JP5322700B2 - 回転子、その製造方法、その製造装置、及びその回転子を搭載した圧縮機 - Google Patents

Description

本発明は、永久磁石を使用した回転子、その製造方法、その製造装置、及びその回転子を搭載した圧縮機に関するものである。

近年、回転子等の被圧入部品に圧入部品を圧入する装置として、圧入部品を損傷しないように工夫された様々な圧入器具及び圧入装置がある。例えば、従来の圧入装置として、下治具に設置された被圧入部品と、上治具に装着された圧入部品との中心軸を一致させて圧入し、部品同士の干渉による破損原因を軽減できる自己センタリング機構を備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−３２５８７６号公報（第３、４頁、図２）

しかし、特許文献１に係る圧入装置の圧入方法では、圧入部品に対し損傷荷重以上の力で圧入することにより圧入部品を損傷する可能性があり、圧入部品の材料費の増加及び製造稼働率低下による加工費の増加を招くという問題がある。
また、損傷した圧入部品を搭載した製品が流出すると、その製品の信頼性を損なうという問題がある。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、第１の目的は永久磁石の損傷を抑制することができる安定した回転子の製造方法及びその製造装置を提供するものである。また、第２の目的は圧入により損傷された永久磁石を搭載した回転子の流出を防止するために自動判別すると同時に、回転子鉄心と永久磁石の不適合な組み合わせを識別する回転子の製造方法及びその製造装置を得るものである。そして、第３の目的は、圧入荷重を安定にして圧入された永久磁石を備える回転子及びそれを搭載した圧縮機を提供するものである。

本発明に係る回転子の製造方法は、積層された薄板電磁鋼板と、該薄板電磁鋼板が積層された方向に設けられた複数の磁石挿入孔と、を有する回転子鉄心において、永久磁石を圧入治具によって前記磁石挿入孔に圧入する工程と、その圧入動作の際にそれぞれの前記永久磁石にかかる荷重を個別に検出し、その検出された荷重が正常かどうかを判定する工程と、前記荷重が異常であると判定された場合、圧入動作を停止する工程と、を有し、前記判定する工程において、前記圧入動作が開始されて前記圧入治具が所定の圧入開始位置に到達するまでに、前記圧入治具が前記永久磁石に突き当たることによる荷重を検出し、その荷重が所定の閾値を超えた場合又は前記圧入治具が前記圧入開始位置に到達したときに荷重が検出されない場合を異常と判定し、そして、前記圧入治具が前記圧入開始位置に到達したときに検出した荷重が前記閾値以内である場合を正常と判定するものである。

本発明に係る回転子の製造方法によれば、永久磁石を磁石損傷荷重値未満で圧入することができるので、希土類永久磁石の損傷を抑制することができる。
また、希土類永久磁石の損傷抑制動作を自動制御することができるので、回転子の製造システムにおける省人合理化を実現することができる。

本発明の実施の形態１に係る希土類永久磁石を使用した回転子の断面図である。 本発明の実施の形態１に係る回転子の製造装置の構成図である。 本発明の実施の形態１に係る回転子の製造フローチャート図である。 本発明の実施の形態１に係る回転子の製造工程を示す図である。 磁石圧入治具３１の下降変位量と希土類永久磁石３にかかる圧入荷重との関係を示す図である。 本発明の実施の形態２に係る回転子の製造装置の構成図である。 本発明の実施の形態２に係る回転子の製造フローチャート図である。 本発明の実施の形態２に係る回転子の製造工程を示す図である。 本発明の実施の形態３に係る回転子の製造装置の構成図である。 本発明の実施の形態４に係る回転子の製造装置の構成図である。 本発明の実施の形態５に係る回転子における回転子鉄心２の磁石挿入孔２ａの拡大図である。 本発明の実施の形態６に係る密閉型圧縮機の縦断面図である。

実施の形態１．
（回転子の構造）
図１は、本発明の実施の形態１に係る希土類永久磁石を使用した回転子の断面図である。
図１において、回転子１における回転子鉄心２は、６つの磁石挿入孔２ａ、風穴２ｃ及びシャフト挿入孔２ｄを有しており、これらの孔が形成されるように薄型電磁鋼板が積層され、さらに磁石挿入孔２ａの一部において突起部２ｂが形成されるように積層されている。この６つの磁石挿入孔２ａのそれぞれの中には、希土類永久磁石３が挿入されており、磁石挿入孔２ａにおける突起部２ｂによって固定されている。さらに、回転子鉄心２の上下両端面には、下バランスウェイト２１、そして、上バランスウェイト２２がリベット２３によってそれぞれ固定されている。

なお、前述のように複数の磁石挿入孔２ａには、希土類永久磁石３が挿入されていると説明したが、挿入される永久磁石としては希土類に限られるものではなく、例えば、フェライト等その他のものを材質とする永久磁石を使用するものとしてもよい。
また、回転子鉄心２の上下両端面に固定されているものとしては、上記で説明した下バランスウェイト２１及び上バランスウェイト２２に限られるものではなく、回転子１を搭載する圧縮機等の用途によっては、端板を用いるものとしてもよい。
さらに、上記において、回転子鉄心２における磁石挿入孔２ａは６つと説明したが、これに限られるものではなく、異なる数の磁石挿入孔２ａを設け、それぞれに希土類永久磁石３が挿入される構成としてもよい。

（回転子の製造装置の構成）
図２は、本発明の実施の形態１に係る回転子の製造装置の構成図である。
永久磁石圧入装置４１は、治具芯出し部１２を有する位置決め治具１１、左クランプ治具２０ａ及び右クランプ治具２０ｂを配置する下プレート４２、４本の支柱４３、その支柱４３に支持される上プレート４４、並びに、その上プレート４４に配置され６つの磁石圧入治具３１をそれぞれ個別に昇降させる６つ昇降アクチュエーター４５によって構成されている。この磁石圧入治具３１は、希土類永久磁石３にかかる荷重を検出する荷重検出器３１ａを備えている。また、永久磁石圧入装置４１は、上記の左クランプ治具２０ａ及び右クランプ治具２０ｂのクランプ動作、昇降アクチュエーター４５による磁石圧入治具３１の昇降動作、及び、荷重検出器３１ａによって検出された荷重に基づく判定動作等を制御する制御装置（図示せず）を備えている。ここで、磁石圧入治具３１及びそれを昇降させる昇降アクチュエーター４５は、希土類永久磁石３と同数分、すなわち、本実施の形態ではそれぞれ６つ、備えている。
なお、請求項記載の「圧入治具」は磁石圧入治具３１に、「アクチュエーター」は昇降アクチュエーター４５、「固定部」は治具芯出し部１２を有する位置決め治具１１、左クランプ治具２０ａ及び右クランプ治具２０ｂ、並びに「制御部」は制御装置（図示せず）に相当する。

なお、前述したように、磁石挿入孔２ａ及びそれに挿入される希土類永久磁石３は、それぞれ６つに限られるものではなく、異なる個数を備える場合には、それと同数の磁石圧入治具３１及び昇降アクチュエーター４５を備える構成としてもよい。

（回転子の製造工程）
図３は本発明の実施の形態１に係る回転子の製造フローチャート図であり、図４はその回転子の製造工程を示す図である。以下、回転子１の製造工程について、図３を参照しつつ図２のフローチャート図においてステップ順に説明する。

（Ｓ１）
図４（ａ）で示されるように、回転子鉄心２を磁石挿入孔２ａにおける突起部２ｂが下側になるように位置決め治具１１に載置する。このとき、位置決め治具１１における治具芯出し部１２を、回転子鉄心２におけるシャフト挿入孔２ｄに挿入させる。このとき、例えば、位置決め治具１１における治具芯出し部１２に設けられた突き出し部（図示せず）と、回転子鉄心２におけるシャフト挿入孔２ｄに設けられた切り欠き部（図示せず）とを合わせるように載置する。なお、回転子鉄心２を位置決め治具１１に載置するのは、人によるものとしてもよいし、多関節ロボット等の搬送装置によるものとしてもよい。

（Ｓ２）
次に、図４（ｂ）で示されるように、希土類永久磁石３を６つの磁石挿入孔２ａのそれぞれに挿入する。なお、これについても、ステップＳ１と同様に、磁石挿入孔２ａに希土類永久磁石３を挿入するのは、人によるものとしてもよいし、多関節ロボット等の搬送装置によるものとしてもよい。

（Ｓ３）
次に、図４（ｃ）で示されるように、制御装置（図示せず）は、回転子鉄心２の外径部を左クランプ治具２０ａ及び右クランプ治具２０ｂによってクランプさせる。このとき、制御装置は、まず左クランプ治具２０ａ及び右クランプ治具２０ｂのいずれかを先に回転子鉄心２の外径部のクランプをさせ、その後もう片方を回転子鉄心２の外径部のクランプをさせる。以上のステップＳ１〜ステップＳ３の動作によって希土類永久磁石３が、磁石挿入孔２ａにおける突起部２ｂに圧入される前の準備が完了する。なお、上記のように、左クランプ治具２０ａ及び右クランプ治具２０ｂのいずれかが先に回転子鉄心２の外径部をクランプし、その後もう片方がクランプする動作を説明したが、これに限られるものではなく、左クランプ治具２０ａ及び右クランプ治具２０ｂが同時に回転子鉄心２の外径部をクランプする動作としてもよい。

（Ｓ４）
次に、図４（ｄ）で示されるように、制御装置は、昇降アクチュエーター４５を駆動し、荷重検出器３１ａが組み込まれた６本の磁石圧入治具３１を下降させる。

（Ｓ５）
制御装置は、磁石圧入治具３１の下降動作において、磁石圧入治具３１が、磁石挿入孔２ａに適切に挿入された場合の希土類永久磁石３に突き当たる位置として予め設定された磁石圧入開始位置まで下降させる。この際、制御装置は、この磁石圧入開始位置まで下降する際、荷重検出器３１ａによって磁石圧入治具３１が希土類永久磁石３に突き当たることによって検出された荷重が、いずれかの磁石圧入治具３１において所定の閾値を超えた場合、その磁石圧入治具３１に対応する希土類永久磁石３の挿入が不良である、又は、挿入された希土類永久磁石３が適正なものよりも長いものであると判断し、異常と判定してステップＳ９に進む。又は、その磁石圧入開始位置に到達したとき、いずれかの磁石圧入治具３１における荷重検出器３１ａによって荷重が検出されなかった場合、その磁石圧入治具３１に対応する希土類永久磁石３が磁石挿入孔２ａに挿入されていない、又は、挿入された希土類永久磁石３が適正なものよりも短いものであると判断し、同様に異常と判定してステップＳ９に進む。一方、磁石圧入治具３１が磁石圧入開始位置まで到達したとき、荷重検出器３１ａによって検出される荷重が、いずれの磁石圧入治具３１においても所定の閾値以内である場合、適正な希土類永久磁石３が磁石挿入孔２ａに正常に挿入されていると判断し、正常と判定してステップＳ６に進む。

（Ｓ６）
ステップＳ５によって、適正な希土類永久磁石３が正常に磁石挿入孔２ａに挿入されたと判断された場合、制御装置は、磁石圧入開始位置ＯＫ情報をメモリ（図示せず）に記憶する。なお、この磁石圧入開始位置ＯＫ情報は、次のステップＳ７及びステップＳ８における圧入動作に移行させるために用いたり、又は、製造ラインにおける品質管理用のために用いる等のためにあるものであり、制御装置がステップＳ５において正常と判定し、その判定を確認した上でステップＳ７に移行するという構成としてもよく、その場合には、この磁石圧入開始位置ＯＫ情報をメモリに記憶するというステップＳ６は省略するものとしてもよい。

（Ｓ７、Ｓ８）
次に、図４（ｅ）で示されるように、制御装置は、磁石圧入治具３１が正常に磁石圧入開始位置まで下降後、さらに、希土類永久磁石３を磁石挿入孔２ａにおける突起部２ｂに対して圧入するため、磁石圧入治具３１をさらに圧入下降させ、回転子鉄心２の上端面まで下降させる。この圧入下降動作中に、荷重検出器３１ａは希土類永久磁石３の圧入荷重を検出し、制御装置は、検出された圧入荷重が、いずれかの磁石圧入治具３１において所定の設定上限値を超えた場合、圧入異常と判定してステップＳ９に進む。一方、制御装置は、磁石圧入治具３１を回転子鉄心２の上端面まで圧入下降させるまで、いずれの磁石圧入治具３１においても圧入荷重が設定上限値以下である場合、圧入正常と判定し、下降動作を停止させてステップＳ１０に進む。なお、請求項記載の「圧入閾値」は上記の設定上限値に相当する。

（Ｓ９）
制御装置は、ステップＳ５において異常と判定、又は、ステップＳ７において圧入異常と判定した場合、磁石圧入治具３１の下降動作を停止し、例えば、異常ランプを点灯させる等の異常表示を実施する。

（Ｓ１０）
制御装置は、ステップＳ７において、圧入正常と判定した後、又は、ステップＳ９において、異常表示を実施した後、磁石圧入治具３１を元の位置まで上昇させる。

（Ｓ１１）
そして、制御装置は、左クランプ治具２０ａ及び右クランプ治具２０ｂをアンクランプさせる。

なお、上記のステップＳ２における希土類永久磁石３が回転子鉄心２における磁石挿入孔２ａに挿入される工程、及び、ステップＳ３における回転子鉄心２が左クランプ治具２０ａ及び右クランプ治具２０ｂによってクランプされる工程は、この工程順序に限られるものではなく、順序が逆となってもよい。

（圧入下降変位量と圧入荷重との関係）
図５は、磁石圧入治具３１の下降変位量と希土類永久磁石３にかかる圧入荷重との関係を示す図である。
横軸は磁石圧入治具３１の下降変位量、そして、縦軸は荷重検出器３１ａで検出された圧入荷重となっている。磁石圧入治具３１が下降され、希土類永久磁石３の磁石挿入孔２ａにおける突起部２ｂへの圧入が開始されると、圧入荷重が上昇する。このとき、希土類永久磁石３が損傷する荷重、すなわち、磁石損傷荷重値未満であれば、希土類永久磁石３は損傷することなく圧入が完了する。一方、圧入荷重が磁石損傷荷重値を超えてしまうと、希土類永久磁石３は損傷する、又は、その可能性が非常に高くなる。但し、本実施の形態においては、磁石損傷荷重値より小さい値で設定上限値を設定してあるので、磁石圧入治具３１が圧入下降中に、荷重検出器３１ａによって検出された圧入荷重がこの設定上限値を超えた場合、磁石圧入治具３１が下降動作を停止するので、希土類永久磁石３が損傷することはない。

（実施の形態１の効果）
以上の希土類永久磁石３の圧入方法によれば、希土類永久磁石３を磁石損傷荷重値未満で圧入することができるので、希土類永久磁石３の損傷を抑制することができる。
また、磁石損傷荷重値より小さい値で設定上限値を設定し、希土類永久磁石３にかかる圧入荷重がこの設定上限値を超えた場合、圧入動作を停止するようにしたので、希土類永久磁石３を回転子鉄心２から取り外し再利用することができ材料費を低減することができる。
また、磁石圧入治具３１が磁石圧入開始位置まで下降するまでに、磁石圧入治具３１の希土類永久磁石３への突き当たりによる荷重の検出が可能なので、不適合磁石が複数のうち１枚でも磁石挿入孔２ａに挿入されている場合における希土類永久磁石３の種類違いの識別、希土類永久磁石３が挿入されていないことの検出、及び、希土類永久磁石３が適正なものでも磁石挿入孔２ａへのその挿入不良の検出が可能となる。
さらに、希土類永久磁石３の損傷抑制動作を自動制御することができるので、回転子の製造システムにおける省人合理化を実現することができる。

実施の形態２．
（回転子の製造装置の構成）
図６は、本発明の実施の形態２に係る回転子の製造装置の構成図である。以下、前述の実施の形態１に係る回転子の製造装置と相違する構成を中心に説明する。
本実施の形態における永久磁石圧入装置４１は、希土類永久磁石３を３枚ごとに２回に分けて圧入（動作の詳細は後述）するので、磁石圧入治具３１及びそれを昇降させる昇降アクチュエーター４５をそれぞれ３つ備えている。この３つの磁石圧入治具３１は、６枚の希土類永久磁石３を１枚おきに磁石挿入孔２ａに圧入させる位置に配置されている。また、位置決め治具１１と連結し下プレート４２の下面に設置され、回転子鉄心２を円周方向に回転させる回転アクチュエーター４６を備えている。

なお、上記の構成では、磁石圧入治具３１及びそれを昇降させる昇降アクチュエーター４５をそれぞれ３つ備えるものとしたが、これに限られるものではなく、希土類永久磁石３を３枚ごとではなく、異なる枚数ごとに数回に分けて圧入する場合には、その枚数と同数の磁石圧入治具３１及びそれを昇降させる昇降アクチュエーター４５を備える構成としてもよい。
また、上記の構成では、３つの磁石圧入治具３１は、６枚の希土類永久磁石３を１枚おきに磁石挿入孔２ａに圧入させる位置に配置されているものとしたが、このような希土類永久磁石３の１枚分空ける配置に限られるものではなく、この３つの磁石圧入治具３１が互いに隣合うように連続配置される構成としてもよい。

（回転子の製造工程）
図７は本発明の実施の形態２に係る回転子の製造フローチャート図であり、図８はその回転子の製造工程を示す図である。以下、回転子１の製造工程について、図８を参照しつつ図７のフローチャート図においてステップ順に説明し、前述の実施の形態１に係る回転子の製造工程と相違する動作を中心に説明する。

（Ｓ２１〜Ｓ２３）
実施の形態１におけるステップＳ１〜ステップＳ３と同様である（図８（ａ）〜図８（ｃ））。

（Ｓ２４）
次に、図８（ｄ）で示されるように、制御装置は、昇降アクチュエーター４５を駆動し、荷重検出器３１ａが組み込まれた３本の磁石圧入治具３１を下降させる。

（Ｓ２５）
制御装置は、磁石圧入治具３１の下降動作において、磁石圧入治具３１が、磁石挿入孔２ａに適切に挿入された場合の希土類永久磁石３に突き当たる位置として予め設定された磁石圧入開始位置まで下降させる。この際、制御装置は、この磁石圧入開始位置まで下降する際、荷重検出器３１ａによって磁石圧入治具３１が希土類永久磁石３に突き当たることによって検出された荷重が、３つの磁石圧入治具３１のうちいずれかにおいて所定の閾値を超えた場合、その磁石圧入治具３１に対応する希土類永久磁石３の挿入が不良である、又は、挿入された希土類永久磁石３が適正なものよりも長いものであると判断し、異常と判定してステップＳ２９に進む。又は、その磁石圧入開始位置に到達したとき、３つの磁石圧入治具３１のうちいずれかの荷重検出器３１ａによって荷重が検出されなかった場合、その磁石圧入治具３１に対応する希土類永久磁石３が磁石挿入孔２ａに挿入されていない、又は、挿入された希土類永久磁石３が適正なものよりも短いものであると判断し、同様に異常と判定してステップＳ２９に進む。一方、磁石圧入治具３１が磁石圧入開始位置まで到達したとき、荷重検出器３１ａによって検出される荷重が、３つの磁石圧入治具３１のうちいずれにおいても所定の閾値以内である場合、３つの磁石圧入治具３１に対応する希土類永久磁石３について適正なものが磁石挿入孔２ａに正常に挿入されていると判断し、正常と判定してステップＳ２６に進む。

（Ｓ２６）
ステップＳ２５によって、３つの磁石圧入治具３１に対応する希土類永久磁石３について適正なものが正常に磁石挿入孔２ａに挿入されたと判断された場合、制御装置は、磁石圧入開始位置ＯＫ情報をメモリ（図示せず）に記憶する。なお、この磁石圧入開始位置ＯＫ情報は、次のステップＳ２７及びステップＳ２８における圧入動作に移行させるために用いたり、又は、製造ラインにおける品質管理用のために用いる等のためにあるものであり、制御装置がステップＳ２５において正常と判定し、その判定を確認した上でステップＳ２７に移行するという構成としてもよく、その場合には、この磁石圧入開始位置ＯＫ情報をメモリに記憶するというステップＳ２６は省略するものとしてもよい。

（Ｓ２７、Ｓ２８）
次に、図８（ｅ）で示されるように、制御装置は、磁石圧入治具３１が正常に磁石圧入開始位置まで下降後、さらに、希土類永久磁石３を磁石挿入孔２ａにおける突起部２ｂに対して圧入するため、磁石圧入治具３１をさらに圧入下降させ、回転子鉄心２の上端面まで下降させる。この圧入下降動作中に、荷重検出器３１ａは希土類永久磁石３の圧入荷重を検出し、制御装置は、検出された圧入荷重が、３つの磁石圧入治具３１のうちいずれかにおいて所定の設定上限値を超えた場合、圧入異常と判定してステップＳ２９に進む。一方、制御装置は、磁石圧入治具３１を回転子鉄心２の上端面まで圧入下降させるまで、３つの磁石圧入治具３１のうちいずれにおいても圧入荷重が設定上限値以下である場合、圧入正常と判定し、下降動作を停止させてステップＳ３０に進む。

（Ｓ２９）
制御装置は、ステップＳ２５において異常と判定、又は、ステップＳ２７において圧入異常と判定した場合、磁石圧入治具３１の下降動作を停止し、例えば、異常ランプを点灯させる等の異常表示を実施し、そして、メモリに３つの磁石圧入治具３１に対応する希土類永久磁石３についての異常情報を記憶する。

（Ｓ３０）
制御装置は、ステップＳ２７において、圧入正常と判定した後、又は、ステップＳ２９において、異常表示を実施した後、磁石圧入治具３１を元の位置まで上昇させる。

（Ｓ３１）
実施の形態１におけるステップＳ１１と同様である。

（Ｓ３２）
次に、制御装置は、メモリを参照し、ステップＳ２９において異常情報が記憶されているか確認する。その確認の結果、異常情報が記憶されていなければ、ステップＳ３３に進む。一方、異常情報が記憶されている場合、動作終了とする。

（Ｓ３３）
次に、図８（ｆ）で示されるように、制御装置は、回転アクチュエーター４６を駆動し、位置決め治具１１に載置された回転子鉄心２を円周方向右回りに６０°回転させる。なお、回転子鉄心２を円周方向右周り６０°回転させる動作としたが、これに限られるものではなく、円周方向左周りに６０°又は円周方向右周り（又は左周り）に１８０°回転させる動作としてもよい。

（Ｓ３４）
実施の形態１におけるステップＳ３と同様である。

（Ｓ３５）
次に、図８（ｇ）で示されるように、制御装置は、昇降アクチュエーター４５を駆動し、荷重検出器３１ａが組み込まれた３本の磁石圧入治具３１を下降させる。

（Ｓ３６）
制御装置は、ステップＳ２５と同様に、磁石圧入治具３１の下降動作及び磁石圧入開始位置における荷重の判定動作を、残りの３枚の希土類永久磁石３について実施する。この実施の結果、異常と判定した場合はステップＳ４０、そして、正常と判定した場合はステップＳ３７に進む。

（Ｓ３７）
制御装置は、ステップＳ２６と同様に、残りの３枚の希土類永久磁石３が正常に磁石挿入孔２ａに挿入されたと判断された場合、制御装置は、磁石圧入開始位置ＯＫ情報をメモリに記憶する。なお、この磁石圧入開始位置ＯＫ情報は、次のステップＳ３８及びステップＳ３９における圧入動作に移行させるために用いたり、又は、製造ラインにおける品質管理用のために用いる等のためにあるものであり、制御装置がステップＳ３６において正常と判定し、その判定を確認した上でステップＳ３８に移行するという構成としてもよく、その場合には、この磁石圧入開始位置ＯＫ情報をメモリに記憶するというステップＳ３７は省略するものとしてもよい。

（Ｓ３８、Ｓ３９）
図８（ｈ）で示されるように、制御装置は、ステップＳ２７及びステップＳ２８と同様に、残りの３枚の希土類永久磁石３についての圧入下降動作及び圧入荷重についての判定動作を実施する。この実施の結果、圧入異常と判定した場合はステップＳ４０に進み、そして、圧入正常と判定した場合は下降動作を停止させてステップＳ４１に進む。

（Ｓ４０）
制御装置は、ステップＳ３６において異常と判定、又は、ステップＳ３８において圧入異常と判定した場合、磁石圧入治具３１の下降動作を停止し、例えば、異常ランプを点灯させる等の異常表示を実施する。

（Ｓ４１）
制御装置は、ステップＳ３８において、圧入正常と判定した後、又は、ステップＳ４０において、異常表示を実施した後、磁石圧入治具３１を元の位置まで上昇させる。

（Ｓ４２）
実施の形態１におけるステップＳ１１と同様である。

なお、上記の製造工程において、６枚の希土類永久磁石３を３枚ずつ２回に分けて圧入する動作を説明したが、これに限られるものではなく、異なる枚数ずつに分けて圧入する動作としてもよい。

（実施の形態２の効果）
以上の希土類永久磁石３の圧入方法によれば、実施の形態１における効果を有するのはもちろんのこと、希土類永久磁石３を複数回に分ける圧入する動作としたので、荷重検出器３１ａが組み込まれた磁石圧入治具３１及び昇降アクチュエーター４５の数を減らすことでき、製造装置費用を低減することができる。
また、回転アクチュエーター４６を備え、磁石圧入治具３１を動作させる昇降アクチュエーター４５の数を減少させたことによって、回転子鉄心２の外径が小さい等により磁石圧入治具３１を動作させる昇降アクチュエーター４５について希土類永久磁石３と同数の配置が困難である場合にも適応することができる。

実施の形態３．
（回転子の製造装置の構成）
図９は、本発明の実施の形態３に係る回転子の製造装置の構成図である。以下、前述の実施の形態１に係る回転子の製造装置と相違する構成を中心に説明する。また、本実施の形態に係る回転子の製造装置による回転子の製造工程は実施の形態１と同様である。
本実施の形態における永久磁石圧入装置４１は、昇降アクチュエーター４５は１つのみ備えており、この１つの昇降アクチュエーター４５の動力を６つの磁石圧入治具３１それぞれに分配するパワー分配器４７を備えている。このパワー分配器４７は、上プレート４４に支持されている。

（実施の形態３の効果）
以上のような構成によって、実施の形態１における効果を有するのはもちろんのこと、複数の磁石圧入治具３１を１つの昇降アクチュエーター４５によって動作させるようにしたので、回転子鉄心２の外径が小さい等により磁石圧入治具３１を動作させる昇降アクチュエーター４５について希土類永久磁石３と同数の配置が困難である場合にも適応することができ、かつ、製造装置費用を低減することができる。

実施の形態４．
（回転子の製造装置の構成）
図１０は、本発明の実施の形態４に係る回転子の製造装置の構成図である。以下、前述の実施の形態２に係る回転子の製造装置と相違する構成を中心に説明する。また、本実施の形態に係る回転子の製造装置による回転子の製造工程は実施の形態２と同様である。
本実施の形態における永久磁石圧入装置４１は、昇降アクチュエーター４５は１つのみ備えており、この１つの昇降アクチュエーター４５の動力を３つの磁石圧入治具３１それぞれに分配するパワー分配器４７を備えている。このパワー分配器４７は、上プレート４４に支持されている。

（実施の形態４の効果）
以上のような構成によって、回転アクチュエーター４６を備え、磁石圧入治具３１を動作させる昇降アクチュエーター４５の数を１つにすることによって、回転子鉄心２の外径が小さい等により磁石圧入治具３１を動作させる昇降アクチュエーター４５について磁石圧入治具３１と同数の配置が困難である場合にも適応することができ、かつ、製造装置費用を低減することができる。

実施の形態５．
（回転子の構造）
図１１は、本発明の実施の形態５に係る回転子における回転子鉄心２の磁石挿入孔２ａの拡大図である。上記の実施の形態１〜実施の形態４においては、回転子１の製造、特に、回転子１における回転子鉄心２の磁石挿入孔２ａに希土類永久磁石３を圧入するための製造方法及び製造装置について説明したが、本実施の形態においては、その製造方法及び製造装置によって希土類永久磁石３が圧入される回転子鉄心２について説明する。

回転子鉄心２は、薄板電磁鋼板を打ち抜き積層する方法によって形成されるが、この打ち抜いた磁石挿入孔２ａの切断面には、図１１で示されるように磁石挿入孔カエリ２ｅ及び磁石挿入孔ダレ２ｆが生じる。この磁石挿入孔カエリ２ｅの方向、すなわち、磁石挿入孔ダレ２ｆから磁石挿入孔カエリ２ｅへ向かう方向と、希土類永久磁石３を磁石挿入孔２ａにおける突起部２ｂに圧入する方向との正逆によって、荷重検出器３１ａによって検出される圧入荷重の安定性に影響を及ぼす。例えば、この磁石挿入孔カエリ２ｅの方向が、希土類永久磁石３を圧入する方向と逆向きの場合、同じ向きの場合と比較して希土類永久磁石３にかかる圧入荷重が、磁石挿入孔カエリ２ｅの変形に寄与する分、増加しその量は不安定である。このとき、磁石挿入孔カエリ２ｅの方向と、希土類永久磁石３の圧入する方向との関係が正逆どちらでもよいとした場合、回転子鉄心２について希土類永久磁石３の圧入不良品が発生する恐れがある。したがって、本実施の形態における回転子１における回転子鉄心２においては、図１１で示されるように、磁石挿入孔カエリ２ｅの方向及び希土類永久磁石３を圧入する方向を同一としている。

（実施の形態５の効果）
以上のような構成によれば、回転子鉄心２の磁石挿入孔２ａにおける突起部２ｂに希土類永久磁石３が圧入される場合に、希土類永久磁石３が損傷することがなく安定して圧入された回転子１を得ることができ、かつ、製造の稼働率を向上させ加工費を低減することができる。
また、突起部２ｂに安定して希土類永久磁石３が圧入され固定されるので、この回転子１を搭載した電動機の運転中に希土類永久磁石３が振動することによる騒音を低減することができる。

なお、実施の形態１〜実施の形態４に係る回転子の製造工程において、希土類永久磁石３を回転子鉄心２の磁石挿入孔２ａにおける突起部２ｂに圧入する際、上記のように磁石挿入孔カエリ２ｅの方向に圧入するものとしてもよい。

実施の形態６．
（圧縮機の構造）
図１２は、本発明の実施の形態６に係る密閉型圧縮機の縦断面図である。
図１２で示されるように、本実施の形態に係る密閉型圧縮機は、密閉容器５１によってその外形が形成されており、その密閉容器５１内に、電動要素部５２及び圧縮要素部５３を収容している。その電動要素部５２は、集中巻方式の固定子５４及び回転子鉄心２に希土類永久磁石３が組み込まれた回転子１を備えた永久磁石型電動機である。この回転子１は、実施の形態１〜実施の形態４のいずれかに係る製造装置及び製造工程によって製造されたもの、又は、実施の形態５に係るものである。また、この電動要素部５２と圧縮要素部５３とは、シャフト５５によって連結されている。また、圧縮要素部５３に冷媒を導入するための吸入管５６が圧縮要素部５３に連結されており、圧縮要素部５３によって圧縮されたガス冷媒を外部に吐出する吐出管５７が密閉容器５１の上部に設けられている。

なお、上記においては、固定子５４の巻線方式を集中巻方式としているが、これに限られるものではなく、例えば分布巻方式その他の巻線方式によって形成されるものとしてもよい。

（圧縮機の基本動作）
次に、本実施の形態に係る密閉型圧縮機の基本動作について説明する。
まず、前段における膨張器等（図示せず）によって膨張された低温低圧のガス冷媒が吸入管５６を流通して圧縮要素部５３に導入される。この圧縮要素部５３は、シャフト５５によって電動要素部５２に連結されており、この電動要素部５２の回転動作によって、圧縮動作を実施し、導入されたガス冷媒を圧縮する。圧縮要素部５３によって圧縮された高温高圧のガス冷媒は、吐出管５７を流通して、密閉容器５１の外部へ吐出される。吐出された高温高圧のガス冷媒は、後段の熱交換器等（図示せず）によって熱交換に利用される。

（実施の形態６の効果）
以上の構成のように、本実施の形態に係る密閉型圧縮機は安定して希土類永久磁石３が圧入された回転子鉄心２を有する回転子１を備えているので、電動要素部５２の運転中に希土類永久磁石３が振動することによる騒音を低減することができる密閉型圧縮機を得ることができる。

１ 回転子、２ 回転子鉄心、２ａ 磁石挿入孔、２ｂ 突起部、２ｃ 風穴、２ｄ シャフト挿入孔、２ｅ 磁石挿入孔カエリ、２ｆ 磁石挿入孔ダレ、３ 希土類永久磁石、１１ 位置決め治具、１２ 治具芯出し部、２０ａ 左クランプ治具、２０ｂ 右クランプ治具、２１ 下バランスウェイト、２２ 上バランスウェイト、２３ リベット、３１ 磁石圧入治具、３１ａ 荷重検出器、４１ 永久磁石圧入装置、４２ 下プレート、４３ 支柱、４４ 上プレート、４５ 昇降アクチュエーター、４６ 回転アクチュエーター、４７ パワー分配器、５１ 密閉容器、５２ 電動要素部、５３ 圧縮要素部、５４ 固定子、５５ シャフト、５６ 吸入管、５７ 吐出管。

Claims (12)

1. 積層された薄板電磁鋼板と、該薄板電磁鋼板が積層された方向に設けられた複数の磁石挿入孔と、を有する回転子鉄心において、永久磁石を圧入治具によって前記磁石挿入孔に圧入する工程と、
   その圧入動作の際にそれぞれの前記永久磁石にかかる荷重を個別に検出し、その検出された荷重が正常かどうかを判定する工程と、
   前記荷重が異常であると判定された場合、圧入動作を停止する工程と、
   を有し、
   前記判定する工程において、
   前記圧入動作が開始されて前記圧入治具が所定の圧入開始位置に到達するまでに、前記圧入治具が前記永久磁石に突き当たることによる荷重を検出し、その荷重が所定の閾値を超えた場合又は前記圧入治具が前記圧入開始位置に到達したときに荷重が検出されない場合を異常と判定し、そして、前記圧入治具が前記圧入開始位置に到達したときに検出した荷重が前記閾値以内である場合を正常と判定する
   ことを特徴とする回転子の製造方法。
2. 前記判定する工程において、
   前記圧入治具が所定の圧入開始位置に到達後、前記圧入治具によって前記永久磁石が圧入される際、検出する前記永久磁石にかかる圧入荷重が所定の圧入閾値以内であるかどうかを判定し、その圧入荷重が前記圧入閾値を超えた場合に異常と判定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の回転子の製造方法。
3. 前記圧入する工程において、
   前記永久磁石を前記圧入治具によって前記磁石挿入孔に圧入する際に、複数の前記永久磁石のうち所定の枚数ごとに複数回に分けて圧入する
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の回転子の製造方法。
4. 前記圧入する工程において、
   前記永久磁石を前記圧入治具によって前記磁石挿入孔に圧入する際に、その圧入動作を一つのアクチュエーターによって実施する
   ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の回転子の製造方法。
5. 前記永久磁石を前記圧入治具によって前記磁石挿入孔に圧入する際に、前記磁石挿入孔が打ち抜かれ積層された前記薄板電磁鋼板のその打ち抜かれた方向と同一の方向で圧入する
   ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の回転子の製造方法。
6. 積層された薄板電磁鋼板と、該薄板電磁鋼板が積層された方向に設けられた複数の磁石挿入孔と、を有する回転子鉄心を固定する固定部と、
   複数の前記磁石挿入孔のそれぞれに永久磁石を圧入する圧入治具と、
   該圧入治具を昇降させるアクチュエーターと、
   該アクチュエーターの動作を制御する制御部と、
   を備え、
   前記圧入治具は、前記永久磁石を前記磁石挿入孔へ圧入する際に前記永久磁石にかかる荷重を検出する荷重検出器を有し、
   前記制御部は、前記荷重検出器によって検出された前記永久磁石にかかる荷重が異常であると判定した場合、前記アクチュエーターによる圧入動作を停止させ、
   前記制御部は、
   前記圧入治具が所定の圧入開始位置に到達するまでに、前記圧入治具が前記永久磁石に突き当たることにより前記荷重検出器によって検出された荷重が所定の閾値を超えた場合又は前記圧入治具が前記圧入開始位置に到達したときに前記荷重検出器によって荷重が検出されない場合を異常と判定し、そして、前記圧入治具が前記圧入開始位置に到達したときに前記荷重検出器によって検出された荷重が前記閾値以内である場合を正常と判定する
   ことを特徴とする回転子の製造装置。
7. 前記制御部は、
   前記圧入治具が所定の圧入開始位置に到達後、前記圧入治具によって前記永久磁石が圧入される際、前記荷重検出器によって検出された前記永久磁石にかかる圧入荷重が所定の圧入閾値以内であるかどうかを判定し、その圧入荷重が前記圧入閾値を超えた場合に異常と判定する
   ことを特徴とする請求項６に記載の回転子の製造装置。
8. 前記回転子鉄心をその円周方向に回転させる回転アクチュエーターを備え、
   前記制御部は、前記アクチュエーターを駆動させ前記圧入治具を下降させることによって、複数の前記永久磁石のうち所定の枚数を前記磁石挿入孔に圧入させること、及び、前記回転アクチュエーターに前記回転子鉄心を回転させることを繰り返すことによって全ての前記永久磁石を前記磁石挿入孔に圧入させる
   ことを特徴とする請求項６または請求項７に記載の回転子の製造装置。
9. 前記アクチュエーターは、一つである
   ことを特徴とする請求項６〜請求項８のいずれか一項に記載の回転子の製造装置。
10. 請求項６〜請求項９のいずれか一項に記載の回転子の製造装置によって製造された
    ことを特徴とする回転子。
11. 積層された薄板電磁鋼板と、該薄板電磁鋼板が積層された方向に設けられた複数の磁石挿入孔と、を有する回転子鉄心と、
    それぞれの前記磁石挿入孔に圧入された永久磁石と、
    を備え、
    該永久磁石は、前記磁石挿入孔に、前記磁石挿入孔が打ち抜かれて積層された前記薄板電磁鋼板のその打ち抜かれた方向と同一の方向で圧入されている
    ことを特徴とする請求項１０に記載の回転子。
12. 請求項１０または請求項１１に記載の回転子を搭載する
    ことを特徴とする圧縮機。

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