(57)【要約】本発明は、細長い形状を有し、そして少なくとも部分的に卵型形状の単位磁石（１）に関し、単位磁石（１）は、単位磁石（１）の本体を形成する第１の部分（１ａ）を有し、第１の部分（１ａ）は、少なくとも１つの第２の長手方向端部部分（１ｂ）より大きな断面を有し、第２の部分（１ｂ）より長い単位磁石（１）の長さにわたって延在し、第２の部分（１ｂ）は、単位磁石（１）の関連する長手方向端部を向き、長手方向端部に近づくにつれて断面が減少する。【選択図】図３ｃ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の単位磁石（１）からなる３次元の磁石構造体（２）であって、
前記単位磁石（１）は回転楕円体または多角形の細長い形状であり、それぞれの前記単位磁石（１）は、第１の部分（１ａ）を有し、前記第１の部分は、前記単位磁石（１）の本体を形成し、少なくとも１つの第２の長手方向端部部分（１ｂ）より大きな断面を有し、前記第２の部分（１ｂ）より長い前記単位磁石（１）の長さにわたって延在し、前記第２の部分（１ｂ）は、前記単位磁石（１）の関連する長手方向端部の方向を向き、長手方向端部に近づくにつれて断面が減少し、前記単位磁石（１）は、互いに直接隣接して部分的に接触し、前記単位磁石（１）は、接触している前記単位磁石（１）の領域に接着剤を堆積させることによって結合され、前記複数の前記単位磁石（１）は、それらの間に接着剤以外に保持要素を介在させずに磁石のメッシュを形成する、
ことを特徴とする磁石構造体（２）。
【請求項２】
前記少なくとも１つの第２の長手方向端部部分（１ｂ）は、湾曲して凸形状であり、凸形状の頂点が関連する長手方向端部を形成する、ことを特徴とする請求項１に記載の磁石構造体（２）。
【請求項３】
前記少なくとも１つの第２の長手方向端部部分（１ｂ）が、その頂部に長手方向端部を形成する中央ファセット（５）を担持する、ことを特徴とする請求項１に記載の磁石構造体（２）。
【請求項４】
前記少なくとも１つの第２の長手方向端部部分（１ｂ）が、前記単位磁石（１）の関連する長手方向端部に近づくにつれて前記単位磁石（１）の長手方向軸に向かって傾斜する、傾斜した横方向ファセット（４）を有し、前記傾斜した横方向ファセット（４）は、前記単位磁石の本体を形成する前記第１の部分（１ａ）に接続された大きな基部（４ａ）と、前記単位磁石の長手方向端部を形成する小さな基部との間に延在する、ことを特徴とする請求項１に記載の磁石構造体（２）。
【請求項５】
前記傾斜した横方向ファセット（４）は湾曲し凸状である、ことを特徴とする請求項４に記載の磁石構造体（２）。
【請求項６】
前記単位磁石のそれぞれの長手方向端部が、前記第２の長手方向端部部分（１ｂ）を有する、ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の磁石構造体（２）。
【請求項７】
前記単位磁石（１）の本体を形成し、前記少なくとも１つの第２の長手方向端部部分（１ｂ）より大きな断面を有し、前記第２の部分（１ｂ）より長い前記単位磁石（１）の長さにわたって延在する、前記第１の部分（１ａ）は、湾曲し、前記単位磁石（１）の長手方向中央部分にわたってその最大断面を示し、そして前記単位磁石（１）の長手方向端部にわたって断面が減少する、ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の磁石構造体（２）。
【請求項８】
前記単位磁石（１）の本体を形成する前記第１の部分（１ａ）が、長手方向のファセット（３）を有する多角形の形状であるか、または円形または楕円形の断面の円筒形の形状である、ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の磁石構造体（２）。
【請求項９】
前記第１の部分（１ａ）は、前記長手方向のファセット（３）を有し、前記少なくとも１つの第２の部分（１ｂ）のそれぞれの前記傾斜した横方向ファセット（４）は、前記第１の部分（１ａ）の前記長手方向ファセット（３）によって前記単位磁石（１）内で長手方向に延在する、ことを特徴とする請求項８および、請求項４または５に記載の磁石構造体（２）。
【請求項１０】
前記接触している前記単位磁石（１）の領域が、別の前記単位磁石（１）と接触するそれぞれの前記単位磁石（１）の外部輪郭において削り取られた面取り部（６、６ａ）を有し、前記接着剤の堆積は、前記単位磁石（１）の前記面取り部（６、６ａ）にのみ関連する、ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の磁石構造体（２）。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の、１つの磁石構造体（２）または複数の磁石構造体（２）を有することを特徴とする、線形または回転式の電磁アクチュエータであって、前記磁石構造体（２）は前記線形または回転電磁アクチュエータの中心の周りを回転するロータ（７）の一部を形成し、前記磁石構造体（２）は前記ロータ（７）の中心に対して同心円状に配置される、ことを特徴とする電磁アクチュエータ。
【請求項１２】
一体の場合、前記磁石構造体（２）は、前記アクチュエータ上に延在する単一の磁石を形成し、複数の場合、前記磁石構造体（２）は、交互の連続する磁極を形成する連続するブロックである、ことを特徴とする請求項１１に記載の電磁アクチュエータ。
【請求項１３】
以下のステップを含むことを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の磁石構造体（２）を製造する方法：
−タイルの３次元を形成する長さ、幅、および厚さを有する１つの磁化されたタイルから、前記磁化されたタイルの３次元に従っていくつかの単位磁石（１）を切り出すステップであって、前記単位磁石（１）は、少なくとも部分的に卵形形状を有するステップと、
−前記単位磁石（１）が互いに隣接している場合、各前記単位磁石（１）とそれに隣接する各前記単位磁石との部分的な接触領域を決定するステップと、
−決定された前記部分的な接触領域にのみ、各単位磁石（１）の樹脂を堆積させることにより、各前記単位磁石（１）を、結合させるステップと、および
−互いに隣接して接着される前記単位磁石（１）を位置決めし、２つの隣接する前記単位磁石（１）間の部分的な接触が前記接触領域で確立されるステップ。
【請求項１４】
前記単位磁石（１）の周りに複合材料の層が注入され、それにより前記単位磁石は接触され、結合されてコーティングされる、ことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部分的に卵形の形状を有する単位磁石、および複数の単位磁石を有する磁石構造体に関する。本発明はまた、そのような磁石構造体の１つまたは複数を含む電磁アクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、本発明による１つまたは複数の磁石構造体の使用によって得られる、ロータの高回転速度で高出力を供給する電磁アクチュエータの、有利であるが非限定的な用途を見出す。このような電磁アクチュエータは、例えば完全な電気自動車またはハイブリッド自動車において使用することができる。
【０００３】
有利には、これに限定されないが、アクチュエータは、２つのステータに囲まれた少なくとも１つのロータを含みうる、回転アクチュエータであり得、これらの要素は、同じシャフト上の少なくとも１つのエアギャップによって分離されることにより、互いに対して重ね合わせることができる。
【０００４】
高速用途では、効率を最適化するために電磁アクチュエータの質量とサイズを小さくすることにより可能となる、コンパクトなシステムを有することだけでなく、システムの信頼性を向上させるために、回転または並進部分、即ちロータまたは線形直進要素の非常に優れた機械的強度を備えることが必要である。
【０００５】
高速アプリケーションでは、効率を最適化するために損失を減らす必要がある。自動車用途では、小型化がますます求められている。このため、アクチュエータの質量とサイズの削減によって可能になるコンパクトなシステムを備えるだけでなく、可動部の非常に優れた機械的強度を確保して、システムの信頼性を向上させることが重要である。
【０００６】
軸方向磁束電磁アクチュエータの場合、本発明の非限定的な例として、ロータは、厚さによって接続された２つの円形面を有するディスク形状の本体を有し、ディスクは外輪と内縁との間で画定され、内縁は回転シャフト用の凹部を画定する。
【０００７】
少なくとも２つの永久磁石が、支持面と呼ばれる本体の２つの円形面の少なくとも１つに適用される。ステータに関連することを意図した単一エアギャップロータの場合、本体の単一の円形面が磁石を担持し、それぞれのステータに２つのエアギャップがあるロータの場合、磁石を担持するのは２つの円形面である。
【０００８】
磁石はそれぞれ、保持手段によってその面またはそれらのそれぞれの面に保持され、同じ面上の前記少なくとも２つの磁石の間にエアギャップが残される。
【０００９】
径方向磁束電磁アクチュエータの場合、ロータは円筒状の本体を有し、その外周全体に磁石が取り付けられている。
【００１０】
そのステータまたは各ステータについて、それらはそれぞれ巻線を保持する歯を含む巻線要素を保持し、歯はその両側がノッチで囲まれ、良好な導電体の金属線を歯に巻くことにより巻線が形成される。
【００１１】
一連のまたは複数の一連の巻線に電力が供給されると、モータの出力シャフトに固定されたロータは、磁場に起因するトルクを受け、生成される磁束は、軸方向磁束機械用の軸方向磁束および径方向磁束機械用の径方向磁束である。
【００１２】
磁石は高温にさらされると減磁されることが知られている。
【００１３】
文献ＵＳ−Ａ−２０１１／０８００６５（特許文献１）は、ロータの周囲に配置され、いくつかの単位磁石で構成される、複数の磁石構造体を有する、軸方向磁束モータ用のロータを記載している。
【００１４】
この文献で記載されているロータは、そのようなモータの永久磁石は、巻線によって生成された熱のために高温にさらされ、そして巻線の反磁界による減磁の無視できない可能性を有しているという観察に基づいて開発された。そのため、熱抵抗や減磁抵抗の指標となる保磁力が一定以上の磁石が求められている。
【００１５】
ロータが回転すると、磁石に渦電流が流れる。渦電流を減らす効果的な方法は、磁性体を分割して渦電流の経路を遮断することである。磁石体を細かく分割することにより、渦電流損を大幅に低減することができるが、製造コストの増加や、効率の低下などの問題を考慮する必要がある。
【００１６】
この文献は、分割された単位磁石のそれぞれが、磁石部分の表面近くで、単位磁石の内部よりも大きな保磁力を持つことを提案している。これは困難で費用のかかる方法である。
【００１７】
さらに、この文献では、単位磁石は立方体の形をして向かい合わせに接着されており、このことは消磁に寄与し、磁石の外部との熱交換を不可能にしている。
【００１８】
文献ＧＢ−Ａ−７３３５１３（特許文献２）は、単位磁石の本体を形成し、より大きな断面を持ち、そして単位磁石のより長い長さにわたって延在する、ほぼ直線の円筒の第１の部分と、長手方向端部に近づくにつれて断面が減少する、磁石の関連する長手方向端部を指し示す、少なくとも１つの長手方向端部の第２の部分と、を有する単位磁石について記載している。
【００１９】
この文献は、ボールペンに収納された単位磁石に関するものであり、他の単位磁石とグループ化されてすべての単位磁石を含む磁石構造体を形成する、単位磁石に関するものではない。
【００２０】
文献ＵＳ−Ａ−４，５５５，６８５（特許文献３）は大型の磁石に関するものである。これらの大型の磁石は台形であるが、一緒に結合されてコンパクトな磁石構造体を形成することはない。
【００２１】
文献ＵＳ−Ａ−２００４２６３０１２（特許文献４）は、大型の磁石を記載しているため、磁石構造体に例えることが出来る。これらの大型の磁石は端部が面取りされているが、コンパクトな磁石構造体を形成するために結合されていない。
【００２２】
本発明の根底にある課題は、単位磁石の形状と、いくつかの単位磁石をグループ化する磁石構造体を設計することであり、磁石構造体は、これらの単位磁石が磁石構造体を形成する場合に、単位磁石の互いに対する抵抗結合を可能にしながら、単位磁石の消磁に対抗し、磁石を支持体に最適に保持しながら高い動作速度に耐えて強力な磁場を提供することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２３】
【特許文献１】ＵＳ−Ａ−２０１１／０８００６５
【特許文献２】ＧＢ−Ａ−７３３５１３
【特許文献３】ＵＳ−Ａ−４，５５５，６８５
【特許文献４】ＵＳ−Ａ−２００４２６３０１２
【発明の概要】
【００２４】
この目的のために本発明は、複数の単位磁石からなる３次元の磁石構造体であって、単位磁石は回転楕円体または多角形の細長い形状であり、それぞれの単位磁石は、単位磁石の本体を形成し、少なくとも１つの第２の長手方向端部部分より大きな断面を有し、第２の部分より長い単位磁石の長さにわたって延在する、第１の部分を有し、第２の部分は単位磁石の関連する長手方向端部を向き、長手方向の端部に近づくにつれて断面が減少し、単位磁石は、互いに直接隣接して部分的に接触し、単位磁石は、接触している単位磁石の領域に接着剤を堆積させることによって結合され、複数の単位磁石は、それらの間に接着剤以外に保持要素を介在させずに磁石のメッシュを形成する、ことを特徴とする磁石構造体に関する。
【００２５】
単位磁石をブロックの形の基本要素と考えると、このブロックの理想的な形状は、卵形とも呼ばれる回転対象楕円体であり、ほぼ扁平な球体である。磁化に関する磁場が無形であるため、そのトポロジーから消磁が困難である。コーナーに回転磁場はない。この観察から、本発明の進歩性は、回転楕円体にできるだけ近い単位磁石のメッシュを構成することである。
【００２６】
いくつかの実施形態が可能であり、単位磁石の卵形は、長手方向の一方の端部または長手方向の両方の端部に凸状の丸い形状の端部を有することにより、ほぼ完全であり得る。
【００２７】
凸形の２つの長手方向の端を持つ比較的完全な卵形は最適であるが、機械加工では得ることが困難である。一方、単位磁石の減磁に抵抗するには理想的な形である。
【００２８】
あるいは、長手方向のファセットを備えた第１のいわゆる本体部分と、角度が０〜４５°の傾斜したファセットを備えた少なくとも１つの端部を備えた、多面構造に基づく単位磁石も、ブロックの形の単位磁石の端部に大きなアクティブ面を保持しながら、磁化に関連する磁場を増加させることを可能にすることによって想定されうる。
【００２９】
これらの２つの実施形態の間で、卵形に多少近い他の多くの形状も可能である。
【００３０】
従って互いに関連付けられた「結晶」のような単位磁石が得られ、それはファセットまたは長手方向ファセットの全面に亘っては結合されていないが、しかし、好適には面取りを備える、４５°のファセットの大きなベースおよびに長手方向ファセット上の樹脂と接着剤の層が置き換わり、それにより多ファセットブロックの端部に、磁石間の限定された接触領域を有するメッシュネットワークが構築される。
【００３１】
丸みを帯びた第一の部分を有する完全な卵形の単位磁石の場合、隣接する２つの単位磁石間の接触はさらに減少し、点接触しかせず、実質的に２つの単位磁石間の減少した寸法の円弧に等しい。有利には樹脂の形の接着剤を受容するため、２つの隣接する単位磁石間の接触円の弧の寸法の溝を掘ることができる。
【００３２】
単位磁石は、横方向の面では接合されない。多くの場合、ファセットまたはファセットの端部で接合されている。たとえば、好適には面取りを備えた、４５°ファセットの大きな基部と、長手方向ファセット上の樹脂層および接着剤層が置き換わり、それにより多ファセットブロックの端部にメッシュネットワークが構築される。
【００３３】
有利には、少なくとも１つの長手方向端部の第２の部分は、湾曲して凸形状であり、凸形状の頂点が関連する長手方向端部を形成する。このようにして、卵形の端部の完全な形状が得られる。
【００３４】
有利には、少なくとも１つの長手方向端部の第２の部分が、その頂部に長手方向端部を形成する中央ファセットを担持する。
【００３５】
有利には、少なくとも１つの長手方向端部の第２の部分が、単位磁石の関連する長手方向端端部に近づくにつれて単位磁石の長手方向軸に向かって傾斜する、傾斜した横方向ファセットを有し、傾斜した横方向ファセットは、単位磁石の本体を形成する第１の部分に接続された大きな基部と、単位磁石の長手方向端部を形成する小さな基部との間に延在する。この実施形態では、第２の端部分は傾斜ファセットからなる。
【００３６】
有利には、傾斜した横方向ファセットは湾曲し凸状である。これにより、長手方向の一方または両方の端部を完全な卵形に近づけることができる。
【００３７】
有利には、単位磁石の長手方向の端部は、傾斜した横方向ファセットによって囲まれた中央ファセットからなる。次に、単位磁石の長手方向端部が斜角を付けられる。
【００３８】
有利には、単位磁石のそれぞれの長手方向端部は、長手方向端部の第２の部分を有する。これにより、２つの長手方向端部上で卵形が完成し、そして特に完全な卵形の単位磁石の場合、消磁耐性が向上する。
【００３９】
有利には、単位磁石の本体を形成し、少なくとも１つの長手方向端部の第２の部分より大きな断面を有し、第２の部分より長い単位磁石の長さにわたって延在する、第１の部分は、湾曲し、単位磁石の長手方向中央部分にわたってその最大断面を示し、そして単位磁石の長手方向端部にわたって断面が減少する。これは、ファセットからなる多角形の第１の部分、または円筒形状の第１の部分の代替案である。
【００４０】
有利には、単位磁石の本体を形成する第１の部分は、長手方向のファセットを有する多角形の形状であるか、または円形または楕円形の断面の円筒形の形状である。単位磁石の本体を形成する第１の部分は、この場合丸みがなく、完全な卵形に向かう傾向がない。
【００４１】
有利には、第１の部分は長手方向ファセットを有し、少なくとも１つの第２の部分のそれぞれの傾斜した横方向ファセットは、第１の部分の長手方向ファセットによって単位磁石内で長手方向に延在する。
【００４２】
有利には、接触している単位磁石の領域が、別の単位磁石と接触するそれぞれの単位磁石の外部輪郭が削り取られた面取り部を有し、接着剤の堆積は、単位磁石の面取り部にのみ関連する。単位磁石の長手方向軸を中心とする磁石の周縁部の少なくとも一部にわたって、単位磁石の長手方向の面取り部と単位磁石の横方向の面取り部があってもよい。
【００４３】
本発明はまた、１つの磁石構造体または複数の磁石構造体を有することを特徴とする、線形または回転電磁アクチュエータであって、磁石構造体は線形または回転電磁アクチュエータの中心の周りを回転するロータの一部を形成し、磁石構造体はロータの中心に対して同心円状に配置される線形または回転電磁アクチュエータに関する。
【００４４】
有利には、一体の場合、磁石構造体は、アクチュエータ上に延在する単一の磁石を形成し、または複数の場合、磁石構造体は、交互の連続する磁極を形成する連続するブロックである。
【００４５】
最後に、本発明は、以下のステップを含むことを特徴とする、このような磁石構造体の製造方法に関する：
−タイルの３次元を形成する長さ、幅、および厚さを有する１つの磁化されたタイルから、磁化されたタイルの３次元に従っていくつかの単位磁石を切り出すステップであって、単位磁石は、少なくとも部分的に卵形形状を有するステップと、
−単位磁石が互いに隣接している場合、各単位磁石とそれに隣接する各単位磁石との部分的な接触領域を決定するステップと、
−決定された部分的な接触領域にのみ、各単位磁石の樹脂を堆積させることにより、各単位磁石を結合するステップと、および
−互いに隣接して接着される単位磁石を位置決めし、２つの隣接する単位磁石間の部分的な接触が接触領域で確立されるステップ。
【００４６】
したがって、本発明の基本的なアプローチは、単位磁石間の保持が、単位磁石を個別に収容するメッシュを必要とせずに提供されることであり、これは、スペースを節約し、より多くの単位磁石の磁石構造体による収容が可能になる。
【００４７】
加えて、最新の技術によって提案されているように、単位磁石の面と面の接触はもはや存在せず、実質的に点接触、線形または弧状接触であり、それは磁化に関する磁場を増大させ、そして基本的な渦電流を避けながら、磁石のドーピングを防止する。したがって、磁石構造体内に非常に多くの単位磁石、例えば、磁石構造体あたり２００から３００個程度の単位磁石を有することが可能である。
【００４８】
最後に、多かれ少なかれ完全な卵形に向かう傾向がある、異なる構成を採用する単位磁石を考えることが可能である。
【００４９】
有利なことに、単位磁石の周りに複合材料の層が注入され、それにより単位磁石は接触され、結合されてコーティングされる。このことは、単位磁石間の隙間を埋めることでコンパクトな磁石構造体を実現する。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
本発明の他の特徴、目的、および利点は、以下の詳細な記載を読み、非限定的な例として与えられた添付の図面に関して明らかになるであろう：
【図１】図１ａ〜１ｃは本発明の第１の実施形態による、それぞれ、いくつかの単位磁石を含む磁石構造体の正面図、磁石構造体の拡大図、および細長いブロック形状の単位磁石の斜視図の概略図である。単位磁石は、傾斜したファセットを有する卵形の少なくとも１つの長手方向端部を含む。
【図２】図２ａ〜２ｃは、本発明の第２の実施形態による、それぞれ、いくつかの単位磁石を含む磁石構造体の正面図、磁石構造体の拡大図、および細長いブロック形状の単位磁石の斜視図の概略図である。単位磁石は、傾斜ファセットを有する卵形の少なくとも１つの長手方向端部を含み、傾斜ファセットは湾曲している。
【図３】図３ａ〜３ｃは、本発明の第３の実施形態による、それぞれ、いくつかの単位磁石を含む磁石構造体の正面図、磁石構造体の拡大図、および細長いブロック形状の単位磁石の斜視図の概略図である。単位磁石は、２つの湾曲した長手方向端部を備えた実質的に完全な卵形を有する。
【図４】本発明の第２の実施形態による、単位磁石を収容する磁石構造体の斜視図の概略図であり、単位磁石は、より目立つように磁石構造体から離れて示されている。
【図５】本発明による、いくつかの磁石構造体を含むロータの斜視図の概略図であり、ロータは、電磁アクチュエータの一部を形成し、この図の枠付き部分Ａは、図４を参照。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
図は例として与えられており、本発明を限定するものではない。それらは、本発明の理解を容易にすることを意図した原理の概略図を構成し、必ずしも実際の用途における寸法ではない。特に、さまざまな部位の寸法は現実の寸法を表すものではない。
【００５２】
以下では、単一の単位磁石、単一の磁石構造体、単一の長手方向ファセット、単一の傾斜ファセット、および面取りタイプごとの単一の面取り、が参照されるが、参照されているこれらの要素の１つについて記載されることは、すべての同様の要素に適用できる。
【００５３】
単位磁石に対して横断方向とは、ブロック形状を有する細長い単位磁石の長手軸に垂直な面内にあることを意味する。
【００５４】
すべての図、特に図１ａ〜１ｃ、２ａ〜２ｃおよび３ａ〜３ｃを参照して、本発明は、ブロックと見なすことができる細長い形状の単位磁石１に関する。細長い形状とは、長さが幅よりも大きいことを意味する。
【００５５】
単位磁石１は、少なくとも部分的に卵形の輪郭を有する。単位磁石１は、第１の部分１ａを備え、第１の部分１ａは、単位磁石１の本体を形成し、少なくとも１つの長手方向末端の第２の部分１ｂと比べて、より大きな断面積を有し、より長い単位磁石１の長さにわたって延在する。第２の部分１ｂは、磁石の関連する長手方向の末端を指し示し、長手方向の末端に近づくにつれてその断面積が減少する。
【００５６】
図１ｃでは、単位磁石１は、単一の末端の第２の部分１ｂを有する。単位磁石１の第１の部分１ａおよび第２の部分１ｂはそれぞれのファセット、第１の部分１ａ用の長手方向ファセット３、および第２の部分１ｂに関連する、長手方向端部に向かって傾斜した横方向ファセット４を含む。
【００５７】
図２ｃでは、単位磁石１は、単位磁石１のそれぞれ１つの長手方向の端部のための２つの末端の第２の部分１ｂを備える。単位磁石１の第１の部分１ａおよび第２の部分１ｂはそれぞれのファセット、第１の部分１ａ用の長手方向ファセット３、およびそれぞれの第２の部分１ｂに関連する長手方向端部に向かう傾斜ファセット４を有する。この実施形態では、傾斜ファセットは湾曲している。
【００５８】
図３ｃでは、単位磁石１は、１つの第１の部分１ａと、２つの丸く凸形状の端部の第２の部分１ｂとを有する、ほぼ完全な卵形を有する。
【００５９】
特に図２ｃおよび３ｃを参照すると、少なくとも１つの長手方向端部の第２の部分１ｂは、傾斜ファセット４の有無にかかわらず、形状が凸状であることによって湾曲することができる。凸状形状の頂点は関連する長手方向末端を形成することが出来る。図１ｃの端部の第２の部分１ｂは、傾斜ファセット４の縁部に関して凸形状であると考えることができる。
【００６０】
少なくとも１つの長手方向端部の第２の部分１ｂは、その頂部に長手方向端部を形成する中央ファセット５を担持する。これは図１ｃ、２ｃ、および３ｃの場合であるが、必須ではない。
【００６１】
図１ｃおよび２ｃに示されるように、少なくとも１つの長手方向端部の第２の部分１ｂは、磁石の関連する長手方向端部に近づく間、磁石の長手方向軸に向かって傾斜した横ファセット４を含み得る。傾斜横方向ファセット４は、磁石の本体を形成する第１の部分１ａに接続された大きな基部４ａと、磁石の長手方向端部を形成する小さな基部と、の間に延在することができ、次に中央ファセット５は小さな基部を形成する。
【００６２】
図２ｃに示すように、傾斜ファセット４が存在するにもかかわらず、卵形に少し近づくために、傾斜横方向ファセット４は凸状で湾曲することができる。
【００６３】
図２ｃおよび３ｃは、単位磁石１のそれぞれの長手方向端部の、２つの長手方向端部の第２の部分１ｂを示す。
【００６４】
大きな断面積を有し、単位磁石１のより長い長さにわたって延在する単位磁石１の本体を形成する第１の部分１ａは、その大きな断面積を長手方向中央部分に向かって有し、そして磁石の長手方向の端に向かって断面積が減少することにより、湾曲させることができ、卵形に近づきやすくなる。これは、図３ｃの場合であるが、図３ｃに示されるケースは、実施形態を限定するものではない。
【００６５】
多角形のファセット形状について図１ｃおよび２ｃに示すように、単位磁石１の本体を形成する第１の部分１ａは、長手方向のファセット３を有することにより、多角形の形状とすることができる。あるいは第１の部分１ａは、円形または楕円形の断面を持つ円筒形の形状とすることができる。
【００６６】
第１の部分１ａに長手方向ファセット３があり、１つのまたはその第２の部分１ｂに傾斜ファセット４がある場合、第２の部分１ｂの傾斜横方向ファセット４のそれぞれは、第１の部分１ａの長手方向ファセット３により単位磁石１の長手方向に伸長され、第２の部分１ｂの傾斜ファセット４の一端は、第１の部分１ａに関連する長手方向ファセット３の端部と接して配置される。
【００６７】
特に図１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂ、４および５を参照すると、本発明は、複数の単位磁石１からなる３次元の磁石構造体２に関する。単位磁石１により作られるパターンは、これらの単位磁石１の設計により異なる。
【００６８】
この磁石構造体２では、各単位磁石１は前述のとおりであり、単位磁石１は部分的に接触することにより互いに直接隣接している。
【００６９】
単位磁石１は、単位磁石１の接触する領域に接着剤を付着させることにより結合される。したがって、複数の単位磁石１は、接着剤以外の保持要素を間に介在させることなく、単位磁石１のメッシュ、例えば単位磁石１をそれぞれ収容するセル、を提供する。
【００７０】
単位磁石１は、隣接している磁石の間で直接にしかし部分的に接触している。これは、図４および拡大された図１ｂ、２ｂおよび３ｂにおいて特にはっきりと見える。
【００７１】
本発明の好ましい実施形態では、接触している単位磁石１の領域は、別の単位磁石１と接触している各単位磁石１の外部輪郭に窪みを作られた面取り部６、６ａを有することができる。堆積した接着剤は単位磁石１の面取り部６、６ａにのみ接触する。
【００７２】
面取り部６は、それが存在する場合、長手方向ファセット３の各端部に位置し、完全に卵形の２つの単位磁石１の間のほぼ点接触部に位置することができ、または面取り６ａは、第２の部分１ｂが湾曲する又はしていない傾斜ファセット４を有する場合、第２の部分１ｂの大きな基部４ａに位置することができる。
【００７３】
特に図５を参照すると、本発明は、そのような１つの磁石構造体２またはさらに多くのそのような磁石構造体２を含む線形または回転電磁アクチュエータにも関し、磁石構造体２は、軸方向磁束アクチュエータの場合、図５に示すように、その中心の周りを回転可能なロータ７の一部である。磁石構造体２は、ロータ７の中心に同心円状に配置され、有利には、いくつかの磁石構造体２の場合には枝部８によって分離され、一方ではハブ１０およびフレット９によって取り囲まれる。枝部８は、ハブ１０から始まり、ロータ７の外周を画定するフレット９で終わる。
【００７４】
図５に示されているアクチュエータは、軸方向磁束であるが、径方向磁束でもかまわない。
【００７５】
一体である場合、磁石構造体２は、アクチュエータの上に延びる１つの単独の磁石を形成することができる。複数の場合、図５に示すように、磁石構造体２は、連続する交互の磁極を形成する連続するブロックである。
【００７６】
最後に、本発明は、そのような磁石構造体２を製造する方法に関する。
この方法は、いくつかの磁石の、タイルの３次元を形成する長さ、幅および厚さを有する磁化タイル、磁化タイルの３次元による複数の単位磁石１を切り出すステップを含む。単位磁石１は、少なくとも部分的に卵形の形状を有する。
【００７７】
次に、方法は、磁石が互いに隣接している場合に、各磁石と、隣接する磁石との各単位磁石１上の部分的な接触領域を決定するステップを含む。部分的な接触領域は、単位磁石１の外部輪郭に依存する。
【００７８】
次のステップは、決定された部分的な接触領域上にのみ、各単位磁石１用の樹脂を堆積させることによる、各単位磁石１の結合である。
【００７９】
次に、このように結合された単位磁石１は互いに隣接して配置され、２つの隣接する単位磁石１間の部分的な接触が接触領域で確立される。
【００８０】
単位磁石１の周りに複合材料層を注入し、それにより単位磁石は接触および結合され、このように形成された磁石構造体２がコーティングされ高密度化される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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