特許 7557368 軸方向磁束モータ、半径方向磁束モータ及び横方向磁束モータ用回転子

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-18

(45)【発行日】2024-09-27

(54)【発明の名称】軸方向磁束モータ、半径方向磁束モータ及び横方向磁束モータ用回転子

(51)【国際特許分類】

   H02K 1/2793 20220101AFI20240919BHJP

   H02K 1/02 20060101ALI20240919BHJP

   H02K 1/22 20060101ALI20240919BHJP

   H02K 1/2706 20220101ALI20240919BHJP

【ＦＩ】

H02K1/2793

H02K1/02 Z

H02K1/22 A

H02K1/2706

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2020526970

(86)(22)【出願日】2018-11-16

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2021-02-12

(86)【国際出願番号】 EP2018081567

(87)【国際公開番号】W WO2019096997

(87)【国際公開日】2019-05-23

【審査請求日】2021-07-06

【審判番号】

【審判請求日】2023-05-16

(31)【優先権主張番号】102017127157.0

(32)【優先日】2017-11-17

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】515056277

【氏名又は名称】ゲーカーエン シンター メタルズ エンジニアリング ゲーエムベーハー

(74)【代理人】

【識別番号】100159499

【弁理士】

【氏名又は名称】池田 義典

(72)【発明者】

【氏名】トゥ，ホン ザン

(72)【発明者】

【氏名】ボルネマン，ニルス

(72)【発明者】

【氏名】ティラー，シュテファン

【合議体】

【審判長】河本 充雄

【審判官】大橋 達也

【審判官】松永 稔

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－２４９３４７号公報

【文献】特開２０１４－１９５３５１号公報

【文献】特開２０１７－６０３７６号公報

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

H02K 1/2793, 1/2706, 1/02, 1/22

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸方向磁束モータ（２）、半径方向磁束モータ（２３）又は横方向磁束モータ（２４）用の回転子（１）であって、軸方向（３）に沿って延伸する回転軸（４）を有し、前記回転子（１）が環状に延伸し、周辺方向（５）に沿って、交互に配置されている第１の磁化を有する第１の永久磁石（６）と、第１の磁化と異なる第２の磁化を有する第２の永久磁石（７）とを有し、
前記第１の磁化と前記第２の磁化とは前記周辺方向（５）を向いており、
前記第１の永久磁石（６）と前記第２の永久磁石（７）との間に、軟磁性複合材料を含む第１の材料（８）と、鉄含有材料を含む第２の材料（９）とが配置され、
前記第２の材料（９）は焼結され、
前記第２の材料（９）は永久磁石を含まない回転子（１）。

【請求項2】

前記軸方向磁束モータ（２）については、前記第１の材料（８）及び前記第２の材料（９）が層状かつ前記軸方向（３）に沿って前後に配置され、前記半径方向磁束モータ（２３）及び前記横方向磁束モータ（２４）については、前記第１の材料（８）及び前記第２の材料（９）が層状かつ半径方向（１３）に沿って前後に配置される請求項１に記載の回転子（１）。

【請求項3】

前記軸方向磁束モータ（２）については、前記第１の材料（８）及び前記第２の材料（９）が全体として前記軸方向（３）に沿って全高（１０）を有し、前記第１の材料（８）が前記全高（１０）の少なくとも１０％である第１の高さ（１１）に渡って延伸し、前記半径方向磁束モータ（２３）及び前記横方向磁束モータ（２４）については、前記第１の材料（８）及び前記第２の材料（９）が全体として半径方向（１３）に沿って全高（１０）を有し、前記第１の材料（８）が前記全高（１０）の少なくとも１０％である第１の高さ（１１）に渡って延伸する請求項１又は請求項２に記載の回転子（１）。

【請求項4】

前記軸方向磁束モータ（２）については、前記永久磁石（６，７）が前記軸方向（３）に沿って前記全高（１０）と同一の長さ（１２）を有し、前記半径方向磁束モータ（２３）及び前記横方向磁束モータ（２４）については、前記永久磁石（６，７）が前記半径方向（１３）に沿って前記全高（１０）と同一の長さ（１２）を有する請求項３に記載の回転子（１）。

【請求項5】

前記永久磁石（６，７）が前記半径方向（１３）に少なくとも部分的に前記第１の材料（８）より外側に延伸する請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の回転子（１）。

【請求項6】

前記永久磁石（６，７）が前記半径方向（１３）に少なくとも部分的に前記第１の材料（８）より内側に延伸する請求項２から請求項５のいずれか１項に記載の回転子（１）。

【請求項7】

前記半径方向磁束モータ（２３）及び前記横方向磁束モータ（２４）については、前記第１の材料（８）が前記半径方向（１３）に前記半径方向磁束モータ（２３）及び前記横方向磁束モータ（２４）の固定子（１４）と隣接して配置されている請求項２から請求項６のいずれか１項に記載の回転子（１）。

【請求項8】

軸方向磁束モータ（２）、半径方向磁束モータ（２３）又は横方向磁束モータ（２４）の形の電気駆動装置であって、少なくとも固定子（１４）及び請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の回転子（１）を備え、前記固定子（１４）がコイル（１６）に囲まれた複数の核（１５）を有する電気駆動装置。

【請求項9】

前記固定子（１４）が軟磁性複合材料を有する請求項８に記載の電気駆動装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電気駆動装置用の回転子、特に軸方向磁束モータ（ＡＦＭ：Ａｘｉａｌ Ｆｌｕｘ Ｍｏｔｏｒ）、半径方向磁束モータ及び横方向磁束モータ用の回転子に関する。特に、上記各種電気駆動装置について、異なる回転子が提案される。

【背景技術】

【0002】

電気駆動装置は、発電機及び電気機械として用いることができる。電気駆動装置は、通常、同軸上に向かい合って配置された固定子及び回転子を備えている。ここで、回転子とは永久磁石のキャリアをいい、固定子はコイル配列を有する。

【0003】

回転子又は固定子は、シャフトと接続されていてもよい。上記シャフトは、電気駆動装置により駆動され（電気機械としての動作）、回転動作を軸方向磁束モータに伝達する（発電機動作）。上記電気駆動装置の基本的な構成は、公知であるとすることができる。ここでは、回転子特有の構成について説明する。

【0004】

軸方向磁束モータにおいて、具体的には、回転子及び固定子は、軸方向に沿って前後に配置されている。このとき、磁化の異なる磁石が、周辺方向に沿って回転子上に交互に配置されている。軸方向磁束モータの磁場線は、回転軸に対し略平行に軸方向に走っている。すなわち、磁場は回転軸に対し略平行である。

【0005】

軸方向磁束電気機械は、例えば独国特許第１０２００９０２１７０３号明細書に記載のものが知られている。

【0006】

半径方向磁束モータにおいて、具体的には、回転子及び固定子は、半径方向に前後に配置されている（すなわち、例えば回転子が内側で固定子が外側、又はその逆）。このとき、磁化の異なる磁石が、周辺方向に沿って回転子上に交互に配置されている。半径方向磁束モータの磁場線は、回転軸に対し略横方向に半径方向に走っている。すなわち、磁場は回転軸に対し略横方向を向いている。

【0007】

横方向磁束モータは、通常、固定子及び回転子を備える。具体的には、回転子及び固定子は、半径方向に前後に配置されている（すなわち、例えば回転子が内側で固定子が外側、又はその逆）。このとき、磁化の異なる磁石が、周辺方向に沿って回転子上に交互に配置されている。横方向磁束モータの磁場線は、回転軸に対し略平行に軸方向に走っている。すなわち、磁場は回転軸に対し略平行である。このとき、磁束は三次元に半径方向及び周辺方向にも走っている。

【0008】

一例として、横方向磁束モータのクローポール型固定子の構成を以下に説明する。２つのクローポール型固定子が隣り合って軸方向に沿って配置され、端面を介して互いに接している。各クローポール型固定子は、基面から軸方向に沿って延伸する複数の極を有する。第１のクローポール型固定子の第１の極及び第２のクローポール型固定子の第２の極が、周辺方向に沿って交互に配置されており、それぞれ互いに隣接し、軸方向に互いに重畳しつつ互いに離間して配置されている。これらの極は、内周面に配置されていてもよいし、外周面に配置されていてもよい。また、クローポール型固定子は、外周面又は内周面上の端面を介して互いに接している。クローポール型固定子の間隙において、軸方向には端面間に、半径方向には互いに接する端面と極の間に、コイルを周辺方向に延伸してクローポール型固定子の間に配置してもよい。

【0009】

国際公開第２０１６／０６６７１４号に記載の軟磁性複合材料（ＳＭＣ）からなる核を有する電気機械が知られている。上記文献において回転子に用いられる永久磁石は、回転軸に平行な方向に、すなわち軸方向に磁化されている。つまり、磁場の磁束線は、それぞれの永久磁石から軸方向に出ている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【文献】独国特許第１０２００９０２１７０３号明細書

【文献】国際公開第２０１６／０６６７１４号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

固定子のコイル配列は、例えば通電巻線に囲まれたＳＭＣからなる核を有する。各核は、通電巻線を介して核の周辺に電流が伝わると磁化されるように配置された素子であってもよい。通電巻線はコイルとして形成されていてもよい。各コイルは、各核の外径と略等しい内径を有していてもよい。

【0012】

具体的には、ＳＭＣは互いに電気的に絶縁された鉄粉粒子から形成されている。交流電場におけるＳＭＣ粒子中の鉄の損失は、一般的に小さい。従って、この点を鑑みると、最もよく使用される鋼鉄の積層体（鋼板もしくは電気鋼）の代わりに、ＳＭＣを電気機械において少なくとも一部に使用することが望ましいと考えられる。ＳＭＣから部品を作成するため、粒子を圧縮し、硬化する。ここで、ＳＭＣ材料は焼結されない。代わりに、融点より低く、材料が意図された配列を恒久的に保つのに十分な温度で、焼き戻しを行う。

【0013】

電気駆動装置（すなわち軸方向磁束電気駆動装置、半径方向磁束モータ及び横方向磁束モータ）の回転子は、永久磁石又はさらに軟磁性素子を、例えば凹部に有していてもよい。永久磁石を用いて、電気駆動装置（具体的には、軸方向磁束電動機、半径方向磁束電動機又は横方向磁束モータ）として、永久励起直流同期モータ又はブラシレス直流モータ（略称：ＢＬＤＣ）を形成することができる。また、例えば軟磁性素子を用いて、軸方向、半径方向又は横方向の電動機として、リラクタンスモータを作ることができる。

【0014】

電気機械の性能向上が常に求められている。

【0015】

上記を鑑み、本発明は、背景技術を用いて説明した課題を少なくとも部分的に解決することを目的とする。具体的には、電気駆動装置用（軸方向磁束モータ、半径方向磁束モータ及び横方向磁束モータ用）のより効率の高い回転子を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0016】

上記課題を解決するため、請求項１の特徴に係る回転子が提案される。さらに発展させた有用な態様が、従属請求項の対象となっている。特許請求の範囲において個々に挙げられている特徴は、技術的に有意義に互いに組み合わせることが可能であり、明細書の記載及び図面の詳細により補完することができ、これにより発明の別の実施形態が提示される。

【0017】

軸方向に延伸する回転軸を有する電気駆動装置用（具体的には、軸方向磁束モータ、半径方向磁束モータ及び／又は横方向磁束モータ用）の回転子がこれに寄与する。上記回転子は、環状に延伸しており、周辺方向に沿って複数の永久磁石（本明細書では、具体的には、軟磁性素子もその概念に含む）を有する。永久磁石は、周辺方向に沿って、交互に磁化が異なることが好ましい（第１の磁化を有する第１の永久磁石及び第２の磁化を有する第２の永久磁石）。永久磁石の磁化はそれぞれ周辺方向を向いており、永久磁石は周辺方向に沿ってそれぞれ互いに離間して配置され、永久磁石の間には第１の材料として少なくとも軟磁性複合材料が配置されている。

【0018】

ここでは特に、永久磁石が軸方向ではなく、周辺方向に磁化されることが提案される。つまり、一方の（各）永久磁石の磁場の磁束線（もしくはその大部分）が、それぞれの永久磁石から（略）周辺方向に出ている。

【0019】

永久磁石の間には、磁束線の集中（磁束密度の向上、渦電流損失の低減）に寄与することができる第１の材料が配置されている。

【0020】

具体的には、永久磁石から周辺方向に出る磁場の磁束線は、周辺方向に接する第１の材料を介して、隣接する磁石に通じる。

【0021】

具体的には、永久磁石の間には、第２の材料として鉄含有材料がさらに配置されている。

【0022】

第２の材料は、焼結鉄含有材料又は電気鋼材料であることが好ましい。

【0023】

具体的には、第１の材料と第２の材料を組み合わせることにより、第１の材料及び／又は第２の材料の表面で生じる渦電流損失に起因する鉄の損失を回避もしくは低減することができる。

【0024】

軸方向磁束モータについては、第１の材料及び第２の材料が層状かつ軸方向に沿って前後に配置されることが好ましい。すなわち、具体的には、軸方向に沿って一方の材料、他方の材料の順に配置されている。

【0025】

具体的には、半径方向磁束モータ及び／又は横方向磁束モータについては、第１の材料及び第２の材料が層状かつ半径方向に沿って前後に配置されている。すなわち、具体的には、半径方向に沿って一方の材料、他方の材料の順に配置されている。

【0026】

電気機械を形成するため、固定子上の回転子の配置において、具体的には、第１の材料が固定子に対向して配置されている。

【0027】

具体的には、半径方向磁束モータ及び／又は横方向磁束モータについては、第１の材料が半径方向に半径方向磁束モータ及び横方向磁束モータの固定子と隣接して配置されている。具体的には、第２の材料が固定子に対し離間して配置されている。具体的には、第２の材料と固定子の間に、第１の材料が配置されている。
具体的には、軸方向磁束モータについては、第１の材料及び第２の材料が全体として軸方向に沿って全高を有し、第１の材料が全高の少なくとも１０％、特に少なくとも２０％、好ましくは少なくとも４０％である第１の高さに渡って延伸している。

【0028】

好ましくは、第１の材料が全高の最大９０％、特に最大８０％である第１の高さを有する。
具体的には、半径方向磁束モータ及び横方向磁束モータについては、第１の材料及び第２の材料が全体として半径方向に沿って全高を有し、第１の材料が全高の少なくとも１０％、特に少なくとも２０％、好ましくは少なくとも４０％である第１の高さに渡って延伸している。
好ましくは、第１の材料が全高の最大９０％、特に最大８０％である第１の高さを有する。

【0029】

具体的には、軸方向磁束モータ用の永久磁石は、軸方向に沿って全高に（略）対応する長さを有している。具体的には、半径方向磁束モータ及び／又は横方向磁束モータ用の永久磁石は、半径方向に沿って全高に（略）対応する長さを有している。

【0030】

具体的には、永久磁石が半径方向に少なくとも部分的に（特に完全に）第１の材料より（場合によっては、第２の材料より）外側に延伸している。

【0031】

具体的には、永久磁石が半径方向に少なくとも部分的に（特に完全に）第１の材料より（場合によっては、第２の材料より）内側に延伸している。

【0032】

さらに、軸方向磁束モータ、半径方向磁束モータ又は横方向磁束モータの形の電気駆動装置であって、少なくとも固定子及び上記回転子を備え、固定子がコイルに囲まれた複数の核を有する電気駆動装置が提案される。

【0033】

具体的には、固定子が軟磁性複合材料を有する。

【0034】

核（もしくはコイル）の数は、永久磁石の数と異なっていてもよい。

【0035】

回転子の態様は、電気駆動装置（もしくは軸方向磁束モータ、半径方向磁束モータ及び横方向磁束モータ）についても同じように適用でき、逆もまた同様である。

【0036】

なお、ここで使用される数詞（「第１の」、「第２の」・・・）は、主として、複数の同じような対象又は変数を区別するため（だけ）に用いられる。すなわち、具体的には、必ずしもこれらの対象又は変数の従属関係及び／又は順序を規定するものではない。従属関係及び／又は順序を表す必要がある場合は、本明細書中に明示的に示される。又は、詳細に記載された態様を読めば、当業者には自明である。

【0037】

以下、本発明及び技術的背景について、図面を用いて詳細に説明する。なお、本発明は示される実施形態により限定されない。具体的には、明示的な定めがない限り、図面で説明された事項の一部を抽出し、本明細書及び／又は図面における他の構成要素及び知見と組み合わせることも可能である。なお、具体的には、図面とりわけ図示された大小関係は、単なる概略的なものである。同じ符号は同じ対象を指しているため、他の図面の記載が補足的に使用されることもある。

【図面の簡単な説明】

【0038】

【図1】軸方向磁束モータの第１の実施形態を示す斜視図。

【図2】図１の軸方向磁束モータの回転子を示す斜視図。

【図3】図２の回転子を示す側面図。

【図4】図２及び図３の回転子を示す回転軸に沿った図。

【図5】第１の材料及び第２の材料の分布に対する渦電流損失及び生じ得る回転モーメントを示すグラフ。

【図6】軸方向磁束モータの第２の実施形態を示す第１の斜視図。

【図7】図６の軸方向磁束モータを示す第２の斜視図。

【図8】半径方向磁束モータ及び横方向磁束モータ並びに時間変化する磁場における一時点での磁束の経路を示す図。

【図9】図８の半径方向磁束モータを示す回転軸に沿った側面図。

【図10】図９の半径方向磁束モータを示す斜視図。

【図11】横方向磁束モータの一部を切り抜いて示す回転軸に沿った側面図。

【図12】図１１の切り抜き箇所を示す第１の斜視図。

【図13】図１１及び図１２の切り抜き箇所を示す第２の斜視図。

【発明を実施するための形態】

【0039】

図１は、回転軸４を有する軸方向磁束モータ２の第１の実施形態を示す斜視図である。軸方向磁束モータ２は、固定子１４及び回転子１を備え、固定子１４はコイル１６に囲まれた複数の核１５を有する。核１５は、少なくとも部分的に第１の材料８から作製される。

【0040】

図２は、図１の軸方向磁束モータ２の回転子１を示す斜視図である。図３は、図２の回転子１を示す側面図である。図４は、図２及び図３の回転子１を示す回転軸４に沿った図である。以下、図２から図４をまとめて説明する。

【0041】

回転子１は、軸方向３に沿って延伸する回転軸４を有し、回転子１は環状に延伸し、周辺方向５に沿って（第１の磁化を有する）複数の第１の永久磁石６及び（第１の磁化と異なる第２の磁化を有する）複数の第２の永久磁石７を有する。永久磁石６，７は、周辺方向５に沿って交互に磁化が異なっている。永久磁石６，７の磁化はそれぞれ周辺方向５を向いている。つまり、（永久磁石から出るもしくは永久磁石に入る）磁束線の方向１７は、周辺方向５である。永久磁石６，７は、周辺方向５に沿ってそれぞれ互いに離間して配置され、永久磁石６，７の間に、第１の材料８として軟磁性複合材料が配置されている。

【0042】

永久磁石６，７の間には、第２の材料９としてさらに鉄含有材料が配置されている。第１の材料８及び第２の材料９は、層状かつ軸方向３に沿って前後に配置されている。軸方向３に沿って、第１の材料８、第２の材料９の順に配置されている。

【0043】

第１の材料８及び第２の材料９が全体として、軸方向３に沿って全高１０を有し、ここでは第１の材料８が全高１０の約５０％である第１の高さ１１に渡って延伸している。

【0044】

永久磁石６，７は、軸方向３に沿って全高１０に対応する長さ１２を有する。

【0045】

永久磁石６，７は、半径方向１３に第１の材料８より外側にも内側にも延伸している。

【0046】

図５は、第１の材料及び第２の材料の分布（全高１０に対する第１の高さ１１の比２０［％］、横軸）に対する渦電流損失１８［Ｗ］（縦軸）及び生じ得る回転モーメント１９［ｍＮｍ］（ミリニュートン・メートル）（縦軸）を示すグラフである。

【0047】

第１の曲線２１は、比２０に対する渦電流損失１８の推移を示している。第２の曲線２２は、比２０に対する生じ得る回転モーメント１９の推移を示している。

【0048】

図６は、軸方向磁束モータ２の第２の実施形態を示す第１の斜視図である。図７は、軸方向磁束モータ２を示す第２の斜視図である。これらの態様については、図１から図４の記載を援用する。

【0049】

軸方向磁束モータ２において、回転子１及び固定子１４が軸方向３に沿って前後に配置されている。ここで、磁化の異なる永久磁石６，７が周辺方向５に沿って、回転子１上に交互に配置されている。軸方向磁束モータ２の磁場線は、回転軸４に対し略平行に軸方向３に走っている。つまり、磁場は回転軸４に対し略平行である。

【0050】

図８は、半径方向磁束モータ２３及び横方向磁束モータ２４並びに時間変化する磁場における一時点での磁束もしくは磁場線２５の経路を示している。固定子１４にコイル１６は図示しておらず、一時点での時間変化する磁場の極性の切り替わりを、＋／－の記号で表している。回転子１は、軸方向３に沿って延伸する回転軸４を有し、回転子１は環状に延伸し、周辺方向５に沿って（第１の磁化を有する）複数の第１の永久磁石６及び（第１の磁化と異なる第２の磁化を有する）複数の第２の永久磁石７を有する。永久磁石６，７は、周辺方向５に沿って交互に磁化が異なっている。永久磁石６，７の磁化はそれぞれ周辺方向５を向いている。つまり、（永久磁石から出るもしくは永久磁石に入る）磁束線の方向１７は、周辺方向５である。永久磁石６，７は、周辺方向５に沿ってそれぞれ互いに離間して配置され、永久磁石６，７の間には、半径方向１３に外側に第１の材料８として軟磁性複合材料が、半径方向１３に内側に第２の材料９が配置されている。

【0051】

図９は、半径方向磁束モータ２３を示す回転軸４に沿った側面図である。図１０は、図９の半径方向磁束モータ２３を示す斜視図である。以下、図９及び図１０をまとめて説明する。これらの態様については、図８の記載を援用する。

【0052】

半径方向磁束モータ２３において、回転子１及び固定子１４は半径方向１３に前後に（すなわち、ここでは回転子１が内側、固定子１４が外側に）配置されている。このとき、磁化の異なる永久磁石６，７が、周辺方向５に沿って回転子１上に交互に配置されている。半径方向磁束モータ２３の磁場線２５は、回転軸４に対し略横方向に半径方向１３に走っている。すなわち、磁場は回転軸４に対し略横方向を向いている。

【0053】

半径方向磁束モータ２３については、第１の材料８及び第２の材料９が層状かつ半径方向１３に沿って前後に配置されている。すなわち、ここでは内側から半径方向１３に沿って外側に向かって、第２の材料９、第１の材料８の順に配置されている。

【0054】

電気機械を形成するため、固定子１４上の回転子１の配置において、第１の材料８が固定子１４に対向して配置されている。

【0055】

半径方向磁束モータ２３については、第１の材料８が半径方向１３に半径方向磁束モータ２３の固定子１４と隣接して配置されている。第２の材料９が、固定子１４に対し離間して配置されている。第２の材料９と固定子１４の間に、第１の材料８が配置されている。

【0056】

半径方向磁束モータ２３については、第１の材料８及び第２の材料９が全体として、半径方向１３に沿って全高１０を有し、第１の材料８が第１の高さ１１に渡って延伸している。

【0057】

図１１は、横方向磁束モータ２４の一部を切り抜いて示す回転軸４に沿った側面図である。図１２は、図１１の切り抜き箇所を示す第１の斜視図である。図１３は、図１１及び図１２の切り抜き箇所を示す第２の斜視図である。以下、図１１から図１３をまとめて説明する。

【0058】

横方向磁束モータ２４は、通常、固定子１４及び回転子１を備える。回転子１及び固定子１４は、半径方向１３に前後に（すなわち、ここでは回転子１が内側、固定子１４が外側に）配置されている。このとき、磁化の異なる永久磁石６，７が、周辺方向５に沿って回転子１上に交互に配置されている。横方向磁束モータ２４の磁場線２５は、回転軸４に対し略平行に軸方向３に走っている。すなわち、磁場は回転軸４に対し略平行である。このとき、磁束は三次元に半径方向１３及び周辺方向５にも走っている。

【0059】

クローポール型固定子１４については、２つのクローポール型固定子１４が隣り合って軸方向３に沿って配置され、端面２５を介して互いに接している（端面２５は図１２に示す）、又は一体となっている（図１３参照）。各クローポール型固定子１４は、基面２９から軸方向３に沿って延伸する複数の極２７，２８を有する。第１のクローポール型固定子１４の第１の極２７及び第２のクローポール型固定子１４の極２８が、周辺方向５に沿って交互に配置されており、それぞれ互いに隣接し、軸方向３に互いに重畳しつつ互いに離間して配置されている。極２７，２８は、内周面３０に配置されている。クローポール型固定子１４は、外周面３１上の端面２５を介して互いに接している（図１２参照。一体となっている場合は、図１３参照）。クローポール型固定子１４の間隙において、軸方向３には端面２５間に、半径方向１３には互いに接する端面２５と極２７，２８の間に、コイル１６が周辺方向５に延伸してクローポール型固定子１４の間に配置されている。
横方向磁束モータ２４については、第１の材料８及び第２の材料９が層状かつ半径方向１３に沿って前後に配置されている。すなわち、ここでは内側から半径方向１３に沿って外側に向かって、第２の材料９、第１の材料８の順に配置されている。

【0060】

電気機械を形成するため、固定子１４上の回転子１の配置において、第１の材料８が固定子１４に対向して配置されている。

【0061】

横方向磁束モータ２４については、第１の材料８が半径方向１３に横方向磁束モータ２４の固定子１４と隣接して配置されている。第２の材料９が、固定子１４に対し離間して配置されている。第２の材料９と固定子１４の間に、第１の材料８が配置されている。

【0062】

横方向磁束モータ２４については、第１の材料８及び第２の材料９が全体として、半径方向１３に沿って全高１０を有し、第１の材料８が第１の高さ１１に渡って延伸している。

【符号の説明】

【0063】

１ 回転子
２ 軸方向磁束モータ
３ 軸方向
４ 回転軸
５ 周辺方向
６ 第１の永久磁石
７ 第２の永久磁石
８ 第１の材料
９ 第２の材料
１０ 全高
１１ 第１の高さ
１２ 長さ
１３ 半径方向
１４ 固定子
１５ 核
１６ コイル
１７ 磁束線の方向
１８ 渦電流損失［Ｗ］
１９ 回転モーメント［ｍＮｍ］
２０ 第１の高さ／全高比［％］
２１ 第１の曲線
２２ 第２の曲線
２３ 半径方向磁束モータ
２４ 横方向磁束モータ
２５ 磁場線
２６ 端面
２７ 第１の極
２８ 第２の極
２９ 基面
３０ 内周面
３１ 外周面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】