(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
超電導磁気軸受において、
ロータが、
微細なアルミナ長繊維とエポキシ樹脂を主材料とする高強度かつ高断熱の外筒と、
該外筒の内側の回転軸中心位置に配置され、微細なアルミナ長繊維とエポキシ樹脂を主材料とする高強度かつ高断熱のロッド部材と、
前記外筒の常温側端及び前記ロッド部材の常温側端に取り付けられた常温側フランジと、
前記外筒の低温側端及び前記ロッド部材の低温側端に取り付けられた低温側フランジと、
該低温側フランジに収納され、液体窒素温度以下で電気抵抗がゼロとなる超電導バルク材とを備え、
前記常温側フランジ及び低温側フランジによって、前記外筒には予圧縮力が付与され、前記ロッド部材には予張力が付与されていることを特徴とする超電導磁気軸受。
【請求項２】
請求項１記載の超電導磁気軸受において、前記高強度かつ高断熱の外筒の肉厚を数ｍｍ以下としたことを特徴とする超電導磁気軸受。
【請求項３】
請求項２記載の超電導磁気軸受において、前記高強度かつ高断熱の外筒を構成するアルミナ繊維をフィラメントワインディング法により構成したことを特徴とする超電導磁気軸受。
【請求項４】
請求項３記載の超電導磁気軸受において、前記高強度かつ高断熱の外筒の内側にアルミニウム蒸着マイラーフィルムを一体成型したことを特徴とする超電導磁気軸受。
【請求項５】
請求項１記載の超電導磁気軸受において、前記高強度かつ高断熱のロッド部材に円盤状の熱遮蔽部材を複数個設置したことを特徴とする超電導磁気軸受。
【請求項６】
請求項５記載の超電導磁気軸受において、前記円盤状の熱遮蔽部材がＦＲＰ製板で、かつその表面にアルミニウムを厚さ数十から数百オングストローム形成したことを特徴とする超電導磁気軸受。
【請求項７】
請求項６記載の超電導磁気軸受において、前記円盤状の熱遮蔽部材において前記ＦＲＰ製板成形時にアルミニウム蒸着マイラーフィルムを一体化したことを特徴とする超電導磁気軸受。
【請求項８】
請求項１記載の超電導磁気軸受において、前記ロータが液体窒素温度以下で電気抵抗がゼロとなる希土類系超電導バルクを配置したことを特徴とする超電導磁気軸受。
【請求項９】
請求項８記載の超電導磁気軸受において、前記希土類系超電導バルクを外包する材料が厚さ数ｍｍのＦＲＰ部材から構成されることを特徴とする超電導磁気軸受。
【請求項１０】
請求項９記載の超電導磁気軸受において、前記希土類系超電導バルクを外包するＦＲＰ部材がシートワインディング法により作製されたことを特徴とする超電導磁気軸受。
【請求項１１】
請求項９記載の超電導磁気軸受において、前記希土類系超電導バルクを外包するＦＲＰ部材において、セットビス等の回転バランス調整部品を外付け可能な構成となっていることを特徴とする超電導磁気軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超電導磁気軸受に係り、例えば超電導フライホイール蓄電システムなどに適用可能な超電導磁気軸受に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、本特許出願人が開発を進めている超電導フライホイール蓄電システムは、超電導磁気軸受によってロータを非接触で浮上させているため、数トン級の大型のフライホイールを使用しても、損失が少なく、長期間の安定した運用が可能なシステムにする必要から、超電導磁気軸受のロータは、数トン級の高荷重を支えることと、熱侵入が少ないことを両立可能な高剛性・断熱支持構成とすることが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２４９１３０号公報
【特許文献２】特開２０１２−００７７０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、高速回転するロータの超電導バルクと、直流磁界を発生するステータの超電導コイルを組合わせたことを特徴とする超電導磁気軸受において、ロータのバルク設置部は概ねマイナス２２０℃以下に維持する必要があるため、冷凍機の冷凍能力との兼ね合いで、室温からの伝導熱侵入量を数Ｗ以下になるように低熱侵入化する必要がある。一方、数トン級のフライホイールの大荷重を支える必要もあり、高断熱で高強度のロータを実現する必要がある。
【０００５】
本発明は、上記状況に鑑みて、数トン級のフライホイールの大荷重を支えるとともに、高断熱で高強度のロータを実現する、超電導磁気軸受を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕超電導磁気軸受において、ロータが、微細なアルミナ長繊維とエポキシ樹脂を主材料とする高強度かつ高断熱の外筒と、該外筒の内側の回転軸中心位置に配置され、微細なアルミナ長繊維とエポキシ樹脂を主材料とする高強度かつ高断熱のロッド部材と、前記外筒の常温側端及び前記ロッド部材の常温側端に取り付けられた常温側フランジと、前記外筒の低温側端及び前記ロッド部材の低温側端に取り付けられた低温側フランジと、該低温側フランジに収納され、液体窒素温度以下で電気抵抗がゼロとなる超電導バルク材とを備え、前記常温側フランジ及び低温側フランジによって、前記外筒には予圧縮力が付与され、前記ロッド部材には予張力が付与されていることを特徴とする。
【０００７】
〔２〕上記〔１〕記載の超電導磁気軸受において、前記高強度かつ高断熱の外筒の肉厚を数ｍｍ以下としたことを特徴とする。
【０００８】
〔３〕上記〔２〕記載の超電導磁気軸受において、前記高強度かつ高断熱の外筒を構成するアルミナ繊維をフィラメントワインディング法により構成したことを特徴とする。
【０００９】
〔４〕上記〔３〕記載の超電導磁気軸受において、前記高強度かつ高断熱の外筒の内側にアルミニウム蒸着マイラーフィルムを一体成型したことを特徴とする。
【００１１】
〔６〕上記〔１〕記載の超電導磁気軸受において、前記高強度かつ高断熱のロッド部材に円盤状の熱遮蔽部材を複数個設置したことを特徴とする。
【００１２】
〔７〕上記〔６〕記載の超電導磁気軸受において、前記円盤状の熱遮蔽部材がＦＲＰ製板で、かつその表面にアルミニウムを厚さ数十から数百オングストローム形成したことを特徴とする。
【００１３】
〔８〕上記〔７〕記載の超電導磁気軸受において、前記円盤状の熱遮蔽部材において前記ＦＲＰ製板成形時にアルミニウム蒸着マイラーフィルムを一体化したことを特徴とする。
【００１４】
〔９〕上記〔１〕記載の超電導磁気軸受において、前記ロータが液体窒素温度以下で電気抵抗がゼロとなる希土類系超電導バルクを配置したことを特徴とする。
【００１５】
〔１０〕上記〔９〕記載の超電導磁気軸受において、前記希土類系超電導バルクを外包する材料が厚さ数ｍｍのＦＲＰ部材から構成されることを特徴とする。
【００１６】
〔１１〕上記〔１０〕記載の超電導磁気軸受において、前記希土類系超電導バルクを外包するＦＲＰ部材がシートワインディング法により作製されたことを特徴とする。
【００１７】
〔１２〕上記〔１０〕記載の超電導磁気軸受において、前記希土類系超電導バルクを外包するＦＲＰ部材において、セットビス等の回転バランス調整部品を外付け可能な構成となっていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、超電導磁気軸受のロータ構成において、室温からの伝導熱侵入量が数Ｗ以下に低熱侵入化することができ、かつ数トン級のフライホイールの大荷重を支えることが可能な超電導磁気軸受が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施例を示す超電導フライホイール蓄電システムに適用可能な超電導磁気軸受の基本構成図である。
【図２】本発明の実施例を示す超電導磁気軸受ロータの構成図である。
【図３】本発明の実施例を示す超電導磁気軸受ロータの内部斜視図である。
【図４】図２のＡ−Ａ線矢視図である。
【図５】本発明の実施例を示す超電導磁気軸受ロータの上面図である。
【図６】図２のＢ部拡大断面図である。
【図７】本発明の実施例を示す超電導磁気軸受ロータの第１製作工程断面図である。
【図８】本発明の実施例を示す超電導磁気軸受ロータの第２製作工程断面図である。
【図９】本発明の実施例を示す超電導磁気軸受ロータの第３製作工程断面図である。
【図１０】本発明の実施例を示す超電導磁気軸受ロータの第４製作工程断面図である。
【図１１】本発明の実施例を示す超電導磁気軸受ロータの第５製作工程断面図である。
【図１２】本発明の実施例を示す超電導磁気軸受ロータの第６製作工程説明図である。
【図１３】本発明の実施例を示す超電導磁気軸受ロータの第７製作工程断面図である。
【図１４】本発明の実施例を示す超電導磁気軸受ロータの第８製作工程断面図である。
【図１５】本発明の実施例を示す超電導磁気軸受ロータの第９製作工程断面図である。
【図１６】本発明の実施例を示す超電導磁気軸受ロータの第１０製作工程断面図である。
【図１７】本発明の実施例を示す超電導磁気軸受ロータの外筒の構成図である。
【図１８】本発明の実施例を示す超電導磁気軸受ロータのロッド部材の構成図である。
【図１９】本発明の実施例を示す超電導磁気軸受ロータの断熱ロッド部材の埋込みボルトの構成図である。
【図２０】本発明の実施例を示す超電導磁気軸受ロータの断熱ロッド部材の２つ割スリーブの構成図である。
【図２１】本発明の実施例を示す超電導磁気軸受ロータの熱遮蔽板（バッフル）の構成図である。
【図２２】本発明の実施例を示す超電導磁気軸受ロータの断熱ロッド部材の２つ割のカラー（上側）の構成図である。
【図２３】本発明の実施例を示す超電導磁気軸受ロータの断熱シャフトの凹凸カラーの構成図である。
【図２４】本発明の実施例を示す超電導磁気軸受ロータの断熱シャフトのバルクホルダー取付フランジの構成図である。
【図２５】本発明の実施例を示す超電導磁気軸受ロータの断熱シャフトの上部ベース取付フランジの構成図である。
【図２６】本発明の実施例を示す超電導磁気軸受ロータの断熱シャフトの超電導バルク（小）のバルクホルダーの構成図である。
【図２７】本発明の実施例を示す超電導磁気軸受ロータの断熱シャフトの超電導バルク（大）のバルクホルダー下フランジの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の超電導磁気軸受は、ロータが、微細なアルミナ長繊維とエポキシ樹脂を主材料とする高強度かつ高断熱の外筒と、ロッド部材と、常温側フランジと、低温側フランジと、液体窒素温度以下で電気抵抗がゼロとなる超電導バルク材から構成され、前記高強度かつ高断熱の外筒の内側の回転軸中心位置に微細なアルミナ長繊維とエポキシ樹脂を主材料とする高強度かつ高断熱のロッド部材を配置し、外筒に数トンの予圧縮力を付与可能な機構を有する。
【実施例】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２２】
図１は本発明の実施例を示す超電導フライホイール蓄電システムに適用可能な超電導磁気軸受の基本構成図である。
【００２３】
この図において、１は超電導磁気ベアリング（ＳＭＢ）、２はフライホイール、３は真空容器、４はモーター／発電機、５は直流磁界を発生する超電導コイルを有するステータ、６はフライホイール用シャフト、７は断熱シャフト、８はコンクリートベース、９は磁性流体真空シール、９Ａはタッチダウン軸受、９ＢはＡＭＢ（Ａｃｔｉｖｅ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｂｅａｒｉｎｇ）である。
【００２４】
図２は本発明の実施例を示す超電導磁気軸受ロータの構成図である。
【００２５】
この図において、１０はロータ（断熱シャフトとも総称する）、１１は外筒（断熱パイプ）、１２は熱遮蔽板（対流防止板：ＦＲＰ板、ＳＵＳ，Ａｌなどの非磁性金属でもよい）、１３はロッド部材（シャフト）、１４は断熱ロッド常温側フランジ、１５は断熱ロッド低温側フランジ、１６は常温側フランジ、１７は低温側フランジ、１８は超電導バルク（大）、１９は超電導バルク（小）、２０は超電導バルク（大）ホルダー、２１Ａは上部カラー、２１Ｂは中間カラー、２１Ｃは下部カラー、２２Ｂはボルト、２３Ａ、２３Ｂは超電導バルク（小）を外包するＧＦＲＰ部材である。
【００２６】
超電導磁気軸受のロータ１０を、アルミナを主成分とする長繊維にエポキシ樹脂を含浸し直径約１６０ｍｍの巻軸にらせん状にかつ交互に規則的に巻いた後、加熱硬化させて脱芯し製作した厚さ数ｍｍの外筒（ＦＲＰパイプ）１１の内部に板厚数ｍｍ、直径約１５０ｍｍの円板状の熱遮蔽板（ＦＲＰ板）１２を十数枚軸方向に規則的な間隔で離間させて配置したものから構成することにより、室温からの熱侵入量が数Ｗ以下に低熱侵入化でき、かつ数トン級のフライホイールの大荷重を支えることが両立可能になる。
【００２７】
また、図３に示すように、常温側フランジ１６と超電導バルク（大）１８を収納する低温側フランジ１７を直結するアルミナを主成分とする長繊維とエポキシ樹脂からなるＡ（アルミナ）ＦＲＰロッド部材（シャフト）１３に予張力を付与する形で設置することにより、常温側フランジ１６と低温側フランジ１７と断熱パイプ１１が強固に一体化できるのでロータ（断熱シャフト）１０の剛性をより高くすることができる。
【００２８】
さらに、図４および図５に示すように、前記希土類系超電導バルクを外包するＧＦＲＰ部材２３Ａ、２３Ｂにおいて、嵌合ピン２４Ａで組み付けることで回転中心を正確に一致させることができる。
【００２９】
さらに、図６のように、熱遮蔽板（ＦＲＰ板）１２はカラー２１Ａ、２１Ｂによって固定され組み上げられて上部の押付力付与ボルト２９で押付力が付与される機構となっている。
【００３０】
以下、ロータ（断熱シャフト）１０の製作手順について説明する。
【００３１】
（１）図７に示すように、手順０−１：２つ割りのカラーは合いマークを入れて、セット組みの区別をする。手順０−２：ロッド部材（シャフト）１３を低温側フランジ（下部ベース）１５に挿入し、スリーブ２５と埋め込みボルト２６Ｂを治具に固定する。手順０−３：保護フィルム付の熱遮蔽板１２とカラー２１Ａ〜２１Ｂを１０段仮組みし、部品の加工寸法を確認する。
【００３２】
（２）図８に示すように、手順１−１：カラー２１Ａ〜２１Ｂを取外し、保護フィルム付の熱遮蔽板１２を１０枚重ねる。手順１−２：次に２つ割のスリーブ２５を入れ埋め込みボルト２６Ｂで固定する。
【００３３】
（３）図９に示すように、手順２−１：周囲温度と物温度が２０℃以上であることを確認、記録する。これは使用する接着剤の反応条件により決まるものである。手順２−２：上部ベースのフランジ面４箇所（９０°等配）をダイアルゲージで測定し、レベルを出しながらボルト２７を締め付ける。ロードセルの値を見ながらボルト２７を締め上げ、最後はトルク値７８０ｋｇｆ・ｃｍで締める。手順２−３：ロードセルの値を読み、３５００ｋｇｆ前後の与張力を確認する。手順２−４：極低温用補強材入り接着剤ＳＫ２２９は主剤: 硬化剤＝１ｇ: １ｇ（合計２ｇ）を混ぜる。接着剤を混ぜ始めた時刻を記録する。最下段のカラー２１Ｂの内径（シャフト接触面）に接着剤ＳＫ２２９をヘラで均一に塗り、カラー２１Ａ〜２１Ｂを組み込む。手順２−５：同手順にて熱遮蔽板１２と接着剤ＳＫ２２９を塗布したカラー２１Ａ〜２１Ｂを１０段組み上げる。接着終了時刻を記録する。手順２−６：頭バネ付きボルトとナットを超音波洗浄器で脱脂洗浄し、接着剤ＳＫ２２９を塗布する。
【００３４】
（４）図１０に示すように、手順３−１：ＳＵＳ板を接着したカラーに接着剤ＳＫ２２９を塗布し組み込む。手順３−２：ボルト・ナットを締め、時刻を記録する。手順２−４から手順３−２までに要した時間が６０分以内を目標とする。手順３−３：フランジ面間寸法を測定する。手順３−４：上部埋込みボルト２６Ａを入れて締める。手順３−５：下部埋込みボルト２６Ｂを入れて締める。手順３−６：一定温度が４０℃に昇温しオーブンに１２時間以上加熱、硬化させる。なお、上部埋込みボルト２６Ａと下部埋込みボルト２６Ｂは同じ部品である。
【００３５】
（５）図１１に示すように、手順４−１：上部治具２８を外し、予張力をなくす。手順４−２：フランジ面間寸法を測定する。
【００３６】
（６）図１２に示すように、手順５−１：部品の寸法を測定する。手順５−２：フランジ面間寸法を測定する。なお、２４はロータのバランスを調整する１ｇ以下のセットビスいわゆるイモねじである。
【００３７】
（７）図１３に示すように、手順６−１：周囲温度と物温度が２０℃以上であることを確認、記録する。手順６−２：外筒１１の接着部を＃４００サンドペーパーで荒らし、シンナーで脱脂する。脱脂後、平均粒径約１６μｍ窒化ケイ素ビーズを入れた接着剤ＳＫ２２９をヘラで均一に塗る。接着剤ＳＫ２２９は主剤: 硬化剤: 窒化ケイ素ビーズ＝１ｇ: １ｇ: ０．２ｇ（合計２．２ｇ）を混ぜる。接着剤を混ぜ始めた時間と、接着終了時刻を記録し、６０分以内を目標とする。手順６−３：バルクホルダー取付フランジを挿入してボルトをトルク値７８０ｋｇｆ・ｃｍで締め込む。ボルトは超音波洗浄器で脱脂洗浄し、接着剤ＳＫ２２９を塗布する。接着剤を混ぜ始めた時間と、ボルト締め込み完了時刻を記録し、６０分以内を目標とする。手順６−４：上部ベース取付フランジを挿入してボルトをトルク値９２０ｋｇｆ・ｃｍで締め込む。ボルトは超音波洗浄器で脱脂洗浄し、接着剤ＳＫ２２９を塗布する。接着剤を混ぜた時間と、ボルト締め込み完了時刻を記録し、６０分以内を目標とする。手順６−5 ：０．０１ｔのスキマゲージが入らないことを確認する。手順６−６：フランジ面間寸法を測定する。手順６−７：バルクホルダー２３Ａをバルクホルダーフランジ２３Ｂに接着する。接着剤ＳＫ２２９は主剤: 硬化剤＝０．５ｇ: ０．５ｇ（合計１ｇ）を混ぜる。接着剤を混ぜ始めた時間と、接着完了時刻を記録し、６０分以内を目標とする。なお、３０は接着部である。
【００３８】
（８）図１４に示すように、手順７−１：一定温度が４０℃に昇温したオーブンに１２時間以上加熱，硬化させる。手順７−２：その後、オーブンから取り出し、乾燥剤シリカゲル等の乾燥剤を入れたデシケーターに保管する。
【００３９】
（９）図１５に示すように、手順８−１、８−２：バランス取り用軸ＡおよびＢを取り付ける。手順８−３：芯振れ度合いの確認と回転中心合せの調整をする。ダイアルゲージ値で０．０３以内を良とする。
【００４０】
（１０）図１６に示すように、手順９−１：周囲温度と物温度が２０℃以上であることを確認、記録してから作業する。手順９−２：回転バランス取りマシーンにセットし、セットビス（イモねじともいう）調整にてバランス取りを行う。回転数約１０００ｒｐｍで回転バランス取りを行う。上部側Ａ下部側Ｂ共に表示値５０ｍｇ以下を良とする。上部側下部側共に、セットビス調整（ビス頭が外部に出ないようにする）。セットビスに接着剤ＳＫ２２９を塗布する。手順９−３：バランス取り完了時刻を記録する。手順９−２に要した時間が、６０分以内を目標とする。バランス取り完了後、断熱シャフトはシリカゲル等の乾燥剤を入れたデシケーターに保管する。なお、３１は回転力伝達ベルトである。
【００４１】
以下、ロータ（断熱シャフト）１０の各部品について説明する。
【００４２】
図１７は本発明の実施例を示す超電導磁気軸受ロータの外筒の構成図であり、図１７（ａ）は軸方向断面図、図１７（ｂ）は軸方向からみた図、図１７（ｃ）は斜視図である。
【００４３】
この外筒１１は, 直径７〜２５μｍのアルミナ繊維とエポキシ樹脂を主材料とする高強度かつ高断熱の外筒（パイプ部材）であり、アルミナ繊維をフィラメントワインディング法で巻き、エポキシ樹脂で固めて作製される。厚さ２ｍｍのパイプ部材ながら、４０トンの圧縮力に耐える高強度断熱部材である。また、この高強度かつ高断熱の外筒１１の内側にアルミニウム蒸着マイラーフィルム１１ａを接着しても良い。
【００４４】
図１８は本発明の実施例を示す超電導磁気軸受ロータ用のロッド部材（シャフト）１３の構成図であり、図１８（ａ）は側面図、図１８（ｂ）は斜視図である。
【００４５】
この超電導磁気軸受ロータ用のロッド部材（シャフト）１３はアルミナ繊維を一方向に配置しエポキシ樹脂で固めたものであり、引張りに強く、１０トンの張力によっても破断しない。また、両端部には端に向かって拡がるテーパー面１３Ａが形成されている。
【００４６】
図１９は本発明の実施例を示す超電導磁気軸受ロータの断熱ロッド部材の埋込みボルト２６Ｂの構成図であり、図１９（ａ）は側面図、図１９（ｂ）は上面図、図１９（ｃ）は斜視図である。なお、埋込みボルト２６Ａ（２６Ｂも同様）の中心部にはボルト固定用六角穴２６Ｃが設けられている。
【００４７】
この埋込みボルト２６Ａ（２６Ｂも同様）は断熱ロッド予張力付与後に所定トルクで断熱ロッドを固定するＳＵＳ製ボルトである。
【００４８】
図２０は本発明の実施例を示す超電導磁気軸受ロータの断熱ロッドの２つ割スリーブの構成図であり、図２０（ａ）は上面図、図２０（ｂ）は断面図、図２０（ｃ）は斜視図である。
【００４９】
このスリーブ２２は、断熱ロッド部材（シャフト）１３とＳＵＳフランジの
間に設置され、かしめの緩衝材の役割を担う。
【００５０】
図２１は本発明の実施例を示す超電導磁気軸受ロータの熱遮蔽板（バッフル）の構成図であり、図２１（ａ）は上面図、図２１（ｂ）は断面図、図２１（ｃ）は斜視図である。
【００５１】
この熱遮蔽板（バッフル）１２は、ＦＲＰ製の厚さ数ｍｍの円板からなり、両側の表面にアルミニウム１２Ａを厚さ数十から数百オングストローム形成する。
【００５２】
図２2 は本発明の実施例を示す超電導磁気軸受ロータの断熱ロッド部材の２つ割のカラー（上側）の構成図であり、図２２（ａ）は上面図、図２２（ｂ）は断面図、図２２（ｃ）は斜視図である。
【００５３】
この断熱ロッドのカラー（上側）２１Ａは、２つ割りＧＦＲＰ部品からなり、熱遮蔽板（バッフル）の固定用として機能する。
【００５４】
図２３は本発明の実施例を示す超電導磁気軸受ロータの断熱ロッドの凹凸カラーの構成図であり、図２３（ａ）は上面図、図２３（ｂ）は断面図、図２３（ｃ）は斜視図である。
【００５５】
この断熱ロッドの凹凸カラー２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃも、２つ割りＧＦＲＰ部品からなり、断熱ロッドと熱遮蔽板（バッフル）の固定用として機能する。
【００５６】
図２４は本発明の実施例を示す超電導磁気軸受ロータの断熱シャフトのバルクホルダー取付フランジの構成図であり、図２４（ａ）は上から見た図、図２４（ｂ）は断面図、図２４（ｃ）は下から見た図、図２４（ｄ）は図２４（ａ）のバランス調整用イモねじ部のＢ−Ｂ線断面図、図２４（ｅ）は図２４（ａ）のガス抜け穴のＣ−Ｃ線断面図、図２４（ｆ）は斜視図である。
【００５７】
図２５は本発明の実施例を示す超電導磁気軸受ロータの断熱シャフトの上部ベース取付フランジの構成図であり、図２５（ａ）は上面図、図２５（ｂ）は断面図、図２５（ｃ）は図２５（ａ）のバランス調整用イモねじ部のＢ−Ｂ線断面図、図２５（ｄ）は図２５（ａ）のフライホイールシャフトとの接続構成のＣ−Ｃ線断面図、図２５（ｅ）は斜視図である。
【００５８】
図番２４は、回転バランス調整部品であり、調整ネジ（イモねじ）２４の挿入箇所が設けられている。
【００５９】
図２６は本発明の実施例を示す超電導磁気軸受ロータの断熱シャフトの超電導バルク（小）のバルクホルダー用の構成図であり、図２６（ａ）は上面図、図２６（ｂ）は断面図、図２６（ｃ）は図２６（ｂ）のＡ−Ａ線矢視図であり、超電導バルク冷却用の貫通穴２３Ｃが設けられている。
【００６０】
このバルクホルダーは、超電導バルクを外包するＧＦＲＰ部材であり、シートワインディング法で製作され超電導バルク（小）を液体窒素で冷やして縮めて、通常のバルクホルダ内に収納する冷やし嵌め法で組立てることも可能である。
【００６１】
図２７は本発明の実施例を示す超電導磁気軸受ロータの断熱シャフトの超電導バルク（大）のホルダー下フランジの構成図であり、シートワインディング法で製作されたＧＦＲＰ部材２３Ａである。図２７（ａ）は上面図、図２７（ｂ）は断面図、図２７（ｃ）は斜視図である。
【００６２】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、数トン級のフライホイールの大荷重を支えるとともに、高断熱で高強度のロータを実現する、超電導磁気軸受として利用可能である。
【符号の説明】
【００６４】
１  超電導磁気軸受（ＳＭＢ）
２  フライホイール  
３  真空容器
４  モーター／発電機
５  直流磁界を発生する超電導コイルを有するステータコイル
６  フライホイール用シャフト
７  仮組み治具
８  コンクリートベース
９  磁性流体真空シール
９Ａ  タッチダウン軸受
９Ｂ  ＡＭＢ（アクティブ・マグネティックベアリング）
１０  ロータ（断熱シャフト）
１１  断熱パイプ（外筒）
１２  熱遮蔽板  
１２Ａ  アルミニウム等薄膜
１３  ロッド部材（シャフト）
１４  断熱ロッド常温側フランジ
１５  断熱ロッド低温側フランジ
１６  常温側フランジ
１７  低温側フランジ
１８  超電導バルク（大）
１９  超電導バルク（小）
２０  超電導バルク（大）用ホルダー
２１Ａ  上部カラー
２１Ｂ  中間カラー
２１Ｃ  下部カラー
２２Ａ，２２Ｂ  ボルト
２３Ａ，２３Ｂ  超電導バルクを外包するＧＦＲＰ部材
２３Ｃ  超電導バルク冷却用の貫通穴
２４  回転バランス調整部品（イモねじ、セットビス）
２４Ａ  嵌合ピン
２５  かしめスリーブ
２６Ａ，２６Ｂ  埋め込みボルト
２６Ｃ  ボルト固定用六角穴
２７  吊り上げボルト
２８  上部治具
２９  押付力付与ボルト
３０  接着部
３１  回転力伝達ベルト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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