(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフト及び当該シャフトの外表面に取り付けられ磁極を構成する永久磁石を有する回転子と、
当該回転子を内部空間に収容して回転不能な固定子とを備えた回転機であって、
前記永久磁石が、パラレル配向に着磁した複数の単位磁石をこれら全ての単位磁石の着磁方向が同一方向となるように並べたパラレル異方性磁石であり、前記単位磁石のうち、単位磁石の並び方向において前記回転子の中央部領域に配置され且つ磁極を構成する面とは反対側の面が前記シャフトに接触し得る単位磁石の着磁方向に直交する方向の長さである磁石幅を、前記並び方向において前記回転子の側端部領域に配置される単位磁石の最大磁石幅よりも小さく設定していることを特徴とする回転機。
【請求項２】
前記シャフトが概略円柱状のものであり、
前記単位磁石の並び方向において前記回転子の中央部領域に配置される単位磁石は、前記シャフトの直径範囲内に相当するものであり、
前記並び方向において前記回転子の側端部領域に配置される単位磁石は、前記シャフトの直径範囲外に相当するものである請求項１に記載の回転機。
【請求項３】
前記回転子の中央部領域に配置される単位磁石の磁石幅を、当該単位磁石の着磁方向の長さである磁石厚の半分以下に設定している請求項１又は２の何れかに記載の回転機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定子に対して回転子を回転自在に構成したモータや発電機等の回転機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、モータや発電機として活用される回転機として、ステータティースにコイルを巻回した固定子（ステータ）に対して、シャフトの軸回りに永久磁石を取り付けた回転子（ロータ）を回転自在に軸支したものが利用されている。このような回転機は、コイルに対する励磁電流を供給した場合に、対向するステータティースと永久磁石との間で形成される磁気回路によって回転子をシャフトの軸回りに回転させることができる。
【０００３】
ところで、コイルに励磁電流を供給した場合に、永久磁石自体に渦電流が発生する。この渦電流の発生要因として、回転子の回転数などに応じた基本周波数成分とインバータ制御（例えばＰＷＭやＰＡＭなど）及び回転子のスロット形状等で発生する高周波成分がある。この高周波成分によって永久磁石のうち磁極を構成する面、すなわちステータティースと対向する面である外表面で渦電流が多く発生することが知られている。この渦電流によって、永久磁石が発熱し高温となると、磁力が低下（減磁）することが知られている。また、渦電流によって、本来得たい磁界とは反対方向の磁界が生じ、それによっても全体としての磁力の低下が生じることが知られている。
【０００４】
そこで、従来の回転子では、シャフトの表面を取り囲むように複数に分割した磁石（以下「単位磁石」と称する）により永久磁石を構成していた。このように分割した複数の単位磁石で永久磁石を構成すれば、各単位磁石の外表面で渦電流が生じるものの、分割せずに１つの磁石で永久磁石を構成した場合と比較して、渦電流の経路（電流路）を細分化することにより、回転子全体として発生する渦電流量を低減することができ、渦電流による温度上昇を抑制するとともに、渦電流による反対方向の磁界も抑制することができる。
【０００５】
また、永久磁石の内部に磁石の磁化方向と反対方向に磁場が生じる「反磁界」が現れる。なお、反磁界は「反磁場」とも称される。ここで、反磁界の大きさは磁化の大きさに比例し、その比例定数である反磁場係数は、パーミアンス係数と同様に磁石の形状のみで決まる係数であり、パーミアンス係数が大きいほど反磁場係数は小さく、パーミアンス係数が小さいほど反磁場係数は大きく、反磁場係数が大きいほどその磁石の磁力は小さくなる（減磁し易くなる）ことが知られている。そして、磁石における着磁方向（「配向方向」あるいは「磁化方向」とも称される）の長さ（磁石厚）が磁極を構成する面である外表面の面積に比較して小さくなるほど、パーミアンス係数は小さくなり、反磁場係数は大きくなる。
【０００６】
シャフトの表面を取り囲むように複数に分割した磁石（以下「単位磁石」と称する）により永久磁石を構成した態様としては、ラジアル配向（固定子方向に向かう磁界が固定子に向かって拡散する配向）に着磁された単位磁石をシャフトの周方向に等間隔で設けた構成のものを挙げることができる（例えば、特許文献１）。
【０００７】
ラジアル配向に着磁された単位磁石は、シャフトに接触し得る面（内向き面）から磁極を構成する面である外表面に向かって漸次広がる概略扇形状をなし、各単位磁石の着磁方向の長さ（磁石厚）は均等であり、何れの単位磁石も同等のパーミアンス係数となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−２１７７７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、高速回転にも耐え得るように太いシャフトを適用しつつ回転子自体の外径を小さく設定して回転子全体の小型化を図りたい場合には、各単位磁石の着磁方向の長さ（磁石厚）を短く（薄く）設定せざるを得ない。ところが、ラジアル配向に着磁された単位磁石をシャフトの外表面に設けた態様であれば、各単位磁石の着磁方向の磁石厚を薄く設定することによって、磁極を構成する外表面に対する磁石厚の割合が小さくなるため、パーミアンス係数も小さくなる。その結果、反磁界が強く現れて磁力が小さくなり、動作効率の低下や予期せぬ発熱も招来し得る。
【００１０】
そこで、各単位磁石の磁力の低下を抑制するために、パーミアンス係数を上げて反磁界を低減すべく、パラレル配向（固定子方向に向かう磁界が互いに並行となる配向）に着磁された単位磁石をシャフトの外表面に等間隔で隙間無く並べて永久磁石を構成する態様も考えられる。
【００１１】
しかしながら、高速回転にも耐え得るように太いシャフトを適用しつつ回転子自体の外径を小さく設定したい場合には、シャフトの外表面に周方向に沿って等ピッチで並べた単位磁石のうち、単位磁石の並び方向における回転子の中央部領域に配置される単位磁石は、その着磁方向の長さ（磁石厚）が、単位磁石の並び方向における回転子の両側縁部領域に配置される永久磁石の磁石厚よりも小さく（薄く）なるため、パーミアンス係数が必然的に小さくなり、反磁界が強く現れ易いという問題が生じ得る。したがって、回転子の小径化及び小型化を図ることが困難である。
【００１２】
本発明は、このような問題に着目してなされたものであって、主たる目的は、永久磁石の磁力低下の原因となる渦電流を極力小さいものとし、渦電流による温度上昇を抑制し、温度上昇に伴う減磁を好適に抑制することができるとともに、渦電流による反対方向の磁界も抑制することができ、さらには、磁石の形状で決まるパーミアンス係数を大きくすることで反磁界を抑制し、高速回転化の実現に伴う設計条件を満たす回転機、つまり、太いシャフトを適用しつつ回転子の小径化を実現できる回転機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
すなわち本発明は、シャフト及びシャフトの外表面に取り付けられて磁極を構成する永久磁石を有する回転子と、シャフトの軸回りで回転自在な回転子を内部空間に収容する回転不能な固定子とを備えた回転機に関するものである。ここで、「回転子を内部空間に収容する」には、回転子のうち少なくとも永久磁石を取り付けている領域の全部または大半を内部空間に収容し、シャフトのうち永久磁石が取り付けられていない領域の全部または大半は固定子の内部空間外に配置する態様、或いは回転子全体を収容する態様、これら何れも含む概念である。
【００１４】
そして、本発明の回転機は、永久磁石として、パラレル配向に着磁した複数の単位磁石をこれら全ての単位磁石が同一方向となるように並べたパラレル異方性磁石を適用し、単位磁石のうち、並び方向において回転子の中央部領域に配置される単位磁石の磁石幅を、並び方向において回転子の側端部領域に配置される単位磁石の最大磁石幅よりも小さく設定していることを特徴としている。
【００１５】
ここで、「磁石幅」とは、着磁方向に直交する方向の長さ、言い換えれば、単位磁石の並び方向の長さである。また、並び方向において回転子の中央部領域に配置される単位磁石は、磁極を構成する面（外表面）とは反対側の面（以下「内向き面」と称する）がシャフトに接触し得る単位磁石でもある。
【００１６】
本発明者らは、パラレル配向に着磁した複数の単位磁石によって永久磁石を構成し、単位磁石のうち、回転子の中央部領域に配置されて内向き面がシャフトに接触（面接触）する単位磁石（以下、「センター側単位磁石」と称する）は、回転子の側端部領域に配置されてシャフトと接触（面接触）しない単位磁石（以下、「サイド側単位磁石」と称する）と比較して、着磁方向の長さ（以下、「磁石厚」と称する）が短い（薄い）ために、パーミアンス係数が小さく、反磁界が強く現れ易いという点に着目し、センター側単位磁石の磁石幅を、サイド側単位磁石の最大磁石幅よりも小さく設定するという斬新な技術的思想を想到するに至った。なお、請求項における「並び方向において回転子の側端部領域に配置される単位磁石の最大磁石幅」とは、並び方向において回転子の側端部領域に配置される単位磁石（サイド側単位磁石）のうち、並び方向の長さが最も長いサイド側端単位磁石の磁石幅を意味する。
【００１７】
そして、センター側単位磁石の磁石幅をサイド側単位磁石の最大磁石幅よりも相対的に小さく設定することによって、各センター側単位磁石の外表面の面積も小さくなり、この外表面の面積に対する磁石厚の比率を大きくすることができる。その結果、各センター側単位磁石のパーミアンス係数が大きくなり、各センター側単位磁石で生じ得る反磁界を抑制することができる。さらには、渦電流が磁石のうち特に外表面で多く発生することから、各センター側単位磁石の外表面の面積を相対的に小さく設定することによって、発生し得る渦電流量自体を極力抑制して、渦電流による温度上昇を抑制するとともに、渦電流による反対方向の磁界も抑制することも期待できる。
【００１８】
このように、本発明に係る回転子は、センター側単位磁石の磁石幅をサイド側単位磁石の最大磁石幅よりも小さくする構成、換言すれば、パラレル異方性磁石である永久磁石を構成する単位磁石のうち、着磁方向に直交する方向における回転子の中央部領域に並べるセンター側単位磁石を、回転子の側端部領域に並べるサイド側単位磁石のうち磁石幅が最も大きいものよりも細かく分割するという構成により、磁石厚が相対的に薄いという形状に基づくセンター側単位磁石のデメリット、つまり反磁界に弱いというデメリットを解消することができる。
【００１９】
特に、高回転化を実現すべく、太いシャフトを適用しつつ回転子自体の外径を小さく設定する場合には、必然的にセンター側単位磁石の磁石厚を薄く設定せざるを得ないが、この場合においても、本発明であれば、センター側単位磁石の磁石幅をサイド側単位磁石の最大磁石幅よりも小さくすることによって、反磁界を好適に抑制することができ、動作効率を低下させ得ることなく、回転子の小径化及び小型化を図ることが可能になる。
【００２０】
また、本発明の回転機において、シャフトとして円柱状のものを適用する場合には、当該シャフトの直径範囲内に相当する領域に配置される単位磁石が、回転子の中央部領域に配置されるセンター側単位磁石となり、シャフトの直径範囲外に相当する領域に配置される単位磁石が、回転子の側端部領域に配置されるサイド側単位磁石となる。
【００２１】
また、本発明の回転機では、センター側単位磁石の磁石幅を適宜設定することができるが、各センター側単位磁石の外表面で生じる渦電流を効果的に低減して、渦電流による温度上昇を抑制するとともに、磁石の形状で決まるパーミアンス係数を大きくすることで反磁場を低減できるようにするには、センター側単位磁石の磁石幅を当該センター側単位磁石の磁石厚（着磁方向の長さ）の二分の一以下に設定することが好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、パラレル異方性磁石である永久磁石を分割した複数の単位磁石で構成し、着磁方向に直交する方向における回転子の中央部領域に並べるセンター側単位磁石を、回転子の側端部領域に並べるサイド側単位磁石の最大磁石幅よりも磁石幅を小さく設定して、回転子の中央部領域における磁石分割数を多くするという構成により、渦電流による温度上昇を抑制することができるとともに、渦電流による反対方向の磁界も抑制することができ、さらには、磁石の形状で決まるパーミアンス係数を大きくすることで反磁界を低減することが可能であり、回転子の小径化をも実現でき、高速回転可能な回転機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に係るブラシレス高速回転機を一部破断して示す全体構成模式図。
【図２】同実施形態に係るブラシレス高速回転機の回転子の全体構成模式図。
【図３】図２のＡ方向矢視図。
【図４】図３のＢ方向矢視図。
【図５】磁石分割数と磁石損失との関係を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
【００２５】
本実施形態に係る回転機１は、図１に示すように、ステータ２（本発明の「固定子」に相当）と、ステータ２に対して回転可能なロータ３（本発明の「回転子」に相当）とを備え、例えばモータや発電機として活用可能なブラシレス高速回転機である。また、本実施形態の回転機１は、ステータ２の内側にロータ３を配置したいわゆるインナーロータ型のブラシレス回転機である。
【００２６】
ステータ２は、概略円筒状のステータ基材２１と、ステータ基材２１の内周面から周方向等間隔で突出するように設けたステータティース２２と、ステータティース２２に巻回されたステータコイル２３とを備えたものである。
【００２７】
本実施形態では、ステータ基材２１の軸心をロータ３の回転軸心３Ｊと一致させ、ステータ基材２１の両端（開口端）には中央部に軸挿通用孔２４ａを形成した概略円盤状のカバー２４を取り付けている。また、カバー２４の内向き面には、軸受け支持リング２５を設け、この軸受け支持リング２５に、ロータ３のシャフト４を回転自在に支持する軸受け２６を装着している。軸受け２６としては、周知のボール軸受け等を用いることができる。
【００２８】
ステータティース２２は、ステータ基材２１の内周面からロータ３側に向かって突出し、軸方向に沿って延伸する突形状のものである。本実施形態では、このようなステータティース２２をステータ基材２１の内周面において周方向に等間隔で所定数設けている。
【００２９】
ステータコイル２３は、ステータティース２２に対して所定の形態（重巻、波巻、鎖巻、集中巻など）で巻回したものであり、このステータコイル２３の一部がステータティース２２の両端面からループ状に突出してコイルエンドとして機能している。
【００３０】
ロータ３は、図２乃至図４（図２はロータ３の全体概略図であり、図３は図２のＡ方向矢視図であり、図４は図３のＢ方向矢視図である）に示すように、シャフト４と、シャフト４の外周面に設けた永久磁石５とを備えたものである。
【００３１】
シャフト４は、概略円柱状を有しており、その軸心がロータ３の回転軸心３Ｊとなる。本実施形態では、このシャフト４の両端部近傍を上述の軸受け２６で支持している（図１参照）。
【００３２】
永久磁石５は、配向方向（着磁方向）が平行となるパラレル配向に着磁された複数の単位磁石６によって構成したパラレル異方性磁石である。本実施形態では、図３に示すように、シャフト４の周方向に並べた全ての単位磁石６の着磁方向が、永久磁石５の並び方向６Ａに直交する方向となるように設定している。すなわち、全ての単位磁石６の着磁方向が互いに平行となるように設定している。なお、図３では各永久磁石５の着磁方向を矢印で示している。このように、全ての単位磁石６をそれぞれの着磁方向が互いに平行となるようにシャフト４の周方向に分割して配置してなる本実施形態の永久磁石５は２極の磁石界磁を構成する。また、シャフト４の周方向に沿って並べた複数の単位磁石６は、全体として、軸心がシャフト４の軸心と合致する概略円筒状となるようにそれぞれの形状を定めている（図２及び図３参照）。また、本実施形態の永久磁石５は、概略円筒状となる単位磁石６の集合体６Ｇ（単位磁石群、図２参照）をシャフト４の軸方向に沿って等間隔で複数組設けている。各単位磁石６はシャフト４の外周面に接着剤などで接着して固定することもできるが、本実施形態では単位磁石６及びシャフト４の相互に引き合う磁力を利用して単位磁石６をシャフト４の周方向に並べた状態で取り付けている。
【００３３】
永久磁石５のうちシャフト４の軸心方向の両端にはバランスリング７を設けている。また、永久磁石５の外周に、各単位磁石６がシャフト４から離脱して飛散することを防止する飛散防止部材８を設けることもできる。本実施形態では、飛散防止部材８としては、シャフト４の外周面に配置した全ての単位磁石６を内部空間に収容し得る筒状のものを用いている。また、ステータ２とロータ３との間、具体的には、ステータティース２２と飛散防止部材８との間には所定の間隙を確保している。
【００３４】
永久磁石５を複数の単位磁石６で構成すること、つまり、永久磁石５を複数に分割した構成とすることは、渦電流対策として有効であり、図５には、磁石の分割数と磁石損失（渦電流損失）との一般的な関係を示す。磁極を形成する永久磁石５を分割することによって渦電流の低減を図ることができる理由としては、分割により渦電流の経路（電流路）を細分化していることが挙げられる。なお、図５における横軸、縦軸は、それぞれ磁石の分割数、磁石損失であり、同図では、分割数が１である場合の磁石損失を１とし、分割数に応じた磁石損失を比率で示している。
【００３５】
そして、本実施形態の回転機１は、図３及び図４に示すように、シャフト４の周方向に並べた単位磁石６のうち、ロータ３に正対した場合に単位磁石６の並び方向６Ａにおいてロータ３におけるシャフト４の直径の範囲内に相当する中央部領域３Ｃに配置されるセンター側単位磁石６１の磁石幅６１Ｗを、ロータ３を正対した場合に並び方向６Ａにおいてロータ３におけるシャフト４の直径の範囲外に相当する側端部領域３Ｓに配置されるサイド側単位磁石６２の最大磁石幅６２Ｗよりも小さく（短く）設定している。本実施形態では、センター側単位磁石６１の磁石幅６１Ｗをサイド側単位磁石６２の磁石幅６２Ｗの２分の１以下程度に設定している。逆に言えば、サイド側単位磁石６２の磁石幅６２Ｗをセンター側単位磁石６１の磁石幅６１Ｗの２倍以上程度に設定している。
【００３６】
ここで、本実施形態におけるセンター側単位磁石６１は、単位磁石６の並び方向６Ａにおいてロータ３の中央部領域３Ｃに配置されて磁極を構成する面とは反対側の面（内向き面）がシャフト４に面接触し得る単位磁石である。また、サイド側単位磁石６２は、単位磁石６の並び方向６Ａにおいてロータ３の側端部領域３Ｓに配置されてシャフト４に面接触し得ない単位磁石である。また、単位磁石６の「磁石幅」とは、単位磁石６の着磁方向に直交する方向の長さ、言い換えれば、単位磁石６の並び方向６Ａの長さである。
【００３７】
本実施形態では、永久磁石５の分割態様として、ロータ３の中央部領域３Ｃを等しい幅に分割するとともに、ロータ３の側端部領域３Ｓを等しい幅に分割している。したがって、本実施形態の回転機１では、複数のセンター側単位磁石６１相互の磁石幅６１Ｗが等しく、複数のサイド側単位磁石６２相互の磁石幅６２Ｗが等しく、「サイド側単位磁石６２の最大磁石幅」は「サイド側単位磁石６１の磁石幅６２Ｗ」と同義となる。
【００３８】
また、本実施形態では、センター側単位磁石６１の磁石幅６１Ｗをセンター側単位磁石６１の磁石厚の２分の１以下、より具体的には３分の１乃至４分の１程度に設定している。逆に言えば、センター側単位磁石６１の磁石厚をセンター側単位磁石６１の磁石幅６１Ｗの２倍以上、より具体的には３乃至４倍程度に設定している。
【００３９】
以上のような構成を有する本実施形態の回転機１は、ステータコイル２３に励磁電流を供給すると、ステータティース２２及びステータ基材２１と永久磁石５との間に磁気回路を形成し、各ステータコイル２３に対して供給する励磁電流の強度を適宜変更することによってロータ３全体を軸心３Ｊ回りに高速回転（もちろん仕様や用途等に応じて低速回転も可能）させることができる。
【００４０】
ここで、ステータコイル２３に励磁電流を供給した場合には、永久磁石５の外表面に渦電流が生じ、永久磁石５の内部に磁石の磁化方向（着磁方向）と反対方向に磁場が発生するいわゆる反磁界が生じ得る。特に、単位磁石６の着磁方向の長さ、言い換えれば、単位磁石６の並び方向６Ａに直交する方向の長さである「磁石厚」が薄い部分では強い反磁界が現れる傾向があり、このような反磁界が磁石自体の磁化を弱める方向に作用する。そして、パラレル配向に着磁された複数の単位磁石６をシャフト４の周方向に並べて永久磁石５を構成している場合、単位磁石６の並び方向６Ａにおいてロータ３の中央部領域３Ｃに配置されて磁極を構成する面とは反対側の面（内向き面）がシャフト４に面接触し得るセンター側単位磁石６１は、シャフト４に面接触し得ないサイド側単位磁石６２と比較して、設計上、磁石厚を相対的に薄く設定せざるを得ないため、強い反磁界が生じるおそれがある。
【００４１】
しかしながら、本実施形態に係る回転機１は、センター側単位磁石６１の磁石幅６１Ｗをサイド側単位磁石６２の磁石幅６２Ｗよりも小さく（短く）設定しているため、各センター側単位磁石６１内部の反磁界を低減することができる。これは、センター側単位磁石６１の磁石幅６１Ｗをサイド側単位磁石６２の磁石幅６２Ｗよりも短く設定することにより、センター側単位磁石６１の外表面の面積に対する磁石厚の比率を高めて、外表面の面積に対する磁石厚の比率で決まるパーミアンス係数を大きくするという技術的思想に基づくものである。このように、各センター側単位磁石６１の磁石幅６１Ｗを小さくしてパーミアンス係数を大きくすれば、反磁場係数は小さくなり、反磁界を低減することができる。また、各センター側単位磁石６１の磁石幅６１Ｗを小さくすることによって、各センター側単位磁石６１の外表面積も狭くなることから、渦電流の発生量を低減することができ、渦電流による温度上昇を抑制することができ、温度上昇に伴う減磁を抑制することができるとともに、渦電流による反対方向の磁界も抑制することができる。
【００４２】
このような構成である本実施形態に係る回転機１は、永久磁石５の分割数（単位磁石６の数）を増大することによって、渦電流を効果的に低減することができ、渦電流による温度上昇を抑制し、温度上昇に伴う減磁を抑制することができるとともに、渦電流による反対方向の磁界も抑制することができ、さらには、各単位磁石６１，６２のパーミアンス係数を大きくして反磁界を抑制することができる。したがって、反磁界が強く現れて磁力が小さくなった場合に生じ得る事態、すなわち、動作効率の低下や不要な発熱を効果的に防止・抑制することができる。
【００４３】
また、高速回転にも対応できるように太いシャフト４を適用しつつロータ３全体の外径を小さく設定する必要がある場合には、各単位磁石６の磁石厚を薄く設定しなければならない。このような場合、センター側単位磁石６１は、サイド側単位磁石６２と比較して磁石厚がより一層薄くなるため、特に反磁場の影響を受け易い形状となってしまう。
【００４４】
しかしながら、本実施形態に係る回転機１では、上述したように、センター側単位磁石６１の磁石幅６１Ｗをサイド側単位磁石６２の磁石幅６２Ｗよりも小さく設定し、さらに、センター側単位磁石６１の磁石幅６１Ｗをセンター側単位磁石６１Ｗの磁石厚の２分の１以下、より具体的には３分の１乃至４分の１程度に設定することによって、センター側単位磁石６１のパーミアンス係数を大きくし、反磁界を低減することができる。したがって、本実施形態に係る回転機１を用いることによって、太いシャフト４を適用してロータ３自体の外径を小さく設定しつつも、反磁界の影響を受け難く、動作効率の低下や発熱を好適に防止・抑制できる。
【００４５】
さらに、本実施形態の回転機１のように、永久磁石５により磁極数が２極のロータ３を構成する場合には、上述したロータ３の外径を小さくするという条件とともに、永久磁石５により磁極数が例えば４以上である多極のロータ３を構成する場合と比較して、１極あたりの磁石が大きい（シャフト４の半周分（１８０度）に相当）ため、磁石厚を薄くしなければならないという制約を受ける。しかしながら、本実施形態に係る回転機１では、永久磁石５を構成する単位磁石６の磁石厚を薄く設定しなければならない場合であっても、センター側単位磁石６１の磁石幅６１Ｗをサイド側単位磁石６２の磁石幅６２Ｗよりも狭く設定して、単位磁石６の並び方向６Ａにおけるロータ３の中央領域の磁石分割数を多くすることによって、渦電流による温度上昇を抑制することができるとともに、渦電流による反対方向の磁界も抑制することができ、さらには、磁石の形状で決まるパーミアンス係数を大きくすることで反磁界を低減することができる。
【００４６】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、永久磁石の分割数は適宜変更することができる。この際、センター側単位磁石の磁石幅がサイド側単位磁石の最大磁石幅よりも小さいという条件（以下「磁石幅条件」と称する）を満たす範囲内で、センター側単位磁石やサイド側単位磁石の磁石幅を適宜変更することができる。
【００４７】
また、上述の実施形態では、各センター側単位磁石の磁石幅を同一に設定し、各サイド側単位磁石の磁石幅を同一に設定した態様を例示したが、前記磁石幅条件を満たせば、センター側単位磁石相互の磁石幅を異ならせたり、サイド側単位磁石相互の磁石幅を異ならせた態様であってもよい。この場合、前記磁石幅条件を満たせば、センター側単位磁石の磁石幅が「サイド側単位磁石の最小磁石幅」（複数のサイド側単位磁石のうち並び方向の長さが最も短いサイド側端単位磁石の磁石幅）よりも大きくてもよい。
【００４８】
また、シャフトとして、断面形状が多角形状（例えば六角形や八角形等）のものを適用することもでき、シャフトの断面形状に応じて、センター側単位磁石のうち磁極を構成する外表面とは反対側の面（内向き面）をシャフトの外表面の形状に応じて適宜変更すればよい。
【００４９】
また、回転子及び固定子を共通のケーシングに収容した回転機であっても構わない。
【００５０】
また、本発明の回転機を、自動車試験装置のダイナモメータ、大容量高速モータ、大容量高速発電機等として活用することもできる。
【００５１】
その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１…回転機
２…固定子（ステータ）
３…回転子（ロータ）
４…シャフト
５…永久磁石
６…単位磁石
６１…センター側単位磁石
６１Ｗ…センター側単位磁石の磁石幅
６２…サイド側単位磁石
６２Ｗ…サイド側単位磁石の磁石幅
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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