JP5003425B2 - 回転子及びその製造方法、回転電機、圧縮機 - Google Patents

Description

本発明は、回転軸に略垂直な面に沿って拡がるギャップを介して電機子と対向する回転子及びそれを適用したアキシャルギャップ型回転電機等に関する。

アキシャルギャップ型回転電機は、回転軸方向で対向する回転子と電機子とを備えており、薄型化し易くまた、磁極面積を大きくすることでトルク密度を向上できるという利点を有している。

このようなアキシャルギャップ型回転電機では、回転軸方向に沿ってスラスト力が発生する。そこで、例えば２つの回転子の間に１つの電機子を配設することで、回転電機に生じるスラスト力を打消し合うことができる。これらの中でも、２つの電機子（固定子）の間に１つの回転子（回転子）を配設する回転電機が、軸を短くでき、風損（回転損失）を低減できるという観点で好ましい。

上述の技術を開示する先行技術としては例えば、特許文献１が挙げられる。特許文献１では、磁石の両側にそれぞれ径方向に積層された珪素鋼板で形成されるロータコアを配し、２つの当該ロータコアが磁石を挟んで固定する。さらにこれを補強部材で囲むことで形状を保持する構成が開示されている。ロータコアを径方向に積層された積層珪素鋼板で形成することにより、任意の形状に形成可能となりかつ、渦電流損の低減を図れる。

特開２００５−０９４９５５号公報

しかしながら、異なる形状に打抜かれて積層形成された電磁鋼板をもってロータコアを形成する場合、電磁鋼板の延展する面に非平行な面は階段状を呈する。したがって、これを補強部材で囲んだ場合には、当該非平行な面と補強部材との間に三角形状の隙間（クリアランス）が生じる。このクリアランスによりエアギャップが等価的に拡大されることになるので磁気抵抗が増加し、ひいては銅損が増大する要因となる。

本発明は、上記課題に鑑み、電磁鋼板の延展する面に非平行な面の周囲に生じるクリアランスを低減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電機子（２０，３０）と対向する回転子（１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｅ）であって、前記回転子は、前記軸を中心とする円の径方向に積層された複数の鋼板（２０２）を有するロータコアの複数（２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃ，２００ｅ）とを備え、いずれの前記ロータコアについても前記鋼板が積層された積層方向の延長上に前記軸が位置し、前記鋼板は前記軸に近い方に現れる第１主面（２０４）と、前記軸から遠い方に現れる第２主面（２０６）とを呈し、前記ロータコアは、一の前記鋼板の前記第１主面の面積が、他の前記鋼板の前記第１主面の面積よりも小さい第１領域（２１２）を有し、前記第１領域においては前記一の鋼板の前記第１主面の第１辺縁（２０８）が前記他の鋼板へと向かって湾曲している、回転子である。

第２の発明は、第１の発明であって、前記第１領域（２１２）は前記軸（Ｑ）に沿った方向からの平面視で略台形状を呈する第１台形体を有し、前記第１台形体の第１上底に相当する位置に配設される前記鋼板（２０２）が前記軸に最も近く、前記第１台形体の前記第１上底の長さ（Ｌｔ１）を第１下底の長さ（Ｌｂ１）よりも短く採ると、前記第１辺縁（２０８）は前記第１上底から前記第１下底へと向かって湾曲している。

第３の発明は、第１又は第２の発明であって、前記ロータコア（２００，２００ａ，２００ｃ，２００ｄ，２００ｅ）は、一の前記鋼板（２０２）の前記第１主面（２０４）の面積が、他の前記鋼板の前記第１主面の面積よりも大きい第２領域（２１４）を有し、前記第２領域においては前記他の鋼板の前記第２主面（２０６）の第２辺縁（２１０）が前記一の鋼板へと向かって湾曲している。

第４の発明は、第３の発明であって、前記第２領域（２１４）は前記平面視で略台形状を呈する第２台形体を有し、前記第２台形体の第２上底に相当する位置に配設される一の前記鋼板（２０２）が前記軸（Ｑ）に最も遠く、前記第２台形体の前記第２上底の長さ（Ｌｔ２）を第２下底の長さ（Ｌｂ２）よりも短く採ると、前記第１下底の長さ（Ｌｂ１）と前記第２下底の長さとは略等しく、前記第２領域に配設される前記鋼板の前記第２辺縁（２１４）は前記第２上底から前記第２下底へと向かって湾曲し、前記ロータコア（２００，２００ａ，２００ｅ）は前記第１下底と前記第２下底とを接合して形成される。

第５の発明は、第３又は第４の発明であって、前記ロータコア（２００，２００ａ，２００ｅ）は、前記第１領域（２１２）の前記軸（Ｑ）から最も遠い位置に配設される前記鋼板（２０２）の前記第２主面（２０６）と前記第２領域（２１４）の前記軸に最も近い位置に配設される前記鋼板の前記第１主面（２０４）とを接合して形成され、前記平面視では、前記軸を焦点とする略アーチ状を呈し、前記第２領域では前記鋼板の前記第２主面の辺縁（２１４）が前記第１領域へと向かって湾曲している。

第６の発明は、第３又は第４の発明であって、前記第１領域（２１２）の前記軸（Ｑ）から最も遠い位置に配設される前記鋼板（２０２）の前記第２主面（２０６）と前記第２領域（２１４）の前記軸に最も近い位置に配設される前記鋼板の前記第１主面（２０４）とは、前記平面視で略方形状を呈する第３領域（２１６）を介して接合し前記ロータコア（２００ｅ）を形成する。

第７の発明は、第１ないし第６のいずれかの発明であって、前記軸（Ｑ）に最も近い一の前記鋼板（２０２）の、前記軸と平行な方向及び前記鋼板が積層される方向のいずれにも直交する第１方向の長さ（Ｌｎ）は、前記軸（Ｑ）から最も遠い他の前記鋼板の、前記第１方向の長さ（Ｌｆ）よりも短い。

第８の発明は、第１ないし第６のいずれかの発明であって、前記軸（Ｑ）に最も近い一の前記鋼板（２０２）の、前記軸と平行な方向及び前記鋼板が積層される方向のいずれにも直交する第１方向の長さ（Ｌｎ）と、前記軸から最も遠い他の前記鋼板の、前記第１方向の長さ（Ｌｆ）とは略等しい。

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、前記鋼板（２０２）は、隣接する前記鋼板とカシメ（４０２）により接合される。

第１０の発明は、第１ないし第９のいずれかの発明であって、前記回転子は、前記軸（Ｑ）の一方側で開口して前記ロータコア（２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｅ）が填る凹部（３０４）を有する平板状の板状部材（３０２）の複数を含むロータコア保持部材（３００）を更に備え、前記凹部を規定する位置での前記板状部材の第３辺縁（３０６）は、前記一方側から前記他方側へと向かって湾曲している。

第１１の発明は、第１ないし第１０のいずれかの発明であって、前記鋼板（２０２）及び／又は前記板状部材（３０２）は、熱可溶性接着剤（４０４）により被膜されている。

第１２の発明は、第１１の発明であって、前記鋼板（２０２）及び／又は前記板状部材（３０２）の破断面は、絶縁材料により被膜されている。

第１３の発明は、第１０ないし第１２のいずれかの発明であって、前記ロータコア（２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｅ）は前記第１台形体の上底を前記軸（Ｑ）に向けて前記凹部（３０４）に配設され、かつ前記第１台形体の上底及び下底に挟まれる側縁部（２１６）と前記凹部との間に生じる隙間が、前記第１台形体の上底と前記凹部との間に生じる隙間よりも小さく配設される。

第１４の発明は、第１ないし第１３のいずれかの発明であって、前記軸（Ｑ）周りで環状に複数配置され、前記電機子（２０，３０）に対向する磁極面（１０２ａ）を有する磁石（１００ａ，１００ｂ，１００ｃ）を更に備え、前記ロータコア（２００ａ，２００ｂ，２００ｃ，２００ｅ）は、前記磁極面の前記電機子側を覆う。

第１５の発明は、第１４の発明であって、前記磁石は前記磁極面（１０２ｃ）を一対で有し、前記鋼板（２０２）は、前記一対の前記磁極面上に配設される一対の被覆部位（２１８ｃ）と、前記一対の前記磁極面のいずれにも非平行な面（１０４ｃ）において、前記一対の前記被覆部位同士を接続する第１接続部（２２０ｃ）を有し、前記一対の前記被覆部位と前記第１接続部とは一体に形成されている。

第１６の発明は、第１５の発明であって、前記第１接続部（２２０ｃ）は前記鋼板（２０２）を積層した状態で、前記径方向に延在し、前記磁石（１００ｃ）の面のうち、前記軸（Ｑ）から見て外周側の面（１０６ｃ）は露出する。

第１７の発明は、第１６の発明であって、一の前記磁石（１００ｃ）が有する前記磁極面は、隣接する２つの前記被覆部位（２１８ｃ）によって略半分ずつ覆われている。

第１８の発明は、第１７の発明であって、前記鋼板（２０２）は、隣接する前記磁石（１００ｃ）が前記軸（Ｑ）の一方側に有する前記磁極面（１０２ｃ）のそれぞれを覆う２つの前記被覆部位（２１８ｃ）を有し、前記２つの前記被覆部位同士は薄肉部（２２２ｃ）によって接続され、前記２つの前記被覆部位と前記薄肉部とは一体形成されている。

第１９の発明は、第１８の発明であって、前記鋼板（２０２）は、２つの前記薄肉部（２２２ｃ）同士を接続する第２接続部（２２４ｃ）を更に有し、前記被覆部位（２１８ｃ）、前記第１接続部（２２０ｃ）、前記薄肉部及び前記第２接続部は一体に形成されている。

第２０の発明は、第１ないし第１９のいずれかの発明に係る回転子（１０，１０ａ）の製造方法であって、前記ロータコア（２００，２００ａ，２００ｃ）は前記凹部（３０４）内で、前記軸（Ｑ）に向かって押し付けながら固着する。

第２１の発明は、第１ないし第１９のいずれかの発明に係る回転子（１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｅ）と、前記電機子（２０，３０）のうち少なくとも１つとを備える、回転電機（４０，４０ｂ）である。

第２２の発明は、第２１の発明に係る回転電機（４０，４０ｂ）を搭載する、圧縮機（５０）である。

第１の発明によれば、打抜きによるダレ（辺縁）が、ロータコアとロータコア保持部材又は、隣接するロータコア同士の間に生じるクリアランスを縮小し、磁気抵抗が低減される。

第２の発明によれば、打抜きによるダレ（辺縁）がロータコアとロータコア保持部材又は、隣接するロータコア同士の間に生じるクリアランスを縮小し、磁気抵抗が低減される。

第３の発明によれば、打抜きによるダレ（辺縁）が、ロータコアとロータコア保持部材又は、隣接するロータコア同士の間に生じるクリアランスを縮小し、磁気抵抗が低減される。

第４の発明によれば、打抜きによるダレ（辺縁）が、ロータコアをロータコア保持部材に配設する際に位置決めが容易になる。

第５の発明によれば、軸の周りに環状に複数配置したときにロータコアの外縁が円を描くように第２領域を形成することにより、磁極面を広く確保できる。

第６の発明によれば、ロータコアをロータコア保持部材に配設する際に位置決めが容易になる。

第７の発明によれば、ロータコアを金型内積層技術を用いて製造するのが容易である。

第８の発明によれば、１のティースを打ち抜き終わってから次のティースのうち抜きを行うまでの間に、金型を動かす必要がない（動かす量が少ない）ため、ロータコアを連続して製造し易い。

第９の発明によれば、鋼板の積層状態を強固に保持できる。

第１０の発明によれば、ロータコアを嵌合し易い。

第１１の発明によれば、鋼板及び／又は板状部材の積層状態を強固かつ簡単に保持できる。

第１２の発明によれば、鋼板及び／又は板状部材の厚みがクリアランスの幅と同程度であるとき、鋼板と凹部の破断面との間の渦電流の導通を防ぎ、渦電流損を低減できる。

第１３の発明によれば、最も磁束が多く流れる部位の磁気抵抗を低減できる。

第１４の発明によれば、回転子を界磁子として機能させつつも、電機子が発生する磁界が磁石に及ぼす減磁を、ロータコアによって低減することができる。

第１５の発明によれば、ロータコアにおいて鋼板が積層されることで被覆部位が磁極面を覆いつつ、磁石の移動又は脱落を防止できる。

第１６の発明によれば、磁束の流れを妨げることなく磁石の移動を防止できる。

第１７の発明によれば、複数のロータコア同士を磁石で連結できる。

第１８の発明によれば、薄肉部を磁気障壁として機能させつつ、複数のロータコア同士を磁石で連結できる。

第１９の発明によれば、第２接続部によっていわゆるｑ軸インダクタンスを高め、リラクタンストルクの利用に資する。

第２０の発明によれば、複数の磁石及びロータコアと凹部とのクリアランスを均一に縮小できる。

第２１の発明によれば、回転電機の出力が高まる。

第２２の発明によれば、小型で高トルクの回転電機を採用するので、冷媒を圧縮する際の損失が小さい。

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を初めとする以下の図には、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を例示する斜視図であり、構成を明瞭にするためにロータコア２００の一部を軸Ｑに沿って分離して示している。図２は軸Ｑ方向から見た回転子１０の平面図及びその部分拡大図である。図１に示した回転子１０は、例えばＳＲＭ（Switched Reluctance Motor；スイッチドリラクタンスモータ）に適用される。本実施形態の回転子１０は、所定の軸Ｑを法線とする面内で電機子（図示省略）と対向する。

回転子１０は、ロータコア２００の複数と、ロータコア保持部材３００とを備えている。ロータコア２００の各々は、軸Ｑを中心とする円の径方向に積層された複数の鋼板２０２を有する。ロータコア保持部材３００は軸Ｑの一方側で開口する凹部３０４を有する。凹部３０４にはロータコア２００が填る。

ロータコア保持部材３００は例えば、図１に示す如く、平板状の板状部材３０２の複数を軸Ｑに沿って積層して形成される。凹部３０４を規定する位置での板状部材３０２の辺縁（課題を解決するための手段における「第３辺縁」に相当）３０６は、当該一方側から当該他方側へと向かって湾曲している。凹部３０４は貫通していても良い。あるいは貫通せずに凹部３０４を所定の深さで形成することにより、ロータコア保持部材３００の強度が増すとともにロータコア２００の嵌合深さを規定できる。

なお、ロータコア保持部材３００は、必ずしも複数の板状部材３０２を軸Ｑ方向に積層して形成される必要はなく、圧粉鉄心により一体に形成されていても良い。また、回転子１０に対して軸Ｑ方向の片側にのみ電機子が配設される場合には、板状部材３０２として磁性体板を採用しても良い。回転子１０に対して軸Ｑ方向の両側に電機子が配設される場合には、板状部材３０２として非磁性体板が採用される。

それぞれのロータコア２００は、いずれについても鋼板２０２が積層された積層方向の延長上に軸Ｑが位置している。換言すれば、複数の鋼板２０２は径方向に略沿って積層されている。ただし、鋼板２０２が積層された積層方向の延長上に軸Ｑが位置していることは必須ではなく、若干ずれていても良い。

図２を参照して、各鋼板２０２は軸Ｑに近い方に現れる第１主面２０４と、軸Ｑから遠い方に現れる第２主面２０６とを呈している。複数の鋼板２０２を積層して形成されたロータコア２００は、一の鋼板２０２の第１主面２０４の面積が、他の鋼板２０２の第１主面２０４の面積よりも小さい第１領域２１２を有している。第１領域２１２においては一の鋼板２０２の第１主面２０４の第１辺縁２０８が他の鋼板２０２へと向かって湾曲している。

具体例を挙げれば、図２に示す如く、軸Ｑに最も近い位置に配設される鋼板２０２から数えて第ｎ番目に配設される鋼板２０２の第１主面２０４の面積をＳｎとし、第ｎ＋１番目に配設される鋼板２０２の第１主面２０４の面積をＳｎ＋１とすると、ロータコア２００はＳｎ＜Ｓｎ＋１を満たす第１領域２１２を有している。第１領域２１２においては、第ｎ番目の鋼板２０２の第１主面２０４の第１辺縁２０８が第ｎ＋１番目の鋼板２０２へと向かって湾曲している。

ロータコア２００は鋼板２０２をパンチ及びダイを用いてプレスにより打抜き、これを積層して形成される。よって、打抜かれた鋼板２０２の辺縁の湾曲は、鋼板２０２を打抜いたときのダレにより形成される。

図２に示す如く、第１領域２１２は軸Ｑに沿った方向からの平面視で略台形状を呈する台形体（以下、第１領域と同じ符号２１２を用いて「第１台形体２１２」と称する）を有している。第１台形体２１２の上底（以下、「第１上底」と称する）に相当する位置に配設される一の鋼板２０２が軸Ｑに最も近く、第１上底の長さＬｔ１を第１台形体２１２の下底（以下、「第１下底」と称する）の長さＬｂ１よりも短く採ると、第１辺縁２０８は第１上底から第１下底へと向かって湾曲している。

さらにロータコア２００は、軸Ｑを中心として第１台形体２１２よりも外側に、一の鋼板２０２の第１主面２０４の面積が、外側に隣接する他の鋼板２０２の第１主面２０４の面積よりも大きい第２領域２１４を有している。第２領域２１４においては当該他の鋼板２０２の第２主面２０６の第２辺縁２１０が当該一の鋼板２０２へと向かって湾曲している。

図２に示す如く、第２領域２１４は平面視で略台形状を呈する第２台形体（以下、第２領域と同じ符号２１４を用いて「第２台形体２１４」と称する）を有している。第２台形体２１４の上底（以下、「第２上底」と称する）に相当する位置に配設される一の鋼板２０２が軸Ｑに最も遠い。第２上底の長さＬｔ２を第２台形体２１４の下底（以下、「第２下底」と称する）の長さＬｂ２よりも短く採ると、第１下底の長さＬｂ１と第２下底の長さＬｂ２とは略等しく、第２辺縁２１０は第２上底から第２下底へと向かって湾曲している。そして、ロータコア２００は、第１下底と第２下底とを接合して形成される。

なお、第２領域２１４は必ずしも略台形状を呈している必要はなく、略弓形（円弧と弦とで囲まれる形）を呈する弓形体（図示省略）を有していても良い。つまり、ロータコア２００の外形の平面視では、軸Ｑを中心とする略円弧状を呈している。これにより、電機子と対向するロータコア２００の面積を最大にとることができる。この湾曲は、ロータコア２００を構成する鋼板１枚１枚を円弧状に変形させるのではなく、鋼板の打抜き幅を変化させることにより実現する。その場合、第１下底の長さＬｂ１と当該弓形体の弦に相当する位置に配設される鋼板２０２の平面視での長さとは略等しく、ロータコア２００は、第１下底と当該弦とを接合して形成される。

そして、第２台形体２１４では鋼板２０２の第２主面２０６の第２辺縁（２１４）が第１台形体２１２へと向かって湾曲している。なお、第２台形体２１４の辺縁もまた、第１台形体２１２の辺縁と同様に、第１主面２０４の第１辺縁２０８が第２辺縁２１０側へと向かって湾曲していても良い。

さらに、軸Ｑに最も近い一の鋼板２０２の、軸Ｑと平行な方向及び鋼板２０２が積層される方向のいずれにも直交する方向（第１方向）の長さＬｎと、軸Ｑから最も遠い他の鋼板２０２の、第１方向の長さＬｆとは略等しい。ロータコア２００を形成する全ての鋼板２０２の辺縁が同一方向に湾曲している場合、両長さＬｎ，Ｌｆを略等しくすることによって、ロータコア２００を金型内積層技術を用いて製造する際に、パンチ及びダイの幅を漸次変化させながら複数のロータコア２００を連続して製造し易い。

なお、長さＬｎと長さＬｆとの差は、軸Ｑに最も近い一に配設される鋼板２０２の第１方向の長さＬｎと軸Ｑから２番目に近い位置に配設される鋼板２０２の第１方向の長さとの差以内であることが、パンチ及びダイの幅の変化を制御する点で望ましい。又は軸Ｑから最も遠い位置に配設される鋼板２０２の第１方向の長さＬｆと軸Ｑから２番目に遠い位置に配設される鋼板２０２の第１方向の長さとの差以内であることが、パンチ及びダイの幅の変化を制御する点で望ましい。

鋼板２０２は、隣接する鋼板２０２とカシメ４０２により接合される。具体的には、鋼板２０２は、隣接する鋼板２０２の一面側に凸部４０１を形成する。このとき、鋼板２０２の他面側で凸部４０１と対応する位置には凹部４０３が形成される。鋼板２０２を積層してロータコア２００を形成する際に、一の鋼板２０２が有する凸部４０１を隣接する他の鋼板２０２が有する凹部４０３に圧入することによって鋼板２０２の積層状態を強固に保持する。このとき、凸部４０１及び凹部４０３を所定の位置に形成することにより、鋼板２０２同士の位置決めを容易にできる。

また、図２の部分拡大図に示す如く、板状部材３０２及び／又は鋼板２０２はそれぞれが熱可溶性接着剤４０４により被膜されていても良い。これにより板状部材３０２同士及び／又は鋼板２０２同士を容易に接合できる。ここで、鋼板の表面を予め熱可溶性接着剤４０４でコーティングしておくことで、打抜き積層した後に加熱すれば、積層間が接着され、強固に固定される。また、打抜いた後、破断面をコーティングすれば、板状部材との間の電流の導通がなくなるため、渦電流損が低減される。

図３はロータコア２００を凹部３０４に嵌合した場合に得られる平面図及びその部分拡大図である。なお、部分拡大図においては、理解を容易にするために、鋼板２０２を点線で、第１台形体２１２を一点鎖線で、それぞれ描いている。凹部３０４の平面形状は、ロータコア２００の平面形状と略同形状に形成されている。図３に示す如く、ロータコア２００は第１上底を軸Ｑに向けて凹部３０４に配設され、かつ第１上底及び第１下底に挟まれる側縁部２１６と凹部３０４との間に生じる隙間は、第１上底と凹部３０４との間に生じる隙間よりも小さい。具体的には、回転子１０を製造する際に、ロータコア２００を凹部３０４内で、軸Ｑに向かって押し付けながら配設し、第１上底と凹部３０４とを当接させることなく、凹部３０４を規定する辺縁３０６のうち側縁部２１６側と側縁部２１６とを接触させ、ロータコア２００を凹部３０４に固着する。

凹部３０４を規定する辺縁３０６のうち第１上底と対向する領域は、第１上底よりも軸Ｑ側に位置している。これにより、ロータコア２００は凹部３０４に対して主に側縁部２１６が密に固着されることになる。このように製造することで、環状に複数配置されたロータコア２００同士を比較したときに、凹部３０４とのクリアランスを均一に縮小できる。

なお、通常、鋼板を打抜いて積層する場合、同一形状を打抜いていたため、プレスの打抜き方向は、任意とするか又は、他の構造体との関係で決定していた。しかし、幅を漸次大きく、又は漸次小さくしながら打抜く技術が開発され、それをロータコアに適用した場合、プレスの打抜き方向を特定の方向に規定することで、外径の傾斜と、打抜きによるダレを略平行にすることができる。そのため、嵌合する構造体と嵌合される構造体との間の隙間を小さくするという効果を奏する。さらには、嵌合強度を増し、また、隙間が小さいことにより嵌合時にロータコアが変形することも防止できる。

〈回転電機への適用〉
図４はＳＲＭである回転電機４０の分解斜視図であり、各構成要素を軸Ｑに沿って分離して示している。回転電機４０は、回転子１０と電機子（固定子）２０とを備えており、両者は軸Ｑ方向で所定の空隙を介して対向している。

電機子２０は、ティース２２、ヨーク２４及び電機子巻線２６を有している。ヨーク２４には、回転子１０と対向する側の面内にティース２２が嵌合する凹部が環状に複数配置されており、当該凹部のそれぞれにティース２２が嵌合し、電機子巻線２６が巻回される芯として機能する。なお、本願で特に断りのない限り、電機子巻線は、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。これは図面においても同様であり、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ている。

ティース２２のヨーク２４に嵌合していない側が所定の空隙を介して回転子１０と対向している。図４においてはロータコア保持部材３００が板状部材２０２で形成されており、凹部３０４が有底である場合を想定し、回転子１０のロータコア保持部材３００とは反対側にのみ電機子２０を配設した場合を例示している。凹部３０４はロータコア２００を貫通していても良い。ただし、電機子を回転子１０の両側に配設する場合、ロータコア保持部材３００を非磁性体とする、例えば上述のように樹脂の射出成型や、アルミダイカスト、ステンレスの打抜きなどにより、非磁性材料で形成することができる。

〈第１実施形態の効果〉
以上のように、本実施形態の態様によれば、鋼板２０２を予め定められた形状に打抜き、これを積層してロータコア２００を形成することにより、打抜きによるダレが、ロータコア２００とロータコア保持部材３００との間に生じるクリアランスを縮小し、磁気抵抗が低減される。

また、ロータコア２００を構成する各鋼板２０２の辺縁は、第１台形体２１２においては第１上底から第１下底へと向かって湾曲しているので、ロータコア２００とロータコア保持部材３００との間に生じるクリアランスを縮小し、磁気抵抗が低減される。

また、ロータコア２００を構成する各鋼板２０２の辺縁は、第２台形体２１４においては第２上底から第２下底へと向かって湾曲しているので、ロータコア２００とロータコア保持部材３００との間に生じるクリアランスを縮小し、磁気抵抗が低減される。

また、ロータコア２００は第１下底と第２下底とを接合して形成するので、ロータコア保持部材３００に配設する際に位置決めが容易になる。

また、軸Ｑの周りに環状に複数配置したときにロータコア２００の外縁が軸Ｑを焦点とする円を描くように第２台形体２１４を形成することにより、磁極面を広く確保できる。

また、軸Ｑに最も近い一の鋼板２０２の第１方向の長さＬｎと、軸Ｑから最も遠い他の鋼板２０２の第１方向の長さＬｆとを略等しくすることにより、ロータコア２００を金型内積層技術を用いて製造する際に連続して製造し易い。

また、隣接する鋼板２０２同士をカシメ４０２により接合すれば、鋼板２０２の積層状態を強固に保持できる。

また、ロータコア保持部材３００の凹部３０４を規定する辺縁３０６が、ロータコア２００の嵌合方向に沿って湾曲しているので、ロータコア２００を嵌合し易い。

また、鋼板２０２及び／又は板状部材３０２を熱可溶性接着剤４０４により被膜すれば、積層状態を強固かつ簡単に保持できる。

また、ロータコア２００をロータコア保持部材３００に配設する際に、第１上底及び第１下底に挟まれる側縁部２１６と凹部３０４との間に生じる隙間が、第１上底と凹部３０４との間に生じる隙間よりも小さく配設されるので、最も磁束が流れ易い部位の磁気抵抗を低減できる。

このとき、ロータコア２００を凹部３０４内で、軸Ｑに向かって押し付けながら固着することにより、最も磁束が流れ易い部位の磁気抵抗を低減できるとともに、複数のロータコア２００と凹部３０４とのクリアランスを均一に縮小できる。

また、回転子１０を回転電機４０に適用することにより、その出力を高めることができる。

〈第２実施形態〉
上記第１実施形態では、主としてＳＲＭに適用される回転子１０、すなわち磁石を適用しない回転子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、上記第１実施形態で示した回転子１０が磁石を有する場合について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態において特に断りのない限り、上記第１実施形態で示した要素と同様の機能を有する要素については、同一符号を付してその説明を省略する。

図５は第２実施形態に係るアキシャルギャップ型モータの回転子１０ａを例示する斜視図であり、この回転子１０ａは、軸Ｑ方向の両側で所定の空隙を介して電機子（図示省略）と対向する、いわゆるダブルステータ型のアキシャルギャップ型モータを構成する。なお、構成を明瞭にするためにロータコア２００ａの一部を軸Ｑに沿って分離して示している。

図５に示す如く本実施形態の回転子１０ａは、ロータコア２００ａと、非磁性体からなるロータコア保持部材３００と、軸Ｑ周りで環状に複数配置され、電機子に対向する磁極面１０２ａを有する磁石１００ａを備えており、ロータコア２００ａは、磁極面１０２の電機子側、すなわち軸Ｑ方向に呈する側を覆っている。

具体的には磁石１００ａは、軸Ｑ方向からの平面視で上記第１実施形態のロータコア２００と略同形状に形成され、かつ軸Ｑを法線とする面に略沿って互いに対向する磁極面１０２ａを呈している。ロータコア２００ａは、上記第１実施形態のロータコア２００と略同形状に形成され、磁極面１０２ａに重ね合わされる。こうして重ね合わされた磁石１００ａ及びロータコア２００ａは、ロータコア保持部材３００を貫通する凹部３０４（図１、図３参照）に填った状態で回転子１０ａを構成する。なお、ロータコア保持部材３００の凹部３０４内に、ロータコア２００ａ、磁石１００ａ、ロータコア２００ａの順に嵌め込んでも良い。なお、ロータコア２００ａ、磁石１００ａは同一形状をしているが、例えば磁石１００ａよりロータコア２００ａを大きくし、凹部３０４に段差を設けることで、ロータコア２００ａの位置決めが可能となる。

〈第２実施形態の変形例〉
図６は第２実施形態の変形を例示する斜視図である。なお、構成を明瞭にするためにロータコア２００ａの一部を軸Ｑに沿って分離して示している。図６に示す如く回転子１０ａは、ロータコア保持部材３００に凹部３０８を更に有し、第２凹部３０８に填る磁性体４００ａを有していても良い。第２凹部３０８は、環状に複数配置される磁石１００ａ同士の間、すなわち隣接する第１凹部３０４同士の間において径方向に略沿って形成される。この第２凹部３０８内に磁性体４００ａが填った状態で回転子１０ａを構成する。

磁性体４００ａはいわゆるｑ軸インダクタンスを高めるのに寄与し、リラクタンストルクを利用するモータに資する回転子１０ａを得ることができる。なお、磁性体４００ａは、圧粉磁心、積層鋼板等、任意の磁性材料を用いることができる。

〈第２実施形態の効果〉
以上のように、ロータコア２００ａをロータコア保持部材３００内部に、隙間なく嵌合することができ、脱落しないよう十分な強度を保ちつつ、応力集中によるロータコアの変形を防止できる。また、２つのロータコア２００ａの間に磁石１００ａを配設して電機子（図示省略）に適用することにより、回転子１０ａを界磁子として機能させつつも、電機子が発生する磁石に及ぼす減磁を、ロータコア２００ａによって低減することができる。

〈第３実施形態〉
上記第１及び第２実施形態では、ロータコア２００，２００ａが第１台形体２１２及び第２台形体２１４を有してい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３実施形態として、ロータコアが第１台形体２１２のみを有している態様について図面を参照しながら説明する。

図７は本発明の第３実施形態に係る回転子１０ｂが適用された回転電機４０ｂを例示する分解斜視図である。なお、構成を明瞭にするために軸Ｑ方向に沿って各構成要素を分離して示している。また、ロータコア保持部材３００ｂによって隠されているロータコア２００ｂを一部露出させている。図８は図７の部分拡大図であり、図９はロータコア２００ｂの平面図である。

回転電機４０ｂは、回転子１０ｂを中心として軸Ｑ方向の両側にそれぞれ電機子２０，３０が配設されている。電機子２０は上記第２実施形態と同様、ティース２２のヨーク２４に嵌合していない側を回転子１０ｂに向けて配設されている。電機子３０は電機子２０と同様に、ティース３２、ヨーク３４及び電機子巻線３６を有しており、ティース３２のヨーク３４に嵌合していない側を回転子１０ｂに向けて配設されている。

回転子１０ｂは例えば、磁石１００ｂ、磁石１００ｂの磁極面１０２ｂを覆うロータコア２００ｂ、ロータコア保持部材３００ｂ及び磁性体４００ｂを備えている。ロータ保持部材３００ｂは軸Ｑを法線とする面内で軸Ｑから離れて略円形に形成される外縁体３１０ｂと、当該面内で軸Ｑから離れ、かつ外縁体３１０ｂよりも軸Ｑ寄りで略円形に形成される内縁体３１２ｂと、外縁体３１０ｂと内縁体３１２ｂとを予め定められた位置で径方向に略沿って接続する複数の接続体３１４ｂとを有している。

磁性体４００ｂは電磁鋼板を略径方向に積層して略長方体に形成されている。これにより、磁性体４００ｂ内の磁束の流れを、軸Ｑ方向と、円周方向に、流れ易くすることができる。

磁石１００ｂ及びロータコア２００ｂと、磁性体４００ｂとはともに、外縁体３１０ｂと内縁体３１２ｂとの間の領域で交互に配置される。接続体３１４ｂは、交互に配置されるロータコア２００ｂ及び磁性体４００ｂの間で、外縁体３１０ｂと内縁体３１２ｂとを接続する。

換言すれば、ロータコア保持部材３００ｂは車輪状に形成されていると把握できる。すなわち外縁体３１０ｂが車輪のリムに、内縁体３１２ｂがボスに、接続体３１４ｂがスポークにそれぞれ相当する。スポークは交互に間隔を異ならせて接続されており、リムとボスと２つのスポークとで囲まれる領域に、磁石１００ｂ及びロータコア２００ｂと磁性体４００ｂとが交互に配設されている。もちろん、外縁体３１０ｂと内縁体３１２ｂとは円形である必要はなく、多角形であっても良い。

ロータコア２００ｂは、軸Ｑに最も近い一の鋼板２０２の、軸Ｑと平行な方向及び鋼板２０２が積層される方向のいずれにも直交する第１方向の長さＬｎが、軸Ｑから最も遠い他の鋼板２０２の、第１方向の長さＬｆよりも短い。すなわちロータコア２００ｂは上記第１及び第２実施形態で示したロータコア２００，２００ａのうち、第１台形体２１２のみで形成されている。磁石１００ｂもまた、軸Ｑからの平面視でロータコア２００ｂと同様の形状に形成されている。このようなロータコア２００ｂは、鋼板２０２を一方向にのみ打抜き、順次積層することにより製造可能である。なお、図８及び図９には、鋼板２０２の打抜き方向を矢印で図示してある。また、図８においては、図７で示したロータコア保持部材３００ｂを省略している。

〈第３実施形態の効果〉
以上のように、ロータコア２００ｂをロータコア保持部材３００ｂ内部に、隙間なく嵌合することができ、脱落しないよう十分な強度を保ちつつ、応力集中によるロータコアの変形を防止できる。また、ロータコア２００ｂを構成する鋼板２０２の第１方向の長さが、軸Ｑに最も近い位置では長さＬｎであり、軸Ｑから最も遠い位置では長さＬｆ（＜Ｌｎ）であるとすると、ロータコア２００ｂを金型内積層技術を用いて製造するのが容易である。

〈第４実施形態〉
上記第１ないし第３実施形態では、一の磁極面１０２ａ，１０２ｂ全体が一のロータコア２００ａ，２００ｂによってのみ覆われてい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４実施形態として、複数のロータコアが協働して一の磁極面を覆う態様について図面を参照しながら説明する。

図１０は磁石１００ｃを保持する一のロータコア２００ｃを例示する図であり、図１１はそのロータコア２００ｃ及び磁石１００ｃを複数連結させた回転子１０ｃを示す図である。図１０に示す如く、磁石１００ｃは軸Ｑ方向で対向する磁極面１０２ｃを一対で有している。

鋼板２０２は、一対の磁極面１０２ｃ上に配設される一対の被覆部位２１８ｃと、一対の磁極面１０２ｃのいずれにも非平行な面１０４ｃにおいて一対の被覆部位２１８ｃ同士を接続する第１接続部２２０ｃを有し、一対の被覆部位２１８ｃと第１接続部２２０ｃとは一体に形成されている。

具体的には、第１接続部２２０ｃは鋼板２０２を積層した状態で、軸Ｑを中心とする径方向に延在し、磁石１００ｃの面のうち、軸Ｑから見て外周側の面１０６ｃは露出する。より具体的には、一の磁石１００ｃが有する磁極面１０２ｃは、隣接する被覆部位２１８ｃによって略半分ずつ覆われている。換言すれば、一の被覆部位２１８ｃは磁極面１０２ｃの略半分を覆っている。なお、図１０においては一の被覆部位２１８ｃの周方向の端縁が、磁極面１０２ｃの周方向長さを２等分するようにして形成されているが、他の形態であっても良い。

また、鋼板２０２は、隣接する一対の磁石１００ｃが軸Ｑの一方側に有する磁極面１０２ｃのそれぞれを覆う２つの被覆部位２１８ｃを有している。当該２つの被覆部位２１８ｃ同士は薄肉部２２２ｃによって接続され、当該２つの被覆部位２１８ｃと薄肉部２２２ｃとは一体形成されている。さらに、鋼板２０２は、２つの薄肉部２２２ｃ同士を接続する第２接続部２２４ｃを有し、被覆部位２１８ｃ、第１接続部２２０ｃ、薄肉部２２２ｃ及び第２接続部２２４ｃは一体形成されている。第１接続部２２０ｃは、必ずしも上下連続している必要は無く、被覆部位２１８ｃの延長として存在しても良い。

鋼板２０２の具体的な形状についてはまず、２つの磁石１００ｃが隣接して配置されている場合を例に考える。鋼板２０２は、鋼板２０２が延在する領域内で、当該隣接する２つの磁石１００ｃのそれぞれが有する一対（計４つ）の磁極面１０２ｃに対して、両磁石１００ｃの間の中間領域を起点として径方向及び軸Ｑ方向のいずれにも直交する方向へと向けて、磁石１００ｃの中央近傍まで延在する４つの被覆部位２１８ｃを有している。

一の磁石１００ｃが有する一の磁極面１０２ｃを覆う被覆部位２１８ｃと、当該一の磁極面１０２ｃと軸Ｑ方向で対向する他の磁極面１０２ｃを覆う被覆部位２１８ｃとは、磁極面１０２ｃ及び面１０６ｃのいずれにも非平行な面１０４ｃ側で第１接続部２２０ｃを介して接続されている（これらの二つの被覆部位２１８ｃと第１接続部２２０ｃとを纏めて「一の被覆体」と称する）。同様に他の磁石１００ｃが有する一の磁極面１０２ｃを覆う被覆部位２１８ｃと、当該一の磁極面１０２ｃと対向する他の磁極面１０２ｃを覆う被覆部位２１８ｃとは、当該一の磁石１００ｃの面１０４ｃと対向する当該他の磁石１００ｃの面１０４ｃ側で第１接続部２２０ｃを介して接続されている（これらの二つの被覆部位２１８ｃと第１接続部２２０ｃとを纏めて「他の被覆体」と称する）。

したがって、一の被覆体と他の被覆体とはそれぞれ横Ｕ字型に、かつ互いに背きつつ配置されている。これらの第１接続部２２０ｃ同士を所定距離で離しつつ、薄肉部２２２ｃで略周方向に接続する。具体的には、薄肉部２２２ｃは、軸Ｑの一方側に配置された被覆部位２１８ｃ同士を延長した位置、及び、軸Ｑの他方側に配置された被覆部位２１８ｃ同士を延長した位置にある。これらの薄肉部２２２ｃの略中央部同士を第２接続部２２４ｃで接続する。つまり、第１接続部２２０ｃと第２接続部２２４ｃとの間には空隙が形成される。

このように、一対の第１接続部２２０ｃ、４つの被覆部位２１８ｃ、第２接続部２２４ｃを有する板状部材２０２を積層してロータコア２００ｃを形成する。このとき、第２接続部２２４ｃが積層された部位は、上記第２及び第３実施形態で示した磁性体４００ａ，４００ｂと同様に、ｑ軸インダクタンスを高める機能する磁性体４００ｃとして把握される。なお、図１０に示す如く、ロータコア２００ｃの径方向端部近傍に配設される鋼板２０２の第１接続部２２０ｃを磁石１００ｃへと向かって漸次幅広に形成しても良い。第１接続部２２０ｃが漸次幅広となることに対応して、磁石１００ｃの角部を面取り加工すれば、磁石１００ｃが径方向に移動することを抑制できる。

上述のように形成されたロータコア２００ｃ及び磁石１００ｃを連結して図１１に示すような回転子１０ｃを形成することにより、保持部材を用いることなく、回転子を界磁子としても機能させることができる。ただし、ロータコア２００ｃの内周部には、非磁性体のボスまたはそれと同等の機能をするものが必要である。これについては後述する。ロータコア２００ｃを構成する鋼板２０２のそれぞれは上述の通り、辺縁部が湾曲しているので（図９等参照）、隣接するロータコア２００ｃの鋼板２０２の辺縁同士が干渉して空隙が生じることを回避又は抑制できる。これにより、ロータコア２００ｃの磁気抵抗を小さくすることが可能である。

〈第４実施形態の変形例〉
図１２ないし図１５はそれぞれ第４実施形態の変形例を例示する図であり、図１２は回転子を、図１３ないし図１５はそれぞれロータコアを示している。

ロータコア２００ｃは図１２に示す如く、軸Ｑに最も近い位置に配設される鋼板２０２よりも更に軸Ｑ側に非磁性体からなる円環部材４０２を配設しても良い。円環部材４０２を配設することにより、連結するロータコア２００ｃ同士を強固に保持できる。また、円環部材４０２をロータコア２００ｃが延在する面から軸Ｑ方向に突出させれば、回転電機に採用した場合にエアギャップを確実に確保できる。なお、円環部材４０２は、ロータコア２００ｃの内周部に密着するべく略正八角形のボス部を有する。

また、ロータコア２００ｃを形成する各鋼板２０２同士を強固に保持する場合、上記第１実施形態で示したカシメ４０２は、図１３に示す如く、第２接続部２２４ｃの中央部に１箇所に設けることが望ましい。また、カシメ４０２を２箇所設ける場合には、図１４に示す如く、第２接続部２２４ｃの両端付近を中央部よりも太く形成し、中央部よりも太く形成された両端付近の中央部にそれぞれ設けることが望ましい。いずれの場合も、カシメ４０２を形成することによる鋼板２０２の内部に歪みが発生して磁気特性が低下することを回避又は抑制できるからである。

また、磁石１００ｃの移動や脱落を目的として、図１５に示す如く、軸Ｑに最も近い位置に配設される鋼板２０２の第１主面２０４と、軸Ｑから最も遠い位置に配設される鋼板２０２の第２主面２０６とにそれぞれ保持板４１０，４１２を配設するようにしても良い。保持板４１０，４１２は、非磁性体の金属が望ましいが、容易に飽和して磁束が漏れない程度の薄さであれば、磁性体の鋼板であっても良い。

〈第４実施形態の効果〉
以上のように、隣接するロータコア２００ｃの鋼板２０２の辺縁同士が干渉して空隙が生じることを回避又は抑制できる。これにより、ロータコア２００ｃの磁気抵抗を小さくすることが可能である。また、磁石１００ｃは磁極面１０２ｃを一対で有し、鋼板２０２は磁極面１０２ｃ上に配設される一対の被覆部位２１８ｃと、当該一対の磁極面１０２ｃのいずれにも非平行な面１０４ｃにおいて一対の被覆部位２１８ｃ同士を接続する第１接続部２２０ｃを有し、一対の被覆部位２１８ｃと第１接続部２２０ｃとが一体に形成されているので、ロータコア２００ｃにおいて鋼板２０２が積層されることで被覆部位２１８ｃが磁極面１０２ｃを覆いつつ、磁石１００ｃの移動又は脱落を防止できる。

また、第１接続部２２０ｃは鋼板２０２を積層した状態で径方向に延在し、磁石１００ｃの面のうち、径方向を法線とする面１０４ｃは露出するので、磁束の流れを妨げることなく磁石１００ｃの移動を防止できる。

また、一の磁石１００ｃが有する磁極面１０２ｃは、隣接する２つの被覆部位２１８ｃによって略半分ずつ覆われているので、複数のロータコア２００ｃ同士を磁石１００ｃで連結できる。

また、鋼板２０２は、隣接する磁石１００ｃが軸Ｑの一方側に有する磁極面１０２ｃのそれぞれを覆う２つの被覆部位２１８ｃを有し、２つの被覆部位２１８ｃ同士は薄肉部２２２ｃによって接続され、２つの被覆部位２１８ｃと薄肉部２２２ｃとは一体形成されているので、薄肉部２２２ｃを磁気障壁として機能させつつ、複数のロータコア２００ｃ同士を磁石１００ｃで連結できる。

また、鋼板２０２は、２つの薄肉部２２２ｃ同士を接続する第２接続部２２４ｃを更に有し、被覆部位２１８ｃ、第１接続部２２０ｃ、薄肉部２２２ｃ及び第２接続部２２４ｃは一体に形成されているので、第２接続部２２４ｃによっていわゆるｑ軸インダクタンスを高め、リラクタンストルクの利用に資する。

〈圧縮機への適用〉
〈圧縮機の構成〉
図１６はアキシャルギャップ型モータを搭載した高圧ドーム型の圧縮機を例示する縦断面図である。上述した回転電機４０は、例えば圧縮機６０に搭載できる。なお、アキシャルギャップ型モータ４０については断面ではなく側面を示している。また、ここでは、上記第１実施形態で示したアキシャルギャップ型モータ４０を搭載した圧縮機６０について説明するが、上述のロータコア２００ａ〜２００ｃを適用した回転電機（例えば回転電機４０ｂ）を搭載することができる。

圧縮機６０は密閉容器６２と、圧縮機構部６４と、アキシャルギャップ型モータ４０とを備えている。圧縮機構部６４は密閉容器６２内に配置され、密閉容器６２内でかつ圧縮機構部６４の上側にアキシャルギャップ型モータ４０が配置される。そして、圧縮機構部６４は、回転シャフト６６を介してアキシャルギャップ型モータ４０によって駆動される。ここで、上述した電機子２０が固定子として機能する。

密閉容器６２下側の側方には吸入管６８が接続される一方、密閉容器６２の上側には吐出管７０が接続されている。吸入管６８から供給される冷媒ガスは、圧縮機構部６４の吸込側に導かれる。密閉容器６２内側にはヨーク１００の外周側が固定されて、アキシャルギャップ型モータ４０が固定される。また、回転シャフト６６の下端側が圧縮機構部６４に連結されている。

圧縮機構部６４は、シリンダ状の本体部７２と、上端板７４及び下端板７６とを有している。上端板７４及び下端板７６は、それぞれ本体部７２の開口端の上側と下側に取り付けられている。そして、回転シャフト６６は上端板７４及び下端板７６を貫通して、本体部７２の内部に挿入されている。

回転シャフト６６は、圧縮機構部６４の上端板７４に設けられた軸受７８と、圧縮機構部６４の下端板７６に設けられた軸受８０により回転自在に指示されている。本体部７２内の回転シャフト６６にはクランクピン８２が設けられている。クランクピン８２にはピストン８４が嵌合して駆動される。ピストン８４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８６において、冷媒ガスが圧縮される。ピストン８４は偏芯した状態で回転し、又は公転運動を行い、圧縮室８６の容積を変化させる。

アキシャルギャップ型モータ４０が回転することにより、圧縮機構部６４が駆動されると、吸入管６８から圧縮機構部６４に冷媒ガスが供給され、圧縮機構部６４（特に圧縮室８６）で冷媒ガスを圧縮する。圧縮機構部６４で圧縮された高圧冷媒ガスは、圧縮機構部６４の吐出ポート８８から密閉容器６２内に吐出される。さらに高圧冷媒ガスは、回転シャフト６６の周りに設けられた溝（図示省略）、電機子２０（固定子）及び回転子１０の内部を軸Ｑ方向に貫通する孔（図示省略）、電機子２０及び回転子１０の外周部と密閉容器６２の内面との間の空間等を通って、アキシャルギャップ型モータ４０の上部空間に運ばれる。その後、吐出管７０を介して密閉容器６２の外部に吐出される。

〈圧縮機に適用した場合の効果〉
以上のように、上述のようなアキシャルギャップ型モータ４０は小型で高トルクを実現するので、冷媒を圧縮する際の損失が小さい。また、回転電機４０に用いられる磁性材料として、透磁率及び飽和磁束密度が高く、さらには鉄損が小さい電磁鋼板を積層して構成するため、高効率のモータを提供することができ、圧縮機６０の効率を向上させる。特に、本発明は銅損低減に資するため、特に運転時間の長い、低負荷の効率を向上させやすい。

〈変形例〉
以上、本発明の好適な態様について説明したが、本発明は上述の態様に限定されるものではなく、上記の各実施形態を組合せた態様であっても良い。また例えば、回転子は次のような形態でも良い。

図１７は変形例に係るロータコア２００ｄを例示する平面図である。上記第１実施形態においては、図２に示したように第１下底と第２下底とを直接接合してロータコア２００を形成していたが、以下のようにしても良い。

すなわち、第１台形体２１２の軸Ｑから最も遠い第１下底に相当する位置に配設される鋼板２０２の第２主面２０６と、第２台形体２１４の軸Ｑに最も近い第２下底に相当する位置に配設される鋼板２０２の第１主面２０４とは、平面視で略方形状を呈する第３領域２１６を介して接合しロータコア２００ｄを形成しても良い。ロータコア保持部材の凹部については図示を省略するが、凹部の形状をロータコア２００ｄの平面視形状に合わせて形成すれば、ロータコア２００ｄをロータコア保持部材に嵌合する際に、第３領域２１６が位置決めを容易にすることができる。

図１８は変形例に係る回転子１０ｅを例示する斜視図である。なお、図５で示したように、ロータコア２００ｅの下には磁石（図示省略）が配設されている。上記第２ないし第４実施形態においては、図６、図８、図１０等で示したように、２つのロータコア２００ａ，２００ｂ，２００ｃ同士の間に配設される磁性体４００ａ，４００ｂ，４００ｃはいずれも略長方体に形成されていたが、平面視形状が軸Ｑ側に底辺を呈する略２等辺三角形状に形成された磁性体４００ｅとしても良い。その場合、上記第３実施形態等で示した磁性体４００ｂ，４００ｃと同様に電磁鋼板又は鋼板２０２を打抜き、これを積層して磁性体４００ｅを形成する。

鋼板２０２を打抜いて磁性体４００ｅを形成する場合、各鋼板２０２の辺縁は当該２等辺三角形の頂点から底辺へと向かって湾曲することが望ましい。これにより、磁性体４００ｅをロータコア保持部材３００ｅが有する凹部３０８ｅに嵌合する際に、凹部３０８ｅを規定する辺縁３１０ｅと磁性体４００ｅとの空隙を縮小できる。

本発明の第１実施形態に係る回転子を例示する斜視図である。 軸方向からみた回転子の平面図及びその部分拡大図である。 ロータコアを凹部に嵌合した場合に得られる平面図である。 回転電機の分解斜視図である。 本発明の第２実施形態に係る回転子を例示する斜視図である。 本発明の第２実施形態の変形を例示する斜視図である。 本発明の第３実施形態に係る回転子が適用された回転電機を例示する分解斜視図である。 図７の部分拡大図である。 ロータコアの平面図である。 磁石を保持する一のロータコアを例示する図である。 図１０で示したロータコア及び磁石を複数連結させた回転子を示す図である。 第４実施形態の回転子の変形例を例示する図である。 第４実施形態のロータコアの変形例を例示する図である。 第４実施形態のロータコアの変形例を例示する図である。 第４実施形態のロータコアの変形例を例示する図である。 アキシャルギャップ型モータを搭載した高圧ドーム型の圧縮機を例示する縦断面図である。 変形例に係るロータコアを例示する平面図である。 変形例に係る界磁子を例示する斜視図である。

符号の説明

１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｅ 回転子
２０，３０ 電機子
４０ 回転電機
５０ 圧縮機
１００，１００ａ，１００ｂ，１００ｃ 磁石
１０２，１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ 磁極面
１０４ｃ，１０６ｃ 面
２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃ，２００ｄ，２００ｅ ロータコア
２０２ 鋼板
２０４ 第１主面
２０６ 第２主面
２０８ 第１辺縁
２１０ 第２辺縁
２１２ 第１領域（第１台形体）
２１４ 第２領域（第２台形体）
２１６ 第３領域
２１８ｃ 被覆部位
２２０ｃ 第１接続部
２２２ｃ 薄肉部
２２４ｂ 第２接続部
３００ ロータコア保持部材
３０２ 板状部材
３０４ 凹部
３０６ 第３辺縁
４０２ カシメ
４０４ 熱可溶性接着剤

Claims (22)

1. 所定の軸（Ｑ）を法線とする面内で電機子（２０，３０）と対向する回転子（１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｅ）であって、
   前記回転子は、
   前記軸を中心とする円の径方向に積層された複数の鋼板（２０２）を有するロータコアの複数（２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃ，２００ｅ）と
   を備え、
   いずれの前記ロータコアについても前記鋼板が積層された積層方向の延長上に前記軸が位置し、
   前記鋼板は前記軸に近い方に現れる第１主面（２０４）と、前記軸から遠い方に現れる第２主面（２０６）とを呈し、
   前記ロータコアは、一の前記鋼板の前記第１主面の面積が、他の前記鋼板の前記第１主面の面積よりも小さい第１領域（２１２）を有し、
   前記第１領域においては前記一の鋼板の前記第１主面の第１辺縁（２０８）が前記他の鋼板へと向かって湾曲している、回転子。
2. 請求項１記載の回転子（１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｅ）であって、
   前記第１領域（２１２）は前記軸（Ｑ）に沿った方向からの平面視で略台形状を呈する第１台形体を有し、
   前記第１台形体の第１上底に相当する位置に配設される前記鋼板（２０２）が前記軸に最も近く、
   前記第１台形体の前記第１上底の長さ（Ｌｔ１）を第１下底の長さ（Ｌｂ１）よりも短く採ると、
   前記第１辺縁（２０８）は前記第１上底から前記第１下底へと向かって湾曲している、回転子。
3. 請求項１又は請求項２記載の回転子（１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｅ）であって、
   前記ロータコア（２００，２００ａ，２００ｃ，２００ｄ，２００ｅ）は、一の前記鋼板（２０２）の前記第１主面（２０４）の面積が、他の前記鋼板の前記第１主面の面積よりも大きい第２領域（２１４）を有し、
   前記第２領域においては前記他の鋼板の前記第２主面（２０６）の第２辺縁（２１０）が前記一の鋼板へと向かって湾曲している、回転子。
4. 請求項３記載の回転子（１０，１０ａ，１０ｅ）であって、
   前記第２領域（２１４）は前記平面視で略台形状を呈する第２台形体を有し、
   前記第２台形体の第２上底に相当する位置に配設される一の前記鋼板（２０２）が前記軸（Ｑ）に最も遠く、
   前記第２台形体の前記第２上底の長さ（Ｌｔ２）を第２下底の長さ（Ｌｂ２）よりも短く採ると、
   前記第１下底の長さ（Ｌｂ１）と前記第２下底の長さとは略等しく、
   前記第２領域に配設される前記鋼板の前記第２辺縁（２１４）は前記第２上底から前記第２下底へと向かって湾曲し、
   前記ロータコア（２００，２００ａ，２００ｅ）は前記第１下底と前記第２下底とを接合して形成される、回転子。
5. 請求項３又は請求項４記載の回転子（１０，１０ａ，１０ｅ）であって、
   前記ロータコア（２００，２００ａ，２００ｅ）は、
   前記第１領域（２１２）の前記軸（Ｑ）から最も遠い位置に配設される前記鋼板（２０２）の前記第２主面（２０６）と前記第２領域（２１４）の前記軸に最も近い位置に配設される前記鋼板の前記第１主面（２０４）とを接合して形成され、
   前記平面視では、前記軸を焦点とする略アーチ状を呈し、
   前記第２領域では前記鋼板の前記第２主面の辺縁（２１４）が前記第１領域へと向かって湾曲している、回転子。
6. 請求項３又は請求項４記載の回転子（１０ｅ）であって、
   前記第１領域（２１２）の前記軸（Ｑ）から最も遠い位置に配設される前記鋼板（２０２）の前記第２主面（２０６）と前記第２領域（２１４）の前記軸に最も近い位置に配設される前記鋼板の前記第１主面（２０４）とは、前記平面視で略方形状を呈する第３領域（２１６）を介して接合し前記ロータコア（２００ｅ）を形成する、回転子。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれか記載の回転子（１０ｂ，１０ｃ）であって、
   前記軸（Ｑ）に最も近い一の前記鋼板（２０２）の、前記軸と平行な方向及び前記鋼板が積層される方向のいずれにも直交する第１方向の長さ（Ｌｎ）は、
   前記軸（Ｑ）から最も遠い他の前記鋼板の、前記第１方向の長さ（Ｌｆ）よりも短い、回転子。
8. 請求項１ないし請求項６のいずれか記載の回転子（１０，１０ａ，１０ｅ）であって、
   前記軸（Ｑ）に最も近い一の前記鋼板（２０２）の、前記軸と平行な方向及び前記鋼板が積層される方向のいずれにも直交する第１方向の長さ（Ｌｎ）と、
   前記軸から最も遠い他の前記鋼板の、前記第１方向の長さ（Ｌｆ）とは略等しい、回転子。
9. 請求項１ないし請求項８のいずれか記載の回転子（１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｅ）であって、
   前記鋼板（２０２）は、隣接する前記鋼板とカシメ（４０２）により接合される、回転子。
10. 請求項１ないし請求項９のいずれか記載の回転子（１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｅ）であって、
    前記回転子は、前記軸（Ｑ）の一方側で開口して前記ロータコア（２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｅ）が填る凹部（３０４）を有する平板状の板状部材（３０２）の複数を含むロータコア保持部材（３００）を更に備え、
    前記凹部を規定する位置での前記板状部材の第３辺縁（３０６）は、前記一方側から前記他方側へと向かって湾曲している、回転子。
11. 請求項１ないし請求項１０のいずれか記載の回転子（１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｅ）であって、
    前記鋼板（２０２）及び／又は前記板状部材（３０２）の圧延表面は、熱可溶性接着剤（４０４）により被膜されている、回転子。
12. 請求項１１記載の回転子であって、
    前記鋼板（２０２）及び／又は前記板状部材（３０２）の破断面は、絶縁材料により被膜されている、回転子。
13. 請求項１０ないし請求項１２のいずれか記載の回転子（１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｅ）であって、
    前記ロータコア（２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｅ）は前記第１台形体の上底を前記軸（Ｑ）に向けて前記凹部（３０４）に配設され、かつ
    前記第１台形体の上底及び下底に挟まれる側縁部（２１６）と前記凹部との間に生じる隙間が、前記第１台形体の上底と前記凹部との間に生じる隙間よりも小さく配設される、回転子。
14. 請求項１ないし請求項１３のいずれか記載の回転子（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｅ）であって、
    前記軸（Ｑ）周りで環状に複数配置され、前記電機子（２０，３０）に対向する磁極面（１０２ａ）を有する磁石（１００ａ，１００ｂ，１００ｃ）を更に備え、
    前記ロータコア（２００ａ，２００ｂ，２００ｃ，２００ｅ）は、前記磁極面の前記電機子側を覆う、回転子。
15. 請求項１４記載の回転子（１０ｃ）であって、
    前記磁石は前記磁極面（１０２ｃ）を一対で有し、
    前記鋼板（２０２）は、
    前記一対の前記磁極面上に配設される一対の被覆部位（２１８ｃ）と、
    前記一対の前記磁極面のいずれにも非平行な面（１０４ｃ）において、前記一対の前記被覆部位同士を接続する第１接続部（２２０ｃ）を有し、
    前記一対の前記被覆部位と前記第１接続部とは一体に形成されている、回転子。
16. 請求項１５記載の回転子（１０ｃ）であって、
    前記第１接続部（２２０ｃ）は前記鋼板（２０２）を積層した状態で、前記径方向に延在し、
    前記磁石（１００ｃ）の面のうち、前記軸（Ｑ）から見て外周側の面（１０６ｃ）は露出する、回転子。
17. 請求項１６記載の回転子（１０ｃ）であって、
    一の前記磁石（１００ｃ）が有する前記磁極面は、隣接する２つの前記被覆部位（２１８ｃ）によって略半分ずつ覆われている、回転子。
18. 請求項１７記載の回転子（１０ｃ）であって、
    前記鋼板（２０２）は、隣接する前記磁石（１００ｃ）が前記軸（Ｑ）の一方側に有する前記磁極面（１０２ｃ）のそれぞれを覆う２つの前記被覆部位（２１８ｃ）を有し、
    前記２つの前記被覆部位同士は薄肉部（２２２ｃ）によって接続され、
    前記２つの前記被覆部位と前記薄肉部とは一体形成されている、回転子。
19. 請求項１８記載の回転子（１０ｃ）であって、
    前記鋼板（２０２）は、
    ２つの前記薄肉部（２２２ｃ）同士を接続する第２接続部（２２４ｃ）を更に有し、
    前記被覆部位（２１８ｃ）、前記第１接続部（２２０ｃ）、前記薄肉部及び前記第２接続部は一体に形成されている、回転子。
20. 請求項１ないし請求項１９のいずれか記載の回転子（１０，１０ａ）の製造方法であって、
    前記ロータコア（２００，２００ａ，２００ｃ）は前記凹部（３０４）内で、前記軸（Ｑ）に向かって押し付けながら固着する、回転子の製造方法。
21. 請求項１ないし請求項１９のいずれか記載の回転子（１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｅ）と、
    前記電機子（２０，３０）のうち少なくとも１つと
    を備える、回転電機（４０，４０ｂ）。
22. 請求項２１記載の回転電機（４０，４０ｂ）を搭載する、圧縮機（５０）。

Images