JPH0949523A - 超電導磁気軸受装置の磁石部補強構造及びこれに用いる組立て治具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フープを磁石部の外周に装着する場合、圧入
装着に最適なフープの形状寸法やフープの装着を容易化
する磁石部補強構造と組立て治具を得ること。 【構成】 超電導磁気軸受装置の回転体部Ｂに装着され
る磁石部１において、磁石部は回転体部の軸心を同心と
する多層磁石リング組立体２を備え、組立体２の外周側
には、その内径が前記組立体の外径より小さいＣＦＲＰ
製のリング状のフープ５を拡径して装着して、このフー
プにより前記環状永久磁石を半径方向及び周方向に圧縮
し、フープの軸方向高さＨ及び内径Ｄと、当該フープの
周方向の引張り破壊応力σｔ、軸方向の圧縮破壊応力σ
ｚ及び摩擦係数μとの間において、（Ｈ／Ｄ）＜（１／
２μ）・（σｚ／σｔ）となる磁石部補強構造。多層磁
石リング組立体２を同心に載置するベース治具１２と、
フープを所定の締め代分まで拡径する傾斜面を備えたガ
イド治具１３とから構成される組立て治具。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、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
ルの回転エネルギーに変換して貯蔵する電力貯蔵装置等
に用いられる超電導体を用いた超電導磁気軸受装置の、
磁石部を補強する構造及びこれに用いる磁石部の組立て
治具に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、超電導体を利用して、回転体（以
下、回転軸を含む意味で用いる。）を非接触状態で軸支
することにより高速回転を可能とした超電導磁気軸受装
置が開発されている。

【０００３】この種の超電導磁気軸受装置は、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永久
磁石を有する磁石部とを備え、超電導体部と磁石部とを
間隔を設けて向き合うように配設された構成が一般的と
されており、回転体部の回転動作時には、この回転体部
と共に磁石部が回転するように構成されている。

【０００４】この磁石部の永久磁石としては、Ｐｒ−Ｆ
ｅ−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。ところが、前者の引張強度は、２４Ｋｇ／ｍ
ｍ²を上限とし、後者の引張強度は、８Ｋｇ／ｍｍ²を上
限としており、比較的に磁石の引張強度は低い。他方、
これらの磁石の圧縮強度は、略１００Ｋｇ／ｍｍ²とな
っており、極めて高い。従って、回転動作時に、磁石部
を回転破壊させないためには、回転遠心力により磁石に
生じる引っ張り力を、この引張強度内に収める必要があ
り、その結果回転数が制約されていた。特に、余剰電力
をフライホイールの回転エネルギーとして蓄積し電力負
荷を平準化する電力貯蔵装置においては、回転速度が増
加できれば、蓄積できるエネルギー容量が飛躍的に増大
するので、高回転化が望まれているが、この制約により
高性能化が阻害されているという問題を生じていた。

【０００５】そこで、本発明者等は、磁石部を圧縮した
プレストレスを与えておいて、見掛け上の引張強度を向
上させることにより、高速回転を可能とした磁石部の補
強構造を既に提案している（特願平７−２９４９０号、
同７−５６２０８号、同７−７４０６６号、同７−８１
４４６号）。

【０００６】すなわち、前述したように、回転体部に設
置される磁石は、その引張強度は比較的に低い一方、圧
縮強度は略１００Ｋｇ／ｍｍ²と極めて高い。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、単にフープによる圧縮力の付
与のみならず、付与圧縮力つまりフープによって加えら
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
提案した。

【０００７】そして、このフープは、永久磁石よりも比
重が小さくて、回転時に自身に生じる回転遠心力の悪影
響を被ることが少なく、且つ引張破壊強度の大きい材料
により構成され、更に、このフープによる永久磁石の半
径方向及び周方向のそれぞれの圧縮力を、前記回転体部
の停止時に磁石の圧縮破壊応力より小さい最適に設定し
たものである。すなわち、最適な応力状態は、回転停止
時に、磁石部の磁石をフープにより限界の圧縮強度まで
圧縮すると共に、フープ自体には余裕が有るような引張
応力を持たせるようにすることが望ましい。つまり、こ
のフープの余裕量は、磁石が回転動作時の遠心力により
破壊される回転数において、フープ自体に作用する遠心
力による引張応力や磁石からの引張応力の合計より、大
きくなければならない。

【０００８】このようにして、先に提案したものは、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
する永久磁石を備え、そして、前記永久磁石の外周側
に、当該永久磁石を半径方向及び周方向に圧縮するリン
グ状のフープを装着した構成からなる装置及び方法であ
り、高速回転化に対応できるだけでなく、永久磁石の外
形状を大きくしても、磁石の機械的強度を向上させるこ
とができるので、載荷力の大きな超電導磁気軸受装置を
得ることができるものであった。

【０００９】また、このフープ部材としては、磁石に比
べて比重が軽く、引張り強度が高い炭素繊維入り強化プ
ラスチック（ＣＦＲＰ）が用いられている。このＣＦＲ
Ｐは、基本的に炭素繊維を、芯となる所定寸法のマンド
レルに巻き付け、これをプラスチック成形により所定の
外径状に形成されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
フープを磁石部に装着する作業が、困難であるという不
都合が生じていた。

【００１１】すなわち、直接、炭素繊維を磁石部の外周
に張力を働かせながら巻き付け、巻き付け後に必要な応
力状態となっていることが理想的であるが、現状におい
ては、巻き付け作業の張力制御等が困難なので、実用的
でない。また、設計通りの応力状態に巻きつけたかを判
別するには、実際に回転動作させて回転破壊が生じない
か否かでないと決定することができない。

【００１２】そこで、所定の圧縮応力を与える締め代を
確保するために、磁石部の外径よりも内径が小さいフー
プを拡径しながら圧入することになるが、このフープと
して用いられるＣＦＲＰは、極異方性材料として知ら
れ、その円周軸方向の引張強度は、極度に大きい一方、
これに対して横方向の応力には、比較的に弱い。このた
め、組立て時の圧入力によりフープ端面から崩壊した
り、フープを拡径する治具の傾斜角度によっては、フー
プの外周面にひびが入ったりして、フープ自体を損傷し
て、フープ圧入装着が不可能となる不都合があった。

【００１３】従って、本発明は、これらの原因を、材料
力学的に厳密に考察することにより、先に提案したフー
プを磁石部の外周に装着した超電導磁気軸受装置及び方
法において、圧入装着に最適なフープの形状寸法や、フ
ープの装着を容易化する、磁石部補強構造とこれに用い
る組立て治具を提供すること目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本願第１請求項に記載し
た発明は、超電導磁気軸受装置の回転体部に装着される
磁石部において、前記磁石部は、前記回転体部の軸心を
同心とする、環状永久磁石と環状ヨークを嵌合した多層
磁石リング組立体を備え、前記多層磁石リング組立体の
外周側には、その内径が前記多層磁石リング組立体の外
径より小さい炭素繊維入り強化プラスチック（ＣＦＲ
Ｐ）製のリング状のフープを拡径して装着して、このフ
ープにより前記環状永久磁石を半径方向及び周方向に圧
縮し、更に、前記フープの軸方向高さＨ及び内径Ｄと、
当該フープの周方向の引張り破壊応力σｔ、軸方向の圧
縮破壊応力σｚ及び摩擦係数μとの間において、 （Ｈ／Ｄ）＜（１／２μ）・（σｚ／σｔ） で示される不等式を充足する構成の超電導磁気軸受装置
の磁石部補強構造である。

【００１５】本願第２請求項に記載した発明は、超電導
磁気軸受装置の回転体部に装着される磁石部において、
前記磁石部は、前記回転体部の軸心を同心とする、環状
永久磁石と環状ヨークを嵌合した多層磁石リング組立体
を備え、前記多層磁石リング組立体の外周側には、その
内径が前記多層磁石リング組立体の外径より小さい炭素
繊維入り強化プラスチック（ＣＦＲＰ）製のリング状の
フープを拡径して装着して、このフープにより前記環状
永久磁石を半径方向及び周方向に圧縮し、更に、前記フ
ープ径方向の厚さｔが、フープ軸方向の高さＨよりも小
さく形成されている構成の超電導磁気軸受装置の磁石部
補強構造である。

【００１６】本願第３請求項に記載した発明は、超電導
磁気軸受装置の回転体部に装着される磁石部を組立てる
治具において、前記磁石部は、前記回転体部の軸心を同
心とする、環状永久磁石と環状ヨークを嵌合した多層磁
石リング組立体を備え、前記多層磁石リング組立体の外
周側には、その内径が前記多層磁石リング組立体の外径
より小さい炭素繊維入り強化プラスチック（ＣＦＲＰ）
製のリング状のフープを拡径して装着して、このフープ
により前記環状永久磁石を半径方向及び周方向に圧縮す
るものであって、前記治具に前記フープを所定の締め代
分まで拡径する傾斜面を備え、フープを拡径する組立て
治具の傾斜ガイド部の傾斜角度θ（ｒａｄ）が、フープ
の許容可能な剪断応力τと横弾性係数Ｇとから、 θ＜τ／Ｇ で示される不等式を充足する構成の超電導磁気軸受装置
における磁石部の組立て治具である。

【００１７】本願第４請求項に記載した発明は、前記請
求項３において、前記組立て治具の傾斜ガイド部と、軸
に平行な移行ガイド部とをつなぐつなぎ部の径方向断面
形状における丸み半径Ｒが、フープ径方向の厚みｔと、
該丸み半径Ｒによりフープ外周面に生じる曲げ応力σｔ
ｚと、フープのヤング率ＥHとから、 Ｒ≧（ｔ／２）・［（ＥH／σｔｚ）−１］ で示される不等式を充足する構成の超電導磁気軸受装置
における磁石部の組立て治具である。

【００１８】本願第５請求項に記載した発明は、超電導
磁気軸受装置の回転体部に装着される磁石部を組立てる
治具において、前記磁石部は、前記回転体部の軸心を同
心とする、環状永久磁石と環状ヨークを嵌合した多層磁
石リング組立体を備え、前記多層磁石リング組立体の外
周側には、その内径が前記多層磁石リング組立体の外径
より小さい炭素繊維入り強化プラスチック（ＣＦＲＰ）
製のリング状のフープを拡径して装着して、このフープ
により前記環状永久磁石を半径方向及び周方向に圧縮す
るものであって、前記治具は、前記多層磁石リング組立
体を同心に載置するベース治具と、この多層磁石リング
組立体に同心に載置され、前記フープを所定の締め代分
まで拡径する傾斜面を備えたガイド治具とから構成され
る超電導磁気軸受装置における磁石部の組立て治具であ
る。

【００１９】本願第６請求項に記載した発明は、前記請
求項５において、前記ベース治具及びガイド治具は、各
々の中央部に同心の位置決め用の筒状で且つ弾性状の基
準位置決め部が設けられている構成の超電導磁気軸受装
置における磁石部の組立て治具である。

【００２０】本願第７請求項に記載した発明は、超電導
磁気軸受装置の回転体部に装着される磁石部を組立てる
治具において、前記磁石部は、前記回転体部の軸心を同
心とする、環状永久磁石と環状ヨークを嵌合した多層磁
石リング組立体を備え、前記多層磁石リング組立体の外
周側には、その内径が前記多層磁石リング組立体の外径
より小さい炭素繊維入り強化プラスチック（ＣＦＲＰ）
製のリング状のフープを拡径して装着して、このフープ
により前記環状永久磁石を半径方向及び周方向に圧縮す
るものであって、前記治具は、前記多層磁石リング組立
体を同心に載置するベース治具と、この多層磁石リング
組立体に同心に載置され、前記フープを所定の締め代分
まで拡径する傾斜面を備えたガイド治具とから構成さ
れ、更に、前記多層磁石リング組立体の外周側に、軸方
向の両端が当該多層磁石リング組立体の軸方向の上下面
から突出し且つその外周面が前記ガイド治具の前記傾斜
面に連なるリング状部材を装着した構成の超電導磁気軸
受装置における磁石部の組立て治具である。

【００２１】本願第８請求項に記載した発明は、前記請
求項７において、前記ベース治具は、前記突出したリン
グ状部材の下端を収納する基準位置決め部たる円環状溝
を備え、この円環状溝の外周壁と前記リング状部材の外
周側とを同軸基準とした構成の超電導磁気軸受装置にお
ける磁石部の組立て治具である。

【００２２】本願第９請求項に記載した発明は、超電導
磁気軸受装置の回転体部に装着される磁石部を組立てる
治具において、前記磁石部は、前記回転体部の軸心を同
心とする、環状永久磁石と環状ヨークを嵌合した多層磁
石リング組立体を備え、前記多層磁石リング組立体の外
周側には、その内径が前記多層磁石リング組立体の外径
より小さい炭素繊維入り強化プラスチック（ＣＦＲＰ）
製のリング状のフープを拡径して装着して、このフープ
により前記環状永久磁石を半径方向及び周方向に圧縮す
るものであって、前記治具は、前記多層磁石リング組立
体を同心に載置するベース治具と、この多層磁石リング
組立体に同心に載置され、前記フープを所定の締め代分
まで拡径する傾斜面を備えたガイド治具とから構成さ
れ、更に、前記フープの内周に、冷やしばめの円板状部
材を予め挿嵌しておいて、前記フープ装着時に、前記円
板状部材を、前記ガイド治具に載置すると共に平温に戻
して当該フープを拡径する構成の超電導磁気軸受装置に
おける磁石部の組立て治具である。

【００２３】

【作用】本願第１請求項に記載した発明によれば、フー
プを拡径して装着して、このフープにより前記環状永久
磁石を半径方向及び周方向に圧縮しているので、磁石部
は遠心破壊に対する耐性力が向上され、この磁石部を用
いた超電導磁気軸受装置は高回転能力を得ることができ
る。更に、前記不等式により、前記フープの軸方向高さ
Ｈ及び内径Ｄと、当該フープの周方向の引張り破壊応力
σｔ、軸方向の圧縮破壊応力σｚ及び摩擦係数μとの間
において、応力破壊を生じることのないフープの設定を
行うことができる。

【００２４】本願第２請求項に記載した発明によれば、
前記請求項１と同様に、磁石部は遠心破壊に対する耐性
力が向上され、この磁石部を用いた超電導磁気軸受装置
は高回転能力を得ることができる。更に、フープの厚さ
ｔが、高さＨよりも小さく設定されているので、多層磁
石リング組立体の外周に安定して装着され、内周の多層
磁石リング組立体に確実に圧縮力を供給できることにな
る。

【００２５】本願第３請求項に記載した発明によれば、
フープを装着して遠心破壊に対する磁石部の耐性力を向
上させる場合に、前記不等式により、フープが非破壊に
て変形可能な傾斜角度θを、フープの許容可能な剪断応
力τと、一定な横弾性係数Ｇとから、設定することがで
きることになる。

【００２６】本願第４請求項に記載した発明によれば、
前記請求項３の発明に加えて、前記不等式により、フー
プを破壊することのない半径Ｒを持つ丸み部を設定する
ことができる。

【００２７】本願第５請求項に記載した発明によれば、
フープを装着して遠心破壊に対する磁石部の耐性力を向
上させる場合に、フープの装着が容易化される治具を得
ることができる。

【００２８】本願第６請求項に記載した発明によれば、
前記請求項５の発明に加えて、これらの基準位置決め部
の外周と多層磁石リング組立体の内径孔との係合によ
り、これら三者が互いに同軸に位置される。更に、これ
らの基準位置決め部は弾性状であるため、弾性変形が可
能であり、従って、フープを多層磁石リング組立体に装
着した後に、各治具から完成した磁石部の分離が容易と
なる。つまり、多層磁石リング組立体が縮径した場合
に、基準位置決め部も追随して弾性変形し縮径するの
で、多層磁石リング組立体が基準位置決め部に喰い付く
程度を軽減することができ、各基準位置決め部から多層
磁石リング組立体を容易に抜き取ることができる。

【００２９】本願第７請求項に記載した発明によれば、
フープを装着して遠心破壊に対する磁石部の耐性力を向
上させる場合に、フープの装着が容易化される治具を得
ることができる。更に、その軸方向の両端を多層磁石リ
ング組立体の上下面から突出して形成されるリング状部
材を用いているので、この突出部を用いて、フープ多重
装着による多層磁石リング組立体の内径変化に拘りな
く、各治具と多層磁石リング組立体２との同軸位置決め
が行われる。また、組立終了後には、外周側に位置する
各フープが内周側の多層磁石リング組立体に付与する圧
縮力が、このリング状部材により、多層磁石リング組立
体の外周面に均一化される。

【００３０】本願第８請求項に記載した発明によれば、
ベース治具の基準位置決め部の外周壁と、リング状部材
の外周側を同軸基準としているので、フープの圧入後、
このフープからの圧縮力により多層磁石リング組立体が
中心方向に縮んでも、リング状部材の内側には基準位置
決め部の空間部が存在するので、当該基準位置決め部に
喰い付くことがない。更に、多重フープ圧入工程の基準
を一つのベース治具に作成しておくことができる。ま
た、ベース治具のイジェクト・リング部は不要になり、
加えて、各工程においてリング状部材の喰い付きを逃す
後工程が不要となるので、治具及び工程数も省力化でき
る。

【００３１】本願第９請求項に記載した発明によれば、
フープの内周に、冷やしばめの円板状部材を予め挿嵌し
ているので、平温に戻せば当該フープは拡径され、従っ
て、治具製作が容易化され、更に、治具自体のコンパク
ト化が図れると共に、フープ装着時の拡径作業量を減少
することができ、これによりフープ自体の負担や装着作
業の軽減化を図ることができる。

【００３２】

【実施例】以下に、本発明を図１ないし図１４に示す第
１実施例に基づいて説明する。

【００３３】図１は、本実施例の超電導磁気軸受装置に
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
る。この超電導磁気軸受装置は、固定体部Ａに装着され
る超電導体部と回転体部Ｂに装着される磁石部１とを備
え、超電導体部と磁石部１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。

【００３４】前記超電導体部は、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。

【００３５】前記超電導体部は、イットリウム系高温超
電導体、例えばＹＢａ₂Ｃｕ₃Ｏ_xからなる基板の内部
に、常電導粒子Ｙ₂Ｂａ₁Ｃｕ₁1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、磁石部１
が発生する磁束の侵入路を、拘束する性質を有してい
る。

【００３６】更に、超電導体部は、磁石部１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、この磁石部
１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。

【００３７】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ハブ４と、このハブ４に固着さ
れた磁石部１とから構成されている。この磁石部１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１
０，１０を備えるとともに、各環状永久磁石１０，１０
間に環状の軟磁性体ヨーク４ａを介在させて多層磁石リ
ング組立体２を構成している。

【００３８】本実施例においては、前記環状永久磁石１
０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４ａ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１０，１０
のＮ極からの磁束は、環状の軟磁性体ヨーク４ａを通過
して、それぞれの環状永久磁石１０，１０のＳ極に戻
る。従って、各環状永久磁石１０，１０からの磁束は、
環状軟磁性体ヨーク４ａ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は、大幅に増大
することができる。

【００３９】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Ｂの環状永久磁石１０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Ｂが環状永久磁石
１０と共に、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１０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。

【００４０】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１０，１０を形成した場合にお
いても、環状永久磁石１０と環状軟磁性体ヨーク４ａと
を交互に配置する構成によれば、各環状永久磁石１０，
１０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。

【００４１】また、５は、この磁石部２の最外側に装着
された補強部材たるフープで、実施例では、炭素繊維入
り強化プラスチック（ＣＦＲＰ）により構成されたリン
グ状の部材である。そして、このフープ５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。

【００４２】本実施例の組立て治具１１は、図２及び図
３に示すように、超電導磁気軸受装置の磁石部１を構成
する多層磁石リング組立体２を同心に載置するベース治
具１２と、この多層磁石リング組立体２に同心に載置さ
れ、所定の外形状に形成されたガイド治具１３とから構
成され、これらの間に、超電導磁気軸受装置の多層磁石
リング組立体２をセットし、前記ＣＦＲＰ製のリング状
のフープ５を、図示を省略した円筒形状の押圧治具を用
いて、ガイド治具１３の上方から押し入れ、このガイド
治具１３によりフープ５を破壊しないように所定の締め
代分だけ拡径しながら、フープ５を多層磁石リング組立
体２の外周に装着して、超電導磁気軸受装置の磁石部１
として完成するようにしている。従って、組立て完了後
には、この締め代分だけ拡径されて多層磁石リング組立
体２の外周に装着されたフープ５によって、内周側の多
層磁石リング組立体２に所定の圧縮力が供給され、磁石
部１は遠心破壊に対する耐性力が向上され、この磁石部
１を用いた超電導磁気軸受装置は高回転能力を得ること
ができる。

【００４３】すなわち、上記多層磁石リング組立体２は
中空の円盤状に形成され、この多層磁石リング組立体２
の内径部は、所定の寸法に形成され、軸受装置の軸に装
着可能に設けられている。また、この多層磁石リング組
立体２の最外周には、リング状部材３が設けられてお
り、このリング状部材３により、この外周側に装着され
るフープ５によって多層磁石リング組立体２に供給され
る圧縮力を均一化するようにしている。更に、この多層
磁石リング組立体２の軸方向高さ寸法は、後述するフー
プ５の高さＨと、同一に設定されている。尚、この多層
磁石リング組立体２の構成は、単一の磁石により形成さ
れてものや、径方向に反発着磁された環状磁石を透磁性
体ヨークを介して多重化したものでも良く、後述する各
実施例においては、基本的に同一構成とされるので、説
明を省略することにする。

【００４４】この磁石部１の外周側に装着されるリング
状のフープ５は、炭素繊維入り強化プラスチック（ＣＦ
ＲＰ）により構成され、このＣＦＲＰの材料特性は、密
度［ｇ／ｃｍ³］が１．６、ポアソン比が０．３、ヤン
グ率（Ｅ［×１０¹¹Ｐａ］）が１．７２となっている。
また、本実施例のＰｒ磁石は、密度［ｇ／ｃｍ³］が
７．４、ポアソン比が０．２４、ヤング率（Ｅ［×１０
¹¹Ｐａ］）が１．３４である。

【００４５】また、この多層磁石リング組立体２の外径
寸法に応じて、フープ５の内周径が設定されている。す
なわち、予めフープ５により与える応力に応じた締め代
分だけ、小さくなるように非応力状態のフープ５内周の
内径寸法が設定されている。従って、この締め代分だけ
拡径されて、多層磁石リング組立体２の外周に装着され
たフープ５は、内周側の多層磁石リング組立体２に所定
の圧縮力を供給できるようになっている。

【００４６】更に、このＣＦＲＰは極異方性材料として
知られており、その円周軸方向の引張強度は、極度に大
きい一方、これに対して横方向の許容応力は、比較的に
弱い。すなわち、フープ５を多層磁石リング組立体２に
装着する際には、フープ５に対して横方向の圧入力を加
えて装着するので、この許容応力を越えない圧入力を用
いている。

【００４７】すなわち、後述するガイド治具１３によ
り、フープ５が締め代分だけ拡径されると、この装着手
順中において最大にフープ５は拡径されるので、フープ
５自体に最大の内部応力が生じることになる。従って、
フープ５を多層磁石リング組立体２の方向にスライド移
動させる圧入力と、フープ５自体の材料的な強度限界と
から、フープ５を移動する軸方向の高さＨは、ある限界
値を持つことが推測されるが、厳密には検討されていな
かった。そこで、このように圧入するフープ５の限界高
さＨを、材料力学を用いて、理論的に考察してみること
にする。

【００４８】まず、フープ５が圧入可能であるというこ
とは、フープ５を圧入する力が、この圧入に抵抗する力
より、大きいことを意味することは明白である。すなわ
ち、図４に示すように、フープ５軸方向の端面に加えら
れ該フープ５を圧入する力Ｆ１と、ガイド治具１３の外
周面と、フープ５の内周面とが摩擦により滑るときに、
フープ５自体に作用する抵抗力Ｆ２とは、以下の関係を
満たす必要がある。

【００４９】

【数１】

【００５０】次に、各Ｆ１，Ｆ２を、各条件に従って、
展開していくことにする。

【００５１】まず、圧入力Ｆ１は、本実施例において
は、フープ５を拡径しながら圧入するので、この拡径に
フープ５が強度的に耐えることができる材料的な強度限
界以下に制限されることになる。すなわち、フープ５自
体が圧入装着時に、ガイド治具１３により拡径されるこ
とに対して、強度的に耐えることができる力、すなわち
フープ５を圧入する力Ｆ１は、図４及び図５（ａ）〜
（ｃ）に示すように、フープ５に固有な軸方向の圧縮破
壊応力σｚに、フープ５径方向の全端面断面積Ｓ１を乗
算したものよりも小さくなければならないので、以下の
式により表わされる。

【００５２】

【数２】

【００５３】また、フープ５の径方向断面積の合計Ｓ１
は、フープ５の内径Ｄ（ｍｍ）と厚さｔ（ｍｍ）とか
ら、以下の式により近似される。

【００５４】

【数３】

【００５５】従って、数式２に数式３を代入して、以下
の式が得られる。

【００５６】

【数４】

【００５７】すなわち、展開した後に、ｔの２乗を含む
項は、微小として切捨てることができるので、最右辺に
示される式となる。

【００５８】次に、圧入に抵抗する力Ｆ２は、フープ５
の内径Ｄと高さＨとから計算される内周面面積（πＤ
Ｈ）に、ガイド治具１３による拡径によりフープ５内周
面に受ける内圧Ｐと、フープ５が持つ摩擦係数μとから
決定され、以下の式により表わされる。

【００５９】

【数５】

【００６０】ここで、材料力学において、内圧Ｐを受け
る内径Ｄ、厚さｔを備えた薄肉円筒の周方向の引張り破
壊応力σｔは、次式により与えられので、これを本条件
のフープ５に適用することにする。

【００６１】

【数６】

【００６２】この式を、内圧Ｐに着目して、変形させる
と下式となる。

【００６３】

【数７】

【００６４】この数式７を、数式５に代入して、以下の
式８を得る。

【００６５】

【数８】

【００６６】従って、これらの式４及び式８を、式１に
代入すると、以下の不等式９が成立し、更に、これを、
高さＨに着目して、移項し整理すると式１０が得られ
る。

【００６７】

【数９】

【００６８】

【数１０】

【００６９】または、この式１０を、高さＨと内径Ｄと
の関係に着目して、移項し整理すると式１１が得られ
る。

【００７０】

【数１１】

【００７１】すなわち、式１０によれば、フープ５の高
さＨは、フープ５に固有な材料強度限界を示す周方向の
引張り破壊応力σｔ及び軸方向の圧縮破壊応力σｔの比
率と、フープ５自体の内径Ｄにより制約されることが理
解できる。すなわち、フープ５の軸方向高さＨが増大す
ると、ガイド治具１３と接触する面積が増えるので、圧
入に抵抗する応力が増加し、このフープ５端面から崩壊
してしまい、圧入が不可能になることを意味している。
また、フープ５の厚みｔは、上式の展開途中に消去され
てしまい、フープ５の高さＨ及び内径Ｄとは、関連性が
無いことが示されている。

【００７２】例えば、実際に、あるフープ５の材料的な
強度特性の、σｚが２０（Ｋｇ／ｍｍ²）、σｔが３０
（Ｋｇ／ｍｍ²）、μが０．２であり、Ｄが２４０（ｍ
ｍ）の場合には、上式により、Ｈ＜３７．５（ｍｍ）及
びＨ／Ｄ＜０．１５６が導き出される。

【００７３】これは、現状においては、磁石部１を構成
する多層磁石リング組立体２及びフープ５の高さは、こ
の数値内に収まっているが、将来的に大規模化して高さ
が限界数値を越えた場合には、多段構造にする等の別途
の対策が必要なことを示唆している。すなわち、磁石部
１の高さは、超電導体部との磁気回路的な要請により決
定されているが、逆に、本フープ５によるプレストレス
構造を用いる場合には、この制限により磁石部１の高さ
設計や全体構成等が阻害されるおそれがあることにな
る。

【００７４】また、上記条件の場合には、Ｈ＜３７．５
（ｍｍ）及びＨ／Ｄ＜０．１５６となるが、μを０．１
とすると、Ｈ＜７５（ｍｍ）及びＨ／Ｄ＜０．３とする
ことができる。

【００７５】従って、これは、可能な限り圧入時にフー
プ５内周面の摩擦係数μを減少させれば、圧入時の破壊
を回避することができ、または、フープ５の高さ寸法を
増大することができることを意味している。最も、実用
的には、ガイド治具１３やフープ５の形状的及び材質的
な製造誤差の余裕を見ておく必要があるので、この限界
値まで使用することはないと思われる。

【００７６】次に、上述した式１０及び式１１により限
定されなかったフープ５の厚さｔについては、前述した
条件式の前提として、内径Ｄに比べて十分に小さいこと
と、後述するガイド治具１３の拡径ガイド部の傾斜面か
ら移行する丸みＲ半径との関連性から、高さＨよりも小
さくなるように、以下の条件式を満たす必要がある。

【００７７】

【数１２】

【００７８】従って、フープ５の厚さｔが、高さＨより
も小さく設定されているので、多層磁石リング組立体２
の外周に安定して装着され、内周の多層磁石リング組立
体２に確実に圧縮力を供給できることになる。

【００７９】このように高さ寸法Ｈ及び厚さｔが限定さ
れたフープ５において、損傷すること無く多層磁石リン
グ組立体２の外周に締め代分だけ拡径しながら装着する
ためには、後述するように、更に、フープの材料強度特
性に応じた材料力学的な配慮をしたガイド治具１３を用
いる必要がある。

【００８０】すなわち、再び図２及び図３に示すよう
に、上記ガイド治具１３及びベース治具１２には、多層
磁石リング組立体２をセット固定すると共に、各部を同
軸上に位置決めをする基準位置決め部１６，１７と、フ
ープ装着後に完成した磁石部１と治具の分離を補助する
イジェクト・リング部１８，１９とが、それぞれ、設け
られている。

【００８１】すなわち、上記ガイド治具１３及びベース
治具１２の中心には、円筒状の基準位置決め部１６，１
７が設けられ、これらの基準位置決め部１６，１７は、
多層磁石リング組立体２と接触する端面から所定高さ突
出されている。また、これらの基準位置決め部１６，１
７の外径寸法は、多層磁石リング組立体２の内径寸法と
等しく設定されている。従って、ベース治具１２の基準
位置決め部１６に多層磁石リング組立体２の内径を挿嵌
してセットし、更に、この多層磁石リング組立体２の内
径にガイド治具１３の基準位置決め部１７を挿嵌してセ
ットすることにより、これらの基準位置決め部１６，１
７の外周と多層磁石リング組立体２の内径孔との係合に
より、これら三者が互いに厳密な同軸に位置するように
している。

【００８２】また、これらの基準位置決め部１６，１７
は、薄肉状に形成され、基端側に切欠部が設けられてお
り、弾性変形が可能となっていると共に、この基準位置
決め部１６，１７の外周には、該基準位置決め部１６，
１７と多層磁石リング組立体２との間に作用する摩擦角
に相当するテーパー面が形成され、フープ５を多層磁石
リング組立体２に装着した後に、各治具１２，１３から
完成した磁石部１を分離することを容易にしている。す
なわち、多層磁石リング組立体２には拡径したフープ５
が装着されるので、このフープ５により多層磁石リング
組立体２に外方から内方に向って圧縮力が作用し、多層
磁石リング組立体２の内径が、例えば１７〜５０μｍ
程、縮径し、多層磁石リング組立体２が各治具１２，１
３の基準位置決め部１６，１７に喰い付くことになる。
従って、このように多層磁石リング組立体２が縮径した
場合には、基準位置決め部１６，１７が追随して弾性変
形し縮径するので、多層磁石リング組立体２が基準位置
決め部１６，１７に喰い付く程度を軽減できることにな
る。また、各基準位置決め部１６，１７の外周部には、
多層磁石リング組立体２との間に働く摩擦角に相当する
テーパー面が形成されているので、各基準位置決め部１
６，１７から多層磁石リング組立体２を容易に抜き取る
ことができる。

【００８３】また、図６に示すように、各治具１２，１
３の突出された基準位置決め部１６，１７を、その周上
に間隔的に切欠部を設けてスリ割り構造とし、より弾性
変形しやすくするようにしても良い。

【００８４】また、このように基準位置決め部１６，１
７を弾性変形可能に設けても、フープ装着後に、各治具
１２，１３と完成した磁石部１とを分離することは、人
力では困難なので、前述したイジェクト・リング部１
８，１９を用いて、容易に取外せるようにしている。

【００８５】すなわち、再び図２及び図３に示すよう
に、上記イジェクト・リング部１８，１９は、厚肉且つ
幅広の中空円盤状に形成され、多層磁石リング組立体２
との接触面積が大きく設定され、この外形状に応じて形
成された各治具の切欠部内に収納されている。従って、
収納時には、多層磁石リング組立体２に面したイジェク
ト・リング部１８，１９の端面と、各治具１２，１３の
端面とが同一平面となる。また、多層磁石リング組立体
２との接触面積が大きく設定されているので、後述する
ようにフープ５を装着した磁石部１の大部分を無理なく
押圧して、各治具１２，１３から取外せるようにしてい
る。

【００８６】また、各治具１２，１３のイジェクト・リ
ング部１８，１９の背面側には、このイジェクト・リン
グ部の周上に沿って所定の間隔を設けて、ネジ溝が形成
された押出しネジ用のネジ孔１８ａ，１９ａが複数形成
され、このネジ孔１８ａ，１９ａに押出しネジ１８ｂ，
１９ｂを装着（図９参照）することにより、イジェクト
・リング部１８，１９をガイド治具１３又はベース治具
１２の接触面から突出することができるようにしてい
る。また、図７に示すように、ガイド治具１３には、こ
れらの押出しネジ孔１８ａ，１９ａの間に、イジェクト
・リング部１９の脱落防止用の固定用ネジ１９ｃが設け
られ、通常時にはイジェクト・リング部１９をガイド治
具１３に固定するようになっている。従って、図８に示
すように、ガイド治具１３を用いて、フープ５を多層磁
石リング組立体２に装着した後には、図９（ａ）及び
（ｂ）に示すように、これらの押出しネジ１８ｂ，１９
ｂを用いて、イジェクト・リング部をガイド治具１３又
はベース治具１２の接触面から突出させ、フープ５が装
着された磁石部１の損傷を防止しながら容易に取外すこ
とができる。

【００８７】上記ガイド治具１３の外周面は、図１０に
示すように、多層磁石リング組立体２に向って下方に拡
径され所定の傾斜角度θを有する、傾斜ガイド部たる拡
径ガイド面部１３Ａと、磁石部より僅かに径が大きく設
定された垂直な移行ガイド部１３Ｃと、この両者をなめ
らかにつなぐ、径方向の断面形状において所定の半径Ｒ
を有する、つなぎ部１３Ｂとから構成されている。そし
て、順次、拡径ガイド面部１３Ａ、つなぎ部１３Ｂ、移
行ガイド部１３Ｃを経て、リング状フープ５が移動し、
これによりフープ５を損傷すること無く、所定の締め代
まで拡径して、磁石部の外周に装着できるようにしてい
る。

【００８８】上記ガイド治具１３の拡径ガイド面部１３
Ａは、上端の外径寸法が、非応力状態のフープ５の内径
よりも小さく設定されると共に、下端は、つなぎ部１３
Ｂを介して、所定の締め代分だけ径が大きく、且つ、多
層磁石リング組立体２の外径よりも僅かに大きい移行ガ
イド部１３Ｃに連続している。また、この拡径ガイド面
部１３Ａの垂直軸線から傾斜した傾斜角度θは、フープ
５の材料強度特性に応じて、フープ５を非破壊に拡径可
能な最適な値に設定されている。

【００８９】この拡径ガイド面部１３Ａの傾斜角度θ
は、以下の条件を満たすように設定され、この傾斜角度
θによって変形したフープ５に生じる剪断応力τによ
り、フープ５自体を破壊することを回避している。

【００９０】すなわち、図１１に示すように、フープ５
の径方向断面形状において、通常の直方体形状から、傾
斜角度θを有する平行四辺形状に変形した場合には、フ
ープ５に剪断応力τが生じる。この剪断応力τは、材料
力学の定義から、この傾斜角度θとフープ５の横弾性係
数Ｇとを用いて、以下の式により表わされる。

【００９１】

【数１３】

【００９２】この場合は、フープ５に生じる剪断応力τ
は、そのフープ５の材料的な限界強度より小さくなけれ
ば、フープ５を破壊してしまう。また、横弾性係数Ｇ
も、フープ毎の材料特性によって一定である。従って、
フープ５が非破壊に変形可能な傾斜角度θは、このフー
プ５の剪断応力τの強度限界により制限され、前式を変
形させた、次式の条件を満たす必要がある。

【００９３】

【数１４】

【００９４】すなわち、これは、フープ５が非破壊にて
変形可能な傾斜角度θは、フープ５の許容可能な剪断応
力τと、一定な横弾性係数Ｇとにより、ある値未満に制
限されることを意味している。従って、この傾斜角度に
フープ５を変形するガイド治具１３の拡径ガイド面部
は、そのテーパー傾斜角度θを、この値未満に設定する
必要があることになる。

【００９５】例えば、実際に、あるフープ５の材料的な
強度特性の、τが７（Ｋｇ／ｍｍ²）、Ｇが５５０（Ｋ
ｇ／ｍｍ²）の場合には、上式により、θ＜０．７３
（度）が導き出される。そして、これは、実際のガイド
治具１３に、十分に実現できる数値となっている。

【００９６】次に、ガイド治具１３のつなぎ部は、フー
プ５を破壊しないような半径Ｒを持つ丸み部により形成
されている。

【００９７】すなわち、図１２に示すように、装着途中
のフープ５が、このつなぎ部に差しかかると、径方向断
面において、フープ５の外周面に曲げ応力σｔｚが生じ
ることになる。

【００９８】この曲げ応力σｔｚは、材料力学から、フ
ープ５の歪み率εとヤング率ＥHを用いて、以下の式に
より表わされる。

【００９９】

【数１５】

【０１００】そして、この歪み率εは、フープ５の中立
軸ρを用いて、厚さｔとの関連から以下のように表わさ
れる。

【０１０１】

【数１６】

【０１０２】すなわち、図１３において、高さｌ及び長
さρの２辺から構成された２等辺三角形と、この三角形
の一辺を延長すると共に、この延長線と中立軸の交点か
ら、他辺に平行な補助平行線を引いて、高さΔ及び底辺
ｔ／２から構成された微小三角形を仮定すると、この微
小三角形と前記三角形とは、相似関係となるので、以下
の比例関係が成立する。

【０１０３】

【数１７】

【０１０４】従って、この式から次式が得られる。

【０１０５】

【数１８】

【０１０６】このようにして、ε自体の定義からε＝Δ
／ｌとなるので、上式を整理すると、式１６が得られ
る。

【０１０７】また、中立軸ρは、その定義から、以下の
式が導き出される。

【０１０８】

【数１９】

【０１０９】従って、この式１９を、式１６に代入し、
次に、代入した式１６を、式１５に代入し、更に、Ｒに
着目して整理すると以下の式が得られる。

【０１１０】

【数２０】

【０１１１】すなわち、この式は、つなぎ部の丸み半径
Ｒは、フープ５の厚みｔにより決定され、主に厚みｔの
影響を受けることを意味する。すなわち、フープ５の厚
みｔが、小さく薄ければ、丸み半径Ｒが小さくて済むと
いうことになる。従って、薄いフープ５を多重化した構
造の方が、小さな丸み半径Ｒを有するガイド治具１３に
より組立てできることになるので、治具製作の手間が簡
略化され、コンパクト且つ容易にガイド治具１３を製作
することができることになる。

【０１１２】尚、同式中の（−１）は、上述した式を正
確に展開したので表われたものであり、実用上は省略し
ても差し支えない。

【０１１３】例えば、実際に、あるフープ５の材料的な
強度特性が、σｔｚが４（Ｋｇ／ｍｍ²）、ＥHが１００
０（Ｋｇ／ｍｍ²）であり、ｔが１０（ｍｍ）の場合に
は、上式により、Ｒ≧１２４５（ｍｍ）が導き出され
る。そして、これは、実際のガイド治具１３に、十分に
実現できる数値となっている。

【０１１４】また、このようにして求められた丸み半径
Ｒを有するつなぎ部の高さｈは、上述した拡径ガイド面
部の傾斜角度θと、この半径Ｒにより容易に求められ
る。すなわち、図１４に示すように、まず、Ｒ部とθ傾
斜部の交点から傾斜角度θに沿って補助線Ｌ１を延長
し、同様に交点から垂直線Ｌ0を垂下すると、拡径ガイ
ド面部の傾斜角度θと対角θ0は等しいことは自明であ
り、この補助線Ｌ１上に形成される対角θ0と直角とか
ら規定される角度θaを共有する直角三角形の角度θ１
は、θと等しいことになる。従って、Ｒを底辺とする三
角形の角度θ１は、傾斜角度θと等しいので、つなぎ部
の高さｈは、以下の式により求めることができる。

【０１１５】

【数２１】

【０１１６】例えば、実際に、上述したように半径Ｒが
１２４５（ｍｍ）、傾斜角度θ＝０．７３（度）の場合
には、つなぎ部の高さｈは、約４８（ｍｍ）となる。こ
れは、十分に実現可能で実用的な値となっている。

【０１１７】また、ガイド治具１３の下端に位置する移
行ガイド面部の直径は、多層磁石リング組立体２の直径
よりも、極く僅かに大きく設定されている。すなわち、
両者の径差による段差を、実際の加工により可能な限り
に最小な値としている。例えば、加工精度として１０ミ
クロンの精度が期待できるならば、この段差がゼロから
１０ミクロンの範囲になるように設定している。従っ
て、フープ５がガイド治具１３から多層磁石リング組立
体２に乗移るとき及び移行中に、この段差による応力が
可能な限り小さくなるようにしている。また、移行中に
は、フープ５により多層磁石リング組立体２が圧縮され
て段差が拡大するが、これによる悪影響も最小限とする
ことができる。

【０１１８】このようにしてフープ５は、ガイド治具１
３を用いて、不要に損傷すること無く所定に拡径され
て、多層磁石リング組立体２の外周にスライド移動され
て装着される。

【０１１９】以上説明したように、本実施例によれば、
フープの材料強度特性に応じた形状に形成されたガイド
治具を用いてフープ装着作業を行っていることにより、
フープの損傷を確実に防止しながら、所定の締め代を確
保して、フープを多層磁石リング組立体に圧入装着する
ことができ、このフープにより磁石部に予め圧縮力を付
与することにより、磁石部としての回転破壊耐性を向上
させることができる。

【０１２０】次に、本発明を図１５ないし図１７に示す
第２実施例に基づいて説明する。

【０１２１】本実施例の組立て治具１１は、図１５
（ａ）及び（ｂ）に示すように、上記実施例と同様に、
多層磁石リング組立体２を載置するベース治具１２と、
この多層磁石リング組立体２に同心に載置され、所定の
外形状に形成されてフープ５拡径しながら多層磁石リン
グ組立体２の外周にスライド移動させるガイド治具１３
とから構成され、多層磁石リング組立体２の外周にフー
プ５を拡径しながら装着することによって、内周側の多
層磁石リング組立体２に所定の圧縮力を供給し、磁石部
１としての遠心破壊に対する耐性力を向上するようにし
ている。また、この多層磁石リング組立体２を治具１１
にセットする際には、フープ５の内周側に位置する多層
磁石リング組立体２に、軸方向の両端が多層磁石リング
組立体２軸方向の上下面から突出されたリング状部材３
を予め装着しておき、このリング状部材３の突出部と、
これに対応して各治具１２，１３に設けられた基準位置
決め部との当接により、多層磁石リング組立体２に対す
る同軸位置決めを容易にすると共に、フープ５の多重化
を図れるようにしている。尚、本実施例のガイド治具１
３において、フープ５を拡径ガイドする外周面の形状
は、上述した第１実施例と同様なものが用いられている
ので、説明を省略することにする。

【０１２２】そして、フープを多重化した場合は、 フ
ープ５を多層磁石リング組立体２に装着する毎に、多層
磁石リング組立体２の内径が僅かでも小さく変化し続け
るので、上述した第１実施例のように、この内径をもっ
て正確な同軸位置決めの基準とすることは好ましくな
い。

【０１２３】そこで、本実施例においては、組立て途中
の多層磁石リング組立体の最外周のリング状部材を、そ
の軸方向の両端を多層磁石リング組立体２の上下面から
突出して形成し、この突出部を用いて、フープ多重装着
による多層磁石リング組立体の内径変化に拘りなく、各
治具１２，１３と多層磁石リング組立体２との同軸位置
決めを行うようにしている。また、これと共に、組立終
了後には、外周側に位置する各フープ５…が内周側の多
層磁石リング組立体２に付与する圧縮力が、各リング状
部材３…により、多層磁石リング組立体２の外周面に均
一になるようにしている。

【０１２４】上記ベース治具１２及びガイド治具１３の
基準位置決め部２１，２２は、前記リング状部材に対応
して、各治具１２，１３に切欠溝状に形成されている。
そして、この基準位置決め部の内角コーナーと、リング
状部材の内周縁部を互いに当接させることにより、多層
磁石リング組立体２を両治具に、同心状に位置決めする
ようにしている。

【０１２５】また、この基準位置決め部２１，２２内の
内周側壁には、内周方向に傾斜したテーパー角度が設定
されている。フープ５を装着した後には、図１６（ａ）
及び（ｂ）に示すように、このフープ５からの圧縮力に
より多層磁石リング組立体２が中心方向に縮むので、位
置決めに用いたリング状部材の両突出端縁部は、この縮
み分だけ曲げられ、外方にむしられることになる。そし
て、このように変形した場合にも、基準位置決め部に傾
斜面を設けているで、多層磁石リング組立体２本体に対
する悪影響を減少することができる。また、この際に、
先端側が変形しても、この先端側は削除されて不要とな
るので、同様に、不都合は生じない。

【０１２６】そして、第１のフープ５を多層磁石リング
組立体２に装着すると、第１実施例と同様に各治具のイ
ジェクト・リングを用いて、多層磁石リング組立体２を
治具から取外す。次いで、この多層磁石リング組立体２
に装着されたフープ５の外周側に、図１７に示すよう
に、別のリング状部材３を装着し、更に、別のベース治
具１２及びガイド治具１３にセットし、この部材の外周
側に、次のリング状の第２のフープ５を圧入して装着す
る。このとき、前記と同様に、ガイド治具１３により不
慮の損傷を確実に防止して圧入装着が行われる。このフ
ープ５が装着されると、前記と同様な手順により、多層
磁石リング組立体２を治具から取外し、フープ５が多重
に装着されて所定数になるまで、これらの手順が繰返さ
れる。

【０１２７】尚、イジェクト・リング部１８，１９に
は、多層磁石リング組立体２がリング状部材３を介して
各治具１２，１３に喰い付くことを回避する逃し部１８
ｄ，１９ｄが設けられている。これは、外周にフープ５
が装着され、リング状部材３を含む内周側の多層磁石リ
ング組立体２全体が中心方向に圧縮された場合に、多層
磁石リング組立体２がリング状部材３を介して各治具１
２，１３に喰い付くことを回避するためのものである。

【０１２８】最後に、所定のフープ５を多重に装着した
後には、各リング状部材３の突出部を、多層磁石リング
組立体２及びフープ５の上下面に沿って削除し、上下面
を平坦にして、単一の磁石部として製作を完了する。

【０１２９】尚、ベース治具１２のイジェクト・リング
部を大型化且つ交換可能に構成することにより、ベース
治具自体は、基本的に同一のもので共用するようにして
もよい。すなわち、ベース治具１２のイジェクト・リン
グ部を、フープ装着の各段階に応じた異なるものを予め
用意し、そして、各フープ５の装着完了後に、イジェク
ト・リング部を交換することで、同一なベース治具１２
及び、ベース治具１２関連の機材を用いることができ
る。従って、上述した図１５ないし図１７に示す実施例
と同様な効果を奏すると共に、組立て治具１１の設置及
びそれを用いる作業スペースが少なくて済むことにな
る。

【０１３０】また、図１７に示すように、ハブ４を中央
部が外側に突出して設けるとともに、これに対応して各
治具１２，１３に凹部を形成するようにした場合は、こ
れらの部位において位置合わせを行うことができる。

【０１３１】以上説明したように、本第２実施例によれ
ば、上記第１実施例と同様な効果を奏するのみならず、
フープの多重化に対応することができる。

【０１３２】また、本実施例においては、フープ５を多
重に装着している。このように、フープ５を多重に装着
した場合は、各フープ５の締め代を小さくして、組み込
むことができるので、上述したガイド治具の拡径ガイド
面部の傾斜角度や、全体の高さ寸法を短縮したりしてコ
ンパクト化を図ることができると共に、治具製作を容易
化することができる。

【０１３３】更に、このフープ５の多重化により、磁石
に対する圧縮応力分布を均一化することができる。従っ
て、磁石に対する圧縮応力分布の均一化は、付与される
圧縮応力のバラツキを回避することが可能となり、つま
り万遍なく圧縮応力が付与されるので、応力付与の局所
的な不均一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。

【０１３４】次に、本発明を図１８ないし図１９に示す
第３実施例に基づいて説明する。

【０１３５】本第３実施例においては、組立て治具を用
いる前に、予めフープ５を補助的に拡径しておくことに
より、ガイド治具１３の製作容易化やコンパクト化を図
るものである。すなわち、予めフープ５の内周に、冷や
しばめの補助鉄芯３１を挿嵌し、この補助鉄芯３１によ
りフープ５を補助的に拡径することにより、この拡径さ
れたフープ５に対応して、上述したガイド治具１３より
も本実施例のガイド治具１３の傾斜角度や高さ寸法を減
少することができる。

【０１３６】上述した各実施例に用いているフープ５
（ＣＦＲＰ）の線膨張係数は、負の温度特性を持ってお
り、冷却してもほとんど変化しない。これに対して、鉄
はある程度の線膨張係数を有している。そこで、両者の
膨張率の違いを利用して、治具によりフープを拡径する
前に、予め補助鉄芯３１を冷やしばめすることにより、
フープ５を補助的に拡径することができる。

【０１３７】この補助鉄芯３１は、図１８（ａ）に示す
ように、計算通りに確実に拡縮径するような中実の円盤
形状に形成すると共に、この鉄芯３１の平温時の外径寸
法を、フープ５の内径よりも所定に大きく設定してい
る。すなわち、この補助鉄芯３１の外径寸法は、フープ
５の内径寸法に、平温から冷却する温度差によって鉄が
縮径する値を加えた寸法に設定されている。そして、例
えば、同図（ｂ）に示すように、液体窒素中に、両者を
移動して極低温状態にすると、芯鉄が縮径する一方、フ
ープ５はそれほど縮径しないので、芯鉄をフープ５の内
周に挿嵌することができる。次に、芯鉄をフープ５に挿
嵌したまま、液体窒素中から取出し平温に戻すと、同図
（ｃ）に示すように、鉄芯３１が膨張し、鉄芯３１によ
りフープ５が拡径される。

【０１３８】このように補助鉄芯３１により拡径された
フープ５を、図１９に示すように、予め拡径された分だ
け拡径ガイド面部の傾斜角度θを減少させたガイド治具
３２や、同様に、図２０に示すように、拡径された分だ
け拡径ガイド面部３３Ａを削除したガイド治具３３や、
これら両者を適宜組合せたものの所定位置に移動し、フ
ープ５をガイド治具３２，３３に乗移らせて、更に、圧
入拡径しながら、多層磁石リング組立体２に装着する。
また、これらの場合にも、既にフープ５自体には、補助
鉄芯３１により拡径されテンションが掛かっており、引
張り応力状態になっているが、ガイド治具３２，３３に
乗移らせることは、ガイド治具３２，３３の斜面上を移
動させることよりも容易なので、不具合はない。

【０１３９】従って、既にいくぶんかの締め代が確保さ
れているので、ガイド治具３２，３３によって行われる
締め代が減少し、この見掛けの締め代が減ることによっ
て、圧入作業が容易になる。また、拡径された分だけ削
除したガイド治具３３によれば、ガイド治具３３に沿っ
てフープ５が移動するストロークを、上述した各実施例
よりも短縮することができるので、作業が更に容易にな
ると共に、移動ストローク中にフープ自体が損傷するこ
とを最小限に留めることができる。

【０１４０】例えば、実際に、ある内径ｄが１８０（ｍ
ｍ）位のフープ５の締め代として、１．５（ｍｍ）が必
要であったとすると、補助鉄芯の材料的な線膨張係数α
が１１×１０^-6（１／℃）、直径ｄが１８０（ｍｍ）で
あり、温度差Ｔを２００℃とした場合には、これによっ
て得られる締め代Δｄ（ｍｍ）は、以下の式により算出
される。

【０１４１】

【数２２】

【０１４２】すなわち、Δｄ＝０．４（ｍｍ）が導き出
される。従って、この補助鉄芯による締め代０．４（ｍ
ｍ）により、全体の締め代１．５（ｍｍ）の１／５から
１／４を確実に補助することができ、十分に実用的な数
値となっている。

【０１４３】また、同様に、ガイド治具１３の傾斜角度
θが、例えば０．７３（度）の場合には、この補助され
た０．４ｍｍ分の高さ寸法、すなわち約１３ｍｍをガイ
ド治具１３の拡径ガイド面部の高さ寸法から削減するこ
とができる。

【０１４４】以上説明したように、本第３実施例によれ
ば、予め補助鉄芯によりフープを拡径しているので、治
具製作が容易化され、更に、治具自体のコンパクト化が
図られると共に、フープ装着時の拡径作業量を減少する
ことができるので、フープ自体の負担や装着作業の軽減
化が図られる。

【０１４５】次に、本発明を図２１に示す第４実施例に
基づいて説明する。

【０１４６】本第４実施例においては、前記第２実施例
のように、多層磁石リング組立体２を載置するベース治
具１２と、この多層磁石リング組立体２に同心に載置さ
れ、所定の外形状に形成されてフープ５拡径しながら多
層磁石リング組立体２の外周にスライド移動させるガイ
ド治具１３とから構成され、多層磁石リング組立体２の
外周にフープ５を拡径しながら装着することによって、
内周側の多層磁石リング組立体２に所定の圧縮力を供給
し、磁石部１としての遠心破壊に対する耐性力を向上す
るようにしている。

【０１４７】本実施例では、フープを多重化する場合、
前記第２実施例とは異なり、ベース治具１２にイジェク
ト・リング部を設けていない。そして、上記ベース治具
１２及びガイド治具１３の基準位置決め部２１，２２
は、前記リング状部材に対応して、各治具１２，１３に
切欠溝状に形成されているが、ベース治具１２の基準位
置決め部２１の外周壁と、リング状部材３の外周側を同
軸基準として用いるものである。

【０１４８】このように、ベース治具１２の基準位置決
め部２１の外周壁と、リング状部材３の外周側を同軸基
準としているので、フープ５の圧入後、このフープ５か
らの圧縮力により多層磁石リング組立体２が中心方向に
縮んでも、リング状部材３の内側には基準位置決め部２
１の空間部が存在するので、当該基準位置決め部２１に
喰い付くことがない。更に、多重フープ圧入工程の基準
を一つのベース治具に作成しておくことができる。ま
た、ベース治具のイジェクト・リング部は不要になる。

【０１４９】本第４実施例によれば、以上のように、前
記第２実施例と同様な効果を奏するのみならず、ベース
治具の簡易化を図ることができ、治具製作を容易化する
ことができる。更に、本実施例の場合は、各工程におい
てリング状部材３の喰い付きを逃す後工程が不要となる
ので、工程数も省力化できることになる。

【０１５０】以上説明したように、本発明の各実施例に
よれば、フープを損傷すること無く確実に磁石部外周に
装着して、磁石部に圧縮力を付与できるので、磁石部の
回転破壊耐性力を向上することができる。従って、特
に、大重量フライホイールを高速回転させ、この回転エ
ネルギーによって電力貯蔵する電力貯蔵装置に用いる超
電導磁気軸受装置には、本実施例は最適な構成である。

【０１５１】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
勿論である。更に、超電導体についても、イットリウム
高温超電導体を始めとして、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。尚、ここで、ＲＥはＹ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇ
ｄ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，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。

【０１５２】更に、実施例において、フープによる周巻
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たが、本発明はこれに
限られずに、用いられる磁石が有する圧縮破壊の限界応
力を超えない圧縮力を付与するものである。また、磁石
のフープとしては、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、且つ引張破壊の限界強度が大
きい材料を適宜に用いることができるものである。

【０１５３】

【発明の効果】以上説明したように、本願第１請求項に
記載した発明によれば、フープを拡径して装着して、こ
のフープにより前記環状永久磁石を半径方向及び周方向
に圧縮しているので、磁石部は遠心破壊に対する耐性力
が向上され、この磁石部を用いた超電導磁気軸受装置は
高回転能力を得ることができる。更に、前記不等式によ
り、前記フープの軸方向高さＨ及び内径Ｄと、当該フー
プの周方向の引張り破壊応力σｔ、軸方向の圧縮破壊応
力σｚ及び摩擦係数μとの間において、応力破壊を生じ
ることのないフープの設定を行うことができる。

【０１５４】本願第２請求項に記載した発明によれば、
前記請求項１と同様に、磁石部は遠心破壊に対する耐性
力が向上され、この磁石部を用いた超電導磁気軸受装置
は高回転能力を得ることができる。更に、フープの厚さ
ｔが、高さＨよりも小さく設定されているので、多層磁
石リング組立体の外周に安定して装着され、内周の多層
磁石リング組立体に確実に圧縮力を供給できることにな
る。

【０１５５】本願第３請求項に記載した発明によれば、
フープを装着して遠心破壊に対する磁石部の耐性力を向
上させる場合に、前記不等式により、フープが非破壊に
て変形可能な傾斜角度θを、フープの許容可能な剪断応
力τと、一定な横弾性係数Ｇとから、設定することがで
きることになる。

【０１５６】本願第４請求項に記載した発明によれば、
前記請求項３の発明に加えて、前記不等式により、フー
プを破壊することのない半径Ｒを持つ丸み部を設定する
ことができる。

【０１５７】本願第５請求項に記載した発明によれば、
フープを装着して遠心破壊に対する磁石部の耐性力を向
上させる場合に、フープの装着が容易化される治具を得
ることができる。

【０１５８】本願第６請求項に記載した発明によれば、
前記請求項５の発明に加えて、これらの基準位置決め部
の外周と多層磁石リング組立体の内径孔との係合によ
り、これら三者が互いに同軸に位置される。更に、これ
らの基準位置決め部は弾性状であるため、弾性変形が可
能であり、従って、フープを多層磁石リング組立体に装
着した後に、各治具から完成した磁石部の分離が容易と
なる。つまり、多層磁石リング組立体が縮径した場合
に、基準位置決め部も追随して弾性変形し縮径するの
で、多層磁石リング組立体が基準位置決め部に喰い付く
程度を軽減することができ、各基準位置決め部から多層
磁石リング組立体を容易に抜き取ることができる。

【０１５９】本願第７請求項に記載した発明によれば、
フープを装着して遠心破壊に対する磁石部の耐性力を向
上させる場合に、フープの装着が容易化される治具を得
ることができる。更に、その軸方向の両端を多層磁石リ
ング組立体の上下面から突出して形成されるリング状部
材を用いているので、この突出部を用いて、フープ多重
装着による多層磁石リング組立体の内径変化に拘りな
く、各治具と多層磁石リング組立体２との同軸位置決め
が行われる。また、組立終了後には、外周側に位置する
各フープが内周側の多層磁石リング組立体に付与する圧
縮力が、このリング状部材により、多層磁石リング組立
体の外周面に均一化される。

【０１６０】本願第８請求項に記載した発明によれば、
ベース治具の基準位置決め部の外周壁と、リング状部材
の外周側を同軸基準としているので、フープの圧入後、
このフープからの圧縮力により多層磁石リング組立体が
中心方向に縮んでも、リング状部材の内側には基準位置
決め部の空間部が存在するので、当該基準位置決め部に
喰い付くことがない。更に、多重フープ圧入工程の基準
を一つのベース治具に作成しておくことができる。ま
た、ベース治具のイジェクト・リング部は不要になり、
加えて、各工程においてリング状部材の喰い付きを逃す
後工程が不要となるので、治具及び工程数も省力化でき
る。

【０１６１】本願第９請求項に記載した発明によれば、
フープの内周に、冷やしばめの円板状部材を予め挿嵌し
ているので、平温に戻せば当該フープは拡径され、従っ
て、治具製作が容易化され、更に、治具自体のコンパク
ト化が図れると共に、フープ装着時の拡径作業量を減少
することができ、これによりフープ自体の負担や装着作
業の軽減化を図ることができる。

【０１６２】このように、本発明によれば、圧入装着に
最適なフープの形状寸法が得られ、そして、フープを損
傷すること無く確実に磁石部外周に装着して、磁石部に
圧縮力を付与できるので、磁石部の回転破壊耐性力を向
上することができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係り、超電導磁気軸受装置の
主要部を示す一部破断した概略斜視図である。

【図２】本発明の実施例に係り、磁石部及び治具の概略
全体構成を示す分解斜視図である。

【図３】本実施例の組立て治具の主要部を示す縦断面図
である。

【図４】治具とフープの摺接状態を示す図である。

【図５】（ａ）はフープを治具を介して多層磁石リング
組立体に装着する状態を示す縦断面図、（ｂ）はフープ
の斜視図、（ｃ）はフープの平面図である。

【図６】本発明の実施例に係り、組立て治具の主要部を
示す斜視図である。

【図７】本発明の実施例に係り、組立て治具の主要部を
示す平面図である。

【図８】本発明の実施例に係り、組立て治具の主要部を
示す縦断面図である。

【図９】本発明の実施例に係り、組立て治具の主要部を
示す縦断面図である。

【図１０】本発明の実施例に係り、組立て治具の主要部
を示す拡大縦断面図である。

【図１１】治具とフープの摺接状態を示す図である。

【図１２】治具とフープの摺接状態を示す図である。

【図１３】治具とフープの摺接状態を示す図である。

【図１４】治具とフープの摺接状態を示す図である。

【図１５】本発明の他の実施例に係り、（ａ）は組立て
治具の主要部を示す縦断面図、（ｂ）は要部拡大図であ
る。

【図１６】本発明の他の実施例に係り、（ａ）は組立て
治具の主要部を示す縦断面図、（ｂ）は要部拡大図であ
る。

【図１７】本発明の他の実施例に係り、組立て治具の主
要部を示す縦断面図である。

【図１８】補助鉄芯とフープを示す斜視図である。

【図１９】本発明の他の実施例に係り、組立て治具の主
要部を示す縦断面図である。

【図２０】本発明の他の実施例に係り、組立て治具の主
要部を示す縦断面図である。

【図２１】本発明の他の実施例に係り、組立て治具の主
要部を示す縦断面図である。

【符号の説明】 Ａ 固定体部 Ｂ 回転体部 １ 磁石部 ２ 多層磁石リング組立体 ３ リング状部材 ４ ハブ ４ａ 軟磁性体ヨーク ５ フープ １０ 環状永久磁石 １１ 組立て治具 １２ ベース治具 １３ ガイド治具 １３Ａ ベース治具の拡径ガイド面部 １３Ｂ ベース治具のつなぎ部 １３Ｃ ベース治具の移行ガイド部 １４ 押圧治具（図示省略） １６ ベース治具の基準位置決め部 １７ ガイド治具の基準位置決め部 １８ ベース治具のイジェクト・リング部 １８ａ 押出しネジ用孔 １８ｂ 押出しネジ １８ｄ 逃し部 １９ ガイド治具のイジェクト・リング部 １９ａ 押出しネジ用孔 １９ｂ 押出しネジ １９ｃ 通常固定用ネジ １９ｄ 逃し部 ２１ ベース治具の基準位置決め部（多重フープ用） ２２ ガイド治具の基準位置決め部（多重フープ用） ３１ 補助鉄芯 ３２ 拡径傾斜角度を減少したガイド治具 ３３ 高さ寸法を減少したガイド治具 σｔ フープの周方向の引張り破壊応力 σｚ フープの軸方向の圧入時の圧縮破壊応力 σｔｚ フープの外周面の曲げ応力 Ｐ フープの内面にかかる面圧 Ｈ フープの軸方向の高さ ｔ フープの半径方向の厚さ Ｄ フープの内径 μ フープと被圧入物の摩擦係数 ρ フープの中心の曲げ半径 θ ガイド治具の拡径ガイド部の傾斜角度 Ｒ ガイド治具のつなぎ部の丸み半径

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今泉 寛 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内 (72)発明者 別所 久美 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 日 本複合材料株式会社横浜研究所内 (72)発明者 秋山 房夫 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 日 本複合材料株式会社横浜研究所内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 超電導磁気軸受装置の回転体部に装着さ
   れる磁石部において、 前記磁石部は、前記回転体部の軸心を同心とする、環状
   永久磁石と環状ヨークを嵌合した多層磁石リング組立体
   を備え、 前記多層磁石リング組立体の外周側には、その内径が前
   記多層磁石リング組立体の外径より小さい炭素繊維入り
   強化プラスチック（ＣＦＲＰ）製のリング状のフープを
   拡径して装着して、このフープにより前記環状永久磁石
   を半径方向及び周方向に圧縮し、 更に、前記フープの軸方向高さＨ及び内径Ｄと、当該フ
   ープの周方向の引張り破壊応力σｔ、軸方向の圧縮破壊
   応力σｚ及び摩擦係数μとの間において、 （Ｈ／Ｄ）＜（１／２μ）・（σｚ／σｔ） で示される不等式を充足することを特徴とする超電導磁
   気軸受装置の磁石部補強構造。
2. 【請求項２】 超電導磁気軸受装置の回転体部に装着さ
   れる磁石部において、 前記磁石部は、前記回転体部の軸心を同心とする、環状
   永久磁石と環状ヨークを嵌合した多層磁石リング組立体
   を備え、 前記多層磁石リング組立体の外周側には、その内径が前
   記多層磁石リング組立体の外径より小さい炭素繊維入り
   強化プラスチック（ＣＦＲＰ）製のリング状のフープを
   拡径して装着して、このフープにより前記環状永久磁石
   を半径方向及び周方向に圧縮し、 更に、前記フープ径方向の厚さｔが、フープ軸方向の高
   さＨよりも小さく形成されていることを特徴とする超電
   導磁気軸受装置の磁石部補強構造。
3. 【請求項３】 超電導磁気軸受装置の回転体部に装着さ
   れる磁石部を組立てる治具において、 前記磁石部は、前記回転体部の軸心を同心とする、環状
   永久磁石と環状ヨークを嵌合した多層磁石リング組立体
   を備え、 前記多層磁石リング組立体の外周側には、その内径が前
   記多層磁石リング組立体の外径より小さい炭素繊維入り
   強化プラスチック（ＣＦＲＰ）製のリング状のフープを
   拡径して装着して、このフープにより前記環状永久磁石
   を半径方向及び周方向に圧縮するものであって、 前記治具に前記フープを所定の締め代分まで拡径する傾
   斜面を備え、フープを拡径する組立て治具の傾斜ガイド
   部の傾斜角度θ（ｒａｄ）が、フープの許容可能な剪断
   応力τと横弾性係数Ｇとから、 θ＜τ／Ｇ で示される不等式を充足することを特徴とする超電導磁
   気軸受装置における磁石部の組立て治具。
4. 【請求項４】 前記組立て治具の傾斜ガイド部と、軸に
   平行な移行ガイド部とをつなぐつなぎ部の径方向断面形
   状における丸み半径Ｒが、フープ径方向の厚みｔと、該
   丸み半径Ｒによりフープ外周面に生じる曲げ応力σｔｚ
   と、フープのヤング率ＥHとから、 Ｒ≧（ｔ／２）・［（ＥH／σｔｚ）−１］ で示される不等式を充足することを特徴とする請求項３
   記載の超電導磁気軸受装置における磁石部の組立て治
   具。
5. 【請求項５】 超電導磁気軸受装置の回転体部に装着さ
   れる磁石部を組立てる治具において、 前記磁石部は、前記回転体部の軸心を同心とする、環状
   永久磁石と環状ヨークを嵌合した多層磁石リング組立体
   を備え、 前記多層磁石リング組立体の外周側には、その内径が前
   記多層磁石リング組立体の外径より小さい炭素繊維入り
   強化プラスチック（ＣＦＲＰ）製のリング状のフープを
   拡径して装着して、このフープにより前記環状永久磁石
   を半径方向及び周方向に圧縮するものであって、 前記治具は、前記多層磁石リング組立体を同心に載置す
   るベース治具と、この多層磁石リング組立体に同心に載
   置され、前記フープを所定の締め代分まで拡径する傾斜
   面を備えたガイド治具とから構成されることを特徴とす
   る超電導磁気軸受装置における磁石部の組立て治具。
6. 【請求項６】 前記ベース治具及びガイド治具は、各々
   の中央部に同心の位置決め用の筒状で且つ弾性状の基準
   位置決め部が設けられていることを特徴とする請求項５
   記載の超電導磁気軸受装置における磁石部の組立て治
   具。
7. 【請求項７】 超電導磁気軸受装置の回転体部に装着さ
   れる磁石部を組立てる治具において、 前記磁石部は、前記回転体部の軸心を同心とする、環状
   永久磁石と環状ヨークを嵌合した多層磁石リング組立体
   を備え、 前記多層磁石リング組立体の外周側には、その内径が前
   記多層磁石リング組立体の外径より小さい炭素繊維入り
   強化プラスチック（ＣＦＲＰ）製のリング状のフープを
   拡径して装着して、このフープにより前記環状永久磁石
   を半径方向及び周方向に圧縮するものであって、 前記治具は、前記多層磁石リング組立体を同心に載置す
   るベース治具と、この多層磁石リング組立体に同心に載
   置され、前記フープを所定の締め代分まで拡径する傾斜
   面を備えたガイド治具とから構成され、 更に、前記多層磁石リング組立体の外周側に、軸方向の
   両端が当該多層磁石リング組立体の軸方向の上下面から
   突出し且つその外周面が前記ガイド治具の前記傾斜面に
   連なるリング状部材を装着したことを特徴とする超電導
   磁気軸受装置における磁石部の組立て治具。
8. 【請求項８】 前記ベース治具は、前記突出したリング
   状部材の下端を収納する基準位置決め部たる円環状溝を
   備え、この円環状溝の外周壁と前記リング状部材の外周
   側とを同軸基準としたことを特徴とする請求項７記載の
   超電導磁気軸受装置における磁石部の組立て治具。
9. 【請求項９】 超電導磁気軸受装置の回転体部に装着さ
   れる磁石部を組立てる治具において、 前記磁石部は、前記回転体部の軸心を同心とする、環状
   永久磁石と環状ヨークを嵌合した多層磁石リング組立体
   を備え、 前記多層磁石リング組立体の外周側には、その内径が前
   記多層磁石リング組立体の外径より小さい炭素繊維入り
   強化プラスチック（ＣＦＲＰ）製のリング状のフープを
   拡径して装着して、このフープにより前記環状永久磁石
   を半径方向及び周方向に圧縮するものであって、 前記治具は、前記多層磁石リング組立体を同心に載置す
   るベース治具と、この多層磁石リング組立体に同心に載
   置され、前記フープを所定の締め代分まで拡径する傾斜
   面を備えたガイド治具とから構成され、 更に、前記フープの内周に、冷やしばめの円板状部材を
   予め挿嵌しておいて、前記フープ装着時に、前記円板状
   部材を、前記ガイド治具に載置すると共に平温に戻して
   当該フープを拡径することを特徴とする超電導磁気軸受
   装置における磁石部の組立て治具。