(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の永久磁石が、中心軸を中心にして、環状のハルバッハ配列で配列された回転子と、
前記回転子の径方向の外側で、エアギャップのみを隔てて、前記回転子を囲むように配置された円筒形状部、および、前記円筒形状部の外周面に、周方向に沿って等間隔で配置された複数の巻線を有する固定子と、
前記固定子を収納する容器と、
を備え、
前記巻線は、超伝導材料を含み、
前記円筒形状部と前記容器との間には、冷却液が充填されており、
前記回転子は、前記複数の永久磁石が固定された回転子本体をさらに備え、
前記回転子本体および前記円筒形状部は、合成樹脂を含む材料からなる、
モータ装置。
【請求項２】
前記巻線の数は、１５個以上である、
請求項１に記載のモータ装置。
【請求項３】
前記巻線は、超電導体材料を含む帯状の線材をダブルパンケーキ型に巻回したコイルであり、コイル面の形状がレーストラック形状である、
請求項１または２に記載のモータ装置。
【請求項４】
前記各巻線の、前記中心軸の延びる方向である軸方向の寸法、および、前記各永久磁石の前記軸方向の寸法は、２００ｍｍ以下である、
請求項１ないし３のいずれかに記載のモータ装置。
【請求項５】
前記容器は、外側容器および内側容器を備え、
前記外側容器と前記内側容器とで囲まれた空間は、外部より真空度が高い、
請求項１ないし４のいずれかに記載のモータ装置。
【請求項６】
前記固定子は、前記円筒形状部および前記複数の巻線の径方向の外側に配置されるバックヨークをさらに備えている、
請求項１ないし５のいずれかに記載のモータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、排気ガスを排出せず、環境にやさしい電気自動車が開発されている。電気自動車は、蓄電池に蓄えられた電力を用いてモータ装置を駆動させて、車輪を回転させる。例えば、特許文献１には、インバータで三相交流に変換された電流で駆動する、車両用の三相交流モータが開示されている。車両用のモータ装置は、高いトルクを出力できることが要求され、また、小型軽量であることも要求される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１９‐１４６３０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記した事情のもとで考え出されたものであって、高いトルクを出力でき、かつ、小型軽量化が可能なモータ装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。
【０００６】
本発明によって提供されるモータ装置は、複数の永久磁石が、中心軸を中心にして、環状のハルバッハ配列で配列された回転子と、前記回転子の径方向の外側で前記回転子を囲むように配置された円筒形状部、および、前記円筒形状部の前記径方向の外側に、周方向に沿って等間隔で配置された複数の巻線を有する固定子と、前記固定子を収納する容器とを備え、前記巻線は、超伝導材料を含み、前記円筒形状部と前記容器との間には、冷却液が充填されている。
【０００７】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記巻線は、超電導体材料を含む帯状の線材をダブルパンケーキ型に巻回したコイルであり、コイル面の形状がレーストラック形状である。
【０００８】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記各巻線の、前記中心軸の延びる方向である軸方向の寸法、および、前記各永久磁石の前記軸方向の寸法は、２００ｍｍ以下であり、  前記巻線の数は、１５個以上である。
【０００９】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記容器は、外側容器および内側容器を備え、前記外側容器と前記内側容器とで囲まれた空間は、外部より真空度が高い。
【００１０】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記回転子は、前記複数の永久磁石が固定された回転子本体をさらに備え、前記回転子本体および前記円筒形状部は、合成樹脂を含む材料からなる。
【００１１】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記固定子は、前記円筒形状部および前記複数の巻線の径方向の外側に配置されるバックヨークをさらに備えている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、固定子の各巻線は、超伝導材料を含み、円筒形状部と容器との間に充填されている冷却液によって冷却される。これにより、各巻線は、超電導状態になって、電気抵抗が著しく低下するので、大電流を流すことができる。したがって、固定子は大きな回転磁界を発生させることができるので、モータ装置は高いトルクを出力できる。また、各巻線の電気抵抗が著しく低下することで、ジュール熱の発生が抑制される。さらに、各巻線は、冷却液によって強力に冷却される。したがって、モータ装置は、冷却のための放熱用フィンなどを備える必要がない。これにより、モータ装置は、小型軽量化が可能である。また、本発明によると、回転子は、複数の永久磁石が環状のハルバッハ配列で配列されている。したがって、回転子は、固定子側に磁束を集中させて、磁場強度を大きくできる。これにより、モータ装置は、高いトルクを出力できる。また、回転子は、固定子とは反対側に発生する磁束を抑制できるので、固定子とは反対側にヨークを備える必要がない。これにより、モータ装置は、小型軽量化が可能である。
【００１３】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施形態に係るモータ装置が適用された車両の構成を示す概略ブロック図である。
【図２】第１実施形態に係るモータ装置の中心軸に直交する断面の断面図である。
【図３】第１実施形態に係るモータ装置の中心軸に沿う断面の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。
【００１６】
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係るモータ装置が適用された車両１の構成を示す概略ブロック図である。車両１は、電気によるモータ駆動の電気自動車である。図１に示すように、車両１は、モータ装置２、冷却液タンク３、蓄電池４、およびインバータ５を備えている。なお、車両１はその他の構成も備えているが、図１においては記載を省略している。
【００１７】
モータ装置２は、超伝導モータであり、車両１の駆動力を発生する。モータ装置２は、後述するシャフト２３３の回転を図示しないギアなどで車両１の車軸に伝達し、車輪を回転させる。モータ装置２の詳細については後述する。
【００１８】
冷却液タンク３は、モータ装置２内部に冷却液を補充するものである。冷却液タンク３は、トランスファチューブ３１によってモータ装置２に接続されている。トランスファチューブ３１は、細い真空断熱の管であり、冷却液タンク３からモータ装置２に冷却液を流す。最初に少し圧力をかけて冷却液を流すと、冷却液によってトランスファチューブ３１が冷却されて、冷却液が流れるようになる。本実施形態では、冷却液は、液体窒素である。モータ装置２の冷却により気化した窒素は、モータ装置２の図示しない排出弁から排出管３２を通って、車両１の外に排出される。冷却液タンク３は、気化により減少した液体窒素を、トランスファチューブ３１を介してモータ装置２に補充する。冷却液タンク３内の液体窒素が減少した場合、液体窒素タンクローリ車や液体窒素の供給施設から、冷却液タンク３に液体窒素が補充される。なお、冷却液は液体窒素に限定されず、その他の液体であってもよい。冷却液は、モータ装置２の後述する巻線２２２を所定の温度に冷却できる液体であればよい。
【００１９】
蓄電池４は、モータ装置２を駆動するための電力を蓄える二次電池である。本実施形態では、蓄電池４は、リチウムイオン電池である。なお、蓄電池４は、限定されず、その他の二次電池であってもよい。インバータ５は、蓄電池４から入力される直流電力を三相交流電力に変換して、モータ装置２の各巻線２２２に出力する。なお、インバータ５と各巻線２２２との間には、クエンチの発生を防止するために、各々が各巻線２２２に直列接続された複数の限流器が設けられているが、詳細な説明は省略する。
【００２０】
次に、モータ装置２の詳細について説明する。
【００２１】
図２および図３は、モータ装置２を説明するための概略図である。図２は、モータ装置２の中心軸Ｃに直交する断面の断面図である。図３は、モータ装置２の中心軸Ｃに沿う断面の断面図である。なお、各図は、理解を容易とするために簡略化されたものである。したがって、各部分の寸法や比率などは、実際の寸法や比率とは一致しておらず、適宜拡大、縮小されている。また、以下では、説明の便宜上、モータ装置２の中心軸Ｃに平行な方向を「軸方向」とし、中心軸Ｃに直交する方向を「径方向」とし、中心軸Ｃを中心とする円弧に沿う方向を「周方向」とする。
【００２２】
モータ装置２は、容器２１、固定子２２、および回転子２３を備えている。固定子２２は、回転子２３の径方向の外側で前記回転子を囲むように配置されている。固定子２２は、電機子となって電機子磁界（回転磁界）を発生させる。回転子２３は、界磁となって界磁磁界を発生させる。固定子２２が発生させた電機子磁界が回転子２３の磁極に作用することにより、回転子２３を中心軸Ｃの周りに回転させるトルクが発生する。容器２１は、固定子２２の外側に配置され、固定子２２および回転子２３を収納している。
【００２３】
回転子２３は、界磁となって界磁磁界を発生させ、中心軸Ｃを中心として、周方向に回転する。回転子２３は、本体２３１、複数の永久磁石２３２、およびシャフト２３３を備えている。シャフト２３３は、軸受け２６によって、固定子２２に対して回転可能に軸支されている。シャフト２３３は、モータ装置２の回転力を外部に伝達する。シャフト２３３の材料は限定されない。
【００２４】
本体２３１は、シャフト２３３に固定されており、円筒部分と固定部分とを含んでいる。円筒部分は、軸方向に延びる円筒形状であり、複数の永久磁石２３２が固定されている。固定部分は、円筒部分をシャフト２３３に固定している。本実施形態では、本体２３１は、合成樹脂からなり、円筒部分および固定部分を一体として形成されている。なお、本体２３１の形状、材料、および形成方法は限定されない。
【００２５】
複数の永久磁石２３２は、それぞれが永久磁石であり、軸方向に延びる直方体形状である。本実施形態では、各永久磁石２３２の軸方向の寸法は、２００ｍｍである。なお、当該寸法は限定されない。各永久磁石２３２は、例えば、ネオジム磁石やフェライト磁石などあり、限定されない。各永久磁石２３２の種類は、必要な磁力とコストとを勘案して、適宜決定される。各永久磁石２３２は、本体２３１の円筒部分に埋め込まれている。本実施形態では、図２に示すように、３０個の永久磁石２３２が、本体２３１の円筒部分に、周方向に沿って等間隔で配列されている。なお永久磁石２３２の数は限定されない。
【００２６】
複数の永久磁石２３２は、中心軸Ｃを中心にして、環状のハルバッハ配列で配列されている。ハルバッハ配列は、磁極の方向を最適化することによって、特定の方向への磁場強度を最大化する磁石の配列方法である。図２においては、各永久磁石２３２に磁極の方向を示す矢印を付している。複数の永久磁石２３２によって、本体２３１の円筒部分の外周面側に磁束が集中し、外周面側の磁場強度が大きくなる。一方、本体２３１の円筒部分の内周面側に発生する磁束は少なく、内周面側の磁場強度は小さくなる。なお、図２に示す各永久磁石２３２の磁極の方向は一例にすぎず、各永久磁石２３２の磁極の方向は、図２に示すものに限定されない。本体２３１の円筒部分の外周面側の磁場強度が大きくなることで、回転子２３の外側に配置された固定子２２が発生させた電機子磁界（回転磁界）による磁極への作用が大きくなって、モータ装置２は、高いトルクを出力できる。また、本体２３１の円筒部分の内周面側に発生する磁束が抑制されるので、回転子２３は、本体２３１の円筒部分の径方向内側に、ヨークを備える必要がない。
【００２７】
回転子２３は、例えば、金型内部に、各々が所定の方向に着磁された各永久磁石２３２を所定の位置に所定の方向を向けて配置し、当該金型に流体状の合成樹脂材料を注入して硬化させることで形成される。なお、回転子２３の形成方法は限定されない。
【００２８】
固定子２２は、電機子となって電機子磁界を発生させる。固定子２２は、円筒形状部２２１、複数の巻線２２２、およびバックヨーク２２３を備えている。
【００２９】
円筒形状部２２１は、軸方向に延びる円筒形状の部品であり、回転子２３の径方向の外側で回転子２３を囲むように配置されている。本実施形態では、円筒形状部２２１は、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ：Fiber Reinforced Plastics）などの合成樹脂を含む材料からなる。なお、円筒形状部２２１の材料は限定されない。円筒形状部２２１の径方向の厚さは、巻線２２２と永久磁石２３２との距離を近づけるために、できるだけ薄いのが望ましい。本実施形態では、円筒形状部２２１の強度を保ちつつ、巻線２２２と永久磁石２３２との距離を近づけるために、円筒形状部２２１の径方向の厚さは、２ｍｍ程度としている。なお、当該寸法は限定されない。円筒形状部２２１は、容器２１の内部底面に固定され、円筒形状部２２１の内周面と回転子２３の本体２３１の円筒部分の外周面との間にはエアギャップ２５が設けられている。エアギャップ２５の厚さ（円筒形状部２２１の内周面と円筒部分の外周面との距離）は、巻線２２２と永久磁石２３２との距離を近づけるために、できるだけ薄いのが望ましい。本実施形態では、円筒形状部２２１の内周面と円筒部分の外周面との接触を防止しつつ、巻線２２２と永久磁石２３２との距離を近づけるために、エアギャップ２５の厚さは、３ｍｍ程度としている。なお、当該寸法は限定されない。
【００３０】
また、円筒形状部２２１の外周面と容器２１の内周面との間にも、空間が設けられている。円筒形状部２２１は、複数の突出部２２１ａを備えている。各突出部２２１ａは、円筒形状部２２１の外周面から径方向に突出し、軸方向に延びている。複数の突出部２２１ａは、円筒形状部２２１の外周面に、周方向に沿って等間隔で配置されている。突出部２２１ａと突出部２２１ａとの間には、それぞれ、巻線２２２が配置される。なお、円筒形状部２２１は、突出部２２１ａを備えなくてもよい。
【００３１】
複数の巻線２２２は、それぞれに交流電流が流れ、回転磁界を発生させる。複数の巻線２２２は、円筒形状部２２１の外周面に、周方向に沿って等間隔で配列されている。本実施形態では、図２に示すように、１５個の巻線２２２が配列されている。隣り合う３個の巻線２２２には、位相を１２０度ずつずらした三相の交流電流が、それぞれ入力される。固定子２２は、当該３個の巻線２２２の組を５組備えているので、合計１５個の巻線２２２を備えている。なお、固定子２２が備える巻線２２２の数は１５個に限定されず、３の倍数であればよい。ただし、本実施形態では、モータ装置２は車両１を駆動させるためのトルクを出力する必要があるので、巻線２２２の数は多い方がよい。また、巻線２２２の数が多いほど巻線２２２の配置を円周に近づけることができ、環状のハルバッハ配列で配列された永久磁石２３２の磁極に対して、巻線２２２による回転磁界が周方向において均等に作用するので、モータ装置２全体の振動を抑制できる。巻線２２２の数は、少なくとも１５個以上であることが望ましい。一方、巻線２２２の数が多くなるほどモータ装置２の重量が大きくなるので、巻線２２２の数は、トルクの出力と重量とを勘案して、適宜設定される。
【００３２】
各巻線２２２は、超電導体材料を含む帯状の線材を巻回したコイルである。超伝導体材料は限定されないが、本実施形態では、イットリウム系超伝導体（ＹＢＣＯ）や、ＹＢＣＯのＹ（イットリウム）に代えてＧｄ（ガドリニウム）やＳｍ（サマリウム）などの希土類元素とした高温超電導体材料を用いている。高温超電導体材料には、他に、高温酸化銅セラミック超伝導体（ＢＳＣＣＯ２２２３など）、タリウム−バリウム−カルシウム−酸化銅系超伝導体（ＴＢＣＣＯ）などがある。
【００３３】
各巻線２２２は、帯状の線材を、ダブルパンケーキ型に巻回したコイルであり、コイル面の形状がレーストラック形状である。ダブルパンケーキ型のコイルは、帯状の線材を長辺側の面を重ねて巻回したパンケーキ型のコイルを２個、最も内側で電気的に接続させたコイルである。本実施形態では、帯状の線材の幅寸法は１０ｍｍ程度であり、厚さ寸法は０.２ｍｍ程度である。なお、帯状の線材の各寸法は限定されず、巻き数も限定されない。また、各巻線２２２は、ダブルパンケーキ型のコイルを複数接続したコイルであってもよい。また、各巻線２２２は、ダブルパンケーキ型ではなく、一重のパンケーキ型であってもよい。各巻線２２２は、レーストラック形状の長手方向を軸方向に平行にして、また、コイル面が円筒形状部２２１に対向するようにして、円筒形状部２２１に固定されている。本実施形態では、各巻線２２２のレーストラック形状の長手方向の寸法（軸方向の寸法）Ｌ（図３参照）は、各永久磁石２３２の軸方向の寸法に合わせて、２００ｍｍである。本実施形態では、モータ装置２は車両１を駆動させるためのトルクを出力する必要があるので、各巻線２２２の軸方向の寸法Ｌおよび各永久磁石２３２の軸方向の寸法は、大きい方がよい。しかし、寸法が大きくなるほどモータ装置２の重量が大きくなるので、寸法は、トルクの出力と重量とを勘案して、適宜設定される。各巻線２２２の軸方向の寸法Ｌおよび各永久磁石２３２の軸方向の寸法は、２００ｍｍ以下であることが望ましい。また、本実施形態では、各巻線２２２のレーストラック形状の短手方向の寸法（周方向の寸法）Ｗ（図２参照）は、４０ｍｍ程度である。寸法Ｗは、帯状の線材の柔らかさと、配置される巻線２２２の数とに応じて、適宜設定される。なお、寸法Ｗをできるだけ小さくして、できるだけ多くの巻線２２２を配置するのが望ましい。なお、各巻線２２２の各寸法は限定されない。
【００３４】
バックヨーク２２３は、例えば鉄製の円筒形状の磁性部品である。なお、バックヨーク２２３の材料は限定されない。バックヨーク２２３は、円筒形状部２２１の径方向の外側に、各巻線２２２から離間して配置されている。バックヨーク２２３は、各巻線２２２によって生成された磁束を、固定子２２の外部に出ないように遮蔽して内部に戻す。
【００３５】
容器２１は、固定子２２および回転子２３を収納する容器である。容器２１は、外側容器２１１、内側容器２１２、および蓋２１４を備えている。外側容器２１１および内側容器２１２は、ともに有底の円筒形状であり、内側容器２１２は外側容器２１１の内側に配置されている。外側容器２１１と内側容器２１２とで囲まれた空間は、密閉されており、外部より真空度が高くなっている。当該空間が、断熱効果を有する断熱部２１３になっている。内側容器２１２の内部には、固定子２２および回転子２３が収納されている。蓋２１４は、内側容器２１２の開口部をふさぐ蓋である。本実施形態では、外側容器２１１、内側容器２１２、および蓋２１４は、ステンレスからなる。なお、外側容器２１１、内側容器２１２、および蓋２１４の材料および形状は限定されない。
【００３６】
固定子２２の円筒形状部２２１と容器２１の内側容器２１２との間には、冷却液２４（液体窒素）が充填されている。したがって、各巻線２２２およびバックヨーク２２３は、冷却液２４に浸漬されて、低温状態に冷却される。これにより、各巻線２２２は、超電導状態になって、電気抵抗が著しく低下するので、大電流を流すことができ、また、ジュール熱の発生が抑制される。また、各巻線２２２およびバックヨーク２２３は、冷却液２４によって、強力に冷却されるので、モータ装置２は、これらを冷却するための放熱用フィンなどを備える必要がない。
【００３７】
次に、第１実施形態に係るモータ装置２の作用効果について説明する。
【００３８】
本実施形態によると、固定子２２は、複数の巻線２２２を備えている。各巻線２２２は、超電導体材料からなるコイルである。各巻線２２２は、円筒形状部２２１と容器２１との間に充填されている冷却液２４（液体窒素）によって冷却される。これにより、各巻線２２２は、超電導状態になって、電気抵抗が著しく低下するので、大電流を流すことができる。したがって、固定子２２は大きな磁界を発生させることができるので、モータ装置２は高いトルクを出力できる。また、各巻線２２２の電気抵抗が著しく低下することで、ジュール熱の発生が抑制される。さらに、各巻線２２２は、冷却液２４によって強力に冷却される。したがって、モータ装置２は、冷却のための放熱用フィンなどを備える必要がない。これにより、モータ装置２は、小型軽量化が可能である。
【００３９】
また、本実施形態によると、回転子２３は、環状のハルバッハ配列で配列された複数の永久磁石２３２を備えている。複数の永久磁石２３２によって、本体２３１の円筒部分の外周面側に磁束が集中し、外周面側の磁場強度が大きくなる。これにより、モータ装置２は、高いトルクを出力できる。一方、本体２３１の円筒部分の内周面側に発生する磁束は抑制される。したがって、回転子２３は、本体２３１の円筒部分の径方向内側に、ヨークを備える必要がない。これにより、モータ装置２は、軽量化が可能である。
【００４０】
また、本実施形態によると、回転子２３は、本体２３１が合成樹脂からなり、ヨークを備えていない。したがって、回転子２３は、軽量化が可能である。このことは、モータ装置２の軽量化に寄与する。また、回転子２３の軽量化により、回転子２３のイナーシャが小さくなるので、モータ装置２の制御に対する応答性が向上する。また、本実施形態によると、固定子２２の円筒形状部２２１はＦＲＰからなり、固定子２２は内側にヨークを備えていない。したがって、固定子２２も、軽量化が可能である。このことは、モータ装置２の軽量化に寄与する。
【００４１】
また、本実施形態によると、各永久磁石２３２の軸方向の寸法、および、各巻線２２２の軸方向の寸法Ｌは、２００ｍｍである。したがって、モータ装置２は、大型化を抑制しつつ、車両１を駆動させるための高いトルクを出力できる。また、本実施形態によると、固定子２２は、円筒形状部２２１の外周面に、周方向に配列された１５個の巻線２２２を備えている。したがって、モータ装置２は、高いトルクを出力可能である。本実施形態では、巻線２２２の数が多いが、各巻線２２２の軸方向の寸法Ｌ、および、各永久磁石２３２の軸方向の寸法を小さくすることで、モータ装置２全体の重量を抑制している。巻線２２２の軸方向の寸法Ｌを小さくしても、巻線２２２に大電流を流せるので、モータ装置２は、十分なトルクを出力できる。また、巻線２２２の数が多いので、モータ装置２全体の振動が抑制される。振動が抑制されることで、巻線２２２における線材間の摩擦による発熱が抑制され、ホットスポットの発生を抑制できる。これにより、超電導状態から常伝導状態に戻るクエンチの発生を抑制できる。
【００４２】
また、本実施形態によると、各巻線２２２は、超電導体材料を含む帯状の線材をダブルパンケーキ型に巻回したコイルである。したがって、巻線２２２の帯状の線材の両端がコイルの外側に配置される。したがって、接続が容易である。また、各巻線２２２は、コイル面の形状がレーストラック形状であり、長手方向を軸方向に平行にして配置されている。したがって、固定子２２において、周方向に多くの巻線２２２を配置でき、かつ、軸方向の寸法が大きくできるので、モータ装置２は、高いトルクを出力可能である。
【００４３】
また、本実施形態によると、容器２１は外側容器２１１および内側容器２１２を備え、外側容器２１１と内側容器２１２とで囲まれた空間は、密閉されており、外部より真空度が高くなっている。これにより、容器２１の内部と外部とが適切に断熱され、内部に充填された冷却液２４の温度が上昇することを抑制できる。
【００４４】
なお、本実施形態では、回転子２３において、各永久磁石２３２が本体２３１の円筒部分の内部に埋め込まれている場合について説明したが、これに限られない。各永久磁石２３２のそれぞれ一部（例えば固定子２２に対向する面）は、円筒部分から露出してもよい。また、回転子２３は、本体２３１の円筒部分の外側に（または内側に）、接着剤やネジなどで、各永久磁石２３２を固定したものであってもよい。この場合、回転子２３の円筒部分の材料は、合成樹脂以外の材料であってもよい。
【００４５】
なお、本実施形態では、各巻線２２２が帯状の線材を、レーストラック形状に、重ねて巻回したコイルである場合について説明したが、これに限られない。各巻線２２２のコイル面の形状は、レーストラック形状ではなく、矩形状、楕円形状、または円形状であってもよい。また、各巻線２２２の線材は、帯状ではなく、断面が円形状であってもよい。この場合、各巻線２２２は、線材をらせん状に巻いたソレノイドコイルや、スパイラルコイル、トロイダルコイルなどであってもよい。また、帯状の線材を、短辺側の曲がりにくい方向に巻いたエッジワイズコイルであってもよい。
【００４６】
なお、本実施形態においては、モータ装置２が、電気自動車に用いられる場合について説明したが、これに限られない。モータ装置２は、電気オートバイ、電動自転車、電動車いすなどの他の電動式の乗り物に用いられてもよい。また、モータ装置２は、ドローンなどの飛行物、電気掃除機などの家電品、電動工具など、電力を回転力に変換して使用するあらゆる製品に用いることができる。
【００４７】
本発明に係るモータ装置は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係るモータ装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【符号の説明】
【００４８】
１        ：車両
２        ：モータ装置
３        ：冷却液タンク
３１      ：トランスファチューブ
３２      ：排出管
４        ：蓄電池
５        ：インバータ
２１      ：容器
２１１    ：外側容器
２１２    ：内側容器
２１３    ：断熱部
２１４    ：蓋
２２      ：固定子
２２１    ：円筒形状部
２２１ａ  ：突出部
２２２    ：巻線
２２３    ：バックヨーク
２３      ：回転子
２３１    ：本体
２３２    ：永久磁石
２３３    ：シャフト
２４      ：冷却液
２５      ：エアギャップ
２６      ：軸受け
【要約】
【課題】高いトルクを出力でき、かつ、小型軽量化が可能なモータ装置を提供する。
【解決手段】モータ装置２において、複数の永久磁石２３２が、中心軸Ｃを中心にして、環状のハルバッハ配列で配列された回転子２３と、回転子２３の径方向の外側で回転子２３を囲むように配置された円筒形状部２２１、および、円筒形状部２２１の径方向の外側に、周方向に沿って等間隔で配置された複数の巻線２２２を有する固定子２２と、固定子２２を収納する容器２１とを備えた。巻線２２２は、超伝導材料を含んでいる。また、円筒形状部２２１と容器２１との間には、冷却液２４が充填されている。
【選択図】図２【図１】
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【図２】
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【図３】
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