KR20110064898A - Superconducting rotor having spline structure - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A superconducting rotor having a spline structure is provided to transmit a rotational force from a superconducting coil module to a rotation shaft while freely being moved to the rotary shaft. CONSTITUTION: A torque tube(200) is included in the end of a superconduction coil module(100). The torque tube comprises a torque transmitting part(250). A torque transmission part has a plurality of plates which are laminated thereon. A spline axis(260) includes the external axis of a spline in the penetration position in the rotation direction of the a rotary shaft A spline shaft comprises an internal axis of the spline(262) in the outer circumference of the rotary shaft along the rotation shaft of the rotary shaft. The spline shaft transfers the rotation force of superconduction coil module to the rotary shaft.

Description

스플라인 구조를 구비한 초전도 로터{Superconducting Rotor having Spline structure}Superconducting Rotor having Spline structure

본 발명은 초전도 모듈의 전자기력에 의해 발생되는 회전력을 축으로 전달할 때 극저온 상태의 초전도 모듈의 열 수축에 따른 변형과 응력에 대해 축 방향의 유동이 가능한 스플라인 구조를 갖는 초전도 로터에 관한 것이다.The present invention relates to a superconducting rotor having a spline structure capable of axial flow against deformation and stress caused by thermal contraction of a superconducting module in a cryogenic state when transmitting rotational force generated by an electromagnetic force of a superconducting module to an axis.

도 1 은 종래의 로터의 구조를 개략적으로 나타낸 결합단면도를 나타낸다.1 is a cross-sectional view schematically showing the structure of a conventional rotor.

도 1 을 참조하면 초전도선으로 권선된 초전도계자코일부(10)와, 상기 계자코일부(10)를 지지하기 위한 계자코일지지부(20)와, 상기 계자코일지지부(20)의 양측 단부에 위치하면서 계자코일부(10)에서 외부로 회전력을 전달하는 토크튜브(60, 80)와, 상기 계자코일부(10) 및 계자코일지지부(20)를 포함하도록 구비되는 이너케이싱(40)과, 이러한 이너케이싱(40) 및 토크튜브(60, 80)를 포함하도록 구비되는 아웃터케이싱(50)으로 이루어진 초전도 로터에 있어서, 상기 계자코일지지부(20)의 양측 단부에 위치하는 토크튜브(60, 80)는 각각 다른 구조를 가지는 것으로서, 상 기 토크튜브(60, 80)중 이너케이싱(40)의 한쪽 단부에 구비되는 제 1 토크튜브(60)는 통형을 이루면서 둘레면을 따라 복수의 체결공이 형성되어 체결부재(70)를 통해 체결되고, 상기 이너케이싱(40)의 다른 쪽 단부에 구비되는 제 2 토크튜브(80)는 판형구조체(81)를 이루는 플레이트와 링형부재를 복수로 적층시킨 다음, 체결부재(90, 91)에 의해 체결되어 있다.Referring to FIG. 1, the superconducting field coil part 10 wound with a superconducting wire, the field coil support part 20 for supporting the field coil part 10, and the field coil support part 20 are positioned at both ends of the field coil support part 20. Torque tubes 60 and 80 which transmit rotational force from the field coil portion 10 to the outside, and the inner casing 40 provided to include the field coil portion 10 and the field coil support portion 20, and In the superconducting rotor consisting of an outer casing (50) provided to include an inner casing (40) and torque tubes (60, 80), torque tubes (60, 80) located at both ends of the field coil support (20) Are each having a different structure, the first torque tube 60 provided at one end of the inner casing 40 of the torque tube (60, 80) has a tubular shape and a plurality of fastening holes are formed along the circumferential surface Fastened through the fastening member 70, the other of the inner casing (40) The second torque tube 80 provided at one end portion is laminated with a plurality of plates and ring-shaped members constituting the plate-shaped structure 81 and then fastened by fastening members 90 and 91.

이러한 종래의 초전도 로터는 극저온 상태의 초전도 코일이 길이 방향으로 열수축되는 변형과 이에 따른 응력에 대해, 상기 판형구조체(81)를 이루는 상기 제 2 토크튜브(80)에서 얇고 유연한 구조의 플레이트 판을 여러 장 적층하여 어느 정도 해소할 수 있다.The conventional superconducting rotor has a thin and flexible plate plate in the second torque tube 80 constituting the plate-like structure 81 against deformation and stresses in which the superconducting coil in the cryogenic state is thermally contracted in the longitudinal direction. Long lamination can be eliminated to some extent.

그러나, 초전도 코일의 변형과 응력 발생에 대한 대응에 한계가 있었으며, 특히 회전축의 전달력이 커지고 초전도 코일조립체의 중량이 증가함에 따라 더욱 문제점이 부각되고 있는 실정이다.However, there is a limit in the response to the deformation and stress generation of the superconducting coil, in particular, the situation is more problematic as the transmission force of the rotating shaft is increased and the weight of the superconducting coil assembly increases.

따라서, 극저온 상태의 초전도코일 조립체의 열수축에 따른 변형과 응력 발생을 고려하여 안정적으로 회전축으로 회전력을 전달할 수 있는 초전도 로터의 개발이 요구되어 왔다.Accordingly, there has been a demand for the development of a superconducting rotor capable of stably transmitting rotational force to a rotating shaft in consideration of deformation and stress caused by thermal contraction of the superconducting coil assembly in a cryogenic state.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로 극저온 상태의 초전도 모듈이 열수축에 의해 변형되고 응력이 발생될 때 축 방향으로의 유동이 가능하도록 스플라인 구조를 갖는 토크튜브를 포함한 초전도 로터를 제공하고자 개발되었다.The present invention has been made in order to solve the problems as described above, the superconducting rotor including a torque tube having a spline structure to enable flow in the axial direction when the superconducting module of the cryogenic state is deformed by heat shrinkage and stress is generated. It was developed to provide.

본 발명은 초전도선으로 권선된 초전도 코일(110)과 코일 지지부(120)를 포함하는 초전도코일 모듈(100)과, 상기 초전도코일 모듈(100)의 회전력을 회전축(300)으로 전달하는 토크튜브(200)와, 상기 초전도코일 모듈(100) 및 상기 토크튜브(200)를 감싸도록 형성되는 하우징(400)을 포함하는 초전도 로터에 있어서, 상기 초전도코일 모듈(100)의 양측 단부 중 적어도 하나의 부위에 구비되는 상기 토크튜브(200)는 상기 회전축(300)이 관통되도록 형성되는 플레이트(251)가 복수개로 적층되는 토크 전달부(250)를 구비하고, 상기 토크 전달부(250)에는 상기 회전축(300)에 의해 관통된 위치에 상기 회전축(300)의 회전 방향을 따라 스플라인 외부축(261)이 구비되며, 관통된 상기 회전축(300)의 외주면에는 상기 회전축(300)의 회전 방향을 따라 스플라인 내부축(262)이 구비되어 상기 스플라인 외부축(261) 및 상기 스플라인 내부축(262)이 상기 회전축(300)의 축 방향으로 유동하며 상기 초전도코일 모듈(100)의 회전력을 상기 회전축(300)으로 전달하는 스플라인 축(260)을 형성하는 것을 특징으로 한다.The present invention provides a superconducting coil module (100) including a superconducting coil (110) and a coil support unit (120) wound with a superconducting wire, and a torque tube (120) for transmitting the rotational force of the superconducting coil module (100) to the rotating shaft (300). 200 and a superconducting rotor including a housing 400 formed to surround the superconducting coil module 100 and the torque tube 200, at least one portion of both ends of the superconducting coil module 100. The torque tube 200 provided in the includes a torque transmission unit 250 in which a plurality of plates 251 formed to penetrate the rotation shaft 300 are stacked, and the torque transmission unit 250 includes the rotation shaft ( A spline outer shaft 261 is provided along the rotation direction of the rotation shaft 300 at a position penetrated by 300, and an inner surface of the spline along the rotation direction of the rotation shaft 300 is provided on an outer circumferential surface of the rotation shaft 300. The shaft 262 is provided The spline shaft 260 which flows the outer shaft 261 and the spline inner shaft 262 in the axial direction of the rotating shaft 300 and transmits the rotational force of the superconducting coil module 100 to the rotating shaft 300. It characterized in that to form.

본 발명은 원기둥 형상의 상기 회전축(300)의 외주면에 형성되는 상기 스플라인 내부축(262)에는 원주 방향으로 요부(凹部)와 철부(凸部)가 교번하여 형성되고, 상기 회전축(300)에 의해 관통된 위치에 형성되는 상기 스플라인 외부축(261)에는 내주면을 따라 원주 방향으로 요부(凹部)와 철부(凸部)가 교번하여 형성되어, 상기 스플라인 내부축(262) 및 상기 스플라인 외부축(261)의 요부(凹部)와 철부(凸部)가 상호 맞물리도록 회전하면서 상기 스플라인 축(260)을 형성하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the spline inner shaft 262 formed on the outer circumferential surface of the cylindrical rotating shaft 300 is formed by alternating recesses and convex portions in the circumferential direction, and by the rotating shaft 300 The spline outer shaft 261 formed at the penetrated position is formed by alternating recesses and convex portions in the circumferential direction along the inner circumferential surface, so that the spline inner shaft 262 and the spline outer shaft 261 are alternately formed. The spline shaft 260 is formed while rotating so that the recessed part and the convex part of () are mutually engaged.

본 발명은 상기 토크튜브(200)의 축 방향 유동을 제한하기 위해 내부에 탄성체를 구비하며, 일단이 상기 토크 전달부(250)에 결합되고 타단이 상기 하우징(400)에 결합되는 완충기(240)가 구비되는 것을 특징으로 한다.The present invention is provided with an elastic body therein to limit the axial flow of the torque tube 200, one end is coupled to the torque transmission unit 250 and the other end is coupled to the housing 400, the shock absorber 240 Characterized in that is provided.

본 발명에 의한 스플라인 구조를 구비한 초전도 로터는,Superconducting rotor with a spline structure according to the present invention,

첫째, 디스크형 토크튜브에 대해 스플라인 구조를 적용하여 회전축의 축 방향으로는 자유롭게 유동이 가능하면서, 초전도코일 모듈로부터 발생하는 회전력을 회전축으로 전달할 수 있다. 따라서, 초전도코일 모듈의 온도 변화에 따른 축 방향의 길이 변화에 대응하여 안정적으로 회전력의 전달이 가능한 장점이 있다.First, by applying a spline structure to the disk-shaped torque tube can be freely flow in the axial direction of the rotating shaft, it is possible to transfer the rotational force generated from the superconducting coil module to the rotating shaft. Therefore, there is an advantage that the rotational force can be stably transmitted in response to the change in the length in the axial direction according to the temperature change of the superconducting coil module.

둘째, 토크 전달부와 하우징의 사이에 완충기를 구비할 수 있어, 초전도코일 모듈의 축 방향으로의 진동 발생에 따른 스플라인 축의 극심한 유동 변화를 적절히 제어할 수 있는 장점이 있다.Second, a shock absorber may be provided between the torque transmission unit and the housing, and thus there is an advantage in that an extreme flow change of the spline shaft due to vibration in the axial direction of the superconducting coil module can be properly controlled.

일반적으로 초전도 로터는 구리선 대신에 초전도선을 사용하여 코일을 구성한 로터를 말한다. 초전도 현상은 어떤 물질의 온도가 매우 낮을 때(예를 들면 -200˚C 이하) 일어나는 현상으로, 전기 저항이 0 이 되고 내부 자기장을 외부로 방출하는 특성이 있다. 이러한 초전도 현상이 나타나는 물체를 초전도체라 하며, 이 현상이 나타나기 시작하는 온도를 임계 온도라고 한다. 일반적인 금속 도체의 비저항은 온도가 내려감에 따라 점점 감소하는데 비해, 구리나 은과 같은 도체의 경우 불순물이나 다른 결함으로 인해 저항이 어느 값 이상으로 감소하지 않는 한계가 있다. 절대온도 0(K)도 근처에서도 실제 구리 시료의 저항은 0 이 아닌 값을 가지게 된다. 반면 초전도체의 저항은 온도가 임계 온도보다 하강하면 갑자기 저항치가 0 으로 떨어진다. 따라서 초전도 전선으로 된 고리를 흐르는 전류는 전원 공급 없이도 계속 흐를 수 있다. 초전도 로터는 이러한 초전도 현상의 특성을 이용하여 설계된 회전자를 말한다.In general, a superconducting rotor refers to a rotor composed of a coil using a superconducting wire instead of a copper wire. Superconductivity is a phenomenon that occurs when the temperature of a material is very low (eg -200 ° C or less). It has a characteristic of zero electrical resistance and emission of an internal magnetic field to the outside. The superconductor that exhibits such superconductivity is called a superconductor, and the temperature at which the phenomenon begins to appear is called a critical temperature. In general, the specific resistance of metal conductors decreases gradually as the temperature decreases. However, in the case of a conductor such as copper or silver, there is a limit that the resistance does not decrease by more than a certain value due to impurities or other defects. Even near the absolute temperature of 0 (K), the resistance of the actual copper sample will be non-zero. On the other hand, the resistance of the superconductor suddenly drops to zero when the temperature drops below the critical temperature. Thus, current flowing through a ring of superconducting wires can continue to flow without power. Superconducting rotors are rotors designed using these superconducting phenomena.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2 는 본 발명에 의한 로터 구조의 일실시예를 나타낸 결합단면도를, 도 3 은 도 2 에 도시한 B 부위인 디스크형 토크튜브의 구조를 나타낸 단면도를, 도 4 는 본 발명에 의한 로터의 구조에 완충기가 포함되는 실시예를 나타내는 결합단면 도를 나타낸다.Figure 2 is a cross-sectional view showing an embodiment of the rotor structure according to the present invention, Figure 3 is a cross-sectional view showing the structure of the disk-shaped torque tube B portion shown in Figure 2, Figure 4 is a rotor of the present invention A cross sectional view showing an embodiment in which a buffer is included in the structure is shown.

도 2 를 참조하면 본 발명에 의한 스플라인 구조를 구비한 초전도 로터는 초전도코일 모듈(100), 토크튜브(200), 회전축(300), 하우징(400)을 구비한다. 상기 토크튜브(200)는 원통형 토크튜브인 경우와 디스크형 토크튜브인 경우가 있으며, 전자인 원통형 토크튜브의 경우 도 1 에서 도시한 종래의 실시예와 동일하므로 디스크형 토크튜브의 경우만 실시예를 설명하기로 한다.Referring to FIG. 2, the superconducting rotor having the spline structure according to the present invention includes a superconducting coil module 100, a torque tube 200, a rotation shaft 300, and a housing 400. The torque tube 200 may be a cylindrical torque tube and a disk-shaped torque tube, and the former cylindrical torque tube is the same as the conventional embodiment shown in FIG. Will be described.

도 2 를 참조하면 도면에 도시된 바와 같이 본 발명은 종래의 로터와 마찬가지로 초전도선으로 권선된 초전도 코일(110)과 코일 지지부(120)를 포함하는 초전도코일 모듈(100)을 구비한다. 상기 초전도코일 모듈(100)은 상기 초전도 코일(110)과 상기 초전도 코일(110)을 지지하는 상기 코일 지지부(120)를 포함한 조립체이며 종래의 경우와 동일하므로 자세한 설명은 생략하기로 한다. 상기 토크튜브(200)는 상기 초전도코일 모듈(100)에서 전자기력에 의해 발생되는 회전력을 상기 회전축(300)으로 전달하는 역할을 한다. 상기 토크튜브(200)는 원통형 토크튜브와 디스크형 토크튜브가 있을 수 있으며 디스크형 토크튜브에 대해서는 실시예를 후술하기로 한다. 상기 하우징(400)은 상기 초전도코일 모듈(100) 및 상기 토크튜브(200)를 감싸도록 형성된다. 상기 하우징(400)은 상기 초전도코일 모듈(100)과 상기 토크튜브(200)의 케이스 역할을 하며 종래의 경우와 동일하므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.Referring to FIG. 2, as shown in the drawing, the present invention includes a superconducting coil module 100 including a superconducting coil 110 wound around a superconducting wire and a coil support unit 120, like a conventional rotor. The superconducting coil module 100 is an assembly including the superconducting coil 110 and the coil support part 120 supporting the superconducting coil 110, and thus the detailed description thereof will be omitted. The torque tube 200 serves to transmit the rotational force generated by the electromagnetic force from the superconducting coil module 100 to the rotating shaft (300). The torque tube 200 may be a cylindrical torque tube and a disk-shaped torque tube, and the disk-type torque tube will be described later with reference to the embodiment. The housing 400 is formed to surround the superconducting coil module 100 and the torque tube 200. The housing 400 serves as a case of the superconducting coil module 100 and the torque tube 200 and is the same as the conventional case, and thus a detailed description thereof will be omitted.

실시예Example

도 2 및 도 3 을 참조하면 상기 토크튜브(200)가 디스크형 토크튜브인 경우, 상기 토크튜브(200)는 상기 회전축(300)이 관통되도록 형성되는 플레이트(251)가 복수개로 적층되어 구비된다. 상기 토크튜브(200)는 상기 초전도코일 모듈(100)의 양측 단부 중 적어도 하나의 부위에 구비될 수 있다. 따라서, 상기 토크튜브(200)는 상기 초전도코일 모듈(100)의 좌측 또는 우측 중 어느 한 쪽에만 구비되는 실시예와 양측 모두에 상기 토크튜브(200)가 구비되는 실시예를 모두 고려할 수 있다. 또한, 상기 초전도코일 모듈(100)의 용량에 따라 필요한 경우 상기 초전도코일 모듈(100)의 중앙부에도 상기 토크튜브(200)가 구비되는 실시예도 고려해 볼 수 있다. 도 2 내지 도 4 에서는 상기 초전도코일 모듈(100)의 우측, 즉 'B'에 해당하는 위치에 상기 토크튜브(200)가 형성되는 실시예만을 도시하였으나, 설계에 따라 다른 위치에 상기 토크튜브(200)가 구비될 수 있음은 물론이다.2 and 3, when the torque tube 200 is a disc-shaped torque tube, the torque tube 200 is provided by stacking a plurality of plates 251 which are formed to penetrate the rotating shaft 300. . The torque tube 200 may be provided at at least one portion of both ends of the superconducting coil module 100. Therefore, the torque tube 200 may consider both the embodiment provided only on either of the left or right side of the superconducting coil module 100 and the embodiment in which the torque tube 200 is provided on both sides. In addition, if necessary according to the capacity of the superconducting coil module 100 may be considered an embodiment in which the torque tube 200 is also provided in the central portion of the superconducting coil module 100. 2 to 4 illustrate only an embodiment in which the torque tube 200 is formed at a position corresponding to 'B' on the right side of the superconducting coil module 100, but according to design, the torque tube ( Of course, 200 may be provided.

도 2 및 도 3 을 참조하면 상기 플레이트(251)가 복수개로 적층되어 형성되는 상기 토크 전달부(250)에는 상기 회전축(300)에 의해 관통된 위치에 상기 회전축(300)의 회전 방향을 따라 스플라인 외부축(261)이 구비된다. 또한 관통된 상기 회전축(300)의 외주면에는 상기 회전축(300)의 회전 방향을 따라 스플라인 내부축(262)이 구비된다. 회전력의 전달 경로는 상기 초전도코일 모듈(100)로부터 발생한 회전력이 상기 플레이트가 복수개로 적층되어 형성되는 상기 토크 전달부(250)로 전달된다. 상기 토크 전달부(250)는 상기 회전축(300)에 의해 관통된 위치가 천공된 디스크가 다수개로 적층된 형태로, 각각의 상기 플레이트(251)의 내측 천공된 위치 원주면을 따라 스플라인 외부축(261)이 형성되어 있으므로, 상기 토크 전달 부(250)로 전달된 회전력은 상기 스플라인 외부축(261)을 거쳐 상기 회전축(300)의 외주면에 형성된 상기 스플라인 내부축(262)으로 전달된다. 상기 스플라인 외부축(261) 및 상기 스플라인 내부축(262)으로 이루어지는 상기 스플라인 축(260)은 상기 하우징(400)과 상기 회전축(300)으로 회전력을 다시 전달하게 된다. 스플라인 축의 요철의 맞물림이 여유가 없이 반영구적으로 결합된 것을 세레이션축(serrated shaft)이라고 하며, 보다 큰 토크의 전달에 사용된다.2 and 3, the torque transmission part 250 formed by stacking a plurality of plates 251 is splined along a rotation direction of the rotation shaft 300 at a position penetrated by the rotation shaft 300. The outer shaft 261 is provided. In addition, a spline inner shaft 262 is provided on an outer circumferential surface of the rotating shaft 300 that is penetrated along the rotation direction of the rotating shaft 300. The rotational force transmission path is transmitted to the torque transmission unit 250 in which the rotational force generated from the superconducting coil module 100 is formed by stacking a plurality of plates. The torque transmission unit 250 is formed by stacking a plurality of disks having a perforated position through the rotation shaft 300, and having a spline outer shaft along the inner perforated position circumferential surface of each plate 251. Since 261 is formed, the rotational force transmitted to the torque transmission unit 250 is transmitted to the spline inner shaft 262 formed on the outer circumferential surface of the rotation shaft 300 via the spline outer shaft 261. The spline shaft 260 including the spline outer shaft 261 and the spline inner shaft 262 transfers rotational force back to the housing 400 and the rotation shaft 300. The semi-permanent coupling of the uneven engagement of the spline shaft is called a serrated shaft and is used for transmitting a larger torque.

도 2 및 도 3 을 참조하면 상기 토크 전달부(250)를 구성하는 복수개의 상기 플레이트(251)는 상기 회전축(300)의 축 방향을 따라 유동할 수 있다. 이에 따라 상기 초전도코일 모듈(100)의 온도 변화에 따른 길이 변화를 반영하여, 상기 회전축(300)의 축 방향을 따라 상기 플레이트(251)가 좌우 유동함에 의해 상기 초전도 코일(100)의 변형과 응력 발생에 대한 대응이 될 수 있다. 즉, 복수개의 상기 플레이트(251)가 상기 초전도코일 모듈(100)의 온도 변화에 따른 신축에 의해 상기 회전축(300)의 축방향을 따라 유동하게 된다. 이에 따라, 상기 초전도코일 모듈(100)의 회전력을 상기 회전축(300)으로 전달할 때, 온도 변화에 따른 상기 초전도코일 모듈(100)의 길이 변화에 관계없이 안정적으로 회전력을 전달할 수 있는 장점이 있다.2 and 3, the plurality of plates 251 constituting the torque transmission unit 250 may flow along an axial direction of the rotation shaft 300. Accordingly, the deformation and stress of the superconducting coil 100 are caused by the left and right flow of the plate 251 along the axial direction of the rotating shaft 300 by reflecting the change in length according to the temperature change of the superconducting coil module 100. It can be a response to an occurrence. That is, the plurality of plates 251 flow along the axial direction of the rotation shaft 300 by the expansion and contraction according to the temperature change of the superconducting coil module 100. Accordingly, when the rotational force of the superconducting coil module 100 is transmitted to the rotation shaft 300, there is an advantage that the rotational force can be stably transmitted regardless of the change in the length of the superconducting coil module 100 according to the temperature change.

도 2 및 도 3 을 참조하면 상기 스플라인 내부축(262)은 원기둥 형상의 상기 회전축(300)의 외주면에 형성되되, 상기 회전축(300)상에서 원주 방향으로 요부(凹部)와 철부(凸部)가 교번하여 형성될 수 있다. 또한, 상기 스플라인 외부축(261)은 상기 회전축(300)에 의해 관통된 위치에 형성되되, 관통된 위치의 내주면을 따라 원주 방향으로 요부(凹部)와 철부(凸部)가 교번하여 형성될 수 있다. 따라서, 상기 스플라인 내부축(262)의 요부(凹部)에 상기 스플라인 외부축(261)의 철부(凸部)가 맞물리고, 상기 스플라인 외부축(261)의 요부(凹部)에 상기 스플라인 내부축(262)의 철부(凸部)가 맞물려 회전하며 상기 스플라인 축(260)을 형성하므로, 회전력을 정확하게 전달할 수 있는 장점이 있다.2 and 3, the spline inner shaft 262 is formed on the outer circumferential surface of the cylindrical rotating shaft 300, and recesses and convex portions are formed in the circumferential direction on the rotating shaft 300. It can be formed alternately. In addition, the spline outer shaft 261 is formed at a position penetrated by the rotation shaft 300, the recess portion and the convex portion in the circumferential direction along the inner circumferential surface of the penetrated position can be formed alternately. have. Therefore, the convex portion of the spline outer shaft 261 is engaged with the recess of the spline inner shaft 262, and the spline inner shaft is concave with the recess of the spline outer shaft 261. Since the convex portion of 262 rotates to form the spline shaft 260, there is an advantage in that the rotational force can be accurately transmitted.

도 4 를 참조하면 본 발명의 초전도 로터는 상기 토크튜브(200)의 축 방향 유동을 제한하기 위해 내부에 탄성체를 구비하며, 일단이 상기 토크 전달부(250)에 결합되고 타단이 상기 하우징(400)에 결합되는 완충기(240)가 선택적으로 구비될 수 있다. 상기 초전도코일 모듈(100)로부터 상기 회전축(300)의 축 방향으로의 진동 등이 발생하는 경우 회전력의 전달이 불안정해질 수 있다. 따라서, 상기 초전도코일 모듈(100)로부터 회전력을 전달받은 상기 토크튜브(200)의 축 방향으로의 유동을 제한하기 위해 상기 완충기(240)가 구비될 수 있다. 상기 완충기(240)는 일반적으로 기계 장치에 활용되는 유압 댐퍼 또는 스프링과 같은 탄성체를 구비한 댐퍼일 수 있으며, 상기 토크튜브(200)의 축 방향으로의 유동을 제한할 수 있는 범위에서 다양한 구조로 구비될 수 있다.Referring to FIG. 4, the superconducting rotor of the present invention has an elastic body therein for limiting the axial flow of the torque tube 200, one end of which is coupled to the torque transmitting unit 250, and the other end of which is the housing 400. Shock absorber 240 is coupled to may be optionally provided. When vibration, etc., occur in the axial direction of the rotation shaft 300 from the superconducting coil module 100, transmission of rotational force may become unstable. Therefore, the shock absorber 240 may be provided to limit the flow in the axial direction of the torque tube 200 received the rotational force from the superconducting coil module 100. The shock absorber 240 may be a damper having an elastic body such as a hydraulic damper or a spring, which is generally utilized in a mechanical device, and has various structures in a range capable of restricting the flow in the axial direction of the torque tube 200. It may be provided.

본 발명의 상기한 실시예에 한정하여 기술적 사상을 해석해서는 안 된다. 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당업자의 수준에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 당업자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.The technical idea should not be interpreted as being limited to the above-described embodiment of the present invention. Various modifications may be made at the level of those skilled in the art without departing from the spirit of the invention as claimed in the claims. Therefore, such improvements and modifications fall within the protection scope of the present invention as long as it is obvious to those skilled in the art.

도 1 은 종래의 로터의 구조를 개략적으로 나타낸 결합단면도.1 is a cross-sectional view schematically showing the structure of a conventional rotor.

도 2 는 본 발명에 의한 로터 구조의 일실시예를 나타낸 결합단면도.Figure 2 is a cross-sectional view showing an embodiment of the rotor structure according to the present invention.

도 3 은 도 2 에 도시한 B 부위인 디스크형 토크튜브의 구조를 나타낸 단면도.3 is a cross-sectional view showing the structure of a disk-shaped torque tube which is a portion B shown in FIG.

도 4 는 본 발명에 의한 로터의 구조에 완충기가 포함되는 실시예를 나타내는 결합단면도.Figure 4 is a cross-sectional view showing an embodiment in which the shock absorber is included in the structure of the rotor according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10 : 초전도 계자코일부 20 : 계자코일 지지부10: superconducting field coil portion 20: field coil support portion

40 : 이너케이싱 50 : 아웃터케이싱40: inner casing 50: outer casing

60 : 제 1 토크튜브 61 : 체결공60: first torque tube 61: fastening hole

80 : 제 2 토크튜브 81 : 판형구조체80: second torque tube 81: plate-shaped structure

70, 90, 91 : 체결부재70, 90, 91: fastening member

100 : 초전도 코일 모듈 110 : 초전도 코일100: superconducting coil module 110: superconducting coil

120 : 코일 지지부 200 : 토크 튜브120: coil support 200: torque tube

250 : 토크 전달부 251 : 플레이트250: torque transmission unit 251: plate

260 : 스플라인 축 261 : 스플라인 외부축260: spline shaft 261: spline outer shaft

262 : 스플라인 내부축 300 : 회전축262: spline internal axis 300: rotation axis

400 : 하우징400: housing

Claims (3)

초전도선으로 권선된 초전도 코일(110)과 코일 지지부(120)를 포함하는 초전도코일 모듈(100)과, 상기 초전도코일 모듈(100)의 회전력을 회전축(300)으로 전달하는 토크튜브(200)와, 상기 초전도코일 모듈(100) 및 상기 토크튜브(200)를 감싸도록 형성되는 하우징(400)을 포함하는 초전도 로터에 있어서,A superconducting coil module 100 including a superconducting coil 110 and a coil support part 120 wound with a superconducting wire, and a torque tube 200 for transmitting the rotational force of the superconducting coil module 100 to the rotating shaft 300. In the superconducting rotor comprising a housing 400 formed to surround the superconducting coil module 100 and the torque tube 200, 상기 초전도코일 모듈(100)의 양측 단부 중 적어도 하나의 부위에 구비되는 상기 토크튜브(200)는 상기 회전축(300)이 관통되도록 형성되는 플레이트(251)가 복수개로 적층되는 토크 전달부(250)를 구비하고,The torque tube 200, which is provided at at least one portion of both ends of the superconducting coil module 100, includes a plurality of plates 251 formed to penetrate the rotation shaft 300, and a plurality of torque transmission units 250. And 상기 토크 전달부(250)에는 상기 회전축(300)에 의해 관통된 위치에 상기 회전축(300)의 회전 방향을 따라 스플라인 외부축(261)이 구비되며, 관통된 상기 회전축(300)의 외주면에는 상기 회전축(300)의 회전 방향을 따라 스플라인 내부축(262)이 구비되어 상기 스플라인 외부축(261) 및 상기 스플라인 내부축(262)이 상기 회전축(300)의 축 방향으로 유동하며 상기 초전도코일 모듈(100)의 회전력을 상기 회전축(300)으로 전달하는 스플라인 축(260)을 형성하는 것을 특징으로 하는 스플라인 구조를 구비한 초전도 로터.The torque transmission unit 250 is provided with a splined outer shaft 261 along the rotational direction of the rotary shaft 300 at a position penetrated by the rotary shaft 300, the outer peripheral surface of the rotary shaft 300 is The spline inner shaft 262 is provided along the rotational direction of the rotary shaft 300 so that the spline outer shaft 261 and the spline inner shaft 262 flow in the axial direction of the rotary shaft 300 and the superconducting coil module ( Superconducting rotor having a spline structure, characterized in that to form a spline shaft (260) for transmitting the rotational force of the 100 to the rotating shaft (300). 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 원기둥 형상의 상기 회전축(300)의 외주면에 형성되는 상기 스플라인 내부 축(262)에는 원주 방향으로 요부(凹部)와 철부(凸部)가 교번하여 형성되고,In the spline inner shaft 262 formed on the outer circumferential surface of the cylindrical rotating shaft 300, recesses and convex portions are alternately formed in the circumferential direction, 상기 회전축(300)에 의해 관통된 위치에 형성되는 상기 스플라인 외부축(261)에는 내주면을 따라 원주 방향으로 요부(凹部)와 철부(凸部)가 교번하여 형성되어,In the spline outer shaft 261 formed at the position penetrated by the rotation shaft 300, recesses and convex portions are alternately formed in the circumferential direction along the inner circumferential surface, 상기 스플라인 내부축(262) 및 상기 스플라인 외부축(261)의 요부(凹部)와 철부(凸部)가 상호 맞물리도록 회전하면서 상기 스플라인 축(260)을 형성하는 것을 특징으로 하는 스플라인 구조를 구비한 초전도 로터.The spline shaft 260 is formed while the spline shaft 262 and the spline shaft and the convex portions of the spline outer shaft 261 are rotated to be engaged with each other. Superconducting rotor. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 토크튜브(200)의 축 방향 유동을 제한하기 위해 내부에 탄성체를 구비하며, 일단이 상기 토크 전달부(250)에 결합되고 타단이 상기 하우징(400)에 결합되는 완충기(240)가 구비되는 것을 특징으로 하는 스플라인 구조를 구비한 초전도 로터.In order to limit the axial flow of the torque tube 200 has an elastic body therein, one end is coupled to the torque transmission unit 250 and the other end is provided with a shock absorber 240 is coupled to the housing 400 A superconducting rotor having a spline structure, characterized in that.
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