(57)【要約】本発明は電磁モータまたは発電機のステータ要素のための巻き線（１）、およびそれを製造する方法に関する。この巻き線（１）は少なくとも２つの織り込まれた導電性リム（１０，１０´，１０´´）を有し、そのリムのそれぞれは電流の１つの相に対応し、巻き線の少なくとも１つのリム（１０，１０´，１０´´）は堅く、そして単一部材で構成される。本発明はまたこのような巻き線（１）を有する永久磁石電磁モータまたは発電機に関する。このようなモータまたは発電機は好適には、しかし限定されないが、周囲環境にない温度または圧力条件下に適用できる。本発明はまたこのような巻き線（１）を少なくとも１つの材料の素材から、それぞれのリム（１０，１０´，１０´´）に対し少なくとも１つの要素材料の型枠の中で（材料除去、または型枠鋳造により）製造する方法に関する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
永久磁石電磁モータまたは発電機のステータ要素のための巻き線（１）を製造する方法であって、前記巻き線は少なくとも２つの織り込まれた導電性リム（１０，１０´，１０´´）を有し、それぞれの前記リムが電流の１つの相に対応する方法において、
前記少なくとも２つのリム（１０，１０´，１０´´）が、堅く、そして少なくとも１つの材料の同一の素材から材料除去により作られる、
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
デジタル制御された機械加工または電気腐食により実行される、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
少なくとも２つの織り込まれた導電性リム（１０，１０´，１０´´）を有する巻き線（１）であって、
前記リムはそれぞれ電流の１つの相に対応し、前記リム（１０，１０´，１０´´）のそれぞれは堅く、そして単一部材であり、前記巻き線は請求項１または２に記載の方法により得られ、前記リム（１０，１０´，１０´´）のそれぞれはスロットにより形成され、それぞれの前記スロットは１つの頂部（１５，１５ａ，１５ｂ，１５´，１５´´）と１つの底部（１４，１４´，１４´´）を有し、前記頂部は少なくとも１つの横方向セグメント（１６，１６ａ，１６ｂ，１６´，１６´´）により前記頂部のそれぞれの端部において枠を形成され、前記底部は前記スロットを前記リム（１０，１０´，１０´´）の隣接する１つのスロットに接続し、それぞれの前記横方向セグメント（１６，１６ａ，１６ｂ，１６´，１６´´）は前記頂部（１５，１５ａ，１５ｂ，１５´，１５´´）の１つの末端部分を前記底部（１４，１４´，１４´´）の１つの末端部分に接続する、巻き線において、
第１のリム（１０）の前記スロットの前記頂部（１５，１５ａ）は第２のリム（１０´，１０´´）の前記スロットの前記頂部（１５´，１５´´）より前記巻き線（１）上の高いレベルにあり、１つのリム（１０）のスロットと他のリム（１０´，１０´´）のスロットの間に半径方向角度のずれを有し、前記第１のリム（１０）の前記スロットの前記底部（１４）は前記第２のリム（１０´，１０´´）の前記スロットの前記底部（１４´，１４´´）より前記巻き線（１）上の低いレベルにあり、全ての前記スロットは前記リム（１０，１０´，１０´´）の本体を形成する、
ことを特徴とする巻き線。
【請求項４】
前記巻き線（１）はｎ個の単一部材の堅いリム（１０，１０´，１０´´）を有し、ｘがｎより小さく１より大きい場合において、
ｘ番目の前記リム（１０，１０´，１０´´）の前記頂部（１５，１５ａ，１５ｂ，１５´，１５´´）がｘ＋１番目の前記リム（１０，１０´，１０´´）の前記頂部（１５，１５ａ，１５ｂ，１５´，１５´´）より高いレベルにあり、そしてｘ−１番目の前記リム（１０，１０´，１０´´）の前記頂部（１５，１５ａ，１５ｂ，１５´，１５´´）より低いレベルにあり、
ｘ番目の前記リム（１０，１０´，１０´´）の前記底部（１４，１４´，１４´´）がｘ−１番目の前記リム（１０，１０´，１０´´）の前記底部（１４，１４´，１４´´）より低いレベルにあり、そしてｘ＋１番目の前記リム（１０，１０´，１０´´）の前記底部（１４，１４´，１４´´）より高いレベルにある、
ことを特徴とする請求項３に記載の巻き線。
【請求項５】
少なくとも１つの前記第２のリム（１０´，１０´´）のそれぞれの頂部（１５´，１５´´）または前記第１のリム（１０）のそれぞれの底部（１４）は、それぞれ、前記第１のリム（１０）のスロットの１つの横方向セグメント（１６，１６ａ，１６ｂ，１６ｃ）または前記少なくとも１つの第２のリム（１０´，１０´´）のスロットの１つの横方向セグメント（１６´，１６´´）の通過のための１つのノッチ（１８，１９）を有する、ことを特徴とする請求項３または４に記載の巻き線。
【請求項６】
前記リム（１０，１０´，１０´´）の前記スロットの前記横方向セグメント（１６，１６ａ，１６ｂ，１６´，１６´´）は、前記巻き線（１）の高さ方向において前記スロットの関連する前記底部（１４，１４´，１４´´）に向かって傾斜している、ことを特徴とする請求項３−５のいずれか１項に記載の巻き線。
【請求項７】
前記リム（１０，１０´，１０´´）の前記スロットの前記横方向セグメント（１６，１６ａ，１６ｂ，１６´，１６´´）は、前記スロットの前記関連する頂部（１５，１５ａ，１５ｂ，１５´，１５´´）と同一の平面内に位置し、前記関連する横方向セグメント（１６，１６ａ，１６ｂ，１６´，１６´´）の反対側の末端との接続のために、１つのレベル差異（２０）を前記底部（１４，１４´，１４´´）のそれぞれの末端に備える、ことを特徴とする請求項３−５のいずれか１項に記載の巻き線。  
【請求項８】
少なくとも１つのスロットに対し少なくとも１つの補助横方向セグメント（１６ａ，１６ｂ，１６ｃ）を備え、前記補助横方向セグメントは、前記リム（１０，１０´，１０´´）の前記本体の一部である１つの横方向セグメント（１６，１６´，１６´´）と１つの頂部（１５，１５ａ）の同じ末端に接続される、ことを特徴とする請求項３−７いずれか１項に記載の巻き線。
【請求項９】
前記少なくとも１つの補助横方向セグメント（１６ａ，１６ｂ，１６ｃ）は堅く、そして当該補助横方向セグメントを支える前記リム（１０，１０´，１０´´）の前記本体と単一部材を形成する、ことを特徴とする請求項８に記載の巻き線。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの補助横方向セグメント（１６ａ，１６ｂ，１６ｃ）は固定手段により関連する頂部（１５，１５ａ）に接続される、ことを特徴とする請求項８に記載の巻き線。
【請求項１１】
１つの同一の末端に関連する前記横方向セグメント（１６，１６ａ，１６ｂ，１６ｃ）は１つ以上の以下の特徴を有する：異なる断面、異なる向きまたは異なる材料；ことを特徴とする請求項８−１０のいずれか１項に記載の巻き線。
【請求項１２】
３つの導電性リム（１０，１０´，１０´´）から形成され、前記３つの導電性リムのそれぞれは３相電流の１つの相に対応する、ことを特徴とする請求項３−１１のいずれか１項に記載の巻き線。
【請求項１３】
少なくとも１つのロータ（５２）と少なくとも１つのステータ（４０）を有する永久磁石電磁モータまたは発電機（５０）であって、請求項３−１１のいずれか１項に記載の巻き線（１）を少なくとも１つ有することを特徴とする永久磁石電磁モータまたは発電機。
【請求項１４】
軸方向磁束電磁モータまたは発電機（５０）であって、前記少なくとも１つの巻き線（１）が円筒の形状を有するか、または、
半径方向磁束電磁モータまたは発電機であって、前記少なくとも１つの巻き線（１）が冠の形状を有するか、
であることを特徴とする、請求項１３に記載の永久磁石電磁モータまたは発電機。
【請求項１５】
ステータ（４０）は平らなリング（３０）からなり、前記リングは関連するロータ（５２）に面するリング（３０）の平面内に位置する歯を有し、少なくとも１つの巻き線（１）がこれらの歯の中に交互に配置される、ことを特徴とする請求項１３または１４に記載のモータ。
【請求項１６】
前記少なくとも１つの巻き線（１）は絶縁性結合剤のなかに型枠成形され、そして前記ステータ（４０）の中に収容され、ここにおいて前記ロータ（５２）は永久磁石を有しそしてガラス繊維から作られる、ことを特徴とする請求項１３または１４に記載のモータ。
【請求項１７】
請求項１３―１６のいずれか１項に記載のモータまたは発電機を使用する方法であって、前記モータまたは発電機が１つの密閉箱と組み合わせて使用され、前記モータまたは発電機は前記密閉箱の中または外に配置され、前記モータまたは発電機が真空中または２バールを超える圧力、または０℃未満または６０℃を超える温度の下に置かれる、ことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、永久磁石モータおよび発電機のステータ要素用の、少なくとも１つの単一部材の堅いリムを有する巻き線に関するものである。本発明はまた、ロータおよびこのような巻き線を備えるステータを有する永久磁石モータおよび発電機に関する。最後に本発明はこのような巻き線を製造する方法に関する。
本発明の分野はより詳細には、しかし制限されないが、永久磁石電磁モータまたは発電機の分野に関する。
【０００２】
（関連出願）
本出願は２０１２年７月２５日出願のフランス特許出願ＦＲ／１２５７２２０（特許文献１）の優先権の恩恵を受ける。
【背景技術】
【０００３】
永久磁石電磁モータまたは発電機、特にブラシレスモータは既存技術で公知である。これらモータまたは発電機、同期モータとも呼ばれる、は１つ以上の永久磁石を支持するロータと巻き線を備えるステータとを有する。
【０００４】
巻き線はモータの動作に使用される電流相の数と同じ数までのリムに分解可能である。まだ同一の電流相に対して幾つかのリムを備えることも可能である。
【０００５】
最新の技術によれば、このような巻き線は一般的に、互いに積み重ねられた１束の導電体の多重のコイルにより形成される。このような巻き線は文献ＦＲ−Ａ−２８０８９３６（特許文献２）に記載されている。このような巻き線の１つの欠点は、時間が掛かり、また実行が面倒なことであり、その理由は使用される電流の各相に伴うオーム抵抗がよくバランスしていることを保証しながら、長い長さの導電性ワイヤーを巻く必要があるためである。
【０００６】
詳細には、例えば、それぞれの相に関係する巻き線の断面が互いに均等であることを保証するために、巻き線の断面の数値を熟知している必要がある。さらに、永久磁石モータにおいてステータが受ける磁場がバランスされているように巻き線を形成することは困難である。
【０００７】
米国特許４，３１９，１５２（特許文献３）は、それぞれが１つの電流相に対応する、少なくとも２つの交互配置された導電性リムからなる巻き線を開示している。それぞれのリムは堅く、そして単一部材であり、スロットから形成される。各スロットは１つの頂部と１つの底部を有し、その頂部は少なくとも１つの横方向セグメントによりそれぞれのその末端において枠を付けられ、その底部は当該スロットを隣接するスロットに接続し、各横方向セグメントは頂部の末端部分と底部の末端部分を接続する。
【０００８】
この文献は、互いに積み重ねられた１束の導電体の多重のコイルを有する巻き線に比較して、巻き線の製造を一部簡略化することを可能にしているが、このような巻き線は、巻き線のリムのこのような相互位置関係では、永久磁石モータにおいてステータが受ける磁場をバランスさせることはできない。
【０００９】
本発明の目的の１つは永久磁石電磁モータまたは発電機のステータ要素の既知の巻き線の欠点を解決することである。
【００１０】
詳細には、本発明の目的の１つは製造が容易で、このような巻き線を備える永久磁石電磁モータまたは発電機においてステータ要素が受ける磁場の良好なバランスを得ることができる、永久磁石電磁モータまたは発電機のステータまたはロータ要素用の巻き線を提案することである。    
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】フランス特許出願ＦＲ／１２５７２２０
【特許文献２】フランス特許出願ＦＲ−Ａ−２８０８９３６
【特許文献３】米国特許４，３１９，１５２
【発明の概要】
【００１２】
この目的は、永久磁石電磁モータまたは発電機のステータ要素のための巻き線を製造する方法であって、巻き線は少なくとも２つの織り込まれた導電性リムを有し、それぞれのリムは電流の１つの相に対応する方法において、少なくとも２つのリムが、堅く、そして少なくとも１つの材料の同一の素材から材料除去により作られる、ことを特徴とする方法により達成される。
有利には、その方法はデジタル制御された機械加工または電気腐食により実行される。
【００１３】
本発明はまた、少なくとも２つの織り込まれた導電性リムを有する巻き線であって、そのリムはそれぞれ電流の１つの相に対応し、リムのそれぞれは堅く、そして単一部材であり、巻き線はこのような方法により得られ、リムのそれぞれはスロットにより形成され、それぞれのスロットは１つの頂部と１つの底部を有し、頂部は少なくとも１つの横方向セグメントにより頂部のそれぞれの端部において枠を付けられ、底部はそのスロットをリムの隣接する１つのスロットに接続し、それぞれの横方向セグメントは頂部の１つの末端部分を底部の１つの末端部分に接続する、巻き線において、
第１のリムのスロットの頂部は第２のリムのスロットの頂部より巻き線上の高いレベルにあり、１つのリムのスロットと他のリムのスロットの間に半径方向角度のずれを有し、第１のリムのスロットの底部は第２のリムのスロットの底部より巻き線上の低いレベルにあり、全てのスロットはリムの本体を形成する、ことを特徴とする巻き線に関する。
【００１４】
「導電性リム」とは、アルミ、銅、銀または任意の高電導率の導電性材料から作られるリムを言う。
「単一部材大質量体」とは、巻き線のリムが単一の部材に作られ、接着剤または半田のような内部接続手段を全く含まない本体を有することを意味する。しかし有利には、リムを形成する一連のスロットに対しスロットの補助横方向セグメントのような補助的要素がこの大容量体に追加されてもよく、その補助横方向セグメントはリムの本体に統合された一部である１つの横方向セグメントと電気的に並列である。
【００１５】
従って巻き線のそれぞれのポイントで詳細には磁気的に働く巻き線の全ての部分で、巻き線の断面を制御するのは容易である。したがって巻き線の表面長さ（巻き線セグメントの長さと断面積の比率）を、詳細には磁気的に働く巻き線部分の全てに亘って熟知することができる。このようにして各相のオーム抵抗値を、詳細には磁気的に働く巻き線部分の全てに亘って、バランスさせることができる。
【００１６】
さらに永久磁石電磁モータまたは発電機の要素（その要素は永久磁石を含む）がバランスした磁場を受けるように、巻き線を形成することが容易である。巻き線は１束の導電体ではなく単一の導電体を使用して形成される。このことは例えば巻き線のオーム抵抗値を減少させることを可能にする。
【００１７】
さらに巻き線のリムを同一質量のピースで形成することは、巻き線の機械的強度を向上させる。巻き線全体は、堅くそして単一部材であり、一方全てのリムに共有される大質量の本体を有する。
異なる横方向セグメントは永久磁石から同一の距離にあり、電磁モータまたは発電機において巻き線は永久磁石と協働できる。したがって巻き線の異なるリムに関係する異なる相は、永久磁石に対して同じ絶対値の磁場を形成する。
【００１８】
有利には、巻き線はｎ個の単一部材の堅いリムを有し、ｘがｎより小さく１より大きい場合において、ｎ個のリムのｘ番目のリムの頂部がｘ＋１番目のリムの頂部より高いレベルにあり、そしてｘ−１番目のリムの頂部より低いレベルにあり、ｘ番目のリムの底部がｘ−１番目のリムの底部より低いレベルにあり、そしてｘ＋１番目のリムの底部より高いレベルにある。
【００１９】
有利には少なくとも１つの第２のリムのそれぞれの頂部または第１のリムのそれぞれの底部は、それぞれ、第１のリムのスロットの１つの横方向セグメントまたは少なくとも１つの第２のリムのスロットの１つの横方向セグメント、の通過のための１つのノッチを有する。
有利にはリムのスロットの横方向セグメントは、巻き線の高さ方向においてスロットの関連する底部に向かって傾斜している。
有利にはリムのスロットの横方向セグメントは、スロットの関連する頂部と同一の平面内に位置し、関連する横方向セグメントの反対側の末端との接続のため、１つのレベル差異を底部のそれぞれの末端に備える。
【００２０】
有利には、少なくとも１つのスロットに対し少なくとも１つの補助横方向セグメントを備え、補助横方向セグメントは、リムの本体の一部である１つの横方向セグメントと１つの頂部の同じ末端に接続される。導電体の中で、中央部分は電流を伝導せず、そしてしたがって電気の伝導には無用である。さらに、導電体の内部では渦電流により損失が発生する；これらの損失は導電体の断面積と共に増加する。エネルギー損失と容積を制限するためには、小さな断面積の導電体を並列に持つことが、大きな断面積の単一の導電体を持つより好ましい。
【００２１】
有利には、少なくとも１つの補助横方向セグメントは堅く、そして当該補助横方向セグメントを支えるリムの本体と単一部材を形成する。
もう１つの選択肢として、少なくとも１つの補助横方向セグメントは固定手段により関連する頂部に接続される。
有利には、同一の末端に関連する横方向セグメントは１つ以上の以下の特徴を有する：異なる断面、異なる向きまたは異なる材料。
有利には巻き線は３つの導電性リムから形成され、そのリムのそれぞれは３相電流の１つの相に対応する。この実施形態は電力供給業者により通常供給される３相電流に適応している点で有利である。
【００２２】
本発明はまた少なくとも１つのロータと少なくとも１つのステータを有する永久磁石電磁モータまたは発電機であって、このような巻き線を少なくとも１つ有することを特徴とする永久磁石電磁モータまたは発電機に関する。
有利にはモータは、軸方向磁束電磁モータまたは発電機であって少なくとも１つの巻き線が円筒の形状を有する。もう１つの実施形態では、モータまたは発電機は半径方向磁束電磁モータまたは発電機であって、少なくとも１つの巻き線は冠の形状である。
【００２３】
軸方向磁束電磁モータまたは発電機の場合、スロットの横方向セグメントは、有利には互いに平行であり、円筒の側面に配置される。このように電磁モータまたは発電機では異なる横方向セグメントは巻き線が協働する永久磁石から等距離にある。したがって巻き線の異なるリムに関係する異なる相は、その永久磁石に対して同じ絶対値の磁場を形成する。
【００２４】
両方の場合ともリムは実質的に挟み込まれ、それによりそれぞれのリムの横方向セグメントは周期的に互いのあとに従い、ここで１つの周期はそれぞれのリムの１つの横方向セグメントの１つの順列からなる。横方向セグメントは互いから規則的に離れて配置され、即ち、２つの隣接する横方向セグメントの間の間隔は巻き線の全周に亘って一定である。従って異なるリムのスロットは、詳細にはリムの数に依存するある値だけ互いからずれて配置される。
【００２５】
有利には、モータまたは発電機のステータは平らなリングからなり、そのリングは関連するロータに面するリングの平面内に位置する歯を有し、少なくとも１つの巻き線がこれらの歯の中に交互に配置される。
有利には、少なくとも１つの巻き線は絶縁性結合剤、例えば絶縁性樹脂のなかで枠に入れて形成され、そしてステータの中に収容され、ここにおいてロータは永久磁石を有し、そしてガラス繊維から作られる。
【００２６】
有利には、本発明に基づくモータまたは発電機は、多重空気ギャップ構造を有する。詳細には、少なくとも２つの空気ギャップを有し、そして少なくとも３つの空気ギャップを有してもよい。実際、このような多重空気ギャップ構造、特に３つまたはそれ以上の空気ギャップを備える多重空気ギャップ構造を実現するのに必要な、複雑な巻き線形状を考慮することも可能である。
【００２７】
好適には、歯は巻き線に適合するように寸法取りされ、歯を通過する巻き線部分は磁気的に活性である。有利には、ステータは薄く伸ばした磁気金属シートにより形成される。
他の１つの選択肢では、ステータは巻き線を受け入れるが、非磁気材料から形成されている。非磁気材料はプラスチック、樹脂、木、他であってよい。
【００２８】
生成された磁場を運び、それにより大きなトルクを持つモータまたは電磁発電機を提供するために、巻き線を磁気材料の上に巻きつける傾向がある。しかしこれは、特にジュール熱による大きなエネルギー損失、およびヒステリシスまたは渦電流による鉄損を生じさせるという欠点がある。この代替案に基づくアイデアは、最適なエネルギー出力を得るために一定のトルク損失を受け入れることである。ある特定の実施形態では、ステータは２重のステータであり、その２つのステータはそれぞれ自身の巻き線を有し、そしてロータの枠を形作っている。  
本発明によるモータまたは発電機により提供されるトルクは、従って２倍にできる。
【００２９】
ロータはガラス繊維基板複合材料のような複合材料に固定された永久磁石を有してもよい。複合材料からなるロータの利点は、軽いことであり、一般的に鉄より５倍軽い。従ってロータはより小さな慣性を持つ。このようなロータを使用して大きな加速を得ることができる。複合材料は、有利にはガラス繊維基板複合材料のような非導電性材料である。
【００３０】
非導電性材料からなるロータの利点は、ロータが受ける変化する磁場によりロータ内に発生する寄生電流を通じて生じる損失を根絶することである。これらの寄生電流はエネルギー損失を生じる。さらにこれら寄生電流は巻き線を流れる電流によって生成される所望の効果を妨げる可能性もある。
【００３１】
複合材料は複数の空間指向性を有する指向性ファイバーからなってもよい。ファイバーからなる複合材料の１つの利点は、優れた機械的強度を有することである。したがってリスク無くロータの高速回転を得ることができる。さらにこの機械的強度は永久磁石を補強材でロータ上に固定することにより向上させることができる。
【００３２】
本発明はまたこのようなモータまたは発電機の使用方法に関し、それはモータまたは発電機が密閉箱と組み合わせて使用され、モータまたは発電機は密閉箱の中または外に配置され、モータまたは発電機が真空中または２バールを超える圧力下に置かれ、または０℃未満または６０℃を超える温度下に置かれる、ことを特徴とする。そのモータまたは発電機はその後密閉容器内の温度および／または圧力を調整するのに使用される。
【００３３】
実際に、少なくとも１つのこのような巻き線を備えるモータまたは発電機が周囲の環境に無い動作条件の下で非常に強固であることが観測された。限定されないが、このことはそのモータまたは発電機の、高圧のまたは高温の密閉空間、例えば炉、そして詳細には焼き入れ室と組み合わせた使用を可能にする。このことは永久磁石モータまたは発電機を使用する可能性を増大させる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
本発明の他の利点や特徴は、以下の限定を目的としない実行や実施形態の詳細な記述および添付の図面の参照を通じて明らかになろう。
【図１】軸方向磁束電磁モータまたは発電機に使用される、本発明に基づく第１の巻き線実施形態の鳥瞰図である。
【図２】図１に示される巻き線の詳細図であり、巻き線は３つの織り交ぜられたリムからなり、それぞれのリムは一連のスロットからなり、スロットは１つの頂部と、その頂部のそれぞれの側の１つの横方向セグメントと、および１つのスロットと隣接するスロットを接続する底部と、を備える。
【図２ａ】図２で示される巻き線のもう１つの実施形態の詳細図であり、１つのスロットが１つの頂部のそれぞれの側に複数の横方向セグメントを備える。
【図３】図１に示す巻き線のための１つのサポートの鳥瞰図であり、そのサポートは巻き線と共に軸方向磁束電磁モータまたは発電機用の１つのステータを形成する。
【図４】図３に示すサポートを含むステータの鳥瞰図であり、そのステータの上に図１に示す巻き線が交互に配置されている。
【図５】２重のステータを備える軸方向磁束電磁モータまたは発電機の断面図であり、それぞれのステータは図４に示すステータに対応している。
【図６】図５に示す電磁モータまたは発電機のロータの半分を示す図である。
【図７】半径方向磁束電磁モータまたは発電機に使用される本発明に基づく第２の巻き線実施形態のリムの鳥瞰図である。
【図８】半径方向磁束電磁モータまたは発電機の本発明に基づくロータの原理を示す図である．
【図９】図２ａに示されるものに類似の巻き線の１実施形態のリムの鳥瞰図であり、１つのスロットは１つの頂部のそれぞれの側に複数の横方向セグメントを備える。
【図１０】図２に示されるものに類似の巻き線の１実施形態のリムの鳥瞰図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
これ以降の本明細書では、対象となる図の前景の要素は上方要素として記載され、背景の要素はその反対に記載される。これは特に図１，２および２ａで有効である。
図１を参照して本発明に基づく巻き線１の第１の実施形態を最初に記述する。これ以降の本明細書では簡潔のため「永久磁石電磁モータまたは発電機」ではなく用語「電磁モータまたは発電機」が使用される。
【００３６】
巻き線１は３つの導電性リム１０，１０´，１０´´からなる。それぞれのリムは３相電流の１つの相に対応することができる。３相は所謂「星型」組立（３つの相全てに対し１つの共通接点）で互いに接続される。リム１０，１０´，１０´´はそれぞれ関連コネクタ１１、１１´，１１´´を有する。もう１つの組立体も可能である。
【００３７】
巻き線１の全てのリム１０，１０´，１０´´は堅く、そしてそのリムの少なくとも１つの要素材料を材料除去することにより同じ素材から作られる。この素材は有利には重ねられた、または異なる材料から作られた領域を含む、多重の層から作られてもよい。
材料除去は種々の方法で実行可能であり、詳細にはバルク機械加工により、例えばデジタル制御により実行可能であり、そして素材は銅またはアルミディスクのような金属導電体の大質量のブロックから作られる。このようなブロックの電気腐食を行うこともできるが、有利にはこの場合もデジタル制御による。
【００３８】
「単一部材」とはリム１０，１０´，１０´´の本体が、互いに巻きついた、またはなんらかの接続手段により貼り付けられたいくつかの部材のみから構成されないことを言う。巻き線の全てのリム１０，１０´，１０´´は同一の単一部材の堅い本体の一部であり、全てのリムは同一の素材に由来する。
しかし大質量のブロックから形成される素材は、例えば異なる材料から作られるリム１０，１０´，１０´´を得るため、または同一のリム１０，１０´，１０´´に対して異なる材料を獲得するため、互いに接続された異なる材料の層から構成されてもよい。
少なくとも部分的に堅い巻き線１はこのように作成され、ここでリム１０，１０´，１０´´の全ては同一の単一部材の素材に由来し、半田付けの必要なく、巻き線１は大質量の本体を有する。
【００３９】
星型組立法において１つの接点で互いに接続する異なるリムからなる完全な巻き線をバルク機械加工により作成することも可能である。また、異なるリムが他のリムと接触しない、詳細には電気的に接触しないようにすることも可能である。また異なるリムが所謂「三角」組立法において互いに接続するようにすることも可能である。
リムは、それぞれの機械加工の後、所望の態様で電磁モータまたは発電機の動作のために互いに交互に配置されてもよい。しかし巻き線のリムは同一の大質量ブロックにおいて同時に加工される。
【００４０】
図１に示される巻き線１は軸方向磁束電磁モータまたは発電機に適応されている。それは中心が開いた円形素材または冠の形をしている。それぞれのリム１０，１０´，１０´´はスロットを形成する。リム１０，１０´，１０´´には任意の数のスロットがあってよい。
リム１０，１０´，１０´´のスロットにより形成された組立体は単一部材の堅い本体を画定する。図１はこのような本体によりそれぞれ形成されるリム１０，１０´，１０´´を示しているが、しかし他の実施形態では、特に図２ａで示される実施形態では、本体は、詳細には１つ以上の横方向セグメントの形態での、１つ以上の補助的横方向要素を受容できる。この実施形態は後で図２ａを参照して説明される。
【００４１】
図２は図１に示される巻き線の詳細図である。それぞれの個別のリム１０，１０´，１０´´に対し、スロットの底部１４，１４´，１４´´、スロットの頂部１５，１５´，１５´´および少なくとも２つの横方向セグメント１６，１６´，１６´´の間に区別がある。横方向セグメント１６，１６´，１６´´は従って頂部１５，１５´，１５´´のそれぞれの側に位置し、そして頂部と角度を形成することにより頂部１５，１５´，１５´´の枠を作っている。有利には、しかし限定されないが、角度は直角である。頂部１５，１５´，１５´´の両側にある同じスロットに関係する２つの横方向セグメント１６，１６´，１６´´は逆転していると言われ、そのそれぞれは他の１つの関連する横方向セグメントに対しキラルである。
【００４２】
図２に示す実施形態では、それぞれのリム１０，１０´，１０´´に対し、同じリム１０，１０´，１０´´の頂部１５，１５´，１５´´と横方向セグメント１６，１６´，１６´´は１つの同じ平面内に含まれ、これら平面は重なっている。またこの実施形態では横方向セグメント１６，１６´，１６´´は実質的に平行である。しかし同一のリム１０，１０´，１０´´に対し横方向セグメント１６，１６´，１６´´が、平行でないかもしれない、または同じリム１０，１０´，１０´´の頂部１５，１５´，１５´´と同じ平面に含まれないかもしれないことを考慮しなければならない。
【００４３】
リム１０，１０´，１０´´の１つのスロットの底部はそのスロットを同じリムのすぐ隣のスロットとその底部の側で接続する。リムの頂部は厳密には重ならず、巻き線の周囲に亘って巻き線内の異なる高さの平面またはレベルにおいてずれている。以下の明細書では他の１つの要素より高い位置の要素は他の要素の平面より上の平面に位置するが、必ずしもその他の要素に直接重なる必要はない。他の要素より低い位置にある要素についても同様である。
【００４４】
第１のリム１０の頂部１５と横方向セグメント１６の組立体は巻き線１の上部を形成し、他の２つのリム１０´，１０´´は第１のリムの下方に配置され、それらがそれぞれ形成するスロットは巻き線１の周囲に亘ってずれている。従って第１のリム１０の頂部１５と関連する横方向セグメント１６の組立体は、他の２つのリム１０´，１０´´の頂部１５´，１５´´と横方向セグメント１６´，１６´´の組立体より高いレベルにある。
【００４５】
第１のリム１０の底部１４は第２、第３のリム１０´，１０´´の底部１４´，１４´´より低いレベルにある。この構成では第２のリム１０´は中間リムであり、一方その頂部１５´と横方向セグメント１６´の組立体は、第３のリム１０´´の頂部１５´´と横方向セグメント１６´´の組立体より高いレベルにある。
【００４６】
従ってこの実施形態は第１と第２のリムの横方向セグメント１６，１６´の末端と関連する底部１４，１４´の間で底部１４，１４´の末端に支持されたレベル差異２０を備え、そのレベル差異はリム１０，１０´を巻き線１の下方レベルに持ってゆくことを可能にする。もう１つの実施形態では、巻き線１の底部方向に向いているのは横方向セグメント１６，１６´であり、それはしかるべく傾いて、リム１０，１０´を巻き線１の低いレベルに持ってゆくためのレベル差異を形成する。
【００４７】
第１のリム１０の１つのスロットのそれぞれの横方向セグメント１６は、横方向セグメント１６が自由に通過できるように、第２のリム１０´の頂部１５´に形成されたノッチ１８を経由して、第２のリムまたは中間リム１０´のそれぞれの頂部１５´を通過して伸長する。
同様に中間リム１０´のそれぞれの横方向セグメント１６´は第３のリムまたは下方リム１０´´の頂部１５´´に形成されたノッチ１８を通過する。このノッチ１８はまた第１のリム１０の横方向セグメント１６のための通路としても機能し、第１のリム１０の横方向セグメント１６は第２のリム１０´の横方向セグメント１６´に対して逆転した横方向セグメントである。
【００４８】
第１のリムのスロットのそれぞれの底部１４は第２の中間リム１０´および第３の下方リム１０´´のスロットより低いレベルにある。第１のリムのそれぞれの底部１４はまた、第２のリム１０´の横方向セグメント１６´および第３のリム１０´´の横方向セグメント１６´´の通過を可能にするため十分に幅の広いノッチ１９を有する。その場合、第２のリム１０´の横方向セグメント１６´は第３のリム１０´´の横方向セグメント１６´´の逆転した横方向セグメントである。
【００４９】
ノッチ１８と１９はそれぞれ頂部１５´，１５´´又は頂部を支持する底部１４の縦方向の材料除去により形成され、その材料除去はその幅の上に材料を残しながらそれぞれ頂部１５´，１５´´又は底部１４の幅の一部に亘って１つの深さを有し、それにより頂部１５´，１５´´又は底部１４に対し妨害を形成しないことを可能にする。ノッチ１８と１８は例えば２ｍｍである。
【００５０】
したがって巻き線１の第１、第２、および第３のリム１０，１０´，１０´´の間で織り込みがある。一般的に巻き線１はｎ個の単一部材の堅いリムからなることができ、図２に示す３つのみのリムからなるわけではない。
ｘが１より大きくｎより小さい数値として、ｘ番目のリム１０´，１０´´の頂部１５´，１５´´はｘ＋１番目のリムの頂部より高いレベルにあり、ｘ−１番目のリムの頂部より低いレベルにあり、ｘ番目のリムの底部１４´，１４´´はｘ−１番目のリムの底部より低いレベルにあり、ｘ＋１番目のリムの底部より高いレベルにある。
【００５１】
例えば、第１のリム１０の頂部１５はｎ−１個の他のリムの頂部１５´，１５´´より高いレベルにあり、第１のリム１０の底部はｎー１個の他のリムの底部１４´，１４´´より低いレベルにある。ｎ番目のリム１０´´の頂部１５´´はｎ−１個の他のリムの頂部１５，１５´より低いレベルにあり、ｎ番目のリム１０´´の底部１４´´はｎ−１個の他のリムの底部１４，１４´より高レベルにある。図２ではｎ＝３である。
【００５２】
それぞれのリム１０，１０´，１０´´が他のリム１０，１０´，１０´´より高いレベルの部分を有し、そして他のリム１０，１０´，１０´´より低いレベルの部分を有し、それが磁場のバランスを可能にするのであれば、巻き線１のリム１０，１０´，１０´´に対して他の織り込み形態を使用することもできる。
【００５３】
図１に示すように、巻き線１は図１において点線で示される外冠１７に適合している。スロットの頂部１５，１５´，１５´´は外冠１７の輪郭を描く。内冠１３は巻き線１の内側に適合している。スロットの底部１４，１４´，１４´´は内冠１３の輪郭を描く。
【００５４】
同一のリム１０，１０´，１０´´のスロットの横方向セグメント１６，１６´，１６´´は有利には同一面上にある。横方向セグメント１６，１６´，１６´´は互いの後に周期的に配置される。次の周期は３つリムのそれぞれの１つの横方向セグメント１６，１６´，１６´´を有する。２つの横方向セグメント１６，１６´，１６´´の間の間隔は一定である。１つのリム１０，１０´，１０´´のそれぞれの横方向セグメント１６，１６´，１６´´は他の２つのリムのそれぞれの横方向セグメントの間に含まれる。
【００５５】
図２ａは巻き線の１実施形態を示し、そこでは巻き線の少なくとも１つのリム１０，１０´，１０´´が、リム１０の本体の一部である横方向セグメント１６と同じ、頂部１５の末端に接続される少なくとも１つの補助的横方向セグメント１６ａ，１６ｂ，１６ｃを備える、少なくとも１つのスロットを有する。
この図２ａに類似の実施形態が図９にも示され、それは横方向セグメント１６に追加して幾つかの補助的横方向セグメント１６ａ，１６ｂ，１６ｃを頂部１５の同じ側に備える単一の巻き線リム１０を示す。一方図１０は、比較対照として、頂部１５の１つの側に単一の横方向セグメント１６を備える巻き線の単一リム１０を示す。
【００５６】
図２ａと図９を合わせて参照して、これらの図の中で補助的横方向セグメント１６ａ，１６ｂ，１６ｃは上方リムと呼ばれる第１のリム１０、および中間リムと呼ばれる第２のリム１０´に対して示され、また明確化のため、そして不必要にそれら図面の過剰負荷を避けるため、第１のリム１０の補助的横方向セグメント１６ａ，１６ｂ，１６ｃのみ参照番号付きで示されている。
これら補助的横方向セグメント１６ａ，１６ｂ，１６ｃ、それは主に巻き線内のジュール効果による損失を減少させる役割をもつが、は巻き線のｎ個のリム１０，１０´，１０´´に適応可能である。これら補助的横方向セグメント１６ａ，１６ｂ，１６ｃは有利には、小さな断面を有し、その断面は任意の断面でよく、詳細には限定されないが、正方形、長方形または円形である。
【００５７】
少なくとも１つのリム１０，１０´，１０´´の全てのスロットが補助的横方向セグメント１６ａ，１６ｂ，１６ｃを備えることができ、または、１つのリム１０，１０´，１０´´の１つのスロットのみが補助的横方向セグメント１６ａ，１６ｂ，１６ｃを備えることができる。１つのリム１０，１０´，１０´´には１つまたはそれ以上の補助的横方向セグメント１６ａ，１６ｂ，１６ｃを有し、そしてもう１つのリム１０，１０´，１０´´には補助的横方向セグメント１６ａ，１６ｂ，１６ｃを全く有しない巻き線が存在してもよい。
【００５８】
これら補助的横方向セグメント１６ａ，１６ｂ，１６ｃにはいくつかの実施形態が可能である。例えば、少なくとも１つの補助的横方向セグメント１６ａ，１６ｂ，１６ｃが堅く、そしてそれを支えるリム１０の本体と単一部材を形成してもよい。この場合当該の少なくとも１つの補助的横方向セグメント１６ａ，１６ｂ，１６ｃは、有利には、リムを素材から製造する方法において単一部材の堅いリムの本体の一部として得られる。
あるいは、当該の少なくとも１つの補助的横方向セグメント１６ａ，１６ｂ，１６ｃは接続手段によりその関連する頂部と接続されてもよい。この接続手段は、半田付け、磁気的接着剤、または任意の導電性の機械的手段でよい。
【００５９】
これら２つの代替案にたいして、巻き線のリム１０の１つのスロットの１つの頂部１５，１５ａの同じ末端に関連する横方向セグメント１６，１６ａ，１６ｂ，１６ｃ、すなわち補助的横方向セグメントと横方向セグメント１６は、１つまたはそれ以上の次の特徴を有する：異なる断面、異なる方向性、または異なる材料。
【００６０】
図２ａでは、頂部１５または１５ｂが１つの側において、２つの補助的横方向セグメント１６ａ，１６ｂを含む３つの横方向セグメント１６，１６ａ，１６ｂと関連することが示されている。頂部１５のこの側には、３つの横方向セグメント１６，１６ａ，１６ｂが互いに対して傾き、スロットの底部に向かって合流するように傾いている。しかし頂部１５ｂでは、頂部１５ｂの同じ側の横方向セグメント１６，１６ａ，１６ｂは互いに平行である。もう１つの頂部１５ａはそのそれぞれの側に１つだけの横方向セグメントを有する。
【００６１】
これらのすべては、決して限定するものではない。例えばリム１０，１０´，１０´´の１つのスロットはそのそれぞれの側に必ずしも異なる数、または傾斜の横方向セグメント１６，１６ａ，１６ｂを有する必要はない。１つのスロットに対する横方向セグメント１６，１６ａ，１６ｂの数は任意の数でよく、そして３個または４個に限定されない。
有利には、しかし限定されないが、横方向セグメント１６，１６ａ，１６ｂの１つは他の関連する横方向セグメント１６，１６ａ，１６ｂの材料とは異なる、または頂部１５，１５ａまたは１５ｂの材料とは異なる材料より作られてもよい。例えば、この横方向セグメントはリム１０，１０´，１０´´の製造後に接続手段により追加される補助的横方向セグメントであってもよい。
【００６２】
しかしこの横方向セグメントが、リム１０，１０´，１０´´の本体の一部であって、リム１０，１０´，１０´´の製造中に直接得られる横方向セグメントであってもよい。その場合、少なくとも１つのリム１０，１０´，１０´´を獲得するための、そして有利には一緒に製造される巻き線のｎ個のリム１０，１０´，１０´´を獲得するための大質量部材としての素材は、異なる材料から作られる部分を有する。
【００６３】
使用可能な材料は、良導電性材料であり、有利にはアルミ、銅、すず、銀、他である。
少なくとも１つのリム１０，１０´，１０´´または完全な巻き線を獲得するための大質量部材が材料除去を受ける場合、異なる材料の１つ以上の横方向セグメントに対応する大質量部分の領域は事前に定義されなければならず、これらの領域はその大質量部分の基板材料とは異なる上記材料から作られる領域である。
【００６４】
リム１０，１０´，１０´´または完全な巻き線が型枠成形で製造される場合、リム１０，１０´，１０´´と巻き線の異なる基板材料について連続鋳造され、そして異なる材料の横方向セグメント１６，１６ａ，１６ｂが連続鋳造される。説明すると、図２ａは６極の巻き線を示し、一方図２では３極しかない、これは異なる電気的接続に起因し、その接続はその図では星型接続ではない。
【００６５】
図３は図１に示す巻き線のサポート３０の鳥瞰図であり、サポート３０は巻き線と共に軸方向磁束電磁モータまたは発電機用のステータ４０を形成する。サポート３０は中央が開いた固体ディスク形状であり、そしてサポートの厚みの一部までに埋め込まれた半径方向の歯３１（即ち円形サポート３０の径方向にそれぞれ向いている）を備える。「トロイド（円環体）」という用語がサポートを示すのに使用されてもよい。横方向セグメントがいくつかある場合、横方向セグメントと同じ数だけ歯があってもよい。
【００６６】
サポート３０は互いの上に輪を形成する磁気金属シート（例えば、鉄、ニッケルまたは鋼）より形成され、それらは異なる性質と厚みであってよい。これらは好適には無方向性粒子の磁気金属シートである。これは箔材料とも呼ばれる。金属シートは有利にはサポート３０の円対称軸の周りに平らに輪を形成されてもよい。
【００６７】
図４は図３に示すサポート３０からなるステータ４０の鳥瞰図であり、そのサポートの上に歯３１に部分的に受容された巻き線１が交互配置されている。図３，４に示す歯３１を通過する巻き線の部分だけが磁気的に活性であり、これらの部分は有利にはスロットの横方向セグメントである。周方向の巻き線セグメント（スロットの底部と頂部）の形状は重要ではない。
【００６８】
その後組立体は組立体の電気的絶縁性を確実にするため、絶縁性結合剤、例えば樹脂の中に埋め込まれてもよい。さらにサポート３０の巻き線に対する機械的安定性も向上する。サポート３０をまたいで通過する巻き線内の電流の通過は誘導磁場を生成する。
【００６９】
図５は２重のステータを備える事例的軸方向磁束電磁モータまたは発電機５０の断面図であり、それぞれのステータ４０は図４に示すステータに相当する。２重空気ギャップモータを参照する。モータ５０は回転軸５１の周りを回転するように提供される。  
【００７０】
図５に示す事例的軸方向磁束電磁モータまたは発電機５０は、２つのステータの間に配置される単一のロータ５２を有する。それぞれのステータ４０は、図４において参照番号３１で示され、本発明の巻き線がその中を通過する、歯を備える面をロータ５２に対し向けている。
【００７１】
ある所与の相に対して、２つのステータ４０のその相に対応するリムが直列または並列に接続されてもよい。同一の相に対応する２つのステータ４０のそれぞれの巻き線のリムは連結されてもよい。また２つのステータ４０の巻き線が加工工程の間に一緒に加工されてもよい。
【００７２】
ロータ５２は軸方向磁束永久磁石からなり、それは１つの方向と他の方向に交互に、巻き線と向かいあってロータ上に配置される。ロータ５２のそれぞれの側には磁石の北極と南極が互いに後を続く。巻き線を通過する電流を変化させることにより、ロータ５２を回転させることが出来る。
【００７３】
磁石は厚い円弧の形状である。磁場が円弧の面に対し直角なため、それら円弧は軸方向磁束の中にあると言われる。円弧の中心はモータまたは発電機の回転軸を貫通する。永久磁石は、磁石と共にロータ５２を形成する複合材料マトリックスを貫通する孔の中に挿入される。したがってそれぞれの磁石は一方のステータ４０にその北極を示し、そして他方のステータにその南極を示す。それぞれの磁石は関連する貫通孔内に補強材により固定される。
【００７４】
ある事例的実施形態では、磁石の４つの角は貫通孔の端部と直接接触している。これら４角の周りに置かれた接着剤が貫通孔内における磁石の機械的強度を向上させる。ロータ５２は導電性材料、特に鉄を含まなくともよい。永久磁石を受容する複合材料マトリックスはその場所にガラス繊維を有してもよい。図５に基づく実施形態ではまた、複数の、ロータ５２とステータ４０の組立体が連続して回転軸５１上に位置決め可能であり、それらは有利には図５に示すようなペアの形態で構成される。
【００７５】
図６は図５に示す軸方向磁束電磁モータまたは発電機のロータ５２の半分の正面図、即ち図５に示す回転軸５１に直角な面内の図である。永久磁石７１はステータ４０に対し交互に北磁極（図内で斜線付き）と南磁極（斜線なし）を示している。それぞれの磁石はガラス繊維７３を有する複合材料マトリックスの中の中空の貫通孔に収容されている。ガラス繊維は異なる空間的方向性を有する。それぞれの磁石は複合材料マトリックス内に補強材により固定される。補強材（外側部分、内側部分と反対側の、補強されたと呼ばれる）はガラス繊維基板を有する複合材料の積層材７４を巻きつけることにより形成される。
【００７６】
平らなモータが参照されてもよい、なぜならばそれは重ねられたディスク（冠）から形成されるからである：２つのステータの間の１つのロータ。空気ギャップ面はディスク上で平らに配置され、円筒の側面には配置されない。この構成の利点の１つは、２重の空気ギャップと、しかし単一のロータで１つのモータが形成されることである。カップリングされるロータは１つしかなく、このことはカップリングを単純化する。これは同期モータまたは発電機である、即ち、その周波数がロータの回転速度を決定する電流を消費または生産する。
【００７７】
本発明によるモータまたは発電機の１つのしかし限定されない用途は、環境の圧力または温度より下または上の圧力または温度範囲の分野のなかにある。
例えば高い圧力、即ち１０バールより大きい圧力でのオペレーションの場合、本発明のモータは例えば以下の特性を有する：
−エネルギー効率９５％−９９％
−１に等しいｃｏｓψ（角度ψは「出力係数」と呼ばれる。出力係数は電圧と電流の間の時間ずれ（「位相ずれ」と呼ばれる）である。）
−総重量（ロータ、ステータ、巻き線、骨組）：１５０−５００ｋｇ
−回転質量：１０−２２ｋｇ
−巻き線内の最大電流：４００−５００アンペア
−最大電源電圧：４００−６００ボルト
−供給電力：２００ｋＷ−３５０ｋＷ
−３相電源
−厚み：１３０−２５０ｍｍ
−直径：７００−９００ｍｍ
【００７８】
このような同期モータの非常に特定な用途は、工業炉の中で例えばファンまたはタービンの形態での混合要素の駆動を可能にすることである。      
【００７９】
１つの特に有利な使用方法では、このモータは、焼き入れ室で、詳細には低浸炭で処理される少なくとも一部で使用されてもよい。この場合モータは５−３０バールの圧力と２０℃―１５０℃の温度を受けることが可能である。このように作られたモータは焼き入れ室の外にあり、焼き入れ室と比較して過剰な圧力下にある。このような焼き入れ室では、特にガスの下では、モータにより駆動される混合要素は処理済み部分と焼き入れ室内に配置された交換器の間でガスの流れを開始する。
【００８０】
このことは焼き入れ室に関連する同期モータの使用を可能にするが、一方従来技術では非同期型モータが使用され、この非同期型モータの欠点は、容積が大きく、従って重く、さらに始動が難しく、回転速度が遅く、そして効率が悪いことである。
【００８１】
性能比較として、これらの非同期型モータは以下の特徴を有する：
−エネルギー効率６０％
−ｃｏｓψが０．５以下
−総重量：少なくとも１２００ｋｇ
−回転質量：少なくとも５００ｋｇ
−寸法：０．８ｍの上に１ｍ。それに末端ブロックが追加される。
−供給電力：２００ｋＷ
【００８２】
一般的に本発明のモータまたは発電機は、密閉箱と組み合わせて使用されてもよく、モータまたは発電機は密閉箱の中または外に配置され、モータまたは発電機は真空または２バールを超える圧力、または０℃未満または６０℃超の温度の下にある。
【００８３】
図７は半径方向磁束電磁モータまたは発電機に使用される本発明に基づく第２の巻き線実施形態の１つのリムの鳥瞰図である。図７はこのような巻き線の単一のリム１０を示し、そのリムは一連のスロットを有し、それぞれのスロットは１つの頂部１５、１つの底部１４、および１つの横方向セグメント１６により接続されるそれぞれ頂部１５と底部１４の２つの末端からなる。
【００８４】
３相電源の場合、同じタイプの３つのリムを思い描く必要がある。このようなリムはまた、詳細には図２ａに示されるように、１つまたはそれ以上の横方向セグメントをスロットの頂部の２つの側面から受け取ることができる。巻き線に対して図２を参照して述べた考察はこの実施形態にもまた適用可能である。
【００８５】
半径方向磁束電磁モータまたは発電機は例えば上記の軸方向磁束電磁モータまたは発電機に実質的に類似している。ロータの永久磁石は厚い円弧の形状である。それらは磁場が円弧の中心に向かって収束するため、半径方向磁束を有すると言われる。巻き線は円筒の形状を有してもよい。
【００８６】
リム１０はスロットの輪郭を描く１つのバンドにより形成される。スロットは図７において斜線付きで示されている。スロットの底部１４は円筒の底部を形成する円６１の輪郭を描き、スロットの頂部１５は円筒の頂部を形成する円６２の輪郭を描く。
【００８７】
そのスロットの横方向セグメント１６は互いに平行であり、円筒の側面に配置される。それらはステータの対応する歯の中に交互配置されて、有利には巻き線の磁気的活性部分を形成する。
【００８８】
図８はこのような半径方向磁束電磁モータまたは発電機のロータの原理を示す図である。矢印８０は永久磁石７１により形成される磁場の方向を示す。
【００８９】
もちろん本発明は上記に記載された事例に限定されず、そして本発明の範囲を超えずにこれらの事例に対し多くの改良が可能であろう。詳細には、前述の全ての特徴、形状、代替案および実施形態は、それらが矛盾せずあるいは相互に排他的でない限り、種々の組み合わせで組み合わせ可能である。また１つまたはそれ以上のロータと１つまたはそれ以上のステータの任意の組み合わせを提供することもまた可能である。例えば、それぞれがリング形状の２つの永久磁石ロータであって、やはりリング形状でそして本発明に基づく巻き線を備える１つのステータの枠を形作る、ロータを提供することは可能である。
【図１】
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【図２】
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【図２ａ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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