CN116941160A - 励磁子 - Google Patents

Abstract

励磁子(20、120)构成具备具有电枢绕组(51)的电枢(50)的旋转电机(10)，且在径向上与电枢对置地配置。励磁子具备在周向上具有极性交替的多个磁极的磁铁(31、35、36、123、143)，以作为磁极中心的d轴侧的易磁化轴的方向与作为磁极边界的q轴侧的易磁化轴的方向相比接近d轴侧的方向的方式进行磁铁的取向，在磁铁中，在易磁化轴的方向和与易磁化轴垂直的方向上线膨胀系数不同。

Description

励磁子

相关申请的交叉引用

本申请主张于2021年3月1日申请的日本申请编号2021－032025的优先权，并在此引用其全部内容。

技术领域

本公开涉及构成旋转电机的励磁子。

背景技术

作为励磁子，已知有构成具备具有电枢绕组的电枢的旋转电机，并在径向上与电枢对置地配置的励磁子。例如，如专利文献1所示，已知有使用励磁子作为表面磁铁型的转子的旋转电机。

专利文献1：日本特开2019－24296号公报

由于励磁子具有的磁铁的温度变化，而磁铁的尺寸可能在周向上变化。随之，有对磁铁施加热应力的担心。

发明内容

本公开是鉴于上述情况而完成的，其主要的目的在于提供能够降低施加给磁铁的热应力的励磁子。

方式1是在构成具备具有电枢绕组的电枢的旋转电机，且在径向上与上述电枢对置地配置的励磁子中，具备在周向上具有极性交替的多个磁极的磁铁，以作为磁极中心的d轴侧的易磁化轴的方向与作为磁极边界的q轴侧的易磁化轴的方向相比接近d轴侧的方向的方式进行上述磁铁的取向，在上述磁铁中，在易磁化轴的方向和与易磁化轴垂直的方向上线膨胀系数不同。

在方式1中，磁铁在易磁化轴的方向和与易磁化轴垂直的方向上线膨胀系数不同。该情况下，通过以d轴侧的易磁化轴的方向与q轴侧的易磁化轴的方向相比接近d轴的方向的方式进行磁铁的取向，从而在周向上，d轴侧的线膨胀系数与q轴侧的线膨胀系数不同。因此，在磁铁的d轴侧、和磁铁的q轴侧，磁铁的温度变化所引起的周向上的尺寸的变化不同。因此，能够抑制作为磁铁整体的周向上的尺寸的变化。其结果，能够降低施加给磁铁的热应力。

方式2是在方式1中，在上述磁铁中，易磁化轴的方向的线膨胀系数为正，与易磁化轴垂直的方向的线膨胀系数为负。

根据方式2，在磁铁中，温度越高，d轴侧的周向上的尺寸越小，q轴侧的周向上的尺寸越大。另一方面，在磁铁中，温度越低，d轴侧的周向上的尺寸越大，q轴侧的周向上的尺寸越小。因此，能够合适地抑制作为磁铁整体的周向上的尺寸的变化。

方式3是在方式2中，在具备具有安装有上述磁铁的周面的磁铁保持部的表面磁铁型的励磁子中，上述磁铁由被沿周向分割的多个分割磁铁构成，在周向上相邻的上述各分割磁铁的切面相互抵接。

在方式3中，在产生了磁铁的温度变化所引起的磁铁的尺寸变化的情况下，在周向上相邻的各分割磁铁彼此推挤的方向的热应力、或者相邻的各分割磁铁彼此远离的方向的热应力容易增大。对于这一点，使用易磁化轴的方向的线膨胀系数为正，与易磁化轴垂直的方向的线膨胀系数为负的磁铁的优点较大。

方式4是在方式2中，在具备具有安装有上述磁铁的周面的磁铁保持部的表面磁铁型的励磁子中，上述磁铁由被沿周向分割的多个分割磁铁构成，具备从上述磁铁保持部在径向上向上述电枢侧突出，且线膨胀系数为正的突出部，上述分割磁铁的周向上的端部与上述突出部抵接。

在方式4中，例如为了分割磁铁相对于磁铁保持部的定位，而励磁子具备突出部。在方式4中，在产生了磁铁的温度变化所引起的磁铁的尺寸变化的情况下，在周向上在分割磁铁与突出部之间推挤的方向的热应力、或者分割磁铁与突出部远离的方向的热应力容易增大。对于这一点，使用易磁化轴的方向的线膨胀系数为正，与易磁化轴垂直的方向的线膨胀系数为负的磁铁的优点较大。

方式5是在方式2～4的任意一个中，在上述磁铁中，易磁化轴的方向的线膨胀系数的绝对值比与易磁化轴垂直的方向的线膨胀系数的绝对值大，在将上述磁铁的d轴部中每个单位温度变化的周向上的尺寸变化量设为Fd，并将上述磁铁的q轴部中每个单位温度变化的周向上的尺寸变化量设为Fq的情况下，以d轴侧的易磁化轴的方向与q轴侧的易磁化轴的方向相比接近d轴侧的方向，并且，满足式1的方式进行上述磁铁的取向。

[式1]

在方式5中，在磁铁中，易磁化轴的方向的线膨胀系数的绝对值比与易磁化轴垂直的方向的线膨胀系数的绝对值大。因此，通过进行使磁铁磁通集中于d轴的取向，也就是以d轴侧的易磁化轴的方向与q轴侧的易磁化轴的方向相比接近d轴侧的方向的方式进行磁铁的取向，从而由上述|Fd/Fq|表示的比率小于1。该比率越接近1，伴随温度变化的磁铁的周向的尺寸变化量越小。因此，根据方式5，能够在实现使磁铁磁通集中于d轴的取向提高旋转电机的转矩的同时，合适地抑制伴随温度变化的磁铁的周向的尺寸变化。

在方式6中，在方式2中，在具备励磁子铁芯，并在形成于上述励磁子铁芯的磁铁收容孔收容有上述磁铁的埋入磁铁型的励磁子中，上述磁铁收容孔以及上述磁铁从d轴侧朝向q轴侧延伸为长条状，在上述磁铁中，易磁化轴的方向的线膨胀系数的绝对值比与易磁化轴垂直的方向的线膨胀系数的绝对值大，在将上述磁铁的d轴部中每个单位温度变化的长边方向上的尺寸变化量设为Gd，并将上述磁铁的q轴部中每个单位温度变化的长边方向上的尺寸变化量设为Gq的情况下，以d轴侧的易磁化轴的方向与q轴侧的易磁化轴的方向相比接近d轴侧的方向，并且，满足式2的方式进行上述磁铁的取向。

[式2]

根据方式6，在埋入磁铁型的励磁子中，能够在实现使磁铁磁通集中于d轴的取向提高旋转电机的转矩的同时，合适地抑制伴随温度变化的磁铁的周向的尺寸变化。

在方式7中，在方式1～6的任意一个中，磁铁由被沿轴向分割的多个磁铁的层叠体构成。

在方式7中，在产生了磁铁的温度变化所引起的磁铁的尺寸变化的情况下，在轴向上相邻的磁铁间的热应力容易增大。对于这一点，具备在易磁化轴的方向和与易磁化轴垂直的方向上线膨胀系数不同的磁铁的优点较大。

此外，作为磁铁，例如如方式8那样能够使用烧结钕磁铁。

附图说明

通过参照附图并且下述的详细的记述，本公开的上述目的以及其它的目的、特征、优点变得更加明确。该附图为：

图1是第一实施方式所涉及的旋转电机的纵剖视图，

图2是转子的横剖视图，

图3是表示磁铁的构成的图，

图4是在周向上展开磁铁单元的图，

图5是表示规定长度的图，

图6是在周向上展开第二实施方式所涉及的磁铁单元的图，

图7是在周向上展开第三实施方式所涉及的磁铁单元的图，

图8是第四实施方式所涉及的转子的横剖视图，

图9是表示规定长度的图，

图10是其它的实施方式所涉及的转子的横剖视图，

图11是表示其它的实施方式所涉及的层叠在轴向上的磁铁的图，

图12是表示其它的实施方式所涉及的磁铁的构成的图，

图13是表示其它的实施方式所涉及的磁铁的构成的图。

具体实施方式

参照附图，对多个实施方式进行说明。在多个实施方式中，有时对在功能上以及/或者结构上对应的部分以及/或者相关联的部分附加相同的参照附图标记，或者附加百位以上的位不同的参照附图标记。对应的部分以及/或者相关联的部分能够参照其它的实施方式的说明。

本实施方式中的旋转电机例如作为车辆动力源使用。但是，旋转电机能够广泛地作为工业用、车辆用、航空器用、家电用、OA设备用、游戏机用等使用。此外，在以下的各实施方式彼此中，在图中对相互相同或者同等的部分附加相同的附图标记，对相同的附图标记的部分引用其说明。

＜第一实施方式＞

旋转电机10是同步式多相交流马达，为外转子结构(外转结构)的旋转电机。旋转电机10的概要如图1～图3所示。在以下的记载中，在旋转电机10中，将旋转轴11延伸的方向设为轴向，将从旋转轴11的中心放射状地延伸的方向设为径向，并将以旋转轴11为中心圆周状地延伸的方向设为周向。

旋转电机10大致具备具有转子20以及定子单元30的旋转电机主体、和被设置为包围旋转电机主体的壳体40。这些各部件均相对于与转子20一体地设置的旋转轴11同轴地配置，通过以规定顺序在轴向上组装而构成旋转电机10。旋转轴11被分别设置于定子单元30以及壳体40的未图示的一对轴承支承，且在该状态下能够旋转。通过旋转轴11的旋转，例如车辆的车轴旋转。旋转电机10能够通过将壳体40固定于车体框架等而搭载于车辆。

在旋转电机10中，定子单元30被设置为包围旋转轴11，并在定子单元30的径向外侧配置转子20。定子单元30具有定子50、和组装在其径向内侧的定子支架60。转子20与定子50隔着气隙在径向上对置配置，转子20与旋转轴11一起进行一体旋转，从而转子20在定子50的径向外侧旋转。在本实施方式中，转子20相当于“励磁子”，定子50相当于“电枢”。

接下来，对定子单元30的构成进行说明。

作为其概要，定子单元30具有定子50和其径向内侧的定子支架60。定子50具有作为“电枢绕组”的定子绕组51、和定子铁芯52。定子支架60例如由铸铁等软磁性材料、或者铝、碳纤维增强塑料(CFRP)等非磁性材料构成，呈圆筒形状。

定子50在轴向上，具有在径向上与转子20对置的相当于线圈侧面的部分、和相当于该线圈侧面的轴向外侧亦即线圈端的部分。该情况下，定子铁芯52在轴向上设置在相当于线圈侧面的范围。

定子绕组51具有多个相绕组，各相的相绕组在周向上以规定顺序配置从而形成为圆筒状。在本实施方式中，通过使用U相、V相以及W相的相绕组，从而定子绕组51成为具有三相的相绕组的构成。

各相的定子绕组51具有沿轴向延伸并且配置在包含线圈侧面的范围的导线部53、和连接在周向上相邻的同相的导线部53彼此的搭接部。在图1示出线圈侧面的U相、V相以及W相的导线部53U、53V、53W的排列顺序。

定子铁芯52被构成为在轴向上层叠了由作为磁性体的电磁钢板构成的铁芯片而成的铁芯片层叠体，呈在径向上具有规定的厚度的圆筒状。在定子铁芯52中成为转子20侧的径向外侧组装有定子绕组51。定子铁芯52的外周面呈没有凹凸的曲面状。定子铁芯52作为后轭发挥作用。例如在轴向上层叠冲裁形成为圆环板状的多个铁芯片构成定子铁芯52。但是，作为定子铁芯52，也可以使用具有由带状的铁芯片构成的螺旋铁芯结构的铁芯。

在本实施方式中，定子50具有不具有用于形成插槽的齿的无插槽结构，但其构成也可以使用以下的(A)～(C)的任意一种。

(A)在定子50中，在周向上的各导线部53之间设置导线间部件，并且使用磁性材料作为该导线间部件，该磁性材料在将一个磁极的导线间部件的周向的宽度尺寸设为Wt，将导线间部件的饱和磁通密度设为Bs，将一个磁极的磁铁31的周向的宽度尺寸设为Wm，并将磁铁31的剩余磁通密度设为Br的情况下，成为Wt×Bs≤Wm×Br的关系。

(B)在定子50中，在周向上的各导线部53之间设置导线间部件，并且使用非磁性材料作为该导线间部件。

(C)在定子50中，构成为在周向上的各导线部53之间不设置导线间部件。

图2是转子20的纵剖视图。如图2所示，转子20具有大致圆筒状的转子托架21、和固定于转子托架21的环状的磁铁单元22。转子托架21具有呈圆筒状的圆筒部23、和设置于圆筒部23的轴向一端的端板部24，通过使它们一体化而构成。转子托架21作为“磁铁保持部”发挥作用，在圆筒部23的径向内侧以环状的方式固定磁铁单元22。旋转轴11相对于端板部24固定。在本实施方式中，圆筒部23由非磁性材料构成，具体而言例如由铝构成。

磁铁单元22呈与转子20的旋转中心同心的圆环状，具有固定在圆筒部23的内周面的多个磁铁31。换句话说，旋转电机10是表面磁铁型的同步机(SPMSM)。磁铁31以被圆筒部23从径向外侧包围的状态设置，设置为与配置在径向内侧的定子50的线圈侧面对置。

图3是表示磁铁单元22的剖面结构的部分横剖视图。在图3中，以箭头示出磁铁31的易磁化轴的方向。

在磁铁单元22中，磁铁31被排列设置为极性沿着转子20的周向交替地变化。由此，在磁铁单元22中，在周向上形成有多个磁极。磁铁31是极各向异性的永磁铁，固有保磁力在400[kA/m]以上，并且剩余磁通密度Br在1.0[T]以上。

在磁铁31中径向内侧的周面是进行磁通的授受的磁通作用面32。磁铁单元22在磁铁31的磁通作用面32上，在作为磁极中心的d轴附近的区域集中地产生磁通。具体而言，在磁铁31中，在d轴侧(靠近d轴的部分)与q轴侧(靠近q轴的部分)易磁化轴的方向不同，在d轴侧，易磁化轴的方向为与d轴平行的方向，在q轴侧，易磁化轴的方向为与q轴正交的方向。该情况下，沿着易磁化轴的方向形成圆弧状的磁铁磁路。总之，磁铁31以d轴侧的易磁化轴的方向与q轴侧的易磁化轴的方向相比接近d轴侧的方向的方式进行取向。

在本实施方式中，磁铁31是由一个磁铁构成一个磁极，且在q轴具有切面的分割磁铁。在周向上相邻的各磁铁31以相互抵接的状态配置。隔着q轴在两侧的磁铁31相互吸引，所以这些各磁铁31能够保持彼此的接触状态。因此，成为有助于导磁率的提高的结构。在磁铁31中径向外侧的周面与圆筒部23中径向内侧的周面之间夹有由粘合剂等构成的粘合层。由此，磁铁31固定于圆筒部23。

由于磁铁31的温度变化，磁铁31的尺寸有可能在周向上变化。随着磁铁31的温度上升，有在周向上相邻的各磁铁31彼此推挤的方向的热应力的增大的担心。该情况下，例如有磁铁31的破损的担心。另外，随着磁铁31的温度降低，有产生在周向上相邻的各磁铁31远离的方向的热应力的担心。该情况下，例如在相邻的各磁铁31之间形成缝隙，磁路的磁阻增大，而有旋转电机10的转矩降低的担心。

因此，本申请发明者为了解决上述的课题而着眼于磁铁31的线膨胀系数，发现了能够降低施加给磁铁31的热应力。

线膨胀系数表示物体的尺寸与物体的温度变化对应地变化的比例。在物体的线膨胀系数为正的情况下，温度越高物体越膨胀。另一方面，在物体的线膨胀系数为负的情况下，温度越高物体越收缩。在永磁铁中，存在在易磁化轴的方向和与易磁化轴垂直的方向上线膨胀系数不同的永磁铁。

在本实施方式中，作为磁铁31，使用在易磁化轴的方向和与易磁化轴垂直的方向上线膨胀系数不同的永磁铁。具体而言，磁铁31是易磁化轴的方向的线膨胀系数αp为正，与易磁化轴垂直的方向的线膨胀系数αv为负的烧结钕磁铁。因此，在磁铁31中，温度越高，易磁化轴的方向的尺寸越大，与易磁化轴垂直的方向的尺寸越小。另一方面，在磁铁31中，温度越低，易磁化轴的方向的尺寸越小，与易磁化轴垂直的方向的尺寸越大。

在磁铁31中，易磁化轴的方向的线膨胀系数αp的绝对值比与易磁化轴正交的方向的线膨胀系数αv的绝对值大。易磁化轴的方向的线膨胀系数αp例如为5.5～7.5ppm/℃，与易磁化轴垂直的方向的线膨胀系数αv例如为－3.0～－0.5ppm/℃。易磁化轴的方向的线膨胀系数αp的绝对值例如是与易磁化轴垂直的方向的线膨胀系数αv的绝对值的2～15倍、5～15倍、8～15倍、10～15倍、8～13倍或者10～13倍的值。

在图4中，将磁铁单元22在周向上展开为直线状进行示出。在d轴侧，磁铁31的易磁化轴接近与周向垂直的方向，所以周向上的磁铁31的线膨胀系数为αv(＜0)。在q轴侧，磁铁31的易磁化轴接近周向，所以周向上的磁铁31的线膨胀系数为αp(＞0)。由此，磁铁31的温度越高，在周向上，在d轴侧磁铁31的尺寸越小，在q轴侧磁铁31的尺寸越大。另一方面，磁铁31的温度越低，在周向上，在d轴侧磁铁31的尺寸越大，在q轴侧磁铁31的尺寸越小。因此，能够抑制作为磁铁31整体的周向上的尺寸的变化。其结果，能够抑制在周向上相邻的各磁铁31彼此推挤的方向的热应力、在周向上相邻的各磁铁31远离的方向的热应力。其结果，能够抑制磁铁31的破损、磁阻的增加。

这里，将在磁铁31的d轴部，在温度上升了单位温度的情况下的周向上的尺寸减少量设为Fd。另外，将在磁铁31的q轴部，在温度上升了上述单位温度的情况下的周向上的尺寸增加量设为Fq。在该情况下，优选以d轴侧的易磁化轴的方向与q轴侧的易磁化轴的方向相比接近d轴侧的方向，并且，满足

[式3]

的方式进行磁铁31的取向。由此，能够在实现使磁铁磁通集中于d轴的取向提高旋转电机10的转矩的同时，合适地抑制伴随温度变化的磁铁31的周向的尺寸变化。此外，优选由上述|Fd/Fq|表示的比率例如在0.9以上并且小于1，更优选在0.95以上并且小于1。

如图5所示，磁铁31的q轴部例如是从磁铁31的q轴的切面到在周向上朝向d轴的特定位置为止的部分，是从q轴的切面到在周向上规定长度La为止的部分。规定长度La例如是磁铁31中径向中央位置的周向长度的1/8～1/4的值。

Fq例如是磁铁31的q轴部中径向中央位置的周向长度的变化量、或者是q轴部中径向的多个位置上的周向长度的变化量的平均值。

如图5所示，磁铁31的d轴部例如是磁铁31中跨d轴的一部分，由从d轴在周向上朝向一方的切面到La/2为止的部分、和从d轴在周向上朝向另一方的切面到La/2为止的部分构成。

Fd例如是磁铁31的d轴部中径向中央位置的周向长度的变化量、或者是d轴部中径向的多个位置上的周向长度的变化量的平均值。

＜第二实施方式＞

以下，参照附图以与第一实施方式的不同点为中心对第二实施方式进行说明。在本实施方式中，如图6所示，转子20具有从转子托架21中跨q轴的部分向径向内侧突出的q轴侧突出部33。q轴侧突出部33与磁铁31的设置在q轴侧的切面抵接，例如使用于周向上的磁铁31的定位。在图6中，示出在径向上，使q轴侧突出部33的尺寸与磁铁31的尺寸相同的例子。此外，图6是将磁铁单元22在周向上展开为直线状的图。另外，作为磁铁31，能够使用与第一实施方式相同的磁铁。

在本实施方式中，q轴侧突出部33由铸铁等软磁性材料构成，q轴侧突出部33的线膨胀系数β在任意的方向上均为正的值。因此，在q轴侧突出部33中，温度越高q轴侧突出部33的周向的尺寸越大，温度越低q轴侧突出部33的周向的尺寸越小。

在本实施方式中，在周向上相邻的磁铁31隔着q轴侧突出部33配置。该情况下，在由于磁铁31以及q轴侧突出部33的温度变化，而产生了周向上的磁铁31以及q轴侧突出部33的尺寸变化的情况下，在磁铁31与q轴侧突出部33之间推挤的方向、以及磁铁31与q轴侧突出部33远离的方向的任意一个方向上热应力容易增大。对于这一点，在磁铁31中，应用易磁化轴的方向的线膨胀系数αp为正，与易磁化轴垂直的方向的线膨胀系数αv为负的本实施方式的构成的优点较大。

此外，q轴侧突出部33既可以与转子托架21一体，也可以是与转子托架21不同的部件。

＜第三实施方式＞

以下，参照附图以与第一实施方式的不同点为中心对第三实施方式进行说明。在本实施方式中，磁铁31在d轴侧具有切面。

在图7中，将磁铁单元22在周向上展开为直线状进行示出。转子20具有从转子托架21中跨d轴的部分向径向内侧突出的d轴侧突出部34。d轴侧突出部34与磁铁31的设置在d轴侧的切面抵接，使用于周向上的磁铁31的定位。在图7中，示出在径向上，d轴侧突出部34的尺寸与磁铁31的尺寸相同的一个例子。

d轴侧突出部34的线膨胀系数γ在任意的方向上均为正的值。因此，在d轴侧突出部34中，温度越高d轴侧突出部34的周向的尺寸越大，温度越低d轴侧突出部34的周向的尺寸越小。d轴侧突出部34例如由铸铁等软磁性材料或者合成树脂等非磁性材料构成。此外，作为磁铁31，能够使用与第一实施方式相同的磁铁。

在本实施方式中，在周向上相邻的磁铁31隔着d轴侧突出部34配置。该情况下，若磁铁31以及d轴侧突出部34的温度变高，则在周向上，d轴侧的磁铁31的尺寸变小，d轴侧突出部34的尺寸变大。另一方面，若磁铁31以及d轴侧突出部34的温度变低，则在周向上，d轴侧的磁铁31的尺寸变大，d轴侧突出部34的尺寸变小。由此，能够合适地抑制d轴附近的磁铁31以及d轴侧突出部34的向周向的尺寸变化。

＜第四实施方式＞

以下，参照附图以与第一实施方式的不同点为中心对第四实施方式进行说明。本实施方式的旋转电机是内转子结构(内转结构)的IPM马达。

在图8示出构成旋转电机的转子120的部分横剖视图。

转子120具备固定于未图示的旋转轴的转子铁芯121(相当于“励磁子铁芯”)。在转子铁芯121形成有在周向上排列的多个磁铁收容孔122，在各磁铁收容孔122埋设有磁铁123(永磁铁)。

在转子铁芯121形成有呈圆弧状(弓形的形状)的一对磁铁收容孔122。一对磁铁收容孔122以随着朝向外周侧而对置间距离增大的方式形成为大致V形，一对磁铁收容孔122成为将d轴作为对称的轴的线对称。

通过相互隔开等距离的圆弧状的曲面122a、122b、和相互连结该曲面122a、122b的两端位置的平坦状的连结面122c、122d包围形成磁铁收容孔122。连结面122c、122d中接近q轴的连结面122c设置为与q轴平行。另外，接近d轴的连结面122d设置为与d轴垂直。

在磁铁收容孔122内插入配置与其孔形状相同的形状的磁铁123。该情况下，通过收容于一对磁铁收容孔122的一对磁铁123形成一个磁极。磁铁123具有在长边方向上对置的123a以及123b，以箭头示出磁铁123的易磁化轴。磁铁123被设置为随着从两端123a、123b中的接近q轴的端部123b朝向接近d轴的端部123a，易磁化轴以向反定子侧凸出的非直线状从接近与q轴正交的方向的方向向接近与d轴平行的方向的方向切换。换句话说，磁铁123中的磁铁磁路被规定在短边方向上横切磁铁123的方向上，并且其方向呈向转子铁芯121的中心轴侧凸出的圆弧状。

通过像这样规定磁铁123的易磁化轴，在磁铁123中，易磁化轴在磁铁123中的接近q轴的端部123b成为接近与q轴正交的方向的方向，并且在接近d轴的端部123a成为接近与d轴平行的方向的方向。

磁铁123与第一实施方式相同为烧结钕磁铁。另外，与第一实施方式相同，在磁铁123中，使易磁化轴的方向的线膨胀系数的绝对值比与易磁化轴垂直的方向的线膨胀系数的绝对值大。

将在磁铁123的d轴部，在温度上升了单位温度的情况下的长边方向上的尺寸减少量设为Gd。另外，将在磁铁123的q轴部，在温度上升了单位温度的情况下的长边方向上的尺寸增加量设为Gq。在该情况下，优选以d轴侧的易磁化轴的方向与q轴侧的易磁化轴的方向相比接近d轴侧的方向，并且，满足

[式4]

的方式进行磁铁123的取向。由此，能够在实现使磁铁磁通集中于d轴的取向提高旋转电机的转矩的同时，合适地抑制伴随温度变化的磁铁123的长边方向的尺寸变化。此外，优选由上述|Gd/Gq|表示的比率例如在0.9以上并且小于1，更优选在0.95以上并且小于1。

如图9所示，磁铁123的q轴部例如是磁铁123中，从q轴侧的端部123b到在长边方向上朝向d轴侧的端部123a的特定位置为止的部分，是从q轴侧的端部123b到在长边方向上规定长度Ga为止的部分。规定长度Ga例如是磁铁123中径向中央位置的长边方向长度的1/8～1/4的值。

Gq例如是磁铁123的q轴部中径向中央位置的周向长度的变化量、或者是q轴部中径向的多个位置上的周向长度的变化量的平均值。

如图9所示，磁铁123的d轴部例如是磁铁123中，从d轴侧的端部123a到在长边方向上朝向q轴侧的端部123b的特定位置为止的部分，是从d轴侧的端部123a到在长边方向上上述规定长度Ga为止的部分。

Gd例如是磁铁123的d轴部中径向中央位置的周向长度的变化量、或者是d轴部中径向的多个位置上的周向长度的变化量的平均值。

＜其它的实施方式＞

此外，上述各实施方式也可以如以下那样变更实施。

·作为转子120，也可以代替第四实施方式的图8所示的转子，而例如使用图10所示的转子。

如图10所示，形成于转子铁芯121的磁铁收容孔144、和收容在其内部的磁铁143的横剖面(与轴向正交的剖面)不为圆弧状而分别为长方形。通过由相互间隔等距离的平坦面144a、144b、和相互连结该平坦面144a、144b的两极位置的连结面144c、144b包围而形成磁铁收容孔144。在转子120的横剖面上，磁铁收容孔144呈将从d轴侧朝向q轴侧的方向作为长边的长方形。另外，隔着d轴将左右一对磁铁收容孔144以及磁铁143配置为V形。

在磁铁143中，使接近d轴侧的端部的位置上的易磁化轴与接近q轴侧的端部的位置上的易磁化轴不同。即，在磁铁143中，在靠近d轴的部分和靠近q轴的部分使磁化方向不同。该情况下，在磁铁143中，接近d轴侧的端部的位置上的易磁化轴与接近q轴侧的端部的位置上的易磁化轴相比，接近与d轴平行。

·如图11所示，磁铁31也可以由在轴向上分割为多个的磁铁31a构成。换句话说，磁铁31也可以由多个磁铁31a的层叠体构成。磁铁31a具有在轴向上对置的一对平行的平坦面。通过在轴向上相邻的平坦面彼此抵接的状态下利用粘合剂等进行固定，来使多个磁铁31a的层叠体一体化。该情况下，在周向上，在轴向上相邻的分割磁铁间的热应力容易增大。对于这一点，应用使易磁化轴的方向的线膨胀系数αp为正，并使与易磁化轴垂直的方向的线膨胀系数αv为负的本实施方式的构成的优点较大。

·在第一实施方式中，作为磁铁31，使用了易磁化轴的方向的线膨胀系数αp为正，且与易磁化轴垂直的方向的线膨胀系数αv为负的磁铁，但并不限定于此。例如，也可以使用易磁化轴的方向的线膨胀系数αp以及与易磁化轴垂直的方向的线膨胀系数αv均为正，且与易磁化轴垂直的方向的线膨胀系数αv的绝对值与易磁化轴的方向上的线膨胀系数αp的绝对值不同的磁铁，作为磁铁31。作为这样的磁铁，例如能够列举钐钴磁铁或者铁氧体磁铁。在该情况下，也能够抑制磁铁31的周向上的尺寸的变化。

·虽然q轴侧突出部33的尺寸以及d轴侧突出部34的尺寸在径向上与磁铁31的尺寸相同，但并不限定于此。也可以q轴侧突出部33的尺寸以及d轴侧突出部34的尺寸在径向上比磁铁31的尺寸小。

·在第一实施方式中，例如也可以使用如图12所示在d轴具有切面的磁铁35、或者如图13所示除了q轴之外在d轴也具有切面的磁铁36，作为磁铁。图13所示的磁铁36由在周向上排列的两个磁铁36a、36b构成一个磁极。

·在如图12所示磁铁35在d轴具有切面的情况下，磁铁35的d轴部例如是从磁铁35的d轴的切面到在周向上朝向q轴为止的一部分，是从d轴的切面到在周向上上述规定长度La为止的部分。

Fd例如是磁铁35的d轴部中径向中央位置的周向长度的变化量，或者是q轴部中径向的多个位置上的周向长度的变化量的平均值。

·在如图12所示磁铁35在d轴具有切面的情况下，磁铁35的q轴部例如是磁铁35中跨q轴的一部分，由从q轴在周向上朝向一方的切面到La/2为止的部分、和从q轴在周向上朝向另一方的切面到La/2为止的部分构成。

Fq例如是磁铁35的q轴部中径向中央位置的周向长度的变化量、或者是q轴部中径向的多个位置上的周向长度的变化量的平均值。

·若以图13所示的磁铁36a为例进行说明，则磁铁36a的q轴部例如是从磁铁36a的q轴的切面到在周向上朝向d轴为止的一部分，是从q轴的切面到在周向上上述La/2为止的部分。

Fq例如是磁铁36a的q轴部中径向中央位置的周向长度的变化量、或者是q轴部中径向的多个位置上的周向长度的变化量的平均值。

·若以图13所示的磁铁36a为例进行说明，则磁铁36a的d轴部例如是从磁铁36a的d轴的切面到在周向上朝向q轴为止的一部分，是从d轴的切面到在周向上上述La/2为止的部分。

Fd例如是磁铁36a的d轴部中径向中央位置的周向长度的变化量、或者是d轴部中径向的多个位置上的周向长度的变化量的平均值。

另外，磁铁的周向的分割位置并不限定于图12、图13所示的位置，能够为任意的位置。磁铁的周向的分割数能够在能够制造磁铁的范围内增加。另外，作为磁铁，并不限定于被沿周向分割的磁铁，也可以使用圆环状的磁铁。

·作为旋转电机，并不限定于无插槽结构的旋转电机，也可以是具备齿的旋转电机。

·并不限定于将励磁子以及电枢中励磁子作为转子的旋转电机，也可以是将电枢作为转子的旋转电机。

·该说明书中的公开并不限定于例示的实施方式。公开包含例示的实施方式、和本领域技术人员基于这些实施方式的变形方式。例如，公开并不限定于在实施方式中示出的部件以及/或者要素的组合。公开能够通过多种组合实施。公开能够具有能够追加到实施方式的追加的部分。公开包含省略了实施方式的部件以及/或者要素后的实施方式。公开包含一个实施方式与其它的实施方式之间的部件以及/或者要素的置换、或者组合。公开的技术范围并不限定于实施方式的记载。应该理解为公开的几个技术范围由权利要求书的记载示出，并且包含与权利要求书的记载同等的意思以及范围内的全部的变更。

本公开虽然依据实施例进行了记述，但应该理解本公开并不限定于该实施例、结构。本公开也包含各种变形例、同等范围内的变形。除此之外，也将各种组合、方式，甚至其中仅包含一个要素、更多或者更少要素的其它的组合、方式纳入本公开的范畴、思想范围。

Claims (8)

1.一种励磁子，是构成具备具有电枢绕组(51)的电枢(50)的旋转电机(10)，且在径向上与上述电枢对置地配置的励磁子(20、120)，其中，

具备在周向上具有极性交替的多个磁极的磁铁(31、35、36、123、143)，

以作为磁极中心的d轴侧的易磁化轴的方向与作为磁极边界的q轴侧的易磁化轴的方向相比接近d轴侧的方向的方式进行上述磁铁的取向，

在上述磁铁中，在易磁化轴的方向和与易磁化轴垂直的方向上线膨胀系数不同。

2.根据权利要求1所述的励磁子，其中，

在上述磁铁中，易磁化轴的方向的线膨胀系数为正，与易磁化轴垂直的方向的线膨胀系数为负。

3.根据权利要求2所述的励磁子，其中，

在具备具有安装有上述磁铁(31、35、36)的周面的磁铁保持部(21)的表面磁铁型的励磁子(20)中，

上述磁铁由被沿周向分割的多个分割磁铁构成，

在周向上相邻的上述各分割磁铁的切面相互抵接。

4.根据权利要求2所述的励磁子，其中，

在具备具有安装有上述磁铁(31)的周面的磁铁保持部(21)的表面磁铁型的励磁子(20)中，

上述磁铁由被沿周向分割的多个分割磁铁构成，

上述励磁子具备突出部(33、34)，该突出部从上述磁铁保持部在径向上向上述电枢侧突出，且线膨胀系数为正，

上述分割磁铁的周向上的端部与上述突出部抵接。

5.根据权利要求2～4中任意一项所述的励磁子，其中，

在上述磁铁中，易磁化轴的方向的线膨胀系数的绝对值比与易磁化轴垂直的方向的线膨胀系数的绝对值大，

在将上述磁铁的d轴部中每个单位温度变化的周向上的尺寸变化量设为Fd，并将上述磁铁的q轴部中每个单位温度变化的周向上的尺寸变化量设为Fq的情况下，

以d轴侧的易磁化轴的方向与q轴侧的易磁化轴的方向相比接近d轴侧的方向，并且，满足式1的方式进行上述磁铁的取向，

[式1]

6.根据权利要求2所述的励磁子，其中，

在具备励磁子铁芯(121)，并在形成于上述励磁子铁芯的磁铁收容孔(122、144)收容有上述磁铁(123、143)的埋入磁铁型的励磁子(120)中，

上述磁铁收容孔以及上述磁铁从d轴侧朝向q轴侧延伸为长条状，

在上述磁铁中，易磁化轴的方向的线膨胀系数的绝对值比与易磁化轴垂直的方向的线膨胀系数的绝对值大，

在将上述磁铁的d轴部中每个单位温度变化的长边方向上的尺寸变化量设为Gd，并将上述磁铁的q轴部中每个单位温度变化的长边方向上的尺寸变化量设为Gq的情况下，

以d轴侧的易磁化轴的方向与q轴侧的易磁化轴的方向相比接近d轴侧的方向，并且，满足式2的方式进行上述磁铁的取向，

[式2]

7.根据权利要求1～6中任意一项所述的励磁子，其中，

上述磁铁由被沿轴向分割的多个磁铁的层叠体构成。

8.根据权利要求1～7中任意一项所述的励磁子，其中，

上述磁铁为烧结钕磁铁。