JPH06507780A - 電気機械装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 電気機械装置 本発明は電気的機械（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　ｍａｃｈｉｎｅ　）　、特に、こ れ以外が排除されるものではないが、ブラシレスＤ。

Ｃ，モータ（ｂｒｕｓｈｌｅｓｓ　Ｄ、Ｃ，ｍｏｔｏｒ　）の改良に関する。

電気的パワー／機械的パワー変換のためのトランスジューサ（モータ或は発電機 ）の動作を改良することを意図する非常に多くの提案がなされている。ただし、 例えば、車両、例えば、自動車の主ドライブへの電気モータへの使用などのよう に、電気モータの使用が不可能或は非実現的な領域が存在する。現在の電気モー タは車両、例えば、自動車への商業的使用に対しては（特に高速度においては） まだ大きすぎ、重すぎ、そしてパワーの生成が少なすぎる。

本発明の目的は新規の電気的機械を提供することにある。

電気機械、例えば、電気モータと関連する一つの問題は、これらを冷却すること の必要性であるが、これは、電気機械が熱を生成し、これが効率を低減するため である。現時点においては、電気機械はこれらの中に或はこれらの上に空気を吹 き込んで冷却される。高負荷用途に対しては、オイルを回転子及び固定子アセン ブリ上にふりかけ、また高圧ポンプを使用してこれらの間の間隙内につぎ込むこ とが知られている。ふりそそがれたオイルを集めて再循環させるために廃油回収 ポンプが使用される。

本発明の第一の特徴によると、回転子部材、電気巻線を持つ固定子部材、及びこ れら部材の一つの少なくとも一部を他の部材から隔離する隔離手段；並びに前記 の少なくとも一部と直接に接触し前記の他方の部材から隔離される冷却液を含む 電気機械式トランスジューサが提供される。

冷却液と前記の一部分との直接の接触は前記の一部分を効率的に冷却する。

好ましくは、回転子部材は磁石手段、或は少なくとも磁化可能な領域を持つ（本 発明は、永久磁石機械装置に制限されるものではない）。

冷却液は、好ましくは、回転子部材から隔離される。

これは、ふりかけて行なう冷却、或は他の形式の冷却液を使用した冷却において 経験されるような冷却液と関連する回転子部材上の摩擦ドラッグ（ｆｒｉｃＨｏ ｎａｌ　ｄｒａｇ　）を排除する。

前記の一つの部材は、好ましくは、電気巻線を含み、前記の少なくとも一部は、 好ましくは、巻線の一部から成る。前記の一部は、最も好ましくは、巻線の端巻 線から成る。

前記の一つの部材は中央部分及び熱的に実質的に絶縁されない方法にて保持され た一つ或は複数の端部分を持つ一つ或は複数の巻線を含み、前記の少なくとも一 つの部分は前記の一つ或は複数の端部分から成り、冷却液と直接に接触される。

中央部分は、例えば、樹脂によって互いに型に入れて成形される。中央部分は電 気的及び／或は熱的に絶縁された方法にて保持される。

好ましくは、冷却流体は液体とされ、オイル或は高い比熱を持つ液体とされる。

流体は冷却回路の回りを前記の部分を強制冷却するために強制循環される。熱交 換器手段が冷却回路内に提供される。

複数の巻線が複数の磁場集中手段（以降歯と呼ばれる）と交互になるように提供 される。これら巻線の端巻線（ｅｎｄ　ｔｕｒｎ）　、或は端部分は、好ましく は、歯の広がりを超えて突き出る。

このトランスジューサは中実軸とその中に巻線の端巻線が突き出るベアの軸方向 に離された端チャンバを持つ。

通路手段が片方の端チャンバと他方のチャンバとの連絡を取り、冷却流体がこれ らの間で流れることができるようにされる。通路手段はトランスジューサの外側 ハウジング内に形成することも、或は巻線に隣接して置かれたバック、或はリタ ーン経路部材内に形成することもできる。

通路手段は巻線の細長い長さを通じて伸びることも、或は巻線の少なくとも一部 を通じて伸びることもできる。

通路手段の断面の一部分は巻線によって定義される。通路手段は固定子部材上に 巻くこともできる。これらの可能性は巻線が超伝導ワイヤ或はストリップから成 る場合は特に要求される。この通路手段は、巻線ワイア或はストリップを、例え ば、同心円的或は同軸的に包囲することもできる。

前記の少なくとも一部分は他の部材から樹脂から成る分割壁によって隔離される 。シール手段（ｓｅａｌ！ｎｇ　ｍｅａｎｓ　）が分割壁の所に提供される。分 割壁はバック部材から外側ハウジングへと伸びる。分割壁は、好ましくは、回転 子部材及び／或は固定子部材、或は少なくとも巻線の実質的に軸方向の全長を通 じて伸びる。

前記の他方の部材は、好ましくは、シールされたチャンバ内に収容されるが、こ のチャンバは、少なくとも部分的に脱気される。この他方の部材が回転子である 場合は、これは運動に対する摩擦抵抗を低減させる。好ましくは、この低圧チャ ンバは機密密閉されたユニットを形成し、実質的に完全に脱気される。別の方法 として、或はこれに加えて、磁石の腐食を阻止するために、チャンバが不活性ガ ス、例えば、窒素にて満たされる。

トランスジューサは、好ましくは、ブラシレスＤ、Ｃ。

モータあるが、ただし、本発明は、他の機械装置、例えば、永久磁石同期、同期 リラクタンス（磁気抵抗、　ｒｅｌｕｃｔａｎｃｅ）　、及び非同期誘導機械装 置、その他１こも適用できる。

電気機械式トランスジューサ、例えば、モータ及び発電機と関連するもう一つの 問題は、例え（ｆ１渦電流と関連するこれらの損失である。

本発明の第二の特徴によると、電機子巻線のための電機子スロットを定義する複 数の角度的（こ離された歯、及び該当する磁極を結合する一部の歯の間の磁束の ためのリターン経路を提供するための〕＜・ンク、或＋ｉ　ＩＪターン経路部材 を含む電気機械式トランスジューサのための電機子が提供されるが、この歯及び ノく・ツク部材ｉｔ互（１１こ固定された別個の要素から成る。

歯とバック部材との間の磁気経路内１こ間隙力（与えられる。これは歯とバック 部材との間に非磁性の層或番よ膜を挿入することによって達成される力く、これ らの層重よ磁気リラクタンス（磁気抵抗）として機能する。これ（よ自力）らバ ック部材へのりラフタンス経路を増加させ、巻線の自己インダクタンスを低減さ せる。

歯は、好ましくは、異方性磁気特性を持ち、その中では歯の中の起磁力（ｍｍ　 ｆ　）の損失力（小さな低損失方向を持つ。歯は、好ましくは、薄板積層された 材料力１ら製造される。

歯に隣接するバック部材の領域は、好ましく番よ、等方性材料であり、特に、径 方向に伸びる磁束の方向が円周方向に伸びるように変化する径方向の領域内では これが重要である。歯に隣接するバック部材の領域は低損失方向は持たず、この 領域は歯のそれとは異なる（好ましくは垂直の）方向に伸びる低損失方向を持つ 。この第二の選択は、指向性を持つ材料の欠点を克服する。つまり、磁束が実質 的に円周方向に伸びる指向性を持つ材料の長所が生きるように磁束の方向がこの 等方性領域内で変化する。別の方法として、歯に隣接するバック部材の部分が径 方向の低損失方向を持つこともできるが、ただし、これは我々が好ましいとする 構成ではない。

バック部材は等方性磁気特性を持つ非晶質（アモルファス）磁気材料、例えば、 非晶質鋼（ａｍｏｒｐｈｏｕｓ　５ｔｅｅｌ　）であり得る。別の方法として、 バック部材は各々が低損失方向を持つが、ただし隣接する領域が異なる方向に伸 びるそれらの低損失方向を持つ材料の複数の領域から構成することもできる。バ ック部材は異方性磁気材料、例えば、単方向性鋼の層から構成し、一つの層の隣 接する部分が異なる方向に伸びる低損失方向を持つようにすることもできる。こ れら層は螺旋状に巻かれた材料の連続片から形成することができる。

バック部材は実質的に等方性材料の第一の径方向領域及び異方性材料の第二の径 方向領域を持つこともできる。

このようなバック材料は本発明のもう一つの特徴を構成する。

好ましくは、この第一の領域は、（より磁石に近い）変動する磁場の領域に最も 接近して、或はこの領域内に置かれる。第一の領域は第二の領域の径方向に内側 とされる。

歯は、好ましくは、歯の少なくとも中央部分において互いにおおむね平行に伸び る薄板積層から構成される。

中央領域の所の薄板積層は、好ましくは、おおむね径方向の平面内に伸びる。

これら薄板積層は歯の径方向に内側及び／或は外側端の所で円周方向に末広がり となる。

歯は少なくとも一つの、或は円周方向のいずれかのサイドに提供された自然に中 心を取る構成（ｓｅｌｆ−ｃｅｎｔｅｒｉｎｇ　ｆｏｒｖａｔｉｏｎｓ　）を持 つ。この自然に中心を取る構成は歯の薄板積層、好ましくは、歯の外側薄板積層 の繰り返しによって形成される。

本発明の第三の特徴によると、本発明は電機子のための薄板積層された歯を製造 するための方法を構成するが、この方法は、折りたたまれた或はコーナ領域によ って接合された二つの隣接する薄板積層を形成するためにそれ自体の上に板材料 の連続片を折り畳み、次にコーナ領域の材料を除去するステップを含む。

これは歯の製造の自動化を容易にする。

このコーナ領域は、好ましくは、薄板積層が、例えば、接着剤によって互いに付 着された後に研磨除去される。

本発明の第四の特徴によると、電機子の管状のバック、或はリターン経路部材が 低損失方向を持つ磁気材料の連続片を用意し、次にこの連続片を薄板積層された 管が形成されるように丸く環状の螺旋状に曲げることによって製造される。

この連続片は、好ましくは、曲げる前にスロット或はノツチを与えられる。

好ましくは、薄板積層された管内の連続片の二つの隣接する層は重なったノツチ 或はスロットを持たないようにされる。

本発明の第五の特徴によると、本発明は本発明の第二の特徴に従かう電機子、或 は本発明の第三或は第四の特徴に従って製造された歯或はバック部材を持つ電気 機械式トランスジューサから構成される。

本発明のさらにもう一つの特徴は電気機械式トランスジューサからの損失を低減 する要求から発想された。

本発明の第六の特徴によると、複数の角度的に離された磁石及び隣接する磁石間 に挿入された補極要素を持つ電気機械式トランスジューサの回転子部材が提供さ れるが、この補極要素は異方性磁気特性を持ち、これらは、おおむね径方向に伸 びる低磁気リラクタンス方向及び円周方向の相対的に高い磁気リラクタンスを持 つ。

従って、隣接する磁石の間に単に空気が存在するのみではない。これは、この部 材の補極領域内の渦電流を最少にすることを可能にし、磁石の二つの磁極間の磁 束のより優れた制御を提供し、また電機子の歯のチップ（ｔｉｐｓ）の所のクロ ススロット磁束（ｃｒｏｓｓ　５ｌｏｔ　ｆｌｕｘ　）を制御或は制限すること を可能にする。

好ましくは、補極要素は、実質的にくぼんだ所に置かれた或は沈められた磁石が 提供されるように、一つの磁石から隣接する磁石に伸びる。

補極要素は、好ましくは、単方向性鋼の薄板積層された本体から成る。これら薄 板積層は、好ましくは、実質的に径方向の平面内に置かれる。

補極要素の薄板積層はそれらの径方向に外側の領域の所で円周方向に末広がりす る。これらは均一に末広がりした扇形状を形成する。

補極要素とそれに隣接する磁石の間に円周方向の空気間隙が提供される。

これら磁石は、好ましくは、永久磁石（Ｐ、Ｍ、）とされ、トランスジューサは 、好ましくは、Ｐ、Ｍ、Ｄ。

Ｃ，ブラシレス機械装置とされる。

本発明の特徴の少なくとも幾つかに従うブラシレスＤ。

Ｃ，モータが次に付属の図面との関連で単に例を挙げるという目的で説明される 。

図面の簡単な説明 第１図は、本発明の第一、第二、第三及び第五の特徴に従うブラシレスＤ、Ｃ， モータの断面図を示し；第２ａ図は、第１図の線■−■に沿った断面図を示し； 第２ｂ図は、モータが修正されている点を除いて第２ａ図のそれと類似する図を 示し； 第２ｃ及び２ｄ図は、修正された固定子ディスクアセンブリの詳細を示し； 第３図は、第１図のモータの固定子アセンブリの詳細を示し； 第４図は、第１図のモータの回転子の詳細を示し；第５図は、もう一つの回転子 を示し； 第６ａから第６ｄ図は、第１図のモータの固定子アセンブリに対する歯の４つの 代替形式の略断面図を示し；第７図は、第３図の固定子アセンブリの磁束リター ン部材を製造するために使用される単方向性鋼片の一部分を簡略的に示し； 第８８から第８ｅ図は、第４図の回転子に対する５つの代替補極領域を示し； 第９図は、複合バックプレート及び歯を簡略的に示し；第１０図は、トランスジ ューサ回転子アセンブリの断面図を簡略的に示し； 第１１図は、第１図のモータの動作を図解することを助けるための線型トランス ジューサを簡略的に示し；第１２ａから第１２ｃ図は、第１１図のトランスジュ −サの要素の起磁力波形を簡略的に示し。

第１３図は、第１１図のトランスジューサの空気間隙を横断して磁束密度がいか に変動するかを簡略的に示し；そして 第１４図は、さらにもう一つのトランスジューサを示す。

詳細な説明 第１図から第４図は外側ハウジング或はケース２、固定子アセンブリ３、回転子 アセンブリ４を含む約６０馬力のブラシレスＤ、Ｃモータ１を示す。ポンプ５及 び熱交換器６が後に説明されるように提供される。電子コントローラ７はモータ ７への電気の供給を制御する。

固定子アセンブリ３は銅線の巻線８を持つ電機子、隣接する巻線８の間に挿入さ れた一連の角度的に離され、軸方向に細長い歯９、巻線と歯との回りに中空の円 筒を形成するバック、或はリターン経路部材１０、並びにベアの軸方向に離され たシールリング（ｓｅａｌｉｎｇ　ｒｉｎｇ）１１及び１２を含む。歯９は径方 向の断面においては、すそが朝顔形に広がった或は末広がりのヘッド部分１３及 び回転子アセンブリに隣接した同様に末広がりしたフット部分１４を持つ（第２ 図参照）。歯のへ・ンド部分１３はバック部材１０からこれらの間に磁気ノ＜・ ツク間隙（ｍａｇｎｅｔｌｃ　ｂａｃｋ　ｇａｐ　）　１５が形成されるように 極わずかたけ離される。このバック間隙１５は歯からバック部材に向かって通過 する磁束に対するリラクタンス経路を増加させるが、これは、電機子巻線８の自 己インダクタンスを低減させる効果を持つ。バック間隙は歯９をバック部材１０ に接合するために樹脂にて満たされるが、この樹脂は磁気リラクタンスとして機 能する。

巻線８は樹脂１７内に埋め込まれた中央部分１６及び樹脂１７を超えて伸びる端 部分１８を持つ。端部分１８は巻線の端巻線（ｅｎｄ　ｔｕｒｎｓ　）を含むが 、この端巻線は断熱樹脂１７によって覆われていない。樹脂１７また歯９を埋め 込み、歯と巻線を単一体の固定子構造１９に形成する。シールカラー（ｓｅａｌ ｉｎｇ　ｃｏｌｌａｒ）　１１及び１２は独立した要素であっても、或は単一構 造に結合されてもよく　（例えば、これらは、プラスチック材料から成る連続し た円筒の端であってもよい）、非磁気性の非伝導材料によって製造され、これら 円筒端の一端において単一体の固定子構造１９に取り付けられる。シールカラー １１及び１２の他端は、後に説明されるように、！−ウジング２と密封的に噛み 合うように設計される。シールカラー或はリング１１及び１２は、ガラスを満た されたプラスチック材料、或は非磁性ステンレス鋼によって製造される。

各々の歯９は、単方向性鋼（単一の低損失方向を持つ鋼）の薄板積層（ｌａｌｉ ｎａｔｉｏｎｓ　）２０によって製造される。薄板積層２０は第３図及び第６図 によって最も良く示され、軸方向及び径方向に伸び、実質的に電機子の径方向の 平面内に横たわる。各薄板積層の低損失方向（よ第６ａ図の矢印２１によって表 わされ、径方向（；伸びる。

バック部材１０は、螺旋の隣接する巻線力（隣接する薄板積層を形成するように 螺旋状に巻かれｔコ（第７図１こ示される）単方向鋼の連続片２２から製造され る。連続片２２は単方向鋼の帯びからノくンチ抜き（ｐｕｎｃｈｅｄ　ｏｕｔ　 ）され、穴２４を中心とするくさび形状のスロツト２３、及びこれがバック部材 １０を形成するよう（こ巻力１れることを可能にするための弓形の内側端２５及 び外側端２６を持つ。連続片２２の低損失方向が矢印２７１こよって示される。

連続片２２がバック部材１０を形成するよう：こ巻力）れたとき、これは、各々 がノく・ツク部材１０のビ・ソチ円１こ対しておおむね接線の方向を指す低損失 方向を持つ複数のセグメント、及び少し異なった方向を指す低Ｉ員失方向を持つ 隣接セグメントを含む。これは、全体としての！（ツク部材１０におおむね円周 方向の低損失方向を与える。

巻かれた連続片２２の任意の二つの隣接する層の穴２４とスロット２３は重なら ない。少し好ましくな０）＜−ジョンにおいては、重なりが許される。

回転子アセンブリ４はハウジング２の端壁３３及び３４内に搭載された回転でき るようにベア１ノング３１及び３２によって軸受けされる主シヤフト３０、及び 回転子本体３５を含む。回転子本体３５は、中の詰まった或は薄板積層された担 体本体（ｃａｒｒｙｉｎｇ　ｂｏｄｙ　）　３７内１こ・等角度の間隔でくぼん だ所に置かれた１２個の永久磁石３６（例えば、ネオジウム・鉄・ホウ素磁石） を含む。

第４図は簡素化のために４つの磁石３６のみを示す。磁極開領域（ｉｎｔｅｒｐ ｏｌａｒ　ｒｅｇｉｏｎ　）　、つまり補極（ｉｎｔｅｒｐｏｌｅ　）　３８が 磁石３６の間を伸びる。補極３８は軸方向に伸びる径方向の薄板積層３９（第４ 図を参照）を含み、モータ内の磁極面損失（ｐｏｌｅ　ｆａｃｅ　１ｏｓｓｅｓ ）を低減させる機能を持つ。担体本体３７は回転子本体３５の各プレート４０に よって主シヤフトに接続される。

補極３８は円周方向に比較的高い磁気リラクタンスを持つ。これは、薄板積層３ ９のリラクタンス方向がおおむね径方向になるように設計することによって達成 される。

ハウジング２は軸方向に伸びる円筒壁４１にボルト付けされた二つの端プレート ３３及び３４を含む。軸方向に伸びる連絡チャネル（ｃｏｖｓｕｎｉｃａｔｌｏ ｎ　ｃｈａｎｎｅｌｓ）　４２が壁４１の内側表面内に形成され、この軸方向の 長さいっばいに伸びる。端壁３３及び３４はそれらの内側表面内に形成された環 状のチャンバ空間４３及び４４、並びに隣接する環状のシール面（ｓｅａｌｌｎ ｇ　ｒａｃｅ）　４５を含む。

面４５はまた環状シール４６のための溝を画定する。

単一体固定子構造１９のシールカラー１２は、軸方向に離された環状の端巻線チ ャンバ４７を内側の中央チャンバ４８から隔離するシールを形成するように、環 状シール４６を捕らえる端壁３３及び３４のシール面４５を支える。端巻線チャ ンバ４７は、一部はチャンバ空間４３及び４４によって、一部はシールカラー１ １及び１２によって、一部は巻線の端巻線部分１８によって、ぞして一部はバッ ク部材１ｏによって画定される。二つの端巻線チャンバ４７は互いにチャネル４ ２を介して連絡する。（一つの代替構造においては、これら二つのシールカラー １１及び１２は各々の端プレート３３とシールを形成し、回転子アセンブリから の冷却液を保つプラスチック断熱部材の一連の円筒の両端である。この円筒は巻 線８とチャンバ４８の間に挿入される。）端巻線チャンバ４７は巻線の端巻線（ これらは樹脂内に埋め込まれない）と直接に接触する冷却液を保持する。

ポンプ５は、オイルであり得る冷却液をモータの動作によって生成された熱を散 逸させるために熱交換器６を通じて循環させる。

巻線の端巻線のみが直接的に冷却されるが、我々は、これが非常に効率的であり 、またこれによって従来の樹脂埋め込み技法を使用しての単一体固定子の製造が 可能になることを発見した。

別個の熱交換器６の提供は常に必要なわけではない。

ハウジング内で冷却液を循環させるだけでモータを効率的に十分に冷却できる場 合もある。

中央チャンバ４８はモータの製造の際に脱気され、機密密閉される。これは、回 転子アセンブリの回転に対する摩擦抵抗を低減させる。我々は、機密密閉された チャンバ４８を提供することが好ましいと考えるが、代替のモータにおいては、 チャンバ４８を連続的或は周期的に脱気するための手段が提供される。また、幾 つかの状況下においては、チャンバ４８を化学的に不活性なガス、例えば、窒素 にて満たすことが適当である。これは、磁石の腐食を低減させる。

巻線８への台形波形（ｔｒａｐｅｚｏｉｄａｌ　ｗａｖｅｆｏｒｍ）電流の供給 はコントローラ７によって（参照番号５ｏとして簡略的に示される位置センサに よって検出される）回転子アセンブリ４の角度位置に応答して、及びモータがら 要求される性能に応答して制御される。電機子への電流の切り替えの位置制御は 磁極当りの有効磁束、及び従って広いレンジを通じてのバックｅｍｆを制御する ことができる。コントローラ７は切り替え位置を必要に応じて磁場を弱める効果 或は磁場を強める効果を得るために進めたり或は遅延したりする。

次に、モータ１の動作が第１０図がら第１３図の簡略化された４つの磁極構成と の関連で説明される。

永久磁石３６°は薄板積層補極（ｌａｌｉｎａｒ　１ｎｔｅｒｐｏＩｅ　）３８ ′によって分離される。第１１図は簡素化のためにこの構成を線型様式にて示し 、さらに、回転子４°に対するリターン経路部材６０を示す。固定子３′は軟磁 性体（ｓｏｆ’ｔ　ｓａｇｎｅｔｉｃ　ｍａｔｅｒｉａｌ）間に形成されたスロ ット６１内に位置される多相巻線（ｐｏｌｙｐｈａｓｅ　ｗｉｎｄｉｎｇｓ）８ ａ、８ｂ、８　ｃ　ｓ或は磁束リターン部材１０′に隣接する或はこの一部とし て形成された複合歯（ｃｏＩＩｐｏｓｉｔｅｔｅｅｔｈ　）　９　’　から成る 。空気間隙６２及び６３が磁石３６′　と歯９″　との間、並びに補極３８′と 歯９″との間に形成される。幾つかのケースにおいては、補極と歯との間の空気 間隙６３を磁石と歯との間の空気間隙６２より小さくすると有利である。これは Ｐ、Ｍと鋼磁極（ｓｔｅｅｌ　ｐｏｌｅｓ　）との間の磁束の良好なバランスを 提供することを助ける。トランスジューサがモータ（ｌ０ｔＯｒｅ）として使用 されたとき、及び発電機（ｇｅｎｅｒａｔｏｒ　）として使用されたときのモー タの回転の方向が矢印ｍ及びｇとして示される。モータがポイントＡの所でスイ ッチするときのＳ極とＮ極が範囲Ｐ１及びＰ２によって表わされる。

第１２ａ図は第１１図に示される線型トランスジューサ（モータ）内の永久磁石 磁場によって生成される起磁力（Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｍｏｔｉｖｅ　Ｆｏｒｃｅ％ Ｍ　Ｍ　Ｆ　）の線型、及び従って、位相関係を示す。第１２ｂ図は第１１図の モータの固定子の巻線によって生成されたＭＭＦを示す。結合されたＭＭＦは第 １２ｃ図に示される複合波形を形成するが、これは、各磁極から出る平均磁束を 増加させる。第１３図は典型的な空気間隙磁束密度波形を示す。

固定子のＭＭＦが上に示され、モータのＭＭＦが下に示される。歯を持つ固定子 （ｔｏｏｔｈｅｄ　５ｔａｔｏｒ）が位相当り１つのスロットを使用する三相巻 線と共に示される。

回転子の凸極は極ピッチ（ｐｏｌｅ　ｐｉｔｃｈ）の約５５％をまたいで伸びる 永久磁石及び極ピッチの約３０％をまたいで伸びる補極から成る。永久磁石は補 極間に対称的に位置される。結果としての間隙の幅は、これが磁束漏れを最少に し、過剰なコギングトルク（ｃｏｇｇｉｎｇ　ｔｏｒｑｕｅ）が阻止できるよう に、磁石と補極との間の十分な磁束ブレーク（Ｎｕｘ　ｂｒｅａｋ）が提供され るように選択される。

磁極のこの対称的な構成のために、両方向の回転が達成可能であり、回転の方向 は電機子電流のスイッチング基準としての位置Ａ或はＢの選択に依存することが 理解できる。

トランスジューサがモータとして動作される場合は、位置Ａが時計回り方向の回 転に対する基準スイッチング位置として使用され、トランスジューサが発電機と して使用される場合は、位置Ｂが時計回り方向の回転に対する基準スイッチング 位置として使用される。

このトランスジューサは従って４クヮドラント動作（ｆ’ｏｕｒ　ｑｕａｄｒａ ｎｔ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　）を可能にする。

第１１図は最も単純な三相構成を示すが、コギングトルクを最小にするために位 相当りの極当リスロット数をより大きくすることが好ましい。

第１２ｃ図は位相１がゼロの電流を持ち、位相２及び３がピーク電流を持つとき のＭＭＦ波形を示す。

ＭＭＦ波形の組合わせは部分的には固定子電流と回転子位置との位相関係に依存 し、このため遅れ電流（ｌａｇｇｉｎｇ　Ｃｕｒｒｅｎｔ　）は結果として固定 子巻線のＭＭＦを右側にシフトさせ、進み電流（ｌｅａｄｌｎｇ　ｃｕｒｒｅｎ ｔ　）は結果としてＭＭＦを左にシフトさせる。

電機子電流を回転子位置との関係で切り替えることにより固定子ＭＭＦ波形を永 久磁石の磁場を弱めるため或は強めるためにシフトすることができる。純粋な永 久磁石トランスジューサの場合、これは、磁束にはあまり影響を与えないが、た だし、補極を挿入することによって、６０％以上の磁束の変動が可能になる。

磁束の最大の変動は固定子電流がその最大のとき起こる。より低い電流はこれに 比例する低減されたレンジの制御を与える。ただし、永久磁石の磁場に影響を与 えるように電流が加えられてない場合は、ここに提案のトランスジューサは従来 のトランスジューサよりも少ない磁束を持ち、従って、バックｅｍｆを低減させ る。

パワー半導体（ｐｏｗｅｒ　ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ　）は通常の三相全波 ブリッジ回路に構成することができるが、ただし、４クワドラント動作を得るた めには電流の流れを逆転するための手段が必要である。電流制御（電流の値を制 限するために電流を断続する動作）がトランスジューサからのパワー出力を決定 するために使用される。

提案されるトランスジューサの動作のためには、位置制御（つまり、各位相の切 り替えが起こるポイントの制御）が必須である。パワー出力は任意の回転子速度 においてコントローラ７の制御ソフトウェア内に適当なアルゴリズム或は検索テ ーブルを組み込むことによって決定することができる。

提案されたトランスジューサの長所はこれが要求される永久磁石材料の量を低減 することである。ある与えられた最大パワー出力に対して、磁極弧 （■ａｇｎｅｔ　ｐｏｌｅ　ａｒｃ　）が従来の機械と比較して巻線電流の磁場 強化効果のために低減できる。制限された温度及び電流条件の下で消磁（ｄｅｍ ａｇｎｅｔｉｓａｔｉｏｎ　）を防止するために要求される磁極の厚さは磁極弧 に比例し、磁極の厚さも同じ位の量だけ低減することができる。永久磁石材料の 全体としての節約は従来のトランスジューサ構成と比較して３０％以上である。

これは、トランスジューサの製造をかなり安価にする。

永久磁石トランスジューサの速度レンジは通常電源から得られる電圧によって制 約される。直列並列切り替え（ｓｅｒｉｅｓ−ｐａｒａｌｌｅｌ　ｓｖＨｃｈｉ ｎｇ　）は速度レンジを伸ばすことができるが、コントロールのコスト及び複雑 さの増加は避けることができない。補極の挿入によって磁極弧の部分に対する動 作磁束密度をネオジュウム（ｎｅｏｄｙｓｉｕ■）・ホウ素・鉄永久磁石から得 られるそれの約５０％増加することが可能になる。磁極当りの磁束の全体として の増加は約２０％であると推定される。従来のトランスジューサと比較した場合 、失速トルク（ｓｔａｌｌ　ｔｏｒｑｕｅ）は、従って、約２０％増加される。

従って、第１図から第４図のモータは、第１０図から第１２図に一例として示さ れるように動作させた場合、従来のり、Ｃ，ブラシレスモータと比較してより低 い電圧及び／或はより低い電流定格のパワー半導体を必要とし、より少ない永久 磁石材料を持ち、向上された速度レンジ、向上された始動トルク、及びあまり簡 単に消磁されない永久磁石を持つ。

モータ１の要素の幾つかの変更例が第２ｂ、５．６．８．９及び１４図に示され る。

第２ｂ図は第１図のそれと類似するモータの断面を示し、また同一の参照番号が 与えられているが、ただし、モータの回転子の補極３８及び本体３７が回転の軸 に垂直の平面である薄板積層から製造される点が異なる。回転子の構造は第５図 に示される構造と類似する。

第２Ｃ図はバック部材１０°内への参照番号４２′によって示される連絡チャネ ルの提供を示すが、これは、第１図及び２図の構成のチャネル４２の代わりに或 はこれに加えて提供される。連絡チャネルがバック部材及び外壁４１の両方の中 に提供される場合は、これらの壁はこれらのバック部材とより大きな断面積のチ ャネルが得られるように重ねることも、或はこれらをずらす（オフセットする） こともできる。

第２ｄ図はバック部材（第９図参照）の中間層内に連絡チャネル４２”が提供さ れるところを示す。チャネル４２″はその中にチャネルが提供される層の径方向 の深さ全体を通じて伸びることもできる。

第５図は第２ａ図に示されるのとは別の方法にて磁石３６′がモータアセンブリ 内のくぼんだ所に配置させられるところを示す。担体本体３７°は薄板積層され た鋼によって製造され、これら薄板積層は直径方向の平面内に位置される。こう して製造された補極３８′は、第４図の補極と較べて、磁石から磁石への磁束が 低減した場合、これらが磁束の円周方向の流れに対する弱い抵抗を持つために効 率的ではない。空気間隙３９′が補極３８′と磁石３６′との間に提供される。

これらは磁極間の経路内に高いリラクタンスを導入し、磁束がより径方向にこれ がより有効な目的を果たす固定子の歯の方に向かうようにし、こうして磁気の短 絡回路を回避する。

第５図の構成は円筒状の本体３７°によって担持される別個の要素として補極を 提供することによって変更することができる。

モータの歯９は第６ａ図に示されるように基本的に長方形の断面を持ち、ヘッド （ｈｅａｄ）或はフット（ｆｏｏｔ）部分を持たない場合も；或は第６ｂ図に示 されるようにヘッド及びフット部分１５を持つ場合も、或は第６ｄ図に示される ように薄板積層２０が回転の軸に対して垂直な平面内に置かれることも、或は第 ６Ｃ図に示されるように自然に中心を確保する（　ｓｅｌ　ｆ−ｃｅｎｔｅｒｉ ｎｇ）ばね構成７０を持つこともできる。このような歯は、このばね構成７０が 歯をそれがどのような空間を占拠する場合でも中心にもって行く傾向を持つため に製造の際に非常に正確に位置決めする必要はない。

歯は金属の連続片が反復的にこの連続片の上に折り畳まれ、結果としておおむね 平行の中央領域７１及び中央領域７］の端の所の折り畳まれた領域７２が形成さ れるような自動プロセスによって形成される。折り畳まれた領域７２は次に研磨 されるか、或は必要とされる中央領域のみが残されるように除去される。第６Ｃ 図の線７３は研磨平面を示す。歯を製造するこの方法はもう一つの発明を構成し 、勿論、補極並びに歯の製造に適用する。

第８ａ図から８Ｃ図は複数の異なる補極３８゛を示す。

第８ａ図の補極は薄板積層の長方形ブロックを示すが、外側薄板積層と磁石３８ ′との間に空気間隙８０が導入される。第８ｂ図は扇状に配列された均一に分散 された薄板積層を持つ。これは回転子アセンブリと固定子アセンブリとの間の空 気間隙８１に均一な磁束能力を与える。

第８ｃ図は部分的空気間隙８２を提供するその円周方向に離された両側の所に曲 がった薄板積層を持つ補極を示すが、これは回転子と固定子アセンブリとの間の 空気間隙にさらに均一な磁束を提供する。第８ｄ図及び８Ｃ図の補極は第８ａ図 と８ｃ図の補極と類似するが、ただし、これらの薄板は回転子の回転の軸に垂直 な平面内に横たわる。

我々は上に述べた補極構成がコギングトルク（ｃｏｇｇｉｎｇ　ｔｏｒｑｕｅ） を大きく低減することを発見して驚いている。我々は、これは、外側径方向及び 外側円周方向の所の磁束に起因するものと信じる。つまり、磁極の端が隣接する 補極の第一の薄板積層を通じて“短絡（ｓｈｏｒｔ−ｃｉｒｃｕｉｔｅｄ　）　 ’され、このためにコギングトルクを生成するために使用されないためであると 考える。

従って、コギングトルクを低減する一つの方法として適当な補極を提供すること が考えられる。この低減コギングトルク効果は単一の薄板積層の補極及びこれら の間の（例えば、樹脂の層の）適当な磁気障壁のみを必要とする。

第９図は固定子アセンブリのための複合バック部材１０を簡略的に示す。歯９° が隣接するが、ただし、空気間隙２５゛が提供されるように内側層９０から離し て提供される。さらに、一つ或は複数の外側層９１が提供される。内側層９０は 任意の方向に高い磁束能力を持つ非晶質（ａｍｏｒｐｈｏｕｓ　）　、或は無方 向性（ｎｏｎ−ｏｒｉｅｎｔａｔｅｄ）の鋼から製造され、一方、これら一つ或 は複数の外側層９１はおおむね接線方向に伸びるように曲がった（　ｂｅｎｔ　 ａｒｏｕｎｄ　）低損失方向を持つ単一方向性（ｕｎｉｄｌｒｅｃｔｉｏｎａｌ ）鋼によって製造される。従って、歯からの磁束が別の歯の方向に円周方向に流 れるように変わる変化は主に非晶質鋼内で起こり、磁束がおおむね“直線”、或 は円周弧にそって伸びるのは低損失方向に沿っての単一方向性鋼内で起こる。第 ９図の構成は第２ｄ図によって示唆されるように一つ或は複数の外側層２１内に 軸方向の液体連絡チャネルを提供することによって修正することもできる。

我々はまた固定子が内側にあり、回転子が外側にくる第１図のモータの反転構成 も考える。これが第１４図に示される。第１４図は、また二つの別個のシールカ ラー１１及び１２ではなく（この可能性はページ１４の第３の段落の所で“内側 回転子（Ｉｎｎｅｒ　ｒｏｔｏｒ　）”機械との関連で説明される）、機械の軸 方向の長さに対して伸びる統合スリーブ部材（ｉｎｔｅｇｒａｌ　５ｌｅｅｖｅ 　ｍｅｍｂｅｒ）　１３０を使用して回転子から冷却液を分離する構成を示す。

第１４図に示される反転構成においては、中の詰まった電機子１０１は樹脂内に 埋め込まれた巻線１０２を含み、これは固定子アセンブリを形成するように円筒 端片１０３に固着される。巻線１０２の端巻線１０４は包囲された環状の端巻線 チャンバ１０５及び１０６を占拠するが、これらは通路１０７によって接続され る。入り口及び出口循環チャンバ１０８は固定子の中央領域内に画定され、それ ぞれポート１１０及び１１１を介して環状端巻線チャンバ１０５及び１０６と連 絡する。入り口１１２はチャンバ１０８に冷却剤を供給し、冷却剤はチャンバ１ ０９から出口１１３を介して出る。

回転子１１４はリターン経路部材１１６に固着された磁石１１５を含むが、リタ ーン経路部材１１６は回転できるように固定子アセンブリ上にベアリング１１８ に接続された隔膜プレート１１７を介して支えられる。

外側閉じ込めハウジング（ｃｏｎｔａ［ｎｍｅｎｔ　ｈｏｕｓｉｎｇ　）１１９ は回転子１１４を包囲し、その中で回転子１１４が回転する密閉回転子チャンバ １２０を画定する。閉じ込めハウジング１１９は回転子チャンバ１２０が機械の 製造の際に永久的に脱気できるように密閉様式にて固定子アセンブリに接続され る。

回転子１１４は大きな質量を持ち、トランスジューサが（例えば、自動車の中で 動作しているとき）、エネルギを蓄積するためのフライホイールとして使用する ことができる。適当な電子コントローラは、例えば、モータを発電機として使用 することによって回転子内に蓄積されたこのエネルギの幾らかを再利用すること を可能にする。別の方法として、或はこれに加えて、例えば、あるタイプのクラ ッチ構成を使用してこれを機械的に再利用することも可能である。

第１図は自動車のような車両に使用されるように設計されている。我々は車両の 道路と噛み合う車輪の一つ或は複数、好ましくは全部にモータを提供することを 提案する。第１図のモータは車両のための耐えず変化する伝達の形式を与える。

この車両は好ましくは内燃機関と電気駆動のハイブリッドであり、内燃機関がバ ッテリにパワーを供給し、バッテリがモータにパワーを与える。

第１図のモータと類似するモータが巻線の代わりに超伝導巻線或は超伝導片が使 用されるような状況において使用される場合は、これら巻線を冷却導管（ｃｏｏ ｌｌｎｇ　ｃｏｎｄｕｉｔ　）と密着することが要求されることを発見した。例 えば、巻線ワイヤを冷却導管の内側に提供することもできる。巻線ワイヤ或は巻 線片を導入する冷却導管は固定子上に巻線として形成することも、或は巻線のそ れと類似する方法にて形成することもできる。

国際調査報告 １ｍｓ＋ｍ童徊障１＾−Ｈ−−ｍＮｅＯｒ丁７４（１６りｌｎ＋ｎｎｔ国際調査 報告 フロントページの続き （７２）発明者　ウェスト、ジョン　ゴツトフリー　ウィルソン イギリス国中−スターシャー、ニア−、パーショアー、エルムリー、キャッスル 、ミル、レーン、オールド、ポスト、オフィス（番地なし）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．回転子部材（４）、電気巻線（８）を持つ固定子部材（３）、及び他の部材 （４）から部材（３）の一つの少なくとも一部（１８）を隔離するための隔離手 段（１１、９、１６、１２）；並びに前記一部分（１８）と直接接触し、前記他 の部材（４）から隔離された冷却液を含むことを特徴とする電気機械トランスジ ューサ（１）。 ２．前記冷却液が前記の一部を冷却するように冷却回路の回りを強制的に循環さ せられることを特徴とする請求項１に記載のトランスジューサ。 ３．前記回転子部材（４）が前記の冷却液から隔離されることを特徴とする請求 項１或は２に記載のトランスジューサ。 ４．前記少なくとも一部分が巻線（８）の一部分から成ることを特徴とする請求 項１乃至３のいずれか１つに記載のトランスジューサ。 ５．前記少なくとも一部分が巻線（８）の端巻線（１８）から成ることを特徴と する請求項４に記載のトランスジューサ。 ６．前記の一つの部材（３）が熱的に実質的に絶縁されないような方法にて保持 された一つの中央部分（１６）及び一つ或は複数の端部分（１８）を含み、前記 の一つの部分が前記の一つ或は複数の端部分（１８）から成り、前記の冷却液と 直接に接触することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つに記載のトラン スジューサ。 ７．前記の複数の巻線（８）が複数の磁場集中手段（９）（以降歯と呼ばれる） と交互に与えられることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１つに記載のト ランスジューサ。 ８．前記トランスジューサが中心軸とその中に巻線（８）の端巻線（１８）が突 き出る一組の軸方向に離された端チャンバ（４７）を持つことを特徴とする請求 項７に記載のトランスジューサ。 ９．通路手段（４２）が一つの端チャンバ（４７）を他方のチャンバと連絡し、 冷却液がこれらの間で流れることができるようにすることを特徴とする請求項８ に記載のトランスジューサ。 １０．前記通路手段（４２）が外側ハウジング（２）内に提供されることを特徴 とする請求項９に記載のトランスジューサ。 １１．前記通路手段（４２）が巻線（８）に隣接して配置されたバック、或はリ ターン経路部材（１０）内に提供されることを特徴とする請求項９或は１０に記 載のトランスジューサ。 １２．流体通路手段が巻線の実質的に全長が冷却されるように巻線（８）に沿っ て位置されることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１つに記載のトラン スジューサ。 １３．巻線が効果的に関連する冷却液通路内に提供され、或は少なくとも前記の 流体通路を画定する表面の一部分を形成することを特徴とする請求項１２に掲載 のトランスジューサ。 １４．流体経路導管が固定子上に巻かれ、巻線（８）の少なくとも一部、或は実 質的に全部に沿うように配置されることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれ か１つに記載のトランスジューサ。 １５．前記少なくとも一部が他の部材と分割壁（１１、１２）によって隔離され ることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１つに記載のトランスジューサ 。 １６．前記他方の部材（４）がチャンバ（４８）に収容され、通常の周囲空気以 外の雰囲気を持つことを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１つに記載のト ランスジューサ。 １７．前記チャンバ（４８）が低圧力が得られるように少なくとも部分的に脱気 されることを特徴とする請求項１６に記載のトランスジューサ。 １８．前記チャンバ（４８）が不活性の腐食低減ガスを含むことを特徴とする請 求項１６或は１７に記載のトランスジューサ。 １９．請求項１乃至８のいずれか１つに従うトランスジューサを導入するモータ 或は発電機システム。 ２０．冷却回路の回りに冷却液を強制循環させるためのポンプ手段（５）を含む ことを特徴とする請求項１９に記載のモータ或は発電機システム。 ２１．電気機械式トランスジューサのための電機子（３）であって、電機子巻線 （８）のための電機子スロットを画定する複数の角度的に離された歯（９）、及 び該当する磁極を結合する一群の歯（９）の間の磁束に対するリターン経路を提 供するためのバック、或はリターン経路部材（１０）が含まれ；前記の歯（９） 及びバック部材（１０）が互いに固定された別個の要素から成ることを特徴とす る電機子。 ２２．前記歯（９）とバック部材（１０）との間に磁気間隙、或はリラクタンス が存在することを特徴とする請求項２１に記載の電機子。 ２３．前記磁気リラクタンスが接合材料、例えば、樹脂から成り、これが前記の 歯をバック部材に機械的に接合することを特徴とする請求項２２に記載の電機子 。 ２４．前記歯（９）が異方性磁気特性を持ち、また歯の中にその中では低損失の 起磁力（ｍｍｆ）が存在する低損失方向を持つことを特徴とする請求項２１乃至 ２３のいずれか１つに記載の電機子。 ２５．前記歯（９）が薄板積層よって製造されることを特徴とする請求項２１乃 至２４のいずれか１つに記載の電機子。 ２６．前記歯（９）に隣接するバック部材（１１）の領域が等方性材料から製造 されることを特徴とする特許請求の範囲２１乃至２５の任意の一つに記載の電機 子。 ２７．前記歯が低損失方向を持ち、歯（９）に隣接するバック部材（１０）の領 域が低損失方向を持ち、この方向が歯の低損失方向とは異なる方向であることを 特徴とする請求項２１乃至２５のいずれか１つに記載の電機子。 ２８．バック部材（１０）が複数の領域を持ち、これらの各々が低損失方向を持 つが、ただし、隣接する領域が異なる低損失方向を持つことを特徴とする請求項 ２１乃至２５、或は２７のいずれか１つに記載の電機子。 ２９．巻かれた或はコイルにされたストリップの材料よつて製造されることを特 徴とする請求項２１乃至２８のいずれか１つに記載の電機子。 ３０．前記歯（９）が歯の少なくとも中央部分においておおむね平行に伸びる薄 板積層から成ることを特徴とする請求項２１乃至２９いずれか１つに記載の電機 子。 ３１．前記簿板積層が前記の中央領域の所でおおむね径方向の平面内に伸びるこ とを特徴とする請求項３０に記載の電機子。 ３２．前記薄板積層が前記の歯の径方向に内側及び／或は外側端の所で円周方向 に広がることを特徴とする請求項３０或は３１に記載の電機子。 ３３．前記歯（９）が、少なくとも一つの円周方向のサイドに提供された自然に 中心を取る構成を持ち、この自然に中心を保つ構成が電機子が製造されるとき前 記の歯の整合及び間隔を保つことを特徴とする請求項２１乃至３２のいずれか１ つに記載の電機子。 ３４．前記自然に中心を保つ構成（７０）が歯の薄板積層の連続体であることを 特徴とする請求項３３に記載の電機子。 ３５．電気機械式トランスジューサのための電機子であって、電機子巻線（８） 及び前記のトランスジューサの該当する磁極領域間の磁束に対するリターン経路 を提供するためのバック、或はリターン経路部材（１０）が含まれ、前記のバッ ク部材（１０）が実質的に等方性材料の第一の領域（９０）及び異方性材料の第 二の領域（９１）を含むことを特徴とする電機子。 ３６．前記第一の領域（９０）が電機子の使用の際に大きな磁場の変動が存在す るバック部材の領域に近傍して、或はこの領域の所に位置することを特徴とする 請求項３５に記載の電機子。 ３７．前記第一の領域が磁場の変動する領域に接近して、或はこの領域の所に位 置することを特徴とする請求項３５或は３６に記載の電機子。 ３８．請求項２１乃至３７のいずれか１つに従う電機子が含まれることを特徴と する電気機械式トランスジューサ、例えば、モータ或は発電機。 ３９．電機子のための薄板積層された歯を製造するための方法であって、この方 法が曲げられた或はコーナ領域によって結合された二つの隣接する薄板積層を形 成するために板材料の連続片をそれ自体の上に折り重ねるステップを含むことを 特徴とする方法。 ４０．コーナ領域が形成された後にコーナ領域の材料を除去するステップがさら に含まれることを特徴とする請求項３９に記載の方法。 ４１．電機子を製造する方法であって、一つ或は複数の歯をバック、或はリター ン経路部材に取り付けるステップが含まれることを特徴とする方法。 ４２．前記一つ或は複数の歯が請求項３９或は４０に従って製造されることを特 徴とする電機子を製造するための方法。 ４３．前記歯（９）を組み込む円筒が製造され、次にバック部材（１０）に固定 されることを特徴とする請求項４２に記載の電機子を製造するための方法。 ４４．電機子（３）の管状のバック、或はリターン経路部材（１０）を製造する ための方法であって、この方法が低損失方向を持つ磁気材料の連続片（２２）を 準備するステップ、及びこの連続片を薄板積層された管が形成されるように環状 に螺旋状に曲げるステップを含むことを特徴とする方法。 ４５．前記連続片（２２）にこの連続片を折り曲げ易くするためにスロット或は ノッチ（２３）が与えられることを特徴とする請求項４４に記載のバック部材（ １０）を製造するための方法。 ４６．管を形成するために前記の連続片（２２）が巻かれるとき、前記の管の隣 接する薄板積層のスロット或はノッチ（２３）が重ねられないことを特徴とする 請求項４５に記載のバック部材を製造するための方法。 ４７．請求項４０乃至４６のいずれか１つに従って製造された電機子或は歯を持 つことを特徴とする電気機械式トランスジューサ。 ４８．電気機械式トランスジューサ（１）、例えば、モータ或は発電機の回転子 部材（４）であって、複数の角度的に離された磁石（３６）及び隣接する磁石（ ３６）の間に挿入された補極要素（３８）が含まれ、前記補極要素（３８）がこ れらがおおむね径方向に伸びる低磁気リラクタンス方向及び円周方向の相対的に 高い磁気リラクタンスを与えるような異方性磁気特性を持つことを特徴とする回 転子部材。 ４９．前記補極要素（３８）が実質的に一つの磁石（３６）から隣接する磁石に 伸びることを特徴とする請求項４８に記載の回転子部材。 ５０．前記磁石が補極要素（３８）の間のくぼんだ所に配置され或は沈められる ことを特徴とする請求項４９に記載の回転子部材。 ５１．前記補極要素（３８）が磁石（３６）を運ぶ担体本体から突き出ることを 特徴とする請求項４８乃至５０のいずれか１つに従う回転子部材。 ５２．前記補極要素（３８）が薄板積層された本体から成ることを特徴とする請 求項４８乃至５１のいずれか１つに従う回転子部材。 ５３．前記薄板積層が回転子の中心軸がそれに対して垂直である実質的に径方向 の平面内に位置されることを特徴とする請求項５２に記載の回転子部材。 ５４．前記補極要素（３８）がそれらの径方向に外側の端の所で円周方向に広が ることを特徴とする請求項４８乃至５３のいずれか１つに従う回転子部材。 ５５．非磁性材料の円周方向の空気間隙（３９）、或はブレークが補極要素（３ ８）と隣接する磁石（３６）との間に提供されることを特徴とする請求項４８乃 至５４のいずれか１つに記載の回転子部材。 ５６．前記の磁石（３６）が永久磁石であることを特徴とする請求項４８乃至５ ５のいずれか１つに記載の回転子部材。 ５７．請求項４８乃至５５のいずれか１つに従う回転子を組み込む電気機械式ト ランスジューサ、例えば、モータ或は発電機。 ５８．モータ或は発電機のコギングトルクを低減するための方法であって、この 方法がモータ或は発電機の回転子（４）の隣接する磁極（３６）間に補極要素（ ３８）を提供するステップを含み、前記の補極要素が磁極のチップの円周方向の 端の所の磁束を低減することを特徴とする方法。