▶ ドクター エンジニール ハー ツェー エフ ポルシェ アクチエンゲゼルシャフトの特許一覧
特開2024-100698永久励起同期機として設計された電動機のロータ、電動機、及び自動車
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024100698
(43)【公開日】2024-07-26
(54)【発明の名称】永久励起同期機として設計された電動機のロータ、電動機、及び自動車
(51)【国際特許分類】
H02K 1/276 20220101AFI20240719BHJP
【ＦＩ】
H02K1/276
【審査請求】有
【請求項の数】16
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2023208266
(22)【出願日】2023-12-11
(31)【優先権主張番号】10 2023 100 775.0
(32)【優先日】2023-01-13
(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE
(71)【出願人】
【識別番号】510238096
【氏名又は名称】ドクター エンジニール ハー ツェー エフ ポルシェ アクチエンゲゼルシャフト
【氏名又は名称原語表記】Ｄｒ． Ｉｎｇ． ｈ．ｃ． Ｆ． Ｐｏｒｓｃｈｅ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ
【住所又は居所原語表記】Ｐｏｒｓｃｈｅｐｌａｔｚ １， Ｄ－７０４３５ Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ， Ｇｅｒｍａｎｙ
(74)【代理人】
【識別番号】110003421
【氏名又は名称】弁理士法人フィールズ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ダーヴィト バウアー
(72)【発明者】
【氏名】ヨハネス ヴェンデ
【テーマコード（参考）】
5H622
【Ｆターム（参考）】
5H622AA03
5H622CA02
5H622CA07
5H622CB03
5H622CB05
5H622PP03
(57)【要約】 （修正有）
【課題】より軽量であり、設置スペースをほとんど必要とせず、高トルク密度及び高速安定性を有する、電動機のロータを提供する。
【解決手段】永久励起同期機のロータ１０において、中央凹部１３に収容された内側永久磁石群２６の永久磁石２０の中心点３１は、第１の半径を有する円形輪郭上ある。第１の横方向凹部１４に収容された永久磁石２１の中心点３７、及び第２の横方向凹部１５に収容された永久磁石２２の中心点３８は、第２の半径を有する円形輪郭上にある。中央凹部１６に収容された外側永久磁石群２７の永久磁石２３の中心点３２は、第３の半径を有する円形輪郭上にある。第１の横方向凹部１７に収容された永久磁石２４の中心点３９、及び第２の横方向凹部１８に収容された永久磁石２５の中心点４０は、第４の半径を有する円形輪郭上にある。第１の半径、第２の半径、第３の半径、第４の半径の順で半径が大きい。
【選択図】図１
【解決手段】永久励起同期機のロータ１０において、中央凹部１３に収容された内側永久磁石群２６の永久磁石２０の中心点３１は、第１の半径を有する円形輪郭上ある。第１の横方向凹部１４に収容された永久磁石２１の中心点３７、及び第２の横方向凹部１５に収容された永久磁石２２の中心点３８は、第２の半径を有する円形輪郭上にある。中央凹部１６に収容された外側永久磁石群２７の永久磁石２３の中心点３２は、第３の半径を有する円形輪郭上にある。第１の横方向凹部１７に収容された永久磁石２４の中心点３９、及び第２の横方向凹部１８に収容された永久磁石２５の中心点４０は、第４の半径を有する円形輪郭上にある。第１の半径、第２の半径、第３の半径、第４の半径の順で半径が大きい。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
永久励起同期機として設計された電動機（１１）のロータ（１０）であって、
前記ロータ（１０）が、ポケット状凹部（１３、１４、１５、１６、１７、１８）と前記ポケット状凹部に位置付けられた永久磁石（２０、２１、２２、２３、２４、２５）とを有するロータ基体（１９）を備え、
前記ロータ（１０）が、極（１２）を有し、前記極（１２）が、円周方向に見て、互いに交互に隣り合って配置されており、極対を形成し、
各極（１２）の領域において、内部に半径方向内側永久磁石（２０、２１、２２）が配置された状態で半径方向内側ポケット状凹部（１３、１４、１５）が、半径方向内側永久磁石群（２６）を形成し、内部に半径方向外側永久磁石（２３、２４、２５）が配置された状態で半径方向外側ポケット状凹部（１６、１７、１８）が、半径方向外側永久磁石群（２７）を形成し、
前記半径方向内側永久磁石群（２６）それぞれ及び前記半径方向外側永久磁石群（２７）それぞれの前記領域において、それぞれの中央ポケット状凹部（１３、１６）に収容された永久磁石（２０、２３）の第１の長手方向中心軸（２８、３０）が、前記ロータ（１０）の半径方向に延在しており、かつ前記極（１２）それぞれを円周方向に中央で分割する分割線（２９）に対して垂直に延在しており、
前記半径方向内側永久磁石群（２６）それぞれ及び前記半径方向外側永久磁石群（２７）それぞれの前記領域において、それぞれの横方向ポケット状凹部（１４、１５、１７、１８）に収容された永久磁石（２１、２２、２４、２５）の第２の長手方向中心軸（３３、３４、３５、３６）は、横方向ポケット状凹部（１４、１５、１７、１８）に対応して、それぞれの中央ポケット状凹部（１３、１６）の両側に収容された前記永久磁石群（２６、２７）それぞれの永久磁石（２１、２２、２４、２５）の前記第２の長手方向中心軸（３３、３４、３５、３６）が外向きに分岐するように、前記極（１２）それぞれの前記分割線線（２９）に対して延在しており、
前記中央ポケット状凹部（１３）に収容された前記極（１２）の前記半径方向内側永久磁石群（２６）の永久磁石（２０）の中心点（３１）が、第１の半径（ｒ１．１）を有する円形輪郭上にあり、前記第１の半径（ｒ１．１）と前記ロータの外側半径（ｒａ）との比（ｒ１．１／ｒａ）が、０．６～０．８であり、
第１の横方向ポケット状凹部（１４）に収容された前記極（１２）の前記半径方向内側永久磁石群（２６）の永久磁石（２１）の中心点（３７）、及び第２の横方向ポケット状凹部（１５）に収容された前記極（１２）の前記半径方向内側永久磁石群（２６）の永久磁石（２２）の中心点（３８）が、第２の半径（ｒ１．２）を有する円形輪郭上にあり、前記第２の半径（ｒ１．２）と前記ロータの前記外側半径（ｒａ）との比（ｒ１．２／ｒａ）が、０．６５～０．９であり、
前記中央ポケット状凹部（１６）に収容された前記極（１２）の前記半径方向外側永久磁石群（２７）の永久磁石（２３）の中心点（３２）が、第３の半径（ｒ２．１）を有する円形輪郭上にあり、前記第３の半径（ｒ２．１）と前記ロータの前記外側半径（ｒａ）との比（ｒ２．１／ｒａ）が、０．７８～０．９５であり、
第１の横方向ポケット状凹部（１７）に収容された前記極（１２）の前記半径方向外側永久磁石群（２７）の永久磁石（２４）の中心点（３９）、及び第２の横方向ポケット状凹部（１８）に収容された前記極（１２）の前記半径方向外側永久磁石群（２７）の永久磁石（２５）の中心点（４０）が、第４の半径（ｒ２．２）を有する円形輪郭上にあり、前記第４の半径（ｒ２．２）と前記ロータの前記外側半径（ｒａ）との比（ｒ２．２／ｒａ）が、０．８～０．９５であり、
前記第１の半径（ｒ１．１）が、前記第２の半径（ｒ１．２）よりも小さく、
前記第２の半径（ｒ１．２）が、前記第３の半径（ｒ２．１）よりも小さく、
前記第３の半径（ｒ２．１）が、前記第４の半径（ｒ２．２）よりも小さいことを特徴とする、ロータ（１０）。
前記ロータ（１０）が、ポケット状凹部（１３、１４、１５、１６、１７、１８）と前記ポケット状凹部に位置付けられた永久磁石（２０、２１、２２、２３、２４、２５）とを有するロータ基体（１９）を備え、
前記ロータ（１０）が、極（１２）を有し、前記極（１２）が、円周方向に見て、互いに交互に隣り合って配置されており、極対を形成し、
各極（１２）の領域において、内部に半径方向内側永久磁石（２０、２１、２２）が配置された状態で半径方向内側ポケット状凹部（１３、１４、１５）が、半径方向内側永久磁石群（２６）を形成し、内部に半径方向外側永久磁石（２３、２４、２５）が配置された状態で半径方向外側ポケット状凹部（１６、１７、１８）が、半径方向外側永久磁石群（２７）を形成し、
前記半径方向内側永久磁石群（２６）それぞれ及び前記半径方向外側永久磁石群（２７）それぞれの前記領域において、それぞれの中央ポケット状凹部（１３、１６）に収容された永久磁石（２０、２３）の第１の長手方向中心軸（２８、３０）が、前記ロータ（１０）の半径方向に延在しており、かつ前記極（１２）それぞれを円周方向に中央で分割する分割線（２９）に対して垂直に延在しており、
前記半径方向内側永久磁石群（２６）それぞれ及び前記半径方向外側永久磁石群（２７）それぞれの前記領域において、それぞれの横方向ポケット状凹部（１４、１５、１７、１８）に収容された永久磁石（２１、２２、２４、２５）の第２の長手方向中心軸（３３、３４、３５、３６）は、横方向ポケット状凹部（１４、１５、１７、１８）に対応して、それぞれの中央ポケット状凹部（１３、１６）の両側に収容された前記永久磁石群（２６、２７）それぞれの永久磁石（２１、２２、２４、２５）の前記第２の長手方向中心軸（３３、３４、３５、３６）が外向きに分岐するように、前記極（１２）それぞれの前記分割線線（２９）に対して延在しており、
前記中央ポケット状凹部（１３）に収容された前記極（１２）の前記半径方向内側永久磁石群（２６）の永久磁石（２０）の中心点（３１）が、第１の半径（ｒ１．１）を有する円形輪郭上にあり、前記第１の半径（ｒ１．１）と前記ロータの外側半径（ｒａ）との比（ｒ１．１／ｒａ）が、０．６～０．８であり、
第１の横方向ポケット状凹部（１４）に収容された前記極（１２）の前記半径方向内側永久磁石群（２６）の永久磁石（２１）の中心点（３７）、及び第２の横方向ポケット状凹部（１５）に収容された前記極（１２）の前記半径方向内側永久磁石群（２６）の永久磁石（２２）の中心点（３８）が、第２の半径（ｒ１．２）を有する円形輪郭上にあり、前記第２の半径（ｒ１．２）と前記ロータの前記外側半径（ｒａ）との比（ｒ１．２／ｒａ）が、０．６５～０．９であり、
前記中央ポケット状凹部（１６）に収容された前記極（１２）の前記半径方向外側永久磁石群（２７）の永久磁石（２３）の中心点（３２）が、第３の半径（ｒ２．１）を有する円形輪郭上にあり、前記第３の半径（ｒ２．１）と前記ロータの前記外側半径（ｒａ）との比（ｒ２．１／ｒａ）が、０．７８～０．９５であり、
第１の横方向ポケット状凹部（１７）に収容された前記極（１２）の前記半径方向外側永久磁石群（２７）の永久磁石（２４）の中心点（３９）、及び第２の横方向ポケット状凹部（１８）に収容された前記極（１２）の前記半径方向外側永久磁石群（２７）の永久磁石（２５）の中心点（４０）が、第４の半径（ｒ２．２）を有する円形輪郭上にあり、前記第４の半径（ｒ２．２）と前記ロータの前記外側半径（ｒａ）との比（ｒ２．２／ｒａ）が、０．８～０．９５であり、
前記第１の半径（ｒ１．１）が、前記第２の半径（ｒ１．２）よりも小さく、
前記第２の半径（ｒ１．２）が、前記第３の半径（ｒ２．１）よりも小さく、
前記第３の半径（ｒ２．１）が、前記第４の半径（ｒ２．２）よりも小さいことを特徴とする、ロータ（１０）。
【請求項2】
前記第１の半径（ｒ１．１）と前記ロータの前記外側半径（ｒａ）との前記比（ｒ１．１／ｒａ）が、０．６５～０．７８であり、及び／又は、
前記第２の半径（ｒ１．２）と前記ロータの前記外側半径（ｒａ）との前記比（ｒ１．２／ｒａ）が、０．７１～０．８３であり、及び／又は、
前記第３の半径（ｒ２．１）と前記ロータの前記外側半径（ｒａ）との前記比（ｒ２．１／ｒａ）が、０．７９～０．９４であり、及び／又は、
前記第４の半径（ｒ２．２）と前記ロータの前記外側半径（ｒａ）との前記比（ｒ２．２／ｒａ）が、０．８４～０．９４であることを特徴とする、請求項１に記載のロータ（１０）。
前記第２の半径（ｒ１．２）と前記ロータの前記外側半径（ｒａ）との前記比（ｒ１．２／ｒａ）が、０．７１～０．８３であり、及び／又は、
前記第３の半径（ｒ２．１）と前記ロータの前記外側半径（ｒａ）との前記比（ｒ２．１／ｒａ）が、０．７９～０．９４であり、及び／又は、
前記第４の半径（ｒ２．２）と前記ロータの前記外側半径（ｒａ）との前記比（ｒ２．２／ｒａ）が、０．８４～０．９４であることを特徴とする、請求項１に記載のロータ（１０）。
【請求項3】
前記第１の半径（ｒ１．１）と前記ロータの前記外側半径（ｒａ）との前記比（ｒ１．１／ｒａ）が、０．６８～０．７５であり、及び／又は、
前記第２の半径（ｒ１．２）と前記ロータの前記外側半径（ｒａ）との前記比（ｒ１．２／ｒａ）が、０．７４～０．８であり、及び／又は、
前記第３の半径（ｒ２．１）と前記ロータの前記外側半径（ｒａ）との前記比（ｒ２．１／ｒａ）が、０．８２～０．９２であり、及び／又は、
前記第４の半径（ｒ２．２）と前記ロータの前記外側半径（ｒａ）との前記比（ｒ２．２／ｒａ）が、０．８７～０．９４であることを特徴とする、請求項１又は２に記載のロータ（１０）。
前記第２の半径（ｒ１．２）と前記ロータの前記外側半径（ｒａ）との前記比（ｒ１．２／ｒａ）が、０．７４～０．８であり、及び／又は、
前記第３の半径（ｒ２．１）と前記ロータの前記外側半径（ｒａ）との前記比（ｒ２．１／ｒａ）が、０．８２～０．９２であり、及び／又は、
前記第４の半径（ｒ２．２）と前記ロータの前記外側半径（ｒａ）との前記比（ｒ２．２／ｒａ）が、０．８７～０．９４であることを特徴とする、請求項１又は２に記載のロータ（１０）。
【請求項4】
各半径方向内側永久磁石群（２６）の半径方向外向きに分岐する前記第２の長手方向中心軸（３３、３４）が、１０５°～１４５°の第１の角度γ１を囲み、
各半径方向外側永久磁石群（２７）の半径方向外向きに分岐する前記第２の長手方向中心軸（３５、３６）が、１２５°～１６０°の第２の角度γ２を含み、
前記第１の角度γ１が、前記第２の角度γ２よりも小さいことを特徴とする、請求項１～３のいずれか一項に記載のロータ（１０）。
各半径方向外側永久磁石群（２７）の半径方向外向きに分岐する前記第２の長手方向中心軸（３５、３６）が、１２５°～１６０°の第２の角度γ２を含み、
前記第１の角度γ１が、前記第２の角度γ２よりも小さいことを特徴とする、請求項１～３のいずれか一項に記載のロータ（１０）。
【請求項5】
前記第１の角度γ１が、１１０°～１４０°であり、及び／又は、
前記第２の角度γ２が、１３０°～１５５°であることを特徴とする、請求項４に記載のロータ（１０）。
前記第２の角度γ２が、１３０°～１５５°であることを特徴とする、請求項４に記載のロータ（１０）。
【請求項6】
前記第１の角度γ１が、１１５°～１３５°であり、及び／又は、
前記第２の角度γ２が、１３５°～１５０°であることを特徴とする、請求項４又は５に記載のロータ（１０）。
前記第２の角度γ２が、１３５°～１５０°であることを特徴とする、請求項４又は５に記載のロータ（１０）。
【請求項7】
前記ロータ（１０）が、３つ又は４つの極対を有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ロータ（１０）。
【請求項8】
前記ロータ（１０）の前記中心点及び第１の横方向ポケット状凹部（１４）に収容された前記極（１２）それぞれの前記半径方向内側永久磁石群（２６）の永久磁石（２１）の円周方向外側点を通って延在する直線（４１）と、前記ロータ（１０）の前記中心点及び第２の横方向ポケット状凹部（１５）に収容された前記極（１２）それぞれの前記半径方向内側永久磁石群（２１）の永久磁石（２１）の円周方向外側点を通って延在する直線（４２）とが、前記極対の数によって分割された１２５°～１５５°である第３の角度τ１を含み、
前記ロータ（１０）の前記中心点及び第１の横方向ポケット状凹部（１７）に収容された前記極（１２）それぞれの前記半径方向外側永久磁石群（２７）の永久磁石（２４）の円周方向外側点を通って延在する直線（４３）と、前記ロータ（１０）の前記中心点及び第２の横方向ポケット状凹部（１８）に収容された前記極（１２）それぞれの前記半径方向外側永久磁石群（２７）の永久磁石（２５）の円周方向外側点を通って延在する直線（４４）とが、前記極対の数によって分割された７０°～１０５°である第４の角度τ２を含み、
前記第３の角度τ１が、前記第４の角度τ２よりも大きいことを特徴とする、請求項１～７のいずれか一項に記載のロータ（１０）。
前記ロータ（１０）の前記中心点及び第１の横方向ポケット状凹部（１７）に収容された前記極（１２）それぞれの前記半径方向外側永久磁石群（２７）の永久磁石（２４）の円周方向外側点を通って延在する直線（４３）と、前記ロータ（１０）の前記中心点及び第２の横方向ポケット状凹部（１８）に収容された前記極（１２）それぞれの前記半径方向外側永久磁石群（２７）の永久磁石（２５）の円周方向外側点を通って延在する直線（４４）とが、前記極対の数によって分割された７０°～１０５°である第４の角度τ２を含み、
前記第３の角度τ１が、前記第４の角度τ２よりも大きいことを特徴とする、請求項１～７のいずれか一項に記載のロータ（１０）。
【請求項9】
前記第３の角度τ１が、前記極対の数によって分割された１３０°～１５０°であり、及び／又は、
前記第４の角度τ２が、前記極対の数によって分割された７５°～１００°であることを特徴とする、請求項８に記載のロータ（１０）。
前記第４の角度τ２が、前記極対の数によって分割された７５°～１００°であることを特徴とする、請求項８に記載のロータ（１０）。
【請求項10】
前記第３の角度τ１が、前記極対の数で分割された１３５°～１４５°であり、及び／又は、
前記第４の角度τ２が、前記極対の数で分割された８０°～９５°であることを特徴とする、請求項８又は９に記載のロータ（１０）。
前記第４の角度τ２が、前記極対の数で分割された８０°～９５°であることを特徴とする、請求項８又は９に記載のロータ（１０）。
【請求項11】
前記ロータの前記外側半径（ｒａ）が、５０ｍｍ～８０ｍｍであることを特徴とする、請求項１～１０のいずれか一項に記載のロータ（１０）。
【請求項12】
前記ポケット状凹部（１３、１４、１５、１６、１７、１８）が、前記永久磁石（２０、２１、２２、２３、２４、２５）を受容し、空気で部分的に充填されることを特徴とする、請求項１～１１のいずれか一項に記載のロータ（１０）。
【請求項13】
永久磁石群（２６、２７）の直に隣接するポケット状凹部（１３、１４、１５、１６、１７、１８）間の距離が、０．４ｍｍ～２．５ｍｍであることを特徴とする、請求項１～１２のいずれか一項に記載のロータ（１０）。
【請求項14】
前記ロータ（１０）の外壁からの前記横方向ポケット状凹部（１４、１５、１７、１８）の距離が、０．４ｍｍ～２．５ｍｍであることを特徴とする、請求項１～１３のいずれか一項に記載のロータ（１０）。
【請求項15】
自動車、すなわちハイブリッド車両又は電気車両の駆動ユニットとして設計されている、請求項１～１４のいずれか一項に記載のロータ（１０）を有する電動機（１１）。
【請求項16】
請求項１～１４のいずれか一項に記載のロータ（１０）を備える、駆動ユニットとして機能する電動機（１１）を有する自動車、すなわちハイブリッド車両又は電気車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、永久励起同期機として設計された電動機のロータに関する。更に、本発明は、電動機及び自動車に関する。
【背景技術】
【0002】
電動機の基本的な構造は、実際によく知られている。電動機は、ハウジング及びステータを有する。ステータは固定子とも称される。更に、電動機は、ロータを有する。ロータは回転子とも称される。ロータは、ハウジング内に回転可能に取り付けられる。
【0003】
独国特許出願公開第１０ ２０１８ ２１９ ２４４Ａ１号明細書は、ポケット状凹部及びポケット状凹部内に位置付けられた磁石を備えるロータ基体を有する電動機のロータを開示している。ロータは、極対を形成する極（磁極）を有する。各極の領域では、その中に半径方内側磁石を配置して有する半径方向内側ポケット状凹部は、半径方向内側磁石群を形成しており、かつその中に半径方向外側磁石を配置して有する半径方向外側ポケット状凹部は、半径方向外側磁石群を形成しており、それぞれの内側及びそれぞれの外側磁石群の領域では、中央ポケット状凹部に収容された磁石の第１の長手方向中心軸が、ロータの半径方向に対して垂直に走り、それぞれの内側及びそれぞれの外側磁石群の領域では、横方向ポケット状凹部に収容された磁石の第２の長手方向中心軸が、ロータの半径方向に対して斜めに延在しており、それによって、横方向ポケット状凹部に対応して、中央ポケット状凹部の両側に収容されたそれぞれの磁石群の磁石の第２の長手方向中心軸が、半径方向外向きに分岐する。それぞれの磁石群の磁石は、相互にＣ字形状又はＶ字形状で配置されている。
【0004】
独国特許出願公開第１０ ２１０６ １２５ ７０８Ａ１号明細書、中国実用新案第２０４ ２０５ ７６５Ｕ号明細書、中国実用新案第２０６ １４９ ０４５Ｕ号明細書、及び中国実用新案第２０３ ２５１ １５９Ｕ号明細書は、電動機の更なるロータを開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】独国特許出願公開第１０ ２０１８ ２１９ ２４４Ａ１号明細書
【特許文献2】独国特許出願公開第１０ ２１０６ １２５ ７０８Ａ１号明細書
【特許文献3】中国実用新案第２０４ ２０５ ７６５Ｕ号明細書
【特許文献4】中国実用新案第２０６ １４９ ０４５Ｕ号明細書
【特許文献5】中国実用新案第２０３ ２５１ １５９Ｕ号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明の課題は、より軽量であり、設置スペースをほとんど必要とせず、高トルク密度及び高速安定性を有する、永久励起同期機として設計された電動機のロータを提供することである。
【0007】
更に、このようなロータを有する電動機、及びこのようなロータを備える電動機を有する自動車が提供される。
【課題を解決するための手段】
【0008】
この課題は、特許請求項１に記載のロータ、特許請求項１５に記載の電動機、及び特許請求項１６に記載の自動車によって解決される。
【0009】
本発明によるロータでは、中央ポケット状凹部に収容される極の半径方向内側永久磁石群の永久磁石の中心点は、第１の半径を有する円形輪郭上にあり、第１の半径とロータの外側半径との比は、０．６～０．８である。
【0010】
本発明のロータでは、第１の横方向ポケット状凹部に収容された半径方向内側永久磁石群の永久磁石の中心点と、第２の横方向ポケット状凹部に収容された半径方向内側永久磁石群の永久磁石の中心点とはまた、第２の半径を有する円形輪郭上にあり、第２の半径とロータの外側半径との比は、０．６５～０．９である。それぞれの第１及び第２の横方向ポケット状凹部は、円周方向で見ると、それぞれの中央ポケット状凹部の反対側に配設される。
【0011】
本発明によるロータでは、中央ポケット状凹部に収容された半径方向外側永久磁石群の永久磁石の中心点はまた、第３の半径を有する円形輪郭上にあり、第３の半径とロータの外側半径との比は、０．７８～０．９５である。
【0012】
本発明によるロータでは、第１の横方向ポケット状凹部に収容された半径方向外側永久磁石群の永久磁石の中心点と、第２の横方向ポケット状凹部に収容された半径方向外側永久磁石群の永久磁石の中心点とはまた、第４の半径を有する円形輪郭上にあり、第４の半径とロータの外側半径との比は、０．８～０．９５である。それぞれの第１及び第２の横方向ポケット状凹部は、円周方向で見ると、それぞれの中央ポケット状凹部の反対側に配設される。
【0013】
本発明によるロータでは、第１の半径は第２の半径よりも小さく、第２の半径は第３の半径よりも小さく、第３の半径は第４の半径よりも小さい。
【0014】
本発明によるロータは、第１の半径、第２の半径、第３の半径、及び第４の半径が上述の設計パラメータを満たし、軽い重量を有し、設置スペースをほとんど必要とせず、高トルク密度及び高速安定性を有する。
【0015】
各半径方向内側永久磁石群の半径方向外向きに分岐する第２の長手方向中心軸は、１０５°～１４５°の第１の角度γ１を含み、各半径方向外側永久磁石群の半径方向外向きに分岐する第２の長手方向中心軸は、１２５°～１６０°の第２の角度γ２を含むことが好ましい。
【0016】
第１の角度γ１は、第２の角度γ２よりも小さい。第１及び第２の角度はまた、ロータの重量及びスペース要件を低減し、ロータのトルク密度及び速度安定性を増加させる役割を果たす。
【0017】
好ましくは、ロータの中心点及び第１の横方向ポケット状凹部に収容されたそれぞれの極の半径方向内側永久磁石群の永久磁石の円周方向外側点を通って延在する直線及びロータの中心点及び第２の横方向ポケット状凹部に収容されたそれぞれの極の半径方向内側永久磁石群の永久磁石の円周方向外側点を通って延在する直線は、１２５°～１５５°を極対の数によって分割した第３の角度γ１を含み、ロータの中心点及び第１の横方向ポケット状凹部に収容されたそれぞれの極の半径方向外側永久磁石群の永久磁石の円周方向外側点を通って延在する直線及びロータの中心点及び第２の横方向ポケット状凹部に収容されたそれぞれの極の半径方向外側永久磁石群の永久磁石の円周方向外側点を通って延在する直線は、７０°～１０５°を極対の数によって分割した第４の角度γ２を含む。
【0018】
第３の角度τ１は、第４の角度τ２よりも大きい。第３の角度及び第４の角度はまた、ロータの設置スペースの要件及び重量を低減し、そのトルク密度及び速度安定性を増加させる役割を果たす。
【0019】
ロータの外側半径は、５０ｍｍ～８０ｍｍであることが好ましい。次に、ロータの外側半径が５０ｍｍ～８０ｍｍであり、したがってその直径が１００ｍｍ～１６０ｍｍである場合、特に有利には自動車の駆動ユニットとして一体化され得る電動機が提供され得る。
【0020】
ポケット状凹部は、永久磁石を受容し、空気で部分的に充填されることが好ましい。これにより、重量及び設置スペースを最小に保ちながら、トルク密度及び速度安定性を更に増加させることができる。
【0021】
それぞれの永久磁石群のすぐ隣接するポケット状凹部間の距離は、０．４ｍｍ～２．５ｍｍであり、ロータの外壁からのそれぞれの永久磁石群の横方向ポケット状凹部の距離も、０．４ｍｍ～２．５ｍｍであることが好ましい。これにより、それぞれのポケット状凹部間、及びポケット状凹部とロータの外壁との間に十分な材料の厚さが提供され、ロータの高回転速度が１０，０００ｒｐｍ超又は更に１５，０００ｒｐｍ超であっても、十分な回転速度強度を提供する。
【0022】
本発明の好ましい更なる展開は、従属請求項及び以下の説明に従う。
【0023】
以下を示す図面を参照することによって、本発明の実施形態例は、限定されることなく、詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【発明を実施するための形態】
【0025】
図１は、永久励起同期機として設計された電動機１１のロータ１０の断面を示す。
【0026】
電動機１１は、自動車、すなわちハイブリッド車両又は電気車両の駆動ユニットとして設計されることが好ましい。
【0027】
図示されていない電動機１１のステータは、ロータ１０の半径方向外向きに隣接する。ロータ１０及び図示されていないステータは、電動機１１の図示されていないハウジング内に収容され、ロータ１０は電動機１１のハウジング内に回転可能に取り付けられる。
【0028】
図１は、ロータ１０の極１２の領域におけるロータ１０の断面を示し、複数の極（磁極）１２は、円周方向に見たときに互いに隣接して配置され、極対を形成する。
【0029】
２つの極は各極対を形成する。ｐは、ロータ１０の極対の数に対応する。
【0030】
極１２の円周方向範囲τｐは、３６０°／２ｐである。
【0031】
すでに説明したように、ロータ１０は複数の極１２を有する。極１２は、円周方向に互いに隣接して配置され、極対を形成する。この場合、極１２は、ロータ基体１９のポケット状凹部１３、１４、１５、１６、１７、１８に収容された永久磁石２０、２１、２２、２３、２４、２５によって形成され、ロータ基体１９は、好ましくは、ロータシャフト（図示せず）上に配置される。
【0032】
各極１２の領域では、その中に半径方向内側磁石２０、２１、２２を配置して有する半径方向内側ポケット状凹部１３、１４、１５は、半径方向内側永久磁石群２６を形成しており、各極２０の領域では、その中に半径方向外側永久磁石２３、２４、２５を収容して有する半径方向外側ポケット状凹部１６、１７、１８は、それぞれの半径方向外側永久磁石群２７を形成する。
【0033】
ロータ１０のそれぞれの極の半径方向内側永久磁石群２６の領域では、中央ポケット状凹部１３に収容された永久磁石２０の第１の長手方向中心軸２８は、ロータ１０の半径方向に延在する分割線２９に対して垂直に延びており、この分割線２９は、それぞれの極１２を円周方向に中央で分割する。外側永久磁石群２７の領域でも、半径方向外側永久磁石群２７の中央凹部１６に収容された永久磁石２３の第１の長手方向中心軸３０は、この分割線２９に対して垂直に延びており、中央ポケット状凹部１３、１６に位置付けされたそれぞれの極１２の２つの永久磁石群２６、２７のこれら永久磁石２０、２３の中心点３１、３２は、半径方向に走り、円周方向に見て、それぞれの極１２を中央で分割する分割線２９上に位置する。
【0034】
中央ポケット状凹部１３に収容された極１２の半径方向内側永久磁石群２６の永久磁石２０の中心点３１は、第１の半径ｒ１．１を有する円形輪郭上にあり、第１の半径ｒ１．１とロータの外側半径ｒａとの比ｒ１．１／ｒａは、０．６～０．８である。
【0035】
中央ポケット状凹部１６に収容された極１２の半径方向外側永久磁石群２７の永久磁石２３の中心点３２は、第３の半径ｒ２．１を有する円形輪郭上にあり、第３の半径ｒ２．１とロータ１０の外側半径ｒａとの比ｒ２．１／ｒａは、０．７８～０．９５である。
【0036】
それぞれの極１２の半径方向内側永久磁石群２６の領域では、円周方向に見て、中央ポケット状凹部１３の両側に位置付けられた横方向ポケット状凹部１４、１５内に収容された永久磁石２１、２２の第２の長手方向中心軸３３、３４は、これらの第２の長手方向中心軸３３、３４が半径方向外向きに分岐するように、それぞれの極１２の分割線２９に対して斜めに延在する。
【0037】
これはまた、円周方向で見たときに、２つの横方向ポケット状凹部１７、１８内に配置されたそれぞれの極１２の半径方向外側永久磁石群２７の永久磁石２４、２５の第２の長手方向中心軸３５、３６にも当てはまる。これらの第２の長手方向中心軸３５、３６はまた、それぞれの極１２の分割線２９に対してある角度で、すなわち半径方向外向きに分岐するように延びている。
【0038】
円周方向で見ると、中央凹部１３の異なる側面上に配置された横方向凹部１４、１５に収容された半径方向内側永久磁石群２６の永久磁石２１、２２の中心点３７、３８は、第２の半径ｒ１．２を有する円形輪郭上にあり、この第２の半径ｒ１．２とロータ１０の外側半径ｒａとの比ｒ１．２／ｒａは、０．６５～０．９である。
【0039】
円周方向で見ると、中央ポケット状凹部１６の異なる側面上に配置された横方向ポケット状凹部１７、１８内に配置された極１２の半径方向外側永久磁石群２７の永久磁石２４、２５の中心点３９、４０は、第４の半径ｒ２．２を有する円形輪郭上にあり、第４の半径ｒ２．２とロータ１０の外側半径ｒａとの比ｒ２．２／ｒａは、０．８～０．９５である。
【0040】
第１の半径ｒ１．１は、第２の半径ｒ１．２よりも小さい。第２の半径ｒ１．２は、第３の半径ｒ２．１よりも小さい。第３の半径ｒ２．１は、第４の半径ｒ２．２よりも小さい。
【0041】
半径ｒ１．１、ｒ１．２、ｒ２．１、及びｒ２．２が上述の設計パラメータを満たす永久励起同期機のロータ１０は、軽い重量、高トルク密度、及び高速安定性で特に省スペース様式で提供され得る。
【0042】
このようなロータ１０は、ハイブリッド車両又は全電気車両などの自動車の駆動ユニットとして使用される永久励起同期機のロータとして特に好適である。
【0043】
好ましくは、以下の比は、ロータ１０の外側半径ｒａに対して、上述の４つの半径ｒ１．１、ｒ１．２、ｒ２．１、及びｒ２．２に適用される。第１の半径ｒ１．１とロータの外側半径ｒａとの比ｒ１．１／ｒａは、０．６５～０．７８、特に０．６８～０．７５である。第２の半径ｒ１．２とロータの外側半径ｒａとの比ｒ１．２／ｒａは、０．７１～０．８３、特に０．７４～０．８である。第３の半径ｒ２．１とロータの外側半径ｒａとの比ｒ２．１／ｒａは、０．７９～０．９４、特に０．８２～０．９２である。第４の半径ｒ２．２とロータの外側半径ｒａとの比ｒ２．２／ｒａは、０．８４～０．９４、特に０．８７～０．９４である。
【0044】
上述のように、各極１２の領域では、半径方向内側永久磁石群２６の半径方向外向きに分岐する第２の長手方向中心軸３３、３４は、第１の角度γ１を含み、外側永久磁石群２７の第２の長手方向中心軸３５、３６は、第２の角度γ２を含む。第１の角度γ１は１０５°～１４５°であり、第２の角度γ２は１２５°～１６０°である。第１の角度γ１は、第２の角度γ２よりも小さい。
【0045】
繰り返しになるが、これらの設計パラメータは、軽い重量、低設置スペース要件、高トルク密度、及び高速安定性を有するロータ１０を提供する役割を果たす。
【0046】
以下の角度範囲は、第１の角度γ１及び第２の角度γ２に適用されることが好ましい。第１の角度γ１は、１１０°～１４０°、特に１１５°～１３５°である。第２の角度γ２は、１３０°～１５５°、特に１３５°～１５０°である。
【0047】
以下の第３及び第４の角度が、ロータ１０の中心点及び横方向ポケット状凹部１４、１６、１７、１８に収容された永久磁石２１、２２、２４、２５の円周方向外側点を通って延在する直線の設計パラメータとして設定される場合、本発明によるロータ１０の重量を更に低減させることができ、その速度強度及びトルク密度を更に増加させることができる。
【0048】
図１、図２はまた、ロータ１０の中心点及び第１の横方向ポケット状凹部１４内に収容された内側永久磁石群２６の永久磁石２１の円周方向外側点を通って延在する直線４１と、ロータ１０の中心点及び内側永久磁石群２６の第２の横方向ポケット状凹部１５に配置された永久磁石２２の円周方向外側点を通って同じ様に延在する直線４２とを示す。
【0049】
これらの２つの直線４１、４２は、１２５°～１５５°を極対の数ｐで分割した第３の角度τ１を囲む。この角度τ１は機械的角度であり、１２５°～１５５°の範囲については、対応する電気角度であり、機械的角度は、電気角度を極対の数で分割したものである。
【0050】
図１、２は、ロータ１０の中心点及び第１の横方向ポケット状凹部１７内に収容された半径方向外側永久磁石群２７の永久磁石２４の円周方向外側点を通って再度延在する直線４３と、ロータ１０の中心点及び、第２の横方向ポケット状凹部内に収容されている、示される極１２の外側永久磁石群２７の永久磁石２５の円周方向外側点を通って延在する直線４４とを更に示す。
【0051】
各極１２の領域では、これらの直線は、７０°～１０５°を極対の数で分割した第４の角度τ２を含む。したがって、角度τ２は、繰り返しになるが、機械的角度であり、これは、それぞれの電気角度を極対の数で分割した値から生じる。
【0052】
第３の角度及び第４の角度はまた、高トルク密度及び高速安定性を有する軽量の省スペースロータ１０を提供する役割を果たす。
【0053】
特に好ましくは、以下の角度範囲は、第３の角度及び第４の角度に適用される。第３の角度τ１は、１３０°～１５０°を極対の数で分割したものであり、特に１３５°～１４５°を極対の数で分割したものである。第４の角度τ２は、７５°～１００°を極対の数で分割したものであり、８０°～９５°を極対の数で分割したものである。
【0054】
第３の角度τ１は、第４の角度τ２よりも大きい。
【0055】
すでに説明したように、ロータ１０は、永久励起同期機のロータであり、ハイブリッド車両又は全電気車両における駆動ユニットとして使用されることが好ましい。このような電動機は、特に、一次軸に提供される牽引力を支持する、いわゆる二次軸の領域における全ホイール駆動車両で使用される。
【0056】
ロータ１０の外径ｒａは、５０ｍｍ～８０ｍｍであることが好ましい。ロータ１０の極対の数は、好ましくは３つ又は４つであり、したがって、ロータ１０は、好ましくは６極又は８極を有する。
【0057】
極１２の内側永久磁石群２６の全ての永久磁石２０、２１、２２は、同一の設計であり、すなわち同一の寸法を有することが好ましい。これは、可能な限り多くの共通部品を使用することが好ましい。
【0058】
同様に、極１２の外側永久磁石群２７の全ての永久磁石２３、２４、２５は、同一の設計、すなわち同一の寸法を有することが特に提供される。これは、可能な限り多くの共通部品を使用することが好ましい。
【0059】
本発明によるロータ１０は、低質量及び小さな設置スペース要件によって特徴付けられる。本発明によるロータ１０は、高いトルク密度及び高速安定性を有する。更に、本発明によるロータ１０は、低トルクリップル（低トルク変動量）を有する。高速安定性の結果として、本発明によるロータ１０を有する電動機を高速で動作させることができる。低トルクリップルの結果として、本発明によるロータ１０を備える電動機は、特に静音である。
【0060】
特に好ましいのは、半径ｒ１．１、ｒ１．２、ｒ２．１、ｒ２．２の外側半径ｒａに対する比に対する全ての設計パラメータ、及び４つの角度γ１、γ２、τ１、及びτ２に対する全ての条件が組み合わせて満たされている、本発明によるロータ１０の実施形態である。
【0061】
図１に示す本発明によるロータ１０の好ましい実施形態では、ポケット状凹部１３、１４、１５、１６、１７、１８は、それぞれの永久磁石２０、２１、２２、２３、２４、２５を収容し、更に、円周方向に見たとき、それぞれの永久磁石２０～２５に横方向に隣接した空気で充填される。永久磁石２０～２５の各々は、いくつかの部分磁石から構成され得る。
【0062】
直接隣接するポケット状凹部１３及び１４、又は１３及び１５、又は１６及び１７、又は１６及び１８の間の距離は、特に０．４ｍｍ～２．５ｍｍである。
【0063】
また、横方向ポケット状凹部１４、１５、１７、１８とロータ１０の外壁との間の距離は、０．４ｍｍ～２．５ｍｍである。
【0064】
隣接するポケット状凹部間、及び横方向ポケット状凹部とロータの外壁との間のこのような間隔は、特に、１０，０００回転超／分又は１５，０００回転超／分の高速でさえ、ロータ１０に所望の速度安定性を提供する。
【0065】
特に、本発明によるロータ１０を備える電動機が一体化されると、ロータ１０の回転軸は、それぞれの電動機が関連付けられる車両駆動軸と同軸であることが提供される。
【符号の説明】
【0066】
１０：ロータ
１２：極（磁極）
１３、１４、１５、１６、１７、１８：ポケット状凹部
２０、２１、２２、２３、２４、１５：永久磁石
１２：極（磁極）
１３、１４、１５、１６、１７、１８：ポケット状凹部
２０、２１、２２、２３、２４、１５：永久磁石
【図1】
【図2】
【手続補正書】
【提出日】2023-12-11
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
永久励起同期機として設計された電動機（１１）のロータ（１０）であって、
前記ロータ（１０）が、ポケット状凹部（１３、１４、１５、１６、１７、１８）と前記ポケット状凹部に位置付けられた永久磁石（２０、２１、２２、２３、２４、２５）とを有するロータ基体（１９）を備え、
前記ロータ（１０）が、極（１２）を有し、前記極（１２）が、円周方向に見て、互いに交互に隣り合って配置されており、極対を形成し、
各極（１２）の領域において、内部に半径方向内側永久磁石（２０、２１、２２）が配置された状態で半径方向内側ポケット状凹部（１３、１４、１５）が、半径方向内側永久磁石群（２６）を形成し、内部に半径方向外側永久磁石（２３、２４、２５）が配置された状態で半径方向外側ポケット状凹部（１６、１７、１８）が、半径方向外側永久磁石群（２７）を形成し、
前記半径方向内側永久磁石群（２６）それぞれ及び前記半径方向外側永久磁石群（２７）それぞれの前記領域において、それぞれの中央ポケット状凹部（１３、１６）に収容された永久磁石（２０、２３）の第１の長手方向中心軸（２８、３０）が、前記ロータ（１０）の半径方向に延在しており、かつ前記極（１２）それぞれを円周方向に中央で分割する分割線（２９）に対して垂直に延在しており、
前記半径方向内側永久磁石群（２６）それぞれ及び前記半径方向外側永久磁石群（２７）それぞれの前記領域において、それぞれの横方向ポケット状凹部（１４、１５、１７、１８）に収容された永久磁石（２１、２２、２４、２５）の第２の長手方向中心軸（３３、３４、３５、３６）は、横方向ポケット状凹部（１４、１５、１７、１８）に対応して、それぞれの中央ポケット状凹部（１３、１６）の両側に収容された前記永久磁石群（２６、２７）それぞれの永久磁石（２１、２２、２４、２５）の前記第２の長手方向中心軸（３３、３４、３５、３６）が外向きに分岐するように、前記極（１２）それぞれの前記分割線線（２９）に対して延在しており、
前記中央ポケット状凹部（１３）に収容された前記極（１２）の前記半径方向内側永久磁石群（２６）の永久磁石（２０）の中心点（３１）が、第１の半径（ｒ１．１）を有する円形輪郭上にあり、前記第１の半径（ｒ１．１）と前記ロータの外側半径（ｒａ）との比（ｒ１．１／ｒａ）が、０．６～０．８であり、
第１の横方向ポケット状凹部（１４）に収容された前記極（１２）の前記半径方向内側永久磁石群（２６）の永久磁石（２１）の中心点（３７）、及び第２の横方向ポケット状凹部（１５）に収容された前記極（１２）の前記半径方向内側永久磁石群（２６）の永久磁石（２２）の中心点（３８）が、第２の半径（ｒ１．２）を有する円形輪郭上にあり、前記第２の半径（ｒ１．２）と前記ロータの前記外側半径（ｒａ）との比（ｒ１．２／ｒａ）が、０．６５～０．９であり、
前記中央ポケット状凹部（１６）に収容された前記極（１２）の前記半径方向外側永久磁石群（２７）の永久磁石（２３）の中心点（３２）が、第３の半径（ｒ２．１）を有する円形輪郭上にあり、前記第３の半径（ｒ２．１）と前記ロータの前記外側半径（ｒａ）との比（ｒ２．１／ｒａ）が、０．７８～０．９５であり、
第１の横方向ポケット状凹部（１７）に収容された前記極（１２）の前記半径方向外側永久磁石群（２７）の永久磁石（２４）の中心点（３９）、及び第２の横方向ポケット状凹部（１８）に収容された前記極（１２）の前記半径方向外側永久磁石群（２７）の永久磁石（２５）の中心点（４０）が、第４の半径（ｒ２．２）を有する円形輪郭上にあり、前記第４の半径（ｒ２．２）と前記ロータの前記外側半径（ｒａ）との比（ｒ２．２／ｒａ）が、０．８～０．９５であり、
前記第１の半径（ｒ１．１）が、前記第２の半径（ｒ１．２）よりも小さく、
前記第２の半径（ｒ１．２）が、前記第３の半径（ｒ２．１）よりも小さく、
前記第３の半径（ｒ２．１）が、前記第４の半径（ｒ２．２）よりも小さいことを特徴とする、ロータ（１０）。
前記ロータ（１０）が、ポケット状凹部（１３、１４、１５、１６、１７、１８）と前記ポケット状凹部に位置付けられた永久磁石（２０、２１、２２、２３、２４、２５）とを有するロータ基体（１９）を備え、
前記ロータ（１０）が、極（１２）を有し、前記極（１２）が、円周方向に見て、互いに交互に隣り合って配置されており、極対を形成し、
各極（１２）の領域において、内部に半径方向内側永久磁石（２０、２１、２２）が配置された状態で半径方向内側ポケット状凹部（１３、１４、１５）が、半径方向内側永久磁石群（２６）を形成し、内部に半径方向外側永久磁石（２３、２４、２５）が配置された状態で半径方向外側ポケット状凹部（１６、１７、１８）が、半径方向外側永久磁石群（２７）を形成し、
前記半径方向内側永久磁石群（２６）それぞれ及び前記半径方向外側永久磁石群（２７）それぞれの前記領域において、それぞれの中央ポケット状凹部（１３、１６）に収容された永久磁石（２０、２３）の第１の長手方向中心軸（２８、３０）が、前記ロータ（１０）の半径方向に延在しており、かつ前記極（１２）それぞれを円周方向に中央で分割する分割線（２９）に対して垂直に延在しており、
前記半径方向内側永久磁石群（２６）それぞれ及び前記半径方向外側永久磁石群（２７）それぞれの前記領域において、それぞれの横方向ポケット状凹部（１４、１５、１７、１８）に収容された永久磁石（２１、２２、２４、２５）の第２の長手方向中心軸（３３、３４、３５、３６）は、横方向ポケット状凹部（１４、１５、１７、１８）に対応して、それぞれの中央ポケット状凹部（１３、１６）の両側に収容された前記永久磁石群（２６、２７）それぞれの永久磁石（２１、２２、２４、２５）の前記第２の長手方向中心軸（３３、３４、３５、３６）が外向きに分岐するように、前記極（１２）それぞれの前記分割線線（２９）に対して延在しており、
前記中央ポケット状凹部（１３）に収容された前記極（１２）の前記半径方向内側永久磁石群（２６）の永久磁石（２０）の中心点（３１）が、第１の半径（ｒ１．１）を有する円形輪郭上にあり、前記第１の半径（ｒ１．１）と前記ロータの外側半径（ｒａ）との比（ｒ１．１／ｒａ）が、０．６～０．８であり、
第１の横方向ポケット状凹部（１４）に収容された前記極（１２）の前記半径方向内側永久磁石群（２６）の永久磁石（２１）の中心点（３７）、及び第２の横方向ポケット状凹部（１５）に収容された前記極（１２）の前記半径方向内側永久磁石群（２６）の永久磁石（２２）の中心点（３８）が、第２の半径（ｒ１．２）を有する円形輪郭上にあり、前記第２の半径（ｒ１．２）と前記ロータの前記外側半径（ｒａ）との比（ｒ１．２／ｒａ）が、０．６５～０．９であり、
前記中央ポケット状凹部（１６）に収容された前記極（１２）の前記半径方向外側永久磁石群（２７）の永久磁石（２３）の中心点（３２）が、第３の半径（ｒ２．１）を有する円形輪郭上にあり、前記第３の半径（ｒ２．１）と前記ロータの前記外側半径（ｒａ）との比（ｒ２．１／ｒａ）が、０．７８～０．９５であり、
第１の横方向ポケット状凹部（１７）に収容された前記極（１２）の前記半径方向外側永久磁石群（２７）の永久磁石（２４）の中心点（３９）、及び第２の横方向ポケット状凹部（１８）に収容された前記極（１２）の前記半径方向外側永久磁石群（２７）の永久磁石（２５）の中心点（４０）が、第４の半径（ｒ２．２）を有する円形輪郭上にあり、前記第４の半径（ｒ２．２）と前記ロータの前記外側半径（ｒａ）との比（ｒ２．２／ｒａ）が、０．８～０．９５であり、
前記第１の半径（ｒ１．１）が、前記第２の半径（ｒ１．２）よりも小さく、
前記第２の半径（ｒ１．２）が、前記第３の半径（ｒ２．１）よりも小さく、
前記第３の半径（ｒ２．１）が、前記第４の半径（ｒ２．２）よりも小さいことを特徴とする、ロータ（１０）。
【請求項2】
前記第１の半径（ｒ１．１）と前記ロータの前記外側半径（ｒａ）との前記比（ｒ１．１／ｒａ）が、０．６５～０．７８であり、及び／又は、
前記第２の半径（ｒ１．２）と前記ロータの前記外側半径（ｒａ）との前記比（ｒ１．２／ｒａ）が、０．７１～０．８３であり、及び／又は、
前記第３の半径（ｒ２．１）と前記ロータの前記外側半径（ｒａ）との前記比（ｒ２．１／ｒａ）が、０．７９～０．９４であり、及び／又は、
前記第４の半径（ｒ２．２）と前記ロータの前記外側半径（ｒａ）との前記比（ｒ２．２／ｒａ）が、０．８４～０．９４であることを特徴とする、請求項１に記載のロータ（１０）。
前記第２の半径（ｒ１．２）と前記ロータの前記外側半径（ｒａ）との前記比（ｒ１．２／ｒａ）が、０．７１～０．８３であり、及び／又は、
前記第３の半径（ｒ２．１）と前記ロータの前記外側半径（ｒａ）との前記比（ｒ２．１／ｒａ）が、０．７９～０．９４であり、及び／又は、
前記第４の半径（ｒ２．２）と前記ロータの前記外側半径（ｒａ）との前記比（ｒ２．２／ｒａ）が、０．８４～０．９４であることを特徴とする、請求項１に記載のロータ（１０）。
【請求項3】
前記第１の半径（ｒ１．１）と前記ロータの前記外側半径（ｒａ）との前記比（ｒ１．１／ｒａ）が、０．６８～０．７５であり、及び／又は、
前記第２の半径（ｒ１．２）と前記ロータの前記外側半径（ｒａ）との前記比（ｒ１．２／ｒａ）が、０．７４～０．８であり、及び／又は、
前記第３の半径（ｒ２．１）と前記ロータの前記外側半径（ｒａ）との前記比（ｒ２．１／ｒａ）が、０．８２～０．９２であり、及び／又は、
前記第４の半径（ｒ２．２）と前記ロータの前記外側半径（ｒａ）との前記比（ｒ２．２／ｒａ）が、０．８７～０．９４であることを特徴とする、請求項１に記載のロータ（１０）。
前記第２の半径（ｒ１．２）と前記ロータの前記外側半径（ｒａ）との前記比（ｒ１．２／ｒａ）が、０．７４～０．８であり、及び／又は、
前記第３の半径（ｒ２．１）と前記ロータの前記外側半径（ｒａ）との前記比（ｒ２．１／ｒａ）が、０．８２～０．９２であり、及び／又は、
前記第４の半径（ｒ２．２）と前記ロータの前記外側半径（ｒａ）との前記比（ｒ２．２／ｒａ）が、０．８７～０．９４であることを特徴とする、請求項１に記載のロータ（１０）。
【請求項4】
各半径方向内側永久磁石群（２６）の半径方向外向きに分岐する前記第２の長手方向中心軸（３３、３４）が、１０５°～１４５°の第１の角度γ１を囲み、
各半径方向外側永久磁石群（２７）の半径方向外向きに分岐する前記第２の長手方向中心軸（３５、３６）が、１２５°～１６０°の第２の角度γ２を含み、
前記第１の角度γ１が、前記第２の角度γ２よりも小さいことを特徴とする、請求項１に記載のロータ（１０）。
各半径方向外側永久磁石群（２７）の半径方向外向きに分岐する前記第２の長手方向中心軸（３５、３６）が、１２５°～１６０°の第２の角度γ２を含み、
前記第１の角度γ１が、前記第２の角度γ２よりも小さいことを特徴とする、請求項１に記載のロータ（１０）。
【請求項5】
前記第１の角度γ１が、１１０°～１４０°であり、及び／又は、
前記第２の角度γ２が、１３０°～１５５°であることを特徴とする、請求項４に記載のロータ（１０）。
前記第２の角度γ２が、１３０°～１５５°であることを特徴とする、請求項４に記載のロータ（１０）。
【請求項6】
前記第１の角度γ１が、１１５°～１３５°であり、及び／又は、
前記第２の角度γ２が、１３５°～１５０°であることを特徴とする、請求項４に記載のロータ（１０）。
前記第２の角度γ２が、１３５°～１５０°であることを特徴とする、請求項４に記載のロータ（１０）。
【請求項7】
前記ロータ（１０）が、３つ又は４つの極対を有することを特徴とする、請求項１に記載のロータ（１０）。
【請求項8】
前記ロータ（１０）の前記中心点及び第１の横方向ポケット状凹部（１４）に収容された前記極（１２）それぞれの前記半径方向内側永久磁石群（２６）の永久磁石（２１）の円周方向外側点を通って延在する直線（４１）と、前記ロータ（１０）の前記中心点及び第２の横方向ポケット状凹部（１５）に収容された前記極（１２）それぞれの前記半径方向内側永久磁石群（２６）の永久磁石（２１）の円周方向外側点を通って延在する直線（４２）とが、前記極対の数によって分割された１２５°～１５５°である第３の角度τ１を含み、
前記ロータ（１０）の前記中心点及び第１の横方向ポケット状凹部（１７）に収容された前記極（１２）それぞれの前記半径方向外側永久磁石群（２７）の永久磁石（２４）の円周方向外側点を通って延在する直線（４３）と、前記ロータ（１０）の前記中心点及び第２の横方向ポケット状凹部（１８）に収容された前記極（１２）それぞれの前記半径方向外側永久磁石群（２７）の永久磁石（２５）の円周方向外側点を通って延在する直線（４４）とが、前記極対の数によって分割された７０°～１０５°である第４の角度τ２を含み、
前記第３の角度τ１が、前記第４の角度τ２よりも大きいことを特徴とする、請求項１に記載のロータ（１０）。
前記ロータ（１０）の前記中心点及び第１の横方向ポケット状凹部（１７）に収容された前記極（１２）それぞれの前記半径方向外側永久磁石群（２７）の永久磁石（２４）の円周方向外側点を通って延在する直線（４３）と、前記ロータ（１０）の前記中心点及び第２の横方向ポケット状凹部（１８）に収容された前記極（１２）それぞれの前記半径方向外側永久磁石群（２７）の永久磁石（２５）の円周方向外側点を通って延在する直線（４４）とが、前記極対の数によって分割された７０°～１０５°である第４の角度τ２を含み、
前記第３の角度τ１が、前記第４の角度τ２よりも大きいことを特徴とする、請求項１に記載のロータ（１０）。
【請求項9】
前記第３の角度τ１が、前記極対の数によって分割された１３０°～１５０°であり、及び／又は、
前記第４の角度τ２が、前記極対の数によって分割された７５°～１００°であることを特徴とする、請求項８に記載のロータ（１０）。
前記第４の角度τ２が、前記極対の数によって分割された７５°～１００°であることを特徴とする、請求項８に記載のロータ（１０）。
【請求項10】
前記第３の角度τ１が、前記極対の数で分割された１３５°～１４５°であり、及び／又は、
前記第４の角度τ２が、前記極対の数で分割された８０°～９５°であることを特徴とする、請求項８に記載のロータ（１０）。
前記第４の角度τ２が、前記極対の数で分割された８０°～９５°であることを特徴とする、請求項８に記載のロータ（１０）。
【請求項11】
前記ロータの前記外側半径（ｒａ）が、５０ｍｍ～８０ｍｍであることを特徴とする、請求項１に記載のロータ（１０）。
【請求項12】
前記ポケット状凹部（１３、１４、１５、１６、１７、１８）が、前記永久磁石（２０、２１、２２、２３、２４、２５）を受容し、空気で部分的に充填されることを特徴とする、請求項１に記載のロータ（１０）。
【請求項13】
永久磁石群（２６、２７）の直に隣接するポケット状凹部（１３、１４、１５、１６、１７、１８）間の距離が、０．４ｍｍ～２．５ｍｍであることを特徴とする、請求項１に記載のロータ（１０）。
【請求項14】
前記ロータ（１０）の外壁からの前記横方向ポケット状凹部（１４、１５、１７、１８）の距離が、０．４ｍｍ～２．５ｍｍであることを特徴とする、請求項１に記載のロータ（１０）。
【請求項15】
自動車、すなわちハイブリッド車両又は電気車両の駆動ユニットとして設計されている、請求項１～１４のいずれか一項に記載のロータ（１０）を有する電動機（１１）。
【請求項16】
請求項１～１４のいずれか一項に記載のロータ（１０）を備える、駆動ユニットとして機能する電動機（１１）を有する自動車、すなわちハイブリッド車両又は電気車両。
【外国語明細書】