きい補強部材を用い
ることができ、延いては磁石の回転破壊の阻止と、回転
体部Ｂの高速回転化を図ることができる。
【０１８５】以上説明したように、本願第３発明の各具
体例によれば、環状永久磁石３による軸方向の載荷力
を、環状永久磁石の多重層数を増すことによって大きく
することができ、しかも、環状永久磁石が多重となって
その半径が大きくなっても、磁石に圧縮力を付与する補
強部材の存在により、磁石はその致命的な引張力による
破壊を回避することができるものとなる。従って、大重
量フライホイールを高速回転で回転させ、回転エネルギ
ーによって電力貯蔵する電力貯蔵装置用超電導軸受装置
には、本具体例は最適な構成である。
【０１８６】また、磁石にはＰｒ−Ｆｅ−Ｂ−Ｃｕ系磁
石を使用した例を示したが、本願第３発明はこれに限ら
ず、フェライト、アルニコ、或はネオジウム系、サマリ
ウム系等、他の全ての永久磁石を使用することができる
ことは勿論であり、更に、超電導体についてもイットリ
ウム高温超電導体を例に示してきたが、磁石との間で復
原力をもつことのできる、例えば希土類系の元素を含む
（ＲＥ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ）系等全ての超電導体が適用可
能である。
【０１８７】更に、具体例において、補強部材６による
周巻き圧縮力が、回転体部Ｂの非回転時において１００
Ｋｇ／ｍｍ2以下となるように設定したが、本願第３発
明はこれに限られずに、用いられる磁石の圧縮破壊応力
を超えない圧縮力を付与するものである。また、磁石の
補強部材６としては、ＣＦＲＰのほかにも、例えばグラ
スファイバー強化プラスチック（ＧＦＲＰ）を用いる
等、磁石よりも比重が小さく、且つ引張破壊強度の大き
い適宜の材料を用いることができるものである。
【０１８８】次に、本願第４発明を説明する。
【０１８９】図４２は、本願第４発明に係る超電導軸受
装置の主要部の縦断面図であり、この超電導軸受装置
は、前例と同様に、固定体部Ａに装着される超電導体部
１と回転体部Ｂに装着される磁石部２とを備え、超電導
体部１と磁石部２が間隔を設けて向き合うように配設さ
れる形式の超電導軸受装置である。
【０１９０】前記超電導体部１は、本例の場合もイット
リウム系高温超電導体、例えばＹＢａ2Ｃｕ3Ｏxからな
る基板の内部に、常電導粒子Ｙ2Ｂａ1Ｃｕ1を均一に混
在させたものから構成されており、後述する環状永久磁
石３，３が発生する磁束の侵入を拘束する性質を有して
いる。また、超電導体部１の半径方向の長さと、環状永
久磁石３，３の合計したの半径方向の長さは、略等しく
設定されている。
【０１９１】更に、超電導体部１は、環状永久磁石３，
３と軸方向に対面し、この環状永久磁石３，３からの磁
束が所定量侵入する位置において、回転体部Ｂの回転に
より侵入磁束の分布が変化しない位置で、離間して配置
されている。
【０１９２】前記回転体部Ｂは、環状の回転体５と、こ
の回転体５に固着された前述の磁石部２とから構成され
ている。この磁石部２は、回転体部Ｂの軸心を同心と
し、且つ隣接する磁石の着磁方向が相互に半径方向に反
発する複数の環状永久磁石３，３を備えるとともに、間
に環状の磁性体４を挟み込んで構成されている。
【０１９３】本具体例では、前記環状永久磁石３，３に
は例えばＰｒ−Ｆｅ−Ｂ−Ｃｕ系の熱間加工方法で製造
された永久磁石を、また、環状磁性体４には純鉄等の軟
鉄を使用している。既に説明したように、このような構
造においては、２つの環状永久磁石３，３のＮ極からの
磁束は、環状磁性体４を通り、それぞれの環状永久磁石
３，３のＳ極に戻る。この際、環状永久磁石３，３から
の磁束は、環状磁性体４により絞られるため、前記超電
導体部１に作用する磁束密度は大幅に増大する。
【０１９４】このような超電導軸受装置１においては、
前例同様、超電導体部１が図示を省略した冷却ケース内
の循環冷媒により冷却され、超電導状態に保持される。
そして超電導状態では、回転体部Ｂの環状永久磁石３，
３からの磁束が、超電導体内に均一に混在された常電導
粒子を選択的に通るように侵入し、侵入した磁束の回り
を流れる超電導電流によってその侵入路に固定されるた
め、ピンニング現象がもたらされる。
【０１９５】尚、超電導軸受装置の軸受が大型化して、
一体の環状永久磁石が製造できずに複数の永久磁石を各
々接合して環状永久磁石３，３を構成した場合でも、環
状永久磁石３，３に環状磁性体４を配置する構成によれ
ば、磁束むらを生じさせない大型軸受を作成することが
可能となる。
【０１９６】更に、本具体例では、前記環状永久磁石
３，３の外周側に、当該環状永久磁石を半径方向及び周
方向に圧縮するリング状の補強部材６を装着した。この
補強部材６は、用いられる環状永久磁石よりも比重が小
さく、且つ引張破壊強度の大きい材料により構成され
る。
【０１９７】すなわち、本願第４発明は、本願第３発明
同様、回転体部Ｂの非回転時に、環状永久磁石３，３の
外周側に当該環状永久磁石を圧縮するリング状の補強部
材６を装着しておくものであって、これが高速回転した
ときに環状永久磁石３，３に加わる引張力を可及的に除
去しようとするものである。従って、環状永久磁石３，
３に対し補強部材６が、比重が小さく、且つ引張破壊強
度の大きい材料により構成されることによって、当初、
環状永久磁石３，３に付与した圧縮力をできるだけ維持
することが要請されるものである。本具体例では、前例
同様、補強部材に炭素繊維入り強化プラスチック（ＣＦ
ＲＰ）を用いている。使用したＣＦＲＰは、密度［ｇ／
ｃｍ3］が１．６、ポアソン比は０．３、ヤング率（Ｅ
［×１０11Ｐａ］）は１．７２、本具体例のＰｒ磁石
は、密度［ｇ／ｃｍ3］が７．４、ポアソン比は０．２
４、ヤング率（Ｅ［×１０11Ｐａ］）は１．３４であ
る。
【０１９８】また、本具体例においても、補強部材６を
多重に装着している。このように、補強部材６を多重に
装着した場合は、各補強部材６のしめ代を小さくして組
み込むことができるので、磁石に対する圧縮応力分布を
均一化することができる。磁石に対する圧縮応力分布の
均一化は、圧縮応力付与のバラツキを回避することが可
能となるので、つまり万遍なく圧縮応力の付与がなされ
るので、圧縮応力付与の欠落に起因する磁石の回転破壊
を阻止することができ、装置の安全性と信頼性を向上さ
せることができる。
【０１９９】本具体例では、前述したように補強部材６
にＣＦＲＰを用いており、そして、このＣＦＲＰの装着
は、（１）当該環状永久磁石を半径方向及び周方向に圧
縮しながら周巻きして、前記磁石部２の外周側にリング
状の補強部材６を形成する方法と、（２）予めリング状
の補強部材６を形成しておいて、これを前記磁石部２の
外周側に嵌める方法がある。これらの場合の圧縮力が、
回転体部Ｂの非回転時において１００Ｋｇ／ｍｍ2以下
となるように設定していることは、前述の通りである。
【０２００】更に、各補強部材６の内周側に、当該補強
部材よりもヤング率の小さいリング状部材７を装着して
いる。この部材７は、例えばアルミのようなヤング率の
小さい材料のもので形成することにより、補強部材６が
磁石へもたらす圧縮力を周面に均一に調整する作用を行
うこととなる。
【０２０１】尚、補強部材６を予めリング状に形成して
おいて、このリング状の補強部材６を環状永久磁石の外
周に圧入する方法を採る場合に、前記リング状部材７に
案内用のテーパ部を突出させて設けておくと、当該リン
グ状の補強部材の組付けが容易化されるものである。こ
の場合は、補強部材の装着の後に前記テーパ部は除去さ
れる。
【０２０２】更に、本願第４発明において、前記回転体
部Ｂに、前記環状永久磁石３，３を半径方向及び周方向
に圧縮する楔リング２１を装着している。図４２に示す
具体例では、磁石部２と補強部材６の間に、楔リング２
１を圧入している。この楔リング２１の圧入は、本具体
例では、補強部材６の内周に、その内周側がテーパして
いる案内リング２４を予め装着しておいて行われる。す
なわち、外側の環状永久磁石３の外周に装着した環状磁
性体４と、前記案内リング２４との間に、楔リング２１
の薄肉側から圧入する。楔リング２１は断面形状におい
て外周側がテーパしているので、内周側がテーパしてい
る案内リング２４を予め装着しておくことにより、環状
磁性体４と案内リング２４間に隙間が生じていて、その
隙間に楔リング２１を挿入する。
【０２０３】前記案内リング２４は、圧入される楔リン
グ２１をその内周面で受けるので、その圧入の際に塑性
変形可能な材料、換言すると、破断しないような材料、
例えば特殊アルミ合金製、チタン合金製、前述したＣＦ
ＲＰ等の超弾性材料を用いるとよい。
【０２０４】また、楔リング２１の装着は、楔リング及
び案内リングの双方のテーパ面が摺接しつつなされるの
で、当該圧入によりラジアル方向に無理なくストレスが
与えられるように、楔の傾斜角を小さくすることが好ま
しい。
【０２０５】このように、回転体部Ｂに、環状永久磁石
３，３を半径方向及び周方向に圧縮する楔リング２１を
装着しているので、当該楔リングによって前記補強部材
６の本来的な圧縮作用が補充されることとなる。
【０２０６】図４３において、楔リング２１は、案内用
の楔リング２２と、この案内用の楔リング２２よりも大
型の充填用の楔リング２３とを連接して形成されてい
る。すなわち、案内用の楔リング２２と充填用の楔リン
グ２３とを連接して１個の楔リング２１を形成し、更に
図４４に示すように、環状磁性体４と案内リング２４間
に先に前記案内用の楔リング２２を圧入した後、前記充
填用の楔リング２３で案内用の楔リング２２を押し出し
て、充填用の楔リング２３を環状磁性体４と案内リング
２４間に圧入するものである。前記案内用の楔リング２
２と充填用の楔リング２３は、双方が同種の材料、例え
ば鉄製、ステンレス製等の材料で形成される。
【０２０７】尚、案内用の楔リング２２と充填用の楔リ
ング２３とは凹凸嵌合しており、そして、充填用の楔リ
ング２３を環状磁性体４と案内リング２４間に圧入した
際、回転体部Ｂの面より突出する凸部２３ａは、爾後、
削除される。
【０２０８】本具体例のように、楔リング２１が、案内
用の楔リング２２と、これよりも大型の充填用の楔リン
グ２３とを連接して形成され、そして、先に案内用の楔
リング２２を圧入した後、充填用の楔リング２３で案内
用の楔リング２２を押し出して、充填用の楔リング２３
を、環状磁性体４と、補強部材６の間（本具体例では案
内リング２４を介して補強部材６の間）に圧入する構成
であるため、楔の傾斜角を小さくできて、当該圧入によ
りラジアル方向に無理なくストレスが与えられることと
なり、圧入の容易化が図られるものであり、また、適宜
数の楔リングを連接してこれを挿入すれば、所望の圧縮
力を得ることができるものである。
【０２０９】図４５に示す具体例は、前例同様、固定体
部Ａに装着される超電導体部１と回転体部Ｂに装着され
る磁石部２とを備え、超電導体部１と磁石部２が間隔を
設けて向き合うように配設される形式の超電導軸受装置
において、回転体部Ｂの軸心を同心とする環状永久磁石
３，３を組み込んで磁石部２を形成し、環状永久磁石に
はリング状部材たる環状磁性体４を装着し、他方、磁石
部２の外周側に、炭素繊維入り強化プラスチック（ＣＦ
ＲＰ）で構成されたリング状の補強部材６を装着し、更
に、磁石部２と補強部材６の間に、楔リング２１を圧入
した構成である。本具体例の場合は、楔リング２１の圧
入方向を、前例とは逆の面から行っている。
【０２１０】本具体例の場合も、楔のテーパ角度を小さ
くできて圧入の容易化が図られるものであり、また、適
宜数の楔リングを連接してこれを挿入すれば、所望の圧
縮力を得ることができるものである。
【０２１１】以上説明したように、本願第４発明の各具
体例によれば、環状永久磁石６による軸方向の載荷力
を、環状永久磁石の多重層数を増すことによって大きく
することができ、しかも、環状永久磁石が多重となって
その半径が大きくなっても、磁石に圧縮力を付与する補
強部材並びにこれを補佐する楔リングの存在により、磁
石はその致命的な引張力による破壊を回避することがで
きるものとなる。
【０２１２】また、磁石にはＰｒ−Ｆｅ−Ｂ−Ｃｕ系磁
石を使用した例を示したが、本願第４発明はこれに限ら
ず、フェライト、アルニコ、或はネオジウム系、サマリ
ウム系等、他の全ての永久磁石を使用することができる
ことは勿論であり、更に、超電導体についてもイットリ
ウム高温超電導体を例に示してきたが、磁石との間で復
原力をもつことのできる、例えば希土類系の元素を含む
（ＲＥ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ）系等全ての超電導体が適用可
能である。
【０２１３】更に、具体例において、補強部材６による
周巻き圧縮力が、回転体部Ｂの非回転時において１００
Ｋｇ／ｍｍ2以下となるように設定したが、本願第４発
明はこれに限られずに、用いられる磁石の圧縮破壊応力
を超えない圧縮力を付与するものである。また、磁石の
補強部材６としては、ＣＦＲＰのほかにも、例えばグラ
スファイバー強化プラスチック（ＧＦＲＰ）を用いる
等、磁石よりも比重が小さく、且つ引張破壊強度の大き
い適宜の材料を用いることができるものである。
【０２１４】尚、各具体例では、磁石部２と補強部材６
の間に、楔リング２１を圧入した例を示したが、本願第
４発明はこれに限られることなく、例えば環状永久磁石
３，３の間や、補強部材６，６の間等に１又は複数の楔
リング２１を装着する構成も採り得るものである。
【０２１５】
【発明の効果】以上説明したように、本願第１発明（第
１発明の１）の超電導軸受装置によれば、回転体部の磁
石部が、回転体部の軸心を同心とする複数の環状永久磁
石と、これらの環状永久磁石の間に介在させた軟磁性体
ヨークとから構成された超電導軸受装置において、各磁
石及び各ヨークの結合面を、磁石部中心を中心とする球
面に沿った形状を備えているので、軟磁性体ヨークとこ
の内外側の環状永久磁石とを、当該ヨークに外力を加え
て楕円状に弾性変形させてスムーズに組込むことができ
る。
【０２１６】更に、この手順を繰返すことにより、つま
り前述した組込み体を一つの環状永久磁石に見立てて、
別途に軟磁性体ヨークを用いることにより、ヨーク及び
内外側の磁石の任意数の組合せを実施することが可能と
なる。
【０２１７】また、各磁石及びヨーク部材は、前記の逆
手順によってのみ、つまり、ある軸を中心に回転させる
ことよってのみ互いに外れるので、回転動作時等に各部
材が軸方向に抜けることを確実に防止することができ
る。
【０２１８】また、本願第１発明（第１発明の２）の超
電導軸受装置によれば、回転体部の磁石部が、回転体部
の軸心を同心とする複数の環状永久磁石と、これらの環
状永久磁石の間に介在させた軟磁性体ヨークとから構成
された超電導軸受装置において、各磁石及びヨークの結
合面を、これらの嵌挿方向に向って、円錐面に形成した
ので、組立て時に、軸方向のヨーク押し込み量を調節す
ることによって、このヨークにより内周側の磁石を半径
方向に締付ける力を、最適に調節することができる。す
なわち、磁石とヨークとの多重リング構造において、各
結合面の応力状態を、組立て時に、最適に調整すること
が可能となる。従って、各環状永久磁石及び軟磁性体ヨ
ークの外形寸法精度がばらついていても、このバラツキ
を、軟磁性体ヨークによる締め代の調整により吸収でき
るので、各環状永久磁石及び軟磁性体ヨークの許容寸法
誤差が大きくなり、生産管理を容易にするとともに、低
コスト化を図ることができる。
【０２１９】また、組立て時のヨークの挿嵌方向には、
磁石及びヨークは移動できないので、この挿嵌方向が軸
受の下方向となる場合には、各部材が軸方向に抜けるこ
とを確実に防止することができる。
【０２２０】更に、本願第２発明に係る超電導軸受装置
及びその製造方法によれば、隣接する環状永久磁石のＮ
極からの磁束は、環状の軟磁性体ヨークを通過して、そ
れぞれの環状永久磁石のＳ極に戻り、そして、各環状永
久磁石からの磁束は、環状軟磁性体ヨークにより絞られ
集中化されるので、前記超電導体部に作用する磁束密度
を、大幅に増大することができる。しかも、環状永久磁
石の外周側に装着されたリング状の補強部材により、遠
心力により生じ得る環状永久磁石の引っ張り破壊を回避
することができる。
【０２２１】また、本願第２発明の超電導軸受装置によ
れば、環状永久磁石を、磁石のＮＳ極の中間が超電導体
から離れる方向に湾曲させて着磁したり、この湾曲方向
に沿って、傾斜着磁された複数の磁石により環状永久磁
石を構成したことにより、各環状永久磁石が発生する総
磁束量のうち、超電導体側に向う量を増加することがで
きる。
【０２２２】更に、本願第２発明の超電導軸受装置及び
その製造方法によれば、複数の環状永久磁石を軸方向又
は径の異なる複数の環状永久磁石を接合して単一の磁石
部を構成するとともに、各環状永久磁石が周方向に分割
されたピース磁石を接合して構成された超電導軸受装置
において、各環状永久磁石を所定に回転周方向にズラし
て接合したことにより、各環状永久磁石を構成するピー
ス磁石の接合箇所を、隣接するピース磁石の接合箇所と
一致しないようにしているので、この結合構造の接合箇
所に起因する磁束むらの悪影響を低減することができ
る。
【０２２３】このように、本願第２発明によれば、環状
永久磁石による磁場強度を増大でき、更に、環状永久磁
石による磁束むらを低減して円周方向における表面磁束
密度の均一化が図られ、その結果、大載荷力且つ高速回
転に適合する、大型化に最適な超電導軸受装置及びその
製造方法を得ることができるものである。
【０２２４】本願第３発明は、この種の超電導軸受装置
において、少なくとも回転体部の磁石部は、回転体部の
軸心を同心とする環状永久磁石を備え、そして、前記環
状永久磁石の外周側に、当該環状永久磁石を半径方向及
び周方向に圧縮するリング状の補強部材を装着した構成
からなる装置及び方法であり、従って、環状永久磁石の
外形状を大きくしても、高速回転化に対して磁石の機械
的強度を向上させることができ、その結果、載荷力の大
きな超電導軸受装置を得ることができる。
【０２２５】このように、本願第３発明は、この種の超
電導軸受装置及びその製造方法において、環状永久磁石
の大型化を可能にして、環状永久磁石による磁場強度が
より一層増大し、軸方向の剛性と載荷力も大幅に向上
し、更には磁石の回転機械強度を向上することが可能と
なるため、高速回転を必要とする流体機械や工作機械、
余剰電力をフライホイールの運動エネルギーに変換して
貯蔵する電力貯蔵装置、とりわけ載荷力を要求される大
型のシステムに適用することが可能である。
【０２２６】本願第４発明は、この種の超電導軸受装置
において、少なくとも回転体部の磁石部は、回転体部の
軸心を同心とする環状永久磁石を備え、そして、前記環
状永久磁石の外周側に、当該環状永久磁石を半径方向及
び周方向に圧縮するリング状の補強部材を装着し、更に
前記補強部材の圧縮作用を補充する楔リングを備えた構
成からなる装置及び方法であり、従って、環状永久磁石
による軸方向の載荷力を、環状永久磁石の多重層数を増
すことによって大きくすることができ、しかも、環状永
久磁石が多重となってその半径が大きくなっても、磁石
に圧縮力を付与する補強部材並びにこれを補佐する楔リ
ングの存在により、磁石はその致命的な引張力による破
壊を回避することができるものとなる。すなわち、環状
永久磁石の外形状を大きくしても、高速回転化に対して
磁石の機械的強度を向上させることができ、その結果、
載荷力の大きな超電導軸受装置を得ることができるもの
である。
【０２２７】このように、本願第４発明によれば、本願
第３発明と同様に、この種の超電導軸受装置及びその製
造方法において、環状永久磁石の大型化を可能にして、
環状永久磁石による磁場強度がより一層増大し、軸方向
の剛性と載荷力も大幅に向上し、更には磁石の回転機械
強度を向上することが可能となるため、高速回転を必要
とする流体機械や工作機械、余剰電力をフライホイール
の運動エネルギーに変換して貯蔵する電力貯蔵装置、と
りわけ載荷力を要求される大型のシステムに適用するこ
とが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】電力貯蔵システムの概略構成図である。
【図２】本願第１発明（第１発明の１）の具体例に係
り、超電導軸受装置の主要部を示す一部破断した概略斜
視図である。
【図３】同主要部の拡大縦断面図である。
【図４】本具体例の磁石部の環状永久磁石とヨークとの
組立て手順を説明し、組立て開始状態の平面図。
【図５】磁石部の同組立て手順を説明し、組立て途中状
態の平面図。
【図６】磁石部の同組立て手順を説明し、組立て完了状
態の平面図。
【図７】本願第１発明（第１発明の２）の具体例に係
り、超電導軸受装置の主要部を示す一部破断した概略斜
視図である。
【図８】同主要部の拡大縦断面図である。
【図９】本具体例の磁石部の環状永久磁石とヨークとの
組立て手順を説明し、組立て開始状態の斜視図である。
【図１０】磁石部の同組立て状態を示し、内周ヨークに
よる応力調整を説明する拡大縦断面図である。
【図１１】磁石部の同組立て状態を示し、次の外周ヨー
クによる応力調整を説明する拡大縦断面図である。
【図１２】本願第１発明（第１発明の２）の他の具体例
に係り、超電導軸受装置の主要部を示す拡大縦断面図で
ある。
【図１３】本願第２発明の第１具体例に係り、超電導軸
受装置の主要部を示す縦断面図である。
【図１４】本願第２発明の第２具体例に係り、超電導軸
受装置の主要部を示す縦断面図である。
【図１５】本願第２発明の第３具体例に係り、超電導軸
受装置の主要部を示す縦断面図である。
【図１６】本願第２発明の第４具体例に係り、超電導軸
受装置の主要部を示す縦断面図である。
【図１７】本願第２発明の第５具体例に係り、超電導軸
受装置の主要部を示す縦断面図である。
【図１８】本願第２発明の第６具体例に係り、超電導軸
受装置の主要部を示す縦断面図である。
【図１９】本願第２発明の第７具体例に係り、超電導軸
受装置の主要部を示す縦断面図である。
【図２０】本願第２発明の第８具体例に係り、超電導軸
受装置の主要部を示す縦断面図である。
【図２１】本願第２発明の第９具体例に係り、超電導軸
受装置の主要部を示す縦断面図である。
【図２２】本願第２発明の第１０具体例に係り、超電導
軸受装置の主要部を示す縦断面図である。
【図２３】本願第２発明の第１０具体例の円盤状永久磁
石を示す全体斜視図である。
【図２４】本願第２発明の第１０具体例のピース磁石を
示す斜視図である。
【図２５】本願第２発明の第１０具体例の円盤状永久磁
石を示す平面図である。
【図２６】本願第２発明の第１０具体例の他の円盤状永
久磁石を示す平面図である。
【図２７】本願第２発明の第１０具体例の他の円盤状永
久磁石を示す平面図である。
【図２８】本願第２発明の第１１具体例に係り、筒状永
久磁石を示す全体斜視図である。
【図２９】本願第２発明の第１１具体例の筒状永久磁石
を示す平面図である。
【図３０】本願第２発明の第１１具体例のピース磁石を
示す斜視図である。
【図３１】本願第２発明の第１１具体例の他の筒状永久
磁石に係り、（ａ）は平面図、（ｂ）は全体斜視図であ
る。
【図３２】本願第３発明の第１具体例に係り、超電導軸
受装置の主要部の縦断面図である。
【図３３】本願第３発明の第２具体例に係り、超電導軸
受装置の主要部の縦断面図である。
【図３４】本願第３発明の第３具体例に係り、超電導軸
受装置の主要部の縦断面図である。
【図３５】回転体部の非回転時における応力分布で、半
径方向の各位置における円周方向の応力を示す図であ
る。
【図３６】回転体部の非回転時における応力分布で、半
径方向の各位置における半径方向の応力を示す図であ
る。
【図３７】回転体部の４万回転時における応力分布で、
半径方向の各位置における円周方向の応力を示す図であ
る。
【図３８】回転体部の４万回転時における応力分布で、
半径方向の各位置における半径方向の応力を示す図であ
る。
【図３９】本願第３発明の第４具体例に係り、超電導軸
受装置の主要部の組み立て状態を示す縦断面図である。
【図４０】本願第３発明の第４具体例に係り、超電導軸
受装置の主要部の組み立て状態を示す縦断面図である。
【図４１】本願第３発明の第４具体例に係り、超電導軸
受装置の主要部の縦断面図である。
【図４２】本願第４発明の一具体例を示す超電導軸受装
置の主要部の縦断面図である。
【図４３】回転体部を示し、一部破断した分解斜視図で
ある。
【図４４】回転体部を示し、磁石部と補強部材との間に
楔リングを圧入する状態を示す縦断面図である。
【図４５】本願第４発明の他の具体例を示す超電導軸受
装置の主要部の縦断面図である。
【符号の説明】
Ａ 固定体部 Ｂ 回転体部 １ 超電導体部 ２ 磁石部 ３ 環状永久磁石 ３Ａ 傾斜着磁磁石 ３Ｂ 傾斜着磁磁石 ３Ｃ 傾斜着磁磁石 ４ 環状の軟磁性体ヨーク ５ 回転体 ６ 補強部材 ７ リング状部材 ７ａ 傾斜面 ８ 円盤状永久磁石 ９Ａ 環状永久磁石 ９Ｂ 環状永久磁石 ９Ｃ 環状永久磁石 ９Ｄ 環状永久磁石 ９ａ ピース磁石 ９ｂ ピース磁石 ９ｃ ピース磁石 ９ｄ ピース磁石 １０ 円盤状の軟磁性体ヨーク １１ 筒状永久磁石 １２Ａ 環状永久磁石 １２Ｂ 環状永久磁石 １２Ｃ 環状永久磁石 １２Ｄ 環状永久磁石 １２ａ ピース磁石 １３ 組立て治具 １４ 反り防止部材 １５ ネジ １６ 回転軸 １７ 治具 １８ 中間部材 ２１ 楔リング ２２ 案内用の楔リング ２３ 充填用の楔リング ２３ａ 凸部 ２４ 案内リング ３１ 真空容器 ３２ 冷媒 ３３ フライホイール ３４ 配管 ３５ 永久磁石 ３６ 発電電動機 ３７ 電力変換器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 特願平7−81446 (32)優先日 平７(1995)４月６日 (33)優先権主張国 日本（ＪＰ）

Claims (32)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 固定体部に装着される超電導体部と、回
    転体部に装着される磁石部とを備え、前記超電導体部と
    前記磁石部が間隔を設けて向き合うように配設される形
    式の超電導軸受装置において、 前記磁石部が、前記回転体部の軸心を同心とする複数の
    環状永久磁石と、これらの環状永久磁石の間に介在させ
    た軟磁性体ヨークとから構成され、 各磁石及び各ヨークの結合面を、磁石部中心を中心とす
    る球面に沿った形状に形成したことを特徴とする超電導
    軸受装置。
  2. 【請求項２】 固定体部に装着される超電導体部と、回
    転体部に装着される磁石部とを備え、前記超電導体部と
    前記磁石部が間隔を設けて向き合うように配設される形
    式の超電導軸受装置において、 前記磁石部が、前記回転体部の軸心を同心とする複数の
    環状永久磁石と、これらの環状永久磁石の間に介在させ
    た軟磁性体ヨークとから構成され、 各磁石及びヨークの係合面を、これらの嵌挿方向に向っ
    て、円錐面に形成したことを特徴とする超電導軸受装
    置。
  3. 【請求項３】 固定体部に装着される超電導体部と、回
    転体部に装着される磁石部とを備え、前記超電導体部と
    前記磁石部が間隔を設けて向き合うように配設される形
    式の超電導軸受装置において、 前記磁石部が、前記回転体部の軸心を同心とする複数の
    環状永久磁石と、 これらの環状永久磁石の間に介在させた環状の軟磁性体
    ヨークと、 前記環状永久磁石の外周側に装着されたリング状の補強
    部材と、 から構成され、 前記各ヨークの超電導体部に面する周端部を、超電導体
    部側に突出させて延在させたことを特徴とする超電導軸
    受装置。
  4. 【請求項４】 固定体部に装着される超電導体部と、回
    転体部に装着される磁石部とを備え、前記超電導体部と
    前記磁石部が間隔を設けて向き合うように配設される形
    式の超電導軸受装置の製造方法において、 前記回転体部の軸心を同心とする複数の環状永久磁石の
    間に、前記各ヨークの超電導体部に面する周端部を超電
    導体部側に突出させて延在させてなる環状の軟磁性体ヨ
    ークを介在させて磁石部を形成した後、前記磁石部の外
    周側に、当該磁石部を半径方向及び周方向に圧縮するリ
    ング状の補強部材を装着したことを特徴とする超電導軸
    受装置の製造方法。
  5. 【請求項５】 固定体部に装着される超電導体部と、回
    転体部に装着される磁石部とを備え、前記超電導体部と
    前記磁石部が間隔を設けて向き合うように配設される形
    式の超電導軸受装置において、 前記磁石部が、前記回転体部の軸心を同心とする複数の
    環状永久磁石と、 これらの環状永久磁石の間に介在させた環状の軟磁性体
    ヨークと、 から構成され、 前記各ヨークの超電導体部に面する周端部を、超電導体
    部側に突出させて延在させるとともに、当該ヨークの周
    端部を、径方向の断面形状において、円弧状に形成した
    ことを特徴とする超電導軸受装置。
  6. 【請求項６】 固定体部に装着される超電導体部と、回
    転体部に装着される磁石部とを備え、前記超電導体部と
    前記磁石部が間隔を設けて向き合うように配設される形
    式の超電導軸受装置において、 前記磁石部が、前記回転体部の軸心を同心とする複数の
    環状永久磁石と、 これらの環状永久磁石の間に介在させた環状の軟磁性体
    ヨークと、 から構成され、 前記各ヨークの超電導体部に面する周端部を、超電導体
    部側に突出させて延在させるとともに、当該ヨークの周
    端部を、径方向の断面形状において、前記突出部の側部
    を切欠いた楔形状に形成したことを特徴とする超電導軸
    受装置。
  7. 【請求項７】 固定体部に装着される超電導体部と、回
    転体部に装着される磁石部とを備え、前記超電導体部と
    前記磁石部が間隔を設けて向き合うように配設される形
    式の超電導軸受装置において、 前記磁石部が、前記回転体部の軸心を同心とする複数の
    環状永久磁石と、 これらの環状永久磁石の間に介在させた環状の軟磁性体
    ヨークと、から構成され、 径方向の断面形状における磁石隣接部の前記ヨーク形状
    は、反超電導体側が先細りとなる楔形状に形成したこと
    を特徴とする超電導軸受装置。
  8. 【請求項８】 各ヨークの超電導体部に面する周端部
    を、超電導体部側に突出させて延在させるとともに、前
    記ヨークの周端部を、径方向の断面形状において、円弧
    状に形成したことを特徴とする請求項７記載の超電導軸
    受装置。
  9. 【請求項９】 固定体部に装着される超電導体部と、回
    転体部に装着される磁石部とを備え、前記超電導体部と
    前記磁石部が間隔を設けて向き合うように配設される形
    式の超電導軸受装置において、 前記磁石部が、前記回転体部の軸心を同心とし、径方向
    に着磁されている複数の環状永久磁石と、 これらの環状永久磁石の間に介在させた軟磁性体ヨーク
    とから構成され、 前記環状永久磁石が、磁石の中間部が超電導体から離れ
    る方向に湾曲されて着磁されていることを特徴とする超
    電導軸受装置。
  10. 【請求項１０】 固定体部に装着される超電導体部と、
    回転体部に装着される磁石部とを備え、前記超電導体部
    と前記磁石部が間隔を設けて向き合うように配設される
    形式の超電導軸受装置において、 前記磁石部が、前記回転体部の軸心を同心とし、径方向
    に着磁されている複数の環状永久磁石と、 これらの環状永久磁石の間に介在させた軟磁性体ヨーク
    とから構成され、 前記環状永久磁石が、径の異なる２つ以上の環状の永久
    磁石により構成され、 前記環状の永久磁石によって構成される前記環状永久磁
    石が、磁石の中間部が超電導体から離れる方向に湾曲さ
    れて着磁されていることを特徴とする超電導軸受装置。
  11. 【請求項１１】 径方向の断面形状における磁石隣接部
    の前記ヨーク形状は、反超電導体側が先細りとなる楔形
    状に形成したことを特徴とする請求項９又は１０記載の
    超電導軸受装置。
  12. 【請求項１２】 固定体部に装着される超電導体部と、
    回転体部に装着される磁石部とを備え、前記超電導体部
    と前記磁石部が間隔を設けて向き合うように配設される
    形式の超電導軸受装置において、 前記磁石部が、前記回転体部の軸心を同心とする複数の
    環状永久磁石で形成され、 更に、前記環状永久磁石を、周方向に分割されたピース
    磁石を接合して形成し、 各環状永久磁石を回転周方向にズラして接合し、各環状
    永久磁石を構成するピース磁石の接合箇所を、隣接する
    ピース磁石の接合箇所と一致しないように構成したこと
    を特徴とする超電導軸受装置。
  13. 【請求項１３】 固定体部に装着される超電導体部と、
    回転体部に装着される磁石部とを備え、前記超電導体部
    と前記磁石部が間隔を設けて向き合うように配設される
    形式の超電導軸受装置の製造方法において、 前記磁石部が、前記回転体部の軸心を同心とする複数の
    環状永久磁石で形成されるものであって、前記環状永久
    磁石の一つを、周方向に分割されたピース磁石を接合し
    て形成した後、前記一つの環状永久磁石の外側、内側、
    上側、又は下側に、周方向に分割されたピース磁石を接
    合して他の環状永久磁石を形成して構成され、 前記他の環状永久磁石を形成するにあたり、当該環状永
    久磁石を構成するピース磁石の接合箇所を、隣接するピ
    ース磁石の接合箇所と一致しないようにしたことを特徴
    とする超電導軸受装置の製造方法。
  14. 【請求項１４】 固定体部に装着される超電導体部と回
    転体部に装着される磁石部とを備え、前記超電導体部と
    前記磁石部が間隔を設けて向き合うように配設される形
    式の超電導軸受装置において、 前記磁石部は、前記回転体部の軸心を同心とする環状永
    久磁石を備え、 更に、前記環状永久磁石の外周側に、当該環状永久磁石
    を半径方向及び周方向に圧縮するリング状の補強部材を
    装着したことを特徴とする超電導軸受装置。
  15. 【請求項１５】 固定体部に装着される超電導体部と回
    転体部に装着される磁石部とを備え、前記超電導体部と
    前記磁石部が間隔を設けて向き合うように配設される形
    式の超電導軸受装置において、 前記磁石部は、前記回転体部の軸心を同心とする環状永
    久磁石を備え、 更に、前記環状永久磁石の外周側に、当該環状永久磁石
    を半径方向及び周方向に圧縮するリング状の補強部材を
    装着して構成され、 前記補強部材は、当該環状永久磁石よりも比重が小さ
    く、且つ引張破壊強度の大きい材料により構成されるこ
    とを特徴とする超電導軸受装置。
  16. 【請求項１６】 固定体部に装着される超電導体部と回
    転体部に装着される磁石部とを備え、前記超電導体部と
    前記磁石部が間隔を設けて向き合うように配設される形
    式の超電導軸受装置において、 前記磁石部は、前記回転体部の軸心を同心とする環状永
    久磁石を備え、 更に、前記環状永久磁石の外周側に、当該環状永久磁石
    を半径方向及び周方向に圧縮するリング状の補強部材を
    装着して構成され、 前記補強部材は、当該環状永久磁石よりも比重が小さ
    く、且つ引張破壊強度の大きい材料により構成され、 前記補強部材による前記環状永久磁石の半径方向及び周
    方向のそれぞれの圧縮力が、前記回転体部の非回転時に
    磁石の圧縮破壊応力より小さいものであることを特徴と
    する超電導軸受装置。
  17. 【請求項１７】 前記補強部材が多重に装着されている
    ことを特徴とする請求項１４乃至１６のいずれかに記載
    した超電導軸受装置。
  18. 【請求項１８】 前記補強部材が多重に装着されている
    とともに、軸方向における各補強部材の厚さが同方向に
    おける磁石の厚さよりも大きいことを特徴とする請求項
    １４乃至１６のいずれかに記載した超電導軸受装置。
  19. 【請求項１９】 前記環状永久磁石の背面に、当該環状
    永久磁石補強用の補助部材を装着したことを特徴とする
    請求項１４乃至１６のいずれかに記載した超電導軸受装
    置。
  20. 【請求項２０】 前記補強部材が多重に装着されている
    とともに、各補強部材の内周側に、当該補強部材よりも
    ヤング率の小さいリング状部材を装着したことを特徴と
    する請求項１４乃至１６のいずれかに記載した超電導軸
    受装置。
  21. 【請求項２１】 前記リング状部材を軸方向に突出させ
    て設けるとともに、この突出部に、突出周端より漸次半
    径が大きくなる、前記補強部材の挿入案内用の傾斜面を
    形成したことを特徴とする請求項２０に記載した超電導
    軸受装置。
  22. 【請求項２２】 固定体部に装着される超電導体部と回
    転体部に装着される磁石部とを備え、前記超電導体部と
    前記磁石部が間隔を設けて向き合うように配設される形
    式の超電導軸受装置の製造方法において、 前記回転体部の軸心を同心とする環状永久磁石を組み込
    んで前記磁石部を形成した後、 前記環状永久磁石の外周側を、炭素繊維入り強化プラス
    チック（ＣＦＲＰ）で当該環状永久磁石を圧縮しながら
    周巻きして、前記磁石部の外周側にリング状の補強部材
    を形成したことを特徴とする超電導軸受装置の製造方
    法。
  23. 【請求項２３】 前記環状永久磁石に対する半径方向及
    び周方向における周巻き圧縮力が、前記回転体部の非回
    転時において磁石の圧縮破壊応力よりも小さいものであ
    ることを特徴とする請求項２２に記載した超電導軸受装
    置の製造方法。
  24. 【請求項２４】 前記補強部材が多重に装着されている
    ことを特徴とする請求項２２に記載した超電導軸受装置
    の製造方法。
  25. 【請求項２５】 固定体部に装着される超電導体部と回
    転体部に装着される磁石部とを備え、前記超電導体部と
    前記磁石部が間隔を設けて向き合うように配設される形
    式の超電導軸受装置の製造方法において、 前記回転体部の軸心を同心とする環状永久磁石を組み込
    んで前記磁石部を形成した後、 前記環状永久磁石の外周側にリング状部材を装着し、 更に、前記リング状部材の外周側に、炭素繊維入り強化
    プラスチック（ＣＦＲＰ）で構成されたリング状の補強
    部材を圧入したことを特徴とする超電導軸受装置の製造
    方法。
  26. 【請求項２６】 前記補強部材を圧入した際の、前記環
    状永久磁石の半径方向及び周方向における圧縮力が、前
    記回転体部の非回転時において磁石の圧縮破壊応力より
    も小さいものであることを特徴とする請求項２５に記載
    した超電導軸受装置の製造方法。
  27. 【請求項２７】 前記一対のリング状部材及び補強部材
    が、多重に装着されていることを特徴とする請求項２５
    に記載した超電導軸受装置の製造方法。
  28. 【請求項２８】 固定体部に装着される超電導体部と回
    転体部に装着される磁石部とを備え、前記超電導体部と
    前記磁石部が間隔を設けて向き合うように配設される形
    式の超電導軸受装置の製造方法において、 前記回転体部の軸心を同心とする環状永久磁石を組み込
    んで前記磁石部を形成するとともに、当該環状永久磁石
    の外周側に、炭素繊維入り強化プラスチック（ＣＦＲ
    Ｐ）で構成されたリング状の補強部材を配置するもので
    あって、 （１）前記補強部材による前記環状永久磁石に対する圧
    縮力を、前記回転体部の非回転時における磁石の圧縮破
    壊応力よりも小さくすること、（２）前記回転体部の回
    転時において、補強部材がない場合に磁石が破壊する引
    張破壊応力を予め求めておく一方で、当該補強部材の存
    在により、前記引張破壊応力よりも小さい遠心引張力が
    当該磁石に与えられるように補強部材の比重及び引張破
    壊強度を選定すること、の前記（１）及び（２）を具備
    したことを特徴とする超電導軸受装置の製造方法。
  29. 【請求項２９】 固定体部に装着される超電導体部と回
    転体部に装着される磁石部とを備え、前記超電導体部と
    前記磁石部が間隔を設けて向き合うように配設される形
    式の超電導軸受装置において、 前記磁石部は、前記回転体部の軸心を同心とする環状永
    久磁石を備え、 前記環状永久磁石の外周側には、リング状の補強部材を
    装着し、 更に、前記回転体部に、前記環状永久磁石を半径方向及
    び周方向に圧縮する楔リングを装着したことを特徴とす
    る超電導軸受装置。
  30. 【請求項３０】 固定体部に装着される超電導体部と回
    転体部に装着される磁石部とを備え、前記超電導体部と
    前記磁石部が間隔を設けて向き合うように配設される形
    式の超電導軸受装置において、 前記磁石部は、前記回転体部の軸心を同心とする環状永
    久磁石を備え、 前記環状永久磁石の外周側には、当該環状永久磁石を半
    径方向及び周方向に圧縮するリング状の補強部材を装着
    し、 更に、前記磁石部と補強部材の間に、前記環状永久磁石
    を半径方向及び周方向に圧縮する楔リングを装着したこ
    とを特徴とする超電導軸受装置。
  31. 【請求項３１】 固定体部に装着される超電導体部と回
    転体部に装着される磁石部とを備え、前記超電導体部と
    前記磁石部が間隔を設けて向き合うように配設される形
    式の超電導軸受装置の製造方法において、 前記回転体部の軸心を同心とする環状永久磁石を組み込
    んで前記磁石部を形成した後、 前記環状永久磁石の外周側にリング状部材を装着し、 前記リング状部材の外周側に、炭素繊維入り強化プラス
    チック（ＣＦＲＰ）で構成されたリング状の補強部材を
    装着し、 更に、前記磁石部と補強部材の間に、楔リングを圧入し
    たことを特徴とする超電導軸受装置の製造方法。
  32. 【請求項３２】 前記楔リングは、案内用の楔リング
    と、前記案内用の楔リングよりも大型の充填用の楔リン
    グとを連接して形成され、先に前記案内用の楔リングを
    圧入した後、前記充填用の楔リングで前記案内用の楔リ
    ングを押し出して、前記充填用の楔リングを前記磁石部
    と補強部材の間に圧入したことを特徴とする請求項３１
    記載の超電導軸受装置の製造方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006528322A (ja) * 2003-07-23 2006-12-14 フォルシュングスツェントルム ユーリッヒ ゲーエムベーハー 磁気軸受要素

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10285835A (ja) * 1997-03-31 1998-10-23 Nippon Furaihoiile Kk フライホイール電源装置
JP3348038B2 (ja) * 1998-04-08 2002-11-20 韓国電力公社 強い浮上力の高温超伝導ベアリング、および、フライホイールエネルギー貯蔵装置
US6231011B1 (en) * 1998-11-02 2001-05-15 University Of Houston System Satellite angular momentum control system using magnet-superconductor flywheels
JP2000324769A (ja) * 1999-05-13 2000-11-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd ステッピングモータ
US6175175B1 (en) * 1999-09-10 2001-01-16 The University Of Chicago Levitation pressure and friction losses in superconducting bearings
DE10124193A1 (de) 2000-09-26 2002-04-11 Siemens Ag Magnetlager
US6727616B1 (en) * 2000-11-08 2004-04-27 Christopher W. Gabrys Flywheel energy storage system with quill stabilizer
US7679245B2 (en) 2001-09-17 2010-03-16 Beacon Power Corporation Repulsive lift systems, flywheel energy storage systems utilizing such systems and methods related thereto
JP4613599B2 (ja) * 2004-12-14 2011-01-19 日産自動車株式会社 アキシャルギャップ型回転電機のロータ構造
FI117582B (fi) * 2004-12-23 2006-11-30 Abb Oy Kestomagneettikoneen roottorirakenne
DE102008009734B4 (de) * 2008-02-19 2010-09-16 Mad Magnetic Drive Ag Permanentmagnet und Drehlager mit solchen Permanentmagneten
WO2013006078A1 (en) 2011-07-06 2013-01-10 General Electric Company Laminated rotor balancing provisions
WO2013006079A1 (en) 2011-07-06 2013-01-10 General Electric Company Laminated rotor machining enhancement
US20150054288A1 (en) * 2013-08-21 2015-02-26 Wolfhart Hans Willimczik Rotary Linear Generator (stroke-rotor generator)
US10138938B2 (en) * 2015-07-13 2018-11-27 Lawrence Livermore National Security, Llc Passive magnetic bearing elements and configurations utilizing alternative polarization and Amperian current direction

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3958842A (en) * 1975-02-03 1976-05-25 Hughes Aircraft Company Radial magnetic bearing
GB2204741B (en) * 1987-05-08 1991-05-22 Aisin Seiki A permanent magnet rotor for a dynamo-electric machine
CH673181A5 (ja) * 1987-09-16 1990-02-15 Mavilor Syst Sa
DE3817056A1 (de) * 1988-05-19 1989-11-30 Bosch Gmbh Robert Magnetfeder
JP3177847B2 (ja) * 1990-12-18 2001-06-18 光洋精工株式会社 超電導軸受装置
US5330967A (en) * 1990-07-17 1994-07-19 Koyo Seiko Co., Ltd. Superconducting bearing device stabilized by trapped flux
JP2766552B2 (ja) * 1990-07-27 1998-06-18 株式会社四国総合研究所 超電導軸受装置
FR2665297B1 (fr) * 1990-07-30 1992-10-09 Centre Nat Rech Scient Aimant permanent pour installation d'imagerie par resonance magnetique nucleaire.
JPH0737812B2 (ja) * 1991-03-15 1995-04-26 光洋精工株式会社 超電導軸受装置
ES2086711T3 (es) * 1991-07-11 1996-07-01 Laube Hans Juergen Cuerpo magnetico compuesto de varios cuerpos magneticos individuales y cojinete de levitacion magnetica permanente con un cuerpo magnetico global compuesto de varios imanes individuales.
US5196748A (en) * 1991-09-03 1993-03-23 Allied-Signal Inc. Laminated magnetic structure for superconducting bearings
US5220232A (en) * 1991-09-03 1993-06-15 Allied Signal Aerospace Stacked magnet superconducting bearing
WO1993016294A1 (en) * 1992-02-14 1993-08-19 Seiko Epson Corporation Superconducting bearing
JP3397823B2 (ja) * 1992-02-14 2003-04-21 セイコーエプソン株式会社 超電導軸受装置
JP2799802B2 (ja) * 1992-06-19 1998-09-21 住友特殊金属株式会社 超電導浮上型回転装置
JPH0681845A (ja) * 1992-09-03 1994-03-22 Koyo Seiko Co Ltd 超電導軸受装置
US5302874A (en) * 1992-09-25 1994-04-12 Magnetic Bearing Technologies, Inc. Magnetic bearing and method utilizing movable closed conductive loops
US5540116A (en) * 1993-03-03 1996-07-30 University Of Chicago Low-loss, high-speed, high-TC superconducting bearings
JPH074476A (ja) * 1993-06-16 1995-01-10 Yaskawa Electric Corp 波動歯車装置
US5557155A (en) * 1994-05-23 1996-09-17 University Of Chicago Optimization of superconducting tiling pattern for superconducting bearings
JP3783167B2 (ja) * 1996-05-28 2006-06-07 新日本石油化学株式会社 ホットメルト組成物およびそれに用いる変性芳香族石油樹脂

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006528322A (ja) * 2003-07-23 2006-12-14 フォルシュングスツェントルム ユーリッヒ ゲーエムベーハー 磁気軸受要素

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