JP2023149019A - 回転電機、及び回転電機の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ロータの磁力の偏りを低減できる回転電機、及び回転電機の製造方法を提供する。【解決手段】回転電機１０は、ステータ１１とロータ１２とを備えている。ステータ１１は、ステータコア２１と、ステータコア２１に巻回されたコイル２２とを有している。ロータ１２は、筒状のロータコア２６と、ロータコア２６の周方向に並ぶ複数の永久磁石Ｍｓ，Ｍｎとを有している。永久磁石Ｍｓ，Ｍｎは、Ｓ極磁石Ｍｓ、又は磁化方向がＳ極磁石Ｍｓとは異なるＮ極磁石Ｍｎである。Ｓ極磁石ＭｓとＮ極磁石Ｍｎは、ロータコア２６の周方向において交互に並んでいる。永久磁石Ｍｓ，Ｍｎの表面磁束は、永久磁石Ｍｓ，Ｍｎ毎に異なっている。永久磁石Ｍｓ，Ｍｎの表面磁束を質量に置き換えることで永久磁石Ｍｓ，Ｍｎを質点とみなしたとき、複数の質点の重心Ｇは、ロータコア２６の軸中心Ｏに位置している。【選択図】図１

Description

本発明は、回転電機、及び回転電機の製造方法に関する。

特許文献１には、ステータとロータとを備えるモータが開示されている。ステータは、ステータコアと、ステータコアに巻回されたコイルとを有している。ロータは、筒状のロータコアと、ロータコアの周方向に並ぶ複数の永久磁石とを有している。永久磁石は、Ｓ極磁石、又は磁化方向がＳ極磁石とは異なるＮ極磁石である。Ｓ極磁石とＮ極磁石は、ロータコアの周方向において交互に並んでいる。

特開平１１－０９８７９１号公報

永久磁石の表面磁束は、永久磁石毎に異なっていることがある。この場合、永久磁石の表面磁束が考慮されることなく永久磁石が配置されると、ロータの磁力に偏りが生じることがある。ロータの磁力に偏りが生じると、ロータの回転にも偏りが生じるため、ロータの回転時に騒音や振動が発生したり、回転軸を支持するラジアル軸受に対する負荷が増大したりする。

上記問題点を解決するための回転電機は、ステータコアと、前記ステータコアに巻回されたコイルとを有するステータと、筒状のロータコアと、前記ロータコアの周方向に並ぶ複数の永久磁石とを有するロータと、を備え、前記永久磁石は、Ｓ極磁石、又は磁化方向が前記Ｓ極磁石とは異なるＮ極磁石であり、前記Ｓ極磁石と前記Ｎ極磁石は、前記ロータコアの周方向において交互に並んでおり、前記永久磁石の表面磁束は、前記永久磁石毎に異なっている回転電機であって、前記永久磁石の表面磁束を質量に置き換えることで前記永久磁石を質点とみなしたとき、前記複数の質点の重心は、前記ロータコアの軸中心に位置していることを要旨とする。

永久磁石の表面磁束を質量に置き換えることにより、永久磁石を質点とみなしたとき、複数の質点の重心は、ロータコアの軸中心に位置している。よって、永久磁石の表面磁束が考慮されることなく複数の永久磁石が無作為に配置されている場合と比較して、ロータの磁力の偏りを低減できる。

上記回転電機において、前記複数の永久磁石はそれぞれ、前記ロータコアの周方向に並ぶ２つの磁石構成体によって構成されていてもよい。
上記回転電機において、前記ステータコアは、筒状のヨークと、前記ヨークから前記ヨークの径方向に延びるとともに前記ヨークの周方向に間隔を空けて配置された複数のティースと、前記ヨークの周方向に隣り合う前記ティースの間に位置する空間であるスロットとを有し、前記コイルは、前記ティースに集中巻きで巻回されており、前記Ｓ極磁石及び前記Ｎ極磁石の数はそれぞれ奇数であり、ｑ＝前記スロットの数／（前記ロータの極数×前記コイルの相数）としたとき、ｑが分数かつｑ＜１／２であり、前記ロータコアは、前記ロータコアの径方向における前記ロータコアの第１端、前記ロータコアの前記第１端とは反対側に位置する第２端、及び前記ロータコアの軸中心を通る仮想線によって分けられた第１領域と第２領域とを有し、前記複数のＳ極磁石を表面磁束の大きいものから順に番号付けしたとき、奇数番目の前記Ｓ極磁石は、前記第１領域において前記第１端から前記第２端に向かって表面磁束が小さくなるように配置され、偶数番目の前記Ｓ極磁石は、前記第２領域において前記第２端から前記第１端に向かって表面磁束が小さくなるように配置され、前記複数のＮ極磁石を表面磁束の大きいものから順に番号付けしたとき、奇数番目の前記Ｎ極磁石は、前記第２領域において前記第１端から前記第２端に向かって表面磁束が小さくなるように配置され、偶数番目の前記Ｎ極磁石は、前記第１領域において前記第２端から前記第１端に向かって表面磁束が小さくなるように配置されていてもよい。

上記永久磁石の配置は、ロータコアの周方向において１８０°反対に位置する２つの永久磁石を一組の永久磁石としたとき、各組の永久磁石の表面磁束の合計値を全ての組で同じにすることができる。このため、永久磁石の表面磁束が永久磁石毎に異なっていても、鎖交磁束としては電気角周期毎に同じになる。したがって、電気角周期毎の鎖交磁束の差は小さくなる。よって、コギングトルクの脈動を低減できる。

上記回転電機において、前記ステータコアは、筒状のヨークと、前記ヨークから前記ヨークの径方向に延びるとともに前記ヨークの周方向に間隔を空けて配置された複数のティースと、前記ヨークの周方向に隣り合う前記ティースの間に位置する空間であるスロットとを有し、前記コイルは、前記ティースに集中巻きで巻回されており、前記Ｓ極磁石及び前記Ｎ極磁石の数はそれぞれ偶数であり、ｑ＝前記スロットの数／（前記ロータの極数×前記コイルの相数）としたとき、ｑが分数かつｑ＜１／２であり、前記ロータコアは、前記ロータコアの径方向における前記ロータコアの第１端、前記ロータコアの前記第１端とは反対側に位置する第２端、及び前記ロータコアの軸中心を通る仮想線によって分けられた第１領域と第２領域とを有し、前記複数のＳ極磁石を表面磁束の大きいものから順に番号付けしたとき、奇数番目の前記Ｓ極磁石は、前記第１領域において前記第１端から前記第２端に向かって表面磁束が大きくなるように配置され、偶数番目の前記Ｓ極磁石は、前記第２領域において前記第２端から前記第１端に向かって表面磁束が小さくなるように配置され、前記複数のＮ極磁石を表面磁束の大きいものから順に番号付けしたとき、奇数番目の前記Ｎ極磁石は、前記第１領域において前記第１端から前記第２端に向かって表面磁束が小さくなるように配置され、偶数番目の前記Ｎ極磁石は、前記第２領域において前記第２端から前記第１端に向かって表面磁束が大きくなるように配置されていてもよい。

上記永久磁石の配置は、ロータコアの周方向において１８０°反対に位置する２つの永久磁石を一組の永久磁石としたとき、各組の永久磁石の表面磁束の合計値を全ての組で同じにすることができる。このため、永久磁石の表面磁束が永久磁石毎に異なっていても、鎖交磁束としては電気角周期毎に同じになる。したがって、電気角周期毎の鎖交磁束の差は小さくなる。よって、コギングトルクの脈動を低減できる。

上記回転電機において、前記ロータコアは、前記ロータコアの径方向における前記ロータコアの第１端、前記ロータコアの前記第１端とは反対側に位置する第２端、及び前記ロータコアの軸中心を通る仮想線によって分けられた第１領域と第２領域とを有し、前記複数のＳ極磁石及び前記複数のＮ極磁石はそれぞれ、表面磁束の強いものから順に前記第１領域と前記第２領域とに交互に配置されるとともに、前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれにおいて、表面磁束の大きいものほど前記仮想線から離れた位置に配置されていてもよい。

上記永久磁石の配置は、ロータの磁力をロータコアの周方向において緩やかに変化させることができる。よって、ロータをよりスムーズに回転させることができる。
上記問題点を解決するための回転電機の製造方法は、ステータコアと、前記ステータコアに巻回されたコイルとを有するステータと、筒状のロータコアと、前記ロータコアの周方向に並ぶ複数の永久磁石とを有するロータと、を備え、前記永久磁石は、Ｓ極磁石、又は磁化方向が前記Ｓ極磁石とは異なるＮ極磁石であり、前記Ｓ極磁石と前記Ｎ極磁石は、前記ロータコアの周方向において交互に並んでおり、前記永久磁石の表面磁束は、前記永久磁石毎に異なっている回転電機の製造方法であって、前記複数の永久磁石のそれぞれについて表面磁束を取得する取得工程と、取得した前記永久磁石の表面磁束に基づいて前記複数の永久磁石を配置する配置工程と、を有し、前記配置工程において、前記永久磁石の表面磁束を質量に置き換えることで前記永久磁石を質点とみなしたとき、前記複数の質点の重心が前記ロータコアの軸中心に位置するように前記複数の永久磁石を配置することを要旨とする。

配置工程において、永久磁石の表面磁束を質量に置き換えることにより、永久磁石を質点とみなしたとき、複数の質点の重心がロータコアの軸中心に位置するように、複数の永久磁石を配置している。よって、永久磁石の表面磁束を考慮することなく複数の永久磁石を無作為に配置する場合と比較して、ロータの磁力の偏りを低減できる。

本発明によれば、ロータの磁力の偏りを低減できる。

第１実施形態における回転電機の断面図である。 第２実施形態における回転電機の断面図である。 第３実施形態における回転電機の断面図である。 別例における回転電機の断面図である。 別例における回転電機の断面図である。 別例における回転電機の断面図である。 別例における回転電機の断面図である。

［第１実施形態］
以下、回転電機、及び回転電機の製造方法を具体化した第１実施形態を図１にしたがって説明する。

＜＜回転電機の構成＞＞
図１に示すように、回転電機１０は、筒状のステータ１１と、筒状のロータ１２とを備えている。ステータ１１は、ロータ１２を取り囲んでいる。したがって、ロータ１２は、ステータ１１の内側に配置されている。

＜ステータの構成＞
ステータ１１は、ステータコア２１と、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相のコイル２２とを有している。

ステータコア２１は、筒状のヨーク２３と、複数のティース２４と、複数のスロット２５とを有している。本実施形態のステータコア２１は、複数のティース２４として１２個のティース２４を有するとともに、複数のスロット２５として１２個のスロット２５を有している。

ヨーク２３は、円筒状である。各ティース２４は、ヨーク２３の内周面からステータコア２１の径方向内側に延出している。複数のティース２４は、ヨーク２３の周方向において間隔を空けて配置されている。各スロット２５は、ヨーク２３の周方向に隣り合うティース２４の間の空間である。ティース２４とスロット２５は、ヨーク２３の周方向において交互に並んでいる。

コイル２２は、ステータコア２１に巻回されている。本実施形態のコイル２２は、ティース２４に集中巻きで巻回されている。コイル２２の一部は、スロット２５を通過している。ステータコア２１とコイル２２との間、及び異なる相のコイル２２の間は、図示しない絶縁部材によって絶縁されている。

＜ロータの構成＞
ロータ１２は、筒状のロータコア２６と、複数の永久磁石Ｍｓ，Ｍｎとを有している。本実施形態のロータ１２は、複数の永久磁石Ｍｓ，Ｍｎとして１４個の永久磁石Ｍｓ，Ｍｎを有している。

ロータコア２６は、円筒状である。本実施形態のロータコア２６は、外周面から突出する複数の突起２６０を有している。複数の突起２６０は、ロータコア２６の周方向において等間隔に配置されている。

ロータコア２６の内側には、回転軸１３が挿通されている。回転軸１３は、ロータコア２６に固定されている。回転軸１３は、ロータ１２と一体的に回転する。回転軸１３の両端部は、図示しないラジアル軸受を介して、図示しないハウジングに回転可能に支持されている。

複数の永久磁石Ｍｓ，Ｍｎは、ロータコア２６の周方向に並んでいる。各永久磁石Ｍｓ，Ｍｎの形状は、全ての永久磁石Ｍｓ，Ｍｎで同じである。各永久磁石Ｍｓ，Ｍｎは、Ｓ極磁石Ｍｓ又はＮ極磁石Ｍｎである。Ｓ極磁石Ｍｓは、ロータコア２６の径方向における永久磁石Ｍｓの外側部位にＳ極が存在するとともに、ロータコア２６の径方向における永久磁石Ｍｓの内側部位にＮ極が存在する磁石である。Ｎ極磁石Ｍｎは、ロータコア２６の径方向における永久磁石Ｍｎの外側部位にＮ極が存在するとともに、ロータコア２６の径方向における永久磁石Ｍｎの内側部位にＳ極が存在する磁石である。つまり、Ｓ極磁石Ｍｓの磁化方向とＮ極磁石Ｍｎの磁化方向は、互いに異なっている。Ｓ極磁石ＭｓとＮ極磁石Ｍｎは、ロータコア２６の周方向において交互に配置されている。本実施形態では、１４個の永久磁石Ｍｓ，Ｍｎのうち、Ｓ極磁石Ｍｓ及びＮ極磁石Ｍｎは各７個である。本実施形態のＳ極磁石Ｍｓの数及びＮ極磁石Ｍｎの数はそれぞれ、奇数である。

ロータコア２６の突起２６０は、ロータコア２６の周方向に隣り合うＳ極磁石ＭｓとＮ極磁石Ｍｎとの間に位置している。突起２６０によって、ロータコア２６に対するＳ極磁石Ｍｓ及びN極磁石Ｍｎの回転が規制されている。

本実施形態では、複数の永久磁石Ｍｓ，Ｍｎは、ロータコア２６の外周面に配置されている。本実施形態のロータ１２は、ロータ１２の表面に永久磁石Ｍｓ，Ｍｎが配置されたＳＰＭ（Surface Permanent Magnet）型のロータである。各永久磁石Ｍｓ，Ｍｎにおいてロータコア２６の外周面と対向する面は、ロータコア２６の外周面に沿うように湾曲している。また、各永久磁石Ｍｓ，Ｍｎにおいてロータコア２６の外周面と対向する面とは反対側の面は、ロータコア２６の径方向外側に向けて凸となるように湾曲している。

一般に、ｑ＝スロット２５の数／（ロータ１２の極数×コイル２２の相数）としたとき、ｑが分数かつｑ＜１／２となる回転電機を分数スロットの回転電機という。上述したように、本実施形態のステータ１１は、３相１２スロットのステータである。本実施形態のロータ１２は、１４極（７極対）のロータである。したがって、本実施形態の回転電機１０は、ｑ＝１２／（１４×３）＝２／７である分数スロットの回転電機である。

＜永久磁石の配置＞
複数の永久磁石Ｍｓ，Ｍｎは、永久磁石Ｍｓ，Ｍｎの表面磁束を質量に置き換えることにより、永久磁石Ｍｓ，Ｍｎを質点とみなしたとき、複数の質点の重心Ｇがロータコア２６の軸中心Ｏに位置するように配置されている。

ここで、「永久磁石の表面磁束を質量に置き換える」とは、具体的には、表面磁束が大きいほど質量も大きくなるように、表面磁束と質量とを対応付けることである。例えば、表面磁束ａ［Ｗｂ］を質量ａ［ｋｇ］と置き換えることである。したがって、本発明における永久磁石の質量は、実際の永久磁石の質量［ｋｇ］には対応していない。「永久磁石を質点とみなす」とは、具体的には、永久磁石の重心点を、質量を有する点とみなすことである。

「複数の質点の重心Ｇがロータコア２６の軸中心Ｏに位置する」は、ロータ１２の磁力の偏りが許容される範囲で、重心Ｇがロータコア２６の軸中心Ｏから若干ずれた位置にある場合を含む。例えば、各永久磁石Ｍｓ，Ｍｎの表面磁束に関係なく永久磁石Ｍｓ，Ｍｎを無作為に配置した場合のロータコア２６の軸中心Ｏに対する重心Ｇのずれよりも、本発明の様に、重心Ｇをロータコア２６の軸中心Ｏに近づけるように永久磁石Ｍｓ，Ｍｎを配置した場合のロータコア２６の軸中心Ｏに対する重心Ｇのずれが小さくなっていればよい。

また、ロータコア２６の周方向において１８０°反対に位置する２つの永久磁石Ｍｎ，Ｍｓを一組の永久磁石Ｍｓ，Ｍｎとする。なお、Ｓ極磁石Ｍｓ及びＮ極磁石Ｍｎの数がそれぞれ奇数である場合、Ｓ極磁石ＭｓとＮ極磁石Ｍｎとが一組になる。Ｓ極磁石Ｍｓ及びＮ極磁石Ｍｎの数がそれぞれ偶数である場合、２つのＳ極磁石Ｍｓ又は２つのＮ極磁石Ｍｎが一組になる。

本実施形態では、複数の永久磁石Ｍｓ，Ｍｎは、各組の永久磁石Ｍｓ，Ｍｎの表面磁束の合計値が全ての組で同じになるように配置されている。なお、「各組の永久磁石の表面磁束の合計値が全ての組で同じである」は、コギングトルクの脈動が許容される範囲で、各組の永久磁石の表面磁束の合計値が組毎に若干異なっている場合を含む。例えば、各永久磁石Ｍｓ，Ｍｎの表面磁束に関係なく永久磁石Ｍｓ，Ｍｎを無作為に配置した場合の「各組の永久磁石の表面磁束の合計値」のばらつき（標準偏差）よりも、本発明の様に、各組の永久磁石Ｍｓ，Ｍｎの表面磁束の合計値を揃えるように永久磁石Ｍｓ，Ｍｎを配置した場合の「各組の永久磁石の表面磁束の合計値」のばらつき（標準偏差）が小さくなっていればよい。

つまり、本実施形態では、複数の永久磁石Ｍｓ，Ｍｎは、複数の質点の重心Ｇがロータコア２６の軸中心Ｏに位置し、かつ各組の永久磁石Ｍｓ，Ｍｎの表面磁束の合計値が全ての組で同じになるように配置されている。

永久磁石Ｍｓ，Ｍｎの具体的な配置について本実施形態に沿って説明する。
ロータコア２６は、径方向における端として第１端２６ａ及び第２端２６ｂを有している。第２端２６ｂは、ロータコア２６の径方向において第１端２６ａの反対側に位置している。本実施形態の第１端２６ａ及び第２端２６ｂは、突起２６０の先端に位置している。

ロータコア２６は、第１端２６ａ、第２端２６ｂ、及び軸中心Ｏを通る仮想線としての第１仮想線Ｌ１によって２つの領域に分けられている。２つの領域のうち、一方の領域を第１領域Ａ１とし、他方の領域を第２領域Ａ２とする。つまり、ロータコア２６は、第１領域Ａ１と第２領域Ａ２とを有している。

複数のＳ極磁石Ｍｓについて、表面磁束の大きいものから順に番号付けする。奇数番目のＳ極磁石Ｍｓは、第１領域Ａ１において第１端２６ａから第２端２６ｂに向かって表面磁束が小さくなるように配置されている。偶数番目のＳ極磁石Ｍｓは、第２領域Ａ２において第２端２６ｂから第１端２６ａに向かって表面磁束が小さくなるように配置されている。

複数のＮ極磁石Ｍｎについて、表面磁束の大きいものから順に番号付けする。奇数番目のＮ極磁石Ｍｎは、第２領域Ａ２において第１端２６ａから第２端２６ｂに向かって表面磁束が小さくなるように配置されている。偶数番目のＮ極磁石Ｍｎは、第１領域Ａ１において第２端２６ｂから第１端２６ａに向かって表面磁束が小さくなるように配置されている。

本実施形態では、７個のＳ極磁石Ｍｓについて、表面磁束の大きいものから順に、第１Ｓ極磁石Ｍｓ１、第２Ｓ極磁石Ｍｓ２、第３Ｓ極磁石Ｍｓ３、第４Ｓ極磁石Ｍｓ４、第５Ｓ極磁石Ｍｓ５、第６Ｓ極磁石Ｍｓ６、第７Ｓ極磁石Ｍｓ７とする。なお、第ｎＳ極磁石Ｍｓの表面磁束と第ｎ＋１Ｓ極磁石５Ｍｓの表面磁束との差は、ｎ＝１～６のときで同じである。

第１Ｓ極磁石Ｍｓ１、第３Ｓ極磁石Ｍｓ３、第５Ｓ極磁石Ｍｓ５、及び第７Ｓ極磁石Ｍｓ７は、第１領域Ａ１において第１端２６ａから第２端２６ｂに向かって表面磁束が小さくなるように、この順に配置されている。第２Ｓ極磁石Ｍｓ２、第４Ｓ極磁石Ｍｓ４、及び第６Ｓ極磁石Ｍｓ６は、第２領域Ａ２において第２端２６ｂから第１端２６ａに向かって表面磁束が小さくなるように、この順に配置されている。

７個のＮ極磁石Ｍｎについて、表面磁束の大きいものから順に、第１Ｎ極磁石Ｍｎ１、第２Ｎ極磁石Ｍｎ２、第３Ｎ極磁石Ｍｎ３、第４Ｎ極磁石Ｍｎ４、第５Ｎ極磁石Ｍｎ５、第６Ｎ極磁石Ｍｎ６、第７Ｎ極磁石Ｍｎ７とする。なお、第ｎＮ極磁石Ｍｎの表面磁束と第ｎ＋１Ｎ極磁石Ｍｎの表面磁束との差は、ｎ＝１～６のときで同じである。また、第ｎＮ極磁石Ｍｎの表面磁束は、第ｎＳ極磁石Ｍｓの表面磁束と同じである。

第１Ｎ極磁石Ｍｎ１、第３Ｎ極磁石Ｍｎ３、第５Ｎ極磁石Ｍｎ５、及び第７Ｎ極磁石Ｍｎ７は、第２領域Ａ２において第１端２６ａから第２端２６ｂに向かって表面磁束が小さくなるように、この順に配置されている。第２Ｎ極磁石Ｍｎ２、第４Ｎ極磁石Ｍｎ４、及び第６Ｎ極磁石Ｍｎ６は、第１領域Ａ１において第２端２６ｂから第１端２６ａに向かって表面磁束が小さくなるように、この順に配置されている。

ロータコア２６の周方向に並ぶ１４個の永久磁石について、第１端２６ａから時計回りに、第１～第１４磁石Ｍ１～Ｍ１４とする。第１磁石Ｍ１、第２磁石Ｍ２、第３磁石Ｍ３、第４磁石Ｍ４、第５磁石Ｍ５、第６磁石Ｍ６、及び第７磁石Ｍ７はそれぞれ、ロータコア２６の周方向において第８磁石Ｍ８、第９磁石Ｍ９、第１０磁石Ｍ１０、第１１磁石Ｍ１１、第１２磁石Ｍ１２、第１３磁石Ｍ１３、及び第１４磁石Ｍ１４の１８０°反対に位置している。

第１磁石Ｍ１及び第８磁石Ｍ８を第１組の永久磁石とする。第２磁石Ｍ２及び第９磁石Ｍ９を第２組の永久磁石とする。第３磁石Ｍ３及び第１０磁石Ｍ１０を第３組の永久磁石とする。第４磁石Ｍ４及び第１１磁石Ｍ１１を第３組の永久磁石とする。第５磁石Ｍ５及び第１２磁石Ｍ１２を第５組の永久磁石とする。第６磁石Ｍ６及び第１３磁石Ｍ１３を第６組の永久磁石とする。第７磁石Ｍ７及び第１４磁石Ｍ１４を第７組の永久磁石とする。

本実施形態では、第１磁石Ｍ１は、第１Ｎ極磁石Ｍｎ１である。第２磁石Ｍ２は、第６Ｓ極磁石Ｍｓ６である。第３磁石Ｍ３は、第３Ｎ極磁石Ｍｎ３である。第４磁石Ｍ４は、第４Ｓ極磁石Ｍｓ４である。第５磁石Ｍ５は、第５Ｎ極磁石Ｍｎ５である。第６磁石Ｍ６は、第２Ｓ極磁石Ｍｓ２である。第７磁石Ｍ７は、第７Ｎ極磁石Ｍｎ７である。第８磁石Ｍ８は、第７Ｓ極磁石Ｍｓ７である。第９磁石Ｍ９は、第２Ｎ極磁石Ｍｎ２である。第１０磁石Ｍ１０は、第５Ｓ極磁石Ｍｓ５である。第１１磁石Ｍ１１は、第４Ｎ極磁石Ｍｎ４である。第１２磁石Ｍ１２は、第３Ｓ極磁石Ｍｓ３である。第１３磁石Ｍ１３は、第６Ｎ極磁石Ｍｎ６である。第１４磁石Ｍ１４は、第１Ｓ極磁石Ｍｓ１である。すなわち、第ｎＳ極磁石Ｍｓと第ｎＮ極磁石Ｍｎとは、第１仮想線Ｌ１に対して線対称な位置に配置されている。

上述したように、第ｎＳ極磁石Ｍｓの表面磁束と第ｎ＋１Ｓ極磁石Ｍｓの表面磁束との差は、ｎ＝１～６のときで同じである。第ｎＮ極磁石Ｍｎの表面磁束と第ｎ＋１Ｎ極磁石Ｍｎの表面磁束との差は、ｎ＝１～６のときで同じである。さらに、第ｎＮ極磁石Ｍｎの表面磁束は、第ｎＳ極磁石Ｍｓの表面磁束と同じである。したがって、各組の永久磁石Ｍｓ，Ｍｎの表面磁束の合計値は、全ての組で同じである。

＜＜回転電機の製造方法＞＞
回転電機１０の製造方法は、取得工程と配置工程とを有している。
＜取得工程＞
取得工程は、回転電機１０に使用される複数の永久磁石Ｍｓ，Ｍｎのそれぞれについて表面磁束を取得する工程である。本実施形態では、作業者が１４個の永久磁石Ｍｓ，Ｍｎのそれぞれについて表面磁束を測定することで、各永久磁石Ｍｓ，Ｍｎの表面磁束を取得する。

＜配置工程＞
配置工程は、取得工程で取得した永久磁石Ｍｓ，Ｍｎの表面磁束に基づいて、複数の永久磁石Ｍｓ，Ｍｎを配置する工程である。詳しくは、各永久磁石Ｍｓ，Ｍｎの表面磁束を質量に置き換えることにより、各永久磁石Ｍｓ，Ｍｎを質点にみなしたとき、複数の質点の重心Ｇがロータコア２６の軸中心Ｏに位置するように、複数の永久磁石Ｍｓ，Ｍｎを配置する。また、本実施形態では、一組の永久磁石Ｍｓ，Ｍｎの表面磁束の合計値が全ての組で同じになるように、複数の永久磁石Ｍｓ，Ｍｎを配置する。

具体的な配置工程について本実施形態に沿って説明する。
まず、７個のＳ極磁石Ｍｓを表面磁束が大きいものから順に、第１Ｓ極磁石Ｍｓ１、第２Ｓ極磁石Ｍｓ２、第３Ｓ極磁石Ｍｓ３、第４Ｓ極磁石Ｍｓ４、第５Ｓ極磁石Ｍｓ５、第６Ｓ極磁石Ｍｓ６、第７Ｓ極磁石Ｍｓ７として設定する。同様に、７個のＮ極磁石Ｍｎについて、表面磁束が大きいものから順に、第１Ｎ極磁石Ｍｎ１、第２Ｎ極磁石Ｍｎ２、第３Ｎ極磁石Ｍｎ３、第４Ｎ極磁石Ｍｎ４、第５Ｎ極磁石Ｍｎ５、第６Ｎ極磁石Ｍｎ６、第７Ｎ極磁石Ｍｎ７として設定する。

次に、第１Ｎ極磁石Ｍｎ１を第１磁石Ｍ１として設定する。第１組の表面磁束を他の組の表面磁束と同じにするために、第７Ｓ極磁石Ｍｓ７を第８磁石Ｍ８として設定する。また、第１Ｓ極磁石Ｍｓ１を第１４磁石Ｍ１４に配置する。第７組の表面磁束を他の組の表面磁束と同じにするために、第７Ｎ極磁石Ｍｎ７を第７磁石Ｍ７として設定する。

次に、ロータ１２の磁力の偏りを低減するために、第２Ｎ極磁石Ｍｎ２をロータコア２６の第２端２６ｂに近い磁石である第９磁石Ｍ９として設定する。第２組の表面磁束を他の組の表面磁束と同じにするために、第６Ｓ極磁石Ｍｓ６を第２磁石Ｍ２として設定する。また、ロータ１２の磁力の偏りを低減するために、第２Ｓ極磁石Ｍｓ２をロータコア２６の第２端２６ｂに近い磁石である第６磁石Ｍ６として設定する。第６組の表面磁束を他の組の表面磁束と同じにするために、第６Ｎ極磁石Ｍｎ６を第１３磁石Ｍ１３として設定する。

次に、ロータ１２の磁力の偏りを低減するために、第３Ｎ極磁石Ｍｎ３をロータコア２６の第１端２６ａに近い磁石である第３磁石Ｍ３として設定する。第３組の表面磁束を他の組の表面磁束と同じにするために、第５Ｓ極磁石Ｍｓ５を第１０磁石Ｍ１０として設定する。また、ロータ１２の磁力の偏りを低減するために、第３Ｓ極磁石Ｍｓ３をロータコア２６の第１端２６ａに近い磁石である第１２磁石Ｍ１２として設定する。第５組の表面磁束を他の組の表面磁束と同じにするために、第５Ｎ極磁石Ｍｎ５を第５磁石Ｍ５として設定する。

最後に、第４Ｎ極磁石Ｍｎ４を第４磁石Ｍ４として設定する。また、第４Ｎ極磁石Ｍｎ４を第１１磁石Ｍ１１として設定する。
その結果、上述したように、第１Ｓ極磁石Ｍｓ１、第３Ｓ極磁石Ｍｓ３、第５Ｓ極磁石Ｍｓ５、及び第７Ｓ極磁石Ｍｓ７は、第１領域Ａ１において第１端２６ａから第２端２６ｂに向かって表面磁束が小さくなるように、この順に配置される。第２Ｓ極磁石Ｍｓ２、第４Ｓ極磁石Ｍｓ４、及び第６Ｓ極磁石Ｍｓ６は、第２領域Ａ２において第２端２６ｂから第１端２６ａに向かって表面磁束が小さくなるように、この順に配置される。

また、第１Ｎ極磁石Ｍｎ１、第３Ｎ極磁石Ｍｎ３、第５Ｎ極磁石Ｍｎ５、及び第７Ｎ極磁石Ｍｎ７は、第２領域Ａ２において第１端２６ａから第２端２６ｂに向かって表面磁束が小さくなるように、この順に配置される。第２Ｎ極磁石Ｍｎ２、第４Ｎ極磁石Ｍｎ４、及び第５Ｎ極磁石Ｍｎ５は、第１領域Ａ１において第２端２６ｂから第１端２６ａに向かって表面磁束が小さくなるように、この順に配置される。

第１実施形態の作用について説明する。
＜作用１＞
複数の永久磁石Ｍｓ，Ｍｎは、永久磁石Ｍｓ，Ｍｎの表面磁束を質量に置き換えることにより、永久磁石Ｍｓ，Ｍｎを質点とみなしたとき、複数の質点の重心Ｇがロータコア２６の軸中心Ｏに位置するように配置されている。図１の一点鎖線は、本実施形態のロータ１２の磁力の分布を示している。磁力が大きい部分と小さい部分とは、ロータコア２６の周方向において交互に存在している。ロータ１２の磁力は、第１仮想線Ｌ１に対して線対称に分布している。したがって、永久磁石Ｍｓ，Ｍｎの表面磁束が考慮されることなく複数の永久磁石Ｍｓ，Ｍｎが無作為に配置されている場合と比較して、ロータ１２の磁力の偏りが低減される。

＜作用２＞
分数スロットではない場合、ティース２４と対向する永久磁石Ｍｓ，Ｍｎの組み合わせは、電気角周期毎で同じである。このため、永久磁石Ｍｓ，Ｍｎの表面磁束が永久磁石Ｍｓ，Ｍｎ毎に異なっていても、鎖交磁束としては電気角周期毎に変化しない。

一方、本実施形態のように分数スロットの場合、ティース２４と対向する永久磁石Ｍｓ，Ｍｎの組み合わせは、電気角周期毎に異なる。このため、従来の回転電機１０では、永久磁石Ｍｓ，Ｍｎの表面磁束がばらついていると、鎖交磁束は電気角周期毎に変化する。その結果、機械角１周期の間にトルクの値が電機角毎で異なることにより、コギングトルクの脈動が発生する。

なお、ロータ１２が５ｎ極の場合には、電気角５周期で機械角１周期となるため、ティース２４と対向する永久磁石Ｍｓ，Ｍｎの組み合わせは５パターン存在する。したがって、機械角１周期の間に電気角５周期の脈動が発生する。ロータ１２が７ｎ極の場合には、電気角７周期で機械角１周期となるため、ティース２４と対向する永久磁石Ｍｓ，Ｍｎの組み合わせは７パターン存在する。したがって、機械角１周期の間に電気角７周期の脈動が発生する。

本実施形態では、複数の永久磁石Ｍｓ，Ｍｎは、各組の永久磁石Ｍｓ，Ｍｎの表面磁束の合計値が全ての組で同じになるように配置されている。このため、図１に二点鎖線で示すように、ロータ１２の磁力の平均値は、ロータコア２６の周方向全体で同じになる。このため、永久磁石Ｍｓ，Ｍｎの表面磁束が永久磁石Ｍｓ，Ｍｎ毎に異なっていても、鎖交磁束としては電気角周期毎に同じになるため、電気角周期毎の鎖交磁束の差は小さくなる。よって、コギングトルクの脈動が低減される。

第１実施形態の効果について説明する。
（１－１）永久磁石Ｍｓ，Ｍｎの表面磁束を質量に置き換えることにより、永久磁石Ｍｓ，Ｍｎを質点とみなしたとき、複数の永久磁石Ｍｓ，Ｍｎは、複数の質点の重心Ｇがロータコア２６の軸中心Ｏに位置するように配置されている。よって、永久磁石Ｍｓ，Ｍｎの表面磁束が考慮されることなく複数の永久磁石Ｍｓ，Ｍｎが無作為に配置されている場合と比較して、ロータ１２の磁力の偏りを低減できる。その結果、ロータ１２の回転の偏りが抑制されるため、ロータ１２の回転時の騒音や振動、及び回転軸１３を支持するラジアル軸受に対する負荷を低減できる。また、回転電機１０を高効率化できる。

（１－２）複数の永久磁石Ｍｓ，Ｍｎは、ロータコア２６の周方向において１８０°反対に位置する各組の永久磁石Ｍｓ，Ｍｎの表面磁束の合計値が全ての組で同じになるように配置されている。このため、永久磁石Ｍｓ，Ｍｎ毎に表面磁束が異なっていても、鎖交磁束としては電気角周期毎に同じになる。したがって、電気角周期毎の鎖交磁束の差は小さくなる。よって、コギングトルクの脈動を低減できる。

（１－３）例えば、全ての永久磁石Ｍｓ，Ｍｎの表面磁束が同じである場合には、ロータ１２の磁力の偏りは最も低減される。しかしながら、この場合には、永久磁石Ｍｓ，Ｍｎの製造上発生する、他の永久磁石Ｍｓ，Ｍｎよりも表面磁束の大きい又は小さい永久磁石Ｍｓ，Ｍｎを使用することができない。これに対し、本実施形態では、永久磁石Ｍｓ，Ｍｎ毎に表面磁束が異なっていても、永久磁石Ｍｓ，Ｍｎの配置を工夫することによって、ロータ１２の磁力の偏りを低減している。したがって、他の永久磁石Ｍｓ，Ｍｎよりも表面磁束が大きい又は小さい永久磁石Ｍｓ，Ｍｎを使用しつつ、ロータ１２の磁力の偏りを低減できる。

［第２実施形態］
以下、回転電機、及び回転電機の製造方法を具体化した第２実施形態を図２にしたがって説明する。なお、ロータ１２以外の構成については、第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。

ロータコア２６は、複数の磁石挿通孔２７を有している。複数の磁石挿通孔２７は、ロータコア２６の周方向に並んでいる。各磁石挿通孔２７は、ロータコア２６を軸方向に貫通している。磁石挿通孔２７は、Ｓ極磁石Ｍｓが挿通されるＳ極磁石挿通孔、又はＮ極磁石Ｍｎが挿通されるＮ極磁石挿通孔である。Ｓ極磁石挿通孔とＮ極磁石挿通孔は、ロータコア２６の周方向において交互に並んでいる。

第２実施形態のロータコア２６は、外周面に突起２６０を有していない。ロータコア２６の第１端２６ａ及び第２端２６ｂは、ロータコア２６の外周面上に位置している。
各磁石挿通孔２７は、２つの挿通孔構成部２７ａから構成されている。２つの挿通孔構成部２７ａは、ロータコア２６の周方向において並んでいる。本実施形態では、２つの挿通孔構成部２７ａはＶ字状に配置されている。詳しくは、ロータコア２６の周方向における２つの挿通孔構成部２７ａの距離は、ロータコア２６の径方向外側に向かうにつれて長くなっている。

各永久磁石Ｍｓ，Ｍｎは、２つの磁石構成体Ｍａから構成されている。各磁石構成体Ｍａは、平板状である。各磁石構成体Ｍａの磁化方向は、各磁石構成体Ｍａの板厚方向と一致している。各磁石構成体Ｍａは、挿通孔構成部２７ａに挿通されている。したがって、本実施形態のロータ１２は、ロータコア２６の内部に永久磁石Ｍｓ，Ｍｎが埋め込まれたＩＰＭ（Interior Permanent Magnet）型のロータである。

２つの磁石構成体Ｍａは、磁石挿通孔２７に挿通されることにより、ロータコア２６の周方向に並んでいる。また、本実施形態では、２つの磁石構成体Ｍａは、磁石挿通孔２７に挿通されることにより、Ｖ字状に配置されている。詳しくは、ロータコア２６の周方向における２つの磁石構成体Ｍａの距離は、ロータコア２６の径方向外側に向かうにつれて長くなっている。Ｓ極磁石Ｍｓを構成する２つの磁石構成体Ｍａは、Ｓ極同士がロータコア２６の周方向に向かい合うように配置されている。Ｎ極磁石Ｍｎを構成する２つの磁石構成体Ｍａは、Ｎ極同士がロータコア２６の周方向に向かい合うように配置されている。

第２実施形態は、各永久磁石Ｍｓ，Ｍｎが２つの磁石構成体Ｍａから構成されている点では第１実施形態と異なるものの、複数の永久磁石Ｍｓ，Ｍｎの配置については、第１実施形態と同じである。つまり、永久磁石Ｍｓ，Ｍｎの表面磁束を質量に置き換えることにより、永久磁石Ｍｓ，Ｍｎを質点とみなしたとき、複数の質点の重心Ｇがロータコア２６の軸中心Ｏに位置するように、複数の永久磁石Ｍｓ，Ｍｎは配置されている。また、複数の永久磁石Ｍｓ，Ｍｎは、各組の永久磁石Ｍｓ，Ｍｎの表面磁束の合計値が全ての組で同じになるように配置されている。なお、第２実施形態における「永久磁石Ｍｓ，Ｍｎの表面磁束」とは、永久磁石Ｍｓ，Ｍｎを構成する２つの磁石構成体Ｍａの表面磁束の合計値である。

第２実施形態では、第１実施形態の効果（１－１）～（１－３）と同様の効果を得ることができる。
［第３実施形態］
以下、回転電機、及び回転電機の製造方法を具体化した第３実施形態を図３にしたがって説明する。なお、永久磁石Ｍｓ，Ｍｎの配置以外については、第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。

第３実施形態では、第１実施形態及び第２実施形態と同様、複数の永久磁石Ｍｓ，Ｍｎは、永久磁石Ｍｓ，Ｍｎの表面磁束を質量に置き換えることにより、永久磁石Ｍｓ，Ｍｎを質点とみなしたとき、複数の質点の重心Ｇがロータコア２６の軸中心Ｏに位置するように配置されている。ただし、第３実施形態では、複数の永久磁石Ｍｓ，Ｍｎは、各組の永久磁石Ｍｓ，Ｍｎの表面磁束の合計値が全ての組で同じになるように配置されていない点で第１実施形態及び第２実施形態と異なる。

第３実施形態では、複数の永久磁石Ｍｓ，Ｍｎは次のように配置されている。
ロータコア２６は、径方向における端として第１端２６ａ及び第２端２６ｂを有している。第２端２６ｂは、ロータコア２６の径方向において第１端２６ａの反対側に位置している。本実施形態のロータコア２６の第１端２６ａ及び第２端２６ｂはそれぞれ、ロータコア２６における突起２６０が設けられていない外周面上に位置している。

ロータコア２６は、第１端２６ａ、第２端２６ｂ、及び軸中心Ｏを通る仮想線としての第２仮想線Ｌ２によって２つの領域に分けられている。２つの領域のうち、一方の領域を第１領域Ａ１とし、他方の領域を第２領域Ａ２とする。つまり、ロータコア２６は、第１領域Ａ１と第２領域Ａ２とを有している。

複数のＳ極磁石Ｍｓは、表面磁束の強いものから順に第１領域Ａ１と第２領域Ａ２とに交互に配置されている。また、複数のＳ極磁石Ｍｓは、第１領域Ａ１及び第２領域Ａ２のそれぞれにおいて、表面磁束の大きいものほど第２仮想線Ｌ２から離れた位置に配置されている。

複数のＮ極磁石Ｍｎは、表面磁束の強いものから順に第１領域Ａ１と第２領域Ａ２とに交互に配置されている。また、複数のＮ極磁石Ｍｎは、第１領域Ａ１及び第２領域Ａ２のそれぞれにおいて、表面磁束の大きいものほど第２仮想線Ｌ２から離れた位置に配置されている。

具体的には、第１Ｓ極磁石Ｍｓ１、第３Ｓ極磁石Ｍｓ３、及び第５Ｓ極磁石Ｍｓ５は、第１領域Ａ１に配置されている。各Ｓ極磁石Ｍｓから第２仮想線Ｌ２までの距離は、第１Ｓ極磁石Ｍｓ１、第３Ｓ極磁石Ｍｓ３、第５Ｓ極磁石Ｍｓ５の順に短くなっている。一方、第２Ｓ極磁石Ｍｓ２、第４Ｓ極磁石Ｍｓ４、及び第６Ｓ極磁石Ｍｓ６は、第２領域Ａ２に配置されている。各Ｓ極磁石Ｍｓから第２仮想線Ｌ２までの距離は、第２Ｓ極磁石Ｍｓ２、第４Ｓ極磁石Ｍｓ４、第６Ｓ極磁石Ｍｓ６の順に短くなっている。第７Ｓ極磁石Ｍｓ７は、第２仮想線Ｌ２上に配置されている。第７Ｓ極磁石Ｍｓ７の半分は、第１領域Ａ１に配置されているとともに、第７Ｓ極磁石Ｍｓ７の残りの半分は、第２領域Ａ２に配置されている。

第１Ｎ極磁石Ｍｎ１、第３Ｎ極磁石Ｍｎ３、及び第５Ｎ極磁石Ｍｎ５は、第１領域Ａ１に配置されている。各Ｎ極磁石Ｍｎから第２仮想線Ｌ２までの距離は、第１Ｎ極磁石Ｍｎ１、第３Ｎ極磁石Ｍｎ３、第５Ｎ極磁石Ｍｎ５、第７Ｎ極磁石Ｍｎ７の順に短くなっている。一方、第２Ｎ極磁石Ｍｎ２、第４Ｎ極磁石Ｍｎ４、及び第６Ｎ極磁石Ｍｎ６は、第２領域Ａ２に配置されている。各Ｎ極磁石Ｍｎから第２仮想線Ｌ２までの距離は、第２Ｎ極磁石Ｍｎ２、第４Ｎ極磁石Ｍｎ４、第６Ｎ極磁石Ｍｎ６の順に短くなっている。第７Ｎ極磁石Ｍｎ７は、第２仮想線Ｌ２上に配置されている。第７Ｎ極磁石Ｍｎ７の半分は、第１領域Ａ１に配置されているとともに、第７Ｎ極磁石Ｍｎ７の残りの半分は、第２領域Ａ２に配置されている。

第１磁石Ｍ１は、第１Ｎ極磁石Ｍｎ１である。第２磁石Ｍ２は、第３Ｓ極磁石Ｍｓ３である。第３磁石Ｍ３は、第５Ｎ極磁石Ｍｎ５である。第４磁石Ｍ４は、第７Ｓ極磁石Ｍｓ７である。第５磁石Ｍ５は、第６Ｎ極磁石Ｍｎ６である。第６磁石Ｍ６は、第４Ｓ極磁石Ｍｓ４である。第７磁石Ｍ７は、第２Ｎ極磁石Ｍｎ２である。第８磁石Ｍ８は、第２Ｓ極磁石Ｍｓ２である。第９磁石Ｍ９は、第４Ｎ極磁石Ｍｎ４である。第１０磁石Ｍ１０は、第６Ｓ極磁石Ｍｓ６である。第１１磁石Ｍ１１は、第７Ｎ極磁石Ｍｎ７である。第１２磁石Ｍ１２は、第５Ｓ極磁石Ｍｓ５である。第１３磁石Ｍ１３は、第３Ｎ極磁石Ｍｎ３である。第１４磁石Ｍ１４は、第１Ｓ極磁石Ｍｓ１である。すなわち、第ｎＳ極磁石Ｍｓと第ｎＮ極磁石Ｍｎとは、ロータコア２６の軸中心Ｏを通るとともに第２仮想線Ｌ２と直交する図示しない仮想線に対して線対称な位置に配置されている。

第３実施形態の作用について説明する。
複数の永久磁石Ｍｓ，Ｍｎは、永久磁石Ｍｓ，Ｍｎの表面磁束を質量に置き換えることにより、永久磁石Ｍｓ，Ｍｎを質点とみなしたとき、複数の質点の重心Ｇがロータコア２６の軸中心Ｏに位置するように配置されている。図３の一点鎖線は、本実施形態のロータ１２の磁力の分布を示している。ロータ１２の磁力は、第２仮想線Ｌ２が延びる方向と直交する方向において、ロータコア２６の第１端２６ａ及び第２端２６ｂから離れるにつれて徐々に大きくなっている。ロータ１２の磁力は、ロータコア２６の軸中心Ｏに対して点対称に分布している。したがって、永久磁石Ｍｓ，Ｍｎの表面磁束が考慮されることなく複数の永久磁石Ｍｓ，Ｍｎが無作為に配置されている場合と比較して、ロータ１２の磁力の偏りが低減される。

第３実施形態では、第１実施形態の効果（１－１），（１－３）と同様の効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
（３－１）第３実施形態では、ロータ１２の磁力は、ロータコア２６の軸中心Ｏに対して点対称に分布している。このため、ロータコア２６の周方向において１８０°反対に位置する２つの永久磁石Ｍｓ，Ｍｎを一組の永久磁石Ｍｓ，Ｍｎとしたとき、各組の永久磁石Ｍｓ，Ｍｎにおいて一方の永久磁石Ｍｓ，Ｍｎと他方の永久磁石Ｍｓ，Ｍｎの表面磁束は同じである。よって、ロータ１２の磁力の偏りをより低減できる。

（３－２）ロータコア２６の周方向におけるロータ１２の磁力の変化は、第１実施形態よりも緩やかである。このため、ロータ１２をよりスムーズに回転させることができる。
上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

○ 永久磁石Ｍｓ，Ｍｎの表面磁束を質量に置き換えることによって永久磁石Ｍｓ，Ｍｎを質点とみなす際、上記実施形態では、永久磁石Ｍｓ，Ｍｎの重心点を質点とみなしていたが、永久磁石Ｍｓ，Ｍｎの任意の点を質点とみなしてもよい。

○ 永久磁石Ｍｓ，Ｍｎの配置は、第１～第３実施形態の配置に限定されない。永久磁石Ｍｓ，Ｍｎの表面磁束を質量に置き換えることにより、永久磁石Ｍｓ，Ｍｎを質点とみなしたとき、複数の質点の重心Ｇがロータコア２６の軸中心Ｏに位置するように配置されていれば、永久磁石Ｍｓ，Ｍｎの配置は適宜変更されてもよい。永久磁石Ｍｓ，Ｍｎの他の配置例として、配置例１及び配置例２について説明する。

＜配置例１＞
図４に示すように、ロータコア２６は、第１端２６ａ、第２端２６ｂ、及び軸中心Ｏを通る第１仮想線Ｌ１によって、第１領域Ａ１と第２領域Ａ２とに分けられている。

複数のＳ極磁石Ｍｓについて、表面磁束の大きいものから順に番号付けする。奇数番目のＳ極磁石Ｍｓは、第２領域Ａ２において第２端２６ｂから第１端２６ａに向かって表面磁束が小さくなるように配置されている。偶数番目のＳ極磁石Ｍｓは、第１領域Ａ１において第１端２６ａから第２端２６ｂに向かって表面磁束が小さくなるように配置されている。

複数のＮ極磁石Ｍｎについて、表面磁束の大きいものから順に番号付けする。奇数番目のＮ極磁石Ｍｎは、第１領域Ａ１において第１端２６ａから第２端２６ｂに向かって表面磁束が小さくなるように配置されている。偶数番目のＮ極磁石Ｍｎは、第２領域Ａ２において第２端２６ｂから第１端２６ａに向かって表面磁束が大きくなるように配置されている。

具体的には、第１Ｓ極磁石Ｍｓ１、第３Ｓ極磁石Ｍｓ３、第５Ｓ極磁石Ｍｓ５、及び第７Ｓ極磁石Ｍｓ７は、第２領域Ａ２において第２端２６ｂから第１端２６ａに向かって表面磁束が小さくなるように、この順に配置されている。第２Ｓ極磁石Ｍｓ２、第４Ｓ極磁石Ｍｓ４、及び第６Ｓ極磁石Ｍｓ６は、第１領域Ａ１において第１端２６ａから第２端２６ｂに向かって表面磁束が小さくなるように、この順に配置されている。

第１Ｎ極磁石Ｍｎ１、第３Ｎ極磁石Ｍｎ３、第５Ｎ極磁石Ｍｎ５、及び第７Ｎ極磁石Ｍｎ７は、第１領域Ａ１において第１端２６ａから第２端２６ｂに向かって表面磁束が小さくなるように、この順に配置されている。第２Ｎ極磁石Ｍｎ２、第４Ｎ極磁石Ｍｎ４、及び第６Ｎ極磁石Ｍｎ６は、第２領域Ａ２において第２端２６ｂから第１端２６ａに向かって表面磁束が小さくなるように、この順に配置されている。

この場合、第１磁石Ｍ１は、第７Ｓ極磁石Ｍｓ７である。第２磁石Ｍ２は、第６Ｎ極磁石Ｍｎ６である。第３磁石Ｍ３は、第５Ｓ極磁石Ｍｓ５である。第４磁石Ｍ４は、第４Ｎ極磁石Ｍｎ４である。第５磁石Ｍ５は、第３Ｓ極磁石Ｍｓ３である。第６磁石Ｍ６は、第２Ｎ極磁石Ｍｎ２である。第７磁石Ｍ７は、第１Ｓ極磁石Ｍｓ１である。第８磁石Ｍ８は、第７Ｎ極磁石Ｍｎ７である。第９磁石Ｍ９は、第６Ｓ極磁石Ｍｓ６である。第１０磁石Ｍ１０は、第５Ｎ極磁石Ｍｎ５である。第１１磁石Ｍ１１は、第４Ｓ極磁石Ｍｓ４である。第１２磁石Ｍ１２は、第３Ｎ極磁石Ｍｎ３である。第１３磁石Ｍ１３は、第２Ｓ極磁石Ｍｓ２である。第１４磁石Ｍ１４は、第１Ｎ極磁石Ｍｎ１である。

図４の一点鎖線は、ロータ１２の磁力の分布を示している。第１領域Ａ１において、ロータ１２の磁力は、ロータコア２６の第２端２６ｂから第１端２６ａに向かうにつれて徐々に大きくなっている。そして、ロータ１２の磁力は、最大になった後、急激に小さくなっている。第２領域Ａ２において、ロータ１２の磁力は、ロータコア２６の第１端２６ａから第２端２６ｂに向かうにつれて徐々に大きくなっている。そして、ロータ１２の磁力は、最大になった後、急激に小さくなっている。ロータ１２の磁力は、ロータコア２６の軸中心Ｏに対して点対称に分布している。

＜配置例２＞
図５に示すように、複数のＳ極磁石Ｍｓは、ロータコア２６の第２端２６ｂから反時計回りに表面磁束が大きいものから順に配置されていてもよい。また、複数のＮ極磁石Ｍｎは、ロータコア２６の第１端２６ａから反時計回りに表面磁束が大きいものから順に配置されていてもよい。

この場合、第１磁石Ｍ１は、第４Ｓ極磁石Ｍｓ４である。第２磁石Ｍ２は、第７Ｎ極磁石Ｍｎ７である。第３磁石Ｍ３は、第３Ｓ極磁石Ｍｓ３である。第４磁石Ｍ４は、第６Ｎ極磁石Ｍｎ６である。第５磁石Ｍ５は、第２Ｓ極磁石Ｍｓ２である。第６磁石Ｍ６は、第５Ｎ極磁石Ｍｎ５である。第７磁石Ｍ７は、第１Ｓ極磁石Ｍｓ１である。第８磁石Ｍ８は、第４Ｎ極磁石Ｍｎ４である。第９磁石Ｍ９は、第７Ｓ極磁石Ｍｓ７である。第１０磁石Ｍ１０は、第３Ｎ極磁石Ｍｎ３である。第１１磁石Ｍ１１は、第６Ｓ極磁石Ｍｓ６である。第１２磁石Ｍ１２は、第２Ｎ極磁石Ｍｎ２である。第１３磁石Ｍ１３は、第５Ｓ極磁石Ｍｓ５である。第１４磁石Ｍ１４は、第１Ｎ極磁石Ｍｎ１である。すなわち、第ｎＳ極磁石Ｍｓと第ｎＮ極磁石Ｍｎとは、ロータコア２６の周方向において１８０°反対に位置するように配置されている。

図５の一点鎖線は、ロータ１２の磁力の分布を示している。磁力が大きい部分と小さい部分とは、ロータコア２６の周方向において交互に存在している。ロータ１２の磁力は、ロータコア２６の軸中心Ｏに対して点対称に分布している。

○ 第ｎＳ極磁石Ｍｓの表面磁束と、第ｎ＋１Ｓ極磁石Ｍｓの表面磁束との差は、ロータ１２の磁力の偏りの低減に大きな影響を及ぼさない範囲で、ｎ＝１～６のときで若干異なっていてもよい。第ｎＮ極磁石Ｍｎの表面磁束と、第ｎ＋１Ｎ極磁石Ｍｎの表面磁束との差は、ロータ１２の磁力の偏りの低減に大きな影響を及ぼさない範囲で、ｎ＝１～６のときで若干異なっていてもよい。

○ 第ｎＳ極磁石Ｍｓの表面磁束と第ｎＮ極磁石Ｍｓの表面磁束とは、ロータ１２の磁力の偏りの低減に大きな影響を及ぼさない範囲で、若干異なっていてもよい。
○ スロット２５の数、ロータ１２の極数、及びコイル２２の相数は適宜変更されてもよい。ｑが分数かつｑ＜１／２である分数スロットの場合、複数の永久磁石Ｍｓ，Ｍｎは、各組の永久磁石Ｍｓ，Ｍｎの表面磁束の合計値が全ての組で同じになるように配置されているのが好ましい。

例えば、図６に示すように、ロータ１２は、Ｓ極磁石Ｍｓ及びＮ極磁石Ｍｎを５個ずつ有する１０極（５極対）のロータであってもよい。この場合、ｑ＝１２／（１０×３）＝２／５である。

５個のＳ極磁石Ｍｓについて、表面磁束の大きいものから順に、第１Ｓ極磁石Ｍｓ１、第２Ｓ極磁石Ｍｓ２、第３Ｓ極磁石Ｍｓ３、第４Ｓ極磁石Ｍｓ４、第５Ｓ極磁石Ｍｓ５とする。なお、第ｎＳ極磁石Ｍｓの表面磁束と、第ｎ＋１Ｓ極磁石Ｍｓの表面磁束との差は、ｎ＝１～４のときで同じである。

第１Ｓ極磁石Ｍｓ１、第３Ｓ極磁石Ｍｓ３、及び第５Ｓ極磁石Ｍｓ５は、第１領域Ａ１において第１端２６ａから第２端２６ｂに向かって表面磁束が小さくなるように、この順に配置されている。第２Ｓ極磁石Ｍｓ２及び第４Ｓ極磁石Ｍｓ４は、第２領域Ａ２において第２端２６ｂから第１端２６ａに向かって表面磁束が小さくなるように、この順に配置されている。

５個のＮ極磁石Ｍｎについて、表面磁束の大きいものから順に、第１Ｎ極磁石Ｍｎ１、第２Ｎ極磁石Ｍｎ２、第３Ｎ極磁石Ｍｎ３、第４Ｎ極磁石Ｍｎ４、第５Ｎ極磁石Ｍｎ５とする。なお、第ｎＮ極磁石Ｍｎの表面磁束と、第ｎ＋１Ｎ極磁石Ｍｎの表面磁束との差は、ｎ＝１～４で同じとする。また、第ｎＮ極磁石Ｍｎの表面磁束は、第ｎＳ極磁石Ｍｓの表面磁束と同じである。

第１Ｎ極磁石Ｍｎ１、第３Ｎ極磁石Ｍｎ３、及び第５Ｎ極磁石Ｍｎ５は、第２領域Ａ２において第１端２６ａから第２端２６ｂに向かって表面磁束が小さくなるように、この順に配置されている。第２Ｎ極磁石Ｍｎ２及び第４Ｎ極磁石Ｍｎ４は、第１領域Ａ１において第２端２６ｂから第１端２６ａに向かって表面磁束が小さくなるように、この順に配置されている。

ロータコア２６の周方向に並ぶ１０個の永久磁石Ｍｓ，Ｍｎについて、第１端２６ａから時計回りに、第１～第１０磁石Ｍ１～Ｍ１０とする。第１磁石Ｍ１、第２磁石Ｍ２、第３磁石Ｍ３、第４磁石Ｍ４、第５磁石Ｍ５はそれぞれ、ロータコア２６の周方向において第６磁石Ｍ６、第７磁石Ｍ７、第８磁石Ｍ８、第９磁石Ｍ９、及び第１０磁石Ｍ１０の１８０°反対に位置している。

第１磁石Ｍ１は、第１Ｎ極磁石Ｍｎ１である。第２磁石Ｍ２は、第４Ｓ極磁石Ｍｓ４である。第３磁石Ｍ３は、第３Ｎ極磁石Ｍｎ３である。第４磁石Ｍ４は、第２Ｓ極磁石Ｍｓ２である。第５磁石Ｍ５は、第５Ｎ極磁石Ｍｎ５である。第６磁石Ｍ６は、第５Ｓ極磁石Ｍｓ５である。第７磁石Ｍ７は、第２Ｎ極磁石Ｍｎ２である。第８磁石Ｍ８は、第３Ｓ極磁石Ｍｓ３である。第９磁石Ｍ９は、第４Ｎ極磁石Ｍｎ４である。第１０磁石Ｍ１０は、第１Ｓ極磁石Ｍｓ１である。

永久磁石Ｍｓ，Ｍｎの表面磁束を質量に置き換えることによって永久磁石Ｍｓ，Ｍｎを質点とみなしたとき、複数の質点の重心Ｇは、第１仮想線Ｌ１上に位置するとともに、ロータコア２６の軸中心Ｏよりもの第１端２６ａ側に位置している。ただし、この場合のロータコア２６の軸中心Ｏに対する重心Ｇのずれは、各永久磁石Ｍｓ，Ｍｎの表面磁束に関係なく永久磁石Ｍｓ，Ｍｎを無作為に配置した場合のロータコア２６の軸中心Ｏに対する重心Ｇのずれよりも小さい。

図６の一点鎖線は、ロータ１２の磁力の分布を示している。ロータ１２の磁力は、第１仮想線Ｌ１に対して線対称に分布している。
この場合、第１実施形態の効果（１－１）～（１－３）と同様の効果を得ることができる。

○ Ｓ極磁石Ｍｓの数及びＮ極磁石Ｍｎの数はそれぞれ、奇数に限定されない。Ｓ極磁石Ｍｓの数及びＮ極磁石Ｍｎの数はそれぞれ、偶数であってもよい。
図７に示すように、ロータ１２は、Ｓ極磁石Ｍｓ及びＮ極磁石Ｍｎを６個ずつ有する１２極（６極対）のロータであってもよい。この場合、ｑ＝１２／（１２×３）＝１／３である分数スロットである。

６個のＳ極磁石Ｍｓについて、表面磁束の大きいものから順に、第１Ｓ極磁石Ｍｓ１、第２Ｓ極磁石Ｍｓ２、第３Ｓ極磁石Ｍｓ３、第４Ｓ極磁石Ｍｓ４、第５Ｓ極磁石Ｍｓ５、第６Ｓ極磁石Ｍｓ６とする。なお、第ｎＳ極磁石Ｍｓの表面磁束と、第ｎ＋１Ｓ極磁石Ｍｓの表面磁束との差は、ｎ＝１～５のときで同じである。

第１Ｓ極磁石Ｍｓ１、第３Ｓ極磁石Ｍｓ３、及び第５Ｓ極磁石Ｍｓ５は、第１領域Ａ１において第１端２６ａから第２端２６ｂに向かって表面磁束が大きくなるように、この順に配置されている。第２Ｓ極磁石Ｍｓ２、第４Ｓ極磁石Ｍｓ４、及び第６Ｓ極磁石Ｍｓ６は、第２領域Ａ２において第２端２６ｂから第１端２６ａに向かって表面磁束が小さくなるように、この順に配置されている。

６個のＮ極磁石Ｍｎについて、表面磁束の大きいものから順に、第１Ｎ極磁石Ｍｎ１、第２Ｎ極磁石Ｍｎ２、第３Ｎ極磁石Ｍｎ３、第４Ｎ極磁石Ｍｎ４、第５Ｎ極磁石Ｍｎ５、第６Ｎ極磁石Ｍｎ６とする。なお、第ｎＮ極磁石Ｍｎの表面磁束と、第ｎ＋１Ｎ極磁石Ｍｎの表面磁束との差は、ｎ＝１～５で同じとする。また、第ｎＮ極磁石Ｍｎの表面磁束は、第ｎＳ極磁石Ｍｓの表面磁束と同じである。

第１Ｎ極磁石Ｍｎ１、第３Ｎ極磁石Ｍｎ３、及び第５Ｎ極磁石Ｍｎ５は、第１領域Ａ１において第１端２６ａから第２端２６ｂに向かって表面磁束が小さくなるように、この順に配置されている。第２Ｎ極磁石Ｍｎ２、第４Ｎ極磁石Ｍｎ４、及び第６Ｎ極磁石Ｍｎ６は、第２領域Ａ２において第２端２６ｂから第１端２６ａに向かって表面磁束が大きくなるように、この順に配置されている。

ロータコア２６の周方向に並ぶ１２個の永久磁石Ｍｓ，Ｍｎについて、第１端２６ａから時計回りに、第１～第１２磁石Ｍ１～Ｍ１２とする。第１磁石Ｍ１、第２磁石Ｍ２、第３磁石Ｍ３、第４磁石Ｍ４、第５磁石Ｍ５、第６磁石Ｍ６はそれぞれ、ロータコア２６の周方向において第７磁石Ｍ７、第８磁石Ｍ８、第９磁石Ｍ９、第１０磁石Ｍ１０、第１１磁石Ｍ１１、第１２磁石Ｍ１２の１８０°反対に位置している。

第１磁石Ｍ１は、第６Ｓ極磁石Ｍｓ６である。第２磁石Ｍ２は、第２Ｎ極磁石Ｍｎ２である。第３磁石Ｍ３は、第４Ｓ極磁石Ｍｓ４である。第４磁石Ｍ４は、第４Ｎ極磁石Ｍｎ４である。第５磁石Ｍ５は、第２Ｓ極磁石Ｍｓ２である。第６磁石Ｍ６は、第６Ｎ極磁石Ｍｎ６である。第７磁石Ｍ７は、第１Ｓ極磁石Ｍｓ１である。第８磁石Ｍ８は、第５Ｎ極磁石Ｍｎ５である。第９磁石Ｍ９は、第３Ｓ極磁石Ｍｓ３である。第１０磁石Ｍ１０は、第３Ｎ極磁石Ｍｎ３である。第１１磁石Ｍ１１は、第５Ｓ極磁石Ｍｓ５である。第１２磁石Ｍ１２は、第１Ｎ極磁石Ｍｎ１である。

永久磁石Ｍｓ，Ｍｎの表面磁束を質量に置き換えることによって永久磁石Ｍｓ，Ｍｎを質点とみなしたとき、複数の質点の重心Ｇは、ロータコア２６の軸中心Ｏに位置している。

図７の一点鎖線は、ロータ１２の磁力の分布を示している。ロータ１２の磁力は、ロータコア２６の軸中心Ｏを通るとともに第１仮想線Ｌ１と直交する図示しない仮想線に対して線対称に分布している。

この場合、第１実施形態の効果（１－１）～（１－３）と同様の効果を得ることができる。
○ ヨーク２３は、円筒状でなくてもよい。ヨーク２３は、例えば、多角筒状であってもよい。

○ ロータコア２６は、円筒状でなくてもよい。ロータコア２６は、例えば、多角筒状であってもよい。
○ ＳＰＭ型のロータ１２において、ロータコア２６は、複数の突起２６０を有していなくてもよい。なお、第１実施形態のロータコア２６が突起２６０を有していない場合、ロータコア２６の第１端２６ａ及び第２端２６ｂは、ロータコア２６の外周面上に位置する。

○ 第２実施形態において、２つの磁石構成体Ｍａは、ロータコア２６の周方向に並んでいれば、Ｖ字状に配置されていなくてもよい。
○ 取得工程において、予め作成された各永久磁石Ｍｓ，Ｍｎの表面磁束のデータを入手することで、各永久磁石Ｍｓ，Ｍｎのそれぞれの表面磁束を取得してもよい。

１０…回転電機、１１…ステータ、１２…ロータ、２１…ステータコア、２２…コイル、２３…ヨーク、２４…ティース、２５…スロット、２６…ロータコア、２６ａ…第１端、２６ｂ…第２端、Ａ１…第１領域、Ａ２…第２領域、Ｇ…重心、Ｌ１…仮想線としての第１仮想線、Ｌ２…仮想線としての第２仮想線、Ｍｓ…永久磁石としてのＳ極磁石、Ｍｎ…永久磁石としてのＮ極磁石、Ｍａ…磁石構成体、Ｏ…軸中心。

Claims (6)

1. ステータコアと、前記ステータコアに巻回されたコイルとを有するステータと、
   筒状のロータコアと、前記ロータコアの周方向に並ぶ複数の永久磁石とを有するロータと、
   を備え、
   前記永久磁石は、Ｓ極磁石、又は磁化方向が前記Ｓ極磁石とは異なるＮ極磁石であり、前記Ｓ極磁石と前記Ｎ極磁石は、前記ロータコアの周方向において交互に並んでおり、
   前記永久磁石の表面磁束は、前記永久磁石毎に異なっている回転電機であって、
   前記永久磁石の表面磁束を質量に置き換えることで前記永久磁石を質点とみなしたとき、前記複数の質点の重心は、前記ロータコアの軸中心に位置していることを特徴とする回転電機。
2. 前記複数の永久磁石はそれぞれ、前記ロータコアの周方向に並ぶ２つの磁石構成体によって構成されている請求項１に記載の回転電機。
3. 前記ステータコアは、筒状のヨークと、前記ヨークから前記ヨークの径方向に延びるとともに前記ヨークの周方向に間隔を空けて配置された複数のティースと、前記ヨークの周方向に隣り合う前記ティースの間に位置する空間であるスロットとを有し、
   前記コイルは、前記ティースに集中巻きで巻回されており、
   前記Ｓ極磁石及び前記Ｎ極磁石の数はそれぞれ奇数であり、
   ｑ＝前記スロットの数／（前記ロータの極数×前記コイルの相数）としたとき、ｑが分数かつｑ＜１／２であり、
   前記ロータコアは、前記ロータコアの径方向における前記ロータコアの第１端、前記ロータコアの前記第１端とは反対側に位置する第２端、及び前記ロータコアの軸中心を通る仮想線によって分けられた第１領域と第２領域とを有し、
   前記複数のＳ極磁石を表面磁束の大きいものから順に番号付けしたとき、
   奇数番目の前記Ｓ極磁石は、前記第１領域において前記第１端から前記第２端に向かって表面磁束が小さくなるように配置され、
   偶数番目の前記Ｓ極磁石は、前記第２領域において前記第２端から前記第１端に向かって表面磁束が小さくなるように配置され、
   前記複数のＮ極磁石を表面磁束の大きいものから順に番号付けしたとき、
   奇数番目の前記Ｎ極磁石は、前記第２領域において前記第１端から前記第２端に向かって表面磁束が小さくなるように配置され、
   偶数番目の前記Ｎ極磁石は、前記第１領域において前記第２端から前記第１端に向かって表面磁束が小さくなるように配置されている請求項１又は請求項２に記載の回転電機。
4. 前記ステータコアは、筒状のヨークと、前記ヨークから前記ヨークの径方向に延びるとともに前記ヨークの周方向に間隔を空けて配置された複数のティースと、前記ヨークの周方向に隣り合う前記ティースの間に位置する空間であるスロットとを有し、
   前記コイルは、前記ティースに集中巻きで巻回されており、
   前記Ｓ極磁石及び前記Ｎ極磁石の数はそれぞれ偶数であり、
   ｑ＝前記スロットの数／（前記ロータの極数×前記コイルの相数）としたとき、ｑが分数かつｑ＜１／２であり、
   前記ロータコアは、前記ロータコアの径方向における前記ロータコアの第１端、前記ロータコアの前記第１端とは反対側に位置する第２端、及び前記ロータコアの軸中心を通る仮想線によって分けられた第１領域と第２領域とを有し、
   前記複数のＳ極磁石を表面磁束の大きいものから順に番号付けしたとき、
   奇数番目の前記Ｓ極磁石は、前記第１領域において前記第１端から前記第２端に向かって表面磁束が大きくなるように配置され、
   偶数番目の前記Ｓ極磁石は、前記第２領域において前記第２端から前記第１端に向かって表面磁束が小さくなるように配置され、
   前記複数のＮ極磁石を表面磁束の大きいものから順に番号付けしたとき、
   奇数番目の前記Ｎ極磁石は、前記第１領域において前記第１端から前記第２端に向かって表面磁束が小さくなるように配置され、
   偶数番目の前記Ｎ極磁石は、前記第２領域において前記第２端から前記第１端に向かって表面磁束が大きくなるように配置されている請求項１又は請求項２に記載の回転電機。
5. 前記ロータコアは、前記ロータコアの径方向における前記ロータコアの第１端、前記ロータコアの前記第１端とは反対側に位置する第２端、及び前記ロータコアの軸中心を通る仮想線によって分けられた第１領域と第２領域とを有し、
   前記複数のＳ極磁石及び前記複数のＮ極磁石はそれぞれ、表面磁束の強いものから順に前記第１領域と前記第２領域とに交互に配置されるとともに、前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれにおいて、表面磁束の大きいものほど前記仮想線から離れた位置に配置されている請求項１又は請求項２に記載の回転電機。
6. ステータコアと、前記ステータコアに巻回されたコイルとを有するステータと、
   筒状のロータコアと、前記ロータコアの周方向に並ぶ複数の永久磁石とを有するロータと、
   を備え、
   前記永久磁石は、Ｓ極磁石、又は磁化方向が前記Ｓ極磁石とは異なるＮ極磁石であり、前記Ｓ極磁石と前記Ｎ極磁石は、前記ロータコアの周方向において交互に並んでおり、
   前記永久磁石の表面磁束は、前記永久磁石毎に異なっている回転電機の製造方法であって、
   前記複数の永久磁石のそれぞれについて表面磁束を取得する取得工程と、
   取得した前記永久磁石の表面磁束に基づいて前記複数の永久磁石を配置する配置工程と、
   を有し、
   前記配置工程において、前記永久磁石の表面磁束を質量に置き換えることで前記永久磁石を質点とみなしたとき、前記複数の質点の重心が前記ロータコアの軸中心に位置するように前記複数の永久磁石を配置することを特徴とする回転電機の製造方法。

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