(57)【要約】機械（２）は、巻線支持体（９）に超伝導巻線（１０）を備え回転軸線（Ａ）を中心として回転可能に支承された回転子（５）を有している。回転子外側ハウジング（７）の内部で巻線支持体を保持するために、トルク伝達側（ＡＳ）には、繊維強化プラスチックからなる中空円筒状の結合部材（１２ｃ）を備える堅牢な結合装置（８ａ）が設けられている。結合部材（１２ｃ）は、端面側の末端部分とその間に介在する中央部分とで一体的に構成され、末端部分は円周方向に見て波形を有し、中央部分は波形を有していない。結合部材（１２ｃ）はその末端部分が、金属からなるフランジ状の末端片（１２ａ、１２ｂ）の溝状切欠きに、摩擦結合的に互いに噛み合うように結合されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸線を中心として回転可能に支承された回転子を備え、この回転子が、
ａ）軸線方向の回転子軸部分に取り付けられ超伝導巻線を備えた巻線支持体を包囲する回転子外側ハウジングと、
ｂ）トルク伝達側で巻線支持体と回転子軸部分との間に、繊維材料で強化されたプラスチックからなるトルク伝達する中空円筒状の結合部材を備えた堅牢な結合装置を含み、回転子外側ハウジングの内部で巻線支持体を保持する手段とを有し、
さらに、超伝導巻線の冷却および熱絶縁手段を備えている機械において、
結合装置（１２ｃ）が、端面側の末端部分（１６ａ、１６ｂ）とその間に介在する中央部分（１６ｃ）とで一体的に構成され、
末端部分（１６ａ、１６ｂ）は円周方向に見て波形を有し、中央部分（１６ｃ）は波形を有しておらず、
結合部材（１２ｃ）が末端部分（１６ａ、１６ｂ）で、金属からなるフランジ状の末端片（１２ａ、１２ｂ）に摩擦結合で互いに噛み合うように結合され、
α）末端部分（１６ａ、１６ｂ）は完全に、中央部分（１６ｃ）は一区域だけ、それぞれフランジ状の末端片（１２ａないしは１２ｂ）の溝状切欠き（１３ａ、１３ｂ）内へ突入し、
β）各切欠きの少なくとも１つの側壁は、それぞれの末端部分の波形に合わせた波形を有し、
γ）各末端部分はその波形が、対応する切欠きの側壁の波形に少なくとも部分的に当接し、
δ）結合部材（１２ｃ）の、切欠き内に配置されている部分は、切欠きの残りの空間の少なくとも部分的な充填によって固定され、
フランジ状の末端片（１２ａ、１２ｂ）は、巻線支持体（９）の付属部分と、ないしは回転子軸部分（５ａ）に結合されている回転子外側ハウジング（７）の側面部分（７ａ）と、摩擦結合的に結合されていることを特徴とする機械。
【請求項２】
末端部分（１６ａ、１６ｂ）が円周方向に見て均等な波形を有していることを特徴とする請求項１記載の機械。
【請求項３】
末端部分（１６ａ、１６ｂ）が円周方向に見て正弦波形の波形を有していることを特徴とする請求項１又は２記載の機械。
【請求項４】
結合部材（１２ｃ）、１２ｂ）が、フランジ状の末端片（１２ａないしは１２ｂ）の溝状切欠き（１３ａ、１３ｂ）に接着されていることを特徴とする請求項１乃至３の１つに記載の機械。
【請求項５】
フランジ状の末端片（１２ａ、１２ｂ）が、巻線支持体（９）の付属部分の対応する歯形に係合する、ないしは、回転子外側ハウジング（７）の回転子軸部分（５ａ）に結合されている側面部分（７ａ）の対応する歯形に係合する端面側の歯形（１４）をそれぞれ備えていることを特徴とする請求項１乃至４の１つに記載の機械。
【請求項６】
歯形が互いに自動調心されるように構成されていることを特徴とする請求項５記載の機械。
【請求項７】
繊維材料の繊維の少なくとも大部分が、結合部材（１２ｃ）のそれぞれの末端部分（１６ａないしは１６ｂ）と中央部分（１６ｃ）との間の各移行領域に亘って途切れることなく延びていることを特徴とする請求項１乃至６の１つに記載の機械。
【請求項８】
結合部材（１２ｃ）の繊維材料がガラス繊維または炭素繊維であることを特徴とする請求項１乃至７の１つに記載の機械。
【請求項９】
フランジ状の末端片（１２ａ、１２ｂ）が鋼材でできていることを特徴とする請求項１乃至８の１つに記載の機械。
【請求項１０】
超伝導巻線（１０）の導体が、金属の低Ｔｃ超伝導材料または金属酸化物の高Ｔｃ超伝導材料を含んでいることを特徴とする請求項１乃至９の１つに記載の機械。
【請求項１１】
巻線支持体（９）が真空（Ｖ）で取り囲まれていることを特徴とする請求項１乃至１０の１つに記載の機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転軸線を中心として回転可能に支承された回転子を備え、この回転子が、軸線方向の回転子軸部分に取り付けられ超伝導巻線を備えた巻線支持体を包囲する回転子外側ハウジングを有する機械に関する。さらに回転子は、トルク伝達側で巻線支持体と回転子軸部分との間に、繊維強化プラスチックからなるトルク伝達する少なくとも１つの中空円筒状の結合部材を備えた堅牢な結合装置を含み、回転子外側ハウジングの内部で巻線支持体を保持する手段を有している。さらに、超伝導巻線の冷却および熱絶縁手段が設けられている。これに相当する機械は米国特許第５，８８０，５４７号明細書に記載されている。
【背景技術】
【０００２】
電気機械、特に発電機や電動機は、通常、回転する界磁巻線と、定置の固定子巻線とを有している。極低温に冷却された特に超伝導の導体を利用することによって、電流密度を高め、それによって機械の比出力すなわち自重１キログラムあたりの出力を高めるとともに、機械の効率も向上させることができる。
【０００３】
電気機械の極低温の巻線は、一般に周囲から熱的に絶縁し、冷却手段によって、求められる低い温度に保たなくてはならない。このとき、効率的な断熱は、一般に残留ガス圧が１０-3ｍｂａｒ以下である高真空によって機械の極低温の部分が高温の外部空間からできるだけ分離され、かつこれらの極低温の部分と高温の外部空間とをつなぐ接続部分ができるだけ少ない熱しか伝達しない場合にのみ達成される。
【０００４】
低温冷却されるべき回転子巻線を備える回転子と高温の固定子巻線との真空絶縁については、特に２種類のバリエーションが知られている。すなわち１番目の実施形態では、回転子が、高温の外側ハウジングと、一緒に回転する閉じられた真空室とを有している。この真空室は極低温領域をすべての側から取り囲むのが望ましい（例えば「Ｓｉｅｍｅｎｓ  Ｆｏｒｓｃｈ．ｕ．Ｅｎｔｗｉｃｋｌ．−Ｂｅｒ．」（ジーメンス研究開発レポート）、第５巻，１９７６年発行，第１号，第１０頁〜第１６頁を参照）。しかしながら、真空室を通って延びる支持部を介して、極低温部分への好ましくない熱伝達が起こる。２番目の実施形態では、実質的に低温の回転子が高真空の中で回転する。高真空室の外側の仕切は固定子の内部穴によって規定される。しかしこのような機構には、回転子と固定子の間で高真空に密閉された軸シールが必要である（例えば西独特許出願公開第２７５３４６１号明細書を参照）。
【０００５】
冒頭に挙げた米国特許明細書から読み取ることができる機械では１番目の実施形態が具体化されている。その回転子では、取り付けられたフランジ軸とで回転子の外側ハウジングを形成する回転子型クライオスタットの内部に超伝導巻線がある。巻線の超伝導体のためにヘリウム冷却が意図される。それに対して、回転子外側ハウジングの外側はほぼ室温であり、作動時には場合によっては室温以上になる。機械の有効トルクは回転子巻線で生成される。この回転子巻線は低温の巻線支持体内に配置され、この巻線支持体は、クライオスタットとして作用する回転子外側ハウジングの中に、絶縁された状態で懸架ないしは保持されている。このような懸架部ないしは保持部は、低温の巻線支持体から駆動側の軸部分へトルクを伝達するために、しばしば機械のＡ側と呼ばれる回転子の駆動側で十分に安定していなければならない。従って、トルク伝達のためのこのような堅牢な結合装置は、比較的頑丈に設計されるとともに、巻線支持体および駆動側の軸部分と摩擦結合的に結合されなくてはならない。それが原因で、回転子の低温領域で避けられない熱導入が起こる。そこで、結合装置を冷却することがしばしば意図される（例えばＢ．Ｓｅｅｂｅｒ著「Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ」（応用超伝導ハンドブック），Ｖｏｌ．２，Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ，Ｂｒｉｓｔｏｌ（ＧＢ），１９９８，ｐ１４９７〜１４９９および１５２２〜１５３０）。それと同時にこの結合装置は、低温の巻線支持体の駆動側のセンタリングも引き受ける。機械の作動にとって重要な、例えば冷媒供給部のような接続部が設けられているので非駆動側または一般にＢ側とも呼ばれる対向する回転子側には、トルクが事実上導出されないしはたがってこの部分では、実質的に、センタリングの機能と熱的な絶縁の機能が果たされるだけである。しかもそこには、冷却された巻線支持体の収縮を補償する手段が設けられていなくてはならない。
【０００６】
回転子の冷却された超伝導領域への熱導入を防ぐために、公知の機械の特殊な実施形態では、トルク伝達をする結合装置が少なくとも駆動側に、ガラス繊維強化プラスチックからなる中空円筒状の結合部材を有する。この中空円筒はその両側の軸線方向端部に、巻線支持体ないしは駆動軸に摩擦結合で結合された鋼材からなる結合部材をそれぞれ備えている。プラスチックからなる中空円筒と鋼材からなる結合部材との間の機械的な結合は、荷重が変化すると、高い過負荷耐久性および疲れ耐久性を保証しなくてはならない。というのは、例えば起動時やさまざまな障害発生時にはこのような電動機では通常の動作時よりも明らかに高いモーメントが発生するが、こうしたモーメントが結合装置の損傷につながってはならないからである。しかしながら米国特許明細書には、中空円筒と結合部材との間の結合に関する具体的な事項が含まれていない。
【０００７】
上述した機械で用いられている、以前から知られていたＮｂＴｉやＮｂ3Ｓｎのような金属の超伝導材料に加えて、１９８７年以来、遷移温度が７７Ｋを超える金属酸化物の超伝導材料も公知となっている。ＨＴＳ材料とも呼ばれるこのような高Ｔｃ超伝導材料を用いた導体によって、機械の超伝導巻線を製作することが試みられている（例えば国際公開第９８／０２９５３号パンフレット）。このような種類の導体を備える機械も、超伝導材料の動作温度と比較的高温の回転子外側ハウジングの外部温度との間に温度差が生じるので、超伝導領域への熱導入を防ぐ手段が必要である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、冒頭に述べた構成を有する機械のために、低温の巻線支持体とこれに付属する高温の回転子軸部分との間で、高い疲れ耐久性および過負荷耐久性を保証する摩擦結合的な結合を比較的簡単に可能にし、低温の超伝導巻線への熱導入損失を限定するような、トルク伝達をする適切な結合装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この課題は、本発明によれば、請求項１の構成要件によって解決される。それによれば、冒頭に述べた構成を有する機械において、結合装置が、端面側の末端部分とその間に介在する中央部分とで一体的に構成され、末端部分は円周方向に見て波形を有し、中央部分は波形を有しておらず、結合部材は末端部分で、金属からなるフランジ状の末端片に摩擦結合で互いに噛み合うように結合され、
α）末端部分は完全に、中央部分は一区域だけ、それぞれフランジ状の末端片の溝状切欠き内へ突入し、
β）各切欠きの少なくとも１つの側壁は、それぞれの末端部分の波形に合わせた波形を有し、
γ）各末端部分はその波形が、対応する切欠きの側壁の波形に少なくとも部分的に当接し、
δ）結合部材の、切欠き内に配置されている部分は、切欠きの残りの空間の少なくとも部分的な充填によって固定されている。
さらにこの機械では、フランジ状の末端片は、巻線支持体の付属部分と、ないしは回転子軸部分に結合されている回転子外側ケーシングの側部と、摩擦結合で結合される。
【００１０】
機械のこのような構成と結びついた利点は、少なくとも端面側の末端部分の領域で、中空円筒状の結合部材が特別に構成されることにより、および、フランジ状の末端片がこれらの末端部分との結合領域で相応に構成されることにより、中空円筒状の結合部材の熱伝導性の低い部分と、巻線支持体の金属部分との間で優れた摩擦結合的な結合が実現されるという点に見ることができる。この場合、モーメントはまず第１に圧力によって溝状切欠きに伝達され、せん断による伝達が行われないことによって、普通ならばトルク伝達の弱点となるプラスチックと金属との間の結合領域で、特に過負荷や長期運転に関わるせん断強度の問題が回避されるという利点がある。摩擦結合性を向上させるために、結合部材はフランジ状の末端片に接着されていてよい。この末端部分はそれぞれのフランジ状の末端片の溝状切欠き内へ充填によっていわば楔止めされる。というのは、例えば硬化可能なプラスチックのような充填材料からなる相応の楔が、波形の末端部分と、溝状切欠きの側壁との間の楔形スペースに少なくともほぼ充填されるからである。このような楔止めにより、切欠きから結合部材が抜け落ちることが防止されるだけでなく、むしろ、それによって金属−プラスチック結合領域でも、せん断によるのではなく、圧力による力の伝達性が向上する。
【００１１】
各切欠きの少なくとも１つの側壁に波形を付け、それぞれ対応するように波形を付けられた末端部分に嵌め合い結合させることによって、円周方向に見て、トルク伝達時における力の特に均等な配分を保証することができる。これに加えて、結合部材の、波形を付けられない平滑な中空円筒として構成されている中央部分も、同じく一区域だけ各切欠き内に突入し、そこに固定され、それによってそれぞれ金属からなる末端に摩擦結合により結合されているので、波形を付けられた末端部分と波形を付けられていない中央部分との間の移行領域で特別な負荷が生じることが回避される。中央部分の波形を付けられていない構成は、この部分が膨出する危険を防止するという利点がある。
【００１２】
本発明による機械の有利な実施態様は従属請求項に記載されている。
【００１３】
末端部分の波形が円周全体に亘って均等に配分されていると特に好ましいと考えられる。この場合、波形は正弦波形であるのが好ましい。末端部分のこのような構成により、およびそれぞれ付属する溝状切欠きの少なくとも１つの側壁のこのような構成により、両部分間で特に均等な力伝達が保証される。
【００１４】
さらに、繊維材料の繊維の少なくとも大部分（すなわち半分以上）が、結合部材のそれぞれの末端部分と中央部分との間の各移行領域全体に亘って途切れることなく延びていると特に好ましい。というのは、この領域に亘って連続する繊維は、クリティカルなこの領域の、力に対する高い耐久性に貢献するからである。繊維としては、公知の繊維材料、特にガラス繊維や炭素繊維が考慮の対象となる。
【００１５】
フランジ状の末端片と、巻線支持体ないしは駆動側の回転子軸部分との間で摩擦結合性を向上させて優れたトルク伝達をするために、末端片は、それぞれ相手方の対応する歯形に係合する端面側の歯形を備えているのが好ましい。この歯形は自動ロックされるように構成されていてよい。このような歯形は公知である。
【００１６】
超伝導巻線の導体については、金属の低Ｔｃ超伝導材料または特に金属酸化物の高Ｔｃ超伝導材料が考慮の対象となる。後者の材料を用いることによって冷却技術が簡素化される。
【００１７】
本発明による機械のその他の有利な実施態様は残りの従属請求項の対象となっている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
次に、本発明による機械の有利な実施例について、図面を参照しながらさらに詳しく説明する。
【００１９】
それぞれの図面中では、対応する部分には同一の符号が付されている。
【００２０】
以下に説明する機械の実施例は、特に同期電動機や発電機であってよい。当然ながら、例えば回転数が高くてコンパクトな船舶の駆動装置用や、例えばボーリングプラットフォームなどのいわゆる海洋掘削装置用など、このような機械の別の応用分野ないしは適用分野も考えられる。本発明の機械は回転する超伝導巻線を含んでおり、この巻線には、原理的に、金属のＬＴＳ材料（低Ｔｃ超伝導材料）または特に酸化物のＨＴＳ材料（高Ｔｃ超伝導材料）の使用が可能である。以下の実施例については後者の材料を選択することにする。巻線は１つのコイルでできていてよく、あるいは２極、４極、またはその他の多極に配置されたコイルのシステムであってよい。このような同期機の原理的な構造は図１から明らかであり、このような機械の公知の実施形態を前提としている（例えば上に挙げた従来技術を参照）。
【００２１】
全般に符号２を付されている機械は、室温の状態にある定置の機械外側ハウジング３と、その中の固定子巻線４とを含んでいる。この外側ハウジング内部では、固定子巻線４で包囲されるように、回転子５が回転軸線Ａを中心として回転可能な軸受６ａ，６ｂに支承されている。そのために回転子は、真空容器として構成された回転子外側ハウジング７を有し、この回転子外側ハウジングの中に、ＨＴＳ巻線１０を備えた巻線支持体９が保持されている。この回転子外側ハウジングは、その軸線方向に対向位置する（端）面に、円板状または円環状に構成された側面部分７ａないしは７ｂをそれぞれ含んでいる。これらの各側面部分は軸線方向の中実の回転子軸部分５ａないしは５ｂに固定結合され、各回転子軸部分に軸受６ａないしは６ｂが付設されている。回転子外側ハウジング７のいわゆる駆動側ＡＳには、巻線支持体９と、回転子軸部分５ａに堅固に結合された回転子外側ハウジングの円板状側面部分７ａとの間に、管状の堅牢な結合装置８ａが設けられている。端面側のフランジ状の末端片１２ａ，１２ｂと、これらの間に延びる結合部材１２ｃ（図２参照）とを備える本発明に基づいて構成された堅牢な結合装置８ａを介して、トルク伝達も行われる。結合装置は、主として、例えばガラス繊維のような繊維で強化されたプラスチック材料（いわゆる「ＧＦＲＰ」材料）からなる熱伝導性の低い中空円筒でできているのが好ましい。このとき公知のように強度の観点から選択されるプラスチック材料に繊維が埋め込まれ、このプラスチック材料は繊維にとって母材としての役目をする。繊維はプラスチック材料の内部で、回転軸線Ａに対して斜めに、つまり回転軸線に対して平行や垂直にではなく、延びているのが好ましい。場合により、繊維は異なった層の中にあってもよく、回転軸線に対する繊維の角度もさまざまであってよい。このように構成された複合材料は、少ない熱伝導性と同時に、トルク伝達にとって十分に高い機械的な剛性と、高いせん断弾性率（Ｇ弾性率）とを保証する。結合装置のさらに詳細な構成は図２に示されている。図１からさらにわかるように、駆動側ＡＳとは反対側に位置する以下において符号ＢＳを付された非駆動側には、巻線支持体９と回転子外側ハウジング７の円板状側面部分７ｂとの間にさらに別の結合装置８ｂが配置されている。この非駆動側ＢＳでは、中空円筒状に構成された軸部分５ｂを介して、特に超伝導巻線１０を冷却するための冷媒供給が機械の外部から行われる。冷媒供給や密封の詳細については公知である。従って図面では詳細な図示を割愛している。超伝導巻線１０を備えた巻線支持体９を取り囲んでいる真空は図面では符号Ｖを付してある。この真空は特に、高温の回転子外側ハウジング７と巻線支持体９との間に存在している。熱絶縁をするためのその他の公知の手段、例えば超絶縁手段の図示も省略している。
【００２２】
回転子外側ハウジングの室温状態にある高温の側面部分７ａおよび７ｂから、低温状態にある巻線支持体９の低温部分への熱導入、従って低温の巻線１０への熱導入を防ぐために、ＧＦＲＰからなる部品の使用を考慮するのが好ましい。駆動側ＡＳでの結合装置８ａの特別な実施形態が図２の縦断面図に示されている。非駆動側ＢＳでの結合装置８ｂも、これに準する構成を有していてよく、さらに、結合装置８ｂは冷却した回転子部分の収縮による軸線方向の膨張補償が可能になるように構成されているのが望ましい。
【００２３】
巻線支持体９と側面部分７ａとの間に挿入されたほぼ中空円筒状の結合装置８ａは、図２によれば、対向位置する両軸線方向端部にそれぞれフランジ状の末端片１２ａないしは１２ｂを有し、これらの末端片の間に結合部材１２ｃが延びている。末端片１２ａおよび１２ｂは金属材料、特に鋼材またはその他の極低温に適した耐久性のある材料でできているのに対して、結合部材１２ｃは特にＧＦＲＰで製作されている。結合部材１２ｃは両軸線方向端部で、図４〜図６に詳しく示している末端部分１６ａおよび１６ｂによって、それぞれ対応する末端片の切欠きまたは溝１３ａないしは１３ｂ内に突入し、そこで本発明に基づいてこの末端片に結合されている。
【００２４】
フランジ状の末端片１２ａおよび１２ｂと、巻線支持体９ないしは駆動側の側面部分７ａとの間で高いトルクを伝達するために、それぞれフランジ状の末端片１２ａないしは１２ｂは、巻線支持体９ないしは側面部分７ａにねじ止めされているだけではない。図２と図３では、フランジ状の末端片のネジ止めのための相応の穴に、全般に符号１５ｉを付されているが、むしろ各末端片は、図３の側面図に明らかに見られる端面側の歯１４ａとその間に介在する溝状の中間スペース１４ｂとを備えた歯形１４有しているのが好ましい。この場合、歯形は公知のやり方で、自動調心される摩擦結合的な結合が得られるように構成され、モーメントを比較的大きい半径で伝達することができる。巻線支持体９ないしは側面部分７ａの対向面は対応する歯形を有し、フランジ状の末端片１２ａの歯形１４の歯１４ａが、巻線支持体の対向面にある対応する溝に係合する。
【００２５】
特に、ＧＦＲＰからなる結合部材１２ｃとフランジ状の末端片１２ａないしは１２ｂとの間でも、機械の高いトルクを伝達することができる。本発明はこれにも関係する。従って、末端片内に突入する、結合部材の端面側の端部は特別に成形されている。図４の正面図および図５の斜視図、ならびに図６の縦断面図からわかるように、中空円筒状の結合部材１２ｃは、両軸線方向端面に、特別に成形された末端部分１６ａ，１６ｂを有している。これらの末端部分１６ａ，１６ｂは、円周方向に見て環状の中央部分１６ｃの平滑な（波形を付けられていない）リング形状とは異なり、円周方向に見て隆起部１７ｊと凹部１８ｊとを備える規則的な波形が得られるように構造化ないしは成形されている（特に図４を参照）。このような波形は、結合部材の製造時に、まだ変形可能な状態のときに相応の形状付与をすることによって設けるのが好ましく、強化繊維が損傷されないので、複合材料の機械的な安定性が維持される。従って、中央部分１６ｃと、端面側の末端部分１６ａ，１６ｂとを備える結合部材１２ｃは一体的に構成されている。図面で基礎に置いている末端部分１６ａ，１６ｂの波形は、トルク伝達を良好にするという理由から、正弦波形としてかつ特に円周全体に亘って均等に配分されるのが好ましい。しかし、場合によってはこれ以外の波形を設けることもでき、円周も、個々の領域にだけ波形を備えていてもよい。
【００２６】
波形を付けられた末端部分を備える結合部材１２ｃの各端部は、それぞれのフランジ状の末端片の環状の溝状切欠き１３ａないしは１３ｂ内に嵌め込まれる。その部位で、各端部片１２ａおよび１２ｂと結合部材１２ｃとの間の優れた摩擦結合を保証するために、端部片のそれぞれの切欠きは、半径方向に見て外側の側壁および／またはこれと対向位置する内側の側壁に、それぞれの末端部分１６ａないしは１６ｂの波形に対応する波形を有している。これらの側壁の少なくとも一方に、それぞれの末端部分が嵌め合い結合で当接する。これに加えて、切欠きの側壁と波形を付けられた末端部分との間の残りの楔形スペースは、接着剤材料からなる充填剤、特に硬化可能なプラスチックを充填される。このようにして、片側に波形を付けられた切欠きの場合には、楔形をした充填片が生じる。
【００２７】
本発明によれば、溝状切欠きは、結合部材の末端部分を完全にこの切欠き内へ収容できるだけでなく、中央部分１６ｃの一部も各切欠き内に突入するような溝深さを有しているのが望ましい。そのためには、それぞれの末端部分だけでなく中央部分の一区域も切欠き内に挿入されるように、切欠きは当然ながら場合により段差のある幅を有していなければならない。挿入された中央部分の一部はそこで同じくそれぞれ金属製の末端片と接着される。このようにして、波形を付けられた末端部分から、波形を付けられていない中央部分への移行領域に、特別な力の負荷が生じることが防止される。金属製の末端片１２ａ，１２ｂと、非金属製の結合部材１２ｃとの間の効果的なトルク伝達が、高いねじれ力が発生したときにこれらの部分間の結合領域が損傷するという危険を生じることなく、保証される。さらにこの場合、エッジ部に亀裂形成が生じることが防止される。
【００２８】
当然ながら、円周方向に見てこの方向に規則的に配分された状態で互いに噛み合う、結合されるべき各部分の隆起部と凹部が、円周方向での相互の回転を不可能にして、要求されたトルク伝達を保証するのであれば、結合部材の末端部分の上記以外の構成、およびこれに伴うそれぞれの末端片の開口部の上記以外の構成も可能である。特に図４から図６に示す波形によって、このような要求を満たすことができる。しかしながら特殊な歯形も考えることができる。
【００２９】
ここで選択した実施例では、結合部材１２ｃについてガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）を用いることを前提としている。当然ながら、例えば炭素繊維等の別の繊維で強化されたプラスチックも、このような材料によって少ない熱伝達と同時にトルク伝達が保証されるのであれば、利用可能である。
【００３０】
さらに、本発明による結合装置は、単一の中空円筒状の結合部材に代えて、互いに同心的に取り囲む複数の部材を有していてもよく、これらの部材には場合により互いに同心的に取り囲む独自のフランジ状の末端片が付設される。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】機械の考えられる実施例を示す縦断面図
【図２】この機械の結合装置の特別な構成を示す縦断面図
【図３】図２の結合装置のフランジ状の末端片を示す正面図
【図４】図２の結合装置の結合部材を示す正面図
【図５】図２の結合装置の結合部材を示す斜視図
【図６】図２の結合装置の結合部材を示す縦断面図
【符号の説明】
【００３２】
５ａ  回転子軸部分
７  回転子外側ハウジング
７ａ  側面部分
９  巻線支持体
１０  超伝導巻線
１２ａ  末端片
１２ｂ  末端片
１２ｃ  結合部材
１３ａ  切欠き
１３ｂ  切欠き
１４  歯形
１４ａ  歯
１４ｂ  中間スペース
１６ａ  末端部分
１６ｂ  末端部分
１６ｃ  中央部分
Ｖ  真空
【国際公開パンフレット】
2004521592.tif 000003
2004521592.tif 000004
2004521592.tif 000005
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2004521592.tif 000007
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2004521592.tif 000022
2004521592.tif 000023
【国際調査報告】
2004521592.tif 000024
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