(57)【要約】  本発明は、複数の交互に配置された北極（Ｎ）と南極（Ｓ）とを含むとともに複数の永久磁石（３）から構成された、永久磁石を有する回転電気機械用ロータ（１）であって、前記永久磁石（３）は、軸方向に延在するとともに前記ロータ（１）の前記磁性体（２）の周縁部（５）と中央部（６）との間に規則的に配置されて複数の周縁磁極部（１０）を画成する第１凹部（４）に配設されており、前記第１凹部（４）は厚さＥを有する中央タブ（９）によって隔てられており、前記永久磁石（３）は、前記周縁部（５）に近接した略矩形部分（８）であって前記中央部（６）に近接した略台形部分（７）に隣接する略矩形部分（８）を含む多角形の径方向断面を有している、回転電気機械用ロータ（１）に関する。前記ロータ（１）は、中央タブ（９）の前記厚さＥに対する前記台形部分（７）の第１高さｈの比率Ｒ０（ｈ／Ｅ）が、前記電気機械の効率を最大とするように予め決定されている。
2017517238.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の交互に配置された北（Ｎ）極と南（Ｓ）極とを含むとともに、複数の永久磁石（３）から形成された回転電気機械用ロータ（１）であって、前記永久磁石（３）は、軸方向に延在するとともに前記ロータ（１）の前記磁性体（２）の周縁部（５）と中央部（６）との間に規則的に配置されて複数の周縁磁極部（１０）を画成する第１凹部（４）に配設されており、前記第１凹部（４）は、厚さＥを有する中央舌部（９）によって隔てられており、前記永久磁石（３）は、前記周縁部（５）に近接した略矩形部分（８）であって前記中央部（６）に近接した略台形部分（７）に隣接する略矩形部分（８）を含む多角形の径方向断面を有している、回転電気機械用ロータにおいて、
中央舌部（９）の前記厚さＥに対する前記台形部分（７）の第１高さｈの比率Ｒ０（ｈ／Ｅ）が、特に前記電気機械が高速で回転する際に、機械的応力に耐え得るものとしつつ、前記中央部を介した磁束の漏洩を最小限とするように予め決定されている、
ことを特徴とするロータ。
【請求項２】
前記比率Ｒ０は、１．９〜７、特に２〜６、例えば３〜５である、
ことを特徴とする請求項１に記載のロータ。
【請求項３】
前記比率Ｒ０は、実質的に３．１４に等しい、
ことを特徴とする請求項２に記載のロータ。
【請求項４】
前記比率Ｒ０は、実質的に５．３６に等しい、
ことを特徴とする請求項１に記載のロータ。
【請求項５】
第１凹部（４）は、ある周縁磁極部（１０）を隣接する周縁磁極部（１０）から隔てる開口（１２）によって、前記周縁部（５）に開口しており、前記２つの周縁磁極部（１０）は、互いに対向するとともに永久磁石（３）を前記第１凹部（４）に保持するように設計された第１及び第２脚部（１３、１４）を形成し、前記脚部（１３、１４）は、底面（１３０、１４０）を含み、前記磁極部（１０）は、２つの長手面（１００）を含むとともに各長手面（１００）と脚部（１３、１４）の前記底面（１３０、１４０）との接合部（１５）において円形凹部（１８）を有している、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のロータ。
【請求項６】
円形凹部（１８）は、前記長手面（１００）と前記底面（１３０、１４０）との前記接合部（１５）から始まって、前記磁極部（１００）の前記長手面（１００）に沿って延在している、
ことを特徴とする請求項５に記載のロータ。
【請求項７】
円形凹部（１８）は、前記長手面（１００）と前記底面（１３０、１４０）との前記接合部（１５）から始まって、脚部（１３、１４）の前記底面（１３０、１４０）に沿って延在している、
ことを特徴とする請求項５に記載のロータ。
【請求項８】
円形凹部（１８）は、その中心（Ｃ）が磁極部（１０）の前記長手面（１００）と脚部（１３、１４）の前記底面（１３０、１４０）との前記接合部（１５）に配置されるように規定されている、
ことを特徴とする請求項５に記載のロータ。
【請求項９】
脚部（１３、１４）の前記高さ（Ｅ１）に対する前記円形凹部（１８）の前記直径（Ｄ１）の比率Ｒ１が、０、４〜１である、
ことを特徴とする請求項６乃至８のいずれか一項に記載のロータ。
【請求項１０】
脚部（１３、１４）の前記幅（Ｌ１）に対する脚部（１３、１４）の前記高さ（Ｅ１）の比率Ｒ２が、０．４〜２である、
ことを特徴とする請求項５乃至９のいずれか一項に記載のロータ。
【請求項１１】
前記比率Ｒ１は実質的に０．７に等しく、且つ、前記比率Ｒ２は実質的に０．５に等しい、
ことを特徴とする請求項９または１０に記載のロータ。
【請求項１２】
前記比率Ｒ１は実質的に０．５に等しく、且つ、前記比率Ｒ２は実質的に１．６に等しい、
ことを特徴とする請求項９または１０に記載のロータ。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれか一項に記載のロータ（１）を含むことを特徴とする、回転電気機械。
【請求項１４】
前記回転電気機械は、可逆式機械である、
ことを特徴とする請求項１３に記載の回転電気機械。
【請求項１５】
前記回転電気機械は、電気空調圧縮機用電動機である、
ことを特徴とする請求項１３に記載の回転電気機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電気機械のための永久磁石を有するロータに関する。
【０００２】
また、本発明は、このタイプのロータを含む回転電気機械に関する。
【０００３】
本発明は、電気トラクションモータ、又は電気自動車及びハイブリッド自動車の装備品用モータの分野において、特有ではあるが非制限的な適用例を有している。
【背景技術】
【０００４】
永久磁石を有する同期機は、その出力、比出力及び出力密度に関する性能向上の結果として、自動車の分野においてこれらは近年広く用いられるようになっている。
【０００５】
このような電気機械は、広範囲のパワー及び速度に製造され得るとともに、完全電気方式車両、及びマイルド・ハイブリッドやフル・ハイブリッドとして知られる低ＣＯ２排出型の車両のいずれにおいても、適用可能である。
【０００６】
マイルド・ハイブリッドへの適用は、一般に、およそ８〜２０ｋＷの電気機械、例えば、熱機関の前面に設けられるとともにこれに駆動ベルトにより連結された電気モータに関する。このようなタイプの電気モータについて、特に再始動に際して、電気トルクに、追加出力を提供するアシストを提供することにより、熱動力化部の容積を縮小（エンジンを小型化）することができる。また、例えば都市のような状況における、低速度でのトラクションを、まさにこの電気モータによって保証することができる。
【０００７】
フル・ハイブリッドへの応用は、一般に、車両のトラクション系統における電動機の統合レベルよりも更に完全な統合レベルを有する直列及び／又は並列型構造のための３０〜５０ｋＷのモータに関する。
【０００８】
ネオジム−鉄−ホウ素（ＮｅＦｅＢ）、サマリウム−鉄（ＳｍＦｅ）又はサマリウム−コバルト（ＳｍＣｏ）等のタイプの磁石等の希土類永久磁石を有する機械は、磁束に関して顕著な性能を有する。なぜならば、希土類磁石は、１テスラを超える残留磁気を有し得るからである。
【０００９】
しかしながら、いわゆる「磁束集中」構造を呈するロータを含む永久磁石を有する機械により、例えば焼結フェライト又はボンドフェライトから得られる磁石のような、より弱い残留磁気を有する磁石によって顕著な磁束を得ることが可能となった。
【００１０】
自動車に適用するために設計された電気機械のロータにおいて希土類磁石を利用することはもはや経済的に実行可能ではないので、フェライトをベースとした磁石が別の選択肢となる。
【００１１】
しかしながら、フェライトの残留磁気又は誘導は希土類磁石の場合よりも弱いので、同等の磁束を得るためには、フェライト磁石の体積を増大させる必要がある。特許出願ＦＲ２９８２０９３号明細書において、部分的に台形の形状を有する磁束集中型永久磁石を有するロータが提案されており、これにより、ロータ内の磁石の体積が増大可能とされている。
【００１２】
しかしながら、このようなタイプのロータの寸法や磁気特性を、例えば特定の寸法的及び機械的制約に適合させつつ磁束を向上させるために、最適化する必要が依然として存在している。
【発明の概要】
【００１３】
この目的のために、本発明は、複数の交互に配置された北極と南極とを含むとともに複数の永久磁石から形成された回転電気機械用ロータであって、前記永久磁石は、軸方向に延在するとともに前記ロータの前記磁性体の周縁部と中央部との間に規則的に配置され複数の周縁磁極部を画成する第１凹部に配設されており、前記第１凹部は厚さＥを有する中央舌部によって隔てられており、前記永久磁石は、前記周縁部に近接した略矩形部分であって前記中央部に近接した略台形部分に隣接する略矩形部分を含む多角形の径方向断面を有している、回転電気機械用ロータを提案する。中央舌部の前記厚さＥに対する前記台形部分の第１高さｈの比率Ｒ０が、前記電気機械の性能を最大とするように予め決定されている。
【００１４】
比率Ｒ０を最適化することにより、電気機械の性能を向上させるとともに、特に電気機械が高速で回転する際に顕著となる機械的制約に適合することが可能となる。
【００１５】
いくつかの非制限的な実施形態によれば、ロータは、また、以下の中から１つ又は複数の追加の特徴を含み得る。
【００１６】
非制限的な実施形態によれば、前記比率Ｒ０は、１．９〜７、特に２〜６であり得る。
【００１７】
このような比率により、特に電気機械が高速で回転している際に、機械的応力に耐えつつ、ロータの中央部を介した磁束の漏洩を制限することができる。
【００１８】
非制限的な実施形態によれば、前記比率Ｒ０は、３〜５である。
【００１９】
非制限的な実施形態の第１変形例によれば、前記比率Ｒ０は、実質的に３．１４に等しい。
【００２０】
非制限的な実施形態の第２変形例によれば、前記比率Ｒ０は、実質的に４．４４に等しい。
【００２１】
非制限的な実施形態の別の変形例によれば、前記比率は、実質的に５．３６に等しくてもよい。
【００２２】
このような比率Ｒ０は、毎分回転数がおよそ２２，０００の回転速度に到達可能な機械に特に適している。
【００２３】
このような比率Ｒ０は、例えば１０ｋＷ〜６０ｋＷの出力を有する機械等の、高出力機械にも適している。
【００２４】
このような比率Ｒ０は、また、ロータの外径が１１５ｍｍ以上である機械に対して設計される。
【００２５】
これらの種々の機械は、例えば可逆式機械である。
【００２６】
このような種々の電気機械について、このような比率により、特に電気機械がその最大速度で回転している際の機械的応力に耐えつつ、ロータの中央部を介した磁束の漏洩を最小化することができる。
【００２７】
非制限的な実施形態によれば、第１凹部は、ある周縁磁極部を隣接する周縁磁極部から隔てる開口によって、前記周縁部に開口しており、前記２つの周縁磁極部は、互いに対向するとともに永久磁石を前記第１凹部に保持するように設計された第１及び第２脚部を形成し、前記脚部は底面を含み、前記磁極部は、２つの長手面を含むとともに各長手面と脚部の前記底面との接合部において円形凹部を有している。
【００２８】
非制限的な実施形態によれば、円形凹部は、前記長手面と前記底面との前記接合部から始まって、磁極部の前記長手面に沿って延在している。
【００２９】
非制限的な実施形態によれば、円形凹部は、前記長手面と前記底面との前記接合部から始まって、脚部の前記底面に沿って延在している。
【００３０】
非制限的な実施形態によれば、円形凹部は、その中心が磁極部の前記長手面と脚部の前記底面との前記接合部に配置されるように規定されている。
【００３１】
非制限的な実施形態によれば、脚部の前記高さに対する前記円形凹部の前記直径の比率Ｒ１が、０．４〜１である。
【００３２】
非制限的な実施形態によれば、脚部の前記幅に対する脚部の前記高さの比率Ｒ２が、０．４〜２である。
【００３３】
非制限的な第１変形実施形態によれば、前記比率Ｒ１は実質的に０．７に等しく、且つ、前記比率Ｒ２は実質的に０．５に等しい。
【００３４】
非制限的な第２変形実施形態によれば、前記比率Ｒ１は実質的に０．５に等しく、且つ、前記比率Ｒ２は実質的に１．６に等しい。
【００３５】
ロータは、１０個の永久磁石、特には１２個の永久磁石を含み得る。
【００３６】
また、上述の特徴のいずれかひとつによるロータを含む回転電気機械が、提案される。
【００３７】
電気機械は、オイルにより冷却され得る。
【００３８】
第１の非制限的な実施形態によれば、前記回転電気機械は、可逆式機械である。
【００３９】
第２の非制限的な実施形態によれば、前記回転電気機械は、電気空調圧縮機用電動機である。
【００４０】
電気機械は、４ｋＷ〜６０ｋＷ、特に１０ｋＷ〜６０ｋＷの出力を有するタイプであり得る。
【００４１】
また、本発明は、複数の交互に配置された北極と南極とを含むとともに複数の永久磁石から形成された回転電気機械用ロータであって、前記永久磁石は、軸方向に延在するとともに前記ロータの前記磁性体の周縁部と中央部との間に規則的に配置されて複数の周縁磁極部を画成する第１凹部に配設されるており、前記第１凹部は、厚さＥを有する中央舌部によって隔てられており、前記永久磁石は、前記周縁部に近接した略矩形部分であって前記中央部に近接した略台形部分に隣接する略矩形部分を有する多角形の径方向断面を有している、回転電気機械用ロータに関する。中央舌部の前記厚さＥに対する前記台形部分の第１高さｈの比率Ｒ０が、特に前記電気機械が高速で回転する際の機械的応力に耐え得るものとしつつ前記中央部を介した磁束の漏洩を最小限とするように、予め決定されている。
【００４２】
上述の特徴は、本発明に対して単独で或いは組み合わせて適用可能である。
【００４３】
また、本発明は、
−  上述の電気機械と、
−  前記機械に流体、特には熱交換流体、例えば加圧オイルを運ぶように設計されたポンプと、
を含む、特にハイブリッド自動車である、自動車用のシステムに関する。
【００４４】
システムは、流体が機械にポンプを介して流入する前に当該流体を冷却することを可能とする冷却回路を含み得る。
【００４５】
システムは変速機を含んでいてもよく、この場合、ポンプは、また、流体を当該変速機に運ぶように設計される。
【００４６】
システムは、電気機械が変速機のシャフトを作動させるように構成され得る。
【００４７】
変形例として、システムはディファレンシャルギアを含んでいてもよく、この場合、ポンプは、また、流体を当該ディファレンシャルギアに運ぶように設計される。
【００４８】
システムは、電気機械がディファレンシャルギアのシャフトを作動させるように構成され得る。
【００４９】
本発明とその別の応用例は、以下の説明を読み、添付図面を精査することでより良く理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の非制限的な実施形態による、永久磁石を有するロータの単純化した径方向断面を示す図。
【図２】非制限的な第１実施形態による、永久磁石と協働する図１のロータの磁極部の一部の構造を示す図。
【図３】非制限的な第２実施形態による、永久磁石と協働する図１のロータの磁極部の一部の構造を示す図。
【図４】非制限的な第３実施形態による、永久磁石と協働する図１のロータの磁極部の一部の構造を示す図。
【図５】永久磁石と協働する図３のロータの２つの磁極部を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
特に指定のない限り、異なる図面において、構造又は機能に関して同一の要素には、同じ参照符号が付されている。
【００５２】
図１に示す非制限的な実施形態による永久磁石を有するロータ１の単純化した断面は、磁性体２における永久磁石３の配置を明瞭に示しており、磁石３は、周縁部５と中央部６との間で規則的に配置された第１収納部４内にあることにより、複数の交互配置された北極Ｎと南極Ｓを形成している。永久磁石は、フェライトからなる。
【００５３】
非制限的な例によれば、このようなタイプのロータを有する機械の第１の特定の実施形態は、電気空調圧縮機用電動機である。この圧縮機は、冷却回路における冷却流体の流通を確保するように使用されるとともに、流体が気相にある場合にこれを圧縮することによる空調機能に関与する。
【００５４】
非制限的な例によれば、このようなタイプのロータを有する機械の第２の特定の実施形態は、いわゆるマイルド・ハイブリッドタイプの自動車に適用される８〜２０ｋＷのモータ／発電機である。この機械は、可逆式機械として知られている。モータとして機能する場合、当該機械は熱機関の始動、熱機関のトルクのアシスト及び低速時の車両の電気的牽引のために設計され得る。
【００５５】
図１に示す機械の特定の非制限的な実施形態によれば、１０個の永久磁石３を含むロータ１は、複数のノッチを有するステータ（図示せず）の内部で回転する。磁石３は、磁束集中型のロータ構造を得るように、径方向に配設される。ステータとロータ１は、磁性体２を形成する金属プレートのセットを用いて従来通りに作製される。非制限的な例において、シリコン鉄金属プレートが使用される。
【００５６】
図１に示すように、ロータ１の中央部６に近接した磁石３の一部は、楔形状を含んでいる。したがって、ロータ１における磁石３の径方向断面は、ロータ１の中央部に近接した略台形部分７と、周縁部５に近接した略矩形部分８と、を有している。
【００５７】
第１凹部４が、ある周縁磁極部１０を隣接する周縁磁極部１０から隔てる開口１２によって、周縁部５に開放している。これら２つの周縁磁極部１０は、互いに対向するとともに永久磁石３を第１凹部４に保持するように設計された第１及び第２脚部１３、１４を形成している。
【００５８】
磁極部１０は、磁石３、特にはその略矩形部分８の両側に延在する２つの長手面１００を含み、関連する脚部１３、１４は、底面１３０、１４０を含んでいる。磁極部１０の長手面１００は、脚部１３、１４の底面に直交している。
【００５９】
磁石３を収納する凹部４は、厚さＥを有する隔壁を形成する中央舌部９によって隔てられている。厚さＥは、ロータの中央部６を介した磁束の漏洩を最小限とするように、小さい値として選択される。この特定の実施形態において、厚さＥは一定であるが、ある実施形態においては変化してもよいことに留意されたい。これらの舌部９は、第１凹部４により磁性体２に画成された周縁磁極部１０を、径方向に保持している。磁極部１０自体が磁石３を径方向に保持しているので、磁石３及び磁極部１０上のロータ１の回転の結果から得られる向心力に耐えるように、舌部９は、最小の機械的抵抗を有していなければならない。したがって、舌部の厚さＥは、特に電気機械が高速で回転している際に、舌部が機械的応力σに耐えることを許容するように十分なものでなくてはならない。
【００６０】
図１に明瞭に示されるように、ロータ１は、磁極部１０に配設された複数の第２凹部１１を更に含んでいる。これらの第２凹部１１は、ロータ１の磁場の制御に関与するという機能の他に、磁極部１０の質量を低減させる。結果として、これらの磁極部１０によって舌部９にかかる機械的応力σを減少させ、これにより磁石３の質量を増加させることが同時に可能となる。
【００６１】
楔形状の磁石３を有するロータ１を含む電気機械に対して実施された試験及びコンピュータ・シミュレーションにより、発明者らは、中央舌部９の厚さＥに対する前記台形部分７の第１高さｈの比率Ｒ０が、機械の性能を最適化し得るパラメータであるとともに、高速で回転する電気機械に適合されたロータ１の永久磁石を適性寸法とし得るパラメータであると知見するに至った。
【００６２】
実施された試験によると、比率Ｒ０が３〜５であれば、０〜２２，０００ｒｐｍ（毎分回転数）の速度域において及ぼされる遠心力に対する抵抗力という観点において、磁石３及び中央舌部９について申し分のない結果を得られるとわかった。
【００６３】
舌部９の厚さＥは、以下の式による機械的応力σを受けることに留意されたい。
σ＝Ｆ／Ｖ＝（ｍ×Ｒａ×ｗ２／ｐｐ）／（Ｅ×Ｌ）
すなわち、
Ｅ＝（ｍ×Ｒａ×ｗ２／ｐｐ）／（σ×Ｌ）[１]
ここで、Ｆは遠心力（Ｆ＝ｍ×Ｒａ×ｗ＾２）、ｍは鉄を加えた磁石の質量、Ｒａはロータの重心に対する半径、ｗは角速度（ｒｄ／ｓ）、ｐｐは磁極の対の数、Ｖは舌部の体積、σは機械的応力、Ｌはロータの長さである。
【００６４】
また、比率Ｒ０は、電気レベルにおいて、
ｈ／Ｅ＝（Ｂｓ＋Ｂｐ）／（Ｂａｉｍ×２）[２]
により定義されることに留意されたい。ここで、Ｂｓは舌部で飽和した磁気誘導、Ｂｐは磁極部で飽和した磁気誘導、Ｂａｉｍは磁石の残留誘導である。Ｂａｉｍは、フェライト磁石の温度に依存することに留意されたい。
【００６５】
まずは式[２]から比率Ｒ０＝ｈ／Ｅを決定し、次いで式[１]により厚さＥを決定する。高さｈはこのようにして導かれる。
【００６６】
したがって、非制限的な例として、Ｂｓ＝２．２Ｔ及びＢＰ＝１．８Ｔであるフェライト磁石を採用するものとする。
【００６７】
電気圧縮機用電動機（およそ１０，０００ｒｐｍの速度）用のロータ１の場合、比率Ｒ０＝ｈ／Ｅ＝４．４４が得られ、ここで２５℃のフェライト磁石温度についてＢａｉｍ＝０．４５Ｔである。この場合、機械は、圧縮機の冷媒により好適に冷却される。
【００６８】
可逆式機械（およそ１６，０００ｒｐｍの速度）用のロータ１の場合、比率Ｒ０＝ｈ／Ｅ＝３．１４が得られ、ここで１２０℃のフェライト磁石温度についてＢａｉｍ＝０．３５Ｔである。この場合、機械は、自動車の変速機のオイルにより冷却される。
【００６９】
可逆式電気機械（到達可能な回転速度が実質的に１８，０００ｒｐｍ〜２０，０００ｒｐｍ）用のロータ１の場合、比率Ｒ０＝ｈ／Ｅ＝５．３６が得られ、ここで９０℃のフェライト磁石温度についてＢａｉｍは０．４Ｔ〜０．５Ｔである。このようなタイプの電気機械は、例えば自動車の変速機又はディファレンシャルギアから得られるオイルにより冷却され得る。
【００７０】
楔形状の磁石３を有するロータ１を含む電気機械に対して実施された試験及びコンピュータ・シミュレーションにより、発明者らは、磁石に及ぼされる遠心力により引き起こされる大きな機械的応力σ１が、脚部１３、１４のグリップにおいて、磁石の隅部３２に集中することを発見した。
【００７１】
このような大きな機械力を原因とするロータ１の劣化を回避すべく、非制限的な実施形態によれば、磁極部１０は、円形凹部１８を、各長手面１００と脚部１３、１４の底面１３０、１４０との接合部において有している。したがって、磁極部１０は、２つの凹部１８を含んでいる。接合部は、永久磁石３の隅部３２において形成されることに留意されたい。
【００７２】
これらの円形凹部１８により、機械的応力の減少が得られる。したがって、これにより、磁石３を凹部４に保持する脚部１３、１４の長さＬ１を縮小することが可能となる。また、脚部１３、１４の幅Ｌ１の縮小は、開口部１２の幅を拡大するという結果をもたらす。この拡大により、開口１２における磁束の漏洩が減少するという効果が得られ、これにより発生する磁束が増加する。
【００７３】
円形凹部１８の種々の変形例を、図２乃至図４において径方向断面で示し、以下に説明する。これらの図は、磁極部１０とその一方の脚部１３の一部、及び永久磁石３の一部を示す。以下の説明は、第２脚部１４にも適用されることを理解されたい。
【００７４】
図２に示す非制限的な第１変形実施形態によれば、前記円形凹部１８は、長手面１００と底面１３０との接合部１５から始まり、磁極部１００の長手面１００に沿って延在している。
【００７５】
図面から理解されるように、円形凹部１８は、磁極部１０の長手面１００に鋭いエッジをつけることなく連結された端部１６を含んでいる。これにより、機械的観点からみて脆弱な先端を有するということが回避される。
【００７６】
また図示のように、円形凹部１８は、脚部１３との接触面に接している。図示の非制限的な例において、接触面は、永久磁石３の上面３０と脚部１３の底面１３０との間に配設された小さな薄片１７の上面である。小さな薄片１７は、磁石３の上部及び脚部１３に及ぼされる機械力を分散し、且つ変形によって磁石３の変位を吸収するという機能を有する。機械を非常に高速で回転させた場合、磁石３は、実際に、遠心力の影響を受けてロータの回転軸から離れるように移動しようとする。他の例において、小さな薄片１７が存在しない場合、接触面は磁石３の上面３０である。
【００７７】
磁石３の幅に応じて円形凹部１８をオフセットすることが可能であるが、これにより磁石３に対する脚部１３の支持面及び磁石３上の厚さＥ１（Ｅ１は脚部１３の高さに相当する）を縮小しないようにすることができるということに留意されたい。
【００７８】
図３に示す非制限的な第２変形実施形態によれば、前記円形凹部１８は、前記長手面１００と前記底面１３０との接合部から始まって、脚部１３の底面１３０、１４０に沿って延在している。
【００７９】
図面から理解されるように、円形凹部１８は、脚部１３の底面１３０に鋭いエッジをつけることなく連結された端部１６を含んでいる。これにより、機械的観点からみて脆弱な先端を有るということが回避される。
【００８０】
また図示のように、円形凹部は、脚部１３に直交する面に接している。図示の非制限的な例において、直交面は、永久磁石３の側面３１と磁極部１０の長手面１００との間に配設された小さな薄片１７の側面である。他の例において、小さな薄片１７が存在しない場合、直交面は磁石３の側面３１である。
【００８１】
磁石３の高さに応じて円形凹部１８をオフセットすることが可能であるが、これにより磁石３に対する脚部１３の支持面及び脚部１３の高さＥ１が縮小するということに留意されたい。
【００８２】
図４に示す非制限的な第３変形実施形態によれば、前記円形凹部１８は、その中心Ｃが前記長手面１００と前記底面１３０、１４０との接合部に位置するようにして規定される。図示のように、中心Ｃは、磁石３の隅部３２に対向している。
【００８３】
図面から理解されるように、円形凹部１８は、底面１３０に鋭いエッジをつけることなく連結された第１端部１６と、長手面１００に鋭いエッジをつけることなく連結された第２端部１６’とを含んでいる。
【００８４】
楔形状の磁石３を有するロータ１を含む電気機械に対して実施された試験及びコンピュータ・シミュレーションにより、発明者らは、脚部１３、１４の高さＥ１に対する円形凹部の半径Ｄ１の比率Ｒ１（Ｄ１及びＥ１は図５に示されている）が、機械的応力σ１を最小としつつ機械の性能を最適化し得る（磁束を最大化し得る）パラメータであると知見するに至った。これは、脚部１３、１４の幅Ｌ１に対する脚部１３、１４の高さＥ１の比率Ｒ２（Ｌ１は図５に示されている）にも同じく当てはまる。
【００８５】
実施された試験によると、比率Ｒ１（Ｄ１／Ｅ１）が０．４〜１であり、且つ比率Ｒ２（Ｅ１／Ｌ１）が０．４〜２であれば、磁性的観点及び機械的観点から最適な円形凹部の満足のいく折衷物に達し得ることがわかった。
【００８６】
（非制限的な例において１０，０００ｒｐｍの回転速度を有する）圧縮機用電動機用のロータ１の場合、非制限的な例によればＲ１＝０．７且つＲ２＝０．５が得られる。
【００８７】
（非制限的な例において１８，０００ｒｐｍの回転速度を有する）オルタネータ−スタータ用のロータ１の場合、非制限的な例によればＲ１＝０．５且つＲ２＝１．６が得られる。
【００８８】
本発明の説明は上述の適用例、実施形態及び実施例に限定されないということを理解されたい。上記説明で特定した数値や上述のタイプのロータを含む回転電気機械に関する対応する他の試験又はシミュレーションと異なるものに基づいた他の実施形態も、それらが以下の請求の範囲に由来するものであれば、本発明の趣旨を逸脱しない。
【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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