(57)【要約】【課題】高出力、小型軽量、高効率なアキシャルギャップ型モータを提供する。【解決手段】ロータ１１の軸線方向にステータ１２、１３を対向配置し、ロータ１１に複数の界磁コイル１５または永久磁石３３を軸線回りに配置していると共に、ステータ１２、１３に複数の電機子コイル１７、１９を軸線回りに配置し、界磁コイル１５または永久磁石３３と電機子コイル１７、１９の少なくとも一方は超電導材で形成して磁束方向を軸線方向に向けて配置している。【選択図】図１
2006204085.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータの軸線方向にステータを所要の空隙をあけて対向配置し、前記ロータと前記ステータのいずれか一方に複数の界磁体を軸線回りに配置していると共に、いずれか他方に複数の電機子コイルを軸線回りに配置し、
前記界磁体と前記電機子コイルの少なくとも一方を超電導材で形成し、磁束方向を軸線方向に向けて配置していることを特徴とするアキシャルギャップ型超電導モータ。
【請求項２】
前記界磁体は界磁コイルとし、前記界磁コイルおよび前記電機子コイルの両方を超電導材で形成している請求項１に記載のアキシャルギャップ型超電導モータ。
【請求項３】
前記界磁体は永久磁石とし、前記電機子コイルを超電導材で形成している請求項１に記載のアキシャルギャップ型超電導モータ。
【請求項４】
前記ロータの軸線方向の両側に前記ステータを配置し、前記ロータに固定された回転軸を前記ステータの軸受に貫通して架け渡しており、
前記界磁体と前記電機子コイルとを軸線方向に空隙をあけて同一軸線上に配置している請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のアキシャルギャップ型超電導モータ。
【請求項５】
前記界磁体となる界磁コイルあるいは／および前記電機子コイルの中空部に、磁性体からなるフラックスコレクタを配置している請求項１、２、４のいずれか１項に記載のアキシャルギャップ型超電導モータ。
【請求項６】
前記フラックスコレクタの先端は、その配置されるコイルの先端面と同一位置あるいは該コイルの先端面より退没する位置に設定している請求項５に記載のアキシャルギャップ型超電導モータ。
【請求項７】
前記ステータあるいは／および前記ロータは磁性体で形成している請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のアキシャルギャップ型超電導モータ。
【請求項８】
前記磁性体には、高磁束密度・高透磁率材料を用いている請求項５乃至請求項７のいずれか１項に記載のアキシャルギャップ型超電導モータ。
【請求項９】
前記高磁束密度・高透磁率材料はパーメンダーとしている請求項８に記載のアキシャルギャップ型超電導モータ。
【請求項１０】
前記電機子コイルの中空部は空隙としている、あるいは、該中空部に非磁性体を配置している請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のアキシャルギャップ型超電導モータ。
【請求項１１】
前記界磁コイルの中空部は空隙としている、あるいは、該中空部に非磁性体を配置している請求項２、４、５のいずれか１項に記載のアキシャルギャップ型超電導モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アキシャルギャップ型超電導モータに関し、特に、車両や船舶等の駆動源として用いられる高トルクのモータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、モータにはラジアルギャップ型モータとアキシャルギャップ型モータとが存在する。ラジアルギャップ型モータは、断面円環状のステータの中空部にロータを設けてコイルの磁束方向を径方向に向けているもので広く一般に用いられている。一方、アキシャルギャップ型モータは、特開２００４−１４０９３７号公報に開示されているように、ロータの軸線方向にステータを対向配置してコイルの磁束方向を軸線方向に向けた構成としている。
【０００３】
しかしながら、従来のアキシャルギャップ型モータは、界磁用に永久磁石や銅線等のコイルを用いて電機子コイルに銅線等を用いているのが一般的であり、出力トルクが電流と磁場の積で与えられることから明らかなようにモータ出力に限界がある。また、出力を増加させようとすればモータが大型化して重量が増大すると共に、電流量を増加させると銅損等によりエネルギー効率が低下する問題もある。
【特許文献１】特開２００４−１４０９３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、前記問題に鑑みてなされたもので、高出力、小型軽量、高効率で、特に、船舶等の推進用モータとして好適に用いられるアキシャルギャップ型モータを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するため、本発明は、ロータの軸線方向にステータを所要の空隙をあけて対向配置し、前記ロータと前記ステータのいずれか一方に複数の界磁体を軸線回りに配置していると共に、いずれか他方に複数の電機子コイルを軸線回りに配置し、
前記界磁体と前記電機子コイルの少なくとも一方を超電導材で形成し、磁束方向を軸線方向に向けて配置していることを特徴とするアキシャルギャップ型超電導モータを提供している。
【０００６】
前記構成とすると、アキシャルギャップ型モータの界磁用あるいは／および電機子用に超電導材を用いているので、大電流を通電することが可能となり、モータトルクの高出力化を図りながらも小型軽量を実現することができる。また、超電導材を用いることで銅損等がなくなりエネルギーロスが大幅に低減されて高効率化を図ることができる。さらに、アキシャルギャップ構造としてステータをロータの軸線方向に配置しているため小径化を図ることができ、回転に伴う騒音も低減することができる。また、アキシャルギャップ型モータは、ラジアルギャップ型モータのようにモータトルクに寄与しないコイルエンドが発生しないので、高効率かつ高出力なモータを得ることができる利点もある。
【０００７】
前記界磁体は界磁コイルとし、前記界磁コイルおよび前記電機子コイルの両方を超電導材で形成していることが好ましい。
前記超電導材の材料としては、ビスマス系やイットリウム系等の高温超電導材等が好適に用いられる。
なお、超電導材は、高温超電導バルク磁石や永久磁石のような塊状としてもよい。高温超電導バルク磁石はＲＥ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ高温超電導体の中に非超電導相を分散して溶融成長させた高温超電導体の塊からなり、高性能永久磁石よりも大きな磁場を捕捉、着磁できるものである。
【０００８】
また、前記界磁体は超電導材以外の材料からなる永久磁石とし、前記電機子コイルを超電導材で形成してもよい。
前記構成とすると、ロータとステータのいずれか一方に永久磁石を配置すればよいだけであるため、アキシャルギャップ型超電導モータの製造効率が向上すると共に、構造を簡素化することができる。
また、界磁体として超電導材以外の材料からなる永久磁石を用いても、超電導モータの出力が１ｋＷ〜５ＭＷであれば十分に対応することができ、アキシャルギャップ型超電導モータの小型化を図ることができる。
【０００９】
前記ロータの軸線方向の両側に前記ステータを配置し、前記ロータに固定された回転軸を前記ステータの軸受に貫通して架け渡しており、
前記界磁体と前記電機子コイルとを軸線方向に空隙をあけて同一軸線上に配置していることが好ましい。
前記構成とすると、ロータの軸線方向の両側に一対のステータをギャップをあけた状態で挟設しているので、片側にのみステータを配置する場合に比べてロータへの磁場が強化され、モータトルクの高出力化を図ることができる。
【００１０】
前記界磁体となる界磁コイルあるいは／および前記電機子コイルの中空部に、磁性体からなるフラックスコレクタを配置していると好ましい。
前記構成とすると、コイル中空部に磁性体を設けることで、コイルの磁束を強化することができ、モータの高出力化を図ることができる。さらに、モータが高出力化されることで、コイルの巻数を低減すること可能となり、モータの更なる小型軽量化を図ることができる。また、フラックスコレクタがコイルで生じる磁束の磁路を形成する役目を果たすことで、磁束方向を特定化することができ、トルクに寄与しない方向への漏れ磁束の発生を低減することができる。また、コイル中空部を磁性体で埋めることで、コイルの機械的強度も向上する。
【００１１】
前記フラックスコレクタの先端は、その配置されるコイルの先端面と同一位置あるいは該コイルの先端面より退没する位置に設定していると好ましい。
【００１２】
特に、対向する相手側に永久磁石や超電導バルク磁石などを設けている場合には、フラックスコレクタが自己を包囲するコイルの先端面より突出しないことで、組立時などにおいて対向する相手側との間で磁力による吸引力が発生しにくくなり、ロータとステータとの間で衝突を起さず、ギャップを設定距離に保ちながら位置決めし易くなる。
しかしながら、フラックスコレクタは、自己が配置されるコイルの先端面よりも突出して設けてもよい。その場合には、対向する相手側（ロータあるいはステータ）とのギャップが小さくできるので、ステータとロータとの間を渡る磁束を強化でき、出力トルクの向上に繋がる。
【００１３】
前記ステータあるいは／および前記ロータは磁性体で形成していると好ましい。
前記構成とすると、ステータあるいは／およびロータがヨークの役目を果たし、貫通する磁束が背面側に漏れるのを遮断することができ、磁場の強化が図られてトルクの高出力化を実現することが可能となる。
【００１４】
前記磁性体には、高磁束密度・高透磁率材料を用いていることが好ましい。
ここで、高磁束密度とは、飽和磁束密度が０．５テスラ以上１０テスラ以下のものをいい、好ましくは、１．５テスラ以上４テスラ以下としているとよい。
また、高透磁率材料とは、比透磁率が５００以上１０００００００以下のものをいい、好ましくは、２０００以上１００００以下としているとよい。
特に、前記高磁束密度・高透磁率材料はパーメンダーとしているとより好適である。
パーメンダーは、鉄に比べて透磁率が約１０倍であり、磁場飽和が２テスラ以上と大きいので、コイルへ供給する電流が少なくても大きな磁場を発生させることが可能で、モータ出力の向上およびモータの小型化を実現することができる。しかしながら、前記磁性体として、珪素鋼板、鉄、パーマロイ等を用いてもよい。
【００１５】
前記電機子コイルの中空部は空隙としている、あるいは、該中空部に非磁性体を配置していると好ましい。
また、前記界磁コイルの中空部は空隙としている、あるいは、該中空部に非磁性体を配置していると好ましい。
【００１６】
特に、対向する相手側に永久磁石や超電導バルク磁石などを設けている場合には、コイルの中空部に磁性体が存在しないことで、組立時等において相手側との間で磁力による吸引力が発生しないので、ロータとステータとの間のギャップを設定距離に保ちながら容易に位置決めすることができる。
また、コイル中空部を空隙としたり、或いはコイル中空部に軽量の非磁性体を配置することで、モータの軽量化を図ることができる。特に、ロータ側のコイル中空部を空隙としたり或いは樹脂等の軽量の非磁性体を配置すれば、ロータが軽量化されて回転時の慣性力が低減され、回転速度変化に対する応答性も向上する。
なお、コイル中空部に配置する軽量な非磁性体としては、樹脂、ＦＲＰ、アルミニウム等が挙げられる。
【００１７】
前記界磁体あるいは／および電機子コイルを形成する超電導材を冷却する冷媒供給手段として、前記超導電材をロータ側に取り付けた場合には、該ロータの中心に貫通固定する回転軸の内部に液体窒素等からなる冷媒流路を設けていることが好ましい。一方、前記超導電材をステータ側に取り付けた場合には、ステータの各超電導材取付位置に液体窒素等からなる冷媒流路を設けていることが好ましい。いずれの場合も、界磁体や電機子コイルとする超電導材の配置位置に達するまでは冷媒流路を断熱層で被覆していることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
以上の説明より明らかなように、本発明によれば、アキシャルギャップ型モータの界磁体あるいは／および電機子に超電導材を用いているので、銅損等がなくなり高効率に大電流を通電することが可能となり、モータトルクの高出力化および小型軽量化を図ることができる。また、アキシャルギャップ構造としてステータをロータの軸線方向に配置しているため小径化を図ることができ回転に伴う騒音も低減することができる。
また、コイル中空部に磁性体からなるフラックスコレクタを配置することで、コイルの磁束が強化されてモータの高出力化を図ることができると共にモータの小型軽量化を図ることができる。また、フラックスコレクタを設けることで磁束方向の特定化や漏れ磁束の低減にも貢献する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１および図２は第１実施形態のアキシャルギャップ型超電導モータ１０を示し、回転軸１４に固定されたロータ１１の軸線方向の両側に一対のステータ１２、１３を対向配置し、ロータ１１に固定された回転軸１４をステータ１２、１３の軸受３１、３２に貫通して架け渡している。
【００２０】
ロータ１１は円盤形状で、その中心に回転軸１４を貫通固定する一方、外周側に周方向に等間隔をあけてコイル取付穴１１ａを設け、これらコイル取付穴１１ａに超電導材からなる複数の界磁コイル１５を埋設して構成している。このように、複数の界磁コイル１５を軸線回りの周方向に間隔をあけて取り付け、各界磁コイル１５の磁束方向が軸線方向を向くように配置している。各界磁コイル１６の中空部にはパーメンダーからなるフラックスコレクタ（磁性体）１６を配置している。フラックスコレクタ１６および界磁コイル１５はいずれもロータ１１の両側面より突出させていない。
前記ロータ１１の材料には、パーメンダー、珪素鋼板、鉄、パーマロイ等の磁性材料を用いている。また、界磁コイル１５を形成する超電導材としては、ビスマス系やイットリウム系等の超電導材を用いている。これら界磁コイル１６には図示しない電源から所要の電力が供給される構成としている。
【００２１】
ステータ１２、１３は、互いに対称形状であり、接地面Ｇに固定されたステータ１２、１３のロータ対向面側では外周側に周方向に等間隔をあけてコイル取付凹部１２ａ、１３ａを設け、これらコイル取付凹部１２ａ、１３ａに超電導材からなる複数の電機子コイル１７、１９を埋設している。このように、複数の電機子コイル１７、１９を軸線回りの周方向に間隔をあけて取り付け、磁束方向が軸線方向を向くように配置している。各電機子コイル１７、１９の中空部にはパーメンダーからなるフラックスコレクタ（磁性体）１８、２０を配置している。フラックスコレクタ１８、２０および電機子コイル１７、１９はいずれもステータ１２、１３の側面より突出させていない。これら電機子コイル１７、１９には図示しない電源から所要の電力が供給される構成としている。
【００２２】
前記ステータ１２、１３の材料には、パーメンダー、珪素鋼板、鉄、パーマロイ等の磁性材料を用いてバックヨークの役目を果たしている。また、電機子コイル１７、１９を形成する超電導材としては、ビスマス系やイットリウム系等の超電導材を用いている。
前記各電機子コイル１７、１９と界磁コイル１５とは、回転軸１４の軸心からの径方向距離を一致させている。また、ロータ１１の回転端面と、ステータ１２、１３のロータ側の端面との距離は、０．１ｍｍ〜１ｍｍ（本実施形態では０．５ｍｍ）としてギャップを設けている。
【００２３】
界磁コイル１５は超電導材より形成しているため、液体窒素タンク２１に貯留した液体窒素を回転軸１４の中空部１４ａに導入して界磁コイル１５を冷却している。
詳しくは、回転軸１４には軸線方向の一端側に開口する中空部１４ａをロータ１１の配置位置まで延在させて設け、液体水素タンク２１からパイプ２２を中空部１４ａへと軸受２６を介して挿入し、ロータ配置位置の手前で終端させている。該パイプ２２は二重管構造とし、内部流路２４を往路とすると共に外周流路２５を復路として、パイプ先端側で内部流路２４を流れる液体窒素が外周流路２５に移動して循環する構成としている。パイプ２２の外周面にはロータ１１と対応する位置以外に真空断熱層２３を設けている。
【００２４】
電機子コイル１７、１９も超電導材で形成しているため、液体窒素タンク２１に貯留した液体窒素を用いて冷却している。
詳しくは、液体水素タンク２１から二重管パイプ２７を導出し、該パイプ２７は内部流路２８を往路とすると共に外周流路２９を復路とし、パイプ先端側で内部流路２８を流れる液体窒素が外周流路２９に移動して循環する構成としている。パイプ２７はステータ１２の背面側とステータ１３の背面側とに分岐し、これら分岐したパイプ２７とをさらに各ステータ１２、１３の界磁コイル１７、１９の取付部の中心位置に延在させるように分岐させている。これらパイプ２７の先端はステータ１２、１３の背面側に凹設した冷媒導入穴１２ｂ、１３ｂに連通して冷媒を導入している。これら冷媒導入穴１２ｂ、１３ｂは界磁コイル１７、１９に対応する位置に夫々配置している。パイプ２７の外周面にはステータ１２、１３の冷媒導入穴１２ｂ、１３ｂに嵌合する位置以外に真空断熱層３０を設けている。
【００２５】
前記構成のアキシャルギャップ型モータ１０によれば、界磁コイル１５に超電導材を用いているので、銅損等がなくなり高効率に大電流を通電することが可能となり、モータトルクの高出力化および小型軽量化を実現することが可能となる。また、アキシャルギャップ構造としてステータ１２、１３をロータ１１の軸線方向に配置しているため小径化を図ることができ回転騒音も低減できる。さらに、ロータ１１の両側にステータ１２、１３を配置しているので、磁場が強化することができ一層の高出力化を図ることが可能となる。また、ステータ１２、１３に磁性材料を用いてバックヨークとし、漏れ磁場の発生を防止しているので、更なる磁場の強化によりトルクの高出力化を実現することが可能となる。また、界磁コイル１５および電機子コイル１７、１９の中空部にはフラックスコレクタ１６、１８、２０として磁性体（パーメンダー）を設けているので界磁が強化されて高出力化を図ることができる。
なお、本実施形態では、ロータ１１側のコイル１５もステータ１２、１３のコイル１７、１９も超電導材で形成しているが、いずれか一方のみを超電導材で形成し、他方は銅線等の常電導材で形成してもよい。その場合、ロータ１１の回転端面と、ステータ１２、１３のロータ側の端面との距離は、１ｍｍ〜２０ｍｍとしてギャップを設けるとよい。
また、ステータ１２、１３とフラックスコレクタ１８、２０とは別体としているが、互いが同素材の場合は一体としてもよい。また、冷媒は液体窒素以外に、液体ネオン、液体ヘリウム等を用いてもよい。
【００２６】
次に、第２実施形態について説明する。
第１実施形態との相違点は、図３に示すように、ロータ１１の界磁コイル１５の中空部に配置するフラックスコレクタ３５を界磁コイル１５の端面より突出させずに埋没させている点である。
前記構成とすると、フラックスコレクタ３５が界磁コイル１５の先端面より突出しないので、組立時などにおいてステータ１２、１３側との間で磁力による吸引力が発生しにくくなり、ロータ１１とステータ１２、１３との間で衝突を起さず、ギャップを設定距離に保ちながら位置決めし易くなる。
【００２７】
次に、第３実施形態について説明する。
第１実施形態との相違点は、図４に示すように、ステータ１２、１３の電機子コイル１７、１９の中空部を空隙Ｓとしている点である。
該構成とすると、ロータ１１のフラックスコレクタ１６と対向する電機子コイル１７、１９の中空部に磁性体が存在せず、組立時等において界磁体側との間で磁力による吸引力が発生しないので、ロータ１１とステータ１２、１３との間のギャップを設定距離に保ちながら容易に位置決めできる。
また、一般にコイル中空部にフラックスコレクタを配置した方が界磁が強化されるが、図５に示すように、ある一定の電流値を超えてからは磁束の増加が殆どなくなり、フラックスコレクタなしの方が磁束が強くなる傾向がある。即ち、本実施形態のアキシャルギャップ型超電導モータ４０は、電流の上限値を高く設定できる場合にトルクの高出力化を図ることができ、また、フラックスコレクタがない分だけモータの軽量化を図ることもできる。なお、他の構成は第１実施形態と同様であるため同一符号を付して説明を省略する。また、ここでフラックスコレクタの有無により基本的な条件が変わるため、コイルの形状も大きく変えている。単純に同じコイルのままフラックスコレクタの有無で性能が変わることを述べているのではないことを注記しておく。
【００２８】
また、本実施形態では、ステータ１２、１３の電機子コイル１７、１９の中空部を空隙としたが、変形例として該中空部にＦＲＰ（繊維強化プラスチック）等の非磁性体を配置しても同様の効果が得られる。特に、コイル中空部を空隙とせず非磁性体を配置することで、コイルが支持されて取付安定性が良好となる。
【００２９】
次に、第４実施形態について説明する。
第１実施形態との相違点は、ステータ１２、１３を非磁性体であるＦＲＰで形成している点である。
即ち、ステータ１２、１３を比較的重量の大きい磁性体（鉄など）で形成せず、樹脂等の軽量な非磁性体で形成することで、モータ重量の軽量化を図っている。特に、船舶等に用いる大型のモータの場合には、ロータとステータとを軸線方向に交互に配置して直列結同期タイプとされる場合が多いため、各ステータ１２、１３を軽量化することで、モータ重量を大幅に軽減することができ、その効果は非常に大きいものとなる。他の構成は第１実施形態と同様であるため説明を省略する。
なお、本実施形態は、ステータ１２、１３をＦＲＰで形成しているが、ロータ１１をＦＲＰで形成してもよい。また、ステータ１２、１３あるいは／およびロータ１１をＦＲＰ等の非磁性体で形成することは他の全ての実施形態に適用可能である。
【００３０】
次に、第５実施形態について説明する。
第１実施形態との相違点は、図６に示すように、ロータ５１側に超電導材からなる電機子コイル５４を設け、ステータ５２、５３側に超電導材からなる界磁コイル５５、５６を設け、電機子コイル５４の中空部に空隙Ｓを設けている点である。
【００３１】
本実施形態のアキシャルギャップ型超電導モータ５０のロータ５１は、その中心に回転軸１４を貫通固定する一方、外周側に周方向に等間隔をあけてコイル取付穴５１ａを設け、これらコイル取付穴５１ａに超電導材からなる複数の電機子コイル５４を埋設している。このように、複数の電機子コイル５４を軸線回りの周方向に間隔をあけて取り付け、各電機子コイル５４の磁束方向が軸線方向を向くように配置している。電機子コイル５４はロータ５１の両側面より突出させていない。ロータ５１の材料には、パーメンダー、珪素鋼板、鉄、パーマロイ等の磁性材料を用いている。また、電機子コイル５４を形成する超電導材としては、ビスマス系やイットリウム系等の超電導材を用いている。これら電機子コイル５４には図示しない電源から所要の電力が供給される構成としている。
【００３２】
ステータ５２、５３は、互いに対称形状であり、接地面Ｇに固定されたステータ５２、５３のロータ対向面側では外周側に周方向に等間隔をあけてコイル取付凹部５２ａ、５３ａを設け、これらコイル取付凹部５２ａ、５３ａに超電導材からなる複数の界磁コイル５５、５６を埋設している。このように、複数の界磁コイル５５、５６を軸線回りの周方向に間隔をあけて取り付け、磁束方向が軸線方向を向くように配置している。各界磁コイル５５、５６の中空部にはパーメンダーからなるフラックスコレクタ（磁性体）１８、２０を配置している。フラックスコレクタ１８、２０および界磁コイル５５、５６はいずれもステータ５２、５３の側面より突出させていない。これら界磁コイル５５、５６には図示しない電源から所要の電力が供給される構成としている。
ステータ５２、５３の材料には、パーメンダー、珪素鋼板、鉄、パーマロイ等の磁性材料を用いてバックヨークの役目を果たしている。また、界磁コイル５５、５６を形成する超電導材としては、ビスマス系やイットリウム系等の超電導材を用いている。
【００３３】
なお、前述した各実施形態のバリエーション、即ち、コイル中空部におけるフラックスコレクタの有無、ロータあるいは／およびステータの材料などは、本実施形態のようなステータ５２、５３に界磁コイル５５、５６を設けた場合にもそれぞれ適用可能である。
また、本実施形態と前述した第３実施形態とは、ロータとステータのいずれか一方のコイル中空部には磁性体を配置しているが、両方とも磁性体を無くして空隙（あるいはＦＲＰ等の非磁性体）としてもよい。
【００３４】
次に、第６実施形態について説明する。
第１実施形態との相違点は、図７に示すように、ロータ１１’に取り付ける界磁体を超電導材以外の材料からなる永久磁石３３としている点である。該永久磁石３３をロータ１１’に周方向に間隔をあけて設けた取付穴１１ａ’に磁束方向が軸線方向を向くように取り付けている。
【００３５】
前記構成とすると、ロータ１１’に永久磁石３３を配置すればよいだけであるため、アキシャルギャップ型超電導モータ６０の製造効率が向上すると共に、界磁体への給電装置や冷却構造が不要となり構造を簡素化することができる。
また、界磁体として永久磁石３３を用いても、出力が１ｋＷ〜５ＭＷであれば十分に対応することができ、界磁体３３を第１実施形態のようにコイルとした場合と比較してモータの小型化を図ることができる。
なお、他の構成及び作用効果は第１実施形態と同様のため、同一の符号を付して説明を省略する。
また、界磁体がコイルではなく永久磁石からなる構成は、前記第３〜第５実施形態にも適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明のアキシャルギャップ型超電導モータは高出力で且つ小型化が図れるため、自動車、鉄道、船舶等の各種輸送機関の駆動用モータとして好適に用いられ、特に、船舶の推進用モータとして好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１実施形態のアキシャルギャップ型超電導モータを示す断面図である。
【図２】第１実施形態のアキシャルギャップ型超電導モータを示す斜視図である。
【図３】第２実施形態のアキシャルギャップ型超電導モータを示す断面図である。
【図４】第３実施形態のアキシャルギャップ型超電導モータを示す断面図である。
【図５】コイル電流と磁束の関係を示すグラフである。
【図６】第５実施形態のアキシャルギャップ型超電導モータを示す断面図である。
【図７】第６実施形態のアキシャルギャップ型超電導モータを示す断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０    アキシャルギャップ型超電導モータ
１１    ロータ
１２、１３    ステータ
１４    回転軸
１５    界磁コイル（界磁体）
１６、１８、２０    フラックスコレクタ
１７、１９    電機子コイル
２１    液体水素タンク
３３    永久磁石（界磁体）
Ｓ      空隙
【図１】
2006204085.tif 000003
【図２】
2006204085.tif 000004
【図３】
2006204085.tif 000005
【図４】
2006204085.tif 000006
【図５】
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【図６】
2006204085.tif 000008
【図７】
2006204085.tif 000009