JP2022177812A - 分割された大容量磁石を有するロータアセンブリ - Google Patents

Abstract

【課題】分割された大容量磁石を有する電気モータ用のロータアセンブリを提供する。【解決手段】電気モータ用のロータアセンブリは、ロータコアおよび複数の磁石を含み、ロータコアは、回転軸を画定し、各磁石は、磁石ステム部分および磁石アーム部分を含み、磁石ステム部分は、回転軸に対して半径方向に延在して、半径方向最外ステム端部を提示し、磁石アーム部分は、少なくとも部分的にステム端部から半径方向外側に位置し、加えて、磁石アーム部分は、磁石ステム部分に対して反対方向の円周方向に延在する。【選択図】図３

Description

本明細書に記載された実施形態は、一般に、電気モータ用のスポーク付きロータアセンブリに関する。より詳細には、本発明の実施形態は、分割された大容量磁石を有するロータアセンブリに関する。

少なくともいくつかの既知のスポーク付きロータモータは、足こぎボートの車輪の羽根のように半径方向に配置された平坦な矩形磁石スラブを利用するが、各「羽根」の間に積層鋼のパイ型セクタを有する。スポーク付きロータモータは、通常、２つの隣接する磁極によって生成された磁束を単一の鋼セクタの湾曲面に集中させ、それにより、ロータの表面に取り付けられた場合に単一の磁石が生成することができるよりも高い磁束密度が生成される。そのため、スポーク付きロータモータの磁束集中特性は、通常、より安価な磁石材料の使用を容易にして、より強力であるがより高価な希土類材料を含む表面実装ロータモータと同等のモータ性能を生み出す。

しかしながら、より安価な材料は、通常、単位容量当たりはるかに弱い磁場を生成する。したがって、磁極に焦点を合わせたときに十分な全体的な磁束を提供するために、より大きな磁石容量が必要とされる。最も重要な磁石寸法のうちの１つは、磁石スラブの厚さである。一般に、厚さ寸法が大きいほどモータ性能は良好である。しかしながら、より厚い磁石は、ロータの中心付近で互いに干渉する。磁石の半径方向の高さを低減すると、ロータの中心付近に追加の空間がもたらされるが、利用可能な全体的な磁束が減少する。

テーパ状磁石を使用すると、ロータの中心における磁石の密集を軽減することができる。しかしながら、テーパ状磁石は、フェライト材料の厚さの大きい変化によって引き起こされる深刻な製造上の問題の影響を受けやすい。テーパ状フェライト磁石は、ほとんどのグレードのフェライト材料に亀裂が生じる。したがって、ロータの中心での密集を考慮して磁石を単に先細にすることは、法外なコストおよび製造上の問題をもたらす。

本概要は、以下の詳細説明にさらに記載される概念の選択を簡略化した形で紹介するために提供される。本概要は、特許請求される主題の重要な特徴または本質的な特徴を識別するものではなく、特許請求される主題の範囲を限定するために使用されるものでもない。本開示の他の態様および利点は、以下の実施形態の詳細説明および添付図面から明らかになる。

一態様では、電気モータ用のロータアセンブリが提供される。ロータアセンブリは、回転軸を画定、又は定義するロータコアと、ロータコアの周りに円弧状に離間した複数の磁石とを含む。各磁石は、磁石ステム部分および磁石アーム部分を含む。磁石ステム部分は、回転軸に対して半径方向に延在して、半径方向最外ステム端部を提示する。磁石アーム部分は、ステム端部から少なくとも部分的に半径方向外側に位置し、磁石ステム部分に対して反対方向の円周方向に延在する。

これらおよび他の実施形態の利点は、例示として図示され記載された例示的な実施形態の以下の説明から当業者にはより明らかになる。実現されるように、本明細書に記載された本実施形態は、他の異なる実施形態が可能であってもよく、それらの詳細は様々な点で修正が可能である。したがって、図面および説明は、本質的に例示的であり、限定的ではないと見なされるべきである。

以下に記載される図は、そこに開示されたシステムおよび方法の様々な態様を描写する。各図は、開示されたシステムおよび方法の特定の態様の実施形態を描写し、各図はその可能な実施形態と一致するものであることを理解されたい。さらに、可能な限り、以下の説明は、以下の図に含まれる参照番号を参照し、複数の図に描写された特徴は一貫した参照番号で指定される。

本発明の一態様による、例示的な電気モータの斜視図である。 図１に示された電気モータの少なくとも一部分の分解斜視図である。 ロータコアの軸方向に延在する磁石収容スロットへの永久磁石の挿入を示す、図１に示された電気モータのロータアセンブリの斜視図である。 図３に示されたロータアセンブリの前面平面図である。 図３に示されたロータアセンブリのロータコアを画定するために使用される積層のスタックの斜視図である。 図５に示された積層のうちの１つの前面平面図である。 図６に示された積層の外側部分の部分拡大前面平面図である。 図６に示された積層の外側部分の別の部分拡大前面平面図である。 図６に示された積層の中央部分の部分拡大前面平面図である。

別段の指示がない限り、本明細書で提供される図面は、本開示の実施形態の特徴を示すことを意図されている。これらの特徴は、本開示の１つまたは複数の実施形態を含む多種多様なシステムに適用可能であると考えられる。したがって、図面は、本明細書に開示された実施形態の実践に必要とされる、当業者によって既知のすべての従来の特徴を含むことを意図されていない。図面は、図示された構成要素または構造の正確な寸法または公差を必ずしも提供しないが、図面は、図面に示された構造の構成要素間の関係に対して縮尺通りである。

本開示の実施形態の以下の詳細説明は、添付図面を参照する。実施形態は、当業者が本開示を実践することを可能にするのに十分詳細に本開示の態様を記載するものである。本開示の実施形態は、限定ではなく例として示されている。他の実施形態が利用されてもよく、特許請求の範囲から逸脱することなく変更が行われてもよい。したがって、以下の説明は限定的ではない。本開示の範囲は、添付の特許請求の範囲によってのみ、そのような特許請求の範囲が権利を有する均等物の全範囲とともに定義される。

本明細書において、「一実施形態」、「実施形態」、または「複数の実施形態」への言及は、言及されている１つまたは複数の特徴が本技術の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。本明細書において、「一実施形態」、「実施形態」、または「複数の実施形態」への別々の言及は、必ずしも同じ実施形態を指すものではなく、そのように述べられていない限り、かつ／または説明から当業者に明らかである場合を除き、相互排他的でもない。例えば、一実施形態に記載された特徴、構造、動作などは、他の実施形態に含まれてもよいが、必ずしも含まれるとは限らない。したがって、本技術は、本明細書に記載された実施形態の様々な組合せおよび／または一体化を含むことができる。

以下の明細書および特許請求の範囲において、以下の意味を有するように定義されるべきいくつかの用語に対して参照が行われる。単数形での記載は、文脈上他に明確に指示されない限り、複数の参照を含む。「任意選択の」または「任意選択で」は、その後に記載された事象または状況が発生してもよく、発生しなくてもよいこと、ならびに説明が、事象が発生するインスタンス、および事象が発生しないインスタンスを含むことを意味する。

明細書および特許請求の範囲全体を通して本明細書で使用される近似を表す文言は、それが関連する基本的な機能に変化をもたらすことなく、許容範囲で変化することができる任意の定量的表現を修飾するために適用されてもよい。したがって、「約」、「おおよそ」、および「実質的に」などの１つまたは複数の用語によって修飾された値は、指定された厳密な値に限定されるべきではない。少なくともいくつかのインスタンスでは、近似を表す文言は、値を測定するための計器の精度に対応してもよい。ここで、ならびに明細書および特許請求の範囲全体を通して、範囲の限定は、組み合わされ、かつ／または置き換えられてもよい。そのような範囲は識別され、文脈または文言が特に指示しない限り、その中に含まれるすべての部分範囲を含む。

本明細書で使用される「軸方向の」および「軸方向に」という用語は、モータアセンブリの長手方向または回転方向の軸に実質的に平行に延在する方向および向きを指す。「半径方向の」および「半径方向に」という用語は、回転軸に実質的に垂直に延在する方向および向きを指す。「接線」および「接線の」という用語は、モータアセンブリの半径方向に実質的に垂直に延在する方向および向きを指す。加えて、本明細書で使用される「円周方向の」および「円周方向に」という用語は、モータアセンブリの回転軸の周りの全面的な方向に延在する方向および向きを指す（そのような参照は、文脈が明らかにそうでないことを示さない限り、純粋な円形の延長または物体の周囲もしくは外周に限定されない）。その上、「上」、「下」、「前」、「後」、「側」などの方向に関する参照および同様の用語は、本明細書では単に便宜的に使用され、互いとの関連でのみ理解されるべきである。例えば、構成要素は、実際には、本明細書で「上」および「下」と呼ばれる面が、実際には選択された基準フレームに対して横向きに、角度付け、反転などされるように配向されてもよい。

大まかに、本開示は、積層ロータコア磁石スロットの各々に幾何形状を含み、そこに収容された永久磁石の容量の増加を容易にするスポーク付きロータ電気機械に関する。各磁石スロットは、全体的に「Ｔ」字形状として画定、又は定義され、対応する磁石は、２つの一般的に入手可能な平坦な矩形スラブ形状磁石を含む。単純なスラブ形状磁石は一般的に入手可能であり、高度に最適化された製造工程で製造される。磁石アーム部分（すなわち、「Ｔ」字形状の水平部分）は、磁極のほぼ円周方向を維持するように磁化される。磁石ステム部分（すなわち、「Ｔ」字形状の垂直部分）は、従来のスポーク付きロータの向きに配置され、アーム部分の円周方向プロファイルよりも薄い円周方向プロファイルを有し、ロータコアの中心付近の混雑領域内での配置および嵌合を容易にする。さらに、本開示は、電気機械の巻線によって潜在的に生成される反磁界強度の低下を容易にするために、ロータコアの公称外周面に対して磁石アーム部分を位置決めする幾何形状を提供する。

このスポーク付きロータ設計の利点は、製造コストが法外に高く、亀裂の影響を受けやすいテーパ状磁石の必要性がなくなることである。そのため、本発明によって提供される単純なスラブ形状磁石を使用することは、大幅なコスト削減および生産性の向上につながる。さらなる利点は、各極における磁性材料の容量を増加させることにより、ロータの各極に集束される磁束を増加させる能力である。磁束を増加させることにより、モータの性能を向上させることが容易になる。

例示的な電気モータ
図１は、本発明の一態様による、例示的な電気モータ１０の斜視図である。図２は、電気モータ１０の少なくとも一部分の分解斜視図である。例示的な実施形態では、電気モータ１０は、内部ロータモータとして示されている。記載されるように、内部ロータモータは、ステータとして機能する巻線に対して半径方向内側に配置された磁石を有する。しかしながら、本発明のいくつかの態様によれば、電気モータ１０は、代替として、外部ロータモータまたは二重ロータモータであってもよい。

図２に示されたように、図示された電気モータ１０は、大まかに、ステータアセンブリ１２と、外殻１６内に実質的に同封されたロータアセンブリ１４とを含む。ロータアセンブリ１４は、回転軸「Ａ」の周りをステータアセンブリ１２に対して回転するために支持される。外殻１６は、全体的に円筒形の形状であり、ステータアセンブリ１２およびロータアセンブリ１４の少なくとも一部分を受け入れるためのキャビティ１８を含む。

ステータアセンブリ１２は、全体的にトロイダル形状であり、回転軸「Ａ」と同軸のステータ軸を画定する。しかしながら、本発明のいくつかの態様によれば、軸が非同軸であることが許容される。ステータアセンブリ１２は、好ましくは、ステータコア２０と、ステータコア２０の周りに巻かれた複数のコイル２２とを含む。さらに、いくつかの実施形態では、ステータアセンブリ１２は、ステータコア２０とコイルとの間に配置された複数の電気絶縁性被覆２６を含む。

ステータコア２０は、好ましくは鋼から製造され、中実構造または積層構造のいずれかであってもよい。代替または追加として、ステータコア２０は、分割された形状であってもよい。しかしながら、本発明の特定の態様によれば、ステータコア２０は、様々な適切な材料および／または構築方法のうちの任意の１つまたは複数から製造されてもよい。

ステータコア２０は、好ましくは、環状ヨーク（図示せず）と、ヨークから少なくとも概して半径方向内側に延在する複数の円弧状に離間した歯（図示せず）とを含む。ステータコア２０は、電気モータ１０が本明細書に記載されたように機能することを可能にする、任意の数の歯を有することができると考えられる。複数のコイル２２は、各歯の周りに巻かれた導電性配線によって形成される。配線は各歯を取り囲んでコイル２２を形成し、コイル２２の各々は歯のうちの１つに対応する。配線は好ましくは銅であるが、本発明の範囲から逸脱することなく、アルミニウムまたは様々な導電性材料のいずれか１つもしくは複数が使用されてもよい。

例示的な実施形態では、ロータアセンブリ１４は、ブラシレス永久磁石ロータアセンブリとして描写され、ロータコア２４、ロータシャフト２８、およびシャフトカプラ４０を含む。ロータシャフト２８は、ロータアセンブリ１４の回転軸を画定する。ロータアセンブリ１４はまた、複数の磁石４８を含み、各磁石は、以下でより詳細に記載されるように、磁石ステム部分４８ａおよび磁石アーム部分４８ｂを含む。ロータアセンブリ１４の回転軸は、回転軸「Ａ」と同軸である。本発明の特定の態様によれば、ロータコア２４は、ステータアセンブリ１２を含む発電機または他の電気機械で使用するために構築されてもよいことに留意されたい。

ロータコア２４は、全体的に円筒形の形状であり、好ましくは、鋼から製造される。ロータコア２４は、中実構造または積層構造のいずれかであってもよい。代替または追加として、ロータコア２４は、分割された形状であってもよい。しかしながら、本発明の特定の態様によれば、ロータコア２４は、様々な適切な材料および／または構築方法のうちの任意の１つまたは複数から製造されてもよい。

上述されたように、電気モータ１０は外殻１６を含む。外殻１６は、全体的に円筒形の形状であり、ステータアセンブリ１２の周りに概して円周方向に延在する。あるいは、本発明の特定の態様によれば、外殻１６は、１つもしくは複数の平坦な側面を設けるように、または代替的に成形されるように、ステータアセンブリ１２の周りに延在してもよい。例示的な実施形態では、外殻１６は、軸方向に対向する第１のシェル端部３２および第２のシェル端部３４をそれぞれ提示し、ステータアセンブリ１２およびロータアセンブリ１４の周りに実質的に連続的に延在して、ステータアセンブリ１２およびロータアセンブリ１４を少なくとも部分的に取り囲む。本発明の特定の態様によれば、外殻１６は、それを通る開口部またはスロットを含む。例えば、特定の実施形態では、換気および／またはアクセスを容易にするために、１つまたは複数の開口部またはスロットが設けられてもよい。

外殻１６は、電気モータ１０のモータケース４６の一部分を形成する。モータケース４６は、外殻１６、ならびに、それぞれ、第１のエンドシールド３６および第２のエンドシールド３８を含む。外殻１６、ならびに第１のエンドシールド３６および第２のエンドシールド３８は、ステータアセンブリ１２およびロータアセンブリ１４を少なくとも実質的に受け入れるモータチャンバ３０を協働して画定する。より詳細には、第１のエンドシールド３６は、第１のシェル端部３２に隣接して配置され、第１のシェル端部３２に結合される。加えて、第２のエンドシールド３８は、第２のシェル端部３４に隣接して配置され、第２のシェル端部３４に結合される。具体的には、外殻１６は、第１のエンドシールド３６と第２のエンドシールド３８との間に延在し、第１のエンドシールド３６および第２のエンドシールド３８に結合された複数の締結具（図示せず）により、第１のエンドシールド３６と第２のエンドシールド３８との間の定位置に結合され、保持される。本発明の特定の態様では、第１のエンドシールド３６および第２のエンドシールド３８のうちの１つまたは複数は、それぞれのシェル端部３２および３４から内側に配置されるか、または外側に離間してもよいと考えられる。

電気モータ１０は、ロータアセンブリ１４のロータシャフト２８を協働して回転可能に支持する第１の軸受アセンブリ４２および第２の軸受アセンブリ４４を含む。第１のエンドシールド３６は、第１の軸受アセンブリ４２を支持するように構成され、第２のエンドシールド３８は、第２の軸受アセンブリ４４を支持するように構成される。本発明の範囲から逸脱することなく、代替または追加の軸受アセンブリ支持体が設けられてもよい。

ロータアセンブリ
図３は、ロータコア２４の軸方向に延在する磁石収容スロット５０への永久磁石ステム部分４８ａおよび磁石アーム部分４８ｂのペアの挿入を示す、電気モータ１０のロータアセンブリ１４の斜視図である。図４は、ロータアセンブリ１４の前面平面図である。例示的な実施形態では、ロータシャフト２８は、ロータコア２４を通って軸方向に延在して、回転軸「Ａ」を画定する。ロータシャフト２８は、ロータコア２４に固定して結合され、ロータコア２４に対して同心円状に配置される。ロータシャフト２８は、ロータコア２４から前方に延在する第１の端部５２と、ロータコア２４から後方に延在するより短い第２の端部５３とを含む。ロータシャフト２８は、本明細書に記載されたように、ロータコア２４の積層をロックするためにその中に画定された鍵穴スロット５４を含む。第２の端部５３はスロット５５を含むが、本発明のいくつかの態様では、スロット５５は除外されてもよい。

ロータアセンブリ１４は、回転軸「Ａ」またはロータシャフト２８の周りに円弧状に配置された複数の磁石収容スロット５０を含む。好ましくは、磁石収容スロットは、等間隔に開けられる。しかしながら、本発明のいくつかの態様によれば、不均一な配置または可変間隔の配置が使用されることが許容される。ロータアセンブリ１４はまた、複数の永久磁石ステム部分４８ａおよび磁石アーム部分４８ｂを含み、各磁石収容スロット５０は、その中に挿入された磁石ステム部分４８ａのうちの１つおよび磁石アーム部分４８ｂのうちの１つを含む。例示的な実施形態では、ロータコア２４ならびに磁石ステム部分４８ａおよび磁石アーム部分４８ｂは、互いに堅固に結合され、ロータシャフト２８とともに回転するように構成される。

例示的な実施形態では、ロータコア２４は、複数の積層スタック５６から製造され、それらの各々は、回転軸「Ａ」の周りに様々な角度で回転するか、または円弧状にオフセットされてもよい。積層スタック５６は、ロータコア２４が回転軸「Ａ」に沿って所定の長さだけ軸方向に延在するように、対面接触して重ねて積層または配置されたプレートまたは積層１５６（図６参照）の形態である。各積層スタック５６は、対向する軸方向面１１０および１１２（図５参照）を提示し、面１１０または１１２のうちの一方は第１の軸方向に面し、他方は反対の軸方向に面する。各スタックを画定する複数の積層１５６は、好ましくはインターロックされる（例えば、互いに結合される）が、本発明の特定の態様は緩い積層の使用を考察する。例示的な実施形態では、積層１５６の各々は、例えば、限定はしないが、鉄、鋼、または鋼合金などの磁気透過性材料を含む適切な材料から（例えば、機械加工、スタンピング、打ち抜きなどされて）製造される。本発明の様々な態様では、積層は、異なる形態を有する積層を含んでもよく、実質的に同じ形態を有する積層を含んでもよいことに留意されたい。

上述されたように、ロータコア２４は、複数の概して半径方向に延在する磁石収容スロット５０を含む。各磁石収容スロット５０は、ロータアセンブリ１４の磁極セクタ５８内に配置される。図示された実施形態は、１０個の磁石収容スロット５０を含み、したがって１０個のロータ磁極セクタ５８を画定する。本発明の他の態様では、ロータコア２４は、設計要件に応じて、より多いかまたはより少ない磁極セクタ５８を含んでもよいことに留意されたい。また、磁石ステム部分４８ａおよび磁石アーム部分４８ｂは、説明の目的で若干概略的に示されているが、ロータコア２４との確実で不動の嵌合を容易にするために、全体的に磁石収容スロット５０内に緊密に嵌合するようなサイズであることにも留意されたい。図示された実施形態は、各積層スタック５６の対応する磁石収容スロット５０の実質的に軸方向全長に延在する磁石ステム部分４８ａおよび磁石アーム部分４８ｂの単一のペアを描写する。しかしながら、本発明の態様は、それぞれの磁石収容スロット５０内に軸方向に配置された複数の磁石ステム部分４８ａおよび磁石アーム部分４８ｂを考察する。

図３を参照すると、例示的な実施形態では、ロータアセンブリ１４は、ロータコア２４を画定する４つの積層スタック５６を含む。本明細書に記載されたように、例示的なロータコア２４は、１０個の磁極ロータコアである。図３および図４に示された各積層スタック５６は、実質的に同じである。しかしながら、ロータコア２４のスキューを画定するために、軸方向に隣接する積層スタック５６は、各々の隣接する積層に対して所定量だけ回転軸「Ａ」の周りを回転している。好ましい実施形態では、各積層スタック５６は、隣接する積層に対して約４度（４°）に等しい量だけ同じ方向に回転している。例えば、各積層スタック５６は、約３度（３°）と約５度（５°）との間の（両端を含む）範囲内の量だけ回転していてもよい。本発明の他の態様では、積層スタック５６は、ロータコア２４が本明細書に記載されたように機能することを可能にする任意の代替量だけ回転軸「Ａ」の周りを回転していてもよい。

例示的な積層
図５は、本発明の一態様による、積層スタック５６の斜視図である。図６は、図５に示された積層スタック５６の積層１５６のうちの１つの前面平面図である。図７および図８は、特にその幾何学的特徴を示す、図６に示された積層１５６の外側部分の拡大部分前面平面図である。図９は、特にその幾何学的特徴を示す、図６に示された積層１５６の中央部分の拡大部分前面平面図である。図６を参照すると、上述されたように、積層１５６は１０個の磁極セクタ５８を画定する。磁石収容スロット５０の各々は、積層１５６の中心として示されているロータコア２４の回転軸「Ａ」から半径方向外側に配置される。

積層１５６は、複数の中央スロット軸７２を含む。複数の半径方向磁極ピッチ線７４は、積層１５６の中心（例えば、回転軸「Ａ」）を通って延在し、各半径方向磁極ピッチ線７４は、隣接する磁石収容スロット５０のペアの間の角度的に中心にあり、その結果、磁石収容スロット５０の各々の隣接するペアは、それぞれの半径方向磁極ピッチ線７４の周りに対称的に配置される。各半径方向磁極ピッチ線７４は、２つの隣接する磁極セクタ５８の間の境界を画定し、隣接する半径方向磁極ピッチ線７４は、それらの間に磁極セクタ５８を画定する。各中央スロット軸７２は、積層１５６の回転中心を通過し、それぞれの磁極セクタ５８を二等分する（すなわち、隣接する半径方向磁極ピッチ線７４の間の角度的に中心にある）。図６では、明確にするために、スロット軸７２のうちの４つのみが示されている。

積層１５６は、好ましくは、回転軸「Ａ」の周りに（または、代替として記載されるように、ロータシャフト２８の周りに）円弧状に配置された複数の実質的に類似する磁極セグメント６０を含む。磁極セグメント６０は、積層１５６の中央ハブ部分９２から延在する。好ましい実施形態では、図４に描写されたように、磁極セグメント６０はそれぞれの磁石４８と円弧状に交互になり、その結果、磁石４８の各々は、円周方向に隣接する磁極セグメント６０の間に挿入される。

好ましくは、磁極セグメント６０は、回転軸「Ａ」の周りに等間隔に開けられる。磁石４８の各々は、好ましくは、円周方向に隣接する磁極セグメント６０の間の中央に配置される。さらに、磁石４８の各々は、好ましくは、磁極セグメント６０の円周方向に隣接するものと直接接触する。しかしながら、本発明の特定の態様と比べて、磁極セグメント６０の不均一または可変の間隔が使用されてもよいことに留意されたい。

例示的な実施形態では、積層スタック５６は、約５／１０インチ（０．５ｉｎ）と約７／１０インチ（０．７ｉｎ）との間の（両端を含む）範囲内の厚さを有する。しかしながら、本発明の他の態様では、積層スタックの厚さは、積層スタック５６が本明細書に記載されたように機能することを可能にする任意の代替寸法を含んでもよい。上記範囲により、ロータコア２４の強度が増大し、製造コストが減少する。

図６を参照すると、磁極セグメント６０は、参照文字「Ｂ」によって表記された環状公称周面を少なくとも部分的に協働して画定する半径方向外面６２を含む。環状公称周面「Ｂ」は、積層１５６の半径方向最外寸法に概して対応する仮想形状であることに留意されたい。

例示的な実施形態では、磁極セグメント６０は、半径方向磁極ピッチ線７４に対して実質的に対称に形成される。各磁極セグメント６０は、本体６４と一対のタブ６６とを含む。各タブ６６は、互いに対向して本体６４から概して円弧状に外側に（例えば、概して円周方向に）延在する。

図６に描写されたように、本体６４は全体的にくさび形である。詳細には、本体６４は、対応する半径方向磁極ピッチ線７４を実質的に中心にする（上述された）半径方向外面６２を含む。本体６４は、一対の円弧状に離間した対向する本体マージン６８と、本体マージン６８から概して半径方向に延在する一対の円弧状に離間した対向する側壁７０とをさらに含む。詳細には、好ましい実施形態では、所与の磁極セグメント６０の側壁７０は、各々、互いに向かって内側に（すなわち、先細に）延在し、各々はそれぞれの中央スロット軸７２に実質的に平行である。そのため、隣接する磁極セグメント６０の各ペアの隣接する側壁７０は、互いに実質的に平行に延在する。これは、磁石ステム部分４８ａなどの一般的に入手可能な平坦な矩形スラブ形状磁石が、ロータアセンブリ１４に使用されてもよいという点で有利である。

タブ６６の各々は、本体マージン６８のうちの対応するものから直接概して円周方向に延在する半径方向最外円弧状タブ面７６を含む。しかしながら、タブ面７６は、実質的に平面であってもよく、かつ／または本発明のいくつかの態様による他の幾何学的特徴を有してもよいと考えられる。タブ６６の各々はまた、対応するタブ面７６の半径方向内側に配置された半径方向最内タブ面７８を含む。最内タブ面７８は、側壁７０のうちの対応するものから直接延在する。タブ６６の各々はまた、先端面８０を含む。各先端面８０は、本体６４から概して円弧状に離間し、対応するタブ面７６と７８との間に概して半径方向に延在し、それらを相互接続する。

例示的な実施形態では、磁極セグメント６０の半径方向外面６２の各々は、回転軸「Ａ」と同心に形成される。すなわち、半径方向外面６２の各々は、円形路に沿って延在し、その曲率中心は回転軸「Ａ」と一致する。あるいは、本発明の特定の態様では、半径方向外面６２は代替の幾何形状を含むと考えられる。

上述されたように、最外タブ面７６は、本体マージン６８から概して円周方向に延在する。加えて、例示的な実施形態では、タブ面７６は、対応する本体マージン６８から半径方向内側に延在する。すなわち、タブ面７６の各々は、環状公称周面「Ｂ」の半径方向内側に配置されるように、半径方向内側に延在する。タブ６６の最内タブ面７８および側壁７０の各々のうちの対応するものは、それらの間にほぼ直角（すなわち、９０°の角度）を形成する。

図７に描写されたように、本体６４は、一対の円弧状に離間して配置された対向するノッチ８２をさらに含み、各ノッチは側壁７０のそれぞれの中に画定される。詳細には、対向するノッチ８２ごとに、本体６４は、側壁７０からそれぞれの磁極セグメント６０の対応する半径方向磁極ピッチ線７４に向かって概して円周方向内側に延在する半径方向最外ノッチ面８４を含む。最外ノッチ面８４は、以下でさらに記載されるように、環状公称周面「Ｂ」の半径方向内側に所定の距離だけ離間する。最外ノッチ面８４および側壁７０の各々のうちの対応するものは、それらの間にほぼ直角（すなわち、９０°の角度）を形成する。本体６４はまた、角度αで最外ノッチ面８４から直接概して内側に延在するテーパ壁８６を含む。角度αは、好ましくは、両端を含む約３０度（３０°）と６０度（６０°）との間である。好ましい実施形態では、角度αは約４５度（４５°）である。

さらに、本体６４は、側壁７０から概して円周方向内側に延在する半径方向最内ノッチ面８８を含む。好ましい実施形態では、最内ノッチ面８８は、最外ノッチ面８４と実質的に平行である。本体６４はまた、ノッチ側壁９０を含む。各ノッチ側壁９０は、それぞれの側壁７０から概して円弧状に離間し、テーパ壁８６およびノッチ面８８のうちの対応するものの間に概して半径方向に延在し、それらを相互接続する。詳細には、好ましい実施形態では、所与の磁極セグメント６０のノッチ側壁９０は、各々、互いに向かって内側に（すなわち、先細に）延在し、各々はそれぞれの側壁７０（またはそれぞれの中央スロット軸７２）に実質的に平行である。そのため、隣接する磁極セグメント６０の各ペアの隣接するノッチ側壁９０は、互いに実質的に平行に延在する。上述された側壁７０の幾何形状と同様に、これは、磁石アーム部分４８ｂなどの一般的に入手可能な平坦な矩形スラブ形状磁石が、ロータアセンブリ１４に使用されてもよいという点で有利である。

図８を参照すると、磁極セグメント６０の隣接するペアは協働して「Ｔ」字形磁石収容スロット５０を画定する。ノッチ８２は協働して、その中に磁石アーム部分４８ｂを受け入れるように構成された磁石収容スロット５０のスロットアーム部分１２０を画定する。同様に、側壁７０は協働して、その中に磁石ステム部分４８ａを受け入れるように構成された磁石収容スロット５０のスロットステム部分１３０を画定する。しかしながら、本発明のいくつかの態様によれば、積層１５６の磁極セグメント６０は、対向するノッチ８２を含まなくてもよいことに留意されたい。

さらに、各磁石収容スロット５０は、スロットアーム部分１２０と環状公称周面「Ｂ」との間に延在する開放スロット開口部１２５を提示する。描写されたように、スロット開口部１２５は、部分的に、磁極セグメント６０の隣接するペアのタブ６６によって画定される。

例示的な実施形態では、スロットステム部分１３０は、それぞれの磁石ステム部分４８ａをその中に受け入れるようなサイズの円周方向に延在する第１のスロット幅Ｗ_１を有する。好ましい実施形態では、第１のスロット幅Ｗ_１は、約１００分の４５インチ（０．４５ｉｎ）と約１００分の５０インチ（０．５０ｉｎ）との間の（両端を含む）範囲内にある。本発明の他の態様では、第１のスロット幅Ｗ_１は、積層１５６が本明細書に記載されたように機能することを可能にする任意の寸法であってもよい。

スロットアーム部分１２０は、スロットステム部分１３０の半径方向外側に位置し、本明細書に記載されたように、スロットステム部分１３０に対して実質的に垂直に向けられる。スロットアーム部分１２０は、それぞれの磁石アーム部分４８ｂをその中に受け入れるようなサイズの円周方向に延在する第２のスロット幅Ｗ_２を有する。好ましい実施形態では、第２のスロット幅Ｗ_２は、約１００分の６５インチ（０．６５ｉｎ）と約１００分の７５インチ（０．７５ｉｎ）との間の（両端を含む）範囲内にある。本発明の他の態様では、第２のスロット幅Ｗ_２は、積層１５６が本明細書に記載されたように機能することを可能にする任意の寸法であってもよい。

例示的な実施形態では、スロットアーム部分１２０の半径方向外側に位置するスロット開口部１２５は、円周方向に延在する第３のスロット幅Ｗ_３を有する。好ましい実施形態では、第３のスロット幅Ｗ_３は、約１００分の３０インチ（０．３０ｉｎ）と約１００分の４０インチ（０．４０ｉｎ）との間の（両端を含む）範囲内にある。本発明の他の態様では、第３のスロット幅Ｗ_３は、積層１５６が本明細書に記載されたように機能することを可能にする任意の寸法であってもよい。

図９を参照すると、磁極セグメント６０の本体６４は、一対の円弧状に離間した対向する半径方向内側タブ９４を含む磁石位置決め構造を含む。より詳細には、内側タブ９４は、磁石４８のうちの対応するものの半径方向内側へのシフトを制限するように構成された、概して円周方向に延在するナブを含む。図４を参照すると、各磁石ステム部分４８ａの半径方向最内面９６は、好ましくは、内側タブ９４の対応するペアから離間しているが隣接している。本発明の特定の他の態様では、そのようなシフトを制限する代替または追加の手段が許容される。好ましい実施形態では、内側タブ９４は、磁石ステム部分４８ａの固定を容易にする。さらに、磁石ステム部分４８ａは、代替または追加として、積層１５６の磁極セグメントおよび／または中央ハブ部分９２によって画定された、半径方向内側の概して半径方向に延在するタブまたは他の幾何学的特徴によって固定または制限されてもよい。

図９に示された例示的な実施形態では、中央ハブ部分９２は、それを通って画定された中央シャフト収容開口部９８を含む。中央シャフト収容開口部９８は、回転軸「Ａ」と実質的に同心である。中央ハブ部分９２は、中央シャフト収容開口部９８の内面１０４に沿って画定された一対の円弧状に離間した軸方向に延在する溝１００および１０２を含む。溝１００および１０２は、ロータコア２４の積層１５６を所定の位置にロックすることを容易にするために、（図３に示された）鍵穴スロット５４と協働するように構成される。

溝１００は、中央ハブ部分９２内に画定され、中心軸１０６を有する。例示的な実施形態では、溝１００の中心軸１０６は、半径方向磁極ピッチ線７４のそれぞれから所定の角度「Ｃ」だけ角度的にオフセットされている。しかしながら、いくつかの実施形態では、中心軸１０６は、それぞれの半径方向磁極ピッチ線７４と位置合わせされてもよい。好ましい実施形態では、所定の角度「Ｃ」は、約４度（４°）である。しかしながら、本発明の他の実施形態では、所定の角度「Ｃ」は、積層１５６が本明細書に記載されたように機能することを可能にする任意の角度であってもよい。

さらに、溝１０２も中心軸１０８を含む。例示的な実施形態では、溝１０２の中心軸１０８は、溝１００の中心軸１０６から所定の角度「Ｄ」だけ角度的にオフセットされている。好ましい実施形態では、所定の角度「Ｄ」は、約１５２度（１５２°）である。しかしながら、本発明の他の実施形態では、所定の角度「Ｄ」は、積層１５６が本明細書に記載されたように機能することを可能にする任意の角度であってもよい。

図３および図８を全体的に参照すると、本明細書に記載されたように、磁石４８は、磁石ステム部分４８ａおよび磁石アーム部分４８ｂを含む。磁石ステム部分４８ａおよび磁石アーム部分４８ｂの各々は、好ましくは、全体的に直方体形状である。より詳細には、磁石ステム部分４８ａは、好ましくは、半径方向最内面９６、半径方向最外面１１４、一対の円周方向に離間した側面１１６、および軸方向に離間した端面１１８を提示する。面９６、１１４、１１６、１１８は、好ましくは、少なくとも実質的に平坦であり、直方体状に配置される。さらに、磁石アーム部分４８ｂは、好ましくは、半径方向最外面１２２、半径方向最内面１２４、一対の円周方向に離間した側面１２６、および軸方向に離間した端面１２８を提示する。面１２２、１２４、１２６、１２８は、好ましくは、少なくとも実質的に平坦であり、直方体状に配置される。しかしながら、本発明のいくつかの態様によれば、（例えば、１つまたは複数の湾曲面および／または面間の非直交界面を設けることによって）磁石形状が変化することが許容されるが、隣接する磁極セグメントの側面は、最も好ましくは、相補的に成形される。

例示的な実施形態では、各磁石ステム部分４８ａは、それぞれのスロットステム部分１３０内に位置し、回転軸「Ａ」に対して半径方向に延在する。各磁石ステム部分４８ａの半径方向最内面９６は、好ましくは、磁石保持内側タブ９４のうちの対応するものから離間しているが隣接している。側面１１６の各々は、好ましくは、磁極セグメント側壁７０のうちの対応するものに直接隣接する。さらに、各単一の磁石アーム部分４８ｂは、それぞれのスロットアーム部分１２０内に位置し、磁石ステム部分４８ａに対して反対方向に概して円周方向に延在する。各磁石アーム部分４８ｂの半径方向最内面１２４は、磁石４８が連続するように、磁石ステム部分の半径方向最外面１１４のうちの対応するものに直接隣接する。しかしながら、いくつかの実施形態では、各磁石アーム部分４８ｂの半径方向最内面１２４と磁石ステム部分の半径方向最外面１１４のうちの対応するものとの間にギャップが画定されてもよい。さらに、本発明の他の実施形態では、各磁石アーム部分４８ｂの一部分のみが、磁石ステム部分の半径方向最外面１１４のうちの対応するものから半径方向外側に位置する。例えば、各磁石アーム部分４８ｂは、磁石ステム部分４８ａのうちの対応するものおよび関連する半径方向最外面１１４の一部分を受け入れるために、半径方向最内面１２４内にノッチを含んでもよい。

例示的な実施形態では、各磁石アーム部分４８ｂの側面１２６の各々は、好ましくは、ノッチ側壁９０のうちの対応するものに直接隣接する。それぞれの磁石収容スロット５０内の磁石ステム部分４８ａおよび対応する磁石アーム部分４８ｂは、上述されたように、互いに実質的に垂直であり、「Ｔ」字形磁石４８を形成する。例示的な実施形態は、「Ｔ」字形磁石を形成する単一のステム磁石および単一の対応するアーム磁石を記載しているが、本発明の特定の態様では、２つ以上のアーム磁石がロータコアに組み込まれてもよいと考えられることに留意されたい。例えば、いくつかの実施形態では、単一のステム磁石は、そこから少なくとも部分的に半径方向外側に配置された２つ以上の隣接する円周方向に延在するアーム磁石を含んでもよい。アーム磁石は異なる周長を有してもよく、その結果、アーム磁石はステム磁石と協働して反転段付きくさび形状を形成する。

上述されたように、磁石アーム部分４８ｂは、電気機械の巻線によって潜在的に生成される反磁界強度の低下を容易にするために、ロータコア２４の公称外周面「Ｂ」に対して半径方向内側に位置する。詳細には、半径方向最外面１２２は、公称外周面「Ｂ」から所定の距離Ｄ_１だけ離間している。好ましい実施形態では、距離Ｄ_１は、約１００分の２５インチ（０．２５ｉｎ）と約１００分の３０インチ（０．３０ｉｎ）との間の（両端を含む）範囲内にある。しかしながら、本発明の特定の他の態様では、距離Ｄ_１は、ロータコア２４が本明細書に記載されたように機能することを可能にする任意の寸法であってもよいことに留意されたい。

例示的な実施形態では、磁石アーム部分４８ｂは、半径方向に測定された磁石の厚さＴ_１を有する。好ましい実施形態では、厚さＴ_１は、約１００分の４５インチ（０．４５ｉｎ）と約１００分の５０インチ（０．５０ｉｎ）との間の（両端を含む）範囲内にある。本発明の他の態様では、磁石の厚さＴ_１は、磁石アーム部分４８ｂが本明細書に記載されたように機能することを可能にする任意の寸法であってもよい。さらに、磁石ステム部分４８ａは、半径方向に垂直な接線方向に測定された磁石の厚さＴ_２を有する。好ましい実施形態では、厚さＴ_２は、磁石アーム部分４８ｂの厚さＴ_１と実質的に同じである。磁石アーム部分４８ｂ（すなわち、「Ｔ」字形磁石４８の水平部分）は、磁極の概して円周方向を維持するように磁化される。すなわち、磁石アーム部分４８ｂのＮ極およびＳ極は、円周方向に離間した側面１２６上に画定される。磁石ステム部分４８ａは、磁石ステム部分４８ａのＮ極およびＳ極が円周方向に離間した側面１１６上に画定されるように磁化される。さらに、一対の磁石４８ａおよび４８ｂ（すなわち、磁石４８）の極性の方向は、好ましくは、交互になっている。より詳細には、磁石４８のうちの第１の磁石のＮ極は、好ましくは、磁石４８のうちの第２の磁石のＮ極に面するなどである。すなわち、各磁極セグメント６０は、好ましくは、隣接する磁石４８の同様の磁極にのみ隣接し、したがって、磁極セグメント６０自体は極性が交互になっている。

図８に示されたように、磁石ステム部分４８ａは、接線方向において磁石の中心に位置する半径方向に延在する長手方向軸「Ｄ」を画定する。同様に、磁石アーム部分４８ｂは、半径方向において磁石の中心に位置する円周方向に延在する長手方向軸「Ｅ」を画定する。好ましい実施形態では、長手方向軸「Ｄ」および「Ｅ」は互いに垂直である。さらに、好ましい実施形態では、磁石アーム部分４８ｂは、長手方向軸「Ｄ」に対して反対方向に延在する。すなわち、磁石アーム部分４８ｂは、磁石ステム部分４８ａに対して実質的に中心にあり、「Ｔ」字形磁石４８を画定する。しかしながら、本発明の特定の態様では、磁石アーム部分４８ｂの等しくない円周方向の延在が考えられることに留意されたい。

好ましい実施形態では、磁石４８は永久磁石である。さらに、磁石４８は、好ましくは、フェライトを含む。しかしながら、本発明の特定の態様によれば、他の磁石材料（例えば、ネオジムおよび他の希土類材料）が使用されてもよい。

動作中、ロータアセンブリ１４は、複数の積層スタック５６に配置された複数の積層１５６を最初に製造することによって組み立てられる。上述されたように、積層１５６は、機械加工、スタンピング、打ち抜き、および／または他の適切な積層形成技法を使用することにより、例えば、限定ではないが、鉄、鋼、または鋼合金などの磁気透過性材料を含む適切な材料から製造されてもよい。積層スタック５６内への積層１５６の製造に続いて、磁石４８（例えば、磁石ステム部分４８ａおよび磁石アーム部分４８ｂ）が、上述されたように、磁石収容スロット５０に挿入される。積層スタック５６は、以下に記載されるように配向および積層される。各積層スタック５６の複数の積層１５６は、好ましくは、インターロックされる（例えば、互いに結合される）が、本発明の特定の態様は緩い積層の使用を考察する。

上述されたように、ロータコア２４のスキュー構成を画定するために、軸方向に隣接する積層スタック５６は、各々の隣接する積層スタックに対して所定量だけ回転軸「Ａ」の周りを回転する。好ましい実施形態では、ロータコア２４は、４つの積層スタック５６（図３参照）を含み、各積層スタックは、隣接する積層スタック５６から角度的にオフセットされている。

一例では、第１の積層スタック５６（例えば、ロータシャフト２８の第１の端部５２に最も近い積層スタック５６）がロータシャフト２８上に配置され、溝１００が鍵穴スロット５４と位置合わせされ、その軸方向面１１２が第１の端部５２に向かって提示される。次いで、第２の積層スタック５６がロータシャフト２８上に配置され、溝１０２が鍵穴スロット５４と位置合わせされ、その軸方向面１１０が第１の端部５２に向かって提示される。このようにして、隣接する積層スタック５６の対向する軸方向面１１０および１１２は、対面接触して互いに隣接する。そのため、第２の積層スタック５６は、隣接する第１の積層スタック５６に対して約４度（４°）だけ角度的にオフセットされている。次いで、第３の積層スタック５６がロータシャフト２８上に配置され、溝１０２が鍵穴スロット５４と位置合わせされ、その軸方向面１１２が第１の端部５２に向かって提示される。すなわち、（直列に配置された）第１および第３の積層スタック５６は、ロータシャフト２８の第１の端部５２に向かって提示された同じ軸方向面（例えば、軸方向面１１２）を有する。しかしながら、第１および第３の積層スタック５６は、鍵穴スロット５４と位置合わせされている異なる溝（例えば、溝１００および１０２）に基づいて角度的にオフセットされている。次いで、第４の積層スタック５６がロータシャフト２８上に配置され、溝１００が鍵穴スロット５４と位置合わせされ、その軸方向面１１２がロータシャフトの第１の端部５２に向かって提示される。そのため、各積層スタック５６は、隣接する積層に対して約４度（４°）に等しい量で同じ方向に回転する。

図４を参照すると、代替の実施形態では、スロットアーム部分１２０と環状公称周面「Ｂ」との間に延在する開放スロット開口部１２５は、非鉄材料１３２で充填されてもよい。磁気力が関係する単純な空の空間と同様に作用する非鉄材料１３２は、電気モータ１０の急速に変化する磁場によって誘導される渦電流が非鉄材料に過度の電力損失を生じさせない限り、開放スロット開口部１２５によって画定される空の空間の代わりに使用されてもよい。非鉄材料１３２は、磁石アーム部分４８ｂの固定を助け、電気モータ１０の動作中に急速に回転するロータアセンブリに起因する風損の低減を容易にすることができる。開放スロット開口部１２５を充填するために利用され得る非鉄材料の例には、合成樹脂、プラスチック、エポキシなどが含まれるが、それらに限定されない。

有利なことに、本発明の実施形態は、テーパ状磁石を使用する必要なしに、電気モータのロータ極内の磁性材料の容量を増加させることを実現する。一般的に入手可能なスラブ型磁石から製造された「Ｔ」字形磁石を設けることにより、磁束密度はロータ極ごとに増加してもよい。一般的に入手可能なスラブ型磁石を使用すると、特別に製造された磁石の必要性を低減することにより、開示されたロータアセンブリの製造コストを低減しながら、製造可能性が増加することになる。本発明の別の利点は、電気モータの巻線によって潜在的に生成される磁石の減磁の既知の感受性が、磁石を外側ロータ表面から半径方向内側に離間させることによって減少するが、全体的な磁束密度は、増加した容量の磁性材料によって維持または増加することである。

上記の説明は、本発明の好ましい実施形態の特徴を提示しているが、本発明の原理を順守して他の好ましい実施形態がまた作成されてもよい。そのような他の好ましい実施形態は、例えば、上述された実施形態のうちの１つまたは複数から引き出された特徴を提供されてもよい。またさらに、そのような他の好ましい実施形態は、特に、上記の説明において別個の実施形態の一部として独立して提示されているにもかかわらず、そのような特徴が一緒に使用するための互換性がある場合、上述された複数の実施形態からの特徴を含んでもよい。

当業者は、本発明の趣旨から逸脱することなく、前述された実施形態の任意の適切な組合せが行われてもよいことを諒解するであろう。

上述された本発明の好ましい形態は、例示としてのみ使用されるべきであり、本発明の範囲を解釈する際に限定的な意味で利用されるべきではない。例示的な実施形態に対する明白な修正は、上文に記載されたように、本発明の趣旨から逸脱することなく、当業者によって容易に行うことができる。

１０ 電気モータ
１２ ステータアセンブリ
１４ ロータアセンブリ
１６ 外殻
１８ キャビティ
２０ ステータコア
２２ コイル
２４ ロータコア
２６ 電気絶縁性被覆
２８ ロータシャフト
３０ モータチャンバ
３２ 第１のシェル端部
３４ 第２のシェル端部
３６ 第１のエンドシールド
３８ 第２のエンドシールド
４０ シャフトカプラ
４２ 第１の軸受アセンブリ
４４ 第２の軸受アセンブリ
４６ モータケース
４８ 磁石
４８ａ 磁石ステム部分
４８ｂ 磁石アーム部分
５０ 磁石収容スロット
５２ 第１の端部
５３ 第２の端部
５４ 鍵穴スロット
５５ スロット
５６ 積層スタック
５８ 磁極セクタ
６０ 磁極セグメント
６２ 半径方向外面
６４ 本体
６６ タブ
６８ 本体マージン
７０ 側壁
７２ 中央スロット軸
７４ 半径方向磁極ピッチ線
７６ 最外タブ面
７８ 最内タブ面
８０ 先端面
８２ ノッチ
８４ 最外ノッチ面
８６ テーパ壁
８８ 最内ノッチ面
９０ ノッチ側壁
９２ 中央ハブ部分
９４ 内側タブ
９６ 半径方向最内面
９８ 中央シャフト収容開口部
１００ 溝
１０２ 溝
１０４ 内面
１０６ 中心軸
１０８ 中心軸
１１０ 軸方向面
１１２ 軸方向面
１１４ 半径方向最外面
１１６ 側面
１１８ 端面
１２０ スロットアーム部分
１２２ 半径方向最外面
１２４ 半径方向最内面
１２５ 開放スロット開口部
１２６ 側面
１２８ 端面
１３０ スロットステム部分
１３２ 非鉄材料
１５６ 積層
Ａ 回転軸
Ｂ 環状公称周面
Ｃ 所定の角度
Ｄ 所定の角度
Ｄ 長手方向軸
Ｄ_１ 距離
Ｅ 長手方向軸
Ｔ_１ 磁石の厚さ
Ｔ_２ 磁石の厚さ
Ｗ_１ 第１のスロット幅
Ｗ_２ 第２のスロット幅
Ｗ_３ 第３のスロット幅
α 角度

Claims (20)

1. 電気モータ用のロータアセンブリであって、
   回転軸を画定するロータコアと、
   前記ロータコアの周りに円弧状に離間した複数の磁石と、を備え、
   前記磁石の各々が、磁石ステム部分および磁石アーム部分を含み、
   前記磁石ステム部分が、半径方向最外ステム端部を提示するように前記回転軸に対して半径方向に延在し、
   前記磁石アーム部分が、前記半径方向最外ステム端部から少なくとも部分的に半径方向外側に位置し、前記磁石ステム部分に対して反対方向の円周方向に延在する、ロータアセンブリ。
2. 前記磁石ステム部分および前記磁石アーム部分の各々が、直方体形状を有する、請求項１に記載のロータアセンブリ。
3. 前記磁石ステム部分および前記磁石アーム部分が、互いに対して実質的に垂直に配置される、請求項２に記載のロータアセンブリ。
4. 前記磁石アーム部分が、全体に前記磁石ステム部分から半径方向外側に位置する、請求項３に記載のロータアセンブリ。
5. 前記磁石ステム部分および前記磁石アーム部分が、前記磁石の各々が連続するように互いに接触している、請求項４に記載のロータアセンブリ。
6. 前記磁石アーム部分は、単一の磁石アーム部分であり、
   前記磁石の各々は、Ｔ字形であり、前記磁石ステム部分から半径方向外側に位置する前記単一磁石アーム部分のみを含む、請求項５に記載のロータアセンブリ。
7. 前記磁石アーム部分が、半径方向に測定されたアームの厚さを提示し、
   前記磁石ステム部分が、前記半径方向に垂直な接線方向に測定されたステムの厚さを提示し、
   前記アームおよび前記ステムの厚さが実質的に等しい、請求項６に記載のロータアセンブリ。
8. 前記磁石ステム部分が、半径方向に延在し、前記接線方向の中心に位置する長手方向ステム軸を画定し、
   前記磁石アーム部分は、前記長手方向ステム軸に対して反対方向に等しく延在する、請求項７に記載のロータアセンブリ。
9. 前記ロータコアが外周コア面を提示し、
   前記磁石アーム部分が、前記外周コア面から離間している、請求項８に記載のロータアセンブリ。
10. 前記ロータコアが、各々がスロットステム部分およびスロットアーム部分を提示する複数の軸方向に延在する磁石スロットを含み、前記磁石ステム部分が前記スロットステム部分に受け入れられ、前記磁石アーム部分が前記スロットアーム部分に受け入れられ、
    前記磁石スロットの各々が、前記スロットアーム部分と前記外周コア面との間に延在するスロット開口部を提示する、請求項９に記載のロータアセンブリ。
11. 前記スロット開口部が、開放されている、請求項１０に記載のロータアセンブリ。
12. 前記ロータコアが、中央シャフト収容開口部を画定する半径方向最内ハブを提示し、
    前記磁石ステム部分が、前記半径方向最内ハブから離間している、請求項９に記載のロータアセンブリ。
13. 前記ロータコアが、各々がスロットステム部分およびスロットアーム部分を提示する複数の軸方向に延在する磁石スロットを含み、前記磁石ステム部分が前記スロットステム部分に受け入れられ、前記磁石アーム部分が前記スロットアーム部分に受け入れられる、請求項１に記載のロータアセンブリ。
14. 前記磁石スロットの各々が、Ｔ字形状である、請求項１３に記載のロータアセンブリ。
15. 前記ロータコアが、互いから円周方向に離間した複数の磁極セグメントを備え、前記磁石スロットのそれぞれが、隣接する前記磁極セグメントの間に画定され、
    前記複数の磁極セグメントの各々が、磁石位置決め構造を含む、請求項１３に記載のロータアセンブリ。
16. 前記磁石位置決め構造が、円周方向に延在する半径方向内側タブを備え、
    前記半径方向内側タブが、前記対応する磁石スロットの前記スロットステム部分の中に延在する、請求項１５に記載のロータアセンブリ。
17. 前記磁石アーム部分が、全体に前記磁石ステム部分から半径方向外側に位置し、
    前記磁石ステム部分および前記磁石アーム部分が、前記磁石の各々が連続するように互いに接触している、請求項１に記載のロータアセンブリ。
18. 前記ロータコアが、外周コア面を提示し、
    前記磁石アーム部分が、前記外周コア面から離間している、請求項１に記載のロータアセンブリ。
19. 前記ロータコアが、各々がスロットステム部分およびスロットアーム部分を提示する複数の軸方向に延在する磁石スロットを含み、前記磁石ステム部分が前記スロットステム部分に受け入れられ、前記磁石アーム部分が前記スロットアーム部分に受け入れられ、
    前記磁石スロットの各々が、前記スロットアーム部分と前記外周コア面との間に延在するスロット開口部を提示する、請求項１８に記載のロータアセンブリ。
20. 前記スロットアーム部分が、円周方向に延在する第１のスロット幅を有し、
    前記スロット開口部が、円周方向に延在する第２のスロット幅を有し、
    前記第１のスロット幅が、前記第２のスロット幅よりも大きい、請求項１９に記載のロータアセンブリ。
    

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