JP2002531040A - 電気機械 - Google Patents

電気機械

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JP2002531040A
JP2002531040A JP2000583145A JP2000583145A JP2002531040A JP 2002531040 A JP2002531040 A JP 2002531040A JP 2000583145 A JP2000583145 A JP 2000583145A JP 2000583145 A JP2000583145 A JP 2000583145A JP 2002531040 A JP2002531040 A JP 2002531040A
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、電気機械であって、回転及び直線運動の為に可能な限り最小の面積に於いて空芯コイルの高い発生量を提供するためにこの機械をモータと発電機との両方として使用することを可能にする構造ベース体(constructive base form)を提供するものに関する。本発明の前記構造ベース体に於いて、空芯コイル(3)は、最大エネルギ変換時に両磁極(27)の対向する側に位置し、従って、相補作用を有する二つのコイル辺を有する。リフラックス材に接触しない前記空芯コイル(3)は、フィールド装置(6、7)または、単数又は複数のエアギャップセクション(4’、4’’、....)によって形成されるエアギャップ(4)のほぼ中心に位置し、前記セクションに対して移動可能である。各コイル辺は移動方向を横切る方向の断面において変化する幾何学形態を有するエアギャップセクション(4’、4’’、....)に延出し、少なくとも一つの前記フィールド装置(6)の周りで湾曲又は屈曲し、ほぼ前記エアギャップ(4)内に位置している。前記エアギャップの構造とその内部に位置する前記空芯コイルとによって、電界と磁界との間の相対移動中にエネルギ変換に関するM.ファラデーの理想条件に対して最適な合致が提供され、空芯コイル内の銅による最適な量的および質的な発生量が確実にされる。本発明は、非常にコンパクトな機械の製造に使用することが可能で、これによって、用途、製造及び製品コストの点でその他様々な利点がもたらされる。これらの機械及びそれらによって提供される高発生量は、極めて高速の調節作業用のモータ、又は、乗り物用の駆動機構、そして、乗り物の照明ダイナモ用又は風力エネルギプラント用の発電機として使用することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 本発明は、両磁極の有効領域に於いてリターンパス材と各空芯コイルとに同時
に接触しない少なくとも一つの空芯コイルを備えたエアギャップ巻線から構成さ
れる請求項1及び2の前提部に記載の電気機械に関する。このことは、空芯コイ
ルのそれぞれのコイル片が、最大エネルギ変換時に於いて一つのタイプの極の有
効場にあり、二つのコイル片の磁極タイプが互いに異なり、その作用を前記空芯
コイルで完結させ(定義:二極空芯コイル)、同じタイプの極の隣接する極間の
無電界コンダクタ領域も前記コイル片に属する(定義:コイル片)ということを
意味する。二つのコイル片は、直接的又はコンダクタを介して、移動方向に位置
するその一部が非常に大きく、したがって、不活性コンダクタ、又は、それがフ
ィールドの外部に位置する場合には、一般に巻線ヘッドと称される、閉じられた
又は開放された空芯コイル内へと接続されている。
【0002】 これらの機械は、たとえばDE P 973 746に於けるように、そのエ
アギャップが、外側のものが中空シリンダである二つの入れ子状に配置されたシ
リンダのシェル側間に位置し、半径方向磁場によって貫通され、かつ、空芯コイ
ルのそれぞれが軸心方向に延出して互いに接続された前記両シリンダに対して回
転する、ベル型(bell−shaped)ロータモータとして、半径方向磁場
を有する回転機械として知られている。
【0003】 これらの機械の利点は、高い周速が利用されることと、更に、ベル型ロータに
於いては、組み立て及び製造が簡単であることにある。
【0004】 これらの機械の欠点は、空芯コイル内の不活性コンダクタ部分が非常に大きい
ことにある。もう一つの欠点は、空芯コイル内の活性コンダクタ部分の増加が、
巻線部を軸心方向に延長することによってのみ可能であり、しかしこれには、機
械的な利用及び発生する空間的な問題によってその限界があり、ベル型ロータに
於いては、巻線部の層が片側しかないことによって特に大きく制限され、したが
って、その最大出力が100W以下に制限されることにある。
【0005】 更に、これらの機械は、たとえば、DE P 839 062に於けるように
、そのエアギャップがエアギャップを形成するフィールド(field)装置の
二つの同軸に取り付けられたディスク間に位置し、軸心方向のフィールドによっ
て貫通され、空芯コイルが放射状に延出して、互いに接続された前記ディスクに
対して回転する、軸心方向磁場を備えた回転体として知られている。
【0006】 この構成の利点は、機械の軸心方向寸法が小さいことにある。
【0007】 しかしながら、巻線ヘッドの変形が存在する為、空芯コイル内の銅損が非常に
大きく、アクスルの近傍の巻線ヘッドは非常に短いのに対して機械の周部の巻線
ヘッドは不釣り合いに長い為、移動方向に対してアクティブな空芯コイル内に位
置するコンダクタの部分は小さく、不活性コンダクタ部分に対するその比率は好
ましくないものである。これらの機械に於いては、その寸法によって大型の機械
となり、又、コイルロータに於いては、周部領域の巻線ヘッドの質量が大きいこ
とに依る遠心力の問題に依って、前記活性コンダクタ部分は、更に、大きな制限
を受ける。
【0008】 又、これらの軸状及び放射状フィールド機械に於いては、空芯コイルのコイル
及び極の幅がコンダクタの前記不活性部分および/又は、空芯コイル内の銅損、
と非常に密接に関連してているという問題が存在する。これらを小さくするため
には、小さな極幅およびコイル幅しか使用することが出来ないが、しかしながら
これによって、これら高度に極化された(high−poled)機械に於いて
、一方に於いてその極が低出力であり、他方に於いて、極の遷移が多い為に、巻
線内に於いて渦電流損失が起こるという問題が生じる。この依存性によって、機
械の構造が非常に複雑なものとなり、それらが大きな制限を受けることになる。
【0009】 更に、JP 0550083449 AAから回転軸状フィールドモータが知
られており、ここでは、エアギャップは三つの同軸配置されたディスク間、即ち
、中央のディスクと、二つの外側のディスクのそれぞれとの間、に存在し、中央
ディスクは、その両面に永久磁石極を有し、各空芯コイルがこの中央ディスクの
外側エッジに複数回巻線され、かつ、アクスルの方向に於いて中央ディスクの両
側のエアギャップへ延出し、接続されたディスクに対して回転する。
【0010】 この構成の利点は、機械の直径が比較的小さくその軸心方向の寸法が比較的大
きく、両側の各空芯コイルの巻線ヘッドが軸心方向に接近していることにある。
空芯コイル内のコンダクタの活性部分は、二つディスク状の軸心方向に磁化され
たエアギャップ領域にあり、不活性コンダクタ領域は、アクスルと周部領域の近
傍の各空芯コイルの領域にある。従って、ここでは、各コイル片が、厚く二重で
、更に好ましくはリターンパスコアを備える、磁気ディスクの周りに2回巻線さ
れていることから、とりわけ周部領域に於ける銅損率が高い。加えて、それ自身
、その高い周速に依り、前記ディスク状エアギャップ領域の部分よりも遥かに有
効な、この領域のコンダクタ部分が利用されない。コイルロータとしての利用に
於いては、これらのコンダクタ領域が利用されなければ、それによって、周部領
域のコンダクタの大きな質量に依る遠心力の問題すら起こる。
【0011】 更に、リニア作動機械が、「小出力電気モータ」、Helmut Mocza
la,p.218,図9.25,expert−Verlag 1993に、電
子的な整流コイルロータに関して例示されているように、知られている。これら
の機械に於いて、エアギャップは、その磁界がエアギャップを貫通する、エアギ
ャップを形成するフィールド装置の二つの長い矩形プレートの間に存在し、前記
エアギャップは、移動方向を横断して延出し、巻線ヘッド又は不活性コンダクタ
は、それぞれ、前記プレートの外側エッジに位置している。
【0012】 この場合、二極空芯コイル内の不活性コンダクタに対する活性コンダクタの比
率は、移動方向を横切る機械の幅に大きく依存する。しかし、この機械の幅は、
それによって機械が大型化するために大きく制限される。したがって、ここで空
芯コイル内の銅利用率は望ましいものではなく、更に、これら機械はかなりの空
間を占有する。
【0013】 本発明は、これらの機械、及びこれまでのいかなる電気機械も、質(コンダク
タ、フィールド、及び速度のベクトル間の直交状態)と量(上記ベクトルの量の
最大化)とに関してコンダクタと磁界との間の相対移動に於けるエネルギ変換に
関するマイケル・ファラデーによって発見された理想条件を、二極空芯コイルを
備える電気機械に関してその全体に於いて適用したものは存在しなかったという
知見に基づくものである。
【0014】 これは、とりわけ、二極空芯コイル内に於いて、磁界によって直交貫通される
移動方向に対して直交するコンダクタの部分が非常に小さいということに当ては
まる。
【0015】 既存の機械におけるコンダクタのこの活性部分を改善しようとすれば、これに
よって機械の寸法が非実用的になり、遠心力と振動の問題によって制限される。
【0016】 更に、コンダクタを高速領域で使用するという質的な条件と、空芯コイルの軸
心アプローチの利点はこの構造に於いては見られない。
【0017】 既存の空芯コイル機械の構造は、ファラデーによって発見された理想条件の適
用を大きく制限するものであり、その結果、二極空芯コイル内の不活性コンダク
タが活性コンダクタに対して非常に大きく、空芯コイル内の銅損が非常に大きい
という問題がある。
【0018】 既存機械の空芯コイル内の銅の質と量とに関する低い利用効率によって、出力
と有効性とが大きく制限されので、用途によっては、その結果、多くのその他の
問題と短所がある。
【0019】 これらは、オーム不活性抵抗の増加とコイル質量の増大である。これによって
、熱の問題、機械の大型化、電気時間定数、始動時間定数の増加、そしてそれに
よるモータのダイナミックレシオ(dynamic ratio)の低下が起こ
る。
【0020】 始動時間定数が増加すれば始動が遅くなり、これはモータと、たとえば小型風
力エネルギプラント用の発電機との両方にとって不利である。
【0021】 もしもコイル幅および極幅を小さくすることによって空芯コイル内の銅損を減
らせば、これによって、多極機械の極強度の低下、巻線内の渦電流損失の増加、
そして、直流機械の場合には機械式と電子式整流機械の両方に於いて整流コスト
の増加が起こる。
【0022】 低いコンダクタ利用効率によって、所望の出力を達成するためにより多量の磁
性材料を使用しなければならず、その結果、マグネットのコストがその出力の割
には非常に大きなものとなる。
【0023】 更に、機械の質量と、直径、軸寸法、又は、移動方向を横切る延出方向に於け
る機械寸法が、増加し、これは、多くの用途、特に、乗り物、航空機及びスペー
ストラベル、に於いて不利である。熱損失の増加によって、機械の出力が制限さ
れる。とりわけ、それらの損失によって機械の効率が制限され、これは、バッテ
リ作動用のモータ(フォークリフト、電気自動車、電気ボート等の乗り物の駆動
装置)、バッテリ充電用の発電機(たとえば、乗り物の照明ダイナモ、小型風力
発電機)としての使用に於いて特に不利な影響を与える。
【0024】 本発明の課題は、従って、既存の機械の利点を提供するのみならず、それらに
加えて、公知の機械よりも遥かに高い程度でファラデーの理想条件を実現する可
能性を提供する、コンパクトで高効率な電気機械を製造することにある。これは
、二極空芯コイル内のコンダクタ利用効率を、非常に限られた空間に於いて質と
量に於いて増加し、これによって、実用的でコンパクトな機械寸法を実現するこ
とを意味する。換言すると、二極空芯コイル内に於ける不活性コンダクタに対す
る活性コンダクタの割合を、非常に限られた空間で増加させ、これによって、空
芯コイル内に於いて、より多くのコンダクタが、フィールド内で活性となり、よ
り多くのコンダクタがフィールドに対して直交して位置し、フィールド内のより
多くのコンダクタが、限られた空間に於いて(巻線仕様に応じて)移動方向に対
して直交することが可能となる。更に、回転機械に於いては、空芯コイルの軸心
アプローチが有効に利用され、空芯コイル内の活性コンダクタ部分を増加させる
全体的効果を有し、高周速の利用が、軸心アプローチの利点と組み合わされ、大
きな範囲の出力クラスと応用分野の全体としてより大きな機械設計のフレキシビ
リティが達成され、前述した公知の機械の問題点と欠点とが解決されるのである
【0025】 上記課題は、特許請求項1又は2の特徴構成を備える電気機械によって達成さ
れる。
【0026】 本発明の電気機械は、実質的にフィールド装置によって形成される、一つのエ
アギャップ又は複数のエアギャップセクションから成るエアギャップ有し、この
装置は、互いに隣接するとともに前記エアギャップ内に於いて互いに対向して位
置する少なくとも一つ又は複数の第1及び第2部材を備えてなり、前記エアギャ
ップに対して直交して磁化される磁極を有する両面の内の少なくとも一方が、一
つの極全体又は複数の部分極に分割されて、ほぼ前記エアギャップ全体上に延出
し、移動方向に於いて交互し、そのフィールドが、各極の極表面領域内に於いて
、前記エアギャップの一方の境界面から対向する境界面へとほぼ直線状に延出し
、前記境界面のいずれかも磁極を有しおよび/又は、少なくとも、主としてリタ
ーンパス材から構成されている。
【0027】 更に、前記電気機械は、リターンパス材に接触せず、移動方向を横切る断面に
於いて前記エアギャップのほぼ中央にあり、前記エアギャップ内に於いて前記第
1及び第2部材から均一な距離で延出し、前記フィールド装置に対して移動する
、少なくとも一つの二極空芯コイル又はその二極空芯コイルを備えた巻線を有し
、更に、前記少なくとも一つの空芯コイルの各コイル片が、これによって、直接
的又は不活性コンダクタを介して、前記移動方向を横断し、前記エアギャップの
前記外側エッジに於いて、別のコイル片と接続されている。前記課題の達成に於
いて、前記エアギャップは、前記移動方向を横切る断面に於いて、少なくとも二
つの隣接するエアギャップセクションを備えてなり、これらセクションの内のそ
れぞれ2つが互いに隣接して位置し、前記第1部材に属するそのエアギャップ境
界面は、それによって形成される結合エッジに於いて互いに当接している。前記
少なくとも一つの空芯コイルの各コイル片は、これらエッジのそれぞれに於いて
その幾何学形状を変化させながら、前記エアギャップの全てのエアギャップセク
ションを通って延出し、これによって各コイル片は、前記第1部材の周囲で屈曲
又は折り畳みを形成し、かつ、各コイル片が、ほぼ前記エアギャップに延出して
いる。或いは、ここで、各コイル片が、前記エアギャップを通過するそのコース
中に於いて前記エッジで屈曲又は折り畳まれ、各コイル片はほぼ前記エアギャッ
プに延出していると表現することも可能である。ここで更に別の構成に於いて、
前記空芯コイルは、前記エッジで最大2回、その幾何学的連続線を変化させ、各
コイル片はほぼ前記エアギャップに延出し、ここで、幾何学的連続線は互いに接
続されて一つの幾何学的形状(たとえば、直線、円)を形成する複数の点から成
る列である。
【0028】 上記課題の別の解決構成に於いて、前記エアギャップは、前記移動方向を横切
る前記セクションに於いて、少なくとも一つの湾曲エアギャップセクションを備
えてなり、前記少なくも一つの空芯コイルの各コイル片は、実質的に、少なくと
も前記曲線の全長に渡って延出し、かつ、前記エアギャップの前記エアギャップ
セクションを通って、ほぼ前記エアギャップに延出している。
【0029】 上述した、移動方向を横切る断面に於ける、エアギャップのコースとコイルの
方向によって、コイル片が実質的にエアギャップに配置される、機械に於けるエ
アギャップと空芯コイルとのコンパクトな方向転換が達成され、これによって、
コイル幅および/又は空芯コイル内に於ける不活性コンダクタに対する活性コイ
ルの比率が改善され、従って、空芯コイル内に於いて、非常に大量のコンダクタ
が、極めて限られた空間に於いてエネルギ変換のために高度に活性化され、その
結果、磁性及びコンダクタ材料の利用効率が改善される。本発明は、又、完全に
新しい機械構造も含む。
【0030】 このタイプの屈曲又は折り畳みによって、ファラデーの理想条件に応じたコイ
ル片の有利な軸方向アプローチが可能となる。
【0031】 本発明に依れば、第1請求項の前提部の電気機械の応用範囲が大幅に拡大され
るとともに、新規な範囲のアウトプットが利用可能となる。更に、原則的にこれ
によって、課題の説明の全ての問題点の解決が可能となる。
【0032】 主請求項と第2請求項に発見された電気機械の最も重要な別発展構成がサブ請
求項3〜37に記載されており、それらについて以下に詳述する。
【0033】 前記エアギャップのコースの観察に於いて、移動方向を横切る断面に於ける図
は常に以下を意味する。
【0034】 フィールド装置という概念は、機械内の磁界の、発生、保存、伝導、制限の為
に作用する電気機械の全てのパーツを指し、これらは、前記エアギャップを形成
する第1及び第2部材、空芯コイルの折り畳み領域でエアギャップを形成する前
記部材、前記折り畳み領域に於いてコンダクタの片面に取り付けられ、反対側で
はエアギャップを制限しない磁極、そして前記第1及び第2部材間を接続する部
材である。
【0035】 磁気円を、隣接する磁極間の第1及び第2部材のリターンパスによって閉じる
好適な可能性に加えて、磁気円を、主として前記エアギャップの反対側の第1部
材と第2部材の極領域間のリターンパス材から形成される接続部材によって閉じ
ることも可能であり、たとえば、回転機械に於けるアクスル又は軸が好ましくは
前記接続部材であると解釈される。この可能性は、第1または第2部材の隣接す
る磁極が互いに分離しており、少なくとも極の領域に於いて、互いに磁気的に分
離して構成される場合に、考慮される。これは、巻線の冷却用の冷却剤を導くス
ロットが両極間に挿入される場合である。実用目的の為に、これらスロットは、
プロペラとして前記冷却剤を同時に搬送するように移動方向に対して傾斜される
【0036】 製造及びコストの理由から、前記リターンパス材として強磁性材が好適である
。更に別の発展構成に於いて、前記少なくとも一つの湾曲エアギャップセクショ
ンは、円形に湾曲される。円形湾曲エアギャップセクションによって、非常に調
和の取れた効果的なフィールド分布が提供される。この構成の更に発展例として
、前記第1部材は、移動方向を横切る前記セクションに於いて、好ましくはリタ
ーンパスである円又は環であり、前記第2部材は、実質的に、均一な距離で前記
第1部材を同心状に包囲し、前記第2部材は、コイルホルダへの延出するべく前
記移動方向に連続スロットを備える。前記空芯コイルは前記第1部材周りで円形
に湾曲している。この別発展構成は、好ましくは前記第2部材の一部である磁極
が径方向に磁化される場合に、エアギャップ全体に渡ってフィールドを均一に分
布するという利点を有する。
【0037】 更に別の発展構成に於いて、前記少なくとも一つの湾曲エアギャップセクショ
ンは、非対照的に、好ましくは、楕円形状に、屈曲される。この形状によっても
、エアギャップおよび/又はこのエアギャップセクションに対する、有利な空間
利用に加えて、非常に調和のとれた連続的なフィールド分布が提供される。
【0038】 前記楕円エアギャップが、一つの主頂点と、二つの副頂点とを有する場合は、
これによって、回転機械に於ける有利なドラム形状が提供され、ここで、コイル
片の多量のコンダクタが、周部領域に位置し、同時に、両副頂点の領域に於ける
コンダクタによって好適なアクスルアプローチが達成される。
【0039】 前記楕円形状の楕円エアギャップが、一つの副頂点と二つの主頂点を備えて平
坦(flat)で配置される場合には、非常にコンパクトな機械形状が得られ、
ここで、たとえば、回転機械に於いては、前記第1部材は、一方では、そのディ
スク形状によって軸心方向に狭く、他方に於いて、空芯コイルのエネルギの豊富
な周部領域が、非常に調和の取れた状態で利用され、従って、第1部材の両側の
アクスルアプローチが好適に利用される。
【0040】 更に別の発展構成は、実質的に前記空芯コイルの全体を前記エアギャップ内に
配置するものである。
【0041】 従って、巻線ヘッドも部分的に利用され、その結果、空芯コイルの銅利用効率
が改善される。
【0042】 更に別の発展構成に於いて、前記空芯コイルは、前記移動方向を横切る断面に
於いて、互いに180°以下の角度で位置する二つの直線状のエアギャップセク
ションの二つの境界面の交差によって形成される前記第1部材のエッジの周りで
屈曲又は折り畳まれ、各コイル片が前記エッジの両側に於いて少なくとも前記エ
アギャップセクションへ延出する。これは、前記コイル片の移動方向を横切る方
向に於いて小さな空間しか占有せず、これによって機械が更にコンパクトになり
、前記空芯コイルの折り畳み領域が非常に短く、コイル片の主要部分がフィール
ド内に位置するという利点を有する。
【0043】 更に別の発展構成に於いて、少なくとも一つの湾曲エアギャップセクションが
、前記第1部材に属する前記境界面の別の直線状の隣接するエアギャップセクシ
ョンに当接し、エッジを形成している。これにより、各コイル片のコンダクタの
大きな部分が、湾曲エアギャップセクションから隣接する直線状エアギャップセ
クションへの遷移部に於いても、エアギャップ内に位置し、設計変更によって更
に別の実施例も可能である。
【0044】 上記二つの別発展構成の更に別の発展構成に於いて、前記第1部材と二つの隣
接するエアギャップセクションとに属する二つの当接する境界面の前記エッジは
、移動方向を横切る断面に於いて丸められている。これによって、均一なフィー
ルド分布が促進されるとともに、たとえば、この種のリターンパス領域に於ける
飽和の発生が防止される。
【0045】 更に別の発展構成に於いて、隣接する当接エアギャップセクションは、直接的
に、互いに対してギャップ無しに、遷移し、これによってこの領域の前記エアギ
ャップの両境界面が連続的とされる。これによって、各コイル片のエッジ領域の
磁界による最大の貫入が達成される。
【0046】 このように円形のエアギャップセクションが直線状のエアギャップセクション
に隣接すれば、フィールド装置の部材のための好都合なコンパクトで製造容易な
形状が達成される。
【0047】 これら及びそれに類似の幾何学形状が、請求項10に記載の別発展構成に於い
て達成される。その端部の一方又は両方に於ける直線状エアギャップセクション
遷移部が湾曲エアギャップセクションで終端する別の好適な構成についてここで
記載しておく必要がある。
【0048】 これら全ての実施例に於いて、ディスク又はシリンダを、製造ベースとして使
用することができ、これらの形状も組み立てが容易である。
【0049】 特に製造が経済的で容易なベーシックな別の発展構成が請求項11に記載され
ており、ここでは、各コイル片のコンダクタの屈曲折り畳み部は、非常に狭いス
ロット形状の第1部材に依って、非常に短い。
【0050】 前記スロット状部材のエッジは、好ましくは、折り畳み領域に於いて丸められ
て構成され、これによって、半円状のエッジが移動方向を横切る断面に形成され
る。これは、リターンパスに於けるフィールド分布が均一で、飽和が起こらず、
好ましくは、同様にコイル片の折り畳み領域に於いて連続している磁極の磁場も
、折り畳み領域を完全又は部分的に貫通し、リターンパスによって弱められずに
吸収される、という利点を有する。
【0051】 別の発展構成に於いて、前記エアギャップは、移動方向を横切る断面に於いて
、直線状又は湾曲した複数の当接するエアギャップセクションを備えてなり、各
コイル片がこれらを通り、これによって前記複数のセクションは、少なくとも一
つの左側屈曲部と右側屈曲部とに於いて完結している。
【0052】 これは、コイル片が狭い空間に於いて非常に長く、これにより、空芯コイルの
不活性コンダクタに対する活性コンダクタの比率が非常に大きいという利点を有
する。
【0053】 この構成の更に別の発展構成に於いて、三つの直線状エアギャップセクション
が、移動方向を横切る断面に於いて、互いに平行に延出し、各コイル片がこれら
三つのエアギャップセクションの全部を通過し、それが一つのセクションから隣
接するセクションに延出する時に、左側屈曲部と右側屈曲部で完結する。このコ
イル片の折り畳み方法は、非常に空間節約的であり効果的である。
【0054】 この構成の更に別の発展構成に於いて、三つの直線状エアギャップセクション
が、移動方向を横切る断面に於いて、互いに平行に延出し、各コイル片がこれら
を順次通過し、二つのエアギャップセクションが互いに平行に配置し、第3のエ
アギャップセクションはそれらに対して90°の角度で配置されている。回転運
動の為に、この構成は、コンダクタの大きな部分が高速周部領域に位置し、それ
と同時にアクスルの近くの領域の巻線ヘッドが非常に短いという利点を有する。
これによって前記ベル形状は、機械的及び製造上の利点を有するものとなる。
【0055】 更に別の発展構成に於いて、前記空芯コイルの折り畳み領域に於いて、磁極は
、そのフィールドが磁極表面からエアギャップの反対側の境界面へ実質的に直線
状に延出しない側に於いて固定されている。このコイル片の折り畳み領域の利用
は、特にそれが回転機械の周部領域に存在する場合に有利である。
【0056】 この構成の更に別の発展構成に於いて、前記折り畳み領域のコイル片の前記折
り畳み又は屈曲コンダクタも、前記フィールドによって貫通され、実質的に直線
状に延出する。これは、コンダクタのフィールド貫通の質に応じて、最大のエネ
ルギ変換が達成されるので、有利である。
【0057】 更に別の発展構成に於いて、移動方向を横切る断面に於いて、前記エアギャッ
プの少なくとも二つの隣接エアギャップセクションは、前記第1部材に属し、互
いに当接するその境界面に於いて、前記接続エッジ上で外側に、そのエアギャッ
プ境界面に対して直交して磁化された接続連続極を形成する磁気部分極を形成す
る。これは、前記当接境界面のエッジの領域に於けるコイル片の折り畳み領域も
、製造容易に、フィールドによって貫通され、第1部材の磁極がより大きな面積
を有し、従って、高出力となる、という利点を有する。
【0058】 上記別発展構成の空間節約的で製造容易な実施例に於いて、移動方向を横切る
断面に於いて、前記少なくとも三つのエアギャップセクションは、前記第1部材
の境界面に磁極を有し、これらは、それぞれエッジを介して、前記三つのエアギ
ャップセクション上に延出する一つの磁極へと接続され、更に、好ましくは、前
記移動方向を横切る断面に於いて、前記第1部材のコアを形成するスロット上の
リターンパス部材の周りに固定されている。
【0059】 好適な実施例が特許請求項17に記載されている。この特許請求項17の別発
展構成によって、機械寸法と極の寸法とを必要性に対応させることが可能なフレ
キシブルな機械設計が可能となる。
【0060】 好適な実施例が特許請求項18に記載されている。この特許請求項18の別発
展構成によって、コンパクトな機械設計と、接続エアギャップセクションに於い
て第1部材に属さない大きく製造が容易な高出力の極の利用が可能となり、これ
は、多くの別発展構成の実施例の基本的変形例である。
【0061】 更に別の発展構成に於いて、前記移動方向を横切る断面に於いて、前記第2部
材は、少なくとも部分的に、空芯コイルの折り畳み領域又は湾曲コンダクタ領域
の周りに巻き付けられ、均一な距離で前記コイルのコースに沿って延出し、これ
によって、この領域のエアギャップを形成するフィールド装置を形成する。これ
によって、磁界と、もしも第2部材が磁極を有する場合には、閉鎖された領域の
周りで拡大された極表面とを有したコンダクタの最適な貫通状態が可能となり、
これによって、機械も全体として遥かに高出力となる。
【0062】 更に別の発展構成に於いて、前記移動方向を横切る断面に於いて、少なくとも
一つの第2部材が、前記第1部材のエッジ領域に於いて前記空芯コイルの周りで
屈曲又は折り畳まれ、リターンパスフラットバンドと接続され、前記移動方向に
延出する外側エッジに於いて、少なくともこのコイル領域で一方の側で前記空芯
コイルを形成している。
【0063】 この構成の一実施例に於いて、前記リターンパスフラットバンドは、エアギャ
ップに向かう側に於いて磁極を備え、これら磁極は、好ましくは、前記エッジ又
は前記第1部材のリターンパスの方向に磁化される。この別発展構成は、第1部
材のエッジの領域のコイル領域も経済的かつ製造容易に利用されるという利点を
有する。更に、別の実施例に於いて、前記リターンパスフラットバントは、一方
の側で隣接する別のエアギャップセクションに接する。これは、請求項18、た
とえば図4との関係に於いて利用される。
【0064】 更に別の発展構成に於いて、複数の機械が互いに隣接するとともに、互いに固
定接続され、これによって、前記フィールド装置の接続第2部材を使用すること
により、移動方向を横切る断面に於いて、一つの強要リターンパスを備えた実施
例に於いて、全部で一つのリターンパスが節約され、別実施例に於いては、前記
接続第2部材は、永久磁石部材であり、前記隣接機械のそれぞれは、二つの極の
一つを使用し、これによって、全部で一つの磁極と一つのリターンパスとを節約
する。
【0065】 原則的に、前記第1及び第2部材は、互いに固定接続され、一体移動するが、
一つの例外に於いて、それらは、磁気的にのみ接続され、従って、時として不規
則性が発生する。これは、たとえば、ドラム状の第1及び第2部材に於いて好適
な別実施例である。
【0066】 更に別の発展構成に於いて、前記移動は直線状である。
【0067】 更に別の発展構成に於いて、前記移動はアクスル又は軸に対する回転移動であ
る。
【0068】 更に別の発展構成に於いて、本発明は、回転電流又は交流電流、又は、機械的
又は電子的に整流された直流電流の同期機として作動する。
【0069】 更に別の発展構成に於いて、空芯コイルから成る前記巻線は、移動フィールド
巻線として構成される。
【0070】 更に別の発展構成に於いて、前記励磁フィールドの磁極は、ある形態に於いて
は永久磁石性であり、別の形態に於いては電磁性である。
【0071】 本発明の前記電気機械は、電気エネルギを機械エネルギに(モータ)、および
/又は、機械エネルギを電気エネルギに(発電機)変換する。
【0072】 更に別の発展構成は、コイルロータとして作用し、別の発展構成に於いて、前
記フィールド装置はロータである。
【0073】 一つの実施例が特許請求項23に記載されている。この特許請求項23の別発
展構成は、空芯コイルにエアギャップに於ける安定性を提供するとともに、コイ
ル片のコンダクタの可能な限り大きな部分が、フィールドによって理想的に貫通
される状態で枢支された空芯コイルの支持を可能とする。
【0074】 更に別の実施例が特許請求項24に記載されている。この特許請求項24の別
実施例によって、様々な用途に於いて極めて効率的なコイルの利用が可能となる
【0075】 更に別の発展構成に於いて、アクスル又は軸に接近する複数のエアギャップセ
クションを備えた回転機械に於いて、前記空芯コイルは、その軸心方向視で、ほ
ぼV字形状に延出する。このほぼV字状のコースに対応して巻線構造に応じて、
この領域の磁極も、軸心方向視で、分割されており、アクスルに最も近い点へと
延出し、これによって、互いに間隔を於いて、又は、分割され近接した状態に構
成されている。この別発展構成によって、不活性コンダクタ又は巻線ヘッドを減
らすことができる。
【0076】 更に別の発展構成に於いて、前記コイル片は、移動方向にほぼ直交して延出し
ている。その理由は、これによって、最大のエネルギ変換が可能となるからであ
る。回転機械の場合、このことは、前記アクスル又は軸が、接近するエアギャッ
プセクションと、アクスルに対して直交しない空芯コイルの折り畳み領域を有し
、V形状の脚部であるコイル片がほぼ放射状に突出延出するということを意味す
る。もしもエアギャップセクションがアクスルに対して直交して延出すれば、こ
の領域のコイル片は、放射状に延出することになる。周部領域に於いては、コイ
ル片は好ましくは軸心方向に延出する。
【0077】 更に別の発展構成に於いて、前記コイル片の理想的な直交コースに加えて、本
発明は、更に、コイル片の移動方向に対する傾斜、屈折又は好ましくはインボリ
ュートコースを含み、これらは、とりわけ、アクスルに接近するエアギャップセ
クションが無い、又は一つしかない回転機械整流モータに使用され、本発明は、
これらの巻線構成に於ける銅利用効率の大幅な改善も意味する。しかしながら、
コイル片が、その主要部分に於いて、移動方向に対して30°以下の角度を有す
ることが好ましい。なぜならば、そうでなければ、好ましくは活性部分が小さく
なり過ぎるからである。その他発展構成の大半に於いては、移動方向に対するコ
イル片のほぼ直交するコースが好適である。
【0078】 更に別の発展構成に於いて、前記ほぼV字状のコイルセクションは、そのコイ
ル片がアクスルから離間したコンダクタ領域に於いて放射状に延出し、かつ、コ
ンダクタ、アクスルに近接したコンダクタ領域に於いては、移動方向に対してイ
ンボリュート状又は傾斜して延出する二層直流巻線の一部であり、空芯コイルの
V形状のコイル脚部は互いに異なる層に属する。一方に於いて、この構成は、多
数の近接したコイル片がエアギャップ領域を良好に利用し、エアギャップもアク
スルに最も接近したコンダクタ領域を含み、従って、その活性領域も使用される
という利点を有する。この主の巻線は、たとえば、それが軸に接続される場合、
極めて有効な位置決めモータとなる。
【0079】 更に別の発展構成に於いて、前記少なくとも一つの空芯コイルの、前記軸心方
向視に於いてV字状のコイル部分は、アクスルに接近するエアギャップセクショ
ン又は突出部に於いて、同じ閉鎖空芯コイルの反対側のエアギャップセクション
のV字状コイル部分に対と一致している(congruent)。このタイプの
対称構成によって、製造が単純化され、空芯コイルのバランスのとれた電圧出力
分布が可能となる。
【0080】 更に別の発展構成に於いて、前記コイル片は、波巻き状に互いに接続され、こ
れによって、n=3+2mの磁極を有し、ここでmは自然数(m=0、1、2、
3...)であり、前記巻線は、移動方向視に於いて第1部材の一部しか包囲し
ない。この構成は、回転機械に於いて特に有利である。というのは、部分巻線を
、少なくとも二つのそれら部分巻線を第1部材に巻き付けて組み付け、巻線全体
を形成することによって、より容易に製造、組み立てることができるからである
【0081】 別の発展構成に於いて、エアギャップにおける、またはエアギャップセクショ
ンにおける空芯コイルのエリアは、それに対向する磁極のエリアにほぼ対応する
。このことから、例えば、発電機としての動作において最大エネルギ変換が可能
になる。
【0082】 更に別の発展構成に於いて、軸心方向視に於いてV字状の前記コイルセクショ
ンは、前記第1部材の周部の周りに互いに接近して分布され、隣接する空芯コイ
ルは互いに異なる巻線相に属しおよび/又は互いに異なる巻線方向を有する。こ
れによって、エアギャップ領域全体が、空芯コイルと磁極とによって好適にカバ
ーされる。
【0083】 この構成の更に別の発展構成に於いて、互いに隣接する空芯コイルは、6つの
閉じられた空芯コイルが三つの相に相互接続された電気モータのものであり、各
エアギャップセクションに於いて、8つの極が少なくとも一方の側に於いて前記
空芯コイルの反対側に位置し、電子制御のためにロータ位置を測定するべく前記
コイル領域にセンサが挿入されている。前記モータは、好ましくは、移動方向に
於いて互いに捻じられた二つのコイル層を備えて構成される。これは、たとえば
、カセットレコーダ、レコードプレーヤ、又はディスク駆動装置用の、ワウ・フ
ラッタ(wow and flutter)が非常に低い、極めて効率的で低電
力消費の駆動モータである。
【0084】 更に別の発展構成に於いて、前記アクスルに接近する少なくとも一つのエアギ
ャップセクションの、軸心方向視に於いてV字状の前記コイル部分は、互いに重
ね合わされており、前記アクスルの近傍の領域は多層構造として構成され前記フ
ィールド領域は、好ましくは、単層又は複層構造として構成される。これによっ
て、エアギャップ幅を増大させたり、或いは、短い巻線ヘッド好ましくは又は不
活性コンダクタ部分が、アクスルの近傍の弱エネルギ領域に位置することなく、
エアギャップ領域が複数のコイル片によってカバーされる。
【0085】 この構成の更に別の発展構成に於いて、閉じられた空芯コイルは、前記第1部
材の周部上の二層直流巻線内に複数の巻線と共に、捻じられ、分散され、好まし
くは、各ターン後に一つの整流子によって相互接続されている。軸心方向領域に
於いて、前記巻線は複数の層で重なり合い、これによって、このコイル領域は、
フィールド領域から取り残される。これは、最高トルクで最高の加速を達成し、
コイルロータとして最低のワウ・フラッタを達成する、極めて効率的な位置決め
、サーボ、ステッピングモータである。
【0086】 更に別の発展構成に於いて、前記アクスル又は軸に接近する前記エアギャップ
セクションに於いて、軸心方向視に於いて、少なくとも一つの空芯コイルが、直
径巻線として構成され、これによって、たとえば90°の捻じり角の、少なくと
も一つの別の直径巻線をそれに取り付け、それらをアクスルの近傍に重ね合わせ
ることができる。これは、製造容易な空芯コイルを備えた特に経済的に製造可能
なモータであり、その比較的典型的な直径巻線によって、高いコンダクタ利用効
率と、高い効率、及び高トルクを有し、これは、又、時計等の非常に小さい駆動
装置用の空間節約的ディスク構造に使用することも可能である。
【0087】 更に別の発展構成に於いて、前記少なくとも一つの空芯コイルは、たとえば、
コイルロータ構造に於いて、アクスル又は軸と接続される。
【0088】 この実施例に於いて、前記アクスルは、中空アクスルとして構成され、これは
、自転車のハブダイナモ等のコイル支持構造に於いて有利である。
【0089】 更に別の発展構成に於いて、前記アクスルに接近するエアギャップセクション
の第2部材は、軸心方向視に於いて、その内側エッジが前記アクスル又は軸から
離間して、前記コイル支持を通るリングとして構成される。これによって、空芯
コイルの高エネルギ周部利用域も使用可能となり、移動方向に位置する巻線ヘッ
ド又はコンダクタを備えた、アクスルの近傍の低エネルギ領域はコイルの支持の
為に作用する。
【0090】 更に別の発展構成に於いて、少なくとも一つの空芯コイルが、コレクタを介し
て、又は巻線に対して直接的に、整流される直流巻線として構成され、これによ
って、高いコイル利用効率とコンパクトな構造の利用が、このタイプの巻線を備
えるこれらの機械の利用分野にまで拡張される。
【0091】 更に別の発展構成に於いて、磁極は、エアギャップの両側、又は、少なくとも
一つのエアギャップセクションに於いて固定される。これは、前記エアギャップ
又はエアギャップセクションのフィールドが強力になるという利点を有する。
【0092】 一好適実施例が特許請求項28に記載されている。この特許請求項28の別発
展構成は、折り畳まれたコンダクタが非常に短い為に、コイル片のほぼ全長がエ
アギャップ内に位置することにある。その他の利点は、直径が比較的小さいにも
拘わらずトルクが大きいことと、軸心方向にコンパクトであることである。
【0093】 この構成の更に別の発展構成に於いて、前記フィールド装置は、三つの円形デ
ィスクを有し、これらの内の、第1のディスクは、厚みが均一な薄いリターンパ
スディスクであり、第2部材の磁極は放射状に延出するとともに軸心方向に磁化
される。前記三つのディスクは、前記アクスル又は軸に固定接続される。前記軸
又はアクスルは、前記フィールド装置を収納するハウジング内に回転可能に枢支
され、少なくとも一つの空芯コイルが、その周部領域に於いて、このハウジング
に対して支持体を介して接続されている。この別発展構成は、軸心方向の長さが
特に短く、更に、単純で経済的に製造可能であるという利点を有する。
【0094】 上記二つの別発展構成の一実施例に於いて、前記周部領域のコンダクタは、更
に、移動方向を横切る断面に於いて、フィールド装置によって、その長さに沿っ
て少なくとも部分的に包囲され、これによって、フィールドによって貫通される
。この構成の様々な発展構成が特許請求項15、19及び21に記載され、図3
/9に図示されている。この実施例により、コイルの利用効率を更に増加し、機
械性能を更に改善することができる。
【0095】 好適な更に別の発展構成が特許請求項29に記載されている。この特許請求項
29の別発展構成に於いて、たとえば図14に図示されているように、前記第1
部材として単純なリターンパスディスクを備えた機械と比較して、性能の向上と
、トルクの増加という利点が得られる。
【0096】 この構成の更に発展構成に依れば、図8に図示されているように、前記コンダ
クタを、その長さに沿って前記空芯コイルの前記折り畳み領域及び周部領域を少
なくとも部分的に包囲する前記フィールド装置が、前記第1ディスク状部材の磁
極が第1部材の外側エッジの周りに巻き付けられ、これに対応して、好ましくは
、前記折り畳み領域に於いて前記空芯コイルの湾曲径にに対して磁化されるよう
に構成される。これにより、空芯コイルの周部領域を貫通するのに必要な磁石の
コストが低くなり、更に、このことによって、第1部材の極が両方のエアギャッ
プセクション上に延出する大きなものとなり、従って、効率が非常に高いものと
なる。
【0097】 この構成の更に別の発展構成に依れば、図4に図示されているように、前記コ
ンダクタを、その長さに沿って前記空芯コイルの前記折り畳み領域及び周部領域
を少なくとも部分的に包囲する前記フィールド装置が、その領域に於いて、好ま
しくは、移動方向を横切る断面に於いて平坦又は半円形で、軸心方向視でリング
形状であり、その幅が磁化方向に於いて前記第1部材の幅にほぼ対応する、前記
移動方向に位置する狭いリターンパス平坦バンドを備えた第1部材のスロット状
リターンパス部材の、移動方向に位置する、前記外側エッジに接続され、前記リ
ターンパス平坦バンドは、前記第1部材の磁極の面から離間して固定され、更に
別の磁極が、前記リターンパス平坦バンドに対して径方向に反対側に位置するフ
ィールドの部分に於いて前記エアギャップに固定されている。
【0098】 この構成の一実施例に於いて、前記第1ディスク状部材は、その両面に磁極を
有し、前記リターンパス平坦バンドは、ほぼその中央で前記第1部材のリターン
パス部材に接続されている。
【0099】 この構成の別実施例に於いて、前記第1ディスク状部材は、そ片面に磁極を有
し、前記リターンパスバンドは、その外側エッジに於いて、前記第1部材のリタ
ーンパス部材に接続されている。
【0100】 上記別発展構成及びその実施例の利点は、機械が比較的幅が小さいにも拘わら
ず、フィールドによって貫通される周部領域のコンダクタ領域が非常に長く、効
果的であることにより、この機械が大きな出力と大きなトルクとを有することに
ある。前記周部領域の磁極は、空芯コイルの外側に位置する為、比較的大きく、
これによっても出力が増大する。
【0101】 この構成の更に別の発展構成に於いて、少なくとも一つの第2ディスク状部材
が、たとえば、図8/9に図示されているように、前記折り畳み領域に於いて一
定距離で、前記コイルコースに沿って均一に延出する。これは、磁極領域が大き
く、エアギャップが短くなり、フィールド分布が均一で、フィールド線が直線状
であるという利点を有する。
【0102】 更に別の発展構成に於いて、少なくとも一つの第2ディスク状部材が、回転機
械の場合には、軸心方向視で、前記折り畳み領域に外部から隣接するリターンパ
スリングである、リターンパス平坦バンドに接続されている。これは、好ましく
は、その磁極が前記外側エッジ周りに巻き付けられた第1部材と対向するための
、空芯コイルの折り畳み及び周部領域に於けるリターンパスの構成として単純で
経済的な解決方法である。
【0103】 この構成の更に別の発展構成に於いて、前記リターンパス平坦バンドは、エア
ギャップに向かう側に於いて、前記移動方向にを横切って延出し、移動方向を交
互させ、かつ、好ましくは、前記第1ディスク状部材の折り畳みエッジの方向に
磁化される磁極を有し、前記第1部材の前記折り畳みエッジは、図3/4/5に
図示されているようにリターンパスを形成するか、若しくは、その周りに巻かれ
た磁極を有する。前記リターンパス平坦バンドのこれらの磁極は、製造が容易で
あるという利点を有する。
【0104】 更に別の構成に於いて、前記ディスク状部材は、前記エアギャップ領域に於い
て実質的に均一に固定された3つの円形ディスクであり、これによって、前記周
部領域の前記第2部材は、移動方向を横切る断面に於いて、好ましくは、軸心方
向視でリング形状部材であり、その内側に磁極を有するリターンパス平坦バンド
によって別の部材に接続され、前記第1部材は、好ましくは、軸心方向視でリン
グ状部材である平坦バンドによって、アクスル領域の第2部材に接続され、前記
エアギャップ巻線は、好ましくは、コレクタを介して又はこの巻線に対して直接
的に、整流される直流巻線として構成され、エアギャップセクションの部分コイ
ルが前記軸に接続されるか、若しくは、前記エアギャップ巻線は前記コンダクタ
を通過するべく部分コイル又は中空アクスルに接続され、前記アクスル又は軸は
、好ましくは、前記エアギャップ領域の外側の一方の側を通って案内され、これ
によって、前記空芯コイル及び前記アクスル又は軸は、互いに軸心方向の反対側
で支持可能である。
【0105】 この別発展構成は、コイル支持体が、巻線ヘッド領域に使用され、各コイル片
がこれによつて、フィールドによって完全に貫通されることが可能であるという
利点を提供する。これは、自転車のハブダイナモ等の、中空アクスルを備えた機
械整流コイルロータ又は磁気ロータとして好適に使用可能である。この構成の更
に別の発展構成に於いて、前記周部領域は、部分的に、上述したように使用され
る。
【0106】 この構成の更に別の発展構成に於いて、前記エアギャップ巻線は、前記アクス
ル又は軸に接続されず、アクスルの近傍の領域のそのコイル支持体は、前記軸又
はアクスルと、図5に図示されているようにディスクリングである第2のディス
ク状部材との間で前記エアギャップ領域から軸心方向に延出している。一実施例
に於いて、前記アクスル又は軸は、図18に図示されているように、一方の側に
於いて、前記エアギャップ領域から延出している。これは、前記アクスル又は軸
が、一方の側に於いて前記ディスク領域から延出し、これによって、このアクス
ル又は軸の軸心方向の反対側領域が、アクスル近傍の不活性なコンダクタ又は巻
線ヘッドに固定されている、コイル支持体をエアギャップ領域から導き出すのに
役立ち、これによって、空芯コイルを最適利用することが可能となるという利点
を有し、これは、経済的で製造容易なフィールドアセンブリに関連する。
【0107】 更に別の発展構成に於いて、図6/7に図示されているように、それぞれ三つ
のディスク状部材を備える二つの機械が、接続アクスル又は軸上に於いて、全部
で5つのディスク状部材を提供するべく、互いに一定距離で同軸状に一つの機械
へと組み付けられ、中央のディスク状部材は、元の機械の両方の巻線として作用
する。この組み合わせの利点は、元の機械を極分布に関していかに構成するかに
よって、一つのリターンパス、又は一列の磁極と一つのリターンパスを節約する
ことが出来るかということにある。
【0108】 ディスク状の第1及び第2部材を備えた本発明の前記別発展構成の特に大きな
利点は、機械設計のフレキシビリティ、質量の小さいこと、慣性モーメントが小
さいこと、径が比較的小さく軸心方向の長さが短いこと、極めて高い効率、電気
始動時間定数が小さいこと、大きなトルク、リニアな特性、低いオーム抵抗、良
好な自動冷却性、そして高い電磁適合性にある。
【0109】 従って、この機械は、サーボモータ、ステッピングモータ、位置調節モータ、
乗り物用の駆動モータ、特に、バッテリ駆動又はハイブリッド駆動装置、そして
、たとえば、自動車又は自転車のハブ等の、乗り物用の照明ダイナモ、そして、
たとえば、小型風力発電プラント用等の発電機として特に好適である。
【0110】 別の好適実施例が特許請求項30に記載されている。この特許請求項30の別
発展構成に依れば、機械の軸心方向の長さを比較的短くし、コイル片が主として
高エネルギ周部領域に位置しながら、エアギャップのコイル片を非常に長くする
ことが可能であり、しかも、巻線ヘッドと不活性コンダクタに対する短縮作用に
よって、軸心アプローチも使用することが可能である。更に、湾曲したエアギャ
ップコースに於いて均一なフィールド分布が達成される。
【0111】 好適な実施例が特許請求項32に記載されている。この特許請求項32の別発
展構成に依れば、アクスル近傍の不活性コンダクタを短くしながら、軸心方向全
長に応じて、高い周速を最大限利用することが可能である。
【0112】 前記二つの別発展構成の更に別の発展構成に於いて、前記円形シリンダが、前
記軸又はアクスルに固定取り付けされ、前記第2ドラム状部材は、そのシェル表
面に沿って、前記コイル支持体を通過する連続スロットを備え、このスロットは
、コンダクタ、前記第2部材を、軸心方向に於いてそのほぼ中央で分割するか、
もしくは、空芯コイルの折り畳み領域に延出している。これは、エアギャップに
於いて空芯コイルが安定化され、それによって長いコイル片が使用可能となると
いう利点を有する。ベル状巻線の場合、このコイル支持体は、好ましくは、前記
折り畳み領域に固定される。というのは、これによって、折り畳み領域の両側に
於いて両コイル部分が良好に安定化されるからである。その内部に於いて、外側
の第2中空シリンダが、前記スロットによってエアギャップの長さに沿って中断
されている、この支持体は、好ましくは、内側極用に使用される。なぜならば、
この場合には、一つの極性の大きな連続的極表面のみを利用することが出来る可
能であるからである。
【0113】 上記三つの発展構成の更に別の発展構成に於いて、前記第1及び第2のドラム
状部材は、前記アクスル又は軸状に枢支され、前記第1部材は、移動方向を横切
る断面に於いて、そのアクスルに近い領域の両側に於いて前記アクスル又は軸と
接続されている少なくとも一つの空芯コイルによって包囲され、前記第1及び第
2部材は、互いに固定的にではなく、磁気的に接続されている。
【0114】 これによって、空芯コアの磁界による完全な貫通と、両不活性コンダクタ領域
又は巻線ヘッドが支持され、これにより、長手軸コイル片、従って、出力が達成
可能となるという利点が提供される。コイルロータとして利用のためには、前記
コイルは、前記軸に接続され、スリップコンタクトが、好ましくは、前記空芯コ
イルと直接的に、又はコレクタを介して接続された前記第2部材によってアクス
ルの近傍で支持される。
【0115】 磁気ロータとして使用される場合は、図24/25に図示されているように、
前記コイルコンダクタは、中空アクスルを通して外側に延出される。
【0116】 更に別の発展構成に於いて、上述した三つの別発展構成及びその実施例の、好
ましくはアクスルに対して直交して延出する、面上のエアギャップセクションは
、移動方向を横切る断面に於いて傾斜および/又は湾曲、特に円形のエアギャッ
プセクションによって置換される。これらの別発展構成によって、均一なフィー
ルド分布と、コイル片が前記エアギャップ内に完全に、又は第1部材のエッジの
領域、又はエアギャップの外側を延出するエッジ領域の短く湾曲したコンダクタ
内に位置するという利点が提供される。
【0117】 一好適実施例が特許請求項31に記載されている。この特許請求項31の別発
展構成は、経済的で組み立てが容易な構造を可能にする。
【0118】 この構成の更に別の発展構成に於いて、前記第1のドラム状部材は、完全な又
は中空の円形シリンダの形状を有し、前記第2のドラム状部材は、中空円形シリ
ンダの形状を有し、前記第1ドラム状部材は、一方の側に於いてエアギャップを
形成する面だけを有し、少なくとも一つの空芯コイルが前記アクスルの近傍のそ
の領域に於いて、前記軸を備え、前記両円形シリンダは、エアギャップを有さな
いその面に於いてその周部領域に於いて互いに取り付けられ、巻線が機械的整流
を備える。これは、極めて効率的で組み立てが容易なベル状コイルロータである
【0119】 この構成の一実施例に於いて、前記軸は、図22/23に図示されているよう
に前記面のエアギャップからの片方にのみ構成され、これは、スリップコンタク
トを、低速低摩擦領域に於いて軸心方向の反対側でアクスルに当てるという利点
を有する。
【0120】 更に別の発展構成に於いて、請求項33に記載されているように、上述した別
発展構成の、好ましくはアクスルに対して直交して延出する、面上のエアギャッ
プセクションは、移動方向を横切る断面に於いて、傾斜および/又は湾曲、特に
円形の、エアギャップセクションのコースによって置換される。これらの別発展
構成によって、均一なフィールド分布と、コイル片が前記エアギャップ内に完全
に、又は、第1部材のエッジの領域、又はエアギャップの外側を延出する、エッ
ジ領域の短く湾曲したコンダクタ内に位置するという利点が提供される。
【0121】 更に別の発展構成に於いて、前記磁極は前記シェル面と前記第1ドラム状部材
の面とに属し、前記エッジ領域に於いて丸められ、これに対応して、前記エッジ
領域のコンダクタの屈曲径部を磁化する。
【0122】 上記ドラム形状の発展構成の更に別の発展構成に於いて、前記シェル領域の磁
極は、前記少なくとも一つのドラム状部材と、更に、前記面領域に於いて、前記
第2ドラム状部材とに属し、リターンパスが、前記面領域に於いて前記磁極の反
対側に位置し、前記第1部材に属するとともに、前記第1部材の完全な直径上に
延出するとともに、これに対して前記第1部材の前記シェル側の磁極の面は前記
アクスルに沿って一定距離で固定されている。
【0123】 更に別の発展構成に於いて、前記シェル側の磁極は前記第2部材に属し、前記
面の磁極は前記第1部材に属する。
【0124】 エアギャップに於けるこれらの内側及び外側極の混在形態は、必要な機械寸法
、出力、コストに対する適用に於ける利点を有し、空芯コイルの磁場によるほぼ
完全な貫通を提供する。
【0125】 一好適実施例が特許請求項34に記載されている。この特許請求項34の別発
展構成によって、機械の軸心方向の長さが短いこと、そして、高速領域に於ける
、好ましくは巻線ヘッド又は折り畳み領域に支持される長いコイル片という利点
が提供される。
【0126】 この構成の更に別の発展構成に於いて、図27/28に図示されているように
、三つのシリンダ部材が、移動方向を横切る断面に於いて、二つのエアギャップ
セクションを形成し、これらを通って、前記少なくとも一つの空芯コイルの各コ
イル片が延出し、前記磁極が前記各第2中空シリンダ部材に属し、前記第1中空
シリンダ部材はリターンパスである。この構成の利点は、機械の単純な構造と、
前記第1部材のエッジの領域に於けるコイル片の短い折り畳み又は屈曲領域にあ
る。
【0127】 この構成の更に別の発展構成に於いて、たとえば、図31/32に図示されて
いるように、前記磁極は、前記アクスル近傍の前記第2中空シリンダ部材と、前
記第1中空シリンダ部材とに属し、これらはそれぞれ、内側に於いてエアギャッ
プセクションに隣接し、又、二つのシリンダの面は、各コイル片が通過する片側
に於いて一つのエアギャップセクションに隣接している。
【0128】 これは、永久磁石が使用されるために、周部領域においては磁石の質量がほと
んどかからないという利点を有する。
【0129】 更に別の発展構成に於いて、図29/30に図示されているように、その内の
少なくとも三つが中空シリンダである4つのシリンダ部材が、前記移動方向を横
切る断面に於いて、そのシェル側間に三つのエアギャップセクションを形成し、
これらを通って前記少なくとも一つの空芯コイルの各コイル片が延出し、それに
よって、左右湾曲を有する屈曲および/又は折り畳み部を備える。これは、コイ
ル片が長く、したがって、機械の軸心方向の長さを比較的短くしながら、銅利用
効率が改善されるという利点を有する。
【0130】 更に別の発展構成に於いて、前記コイル片は、前記中空シリンダエアギャップ
セクションに於いて軸心方向に延出している。これは、質的に最高であるこの領
域に於けるコンダクタの利用である。
【0131】 更に別の発展構成に於いて、前記コイル片は、前記中空シリンダエアギャップ
に於いて、移動方向に対して傾斜して、かつ、機械整流式直流機械の公知の巻線
構造に従って、たとえば、前記周部周りの各巻き毎に、新しい巻きがずらされて
形成されるように、実質的にジグザグ形状に延出している。これにより、磁極は
、ひし形となり、そのポイントは、前記周部周りで互いに向かって位置し、好ま
しくは、前記エアギャップセクションの断面に分布される。この別発展構成は、
空芯コイルが高い機械的強度を有するという利点があり、またそれを自己支持巻
線として構成した場合には、製造が単純であるという利点を有する。これは、シ
ェル側でのみ中空シリンダ状の第1及び第2部材間に延出する空芯コイル、又は
、アクスルに接近するエアギャップセクションとの組み合わせ、或いは、更に、
移動方向を横切る断面に於いて屈曲されたドラム状エアギャップセクションに有
利である。
【0132】 別の発展構成に於いて、三つのシリンダ部材の形状で、少なくとも一つのディ
スク状部材がそれらから軸心方向に離間したフィールド装置が、アクスル又は軸
状で、径方向に於いて同軸状に離間して配設され、前記フィールド装置を形成し
、少なくとも二つの外側のシリンダ部材が中空シリンダであり、前記第1シリン
ダ部材と前記第2シリンダ部材のそれぞれが、移動方向を横切る断面に於いて、
その長い面が前記アクスルに対して平行でかつ互いに平行に延出する幅狭の矩形
エアギャップを形成し、互いに対向する前記第1及び第2シリンダ部材のシェル
面の少なくとも一つが、軸心方向に延出する磁極を備え、そのもう一つが、径方
向の磁化を有し、かつ、前記周部周りで交互し、好ましくは前記アクスルとそれ
から軸心方向に変位した前記ディスク状部材との近傍の前記シリンダ部材の面で
ある前記シリンダ部材の一つの面が、前記移動方向を横切る断面に於いて、前記
アクスルに接近する別の幅狭の矩形エアギャップを形成し、前記アクスルと前記
ディスク状部材との近傍の前記シリンダ部材の互いに対向する面が、放射状に延
出するとともに軸心方向に磁化される磁極を含み、前記少なくとも一つの空芯コ
イルの各コイル片が三つのエアギャップセクションの全部を通過し、かつ、これ
によって、前記移動方向を横切る断面に於いて、一つの左屈曲と一つの右屈曲と
を備える屈曲および/又は折り畳み部を完結し、前記フィールド装置が前記少な
くとも一つの空芯コイルに対して回転可能である。
【0133】 この構成の利点は、コイル片の多くの部分が、高エネルギ周部領域に位置し、
アクスルの近傍の巻線ヘッド又は不活性コイル領域が非常に短いことにある。こ
の構成に更に別の発展構成に於いて、磁化方向が軸心方向である別の磁極が、前
記空芯コイルの折り畳み領域の別のディスク状リターンパスに使用され、このデ
ィスク状フィールド装置が、好ましくは、前記外側中空シリンダの前記面を形成
し、かつ、残りのフィールド装置と共に前記軸又はアクスルに同軸に取り付けら
れ、かつ、この残りのフィールド装置に固定取り付けされている。
【0134】 一好適実施例が特許請求項35に記載されている。この特許請求項35の別発
展構成に依れば、各空芯コイル内での銅利用効率が良好で、空間節約的でコンパ
クトな構造の、二極空芯コイルを備えたリニア機械が可能となる。
【0135】 一好適実施例が特許請求項36に記載されている。この特許請求項36の別発
展構成に依れば、コイル片の屈曲又は折り畳み領域を短くすることができ、これ
によって、エアギャップの外側に位置する、第1部材のエッジ領域のコンダクタ
だ非常に僅かになり、機械が、磁極の磁化方向に於いて非常に幅の小さなものと
なる。
【0136】 この構成の更に別の発展構成に於いて、前記フィールド装置は、その長手エッ
ジの両方に於いて、好ましくは平坦バンドである接続部材によって接続された三
つの長手プレート状部材から構成され、前記巻線の空芯コイルは、好ましくは、
前記平行なエアギャップセクションに於いて一致して延出し、前記コイル片は、
好ましくは、前記長手側に対して直交して配置されている。これは、特にコンパ
クトで組み立てが容易な機械であり、空芯コイルが、好ましくは前記エアギャッ
プ表面に対して直交して、前記屈曲又は折り畳みコンダクタ領域に於いて支持さ
れ、これによって、前記折り畳み領域も、好ましくは、フィールド装置によって
広範囲に形成することが可能となる。
【0137】 この構成の更に別の発展構成に於いて、前記フィールド装置は三つの長手プレ
ート状部材を備えてなり、二つの第2プレートは、その長手エッジの一つに於い
て互いに接続され、前記第1プレートは第2プレートとその両側の長手エッジで
、好ましくはリターンパス平坦バンドである接続部材を介して固定接続され、前
記巻線の空芯コイルは、前記平行エアギャップセクションで一致して延出し、前
記コイル片は好ましくは前記長手側に対して直交して配置されている。この別発
展構成は、前記屈曲又は折り畳み好ましくは、フィールドによって貫通可能で、
前記コイル支持体が不活性コンダクタ領域又は前記巻線ヘッドに固定されている
という利点を有し、この構造は、移動方向に於いて非常に長いフィールド装置用
にも適している。
【0138】 この構成の更に別の発展構成に於いて、前記フィールド装置は、三つのプレー
ト状部材を備えてなり、これらプレート部材はその短い側に於いて、接続部材を
介し互いに接続され、前記平行なエアギャップセクションの巻線の空芯コイルは
好ましくは一致して延出し、前記コイル片は好ましくは、前記長手側に対して直
交して延出している。これによって、移動方向に於いて短いフィールド装置に適
した構造が簡単に達成され、空芯コイルが、折り畳み領域のフィールド線によっ
ても、この領域の追加の磁極によって貫通されることが可能となる。或いは、前
記コイル支持体を、その用途に応じて、不活性コンダクタ領域又は折り畳み領域
に適用することができ、この構造は組み立てが簡単である。
【0139】 上記三つの別発展構成の更に別の発展構成に於いて、前記空芯コイルの折り畳
み領域に於いて、好ましくは、少なくとも一つの第2プレートとそれらの長手側
の一つに於いて固定接続された磁気リターンパス平坦バンドであるキャリアを備
える磁極が固定されている。
【0140】 上記四つの別発展構成のいずれかと組み合わせに於いて、前記コンダクタの屈
曲又は折り畳み部は、前記第1部材のエッジ領域にこのように使用され、これに
よって銅利用効率が増加する。
【0141】 リニア機械として更に別の発展構成に於いて、前記少なくとも一つの空芯コイ
ルは、移動方向を横切る断面に於いて、実質的に円形、三角形、矩形又は正方形
である、第1部材の周りで屈曲又は折り畳まれ、前記第1部材の周り又は、この
第1部材の単数又は複数のエッジの周りで屈曲された各コイル片は、前記第1部
材の多角形断面形状の各コーナーを形成し、これにより、少なくとも、一つの屈
曲又は二つの隣接する直線状エアギャップセクションを通って延出している。
【0142】 これらの別発展構成の利点は、各コイル片が狭い空間に於いて長いことにある
。空芯コイルが長手ステータを形成し、フィールド装置が短いロータを形成して
いる空芯コイル移動フィールド巻線に使用された場合に、そのような構造は、前
記ロータの支持と、又、それが自由に移動する場合には、その横方向の安定化と
の両方のための磁気クッションを提供する。これによって、このコイル構造によ
り、側方安定化のための追加コイルが節約される。
【0143】 空芯コイル機械とその古典的応用の分野に於いて、本発明の電気装置は、電気
及び機械分野に於ける大きな進歩である。これは、小出力または中出力用に特に
適している。
【0144】 本発明の前記機械は、乗り物、特に、バッテリ駆動乗り物(自動車、フォーク
リフト、船舶、自転車、車椅子)用として極めて優れた駆動モータである。コン
パクトで単純な構造に加えて、極めて高い効率、小さな回転及び並進質量、大き
な始動及び制動トルク、そして迅速で正確な調節性、のすべてが本発明の効果を
示すものである。
【0145】 更に、本発明の機械は、コイルロータ構成に於いて、リニア構造と回転構造と
の両方の、優れたサーボ及びステッピングモータとして理想的に使用される。そ
の理由は、小さなロータ質量、低い不活性率、そして低いオーム抵抗である。銅
が理想的に利用される為、これによって、前記リニアな電圧/速度特性との関係
に於いて、非常に優れた調節性と最高のダイナミックレシオを備えた機械が得ら
れる。
【0146】 又、ワウ・フラッタが低いことに依り、本発明は、ディスク駆動装置、ビデオ
レコーダ、及びテープレコーダの駆動モータとして非常に好適である。
【0147】 更に別の利用分野は発電機としての利用である。この利用に於ける最初の効果
は、リニアな電圧/速度特性であり、その結果、電圧がほぼ無限に速度に対して
比例して増加することが可能であり、これによって、高速範囲に於いても高いエ
ネルギ変換が可能となり、これは、バッテリの制御された保存のために非常に有
用である。巻線の高い利用効率によって、非常に高い効率が得られ、又、低い内
部抵抗に依り、高い出力の取り出しが可能となる。コンパクトな構造との関連に
於いて、これらによって、本発明は、自転車のハブダイナモ等の新しい利用分野
に於いて空芯コイル発電機を利用することを可能にする。この利用法に於いて、
前記発電機は、その極めて低い無負荷作動損失に依り、常に回転し、電気的にス
イッチON/OFFすることが出来、又、永久磁石ロータとして、摩耗が無くメ
ンテナンスフリーである。本発明は、又、小型の風力発電機として使用される場
合も非常に有用である。上述した様々な利点に加えて、この点に関しては、良好
な始動及び回転立ち上がり特性が銘記されるべきである。
【0148】 本発明の機械は、高出力乗り物照明ダイナモ用に理想的である。自動車に於い
て益々増え続ける電気消費機械に依る必要性能の増加を考慮し、それと同時に、
現在のクロー・ポール(claw pole)ロータに対して効率を改善する、
強力な発電ダイナモが必要とされている。この場合、移動及び回転質量が小さい
ことも有利である。
【0149】 以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する。これらは以下を図示
する。
【0150】 すべての図面に於いて同じコンポーネントは同じ参照番号を有する。
【0151】 これら図面は、フィールドレイアウトと、空芯コイルおよび/又は巻線の構造
及び、その互いの関係、又、それらの利用法に関する種々の発展構成を図示して
いる。
【0152】 単純化の為に、磁極は、可能な限り、永久磁石として示されている。明瞭性と
空間節約との為に、前記永久磁石は非常に幅の狭い(磁化方向に於いて)ものと
して構成されているので、磁石は、その磁石材料、どの出力クラスに属するか、
その用途は何かに応じて、2ないし3倍の厚さにされなければならない。
【0153】 具体的用途には関連しないが、一般的な発展構成を例示しているこれら図面に
於いて、空芯コイル又はフィールド装置のアクスル又は軸、或いはハウジングに
対する接続は改変可能である。これは、又、どちらがロータでどちらがステータ
かの決定、又、それがアクスルか軸か、にも当てはまり、これらは用途の必要性
に応じて詳細に決定されるであろう。
【0154】 第1部材は、その周りに少なくとも一つの空芯コイルのコイル片が屈曲又は折
り畳まれている少なくとも一つ又は複数の境界面を形成する部材である。コイル
片がそのコースに於いて右屈曲と左屈曲している場合は、第1及び第2部材とい
う呼称の割り当ては、どの屈曲又は折り畳みが考慮されるかに依存する。
【0155】 図1は、電気機械の軸心方向断面を図示している。第1ディスク状部材6は、
厚みが均一な幅狭のリターンパス(return path)ディスクを形成し
ている。第2ディスク状部材7は、それぞれがリターンパスディスクによって後
方支持された二つのディスクから成る。これらディスク状部材は、13に於いて
軸1に固定取り付けされ、ハウジング2とそれに接続されたコイル3とに対して
均一に移動する。空芯コイル3は、20に於いて、前記第1ディスク状部材6の
エッジ10の周りで折り畳まれ、コイル片が、それぞれのエアギャップセクショ
ン4’、4’’に於いて、前記第1及び第2ディスク状部材間をアクスルの近傍
にまで延出している。前記空芯コイルは、前記屈曲領域20に於いてハウジング
に対して径方向に接続されている。ここでの特徴は、前記第2ディスク状部材7
の周部が空芯コイル3の周部に対応し、これによって、空芯コイルの前記折り畳
み領域18のコンダクタ20もフィールドによって部分的に貫通されていること
にある。
【0156】 図2は、図1の電気機械の径方向断面を図示している。磁極27は、円形の一
部である永久磁石として構成され、これらは、前記リターンパス面の周りで互い
に近接して交互に分布され、前記ディスク状第2部材7に属する。ここで、一つ
のコイル幅14は磁極幅12に対応している。そのコイル片が半径から僅かに変
位しているV字形状の空芯コイルは、分割されており、互いに近接するとともに
、エアギャップの前記磁石セグメントに対向して配置されている。
【0157】 図3は、電気機械の軸心方向断面を図示している。図1の機械に対するこの機
械の特徴は、前記折り畳み領域18のコンダクタ20が、追加の装備を設けたこ
とに依り、図1に於いてよりもより大きな程度フィールドによって貫通されてい
ることにある。この目的の為に、軸心方向視に於いてリング形状である、リター
ンパスリング5を備えたディスク状部材7が、空芯コイル3の周部を包囲してお
り、エアギャップを形成する内側面が、軸心方向に合せられた永久磁石極27に
よって形成されている。前記第1ディスク状部材の外側エッジ10は、軸心方向
断面に於いて半円形である。コイル支持体21が軸心方向に設けられ、コイル片
の折り畳み領域の前記第2部材に形成されたスロットを通して、空芯コイル3の
周部領域に接続されている。これによってより多くの銅を利用することが可能と
なる。
【0158】 図4は、図3の電気機械の改変構成の軸心方向断面を図示している。ここの特
徴は、ディスク状エアギャップ領域に於いて、磁極が第1ディスク状部材6に属
し、周部領域と空芯コイルの折り畳み領域の一部とが、同時に利用されているこ
とにある。これを可能にするために、前記第1ディスク状部材のリターンパスデ
ィスクは、その周部領域に於いて、リターンパスリング9と接続され、このリン
グは径方向断面に於いて狭く、その軸心方向幅は、前記第1ディスク状部材のそ
れに対応し、その中央は、その永久磁石の面を磁気的に短絡させることなく、前
記第1ディスク状部材6のリターンパスコア19の外側エッジに接続されている
。このリターンパスリング9の周部領域は、外側エッジに於いてエアギャップに
向けて丸められている。図3に示すように、軸心方向視でリング形状であり、エ
アギャップを形成するその内側面が軸心方向に合せられた複数の永久磁石によっ
て形成されるフィールド装置5が、リターンパスリング9に対向して位置してい
る。ここでのもう一つの特徴は、磁極が、ディスク状エアギャップセクションに
於いて各エアギャップセクションの両側を形成していることにある。
【0159】 図5は、図3の電気機械の改変構成を図示し、その第1ディスク状部材6はリ
ターンパスディスクである。ここでの特徴は、第2フィールド装置7がリング状
キャリア5によって第1ディスク状部材6を完全に包囲し、これによって、一つ
の閉じられたエアギャップが形成され、外側のフィールド装置の表面が、エアギ
ャップのディスク状部分とリング状部分との両方の永久磁石27によって形成さ
れたエアギャップを形成していることにある。ここの更に別の特徴は、コイル支
持体21が、軸心方向に於いて、空芯コイルおよび/又は巻線と、エネルギ変換
に於いて不活性なコンダクタの領域に於いて固定接続され、エアギャップ領域か
ら延出していることにある。そのための前提は、一つの第2ディスク状部材がデ
ィスクリング16であることである。
【0160】 図6は、前記電気機械の別の発展構成を図示し、これは、接続軸1上の、それ
ぞれ三つのディスクを備えた二つの機械から、空芯コイル間の二つの第2フィー
ルド装置7が一つの統合装置として結合されるように、組み立てられる。前記統
合第2フィールド装置は、軸心方向に磁化される磁気ディスク23である。二つ
の機械のこの組み合わせに依り、全部で一つの磁気ディスクと一つのリターンパ
スとが節約される。機械全体の二つの外側の第2ディスクが、リターンパスディ
スクによって後方支持された永久磁石によってエアギャップセクションを形成し
ている。前記コイル支持体21は、径方向に於いて、空芯コイルの周部領域に固
定されている。
【0161】 図7は、電気機械の更に別の発展構成を図示しており、これは、図8に示すよ
うに、二つの機械から組み立てられ、この場合、統合第2フィールド装置7はリ
ターンパス部分のみを有し、これに対してそれぞれ元の機械の磁石27が、ディ
スク面の両側に取り付けられ、組み合わされている。
【0162】 図8は、図3の電気機械の改変構造を図示し、ここでは、前記第2ディスク状
部材は周部領域に於いて内側に屈折され、均一距離でコイルコースに沿って径方
向に固定されたコイル支持体まで延出している。前記第2ディスク状部材7はリ
ターンパスディスクであり、第1ディスク状部材6は、軸心方向断面でスロット
形状であり、エアギャップを形成する全領域、即ち、周部領域に於いても磁極を
有する、ディスク状リターンパス部材19を備えたディスクである。前記磁極は
、エアギャップ境界面に直交して磁化される。
【0163】 図9には、図8と同じディスクコースが図示されているが、ここでは、第1デ
ィスク状部材6はリターンパスディスクを備えてなり、第2ディスク状部材7は
、そのエアギャップ境界面に直交して磁化される、エアギャップを形成する磁極
を備える磁気リターンパスから成る。空芯コイルは、両第2ディスク状部材7間
に於いて中央の連続スロットによって非常に安定的に支持されている。
【0164】 図10は、軸心方向領域に於いて重ね合わされて固定され、その内部に於いて
フィールドによって貫通されるエアギャップセクションが一つの層として延出す
る、空芯コイル3を備えた電気機械の別発展構成の軸心方向断面を図示している
。第2ディスク状部材7は、エアギャップセクションを形成する磁極のそれぞれ
と磁気リターンパスとを備えてなり、第1ディスク状部材はリターンパスディス
クである。
【0165】 図11は、図10の電気機械の更に別の発展構成の径方向断面を図示している
。エアギャップセクション内に於ける、V字状部分コイルに依る空芯コイル3の
分布が示されており、空芯コイルは、第1ディスク状部材6の周部に均一に分布
されている。後方の第2ディスク状部材7の永久磁石27は、周部領域に図示さ
れ、更に、破線によって示され、これにより、それらはアクスルの近傍の巻線ヘ
ッド領域をバイパスしている。
【0166】 図12は、機械式整流25/26を備える直流機としての前記電気機械の更に
別の発展構成の軸心方向断面を図示しており、ここでは空芯コイル3は、エアギ
ャップ領域に於いて二つの層で重ね合わされ、フィールドによってバイパスされ
る軸心方向領域に於いて巻線ヘッドとして複数回重ね合わされ、ここでは巻線の
軸心方向の膨らみによって単純図示されている。第1ディスク状部材6はリター
ンパスディスクであり、第2ディスク状部材7はエアギャップセクションを形成
する磁極27のそれぞれと磁気リターンパスとから成る。前記空芯コイルは、デ
ィスク状コミュテータ25上で相互接続されている。スリップコンタクト26も
図示されている。
【0167】 図13は、図12の電気機械の更に別の発展構成の径方向断面を図示しており
、空芯コイルは第1ディスク状部材6の周部に均一に分布され、エアギャップ領
域に於いて2層巻線として重ね合わされている。後方の第2ディスク状部材7の
永久磁石27が周部領域に図示され、これらは破線によって示され、これによっ
て、アクスルの近傍の巻線ヘッド領域をバイパスしている。
【0168】 図14は、機械式整流25/26を備える直流機としての前記電気機械の更に
別の発展構成の軸心方向断面を図示しており、ここでは、エアギャップ4は、移
動方向を横切る断面に於いて、お互いに対して直接的に遷移する、二つの直線状
エアギャップセクションと、一つの湾曲エアギャップセクションとから形成され
、空芯コイル3は、アクスル近傍の一つの直線状エアギャップセクションの領域
から、周部領域に位置する前記湾曲エアギャップセクションを介して、前記隣接
直線状エアギャップセクションのアクスルの周辺領域にまで延出している。図示
されない更に別の発展構成は、連続楕円状エアギャップを備えた類似形態の楕円
形状である。
【0169】 図15は、図14の電気機械の更に別の発展構成の径方向断面を図示しており
、ここでは、ここでは部分コイルとしてのみ図示されている空芯コイルが、傾斜
巻線に於いて個々のコンダクタとして第1ディスク状部材6の周部に均一に分布
され、巻線のブラシ26を介して直接に整流されるか、又は、コミュテータ25
に接続されている。空芯コイルは、全エアギャップに於いて2つの層として延出
し、一つの空芯コイルのコイル片は互いに異なる層に属している。ここでは図示
されない更に別の発展構成に於いて、前記領域のコンダクタは、アクスルの近傍
では漸伸状又は傾斜して延出し、残りの領域では径方向に延出又は径方向に突出
している。
【0170】 図16は、図1に示した原理の回転電気機械の更に別の発展構成としてのコイ
ルガイドの原理を線I−IIの断面に於いて例示している。この場合、複数の巻
線を備える二つの開放空芯コイルが、第1ディスク状部材の周部の半分に分布さ
れ、一つの部分巻線へと組み合わされている。これら二つの部分巻線によって、
ディスク円を満たす完全な巻線が形成され、コイル片は周部上に均一に放射状に
延出している。
【0171】 図17は、図2の電気機械の改変構成の径方向断面を図示している。ここでの
特徴は、極幅12が、コイル幅14よりも小さく、電子式センサ17が巻線領域
に挿入されていることにある。このような機械は、電子式整流モータとして用い
られ、前記センサは、ロータの位置と方向、一つの相巻線へと対向して相互接続
される空芯コイルに関する情報を提供する。
【0172】 図18は、前記電気機械の更に別の発展構成の軸心方向断面を図示し、空芯コ
イル3は、リターンパスディスクとして構成される第1ディスク状部材6の周り
の径巻線として折り畳まれている。アクスル24は、一方の側に於いてのみ、第
1ディスク状部材6によって枢支、トレースされ、コイル支持体21はこのアク
スル24に対向して位置し、アクスル領域に於いてディスクリング16から延出
している。空芯コイルは、一つのエアギャップ領域でのみアクスルを通過してい
る。別のエアギャップ領域に於いては、それは、アクスルの真上を延出するか、
若しくは直径に対して側方に変位されている。前記空芯コイルの折り畳み領域1
8は、フィールドによって貫通される。
【0173】 図19は、図17の電気機械のディスク機械としての更に別の発展構成の径方
向断面を図示している。ここには、一方の側におけるアクスルから巻線への貫通
延出が図示されており、コンダクタは、その理想コースから離れたアクスル貫通
孔を通って偏向している。図示されないエアギャップセクションに於ける巻線の
理想的コースは、破線によって示されている。この磁気システムは、後方のエア
ギャップセクションの第2ディスク状部材の磁石27を介して見える、各エアギ
ャップセクションに対して二つの極を備えて構成されている。
【0174】 図20及び21は、ディスク状キャリア8を備えた構成を図示しており、この
キャリアは、その外周部がフォーク形状で、互いに接続された三つのリング状部
材を形成し、二つの外側のものがその内側に磁石27を備えている。前記ディス
ク状キャリア8は、軸1上に配置され、前記第1リング状部材は、空芯コイル3
によって包囲されている。ここでは高い周速が利用される。
【0175】 図22は、前記電気機械の更に別の発展構成の軸心方向断面を図示している。
第1の中空シリンダ部材6は、中空筒状リターンパス部材を備えてなり、そのシ
ェル面上に、径方向磁化の永久磁気部材27が周部全体に作用する。前記中空筒
状リターンパス部材とその内側で固定接続されている狭いリターンパスディスク
リンクが、前記磁気部材の面に、僅かな距離を有して作用する。前記第1部材は
その内径部に於いて、二つのベアリング13を介して軸1に枢支され、第2の中
空筒状部材7内に入れ子配置されるとともに、その片面に固定取り付けされてい
る。これら第1及び第2部材によって、第1部材の反対側面上で、それらのシェ
ル面間に一つのエアギャップセクションが形成される。この面上のエアギャップ
の形成は、リターンパスによる第1部材6と、後方支持リターンパスを備えた径
方向に磁化される永久磁石による第2部材7とによって行われる。第2部材7の
シェル側でのエアギャップの形成はリターンパスとして実行される。空芯コイル
3は、軸心方向に、折り畳み領域18を超えてシェル側のエアギャップセクショ
ンを介して、前記面のエアギャップセクション内へアクスルの近傍にまで延出し
、ここで、それに対して前記スリップコンタクト26が押し付けるコレクタ2に
接続される。
【0176】 図23は、図22の電気機械の径方向断面を図示している。V字状コイルセク
ションが、前記面領域に於いて径から僅かに変位して延出しアクスルの近傍でコ
レクタ25に接続される。第1部材6は、リターンパス部材として示され、第2
部材7も同様である。更に、シェル側のエアギャップセクションの移動方向に延
出するコイル部分が見える。
【0177】 図24は、前記電気機械の更に別の発展構成の軸心方向断面を図示している。
第1の中空シリンダ部材6は、それらのシェル領域と二つの面領域との間にエア
ギャップセクション4’、4’’、4’’’から成るエアギャップ4を形成する
第2の中空シリンダ部材7に入れ子配置されたリターンパス部材から構成されて
いる。これら第1及び第2部材は、機械的には接続されず、磁気的に接続されて
おり、それぞれ、二つのベアリング13によって中空アクスル24上に同軸に枢
支されている。空芯コイル3は、軸心方向に於いてエアギャップ4’’内へと延
出し、18で第1部材の外側エッジのそれぞれに於いて折り畳まれ、それから、
軸の方向に於いて外側に、エアギャップセクション4’、4’’内に延出してい
る。空芯コイルは、中空アクスル24に固定取り付けされ、この空芯コイルの供
給リード線が前記中空アクスル内を案内されている。前記第2中空シリンダ部材
7は、リターンパス部材に固定された永久磁石27のエアギャップ側から成る。
【0178】 図25は、図24の電気機械の径方向断面を図示している。空芯コイル3のV
字上コイルセクションは、前記面領域に於いて径から僅かに変位して、かつ、軸
心方向視で、エアギャップセクション4’、4’’と一致して延出している。こ
れら空芯コイルは、支持体21を介して前記中空アクスルに接続され、第1部材
の面上のリターンパス面が図示されており、軸心方向視でリング形状であるリタ
ーンパス部材によって後方支持された、第2部材7の個々の磁極も同様である。
【0179】 図26は、前記電気機械の更に別の発展構成の軸心方向断面を図示している。
空芯コイル3は、楕円断面形状を有する第1及び第2ドラム状部材6、7によっ
て形成されるエアギャップ4内へと延出している。コイル支持体21が、エアギ
ャップ領域から、第2部材7のスロット11を通って案内されている。空芯コイ
ル3又はフィールド装置とアクスル24又は軸1との接続は形成されていない。
【0180】 図27は、電気機械の軸心方向断面を図示している。この機械は、軸1又はア
クスル24に対して同軸状に互いに入れ子配置され、エアギャップセクション4
’、4’’から成るエアギャップを形成する、三つの中空シリンダ部材6、7か
ら構成されている。空芯コイル3は、18に於いて、リターンパスである第1中
空シリンダ部材6の面状の一つの外側エッジ周りで、折り畳まれている。外側及
び内側中空シリンダ第2部材7は、リターンパスに固定された永久磁石極27の
エアギャップ側から成る。前記第1及び第2部材は、一つの面で互いに固定され
ている。前記空芯コイルは支持体21を介してハウジング2と接続され、前記軸
又はアクスルとの接続は形成されていない。
【0181】 図28は、図27の電気機械の径方向断面を図示している。アクスルの方向視
でリング形状である第1及び第2部材6、7が見え、屈曲コンダクタ20と、各
空芯コイル3の、移動方向に位置する、不活性コンダクタも図示されている。
【0182】 図29は、電気機械の軸心方向断面を図示している。この機械は、互いに入れ
子配置され、アクスル2又は軸1に対して同軸に位置し、かつ、それら自身の間
にエアギャップセクション4’、4’’、4’’’、4’’’’、4’’’’’
から成るエアギャップ4を形成する4つの中空シリンダ部材6、7を備えてなり
、空芯コイル3は、それぞれが前記中空シリンダ部材のシェル又は面上の二つの
表面によって形成される、前記エアギャップセクションの全部を通って延出して
いる。これによって、前記空芯コイルは、二つの左屈曲と二つの右屈曲とを完結
している。
【0183】 図30は、図25の電気機械の径方向断面を図示している。三つの外部中空シ
リンダ部材が、リング部材6、7として軸心方向方向に見え、それらのシェルに
よって形成されたエアギャップセクション4’、4’’、4’’’も見える。空
芯コイル3は、特に、前記エアギャップセクション4’’に於ける径方向コース
と、シェル側の外側及び内側エアギャップセクションに於けるその不活性コンダ
クタを備えて示され、アクスルの近傍の領域のコイル支持体21も同様に見える
【0184】 図31は、電気機械の軸心方向断面を図示している。この機械は、軸1又はア
クスル24に対して同軸状に入れ子配置され、エアギャップセクション4’、4
’’、4’’’、4’’’’から成るエアギャップ4を形成する三つの中空シリ
ンダ部材6、7から構成されている。空芯コイル3は、前記エアギャップセクシ
ョンを通るそのコースに於いて二つの右屈曲と一つの左屈曲とを完結している。
ここでの特徴は、第1部材6のみが、軸心方向断面の一つの側に磁極を備えてい
ることにある。
【0185】 図32は、図31の電気機械の径方向断面を図示している。二つの外側中空シ
リンダ部材が、リング状部材6、7として示され、その面にリターンパス表面を
備えた内側の中空シリンダ部材7と、シェル側に於いてそれらによって形成され
るエアギャップセクション4’’、4’’’’も示されている。空芯コイル3は
、特に、エアギャップセクション4’’に於けるその径方向コースと、シェル側
の外側のエアギャップセクションに於けるその不活性コンダクタを備えて示され
、アクスルに最も近い領域のコイル支持体21も示されている。
【0186】 図33は、図34の電気リニア機械の断面を図示している。プレート状部材6
、7が、それが均一に平行なエアギャップセクション4’、4’’を形成するよ
うに、互いに平行かつ変位して配置されている。第1プレート状部材6は、リタ
ーンパスプレートであり、その周りで、移動方向に位置する空芯コイル3の外側
エッジが20に於いて折り畳まれ、その内部に於いて、エアギャップセクション
4’、4’’が延出している。前記折り畳み領域18によって21で支持された
コイル側が見える。前記二つのプレート状部材7は、磁極27を備える。
【0187】 図34は、図33の電気リニア機械の断面を図示している。移動方向に於ける
空芯コイル3のコースと折り畳み空芯コイル部分20とが示されている。5つの
空芯コイルが、第1プレート状部材6の周りで折り畳まれ、エアギャップセクシ
ョン内へと延出している。移動方向は、紙面の右から左への方向である。
【0188】 図35は、図33、34の電気リニア機械の断面を図示している。エアギャッ
プセクション4’での部分コイルのコース、第1部材6のプレート状リターンパ
ス、更に、その下に位置する第1プレート状部材7の磁極とが示されている。
【0189】 図36は、図37の電気リニア機械の断面を図示している。このリニア機械は
、実質的に、エアギャップ4を均一に形成する三つの平行プレート状部材6、7
から構成され、第2プレート状部材7が、一定の距離で移動方向に位置する外側
エッジ周りに巻き付けられ、前記第2プレート状部材は、コイル支持体21を通
って延出する連続スロット11を備えている。前記プレート状第1部材6の磁極
は、電磁式であり、それに属する励起コイルが、そのリターンパス部材の溝内に
配置されている。空芯コイル3は、前記プレート状第1部材の周りで均一に屈曲
され、前記プレート状第1部材の両側でエアギャップ4へ延出し、一方のコイル
側のみが示されている。
【0190】 図37は、図36の電気リニア機械の断面を図示している。励起コイルの部分
コイルと二つの空芯コイル3とが、プレート状第1部材6の片側にコイル支持体
21を備えるロータとして示されている。移動方向は、紙面に於いて右から左で
ある。
【0191】 図38は、図36、37の電気リニア機械の断面を図示している。空芯コイル
3の屈曲コイル部分と、第1部材6のリターンパスに埋設された励起コイルと、
更に、移動方向に配置された空芯コイル3の不活性空芯コイル部分とが示されて
いる。
【0192】 図39−41は、折り畳みエッジと第1及び第2部材6、7の外側領域の種々
の更に別の発展構成を図示し、内側の部材6は、空芯コイル3によって包囲され
、軸心方向に於いて空芯コイルの外側にコイル支持体21を備える。これら三つ
の実施例の全部に於いて、リターンパス平坦バンド5が、左側の第2部材7に固
定されている。磁石は、左側と右側との両方の第2部材7に属し、これに対して
第1部材6は、磁石27又は、片側又は両側に固定された磁石27を有しておら
ず、空芯コイルを通過する線によって示されているフィールド線の有利なコース
を達成するために、その外側エッジ領域に於いて異なる方法で(更に、角張った
T字形状で)丸められている。
【図面の簡単な説明】
【図1】 別の発展構成の断面図である
【図2】 図1のI−I線に沿った断面図である
【図3】 第2発展構成の略断面図である
【図4】 第3発展構成の略断面図である
【図5】 第4発展構成の略断面図である
【図6】 第5発展構成の略断面図である
【図7】 第6発展構成の略断面図である
【図8】 第7発展構成の略断面図である
【図9】 第8発展構成の略断面図である
【図10】 第9発展構成の略断面図である
【図11】 図10のII−II線に沿った断面図である
【図12】 第10発展構成の略断面図である
【図13】 図12のIII−III線に沿った断面図である
【図14】 第11発展構成の略断面図である
【図15】 図14のIV−IV線に沿った断面図である
【図16】 更に別の発展構成の、その前方に部分コイルを備えるディスクの平面図図である
【図17】 図1のI−I線に沿った断面の第12発展構成図である
【図18】 第13発展構成の略断面図である
【図19】 図18のV−V線に沿った断面図である
【図20】 第14発展構成の略断面図である
【図21】 図20の空芯コイルを備えるディスクリングの平面図である
【図22】 第15発展構成の略断面図である
【図23】 図22のVI−VI線に沿った断面図である
【図24】 第16発展構成の略断面図である
【図25】 図24のVII−VII線と図26のVIII−VIII線とに沿った断面図で
ある
【図26】 第17発展構成の略断面図である
【図27】 第18発展構成の略断面図である
【図28】 図27のIX−IX線に沿った断面図である
【図29】 第19発展構成の略断面図である
【図30】 図29のX−X線に沿った断面図である
【図31】 第20発展構成の略断面図である
【図32】 図31のXI−XI線に沿った断面図である
【図33】 第21発展構成の図34のXII−XII線に沿った略断面図である
【図34】 図33のXIII−XIII線に沿った断面図である
【図35】 図34のXIV−XIV線に沿った断面図である
【図36】 第22発展構成の図37のXV−XV線に沿った略断面図である
【図37】 図36のXVI−XVI線に沿った断面図である
【図38】 図36のXVII−XVII線に沿った断面図である
【図39】 前記空芯コイルの折り畳みエッジの領域の拡大詳細図である
【図40】 前記空芯コイルの折り畳みエッジの領域の拡大詳細図である
【図41】 前記空芯コイルの折り畳みエッジの領域の拡大詳細図である
【符号の説明】
1 軸 2 ハウジング 3 コイル(開放、閉鎖) 4 エアギャップ 4’、4’’、4’’’、4’’’’、4’’’’’ エアギャップ4のエアギ
ャップセクション 5 外側平坦バンド、リターンパス平坦バンド、リング形状の部材 6 フィールド装置の第1部材 7 フィールド装置の第2部材 8 ディスク状キャリア 9 内側平坦バンド、リング形状の部材 10 第1部材のエッジ 11 第2部材の連続スロット 12 極幅 13 ベアリング 14 コイル幅 16 ディスクリング 17 電子センサ 18 折り畳み領域 19 第1部材の磁極のリターンパス部材 20 折り畳み領域のコンダクタ 21 コイル支持体 23 永久磁石ディスク 24 アクスル 25 コレクタ 26 スリップコンタクト 27 磁極 29 巻線
【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成12年12月7日(2000.12.7)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H02K 21/12 H02K 21/12 M (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZW ),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU, TJ,TM),AE,AL,AM,AT,AU,AZ, BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,C U,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,GB,GD ,GE,GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN, IS,JP,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,L K,LR,LS,LT,LU,LV,MA,MD,MG ,MK,MN,MW,MX,NO,NZ,PL,PT, RO,RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL,T J,TM,TR,TT,UA,UG,US,UZ,VN ,YU,ZA,ZW Fターム(参考) 5H604 AA05 BB01 BB05 BB13 BB20 CC02 CC04 PB04 QA04 5H621 BB02 GA02 GA18 GA20 GB03 HH01 HH08 HH10 PP10 5H622 CA02 CA06 CB03 PP05 PP19 【要約の続き】 空芯コイルとによって、電界と磁界との間の相対移動中 にエネルギ変換に関するM.ファラデーの理想条件に対 して最適な合致が提供され、空芯コイル内の銅による最 適な量的および質的な発生量が確実にされる。本発明 は、非常にコンパクトな機械の製造に使用することが可 能で、これによって、用途、製造及び製品コストの点で その他様々な利点がもたらされる。これらの機械及びそ れらによって提供される高発生量は、極めて高速の調節 作業用のモータ、又は、乗り物用の駆動機構、そして、 乗り物の照明ダイナモ用又は風力エネルギプラント用の 発電機として使用することができる。

Claims (42)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 互いに距離を置く少なくとも二つの部材(6、7)としての
    フィールド装置によって形成されるエアギャップ(4)を備えて構成される電気
    機械であって、各一つの第1部材(6)が一つの第2部材(7)に隣接して位置
    し、磁極(27)が前記第1及び第2部材の対面する側の内の少なくとも一つに
    属し、前記エアギャップに対して直交して磁化されて、移動方向を横切って実質
    的に前記エアギャップ全体上に延出し、それぞれが全体として、又は移動方向に
    於いて交互となる部分的な磁極に分割され、好ましくはリターンパス材によって
    後方支持されて、そのフィールドが、各極の極表面領域内に於いて、前記エアギ
    ャップ(4)の一方の境界面から、磁極を有するか、または主としてリターンパ
    ス材から成るかの何れかでもある対向する境界面へとほぼ直線状に延出し、およ
    び、少なくとも一つの二極空芯コイル(3)又はリターンパス材と接触しない二
    極空芯コイル(3)を備える巻回(29)が、前記移動方向を横切る断面に於い
    て前記エアギャップ(4)内のそのほぼ中央であり、且つ、前記フィールド装置
    に対して移動し、これによって、前記少なくとも一つの空芯コイルの各コイル片
    が前記移動方向を横断する前記第1及び第2部材から等距離で延出し、並びに、
    前記エアギャップ(4)の外側エッジに於いて、別のコイル片と直接的又は、主
    として不活性コンダクタは又は巻回ヘッドコンダクタを介して接続されて、少な
    くとも一つの空芯コイル(3)とされているものに於いて、 前記エアギャップ(4)は、前記移動方向を横切る断面に於いて、少なくとも
    二つの隣接するエアギャップセクション(4’、4’’...)から構成され、
    これらの内のそれぞれ二つが、この様式で形成される接続エッジ(10)に於い
    て前記第1部材に属するそのエアギャップ境界面で互いに当接し、前記少なくと
    も一つの空芯コイル(3)の各コイル片が、それらのエアギャップセクションを
    備え、各エッジ(10)の幾何学形状が変化した前記エアギャップを通って延出
    し、これによって、前記第1部材周りで屈曲又は折り畳みを完結させ、かつ、各
    コイル片が実質的に前記エアギャップ(4)内で延出していることを特徴とする
    電気機械。
  2. 【請求項2】 請求項1の前提部の電気機械であって、前記エアギャップ(
    4)は、前記移動方向を横切る断面に於いて、少なくとも一つの湾曲エアギャッ
    プセクション(4’)から構成され、前記少なくとも一つの湾曲エアギャップセ
    クション(4’)は、前記第1部材の内側によって形成され、その内部に於いて
    、前記少なくとも一つの空芯コイル(3)の各コイル片が、実質的に、湾曲の全
    長に沿って延出し、前記コイル片が、そのエアギャップセクションを備えた前記
    エアギャップを通過して、実質的に前記エアギャップ(4)中に延出しているこ
    とを特徴とする。
  3. 【請求項3】 請求項1の前提部の電気機械であって、前記エアギャップ(
    4)は、前記移動方向を横切る断面に於いて、互いに近接して位置する少なくと
    も2つの隣接エアギャップセクション(4’、4’’)から構成され、その内側
    境界面は、少なくとも片側に於いて互いに十分に接近し、それらは、前記協動形
    成された第1部材の短い外側エッジ(28)によって接続され、前記少なくとも
    1つのコイル(3)の各コイル片が、前記エアギャップセクションを備えた前記
    エアギャップを通過して延出し、これによって、各コイル片が前記第1部材(6
    )の前記外側エッジ(28)の周りで、単数又は複数の屈曲および/又は折り畳
    みを完結し、各コイル片は、実質的に前記エアギャップ(4)において延出し、
    前記コイル(3)の前記折り畳み領域(18)は、フィールドによって大きい範
    囲で貫通され、前記折り畳み領域のこの部分に於いて、少なくとも一つの均一お
    よび/又は不規則なエアギャップセクションが、少なくとも片側に磁極が固定さ
    れたコンダクタを形成していることを特徴とする。
  4. 【請求項4】 請求項1の前提部の電気機械であって、前記エアギャップ(
    4)は、前記移動方向を横切る断面に於いて、互いに近接して位置する少なくと
    も2つの隣接エアギャップセクション(4’、4’’)から構成され、その内側
    境界面は、少なくとも片側に於いて互いに十分に接近し、それらは、前記協動形
    成された第1部材の短い外側エッジ(28)によって接続され、前記少なくとも
    1つのコイル(3)の各コイル片が、前記エアギャップセクションを備えた前記
    エアギャップを通過して延出し、これによって、各コイル片が前記第1部材(6
    )の前記外側エッジ(28)の周りで、単数又は複数の屈曲および/又は折り畳
    みを完結し、各コイル片は、実質的に前記エアギャップ(4)において延出し、
    前記各エアギャップセクション内のコイル片の全てのコイル片セクションが、前
    記フィールド装置に対して実質的に同じ速度で移動可能であることを特徴とする
  5. 【請求項5】 請求項3、4の電気機械であって、前記少なくとも二つのエ
    アギャップセクション(4’、4’’)は、前記移動方向を横切る断面に於いて
    互いに平行に位置し、かつ、その内側境界面は均一に狭い第1部材(6)を形成
    していることを特徴とする。
  6. 【請求項6】 請求項3〜5の電気機械であって、前記少なくとも二つの空
    芯コイルセクション(4’、4’’)の前記内側境界面は、少なくとも主として
    リターンパス材から成ることを特徴とする。
  7. 【請求項7】 請求項1〜6の電気機械であって、前記エアギャップ(4)
    は、前記移動方向を横切る断面に於いて、少なくとも一つの湾曲エアギャップセ
    クション(4’)を備えてなり、これは、前記第1部材の内側によって形成され
    るとともに、その内部に於いて、前記少なくとも一つの空芯コイル(3)の各コ
    イル片が、前記湾曲のほぼ全長に沿って延出し、前記コイル片が、そのエアギャ
    ップセクションを備える前記エアギャップを通過して、実質的に前記エアギャッ
    プ中に延出し、且つ、前記少なくとも一つのエアギャップセクション(4’)は
    、好ましくは円弧形状であることを特徴とする。
  8. 【請求項8】 請求項2の電気機械であって、前記移動方向を横切る断面に
    於いて、前記少なくとも一つの湾曲エアギャップセクション(4’)は、不規則
    な曲線であり、好ましくは楕円形状であることを特徴とする。
  9. 【請求項9】 請求項8の電気機械であって、前記移動方向を横切る断面に
    於いて、前記楕円形状エアギャップセクション(4’)は、平坦な楕円であり、
    これによって、好ましくは、前記楕円形の、一つの主頂点と二つの副頂点、又は
    、二つの主頂点と、一つの副頂点とを含むことを特徴とする。
  10. 【請求項10】 請求項1〜9の電気機械であって、前記空芯コイル(3)
    は、実質的に前記エアギャップ(4)内、又は、前記エアギャップセクション(
    4’、4’’...)を備える前記エアギャップ(4)内に位置することを特徴
    とする。
  11. 【請求項11】 請求項1、10の電気機械であって、少なくとも二つの隣
    接エアギャップセクション(4’、4’’)が、前記移動方向を横切る断面に於
    いて直線状であり、且つ、好ましくは90°の角度で互いに配置され、これによ
    って、それらは、前記第1部材に属し、好ましくは丸められている前記第1部材
    のアングルエッジ(10)を形成している境界面の一つで交差していることを特
    徴とする。
  12. 【請求項12】 請求項1〜11の電気機械であって、前記移動方向を横切
    る断面に於いて、少なくとも二つの隣接エアギャップセクション(4’、4’’
    )が、前記エッジ(10)を形成している前記第1部材に属する境界面で互いに
    当接し、若しくは、前記外側エッジ(28)で、直線状の一つのエアギャップセ
    クション(4’)と、好ましくは円形である一つの湾曲エアギャップセクション
    (4’’)とに当接していることを特徴とする。
  13. 【請求項13】 請求項1、2、7〜10、12の電気機械であって、前記
    移動方向を横切る断面に於いて、少なくとも二つの隣接エアギャップセクション
    (4’、4’’)が、直接的に互いの中に遷移していることを特徴とする。
  14. 【請求項14】 請求項1、2、3、6〜13の電気機械であって、前記移
    動方向を横切る断面に於いて、前記エアギャップ(4)は、直線状でそれらのそ
    れぞれに対して90°の角度で配置されるか、もしくは、湾曲エアギャップセク
    ションである第3のエアギャップセクション(4’’)を介して平行に接続され
    て位置する二つの直線状エアギャップセクション(4’、4’’’)を備える、
    三つのエアギャップセクション(4’、4’’、4’’’)から組み立てられる
    ことを特徴とする。
  15. 【請求項15】 請求項1、2、7〜13の電気機械であって、前記エアギ
    ャップ(4)は、前記移動方向を横切る断面に於いて、平行に位置する少なくと
    も二つのエアギャップセクション(4’、4’’)から構成され、エッジ(10
    )で当接する前記境界面は、主としてリターンパス材を備えてなり、狭いスロッ
    ト形状の第1部材に属し、前記磁極(27)は、前記第2部材の前記エアギャッ
    プ境界面に属することを特徴とする。
  16. 【請求項16】 請求項1〜15の電気機械であって、前記移動方向を横切
    る断面に於いて、前記エアギャップ(4)は、直線状又は湾曲状である複数の当
    接するエアギャップセクション(4’、4’’...)を備えてなり、これらの
    内の各二つは、エッジ(10)又は外側エッジ(28)で当接し、それらを通っ
    て、前記少なくとも一つの空芯コイル(3)の各コイル片が延出し、これによっ
    て、少なくとも一つの左屈曲と一つの右屈曲とを完結していることを特徴とする
  17. 【請求項17】 請求項16の電気機械であって、少なくとも三つの直線状
    のエアギャップセクション(4’、4’’、4’’’)が、前記移動方向を横切
    る断面に於いて、互いに平行に位置していることを特徴とする。
  18. 【請求項18】 請求項16の電気機械であって、前記エアギャップ(4)
    は、前記移動方向を横切る断面に於いて、三つの直線状のエアギャップセクショ
    ン(4’、4’’、4’’’)から構成され、二つのエアギャップセクション(
    4’、4’’)は、互いに平行に位置し、第3のエアギャップセクション(4’
    ’’)は、それらに対して90°の角度を形成していることを特徴とする。
  19. 【請求項19】 請求項1〜18の電気機械であって、前記エッジ(10)
    又は外側エッジ(28)の領域の前記折り畳み領域(18)の前記空芯コイル(
    3)のコンダクタ(20)、少なくとも部分的に、一方のエアギャップ境界面か
    ら他方へ実質的に直線状には延出していない前記磁界によっても貫通されること
    を特徴とする。
  20. 【請求項20】 請求項1〜5、7〜14、16〜19の電気機械であって
    、前記移動方向を横切る断面に於いて、前記エアギャップ(4)の少なくとも二
    つの隣接エアギャップセクション(4’、4’’)が、前記第1部材に属し、他
    方に当接するその境界面に於いて、そのエアギャップ境界面に対して直交して磁
    化される接続連続極を、前記接続エッジ(10)を超えて又は外側エッジ(28
    )と共に形成する複数の磁気部分極を含むことを特徴とする。
  21. 【請求項21】 請求項1〜5、7〜19の電気機械であって、前記移動方
    向を横切る断面に於いて、二つの隣接エアギャップセクション(4’、4’’)
    に於いて、前記磁極(27)は、少なくとも前記エアギャップ(4)の異なる境
    界面に属し、前記第1部材の前記境界面に属する前記一つのエアギャップセクシ
    ョン(4’)の前記磁極は、その面を、少なくとも主としてリターンパス材から
    成る、他方のエアギャップセクション(4’’)の前記当接する隣接境界面の前
    記リターンパス材から距離を於いて位置していることを特徴とする。
  22. 【請求項22】 請求項14、19、21の電気機械であって、前記移動方
    向を横切る断面に於いて、前記エアギャップ(4)は、直線状の第3のエアギャ
    ップセクション(4’’)によって平行に接続されて位置する二つの直線状のエ
    アギャップセクション(4’、4’’’)を備える、少なくとも三つのエアギャ
    ップセクション(4’、4’’、4’’’)を備えてなり、磁極(27)は、前
    記第1部材の前記平行エアギャップセクションの前記二つの平行な境界面の少な
    くとも一方に属し、前記第1部材(6)および、前記二つのエッジ(10)を接
    続する前記エアギャップセクション(4’’’)の境界面に属するスロット形状
    のリターンパス部材(19)の面の内の少なくとも1つに固定され、その内部で
    前記エアギャップセクション(4’’’)の一つの境界面が前記エアギャップセ
    クション(4’)及び(4’’)のそれぞれの1つと当接し、少なくとも主とし
    てリターンパス材を備えてなり、且つ、好ましくは、前記磁極の面に対して距離
    を於いて位置し、一つのエッジ(10)のほぼ中央で前記リターンパス部材(1
    9)に接続された、リターンパス平坦バンド(9)である前記第1部材の平坦リ
    ターンパスを形成し、それに対して磁極(27)が属する前記エアギャップセク
    ション(4’’’)のエアギャップ境界面は、前記リターンパス平坦バンド(9
    )に対向して位置することを特徴とする。
  23. 【請求項23】 請求項1〜12、14〜22の電気機械であって、前記移
    動方向を横切る断面に於いて、前記エッジ(10)の領域または外側エッジ(2
    8)の領域における前記折り畳み領域(18)の少なくとも一つの第2部材(7
    )が、少なくとも部分的に、均一距離で、前記コンダクタ(20)又は湾曲コイ
    ルトレースに沿っていることを特徴とする。
  24. 【請求項24】 請求項1〜12、14〜22の電気機械であって、少なく
    とも一つの第2部材(7)が、前記移動方向に位置するそのエッジを介して、エ
    ッジ(10)又は外側エッジ(28)の領域における前記折り畳み領域(18)
    の片側で前記エアギャップ(4)を形成するリターンパス平坦バンド(5)に接
    続されていることを特徴とする。
  25. 【請求項25】 請求項24の電気機械であって、前記リターンパス平坦バ
    ンド(5)は、前記エアギャップに向かう側に於いて、前記移動方向を横切って
    延出し、移動方向において交互し、且つ、前記第1部材(6)の方向であって、
    好ましくは前記エッジ(10)又は外側エッジ(28)の方向で磁化される磁極
    (27)を備えることを特徴とする。
  26. 【請求項26】 請求項1〜25の電気機械であって、好ましくは永久磁石
    部材(23)として構成される前記フィールド装置の協働第2部材(7)を使用
    する複数の機械から構成され、前記永久磁石部材(23)は、前記移動方向およ
    び前記エアギャップ境界面の方向に対して直交して磁化され、前記磁石部材の2
    つの極表面の両方は、前記二つの電気機械の少なくとも一つのエアギャップセク
    ションを形成していることを特徴とする。
  27. 【請求項27】 請求項1〜26の電気機械であって、移動方向を横切る断
    面に於いて、第1及び第2部材(6、7)が、直接的に、又は、好ましくはリタ
    ーンパスである部材を介して、前記エアギャップ(4)の対向する境界面の外側
    エッジに固定接続され、前記第2部材は、前記移動方向に於いて、前記コイル支
    持体(21)を通って延出する少なくとも一つの連続スロットを備え、これは、
    前記エアギャップ(4)の延出方向のほぼ中央に於いて、前記第2部材の前記エ
    アギャップ境界面を分割し、および/または、前記少なくとも一つの空芯コイル
    (3)の折り畳み領域(18)に位置していることを特徴とする。
  28. 【請求項28】 請求項1〜26の電気機械であって、移動方向を横切る断
    面に於いて、第1及び第2部材(6、7)が、直接的に、又は、好ましくはリタ
    ーンパスである部材を介して、前記エアギャップ(4)の対向する境界面の外側
    エッジに固定接続され、前記第2部材は、前記第1部材に対向する前記エアギャ
    ップ(4)と、前記少なくとも一つの空芯コイル(3)の巻回ヘッド又は不活性
    コンダクタ領域と、前記エアギャップ(4)の他の外側エッジに於いて接続され
    、前記エアギャップ領域から案内延出される前記コイル支持体(21)とを形成
    する。
  29. 【請求項29】 請求項1〜28の電気機械であって、前記フィールド装置
    は、ハウジング(2)によって包囲されるか、若しくは、それ自身がハウジング
    又はハウジングの一部であって、前記少なくとも一つの空芯コイル(3)が前記
    軸(1)又はアクスル(24)の何れか、或いは直接的および/又はハウジング
    (2)を介して枢支される前記フィールド装置に固定接続され、若しくは、前記
    少なくとも一つの空芯コイル(3)は、直接的および/又はコイル支持体(21
    )および/又はハウジング(2)を介して、前記軸又はアクスル(24)に枢支
    され、これによって、前記フィールド装置は、前記軸又はアクスルに固定接続さ
    れていることを特徴とする。
  30. 【請求項30】 請求項1〜29の電気機械であって、前記移動はリニアで
    あることを特徴とする。
  31. 【請求項31】 請求項1〜29の電気機械であって、前記フィールド装置
    および前記少なくとも一つの空芯コイル(3)の移動は、アクスル(24)又は
    軸(1)に対する回転移動であることを特徴とする。
  32. 【請求項32】 請求項15、16、19、23〜29、31の電気機械で
    あって、それぞれがディスク又はディスクリング(16)である互いに間隔を於
    いて配置された少なくとも三つの同軸のディスク状部材(6、7)として少なく
    とも形成された前記フィールド装置は、前記アクスル(24)又は軸(1)上に
    位置し、各ディスク状部材(6)の1つは一つの第2ディスク状部材(7)に隣
    接し、これらが、移動方向を横切る断面に於いて、それぞれ一つのエアギャップ
    セクション(4’、4’’...)を形成し、その前記第1部材に属する境界面
    が、前記第1部材の前記外側エッジ(10)で当接し、磁極(27)は前記エア
    ギャップに向かう側の前記第2ディスク状部材に属し、前記エアギャップに直交
    して、好ましくは軸心方向に磁化され、前記アクスルの方向に、好ましくは放射
    状に延出し、前記周部周りで交互となり、および、少なくとも1つの空芯コイル
    (3)では各コイル片が前記外側エッジ(10)でその幾何学形状を変化させて
    、前記第1部材(6)の周囲で屈曲又は折り畳まれ、ここで前記第1部材は少な
    くとも周辺領域において主としてリターンパス材から成る境界面を備える非常に
    薄いディスク状部材、好ましくは、均一な厚みの薄いリターンパスディスクであ
    り、前記第1ディスク状部材(6)の両側の各コイル片が、各二つのディスク状
    部材間のほぼ中央で、それらから均等な距離で、前記アクスル又は軸の方向に於
    いて、前記エアギャップセクション(4’、4’’)内に延出し、その前記アク
    スルに対して最も近い領域に於いて別のコイル片に接続されて空芯コイル(3)
    とされ、前記第1及び第2ディスク状部材が、互いに対して、且つ、前記少なく
    とも一つの空芯コイル(3)に対して均一に回転可能であることを特徴とする。
  33. 【請求項33】 請求項2〜12、14、16〜19、23〜29、31の
    電気機械であって、それぞれがディスク又はディスクリング(16)である、互
    いに間隔を於いて配置された少なくとも三つの同軸のディスク状部材(6、7)
    として少なくとも形成された前記フィールド装置は、前記アクスル(24)又は
    軸(1)上に位置し、各ディスク状部材(6)は一つの第2ディスク状部材(7
    )に隣接し、これらが、移動方向を横切る断面に於いて、それぞれ、一つのエア
    ギャップセクション(4’、4’’...)を形成し、その前記第1部材に属す
    る境界面が、互いに少なくとも1つの面で十分接近して短い外側エッジ(28)
    によって接続され、好ましくは互いに平行に位置し、磁極(27)は前記エアギ
    ャップに向かう側に於いて前記第2ディスク状部材に属し、それらが、前記エア
    ギャップに直交して、好ましくは軸心方向に磁化され、前記アクスルの方向に、
    好ましくは放射状に延出し、前記周部周りで交互となり、少なくとも1つの空芯
    コイル(3)では各コイル片が、前記第1部材(6)の前記好ましくは均一の狭
    い断面の外側エッジ周囲で屈曲又は折り畳まれ、ここで前記第1部材は少なくと
    もその周部領域に於いて主としてリターンパス材から成る境界面を備える非常に
    薄いディスク状部材、好ましくは、均一な厚みの薄いリターンパスディスクであ
    り、各コイル片が、そこから、前記アクスルまたは軸の方向における前記第1デ
    ィスク状部材(6)の両側に於いて外側に、各二つのディスク状部材間のほぼ中
    央で、それらから均等な距離で、前記エアギャップセクション(4’、4’’)
    内に延出し、そこに於いて、別のコイル片に接続されて空芯コイル(3)とされ
    、前記第1及び第2ディスク状部材が、互いに対して、かつ、前記少なくとも一
    つの空芯コイル(3)に対して均一に回転可能であり、前記コイルの前記折り畳
    み領域(18)の大きな部分が、前記フィールドによって貫通され、前記折り畳
    み領域のこの部分に於いて、少なくとも片側に於いて固定された磁極を備える均
    一および/又は不均一なエアギャップセクションが前記コンダクタを形成してい
    ることを特徴とする。
  34. 【請求項34】 請求項1、2、7〜14、16〜29、31の電気機械で
    あって、それぞれがディスク又はディスクリング(16)である互いに間隔を於
    いて配置された少なくとも三つの同軸のディスク状部材(6、7)として少なく
    とも形成された前記フィールド装置は、前記アクスル(24)又は軸(1)上に
    位置し、各ディスク状部材(6)は一つの第2ディスク状部材(7)に隣接し、
    これらが、移動方向を横切る断面に於いて、それぞれ一つのエアギャップセクシ
    ョン(4’、4’’...)を形成し、そのそれぞれが前記第1部材の片側に於
    いて前記軸(1)又はアクスル(24)の方向に延出し、磁極(27)は前記第
    1及び第2ディスク状部材の対面側の少なくとも一方に属し、前記エアギャップ
    に直交して、好ましくは軸心方向に磁化され、前記アクスルの方向に、好ましく
    は放射状に延出し、前記周部周りで交互となり、前記第1部材(6)は、好まし
    くは前記移動方向を横切る断面に於いて非常に狭いスロット状リターンパス部材
    (6)と、それがその片側に取り付けられた磁極(27)とを備えてなり、前記
    フィールド装置は、前記周部領域に於いて別のエアギャップセクション(4’’
    )を形成し、その前記第1部材に属する境界面が各エッジ(10)の前記隣接す
    るエアギャップセクション(4’、4’’)のそれにも属する境界面のそれぞれ
    と少なくとも一つの空芯コイル(3)に当接し、各コイル片が少なくとも部分的
    に、前記周部領域の前記エアギャップを通過して延出し、前記第1部材(6)の
    両方の外側エッジ(10)でその幾何学形状を変化させ、前記第1部材周りで屈
    曲又は折り畳まれ、そこから、前記アクスル又は軸の方向に於いて前記第1ディ
    スク状部材(6)の両側で、各二つのディスク状部材間のほぼ中央の前記エアギ
    ャップセクション(4’、4’’)のそれぞれ中に、それらから均等な距離で外
    側に延出し、そこに於いて、別のコイル片に接続されて空芯コイル(3)とされ
    、前記フィールド装置が、少なくとも一つの空芯コイル(3)と前記第1及び第
    2ディスク状部材とに対して回転可能で、これによって、好ましくは互いに対し
    て均一に移動し、好ましくはエアギャップを形成するフィールド装置が、少なく
    とも部分的に、前記少なくとも一つの空芯コイル(3)の少なくとも1つのエッ
    ジ(10)の領域の折り畳み領域(18)に於いてコンダクタ(20)をその長
    さに沿って包囲していることを特徴とする。
  35. 【請求項35】 請求項1〜29、31〜34の少なくとも一つの電気機械
    であって、前記フィールド装置は、前記アクスル(24)又は軸(1)上に於い
    て、互いに距離を置いた少なくとも二つの同軸に入れ子配置されたドラム状部材
    (6、7)として少なくとも配置され、各第1ドラム状部材(6)の1つが一つ
    の第2ドラム状部材(7)に隣接し、前記移動方向を横切る断面に於いて、それ
    ぞれ二つの直線状エアギャップセクション又は、少なくとも一つの直線状のもの
    と一つの湾曲したエアギャップセクション、或いはエアギャップ(4)を構成す
    る少なくとも1つの湾曲エアギャップセクションを備える一つのエアギャップセ
    クション(4’、4’’...)を形成し、これが、少なくとも一つの領域に於
    いて前記アクスル又は軸に接近し、前記少なくとも一つの空芯コイル(3)の各
    コイル片が、少なくとも一つの湾曲エアギャップセクション内に於いて屈曲し、
    および/又は、少なくとも一つのエッジ(10)に於いてその形状を変化させ、
    各二つの隣接するエアギャップセクションが、前記第1部材に属するその境界面
    および/又は前記第1部材(6)の外側エッジ(28)に於いて当接し、前記第
    1部材(6)周りで屈曲又は折り畳まれ、前記第1及び第2部材間のほぼ中央で
    、それらから均等な距離で前記エアギャップ(4)全体に渡って延出し、前記エ
    アギャップ(4)と、少なくとも片側に於いて各エアギャップセクション(4’
    、4’’...)とを形成する前記磁極(27)が、好ましくはそのエアギャッ
    プ境界面に対して直交して磁化され、前記移動方向を横切る断面に於いて前記エ
    アギャップに沿って延出し、前記周部周りで交互し、前記フィールド装置が、前
    記少なくとも一つの空芯コイルに対して回転し、前記フィールド装置の前記第1
    及び第2部材(6、7)は、好ましくは固定接続され、好ましくは互いに均一に
    移動することを特徴とする。
  36. 【請求項36】 請求項35の電気機械であって、前記第1ドラム状部材(
    6)は中空又は中実の円形シリンダの形状を有し、前記第2ドラム状部材(7)
    は中空の円形シリンダの形状を有し、エアギャップセクション(4’’)を形成
    する前記第1及び第2部材(6、7)の対面するシェル側の少なくとも一つは、
    好ましくは径方向に磁化され、前記周部周りで交互となる磁極(27)を備え、
    前記移動方向を横切る断面に於いて、エアギャップセクション(4’)を形成す
    る、前記第1及び第2部材の対面側の少なくとも一つは、前記第1部材の面に、
    前記エアギャップ境界面に対して直交して、好ましくは軸心方向に磁化され、前
    記周部周りで交互となる磁極(27)を備え、前記エッジ(10)は、好ましく
    は互いに直交して位置する、前記第1部材に属する前記エアギャップセクション
    (4’、4’’)の前記シェル及び面側の当接する境界面によって形成され、前
    記少なくとも一つの空芯コイルの各コイル片は、その周りで屈曲又は折り畳まれ
    、そこから前記シェル側に於いて、好ましくは軸心方向に前記エアギャップセク
    ション(4’’)内へ外側に、且つ、前記面側に於いて好ましくは径方向又は径
    方向に突出して、前記エアギャップセクション(4)における前記アクスル又は
    軸の方向に延出していることを特徴とする。
  37. 【請求項37】 請求項35の電気機械であって、前記第1ドラム状部材(
    6)は中空又は中実の円形シリンダの形状を有し、前記第2ドラム状部材(7)
    は中空の円形シリンダの形状を有し、エアギャップセクション(4’’)を形成
    する前記第1及び第2部材(6、7)の対面するシェル側の少なくとも一つは、
    好ましくは径方向に磁化され前記周部周りで交互する磁極(27)を備え、前記
    移動方向を横切る断面に於いて前記第1部材の一つの面のエアギャップ(4’)
    を形成し、その他方の面に於いてエアギャップセクション(4’’’)を形成す
    る前記第1及び第2部材の対向面の少なくとも一つは、前記エアギャップ境界面
    に対して直交して、好ましくは軸心方向に磁化され、前記周部周りで交互となる
    磁極(27)を備え、前記エアギャップセクション(4’、4’’)は、前記移
    動方向を横切る断面に於いて好ましくは前記エアギャップセクション(4’’’
    )に直交して位置し、前記シェル側の一つのエアギャップセクションと、前記面
    側の一つのエアギャップセクションとの、前記第1部材に属する境界面は、それ
    ぞれ前記第1部材のエッジ(10)に於いて当接し、その周りで前記少なくとも
    一つの空芯コイル(3)の各コイル片が屈曲又は折り畳まれ、且つ、そこから好
    ましくは軸心方向に前記シェル側の前記エアギャップセクション(4’’)内に
    、および好ましくは径方向又は径方向に突出して前記面上の前記エアギャップセ
    クション(4’、4’’’)内に、それぞれ前記アクスル又は軸の方向に延出し
    ていることを特徴とする。
  38. 【請求項38】 請求項35〜37の電気機械であって、前記第1ドラム状
    部材(6)は中空又は中実の円形シリンダの形状を有し、前記第2ドラム状部材
    (7)は中空の円形シリンダの形状を有し、エアギャップセクション(4’’)
    を形成する前記第1及び第2部材(6、7)の対面するシェル側の少なくとも一
    つは、好ましくは径方向に磁化され、前記周部周りで交互となる磁極(27)を
    備え、前記円形シリンダは、前記移動方向を横切る断面に於いて前記アクスル(
    24)又は軸(1)に向かって少なくとも片側に於いて内側に傾斜又は屈曲した
    面を備え、前記第1部材の少なくとも片側の面にエアギャップセクション(4’
    )を形成する前記第1及び第2部材の対向面の少なくとも一つは、好ましくは前
    記傾斜又に対して直交して、又は前記屈曲径に沿って磁化され、前記周部周りで
    交互となる磁極(27)を備え、前記当接する境界面によって形成される少なく
    とも一つのエッジ(10)は前記シェル及び面側で前記エアギャップセクション
    の第1部材(6)に属し、そこで前記少なくとも一つの空芯コイル(3)の各コ
    イル片がその幾何学形状を変化され、前記エアギャップを通るそのコース中に於
    いて前記第1部材周りで屈曲又は折り畳まれ、且つ、前記シェル側に於いて好ま
    しくは軸心方向で前記エアギャップセクション(4’’)内に、および前記面側
    に於いて前記アクスル又は軸の方向で好ましくは径方向に突出して少なくとも一
    つのエアギャップセクション(4’、4’’’)内へと延出していることを特徴
    とする。
  39. 【請求項39】 請求項35の電気機械であって、前記フィールド装置は、
    少なくとも三つのシリンダ部材(6、7)として形成され、前記アクスルに最も
    近接するシリンダ部材は中実又は中空のシリンダであり、その他すべての部材(
    6、7)は中空シリンダで、少なくとも前記シェル側で均一な間隔で互いに入れ
    子配置され、軸心方向断面に於いて一つの第1部材(6)と一つの第2部材(7
    )との境界面が、同時に一つのエアギャップセクション(4’、4’’....
    )を形成し、それぞれ前記第1中空シリンダ(6)の内側及び外側シェル面に於
    いて軸心方向に延出し、前記第1及び第2シリンダ部材の対面するシェル面の少
    なくとも一つが磁極(27)を有し、これらが好ましくは前記周部周りで径方向
    に磁化され、軸心方向に延出し、前記周部周りで交互となり、および少なくとも
    前記第1部材の1つの側に於いてエアギャップセクション(4’’’....)
    又は折り畳み領域(18)を形成する前記第1及び第2シリンダ部材(6、7)
    の好ましくは対向面の少なくとも一つも磁極(27)を有し、これらが好ましく
    は軸心方向に磁化され、前記アクスル又は軸の方向に延出し、前記周部周りで交
    互となり、前記少なくとも一つの空芯コイル(3)の各コイル片が、隣接するエ
    アギャップセクションの各二つの隣接し当接する境界面によって形成される中空
    の筒状第1部材の少なくとも一つのエッジ(10)の周りで屈曲されるか、若し
    くは、前記移動方向を横切る断面に於いて前記中空筒状第1部材(6)の比較的
    均一に狭い断面の外側エッジ(28)周りで屈曲又は折り畳まれ、そこから前記
    エッジ(10)、又は前記移動方向を横切る断面に於いて前記中空円筒第1部材
    (6)の狭い断面の外側エッジ(28)の両側に於いて外側に前記面又は片側に
    於いて同時に前記面上の一つのエアギャップセクション内へ、および前記アクス
    ル(24)又は軸(1)の方向に於いて好ましくは径方向又は径方向に突出して
    一つのエアギャップセクション内に、そして、前記シェル側では好ましくは軸心
    方向に他の前記面上の一つのエアギャップセクション内へと延出していることを
    特徴とする。
  40. 【請求項40】 請求項1〜30の電気機械であって、前記フィールド装置
    は少なくとも各第1長手部材(6)の1つが移動方向を横切る断面に於いて一つ
    の第2長手部材(7)に隣接して位置する少なくとも二つの長手部材(6、7)
    として構成され、これらそれぞれが二つの直線状エアギャップセクション又は少
    なくとも一つの直線状エアギャップセクションのものと一つの湾曲エアギャップ
    セクション、又は前記エアギャップ(4)を形成する一つの湾曲エアギャップセ
    クションとを備えて一つのエアギャップセクション(4’、4’’...)を形
    成し、前記少なくとも一つの空芯コイル(3)の各コイル片が、その前記エアギ
    ャップ(4)を通るコースに於いて少なくとも一つの湾曲エアギャップセクショ
    ン内に於いて少なくとも一つの第1部材(6)周りで屈曲され、および/又は、
    前記長手第1部材(6)の少なくとも一つのエッジ(10)および/又は外側エ
    ッジ(28)に於いてその幾何学形状を変化させ、前記第1部材(6)周りで屈
    曲又は折り畳まれ、かつ、前記第1及び第2部材間のほぼ中央で、それらのそれ
    ぞれからほぼ均等な距離を於いて前記前記エアギャップ(4)全体に渡って延出
    し、前記エアギャップ(4)および少なくとも片側に於いて各エアギャップセク
    ション(4’、4’’....)を形成する前記磁極(27)は、好ましくはそ
    のエアギャップ境界面に対して直交して磁化され、前記移動方向を横切る断面に
    於いて前記エアギャップ(4)に沿って延出し、前記周部周りで交互となり、更
    に、前記フィールド装置は、少なくとも一つの空芯コイルに対してリニアに移動
    し、このフィールド装置の前記第1及び第2部材(6、7)は好ましくは互いに
    固定接続され、均一に移動することを特徴とする。
  41. 【請求項41】 請求項40の電気機械に於いて、前記長手部材(6、7)
    は、小さく均一な厚みの少なくとも三つの長手プレート状部材(6、7)であり
    、これら部材が各第1プレート状部材(6)と第2プレート状部材(7)との間
    にエアギャップセクション(4’、4’’...)を備えて互いに均一な間隔で
    位置し、前記エアギャップセクションが移動方向を横切る断面に於いて互いに平
    行に位置し、前記プレート状部材(6、7)がその幅に対して長く、その長手側
    が前記移動方向に位置し、磁極(27)は前記移動方向を横切って延出する前記
    第1及び第2プレート状部材(6、7)の対向面の少なくとも一つに属し、前記
    エアギャップを形成する前記プレート状部材(6、7)の表面と、前記移動方向
    を横切る断面に於いて均一に狭い表面を有する前記第1部材(6)に属する境界
    面とに対して直交して磁化され、二つの隣接するエアギャップセクション(4’
    、4’’...)が、前記外側エッジ(28)の1つの長手側で互いに当接し、
    その周りで前記少なくとも一つの空芯コイル(3)のコイル片のそれぞれが屈曲
    又は折り畳まれ、この折り畳み領域(18)から前記エアギャップセクションへ
    と延出し、且つ、前記第1プレート状部材(6)の他方の対向する長手側エッジ
    の領域に於いて、別のコイル片と接続されて空芯コイル(3)とされ、前記少な
    くとも一つの空芯コイルが前記フィールド構成に対してリニアに移動することを
    特徴とする。
  42. 【請求項42】 請求項39の電気機械であって、前記第1及び第2長手部
    材(6、7)は、その開始部に於いて、移動方向に於いて互いに接続され、そし
    て、その終端部に於いて部材によって、互いに接続されていることを特徴とする
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