JP2022553874A

JP2022553874A - 軸方向磁束機械のための改良された回転子アセンブリ

Info

Publication number: JP2022553874A
Application number: JP2022526728A
Authority: JP
Inventors: ジョージハーダーミルハイム，; スティーブンロバートショー，
Original assignee: イー－サーキットモーターズ，インコーポレイテッド
Priority date: 2019-11-12
Filing date: 2020-11-06
Publication date: 2022-12-26
Also published as: CN114731078A; AU2020382759A1; WO2021096767A1; TW202139568A; EP4059120A1; CA3159768A1; BR112022007921A2; KR20220100001A; ZA202205802B; MX2022005735A

Abstract

軸方向磁束機械のための回転子アセンブリは、少なくとも１つの磁石と、第１および第２の支持構造とを含んでもよい。第１の支持構造は、第１の支持構造に少なくとも１つの磁石を取り付け、少なくとも１つの磁石のための磁束帰還路を提供するように構成されてもよい。第２の支持構造は、トルクが第１の支持構造を介して少なくとも１つの磁石と第２の支持構造との間で伝達されることを可能にするために、第１の支持構造に取り付けられるように構成されてもよく、（Ａ）軸方向磁束機械の回転可能シャフトに取り付けられるか、または（Ｂ）軸方向磁束機械の出力もしくは入力フランジとして機能するようにさらに構成されてもよい。

Description

（背景）
永久磁石軸方向磁束モータおよび発電機が、公知である。そのようなモータまたは発電機（本明細書では、集合的に「機械」と称される）の例は、米国特許第７，１０９，６２５号、米国特許第９，６７３，６８８号、米国特許第９，８００，１０９号、米国特許第９，６７３，６８４号、および米国特許第１０，１７０，９５３号、ならびに米国特許出願公開第２０１８－０３５１４４１Ａ１号（「第’４４１号公開」）において説明され、それらの全内容のそれぞれは、参照することによって明細書に援用される。

（概要）
開示される実施形態のうちのいくつかでは、軸方向磁束機械のための回転子アセンブリは、少なくとも１つの磁石と、第１および第２の支持構造とを備える。第１の支持構造は、第１の支持構造に少なくとも１つの磁石を取り付け、少なくとも１つの磁石のための磁束帰還路を提供するように構成される。第２の支持構造は、トルクが第１の支持構造を介して少なくとも１つの磁石と第２の支持構造との間で伝達されることを可能にするために、第１の支持構造に取り付けられるように構成され、第２の支持構造は、（Ａ）軸方向磁束機械の回転可能シャフトに取り付けられるか、または（Ｂ）軸方向磁束機械の出力もしくは入力フランジとして機能するようにさらに構成される。

いくつかの実施形態では、方法は、軸方向磁束機械のための回転子アセンブリの第１の支持構造が少なくとも１つの磁石のための磁束帰還路を提供するように少なくとも１つの磁石を第１の支持構造に取り付けることと、トルクが第１の支持構造を介して少なくとも１つの磁石と第２の支持構造との間で伝達されることを可能にするために第２の支持構造を第１の支持構造に取り付けることとを含み、第１の支持構造は、第１の支持構造に少なくとも１つの磁石を取り付け、第２の支持構造は、（Ａ）軸方向磁束機械の回転可能シャフトに取り付けられるか、または（Ｂ）軸方向磁束機械の出力もしくは入力フランジとして機能するようにさらに構成される。

いくつかの実施形態では、軸方向磁束機械のための回転子アセンブリは、少なくとも１つの磁石と、少なくとも１つの磁石のための磁束帰還路を提供するための第１の手段と、第１の手段を介して少なくとも１つの磁石間でトルクを伝達するための、第１の手段に取り付けられるように構成される第２の手段とを備え、第２の手段は、（Ａ）軸方向磁束機械の回転可能シャフトに取り付けられるか、または（Ｂ）軸方向磁束機械の出力もしくは入力フランジとして機能するようにさらに構成される。

（図面の簡単な説明）
図１は、プリント回路基板ステータを伴う例示的軸方向磁束空隙機械の全体構想の断面図を示す。

図２は、軸方向磁束モータ内の空隙の傾向を示し、空隙は、回転子支持体の変形に起因して潰れ、ステータとの干渉を潜在的に生じさせる。

図３Ａは、テーパ部が含まれる例示的回転子支持体の断面図を示す。

図３Ｂは、図３Ａに示される例示的回転子支持体の断面図を示し、リング磁石が、それに取り付けられる。

図４は、図３Ｂに示されるような２つの回転子アセンブリがどのように、回転子の平衡位置が間隙中心線から等距離であるように軸方向磁束機械内に配設され得るかを示す。

図５は、例えば約４センチメートル超の半径を有する回転子アセンブリのために使用され得る例示的磁石片を示す。

図６Ａは、本開示のいくつかの実施形態に従って構成される回転子部分（例えば、回転子の半分）の第１の支持構造（すなわち「回転子地鉄」）の例を示す。

図６Ｂは、図６Ａに示される第１の支持構造を示し、磁石片５０２の組が、その上に配設されている。

図７は、本開示のいくつかの実施形態に従って構成される第２の支持構造（すなわち「回転子支持体プレート」）の例を示す。

図８Ａは、最終トルクをアセンブリねじに適用する前の、図６Ｂに示されるもの等の第１の支持構造と図７に示されるもの等の第２の支持構造とを含む例示的回転子アセンブリを示し、磁石片が、第１の支持構造の上に配設されている。

図８Ｂは、トルクを設計するためにねじが緊締されているときの図８Ａの回転子アセンブリを示す。

図９は、図８Ｂに示される同一回転子アセンブリを示し、ただし、テーパ部の程度が、例証目的のために誇張されている。

図１０は、図９に示されるもの等の一対の事前反曲回転子アセンブリの側面図を示し、それらが軸方向磁束機械に組み込まれたときに回転子アセンブリがどのように所望の構成に屈曲し得るかを図示する。

図１１Ａは、プリント回路基板ステータが磁石片の面の間の実質的に均一な間隙内に位置付けられる軸方向磁束機械内に、図８Ｂに示されるような２つの回転子アセンブリがどのように配設され得るかを示す。

図１１Ｂは、図１１Ａに示されるアセンブリの断面図を示す。

図１２Ａは、図８Ｂに示されるような２つの回転子アセンブリが、無シャフト構成を伴う軸方向磁束機械内にどのように配設され得るかを示す。

図１２Ｂは、図１２Ａのアセンブリの断面図を示す。

図１３は、インおよびアウトランナ構成の例示的軸方向磁束機械の断面図を示し、インおよびアウトランナ構成では、第２の支持構造が、ステータの外側に合致し、ステータは、その内径において筐体に搭載されるように構築される。

図１４は、片側回転子を伴う例示的軸方向磁束機械の断面図を示す。

（詳細な説明）
本出願は、参照することによって、あらゆる目的のために、以下の特許出願、すなわち、２０２０年１１月２日に出願された「ＩＭＰＲＯＶＥＤＲＯＴＯＲＡＳＳＥＭＢＬＩＥＳＦＯＲＡＸＩＡＬＦＬＵＸＭＡＣＨＩＮＥＳ」と題する米国仮特許出願第１７／０８６，５４９号、２０１９年１１月１２日に出願された「ＩＭＰＲＯＶＥＤＲＯＴＯＲＡＳＳＥＭＢＬＩＥＳＦＯＲＡＸＩＡＬＦＬＵＸＭＡＣＨＩＮＥＳ」と題する米国仮出願第６２／９３４，０５９号、２０１８年５月１８日に出願され、米国特許出願公開第２０１８／０３５１４４１号として公開された「ＰＲＥ－ＷＡＲＰＥＤＲＯＴＯＲＳＦＯＲＣＯＮＴＲＯＬＯＦＭＡＮＧＥＴ－ＳＴＡＴＯＲＧＡＰＩＮＡＸＩＡＬＦＬＵＸＭＡＣＨＩＮＥＳ」と題する米国特許出願第１５／９８３，９８５号、２０１７年６月５日に出願された「ＰＲＥ－ＷＡＲＰＥＤＲＯＴＯＲＳＦＯＲＣＯＮＴＲＯＬＯＦＭＡＧＮＥＴ－ＳＴＡＴＯＲＧＡＰＩＮＡＸＩＡＬＦＬＵＸＭＡＣＨＩＮＥＳ」と題する米国仮特許出願第６２／５１５，２５１号、および、２０１７年６月５日に出願された「ＡＩＲＣＩＲＣＵＬＡＴＩＯＮＩＮＡＸＩＡＬＦＬＵＸＭＡＣＨＩＮＥＳ」と題する米国仮特許出願第６２／５１５，２５６号のそれぞれの全内容を援用する。本出願はまた、参照することによって、あらゆる目的のために、以下の登録された特許、すなわち、米国特許第７，１０９，６２５号、米国特許第９，６７３，６８８号、米国特許第９，８００，１０９号、米国特許第９，６７３，６８４号、および米国特許第１０，１７０，９５３号のそれぞれの全内容を援用する。

上記に記載される特許文書において説明されるもの等の永久磁石軸方向磁束モータおよび発電機は、永久磁石を伴う２つの回転子部分、または１つもしくはそれより多くの永久磁石を伴う１つの回転子部分と可動または定常磁束帰還ヨークと（交互する北－南極をＰＣＢステータに効果的に提示する）の間に位置付けられる平面プリント回路基板（ＰＣＢ）ステータアセンブリを特徴とし得る。ステータによって支持される電流と回転子によって確立される磁束密度との相互作用が、モータ動作においてトルクを生成し、または、回転子へのトルクの適用が、発電機動作においてステータ内に電流を誘発することができる。

軸方向磁束機械の幾何学形状を説明する際、用語「軸方向に」、「半径方向に」、および「角度方向に」が、種々の構成要素および／または磁束線の向きを説明するために、一般に使用される。本明細書で使用される場合、用語「軸方向」および「軸方向に」は、機械の回転子の回転軸と平行な方向を指し、用語「半径方向」および「半径方向に」は、機械の回転子の回転軸を横切り、それに直交する方向を指し、用語「角度」および「角度方向に」は、機械の回転軸に直交する平面内の円の曲線に沿った方向を指し、円の中心は、回転軸によって横切られる。

あるサイズより下の回転子に関して、交互する極によって磁化させられている磁性材料の単一ピース（時として「リング磁石」と称される）を使用することは実用的である。そのようなリング磁石が、磁石に対する機械的支持と機械のシャフトへの接続とを提供する回転子支持体（時として「地鉄」と称される）に取り付けられてもよい。

第’４４１号公開において、「事前反曲」回転子構成要素の方法が、説明され、その方法では、回転子の半分が切り離されているときには回転子の２つの個別の半分の永久磁石のステータ接面が「反曲させられる」が、２つの回転子の半分が機械に組み込まれたときには「扁平」にされるように、回転子支持体は、機械加工され得、それによって、磁力が、回転子の半分を相互に誘引し、構造を歪ませ、したがって、永久磁石の対向表面間の均一間隙を確立する。その文書で開示される例の全てにおいて、一体の支持構造は、磁束帰還路を提供する役割も果たす。

より大きい機械（特に、８センチメートル超の半径を伴うもの）に関して、磁石構造のためのリング磁石の使用は、非実用的であり得る。極毎の個々の、または断片にされた磁石は、一体の磁石より容易かつ経済的に生産され、磁化させられることができる。断片にされた磁石のための回転子支持体は、交互する極のパターンで個々の磁石を配置する陥凹特徴、すなわち、「ポケット」も含み得る。これらのポケットは、磁石を半径方向および軸方向に拘束し得る。ポケットを加工することは、複数の極を伴う一体の磁石のための回転子支持体と比較して余分な機械加工労力を伴い得る。加えて、回転子支持体が、典型的には軟磁性材料（例えば、鋼鉄）を介して磁束帰還路を提供するため、より大きい回転子の重量および慣性は、有意であり得る。磁石は、ポケットの中に精密に設置することが難しくあり得、いったん挿入されると、それらは、除去することが難しくあり得る。これは、故障または損傷した磁石の場合、回転子を修復することを難しくし、また、機械が使用中止になったとき、磁性材料の回収および再使用を潜在的に限定し得る。

回転子設計が、供与され、その回転子設計では、回転子の一部（例えば、回転子の半分）のための回転子支持体は、少なくとも第１の支持構造および第２の支持構造を含む複数の構成要素から作製され得る。いくつかの実装では、断片にされた磁石が、第１の支持構造上に配置されてもよい。第１の支持構造は、例えば、回転子部分のための磁束帰還路を提供する第１の材料（例えば、鋼鉄）から作製されてもよい。この第１の支持構造は、第２の支持構造を介して支持され、軸方向磁束機械のシャフトに接続されてもよい。いくつかの実装では、第２の支持構造は、第１の材料と異なる第２の材料から作製される。第１の材料は、その磁気的性質に関して選択されてもよい。第２の材料は、他方では、その剛性、引張強度、低重量、および／または製造性に関して選択されてもよい。

いくつかの実装では、第１の支持構造が磁石を角度方向および軸方向に配置し得る一方、第２の支持構造は、磁石を半径方向に配置し得る。さらに、いくつかの実装では、第１の支持構造は、第１の支持構造が第２の支持構造から分離させられ得る手法で、第２の支持構造によって支持されてもよい。いくつかのそのような実装では、第１の支持構造が第２の支持構造から分離させられると、個々の磁石片は、半径方向に除去および置換され得る。

本明細書において説明される設計は、断片にされた磁石を使用したより大きい機械（例えば、８センチメートル超の半径を伴うもの）に関して特に有利であり得る。しかしながら、本明細書において説明される原理は、断片にされた磁石またはリング磁石のいずれかを使用したより小さい機械にも適用可能であり得る。設計は、従来のステータ構造（例えば、磁極を形成する銅ワイヤ巻線）だけでなく、上記に記載される特許文書において説明されるもの等のＰＣＢベースのステータ構造を採用する軸方向磁束機械を含む任意のタイプの軸方向磁束機械にも適用されてもよい。

軸方向磁束機械内の回転子の機能は、概して、磁束帰還路を提供する磁石を配置することと、規定された設計幾何学形状に間隙を維持することとを含む。

磁石の場所は、磁石が一連の交互する極を形成するように、磁石を角度方向に拘束することを伴い得、一連の交互する極は、トルクの正味生成をもたらすステータ電流密度と相互作用する。さらに、磁石は、典型的には、それらが有用な機械的出力のためにトルクをシャフトに伝送することができるように、シャフトに機械的に接続される。磁石は、極の幾何学形状を維持するために、半径方向にも拘束され得る。一体のリング磁石が採用されると、半径方向および角度方向の拘束条件は、リングのインテグリティによって達成され得る。しかしながら、これらの拘束は、回転子が断片にされた磁石から成る場合、明確に考慮される必要がある。

回転子の磁束帰還機能は、好ましくは、意図される間隙の外側に有意な量の磁束を「漏出」させることを許容することなく、極間の磁気回路を完成させる。意図される間隙の外側の回転子磁束は、トルク生成／電流発生に寄与せず、抗力を増加させる電流を伝導性材料内に誘導し、かつそれらと相互作用し得る。磁束帰還機能は、概して、鋼鉄等の軟磁性材料を使用して達成される。

磁石の軸方向の場所、すなわち、磁石面間の間隙の維持は、多くの用途において緊要であり得る。シャフト上に組み立てられると、回転子部分（例えば、回転子の半分）間の引力が、ステータが設置される回転子部分間の間隙を潰す傾向にある。この間隙を設計値に維持することは、モータ／発電機性能に重要であり得、間隙サイズの過剰な低減は、回転子部分とステータとの間に機械的干渉をもたらし得る。

魅力的な解決策は、要求される機能性に対して最適化された材料を用いて、構成要素のアセンブリとして回転子部分を構築することである。いくつかの実装では、１つまたはそれより多くの磁石片が、軟磁性材料（例えば、鋼鉄）から作製される第１の支持構造上で角度方向に向けられてもよい。第１の支持構造は、例えば、ディスク形状を有してもよい。いくつかの実装では、第１の支持構造は、原料の単一ピースから機械加工されてもよい。他の実装では、第１の支持構造は、複数の個々に形成される構成要素から組み立てられてもよい。第１の支持構造（すなわち、「地鉄」）は、磁石片のための磁束帰還路またはヨークとしての役割を果たし得る。いくつかの実装では、このピースは、例えば、ウォータージェット、レーザ、またはスタンピングプロセスによって、平坦シート原料から非常に急速かつ正確に作製されることができる。部分的には、比較的少ない特徴が要求され、材料が除去される必要が殆どないため、これが可能である。軟磁性材料の量を最小限にすることは、時間およびエネルギー集約的な機械加工プロセスを回避し得る。軟磁性材料を最小限にすることは、それが機械の慣性モーメントを低減させ得、機械の全体的質量を減少させ得、かつ／または機械の時定数を減少させ得るため、いくつかの状況において重要であり得る。

いくつかの実装では、磁気片を半径方向に配置することと、機械的に磁性構成要素をシャフトに結合することと、間隙を維持することとを行う機能は、第２の支持構造を用いて達成されてもよい。いくつかの実装では、そのような第２の支持構造は、良好な強度／剛性対重量比率を伴う材料（または複数の材料）から加工されてもよい。磁気的性能要件が存在しないため、マグネシウム合金、炭素繊維複合材、およびアルミニウム等のいくつかの比較的強い／剛性のある材料が、この第２の構成要素の候補である。従来の鋼鉄の機械加工と比較して、これらの材料は、多くの場合、形成および機械加工することがより容易である傾向にある。さらに、いくつかの実装では、そのような第２の支持構造は、構成要素を直接統合する等の付加的機能を実施するように構成されてもよく、それらの構成要素は、さもなくば、外部シャフトに搭載される。図１２Ａ、図１２Ｂ、図１３および図１４に関連して下記にさらに詳細に解説されるように、そのような構成は、種々の負荷またはトルク源とより堅く統合され得る「シャフトなし」機械の設計を促進し得る。

第１および第２の支持構造は、統合されたアセンブリを形成するために、いくつかの手法のいずれかにおいてともに締結されてもよい。いくつかの実装では、例えば、第１および第２の支持構造は、ピン、接着剤、および／または締結具を配置することを使用して相互に締結されてもよい。いくつかの実装では、そのような２ピースアセンブリは、磁石片が、磁石片をその個別のポケットの中に整合および降下させるために、ジグまたは他の機構を伴わずに容易に操作され、回転子部分（例えば、回転子の半分）に関して適切に配列されることを可能にし得る。第１の支持構造が磁石片を半径方向に拘束する必要がないため、第１の支持構造が第２の支持構造に組み立てられる前に磁石片を軸方向にポケットの中に挿入することと比較して低い力で磁石片を半径方向から挿入することが可能であり得る。したがって、第１の支持構造は、いくつかの実装では、隙間を整合させること、および隣接する磁石片から維持することだけでなく、回転子の半分が最終アセンブリ上に整合させられるように極のシーケンスをシャフトに送り出すことにおいても、それ自体がジグとしての役割を果たし得る。いったん磁石片が第１の支持構造に対して組み立てられると、第１の支持構造と磁石片とを含むアセンブリは、第２の支持構造に対して組み立てられてもよく、これは、磁石片を半径方向に保ち得る。

いくつかの実装では、本明細書において説明されるような多ピース回転子アセンブリの付加的特徴として、「事前反曲部」が、第２の支持構造に組み入れられてもよく、それは、機械加工することがより容易であり得る。したがって、第１の支持構造は、いくつかのそのような実装では、平坦に機械加工されてもよい。第１の支持構造が第２の支持構造に対して組み立てられると、両方のピースは、歪曲させられてもよい。全体として、第１および第２の支持構造のアセンブリは、半径が増加するにつれて、間隙から遠い方に角度付けられた錐台に近似し得る。２つのそのような回転子部分が、回転子内の間隙を形成するように組み立てられたとき、磁力の力は、間隙が実質的に均一であるように、アセンブリをさらに歪曲させ得る。

上記のアプローチおよび技法のいくつかの実装を用いて実現され得る利点の例は、以下を含む。
１．正しい幾何学形状を生産するために必要とされる動作、材料、および隙間の種類に基づく、多ピース設計に関する機械加工動作における有意なコスト節約。
２．大幅に簡略化された、回転子地鉄に対する磁石の無ジグ組立。
３．軟磁性材料質量の最小限化。
４．磁石片およびリング磁石回転子タイプへの適用可能性。
５．磁性材料のより容易な回収、すなわち、半径方向における取り出し。

図１は、例示的軸方向磁束空隙機械１００の全体構想の断面図を示す。示されるように、機械１００は、プリント回路基板（ＰＣＢ）ステータ１０２と、シャフト１０８に機械的に結合される一対の回転子部分１０４ａ、１０４ｂを含む回転子とを含んでもよい。示されるように、回転子部分１０４ａ、１０４ｂは、回転子支持体１１２ａ、１１２ｂをそれぞれ含んでもよく、個別のリング磁石１１０ａ、１１０ｂが、回転子支持体１１２ａ、１１２ｂに取り付けられる。この場合、回転子部分１０４ａ－ｂ（リング磁石１１０ａ－ｂを除く）のそれぞれは、一体の従来の構築物であり、回転子支持体１１２のために選択された材料が良好な剛性、強度、および磁気的性質を供与することを要求する。

図２は、図１に示される軸方向磁束機械１００と類似する軸方向磁束機械２００内の空隙１０６の傾向を示し、これは、回転子支持体１１２ａ－ｂの変形に起因して潰れ、リング磁石１１０ａ、１１０ｂとステータ１０２との間に、潜在的に干渉を生じさせる。図示は誇張されているが、意図される平衡幾何学形状に機械加工される任意の回転子支持体１１２は、なんらかの歪みを被る。

図３Ａは、テーパ状表面３０４が含まれる例示的回転子支持体３０２の断面図を示す。図３Ｂは、回転子支持体３０２と、テーパ状表面３０４に取り付けられたリング磁石１１０との両方を含む回転子部分３００（例えば、回転子の半分）を示す。いくつかの実装では、回転子支持体３０２は、図４に示されるように組み立てられたとき、その外縁３０６が、間隙中心線に対して意図される平衡回転子位置に変形するように構成されてもよい。

図４は、、図３Ｂに示される回転子部分３００等の２つの回転子部分（例えば、回転子の半分）がどのように、回転子の平衡位置が回転子部分間の間隙１０６の中心線４０２から等距離であるように軸方向磁束機械４００内に配設され得るかを示す。図示されるように、回転子支持体３０２ａ、３０２ｂの背部４０４ａ、４０４ｂは、リング磁石１１０ａ、１１０ｂ間の引力に起因して、図３Ｂと比較して歪曲させられる。さらに、また図示されるように、回転子部分が機械４００内に配設されると、リング磁石１１０ａ、１１０ｂの外縁３０６ａ、３０６ｂは、間隙１０６の中心線４０２に対して意図される平衡回転子位置に変形する。

図５は、例えば約４センチメートル超の半径を有する回転子アセンブリのために使用され得る典型的磁石片５０２を示す。磁石片５０２は、断片５０２を平面内に拘束するポケットを機械加工することを困難にし得るいくつかの半径および寸法公差パラメータを有し得る。示されるように、磁石５０２は、内縁５０４および外縁５０６を有してもよく、内縁５０４は、外縁５０６の幅Ｗ_２より短い幅Ｗ_１を有する。

図６Ａは、本開示のいくつかの実施形態に従って構成される回転子部分（例えば、回転子の半分）の第１の支持構造６０２（すなわち「回転子地鉄」）の例を示す。図示されるように、いくつかの実装では、第１の支持構造６０２は、中心開口部６０８を伴う環状形状を有してもよく、図５に示される磁石片５０２等の磁石片を受け取るためにリブ６０４を配置することを含んでもよい。さらに、いくつかの実装では、第１の支持構造６０２は、図７に示されるもの等の第２の支持構造７０２に第１の支持構造６０２を固着させるために使用され得る１つまたはそれより多くのピンおよび／またはねじ締結具孔６０６を含んでもよい。いくつかの実装では、第１の支持構造６０２は、鋼鉄から作製されてもよい。

図６Ｂは、例えば磁石片５０２を配置リブ６０４間で摺動させることによって磁石片５０２の組が第１の支持構造６０２に取り付けられているとき（ただし、第１の支持構造６０２が、下記に説明されるように第２の支持構造７０２に取り付けられる前）、第１の支持構造６０２がどのように見え得るかを示す。示されるように、磁石片５０２の内縁５０４は、第１の支持構造６０２の開口部６０８の中心点６１０から第１の半径方向距離Ｒ_１に位置付けられてもよく、磁石片５０２の外縁５０６は、第１の支持構造６０２の開口部６０８の中心点６１０から第２の半径方向距離Ｒ_２に位置付けられてもよい。

図７は、本開示のいくつかの実施形態に従って構成される第２の支持構造７０２（すなわち「回転子支持体プレート」）の例を示す。示されるように、いくつかの実装では、第２の支持構造７０２は、（例えば、円形辺縁７０４を介して）磁石片５０２を第２の半径方向距離Ｒ_２に半径方向に拘束するように、かつ／または、回転子部分（例えば、回転子の半分）がアセンブリ上でどのように変形するかを決定するテーパ状表面領域７０６を特徴とするように、（例えば、図１１Ａおよび１１Ｂに示されるように）第１の支持構造６０２をシャフト１０８に配置するように構成されてもよい。いくつかの実装では、第２の支持構造７０２は、旋盤および／または圧延タイプオペレーションを使用して作製されてもよい。第２の支持構造７０２は、いくつかの実装では、マグネシウム合金、炭素繊維複合材、またはアルミニウムから作製されてもよい。

図８Ａは、最終トルクをアセンブリねじ８０２に適用する前の、図６Ｂに示されるもの等の第１の支持構造６０２と図７に示されるもの等の第２の支持構造７０２とを含む例示的回転子アセンブリ８００を示し、磁石片が、第１の支持構造６０２の上に配設されている。いくつかの実装では、図８Ａに示される構成は、例えば、最初に磁石片５０２を第１の支持構造６０２の配置リブ６０４間に位置付け、続いて第１の支持６０２を第２の支持構造７０２の円形辺縁７０４内に位置付けることによって達成されてもよい。図８Ａが図示するように、ねじ８０２が緊締される前には、間隙８０４が、第１の支持構造６０２と第２の支持構造７０２との間に存在する。

図８Ｂは、トルクを設計するためにねじ８０２が緊締されているときの図８Ａの回転子アセンブリ８００を示す。示されるように、ねじ８０２を緊締することは、第１の支持構造６０２を第２の支持構造７０２に順応させ得、それによって、テーパ状表面７０６（図７に示される）に対応するテーパ部８０８が、第１の支持構造６０２に伝達され得、結果として、磁石片５０２の面８１０に伝達され得る。

図９は、図８Ｂに示される同一回転子アセンブリ８００を示し、ただし、テーパ部８０８の程度が、例証目的のために誇張されている。図９に図示されるように、磁石片５０２（または代替として、リング磁石１１０）は、磁石片５０２の面８１０（またはリング磁石１１０の環状面）がテーパ部８０８の形状をとるように、第２の支持構造７０２から遠い方に面する第１の支持構造６０２の表面に取り付けられてもよい。

図９に図示されるように、第２の支持構造７０２のテーパ状表面７０６のテーパ部８０８の程度は、第１の支持構造６０２に接触する第２の支持構造７０２の表面上の２つの点９０２、９０４を識別すること、および２つの平面９０６、９０８間の距離Ｄ_１を決定することによって測定されてもよく、ここで、回転子アセンブリ８００の回転軸９３０が、２つの平面９０６、９０８に対する法線であり、２つの平面９０６、９０８は、第１の点９０２および第２の点９０４を個別に横切る。いくつかの実装では、２つの接触点９０２、９０４は、（磁石片５０２の内径Ｒ_１および外径Ｒ_２と整合させられるか、または別様に整合させられて、）それらに関する距離Ｄ_１が実質的にゼロを上回ることを見出され得る。この文脈における用語「実質的に」は、許容可能公差内の処理および／または材料欠陥に起因する若干の変動を除外するように意図される。いくつかの実装では、距離Ｄ_１は、例えば、「０．００３」インチを上回るか、または「０．０１」インチを上回るか、または「０．０２」インチさえも上回ってもよい。加えて、または代替として、いくつかの実施形態では、２つの接触点９０２、９０４は、２つの点の間の距離、および／または対応する磁石片５０２の内径Ｒ_１と外径Ｒ_２との間の差異に対する距離Ｄ_１の比率が実質的にゼロを上回るように見出され得る。いくつかの実装では、そのような比率は、例えば、「０．００２」を上回るか、または「０．００５」を上回るか、または「０．０１」さえも上回ってもよい。

また、図９に図示されるように、いくつかの実装では、少なくとも１つの点９１０が、第１の支持構造６０２に接触する第２の支持構造７０２の表面上に見出されることができ、第１の支持構造６０２に関して、半直線９１２が、平面と実質的に「９０」度未満の角度α_１を形成し、半直線９１２は、（半直線９１２が、磁石の磁化方向と整合させられるように）表面から遠い方に延在し、表面に対する法線であり、回転軸９３０は、平面に対する法線である。いくつかの実装では、角度α_１は、例えば、「８９．９」度未満、「８９．７」度未満、または「８９．５」度未満でさえあってもよい。点９１０は、例えば、磁石片５０２の内径Ｒ_１、磁石片５０２の外径Ｒ_２、またはそれらの２つの半径間のなんらかの点と整合させられてもよい。

加えて、または代替として、また、図９に示されるように、第１の支持構造６０２が第２の支持構造７０２に取り付けられるときに、磁石片５０２の面８１０（またはリング磁石１１０の面）に伝達されるテーパ部８０８の程度が、磁石片５０２（またはリング磁石１１０）の磁化の方向に直交する磁石片５０２（またはリング磁石１１０）の表面（例えば、図９に示される磁石片５０２の面８１０）上の２つの点９１４、９１６を識別すること、および２つの平面９２６、９２８間の距離Ｄ_２を決定することによって測定されてもよく、回転軸９３０が、２つの平面９２６、９２８に対する法線であり、２つの平面９２６、９２８は、第１の点９１４および第２の点９１６を個別に横切る。示される例では、第１の支持構造６０２に接触する磁石片５０２の反対表面も、磁石片５０２の磁化方向に直交する。いくつかの実施形態では、２つの磁石表面点９１４、９１６は、これらに関して距離Ｄ_２が実質的にゼロを上回ることを（磁石片５０２の内径Ｒ_１および外径Ｒ_２または他のところにおいて）見出されることができる。いくつかの実装では、距離Ｄ_２は、例えば、「０．００２」インチを上回るか、または「０．００５」インチを上回るか、または「０．０１」インチさえも上回ってもよい。加えて、または代替として、いくつかの実施形態では、２つの磁石表面点９１４、９１６は、２つの点の間の距離、および／または磁石片５０２の内径Ｒ_１と外径Ｒ_２との間の差異に対する距離Ｄ_２の比率が実質的にゼロを上回るように見出されることができる。いくつかの実装では、そのような比率は、例えば、「０．００２」を上回るか、または「０．００５」を上回るか、または「０．０１」さえも上回ってもよい。

また、図９に図示されるように、いくつかの実装では、磁石片５０２（またはリング磁石１１）の磁化の方向に直交し、第１の支持構造６０２から遠い方に面する磁石片５０２の表面（例えば、図９に示される磁石片５０２の面８１０）上に、少なくとも１つの点９２２が見出され得、これに関して、半直線９２４が、平面と実質的に「９０」度未満の角度α_２を形成し、半直線９２４は、（半直線９２４が、磁石片５０２の磁化方向と整合させられるように）磁石の表面から遠い方に延在し、表面に対する法線であり、回転軸９３０が、表面に対する法線である。いくつかの実装では、角度α_２は、例えば、「８９．９」度未満、「８９．７」度未満、または「８９．５」度未満でさえあってもよい。点９２２は、例えば、磁石片５０２の内径Ｒ_１、磁石片５０２の外径Ｒ_２、またはそれらの２つの半径間のなんらかの点に配置されてもよい。さらに、図９に示されるように、第１の支持構造６０２、第２の支持構造７０２、および磁石片５０２は、半直線９２４（第１の支持構造６０２から遠い方に面する磁石片５０２の表面８１０に対する法線であり、かつそれから遠い方に延在する）が平面９２６を横切るように構成および配列されてもよい。

図１０に図示されるように、２つの回転子アセンブリ８００ａ、８００ｂがシャフト１０８（図１０に示されない）に取り付けられるか、または軸方向磁束機械内に別様に配設されると、磁石片５０２ａ、５０２ｂの磁束は、磁石片５０２ａ、５０２ｂ間の間隙１００２内に引力を発生させてもよく、引力は、回転子アセンブリ８００ａ、８００ｂの端部が相互に向かって移動するように回転子アセンブリ８００ａ、８００ｂを反曲させる。図１０における破線は、回転子アセンブリ８００ａ、８００ｂが図１１Ａ－Ｂ、図１２Ａ－Ｂ、図１３および図１４に関連して下記に説明されるもの等のモータまたは発電機内に組み立てられた後に、それらがどのように形作られ得るかを図示する。いくつかの実装では、回転子アセンブリ８００ａ、８００ｂは、組立に先立って事前に反曲させられ得、それによって、相互に面する２つの磁石片５０２ａ、５０２ｂの表面が、組み立てられたモータまたは発電機に実質的に平行であり、したがって、間隙１００２の幅を全体を通して実質的に均一にする。他の実装では、回転子アセンブリ８００ａ、８００ｂは、いったん組み立てられると、半径の関数として増加するテーパ部が取得されるように、若干「過度に反曲」させられてもよい。これは、より大きい半径における間隙を低減させる望ましくない効果を有し得るが、それは、より小さい平均間隙幅Ｇの使用を可能にし、したがって、平均磁場強度を増加させ、磁石片５０２ａ、５０２ｂの外径Ｒ_２において隙間を保ち得る。

図１０に図示されるように、回転子アセンブリ８００ｂが組立時に受ける反曲の量は、例えば、磁石片５０２ｂの外径Ｒ_２に配置される点１００４を識別し、組立時に回転軸９３０と一致する方向に点が移動する距離Ｄ_３を決定することによって測定されてもよい。距離Ｄ_３は、例えば、点１００４を横切る、回転軸９３０が法線である平面を識別し、平面が別の平面に対して移動するような距離を決定することよって測定されてもよく、別の平面は、回転子要素アセンブリ８００ｂの中心またはその近傍の点１００６を横切り、回転軸９３０は、別の平面に対する法線でもある。いくつかの実装では、距離Ｄ_３は、「０．００１」インチを上回るか、または「０．００５」インチを上回るか、または「０．０１」インチさえも上回ってもよい。加えて、または代替として、いくつかの実装では、間隙１００２の平均幅Ｇに対する距離Ｄ_３の比率は、「０．０１」を上回るか、または「０．０５」を上回るか、または「０．１」さえも上回ってもよい。加えて、または代替として、磁石片５０２ｂとステータ１０２の表面（図１０に示されない）との間の平均隙間距離に対する距離Ｄ_３の比率は、「０．２５」を上回るか、「０．５」を上回るか、または「１」さえも上回ってもよい。故に、いくつかの実装では、回転子アセンブリ８００ｂは、平均磁石／ステータ隙間距離よりもはるかに歪んでもよい。

図１０と併せて図９を参照すると、いくつかの実施形態では、回転子アセンブリ８００ａ、８００ｂは、回転子アセンブリ８００ａ、８００ｂが、図１０に図示されるようにモータまたは発電機内に配設され、歪ませられると、回転子アセンブリ毎に、以下の値、すなわち、（１）平面９０６と平面９０８との間の距離Ｄ_１、（２）点９０２と点９０４との間の距離、および／もしくは磁石片５０２の内径Ｒ_１と外径Ｒ_２との間の差異に対する距離Ｄ_１の比率、（３）平面９２６と平面９２８との間の距離Ｄ_２、ならびに（４）点９１４と点９１６との間の距離、および／もしくは磁石片５０２の内径Ｒ_１と外径Ｒ_２との間の差異に対する距離Ｄ_２の比率のうちの１つまたはそれより多くが５０パーセントまたはそれより大幅に減少し得るように構成および配列されることを理解されたい。

図１１Ａは、図８Ｂに示される回転子アセンブリ８００等の２つの回転子アセンブリが、ステータ１０２（例えば、ＰＣＢベースのステータ）が磁石片５０２の面の間の実質的に均一な間隙内に位置付けられる軸方向磁束機械１１００内にどのように配設され得るかを示す。図１１Ｂは、図１１Ａに示される軸方向磁束機械１１００の断面図を示す。図１１Ａおよび図１１Ｂに示される「均一間隙」構成は、配設時に、第１の支持構造６０２が（例えば、図６Ａに示されるように）その元々の公称平坦な形状をとるように２つの回転子アセンブリ８００の対向磁石片５０２間の引力が回転子アセンブリ８００を歪ませ得るため、生じ得る。したがって、磁石片５０２の面の間の結果として生じる間隙は、半径の関数として実質的に均一であり得る。

図１２Ａは、図８Ｂに示される回転子アセンブリ８００等の２つの回転子アセンブリが、無シャフト構成を伴う軸方向磁束機械１２００内にどのように配設され得るかを示す。図１２Ｂは、図１２Ａに示される軸方向磁束機械１２００の断面図を示す。図示されるように、いくつかの実装では、軸方向磁束機械１２００は、第２の支持構造１２０２を含んでもよく、第２の支持構造１２０２は、筐体１２０６の外部の環境に少なくとも部分的に暴露され、したがって、第２の支持構造１２０２が機械１２００の機械的接続としての役割も果たすことを可能にする。外部構成要素は、例えば、第２の支持構造１２０２の暴露される部分１２０４に直接搭載されるか、または別様に機械的に係合されてもよい。いくつかの実装では、軸方向磁束機械１２００内の第１の支持構造６０２の構成は、図１１Ａおよび１１Ｂに関連して上記に説明される軸方向磁束機械１１００内の第１の支持構造６０２と同一であるか、またはそれに類似してもよい。

図１３は、「アウトランナ」構成における「シャフトなし」軸方向磁束機械１３００の例を示す。示されるように、そのような構成では、ステータ１０２は、内径において筐体１３０６に固定されて継合され、２つの第２の支持構造１３０２ａ、１３０２ｂは、ステータ１０２の外側において（例えば、１つまたはそれより多くのコネクタ１３０４を介して）相互に固定されて継合されてもよく、それぞれ、筐体１３０６に対して回転可能であってもよい。いくつかの実装では、軸方向磁束機械１３００内の第１の支持構造６０２の構成は、図１１Ａおよび図１１Ｂに関連して上記に説明される軸方向磁束機械１１００内の第１の支持構造６０２と同一であるか、またはそれに類似してもよい。

図１４は、片側回転子を伴う「シャフトなし」軸方向磁束機械１４００の例を示す。そのような構成では、２つの回転子の半分のうちの１つは、磁束帰還路を提供する磁性材料１４０２と置換され、筐体１４０４に固定されてもよい。図示されるように、ステータ１０２は、単一回転子アセンブリの固定される磁性材料１４０２と磁石片５０２の間に設置されてもよく、その回転子アセンブリは、第１の支持構造６０２（磁石片５０２が搭載され得る）と、第２の支持構造１４０６（磁性要素と機械１４００の外部の１つまたはそれより多くの構成要素との間の機械的接続を提供し得る）とを含む。いくつかの実装では、軸方向磁束機械１４００内の第１の支持構造６０２の構成は、図１１Ａおよび１１Ｂに関連して上記に説明される軸方向磁束機械１１００内の第１の支持構造６０２と同一であるか、またはそれに類似してもよい。

（本発明の概念／特徴／技法の例）
以下の段落は、本明細書に開示される新規概念、特徴、および／または技法の例を説明する。

（Ａ１）軸方向磁束モータまたは発電機のための回転子であって、前記回転子は、少なくとも１の第１の材料から作製される第１の支持構造上に配置される少なくとも１つの磁石を備え、前記第１の支持構造は、前記少なくとも１つの磁石のための磁束帰還路を提供し、少なくとも１の第２の材料から作製される第２の支持構造を介してシャフトに接続される、回転子。

（Ａ２）前記少なくとも１つの磁石は、磁石片を含み、前記第１の支持構造が、前記磁石片の半径方向整合を提供する、段落（Ａ１）に記載の回転子。

（Ａ３）前記少なくとも１つの磁石は、磁石片を含み、前記第１の支持構造が、半径方向に摺動させることによって前記磁石片が除去されることを可能にするために、前記第２の支持構造から取外可能であるように構成される、段落（Ａ１）または段落（Ａ２）に記載の回転子。

（Ａ４）前記少なくとも１つの磁石は、磁石片を含み、前記第１の支持構造が、前記磁石片の角度整合を提供するリブを含む、段落（Ａ１）－（Ａ３）のいずれか一段落に記載の回転子。

（Ａ５）前記第２の支持構造は、前記第１の支持構造および前記少なくとも１つの磁石を含むアセンブリが前記第２の支持構造に取り付けられたとき、前記アセンブリが事前に反曲させられるように構成される、段落（Ａ１）－（Ａ４）のいずれか一段落に記載の回転子。

（Ａ６）事前反曲特徴が、前記第１の支持構造の中に組み込まれる、段落（Ａ１）－（Ａ５）のいずれか一段落に記載の回転子。

（Ａ７）前記第１の支持構造は、ディスクの形状である、段落（Ａ１）－（Ａ６）のいずれか一段落に記載の回転子。

（Ａ８）前記第１の支持構造は、ディスク形状を形成するために組み立てられる複数の部品を含む、段落（Ａ１）－（Ａ７）のいずれか一段落に記載の回転子。

（Ａ９）前記第２の支持構造は、前記モータまたは前記発電機の出力または入力フランジとして機能するように構成される、段落（Ａ１）－（Ａ８）のいずれか一段落に記載の回転子。

（Ｂ１）軸方向磁束モータまたは発電機のための回転子であって、前記回転子は、少なくとも１の第１の材料から作製される第１の支持構造上に配置されるリング磁石を備え、前記第１の支持構造は、前記リング磁石のための磁束帰還路を提供し、少なくとも１の第２の材料から作製される第２の支持構造を介してシャフトに接続される、回転子。

（Ｂ２）前記第２の支持構造は、前記第１の支持構造および前記リング磁石を含むアセンブリが前記第２の支持構造に取り付けられたとき、前記アセンブリが事前に反曲させられるように構成される、段落（Ｂ１）に記載の回転子。

（Ｂ３）事前反曲部が、前記第１の支持構造に組み込まれる、段落（Ｂ１）または段落（Ｂ２）に記載の回転子。

（Ｂ４）前記第１の支持構造は、ディスクの形状である、段落（Ｂ１）－（Ｂ３）のいずれか一段落に記載の回転子。

（Ｂ５）前記第１の支持構造は、ディスク形状を形成するために組み立てられる複数の部品を含む、段落（Ｂ１）－（Ｂ４）のいずれか一段落に記載の回転子。

（Ｂ６）前記第２の支持構造は、前記モータまたは前記発電機の出力または入力フランジとして機能するように構成される、段落（Ｂ１）－（Ｂ５）のいずれか一段落に記載の回転子。

（Ｃ１）軸方向磁束モータまたは発電機のための回転子であって、前記回転子は、少なくとも１の第１の材料から作製される第１の支持構造上に配置される少なくとも１つの磁石を備え、前記第１の支持構造は、前記少なくとも１つの磁石のための磁束帰還路を提供し、少なくとも１の第２の材料から作製される第２の支持構造に取り付けられ、前記第２の支持構造は、機械的負荷にトルクを提供するか、または機械的ドライバからトルクを受け取るように構成される、回転子。

（Ｃ２）前記少なくとも１つの磁石は、磁石片を含み、前記第１の支持構造は、前記磁石片の半径方向整合を提供する、段落（Ｃ１）に記載の回転子。

（Ｃ３）前記少なくとも１つの磁石は、磁石片を含み、前記第１の支持構造が、半径方向に摺動させることによって前記磁石片が除去されることを可能にするために、前記第２の支持構造から取外可能であるように構成される、段落（Ｃ１）または段落（Ｃ２）に記載の回転子。

（Ｃ４）前記少なくとも１つの磁石は、磁石片を含み、前記第１の支持構造は、前記磁石片の角度整合を提供するリブを含む、段落（Ｃ１）－（Ｃ３）のいずれか一段落に記載の回転子。

（Ｃ５）前記第２の支持構造は、前記第１の支持構造および前記少なくとも１つの磁石を含むアセンブリが前記第２の支持構造に取り付けられたとき、前記アセンブリが事前に反曲させられるように構成される、段落（Ｃ１）－（Ｃ４）のいずれか一段落に記載の回転子。

（Ｃ６）事前反曲特徴が、前記第１の支持構造に組み込まれる、段落（Ｃ１）－（Ｃ５）のいずれか一段落に記載の回転子。

（Ｃ７）前記第１の支持構造は、ディスクの形状である、段落（Ｃ１）－（Ｃ６）のいずれか一段落に記載の回転子。

（Ｃ８）前記第１の支持構造は、ディスク形状を形成するために組み立てられる複数の部品を含む、段落（Ｃ１）－（Ｃ７）のいずれか一段落に記載の回転子。

（Ｃ９）前記第２の支持構造は、前記モータまたは前記発電機の出力または入力フランジとして機能するように構成される、段落（Ｃ１）－（Ｃ８）のいずれか一段落に記載の回転子。

（Ｄ１）軸方向磁束モータまたは発電機のための回転子であって、前記回転子は、少なくとも１の第１の材料から作製される第１の支持構造上に配置されるリング磁石を備え、前記第１の支持構造は、前記リング磁石のための磁束帰還路を提供し、少なくとも１の第２の材料から作製される第２の支持構造に取り付けられ、前記第２の支持構造は、機械的負荷にトルクを提供するか、または機械的ドライバからトルクを受け取るように構成される、回転子。

（Ｄ２）前記第２の支持構造は、前記第１の支持構造および前記リング磁石を含むアセンブリが前記第２の支持構造に取り付けられたとき、前記アセンブリが事前に反曲させられるように構成される、段落（Ｄ１）に記載の回転子。

（Ｄ３）事前反曲部が、前記第１の支持構造に組み込まれる、段落（Ｄ１）または段落（Ｄ２）に記載の回転子。

（Ｄ４）前記第１の支持構造は、ディスクの形状である、段落（Ｄ１）－（Ｄ３）のいずれか一段落に記載の回転子。

（Ｄ５）前記第１の支持構造は、ディスク形状を形成するために組み立てられる複数の部品を含む、段落（Ｄ１）－Ｄ４）のいずれか一段落に記載の回転子。

（Ｄ６）前記第２の支持構造は、前記モータまたは前記発電機の出力もしくは入力フランジとして機能するように構成される、段落（Ｄ１）－（Ｄ５）のいずれか一段落に記載の回転子。

（Ｅ１）軸方向磁束機械のための回転子アセンブリであって、少なくとも１つの磁石と、第１の支持構造であって、前記第１の支持構造に前記少なくとも１つの磁石を取り付け、前記少なくとも１つの磁石のための磁束帰還路を提供するように構成される第１の支持構造と、第２の支持構造であって、トルクが前記第１の支持構造を介して前記少なくとも１つの磁石と前記第２の支持構造との間で伝達されることを可能にするために、前記第１の支持構造に取り付けられるように構成される第２の支持構造とを備え、前記第２の支持構造は、（Ａ）前記軸方向磁束機械の回転可能シャフトに取り付けられるか、または（Ｂ）前記軸方向磁束機械の出力もしくは入力フランジとして機能するようにさらに構成される、回転子アセンブリ。

（Ｅ２）前記第２の支持構造は、前記軸方向磁束機械の回転可能シャフトに取り付けられるように構成される、段落（Ｅ１）に記載の回転子アセンブリ。

（Ｅ３）前記第２の支持構造は、前記軸方向磁束機械の出力または入力フランジとして機能するように構成される、段落（Ｅ１）に記載の回転子アセンブリ。

（Ｅ４）前記第１の支持構造は、少なくとも１の第１の材料から作製され、前記第２の支持構造は、前記少なくとも１の第１の材料と異なる少なくとも１の第２の材料から作製される、段落（Ｅ１）－（Ｅ３）のいずれか一段落に記載の回転子アセンブリ。

（Ｅ５）前記少なくとも１つの磁石は、磁石片を備え、前記第２の支持構造は、前記磁石片が前記第１の支持構造に取り付けられ、前記第２の支持構造が前記第１の支持構造に取り付けられたとき、前記磁石片の半径方向運動を制限するようにさらに構成される、段落（Ｅ１）－（Ｅ４）のいずれか一段落に記載の回転子アセンブリ。

（Ｅ６）前記第２の支持構造は、前記磁石片の半径方向運動を制限するために、前記磁石片の最外縁に係合するように構成される円形辺縁をさらに備える、段落（Ｅ５）に記載の回転子アセンブリ。

（Ｅ７）前記第１の支持構造は、前記第２の支持構造が前記第１の支持構造から取り外されると、前記磁石片が半径方向に摺動することを可能にするようにさらに構成される、段落（Ｅ５）または段落（Ｅ６）に記載の回転子アセンブリ。

（Ｅ８）前記第２の支持構造は、半径方向に摺動させることによって前記磁石片が前記第１の支持構造から除去されることを可能にするために、前記第１の支持構造から取外可能であるようにさらに構成される、段落（Ｅ５）－（Ｅ７）のいずれか一段落に記載の回転子アセンブリ。

（Ｅ９）前記少なくとも１つの磁石は、磁石片を備え、前記第１の支持構造は、前記磁石片が前記第１の支持構造に取り付けられたとき、前記磁石片の角度移動を制限するように構成されるリブをさらに備える、段落（Ｅ１）－（Ｅ８）のいずれか一段落に記載の回転子アセンブリ。

（Ｅ１０）前記第２の支持構造は、少なくとも１つの表面をさらに備え、前記少なくとも１つの表面は、前記第２の支持構造が前記第１の支持構造に取り付けられたとき、前記第１の支持構造を前記少なくとも１つの表面の形状に順応するように反曲させるために、半径方向にテーパ状である、段落（Ｅ１）－（Ｅ９）のいずれか一段落に記載の回転子アセンブリ。

（Ｅ１１）前記少なくとも１つの磁石は、前記第１の支持構造に取り付けられるように構成されるリング磁石を備える、段落（Ｅ１）－（Ｅ４）、（Ｅ９）－（Ｅ１０）のいずれか一段落に記載の回転子アセンブリ。

（Ｅ１２）前記第２の支持構造は、前記軸方向磁機械の回転軸について回転するように適合され、前記少なくとも１つの磁石は、第１の表面を有し、前記第１の表面は、前記少なくとも１つの磁石の磁化方向に直交し、かつ第１の支持構造から遠い方に面し、前記第１の支持構造と、前記第２の支持構造と、前記少なくとも１つの磁石とは、前記第１の支持構造と、前記第２の支持構造と、前記少なくとも１つの磁石とが前記回転軸に対して静止し、かついずれの他の磁性構成要素にも影響されない場合、第１の平面と第２の平面との間の距離が実質的にゼロを上回るように構成および配列され、前記第１の平面は、前記第１の表面上の第１の点を横切り、前記回転軸が、前記第１の平面に対する法線であり、前記第２の平面は、前記第１の表面上の第２の点を横切り、前記回転軸が、前記第２の平面に対する法線であり、前記第２の点は、前記回転軸から前記第１の点より大きい半径方向距離にあり、前記第１の支持構造と、前記第２の支持構造と、前記少なくとも１つの磁石とは、前記第１の支持構造と、前記第２の支持構造と、前記少なくとも１つの磁石とが前記回転軸に対して静止し、かついずれの他の磁性構成要素にも影響されない場合、半直線が前記第１の平面を横切るようにさらに構成および配列され、前記半直線は、前記第２の点において前記第１の表面から遠い方に延在し、前記第１の表面に対する法線である、段落（Ｅ１）－（Ｅ１１）のいずれか一段落に記載の回転子アセンブリ。

（Ｅ１３）前記少なくとも１つの磁石は、前記第１の点に配置される内縁を有し、前記少なくとも１つの磁石は、前記第２の点に配置される外縁を有し、前記外縁は、前記内縁の反対側にあり、前記第１の支持構造と、前記第２の支持構造と、前記少なくとも１つの磁石とは、前記第１の支持構造と、前記第２の支持構造と、前記少なくとも１つの磁石とが前記回転軸に対して静止し、かついずれの他の磁性構成要素にも影響されない場合、前記第１の平面と前記第２の平面との間の距離と、前記第１の点と前記第２の点との間の距離との比率が０．００２を上回るようにさらに構成および配列される、段落（Ｅ１２）に記載の回転子アセンブリ。

（Ｅ１４）前記回転子アセンブリは、軸方向磁束機械内に配設され、前記第１の平面と前記第２の平面との間の距離は、実質的にゼロに等しい、段落（Ｅ１）－（Ｅ１３）のいずれか一段落に記載の回転子アセンブリ。

（Ｆ１）軸方向磁束機械のための回転子アセンブリの第１の支持構造が少なくとも１つの磁石のための磁束帰還路を提供するように前記少なくとも１つの磁石を前記第１の支持構造に取り付けることと、前記第１の支持構造を介して、トルクが前記少なくとも１つの磁石と第２の支持構造との間で伝達されることを可能にするために前記第２の支持構造を前記第１の支持構造に取り付けることとを含み、前記第１の支持構造は、前記第１の支持構造に少なくとも１つの磁石を取り付け、前記第２の支持構造は、（Ａ）前記軸方向磁束機械の回転可能シャフトに取り付けられるか、または（Ｂ）前記軸方向磁束機械の出力もしくは入力フランジとして機能するようにさらに構成される、方法。

（Ｆ２）前記第２の支持構造は、前記軸方向磁束機械の回転可能シャフトに取り付けられるように構成される、段落（Ｆ１）に記載の方法。

（Ｆ３）前記第２の支持構造は、前記軸方向磁束機械の出力または入力フランジとして機能するように構成される、段落（Ｆ１）に記載の方法。

（Ｆ４）前記第１の支持構造は、少なくとも１の第１の材料から作製され、前記第２の支持構造は、前記少なくとも１の第１の材料と異なる少なくとも１の第２の材料から作製される、段落（Ｆ１）－（Ｆ３）のいずれか一段落に記載の方法。

（Ｆ５）前記少なくとも１つの磁石は、磁石片を備え、前記第２の支持構造を前記第１の支持構造に取り付けることは、前記第２の支持構造が前記磁石片の半径方向運動を制限するように、前記第２の支持構造を前記第１の支持構造に取り付けることをさらに含む、段落（Ｆ１）－（Ｆ４）のいずれか一段落に記載の方法。

（Ｆ６）半径方向に摺動させることによって前記磁石片が前記第１の支持構造から除去されることを可能にするために、前記第２の支持構造を前記第１の支持構造から取り外すことをさらに含む、段落（Ｆ５）に記載の方法。

（Ｆ７）前記第２の支持構造は、半径方向にテーパ状である少なくとも１つの表面をさらに備え、前記第２の支持構造を前記第１の支持構造に取り付けることは、前記第１の支持構造を前記少なくとも１つの表面の形状に順応するように反曲させるために、前記第２の支持構造を前記第１の支持構造に取り付けることをさらに含む、段落（Ｆ１）－（Ｆ６）のいずれか一段落に記載の方法。

（Ｆ８）前記第２の支持構造は、前記軸方向磁機械の回転軸について回転するように適合され、前記少なくとも１つの磁石は、第１の表面を有し、前記第１の表面は、前記少なくとも１つの磁石の磁化方向に直交し、かつ第１の支持構造から遠い方に面し、前記第１の支持構造と、前記第２の支持構造と、前記少なくとも１つの磁石とは、前記第１の支持構造と、前記第２の支持構造と、前記少なくとも１つの磁石とが前記回転軸に対して静止し、かついずれの他の磁性構成要素にも影響されない場合、第１の平面と第２の平面との間の距離が実質的にゼロを上回るように構成および配列され、前記第１の平面は、前記第１の表面上の第１の点を横切り、前記回転軸が、前記第１の平面に対する法線であり、前記第２の平面は、前記第１の表面上の第２の点を横切り、前記回転軸が、前記第２の平面に対する法線であり、前記第２の点は、前記回転軸から前記第１の点より大きい半径方向距離にあり、前記第１の支持構造と、前記第２の支持構造と、前記少なくとも１つの磁石とは、前記第１の支持構造と、前記第２の支持構造と、前記少なくとも１つの磁石とが前記回転軸に対して静止し、かついずれの他の磁性構成要素にも影響されない場合、半直線が前記第１の平面を横切るようにさらに構成および配列され、前記半直線は、前記第２の点において前記第１の表面から遠い方に延在し、前記第１の表面に対する法線である、段落（Ｆ１）－（Ｆ７）のいずれか一段落に記載の方法。

（Ｆ９）前記少なくとも１つの磁石は、前記第１の点に配置される内縁を有し、前記少なくとも１つの磁石は、前記第２の点に配置される外縁を有し、前記外縁は、前記内縁の反対側にあり、前記第１の支持構造と、前記第２の支持構造と、前記少なくとも１つの磁石とは、前記第１の支持構造と、前記第２の支持構造と、前記少なくとも１つの磁石とが前記回転軸に対して静止し、かついずれの他の磁性構成要素にも影響されない場合、前記第１の平面と前記第２の平面との間の距離と、前記第１の点と前記第２の点との間の距離との比率が０．００２を上回るようにさらに構成および配列される、段落（Ｆ８）に記載の方法。

（Ｆ１０）前記第１の平面と前記第２の平面との間の距離が実質的にゼロに等しいように、前記回転子アセンブリを前記軸方向磁束機械内に配設することをさらに含む、段落（Ｆ１）－（Ｆ９）のいずれか一段落に記載の方法。

これまで、少なくとも一実施形態のいくつかの側面が説明されてきたが、種々の変更、修正、および改良が、当業者にすぐに想起されることを理解されたい。そのような変更、修正、および改良は、本開示の一部であることが意図され、本開示の精神および範囲内に該当することが意図される。故に、前述の説明および図面は、単なる一例である。

本開示の種々の側面は、単独で、組み合わせて、または前述のように説明される実施形態において具体的に議論されなかった種々の配列で使用されてもよく、したがって、本出願において、前述の説明に記載された、または図面に図示された構成要素の詳細および配列に限定されない。例えば、一実施形態において説明される側面が、他の実施形態において説明される側面と任意の様式で組み合わせられてもよい。

また、開示される側面は、方法として具体化されてもよく、その例が、提供されてきた。方法の一部として実施される行為は、任意の好適な手法で順序付けられてもよい。故に、例証的実施形態において順次行為として示されたとしても、行為が図示されるものと異なる順序で実施され、同時にいくつかの行為を実施することを含み得る実施形態が、構築されてもよい。

構成要件（ｃｌａｉｍｅｌｅｍｅｎｔ）を修飾するための、請求項における「第１」、「第２」、「第３」等の序数用語の使用は、方法の行為が実施される、別のまたは時間的順序を超える一構成要件の任意の優先度、優先順位、または順序を単独で含意するわけではなく、構成要件を区別するために、単に、ある名称を有するある構成要件を同一の名称（序数用語の使用を除く）を有する別の構成要件から区別するためのラベルとして使用される。

また、本明細書で使用される語法および専門用語は、説明の目的のために使用され、限定と見なされるべきではない。「～を含む」、「～を備える」、または「～を有する」、「～を含有する」、「～を伴う」、および本明細書中のそれらの変形例の使用は、その後に列挙されるアイテムだけでなく、それらの均等物および付加的アイテムも網羅することが意図される。

Claims

軸方向磁束機械のための回転子アセンブリであって、
少なくとも１つの磁石と、
第１の支持構造であって、前記第１の支持構造に前記少なくとも１つの磁石を取り付け、前記少なくとも１つの磁石のための磁束帰還路を提供するように構成される第１の支持構造と、
第２の支持構造であって、トルクが前記第１の支持構造を介して前記少なくとも１つの磁石と前記第２の支持構造との間で伝達されることを可能にするために、前記第１の支持構造に取り付けられるように構成される第２の支持構造と
を備え、前記第２の支持構造は、（Ａ）前記軸方向磁束機械の回転可能シャフトに取り付けられるか、または（Ｂ）前記軸方向磁束機械の出力もしくは入力フランジとして機能するようにさらに構成される、回転子アセンブリ。
前記第２の支持構造は、前記軸方向磁束機械の回転軸について回転するように適合され、
前記少なくとも１つの磁石は、第１の表面を有し、前記第１の表面は、前記少なくとも１つの磁石の磁化方向に直交し、かつ前記第１の支持構造から遠い方に面し、
前記第１の支持構造と、前記第２の支持構造と、前記少なくとも１つの磁石とは、前記第１の支持構造と、前記第２の支持構造と、前記少なくとも１つの磁石とが前記回転軸に対して静止し、かついずれの他の磁性構成要素にも影響されない場合、第１の平面と第２の平面との間の距離が実質的にゼロを上回るように構成および配列され、前記第１の平面は、前記第１の表面上の第１の点を横切り、前記回転軸が、前記第１の平面に対する法線であり、前記第２の平面は、前記第１の表面上の第２の点を横切り、前記回転軸が、前記第２の平面に対する法線であり、
前記第２の点は、前記回転軸から前記第１の点より大きい半径方向距離にあり、
前記第１の支持構造と、前記第２の支持構造と、前記少なくとも１つの磁石とは、前記第１の支持構造と、前記第２の支持構造と、前記少なくとも１つの磁石とが前記回転軸に対して静止し、かついずれの他の磁性構成要素にも影響されない場合、半直線が前記第１の平面を横切るようにさらに構成および配列され、前記半直線は、前記第２の点において前記第１の表面から遠い方に延在し、前記第１の表面に対する法線である、
請求項１に記載の回転子アセンブリ。
前記少なくとも１つの磁石は、前記第１の点に配置される内縁を有し、
前記少なくとも１つの磁石は、前記第２の点に配置される外縁を有し、前記外縁は、前記内縁の反対側にあり、
前記第１の支持構造と、前記第２の支持構造と、前記少なくとも１つの磁石とは、前記第１の支持構造と、前記第２の支持構造と、前記少なくとも１つの磁石とが前記回転軸に対して静止し、かついずれの他の磁性構成要素にも影響されない場合、前記第１の平面と前記第２の平面との間の距離と、前記第１の点と前記第２の点との間の距離との比率が０．００２を上回るようにさらに構成および配列される、
請求項２に記載の回転子アセンブリ。
前記回転子アセンブリは、前記軸方向磁束機械内に配設され、前記第１の平面と前記第２の平面との間の距離は、実質的にゼロに等しい、請求項２または請求項３に記載の回転子アセンブリ。
前記第２の支持構造は、少なくとも１つの表面をさらに備え、前記少なくとも１つの表面は、前記第２の支持構造が前記第１の支持構造に取り付けられたとき、前記第１の支持構造を前記少なくとも１つの表面の形状に順応するように反曲させるために、半径方向にテーパ状である、請求項１－４のいずれか一項に記載の回転子アセンブリ。
前記第２の支持構造は、前記軸方向磁束機械の回転可能シャフトに取り付けられるように構成される、請求項１－５のいずれか一項に記載の回転子アセンブリ。
前記第２の支持構造は、前記軸方向磁束機械の出力または入力フランジとして機能するように構成される、請求項１－５のいずれか一項に記載の回転子アセンブリ。
前記第１の支持構造は、少なくとも１の第１の材料から作製され、
前記第２の支持構造は、前記少なくとも１の第１の材料と異なる少なくとも１の第２の材料から作製される、
請求項１－７のいずれか一項に記載の回転子アセンブリ。
前記少なくとも１つの磁石は、磁石片を備え、
前記第２の支持構造は、前記磁石片が前記第１の支持構造に取り付けられ、前記第２の支持構造が前記第１の支持構造に取り付けられたとき、前記磁石片の半径方向運動を制限するようにさらに構成される、
請求項の１－８のいずれか一項に記載の回転子アセンブリ。
前記第２の支持構造は、前記磁石片の前記半径方向運動を制限するために、前記磁石片の最外縁に係合するように構成される円形辺縁をさらに備える、請求項９に記載の回転子アセンブリ。
前記第１の支持構造は、前記第２の支持構造が前記第１の支持構造から取り外されると、前記磁石片が半径方向に摺動することを可能にするようにさらに構成される、請求項９または請求項１０に記載の回転子アセンブリ。
前記第２の支持構造は、半径方向に摺動させることによって前記磁石片が前記第１の支持構造から除去されることを可能にするために、前記第１の支持構造から取外可能であるようにさらに構成される、請求項９－１１のいずれか一項に記載の回転子アセンブリ。
前記少なくとも１つの磁石は、磁石片を備え、
前記第１の支持構造は、前記磁石片が前記第１の支持構造に取り付けられたとき、前記磁石片の角度移動を制限するように構成されるリブをさらに備える、
請求項１－１２のいずれか一項に記載の回転子アセンブリ。
前記少なくとも１つの磁石は、前記第１の支持構造に取り付けられるように構成されるリング磁石を備える、請求項１－８のいずれか一項に記載の回転子アセンブリ。
軸方向磁束機械のための回転子アセンブリの第１の支持構造が少なくとも１つの磁石のための磁束帰還路を提供するように前記少なくとも１つの磁石を前記第１の支持構造に取り付けることと、
トルクが前記第１の支持構造を介して前記少なくとも１つの磁石と第２の支持構造との間で伝達されることを可能にするために前記第２の支持構造を前記第１の支持構造に取り付けることと
を含み、前記第１の支持構造は、前記第１の支持構造に前記少なくとも１つの磁石を取り付け、前記第２の支持構造は、（Ａ）前記軸方向磁束機械の回転可能シャフトに取り付けられるか、または（Ｂ）前記軸方向磁束機械の出力もしくは入力フランジとして機能するようにさらに構成される、方法。
前記第２の支持構造は、前記軸方向磁機械の回転軸について回転するように適合され、
前記少なくとも１つの磁石は、第１の表面を有し、前記第１の表面は、前記少なくとも１つの磁石の磁化方向に直交し、かつ前記第１の支持構造から遠い方に面し、
前記第１の支持構造と、前記第２の支持構造と、前記少なくとも１つの磁石とは、前記第１の支持構造と、前記第２の支持構造と、前記少なくとも１つの磁石とが前記回転軸に対して静止し、かついずれの他の磁性構成要素にも影響されない場合、第１の平面と第２の平面との間の距離が実質的にゼロを上回るように構成および配列され、前記第１の平面は、前記第１の表面上の第１の点を横切り、前記回転軸が、前記第１の平面に対する法線であり、前記第２の平面は、前記第１の表面上の第２の点を横切り、前記回転軸が、前記第２の平面に対する法線であり、
前記第２の点は、前記回転軸から前記第１の点より大きい半径方向距離にあり、
前記第１の支持構造と、前記第２の支持構造と、前記少なくとも１つの磁石とは、前記第１の支持構造と、前記第２の支持構造と、前記少なくとも１つの磁石とが前記回転軸に対して静止し、かついずれの他の磁性構成要素にも影響されない場合、半直線が前記第１の平面を横切るようにさらに構成および配列され、前記半直線は、前記第２の点において前記第１の表面から遠い方に延在し、前記第１の表面に対する法線である、
請求項１５に記載の方法。
前記少なくとも１つの磁石は、前記第１の点に配置される内縁を有し、
前記少なくとも１つの磁石は、前記第２の点に配置される外縁を有し、前記外縁は、前記内縁の反対側にあり、
前記第１の支持構造と、前記第２の支持構造と、前記少なくとも１つの磁石とは、前記第１の支持構造と、前記第２の支持構造と、前記少なくとも１つの磁石とが前記回転軸に対して静止し、かついずれの他の磁性構成要素にも影響されない場合、前記第１の平面と前記第２の平面との間の距離と、前記第１の点と前記第２の点との間の距離との比率が０．００２を上回るようにさらに構成および配列される、
請求項１６に記載の方法。
前記第１の支持構造は、少なくとも１の第１の材料から作製され、
前記第２の支持構造は、前記少なくとも１の第１の材料と異なる少なくとも１の第２の材料から作製される、
請求項１５－１７のいずれか一項に記載の方法。
前記少なくとも１つの磁石は、磁石片を備え、
前記第２の支持構造を前記第１の支持構造に取り付けることは、前記第２の支持構造が前記磁石片の半径方向運動を制限するように、前記第２の支持構造を前記第１の支持構造に取り付けることをさらに含む、
請求項１５－１８のいずれか一項に記載の方法。
半径方向に摺動させることによって前記磁石片が前記第１の支持構造から除去されることを可能にするために、前記第２の支持構造を前記第１の支持構造から取り外すことをさらに含む、請求項１９に記載の方法。