(57)【要約】【課題】クロー体を用いた多磁極発生機構及びクローポール型発電動機を高出力・大容量化する。【解決手段】互いの巻線の中心軸が一致するように一対の超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂを配置し、その一対の超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂの間に超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂの巻線方向に電機子２０を配置する。さらに、電機子２０を挟むように一対のクロー体３０ａ，３０ｂを超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂの巻線方向に複数配置する。そして、電機子２０に図示しない配線から電流を流す。これにより、超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂで発生された磁束の磁路が略８の字形状を描くように形成され、電機子２０を貫通する。したがって、電機子２０における磁場分布が明確になり、磁束分布が均一化され効率のよい、延いては、高出力・大容量のクローポール型モータ３とすることができる。【選択図】図１
2007151220.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いの巻線の中心軸が一致するように所定の間隔で配置された一対の界磁コイルと、
前記界磁コイルの巻線方向に配置された複数のコイルを有する電機子と、
前記界磁コイルで発生された磁束を前記電機子に導くための一対のクロー体と、
を備え、
前記電機子は、前記一対の界磁コイルの間に配置され、
前記一対のクロー体は、前記界磁コイルの間に配置され、かつ、前記電機子を挟むように前記界磁コイルの巻線方向に複数配置されることによって、前記界磁コイルの巻線方向に沿って複数の磁極を発生させるように構成されていることを特徴とする多磁極発生機構。
【請求項２】
請求項１に記載の多磁極発生機構において、
前記一対のクロー体は、前記一対の界磁コイルのうち一方の界磁コイルの外周側の磁束を前記電機子を介して他方の界磁コイルの内周側に導き、他方の界磁コイルの外周側の磁束を前記電機子を介して一方の界磁コイルの内周側に導くように配置されていることを特徴とする多磁極発生機構。
【請求項３】
請求項１に記載の多磁極発生機構において、
前記一対のクロー体は、
前記界磁コイルの一方の界磁コイルの内周側を通る磁束を前記電機子を介して他方の界磁コイルの内周側に導き、前記一方の界磁コイルの外周側を通る磁束を前記電機子を介して他方の界磁コイルの外周側に導くように配置されていることを特徴とする多磁極発生機構
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れかに記載の多磁極発生機構において、
前記一対の界磁コイルが、前記一対の界磁コイルを構成する各巻線の軸を中心として同心円状に所定の間隔で複数配置されていることを特徴とする多磁極発生機構。
【請求項５】
請求項１〜請求項４の何れかに記載の多磁極発生機構において、
前記電機子と前記クロー体と前記界磁コイルとの組合せが前記中心軸の軸方向に複数配置されていることを特徴とする多磁極発生機構。
【請求項６】
請求項１〜請求項５の何れかに記載の多磁極発生機構において、
前記界磁コイルは、超電導コイルであることを特徴とする多磁極発生機構。
【請求項７】
回転軸と、
前記回転軸に設けられた一対の回転体と、
請求項１〜請求項６の何れかに記載の多磁極発生機構と、
を備え、
前記回転軸は、前記中心軸上に配置され、
前記多磁極発生機構の一対のクロー体は、各々前記一対の回転体に配設されていることを特徴とするクローポール型発電動機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クロー体を用いた多磁極発生機構及びクローポール型発電動機に関するものであり、特に超電導界磁コイルを用いたクローポール型発電動機に用いて好適である。
【背景技術】
【０００２】
従来、一般的に採用されている電動機は、永久磁石若しくは電磁石を回転方向にＮ極とＳ極とを交互に配置して界磁を構成し、その界磁に対向して配置されている電機子に電流を供給することにより界磁と電機子との間に回転力を発生させている。そして、界磁若しくは電機子の何れかを固定することにより他方を回転させている。
【０００３】
他方、複数の永久磁石若しくは電磁石によりＮ極、Ｓ極交互の磁界を構成するのではなく、一定の磁極を有する永久磁石若しくは単純な電磁石に、強磁性体から構成される複数のクロー体（爪状突起）を組み合わせて多くの磁極を構成することが可能となるクローポール型発電動機が考案され、例えば、オルタネータとして自動車にも一部使用されている。
【０００４】
このクローポール型発電動機では、クロー体と永久磁石若しくはクロー体と電磁石は一体となって界磁を構成しており、界磁と電機子とを相対的に回転させるために、何れか一方が回転体として使用されることになる（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
さらに、クローポール型発電機の改良型として、クロー体と磁場発生用の永久磁石若しくは電磁石が相対的に回転可能に構成され、電機子に通電することにより、クロー体部分のみを回転させることのできるクローポール型発電機も提案され、特殊な用途ではあるが実用化されている（図４参照）。
【特許文献１】特開２００５−４５８９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、この改良型のクローポール型発電動機の構成において、界磁を構成する磁路を見ると、図４に示すように磁場発生用の永久磁石若しくは電磁石とクロー体との間及びクロー体と電機子との間の２箇所に空隙を必要とするので、磁路抵抗が大きくなる。したがって、電機子部分に有効な磁場を確保するためには、永久磁石若しくは電磁石の起磁力を上げることが必要となり、現実には効率のよい発電動機を構成することが難しくなるという問題があるので、大型化への大きなネックとなっていた。
【０００７】
また、改良型のクローポール発電動機では、前述のように磁路の中に空隙部が多くなり、電機子部において十分な磁場を確保することができないという問題を有している。
さらに、従来の構成では、電機子部におけるＮ極、Ｓ極の磁場分布が明確に区分し難いという問題があった。つまり、従来の構成では、図４に示すようにクロー体の外周に配置された電機子にクロー体から磁束が導入又は導出されるので、電機子の一端面から導入された磁束は電機子の背面に配置した強磁性体で湾曲し、同じ端面から導出される。
【０００８】
したがって、電機子部への導入磁束と導出磁束が明確に区別されず、また磁束分布も不均一であるので、クローポール型発電動機の効率を悪くする要因ともなっていた。
他方、超電導コイルを界磁に利用する超電導発電機若しくは超電導電動機は、超電導コイルを使用することにより強力な電磁石が可能となり、十分に強い磁場が確保できるため高効率と小型軽量化が期待されている。
【０００９】
しかしながら、これまで一般的に検討されている超電導コイル利用の発電動機では、界磁用の超電導コイルと電機子とが直接対向するため必然的に一方を固定し、他方を回転させる構造しか選択肢がなかった。
【００１０】
現実に、界磁側である超電導コイルを回転させる場合には、超電導コイルの冷却系をこれに対応させる必要があり、冷却システムを複雑化させるという問題があった。逆に電機子を回転させる方式を選択する場合には、電機子の電流を供給するためのスリップリングが必要となり、構造面並びに保守に伴う問題から大型化に向けての大きな難点となっているのが実情である。
【００１１】
本発明は、このような問題に鑑みなされたものであり、クロー体を用いた多磁極発生機構において、電機子へ導入又は導出される磁束の磁場分布を明確に区別でき、かつ、その磁束分布を均一化すると共に多磁極発生機構を用いたクローポール型発電動機を高出力・大容量化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
かかる問題を解決するためになされた請求項１に記載の多磁極発生機構は、互いの巻線の中心軸が一致するように所定の間隔で配置された一対の界磁コイル（５０ａ，５０ｂ：この欄においては、発明に対する理解を容易にするため、必要に応じて「発明を実施するための最良の形態」欄において用いた符号を付すが、この符号によって請求の範囲を限定することを意味するものではない。）と、界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）の巻線方向に配置された複数のコイル（２０ａ、２０ｂ）を有する電機子（２０）と、界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）で発生された磁束を電機子（２０）に導くための一対のクロー体（３０ａ，３０ｂ）と、を備え、電機子（２０）は、一対の界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）の間に配置され、一対のクロー体（３０ａ，３０ｂ）は、界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）の間に配置され、かつ、電機子（２０）を挟むように界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）の巻線方向に複数配置されることによって、界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）の巻線方向に沿って複数の磁極を発生させるように構成されていることを特徴とする。
【００１３】
ここで、一対の界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）が配置される際の「所定の間隔」とは、電機子（２０）や電機子（２０）を挟むクロー体（３０ａ，３０ｂ）を配置できる間隔のことをいい、多磁極発生機構の大きさや出力等によって変わるものである。
【００１４】
また、一対のクロー体（３０ａ，３０ｂ）が、「電機子（２０）を挟むように界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）の巻線方向に複数配置される」とは、電機子（２０）と一対のクロー体（３０ａ，３０ｂ）とが以下のように配置されることをいう。
【００１５】
（ア）界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）の巻線の軸方向に沿って、一対のクロー体（３０ａ，３０ｂ）が電機子（２０）を両側から挟むように配置される。このように一対のクロー体（３０ａ，３０ｂ）で電機子（２０）を挟むことで、クロー体（３０ａ，３０ｂ）から導出又は導入される磁束は電機子（２０）を貫通する。
【００１６】
（イ）（ア）に記載のように電機子（２０）を挟んで配置された一対のクロー体（３０ａ，３０ｂ）が界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）の巻線方向に複数配置される。（以下、一対のクロー体が複数あることを示す場合には、クロー体（３０ａ，３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ）のように表す。）
このように電機子（２０）を挟む一対のクロー体（３０ａ，３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ）を界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）の周方向に複数配置すると、一対のクロー体（３０ａ，３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ）で電機子（２０）を両側から挟んでいるので、界磁コイル（５０ｂ）の一端から出た磁束は、クロー体（３０ｄ）に導かれて電機子（２０）を貫通し、クロー体（３０ｃ）を経由して界磁コイル（５０ａ）の一端の磁束につながる。界磁コイル（５０ａ）の一端につながった磁束は、界磁コイル（５０ａ）の他端に導かれる。
【００１７】
界磁コイル（５０ａ）の他端に導かれた磁束は、周方向に１極分ずれて配置されたクロー体（３０ａ）に導かれ、 電機子（２０）を上記とは反対向きに貫通した後、クロー体（３０ｂ）に導かれる。そして、クロー体（３０ｂ）に導かれた磁束は、界磁コイル（５０ｂ）の他端の磁束につながる。
【００１８】
このようにして、電機子（２０）には、交互に向きの異なる磁束が貫通するので、結果としてＮ極とＳ極とが交互に構成されることになる。
また、クロー体（３０ａ，３０ｄ）に導かれた磁束は、ほぼ直角に近い角度で電機子（２０）に導入され、電機子（２０）を貫通し、さらにほぼ直角に近い角度で導出されてクロー体（３０ｂ，３０ｃ）に導かれる。
【００１９】
つまり、従来のクロー部分のみを回転させることのできるクローポール型発電動機では、磁束が１つのクロー体の外周に配置された電機子の一端面から導入され、その磁束が電機子の背面に配置した強磁性体で湾曲して同じ端面から他のクロー体に導入される。それに対し、本多磁極発生機構（３）では、１つのクロー体（３０ａ）から電機子の一端面に導入された磁束は、電機子（２０）を貫通して電機子の他端面から他のクロー体（３０ｂ）に導出される。
【００２０】
したがって、電機子（２０）の一端面から磁束が導入され、他端面からその磁束が導出されるので、電機子（２０）における磁場分布が明確になり、しかも磁束分布が均一になる。その結果、効率のよい多磁極発生機構とすることができる。
【００２１】
さらに、電機子（２０）と界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）を固定したまま電機子（２０）に通電することによって、界磁コイル（５０ａ、５０ｂ）の周方向に複数配置したクロー体（３０ａ，３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ）に回転力を発生させることができるので、クロー体（３０ａ，３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ）を回転させることができる。
【００２２】
さらに、界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）及び電機子（２０）が共に固定されているので、電機子（２０）又は界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）が回転するタイプの発電動機において回転する電機子（２０）又は界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）に電力を供給したり電力を取出すために必要となるスリップリング等が必要ない。
【００２３】
なお、コイル（２０ａ）は、界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）の巻線方向に複数配置されている。そして、この複数配置されているコイル（２０ａ）は、界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）で発生し、クロー体（３０ａ，３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ）を介して導かれる磁束が、導入又は導出されるように、クロー体（３０ａ，３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ）の回転位置に合わせながら電流を調整してクロー体（３０ａ，３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ）に回転力を発生させるものである。
【００２４】
また、クロー体（３０ａ，３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ）は、例えば、鉄に代表される磁束飽和密度が大きく、ヒステリシスの少ない強磁性体で形成されている。
ところで、上記のように電機子（２０）を挟んで一対のクロー体（３０ａ，３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ）を配置する場合、磁束がクロー体（３０ａ，３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ）から導入又は導出される磁束が効率よく電機子（２０）を貫通するようになっていればよい。そこで、請求項２に記載のように、一対のクロー体（３０ａ，３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ）は、一対の界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）のうち一方の界磁コイル（５０ａ）の外周側の磁束を前記電機子（２０）を介して他方の界磁コイル（５０ｂ）の内周側に導き、他方の界磁コイル（５０ｂ）の外周側の磁束を電機子（２０）を介して一方の界磁コイル（５０ａ）の内周側に導くように配置されるようにするとよい。
【００２５】
あるいは、請求項３に記載のように、一対のクロー体（３０ａ，３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ）は、界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）の一方の界磁コイル（５０ａ）の内周側を通る磁束を電機子（２０）を介して他方の界磁コイル（５０ｂ）の内周側に導き、一方の界磁コイル（５０ａ）の外周側を通る磁束を電機子（２０）を介して他方の界磁コイル（５０ｂ）の外周側に導くように配置されているようにしてもよい。
【００２６】
つまり、請求項２に記載の多磁極発生機構によれば、一対の界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）により発生された磁束の磁路が中心軸を通る断面において、各々の界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）を中心として略８の字形状を描くように形成される。
【００２７】
すなわち、請求項１に記載の多磁極発生機構と同様に、電機子（２０）の一端面から磁束が導入され、他端面からその磁束が導出されるので、電機子（２０）における磁場分布が明確になる。 さらに、磁束がクロー体（３０ａ，３０ｄ）に導かれた磁束は、ほぼ直角に近い角度で電機子（２０）に導入され、電機子（２０）を貫通し、さらにほぼ直角に近い角度で導出されてクロー体（３０ｂ，３０ｃ）に導かれるので、磁束分布が均一になる。その結果、効率のよい多磁極発生機構とすることができる。
【００２８】
また、請求項３に記載の多磁極発生機構によれば、一対の界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）で発生される磁束の磁路が界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）の各々の巻線の中心を２つの円弧部分を中心とした略レーストラックを描くように形成される。したがって、請求項３に記載の配置の場合も請求項２に記載の配置の場合と同様、電機子（２０）の一端面から磁束が導入され、他端面からその磁束が導出されるので、電機子（２０）における磁場分布が明確になる。 さらに、磁束がクロー体（３０ａ，３０ｄ）に導かれた磁束は、ほぼ直角に近い角度で電機子（２０）に導入され、電機子（２０）を貫通し、さらにほぼ直角に近い角度で導出されてクロー体（３０ｂ，３０ｃ）に導かれるので、磁束分布が均一になる。その結果、効率のよい多磁極発生機構とすることができる。
【００２９】
そして、請求項２又は請求項３に記載の多磁極発生機構を発電動機に適用して、例えば、界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）を超電導コイルで構成して強い磁束を発生させれば、効率のよい、延いては、高出力・大容量の発電動機とすることができる。
【００３０】
さらに、上記多磁極発生機構を適用した発電動機を高出力・大容量化するためには、多磁極発生機構の直径を大きくしたり、多磁極発生機構を中心軸方向に多重化すればよいが、直径を大きくする場合には、単に直径を大きくするだけでなく、請求項４に記載のように、一対の界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）が、その一対の界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）を構成する各巻線の軸を中心として同心円状に所定の間隔で複数配置されているようにするとよい。
【００３１】
このようにすると、直径を大きくした分だけ径方向にクロー体（３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ）を増やすか、あるいは、径方向にクロー体（３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ）に凹凸を形成することによって、磁極の数を増やすことができる。そして、そのとき、増やした磁極の位置に磁束を形成することができる。
【００３２】
つまり、同心円状に所定の間隔で複数配置された界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）、（５０ｃ，５０ｄ）に流す電流の向きを制御することで、径方向に増やしたクロー体（３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ）の磁極の位置に磁束を形成することができる。
【００３３】
したがって、電機子（２０）に対して、直径を大きくして得られる多数のクロー体（３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ）で効率よく磁束を導入又は導出できるので、効率のよい、多磁極発生機構とすることができる。
【００３４】
そして、上記多磁極発生機構を発電動機に適用すれば、クロー体（３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ）が増加した分、高出力・高容量の発電動機とすることができる。
ここで、「所定の間隔」とは、１つの界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）で発生される磁束と、所定の間隔で配置された他の界磁コイル（５０ｃ，５０ｄ）で発生される磁束と、がその所定の間隔に互いに最も効率よく導入されてクロー体（３０ａ，３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ）を介して電機子（２０）に導かれるような間隔を意味している。
【００３５】
例えば、界磁コイル（５０ａ）と、界磁コイル（５０ａ）よりも直径が小さな界磁コイル（５０ｃ）とが同心円状に配置され、互いのコイルに円周方向逆向きに電流が流された場合、界磁コイル（５０ａ）の内周側に形成される磁束と界磁コイル（５０ｃ）の外周側に形成される磁束との合成磁束が磁束密度が最も高くなるように配置されたときの界磁コイル（５０ａ）と界磁コイル（５０ｃ）との間隔のことをいう。
【００３６】
また、請求項５に記載のように、電機子（２０）とクロー体（３０ａ，３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ）と界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）との組合せを中心軸の軸方向に複数配置するようにしても高出力・大容量の多磁極発生機構とすることができる。
【００３７】
すなわち、このような多磁極発生機構を例えば１つの駆動軸を有する発電機に適用した場合には、その駆動軸を複数の多磁極発生機構で回転駆動することで複数の電機子（２０）から電力を取出すことができるので、発電機を大容量化することができる。
【００３８】
また、上記多磁極発生機構を１つの駆動軸を有する電動機に適用した場合、その駆動軸に複数の多磁極発生機構からの回転力が加わるので、電動機を高出力化することができる。
【００３９】
なお、より高出力・大容量化するためには、中心軸と同軸の内周面部分及び外周面部分を有する円柱状に形成された界磁ヨーク（６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，６０ｄ）を界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）の周囲に取付けると、界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）で発生された磁束をより効率よくクロー体（３０ａ，３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ）に導いたり、クロー体（３０ａ，３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ）から導き出したりすることができるので、更に高出力・大容量の多磁極発生機構とすることができる。
【００４０】
なお、電機子（２０）とクロー体（３０ａ，３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ）と界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）とを組合せる際に、必ずしもそれぞれが別個である必要はない。例えば、それらを２組組合わせた場合に、組合わせの真ん中に位置する２つの界磁コイルを共通化して１つの界磁コイルとしてもよい。
【００４１】
ところで、請求項１〜請求項５に記載の多磁極発生機構においては、一対のクロー体（３０ａ，３０ｂ、３０ｃ，３０ｄ）で電機子（２０）を挟み、さらに、その一対のクロー体（３０ａ，３０ｂ、３０ｃ，３０ｄ）を界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）で挟む構造となっている。
【００４２】
したがって、前述したように電機子（２０）や界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）を固定して、クロー体（３０ａ，３０ｂ、３０ｃ，３０ｄ）を回転させることができるようにはなるが、回転子（２０）又は界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）を回転させるものに比べ、磁路の空隙の数が増加するので、磁路の磁気抵抗が増える。
【００４３】
つまり、電機子（２０）又は界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）を回転させる場合には磁路の空隙は電機子（２０）と界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）との間だけであるが、電機子（２０）を一対のクロー体（３０ａ，３０ｂ）で挟む場合には、電機子（２０）と一対のクロー体（３０ａ，３０ｂ）との間の２箇所分空隙が増加する。
【００４４】
そこで、請求項６に記載のように、界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）を超電導コイルで構成すれば、その磁路の磁気抵抗が増加してもその磁気抵抗の増加分を超電導コイルの持つ起磁力の強さでカバーできる。
【００４５】
つまり、超電導コイルで構成された界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）からは、非常に強い磁束が発生される。したがって、上記請求項１〜請求項５の何れかに記載のように構造上磁路の空隙が増加し、磁路の磁気抵抗が大きくなっても超電導コイルで構成された界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）で強い磁束を発生させれば、磁気抵抗の大きさが問題とならない多磁極発生機構とすることができる。
【００４６】
また、前述したように電機子（２０）において磁場分布が明確、かつ、磁束分布が一様となる構成と併せて、超電導コイルで構成された界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）を用いれば、クロー体（３０ａ，３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ）を磁気飽和するまで利用することができるので、非常に強力な多磁極発生機構とすることができる。
【００４７】
また、界磁コイル（５０ａ，５０ｂ）が固定されているので、超電導コイルを超電導状態となる温度に冷却するための冷却機構を容易に構成することができ、コストダウンを図ることもできる。
【００４８】
そして、請求項７に記載のクローポール型発電動機（３）は、回転軸（１０）と、回転軸（１０）に設けられた一対の回転体（４０ａ，４０ｂ）と、請求項１〜請求項６の何れかに記載の多磁極発生機構と、を備え、回転軸（１０）は、中心軸上に配置され、多磁極発生機構の一対のクロー体（３０ａ，３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ）は、各々一対の回転体（４０ａ，４０ｂ）に配設されていることを特徴とする。
【００４９】
ここで、「一対のクロー体（３０ａ，３０ｂ、３０ｃ，３０ｄ）が各々一対の回転体（４０ａ，４０ｂ）に配設されている」とは、一対のクロー体（３０ａ，３０ｂ、３０ｃ，３０ｄ）が１つだけ回転体（４０ａ、４０ｂ）に配設されているということを意味しておらず、一対のクロー体（３０ａ，３０ｂ、３０ｃ，３０ｄ）が一対の回転体（４０ａ、４０ｂ）に、界磁コイルの巻線方向に複数配設されていることを示している。
【００５０】
このようにすると、請求項１〜請求項６の何れかに記載の多磁極発生機構によって得られる効果を備えたクローポール型発電動機（３）となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５１】
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
［第１実施形態］
図１は、本発明が適用されたクローポール型モータ３の側断面図である。
【００５２】
［全体構成］
クローポール型モータ３は、図１に示すように、回転軸１０、一対の回転体４０ａ，４０ｂ、一対の超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂ、外周界磁ヨーク６０ａ，６０ｂ、内周界磁ヨーク６０ｃ，６０ｄ、電機子２０、一対のクロー体３０ａ，３０ｂと一対のクロー体３０ｃ，３０ｄ、ベアリング７０ａ，７０ｂ、筐体８０等を備えている。
【００５３】
［各構成要素の説明］
回転軸１０は、クローポール型モータ３の出力軸であり、ベアリング７０ａ，７０ｂを介して筐体８０に回転可能に取付けられている。
【００５４】
回転体４０ａ，４０ｂは、磁路を形成させないために非磁性材料であるオーステナイト系ステンレス鋼が円板状に形成されており、円板の中心部分が回転軸１０に固定されている。この回転体４０ａ，４０ｂが後述するように回転駆動されることにより、回転軸１０が回転駆動される。
【００５５】
なお、本第１実施形態では回転体４０ａ，４０ｂは、オーステナイト系ステンレス鋼形成してあるが、超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂから発生された磁束を回転軸１０に導かない非磁性材料で、かつ、回転時の遠心力に耐える材質の材料で形成されていればステンレス鋼でなくてもよい。
【００５６】
そして、この回転体４０ａ，４０ｂに対をなすクロー体３０ａ，３０ｃ或いは３０ｂ、３０ｄが複数対をなすように多数配設され、回転体４０ａ、４０ｂと一体になって回転するようになっている。
【００５７】
また、回転体４０ａ，４０ｂは、円板状に形成されている必要はなく、例えば、タービンのように多数のブレード状の部材が回転軸１０に放射状に取付けられていてもよい。
超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂは、磁束を発生させるためのものであり、超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂの各々の巻線の中心軸が回転軸１０の中心軸に一致するように配置されている。
【００５８】
また、超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂは、ビスマス系線材やニオブ−チタン線材等の超電導材料で形成されている。この超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂに外部から電流を流すことにより、強い磁束を発生させることができる。
【００５９】
外周界磁ヨーク６０ａ，６０ｂ、内周界磁ヨーク６０ｃ，６０ｄは、超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂで発生された磁束を効率よくクロー体３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄに導くための磁路を形成するためのものであり、絶縁された珪素鋼板を積層して形成されている。
【００６０】
外周界磁ヨーク６０ａは、超電導界磁コイル５０ａの外周に形成される磁束をクロー体３０ａに導き、内周界磁ヨーク６０ｃは、クロー体３０ｃにより導かれる磁束を超電導界磁コイル５０ａの内周に導く。
【００６１】
また、外周界磁ヨーク６０ｂは、超電導界磁コイル５０ｂの外周に形成される磁束をクロー体３０ｄに導き、内周界磁ヨーク６０ｄは、クロー体３０ｂにより導かれる磁束を超電導界磁コイル５０ｂの内周に導く。
【００６２】
なお、外周界磁ヨーク６０ａ，６０ｂ及び内周界磁ヨーク６０ｃ，６０ｄは、珪素鋼板でなくても、磁性体材料で形成されていればよい。
また、外周界磁ヨーク６０ａ，６０ｂ及び内周界磁ヨーク６０ｃ，６０ｄは、電機子２０との間隔がクローポール型モータ３の作動中の熱等による機械的な構成要素の膨張や回転体４０ａ，４０ｂ等の回転時の風損等を考慮して可能な限り小さくなるように筐体８０に取付けられる。
【００６３】
電機子２０は、ソレノイド状のコイル２０ａ，２０ｂが、そのコイルの巻線軸が超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂの巻線方向に、回転軸１０を中心として等角度間隔で放射状に配置され、筐体８０の内面に固定されている。（以下、コイルが複数あることを示す場合には、コイル２０ａ，２０ｂ，・・・と記載する。）
なお、図１中では紙面手前側のコイルが２０ａであり、コイル２０ｂは、図１中で電機子２０コイルａに隠れた状態になっている。
【００６４】
また、電機子２０は、必ずしも個々に分離したソレノイド状のコイル２０ａ，２０ｂ，・・・で構成されていなくてもよく、回転軸１０を中心として等角度間隔で放射状に配置されたコイルの集合体であればよい。
【００６５】
このように構成されたコイル２０ａ，２０ｂ，・・・には、巻線軸方向の同じ側面（図１中右側面又は左側面）から見て一定の位相差を持つ電流を流す。
クロー体３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ（以下、クロー体３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄを特に区別せずに説明する場合は、クロー体３０ａ〜３０ｄと記載する。）は、超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂで発生された磁束をコイル２０ａ，２０ｂに導くためのものであり、例えば、鉄に代表される磁束飽和密度が大きく、ヒステリシスの少ない強磁性体強磁性体で形成されている。
【００６６】
一対のクロー体３０ａ，３０ｃは、回転体４０ａに、回転軸１０中心から一定の角度で、かつ、超電導界磁コイル５０ａの巻線方向に取付けられており、他の一対のクロー体３０ｂ，３０ｄは、同様に回転体４０ｂに取付けられている。
【００６７】
なお、ここでは、説明を容易にするために、一対のクロー体３０ａ，３０ｃ及び一対のクロー体３０ｂ，３０ｄについて説明しているが、実際には、これらの一対のクロー体３０ａ，３０ｃ及び一対のクロー体３０ｂ，３０ｄが超電導界磁コイル５０ａの巻線方向に複数対をなすように多数配置されて多磁極を構成している。
【００６８】
クロー体３０ａ〜３０ｄが回転体４０ａ，４０ｂに取付けられる際には、クロー体３０ａ〜３０ｄと電機子２０との間の間隙による磁気抵抗を減少させるために、クロー体３０ａ〜３０ｄと電機子２０との間隔が可能な限り小さくなるように取付けられる。
【００６９】
ここで、「可能な限り」とは、クローポール型モータ３の作動中の熱等による機械的な構成要素の膨張や回転体４０ａ，４０ｂ等の回転時の風損等、モータとしての機械的な条件を考慮して可能な範囲でという意味である。
【００７０】
そして、クロー体３０ａは、外周界磁ヨーク６０ａで導かれる磁束をコイル２０ａに導き、クロー体３０ｂは、コイル２０ａを介して導かれる磁束を内周界磁ヨーク６０ｄに導く。また、クロー体３０ｃは、コイル２０ｂを介して導かれる磁束を内周界磁ヨーク６０ｃに導き、クロー体３０ｄは、外周界磁ヨーク６０ｂで導かれる磁束をコイル２０ｂに導く。
【００７１】
［クローポール型モータ３の作動］
次に、クローポール型モータ３の作動について説明する。なお、実際のクローポール型モータ３では、コイル２０ａ，２０ｂ，・・・やクロー体３０ａ〜３０ｄは超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂの巻線方向に複数配置されているが、ここでは説明を分かりやすくするため、コイル２０ａ，２０ｂ，・・・やクロー体３０ａ〜３０ｄについては、それぞれ一対分について詳細に説明し、それらが複数ある場合の作動については、適宜補足しつつ説明を行う。
【００７２】
前述のように、各構成要素が配置されているクローポール型モータ３において、超電導界磁コイル５０ａに図１の左側面から見て反時計回りに図示しない配線から電流を流す。その結果、超電導界磁コイル５０ａの内周側において、図１中の右から左に向かって磁束が発生する。逆に、超電導界磁コイル５０ｂには図１中右側面から見て反時計回りに電流を流す。その結果、超電導界磁コイル５０ｂの内周側において、図１中の左から右に向かって磁束が発生する。
【００７３】
すると、超電導界磁コイル５０ａには、図１中において磁束経路として示されるように内周側から外周側に磁束が形成される。外周側に形成された磁束は、外周界磁ヨーク６０ａに導かれた後クロー体３０ａに導かれ、その後コイル２０ａに導かれる。
【００７４】
コイル２０ａに導かれた磁束は、クロー体３０ｂに導かれた後、内周界磁ヨーク６０ｄに導かれる。
超電導界磁コイル５０ｂには、図１中右側面から見て反時計回りに電流が流れているので、超電導界磁コイル５０ｂには、図１中において磁束経路として示されるように内周側から外周側に磁束が形成される。内周側に形成された磁束は、内周界磁ヨーク６０ｄに導かれた後、外周界磁ヨーク６０ｂに導かれる。そして、外周界磁ヨーク６０ｂに導かれた磁束は、クロー体３０ｄに導かれた後、コイル２０ｂに導かれる。
【００７５】
コイル２０ｂに導かれた磁束は、クロー体３０ｃに導かれた後、内周界磁ヨーク６０ｃに導かれる。そして、内周界磁ヨーク６０ｃに導かれた磁束は、外周界磁ヨーク６０ａに導かれる。
【００７６】
このようにして、超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂで発生された磁束は、超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂの各コイルの巻線の中心軸を通る断面において、超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂ各々の巻線を中心として略８の字形状を描くように磁路が形成される。
【００７７】
以上のように、略８の字形状の磁路が形成されるように配置された超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂ、一対のクロー体３０ａ，３０ｂ、一対のクロー体３０ｃ，３０ｄ、コイル２０ａ，２０ｂ，・・・を超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂの巻線方向に複数配置する。
【００７８】
そして、超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂに上記のような磁束を発生させるように電流を流すと共に、複数のコイル２０ａ，２０ｂ及び超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂの巻線方向に配置されている他のコイルに回転体４０ａ、４０ｂの回転に同期した電流を供給することにより、クロー体３０ａ〜３０ｄ及び超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂの巻線方向に配置されている他のクロー体に超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂの巻線方向に回転力が発生し、その反力として回転体４０ａ、４０ｂが回転、つまり、回転軸１０が回転する。
【００７９】
［クローポール型モータ３の特徴］
以上説明したような構成と作動を行うクローポール型モータ３によれば、一対のクロー体３０ａ，３０ｂでコイル２０ａを両側から挟んでいるので、超電導界磁コイル５０ａで発生された磁束は、クロー体３０ａに導入され、そのクロー体３０ａから導出された磁束がコイル２０ａにほぼ垂直に近い角度で導入される。また、コイル２０ａに導入された磁束が、ほぼ垂直に近い角度でコイル２０ａから導出されて他方のクロー体３０ｂに導入される。
【００８０】
同様に、超電導界磁コイル５０ｂで発生された磁束は、クロー体３０ｄに導入され、そのクロー体３０ｄから導出された磁束がコイル２０ｂにほぼ垂直に近い角度で導入される。また、コイル２０ｂに導入された磁束が、ほぼ垂直に近い角度でコイル２０ｂから導出されて他方のクロー体３０ｃに導入される。
【００８１】
つまり、従来のように、界磁コイル５０ａ，５０ｂとコイル２０ａとの間及びクロー体３０ａ，３０ｂとコイル２０ｂとの間で磁束が急激に湾曲することがなく、磁束がコイル２０ａ，２０ｂを貫通する。したがって、電機子２０の一端面から磁束が導入され、他端面からその磁束が導出されるので、電機子２０における磁場分布が明確になり、しかも、コイル２０ａ，２０ｂ上の磁束分布が均一になる。その結果、効率のよいクローポール型モータ３とすることができる。
【００８２】
また、電機子２０と界磁コイル５０ａ，５０ｂを固定したまま電機子２０に通電することによって、界磁コイル５０ａ、５０ｂの周方向に複数配置したクロー体３０ａ，３０ｂ、３０ｃ、３０ｄに回転力を発生させることができるので、クロー体３０ａ，３０ｂ、３０ｃ、３０ｄを回転させることができる。
【００８３】
また、クローポール型モータ３は、複数のクロー体３０ａ〜３０ｄが設けられた回転体４０ａ、４０ｂが回転するのみで、通電される構成要素であるコイル２０ａ，２０ｂ，・・・及び超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂは共に固定され、回転しない。したがって、スリップリング等の摺動部分を有する電力供給装置を設ける必要がないので、コストダウンが可能になる。
［第２実施形態］
次に、別形態のクローポール型モータ５について説明する。本第２実施形態にて説明するクローポール型モータ５は、超電導界磁コイル及び界磁ヨークの構成が異なるのみであって、その他の構成は、第１実施形態と同様の構成である。したがって、本第２実施形態では、第１実施形態のクローポール型モータ３と異なる箇所のみを詳述し、第１実施形態のクローポール型モータ３と同様の箇所については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００８４】
［全体構成］
図２は、本発明が適用されたクローポール型モータ５の側断面図である。クローポール型モータ５は、図２に示すように、一対の超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂに加え、超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂよりも径の小さい超電導界磁コイル５０ｃ，５０ｄが備えられている。
【００８５】
さらに、超電導界磁コイル５０ｃ，５０ｄが備えられたのに伴い、外周界磁ヨーク６０ａ，６０ｂ，内周界磁ヨーク６０ｃ，６０ｄに加え、内周界磁ヨーク６０ｅ，６０ｆが備えられている。なお、本第２実施形態では、内周界磁ヨーク６０ｃ，６０ｄが超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂの内周側の磁束と超電導界磁コイル５０ｃ，５０ｄの外周側の磁束とを導くので共通界磁ヨーク６０ｃ，６０ｄと称する。
【００８６】
［各構成要素の説明］
超電導界磁コイル５０ｃ，５０ｄは、超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂと同様の超電導材料で形成されており、内周界磁ヨーク６０ｅ，６０ｆも外周界磁ヨーク６０ａ，６０ｂや共通界磁ヨーク６０ｃ，６０ｄと同様の材料で形成されている。
【００８７】
超電導界磁コイル５０ｃ，５０ｄは、超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂと同軸（中心軸）に巻回されており、超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂよりもコイルの巻線径が小さくなるように形成されている。
【００８８】
内周界磁ヨーク６０ｅ，６０ｆは、超電導界磁コイル５０ｃ，５０ｄの内周側に形成された界磁ヨークである。また、共通界磁ヨーク６０ｃ，６０ｄは、超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂの内周側及び超電導界磁コイル５０ｃ，５０ｄの外周側の磁束を導くように、換言すれば、超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂと超電導界磁コイル５０ｃ，５０ｄとの共通界磁ヨークとして構成されている。
【００８９】
［クローポール型モータ５の作動］
このように、各構成要素が配置されているクローポール型モータ５において、超電導界磁コイル５０ａに図２の左側面から見て時計回りに図示しない配線から電流を流す。その結果、超電導界磁コイル５０ａの内周側において、図２中の左から右に向かって磁束が発生する。また、超電導界磁コイル５０ｃには、図２中左側から見て反時計回りに図示しない配線から電流を流す。その結果、超電導界磁コイル５０ｃの内周側において、図２中の右から左に向かって磁束が発生する。
【００９０】
一方、超電導界磁コイル５０ｂには図２中右側面から見て反時計回りに電流を流す。その結果、超電導界磁コイル５０ｂの内周側において、図２中の左から右に向かって磁束が発生する。また、超電導界磁コイル５０ｄには、図２中右側から見て時計回りに図示しない配線から電流を流す。その結果、超電導界磁コイル５０ｄの内周側において、図２中の右から左に向かって磁束が発生する。
【００９１】
すると、超電導界磁コイル５０ａには、図２中において磁束経路として示されるように外周側から内周側に磁束が形成される。内周側に形成された磁束は、共通界磁ヨーク６０ｃに導かれた後クロー体３０ａに導かれ、その後コイル２０ａに導かれる。
【００９２】
コイル２０ａに導かれた磁束は、クロー体３０ｂに導かれた後、共通界磁ヨーク６０ｄに導かれる。
超電導界磁コイル５０ｂには、図２中右側面から見て反時計回りに電流が流れているので、超電導界磁コイル５０ｂには、図２中において磁束経路として示されるように内周側から外周側に磁束が形成される。内周側に形成された磁束は、共通界磁ヨーク６０ｄに導かれ、その後外周界磁ヨーク６０ｂに導かれる。そして、外周界磁ヨーク６０ｂに導かれた磁束は、クロー体３０ｄに導かれた後、コイル２０ｂに導かれる。
【００９３】
コイル２０ｂに導かれた磁束は、クロー体３０ｃに導かれた後、外周界磁ヨーク６０ａに導かれる。そして、外周界磁ヨーク６０ａに導かれた磁束は、内周界磁ヨーク６０ｃに導かれる。
【００９４】
このようにして、超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂで発生された磁束は、超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂの各コイルの巻線の中心軸を通る断面において、超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂで発生される磁束の磁路が超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂの各々の巻線の中心を２つの円弧部分を中心とした略レーストラック状になるように形成される。
【００９５】
次に、超電導界磁コイル５０ｃには、図２中において磁束経路として示されるように内周側から外周側（超電導界磁コイル５０ａの内周側）に磁束が形成される。外周側に形成された磁束は、共通界磁ヨーク６０ｃに導かれた後クロー体３０ａに導かれ、その後コイル２０ａに導かれる。
【００９６】
コイル２０ａに導かれた磁束は、クロー体３０ｂに導かれた後、共通界磁ヨーク６０ｄに導かれる。
超電導界磁コイル５０ｄには、図２中右側面から見て時計回りに電流が流れているので、超電導界磁コイル５０ｄには、図２中において磁束経路として示されるように外周側から内周側に磁束が形成される。外周側に形成された磁束は、共通界磁ヨーク６０ｄに導かれた後内周界磁ヨーク６０ｆに導かれる。そして、内周界磁ヨーク６０ｆに導かれた磁束は、クロー体３０ｄに導かれた後、コイル２０ｂに導入される。
【００９７】
コイル２０ｂに導かれた磁束は、クロー体３０ｃに導かれた後、内周界磁ヨーク６０ｅに導かれる。そして、内周界磁ヨーク６０ｅに導かれた磁束は、共通界磁ヨーク６０ｃに導かれる。
【００９８】
このようにして、超電導界磁コイル５０ｃ，５０ｄで発生された磁束は、超電導界磁コイル５０ｃ，５０ｄの各コイルの巻線の中心軸を通る断面において、一対の超電導界磁コイル５０ｃ，５０ｄで発生される磁束の磁路が超電導界磁コイルの各々の巻線の中心を２つの円弧部分を中心とした略レーストラック状になるように形成される。
【００９９】
以上のようにして、略レーストラック形状の磁路が形成されるようにして、一対のクロー体３０ａ，３０ｂ、一対のクロー体３０ｃ，３０ｄ、コイル２０ａ，２０ｂ，・・・を超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄの巻線方向に複数配置する。
【０１００】
そして、超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄに上記のような磁束を発生させるように電流を流すと共に、複数のコイル２０ａ，２０ｂ及び超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄの巻線方向に配置されている他のコイルに回転体４０ａ、４０ｂの回転に同期した電流を供給することにより、クロー体３０ａ〜３０ｄ及び超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂの巻線方向に配置されている他のクロー体に超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂの巻線方向に回転力が発生し、その反力として回転体４０ａ、４０ｂが回転、つまり、回転軸１０が回転する。
【０１０１】
［クローポール型モータ５の特徴］
以上説明したような構成と作動を行うクローポール型モータ５は、第１実施形態のクローポール型モータ３と同様に一対のクロー体３０ａ，３０ｂでコイル２０ａを両側から挟んでいるので、超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂで発生された磁束は、ほぼ垂直に近い角度でコイル２０ａから導入又は導出されて他方のクロー体３０ａ，３０ｂに導入される。
【０１０２】
また、超電導界磁コイル５０ｂで発生された磁束は、クロー体３０ｄに導入され、そのクロー体３０ｄから導出された磁束がコイル２０ｂにほぼ垂直に近い角度で導入される。また、コイル２０ｂに導入された磁束が、ほぼ垂直に近い角度でコイル２０ｂから導出されて他方のクロー体３０ｃに導入される。
【０１０３】
同様に、超電導界磁コイル５０ｃ，５０ｄで発生される磁束は、クロー体３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄを介して、ほぼ垂直に近い角度でコイル２０ｂに導入又は導出される。
【０１０４】
つまり、従来のように超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄとコイル２０ａ，２０ｂとの間及びクロー体３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄとコイル２０ａ，２０ｂとの間で磁束が急激に湾曲することがなく、磁束がコイル２０ａ，２０ｂを貫通する。したがって、電機子２０の一端面から磁束が導入され、他端面からその磁束が導出されるので、電機子２０における磁場分布が明確になり、しかも、コイル２０ａ，２０ｂ上の磁束分布が均一になる。その結果、効率のよいクローポール型モータ５とすることができる。
【０１０５】
また、径方向にクロー体３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄによって形成される極の数が見かけ上増えている。つまり、第１実施形態のクローポール型モータ３では、回転体４０ａに配設されているクロー体３０ａ，３０ｃにより各々１つの極しか形成されていないが、本第２実施形態のクローポール型モータ５では、クロー体３０ａ，３０ｃにより各々２つの極が形成されていると見なすことが出来る。また、回転体４０ｂについても同様である。
【０１０６】
そして、複数の界磁コイル５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄによってその２つの磁極に磁束を形成することができる。つまり、径方向に増えた磁極の位置に磁束を形成することができる。
【０１０７】
したがって、電機子（２０）に対して、多数の磁極で効率よく磁束を導入又は導出できるので、高出力・項容量のクローポール型モータ５とすることができる。
［第３実施形態］
次に、別形態のクローポール型モータ７について説明する。本第３実施形態にて説明するクローポール型モータ７は、第１実施形態の電機子２０、クロー体３０ａ，３０ｂ、超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂ、回転体４０ａ，４０ｂの組合わせを回転軸１０の軸方向に２つ配置して筐体８０に納めたものである。
【０１０８】
したがって、本第３実施形態では、コイル２０ａ，２０ｂ、クロー体３０ａ，３０ｂ、超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂ、回転体４０ａ，４０ｂの組合わせ部分については、第１実施形態と同様の構成であるので、第１実施形態のクローポール型モータ３と同様の箇所については、同一の符号を付して説明を省略し、それらの組合わせを２つにしたために生じる第１実施形態との差異について説明する。
【０１０９】
［構成と作動］
図３は、本発明が適用されたクローポール型モータ７の側断面図である。クローポール型モータ７においては、コイル２０ａ，２０ｂ、クロー体３０ａ，３０ｂ、超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂ、回転体４０ａ，４０ｂを回転軸１０の軸方向に２組配置している。
【０１１０】
それらを２組配置する際、中央に位置すべき２つの界磁コイルと界磁ヨークを共通化して１つの超電導界磁コイル５０ｂ及び外周界磁ヨーク６０ｂ、内周界磁ヨーク６０ｄで構成する。
【０１１１】
つまり、クローポール型モータ７は、３つの超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂ，５０ｃ、２組のコイル２０ａ，２０ｂ及び２０ｃ，２０ｄ、４組のクロー体３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ，３０ｆ，３０ｇ，３０ｈ、３つの外周界磁ヨーク６０ａ，６０ｂ，６０ｅ、３つの内周界磁ヨーク６０ｃ，６０ｄ，６０ｆを備えている。
【０１１２】
そして、超電導界磁コイル５０ａ，５０ｂ、クロー体３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ、コイル２０ａ，２０ｂ、外周界磁ヨーク６０ａ，６０ｂ、内周界磁ヨーク６０ｃ，６０ｄで構成される部分（以下、左側の部分と称する。）では、第１実施形態と同様にして、回転軸１０に回転力が与えられる。
【０１１３】
超電導界磁コイル５０ｂ，５０ｃ、クロー体３０ｅ，３０ｆ、３０ｇ，３０ｈ、コイル２０ｃ，２０ｄ、外周界磁ヨーク６０ｂ，６０ｅ、内周界磁ヨーク６０ｄ，６０ｆで構成される部分（以下、右側の部分と称する。）では、超電導界磁コイル５０ｃに図３中右側面から見て時計回りに電流を流す。その結果、超電導界磁コイル５０ｃの内周側において、図３中の右から左に向かって磁束が発生する。さらに、コイル２０ｃ，２０ｄに第１実施形態と逆位相の電流を流す。
【０１１４】
このようにすると、左側の部分では第１実施形態と同じように、略８の字形状の磁路が形成され、その略８の字の磁路が右側の部分に連続的に結合され、右側の部分においても更に略８の字の磁路が形成される。
【０１１５】
このように、左側の部分と右側の部分で連続的に略８の字形状の磁路が連続的に形成されるので、クロー体３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄで発生する回転力が回転体４０ａ，４０ｂを介して回転軸１０に加えられる。同時に、クロー体３０ｅ，３０ｆ，３０ｇ，３０ｈで発生する回転力が回転体４０ｃ，４０ｄを介して回転軸１０に加えられる。
【０１１６】
このように、クローポール型モータ７では左側の部分と右側の部分とで発生した回転力が同時に回転軸１０に加わって回転軸１０を回転させる。
［クローポール型モータ７の特徴］
クローポール型モータ７では、上記のように左側の部分と右側の部分とで発生した回転力が同時に回転軸１０に加わるので、高出力のモータとなる。
【０１１７】
また、超電導界磁コイル５０ｂを左側の部分と右側の部分とで共通化しているので、部品点数が少なくなり、軽量化・小型化が可能となると共にコストダウンも可能となる。
更に、回転軸１０を二重構成とし、左側の部分と右側の部分とを逆向きに回転させることも可能となる。
【０１１８】
なお、本第３実施形態では、超電導界磁コイル５０ｂを左側の部分と右側の部分とで共通化したが、別個の２つの超電導界磁コイルを用いて構成してもよい。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、本実施形態に限定されるものではなく、種々の態様を採ることができる。
【０１１９】
例えば、上記実施形態では、クローポール型モータとしたが、回転軸１０を外部の駆動力で回転駆動させ、コイル２０ａ，２０ｂ，・・・から電力を取出す発電機としてもよい。
【０１２０】
また、第２実施形態では、超電導界磁コイル５０ａ，５０ｃ及び超電導界磁コイル５０ｂ，５０ｄを同心円状に２重にしているが、超電導界磁コイルの数を同心円状に更に増やせば、更に高出力・大容量の発電動機とすることができる。
【０１２１】
また、第３実施形態では、超電導界磁コイル、クロー体、電機子の組みを回転軸１０方向に２組連結させているが、更に多くの数のそれらの組みを連結させれば、更に高出力・大容量のクローポール型発電動機とすることができる。
【０１２２】
また、超電導界磁コイルを同心円状に複数配置したものを、回転軸１０方向に複数連結すると更に高出力・大容量のクローポール型発電動機とすることができる。
また、上記実施形態では、界磁コイルを超電導界磁コイルとしたが、界磁コイルを常電導体で形成しても従来の常電導界磁コイルを用いたクローポール型発電動機に比べ、高出力・大容量のクローポール型発電動機とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】第１実施形態のクローポール型モータ３の側断面図である。
【図２】第２実施形態のクローポール型モータ５の側断面図である。
【図３】第３実施形態のクローポール型モータ７の側断面図である。
【図４】従来のクローポール型モータの断面図である。
【符号の説明】
【０１２４】
３，５，７…クローポール型モータ、１０…回転軸、２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ…電機子、３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ…クロー体、４０ａ，４０ｂ…回転体、５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄ…超電導界磁コイル、６０ａ，６０ｂ…外周界磁ヨーク、６０ｃ，６０ｄ…内周界磁ヨーク（共通界磁ヨーク）、６０ｅ，６０ｆ…内周界磁ヨーク、７０ａ…ベアリング、８０…筐体。
【図４】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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