JP2021125324A - 燃料電池自動車 - Google Patents

Abstract

【課題】燃料電池の生成水は廃棄するだけあり、有効活用されていない。
【解決手段】水素エンジン自動車は、水素と酸素の化学反応によって発電した電気エネルギーを使ってモータを回して走る自動車であり、化学反応によって発生した水は利用せずに車外へと排出していた。これに対して本発明は、この生成をモータ等発熱部の冷却に利用するものである。燃料電池３の発生水１０をモータ５の内部へ供給し、そのモータ５内部の発熱部（例えばコイル）を冷却する。尚、モータ５への供給水量は調整し、余剰水は廃棄する。
【選択図】図１

Description

本発明は燃料電池自動車に係り、特に、モータの発熱対策に有効な燃料電池自動車に関する。

燃料電池自動車はエンジンの代わりに電気でモータを駆動して走行し、その燃料電池の燃料源は水素と酸素である。一般的には車内の高圧水素ボンベから水素（Ｈ₂）を燃料電池に送り込み、空気中の酸素（Ｏ₂）と化学反応を起こして電気を作る。即ち 反応式2Ｈ₂+Ｏ₂＝2Ｈ₂Ｏ+電気エネルギーで、電気エネルギーと共に水が生成される。

これまで化学反応によって発生した水は利用せずに車外へと排出していた。尚、ラジエータの冷却に使う事例は試みられている（特許文献１）。
一方で自動車に用いるモータも発熱体ではあるが、一般的には機械部品として水の侵入は嫌われ、若し水による冷却を期待するならば利用する水の清浄さが要求される。つまり、モータ等の冷却によって効率を図る必要性と、燃料電池の発生水の有効利用の思考とは存在していた。

特開２００２−１６４０６５号公報

本発明は、上記従来の問題点に着目し、発熱するモータを冷却する水源として燃料電池の化学反応によって得られる精製された水を用いることにより、発生水の有効利用と、モータの冷却を同時に行うようにしたものである。

上記目的を達成するために、本発明の燃料電池自動車は、水素と酸素を供給して電気を発生させる燃料電池と、燃料電池で作られる電気で駆動するモータとを備え、燃料電池で電気が作られる際に生じる水をモータに供給するラインを備え、このラインの途中に水量調整手段を備えてなることを特徴とする。

本発明においては、モータは、前記の供給水が発熱部に接して気化し、その気化潜熱で発熱部を冷却し、モータ内部の温度を検出するセンサが備えられ、センサの出力によって水量調整手段による水量調整を行うことが好ましい。

或いは、本発明の燃料電池自動車は、密閉されているハウジングの中央で軸方向に伸びている回転中心軸と、このハウジング内で、回転中心軸に対して同心円状に配置され、一方の側の端面がステータに支持されて回転中心軸が伸びる方向に伸びている円筒状コイルと、同ハウジング内で、回転中心軸に対して同心円状に配置され、回転中心軸の円周方向に回転するロータとを備えるものであり、供給水はハウジング内に収容されて、ロータの回転によってハウジング内を流動し、円筒状コイルに接触するものであり、水量が過剰にならぬように水量調整手段による水量調整を行うことが好ましい。
そして、本発明に採用するモータは無鉄心回転電気機械であること一層の効果を発揮する。

前記モータはホイールインモータとされ、ギア内蔵型コアレスモータとされている。
また、前記モータは、回転の中心となる中心軸に対して同心円状に配置され、一方の側の端面がステータに支持されていて前記中心軸が伸びる方向に伸びている円筒状のコイルと、前記コイルを半径方向で互いの間に挟み、互いの間に磁気回路を形成する円筒状のインナーヨークと円筒状のアウターヨークとを備えていて、前記中心軸に対して同心円状に配置され、半径方向の中心側で前記中心軸に支持されているロータと、円筒状のハウジングであって、半径方向で前記アウターヨークの外側に配置される円筒状部を備えていて前記中心軸に対して回転可能なハウジングとを備えているコアレスモータであって、当該コアレスモータ内における前記中心軸の端部に結合されるユニットを当該コアレスモータ内の空間部に備えているコアレスモータとすることができる。

さらに、前記モータは、コアレスモータの中央で軸方向に伸びていて当該コアレスモータを貫通している固定軸と、前記固定軸に対して同心円状に配置され、一方の側の端面がステータに支持されていて前記固定軸が伸びる方向に伸びている円筒状コイルと、前記固定軸に対して同心円状に配置され、前記円筒状コイルを半径方向で互いの間に挟み、どちらか一方の他方に対向する側の面に磁石を備えていて、互いの間に磁気回路を形成する円筒状のインナーヨークとアウターヨークとからなり、半径方向の中心側で前記固定軸に回転可能に支持されているロータと、半径方向において前記アウターヨークの外側で、前記固定軸に対して同心円状に配置される円筒状部を備えていて、当該円筒状部が前記固定軸を中心として回転する円筒状のハウジングと、前記円筒状ハウジングの内部に配備されていて、前記固定軸を中心とする前記ロータの回転運動を前記円筒状ハウジングに伝達する回転運動伝達機構とを備えているコアレスモータであって、前記回転運動伝達機構は複数のギア部材を備えている歯車機構からなり、前記固定軸が前記円筒状コイルの半径方向内側に位置している前記歯車機構におけるサンギヤを貫通し、回転可能に支持しているコアレスモータとしてもよい。

本発明によれば、燃料電池から発生する水を、モータの冷却に有効利用できるという効果がある。
尚、本発明においてはモータの他に、車載装置（主にエンジン・ポンプ・回路基盤）などに吹きかけ、気化潜熱等で冷却しても良い。そして水タンクに一杯になった場合には水は破棄すれば良い。

本発明の一例を適用した燃料電池自動車の概念図である。 本発明に用いるモータ例の断面模式図である。 図２の破断斜視図である。 本発明に用いるモータへの水供給例のシステム図である。 本発明に用いるモータへの水供給例のシステム図である。 本発明に用いる他のモータ例の断面模式図である。 図２の破断斜視図である。 本発明に用いる更に他のモータ例の拡大断面図である。 図８の実施形態のコアレスモータの他の実施形態の内部構造を説明する一部を省略した拡大断面図である。 図８の実施形態のコアレスモータの他の実施形態における水撹拌手段の他の実施形態を説明する概念図である。 コアレスモータの中心軸が非貫通タイプの断面図である。 コアレスモータの中心軸が貫通タイプの断面図である。

以下、本発明に係る燃料電池自動車の具体的実施例を、図面を参照して、詳細に説明する。
なお、以下に示す実施の形態は、本発明を実施する上での好適な形態の一部であり、その効果を奏する限りにおいて、構成の一部に変更を加えたとしても、本発明の一部とみなすことができる。

図１を用いて本発明の一例を適用した燃料電池自動車の概念を説明する。自動車１は水素タンク２と燃料電池３を搭載している。水素タンク２は高圧水素ボンベ等である。水素タンク２から燃料電池３へは水素７が供給される。そして空気供給装置からは酸素８が燃料電池３へ供給される。このように燃料電池３では水素７と酸素８が供給されて内部の化学反応によって水１０と電気エネルギー（電流）９が発生する。以上の仕組みは良く知られているのでこれ以上の原理的説明は省略する。

本実施例においては生成された水１０は水タンク４に一時的に蓄えられて適宜発熱体１５へ供給され、気化冷却原理にて発熱体１５の放熱を行うと共に、モータ５へ適宜供給してモータ５の冷却に有効利用する。尚、モータ５は燃料電池３で発生した電流９によって駆動される。水タンク４の余剰水１３は排水１４として外部へ放出される。水タンク４からモータ５へ至る水の配管経路上には水の流量を調整する流量調整バルブ６が備えられ、モータ５が必要とするタイミングで水１０を必要量供給する。その必要量は例えばモータ５内の温度センサからの制御信号１２を流量調整バルブ６へ送ることによって決まる。尚、モータ５へ過度の水量が流入した場合や、用済み後の水は車外へ排水１４‘として放出される。

燃料電池３の化学反応で得られた水は清浄であるからモータ５の冷却へ使用するに際しての不純物の問題はない。モータ５の発熱を冷やせばモータ５の効率は上がるが、その冷却源として燃料電池３の発生水が有効活用されることになる。

以下に、本発明の自動車に適用するに好適なコアレスモータを例示して説明する。本発明に最適なモータは、過負荷で常時運転する発想に基づき開発された定格を超える負荷で稼働するためのコアレスモータである。ここでいう「定格」は、例えば、所定の電圧でコアレスモータを定格トルクまたは定格出力で稼働する場合を指す。

ステータとロータという部品の電磁気作用によって回転する電動モータに内在する技術的課題は、ステータに配備される電機子のコイルの発熱作用である。電動モータの能力や大小は、通常、電動モータの出力で表現される。その出力Ｐ０は、回転速度ｎ（ｒｐｍ）とトルクＴ（Ｎ・ｍ）との積で表される。電動モータの入力電力Ｐ１（Ｗ）とすると、入力電力Ｐ１と出力Ｐ０との差は熱損失ＰＬとして熱エネルギーに変換されて周囲に放出される。これが電機子コイルの発熱作用であり、電動モータの避け難い技術的問題である。 例えば、コアレスモータに限らず、電動モータは、定格を超える負荷で稼働し続けると、その発熱作用によって短時間で電機子コイルの許容上限温度を突破し、焼損し破壊されることは当業者にとって周知の事項である。それはまた、電機子コイルの発熱作用が電機子コイルの抵抗値を高め電動モータの出力変動を惹起するという問題を内在しており、従って、電機子コイルを一定温度範囲に完全制御し出力変動を最小化することは、電動モータの究極的技術的課題でもある。その課題解決は、電機子コイルの温度をいかに制御するかということになる。電機子コイルを一定温度範囲に制御することは重要である。

本発明者らは、過負荷で常時運転する発想に基づく電動モータの開発に挑戦 し、定格を超える負荷で稼働するための無鉄心回転電気機械、その駆動方法、および、それを含む駆動システムを実現し、この技術的課題を解決するに至った。このことは、本発明の一実施形態に基づき製作されたコアレスモータ（ＣＰ５０）を用いた駆動試験から確認することができる。

コアレスモータ（ＣＰ５０）の電圧を２４Ｖに設定し、トルクを測定した。これが定格トルクＴ０＝０．２８Ｎｍである。本発明者らは、コアレスモータ（ＣＰ５０）に定格トルクＴ０を超える負荷を連続的に付与しながら、電機子コイルである円筒コイルの発熱を完全に制御し、それにより、コアレスモータ（ＣＰ５０）の長時間運転が可能であることを確認した。

（気化冷却原理を利用したモータ冷却事例）
そのコアレスモータの第１の態様は、図２の断面模式図および図３の破断斜視図に示される定格を超える負荷で稼働するための無鉄心回転電気機械１６である。それは、通電可能な無鉄心の円筒コイル１７の端面１８を固定する蓋型マウント１９からなるステータ２０と、蓋型マウント１９に回転自在に対置される円筒型マウント２１で円筒型マウント２１の内周面２２に複数のマグネット２３が配備されているロータ２４とでエアギャップを含む第１空隙２５を形成し、第１空隙２５に水２６(図１の水１０に相当)を供給する経路２７(図１の水タンク４から入る管路に相当する)をステータ２０に設け、ステータ２０に関連する制御部２８と、ロータ２４に関連する駆動部２９と、を配備する、定格を超える負荷で稼働するための無鉄心回転電気機械１６である。
それはまた、ステータ２０に、経路２７に連通する水タンク４を配備し、水タンク４と第１空隙２５との間を連通する循環手段３０をさらに配備することができる。

このような本実施形態の第１の態様から明らかなように、無鉄心回転電気機械１６は、駆動部２９を作動し、定格を超える負荷で稼働するときに、制御部２８を作動し、第１空隙２５に水２６を供給し、発熱する円筒コイル１７が水２６を気化し、水２６の気化潜熱で円筒コイル１７を冷却し、円筒コイル１７が定格運転時の許容上限温度ｔ_Ｍを超えないように、水２６の供給量を(図１の)流量調整バルブ６にて調整することによって、定格を超える負荷で稼働するようにしている。

本発明の一つの実施形態として、無鉄心回転電気機械１６は、それが定格を超える負荷で稼働されるときに、制御部２８が作動し、円筒コイル１７が許容上限温度ｔ_Ｍを超えないように水２６の供給量を調整する動作と、該動作によって円筒コイル１７が少なくとも水２６が気化する下限温度ｔ_Ｎを下回らないように第１空隙２５に対する水２６の供給を止める動作とを繰り返すことによって、円筒コイル１７を許容上限温度ｔ_Ｍと下限温度ｔ_Ｎとの範囲に維持することが、より好ましい。

換言すると、本実施態様の無鉄心回転電気機械１６を駆動する方法は、駆動部２９を作動し、定格を超える負荷で無鉄心回転電気機械１６を稼働する工程と、制御部２８を作動し、第１空隙２５に水２６を供給する工程と、発熱する円筒コイル１７が水２６を気化し、水２６の気化潜熱で円筒コイル１７を冷却する工程と、円筒コイル１７が定格運転時の許容上限温度ｔ_Ｍを超えないように、水２６の供給量を調整する工程と、を含むことを特徴とする。

本発明の一つの実施形態として、それは更に、制御部２８を作動し、円筒コイル１７が少なくとも水２６が気化する下限温度ｔ_Ｎを下回らないように第１空隙２５に対する水２６の供給を止める工程を含み、該工程と第１空隙２５に水２６を供給する工程と を繰り返すことによって、円筒コイル１７を許容上限温度ｔ_Ｍと下限温度ｔ_Ｎとの範囲に維持する工程を更に含むことが、より好ましい。

尚、図２及び図３において、符号３１はコイル温度検知センサであり、この出力信号が図１の制御信号１２になって送信されている。符号３２は蓋形マウントの中心部であり、符号３３は駆動シャフトであり、符号３４は円筒形マウントの中心部である。また、符号３５はポンプで水タンク４からの水をモータ内部へ送るものであり、符号３６はそのコントローラであり、符号３７は隣接するマグネット４の相互の間隙である。

本発明のもう一つの実施形態として、制御部２８は、図４の模式図に示されるように、円筒コイル１７の温度を検出するコイル温度検知センサ３１と、コイル温度検知センサ３１と連動して水２６を第１空隙２５に供給するポンプ３５と、ポンプ３５に対するオン・オフ指令によって水２６の供給量を調整するコントローラ３６を含むことができる 。そして更に、コイル温度検知センサ３１を作動し、円筒コイル１７の温度を検出する工程と、該工程に連動してコントローラ３６がポンプ３５を作動し、第１空隙２５に水２６を供給する工程および水２６の供給量を調整する工程と、を含む駆動方法とすることができる。こうして本態様による駆動システムでは、第１空隙２５に水２６を供給すると共に水２６の供給量を調整する駆動システムとすることができる。

本発明の更にもう一つの実施形態として、制御部２８は、図５の模式図に示されるように、円筒コイル１７の温度を検出するコイル温度検知センサ３１と、コイル温度検知センサ３１と連動して円筒コイル１７より高い位置に配置された水タンク４から第１空隙２５に水２６を供給する電磁弁（流量調整バルブ）６と、流量調整バルブ６に対する開閉指令によって水２６の供給量を調整するコントローラ３６を含むこともできる。そして、コイル温度検知センサ３１を作動し、円筒コイル１７の温度を検出する工程と、該工程に連動してコントローラ３６が電磁弁６を作動し、水タンク４から第１空隙２５に水２６を供給する工程および水２６の供給量を調整する工程と、を含む駆動方法でもよい。

本発明の他の実施形態として、制御部２８は、図４または図５に示されるように、循環手段３０により水２６の気相を水タンク４に液相で回収するようにしてもよい。すなわち本発明の実施形態として、制御部２８が循環手段３０を作動し、水２６の気相を水タンク４に液相で 回収する工程をさらに含む駆動方法及び駆動システムとすることもできる。

本発明の更に他の実施形態として、図２及び図３に示されるように、駆動シャフト３３が円筒型マウント２１の中心部に固定し、蓋型マウント１９の中心部３２に回転自在に連結するように配備された無鉄心回転電気機械１６、その駆動方法、駆動システムにすることができる。

本発明の第２の態様は、図６の断面模式図および図７の破断斜視図に示される定格を超える負荷で稼働するための無鉄心回転電気機械１６である。それは、通電可能な無鉄心の円筒コイル１７の一方の端面１８を固定する蓋型マウント１９からなるステータ２０と、蓋型マウント１９に回転自在に対置されるカップ型マウント３８とからなるロータ２４とによってエアギャップを含む第１空隙２５を形成している。ロータ２４を構成するカップ型マウント３８は、一方は開放されており、他方は閉じられた底部３９を有し、底部３９に同心円のインナーヨーク４０およびアウターヨーク４１を一体化している。インナーヨーク４０の外周面４２‘および／またはアウターヨーク４１の内周面４３に複数のマグネット２３を互いに円周方向に間隙３７を空けて配備し、間隙３７に対応するインナーヨーク４０の位置にインナーヨーク４０を貫通するスリット４４を設けている。

さらに、円筒コイル１７の他方の端面４５を、カップ型マウント３８の底部３９との間で隙間を残して円筒コイル１７を第１空隙２５に浮かせて配置している。カップ型マウント３８の一方の端面と蓋型マウント１９との間に円筒コイル１７の内周側に第２空隙４６が形成され、円筒コイル１７の外周側に第３空隙４７が形成されている。ステータ２０に第１空隙２５に水２６を供給する経路２７を有する無鉄心回転電気機械１６からなっている。ロータ２４と連動して作動する無鉄心回転電気機械１６を駆動する駆動部２９と、ステータ２０に配備されるコイル温度検知センサ３１と連動して第１空隙２５に水２６を供給する制御部２８とからなる、定格を超える負荷で無鉄心回転電気機械１６を稼働するための駆動システムが構成されている。

それはまた、ステータ２０に、経路２７に連通する水タンク４を配備し、水タンク４と第１空隙２５との間を連通する循環手段３０をさらに配備することができる。

本発明の第２の態様から明らかなように、無鉄心回転電気機械１６は、駆動部２９を作動し、定格を超える負荷で稼働するときに、制御部２８を作動し、第１空隙２５のインナーヨーク４０の内側４２に水２６(図１の水１１に相当)を供給し、スリット４４を介して円筒コイル１７に送られる水２６を発熱する円筒コイル１７を水２６の気化潜熱で気化冷却し、円筒コイル１７が定格運転時の許容上限温度ｔ_Ｍを超えないように水２６の供給量を調整することによって、定格を超える負荷で稼働するようにしたことを特徴とする。

すなわち本実施態様の駆動方法は、駆動部２９を作動し、定格を超える負荷で前記無鉄心回転電気機械１６を稼働する工程と、制御部２８を作動し、第１空隙２５のインナーヨーク４０の内側４２に水２６を供給し、スリット４４を介して発熱する円筒コイル１７に水２６を送る工程と、発熱する円筒コイル１７が水２６を気化し、水２６の気化潜熱で円筒コイル１７を冷却する工程と、円筒コイル１７が定格運転時の許容上限温度ｔ_Ｍを超えないように、水２６の供給量を調整する工程と、を含むことを特徴とする。円筒コイル１７を許容上限温度ｔ_Ｍと下限温度ｔ_Ｎとの範囲に維持することが、より好ましい。

本発明の一つの実施形態として、無鉄心回転電気機械１６は、それが定格を超える負荷で稼働されるときに、制御部２８が作動し、円筒コイル１７が許容上限温度ｔ_Ｍを超えないように水２６の供給量を調整する動作と、該動作によって円筒コイル１７が少なくとも水２６が気化する下限温度ｔ_Ｎを下回らないように第１空隙２５に対する水２６の供給を止める動作を繰り返すことによって、円筒コイル１７を許容上限温度ｔＭと下限温度ｔＮとの範囲に維持することが、より好ましい。

本発明のもう一つの実施形態として、制御部２８は、図４の模式図に示されるように、円筒コイル１７の温度を検出するコイル温度検知センサ３１と、コイル温度検知センサ３１と連動して第１空隙２５のインナーヨーク４０の内側に水２６を供給するポンプ３５と、ポンプ３５に対するオン・オフ指令によって水２６の供給量を調整するコントローラ３６を含むことができる。そして、コイル温度検知センサ３１を作動し、円筒コイル１７の温度を検出する工程と、該工程に連動してコントローラ３６がポンプ３５を作動し、第１空隙２５のインナーヨーク４０の内側に水２６を供給し、スリット４４を介して発熱する円筒コイル１７に水２６を送る工程および水２６の供給量を調整する工程と、を含む駆動方法とすることができる。

本発明の更にもう一つの実施形態として、制御部２８は、図５の模式図に示されるように、円筒コイル１７の温度を検出するコイル温度検知センサ３１と、コイル温度検知センサ３１と連動して円筒コイル１７より高い位置に配置された水タンク４から第１空隙２５のインナーヨーク４０の内側に水２６を供給する電磁弁６と、 電磁弁６に対する開閉指令によって水２６の供給量を調整するコントローラ３６を含むこともできる。こうして、コイル温度検知センサ３１を作動し、円筒コイル１７の温度を検出する工程と、該工程に連動してコントローラ３６が電磁弁６を作動し、第１空隙２５のインナーヨーク４０の内側に水２６を供給し、スリット４４を介して発熱する円筒コイル１７に水２６を送る工程および水２６の供給量を調整する工程と、含む駆動方法、駆動システムとすることもできる。

本発明の他の実施形態として、制御部２８は、図４または図５に示されるように、循環手段３０により水２６の気相を水タンク４に液相で回収するようにしてもよい。
本発明の更に他の実施形態として、図６及び図７に示されるように、駆動シャフト３３がカップ型マウント３８の中心部に固定し、蓋型マウント１９の中心部３２に回転自在に連結するように配備された無鉄心回転電気機械１６にすることができる。

本発明の第１および第２の態様における一つの実施形態として、円筒コイル１７は、絶縁層で覆われた軸方向に離間する線状部を有する導電性金属シートの積層体で円筒形に形成されるものか、または、絶縁層で覆われた線状導体で円筒形に形成されるものの、いずれかであることが好ましい。
本発明の駆動システムにおいて、無鉄心回転電気機械１６の円筒コイル１７は、絶縁層で覆われた長手方向に離間する線状部を有する導電性金属シートの積層体で円筒形に 形成されるものか、または、絶縁層で覆われた線状導体で円筒形に形成されるものの、いずれかであることが好ましい。

（回転による小量水の微粒子化によるモータ冷却事例）
次に今まで説明したコアレスモータとは冷却方式の異なる実施態様を説明する。コアレスモータはコアたる鉄心が無いので軽量化されており、かつ、コンパクトになっているので自動車搭載等に向いている。

本願発明者らが市場に提供した電動モータとして、ハウジング内で回転中心軸に対して同心円状に配置され一方の側の端面がステータに支持されて回転中心軸が伸びる方向に伸びている円筒状コイルと、ハウジング内で回転中心軸に対して同心円状に配置され回転中心軸の円周方向に回転するロータとを備えている構造のものがある。このコアレスモータの定格は、円筒状コイルの温度が許容上限温度１３０℃を超えない条件として、定格トルクＴ_０＝０．２８Ｎｍ、定格電流Ｉ_０＝９．７Ａｒｍｓ、定格回転速度ｎ_０＝６５３７ｒｐｍ、定格出力Ｐ_０＝１９１．６７Ｗであった。

このコアレスモータを用いて、定格を越える条件で駆動させて検討したところ、駆動開始後、僅か数十秒で円筒状コイルの許容上限温度１３０℃を超えることになった。このことから容易に想定され得る最悪の事態は、定格を越える条件で駆動させると、円筒状コイルが焼損し破壊されることである。また、たとえ破壊にまで至らなくとも、性能面から、コアレスモータの長時間の正常運転を期待することはできなくなるということである。このように、電動モータは、始動時などに定格電流を瞬間的に超えることはあっても、通常、定格を超える状態で連続運転されることを想定していない。電動モータを過負荷の状態、つまり定格以上で連続運転すると、電流によって電動モータのコイルは想定以上に発熱する。

そこで、本願発明者は、円筒状コイルを備えているコアレスモータに冷却機構を配備することで、円筒状コイルの発熱やマグネットの加熱に伴う電動モータの性能低下を防止し、或いは定格を超える負荷で稼働できるようにすることを考えた。

以下の説明では、簡易な構造で、モータ稼働時におけるコイルの過熱を抑制し、コイルに過剰な電流を供給して電動モータを高回転出力させることが可能なコアレスモータを用いた例を述べる。
すなわち本例では、コアレスモータを構成するハウジングを密閉し、前記ハウジング内で高速で回転するロータによってハウジング内で水を高速で流動させることで水を微細化、微粒子化させる。これによって、噴霧状態になった水がハウジング内を高速で流動する。また、この流動する水の一部が発熱しているコイルに接触することで気化する。これらによって、ハウジング内部の雰囲気を気液混在状態にする。ハウジング内部の雰囲気が噴霧状態になった液状冷媒が存在している気液混在状態になることで、通電によって発熱しているコイルからハウジングへの熱伝導が向上する。この結果、ハウジングの温度を、発熱しているコイルと同程度の温度にまで効率よく昇温させ、ハウジングの外側表面全体から放熱させる構成にした。これによって、コアレスモータ稼働時におけるコイルの過熱を抑制し、コイルに過剰な電流を供給してコアレスモータを高回転出力させることを可能にした。

より具体的には次の態様のいずれかのコアレスモータを燃料電池自動車（概念は図１に例示）に組み込んで、燃料電池３から得られる水１０を以下のように導入して用いるものである。

（１）密閉されているハウジングの中央で軸方向に伸びている回転中心軸と、前記ハウジング内で、前記回転中心軸に対して同心円状に配置され、一方の側の端面がステータに支持されて前記回転中心軸が伸びる方向に伸びている円筒状コイルと、前記ハウジング内で、前記回転中心軸に対して同心円状に配置され、前記回転中心軸の円周方向に回転するロータと、前記ハウジング内に収容されていて、前記ロータの回転によって前記ハウジング内を流動し、前記円筒状コイルに接触する水（この水が燃料電池から供給される）とを備えているコアレスモータ。

（２）前記ロータは、前記円筒状コイルを半径方向で互いの間に挟むインナーヨークとアウターヨークとを備えていて、前記アウターヨークは、前記アウターヨークを半径方向に貫通する孔を備えている（１）のコアレスモータ。

（３）密閉されているハウジングの中央で軸方向に伸びている回転中心軸と、前記ハウジング内で、前記回転中心軸に対して同心円状に配置され、一方の側の端面がステータに支持されて前記回転中心軸が伸びる方向に伸びている円筒状コイルと、前記ハウジング内で、前記回転中心軸に対して同心円状に配置され、前記回転中心軸を中心として回転するロータと、前記ハウジング内に配備されていて、前記回転中心軸を中心とする前記ロータの回転運動を回転運動出力部の回転運動に伝達する遊星歯車機構からなる減速機と、前記ハウジング内に収容されていて、前記ロータの回転によって前記ハウジング内を流動し、前記円筒状コイルに接触する水（この水が燃料電池から供給される）を備えているコアレスモータ。

（４）前記減速機は、前記回転中心軸が伸びる方向に伸びている円筒状のギアケース内に収容されており、当該ギアケースは、当該ギアケースを半径方向に貫通する孔を備えている（３）のコアレスモータ。

以上、この態様によって、簡易な構造で、モータ稼働時におけるコイルの過熱を抑制し、コイルに過剰な電流を供給して電動モータを高回転出力させることが可能なコアレスモータを提供することができる。
導入される水１０は少量で良く、内部の回転によって、僅かな水量でも水分は充分にモータ内部に行き亘る。

図８図示のコアレスモータ５１は、密閉されているハウジング５２と、ハウジング５２の中央で軸方向（図８における左右方向）に伸びている回転中心軸５３とを備えている。
図８に図示の実施形態では、回転中心軸５３はハウジング５２に回転可能に支持されており、回転中心軸５３がコアレスモータ５１における回転運動出力部になっている。

図示の実施形態では、密閉されているハウジング５２は、円筒状ケーシング５４と、円筒状ケーシング５４の図８中の右端側開口部を閉鎖する円板状の蓋部５５とからで構成されている。
円筒状ケーシング５４は、円板状部５４ｂと円筒状部５４ａとを備えている。円筒状ケーシング５４を構成する円筒状部５４ａの図８中の右端部は、パッキン５６ａ、５６ｂを介して、円板状の蓋部５５に圧着されている。回転中心軸５３は蓋部５５の半径方向内側で、シール付きベアリング５７ａ、５７ｂを介して、ハウジング５２に回転可能に支持されている。シール付きベアリング５７ａ等としては、例えば、オイルシール付きベアリングを採用することができる。以下、本例にて、シール付きベアリング５７ａ、５７ｂを、単に、ベアリング５７ａ、５７ｂと記載することがある。

図示の実施形態では、パッキン５６ａ、５６ｂ、ベアリング５７ａ、５７ｂの存在によってハウジング５２の密閉が図られている。
コアレスモータ５１は、ハウジング５２の内側に円筒状コイル５８、ロータ５９を備えている。

円筒状コイル５８は、回転中心軸５３に対して同心円状に配置され、一方の側の端面（図１の実施形態では、右側端面）がハウジング５２に支持されているステータに支持されて回転中心軸５３が伸びる方向に伸びている。
円筒状コイル５８は通電可能な無鉄心コイルである。図示の実施形態では、図８中、回転中心軸５３が伸びる方向である長手方向に複数の離間された線状部と絶縁層を介して重畳により形成される導電性金属シートの積層体構造によって円筒状に形成されている。半径方向における厚みは、例えば、５ｍｍ以下で、所定の剛性を備えている。このような円筒状のコイルは、例えば、日本国特許第３７０４０４４号に記載されている製造方法によって製造される。

ロータ５９は、回転中心軸５３に対して同心円状に配置され、径方向の中心側で回転中心軸５３に支持されている。図８図示の実施形態では、ロータ５９は、円筒状コイル５８を半径方向で互いの間に挟むインナーヨーク６０とアウターヨーク６１とからで構成されている。アウターヨーク６１はインナーヨーク６０に対向する半径方向内側面に磁石６２を備えている。これによって、円筒状コイル５８を互いの間に挟む、半径方向内側面に磁石６２を備えているアウターヨーク６１と、インナーヨーク６０との間に断面ドーナッツ状の磁界が形成され、磁気回路が形成されている。

図８に図示の実施形態では、アウターヨーク６１の半径方向内側面に磁石６２が配備されているが、これに替えて、インナーヨーク６０の半径方向外側面に磁石６２が配備されている形態にすることもできる。
密閉されているハウジング５２内には、水１１が収容されている。図８に図示の実施形態では、ハウジング５２の円板状の蓋部５５が、栓６３によって密封される開口部６４を備えている。

栓６３には循環手段（配管）３０（図1の水タンク４由来）が貫通しており、バルブ６で調整された所定の量の水１１をハウジング５２内に入れた後、再び、バルブ６を閉じることで、ハウジング５２の密閉状態を維持している。
図８に図示のコアレスモータ５１において、インナーヨーク６０とアウターヨーク６１との間に断面ドーナッツ状の磁界が形成されている下で円筒状コイル５８に所定の電流を供給することによりロータ５９は回転中心軸５３の円周方向に回転する。ロータ５９を構成しているインナーヨーク６０の半径方向内側は回転中心軸５３に支持されており、これによって、回転中心軸５３も図８に矢印６５で示す周方向に回転運動する。

図８に図示の実施形態のコアレスモータ５１では、密封されているハウジング５２内に収納されている水１１は、上述したように、ロータ５９が回転中心軸５３の円周方向に高速で回転することで、微細化、微粒子化され、噴霧状態になってハウジング５２内を高速で流動する。ハウジング５２内を高速で流動する噴霧状態の水１１は、磁石６２の半径方向内側と、円筒状コイル５８の半径方向外側との間に形成されている断面ドーナッツ状の隙間及び、インナーヨーク６０の半径方向外側と、円筒状コイル５８の半径方向内側との間に形成されている断面ドーナッツ状の隙間に入り込む。

電流の供給を受けている円筒状コイル５８は発熱しており、円筒状コイル５８の半径方向内側面、半径方向外側面に接触した噴霧状態の水１１の一部は、高温の円筒状コイル５８によって気化される。

この結果、ハウジング５２の内部空間は、高速回転するロータ５９によって微細化、微粒子化され、噴霧状態になった水が存在している気液混在状態になる。この気液混在状態の密閉された雰囲気下でロータ５９が高速回転する。高速回転するロータ５９によって噴霧状態の気液混在物が密閉状態のハウジング５２内を流動することで、ハウジング５２内が気体だけである状態の時に比較して、通電によって発熱している円筒状コイル５８からハウジング５２への熱伝導が向上する。

これによって、円筒状コイル５８への通電が開始されて、ロータ５９が回転開始し、円筒状コイル５８の温度が上昇し始めると、ハウジング５２を構成する円板状部５４ｂ、円筒状部５４ａの温度も上昇し始め、円板状部５４ｂ、円筒状部５４ａの温度は、次第に、円筒状コイル５８の温度に近づいていく。こうして、円板状部５４ｂ、円筒状部５４ａの外側表面という広い放熱面積から放熱が行われる。

この結果、コアレスモータ５１稼働時における円筒状コイル５８の過熱を抑制し、円筒状コイル５８に過剰な電流を供給してコアレスモータ５１を高回転出力させることが可能になる。

図８に図示の実施形態では密封されているハウジング５２に収納されている水１１はロータ５９の一部に接触する状態でハウジング５２に収納されている。そこで、ロータ５９が回転すると、直ちに、水１１は、ハウジング５２内を流動開始するようになる。

図示していないが、ハウジング５２に収納されている水１１がロータ５９の一部に接触していない形態にすることもできる。この場合でも、ロータ５９がハウジング５２で高速で回転することで、ハウジング５２内にロータ５９の回転方向に高速の空気流が発生し、この空気流によって、水１１は、ハウジング５２内を流動開始するようになる。

図８に図示の実施形態では、アウターヨーク６１は、アウターヨーク６１を半径方向に貫通する孔６６ａ、６６ｂ、６６ｃ、６６ｄを備えている。
ロータ５９が回転すると、水１１は孔６６ａ、６６ｂ、６６ｃ、６６ｄを介してアウターヨーク６１、円筒状コイル５８の半径方向内側に向かって流動することが可能になる。
そこで、ハウジング５２内における水１１の流動状態がより活性化され、より効率よく、上述したハウジング５２内部空間の気液混在状態が生起されることになる。

上述したように、密封されているハウジング５２に収納されている水１１がロータ５９の一部に接触している、或いは接触していなくても、ロータ５９の高速回転によってハウジング５２内部空間が気液混在状態になるが、ロータ５９が上述したように、半径方向に貫通する孔６６ａ、６６ｂ、６６ｃ、６６ｄを備えていることで、より効率よく気液混在状態が生起され、発熱している円筒状コイル５８からハウジング５２へのより効率よい熱伝導が行われる。

図８に図示の実施形態では、円筒状のアウターロータ６１の図８における左端側の円周方向に所定の間隔をあけて複数の孔６６ａ、６６ｂ、６６ｃ、６６ｄが形成されているが、孔の数や、孔が設けられている位置は図８に図示のものには限られない。

図９は、密閉されているハウジング５２内に収容されている水１１を、ロータ５９の回転によって、より効率よくハウジング５２内で流動させる実施形態の一例を説明するものである。

ロータ５９が、ハウジング５２の円筒状部５４ａの内周面側に向かって伸びる撹拌羽根６７、６７を備えている。その他の構造については、図８図示の実施形態と同一であるので、共通する部材には共通する符号をつけてその説明を省略する。

ロータ５９が、ハウジング５２の円筒状部２ａの内周面側に向かって伸びる撹拌羽根６７、６７を備えていることで、ロータ５９が回転中心軸５の円周方向に回転することで生起されるハウジング５２内での水１１の流動がより確実、強力に行われるようになる。

図９に図示の実施形態では、撹拌羽根６７、６７は、ロータ５９の半径方向外側であって、なおかつ、図９中の右端面から、ハウジング５２の円筒状部５４ａの内周面側に向かう半径方向外側、かつ、ハウジング５２の円板状部５４ｂの内面側に向かって伸びている。

そこで、コアレスモータ５１が、図８、図９図示の配置形態で、水１１液が図８、図９に図示のように収容されているときも、また、図示していないが、コアレスモータ５１が、ハウジング５２の円板状部５４ｂを下側にし、ハウジング５２の外側に向かって伸びる回転中心軸５３の先端が上側に向かっている配置形式で、ハウジング５２内に収納されている水１１が円板状部５４ｂ側に位置しているときも、ロータ５９が回転中心軸５３の円周方向に回転することで生起されるハウジング５２内での水１１の流動がより確実、強力に行われるようになる。

図１０は、密閉されているハウジング５２内に収容されている水１１を、ロータ５９の回転によって、より効率よくハウジング５２内で流動させる実施形態の他の一例を説明する概念図である。
円筒状コイル５８が半径方向外側に向かって伸びる撹拌用の突起６８を備えている。
ロータ５９が回転すると、ロータ５９の回転で生じる遠心力で、円筒状コイル５８の半径方向外側面に対向する箇所に、図１０図示のように、水１１が押しつけられることがある。

図１０では、アウターヨーク６１の半径方向内側面に磁石６２が配備されていて、磁石６２の周囲に水１１が入り込んで液体溜りが形成されている。
円筒状コイル５８から半径方向外側に向かって伸びる撹拌用の突起６８が水溜りに突入するので、ロータ５９が回転すると水溜りが解消されて、水１１は効率よくハウジング５２内で流動するようになる。

（試験例）
本願出願人が市販しているコアレスモータ（ＣＰＨ８０Ｆ）を用いて試験を行った。このコアレスモータは、ハウジング内で回転中心軸に対して同心円状に配置され一方の側の端面がステータに支持されて回転中心軸が伸びる方向に伸びている円筒状コイルと、ハウジング内で回転中心軸に対して同心円状に配置され回転中心軸の円周方向に回転するロータとを備えている構造のものである。
試験に供した２台のコアレスモータ（ＣＰＨ８０Ｆ）をいずれも密閉構造にし、一台には内部に水を入れ、他方の一台には水を入れない通常の状態で運転を行った。

試験運転は、２台とも２４Ｖｄｃ入力、トルク：１Ｎｍ、出力：３８０Ｗで同一の室内で、同時に行った。結果は以下の表１（実施例（液状冷媒（水）あり）、表２（比較例（液状冷媒（水）なし）の通りであった。

この試験結果から、密閉されているコアレスモータのハウジング内に水を収容しておき、ロータの回転によって水をハウジング内で流動させ、水を発熱している円筒状コイルに接触させることでハウジング内を気液混在状態にすることで、ハウジング内の熱伝導効率が向上し、ハウジングの温度が円筒状コイルの温度上昇に追随して上昇すること、これによって効率よく放熱が図られることを確認できた。

次に、図１１、１２に示した前記モータはホイールインモータとして利用され、ギア内蔵型コアレスモータとされている場合について、説明する。
図１１、１２は、車輪の駆動用に用いられる構造としたモータに適用してもので、中心軸が貫通しないタイプと貫通するタイプを記している。
図１１に記載のコアレスモータ７１は、回転軸７２、ステータ７３、コイル７４、ロータ７７、ハウジング７９を備えている。回転軸７２が回転の中心となる中心軸である。円筒状のコイル７４は、回転軸７２が伸びている方向に伸びていて、回転軸７２に対して同心円状に配置され、一方の側の端面がステータ７３に支持されている。図１１の実施形態では左側の端面がステータ７３に支持されている。ロータ７７は、回転軸７２に対して同心円状に配置されていて、半径方向の中心側で回転軸７２に固定的に支持されている。

ロータ７７は、円筒状のインナーヨーク７５と円筒状のアウターヨーク７６とを備え、円筒状のコイル７４を半径方向で互いの間に挟み、互いの間に磁気回路を形成している。図１１の実施形態では、アウターヨーク７６の内周面にマグネット７８が配備されている。これによって、インナーヨーク７５とアウターヨーク７６との間に断面ドーナッツ状の磁界が形成されている。

ハウジング７９は、円筒状で、図１１図示のように、半径方向でアウターヨーク７６の外側に配置される円筒状部を備えている。図示の実施形態では、ハウジング７９の円筒状部の開口している側である一方の側（図１の左側）がステータ７３に固定されている。

ハウジング７９は、半径方向の中心で回転軸７２を回転自在に支承している。図１１の実施形態では、ハウジング７９は、ステータ７３に固定されている一方の側と反対側に円板状部を備えている。その円板状部の半径方向の中心に筒状部８０を備えている。筒状部８０は、回転軸７２が伸びる方向でステータ７３の方向に向かって伸びている。回転軸７２は、筒状部８０の回転軸７２が伸びている方向の両端側でそれぞれ軸受８１ａ、８１ｂを介して回転可能にハウジング７９に支持されている。

この実施形態では、回転軸７２は、円筒状のコイル７４を回転軸７２が伸びる方向に貫通することなしに、回転軸７２が伸びる方向におけるコイル７４の途中で終端している。これによって、コアレスモータ７１内に空間部８４が形成されている。

そして、コアレスモータ７１内の空間部８４において、回転軸７２のコアレスモータ７１内の端部８２にユニット８３が結合されている。こうして、ユニット８３はコアレスモータ７１内の空間部８４に配置されている。すなわち、コアレスモータ７１は、コアレスモータ７１内における回転軸７２の端部８２に結合されるユニット８３をコアレスモータ７１内の空間部８４に備えている。図１１の実施形態では、ユニット８３はギアなどから構成される従来公知の減速機である。
したがって、コアレスモータ７１の回転軸方向の長さを大きくすることなく、コアレスモータの回転軸７２にギアなどから構成される減速機を接続することができる。

このようなコアレスモータ７１を燃料自動車のホイールインモータとして利用し、ギヤインモータとする場合には、燃料電池からの精製水を貰うことが出来る。そこで燃料電池で電気が作られる際に生じる水を前記コアレスモータ７１に供給するライン８５を備えている。この形成位置はステータ７３の上端部に位置し、また、このライン８５には、途中に水量調整手段８６を備えている。水供給ライン８５から精製水が供給されるとともに、水量調整手段８６により適量の水がコアレスモータ７１内に導入され、特に加熱量の大きい円筒コイル７４が冷却される。コアレスモータ７１が作動しているときには、円筒コイル７４の内外周面をインナーヨーク７５とアウターヨーク７６とが高速で回転し、熱量の大きい円筒コイル７４との小さい隙間を精製水が通るので、冷却効果は高いものとなる。なお、冷却後の水はハウジング７９のロータ７７寄りの位置から排水管８７を設け、排水弁８８を開閉して行う。

もちろん、前記コアレスモータ７１は、前記の供給水が発熱部に接して気化し、その気化潜熱で前記発熱部を冷却し、前記コアレスモータ７１内部の温度を検出するセンサが備えられ、該センサの出力によって前記水量調整手段８６による水量調整を行うものとしている。

次に、図１２に示した中心軸が貫通するタイプのコアレスモータについて説明する。
このコアレスモータ９１は、コアレスモータ９１の中央で軸方向に伸びていて当該コアレスモータ９１を貫通している固定軸９２を有している。前記固定軸９２に対して同心円状に配置され、一方の側の端面がステータ９３に支持されていて前記固定軸９２が伸びる方向に伸びている円筒状コイル９４が固定軸９２に取り付けられる。

また、前記固定軸９２に対して同心円状に配置され、前記円筒状コイル９４を半径方向で互いの間に挟み、どちらか一方の他方に対向する側の面に磁石９７を備えていて、互いの間に磁気回路を形成する円筒状のインナーヨーク９６とアウターヨーク９５とからなり、半径方向の中心側で前記固定軸９２に回転可能に支持されているロータ９８が設けられている。

さらに、半径方向において前記アウターヨーク９５の外側で、前記固定軸９２に対して同心円状に配置される円筒状部９９を備えていて、当該円筒状部９９が前記固定軸９２を中心として回転する円筒状のハウジング１００が設けられている。

この円筒状ハウジング１００の内部に配備されていて、前記固定軸９２を中心とする前記ロータ９８の回転運動を前記円筒状ハウジング１００に伝達する回転運動伝達機構とを備えている。回転運動伝達機構は複数のギア部材を備えている歯車機構からなり、前記固定軸９２が前記円筒状コイル９４の半径方向内側に位置している前記歯車機構における高速側サンギヤ１１１を貫通し、回転可能に支持している。

このようなコアレスモータ９１において、固定軸９２に燃料電池からの精製水を供給するライン１１８を備えている。このライン１１８には、途中に水量調整手段１１９を備えている。水供給ライン１１８から精製水が供給されるとともに、水量調整手段１１９により適量の水がコアレスモータ９１内に導入され、特に加熱量の大きい円筒状コイル９４が冷却される。コアレスモータ９１が作動しているときには、円筒状コイル９４の内外周面の隙間を精製水が通るので、冷却効果は高いものとなる。

もちろん、前記コアレスモータ９１は、前記の供給水が発熱部に接して気化し、その気化潜熱で前記発熱部を冷却し、前記コアレスモータ９１内部の温度を検出するセンサが備えられ、該センサの出力によって前記水量調整手段１１９による水量調整を行うものとしている。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上述した実施形態に限られるものではなく、本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更がなされ、均等物がそれについての要素に代替され得ることが理解されるであろう。従って、本発明を実施するために考慮された最良の実施態様として開示された特定の実施態様に限定されるものではなく、特許請求の範囲に属する全ての実施形態を含むものである。

本発明は燃料電池自動車に係り、特に、燃料電池反応で発生する水をモータ等の冷却に有効利用できる燃料電池自動車に関する。

１……燃料電池自動車、２……水素タンク、３……燃料電池、４……水タンク、５……モータ、６……流量調整バルブ、７……水素、８……酸素、９……電気エネルギー（電流）、１０……水、１２……制御信号、１３……余剰水、１４……排水、１４‘……排水、１５……発熱体、１６……無鉄心回転電気機械、１７……円筒コイル、１８……端面、１９……蓋型マウント、２０……ステータ、２１……円筒型マウント、２２……内周面、２３……マグネット、２４……ロータ、２５……第１空隙、２６……水、２７……経路、２８……制御部、２９……駆動部、３０……循環手段、３１……コイル温度検知センサ、３２……蓋型マウント中心部、３３……駆動シャフト、３４……円筒形マウント中心部、３５……ポンプ、３６……コントローラ、３７……間隙、３８……カップ型マウント、３９……底部、４０……インナーヨーク、４１……アウターヨーク、４２……内側、４２’……外周面、４３……内周面、４４……スリット、４５……他方端面、４６……第２空隙、４７……第３空隙、５１……コアレスモータ、５２……ハウジング、５３……回転中心軸、５４……円筒状ケーシング、５４ａ……円筒状部、５４ｂ……円盤状部、５５……蓋部、５６ａ、５６ｂ……パッキン、５７ａ、５７ｂ……シール付きベアリング、５８……円筒状コイル、５９……ロータ、６０……インナーヨーク、６１……アウターヨーク、６２……磁石、６６ａ、６６ｂ、６６ｃ、６６ｄ……孔、６８……攪拌用突起、７１……コアレスモータ、７２……回転軸、７３……ステータ、７４……コイル、７５……インナーヨーク、７６……アウターヨーク、７７……ロータ、７９……ハウジング、８０……筒状部、８１ａ、８１ｂ……軸受、８２……端部、８３……ユニット、８４……空間部、８５……水供給ライン、８６……水量調整手段、８７……排水管、８８……排水弁、９１……コアレスモータ、９２……固定軸、９３……ステータ、９４……円筒状コイル、９５……アウターヨーク、９６……インナーヨーク、９７……磁石、９８……ロータ、９９……円筒状部、１００……ハウジング、１１１……高速側サンギヤ、１１２……高速側遊星ギヤ、１１３……高速側キャリア、１１４……低速側入力軸、１１６……アイドルギヤ、１１７……低速側キャリア、１１８……水供給ライン、１１９……水量調整手段。

Claims (7)

1. 水素と酸素を供給して電気を発生させる燃料電池と、該燃料電池で作られる電気で駆動するモータとを備えた燃料電池自動車において、前記燃料電池で電気が作られる際に生じる水を前記モータに供給するラインを備え、該ラインの途中に水量調整手段を備えてなることを特徴とする燃料電池自動車。
2. 前記モータは、前記の供給水が発熱部に接して気化し、その気化潜熱で前記発熱部を冷却し、前記モータ内部の温度を検出するセンサが備えられ、該センサの出力によって前記水量調整手段による水量調整を行うことを特徴とする請求項１に記載の燃料電池自動車。
3. 前記モータは、密閉されているハウジングの中央で軸方向に伸びている回転中心軸と、前記ハウジング内で、前記回転中心軸に対して同心円状に配置され、一方の側の端面がステータに支持されて前記回転中心軸が伸びる方向に伸びている円筒状コイルと、前記ハウジング内で、前記回転中心軸に対して同心円状に配置され、前記回転中心軸の円周方向に回転するロータとを備えるものであり、前記の供給水は前記ハウジング内に収容されて、前記ロータの回転によって前記ハウジング内を流動し、前記円筒状コイルに接触するものであり、当該水量が過剰にならぬように前記水量調整手段による水量調整を行うことを特徴とする請求項１に記載の燃料電池自動車。
4. 前記モータは無鉄心回転電気機械であることを特徴とする請求項１、２又は３のいずれかに記載の燃料電池自動車。
5. 前記モータはホイールインモータとされ、ギア内蔵型コアレスモータとされていることを特徴とする請求項１、２又は３のいずれかに記載の燃料電池自動車。
6. 前記モータは、回転の中心となる中心軸に対して同心円状に配置され、一方の側の端面がステータに支持されていて前記中心軸が伸びる方向に伸びている円筒状のコイルと、前記コイルを半径方向で互いの間に挟み、互いの間に磁気回路を形成する円筒状のインナーヨークと円筒状のアウターヨークとを備えていて、前記中心軸に対して同心円状に配置され、半径方向の中心側で前記中心軸に支持されているロータと、円筒状のハウジングであって、半径方向で前記アウターヨークの外側に配置される円筒状部を備えていて前記中心軸に対して回転可能なハウジングとを備えているコアレスモータであって、当該コアレスモータ内における前記中心軸の端部に結合されるユニットを当該コアレスモータ内の空間部に備えているコアレスモータであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の燃料電池自動車。
7. 前記モータは、コアレスモータの中央で軸方向に伸びていて当該コアレスモータを貫通している固定軸と、前記固定軸に対して同心円状に配置され、一方の側の端面がステータに支持されていて前記固定軸が伸びる方向に伸びている円筒状コイルと、前記固定軸に対して同心円状に配置され、前記円筒状コイルを半径方向で互いの間に挟み、どちらか一方の他方に対向する側の面に磁石を備えていて、互いの間に磁気回路を形成する円筒状のインナーヨークとアウターヨークとからなり、半径方向の中心側で前記固定軸に回転可能に支持されているロータと、半径方向において前記アウターヨークの外側で、前記固定軸に対して同心円状に配置される円筒状部を備えていて、当該円筒状部が前記固定軸を中心として回転する円筒状のハウジングと、前記円筒状ハウジングの内部に配備されていて、前記固定軸を中心とする前記ロータの回転運動を前記円筒状ハウジングに伝達する回転運動伝達機構とを備えているコアレスモータであって、前記回転運動伝達機構は複数のギア部材を備えている歯車機構からなり、前記固定軸が前記円筒状コイルの半径方向内側に位置している前記歯車機構におけるサンギヤを貫通し、回転可能に支持しているコアレスモータであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の燃料電池自動車。

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