(57)【要約】永久磁石コンポーネントを特に電気機械の回転子上に保持する装置及び方法。磁石担持体（１０）は、環状の磁石保持体（２０）を受容するのに適した溝（３０）を備え、磁石アセンブリ（１００）を製造する方法は、溝（３０）を含む磁石担持体（１０）を提供すること、前記磁石担持体（１０）上に磁石（６０）を取り付けること、及び、戦記磁石（６０）及び前記磁石担持体（１０）を磁石保持体（２０）によって包囲すること、を含み、前記磁石保持体（２０）は前記溝（３０）を通る。
2016513946.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状の磁石保持体を受容するのに適した溝を備える磁石担持体。
【請求項２】
前記磁石担持体は強磁性材料から成る、請求項１に記載の磁石担持体。
【請求項３】
前記磁石担持体は鋼から成る、前記請求項のいずれかに記載の磁石担持体。
【請求項４】
前記溝の底面が面取りされ及び／又は丸められている、前記請求項のいずれかに記載の磁石担持体。
【請求項５】
前記溝は面取りされ及び／又は丸められた外形を有する、前記請求項のいずれかに記載の磁石担持体。
【請求項６】
環状の磁石保持体を受容するのに適した複数の溝を備える、前記請求項のいずれかに記載の磁石担持体。
【請求項７】
前記磁石担持体を回転子リムに取り付けるのに適した取付手段を更に備える、前記請求項のいずれかに記載の磁石担持体。
【請求項８】
前記取付手段は少なくとも１つの螺子穴を備える、請求項７に記載の磁石担持体。
【請求項９】
請求項１に記載の磁石担持体と、
永久磁石と、
前記担持体及び前記永久磁石を包囲する磁石保持体と、
を備え、
前記磁石保持体は前記溝を通る、磁石アセンブリ。
【請求項１０】
前記磁石保持体は繊維フィラメントを備える、請求項９に記載の磁石アセンブリ。
【請求項１１】
前記磁石保持体は炭素繊維を備える、請求項９又は１０に記載の磁石アセンブリ。
【請求項１２】
前記磁石保持体はガラス繊維を備える、請求項９又は１０に記載の磁石アセンブリ。
【請求項１３】
前記磁石保持体はエポキシを更に備える、請求項９乃至１１のいずれか一項に記載の磁石アセンブリ。
【請求項１４】
前記磁石保持体は、前記磁石の一面上において、前記磁石保持体が前記溝内にある場合よりも薄い、請求項９乃至１２のいずれか一項に記載の磁石アセンブリ。
【請求項１５】
前記磁石保持体は、前記磁石保持体が前記磁石担持体の基部の表面積を覆う場合よりも前記磁石の一面の表面積を広く覆う、請求項９乃至１４のいずれか一項に記載の磁石アセンブリ。
【請求項１６】
前記溝は幅を有し、前記磁石保持体は、前記磁石の一面上において、前記溝の前記幅よりも広い幅を有する請求項９乃至１５のいずれか一項に記載の磁石アセンブリ。
【請求項１７】
前記磁石は積層された磁石である、請求項９乃至１６のいずれか一項に記載の磁石アセンブリ。
【請求項１８】
前記磁石は分割された磁石である、請求項９乃至１６のいずれか一項に記載の磁石アセンブリ。
【請求項１９】
前記磁石保持体は張力下にある、請求項９乃至１８のいずれか一項に記載の磁石アセンブリ。
【請求項２０】
前記磁石は、少なくとも１つの面取りされた及び／又は丸められた縁を有する、請求項９乃至１９のいずれか一項に記載の磁石アセンブリ。
【請求項２１】
請求項９乃至２０のいずれか一項に記載の複数の磁石アセンブリを含む永久磁石回転子。
【請求項２２】
前記複数の磁石アセンブリは回転子リムに結合される、請求項２１に記載の永久磁石回転子。
【請求項２３】
前記回転子リムは強磁性である、請求項２２に記載の永久磁石回転子。
【請求項２４】
前記溝は円周方向に位置する、請求項２１乃至２３のいずれか一項に記載の永久磁石回転子。
【請求項２５】
前記溝は軸方向に位置する、請求項２１乃至２３のいずれか一項に記載の永久磁石回転子。
【請求項２６】
溝を含む磁石担持体を提供すること、
前記磁石担持体上に永久磁石材料を取り付けること、及び、
前記永久磁石材料及び磁石担持体を磁石保持体によって包囲すること、
を含み、
前記磁石保持体は前記溝を通る、磁石アセンブリを製造する方法。
【請求項２７】
前記永久磁石材料は永久磁石を含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記永久磁石材料は前記磁石担持体に取り付けられる時に非磁化されている、請求項２６に記載の方法。
【請求項２９】
前記永久磁石材料が前記磁石担持体上に取り付けられた後に、永久磁石を生じるために前記永久磁石材料を磁化すること、を更に含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記永久磁石材料及び磁石担持体が前記磁石保持体によって包囲された後に、永久磁石を生じるために前記永久磁石材料を磁化すること、を更に含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記磁石保持体は繊維フィラメントを備える、請求項２６乃至３０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３２】
前記磁石保持体は炭素繊維を備える、請求項２６乃至３１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３３】
前記磁石保持体はガラス繊維を備える、請求項２６乃至３１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３４】
前記磁石保持体はエポキシを更に備える、請求項３１乃至３４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３５】
前記磁石及び磁石担持体を包囲する工程は、前記磁石及び磁石担持体の周囲に前記繊維を巻回すること、を含む、請求項３１乃至３４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３６】
前記繊維は張力下で巻回される、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
前記磁石担持体上に永久磁石材料を取り付ける工程は、接着剤を使用して前記磁石担持体に前記永久磁石材料を接合すること、を含む、請求項２６乃至３６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３８】
前記接着剤はエポキシ系である請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
前記接着剤はアクリル系である請求項３７に記載の方法。
【請求項４０】
請求項２６乃至３９のいずれか一項に記載の少なくとも１つの磁石アセンブリを製造すること、
回転子リム上に前記少なくとも１つの磁石アセンブリを取り付けること、
を含む、永久磁石回転子を製造する方法。
【請求項４１】
回転子リム上に前記少なくとも１つの磁石アセンブリを取り付けることは、
ツーリング又はガイドウェイ上に磁石アセンブリを搭載すること、及び、
前記ツーリング又はガイドウェイを使用して前記回転子リム上に前記磁石アセンブリをガイドすること、を含む、請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
実質的に添付の図面を参照して上述され且つそれに示された磁石担持体。
【請求項４３】
実質的に添付の図面を参照して上述され且つそれに示された磁石アセンブリ。
【請求項４４】
実質的に添付の図面を参照して上述され且つそれに示された永久磁石回転子。
【請求項４５】
実質的に添付の図面を参照して上述され且つそれに示された磁石アセンブリを製造する方法。
【請求項４６】
実質的に添付の図面を参照して上述され且つそれに示された永久磁石回転子を製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁石保持、特に、電気機械用などの永久磁石回転子とともに用いるための磁石保持のための装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
永久磁石回転子は、図１に示す永久磁石モータでの使用を含む、電気機械における様々な用途がある。永久磁石回転子、特に、表面に磁石が取り付けられた永久磁石回転子は、それらの磁石を回転子ハブ上に保持するための更なる機械的手段を必要とする場合が多い。特に、高速では、磁石は高い遠心力を受け、回転子ハブの表面に対して磁石を接着剤で接着することのみに頼ることはできない。
【０００３】
また、磁石と回転子バックアイアンとの間の接触表面上の接着剤による接合に頼ると、磁石材料は、遠心荷重下での故障を防止するために、その構造体全体を通して張力下で十分な強度を有することを必要とする。高性能モータにおいて典型的に用いられる焼結磁石（例えば、ネオジム鉄ボロンＮｄＦｅＢ）の物理的性質は、生産におけるバッチ毎に異なる可能性がある。Ｘ線検査技術を用いなければ、前記材料における空隙及び潜在的な亀裂伝播点を確認する方法がないので、前記引用した典型的な材料の性質に頼ることはできない。従って、万一何らかの形で磁石が破損した場合に磁石を収容するように機能し、磁石が引っ張られることを防止する（それにより、破損の可能性を低減する）のに適した格納容器が必要とされる場合が多い。また、格納容器は、回転子をアンバランスにする可能性がある磁石の大幅な移動を防止しなければならない。
【０００４】
また、磁石ブロックの保持は、分割磁石の必要性によって複雑になる可能性がある。また、典型的な磁石材料（例えば、焼結ＮｄＦｅＢ）は導電性である。回転子が回転しながら機械固定子の歯状構造を通り過ぎる際の電機子反作用と磁石作用点の変化により、前記材料内では渦電流が誘起され、効率を低下させ、磁石材料の温度感受性による磁束密度の減少ひいては機械性能の低下に繋がる可能性がある磁石材料の自己発熱に繋がる損失に繋がる。従って、磁石は、渦電流の流れを妨げるために積層又は分割される場合が多く、大抵の場合、磁石セグメント同士間に絶縁性の接合平面を有する。これも磁石ブロックの機械強度を低下させる可能性がある。
【０００５】
より小さな回転子には、図２に示すように、磁石上に、通常はエポキシマトリクス内に巻回された炭素繊維又はガラス繊維から製造される複合スリーブが設置されることが一般的である。これは、磁石回転子上に直接「湿式巻回」されてから硬化されてもよい。或いは、マンドレル上に管を予め形成し、回転子上に嵌合してもよい。万一磁石が剥離した場合に磁石の移動を最小限にする繊維のフープ方向に予応力を得ることが望ましい場合が多い。これは、湿式巻回された回転子の場合、張力下で繊維を巻回することによって得られる。予め形成された管の場合、熱締まり嵌め（thermal interface fit）（例えば、室温にてスリーブ内へ落下させる前に冷却された回転子）を用いることによって予応力を得てもよい。次に、モータに必要とされる小さな空隙／隙間に対応する高い耐性の部品を得るためにオーバーラップスリーブの外表面が研削されてもよい。
【０００６】
より大きな直径の機械（例えば、船舶の推進力又は風力タービンに使用される）は、低速乃至中速で稼働することが多いが、大きな直径及び速度の組み合わせや比較的大きな磁石ブロックの使用により、磁石に対して高い遠心力が生じる可能性がある。しかしながら、スリーブによって回転子全体をオーバーラップする方法は、大きな直径の回転子には問題がある。必要とされるオーバーラップ厚が、磁石の空隙の増加による電磁性能の低下を招くことになるため、荷重下の炭素繊維における歪みを克服し、磁石において無視できる移動を維持するための予張力の要求事項により、その使用は不可能である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、磁気空隙が最小限になることを保証するために保持システムの厚みを最小限にしつつ、製造容易性及び機械的強度に関して有益である磁石の取付方法及び装置を提供する。本発明は、特に、大きな直径の機械、及び遠心力が極めて大きな高速の用途、及び／又はより大きな磁極を有する用途に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、環状の磁石保持体を受容するのに適した溝を含む磁石担持体が提供される。
【０００９】
前記磁石担持体は、強磁性材料から成ることが好ましく、鋼から成ることが最も好ましい。前記溝の底面は、面取りされ及び／又は丸められてもよく、前記溝は、面取りされた及び／又は丸められた外形を有してもよい。前記磁石担持体は、環状の磁石保持体を受容するのに適した複数の溝を含んでもよい。前記磁石担持体は、回転子リムに前記磁石担持体を取り付けるのに適した取付手段を更に含んでもよい。前記取付手段は、少なくとも１つの螺子穴を含んでもよい。
【００１０】
更に、環状の磁石保持体を受容するのに適した溝を含む磁石担持体と、永久磁石と、前記担持体及び前記永久磁石を包囲する磁石保持体と、を含み、前記磁石保持体が前記溝を通る磁石アセンブリが提供される。
【００１１】
前記磁石保持体は繊維フィラメントを備えてもよい。前記繊維フィラメントは炭素繊維又はガラス繊維であってもよい。前記磁石保持体はエポキシを更に含んでもよい。前記磁石保持体は張力下にあってもよい。
【００１２】
前記磁石保持体は、前記磁石の一面上において、前記磁石保持体が前記溝内にある場合よりも薄くてもよい。前記磁石保持体は、前記磁石保持体が前記磁石担持体の基部の表面積を覆う場合よりも前記磁石の一面の表面積を広く覆ってもよい。前記磁石保持体は、前記磁石の一面上において、前記溝の幅よりも広い幅を有してもよい。
【００１３】
前記磁石は、積層された磁石又は分割された磁石であってもよい。前記磁石は、少なくとも１つの面取りされた及び／又は丸められた縁を有してもよい。
【００１４】
更に、環状の磁石保持体を受容するのに適した溝を含む磁石担持体と、永久磁石と、前記担持体及び前記永久磁石を包囲する磁石保持体と、を含む複数の磁石アセンブリを含み、前記磁石保持体が前記溝を通る永久磁石回転子が提供される。
【００１５】
前記複数の磁石アセンブリは、回転子リムに連結されてもよい。前記回転子リムは、強磁性であってもよい。前記溝は、前記回転子の円周方向又は軸方向に位置してもよい。
【００１６】
更に、溝を含む磁石担持体を提供すること、前記磁石担持体上に永久磁石材料を取り付けること、及び、前記永久磁石材料及び磁石担持体を磁石保持体によって包囲すること、を含み、前記磁石保持体が前記溝を通ることを特徴とする磁石アセンブリを製造する方法が提供される。
【００１７】
前記永久磁石材料は、前記磁石担持体に取り付けられる際に非磁化されていてもよい。前記永久磁石材料は、前記永久磁石材料が前記磁石担持体上に取り付けられた後に磁化されてもよい。前記永久磁石材料は、前記永久磁石材料及び磁石担持体が前記磁石保持体によって包囲された後に永久磁石を生じるために磁化されてもよい。
【００１８】
前記磁石保持体は繊維フィラメントを備えてもよい。前記磁石保持体は炭素繊維を備えてもよい。前記磁石保持体はガラス繊維を備えてもよい。前記磁石保持体はエポキシを更に備えてもよい。前記磁石及び磁石担持体を包囲する工程は、前記磁石及び磁石担持体の周囲に前記繊維を巻回することを含んでもよい。前記繊維は張力下で巻回されてもよい。
【００１９】
前記磁石担持体上に永久磁石材料を取り付ける工程は、接着剤を使用して前記磁石担持体に前記永久磁石材料を接合することを含んでもよい。前記接着剤はエポキシ系でもよい。前記接着剤はアクリル系でもよい。
【００２０】
更に、少なくとも１つの磁石アセンブリを上記の方法のいずれかによって製造すること、及び、回転子リム上に前記少なくとも１つの磁石アセンブリを取り付けること、を含む永久磁石回転子を製造する方法が提供される。
【００２１】
回転子リム上に前記少なくとも１つの磁石アセンブリを取り付けることは、ツーリング（tooling）又はガイドウェイ上に前記磁石アセンブリを搭載すること、及び、前記ツーリング又はガイドウェイを使用して前記回転子リム上に前記磁石アセンブリをガイドすること、を含んでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】永久磁石モータの断面図を示す。
【図２】既知の永久磁石回転子を示す。
【図３】本発明の一実施形態に係る永久磁石回転子を示す。
【図４】本発明の一実施形態に係る永久磁石回転子を示す。
【図５】本発明の一実施形態に係る永久磁石回転子を示す。
【図６】本発明の一実施形態に係る磁石アセンブリの斜視図を示す。
【図７】図６の磁石アセンブリの端面図を示す。
【図８】図６の磁石アセンブリの側面図を示す。
【図９】図８における断面Ａ−Ａに沿った図６の磁石アセンブリの断面図を示す。
【図１０】本発明の一実施形態に係る磁石担持体の斜視図を示す。
【図１１】図１０の磁石担持体の底面図を示す。
【図１２】図１０の磁石担持体の端面図を示す。
【図１３】図１０の磁石担持体の側面図を示す。
【図１４】図１２における断面Ａ−Ａに沿った図１０の磁石担持体の断面図を示す。
【図１５】分割された永久磁石の斜視図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
これから、以下の図面を参照して、本発明の実施形態を一例として詳細に記述する。図３は、本発明の一実施形態に係る永久磁石回転子１の断面を示す。図３から分かるように、磁石アセンブリ１００は、各々、磁石担持体１０と、永久磁石６０と、磁石保持体２０とを備え、これらの磁石アセンブリ１００は、回転子リム２に機械的に固定されている。磁石アセンブリ１００は、任意の適当な手段によって回転子リム２に固定されてよく、図示の本実施形態では、磁石アセンブリは、ボルト４を用いて回転子リム２に固定されている。
【００２４】
磁石アセンブリ１００における磁石６０は、図４に示すように、「半径方向の内」方向と「半径方向の外」方向に交互に磁化されてもよい（これは、Ｎ極とＳ極の磁石が交互になっているとみなしてよい）。或いは、図５に示すように、同一の極性の２つ以上の磁極を使用することによって、より広い磁極を得てもよい。
【００２５】
図６乃至図９は、磁石アセンブリ１００の一実施形態を示す。永久磁石６０は、磁石保持体２０という手段によって磁石担持体１０に取り付けられている。磁石保持体２０は、磁石６０及び磁石担持体１０を包囲し、磁石担持体１０の基部に形成された複数の溝３０を通る。幾つかの実施形態では、２つ以上の永久磁石６０が１つの磁石担持体１０上に取り付けられてもよい。
【００２６】
好適な一実施形態では、磁石担持体１０は、強磁性材料から形成され、磁性鋼から形成されることが最も好ましい。適切な鋼としては、軟鋼（１０２０，１０２０，ＥＮ１ａ等の鋼種）、シリコン鋼（Ｃａｒｐｅｎｔｅｒ  Ｓｉｌｉｃｏｎ−Ｃ）、フェライト系及びマルテンサイト系ステンレス鋼（即ち、鋼種４１０，４１６，４４６）、又はコバルト鉄合金を含んでもよい。磁石担持体１０は、図３に示すように、回転子リム２に対する機械的インターフェースとして機能してもよい。回転子リム２は、強磁性材料から形成されてもよい。磁石担持体及び回転子リム２が強磁性である場合、回転子リム２と共に磁石担持体１０は、電磁回路用のバックアイアン（例えば、隣接する磁極間の磁束用のリターンパス）を提供してもよい。
【００２７】
好ましくは、電磁路（electromagnetic path）は、回転子バックアイアンにおいて損なわれるべきではない。磁石担持体１０は、磁石保持体２０を磁石アセンブリ１００の下方に通すためのスロット又は溝３０を提供する。溝３０間の中間の突起、即ちティース５０により、磁束は、磁石担持体１０から、残りの回転子バックアイアンを構成する更なる強磁性構造又は回転子リム２内へと滞りなく（例えば、高い磁気抵抗を伴う大きな空隙を生じることなく）通過することができる。磁石担持体１０のティース５０は、磁束路に十分な断面積を提供することが好ましい。好適な実施形態では、磁石担持体は鋼から成る。より高い鋼の飽和磁束密度（典型的には１．５乃至２．０Ｔ）により、磁束路内の鋼の断面積は、典型的には０．８乃至１．０Ｔの有効磁束密度（working flux density）を有し得る磁石６０の断面積よりも小さくすることができ、磁気回路における高い磁気抵抗と磁気性能の低下に繋がる磁気飽和の問題がない。
【００２８】
磁気保持体２０は、エポキシマトリクス内に巻回された繊維フィラメントを備えることが好ましい。適切な繊維フィラメントとしては、炭素繊維とガラス繊維が挙げられる。繊維は、完成した硬化部品において予応力を得るためにトウに所定の張力（好ましくは約５乃至１０ｋｇの力、又は約４９乃至９８Ｎ）を加えながら巻回されることが好ましい。繊維（例えば炭素又はガラス）及びエポキシマトリクスの選択は、必要な強度によって決まることになり、また、磁石材料の温度限界による硬化サイクルに対する何らかの制約によって決まる可能性がある。繊維は、湿式巻回されてもよく（即ち、磁石及び磁石担持体に巻回される前に乾燥繊維を樹脂槽にくぐらせる）、又は、エポキシコーティングが塗布されたプレ含浸製品、又は、「プリプレグ」であってもよい。次に、オーブン又はオートクレーブにて当該コンポーネントを焼成することにより、エポキシが硬化する。エポキシの最終的な形状／表面仕上げを確実に得るために、硬化処理中に当該コンポーネント上に金型が適用されてよい。トウは、３，０００個から１５，０００個の炭素繊維フィラメントを含むことが好ましく、７，０００個の炭素繊維フィラメントが最も好ましい。各炭素繊維の直径は、約５から１０マイクロメートルが好ましく、６マイクロメートルが最も好ましい。
【００２９】
磁石保持体は、樹脂トランスファー成形法（ＲＴＭ）を用いて磁石と磁石担持体に付加されることが好ましく、樹脂トランスファー成形法では、磁石と磁石担持体とが、炭素又はガラス繊維の層（例えば、マット、テープ、又は撚糸でよい）を乾式で巻き付けられ、次に、低粘性樹脂又はエポキシを圧力下で注入しながら、金型キャビティ内に挟持されて保持される。次に、このコンポーネントは、高度に一体化された部品を製造するために、上述のように熱で硬化される。
【００３０】
磁石保持体２０は、上面１０２上の磁石６０の表面の大部分を覆う角度で延在してもよい。従って、上面１０２上の磁石保持体２０の幅２４Ａは、磁石担持体１０上の溝３０の幅２４Ｂよりも大きくてもよい。張力下で巻回された繊維フィラメントを含む磁石保持体２０の場合、磁石保持体２０によって繊維方向に沿って力がかかる。しかしながら、角度が付いた繊維とゼロ度で巻き付けられた繊維（軸方向に垂直）との間の最大角（θ）は小さいことが好ましい。従って、ｓｉｎ（θ）に比例する軸方向に沿った磁石保持体２０からの分解力は無視してよい。
【００３１】
磁石保持体１０の断面のアスペクト比は、磁石アセンブリ１００の周囲で変化してもよい。磁石保持体２０は、使用時に電気機械空隙に隣接する場合がある（例えば、従来の放射状磁場の永久磁石機械では固定子に面する）磁石アセンブリ１００の上面１０２上に薄い層（厚み２２Ａ）を形成してもよい。磁石保持体２０は、溝３０内では比較的厚くてもよい（厚み２２Ｂ）。磁石保持体２０は、一定の断面積を有してもよい。上面１０２上の薄い磁石保持体２０は、回転子を採用する機械における磁気空隙を最小限にするという利点を有する。
【００３２】
図８乃至図１２は、磁石担持体１０をより詳細に示す。
【００３３】
磁石担持体１０は、図１に示すように、担持体を回転子構造上に取り付けることができるように多数の機械的固定点１２も備えていてもよい。機械的固定点１２は、螺子穴であってもよい。図１に示す実施形態では、ボルト４が回転子リム１のクリアランスホールを通って磁石担持体において機械的固定点１２内に係合する。また、担持体の他の面には、磁石が回転子に取り付けられる際に磁石アセンブリを磁力に反して確実に保持できるようにする追加の固定点１４が含まれてよい。当然のことながら、クリアランスホールと螺子穴は、上記とは逆に位置してよく、代わりに代替的な固定機構が採用されてもよい。
【００３４】
好ましくは、溝３０は、外形縁（profiled edges）３２を有し、例えば、面取されたり丸められたりしてもよい。外形縁３２は、磁石保持体２０において高い応力の集中を回避することに寄与する。また、磁石保持体２０が繊維フィラメントを備える場合、外形縁により、繊維は、巻回される際に繊維のトウの破損を生じる鋭い角が無い構造の周りを通ることができる。外形縁は、繊維の最小曲げ半径よりも大きな半径を有することが好ましい。また、巻回時の繊維のトウのほつれを防止し、繊維のトウが破損することなく溝３０を通ることができるように、溝３０の先端３４上に面取り面又はＲ部を有することが有利である。
【００３５】
図１５は、磁石担持体１０とともに用いるのに適した永久磁石６０を示す。この磁石６０は、渦電流を回避するために分割され、セグメント６４間に接合インターフェース６２を有する。一実施形態では、接合インターフェース６２は、セグメント６４同士間の接触を防止するためにガラスビーズを備えることが好ましい。磁石担持体の溝３０と同様に、磁石６０は、応力集中を防止するため、また、繊維フィラメントを備える磁石保持体の場合は、巻回中の繊維の曲げ半径を減少させるために、外形縁６６を有してもよい。ここで、磁石材料は、通常、磁極同士間の漏れ（即ち、空隙を横断して残りの電気機械とリンクすることなく回転子上の磁極間に漏れる磁束）に寄与するので、この領域における材料を取り除いても、機械の性能（例えば、空隙磁束密度及びトルク生成）に大きな影響はない。
【００３６】
上述の実施形態では、磁石保持体２０は、回転子の円周方向に位置している。また、磁石保持体２０ひいては溝３０は、磁石６０及び磁石担持体１０に沿って軸方向に延在することができる、即ち、磁石保持体は、回転子の回転軸に平行に延在してもよい。しかしながら、磁石の関連する縁が鋭い角を除くような外形を有する場合、この配置は、磁極の主軸上に効果的な空隙を増加させることがあり、性能に悪影響を及ぼす可能性がある。円周の場合、外形縁６６は、磁石の磁極間にあり、この位置における磁石材料の喪失により、性能に及ぼす効果が大幅に低くなる。
【００３７】
上述のような磁石アセンブリ１００を製造するため、永久磁石材料を磁石担持体１０上に取り付け、磁石保持体２０が、磁石担持体１０の溝３０を通過しながら、磁石担持体１０及び永久磁石材料の周りを包囲する。
【００３８】
永久磁石材料が磁石担持体１０上に取り付けられる際、永久磁石材料は、エポキシ系又はアクリル系等の適当な接着剤を用いて磁石担持体１０上に接合されてもよい。
【００３９】
接着剤は、磁石保持体２０が装着される間、磁石担持体上の適切な位置に永久磁石材料を保持することができる。また、接着剤は、磁石アセンブリ１００の使用中に回転子リム２上に永久磁石６０を保持することに寄与することができる。
【００４０】
永久磁石材料は、非磁化状態で磁石担持体１０上に取り付けられてもよく、非磁化状態では、永久磁石材料と磁石担持体１０との間の高い磁気吸引力（接着剤を絞り出すことがある）が存在しないので製造処理が単純になり、最適なボンドラインを得ることができ、永久磁石の取り扱いがはるかに容易である。次に、永久磁石材料は、永久磁石材料が磁石担持体１０上に取り付けられた後に、又は磁石保持体２０が装着された後に永久磁石６０を生じるために磁化されてよい。或いは、永久磁石材料は、磁石担持体１０上に取り付ける前に永久磁石６０を形成するように既に磁化されていてもよい。
【００４１】
永久磁石６０は、分割された又は積層された磁石を含んでもよい。幾つかの実施形態では、２つ以上の永久磁石６０が１つの磁石担持体１０上に取り付けられてもよい。
【００４２】
磁石保持体２０は、繊維フィラメントを備えることが好ましい。一般的に、磁石保持体２０は、結合された磁石６０と磁石担持体１０が回転されながら１つのトウ（又は繊維の束）が巻き付けられることによって形成される。また、結合した磁石６０と磁石担持体１０及び繊維トウは、繊維が磁石及び磁石担持体１０の長さをトラバース（traverse）することができるように、回転軸の方向に互いに対して横方向に移動させてもよい。他のトラバースパターン、例えば、次の溝３０に対してインデックス（index）する前に各溝３０に多数回巻回する、又は次の溝に対してインデックスする前に溝３０に１回又は少ない回数巻回し、磁石６０の長さの複数のトラバースを用いることを採用することができる。
【００４３】
繊維は、完成した硬化部品において予応力を得るために所定の張力をトウに加えながら巻回されることが好ましい。繊維（炭素又はガラス）及びエポキシマトリクスの選択は、必要な強度によって決まることになり、また、磁石材料の温度限界による硬化サイクルに対する何らかの制約によって決まる可能性がある。
【００４４】
永久磁石回転子を構成するために、回転子リム２上には、図３に示すように、上述した複数の磁石アセンブリ１００が取り付けられてもよい。
【００４５】
磁石アセンブリ１００の取り付けを容易にするため、磁石担持体１０には、磁石アセンブリ１００の機械的取扱いを支援する穴又は固定具が含まれてもよい。焼結磁石は脆く、機械加工が難しいため、磁石６０に締め具又は固定具を直接装着することはできない。磁石担持体１０を機械的に保持することができることを利用して、回転子１の組立時に磁石６０に作用する力を制御してもよい。
【００４６】
磁石６０が回転子リム２上に搭載されると、磁石６０は、隣接する磁石及び場合によっては強磁性である回転子リム１と相互作用するため、様々な力を受け、回転子上に磁石を手動で搭載することが非常に難しくなる可能性がある。しかしながら、磁石アセンブリ１００は、ツーリング（tooling）／ガイドウェイ上に搭載され、磁石アセンブリ１００を回転子リム２上に降下又はガイドするために加えられる力が制御されてもよい。一旦適切な位置に着くと、磁石担持体は、回転子リム１に固定される（例えば、ボルト４を、リム１のクリアランスホールを介して磁石担持体１０の基部の機械的固定点１２（例えば、螺子穴）に通すように使用して）。次に、ツーリング固定具を解除し、次の磁石アセンブリを搭載するために次の位置へと回転子をインデックスしてもよい。
【００４７】
回転子１の組立を完了するために、磁石アセンブリ１００は、回転子１の全外周に渡って回転子リム２上に取り付けられてよい。磁石アセンブリにおける磁石６０は、図４に示すように、「半径方向の内」方向及び「半径方向の外」方向に交互に磁化されてもよい（Ｎ極とＳ極の磁石が交互になっているとみなしてもよい）。或いは、図５に示すように、同一の極性の２つ以上の磁極を使用することによって、より広い磁極を得てもよい。
【００４８】
当然のことながら、本発明は、単に一例として記述されており、本発明の範囲内で細部の変更をすることができることが理解されるだろう。
【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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【図１１】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１】
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【図２】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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