KR20040101572A - 스테이터와 로터 세그먼트를 분리시키는 적어도 2개의축방향의 에어 갭을 갖는 로터리 전기 모터 - Google Patents

Abstract

모터는 로터와 스테이터를 구비한다. 스테이터는 회전축에 대해서 동축으로 배치된 복수의 개별 전자석 코어 세그먼트로 구성된다. 코어 세그먼트는 서로 강자성 접촉 없이 비-강자성 지지 구조에 부착된다. 로터는, 각각 상기 스테이터의 대향 축방향 측면 상에 있는 로터와 스테이터 사이의 2개의 평행한 축방향 에어 갭을 구획 형성하도록 환형 스테이터를 적어도 부분적으로 둘러싸는 환형 링으로 구성된다. 에어 갭과 대면하는 로터 환형 링의 각 측면 상에 영구 자석이 분포된다. 바람직하게는, 각각의 스테이터 전자석 코어 세그먼트는 회전축에 대체로 평행한 방향으로 정렬된 한 쌍의 극을 구비하며, 극 면(pole face)들은 상기 회전축에 대체로 수직하다. 전압이 인가될 때 극 면들에서 반대 극성의 자극을 발생시키도록 상기 극을 연접시키는 코어 부분에 권선이 형성된다.

Description

스테이터와 로터 세그먼트를 분리시키는 적어도 2개의 축방향의 에어 갭을 갖는 로터리 전기 모터 {ROTARY ELECTRIC MOTOR HAVING AT LEAST TWO AXIALLY AIR GAPS SEPARATING STATOR AND ROTOR SEGMENTS}

모터 제어를 위한 마이크로컨트롤러 및 마이크로프로세서 기반의 애플리케이션과 같은 전자 시스템의 진보 및 향상된 휴대용 전원 장치의 이용 가능성으로 인해, 보다 효율적인 전기 모터 구동장치의 개발은 매력적인 도전이 되고 있다. 전자제어되는 모터 권선의 펄스식 전압 인가는 모터 특성의 보다 신축적인 관리의 전망을 제공한다. 펄스 폭, 듀티 사이클(duty cycle), 및 적합한 스테이터 권선으로의 배터리 소스의 스위칭 적용을 제어함으로써, 사실상 교류 동기식 모터의 동작과 구별할 수 없는 기능적인 다용성이 얻어질 수 있다. 이러한 권선과 함께 영구 자석의 사용은 전류 소비를 제한한다는 측면에서 이점이 있다.

위에서 언급된 마슬로브 외의 공동 계류중인 관련 미국 특허 출원 제09/826,423호에서는, 제작의 단순화가 용이하며 효율적이고 신축적인 동작 특성이 가능한 개선된 모터에 대한 필요성을 인식하여 다루고 있다. 최소 동력 소비로 높은 토크 출력을 유지하면서, 넓은 속도 범위에 걸쳐서 원활한 동작을 달성하는 것이 매우 바람직하다. 상기 공동 계류중인 관련 미국 출원에서는 유익한 효과를 제공하기 위해서, 전자기 극(electromagnetic pole)이, 반경 방향으로 비교적 얇은 환상 링으로 구성된 격리된 자기 투과성 구조로서 병합되어 있다. 이러한 구조에 의해서, 종래 기술의 실시예와 비교하여, 전자석 코어에서 거의 손실 없이 혹은 유해한 트랜스포머 간섭 효과 없이 자속이 집중될 수 있다. 언급된 공동 계류중인 특허 출원의 구조에 의해서 토크 특성 및 효율의 개선이 달성될 수 있지만, 여전히 추가적인 개선이 요구된다.

마슬로브 외의 특허 출원은, 전자석 그룹을 격리하면 자속 손실이 적고 및 다른 전자석 부재와의 유해한 트랜스포머 간섭 효과 없이 이들 그룹의 자심에서 자속의 개별적인 집중이 가능하게 된다는 것을 인지하고 있다. 단일 극 쌍을 격리된 전자석 그룹으로 구성함으로써 작동상의 이점이 얻어질 수 있다. 다른 극 그룹으로부터의 개별 극 쌍의 자속 경로 격리는, 극 쌍 권선에 대한 전압 인가가 스위칭될 때 인접한 그룹에 대한 자속 트랜스포머 효과를 제거한다.

마슬로브 외의 공동 계류 중인 관련 미국 특허 출원 번호 09/966,101호에는 모터 구조의 3차원 특성을 이용함으로써 얻어질 수 있는 이점이 기재되어 있다. 다양한 특정 형상의 형성에 적합한 연질의 자기 투과성 매체와 같은 재료의 사용으로부터 이점이 얻어진다. 예를 들면, 코어 재료는 연질 자석 등급의 Fe, SiFe, SiFeCo, SiFeP 분말 재료로부터 제작될 수 있으며, 이들 각각은 고유한 파워 손실, 투자성(透磁性) 및 포화 레벨을 갖는다. 적절한 공차를 갖는 스테이터 요소의 코어의 기하학적 형상 및 코어 치수는 적층을 형성할 필요없이 형성될 수 있으며, 그래서 결합된 로터 영구 자석의 극과 스테이터 전자석의 사이에서 발생된 자위(磁位) 그레이디언트(gradient)를 최대로 활용할 수 있다. 축방향으로 정렬된 스테이터 극과 축방향으로 정렬된 로터 자석이 매우 집중된 자속 분포를 제공하는 구조적인 구성이 개시되어 있다. 이러한 구성은, 동일한 에어 갭 직경을 갖는 종래의 모터와 동일한 개별 활성 에어 갭 표면적 및/또는 더 큰 활성 에어 갭 총 표면적을 갖는 더 많은 수의 극을 제공한다.

요약하면, 자속 집중, 자속 최대화, 자속 손실 및 트랜스포머 간섭 효과의 최소화는 모두, 높은 토크 성능을 갖는 효율적인 모터 동작의 달성에 있어서 기여 요인들이다. 높은 토크 출력에서 효율적인 동작을 제공할 수 있도록 복수의 극들이 축방향 정렬 상태로 있는 모터의 구조적인 구성이 상기 공동 계류중인 특허 출원에 기재되어 있다. 이러한 구조는, 다수의 스테이터 코어 요소 및 로터 극에 의해서점유되는 비교적 큰 체적으로 인해서, 공간 및 중량 관련 고려 사항들이 핵심 사항이 아닌 환경에 사용하는데 유익하다. 이러한 개선된 특성들뿐만 아니라 크기 및 기하학적 형상에 있어서도 경제성을 제공하는 모터의 구조적인 구성에 대한 끊임없는 요구가 존재한다.

본 특허 출원은 2001년 4월 5일자로 출원된 마슬로브 외의 공동계류 중인 미국 특허 출원 번호 09/826,423호, 2001년 4월 5일자로 출원된 마슬로브 외의 미국 특허 출원 번호 09/826,422호, 2001년 10월 1일자로 출원된 마슬로브 외의 미국 특허 출원 번호 09/966,101호, 2002년 2월 7일자로 출원된 마슬로브 외의 미국 특허 출원 번호 10/067,305호에 관련된 내용을 포함하며, 이들 특허 출원 모두는 본 특허 출원과 함께 일반 양도되어 있다. 이들 특허 출원의 개시 내용은 참고로 본 명세서에 병합되어 있다.

본 발명은 로터리 전기 모터에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 복수의 영구 자석 로터 요소 및 스테이터와 로터 요소 사이에 복수의 에어 갭을 갖는 자기 격리된 스테이터 요소를 구비한 모터에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 모터 구성요소를 예시하는 분해도.

도 2는 도 1의 모터 구성요소의 조립 상태의 3차원 사시도.

도 3은 도 2의 구조에 대한 스테이터 링 지지 구조의 3차원 사시도.

도 4는 본 발명의 지지 구조와 조합된 스테이터 코어 요소의 3차원 사시도.

도 5는 도 2의 점선 평면을 따라서 취해진 횡단면도.

도 6은 본 발명에 따른 로터 측면부의 평면도.

본 발명은 상기 종래 기술의 요구를 충족시키며, 상기 마슬로브 외의 특허 출원에 개시되어 있는 격리된 개별 극 쌍 구조와 같은 구성에 대한 추가적인 이점을 제공한다. 복수의 에어 갭을 가로질러 대향의 스테이터 극 및 로터 극의 표면적을 증대시키기 위한 모터의 구조적인 구성을 더욱 발전시킴으로써 본 발명의 이점은 적어도 부분적으로 달성된다. 자속이 집중될 수 있는 비교적 넓은 표면은 높은 토크 성능을 증진시킨다.

본 발명의 이러한 구성의 구조적인 특징의 일례는, 회전축에 대해서 동축으로 배치된 복수의 개별 전자석 코어 세그먼트를 포함하는 스테이터 및 로터를 포함하는 모터로 구체화된다. 스테이터 코어 세그먼트는 내측 및 외측 직경에 의해서 경계지어진 환형의 스테이터 링을 형성한다. 코어 세그먼트는, 서로 강자성 접촉 없이, 비(非)-강자성 지지 구조에 부착된다. 로터는, 각각 스테이터의 대향 축방향 측면 상에 있는 로터와 스테이터 사이의 2개의 평행한 축방향 에어 갭을 구획 형성하도록 환형 스테이터를 적어도 부분적으로 둘러싸는 환형 링으로 구성된다. 에어 갭과 대면하는 로터 환형 링의 각 측면 상에 영구 자석이 분포된다. 각각의 스테이터 전자석 코어 세그먼트는 회전축에 대체로 평행한 방향으로 정렬된 한 쌍의 극을포함하며, 극 면(pole face)들은 회전축에 대체로 수직하다. 전압이 인가될 때 극 면들에서 반대 극성(極性)의 자극(磁極)을 발생시키도록 극을 연접시키는 코어 부분에 권선이 형성된다. 전류 방향의 변화는 자극의 반전을 유발시킨다.

바람직한 실시예에서, 로터 환형 링은 크로스부에 의해서 연결된 강자성 재료로 형성된 2개의 측면부를 갖는 U자 형상의 횡단면을 갖는다. 크로스부도 또한 강자성 재료로 형성될 수 있다. 영구 자석은 서로 이격되며, 측면부의 내측 표면을 따라서 분포되어 있다. 로터의 크로스부는 스테이터의 외측 직경으로부터 반경방향으로 떨어져 있다. 각각의 비교적 편평한 영구 자석은, 에어 갭과 마주하는 그 표면에서는 하나의 자극성을 가지며 측면부에 장착된 그 표면에서는 반대의 자극성을 갖는 자성 쌍극자(雙極子)이다. 그래서 영구 자석은 축방향으로 자극 배향을 갖는다. 각 측면부상의 영구 자석은, 로터 링을 따라서 그 극성이 연속적으로 교호적으로 되며, 서로 직접 접촉하지 않도록 분리되어 있다. 반대의 자성을 갖는 스테이터 극 쌍 면들과의 적절한 모터 구동 상호 작용이 가능하도록, 두 측면부 상의 영구 자석의 수는 서로 동일하며, 반대의 자극성을 갖는 상태로 각각 서로 축방향으로 정렬되어 있다.

인접한 축방향으로 배향된 영구 자석들 사이의 공간에서 측면부 상에 장착된 추가적인 영구 자석을 제공함으로써, 자속 분포는 보다 더욱 개선될 수 있다. 추가적인 자석의 반경 방향으로의 두께 치수는 모터 구동 영구 자석과 동일한 정도이다. 추가적인 영구 자석의 자극 배향은 축방향에 수직한 방향으로 있다. 추가적인 자석의 효과는 구동 자석의 경로를 통하는 자속을 집중시키는 것이며, 그래서 백아이언의 크기를 감소시키면서 스트레이 자속(stray flux)을 최소화시킨다.

본 발명의 또 다른 이점은 이하의 상세한 설명으로부터 당업자에게 보다 자명하게 드러날 것이며, 단지 본 발명을 실행하기 위해 고려되는 최상의 형태의 예시로서 본 발명의 바람직한 실시예가 도시되고 설명된다. 알 수 있다시피, 본 발명은 다른 다양한 실시예도 가능하며, 그 몇 가지 구체적인 사항은 모두 본 발명을 벗어남이 없이 여러 가지 자명한 측면에서 변형이 가능하다. 따라서, 도면 및 상세한 설명은 본질상 예시적인 것으로 간주되어야 하지, 제한적인 것으로 간주되어서는 안 된다.

본 발명은 첨부된 각 도면에서 일례로서 예시되는 것이지 제한 사항으로서 예시되는 것은 아니며, 이들 도면에서 유사 참조 번호는 유사한 요소를 지칭한다.

도 1은 본 발명의 구성요소를 예시하는 3차원 분해도이다. 이들 구성 요소는 조합되어 도 2에 예시된 조립 상태의 모터 구조를 형성한다. 설명의 단순화를 위해, 본 발명의 이해에 필요하지 않은 요소는 예시되지 않았다. 이러한 특징부에 대한 보다 상세한 설명은 앞에서 언급된 공동 계류중인 특허 출원을 참조할 수 있다. 중괄호({) 20으로 표시된 요소는, 조립하면, 회전축을 중심으로 하는 스테이터 환형 링을 형성한다. 스테이터 링은 코어부(22)를 갖는 복수의 강자성 격리된 전자석을 포함하며, 상기 코어부(22) 상에는 권선(24)이 형성된다. 비-강자성 링(26)은 개별 전자석을 위한 지지 구조이다. 스테이터 링 구조의 보다 상세한 예시는 도 4에 제시되어 있다. 로터는 2개의 단부 섹션(32) 및 영구 자석(34)을 포함하며, 이들은 조립하면 적어도 부분적으로 스테이터 링을 둘러싸는 회전축을 중심으로 하는 환형 링을 형성한다.

스테이터 및 로터 링이 그 조립 상태로 도 2에 3차원 사시도로 도시되어 있다. 로터의 단부 섹션(32) 각각은 내측 및 외측 직경을 가지며 회전축과 동축인 대체로 환형 디스크 형상의 외측 단부 부분을 갖는다. 외측 단부 부분은, 플랜지부에 의해서 이 외측 단부 부분이 부착되어 있는 튜브형 에지 부재의 외측 직경 너머로 연장되어 있다. 유사한 플랜지가 각각의 로터 단부 부분의 튜브형 에지 부재의 내측 축방향 측면으로부터 연장되어 있다. 이들 두 플랜지는 모두 그 둘레에 가까이 분포된 관통 구멍을 갖는다. 내측 표면 플랜지의 관통 구멍은, 임의의 종래의 수단에 의해서 단부 부분을 서로 부착하기 위해서 정렬되며, 에지 부재는 그에 따라 U 형상의 횡단면의 크로스부를 형성한다. 외측 플랜지의 관통 구멍은, 회전축 상의 샤프트와 결합되는, 도시하지 않은 플레이트에 로터 링을 부착할 수 있게 한다.

도 3에 3차원 사시도로 도시된 스테이터 지지 링(26)은, 각 단부에 상부 수직 플랜지(27)와 하부 수직 플랜지(28)를 갖는 축방향으로 배치된 원통이다. 상부 플랜지(27)는 한 쌍의 관통 구멍을 포함하는 규칙적으로 이격된 돌기부를 갖는다. 플랜지(27)들 사이의 축방향 간격은 스테이터 전자석 코어 요소(22)를 수용할 수 있도록 설정된다. 대체로 원형의 둘레를 갖는 하부 플랜지(28)는, 링을 적절한 고정 지지 구조에 장착하는데 사용되는 관통 구멍을 갖는다. 플랜지(28) 내의 관통 구멍의 개수 및 위치는 종래의 방식으로 이 플랜지에 부착하기 위한 장착 구조에 맞도록 조정될 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 스테이터 전자석 코어 요소 각각은, 실질적으로 반경 방향 평면내에 놓이는 극 면(極面)을 갖는 축방향으로 정렬된 극 쌍(22a와 22b)을 구비하도록 구성된다. 링(26)의 플랜지(27)에 있는 관통 구멍과 정렬되도록 각각의 극의 베이스에는 관통 구멍이 형성된다. 각각의 코어 요소는 극의 베이스에 있는 관통 구멍을 통해서 플랜지(27) 각각에 있는 정렬된 돌기부에 장착된다. 전자석 요소는 서로 직접 접촉하지 않도록 분리된다. 링(26)은 알루미늄이나 스텐레스 스틸과 같은 비-강자성 재료로 형성된다. 작동시, 각각의 전자석은 그래서 다른 전자석의 자속 경로에 독립적이며 이로부터 격리된 자속 경로를 형성한다.

바람직한 실시예에서, 스테이터는 고정 샤프트에 결합된다. 적어도 부분적으로 스테이터를 둘러싸는 로터는 적절한 상호 접속 구조 및 베어링을 통해서 샤프트에 결합된다. 하지만, 대신에 샤프트가 로터에 고정되고 그에 따라 회전 가능하도록 될 수 있다는 것도 본 발명의 고려 사항 내에 있다. 후자의 구조에서, 샤프트는 베어링을 통해서 스테이터 지지 구조에 결합될 수 있다.

도 5는 도 2의 점선 5-5를 따르는 평면에서 취해진 스테이터 및 로터 링의 개략적인 횡단면도이다. 횡단면도로 보았을 때, 로터 링(32)은 크로스부(36)에 의해서 연결된 측면부(33)를 갖는다. 적어도 측면부는 "백 아이언(back iron)"을 형성하는 강자성 재료로 제작되며, 백 아이언 상에는 도 1에 도시된 바와 같은 방식으로 영구 자석(34)이 장착 분포된다. 이들 자석은 실질적으로 평면인 극 면을 갖는 비교적 얇은 쌍극 자석이다. 각각의 극 면은 전체로서 자석의 후방 표면의 극성과 반대되는 단일의 자극성을 띤다. 인접한 자석은 측면부 링을 따라서 자극성이 연속적으로 교호적으로 된다. 대향 측면부 상의 자석은 서로 정렬되어 있으며 반대의 자극성을 갖는다.

스테이터 전자석(22)은 강자성 재료로 이루어진 대체로 H형상의 횡단면을 갖는다. 2개의 극(22a와 22b)을 잇는 연접부(23) 상에 권선(24)이 형성된다. 스테이터의 극 면은 로터 자석의 극 면에 실질적으로 평행하다. 그래서 스테이터와 로터의 극 면들 사이에 2개의 축방향 에어 갭이 형성된다. 작동시에, 반대의 자극성으로 극 쌍을 자화(磁化)시킬 수 있도록 권선(24)에 대한 전압 인가가 적절하게 스위칭된다. 그에 따라 기자력(magnetomotive force)을 발생시킬 수 있도록 에어 갭을 가로질러 자속 경로가 발생된다. 적절한 스위칭 제어 수단에 대한 설명과 관련해서는 앞에서 언급된 공동 계류 중인 특허 출원을 참조할 수 있다. 도 5의 구성은 모터의 구조적인 체적을 최소화하면서 토크 발생 자속이 포커싱될 수 있는 큰 에어 갭 표면적을 제공한다. 스테이터 전자석의 강자성 격리는 스트레이 자속 손실 및 프린징(fringing)을 최소화한다.

도 6은 로터 측면부의 영구 자석 분포에 대한 또 다른 변형예를 예시하는 로터 측면부의 평면도이다. 인접한 자석(34) 사이의 공간에 추가적인 영구 자석(37)이 위치된다. 이들 자석은 반경 방향 평면내에서 자극 배향을 갖는다. 이러한 구조는 보다 더 포커싱된 자속 분포를 제공한다. 자속 포커싱 자석의 사용으로부터 얻어지는 구체적인 자속 분포 경로에 대한 기재 및 예시에 대해서는 앞에서 언급된 공동 계류 중인 특허 출원 제 09/966,101호를 참조할 수 있다.

상기 개시 내용에서는, 본 발명의 바람직한 실시예 및 그 다용성의 몇 가지 예만 도시되고 설명되었다. 본 발명은 다양한 다른 조합 및 환경에도 사용할 수 있고 본 명세서에 언급된 바와 같은 진보성 개념의 범위 내에서 변경 또는 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 로터리 전기 모터, 보다 구체적으로 복수의 영구 자석 로터 요소 및 스테이터와 로터 요소 사이에 복수의 에어 갭을 갖는 자기 격리된 스테이터 요소를 구비한 모터에 이용할 수 있다.

Claims (19)

1. 로터리 전기 모터로서,

   회전축에 대해서 환형 링 구조로 배치되며 복수의 영구 자석 요소를 포함하는 로터와,

   내측 및 외측 직경에 의해서 경계지어지는 환형의 스테이터 링을 형성하도록 상기 회전축에 대해서 동축으로 배치된 복수의 개별적인 전자석 코어 세그먼트를 포함하는 스테이터를 포함하며,

   상기 환형의 로터 링은, 각각 상기 스테이터의 대향 축방향 측면 상에 있는 상기 로터와 스테이터 사이의 2개의 평행한 축방향 에어 갭을 구획 형성하도록, 상기 환형 스테이터를 적어도 부분적으로 둘러싸는

   로터리 전기 모터.
2. 제1항에 있어서,

   각각의 스테이터 전자석 코어 세그먼트는 상기 회전축에 대체로 평행한 방향으로 정렬된 한 쌍의 극을 포함하며, 이들 극은 상기 회전축에 대체로 수직한 각각의 극 면(pole face)을 구비하는 로터리 전기 모터.
3. 제2항에 있어서,

   각각의 코어 세그먼트의 극 쌍은, 전류가 인가될 때 상기 극 쌍에 반대 극성(極性)의 자극(磁極)을 발생시키도록 권선이 형성된 강자성 연접부에 의해 접합되며,

   상기 권선을 통한 전류의 흐름 방향의 반전은 상기 극 쌍의 자극성의 반전을 유발하는

   로터리 전기 모터.
4. 제2항에 있어서,

   상기 로터의 환형 링은 크로스부에 의해서 접합된 강자성 재료로 형성된 2개의 측면부를 갖는 U자 형상의 횡단면을 가지며, 상기 측면부 각각의 내측 표면에는 상기 표면을 따라 분포되며 각각의 축방향 에어 갭과 마주하는 복수의 영구 자석이 장착되고, 상기 크로스부는 상기 스테이터의 외측 직경으로부터 반경 방향으로 떨어져 있는, 로터리 전기 모터.
5. 제4항에 있어서,

   상기 복수의 영구 자석은 상기 스테이터 링을 따라서 극성이 연속적으로 교호(交互)적으로 되는 로터리 전기 모터.
6. 제5항에 있어서,

   상기 두 측면부상의 영구 자석의 수는 서로 동일하며 서로 각각 축방향 정렬되어 있고, 상기 축방향으로 정렬된 영구 자석은 반대의 자극성을 갖는 로터리 전기 모터.
7. 제5항에 있어서,

   각각의 측면부상의 로터 영구 자석은 서로 접촉하지 않도록 분리되어 있으며,

   각각의 영구 자석은, 상기 에어 갭의 표면에서는 하나의 자극성을 가지며 상기 에어 갭 반대편의 표면에서는 반대의 자극성을 갖고, 그래서 축방향으로의 자극 배향을 형성하는 자성 쌍극자(dipole)인

   로터리 전기 모터.
8. 제7항에 있어서,

   상기 축방향에 수직인 방향으로 자극 배향을 갖는 추가적인 영구 자석이, 인접한 쌍극 영구 자석을 분리시키는 공간 내에서 상기 측면부 상에 장착되는 로터리 전기 모터.
9. 제3항에 있어서,

   상기 스테이터는, 상기 코어 세그먼트가 서로 강자성 접촉 없이 부착되는 비-강자성 지지 구조를 더 포함하는 로터리 전기 모터.
10. 제4항에 있어서,

    상기 로터의 크로스부는 비-강자성 재료로 형성되는 로터리 전기 모터.
11. 제1항에 있어서,

    상기 축방향 에어 갭은 서로 실질적으로 평행한 로터리 전기 모터.
12. 로터리 전기 모터용 스테이터로서,

    각각의 권선을 구비한 복수의 개별 전자석 코어 세그먼트와,

    상기 코어 세그먼트를 지지하는 비-강자성 구조로서, 상기 코어 세그먼트는 서로 강자성 접촉 없이 회전축에 대해서 환형 링으로 구성되는, 비-강자성 구조를

    포함하며,

    각각의 코어 세그먼트는 상기 회전축에 평행한 방향으로 정렬된 한 쌍의 극을 포함하며, 이들 극은 상기 스테이터의 대향 축방향 측면 상에 각각의 극 면을 갖는

    로터리 전기 모터용 스테이터.
13. 제12항에 있어서,

    각각의 코어 세그먼트의 극 쌍은, 전류가 인가될 때 반대 극성의 자극을 발생시키도록 권선이 형성된 강자성 요크(yoke)부에 의해 접합되며, 이로부터 발생된 자속은 상기 축방향으로 향하는 로터리 전기 모터용 스테이터.
14. 제12항에 있어서,

    상기 극 면은 상기 회전축에 실질적으로 수직인 로터리 전기 모터용 스테이터.
15. 로터리 전기 모터용 로터로서,

    모터 회전축에 동심이며, 크로스부에 의해서 연결된 측면부를 포함하는 U 형상의 횡단면을 갖는 환형 링과,

    상기 측면부 각각의 내측 표면을 따라서 분포되며, 적어도 하나의 축방향 에어 갭을 형성하도록 축방향으로 향하는 복수의 영구 자석을

    포함하며,

    상기 크로스부는 반경 방향으로 향하는 내측 표면을 갖는

    로터리 전기 모터용 로터.
16. 제15항에 있어서,

    상기 측면부 각각은 동일 수의 영구 자석을 구비하며,

    상기 측면부 상의 상기 영구 자석들은 각각 서로 축방향 정렬되고,

    상기 각각의 축방향으로 정렬된 영구 자석은 반대의 자극성을 갖는

    로터리 전기 모터용 로터.
17. 제16항에 있어서,

    각각의 측면부의 내측 표면의 상기 복수의 영구 자석은 자극성이 연속적으로 교호를 이루는 로터리 전기 모터용 로터.
18. 제15항에 있어서,

    각각의 측면부는 강자성 재료로 형성되고,

    각각의 측면부의 내측 표면의 상기 영구 자석은 서로 접촉하지 않도록 분리되어 있으며,

    각각의 영구 자석은, 상기 측면부의 표면에서는 하나의 자극성을 가지며 상기 측면부의 표면으로부터 축방향으로 반대편의 상기 영구 자석의 표면에서는 반대의 자극성을 갖는 자성 쌍극자(dipole)인

    로터리 전기 모터용 로터.
19. 제18항에 있어서,

    인접한 쌍극 자석을 분리시키는 공간 내에서 상기 측면부상에 추가적인 영구 자석이 장착되며, 상기 추가적인 영구 자석은 상기 축에 수직인 평면내에서 자극 배향을 갖는 로터리 전기 모터용 로터.