JP2022152326A - ロータ製造方法、ロータ、モータ、圧縮機、空気調和機、車両 - Google Patents

ロータ製造方法、ロータ、モータ、圧縮機、空気調和機、車両 Download PDF

Info

Publication number
JP2022152326A
JP2022152326A JP2021055053A JP2021055053A JP2022152326A JP 2022152326 A JP2022152326 A JP 2022152326A JP 2021055053 A JP2021055053 A JP 2021055053A JP 2021055053 A JP2021055053 A JP 2021055053A JP 2022152326 A JP2022152326 A JP 2022152326A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnet
winding
rotor
yoke
magnetizing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2021055053A
Other languages
English (en)
Inventor
辰太郎 荒木
Tatsutaro Araki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daikin Industries Ltd filed Critical Daikin Industries Ltd
Priority to JP2021055053A priority Critical patent/JP2022152326A/ja
Publication of JP2022152326A publication Critical patent/JP2022152326A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)

Abstract

【課題】磁石の着磁率を向上させる。【解決手段】第1工程では、着磁ヨーク(40)の収容部(41)に磁石(30)を収容し、磁極毎に配置される第1巻線(51)を通電することで発生する磁束により収容部(41)に収容された磁石(30)を着磁する。第2工程では、収容部(41)と磁石孔(21)とが連通するようにロータコア(20)の軸方向の一端側に着磁ヨーク(40)を配置し、着磁ヨーク(40)の収容部(41)に収容された磁石(30)を、ロータコア(20)の軸方向にスライドさせて、ロータコア(20)の磁石孔(21)に収容する。【選択図】図4

Description

本開示は、ロータ製造方法、ロータ、モータ、圧縮機、空気調和機、車両に関する。
特許文献1には、回転子の組み立て方法が開示されている。この回転子の組み立て方法では、非磁性体の材料で形成された着磁治具に設けられた複数の治具スロットにマグネットを挿入し、着磁後に、着磁治具を回転子に嵌装してマグネットスロットへマグネットを移送する。
特開2004-270544号公報
しかしながら、特許文献1の方法では、磁極毎に磁石を適切に着磁することができないので、磁石の着磁率を向上させることが困難である。
本開示の第1の態様は、磁極毎に磁石孔(21)が形成されたロータコア(20)と、前記磁石孔(21)に収容される磁石(30)とを有するロータ(10)の製造方法に関し、このロータ製造方法は、前記磁石(30)をスライド可能に収容する収容部(41)が形成される着磁ヨーク(40)の前記収容部(41)に前記磁石(30)を収容し、前記磁極毎に配置される第1巻線(51)を通電することで発生する磁束により前記収容部(41)に収容された磁石(30)を着磁する第1工程と、前記収容部(41)と前記磁石孔(21)とが連通するように前記ロータコア(20)の軸方向の一端側に前記着磁ヨーク(40)を配置し、前記着磁ヨーク(40)の収容部(41)に収容された磁石(30)を、前記ロータコア(20)の軸方向にスライドさせて、前記ロータコア(20)の磁石孔(21)に収容する第2工程とを備える。
第1の態様では、磁極毎に磁石(30)を適切に着磁することができるので、磁石(30)の着磁率を向上させることができる。
本開示の第2の態様は、第1の態様のロータ製造方法において、前記収容部(41)と前記磁石孔(21)とが連通するように前記着磁ヨーク(40)を前記ロータコア(20)の軸方向の一端側に配置して前記軸方向から見た場合に、前記第1巻線(51)のうち前記軸方向に延伸する部分の少なくとも一部が前記ロータコア(20)の外周縁よりも径方向内側に位置するように、前記第1工程において前記第1巻線(51)が配置されるロータ製造方法である。
第2の態様では、第1巻線(51)の軸方向に延伸する部分がロータコア(20)の外周縁よりも径方向外側に位置する場合よりも、第1巻線(51)の軸方向に延伸する部分を磁石(30)に近づけることができる。これにより、磁石(30)の着磁率を向上させることができる。
本開示の第3の態様は、第2の態様のロータ製造方法において、前記第1巻線(51)は、前記第1工程において前記収容部(41)に収容された磁石(30)と接触するロータ製造方法である。
第3の態様では、第1巻線(51)が収容部(41)に収容された磁石(30)と接触しない場合よりも、第1巻線(51)を磁石(30)に近づけることができる。これにより、磁石(30)の着磁率を向上させることができる。
本開示の第4の態様は、第1~第3の態様のいずれか1つのロータ製造方法において、前記第1巻線(51)の周方向長さは、前記磁石(30)の周方向長さ以上であるロータ製造方法である。
第4の態様では、磁石(30)の周方向における全域を適切に着磁することができる。
本開示の第5の態様は、第1~第4の態様のいずれか1つのロータ製造方法において、前記着磁ヨーク(40)のうち前記収容部(41)の周縁部は、磁性体を含むロータ製造方法である。
第5の態様では、着磁された磁石(30)の磁力により磁石(30)を収容部(41)内に保持することができる。これにより、着磁された磁石(30)の管理を容易にすることができる。
本開示の第6の態様は、第1~第5の態様のいずれか1つのロータ製造方法において、前記磁石(30)は、ネオジム磁石であるロータ製造方法である。
第6の態様では、保磁力が比較的に高いネオジム磁石である磁石(30)を適切に着磁することができる。
本開示の第7の態様は、第1~第6の態様のいずれか1つのロータ製造方法において、前記第1工程では、前記磁極毎に配置された前記第1巻線(51)および第2巻線(52)を通電することで発生する磁束より前記収容部(41)に収容された磁石(30)を着磁し、前記収容部(41)と前記磁石孔(21)とが連通するように前記着磁ヨーク(40)を前記ロータコア(20)の軸方向の一端側に配置して前記軸方向に見た場合に、前記第1巻線(51)のうち前記軸方向に延伸する部分が前記収容部(41)に収容された磁石(30)よりも径方向外側に位置し、前記第2巻線(52)のうち前記軸方向に延伸する部分が前記収容部(41)に収容された磁石(30)よりも径方向内側に位置するように、前記第1工程において前記第1巻線(51)および前記第2巻線(52)が配置されるロータ製造方法である。
第7の態様では、収容部(41)に収容された磁石(30)よりも径方向外側に配置された第1巻線(51)の磁束を用いて磁石(30)を着磁することにより、磁石(30)の径方向外側の部分の着磁率を向上させることができる。また、収容部(41)に収容された磁石(30)よりも径方向内側に配置された第2巻線(52)の磁束を用いて磁石(30)を着磁することにより、磁石(30)の径方向内側の部分の着磁率を向上させることができる。
本開示の第8の態様は、第1~第7の態様のいずれか1つのロータ製造方法において、前記磁石孔(21)は、前記ロータコア(20)の径方向に並ぶ複数の磁石孔(21a)により構成され、前記磁石(30)は、前記複数の磁石孔(21a)と一対一で対応する複数の磁石(30a)により構成されるロータ製造方法である。
本開示の第9の態様は、ロータに関し、このロータは、磁極毎に磁石孔(21)を有するロータコア(20)と、前記磁石孔(21)に収容される磁石(30)とを備え、前記磁石(30)の周方向における端部(31)のうち径方向外側の部分の着磁率は、該磁石(30)の径方向内側の部分の着磁率よりも高い。
第9の態様では、磁石(30)の径方向外側の部分の着磁率を向上させることができる。
本開示の第10の態様は、モータに関し、このモータは、第9の態様のロータと、前記ロータと所定のギャップ(G)を隔てて対向するステータ(2)とを備える。
本開示の第11の態様は、圧縮機に関し、この圧縮機は、第10の態様のモータを備える。
本開示の第12の態様は、空気調和機に関し、この空気調和機は、第11の態様の圧縮機を備える。
本開示の第13の態様は、車両に関し、この車両は、第10の態様のモータを備える。
図1は、実施形態1のロータの構成を例示する横断面図である。 図2は、実施形態1のロータの構成を例示する縦断面図である。 図3は、実施形態1の着磁治具の構成を例示する横断面図である。 図4は、実施形態1の着磁治具の構成を例示する縦断面図である。 図5は、実施形態1の着磁治具の要部の構成を例示する斜視図である。 図6は、ロータ製造方法の第1工程について説明するための図である。 図7は、ロータ製造方法の第2工程について説明するための図である。 図8は、実施形態1の比較例の着磁治具の構成を例示する横断面図である。 図9は、実施形態1の比較例における磁石の着磁率の分布を例示する図である。 図10は、実施形態1における磁石の着磁率の分布を例示する図である。 図11は、実施形態1の第1巻線の位置および寸法について説明するための図である。 図12は、実施形態2のロータの構成を例示する横断面図である。 図13は、実施形態2の着磁治具の構成を例示する横断面図である。 図14は、実施形態2の比較例における磁石の着磁率の分布の例示する図である。 図15は、実施形態2における磁石の着磁率の分布を例示する図である。 図16は、実施形態3のロータの構成を例示する横断面図である。 図17は、実施形態3の着磁治具の構成を例示する横断面図である。 図18は、モータの構成を例示する横断面図である。 図19は、圧縮機の構成を例示する縦断面図である。 図20は、空気調和機の構成を例示する配管系統図である。 図21は、車両の構成を例示する概略図である。
以下、実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一または相当部分には同一の符号を付しその説明は繰り返さない。
(実施形態1)
図1および図2は、実施形態1のロータ(10)の構成を例示する。図1は、図2のI-I線におけるロータ(10)の断面図に対応する。図2は、図1のII-II線におけるロータ(10)の断面図に対応する。
以下の説明では、ロータ(10)の回転軸線の方向を「軸方向」と記載し、ロータ(10)の回転軸線の方向と直交する方向を「径方向」と記載し、ロータ(10)の回転軸線回りの方向を「周方向」と記載する。また、軸方向に沿う断面を「縦断面」と記載し、軸方向と直交する断面を「横方向」と記載する。
〔ロータ〕
ロータ(10)は、ロータコア(20)と、複数の磁石(30)とを有する。磁石(30)の数は、ロータ(10)の磁極の数に対応する。この例では、ロータ(10)の磁極の数は、4つである。ロータ(10)には、4つの磁極に対応する4つの磁石(30)が設けられる。
〈ロータコア〉
例えば、ロータコア(20)は、積層コアである。ロータコア(20)は、それぞれが電磁鋼板で構成されて略円形状に形成された複数の電磁鋼板を軸方向に積層することにより構成される。なお、図1では、ロータコア(20)のハッチングを省略している。
ロータコア(20)には、複数の磁極に対応する複数の磁石孔(21)が設けられる。言い換えると、ロータコア(20)には、磁極毎に磁石孔(21)が設けられる。複数の磁石孔(21)は、周方向に等間隔に配置される。この例では、ロータコア(20)には、4つの磁極に対応する4つの磁石孔(21)が設けられる。
複数の磁石孔(21)は、互いに同様の構成を有する。磁石孔(21)は、磁石(30)を収容する。磁石孔(21)は、ロータコア(20)を軸方向に貫通する。磁石孔(21)の横断面の形状は、ロータコア(20)の軸方向の一端から他端まで一定(同一)である。
この例では、磁石孔(21)の横断面の形状は、ロータコア(20)の軸線(中心)へ向けて凸となるU字状である。具体的には、磁石孔(21)は、径方向と直交する方向に延びる細長い矩形状の中央部と、中央部の周方向における端部から径方向外側へ向けて延びる細長い矩形状の端部とを有する。磁石孔(21)の中央部の横断面の形状は、磁石(30)の横断面の形状に対応する。磁石孔(21)の中央部には、磁石(30)が配置される。磁石孔(21)の端部は、磁石(30)が配置されない空隙部である。
また、ロータコア(20)には、軸孔(25)が設けられる。軸孔(25)は、ロータコア(20)の中心部を軸方向に貫通する。軸孔(25)には、シャフト(図示省略)が挿入されて固定される。
〈磁石〉
複数の磁石(30)の各々は、ロータ(10)の磁極を構成する。この例では、4つの磁石(30)がロータコア(20)の4つの磁石孔(21)に収容されることで、4つの磁極が構成される。
複数の磁石(30)は、互いに同様の構成を有する。この例では、磁石(30)の横断面の形状は、細長い矩形状である。磁石(30)は、ネオジム磁石であり、焼結磁石である。
複数の磁石(30)は、それぞれの外周面および内周面が磁極面(S極面またはN極面)となり、且つ、周方向に異なる磁極(S極またはN極)が交互に並ぶように着磁される。
〔着磁治具〕
図3および図4は、実施形態1の着磁治具(15)の構成を例示する。図3は、図4のIII-III線における着磁治具(15)の断面図に対応する。図4は、図3のIV-IV線における着磁治具(15)の断面図に対応する。
着磁治具(15)は、ロータ(10)を製造するロータ製造方法において使用される。着磁治具(15)は、ロータコア(20)の軸方向の一端側に配置される。具体的には、着磁治具(15)は、着磁治具(15)に対して設定された基準軸線がロータコア(20)の軸線と同軸となるように、ロータコア(20)の軸方向の一端側に配置される。着磁治具(15)は、着磁ヨーク(40)と、複数の第1巻線(51)とを有する。なお、図3では、着磁ヨーク(40)のハッチングを省略している。
以下の説明では、着磁治具(15)の基準軸線の方向を「着磁治具(15)における軸方向」とし、着磁治具(15)の基準軸線の方向と直交する方向を「着磁治具(15)における径方向」とし、着磁治具(15)の基準軸線回りの方向を「着磁治具(15)における周方向」とする。
〈着磁ヨーク(収容部)〉
着磁ヨーク(40)には、ロータ(10)の複数の磁極に対応する複数の収容部(41)が設けられる。言い換えると、着磁ヨーク(40)には、ロータ(10)の磁極毎に収容部(41)が設けられる。複数の収容部(41)は、周方向に等間隔に配置される。具体的には、複数の収容部(41)は、ロータコア(20)の軸方向の一端側に着磁ヨーク(40)が配置された場合に、ロータコア(20)に設けられた複数の磁石孔(21)とそれぞれ連通させることができるように、着磁ヨーク(40)に設けられる。
複数の収容部(41)は、互いに同様の構成を有する。収容部(41)は、磁石(30)を軸方向にスライド可能に収容する。この例では、着磁ヨーク(40)には、4つの磁極に対応する4つの収容部(41)が設けられる。そして、4つの磁石(30)が4つの収容部(41)に収容される。収容部(41)の横断面の形状は、細長い矩形状であり、磁石(30)の横断面の形状に対応する。収容部(41)の周方向における両隣は、空隙部となっている。
この例では、着磁ヨーク(40)は、第1ヨーク(60)と第2ヨーク(70)とを有する。
〔第1ヨーク〕
第1ヨーク(60)には、第2ヨーク(70)を収容する収容空間が形成される。この例では、第1ヨーク(60)は、環状に形成され、第1ヨーク(60)の内部空間が収容空間を構成する。収容空間の横断面の形状は、正方形状である。なお、着磁治具(15)の基準軸線は、収容空間の横断面における中心を通過する。収容空間の中心に近い側が径方向内側であり、収容空間の中心から遠い側が径方向外側である。
第1ヨーク(60)の内周部には、複数の収容部(41)に対応する複数の第1面(61)が設けられる。言い換えると、ロータ(10)の磁極毎に第1面(61)が設けられる。複数の第1面(61)は、周方向に等間隔に配置され、第1ヨーク(60)の収容空間を周方向に囲う。この例では、第1ヨーク(60)には、4つの収容部(41)に対応する4つの第1面(61)が設けられる。
複数の第1面(61)は、互いに同様の構成を有する。第1面(61)は、収容部(41)の径方向外側の面を構成する。この例では、第1面(61)は、径方向と直交する平坦面である。また、第1面(61)の周方向長さは、収容部(41)に収容される磁石(30)の周方向長さ以上の長さである。この例では、第1面(61)の周方向長さは、収容部(41)に収容される磁石(30)の周方向長さと同一である。
また、第1ヨーク(60)の内周部には、複数の収容部(41)に対応する複数の第1巻回部(62)が設けられる。言い換えると、ロータ(10)の磁極毎に第1巻回部(62)が設けられる。複数の第1巻回部(62)は、周方向に等間隔に配置される。この例では、4つの収容部(41)に対応する4つの第1巻回部(62)が設けられる。
複数の第1巻回部(62)は、互いに同様の構成を有する。第1巻回部(62)には、第1巻線(51)が巻回される。第1巻回部(62)は、第1面(61)よりも径方向外側に設けられる。図3の例では、第1巻回部(62)は、径方向内側へ向けて突出し、第1巻回部(62)の突出面が第1面(61)を構成する。
〔第2ヨーク〕
第2ヨーク(70)は、第1ヨーク(60)の収容空間に収容される。第2ヨーク(70)の横断面の形状は、第1ヨーク(60)の収容空間の横断面の形状に対応する。この例では、第2ヨーク(70)の横断面の形状は、第1ヨーク(60)の横断面の形状である正方形よりも小さい正方形状である。
第2ヨーク(70)の外周部には、複数の収容部(41)に対応する複数の第2面(71)が設けられる。言い換えると、ロータ(10)の磁極毎に第2面(71)が設けられる。複数の第2面(71)は、周方向に等間隔に配置される。この例では、第2ヨーク(70)には、4つの収容部(41)に対応する4つの第2面(71)が設けられる。
複数の第2面(71)は、互いに同様の構成を有する。第2面(71)は、収容部(41)の径方向内側の面を構成する。この例では、第2面(71)は、径方向と直交する平坦面である。
第2ヨーク(70)は、複数の第2面(71)が第1ヨーク(60)の複数の第1面(61)とそれぞれ径方向に間隔をおいて対向するように、第1ヨーク(60)の収容空間に収容される。これにより、第1面(61)と第2面(71)との間に収容部(41)が形成される。
また、第2ヨーク(70)の中心部には、軸孔(75)が設けられる。軸孔(75)は、ロータコア(20)の軸方向の一端側に着磁ヨーク(40)が配置された場合に、ロータコア(20)に設けられた軸孔(25)と連通させることができるように、着磁ヨーク(40)の第2ヨーク(70)に設けられる。
〔収容部の周縁部〕
なお、着磁ヨーク(40)の収容部(41)の周縁部は、磁性体を含む。この例では、第1ヨーク(60)および第2ヨーク(70)は、磁性体により構成される。
〔第1巻線〕
複数の第1巻線(51)は、複数の収容部(41)に対応する。第1巻線(51)の数は、ロータ(10)の磁極の数に対応する。言い換えると、ロータ(10)の磁極毎に第1巻線(51)が設けられる。複数の第1巻線(51)は、周方向に等間隔に配置される。この例では、4つの磁極に対応する4つの第1巻線(51)が設けられる。
複数の第1巻線(51)は、互いに同様の構成を有する。第1巻線(51)を通電すると、第1巻線(51)の周りに磁束が発生し、その磁束により収容部(41)に収容された磁石(30)が着磁される。なお、第1巻線(51)は、絶縁ワニスなどの絶縁材により覆われている。
第1巻線(51)は、収容部(41)と磁石孔(21)とが連通するようにロータコア(20)の軸方向の一端側に着磁ヨーク(40)を配置して軸方向から見た場合に、第1巻線(51)のうち軸方向に延伸する部分が収容部(41)に収容される磁石(30)よりも径方向外側に位置するように、着磁治具(15)の着磁ヨーク(40)に設けられる。具体的には、第1巻線(51)は、収容部(41)よりも径方向外側に位置する第1ヨーク(60)の第1巻回部(62)に巻回される。
また、第1巻線(51)は、収容部(41)と磁石孔(21)とが連通するようにロータコア(20)の軸方向の一端側に着磁ヨーク(40)を配置して軸方向から見た場合に、第1巻線(51)のうち軸方向に延伸する部分の少なくとも一部がロータコア(20)の外周縁よりも径方向内側に位置するように、着磁治具(15)の着磁ヨーク(40)に設けられる。
この例では、第1巻線(51)は、収容部(41)に収容された磁石(30)と接触するように、着磁治具(15)の着磁ヨーク(40)に設けられる。具体的には、第1巻線(51)の軸方向に延伸する部分は、収容部(41)と隣接する。図3の例では、第1巻線(51)の軸方向に延伸する部分は、収容部(41)の径方向外側の面である第1面(61)の周方向における両端部と隣接する。
〔ロータ製造方法〕
次に、実施形態1のロータ製造方法について説明する。ロータ製造方法では、第1工程と、第2工程とが行われる。
〔第1工程〕
まず、図6を参照して、第1工程について説明する。第1工程では、着磁ヨーク(40)の収容部(41)に磁石(30)を収容し、磁極毎に配置される第1巻線(51)を通電することで発生する磁束により収容部(41)に収容された磁石(30)を着磁する。具体的には、以下の工程が行われる。
まず、図6(a)に示すように、第1ヨーク(60)が準備される。また、磁極毎に配置された第1巻線(51)が設けられた第1ヨーク(60)を準備することにより、磁極毎に第1巻線(51)が配置されたことになる。
次に、図6(b)に示すように、第1ヨーク(60)の収容空間に第2ヨーク(70)が収容される。これにより、収容部(41)が形成される。
次に、図6(c)に示すように、着磁しようとする磁石(30)が収容部(41)に収容される。
次に、磁極毎に配置された第1巻線(51)を通電する。これにより、磁極毎に、第1巻線(51)の磁束により収容部(41)に収容された磁石(30)が着磁される。
〔第2工程〕
次に、図3、図4、図7を参照して、第2工程について説明する。第2工程では、収容部(41)と磁石孔(21)とが連通するようにロータコア(20)の軸方向の一端側に着磁ヨーク(40)を配置し、着磁ヨーク(40)の収容部(41)に収容された磁石(30)を、ロータコア(20)の軸方向にスライドさせて、ロータコア(20)の磁石孔(21)に収容する。具体的には、以下の工程が行われる。
まず、図3および図4に示すように、収容部(41)と磁石孔(21)とが連通するようにロータコア(20)の軸方向の一端側に着磁ヨーク(40)が配置される。
次に、着磁ヨーク(40)の収容部(41)に収容された磁石(30)を、ロータコア(20)の磁石孔(21)へ向けて、軸方向にスライドさせる。例えば、棒状の治具(図示省略)により、着磁ヨーク(40)の収容部(41)に収容された磁石(30)がロータコア(20)の磁石孔(21)へ向けて軸方向に押し込まれる。これにより、図7に示すように、着磁された磁石(30)がロータコア(20)の磁石孔(21)に収容される。
〔実施形態1と比較例1との対比〕
次に、実施形態1とその比較例(比較例1)とを対比して説明する。なお、以下では、説明の便宜上、比較例1の構成要素のうち実施形態1と同様の構成要素については、実施形態1の構成要素の符号と同一の符号を付している。
図8は、比較例1のロータ(80)および着磁治具(90)の構成を例示する。比較例1のロータ(80)は、ロータコア(20)と、複数の磁石(81)とを有する。磁石(81)の形状は、実施形態1の磁石(30)の形状と同様である。比較例1では、ロータ(80)を囲うように着磁治具(90)が配置される。着磁治具(90)には、複数の磁石(81)に対応する複数の着磁巻線(91)が設けられる。複数の着磁巻線(91)を通電することにより、複数の着磁巻線(91)の周りに磁束が発生し、その磁束により複数の磁石(81)が着磁される。なお、図8では、ロータコア(20)および着磁治具(90)のハッチングを省略している。
図9は、比較例1の磁石(81)の着磁率の分布を例示する。図9に示すように、比較例1では、磁石(81)の中央部から端部(82)へ向かうに連れて着磁率が次第に高くなる。
図10は、実施形態1の磁石(30)の着磁率の分布を例示する。図10に示すように、実施形態1では、磁石(30)の中央部から端部(31)へ向かうに連れて着磁率が次第に高くなる。また、磁石(30)の周方向における端部(31)のうち径方向外側の部分の着磁率は、磁石(30)の径方向内側の部分の着磁率よりも高い。なお、実施形態1の磁石(30)の全体の着磁率の平均は、比較例1の磁石(81)の全体の着磁率の平均よりも高い。
〔実施形態1の効果〕
以上のように、実施形態1では、第1工程において、磁極毎に配置される第1巻線(51)を通電することで発生する磁束により、着磁ヨーク(40)の収容部(41)に収容された磁石(30)を着磁する。これにより、磁極毎に磁石(30)を適切に着磁することができるので、磁石(30)の着磁率を向上させることができ、磁石(30)の磁束量を増加させることができる。
また、実施形態1では、収容部(41)と磁石孔(21)とが連通するように着磁ヨーク(40)をロータコア(20)の軸方向の一端側に配置して軸方向から見た場合に、第1巻線(51)のうち軸方向に延伸する部分が収容部(41)に収容された磁石(30)よりも径方向外側に位置するように、第1工程において第1巻線(51)が配置される。
上記の配置により、収容部(41)に収容された磁石(30)よりも径方向外側に配置された第1巻線(51)の磁束を用いて磁石(30)を着磁することができる。これにより、磁石(30)の径方向外側の部分の着磁率を向上させることができる。
なお、磁石(30)の径方向外側の部分は、磁石(30)の径方向内側の部分よりも、減磁が生じやすい。したがって、磁石(30)の径方向外側の部分の着磁率を向上させることにより、磁石(30)の減磁耐力を効率よく向上させることができる。
また、実施形態1では、収容部(41)と磁石孔(21)とが連通するように着磁ヨーク(40)をロータコア(20)の軸方向の一端側に配置して軸方向から見た場合に、第1巻線(51)のうち軸方向に延伸する部分の少なくとも一部がロータコア(20)の外周縁よりも径方向内側に位置するように、第1工程において第1巻線(51)が配置される。
上記の配置により、第1巻線(51)の軸方向に延伸する部分がロータコア(20)の外周縁よりも径方向外側に位置する場合(例えば図8に示した比較例1)よりも、第1巻線(51)の軸方向に延伸する部分を磁石(30)に近づけることができる。これにより、磁石(30)の着磁率を向上させることができる。
また、実施形態1では、第1巻線(51)は、第1工程において収容部(41)に収容された磁石(30)と接触する。上記の配置により、第1巻線(51)が第1工程において収容部(41)に収容された磁石(30)と接触しない場合よりも、第1巻線(51)を磁石(30)に近づけることができる。これにより、磁石(30)の着磁率を向上させることができる。
また、実施形態1では、第1巻線(51)の周方向長さは、磁石(30)の周方向長さ以上である。上記の構成により、磁石(30)の周方向における全域を適切に着磁することができる。
また、実施形態1では、着磁ヨーク(40)のうち収容部(41)の周縁部は、磁性体を含む。上記の構成により、着磁された磁石(30)の磁力により磁石(30)を収容部(41)内に保持することができる。これにより、着磁された磁石(30)の管理を容易にすることができる。例えば、磁石(30)の自重により磁石(30)が収容部(41)から抜け落ちることを防止することができる。
また、実施形態1では、磁石(30)は、ネオジム磁石である。実施形態1では、保磁力が比較的に高いネオジム磁石である磁石(30)を適切に着磁することができる。
〔第1巻線の位置および寸法〕
次に、図11を参照して、第1巻線(51)の位置および寸法について説明する。以下の説明では、第1巻線(51)の巻回軸線上に位置し、且つ、第1巻線(51)の径方向における中央に位置する点を「第1巻線(51)の中心点(Q)」と記載する。第1巻線(51)の中心点(Q)から収容部(41)に収容された磁石(30)までの距離を「第1巻線(51)と磁石(30)との距離(X)」と記載する。第1巻線(51)の中心点(Q)から第1巻線(51)の軸方向に延伸する部分の中心点までの距離を「巻線幅(W)」を記載する。第1巻線(51)の径方向の長さを「巻線長(L)」と記載する。
第1巻線(51)と磁石(30)との距離(X)が短くなるほど、磁石(30)に作用する第1巻線(51)の磁界が強くなる。なお、第1巻線(51)と磁石(30)とが接触する場合、磁石(30)に作用する第1巻線(51)の磁界が最も強くなる。
第1巻線(51)の巻線幅(W)が小さくなるほど、磁石(30)に作用する第1巻線(51)の磁界が強くなる。また、第1巻線(51)の巻線幅(W)の2倍が「磁石(30)の径方向と直交する方向における長さ」以上である場合、言い換えると、第1巻線(51)の周方向における長さが磁石(30)の周方向における長さ以上である場合、第1巻線(51)の磁束により磁石(30)の周方向における全域を適切に着磁することができる。特に、第1巻線(51)の巻線幅(W)の2倍が「磁石(30)の径方向と直交する方向における長さ」と同一である場合、言い換えると、第1巻線(51)の周方向における長さが磁石(30)の周方向における長さと同一である場合、磁石(30)に作用する第1巻線(51)の磁界が比較的に強い状態で、第1巻線(51)の磁束により磁石(30)の周方向における全域を適切に着磁することができる。
第1巻線(51)の巻線長(L)が長くなるほど、磁石(30)に作用する第1巻線(51)の磁界が強くなる。
(実施形態2)
図12は、実施形態2のロータ(10)の構成を例示する。実施形態2のロータ(10)は、ロータコア(20)の磁石孔(21)と磁石(30)の構成が実施形態1のロータ(10)と異なる。実施形態2のロータ(10)のその他の構成は、実施形態1のロータ(10)の構成と同様である。図12では、ロータコア(20)のハッチングを省略している。
〔磁石〕
実施形態2では、ロータ(10)の磁極毎に設けられる磁石(30)は、複数の磁石(30a)により構成される。言い換えると、複数の磁石(30a)により1つの磁極が構成される。複数の磁石(30a)は、後述する複数の磁石孔(21a)と一対一で対応する。
この例では、磁石(30)は、2つの磁石(30a)により構成される。2つの磁石(30a)は、同様の形状を有する。磁石(30a)の横断面の形状は、細長い矩形状である。磁石(30a)は、ネオジム磁石であり、焼結磁石である。
〔磁石孔〕
実施形態2では、ロータ(10)の磁極毎に設けられる磁石孔(21)は、周方向に並ぶ複数の磁石孔(21a)により構成される。複数の磁石孔(21a)は、ロータコア(20)を軸方向に貫通する。磁石孔(21a)の横断面の形状は、ロータコア(20)の軸方向の一端から他端まで一定(同一)の形状である。磁極毎に設けられる磁石孔(21)を構成する複数の磁石孔(21a)は、その磁極を構成する複数の磁石(30a)を収容する。
この例では、磁石孔(21)は、2つの磁石孔(21a)により構成される。2つの磁石孔(21a)は、互いに同様の構成を有する。磁石孔(21a)の横断面の形状は、細長い矩形状である。磁石孔(21a)の中央部の横断面の形状は、磁石(30a)の横断面の形状に対応する。磁石孔(21a)の中央部には、磁石(30a)が収容される。磁石孔(21a)の端部は、磁石(30a)が収容されない空隙部である。そして、2つの磁石孔(21a)は、ロータコア(20)の軸線(中心)へ向けて凸となるV字状に配置される。
〔着磁治具〕
図13は、実施形態2の着磁治具(15)の構成を例示する。実施形態2の着磁治具(15)は、実施形態1の着磁治具(15)の構成に加えて、複数の第2巻線(52)を有する。また、実施形態2の着磁治具(15)は、収容部(41)の構成が実施形態1の着磁治具(15)と異なる。実施形態2の着磁治具(15)のその他の構成は、実施形態1の着磁治具(15)の構成と同様である。図13では、着磁ヨーク(40)のハッチングを省略している。
〔収容部〕
実施形態2では、ロータ(10)の磁極毎に設けられる収容部(41)は、周方向に並ぶ複数の収容部(41a)により構成される。収容部(41a)は、磁石(30a)を軸方向にスライド可能に収容する。複数の収容部(41a)は、ロータコア(20)の軸方向の一端側に着磁ヨーク(40)が配置された場合に、ロータコア(20)に設けられた複数の磁石孔(21a)とそれぞれ連通させることができるように、着磁ヨーク(40)に設けられる。
この例では、収容部(41)は、2つの収容部(41a)により構成される。2つの収容部(41a)は、互いに同様の構成を有する。収容部(41a)の横断面の形状は、細長い矩形状であり、磁石(30a)の横断面の形状に対応する。そして、2つの収容部(41a)は、着磁治具(15)の基準軸線(中心)へ向けて凸となるV字状に配置される。
〔第1面〕
実施形態2では、ロータ(10)の磁極毎に設けられる第1ヨーク(60)の第1面(61)は、複数の収容部(41a)に対応する複数の第1面(61a)により構成される。複数の第1面(61a)は、複数の収容部(41a)の径方向外側の面を構成する。
この例では、第1面(61)は、2つの第1面(61a)により構成される。2つの第1面(61a)は、互いに同様の構成を有する、第1面(61a)は、軸方向に延伸する平坦面である。また、第1面(61a)の軸方向と直交する方向の長さは、磁石(30a)の横断面の長手方向の長さ以上の長さである。図13の例では、第1面(61a)の軸方向と直交する方向の長さは、磁石(30a)の横断面の長手方向の長さと同一である。2つの第1面(61a)の間には、切り欠きが設けられる。
〔第2面〕
実施形態2では、ロータ(10)の磁極毎に設けられる第1ヨーク(60)の第2面(71)は、複数の収容部(41a)に対応する複数の第2面(71a)により構成される。複数の第2面(71a)は、複数の収容部(41a)の径方向内側の面を構成する。
この例では、第2面(71)は、2つの第2面(71a)により構成される。2つの第2面(71a)は、互いに同様の構成を有する。第2面(71a)は、軸方向に延伸する平坦面である。
〔収容部の形成〕
実施形態2では、第2ヨーク(70)は、複数の第2面(71a)が第1ヨーク(60)の複数の第1面(61a)とそれぞれ間隔をおいて対向するように、第1ヨーク(60)の収容空間に収容される。これにより、第1面(61a)と第2面(71a)との間に収容部(41a)が形成される。
〔第2巻回部〕
また、実施形態2では、第2ヨーク(70)の外周部には、複数の収容部(41)に対応する複数の第2巻回部(72)が設けられる。言い換えると、ロータ(10)の磁極毎に第2巻回部(72)が設けられる。複数の第2巻回部(72)は、周方向に等間隔に配置される。この例では、4つの収容部(41)に対応する4つの第2巻回部(72)が設けられる。
複数の第2巻回部(72)は、互いに同様の構成を有する。第2巻回部(72)には、第2巻線(52)が巻回される。第2巻回部(72)は、第2面(71)よりも径方向内側に設けられる。図13の例では、第2巻回部(72)は、周方向に並ぶ2つの第2面(71a)の間に設けられる。
〔第1巻線〕
実施形態2では、実施形態1と同様に、複数の第1巻線(51)は、複数の収容部(41)に対応する。なお、図13の例では、第1巻線(51)の軸方向に延伸する部分は、収容部(41)を構成する2つの収容部(41a)に収容された2つの磁石(30a)と接触する。具体的には、第1巻線(51)の軸方向に延伸する部分は、収容部(41)の径方向外側の面である第1面(61)を構成する2つの第1面(61a)の径方向外側の端部と隣接する。
〔第2巻線〕
複数の第2巻線(52)は、複数の収容部(41)に対応する。複数の第2巻線(52)は、周方向に等間隔に配置される。第2巻線(52)の数は、ロータ(10)の磁極の数に対応する。言い換えると、磁極毎に第1巻線(51)が設けられる。この例では、4つの磁極に対応する4つの第2巻線(52)が設けられる。
複数の第2巻線(52)は、互いに同様の構成を有する。第2巻線(52)を通電すると、第2巻線(52)の周りに磁束が発生し、その磁束により収容部(41)に収容された磁石(30)が着磁される。なお、第2巻線(52)は、絶縁ワニスなどの絶縁材により覆われている。
第2巻線(52)は、収容部(41)と磁石孔(21)とが連通するようにロータコア(20)の軸方向の一端側に着磁ヨーク(40)を配置して軸方向から見た場合に、第2巻線(52)のうち軸方向に延伸する部分が収容部(41)に収容される磁石(30)よりも径方向内側に位置するように、着磁治具(15)の着磁ヨーク(40)に設けられる。具体的には、第2巻線(52)は、収容部(41)よりも径方向内側に位置する第2ヨーク(70)の第2巻回部(72)に巻回される。
この例では、第2巻線(52)は、収容部(41)に収容された磁石(30)と接触するように、着磁治具(15)の着磁ヨーク(40)に設けられる。具体的には、第2巻線(52)の軸方向に延伸する部分は、収容部(41)と隣接する。図13の例では、第2巻線(52)の軸方向に延伸する部分は、収容部(41)を構成する2つの収容部(41a)に収容された2つの磁石(30a)と接触する。具体的には、第2巻線(52)の軸方向に延伸する部分は、収容部(41)の径方向内側の面である第2面(71)を構成する2つの第2面(71a)の径方向内側の端部と隣接する。
〔ロータ製造方法〕
実施形態2のロータ製造方法では、実施形態1のロータ製造方法と同様に、第1工程と第2工程とが行われる。
〔第1工程〕
実施形態2の第1工程では、着磁ヨーク(40)の収容部(41)に磁石(30)を収容し、磁極毎に配置される第1巻線(51)および第2巻線(52)を通電することで発生する磁束により収容部(41)に収容された磁石(30)を着磁する。具体的には、以下の工程が行われる。
まず、第1ヨーク(60)が準備される。また、磁極毎に配置された第1巻線(51)および第2巻線(52)が設けられた第1ヨーク(60)を準備することにより、磁極毎に第1巻線(51)および第2巻線(52)が配置されたことになる。
次に、第1ヨーク(60)の収容空間に第2ヨーク(70)が収容される。これにより、収容部(41a)が形成される。
次に、着磁しようとする磁石(30a)が収容部(41a)に収容される。
次に、磁極毎に配置された第1巻線(51)および第2巻線(52)を通電する。これにより、磁極毎に、第1巻線(51)および第2巻線(52)の磁束により収容部(41a)に収容された磁石(30a)が着磁される。
〔第2工程〕
実施形態2の第2工程は、実施形態1の第2工程と同様である。具体的には、以下の工程が行われる。
まず、収容部(41a)と磁石孔(21a)とが連通するようにロータコア(20)の軸方向の一端側に着磁ヨーク(40)が配置される。
次に、着磁ヨーク(40)の収容部(41a)に収容された磁石(30a)をロータコア(20)の軸方向にスライドさせる。例えば、棒状の治具(図示省略)により、着磁ヨーク(40)の収容部(41a)に収容された磁石(30a)がロータコア(20)の磁石孔(21a)へ向けて軸方向に押し込まれる。これにより、着磁された磁石(30a)がロータコア(20)の磁石孔(21a)に収容される。
〔実施形態2と比較例2との対比〕
次に、実施形態2とその比較例(比較例2)とを対比して説明する。なお、以下では、説明の便宜上、比較例2の構成要素のうち実施形態2と同様の構成要素については、実施形態2の構成要素の符号と同一の符号を付している。
図14の上図は、比較例2のロータ(80)および着磁治具(90)の構成を例示する。比較例2のロータ(80)は、ロータコア(20)と、複数の磁石(81)とを有する。複数の磁石(81)の各々は、2つの磁石(81a)を有する。磁石(81a)の形状は、実施形態2の磁石(30a)の形状と同様である。比較例2では、ロータ(80)を囲うように着磁治具(90)が配置される。着磁治具(90)には、複数の磁石(81)に対応する複数の着磁巻線(91)が設けられる。複数の着磁巻線(91)を通電することにより、複数の着磁巻線(91)の周りに磁束が発生し、その磁束により複数の磁石(81a)が着磁される。
図14の下図は、比較例2の磁石(81)の着磁率の分布を例示する。図14に示すように、比較例2では、磁石(81)の中央部から端部(82)へ向かうに連れて着磁率が次第に高くなる。
図15の上図は、実施形態2のロータ(10)および着磁治具(15)の構成を例示する。図中の第1巻線(51)および第2巻線(52)に付された丸の記号は、電流の向きを例示している。
図15の下図は、実施形態2の磁石(30)の着磁率の分布を例示する。図15に示すように、実施形態2では、磁石(30)の中央部から端部(31)へ向かうに連れて着磁率が次第に高くなる。また、磁石(30)の周方向における端部(31)のうち径方向外側の部分の着磁率は、磁石(30)の径方向内側の部分の着磁率よりも高い。また、磁石(30)の中央部における着磁率は、比較例2の磁石(81)の中央部における着磁率よりも高い。なお、実施形態2の磁石(30)の全体の着磁率の平均は、比較例2の磁石(81)の全体の着磁率の平均よりも高い。
〔実施形態2の効果〕
実施形態2では、実施形態1の効果と同様の効果を得ることができる。
また、実施形態2では、第1工程において、磁極毎に配置された第1巻線(51)および第2巻線(52)を通電することで発生する磁束より収容部(41)に収容された磁石(30)を着磁する。なお、収容部(41)と磁石孔(21)とが連通するように着磁ヨーク(40)をロータコア(20)の軸方向の一端側に配置して軸方向に見た場合に、第1巻線(51)のうち軸方向に延伸する部分が収容部(41)に収容された磁石(30)よりも径方向外側に位置し、第2巻線(52)のうち軸方向に延伸する部分が収容部(41)に収容された磁石(30)よりも径方向内側に位置するように、第1工程において第1巻線(51)および第2巻線(52)が配置される。
上記の配置により、収容部(41)に収容された磁石(30)よりも径方向外側に配置された第1巻線(51)の磁束を用いて磁石(30)を着磁することができる。これにより、磁石(30)の径方向外側の部分の着磁率を向上させることができる。また、収容部(41)に収容された磁石(30)よりも径方向内側に配置された第2巻線(52)の磁束を用いて磁石(30)を着磁することができる。これにより、磁石(30)の径方向内側の部分の着磁率を向上させることができる。
(実施形態3)
図16は、実施形態3のロータ(10)の構成を例示する。実施形態3のロータ(10)は、ロータコア(20)の磁石孔(21)と磁石(30)の構成が実施形態1のロータ(10)と異なる。実施形態3のロータ(10)のその他の構成は、実施形態1のロータ(10)の構成と同様である。図16では、ロータコア(20)のハッチングを省略している。
〔磁石〕
実施形態3では、実施形態2と同様に、ロータ(10)の磁極毎に設けられる磁石(30)は、複数の磁石(30a)により構成される。この例では、磁石(30a)の横断面の形状は、円弧状である。
〔磁石孔〕
実施形態3では、実施形態2と同様に、ロータ(10)の磁極毎に設けられる磁石孔(21)は、複数の磁石孔(21a)により構成される。実施形態3では、磁石孔(21)を構成する複数の磁石孔(21a)は、径方向に並ぶ。この例では、磁石孔(21a)の横断面の形状は、ロータコア(20)の軸線(中心)へ向けて凸となる円弧状であり、磁石(30a)の横断面の形状に対応する。
〔着磁治具〕
図17は、実施形態3の着磁治具(15)の構成を例示する。実施形態3の着磁治具(15)は、実施形態1の着磁治具(15)の構成に加えて、複数の第2巻線(52)と、複数の第3巻線(53)とを有する。また、実施形態3の着磁治具(15)は、収容部(41)の構成が実施形態1の着磁治具(15)と異なる。実施形態3の着磁治具(15)のその他の構成は、実施形態1の着磁治具(15)の構成と同様である。図17では、着磁ヨーク(40)のハッチングを省略している。また、図17の破線は、第1巻線(51)と第2巻線(52)と第3巻線(53)の各々の折り返し部分(軸方向における端部)の位置を示している。
〔収容部〕
実施形態3では、実施形態2と同様に、磁極毎に設けられる収容部(41)は、複数の収容部(41a)により構成される。実施形態3では、収容部(41)を構成する複数の収容部(41a)は、径方向に並ぶ。収容部(41a)は、着磁ヨーク(40)を軸方向に貫通する。収容部(41a)の横断面の形状は、着磁ヨーク(40)の軸方向の一端から他端まで一定(同一)である。この例では、収容部(41a)の横断面の形状は、着磁治具(15)の基準軸線(中心)へ向けて凸となる円弧状であり、磁石(30a)の横断面の形状に対応する。
〔第1巻線〕
実施形態3では、実施形態1と同様に、複数の第1巻線(51)は、複数の収容部(41)に対応する。第1巻線(51)は、収容部(41)と磁石孔(21)とが連通するようにロータコア(20)の軸方向の一端側に着磁ヨーク(40)を配置して軸方向から見た場合に、第1巻線(51)のうち軸方向に延伸する部分が収容部(41)を構成する複数の収容部(41a)のうち最も径方向外側に位置する収容部(41a)に収容される磁石(30a)よりも径方向外側に位置するように、着磁治具(15)の着磁ヨーク(40)に設けられる。
なお、図17の例では、第1巻線(51)の軸方向に延伸する部分は、収容部(41)を構成する2つの収容部(41a)のうち径方向外側に位置する収容部(41a)の周方向における両端部と隣接し、その収容部(41a)に収容された磁石(30a)の周方向における両端部と接触する。
〔第2巻線〕
実施形態3では、実施形態2と同様に、複数の第2巻線(52)は、複数の収容部(41)に対応する。第2巻線(52)は、収容部(41)と磁石孔(21)とが連通するようにロータコア(20)の軸方向の一端側に着磁ヨーク(40)を配置して軸方向から見た場合に、第2巻線(52)のうち軸方向に延伸する部分が収容部(41)を構成する複数の収容部(41a)のうち最も径方向内側に位置する収容部(41a)に収容される磁石(30a)よりも径方向内側に位置するように、着磁治具(15)の着磁ヨーク(40)に設けられる。
なお、図17の例では、第2巻線(52)の軸方向に延伸する部分は、収容部(41)を構成する2つの収容部(41a)のうち径方向内側に位置する収容部(41a)の周方向における両端部と隣接し、その収容部(41a)に収容された磁石(30a)の周方向における両端部と接触する。
〔第3巻線〕
複数の第3巻線(53)は、複数の収容部(41)に対応する。第3巻線(53)の数は、ロータ(10)の磁極の数に対応する。言い換えると、ロータ(10)の磁極毎に第3巻線(53)が設けられる。複数の第3巻線(53)は、周方向に等間隔に配置される。この例では、4つの磁極に対応する4つの第3巻線(53)が設けられる。
複数の第3巻線(53)は、互いに同様の構成を有する。第3巻線(53)を通電すると、第3巻線(53)の周りに磁束が発生し、その磁束により収容部(41)を構成する複数の収容部(41a)に収容された磁石(30a)が着磁される。なお、第3巻線(53)は、絶縁ワニスなどの絶縁材により覆われている。
第3巻線(53)は、収容部(41)と磁石孔(21)とが連通するようにロータコア(20)の軸方向の一端側に着磁ヨーク(40)を配置して軸方向から見た場合に、第2巻線(52)のうち軸方向に延伸する部分が収容部(41)を構成する複数の収容部(41a)のうち2つ収容部(41a)に収容される磁石(30a)の間に位置するように、着磁治具(15)の着磁ヨーク(40)に設けられる。
なお、図17の例では、第3巻線(53)の軸方向に延伸する部分は、収容部(41)を構成する2つの収容部(41a)の各々の周方向における両端部と隣接し、それらの2つの収容部(41a)に収容された2つの磁石(30a)の各々の周方向における両端部と接触する。
〔ロータ製造方法〕
実施形態3のロータ製造方法では、実施形態1のロータ製造方法と同様に、第1工程と第2工程とが行われる。
〔第1工程〕
実施形態3の第1工程では、着磁ヨーク(40)の収容部(41)に磁石(30)を収容し、磁極毎に配置される第1巻線(51)と第2巻線(52)と第3巻線(53)とを通電することで発生する磁束により収容部(41)に収容された磁石(30)を着磁する。具体的には、以下の工程が行われる。
まず、第1ヨーク(60)が準備される。また、磁極毎に配置された第1巻線(51)と第2巻線(52)と第3巻線(53)が設けられた第1ヨーク(60)を準備することにより、磁極毎に第1巻線(51)と第2巻線(52)と第3巻線(53)とが配置されたことになる。
次に、第1ヨーク(60)の収容空間に第2ヨーク(70)が収容される。これにより、収容部(41a)が形成される。
次に、着磁しようとする磁石(30a)が収容部(41a)に収容される。
次に、磁極毎に配置された第1巻線(51)と第2巻線(52)と第3巻線(53)を通電する。これにより、磁極毎に、第1巻線(51)と第2巻線(52)と第3巻線(53)の磁束により収容部(41a)に収容された磁石(30a)が着磁される。
〔第2工程〕
実施形態3の第2工程は、実施形態2の第2工程と同様である。
〔磁石の着磁率〕
実施形態3では、実施形態1および実施形態2と同様に、磁石(30)の中央部から端部(31)へ向かうに連れて着磁率が次第に高くなる。また、磁石(30)の周方向における端部(31)のうち径方向外側の部分の着磁率は、磁石(30)の径方向内側の部分の着磁率よりも高い。
〔実施形態3の効果〕
実施形態3では、実施形態1および実施形態2の効果と同様の効果を得ることができる。
(モータ)
図18は、モータ(1)の構成を例示する。モータ(1)は、ロータ(10)と、ステータ(2)とを備える。ステータ(2)は、ロータ(10)と所定のギャップ(G)を隔てて対向する。ステータ(2)は、ステータコア(3)と、巻線(4)とを有する。ステータコア(3)は、バックヨーク(3a)と、ティース(3b)とを有する。バックヨーク(3a)は、略円筒状に形成される。ティース(3b)は、バックヨーク(3a)の内周面から径方向内側へ向けて延びる。巻線(4)は、ティース(3b)に巻回される。なお、図18では、ロータコア(20)およびステータコア(3)のハッチングを省略している。
(圧縮機)
図19は、圧縮機(CC)の構成を例示する。圧縮機(CC)は、モータ(1)と、ケーシング(CC1)と、圧縮機構(CC2)とを備える。
ケーシング(CC1)は、圧縮機構(CC2)とモータ(1)とを収容する。この例では、ケーシング(CC1)は、上下方向に延びて両端が閉塞された円筒状に形成される。ケーシング(CC1)には、吸入管(CC11)と吐出管(CC12)とが設けられる。吸入管(CC11)は、ケーシング(CC1)の胴部を貫通して圧縮機構(CC2)に接続される。吐出管(CC12)は、ケーシング(CC1)の上部を貫通してケーシング(CC1)の内部空間と連通する。
圧縮機構(CC2)は、流体を圧縮する。この例では、圧縮機構(CC2)は、モータ(1)の下方に配置される。圧縮機構(CC2)は、吸入管(CC11)を通じて吸入した流体を圧縮し、その圧縮された流体をケーシング(CC1)の内部空間に吐出する。ケーシング(CC1)の内部空間に吐出された流体は、吐出管(CC12)を通じて吐出される。この例では、圧縮機構(CC2)は、ロータリ式の圧縮機構である。
シャフト(5)は、モータ(1)と圧縮機構(CC2)とを連結する。この例では、シャフト(5)は、上下方向に延びる。モータ(1)は、シャフト(5)を回転駆動する。シャフト(5)の回転駆動により、圧縮機構(CC2)が駆動する。
(空気調和機)
図20は、空気調和機(RR)の構成を例示する。空気調和機(RR)は、冷媒が循環する冷媒回路(RR1)を備える。具体的には、冷媒回路(RR1)は、モータ(1)を有する圧縮機(CC)と、第1熱交換器(RR5)と、第2熱交換器(RR6)と、膨張機構(RR7)と、四方切換弁(RR8)とを有する。
圧縮機(CC)は、冷媒を圧縮し、その圧縮された冷媒を吐出する。圧縮機(CC)の吐出側は、四方切換弁(RR8)の第1ポートに接続される。圧縮機(CC)の吸入側は、四方切換弁(RR8)の第2ポートに接続される。
第1熱交換器(RR5)は、冷媒と空気とを熱交換させる。第1熱交換器(RR5)のガス端は、四方切換弁(RR8)の第3ポートに接続される。第1熱交換器(RR5)の液端は、膨張機構(RR7)を経由して第2熱交換器(RR6)の液端に接続される。例えば、第1熱交換器(RR5)は、熱源熱交換器であり、室外に設けられる。
第2熱交換器(RR6)は、冷媒と空気とを熱交換させる。第2熱交換器(RR6)のガス端は、四方切換弁(RR8)の第4ポートに接続される。例えば、第2熱交換器(RR6)は、利用熱交換器であり、室内に設けられる。
膨張機構(RR7)は、冷媒を膨張させて減圧する。例えば、膨張機構(RR7)は、電子膨張弁である。
四方切換弁(RR8)は、第1ポートと第3ポートとが連通し且つ第2ポートと第4ポートとが連通する第1状態(図20の実線で示す状態)と、第1ポートと第4ポートとが連通視且つ第2ポートと第3ポートとが連通する第2状態(図20の破線で示す状態)とに切り換え可能である。
四方切換弁(RR8)が第1状態である場合、圧縮機(CC)から吐出された冷媒は、第1熱交換器(RR5)において放熱し、膨張機構(RR7)において減圧された後に、第2熱交換器(RR6)において吸熱する。第2熱交換器(RR6)から流出した冷媒は、圧縮機(CC)に吸入される。
四方切換弁(RR8)が第2状態である場合、圧縮機(CC)から吐出された冷媒は、第2熱交換器(RR6)において放熱し、膨張機構(RR7)において減圧された後に、第1熱交換器(RR5)において吸熱する。第1熱交換器(RR5)から流出した冷媒は、圧縮機(CC)に吸入される。
(車両)
図21は、車両(VV)の構成を例示する。車両(VV)は、モータ(1)と、車輪(VV1)と、動力伝達機構(VV2)とを備える。動力伝達機構(VV2)は、モータ(1)の回転力を車輪(VV1)に伝達する。モータ(1)が回転駆動すると、モータ(1)の回転力が動力伝達機構(VV2)を通じて車輪(VV1)に伝達され、車輪(VV1)が回転駆動する。
(その他の実施形態)
以上の説明では、着磁ヨーク(40)が磁性体により構成される場合を例に挙げたが、これに限定されない。例えば、着磁ヨーク(40)は、非磁性体により構成されてもよい。また、着磁ヨーク(40)のうち収容部(41)の周縁部が磁性体により構成され、着磁ヨーク(40)のうち収容部(41)の周縁部を除く部分が非磁性体により構成されてもよい。
また、以上の説明では、磁石(30)および磁石(30a)が焼結磁石である場合を例に挙げたが、これに限定されない。例えば、磁石(30)および磁石(30a)は、ボンド磁石であってもよい。
また、以上の説明では、磁石(30)および磁石(30a)がネオジム磁石である場合を例に挙げたが、これに限定されない。例えば、磁石(30)および磁石(30a)は、アルニコ磁石であってもよいし、サマリウムコバルト磁石であってもよいし、フェライト系磁石であってもよい。
また、以上の説明では、複数の磁石(30)の各々の外周面および内周面が磁極面となり、且つ、周方向に異なる磁極が交互に並ぶように、複数の磁石(30)が着磁される場合を例に挙げたが、これに限定されない。例えば、複数の磁石(30)は、磁極の配列がハルバッハ配列となるように着磁されてもよい。
また、以上の説明では、第1巻線(51)が収容部(41)に収容された磁石(30)と接触する場合を例に挙げたが、これに限定されない。第1巻線(51)は、収容部(41)に収容された磁石(30)と接触しなくてもよい。第2巻線(52)および第3巻線(53)についても同様である。
また、実施形態および変形例を説明したが、特許請求の範囲の趣旨および範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。また、以上の実施形態および変形例は、本開示の対象の機能を損なわない限り、適宜組み合わせたり置換したりしてもよい。
以上説明したように、本開示は、ロータ製造方法、ロータ、モータ、圧縮機、空気調和機、車両として有用である。
1 モータ
2 ステータ
5 シャフト
10 ロータ
15 着磁治具
20 ロータコア
21 磁石孔
30 磁石
31 端部
40 着磁ヨーク
41 収容部
51 第1巻線
52 第2巻線
53 第3巻線
60 第1ヨーク
61 第1面
62 第1巻回部
70 第2ヨーク
71 第2面
72 第2巻回部
CC 圧縮機
RR 空気調和機
VV 車両

Claims (13)

  1. 磁極毎に磁石孔(21)が形成されたロータコア(20)と、前記磁石孔(21)に収容される磁石(30)とを有するロータ(10)の製造方法であって、
    前記磁石(30)をスライド可能に収容する収容部(41)が形成される着磁ヨーク(40)の前記収容部(41)に前記磁石(30)を収容し、前記磁極毎に配置される第1巻線(51)を通電することで発生する磁束により前記収容部(41)に収容された磁石(30)を着磁する第1工程と、
    前記収容部(41)と前記磁石孔(21)とが連通するように前記ロータコア(20)の軸方向の一端側に前記着磁ヨーク(40)を配置し、前記着磁ヨーク(40)の収容部(41)に収容された磁石(30)を、前記ロータコア(20)の軸方向にスライドさせて、前記ロータコア(20)の磁石孔(21)に収容する第2工程とを備える
    ロータ製造方法。
  2. 請求項1のロータ製造方法において、
    前記収容部(41)と前記磁石孔(21)とが連通するように前記着磁ヨーク(40)を前記ロータコア(20)の軸方向の一端側に配置して前記軸方向から見た場合に、前記第1巻線(51)のうち前記軸方向に延伸する部分の少なくとも一部が前記ロータコア(20)の外周縁よりも径方向内側に位置するように、前記第1工程において前記第1巻線(51)が配置される
    ロータ製造方法。
  3. 請求項2のロータ製造方法において、
    前記第1巻線(51)は、前記第1工程において前記収容部(41)に収容された磁石(30)と接触する
    ロータ製造方法。
  4. 請求項1~3のいずれか1つのロータ製造方法において、
    前記第1巻線(51)の周方向長さは、前記磁石(30)の周方向長さ以上である
    ロータ製造方法。
  5. 請求項1~4のいずれか1つのロータ製造方法において、
    前記着磁ヨーク(40)のうち前記収容部(41)の周縁部は、磁性体を含む
    ロータ製造方法。
  6. 請求項1~5のいずれか1つのロータ製造方法において、
    前記磁石(30)は、ネオジム磁石である
    ロータ製造方法。
  7. 請求項1~6のいずれか1つのロータ製造方法において、
    前記第1工程では、前記磁極毎に配置された前記第1巻線(51)および第2巻線(52)を通電することで発生する磁束より前記収容部(41)に収容された磁石(30)を着磁し、
    前記収容部(41)と前記磁石孔(21)とが連通するように前記着磁ヨーク(40)を前記ロータコア(20)の軸方向の一端側に配置して前記軸方向に見た場合に、前記第1巻線(51)のうち前記軸方向に延伸する部分が前記収容部(41)に収容された磁石(30)よりも径方向外側に位置し、前記第2巻線(52)のうち前記軸方向に延伸する部分が前記収容部(41)に収容された磁石(30)よりも径方向内側に位置するように、前記第1工程において前記第1巻線(51)および前記第2巻線(52)が配置される
    ロータ製造方法。
  8. 請求項1~7のいずれか1つのロータ製造方法において、
    前記磁石孔(21)は、前記ロータコア(20)の径方向に並ぶ複数の磁石孔(21a)により構成され、
    前記磁石(30)は、前記複数の磁石孔(21a)と一対一で対応する複数の磁石(30a)により構成される
    ロータ製造方法。
  9. 磁極毎に磁石孔(21)を有するロータコア(20)と、
    前記磁石孔(21)に収容される磁石(30)とを備え、
    前記磁石(30)の周方向における端部(31)のうち径方向外側の部分の着磁率は、該磁石(30)の径方向内側の部分の着磁率よりも高い
    ロータ。
  10. 請求項9のロータと、
    前記ロータと所定のギャップ(G)を隔てて対向するステータ(2)とを備える
    モータ。
  11. 請求項10のモータを備える圧縮機。
  12. 請求項11の圧縮機を備える空気調和機。
  13. 請求項10のモータを備える車両。
JP2021055053A 2021-03-29 2021-03-29 ロータ製造方法、ロータ、モータ、圧縮機、空気調和機、車両 Pending JP2022152326A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021055053A JP2022152326A (ja) 2021-03-29 2021-03-29 ロータ製造方法、ロータ、モータ、圧縮機、空気調和機、車両

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021055053A JP2022152326A (ja) 2021-03-29 2021-03-29 ロータ製造方法、ロータ、モータ、圧縮機、空気調和機、車両

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2022152326A true JP2022152326A (ja) 2022-10-12

Family

ID=83556347

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021055053A Pending JP2022152326A (ja) 2021-03-29 2021-03-29 ロータ製造方法、ロータ、モータ、圧縮機、空気調和機、車両

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2022152326A (ja)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN203747605U (zh) 永久磁铁嵌入型电动机、压缩机以及制冷空调装置
KR101558349B1 (ko) 구동모터의 회전자
CN109565191B (zh) 电动机、压缩机及制冷空调装置
CN108886276B (zh) 电动机、送风机、压缩机及空气调节装置
CN112075011B (zh) 转子、电动机、压缩机及空气调节装置
CN103907267A (zh) 永久磁铁嵌入型电动机的转子、使用该转子的电动机、使用该电动机的压缩机和使用该压缩机的空调机
JP7299531B2 (ja) 回転子、モータ
JP5334295B2 (ja) 永久磁石電動機及び密閉型圧縮機
JP2010016952A (ja) 界磁子、圧縮機、送風機及び空気調和機
CN109417320B (zh) 转子、电动机、送风机、压缩机以及空气调节装置
JP7150181B2 (ja) モータ、圧縮機、及び空気調和機
JP2022152326A (ja) ロータ製造方法、ロータ、モータ、圧縮機、空気調和機、車両
KR102492064B1 (ko) 계자 권선형 모터용 로터
CN111903038B (zh) 电动机、压缩机及空气调节装置
JP7401737B2 (ja) 回転子、モータ
JP7048917B2 (ja) 電動機、圧縮機、送風機、冷凍装置
WO2023248466A1 (ja) ステータ、電動機、圧縮機、冷凍サイクル装置および電動機の製造方法
CN107534335B (zh) 转子、永久磁铁埋入型电动机、压缩机以及空气调节机
JP2023144669A (ja) 回転電気機械、圧縮機、冷凍装置、及び車両
JP2022153756A (ja) 回転電気機械装置、圧縮機、冷凍装置、車両
CN115298929A (zh) 转子、电动机、压缩机、制冷循环装置及空气调节装置
CN114172285A (zh) 具有不同易磁化晶轴的多个块的永磁体
KR20210059136A (ko) 축방향 자속모터용 요크리스형 고정자 및 이의 제조방법
JP2018174635A (ja) 回転電気機械