(57)【要約】本特許は、三相永久磁石（ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  ｍａｇｎｅｔ：ＰＭ）鉄材不含軸方向磁束マルチディスク型電気機械用のコイル組立体について開示している。コイル組立体は、フラットワイヤ（９）から製造されたコイル要素（１５）から組み立てられ、次いで、コイル組立体は、フラットなディスクに組み立てることができるように、機械加工される。コイル要素（１５）は、更に、フレーム（２２）に挿入可能であり、且つ、コイル要素（１５）は、互いに交差しないワイヤ（２９）によって接続することができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイル要素（１５）がフラットなワイヤ／フォイル（９）によって巻回されている三相横軸方向磁束マルチディスク型機械用のコイル組立体であって、
それぞれのコイル要素（１５）内に、前記コイル要素（１５）を前記フラットなワイヤ／フォイル（９）の幅と略同一の厚さを有する円形のコイルディスクに組み立てることができるように成形された、前記コイル要素（１５）のそれぞれの側部に４個ずつ、合計で８個のスロット（１〜４）が設けられていることを特徴とするコイル組立体。
【請求項２】
それぞれのコイル要素（１５）内のコイル脚部（１３、１４）の間の角度αは、５×３６０°／（２×６×ｎ）であり、ここで、ｎは、３以上の整数であり、前記コイル要素（１５）を完成品の三相コイル組立体に組み立てるための要件であるため、前記コイル脚部（１３、１４）の延在部分は、前記コイル組立体の中心において接触している、請求項１に記載のコイル組立体。
【請求項３】
前記コイル要素（１５）の半分は、反時計回り（７）において巻回され、且つ、前記コイル要素（１５）の他方の半分は、時計回り（８）において巻回され、且つ、前記コイル組立体内において、異なるタイプのコイル要素（１５）が、３つからなるグループに纏められ、これにより、前記コイル要素（１５）を互いに交差しないコネクタワイヤ（２９）と接続することが可能になっている、請求項１に記載のコイル組立体。
【請求項４】
組立後の前記コイル要素（１５）は、前記コイル要素（１５）の頭部に対応するエッジ（２５）と、コネクタピン（５、６）用の孔と、裏面上の、コネクタワイヤ（２９）が互いに交差しないように配置された前記コネクタワイヤ（２９）用のスロット（２６）とを有するように事前に製造されたコイルフレーム（２２）に挿入される、請求項１乃至３の何れか一項に記載のコイル組立体。
【請求項５】
コイルフレーム（２２）は、孔（２７）及びスロット（２４、２８）を有し、前記スロット（２４、２８）には、冷却流体に対して適切な封止を提供すると共に前記冷却流体が前記コイル要素（１５）の両面との接触状態になることができるようにするＯリング（３０）を装着することができる、請求項１または４に記載のコイル組立体。
【請求項６】
孔（２７）及びスロット（２４、２８）は、いくつかのコイル組立体がマルチディスク型機械内において一緒に取り付けられている場合に、冷却流体が前記コイル組立体の間において流れることができるように構成されている、請求項１、４、または５に記載のコイル組立体。
【請求項７】
前記コイルを通じた磁束密度を増大させるために、鉄材が前記コイルの間の間隙内に配置される、請求項１に記載のコイル組立体。
【請求項８】
前記ワイヤは、ワイヤ切断（放電機械加工）、レーザ切断、水切断、又はこれらに類似したものなどの技法を使用することによって銅プレートから前記コイル要素の形状に直接的に切り出される、請求項１に記載のコイル組立体。
【請求項９】
前記ワイヤには、全般的に前記コイルの周りにおいて、但し、特に、前記８つのスロット（１〜４）の近傍又は内部において、これらの場所における熱の生成を減少させるために、変化する太さが付与される、請求項１または８に記載のコイル組立体。
【請求項１０】
前記コイルを通じた磁束密度を増大させるべく、鉄材を挿入するために前記ワイヤの間に空間が設けられる、請求項１または８に記載のコイル組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイル要素がフラットなワイヤ／フォイルで巻回されたものである三相横軸方向磁束マルチディスク型機械（ｔｈｒｅｅ  ｐｈａｓｅｄ  ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ  ａｘｉａｌ  ｆｌｕｘ，  ｍｕｌｔｉ  ｄｉｓｋ  ｍａｃｈｉｎｅ）用のコイル組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
大きなトルク及びパワー対重量／容積比と良好な効率とを有する機械は、特に、重量がかなりの重要性を有している輸送分野において多数の用途を有する。このようなタイプの輸送は、例えば、様々なタイプの陸上車両又は航空機であってもよい。
【０００３】
大きな理論的パワー対重量／容積比を有する電気機械の１つのタイプが、横軸方向磁束マルチディスク型機械である。このタイプの機械の利点は、磁束が機械全体を通過しており、且つ、従って、それぞれのディスクごとに磁界の方向を変更するために鉄材が不要であり、この結果、鉄材及び重量が低減されるという点にある。但し、このような機械は、製造が困難であり、その理由は、背後の鉄材による支持を伴うことなしに、印加される電磁力に抵抗するために、コイルが、十分な強度を有していなければならないからである。又、このような機械においては、コイルの巻回も困難であり、その理由は、最適な巻回パターンが結果的に解決策となる傾向を有するが、その解決策では、少なくとも線材が一定の太さを有する鉄材不含機械（ｉｒｏｎ  ｆｒｅｅ  ｍａｃｈｉｎｅ）にとって組立が困難となる。
【０００４】
特許文献１は、このような解決策の一例であって、環状の担持体によって担持された磁石を有する回転子を有する電気機械が開示されており、この場合には、磁界が２つの回転子部分の間の空隙に生成され、この空隙には、巻線を有する鉄材不含固定子が配置されている。固定子は、冷媒循環用のチャネルを有する複数のセクションから組み立てられており、且つ、固定子の能動的部分を提供する環状で小型の中央部分を有する巻線を有する。又、特許文献１は、このような電気機械用の固定子セクションを製造する方法をも開示しており、この場合には、剛性要素を提供するために、巻線が電気絶縁性の鋳造材料に埋め込まれる。二等分されたシェルハウジング又は二等分された鋳造型の一部分内にコイルを配置してシェルハウジング又は鋳造型を閉じ、開口部を通じて鋳造材料を導入し、且つ、ハウジング又はモールドの内側部分に、負圧と、場合によっては、振動と、を印加している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１０／０７１４４１号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、改善された三相永久磁石鉄材不含軸方向磁束マルチディスク型機械を提供することにある。
本発明の別の目的は、機械のパワー及びトルク出力を低減することなしに、低減された重量要件と、低減された空間要件、即ち、機械の容積と、を有するコイル組立体を提供し、且つ、これにより、改善された大きな且つ強化されたトルク及びパワー対重量／容積比と良好な効率を提供することにある。
【０００７】
別の目的は、事前の製造と完成品のコイル内への組付けが容易である改善されたコイル組立体を提供することにある。
本発明の別の目的は、巻回が容易になるように構成されたコイルを提供することにある。
【０００８】
本発明の更に別の目的は、空間節約型の三相永久磁石鉄材不含磁束マルチディスク型機械を提供することにある。
本発明の更なる目的は、様々なコイル要素を互いに交差しないコネクタと接続することができる機械を提供することにある。
【０００９】
本発明の更に別の目的は、コイルがその内部において一体的な部分を形成している機械の製造原価の低減を可能にするコイル組立体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
これらの目的は、独立請求項に更に規定されているモータによって実現され、様々な実施形態及び／又は代替肢は、従属請求項に規定されている。
このコイル組立体においては、それぞれのコイル要素に、コイル要素のそれぞれの面に４つずつの合計で８つのスロットが設けられており、それぞれのコイル要素は、コイル要素を、コイル組立体の巻回に使用されるフラットなワイヤ／フォイルの幅と略同一の厚さを有する円形コイルのフラットで薄いディスクに組み立てることができるように、成形及び構成されている。
【００１１】
それぞれのコイル要素内の対向するコイル脚部の間の角度αは、好ましくは、５×３６０°／（２×６×ｎ）であってよく、ここで、ｎは、３以上の整数であり、且つ、コイル脚部の延在部分は、コイルの中心において接触しており、その理由は、これが、コイル要素を完成品の三相コイルに組み立てるための要件であるからである。
【００１２】
一実施形態によれば、コイルの半体は、反時計回りに巻回され、且つ、その他の半体は、時計回りに巻回されており、且つ、組立の際には、異なるタイプのコイル要素が、３つからなるグループに纏められ、これにより、コイル要素を互いに交差しないコネクタと接続することが可能になっている。
【００１３】
更には、組立後のコイル要素は、好ましくは、コイル要素の頭部に対応するエッジと、コネクタピン用の孔と、裏面上の、コネクタワイヤが互いに交差しないように構成されたコネクタワイヤ用のスロットとを有するように事前に製造されたコイルフレームに挿入してもよく、これにより、低減された横方向の占有面積を有する組立済みのフラットな包装された機械が得られる。
【００１４】
コイルフレームには、孔及びスロットを設けてもよく、この場合に、スロットには、冷却流体に適切な封止を提供することになるＯリングを装着することが可能であり、且つ、スロットは、冷却流体がコイル要素の両面と接触状態になることを許容することができる。
【００１５】
更には、マルチディスク型機械内にいくつかのコイル組立体が一緒に取り付けられている場合には、孔及びスロットは、冷却流体がコイル組立体の間において流れることができるように、構成してもよい。
【００１６】
上述のように、本発明は、三相永久磁石（Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  Ｍａｇｎｅｔ：ＰＭ）鉄材不含軸方向磁束マルチディスク型電気機械に関し、この電気機械は、シャフト上において回転するように構成されたＰＭを有する１つ又は複数の回転子ディスクと、ハウジングの内部において回転子ディスクの間に且つそのそれぞれの側部に取り付けられた複数のコイルディスクの形態を有する固定子と、を有しており、完成品のコイルに組み付けることができるように巻回の前又は後に変更されるフラットなワイヤ／フォイルから製造された別個のコイル要素からコイルが構成されていることを特徴とし、コイル要素を正しく接続するためのシステムを含む。
【００１７】
本発明によれば、コイル要素を製造するために、従来の丸いワイヤの代わりに、フラットなワイヤが使用され、これにより、コイル要素に沿った任意の場所において実質的に四角形の断面を提供している。次いで、コイル要素は、短絡又はワイヤ破損を生成しない方式によって機械加工され、これにより、その他のタイプの機械も可能ではあるが、三相電気機械用の、好ましくは、永久磁石機械用の、コイル組立体に対してこれらのコイル要素を一緒に組付け及び装着することを可能にしている。コイルの全体をコイル要素から構成することができるように、コイル要素には、接点が装着されており、この場合に、それぞれの要素は、大量生産が相対的に容易である。本発明の基礎を形成するものは、固有のコイルの形態及びコネクタシステムである。
【００１８】
本発明によるコイル要素を有するように組み立てられる機械は、供給される有効出力又はトルクを低減することなしに、小型、軽量、且つ、安価なものとすることができよう。機械は、相対的に小型となり、これにより、少なくとも横方向又は深さにおいて相対的に小さな専有面積が付与されることになろう。従って、改善された大きな且つ強化されたトルク及びパワー対重量／容積比と良好な効率を有する機械が得られる。
【００１９】
以下、添付図面を参照し、本発明の一実施形態について更に詳細に説明することとする。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１ａは、前面から観察した際の単一のコイル要素を示し、図１ｂは、側面から観察した際のコイル要素を示しており、スロット及びコネクタピンを有しているが、接続ワイヤは、有していない。
【図２】図２ａ及び図２ｂは、ワイヤの最初の巻回を示すことにより、反時計回りに巻回された要素と時計回りに巻回された要素の間の違いを示し、図２ｃは、側面から観察した際の前記最初の巻回を示す。
【図３】コイル要素を巻回するために使用される型又はテンプレートを概略的に示しており、図示のコイル要素は、反時計回りの方向に巻回されている。
【図４】図４ａは、いくつかのコイル要素を一緒に組立及び装着する方法を概略的に示し、図４ｂは、図４ａに示されている組立済みのコイル要素の側面図を概略的に示す。
【図５】図５ａは、コイル要素を三相電機機械のコイル組立体内に接続するために使用されるコネクタワイヤの平面図を概略的に示し、図５ｂは、図５ａに示されているコネクタワイヤの斜視図を概略的に示し、且つ、図５ｃは、図５ａに示されているコネクタワイヤの端面図を概略的に示す。
【図６】図６ａは、コイル要素がプラスチックフレーム上に搭載されることになるプラスチックフレームの平面図を概略的に示し、図６ｂは、図６ａに示されているプラスチックフレームの側面図を概略的に示し、図６ｃは、拡大された縮尺で、図６ｂの上部の円内部の図６ｂに示されているプラスチックフレームの一部分を概略的に示し、図６ｄは、すべてのコイル要素が反対面に位置決めされた後の図６ａに示されているプラスチックフレームの裏面を概略的に示しており、コネクタピンが、プラスチックプレート内の孔を通じて延在し、これにより、裏面からコネクタワイヤが装着された外側に向かって突出しており、且つ、図６ｅは、拡大された縮尺で、図６ｄに示されているプラスチックプレートの裏面のセクタを概略的に示す。
【図７】冷却流体を封止するＯリング（３０）を含むフレーム内に取り付けられたコイルを示しているが、コイル要素をその内部に埋め込まなければならないエポキシを伴ってはいない。
【図８】コイル及び磁石を示す。
【図９】ワイヤの間に鉄材（シート金属）用の空間が存在するように変更されたコイルを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明が最も適する電気機械の種類は、横軸方向磁束鉄材不含永久磁石マルチディスク型機械であるが、本発明は、その他のタイプの機械に使用することもできる。請求項１によって規定されている機械は、任意の相数を有する機械に共通するものであり、請求項２及び３に規定されている機械は、三相機械に固有のものである。本発明は、具体的には、大量生産に適すると共に、従って、小型コイル内に組み付けられるコイル要素１５に関する。
【００２２】
図１ａは、前面から観察した際の本発明による単一のコイル要素１５を示し、図１ｂは、側面から観察した際のコイル要素１５を示しており、隣接するコイル要素１５を受け入れるためのスロット１〜４と、コネクタピン５、６と、を有する。わかりやすくするために、図１には、コイルを形成するフラットワイヤ９は示されていない。
【００２３】
このコイル要素は、連続したフラットな絶縁性ワイヤ９の任意の数の巻回から製造されている。フラットな絶縁性ワイヤ９は、フォイル片という呼称がより適切なものとなるような寸法を有しているが、本明細書においては、これをフラットワイヤ９と呼ぶこととする。フラットワイヤ９の一端を接触ピン５に接続する。次いで、コイル要素１５が正しい意図した厚さを受け入れる時点まで、フラットワイヤ９を適切な形状を有するように型１０上に巻回する。次いで、フラットワイヤ９を別のコネクタピン６内において終端させる。組立の際に近隣の隣接するコイル要素１５の対応するセクションを受け入れるために、スロット１〜４をコイル要素内に生成する。これらのスロットは、２つの方法で生成することができる。これらは、巻回プロセスの完了の後に、コイル要素１５内を切削することが可能である。又、巻回プロセスにおいて、フラットワイヤ１５の一部分を切り離すこともできる。いずれの場合にも、結果は、図１に示されているもののようなコイル要素となる。このような作業においては、コイル要素１５を形成する様々なフラットワイヤ９と機械加工／切削された表面との間に適切な絶縁を確保するように注意を払う必要がある。前記機械加工された表面は、例えば、適切なエポキシ又はこれに類似したものによって絶縁及び／又は被覆してもよい。
【００２４】
三相機械の場合には、コイル脚部１３、１４は、５×３６０°／（２×６×ｎ）の角度αで、相互の関係において傾斜していなければならず、ここで、ｎは、３以上の整数であり、且つ、コイル脚部１３、１４の延在部分は、組立が完了した機械の中心Ｃにおいて接触していなければならない。これは、コイル１５の充填率が、即ち、合計利用可能面積中における銅による充填の百分率が、最適なものとなる場合の要件である。この要件をわずかに逸脱することは可能であるが、設計者は、このような逸脱を好まないであろう。更には、コイル要素１５の上端部は、２つのコイル脚部１３、１４を相互接続する半円形のアーチ形の形状を有しており、コイル要素１５の反対側の端部には、角度αを上回る角度βを形成する２つの下部コイル脚部が設けられており、先端部は、丸められている。スロット１〜４は、コイル要素１５の半円形の上端部の部分内に、且つ、互いに角度βを形成するコイル要素１５の下端部の部分内に、配置されていることを理解されたい。
【００２５】
図１ａ及び図１ｂに示されているように、コイル要素１５の左側において組み立てられるように意図された隣接するコイル要素（図示されてはいない）用のスロット１、２は、図示のコイル要素１５の前面に設けられており、図示のコイル要素１５の右側に配置される隣接するコイル要素１５（不図示）用のスロット３、４は、図示のコイル要素の裏面上に設けられており、これにより、様々なコイル要素をフラットな積層された位置において配置することが可能になっており、２つの隣接するコイル要素１５の間の結合部の合計厚さは、実質的に１つのコイル要素１５の厚さに等しい。
【００２６】
図２ａ及び図２ｂは、ワイヤ（９）の最初の巻回（９）を示すことにより、反時計回りに巻回された要素７と時計回りに巻回された要素８の間の違いを示している。図２ｃは、側部から観察した際の最初の巻回要素を示している。交差するコネクタワイヤ２９を有することなしに正しい方法でコイル要素を接続できるようにするために、コイル要素１５の半分は、図２ａに示されているように、反時計回りに、或いは、図２ｂに示されているように、時計回りに、巻回することを要する。図２の側面図は、両方の正面図について、同一である。図４に示されているように、３つの反時計回り要素１６、１７、１８は、３つの時計回り要素（１９、２０、２１）によって後続されることになり、以下同様である。このような順序又はシーケンスは、当然のことながら、ミラーリング又は回転することができる。フラットワイヤ９は、例えば、絶縁性のフラットワイヤ９を収容するリール（図示されてはいない）又はこれに類似したものから連続的に供給してもよい。
【００２７】
図３は、コイル要素１５を巻回するために使用される型又はテンプレート１０を示している。図３に示されているように、型１０には、巻回プロセスにおいて、プレート（図示されてはいない）の間においてねじ及びナットによって固定することができるように、好ましくは、孔１１を設けてもよい。図示の巻回は、反時計回りの方向における巻回である。巻回プロセスが完了した際に、製造されたコイル要素１５を型１０から取り外して持ち上げることができるように、プレートを除去する。恐らくは、コイル要素１５が依然として型１０に装着されている間に、コイル要素１５内にスロット１〜４を切削加工することが好ましい。このような目的のために、型１０には、好ましくは、図３に示されているように、コイル要素１５内の必要とされるスロット１〜４を提供するように構成された型１２内のスロット又は凹部１２を設けてもよい。この結果、型の再使用が複雑になる場合がある。
【００２８】
図４ａは、１つに装着及び組立が完了したいくつかのコイル要素１５の正面図を概略的に示しており、図４ｂは、図４ａに示されている組立が完了したコイル要素１５の側面図を概略的に示している。図４ａに示されているように、コイル要素１５は、相互の関係において横方向に変位した状態で、連続的な順序１６〜２１において、相互に上下に重ねて配置されている。１７と表記されたコイル要素１５の右面は、図において１８と表記されている近隣のコイル要素１５の隣接する面部分（左面）上に配置され、図において１７と表記されているコイル要素１５の左面は、図において１６と表記されているコイル要素１５の右面の下に配置されている。この構成は、図４ａに示されているすべてのコイル要素１５において有効である。更には、すべてのコイル要素は、スロット１〜４を有するように構成されており、これにより、図４ｂに示されているように、１つのコイル要素１５に対応する高さを有する組立完了構成においてコイル要素１５を配置することが可能になっている。図４ａ及び図４ｂに更に示されているように、接触ピン５が、それぞれのコイル要素１５のアーチの内部に配置されている一方で、接触ピン６が、コイル要素１５のアーチの外部に配置されており、両方の接触ピン５及び６は、図４ｂに示されているように、同一の方向に横向きに突出している。
【００２９】
図５ａは、コイル要素１５を三相電気機械のコイル組立体内に接続するために使用されるコネクタワイヤ２９の平面図を概略的に示しており、図５ｂは、図５ａに示されているコネクタワイヤ２９の斜視図を概略的に示しており、且つ、図５ｃは、図５ａに示されているコネクタワイヤ２９の端面図を概略的に示している。コネクタワイヤ２９は、第１コイル要素１５のコネクタピン５がコネクタワイヤ２９によって連続的に第３の後続のコイル要素１５のコネクタピン６に対して直列で接続されるように、それぞれ、異なるコイル要素１５のコネクタピン５、６を接続するように構成されている。図４ａを参照すれば、これは、１６と表記されたコイル要素１５上のコネクタピン５が、図５ａに開示されているように、コネクタワイヤ２９を使用することにより、１９と表記されたコイル要素１５上のコネクタピン６に接続されることを意味している。この目的のために、それぞれのコネクタワイヤの端部には、コネクタピン５、６を受け入れるように構成された孔２３’が設けられている。コネクタワイヤ２９は、好ましくは、組立体内の様々なコネクタワイヤ２９が近隣のコネクタワイヤ２９と接触状態になることを妨げるように、わずかに湾曲した形状を有してもよい。例えば、コネクタワイヤ２９は、プロトタイプの場合には、レーザや水などによって切断してもよく、且つ、大量生産の場合には、スタンピング加工されてもよい。
【００３０】
図６ａは、プラスチックフレーム２２の平面図を概略的に示しており、そのプラスチックフレーム２２上にコイル要素１５が取り付けられることになり、図６ｂは、図６ａに示されているプラスチックフレーム２２の側面図を概略的に示しており、図６ｃは、拡大された縮尺で、円によって取り囲まれた図６ｂに示されているプラスチックフレーム２２の部分を示しており、図６ｄは、図６ａに示されているプラスチックフレーム２２の裏面を概略的に示すことにより、組立が完了したコイル要素１５における意図した位置との関係においてプラスチックフレームの反対面上に位置決めされたコネクタワイヤ２９用の孔２３及びスロット２６のすべて及びそのパターンを示しており、且つ、図６ｅは、拡大された縮尺で、図６ｄに示されているプラスチックプレート２２の裏面のセクタを概略的に示している。
【００３１】
図示のフレーム２２は、コイル要素１５がフレーム２２上で組み立てられると共にエポキシに埋め込まれる一般的なフレーム２２である。すべてのコネクタピン５、６は、フレーム２２の凹部内の孔２３を通じて圧入されるように意図されており、孔２３は、コネクタワイヤ２９のそれぞれの端部において孔２３’と同軸状にアライメントされるように意図されており、これにより、コネクタワイヤ２９をピン５、６に装着できるようになっている。コネクタワイヤ２９は、フレーム２２の裏面上の表面内に形成された対応するスロット２６内に圧入されるのと同時に、コネクタピン５、６上に押圧されるように意図されており、ピン５、６及びコネクタワイヤ２９の端部は、組み立てられた際に、プラスチックフレーム２２の裏面と概ね同一平面上に位置するように構成されている。例えば、提案されている形状に起因し、コネクタワイヤ２９が互いに交差しないため、コネクタワイヤ２９を絶縁する必要はない。
【００３２】
図６ｃに示されているように、フレーム２２には、フレーム２２を通じて延在する中央に配置された円形の開口部が設けられている。コイル要素１５をフレーム２２上において組み立てることができるように、それぞれのコイル要素１５の最も幅広の端部用の座部を形成するべく、中央に配置された円形の開口部のエッジ２５に沿って、支持表面３３が設けられている。フレーム内の材料の残りの部分は、電気機械内の永久磁石を有する回転子ディスク用の空間を生成している。大直径の孔３４が、フレーム２２の中心に設けられている。コイル要素１５が組み立てられた際に、コイル要素１５は、回転子のシャフト用の中心に位置した適切な開口部を依然として残しつつ、開口部３４の周辺部分を充填することになる。後述するように、回転子は、磁石の形態を有する。
【００３３】
図６ｃに示されているように、コネクタピン５、６用の孔２３は、コイル要素１５用の座部３３を通じて延在しており、孔２３は、フレーム２２の反対面上のダクト２６と連通している。更には、孔２３のペアの間において、支持表面３３には、封止Ｏリング３０を収容するように意図されると共に、孔２７を通じて冷媒を循環させるように意図された円形の凹部２４が更に設けられている。この結果、冷却流体用の経路がフレーム２２内に設けられ、これにより、冷媒が、コイル要素１５の両方の面との直接的な接触状態になると共に、且つ、従って、かなり効率的な冷却を付与できるようになっており、その理由は、冷却流体に進入する前に、熱が伝導することを要するのが、銅及びワイヤ絶縁の薄い層のみであるからである。コイル要素１５に対して十分な機械的強度を付与すると共に機械内への冷却流体の漏洩を防止するために、コイル要素１５は、エポキシ又はこれに類似したものに埋め込む必要がある。冷却流体用の経路を生成するために、エポキシ内に孔を生成しなければならない。
【００３４】
図７は、冷却流体を封止するためのＯリング（３０）を含むフレーム２２内に取り付けられたコイル要素１５を示しているが、コイル要素をその内部に埋め込まなければならないエポキシを伴ってはおらず、この図は、完成した組立体におけるコイル要素１５を示している。この図においては、エポキシは、可視状態にないが、エポキシに対して封止するＯリング封止材３０が可視状態にある。上述の冷却により、コイル要素の内側先端部が、機械内におけるホットスポットとなる。コネクタピン５、６に最も近接したスロット２、４の部分は、冷却による影響を最も受けるコイル要素１５の部分である。コイルフレーム２２は、孔２７及びスロット又は凹部２４、２８を有しており、この場合に、スロット２４、２８には、冷却流体に対して適切な封止を提供することになるＯリング３０を装着することが可能であり、これにより、冷却流体をコイル要素１５の両面との接触状態とすることができる。孔２７及びスロット又は凹部２４、２８は、いくつかのコイル組立体がマルチディスクサンドイッチ型機械内において一緒に取り付けられた場合に、冷却流体がコイル組立体の間において流れることができるように、構成されている。又、このような場合には、Ｏリング又はその他のタイプの封止要素用の凹部又はスロットをサンドイッチ型のユニット内の様々な層の間の封止材として使用してもよい。
図８は、コイル及び磁石を示しており、これにより、コイル組立体がモータ内において動作する方法を示している。磁石３１、３２は、プレーン３１内に、或いは、プレーン３２から外に、磁化されている。読者が磁石３１を特定すると共に組立が完了した図において形状によって磁石３１を識別することを容易にするために、コイル−磁石組立体のセクションの下方に、単一の磁石３１が示されている。矢印は、電流の方向を示している。本発明によれば、任意の時点において磁石３１、３２の上方に位置する４つのコイル脚部１３、１４内において同一の方向に電流を流すことが常に可能である。磁石３１、３２は、磁石３１、３２が回転することによって必要とされるトルクを生成する回転子として機能できるようにするために、シャフト（図示されてはいない）を有する担持体（図示されてはいない）によって支持されている。ビオ・サバールの法則により、すべてのコイル脚部１３、１４は、磁石３１、３２と相互作用し、同一方向のトルクを生成することになる。磁石３１、３２は、回転子の一部であると共にトルクをシャフトに伝達するコイルフレーム（図示されてはいない）に挿入しなければならない。
【００３５】
磁石は、半径方向において配置された多数の短絡ロッドにより、或いは、単純に、誘導モータを製造するための中実の金属（銅又はアルミニウム）により、置換することができる。又、これらは、超伝導体によって置換することも可能であるが、本特許の有効期間においては、恐らくは、永久磁石が最良の解決策となろう。
【００３６】
図９は、少なくともそのような鉄材の存在が有益であるセクション内にワイヤ９の間の鉄材３５（シート金属）用の空間が存在するように変更されたコイルを示している。この結果、ワイヤが細くなっている。ワイヤ９が細い際には、例えば、位置３６に示されている部分などの、太さの増大がシステムの性能に影響を及ぼすことになるいくつかの場所において、ワイヤの太さを増大させることができる。これは、機械のパワー効率を増大させると共にコイル内の特定のエリア又は場所内における熱の生成を低減するために実行可能である。ワイヤは、フォイル又はワイヤが細い小型機械の場合には、実際的ではないが、ワイヤ切断（放電機械加工）、レーザ切断、水切断、又はこれらに類似したものなどの技法を使用することによってコイルを銅片から直接的に製造することができる大型機械の場合には、実際的である。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ−６ｃ】
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【図６ｄ−６ｅ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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