JP2010110096A - 回転子、回転電機及び回転子の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】渦電流を低減しつつ永久磁石を固定する。
【解決手段】保持枠２０内に複数の磁石体１４１〜１４４を配列し、磁石体１４１〜１４４同士の斥力によって保持枠２０の辺縁に当接させる。磁石体１４１〜１４４の回転軸Ｑ方向の移動は固定部材１８と板状部材３０とで抑制する。固定部材１８には貫通孔が形成されており、硬磁性体を保持枠２０内に配列して固定部材１８及び板状部材３０で保持した後に着磁して磁石体１４１〜１４４を生成し磁石１２とする。
【選択図】図１

Description

本発明は界磁子及び回転電機に関し、特にアキシャルギャップ型の界磁子及び回転電機に関する。

永久磁石を採用するモータにおいては焼結希土類磁石の採用により、出力密度向上が図られている。特にネオジウム系焼結希土類磁石（例えば、ネオジ・鉄・ボロン系磁石）では導電率が高く、スロットリプルやキャリア成分等による高調波磁束により磁石内部に渦電流が発生し、当該渦電流による損失が発生していた。この課題を解決するため、１極の磁石を複数に分割することにより渦電流の低減を図る技術が提案されている（例えば下記特許文献１〜３）。

複数に分割された磁石の固定については接着剤によって固定したり、斥力を用いて固定したりする技術が提案されている（例えば下記特許文献４，５）。

特開２０００−２２８８３８号公報 特開２０００−３２４７３６号公報 特開２００１−０７８４０２号公報 特開２００６−０１４３９９号公報 特開２００７−１７４７７６号公報

上記特許文献４，５では、永久磁石が露出しておりしかも、永久磁石を保持する部材として電磁鋼板を積層したものが採用されている。そのため、寸法公差を考慮すれば当該態様での永久磁石の固定は不十分である。

そこで、本発明は渦電流損を低減しつつ分割された永久磁石を固定する技術を提供することを目的とする。

上記課題を解決すべく、第１の発明は、所定の軸（Ｑ）を法線とする面内で固定子（４０，５０）と対向する回転子（１０）であって、前記回転子は、前記面内で主面を呈する複数の磁石体（１４）を有する磁石（１２）の複数と、前記複数の前記磁石を、前記軸を中心とする円の周方向に沿って予め定められた間隔を空けて保持する保持部材（１６）と、前記面内に延在し、前記磁石を前記軸方向に位置決めする固定部材（１８）とを備え、一の前記保持枠で保持される一の前記磁石が有する前記磁石体のそれぞれは、前記主面に同一極性の磁極を呈する。

第２の発明は、第１の発明であって、一の前記磁石（１２）は２つの前記磁石体（１４）を有し、一の前記磁石体と他の前記磁石体との境界が前記軸（Ｑ）を中心とする前記面内での径（Ｒ）方向に延在する。

第３の発明は、第２の発明であって、前記保持部材（１６）は、前記軸（Ｑ）よりも外側にある第１環状体（２２）と、前記第１環状体よりも外側にある第２環状体（２４）と、前記第１環状体と前記第２環状体とを架橋する複数の架橋体（２６）とを有し、前記第１の環状体、前記第２の環状体及び２つの前記架橋体とで一の保持枠（２０）が規定され、前記一の前記保持枠を規定する前記第１環状体の前記径（Ｒ）方向外側と、前記第１環状体の前記径方向内側とは当該保持枠の周方向中心から離れるに従って先窄まりを呈する。

第４の発明は、第１の発明であって、前記保持部材（１６）は、前記軸（Ｑ）よりも外側にある第１環状体（２２）と、前記第１環状体よりも外側にある第２環状体（２４）と、前記第１環状体と前記第２環状体とを前記軸（Ｑ）を中心とする前記面内での径（Ｒ）方向に沿って架橋する複数の架橋体（２６）とを有し、一の前記保持枠（２０）は前記第１環状体、前記第２環状体及び２つの前記架橋体とで規定され、前記磁石（１２）は前記一の前記保持枠（２０）内で、前記軸（Ｑ）を中心とする前記径方向に配列された２つの前記磁石体（１４）を有し、前記径方向内側に配列される一の前記磁石体は、一の前記保持枠（２０）を規定する２つの前記架橋体の双方に当接する。

第５の発明は、第４の発明であって、前記保持枠（２０）のそれぞれ及び、前記磁石（１２）のそれぞれは略円弧状を呈し、前記磁石体（１４）のうち前記径（Ｒ）方向外側に配列される他の前記磁石体の前記径（Ｒ）方向外側の辺縁が呈する円弧の半径（Ｒｍ）は、前記第２環状体（２４）のうち前記径方向外側に配列される前記他の前記磁石体と対向する辺縁が呈する円弧の半径（Ｒｆ）よりも大きい。

第６の発明は、第１の発明であって、一の前記磁石（１２）は４つの前記磁石体（１４）を有し、一の前記磁石体は少なくとも前記磁石の角部を含む。

第７の発明は、第１の発明であって、一の前記磁石体（１４）が他の前記磁石体と対向する部位は互いに平行を呈する。

第８の発明は、第４ないし第７のいずれかの発明であって、前記軸（Ｑ）を中心とする前記面内での径（Ｒ）方向で、一の前記磁石体（１４）と他の前記磁石体とが対向する部位はそれぞれ前記磁石の周方向における中心を通る前記径方向に直交する。

第９の発明は、第１ないし第８のいずれかの発明であって、前記一の前記保持枠（２０）内で保持される前記一の前記磁石体（１４）の磁化は、前記軸（Ｑ）方向に沿って配向している。

第１０の発明は、第１ないし第８のいずれかの発明であって、前記一の前記保持枠（２０）内で保持される前記一の前記磁石体（１４）は、相互に他の前記磁石体と対向する対向面が、前記軸（Ｑ）の一方側において面取りされ、当該面取りされた面は同一極性を呈する。

第１１の発明は、第１ないし第８のいずれかの発明であって、前記一の前記保持枠（２０）内で保持される前記一の前記磁石体（１４）は、他の前記磁石体と対向する対向面において、前記軸（Ｑ）に対して傾斜を呈し、前記傾斜を呈する前記対向面同士は同一極性の磁極を呈する。

第１２の発明は、第１ないし第８のいずれかの発明であって、前記一の前記保持枠（２０）内で保持される前記一の前記磁石体（１４）は、前記軸（Ｑ）と同方向に延在する面内でラジアル配向を呈し、前記一の前記磁石体の磁化の方向は、隣接する前記他の前記磁石体の磁化の方向と対称を呈する。

第１３の発明は、第１２の発明であって、前記一の前記磁石体（１４）の磁化の方向は、前記主面上における前記主面の法線を中心としてラジアル配向を呈する。

第１４の発明は、第１ないし第８のいずれかの発明であって、前記一の前記磁石体（１４）の磁化の方向と、前記軸（Ｑ）方向とは傾斜を成し、前記一の前記磁石体の磁化の方向は、隣接する前記他の前記磁石体の磁化の方向と対称を呈する。

第１５の発明は、第１ないし第１４のいずれかの発明であって、前記保持枠（２０）は非磁性体であって、前記保持枠の前記軸（Ｑ）方向の一方側は前記保持部材（１６）と一体の薄板部（２８）が前記軸を法線とする面内に延在する。

第１６の発明は、第１ないし第１４のいずれかの発明であって、前記固定部材（１８）は磁性体であって、一の前記磁石（１２）の磁極面上に設けられる。

第１７の発明は、第１ないし第１４のいずれかの発明であって、前記固定部材（１８）は前記軸（Ｑ）方向の一方側にのみ設けられ、前記軸方向の他方側には、磁性体であって、前記主面に流出入する磁束を前記磁極同士で短絡させる板状部材（３０）を更に備える。

第１８の発明は、第１ないし第１４のいずれかの発明であって、前記固定部材（１８）は前記軸（Ｑ）方向の一方側にのみ設けられ、前記軸方向の他方側には、磁性体であって、前記複数の前記磁石（１２）に跨って前記軸方向を法線とする面内に延在する板状部材（３２）を更に備える。

第１９の発明は、第１ないし第１８のいずれかの発明であって、前記一の前記保持枠（２０）の辺縁は、前記磁石（１２）の固定部材（１８）側を前記保持枠の内側へと向けて突出する。

第２０の発明は、第１ないし第１８のいずれかの発明であって、前記固定部材（１８）の主面と、前記磁石体（１４）の前記主面とは、前記軸（Ｑ）方向及び前記径方向で規定される面内において前記径方向に対して傾斜を呈する。

第２１の発明は、第１ないし第２０のいずれかの発明であって、前記磁石体（１４）には、ネオジウム系焼結希土類磁石が採用される。

第２２の発明は、第９ないし第１４のいずれかの発明の回転子（１０）を備える回転電機（１００）であって、前記磁石体（１４）の一の磁極面は電機子用磁芯（４２）と対向し、前記一の磁極面における磁束は、前記一の磁極面と前記軸（Ｑ）方向で対向する他の磁極面における磁束よりも多い。

第２３の発明は、第９ないし第１４のいずれかの発明の回転子（１０）を備える回転電機（１００）であって、前記固定部材（１８）は前記磁石（１２）の電機子用磁芯（４２）側に設けられる。

第２４の発明は、第２２又は第２３の発明の回転子（１０）を備える回転電機（１００）であって、前記回転電機は圧縮機（２００）に採用される。

第２５の発明は、第２４の発明であって、前記回転子（１０）は、前記軸（Ｑ）方向を法線とする一の面内に延在する第１の主面と前記軸方向を法線とする他の面内に延在する第２の主面との間を連通する空隙を呈する。

第２６の発明は、第１ないし第２１のいずれかの発明の回転子（１０）を製造する方法であって、前記保持枠（２０）の内側に複数の硬磁性体を配置する第１工程（Ｓ１０１）と、前記固定部材（１８）を前記保持枠に嵌め込む第２工程（Ｓ１０２）と、前記保持枠内に配置された前記複数の前記硬磁性体を着磁して前記複数の前記磁石体（１４）を生成する第３工程（Ｓ１０３）とを備える。

第２７の発明は、第２６の発明であって、前記第３工程（Ｓ１０３）の実行後に、前記保持枠（２０）内に接着剤を注入する第４工程（Ｓ１０４）を更に備える。

第２８の発明は、第２７の発明であって、前記第４工程（Ｓ１０４）において注入される前記接着剤は、前記固定部材（１８）において前記磁石（１２）と対向する主面の予め定められた位置に形成される、貫通孔から注入される。

第２９の発明は、第２７又は第２８の発明であって、前記第４工程（Ｓ１０４）において注入される前記接着剤は、前記固定部材（１８）と前記保持部材（１６）との間に形成される前記軸（Ｑ）方向の溝から注入される。

第１の発明によれば、一の保持枠で保持される磁石を分割していることに相当するので渦電流を低減できる。また、複数の磁石体は同一面上に同一の磁極面を呈しているので斥力によって磁石体を保持枠内に固定できる。

第２の発明によれば、一の磁石体と他の磁石体とは、周方向に反発するので遠心力が作用しても磁石体同士の位置関係を保つことができる。もって回転子の回転中に発生する騒音を抑制できる。

第３の発明によれば、保持枠の周方向中心から周方向に離れるにつれて保持枠は先窄まりになるので、磁石体は当該先窄まり箇所に当接され、磁石体の固定及び騒音抑制に資する。また、当該先窄まり箇所に磁石体が当接すれば磁石体が保持枠内を径方向に移動することを回避又は抑制できる。

第４の発明によれば、保持枠は径方向内側に向かって先窄まりを呈するので、径方向内側に配列される一の磁石体の周方向に沿った位置を固定することに資する。

第５の発明によれば、径方向外側に配列される磁石体を第２環状体の径方向内側で保持できる。

第６の発明によれば、磁石体の軸方向（主磁束方向）に直交する面の面積を、さらに小さくできるので、第２ないし第５の発明よりも渦電流の低減に資する。

第７の発明によれば、磁石体の製造が容易でかつ、保持枠内への配列が容易である。

第８の発明によれば、磁石体の製造が容易でかつ、保持枠内への配列が容易である。

第９の発明によれば、磁石体同士を軸に垂直な方向に反発させ、磁石体を保持枠へと押し付けることができる。

第１０の発明によれば、磁石体同士を軸に垂直な方向に反発させ、磁石体を保持枠へと押し付けることができる。

第１１の発明によれば、第１０の発明よりもさらに磁石体同士を反発させることができる。

第１２の発明によれば、隣接する磁石体同士が対向する面に磁極を呈することができるので、より磁石体同士を反発させることができる。

第１３の発明によれば、磁石体同士を反発させることができる。

第１４の発明によれば、磁石体同士を反発させることができる。

第１５の発明によれば、回転子の製造が容易である。

第１６の発明によれば、磁石における渦電流損や減磁を小さくできる。

第１７の発明によれば、電機子と反対側で回転子と対向する固定子との間の間隔が小さくても、両者に働くスラスト力を低減できる。

第１８の発明によれば、磁界を効率よく回転子に供給できる。

第１９の発明によれば、磁石の軸方向の移動を抑制できる。

第２０の発明によれば、磁石の軸方向の移動を抑制できる。

第２１の発明によれば、強い斥力を得ることができる。もって、保持枠内での固定が容易である。また、当該回転子を回転電機に採用したときに高効率の回転電機を得ることができる。

第２２の発明によれば、磁石の磁束を有効に電機子に鎖交させることができるので、回転電機の効率を高めることができる。

第２３の発明によれば、回転電機の効率を高めることができる。

第２４の発明によれば、圧縮機の圧縮効率を高めることができる。

第２５の発明によれば、圧縮機油が空隙を通ることができるので、磁石を冷却できる。

第２６の発明によれば、保持枠に硬磁性体を配置して固定部材で固定した後に着磁して磁石体を得るので、組立てが容易である。

第２７の発明によれば、磁石体の固定が容易である。

第２８の発明によれば、磁石体の固定が容易である。

第２９の発明によれば、磁石体の固定が容易である。

以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、図１を初めとする図面には、本発明に関係する要素のみを示す。

〈第１実施形態〉
図１は本発明の第１実施形態に係る回転子１０の分解斜視図であり、回転軸Ｑに沿って分解して示している。本実施形態における回転子１０は複数（例えば図１では６個）の磁石１２、保持部材１６及び、複数の固定部材１８を備え、回転軸Ｑを法線とする面内に延在している。なお、回転子１０は略環状の概形を呈しその中心にはシャフトが挿入されるが、当該シャフトは図示していない。

一の磁石１２は例えばネオジウム系（ネオジ・鉄・ボロン）磁石等の焼結希土類磁石が採用され、複数（図１では４個）の磁石体１４（磁石体１４１，１４２，１４３，１４４）を有している。同じ磁石１２に属するいずれの磁石体１４も、回転軸Ｑを法線とする一の主面上に同一極性の磁極を呈する。そして、隣接する磁石１２同士では同一の主面上で呈する磁極が交互に入れ替わる。換言すれば、複数の磁石１２は回転軸Ｑを中心とする周方向に沿って配列され、これらは回転軸Ｑを法線とする面内で複数の磁極を交互に呈する。

保持部材１６は略車輪状に形成された非磁性体が採用され、車輪のこしき（ボス）に相当する第１環状体２２と、第１環状体２２よりも外側にあって車輪に相当する第２環状体２４と、車輪の輻（スポーク）に相当する複数の架橋体２６とを備えている。そして、第１環状体２２の外周側、第２環状体２４の内周側及び周方向に隣接する２つの架橋体２６とで１つの保持枠２０を規定する。

保持枠２０はこれら第１環状体２２、第２環状体２４及び、２つの架橋体２６で規定されて多角形（具体的には略アーチ形状）を呈する。一の保持枠２０には一の磁石１２、すなわち複数の磁石体１４が配列される。

一の保持枠２０内に配列される複数の磁石体１４は同一面上に同一極性の磁極を呈するため、相互に反発する。この斥力を利用して保持枠２０内での各磁石体１４の位置が決定される。つまり、各磁石体１４は保持枠２０を規定する面のうち、回転軸Ｑと平行な面と接触することによって、保持枠２０内における回転軸Ｑを法線とする面内での位置関係を決定する。

なお、多角形の保持枠２０が呈する隅部にはそれぞれ１つの磁石体１４が配置されることが望ましい。１つの隅部に複数の磁石体１４が配置されると磁石体１４のガタツキを招来しやすいからである。

図２は磁石体１４の配向、すなわち磁石体１４内部の磁化の方向を例示する断面図であり、隣接する２つの磁石体１４１，１４２の境界付近での配向を矢印で示している。磁石体１４１，１４２の配向は、例えば図２（ａ）に示す如く、一の磁石体１４１とそれに隣接する他の磁石体１４２とは共に回転軸Ｑ方向と平行を呈し、磁石体１４１と磁石体１４２とが対向する面も回転軸Ｑ方向と平行を呈する。仮に配向を示す矢印の方向をＳ極からＮ極へと向かう方向と仮定すれば、磁石体１４１と磁石体１４２とは、同一面上にＮ極同士又はＳ極同士を呈するので互いに反発する。

なお、磁石体１４１と磁石体１４２とが対向する面は必ずしも平行を呈する必要はなく、図２（ｂ）に示す如く、回転軸Ｑの一方側において面取りされていても良い。つまり、一の磁石体１４１ｂとそれに隣接する他の磁石体１４２ｂとが対向する面が回転軸Ｑ方向の一方側で面取りされていても良い。これにより磁石体１４１ｂ，１４２ｂは、その回転軸Ｑを法線とする主面及び当該対向する面のいずれにも傾斜する面を呈する。又は、磁石体１４１と磁石体１４２とが対向する面は図２（ｃ）に示す如く、回転軸Ｑに対して傾斜を呈していても良い。つまり、一の磁石体１４１ｃとそれに隣接する磁石体１４２ｃとが対向する面が回転軸Ｑに対して互いに対称を呈する傾斜を成していても良い。このように対向する面同士が面取りされる等して傾斜を呈していれば、対向する面が同極を呈することとなり、磁石体１４１ｂ，１４１ｃと磁石体１４２ｂ，１４２ｃとの間に働く斥力を高めることができ、磁石体１４１，１４１ｂ，１４１ｃ，１４２，１４２ｂ，１４２ｃを保持枠２０へと押しつけることができる。

固定部材１８は回転軸Ｑを法線とする面内に延在し、回転軸Ｑ方向の一方側から磁石１２の回転軸Ｑ方向の位置決めを行う。具体例を挙げれば、固定部材１８は回転軸Ｑを法線とする面上で保持枠２０によって規定される形状と略同形状を呈する磁性体が磁石１２と同数（図１では６個）採用され、一の磁石１２の一方の磁極面上に一の固定部材１８が設けられる。固定部材１８は、磁石１２より導電率の低い部材、例えば圧粉磁芯又は、回転軸Ｑに直交する方向に積層された電磁鋼板を用いることで、回転子１０と回転軸Ｑ方向で空隙を介して対向する固定子（図示省略）からの磁界による磁石１２における渦電流を低減するコアとしても機能する。

一の磁石１２の他方の磁極面上には板状部材３０が設けられる。板状部材３０は回転軸Ｑ方向の他方側から磁石１２の回転軸Ｑ方向の位置決めを行う。具体的には、板状部材３０は回転軸Ｑを法線とする面上で保持部材１６の概形と略同形状で、磁石１２の収納孔たる保持枠２０を塞ぐ略環状を呈する磁性体が採用される。図１では板状部材３０を複数のネジ１１で保持部材１６に固定する態様を示しているが、接着等の他の手段で固定しても構わない。

図３は一の保持枠２０の断面図であり、回転軸Ｑ方向に平行な面内でかつ２つの磁石体１４同士の境界に垂直な面内での断面を示している。図３に示す如く、磁石体１４は保持枠２０の内部に配列され、回転軸Ｑ方向の一方側には保持部材１６の概形を覆う板状部材３０が取付けられ、回転軸Ｑ方向の他方側には保持枠２０と略同形状の固定部材１８が設けられる。板状部材３０が磁性体であることで、磁石１２の磁束が下面に呈する磁束量が若干減少するが、後述するように、上面に巻線を有する電機子を、下面にスラスト力を調整するためのバックヨークが対向する場合の上下のスラスト力を調整し、回転子１０全体にかかるスラスト力をより小さくする働きを有する。このような効果を必要としない場合は、板状部材３０は十分に薄い非磁性体としても良い。

図４は隣接する磁石体１４の配向の変形例を示す図である。一の磁石１２を構成する複数の磁石体１４同士の斥力を高める方法として以下のような手法が挙げられる。すなわち、図４に示す如く、一の磁石体１４の配向を、隣接する他の磁石体１４へと傾斜させる。具体的には一の保持枠２０内で保持される一の磁石体１４の配向は、回転軸Ｑ方向に延在する面内でラジアル配向を呈し、一の磁石体１４の配向は、隣接する他の磁石体１４の配向と対称を呈する。より具体的には例えば、図４（ａ）では２つの磁石体１４１ｄ，１４２ｄが対向しており、対向している面から離れた側では磁石体１４１ｄ，１４２ｄのそれぞれの配向は互いに平行を呈している。そして、当該対向している面に近づくにつれて配向が互いに隣接する磁石体１４１ｄ，１４２ｄへと向けて傾斜を呈する。あるいは例えば図４（ｂ）に示す如く、隣接する２つの磁石体１４１ｅ，１４２ｅのそれぞれの配向が以下のようであっても良い。すなわち、磁石体１４１ｅ，１４２ｅの回転軸Ｑを法線とする面内に延在する主面の中心において互いに平行を呈し、当該中心から離れるにつれて配向が当該中心から離れる方向へと傾斜を呈する。これにより、磁石体１４１ｄ，１４２ｄ同士又は磁石体１４１ｅ，１４２ｅ同士の斥力が高まる。

以上のように、一の保持枠２０で保持される磁石１２を複数の磁石体１４に分割していることに相当するので渦電流を低減できる。また、複数の磁石体１４は同一面上に同一の磁極面を呈しているので斥力によって磁石体１４を保持枠２０内に固定できる。

また、保持枠２０の周方向中心から周方向に離れるにつれて保持枠２９は先窄まりになるので、磁石体１４は当該先窄まり箇所に当接され、磁石体１４の固定及び騒音抑制に資する。また、当該先窄まり箇所に磁石体１４が当接すれば磁石体１４が保持枠２０内を径Ｒ方向に移動することを回避又は抑制できる。

また、一の磁石１２が４つの磁石体１４を有しているので渦電流の低減に資する。

また、一の磁石体１４が他の磁石体１４と対向する部位が互いに平行を呈しているので、磁石体１４の製造が容易でかつ、保持枠２０内への配列が容易である。

また、一の保持枠２０内で保持される一の磁石体１４は、回転軸Ｑ方向に沿って配向しているので、磁石体１４同士を回転軸Ｑに垂直な方向に反発させ、磁石体１４を保持枠２０へと押し付けることができる。

さらに、一の磁石体１４が他の磁石体１４と隣接する対向面が回転軸Ｑの一方側において面取りされているので、磁石体１４同士を回転軸Ｑに垂直な方向に反発させ、磁石体１４を保持枠２０へと押し付けることができる。

または、一の保持枠２０内で保持される一の磁石体１４は、他の磁石体１４と対向する対向面において、回転軸Ｑに対して傾斜を呈し、当該傾斜を呈する対向面同士は同一極性の磁極を呈するので、面取りする場合よりも更に磁石体１４同士を反発させることができる。

また、一の保持枠２０内で保持される一の磁石体１４は、回転軸Ｑと同方向に延在する面内でラジアル配向を呈し、一の磁石体１４の配向は、隣接する他の磁石体１４の配向と対称を呈するので、隣接する磁石体１４同士が対向する面に同じ磁極を呈することができる。もって磁石体１４同士をより反発させることができる。

また、一の磁石体１４の配向は、主面上における当該主面の法線を中心としてラジアル配向を呈するので、磁石体１４同士をより反発させることができる。

また、一の磁石体１４の配向と、回転軸Ｑ方向とが傾斜を成すので、磁石体１４同士が対向する面において同極を呈することができるので、磁石体１４同士を反発させることができる。

また、保持枠２０は非磁性体であって、保持枠２０の回転軸Ｑ方向の一方側は保持部材１６と一体の薄板部２８が回転軸Ｑを法線とする面内に延在するので組立時に磁石１２を回転軸Ｑ方向にも位置決めすることができるので、回転子１０の製造が容易である。

また、固定部材１８は磁性体であって、一の磁石１２の磁極面上に設けられるので、磁石１２における渦電流損や減磁を小さくできる。

また、磁石体１４にはネオジウム系焼結希土類磁石が採用されるので、強い斥力を得ることができる。もって、保持枠２０内での固定が容易である。また、回転子１０を回転電機１００に採用したときに高効率の回転電機を得ることができる。

〈回転電機への適用〉
図５は本実施形態の回転子１０を適用した回転電機１００の断面図である。回転電機１００は回転軸Ｑ方向にシャフト１０２が延在している。シャフト１０２には回転子１０が回転自在に取付けられ、２つの固定子４０，５０が回転軸Ｑ方向に所定の空隙を介して対向して設けられている。

固定子４０はコア４１と、コア４１に連接された複数の電機子用磁芯４２と、複数の電機子用磁芯４２のそれぞれに巻回された電機子巻線４３とを有している。

コア４１は回転軸Ｑを法線とする面内に延在しており、回転子１０に保持されるシャフト１０２を貫通させる孔が設けられている。

電機子用磁芯４２はコア４１回転軸Ｑを法線とする主面のうち、回転子１０と対向する側の主面において回転軸Ｑの周りで環状に配置され、電機子巻線４３が巻回される芯として機能する。

電機子巻線４３は、電機子用磁芯４２に絶縁体（図示省略）を介して巻回される。なお、本願では特に断らない限り、電機子巻線４３は、これを構成する導線の１本１本を指すのではなく、導線が一纏まりに巻回された態様を指すものとする。これは図面においても同様である。また、巻始め及び巻終わりの引出線及び、それらの結線も図面においては省略した。

固定子５０は略環状の磁性体が採用され、シャフト１０２を貫通させる孔が設けられている。回転子１０と固定子５０との間には磁気的な吸引力が働くので、回転子１０と固定子４０との間に働くスラスト力をキャンセルすることができる。スラスト力は、シャフト１０２を支持する軸受（図示省略）に働くので、スラスト力をキャンセルすることで軸受損失を低減できる。

また、固定部材１８は回転軸Ｑ方向の一方側にのみ設けられ、回転軸Ｑ方向の他方側には、磁性体であって、磁石１２の主面に流出入する磁束の一部を磁極同士で短絡させる板状部材３０を更に備える。電機子たる固定子４０と反対側で回転子１０と対向する固定子５０は巻線用溝がないために回転子１０との対向面積が大きく、より強いスラスト力が発生するが、固定部材１８により磁束が短絡するため、両者に働くスラスト力（磁気吸引力）の差を低減できる。

なお、磁石体１４の配向が図４のように傾斜している場合には、配向が集中する側の磁極面（図４では下側に図示された磁極面）が電機子用磁芯４２と対向することが望ましい。磁石体１４から発生する界磁磁束が電機子用磁芯４２に流入出する効率が高まるからである。これは回転電機の効率向上に資する。また、固定部材１８は磁石１２の固定子５０側に設けられることが望ましい。

図６は圧縮機２００の断面図である。圧縮機２００は、アキシャルギャップ型の回転電機１００と容器３００と圧縮機構部４００とを備えている。ただし、回転電機１００については側面を示している。圧縮機構部４００は容器３００内に配置され、容器３００内かつ圧縮機構部４００の上側に回転電機１００が配置される。そして圧縮機構部４００は、シャフト１０２を介して回転電機１００によって駆動される。

容器３００の下側下方には吸入管３０１が接続される一方、容器３００の上側には吐出管３０２が接続されている。吸入管３０１から供給される冷媒は、圧縮機構部４００に導かれる。吸入管３０１及び吐出管３０２も、図６においてはその側面が示されている。

容器３００内側にコア４１及び固定子５０の外周側が固定されて、回転電機１００が固定される。シャフト１０２の下端側が圧縮機構部４００に連結されている。

圧縮機構部４００は、シリンダ状の本体部４０１と、上端板４０２及び下端板４０３とを備える。上端板４０２及び下端板４０３は、それぞれ本体部４０１の開口側の上側と下側に取付けられる。シャフト１０２は、上端板４０２及び下端板４０３を貫通して、本体部４０１の内部に挿入されている。

シャフト１０２は、圧縮機構部４００の上端板４０２に設けられた軸受４０４と、圧縮機構部４００の下端板４０３に設けられた軸受４０５により回転自在に支持されている。本体部４０１内のシャフト１０２にはクランクピン４０６が設けられる。クランクピン４０６にはピストン４０７が嵌合して駆動される。ピストン４０７及びこれに対応するシリンダとの間に形成された圧縮室４０８において、冷媒が圧縮される。ピストンは偏芯した状態で回転し、又は公転運動を行い、圧縮室４０８の容積を変化させる。

回転電機１００が回転することにより、圧縮機構部４００が駆動されると、吸入管３０１から圧縮機構部４００に冷媒が供給され、圧縮機構部４００（とりわけ圧縮室４０８）で冷媒を圧縮する。圧縮機構部４００で圧縮された高圧冷媒は、圧縮機構部４００の吐出ポート４０９から容器３００内に吐出される。さらに高圧冷媒は、シャフト１０２の周りに設けられた溝（図示省略）、回転子１０及び固定子４０の内部を回転軸Ｑ方向に貫通する孔（図示省略）、固定子４０及び回転子１０の外周部と容器３００の内面との間の空間等を通って回転電機１００の上部空間に運ばれる。その後、吐出管３０２を介して容器３００の外部に吐出される。

ここで、回転子１０には、磁石１２の冷却に資するために回転軸Ｑを法線とする２つの面のそれぞれに延在する２つの主面同士を連通する空隙１３を呈していることが望ましい。例えば磁石体１４同士の境界に設けられる空隙近傍で固定部材１８及び板状部材３０の双方に回転軸Ｑ方向に貫通する孔を形成して当該空隙を呈するようにする。又は例えば図３に示す如く、磁石体１４の外周側直近で保持部材１６を回転軸Ｑ方向に貫通する孔１９を形成する。なお、当該空隙（孔１９）は必ずしも回転軸Ｑと平行である必要はなく、磁石体１４の磁極面と平行な箇所があっても良い。

以上のように、磁石体１４の磁極面の１つは電機子用磁芯４２と対向し、当該磁極面における磁束は、極中心に集中するので、電機子に鎖交する磁束を増すことができ、回転電機１００の効率を高めることができる。

また、回転電機１００が圧縮機２００に採用されるので、圧縮効率を高めることができる。

また、回転子１０は、回転軸Ｑを法線とする２つの面のそれぞれに延在する第１の主面と第２の主面との間を連通する空隙（孔１９）を呈するので、磁石１２に冷媒をあてることで、磁石１２を冷却できる。

〈回転子の製造方法〉
次に、上述のような回転子の製造方法について説明する。

図７は回転子１００の製造方法を説明するフローチャートである。

まず、保持部材１６の回転軸Ｑ方向の一方側に板状部材３０を取付け、複数の保持枠２０内の板状部材３０上にそれぞれ複数の硬磁性体（これらは後に着磁されて磁石体１４となる）を配置する（ステップＳ１０１）。なお、硬磁性体の配向は予め定められた方向に決定されている。このような硬磁性体は例えば、次のような方法で生成する。すなわち、希土類磁石合金を微粉砕してから磁場中で磁化容易軸を揃えてプレス成形し、これを焼結した後に脱磁する。したがって、磁化容易軸を揃える磁場を適宜に傾けることにより、磁石体１４の配向を図４のように変化させることができる。

次に固定部材１８を複数の保持枠２０のそれぞれに嵌め込む（ステップＳ１０２）。こうして一の保持枠２０内には複数の硬磁性体が板状部材３０及び固定部材１８に挟まれることになる。この硬磁性体に対して着磁を行い磁石体１４を生成する（ステップＳ１０３）。ここで、硬磁性体の配向は予め定められているため、着磁を行うことによって磁石体１４の配向は硬磁性体を生成した際の配向に一致する。これによって複数の磁石体１４は互いに反発し合い保持枠２０を規定する辺縁に押し付けられることになる。

磁石体１４を生成した後には予め定められた空隙から保持枠２０内に接着剤を注入する（ステップＳ１０４）。具体的には固定部材１８の磁石１２と対向する主面の所定位置、より具体的には例えば一の磁石体１４と他の磁石体１４との境界部分に対応する位置に回転軸Ｑ方向の貫通孔１７が形成されている。この貫通孔１７から接着剤を注入することにより磁石体１４の位置を固定する。なお、接着剤は必ずしも固定部材１８を貫通する貫通孔１７から注入される必要はない。例えば、保持枠２０を規定する辺縁の一部に溝（図示省略）を形成し、固定部材１８を保持枠２０に嵌め込んだときに当該溝と固定部材１８とで貫通孔として機能する態様であっても良い。

接着剤が磁石体１４を固着した後であれば、磁石１２の冷却に資する貫通孔（回転軸Ｑを法線とする２つの主面を結ぶ空隙）を磁石体１４同士の空隙の一部に穿孔して貫通孔としても良い。例えば、貫通孔１７から接着剤を注入し、その後、貫通孔１７から穿孔して空隙１３を形成する。

以上のように、保持枠２０に硬磁性体を配置して固定部材１８で固定した後に、硬磁性体を着磁して磁石体１４を得るので、磁気で相互に吸引力や斥力が働く磁石体１４を配置して磁石１２を得る場合と比較して、組立てが容易である。

また、硬磁性体を着磁して磁石体１４を生成した後に、予め定められた空隙（貫通孔１７）から保持枠２０内に接着剤を注入するので、磁石体１４の固定が容易である。

接着剤を固定部材１８と保持部材１６との間に形成される回転軸Ｑ方向の溝から注入することによっても、磁石体１４の固定が容易である。

〈第２実施形態〉
以上、本発明の第１実施形態では固定部材１８が磁石１２の回転軸Ｑ方向の片側にのみ配置される態様について説明したが本発明はこれに限定されるものではない。ここでは本発明の第２実施形態として主に磁石１２の両側に固定部材１８が配置される態様について、また磁石体１４の他の態様について図面を参照しながら説明する。なお、上記第１実施形態と同様の機能を有する構成については同一符号を付してその説明を省略する。

図８は本発明の第２実施形態に係る回転子１０Ａの分解斜視図であり、回転軸Ｑに沿って分解して示している。また、図９は保持枠２０及び磁石１２Ａの平面図である。本実施形態における回転子１０Ａは複数（例えば図８では６個）の磁石１２Ａ、２つの保持部材１６及び、複数の固定部材１８を備えている。

一の保持枠２０内に配列される磁石１２Ａは例えば上記第１実施形態と同様の焼結希土類磁石が採用され２つの磁石体１４１Ａ，１４２Ａを有して。そして同じ磁石１２Ａに属するいずれの磁石体１４１Ａ，１４２Ａも回転軸Ｑを法線とする一の主面上に同一極性の磁極を呈する。

具体的には磁石体１４１Ａ，１４２Ａは保持枠２０内の内周側及び外周側にそれぞれ配列、すなわち径方向に配列され、両者の境界は回転軸Ｑを中心とした径Ｒ方向と垂直な方向に延在する。換言すれば、両者の境界は回転軸Ｑを中心とする円の接線方向に延在する。以下、便宜的に「第１磁石体１４１Ａ」、「第２磁石体１４２Ａ」とも称する。

内周側に配列される第１磁石体１４１Ａは回転軸Ｑを法線とする面内で例えば略等脚台形状を呈し、当該台形の第１上底１５１（当該台形の第１下底１６１よりも長さが短い）を回転軸Ｑ側に向けて配列される。

第１磁石体１４１Ａが略等脚台形状を呈している場合には、保持枠２０を規定する第１環状体２２の外周側は第１上底１５１と平行を呈していることが望ましい。つまり、当該外周側は保持枠２０の周方向中心での接線方向と平行を呈していることが望ましい。

また、保持枠２０を規定する２つの架橋体２６の延在方向（径Ｒ方向）と、保持枠２０内に配列したときの当該台形の脚１７１の延在方向とが平行を呈していることが望ましい。さらに、一の保持枠２０を規定する第１環状体２２の外周側の長さよりも、第１上底１５１の長さの方が長いことが望ましい。これらの条件を満足していれば、第１磁石体１４１Ａと、外周側に配列される第２磁石体１４２Ａとの間に働く径Ｒ方向の斥力によって２つの脚１７１がそれぞれ架橋体２６に押し付けられ、第１磁石体１４１Ａの周方向の移動を抑制できるからである。

外周側に配列される第２磁石体１４２Ａは回転軸Ｑを法線とする面内で例えば、一部分が略円弧形状を呈し、他の部分が略等脚台形状を呈している。具体的には、等脚台形の下底（当該台形の第２上底１５２よりも長さが長い）に相当する部位が円弧を呈している。当該円弧の焦点までの距離、すなわち当該円弧の半径Ｒｍは、保持枠２０を規定する第２環状体２４の内周側円弧の焦点までの距離、すなわち当該内周側円弧の半径Ｒｆよりも大きいことが望ましい。なお、第２環状体２４の内周側円弧の焦点は回転軸Ｑに等しいが、これは必須ではない。

第２磁石体１４２Ａの第２上底１５２の長さは、第１磁石体１４１Ａの第１上底１５１の長さと略等しく、第２磁石体１４２Ａは第２上底１５２を回転軸Ｑ側に向けて保持枠２０内に配列される。半径Ｒｍが半径Ｒｆよりも大きければ、第２磁石体１４２Ａは外周側円弧の両端が第２環状体２４の内周に接触することになるので、第２磁石体１４２Ａが保持枠２０内で回転することを回避又は抑制できる。

図１０は本実施形態の回転子１０Ａを適用した回転電機１００Ａの断面図であり、回転軸Ｑ方向に沿った断面を示している。回転電機１００Ａは回転軸Ｑ方向にシャフト１０２Ａが延在している。シャフト１０２Ａには回転子１０Ａが回転自在に取付けられ、２つの固定子４０，４０Ａが回転軸Ｑ方向に所定の空隙を介して対向して設けられている。

固定子４０Ａは、固定子４０と略同様の構成を有し、回転子１０Ａを基準として固定子４０と略対称を呈する。具体的にはコア４１Ａと、コア４１Ａに連接された複数の電機子用磁芯４２と、複数の電機子用磁芯４２のそれぞれに巻回された電機子巻線４３とを有している。ただし、固定子４０Ａの電機子用磁芯４２が、固定子４０の電機子用磁芯４２と、回転子１０Ａを基準として正確に対称に配置される必要はない。具体的には両者の電機子用磁芯４２同士の周方向の位置がずれていても良い。あるいは固定子４０，４０Ａの回転子１０Ａに対する距離（いわゆるエアギャップ）が相互に異なっていても良い。

コア４１Ａは回転軸Ｑを法線とする面内に延在している。なお、図１０ではコア４１Ａにシャフト１０２Ａが貫通していないが、コア４１と同様にシャフト１０２が貫通していても良い。

以上のように、保持部材１６が回転軸Ｑよりも外側にある第１環状体２２と、第１環状体２２よりも外側にある第２環状体２４と、第１環状体２２と第２環状体２４とを回転軸Ｑを中心とする面内での径Ｒ方向に沿って架橋する複数の架橋体２６とを有し、一の保持枠２０は第１環状体２２、第２環状体２２及び２つの架橋体２６とで規定され、磁石１２は一の保持枠２０内で、回転軸Ｑを中心とする径Ｒ方向に配列された２つの磁石体１４１Ａ，１４２Ａを有し、径Ｒ方向内側に配列される一の磁石体１４１Ａは、一の保持枠２０を規定する２つの架橋体２６の双方に当接する。すなわち、保持枠２０は径Ｒ方向内側に向かって先窄まりを呈するので、径Ｒ方向内側に配列される一の磁石体１４１Ａの周方向に沿った位置を固定することに資する。

また、保持枠２０のそれぞれ及び、磁石１２のそれぞれは略円弧状を呈し、磁石体１４１Ａ，１４２Ａのうち径Ｒ方向外側に配列される他の磁石体１４２Ａの径Ｒ方向外側の辺縁が呈する円弧の半径Ｒｍは、第２環状体２４が呈する円弧の半径Ｒｆよりも大きい。したがって、径Ｒ方向外側に配列される磁石体１４２Ａは第２環状体２４の径Ｒ方向内側と複数の互いに離隔する点で接触する。ゆえに、磁石体１４２Ａが保持枠２０の径Ｒ方向内側の曲面に沿って回転することを回避又は抑制できる。

また、回転軸Ｑを中心とする面内での径Ｒ方向で、一の磁石体１４と他の磁石体１４とが対向する部位はそれぞれ径Ｒ方向に直交するので、磁石体１４の製造が容易でかつ、保持枠２０内への配列が容易である。

〈第３実施形態〉
以上、本発明の第２実施形態では磁石１２の回転軸Ｑ方向の両側に固定部材１８が配置される態様及び、磁石体１４の他の態様について説明したが本発明はこれに限定されるものではない。ここでは本発明の第３実施形態として主に回転子の片側がバックヨークとして機能する態様について、また磁石体１４の他の態様について図面を参照しながら説明する。

図１１は本発明の第３実施形態に係る回転子１０Ｂの分解斜視図であり、回転軸Ｑに沿って分解して示している。また、図１２は保持枠２０Ｂ及び磁石１２Ｂの平面図である。本実施形態における回転子１０Ｂは複数（例えば図１１では６個）の磁石１２Ｂ、保持部材１６、磁石１２Ｂと同数の固定部材１８Ｂ及び、板状部材３２を備えている。

一の保持枠２０内に配列される磁石１２Ｂは例えば上記第１及び第２実施形態と同様の焼結希土類磁石が採用され２つの磁石体１４１Ｂ，１４２Ｂを有している。同じ磁石１２Ｂに属するいずれの磁石体１４１Ｂ，１４２Ｂも回転軸Ｑを法線とする一の主面状に同一極性の磁極を呈する。

具体的には磁石体１４１Ｂ，１４２Ｂは保持枠２０内において、保持枠２０の周方向中心を挟んで配列される。すなわち両者の境界は回転軸Ｑを中心とした径Ｒ方向に延在する。ここで、架橋体２６によって規定される保持枠２０の辺縁は径Ｒ方向に延在している。また、第１環状体２２によって規定される保持枠２０の辺縁は径Ｒ方向に垂直な方向に延在している。したがって、磁石体１４１Ｂ，１４２Ｂは互いに対称を呈する。

磁石体１４１Ｂ，１４２Ｂを保持する保持枠２０Ｂは例えば図１２に示す如く、架橋体２６によって規定される辺縁の所定位置において、回転軸Ｑ方向に延在する溝２７を呈している。溝２１は磁石体１４１Ｂ，１４２Ｂが配列された状態で回転子１０Ｂを回転軸Ｑ方向に貫通する貫通孔２７Ｂを呈する。貫通孔２７Ｂは、回転子１０Ｂが適用される回転電機が圧縮機に採用されることによって、圧縮機の運転中に圧縮機油の通過を促し磁石１２Ｂの冷却に資する。

本実施形態では上記第１実施形態と同様に固定部材１８が磁石１２Ｂに対して回転軸Ｑ方向の一方側にのみ設けられる。回転軸Ｑ方向の他方側には複数の磁石１２Ｂに跨って回転軸Ｑを法線とする面内に延在する磁性体の板状部材３２が設けられる。板状部材３２はバックヨークとして働く。なお、上記第１実施形態での板状部材３０は本実施形態での板状部材３２よりも回転軸Ｑ方向の厚みが薄いことが望ましい。換言すれば、本実施形態での板状部材３２は、上記第１実施形態での板状部材３０よりも回転軸Ｑ方向の厚みが厚いことが望ましい。

図１３は本発明の回転子１０Ｂの断面図であり、回転軸Ｑ方向に平行でかつ、保持枠２０Ｂの周方向中心を通る径Ｒを法線とする面内での断面を示している。図１３（ａ）に示す如く、固定部材１８Ｂの主面１８Ｓと、磁石体１４１Ｂ，１４２Ｂの主面１４１ＢＳ，１４２ＢＳとは、回転軸Ｑ方向及び周方向で規定される面内において周方向に対して傾斜を呈する。

具体例を挙げれば、磁石体１４１Ｂ，１４２Ｂの主面のうち固定部材１８Ｂと対向する主面１４１ＢＳ，１４２ＢＳと、固定部材１８Ｂが対向する主面とは反対側の主面との距離はそれぞれ、磁石体１４１Ｂ，１４２Ｂ同士の境界から離れるに従って短くなる。換言すれば、磁石体１４１Ｂ，１４２Ｂの回転軸Ｑ方向の厚みは、両者の境界から離れるに従って薄くなる。また、固定部材１８Ｂが磁石体１４１Ｂ，１４２Ｂと対向する主面１８Ｓは、磁石体１４１Ｂ，１４２Ｂによって形成される凹凸と嵌合する形状を呈する。つまり、磁石体１４１Ｂ，１４２Ｂを有する磁石１２Ｂの主面と平行を呈する。磁石体１４１Ｂ，１４２Ｂ同士の斥力によって両磁石体１４１Ｂ，１４２Ｂはそれぞれの近傍にある架橋体２６に押し付けられる。このとき、磁石体１４１Ｂ，１４２Ｂと固定部材１８Ｂとの傾斜面同士が当って隙間がゼロとなり固定される。もって、磁石１２が保持枠２０内部で動くことを回避又は抑制し、かつ、磁気抵抗を低くすることで動作点磁束密度を高める効果をも有する。

又は、図１３（ｂ）に示す如く、保持枠２０の辺縁２０Ｅが保持枠２０の内側へと向けて突出する。

図１４は本実施形態の回転子１０Ｂを適用した回転電機１００Ｂの断面図であり、回転軸Ｑ方向に沿った断面を示している。回転電機１００Ｂは回転軸Ｑ方向にシャフト１０２Ｂが延在している。シャフト１０２Ｂには２つの回転子１０Ｂが固定部材１８Ｂを互いに対向させる方向で回転自在に取付けられ、２つの回転子１０Ｂの間で両者から所定の空隙を介して固定子４０Ｂが設けられている。

固定子４０Ｂは複数の電機子用磁芯４２と、複数の電機子用磁芯４２のそれぞれに巻回された電機子巻線４３とを有している。

以上のように、一の磁石体１４１Ｂと他の磁石体１４２Ｂとの境界が径Ｒ方向に延在するので、一の磁石体１４１Ｂと他の磁石体１４２Ｂとの間には周方向に反発する。つまり、回転子１０Ｂが回転するときに生じる遠心力と当該反発する力とは直交するために、遠心力が作用しても磁石体１４１Ｂ，１４２Ｂ同士の位置関係を保つことができる。もって回転子１０Ｂの回転中に発生する騒音を抑制できる。

また、板状部材３２がバックヨークとして機能するので、磁界を効率よく回転子１０Ｂに供給できる。

また、固定部材１８Ｂの主面１８Ｓと磁石体１４１Ｂ，１４２Ｂの主面１４１ＢＳ，１４２ＢＳとは、回転軸Ｑ方向及び径Ｒ方向で規定される面内において径Ｒ方向に対して傾斜を呈するので、磁石体１４１Ｂ，１４２Ｂのそれぞれは互いの斥力によって、保持枠２０Ｂを規定する面のうち回転軸Ｑと平行な面及び主面１８ＢＳと接触する。これにより磁石１２Ｂ（磁石体１４１Ｂ，１４２Ｂ）の回転軸Ｑ方向の移動を抑制できる。また、磁石体１４１Ｂ，１４２Ｂとなる硬磁性体の配列ミスを回避又は抑制できる。

又は、保持枠２０の辺縁２０Ｅが保持枠２０の内側へと向けて突出していれば、磁石１２の回転軸Ｑ方向の移動を抑制できる。

〈変形例〉
以上、本発明の好適な態様について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。上述の態様及び以下に示す変形例を適宜組合せても良い。

図１５は磁石体の形状を例示する図である。上記第１ないし第３実施形態では磁石１２，１２Ａ，１２Ｂを構成する磁石体１４（磁石体１４１〜１４４，１４１Ａ，１４２Ａ，１４１Ｂ，１４２Ｂ）の形状として図１５（ａ）（ｂ）（ｄ）の態様を示したが、図１５（ｃ）に示す如く、磁石体１４１Ｃ，１４２Ｃ，１４３Ｃ，１４４Ｃの角部のうち保持枠２０に当接する角部が非鋭角を呈していても良い。磁性体保持枠２０内で着磁して磁石体１４１Ｃ，１４２Ｃ，１４３Ｃ，１４４Ｃを生成した場合、それぞれが保持枠２０の辺縁に当接する。このとき角部が鋭角を呈していると当該角部の破損等を招来する。よって当該角部の角度を大きくとることにより破損を回避又は抑制できる。

図１６は磁石体１４の配向の変形例を示す図であり、隣接する２つの磁石体１４１，１４２の境界付近での配向を矢印で示している。上記第１実施形態では磁石体１４１，１４２の斥力を高めるために磁石体１４１，１４２〜１４１ｃ，１４２ｃに面取りを施したり（図２参照）、磁石体１４１ｄ，１４２ｄ，１４１ｅ，１４２ｅがラジアル配向（図４参照）を呈する態様について説明したが、以下のようにしても良い。すなわち、図１６に示す如く、磁石体１４１ｆ，１４２ｆのそれぞれは回転軸Ｑから傾斜した平行な配向を呈し、磁石体１４１ｆ，１４２ｆはそれぞれの配向が対称を呈するように配列される。

図１３（ａ）では磁石体１４１Ｂ，１４２Ｂの主面１４１ＢＳ，１４２ＢＳと、固定部材１８Ｂの主面１８ＢＳとが、周方向に対して傾斜を呈する態様を示したが、径Ｒ方向に対して両者が傾斜を呈していても良い。具体的には図９のような態様において磁石体１４１Ａ，１４２Ａの主面（図示省略）が径Ｒ方向に対して傾斜を呈し、これと対向する固定部材の主面も径Ｒ方向に対して傾斜を呈していても良い。また、当該傾斜は径Ｒ方向及び周方向の双方に対して傾斜を呈していても良い。

本発明の第１実施形態に係る回転子の分解斜視図である。 磁石体の配向を例示する図である。 一の保持枠の断面図である。 隣接する磁石体の配向を例示する図である。 本実施形態の回転子を適用した回転電機の断面図である。 圧縮機の断面図である。 回転子の製造方法を説明するフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る回転子の分解斜視図である。 保持枠及び磁石の平面図である。 本実施形態の回転子を適用した回転電機の断面図である。 本発明の第３実施形態に係る回転子の分解斜視図である。 保持枠及び磁石の平面図である。 本実施形態のの回転子の断面図である。 本実施形態の回転子を適用した回転電機の断面図である。 磁石体の形状を例示する図である。 磁石体の配向を例示する図である。

符号の説明

Ｑ 軸
Ｒ 径
Ｒｆ，Ｒｍ 半径
１０，１０Ａ，１０Ｂ 回転子
１２，１２Ａ，１２Ｂ 磁石
１４；１４１〜１４４，１４１Ａ，１４２Ａ，１４１Ｂ，１４２Ｂ，１４１Ｃ〜１４４Ｃ 磁石体
１６ 保持部材
１８ 固定部材
２０ 保持枠
２２ 第１環状体
２４ 第２環状体
２６ 架橋体
２８ 薄板部
３０，３２ 板状部材
４０，４０Ａ 固定子
５０ 固定子
１００，１００Ａ 回転電機
２００ 圧縮機

Claims (29)

1. 所定の軸（Ｑ）を法線とする面内で固定子（４０，５０）と対向する回転子（１０）であって、
   前記回転子は、
   前記面内で主面を呈する複数の磁石体（１４）を有する磁石（１２）の複数と、
   前記複数の前記磁石を、前記軸を中心とする円の周方向に沿って予め定められた間隔を空けて保持する保持部材（１６）と、
   前記面内に延在し、前記磁石を前記軸方向に位置決めする固定部材（１８）と
   を備え、
   一の前記保持枠で保持される一の前記磁石が有する前記磁石体のそれぞれは、前記主面に同一極性の磁極を呈する、回転子。
2. 一の前記磁石（１２）は２つの前記磁石体（１４）を有し、
   一の前記磁石体と他の前記磁石体との境界が前記軸（Ｑ）を中心とする前記面内での径（Ｒ）方向に延在する、
   請求項１記載の回転子（１０）。
3. 前記保持部材（１６）は、
   前記軸（Ｑ）よりも外側にある第１環状体（２２）と、
   前記第１環状体よりも外側にある第２環状体（２４）と、
   前記第１環状体と前記第２環状体とを架橋する複数の架橋体（２６）と
   を有し、
   前記第１の環状体、前記第２の環状体及び２つの前記架橋体とで一の保持枠（２０）が規定され、
   前記一の前記保持枠を規定する前記第１環状体の前記径（Ｒ）方向外側と、前記第１環状体の前記径方向内側とは当該保持枠の周方向中心から離れるに従って先窄まりを呈する、
   請求項２記載の回転子（１０）。
4. 前記保持部材（１６）は、
   前記軸（Ｑ）よりも外側にある第１環状体（２２）と、
   前記第１環状体よりも外側にある第２環状体（２４）と、
   前記第１環状体と前記第２環状体とを前記軸（Ｑ）を中心とする前記面内での径（Ｒ）方向に沿って架橋する複数の架橋体（２６）と
   を有し、
   一の前記保持枠（２０）は前記第１環状体、前記第２環状体及び２つの前記架橋体とで規定され、
   前記磁石（１２）は前記一の前記保持枠（２０）内で、前記軸（Ｑ）を中心とする前記径方向に配列された２つの前記磁石体（１４）を有し、
   前記径方向内側に配列される一の前記磁石体は、一の前記保持枠（２０）を規定する２つの前記架橋体の双方に当接する、
   請求項１記載の回転子（１０）。
5. 前記保持枠（２０）のそれぞれ及び、前記磁石（１２）のそれぞれは略円弧状を呈し、
   前記磁石体（１４）のうち前記径（Ｒ）方向外側に配列される他の前記磁石体の前記径（Ｒ）方向外側の辺縁が呈する円弧の半径（Ｒｍ）は、前記第２環状体（２４）のうち前記径方向外側に配列される前記他の前記磁石体と対向する辺縁が呈する円弧の半径（Ｒｆ）よりも大きい、
   請求項４記載の回転子（１０）。
6. 一の前記磁石（１２）は４つの前記磁石体（１４）を有し、一の前記磁石体は少なくとも前記磁石の角部を含む、
   請求項１記載の回転子（１０）。
7. 一の前記磁石体（１４）が他の前記磁石体と対向する部位は互いに平行を呈する、
   請求項１記載の回転子（１０）。
8. 前記軸（Ｑ）を中心とする前記面内での径（Ｒ）方向で、一の前記磁石体（１４）と他の前記磁石体とが対向する部位はそれぞれ前記磁石の周方向における中心を通る前記径方向に直交する、
   請求項４ないし請求項７のいずれか記載の回転子（１０）。
9. 前記一の前記保持枠（２０）内で保持される前記一の前記磁石体（１４）の磁化は、前記軸（Ｑ）方向に沿って配向している、
   請求項１ないし請求項８のいずれか記載の回転子（１０）。
10. 前記一の前記保持枠（２０）内で保持される前記一の前記磁石体（１４）は、相互に他の前記磁石体と対向する対向面が、前記軸（Ｑ）の一方側において面取りされ、当該面取りされた面は同一極性を呈する、
    請求項１ないし請求項８のいずれか記載の回転子（１０）。
11. 前記一の前記保持枠（２０）内で保持される前記一の前記磁石体（１４）は、他の前記磁石体と対向する対向面において、前記軸（Ｑ）に対して傾斜を呈し、前記傾斜を呈する前記対向面同士は同一極性の磁極を呈する、
    請求項１ないし請求項８のいずれか記載の回転子（１０）。
12. 前記一の前記保持枠（２０）内で保持される前記一の前記磁石体（１４）は、前記軸（Ｑ）と同方向に延在する面内でラジアル配向を呈し、
    前記一の前記磁石体の磁化の方向は、隣接する前記他の前記磁石体の磁化の方向と対称を呈する、
    請求項１ないし請求項８のいずれか記載の回転子（１０）。
13. 前記一の前記磁石体（１４）の磁化の方向は、前記主面上における前記主面の法線を中心としてラジアル配向を呈する、
    請求項１２記載の回転子（１０）。
14. 前記一の前記磁石体（１４）の磁化の方向と、前記軸（Ｑ）方向とは傾斜を成し、前記一の前記磁石体の磁化の方向は、隣接する前記他の前記磁石体の磁化の方向と対称を呈する、
    請求項１ないし請求項８のいずれか記載の回転子（１０）。
15. 前記保持枠（２０）は非磁性体であって、前記保持枠の前記軸（Ｑ）方向の一方側は前記保持部材（１６）と一体の薄板部（２８）が前記軸を法線とする面内に延在する、
    請求項１ないし請求項１４のいずれか記載の回転子（１０）。
16. 前記固定部材（１８）は磁性体であって、一の前記磁石（１２）の磁極面上に設けられる、
    請求項１ないし請求項１４のいずれか記載の回転子（１０）。
17. 前記固定部材（１８）は前記軸（Ｑ）方向の一方側にのみ設けられ、
    前記軸方向の他方側には、磁性体であって、前記主面に流出入する磁束を前記磁極同士で短絡させる板状部材（３０）を更に備える、
    請求項１ないし請求項１４のいずれか記載の回転子（１０）。
18. 前記固定部材（１８）は前記軸（Ｑ）方向の一方側にのみ設けられ、
    前記軸方向の他方側には、磁性体であって、前記複数の前記磁石（１２）に跨って前記軸方向を法線とする面内に延在する板状部材（３２）を更に備える、
    請求項１ないし請求項１４のいずれか記載の回転子（１０）。
19. 前記一の前記保持枠（２０）の辺縁は、前記磁石（１２）の固定部材（１８）側を前記保持枠の内側へと向けて突出する、
    請求項１ないし請求項１８のいずれか記載の回転子（１０）。
20. 前記固定部材（１８）の主面と、前記磁石体（１４）の前記主面とは、前記軸（Ｑ）方向及び前記径方向で規定される面内において前記径方向に対して傾斜を呈する、
    請求項１ないし請求項１８のいずれか記載の回転子（１０）。
21. 前記磁石体（１４）には、ネオジウム系焼結希土類磁石が採用される、
    請求項１ないし請求項２０のいずれか記載の回転子（１０）。
22. 請求項９ないし請求項１４のいずれか記載の回転子（１０）を備える回転電機（１００）であって、
    前記磁石体（１４）の一の磁極面は電機子用磁芯（４２）と対向し、前記一の磁極面における磁束は、前記一の磁極面と前記軸（Ｑ）方向で対向する他の磁極面における磁束よりも多い、回転電機。
23. 請求項９ないし請求項１４のいずれか記載の回転子（１０）を備える回転電機（１００）であって、
    前記固定部材（１８）は前記磁石（１２）の電機子用磁芯（４２）側に設けられる、回転電機。
24. 請求項２２又は請求項２３のいずれか記載の回転子（１０）を備える回転電機（１００）であって、
    前記回転電機は圧縮機（２００）に採用される、回転電機。
25. 前記回転子（１０）は、前記軸（Ｑ）方向を法線とする一の面内に延在する第１の主面と前記軸方向を法線とする他の面内に延在する第２の主面との間を連通する空隙を呈する、
    請求項２４記載の回転電機（１００）。
26. 請求項１ないし請求項２１のいずれか記載の回転子（１０）を製造する方法であって、
    前記保持枠（２０）の内側に複数の硬磁性体を配置する第１工程（Ｓ１０１）と、
    前記固定部材（１８）を前記保持枠に嵌め込む第２工程（Ｓ１０２）と、
    前記保持枠内に配置された前記複数の前記硬磁性体を着磁して前記複数の前記磁石体（１４）を生成する第３工程（Ｓ１０３）と
    を備える、回転子の製造方法。
27. 前記第３工程（Ｓ１０３）の実行後に、前記保持枠（２０）内に接着剤を注入する第４工程（Ｓ１０４）を更に備える、
    請求項２６記載の回転子の製造方法。
28. 前記第４工程（Ｓ１０４）において注入される前記接着剤は、前記固定部材（１８）において前記磁石（１２）と対向する主面の予め定められた位置に形成される、貫通孔から注入される、
    請求項２７記載の回転子の製造方法。
29. 前記第４工程（Ｓ１０４）において注入される前記接着剤は、前記固定部材（１８）と前記保持部材（１６）との間に形成される前記軸（Ｑ）方向の溝から注入される、
    請求項２７又は請求項２８記載の回転子の製造方法。

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