JP2016052249A - 電気機械の回転子用の永久磁石 - Google Patents
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Abstract
【課題】 電気機械の回転子に永久磁石をコスト効率・高品質で結合する。【解決手段】 本発明の永久磁石(10)は、その横断面(13)内においてS極(22)からN極(21)へ向かって磁化(14)が延び、前記横断面(13)が、第1の凸面部分(16)の包絡線(15,1015,215)を有し、前記磁極が、前記第1の凸面部分(16)に沿って弓状に延び、前記第1の凸面部分(16)からなる面とは反対側の面が、第2の凸面部分(17)として弓状に延び、前記包絡線(15,1015,215)が、前記第1の凸面部分(16)と前記第2の凸面部分(17)とで以て両凸レンズ状の閉曲線を成し、前記第1の端部(11)および前記第2の端部(31)の端面(12)のうちの少なくとも一方は、前記包絡線(15)に囲まれたその内側に、当該永久磁石(10)とそれとは別体の結合装置との結合のための面(18)を有する。【選択図】 図1
Description
本発明は、請求項1のプリアンブルによる永久磁石に関する。さらに、本発明は、その永久磁石を含む電気機械用回転子およびその電気機械、ならびに、電気機械の回転子のための永久磁石の使用に関する。
この種の永久磁石は、特許文献1から公知である。特許文献1に記載された永久磁石は、継鉄部が最も内側にあって脚部が外側に向けられた馬蹄形を有する。この永久磁石は、馬蹄形磁石の外形を有することが重要というわけではない。というのは、上記の特許文献1によれば、六角形の、又は、セグメントに分割した、ブロックの形に磁石を構成することも可能だからである。
個別の矩形の永久磁石によって模造されたU字形又は、V字形の永久磁石の他にも、一片からなるU字形又はV字形の磁石が提案されている。磁石の脚部は、半径方向外側に向かって延びているので、永久磁石の2つの磁極は、半径方向の最も外側の磁石面上の円周方向上で離れた位置にある。上記の特許文献1の磁石は、高保持力を有する材料からなり、かつセラミック体又は金属体からなる、又は、ゴム又は樹脂と結合された磁粉の混合物からなるとよいとされている。
永久磁石は、一般に、組立前に磁化されるが、その磁化のため、又は、永久磁石の磁化レベル調整のために、固定子巻線を使用することもできる。
上記の特許文献1では、永久磁石が、交流機、そのうちでも特に同期電動機又は同期発電機のための永久磁石回転子に使用される。回転子は、かご形電動機と同様の回転子拘束トルクを提供するべく、公知のかご形巻線を有することが好ましい。かご形巻線の短絡環が鋳造によって作られる場合には、永久磁石はアルミニウム体によって同時にバーと共に固定されることとなる。鋳造工程中に磁石を保持するために、接着剤を使用することができる。かご形回転子が銅バーから作られている場合には、磁石は、銅バーによって保持される、又は、銅バーと磁石をコイルに取り付けるために使用される例えばエポキシ樹脂のような接着剤との組み合わせによって保持される。
個別の矩形の永久磁石によって模造されたU字形又は、V字形の永久磁石の他にも、一片からなるU字形又はV字形の磁石が提案されている。磁石の脚部は、半径方向外側に向かって延びているので、永久磁石の2つの磁極は、半径方向の最も外側の磁石面上の円周方向上で離れた位置にある。上記の特許文献1の磁石は、高保持力を有する材料からなり、かつセラミック体又は金属体からなる、又は、ゴム又は樹脂と結合された磁粉の混合物からなるとよいとされている。
永久磁石は、一般に、組立前に磁化されるが、その磁化のため、又は、永久磁石の磁化レベル調整のために、固定子巻線を使用することもできる。
上記の特許文献1では、永久磁石が、交流機、そのうちでも特に同期電動機又は同期発電機のための永久磁石回転子に使用される。回転子は、かご形電動機と同様の回転子拘束トルクを提供するべく、公知のかご形巻線を有することが好ましい。かご形巻線の短絡環が鋳造によって作られる場合には、永久磁石はアルミニウム体によって同時にバーと共に固定されることとなる。鋳造工程中に磁石を保持するために、接着剤を使用することができる。かご形回転子が銅バーから作られている場合には、磁石は、銅バーによって保持される、又は、銅バーと磁石をコイルに取り付けるために使用される例えばエポキシ樹脂のような接着剤との組み合わせによって保持される。
本発明の課題は、永久磁石を回転子又は電気機械の結合装置に対してコスト効率良く高品質に結合することを可能とし、以て回転子又は電気機械のために使用される永久磁石をコスト効率良く高品質に提供することにある。
上記課題は、本発明によれば、請求項1の特徴的事項によって解決される。
すなわち、本発明による永久磁石は、
磁極としてのN極およびS極と、
当該永久磁石の第1の端部および第2の端部のそれぞれにおける端面と、を含み、
当該永久磁石の横断面内において前記S極から前記N極へ向かって磁化が延びており、
前記横断面が、第1の凸面部分からなる面(以降、これを他の面(例えば上記の「端面」など)と区別するべく「側面」とも記述する)の端辺を含んだ包絡線を有しており、
前記磁極が、前記第1の凸面部分からなる側面に沿って弓状に延びており、
当該永久磁石における前記第1の凸面部分からなる側面とは反対側の側面が、第2の凸面部分として弓状に延びており、
前記包絡線が、前記第1の凸面部分の区間と前記第2の凸面部分の区間とで以て両凸レンズ状の閉曲線を成しており、
前記第1の端部および前記第2の端部の端面のうちの少なくとも一方は、前記包絡線に囲まれたその内側に、当該永久磁石とそれとは別体に形成してなる結合装置との結合のための面を有する。
磁極としてのN極およびS極と、
当該永久磁石の第1の端部および第2の端部のそれぞれにおける端面と、を含み、
当該永久磁石の横断面内において前記S極から前記N極へ向かって磁化が延びており、
前記横断面が、第1の凸面部分からなる面(以降、これを他の面(例えば上記の「端面」など)と区別するべく「側面」とも記述する)の端辺を含んだ包絡線を有しており、
前記磁極が、前記第1の凸面部分からなる側面に沿って弓状に延びており、
当該永久磁石における前記第1の凸面部分からなる側面とは反対側の側面が、第2の凸面部分として弓状に延びており、
前記包絡線が、前記第1の凸面部分の区間と前記第2の凸面部分の区間とで以て両凸レンズ状の閉曲線を成しており、
前記第1の端部および前記第2の端部の端面のうちの少なくとも一方は、前記包絡線に囲まれたその内側に、当該永久磁石とそれとは別体に形成してなる結合装置との結合のための面を有する。
上記課題は、また、請求項11記載の特徴的構成要件を備えた電気機械用の回転子によって解決される。
本発明による電気機械用の回転子は、本発明による永久磁石を含み、その永久磁石が、第1の端部から第2の端部に向かって回転軸線に対して平行に延びており、かつその永久磁石の第1の凸面部分が、回転子の包絡線に沿って配置されており、そしてその回転子が、結合装置を有すると共に、その結合装置と永久磁石の面との間の結合を有している。
上記課題は、また、請求項14記載の特徴事項を有する電気機械によって解決される。
すなわち、本発明による電気機械は、本発明による回転子と、電気機械の運転中に空隙を介して磁気的に協働する固定子とを含み、回転子は、回転軸線を中心に回転可能に支持されている。
上記課題は、また、請求項15記載の永久磁石の使用によっても解決される。
すなわち、本発明による電気機械の回転子用の永久磁石の使用では、その永久磁石の横断面が両凸レンズ状の包絡線を有していて、その永久磁石が結合装置を有する回転子に組み込まれて使用されるように設定されており、かつその回転子は前述の結合装置と永久磁石の面との間の結合を有しており、その永久磁石における少なくとも1つの端面は、前述の結合のための面を含んでいる。
上記課題は、また、本発明によれば、両凸レンズ状の包絡線を有する永久磁石の横断面により、永久磁石の少なくとも一方の端面における面が、有利なことにコスト効率良く高品質にて永久磁石との結合のために利用できるようになる、ということによって有利に解決される。
本発明による横断面と、S極からN極に向かって延びている磁化とにより、有利なことに、スペースを節約すると共に少ない量の磁性材料で以て、横方向の磁化を有利に達成することができる。この横方向の磁化によって、有利なことにスペースが節約されて、本発明に係る永久磁石は、その永久磁石自体の1つの面である第1の凸面部分を構成している側面に沿って、N極およびS極を設けることが可能となる。
しかも、さらに有利なことに、上記の如くスペースを節約しながらも、第1の凸面部分と第2の凸面部分との全体が、いわゆる両凸レンズ状を成しているので、本発明によれば、永久磁石の端面は、結合装置そのうちでも特に電気機械用の結合装置に対して、当該永久磁石を結合するための、より大きな面を提供することができる。
本発明による横断面と、S極からN極に向かって延びている磁化とにより、有利なことに、スペースを節約すると共に少ない量の磁性材料で以て、横方向の磁化を有利に達成することができる。この横方向の磁化によって、有利なことにスペースが節約されて、本発明に係る永久磁石は、その永久磁石自体の1つの面である第1の凸面部分を構成している側面に沿って、N極およびS極を設けることが可能となる。
しかも、さらに有利なことに、上記の如くスペースを節約しながらも、第1の凸面部分と第2の凸面部分との全体が、いわゆる両凸レンズ状を成しているので、本発明によれば、永久磁石の端面は、結合装置そのうちでも特に電気機械用の結合装置に対して、当該永久磁石を結合するための、より大きな面を提供することができる。
上記の少なくとも一方の端面は、本発明に係る永久磁石の横断面の包絡線による囲みの内側に広がっている。従って、その端面は、有利なことに、コスト効率良く高品質に形成することができ、かつ、電気機械において好適に使用可能なものとなる。というのは、その端面は、永久磁石の包絡線を越えて突出することがないからである。
永久磁石は、第1の端部から第2の端部まで、第1の方向に沿ってその外形が延びた形状となっており、かつ、その横断面は、第2の方向および第3の方向に広がる1つの平面として存在している。なお、それら第2の方向および第3の方向は、第1の方向に対してそれぞれ垂直に延びる方向として定義されるものである。
本発明によれば、有利なことに、好都合に小さい寸法を有する回転子を、コスト効率良く高品質に提供できるという、他の利点を有する。永久磁石は、有利なことに僅かな高さにすることができる。その高さは、第1の凸面と第2の凸面との間隔のうちの最大の間隔として測られるものである。
回転子が、少なくとも2つの本発明による永久磁石を有し、それらの永久磁石が、それらの第1の端部から第2の端部に向かって1つの回転軸線に対して平行に延びており、かつ、それらの永久磁石の第1の凸面部分が、前述の回転軸線に対して同軸で延在する1つの円周上の回転子包絡線に配置され、回転子が少なくとも結合装置を有すると共に、少なくとも1つの結合装置と永久磁石の面との間の結合を有するとよい。このようにすることにより、回転軸線を中心とする回転子の安定した回転運動を、有利に達成することができる。
1つの永久磁石におけるN極は、回転子の包絡線に沿ってその永久磁石の最も近くに置かれた他の永久磁石のN極に隣接して存在し得る。従って、本発明によれば、有利なことに、それら両方のN極を一つの磁極としてコスト効率良く高品質に有する回転子を実現することが可能となる。この場合、有利なことに、1つの永久磁石とそれの最も近くに置かれた他の永久磁石との間の間隔は、1つの永久磁石におけるN極とS極との間隔と一致しなくても構わない。
本発明による電気機械は、電気機械が有利なことにコスト効率良く高品質にて都合よく小さい寸法を有する電気機械を提供することができるという更なる利点を有する。有利なことにスペースを節約しながら、電気機械において本発明による永久磁石を本発明による回転子に前記結合によって取り付けることができ、しかも本発明による機械の空隙内において好都合に高い空隙誘導を達成することができるという利点がある。
上述のようにすることにより、例えば、回転子全体のテーピングを省略することが可能となる。この場合、永久磁石の磁極は、空隙内において、結合装置、例えば帯材で完全には覆われていない、若しくは全く覆われていない。従って、空隙誘導をさらに有利に高め、電気機械の寸法を有利に小さくすることができる。
本発明による回転子は、本発明による電気機械においては、シャフトに取り付けられて、その回転軸線を中心として回転運動し得るように、第1の軸受装置および第2の軸受装置によって支持される。
本発明による回転子を有する電気機械を発電機として運転する場合には、その回転子は、機械エネルギーによって、回転軸線を中心に回転することとなる。回転子および固定子の磁極間の、空隙を介した磁気的な協働によって、機械エネルギーが電気エネルギーに変換される。その電気エネルギーは、固定子に取り付けられてその固定子の磁極形成に寄与する少なくとも1つの巻線において電気負荷と接続されることによって、取り出され得ることとなる。
本発明による回転子を有する電気機械を電動機として運転する場合には、少なくとも1つの巻線を介して電気エネルギーが供給され、空隙を介する固定子および本発明による回転子の磁極間の磁気的な協働によって、電気エネルギーが機械エネルギーへと変換される。その機械エネルギーによって回転軸線を中心に回転子を回転させ得るトルクが生じ、そのトルクによる回転運動エネルギの形で以て、機械エネルギーがシャフトを介して機械負荷へと引き渡され得ることとなる。
本発明による永久磁石の使用は、コスト効率良く都合良く小さい寸法を有する高品質な永久磁石を提供することが可能となる、という利点を有する。従って、永久磁石用およびそれに必要な安全対策用の輸送量を有利に節約することが可能となる。
本発明の有利な実施形態は、従属請求項に記載されている。それらの従属請求項は、コスト効率良く高品質にて回転子又は電気機械の結合装置を永久磁石と結合することができ、コスト効率の良い高品質の回転子又は電気機械に使用され得る、本発明による永久磁石の有利な実施形態に、技術的に寄与することとなる。
従って、第1の端部の端面が少なくとも結合装置と永久磁石との材料結合による結合のための面を有する本発明による永久磁石の実施形態が、有利である。この実施形態によれば、永久磁石は、材料結合によって、1つの平面を介して結合装置と結合されることが可能となる。1つの平面は、有利なことに簡単な工具を用いて、有利なことに簡単な機械工作によって、形成することができる。
永久磁石の表面は、加工しなくとも構わない。コーティング等の省略によって、有利なことに、コスト効率良く質的に価値の高い結合を達成することができ、而してその結合は、本発明による永久磁石から結合装置への大きな力の伝達を可能とする。なぜなら、その結合面における結合装置と永久磁石との間の材料結合層が、その結合面の粗さのおかげでさらに良好に付着することとなるからである。これにより、例えば、永久磁石の焼結後に結合面の再加工を省略することが可能となるという利点が得られる。
なお、永久磁石の表面は、コーティングを有するようにしてもよい。このようにすることにより、コスト効率良く質的に価値の高い結合を達成することが可能となり、而してその結合は、結合装置とコーティングと本発明による永久磁石との間の材料結合によって、大きな力が伝達され得ることとなるという利点が得られる。
その場合、前述の永久磁石の表面は、その永久磁石にコーティングを施す前に加工されなくてもよく、もしくは、加工されてもよい。
本発明による永久磁石の他の有利な実施形態では、第1の端部の端面が結合装置と永久磁石との形状結合のための面を持った輪郭を有する。このようにすることにより、前述の輪郭を前述の端面に有利に形成することができる。というのは、その輪郭は、両凸レンズ状の包絡線と磁化の弓状分布とによって、有利なことに、より大きな面を有し得るものとなるからである。
本発明による永久磁石の他の有利な実施形態では、前述の輪郭が、第1の端部の端面内に凹所を有する。有利なことに、前述したような大きな面に基づいて、凹所にもかかわらず、その凹所の有利な境界を達成することができ、永久磁石における材料破断を有利に回避することができる。
前述の輪郭は、溝を有するようにすることも可能である。従って、有利なことに、横断面に対して平行に永久磁石に作用する力成分を、前述の面に有利に分散せしめ、以て溝の形状に応じて有利に吸収せしめることが可能となる。
本発明による永久磁石の他の有利な実施形態では、前述の輪郭が、前述の端面に対する突起部を有する。このようにすることにより、有利なことに、その突起部を結合装置との結合のために簡単に受容することが可能となる。
本発明による永久磁石の他の有利な実施形態では、前述の輪郭が円形の境界を有する。そのような円型の境界によって、有利なことに、前述の面を大きなものとすることが可能となる。
本発明による永久磁石の他の有利な実施形態では、前述の輪郭が、前述の第2の凸面部分の第1の点から前述の第2の凸面部分の第2の点に向かって弓状に延びている境界を有する。このようにすることにより、有利なことに、横断面に平行に、結合装置に対して相対的に永久磁石に作用する力成分を、その境界によって吸収することができる。これは特に、力が半径方向に作用する本発明による回転子の場合に、有利である。
結合装置は、結合部材を有し、その結合部材は、前述の輪郭の境界との形状結合のための周縁エッジを有する。このようにすることにより、形状結合による結合装置と永久磁石とは、この形状結合によって結合されることとなる。従って、有利なことに、特に本発明による回転子では、周縁エッジによって、境界からの力が吸収される。というのは、周縁エッジは始端も終端も有さず、従って、その周縁エッジに力が作用する際に、それらの力が周縁エッジ全体に分散されることとなるからである。
本発明による永久磁石の他の有利な実施形態では、永久磁石がN極とS極との間の第1の凸面部分に凹所を有する。これにより、有利なことに、本発明による電気機械では、空隙の方を向いた回転子表面が永久磁石のN極とS極との間に凹所を有するようにすることが可能となる。
本発明による永久磁石の他の有利な実施形態では、永久磁石がN極S極との間で第1の凸面部分に沿って延びている。これにより、本発明による電気機械では、有利なことに、空隙の方を向いた回転子表面が永久磁石のN極とS極との間に連続表面を有するようにすることができる。
本発明による永久磁石の他の有利な実施形態では、永久磁石が、焼結された永久磁石である。有利なことに、本発明による高い磁力を有する永久磁石は、本発明による使用に供することが可能であり、特に、本発明による回転子又は本発明による電気機械の構成要素として、本発明による永久磁石を使用することが可能である。永久磁石の信頼できる結合もしくは結合能力を有する高い磁力によって、省スペースで以て高度な空隙誘導を達成することが可能となる。
本発明による回転子の他の有利な実施形態では、回転子が、その第1の軸方向端部における結合を有し、かつ、結合装置と永久磁石の第2の端部における端面との第2の結合を有する。これにより、永久磁石は、両端面での結合によって、回転子に対して有利に結合されることとなり、従って有利に取り付けられること、特に、回転子の包絡線内に有利に取り付けられることが、可能となる。
本発明による回転子の他の有利な実施形態では、回転子がその第1の軸方向端部と第2の軸方向端部との間の回転子部分に第2の結合を有し、かつ、その回転子部分と第2の軸方向端部との間に少なくとも1つの他の永久磁石を有する。このようにすることにより、有利なことに、軸方向に相前後して複数の永久磁石を回転子に取り付けることが可能となる。
本発明による回転子の他の有利な実施形態では、結合装置が、回転子の1つの横断面において、永久磁石と境を接して回転子の包絡線に対して同軸でリング状に延びている。これにより、有利なことに、電気機械の運転中における結合装置への遠心力の一様な分布を達成することができ、かつそれと同時に、複数の永久磁石が軸方向に相前後して配置されている場合に特に有利なことに、それら相前後して配置されている永久磁石の間の外面分断が僅かになるようにすることが可能となる、又は理想的な態様としては、そのような外面分断が全くないようにすることが可能となる。
本発明による回転子の他の有利な実施形態では、永久磁石が結合装置内に埋設されている。従って、有利なことに、永久磁石の寸法精度への要求を軽減することができる。なぜなら、永久磁石の寸法精度不足によって生じる間隙を、結合装置によって、埋め合わせすることができるからである。従って、有利なことに、例えば永久磁石の焼結後の機械的な再加工を省略することが可能となる。
本発明による永久磁石、本発明による回転子、本発明による電気機械ならびに本発明による使用の有利な実施形態は、記載された幾つかの又は複数の特徴事項の組み合わせによって、有利にもたらされる。この発明の上述の特性、特徴事項および利点、ならびにこれらを達成する方法について、より明瞭かつ明確に理解され得るようにするべく、以下の実施例の説明との関連で以て、図に基づいて詳述する。
図1は、磁極としてN極21およびS極22を含む本発明による永久磁石10の第1の実施例を示す。さらに詳細には、永久磁石10は、第1の端部11および第2の端部31に端面12,32を有する。永久磁石10の1つの横断面13内において磁化14がS極22からN極21へと向かっており、その横断面13は、第1の凸面部分16による包絡線15を有し、磁極は、第1の凸面部分16に沿って弓状に延びている。横方向の磁化14によって、永久磁石10は、その永久磁石10の1つの側面において第1の凸面部分16に沿ったN極21およびS極22を提供することができる。
この図1による実施例においては、第1の端部11の端面12が、永久磁石10の横断面13を有する。永久磁石10は、第1の端部11から第1の方向1に沿って第2の端部31まで、図1において縦方向に延びており、その第1の方向1に沿った全ての横断面が等しい包絡線15を有する。包絡線15は、両凸レンズ状に第1の凸面部分16および第2の凸面部分17を有し、第2の凸面部分17に沿ってこの永久磁石10は弓状に延びている。少なくとも一方の端面12は、包絡線15内に、結合装置672と永久磁石10との結合670のための面18を有する。この永久磁石10の高さは、第1の凸面部分16と第2の凸面部分17との間の最大間隔として測定されている。この永久磁石10の横断面13は、第2の方向2および第3の方向3に広がる1つの平面内に広がっている。第2の方向2および第3の方向3は、第1の方向1に対して直角方向に延びている。第1の端部11の端面12は、少なくとも結合装置672と永久磁石10との材料結合による結合670のための面を有する。図1による実施例においては、第1の端部11における端面12が1つの平面である面18によって形成されている。永久磁石10は、N極21とS極22との間において第1の凸面部分16に沿って延びている。永久磁石10は焼結された永久磁石である。
この図1による実施例においては、第1の端部11の端面12が、永久磁石10の横断面13を有する。永久磁石10は、第1の端部11から第1の方向1に沿って第2の端部31まで、図1において縦方向に延びており、その第1の方向1に沿った全ての横断面が等しい包絡線15を有する。包絡線15は、両凸レンズ状に第1の凸面部分16および第2の凸面部分17を有し、第2の凸面部分17に沿ってこの永久磁石10は弓状に延びている。少なくとも一方の端面12は、包絡線15内に、結合装置672と永久磁石10との結合670のための面18を有する。この永久磁石10の高さは、第1の凸面部分16と第2の凸面部分17との間の最大間隔として測定されている。この永久磁石10の横断面13は、第2の方向2および第3の方向3に広がる1つの平面内に広がっている。第2の方向2および第3の方向3は、第1の方向1に対して直角方向に延びている。第1の端部11の端面12は、少なくとも結合装置672と永久磁石10との材料結合による結合670のための面を有する。図1による実施例においては、第1の端部11における端面12が1つの平面である面18によって形成されている。永久磁石10は、N極21とS極22との間において第1の凸面部分16に沿って延びている。永久磁石10は焼結された永久磁石である。
図2は、本発明による永久磁石110の第2の実施例を一方の端面112の側から見た図である。この実施例は、図1に基づいて説明した特徴を含んでいる。それらの特徴には、図2において大部分、図1の符号の先頭に「1」を追加することにより生じる符号が付されている。従って、例えば、図1の第2の凸面部分17の説明は、図2の第2の凸面部分117に相応に当て嵌めることができる。以下において、図1による永久磁石10に対する図2による永久磁石110の異なる特徴点を説明する。
この図2による永久磁石110は、N極121とS極122との間において第1の凸面部分116に凹所119を有する。永久磁石110の面118は加工されていない。すなわち、永久磁石110の面118即ち端面112に対して、焼結後の機械的な加工は行わなかった。
この図2による永久磁石110は、N極121とS極122との間において第1の凸面部分116に凹所119を有する。永久磁石110の面118は加工されていない。すなわち、永久磁石110の面118即ち端面112に対して、焼結後の機械的な加工は行わなかった。
図3は、本発明による永久磁石1010を含む回転子600の第1の実施例の縦断面図である。永久磁石1010は、第1の端部1011から第2の端部1031に向かって、回転軸線4に対して平行に延びている。回転子600は、結合装置672を有すると共に、結合装置672と永久磁石1010の面1018との間の結合670を有する。図3による永久磁石1010は、図1による永久磁石10の特徴点と同じ特徴点を有しており、図3による永久磁石の特徴点の殆どに、図1による永久磁石の対応する特徴点の符号の先頭に「10」を追加した符号が付されている。
図3による永久磁石1010は、面1018,1038にコーティングを有する。結合装置672は、前述のコーティングとの材料結合によって永久磁石1010との結合を形成するプラスチックを有する。永久磁石1010の第1の端部1011および第2の端部1031における端面部の面1018,1038と、結合装置672との結合670,671を形成するために、結合装置673のプラスチックが加熱され、それによって材料結合による結合670,671が形成される。回転子600は、この回転子60自体の第1の軸方向端部641に結合1018を有する。回転子600は、永久磁石1010の第2の端部1031の端面と結合装置との第2の結合671を有する。回転子600は、回転軸線4に沿って延びたシャフト605を有する。
シャフト605は、回転軸線4に対して平行な方向に部分的に結合装置672に沿って延びたローレット606を有する。結合装置672を介するシャフト605への永久磁石1010の固定は、射出成形により作り出される。シャフト605および永久磁石1010が適切に位置決めされ、結合装置672のためのプラスチックが、射出成形によって永久磁石1010とシャフト605との間および永久磁石1010の第1および第2の端部1011,1031に形成される。
永久磁石1010の両端面での材料結合による第1の結合1018および第2の結合1038が形成され、その際、永久磁石1010は、結合装置672内に埋設されている。さらに、シャフト605と結合装置672との間には、材料結合による結合が形成されると共に、シャフトのローレット606によって、形状結合による結合が形成される。第1および第2の端部1011,1031における端面は、永久磁石1010の横断面の包絡線1015内に、結合装置672と永久磁石1010との結合670,671のための面1018,1038を有する。面1018,1038に永久磁石1010を固定することによって、有利なことに、高品質な結合装置672を、同時に回転子600を有する電気機械61の第1および第2の軸受装置58の軸受用ストッパ673,674として、コスト効率良く利用することが可能となる。
図3による永久磁石1010は、面1018,1038にコーティングを有する。結合装置672は、前述のコーティングとの材料結合によって永久磁石1010との結合を形成するプラスチックを有する。永久磁石1010の第1の端部1011および第2の端部1031における端面部の面1018,1038と、結合装置672との結合670,671を形成するために、結合装置673のプラスチックが加熱され、それによって材料結合による結合670,671が形成される。回転子600は、この回転子60自体の第1の軸方向端部641に結合1018を有する。回転子600は、永久磁石1010の第2の端部1031の端面と結合装置との第2の結合671を有する。回転子600は、回転軸線4に沿って延びたシャフト605を有する。
シャフト605は、回転軸線4に対して平行な方向に部分的に結合装置672に沿って延びたローレット606を有する。結合装置672を介するシャフト605への永久磁石1010の固定は、射出成形により作り出される。シャフト605および永久磁石1010が適切に位置決めされ、結合装置672のためのプラスチックが、射出成形によって永久磁石1010とシャフト605との間および永久磁石1010の第1および第2の端部1011,1031に形成される。
永久磁石1010の両端面での材料結合による第1の結合1018および第2の結合1038が形成され、その際、永久磁石1010は、結合装置672内に埋設されている。さらに、シャフト605と結合装置672との間には、材料結合による結合が形成されると共に、シャフトのローレット606によって、形状結合による結合が形成される。第1および第2の端部1011,1031における端面は、永久磁石1010の横断面の包絡線1015内に、結合装置672と永久磁石1010との結合670,671のための面1018,1038を有する。面1018,1038に永久磁石1010を固定することによって、有利なことに、高品質な結合装置672を、同時に回転子600を有する電気機械61の第1および第2の軸受装置58の軸受用ストッパ673,674として、コスト効率良く利用することが可能となる。
図4は、図3の回転子600の線IV−IVに沿った横断面図である。回転子600は、永久磁石1010を含み、その永久磁石1010の第1の凸面部分1016が、回転子600全体の外形形状の包絡線675に沿うように、その永久磁石1010が結合装置672の側面上に配置されている。
更に詳しくは、回転子600は、少なくとも2つの永久磁石1010を有しており、それらの永久磁石1010は、回転軸線4に対して平行に第1の端部1011から第2の端部1031に延びており、かつ、それらの永久磁石1010の第1の凸面部分1016が、回転軸線4に対して同軸で延在する回転子600全体の外周上の包絡線675と重なるように、それらの永久磁石1010が配置されている。なお、図4においては、それらの永久磁石1010の第1の凸面部分1016が形成する外周と第1の凸面部分1016と回転子600全体の外周とは区別できない。なぜなら、その外周を回転子の包絡線が少なくとも図示の視界から完全に覆い隠しており、従って、その外周が図4では回転子600の包絡線675と一致しているからである。1つの永久磁石1010のN極は、回転子600の包絡線675に沿って、回転子600の包絡線675上で最も近くに置かれた永久磁石1010のN極に隣接している。
更に詳しくは、回転子600は、少なくとも2つの永久磁石1010を有しており、それらの永久磁石1010は、回転軸線4に対して平行に第1の端部1011から第2の端部1031に延びており、かつ、それらの永久磁石1010の第1の凸面部分1016が、回転軸線4に対して同軸で延在する回転子600全体の外周上の包絡線675と重なるように、それらの永久磁石1010が配置されている。なお、図4においては、それらの永久磁石1010の第1の凸面部分1016が形成する外周と第1の凸面部分1016と回転子600全体の外周とは区別できない。なぜなら、その外周を回転子の包絡線が少なくとも図示の視界から完全に覆い隠しており、従って、その外周が図4では回転子600の包絡線675と一致しているからである。1つの永久磁石1010のN極は、回転子600の包絡線675に沿って、回転子600の包絡線675上で最も近くに置かれた永久磁石1010のN極に隣接している。
図5は、本発明による第3の実施例に係る永久磁石210をその端面212の側から見た図である。この実施例は、図1に基づいて説明した特徴点を含んでいる。図5において、それらの特徴点に大部分は次の符号が付されている。即ち、図1の符号の先頭に「2」を追加することによって生じる符号である。
永久磁石210の第1の端部の端面212は、輪郭223を有し、この輪郭223は、結合装置772(図7参照)と永久磁石210との形状結合による結合のための面218を有する。輪郭223は、円形の境界225を有し、この境界225には、凹所内に面218が広がっている。
永久磁石210の第1の端部の端面212は、輪郭223を有し、この輪郭223は、結合装置772(図7参照)と永久磁石210との形状結合による結合のための面218を有する。輪郭223は、円形の境界225を有し、この境界225には、凹所内に面218が広がっている。
図6は、図5の永久磁石210の、線VI−VIに沿った縦断面図である。
永久磁石210の輪郭223は、第1の端部211の端面212内に、面218を持った凹所224を有する。これと同様に、永久磁石210は、永久磁石の第2の端部231に、面238を持った輪郭を有する。それらの面218、238は、結合装置772と永久磁石210との形状結合のための面である。なお、他の実施例として、永久磁石の輪郭が突起部を有するようにすることも可能である。すなわち、形状結合のための部位を、この実施例のような永久磁石の凹所224内に設けること以外にも、永久磁石の突起部に設けるようにしてもよい。
永久磁石210の輪郭223は、第1の端部211の端面212内に、面218を持った凹所224を有する。これと同様に、永久磁石210は、永久磁石の第2の端部231に、面238を持った輪郭を有する。それらの面218、238は、結合装置772と永久磁石210との形状結合のための面である。なお、他の実施例として、永久磁石の輪郭が突起部を有するようにすることも可能である。すなわち、形状結合のための部位を、この実施例のような永久磁石の凹所224内に設けること以外にも、永久磁石の突起部に設けるようにしてもよい。
図7は、図5に示したような永久磁石210を有する回転子700についての、本発明に係る第3の実施例の縦断面である。この実施例も、図3および図4に基づいて説明した特徴点を含んでいる。図7においては、それらの特徴点に、図3および図4の符号から当該符号の最初の数字「6」を「7」に置き換えることによって生じる符号が付されている。
また、図8は、図7に示した第3の実施例の回転子700を、その回転軸線に沿って第1の軸方向端部側から見た図である。図8では、永久磁石210、結合装置772およびシャフト705の、本図において不可視の特徴点が、破線で示されている。
また、図8は、図7に示した第3の実施例の回転子700を、その回転軸線に沿って第1の軸方向端部側から見た図である。図8では、永久磁石210、結合装置772およびシャフト705の、本図において不可視の特徴点が、破線で示されている。
回転子700は、その回転子700自体の第1の軸方向端部741に、形状結合による結合を有している。そして、この回転子700は、結合装置772と永久磁石210の第2の端部231における端面との形状結合による第2の結合を有している。この回転子700においては、結合装置772が射出成形金型を用いた射出成形によって形成されることにより、永久磁石210が同様に結合装置772内に埋設されており、その永久磁石210の第1の凸面部分216が、回転子700における回転軸線4に対して同軸で延在する外周上の包絡線を構成するように配置されている。
この回転子700では、シャフト705の取付が別個に行われる。結合装置772は、シャフト705のための開口743を有する。結合装置772に永久磁石210を固定および埋設した後、結合装置772を摩擦結合によってシャフト705に固定することも可能である。その場合、シャフト705が開口743に圧入されることとなり、従って、持続的に力が結合装置772に及ぼされることとなる。それらの力は、有利にコスト効率良く高品質にて付加的に結合装置772と永久磁石210とを摩擦結合によって結合するために利用することができる。従って、有利にコスト効率良く高品質に結合装置772と永久磁石210とを摩擦結合によって結合するためにも、第1の端部211の端面が、面218を有するようにすることが好ましいのである。
この回転子700では、シャフト705の取付が別個に行われる。結合装置772は、シャフト705のための開口743を有する。結合装置772に永久磁石210を固定および埋設した後、結合装置772を摩擦結合によってシャフト705に固定することも可能である。その場合、シャフト705が開口743に圧入されることとなり、従って、持続的に力が結合装置772に及ぼされることとなる。それらの力は、有利にコスト効率良く高品質にて付加的に結合装置772と永久磁石210とを摩擦結合によって結合するために利用することができる。従って、有利にコスト効率良く高品質に結合装置772と永久磁石210とを摩擦結合によって結合するためにも、第1の端部211の端面が、面218を有するようにすることが好ましいのである。
図9は、図10に示したような本発明による第4の実施例に係る複数の永久磁石310を有する回転子800の縦断面を示す図である。この実施例も、図7および図8に基づいて説明した特徴点を有する。図9では、それらの特徴点に、図7および図8の符号の最初の数字「7」を「8」に置き換えることによって生じる符号が付されている。
回転子800は、その回転子800自体の第1の軸方向端部841に、形状結合による結合を有する。より詳細には、回転子800は、結合装置872と永久磁石310の第1の端部331における端面との形状結合として、第1の結合を有する。また、回転子800は、回転子部分844と第2の軸方向端部842との間に、少なくとも1つの他の永久磁石310を有する。そして、回転子800は、その回転子800自体の第1の軸方向端部841と第2の軸方向端部842との間の回転子部分844に、第2の結合を有する。すなわち、この回転子800においては、複数の永久磁石310として、2つの永久磁石310が、軸方向7に沿って並べて(つまり図9において縦方向に並べて)配置されている。
回転子800は、その回転子800自体の第1の軸方向端部841に、形状結合による結合を有する。より詳細には、回転子800は、結合装置872と永久磁石310の第1の端部331における端面との形状結合として、第1の結合を有する。また、回転子800は、回転子部分844と第2の軸方向端部842との間に、少なくとも1つの他の永久磁石310を有する。そして、回転子800は、その回転子800自体の第1の軸方向端部841と第2の軸方向端部842との間の回転子部分844に、第2の結合を有する。すなわち、この回転子800においては、複数の永久磁石310として、2つの永久磁石310が、軸方向7に沿って並べて(つまり図9において縦方向に並べて)配置されている。
図10は、図9の回転子800の、線X−Xに沿った横断面を示す図である。結合装置872が、回転子800の横断面845内において、複数の永久磁石310と境を接して、回転子800の包絡線875に対して同軸で環状に延びている。結合装置872は、ここではリングを結合部材876として有する。
この図10に示した回転子800は、本発明による永久磁石310の本発明による第4の実施例に係る複数の永久磁石310を有する。この第4の実施例の永久磁石も、図1に基づいて説明した特徴点を含んでいる。図9および図10においては、それらの特徴点は、図1の符号の先頭に数字「3」を追加することによって生じる符号を付されている。
輪郭323は、永久磁石310の第1の端部311の端面に凹所324を有する。輪郭323は、その凹所324によって形成されている溝を有する。輪郭323は、第2の凸面部分317の第1の点308から第2の凸面部分317の第2の点320へ弓状に延びている境界309を有する。結合装置872の結合部材876、即ちリングは、輪郭323の境界309との形状結合のための周縁エッジを有する。
斯くして、結合部材876は、軸方向7に沿って相前後して並べて(図9において縦方向に並べて)配置された2つの永久磁石310の溝内に延在し、以て、1つの永久磁石310と、回転子800の包絡線875上でその永久磁石の最も近くに置かれた永久磁石310との間で、結合装置872の有する成形部分878と結合される。回転子800の動作中の許容遠心力が、前述のリングの強度によって有利に高い値を取り得るようにするべく、結合部材876は、鋼、炭素繊維強化プラスチック又はガラス繊維強化プラスチックから成るものとすることが望ましい。
この回転子800の場合、特に有利なことに、コスト効率良く高品質を達成するべくそれらの材料が利用され得る。なぜなら、遠心力がリング876の材料に引張力を要求するからである。回転子800の製造時に、永久磁石310を結合部材876と共に少なくとも部分的に射出成形金型内に固定配置し、成形部分878を射出成形材料の射出成形によって作り出すようにすると有利である。その射出成形材料としては、例えばプラスチックが挙げられる。結合部材876がガラス繊維強化材料又はガラス繊維強化材料からなる回転子800の実施例では、有利なことに、コスト効率良く高品質にて、回転子800をシャフト805なしに製造することができ、シャフト用の開口843内にシャフト805を押入することによって、結合部材876を予圧することができる。というのは、ガラス繊維強化材料又はガラス繊維強化材料は一般に、有利なことに弾性を有するからである。このようにすることにより、有利なことに、コスト効率良く高品質にて、結合装置872と永久磁石310との摩擦結合が実現される。
この図10に示した回転子800は、本発明による永久磁石310の本発明による第4の実施例に係る複数の永久磁石310を有する。この第4の実施例の永久磁石も、図1に基づいて説明した特徴点を含んでいる。図9および図10においては、それらの特徴点は、図1の符号の先頭に数字「3」を追加することによって生じる符号を付されている。
輪郭323は、永久磁石310の第1の端部311の端面に凹所324を有する。輪郭323は、その凹所324によって形成されている溝を有する。輪郭323は、第2の凸面部分317の第1の点308から第2の凸面部分317の第2の点320へ弓状に延びている境界309を有する。結合装置872の結合部材876、即ちリングは、輪郭323の境界309との形状結合のための周縁エッジを有する。
斯くして、結合部材876は、軸方向7に沿って相前後して並べて(図9において縦方向に並べて)配置された2つの永久磁石310の溝内に延在し、以て、1つの永久磁石310と、回転子800の包絡線875上でその永久磁石の最も近くに置かれた永久磁石310との間で、結合装置872の有する成形部分878と結合される。回転子800の動作中の許容遠心力が、前述のリングの強度によって有利に高い値を取り得るようにするべく、結合部材876は、鋼、炭素繊維強化プラスチック又はガラス繊維強化プラスチックから成るものとすることが望ましい。
この回転子800の場合、特に有利なことに、コスト効率良く高品質を達成するべくそれらの材料が利用され得る。なぜなら、遠心力がリング876の材料に引張力を要求するからである。回転子800の製造時に、永久磁石310を結合部材876と共に少なくとも部分的に射出成形金型内に固定配置し、成形部分878を射出成形材料の射出成形によって作り出すようにすると有利である。その射出成形材料としては、例えばプラスチックが挙げられる。結合部材876がガラス繊維強化材料又はガラス繊維強化材料からなる回転子800の実施例では、有利なことに、コスト効率良く高品質にて、回転子800をシャフト805なしに製造することができ、シャフト用の開口843内にシャフト805を押入することによって、結合部材876を予圧することができる。というのは、ガラス繊維強化材料又はガラス繊維強化材料は一般に、有利なことに弾性を有するからである。このようにすることにより、有利なことに、コスト効率良く高品質にて、結合装置872と永久磁石310との摩擦結合が実現される。
図11は、本発明による第5の実施例に係る永久磁石410を有する回転子900の、第5の実施例を示す縦断面である。この第5の実施例の永久磁石410も、図1、図9および図10に基づいて説明した特徴点を有する。それらの特徴点は、図11において、図1、図9および図10の符号の最初の数字「8」を「9」に置き換えることによって生じる符号、もしくは「4」を先頭に追加することによって生じる符号を付してあり、もしくは、そのような符号を付すことができる。
永久磁石410は、第4の実施例の場合と同様に、溝を持った輪郭423を有し、その溝は、第2の凸面部分の第1の点から第2の凸面部分の第2の点まで弓状に延びている境界409を有する。さらには、その溝に比べて浅い深さを有する凹所424が、永久磁石410の第2の凸面部分まで延びている。
永久磁石410は、第4の実施例の場合と同様に、溝を持った輪郭423を有し、その溝は、第2の凸面部分の第1の点から第2の凸面部分の第2の点まで弓状に延びている境界409を有する。さらには、その溝に比べて浅い深さを有する凹所424が、永久磁石410の第2の凸面部分まで延びている。
図12は、図11の回転子900の線XII−XIIに沿った横断面を示す図である。その回転子900の横断面945において、結合装置972は、永久磁石410に境を接し、回転子900の包絡線975に対して同軸でリング状に延びている。そして、そのために結合装置が回転子900の横断面945内に結合部材976を有し、かつさらに、その結合部材は、永久磁石410の輪郭423の境界409との形状結合のための周縁エッジ977を有している。
結合部材976は、シャフト905のための開口943まで延びている。これら図11および図12に示した実施例においては、結合部材976が、周縁エッジ977から開口943まで、いわゆる円盤状に延びている。結合部材976は、シャフト905のための開口943の軸線方向に沿って連続した凹所978によって区切られている。従って、有利なことに、コスト効率良く高品質にて、回転子900を圧入によりシャフト905上に固定することができ、付加的に回転軸線4に対する永久磁石410のセンタリングを有利に行うことが可能となっている。この結合部材976は、本発明による回転子800についての第4の実施例で示した如く、成形部分978における射出成形からなるものとすることが可能である。
結合部材976は、シャフト905のための開口943まで延びている。これら図11および図12に示した実施例においては、結合部材976が、周縁エッジ977から開口943まで、いわゆる円盤状に延びている。結合部材976は、シャフト905のための開口943の軸線方向に沿って連続した凹所978によって区切られている。従って、有利なことに、コスト効率良く高品質にて、回転子900を圧入によりシャフト905上に固定することができ、付加的に回転軸線4に対する永久磁石410のセンタリングを有利に行うことが可能となっている。この結合部材976は、本発明による回転子800についての第4の実施例で示した如く、成形部分978における射出成形からなるものとすることが可能である。
図13は、本発明による電気機械61,62,63,64の実施例を示す。この実施例は、図1〜図12に基づいて既に説明した特徴点を含んでいる。その特徴点は、図13においては符号を付していないが、図1〜図12におけると同様の符号を付してそれらに該当する記述により説明れ得るものとなっている。
以下において、それらの電気機械およびそれらに対応する実施例を、電気機械の回転子のための永久磁石の本発明による使用法によって説明し、その際に全ての実施例の符号を表示することとする。例えば、符号61を有する第1の実施例の説明は、1つの特徴点の2〜4番目の個所に挙げる符号を取り消すことによって、符号61を有する電気機械の特徴点の符号に限定される。これに対応して、符号62を有する第2の実施例に関する説明であることは、1つの特徴点の1番目および3番目および4番目の場所に挙げる符号を取り消すことによって表すものとする。
1つの電気機械61,62,63,64は、1つの回転子600,700,800,900と、電気機械61,62,63,64の運転中に空隙54を介して回転子600,700,800,900によって磁気的に協働する1つの固定子53とを有している。回転子600,700,800,900は、回転軸線4を中心に回転可能に支持されている。回転子600,700,800,900は、シャフト605,705,805,905に取り付けられ、電気機械61,62,63,64のハウジング52内において、第1および第2の軸受装置58によって回転軸線4を中心に回転可能に支持されている。固定子53は、ハウジング52内で空隙54に沿って回転軸線4の軸方向7に延びている少なくとも1つの巻線55を有し、ハウジング52内で回転しないように、そのハウジング52内面に固定して取り付けられている。
以下において、それらの電気機械およびそれらに対応する実施例を、電気機械の回転子のための永久磁石の本発明による使用法によって説明し、その際に全ての実施例の符号を表示することとする。例えば、符号61を有する第1の実施例の説明は、1つの特徴点の2〜4番目の個所に挙げる符号を取り消すことによって、符号61を有する電気機械の特徴点の符号に限定される。これに対応して、符号62を有する第2の実施例に関する説明であることは、1つの特徴点の1番目および3番目および4番目の場所に挙げる符号を取り消すことによって表すものとする。
1つの電気機械61,62,63,64は、1つの回転子600,700,800,900と、電気機械61,62,63,64の運転中に空隙54を介して回転子600,700,800,900によって磁気的に協働する1つの固定子53とを有している。回転子600,700,800,900は、回転軸線4を中心に回転可能に支持されている。回転子600,700,800,900は、シャフト605,705,805,905に取り付けられ、電気機械61,62,63,64のハウジング52内において、第1および第2の軸受装置58によって回転軸線4を中心に回転可能に支持されている。固定子53は、ハウジング52内で空隙54に沿って回転軸線4の軸方向7に延びている少なくとも1つの巻線55を有し、ハウジング52内で回転しないように、そのハウジング52内面に固定して取り付けられている。
電気機械61,62,63,64の回転子600,700,800,900のための永久磁石10,110,210,310,410,1010についての、本発明による使用の実施例では、永久磁石10,110,210,310,410,1010が、回転子600,700,800,900において使用される。蓋しこれは、永久磁石10,110,210,310,410,1010、回転子600,700,800,900、および電気機械61,62,63,64との関連で、既に説明したとおりである。
本発明の細部を好ましい実施例によって詳述したが、本発明は、上記のとおりの開示された内容のみには限定されない。その他各種の変形等が、本発明の保護範囲を逸脱することなく当業者によって導き出され得るものであることは勿論である。
10,110,210,310,410,1010 永久磁石
11,211,311,411,1011 第1の端部
12,112,212 端面
13 横断面
14,114 磁化
15,215,1016 包絡線
16,116,216 第1の凸面部分
17,117,217,317 第2の凸面部分
18,118,218,318,418,1018 面
119 凹所
21,121,221 N極
22,122,222 S極
223,323,423 輪郭
224,324,424 凹所
225 境界
31,231,431,1031 第2の端部
32 端面
238,338,438,1038 面
641,741,841,941 第1の軸方向端部
642,742,842,942 第2の軸方向端部
743,843,943 開口
844,944 回転子部分
845,945 横断面
52 ハウジング
53 固定子
54 空隙
55 巻線
58 軸受装置
61,62,63,64 電気機械
600,700,800,900 回転子
605,705,805,905 シャフト
606,706 ローレット
670,671 結合
672,772,872,972 結合装置
673,674 軸受用ストッパ
675,875,975 包絡線
876,976 結合部材
877,977 周縁エッジ
878,978 凹所(成形部分)
11,211,311,411,1011 第1の端部
12,112,212 端面
13 横断面
14,114 磁化
15,215,1016 包絡線
16,116,216 第1の凸面部分
17,117,217,317 第2の凸面部分
18,118,218,318,418,1018 面
119 凹所
21,121,221 N極
22,122,222 S極
223,323,423 輪郭
224,324,424 凹所
225 境界
31,231,431,1031 第2の端部
32 端面
238,338,438,1038 面
641,741,841,941 第1の軸方向端部
642,742,842,942 第2の軸方向端部
743,843,943 開口
844,944 回転子部分
845,945 横断面
52 ハウジング
53 固定子
54 空隙
55 巻線
58 軸受装置
61,62,63,64 電気機械
600,700,800,900 回転子
605,705,805,905 シャフト
606,706 ローレット
670,671 結合
672,772,872,972 結合装置
673,674 軸受用ストッパ
675,875,975 包絡線
876,976 結合部材
877,977 周縁エッジ
878,978 凹所(成形部分)
Claims (15)
- 永久磁石(10,110,210,310,410,1010)であって、
磁極としてのN極(21,121)およびS極(22,122)と、
当該永久磁石(10,110,210,310,410,1010)の第1の端部(11,1011,211,311,411)および第2の端部(31,1031,231,331,431)のそれぞれにおける端面(12,112,212)と、を含み、
当該永久磁石(10,110,210,310,410,1010)の横断面(13)内において前記S極(22,122)から前記N極(21,121)へ向かって磁化(14,114)が延びており、
前記横断面(13)が、第1の凸面部分(16,116,1016,216)の包絡線(15,1015,215)を有しており、
前記磁極が、前記第1の凸面部分(16,116,1016,216)に沿って弓状に延びており、
当該永久磁石(10,110,210,310,410,1010)における前記第1の凸面部分(16,116,1016,216)からなる面とは反対側の面が、第2の凸面部分(17,117,217,317)として弓状に延びており、
前記包絡線(15,1015,215)が、前記第1の凸面部分(16,116,1016,216)の包絡線の部分と前記第2の凸面部分(17,117,217,317)の包絡線の部分とで以て両凸レンズ状の閉曲線を成しており、
前記第1の端部(11,1011,211,311,411)および前記第2の端部(31,1031,231,331,431)の端面(12,112,212)のうちの少なくとも一方は、前記包絡線(15,1015,215)に囲まれたその内側に、当該永久磁石(10,110,210,310,410,1010)とそれとは別体に形成してなる結合装置(672,772,872,972)との結合(670,671)のための面(18,118,218,318,418,1038,238,338,438)を有する
ことを特徴とする永久磁石(10,110,210,310,410,1010)。 - 請求項1記載の永久磁石において、
前記第1の端部(11,1011)の端面(12,112)が、少なくとも前記結合装置(672)と当該永久磁石(10,110,1010)との材料結合による結合(670)のための面(18,118,1018,1038)を有する
ことを特徴とする永久磁石(10,110,1010)。 - 請求項1又は2記載の永久磁石において、
前記第1の端部(211,311,411)の端面が、前記結合装置(772,872,972)と当該永久磁石(210,310,410)との形状結合のための面(218,318,418)に沿った輪郭(223,323,423)を有する
ことを特徴とする永久磁石(210,310,410)。 - 請求項3記載の永久磁石において、
前記輪郭(223,323,423)が、前記第1の端部(211,311,411)の端面内に凹所(224,324,424)を有する
ことを特徴とする永久磁石(210,310,410)。 - 請求項3記載の永久磁石において、
前記輪郭が、前記端面に対する突起部を有する
ことを特徴とする永久磁石。 - 請求項3から5の1つに記載の永久磁石(210)において、
前記輪郭(223)が、円形の境界(225)を有する
ことを特徴とする永久磁石(210)。 - 請求項3から5の1つに記載の永久磁石において、
前記輪郭(223,324)が、前記第2の凸面部分(317)の第1の点(308)から前記第2の凸面部分(317)の第2の点(320)に向かって弓状に延びている境界(309,409)を有する
ことを特徴とする永久磁石(310,410)。 - 請求項1から7の1つに記載の永久磁石において、
当該永久磁石(110)が、前記N極(121)と前記S極(122)との間における前記第1の凸面部分(116)に凹所(119)を有する
ことを特徴とする永久磁石(110)。 - 請求項1から7の1つに記載の永久磁石において、
当該永久磁石(10,1010,210,310,410)が、前記第1の凸面部分(16)に沿って、前記N極(21)と前記S極(22)との間に延びている
ことを特徴とする永久磁石。 - 請求項1から9の1つに記載の永久磁石において、
当該永久磁石(10,110,210,310,410,1010)が、焼結された永久磁石である
ことを特徴とする永久磁石(10,110,210,310,410,1010)。 - 請求項1から10の1つに記載の永久磁石(10,110,210,310,410,1010)と結合装置とを含んでなる、電気機械(61,62,63,64)用の回転子(600,700,800,900)であって、
前記永久磁石(10,110,210,310,410,1010)が、前記第1の端部(11,1011,211,311,411)から前記第2の端部(31,1031,231,338,438)に向かって、前記回転子(600,700,800,900)の回転軸線(4)に対して平行に延びており、
前記永久磁石(10,110,210,310,410,1010)の前記第1の凸面部分(16,116,1016,216)が、前記回転子(600,700,800,900)の包絡線(675,875)に沿って配置されており、
前記回転子(600,700,800,900)が、前記結合装置(672,772,872,972)を有すると共に、前記結合装置(672,772,872,972)と前記永久磁石(10,110,210,310,410,1010)の結合のための面(18,118,218,318,418)との間の結合(670,671)を有する
ことを特徴とする、電気機械用の回転子(600,700,800,900)。 - 請求項11記載の電気機械用の回転子において、
当該回転子(600,700,800,900)が、当該回転子(600,700,800,900)における第1の軸方向端部(641,741,841,941)での結合を有し、かつ
当該回転子(600,700,800,900)が、前記結合装置(672,772,872,972)と前記永久磁石(10,110,210,310,410,1010)の前記第2の端部(1031,231,331,431)における端面との第2の結合を有する
ことを特徴とする、電気機械用の回転子(600,700,800,900)。 - 請求項11又は12記載の電気機械用の回転子において、
前記結合装置(872,972)が、当該回転子(800,900)の1つの横断面(845,945)において、前記永久磁石(310,410)と境を接して当該回転子(800,900)の包絡線(875,975)に対して同軸でリング状に延びている
ことを特徴とする、電気機械用の回転子(600,700,800,900)。 - 請求項11記載の回転子(600,700,800,900)と、
前記電気機械(61,62,63,64)の運転中に空隙(54)を介して前記回転子(600,700,800,900)と磁気的に協働する固定子(53)と
を含んでおり、かつ
前記回転子(600,700,800,900)が、前記回転軸線(4)を中心に回転可能に支持されている
ことを特徴とする電気機械(61,62,63,64)。 - 電気機械の回転子用の永久磁石の使用方法において、
請求項1から10の1つに記載の永久磁石(10,110,1010,210,310,410)であって、前記結合装置(672,772,872,972)を有する回転子(600,700,800,900)に組み込んで使用されるように設定されており、ここに、前記回転子(600,700,800,900)は、前記結合装置(672,772,872,972)と前記永久磁石(10,1010,210,310,410)の面(18,118,1018,218,318,418)との間の結合(670,671)を有しており、かつ、当該永久磁石(10,1010,210,310,410)の端面(12,112,212)の少なくとも一方には、前記包絡線(15,1015,215)内に前記結合のための面が設けられており、かつ、当該永久磁石(10,1010,210,310,410)の横断面(13)に両凸レンズ状の包絡線(15,1015,215)を有してなる永久磁石(10,110,1010,210,310,410)を、電気機械(61,62,63,64)の回転子(600,700,800,900)用の永久磁石として使用する
ことを特徴とする、電気機械の回転子用の永久磁石の使用方法。
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