电动机的磁产生装置、软磁性体铁芯及磁体的制造方法
本发明专利申请是国际申请号为pct/jp2018/028762，国际申请日为2018年7月31日，进入中国国家阶段的申请号为201880049979.8，名称为“电动机的磁产生装置、软磁性体铁芯及磁体的制造方法”的发明专利申请的分案申请。相关申请的援引
1.本技术以2017年8月1日申请的日本专利申请号2017-149184号、2018年2月16日申请的日本专利申请号2018-026511号、2018年2月16日申请的日本专利申请号2018-026512号、2018年2月16日申请的日本专利申请号2018-026513号、2018年2月16日申请的日本专利申请号2018-026514号、2018年7月31日申请的日本专利申请号2018-143375号为基础，在此援引其记载内容。
技术领域
2.本发明涉及电动机的磁产生装置，例如作为旋转电机的转子铁芯使用的软磁性体铁芯以及磁体的制造方法。
背景技术：3.以往，作为旋转电机的转子，例如，在通过层叠电磁钢板而形成的转子铁芯中形成有磁体收容孔，并且将磁体插入该磁体收容孔中的内嵌永磁体(ipm)型转子已经普及。例如，专利文献1公开了一种技术，其中，改进磁体收容孔的形状，以抑制与从转子朝向定子的磁通方向相反的磁场，从而增加与定子交链的磁通。在这样的旋转电机中，进行了使永磁体、转子、定子等的形状最优化的设计，并且同时实现了旋转电机的能力提高和永磁体对反磁场的抗退磁力提高。现有技术文献专利文献
4.专利文献1：日本专利特开2014-93859号公报
技术实现要素：5.近年来，例如，在车辆中，存在积极地实现用于减少行驶阻力的斜鼻化、发动机室的小型化等的倾向，与此相伴，车辆用发电机或起动机的装设空间也极小化。在这种情况下，作为重视的能力，要求即使是小型的旋转电机也能够进行车辆的起动或爬坡行驶，为了实现该要求，正在研究增大转矩密度。在进行这样的设计时，例如在从定子产生的励磁电流在短期间内成为大电流的情况下，来自定子侧的旋转磁场对于永磁体成为大的反磁场，有可能会由于该反磁场而产生磁体的退磁。
6.一般而言，所述专利文献1所示的ipm电动机中使用的转子具有成为磁体磁极的中心的d轴、和磁体的磁通成为中性的q轴。近年来，积极地进行空间的矢量控制，通过分别对待这样定义的d轴、q轴，分别控制流向d轴的电流、流向q轴的电流。在这种情况下，在ipm电动机中，q轴的电感由于配置在q轴上的凸铁芯而变得大于d轴的电感，因此，由通过电感差
产生的磁阻转矩tr和利用配置在d轴上的磁体磁通产生的磁体转矩tm的合力而产生转矩。
7.另外，作为在规定的电池电压条件下提高电动机的旋转速度的技术，能够列举弱磁场控制，通过该弱磁场控制，强力地产生对于磁体的弱磁场、即反磁场。特别地在ipm电动机中，在使由减弱了磁体的磁通的磁体磁通所产生的转矩(磁体转矩)降低时，能够利用q轴的磁阻转矩成分，因此，磁阻转矩与磁体转矩的合力的转矩相对于不进行弱磁场的情况下的仅以磁体转矩使ipm电动机动作的情况有增加的倾向，有积极地进行弱磁场控制的倾向。这是因为，对于永磁体来说，处于始终被施加反磁场、促进不可逆退磁的环境。
8.在所述ipm电动机的转子中，为了应对永磁体的不可逆退磁，可以想到使用高价的重稀土类即铽(tb)或镝(dy)作为磁体，或者增加永磁体的磁体厚度或磁体本身的体积。因此，这些成为成本上升的主要原因。
9.另外，作为ipm电动机的转子，已知有夹着d轴在两侧呈v字状配置永磁体的结构。在这种情况下，在该转子中，由于构成为在夹着d轴的两侧的永磁体中，朝向相对于d轴倾斜的方向产生磁通，因此，有可能会在该对永磁体中产生因磁通的相互干涉而引起的退磁。
10.本发明是鉴于上述技术问题而完成的，其目的在于提供一种能够适当地抑制磁体的退磁的电动机的磁产生装置、软磁性体铁芯以及磁体的制造方法。
11.以下，对用于解决上述技术问题的方法及其作用效果进行说明。
12.在第一手段中，适用于如下的电动机，该电动机包括磁体，所述磁体设置在与绕组相对的位置，通过所述绕组的通电而能够进行相对于该绕组的相对动作，多个所述磁体在所述相对动作的动作方向上交替地配置极性，所述磁体具有：第一磁体部，所述第一磁体部产生与所述极性相应的磁通；以及第二磁体部，所述第二磁体部设置在所述磁体的磁极边界侧的端部即q轴侧端部一侧，磁体内部的磁化方向为与所述第一磁体部的所述磁化方向相交的方向。
13.在与绕组相对的位置设置多个磁体，通过绕组的通电进行绕组侧与磁体侧的相对动作的电动机中，来自绕组侧的通电磁场作为反磁场作用于各磁体。因此，由于该反磁场，在各磁体的q轴侧端部可能会发生退磁。在这一点上，在本手段中，作为磁体，除了设置产生与极性相应的磁通的第一磁体部以外，还在磁体的q轴侧端部(即磁极边界侧的端部)侧设置磁体内部的磁化方向为与第一磁体部的磁化方向相交的朝向的第二磁体部。在这种情况下，能够通过第二磁体部增强第一磁体部的q轴侧端部的磁通。因此，能够提高对于来自绕组侧的反磁场的抗退磁能力，能够适当地抑制作为磁极磁体的第一磁体部的退磁。
14.另外，最好使第二磁体部的磁化方向为与第一磁体部的磁化方向相比更与q轴正交的朝向，通过该第二磁体部的磁通，增强第一磁体部的q轴侧端部的磁通。
15.在第二手段的电动机的磁产生装置中，所述电动机是旋转电机，所述旋转电机包括卷绕有所述绕组的绕组侧构件、和具有所述磁体的磁体侧构件，所述磁体侧构件与所述绕组侧构件在径向上相对配置，所述电动机的磁产生装置用作所述磁体侧构件，其中，所述第一磁体部在所述磁体侧构件上沿周向以规定间隔设置，所述第二磁体部设置在所述第一磁体部的q轴侧端部一侧。
16.在包括卷绕有绕组的绕组侧构件(例如定子)、和具有磁体的磁体侧构件(例如转子)的旋转电机中，来自绕组侧构件的通电磁场作为反磁场作用于磁体，由于该反磁场，在磁体的q轴侧端部可能会发生退磁，所述磁体侧构件与绕组侧构件在径向上相对配置。在这
一点上，根据所述结构，通过在第一磁体部的q轴侧端部侧设置第二磁体部，能够在第一磁体部的q轴侧端部提高对于反磁场的抗退磁能力。
17.在第三手段中，所述磁体侧构件包括软磁性体铁芯，该软磁性体铁芯具有多个磁体收容孔，该多个磁体收容孔对于每个磁极以夹着d轴而位于两侧的方式设置，在所述磁体收容孔内收容有所述第一磁体部和所述第二磁体部。
18.在本手段中，在将磁体埋入软磁性体铁芯而成的磁体侧构件(例如转子)中，在各磁极的磁体收容孔内收容有第一磁体部和第二磁体部，通过第二磁体部来增强第一磁体部的q轴侧端部的磁通。由此，与上述同样，能够在第一磁体部的q轴侧端部提高对于反磁场的抗退磁能力。
19.在第四手段中，在所述第一磁体部的q轴侧端部，将最接近所述绕组侧构件的部位作为磁通增强点，对于该磁通增强点，通过所述第二磁体部进行磁通强化。
20.在第一磁体部的q轴侧端部，在最接近绕组侧构件的部位反磁场的影响最大，认为最容易产生退磁。在这一点上，根据所述手段，将反磁场的影响最大的部位作为磁通增强点，对于该磁通增强点能够适当地进行磁通强化。
21.在第5手段中，所述第一磁体部及所述第二磁体部的横截面呈矩形状，并且所述磁化方向为与相对的一对磁通作用面正交的方向，在所述软磁性体铁芯中，使所述磁化方向相对于d轴或q轴的角度彼此不同地配置有所述第一磁体部及所述第二磁体部。
22.横截面呈矩形且磁化方向为与相对的一对磁通作用面正交的朝向的磁体被认为最具有通用性，在制造方面和成本方面优异。并且，将该磁体作为第一磁体部以及第二磁体部使用，构成为使磁化方向相对于d轴或q轴的角度彼此不同地配置在软磁性体铁芯。由此，能够实现结构的简化，同时适当地实现第一磁体部中的q轴侧端部的磁通增强。
23.另外，根据所述结构，作为第一磁体部及第二磁体部，即使使用尺寸及性能完全相同的磁体、即相同型号的磁体，也能够实现期望的抗退磁性能。
24.在第六手段中，所述第一磁体部的所述磁化方向与所述第二磁体部的所述磁化方向所成的角度为锐角。
25.由此，能在实现第一磁体部的磁通强化的基础上实现理想的结构。并且，特别是在第一磁体部的q轴侧端部中将最接近绕组侧构件的部位作为磁通增强点的情况下，能够进一步适当地进行对于该磁通增强点的磁通强化。
26.在第七手段中，所述第一磁体部以夹着d轴在两侧相互分离的状态作为一对磁体而设置，该第一磁体部的所述磁化方向相对于d轴倾斜，并且成为在比所述磁体收容孔更靠所述绕组侧和绕组相反侧中的所述绕组侧相交的朝向，在所述第一磁体部中的所述一对磁体的d轴侧端部一侧设置有所述磁化方向为与所述第一磁体部的所述磁化方向相交的朝向的第三磁体部。
27.在所述结构的磁体侧构件中，第一磁体部以夹着d轴在两侧相互分离的状态作为一对磁体而设置，第一磁体部的磁化方向被确定为相对于d轴倾斜、且在比磁体收容孔更靠绕组侧和绕组相反侧中的绕组侧相交的朝向。在这种情况下，在第一磁体部的d轴侧端部(即磁极中心侧)，一对磁体的磁通相互干涉，可能会因该相互干涉而产生磁体的退磁(自退磁)。
28.在这一点上，在本手段中，在第一磁体部中的一对磁体的d轴侧端部侧设置有磁化
方向为与第一磁体部的磁化方向相交的朝向的第三磁体部，由此能够增强第一磁体部的d轴侧端部的磁通。即，通过在d轴附近提高对于磁通的相互干涉的抗退磁能力，能够适当地抑制第一磁体部的退磁。
29.另外，最好使第三磁体部的磁化方向为与第一磁体部的磁化方向相比更与d轴平行的朝向，通过该第三磁体部的磁通，增强第一磁体部的d轴侧端部的磁通。
30.在第八手段中，将所述第一磁体部中的所述一对磁体的d轴侧端部中该一对磁体彼此最接近的部位作为磁通增强点，对于该磁通增强点，通过所述第三磁体部进行磁通强化。
31.在第一磁体部的d轴侧端部，在一对磁体彼此中的最接近的部位磁通干涉的影响最大，认为最容易产生退磁。在这一点上，根据所述手段，将磁通干涉的影响最大的部位作为磁通增强点，对于该磁通增强点能够通过第三磁体部适当地进行磁通强化。
32.在第九手段中，所述第一磁体部的所述磁化方向与所述第三磁体部的所述磁化方向所成的角度为锐角。
33.由此，能在实现第一磁体部的磁通强化的基础上实现理想的结构。并且，特别是在第一磁体部的d轴侧端部中将一对磁体彼此最接近的部位作为磁通增强点的情况下，能够进一步适当地进行对于该磁通增强点的磁通强化。
34.在第十手段中，所述磁体收容孔在所述第一磁体部中的所述一对磁体之间具有向d轴侧扩张的d轴侧扩张部分，在所述d轴侧扩张部分设置有所述第三磁体部，并且在比该第三磁体部更靠d轴侧的位置设置有磁通屏障。
35.根据所述手段，在磁体收容孔的d轴侧扩张部分设置有第三磁体部和磁通屏障，因此，能够将第一磁体部的一对磁体的d轴侧端部一侧的第三磁体部的磁体量削减至必要最小限度，并且能够获得所期望的效果。由此，能够实现成本降低。
36.在第十一手段中，所述磁体收容孔夹着d轴以对称形状设置在两侧，并且，所述磁体夹着d轴对称地配置在两侧。
37.由于磁体收容孔和磁体对称地设置在d轴的两侧，因此，无论旋转电机的旋转方向是哪个方向，都可以适当地抑制磁体的退磁。
38.在第十二手段中，所述第二磁体部具有比所述第一磁体部的内禀矫顽力小的内禀矫顽力。
39.第二磁体部具有比第一磁体部的内禀矫顽力ihc小的内禀矫顽力ihc，在该结构中，作为第二磁体部使用廉价的磁体，并且能够实现所期望的第一磁体部的磁通增强。
40.在第十三手段中，所述第一磁体部具有比所述第二磁体部的内禀矫顽力小的内禀矫顽力。
41.在第一磁体部具有比第二磁体部的内禀矫顽力ihc小的内禀矫顽力ihc的结构中，作为第一磁体部使用廉价的磁体，能够降低磁体成本。磁体磁通的大半由第一磁体部的表面积确定，因此，在成本方面优选本结构。
42.另外，由于第二磁体部的内禀矫顽力比第一磁体部的内禀矫顽力大，因此，能够提高对于退磁的阻力。因此，在磁产生装置(例如转子)暴露于来自绕组侧的强的反磁场的情况下，能够实现适当的结构。
43.在第十四手段中，所述第二磁体部和所述第三磁体部的内禀矫顽力彼此不同。
44.在第一磁体部的q轴侧端部中有可能会因来自绕组侧构件的反磁场而引起退磁、和在第一磁体部的d轴侧端部中有可能会因一对磁体的磁通干涉而引起退磁的情况下，退磁的影响程度有时在q轴侧以及d轴侧彼此不同。在这一点上，第二磁体部和第三磁体部中内禀矫顽力彼此不同，在该结构中，能够根据退磁的影响程度来适当设定第二磁体部和第三磁体部。
45.在第十五手段中，所述第一磁体部具有在从q轴侧朝向d轴侧的方向上被分割、且所述磁化方向互不相同的多个分割磁体，所述多个分割磁体中成为q轴侧的分割磁体的所述磁化方向比成为d轴侧的分割磁体更接近平行于q轴的方向。
46.根据所述手段，构成第一磁体部的多个分割磁体的磁化方向彼此不同，成为q轴侧的分割磁体的磁化方向接近相对于q轴平行的方向。由此，即使第一磁体部自身也能够在d轴侧端部附近提高对于来自绕组侧的反磁场的抗退磁能力。
47.在第十六手段中，所述多个分割磁体在其端部彼此相对的部位处配置成向所述绕组侧凸出。
48.根据所述手段，通过凸状配置多个分割磁体，与没有进行该凸状配置的结构相比，能够使第一磁体部接近绕组侧构件一侧，能够缩小绕组与第一磁体部之间的距离而增大转矩。在这种情况下，通过缩短绕组与第一磁体部之间的距离，作为其相反的一面，反磁场增大，但该反磁场增大的影响能够由第二磁体部解决。
49.另外，根据所述凸状配置，在软磁性体铁芯中，能够减小比磁体(即磁体收容孔)更靠绕组侧，并且接受绕组与磁体的两磁通的总和的部分的比例。因此，能够减少因绕组和磁体的两磁通而产生磁通饱和的饱和区域，更有效地发挥磁体的能力。
50.在第十七手段中，在所述软磁性体铁芯中，在与所述绕组侧构件的相对面上形成有沿轴向延伸的槽。
51.认为在软磁性体铁芯中与绕组侧构件的相对面侧的区域，由于从绕组接受的通电磁通和磁体的磁通而磁饱和的可能性变高。在这一点上，通过在软磁性体铁芯的与绕组侧构件的相对面上形成沿轴向延伸的槽，能够调节软磁性体铁芯的绕组附近区域中的磁通的方向和磁通量，能够更有效地发挥磁体的能力。
52.在第十八手段中，所述软磁性体铁芯是使转轴插通形成在中央部的贯通孔，并被旋转自如地支承的转子铁芯，在所述贯通孔的内周面中成为d轴上的位置形成有向径向内侧突出并与所述转轴的外周面抵接的突出部。
53.根据所述手段，在将转子铁芯(软磁性体铁芯)组装于转轴的状态下，能够利用磁体承受从转子铁芯的贯通孔的内周面向径向外侧传递的应力。由此，能够抑制磁体的位置偏移，能够抑制磁体的磁特性意外变化等不良情况。
54.在第十九手段中，应用于电动机，该电动机包括磁体，该磁体设置于与绕组相对的位置，通过所述绕组的通电而能相对于该绕组进行相对动作，多个所述磁体在所述相对动作的动作方向上交替地配置极性，所述磁体具有：第一磁体部，所述第一磁体部以夹着作为磁极中心的d轴在两侧彼此分离的状态作为一对磁体而设置，磁体内部的磁化方向为相对于所述d轴倾斜并且在所述绕组侧和绕组相反侧中的所述绕组侧相交的方向；以及第二磁体部，所述第二磁体部设置于所述第一磁体部的所述一对磁体的d轴侧端部一侧，所述磁化方向为与所述第一磁体部的所述磁化方向相交的方向。
55.在电动机中，以夹着作为磁极中心的d轴在两侧相互分离的状态设置有第一磁体部作为一对磁体，并且在第一磁体部中，磁体内部的磁化方向为相对于d轴倾斜、且在绕组侧相交的朝向，在这种情况下，在第一磁体部的d轴侧端部(即磁极中心侧)，一对磁体的磁通相互干涉，可能会因该相互干涉而产生磁体的退磁(自退磁)。在这一点上，在本手段中，作为磁体，除了所述第一磁体部之外，在第一磁体部中的一对磁体的d轴侧端部侧还设置有第二磁体部，该第二磁体部的磁体内部的磁化方向为与第一磁体部的磁化方向相交的朝向。在这种情况下，能够利用第二磁体部增强第一磁体部的端部的磁通。因此，通过在d轴附近提高对于磁通的相互干涉的抗退磁能力，能够适当地抑制第一磁体部(即磁极磁体)的退磁。
56.另外，最好使第三磁体部的磁化方向为与第一磁体部的磁化方向相比更与d轴平行的朝向，通过该第三磁体部的磁通，增强第一磁体部的d轴侧端部的磁通。
57.第二十手段是电动机的磁产生装置，所述电动机是旋转电机，所述旋转电机包括卷绕有所述绕组的绕组侧构件、和具有所述磁体的磁体侧构件，所述磁体侧构件与所述绕组侧构件在径向上相对配置，所述电动机的磁产生装置用作所述磁体侧构件，其中，所述磁体侧构件包括软磁性体铁芯，该软磁性体铁芯具有多个磁体收容孔，该多个磁体收容孔按照每个磁极以夹着d轴位于两侧的方式设置，在所述磁体收容孔内收容有所述第一磁体部以及所述第二磁体部。
58.作为电动机的旋转电机包括卷绕有绕组的绕组侧构件(例如定子)、和具有磁体的磁体侧构件(例如转子)，所述磁体侧构件与绕组侧构件在径向上相对配置，特别是在埋入磁体式的旋转电机中，磁体侧构件具有埋入有磁体的软磁性体铁芯。在这样的旋转电机中，构成为在磁体收容孔内收容第一磁体部和第二磁体部。由此，在埋入磁体式的旋转电机中，与所述相同，能够在第一磁体部的d轴侧端部(详细而言，一对磁体的d轴侧端部)提高对于相互的磁通干涉的抗退磁能力。
59.在第二十一手段中，所述磁体收容孔夹着d轴以对称形状设置在两侧，并且，所述磁体夹着d轴对称地配置在两侧。
60.由于磁体收容孔和磁体对称地设置在d轴的两侧，因此，无论旋转电机的旋转方向是哪个方向，同样地都可以适当地抑制磁体的退磁。
61.在第二十二手段中，所述磁体收容孔在所述第一磁体部中的所述一对磁体之间具有向d轴侧扩张的d轴侧扩张部分，在所述d轴侧扩张部分设置有所述第二磁体部，并且在比该第二磁体部更靠d轴侧的位置设置有磁通屏障。
62.根据所述手段，在磁体收容孔的d轴侧扩张部分设置有第二磁体部和磁通屏障，因此，能够将第一磁体部的一对磁体的d轴侧端部一侧的第二磁体部的磁体量削减至必要最小限度，并且能够获得所期望的效果。由此，能够实现成本降低。
63.在第二十三手段中，将所述第一磁体部中的所述一对磁体的d轴侧端部中该一对磁体彼此最接近的部位作为磁通增强点，对于该磁通增强点，通过所述第二磁体部进行磁通强化。
64.在第一磁体部的d轴侧端部，认为在一对磁体彼此中的最接近的部位磁通干涉的影响最大，最容易产生退磁。在这一点上，根据所述手段，将磁通干涉的影响最大的部位作为磁通增强点，对于该磁通增强点能够通过第二磁体部适当地进行磁通强化。
65.在第二十四手段中，所述第一磁体部的所述磁化方向与所述第二磁体部的所述磁化方向所成的角度为锐角。
66.由此，能在实现第一磁体部的磁通强化的基础上实现理想的结构。并且，特别是在第一磁体部的d轴侧端部中将一对磁体彼此最接近的部位作为磁通增强点的情况下，能够进一步适当地进行对于该磁通增强点的磁通强化。
67.在第二十五手段中，所述软磁性体铁芯在埋入磁体型的旋转电机中设置在与绕组相对的位置，保持磁体，其中，在每个磁极具有收容所述磁体的磁体收容孔，所述磁体收容孔对于每个磁极设置为一对孔，所述一对孔夹着d轴配置在两侧，并且以随着朝向所述绕组侧而使相对间距离变大的方式形成为大致v字状，所述一对孔分别在d轴侧与q轴侧的两端之间以向所述绕组侧凸出的方式设置。
68.将旋转电机的软磁性体铁芯中的磁体收容孔设为按每个磁极夹着d轴而呈大致v字状的一对孔，此外，将该一对孔分别在d轴侧和q轴侧的两端之间以向绕组侧凸出的方式设置。由此，在磁体收容孔内收容有磁体的情况下，能够使磁体接近软磁性体铁芯的绕组相对面，能够缩小绕组与磁体的距离而使转矩增大。
69.另外，在软磁性体铁芯中，能够减小比磁体收容孔更靠绕组侧，并且接受绕组和磁体的两磁通的总和的部分的比例。因此，能够减小因绕组和磁体的两磁通而产生磁通饱和的饱和区域，更有效地发挥磁体的能力。
70.在第二十六手段中，所述旋转电机包括：环状的定子，所述定子卷绕有所述绕组；以及转子，所述转子相对于所述定子在径向内侧相对配置，并且具有所述磁体，所述软磁性体铁芯用作构成所述转子的转子铁芯，所述一对孔分别在d轴侧与q轴侧的两端之间以向所述定子侧凸出的方式设置。
71.根据所述结构，在内转式旋转电机中，由于磁体朝向径向外侧凸出，因此，转子铁芯中的比磁体收容孔更靠径向外侧的部分变小。因此，能够减少对于离心力的应力集中系数，增加其机械强度。
72.在第二十七手段中，所述磁体收容孔夹着d轴在两侧以对称形状设置。
73.由于磁体收容孔对称地设置在d轴的两侧，因此，无论旋转电机的旋转方向是哪个方向，同样地都可以适当地收容并保持磁体。
74.根据第二十八手段，适用于如下电动机，该电动机包括磁体，该磁体设置在与绕组相对的位置、能够通过所述绕组的通电而进行相对于该绕组的相对动作，多个所述磁铁在所述相对动作的动作方向上交替地配置极性，所述磁体的磁体内部的磁化方向为相对于所述磁体的所述绕组侧及绕组相反侧的两侧即产生磁通的磁通作用面中的至少任一个以非垂直的角度相交的方向。
75.在与绕组相对的位置设置多个磁体，通过绕组的通电进行绕组侧与磁体侧的相对动作的电动机中，来自绕组侧的通电磁场作为反磁场作用于各磁体。因此，由于该反磁场，在各磁体的q轴侧端部可能会发生退磁。在这一点上，在本手段中，磁体的内部的磁化方向为与在磁体的绕组侧以及绕组相反侧的两侧产生磁通的磁通作用面中的至少任一个以非垂直的角度相交的方向，因此，能够使磁体磁路长度(即，内部磁力线的长度)变长，磁体磁通被强化。即，例如在磁体中一对磁通作用面相互相对的情况下，与以同该磁通作用面垂直的方向确定磁化方向的情况相比，能够使磁体磁路长度变长，能够强化磁体磁通。由此，能
够提高对于来自绕组侧的反磁场的抗退磁能力，能够适当地抑制磁体的退磁。
76.另外，磁体的磁化方向也可以在磁体内部不是全部相同的方向。另外，作为磁体的磁化方向，也可以包含以非垂直的角度与磁通作用面相交的方向的磁化方向和垂直与磁通作用面相交的方向的磁化方向。
77.第二十九手段是电动机的磁产生装置，所述电动机是旋转电机，所述旋转电机包括卷绕有所述绕组的绕组侧构件、和具有所述磁体的磁体侧构件，所述磁体侧构件与所述绕组侧构件在径向上相对配置，所述电动机的磁产生装置用作所述磁体侧构件，其中，所述磁体侧构件包括软磁性体铁芯，该软磁性体铁芯具有多个磁体收容孔，该多个磁体收容孔按照每个磁极以夹着d轴位于两侧的方式设置，在所述磁体收容孔内收容有所述磁体。
78.根据所述结构，在埋入磁体型旋转电机(即ipm电动机)中，收容于磁体收容孔内的磁体的磁化方向与绕组侧及绕组相反侧的磁通作用面中的至少任一个以非垂直的角度相交。由此，能够适当地提高埋入磁体型旋转电机的对于反磁场的抗退磁能力。
79.在第三十手段中，所述磁体收容孔夹着d轴以对称形状设置在两侧，并且，所述磁体夹着d轴对称地配置在两侧。
80.由于磁体收容孔和磁体对称地设置在d轴的两侧，因此，无论旋转电机的旋转方向是哪个方向，同样地都可以适当地抑制磁体的退磁。
81.在第三十一手段中，所述磁体的所述磁化方向以在该磁体的所述绕组侧的磁通作用面和其相反侧的磁通作用面成为不同的方向的方式而变化。
82.根据所述手段，通过在磁体中的绕组侧的磁通作用面和其相反侧的磁通作用面使磁体的磁化方向不同，由此能够使磁体磁路长度(即，内部磁力线的长度)变长。由此，能强化磁体磁通而适当地产生对抗来自绕组侧的反磁场的磁通，能够适当地抑制磁体的退磁。
83.在第三十二手段中，所述磁体设置成，随着从q轴侧朝向d轴侧，所述磁化方向从接近与q轴垂直的方向朝接近与d轴平行的方向，切换为向绕组相反侧凸出的非直线状。
84.根据所述手段，磁体的磁化方向以在q轴侧为接近与q轴垂直的方向、且在d轴侧为接近与d轴平行的方向的方式，切换为向绕组相反侧凸出的非直线状。由此，能够使磁体磁路长度(即，内部磁力线的长度)变长而强化磁体磁通，进而适当地产生对抗来自绕组侧的反磁场的磁通，适当地抑制磁体的退磁。
85.另外，在磁体的d轴侧，磁化方向成为接近与d轴平行的方向的朝向。因此，能够抑制因d轴附近的磁通的相互干涉而引起的退磁。
86.在第三十三手段中，所述磁体设置成，随着从d轴侧朝向q轴侧，所述磁化方向从接近与d轴垂直的方向朝接近与q轴平行的方向，切换为向绕组相反侧凸出的非直线状。
87.根据所述手段，磁体的磁化方向以在d轴侧为接近与d轴垂直的方向、且在q轴侧为接近与q轴平行的方向的方式，切换为向绕组相反侧凸出的非直线状。由此，能够使磁体磁路长度(即，内部磁力线的长度)变长而强化磁体磁通，进而适当地产生对抗来自绕组侧的反磁场的磁通，适当地抑制磁体的退磁。
88.在第三十四手段中，所述磁体设置成，在所述软磁性体铁芯中，q轴侧端部在径向上位于比d轴侧端部更接近所述绕组侧的位置，并且在q轴侧端部与d轴侧端部之间向所述绕组侧凸出。
89.根据所述手段，能够使磁体接近软磁性体铁芯的绕组相对面，能够缩小绕组与磁
体的距离而使转矩增大。在这种情况下，通过缩短绕组与磁体之间的距离，作为其相反一面，反磁场增大，但该反磁场增大的影响能够通过在磁体中如上所述成为非直线状的磁化方向来解决。
90.另外，在软磁性体铁芯中，能够减小比磁体(即磁体收容孔)靠绕组侧，并且接受绕组与磁体的两磁通的总和的部分的比例。因此，能够减小因绕组和磁体的两磁通而产生磁通饱和的饱和区域，更有效地发挥磁体的能力。
91.另外，在将磁产生装置用作内旋转式旋转电机的转子的情况下，软磁性体铁芯成为转子铁芯，在该转子铁芯中，磁体以朝向径向外侧凸出的方式设置。因此，转子铁芯的位于磁体收容孔的径向外侧的部分变小。因此，能够减少对于离心力的应力集中系数，增加其机械强度。
92.在第三十五手段中，在所述磁体中，所述磁化方向与所述磁通作用面以非垂直的角度相交，与所述磁通作用面相交的磁体端面形成为与所述磁化方向平行的朝向，在所述磁体收容孔内，在d轴侧和q轴侧中的至少任一侧的所述磁体端面的外侧设置有磁通屏障。
93.如上所述，在磁体的磁化方向在q轴侧和d轴侧切换为非直线状的结构中，能够使磁体磁路长度变长，但在磁体的端部，认为局部磁体磁路长度变短。在这一点上，在磁体中，通过将与磁通作用面相交的磁体端面形成为与磁化方向平行的朝向，能够抑制在磁体中局部存在磁体磁路长度短的部分。另外，在磁体收容孔内，通过在d轴侧以及q轴侧的至少任一个磁体端面的外侧设置磁通屏障，能够实现由磁体磁路长度的延长引起的退磁抑制，并且能够抑制磁体的端部处的磁通的自短路。
94.在第三十六手段中，在所述磁体中，所述磁化方向相对于d轴倾斜，并且与所述磁通作用面以非垂直的角度相交。
95.在所述手段中，磁体的磁化方向为相对于d轴倾斜、且与磁通作用面以非垂直的角度相交的方向，因此，与磁化方向和磁通作用面正交的结构相比，磁体磁路长度(即，内部磁力线的长度)变长，磁体磁通被强化。由此，能够提高对于来自绕组侧的反磁场的抗退磁能力，能够适当地抑制磁体的退磁。
96.在第三十七手段中，所述磁体在所述软磁性体铁芯中夹着d轴配置在两侧，d轴的两侧的各所述磁体的所述磁化方向为相对于d轴倾斜，并且在比所述磁体收容孔更靠所述绕组侧的位置彼此相交的方向。
97.根据所述手段，在软磁性体铁芯中，通过夹着d轴而设置于两侧的磁体，能够提高对于来自绕组侧的反磁场的抗退磁能力，并且能够适当地实施d轴上的磁通强化。
98.在第三十八手段中，在所述磁体中，所述磁化方向相对于所述磁通作用面以非垂直的角度相交，与所述磁通作用面相交的磁体端面以与所述磁化方向平行的朝向形成。
99.在磁体的磁化方向为与磁通作用面以非垂直的角度相交的方向的结构中，与磁体的磁化方向为垂直地与磁通作用面相交的方向的情况相比，能够使磁体磁路长度变长，但认为在磁体的端部，磁体磁路长度局部变短。在这一点上，通过将与磁通作用面相交的磁体端面形成为与磁体的磁化方向平行的朝向，能够抑制在磁体中局部地存在磁体磁路长度短的部分。
100.另外，在与磁通作用面相交的q轴侧的磁体端面以及d轴侧的磁体端面中的至少任意一方，磁体端面以与磁体的磁化方向平行的朝向形成即可。
101.在第三十九手段中，所述磁体在所述磁体端面侧的所述磁化方向上的磁体长度比相对于磁体端面靠中央侧的部位的所述磁化方向上的磁体长度长。
102.根据所述手段，在通过使磁体的磁化方向与磁通作用面以非垂直的角度相交来延长磁体磁路长度的结构中，在磁体端面侧的部位，磁体磁路长度局部地进一步延长。由此，能够实现抗退磁能力的进一步提高。
103.在第四十手段中，在所述磁体中，接近d轴的部分和接近q轴的部分的磁化方向不同。
104.由此，在比磁体更靠绕组侧，例如能够在d轴上的特定位置集中磁体磁通，能够实现磁体磁通的强化。
105.在第四十一手段中，在磁体中，在接近d轴的部分和接近q轴的部分中，接近d轴的部分的磁化方向比接近q轴的部分的磁化方向更与d轴平行。
106.在这种情况下，在接近q轴的部分，与接近d轴的部分相比，磁体磁路长度变长，因此，能够强化q轴的磁体磁通，适当地实现磁体的q轴侧端部的对于反磁场的退磁对策。另外，在接近d轴的部分的磁化方向为与d轴平行或者接近平行的状态，因此，例如在d轴的两侧的磁体中d轴侧端部的磁化方向朝相互面对的一侧倾斜的情况下，能够抑制该磁通的相互干涉。
107.在第四十二手段中，在所述磁体中，接近所述q轴的部分处的磁化方向相对于与所述磁通作用面垂直的方向的倾斜，大于接近所述d轴的部分处的磁化方向相对于与所述磁通作用面垂直的方向的倾斜。
108.由此，能够使磁体的q轴侧端部的磁体磁路长度最长，增强磁体的q轴侧端部的对于反磁场的抗退磁性。其结果是，能够同时实现磁体的q轴侧端部的退磁抑制和磁体转矩的增加。
109.例如，如图27等所示，在磁体收容孔12形成为直线状以在垂直于d轴的方向上延伸的结构中，可以考虑采用这样的结构、即随着接近磁体101的d轴侧端部，与q轴侧的磁化方向相比，使磁化方向更与d轴平行。在这种情况下，实现了这样的结构、即接近q轴的部分中的磁化方向相对于与磁通作用面垂直的方向的倾斜，比接近d轴的部分中的磁化方向相对于与磁通作用面垂直的方向的倾斜大。
110.在第四十三手段中，在所述磁体中，在接近d轴的部分和接近q轴的部分中，接近q轴的部分比接近d轴的部分的磁化方向更平行于q轴。
111.在这种情况下，在接近q轴的部分中，磁化方向与q轴平行，由此在q轴中，能够强化与软磁性体铁芯的绕组相对面正交的朝向的磁体磁通、即与反磁场对抗的朝向的磁体磁通。由此，能够适当地实现磁体的q轴侧端部中的对于反磁场的退磁对策。
112.在第44手段中，所述磁体收容孔对于每个磁极配置在夹着d轴的两侧，并且设置为大致v字状的一对孔，使得相对间距离随着朝向所述绕组侧而变大，所述磁体在d轴的两侧分别具有包含d轴侧端部的部分即第一磁体部、和包含q轴侧端部的部分即第二磁体部，在所述第二磁体部中，所述磁化方向为比所述第一磁体部更接近与q轴垂直的方向的朝向。
113.由此，能够提高对于来自绕组侧的反磁场的抗退磁能力，能够适当地抑制磁体的退磁。
114.在第四十五手段中，所述第一磁体部的所述磁化方向与d轴平行。
115.在这种情况下，在第一磁体部中，磁化方向与d轴平行，相对于该第一磁体部的磁化方向，第二磁体部的磁化方向接近与q轴垂直的方向。由此，能够抑制因d轴侧的磁通相互干涉引起的退磁(自退磁)，并且能够提高对于来自绕组侧的反磁场的抗退磁能力。
116.在第四十六手段中，在所述软磁性体铁芯中，所述磁体的q轴侧端部在径向上位于比d轴侧端部更接近所述绕组的部位，并且在q轴侧端部与d轴侧端部之间向所述绕组侧凸出。
117.根据所述手段，由于能够使磁体接近软磁性体铁芯的绕组相对面，因此，d轴的磁阻下降，能够使转矩增大。在这种情况下，通过缩短绕组与磁体之间的距离，作为其相反一面，反磁场增加，但该反磁场增加的影响能够通过在磁体中如上所述地增加磁路长度来消除。
118.另外，在软磁性体铁芯中，能够减小比磁体(即磁体收容孔)靠绕组侧，并且接受绕组与磁体的两磁通的总和的部分的比例。因此，能够减小因绕组和磁体的两磁通而产生磁通饱和的饱和区域，更有效地发挥磁体的能力。
119.在第四十七手段中，在所述软磁性体铁芯中，所述磁体的q轴侧端部在径向上位于比d轴侧端部更接近所述绕组的部位，并且在q轴侧端部与d轴侧端部之间向绕组相反侧凸出。
120.根据所述手段，在软磁性体铁芯中，比磁体更靠绕组侧的区域变宽，因此，通过该区域中的磁体配置能够实现磁体磁力的增加。
121.在第四十八手段中，在所述磁体中，接近d轴的部分和接近q轴的部分的磁化方向不同。
122.由此，在比磁体更靠绕组侧，例如能够在d轴上的特定位置集中磁体磁通，能够实现磁体磁通的强化。
123.在第四十九手段中，所述磁体的所述磁化方向呈圆弧状。
124.由此，能够进一步增长磁体磁路长度。因此，能够实现磁体磁通的进一步的强化。
125.在第五十手段中，所述磁体作为一对磁体配置在所述软磁性体铁芯上，该一对磁体夹着d轴上的d轴铁芯部而位于一侧和另一侧，在所述软磁性体铁芯上设置有非磁性体部，该非磁性体部夹着所述d轴铁芯部，并且从所述一对磁体的绕组相反侧的端部向绕组相反侧延伸。
126.根据所述手段，通过非磁性体部，能够提高位于一对磁体之间的d轴铁芯部的磁阻。由此，能够抑制一对磁体间的短路，能够更有效地活用磁力。
127.在第五十一手段中，所述非磁性体部通过在所述磁体收容孔的一部分收容非磁性材料而构成。
128.根据所述手段，在软磁性体铁芯被磁体收容孔分割为q轴侧和d轴侧的状态下，设置有向绕组相反侧延伸的非磁性体部。在这种情况下，能够减少在一对磁体分别产生的磁通的相互作用，并且适当地设计各自的磁通。
129.在第五十二手段中，所述软磁性体铁芯是旋转自如地固定在转轴上的转子铁芯，所述非磁性体部比连接所述磁体中成为径向最内侧的点与所述转子铁芯的旋转中心的假想线更向q轴侧伸出。
130.根据所述手段，能够尽可能地降低转子的惯性。另外，最好考虑q轴的磁通量，根据
位于磁体的周向的q轴铁芯部的宽度来确定非磁性体部的周向的大小，也可以使非磁性体部伸出到与联结磁体收容孔的q轴侧端部和转子铁芯的旋转中心的假想线相同的位置、或者比该假想线更靠q轴侧仅规定量的位置。
131.第五十三手段是一种用于旋转电机的磁体的制造方法，该磁体的制造方法具有：向配置在由磁场线圈生成的磁场内的模具填充磁体粉末的工序；在利用取向铁芯使由所述磁场线圈生成的磁场弯曲的状态下，对所述模具内的磁体粉末进行规定方向的磁场取向的工序；以及烧结所述模具内的磁体粉末的工序。
132.由此，能够适当地实现如下结构：使旋转电机中的磁体的磁化方向例如随着从q轴侧朝向d轴侧，从接近与q轴垂直的方向的朝向向接近与d轴平行的方向的朝向，切换为向绕组相反侧凸出的非直线状。另外，能够适当地实现如下结构：同样地，随着从d轴侧朝向q轴侧，将磁化方向从接近与d轴垂直的方向的朝向向接近与q轴平行的方向的朝向，切换为向绕组相反侧凸出的非直线状。
附图说明
133.参照附图和以下详细的记述，可以更明确本发明的上述目的、其他目的、特征和优点。附图如下所述。图1是旋转电机的纵剖图。图2是旋转电机的转子和定子的横剖图。图3是示出了旋转电机的转子和定子的局部俯视图。图4是示出了转子铁芯的局部俯视图。图5是用于说明磁体的反磁场的影响的图。图6是用于说明磁体的磁通的相互干涉的影响的图。图7是示出了第一实施方式的变形例1的转子的局部俯视图。图8是示出了第一实施方式的变形例2的转子的局部俯视图。图9是示出了第一实施方式的变形例3的转子的局部俯视图。图10是示出了第一实施方式的变形例4的转子的局部俯视图。图11是示出了第一实施方式的变形例5的转子的局部俯视图。图12是示出了第一实施方式的变形例6的转子的局部俯视图。图13是示出了第一实施方式的变形例7的转子的局部俯视图。图14是示出了第二实施方式的转子的局部俯视图。图15是用于说明通过磁场取向进行磁体的磁化的方法的说明图。图16是示出了第二实施方式的变形例1的转子的局部俯视图。图17是示出了第二实施方式的变形例2的转子的局部俯视图。图18是示出了第二实施方式的变形例3的转子的局部俯视图。图19是示出了第二实施方式的变形例4的转子的局部俯视图。图20是示出了第三实施方式的转子的局部俯视图。图21是用于说明通过磁场取向进行磁体磁化的方法的说明图。图22是用于说明通过磁场取向进行磁体磁化的方法的说明图。图23是示出了第四实施方式的转子的局部俯视图。
图24是示出了第四实施方式的变形例1的转子的局部俯视图。图25是示出了第四实施方式的变形例2的转子的局部俯视图。图26是示出了第四实施方式的变形例3的转子的局部俯视图。图27是示出了第四实施方式的变形例4的转子的局部俯视图。图28是详细示出了磁体的磁化方向的图。图29是示出了第四实施方式的变形例5的转子的局部俯视图。图30是示出了第四实施方式的变形例6的转子的局部俯视图。图31是示出了第四实施方式的变形例7的转子的局部俯视图。图32是示出了第四实施方式的变形例8的转子的局部俯视图。图33是示出了第四实施方式的变形例9的转子的局部俯视图。图34是示出了磁体的结构的图。图35是示出了第四实施方式的变形例10的转子的局部俯视图。图36是示出了第四实施方式的变形例10的转子的局部俯视图。图37是示出了第四实施方式的变形例10的转子的局部俯视图。图38是示出了第五实施方式的转子的局部俯视图。图39是用于说明通过磁场取向进行磁体磁化的方法的说明图。图40是示出了第五实施方式的变形例的转子的局部俯视图。图41是示出了其他方式的转子的局部俯视图。图42是示出了其他方式的转子的局部俯视图。图43是示出了其他方式的转子的局部俯视图。图44是示出了其他方式的转子的局部俯视图。
具体实施方式
134.以下，基于附图对实施方式进行说明。在本实施方式中，将作为电动机的旋转电机具体化，该旋转电机例如被用作车辆动力源。但是，旋转电机能作为产业用、车辆用、家电用、oa设备用、游戏机用等广泛使用。另外，在以下各实施方式中，对彼此相同或等同的部分在附图中用相同的符号标注，并且对于相同符号的部分援引其他说明。
135.(第一实施方式)本实施方式的旋转电机1是作为车辆用电动机使用的内转子式(内转式)埋入磁体型旋转电机(ipm电动机)，参照图1和图2说明其概要。图1是旋转电机1的在沿转轴2的方向上的纵剖图，图2是转子10和定子30的在与转轴2正交的方向上的横剖图。在以下的记载中，将转轴2的延伸方向作为轴向，将以转轴2为中心放射状地延伸的方向作为径向，将以转轴2为中心圆周状地延伸的方向作为周向。
136.旋转电机1包括：转子10，所述转子10固定于转轴2；圆环状的定子30，所述定子30设置于将转子10包围的位置；以及壳体4，所述壳体4收容所述转子10和定子30。转子10和定子30同轴地配置。转子10与定子30的径向内侧相对配置，在定子30的内周面与转子10的外周面之间形成有规定的气隙。壳体4具有有底筒状的一对壳体构件4a、4b，壳体构件4a、4b在开口部彼此接合的状态下通过螺栓5紧固而一体化。在壳体4设置有轴承6、7，转轴2和转子10被该轴承6、7支承成旋转自如。
137.如图2所示，转子10具有固定于转轴2的转子铁芯11。在转子铁芯11中形成有沿周向排列的多个磁体收容孔12，并且在各磁体收容孔12中分别埋设置有多个磁体13(永磁体)。其详细情况将在后面说明。
138.定子30具有层叠多个电磁钢板而成的大致圆筒状的定子铁芯31。在定子铁芯31上设置有沿轴向贯通且在周向上等间隔排列的多个槽32。在槽32中例如卷绕有三相的定子绕组33。在本实施方式中，四十八个槽32以与转子10的磁极数对应地收容三相的定子绕组33的方式，在周向上等间隔地配置。
139.接着，参照图3和图4详细说明转子铁芯11的磁体收容孔12和磁体13。此外，在图3以及图4中示出了旋转电机1的多个磁极(例如全部八极)中的一个极。
140.转子铁芯11通过层叠多个电磁钢板而形成为大致圆筒状，在其中央部形成有贯通孔14。通过将转轴2嵌合在贯通孔14内，从而将转子铁芯11固定在转轴2上。另外，转子铁芯11的多个电磁钢板使用铆接、焊接等固定手段在轴向上固定。该固定手段可以设置在与转子铁芯11的q轴磁路接触的部分。另外，作为转子10与转轴2的固定方法，例如能够使用利用粘接剂进行的固定、利用键以及键槽或者花键等凹凸构造进行的固定、以及利用压入进行的固定等。
141.另外，在贯通孔14的内周面14b中位于d轴上的位置，形成有向径向内侧突出并与转轴2的外周面抵接的突出部14a。突出部14a的形状可以是矩形、梯形、三角形等中的任意一种，总之，只要是在贯通孔14的内周面沿周向形成凹凸，局部地与转轴2的外周面抵接的结构即可。另外，也可以代替在贯通孔14的内周面设置突出部14a，而采用在转轴2的外周面设置突出部的结构。
142.在转子铁芯11中，在与定子30的内周面相对的外周面的附近，沿周向隔着规定距离地设置有沿轴向贯通的多个(在本实施方式中为16个)磁体收容孔12。各磁体收容孔12形成为两个成对的孔，并且通过一对磁体收容孔12而形成为大致v字状，使得磁体收容孔12彼此的相对间距离随着朝向径向外侧而增大。此外，就各磁体收容孔12与定子30之间的分离距离而言，各磁体收容孔12设置成使得与定子30之间的分离距离随着朝向d轴而增大。一对磁体收容孔12具有以d轴(磁极中心轴)为对称轴的对称形状。在本实施方式中，在转子铁芯11上沿周向等间隔地设置有总计八对磁体收容孔12。
143.在本实施方式中，通过收容在一对磁体收容孔12中的一对磁体13形成一个磁极。在这种情况下，通过八对磁体13，在周向上形成极性交替不同的多个磁极(在本实施方式中为八极)。形成一个磁极的一对磁体13以相对于d轴线对称的状态配置。
144.下面将更详细地说明磁体收容孔12的形状。图4示出了在磁体收容孔12中未收容磁体13的状态下的转子铁芯11。在图4中，一对磁体收容孔12之间是d轴，并且一对磁体收容孔12的两外侧是q轴。
145.如图4所示，磁体收容孔12的长度方向上的接近q轴的部分即q轴侧部分12a设置在转子铁芯11的外周面附近，另一方面，接近d轴的部分即d轴侧部分12b设置成比q轴侧部分12a更靠转子铁芯11的径向内侧，q轴侧部分12a与d轴侧部分12b之间成为中间部12c。q轴侧部分12a设置成沿着转子铁芯11的外周面延伸，d轴侧部分12b设置成沿着d轴延伸。另外，中间部12c设置成直线地连接q轴侧部分12a和d轴侧部分12b。
146.在一对磁体收容孔12中，d轴侧部分12b彼此夹着d轴接近，在其中间部分形成有沿
径向延伸的中央桥15。通过将中央桥15形成为宽度较窄，在d轴上产生磁通饱和，阻碍磁回路的形成。
147.此外，在磁体收容孔12的q轴侧部分12a中，磁体收容孔12的径向外侧壁面接近转子铁芯11的外周面，并且外侧桥16形成在q轴侧部分12a与转子铁芯11的外周面之间。
148.如图3所示，在各磁体收容孔12中，作为磁体13，在中间部12c配置主磁体21，并且在q轴侧部分12a和d轴侧部分12b分别配置辅助磁体22、23。即，在各磁体收容孔12中，辅助磁体22、23分别配置在主磁体21的长边方向的两端侧。主磁体21的与轴向正交的横截面形状呈四边形，磁体内部的磁化方向(即内部磁力线的方向)相对于d轴倾斜，并且被设定为在比磁体收容孔12更靠定子30侧以及靠定子30侧的相反侧中的定子30侧相交的方向。主磁体21相当于第一磁体部。另外，辅助磁体22、23分别以与主磁体21中的该主磁体21的磁化方向相交的方向的两端部、即d轴侧端部和q轴侧端部抵接或接近的状态设置，以与主磁体21的磁化方向相交的方向来确定磁化方向。辅助磁体22、23相当于第二磁体部。主磁体21以及辅助磁体22、23例如是烧结钕磁体等稀土类磁体。
149.优选地，各磁体21至23分别配置为与磁体收容孔12的壁面接触的状态，但是考虑到磁体21至23与转子铁芯11之间的线性膨胀系数的差异，可以特意地设置微小间隙。另外，也可以是在各磁体21至23与磁体收容孔12的壁面之间填充树脂材料或粘接剂等来固定各磁体21至23的结构。通过利用树脂材料或粘接剂等固定各磁体21至23，能够抑制由微振动引起的噪音等。另外，能够抑制定子30相对于转子10的通电相位的偏差。
150.主磁体21是各磁体21至23中最大的、根据每个磁极的极性设置的主要的磁体，横截面的形状呈长方形。通过一对主磁体21形成转子铁芯11的各磁极。主磁体21的易磁化轴为与主磁体21的长边正交的方向(换言之，与短边平行的方向)，在收容于磁体收容孔12的状态下，磁化方向相对于d轴倾斜。图1中示出了n极的磁极，一对主磁体21的磁化方向为接近d轴且朝向转子铁芯11的外周侧的方向。
151.主磁体21对于在横截面中形成长边部的侧面的取向率高，取向方向设定为与该侧面垂直的方向。不过，主磁体21只要在与长边部垂直的方向上有少量的取向成分，就能够使磁通在垂直方向上流出，从而发挥其功能。
152.辅助磁体22、23设置在磁体收容孔12中没有设置主磁体21的空间中，并且以分别与主磁体21的长度方向的两端面抵接或接近的状态设置。在辅助磁体22、23中，其磁化方向与主磁体21不同，磁化方向(取向方向)确定为相对于主磁体21的长边方向的端面相交的方向。在图1的结构中，辅助磁体22、23的易磁化轴为朝向主磁体21的端面的方向，通过该方向确定磁化方向。
153.在主磁体21的q轴侧端部中，主磁体21的磁化方向和辅助磁体22的磁化方向所成的角度、即由主磁体21的内部磁力线的行进方向和辅助磁体22的内部磁力线的行进方向形成的角度是锐角(不足90度)。另外，在主磁体21的d轴侧端部中，主磁体21的磁化方向与辅助磁体23的磁化方向形成的角度、即由主磁体21的内部磁力线的行进方向与辅助磁体23的内部磁力线的行进方向形成的角度是锐角(不足90度)。
154.在本实施方式中，通过在主磁体21的长边方向的两端侧分别设置辅助磁体22、23，在由辅助磁体22、23支承的状态下确定主磁体21的位置。因此，不需要在包围磁体收容孔12的周围壁上设置固定主磁体21的定位突起，可以省略考虑转子铁芯11侧的定位突起与主磁
体21的线膨胀率的差异而进行的结构设计。
155.在此，在如上所述的转子铁芯11的磁体收容孔12的q轴侧部分12a中，磁体收容孔12的径向外侧壁面接近转子铁芯11的外周面，并且外侧桥16形成在q轴侧部分12a与转子铁芯11的外周面之间。在这种情况下，通过将外侧桥16形成为宽度较窄，在转子铁芯11的外周面附近，抑制了辅助磁体22引起的磁通的自短路。
156.在本实施方式中，除了主磁体21之外，还使用辅助磁体22、23来作为配置在磁体收容孔12中的磁体13，由此能够在主磁体21的长边方向的两端、即在d轴侧端部处和q轴侧端部处实现抗退磁能力的提高。即，通过辅助磁体22、23，在磁体收容孔12内磁体磁路以伪方式延伸，由此磁体磁导增加，对于反磁场等的反向磁场的阻力增强。以下，对该点进行详细说明。在此，作为比较例，在图5以及图6中示出了一般的磁体v字配置的转子，并且说明本实施方式的转子10的特征点。在图5以及图6所示的转子中，在转子铁芯201上，夹着d轴的两侧呈对称形状的长方形的磁体收容孔202形成为v字状，在该磁体收容孔202内，以易磁化轴相对于d轴倾斜的朝向配置有一对永磁体203。
157.图5的(a)、(b)表示伴随定子绕组的导体204的通电，在转子铁芯201的外周面产生作为反磁场的定子的旋转磁场的状态。更具体而言，图5的(a)表示q轴上的导体204被通电的状态，图5的(b)表示d轴上的导体204被通电的状态，在这些各状态下，如图所示，定子的旋转磁场作为反磁场发挥功能。在这种情况下，有可能会因该反磁场而在永磁体203的q轴侧端部的角部p1产生退磁。
158.对于这种不良情况，设置于主磁体21的q轴侧端部侧的辅助磁体22发挥以下的作用。如图3所示，辅助磁体22的磁化方向为比主磁体21更与q轴正交的方向，通过辅助磁体22的磁通来增强主磁体21的q轴侧端部的磁通。在这种情况下，从辅助磁体22送入与来自定子30侧的反磁通对抗的磁通，实现q轴附近的抗退磁力的提高。
159.另外，辅助磁体22与主磁体21的q轴侧端面相对设置，通过主磁体21的q轴侧端面中接近定子30侧的角部p1的磁体磁路长度比其他部位的磁体磁路长度长。由此，能够适当地抑制在主磁体21的q轴侧端部发生退磁的可能性最高的角部p1处的退磁。但是，也可以是辅助磁体22的磁路长度在任何部位都为相同长度的结构。
160.另外，如图6所示，在各永磁体203中，磁化方向相对于d轴倾斜，并且成为在比磁体收容孔202更靠定子侧相交的朝向。因此，在n磁极中，图的左右永磁体203的磁通相互朝向d轴侧，由于该各磁通相互干涉，可能会相互地产生退磁。更详细而言，在左右永磁体203的磁通中，包括与d轴正交的磁通矢量和与d轴平行的磁通矢量，其中，由于与d轴正交的磁通矢量的相互干涉，有可能在永磁体203的d轴侧端部的角部p2产生退磁。
161.对于这种不良情况，设置于主磁体21的d轴侧端部侧的辅助磁体23发挥以下的作用。如图3所示，辅助磁体23的磁化方向为比主磁体21更与d轴平行的方向，通过辅助磁体23的磁通来增强主磁体21的d轴侧端部的磁通。在这种情况下，从辅助磁体23送入补充左右一对主磁体21的相对磁通量的磁通，实现d轴附近的抗退磁力的提高。
162.另外，在设计旋转电机1的转矩时，通过将磁体的有效磁通密度乘以磁体的磁通流出面的表面积来计算磁体磁力。此外，由于在与d轴垂直的方向上的磁力根据磁体磁力和相对于d轴的倾斜角度确定，因此，磁体收容孔12的v字角度越小、即主磁体21的长边方向相对于d轴的倾斜角度越小，辅助磁体23的效力被最大限度地发挥。
163.另外，辅助磁体23与主磁体21的d轴侧端面相对设置，通过主磁体21的d轴侧端面中接近定子30侧的角部p2的磁体磁路长度比其他部位的磁体磁路长度长。由此，能够适当地抑制在主磁体21的d轴侧端部处退磁的可能性高的角部p2处的退磁。但是，也可以是辅助磁体23的磁路长度在任何部位都为相同长度的结构。
164.此外，在现有技术中，磁体收容孔12中未设置主磁体21的空间为空隙，或者在该空间中插入配置有磁性比转子铁芯11低的固定粘接剂等、或者非磁性体，成为所谓的死区。在这一点上，在本实施方式中，通过在此前成为死区的部分配置辅助磁体22、23，能够不导致体积的增加而进行如上所述的磁通增强。
165.尽管省略了图示，但在形成s极的磁体13中，主磁体21和辅助磁体22、23的磁化方向与n极的磁体13中的主磁体21和辅助磁体22、23的磁化方向相反。
166.磁体收容孔12中未配置磁体13的部分作为抑制转子10内的磁体磁通的自短路的磁通屏障发挥功能。在图3的结构中，在磁体收容孔12的q轴侧部分12a，在辅助磁体22的外周侧设置有外侧磁通屏障24。根据外侧磁通屏障24，能够抑制在转子铁芯11的外周面侧(即与定子30的相对面侧)的辅助磁体22的端部附近产生的磁通的自短路。另外，能够抑制辅助磁体22的因来自定子30的反磁场而引起的退磁。外侧磁通屏障24可以为空隙，或者收容有非磁性体。
167.另外，在磁体收容孔12的d轴侧部分12b，在辅助磁体23的d轴侧设置有内侧磁通屏障25。即，磁体收容孔12的d轴侧部分12b相当于d轴侧扩张部分，在该d轴侧部分12b设置有辅助磁体23，并且在比该辅助磁体23靠d轴侧设置有内侧磁通屏障25。根据内侧磁通屏障25，在夹着d轴配置于两侧的辅助磁体22、23中，能够抑制与d轴正交的方向的磁通。另外，d轴上的电感降低，能够适当地产生磁阻转矩。内侧磁通屏障25可以为空隙，或者收容有非磁性体。
168.认为各辅助磁体22、23基本上可以退磁。这是因为在磁体13中，主磁体21的与转子铁芯11的接触面承担主要的磁通流出，辅助磁体22、23承担提高其磁导的作用。因此，在本实施方式中，作为辅助磁体22、23，选定比主磁体21的剩余磁通密度br高、内禀矫顽力ihc更小的组成的钕磁体。当然，也可以选定钕磁体和铁氧体磁体等不同材料的组合。
169.作为矫顽力比钕磁体小的磁体，按照矫顽力从大到小的顺序，可以列举钐磁体、铁氧体磁体、fcc磁体以及铝镍钴磁体等。即，在选定钐磁体作为主磁体21的情况下，即使将铁氧体磁体等作为辅助磁体22、23，也可充分得到本实施方式中期望的效果。
170.此外，在现有技术中，对于施加大的反磁场的部位，采用实施了加厚磁体厚度、或为了提高矫顽力而增加重稀土类的含量、或进行了微细化的磁体，由此能够避免退磁。与此相对，在本实施方式的旋转电机1中，由于能够使反磁场大致减半，因此，能够完全不使用重稀土类。因此，例如通过在当前的车辆用制品中不使用贵重的重稀土类，能够增加磁通密度高的钕的成分比例，在与以往相同的磁体量下，能够实现三成以上的转矩上升，并且能够实现成本维持或成本降低。
171.根据以上详细描述的本实施方式，能够得到以下的优异效果。
172.作为转子10的磁体13，构成为除了产生与极性对应的磁通的主磁体21之外，在磁体13的q轴侧端部(即磁极边界侧的端部)侧设置有辅助磁体22，所述辅助磁体22的磁体内部的磁化方向成为与主磁体21的磁化方向相交的方向。在这种情况下，可以通过辅助磁体
22来增强主磁体21的q轴侧端部的磁通。因此，能够提高对于来自定子30侧的反磁场的抗退磁能力，能够适当地抑制作为磁极磁体的主磁体21的退磁。
173.另外，由于构成为在主磁体21(一对磁体)的d轴侧端部一侧设置磁化方向为与主磁体21的磁化方向相交的方向的辅助磁体23，因此，能够增强主磁体21的d轴侧端部的磁通。即，通过在d轴附近提高对于磁通的相互干涉的抗退磁能力，能够适当地抑制主磁体21的退磁。
174.认为在主磁体21的q轴侧端部，在q轴侧端面成为接近定子30侧的角部p1处退磁的可能性变高。在这一点上，辅助磁体22与主磁体21的q轴侧端面相对设置，在主磁体21的q轴侧端面通过角部p1的磁体磁路长度比其他部位的磁体磁路长度长。即，将角部p1作为磁通增强点，并且通过辅助磁体22进行对于该磁通增强点的磁通强化。由此，能够适当地抑制主磁体21的q轴侧端部的退磁。
175.另外，在主磁体21的d轴侧端部，在d轴侧端面中成为接近定子30侧的角部p2处退磁的可能性变高。在这一点上，辅助磁体23与主磁体21的d轴侧端面相对设置，在主磁体21的d轴侧端面通过角部p2的磁体磁路长度比其他部位的磁体磁路长度长。即，将角部p2作为磁通增强点，并且通过辅助磁体23进行对于该磁通增强点的磁通强化。由此，能够适当地抑制主磁体21的d轴侧端部的退磁。
176.由于构成为在磁体收容孔12的d轴侧部分12b(d轴侧扩张部分)设置辅助磁体23和内侧磁通屏障25，因此，能够将主磁体21的d轴侧端部处的辅助磁体23的磁体量削减到需要的最小限度，并且能够得到期望的效果。由此，能够实现成本降低。
177.辅助磁体22、23构成为具有比主磁体21的内禀矫顽力ihc小的内禀矫顽力ihc。由此，作为辅助磁体22、23使用廉价的磁体，同时可以实现期望的主磁体21的磁通增强。
178.另外，主磁体21也可以构成为具有比辅助磁体22、23的内禀矫顽力ihc小的内禀矫顽力ihc。在这种情况下，作为主磁体21使用廉价的磁体，能够降低磁体成本。磁体磁通的大半由主磁体21的表面积确定，因此，在成本方面优选本结构。
179.在辅助磁体22、23的内禀矫顽力比主磁体21大的结构中，提高了对退磁的阻力。因此，在转子10暴露于来自定子30侧的强的反磁场的情况下，能够实现适当的结构。
180.另外，主磁体21两端的辅助磁体22、23也可以是内禀矫顽力彼此不同的结构。在这种情况下，即使在主磁体21的d轴侧端部以及q轴侧端部反磁场的影响程度彼此不同，也能够根据该反磁场的影响程度适当设定辅助磁体22、23。
181.在转子铁芯11的贯通孔14的内周面中的位于d轴上的位置，形成有向径向内侧突出并与转轴40的外周面抵接的突出部14a。由此，在将转子铁芯11组装于转轴40的状态下，能够由磁体13承受从转子铁芯11的贯通孔14的内周面向径向外侧传递的应力。由此，能够抑制磁体13的位置偏移，能够抑制磁体13的磁特性意外变化等不良情况。
182.以下，对改变了第一实施方式的转子10的一部分的变形例进行说明。在此，以与图1所示的结构的不同点为中心，对各变形例进行说明。另外，在以下用于说明转子10的各附图中，省略了转子10以外的结构的图示，但均与上述相同，转子10相对于定子30在径向内侧相对配置。
183.(变形例1)在图7所示的变形例1的转子10中，构成为在主磁体21的q轴侧端部和d轴侧端部
中，辅助磁体22仅设置在q轴侧端部处。例如，在左右一对主磁体21中彼此退磁的磁力比较小的情况下，可以去掉d轴侧的辅助磁体23。
184.(变形例2)在图8所示的变形例2的转子10中构成为，磁体收容孔12设置成跨过作为磁极中心的d轴、并且设置成与d轴正交，矩形截面的主磁体21收容在该磁体收容孔12内。此外，磁体收容孔12的q轴侧的两端改变角度朝向铁芯中心部延伸，辅助磁体22收容在其两端部分中。在这种情况下，与图7相同，辅助磁体22仅设置在主磁体21的q轴侧端部处。
185.(变形例3)在图9所示的变形例3的转子10中构成为，在主磁体21的q轴侧端部和d轴侧端部中，辅助磁体23仅设置在d轴侧端部处。例如，在来自定子30侧的反磁通比较小的情况下，可以去掉q轴侧的辅助磁体22。
186.(变形例4)在图10所示的变形例4的转子10中，磁体收容孔12设置成跨过作为磁极中心的d轴而在周向上连续。并且，在左右一对主磁体21之间设置有辅助磁体41。辅助磁体41设置成与各主磁体21的d轴侧端部抵接或接近的状态，并且磁化方向为与d轴平行的方向。在这种情况下，通过辅助磁体41的磁通来增强主磁体21的d轴侧端部的磁通。即，与图1等中说明的辅助磁体23相同，从辅助磁体41送入补充左右一对主磁体21的相对磁通量的磁通，实现d轴附近的抗退磁力的提高。
187.(变形例5)图11所示的变形例5的转子10中，主磁体21包括多个分割磁体27a、27b，所述多个分割磁体27a、27b在主磁体21的长边方向上、即在从q轴侧朝向d轴侧的方向上被分割，并且具有彼此不同的磁化方向。这些各分割磁体27a、27b都是横截面呈长方形的永磁体。并且，在多个分割磁体27a、27b中，与位于d轴侧的分割磁体27b相比，位于q轴侧的分割磁体27a的磁化方向更接近相对于q轴平行的方向。
188.根据所述结构，构成主磁体21的多个分割磁体27a、27b的磁化方向彼此不同，位于q轴侧的分割磁体27a的磁化方向接近相对于q轴平行的方向。由此，主磁体21自身也能够在d轴侧端部附近提高对于来自定子30侧的反磁场的抗退磁能力。
189.另外，多个分割磁体27a、27b配置为，在分割磁体27a、27b的端部彼此相对的部位向定子30侧凸出。即，分割磁体27a、27b不是一条直线状，而是两条折曲的直线状，并且以向定子30侧凸出的方式排列配置。因此，能够使主磁体21(即，分割磁体27a、27b)接近转子铁芯11的外周面，能够通过缩短定子30与主磁体21之间的距离来增大转矩。在这种情况下，通过缩短定子30和主磁体21的距离，作为其相反的一面，反磁场增大，但该反磁场增大的影响能够由辅助磁体22、23解决。
190.另外，在转子铁芯11中，能够减小比磁体13(即磁体收容孔12)靠定子30侧，并且接受定子30与磁体13的两磁通的总和的部分的比例。因此，能够减小因定子30和磁体13的两磁通而产生磁通饱和的饱和区域，更有效地发挥磁体13的能力。
191.(变形例6)在图12所示的变形例6的转子10中，作为磁体13，设置有主磁体21和q轴侧端部一侧的辅助磁体22。这些主磁体21和辅助磁体22的横截面呈矩形，而且磁化方向为与相对的
一对磁通作用面21a、21b、22a、22b正交的方向。并且，主磁体21和辅助磁体22以磁化方向相对于d轴或q轴的角度彼此不同的状态配置在转子铁芯11的磁体收容孔12中。
192.主磁体21和辅助磁体22配置在彼此分离的位置上，详细而言，辅助磁体22配置在与主磁体21的q轴侧的磁体端面夹着铁芯相对的位置。主磁体21的磁化方向为相对于d轴平行或倾斜的方向，辅助磁体22的磁化方向为比主磁体21更与d轴正交的方向。在这种情况下，主磁体21的角部p1(即，在主磁体21的q轴侧端部中最接近定子30的磁通增强点)位于辅助磁体22的磁化方向的延长线上，通过来自辅助磁体22的磁通进行主磁体21的角部p1处的磁通增强。
193.横截面呈矩形且磁化方向与相对的一对磁通作用面正交的朝向的磁体被认为最具有通用性，在制造方面和成本方面优异。将该磁体作为主磁体21以及辅助磁体22使用，构成为使磁化方向相对于d轴或q轴的角度彼此不同地配置在转子铁芯11。由此，能够实现结构的简化，同时适于实现主磁体21的q轴侧端部的磁通增强。
194.另外，根据所述结构，作为主磁体21及辅助磁体22，即使使用尺寸及性能完全相同的磁体、即相同型号的磁体，也能够实现期望的抗退磁性能。不过，主磁体21以及辅助磁体22的横向宽度尺寸(与磁化方向正交的方向的宽度尺寸)也可以不同。另外，主磁体21和辅助磁体22的纵向宽度尺寸(与磁化方向相同方向的宽度尺寸)也可以不同。
195.(变形例7)在图13的(a)所示的变形例7的转子10中，在转子铁芯11的外周面(即与定子30的相对面)形成有沿轴向延伸的槽42。槽42设置在转子铁芯11的外周面上位于辅助磁体22的径向外侧的位置。辅助磁体22与槽42之间成为外侧桥16。
196.另外，在图13的(b)所示的转子10中，在转子铁芯11的外周面形成有沿轴向延伸的槽43。槽43设置在转子铁芯11的外周面的位于d轴上的位置。除此之外，也可以将槽43设置在转子铁芯11的外周面的位于q轴上的位置。
197.认为在转子铁芯11中与定子30相对的相对面侧的区域，由于从定子30接受的旋转磁通和磁体的磁通而磁饱和的可能性变高。在这一点上，通过在转子铁芯11的与定子30的相对面上形成沿轴向延伸的槽42、43，能够调节转子铁芯11的定子附近区域的磁通的方向和磁通量，能够更有效地发挥磁体13的能力。
198.(第二实施方式)接着，以与第一实施方式的不同点为中心，对第二实施方式进行说明。在第二实施方式中，磁体的磁化方向成为以非垂直的角度与磁体的磁通作用面中的至少任一个相交的方向，特别地，在磁体中，磁化方向以在该磁体的定子30侧的磁通作用面和其相反侧的磁通作用面成为不同的方向的方式变化。图14表示本实施方式的转子10的结构。
199.如图14所示，在转子铁芯11上形成有呈圆弧状(弓形的形状)的一对磁体收容孔12。在图14的转子铁芯11中，与图3等的结构相同，一对磁体收容孔12形成为大致v字状，使得其相对的分离距离随着朝向外周侧而增大，并且一对磁体收容孔12成为以d轴(磁极中心轴)为对称轴的线对称。此外，就各磁体收容孔12与定子30之间的分离距离而言，各磁体收容孔12设置成使得与定子30之间的分离距离随着朝向d轴而增大。
200.磁体收容孔12由彼此隔开等距离的圆弧状的曲面52a、52b和将该曲面52a、52b的两端位置彼此连结的平坦状的连结面52c、52d包围而形成。连结面52c、52d中的q轴侧的连
结面52c设置成与q轴平行。另外，d轴侧的连结面52d设置成与d轴垂直。
201.并且，与该孔形状相同形状的磁体51插入配置到磁体收容孔12内。在这种情况下，通过收容在一对磁体收容孔12中的一对磁体51形成一个磁极。在图14中，磁体51的磁化方向(即，内部磁力线的方向)由箭头表示。磁体51设置成，随着从q轴侧朝向d轴侧，磁化方向从接近与q轴垂直的方向朝接近与d轴平行的方向，切换为向定子相反侧凸出的非直线状。即，磁体51的内部磁力线确定为在短边方向上横穿磁体51的方向，并且其朝向呈向转子铁芯11的中心轴侧凸出的圆弧状。
202.通过这样确定磁体51的磁化方向，在磁体51中，提高了对于由定子30侧的旋转磁通产生的反磁场的抗退磁能力，能够适当地抑制磁体51的退磁。即，通过以磁化方向在q轴侧成为接近相对于q轴垂直的方向的朝向，并且在d轴侧成为接近相对于d轴平行的方向的朝向的方式，切换为向定子相反侧凸出的非直线状，由此，能够增长磁体磁路长度而强化磁体磁通，并且能够适当地产生与来自定子30侧的反磁场对抗的磁通。
203.另外，在磁体51的d轴侧，磁化方向成为接近相对于d轴平行的方向的朝向，因此，能够抑制因d轴附近的磁通的相互干涉而引起的退磁。
204.另外，在转子铁芯11中，磁体51的q轴侧端部在径向上位于比d轴侧端部接近定子30的位置，并且磁体51在q轴侧端部与d轴侧端部之间以朝定子30侧凸出的方式设置。即，夹着d轴而成对的磁体51通过这两个磁体51而形成大致v字状，并且分别形成向定子30侧(图的上侧)凸出的圆弧状。磁体收容孔12的形状也是相同的。
205.换言之，磁体收容孔12具有这样的突出形状、即，使得在磁通流出面的d轴侧的最接近定子30侧的线(即，曲面52a)从由磁体收容孔12的两端形成的线段(即，联结曲面52a的两端的直线)朝向定子30侧凸出。
206.根据所述结构，能够使磁体51接近转子铁芯11的外周面，能够通过缩短定子30与磁体51的距离来增大转矩。在这种情况下，通过缩短定子30与磁体51之间的距离，作为其相反一面，反磁场增大，但该反磁场增大的影响能够通过在磁体51中如上所述成为非直线状的磁化方向来解决。
207.另外，在转子铁芯11中，能够减小比磁体51(即磁体收容孔12)靠定子30侧，并且接受定子30与磁体51的两磁通的总和的部分的比例。因此，能够减小因定子30和磁体51的两磁通而产生磁通饱和的饱和区域，更有效地发挥磁体51的能力。
208.此外，由于磁体51向径向外侧凸出，因此，转子铁芯11的比磁体收容孔12更靠径向外侧的部分变小。因此，能够减少对于离心力的应力集中系数，增加其机械强度。
209.如果将本实施方式的转子10与第一实施方式中的图3的结构、即在主磁体21的两侧端部设置辅助磁体22、23的结构进行对比，则可以说本实施方式的磁体51是由一个磁体51实现辅助磁体22、23的效果的磁体。
210.另外，图14中示出了形成n极的磁体51，但在形成s极的情况下，磁体51的磁化方向与图14所示的磁化方向成为反向。
211.另外，也可以将图14所示的磁体51分割成多个磁体而构成。即，也可以将磁体51在长边方向上分割成多个，使各磁体的端面彼此抵接地配置。在这种情况下，多个分割的磁体可以排列配置在磁体收容孔12内。由此，在旋转电机1动作时，能够防止与磁体51交链的磁通变化引起的涡电流损失等。
212.在图14的结构中，也可以如图13的(a)、(b)所示，在转子铁芯11的外周面(与定子30的相对面)形成沿轴向延伸的槽42、43。由此，能够调节转子铁芯11中的定子附近区域的磁通的方向以及磁通量，更有效地发挥磁体的能力。
213.在此，对在本实施方式中使用的磁体51的制造方法进行说明。图15是用于说明通过磁场取向进行磁体51的磁化的方法的说明图。
214.如图15所示，取向装置60包括磁场线圈61、配置在磁场线圈61内的取向铁芯62以及模具63。磁场线圈61伴随通电而生成通过线圈内部的磁场。取向铁芯62具有使由磁场线圈61生成的磁场向规定方向弯曲的作用，由取向铁芯62弯曲的磁场通过模具63。通过磁场线圈61形成直线磁场，通过取向铁芯62生成弯曲磁场。模具63由非磁性体形成，具有与磁体51的形状相匹配地形成的模具室63a。
215.在制造磁体51时，在模具63的模具室63a内填充将磁体原料粉碎后的磁体粉末，在该模具室63a内将磁体粉末压缩成形为规定形状。然后，在磁场线圈61内，如图所示，由取向铁芯62形成弯曲磁场，对模具室63a内的磁体粉末进行磁场取向。此时，磁体粉末以使各自的易磁化方向一致的方式排列，通过压缩被固定。然后，烧结磁体粉末的成形体。通过这一系列的工序，制造磁体51。
216.如上所述，磁体51的磁化方向切换为非直线状(即圆弧状)。并且，通过将该磁体51收容在磁体收容孔12中，如图14所示，磁体51的磁化方向随着从q轴侧朝向d轴侧，从接近相对于q轴垂直的方向朝接近相对于d轴平行的方向，切换为朝向定子相反侧凸出的非直线状。
217.以下，对改变了第二实施方式的转子10的一部分的变形例进行说明。在此，以与图15所示的结构的不同点为中心，对各变形例进行说明。
218.(变形例1)在图16所示的变形例1的转子10中，磁体51的d轴侧端部的端面以及q轴侧端部的端面形成为与磁体51的磁化方向相匹配的朝向。另外，在磁体收容孔12内，在磁体51的以与磁化方向相匹配的朝向形成的各端面的外侧设置有磁通屏障53、54。磁通屏障53、54通过将磁体51的长边方向两端的一部分切除而形成。即，在磁体51中，与磁通作用面相交的磁体端面以与磁化方向平行的朝向形成，在磁体收容孔12内，在d轴侧和q轴侧的磁体端面的外侧设置有磁通屏障53、54。
219.详细而言，在图16的转子10中，通过部分地切除图14所示的磁体51的q轴侧端部中的定子侧角部分，形成磁通屏障53。另外，通过部分地切除图14所示的磁体51的d轴侧端部的d轴侧角部分，形成磁通屏障54。另外，磁体端部可以是曲面状或平面状中的任意一种。
220.如上所述，在磁体51的磁化方向在q轴侧和d轴侧切换为非直线状的结构中，与磁化方向为直线状且朝向与磁体长边方向正交的方向的结构相比，能够使磁体磁路长度(即，内部磁力线的长度)变长，但在磁体51的端部，可以认为磁体磁路长度短的部分局部地存在。在这种情况下，由于磁体磁路长度与磁导成比例，因此，不希望在磁体端部缩短。
221.在这一点上，通过将磁体51的d轴侧端部以及q轴侧端部的各端面(即，与磁通作用面相交的磁体端面)形成为与磁体51的磁化方向相匹配的朝向，能够抑制在磁体51中局部地存在磁体磁路长度短的部分。另外，通过在磁体51的d轴侧端部、q轴侧端部设置磁通屏障53、54，能够抑制磁体51的两端部的退磁。
222.另外，在磁体51中，也可以是d轴侧端部以及q轴侧端部中的一方的端面形成为与磁化方向相匹配的朝向的结构。
223.(变形例2)在图17所示的变形例2的转子10中，d轴侧的磁通屏障54形成为沿d轴比磁体51的径向内侧的端部更向轴中心侧延伸。夹着d轴的两个磁通屏障54之间成为d轴铁芯部55。即，磁体51在转子铁芯11中作为夹着d轴铁芯部55而位于一侧和另一侧的一对磁体51配置，在转子铁芯11上以夹着d轴铁芯部55且从一对磁体51的定子相反侧的端部向定子相反侧延伸的方式设置有磁通屏障54。磁通屏障54是在磁体收容孔12的一部分收容合成树脂或陶瓷等非磁性材料而构成的。磁通屏障54相当于非磁性体部。
224.另外，磁通屏障54比将磁体51中成为径向最内侧的点p11与转子铁芯11的旋转中心p10联结起来的假想线l1更向q轴侧伸出。另外，最好考虑q轴的磁通量，根据位于磁体51的周向的q轴铁芯部56的宽度来确定磁通屏障54的周向的大小，也可以使磁通屏障54伸出到与联结磁体收容孔12的q轴侧端部p12和转子铁芯11的旋转中心p10的假想线l2相同的位置、或者比该假想线l2更靠q轴侧仅规定量的位置。
225.根据所述结构，能够通过磁通屏障54提高d轴铁芯部55的磁阻。由此，能够抑制一对磁体51间的短路，能够更有效地利用磁力。
226.另外，d轴铁芯部55是在d轴上沿d轴细长地延伸的铁芯部分，通过该d轴铁芯部55，进行强度增强，以使磁体51不会由于离心力而脱落。但是，d轴铁芯部55在磁路方面是妨碍的，通过增大d轴铁芯部55的轴向长度，能够增大d轴铁芯部55的磁阻。由此，在一对磁体51中能够减小朝向d轴侧的磁通矢量，不仅能够成为对于退磁的合适形状，还能够提高转矩。
227.另外，由于在转子铁芯11通过磁体收容孔12分成q轴侧和d轴侧的状态下设置有向定子相反侧延伸的磁通屏障54(非磁性体部)，因此，能够减少在一对磁体51分别产生的磁通的相互作用，并且能够适当地设计各自的磁通。
228.另外，由于构成为使磁通屏障54比所述假想线l1更向q轴侧伸出，因此，能够尽可能地降低转子10的惯性。
229.(变形例3)在图18所示的变形例3的转子10中，作为与上述结构的不同点，磁体收容孔12和收容在其内部的磁体51的横截面(垂直于轴向的横截面)都不是圆弧状而是长方形。另外，夹着d轴的左右一对磁体收容孔12和磁体51配置为v字状。不过，在磁体51中，与上述相同，磁化方向在q轴侧和d轴侧切换为非直线状。
230.(变形例4)在图19所示的变形例4的转子10中，作为与上述结构的不同点，磁体收容孔12和收容在其内部的磁体51的横截面(垂直于轴向的横截面)不是圆弧状而是长方形。另外，夹着d轴的左右一对磁体收容孔12和磁体51在与d轴正交的方向的相同直线上配置为排成一列。不过，在磁体51中，与上述相同，磁化方向在q轴侧和d轴侧切换为非直线状。
231.此外，在图19的结构中，左右一对磁体收容孔12排列在相同直线上，就各磁体收容孔12与定子30之间的分离距离而言，各磁体收容孔12设置成使得与定子30之间的分离距离随着朝向d轴而增大。
232.(第三实施方式)
接着，以与第一实施方式等的不同点为中心，对第三实施方式进行说明。在第三实施方式中，与第二实施方式相同，在磁体中，磁化方向以在该磁体的定子30侧的磁通作用面和其相反侧的磁通作用面成为不同的方向的方式而变化。图20示出了本实施方式的转子10的结构。
233.如图20所示，在转子铁芯11上形成有呈圆弧状(弓形的形状)的一对磁体收容孔12。磁体收容孔12的形状与前述的图14相同，在此省略对其的说明。并且，与该孔形状相同形状的磁体71插入配置到磁体收容孔12内。在这种情况下，通过收容在一对磁体收容孔12中的一对磁体71形成一个磁极。在图20中，磁体71的磁化方向(即，磁体磁力线的方向)由箭头表示。磁体71设置成，随着从d轴侧朝向q轴侧，磁化方向从接近与d轴垂直的方向朝接近与q轴平行的方向，切换为向定子相反侧凸出的非直线状。即，磁体71的内部磁力线的朝向呈向转子铁芯11的中心轴侧凸出的圆弧状。
234.通过这样确定磁体71的磁化方向，在磁体71中，能够提高对于由定子30侧的旋转磁通产生的反磁场的抗退磁能力，能够适当地抑制磁体71的退磁。即，以磁化方向在d轴侧成为接近相对于d轴垂直的方向的朝向，并且在q轴侧成为接近相对于q轴平行的方向的朝向的方式，切换为向定子相反侧凸出的非直线状，由此，能够增长磁体磁路长度而强化磁体磁通，并且能够适当地产生与来自定子30侧的反磁场对抗的磁通。
235.另外，在磁体71的d轴侧，磁化方向不是彼此相对的方向，因此，不会产生因d轴附近的磁通的相互干涉而引起的退磁。
236.另外，在转子铁芯11中，磁体71的q轴侧端部在径向上位于比d轴侧端部接近定子30的位置，并且在q轴侧端部与d轴侧端部之间以朝定子30侧凸出的方式设置。即，夹着d轴而成对的磁体71通过这两个磁体71而形成大致v字状，并且分别形成向定子30侧(图的上侧)凸出的圆弧状。磁体收容孔12的形状也是相同的。
237.换言之，磁体收容孔12具有这样的突出形状，即、使得磁通流出面的d轴侧的最接近定子30侧的线(即，曲面52a)从由磁体收容孔12的两端形成的线段(即，联结曲面52a的两端的直线)朝向定子30侧凸出。
238.根据上述结构，能够使磁体71接近转子铁芯11的外周面，能够通过缩短定子30与磁体71的距离来增大转矩。在这种情况下，通过缩短定子30和磁体71的距离，作为其相反一面，反磁场增大，但该反磁场增大的影响能够通过在磁体71中如上所述成为非直线状的磁化方向来解决。
239.另外，在转子铁芯11中，能够减小比磁体71(即磁体收容孔12)靠定子30侧，并且接受定子30与磁体71的两磁通的总和的部分的比例。因此，能够减小因定子30和磁体71的两磁通而产生磁通饱和的饱和区域，更有效地发挥磁体71的能力。
240.此外，由于磁体71朝向径向外侧凸出，因此，转子铁芯11中比磁体收容孔12更靠径向外侧的部分变小。因此，能够减少对于离心力的应力集中系数，增加其机械强度。
241.另外，图20中示出了形成n极的磁体71，但在形成s极的情况下，磁体71的磁化方向与图20所示的磁化方向成为反向。
242.在使用图20所示的磁体71的情况下，最好在一对磁体71之间设置有具有磁通屏障的磁体收容孔12。由此，能够抑制跨过d轴的方向上的磁通的通过。
243.另外，也可以将图20所示的磁体71分割成多个磁体而构成。即，也可以将磁体71在
长边方向上分割成多个，使各磁体的端面彼此抵接地配置。在这种情况下，多个分割的磁体可以排列配置在磁体收容孔12内。由此，在旋转电机1动作时，能够防止与磁体71交链的磁通变化引起的涡电流损失等。
244.在此，对在本实施方式中使用的磁体71的制造方法进行说明。图21是用于说明通过磁场取向进行磁体71的磁化的方法的说明图。
245.如图21所示，取向装置60包括磁场线圈61、配置在磁场线圈61内的取向铁芯62以及模具63。这些各结构如通过图15说明的那样。
246.在制造磁体71时，在模具63的模具室63a内填充将磁体原料粉碎后的磁体粉末，在该模具室63a内将磁体粉末压缩成形为规定形状。然后，在磁场线圈61内，如图所示，由取向铁芯62形成弯曲磁场，对模具室63a内的磁体粉末进行磁场取向。此时，磁体粉末以使各自的易磁化方向一致的方式排列，通过压缩被固定。然后，烧结磁体粉末的成形体。通过这一系列的工序，制造磁体71。
247.如上所述，磁体71的磁化方向切换为非直线状(即圆弧状)。并且，通过将磁体71收容在磁体收容孔12中，如图20所示，磁体71的磁化方向可以随着从d轴侧朝向q轴侧，从接近相对于d轴垂直的方向朝接近相对于q轴平行的方向，切换为朝向定子相反侧凸出的非直线状。
248.(磁体制造方法的变形例)作为确定圆弧状的磁化方向的磁体的制造方法，也可以使用以下方法。在图22的(a)、(b)中，取向装置80包括磁场线圈81、配置在磁场线圈81内的取向铁芯82及模具83。除了取向铁芯82的形状不同以外，取向装置80的结构基本上与前述的取向装置60相同。取向铁芯82在磁场线圈81内设置在径向的中心位置。在本例中，由于取向铁芯82的截面呈圆形，因此，取向磁场朝向取向铁芯82的中心集中。图中，磁力线s1朝向取向铁芯82延伸成直线状，以其为取向中心。
249.在图22的(a)中，在弯曲磁场内相对于取向中心成为单侧的区域进行磁体取向。另外，在图22的(b)中，在弯曲磁场内在跨过取向中心的区域进行磁体取向。
250.在制造磁体mg时，在配置在磁场线圈81内的模具83中填充磁体粉末，在通过取向铁芯82使由磁场线圈81生成的磁场弯曲的状态下，对于模具83内的磁体粉末进行磁场取向。然后，烧结模具83内的磁体粉末。
251.另外，在转子上安装多边形的永磁体的结构中，可以将多边形的永磁体组配置在直线取向方向中不同的角度，进行取向。
252.(第四实施方式)接着，以与第一实施方式等的不同点，对第四实施方式进行说明。在第四实施方式中，磁体的磁化方向为相对于磁体的磁通作用面中的至少任一个以非垂直的角度相交的方向，特别地，在磁体中，磁化方向为相对于d轴倾斜且相对于磁通作用面以非垂直的角度相交的方向。图23表示本实施方式的转子10的结构。
253.如图23所示，各磁体收容孔12为两个一对，以沿相对于d轴垂直的方向延伸的方式形成为直线状。然而，就各磁体收容孔12与定子30之间的分离距离而言，各磁体收容孔12设置成使得各磁体收容孔12与定子30之间的分离距离随着朝向d轴而增大。一对磁体收容孔12具有以d轴(磁极中心轴)为对称轴的对称形状。在本实施方式中，在转子铁芯11上沿周向
等间隔地设置有总计八对磁体收容孔12。
254.在本实施方式中，通过收容在一对磁体收容孔12中的一对磁体101形成一个磁极。在这种情况下，通过八对磁体101，在周向上形成极性交替不同的多个磁极(在本实施方式中为八极)。形成一个磁极的一对磁体101以相对于d轴线对称的状态配置。
255.磁体101的与轴向正交的横截面形状为四边形，磁化方向(即，磁体磁力线的方向)确定为相对于d轴倾斜并且相对于产生磁通的磁通作用面以非垂直的角度相交的方向。在这种情况下，特别地，磁体101的磁化方向成为，与彼此相对且各自成为磁通作用面的两边的磁体侧面(定子30侧的侧面及定子相反侧的侧面)以非垂直的角度相交的方向。另外，在一对磁体101中，该对磁体101的各自的磁化方向确定为，相对于各磁通作用面倾斜并且在比磁体收容孔12更靠定子30侧的位置彼此相交。磁体101例如是烧结钕磁体等稀土类磁体。
256.在夹着d轴的一侧和另一侧的各磁体101中，确定彼此反向的磁化方向。另外，各磁体101的磁化方向确定为平行且直线状。在这种情况下，在各磁体101中，磁化方向成为相对于磁通作用面以非垂直的角度相交的方向，因此，与磁化方向和磁通作用面正交的结构相比，磁体磁路长度(即，内部磁力线的长度)变长。因此，磁体101的磁通被强化，对于定子30侧的旋转磁通产生的反磁场的抗退磁能力提高。
257.另外，图23中示出了形成n极的磁体101，但在形成s极的情况下，磁体101的磁化方向与图23所示的磁化方向成为反向。
258.在转子铁芯11上，在磁体101的q轴侧和d轴侧分别设置有磁通屏障102、103，所述磁通屏障102、103抑制转子10内的磁体磁通的自短路。在这种情况下，通过设置于磁体101的q轴侧的外侧磁通屏障102，能够抑制在磁体101的q轴侧端部附近产生的磁通的自短路。另外，根据设置于磁体101的d轴侧的内侧磁通屏障103，在夹着d轴配置于两侧的一对磁体101中，能够抑制与d轴正交的方向的磁通。另外，d轴上的电感降低，能够适当地产生磁阻转矩。各磁通屏障102、103可以为空隙，或者收容有树脂材料或陶瓷材料等非磁性材料。磁通屏障102、103之间成为沿d轴延伸的中央桥104。
259.根据以上详细描述的本实施方式，能够得到以下的优异效果。
260.在埋入磁体型旋转电机的转子10中，由于来自定子30侧的旋转磁场作为反磁场发挥功能，因此，有可能会在转子铁芯11的与定子30的相对面侧产生磁体101的退磁。在这一点上，在本实施方式中，转子10的磁体101的磁化方向成为相对于d轴倾斜、并且相对于产生磁通的磁通作用面以非垂直的角度相交的方向，因此，与磁化方向和磁通作用面正交的结构相比，磁体磁路长度(即，内部磁力线的长度)变长，磁体磁通被强化。由此，能够提高对于定子30侧的旋转磁通产生的反磁场的抗退磁能力，能够适当地抑制磁体101的退磁。
261.磁体101配置在转子铁芯11的夹着d轴的一侧和另一侧的两侧，d轴两侧的磁体101各自的磁化方向分别相对于磁体101的磁通作用面倾斜，并且在与磁体收容孔12相比更靠定子30侧的位置彼此相交。由此，在转子铁芯11中，能够提高对于反磁场的抗退磁能力，并且能够适当地实施d轴的磁通强化。
262.在磁体101的横截面形状呈四边形的情况下，通过使磁体101的磁化方向为彼此相对，并且相对于各自成为磁通作用面的两边的磁体侧面以非垂直的角度相交的方向，能够使磁体磁路长度(即，内部磁力线的长度)比磁体101的两边之间的距离长。由此，能够强化磁体磁通，提高对于反磁场的抗退磁能力。
263.在现有技术中，对于施加大的反磁场的部位，实施了加厚磁体厚度、或为了提高矫顽力而增加重稀土类的含量、或进行了微细化的对策，通过实施了该对策的磁体来抑制退磁。与此相对，在本实施方式的旋转电机1中，通过对磁体101的磁化方向进行设计，能够抑制反磁场引起的退磁，因此，构成为不需要磁体101的尺寸增大，另外能够完全不使用重稀土类。因此，例如通过在当前的车辆用制品中不使用贵重的重稀土类，能够增加磁通密度高的钕的成分比例，能够不增加磁体量而实现转矩上升，并且能够实现成本维持或成本降低。
264.一般而言，磁体通过使其取向方向与切削面平行而制作。这是因为，通过使磁体制作时的取向磁场与切削面平行，相对于一次的取向磁场励磁，磁体制作数量为最大。与此相对，在本实施方式中，使截面为四边形的磁体101的取向方向倾斜。即，在最容易退磁的端部，实施具有比四边形的一边长的磁路、比磁通作用面的垂直方向更倾斜角度的取向。由此，磁体101的容易退磁部分的抗退磁力提高。因此，尽管磁体制作数量减少，但磁体本身的重量变小，其结果是不仅能够从一次的取向得到多个磁体，而且通过减少钕等磁体材料的投入量，还能够降低成本。
265.另外，根据发明者的计算，在制作产生相同磁力的磁体的情况下，能够将磁体重量减少三成左右，能够减少稀土的使用量，还能够减少装设的旋转电机的重量、惯性。因此，在旋转电机中，机械跟随性、机械可靠性提高，也能够有助于能量消耗的降低和安全性的提高。
266.以下，对改变了第四实施方式的转子10的一部分的变形例进行说明。在此，以与图23所示的结构的不同点为中心，对各变形例进行说明。另外，在以下所示的各变形例中，也使用以d轴为中心表示的一个极的局部俯视图来对转子10的结构进行说明。
267.(变形例1)在图24所示的变形例1中，在磁体101中，q轴侧端部的端面以及d轴侧端部的端面分别形成为相对于磁通作用面与磁化方向的角度相匹配的朝向。即，在磁体101中，q轴侧端部以及d轴侧端部的各端面的朝向与磁化方向相同(即，在俯视时与磁化方向平行的朝向)。并且，在磁体101的q轴侧端部和d轴侧端部的各端面的外侧，设置有磁通屏障102、103。
268.另外，在图24中，将磁体101的q轴侧端部以及d轴侧端部的各端面分别形成为相对于磁通作用面与磁化方向的角度相匹配的朝向，但作为替代，亦可仅将磁体101的q轴侧端部以及d轴侧端部中的q轴侧端部的端面形成为相对于磁通作用面与磁化方向的角度相匹配的朝向。对于d轴侧端部，如图23所示保持与d轴平行。简而言之，磁体101的横截面形状除了矩形(长方形)以外，也可以是图24所示的平行四边形、除此之外也可以是梯形。
269.在如上所述的磁体101的磁化方向为相对于磁通作用面以非垂直的角度相交的方向的结构中，与磁体101的磁化方向为相对于磁通作用面垂直地相交的方向的情况相比，能够使磁体磁路长度变长，但认为在磁体101的端部，局部磁体磁路长度变短。在这一点上，通过使磁体101的q轴侧端部的端面成为相对于磁通作用面与磁化方向的角度相匹配的方向，能够抑制在磁体101中局部地存在磁体磁路长度短的部分。
270.另外，在图24的结构中，对磁通增加没有贡献的磁体端部被倾斜地去除，与图23的结构相比，削减了磁体量。因此，能够增加磁体制作模具内的获取数量、削减材料投入量。
271.(变形例2)在图25所示的变形例2中，磁体101的q轴侧端部以及d轴侧端部的磁化方向的磁体
长度比其他部位的磁化方向的磁体长度长。即，在磁体101的q轴侧端部及d轴侧端部分别设置有延长部101a，通过该延长部101a局部地延长磁体磁通。延长部101a作为磁通延长部发挥功能。延长部101a设置在磁体101的定子30侧和定子相反侧中的定子相反侧的磁通作用面上。
272.另外，在图25中，在磁体101的q轴侧端部和d轴侧端部分别设置有延长部101a，但作为替代，也可以在磁体101的q轴侧端部和d轴侧端部中，仅在q轴侧端部设置延长部101a。
273.根据变形例2，在通过使磁体101的磁化方向与磁通作用面以非垂直角度相交来延长磁体磁路长度的结构中，d轴侧端部的磁体磁路长度局部地进一步延长。由此，能够实现抗退磁能力的进一步提高。
274.(变形例3)也可以在转子铁芯11中如图26的(a)、(b)那样配置磁体101。
275.在图26的(a)所示的转子10中，一个磁体收容孔12以跨过d轴的方式设置在一个磁极中，在收容于磁体收容孔12的磁体101中，在图的d轴的左侧，磁化方向朝向右斜上方，而在图的d轴的右侧，磁化方向朝向左斜上方。因此，在夹着d轴的两侧的任一侧中，磁体101的磁化方向为位于d轴上并且穿过比磁体101(磁体收容孔12)更靠定子30侧的方向。在这种情况下，在夹着d轴的两侧的磁体101中，使磁化方向直线状地延伸的线在d轴上并且比磁体101更靠定子30侧(即磁体101的端部以外)集合。
276.另外，在图26的(a)所示的转子10中，在磁体101中，有可能在d轴上产生因磁体磁通的相互干涉引起的退磁。因此，如图26的(b)所示，也可以是在磁体101中将成为d轴上的部分去掉的结构。在这种情况下，磁体101的欠缺部101b最好以与磁化方向相匹配的朝向形成。在本结构中，能够减少磁体量，从而相应地降低成本。
277.(变形例4)在图27所示的变形例4中，磁体101中接近d轴的部分和接近q轴的部分，磁化方向不同。在这种情况下，特别是在磁体101中，在接近d轴的部分和接近q轴的部分中的接近d轴的部分，与接近q轴的部分相比，磁化方向与d轴平行。详细而言，如图28所示，当将d轴侧的规定位置处的磁化方向设为x1、将q轴侧的规定位置处的磁化方向为x2时，与q轴侧的磁化方向x2相比，d轴侧的磁化方向x1更与d轴平行。另外，在磁体101中，磁化方向x2相对于垂直于磁通作用面的方向的倾斜(θ2)比磁化方向x1相对于垂直于磁通作用面的方向的倾斜(θ1)大。
278.在磁体101中，随着从q轴朝向d轴，磁化方向的磁体长度、即磁化方向的从起点到终点的磁体磁路长度逐渐变短。另外，在各磁体101中，作为磁化方向，除了相对于产生磁通的磁通作用面以非垂直的角度相交的方向的磁化方向以外，还可以包括相对于产生磁通的磁通作用面垂直地相交的方向的磁化方向。
279.顺便说一下，在图28中，由于磁体101的磁通作用面与d轴为正交的关系，因此，与磁通作用面垂直的方向与d轴方向一致。与此相对，在磁体101的磁通作用面不与d轴正交的情况下，与磁通作用面垂直的方向和d轴方向不一致。但是，在这种情况下，在磁体101中，只要使q轴侧的磁化方向x2相对于与磁通作用面垂直的方向的倾斜(θ2)比d轴侧的磁化方向x1相对于与磁通作用面垂直的方向的倾斜(θ1)大即可。
280.根据本变形例4，在磁体101中，接近d轴的部分和接近q轴的部分的磁化方向不同、
即在磁体101的d轴侧和q轴侧，磁化方向的角度不同。由此，在比磁体101更靠定子30侧，能够在从d轴到q轴之间的特定部位集中磁通，能够实现磁体磁通的强化。
281.另外，在磁体101中，在接近d轴的部分和接近q轴的部分中，接近d轴的部分与接近q轴的部分相比，磁化方向与d轴平行，由此，接近q轴的部分与接近d轴的部分相比，磁体磁路长度变长。因此，能够强化q轴上的磁体磁通，适当地实现磁体的q轴侧端部中对于反磁场的退磁对策。另外，由于能够使d轴的磁体磁路长度最短，因此在夹着d轴的两侧的磁体101中d轴侧端部的磁化方向朝彼此相对的一侧倾斜的情况下，能够抑制其磁通的相互干涉。由此，也能够抑制d轴上的退磁。
282.并且，在磁体101中，q轴侧的磁化方向相对于与磁通作用面垂直的方向的倾斜，大于d轴侧的磁化方向相对于与磁通作用面垂直的方向的倾斜(即，在图28中θ2＞θ1)，由此，能够在q轴侧使磁体磁路长度最长，增强磁体101的q轴侧端部的对于反磁场的抗退磁性。其结果是，能够同时实现磁体101的q轴侧端部处的退磁抑制和磁体转矩的增加。
283.另外，在图27所示的结构中，磁体收容孔12以沿相对于d轴垂直的方向延伸的方式形成为直线形状。因此，根据该结构，在磁体101的接近d轴的部分和接近q轴的部分中的接近d轴的部分处，通过使磁化方向比接近q轴的部分更与d轴平行，由此实现q轴侧的磁化方向相对于与磁通作用面垂直的方向的倾斜大于d轴侧的结构(即，θ2＞θ1的结构)。
284.(变形例5)在图29所示的变形例5中，与变形例4相同地，在磁体101中接近d轴的部分和接近q轴的部分，磁化方向不同。但是，在本变形例5中，磁体101的磁化方向与变形例4不同，在磁体101中接近d轴的部分和接近q轴的部分处，接近q轴的部分与接近d轴的部分相比，磁化方向更与q轴平行。在磁体101中，随着从d轴朝向q轴，磁化方向的磁体长度、即磁化方向的从起点到终点的磁体磁路长度逐渐变短。
285.在这种情况下，在接近q轴的部分，磁化方向与q轴平行，由此，在q轴，能够强化与转子铁芯11的定子相对面正交的方向的磁体磁通、即与反磁场对抗的方向的磁体磁通，能够适当地实现磁体101的q轴侧端部中对于反磁场的退磁对策。
286.(变形例6)在图30所示的变形例6中，磁体101的磁化方向呈圆弧状、即非直线状。由此，能够进一步增长磁体磁路长度。因此，能够实现磁体磁通的进一步的强化。
287.(变形例7)如图31的(a)、(b)所示，转子铁芯11的夹着d轴两侧成一对的磁体收容孔12也可以形成为大致v字状，使得磁体收容孔12彼此的相对间距离随着朝向径向外侧逐渐增大。在图31的(a)中，与所述图23相同，磁体101的磁化方向确定为相对于d轴倾斜、并且相对于产生磁通的磁通作用面以非垂直的角度相交的方向。
288.另外，在图31的(b)中，与所述图27相同，在磁体101中，在接近d轴的部分和接近q轴的部分的磁化方向不同。在这种情况下，特别是在磁体101中，在接近d轴的部分和接近q轴的部分中的接近d轴的部分，与接近q轴的部分相比，磁化方向与d轴平行。另外，与所述图29相同，在磁体101中，在接近d轴的部分和接近q轴的部分中，接近q轴的部分比接近d轴的部分的磁化方向更平行于q轴。
289.(变形例8)
在图32所示的变形例8中，在转子铁芯11的磁体收容孔12中，磁体101以磁化方向非对称的状态收容在d轴的两侧。在这种情况下，磁体101的磁化方向成为相对于d轴倾斜、并且相对于产生磁通的磁通作用面以非垂直的角度相交的方向，进而相对于d轴在一侧及另一侧这两侧都成为相同的方向。在图32的结构中，通过增长磁体磁路长度，也能够强化对于反磁场的磁通。
290.(变形例9)在图33所示的变形例9中，夹着d轴的两侧的各磁体101由横截面呈梯形的两个磁体111、112构成。各磁体111、112呈两个底角为相同角度的等腰梯形形状，在使腰彼此抵接的状态下，以向定子30侧凸出的朝向配置。在各磁体111、112中，磁化方向确定为与一对腰中的一个平行的方向，由此，磁化方向相对于作为各底边(上底和下底)的磁通作用面以非垂直的角度相交。此外，由于各磁体111、112的平行于磁化方向的腰彼此抵接，因此，在d轴的两侧各磁体111、112的磁化方向为相同方向。
291.各磁体111、112是形状、尺寸、磁化方向相同的相同型号的磁体。在这种情况下，如图34所示，准备相同型号的磁体111、112(图34的(a))，并且使一方的磁体112的方向相反，将两者接合(图34的(b)、(c))。但是，作为磁体111、112，也可以使用底边长度彼此不同的磁体。
292.(变形例10)在图35所示的变形例10中，作为用于d轴两侧的各磁体101的磁体111、112，使用了两个底角为不同角度的梯形的磁体111、112。在这种情况下，一个底角为直角，另一个底角为锐角。并且，在使底角为直角一侧的腰彼此抵接的状态下，配置各磁体111、112。
293.在各磁体111、112中，磁化方向确定为与梯形的一对腰中的底角为锐角一侧的腰平行的方向，由此，磁化方向相对于作为各底边(上底和下底)的磁通作用面以非垂直的角度相交。另外，q轴侧的磁体111的磁化方向为与q轴垂直或接近垂直的角度，d轴侧的磁体112的磁化方向为与d轴平行或接近平行的角度。
294.在图36、图37中，改变了图35的结构的一部分。即，在这些各结构中，作为磁体111、112中的q轴侧的磁体111，使用磁化方向与磁通作用面垂直的磁体。另外在图37中，d轴侧的磁体112具有平行四边形状，并且磁化方向平行于左右两侧的边。在磁体111、112之间设置有磁通屏障。但是，磁体111、112之间也可以不是磁通屏障而是铁芯。
295.(第五实施方式)接着，以与第一实施方式等的不同点为中心，对第五实施方式进行说明。图38表示本实施方式的转子10的结构。
296.在图38中，磁体121在转子铁芯11中设置成，q轴侧端部在径向上位于比d轴侧端部更接近定子30的部位，并且在q轴侧端部与d轴侧端部之间向定子30侧凸出。更具体而言，磁体121的横截面形状为朝向定子30侧凸出的圆弧状，特别地为月牙形。另外，磁体121除了弯曲成圆弧状而向定子30侧凸出以外，也可以通过使多个直线部分在一个或多个部位折曲而向定子30侧凸出。
297.在磁体121中，磁化方向相对于d轴倾斜、并且相对于产生磁通的磁通作用面以非垂直的角度相交的方向。但是，也可以包含与磁通作用面垂直的方向的磁化方向。磁化方向可以是直线状，也可以是非直线状(即圆弧状)。
298.另外在本实施方式中，磁体121中接近d轴的部分和接近q轴的部分中磁化方向不同，特别在接近d轴的部分和接近q轴的部分中，接近d轴的部分比接近q轴的部分的磁化方向更与d轴平行。另外，在磁体121中，q轴侧的磁化方向相对于与磁通作用面垂直的方向的倾斜也可以比d轴侧的磁化方向相对于与磁通作用面垂直的方向的倾斜大。
299.根据所述结构，由于能够使磁体121接近转子铁芯11的外周面(即定子相对面)，因此，d轴的磁阻下降，能够使转矩增大。在这种情况下，通过缩短定子30与磁体121之间的距离，作为其相反一面，反磁场增大，但该反磁场增大的影响能够通过在磁体121中如上所述地增长磁路长度来消除。
300.此外，根据本实施方式的结构，在转子铁芯11中，能够减小比磁体121(即磁体收容孔12)接近定子30侧，并且接受定子30与磁体121的两磁通的总和的部分的比例。因此，能够减小因定子30和磁体121的两磁通而产生磁通饱和的饱和区域，更有效地发挥磁体121的能力。
301.在此，对在本实施方式中使用的磁体121的制造方法进行说明。图39是用于说明通过磁场取向进行磁体121的磁化的方法的说明图。根据图39，进行图38中左侧的磁体121的磁化。
302.如图39所示，取向装置130包括磁场线圈131、配置在磁场线圈131内的取向铁芯132及模具133。磁场线圈131伴随着通电而生成通过线圈内部的磁场。取向铁芯132具有使由磁场线圈131生成的磁场向规定方向弯曲的作用，由取向铁芯132弯曲的磁场通过模具133。通过磁场线圈131生成直线磁场，通过取向铁芯132来生成弯曲磁场。模具133由非磁性体形成，具有与磁体121的形状相匹配地形成的模具室133a。
303.在制造磁体121时，在模具133的模具室133a内填充将磁体原料粉碎后的磁体粉末，在该模具室133a内将磁体粉末压缩成形为规定形状。然后，在磁场线圈131中，由取向铁芯132形成如图所示的弯曲磁场，对于模具室133a内的磁体粉末进行磁场取向。此时，磁体粉末以使各自的易磁化方向一致的方式排列，通过压缩被固定。在这种情况下，特别地，取向铁芯132配置在磁体121的长边方向上向单侧偏置的位置处。然后，烧结磁体粉末的成形体。通过这一系列的工序，制造磁体121。另外，在制造图38中的右侧的磁体121的情况下，只要改变取向铁芯132的位置即可。如上所述，制造图38所使用的磁体121。
304.另外，在图40所示的结构中，磁体121在转子铁芯11中设置成，q轴侧端部在径向上位于比d轴侧端部更接近定子30的部位，并且在q轴侧端部与d轴侧端部之间向定子相反侧凸出。更具体而言，磁体121的横截面形状为朝向定子相反侧凸出的圆弧状，特别地为月牙形。另外，磁体121除了弯曲成圆弧状而向定子相反侧凸出以外，也可以通过使多个直线部分在一个或多个部位折曲而向定子相反侧凸出。
305.在磁体121中，磁化方向成为相对于d轴倾斜、并且相对于产生磁通的磁通作用面以非垂直的角度相交的方向。但是，也可以包含与磁通作用面垂直的方向的磁化方向。磁化方向可以是直线状，也可以是非直线状(即圆弧状)。
306.根据所述手段，在转子铁芯11中，比磁体121更靠定子30侧的区域变宽，因此，通过该区域中的磁体配置能够实现磁体磁力的增加。
307.(其他实施方式)
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作为转子10，也能够使用图41至图44所示的结构的转子。
308.在图41所示的转子10中，磁体141分别收容在夹着d轴的两侧设置，并且呈大致v字状的一对磁体收容孔12中。即，磁体141配置为v字。磁体141以相对于d轴倾斜的朝向设置，其磁化方向成为与d轴水平或接近平行的朝向。在这种情况下，磁体141的磁化方向相对于磁体141的磁通作用面以非垂直的角度相交。另外，中央开口部142设置在一对磁体收容孔12之间、并且位于d轴上的位置处。另外，中央开口部142可以是空间，或者是填充有非磁性材料的非磁性体部。
309.在图42所示的转子10中，磁体143分别收容在夹着d轴的两侧设置，并且呈大致v字状的一对磁体收容孔12中。即，磁体143配置为v字。磁体143以相对于d轴倾斜的朝向设置，其磁化方向成为与q轴垂直或接近垂直的朝向。在这种情况下，磁体143的磁化方向相对于磁体143的磁通作用面以非垂直的角度相交。另外，在各磁体收容孔12的d轴侧分别设置有磁通屏障144。
310.在图42的结构中，q轴的磁体磁通被增强。在这种情况下，如图所示，通过使磁力直接朝向q轴铁芯部，有望通过q轴铁芯部的饱和来促进弱磁场效果。另外，通过增大d轴的同极间距离，从而抑制d轴退磁(自退磁)。
311.在图43所示的转子10中，在夹着d轴的两侧分别各设置有两个磁体145。磁体145夹着d轴的两侧配置为v字。磁体145在q轴侧端部以及d轴侧端部(即磁体端面侧)处的磁化方向的磁体长度比中央侧的部位处的磁化方向的磁体长度长。各磁体145的定子侧的磁通作用面为与磁化方向垂直的平坦面，定子相反侧的磁通作用面为台阶面，彼此反向地抵接。
312.另外，在图44所示的转子10中，在夹着d轴的两侧分别各设置有两个磁体146。磁体146夹着d轴的两侧配置为v字。磁体145在q轴侧端部以及d轴侧端部(即磁体端面侧)处的磁化方向的磁体长度比中央侧的部位处的磁化方向的磁体长度长。各磁体146的定子侧的磁通作用面为与磁化方向垂直的平坦面，定子相反侧的磁通作用面为倾斜面，彼此反向地抵接。
313.·
也可以通过被分割成多个的分割磁体，来实现所述各结构的磁体(磁体13等)。在这种情况下，多个分割磁体分别沿磁体的长边方向排列配置在夹着d轴的两侧。由此，能够降低作为导电体的磁体13的涡流损耗。例如，可以使用截面呈正方形状且磁化方向不同的多个磁体(分割磁体)，将它们排列成一列而构成截面长条状的磁体13。由此，与在截面长条状的磁体中通过可变取向来确定磁化方向相比，能够提高磁体的取向率。
314.·
在所述各结构的转子10中，能够在磁体的q轴侧端部和d轴侧端部任意地设定磁通屏障。
315.·
在转子10中，也可以通过将转子铁芯11在轴向上分割成多个，并且使各分割铁芯在周向上错开规定角度，从而使转子10成为扭斜结构。由此，能够降低转矩脉动。
316.·
作为旋转电机，代替在转子10侧设置磁体(磁体13等)并且在定子30侧设置定子绕组33的结构，也可以使用在定子30侧设置磁体(磁体13等)并且在转子10侧设置定子绕组33的结构。在这种情况下，在作为软磁性体铁芯的定子铁芯形成有所述各种方式的磁体收容孔，并且在该磁体收容孔内收容有所述各种方式的磁体。
317.·
代替旋转电机，也能够将本发明应用于其他的电动机。例如，本发明可适用于使移动体直线移动的线性电动机。总之，作为电动机，只要具有设置在与绕组相对的位置上，通过绕组的通电而能够进行相对于该绕组的相对动作的磁体，多个磁体在相对动作的动作
方向上交替地配置极性的结构即可。
318.本说明书中的公开内容不限于所例示的实施方式。本公开包括例示的实施方式和本领域技术人员基于其进行的变形方式。例如，本公开不限于实施方式中示出的部件和/或元件的组合。本公开可以以多种组合来实施。本公开可以具有能够添加到实施方式的追加部分。本公开包括省略了实施方式的部件和/或元件的实施方式。本公开包括一个实施方式与另一个实施方式之间的部件和/或元件的替代或组合。所公开的技术范围不限于实施方式的记载。所公开的技术范围由权利要求书的记载来表示，并且应理解为包括与权利要求书的记载等同的意思和范围内的所有变更。
技术特征：1.一种软磁性体铁芯，所述软磁性体铁芯在埋入磁体型的旋转电机中设置在与绕组相对的位置，保持磁体，在每个磁极具有收容所述磁体的磁体收容孔，所述磁体收容孔对于每个磁极设置为一对孔，所述一对孔夹着d轴配置在两侧，并且以随着朝向所述绕组侧而使相对间距离变大的方式形成为大致v字状，所述一对孔分别在d轴侧与q轴侧的两端之间以向所述绕组侧凸出的方式设置。2.如权利要求1所述的软磁性体铁芯，其特征在于，所述旋转电机包括：环状的定子，所述定子卷绕有所述绕组；以及转子，所述转子相对于所述定子在径向内侧相对配置，并且具有所述磁体，所述软磁性体铁芯用作构成所述转子的转子铁芯，所述一对孔分别在d轴侧与q轴侧的两端之间以向所述定子侧凸出的方式设置。3.如权利要求1或2所述的软磁性体铁芯，其特征在于，所述磁体收容孔夹着d轴在两侧以对称形状设置。
技术总结旋转电机的转子(10)包括磁体(13)，所述磁体(13)设置在与定子(30)相对的位置，通过绕组的通电能够进行相对于该绕组的相对动作，多个磁体在相对动作的动作方向上交替地配置极性。磁体具有：第一磁体部(21)，所述第一磁体部(21)产生与极性相应的磁通；以及第二磁体部(22)，所述第二磁体部(22)设置于磁体的磁极边界侧的端部即q轴侧端部一侧，磁体内部的磁化方向为与第一磁体部的磁化方向相交的朝向。方向为与第一磁体部的磁化方向相交的朝向。方向为与第一磁体部的磁化方向相交的朝向。
技术研发人员：高桥裕树
受保护的技术使用者：株式会社电装
技术研发日：2018.07.31
技术公布日：2022/11/1
