(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転方向表面に交互にＮ極とＳ極とが現れるマグネット体とバックヨークとを有するロータと、前記マグネット体に対向して設けられるステータコアとを備え、前記バックヨークを介さない磁路が形成されるよう前記マグネット体が着磁されている回転機であって、
前記バックヨークの厚みｔ［ｍｍ］、前記マグネット体の残留磁束密度Ｂｒ［Ｔ］、及び、前記マグネット体の各磁極の外周面の中心から端点までの円弧の長さである磁極長さｗ［ｍｍ］が、０．２５［１／Ｔ］＜（ｔ／Ｂｒ）／ｗ＜０．８［１／Ｔ］の関係を満たすことを特徴とする回転機。
【請求項２】
回転方向表面に交互にＮ極とＳ極とが現れるマグネット体とバックヨークとを有するロータと、前記マグネット体に対向して設けられるステータコアとを備え、前記バックヨークを介さない磁路が形成されるよう前記マグネット体が着磁されているラジアル型回転機であって、
前記バックヨークの厚みｔ［ｍｍ］、前記マグネット体の残留磁束密度Ｂｒ［Ｔ］、及び、前記マグネット体の各磁極の外周面の中心から端点までの円弧の長さである磁極長さｗ［ｍｍ］が、０．２５［１／Ｔ］＜（ｔ／Ｂｒ）／ｗ＜０．８［１／Ｔ］の関係を満たし、
前記マグネット体は回転方向に並ぶ複数の弓形磁石により構成され、
前記各弓形磁石は、中央部が径方向に配向し、側面に向って徐々に配向が傾く異方性磁石であることを特徴とするラジアル型回転機。
【請求項３】
回転方向表面に交互にＮ極とＳ極とが現れるマグネット体とバックヨークとを有するロータと、前記マグネット体に対向して設けられるステータコアとを備え、前記バックヨークを介さない磁路が形成されるよう前記マグネット体が着磁されているラジアル型回転機であって、
前記バックヨークの厚みｔ［ｍｍ］、前記マグネット体の残留磁束密度Ｂｒ［Ｔ］、及び、前記マグネット体の各磁極の外周面の中心から端点までの円弧の長さである磁極長さｗ［ｍｍ］が、０．２５［１／Ｔ］＜（ｔ／Ｂｒ）／ｗ＜０．８［１／Ｔ］の関係を満たし、
前記マグネット体は円筒形であり、着磁方向が径方向と円周方向の両方を含む等方性磁石であることを特徴とするラジアル型回転機。
【請求項４】
回転方向表面に交互にＮ極とＳ極とが現れるマグネット体とバックヨークとを有するロータと、前記マグネット体に対向して設けられるステータコアとを備え、前記バックヨークを介さない磁路が形成されるよう前記マグネット体が着磁されている回転機における前記バックヨークの厚みｔ［ｍｍ］の決定方法であって、
前記厚みｔ、前記マグネット体の残留磁束密度Ｂｒ［Ｔ］、及び、前記マグネット体の各磁極が前記バックヨークに接する外周面の中心から端点までの円弧の長さである磁極長さｗ［ｍｍ］が、０．２５［１／Ｔ］＜（ｔ／Ｂｒ）／ｗ＜０．８［１／Ｔ］の関係を満たすよう前記厚みｔを決定することを特徴とする前記厚みｔの決定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は回転機に関し、特にバックヨークを備える回転機に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転機はモータやジェネレータの用途で用いられるものである。
【０００３】
図１０はステータコアとロータとのギャップをラジアル方向に有するラジアル型回転機の例を示す図であり、ラジアル型回転機の中でも特にアウターロータータイプと呼ばれるものを、回転軸に垂直な方向で切断した断面図である。同図に示すように、アウターロータータイプのラジアル型回転機は、回転方向表面に交互にＮ極とＳ極とが現れるように複数の弓型磁石を設けたマグネット体１とバックヨーク２とを有するロータ３と、コイル４が巻回された複数のティース５を有し、各ティース５はマグネット体１の回転方向表面に対向して設けられるステータコア６とを備えている。アウターロータータイプでは、図１０に示すように、ステータコア６が内側、ロータ３が外側にそれぞれ配される。この関係が逆になったものはインナーロータータイプと呼ばれる。
【０００４】
上記構成のうちのバックヨーク２は、磁束の漏れを防ぎマグネットの磁力を最大限に引き出すために設けられているものであり、鉄などの強磁性体で作られている。従来のバックヨーク２の厚みｔ［ｍｍ］は、マグネット体１の残留磁束密度Ｂｒ［Ｔ］及び磁極長さ（各弓型磁石がバックヨーク２に接する外周面の中心から端点までの円弧の長さで表す。）ｗ［ｍｍ］とを用いて、ｔ＝ｗＢｒ程度に設定されている。
【０００５】
なお、特許文献１，２には磁石の配向に特徴を有するインナーロータータイプのラジアル型回転機が記載されている。また、特許文献３には回転機に用いられる異方性磁石の例が開示されている。
【特許文献１】特開２０００−２４５０８４号公報
【特許文献２】特開２００６−４２４１４号公報
【特許文献３】特開２００２−１３４３１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記バックヨークを設けると、回転機が大型化して重くなるという問題がある。そこで、バックヨークを薄くすることが考えられるが、バックヨークを薄くしすぎると磁力線が漏れ、回転機のトルクが下がってしまうという問題がある。
【０００７】
したがって、本発明の課題は、バックヨークの厚みが最適化され、トルクの維持と小型化とが両立した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】
【０００８】
本発明による回転機は、回転方向表面に交互にＮ極とＳ極とが現れるマグネット体とバックヨークとを有するロータと、コイルが巻回された複数のティースを有し、各ティースは前記マグネット体に対向して設けられるステータコアとを備え、前記バックヨークの厚みｔ［ｍｍ］と、前記マグネット体の残留磁束密度Ｂｒ［Ｔ］及び磁極長さｗ［ｍｍ］とが０．２５ｗＢｒ＜ｔ＜０．８ｗＢｒの関係を満たすことを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、必要なトルクが得られるとともに、従来（ｔ＝ｗＢｒ）に比べて小型軽量化も実現されている。
【００１０】
また、上記回転機において、前記マグネット体は回転方向に並ぶ複数の弓形磁石により構成され、前記各弓形磁磁石は、中央部が径方向に配向し、側面に向って徐々に配向が傾く異方性磁石であることが好ましい。これによれば、バックヨークを介さない磁路を構成できるので、バックヨークが薄い場合のトルクの低下を抑制することができる。
【００１１】
また、上記回転機において、前記マグネット体は円筒形であり、着磁方向が径方向と円周方向の両方を含む等方性磁石であることとしてもよい。これによっても、バックヨークを介さない磁路を構成できるので、バックヨークが薄い場合のトルクの低下を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１２】
このように、本発明によれば、必要なトルクが得られるとともに、従来（ｔ＝ｗＢｒ）に比べて小型化も実現されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。
【００１４】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態によるラジアル型回転機１００を回転軸に垂直な方向で切断した断面図の模式図（概略図）である。
【００１５】
ラジアル型回転機１００はアウターロータータイプであり、図１に示すように、同図に示したＸ方向に回転自在な円筒形状のロータ１１０と、ロータ１１０の内周に空隙を介して設けられたステータコア１２０とを備えている。このラジアル型回転機１００は、例えば洗濯機に用いられるものである。
【００１６】
ロータ１１０は、回転方向表面（ここでは内側表面）に交互にＮ極とＳ極とが現れる略円筒形のマグネット体１１２と、マグネット体１１２の外周に沿って設けられたバックヨーク１１３とを有している。
【００１７】
マグネット体１１２は複数（図１では８個であるが、８個に限られるものではない。）の弓型磁石１１２ａ，１１２ｂによって構成されており、弓型磁石１１２ａ，１１２ｂが交互に回転方向に配列されている。弓型磁石１１２ａ，１１２ｂはいずれも永久磁石であり、異方性を有している。
【００１８】
図２（ａ）（ｂ）はそれぞれ弓型磁石１１２ａ，１１２ｂの磁化容易軸方向を示す図である。なお、矢印の先端がＮ極であり、根元がＳ極である。
【００１９】
弓型磁石１１２ａでは、図２（ａ）に示すように中央部の磁化容易軸方向は径方向に向いている。一方、側面に近くなるほど、磁化容易軸方向は外側に傾いている。この例では、側面の磁化容易軸方向は径方向に対して４５度外側に傾いている。これにより、弓型磁石１１２ａの内側表面はＮ極となり、外側表面と側面はＳ極になっている。
【００２０】
弓型磁石１１２ｂでは、図２（ｂ）に示すように中央部の磁化容易軸方向は径方向に向いている。一方、側面に近くなるほど、磁化容易軸方向は内側に傾いている。この例では、側面の磁化容易軸方向は径方向に対して４５度内側に傾いている。これにより、弓型磁石１１２ｂの内側表面はＳ極となり、外側表面と側面はＮ極になっている。
【００２１】
弓型磁石１１２ａ，１１２ｂがこのような磁化容易軸方向を有しているため、弓型磁石１１２ｂのＮ極から出る磁力線は弓型磁石１１２ｂの外側表面及び側面から出て、隣接する弓型磁石１１２ａの外側表面及び側面から弓型磁石１１２ａに入ることになる。
【００２２】
ここで、弓型磁石１１２ｂの外側表面（Ｎ極）から出る磁力線は、バックヨーク１１３を通過して弓型磁石１１２ａの外側表面（Ｓ極）に入るが、バックヨーク１１３の厚みによっては、バックヨーク１１３の外側へ磁力線が漏れることになる。この漏れは回転機のトルク低下の要因となる。しかしながら本実施の形態では、弓型磁石１１２ａ，１１２ｂの磁化容易軸方向により、側面間にバックヨーク１１３を介さない磁路が構成されるので、それに伴ってバックヨーク１１３に流れ込む磁力線の量が減少し、バックヨーク１１３の薄さのためにバックヨーク１１３から漏れ出す磁力線の量も減少する。したがって、バックヨーク１１３からの磁力線漏れ出しによる回転機のトルク低下を抑制できる。
【００２３】
図１に戻る。バックヨーク１１３は鉄やフェライトなどの強磁性体で作られた円筒形部材である。
【００２４】
ステータコア１２０は円筒形状の部材であり、積層された珪素鋼板で作られている。そして、径方向外側に向けて突出している複数（図１では６個であるが、６個に限られるものではない。）のティース１２２を有している。
【００２５】
各ティース１２２にはコイル１２３が巻回されている。また、各ティース１２２はマグネット体１１２の回転方向表面に対向して設けられており、各コイル１２３の軸方向はマグネット体１１２の回転方向表面に垂直となっている。
【００２６】
ラジアル型回転機１００の動作について説明しておくと、まず、各コイル１２３に方向を適宜切り替えながら電流を流すと、ステータコア１２０に回転磁界が生じ、その回転磁界に追従するようにしてロータ１１０が回転する。これにより、ラジアル型回転機１００はモータとして機能する。
【００２７】
一方、ロータ１１０を外力によって回転させると、電磁誘導作用によって各コイル１２３に電流が流れる。これにより、ラジアル型回転機１００はジェネレータとしても機能する。
【００２８】
さて、本実施の形態では、バックヨーク１１３の厚みを従来よりも薄くする。すなわち、図１にも示すようにバックヨーク１１３の厚みをｔ［ｍｍ］、マグネット体１１２の磁極長さ（各弓型磁石がバックヨーク１１３に接する外周面の中心から端点までの円弧の長さで表す。）をｗ［ｍｍ］とし、さらにマグネット体１１２の残留磁束密度をＢｒ［Ｔ］とすると、従来はｔ＝ｗＢｒ程度であったが、ｔ＜ｗＢｒとする。ただし、ｔ＜ｗＢｒであればどのようなｔであってよいというわけではなく、トルクと小型軽量化の両立を考慮して最適なｔを決定する必要がある。
【００２９】
図３は、ラジアル型回転機１００の（ｔ／Ｂｒ）／ｗ対トルク特性のシミュレーション結果を示す図である。同図の縦軸には、弓型磁石１１２ａ，１１２ｂとして平行配向のもの（全ての磁化容易軸方向が、図２（ａ）（ｂ）に示した中央部の磁化容易軸方向と同じ向きを向いている磁石。）を用いた場合のトルクを１００とした比率を示している。また、同図では、弓型磁石１１２ａ，１１２ｂの材料としてＬａ−Ｃｏ系フェライト磁石、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系ボンド磁石、ネオジウム磁石を用いた３つの例を挙げ、材料ごとに（ｔ／Ｂｒ）／ｗ対トルク特性を示している。また、同図のシミュレーションでは、ロータ１１０の内周径をφ２５０ｍｍ、ロータ１１０とステータコア１２０の間のギャップ長を０．６ｍｍ、各弓形磁石の厚みを６ｍｍとした。また、ロータ１１０には４８個の弓形磁石が回転方向に配列されているものとした。さらに、ステータコア１２０には３６個のティース１２２が構成され、それぞれにコイル１２３が巻回されているものとした。
【００３０】
図３に示すように、Ｌａ−Ｃｏ系フェライト磁石やＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系ボンド磁石を用いた場合、（ｔ／Ｂｒ）／ｗ≒０．４でトルク特性が飽和している。したがって、ｔ＝０．４ｗＢｒとすれば、最大トルクを得られる範囲でバックヨーク１１３を最薄化することができる。同様に、ネオジウム磁石を用いた場合、（ｔ／Ｂｒ）／ｗ≒０．３でトルク特性が飽和している。したがって、ｔ＝０．３ｗＢｒとすれば、最大トルクを得られる範囲でバックヨーク１１３を最薄化することができる。
【００３１】
ただし、実際には、最大トルクが必要でない場合もあり、一般には上記比率が１００以上であればよいと考えられる。図３に示すように、概ね（ｔ／Ｂｒ）／ｗが０．１を超えていればこの条件は満たされる。また、磁石の個体によってトルクの違いがあるので、その違いを吸収するために、上記ｔ＝０．４から最大で２倍程度の余裕を見ておくことが好ましい。したがって、０．１ｗＢｒ＜ｔ＜０．８ｗＢｒの範囲で、個々の事情に応じて適宜バックヨーク１１３の厚みｔを決定することが好ましい。
【００３２】
以上説明したように、ラジアル型回転機１００によれば、必要なトルクが得られるとともに、従来（ｔ＝ｗＢｒ）に比べて小型軽量化も実現されている。また、弓型磁石１１２ａ，１１２ｂを上述したような異方性磁石としたことによりバックヨーク１１３を介さない磁路を構成できるので、バックヨークが薄い場合のトルクの低下を抑制することも可能になっている。
【００３３】
［第２の実施の形態］
図４は、本発明の第２の実施の形態によるラジアル型回転機２００を回転軸に垂直な方向で切断した断面図の模式図（概略図）である。
【００３４】
ラジアル型回転機２００はインナーロータータイプであり、図４に示すように、同図に示したＹ方向に回転自在なシャフト２１０と、シャフト２１０に固定されたロータ２２０と、鋼板で構成された有底円筒形状のフレーム２３０に固定されているとともに、ロータ２２０の外周に空隙を介して設けられたステータコア２４０とを備えている。このラジアル型回転機２００は、例えばサーボモータに用いられるものである。
【００３５】
ロータ２２０はＹ方向に回転自在に構成され、シャフト２１０とともに回転する。また、ロータ２２０は、回転方向表面（ここでは外側表面）に交互にＮ極とＳ極とが現れる略円筒形のマグネット体２２２と、マグネット体２２２の内周に沿って設けられたバックヨーク２２３とを有している。
【００３６】
マグネット体２２２は複数（ここでは６個。）の弓型磁石２２２ａ，２２２ｂによって構成されており、弓型磁石２２２ａ，２２２ｂが交互に回転方向に配列されている。弓型磁石２２２ａ，２２２ｂはいずれも永久磁石であり、異方性を有している。
【００３７】
図５（ａ）（ｂ）はそれぞれ弓型磁石２２２ａ，２２２ｂの磁化容易軸方向を示す図である。矢印の意味は図２（ａ）（ｂ）と同様である。
【００３８】
弓型磁石２２２ａでは、図５（ａ）に示すように中央部の磁化容易軸方向は径方向に配向している。一方、側面に近くなるほど、磁化容易軸方向は内側に傾いている。この例では、側面の磁化容易軸方向は径方向に対して４５度内側に傾いている。これにより、弓型磁石２２２ａの外側表面はＳ極となり、内側表面と側面はＮ極になっている。
【００３９】
弓型磁石２２２ｂでは、図５（ｂ）に示すように中央部の磁化容易軸方向は径方向に向いている。一方、側面に近くなるほど、磁化容易軸方向は外側に傾いている。この例では、側面の磁化容易軸方向は径方向に対して４５度外側に傾いている。これにより、弓型磁石２２２ａの外側表面はＮ極となり、内側表面と側面はＳ極になっている。
【００４０】
弓型磁石２２２ａ，２２２ｂがこのような磁化容易軸方向を有しているため、弓型磁石２２２ａのＮ極から出る磁力線は弓型磁石２２２ａの内側表面及び側面から出て、隣接する弓型磁石２２２ｂの内側表面及び側面から弓型磁石２２２ｂに入ることになる。これにより、ラジアル型回転機１００の場合と同様、バックヨーク２２３からの磁力線漏れ出しによるトルクの低下を抑制することが可能になっている。
【００４１】
図４に戻る。バックヨーク２２３は鉄やフェライトなどの強磁性体で作られた円筒形部材である。
【００４２】
ステータコア２４０は円筒形状の部材であり、積層された珪素鋼板で作られている。そして、径方向内側に向けて突出している複数（ここでは９個。）のティース２４２を有している。
【００４３】
各ティース２４２にはコイル２４３が巻回されている。また、各ティース２４２はマグネット体２２２の回転方向表面に対向して設けられており、各コイル２４３の軸方向はマグネット体２２２の回転方向表面に垂直となっている。
【００４４】
ラジアル型回転機２００の動作について説明しておくと、まず、各コイル２４３に方向を適宜切り替えながら電流を流した場合、ステータコア２４０に回転磁界が生じ、その回転磁界に追従するようにしてロータ２２０及びシャフト２１０が回転する。これにより、ラジアル型回転機２００はモータとして機能する。
【００４５】
一方、シャフト２１０を外力によって回転させると、電磁誘導作用によって各コイル２４３に電流が流れる。これにより、ラジアル型回転機２００はジェネレータとしても機能する。
【００４６】
さて、本実施の形態でもバックヨーク２２３の厚みを従来よりも薄くする。
【００４７】
図６は、ラジアル型回転機２００の（ｔ／Ｂｒ）／ｗ対トルク特性のシミュレーション結果を示す図である。同図の縦軸には、弓型磁石２２２ａ，２２２ｂとして平行配向のもの（全ての磁化容易軸方向が、図５（ａ）（ｂ）に示した中央部の磁化容易軸方向と同じ向きを向いている磁石。）を用いた場合のトルクを１００とした比率を示している。また、同図では、弓型磁石２２２ａ，２２２ｂの材料としてＬａ−Ｃｏ系フェライト磁石、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系ボンド磁石、ネオジウム磁石を用いた３つの例を挙げ、材料ごとに（ｔ／Ｂｒ）／ｗ対トルク特性を示している。また、同図のシミュレーションでは、ロータ２１０の外周径をφ３０ｍｍ、ロータ２１０とステータコア２２０の間のギャップ長を０．５ｍｍ、弓型磁石２２２ａ，２２２ｂの厚みを３ｍｍとした。また、ロータ２１０には８個の弓形磁石が回転方向に配列されているものとした。さらに、ステータコア２２０には６個のティースが構成され、それぞれにコイルが巻回されているものとした。
【００４８】
図６に示すように、上記３つの磁石のいずれを用いた場合であっても、（ｔ／Ｂｒ）／ｗ≒０．４でトルク特性が飽和している。したがって、ｔ＝０．４ｗＢｒとすれば、最大トルクを得られる範囲でバックヨーク２２３を最薄化することができる。
【００４９】
また、上記比率が１００以上であるためには、概ね（ｔ／Ｂｒ）／ｗが０．２５を超えていればよい。したがって、ｔ＝０．４ｗＢｒからの２倍の余裕を含め、０．２５ｗＢｒ＜ｔ＜０．８ｗＢｒの範囲で、個々の事情に応じて適宜バックヨーク２１３の厚みｔを決定することが好ましい。
【００５０】
以上説明したように、ラジアル型回転機２００によれば、必要なトルクが得られるとともに、従来（ｔ＝ｗＢｒ）に比べてロータ２２０の軽量化も実現されている。また、弓型磁石２２２ａ，２２２ｂを上述したような異方性磁石としたことによりバックヨーク２２３を介さない磁路を構成できるので、バックヨークが薄い場合のトルクの低下を抑制することも可能になっている。
【００５１】
［第３の実施の形態］
本実施の形態では、第１の実施の形態で説明したラジアル型回転機１００において、マグネット体１１２を等方性磁石により構成した例を説明する。なお、このようなラジアル型回転機１００は、例えばスピンドルモータに用いられるものである。
【００５２】
図７は、本実施の形態によるマグネット体１１２の着磁後の磁化方向（着磁方向）を示す図である。矢印の意味は図２（ａ）（ｂ）と同様である。同図に示すように、マグネット体１１２は円筒形であり、その着磁方向が径方向と円周方向の両方を含む等方性磁石となっている。なお、この場合の磁極長さｗは、同図に示すように、図示しないバックヨーク１１３に接するマグネット体１１２の外周で、径方向に着磁した部分と、そこから最も近くの円周方向に着磁した部分との間の円弧の長さで表す。この長さは、作成した金型の着磁の設定から、あるいは出来上がった磁石を測定することで得ることができる。
【００５３】
このようなマグネット体１１２を用いることによっても、第１の実施の形態と同様に、側面間にバックヨーク１１３を介さない磁路が構成されるので、バックヨーク１１３からの磁力線漏れ出しによる回転機のトルク低下を抑制できる。
【００５４】
図８は、本実施の形態によるラジアル型回転機１００の（ｔ／Ｂｒ）／ｗ対トルク特性のシミュレーション結果を示す図である。同図の縦軸の比率は、第１の実施の形態と同じ基準で求められるものである。また、同図では、マグネット体１１２の材料として等方性のＬａ−Ｃｏ系フェライト磁石、等方性のＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系ボンド磁石を用いた２つの例を挙げ、材料ごとに（ｔ／Ｂｒ）／ｗ対トルク特性を示している。また、同図のシミュレーションでは、ロータ１１０の内周径をφ３０ｍｍ、ロータ１１０とステータコア１２０の間のギャップ長を０．５ｍｍ、円筒形磁石の厚みを２ｍｍとした。また、マグネット体１１２はＮ極、Ｓ極各４個の磁極が回転方向に順次発生するように着磁されているものとした。さらに、ステータコア１２０には６個のティース１２２が構成され、それぞれにコイル１２３が巻回されているものとした。
【００５５】
図８に示すように、上記２つの磁石のいずれを用いた場合であっても、（ｔ／Ｂｒ）／ｗ≒０．４でトルク特性が飽和している。したがって、ｔ＝０．４ｗＢｒとすれば、最大トルクを得られる範囲でバックヨーク１１３を最薄化することができる。
【００５６】
また、上記比率が１００以上であるためには、概ね（ｔ／Ｂｒ）／ｗが０．１８を超えていればよい。したがって、ｔ＝０．４ｗＢｒからの２倍の余裕を含め、０．１８ｗＢｒ＜ｔ＜０．８ｗＢｒの範囲で、個々の事情に応じて適宜バックヨーク１１３の厚みｔを決定することが好ましい。
【００５７】
以上説明したように、ラジアル型回転機１００のマグネット体１１２を等方性磁石により構成しても、上記のようにバックヨーク１１３の厚みｔを決定することにより、必要なトルクが得られるとともに、従来（ｔ＝ｗＢｒ）に比べて小型化も実現されている。
【００５８】
以上、３つの実施の形態について説明してきたが、それぞれに好適なバックヨークの厚みｔの範囲は、必ずしも同じものにはなっていない。しかしながら、バックヨークの厚みｔを少なくとも０．２５ｗＢｒ＜ｔ＜０．８ｗＢｒの範囲内に設定しておけば、いずれのタイプの回転機であっても、従来品よりトルクを下げずに薄くできる。
【００５９】
以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、本発明が、その要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施され得ることは勿論である。
【００６０】
例えば、第１及び第２の実施の形態では、弓型磁石の配向特性として、側面の磁化容易軸方向が径方向に対して４５度外側に傾いている例を示したが、バックヨークを介さない磁路を構成できさえすればよく、特に４５度でなくてもよい。
【００６１】
また、上記実施の形態ではラジアル型回転機を取り上げて説明したが、アキシャル型回転機にも本発明は適用可能である。
【００６２】
図９は、アキシャル型回転機３００を軸方向に切断した断面図の模式図（概略図）である。同図に示すように、アキシャル型回転機３００は、回転方向に交互にＮ極とＳ極とが現れるようにしたマグネット体３１２及びバックヨーク３１３を有するロータ３１０と、コイル３３３が巻回された複数のティース３３２を有し、各ティース３３２はマグネット体３１２に対向して設けられるステータコア３３０とを備えている。
【００６３】
アキシャル型回転機３００においても、バックヨーク３１３の厚みｔ［ｍｍ］と、マグネット体３１２の残留磁束密度Ｂｒ［Ｔ］及び磁極長さｗ［ｍｍ］とが０．２５ｗＢｒ＜ｔ＜０．８ｗＢｒの関係を満たすようにすることにより、必要なトルクを得つつ、従来に比べて小型化が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるラジアル型回転機を回転軸に垂直な方向で切断した断面図の模式図（概略図）である。
【図２】（ａ）（ｂ）ともに、本発明の第１の実施の形態による弓型磁石の磁化容易軸方向を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態によるラジアル型回転機の（ｔ／Ｂｒ）／ｗ対トルク特性のシミュレーション結果を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態によるラジアル型回転機を回転軸に垂直な方向で切断した断面図の模式図（概略図）である。
【図５】（ａ）（ｂ）ともに、本発明の第２の実施の形態による弓型磁石の磁化容易軸方向を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態によるラジアル型回転機の（ｔ／Ｂｒ）／ｗ対トルク特性のシミュレーション結果を示す図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態によるマグネット体の磁化容易軸方向を示す図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態によるラジアル型回転機の（ｔ／Ｂｒ）／ｗ対トルク特性のシミュレーション結果を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態の変形例によるアキシャル型回転機を軸方向に切断した断面図の模式図（概略図）である。
【図１０】本発明の背景技術によるラジアル型回転機を回転軸に垂直な方向で切断した断面図である。
【符号の説明】
【００６５】
１００，２００  ラジアル型回転機
１１０，２２０，３１０  ロータ
１１２，２２２，３１２  マグネット体
１１２ａ，１１２ｂ，２２２ａ，２２２ｂ  弓型磁石
１１３，２２３，３１３  バックヨーク
１２０，２４０，３３０  ステータコア
１２２，２４２，３３２  ティース
１２３，２４３，３３３  コイル
２１０  シャフト
２３０  フレーム
３００  アキシャル型回転機
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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