WO2020196609A1

WO2020196609A1 - ロータ及び回転電気機械

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Publication number: WO2020196609A1
Application number: PCT/JP2020/013295
Authority: WO
Inventors: 裕介入野; 貴晃小野; 勇二中澤; 辰也戸成; 久人住友; 竹本　真紹
Original assignee: ダイキン工業株式会社
Priority date: 2019-03-28
Filing date: 2020-03-25
Publication date: 2020-10-01
Also published as: EP3920378A4; US20220014058A1; CN113519105A; EP3920378A1; JP6773244B2; JP2020167928A

Abstract

複数の磁極（36）のうち少なくとも１つは、周方向に並んだ複数の永久磁石（34）で構成される第１磁極（36）を含む。第１磁極（36）における周方向両端の永久磁石（34）の着磁方向と平行な直線は、永久磁石（34）の磁石中心線（35）に対して傾斜し、かつ磁石中心線（35）に比べて、永久磁石（34）の中心から径方向外側に向かうにつれて第１磁極（36）の磁極中心線（37）に近づく方向に傾斜している。第１磁極（36）における周方向両端の永久磁石（34）の着磁方向と平行な直線と、永久磁石（34）の磁石中心線（35）とが成す角度は、０°よりも大きく９０°よりも小さい。

Description

ロータ及び回転電気機械

　本開示は、ロータ及び回転電気機械に関するものである。

　従来より、ロータコアの外周面の近傍に、周方向に間隔をあけて複数の永久磁石が埋め込まれたＢＰＭ（Buried Permanent Magnet）型のロータが知られている（例えば、非特許文献１参照）。

R.P.Jastrzebski. et al. "Design of a bearingless 100kW electric motor for high-speed applications", 2015 18th International Conference on Electrical Machines and Systems (ICEMS), Oct. 25-28, 2015. pp.2008-2014

　ところで、従来のロータでは、１つの磁極を構成する複数の永久磁石が、周方向に等間隔に配置されている。ここで、同一の永久磁石を周方向に等間隔に配置した場合、ロータコアの外周面における径方向の磁束密度分布が矩形波状となるため、高調波成分に起因してステータに発生する鉄損が増大し、回転電気機械の発生トルクが小さくなるおそれがある。

　本開示の目的は、ロータが適用される回転電気機械の発生トルクを大きくすることにある。

　本開示の第１の態様は、複数の磁極（36）を有するロータコア（31）を備えたロータであって、前記複数の磁極（36）のうち少なくとも１つが、周方向に並んだ３つ以上の磁石孔（32）と、該複数の磁石孔（32）にそれぞれ収容された複数の永久磁石（34）とで構成される第１磁極（36）を含み、前記ロータコア（31）における隣り合う前記磁石孔（32）の間の部分は、径方向に沿って延びた領域を有しており、前記磁石孔（32）における径方向外側の端面は、前記ロータコア（31）の軸心（O）と該磁石孔（32）の周方向の中央部とを通る直線に対して略線対称であり、前記磁石孔（32）の径方向寸法の最大値は、該磁石孔（32）の径方向の外側面と前記ロータコア（31）の外周面との間の部分の径方向寸法の最小値よりも大きく、前記第１磁極（36）は、前記複数の磁石孔（32）が周方向に等間隔に配置され且つ前記複数の永久磁石（34）が略同じ磁束量及び枚数で構成される磁極に比べて、前記ロータコア（31）の外周面における径方向の磁束密度分布の高調波成分が低減されるように構成されている。

　第１の態様では、上述した要件で定義されるロータにおいて、第１磁極（36）では、複数の磁石孔（32）が周方向に等間隔に配置され且つ複数の永久磁石（34）が略同じ磁束量及び枚数で構成される磁極に比べて、ロータコア（31）の外周面における径方向の磁束密度分布の高調波成分が低減されるように構成されている。

　このように、第１磁極（36）を、ロータコア（31）の外周面における径方向の磁束密度分布の高調波成分が低減される構成とすることで、ステータに発生する鉄損を抑え、回転電気機械の発生トルクを大きくすることができる。

　本開示の第２の態様は、第１の態様において、前記第１磁極（36）の中心と前記ロータ（30）の軸心（O）とを通る直線を磁極中心線（37）とし、かつ前記永久磁石（34）の中心と前記ロータ（30）の軸心（O）とを通る直線を磁石中心線（35）として、前記第１磁極（36）における周方向両端の前記永久磁石（34）の着磁方向と平行な直線は、該永久磁石（34）の前記磁石中心線（35）に対して傾斜し、かつ該磁石中心線（35）に比べて、該永久磁石（34）の中心から径方向外側に向かうにつれて前記第１磁極（36）の前記磁極中心線（37）に近づく方向に傾斜しており、前記第１磁極（36）における周方向両端の前記永久磁石（34）の着磁方向と平行な直線と、該永久磁石（34）の前記磁石中心線（35）とが成す角度は、０°よりも大きく９０°よりも小さい。

　第２の態様では、複数の永久磁石（34）で構成される第１磁極（36）で発生する磁束が、第１磁極（36）の中心に集中する。第１磁極（36）における周方向両端の永久磁石（34）の磁束が、隣の磁極（36）に流れ込みにくく、よってロータ（30）内で短絡しにくい。永久磁石（34）の磁束を有効活用することにより、ロータ（30）が適用される回転電気機械（10）の発生トルクを大きくすることができる。

　本開示の第３の態様は、第２の態様において、前記第１磁極（36）における周方向両端のみの前記永久磁石（34）の着磁方向と平行な直線が、該永久磁石（34）の前記磁石中心線（35）に対して傾斜している。

　第３の態様では、ロータ（30）内での永久磁石（34）の磁束の短絡を抑止するには、複数の永久磁石（34）で構成される第１磁極（36）の周方向両端の永久磁石（34）の着磁方向と平行な直線を、上述した方向にすることが最も有効であるという本願発明者の発見に基づく。第１磁極（36）の周方向両端のみの永久磁石（34）の着磁方向と平行な直線を、上述した方向にすることで、ロータ（30）が適用される回転電気機械（10）の発生トルクを大きくするという効果を得つつ、磁化容易軸が互いに異なる永久磁石（34）の種類を少なくしてロータ（30）の製造コストを抑制することができる。

　本開示の第４の態様は、第１乃至３の態様のうち何れか１つにおいて、前記ロータコア（31）のうち前記永久磁石（34）よりも径方向外側の部分が、軸方向から見てコア材料で満たされている。

　第４の態様では、ロータ（30）が回転するときに発生する遠心力に、ロータコア（31）のうち永久磁石（34）よりも径方向外側の部分が耐えやすくなる。当該部分にフラックスバリアなどの空隙が存在しないためである。このように、ロータ（30）の耐久性を高めることができる。

　本開示の第５の態様は、第１乃至４の態様のうち何れか１つにおいて、各前記永久磁石（34）は、前記ロータコア（31）に形成された磁石孔（32）内に収容されている。

　第５の態様では、ロータ（30）が回転するときに永久磁石（34）が飛散するのを抑止することができる。

　本開示の第６の態様は、第１乃至５の態様のうち何れか１つにおいて、前記永久磁石（34）の中心と前記ロータ（30）の軸心（O）とを通る直線を磁石中心線（35）とし、各前記永久磁石（34）は、自身の前記磁石中心線（35）に関して対称形である。

　第６の態様では、ロータ（30）を高速回転に適したものにできる。

　本開示の第７の態様は、第１乃至６の態様のうち何れか１つにおいて、各前記永久磁石（34）は、周方向に等間隔に配置されている。

　第７の態様では、ロータ（30）を高速回転に適したものにできる。

　本開示の第８の態様は、第１の態様において、前記複数の永久磁石（34）は、磁石幅、磁石厚、残留磁束密度、及び前記磁石孔（32）に収容される枚数のうち少なくとも１つが互いに異なり、前記第１磁極（36）は、前記ロータコア（31）の外周面において、該第１磁極（36）の周方向両端の前記磁石孔（32）の径方向の領域よりも磁束量が多くなる領域を有する。

　第８の態様では、複数の永久磁石（34）の磁石幅、磁石厚、残留磁束密度、及び前記磁石孔（32）に収容される枚数のうち少なくとも１つが、互いに異なるようにしている。　第１磁極（36）は、ロータコア（31）の外周面において、第１磁極（36）の周方向両端の磁石孔（32）の径方向の領域よりも磁束量が多くなる領域を有している。

　これにより、ロータコア（31）の外周面における径方向の磁束密度分布を正弦波状に近づけることができ、径方向の磁束密度分布の高調波成分を低減することができる。

　本開示の第９の態様は、第８の態様において、前記第１磁極（36）は、該第１磁極（36）の周方向両端の前記永久磁石（34）よりも残留磁束密度が大きい該永久磁石（34）を有する。

　第９の態様では、第１磁極（36）は、第１磁極（36）の周方向両端の永久磁石（34）よりも残留磁束密度が大きい永久磁石（34）を有している。ここで、ロータコア（31）の外周面では、残留磁束密度が大きい永久磁石（34）が配置された磁石孔（32）の径方向の領域の磁束量が増加することとなる。

　本開示の第１０の態様は、第８又は９の態様において、前記第１磁極（36）は、該第１磁極（36）の周方向両端の前記永久磁石（34）よりも磁石厚が厚い該永久磁石（34）を有する。

　第１０の態様では、第１磁極（36）は、第１磁極（36）の周方向両端の永久磁石（34）よりも磁石厚が厚い永久磁石（34）を有している。ここで、ロータコア（31）の外周面では、磁石厚が厚い永久磁石（34）が配置された磁石孔（32）の径方向の領域の磁束量が増加することとなる。

　本開示の第１１の態様は、第８の態様において、前記第１磁極（36）は、該第１磁極（36）の周方向両端から周方向中央に向かうにつれて磁束量が多くなっている。

　第１１の態様では、第１磁極（36）は、第１磁極（36）の周方向両端から周方向中央に向かうにつれて磁束量が多くなっている。

　これにより、ロータコア（31）の外周面における径方向の磁束密度分布を正弦波状により近づけることができ、径方向の磁束密度分布の高調波成分を低減することができる。

　本開示の第１２の態様は、第８乃至１０の態様のうち何れか１つにおいて、前記第１磁極（36）は、該第１磁極（36）の周方向両端の前記永久磁石（34）よりも磁石幅が広い該永久磁石（34）を有する。

　第１２の態様では、第１磁極（36）は、第１磁極（36）の周方向両端の永久磁石（34）よりも磁石幅が広い永久磁石（34）を有している。ここで、ロータコア（31）の外周面では、磁石幅が広い永久磁石（34）が配置された磁石孔（32）の径方向の領域の磁束量が増加することとなる。

　本開示の第１３の態様は、第８乃至１２の態様のうち何れか１つにおいて、前記磁石孔（32）には、前記永久磁石（34）が複数枚ずつ収容され、前記第１磁極（36）における前記磁石孔（32）の少なくとも１つには、該第１磁極（36）の周方向両端の該磁石孔（32）に収容された前記複数の永久磁石（34）よりも平均残留磁束密度が大きい該複数の永久磁石（34）が収容されている。

　第１３の態様では、磁石孔（32）には、永久磁石（34）が複数枚ずつ収容される。第１磁極（36）における磁石孔（32）の少なくとも１つには、第１磁極（36）の周方向両端の磁石孔（32）に収容された複数の永久磁石（34）よりも平均残留磁束密度が大きい複数の永久磁石（34）が収容される。ここで、ロータコア（31）の外周面では、平均残留磁束密度が大きい複数の永久磁石（34）が配置された磁石孔（32）の径方向の領域の磁束量が増加することとなる。

　本開示の第１４の態様は、第１の態様において、前記第１磁極（36）は、周方向に並んだ４つ以上の前記磁石孔（32）と、該複数の磁石孔（32）にそれぞれ収容された複数の永久磁石（34）とで構成され、前記第１磁極（36）は、互いに隣り合う前記永久磁石（34）の間の周方向距離が、該第１磁極（36）の周方向端部の該永久磁石（34）とその隣りの該永久磁石（34）との間の周方向距離よりも小さい領域を有することを特徴とするロータである。

　第１４の態様では、第１磁極（36）は、互いに隣り合う永久磁石（34）の間の周方向距離が、第１磁極（36）の周方向端部の永久磁石（34）とその隣りの永久磁石（34）との間の周方向距離よりも小さい領域を有している。ここで、ロータコア（31）の外周面では、互いに隣り合う永久磁石（34）の間の周方向距離が小さい磁石孔（32）の径方向の領域の磁束量が増加することとなる。

　本開示の第１５の態様は、第１４の態様において、前記第１磁極（36）は、互いに隣り合う前記永久磁石（34）の間の周方向距離が、該第１磁極（36）の周方向両端から周方向中央に向かうにつれて小さくなっている。

　第１５の態様では、第１磁極（36）は、互いに隣り合う永久磁石（34）の間の周方向距離が、第１磁極（36）の周方向両端から周方向中央に向かうにつれて小さくなっている。

　本開示の第１６の態様は、第１４又は１５の態様において、前記複数の磁石孔（32）は、互いに隣り合う第１磁石孔（32a）及び第２磁石孔（32b）と、互いに隣り合う該第２磁石孔（32b）及び第３磁石孔（32c）とを含み、前記複数の永久磁石（34）は、前記第１磁石孔（32a）に収容された第１永久磁石（34a）と、前記第２磁石孔（32b）に収容された第２永久磁石（34b）と、前記第３磁石孔（32c）に収容された第３永久磁石（34c）とを含み、前記第１永久磁石（34a）及び前記第２永久磁石（34b）の間の周方向距離は、該第２永久磁石（34b）及び前記第３永久磁石（34c）の間の周方向距離よりも小さく、前記第１磁石孔（32a）及び前記第２磁石孔（32b）の間のコア材料で構成された部分の周方向寸法は、該第２磁石孔（32b）及び前記第３磁石孔（32c）の間のコア材料で構成された部分の周方向寸法よりも小さい。

　第１６の態様では、第１永久磁石（34a）及び第２永久磁石（34b）の間の周方向距離が、第２永久磁石（34b）及び第３永久磁石（34c）の間の周方向距離よりも小さくなっている。第１磁石孔（32a）及び第２磁石孔（32b）の間のコア材料で構成された部分の周方向寸法が、第２磁石孔（32b）及び第３磁石孔（32c）の間のコア材料で構成された部分の周方向寸法よりも小さくなっている。

　本開示の第１７の態様は、第１４又は１５の態様において、前記ロータコア（31）において、隣り合う前記磁石孔（32）の間のコア材料で構成された部分における周方向寸法は、互いに同じ寸法に形成されている。

　第１７の態様では、ロータコア（31）において、隣り合う磁石孔（32）の間のコア材料で構成された部分における周方向寸法が、互いに同じ寸法に形成される。ここで、第１磁極（36）の周方向端部の磁石孔（32）の周方向寸法が大きくなり、周方向端部の永久磁石（34）とその隣りの永久磁石（34）との間の周方向距離が大きくなる。

　本開示の第１８の態様は、第１乃至１７の態様のうち何れか１つに記載のロータ（30）と、前記ロータ（30）と対向して設けられるステータ（20）とを備えることを特徴とする回転電気機械である。

　第１８の態様では、発生トルクの大きな回転電気機械（10）を提供することができる。

　本開示の第１９の態様は、第１８の態様において、前記ステータ（20）は、該ステータ（20）のティース部（23）に集中巻方式で巻回されるコイル（24,25）を有する。

　第１９の態様では、ステータ（20）のティース部（23）に対する鎖交磁束量を増大させ、発生トルクをより一層大きくすることができる。

　本開示の第２０の態様は、第２乃至７の態様のうち何れか１つに記載のロータ（30）と、前記ロータ（30）と対向して設けられるステータ（20）とを備え、前記ステータ（20）は、該ステータ（20）のティース部（23）に集中巻方式で巻回されるコイル（24,25）を有し、　前記第１磁極（36）の中心と前記ロータ（30）の軸心（O）とを通る直線を磁極中心線（37）とし、かつ前記永久磁石（34）の中心と前記ロータ（30）の軸心（O）とを通る直線を磁石中心線（35）として、前記第１磁極（36）の前記磁極中心線（37）が、軸方向から見て、前記ティース部（23）の周方向中心を通る状態を中心一致状態とし、前記中心一致状態において、軸方向から見て、前記第１磁極（36）の周方向両端の前記永久磁石（34）の外周面の中心と、前記ティース部（23）の内周面の端部とを結ぶ直線と、前記第１磁極（36）の前記磁石中心線（35）とが成す角度をθ１とし、前記中心一致状態において、軸方向から見て、前記第１磁極（36）の周方向両端の前記永久磁石（34）の外周面の中心と、前記ティース部（23）の内周面の中心とを結ぶ直線と、前記磁極（36）の前記磁石中心線（35）とが成す角度をθ２として、前記第１磁極（36）の周方向両端の前記永久磁石（34）の着磁方向と平行な直線と、該永久磁石（34）の前記磁石中心線（35）とが成す角度は、θ１以上かつθ２以下である。

　第２０の態様では、ティース部（23）に対して各永久磁石（34）の磁束を有効に鎖交させることができ、かつ各永久磁石（34）の磁束が互いに干渉するのを抑止することができる。これにより、回転電気機械（10）の発生トルクをより一層大きくすることができる。

　本開示の第２１の態様は、第１８乃至２０の態様のうち何れか１つにおいて、前記ロータ（30）が非接触で支持されるベアリングレスモータとして構成されている。

　第２１の態様では、ベアリングレスモータとして構成された回転電気機械（10）において、発生トルクを大きくすることに加えて、支持力を大きくすると共に、支持力干渉を小さくすることができる。ここで、「支持力干渉」とは、ある方向において支持力を発生させるための支持力制御電流に対して、他の方向において意図しない支持力が発生する現象のことをいう。

図１は、実施形態１の回転電気機械の構成を示す正面図である。図２は、ロータの要部を示す拡大正面図である。図３は、図１の回転電気機械の要部を示す拡大正面図である。図４は、着磁方向の範囲について説明するための拡大正面図である。図５は、実施形態１の回転電気機械における鎖交磁束量を、従来の回転電気機械の鎖交磁束量と比較して示すグラフである。図６は、実施形態２の回転電気機械の構成を示す正面図である。図７は、図６の回転電気機械の要部を示す拡大正面図である。図８は、実施形態１，２の変形例における回転電気機械の要部を示す拡大正面図である。図９は、実施形態３のロータの構成を示す正面図である。図１０は、ロータの要部を示す拡大正面図である。図１１は、従来のロータにおける径方向の磁束密度分布を示すグラフ図である。図１２は、本実施形態のロータにおける径方向の磁束密度分布を示すグラフ図である。図１３は、本実施形態４のロータの要部を示す拡大正面図である。図１４は、本実施形態５のロータの要部を示す拡大正面図である。図１５は、本実施形態６のロータの要部を示す拡大正面図である。図１６は、本実施形態７のロータの要部を示す拡大正面図である。図１７は、本実施形態８のロータの要部を示す拡大正面図である。

　《実施形態１》
　実施形態１について説明する。本実施形態の回転電気機械（10）は、ベアリングレスモータである。以下の説明では、ロータ（30）の軸心（O）に近い側を「内周側」とし、ロータ（30）の軸心（O）から遠い側を「外周側」とする。また、ロータ（30）の軸心（O）の方向を「軸方向」とし、ロータ（30）の軸心（O）に直交する方向を「径方向」とする。

　図１及び図３に示すように、回転電気機械（10）は、ステータ（20）と、ロータ（30）とを備える。

　ステータ（20）は、ステータコア（21）と、駆動用コイル（24）と、支持用コイル（25）とを備える。

　ステータコア（21）は、磁性材料で構成された筒状の部材である。ステータコア（21）は、外周側に配置された実質的に円筒状のバックヨーク部（22）と、このバックヨーク部（22）の内周面から径方向内側に突出する複数のティース部（23）とを有する。

　駆動用コイル（24）は、ロータ（30）を回転駆動するための駆動電流が流れるコイルである。駆動用コイル（24）は、各ティース部（23）に集中巻方式で巻回されている。駆動用コイル（24）は、コイルを構成している。

　支持用コイル（25）は、ロータ（30）を非接触で支持するための支持電流が流れるコイルである。支持用コイル（25）は、各ティース部（23）に集中巻方式で巻回されている。支持用コイル（25）は、コイルを構成している。

　ロータ（30）は、ＢＰＭ（Buried Permanent Magnet）型のロータである。ロータ（30）は、ステータ（20）の径方向内側に、当該ステータ（20）とエアギャップを隔てて対向するように配置される。ロータ（30）は、ロータコア（31）と、永久磁石（34）とを備える。

　ロータコア（31）は、磁性材料で構成された筒状の部材である。ロータコア（31）は、外周面の近傍に複数の磁石孔（32）が形成されている。複数の磁石孔（32）は、ロータコア（31）を軸方向に貫通している。ロータコア（31）の中心には、シャフト（図示せず）を挿通するためのシャフト孔（33）が形成されている。

　永久磁石（34）は、希土類を含有する焼結磁石であるが、これに限られない。永久磁石（34）は、ロータコア（31）の磁石孔（32）に収容されている。この例では、周方向に隣り合って並んだ４つの永久磁石（34）によって１つの磁極（36）が構成される。

　以下、周方向に並んだ３つ以上の磁石孔（32）と、複数の磁石孔（32）にそれぞれ収容された複数の永久磁石（34）とで構成される磁極（36）を、第１磁極（36）という。

　図２に示すように、ロータコア（31）における隣り合う磁石孔（32）の間の部分は、径方向に沿って延びた領域を有している。磁石孔（32）における径方向外側の端面は、ロータコア（31）の軸心（O）と磁石孔（32）の周方向の中央部とを通る直線に対して略線対称である。図２に示す例では、ロータコア（31）の軸心（O）と磁石孔（32）の周方向の中央部とを通る直線は、永久磁石（34）の中心とロータ（30）の軸心（O）とを通る直線を磁石中心線（35）と略一致している。

　磁石孔（32）の径方向寸法の最大値ｄ１は、磁石孔（32）の径方向の外側面とロータコア（31）の外周面との間の部分の径方向寸法の最小値ｄ２よりも大きく形成されている。

　第１磁極（36）は、複数の磁石孔が周方向に等間隔に配置され且つ複数の永久磁石が略同じ磁束量及び枚数で構成される磁極に比べて、ロータコア（31）の外周面における径方向の磁束密度分布の高調波成分が低減されるように構成されている。

　具体的に、図３に示すように、ロータ（30）の軸方向から見て、第１磁極（36）の中心とロータ（30）の軸心（O）とを通る直線を磁極中心線（37）とする。また、ロータ（30）の軸方向から見て、永久磁石（34）の中心とロータ（30）の軸心（O）とを通る直線を磁石中心線（35）とする。図３では、永久磁石（34）の着磁方向を矢印で示してある。

　第１磁極（36）における周方向両端の永久磁石（34）の着磁方向と平行な直線は、当該永久磁石（34）の磁石中心線（35）に対して傾斜している。第１磁極（36）における周方向両端の永久磁石（34）の着磁方向と平行な直線は、当該永久磁石（34）の磁石中心線（35）に比べて、当該永久磁石（34）の中心から径方向外側に向かうにつれて第１磁極（36）の磁極中心線（37）に近づく方向に傾斜している。一方、第１磁極（36）における中間部の２つの永久磁石（34）の着磁方向と平行な直線は、当該永久磁石（34）の磁石中心線（図示せず）と実質的に平行である。なお、第１磁極（36）における中間部の２つの永久磁石（34）の着磁方向と平行な直線は、当該永久磁石（34）の磁石中心線に対して傾斜していてもよい。

　図４を参照して、第１磁極（36）における周方向両端の永久磁石（34）の着磁方向の好ましい範囲について説明する。同図に示す状態（以下、「中心一致状態」ともいう。）では、第１磁極（36）の磁極中心線（37）が、第１磁極（36）に対向するティース部（23）の周方向中心を通っている。

　この中心一致状態において、第１磁極（36）における周方向両端の永久磁石（34）の着磁方向と平行な直線は、当該永久磁石（34）の磁石中心線（35）に対する傾きが相対的に小さい場合、当該永久磁石（34）の外周面の中心と、ティース部（23）の内周面の端部とを結ぶ方向であることが好ましい。この場合、当該永久磁石（34）の着磁方向と平行な直線と、永久磁石（34）の磁石中心線（35）とが成す角度は、図４に示すθ１である。当該角度がθ１以上であると、ティース部（23）に対して各永久磁石（34）の磁束が有効に鎖交する。

　中心一致状態において、第１磁極（36）における周方向両端の永久磁石（34）の着磁方向と平行な直線は、当該永久磁石（34）の磁石中心線（35）に対する傾きが相対的に大きい場合、当該永久磁石（34）の外周面の中心と、ティース部（23）の内周面の中心とを結ぶ方向であることが好ましい。この場合、当該永久磁石（34）の着磁方向と平行な直線と、永久磁石（34）の磁石中心線（35）とが成す角度は、図４に示すθ２である。当該角度がθ２以下であると、各永久磁石（34）の磁束が互いに干渉しにくく、各永久磁石（34）の磁束を有効利用できる。

　ロータコア（31）のうち永久磁石（34）よりも径方向外側の部分には、フラックスバリアなどの貫通孔が形成されていない。換言すると、ロータコア（31）のうち永久磁石（34）よりも径方向外側の部分は、軸方向から見てコア材料で満たされている。

　各永久磁石（34）は、自身の磁石中心線（35）に関して対称形である。各永久磁石（34）は、周方向に等間隔に配置されている。

　　－実施形態１の効果－
　本実施形態のロータ（30）は、第１磁極（36）では、複数の磁石孔（32）が周方向に等間隔に配置され且つ複数の永久磁石（34）が略同じ磁束量及び枚数で構成される磁極に比べて、ロータコア（31）の外周面における径方向の磁束密度分布の高調波成分が低減されるように構成されている。

　ここで、径方向の磁束密度分布の高調波成分を低減させるためには、例えば、ロータコア（31）の外周面における径方向の磁束密度分布が正弦波状に近づくように、第１磁極（36）を構成すればよい。

　本実施形態のロータ（30）は、前記第１磁極（36）の中心と前記ロータ（30）の軸心（O）とを通る直線を磁極中心線（37）とし、かつ前記永久磁石（34）の中心と前記ロータ（30）の軸心（O）とを通る直線を磁石中心線（35）として、前記第１磁極（36）における周方向両端の前記永久磁石（34）の着磁方向と平行な直線は、該永久磁石（34）の前記磁石中心線（35）に対して傾斜し、かつ該磁石中心線（35）に比べて、該永久磁石（34）の中心から径方向外側に向かうにつれて前記第１磁極（36）の前記磁極中心線（37）に近づく方向に傾斜しており、前記第１磁極（36）における周方向両端の前記永久磁石（34）の着磁方向と平行な直線と、該永久磁石（34）の前記磁石中心線（35）とが成す角度は、０°よりも大きく９０°よりも小さい。したがって、複数の永久磁石（34）で構成される第１磁極（36）で発生する磁束が、当該第１磁極（36）の中心に集中する。当該第１磁極（36）における周方向両端の永久磁石（34）の磁束が、隣の磁極（36）に流れ込みにくく、よってロータ（30）内で短絡しにくい。より具体的には、任意の磁極（36）において、周方向両端の永久磁石（34）は、極性の異なる隣の磁極（36）の永久磁石（34）が隣にあるためにロータ（30）内で磁束が短絡しやすい。これに対し、本実施形態では、周方向両端の永久磁石（34）の着磁方向と平行な直線が所定の方向に傾斜しているため、上述のロータ（30）内での磁束の短絡が生じにくい。したがって、永久磁石（34）の磁束を有効活用することにより、ロータ（30）が適用される回転電気機械（10）の発生トルクを大きくすることができる。

　また、本実施形態のロータ（30）は、前記第１磁極（36）における周方向両端のみの前記永久磁石（34）の着磁方向と平行な直線が、該永久磁石（34）の前記磁石中心線（35）に対して傾斜している。したがって、当該磁極の周方向両端のみの永久磁石（34）の着磁方向と平行な直線を上述した方向にすることで、ロータ（30）が適用される回転電気機械（10）の発生トルクを大きくするという効果を得つつ、磁化容易軸が互いに異なる永久磁石（34）の種類を少なくしてロータ（30）の製造コストを抑制することができる。

　また、本実施形態のロータ（30）は、前記ロータコア（31）のうち前記永久磁石（34）よりも径方向外側の部分が、軸方向から見てコア材料で満たされている。したがって、ロータ（30）が回転するときに発生する遠心力に、ロータコア（31）のうち永久磁石（34）よりも径方向外側の部分が耐えやすくなる。当該部分にフラックスバリアなどの空隙が存在しないためである。このように、ロータ（30）の耐久性を高めることができる。

　また、本実施形態のロータ（30）は、各前記永久磁石（34）は、前記ロータコア（31）に形成された磁石孔（32）内に収容されている。したがって、ロータ（30）が回転するときに永久磁石（34）が飛散するのを抑止することができる。

　また、本実施形態のロータ（30）は、各前記永久磁石（34）が、自身の前記磁石中心線（35）に関して対称形である。永久磁石（34）は、ロータコア（31）における各永久磁石（34）間の細長い部分（以下、「ブリッジ」という。）によって支持されている。永久磁石（34）が対称形であれば、遠心力に起因して各ブリッジに加わる荷重は均等に分散する。したがって、ロータ（30）を高速回転に適したものにできる。

　また、本実施形態のロータ（30）は、各前記永久磁石（34）が、周方向に等間隔に配置されている。極端に大きい永久磁石（34）及び極端に小さい永久磁石（34）が存在しないため、永久磁石（34）を支持する各ブリッジが負担する荷重が小さくなる。したがって、ロータ（30）を高速回転に適したものにできる。

　また、本実施形態の回転電気機械（10）は、上記ロータ（30）と、上記ロータ（30）と対向して設けられるステータ（20）とを備える。したがって、発生トルクの大きな回転電気機械（10）を提供することができる。

　また、本実施形態の回転電気機械（10）は、上記ステータ（20）が、該ステータ（20）のティース部（23）に集中巻方式で巻回される駆動用コイル（24）及び支持用コイル（25）を有する。集中巻方式で各コイル（24,25）が巻回される場合、分布巻方式で各コイル（24,25）が巻回される場合に比べて、永久磁石（34）が生じる磁束の各コイル（24,25）に対する鎖交量が少なくなる傾向にある。そのような集中巻方式の場合には、本実施形態のように各永久磁石（34）の磁束が各磁極（36）の中心に集中することの影響が顕著になり、発生トルクをより一層大きくすることができる。

　また、本実施形態の回転電気機械（10）は、前記ロータ（30）と、前記ロータ（30）と対向して設けられるステータ（20）とを備え、前記ステータ（20）は、該ステータ（20）のティース部（23）に集中巻方式で巻回されるコイル（24,25）を有し、前記第１磁極（36）の前記磁極中心線（37）が、軸方向から見て、前記ティース部（23）の周方向中心を通る状態を中心一致状態とし、前記中心一致状態において、軸方向から見て、前記第１磁極（36）の周方向両端の前記永久磁石（34）の外周面の中心と、前記ティース部（23）の内周面の端部とを結ぶ直線と、前記第１磁極（36）の前記磁石中心線（35）とが成す角度をθ１とし、前記中心一致状態において、軸方向から見て、前記第１磁極（36）の周方向両端の前記永久磁石（34）の外周面の中心と、前記ティース部（23）の内周面の中心とを結ぶ直線と、前記磁極（36）の前記磁石中心線（35）とが成す角度をθ２として、前記第１磁極（36）の周方向両端の前記永久磁石（34）の着磁方向と平行な直線と、該永久磁石（34）の前記磁石中心線（35）とが成す角度は、θ１以上かつθ２以下である。したがって、ティース部（23）に対して各永久磁石（34）の磁束を有効に鎖交させることができ、かつ各永久磁石（34）の磁束が互いに干渉するのを抑止することができる。これにより、回転電気機械（10）の発生トルクをより一層大きくすることができる。

　また、本実施形態の回転電気機械（10）は、上記ロータ（30）が非接触で支持されるベアリングレスモータとして構成されている。ここで、本願発明者は、磁極（36）における周方向両端の永久磁石（34）の着磁方向について上述の工夫を加えることにより、当該磁極（36）の永久磁石（34）の鎖交磁束の基本波成分が増大しかつ高調波成分が減少するという予想外の効果が得られることを発見した。より具体的には、図５に示すように、各永久磁石（34）の着磁方向を従来のように放射方向とする場合に比べて、各磁極（36）による鎖交磁束の基本波成分が増大しかつ高調波成分が減少する。なお、同図に示す従来技術に係る鎖交磁束量（破線）と実施形態１に係る鎖交磁束量（実線）とを、それぞれの周波数成分に関して比較すると、後者の五次成分の比率が、前者の五次成分の比率の約３０％にまで減少している。このような高調波成分の低減効果により、ベアリングレスモータとして構成された回転電気機械（10）において、発生トルクを大きくすることに加えて、支持力を大きくすると共に支持力干渉を小さくすることができる。

　《実施形態２》
　実施形態２について説明する。本実施形態の回転電気機械（10）は、磁極（36）の数及びステータ（20）の構成が前記実施形態１と異なる。以下、前記実施形態１と異なる点について主に説明する。

　図６及び図７に示すように、ロータ（30）において、１つの磁極（36）は、周方向に隣り合って並んだ６つの永久磁石（34）によって構成されている。図７では、永久磁石（34）の着磁方向を矢印で示してある。

　磁極（36）における周方向両端の永久磁石（34）の着磁方向と平行な直線は、当該永久磁石（34）の磁石中心線（35）に対して傾斜している。磁極（36）における周方向両端の永久磁石（34）の着磁方向と平行な直線は、当該永久磁石（34）の磁石中心線（35）に比べて、当該永久磁石（34）の中心から径方向外側に向かうにつれて磁極（36）の磁極中心線（37）に近づく方向に傾斜している。一方、磁極（36）における中間部の４つの永久磁石（34）の着磁方向と平行な直線は、当該永久磁石（34）の磁石中心線（図示せず）と実質的に平行である。なお、磁極（36）における中間部の４つの永久磁石（34）の着磁方向と平行な直線は、当該永久磁石（34）の磁石中心線に対して傾斜していてもよい。

　ステータ（20）において、駆動用コイル及び支持用コイル（共に図示せず）は、分布巻方式で複数のティース部（23）に巻回されている。

　　－実施形態２の効果－
　本実施形態のロータ（30）及び回転電気機械（10）によっても、前記実施形態１と同様の効果が得られる。

　－実施形態１，２の変形例－
　前記実施形態については、以下のような構成としてもよい。

　前記実施形態１，２では、各磁極（36）において、周方向両端の永久磁石（34）のみが、自身の磁石中心線（35）に対して着磁方向と平行な直線が傾斜している。しかし、各磁極（36）において、それ以外の永久磁石（34）の着磁方向と平行な直線も、磁石中心線（35）に対して傾斜していてもよい。例えば、周方向両端の永久磁石（34）に加えてその隣の永久磁石（34）の着磁方向と平行な直線が磁石中心線（35）に対して傾斜していてもよいし（図８を参照）、全ての永久磁石（34）の着磁方向と平行な直線が磁石中心線（35）に対して傾斜していてもよい。ここで、各磁極（36）において、周方向両端から周方向中央に向かうにつれて、永久磁石（34）の着磁方向と平行な直線の磁極中心線（37）に対する傾斜の角度が小さくなることが好ましい。

　また、前記実施形態１，２では、各磁極（36）における周方向両端の永久磁石（34）の着磁方向と平行な直線と、永久磁石（34）の磁石中心線（35）とが成す角度は、図４に示すθ１以上かつθ２以下であることが好ましいとしている。しかし、各磁極（36）における周方向両端の永久磁石（34）の着磁方向と平行な直線と、永久磁石（34）の磁石中心線（35）とが成す角度は、０°よりも大きく９０°よりも小さければよい。後者においても、ロータ（30）内で永久磁石（34）の磁束が短絡しにくいという効果や、ロータ（30）が適用される回転電気機械（10）の発生トルクを大きくできるという効果が得られる。

　《実施形態３》
　実施形態３について説明する。

　図９に示すように、ロータ（30）は、４つの第１磁極（36）を有する。第１磁極（36）は、周方向に隣り合って並んだ６つの磁石孔（32）と、それぞれの磁石孔（32）に収容された６つの永久磁石（34）とで構成されている。

　図１０に示すように、第１磁極（36）は、第１磁極（36）の周方向両端の永久磁石（34）よりも残留磁束密度が大きい永久磁石（34）を有する。具体的に、第１磁極（36）の周方向両端の永久磁石（34）（図１０にハッチングで示す）が、他の永久磁石（34）よりも残留磁束密度が相対的に小さくなっている。

　ここで、ロータコア（31）の外周面では、残留磁束密度が大きい永久磁石（34）が配置された磁石孔（32）の径方向の領域の磁束量が、第１磁極（36）の周方向両端よりも増加することとなる。

　以下、ロータコア（31）の外周面における径方向の磁束密度分布の変化について、図１１及び図１２を用いて説明する。

　図１１は、従来のロータ（30）における径方向の磁束密度分布を示すグラフ図である。従来のロータ（30）では、Ｎ極及びＳ極を構成する第１磁極（36）は、複数の磁石孔（32）が周方向に等間隔に配置され且つ複数の永久磁石（34）が略同じ磁束量及び枚数で構成されている。

　図１１に示すように、従来のロータ（30）では、ギャップ磁束密度分布が矩形波状となっている。そのため、従来のロータ（30）では、高調波成分に起因してステータ（20）に発生する鉄損が増大するおそれがある。

　図１２は、本実施形態のロータにおける径方向の磁束密度分布を示すグラフ図である。本実施形態のロータ（30）では、Ｎ極及びＳ極を構成する第１磁極（36）は、複数の磁石孔（32）が周方向に等間隔に配置されている。一方、第１磁極（36）の周方向両端の永久磁石（34）は、他の永久磁石（34）よりも残留磁束密度が相対的に小さくなっている。

　図１２に示すように、本実施形態のロータ（30）では、ギャップ磁束密度分布が、矩形波に比べて正弦波状に近づいている。これにより、ロータコア（31）の外周面における径方向の磁束密度分布を正弦波状に近づけることができ、径方向の磁束密度分布の高調波成分を低減することができる。

　なお、本実施形態では、第１磁極（36）の周方向両端の永久磁石（34）が、他の永久磁石（34）よりも残留磁束密度が相対的に小さくなっているが、この形態に限定するものではない。例えば、残留磁束密度の異なる３種類以上の永久磁石（34）を用いて、第１磁極（36）の周方向両端から周方向中央に向かうにつれて残留磁束密度が大きくなるようにしてもよい。

　《実施形態４》
　実施形態４について説明する。

　図１３に示すように、ロータ（30）は、周方向に隣り合って並んだ６つの磁石孔（32）と、それぞれの磁石孔（32）に収容された６つの永久磁石（34）とで構成された第１磁極（36）を有する。

　第１磁極（36）は、第１磁極（36）の周方向両端の永久磁石（34）よりも磁石厚が厚い永久磁石（34）を有する。ここで、磁石厚とは、永久磁石（34）の径方向の平均長さである。具体的に、第１磁極（36）の６つの永久磁石（34）のうち、周方向中央の２つの永久磁石（34）が、他の永久磁石（34）よりも磁石厚が相対的に厚くなっている。ここで、ロータコア（31）の外周面では、磁石厚が厚い永久磁石（34）が配置された磁石孔（32）の径方向の領域の磁束量が増加することとなる。

　なお、磁石厚の異なる永久磁石（34）の代わりに、磁石幅の異なる永久磁石（34）を用いてもよい。ここで、磁石幅とは、永久磁石（34）の周方向の平均長さである。この場合、第１磁極（36）の６つの永久磁石（34）のうち、周方向中央の２つの永久磁石（34）を、他の永久磁石（34）よりも磁石幅が相対的に広くなるようにすればよい。

　《実施形態５》
　実施形態５について説明する。

　図１４に示すように、ロータ（30）は、周方向に隣り合って並んだ６つの磁石孔（32）と、それぞれの磁石孔（32）に収容された６つの永久磁石（34）とで構成された第１磁極（36）を有する。第１磁極（36）は、磁石厚の異なる３種類の永久磁石（34）を有する。

　第１磁極（36）では、第１磁極（36）の周方向両端から周方向中央に向かうにつれて、永久磁石（34）の磁石厚が厚くなっている。ここで、ロータコア（31）の外周面では、磁石厚が厚い永久磁石（34）が配置された磁石孔（32）の径方向の領域の磁束量が増加することとなる。

　なお、磁石厚の異なる永久磁石（34）の代わりに、磁石幅の異なる永久磁石（34）を用いてもよい。この場合、第１磁極（36）では、第１磁極（36）の周方向両端から周方向中央に向かうにつれて、永久磁石（34）の磁石幅が広くなるようにすればよい。

　《実施形態６》
　実施形態６について説明する。

　図１５に示すように、ロータ（30）は、周方向に隣り合って並んだ６つの磁石孔（32）と、それぞれの磁石孔（32）に複数枚ずつ収容された複数の永久磁石（34）とで構成された第１磁極（36）を有する。図１５に示す例では、１つの磁石孔（32）には、２つの永久磁石（34）がロータ（30）の径方向に並んで配置されている。

　第１磁極（36）における磁石孔（32）の少なくとも１つには、第１磁極（36）の周方向両端の磁石孔（32）に収容された永久磁石（34）よりも平均残留磁束密度が大きい永久磁石（34）が収容されている。

　具体的に、第１磁極（36）の６つの磁石孔（32）のうち、周方向中央の２つの磁石孔（32）には、残留磁束密度が同じ永久磁石（34）が２つ収容されている。一方、残りの４つの磁石孔（32）には、周方向中央の永久磁石（34）と残留磁束密度が同じ永久磁石（34）と、当該永久磁石（34）よりも残留磁束密度が小さい永久磁石（34）（図１５にハッチングで示す）とが１つずつ収容されている。

　ここで、第１磁極（36）の周方向中央の２つの磁石孔（32）にそれぞれ収容された２つの永久磁石（34）が、他の４つの磁石孔（32）にそれぞれ収容された２つの永久磁石（34）よりも平均残留磁束密度が相対的に大きくなっている。ここで、ロータコア（31）の外周面では、平均残留磁束密度が大きい永久磁石（34）が配置された磁石孔（32）の径方向の領域の磁束量が増加することとなる。

　なお、本実施形態では、１つの磁石孔（32）に２つの永久磁石（34）を収容した形態について説明したが、この形態に限定するものではない。例えば、第１磁極（36）の周方向中央の磁石孔（32）に永久磁石（34）を３枚以上収容することで、平均残留磁束密度を相対的に大きくしてもよい。また、第１磁極（36）の周方向両端の磁石孔（32）に永久磁石（34）を１枚だけ収容することで、平均残留磁束密度を相対的に小さくしてもよい。

　《実施形態７》
　実施形態７について説明する。

　図１６に示すように、ロータ（30）は、周方向に隣り合って並んだ６つの磁石孔（32）と、それぞれの磁石孔（32）に収容された６つの永久磁石（34）とで構成された第１磁極（36）を有する。第１磁極（36）は、互いに隣り合う永久磁石（34）の間の周方向距離が、第１磁極（36）の周方向端部の永久磁石（34）とその隣りの永久磁石（34）との間の周方向距離よりも小さい領域を有する。

　具体的に、複数の磁石孔（32）は、互いに隣り合う第１磁石孔（32a）及び第２磁石孔（32b）と、互いに隣り合う第２磁石孔（32b）及び第３磁石孔（32c）とを含む。第１磁石孔（32a）は、第１磁極（36）の周方向中央に配置された磁石孔（32）である。第３磁石孔（32c）は、第１磁極（36）の周方向両端に配置された磁石孔（32）である。第２磁石孔（32b）は、第１磁石孔（32a）と第３磁石孔（32c）との間に配置された磁石孔（32）である。第１磁石孔（32a）、第２磁石孔（32b）、及び第３磁石孔（32c）の周方向寸法は、略同じである。

　第１磁石孔（32a）には、第１永久磁石（34a）が収容されている。第２磁石孔（32b）には、第２永久磁石（34b）が収容されている。第３磁石孔（32c）には、第３永久磁石（34c）が収容されている。第１永久磁石（34a）、第２永久磁石（34b）、及び第３永久磁石（34c）の磁石幅は略同じである。

　第１磁極（36）の周方向中央で隣り合う第１永久磁石（34a）同士の間の周方向距離Ｍａは、第１永久磁石（34a）及び第２永久磁石（34b）の間の周方向距離Ｍｂよりも小さくなっている。第１永久磁石（34a）及び第２永久磁石（34b）の間の周方向距離Ｍｂは、第２永久磁石（34b）及び第３永久磁石（34c）の間の周方向距離Ｍｃよりも小さくなっている。このように、第１磁極（36）は、互いに隣り合う永久磁石（34）の間の周方向距離が、第１磁極（36）の周方向両端から周方向中央に向かうにつれて小さくなっている。

　隣り合う第１磁石孔（32a）同士の間のコア材料で構成された部分の周方向寸法Ｗａは、第１磁石孔（32a）及び第２磁石孔（32b）の間のコア材料で構成された部分の周方向寸法Ｗｂよりも小さくなっている。第１磁石孔（32a）及び第２磁石孔（32b）の間のコア材料で構成された部分の周方向寸法Ｗｂは、第２磁石孔（32b）及び第３磁石孔（32c）の間のコア材料で構成された部分の周方向寸法Ｗｃよりも小さくなっている。

　ここで、ロータコア（31）の外周面では、互いに隣り合う永久磁石（34）の間の周方向距離が小さい磁石孔（32）の径方向の領域の磁束量が増加することとなる。

　《実施形態８》
　実施形態８について説明する。以下、前記実施形態７と同じ部分については同じ符号を付し、相違点についてのみ説明する。

　図１７に示すように、ロータ（30）は、周方向に隣り合って並んだ６つの磁石孔（32）と、それぞれの磁石孔（32）に収容された６つの永久磁石（34）とで構成された第１磁極（36）を有する。

　第１磁極（36）の磁石孔（32）の周方向寸法は、第１磁石孔（32a）、第２磁石孔（32b）、第３磁石孔（32c）の順に大きくなっている。

　ロータコア（31）において、隣り合う磁石孔（32）の間のコア材料で構成された部分における周方向寸法は、互いに同じ寸法に形成されている。

　具体的に、隣り合う第１磁石孔（32a）同士の間のコア材料で構成された部分の周方向寸法Ｗａは、第１磁石孔（32a）及び第２磁石孔（32b）の間のコア材料で構成された部分の周方向寸法Ｗｂと略同じ寸法に形成されている。第１磁石孔（32a）及び第２磁石孔（32b）の間のコア材料で構成された部分の周方向寸法Ｗｂは、第２磁石孔（32b）及び第３磁石孔（32c）の間のコア材料で構成された部分の周方向寸法Ｗｃと略同じ寸法に形成されている。

　《その他の実施形態》
　前記実施形態については、以下のような構成としてもよい。

　前記各実施形態では、各永久磁石（34）は、自身の磁石中心線（35）に関して対称形である。しかし、各永久磁石（34）は、自身の磁石中心線（35）に関して非対称であってもよい。例えば、各永久磁石（34）は、周方向一端のみに凹部を有し、これにより組付けミスを防止するものであってもよい。

　また、前記各実施形態では、全ての磁極（36）が複数の永久磁石（34）で構成されているが、一部の磁極（36）のみが複数の永久磁石（34）で構成されていてもよい。

　また、前記各実施形態では、ロータ（30）は、ＢＰＭ型ロータであるが、その他のタイプのロータであってもよい。例えば、ロータ（30）は、ＳＰＭ（Surface Permanent Magnet）型ロータ、ＩＮＳＥＴ型ロータ、又はコンシクエントポール型ロータであってもよい。

　また、前記各実施形態では、ステータ（20）には、駆動用コイル（24）及び支持用コイル（25）が巻回されているが、駆動用コイル（24）及び支持用コイル（25）の機能を併せ持つ共用コイルが巻回されていてもよい。

　また、前記各実施形態では、回転電気機械（10）は、ベアリングレスモータにより構成されているが、例えば電動機又は発電機により構成されていてもよい。

　以上、実施形態及び変形例を説明したが、特許請求の範囲の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。また、以上の実施形態及び変形例は、本開示の対象の機能を損なわない限り、適宜組み合わせたり、置換したりしてもよい。また、明細書及び特許請求の範囲の「第１」、「第２」、「第３」…という記載は、これらの記載が付与された語句を区別するために用いられており、その語句の数や順序までも限定するものではない。

　以上説明したように、本開示は、ロータ及び回転電気機械について有用である。

　10　　回転電気機械
　20　　ステータ
　23　　ティース部
　24　　駆動用コイル（コイル）
　25　　支持用コイル（コイル）
　30　　ロータ
　31　　ロータコア
　32　　磁石孔
　32a 　第１磁石孔
　32b 　第２磁石孔
　32c 　第３磁石孔
　34　　永久磁石
　34a 　第１永久磁石
　34b 　第２永久磁石
　34c 　第３永久磁石
　35　　磁石中心線
　36　　磁極（第１磁極）
　37　　磁極中心線
　 O　　軸心

Claims

　複数の磁極（36）を有するロータコア（31）を備えたロータであって、
　前記複数の磁極（36）のうち少なくとも１つが、周方向に並んだ３つ以上の磁石孔（32）と、該複数の磁石孔（32）にそれぞれ収容された複数の永久磁石（34）とで構成される第１磁極（36）を含み、
　前記ロータコア（31）における隣り合う前記磁石孔（32）の間の部分は、径方向に沿って延びた領域を有しており、
　前記磁石孔（32）の径方向寸法の最大値は、該磁石孔（32）の径方向の外側面と前記ロータコア（31）の外周面との間の部分の径方向寸法の最小値よりも大きく、
　前記第１磁極（36）は、前記複数の磁石孔（32）が周方向に等間隔に配置され且つ前記複数の永久磁石（34）が略同じ磁束量及び枚数で構成される磁極に比べて、前記ロータコア（31）の外周面における径方向の磁束密度分布の高調波成分が低減されるように構成されている
ことを特徴とするロータ。
　請求項１において、
　前記第１磁極（36）の中心と前記ロータ（30）の軸心（O）とを通る直線を磁極中心線（37）とし、かつ前記永久磁石（34）の中心と前記ロータ（30）の軸心（O）とを通る直線を磁石中心線（35）として、
　前記第１磁極（36）における周方向両端の前記永久磁石（34）の着磁方向と平行な直線は、該永久磁石（34）の前記磁石中心線（35）に対して傾斜し、かつ該磁石中心線（35）に比べて、該永久磁石（34）の中心から径方向外側に向かうにつれて前記第１磁極（36）の前記磁極中心線（37）に近づく方向に傾斜しており、
　前記第１磁極（36）における周方向両端の前記永久磁石（34）の着磁方向と平行な直線と、該永久磁石（34）の前記磁石中心線（35）とが成す角度は、０°よりも大きく９０°よりも小さい
ことを特徴とするロータ。
　請求項２において、
　前記第１磁極（36）における周方向両端のみの前記永久磁石（34）の着磁方向と平行な直線が、該永久磁石（34）の前記磁石中心線（35）に対して傾斜している
ことを特徴とするロータ。
　請求項１乃至３のうち何れか１つにおいて、
　前記ロータコア（31）のうち前記永久磁石（34）よりも径方向外側の部分が、軸方向から見てコア材料で満たされている
ことを特徴とするロータ。
　請求項１乃至４のうち何れか１つにおいて、
　各前記永久磁石（34）は、前記ロータコア（31）に形成された磁石孔（32）内に収容されている
ことを特徴とするロータ。
　請求項１乃至５のうち何れか１つにおいて、
　前記永久磁石（34）の中心と前記ロータ（30）の軸心（O）とを通る直線を磁石中心線（35）とし、
　各前記永久磁石（34）は、自身の前記磁石中心線（35）に関して対称形である
ことを特徴とするロータ。
　請求項１乃至６のうち何れか１つにおいて、
　各前記永久磁石（34）は、周方向に等間隔に配置されている
ことを特徴とするロータ。
　請求項１において、
　前記複数の永久磁石（34）は、磁石幅、磁石厚、残留磁束密度、及び前記磁石孔（32）に収容される枚数のうち少なくとも１つが互いに異なり、
　前記第１磁極（36）は、前記ロータコア（31）の外周面において、該第１磁極（36）の周方向両端の前記磁石孔（32）の径方向の領域よりも磁束量が多くなる領域を有する
ことを特徴とするロータ。
　請求項８において、
　前記第１磁極（36）は、該第１磁極（36）の周方向両端の前記永久磁石（34）よりも残留磁束密度が大きい該永久磁石（34）を有する
ことを特徴とするロータ。
　請求項８又は９において、
　前記第１磁極（36）は、該第１磁極（36）の周方向両端の前記永久磁石（34）よりも磁石厚が厚い該永久磁石（34）を有する
ことを特徴とするロータ。
　請求項８において、
　前記第１磁極（36）は、該第１磁極（36）の周方向両端から周方向中央に向かうにつれて磁束量が多くなっている
ことを特徴とするロータ。
　請求項８乃至１０のうち何れか１つにおいて、
　前記第１磁極（36）は、該第１磁極（36）の周方向両端の前記永久磁石（34）よりも磁石幅が広い該永久磁石（34）を有する
ことを特徴とするロータ。
　請求項８乃至１２のうち何れか１つにおいて、
　前記磁石孔（32）には、前記永久磁石（34）が複数枚ずつ収容され、
　前記第１磁極（36）における前記磁石孔（32）の少なくとも１つには、該第１磁極（36）の周方向両端の該磁石孔（32）に収容された前記複数の永久磁石（34）よりも平均残留磁束密度が大きい該複数の永久磁石（34）が収容されている
ことを特徴とするロータ。
　請求項１において、
　前記第１磁極（36）は、周方向に並んだ４つ以上の前記磁石孔（32）と、該複数の磁石孔（32）にそれぞれ収容された複数の永久磁石（34）とで構成され、
　前記第１磁極（36）は、互いに隣り合う前記永久磁石（34）の間の周方向距離が、該第１磁極（36）の周方向端部の該永久磁石（34）とその隣りの該永久磁石（34）との間の周方向距離よりも小さい領域を有する
ことを特徴とするロータ。
　請求項１４において、
　前記第１磁極（36）は、互いに隣り合う前記永久磁石（34）の間の周方向距離が、該第１磁極（36）の周方向両端から周方向中央に向かうにつれて小さくなっている
ことを特徴とするロータ。
　請求項１４又は１５において、
　前記複数の磁石孔（32）は、互いに隣り合う第１磁石孔（32a）及び第２磁石孔（32b）と、互いに隣り合う該第２磁石孔（32b）及び第３磁石孔（32c）とを含み、
　前記複数の永久磁石（34）は、前記第１磁石孔（32a）に収容された第１永久磁石（34a）と、前記第２磁石孔（32b）に収容された第２永久磁石（34b）と、前記第３磁石孔（32c）に収容された第３永久磁石（34c）とを含み、
　前記第１永久磁石（34a）及び前記第２永久磁石（34b）の間の周方向距離は、該第２永久磁石（34b）及び前記第３永久磁石（34c）の間の周方向距離よりも小さく、
　前記第１磁石孔（32a）及び前記第２磁石孔（32b）の間のコア材料で構成された部分の周方向寸法は、該第２磁石孔（32b）及び前記第３磁石孔（32c）の間のコア材料で構成された部分の周方向寸法よりも小さい
ことを特徴とするロータ。
　請求項１４又は１５において、
　前記ロータコア（31）において、隣り合う前記磁石孔（32）の間のコア材料で構成された部分における周方向寸法は、互いに同じ寸法に形成されている
ことを特徴とするロータ。
　請求項１乃至１７のうち何れか１つに記載のロータ（30）と、
　前記ロータ（30）と対向して設けられるステータ（20）とを備える
ことを特徴とする回転電気機械。
　請求項１８において、
　前記ステータ（20）は、該ステータ（20）のティース部（23）に集中巻方式で巻回されるコイル（24,25）を有する
ことを特徴とする回転電気機械。
　請求項２乃至７のうち何れか１つに記載のロータ（30）と、
　前記ロータ（30）と対向して設けられるステータ（20）とを備え、
　前記ステータ（20）は、該ステータ（20）のティース部（23）に集中巻方式で巻回されるコイル（24,25）を有し、
　前記第１磁極（36）の中心と前記ロータ（30）の軸心（O）とを通る直線を磁極中心線（37）とし、かつ前記永久磁石（34）の中心と前記ロータ（30）の軸心（O）とを通る直線を磁石中心線（35）として、
　前記第１磁極（36）の前記磁極中心線（37）が、軸方向から見て、前記ティース部（23）の周方向中心を通る状態を中心一致状態とし、
　前記中心一致状態において、軸方向から見て、前記第１磁極（36）の周方向両端の前記永久磁石（34）の外周面の中心と、前記ティース部（23）の内周面の端部とを結ぶ直線と、前記第１磁極（36）の前記磁石中心線（35）とが成す角度をθ１とし、
　前記中心一致状態において、軸方向から見て、前記第１磁極（36）の周方向両端の前記永久磁石（34）の外周面の中心と、前記ティース部（23）の内周面の中心とを結ぶ直線と、前記磁極（36）の前記磁石中心線（35）とが成す角度をθ２として、
　前記第１磁極（36）の周方向両端の前記永久磁石（34）の着磁方向と平行な直線と、該永久磁石（34）の前記磁石中心線（35）とが成す角度は、θ１以上かつθ２以下である
ことを特徴とする回転電気機械。
　請求項１８乃至２０のうち何れか１つにおいて、
　前記ロータ（30）が非接触で支持されるベアリングレスモータとして構成されている
ことを特徴とする回転電気機械。