JP6416791B2 - 永久磁石同期機用の磁石付可動部 - Google Patents

Description

本発明は、大まかには、電流を発生するための永久磁石を備えた原動機又は機器の技術分野に関する。
本発明は、特に、電動機タイプ又は発電機タイプの機器、その他の任意の回転電機、又は非回転永久磁石機器のような永久磁石同期機用の磁石付可動部に関する。
本発明の好ましい適用は、より具体的には、主電動機ロータ、例えば、鉄道用主電動機に関する。他の適用は、例えば、様々なタイプの道路車両に関係する。

永久磁石同期機は、極性が交互になった一連の永久磁石を有する可動部と、ステータと称され、一組の誘導コイルを備える固定部とを備える。
同期機のタイプにより、磁石付可動部は、ステータに対して直線運動又は回転することができ、後者の場合はロータと称される。

電動機の場合に可動部を動かし発電機の場合に電流を発生させる誘導現象を生成するため、これらの可動部は、ステータ巻線と対向配置される永久磁石の連続する列を備える。これらの列は、互いに平行であって、通常は運動に対して垂直に（すなわち、円運動の場合は軸方向に）配向される。例えば、磁石は、同じ列内において同じ極性を有するが、一つの列と次の列では交互になった極性を有する。連続する２列又は３列に配置された同じ極性の磁石により、極性を交互にすることもできる。

通常、可動部は、磁石が接着により固定された金属フレームを備える。十分な維持を確保するため、される接着剤は、動作温度にかかわらず磁石が受ける大きな応力に対応できる特性を有していなければならない。
実際には、同期機の使用中に、これらの磁石は様々な方向に作用する複数の応力を受ける。例えば、回転するロータの場合には、以下のとおりである：磁石間の磁気引力及び磁気斥力から生じる軸方向応力、ステータの磁界の閉鎖（closure）に関連する半径方向応力、程度の差はあるがロータの高速回転による遠心応力、及びトルクによる接線方向せん断応力。

現在、同期機をより小さなスペースに収容しながら、より強力な同期機を作り出そうとする動きがある。同期機の性能を向上させる努力は、同時に、同期機の内部動作温度の大きな上昇をもたらした。
そのため、磁石を同期機の可動部に固定するために用いられる接着剤は、大きな制約にもかかわらず磁石の良好な性能を確保しつつ、そのような温度に耐えられなければならない。そのような高温性能レベルは接着剤にとって達成することが難しい。

加えて、同期機の内部動作温度の上昇は、各部分の組成ごとに異なる強度の構造的膨張を引き起こす。そのため、膨張差が、通常は鋼製である可動部のフレームと、例えばネオジム鉄ホウ素製の磁石との間に観察される。
磁石が適切に固定されることを確保するために用いられる接着剤は、この膨張差に対応できる十分な弾性を一般的には有していない硬質接着剤である。
そのような膨張の差、外的制約、又は、例えばコンバータの機能障害につづく熱暴走によって引き起こされる可動部の変形の事象において、フレームと磁石の間で接着剤膜の破壊がときどき観察され、その破壊はステータ上の磁石の全部又は一部の滑りを引き起こし得る。そのような破壊は、同期機の性能の突然の喪失、又は同期機の完全な停止でさえもたらす。

これらの同期機の他の欠点は、ステータの前での可動部の運動中における平行列に配置された永久磁石の極性の急激な交代である。磁石のＮ極及びＳ極の急激な変化は、急勾配を伴うトルクの振動を引き起こし、歯車、トランスミッション、及び全ての機械部品の振動と突然の激しい動きとを生成させる。これらの振動は、発生する雑音に関連した乗客の不快さに加えて、機械部品の早期摩耗又は損傷をもたらす。

これらの同期機の好ましい適用が車輪を伴う場合、これらの突然のトルク振動はタイヤの早期摩耗を引き起こす。
一の極性から他の極性への急激な遷移によるトルクリップルを抑制するため、磁石は運動に垂直な列に配置されるべきではなく、らせん配置に従うべきであることが、先行技術において提案されている。らせん配置であると、可動部の運動中における連続する磁石列の極性間の遷移がよりなだらかになる。それゆえ、トルク振動が吸収される。

可動部の磁石のらせん配置に加えて又は代えて、ステータ巻線についてらせん配置を実現すべきことが、先行技術において考えられている。

しかしながら、可動部の磁石及び／又はステータコイルのらせん配置を実現することはきわめて難しい。これらのエレメントの取り付けは、もともと磁石間の磁気相互作用により難しいが、特に複雑で慎重を要するものになる。これら同期機の製造は、複雑で、時間がかかり、且つ費用がかかる。
加えて、らせん配置のために同期機の性能が大きく低下する。

米国特許出願公開第２００６／０２２０４８３号明細書

本発明の目的は、上述した短所を持たない同期機用可動部であって、永久磁石を固定するための、同期機の性能を損なわない信頼できる機械装置を備えた同期機用可動部を提供することである。
本発明の他の目的は、同期機の動作温度にかかわらず永久磁石が完璧に固定されることを確保することで永久磁石の接着を補完することである。
本発明の他の目的は、磁石が運動に垂直な列に配置されるが、磁石及び磁石を固定するための機械装置の特別な形状のおかげにより、優れた性能を維持しつつらせん配置により得られるものに匹敵するトルク振動の減衰を可能にする同期機可動部を提供することである。

さらに、磁石が運動に垂直な列に配置されるため、本発明による可動部は、らせん配置を伴う先行技術の部品を製造するときに直面するのと同じ困難をもたらさない。それどころか、本発明は、可動部のフレームに永久磁石を組み込んで固定するための非常に実用的で有利な方法を提供する。

この場合、用語「磁石」を広い意味に理解することが必要であり、一方では従来の磁性体から作られるエレメントを、他方では磁化可能な材料から作られるエレメントを示す。これらの磁化可能な材料は、例えば、ＳｍＣｏ、ＡｌＮｉＣｏ、又はＮｄＦｅＢのようなフェライト材料又はフェライト合金を用いて作られる。
フレームは、とりわけ、シリンダーヘッドが設けられる支持構造として理解されるべきである。

本発明の目的は、一組の誘導コイルを備えた固定ステータの前で運動をするように設けられる、永久磁石同期機用の磁石付可動部により達成される。この可動部は、金属フレームと、前記金属フレームに固定された一連の永久磁石とを備える。前記磁石は、平行列に配置され且つ可動部の運動に垂直であり（すなわち、円運動の場合は軸方向に配置される）、同一列内では極性が同一である。この可動部は、連続する二つの永久磁石列の間に長手方向に配置され、フレームに機械的に固定された少なくとも一つの非磁性固定ストリップを備える。

本発明による可動部は、前記固定ストリップが：
・実質的にこれら二つの列の全長にわたって延在していてこれら二つの列の全ての磁石のブロッキング（blocking）に寄与すること、
・これら二つの列の磁石の垂直方向のブロッキングを確保する丸みを帯びた凸状側面を有する支持基部と、これら二つの列の間のスペーサとして作用して固定ストリップの脇のこれら二つの列の磁石の横方向のブロッキングを提供する上側長手方向延長部とを備えることを特徴とし、これら二つの列の各磁石が、固定ストリップに隣接する辺縁部において、高さが磁石の全高さの少なくとも半分に等しく形状が固定ストリップの支持基部の対応する丸みを帯びた凸状側面に相補的である丸みを帯びた凹状部分であって固定ストリップの支持基部と少なくとも部分的に係合する丸みを帯びた凹状部分を備えることを特徴とする。

本発明の一実施形態によれば、磁石付可動部は、永久磁石の各列の間に一つの固定ストリップを備える。

本発明の一実施形態によれば、固定ストリップは、フレームに形成された孔に挿通されて固定ストリップのねじ孔と係合するねじを用いてフレームに固定される。

本発明の好ましい実施形態によれば、固定ストリップの上側長手方向延長部の幅は、固定ストリップのねじ孔の直径より小さい。

本発明の好ましい実施形態によれば、前記ねじ孔は固定ストリップの支持基部に形成され、固定ストリップの上側長手方向延長部はこれらのねじ孔において中断されている。

磁石付可動部の発明の一実施形態によれば、固定ストリップの支持基部の丸みを帯びた凸状側面は、インボリュート形又は弓形である。

磁石付可動部は、電動機又は発電機において直線運動又は回転運動するように適合されている。

例えば、磁石付可動部は、主電動機ロータである。

磁石付可動部を含む発明の一実施形態によれば、永久磁石は接着によりフレームに固定されている。

本発明に従う磁石付可動部の一実施形態によれば、永久磁石とフレームの少なくとも一部とが支持、保持、及び保護のための樹脂により覆われており、前記磁石のホールドが改善される。

本発明による固定ストリップは、永久磁石の全方向の機械的拘束を達成することに有利に役立つ。考えられる例外である長手方向のブロッキングは、フレームの肩部により提供されてもよい。

本発明の他の変形例によれば、固定ストリップは、その少なくとも一つの端部において、固定ストリップが間に配置されている二つの列の少なくとも一方の一番端の磁石に対する支台部（abutment）として機能する延長部を更に備えてもよく、この延長部はこの列における磁石の長手方向のブロッキングを確保する。

ストリップは、このように接着を補完し、高温においても磁石が完全に固定されることを確保する。

接着剤は、均一な支持を確保し且つ固定ストリップで固定するまでの磁石の一時的な保持を確保するために、磁石とフレームの間の層の実現に役立つのみであるので、より柔軟で弾力のあるものを使用することができる。

そのうえ、固定ストリップの特別な形状が、より具体的には固定ストリップの支持基部の側面の形状（丸みを帯びた凸状であって磁石の隣接側面に相補的である）が、ステータの前での可動部の運動中における磁界の減少とその後のなだらかな増加を得るのに役立ち、その結果、一の極性から他の極性への遷移によって引き起こされるトルクリップルが和らげられる。

本発明によれば、らせん配置を備えた磁石付可動部に匹敵するトルクリップルの減衰と、より優れた性能と、ずっと容易且つ安あがりである磁石及び／又は巻線の取り付けとを得ることが可能である。

ストリップ及び磁石の最適化された形状は、この場合は凹／凸部は、前記磁石の体積を増やすのに役立ち、その結果、磁石の有効性に寄与する。

本発明による磁石付可動部は、電動機又は発電機のような同期機の磁力線をたとえあったとしてもわずかしか変化させない固定手段を備えるという長所も有している。

先行技術においては、他のタイプのストリップが米国特許出願公開第２００６／０２２０４８３号明細書に開示されている。しかしながら、このストリップは有効性が小さく多くの短所を持っている。

第一に、このストリップは限られた長さしか有してなく、その長さは単位磁石の長さに対応し列全体の長さに対応しない。そのため、磁石のペアごとに一つのストリップを配置しなければならない。一つのストリップにつき３本の固定用ねじと３枚のスプリングワッシャが必要であり、そのため、取り付けるべき部品の数が多く、取り付け工程が複雑である。

加えて、ストリップの中央部は、非常に幅が広く、二つの磁石の間に介在させることが意図されており、固定用ねじとスプリングワッシャを収容する。ストリップは、磁石のほぼ半分の幅がある。磁石は互いに離間され、磁性部品に割り当てられる総面積が大きく減少する。結果として磁束が減少し、同期機の性能が低下する。

最後に、この先行技術にかかるストリップは、その側面辺縁部の上側部分において、磁石の上側部分に載る傾斜支持面であって、磁石の垂直方向のブロッキングを確保するために相補的なやり方で斜めになった傾斜支持面を備える。

しかしながら、後述されるように、これらの傾斜支持面は、傾斜した丸みを帯びない形状と磁石の全高の半分に満たない低い高さとにより、トルクリップルの減衰の達成に役立たない。
それゆえ、本発明の目的は達成されていない。

本発明は、巻線を備えた固定ステータの前で運動をするように設けられる永久磁石同期機用の磁石付可動部のフレームに磁石を固定する特別に有利な方法を更に提供する。
本発明の目的は、先に提示した磁石付可動部のフレームに永久磁石を固定する方法によって達成され、その方法は以下のステップ：
・フレームに孔を半径方向に設ける、
・永久磁石又は磁化可能エレメントを使用してフレーム上に前記永久磁石又は磁化可能エレメントの列の連なりを形成し、少なくとも異なる列の永久磁石又は磁化可能エレメントの間に空のスペースを残す、
・ねじにより前記フレームに固定される非磁性ストリップを使用してフレームに前記永久磁石又は磁化可能エレメントを固定し、ねじは前記孔に挿通されて前記固定ストリップと係合する、
・少なくとも前記フリースペースに支持樹脂を充填する、
・支持樹脂を重合する、
・磁化可能エレメントが用いられた場合、前記磁化可能エレメントを磁化して永久磁石にする、
を備えることを特徴とする。

一の実施形態によれば、本発明にかかる方法は、固定ストリップを用いた固定工程に追加される事前の接着工程により、磁化可能エレメント又は永久磁石をフレームに固定することを含む。

一の実施形態によれば、本発明にかかる方法は、ねじを用いて固定ストリップをフレームに直接固定することを含む。

本発明は、上述した磁石付可動部を備えることを特徴とする永久磁石同期機も提供する。

本発明の他の特徴と長所は、添付図面を参照してなされる以下の詳細な説明から明らかになる。

アウターステータとインナーロータとを備えた本発明の第１実施形態にかかる永久磁石同期機の斜視図である。 アウターステータとインナーロータとを備えた本発明の第１実施形態にかかる永久磁石同期機の平面図である。 図１の同期機のロータの斜視図であり、本発明にかかる固定ストリップが分解された状態を示す。 図１のロータの平面図である。 本発明の他の実施形態にかかるアウターロータの斜視図であり、そのロータの固定ストリップが分解された状態を示す。 図５のアウターロータの下側部分の断面図である。 図６における円で囲まれた部分の詳細を示す拡大図である。 図５のロータの斜視図であり、フレームは示されていない。 図６における左の円で囲まれた部分の詳細を示す拡大図であり、ねじは示されていない。 図８における右の円で囲まれた部分の詳細を示す拡大図である。 本発明の例示にかかる固定ストリップの斜視図である。 本発明の例示にかかる固定ストリップの断面図である。 本発明の例示にかかる固定ストリップの縦断面図である。 本発明の例示にかかる固定ストリップの側面図である。 本発明の例示にかかる固定ストリップの上面図である。 図５のロータの上側部分の断面図であり、切断面は固定ストリップのねじを通過する。 磁石によりエアギャップに生成される誘導を示すグラフであり、破線は固定ストリップ無しのベクトルロータの場合であり、実線は本発明にかかる丸みを帯びた側面を備えるストリップ有りのロータの場合であり、点線は傾斜側面を備えるストリップ有りのロータの場合である。 本発明の他の例示にかかる固定ストリップの斜視図である。 磁石の二つの列の間に配置された図１８の固定ストリップの斜視図である。

図１〜１９を参照して本発明を詳細に説明する。異なる図に示された同一の構成要素には同じ参照符号が付される。

図１〜４は、本発明にかかる永久磁石同期機（１）の第１の例を示す。同期機（１）は、通常、ステータ（２）と称される固定部と、可動部（３）とを備える。図示された可動部（３）は、ステータ（２）に対して回転運動を行うロータ（４）である。
図示されてはいないが、本発明は直線運動の可動部（３）を備えた同期機にも同様に適用することができる。

図示されたステータ（２）は、例えば実質的に平行六面体形状のケーシング内の周辺フレーム（５）を備えたアウターステータであって、ロータ（４）を収容するための、中空で円筒形状の中央チャンバ（６）を包んでいる。中央円筒チャンバ（６）は、その円形側面（７）の各々が開口していて、ロータ（４）を受けるための通過容積の範囲を定めている。
ステータ（２）は、巻線とも称される一連の誘導コイル（８）を備え、それらは所望の誘導現象を達成するために中央チャンバ（６）の周囲であってすぐ近くに配置される。

可動部（３）は、中央チャンバ（６）内に配置される。この可動部は、図１〜４に示された実施形態において、インナーロータ（４）であり、すなわち、ステータ（２）の内側に配置される。
ロータ（４）はフレーム（９）を備え、フレーム（９）は好ましくは金属製であり、円筒形状であり、直径がステータ（２）の円筒中央チャンバ（６）よりわずかに小さい。

ロータ（４）は、複数の永久磁石（１０）を更に備え、それらは円筒フレーム（９）の長手方向壁（１２）の外側（１１）に固定される。これらの磁石（１０）は、好ましくは扁平であり、通常は、高さが低く底面が実質的に長方形又は正方形の平行六面体である。これらの磁石（１０）の磁極は、それらの底面に位置し、一方がＮ極、他方がＳ極である。

永久磁石（１０）は、互いに平行で円筒の軸方向に配向された列（１３）に配置される。
同じ列（１３）内の全ての永久磁石（１０）は極性が同じである、すなわち、これらの全ては同じ極（Ｎ又はＳ）の底面が同じ側にくるように配置される。例えば、これらの全ては、Ｎ極底面がフレーム（９）の長手方向壁（１２）に面し、Ｓ極底面がロータ（４）の外側に面し、その結果、「Ｓ列」（１４）を形成する、又はこれとは逆に、これらのＳ極底面がフレーム（９）に面し、これらのＮ極底面がロータ（４）の外側に面し、その結果、「Ｎ列」（１５）を形成する。

磁石の極性は一の列（１３）から他の列へと交互に反転しており、Ｎ列（１５）及びＳ列（１４）がフレーム（９）の長手方向壁（１２）の表面全体にわたって交互になっている。
この配置のおかげで、磁石（１０）は、同じ列（１３）内では反発し、一の列と他の列とでは互いに引き合う傾向がある。

本発明に係る可動部（３）の他の実施形態によれば、いくつかの連続した列（１３）が、おそらく二つ又は三つが、同じ極性の磁石（１０）を備える。

ロータ（４）が使用位置に配置されると、ステータ（２）の中央チャンバ（６）において、ロータ（４）の永久磁石（１０）がステータ（２）の誘導コイル（８）の近くにこれらに対向して配置され、これらと共に機能することが可能になる。同期機（１）が電動機として用いられる場合、ステータ（２）の誘導コイル（８）に電流が流れるとロータ（４）の回転運動が引き起こされ、同期機（１）が発電機として用いられる場合、ロータ（４）の回転が誘導コイル（８）に交流電流を発生させる。

明らかに、本発明は、インナーステータ（２）及びアウターロータ（４）を備える同期機（１）にも適用される。
この場合、ステータ（２）は、ロータ（４）よりも直径が小さく、ロータ（４）の内側に配置されることが意図される。ステータの誘導コイルは、アウターロータに対向するステータの周縁部に配置される。

アウターロータ（４）の一例が図５〜１０に示されている。アウターロータはフレーム（９）を備え、フレームは好ましくは金属製であり、円筒形状であり、その中空内部容積においてステータ（２）のための受容スペース（１６）を規定している。
アウターロータ（４）は、複数の永久磁石（１０）を備え、それらは、受容スペース（１６）に配置されるステータの誘導コイル（８）の近くであって誘導コイル（８）と対向する使用位置に配置されるように、円筒フレーム（９）の長手方向壁（１２）の内側（１７）に固定される。

永久磁石（１０）は、互いに平行で円筒の軸方向に配向された列（１３）に配置される。
同じ列（１３）内の全ての永久磁石（１０）は極性が同じである。例えば、これらは全て、Ｎ極底面がフレーム（９）の長手方向壁（１２）に面し、Ｓ極底面がロータ（４）の内側に面し、その結果、「Ｓ列」（１４）を形成する。これとは逆に、これらのＳ極底面がフレーム（９）に面し、これらのＮ極底面がロータ（４）の内側に面していると、その結果、これらは「Ｎ列」（１５）を形成する。

他の実施形態によれば、磁石の極性は一の列から他の列へと交互に反転しており、Ｎ列（１５）及びＳ列（１４）がフレーム（９）の長手方向壁（１２）の表面全体にわたって交互になって続いている。

インナーロータ（４）であるかアウターロータであるか、或いは可動部が直線運動するかにかかわらず、本発明による可動部（３）は、永久磁石（１０）の連続した二つの列（１３）の間で長手方向に延在する細長い部品である固定ストリップ（１８）を少なくとも一つ備える。可動部（３）は、好ましくは、いくつかの磁石と、永久磁石（１０）の列の各々の間の一つの固定ストリップ（１８）とを備える。

固定ストリップ（１８）は、永久磁石（１０）の列（１３）に平行に、それゆえ可動部（３）の運動に実質的に垂直な方向に延在している。図示された実施形態において、固定ストリップは円筒形状ロータ（４）の軸方向に配置されている。

固定ストリップ（１８）は、好ましくは、永久磁石（１０）の列（１３）の全長にわたって延在している。そのため、一本の固定ストリップ（１８）は、列（１３）の全長に沿った複数の磁石（１０）のブロッキングを達成するのに十分であり得る。
固定ストリップ（１８）は、非磁性体、例えば非磁性ステンレス鋼で作られている。

そのような固定ストリップ（１８）の一例が図１１〜１５に示されている。
これらの図、より詳細には図１２の断面図に示されるように、本発明の固定ストリップ（１８）は、上側長手方向延長部（２０）によって延長された支持基部（１９）を備える。
支持基部（１９）は、平坦な下面（２１）と、カーブした凸状側面（２２）とを備える。これらの側面（２２）は、好ましくは丸みを帯びていて、より好ましくはインボリュート形又は弓形である。鋭い角を有しないカーブした形状は力線の集中を防止するので好ましい。

これらの側面（２２）に関しては、後に図１７を参照して示されるように、単純な傾斜形状よりも丸みを帯びた形状が概して好ましい。
実際、側面が十分な高さにわたって傾斜している場合、トルクリップルを良好に減衰させることができるが、平均トルクが大きく低下するので、同期機の性能が大きく低下してしまう。

固定ストリップ（１８）の上側長手方向延長部（２０）は、例えば、上面（２３）が長方形をしている。

図７に詳細に示されるように、固定ストリップ（１８）が可動部（３）に配置されると、永久磁石（１０）の二つの列（１３）の間に固定ストリップが介在することになる。固定ストリップの長手方向延長部（２０）は、上面（２３）がフレーム（９）に面した状態で、辺縁部（２４）を磁石から隔てるスペーサのように磁石の二つの列（１３）の間に差し込まれる。それゆえ、磁石（１０）の横方向のブロッキング、すなわち円運動の場合には運動の接線方向のブロッキングが確保される。

好ましくは、長手方向延長部（２０）の幅は、十分な機械的強度を確保するのに十分でありつつ、互いに非常に近接している磁石（１０）にできるだけ大きなスペースを残すように可能な限り小さい。
こうして、磁性エレメントの表面が最大になり、非常に強い磁束及び同期機の高性能が確保される。
例として、図示された好ましい実施形態において、固定ストリップ（１８）によって占められる面積は全面積のわずか約５％であり、残りは磁性エレメントによって占められる。

支持基部（１９）の側面（２２）は、磁石（１０）の長手方向上側辺縁部（２５）の上に載ることで、それらが載っている磁石（１０）の垂直方向（又は軸方向）のブロッキングを確保する。

有利なことには、固定ストリップ（１８）のどちら側の磁石（１０）も、それらの長手方向上側辺縁部（２５）及び他の辺縁部（２４）において、固定ストリップ（１８）の支持基部（１９）の対応する丸みを帯びた側面（２２）の形状に相補的な丸みを帯びた形状の凹部（２６）を備え、凹部において固定ストリップ（１８）の支持基部（１９）が少なくとも部分的に係合する。

トルクリップルの十分な減衰を確保するため、磁石（１０）の凹部（２６）の高さは、十分な高さでなければならず、すなわち、少なくとも磁石の全高さの半分に等しくなければならない。

固定ストリップ（１８）は、任意の適切な固定手段により、例えば、ねじ、リベット止め、ボルト締め、圧着（crimping）、又はその他の類似の手段により、可動部（３）のフレーム（９）に機械的に固定される。
用いられる固定手段も非磁性体で形成することができる。
図示された例において、固定ストリップ（１８）は、一組のねじ（２７）及びワッシャ（２８）を用いてロータ（４）のフレーム（９）にねじ止めされる。この趣旨で孔（１９ａ）及び（９ａ）が支持基部（１９）及びフレーム（９）にそれぞれ設けられている。孔（１９ａ）は、例えば、ねじ（２７）と係合するねじが形成された孔である。

図示された好ましい実施形態において、固定ストリップ（１８）の上側長手方向延長部（２０）は、固定ストリップ（１８）のねじ孔（１９ａ）の直径よりも幅が狭い。
そのため、上側長手方向延長部（２０）は、固定ストリップ（１８）の支持基部（１９）のみに形成されているこれらのねじ孔（１９ａ）において好適に中断されている。

有利なことには、最小の本数のねじ（２７）で本発明の固定ストリップ（１８）をフレーム（９）にしっかりと固定することができる。磁石の端に配置されるねじは十分であり、それゆえ、並置された磁石のペアの間に追加のねじ（２７）を通過させることができるように磁石（１０）を特別に機械加工する必要はない。設置すべき部品の数が限られており、取り付け工程が非常に簡単且つ早い。

本発明の他の変形例が図１８及び１９に示されている。
この変形例において、固定ストリップ（１８）は、その一方の端部（２９）又は好ましくは両方の端部（２９）において、固定ストリップ（１８）が間に配置された二つの列の少なくとも一方の磁石（１０）の一番端のものに対する支台部（３１）として機能する延長部（３０）を備える。この延長部（３０）は、このようにしてこの磁石列（１３）の磁石（１０）の長手方向のブロッキングを確保する。
有利なことには、延長部（３０）は、図示されるように、固定ストリップ（１８）の両側面を越えていてもよく、その結果、固定ストリップ（１８）が間に介在する二つの磁石列（１３）の磁石（１０）の長手方向のブロッキングを同時に確保する。

永久磁石（１０）は、磁化可能エレメントで作られていてもよい。これらのエレメントの集合体は、フレーム（９）に組み込まれた後、前記エレメントが磁化される程度に促進される。

本発明は、上述した磁石付可動部のフレーム（９）に永久磁石を固定する方法に関する。この方法は以下のステップ：
・フレーム（９）に孔（９ａ）を半径方向に設ける、
・磁化可能な材料を用いて作られたエレメントを用いてエレメントの列（１３）の連なりをフレームに配置し、少なくとも異なる列（１３）のエレメントの間にフリースペースを残す、
・ねじ（２７）により前記フレームに固定される非磁性固定ストリップ（１８）を少なくとも使用してフレーム（９）にエレメントを固定し、ねじは孔（９ａ）に挿通されて前記固定ストリップ（１８）と係合する、
・フリースペースに支持樹脂を充填する、
・支持樹脂を重合する、
・エレメントを磁化して永久磁石（１０）にする、
を用いて実現される。

本発明の方法の変形実施例によれば、前記方法は以下のステップ：
・フレーム（９）に孔（９ａ）を半径方向に設ける、
・永久磁石（１０）を用いてフレーム（９）上に永久磁石（１０）の列（１３）の連なりを配置し、少なくとも異なる列（１３）の磁石（１０）の間に空のスペースを残し、
・ねじ（２７）により前記フレームに固定される固定ストリップ（１８）を少なくとも使用してフレーム（９）に永久磁石（１０）を固定し、ねじは孔（９ａ）に挿通されて前記固定ストリップと係合する、
・フリースペースに支持樹脂を充填する、
・支持樹脂を重合する、
を備える。

磁化可能エレメント又は永久磁石（１０）は、例えば、固定ストリップ（１８）を用いた固定工程に追加される事前の接着工程によりフレーム（９）に固定される。
一実施例によれば、本発明による方法は、固定ストリップ（１８）をフレーム（９）に直接又はフレーム（９）に取り付けられたシリンダーヘッドにねじ止めすることを含む。

図７は、例として、固定ストリップ（１８）の取り付け前における、柔軟な連結を確保して磁石（１０）を配置するための支持樹脂（１８ａ）の使用を示している。固定ストリップ（１８）を取り付けるとき、より正確にはねじ（２７）を締めるとき、支持樹脂（１８ａ）の一部が磁石（１０）と固定ストリップ（１８）の間の隙間に押し込まれることが好ましい。このようにして広がった支持樹脂の重合は、形成された集合体の維持及び保護に寄与する。

図１７は、本発明による機械装置で得られるトルクリップルの減衰効果を説明する。
図１７のグラフに示された曲線は、三つの異なるシナリオにおいて磁石（１０）によってギャップに生成される誘導を表す。

破線は、ロータが磁石（１０）を保持するための固定ストリップを備えずに磁石が接着によりフレーム（９）に固定される場合を示すために用いられる。磁石（１０）は平行六面体であり、垂直な側面を備える。
この第１の場合、磁石付可動部が運動すると誘導が急激に反転する。その結果として生成されるトルクは、一の極性から他の極性への急激な遷移によって引き起こされる高レベルのリップルを持つ。

点線は、傾斜側面辺縁部（２２）を備えた固定ストリップ（１８）により磁石（１０）が保持されるロータの場合を示すために用いられる。
尚、この場合、反転が非常に和らげられるため、トルクのリップルレベルが大きく低減される。しかしながら、ロータの運動において、誘導が最大ではない領域がかなりある。平均トルクがかなり低下するため、同期機の総合的な性能が非常に低下する。

実線で示された第３の場合は、本発明にかかる丸みを帯びた側面辺縁部（２２）を備えた固定ストリップ（１８）により磁石（１０）が保持されるロータに対応する。
反転が徐々に且つ限定された期間にわたって起こっていることが見て取れる。このことはトルクリップルを低減しながら高い平均トルクを維持することに有利に役立つ。

本発明が上で説明され様々な図に示された好ましい実施形態に限定されないことは明らかである。当業者は、特許請求の範囲において規定された本発明のスコープ又は範囲から外れることなく実施形態に様々な変更を加えたり他の変形例を創作したりすることが可能である。

Claims (15)

1. 一組の誘導コイル（８）を備えた固定ステータ（２）の前で運動をするように設けられる、永久磁石同期機（１）用の磁石付可動部（３）であって、前記可動部（３）は、金属のフレーム（９）と、前記フレーム（９）に統合された一連の永久磁石（１０）とを備え、これらの磁石（１０）は互いに平行且つ前記可動部（３）の前記運動に垂直な列（１３）に配置され、これらの磁石（１０）は同じ列（１３）内において同じ極性を有し、前記可動部（３）は、永久磁石（１０）の二つの連続した列（１３）の間に長手方向に配置され且つ前記フレーム（９）に機械的に固定された少なくとも一つの非磁性固定ストリップ（１８）を更に備え、
   前記固定ストリップ（１８）が：
   ・実質的にこれら二つの列（１３）の全長にわたって延在するとともにこれら二つの列（１３）の全部の磁石（１０）のブロッキングに寄与し、
   ・これら二つの列（１３）の磁石（１０）の垂直方向のブロッキングを確保する丸みを帯びた凸状側面（２２）を有する支持基部（１９）と、これら二つの列（１３）の間のスペーサとして作用して前記固定ストリップ（１８）の脇のこれら二つの列（１３）の磁石（１０）の横方向のブロッキングを提供する上側長手方向延長部（２０）とを備え、
   これら二つの列（１３）の各磁石（１０）が、その前記固定ストリップ（１８）に隣接する辺縁部（２４）において、高さが前記磁石の全高さの半分に少なくとも等しく形状が前記固定ストリップ（１８）の前記支持基部（１９）の対応する前記丸みを帯びた凸状側面（２２）に相補的である丸みを帯びた凹状部分（２６）であって前記固定ストリップ（１８）の前記支持基部（１９）と少なくとも部分的に係合する丸みを帯びた凹状部分（２６）を備える、
   ことを特徴とする磁石付可動部（３）。
2. 前記永久磁石（１０）の前記列（１３）の各々の間に一つの固定ストリップ（１８）を備える、
   ことを特徴とする請求項１に記載の磁石付可動部（３）。
3. 前記固定ストリップ（１８）が、前記フレーム（９）に形成された孔（９ａ）に挿通されて前記固定ストリップ（１８）のねじ孔（１９ａ）と係合するねじ（２７）を用いて前記フレーム（９）に固定される、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の磁石付可動部（３）。
4. 前記上側長手方向延長部（２０）の幅が前記固定ストリップ（１８）の前記ねじ孔（１９ａ）の直径より小さい、
   ことを特徴とする請求項３に記載の磁石付可動部（３）。
5. 前記ねじ孔（１９ａ）が前記固定ストリップ（１８）の前記支持基部（１９）に形成され、前記固定ストリップ（１８）の前記上側長手方向延長部（２０）がこれらのねじ孔（１９ａ）において中断される、
   ことを特徴とする請求項３又は４に記載の磁石付可動部（３）。
6. 前記固定ストリップ（１８）は、その少なくとも一方の端部（２９）に、前記固定ストリップ（１８）が間に配置された前記二つの列（１３）の少なくとも一方の一番端の磁石（３１）に対する支台部として機能する延長部（３０）を備え、この延長部（３０）がこの列（１３）の磁石（１０）の長手方向のブロッキングを確保する、
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の磁石付可動部（３）。
7. 前記固定ストリップ（１８）の前記支持基部（１９）の前記丸みを帯びた凸状側面（２２）はインボリュート形又は弓形である、
   ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の磁石付可動部（３）。
8. 電動機又は発電機用の、直線運動又は回転運動の可動部である、
   ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の磁石付可動部（３）。
9. 主電動機ロータ（４）である、
   ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の磁石付可動部（３）。
10. 前記永久磁石（１０）は接着により前記フレーム（９）に固定されている、
    ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の磁石付可動部（３）。
11. 前記永久磁石（１０）と前記フレーム（９）の少なくとも一部とが支持、保持、及び保護のための樹脂で覆われる、
    ことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の磁石付可動部（３）。
12. 請求項１〜１１のいずれか一項に記載の磁石付可動部（３）のフレーム（９）に永久磁石（１０）を固定する方法であって、以下のステップ：
    ・前記フレーム（９）に孔（９ａ）を半径方向に設ける、
    ・永久磁石（１０）又は磁化可能エレメントを用いて列を形成してこれらの列を前記フレーム（９）上に配置し、少なくとも異なる列（１３）の前記永久磁石（１０）又は磁化可能エレメントの間に空のスペースを残す、
    ・ねじ（２７）により前記フレーム（９）に固定される非磁性固定ストリップ（１８）を少なくとも使用して前記フレーム（９）に前記永久磁石（１０）又は磁化可能エレメントを固定し、前記ねじは前記孔（９ａ）に挿通されて前記固定ストリップ（１８）と係合する、
    ・前記空のスペースに支持樹脂を充填する、
    ・前記支持樹脂を重合する、
    ・磁化可能エレメントが用いられた場合、前記磁化可能エレメントを磁化して永久磁石（１０）にする、
    を備えることを特徴とするフレーム（９）に永久磁石（１０）を固定する方法。
13. 固定ストリップ（１８）を用いた固定工程に追加される事前の接着工程により、磁化可能エレメント又は永久磁石（１０）を前記フレーム（９）に固定する、
    ことを特徴とする請求項１２に記載のフレーム（９）に永久磁石（１０）を固定する方法。
14. ねじを用いて前記固定ストリップ（１８）を前記フレーム（９）に直接固定する、
    ことを特徴とする請求項１２又は１３に記載のフレーム（９）に永久磁石（１０）を固定する方法。
15. 請求項１〜１１のいずれか一項に記載の磁石付可動部（３）を備えることを特徴とする永久磁石（１０）を備えた同期機。