(57)【要約】【課題】  ＦＲＰのトルクチューブでボルトの軸力に影響されることなく低温回転機械のトルクを伝達できるトルク伝達構造を提供すること。【解決手段】  超電導コイルを備えたロータコア２０の回転トルクをロータに伝達するトルクチューブ１０と、このトルクチューブ１０をロータコア２０に固定するボルトとを備えた低温回転機械のトルク伝達構造１を、トルクチューブ１０は、ロータコア２０とロータとの間に配置する円筒部と、この円筒部の軸心と直角方向の接合面１２を具備するロータコア側フランジ１１とを有する繊維強化プラスチックで形成され、ロータコア側フランジ１１の接合面１２とロータコア２０の接合部２１とは、円周方向で噛合う噛み合い部３０を有しているようにする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
超電導コイルを備えたロータコアと、前記ロータコアで回転させるロータと、前記ロータコアの回転トルクを前記ロータに伝達するトルクチューブと、前記トルクチューブを前記ロータコアに固定する締結手段と、を備えた低温回転機械のトルク伝達構造であって、
前記トルクチューブは、前記ロータコアとロータとの間に配置する円筒部と、前記円筒部の軸心と直角方向の接合面を具備するロータコア側フランジと、を有する繊維強化プラスチックで形成され、
前記ロータコア側フランジの接合面と前記ロータコアの接合部とは、円周方向で噛合う噛み合い部を有していることを特徴とする低温回転機械のトルク伝達構造。
【請求項２】
前記噛み合い部は、前記ロータコアの接合面に形成した凹凸状部と、前記ロータコア側フランジの接合面に形成した前記凹凸状部と噛合う凹凸状面とで構成されている請求項１に記載の低温回転機械のトルク伝達構造。
【請求項３】
前記トルクチューブは、ガラス繊維強化プラスチック又は炭素繊維強化プラスチックで形成され、
前記ロータコア側フランジは、円周方向の断面が、前記繊維強化プラスチックの繊維が連続するような曲線部を有する凹凸状の噛み合い面に形成されている請求項２に記載の低温回転機械のトルク伝達構造。
【請求項４】
前記ロータコア側フランジは、凹凸状の噛み合い面の厚みが薄い凹状部分に前記締結手段の固定部を有している請求項２又は３に記載の低温回転機械のトルク伝達構造。
【請求項５】
前記締結手段はボルトであり、
前記ボルトの頭部とロータコア側フランジとの間に低熱膨張材料のカラーを設けて前記ボルトを固定した請求項１〜４のいずれか１項に記載の低温回転機械のトルク伝達構造。
【請求項６】
前記ボルトの固定位置における軸方向の熱収縮量を、繊維強化プラスチックの熱収縮量とカラーの熱収縮量との合計が、ボルトの熱収縮量となるように、前記繊維強化プラスチックとカラーとボルトの軸方向熱収縮量を設定した請求項５に記載の低温回転機械のトルク伝達構造。
【請求項７】
前記ロータコア側フランジの凹凸状面を、該ロータコア側フランジの繊維強化プラスチックと一体成形した金属リングとした請求項２〜６のいずれか１項に記載の低温回転機械のトルク伝達構造。
【請求項８】
前記繊維強化プラスチックと金属リングの接合部は、ロータコア側フランジの一体成形時における基材樹脂による接合、または一体成形後における接着剤を用いた接合により一体化されている請求項７に記載の低温回転機械のトルク伝達構造。
【請求項９】
前記ロータコア側フランジの反接合面側に円環状の座金を配設した請求項１〜８のいずれか１項に記載の低温回転機械のトルク伝達構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超電導モータ等の低温回転機械におけるトルク伝達構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、回転体を備えた機械の駆動機として、超電導モータ等の低温回転機械が採用される場合がある。図５に示すように、例えば、超電導モータ１００の場合、外周に巻かれた固定側の通常コイル１０１と、この通常コイル１０１の内側で回転するロータ１０２と、このロータ１０２の中心で回転するロータコア１０４とを備えたものがある。このロータコア１０４には、回転側の超電導コイル１０３が巻かれている。超電導コイル１０３が巻かれたロータコア１０４は、冷凍機１０５で循環させる低温ヘリウムガスによって低温状態（３０Ｋ（−２４３℃））で保持されている。これにより、ロータコア１０４に巻かれた超電導コイル１０３が極低温近くの低温で回転させられる。ロータコア１０４は、ロータ１０２内との空間を真空状態とすることで断熱されている。
【０００３】
そして、上記ロータコア１０４とロータ１０２とは、トルクチューブ１１０で連結されている。トルクチューブ１１０は、ロータコア１０４の両端をロータ１０２に支持し、ロータコア１０４の回転力をロータ１０２に伝達している。トルクチューブ１１０は、ロータコア１０４の重量も支持している。トルクチューブ１１０は、超電導コイル１０３で発生した回転力を取り出す円筒状の部材である。ロータ１０２は、ロータコア１０４の回転力（回転トルク）がトルクチューブ１１０を介して伝達されて回転させられる。この例では、ロータコア１０４の回転力（トルク）をトルクチューブでロータ１０２に伝達し、ロータ１０２の出力軸１０６でプロペラ１０７が回転駆動されている。ロータ１０２は、出力軸側と反出力軸側とに設けられた軸受１０８で支持されている。
【０００４】
トルクチューブ１１０は、上記したように円筒状に形成され、その両端にフランジ１１１，１１２が設けられている。フランジ１１１，１１２は、円筒部１１３の軸線と直交する接合面１１４を有している。そして、一方のフランジ部１１１がロータコア１０４にボルト１１５で固定され、他方のフランジ１１２がロータ１０２にボルト１１５で固定されている。従って、トルクチューブ１１０は、ボルト１１５の軸力（軸方向に力）によるロータコア１０４とロータ１０２との接合面１１４の摩擦力でトルクを伝達している。このトルクチューブ１１０は、低温状態（３０Ｋ（−２４３℃））のロータコア１０４と常温のロータ１０２とを連結し、ロータコア１０４の回転トルクをロータ１０２に伝達する。そのため、トルクチューブ１１０は、一般的に金属材料が用いられている。
【０００５】
しかし、トルクチューブ１１０は、低温部（−２４３℃）のロータコア１０４と高温部（常温）のロータ１０２とを金属材料で直接接続しているため、高温部のロータ１０２から低温部のロータコア１０４への入熱が冷却損失の多くを占めている。そのため、この入熱がロータコア１０４を冷却する冷凍機１０５の負荷となっており、超電導モータの効率に影響を与える。
【０００６】
そこで、本発明者は、上記トルクチューブとして、低熱伝導率である複合材料のＦＲＰ（繊維強化プラスチック、この明細書及び特許請求の範囲の書類中では、単に「ＦＲＰ」ともいう）に着目した。特に、表１に示すように、ＧＦＲＰ（ガラス繊維強化プラスチック）、ＣＦＲＰ（炭素繊維強化プラスチック）は、引張強度（ＭＰａ）が金属（ＳＵＳ３１６Ｌ）と同等かそれ以上に高く、また熱伝導も、例えば、極低温（４Ｋ）から常温（３００Ｋ）までの熱伝導積分値（Ｗ／ｍ）が非常に低い（例えば、ＳＵＳ３１６Ｌ：３０３０６Ｗ／ｍに対し、ＣＦＲＰ：２４２．４Ｗ／ｍ、ＧＦＲＰ：１０３．１Ｗ／ｍ）ので、入熱量低減による超電導モータの高効率化が期待できると考えた。
【０００７】
【表１】
2013126316.tif 000003
なお、この種の先行技術として、超電導巻線と巻線支持体から軸部分へトルクを伝達する手段として、ＦＲＰでトルクチューブを形成し、その筒状のトルクチューブ末端部分を、円周方向に連続する波形に形成し、トルク伝達側はトルクチューブの波形末端部分を挿入する波形の溝状切欠きを設け、この溝状切欠きにトルクチューブの波形末端部分を挿入することにより、円周方向の波形で回転トルクを伝達しようとしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３７７４１９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、ＦＲＰは積層方向の線膨張率が（常温で４．２９×１０−６／Ｋ）であるのに対し、例えば、金属のＳＵＳ３１６Ｌの線膨張率は（１５．９×１０−６／Ｋ）であり、ＦＲＰは金属の２倍以上ある。そのため、トルクチューブ１１０にＦＲＰを適用する場合、ＦＲＰの線膨張率が金属に比べて大きいことから、常温においてボルト１１５でフランジ部１１１，１１２をロータコア１０２とロータ１０１とに適正な軸力で摩擦接合したとしても、ロータコア１０２に固定されるフランジ部１１１は極低温に冷却されて熱収縮量が大きくなるので、ボルト１１５の軸力が低下する軸力抜けを生じてしまう。
【００１０】
そのため、トルクチューブ１１０にＦＲＰを適用した場合、フランジ１１１をボルト１１５の軸力による摩擦力でロータコア１０２に固定することでトルク伝達することが困難になる。
【００１１】
この対策として、軸力抜けを低減するように、ボルト１１５の頭部とフランジ１１１との間にカラーを設ける方法が考えられる。
【００１２】
このカラーを設ける方法として、例えば、ボルト１１５と同じ種類のカラーを用いる方法がある。この場合、ボルト締結において、ボルトは軸力によって伸びているため、その伸び分の軸力が発生している。そこで、カラーを用いて、ボルトの長さに対するＦＲＰの長さの割合を減らせば、ＦＲＰの収縮によるボルトの軸力抜けを軽減することができる。
【００１３】
しかしながら、ＦＲＰの熱膨張率は製造方法や個体によって異なり、現物での熱膨張率を測定しなければ軸力の制御が難しく、設計段階においてカラーを決定するのは困難である。
【００１４】
なお、上記特許文献１の場合、トルク伝達側の溝状切欠きとトルクチューブの波形端部との熱収縮量が大きく異なる。そのため、上記熱膨張率の差によってトルクチューブが径方向に縮み、トルクチューブの波形末端部分とトルク伝達側の溝状切欠きとの間に隙間が生じる。特に、トルクチューブを水平配置した場合、回転時に自重でトルクチューブの上部と溝状切欠きとの間に隙間を生じるおそれがあり、低温での安定したトルク伝達は難しい。
【００１５】
そこで、本発明は、ＦＲＰのトルクチューブでボルトの軸力に影響されることなく低温回転機械のトルクを伝達できるトルク伝達構造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】
【００１６】
上記目的を達成するために、本発明は、超電導コイルを備えたロータコアと、前記ロータコアで回転させるロータと、前記ロータコアの回転トルクを前記ロータに伝達するトルクチューブと、前記トルクチューブを前記ロータコアに固定する締結手段と、を備えた低温回転機械のトルク伝達構造であって、前記トルクチューブは、前記ロータコアとロータとの間に配置する円筒部と、前記円筒部の軸心と直角方向の接合面を具備するロータコア側フランジと、を有する繊維強化プラスチックで形成され、前記ロータコア側フランジの接合面と前記ロータコアの接合部とは、円周方向で噛合う噛み合い部を有している。この明細書及び特許請求の範囲の書類中における「噛み合い部」は、「ロータコア側フランジの接合面」と「ロータコアの接合部」との間で、トルク伝達ができるように噛合う部分を有する形態であればよい。また、「締結手段」は、「ボルト」、「万力」等、フランジに軸力を付与して締結する手段をいう。
この構成により、ロータコアとロータとの間でトルク伝達するトルクチューブを繊維強化プラスチックで形成して熱伝達率を下げ、ロータコアへの入熱を極力抑えることができる。しかも、ロータコアの接合面とトルクチューブの接合面との間のトルク伝達は、噛み合い部で伝達することができる。
【００１７】
また、前記噛み合い部は、前記ロータコアの接合面に形成した凹凸状部と、前記ロータコア側フランジの接合面に形成した前記凹凸状部と噛合う凹凸状面とで構成されていてもよい。この明細書及び特許請求の範囲の書類中における「凹凸状」は、「波状曲面の凹凸」、「角状の凹凸」等、「凸状の部分」と「凹状の部分」とを有する形態であればよい。
このように構成すれば、トルクチューブのロータコア側フランジにおける凹凸状面とロータコアの凹凸状部との噛み合い構造によって機械的にトルク伝達するので、熱膨張によるボルトの軸力低下を生じても確実なトルク伝達を図ることができる。
【００１８】
また、前記トルクチューブは、ガラス繊維強化プラスチック又は炭素繊維強化プラスチックで形成され、前記ロータコア側フランジは、円周方向の断面が、前記繊維強化プラスチックの繊維が連続するような曲線部を有する凹凸状の噛み合い面に形成されていてもよい。この「繊維が連続するような曲線部」は、「波形」、「円弧形」等によって角部が曲線となるような形態であればよい。
このように構成すれば、強化繊維として用いたガラス繊維または炭素繊維のフランジ部における円周方向の連続性を保って切断しないようにでき、ロータコア側フランジ及びロータ側フランジの強度を低下させることなく噛み合い部を形成することができる。
【００１９】
また、前記ロータコア側フランジは、凹凸状の噛み合い面の厚みが薄い凹状部分に前記締結手段の固定部を有していてもよい。
このように構成すれば、締結手段の固定位置において線膨張率の大きい繊維強化プラスチックの厚みを薄くして、熱収縮による締結手段の軸力抜けを抑えることができる。
【００２０】
また、前記締結手段はボルトであり、前記ボルトの頭部とロータコア側フランジとの間に低熱膨張材料のカラーを設けて前記ボルトを固定してもよい。このカラーとしては、ボルトと同じ材料の金属や低熱膨張材料の金属が用いられる。
このように構成すれば、繊維強化プラスチックの熱収縮量とボルトの熱収縮量との差をカラーの熱収縮量で小さくしてボルトの軸力抜けを低減することができる。
【００２１】
また、前記ボルトの固定位置における軸方向の熱収縮量を、繊維強化プラスチックの熱収縮量とカラーの熱収縮量との合計が、ボルトの熱収縮量となるように、前記繊維強化プラスチックとカラーとボルトの軸方向熱収縮量を設定してもよい。
このように構成すれば、ボルトの固定位置における軸方向の熱収縮量が、［繊維強化プラスチックの熱収縮量＋カラーの熱収縮量］＝［ボルトの熱収縮量］の関係となるような低熱膨張材カラーを用いて、ボルトの軸力抜けを低減することができる。しかも、低熱膨張材カラーを用いることで、ボルトと同種類カラーを用いる場合に比べてカラーの厚みを低減することが可能である。
【００２２】
また、前記ロータコア側フランジの凹凸状面を、該ロータコア側フランジの繊維強化プラスチックと一体成形した金属リングとしてもよい。
このように構成すれば、ロータコアの凹凸状部と係合する凹凸状面の形状誤差が小さくなり、噛み合い部の１個所当たりの負荷を均一にできる。しかも、金属リングに一体成形リングを用いれば、ロータコアへの複雑な凹凸状部の加工を簡単な加工とすることもでき加工コストの低減を図ることができる。
【００２３】
また、前記繊維強化プラスチックと金属リングの接合部は、ロータコア側フランジの一体成形時における基材樹脂による接合、または一体成形後における接着剤を用いた接合により一体化されていてもよい。
このように構成すれば、ロータコア側フランジにおける繊維強化プラスチックと金属リングとの接合を、接合強度向上を図った一体化とすることができる。
【００２４】
また、前記ロータコア側フランジの反接合面側に円環状の座金を配設してもよい。
このように構成すれば、凹凸状の噛み合い部に作用するトルクでロータコア側フランジの凹部が変形するのを防止できる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、ロータコアとロータとの間でトルク伝達するトルクチューブを繊維強化プラスチックで形成して熱伝導を下げ、ロータコアへの入熱を極力抑えることが可能となる。
【００２６】
しかも、ロータコアとトルクチューブとの間のトルク伝達を噛み合い部によって機械的に伝達するので、熱膨張によるボルトの軸力低下を生じても確実にトルク伝達することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１実施形態を係るトルク伝達構造の断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係るトルク伝達構造の断面図である。
【図３】図２に示すトルク伝達構造の斜視図である。
【図４】図２に示すIV−IV断面図である。
【図５】従来の超電導モータの一例を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。以下の実施形態では、円環状に形成されたトルクチューブ１０のロータコア側フランジ１１を一部拡大してトルク伝達構造を説明する。また、トルクチューブ１０はガラス繊維又は炭素繊維による繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）で製作され、ロータコア２０は金属（例えば、ＳＵＳ３１６Ｌ）で製作されているものとして説明する。
【００２９】
図１に示す第１実施形態のトルク伝達構造１は、トルクチューブ１０のロータコア側フランジ１１を、ロータコア２０の接合部２１に金属製（例えば、ＳＵＳ３１６Ｌ）のボルト１６で固定した状態を示している。図は、図５に示すＩ−Ｉ矢視の断面図である。上記ロータコア２０は金属製の回転体であり、接合部２１には凹凸状の凹凸部２２が設けられている。
【００３０】
一方、ロータコア側フランジ１１の端面には、上記ロータコア２０の接合部２１に形成された凹凸部２２と係合する凹凸面１３が設けられた接合面１２に形成されている。このロータコア側フランジ１１の凹凸面１３と、上記ロータコア２０の凹凸部２２とで、凹凸状の噛み合い部３０となっている。この噛み合い部３０は、ロータコア２０の凹部２３にロータコア側フランジ１１の凸部１４が係合し、ロータコア２０の凸部２４にロータコア側フランジ１１の凹部１５が係合するようになっている。
【００３１】
そして、この実施形態では、ロータコア２０の凸部２４にボルト（締結手段）１６のボルト穴２５が設けられ、ロータコア側フランジ１１の凹部１５にボルト１６の貫通穴１７が設けられている。このロータコア２０の凹凸部２２にロータコア側フランジ１１の凹凸面１３を係合し、ロータコア２０の凸部２４に設けられたボルト穴２５にボルト１６をねじ込むことでロータコア側フランジ１１がロータコア２０に固定されている。
【００３２】
図１では、ロータコア２０の凹凸部２２とロータコア側フランジ１１の凹凸面１３とが完全に接する前の状態を示しており、これらの間に隙間Ｓがある状態で記載している。また、この図では、ロータコア２０の凸部２４とロータコア側フランジ１１の凹部１５との間に形成される円周方向隙間Ｗを誇張して記載している。この円周方向隙間Ｗは、繊維強化プラスチックで製作されるロータコア側フランジ１１と金属で製作されるロータコア２０との製作上、最小の隙間で製作するのが好ましい。
【００３３】
さらに、上記凹凸部２２と凹凸面１３との軸方向の噛み合いとしては、この実施形態では、トルクチューブ１０の軸方向と平行の係合面で凸部２４と凸部１４とが係合するようになっており、ロータコア２０の回転トルクを効率よくトルクチューブ１０の円周方向に設けた凹凸面１３に伝えて効率の良いトルク伝達を図っている。
【００３４】
また、この実施形態では、ロータコア側フランジ１１の反接合面側（ボルト挿入側）に、円環状の金属製座金４０が設けられている。この金属製座金４０は、例えば、ボルト１６と同一の金属で製作される。この金属製座金４０を設けることにより、ロータコア２０の回転トルクでロータコア側フランジ１１が浮上がろうとする力を抑えている。
【００３５】
さらに、この実施形態では、上記ボルト１６に中空円筒状の金属製カラー５０を挿入して取付けている。このカラー５０としては、例えば、ボルト１６と同じ材質の金属や、低熱膨張材料の金属で製作される。このカラー５０の高さＨとしては、ボルト１６の固定位置における軸方向の熱収縮量が、ロータコア側フランジ１１におけるＦＲＰの熱収縮量とカラー５０の熱収縮量との合計が、ボルト１６の熱収縮量となるようにするのが好ましい。従って、カラー５０の高さＨは、それぞれの熱収縮量によって決めればよい。
【００３６】
このような関係にして、ボルト１６の固定位置における軸方向の熱収縮量が、［繊維強化プラスチックの熱収縮量＋カラーの熱収縮量］＝［ボルトの熱収縮量］として、低温状態に保持したときのボルト１６の軸力抜けを抑えている。
【００３７】
従って、上記第１実施形態に係るトルク伝達構造１によれば、ロータコア側フランジ１１とロータコア２０との噛み合い部３０により、低温環境によるボルト１６の軸力抜けを生じても、回転トルクを安定して伝達するとともに、ＦＲＰで形成されたトルクチューブ１０によって高温側からの入熱を大幅に低減させることができる。これにより、冷凍機１０５（図５）の効率化を図り、超電導モータ（低温回転機械）１００（図５）の高効率化を図ることができる。
【００３８】
なお、ＦＲＰのロータコア側フランジ１１の熱収縮量とボルト１６の熱収縮量とによっては、カラー５０はなくてもよい。
【００３９】
図２，３は、第２実施形態に係るトルク伝達構造２であり、この第２実施形態のトルクチューブ６０は、ロータコア側フランジ６１が、繊維強化プラスチック部分（ＦＲＰ部分）６２と金属リング６３とが一体成型されたものとなっている。なお、他の構成は上記第１実施形態と同一であり、ロータコア２０の凹凸部２２も同一であるため、同一の構成には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００４０】
第２実施形態のロータコア側フランジ６１は、ロータコア２０の凹凸部２２と係合する部分に金属リング６３が設けられている。この金属リング６３は、ロータコア側フランジ６１のＦＲＰ部分６２と一体成形されている。この金属リング６３のロータコア２０と接する接合面６４が凹凸面６５に形成されている。
【００４１】
また、この実施形態のロータコア側フランジ部６１は、ＦＲＰ部分６２と金属リング６３とが接する面を、凸部６６は波形の曲線状に形成し、凹部６７は直線状に形成して、ＦＲＰ部分６２の繊維が連続するようにしている。このように形成した上記ロータコア側フランジ部６１の凸部６６における断面は、図４に示すように、ＦＲＰ部分６２が厚くなり、上記凹部６７においてはＦＲＰ部分６２が薄くなるように形成されている。
【００４２】
このように、ロータコア側フランジ６１のＦＲＰ部分６２で形成された部分は、角部に波形を用いた曲線で連続するように形成して、上記第１実施形態のトルク伝達構造１よりもロータコア側フランジ６１の円周方向に連続するＦＲＰ繊維の連続性を保って、強度の低下を抑止したフランジとしている。この例では、波形を一部に用いているが、ＦＲＰの繊維が連続するような形態であれば、例えば台形のような形態であってもよく、ロータコア側フランジ６１と金属リング６３との接合面の形態は、これらの形態に限定されるものではない。
【００４３】
このロータコア側フランジ６１によれば、金属リング６３に上記ロータコア２０の接合部２１に設けられた凹凸部２２と係合する凹凸面６５が設けられているため、金属同士の係合とすることができる。
【００４４】
ロータコア側フランジ６１におけるＦＲＰ部分６２と金属リング６３との一体成形としては、例えば、成形型内に、ガラス繊維または炭素繊維の布を積層してロータコア側フランジの形状を造り、そのガラス繊維または炭素繊維に接するようにフランジ金属を配置し、そこに樹脂を流し込んで一体成形する方法などが用いられる。
【００４５】
また、他の方法として、図２に示す形態のロータコア側フランジ６１と金属リング６３とを製作し、それらの接合面を接着剤で接合して一体化するようにしてもよい。
【００４６】
従って、上記第２実施形態に係るトルク伝達構造２によれば、ロータコア側フランジ１１における繊維の連続性を安定して保ち、強度の高いロータコア側フランジ１１とロータコア２０との噛み合い部３０により、低温環境によるボルト１６の軸力抜けを生じても、回転トルクを安定して伝達するとともに、ＦＲＰ部分６２で形成されたトルクチューブ１０によって高温側からの入熱を大幅に低減させることができる。これにより、冷凍機１０５（図５）の効率化を図り、超電導モータ（低温回転機械）１００（図５）の高効率化を図ることができる。
【００４７】
以上のように、上記いずれのトルク伝達構造１，２でも、常温において適正な軸力でロータコア２０に固定したＦＲＰ製のトルクチューブ１０が、低温状態で維持することでＦＲＰの収縮によってボルト軸力が低下したとしても、噛み合い部３０においてロータコア２０の凹凸部２２とロータコア側フランジ１１の凹凸面１３とが機械的に係合して巨大なトルクを伝達することが可能となっており、超電導モータ（低温回転機械）１００のロータコア２０への入熱量を低減することができる。
【００４８】
従って、超電導モータ（低温回転機械）１００のロータコア２０を極低温近くまで冷却する冷却機に要する負荷を低減し、超電導モータ（低温回転機械）１００の高効率化を図ることが可能となる。
【００４９】
なお、上記実施形態では、低温回転機械として超電導モータ１００を例に説明したが、極低温のロータコア２０から回転トルクを取り出すトルクチューブ１０を備えた構成であれば低温回転機械は他の構成であってもよく、上記実施形態に限定されるものではない。
また、上記実施形態では、締結手段としてボルト１６を用いているが、例えば万力等、フランジ１１に軸力を付与して締結する手段であれば同様の効果を奏することができ、締結手段は上記実施形態に限定されるものではない。
【００５０】
さらに、上記実施形態では、いずれもカラー５０を用いた例を説明したが、カラー５０の無い構成でもボルト１６の軸力抜けを許容範囲に抑えることができる場合は、カラー５０を用いない構成であってもよく、上記実施形態に限定されるものではない。
【００５１】
また、上記トルク伝達構造１，２は、少なくともトルクチューブ１０のロータコア側フランジ部１１，６１をロータコア２０に固定する接合面に備えられていればよいが、トルクチューブ１０の両フランジを同一機構としてもよい。
【００５２】
さらに、上述した実施形態は一例を示しており、本発明の要旨を損なわない範囲での種々の変更は可能であり、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明に係るトルク伝達構造は、超電導モータ等におけるロータコアとロータとを連結する構造として利用できる。
【符号の説明】
【００５４】
１  トルク伝達構造
２  トルク伝達構造
１０  トルクチューブ
１１  ロータコア側フランジ
１２  接合面
１３  凹凸面
１４  凸部
１５  凹部
１６  ボルト（締結手段）
１７  貫通穴
２０  ロータコア
２１  接合部
２２  凹凸部
２３  凹部
２４  凸部
２５  ボルト穴
３０  噛み合い部
４０  座金
５０  カラー
６０  トルクチューブ
６１  ロータコア側フランジ
６２  ＦＲＰ部分
６３  金属リング
６４  接合面
６５  凹凸面
６６  凸部
６７  凹部
Ｓ  隙間
Ｗ  円周方向隙間
１００  超電導モータ（低温回転機械）
１０５  冷凍機
【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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