CN111512519A - 旋转电机 - Google Patents

Abstract

旋转电机包括：具有磁体部(42)的励磁元件(40)；以及电枢(50)。磁体部(42)具有在周向上空开规定间隔地并排配置的多个磁体(91、92)。磁体(91、92)取向成与q轴侧相比，易磁化轴的方向在d轴侧与d轴更平行，并沿着易磁化轴形成有磁体磁路。励磁元件(40)包括软磁性体即励磁元件铁芯(43)。励磁元件铁芯(43)具有向电枢侧突出的凸部(1002)，凸部(1002)在周向上设于比d轴靠近q轴侧的位置，在凸部(1002)中周向上的两侧的端面(1002a、1002b)分别与磁体的周向端面(91a、92a)抵接。

Description

旋转电机

相关申请的援引

本申请以2017年12月28日申请的日本专利申请号2017-255074号、2017年12月28日申请的日本专利申请号2017-255077号、2017年12月28日申请的日本专利申请号2017-255081号、2017年12月28日申请的日本专利申请号2017-255076号、2017年12月28日申请的日本专利申请号2017-255075号、2017年12月28日申请的日本专利申请号2017-255084号、2017年12月28日申请的日本专利申请号2017-255071号、2017年12月28日申请的日本专利申请号2017-255073号、2018年7月26日申请的日本专利申请号2018-140741号、2018年7月26日申请的日本专利申请号2018-140739号、2018年7月26日申请的日本专利申请号2018-140737号、2018年8月29日申请的日本专利申请号2018-160893号、2018年8月29日申请的日本专利申请号2018-160894号、2018年9月5日申请的日本专利申请号2018-166445号、2018年10月30日申请的日本专利申请号2018-204496号为基础，在此援引其记载内容。

技术领域

本说明书的发明涉及一种旋转电机。

背景技术

以往，如例如专利文献1所记载的那样，已知一种应用于家电用、工业机械用、游戏机用、农业机械用、汽车用的旋转电机。通常，由极齿划分出的绕组收容部即所谓的切槽形成于定子铁芯(即铁心)，铜线、铝线等导线收容于切槽，从而构成定子绕组。另一方面，在转子中，通常将永磁体配置成具有极性在其周向上交替的多个磁极。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2011-250508号公报

发明内容

定子绕组产生的磁场通过永磁体。因此，永磁体可能会由于外部磁场而退磁(不可逆退磁)。尤其，当将永磁体安装于转子铁芯(铁心)时，由于定子绕组产生的磁场的影响，容易从导磁率较高的转子铁芯产生磁力，使退磁的可能性变高。

本发明是鉴于上述问题作出的，其主要目的在于，提供一种具有难以退磁的磁体的旋转电机。

本说明书公开的多个方式采用互相不同的技术手段来实现各个目的。参照后续详细的说明和附图，可以更明确本说明书公开的目的、特征和效果。

根据方式1A，旋转电机包括：励磁元件，该励磁元件具有磁体部，该磁体部包括极性在周向上交替的多个磁极；以及电枢，该电枢具有多相的电枢绕组，所述励磁元件和所述电枢中的任意一个为转子，

所述磁体部具有在周向上空开规定间隔地并排配置的多个磁体，

所述磁体取向成与磁极边界即q轴侧相比，易磁化轴的方向在磁极中心即d轴侧与d轴更平行，并沿着易磁化轴形成有磁体磁路，

所述励磁元件在比所述磁体部靠电枢相反侧包括软磁性体即励磁元件铁芯，

所述励磁元件铁芯具有在径向上从所述磁体间的间隙向所述电枢侧突出的凸部，

所述凸部在周向上设于比d轴靠近q轴侧的位置，所述凸部的周向上的两侧的端面分别与所述磁体的周向端面抵接。

在磁体中，取向成与q轴侧相比，易磁化轴的方向在d轴侧与d轴更平行。即，磁体磁路形成为，与d轴侧相比，在磁体的q轴侧更接近周向。因此，通过使凸部中周向上两侧的端面分别与磁体的周向端面抵接，沿周向相邻的磁体的磁体磁路容易经由凸部连接，近似于磁体磁路容易变长。因此，由于难以退磁并且磁体磁路变长，因此能提高d轴处的磁通密度。此外，由于使磁通容易通过凸部，因此能使励磁元件变薄。

根据方式2A，在方式1A中，所述磁体中，所述磁体的电枢侧周面和所述周向端面是磁通的流入流出面，以将所述电枢侧周面和所述周向端面连接的方式形成有圆弧状的磁体磁路。

因此，通过使凸部中周向上两侧的端面分别与磁体的周向端面抵接，沿周向相邻的磁体的磁体磁路进一步容易经由凸部连接。通过以连接电枢侧周面和所述周向端面的方式形成磁体磁路，容易使磁体磁路变长。

根据方式3A，在方式1A或者2A中，所述磁体的所述周向端面设置成与所述磁体磁路正交，

所述凸部的周向上的所述端面根据抵接的所述周向端面的角度设置。

只要磁通不磁饱和，磁通沿着最短距离通过。因此，通过将磁体的周向端面设置成与磁体磁路正交，使相邻的磁体的磁通磁路容易经由凸部连接。

根据方式4A，在方式1A至3A的任意一个中，在所述磁体的电枢侧周面上，在比d轴靠近q轴侧的位置设有沿径向凹陷的凹部。

在形成有如上所述的磁体磁路的磁体的q轴侧的部分中，电枢侧的部分容易退磁。因此，通过在比d轴靠近q轴侧的位置将沿径向凹陷的凹部设于电枢侧周面，能减少容易退磁的部分。

根据方式5A，在方式4A中，所述凹部设置成，在径向上从所述磁体到所述电枢的气隙随着靠近q轴侧逐渐变大。

由此，能减少容易退磁的部分，并且使磁通密度分布接近正弦波形状。即，能抑制电枢侧的涡电流损耗，并减小齿槽转矩、转矩纹波。

根据方式6A，在方式1A至5A的任意一个中，所述凸部形成为径向尺寸比所述磁体的径向尺寸短，

所述磁体部具有辅助磁体，该辅助磁体配置于沿周向相邻的所述磁体之间，并且在径向上配置成比所述凸部靠电枢侧，

在所述辅助磁体中，易磁化轴取向成在所述磁体的q轴处平行于周向，并且沿着所述易磁化轴设有所述辅助磁体的磁体磁路。

在辅助磁体中，易磁化轴取向成在磁体的q轴处平行于周向，并且沿着所述易磁化轴设有辅助磁体的磁体磁路。因此，辅助磁体的磁体磁路能提高磁体的d轴处的磁通密度。此外，由于辅助磁体的易磁化轴与周向平行，因此即使受到来自电枢的磁场影响，也难以退磁。因此，即使在q轴上将辅助磁体配置成比凸部靠电枢侧，也难以退磁，能增强d轴的磁通密度。此外，由于利用磁体之间且比凸部靠电枢侧的空间来配置辅助磁体，因此能抑制辅助磁体比磁体向电枢侧突出。

根据方式7A，在方式1A至6A的任意一个中，所述电枢绕组具有导线部，该导线部在与所述励磁元件相对的位置以规定间隔沿周向配置，

在所述电枢中，

构成为在周向的各所述导线部之间设置导线间构件，并且作为上述导线间构件，使用当将一磁极的所述导线间构件的周向的宽度尺寸设为Wt，将所述导线间构件的饱和磁通密度设为Bs，将一磁极的所述磁体部的周向的宽度尺寸设为Wm，将所述磁体部的残留磁通密度设为Br时，满足Wt×Bs≤Wm×Br的关系的磁性材料或者非磁性材料，

或者构成为在周向的各所述导线部之间不设置导线间构件。

由此，能减小电枢的磁饱和产生的影响并提高转矩。

此外，以往，如例如专利文献2(日本专利特开2017-169338号公报)所记载的那样，已知一种应用于家电用、工业机械用、游戏机用、农业机械用、汽车用的旋转电机。通常，由极齿划分出的绕组收容部即所谓的切槽形成于定子铁芯(即铁心)，铜线、铝线等导线收容于切槽，从而构成定子绕组。

当使定子绕组卷绕于切槽时，线圈边端可能会从定子铁芯向轴向外侧突出。在线圈边端中，尽管对旋转转矩贡献不大，但是有时会直接施加有转子的磁体部产生的旋转磁场。在这种情况下，由于从定子绕组观察到的磁场强度是波状的交流磁场，因此涡电流流过构成定子绕组的导线。其结果是，产生了涡电流损耗，有可能使定子的温度上升，定子的振动增大。尤其是，当轴向上的磁体部的大小比定子铁芯大时，在线圈边端处，漏磁通容易变大，使旋转磁场的影响变大，因此涡电流损耗变大。

以下方式是鉴于上述问题作出的，其主要目的在于提供一种能减少涡电流损耗的旋转电机。

根据方式1B，

旋转电机包括：励磁元件，该励磁元件具有磁体部，该磁体部包括极性在周向上交替的多个磁极；以及电枢，该电枢具有多相的电枢绕组，所述励磁元件和所述电枢中的任意一个为转子，

与比所述端部靠轴向中央侧的部分相比，所述磁体部的轴向两侧的端部的径向厚度更薄，以使所述磁体部在所述转子的轴向上的截面向所述电枢侧凸出，

所述磁体部的所述端部中的薄壁部在所述轴向上设于与所述电枢绕组的线圈边端重叠的位置。

根据上述结构，能够使在径向(与轴向正交的方向)上从线圈边端到薄壁部的距离(气隙)变长，并且使薄壁部中朝向线圈边端的磁体磁路变短，从而能使向线圈边端发散的磁通(漏磁)减弱。因此，能抑制从磁体部到达线圈边端的磁通，从而能抑制线圈边端中的涡电流损耗。

此外，通过使磁体部的截面向电枢侧凸出，使从薄壁部产生的磁通的至少一部分集中于磁体部的轴向中央侧。因此，与线圈边端不与磁体部重叠的情况、不凸出的情况相比，能增强从中央侧产生的磁通，提高转矩。

根据方式2B，在方式1B中，在所述磁体部中，所述轴向上的端面是相对于与所述轴向正交的方向倾斜的倾斜面。

通过设为上述结构，与设置台阶的情况相比，更容易在使磁体部压缩成型时成型。在烧结磁体中尤其有效。

根据方式3B，在方式1B或者2B中，在所述磁体部中，所述薄壁部的易磁化轴取向成与轴向中央侧的部分中的易磁化轴相比更接近与轴向平行，并且沿着所述易磁化轴形成有磁体磁路。

当在磁体部中，薄壁部的易磁化轴比中央侧的部分更接近与轴向平行时，磁通从薄壁部集中到中央侧，从而能提高转矩。与此同时，能减弱以与轴向正交的方向从薄壁部向线圈边端一侧产生的磁通，从而减少线圈边端中的涡电流损耗。

根据方式4B，在方式3B中，所述磁体部中，电枢侧周面和所述轴向上的端面是磁通的流入流出面，并且以将所述电枢侧周面和所述轴向上的端面连接的方式形成有圆弧状的磁体磁路。

根据上述结构，磁通难以通过在轴向上配置于磁体部的端部的范围内的线圈边端，并且磁通容易从电枢侧周面朝向电枢通过。因此，能提高转矩并且减少线圈边端处的涡电流损耗。

根据方式5B，在方式1B至4B的任意一个中，所述磁体部包括沿周向配置的多个磁体，在多个所述磁体分别设有所述薄壁部，

所述旋转电机包括保持构件，该保持构件设于所述磁体部的所述轴向两侧的端部中的至少任意一方，

所述保持构件具有卡合部，该卡合部在所述径向上与各所述磁体的所述薄壁部卡合。

因此，在各磁体中，能通过保持构件抑制径向和轴向的位置偏移、脱落。此外，由于与径向厚度较薄的薄壁部卡合，因此能抑制因设置保持构件而使励磁元件在径向上变厚。

根据方式6B，在方式1B至5B的任意一个中，使用内禀矫顽力为400[kA/m]以上且残留磁通密度为1.0[T]以上的磁体来构成所述磁体部。

当采用上述磁体时，能理想地减少线圈边端处的涡电流损耗，从而提高转矩。

根据方式7B，在方式1B至6B的任意一个中，使用取向成与磁极边界即q轴侧相比，易磁化轴的方向在磁极中心即d轴侧与d轴更平行的磁体来构成所述磁体部。

根据作为磁体部的磁体，使用取向成与q轴侧相比，易磁化轴的方向在d轴侧与d轴更平行的磁体的结构，能增强d轴处的磁体磁通，从而提高转矩。此外，在各磁极中从q轴到d轴的表面磁通变化(磁通的增减)变得平滑。因此，能够抑制开关不均衡导致的急剧的电压变化，进而抑制涡电流损耗、电枢的振动。

根据方式8B，在方式7B中，在所述磁体中，形成有如下那样的圆弧状的磁体磁路：在靠近d轴的部分中易磁化轴为与d轴平行或者接近与d轴平行的方向，并且在靠近q轴的部分中易磁化轴为与q轴正交或者接近与q轴正交的方向。

根据上述结构，增强了d轴处的磁体磁通，并且抑制了q轴附近的磁通变化。由此，能够理想地实现在各磁极中从q轴到d轴的表面磁通变化变得缓和的磁体。

根据方式9B，在方式7B或者8B中，所述磁体中，所述磁体的周面中的电枢侧周面和所述周向上的q轴侧的端面为磁通的流入流出面，磁体磁路形成为将所述电枢侧周面和所述q轴侧的端面连接。

根据上述结构，增强了d轴处的磁体磁通，并且抑制了q轴附近的磁通变化。由此，能够理想地实现在各磁极中从q轴到d轴的表面磁通变化变得缓和的磁体。

根据方式10B，在方式1B至9B的任意一个中，所述电枢绕组具有导线部，该导线部在与所述励磁元件相对的位置以规定间隔沿周向配置，

构成所述导线部的各导线为以下那样的线材集合体：捆扎多股线材并且捆扎的线材之间的电阻值大于所述线材本身的电阻值。

因此，能进一步减少线圈边端中的涡电流损耗。

以往，如例如专利文献1所记载的那样，已知一种应用于家电用、工业机械用、游戏机用、农业机械用、汽车用的旋转电机。通常，由极齿划分出的绕组收容部即所谓的切槽形成于定子铁芯(即铁心)，铜线、铝线等导线收容于切槽，从而构成定子绕组。另一方面，在转子中，通常将永磁体配置成具有极性在其周向上交替的多个磁极。

定子绕组产生的磁场通过永磁体。当转子相对于定子旋转时，从永磁体观察到的定子绕组的磁场为波状的交流磁场，因此涡电流流过永磁体。其结果是，伴随涡电流损耗，有可能使永磁体的温度上升，磁通密度减弱，转矩降低。

以下方式是鉴于上述问题作出的，其主要目的在于提供一种能减少磁体部的涡电流损耗的旋转电机。

关于方式1C，

旋转电机包括：励磁元件，该励磁元件具有磁体部，该磁体部具有极性在周向上交替的多个磁极；以及电枢，该电枢具有多相的电枢绕组，所述励磁元件和所述电枢中的任意一个为转子，

所述磁体部具有在周向和轴向中的至少任意一方向上并排配置的多个永磁体，

所述励磁元件包括磁体绝缘部，该磁体绝缘部至少具有在沿周向或者轴向相邻的所述永磁体之间配置的磁体间构件，

所述磁体间构件由绝缘材料构成。

根据上述结构，磁体部由多个永磁体构成，在沿周向或者轴向相邻的永磁体之间配置有由绝缘材料构成的磁体间构件。因此，能够抑制涡电流流过相邻的永磁体，并抑制涡电流损耗。

根据方式2C，在方式1C中，在所述磁体部中，至少在周向上并排配置有多个所述永磁体，

配置于沿周向相邻的所述永磁体之间的所述磁体间构件在周向上与所述永磁体的端面卡合。

根据上述结构，磁体间构件作为永磁体的防止旋转构件发挥功能。因此，能够防止永磁体沿周向移动并防止相邻的永磁体接触，从而适当地进行绝缘。

根据方式3C，在方式1C或者2C中，在所述磁体部的周面中位于电枢侧的电枢侧周面上，向所述电枢侧开口的凹部沿着所述转子的轴向设置，

所述磁体绝缘部在所述凹部内具有在径向和周向上与所述永磁体卡合的卡合部。

根据上述结构，在电枢侧周面设置向电枢侧开口的凹部，在该凹部内设置在径向和周向上与永磁体卡合的卡合部。因此，能通过卡合部防止永磁体旋转。此外，能够防止永磁体沿周向移动并防止相邻的永磁体接触，从而适当地进行绝缘。此外，能限制永磁体向电枢侧移动，并防止永磁体向电枢侧脱落。此外，通过在凹部内设置卡合部，与在电枢侧周面与电枢之间设置卡合部的情况相比，能抑制卡合部比永磁体向电枢侧突出。此外，通过在磁体部设置凹部，能减少磁体量。

根据方式4C，在方式3C中，所述凹部设于比磁极中心即d轴侧靠近磁极边界即q轴侧的位置。

在电枢侧周面上，与q轴侧的部分相比，永磁体的d轴侧的部分是容易对朝向电枢的磁通密度产生影响的部分，因此不希望设置凹部。更详细地进行说明，当在磁体部的电枢侧周面上，在d轴侧设置凹部时，电枢与磁体部之间的间隙变大。即，气隙变大，担心向电枢的磁通密度会降低。此外，当将凹部设于d轴侧时，由于永磁体的磁体磁路变短，因此担心向电枢的磁通密度会降低。因此，由于是容易对磁通密度产生影响的部分，因此将凹部设于永磁体的d轴侧是不优选的。因此，在q轴侧设置凹部。

另外，当在永磁体的q轴侧设置凹部时，在q轴处，向电枢绕组的磁通密度容易降低。然而，即使向电枢绕组的磁通密度在q轴处下降，与设于d轴侧的情况相比，对转矩的影响更小。另一方面，通过将凹部设于q轴侧，能抑制q轴附近的急剧的磁通变化。此外，通过抑制q轴附近的急剧的磁通变化，能够抑制在电枢绕组中产生涡电流。

根据方式5C，在方式1C至3C的任意一个中，所述永磁体取向成与磁极边界即q轴侧相比，易磁化轴的方向在磁极中心即d轴侧与d轴更平行。

由此，增强了d轴处的磁体磁通，并且抑制了q轴附近的磁通变化。因此，能够提高转矩并且降低电枢绕组中的涡电流损耗。

此外，当设为上述结构时，在永磁体的q轴侧，电枢侧的部分是与径向上相反侧的部分等相比，磁体磁路更容易变短且更容易退磁的部分。因此，当将凹部设于q轴侧时，能抑制d轴处的磁通密度下降。

根据方式6C，在方式5C中，在所述永磁体中，进行取向以形成有如下那样的圆弧状的磁体磁路：在靠近d轴的部分中易磁化轴为与d轴平行或者接近与d轴平行的方向，并且在靠近q轴的部分中易磁化轴为与q轴正交或者接近与q轴正交的方向。

根据上述结构，增强了d轴处的磁体磁通，并且抑制了q轴附近的磁通变化。此外，当设为上述结构时，在永磁体的q轴上，电枢侧的部分是容易退磁的部分。因此，当将凹部设于q轴侧时，能抑制d轴处的磁通密度下降。

根据方式7C，在方式1C至6C的任意一个中，所述磁体绝缘部具有开口部，该开口部开口以使所述磁体部的电枢侧周面向所述电枢露出。

当在永磁体与电枢之间存在绝缘构件时，妨碍磁通通过。此外，当在永磁体与电枢之间存在绝缘构件时，永磁体与电枢之间的距离变长，妨碍磁通通过。因此，使电枢侧周面向电枢露出。由此，即使使永磁体之间绝缘，也能抑制从永磁体向电枢发散的磁通密度下降。

根据方式8C，在方式1C至7C的任意一个中，所述磁体绝缘部的所述电枢侧的外表面在径向上位于比所述磁体部的电枢侧周面靠电枢相反侧的位置。

通常，绝缘构件的膨胀率比永磁体大。因此，考虑到膨胀率，使磁体绝缘部在径向上的外表面比磁体部的电枢侧周面靠电枢相反侧。由此，即使产生热膨胀，也能抑制磁体绝缘部在径向上比永磁体向电枢侧突出，从而抑制妨碍旋转。

根据方式9C，在方式1C至8C的任意一个中，

所述励磁元件在比所述磁体部靠电枢相反侧包括软磁性体即励磁元件铁芯构件，

所述磁体绝缘部具有绝缘层，该绝缘层覆盖所述磁体部的径向上的电枢相反侧周面，

在由所述绝缘层覆盖所述磁体部的电枢相反侧周面的状态下，所述磁体绝缘部和所述磁体部一起固定于所述励磁元件铁芯构件。

通过使励磁元件铁芯构件与磁体部之间绝缘，能抑制在磁体部与铁芯构件产生涡电流。因此，能抑制励磁元件中的涡电流损耗。

此外，当设为将励磁元件作为转子的外转子式的旋转电机时，通过将绝缘层设于励磁元件铁芯构件与永磁体之间，能作为减振器(缓冲器)发挥功能。由此，即使在旋转时在磁体部产生离心力，也能通过绝缘层防止励磁元件铁芯构件与永磁体接触。因此，能理想地绝缘，并抑制励磁元件中的涡电流损耗。

根据方式10C，在方式1C至9C的任意一个中，

所述磁体绝缘部在比所述磁体部靠轴向外侧的位置具有环状的端盘，

在沿周向相邻的各磁体间构件中，所述轴向上的端部分别固定于所述端盘。

由此，能够提高磁体间构件的强度，并能理想地防止永磁体旋转。

根据方式11C，在方式1C至10C的任意一个中，所述永磁体中，内禀矫顽力为400[kA/m]以上且残留磁通密度为1.0[T]以上。

由此，能增加转矩。

根据方式12C，在方式1C至11C的任意一个中，

所述电枢绕组具有导线部，该导线部在与所述励磁元件相对的位置以规定间隔沿周向配置，

在所述电枢中，

构成为在周向的各所述导线部之间设置导线间构件，并且作为上述导线间构件，使用当将一磁极的所述导线间构件的周向的宽度尺寸设为Wt，将所述导线间构件的饱和磁通密度设为Bs，将一磁极的所述磁体部的周向的宽度尺寸设为Wm，将所述磁体部的残留磁通密度设为Br时，满足Wt×Bs≤Wm×Br的关系的磁性材料或者非磁性材料，

或者构成为，在周向的各所述导线部之间不设置导线间构件。

由此，能消除磁饱和导致的转矩限制。

根据方式13C，在方式1C至12C的任意一个中，

所述电枢绕组具有导线部，该导线部在与所述励磁元件相对的位置以规定间隔沿周向配置，

构成所述导线部的各导线为以下那样的线材集合体：捆扎多股线材并且捆扎的线材之间的电阻值大于所述线材本身的电阻值。

因此，能抑制导线部中的涡电流损耗。

根据方式14C，在方式1C至13C的任意一个中，

所述电枢绕组具有导线部，该导线部在与所述励磁元件相对的位置以规定间隔沿周向配置，

所述导线部中，径向的厚度尺寸比1磁极内与1相对应的周向的宽度尺寸小。

由此，能提高转矩并抑制导线部的涡电流损耗。

以往，如例如专利文献1所记载的那样，已知一种应用于家电用、工业机械用、游戏机用、农业机械用、汽车用的旋转电机。通常，由极齿划分出的绕组收容部即所谓的切槽形成于定子铁芯(即铁心)，铜线、铝线等导线收容于切槽，从而构成定子绕组。另一方面，在转子中，通常将永磁体配置成具有极性在其周向上交替的多个磁极。

定子绕组产生的磁场通过永磁体。当转子相对于定子旋转时，从永磁体观察到的定子绕组的磁场为波状的交流磁场，因此涡电流流过永磁体。其结果是，伴随涡电流损耗，有可能使永磁体的温度上升，磁通密度减弱，转矩降低。

以下方式是鉴于上述问题作出的，其主要目的在于提供一种能提高磁体的冷却性能的旋转电机。

根据方式1D，

旋转电机包括：励磁元件，该励磁元件具有磁体部，该磁体部包括极性在周向上交替的多个磁极；以及电枢，该电枢具有多相的电枢绕组，所述励磁元件和所述电枢中的任意一个为转子，

所述磁体部具有在周向上并排配置的多个磁体，

所述磁体取向成与磁极边界即q轴侧相比，易磁化轴的方向在磁极中心即d轴侧与d轴更平行，并且沿着易磁化轴形成有磁体磁路，

在多个所述磁体中设有：至少在周向的任意一方侧与相邻的磁体抵接的磁体和至少在周向的任意一方侧与相邻的磁体分开的磁体。

如上述结构所示，磁体部使用了取向成与磁极边界即q轴侧相比，易磁化轴的方向在磁极中心即d轴侧与d轴更平行，并沿着易磁化轴形成有磁体磁路的磁体。由此，为了设为接近正弦波形状的磁通密度分布并且使d轴处的磁通密度变大，在沿周向配置该磁体时，优选尽量减小相邻的磁体之间的间隙。然而，当使相邻的磁体之间的间隙全部消失时，无法形成供空气等流体在轴向上流动的通路(流路)，使磁体部的冷却性能降低。

因此，在多个磁体中设有：至少在周向的任意一方侧与相邻的磁体抵接的磁体和至少在周向的任意一方侧与相邻的磁体分开的磁体。由此，通过在设为接近正弦波形状的磁通密度分布并且增大d轴处的磁通密度的同时，设置相邻的磁体间的间隙成为流路，能提高磁体部的冷却性能。

根据方式2D，在方式1D中，所述磁体之间的间隙的数量是与所述磁体部的磁极数量和所述电枢绕组的相数不同的质数。

如上所述，通过将磁体间的间隙的数量设为与磁极数量和相数不同的质数，能抑制在励磁元件与定子之间产生共振。

根据方式3D，在方式1D或者2D中，所述磁体间的间隙设有多个，并配置成沿周向相邻的间隙的间隔不均等。

如上所述，通过使沿周向相邻的间隙的间隔不均等，能抑制共振的产生。

根据方式4D，在方式1D至3D的任意一个中，

在所述磁体部设有在轴向上贯通的通路，

所述通路在设于比所述d轴侧靠近所述q轴侧的位置时，设于比电枢相反侧靠近电枢侧的位置，

所述通路在设于比所述q轴侧靠近所述d轴侧的位置时，设于比电枢侧靠近电枢相反侧的位置。

根据上述磁体，在靠近q轴的部分，电枢侧的部分是磁体磁路容易变短且容易退磁的部分。同样地，在靠近d轴的部分，电枢相反侧的部分是磁体磁路容易变短且容易退磁的部分。即，即使去除该部分，对从d轴产生的磁通密度的影响也很小。因此，在该部分设置在轴向上贯通的通路。由此，能抑制磁通密度下降并且设置可以成为供流体通过的流路的通路。因此，能提高磁体部的冷却性能。与此同时，能减少磁体量。

根据方式5D，

旋转电机包括：励磁元件，该励磁元件具有磁体部，该磁体部包括极性在周向上交替的多个磁极；以及电枢，该电枢具有多相的电枢绕组，所述励磁元件和所述电枢中的任意一个为转子，

所述磁体部具有磁体，该磁体取向成与磁极边界即q轴侧相比，易磁化轴的方向在磁极中心即d轴侧与d轴更平行，并且沿着易磁化轴形成有磁体磁路，在所述磁体部设有在轴向上贯通的通路，

所述通路在设于比所述d轴侧靠近所述q轴侧的位置时，设于比电枢相反侧靠近电枢侧的位置，

所述通路在设于比所述q轴侧靠近所述d轴侧的位置时，设于比电枢侧靠近电枢相反侧的位置。

根据上述磁体，在靠近q轴的部分，电枢侧的部分是磁体磁路容易变短且容易退磁的部分。同样地，在靠近d轴的部分，电枢相反侧的部分是磁体磁路容易变短且容易退磁的部分。即，即使去除该部分，对从d轴产生的磁通密度的影响也很小。因此，在该部分设置在轴向上贯通的通路。由此，能抑制磁通密度下降并且设置可以成为供流体通过的流路的通路。因此，能提高磁体部的冷却性能。与此同时，能减少磁体量。

根据方式6D，在方式1D至5D的任意一个中，

所述磁体部具有在周向上并排配置的多个磁体，

所述磁体中，至少在沿周向相邻的磁体之间由绝缘膜绝缘。

因此，能够抑制涡电流流过相邻的磁体，并抑制涡电流损耗。即，能抑制磁体部的发热。

根据方式7D，在方式1D至6D的任意一个中，

所述电枢绕组具有导线部，该导线部在与所述励磁元件相对的位置以规定间隔沿周向配置，

在所述电枢中，

构成为在周向的各所述导线部之间设置导线间构件，并且作为上述导线间构件，使用当将一磁极的所述导线间构件的周向的宽度尺寸设为Wt，将所述导线间构件的饱和磁通密度设为Bs，将一磁极的所述磁体部的周向的宽度尺寸设为Wm，将所述磁体部的残留磁通密度设为Br时，满足Wt×Bs≤Wm×Br的关系的磁性材料或者非磁性材料，

或者构成为，在周向的各所述导线部之间不设置导线间构件。

由此，能消除磁饱和导致的转矩限制。另外，当如上所述地构成时，在收容导线部的收容空间中，导线部所占据的比例容易增加，而间隙变少。即，在电枢侧供流体通过的流路的流路截面积变小，冷却性能趋于降低。因此，通过在磁体部中设置通路(流路)或者间隙来提高冷却性能，能补充电枢侧的冷却性能的降低，并且作为旋转电机整体维持或者提高冷却性能。

根据方式8D，在方式1D至7D的任意一个中，

所述电枢绕组具有导线部，该导线部在与所述励磁元件相对的位置以规定间隔沿周向配置，

所述导线部的径向的厚度尺寸小于1磁极内的与1相对应的周向的宽度尺寸。

由此，能提高转矩并抑制导线部的涡电流损耗。另外，当如上所述地构成时，在收容导线部的收容空间中，导线部所占据的比例容易增加，而间隙变少。即，在电枢侧供流体通过的流路的流路截面积变小，冷却性能趋于降低。因此，通过在磁体部中设置通路(流路)来提高冷却性能，能补充电枢侧的冷却性能的降低，并且作为旋转电机整体维持或者提高冷却性能。

根据方式9D，在方式1D至8D的任意一个中，

所述电枢绕组具有导线部，该导线部在与所述励磁元件相对的位置以规定间隔沿周向配置，

构成所述导线部的各导线为以下那样的线材集合体：捆扎多股线材并且捆扎的线材之间的电阻值大于所述线材本身的电阻值。

由此，即使在磁体间产生间隙，使磁通密度急剧变化，也能抑制导线部中的涡电流损耗。

以往，已知一种应用于家电用、工业机械用、游戏机用、农业机械用、汽车用的旋转电机。作为上述旋转电机采用的磁体，存在例如专利文献3(日本专利特开2018-74767号公报)所示的结构。根据专利文献1，能使磁体的表面磁通密度分布接近正弦波形状。因此，能抑制急剧的磁通变化，并抑制齿槽转矩、转矩纹波。

在旋转电机中，为了提高转矩，倾向于采用增加残留磁通密度、矫顽力等的磁体。随之，期望一种磁体，与专利文献1所示的磁体相比，具有更接近正弦波的表面磁通密度分布。

以下的方式是鉴于上述技术问题作出的，其目的在于提供一种能使磁通密度分布接近正弦波形状的旋转电机。

根据方式1E，旋转电机包括：励磁元件，该励磁元件具有磁体部，该磁体部包括极性在周向上交替的多个磁极；以及电枢，该电枢具有多相的电枢绕组，所述励磁元件和所述电枢中的任意一个为转子，

所述磁体部具有：多个磁体，多个所述磁体沿周向并排配置；以及圆环状的励磁元件铁芯构件，该励磁元件铁芯构件是在径向上配置成比所述磁体靠电枢相反侧的软磁性体，

所述磁体至少包括第一磁体，该第一磁体设置有与径向平行的磁体磁路，

所述第一磁体设置为，径向上的所述第一磁体与所述电枢之间的空隙随着从磁极中心即d轴靠近磁极边界即q轴侧而逐渐变宽，

所述励磁元件铁芯构件具有在径向上从所述磁体间的间隙向所述电枢侧突出的突出部，

所述突出部配置于d轴与q轴之间，并且设置为比所述磁体向所述电枢侧突出。

径向上的第一磁体与电枢之间的空隙随着从磁极中心即d轴靠近磁极边界即q轴侧而逐渐变宽。因此，能设为具有接近正弦波的表面磁通密度分布的磁体部。由此，能缓和磁通变化，并且抑制电枢中的涡电流损耗。此外，还能使齿槽转矩、转矩纹波减小。

此外，励磁元件铁芯构件的突出部配置于磁体间的间隙并且设置成比磁体向电枢侧突出。因此，在第一磁体的周向端部，从第一磁体的电枢侧周面产生的磁通容易通过突出部而自短路，能使周向端部处的磁通密度下降。由此，能进一步接近正弦波。

此外，突出部配置于d轴与q轴之间，并且设置为比磁体向电枢侧突出。因此，磁通容易在设有突出部的部分中通过，但是磁通难以在d轴处通过。即，电感在设有突出部的部分中变大，但是电感在d轴处变小，从而具有逆凸极性。因此，即使磁通自短路且磁体转矩降低，也会产生磁阻转矩(铁芯转矩)，并使转矩增加。

根据方式2E，在方式1E中，所述磁体的截面形状为长方形，并且配置成宽度方向或者长度方向与径向正交。

由此，与圆弧状的磁体、极性各向异性的磁体相比，能容易地制造磁体。

根据方式3E，在方式2E中，所述励磁元件配置于所述电枢的径向外侧，所述励磁元件为转子。

在能容易地制造磁体的基础上，还能容易地使径向上的第一磁体与电枢之间的空隙随着从q轴侧靠近d轴侧而逐渐变窄。

根据方式4E，在方式1E中，所述励磁元件配置于所述电枢的径向内侧，所述励磁元件为转子。

当励磁元件配置于径向内侧时，第一磁体具有以d轴为中心凸出的圆弧状的外周面(电枢侧周面)。因此，能使磁体的外周面的形状接近沿着转子的周向的曲面，容易设计、配置。

根据方式5E，旋转电机包括：励磁元件，该励磁元件具有磁体部，该磁体部包括极性在周向上交替的多个磁极；以及电枢，该电枢具有多相的电枢绕组，所述励磁元件配置于所述电枢的径向内侧，所述励磁元件为转子，

所述磁体部具有：多个磁体，多个所述磁体沿周向并排配置；以及圆环状的励磁元件铁芯构件，该励磁元件铁芯构件是在径向上配置成比所述磁体靠电枢相反侧的软磁性体，

所述磁体至少包括第一磁体，该第一磁体设置有与径向平行的磁体磁路，

所述第一磁体的截面形状为长方形，并且配置成宽度方向或者长度方向与径向正交，

所述励磁元件铁芯构件具有在径向上从所述磁体间的间隙向所述电枢侧突出的突出部，

在周向上，所述突出部的端面设置成与所述第一磁体的端面抵接。

励磁元件铁芯构件的突出部配置于磁体间的间隙，并且突出部的端面在周向上与第一磁体的端面抵接。因此，在周向上在第一磁体的端部附近，从电枢侧周面(或者电枢相反侧周面)产生的磁通容易通过突出部而自短路。即，在周向上，随着靠近第一磁体的端部，磁通密度降低。因此，能设为具有接近正弦波的表面磁通密度分布的磁体部。由此，能缓和磁通变化，并且抑制电枢中的涡电流损耗。此外，还能使转矩纹波减小。

根据方式6E，在方式1E至5E的任意一个中，除了所述第一磁体之外，所述磁体还包括第二磁体，该第二磁体的磁体磁路设成与周向平行，

多个所述第一磁体在所述周向上以规定间隔配置，并且多个所述第二磁体配置于沿所述周向相邻的所述第一磁体之间的位置。

通过设为如上所述的磁体排列，即使由于突出部使磁通自短路，也能增加d轴处的磁通密度，从而增加转矩。

根据方式7E，在方式1E至6E的任意一个中，所述电枢绕组具有导线部，该导线部在与所述励磁元件相对的位置以规定间隔沿周向配置，

在所述电枢中，构成为在周向的各所述导线部之间设置导线间构件，并且作为所述导线间构件，使用当将一磁极的所述导线间构件的周向的宽度尺寸设为Wt，将所述导线间构件的饱和磁通密度设为Bs，将一磁极的所述磁体部的周向的宽度尺寸设为Wm，将所述磁体部的残留磁通密度设为Br时，满足Wt×Bs≤Wm×Br的关系的磁性材料或者非磁性材料，或者，构成为在周向上的各所述导线部之间不设置导线间构件。

由此，能在电枢侧消除使由电枢绕组或者磁体部产生的磁通的流动变形的导线间构件。因此，容易将磁体部的表面磁通密度分布维持为正弦波形状。此外，当设有突出部时，能使由电枢绕组产生的磁通适当地通过突出部，从而增加磁阻转矩。

此外，以往，作为旋转电机，不断普及采用在层叠电磁钢板而成的转子铁芯形成磁体收容孔，并将磁体插入该磁体收容孔的IPM(Interior Permanent Magnet：内嵌永磁体)式的转子。作为上述转子采用的磁体，存在例如专利文献1所示的结构。根据专利文献4(日本专利特开2017-99071号公报)，能设为具有接近正弦波的表面磁通密度分布的磁体，由于磁通变化比径向磁体缓和，因此能抑制涡电流损耗。此外，还能提高磁通密度。

专利文献4所记载的磁体是含有昂贵的稀土类物质的磁体。因此，从成本方面出发，期望减少磁体量。

以下的方式是鉴于上述技术问题作出的，其目的在于提供一种能增加磁通密度并且减少磁体量的旋转电机。

根据方式1F，旋转电机包括：励磁元件，该励磁元件具有磁体部，该磁体部包括极性在周向上交替的多个磁极；以及电枢，该电枢具有多相的电枢绕组，所述励磁元件和所述电枢中的任意一个为转子，

所述磁体部具有磁体，该磁体中，易磁化轴圆弧状地取向成与磁极边界即q轴侧相比，易磁化轴的方向在磁极中心即d轴侧与d轴更平行，并且沿着所述易磁化轴形成有圆弧状的磁体磁路，

所述磁体中，内禀矫顽力在400[kA/m]以上，并且残留磁通密度在1.0[T]以上，

所述磁体设于沿周向相邻的d轴之间，并且设置成，对于在径向上从所述电枢到所述磁体的周面中的电枢相反侧即电枢相反侧周面的尺寸，与q轴侧相比，d轴侧更短。

通过具有表面磁通密度分布接近正弦波的磁体部，能实现转矩增强，并且由于磁通变化比径向磁体平缓，因此能抑制涡电流损耗。此外，还能使转矩纹波减小。此外，当磁体的内禀矫顽力为400[kA/m]以上且残留磁通密度为1.0[T]以上时(即d轴处的磁通密度较大时)，为了设为具有接近正弦波的表面磁通密度分布的磁体部，优选使用设于沿周向相邻的d轴之间且形成有圆弧状的磁体磁路的磁体。

当使用如上所述的磁体时，为了抑制磁通从磁体部的电枢相反侧泄漏，优选设为在径向上具有规定的厚度尺寸的磁体。然而，在设为内禀矫顽力为400[kA/m]以上且残留磁通密度为1.0[T]以上的磁体的情况下，优选采用含有昂贵的稀土类物质的磁体，在成本方面产生问题。

在上述磁体的靠近d轴的部分，电枢相反侧的部分是磁体磁路容易变短且容易退磁的部分。即，成为对提高d轴处的磁通密度没有贡献的部分。因此，即使去除上述容易退磁的部分，对从d轴产生的磁通密度的影响也很小(磁通密度不下降)，转矩几乎不会降低。

因此，在方式1F中，将磁体构成为，对于在径向上从电枢到磁体的电枢相反侧周面的尺寸，与q轴侧相比，d轴侧更短。由此，能够在磁体的靠近d轴的部分中减少电枢相反侧的部分。即，去除了容易退磁的部分，能减少磁体量而不会影响磁通密度。例如，与径向上的厚度尺寸相同的磁体相比，容易退磁的部分更少，从而能抑制d轴处的磁通密度的下降并且减少磁体量。

此外，由于在沿周向相邻的d轴之间设置磁体，并且设置圆弧状的磁体磁路，即使使磁体的径向的厚度尺寸变薄，也能使磁体磁路变长。即，与设有直线状的磁体磁路的径向磁体相比，能使磁体磁路变长，从而能使磁体的厚度尺寸变薄并提高d轴处的磁通密度。

根据方式2F，在方式1F中，所述磁体以q轴为中心对称地设置，并进行取向以形成有如下那样的圆弧状的磁体磁路：在靠近d轴的部分中易磁化轴为与d轴平行或者接近与d轴平行的方向，并且在靠近q轴的部分中易磁化轴为与q轴正交或者接近与q轴正交的方向，

所述磁体磁路包括取向圆弧上的磁体磁路，该取向圆弧以设定在q轴上的中心点为中心，并且通过d轴和所述磁体的周面中的位于所述电枢侧的电枢侧周面的第一交点。

由于磁体以q轴为中心对称地设置，并且在沿周向相邻的d轴之间设置成形成有沿着取向圆弧的磁路，该取向圆弧以设定在q轴上的中心点为中心，并且通过d轴和磁体的电枢侧周面的第一交点，因此能充分延长磁体磁路的长度，并且增大d轴处的磁通密度。

根据方式3F，在方式2F中，所述取向圆弧设定成，所述取向圆弧上的第一交点处的切线与d轴平行。

当将取向圆弧设定成取向圆弧上的第一交点处的切线与d轴平行，沿着该取向圆弧对易磁化轴取向，并沿着该易磁化轴形成圆弧状的磁体磁路时，磁通密度在d轴处最大。即，由于在第一交点处，磁体磁路与电枢侧周面正交，因此能增大d轴处的磁通密度。由于转矩与d轴处的磁通密度有关，因此能通过增大d轴处的磁通密度来提高转矩。

根据方式4F，在方式2F或者3F中，所述励磁元件在比所述磁体部靠电枢相反侧的位置包括软磁性体即励磁元件铁芯构件，

所述励磁元件铁芯构件和所述磁体在径向上层叠，

所述励磁元件铁芯构件的一部分或者全部在径向上配置成比q轴和所述取向圆弧的第二交点靠电枢侧。

在径向上层叠励磁元件铁芯构件和磁体，将励磁元件铁芯构件的一部分或者全部在径向上配置成比q轴和取向圆弧的第二交点靠电枢侧(即磁体部侧)。即，减小了磁体的厚度尺寸，作为代替，配置软磁性体即励磁元件铁芯构件。即使如上所述地使磁体变薄，由于磁通通过软磁性体即励磁元件铁芯构件内，因此能抑制磁通泄漏。即，磁通密度在d轴处难以下降。如上所述，能减少磁体量而不降低磁通密度。

根据方式5F，在方式4F中，当所述励磁元件铁芯构件的饱和磁通密度比所述磁体的残留磁通密度大时，所述励磁元件铁芯构件的径向上的厚度尺寸比从q轴和所述磁体的周面中的处于电枢相反侧的电枢相反侧周面的第三交点到所述第二交点的径向上的尺寸薄。

当励磁元件铁芯构件的饱和磁通密度比磁体的残留磁通密度大时，即使更换为厚度尺寸比磁体薄的软磁性体，也能适当地抑制磁通泄漏。因此，能在变薄的同时适当地抑制磁通泄漏。即，能增大d轴处的磁通密度，从而提高转矩。

根据方式6F，在方式4F或者5F中，使用当将所述磁体部的残留磁通密度设为Br，将所述励磁元件铁芯构件的饱和磁通密度设为Bs，将从所述中心点到所述第一交点的距离设为Wh，将所述励磁元件铁芯构件的径向上的厚度尺寸设为Wsc时，满足Br×Wh≤Bs×Wsc的关系的磁体和励磁元件铁芯构件。由此，能抑制磁通泄漏。

根据方式7F，在方式2F或者3F中，所述磁体的电枢相反侧周面在径向上设成比q轴和所述取向圆弧的第二交点靠电枢相反侧。

由此，能抑制磁通从电枢相反侧周面泄漏，提高d轴处的磁通密度，从而提高转矩。

根据方式8F,在方式7F中，

所述励磁元件包括保持所述磁体的磁体保持部，

所述磁体保持部具有覆盖所述磁体的电枢相反侧周面的电枢相反侧包覆部分和覆盖所述磁体的电枢侧周面的电枢侧包覆部分，

所述电枢相反侧包覆部分比所述电枢侧包覆部分薄。

由此，电枢相反侧包覆部分容易磁饱和，从而能抑制磁通从电枢相反侧周面泄漏。

根据方式9F，在方式1F至8F的任意一个中，在所述磁体中，q轴上的所述磁体的径向上的厚度尺寸设置成比d轴侧的所述磁体的厚度尺寸厚。

由此，磁体包括长度不同的多个同心圆弧上的磁体磁路，从而能使磁体部的表面磁通密度分布接近正弦波。

根据方式10F,在方式1F至9F的任意一个中，在所述磁体的周面中的电枢侧周面上，向电枢侧开口的凹部设于比d轴靠近q轴侧的位置。

在上述磁体的靠近q轴的部分中，电枢侧的部分是磁体磁路容易变短且容易退磁的部分。更详细地，在径向上的q轴附近的部分，比取向圆弧靠电枢侧的部分是容易退磁的部分，对从d轴产生的磁通密度的影响很小。即，即使去除该部分，对从d轴产生的磁通密度的影响也很小。因此，通过在该部分设置凹部，能减少磁体量而不使d轴处的磁通密度下降。

根据方式11F,在方式1F至10F的任意一个中，所述磁体形成为凸透镜状，所述磁体的电枢相反侧周面的曲率比所述磁体的电枢侧周面的曲率大。

由此，能减少磁体量并具有接近正弦波的磁通密度分布，并且能设为d轴处的磁通密度较大的磁体。

以往，作为旋转电机，不断普及采用在层叠电磁钢板而成的转子铁芯形成磁体收容孔，并将磁体插入该磁体收容孔的IPM(Interior Permanent Magnet：内嵌永磁体)式的转子。此外，作为旋转电机的转子，还提出了一种与上述IPM式的转子不同的SPM(SurfacePermanent Magnet：表面永磁体)式的转子(例如，专利文献1、专利文献5(日本专利特开平6-70522号公报))。

在采用了SPM式的转子的旋转电机中，需要适当地固定磁体，以在转子旋转时，磁体不会脱落。作为防止脱落的处理，考虑利用金属、高强度树脂等来覆盖转子(磁体)的定子侧周面。在这种情况下，由于磁通面与定子分开，担心会导致磁通降低。此外，在金属的情况下，有时会发生磁通泄漏、涡电流损耗。

以下方式是鉴于上述问题作出的，其主要目的在于提供一种能抑制磁通降低并理想地固定磁体的旋转电机。

根据用于解决上述技术问题的第1G方式，旋转电机包括：励磁元件，该励磁元件具有磁体部和筒状的磁体保持部，所述磁体部包括极性在周向上交替的多个磁极，所述磁体保持部在内周面或者外周面固定有所述磁体部；以及电枢，该电枢具有在径向上与所述磁体部相对配置的多相的电枢绕组，所述励磁元件和所述电枢中的任意一个为转子，所述磁体部具有在周向上并排配置的多个磁体，各所述磁体在沿周向相邻的磁极中心即d轴之间形成为以磁极边界即q轴为中心的对称形状，并且取向成与q轴侧相比，易磁化轴的方向在d轴侧与d轴更平行，并且沿着易磁化轴形成有磁体磁路，在各所述磁体的电枢相反侧周面上，在周向上的两端部具有向电枢侧倾斜的倾斜面，所述磁体保持部具有凸部，该凸部在径向上配置成比所述磁体部靠电枢相反侧，并且在径向上向所述磁体部侧突出，所述凸部设于比q轴靠近d轴侧的位置，并且设置成能在周向上与所述倾斜面卡合。

通过使凸部与倾斜面在周向上卡合，能理想地防止各磁体沿周向旋转，从而能抑制脱落。此外，使凸部与设于磁体的电枢相反侧周面的倾斜面卡合。因此，与覆盖定子侧周面的情况相比，能减小转子与定子之间的气隙，从而能抑制磁通密度的下降。

此外，各磁体在沿周向相邻的磁极中心即d轴之间形成为以磁极边界即q轴为中心的对称形状，并且取向成与q轴侧相比，易磁化轴的方向在d轴侧与d轴更平行，并且沿着易磁化轴形成有磁体磁路。因此，能使磁体磁路变长，并提高磁通密度。

此外，在各磁体的电枢相反侧周面上，在周向上的两端部设有向电枢侧倾斜并且与凸部卡合的倾斜面。通过设置向电枢侧倾斜的倾斜面，各磁体的两端部即d轴侧的部分的径向的厚度尺寸比各磁体的中央部分即q轴侧的部分薄。然而，在设有如上所述的磁体磁路的各磁体的电枢相反侧周面上，d轴侧的部分是比q轴侧的部分容易退磁的部分，即使去除d轴侧的部分，也几乎不会对d轴处的磁通密度产生影响。因此，通过如上所述地在各磁体的两端部设置倾斜面，由于以去除的方式使容易退磁的部分变薄，因此能抑制磁通密度下降。此外，能减少磁体量。

根据第2G方式，在第1G方式中，所述磁体是在周向上一端侧的极性和另一端侧的极性不同的一极对。

因此，能使磁体磁路变长，并提高d轴处的磁通密度。

根据第3G方式，在第1G或者第2G方式中，在所述磁体保持部与所述磁体之间设有树脂构件，所述磁体经由所述树脂构件固定于所述磁体保持部

通过夹装树脂构件，能理想地使磁体与磁体保持部的外周面或者内周面粘接，从而能抑制脱落。此外，能使磁体保持部与磁体之间电气绝缘，从而抑制磁体部的涡电流损耗。

根据第4G方式，在第1G至3G的任意一个方式中，在所述磁体的电枢侧周面上，设有在径向上向电枢侧开口的电枢侧凹部，所述电枢侧凹部设于比d轴靠近q轴侧的位置。

在设有如上所述的磁体磁路的各磁体的电枢侧周面上，q轴侧的部分是比d轴侧的部分容易退磁的部分，即使去除q轴侧的部分，也几乎不会对d轴处的磁通密度产生影响。因此，在磁体的电枢侧周面上，将在径向上向电枢侧开口的电枢侧凹部设于比d轴靠近q轴侧的位置。由此，通过在容易退磁的部分设置凹部，能减少磁体量而不使d轴处的磁通密度下降。

根据第5G方式，在第4G方式中，在所述电枢侧凹部中收容有限制构件，该限制构件对所述磁体在径向上向电枢侧的移动进行限制。

由此，能对磁体在径向上向电枢侧的移动进行限制，从而能理想地抑制磁体的脱落。

根据第6G方式，在第1G至5G的任意一个方式中，在所述磁体中，进行取向以形成有如下那样的圆弧状的磁体磁路：在靠近d轴的部分中易磁化轴为与d轴平行或者接近与d轴平行的方向，并且在靠近q轴的部分中易磁化轴为与q轴正交或者接近与d轴正交的方向。

在沿周向相邻的磁极中心即d轴之间，形成为以磁极边界即q轴为中心的对称形状的磁体中，通过形成如上所述的圆弧状的磁体磁路，能进一步使磁体磁路变长。因此，能提高d轴处的磁通密度。

根据第7G方式，在第1G至6G的任意一个方式中，各所述磁体配置成沿周向相邻的端部彼此具有相同的极性。

由此，能使磁体磁通密度分布接近正弦波形状，从而能抑制涡电流损耗、转矩纹波。

根据第8G方式，在第1G至7G的任意一个方式中，所述倾斜面沿着磁体磁路形成。

通过沿着磁体磁路形成倾斜面，能使磁体磁路变长并且减少磁体量。此外，当由烧结磁体构成时，容易制造。

根据第9G方式，在第1G至8G的任意一个方式中，所述磁体部中，内禀矫顽力为400[kA/m]以上且残留磁通密度为1.0[T]以上。

根据第10G方式，在第1G至9G的任意一个方式中，所述电枢绕组具有导线部，该导线部在与所述励磁元件相对的位置以规定间隔沿周向配置，在所述电枢中，构成为在周向的各所述导线部之间设置导线间构件，并且作为所述导线间构件，使用当将一磁极的所述导线间构件的周向的宽度尺寸设为Wt，将所述导线间构件的饱和磁通密度设为Bs，将一磁极的所述磁体部的周向的宽度尺寸设为Wm，将所述磁体部的残留磁通密度设为Br时，满足Wt×Bs≤Wm×Br的关系的磁性材料或者非磁性材料，或者构成为在周向上的各所述导线部之间不设置导线间构件。

根据第11G方式，在第1G至10G的任意一个方式中，所述电枢绕组具有导线部，该导线部在与所述励磁元件相对的位置以规定间隔沿周向配置，所述导线部中，径向的厚度尺寸比1磁极内与1相对应的周向的宽度尺寸小。

根据第12G方式，在第1G至11G的任意一个方式中，所述电枢绕组具有导线部，该导线部在与所述励磁元件相对的位置以规定间隔沿周向配置，构成所述导线部的各导线为以下那样的线材集合体：捆扎多股线材并且捆扎的线材之间的电阻值大于所述线材本身的电阻值。

附图说明

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是旋转电机的纵剖立体图。

图2是旋转电机的纵剖视图。

图3是图2的III-III线剖视图。

图4是放大表示图3的一部分的剖视图。

图5是旋转电机的分解图。

图6是逆变器单元的分解图。

图7是表示定子绕组的安培匝数与转矩密度之间的关系的转矩线图。

图8是转子和定子的横剖视图。

图9是放大表示图8的一部分的图。

图10是定子的横剖视图。

图11是定子的纵剖视图。

图12是定子绕组的立体图。

图13是表示导线的结构的立体图。

图14是表示线材的结构的示意图。

图15是表示第n层的各导线的形态的图。

图16是表示第n层和第n+1层的各导线的侧视图。

图17是表示实施方式的磁体的电角度与磁通密度之间的关系的图。

图18是表示比较例的磁体的电角度与磁通密度之间的关系的图。

图19是旋转电机的控制系统的电路图。

图20是表示控制装置的电流反馈控制处理的功能框图。

图21是表示控制装置的转矩反馈控制处理的功能框图。

图22是第二实施方式的转子和定子的横剖视图。

图23是放大表示图22的一部分的图。

图24是具体表示磁体单元的磁通的流动的图。

图25是第三实施方式的转子和定子的横剖视图。

图26是变形例1的定子的剖视图。

图27是变形例1的定子的剖视图。

图28是变形例2的定子的剖视图。

图29是变形例3的定子的剖视图。

图30是变形例4的定子的剖视图。

图31是变形例7的转子和定子的横剖视图。

图32是表示变形例8中的操作信号生成部的处理的一部分的功能框图。图33是表示载波频率变更处理的步骤的流程图。

图34是表示变形例9中的构成导线组的各导线的连接方式的图。

图35是表示变形例9中的层叠配置有四对导线的结构的图。

图36是变形例10的内转子式的转子和定子的横剖视图。

图37是放大表示图36的一部分的图。

图38是内转子式的旋转电机的纵剖视图。

图39是表示内转子式的旋转电机的示意结构的纵剖视图。

图40是表示变形例11中的内转子结构的旋转电机的结构的图。

图41是表示变形例11中的内转子结构的旋转电机的结构的图。

图42是表示变形例12中的旋转电枢式的旋转电机的结构的图。

图43是表示变形例14的导线的结构的剖视图。

图44是变形例15的转子和定子的横剖视图。

图45是变形例16的转子和定子的横剖视图。

图46是其他例的转子和定子的横剖视图。

图47是其他例的转子和定子的横剖视图。

图48是变形例17的转子和定子的横剖视图。

图49是其他例的转子和定子的横剖视图。

图50是变形例18的转子和定子的横剖视图。

图51是表示磁阻转矩、磁体转矩和DM之间的关系的图。

图52是表示极齿的图。

图53是第四实施方式中的旋转电机的纵截面立体图。

图54是第四实施方式中的旋转电机的纵剖视图。

图55是示出了第四实施方式的磁体和保持环的纵剖视图。

图56是第四实施方式中的磁体的纵剖视图。

图57是第四实施方式中的保持环的俯视图。

图58是示出了其他例的磁体和保持环的纵剖视图。

图59是第五实施方式的转子和定子的横剖视图。

图60是放大表示图59的一部分的图。

图61是第五实施方式的磁体密封部的立体图。

图62是示出了第五实施方式的磁体部和磁体间构件的立体图。

图63是第五实施方式的磁体密封部的俯视图。

图64是第五实施方式的磁体密封部的端面图。

图65是示出了其他例的磁体密封部的横剖视图。

图66是示出了其他例的磁体密封部的横剖视图。

图67是示出了其他例的磁体和磁体间构件的立体图。

图68是第六实施方式的转子和定子的横剖视图。

图69是放大表示图68的一部分的图。

图70是第六实施方式的旋转电机的纵剖视图。

图71是第六实施方式的旋转电机的分解图。

图72是第七实施方式的转子和定子的横剖视图。

图73是放大表示图72的一部分的图。

图74是放大了其他例的转子和定子的横剖视图。

图75是放大了其他例的转子和定子的横剖视图。

图76是第八实施方式的转子和定子的横剖视图。

图77是放大表示图76的一部分的图。

图78是示出了其他例的转子和定子的结构的横剖视图。

图79是示出了其他例的转子和定子的结构的横剖视图。

图80是示出了其他例的转子和定子的结构的横剖视图。

图81是第九实施方式的转子和定子的横剖视图。

图82是放大表示图81的一部分的图。

图83是其他例的转子和定子的横剖视图。

图84是其他例的磁体的横剖视图。

图85是其他例的磁体的横剖视图。

图86是其他例的转子和定子的横剖视图。

图87是示意性地表示其他例的磁体单元的比较例的图。

图88是示意性地表示其他例的磁体单元的横截面的图。

图89是其他例的转子和定子的横剖视图。

图90是第十实施方式的转子和定子的横剖视图。

图91是放大表示图90的一部分的图。

图92是表示磁体的模具的剖视图。

图93是其他例的转子和定子的横剖视图。

图94是其他例的转子和定子的纵剖视图。

图95是其他例的转子和定子的横剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图对多个实施方式进行说明。在多个实施方式中，有时对于功能上和/或结构上对应的部分和/或关联的部分标注相同的参照符号，或者标注相差百以上的位的参照符号。对于对应的部分和/或关联的部分，可以参照其他实施方式的说明。

本实施方式中的旋转电机作为例如车辆动力源使用。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，对于彼此相同或等同的部分，在附图中标注相同的符号，对于相同符号的部分引用其说明。

(第一实施方式)

本实施方式的旋转电机10是同步式多相交流电动机，是外转子结构(外转结构)。图1至图5示出了旋转电机10的概要。图1是旋转电机10的纵剖立体图，图2是旋转电机10的沿着旋转轴11的方向的纵剖视图，图3是旋转电机10的与旋转轴11正交的方向上的横剖视图(图2的I II－III线剖视图)，图4是放大表示图3的一部分的剖视图，图5是旋转电机10的分解图。另外，在图3中，为了便于图示，除了旋转轴11之外，省略了表示切断面的阴影。在以下的记载中，将旋转轴11延伸的方向作为轴向，将从旋转轴11的中心放射状地延伸的方向作为径向，将以旋转轴11为中心圆周状地延伸的方向作为周向。

旋转电机10大致包括轴承单元20、外壳30、转子40、定子50以及逆变器单元60。上述各构件均和旋转轴11一起同轴地配置，以规定顺序在轴向上组装，从而构成旋转电机10。本实施方式的旋转电机10是具有作为“励磁元件”的转子40和作为“电枢”的定子50的结构，具体化为旋转励磁式的旋转电机。

轴承单元20具有：在轴向上彼此分开地配置的两个轴承21、22；以及保持上述轴承21、22的保持构件23。轴承21、22例如是径向滚珠轴承，并且分别具有：外圈25、内圈26以及配置于上述外圈25与内圈26之间的多个滚珠27。保持构件23呈圆筒状，并且在该保持构件23的径向内侧组装轴承21、22。此外，旋转轴11和转子40旋转自如地支承于轴承21、22的径向内侧。由轴承21、22构成一组轴承，将旋转轴11支承为能够旋转。

在各轴承21、22中，滚珠27由未图示的止动器保持，并且在该状态下保持各滚珠彼此的间距。轴承21、22在止动器的轴向上下部具有密封构件，并且在其内部填充有非导电性润滑脂(例如，非导电性的尿素润滑脂)。此外，内圈26的位置由间隔件机械保持，并且从内侧施加了沿上下方向凸出的恒定压力预压。

外壳30具有呈圆筒状的周壁31。周壁31具有在其轴向上相对的第一端和第二端。周壁31在第一端具有端面32并且在第二端具有开口33。开口33在整个第二端处敞开。在端面32的中央形成有圆形的孔34，在插通于上述孔34的状态下，轴承单元20通过螺钉、铆钉等固定件而固定。此外，在外壳30内、即在由周壁31和端面32划分出的内部空间收容有中空圆筒状的转子40和中空圆筒状的定子50。在本实施方式中，旋转电机10是外转子型，并且在外壳30内，在呈筒状的转子40的径向内侧配置有定子50。转子40在轴向上在端面32一侧悬臂支承于旋转轴11。

转子40具有：形成为中空筒状的磁体保持件41；以及设于该磁体保持件41的径向内侧的环状的磁体单元42。磁体保持件41呈大致杯状，具有作为磁体保持构件的功能。磁体保持件41具有：呈圆筒状的圆筒部43；同样呈圆筒状并且直径比圆筒部43小的固定部(连接部)44；以及作为连接上述圆筒部43和固定部44的部位的中间部45。在圆筒部43的内周面安装有磁体单元42。

另外，磁体保持件41由机械强度足够的冷轧钢板(SPCC)、锻钢、碳纤维增强塑料(CFRP)等构成。

在固定部44的通孔44a插通旋转轴11。固定部44固定于在通孔44a内设置的旋转轴11。即，磁体保持件41通过固定部44固定到旋转轴11。另外，固定部44最好通过利用了凹凸的花键结合、键结合、焊接或铆接等固定到旋转轴11。由此，转子40和旋转轴11一体地旋转。

此外，轴承单元20的轴承21、22被组装到固定部44的径向外侧。如上所述，由于轴承单元20固定于外壳30的端面32，因此旋转轴11和转子40可旋转地支承于外壳30。由此，转子40在外壳30内旋转自如。

转子40仅在其轴向上相对的两个端部的一方设有固定部44，由此，转子40悬臂支承于旋转轴11。此处，转子40的固定部44在轴向上的两个不同位置处由轴承单元20的轴承21、22支承为能旋转。即，转子40在磁体保持件41的沿其轴向相对的两个端部的一方，被在上述轴向上分开的两个轴承21、22支承为能旋转。因此，即使是转子40悬臂支承于旋转轴11的结构，也能实现转子40的稳定旋转。在这种情况下，在转子40的相对于轴向中心位置向单侧偏移的位置处，转子40由轴承21、22支承。

此外，在轴承单元20中，对于靠近转子40的中心(图的下侧)的轴承22和其相反侧(图的上侧)的轴承21，外圈25、内圈26与滚珠27之间的间隙尺寸不同，例如，靠近转子40的中心的轴承22与其相反侧的轴承21相比，间隙尺寸更大。在这种情况下，在靠近转子40的中心的一侧，即使转子40的抖动、因部件公差引起的不平衡所导致的振动作用于轴承单元20，也能良好地吸收上述抖动、振动的影响。具体而言，通过在靠近转子40的中心(图的下侧)的轴承22中利用预压使游隙尺寸(间隙尺寸)变大，从而能通过上述游隙部分吸收在悬臂结构中产生的振动。上述预压可以是恒定位置预压或者恒定压力预压中的任意一个。在恒定位置预压的情况下，使用压入或者粘接等方法将轴承21和轴承22的外圈25均接合到保持构件23。此外，使用压入或者粘接等方法将轴承21和轴承22的内圈26均接合到旋转轴11。此处，能够通过将轴承21的外圈25在轴向上配置于与轴承21的内圈26不同的位置来产生预压。也能够通过将轴承22的外圈25在轴向上配置于与轴承22的内圈26不同的位置来产生预压。

此外，在采用恒定压力预压的情况下，为了在轴向上从夹在轴承22与轴承21之间的区域朝向轴承22的外圈25产生预压，将预压用弹簧例如波形垫圈24等配置于夹在轴承22与轴承21之间的上述区域。在这种情况下，也使用压入或者粘接等方法将轴承21和轴承22的内圈26均接合到旋转轴11。轴承21或轴承22的外圈25隔着规定的间隙配置于保持构件23。通过设为上述结构，预压用弹簧的弹力朝远离轴承21的方向作用于轴承22的外圈25。接着，上述力在旋转轴11中传递，从而作用有将轴承21的内圈26向轴承22的方向按压的力。由此，对于轴承21、22，外圈25和内圈26的轴向位置均偏移，从而能够与上述的恒定位置预压相同地将预压施加到两个轴承。

另外，在产生恒定压力预压时，不必像图2所示那样对轴承22的外圈25施加弹力。例如，也可以对轴承21的外圈25施加弹力。此外，也可以通过将轴承21、22的任意一个的内圈26隔着规定的间隙配置于旋转轴11，使用压入或者粘接等方法将轴承21、22的外圈25接合到保持构件23，从而将预压施加于两个轴承。

此外，当施加力使轴承21的内圈26远离轴承22时，最好施加力使轴承22的内圈26也远离轴承21。反之，当施加力使轴承21的内圈26靠近轴承22时，最好施加力使轴承22的内圈26也靠近轴承21。

另外，当以车辆动力源等目的将本旋转电机10应用于车辆时，有可能对产生预压的机构施加具有预压的产生方向的成分的振动、施加预压的对象物的重力方向有可能变动。因此，在将本旋转电机10应用于车辆的情况下，期望采用恒定位置预压。

此外，中间部45具有环状的内侧肩部49a和环状的外侧肩部49b。外侧肩部49b在中间部45的径向上位于内侧肩部49a的外侧。内侧肩部49a和外侧肩部49b在中间部45的轴向上彼此分开。由此，在中间部45的径向上，圆筒部43和固定部44部分重叠。即，圆筒部43比固定部44的基端部(图的下侧的里侧端部)向轴向外侧突出。根据本结构，与中间部45无台阶地设为平板状的情况相比，能够在转子40的重心附近的位置使转子40支承于旋转轴11，从而能实现转子40的稳定动作。

根据上述中间部45的结构，转子40中，在径向上包围固定部44并且靠近中间部45内的位置，环状地形成有收容轴承单元20的一部分的轴承收容凹部46，并且在径向上包围轴承收容凹部46并且靠近中间部45外的位置，形成有收容后述的定子50的定子绕组51的线圈边端54的线圈收容凹部47。此外，上述各收容凹部46、47配置为在径向的内外相邻。即，轴承单元20的一部分和定子绕组51的线圈边端54配置为在径向内外重叠。由此，能够缩短旋转电机10中轴向的长度尺寸。

中间部45设为从旋转轴11侧向径向外侧突出。而且，在上述中间部45设有沿轴向延伸的接触避免部，该接触避免部避免了与定子50的定子绕组51的线圈边端54的接触。中间部45相当于突出部。

能够通过使线圈边端54向径向的内侧或外侧弯曲来减小该线圈边端54的轴向尺寸，从而能够缩短定子50的轴长。线圈边端54的弯曲方向最好考虑和转子40的组装。假设将定子50组装在转子40的径向内侧，则在对于该转子40的插入前端侧，线圈边端54最好向径向内侧弯曲。与线圈边端54相反一侧的线圈边端的弯曲方向可以是任意的，但是出于制造的考量优选向空间上富余的外侧弯曲的形状。

此外，作为磁体部的磁体单元42由多个永磁体构成，该多个永磁体配置为在圆筒部43的径向内侧沿着周向交替地改变极性。由此，磁体单元42在周向上具有多个磁极。在后面详细描述磁体单元42。

定子50设于转子40的径向内侧。定子50具有卷绕形成为大致筒状(环状)的定子绕组51以及作为配置于径向内侧的基座构件的定子铁芯52，定子绕组51配置为夹着规定的气隙与圆环状的磁体单元42相对。定子绕组51由多个相绕组构成。通过以规定间距将在周向上排列的多根导线彼此连接来构成上述各相绕组。在本实施方式中，通过使用U相、V相和W相的三相绕组以及X相、Y相和Z相的三相绕组并且使用两组的上述三相绕组，从而将定子绕组51构成为六相的相绕组。

定子铁芯52由层叠有软磁性材料即电磁钢板的层叠钢板形成为圆环状，并组装在定子绕组51的径向内侧。电磁钢板是例如向铁中添加了约百分之几(例如3％)的硅的硅钢板。定子绕组51相当于电枢绕组，定子铁芯52相当于电枢铁芯。

定子绕组51具有线圈侧部53和线圈边端54、55，上述线圈侧部53是在径向上与定子铁芯52重叠的部分并且位于定子铁芯52的径向外侧，上述线圈边端54、55在轴向上向定子铁芯52的一端侧和另一端侧分别突出。线圈侧部53在径向上与定子铁芯52、转子40的磁体单元42分别相对。在转子40的内侧配置有定子50的状态下，轴向两侧的线圈边端54、55中的位于轴承单元20侧(图的上侧)的线圈边端54收容于由转子40的磁体保持件41形成的线圈收容凹部47。在后面详细描述定子50。

逆变器单元60具有：通过螺栓等紧固件固定于外壳30的单元基座61；以及组装于上述单元基座61的多个电气组件62。单元基座61由例如碳纤维增强塑料(CFRP)制成。单元基座61包括：固定于外壳30的开口33的边缘的端板63；以及一体地设于上述端板63并在轴向上延伸的壳体64。端板63在其中心部具有圆形的开口65，并且以从开口65的周缘部立起的方式形成壳体64。

定子50组装于壳体64的外周面。即，壳体64的外径尺寸与定子铁芯52的内径尺寸相同，或者略小于定子铁芯52的内径尺寸。通过将定子铁芯52组装于壳体64的外侧，使定子50和单元基座61一体化。此外，由于单元基座61固定于外壳30，因此在将定子铁芯52组装于壳体64的状态下，定子50处于与外壳3一体化的状态。

另外，定子铁芯52最好通过粘接、热压配合、压入等组装于单元基座61。由此，抑制了定子铁芯52相对于单元基座61侧在周向或轴向上位置偏移。

此外，壳体64的径向内侧是收容电气组件62的收容空间，在该收容空间以包围旋转轴11的方式配置有电气组件62。壳体64具有作为收容空间形成部的作用。电气组件62构成为包括：构成逆变器电路的半导体模块66、控制基板67以及电容器模块68。

另外，单元基座61相当于设于定子50的径向内侧并且保持定子50的定子保持件(电枢保持件)。由外壳30和单元基座61构成旋转电机10的电动机外壳。在上述电动机外壳中，保持构件23夹着转子40在轴向的一方侧固定于外壳30，并且外壳30和单元基座61在另一方侧彼此结合。例如，在作为电动汽车的电动车辆等中，通过将电动机外壳安装于上述车辆等的一侧来将旋转电机10安装于车辆等。

此处，除了上述图1至图5之外，还使用逆变器单元60的分解图即图6来进一步说明逆变器单元60的结构。

在单元基座61中，壳体64具有筒状部71和端面72，该端面72设于在上述轴向上相对的两端的一方(轴承单元20侧的端部)。筒状部71的轴向两端部中的端面72的相反侧通过端板63的开口65全面敞开。在端面72的中央形成有圆形的孔73，并且旋转轴11可插通于该孔73。在孔73设有密封件171，该密封件171对孔73与旋转轴11的外周面之间的空隙进行封闭。密封件171最好是例如由树脂材料制成的滑动密封件。

壳体64的筒状部71是对配置于其径向外侧的转子40、定子50与配置于其径向内侧的电气组件62之间进行分隔的分隔部，转子40、定子50与电气组件62分别配置成夹着筒状部71在径向内外排列。

此外，电气组件62是构成逆变器电路的电气部件，具有动力运行功能和发电功能，上述动力运行功能使电流以规定顺序向定子绕组51的各相绕组流动从而使转子40旋转，上述发电功能伴随旋转轴11的旋转而输入流向定子绕组51的三相交流电流，作为发电电力向外部输出。另外，电气组件62也可以仅具有动力运行功能和发电功能中的任意一方。例如，当旋转电机10用作车辆用动力源时，发电功能是向外部输出再生电力的再生功能。

作为电气组件62的具体结构，如图4所示，在旋转轴11的周围设有呈中空圆筒状的电容器模块68，并且在该电容器模块68的外周面上沿周向并排配置有多个半导体模块66。电容器模块68包括彼此并联连接的多个平滑用电容器68a。具体地，电容器68a是层叠有多个薄膜电容器而成的层叠式薄膜电容器，且横截面呈梯形。通过环状地并排配置有十二个电容器68a而构成电容器模块68。

另外，在电容器68a的制造过程中，例如，使用多个薄膜层叠而成的规定宽度的长条薄膜，将薄膜宽度方向设为梯形高度方向，并且以梯形的上底和下底交替的方式将长条薄膜切断为等腰梯形，从而制作电容器元件。然后，通过将电极等安装于上述电容器元件来制作电容器68a。

半导体模块66具有例如MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-EffectTransistor：金属-氧化物半导体场效应晶体管)、IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor：绝缘栅双极型晶体管)等半导体开关元件，并且形成为大致板状。在本实施方式中，旋转电机10包括两组三相绕组，由于针对每个三相绕组设有逆变器电路，因此将共计十二个半导体模块66环状地排列而形成的半导体模块组66A设于电气组件62。

半导体模块66以夹在壳体64的筒状部71与电容器模块68之间的状态配置。半导体模块组66A的外周面与筒状部71的内周面抵接，半导体模块组66A的内周面与电容器模块68的外周面抵接。在这种情况下，在半导体模块66中产生的热量通过壳体64传递到端板63，并从端板63释放。

半导体模块组66A最好在外周面侧即在径向上，在半导体模块66与筒状部71之间具有间隔件69。在这种情况下，在电容器模块68中与轴向正交的横截面的截面形状为正十二边形，而筒状部71的内周面的横截面形状为圆形，因此，间隔件69的内周面为平坦面，外周面为曲面。间隔件69也可以在半导体模块组66A的径向外侧以连接为圆环状的方式一体地设置。间隔件69最好是良好的导热体，例如铝等金属或散热凝胶片等。另外，筒状部71的内周面的横截面形状也可以是与电容器模块68相同的十二边形。在这种情况下，间隔件69的内周面和外周面均优选为平坦面。

此外，在本实施方式中，在壳体64的筒状部71形成有供冷却水流通的冷却水通路74，在半导体模块66产生的热量也向在冷却水通路74中流动的冷却水释放。即，壳体64包括水冷机构。如图3和图4所示，冷却水通路74形成为环状，以包围电气组件62(半导体模块66和电容器模块68)。半导体模块66沿着筒状部71的内周面配置，在沿径向内外与上述半导体模块66重叠的位置设有冷却水通路74。

由于在筒状部71的外侧配置有定子50，在内侧配置有电气组件62，因此定子50的热量从上述外侧传递到筒状部71并且电气组件62的热量(例如半导体模块66的热量)从内侧传递到筒状部71。在这种情况下，能同时冷却定子50和半导体模块66，从而能高效地释放旋转电机10中的发热构件的热量。

此外，构成通过向定子绕组51通电来使旋转电机动作的逆变器电路的一部分或者全部的半导体模块66的至少一部分配置于在壳体64的筒状部71的径向外侧配置的定子铁芯52所包围的区域内。优选的是，一个半导体模块66的整体配置于定子铁芯52所包围的区域内。进一步优选的是，全部半导体模块66的整体配置于定子铁芯52所包围的区域内。

此外，半导体模块66的至少一部分配置于由冷却水通路74包围的区域内。优选的是，全部半导体模块66的整体配置于轭部141所包围的区域内。

此外，电气组件62在轴向上包括：设于电容器模块68的一方的端面的绝缘片75；以及设于另一方的端面的配线模块76。在这种情况下，电容器模块68具有在上述轴向上相对的两个端面，即第一端面和第二端面。电容器模块68的靠近轴承单元20的第一端面与壳体64的端面72相对，并且以夹着绝缘片75的状态与端面72重合。此外，配线模块76组装于电容器模块68的靠近开口65的第二端面。

配线模块76具有由合成树脂材料制成并呈圆形板状的主体部76a以及埋设于其内部的多个母线76b、76c，并且通过该母线76b、76c和半导体模块66、电容器模块68电连接。具体地，半导体模块66具有从上述轴向端面延伸的连接销66a，并且该连接销66a在主体部76a的径向外侧连接到母线76b。此外，母线76c在主体部76a的径向外侧向与电容器模块68相反的一侧延伸，并且在其前端部连接到配线构件79(参照图2)

如上所述，根据在电容器模块68的沿轴向相对的第一端面设有绝缘片75并且在电容器模块68的第二端面设有配线模块76的结构，作为电容器模块68的散热路径，形成有从电容器模块68的第一端面和第二端面到端面72和筒状部71的路径。即，形成有从第一端面到端面72的路径和从第二端面到筒状部71的路径。由此，能够从电容器模块68中设有半导体模块66的外周面以外的端面部散热。即，不仅能沿径向散热还能沿轴向散热。

此外，由于电容器模块68呈中空圆筒状，并且在其内周部隔着规定的间隙配置有旋转轴11，因此电容器模块68的热量也能从上述中空部释放。在这种情况下，由于通过旋转轴11的旋转而产生气流，从而提高了上述冷却效果。

圆板状的控制基板67安装于配线模块76。控制基板67具有形成有规定的配线图案的印刷电路板(PCB)，在上述板上安装有相当于由各种IC、微型计算机等构成的控制部的控制装置77。控制基板67通过螺钉等固定件固定于配线模块76。控制基板67在其中央部具有供旋转轴11插通的插通孔67a。

另外，配线模块76具有在轴向上彼此相对，即在其厚度方向上彼此相对的第一面和第二面。第一面面对电容器模块68。在配线模块76的上述第二面上设置控制基板67。构成为配线模块76的母线76c从控制基板67的双面的一方侧延伸到另一方侧。在上述结构中，控制基板67优选设有避免与母线76c的干涉的切口。例如，优选切除呈圆形的控制基板67的外缘部的一部分。

如上所述，根据在壳体64所包围的空间内收容有电气组件62，在其外侧层状地设有外壳30、转子40以及定子50的结构，能理想地对在逆变器电路中产生的电磁噪声进行屏蔽。即，在逆变器电路中，利用基于规定的载波频率的PWM控制进行各半导体模块66中的开关控制，虽然认为上述开关控制会产生电磁噪声，但是能通过电气组件62的径向外侧的外壳30、转子40、定子50等理想地屏蔽上述电磁噪声。

此外，通过将半导体模块66的至少一部分配置于在壳体64的筒状部71的径向外侧配置的定子铁芯52所包围的区域内，与半导体模块66和定子绕组51不隔着定子铁芯52配置的结构相比，即使从半导体模块66产生了磁通，也难以对定子绕组51产生影响。此外，即使从定子绕组51产生了磁通，也难以对半导体模块66产生影响。另外，若将半导体模块66的整体配置于在壳体64的筒状部71的径向外侧配置的定子铁芯52所包围的区域内，会更有效。此外，当半导体模块66的至少一部分由冷却水通路74包围时，能够得到来自定子绕组51、磁体单元42的发热难以到达半导体模块66这样的效果。

在筒状部71中在端板63的附近形成有通孔78，该通孔78供将筒状部71的外侧的定子50和内侧的电气组件62电连接的配线构件79(参照图2)插通。如图2所示，配线构件79通过压接、焊接等分别连接到定子绕组51的端部和配线模块76的母线76c。配线构件79是例如母线，其接合面优选是压扁的。通孔78优选设于一个部位或者多个部位，在本实施方式中，在两个部位设有通孔78。根据在两个部位设有通孔78的结构，能够分别通过配线构件79容易地将从两组的三相绕组延伸的绕组端子接线，从而适用于进行多相接线。

如上所述，在外壳30内，如图4所示，从径向外侧依次设有转子40和定子50，并且在定子50的径向内侧设有逆变器单元60。此处，在将外壳30的内周面的半径设为d的情况下，在距转子40的旋转中心d×0.705的距离的径向外侧配置有转子40和定子50。在这种情况下，若将从转子40和定子50中的径向内侧的定子50的内周面(即定子铁芯52的内周面)向径向内侧的区域设为第一区域X1，将在径向上从定子50的内周面到外壳30之间的区域设为第二区域X2，则第一区域X1的横截面的面积大于第二区域X2的横截面的面积。此外，在转子40的磁体单元42和定子绕组51在径向上重叠的范围观察，第一区域X1的体积大于第二区域X2的体积。

另外，若将转子40和定子50设为磁路组件，则在外壳30内，从上述磁路组件的内周面向径向内侧的第一区域X1的体积大于在径向上从磁路组件的内周面到外壳30之间的第二区域X2的体积。

接着，更详细地说明转子40和定子50的结构。

一般，作为旋转电机的定子的结构，已知一种结构，在由层叠钢板制成并且呈圆环状的定子铁芯中沿周向设置多个切槽，并且在该切槽内卷绕定子绕组。具体地，定子铁芯具有以规定间隔从轭部沿径向延伸的多个极齿，在周向上相邻的极齿之间形成有切槽。而且，在切槽内例如在径向上收容有多层导线，由该导线构成定子绕组。

但是，根据上述的定子结构，在定子绕组通电时，伴随定子绕组的磁动势增加，在定子铁芯的极齿部分产生磁饱和，认为这会导致旋转电机的转矩密度被限制。即，认为在定子铁芯中，由定子绕组的通电产生的旋转磁通集中于极齿，从而产生磁饱和。

此外，一般地，作为旋转电机的IPM(Interior Permanent Magnet：内部永磁体)转子的结构，已知一种结构，在d-q坐标系中的d轴配置有永磁体，在q轴配置有转子铁芯。在这种情况下，通过使d轴附近的定子绕组励磁，根据弗莱明定律，励磁磁通从定子流入转子的q轴。而且由此认为在转子的q轴铁芯部分产生了大范围的磁饱和。

图7是示出了表示定子绕组的磁动势的安培匝数[AT]和转矩密度[Nm/L]的关系的转矩线图。虚线表示一般的IPM转子式旋转电机的特性。如图7所示，在一般的旋转电机中，由于在定子中增加磁动势会使切槽之间的极齿部分和q轴铁芯部分这两个部位产生磁饱和，从而导致转矩的增加被限制。这样，在上述一般的旋转电机中，安培匝数方案值限制为A1。

因此，在本实施方式中，为了克服磁饱和引起的限制，在旋转电机10中设置以下所示的结构。即，作为第一方案，为了使定子中在定子铁芯的极齿处产生的磁饱和消失，在定子50中采用无切槽结构，并且为了使IPM转子的q轴铁芯部分处产生的磁饱和消失，采用SPM(Surface Permanent Magnet：表面式永磁体)转子。根据第一方案，虽然能够使产生磁饱和的上述两个部位的部分消失，但是认为会使低电流区域的转矩减少(参照图7的点划线)。因此，作为第二方案，为了通过实现SPM转子的磁通增强来挽回转矩减少，在转子40的磁体单元42中采用使磁体磁路变长来提高磁力的极性各向异性结构。

此外，作为第三方案，在定子绕组51的线圈侧部53中采用使导线的定子50中的径向厚度变小的扁平导线结构，以挽回转矩的减少。此处，认为通过上述提高了磁力的极性各向异性结构，在与磁体单元42相对的定子绕组51中会产生更大的涡电流。然而，根据第三方案，由于是在径向上较薄的扁平导线结构，因此能抑制定子绕组51中的径向的涡电流的产生。这样，根据上述各第一至第三的结构，如图7的实线所示，能采用磁力较高的磁体来实现转矩特性的大幅改进，并且还能减轻磁力较高的磁体会导致产生较大的涡电流的担忧。

此外，作为第四方案，采用利用极性各向异性结构并具有与正弦波相近的磁通密度分布的磁体单元。由此，能够通过后述的脉冲控制等来提高正弦波匹配率从而实现转矩增强，并且由于是与径向磁体相比更缓和的磁通变化，因此还能进一步抑制涡电流损耗(涡电流导致的铜损：eddy current loss)。

以下，对正弦波匹配率进行说明。可以将利用磁通探针追踪磁体的表面等而测量到的表面磁通密度分布的实际测量波形与周期和峰值相同的正弦波进行比较来获得正弦波匹配率。而且，作为旋转电机的基波的初级波形的振幅相对于实际测量波形的振幅、即向基波增加了其他谐波分量的振幅的占比，相当于正弦波匹配率。当正弦波匹配率变高时，表面磁通密度分布的波形逐渐接近正弦波形状。而且，当从逆变器向包括提高了正弦波匹配率的磁体的旋转电机供给初级正弦波的电流时，能够使磁体的表面磁通密度分布的波形接近正弦波形状，并且产生较大的转矩。另外，还可以通过实际测量以外的方法，例如使用了麦克斯韦方程的电磁场分析来推定表面磁通密度分布。

此外，作为第五方案，将定子绕组51设为聚集并捆绑多股线材的线材导体结构。由此，由于线材并联接线，因此能流过大电流，并且由于线材各自的截面积变小，因此与在径向上变薄的第三方案相比，能够更有效地抑制在扁平导线结构中沿定子50的周向扩展的导线处产生涡电流。而且，由于构成为捻合了多股线材，相对于来自导体的磁动势，能够抵消相对于电流通电方向根据右旋法则产生的磁通相对应的涡电流。

这样，当进一步增加第四方案和第五方案时，在采用第二方案的磁力较高的磁体的同时，可以进一步抑制由上述较高的磁力引起的涡电流损耗并且实现扭矩增强。

以下，对上述的定子50的无切槽结构、定子绕组51的扁平导线结构以及磁体单元42的极性各向异性结构分别增加说明。此处，首先对定子50的无切槽结构和定子绕组51的扁平导线结构进行说明。图8是转子40和定子50的横剖视图，图9是放大表示图8所示的转子40和定子50的一部分的图。图10是示出了沿着图11的X-X线的定子50的横截面的剖视图，图11是示出了定子50的纵截面的剖视图。此外，图12是定子绕组51的立体图。另外，图8和图9中，用箭头表示磁体单元42中磁体的磁化方向。

如图8至图11所示，定子铁芯52在轴向上层叠有多个电磁钢板，并且呈在径向上具有规定厚度的圆筒状，定子绕组51组装于定子铁芯52的成为转子40侧的径向外侧。在定子铁芯52中，转子40侧的外周面是导线设置部(导体区域)。定子铁芯52的外周面呈没有凹凸的曲面状，在该外周面上以规定间隔沿周向配置有多个导线组81。定子铁芯52作为背轭发挥作用，该背轭成为用于使转子40旋转的磁路的一部分。在这种情况下，成为在沿周向相邻的各两个导线组81之间没有设置由软磁性材料制成的极齿(即铁芯)的结构(即无切槽结构)。在本实施方式中，构成为密封构件57的树脂材料进入上述各导线组81的间隙56。即，在定子50中，在周向上设于各导线组81之间的导线间构件构成为非磁性材料的密封构件57。关于密封构件57的密封前的状态，在定子铁芯52的径向外侧以分别隔开导线间区域即间隙56的方式以规定间隔沿周向配置有导线组81，由此构成无切槽结构的定子50。换言之，如后面所述，各导线组81由两个导线(conductor：导体)82构成，在定子50的周向上相邻的各两个导线组81之间仅由非磁性材料占据。除了密封构件57之外，上述非磁性材料还包括空气等非磁性气体、非磁性液体等。另外，以下，密封构件57也称为导线间构件(conductor-to-conductor member：导体对导体构件)。

另外，沿周向排列的各导线组81之间设有极齿的结构是指，极齿在径向上具有规定厚度并且在周向上具有规定宽度，从而在各导线组81之间形成磁路的一部分即磁体磁路的结构。关于上述这一点，在各导线组81之间没有设置极齿的结构是指没有形成上述的磁路的结构。

如图10所示，定子绕组(即电枢绕组)51形成为具有规定的厚度T2(以下也称为第一尺寸)和宽度W2(以下也称为第二尺寸)。厚度T2是定子绕组51的在径向上彼此相对的外侧面与内侧面之间的最短距离。宽度W2是作为定子绕组51的多相(实施例中为三相：U相、V相和W相这三相或者X相、Y相和Z相这三相)之一发挥作用的定子绕组51的一部分的定子绕组51的周向上的长度。具体地，在图10中，当沿周向相邻的两个导线组81作为三相内之一的例如U相发挥作用时，宽度W2是在周向上从上述两个导线组81的一端到另一端的宽度。而且，厚度T2小于宽度W2。

另外，厚度T2优选小于存在于宽度W2内的两个导线组81的总宽度尺寸。此外，也可以是，当定子绕组51(更详细为导线82)的截面形状是正圆形状、椭圆形状或者多边形形状时，将导线82的沿定子50的径向的截面中的定子50的径向上的最大长度设为W12，将该截面中的定子50的周向上的最大长度设为W11。

如图10和图11所示，定子绕组51由密封构件57密封，该密封构件57由作为密封材料(模塑材料)的合成树脂材料构成。即，定子绕组51和定子铁芯52一起通过模塑材料模制。另外，作为非磁性体或者非磁性体的等同物，树脂可以看作Bs＝0。

在图10的横截面观察，构成为，在各导线组81之间、即间隙56填充合成树脂材料来设置密封构件57，通过密封构件57在各导线组81之间夹设绝缘构件。即，密封构件57在间隙56中作为绝缘构件发挥作用。密封构件57在定子铁芯52的径向外侧设置在包含所有各导线组81的范围、即径向的厚度尺寸大于各导线组81的径向的厚度尺寸的范围。

此外，在图11的纵截面观察，密封构件57设置在包含定子绕组51的拐弯部84的范围。在定子绕组51的径向内侧，密封构件57设置在包含定子铁芯52的在轴向上相对的端面的至少一部分的范围。在这种情况下，定子绕组51中除了各相的相绕组的端部、即和逆变器电路连接的连接端子之外的大致整体被树脂密封。

根据密封构件57设置在包含定子铁芯52的端面的范围的结构，能够通过密封构件57将定子铁芯52的层叠钢板向轴向内侧按压。由此，能够使用密封构件57保持各钢板的层叠状态。另外，虽然在本实施方式中，没有对定子铁芯52的内周面进行树脂密封，但是除此之外，还可以构成为对包含了定子铁芯52的内周面的定子铁芯52的整体进行树脂密封。

当旋转电机10作为车辆动力源使用时，密封构件57优选由高耐热性氟树脂、环氧树脂、PPS树脂、PEEK树脂、LCP树脂、硅树脂、PAI树脂、PI树脂等构成。此外，当从抑制由膨胀差引起的开裂的观点出发考虑线性膨胀系数时，期望是与定子绕组51的导线的外膜相同的材质。即，期望排除线性膨胀系数一般为其他树脂的成倍以上的硅树脂。另外，在像电动车辆那样，不具有利用了燃烧的装置的电气产品中，具有180℃左右的耐热性的PP0树脂、酚醛树脂、FRP树脂也成为候补。在旋转电机的周围温度看作低于100℃的领域中，没有上述限定。

旋转电机10的转矩与磁通的大小成比例。此处，当定子铁芯具有极齿时，定子处的最大磁通量依赖并限制于极齿处的饱和磁通密度，但是当定子铁芯不具有极齿时，定子处的最大磁通量不被限制。因此，在增加对于定子绕组51的通电电流来实现旋转电机10的转矩增加这方面是有利的。

在本实施方式中，通过在定子50中使用没有极齿的结构(无切槽结构)来减小定子50的电感。具体地，在由多个极齿分隔的各切槽收容有导线的一般的旋转电机的定子中，电感是例如1mH左右，与此相对，本实施方式的定子50中电感减小到5～60μH左右。在本实施方式中，能够设为外转子结构的旋转电机10，并且通过减小定子50的电感来降低机械时间常数Tm。即，能在实现高转矩的同时减小机械时间常数Tm。另外，机械时间常数Tm由下式计算，其中J是惯量，L是电感，Kt是转矩常数，Ke是反电动势常数。

Tm＝(J×L)/(Kt×Ke)

在这种情况下，可以确认通过减小电感L能减小机械时间常数Tm。

截面呈扁平矩形的多个导线82在定子铁芯52的径向上并列设置，从而构成定子铁芯52的径向外侧的各导线组81。各导线82以在横截面中“径向尺寸＜周向尺寸”的方向配置。由此，在各导线组81中实现了径向的薄壁化。此外，实现了径向的薄壁化的同时，导体区域平坦地延伸到以往有极齿的区域，成为扁平导线区域结构。由此，通过在周向上扁平化来增加导体的截面积，从而抑制了由于薄壁化而使截面积变小所导致的导线的发热量的增加。另外，即使是在周向上排列多股导线并使上述导线并联接线的结构，也会发生导体膜这部分导致的导体截面积下降，但是能够得到基于相同的理由的效果。另外，以下，各导线组81和各导线82也称为传导构件(conductive member：导电构件)。

由于没有切槽，因此，根据本实施方式的定子绕组51，能够将其周向一周的定子绕组51所占据的导体区域设计为大于不存在定子绕组51的非导体占据区域。另外，现有的车辆用旋转电机中，定子绕组的周向一周的导体区域/非导体占据区域自然在1以下。另一方面，在本实施方式中，将各导线组81设置成导体区域与非导体占据区域相等或者导体区域大于非导体占据区域。此处，如图10所示，若将在周向上配置有导线82(即后述的直线部83)的导线区域设为WA，将相邻的导线82之间的导线间区域设为WB，则导线区域WA在周向上大于导线间区域WB。

作为定子绕组51的导线组81的结构，该导线组81的径向的厚度尺寸小于一个磁极内的相当于一相的周向的宽度尺寸。即，在导线组81在径向上由两层导线82构成，并且在一个磁极内针对一相在周向上设有两个导线组81的结构中，构成为当将各导线82的径向的厚度尺寸设为Tc，将各导线82的周向的宽度尺寸设为Wc时，“Tc×2＜Wc×2”。另外，作为其他结构，在导线组81由两层导线82构成，并且在一个磁极内针对一相在周向上设有一个导线组81的结构中，最好构成为“Tc×2＜Wc”的关系。总之，在定子绕组51中以规定间隔沿周向配置的导线部(导线组81)的径向的厚度尺寸小于一个磁极内的相当于一相的周向的宽度尺寸。

换言之，一股一股的各导线82的径向的厚度尺寸Tc最好小于周向的宽度尺寸Wc。此外，在径向上由两层导线82构成的导线组81的径向的厚度尺寸(2Tc)、即导线组81的径向的厚度尺寸(2Tc)最好小于周向的宽度尺寸Wc。

旋转电机10的转矩与导线组81的定子铁芯52的径向的厚度大致成反比。关于这点，通过在定子铁芯52的径向外侧使导线组81的厚度变薄，成为对实现旋转电机10的转矩增加这方面有利的结构。作为上述的理由，是因为能够缩小从转子40的磁体单元42到定子铁芯52的距离(即没有铁的部分的距离)，从而降低磁阻。由此，能够增大永磁体与定子铁芯52的交链磁通，从而能增强转矩。

此外，通过使导线组81的厚度变薄，即使磁通从导线组81泄漏也能容易回收到定子铁芯52，从而能抑制磁通向外部泄漏而没有有效地用于提高转矩。即，能够抑制由于磁通泄漏而使磁力下降，从而能够增大永磁体与定子铁芯52的交链磁通从而增强转矩。

导线82(conductor)由导体(conductor body)82a的表面被绝缘膜82b包覆的包覆导线构成，从而在径向上互相重合的导线82彼此之间以及在导线82与定子铁芯52之间分别确保绝缘性。如果后述的线材86是自熔包覆线，则上述绝缘膜82b是其包覆膜，或者由与线材86的包覆膜不同的、重叠的绝缘构件构成。另外，除了用于连接的露出部分之外，由导线82构成的各相绕组通过绝缘膜82b保持绝缘性。作为露出部分，例如是输入输出端子部或者形成星形接线时的中性点部分。在导线组81中，使用树脂固接或自熔包覆线，将在径向上相邻的各导线82互相固接。由此，抑制了导线82彼此相互摩擦导致的绝缘破坏、振动以及声音。

在本实施方式中，导体82a构成为多股线材(wire)86的集合体。具体地，如图13所示，导体82a通过将多股线材86捻合而形成为捻线状。此外，如图14所示，线材86构成为将较细的纤维状的导电构件87捆扎而成的复合体。例如，线材86是CNT(碳纳米管)纤维的复合体，作为CNT纤维，使用包含了以硼置换至少一部分碳的含硼微细纤维的纤维。作为碳微细纤维，除了CNT纤维以外，还可以使用气相生长法碳纤维(VGCF)等，但优选使用CNT纤维。另外，线材86的表面由搪瓷等高分子绝缘层覆盖。此外，线材86的表面优选覆盖有由聚酰亚胺的膜、酰胺酰亚胺的膜构成的所谓的搪瓷膜。

导线82在定子绕组51中构成n相绕组。而且，导线82(即，导体82a)的各自的线材86在彼此接触状态下相邻。导线82是线材集合体，其中，绕组导体在相内的一处以上具有捻合多股线材86而形成的部位，并且捻合的线材86之间的电阻值大于线材86本身的电阻值。换言之，当相邻的各两股线材86在上述相邻的方向上具有第一电阻率、各线材86在其长度方向上具有第二电阻率时，第一电阻率是大于第二电阻率的值。另外，导线82也可以是以下那样的线材集合体：由多股线材86形成并且通过第一电阻率极高的绝缘构件覆盖多股线材86。此外，导线82的导体82a由捻合的多股线材86构成。

由于在上述导体82a中捻合多股线材86而构成，因此能够抑制各线材86处的涡电流的产生，并且减小导体82a的涡电流。此外，通过捻合各线材86，在一股线材86中产生了磁场的施加方向互相相反的部位，从而抵消反电动势。因此，仍然能够减小涡电流。尤其是，通过用纤维状的导电构件87构成线材86，能够细线化并大幅增加捻合次数，从而进一步理想地减小涡电流。

另外，此处所说的线材86彼此的绝缘方法不限定于前述的高分子绝缘膜，也可以是利用接触电阻使电流难以在捻合的线材86之间流动的方法。即，若成为捻合的线材86之间的电阻值大于线材86本身的电阻值的关系，则能通过因电阻值的差而产生的电位差来得到上述效果。例如，优选的是，能通过将制作线材86的制造设备和制作旋转电机10的定子50(电枢)的制造设备作为分开的非连续的设备使用，从而根据移动时间、作业间隔等使线材86氧化，从而增加接触电阻。

如上所述，导线82是截面呈扁平矩形，在径向上并排配置有多个的构件，通过使例如由包括熔合层和绝缘层的自熔包覆线包覆的多股线材86以捻合的状态集合，并使上述熔合层彼此熔合，从而维持形状。另外，也可以利用合成树脂等将不包括熔合层的线材、自熔包覆线的线材以捻合的状态牢固地成型为期望的形状。当将导线82的绝缘膜82b的厚度设为例如80μm～100μm，设为比通常使用的导线的膜厚(5～40μm)厚壁时，即使没有在导线82与定子铁芯52之间夹着绝缘纸等，也能确保导线82与定子铁芯52两者之间的绝缘性。

此外，期望绝缘膜82b构成为，与线材86的绝缘层相比具有较高的绝缘性能，可以使相之间绝缘。例如，当将线材86的高分子绝缘层的厚度设为例如5μm左右时，希望将导线82的绝缘膜82b的厚度设为80μm～100μm左右，从而能够理想地实施相之间的绝缘。

此外，导线82也可以是不捻合而捆扎多股线材86的结构。即，导线82只要是在其全长捻合多股线材86的结构、在全长中的一部分捻合多股线材86的结构、在全长不捻合而捆扎多股线材86的结构的任意一种即可。总之，构成导线部的各导线82为以下那样的线材集合体：捆扎多股线材86并且捆扎的线材之间的电阻值大于线材86本身的电阻值。

各导线82弯曲形成为在定子绕组51的周向上以规定的配置图案配置，由此，作为定子绕组51形成针对各相的相绕组。如图12所示，在定子绕组51中，通过各导线82中的在轴向上直线状地延伸的直线部83形成线圈侧部53，通过在轴向上向线圈侧部53的两外侧突出的拐弯部84形成线圈边端54、55。交替地重复直线部83和拐弯部84，从而各导线82构成为波形的一连串的导线。直线部83配置于在径向上与磁体单元42相对的位置，在磁体单元42的轴向外侧的位置隔着规定间隔配置的同相的直线部83彼此通过拐弯部84互相连接。另外，直线部83相当于“磁体相对部”。

在本实施方式中，定子绕组51通过分布绕组而卷绕形成为圆环状。在这种情况下，线圈侧部53中，针对每相在周向上以与磁体单元42的一极对对应的间隔配置有直线部83，在线圈边端54、55中，每相的各直线部83通过形成为大致V字形的拐弯部84互相连接。与一极对对应而成对的各直线部83的各自的电流的方向互相相反。此外，在一方的线圈边端54和另一方的线圈边端55中，由拐弯部84连接的一对直线部83的组合分别不同，通过在周向上重复上述线圈边端54、55处的连接，使定子绕组51形成为大致圆筒状。

更具体地，定子绕组51中，每相使用两对导线82来构成各相的绕组，定子绕组51中的一方的三相绕组(U相、V相、W相)和另一方的三相绕组(X相、Y相、Z相)设于径向内外的两层。在这种情况下，若将定子绕组51的相数设为S(实施例的情况下为6)，将导线82的每相的数量设为m，则针对各极对形成有2×S×m＝2Sm个导线82。在本实施方式中，由于相数S为6、数量m为4且是8极对(16极)的旋转电机，因此在定子铁芯52的周向上配置有6×4×8＝192股导线82。

在图12所示的定子绕组51中构成为，在线圈侧部53中，在沿径向相邻的两层重叠配置有直线部83，并且在线圈边端54、55中，拐弯部84从沿径向重叠的各直线部83以互相沿周向相反的方向在周向上延伸。即，在沿径向相邻的各导线82中，除了定子绕组51的端部，拐弯部84的方向互相相反。

此处，对定子绕组51中导线82的卷绕结构进行具体的说明。在本实施方式中，将通过波形卷绕形成的多个导线82重叠设置于沿径向相邻的多层(例如两层)。图15的(a)、图15的(b)是表示第n层的各导线82的形态的图，图15的(a)表示从定子绕组51的侧方观察到的导线82的形状，图15的(b)表示从定子绕组51的轴向一侧观察到的导线82的形状。另外，在图15的(a)、图15的(b)中，将配置有导线组81的位置分别表示为D1、D2、D3…。此外，为了便于说明，仅表示了三股导线82，将其设为第一导线82_A,第二导线82_B、第三导线82_C。

各导线82_A～82_C中，直线部83均配置于第n层的位置、即在径向上相同的位置，在周向上每6个位置(相当于3×m对)分开的直线部83彼此通过拐弯部84互相连接。换言之，各导线82_A～82_C中，在以转子40的轴心为中心的同一个圆上，在定子绕组51的周向上相邻而排列的七个直线部83的两端的两个通过一个拐弯部84互相连接。例如，在第一导线82_A中，一对直线部83分别配置于D1、D7，上述一对直线部83彼此通过倒V字形的拐弯部84连接。此外，其他的导线82_B、82_C在相同的第n层中分别配置为使周向的位置错开一个位置。在这种情况下，由于各导线82_A～82_C均配置于相同层，因此认为拐弯部84会互相干涉。因此，在本实施方式中，在各导线82_A～82_C的拐弯部84形成使一部分沿径向偏置的干涉避免部。

具体地，各导线82_A～82_C的拐弯部84具有：作为在同一个圆(第一圆)上沿周向延伸的部分的一个倾斜部84a；从倾斜部84a向比上述同一个圆靠近径向内侧(图15的(b)中为上侧)的位置偏移，到达其他圆(第二圆)的顶部84b；在第二圆上沿周向延伸的倾斜部84c；以及从第一圆回到第二圆的返回部84d。顶部84b、倾斜部84c以及返回部84d相当于干涉避免部。另外，倾斜部84c也可以是相对于倾斜部84a向径向外侧偏移的结构。

即，各导线82_A～82_C的拐弯部84夹着周向的中央位置即顶部84b在其两侧具有一方侧的倾斜部84a和另一方侧的倾斜部84c，上述各倾斜部84a、84c的径向的位置(图15的(a)中为纸面前后方向的位置，图15的(b)中为上下方向的位置)互相不同。例如，第一导线82_A的拐弯部84构成为，以n层的D1位置为起点位置沿着周向延伸并在周向的中央位置即顶部84b向径向(例如径向内侧)弯曲后，再次朝周向弯曲，再次沿着周向延伸，进而在返回部84d处再次向径向(例如径向外侧)弯曲，从而到达终点位置即n层的D7位置。

根据上述结构，在导线82_A～82_C中构成为，一方的各倾斜部84a从上方以第一导线82_A→第二导线82_B→第三导线82_C的顺序沿上下排列，并且各导线82_A～82_C的上下在顶部84b处交换，另一方的各倾斜部84c从上方以第三导线82_C→第二导线82_B→第一导线82_A的顺序沿上下排列。因此，能够使各导线82_A～82_C不互相干涉地在周向上配置。

此处，在沿径向重叠多个导线82来形成导线组81的结构中，连接到多层的各直线部83中的径向内侧的直线部83的拐弯部84和连接到径向外侧的直线部83的拐弯部84最好配置为比上述各直线部83彼此更沿径向远离。此外，当多层导线82在拐弯部84的端部即和直线部83的边界部附近向径向的相同侧弯曲时，最好不发生因上述相邻层的导线82彼此的干涉使绝缘性受损的情况。

例如在图15的(a)、图15的(b)的D7～D9中，沿径向重叠的各导线82在拐弯部84的返回部84d处分别向径向弯曲。在这种情况下，如图16所示，最好使第n层的导线82和第n+1层的导线82的弯曲部的曲率半径不同。具体地，使径向内侧(第n层)的导线82的曲率半径R1小于径向外侧(第n+1层)的导线82的曲率半径R2。

此外，最好使第n层的导线82和第n+1层的导线82的径向的偏移量不同。具体地，使径向内侧(第n层)的导线82的偏移量S1大于径向外侧(第n+1层)的导线82的偏移量S2。

根据上述结构，即使在沿径向重叠的各导线82沿相同方向弯曲的情况下，也能理想地避免各导线82的相互干涉。由此，会得到良好的绝缘性。

接着，对转子40中磁体单元42的结构进行说明。在本实施方式中，假设磁体单元42由永磁体构成，残留磁通密度Br＝1.0[T]、内禀矫顽力Hcj＝400[kA/m]以上。总而言之，本实施方式所使用的永磁体是将粒状的磁性材料烧结而成型固化的烧结磁体，J-H曲线上的内禀矫顽力Hcj是400[kA/m]以上，并且残留磁通密度Br是1.0[T]以上。当通过相间励磁施加5000～10000[AT]时，若使用一极对即N极和S极的磁长度、换言之N极与S极之间的磁通流过的路径中的在磁体内通过的长度是25[mm]的永磁体，则Hcj＝10000[A]，从而不会退磁。

此外换言之，关于磁体单元42，饱和磁通密度Js是1.2[T]以上并且结晶粒径是10[μm]以下，在将取向率设为α的情况下，Js×α是1.0[T]以上。

以下对磁体单元42进行补充说明。磁体单元42(磁体)的特征在于2.15[T]≥Js≥1.2[T]。换言之，作为用于磁体单元42的磁体，列举NdFe11TiN、Nd2Fe14B、Sm2Fe17N3、具有L10型结晶的FeNi磁体等。另外，无法使用通常称为钐钴磁体(samarium-cobalt)的SmCo5、FePt、Dy2Fe14B、CoPt等的结构。需要注意的是，存在利用同型的化合物例如Dy2Fe14B和Nd2Fe14B那样，通常利用重稀土类的镝，虽然稍许失去了钕的较高的Js特性，但是具有Dy所具有的较高的矫顽力的磁体也能满足2.15[T]≥Js≥1.2[T]的情况，在这种情况下也能采用。在这种情况下，称为例如([Nd1-xDyx]2Fe14B)。此外，利用组成不同的两个种类以上的磁体，例如FeNi+Sm2Fe17N3这样的两个种类以上的材料构成的磁体，也可以实现，利用使例如Js＝1.6[T]这样的Js富余的Nd2Fe14B的磁体少量混有Js＜1[T]的例如Dy2Fe14B，以增加矫顽力的混合磁体等，也可以实现。

此外，对于在人类的活动范围外的温度，例如超过沙漠的温度的60℃以上进行动作这样的旋转电机，例如夏天车内温度会接近80℃的车辆用电动机用途等，尤其期望包括温度依赖系数小的FeNi、Sm2Fe17N3的成分。这是因为，在从人类的活动范围即北欧的-40℃附近的温度状态到前述的超过沙漠温度的60℃以上，或者到线圈搪瓷膜的耐热温度180～240℃左右的电动机动作中，电动机特性根据温度依赖系数而较大程度地不同，因此难以通过同一个电动机驱动器进行最佳控制等。若使用具有前述L10型结晶的FeNi或者Sm2Fe17N3等，则与Nd2Fe14B相比，能够根据具有一半以下的温度依赖系数的特性，理想地减少电动机驱动器的负担。

除此之外，磁体单元42的特征在于，使用上述磁体配合，取向以前的微粉体状态的粒子径的大小是10μm以下单磁畴粒子径以上。在磁体中，由于通过将粉体的粒子微细化到数百nm级能使矫顽力变大，因此近年来尽可能使用微细化的粉体。但是，当过度细化时，磁体的BH积会由于氧化等而降低，因此优选单磁畴粒子径以上。已知若是到单磁畴粒子径为止的粒子径，则矫顽力会通过微细化而上升。另外，此处描述的粒子径的大小是磁体的制造工序中所说的取向工序时的微粉体状态的粒子径的大小。

此外，磁体单元42的第一磁体91和第二磁体92分别是以高温烧固磁性粉末，即通过所谓的烧结形成的烧结磁体。磁体单元42的饱和磁通密度Js在1.2T以上，第一磁体91和第二磁体92的结晶粒径在10μm以下，当取向率设为α时，以满足JS×α在1.0T(特斯拉)以上的条件来进行烧结。此外，以分别满足以下条件的方式对第一磁体91和第二磁体92进行烧结。接着，通过在上述制造工序中用取向工序进行取向，与各向同性磁体的励磁工序的磁力方向的定义不同，具有取向率(orientation ratio：取向比)。以本实施方式的磁体单元42的饱和磁通密度Js在1.2T以上且第一磁体91和第二磁体92的取向率α为Jr≥Js×α≥1.0[T]的方式设定较高的取向率。另外，此处所说的取向率α是指，在各第一磁体91或者第二磁体92中，当例如易磁化轴有6个，其中的5个朝向相同的方向即方向A10，剩下的一个朝向相对于方向A10倾斜90度的方向B10时，α＝5/6，当剩下的一个朝向相对于方向A10倾斜45度的方向B10时，由于剩下的一个的朝向方向A10的分量是cos45°＝0.707，因此α＝(5+0.707)/6。在本实施例中通过烧结形成第一磁体91和第二磁体92，但是若能满足上述条件，则也可以用其他的方法来形成第一磁体91和第二磁体92。例如，可以采用形成MQ3磁体等的方法。

在本实施方式中，由于利用了通过取向来控制易磁化轴的永磁体，因此能够使上述磁体内部的磁路长度比以往具有1.0[T]以上的直线取向磁体的磁路长度长。即，除了能用较少的磁体量来实现每一极对的磁路长度之外，与利用了以往的直线取向磁体的设计相比，即使暴露在严酷的高温条件下，也能保持其可逆退磁范围。此外，本申请的发明人发现了一种结构，即使使用现有技术的磁体，也能得到与极性各向异性磁体相近的特性。

另外，易磁化轴是指在磁体中容易被磁化的结晶方位。磁体中的易磁化轴的方向是指使表示易磁化轴的方向对齐的程度的取向率在50％以上的方向、或者使上述磁体的取向平均的方向。

如图8和图9所示，磁体单元42呈圆环状，并设于磁体保持件41的内侧(详细而言圆筒部43的径向内侧)。磁体单元42具有分别是极性各向异性磁体并且极性互相不同的第一磁体91和第二磁体92。第一磁体91和第二磁体92在周向上交替配置。第一磁体91是在靠近定子绕组51的部分形成N极的磁体，第二磁体92是在靠近定子绕组51的部分形成S极的磁体。第一磁体91和第二磁体92是由例如钕磁体等稀土类磁体构成的永磁体。

在各磁体91、92中，如图9所示，在公知的d-q坐标系中，在磁极中心即d轴(direct-axis：直轴)与N极和S极的磁极边界(换言之磁通密度是0特斯拉)即q轴(quadrature-axis：正交轴)之间，磁化方向圆弧状地延伸。在各磁体91、92中，在d轴侧，磁化方向是圆环状的磁体单元42的径向，在q轴侧，圆环状的磁体单元42的磁化方向是周向。以下，进一步进行详细说明。如图9所示，磁体91、92分别具有：第一部分250；以及在磁体单元42的周向上位于第一部分250的两侧的两个第二部分260。换言之，第一部分250比第二部分260更靠近d轴，第二部分260比第一部分250更靠近q轴。而且，磁体单元42构成为，第一部分250的易磁化轴300的方向比第二部分260的易磁化轴310的方向更平行于d轴。换言之，磁体单元42构成为，第一部分250的易磁化轴300与d轴所成的角度θ11小于第二部分260的易磁化轴310与q轴所成的角度θ12。

更详细地，角度θ11是当将在d轴上从定子50(电枢)朝向磁体单元42的方向设为正时，d轴和易磁化轴300所成的角度。角度θ12是当将在q轴上从定子50(电枢)朝向磁体单元42的方向设为正时，q轴和易磁化轴310所成的角度。另外，在本实施方式中，角度θ11和角度θ12都在90°以下。此处所说的易磁化轴300、310分别定义如下。在磁体91、92的各自的部分中，当将一个易磁化轴朝向方向A11，将另一个易磁化轴朝向方向B11时，将方向A11和方向B11所成的角度θ的余弦绝对值(|cosθ|)设为易磁化轴300或者易磁化轴310。

即，各磁体91、92的在d轴侧(靠近d轴的部分)和在q轴侧(靠近q轴的部分)的易磁化轴的方向不同，在d轴侧，易磁化轴的方向为接近与d轴平行的方向的方向，在q轴侧，易磁化轴的方向为接近与q轴正交的方向的方向。而且，根据上述易磁化轴的方向形成圆弧形的磁体磁路。另外，也可以是，在各磁体91、92中，在d轴侧，将易磁化轴设为与d轴平行的方向，在q轴侧，将易磁化轴设为与q轴正交的方向。

此外，在磁体91、92中，各磁体91、92的周面中的定子50侧(图9的下侧)的定子侧外表面和周向上的q轴侧的端面为磁通的流入流出面即磁通作用面，磁体磁路形成为将上述磁通作用面(定子侧外表面和q轴侧的端面)连接。

在磁体单元42中，由于通过各磁体91、92使磁通在相邻的N极与S极之间圆弧状地流动，因此与例如径向各向异性磁体相比，磁体磁路更长。因此，如图17所示，磁通密度分布接近正弦波。其结果是，与图18中作为比较例而示出的径向各向异性磁体的磁通密度分布不同，能使磁通集中在磁极的中心侧，并且能提高旋转电机10的转矩。此外，在本实施方式的磁体单元42中，能够确认与以往的海尔贝克阵列的磁体相比，磁通密度分布存在差异。另外，在图17和18中，横轴表示电角度，纵轴表示磁通密度。此外，在图17和图18中，横轴的90°表示d轴(即，磁极中心)，横轴的0°和180°表示q轴。

即，根据上述结构的各磁体91、92，增强了d轴上的磁体磁通，并且抑制了q轴附近的磁通变化。由此，能够理想地实现在各磁极中从q轴到d轴的表面磁通变化缓和的磁体91、92。

磁通密度分布的正弦波匹配率最好是例如40％以上的值。这样，与使用正弦波匹配率为30％左右的径向取向磁体或使用平行取向磁体的情况相比，能够可靠地提高波形中央部分的磁通量。此外，若将正弦波匹配率设为60％以上，则与海尔贝克阵列那样的磁通集中阵列相比，能可靠地提高波形中央部分的磁通量。

在图18所示的径向各向异性磁体中，磁通密度在q轴附近急剧变化。磁通密度的变化越急剧，在定子绕组51产生的涡电流越增加。此外，定子绕组51侧的磁通变化也变得急剧。与此相对，在本实施方式中，是磁通密度分布接近正弦波的磁通波形。因此，在q轴附近，磁通密度的变化小于径向各向异性磁体的磁通密度的变化。由此，能抑制涡电流的产生。

在磁体单元42中，在各磁体91、92的d轴附近(即磁极中心)，在与定子50侧的磁通作用面280正交的方向产生磁通，上述磁通呈越远离定子50侧的磁通作用面280越远离d轴的圆弧状。此外，越是与磁通作用面正交的磁通，磁通越强。关于这点，在本实施方式的旋转电机10中，由于如上所述使各导线组81沿径向变薄，因此导线组81的径向的中心位置靠近磁体单元42的磁通作用面，从而能够在定子50中从转子40接收较强的磁体磁通。

此外，在定子50的定子绕组51的径向内侧，即在夹着定子绕组51的转子40的相反侧设有圆筒状的定子铁芯52。因此，在将定子铁芯52用作磁路的一部分的同时，从各磁体91、92的磁通作用面延伸的磁通被定子铁芯52吸引并绕定子铁芯52一周。在这种情况下，能够优化磁体磁通的方向和路径。

以下，作为旋转电机10的制造方法，对图5所示的轴承单元20、外壳30、转子40、定子50以及逆变器单元60的组装顺序进行说明。另外，如图6所示，逆变器单元60具有单元基座61和电气组件62，对包括上述单元基座61和电气组件62的组装工序的各作业工序进行说明。在以下的说明中，将由定子50和逆变器单元60构成的组装件设为第一单元，将由轴承单元20、外壳30和转子40构成的组装件设为第二单元。

本制造工序具有：

·第一工序，在该第一工序中将电气组件62安装于单元基座61的径向内侧；

·第二工序，在该第二工序中将单元基座61安装于定子50的径向内侧来制作第一单元；

·第三工序，在该第三工序中将转子40的固定部44插入到组装于外壳30的轴承单元20来制作第二单元；

·第四工序，在该第四工序中将第一单元安装于第二单元的径向内侧；以及

·第五工序，在该第五工序中将外壳30和单元基座61紧固固定。

上述各工序的实施顺序是第一工序→第二工序→第三工序→第四工序→第五工序。

根据上述制造方法，由于在将轴承单元20、外壳30、转子40、定子50和逆变器单元60组装为多个组装件(子装配件)后，将上述组装件彼此组装，因此能够实现容易的搬运和各单元的检查完成等，从而能构建合理的组装线。因此，可以容易地应对多品种生产。

在第一工序中，最好是使热传导良好的导热体通过涂布或者粘接等附着于单元基座61的径向内侧和电气组件62的径向外部的至少任意一方，在该状态下，将电气组件62安装于单元基座61。由此，能够使半导体模块66产生的热量有效地传递到单元基座61。

在第三工序中，最好在维持外壳30和转子40的同轴的同时实施转子40的插入作业。具体地，使用例如以外壳30的内周面为基准确定转子40的外周面(磁体保持件41的外周面)或者转子40的内周面(磁体单元42的内周面)的位置的夹具，在使外壳30和转子40的任意一方沿着上述夹具滑动的同时实施外壳30和转子40的组装。由此，能够不向轴承单元20施加不平衡负载地组装重量部件，从而提高了轴承单元20的可靠性。

在第四工序中，最好在维持第一单元和第二单元的同轴的同时实施上述两个单元的组装。具体地，使用例如以转子40的固定部44的内周面为基准确定单元基座61的内周面的位置的夹具，在使第一单元和第二单元中的任意一方沿着上述夹具滑动的同时，实施上述各单元的组装。由此，由于能够在防止转子40和定子50在极小间隙之间互相干涉的同时进行组装，因此能够消除对定子绕组51的损害、永磁体的缺口等组装导致的不良品。

也可以将上述各工序的顺序设为第二工序→第三工序→第四工序→第五工序→第一工序。在这种情况下，能够通过最后组装精密的电气组件62，使组装工序内的施加于电气组件62的应力最小化。

接着，对控制旋转电机10的控制系统的结构进行说明。图19是旋转电机10的控制系统的电路图，图20是示出了控制装置110的控制处理的功能框图。

在图19中，作为定子绕组51示出了两组三相绕组51a、51b，三相绕组51a由U相绕组、V相绕组和W相绕组构成，三相绕组51b由X相绕组、Y相绕组和Z相绕组构成。针对三相绕组51a、51b，分别设有相当于电力转换器的第一逆变器101和第二逆变器102。逆变器101、102由具有上下臂的全桥电路构成，该上下臂的数量与相绕组的相数相同，通过设于各臂的开关(半导体开关元件)的接通断开对定子绕组51的各相绕组中的通电电流进行调节。

直流电源103和平滑用电容器104并联连接到各逆变器101、102。直流电源103由例如多个单电池串联连接的组电池构成。另外，逆变器101、102的各开关相当于图1等所示的半导体模块66，电容器104相当于图1等所示的电容器模块68。

控制装置110包括由CPU和各种存储器构成的微型计算机，基于旋转电机10中的各种检测信息、动力运行驱动和发电的请求，通过逆变器101、102的各开关的接通断开实施通电控制。控制装置110相当于图6所示的控制装置77。旋转电机10的检测信息包括：例如由解析器等角度检测器检测出的转子40的旋转角度(电角度信息)、由电压传感器检测出的电源电压(逆变器输入电压)、以及由电流传感器检测出的各相的通电电流。控制装置110生成并输出对逆变器101、102的各开关进行操作的操作信号。另外，例如当旋转电机10用作车辆用动力源时，发电的请求是再生驱动的请求。

第一逆变器101在由U相、V相和W相构成的三相中分别包括上臂开关Sp和下臂开关Sn的串联连接体。各相的上臂开关Sp的高电位侧端子连接到直流电源103的正极端子，各相的下臂开关Sn的低电位侧端子连接到直流电源103的负极端子(接地)。在各相的上臂开关Sp与下臂开关Sn之间的中间连接点分别连接有U相绕组、V相绕组和W相绕组的一端。上述各相绕组被星形接线(Y接线)，并且各相绕组的另一端在中性点处互相连接。

第二逆变器102具有与第一逆变器101相同的结构，在由X相、Y相和Z相构成的三相中分别包括上臂开关Sp和下臂开关Sn的串联连接体。各相的上臂开关Sp的高电位侧端子连接到直流电源103的正极端子，各相的下臂开关Sn的低电位侧端子连接到直流电源103的负极端子(接地)。在各相的上臂开关Sp与下臂开关Sn之间的中间连接点分别连接有X相绕组、Y相绕组和Z相绕组的一端。上述各相绕组被星形接线(Y接线)，并且各相绕组的另一端在中性点处互相连接。

图20示出了控制U相、V相和W相的各相电流的电流反馈控制处理以及控制X相、Y相和Z相的各相电流的电流反馈控制处理。此处首先对U相、V相和W相侧的控制处理进行说明。

在图20中，电流指令值设定部111使用转矩-dq映射，基于对于旋转电机10的动力运行转矩指令值或者发电转矩指令值、对电角度θ进行时间微分而得到的电角速度ω，来设定d轴的电流指令值和q轴的电流指令值。另外，电流指令值设定部111在U相、V相、W相侧和X相、Y相、Z相侧共用设置。另外，例如当将旋转电机10用作车辆用动力源时，发电转矩指令值是再生转矩指令值。

dq转换部112将针对各相设置的电流传感器检测到的电流检测值(三个相电流)转换为以励磁方向(direction of an axis of a magnetic field,or field direction：磁场轴方向或磁场方向)为d轴的正交二维旋转坐标系的分量即d轴电流和q轴电流。

d轴电流反馈控制部113计算d轴的指令电压作为用于将d轴电流反馈控制为d轴的电流指令值的操作量。此外，q轴电流反馈控制部114计算q轴的指令电压作为用于将q轴电流反馈控制为q轴的电流指令值的操作量。在上述各反馈控制部113、114中，基于d轴电流和q轴电流的与电流指令值的偏差，使用PI反馈方法来计算指令电压。

三相转换部115将d轴和q轴的指令电压转换为U相、V相和W相的指令电压。另外，上述各部111～115是实施基于dq转换理论的基波电流的反馈控制的反馈控制部，U相、V相和W相的指令电压是反馈控制值。

然后，操作信号生成部116使用周知的三角波载波比较方法，基于三相的指令电压生成第一逆变器101的操作信号。具体地，操作信号生成部116通过基于用电源电压使三相的指令电压标准化的信号和三角波信号等载波信号的大小比较的PWM控制，来生成各相的上下臂的开关操作信号(占空比信号)。

此外，在X相、Y相、Z相侧也具有相同的结构，dq转换部122将针对各相设置的电流传感器检测到的电流检测值(三个相电流)转换为以励磁方向为d轴的正交二维旋转坐标系的分量即d轴电流和q轴电流。

d轴电流反馈控制部123计算d轴的指令电压，q轴电流反馈控制部124计算q轴的指令电压。三相转换部125将d轴和q轴的指令电压转换为X相、Y相和Z相的指令电压。然后，操作信号生成部126基于三相的指令电压生成第二逆变器102的操作信号。具体地，操作信号生成部126通过基于用电源电压使三相的指令电压标准化的信号和三角波信号等载波信号的大小比较的PWM控制，来生成各相的上下臂的开关操作信号(占空比信号)。

驱动器117基于由操作信号生成部116、126生成的开关操作信号，使各逆变器101、102中的各三相的开关Sp、Sn接通和断开。

接着，对转矩反馈控制处理进行说明。在例如高旋转区域和高输出区域等各逆变器101、102的输出电压变大的运转条件下，主要以旋转电机10的高输出化和减小损耗为目的来使用上述处理。控制装置110基于旋转电机10的运转条件，选择并执行转矩反馈控制处理和电流反馈控制处理的任意一方的处理。

图21示出了与U相、V相和W相对应的转矩反馈控制处理以及与X相、Y相和Z相对应的转矩反馈控制处理。另外，在图21中，对于与图20相同的结构标注相同的符号而省略说明。此处首先对U相、V相和W相侧的控制处理进行说明。

电压振幅计算部127基于对旋转电机10的动力运行转矩指令值或者发电转矩指令值、对电角度θ进行时间积分而得到的电角速度ω，计算电压矢量的大小的指令值即电压振幅指令。

转矩推定部128a基于由dq转换部112转换的d轴电流和q轴电流来计算与U相、V相和W相对应的转矩推定值。另外，转矩推定部128a基于设定d轴电流、q轴电流和电压振幅指令的关系的映射信息，来计算电压振幅指令即可。

转矩反馈控制部129a计算电压矢量的相位的指令值即电压相位指令，作为用于将转矩推定值反馈控制为动力运行转矩指令值或发电转矩指令值的操作量。在转矩反馈控制部129a中，基于转矩推定值相对于动力运行转矩指令值或发电转矩指令值的偏差，使用PI反馈方法计算出电压相位指令。

操作信号生成部130a基于电压振幅指令、电压相位指令以及电角度θ，生成第一逆变器101的操作信号。具体地，操作信号生成部130a基于电压振幅指令、电压相位指令和电角度θ计算三相的指令电压，通过基于用电源电压使计算出的三相的指令电压标准化的信号和三角波信号等载波信号的大小比较的PWM控制，来生成各相中的上下臂的开关操作信号。

操作信号生成部130a也可以基于设定电压振幅指令、电压相位指令、电角度θ、开关操作信号的关系的映射信息即脉冲模式信息、电压振幅指令、电压相位指令以及电角度θ，来生成开关操作信号。

此外，在X相、Y相、Z相侧也具有相同的结构，转矩推定部128b基于由dq转换部122转换的d轴电流和q轴电流，计算与X相、Y相、Z相对应的转矩推定值。

转矩反馈控制部129b计算电压相位指令，作为用于将转矩推定值反馈控制为动力运行转矩指令值或发电转矩指令值的操作量。在转矩反馈控制部129b中，基于转矩推定值相对于动力运行转矩指令值或发电转矩指令值的偏差，使用PI反馈方法计算出电压相位指令。

操作信号生成部130b基于电压振幅指令、电压相位指令以及电角度θ，生成第二逆变器102的操作信号。具体地，操作信号生成部130b基于电压振幅指令、电压相位指令和电角度θ计算三相的指令电压，通过基于用电源电压使计算出的三相的指令电压标准化的信号和三角波信号等载波信号的大小比较的PWM控制，来生成各相中的上下臂的开关操作信号。驱动器117基于由操作信号生成部130a、130b生成的开关操作信号，使各逆变器101、102中的各三相的开关Sp、Sn接通和断开。

操作信号生成部130b也可以基于设定电压振幅指令、电压相位指令、电角度θ、开关操作信号的关系的映射信息即脉冲模式信息、电压振幅指令、电压相位指令以及电角度θ，来生成开关操作信号。

在旋转电机10中，担心随着轴电流的产生而发生轴承21、22的电腐蚀。例如，当通过开关来切换定子绕组51的通电时，因开关时刻的微小偏差(开关的不均衡)而产生磁通的畸变，因此，担心在支承旋转轴11的轴承21、22中会发生电腐蚀。磁通的畸变根据定子50的电感而产生，由于上述磁通的畸变而产生的轴向的电动势，引起轴承21、22内的绝缘破坏，从而使电腐蚀加剧。

关于这点，在本实施方式中采取以下所示的三个对策作为电腐蚀对策。第一电腐蚀对策是以下的电腐蚀抑制对策：伴随定子50的无芯化而减小电感、以及使磁体单元42的磁体磁通平滑。第二电腐蚀对策是将旋转轴设为由轴承21、22支承的悬臂结构这样的电腐蚀抑制对策。第三电腐蚀对策是将圆环状的定子绕组51和定子铁芯52一起通过模塑材料模制这样的电腐蚀抑制对策。以下，分别对上述各对策详细说明。

首先根据第一电腐蚀对策，在定子50中，将周向上的各导线组81之间设为无极齿，在各导线组81之间代替极齿(铁芯)设置由非磁性材料构成的密封构件57(参照图10)。由此，能够减小定子50的电感。通过减小定子50的电感，即使在定子绕组51通电时产生开关时刻的偏差，也能抑制因上述开关时刻的偏差而产生磁通畸变，进而抑制轴承21、22的电腐蚀。另外，d轴的电感最好在q轴的电感以下。

此外，在磁体91、92中，取向成与q轴侧相比，d轴侧的易磁化轴的方向更平行于d轴(参照图9)。由此，增强了d轴的磁体磁通，并使各磁极中从q轴到d轴的表面磁通变化(磁通的增减)变得平缓。因此，能够抑制开关不均衡导致的急剧的电压变化，进而有助于抑制电腐蚀。

根据第二电腐蚀对策，在旋转电机10中，使各轴承21、22相对于转子40的轴向中央向轴向的任意一方侧偏移配置(参照图2)。由此，与多个轴承在轴向上夹着转子分别设于两侧的结构相比，能够减轻电腐蚀的影响。即，在通过多个轴承双臂支承转子的结构中，伴随高频磁通的产生，形成有通过转子、定子和各轴承(即，夹着转子设于轴向两侧的各轴承)的闭合回路，担心因轴电流而产生轴承的电腐蚀。与此相对，在通过多个轴承21、22悬臂支承转子40的结构中没有形成上述闭合回路，抑制了轴承的电腐蚀。

此外，关于用于轴承21、22的单侧配置的结构，旋转电机10具有以下结构。在磁体保持件41中，在沿转子40的径向突出的中间部45设有沿轴向延伸并且避免与定子50接触的接触避免部(参照图2)。在这种情况下，在经由磁体保持件41形成有轴电流的闭合回路时，能使闭合回路长度变长从而增大其电路电阻。由此，能够抑制轴承21、22的电腐蚀。

轴承单元20的保持构件23夹着转子40在轴向的一方侧固定于外壳30，并且外壳30和单元基座61(定子保持件)在另一方侧互相结合(参照图2)。根据本结构，能够理想地实现在旋转轴11的轴向上向上述轴向的单侧偏移地配置各轴承21、22的结构。此外根据本结构，由于单元基座61经由外壳30连接到旋转轴11，因此能够将单元基座61配置于与旋转轴11电气分离的位置。另外，若在单元基座61与外壳30之间夹装树脂等绝缘构件，则单元基座61和旋转轴11进一步电气分离。由此，能够适当地抑制轴承21、22的电腐蚀。

在本实施方式的旋转电机10中，通过各轴承21、22的单侧配置等使作用于轴承21、22的轴电压减小。此外，转子40与定子50之间的电位差减小。因此，即使在轴承21、22中不使用导电性润滑脂，也能减小作用于轴承21、22的电位差。由于导电性润滑脂通常包含碳等较细的颗粒，因此认为会产生噪音。关于这点，在本实施方式中，在轴承21、22中使用非导电性润滑脂。因此，能抑制轴承21、22中产生噪音的不良情况。认为在应用于例如电动汽车等电动车辆时旋转电机10的噪音对策是必要的，能够理想地实施上述噪音对策。

根据第三电腐蚀对策，通过利用模塑材料将定子绕组51和定子铁芯52一起模制，从而抑制了定子50中的定子绕组51的位置偏移(参照图11)。尤其在本实施方式的旋转电机10中，由于在定子绕组51的周向上的各导线组81之间不具有导线间构件(极齿)，因此认为定子绕组51中有产生位置偏移的可能，但是通过将定子绕组51和定子铁芯52一起模制，抑制了定子绕组51的导线位置产生偏移。因此，能够抑制因定子绕组51的位置偏移导致的磁通畸变、以及因上述磁通畸变导致的轴承21、22的电腐蚀的产生。

另外，由于通过碳纤维增强塑料(CFRP)构成作为固定定子铁芯52的外壳构件的单元基座61，因此与由例如铝等构成的情况相比，能够抑制向单元基座61的放电，进而成为理想的电腐蚀对策。

除此之外，作为轴承21、22的电腐蚀对策，还能够通过陶瓷材料构成外圈25和内圈26的至少任意一方，或者，还能够使用在外圈25的外侧设置绝缘润套筒等的结构。

以下，以与第一实施方式的不同点为中心，对其他实施方式进行说明。

(第二实施方式)

在本实施方式中，改变转子40中的磁体单元42的极性各向异性结构，以下进行详细的说明。

如图22和图23所示，使用称为海尔贝克阵列的磁体阵列来构成磁体单元42。即，磁体单元42具有：将磁化方向(磁化矢量的方向)设为径向的第一磁体131、以及将磁化方向(磁化矢量的方向)设为周向的第二磁体132，以规定间隔在周向上配置有第一磁体131并且在沿周向相邻的第一磁体131之间的位置配置有第二磁体132。第一磁体131和第二磁体132是由例如钕磁体等稀土类磁体构成的永磁体。

第一磁体131以使与定子50相对的一侧(径向内侧)的极交替为N极和S极的方式在周向上互相分开配置。此外，第二磁体132配置为在与各第一磁体131相邻的位置沿周向极性交替。设为包围上述各磁体131、132的圆筒部43最好是由软磁性材料构成的软磁性体铁芯，作为背轭发挥作用。另外，该第二实施方式的磁体单元42的在d-q坐标系中的易磁化轴相对于d轴、q轴的关系与上述第一实施方式相同。

此外，在第一磁体131的径向外侧，即磁体保持件41的圆筒部43侧配置有由软磁性材料构成的磁性体133。例如磁性体133最好由电磁钢板、软铁和压粉铁心材料构成。在这种情况下，磁性体133的周向的长度与第一磁体131的周向的长度(尤其是第一磁体131的外周部的周向的长度)相同。此外，在使第一磁体131和磁性体133一体化的状态下，该一体物的径向厚度与第二磁体132的径向厚度相同。换言之，第一磁体131的径向厚度比第二磁体132的径向厚度薄了磁性体133的量。各磁体131、132和磁性体133例如通过粘接剂互相固接。在磁体单元42中第一磁体131的径向外侧是与定子50相反的一侧，磁性体133设于径向上的第一磁体131的两侧中的与定子50相反的一侧(定子相反侧)。

在磁性体133的外周部形成有键134，该键134是向径向外侧，即磁体保持件41的圆筒部43的一侧突出的凸部。此外，在圆筒部43的内周面形成有键槽135，该键槽135是收容磁性体133的键134的凹部。键134的突出形状和键槽135的槽形状相同，并且与形成于各磁性体133的键134对应地形成有数量与键134相同的键槽135。通过键134和键槽135的卡合来抑制第一磁体131和第二磁体132与磁体保持件41的周向(旋转方向)上的位置偏移。另外，将键134和键槽135(凸部和凹部)设于磁体保持件41的圆筒部43和磁性体133的任意一个即可，也可以与上述相反地，在磁性体133的外周部设置键槽135并且在磁体保持件41的圆筒部43的内周部设置键134。

此处，在磁体单元42中，能通过交替地排列第一磁体131和第二磁体132来增加第一磁体131中的磁通密度。因此，在磁体单元42中，能够产生磁通的单面集中，从而实现靠近定子50的一侧的磁通强化。

此外，通过在第一磁体131的径向外侧即定子相反侧配置有磁性体133，能抑制第一磁体131的径向外侧的局部磁饱和，进而能抑制因磁饱和而产生的第一磁体131的退磁。由此，最终能增加磁体单元42的磁力。换言之，本实施方式的磁体单元42构成为在第一磁体131中将容易产生退磁的部分更换为磁性体133。

图24的(a)、图24的(b)是具体表示磁体单元42中的磁通的流动的图，图24的(a)表示使用在磁体单元42中不具有磁性体133的现有结构的情况，图24的(b)表示使用在磁体单元42中具有磁性体133的本实施方式的结构的情况。另外，在图24的(a)、图24的(b)中，将磁体保持件41的圆筒部43和磁体单元42直线状地展开表示，图的下侧为定子侧，上侧为定子相反侧。

在图24的(a)的结构中，第一磁体131的磁通作用面和第二磁体132的侧面分别与圆筒部43的内周面接触。此外，第二磁体132的磁通作用面与第一磁体131的侧面接触。在这种情况下，在圆筒部43产生了通过第二磁体132的外侧路径进入和第一磁体131接触的接触面的磁通F1、以及与圆筒部43大致平行且吸引第二磁体132的磁通F2的磁通的合成磁通。因此，担心在圆筒部43中在第一磁体131和第二磁体132的接触面附近产生局部磁饱和。

与此相对，在图24的(b)的结构中，由于在第一磁体131的与定子50相反的一侧，在第一磁体131的磁通作用面与圆筒部43的内周面之间设有磁性体133，因此在上述磁性体133处允许磁通通过。因此，能够抑制圆筒部43内的磁饱和，并且提高对于退磁的耐力。

此外，在图24的(b)的结构中，与图24的(a)不同，能够抵消促进磁饱和的F2。由此，能有效地提高整个磁路的磁导。通过上述结构，即使在严酷的高温条件下也能保持上述磁路特性。

此外，与现有的SPM转子中的径向磁体相比，通过磁体内部的磁体磁路更长。因此，能够使磁体磁导上升，提高磁力，从而增强转矩。此外，能通过使磁通集中在d轴的中央来提高正弦波匹配率。尤其是，当通过PWM控制使电流波形成为正弦波或梯形波，或者利用120度通电的开关IC时，能更有效地增强转矩。

另外，在定子铁芯52由电磁钢板构成的情况下，定子铁心52的径向厚度最好大于或者等于磁体单元42的径向厚度的1/2。例如，定子铁芯52的径向厚度最好是在磁体单元42中设于磁极中心的第一磁体131的径向厚度的1/2以上。此外，定子铁芯52的径向厚度最好小于磁体单元42的径向厚度。在这种情况下，由于磁体磁通为大约1[T]，定子铁芯52的饱和磁通密度是2[T]，因此能够通过将定子铁芯52的径向厚度设为磁体单元42的径向厚度的1/2以上来防止向定子铁芯52的内周侧的磁通泄漏。

由于在海尔贝克结构和极性各向异性结构的磁体中，磁路为近似圆弧状，因此与接受周向的磁通的磁体厚度成比例，能够使上述磁通上升。在如上所述的结构中，认为在定子铁芯52中流动的磁通不会超过周向的磁通。即，当对于磁通1[T]的磁体利用了饱和磁通密度2[T]的铁系金属时，只要将定子铁芯52的厚度设为磁体厚度的一半以上，就能够不产生磁饱和地、理想地提供小型并且轻量的旋转电机。此处，由于来自定子50的反磁场作用于磁体磁通，因此，磁体磁通通常为0.9[T]以下。因此，若定子铁芯具有磁体的一半厚度，则能够理想地将上述导磁率保持得较高。

(第三实施方式)

在第三实施方式中，改变第一实施方式的磁体单元42和圆筒部43的结构。以下，以磁体单元42和圆筒部43的结构为中心进行详细的说明。

如图25所示，第三实施方式的磁体单元42由沿周向配置的多个磁体91、92构成。此外，在第三实施方式中，各磁体91、92在周向上空开规定间隔地配置。即，在沿周向相邻的磁体91、92之间，沿着轴向形成有在轴向上贯通的间隙1001。

此外，磁体间的间隙1001设为以q轴为中心。即，磁体91、92以d轴为中心在周向上形成为圆弧状，并且，各磁体91、92的周向上的宽度尺寸设计成使q轴侧端部与相邻的磁体91、92分开。

此外，第三实施方式中的圆筒部43由软磁性材料构成，作为背轭发挥作用。即，圆筒部43相当于设于磁体单元42的定子相反侧(电枢相反侧)的励磁元件铁芯(Rotor core：转子铁芯)。

上述圆筒部43具有在径向上从磁体间的间隙1001向定子侧突出的凸部1002。凸部1002在周向上设于比d轴靠近q轴侧的位置。第三实施方式的凸部1002设置为以q轴为中心在周向上对称。此外，凸部1002中周向上的两侧的端面1002a、1002b设置为分别与第一磁体91的周向端面91a和第二磁体92的周向端面92a抵接。即，以使凸部1002的宽度尺寸L10在周向上与磁体间的间隙1001的宽度尺寸相同的方式形成凸部1002。换言之，各磁体91、92的周向上的宽度尺寸L11设定成与沿周向相邻的凸部间的间隙尺寸相对应。此外，在第三实施方式中，凸部1002的尺寸(厚度尺寸)在径向上与磁体91、92的厚度尺寸相同。

此外，磁体91、92的周向端面91a、92a和凸部1002的周向端面1002a、1002b沿着径向形成为平面状。因此，当凸部1002的周向端面1002a、1002b与磁体91、92的周向端面91a、92a抵接时，在凸部1002与磁体91、92之间没有间隙地紧密接触。

此外，磁体91、92的磁体磁路(或者易磁化轴)设置为在周向端部成接近平行于周向的角度(0～45度的范围内的角度)。此外，磁体91、92的周向端面91a、92a为磁通作用面，并且形成为与磁体磁路(或者易磁化轴)交叉。因此，由磁体91、92产生的磁通以交叉的方式相对于与磁体91、92的周向端面91a、92a抵接的凸部1002的周向端面1002a、1002b流入流出。

另外，在第三实施方式中，也可以以使磁体91、92的周向端面91a、92a与磁体磁路(或者易磁化轴)正交(或者成接近正交的角度)的方式，将周向端面91a、92a设为相对于径向倾斜的倾斜面。或者，也可以以使磁体91、92的磁体磁路(或者易磁化轴)与周向端面91a、92a正交(或者成接近正交的角度)的方式，对易磁化轴取向并形成磁体磁路。此外，当将正交的角度设为90度时，接近正交的角度是例如60～120度的范围内的角度。

根据第三实施方式，具有以下优异的效果。

各磁体91、92取向成与q轴侧相比，易磁化轴的方向在d轴侧与d轴更平行。即，磁体磁路形成为与d轴侧相比，在磁体91、92的q轴侧更接近周向。此外，在第三实施方式中，使凸部1002的周向上的两侧的周向端面1002a、1002b分别与磁体91、92的周向端面91a、92a抵接。由此，沿周向相邻的磁体91、92的磁体磁路通过凸部1002连接，相当于磁体磁路容易变长。因此，由于难以退磁并且磁体磁路变长，因此能提高d轴上的磁通密度。此外，由于磁通容易通过凸部1002，能使作为励磁元件铁芯发挥作用的圆筒部43变薄。

此外，如上所述，第一磁体91中，电枢侧周面即定子侧外表面91c和周向端面91a是磁通的流入流出面即磁通作用面，以将上述磁通作用面连接的方式形成圆弧状的磁体磁路。同样地，第二磁体92中，定子侧外表面92c和周向端面92a是磁通的流入流出面即磁通作用面，以将上述磁通作用面连接的方式形成圆弧状的磁体磁路。因此，通过使凸部1002的周向端面1002a、1002b分别与磁体91、92的周向端面91a、92a抵接，能利用凸部1002使磁体磁路容易变长。

磁体91、92的周向端面91a、92a设为与磁体磁路交叉，凸部1002的周向端面1002a、1002b设为与抵接的磁体91、92的周向端面91a、92a的角度对应。在本实施方式中，沿着径向形成有磁体91、92的周向端面91a、92a和凸部1002的周向端面1002a、1002b。只要软磁性体即凸部1002不磁饱和，磁通就沿着最短距离通过凸部1002。因此，通过将磁体91、92的周向端面91a、92a和凸部1002的周向端面1002a、1002b设置成与磁体磁路交叉，能利用凸部1002使相邻磁体的磁通磁路容易连接。

此外，能通过使磁通通过凸部1002来实现磁饱和，从而增大电感。因此，能通过调节凸部1002的周向的宽度尺寸来消除(或减小)逆凸极性。

凸部1002在周向上与各磁体91、92卡合。因此，在转子40旋转时，能理想地作为磁体91、92的防止旋转构件发挥作用。

以下，对改变了上述结构的一部分的变形例进行说明。

(变形例1)

在上述实施方式中，构成为将定子铁芯52的外周面设为没有凹凸的曲面状，以规定间隔在该外周面并排配置多个导线组81，但是也可以对此进行变更。例如，如图26所示，定子铁芯52具有圆环状的轭部141和突起部142，上述轭部141设于定子绕组51的径向两侧中的与转子40相反的一侧(图的下侧)，上述突起部142以从上述轭部141朝向沿周向相邻的直线部83之间突出的方式延伸。突起部142以规定间隔设于轭部141的径向外侧即转子40侧。定子绕组51的各导线组81和突起部142在周向上卡合，将突起部142用作导线组81的定位部并且将其沿周向并排配置。另外，突起部142相当于“导线间构件”。

突起部142构成为，从轭部141起算的径向的厚度尺寸，换言之如图27所示，在轭部141的径向上从直线部83的与轭部141相邻的内侧面320到突起部142的顶点的距离W，小于径向内外的多层直线部83中的在径向上与轭部141相邻的直线部83的径向的厚度尺寸的1/2(图的H1)。换言之，只要定子绕组51(定子铁芯52)的径向上的导线组81(传导构件)的尺寸(厚度)T1(导线82的厚度的两倍、换言之导线组81的与定子铁芯52接触的面320和导线组81的朝向转子40的面330的最短距离)的四分之三的范围由非磁性构件(密封构件57)占有即可。通过上述突起部142的厚度限制，在沿周向相邻的导线组81(即直线部83)之间突起部142不作为极齿发挥作用，无法形成由极齿形成的磁路。也可以不针对沿周向排列的各导线组81之间全部设置突起部142，只要在沿周向相邻的至少一组导线组81之间设置突起部142即可。例如，突起部142可以每隔各导线组81之间的规定数量以等间隔在周向上设置。突起部142的形状可以是矩形、圆弧形等任意的形状。

此外，也可以在定子铁芯52的外周面设有一层直线部83。因此，广义上，突起部142的从轭部141起算的径向的厚度尺寸只要小于直线部83的径向的厚度尺寸的1/2即可。

另外，当假设以旋转轴11的轴心为中心并且通过沿径向与轭部141相邻的直线部83的径向的中心位置的假想圆时，突起部142最好呈在上述假想圆的范围内从轭部141突出的形状，换言之不向假想圆的径向外侧(即转子40侧)突出的形状。

根据上述结构，由于限制了突起部142的径向的厚度尺寸，并且在沿周向相邻的直线部83之间不作为极齿发挥作用，因此与在各直线部83之间设有极齿的情况相比，能够拉近相邻的各直线部83。由此，能够增大导体82a的截面积，从而能减少伴随定子绕组51的通电而产生的发热。在上述结构中，能够通过不设置极齿来消除磁饱和，从而能增大向定子绕组51的通电电流。在这种情况下，能够理想地应对发热量伴随上述通电电流的增大而增加的情况。此外，在定子绕组51中，由于拐弯部84具有沿径向偏移来避免和其他拐弯部84的干涉的干涉避免部，因此能够将不同的拐弯部84彼此沿径向分开配置。由此，能够在拐弯部84中也实现散热性的提高。综上，能够使定子50处的散热性能合理化。

此外，若定子铁芯52的轭部141和转子40的磁体单元42(即各磁体91、92)分开规定距离以上，则突起部142的径向的厚度尺寸不限于图26的H1。具体地，若轭部141和磁体单元42分开2mm以上，则突起部142的径向的厚度尺寸也可以是图26的H1以上。例如，也可以是，当直线部83的径向厚度尺寸超过2mm，并且导线组81由径向内外的两层导线82构成时，在与轭部141不相邻的直线部83即从轭部141起算第二层的导线82的一半位置的范围，设置突起部142。在这种情况下，只要突起部142的径向厚度尺寸不超过“H1×3/2”，就能够通过增大导线组81中的导体截面积来大幅得到上述效果。

此外，定子铁芯52也可以是图27所示的结构。另外，在图27中，省略了密封构件57，但是也可以设有密封构件57。在图27中，为了便于说明，将磁体单元42和定子铁芯52直线状地展开表示。

在图27的结构中，定子50在沿周向相邻的导线82(即直线部83)之间具有作为导线间构件的突起部142。定子50具有一部分350，当定子绕组51通电时，该一部分350和磁体单元42的磁极之一(N极或者S极)一起发挥磁作用，并且该一部分350在定子50的周向上延伸。当将上述部分350的沿定子50的周向的长度设为Wn，将存在于上述长度范围Wn的突起部142的总计宽度(即沿定子50的周向的总计尺寸)设为Wt，将突起部142的饱和磁通密度设为Bs，将磁体单元42的与一极对应的周向的宽度尺寸设为Wm，将磁体单元42的残留磁通密度设为Br时，突起部142由满足下式的磁性材料构成。

Wt×Bs≤Wm×Br…(1)

另外，范围Wn设定为包括沿周向相邻并且励磁时间重叠的多个导线组81。此时，优选将导线组81的间隙56的中心设定为设定范围Wn时的基准(边界)。例如，在图27例示的结构的情况下，从在周向上距N极的磁极中心的距离最短的导线组81依次到距离第四短的导线组81相当于该多个导线组81。而且，范围Wn设定为包括该四个导线组81。此时，范围Wn的一端(起点和终点)为间隙56的中心。

在图27中，由于在范围Wn的两端分别包括半个突起部142，因此范围Wn包括总计四个的突起部142。因此，当将突起部142的宽度(即定子50的周向上的突起部142的尺寸，换言之相邻的导线组81的间隔)设为A时，范围Wn所包括的突起部142的总计宽度为，Wt＝1/2A+A+A+A+1/2A＝4A。

详细地，在本实施方式中，定子绕组51的三相绕组是分布绕组，在上述定子绕组51中，对于磁体单元42的一极，突起部142的数量即各导线组81之间的间隙56的数量为“相数×Q”个。此处Q是指一相的导线82中的与定子铁芯52接触的数量。另外，当导线组81构成为沿转子40的径向层叠有导线82时，Q也可以说是一相的导线组81的内周侧的导线82的数量。在这种情况下，当定子绕组51的三相绕组以各相规定顺序通电时，在一极内与两相对应的突起部142被励磁。因此，当将突起部142(即间隙56)的周向的宽度尺寸设为A时，在磁体单元42的与一极对应的范围中，由定子绕组51的通电而励磁的突起部142的周向的总计宽度尺寸Wt为“被励磁的相数×Q×A＝2×2×A”。

接着，在这样规定了总计宽度尺寸Wt的基础上，在定子铁芯52中，突起部142由满足上述(1)的关系的磁性材料构成。另外，总计宽度尺寸Wt是在一极内相对导磁率大于1的部分的周向尺寸。此外，考虑到余裕，也可以将总计宽度尺寸Wt设为一磁极中的突起部142的周向的宽度尺寸。具体地，与磁体单元42的一极对应的突起部142的数量是“相数×Q”，因此也可以将一磁极中的突起部142的周向的宽度尺寸(总计宽度尺寸Wt)设为“相数×Q×A＝3×2×A＝6A”。

另外，此处所说的分布绕组是指，在磁极的一极对周期(N极和S极)，有定子绕组51的一极对。此处所说的定子绕组51的一极对由电流互相沿相反方向流动并且在拐弯部84处电连接的两个直线部83和拐弯部84构成。只要满足上述条件，即使是短节距绕组(ShortPitch Winding)也视为全节距绕组(Full Pitch Winding)的分布绕组的等同物。

接着，示出集中绕组时的例子。此处所说的集中绕组是指，磁极的一极对的宽度与定子绕组51的一极对的宽度不同。作为集中绕组的一例，列举了如下关系：相对于一个磁极对导线组81为3个，相对于两个磁极对导线组81为3个，相对于四个磁极对导线组81为9个，相对于五个磁极对导线组81为9个。

此处，在将定子绕组51设为集中绕组的情况下，当以规定顺序使定子绕组51的三相绕组通电时，与两相对应的定子绕组51被励磁。其结果是，与两相对应的突起部142被励磁。因此，在磁体单元42的与一极对应的范围中，通过定子绕组51的通电而励磁的突起部142的周向的宽度尺寸Wt是“A×2”。而且，在这样规定了宽度尺寸Wt的基础上，突起部142由满足上述(1)的关系的磁性材料构成。另外，在如上所述的集中绕组的情况下，在相同的相的导线组81所包围的区域中，位于定子50的周向的突起部142的宽度的总和设为A。此外，集中绕组的Wm相当于“磁体单元42的与气隙相对的面的整周”ד相数”÷“导线组81的分散数”。

在钕磁体、钐钴磁体、铁氧体磁体这样的BH积为20[MGOe(kJ/m³)]以上的磁体中，Bd为1.0[T]以上，在铁中Br为2.0[T]以上。因此，作为高输出电动机，在定子铁芯52中，突起部142只要是满足Wt＜1/2×Wm的关系的磁性材料即可。

此外，也可以是，如后所述，当导线82包括外层膜182时，将导线82沿定子铁芯52的周向配置成使导线82彼此的外层膜182接触。在这种情况下，Wt可以看作0、或者接触的两导线82的外层膜182的厚度。

在图26和图27的结构中，构成为具有相对于转子40侧的磁体磁通过小的导线间构件(突起部142)。另外，转子40是电感较低且平坦的表面磁体式转子，并且在磁阻上不具有凸极性。根据上述结构，能够减少定子50的电感，抑制了因定子绕组51的开关时刻的偏差而导致发生磁通畸变，进而抑制了轴承21、22的电腐蚀。

(变形例2)

作为使用了满足上述式(1)的关系的导线间构件的定子50，还可以采用以下结构。在图28中，在定子铁芯52的外周面侧(图的上面侧)设有齿状部143作为导线间构件。齿状部143以规定间隔在周向上设为从轭部141突出，并且在径向上具有与导线组81相同的厚度尺寸。齿状部143的侧面与导线组81的各导线82接触。不过，在齿状部143与各导线82之间也可以有间隙。

齿状部143是对周向上的宽度尺寸施加了限制，并且包括相对于磁体量过细的极齿(定子极齿)的构件。根据上述结构，能够通过1.8T以上的磁体磁通使齿状部143可靠地饱和，并且由于磁导的降低使电感下降。

此处，在磁体单元42中，当将定子侧的磁通作用面的每一极的表面积设为Sm，将磁体单元42的残留磁通密度设为Br时，磁体单元侧的磁通为例如“Sm×Br”。此外，当将各齿状部143的转子侧的表面积设为St，将导线82的每一相的数量设为m，并通过定子绕组51的通电使一极内与两相对应的齿状部143励磁时，定子侧的磁通为例如“St×m×2×Bs”。在这种情况下，通过以使St×m×2×Bs＜Sm×Br…(2)的关系成立的方式，对齿状部143的尺寸进行限制来实现电感的降低。

另外，在磁体单元42和齿状部143的轴向的尺寸相同的情况下，将磁体单元42的与一极对应的周向的宽度尺寸设为Wm，将齿状部143的周向的宽度尺寸设为Wst时，将上述式(2)置换为式(3)。

Wst×m×2×Bs＜Wm×Br…(3)

更具体地，当假设例如Bs＝2T、Br＝1T且m＝2时，上述式(3)为“Wst＜Wm/8”的关系。在这种情况下，通过使齿状部143的宽度尺寸Wst小于磁体单元42的与一极对应的宽度尺寸Wm的1/8来实现电感的降低。另外，若数量m是1，则最好使齿状部143的宽度尺寸Wst小于磁体单元42的与一极对应的宽度尺寸Wm的1/4。

另外，在上述式(3)中，“Wst×m×2”相当于磁体单元42的与一极对应的范围中通过定子绕组51的通电而励磁的齿状部143的周向的宽度尺寸。

在图28的结构中，与上述的图26、图27的结构相同地，构成为具有相对于转子40侧的磁体磁通过小的导线间构件(齿状部143)。根据上述结构，能够减少定子50的电感，抑制了因定子绕组51的开关时刻的偏差而导致发生磁通畸变，进而抑制了轴承21、22的电腐蚀。

(变形例3)

在上述实施方式中，将覆盖定子绕组51的密封构件57在定子铁芯52的径向外侧设置在包含所有各导线组81的范围、即设置在径向的厚度尺寸大于各导线组81的径向的厚度尺寸的范围，但是也可以对此进行变更。例如，如图29所示，构成为将密封构件57设为使导线82的一部分突出。更具体地，构成为将密封构件57设为使导线组81中的最靠近径向外侧的导线82的一部分向径向外侧、即定子50侧露出。在这种情况下，密封构件57的径向的厚度尺寸最好与各导线组81的径向的厚度尺寸相同或者小于上述厚度尺寸。

(变形例4)

如图30所示，也可以构成为，在定子50中，各导线组81没有被密封构件57密封。即，构成为没有使用覆盖定子绕组51的密封构件57。在这种情况下，在沿周向排列的各导线组81之间未设置导线间构件而留有空隙。总之，构成为在沿周向排列的各导线组81之间未设置导线间构件。另外，还可以将空气作为非磁性体或者非磁性体的等同物而看作Bs＝0，在上述空隙配置空气。

(变形例5)

当由非磁性材料构成定子50的导线间构件时，作为上述非磁性材料还可以使用树脂以外的材料。例如，还可以使用奥氏体的不锈钢即SUS304等，使用金属系的非磁性材料。

(变形例6)

也可以构成为定子50不具备定子铁芯52。在这种情况下，定子50由图12所示的定子绕组51构成。另外，也可以是，在不具备定子铁芯52的定子50中，通过密封构件来密封定子绕组51。或者，也可以构成为，代替由软磁性材料构成的定子铁芯52，定子50包括由合成树脂等非磁性材料构成的圆环状的绕组保持部。

(变形例7)

虽然在上述第一实施方式中，作为转子40的磁体单元42，使用在周向上排列的多个磁体91、92，但是也可以对此进行变更，构成为作为磁体单元42使用圆环状的永磁体即环状磁体。具体地，如图31所示，在磁体保持件41的圆筒部43的径向内侧固定有环状磁体95。在环状磁体95设有沿周向极性交替的多个磁极，在d轴和q轴的任意一方也一体地形成有磁体。在环状磁体95形成有圆弧状的磁体磁路，该圆弧状的磁体磁路在各磁极的d轴上取向的方向为径向，在各磁极间的q轴上取向的方向为周向。

另外，在环状磁体95中，只要进行取向以形成有如下那样的圆弧状的磁体磁路即可：在靠近d轴的部分中易磁化轴为与d轴平行或者接近与d轴平行的方向，并且在靠近q轴的部分中易磁化轴为与q轴正交或者接近与q轴正交的方向。

(变形例8)

在本变形例中，对控制装置110的控制方法的一部分进行变更。在本变形例中，主要对与第一实施方式中说明了的结构不同的部分进行说明。

首先，使用图32对图20所示的操作信号生成部116、126以及图21所示的操作信号生成部130a、130b内的处理进行说明。另外，各操作信号生成部116、126、130a、130b中的处理基本相同。因此，以下，以操作信号生成部116的处理为例进行说明。

操作信号生成部116包括载波生成部116a以及U相比较器116bU、V相比较器116bV、W相比较器116bW。在本实施方式中，载波生成部116a生成并输出三角波信号作为载波信号SigC。

U相比较器116bU、V相比较器116bV、W相比较器116bW输入有由载波生成部116a生成的载波信号SigC和由三相转换部115计算出的U相、V相、W相指令电压。U相、V相、W相指令电压是例如正弦波状的波形，并且相位以每120°电角度错开。

U相比较器116bU、V相比较器116bV、W相比较器116bW通过基于U相、V相、W相指令电压和载波信号SigC的大小比较的PWM(pulse width modulation：脉宽调制)控制，来生成第一逆变器101中的U相、V相、W相的上臂和下臂的各开关Sp、Sn的操作信号。具体地，操作信号生成部116通过基于用电源电压使U相、V相、W相指令电压标准化的信号和载波信号的大小比较的PWM控制，来生成U相、V相、W相的各开关Sp、Sn的操作信号。驱动器117基于由操作信号生成部116生成的操作信号，使第一逆变器101中的U相、V相、W相的各开关Sp、Sn接通和断开。

控制装置110进行改变载波信号SigC的载波频率fc，即各开关Sp、Sn的开关频率的处理。载波频率fc在旋转电机10的低转矩区域或高旋转区域中设定得较高，并且在旋转电机10的高转矩区域中设定得较低。进行上述设定以抑制流过各相绕组的电流的控制性的降低。

即，能够伴随定子50的无芯化，减小定子50的电感。此处，当电感变低时，旋转电机10的电气时间常数变小。其结果是，流过各相绕组的电流的纹波增加从而流过绕组的电流的控制性降低，担心电流控制会发散。与流过绕组的电流(例如，电流的实际有效值)包含于高电流区域的情况相比，包含于低电流区域时的上述控制性降低的影响会更显著。为了解决上述问题，在本变形例中，控制装置110改变载波频率fc。

使用图33对改变载波频率fc的处理进行说明。上述处理作为操作信号生成部116的处理，通过控制装置110例如以规定的控制周期反复执行。

在步骤S10中，对流过各相的绕组51a的电流是否包含于低电流区域进行判断。上述处理是用于判断旋转电机10的当前的转矩处于低转矩区域的处理。例如，列举了下面的第一方法和第二方法作为判断是否包含于低电流区域的方法。

＜第一方法＞

基于由dq转换部112转换出的d轴电流和q轴电流计算出旋转电机10的转矩推定值。而且，当判断为计算出的转矩推定值低于转矩阈值时，判断为流过绕组51a的电流包含于低电流区域，当判断为转矩推定值在转矩阈值以上时，判断为包含于高电流区域。此处，转矩阈值只要设定为例如旋转电机10的起动转矩(也称为堵转转矩)的1/2即可。

<第二方法>

当判断出由角度检测器检测出的转子40的旋转角度在速度阈值以上时，判断为流过绕组51a的电流包含于低电流区域，即高旋转区域。此处，速度阈值只要设定为例如旋转电机10的最大转矩为转矩阈值时的转速即可。

当在步骤S10中作出否定判断时，判断为处于高电流区域，前进到步骤S11。在步骤S11中，将载波频率fc设定为第一频率fL。

当在步骤S10中做出肯定判断时，前进到步骤S12，将载波频率fc设定为高于第一频率fL的第二频率fH。

根据以上说明的本变形例，与流过各相绕组的电流包含于高电流区域的情况相比，将流过各相绕组的电流包含于低电流区域时的载波频率fc设定得更高。因此，在低电流区域中，能提高开关Sp、Sn的开关频率，并且抑制电流纹波的增加。由此，能抑制电流控制性的下降。

另一方面，与流过各相绕组的电流包含于低电流区域的情况相比，将流过各相绕组的电流包含于高电流区域时的载波频率fc设定得更低。在高电流区域中，由于与低电流区域相比，流过绕组的电流的振幅更大，因此由电感变低引起的电流纹波的增加对电流控制性的影响较小。因此，能够将高电流区域中的载波频率fc设定得比低电流区域低，并且能够减小各逆变器101、102的开关损耗。

在本变形例中，能够实施以下所示的方式。

·也可以是，在载波频率fc设定为第一频率fL的情况下，在图33的步骤S10中作出肯定判断时，将载波频率fc从第一频率fL逐渐改变为第二频率fH。

此外，也可以是，在载波频率fc设定为第二频率fH的情况下，在步骤S10中作出否定判断时，将载波频率fc从第二频率fH逐渐改变为第一频率fL。

·代替PWM控制，还可以通过空间矢量调制(SVM：space vector modulation)控制来生成开关的操作信号。在这种情况下，也能应用上述开关频率的变更。

(变形例9)

在上述各实施方式中，如图34的(a)所示，构成导线组81的各相每两对的导线并联连接。图34的(a)是表示两对导线即第一导线88a、第二导线88b的电连接的图。此处，代替图34的(a)所示的结构，如图34的(b)所示，第一导线88a、第二导线88b还可以串联连接。

此外，也可以在径向上层叠配置三对以上的多层导线。图35示出了层叠配置有四对导线即第一导线88a至第四导线88d的结构。第一导线88a至第四导线88d从接近定子铁芯52的一方以第一导线88a、第二导线88b、第三导线88c、第四导线88d的顺序在径向上并排配置。

此处，也可以如图34的(c)所示，第三导线88c、第四导线88d并联连接，并且第一导线88a连接到上述并联连接体的一端，第二导线88b连接到另一端。当并联连接时，能够使上述并联连接的导线的电流密度降低，并且能够抑制通电期间的发热。因此，在将筒状的定子绕组组装于形成有冷却水通路74的外壳(单元基座61)的结构中，未并联连接的第一导线88a、第二导线88b配置于与单元基座61抵接的定子铁芯52侧，并联连接的第三导线88c、第四导线88d配置于定子铁芯相反侧。由此，能够使多层导线结构中的各导线88a～88d的冷却性能均等化。

另外，由第一导线88a～第四导线88d构成的导线组81的径向的厚度尺寸只要小于1磁极内的与1相对应的周向的宽度尺寸即可。

(变形例10)

也可以将旋转电机10设为内转子结构(内转结构)。在这种情况下，例如在外壳30内，最好在径向外侧设有定子50，在径向内侧设有转子40。此外，最好在定子50和转子40的轴向两端中的一方侧或者双方侧设有逆变器单元60。图36是转子40和定子50的横剖视图，图37是放大表示图36所示的转子40和定子50的一部分的图。

以内转子结构为前提的图36和图37的结构相对于以外转子结构为前提的图8和图9的结构，除了转子40和定子50在径向内外相反之外，均是相同的结构。简而言之，定子50具有扁平导线结构的定子绕组51和不具有极齿的定子铁芯52。定子绕组51组装于定子铁芯52的径向内侧。定子铁芯52与外转子结构的情况相同，具有以下的任一结构。

(A)在定子50中，在周向的各导线部之间设置导线间构件，并且作为上述导线间构件，使用当将一磁极的导线间构件的周向的宽度尺寸设为Wt，将导线间构件的饱和磁通密度设为Bs，将一磁极的磁体单元的周向的宽度尺寸设为Wm，将磁体单元的残留磁通密度设为Br时，满足Wt×Bs≤Wm×Br的关系的磁性材料。

(B)在定子50中，在周向的各导线部之间设置导线间构件，并且使用非磁性材料作为上述导线间构件。

(C)在定子50中，构成为在周向的各导线部之间不设置导线间构件。

此外，磁体单元42的各磁体91、92也相同。即，使用磁体91、92构成磁体单元42，该磁体91、92取向为与磁极边界即q轴侧相比，易磁化轴的方向在磁极中心即d轴侧与d轴更平行。各磁体91、92的磁化方向等的细节如上所述。在磁体单元42中还能使用环状磁体95(参照图31)。

图38是内转子式时的旋转电机10的纵剖视图，是与上述图2对应的图。对与图2的结构的不同点进行简单说明。在图38中，在外壳30的内侧固定有环状的定子50，转子40隔着规定的气隙可旋转地设于上述定子50的内侧。与图2相同地，各轴承21、22配置为相对于转子40的轴向中央向轴向的任意一方侧偏移，由此，悬臂支承转子40。此外，在转子40的磁体保持件41的内侧设有逆变器单元60。

图39示出了其他结构作为内转子结构的旋转电机10。在图39中，旋转轴11通过轴承21、22可旋转地支承于外壳30，在上述旋转轴11固定有转子40。与图2等所示的结构相同地，各轴承21、22配置为相对于转子40的轴向中央向轴向的任意一方侧偏移。转子40具有磁体保持件41和磁体单元42。

在图39的旋转电机10中，作为与图38的旋转电机10的不同点，在转子40的径向内侧未设置逆变器单元60。磁体保持件41在磁体单元42的径向内侧的位置与旋转轴11连结。此外，定子50具有定子绕组51和定子铁芯52，并且安装于外壳30。

(变形例11)

以下，对作为内转子结构的旋转电机的其他结构进行说明。图40是旋转电机200的分解立体图，图41是旋转电机200的侧面剖视图。另外此处，以图40和图41的状态为基准来表示上下方向。

如图40和图41所示，旋转电机200包括：具有环状的定子铁芯201和多相的定子绕组202的定子203；以及旋转自如地配置于定子铁芯201的内侧的转子204。定子203相当于电枢，转子204相当于励磁元件。定子铁芯201构成为层叠有多个硅钢板，定子绕组202安装于上述定子铁芯201。虽然省略了图示，但是转子204具有转子铁芯和作为磁体单元的多个永磁体。在转子铁芯沿周向等间隔地设有多个磁体插入孔。在磁体插入孔分别安装有永磁体，该永磁体磁化为针对相邻的各磁极，磁化方向交替变化。另外，磁体单元的永磁体最好具有图23中说明那样的海尔贝克阵列或者与之类似的结构。或者，磁体单元的永磁体最好包括图9、图31中说明的那样的，取向方向(磁化方向)在磁极中心即d轴与磁极边界即q轴之间圆弧状地延伸的极性各向异性的特性。

此处，定子203最好是以下任意一种结构。

(A)在定子203中，在周向的各导线部之间设置导线间构件，并且作为上述导线间构件，使用当将一磁极的导线间构件的周向的宽度尺寸设为Wt，将导线间构件的饱和磁通密度设为Bs，将一磁极的磁体单元的周向的宽度尺寸设为Wm，将磁体单元的残留磁通密度设为Br时，满足Wt×Bs≤Wm×Br的关系的磁性材料。

(B)在定子203中，在周向的各导线部之间设置导线间构件，并且使用非磁性材料作为上述导线间构件。

(C)在定子203中，构成为在周向的各导线部之间不设置导线间构件。

此外，在转子204中，使用取向为与磁极边界即q轴侧相比，易磁化轴的方向在磁极中心即d轴侧与d轴更平行的多个磁体构成磁体单元。

在旋转电机200的轴向的一端侧设有环状的逆变器壳体211。逆变器壳体211配置为壳体下表面与定子铁芯201的上表面接触。在逆变器壳体211内设有：构成逆变器电路的多个电源模块212；对由半导体开关元件的开关动作产生的电压、电流的脉动(纹波)进行抑制的平滑电容器213；具有控制部的控制基板214；检测相电流的电流传感器215；以及转子204的转速传感器即分解器定子216。电源模块212具有半导体开关元件即IGBT、二极管。

在逆变器壳体211的周缘设有：与装设于车辆的电池的直流电路连接的电源连接器217；以及用于在旋转电机200侧与车辆侧控制装置之间传递各种信号的信号连接器218。逆变器壳体211由顶罩219覆盖。来自车载电池的直流电力经由电源连接器217输入，通过电源模块212的开关转换为交流并发送到各相的定子绕组202。

在定子铁芯201的轴向两侧中的逆变器壳体211的相反侧设有将转子204的旋转轴保持为可旋转的轴承单元221和收容该轴承单元221的环状的后壳222。轴承单元221具有例如两个一组的轴承，配置为相对于转子204的轴向中央向轴向的任意一方侧偏移。但是，也可以构成为，将轴承单元221中的多个轴承分散地设于定子铁芯201的轴向两侧，并通过上述各轴承双臂支承旋转轴。后壳222螺栓紧固固定于车辆的齿轮箱或变速器等的安装部，从而旋转电机200安装于车辆侧。

在逆变器壳体211内形成有用于供制冷剂流动的冷却流路211a。冷却流路211a是利用定子铁芯201的上表面对从逆变器壳体211的下表面环状地凹设的空间进行封闭而形成的。冷却流路211a形成为包围定子绕组202的线圈边端部。在冷却流路211a内插入有电源模块212的模块壳体212a。在后壳222也以包围定子绕组202的线圈边端部的方式形成有冷却流路222a。冷却流路222a是利用定子铁芯201的下表面对从后壳222的上表面环状地凹设的空间进行封闭而形成的。

(变形例12)

至此，对将旋转励磁式的旋转电机具体化的结构进行了说明，但是还可以对其进行变更，将旋转电枢式的旋转电机具体化。图42表示旋转电枢式的旋转电机230的结构。

在图42的旋转电机230中，在外壳231a、231b分别固定有轴承232，通过该轴承232将旋转轴233支承为旋转自如。轴承232是在例如多孔质金属包含油而成的含油轴承。在旋转轴233固定有作为电枢的转子234。转子234具有转子铁芯235和固定于该转子铁芯235的外周部的多相的转子绕组236。在转子234中，转子铁芯235具有无切槽结构，转子绕组236具有扁平导线结构。即，转子绕组236是每一相的区域的周向尺寸大于径向尺寸的扁平结构。

此外，在转子234的径向外侧设有作为励磁元件的定子237。定子237具有：固定于外壳231a的定子铁芯238；以及固定于该定子铁芯238的内周侧的磁体单元239。磁体单元239构成为包含极性在周向上交替的多个磁极，并且与上述的磁体单元42等相同地，取向为与磁极边界即q轴侧相比，易磁化轴的方向在磁极中心即d轴侧与d轴更平行。磁体单元239具有进行了取向的烧结钕磁体，其内禀矫顽力为400[kA/m]以上，并且残留磁通密度为1.0[T]以上。

本例的旋转电机230是两极三线圈的带电刷的无芯电动机，转子绕组236分割为三个，磁体单元239是两极。带电刷的电动机的极数和线圈数根据其用途为2:3、4:10、4:21等各种。

在旋转轴233固定有整流器241，在整流器241的径向外侧配置有多个电刷242。整流器241经由埋入旋转轴233的导线243电连接到转子绕组236。通过上述整流器241、电刷242、导线243进行直流电流相对于转子绕组236的流入和流出。整流器241构成为根据转子绕组236的相数在周向上适当分割。另外，电刷242既可以直接经由电气配线连接到蓄电池等直流电源，也可以经由端子台等连接到直流电源。

在旋转轴233上，在轴承232与整流器241之间设有树脂垫圈244作为密封构件。通过树脂垫圈244来抑制从含油轴承即轴承232渗出的油向整流器241侧流出。

(变形例13)

在旋转电机10的定子绕组51中，也可以将各导线82设为在内外具有多个绝缘膜的结构。例如，最好是将带绝缘膜的多个导线(线材)捆扎为一束，利用外层膜将导线覆盖从而构成导线82。在这种情况下，线材的绝缘膜构成内侧的绝缘膜，外层膜构成外侧的绝缘膜。此外尤其是，最好将导线82中的多个绝缘膜中的外侧的绝缘膜的绝缘能力设为高于内侧的绝缘膜的绝缘能力。具体地，将外侧的绝缘膜的厚度设为大于内侧的绝缘膜的厚度。例如，将外侧的绝缘膜的厚度设为100μm，将内侧的绝缘膜的厚度设为40μm。或者是，作为外侧的绝缘膜，最好使用与内侧的绝缘膜相比介电常数更低的材料。只要能应用上述至少任意一个即可。另外，线材最好构成为多个导电构件的集合体。

如上所述，通过增强导线82中最外层的绝缘，能适用于用于高电压的车辆用系统的情况。此外，在气压较低的高原等也能适当驱动旋转电机10。

(变形例14)

也可以是，在内外具有多个绝缘膜的导线82中，对于外侧的绝缘膜和内侧的绝缘膜，线膨胀率(线性膨胀系数)和粘接强度的至少任意一个不同。图43示出了本变形例的导线82的结构。

在图43中，导线82具有：多股(图中为4股)线材181；包围该多股线材181的例如树脂制的外层膜182(外层绝缘膜)；以及在外层膜182内填充于各线材181的周围的中间层183(中间绝缘膜)。线材181具有由铜材料构成的导电部181a和由绝缘材料构成的导体膜181b(内侧绝缘膜)。作为定子绕组时，通过外层膜182使各相之间绝缘。另外，线材181最好构成为多个导电构件的集合体。

中间层183具有比线材181的导体膜181b高的线膨胀率，并且具有比外层膜182低的线膨胀率。即，导线82中，越靠近外侧线膨胀率越高。通常，外层膜182的线性膨胀系数比导体膜181b高，但是通过在外层膜182与导体膜181b之间设置具有中间的线膨胀率的中间层183，能够使上述中间层183作为缓冲构件发挥作用，从而防止外层侧和内层侧的同时开裂。

此外，在导线82中，在线材181中导电部181a和导体膜181b粘接，并且导体膜181b和中间层183、中间层183和外层膜182分别粘接，在上述各粘接部分中，越靠近导线82的外侧，粘接强度越弱。即，导电部181a和导体膜181b的粘接强度比导体膜181b和中间层183的粘接强度、中间层183和外层膜182的粘接强度弱。此外，当对导体膜181b和中间层183的粘接强度与中间层183和外层膜182的粘接强度进行比较时，最好是后者的一方(外侧的一方)较弱或者相同。另外，可以通过例如剥离两层膜时所需要的拉伸强度等，来把握各膜彼此的粘接强度的大小。通过如上所述地设定导线82的粘接强度，即使由于发热或者冷却产生了内外温差，也能抑制在内层侧和外层侧均发生开裂(共裂)的情况。

此处，旋转电机的发热、温度变化主要作为从线材181的导电部181a发热的铜损和从铁芯内发生的铁损而产生的，但是上述两种损耗从导线82内的导电部181a或者导线82的外部传递，发热源并不在中间层183。在这种情况下，通过使中间层183具有相对于两方能成为缓冲的粘接力，能够防止上述同时开裂。因此，即使在车辆用途等高耐压或者温度变化大的领域中使用时，也能适当使用。

以下进行补充。线材181例如可以是瓷釉线，在这种情况下具有PA、PI、PAI等树脂膜层(导体膜181b)。此外，优选的是，线材181的外侧的外层膜182由相同的PA、PI、PAI等构成，并且厚度较厚。由此，抑制了线膨胀率差引起的膜的破坏。另外，作为外层膜182，除了使PA、PI、PAI等上述材料变厚来应对之外，还优选使用PPS、PEEK、氟、聚碳酸酯、硅、环氧树脂、聚萘二甲酸乙二醇酯、LCP等介电常数比PA、PAI小的材料，以提高旋转电机的导体密度。若是上述树脂，则即使比导体膜181b的相同的PI、PAI膜薄或者是与导体膜181b相同的厚度，也能提高其绝缘能力，并由此提高导电部的占有率。通常，上述树脂具有介电常数比瓷釉线的绝缘膜更好的绝缘。当然，也存在由于成型状态、混合物使上述介电常数变差的例子。其中，由于PPS、PEEK的线性膨胀系数通常大于瓷釉膜，但是小于其他树脂，因此适于作为第二层的外层膜。

此外，线材181的外侧的两种膜(中间绝缘膜、外侧绝缘膜)和线材181的瓷釉膜的粘接强度优选比线材181中的铜线与瓷釉膜之间的粘接强度弱。由此，抑制了瓷釉膜和上述两种膜一次性被破坏的现象。

当对定子追加水冷结构、液冷结构、空冷结构时，基本上考虑会从外层膜182开始施加热应力、冲击应力。但是，即使在线材181的绝缘层和所述两种膜为不同的树脂的情况下，也能通过设置不粘接上述膜的部位来减小上述热应力、冲击应力。即，通过与线材(瓷釉线)设置空隙，配置氟、聚碳酸酯、硅、环氧树脂、聚萘二甲酸乙二醇酯、LCP，来完成上述绝缘结构。在这种情况下，优选使用由环氧树脂等构成的具有低介电常数且低线性膨胀系数的粘接材料来粘接外层膜和内层膜。这样，不仅能提高机械强度，还能抑制导电部的振动引起的摇晃等而产生的摩擦所导致的膜破坏或者线性膨胀系数差引起的外层膜的破坏。

作为对于上述结构的导线82的、承担机械强度、固定等的、通常成为围绕定子绕组的最终工序的最外层固定，优选环氧树脂、PPS、PEEK、LCP等成型性良好且具有介电常数、线性膨胀系数这些性质与瓷釉膜接近的性质的树脂。

通常使用聚氨酯或硅进行树脂灌封，但是在上述树脂中其线性膨胀系数与其他的树脂相比存在近一倍的差，会产生能剪切树脂的热应力。因此，不适用于国际上使用严格的绝缘规定的60V以上的用途。关于这点，根据利用环氧树脂、PPS、PEEK、LCP等通过注塑成型等容易作出的最终绝缘工序，能够实现上述各要求条件。

(变形例15)

在上述第三实施方式中，也可以改变磁体91、92的形状和凸部1002的形状。例如，也可以使磁体91、92的周向端面91a、92a相对于径向倾斜。更优选的是，也可以以使磁体91、92的周向端面91a、92a与磁体磁路(或者易磁化轴)正交(或者成接近正交的角度)的方式，将周向端面91a、92a设为相对于径向倾斜。基于图44具体地说明。

在图44中，在磁体91、92的周向端部处，磁体磁路(或者易磁化轴)相对于径向成45度的角度。因此，将磁体91、92的周向端面91a、92a设置成相对于径向倾斜45度的角度。此外，凸部1002的周向端面1002a、1002b设置成以与周向端面91a、92a的倾斜角度相对应的角度(图44中为45度的角度)相对于径向倾斜。

(变形例16)

在上述第三实施方式中，也可以改变磁体91、92的形状和凸部1002的形状。例如，也可以在磁体91、92的定子侧外表面设置沿径向凹陷的凹部。更优选的是，也可以在定子侧外表面上，在比d轴侧靠近q轴侧的位置设置凹部。基于图45具体地说明。

如图45所示，在磁体91、92的q轴侧的端部中的定子侧外表面91c、92c设有沿径向凹陷的凹部1003。在q轴侧端部处与定子相反侧相比，定子侧的部分的磁体91、92的磁体磁路更容易变短。因此，在如上所述地取向的磁体91、92中，q轴侧端部处的定子侧的部分为容易退磁的部分。因此，通过在磁体91、92的q轴侧端部中的定子侧外表面设置凹部1003，使容易退磁的部分变少，从而难以退磁。此外，能减少磁体量。此外，通过设置凹部1003，与d轴侧相比，q轴侧的在径向上从磁体91、92到定子50的气隙更大。因此，能够使磁体91、92的表面磁体密度分布接近正弦波形状。

此外，在图45中，通过以切除磁体91、92的定子侧的角的方式设置相对于径向倾斜规定角度(例如45度)的倾斜面来形成凹部1003。这样，在径向上从磁体91、92到定子50的气隙随着靠近q轴逐渐变大。由此，能够使磁体91、92的表面磁体密度分布更加接近正弦波形状。

此外，当设置凹部1003时，优选设置具有沿着磁体磁路(或者易磁化轴)的斜面(或者曲面)的凹部1003。沿着磁体磁路(或者易磁化轴)的斜面(或者曲面)是与磁体磁路(或者易磁化轴)平行或者接近平行的面。

此外，如图45所示，当设置凹部1003时，凸部1002的径向尺寸优选与磁体91、92的周向端面91a、92a的径向尺寸相同。

另外，在本变形例中，如图46的(a)所示，也可以通过在磁体91、92的q轴侧端部中的定子侧设置台阶来形成凹部1003。此外，如图46的(b)所示，也可以代替平面由曲面形成凹部1003。当设为曲面时，优选设为沿着磁体磁路的曲面。

此外，也可以将变形例15和变形例16组合。例如，如图47所示，也可以使周向端面91a、92a相对于径向倾斜并且在定子侧外表面的周向端部设置凹部1003。

(变形例17)

在上述第三实施方式中，磁体单元42也可以在沿周向相邻的磁体91、92之间且在径向上比凸部1002靠定子侧设置辅助磁体。辅助磁体是如下那样的磁体：易磁化轴取向成与磁体91、92的d轴侧的易磁化轴相比更平行于周向，并且沿着该易磁化轴设有磁体磁路。基于图48具体地说明。

如图48所示，凸部1002形成为其径向尺寸比磁体91、92短。此外，在沿周向相邻的磁体91、92之间且在径向上比凸部1002靠定子侧设有辅助磁体1004。辅助磁体1004是如下那样的磁体：在q轴处平行于周向的易磁化轴直线状地取向，并且沿着该易磁化轴设有直线状的磁体磁路。辅助磁体1004的周向的宽度尺寸与磁体间的间隙1001的尺寸相同，辅助磁体1004的周向端部与磁体91、92的周向端部抵接。此外，在径向上，辅助磁体1004和凸部1002的总计尺寸与磁体91、92的尺寸相同。因此，辅助磁体1004不会比磁体91、92向定子侧突出。此外，辅助磁体1004在轴向上遍及磁体91、92的整个区域设置。

通过上述辅助磁体1004的磁通，能提高磁体91、92的d轴上的磁通密度。此外，由于辅助磁体1004的磁体磁路是在q轴处平行于周向的直线状的磁体磁路，因此即使受到来自定子50的磁场影响也难以退磁。因此，即使在q轴处在比凸部1002靠定子侧配置辅助磁体1004，也难以退磁，能增强d轴的磁通密度。此外，由于利用磁体间的间隙1001且利用比凸部1002靠定子侧的空间来配置辅助磁体1004，因此能抑制辅助磁体1004比磁体91、92向定子侧突出。

另外，也可以将变形例17与变形例15或者变形例16组合。例如，如图49所示，也可以在使周向端面91a、92a相对于径向倾斜并且在定子侧外表面的周向端部设置凹部1003的基础上，设置辅助磁体1004。另外，如图49所示，当设置凹部1003时，优选与凹部1003的形状相对应地设计辅助磁体1004的周向端部的形状。即，优选将辅助磁体1004设为埋入磁体间的间隙的形状。

(变形例18)

也可以在变形例11或者变形例12中说明的内转子结构的旋转电机中，采用第三实施方式和变形例15～17中任意一个示出的磁体单元42和圆筒部43。

例如，如图50的(a)所示，也可以在内转子结构的旋转电机中采用第三实施方式中示出的磁体单元42和圆筒部43。此外，如图50的(b)所示，也可以在内转子结构的旋转电机中采用变形例18中示出的磁体单元42和圆筒部43。

以下描述上述以外的变形例。

·磁体单元42中径向上电枢侧的面和转子的轴心在径向上的距离DM也可以为50mm以上。具体地，例如，图4所示的磁体单元42(具体地，第一磁体91、第二磁体92)中的径向内侧的面和转子40的轴心在径向上的距离DM也可以为50mm以上。

作为无切槽结构的旋转电机，已知使用于输出是几十W到几百W级的模型用等的小型旋转电机。而且，本申请发明人并没有发现一般在超过10kW这样的工业用的大型旋转电机中采用了无切槽结构的事例。对于其理由本申请发明人进行了研究。

近年主流的旋转电机大致分为以下四种。上述旋转电机是指，带刷电动机、笼式感应电动机、永磁体式同步电动机和磁阻电机。

带刷电动机中，经由电刷供给励磁电流。因此，在大型设备的带刷电动机的情况下，电刷大型化，从而维护变得烦杂。由此，伴随半导体技术的显著发展，逐步置换为感应电动机等无刷电动机。另一方面，在小型电动机的领域中，从较低的惯性和经济性的优点出发，还向市面供给有许多无芯电动机。

笼式感应电动机中，原理如下：通过用次级侧的转子的铁芯接收在初级侧的定子绕组产生的磁场来使感应电流集中向笼式导体流动而形成反作用磁场，从而产生转矩。因此，从设备的小型高效的观点出发，在定子侧和转子侧均去除铁芯并不一定是好的对策。

磁阻电机是利用铁芯的磁阻变化的电动机，原理上不希望消除铁芯。

永磁体式同步电动机中，近年来，IPM(即埋入磁体式转子)成为主流，尤其是在大型设备中，只要没有特殊情况通常会使用IPM。

IPM具有兼备磁体转矩和磁阻转矩的特性，并且在通过逆变器控制适时调节上述转矩的比例的同时进行运转。因此，IPM是小型且控制性优异的电动机。

根据本申请发明人的分析，当以横轴描绘磁体单元中的径向上的电枢侧的面与转子的轴心之间的径向上的距离DM、即一般的内转子的定子铁心的半径时，产生磁体转矩和磁阻转矩的转子表面的转矩如图51所示。

磁体转矩如下式(eq1)所示，通过永磁体产生的磁场强度来确定其势位，与此相对，磁阻转矩如下式(eq2)所示，电感尤其是q轴电感的大小确定其势位。

磁体转矩＝k·Ψ·Iq·······(eq1)

磁阻转矩＝k·(Lq-Ld)·Iq·Id·····(eq2)

此处，用DM对永磁体的磁场强度和绕组的电感的大小进行比较。永磁体产生的磁场强度即磁通量Ψ和与定子相对的面的永磁体的总面积成比例。若是圆筒式的转子则为圆筒的表面积。严格来讲，由于存在N极和S极，因此和圆筒表面的一半的专有面积成比例。圆筒的表面积和圆筒的半径、圆筒长度成比例。即，若圆筒长度恒定，则和圆筒的半径成比例。

另一方面，尽管绕组的电感Lq受铁芯的形状的影响，但灵敏度较低，而由于绕组的电感Lq与定子绕组的匝数的平方成比例，因此与匝数高度相关。另外，当将μ设为磁路的导磁率、N设为匝数、S设为磁路的截面积、δ设为磁路的有效长度时，电感L＝μ·N²×S/δ。由于绕组的匝数取决于绕组空间的大小，因此若是圆筒式电动机，则取决于定子的绕组空间，即切槽面积。如图52所示，由于切槽的形状为大致四边形，因此，切槽面积与周向的长度尺寸a和径向的长度尺寸b的乘积a×b成比例。

由于切槽的周向的长度尺寸随着圆筒的直径变大而变大，因此与圆筒的直径成比例。切槽的径向的长度尺寸与圆筒的直径成比例。即，切槽面积与圆筒的直径的平方成比例。此外，从上式(eq2)也可以看出，磁阻转矩与定子电流的平方成比例，因此旋转电机的性能由流过多少大电流确定，并且该性能取决于定子的切槽面积。综上，若圆筒的长度恒定，则磁阻转矩与圆筒的直径的平方成比例。图51是基于此绘制了磁体转矩、磁阻转矩与DM的关系的图。

如图51所示，磁体转矩相对于DM呈线性增加，磁阻转矩相对于DM呈二次函数增加。可以看出，当DM相对较小时，磁体转矩占主导，随着定子铁芯半径变大，磁阻转矩占主导。本申请发明人得出了以下结论：在规定的条件下，图51中的磁体转矩和磁阻转矩的交点大约在定子铁芯半径＝50mm的附近。即，在定子铁芯半径充分超过50mm这样的10kW级电动机中，由于利用磁阻转矩是当前的主流，因此难以消除铁芯，推定这是在大型设备的领域中不采用无切槽结构的理由之一。

在定子使用铁芯的旋转电机的情况下，铁芯的磁饱和始终是技术问题。尤其是，在径向间隙式旋转电机中，旋转轴的纵截面形状是对应每个磁极呈扇形，越朝向设备内周侧磁路宽度越窄而且形成切槽的极齿部分的内周侧尺寸决定旋转电机的性能界限。无论使用何种高性能的永磁体，当在上述部分中发生磁饱和时，都不能充分发挥永磁体的性能。为了在上述部分中不产生磁饱和，将内周径设计得较大，这会导致设备的大型化。

例如，在分布绕组的旋转电机中，若是三相绕组，则每个磁极由三个到六个极齿分担磁通并使其流动，但是由于磁通倾向集中于周向前方的极齿，因此磁通并不会均匀地在三个到六个极齿中流动。在这种情况下，磁通集中地流动于一部分(例如，一个或两个)极齿，并且随着转子的旋转而使磁饱和的极齿也在周向上移动。这也成为产生切槽纹波的主要原因。

综上，在DM为50mm以上的无切槽结构的旋转电机中，希望去除极齿来消除磁饱和。然而，当去除极齿时，转子和定子中的磁路的磁阻增加，导致旋转电机的转矩降低。作为磁阻增加的理由，例如转子与定子之间的气隙会变大。因此，在上述DM为50mm以上的无切槽结构的旋转电机中，对于增强转矩有改进的余地。因此，在上述DM为50mm以上的无切槽结构的旋转电机中，应用能够增强上述转矩的结构的优点很大。

另外，不限于外转子结构的旋转电机，对于内转子结构的旋转电机，也可以将磁体单元中的径向上的电枢侧的面和转子的轴心的径向上的距离DM设为50mm以上。

·在旋转电机10的定子绕组51中，也可以构成为，在径向上将导线82的直线部83设为单层。此外，在将直线部83在径向内外配置为多层的情况下，该层的数量可以是任意的，还可以设为3层、4层、5层、6层等。

·例如，在图2的结构中，将旋转轴11设为在轴向上向旋转电机10的一端侧和另一端侧这两者突出，但是也可以对此进行变更，构成为仅向一端侧突出。在这种情况下，旋转轴11最好设为，由轴承单元2悬臂支承的部分为端部，向其轴向外侧延伸。在本结构中，由于旋转轴11不向逆变器单元60的内部突出，因此可以更多地使用逆变器单元60的内部空间，详细地，使用筒状部71的内部空间。

·在上述结构的旋转电机10中，构成为在轴承21、22中使用非导电性润滑脂，但是可以对此进行变更，构成为在轴承21、22中使用导电性润滑脂。例如，构成为使用包含了金属粒子或碳粒子等的导电性润滑脂。

·作为将旋转轴11支承为旋转自如的结构，也可以构成为，在转子40的轴向一端侧和另一端侧的两个部位设置轴承。在这种情况下，在图1的结构中，轴承最好夹着逆变器单元60设于一端侧和另一端侧的两个部位。

·在上述结构的旋转电机10中，构成为在转子40中磁体保持件41的中间部45具有内侧肩部49a和环状的外侧肩部49b，但是也可以构成为不设置上述肩部49a、49b而具有平坦的面。

·在上述结构的旋转电机10中，构成为在定子绕组51的导线82中将导体82a设为多股线材86的集合体，但是可以对此进行变更，也可以构成为使用截面呈矩形的矩形导线作为导线82。此外，也可以构成为，使用截面呈圆形或截面呈椭圆形的圆导线作为导线82。

·在上述结构的旋转电机10中，构成为在定子50的径向内侧设置逆变器单元60，但是除此之外，也可以构成为在定子50的径向内侧不设置逆变器单元60。在这种情况下，能将定子50的径向内侧的内部区域作为空间。此外，能在上述内部区域配置与逆变器单元60不同的部件。

·在上述结构的旋转电机10中，也可以构成为不具备外壳30。在这种情况下，也可以构成为在例如轮、其他车辆部件的一部分中保持转子40、定子50等。

(第四实施方式)

在上述第一实施方式中，轴向上的磁体91、92的长度(高度)比定子绕组51的线圈侧部53长。由此，将从轴向两侧的端部产生的磁通的至少一部分集中在轴向中央侧的部分，从而实现磁体磁通的增强。

然而，当磁体91、92的长度比线圈侧部53长时，在线圈边端54、55处，尽管对旋转转矩贡献不大，但仍直接施加有磁体91、92产生的旋转磁场。在这种情况下，由于从定子绕组51观察到的磁场是波状的交流磁场，因此涡电流流过导线82。其结果是，产生了涡电流损耗，有可能使定子50的温度上升，定子50的振动增大。因此，在本实施方式中，为了使施加于线圈边端54、55的磁场(漏磁)减少，构成为如下结构。

图53～图55示出了磁体91、92和定子绕组51的轴向上的纵截面。如图55所示，旋转轴11的轴向上的磁体91、92的截面形成为向定子绕组51一侧凸出。另外，在图55中，上下方向为轴向。在本实施方式中，轴向上的磁体91、92的纵截面是从转子40一侧朝向定子50一侧轴向长度变短的梯形形状。即，磁体单元42(更具体地，磁体91、92)的轴向两侧的端部中的薄壁部1102的径向厚度(L1102)比轴向中央侧的部分1101的径向厚度(L1101)薄。对于薄壁部1102的径向厚度(L1102)，与轴向内侧相比，外侧更薄(短)。

进一步对磁体单元42的形状详细地说明。构成磁体单元42的磁体91、92的外周面(转子侧外表面)和内周面(定子侧外表面)设置成与轴向平行。此外，轴向中央侧的部分1101与线圈侧部53相对，轴向中央侧的部分1101的径向厚度(L1101)恒定。磁体91、92的周面中的转子侧外表面相当于励磁元件侧周面，定子侧外表面相当于电枢侧周面。

另外，定子绕组51中的线圈侧部53是供导线82沿着轴向直线状地设置的部位。此外，线圈侧部53也是在轴向上设于定子铁芯52的范围内的部分。此外，线圈侧部53也是与磁体单元42的定子侧外表面相对配置的部分。

另一方面，磁体91、92的轴向两侧的端部中的薄壁部1102具有相对于与轴向正交的方向倾斜的倾斜面1102a，并且轴向的长度(高度)朝向定子50侧逐渐变短(变低)。即，薄壁部1102的截面为大致直角三角形，与转子40侧相比，薄壁部1102的轴向长度(高度)在定子50侧更短(低)。即，在薄壁部1102中，随着在轴向上靠近外侧，径向的长度(厚度)更短。另外，可以想到，由于压缩成型时的锥度，成型压力在长度的长短部分不同。因此，考虑到磁体通常在大约3.5％的Br误差范围内制成，轴向端部的长短部与将轴线作为法线的面所成的角度最大也必须在15度以内。

另外，具有上述截面形状的薄壁部1102遍及各磁体91、92的周向从端部设置到端部。即，当从轴向观察磁体单元42时，薄壁部1102形成为圆弧状。

此外，薄壁部1102在轴向上设于与线圈边端54、55重叠的位置。即，在轴向上，线圈边端54、55的至少一部分设于与薄壁部1102重叠的范围内。在本实施方式中，线圈边端54、55的一部分从磁体单元42向轴向外侧突出。

为了使导线82在线圈侧部53的轴向外侧沿周向移动，即、使导线82折返，线圈边端54、55是相对于轴向斜行或者回旋的部分。在本实施方式中，线圈边端54、55是位于定子铁芯52的轴向外侧的部分。此外，线圈边端54、55也是配置于磁体单元42的定子侧外表面的轴向外侧的部分。

在本实施方式中，定子绕组51的轴向长度比磁体单元42长，但是也可以比磁体单元42短。在这种情况下，优选在轴向上使磁体91、92的定子侧外表面的长度比定子绕组51短，并且使转子侧外表面的长度比定子绕组51长。此外，在这种情况下，线圈边端54、55优选在轴向上位于薄壁部1102的范围内。

接着，参照图56对构成磁体单元42的磁体91、92的纵截面中的易磁化轴的方向和磁体磁路进行说明。在图56中，将上下方向作为轴向。

在各磁体91、92中，在轴向中央侧的部分1101与轴向两侧的薄壁部1102之间，磁体磁路(磁化方向)分别圆弧状地延伸。在图56中，用箭头表示磁化方向。分别在各磁体91、92中，磁化方向在轴向中央侧的部分1101中是与轴向正交的方向(或者接近正交的方向)。另一方面，与轴向中央侧的部分1101中的磁化方向相比，薄壁部1102中的磁化方向是接近与轴向平行的方向。

关于取向的方向，分别在各磁体91、92中，易磁化轴的方向在轴向中央侧的部分1101处和轴向两侧的薄壁部1102处不同。使用取向成薄壁部1102处的易磁化轴的朝向(方向)与轴向中央侧的部分1101相比更接近与轴向平行的磁体构成各磁体91、92。

更详细地，在中央侧的部分1101处易磁化轴的方向接近与轴向正交的方向，在薄壁部1102处易磁化轴的方向是接近轴向的方向。而且，根据上述易磁化轴的方向形成圆弧形的磁体磁路。另外，在各磁体91、92中，在中央侧的部分1101处将易磁化轴设为平行于与轴向正交的方向。也可以在薄壁部1102处将易磁化轴设为平行于轴向。

此外，在磁体91、92中，各磁体91、92的周面中的成为定子50一侧(图56中为右侧)的定子侧外表面和轴向上位于外侧的端面(即倾斜面1102a)是磁通的流入流出面即磁通作用面。圆弧状的磁体磁路形成为将上述磁通作用面(定子侧外表面和外侧的端面)连接。

在磁体单元42中，由于在定子侧外表面与轴向上位于外侧的端面之间，磁通圆弧状地流动，因此与例如径向各向异性磁体相比磁体磁路更长。因此，能使磁通集中在磁体91、92的轴向中央侧的部分1101侧。与此同时，能抑制从轴向两侧的薄壁部1102朝向线圈边端54、55的磁通(漏磁)。即，根据上述结构的各磁体91、92，能提高旋转电机10的转矩并且抑制线圈边端54、55的涡电流损耗。

倾斜面1102a为磁通作用面，越是与磁通作用面正交的磁通，磁通越强，从磁通作用面倾斜的程度越大，磁通越容易弱。由于线圈边端54、55在相对于倾斜面1102a倾斜的位置处相对，因此能进一步抑制从端部1102向线圈边端54、55的磁通。

另外，虽然在图56中用箭头表示了定子50侧(图56的右侧)为N极时的磁化矢量，但是当为S极时，箭头的方向相反。

若是小型旋转电机，则能仅利用粘接剂来固定磁体单元。然而，当是大型旋转电机时，由于设计条件的振动、加减速冲击等，担心仅利用粘接剂会使磁体单元脱落。此外，为了将磁体单元42的轴向两侧的薄壁部1102适当地配置成与线圈边端54、55重叠，需要适当地限制磁体单元42在轴向上的移动。即，即使是直径100mm以上的大型转子，也需要确保磁体单元的牢固性。

因此，设置一对保持环1103作为磁体单元42的保持构件。图57示出了保持环1103的俯视图。保持环1103形成为圆环状，保持环1103的外径与磁体保持件41的内径大致一致。此外，如图53、图54、图55等所示，保持环1103固定于磁体保持件41的内周。固定方法是利用粘接材料的固定、利用螺栓固定的固定、压入固定等任意方法。

此外，一对保持环1103将磁体单元42从轴向两侧夹入，在轴向上设于磁体单元42的一端和另一端这两端侧。此外，保持环1103的内径设置为与磁体单元42的内径(定子侧外表面的位置)大致一致。因此，通过保持环1103使磁体保持件41在轴向上卡合，从而限制其在轴向上的移动。

此外，保持环1103设有向磁体单元42一侧即沿轴向突出的卡合部1104。在保持环1103和磁体单元42固定于磁体保持件41的状态下，一对卡合部1104之间的轴向上的距离(卡合部1104的前端之间的间隙)至少比磁体单元42的轴向长度(转子40一侧的长度)短。因此，卡合部1104在径向上与磁体单元42的轴向外侧的薄壁部1102卡合，限制了磁体91、92向定子50侧的移动。

此外，在本实施方式中，卡合部1104形成为与薄壁部1102的形状相对应的形状。具体地，如图55所示，根据薄壁部1102的倾斜面1102a的形状，卡合部1104具有向与轴向正交的方向倾斜的倾斜面1104a。倾斜面1104a相对于与轴向正交的方向的倾斜角度和倾斜方向与轴向外侧的薄壁部1102所具有的倾斜面1102a相同。

由此，当将一对保持环1103设置成从轴向两侧夹入磁体单元42时，薄壁部1102的倾斜面1102a与卡合部1104的倾斜面1104a抵接。即，与薄壁部1102的形状相对应地设置卡合部1104的形状，使得在薄壁部1102与卡合部1104之间几乎没有间隙。在这种状态下，卡合部1104在径向上与薄壁部1102卡合，从而限制了磁体91、92向定子50侧移动。即，防止并抑制了磁体91、92的脱落。

另外，卡合部1104在从轴向观察时遍及保持环1103的整周圆环状地设置。即，保持环1103的卡合部1104遍及磁体单元42的整周在径向上与磁体91、92卡合，从而限制了磁体91、92向定子50侧移动。

保持环1103是非磁性体，但是优选是金属。在这种情况下，由于磁通通过保持环1103，有可能会产生涡电流损耗。此处，在薄壁部1102处，磁体磁路形成为圆弧状。这样，从轴向端部(薄壁部1102)产生的磁通难以与保持环1103交链，能够有效地与定子50磁通交链。此处，从薄壁部1102产生的交链磁通具有轴向分量而不是与轴向正交的方向。然而，定子铁芯52与磁体91、92之间的距离是现有结构的三倍以上，并且其间无法配置足够的铁芯，几乎被导线82占据。由此，虽然通常称为无切槽或者无铁芯的本实施方式的旋转电机的磁通沿轴向取向，但是在定子铁芯52与磁体91、92之间的足够的距离内失去了轴向磁通分量。其结果是，与定子铁芯52交链时的磁通具有极小的轴向分量。由此，通过虽然通常对于轴向的磁通产生较大的涡电流损耗，但是能有效地抑制对于水平方向的磁通产生的涡电流损耗的电磁钢板(定子铁芯52)，较大程度地抑制了上述损耗，可以提供与以往相比大转矩且高效率的电动机。

根据第四实施方式，具有以下优异的效果。

如图55所示，轴向上的磁体单元42的截面向定子50侧突出，端部处的薄壁部1102设于与定子绕组51的线圈边端54、55重叠的位置。根据上述结构，在径向(与轴向正交的方向)上，与从线圈侧部53到磁体单元42的轴向中央侧的部分1101的距离相比，从线圈边端54、55到薄壁部1102的距离(气隙)更长。因此，能够使从薄壁部1102向线圈边端54、55产生的磁通密度减小，从而能抑制线圈边端54、55中的涡电流损耗。

另外，由于能使薄壁部1102中径向的长度变短，因此即使薄壁部1102中的磁体磁路沿着与轴向正交的方向形成，也能减少从薄壁部1102向线圈边端54、55产生的磁通密度。

此外，通过使磁体单元42的截面向定子50侧突出，从薄壁部1102产生的磁通的至少一部分集中在磁体单元42的轴向中央侧的部分1101。因此，与磁体单元不与线圈边端54、55重叠的情况以及不突出的情况相比，能增强从中央侧的部分1101向线圈侧部53产生的磁通，从而提高转矩。

此外，在磁体单元42中，与轴向中央侧的部分中的磁化方向相比，薄壁部1102中的磁化方向更接近平行于轴向。因此，磁通从薄壁部1102集中到中央侧的部分1101。此外，磁体单元42中，将定子侧外表面和轴向上的端面(倾斜面1102a)设为磁通的流入流出面，并且圆弧状的磁体磁路形成为将定子侧外表面和倾斜面1102a连接。因此，能使从薄壁部1102向中央侧的部分1101的磁体磁路变长，并增强从中央侧的部分1101产生的磁通密度。因此，能进一步提高转矩。与此同时，能减弱以与轴向正交的方向从薄壁部1102向线圈边端54、55一侧产生的磁通密度，从而减少线圈边端54、55中的涡电流损耗。

在磁体单元42的轴向两侧的端部设置一对保持环1103，保持环1103具有在径向上与各磁体91、92的薄壁部1102卡合的卡合部。因此，对于各磁体91、92，能通过保持环1103抑制径向和轴向的位置偏移、脱落。此外，由于与径向厚度较薄的薄壁部1102卡合，因此能抑制因设置保持环1103而使转子40在径向上变厚。即，能防止保持环1103在径向上位于比磁体单元42的内周面靠近定子50侧的位置。因此，能将磁体单元42与定子绕组51之间的距离设为适当的距离。

磁体单元42中轴向上的端面是相对于与轴向正交的方向倾斜的倾斜面1102a。由此，当使磁体单元42压缩成型时，与形成台阶形状时相比更容易成型。当采用本实施方式所述的烧结磁体时尤其有效。

使用内禀矫顽力在400[kA/m]以上且残留磁通密度在1.0[T]以上的磁体91、92来构成磁体单元42。然而，即使采用如上所述的磁体磁通较强的磁体91、92，由于使线圈边端54、55与薄壁部1102重叠，也能理想地减少线圈边端54、55中的涡电流损耗并提高转矩。

使用磁体91、92构成磁体单元42，该磁体91、92取向为与磁极边界部即q轴侧相比，易磁化轴的方向在磁极中心即d轴侧与d轴更平行。此外，在磁体91、92中，形成有如下那样的圆弧状的磁体磁路：在靠近d轴的部分中易磁化轴为与d轴平行或者接近与d轴平行的方向，并且在靠近q轴的部分中易磁化轴为与q轴正交或者接近与q轴正交的方向。更详细地，磁体91、92中，该磁体91、92的周面中的定子侧外表面和周向上q轴侧的端面为磁通的流入流出面，磁体磁路形成为将定子侧外表面与q轴侧的端面连接。

因此，能增强d轴处的磁体磁通，从而提高转矩。此外，在各磁极中从q轴到d轴的表面磁通变化(磁通的增减)变得平滑。因此，能够抑制开关不均衡导致的急剧的电压变化，进而抑制涡电流损耗、定子的振动。此外，由于磁通不仅从轴向两侧的端部(薄壁部1102)集中还从q轴侧的部分集中，因此能进一步增强d轴处的磁体磁通。

此外，导线82是由多股线材86形成并且由绝缘构件覆盖该多股线材的线材集合体。此外，多股线材86捻合而构成。因此，能进一步减少线圈边端54、55中的涡电流损耗。

(第四实施方式的其他例)

·在上述第四实施方式中，若磁体91、92的纵截面形状向定子50侧凸出，那么也可以任意改变轴向上的端部(即薄壁部1102)的形状。例如，如图58所示，也可以形成为随着靠近定子50侧轴向长度(高度)阶梯性减小的台阶状。此外，也可以将薄壁部1102的轴向外侧的端面(倾斜面1102a)设为曲面。

·在上述第四实施方式中，也可以任意改变磁体91、92的纵截面中的易磁化轴(磁化方向)和磁体磁路。例如，也可以将磁体91、92的纵截面中的易磁化轴和磁体磁路设为沿着与轴向正交的方向。

·在上述第四实施方式中，也可以去除保持环1103。此外，也可以改变保持环1103的形状。例如，虽然遍及保持环1103的整周设置卡合部1104，但是也可以每隔规定角度间隔来设置卡合部1104。

·虽然在上述第四实施方式中，线圈边端54、55构成为不与磁体单元42的轴向中央侧的部分1101重叠，但是线圈边端54、55也可以部分重叠。此外，虽然线圈侧部53构成为不与薄壁部1102重叠，但是也可以部分重叠。

·在上述第四实施方式中，也可以是，当采用内转子结构的旋转电机时，使磁体单元42的轴向两侧的端部的径向厚度比轴向中央侧的部分更薄，以使轴向上的磁体单元42的截面向定子50侧(即径向外侧)凸出。此外，在这种情况下，薄壁部1102也可以在轴向上设于与定子绕组51的线圈边端54、55重叠的位置。此外，在这种情况下，也可以采用保持环1103。

(第五实施方式)

在上述实施方式中，定子绕组51产生的磁场通过磁体单元42。当转子40相对于定子50旋转时，由于从磁体单元42观察到的定子绕组51的磁场为波形的交流磁场，因此涡电流流过磁体单元42。此外，当涡电流损耗较大时，有可能使磁体单元42的温度上升，磁通密度减弱，转矩降低。因此，在本实施方式中，为了减少磁体单元42中的涡电流损耗，构成为如下结构。

图61示出了磁体密封部1200的立体图。图62示出了磁体单元42和磁体密封部1200的局部立体图。图63示出了磁体密封部1200和磁体单元42的俯视图。图64示出了磁体单元42的纵端面。如图59～64所示，磁体单元42的表面由合成树脂等绝缘材料模制而成。另外，当旋转电机10作为车辆动力源使用时，密封构件1200优选由高耐热性氟树脂、环氧树脂、PPS树脂、PEEK树脂、LCP树脂、硅树脂、PAI树脂、PI树脂等构成。

以下，将覆盖磁体单元42的磁体绝缘部表示为磁体密封部1200。磁体密封部1200由绝缘材料且非磁性体构成。此外，磁体密封部1200由杨氏模量比圆筒部43小的非导电性构件构成。

磁体密封部1200设置成对处于多个磁体91、92沿周向并排配置的状态的磁体单元42大致覆盖。即，多个磁体91、92通过磁体密封部1200固定彼此的位置关系。此外，磁体密封部1200构成为大致圆筒形状，并且如图60所示，固定于作为励磁元件铁芯构件的圆筒部43的内周面。当转子40配置为与定子50相对时，磁体密封部1200的内周面与定子绕组51相对。以下，对磁体密封部1200进行详细说明。

如图60、62所示，磁体密封部1200具有磁体间构件1201，该磁体间构件1201配置于沿周向相邻的磁体91、92之间。另外，图62是仅示出了磁体单元42和磁体间构件1201的立体图。磁体间构件1001由绝缘材料构成。如图60所示，沿周向相邻的磁体91、92之间的间隙1202沿着轴向直线状地设置，磁体间构件1201设置为埋入上述间隙1202。即，磁体间构件1201形成为沿着上述间隙1202在轴向上延伸。

此外，如图60所示，磁体间构件1201在径向上从磁体保持件侧朝向旋转中心即定子侧直线状地设置。另外，周向上的宽度尺寸恒定。

此外，如图60所示，磁体间构件1201设置为在周向的两端处分别与磁体91、92的端面抵接。此外，磁体间构件1201的周向上的宽度尺寸为规定的宽度。即，在周向上，磁体间构件1201具有与磁体91、92的端面卡合，并作为防止旋转构件发挥功能的程度的宽度尺寸。

磁体91、92之间的间隙1202在磁极边界即q轴侧沿着q轴设置。即，磁体间构件1201设于比d轴靠近q轴侧的位置。

如图61、63、64所示，磁体密封部1200在磁体单元42的轴向两端具有一对端盘1203，以覆盖磁体单元42的轴向两端面。端盘1203形成为圆环板状，其外径与圆筒部43的内径大致相同，其内径在磁体单元42的内径以下。一对端盘1203设置成从轴向两侧夹入磁体单元42，通过一对端盘1203来限制磁体单元42的轴向上的移动。

如图62、64所示，磁体间构件1201的轴向上的长度在磁体单元42的长度以上，轴向两端部分别固定于端盘1203。即，磁体间构件1201和端盘1203一体形成。磁体间构件1201以将配置于磁体单元42的轴向两侧的一对端盘1203连接的方式形成为沿着轴向延伸。

此外，沿周向相邻的各磁体间构件1201的轴向端部通过上述端盘1203互相连结。即，也可以说端盘1203以将沿周向相邻的各磁体间构件1201的轴向端部互相连结的方式沿着周向形成。

如图60、61、64所示，磁体密封部1200具有绝缘层1204，该绝缘层1204形成为对配置于磁体单元42的径向外侧的外周面(磁体保持件41侧的面、即电枢相反侧周面)进行覆盖。即，在通过绝缘层1204覆盖磁体单元42的外周面的状态下，磁体密封部1200和磁体单元42一起固定于磁体保持件41的圆筒部43。即，磁体单元42在转子40的径向上隔着绝缘层1204固定于圆筒部43。绝缘层1204在径向上设于圆筒部43的内周面与磁体91、92的外周面之间。

更详细地进行说明，绝缘层1204的内周面以覆盖磁体单元42的外周面的方式沿着外周面设置。此外，绝缘层1204的外周面沿着圆筒部43的内周面设置。因此，绝缘层1204在圆筒部43与磁体单元42之间形成为圆筒形状。在上述绝缘层1204的内周面侧固定有磁体间构件1201。即，磁体间构件1201设置为从绝缘层1204的内周面沿着径向延伸。另外，绝缘层1204与磁体间构件1201一体形成。

此外，如图61、63、64所示，绝缘层1204在轴向两端部分别固定于端盘1203的外缘。即，绝缘层1204以在轴向上将一对端盘1203连接的方式沿着其外缘立设。另外，绝缘层1204与端盘1203一体形成。

此外，如图60、63、64所示，磁体密封部1200在径向内侧具有开口部1205，该开口部1205开口以使磁体91、92的定子侧外表面(电枢侧周面)向定子绕组51露出。即，磁体密封部1200构成为未覆盖磁体91、92的定子侧外表面，在磁体91、92与定子绕组51之间不存在绝缘构件。

此外，磁体密封部1200中的定子侧的外表面(开口的外表面)在径向上位于比磁体单元42中的定子侧外表面靠近定子相反侧(即圆筒部侧、径向外侧)的位置。更具体地，磁体间构件1201中的径向内侧的外表面1201a在径向上设于比磁体单元42中的定子侧外表面靠近磁体保持件41侧的位置。即，与磁体间构件1201相比，磁体91、92在径向上更向定子50侧突出。在本实施方式中，径向上的磁体间构件1201的厚度尺寸比磁体91、92的厚度尺寸小(薄)。

根据第五实施方式，具有以下优异的效果。

磁体单元42由多个磁体91、92构成，在沿周向相邻的磁体91、92之间配置有由绝缘材料构成的磁体间构件1201。因此，能够抑制涡电流流过相邻的磁体91、92，并抑制涡电流损耗。

此外，磁体91、92的周向上的端面分别与设于磁体91、92之间的磁体间构件1201抵接，磁体间构件1201的宽度尺寸具有作为磁体91、92的防止旋转构件发挥功能的程度的宽度。因此，磁体间构件1201能使磁体91、92之间绝缘并且作为磁体91、92的防止旋转构件发挥功能。因此，能够防止磁体91、92沿周向移动并防止相邻的磁体91、92接触，从而适当地进行绝缘。

当将具有作为防止旋转构件发挥功能的程度的宽度尺寸的磁体间构件1201(即间隙1202)沿着d轴设置时，与设于q轴侧时相比，更容易降低d轴处的磁通密度。因此，在上述实施方式中，将磁体间构件1201设于磁体91、92的q轴侧的部分。即，将磁体91、92之间的间隙1202沿着q轴设置。

当将间隙1202设于磁体单元42的q轴时，磁通密度容易在q轴处下降。然而，即使磁通密度在q轴处下降，与磁通密度在d轴处下降的情况相比，对转矩的影响更小。此外，通过使q轴处的磁通密度下降，能抑制q轴附近的急剧的磁通变化。此外，通过抑制q轴附近的急剧的磁通变化，能够抑制在定子绕组51中产生涡电流。

此外，本实施方式的磁体单元42取向成与磁极边界即q轴侧相比，易磁化轴的方向在磁极中心即d轴侧与d轴更平行。更具体地，在磁体91、92中，进行取向以形成有如下那样的圆弧状的磁体磁路：在靠近d轴的部分中易磁化轴为与d轴平行或者接近与d轴平行的方向，并且在靠近q轴的部分中易磁化轴为与q轴正交或者接近与q轴正交的方向。根据上述结构，增强了d轴上的磁体磁通，并且抑制了q轴附近的磁通变化。因此，能够提高转矩并且降低定子绕组51中的涡电流损耗。

此外，在使用上述磁体91、92的情况下，当将具有作为防止旋转构件发挥功能的程度的宽度尺寸的磁体间构件1201设于q轴侧时，与设于d轴侧时相比，更能抑制磁通密度下降。即，在形成如图60等所示的圆弧状的磁体磁路的情况下，由于与设于d轴侧时相比，将间隙1202设于q轴侧时磁体磁路更难以变短，因此能抑制磁通密度下降。

以使磁体单元42中的定子侧外表面向定子绕组51露出的方式将开口部1205设于磁体密封部1200。即，磁体密封部1200构成为未覆盖磁体91、92中的定子侧外表面。由此，在磁体91、92与定子50之间不存在绝缘构件，能够防止成为磁通通过的阻碍。此外，由于在磁体91、92与定子50之间不设置绝缘构件，与在磁体91、92与定子50之间设置绝缘构件的情况相比，能使磁体91、92与定子50之间的气隙变小。

通常合成树脂等绝缘构件的膨胀率(线性膨胀系数)比磁体91、92大。例如，磁体91、92具有与由钕铁硼或钐铁氮制成的钢相同的线性膨胀系数，并且线性膨胀系数比树脂大。因此，考虑到膨胀率，将磁体间构件1201的定子侧的外表面设为比磁体91、92的定子侧外表面靠定子相反侧(径向外侧)。即，磁体91、92构成为在径向上比磁体间构件1201向定子侧突出。由此，磁体间构件1201比磁体91、92薄，即使产生热膨胀，也能抑制磁体间构件1201比磁体91、92向定子侧突出，并抑制成为旋转的阻碍。

在磁体保持件41的圆筒部43与磁体91、92之间设置绝缘层1204。由此，能抑制在磁体91、92与磁体保持件41之间通过涡电流。因此，能抑制转子40中的涡电流损耗。

此外，当采用外转子式的旋转电机10时，设于圆筒部43的内周面与磁体91、92的外周面之间的绝缘层1204作为减振器(缓冲器)发挥功能。由此，即使在磁体91、92产生离心力，也能通过绝缘层1204抑制圆筒部43和磁体91、92接触，并能可靠地进行绝缘。此外，能抑制磁体91、92的碎裂、破裂。

此外，磁体密封部1200在比磁体单元42靠轴向外侧的位置具有环状的端盘1203，在沿周向相邻的各磁体间构件1201中，轴向上的端部分别固定于端盘1203。因此，能够提高磁体间构件1201的强度，并能理想地防止磁体91、92旋转。

此外，磁体密封部1200形成为大致覆盖磁体91、92，多个磁体间构件1201、一对端盘1203和绝缘层1204一体形成。因此，与分别设置上述构件的情况相比，能提高磁体间构件1201的强度，并作为磁体91、92的防止旋转构件理想地发挥功能。此外，能提高端盘1203的强度并理想地防止磁体91、92的脱落。

(第五实施方式的其他例)

·虽然在第二实施方式中，没有设置磁体密封部1200，但是同样地也可以设置磁体密封部1200。

·虽然在变形例10中，没有设置磁体密封部1200，但是也可以在采用内转子结构(内转结构)的旋转电机时，同样地设置上述磁体密封部1200。当设置磁体密封部1200时，一对端盘1203的内径与圆筒部43(磁体保持件41)的外径大致相同，其外径在磁体单元42的外径以下。当磁体密封部1200具有绝缘层1204时，该绝缘层1204形成为对配置于磁体单元42的径向内侧的内周面(磁体保持件41侧的面、即电枢相反侧周面)进行覆盖。

·在上述实施方式中，也可以任意改变磁体密封部1200。例如，也可以不设置绝缘层1204。例如，也可以设置端盘1203的任意一方或者两方。例如，也可以将磁体密封部1200形成为覆盖磁体单元42的定子侧外表面。此外，虽然磁体间构件1201和端盘1203一体形成，但是也可以分别设置。此外，虽然磁体间构件1201和绝缘层1204一体形成，但是也可以分别设置。此外，虽然端盘1203和绝缘层1204一体形成，但是也可以分别设置。

·在上述实施方式中，也可以任意改变磁体间构件1201的形状。例如，也可以改变径向长度，改变为在径向上与磁体91、92相同程度的厚度尺寸。此外，也可以使磁体间构件1201的周向上的宽度尺寸比磁体91、92间的间隙1002小(短)。

·在上述实施方式中，也可以改变磁体密封部1200和磁体单元42的形状。例如，如图65、66所示，也可以在磁体单元42的定子侧外表面(电枢侧周面)设置凹部2201。上述凹部2201向定子侧开口。凹部2201设于比d轴侧靠近q轴侧的位置。在图65、66中，凹部2201构成为以q轴为中心开口。

在图65所示的转子40中，凹部2201设置为磁体91、92之间的间隙1202从径向上的中途沿周向扩展。即，通过以切除各磁体91、92的定子侧的角的方式设置相对于径向倾斜(例如45度的角度)的斜面2201a，在磁体单元42设置凹部2201。

此外，图65、66所示的磁体密封部1200在上述凹部2201内具有作为绝缘构件的卡合部2202。上述卡合部2202形成为沿着轴向延伸，轴向端部分别固定于端盘1203。

在图65中，通过使磁体间构件1201的周向宽度沿着凹部2201从径向的中途变大，从而在凹部2201内设置卡合部2202。通过设置上述卡合部2202，使磁体91、92和卡合部2202在径向上卡合，从而抑制了磁体91、92向径向内侧移动，即脱落。

此外，图65所示的磁体91、92中，如箭头所示，在周向上的q轴侧的端面与定子侧外表面之间形成有圆弧状的磁体磁路。因此，在磁体91、92的q轴处，与径向相反侧(即磁体保持件侧)的部分相比，定子侧的部分是磁体磁路更短的部分，更容易退磁。即，即使去除该部分，对磁通密度的影响也很小。另一方面，通过去除上述部分，存在能减少磁体量的优点。因此，在q轴侧设置凹部2201。

·在上述实施方式中，也可以将磁体间的间隙1202设于d轴侧。即，也可以构成为在d轴处对构成磁体单元42的磁体进行分割(分开)。例如，如图66所示，只要使构成磁体单元42的磁体2203、2204构成为以d轴为中心在q轴之间对称即可。在这种情况下，如图66所示，在磁体2203、2204形成有以设定于q轴上的中心点为中心，从一方的q轴到另一方的q轴向径向外侧呈圆弧状的磁体磁路。另外，第一磁体2203和第二磁体2204中励磁方向相反。

在上述磁体单元42中，当在定子侧外表面设置凹部2201时，如图66所示，优选设于比d轴侧靠近q轴侧的位置。这是因为，在磁体单元42的定子侧外表面上，与q轴侧的部分相比，磁体2203、2204的d轴侧的部分是容易对向定子50的磁通密度产生影响的部分，因此不希望设置凹部2201。更详细地进行说明，当在磁体单元42的定子侧外表面上，将凹部2201设于d轴侧时，定子50与磁体单元42之间变大。即，气隙变大，担心向定子50的磁通密度会降低。此外，当将凹部2201设于d轴侧时，由于磁体2203、2204的磁体磁路变短，因此担心向定子50的磁通密度会降低。因此，因为是容易对磁通密度产生影响的部分，所以将凹部2201设于磁体2203、2204的d轴侧是不优选的。因此，优选在q轴侧设置凹部2201。

另外，当在磁体2203、2204的q轴侧设置凹部2201时，在q轴处，向定子绕组51的磁通密度容易下降。然而，即使向定子绕组51的磁通密度在q轴处下降，与设于d轴侧的情况相比，对转矩的影响更小。此外，通过将凹部2201设于q轴侧，能抑制q轴附近的急剧的磁通变化。此外，能抑制q轴附近的急剧的磁通变化，并抑制在定子绕组51中产生涡电流。

此外，当将磁体2203、2204中的间隙1202设于d轴侧时，为了维持绝缘，优选使周向上的间隙1202和磁体间构件1201的宽度尺寸变短。这是因为，当在d轴侧包括较大的宽度尺寸的间隙时，担心磁通密度会下降。另外，即使这样，配置于凹部2201的卡合部2202在周向上也会与磁体2203、2204卡合，从而能防止旋转。

·在上述实施方式的磁体单元42中，也可以将间隙1202设于q轴和d轴这两侧。

·虽然在上述实施方式中，磁体间构件1201具有作为防止旋转构件发挥功能的程度的宽度尺寸，但是也可以任意改变宽度尺寸。例如，也可以变薄。此时，优选设为能维持绝缘的程度的宽度尺寸以上。

·在上述实施方式中，如图67所示，也可以将磁体单元42(即磁体91、92)在轴向上分割成多个，在轴向上的间隙设置绝缘构件3201。在这种情况下，与通常的电磁钢板相同地，能通过在轴向上切断涡电流的涡电流损耗减少方法来抑制产生于磁体的涡电流损耗。

·在上述实施方式中，为了防止磁体91、92的脱落，也可以在磁体91、92的定子侧外表面设置由磁性体或非磁性体的金属、高强度树脂构成的防止脱落构件。在这种情况下，为了避免防止脱落构件中的涡电流损耗，优选在轴向上层叠多个防止脱落构件的结构。

·在上述任意一个实施方式中，也可以设置磁体密封部1200。例如，当采用内转子结构(内转结构)的旋转电机时，同样也可以设置上述磁体密封部1200。

·在上述实施方式中，也可以在磁体单元42的周面中的转子侧外表面(励磁元件侧外表面)沿着轴向设置向转子40侧开口的励磁元件侧凹部。在这种情况下，励磁元件侧凹部优选设于比q轴靠近d轴侧的位置。即，优选在d轴处设于定子相反侧的部分。这是因为，当使用如上所述的磁体91、92设置圆弧状的磁体磁路时，上述部分(d轴处的定子相反侧的部分)容易退磁。此外，优选以埋入该励磁元件侧凹部的方式，在磁体密封部1200设置作为绝缘构件的励磁元件侧卡合部。由于上述励磁元件侧卡合部在周向上与磁体91、92卡合，因此作为防止旋转构件发挥功能。

(第六实施方式)

在上述实施方式中，定子绕组51产生的磁场通过磁体单元42。当转子40相对于定子50旋转时，由于从磁体单元42观察到的定子绕组51的磁场为波形的交流磁场，因此涡电流流过磁体单元42。此外，当涡电流流过时，有可能使磁体单元42的温度上升，磁通密度减弱，转矩降低。

此外，在上述实施方式的旋转电机10中，作为如上所述的第一方案，在定子50中采用无切槽结构，并且采用SPM转子。此外，作为第三方案，在定子绕组51的线圈侧部53中采用使导线的径向厚度变小的扁平导线结构。因此，在定子50侧，存在这样的倾向：在收容空间(定子铁芯52与磁体单元42之间的空间)中导线82所占据的比例变高，而供空气等通过的间隙变少。即，与采用切槽结构、圆型导线的情况相比，使定子50侧的间隙变多来提高冷却性能是困难的。即，通过定子50的冷却机构，难以期待磁体单元42的冷却。因此，在本实施方式中，为了提高磁体单元42中的冷却性能，构成为如下结构。

第六实施方式的磁体单元42由沿周向配置的多个磁体91、92构成。此外，如图68、图69所示，在多个磁体91、92中设置至少在周向的任意一方侧与相邻的磁体91、92分开的磁体91、92。由此，在磁体91、92之间沿着轴向形成有在轴向上贯通的间隙1301。即，通过将磁体91、92固定于圆筒部43，将转子43配置成与定子50相对，形成有间隙1301，作为由圆筒部43的内周面、磁体91、92的周向上的端面270和定子50(更详细为定子绕组51)包围的通路。通过使空气等流体通过上述间隙1301，使磁体单元42冷却。

如上所述，磁体单元42优选设为接近正弦波形状的磁通密度分布，并且，d轴处的磁通密度越高越好。因此，本实施方式的磁体91、92是如下那样的极性各向异性结构的磁体：取向成与磁极边界即q轴侧相比，易磁化轴的方向在磁极中心即d轴侧与d轴更平行，沿着易磁化轴形成圆弧状的磁体磁路。

此外，使用上述磁体91、92，为了设为与正弦波形状接近的磁通密度分布并且使d轴处的磁通密度变大，优选当沿周向并排配置磁体91、92时，尽量减小相邻的磁体91、92的间隙并减少其数量。当在周向上无间隙地排列径向取向磁体、平行取向磁体时，如图18所示，磁通密度在q轴附近急剧变化。因此，当采用径向取向磁体、平行取向磁体时，通常空开规定间隔地配置。

因此，在第六实施方式的磁体单元42中，设置至少在周向的任意一方侧与相邻的磁体91、92抵接的磁体91、92和在周向的任意一方侧与相邻的磁体91、92分开的磁体91、92。即，不在所有磁体91、92之间设置间隙1301，而是混有抵接和分开的结构。由此，设为接近正弦波形状的磁通密度分布，并抑制了从d轴产生的磁通密度下降且提高了磁体单元42的冷却性能。

此外，在第六实施方式中，间隙1301沿着q轴设置。此外，由于磁体单元42的磁通密度分布与正弦波形状近似，因此减小了q轴处的磁通密度。因此，通过在q轴设置间隙1301，能抑制磁通密度在q轴急剧地变化。通过抑制磁通密度急剧地变化，能在定子绕组51中抑制涡电流损耗。

此处，更详细地说明间隙1301的配置。将磁体91、92之间的间隙1301的数量设为与磁极数量和相数不同的质数。例如，如图68所示，在五个部位设置间隙1301a～1301e，设为与磁极数量(16极)和相数(三相)不同的质数。此外，此时，设置了也与磁极数量(16极)的倍数和相数(三相)的倍数不同的数量(五个部位)的间隙1301a～1301e。

此外，上述间隙1301a～1301e的配置间隔设置为在周向上不均等的间隔。在本实施方式中，如图68所示，间隙1301a与顺时针相邻的间隙1301b之间的间隔为90度，间隙1301b与顺时针相邻的间隙1301c之间的间隔为67.5度。此外，间隙1301c与顺时针相邻的间隙1301d之间的间隔为90度，间隙1301d与顺时针相邻的间隙1301e之间的间隔为45度。此外，间隙1301e与顺时针相邻的间隙1301a之间的间隔为67.5度。通过设为如上所述的结构，抑制了转子40与定子50之间的共振。另外，在图68中，用虚线表示间隙1301a～1301e的周向上的中心位置。

此外，间隙1301的周向上的距离只要是能供流体通过的距离即可，优选尽可能短。例如，也可以在周向上设为0.5mm～1.5mm左右的间隙1301。此外，也可以是，当存在多个间隙1301时，各间隙1301的周向上的距离针对各间隙1301而不同。

此外，如图70、图71所示，在外壳30的端面32设有沿轴向贯通的通孔32a。此外，在磁体保持件41中，在连接圆筒部43和固定部44的中间部45设有沿轴向贯通的通孔45a。此外，磁体保持件41形成为杯状，并设置向端板63侧开口的开口41a。此外，在端板63设有沿轴向贯通的通孔63a。上述通孔32a、45a、63a和磁体保持件41的开口41a在径向上设于磁体单元42附近。优选设于磁体单元42的范围内。此外，上述通孔32a、45a、63a在周向上设于彼此附近的位置。优选的是，上述通孔的周向位置大致一致。

由此，在转子40旋转时，轴向上端板63的外侧(图70中为下侧)的空气通过端板63的通孔63a、磁体保持件41的开口41a、磁体单元42的间隙1301、中间部45的通孔45a以及端面32的通孔32a向外壳30的外侧(图70中为上侧)流出。或者，在转子40旋转时，轴向上外壳30的外侧的空气通过端面32的通孔32a、中间部45的通孔45a、磁体单元42的间隙1301、磁体保持件41的开口41a、以及端板63的通孔63a向端板63的外侧流出。由此，使磁体单元42冷却。

根据第六实施方式，具有以下优异的效果。

磁体单元42使用了取向成与磁极边界即q轴侧相比，易磁化轴的方向在磁极中心即d轴侧与d轴更平行，并沿着易磁化轴形成磁体磁路的磁体91、92。由此，由于设为接近正弦波形状的磁通密度分布，因此在沿周向配置上述磁体91、92时，优选使相邻磁体91、92之间的间隙尽可能得小。通过使间隙减小，能使磁体磁路变长，并提高磁通密度。然而，当使相邻的磁体91、92之间的间隙全部消失时，无法形成供空气等流体在轴向上流动的通路(流路)，使磁体单元42的冷却性能降低。

因此，在多个磁体91、92中，设置至少在周向的任意一方侧与相邻的磁体91、92抵接的磁体91、92和至少在周向的任意一方侧与相邻的磁体91、92分开的磁体91、92。即，不在所有磁体91、92之间设置间隙1301，而是混有抵接和分开的结构。由此，通过设为接近正弦波形状的磁通密度分布并在相邻的磁体91、92之间设置间隙1301而设为流路，能提高磁体单元42的冷却性能。

此外，将磁体91、92之间的间隙1301沿着q轴设置。当将磁通密度分布设为正弦波形状时，磁通密度在q轴处最低。因此，即使将间隙1301沿着q轴设置，对磁通密度分布的影响也很小。由此，能抑制转矩减少。此外，能抑制急剧的磁通密度的变化，并在定子50侧(例如定子绕组51等)抑制产生涡电流损耗(即定子50的发热)。

当将磁体间的间隙1301的数量设为与磁极数量或者相数相同的数量时，有可能在转子40与定子50之间容易产生共振。因此，通过将磁体间的间隙1301的数量设为与磁极数量和相数不同的质数，能抑制在转子40与定子50之间产生共振。此外，由于将间隙1301的数量设为与磁极数量的倍数和相数的倍数不同的数量，与设为倍数的情况相比，更能抑制产生共振。

此外，磁体91、92之间的间隙1301设有多个，并配置为相邻的间隙1301的间隔在周向上不均等。由此，与均等地配置的情况相比，更能抑制共振的产生。

此外，在定子50中采用无切槽结构。由此，能消除磁饱和导致的转矩限制。此外，当采用无切槽结构时，在收容导线82的收容空间中，导线82所占据的比例容易增加，而间隙变少。即，在定子50侧供流体通过的流路的流路截面积变小，冷却性能趋于降低。因此，在第六实施方式中，通过在磁体单元42中设置作为流路发挥功能的间隙1301来提高冷却性能，能补充定子50侧的冷却性能的降低，并且作为旋转电机10整体，能维持或者提高磁体单元42的冷却性能。

导线组81和导线82的径向的厚度尺寸小于一磁极内的与一相对应的周向的宽度尺寸。由此，能提高转矩并抑制导线82中的涡电流损耗。另外，当如上所述地构成时，在收容导线82的收容空间中，导线82所占据的比例容易增加，而间隙变少。即，在定子50侧供流体通过的流路的流路截面积变小，冷却性能趋于降低。因此，通过在磁体单元42中设置作为流路发挥功能的间隙1301来提高冷却性能，作为旋转电机10整体，能维持或者提高磁体单元42的冷却性能。

此外，通过在磁体91、92之间设置间隙1301，使涡电流难以在磁体91、92之间流过。因此，能抑制涡电流损耗，并抑制发热。

(第七实施方式)

在第七实施方式中，改变第一实施方式的磁体单元42的结构。以下，以磁体单元42的结构为中心详细说明。如图72、图73所示，磁体单元42具有沿周向并排配置的多个磁体2301。上述磁体单元2301分别取向成与磁极边界即q轴侧相比，易磁化轴的方向在磁极中心即d轴侧与d轴更平行，并沿着易磁化轴形成多个圆弧状的磁体磁路。

另外，在磁体单元42中，使沿周向相邻的磁体2301的磁化方向(励磁方向)相反(反向)，从而使沿周向相邻的d轴的极性不同。即，使沿周向相邻的磁体2301的磁化方向不同，以使磁通集中且极性为N极的d轴和磁通扩散且极性为S极的d轴在周向上交替。

对磁体2301详细地说明，如图73所示，以设定在q轴上的中心点为中心，形成多个圆弧状的磁体磁路。上述磁体磁路包括取向圆弧OA上的磁路，该取向圆弧OA以中心点为中心并且通过磁体2301的磁极中心即d轴和磁体2301的周面中的位于定子侧的定子侧外表面(电枢侧周面)的第一交点P31。另外，取向圆弧OA优选设定成取向圆弧上的第一交点P31处的切线平行地靠近d轴。

此外，磁体2301以q轴为中心，遍及沿周向相邻的d轴之间设置。即，磁体2301遍及沿周向相邻的d轴之间设为圆弧状。

因此，磁体2301的磁体磁路中的沿着取向圆弧OA的磁体磁路最长，越远离取向圆弧OA，磁体磁路越容易变短。例如，磁体2301的磁体磁路中，在靠近q轴的部分，与定子相反侧相比，通过定子侧的部分的磁体磁路(用虚线表示)容易变短。此外，例如，磁体2301的磁体磁路中，在靠近d轴的部分，与定子侧相比，通过定子相反侧的部分的磁体磁路(用虚线表示)容易变短。另外，磁体磁路(即取向圆弧OA)的形状可以是正圆的一部分的圆弧状，也可以是椭圆的一部分的圆弧状。此外，虽然圆弧的中心为q轴，但是也可以不是q轴。

通过将如上所述地形成有各磁体磁路的磁体2301沿周向并排配置，将磁体单元42设为圆环状。另外，在第七实施方式的磁体单元42中，设置至少在周向的任意一方侧与相邻的磁体2301抵接的磁体2301和至少在周向的任意一方侧与相邻的磁体2301分开的磁体2301。

即，在沿周向相邻的磁体2301之间设置间隙1301。此时，不在所有的磁体2301之间设置间隙1301，而是混有抵接和分开的结构。由此，抑制了从d轴产生的磁通密度下降并提高了磁体单元42的冷却性能。另外，间隙1301a～1301e的数量和配置如图72所示，由于与第六实施方式相同而省略说明。

此外，如图72、73所示，除了磁体2301之间的间隙1301之外，磁体单元42还设有多个流路2302、2303作为在轴向上贯通的通路。流路2302、2303是将流路截面积设为能供空气等流体通过程度的通路。通过改变第六实施方式的磁体单元42的形状来设置上述流路2302、2303。

具体地，在磁体单元42的定子侧外表面(电枢侧周面)沿着轴向设置第一凹部2301a。上述第一凹部2301a向定子侧开口。第一凹部2301a设于比d轴侧靠近q轴侧的位置。在图73中，第一凹部2301a构成为以q轴为中心开口。在这种情况下，第一凹部2301a设置成避开取向圆弧OA。

此外，当转子40与定子50相对地配置时，在磁体单元42的径向内径的内侧配置有定子50(定子绕组51等)。因此，通过设置第一凹部2301a，使由第一凹部2301a和定子50包围的流路2302设于磁体单元42。

另外，如上所述，磁体2301的磁体磁路中，在靠近q轴的部分，与定子相反侧相比，通过定子侧的部分的磁体磁路(用虚线表示)容易变短。此外，当磁体磁路较短时，可以说是容易由于外部磁场(例如来自定子绕组51的磁场)的影响而退磁的部分。因此，即使在磁体2301的靠近q轴的部分中的比定子相反侧靠近定子侧的部分设置第一凹部2301a，d轴处的磁通密度也几乎不受影响(磁通密度不下降)。

此外，在磁体单元42的定子相反侧周面(电枢相反侧周面)沿着轴向设置第二凹部2301b。上述第二凹部2301b向定子相反侧(圆筒部43侧)开口。第二凹部2301b设于比q轴侧靠近d轴侧的位置。在图73中，第二凹部2301b构成为以d轴为中心开口。更详细地，在各磁体2301中，以切除定子相反侧的角的方式设置相对于径向倾斜(例如45度的角度)的斜面。由此，在将磁体2301沿周向并排配置的状态下，在磁体单元42设有以d轴为中心向定子相反侧开口的第二凹部2301b。

当磁体单元42固定于圆筒部43的内周面时，通过设置第二凹部2301b，将由第二凹部2301b和圆筒部43的内周面包围的流路2303设于磁体单元42。

另外，如上所述，磁体2301的磁体磁路中，在靠近d轴的部分，与定子侧相比，通过定子相反侧的部分的磁体磁路(用虚线表示)容易变短。此外，当磁体磁路较短时，可以说是容易由于外部磁场(例如来自定子绕组51的磁场)的影响而退磁的部分。因此，即使在磁体2301的靠近d轴的部分中的比定子侧靠近定子相反侧的部分设置第二凹部2301b，d轴处的磁通密度也几乎不受影响(磁通密度不下降)。

此外，虽然在第七实施方式中，针对各q轴分别设置流路2302，但是也可以任意改变定子侧的流路2302的数量和配置。此外，虽然针对各d轴分别设置流路2303，但是也可以任意改变定子相反侧的流路2303的数量和配置。例如，也可以将流路2302、2303的数量设为与磁极数量和定子绕组51的相数不同的质数。此外，也可以将流路2302、2303的数量设为与磁极数量的倍数和定子绕组51的相数的倍数不同的质数。此外，也可以将流路2302、2303的配置间隔设为在周向上不均等的间隔。通过设为如上所述的结构，抑制了转子40与定子50之间的共振。

根据第七实施方式，具有以下优异的效果。

在磁体2301中，在靠近q轴的部分，定子侧的部分是磁体磁路容易变短且容易退磁的部分。同样地，在靠近d轴的部分，定子相反侧的部分是磁体磁路容易变短且容易退磁的部分。即，即使去除该部分，对从d轴产生的磁通密度的影响也很小。

因此，在靠近q轴的部分，将第一凹部2301a设于定子侧的部分，在靠近d轴的部分，将第二凹部2301b设于定子相反侧的部分。由于上述第一凹部2301a和第二凹部2301b沿着轴向设置，因此通过将磁体2301固定于圆筒部43的内周面并将转子40相对配置于定子50，设置在轴向上贯通的流路2302、2303。此外，在转子40旋转时，由于空气等流体通过上述流路2302、2303，因此使磁体单元42冷却。即，能提高磁体单元42的冷却性能。

另外，如上所述，由于在容易退磁的部分设置第一凹部2301a和第二凹部2301b，因此对磁通密度几乎没有影响。即，能抑制转矩降低并提高磁体单元42的冷却性能。此外，能抑制转矩降低并理想地减少磁体单元42的磁体量。

(第六实施方式和第七实施方式的其他例)

·在上述结构中，也可以用树脂膜覆盖磁体91、92、131、132、2301的周围。这样，能够防止涡电流在相邻的磁体91、92、131、132、2301之间流动，从而减少涡电流损耗。即，能抑制磁体单元42的发热。另外，当设置树脂膜时，优选用树脂膜仅覆盖磁体的定子相反侧周面和周向端面，以使磁体单元42向定子侧露出。通过使磁体的定子侧外表面露出，能够抑制由树脂膜导致的磁通密度的下降，并且，能减小磁体单元42与定子50之间的气隙。另外，磁体单元42的轴向端面既可以由树脂膜覆盖也可以不由树脂膜覆盖。

·虽然在上述第六实施方式的磁体单元42中，针对各q轴分割磁体91、92，但是也可以在d轴处分割磁体91、92。此外，也可以在q轴和d轴处分割磁体91、92。此外，在第七实施方式的磁体单元42中，也可以在q轴处分割磁体2301。即，也可以在周向上在任意部位分割磁体单元42的磁体。

·虽然在上述第七实施方式中，在磁体2301之间设置间隙1301，但是也可以不设置间隙1301。即使这样，也能通过流路2302、2303来冷却磁体单元42。此外，在第七实施方式中，既可以仅设置定子侧的流路2302，也可以仅设置定子相反侧的流路2303。

·在上述第七实施方式中，也可以在圆筒部43设置在周向上与磁体2301的第二凹部2301b卡合的卡合部。详细地进行说明，如图74所示，在圆筒部43的内周面设有沿着径向朝磁体单元42侧突出的卡合部3301。上述卡合部3301构成为在周向上与第二凹部2301b的开口部分卡合。此外，在径向上，卡合部3301的尺寸(高度尺寸)比第二凹部2301b的尺寸(深度尺寸)短，以使第二凹部2301b不会被卡合部3301完全埋入。由此，即使使卡合部3301与第二凹部2301b卡合，也能在磁体单元42中设置流路2303。

上述卡合部3301只要在轴向上形成于磁体单元42的范围内的任意部位即可。例如，也可以沿着轴向遍及磁体单元42的整个范围设置卡合部3301。此外，卡合部3301不需要针对各第二凹部2301b设置，也可以比第二凹部2301b的数量少。例如，也可以每隔90度角度间隔设置卡合部3301。

另外，如图75所示，也可以在卡合部3301中，沿着轴向设置在径向上向定子侧开口的槽部3301a。由此，能增大流路2303的流路截面积，从而提高冷却性能。

·在上述结构中，也可以任意改变设于外壳30的端面32的通孔32a的位置、形状。也可以设于外壳30的周壁31。在这种情况下，只要使其在径向上贯通即可。同样地，也可以在磁体保持件41的任意部位设置供流体通过的通孔。同样地，也可以任意改变设于端板63的通孔63a的位置和形状。

·在上述实施方式中，通过间隙1301和流路2302、2303的流体不限定于空气等气体，也可以是液体。

·在上述实施方式中，也可以在转子40设置风扇。由此，能提高冷却性能。

(第八实施方式)

在第八实施方式中，改变转子40中的磁体单元42的结构，以下进行详细的说明。

如图76和图77所示，使用称为海尔贝克阵列的磁体阵列来构成磁体单元42。另外，图77是图76的放大图。即，磁体单元42具有磁化方向(磁化矢量的方向)为径向的第一磁体1401和磁化方向(磁化矢量的方向)为周向的第二磁体1402。此外，以规定间隔在周向上配置有第一磁体1401，并且在沿周向相邻的第一磁体1401之间的位置配置有第二磁体1402。第一磁体1401和第二磁体1402是由例如钕磁体等稀土类磁体构成的永磁体。

各磁体1401、1402分别形成为截面形状为长方形。此外，各磁体1401、1402配置成，在各磁体1401、1402的长度方向中央(即周向中央)，宽度方向沿着径向。即，各磁体1401、1402配置成，在长度方向中央，长度方向与径向正交。

虽然在第八实施方式中，第一磁体1401形成为长度方向的长度比第二磁体1402长，但是也可以相同或者更短。此外，虽然在第八实施方式中，各磁体1401、1402配置成长度方向与径向正交，但是也可以配置成宽度方向与径向正交。

此外，在第八实施方式中，第二磁体1402的宽度方向的尺寸(厚度尺寸)形成为比第一磁体1401的宽度方向的尺寸(厚度尺寸)大(厚)。此外，对于各磁体1401、1402，在长度方向中央从定子50到定子相反侧周面1401a、1402a(径向外侧的面)的径向上的距离(尺寸)是相同的距离。另一方面，对于第一磁体1401，其在长度方向中央从定子50到定子侧外表面1401b、1402b(径向内侧的面)的径向上的距离(尺寸)比第二磁体1402大(长)。即，与第二磁体1402相比，第一磁体1401的到定子50的气隙更大。

此外，第一磁体1401以使与定子50相对的一侧(径向内侧)的极交替为N极和S极的方式在周向上互相分开配置。此外，第二磁体1402配置为在与各第一磁体1401相邻的位置沿周向极性交替。在磁体单元42中，能通过交替地排列第一磁体1401和第二磁体1402来增加第一磁体1401中的磁通密度。因此，在磁体单元42中，能够产生磁通的单面集中，从而实现靠近定子50的一侧的磁通强化。

此外，第一磁体1401和第二磁体1402配置为空开规定间隔地在周向上排列。因此，如图77所示，磁极中心即d轴与第一磁体1401的长度方向中央一致，磁极边界即q轴与第二磁体1402的长度方向中央一致。即，第一磁体1401的长度方向中央侧为d轴侧，第一磁体1401的长度方向端部侧为q轴侧。另外，在第八实施方式中，磁体1401、1402的长度方向中央相当于周向中央，磁体1401、1402的长度方向端部相当于周向端部。

如上所述，对于径向上的第一磁体1401的定子侧外表面1401b(电枢侧周面)与定子50的转子侧周面之间的空隙(气隙)，随着从磁极中心即d轴靠近磁极边界即q轴侧而逐渐变宽。即，d轴上(长度方向中央)的从第一磁体1401到定子50的气隙(尺寸L40)比q轴侧(长度方向端部侧)的气隙(尺寸L41)短。此外，气隙越靠近q轴侧(长度方向端部侧)越大。气隙越大，到达定子50的磁通密度越低。其结果是，磁体单元42的表面磁通密度分布接近正弦波形状。

另外，在第一磁体1401中，在定子相反侧周面1401a与定子侧外表面1401b之间形成有多个直线状的磁体磁路，并且长度方向中央的磁体磁路平行于径向。此外，在第二磁体1402中，长度方向上的端面1402c与端面1402d之间形成有多个直线状的磁体磁路，该磁体磁路在长度方向中央平行于周向。即，在第二磁体1402的长度方向中央，磁体磁路与径向正交。平行于径向的方向也包括例如与径向成锐角的方向。平行于周向的方向也同上。

此外，也可以在第八实施方式的第二磁体1402中，设置沿着周向的圆弧状的磁体磁路。此外，也可以在第八实施方式的第一磁体1401中，设置多个沿着径向呈放射状的磁体磁路。即，作为第一磁体1401，也可以采用具有越靠近q轴越相对于宽度方向倾斜的磁体磁路的径向取向磁体。

转子40具有保持上述各磁体1401、1402，并且作为背轭发挥功能的磁体保持部1403。磁体保持部1403是由设为圆筒形状的软磁性材料制成的励磁元件铁芯构件，并固定于圆筒部43的内周面。磁体保持部1403将各磁体1401、1402固定并保持于其内周面侧。此时，各磁体1401、1402被固定成空开规定间隔地在周向上并排配置的状态。此外，针对各磁体1401、1402设置有在各磁体1401、1402的定子相反侧周面1401a、1402a与磁体保持部1403的内周面抵接的状态下，用于固定的平面状的设置面。由此，各磁体1401、1402配置成在定子相反侧层叠有磁体保持部1403的状态。

此外，在磁体保持部1403设有从其内周面沿着径向向内侧突出的突出部1404。突出部1404设置成在周向上位于各磁体1401、1402之间。即，突出部1404配置在d轴与q轴之间。

上述突出部1404形成为随着从基端侧靠近前端侧(径向内侧)而变细。此外，在轴向上遍及各磁体1401、1402的整个区域地设有突出部1404。

此外，突出部1404的周向端面1404a(第一磁体侧的端面)形成为与第一磁体1401的长度方向端面1401c抵接。更详细地说明，突出部1404的周向端面1404a形成为从第一磁体1401的定子相反侧周面1401a到定子侧外表面1401b与第一磁体1401抵接。即，突出部1404的周向端面1404a形成为在径向上遍及长度方向端面1401c的整个区域地抵接。

此外，与第一磁体1401同样地，突出部1404的周向端面1404b(第二磁体侧的端面)也形成为与第二磁体1402的长度方向端面1402c抵接。因此，突出部1404在周向上与各磁体1401、1402卡合，当转子40旋转时，作为各磁体1401、1402的防止旋转构件发挥功能。另外，第一磁体1401的长度方向端面1401c相当于第一磁体1401的周向上的端面。同样地，第二磁体1402的长度方向端面1402c相当于第二磁体1402的周向上的端面。

如上所述，磁体保持部1403与第一磁体1401的定子相反侧周面1401a和长度方向端面1401c抵接。即，磁体保持部1403形成为覆盖第一磁体1401的除定子侧外表面1401b之外的周面。因此，在第一磁体1401的长度方向端部，在定子侧外表面1401b与定子相反侧周面1401a之间，磁通通过突出部1404并自短路(自完结)。

更具体地，如图77所示，第一磁体1401的长度方向端面1401c与软磁性体即突出部1404抵接。因此，在第一磁体1401的长度方向端部，从定子侧外表面1401b产生的磁通(当定子侧外表面1401b是N极时)的至少一部分被引导到磁阻较小的突出部1404，通过突出部1404并朝向第一磁体1401的定子相反侧周面1401a，从而自完结(短路)。在图77中，用虚线的箭头表示磁通的流动。定子侧外表面1401b为S极时也同上。因此，与长度方向中央(即d轴)相比，向定子50的磁通密度随着靠近第一磁体1401的长度方向端部侧(即q轴侧)而容易下降。其结果是，磁体单元42的表面磁通密度分布接近正弦波形状。

此外，突出部1404的前端形成为在径向上向第一磁体1401的内侧突出。即，形成有突出部1404，使得从定子50到突出部1404的前端的距离(尺寸L42)比从定子50到第一磁体1401的定子侧外表面1401b的距离(尺寸L40)短。另外，虽然从定子50到第一磁体1401的定子侧外表面1401b的距离在长度方向中央和端部侧不同，但是此处是指长度方向中央处的距离(尺寸L40)。

另一方面，突出部1404形成为从定子50到突出部1404的前端的距离与从定子50到第二磁体1402的定子侧外表面(径向内侧的面)的距离大致相同。另外，虽然从定子50到第二磁体1402的定子侧的面的距离在长度方向中央和端部不同，但是此处是指长度方向端部处的距离。

这样，由于可以成为铁芯的突出部1404配置在d轴与q轴之间，因此在突出部1404中电感增大。因此，能够在突出部1404中获得逆凸极性，能进行弱励磁，并且使磁阻转矩增大。

此外，由于第二磁体1402的磁体磁路朝向周向，因此来自定子50的磁通容易被向q轴引导，是SPM转子且获得了逆凸极性，能输出磁阻转矩，并且能获得相位超前控制时的高速旋转化和高转矩化。

另外，由于第一磁体1401的磁体磁路沿着宽度方向设为直线状，因此从定子侧外表面1401b产生与长度方向正交的磁通。因此，通过使突出部1404比第一磁体1401的定子侧外表面1401b向定子侧突出，与比定子侧外表面1401b的位置短的情况相比，容易将从定子侧外表面1401b产生的磁通引导到突出部1404。

即，在第一磁体1401的长度方向端部，容易发生自短路，能容易降低磁通密度。此外，自短路的磁通量(通过突出部1404的磁通量)取决于在自短路的磁通通过的路径上周向的宽度尺寸最短的部位。因此，通过调节突出部1404的宽度尺寸，能调节磁通密度的下降量以使其接近正弦波形状。

此外，各磁体1401、1402通过树脂粘接剂固定于磁体保持部1403。此外，当将各磁体1401、1402插入并固定在突出部1404之间时，由于各磁体1401、1402是长方形，因此在定子侧外表面1401b上，树脂粘接剂从长度方向端部向中央侧突出(省略图示)。通过在上述定子侧外表面1401b突出的粘接剂能抑制第一磁体1401向径向内侧脱落。另外，虽然在第八实施方式中，突出部1404与第一磁体1401、第二磁体1402抵接，但是也可以分开。

在第八实施方式中，能够获得以下那样的效果。

径向上的第一磁体1401与定子50之间的空隙(气隙)随着从磁极中心即d轴靠近磁极边界即q轴侧而逐渐变宽。换言之，气隙随着从q轴侧靠近d轴而逐渐变窄。此外，第一磁体1401是在径向上设有磁体磁路的磁体(平行取向的磁体)。因此，能设为磁通密度随着从q轴侧靠近d轴而逐渐变大，并且具有接近正弦波的表面磁通密度分布的磁体单元42。由此，能缓和磁通变化，并且抑制定子50中的涡电流损耗。此外，还能使齿槽转矩、转矩纹波减小。

此外，磁体保持部1403的突出部1404配置于磁体1401、1402之间的间隙，并且突出部1404比第一磁体1401向定子侧突出。因此，在第一磁体1401的长度方向端部，从第一磁体1401的定子侧外表面1401b产生的磁通容易通过突出部1404而自短路，能使长度方向端部处的磁通密度下降。由此，能使磁体单元42的表面磁通密度分布更接近正弦波。

此外，突出部1404配置在d轴与q轴之间，并且设置为比第一磁体1401向定子侧突出。因此，磁通容易在设有突出部1404的部分中通过，但是磁通难以在d轴处通过。即，电感在设有突出部1404的部分变大，但是电感在d轴处变小，从而具有逆凸极性。因此，即使磁通自短路且磁体转矩降低，也可能产生磁阻转矩(铁芯转矩)，并使转矩增加。

各磁体1401、1402中，横截面的形状为长方形，并且宽度方向平行于径向。此外，各磁体1401、1402是磁化方向为一方向且平行地设有多个磁体磁路的平行取向的磁体。因此，与具有极性各向异性结构的磁体、圆弧状的磁体相比，能容易地制造磁体1401、1402。由于磁体1401、1402是长方形，因此磁通的抵消很少，并且容易使磁体磁路变长。

此外，旋转电机10采用外转子结构，并且通过将长方形的第一磁体1401配置成其长度方向与径向正交，能容易地使径向上的第一磁体与电枢之间的空隙随着从q轴侧靠近d轴侧而逐渐变窄。

此外，通过采用海尔贝克阵列，使磁通由于突出部1404而自短路，从而即使增大q轴侧的气隙，也能通过第二磁体1402增大d轴处的磁通密度，从而增大转矩。

此外，在旋转电机10中采用无极齿(无切槽)结构。由此，能在定子侧消除使定子绕组51或者磁体单元42产生的磁通的流动变形的导线间构件。因此，容易将磁体单元42的表面磁通密度分布维持为正弦波形状。此外，当设有突出部1404时，能使由定子绕组51产生的磁通适当地通过突出部1404，从而增加磁阻转矩。

直线取向磁体(平行取向磁体)即第一磁体1401具有比径向取向磁体、极性各向异性取向磁体大的最大磁能积。若是钕磁体，则最大磁能积具有大约1.2倍的能力。通过采用直线取向的第一磁体1401，能在将残留磁通密度设计得较高的基础上，将上述矫顽力设计得较高。

在第一磁体1401与第二磁体1402之间配置有软磁性体即突出部1404。由此，能使从第二磁体1402的周向端面产生的磁通经由突出部1404绕到第一磁体1401的定子相反侧周面1401a。因此，能提高d轴处的磁通密度。

(第八实施方式的其他例)

也可以在内转子结构的旋转电机中，采用以下描述的磁体单元2400。如图78所示，使用称为海尔贝克阵列的磁体阵列来构成磁体单元2400。即，磁体单元2400具有磁化方向为径向的第一磁体2401和磁化方向为周向的第二磁体2402。此外，以规定间隔在周向上配置有第一磁体2401，并且在沿周向相邻的第一磁体2401之间的位置配置有第二磁体2402。

各磁体2401、2402分别形成为截面形状为长方形。此外，各磁体2401、2402配置成，在长度方向中央，长度方向与径向正交。此外，第二磁体2402的宽度方向的尺寸(厚度尺寸)与第一磁体2401的宽度方向的尺寸(厚度尺寸)大致相同。另外，在本变形例中，也可以更换各磁体2401、2402的宽度方向和长度方向。

此外，第一磁体2401以使与定子50相对的一侧(径向外侧)的极交替为N极和S极的方式在周向上互相分开配置。此外，第二磁体2402配置为在与各第一磁体2401相邻的位置沿周向极性交替。由此，能增大第一磁体1401中的磁通密度。此外，如图78所示，磁极中心即d轴与第一磁体2401的长度方向中央一致，磁极边界即q轴与第二磁体2402的长度方向中央一致。另外，在其他例中，各磁体2401、2402的长度方向中央相当于周向中央，各磁体2401、2402的长度方向端部相当于周向端部。

另外，在第一磁体2401中，在定子相反侧周面2401a与定子侧外表面2401b之间形成有多个直线状的磁体磁路，并且长度方向中央的磁体磁路平行于径向。此外，在第二磁体2402中，在长度方向端面2402c之间形成有多个直线状的磁体磁路，该磁体磁路在长度方向中央平行于周向。即，磁体磁路在长度方向中央与径向正交。平行于径向的方向也包括例如与径向成锐角的方向。平行于周向的方向也同上。此外，也可以在第二磁体2402中，设置沿着周向的圆弧状的磁体磁路。此外，也可以在第一磁体2401中，设置多个沿着径向呈放射状的磁体磁路。

转子40具有保持上述各磁体2401、2402，并且作为背轭发挥功能的电动机铁芯2403。电动机铁芯2403是由设为圆筒形状的软磁性材料制成的励磁元件铁芯构件，并固定于旋转轴11。在电动机铁芯2403的外周面侧形成有收容凹部2404，将各磁体1401、1402收容并固定于该收容凹部2404内。因此，各磁体2401、2402的定子相反侧周面2401a、2402a与电动机铁芯2403的收容凹部2404的底面抵接。

此外，第一磁体2401与第二磁体2402之间的间隙被收容凹部2404的侧壁2405埋入。即，在其他例中，侧壁2405相当于在径向上从磁体2401、2402之间的间隙向定子侧突出的突出部。侧壁2405配置在d轴与q轴之间。

上述侧壁2405形成为随着从基端侧靠近前端侧(径向外侧)而变厚。此外，在轴向上遍及各磁体2401、2402的整个区域地设有侧壁2405。

此外，侧壁2405的周向端面2405a(第一磁体侧的端面)与第一磁体2401的长度方向端面2401c抵接。更详细地说明，侧壁2405的周向端面2405a形成为从第一磁体2401的定子相反侧周面2401a到定子侧外表面2401b与第一磁体2401抵接。即，侧壁2405的周向端面2405a形成为在径向上遍及长度方向端面2401c的整个区域地抵接。另外，与第一磁体2401同样地，侧壁2405的周向端面2405b(第二磁体侧的端面)也与第二磁体2402的长度方向端面2402c抵接。因此，侧壁2405在周向上与各磁体2401、2402卡合，当转子40旋转时，作为各磁体2401、2402的防止旋转构件发挥功能。

如上所述，电动机铁芯2403与第一磁体2401的定子相反侧周面2401a和长度方向端面2401c抵接。即，电动机铁芯2403形成为覆盖第一磁体2401的除定子侧外表面2401b之外的周面。因此，在第一磁体2401的长度方向端部，在定子侧外表面2401b与定子相反侧周面2401a之间，磁通通过侧壁2405并容易自短路(用虚线表示)。因此，与长度方向中央(即d轴)相比，向定子50的磁通密度随着靠近第一磁体1401的长度方向端部侧(即q轴侧)而容易下降。其结果是，磁体单元42的表面磁通密度分布接近正弦波形状。

此外，由于可以成为铁芯的侧壁2405配置在d轴与q轴之间，因此在侧壁2405中电感增大。因此，能在侧壁2405中获得逆凸极性，并且使磁阻转矩增大。

另外，由于第一磁体2401的磁体磁路沿着宽度方向设为直线状，因此从定子侧外表面2401b产生正交的磁通。因此，通过将径向上的侧壁2405的高度尺寸设为与第一磁体2401的厚度尺寸大致相同，与比第一磁体2401的厚度尺寸小的情况相比，容易将从定子侧外表面2401b产生的磁通引导到突出部1404。这是因为，产生磁通的面靠近侧壁2405的前端。因此，容易发生自短路，容易使磁通密度下降。

此外，自短路的磁通量(通过突出部1404的磁通量)取决于在自短路的磁通通过的路径上周向的宽度尺寸最短的部位。因此，通过调节侧壁2405的前端部的宽度尺寸，能调节磁通密度的下降量以使其接近正弦波形状。

·虽然在上述第八实施方式中，使第一磁体1401的宽度方向的厚度尺寸比第二磁体1402的宽度方向的厚度尺寸大，但是也可以设为大致相同的厚度尺寸。例如，也可以如图79所示。即使这样，也能提高d轴处的磁通密度。此外，能通过突出部1404限制第二磁体1402在周向上的移动，从而适当地防止第二磁体1402旋转。

·在上述其他例的磁体单元2400中，也可以如图80所示，将第一磁体2401的定子侧外表面2401b形成为向定子侧凸出，使气隙随着从d轴靠近q轴侧而变宽。由此，能使表面磁通密度分布接近正弦波形状。此外，如图80所示，作为突出部的侧壁2405优选形成为比第一磁体2401向定子侧突出。由此，在侧壁2405中电感增大，并具有逆凸极性，从而产生磁阻转矩并增加转矩。此外，能够将第一磁体1401的定子侧外表面1401b设为沿着周向的圆弧状，使旋转电机10的设计变得容易。

(第九实施方式)

在第九实施方式中，改变第一实施方式的磁体单元42的结构。以下，以磁体单元42的结构为中心详细说明。如图81、图82所示，磁体单元42具有沿周向并排配置的多个磁体2501。上述各磁体2501中，易磁化轴圆弧状地取向成与磁极边界即q轴侧相比，易磁化轴的方向在磁极中心即d轴侧与d轴更平行，并且沿着易磁化轴形成有圆弧状的磁体磁路。

另外，在磁体单元42中，使沿周向相邻的磁体2501的磁化方向(励磁方向)相反(反向)，从而使沿周向相邻的d轴的极性不同。即，使沿周向相邻的磁体2501的励磁方向不同，以使磁通集中且极性为N极的d轴和磁通扩散且极性为S极的d轴在周向上交替。

更详细地说明磁体2501，磁体2501以q轴为中心对称设置。此外，磁体2501进行取向以形成有如下那样的圆弧状的磁体磁路：在靠近d轴的部分中易磁化轴为与d轴平行或者接近与d轴平行的方向，并且在靠近q轴的部分中易磁化轴为与q轴正交或者接近与q轴正交的方向。此外，如图82所示，以设定在q轴上的中心点为中心，形成有多个圆弧状的磁体磁路。上述磁体磁路包括取向圆弧OA上的磁路，该取向圆弧OA以设定在q轴上的中心点为中心，并且通过d轴和磁体2501的定子侧外表面2505(电枢侧周面)的第一交点P51。另外，取向圆弧OA优选设定成取向圆弧上的第一交点P51处的切线平行地靠近d轴。此外，取向圆弧OA优选设定成，在q轴处与定子相反侧周面2504接触，或者通过其附近(本实施方式中为径向内侧)。

此外，磁体2501以q轴为中心对称设置，并且遍及沿周向相邻的d轴之间设置。即，磁体2501遍及沿周向相邻的d轴之间沿着周向设为圆弧状。更详细地说明，取向圆弧OA遍及沿周向相邻的d轴之间设置，磁体2501以至少遍及取向圆弧OA的整个区域地形成有磁路的方式设于沿周向相邻的d轴之间。

因此，磁体2501的磁体磁路中的沿着取向圆弧OA的磁体磁路容易变长，越远离取向圆弧OA，磁体磁路越容易变短。例如，磁体2501的磁体磁路中，在靠近q轴的部分，与定子相反侧相比，通过靠近定子侧的部分的磁体磁路(用虚线表示)容易变短。此外，例如，磁体2501的磁体磁路中，在靠近d轴的部分，与定子侧相比，通过定子相反侧的部分的磁体磁路(用虚线表示)容易变短。另外，磁体磁路(例如，取向圆弧OA)的形状可以是正圆的一部分的圆弧状，也可以是椭圆的一部分的圆弧状。此外，虽然圆弧的中心在q轴上，但是也可以不在q轴上。

此外，通过将如上所述地形成有各磁体磁路的圆弧状的磁体2501沿周向并排配置，将磁体单元42设为圆环状。

如上所述，磁体单元42中，优选设为接近正弦波形状的表面磁通密度分布，并且，d轴处的磁通密度越高越好。因此，优选使用设于沿周向相邻的d轴之间且在d轴之间形成有圆弧状的磁体磁路的磁体2501。

然而，当使用上述磁体2501时，为了抑制磁通从磁体单元42的定子相反侧(径向外侧)泄漏，优选将磁体的厚度尺寸设计成磁体在径向上存在直到q轴与取向圆弧OA的第二交点P52为止。然而，在设为内禀矫顽力为400[kA/m]以上且残留磁通密度为1.0[T]以上的磁通密度较大的磁体的情况下，通常采用含有昂贵的稀土类物质的磁体。因此，在磁体的厚度尺寸遍及周向上的整个区域恒定的情况下，当设为抑制磁体泄漏这样的厚度尺寸的磁体时，磁体量变多，在成本方面产生问题。因此，在第九实施方式中，磁体单元42的磁体2501如下构成。

如图82所示，将磁体2501设置成，对于在径向上从定子50到磁体2501的定子相反侧周面2504(电枢相反侧周面)的尺寸，与q轴侧相比，d轴侧更短。更详细地说明，各磁体2501的定子相反侧周面2504具有沿着圆筒部43的内周面的圆弧状的曲面部分2504a和相对于径向成规定角度(例如45度的角度)的平面部分2504b。

上述平面部分2504b在周向上设于磁体2501的d轴侧，即周向两端部。此外，平面部分2504b设置为与曲面部分2504a相比，更接近与径向平行。上述平面部分2504b设置成向径向内侧倾斜。即，以切除磁体2501的定子相反侧的角的方式设置相对于径向为斜面的平面部分2504b，周向两端部的径向的厚度尺寸L52越靠近端部越短(薄)。

此外，平面部分2504b设置成维持取向圆弧OA上的磁体磁路并避开取向圆弧OA(不相交)。即，在第九实施方式中，定子相反侧周面2504配置于取向圆弧OA的径向外侧，并沿着取向圆弧OA设置。另外，只要相对于径向倾斜即可，也可以将平面部分2504b改变为曲面。例如，也可以设为沿着取向圆弧OA的曲面。

另一方面，定子50的外径(即，定子绕组51的外径)是恒定的。因此，由于在磁体2501设有上述平面部分2504b，因此对于在径向上从定子50到磁体2501的定子相反侧周面2504的尺寸，与q轴侧相比，d轴侧更短。即，从定子50到平面部分2504b的径向上的厚度尺寸L52比从定子50到曲面部分2504a的径向上的厚度尺寸L51短。

此外，磁体2501设置成，在q轴上磁体2501的径向的厚度尺寸比d轴侧的磁体2501的厚度尺寸更厚。具体地，各磁体2501具有定子侧外表面2505，该定子侧外表面2505相对于定子相反侧周面2504的曲面部分2504a(即，圆筒部43的内周面)是同心圆弧。由此，在径向上，与从定子侧外表面2505到定子相反侧周面2504的曲面部分2504a的厚度尺寸相比，从定子侧外表面2505到定子相反侧周面2504的平面部分2504b的厚度尺寸更短(薄)。

另外，在第九实施方式中，q轴上的磁体2501的径向的厚度尺寸与从定子侧外表面2505到曲面部分2504a的厚度尺寸相等。此外，从定子侧外表面2505到平面部分2504b的厚度尺寸越靠近d轴越短。由此，在磁体2501形成有多个与取向圆弧OA为同心圆弧且长度不同的磁体磁路。

此外，通过在周向上并排配置上述磁体2501，在磁体单元42沿着轴向设置凹部2502，该凹部2502以d轴为中心向定子相反侧(圆筒部侧)开口。在这种情况下，如图82所示，凹部2502设于比q轴侧靠近d轴侧的位置，并以d轴为中心开口。此外，凹部2502设置成避开取向圆弧OA。

另外，如上所述，磁体2501的磁体磁路中，在靠近d轴的部分，与定子侧相比，通过定子相反侧的部分的磁体磁路(用虚线表示)容易变短。更详细地，取向圆弧OA的定子相反侧的部分中的磁体磁路比取向圆弧OA短，并且，对提高d轴上的磁通密度贡献不大。此外，当磁体磁路较短时，可以说是容易由于外部磁场(例如来自定子绕组51的磁场)的影响而退磁的部分。因此，即使在磁体2501的靠近d轴的部分中的定子相反侧的部分设置凹部2502，d轴处的磁通密度也几乎不受影响(磁通密度不下降)。

另一方面，在圆筒部43设有在周向上与磁体2501的凹部2502卡合的凸部2503。详细地进行说明，如图82所示，在圆筒部43的内周面设有沿着径向向磁体单元侧(即定子侧)突出的凸部2503。上述凸部2503形成为，周向的宽度尺寸在径向上越靠近定子侧越短，以使横截面与凹部2502的形状相对应地为三角形。即，设有从圆筒部43的内周面朝向凸部2503的顶点的斜面，该斜面形成为与凹部2502的斜面(平面部分2504b)的角度相对应的角度(即，相对于径向成45度的角度)。此外，凸部2503的径向尺寸(高度尺寸)与凹部2502的尺寸(深度尺寸)相同。由此，能使凸部2503和凹部2502理想地卡合。

另外，上述凸部2503和凹部2502只要在轴向上形成于磁体单元42的范围内的任意部位即可。例如，也可以沿着轴向遍及磁体单元42的整个范围设置凸部2503和凹部2502。此外，不必在所有d轴上设置凸部2503和凹部2502，也可以比d轴的数量少。例如，也可以每隔90度角度间隔设置凸部2503和凹部2502。此外，只要凹部2502比凸部2503多即可，可以分别任意改变凸部2503和凹部2502的数量。

根据第九实施方式，具有以下优异的效果。

通过具有表面磁通密度分布接近正弦波的磁体单元，能实现转矩增强，并且由于磁通变化比径向磁体平缓，因此能抑制涡电流损耗。此外，还能使转矩纹波减小。此外，当磁体的内禀矫顽力为400[kA/m]以上且残留磁通密度为1.0[T]以上时(即d轴处的磁通密度较大时)，为了设成具有接近正弦波的表面磁通密度分布的磁体单元，优选使用设于沿周向相邻的d轴之间且形成有圆弧状的磁体磁路的磁体。

当使用上述磁体时，为了抑制磁通从磁体单元的定子相反侧泄漏，优选在径向上具有规定的厚度尺寸的磁体，以形成取向圆弧OA上的磁体磁路。然而，在设为内禀矫顽力为400[kA/m]以上且残留磁通密度为1.0[T]以上的磁体的情况下，通常采用含有昂贵的稀土类物质的磁体，在成本方面产生问题。

当使用设于沿周向相邻的d轴之间且形成有圆弧状的磁体磁路的磁体时，在靠近d轴的部分，定子相反侧的部分的磁体磁路容易变短。即，成为容易退磁的部分，并成为对提高d轴处的磁通密度没有贡献的部分。因此，即使去除上述部分，对从d轴产生的磁通密度的影响也很小(磁通密度难以下降)，转矩几乎不会降低。

因此，在第九实施方式中，将磁体2501构成为，对于在径向上从定子50到磁体2501的定子相反侧周面2504的尺寸，与q轴侧相比，d轴侧更短。由此，能够在磁体2501的靠近d轴的部分中减少定子相反侧的部分。即，减少了容易退磁的部分，能减少磁体量而不会影响磁通密度。由此，例如，与遍及周向整个区域为规定的厚度尺寸的磁体相比，去除了容易退磁的部分并设置凹部2502，从而能抑制d轴处的磁通密度的下降并减少磁体量。

此外，由于在沿周向相邻的d轴之间设置磁体2501，并且以横跨q轴的方式遍及d轴之间地设置圆弧状的磁体磁路，即使磁体2501的径向的厚度尺寸变薄，也能使磁体磁路变长。即，与设有直线状的磁体磁路的径向磁体相比，能使磁体磁路变长，从而能抑制磁体2501的厚度尺寸并提高d轴处的磁通密度。

磁体2501在沿周向相邻的d轴之间设置成，以q轴为中心对称地设置，并且形成有沿着取向圆弧OA的磁体磁路，该取向圆弧OA以设定在q轴上的中心点为中心，并且通过d轴和磁体2501的定子侧外表面2505的第一交点P51。因此，能充分延长有助于d轴的磁通密度的取向圆弧OA上的磁体磁路的长度，从而能提高d轴处的磁通密度。

在磁体2501中，q轴上的磁体2501的径向上的厚度尺寸设定为比d轴侧的磁体2501的厚度尺寸厚。由此，在磁体2501中包含长度不同的多个同心圆弧上的磁体磁路。因此，容易使磁体单元42的表面磁通密度分布接近正弦波。

此外，在磁体单元42的定子相反侧(圆筒部侧)的部分且比q轴靠近d轴侧的部分设置向定子相反侧即圆筒部侧开口的凹部2502，并在圆筒部43设置与该凹部2502卡合的凸部2503。由此，能设成接近正弦波形状的磁通密度分布，并且增大d轴处的磁通密度，并防止磁体单元42旋转。

此外，设定凹部2502和凸部2503的周向上的宽度尺寸(凹部2502的开口部的宽度尺寸和凸部2503的基部的宽度尺寸)，以确保能理想地防止旋转的强度。因此，能理想地防止旋转。另外，即使在如上所述地设定宽度尺寸的情况下，由于该部分是容易退磁的部分，因此与不设置凹部2502的情况相比，即使设置凹部2502也能抑制d轴处的磁通密度的下降。

(第九实施方式的其他例)

·在上述第九实施方式中，也可以改变磁体2501的形状。此时，优选的是，设于沿周向相邻的d轴之间，并且将磁体2501的形状改变为对于在径向上从定子50到磁体2501的定子相反侧周面2504的尺寸，与q轴侧相比，d轴侧更短。例如，也可以如图83所示，将磁体的形状改变为横截面是凸透镜形状。详细地说明，图83所示的磁体3501遍及沿周向相邻的d轴之间设置，并且以q轴为中心对称设置。上述磁体3501的定子相反侧周面3502形成为曲面状，并且沿着该定子相反侧周面3502设有多个圆弧状的磁体磁路。

另外，在磁体单元42中，使沿周向相邻的磁体3501的磁化方向(励磁方向)相反(反向)，从而使沿周向相邻的d轴的极性不同。即，使沿周向相邻的磁体3501的励磁方向不同，以使磁通集中且极性为N极的d轴和磁通扩散且极性为S极的d轴在周向上交替。

在磁体磁路中至少包括取向圆弧OA，该取向圆弧OA沿着定子相反侧周面3502设置。即，沿着取向圆弧OA设置定子相反侧周面3502，该取向圆弧OA以设定在q轴上的中心点O为中心，通过d轴和定子侧外表面3503的第一交点P51并向外侧凸出。如上所述，磁体3501构成为，对于在径向上从定子50到磁体3501的定子相反侧周面3502的尺寸，与q轴侧相比，d轴侧更短。

另外，在上述其他例中，定子相反侧周面3502也可以沿着配置于取向圆弧OA的外侧的同心圆弧设置。此外，也可以如图84的(a)所示，将磁体3501的截面形状设为新月形。此外，也可以如图84的(b)所示，也可以在周向上设置沿着径向的端面。

另一方面，磁体3501的定子侧外表面3503为向定子侧凸出的曲面，定子侧外表面3503的周向上的一端构成为与定子相反侧周面3502的一端连接。即，磁体3501的周面由定子侧外表面3503和定子相反侧周面3502构成。此外，定子侧外表面3503的曲率比定子相反侧周面3502的曲率小(即，定子侧外表面3503的曲率半径较大)。如上所述，对于磁体3501的径向上的厚度尺寸，q轴侧比d轴侧厚，并且构成为越靠近d轴侧越薄。由此，设有多个磁路长度不同的同心圆弧状的磁体磁路，从而能够使表面磁通密度分布更接近正弦波形状。

另外，如图85所示，通过增加q轴侧的厚度尺寸，能使磁体磁路的长度变长。即，由于难以退磁，因此能设为接近正弦波形状的磁通密度分布。

此外，磁体单元42包括磁体保持部3504，该磁体保持部3504收容如上所述地形成的磁体3501。磁体保持部3504以使磁体3501在周向上并排配置的方式收容各磁体3501。具体地，磁体保持部3504由圆筒形状的软磁性体构成，在其内周面与外周面之间沿着轴向设有磁体收容孔3505。磁体收容孔3505的截面形状沿着磁体3501的形状设置。此外，磁体3501在被收容于磁体收容孔3505的状态下，通过粘接剂、树脂等固定。此外，将上述磁体保持部3504固定于圆筒部43的内周面。由此，磁体单元42配置为与定子50相对。因此，图83所示的其他例是IPM型的旋转电机。

另外，也可以任意改变上述磁体保持部3504的形状。例如，也可以如图86所示，在磁体3501的定子相反侧周面3502的径向外侧设置在轴向上贯通的通孔3510。通过设置上述通孔3510，由于空气等流体通过，因此能理想地冷却磁体单元42。当设置上述通孔3510时，也可以是，覆盖定子相反侧周面3502的电枢相反侧包覆部分3511的厚度尺寸比覆盖定子侧外表面3503的电枢侧包覆部分3512的厚度尺寸薄。此时，覆盖定子相反侧周面3502的电枢相反侧包覆部分3511的厚度尺寸优选是具有能保持磁体3501的强度的程度的厚度尺寸，并且是在旋转时由于来自定子50的磁通而磁饱和的程度的厚度尺寸。通过设为磁饱和的程度的厚度尺寸，能抑制磁通从定子相反侧周面3502侧泄漏。此外，磁体保持部3504也可以是非磁性体。此外，磁体保持部3504也可以形成为使磁体3501的定子侧外表面3503露出。即，磁体保持部3504(更详细地，电枢侧包覆部分3512)也可以不夹在磁体3501与定子50之间。即，也可以是SPM型。

此外，上述第九实施方式中的磁体2501、上述磁体3501也可以用于内转子结构(内转结构)的旋转电机。另外，也可以是，在设为内转子结构(内转结构)的旋转电机的情况下，当采用上述磁体3501时，设定定子侧外表面3503的曲率以使定子侧外表面3503沿着周向设置。由此，磁体3501不向定子侧突出，从而容易设计。

·在上述第九实施方式的磁体2501中，为了抑制磁通泄漏，设计磁体2501在径向上的厚度尺寸(尤其是q轴上的厚度尺寸)，以使磁体在径向上存在直到q轴和取向圆弧OA的第二交点P52为止。其他例的磁体3501也相同。即，这是因为，如图87的(b)所示，若磁体在径向上没有存在直到q轴和取向圆弧OA的第二交点P52为止，则磁通会从磁体单元的定子相反侧泄漏(用实线的箭头表示)。另外，在图87中，示出了直线状地展开磁体的示意图，并且图的下侧是定子侧，上侧是定子相反侧。

作为其他例，也可以是，作为励磁元件铁芯构件的转子铁芯在径向上与磁体层叠，转子铁芯的一部分或者全部在径向上配置成比q轴和取向圆弧的第二交点靠定子侧(电枢侧)。基于图88对上述例子进行说明。另外，在图88中，示出了直线状地展开圆筒部43和磁体单元42的示意图，并且图的下侧是定子侧(电枢侧)，上侧是定子相反侧(电枢相反侧)。

如图88所示，与磁体2501同样地，磁体单元42的磁体4501以q轴为中心对称设置，并且易磁化轴圆弧状地取向成与q轴侧相比，易磁化轴的方向在d轴侧与d轴更平行，并且沿着易磁化轴形成有圆弧状的磁体磁路。磁体4501以设定在q轴上的中心点O为中心，形成有多个同心圆弧状的磁体磁路。上述磁体磁路包括取向圆弧OA上的磁路，该取向圆弧OA以设定在q轴上的中心点O为中心，并且通过d轴和磁体4501的定子侧外表面4505(电枢侧周面)的第一交点P51。

上述取向圆弧OA设定成，使取向圆弧OA上的第一交点P51处的切线TA1与d轴平行。在图88中，中心点O是q轴和定子侧外表面4505的交点，但是实际的磁体4501是沿着转子40的周向的圆弧形。因此，当考虑到磁体4501的曲率时，中心点O在径向上配置于定子侧外表面4505的外侧。

此外，如图88所示，磁体单元42固定于软磁性体即圆筒部43的内周面。即，圆筒部43相当于励磁元件铁芯构件(转子铁芯)，并且在径向上与磁体4501层叠。此外，在图88中，整个圆筒部43在径向上配置成比q轴和取向圆弧OA的第二交点P52靠定子侧。即，与图87的(a)所示的磁体相比，减小了径向上的厚度尺寸，作为代替，配置软磁性体的圆筒部43。

此外，在上述其他例中，圆筒部43的饱和磁通密度为大约2.0[T]，而磁体4501的残留磁通密度为大约1.0[T]。即，圆筒部43的饱和磁通密度大于磁体4501的残留磁通密度。在这种情况下，即使圆筒部43的径向上的厚度尺寸Wsc比从q轴和磁体4501的定子相反侧周面的第三交点P53到第二交点P52的径向上的尺寸L50薄，也能抑制磁通从定子相反侧泄漏。

更详细地，将磁体4501和圆筒部43设计成，当将磁体4501的残留磁通密度设为Br，将圆筒部43的饱和磁通密度设为Bs，将从中心点O到第一交点P51的距离设为Wh，将圆筒部43的径向上的厚度尺寸设为Wsc时，满足Br×Wh≤Bs×Wsc的关系。若满足Br×Wh≤Bs×Wsc的关系，即使圆筒部43的厚度尺寸比从第三交点P53到第二交点P52的径向上的厚度尺寸L50薄，也能适当地抑制磁通泄漏。即，只要使圆筒部43的厚度尺寸为从中心点O到第一交点P51的距离Wh的一般以上，就能适当地抑制磁通泄漏。

另外，磁体4501的径向上的厚度尺寸需要是至少使易磁化轴取向并能形成圆弧状的磁体磁路的厚度。此外，优选的是，径向的厚度尺寸是能制造磁体4501并且考虑了磁体4501的强度的厚度。此外，考虑到圆筒部43的强度，圆筒部43的厚度尺寸Wsc也可以比距离Wh的一半厚。

这样，减小了磁体4501的厚度尺寸，作为代替，配置软磁性体即圆筒部43作为背轭。即使使磁体4501变薄，由于磁通通过软磁性体即圆筒部43，因此能抑制磁通泄漏。即，磁通密度在d轴处难以下降。如上所述，能减少磁体量而不降低磁通密度。

此外，在磁体4501中，以取向圆弧OA上的第一交点P51处的切线与d轴平行的方式，设定取向圆弧OA，沿着该取向圆弧OA使易磁化轴取向，并沿着该易磁化轴形成圆弧状的磁体磁路。由此，由于在第一交点P51处，磁体磁路与定子侧外表面4505正交，因此能增大d轴处的磁通密度。由于转矩与d轴处的磁通密度有关，因此能通过增加d轴处的磁通密度来提高转矩。

此外，在如上所述地构成的磁体4501中，与磁体2501、3501同样地，在d轴侧的部分中，定子相反侧的部分是容易退磁的部分。具体地，取向圆弧OA的径向外侧的部分是容易退磁的部分。因此，在图88所示的其他例中，将沿着取向圆弧OA的曲面部分4504设于周向两端部，以在d轴侧的部分中使定子相反侧的容易退磁的部分减少。由此，能减少磁体量而不会使d轴处的磁通密度下降。

·在上述第九实施方式中，也可以在磁体单元42的定子侧外表面(电枢侧周面)且靠近q轴的部分，沿着轴向设置凹部。例如，如图89所示，在磁体单元42的定子侧外表面2505设置作为凹部的槽部2510。上述槽部2510向定子侧开口。槽部2510设于比d轴侧靠近q轴侧的位置。在图89中，槽部2510构成为以q轴为中心开口。此外，在这种情况下，槽部2510设置成避开取向圆弧OA。此时，优选的是，调节槽部2510的径向尺寸和周向尺寸，以使磁体单元42的表面磁通密度分布接近正弦波形状。

此外，当转子40与定子50相对地配置时，在磁体单元42的径向内径的内侧配置有定子50(定子绕组51等)。因此，通过设置槽部2510，使由槽部2510和定子50包围的流路设于磁体单元42。上述流路作为在轴向上贯通的通路发挥功能，并且构成为能供空气等流体通过。即，槽部2510的截面积具有使空气等流体通过的程度的大小。

此外，如上所述，第九实施方式的磁体2501的磁体磁路中，在靠近q轴的部分，与定子相反侧相比，通过定子侧的部分的磁体磁路(用虚线表示)容易变短。此外，当磁体磁路较短时，可以说是容易由于外部磁场(例如来自定子绕组51的磁场)的影响而退磁的部分。因此，即使在磁体2501的靠近q轴的部分中的比定子相反侧靠近定子侧的部分设置槽部2510，d轴处的磁通密度也几乎不受影响(磁通密度不下降)。

通过如上所述地构成，由于在转子40旋转时，空气等流体沿着槽部2501通过，因此使磁体单元42冷却。即，能提高磁体单元42的冷却性能。此外，如上所述，由于在容易退磁的部分设置槽部2501，因此对磁通密度几乎不产生影响。即，能抑制转矩降低并提高磁体单元42的冷却性能。此外，能抑制转矩降低并理想地减少磁体单元42的磁体量。

·在上述第九实施方式中，也可以在周向上沿着各磁体2501之间，即d轴设置间隙，并在该间隙配置磁性钢材(铁芯)。通过在d轴部分配置磁性钢材，能将磁通提高至磁体2501的残留磁通密度Br以上。另外，尽管该磁体2501的磁体磁路不朝向定子侧，但是当配置磁性钢材时，磁体磁路通过磁性钢材在转子内完结，成为无效磁通。即，没有提高磁通密度。

(第十实施方式)

在上述实施方式或者变形例中，也可以如下所述地改变磁体保持件41和磁体单元42的结构。以下，以磁体保持件41和磁体单元42的结构为中心详细说明。

如图90、图91所示，磁体单元42具有沿周向并排配置的多个磁体1601。各磁体1601的横截面形状形成为大致圆弧状。即，各磁体1601在径向内侧(定子侧)具有圆弧状的定子侧周面1602(电枢侧周面)，并在径向外侧(圆筒部侧)具有大致圆弧状的定子相反侧周面1603(电枢相反侧周面)。此外，各磁体1601在周向两端部具有沿着径向的平面即端面1604。各端面1604分别设置为将定子侧周面1602的周向上的端部和定子相反侧周面1603的周向上的端部连接。各磁体1601设置为在轴向上具有规定的高度尺寸。

此外，上述磁体1601分别取向成与磁极边界即q轴侧相比，易磁化轴的方向在磁极中心即d轴侧与d轴更平行，并沿着易磁化轴形成有磁体磁路。另外，在磁体单元42中，使沿周向相邻的磁体1601的磁化方向(励磁方向)相反(反向)，从而使沿周向相邻的d轴的极性不同。即，使磁体1601的励磁方向不同，以使磁通集中且极性为N极的d轴和磁通扩散且极性为S极的d轴在周向上交替。

进一步详细说明磁体磁路。如图91所示，在各磁体1601中，以设定在q轴上的中心点为中心，形成有多个圆弧状的磁体磁路。上述磁体磁路包括取向圆弧OA上的磁路，该取向圆弧OA以中心点为中心，并且通过d轴和磁体1601的定子侧周面1602的第一交点P61。另外，取向圆弧OA优选设定成取向圆弧上的第一交点P61处的切线平行地靠近d轴。

因此，在各磁体1601中，可以说进行取向以形成有如下那样的圆弧状的磁体磁路：在靠近d轴的部分中易磁化轴为与d轴平行或者接近与d轴平行的方向，并且在靠近q轴的部分中易磁化轴为与q轴正交或者接近与q轴正交的方向。

磁体1601以q轴为中心对称设置，并且遍及沿周向相邻的d轴之间设置。即，磁体1601遍及沿周向相邻的d轴之间沿着周向设为圆弧状。此外，取向圆弧OA遍及沿周向相邻的d轴之间设置，磁体1601以至少遍及取向圆弧OA的整个区域地形成有磁路的方式设于沿周向相邻的d轴之间。

因此，磁体1601的磁体磁路中的沿着取向圆弧OA的磁体磁路最长，越远离取向圆弧OA，磁体磁路越容易变短。例如，磁体1601的磁体磁路中，在靠近q轴的部分，与定子相反侧相比，通过定子侧的部分的磁体磁路(用虚线表示)容易变短。此外，例如，磁体1601的磁体磁路中，在靠近d轴的部分，与定子侧相比，通过定子相反侧的部分的磁体磁路(用虚线表示)容易变短。另外，磁体磁路(即取向圆弧OA)的形状可以是正圆的一部分的圆弧状，也可以是椭圆的一部分的圆弧状。此外，虽然圆弧的中心在q轴上，但是也可以不在q轴上。

由于如上所述地形成磁体磁路，因此各磁体1601在周向上在一方的端部具有N极，在另一方的端部具有S极。即，各磁体1601分别以具有一极对的方式形成有圆弧状的磁体磁路，

此外，磁体1601的端面1604沿着d轴设置。即，各磁体1601以d轴为边界分开。此外，各磁体1601配置为沿周向相邻的端部彼此具有相同极性。此外，通过将如上所述地形成有各磁体磁路的圆弧状的磁体1601沿周向并排配置，将磁体单元42设为圆环状。

如上所述，磁体单元42中，优选设为接近正弦波形状的表面磁通密度分布，并且，d轴处的磁通密度越高越好。因此，当沿周向并排配置磁体1601时，优选尽量减小相邻的磁体1601的间隙，并且减少其数量。当在周向上无间隙地排列径向取向磁体、平行取向磁体时，如图18所示，磁通密度在q轴附近急剧变化。因此，当采用径向取向磁体、平行取向磁体时，通常空开规定间隔地配置。

然而，当无间隙地排列磁体1601时，没有配置与磁体1601的周向端部卡合的卡合部(侧壁等)的空间。此外，即使设置间隙，为了设为接近正弦波形状的表面磁通密度分布并增加d轴处的磁通密度，最好使间隙在周向上的宽度尺寸尽可能短(薄)。在这种情况下，考虑到间隙，难以配置具有能防止旋转的程度的强度(即，宽度尺寸)的卡合部。因此，在本变形例中，磁体1601和圆筒部43如下所述地构成。另外，在本实施方式中，磁体保持件41的圆筒部43相当于磁体保持部。

如图91所示，磁体1601设置成，对于在径向上从定子50到磁体1601的定子相反侧周面1603的尺寸，与q轴侧相比，d轴侧更短。更详细地说明，各磁体1601的定子相反侧周面1603具有沿着圆筒部43的内周面的圆弧状的曲面部分1603a和相对于径向成规定角度(例如45度的角度)的平面部分1603b。

上述平面部分1603b在周向上设于磁体1601的d轴侧，即周向两端部。此外，平面部分1603b设置为与曲面部分1603a相比，更接近与径向平行。此外，上述平面部分1603b设置成向径向内侧(定子侧)倾斜。即，以仿佛切除圆弧状的磁体1601的定子相反侧的角的方式设有相对于径向为斜面的平面部分1603b。此外，在各磁体1601中，周向两端部的径向的厚度尺寸越靠近端部越短(薄)。因此，也可以说平面部分1603b是相对于周向向定子侧倾斜的倾斜面。

此外，平面部分1603b设置成维持取向圆弧OA上的磁体磁路并避开取向圆弧OA(不相交)。即，在本实施方式中，定子相反侧周面1603配置于取向圆弧OA的径向外侧，并沿着取向圆弧OA设置。另外，只要相对于周向倾斜即可，也可以将平面部分1603b改变为曲面。例如，也可以设为沿着取向圆弧OA的曲面。

另一方面，定子50的外径(即，定子绕组51的外径)是大致恒定的。因此，由于在磁体1601设有上述平面部分1603b，因此对于在径向上从定子50到磁体1601的定子相反侧周面1603的尺寸，与q轴侧相比，d轴侧更短。即，从定子50到平面部分1603b的径向上的厚度尺寸L62比从定子50到曲面部分1603a的径向上的厚度尺寸L61短。

此外，磁体1601设置成，在q轴上磁体1601的径向的厚度尺寸比d轴侧的磁体1601的厚度尺寸更厚。具体地，各磁体1601具有定子侧周面1602，该定子侧周面1602相对于曲面部分1603a(即，圆筒部43的内周面)是同心圆弧。由此，在径向上，与从定子侧周面1602到曲面部分1603a的厚度尺寸相比，从定子侧周面1602到平面部分1603b的厚度尺寸更短(薄)。

此外，通过在周向上无间隙地并排配置上述磁体1601，在磁体单元42中，针对各d轴沿着轴向设置有凹部1605，该凹部1605以d轴为中心向定子相反侧(圆筒部侧)开口。即，通过使沿周向相邻的磁体1601的端面1604彼此抵接，利用沿周向相邻的磁体1601的平面部分1603b设置有以d轴为中心向定子相反侧开口的凹部1605。在这种情况下，如图91所示，凹部1605设于比q轴侧靠近d轴侧的位置，并以d轴为中心开口。此外，凹部1605设置成避开取向圆弧OA。

另外，如上所述，磁体1601的磁体磁路中，在靠近d轴的部分，与定子侧相比，通过定子相反侧的部分的磁体磁路(用虚线表示)容易变短。更详细地，取向圆弧OA的定子相反侧的部分中的磁体磁路比取向圆弧OA短，并且，对提高d轴上的磁通密度贡献不大。此外，当磁体磁路较短时，可以说是容易由于外部磁场(例如来自定子绕组51的磁场)的影响等而退磁的部分。因此，即使在磁体1601的靠近d轴的部分中的定子相反侧的部分设置凹部1605，d轴处的磁通密度也几乎不受影响(磁通密度不下降)。

另一方面，在圆筒部43设有在周向上与磁体1601的凹部1605卡合的凸部1606。详细地进行说明，如图91所示，在圆筒部43的内周面设有沿着径向向磁体单元侧(即定子侧)突出的凸部1606。上述凸部1606形成为，周向的宽度尺寸在径向上越靠近定子侧越短，以使横截面与凹部1605的形状相对应地为三角形。即，设有从圆筒部43的内周面朝向凸部1606的顶点的斜面，该斜面形成为与凹部1605的斜面(平面部分1603b)的角度相对应的角度(即，相对于径向成45度的角度)。此外，凸部1606的径向尺寸(高度尺寸)与凹部1605的尺寸(深度尺寸)相同。由此，能使凸部1606和凹部1605理想地卡合。

另外，设定凹部1605和凸部1606的周向上的宽度尺寸(凹部1605的开口部的宽度尺寸和凸部1606的基部的宽度尺寸)，以确保能理想地防止旋转的强度。

此外，在本变形例的磁体单元42的定子侧周面1602，沿着轴向设置槽部1607。上述槽部1607是在定子侧周面1602上向定子侧开口的电枢侧凹部。槽部1607设于比d轴侧靠近q轴侧的位置。在图91中，槽部1607构成为以q轴为中心开口。在这种情况下，槽部1607设置成避开取向圆弧OA。

此外，当转子40与定子50相对地配置时，在磁体单元42的径向内侧配置有定子50(定子绕组51等)。因此，通过设置槽部1607，使由槽部1607和定子50包围的流路设于磁体单元42。上述流路作为在轴向上贯通的通路发挥功能，并且构成为能供空气等流体通过。即，槽部1607的截面积具有使空气等流体通过的程度的大小。

另外，如上所述，磁体1601的磁体磁路中，在靠近q轴的部分，与定子相反侧相比，通过定子侧的部分的磁体磁路(用虚线表示)容易变短。此外，当磁体磁路较短时，可以说是容易由于外部磁场(例如来自定子绕组51的磁场)等的影响而退磁的部分。因此，即使在磁体1601的靠近q轴的部分中的比定子相反侧靠近定子侧的部分设置槽部1607，d轴处的磁通密度也几乎不受影响(磁通密度不下降)。另一方面，通过设置槽部1607能减少磁体1601的磁体量。

接着，对磁体1601的制造方法的概要进行说明。各磁体1601是通过烧结法而制造的烧结磁体。即，将生成的钕、硼和铁等原料熔解并合金化(第一工序)。接着，将在第一工序中得到的合金粉碎成颗粒状(第二工序)。然后，如图92所示，将在第二工序中得到的粉末放入横截面为大致U字形的模具2601中，并在磁场中进行加压成型(第三工序)。在模具2601中，U字形的两端部是开口部2601a。将粉末从上述开口部2601a放入模具2601内，并从两端部(开口部2601a)对粉末加压(用箭头Y103表示来自外部的加压方向)。因此，磁体1601内部的加压方向(用箭头Y102表示)沿着模具2601的形状为圆弧状。此外，在成型时施加的磁场方向(用箭头Y101表示)沿着模具2601的形状为圆弧状。因此，加压方向和磁场方向都是圆弧状。因此，易磁化轴为圆弧状。

在加压成型之后，成型产品被烧结(第四工序)，并且在烧结结束之后被热处理(第五工序)。在热处理中，进行几次加热和冷却。然后，在进行了磨削等机械加工、表面加工之后(第六工序)，各磁体1601通过被磁化(第七工序)而完成。

根据本实施方式，具有以下优异的效果。

磁体单元42使用了取向成与磁极边界即q轴侧相比，易磁化轴的方向在磁极中心即d轴侧与d轴更平行，并沿着易磁化轴形成有磁体磁路的多个磁体1601。在这种情况下，为了设为接近正弦波形状的磁通密度分布并且使d轴处的磁通密度变大，优选尽量减小沿周向相邻的磁体1601之间的间隙。然而，当减小相邻的磁体1601之间的间隙时，使配置于间隙的卡合部变薄，无法理想地防止旋转。

在磁体1601的靠近d轴的部分，定子相反侧的部分是磁体磁路容易变短且容易退磁的部分。即，即使去除该部分，对从d轴产生的磁通密度的影响也很小。即，从d轴产生的磁通密度不会下降，转矩也不会降低。

因此，在磁体单元42的定子相反侧(圆筒部侧)的部分且比q轴靠近d轴侧的部分设置向定子相反侧即圆筒部侧开口的凹部1605，并在圆筒部43设置与该凹部1605卡合的凸部1606。由此，能设成接近正弦波形状的磁通密度分布，并且增大d轴处的磁通密度，并能防止磁体单元42旋转。此外，能减少磁体量。

此外，设定凹部1605和凸部1606的周向上的宽度尺寸(凹部1605的开口部的宽度尺寸和凸部1606的基部的宽度尺寸)，以确保能理想地防止旋转的强度。因此，能理想地防止旋转。另外，即使在如上所述地设定宽度尺寸的情况下，由于该部分是容易退磁的部分，因此与不设置凹部1605的情况相比，即使设置凹部1605也能抑制d轴处的磁通密度的下降。此外，能减少磁体单元42的磁体量。

此外，在磁体1601中，在靠近q轴的部分，定子侧的部分是磁体磁路容易变短且容易退磁的部分。即，即使去除该部分，对从d轴产生的磁通密度的影响也很小。

因此，在靠近q轴的部分，在定子侧的部分设置槽部1607。由于上述槽部1607沿着轴向设置，因此通过将磁体1601固定于圆筒部43的内周面，并将转子40与定子50相对配置，设置有在轴向上贯通的流路。此外，在转子40旋转时，由于空气等流体通过上述流路，因此使磁体单元42冷却。即，能提高磁体单元42的冷却性能。

此外，如上所述，由于在容易退磁的部分设置槽部1607，因此对磁通密度几乎不产生影响。即，能抑制转矩降低并提高磁体单元42的冷却性能。此外，能抑制转矩降低并理想地减少磁体单元42的磁体量。

通过具有表面磁通密度分布接近正弦波的磁体单元，能实现转矩增强，并且由于磁通变化比径向磁体平缓，因此能抑制涡电流损耗。此外，还能使转矩纹波减小。此外，当磁体的内禀矫顽力为400[kA/m]以上且残留磁通密度为1.0[T]以上时(即d轴处的磁通密度较大时)，为了设为具有接近正弦波的表面磁通密度分布的磁体单元，优选使用设于沿周向相邻的d轴之间且形成有圆弧状的磁体磁路的磁体。

当使用上述磁体时，为了抑制磁通从磁体单元的定子相反侧泄漏，优选在径向上具有规定的厚度尺寸的磁体，以形成取向圆弧OA上的磁体磁路。然而，在设为内禀矫顽力为400[kA/m]以上且残留磁通密度为1.0[T]以上的磁体的情况下，通常采用含有昂贵的稀土类物质的烧结磁体，在成本方面和制造方面产生技术问题。

因此，在本实施方式中，将磁体1601构成为，对于在径向上从定子50到磁体1601的定子相反侧周面1603的尺寸，与q轴侧相比，d轴侧更短。由此，能够在磁体1601的靠近d轴的部分中减少定子相反侧的部分。即，减少了容易退磁的部分，能减少磁体量而不会影响磁通密度。由此，例如，与遍及周向整个区域为规定的厚度尺寸的磁体相比，去除了容易退磁的部分并设置凹部1605，从而能抑制d轴处的磁通密度的下降并减少磁体量。

此外，由于在沿周向相邻的d轴之间设置磁体1601，并且以横跨q轴的方式遍及d轴之间地设置圆弧状的磁体磁路，即使磁体1601的径向的厚度尺寸变薄，也能使磁体磁路变长。即，与设有直线状的磁体磁路的径向磁体相比，能使磁体磁路变长，从而能抑制磁体1601的厚度尺寸并提高d轴处的磁通密度。

磁体1601在沿周向相邻的d轴之间设置成，以q轴为中心对称地设置，并且形成有沿着取向圆弧OA的磁体磁路，该取向圆弧OA以设定在q轴上的中心点为中心，并且通过d轴和磁体1601的定子侧周面1602的第一交点P61。因此，能充分延长有助于d轴的磁通密度的取向圆弧OA上的磁体磁路的长度，从而能提高d轴处的磁通密度。

此外，为了设为上述形状，在制作磁体1601时，在第三工序中利用U字形的模具2601在磁场中对粉末加压成型。由此，能使磁场方向和加压方向沿着模具2601的形状成为圆弧状。由此，由于能将易磁化轴的方向设为圆弧状，因此能容易地将磁体磁路形成为圆弧状。即，能容易地制造具有上述磁体磁路的磁体1601。

·另外，在本实施方式中，凸部1606和凹部1605只要在轴向上形成于磁体单元42的范围内的任意部位即可。例如，也可以沿着轴向遍及磁体单元42的整个范围设置凸部1606和凹部1605。此外，不必在所有d轴上设置凸部1606和凹部1605，也可以比d轴的数量少。例如，也可以每隔90度角度间隔设置凸部1606和凹部1605。此外，只要凹部1605比凸部1606多即可，也可以分别任意改变凸部1606和凹部1605的数量。

·在上述第十实施方式中，也可以是，在圆筒部43与各磁体1601之间设有作为树脂构件的树脂层，各磁体1601经由树脂层固定于圆筒部43。

详细地进行说明，如图93所示，转子40包括绝缘单元3600，该绝缘单元3600具有覆盖磁体单元42的外周面的树脂层3601。树脂层3601形成为圆筒状，以覆盖在周向上无间隙地配置为圆环状的磁体1601的定子相反侧周面1603。即，各磁体1601在径向上固定于树脂层3601的内周面。此外，树脂层3601设置为在轴向上遍及磁体1601的整个区域地进行覆盖。

此外，如图94所示，绝缘单元3600在轴向两端部分别具有覆盖磁体1601的轴向上的两端面的端面部3602。端面部3602形成为圆环状，其外径与圆筒部43的内径大致相同。另一方面，端面部3602的内径形成为小于磁体单元42的外径并且大于磁体单元42的内径。

此外，如图93所示，绝缘单元3600具有收容于槽部1607的限制构件3603。限制构件3603形成为沿着槽部1607在轴向上延伸的杆状。此外，限制构件3603的轴向两端部固定于端面部3602。因此，限制构件3603限制磁体1601在径向上的移动。

此外，限制构件3603收容于槽部1607内，并且在径向上配置成比磁体1601的定子侧周面1602靠定子相反侧。因此，即使限制构件3603热膨胀，也能够抑制其在径向上比定子侧周面1602向定子侧突出。

由树脂层3601、端面部3602和限制构件3603构成的绝缘单元3600通过作为绝缘材料的树脂一体成型。例如，在将磁体1601沿周向并排配置的状态，通过树脂模塑形成绝缘单元3600。此外，绝缘单元3600固定于圆筒部43的内周面。此时，例如，将绝缘单元3600压入圆筒部43以固定于圆筒部43的内周面。

如上所述，通过在圆筒部43与各磁体1601之间夹装树脂层3601作为树脂构件，能在圆筒部43与磁体1601之间电气绝缘。因此，能抑制在圆筒部43与磁体1601之间产生涡电流，从而能抑制涡电流损耗。此外，通过针对各磁体1601将绝缘单元3600压入圆筒部43内，能对磁体1601的定子相反侧周面1603在径向上施加压力，从而能理想地抑制磁体1601的脱落。

另外，绝缘单元3600也可以仅包括树脂层3601。此外，也可以在圆筒部43与各磁体1601之间夹装树脂粘接剂作为树脂构件，各磁体1601经由树脂粘接剂固定于圆筒部43。通过夹装树脂粘接剂，能理想地抑制磁体1601的脱落。

·在上述第十实施方式中，也可以任意改变凸部1606和凹部1605的形状。例如，也可以如图95所示，将凸部1606设为前端的宽度尺寸比基端的宽度尺寸大的形状。即，也可以将凸部1606设为随着靠近径向内侧而宽度变宽的形状。此外，也可以根据该凸部1606的形状来改变凹部1605。即，也可以设为凹部1605的开口部的宽度尺寸大于底部的宽度尺寸的形状。即，也可以将凹部1605设为随着靠近径向外侧而宽度变窄的形状。

由此，凸部1606和凹部1605能在径向上卡合，从而限制磁体1601向径向内侧移动，并能抑制磁体1601的脱落。

·虽然在上述变形例中，采用了外转子式的转子，但是也可以采用内转子式的转子。

本说明书的发明不限定于例示的实施方式。发明包含例示的实施方式和本领域技术人员基于此作出的变形方式。例如，本发明不限于实施方式中所示出的部件和/或要素的组合。发明可以以各种组合来实现。本发明可以具有能追加到实施方式的追加部分。本发明包含省略了实施方式的部件和/或要素的结构。发明包含一个实施方式与其他实施方式之间的部件和/或要素的置换或组合。发明的技术范围不限于实施方式的记载。发明的若干技术范围应理解为由权利要求书的记载表示，并且还包含与权利要求书的记载等同的意思和范围内的所有变形。

虽然根据实施例对本发明进行了记述，但是应当理解为本发明并不限定于上述实施例、结构。本发明也包含各种各样的变形例、等同范围内的变形。除此之外，各种各样的组合、方式、进一步包含有仅一个要素、一个以上或一个以下的其它组合、方式也属于本发明的范畴、思想范围。

Claims (70)

1.一种旋转电机(10)，包括：励磁元件(40)，该励磁元件具有磁体部(42)，该磁体部包括极性在周向上交替的多个磁极；以及电枢(50)，该电枢具有多相的电枢绕组(51)，所述励磁元件和所述电枢中的任意一个为转子，

所述磁体部具有在周向上空开规定间隔地并排配置的多个磁体(91、92)，

所述磁体取向成与磁极边界即q轴侧相比，易磁化轴的方向在磁极中心即d轴侧与d轴更平行，并沿着易磁化轴形成有磁体磁路，

所述励磁元件在所述磁体部的电枢相反侧包括软磁性体即励磁元件铁芯(43)，

所述励磁元件铁芯具有在径向上从所述磁体间的间隙向所述电枢侧突出的凸部(1002)，

所述凸部在周向上设于比d轴靠近q轴侧的位置，所述凸部中，周向上的两侧的端面(1002a、1002b)分别与所述磁体的周向端面(91a、92a)抵接。

2.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，

所述磁体中，所述磁体的电枢侧周面和所述周向端面是磁通的流入流出面，以将所述电枢侧周面和所述周向端面连接的方式形成有圆弧状的磁体磁路。

3.如权利要求1或2所述的旋转电机，其特征在于，

所述磁体的所述周向端面设置成与所述磁体磁路正交，

所述凸部的周向上的所述端面根据抵接的所述周向端面的角度设置。

4.如权利要求1至3中任一项所述的旋转电机，其特征在于，

在所述磁体的电枢侧周面上，在比d轴靠近q轴侧的位置设有沿径向凹陷的凹部(1003)。

5.如权利要求4所述的旋转电机，其特征在于，

所述凹部设置成，在径向上从所述磁体到所述电枢的气隙随着靠近q轴侧逐渐变大。

6.如权利要求1至5中任一项所述的旋转电机，其特征在于，

所述凸部形成为径向尺寸比所述磁体的径向尺寸短，

所述磁体部具有辅助磁体(1004)，该辅助磁体配置于沿周向相邻的所述磁体之间，并且在径向上配置成比所述凸部靠电枢侧，

在所述辅助磁体中，易磁化轴取向成在所述磁体的q轴处平行于周向，并且沿着所述易磁化轴设有所述辅助磁体的磁体磁路。

7.如权利要求1至6中任一项所述的旋转电机，其特征在于，

所述电枢绕组具有导线部(81、82)，该导线部在与所述励磁元件相对的位置以规定间隔沿周向配置，

在所述电枢中，

构成为在周向的各所述导线部之间设置导线间构件(57、142、143)，并且作为所述导线间构件，使用当将一磁极的所述导线间构件的周向的宽度尺寸设为Wt，将所述导线间构件的饱和磁通密度设为Bs，将一磁极的所述磁体部的周向的宽度尺寸设为Wm，将所述磁体部的残留磁通密度设为Br时，满足Wt×Bs≤Wm×Br的关系的磁性材料或者非磁性材料，

或者构成为在周向上的各所述导线部之间不设置导线间构件。

8.一种旋转电机(10)，包括：励磁元件(40)，该励磁元件具有磁体部(42)，该磁体部包括极性在周向上交替的多个磁极；以及电枢(50)，该电枢具有多相的电枢绕组(51)，所述励磁元件和所述电枢中的任意一个为转子，

所述磁体部的轴向两侧的端部与比所述端部靠轴向中央侧的部分相比，径向厚度更薄，以使所述磁体部在所述转子的轴向上的截面向所述电枢侧凸出，

所述磁体部的所述端部中的薄壁部(1102)在所述轴向上设于与所述电枢绕组的线圈边端(54、55)重叠的位置。

9.如权利要求8所述的旋转电机，其特征在于，

在所述磁体部中，所述轴向上的端面是相对于与所述轴向正交的方向倾斜的倾斜面(1102a)。

10.如权利要求8或9所述的旋转电机，其特征在于，

在所述磁体部中，所述薄壁部的易磁化轴取向成与轴向中央侧的部分中的易磁化轴相比更接近与轴向平行，并且沿着所述易磁化轴形成有磁体磁路。

11.如权利要求10所述的旋转电机，其特征在于，

所述磁体部中，电枢侧周面和所述轴向上的端面是磁通的流入流出面，并且以将所述电枢侧周面和所述轴向上的端面连接的方式形成有圆弧状的磁体磁路。

12.如权利要求8至11中任一项所述的旋转电机，其特征在于，

所述磁体部包括沿周向配置的多个磁体(91、92、131、132)，在多个所述磁体分别设有所述薄壁部，

所述旋转电机包括保持构件(1103)，该保持构件设于所述磁体部的所述轴向两侧的端部中的至少任意一方，

所述保持构件具有卡合部(1104)，该卡合部在所述径向上与各所述磁体的所述薄壁部卡合。

13.如权利要求8至12中任一项所述的旋转电机，其特征在于，

使用内禀矫顽力为400kA/m以上且残留磁通密度为1.0T以上的磁体来构成所述磁体部。

14.如权利要求8至13中任一项所述的旋转电机，其特征在于，

使用取向成与磁极边界即q轴侧相比，易磁化轴的方向在磁极中心即d轴侧与d轴更平行的磁体来构成所述磁体部。

15.如权利要求14所述的旋转电机，其特征在于，

在所述磁体中，在靠近d轴的部分中易磁化轴为与d轴平行或者接近与d轴平行的方向，并且在靠近q轴的部分中易磁化轴为与q轴正交或者接近与q轴正交的方向，形成有圆弧状的磁体磁路。

16.如权利要求14或15所述的旋转电机，其特征在于，

所述磁体中，所述磁体的周面中的电枢侧周面和所述周向上的q轴侧的端面为磁通的流入流出面，磁体磁路形成为将所述电枢侧周面和所述q轴侧的端面连接。

17.如权利要求8至16中任一项所述的旋转电机，其特征在于，

所述电枢绕组具有导线部(81、82)，该导线部在与所述励磁元件相对的位置以规定间隔沿周向配置，

构成所述导线部的各导线为以下那样的线材集合体：捆扎多股线材(86)并且捆扎的线材之间的电阻值大于所述线材本身的电阻值。

18.一种旋转电机(10、200)，包括：励磁元件(40、204)，该励磁元件具有磁体部(42)，该磁体部具有极性在周向上交替的多个磁极；以及电枢(50、203)，该电枢具有多相的电枢绕组(51、202)，所述励磁元件和所述电枢中的任意一个为转子，

所述磁体部具有在周向和轴向中的至少任意一方向上并排配置的多个永磁体(91、92)，

所述励磁元件包括磁体绝缘部(1200)，该磁体绝缘部至少具有在沿周向或者轴向相邻的所述永磁体之间配置的磁体间构件(1201、3201)，

所述磁体间构件由绝缘材料构成。

19.如权利要求18所述的旋转电机，其特征在于，

在所述磁体部中，至少在周向上并排配置有多个所述永磁体，

配置于沿周向相邻的所述永磁体之间的所述磁体间构件在周向上与所述永磁体的端面卡合。

20.如权利要求18或19所述的旋转电机，其特征在于，

在所述磁体部的周面中位于电枢侧的电枢侧周面上，向所述电枢侧开口的凹部(2201)沿着所述转子的轴向设置，

所述磁体绝缘部在所述凹部内具有在径向和周向上与所述永磁体卡合的卡合部(2002)。

21.如权利要求20所述的旋转电机，其特征在于，

所述凹部设于比磁极中心即d轴侧靠近磁极边界即q轴侧的位置。

22.如权利要求18至21中任一项所述的旋转电机，其特征在于，

所述永磁体取向成与磁极边界即q轴侧相比，易磁化轴的方向在磁极中心即d轴侧与d轴更平行。

23.如权利要求22所述的旋转电机，其特征在于，

在所述永磁体中，进行取向以形成有如下那样的圆弧状的磁体磁路：在靠近d轴的部分中易磁化轴为与d轴平行或者接近与d轴平行的方向，并且在靠近q轴的部分中易磁化轴为与q轴正交或者接近与d轴正交的方向。

24.如权利要求18至23中任一项所述的旋转电机，其特征在于，

所述磁体绝缘部具有开口部(1205)，该开口部开口以使所述磁体部的电枢侧周面向所述电枢露出。

25.如权利要求18至24中任一项所述的旋转电机，其特征在于，

所述磁体绝缘部的所述电枢侧的外表面在径向上位于比所述磁体部的电枢侧周面靠电枢相反侧的位置。

26.如权利要求18至25中任一项所述的旋转电机，其特征在于，

所述励磁元件在所述磁体部的电枢相反侧包括软磁性体即励磁元件铁芯构件(43)，

所述磁体绝缘部具有绝缘层(1204)，该绝缘层覆盖所述磁体部的径向上的电枢相反侧周面，

在由所述绝缘层覆盖所述磁体部的电枢相反侧周面的状态下，所述磁体绝缘部和所述磁体部一起固定于所述励磁元件铁芯构件。

27.如权利要求18至26中任一项所述的旋转电机，其特征在于，

所述磁体绝缘部在所述磁体部的轴向外侧具有环状的端盘(1203)，

在沿周向相邻的各磁体间构件中，所述轴向上的端部分别固定于所述端盘。

28.如权利要求18至27中任一项所述的旋转电机，其特征在于，

所述永磁体中，内禀矫顽力为400kA/m以上且残留磁通密度为1.0T以上。

29.如权利要求18至28中任一项所述的旋转电机，其特征在于，

所述电枢绕组具有导线部(81、82)，该导线部在与所述励磁元件相对的位置以规定间隔沿周向配置，

在所述电枢中，

构成为在周向的各所述导线部之间设置导线间构件(57、142、143)，并且作为所述导线间构件，使用当将一磁极的所述导线间构件的周向的宽度尺寸设为Wt，将所述导线间构件的饱和磁通密度设为Bs，将一磁极的所述磁体部的周向的宽度尺寸设为Wm，将所述磁体部的残留磁通密度设为Br时，满足Wt×Bs≤Wm×Br的关系的磁性材料或者非磁性材料，

或者构成为在周向上的各所述导线部之间不设置导线间构件。

30.如权利要求18至29中任一项所述的旋转电机，其特征在于，

所述电枢绕组具有导线部(81、82)，该导线部在与所述励磁元件相对的位置以规定间隔沿周向配置，

构成所述导线部的各导线为以下那样的线材集合体：捆扎多股线材(86)并且捆扎的线材之间的电阻值大于所述线材本身的电阻值。

31.如权利要求18至30中任一项所述的旋转电机，其特征在于，

所述电枢绕组具有导线部(81、82)，该导线部在与所述励磁元件相对的位置以规定间隔沿周向配置，

所述导线部中，径向的厚度尺寸比一磁极内与一相对应的周向的宽度尺寸小。

32.一种旋转电机(10、200、230)，包括：励磁元件(40、204)，该励磁元件具有磁体部(42、239)，该磁体部包括极性在周向上交替的多个磁极；以及电枢(50、203、237)，该电枢具有多相的电枢绕组(51、202)，所述励磁元件和所述电枢中的任意一个为转子，

所述磁体部具有在周向上并排配置的多个磁体(91、92、2301)，

所述磁体取向成与磁极边界即q轴侧相比，易磁化轴的方向在磁极中心即d轴侧与d轴更平行，并且沿着易磁化轴形成有磁体磁路，

在多个所述磁体中设有：至少在周向的任意一方侧与相邻的磁体抵接的磁体和至少在周向的任意一方侧与相邻的磁体分开的磁体。

33.如权利要求32所述的旋转电机，其特征在于，

所述磁体之间的间隙(1301)的数量是与所述磁体部的磁极数量和所述电枢绕组的相数不同的质数。

34.如权利要求32或33所述的旋转电机，其特征在于，

所述磁体间的间隙设有多个，并配置成沿周向相邻的间隙的间隔不均等。

35.如权利要求32至34中任一项所述的旋转电机，其特征在于，

在所述磁体部设有在轴向上贯通的通路(2302、2303)，

所述通路在设于比所述d轴侧靠近所述q轴侧的位置时，设于比电枢相反侧靠近电枢侧的位置，

所述通路在设于比所述q轴侧靠近所述d轴侧的位置时，设于比电枢侧靠近电枢相反侧的位置。

36.一种旋转电机(10、200、230)，包括：励磁元件(40、204)，该励磁元件具有磁体部(42、239)，该磁体部包括极性在周向上交替的多个磁极；以及电枢(50、203、237)，该电枢具有多相的电枢绕组(51、202)，所述励磁元件和所述电枢中的任意一个为转子，

所述磁体部具有磁体(2301)，该磁体取向成与磁极边界即q轴侧相比，易磁化轴的方向在磁极中心即d轴侧与d轴更平行，并且沿着易磁化轴形成有磁体磁路，

在所述磁体部设有在轴向上贯通的通路(2302、2303)，

所述通路在设于比所述d轴侧靠近所述q轴侧的位置时，设于比电枢相反侧靠近电枢侧的位置，

所述通路在设于比所述q轴侧靠近所述d轴侧的位置时，设于比电枢侧靠近电枢相反侧的位置。

37.如权利要求32至36中任一项所述的旋转电机，其特征在于，

所述磁体部具有在周向上并排配置的多个磁体，

所述磁体中，至少在沿周向相邻的磁体之间由绝缘膜绝缘。

38.如权利要求32至37中任一项所述的旋转电机，其特征在于，

所述电枢绕组具有导线部(81、82)，该导线部在与所述励磁元件相对的位置以规定间隔沿周向配置，

在所述电枢中，

构成为在周向的各所述导线部之间设置导线间构件(57、142、143)，并且作为所述导线间构件，使用当将一磁极的所述导线间构件的周向的宽度尺寸设为Wt，将所述导线间构件的饱和磁通密度设为Bs，将一磁极的所述磁体部的周向的宽度尺寸设为Wm，将所述磁体部的残留磁通密度设为Br时，满足Wt×Bs≤Wm×Br的关系的磁性材料或者非磁性材料，

或者构成为在周向上的各所述导线部之间不设置导线间构件。

39.如权利要求32至38中任一项所述的旋转电机，其特征在于，

所述电枢绕组具有导线部(81、82)，该导线部在与所述励磁元件相对的位置以规定间隔沿周向配置，

所述导线部中，径向的厚度尺寸比一磁极内与一相对应的周向的宽度尺寸小。

40.如权利要求32至39中任一项所述的旋转电机，其特征在于，

所述电枢绕组具有导线部(81、82)，该导线部在与所述励磁元件相对的位置以规定间隔沿周向配置，

构成所述导线部的各导线为以下那样的线材集合体：捆扎多股线材(86)并且捆扎的线材之间的电阻值大于所述线材本身的电阻值。

41.一种旋转电机(10)，包括：励磁元件(40)，该励磁元件具有磁体部(42)，该磁体部包括极性在周向上交替的多个磁极；以及电枢(50)，该电枢具有多相的电枢绕组(51)，所述励磁元件和所述电枢中的任意一个为转子，

所述磁体部具有：多个磁体，多个所述磁体沿周向并排配置；以及圆环状的励磁元件铁芯构件(1403)，该励磁元件铁芯构件是在径向上配置于所述磁体的电枢相反侧的软磁性体，

所述磁体至少包括第一磁体(1401)，该第一磁体设置有与径向平行的磁体磁路，

所述第一磁体设置为，径向上的所述第一磁体与所述电枢之间的空隙随着从磁极中心即d轴靠近磁极边界即q轴侧而逐渐变宽，

所述励磁元件铁芯构件具有在径向上从所述磁体间的间隙向所述电枢侧突出的突出部(1404)，

所述突出部配置于d轴与q轴之间，并且设置为比所述磁体向所述电枢侧突出。

42.如权利要求41所述的旋转电机，其特征在于，

所述磁体的截面形状为长方形，并且配置成宽度方向或者长度方向与径向正交。

43.如权利要求42所述的旋转电机，其特征在于，

所述励磁元件配置于所述电枢的径向外侧，所述励磁元件为转子。

44.如权利要求41所述的旋转电机，其特征在于，

所述励磁元件配置于所述电枢的径向内侧，所述励磁元件为转子。

45.一种旋转电机(10)，包括：励磁元件(40)，该励磁元件具有磁体部(42)，该磁体部包括极性在周向上交替的多个磁极；以及电枢(50)，该电枢具有多相的电枢绕组(51)，所述励磁元件配置于所述电枢的径向内侧，所述励磁元件为转子，

所述磁体部具有：多个磁体，多个所述磁体沿周向并排配置；以及圆环状的励磁元件铁芯构件(2403)，该励磁元件铁芯构件是在径向上配置于所述磁体的电枢相反侧的软磁性体，

所述磁体至少包括第一磁体(2401)，该第一磁体设置有与径向平行的磁体磁路，

所述第一磁体的截面形状为长方形，并且配置成宽度方向或者长度方向与径向正交，

所述励磁元件铁芯构件具有在径向上从所述磁体间的间隙向所述电枢侧突出的突出部(2405)，

在周向上，所述突出部的端面(2405a)设置成与所述第一磁体的端面(2401c)抵接。

46.如权利要求41至45中任一项所述的旋转电机，其特征在于，

除了所述第一磁体之外，所述磁体还包括第二磁体(1402、2402)，该第二磁体设有与周向平行的磁体磁路，

多个所述第一磁体在所述周向上以规定间隔配置，并且多个所述第二磁体配置于沿所述周向相邻的所述第一磁体之间的位置。

47.如权利要求41至46中任一项所述的旋转电机，其特征在于，

所述电枢绕组具有导线部(81、82)，该导线部在与所述励磁元件相对的位置以规定间隔沿周向配置，

在所述电枢中，

构成为在周向的各所述导线部之间设置导线间构件(57、142、143)，并且作为所述导线间构件，使用当将一磁极的所述导线间构件的周向的宽度尺寸设为Wt，将所述导线间构件的饱和磁通密度设为Bs，将一磁极的所述磁体部的周向的宽度尺寸设为Wm，将所述磁体部的残留磁通密度设为Br时，满足Wt×Bs≤Wm×Br的关系的磁性材料或者非磁性材料，

或者构成为在周向上的各所述导线部之间不设置导线间构件。

48.一种旋转电机(10)，包括：励磁元件(40)，该励磁元件具有磁体部(42)，该磁体部包括极性在周向上交替的多个磁极；以及电枢(50)，该电枢具有多相的电枢绕组(51)，所述励磁元件和所述电枢中的任意一个为转子，

所述磁体部具有磁体(2501、3501、4501)，该磁体中，易磁化轴圆弧状地取向成与磁极边界即q轴侧相比，易磁化轴的方向在磁极中心即d轴侧与d轴更平行，并且沿着所述易磁化轴形成有圆弧状的磁体磁路，

所述磁体中，内禀矫顽力在400kA/m以上，并且残留磁通密度在1.0T以上，

所述磁体设于沿周向相邻的d轴之间，并且设置成，对于在径向上从所述电枢到所述磁体的周面中的电枢相反侧即电枢相反侧周面的尺寸，与q轴侧相比，d轴侧更短。

49.如权利要求48所述的旋转电机，其特征在于，

所述磁体以q轴为中心对称地设置，并进行取向以形成有如下那样的圆弧状的磁体磁路：在靠近d轴的部分中易磁化轴为与d轴平行或者接近与d轴平行的方向，并且在靠近q轴的部分中易磁化轴为与q轴正交或者接近与q轴正交的方向，

所述磁体磁路包括取向圆弧(OA)上的磁体磁路，该取向圆弧以设定在q轴上的中心点为中心，并且通过d轴和所述磁体的周面中的位于所述电枢侧的电枢侧周面的第一交点(P51)。

50.如权利要求49所述的旋转电机，其特征在于，

所述取向圆弧设定成，所述取向圆弧上的第一交点处的切线与d轴平行。

51.如权利要求49或50所述的旋转电机，其特征在于，

所述励磁元件在所述磁体部的电枢相反侧包括软磁性体即励磁元件铁芯构件(43)，

所述励磁元件铁芯构件和所述磁体在径向上层叠，

所述励磁元件铁芯构件的一部分或者全部在径向上配置成比q轴和所述取向圆弧的第二交点(P52)靠电枢侧。

52.如权利要求51所述的旋转电机，其特征在于，

当所述励磁元件铁芯构件的饱和磁通密度比所述磁体的残留磁通密度大时，所述励磁元件铁芯构件的径向上的厚度尺寸比从q轴和所述磁体的周面中的处于电枢相反侧的电枢相反侧周面的第三交点(P53)到所述第二交点(P52)的径向上的尺寸薄。

53.如权利要求51或52所述的旋转电机，其特征在于，

使用当将所述磁体部的残留磁通密度设为Br，将所述励磁元件铁芯构件的饱和磁通密度设为Bs，将从所述中心点(O)到所述第一交点(P51)的距离设为Wh，将所述励磁元件铁芯构件的径向上的厚度尺寸设为Wsc时，满足Br×Wh≤Bs×Wsc的关系的磁体和励磁元件铁芯构件。

54.如权利要求49或50所述的旋转电机，其特征在于，

所述磁体的电枢相反侧周面在径向上设成比q轴和所述取向圆弧的第二交点(P52)靠电枢相反侧。

55.如权利要求54所述的旋转电机，其特征在于，

所述励磁元件包括保持所述磁体的磁体保持部(3504)，

所述磁体保持部具有覆盖所述磁体的电枢相反侧周面的电枢相反侧包覆部分(3511)和覆盖所述磁体的电枢侧周面的电枢侧包覆部分(3512)，

所述电枢相反侧包覆部分比所述电枢侧包覆部分薄。

56.如权利要求48至55中任一项所述的旋转电机，其特征在于，

在所述磁体中，设置成q轴上的所述磁体的径向上的厚度尺寸比d轴侧的所述磁体的厚度尺寸厚。

57.如权利要求48至56中任一项所述的旋转电机，其特征在于，

在所述磁体的周面中的电枢侧周面上，向电枢侧开口的凹部(2510)设于比d轴靠近q轴侧的位置。

58.如权利要求48至57中任一项所述的旋转电机，其特征在于

所述磁体形成为凸透镜状，所述磁体的电枢相反侧周面的曲率比所述磁体的电枢侧周面的曲率大。

59.一种旋转电机(10)，包括：励磁元件(40)，该励磁元件具有磁体部(42)和筒状的磁体保持部(43)，所述磁体部包括极性在周向上交替的多个磁极，所述磁体保持部在内周面或者外周面固定有所述磁体部；以及电枢(50)，该电枢具有在径向上与所述磁体部相对配置的多相的电枢绕组(51)，所述励磁元件和所述电枢中的任意一个为转子，

所述磁体部具有在周向上并排配置的多个磁体(1601)，

各所述磁体在沿周向相邻的磁极中心即d轴之间形成为以磁极边界即q轴为中心的对称形状，并且取向成与q轴侧相比，易磁化轴的方向在d轴侧与d轴更平行，并且沿着易磁化轴形成有磁体磁路，

在各所述磁体的电枢相反侧周面(1603)上，在周向上的两端部具有向电枢侧倾斜的倾斜面(1603b)，

所述磁体保持部具有凸部(1606)，该凸部在径向上配置成比所述磁体部靠电枢相反侧，并且在径向上向所述磁体部侧突出，

所述凸部设于比q轴靠近d轴侧的位置，并且设置成能在周向上与所述倾斜面卡合。

60.如权利要求59所述的旋转电机，其特征在于，

所述磁体是在周向上一端侧的极性和另一端侧的极性不同的一极对。

61.如权利要求59或60所述的旋转电机，其特征在于，

在所述磁体保持部与所述磁体之间设有树脂构件(3601)，所述磁体经由所述树脂构件固定于所述磁体保持部。

62.如权利要求59至61中任一项所述的旋转电机，其特征在于，

在所述磁体的电枢侧周面上，设有在径向上向电枢侧开口的电枢侧凹部(1607)，所述电枢侧凹部设于比d轴靠近q轴侧的位置。

63.如权利要求62所述的旋转电机，其特征在于，

在所述电枢侧凹部中收容有限制构件，该限制构件对所述磁体在径向上向电枢侧的移动进行限制。

64.如权利要求59至63中任一项所述的旋转电机，其特征在于，

在所述磁体中，进行取向以形成有如下那样的圆弧状的磁体磁路：在靠近d轴的部分中易磁化轴为与d轴平行或者接近与d轴平行的方向，并且在靠近q轴的部分中易磁化轴为与q轴正交或者接近与q轴正交的方向。

65.如权利要求59至64中任一项所述的旋转电机，其特征在于，

各所述磁体配置成沿周向相邻的端部彼此具有相同的极性。

66.如权利要求59至64中任一项所述的旋转电机，其特征在于，

所述倾斜面沿着磁体磁路形成。

67.如权利要求59至66中任一项所述的旋转电机，其特征在于，

所述磁体部中，内禀矫顽力为400kA/m以上且残留磁通密度为1.0T以上。

68.如权利要求59至67中任一项所述的旋转电机，其特征在于，

所述电枢绕组具有导线部(81、82)，该导线部在与所述励磁元件相对的位置以规定间隔沿周向配置，

在所述电枢中，

构成为在周向的各所述导线部之间设置导线间构件(57、142、143)，并且作为所述导线间构件，使用当将一磁极的所述导线间构件的周向的宽度尺寸设为Wt，将所述导线间构件的饱和磁通密度设为Bs，将一磁极的所述磁体部的周向的宽度尺寸设为Wm，将所述磁体部的残留磁通密度设为Br时，满足Wt×Bs≤Wm×Br的关系的磁性材料或者非磁性材料，

或者构成为在周向上的各所述导线部之间不设置导线间构件。

69.如权利要求59至68中任一项所述的旋转电机，其特征在于，

所述电枢绕组具有导线部(81、82)，该导线部在与所述励磁元件相对的位置以规定间隔沿周向配置，

所述导线部中，径向的厚度尺寸比一磁极内与一相对应的周向的宽度尺寸小。

70.如权利要求59至69中任一项所述的旋转电机，其特征在于，

所述电枢绕组具有导线部(81、82)，该导线部在与所述励磁元件相对的位置以规定间隔沿周向配置，

构成所述导线部的各导线为以下那样的线材集合体：捆扎多股线材(86)并且捆扎的线材之间的电阻值大于所述线材本身的电阻值。

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