JP6486487B2 - 回転電機の回転子、この回転子を備えた回転電機、および回転子の製造方法 - Google Patents

回転電機の回転子、この回転子を備えた回転電機、および回転子の製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、例えば空調機器用圧縮機などに搭載される回転電機の回転子、およびこの回転子を備えた回転電機の改良に関する。
永久磁石を回転子に用いた回転電機、特に希土類焼結磁石を用いた高特性の回転電機においては、モータの価格に占める磁石の割合が高いため、磁石の磁束を有効利用することが求められる。このとき、磁石内包型の回転子は、磁石表面配置型の回転子に比べ、磁石の使用量が少なくて済み、高速回転にも耐えられるなどの長所を持つため製品への適用事例も多い。しかし磁石内包型の回転子は、磁極の境界となるブリッジ部での磁束短絡が生じるという欠点がある。そこで、その磁束短絡を抑制するための構造として、鉄心用の鋼板のブリッジ部の板厚を減ずるようにコイニング加工を施したものが提案されている。コイニング加工は、例えばパンチとダイとにより鋼板の板厚を減ずるように加工され、コイニング加工部が形成される。
さらに、永久磁石が装着される複数の磁石挿入孔としての埋め込み孔と、この埋め込み孔と電磁鋼板(回転子の鋼板)の周縁部との間に設けられたブリッジとしての磁路狭隘部を備えたものにおいて、電磁鋼板を複数回打ち抜き加工して磁路狭隘部および複数の埋め込み孔を形成し、複数回の打ち抜き加工と同時に磁路狭隘部に圧力を印加して押し潰し当該部の板厚を薄くする。このように、磁路狭隘部の磁気特性を劣化させ、磁路狭隘部を介して短絡する磁束を低減し、有効に働く磁束を増加させるものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2013−042596号公報(明細書の段落番号0011〜段落番号0027および図1〜図7)
ところが、前記従来例においては、磁路狭隘部に圧力を印加して板厚を薄くするため、押しつぶされた部分が伸びようとして変形が生じる。例えば、埋め込み孔と電磁鋼板の周縁部との間に設けられた磁路狭隘部をプレスして押し潰すと、当該磁路狭隘部がさらに径方向に長く伸びるため、電磁鋼板は径方向外側に伸び、結果として電磁鋼板が積層された回転子の外径が大きくなり、指定寸法公差から外れるおそれがあった。外形寸法が指定寸法公差から外れて大きくなると、エアギャップにおける磁束の脈動が大きくなるので、鉄損の増大や振動騒音の増大が生じ、回転電機の特性が劣化するという問題点があった。また、磁路狭隘部に限らず、例えば冷媒の通路を形成するために鋼板をコイニング加工により減肉部を形成しようとすると、当該減肉部の周辺が径方向にも伸び、同様に電磁鋼板は径方向外側に伸び、結果として電磁鋼板が積層された回転子の外径が大きくなり、指定寸法公差から外れるおそれがあった。
この発明は、前記のような問題点を解決するためになされたもので、寸法精度が高く磁気特性に優れた回転電機の回転子および高性能な回転電機を得ることを目的とする。
この発明にかかる回転電機の回転子においては
鋼板が複数積層された積層鉄心の内部に磁石が内包された磁石埋め込み型の、回転電機の回転子であって、前記磁石の外径側に位置する外径側鋼板と、前記磁石の内径側に位置する内径側鋼板と、前記外径側鋼板と前記内径側鋼板をつなぐ径方向ブリッジと、前記外径側鋼板の周縁部に形成される周方向ブリッジとを有するとともに、前記鋼板の一部に板厚を減ずるように成型されたコイニング加工部を有するものにおいて、
前記径方向ブリッジおよび前記周方向ブリッジのうち、前記径方向ブリッジと前記周方向ブリッジとの接続部を除いた部分の少なくとも一部に前記コイニング加工部としての第1コイニング部を有するとともに、
前記径方向ブリッジおよび前記周方向ブリッジのうち、前記径方向ブリッジと前記周方向ブリッジとの接続部を除いた部分の少なくとも一部に、前記板厚を減ずるように成型されたことによる前記コイニング加工部の伸びを吸収するように、前記回転子の軸方向に凸形状に成型された曲げ加工部を有するものである。
また、この発明に係る回転電機においては、前記記載の回転子を備えたものである。
また、この発明に係る回転子の製造方法においては、前記鋼板の一部に板厚を減ずるように前記コイニング加工部を形成するコイニング加工工程と、
前記径方向ブリッジおよび前記周方向ブリッジのうち、前記径方向ブリッジと前記周方向ブリッジとの接続部を除いた部分の少なくとも一部に前記回転子の軸方向に凸形状をなす前記曲げ加工部を形成する成形工程とを含み、前記記載の回転電機の回転子を製造するものである。
この発明に係る回転電機の回転子は、コイニング加工部と曲げ加工部とを有する鋼板は、コイニング加工部の形成により生じる変形を曲げ加工部にて吸収するか、あるいはコイニング加工部の形成により生じた変形を曲げ加工部の曲げ加工により修正することが可能であるので鋼板の寸法精度を確保でき、このような鋼板を積層して回転子を形成すれば寸法精度が高く磁気特性に優れた回転電機の回転子を得ることができる。
また、この発明に係る回転電機においては、前記記載の回転子を備えたものであるので、高性能な回転電機を得ることができる。
本発明の実施の形態1による回転子の鉄心用の鋼板を示す平面図である。 図1の鋼板の要部を示す平面図である。 図2の鋼板の周方向ブリッジ部のA−A矢視による断面図である。 図2の鋼板の径方向ブリッジ部のB−B矢視による断面図である。 図2の鋼板を積層した場合の周方向ブリッジ部の断面図である。 図2の鋼板を積層した場合の径方向ブリッジ部の断面図である。 実施の形態1による回転子を備えた回転電機全体の外観を示す斜視図である。 実施の形態2による鋼板の径方向ブリッジ部の断面図である。 実施の形態3による鋼板の径方向ブリッジ部の断面図である。 実施の形態4による鋼板の要部を示す平面図である。 図10の鋼板のセンタブリッジ部のC−C矢視による断面図である。 実施の形態5による鋼板の要部を示す平面図である。 図12の鋼板の周方向ブリッジ部のD−D矢視による断面図である。 図12の鋼板の径方向ブリッジ部のE−E矢視による断面図である。 実施の形態6による端板の全体を示す平面図である。 実施の形態6による端板と鋼板との組み合わせの要部を示す平面図である。
実施の形態1.
図1〜図7はこの発明を実施するための実施の形態1を示すものであり、図1は回転子の鋼板を示す平面図、図2は図1の鋼板の要部を示す平面図、図3は図2の鋼板の周方向ブリッジ部のA−A矢視による断面図である。図4は図2の鋼板の径方向ブリッジ部のB−B矢視による断面図、図5は図2の鋼板を積層した場合の周方向ブリッジ部の断面図、図6は図2の鋼板を積層した場合の径方向ブリッジ部の断面図、図7は回転電機全体の外観を示す斜視図である。
図7で示された回転電機100は、例えばインナーロータ型の回転電機として構成され、その内部には円筒状の固定子と、該固定子の内側に配置され、シャフト11を軸にして回転する回転子とを備える。回転子の鉄心は、円板状の鋼板1を積層して構成される。
図1に示すように、円板状の鋼板1には、磁石挿入孔部4およびシャフト挿入孔部7が形成されている。鋼板1は、電磁鋼帯などの薄板をプレス加工で円板状に打ち抜いたものが用いられることが多い。
鋼板1が、複数枚積層されて回転子の鉄心が構成され、磁石挿入孔部4には永久磁石としての板状の希土類焼結磁石が挿入されてN極、S極が形成され(計6極)る。またシャフト挿入孔部7にはシャフト11が挿入されて、回転子が構成される。
また、鋼板1における磁石挿入孔部4の形成とともに、ブリッジとしての周方向ブリッジ部5および径方向ブリッジ部6が形成される。周方向ブリッジ部5は、磁石挿入孔部4同士の間であってかつ磁石挿入孔部4よりも外周側の鋼板1の周縁部に形成されており、板厚は鋼板1の板厚と同じである。径方向ブリッジ部6は、磁石挿入孔部4同士の間に径方向に細長く形成されており、板厚は鋼板1の板厚と同じである。
これにより、鋼板1は磁石挿入孔部4により六角形の内径側鋼板2と6個の爪半月状の外径側鋼板3とに区分され、内径側鋼板2と外径側鋼板3は周方向ブリッジ部5および径方向ブリッジ部6により機械的に連結されている。周方向ブリッジ部5と径方向ブリッジ部6とは合体してT状の形状にされている。周方向ブリッジ部5は、外径側鋼板3を周方向に接続している。径方向ブリッジ部6は、磁石挿入孔部4を周方向に仕切る形で磁石挿入孔部4同士の間にある。
また、図2に示すように周方向ブリッジ部5と径方向ブリッジ部6には各々減肉部および曲げ加工部としてのコイニング加工部5a、6a(ハッチングで示す)が設けられている。コイニング加工部5a、6aは、周方向ブリッジ部5および径方向ブリッジ部6の板厚がプレス加工としてのコイニング加工により減肉されている、すなわち板厚が薄くされている。さらに、図3、図4に示すように、コイニング加工部5a、6aは、鋼板1の板厚方向すなわち周方向ブリッジ部5および径方向ブリッジ部6の板厚方向(以下、単に板厚方向という)に円弧状に膨らむように成形された曲げ加工部を構成している。コイニング加工部5a、6aの加工の深さは鋼板1の板厚の半分程度に周方向ブリッジ部5および径方向ブリッジ部6の表面から凹設されている。なお、図3、図4において、周方向ブリッジ部5および径方向ブリッジ部6のコイニング加工部5a、6a以外の部分は、板厚方向の変形を生じさせないようにしながら前記周方向ブリッジ部5、径方向ブリッジ部6、コイニング加工部5a、6aが加工され、両面が平坦な形状を有している。なお、図3、図4等の断面図では理解を助けるために外径側鋼板3と周方向ブリッジ部5との境界部を仮想線L1で、径方向ブリッジ部6と内径側鋼板2との境界部を仮想線L2で、径方向ブリッジ部6と周方向ブリッジ部5との境界部を仮想線L3で示している。
なお、加工時に被加工部以外の鋼板1の表面を両面から挟んで押圧しながら加工することにより、被加工部以外が変形しないようにする。これにより、鋼板1を積層して鉄心を製造するとき鉄心が変形したものとなることがなく、積層が容易にできるとともに鉄心の寸法精度も確保できる。このような鋼板1を積層して鉄心を構成したときの周方向ブリッジ部5のコイニング加工部5aのA−A矢視による断面を図5に、径方向ブリッジ部6のコイニング加工部6aのB−B矢視による断面を図6に示す。これらの図に示されるように、コイニング加工部5a、6aは鋼板1の下方側の表面よりも下方に出ていても隣接するコイニング加工部5aあるいはコイニング加工部6aに入り込むので、積層する鋼板1同士が干渉することなく平坦に積層することができる。
コイニング加工部5a、6aを設ける範囲は、周方向ブリッジ部5あるは径方向ブリッジ部6の長さとほぼ同じか若干短い範囲とし、さらに好適には、コイニング加工部5a,6aの両端のエッジのアール(R)部が周方向ブリッジ部5および径方向ブリッジ部6の境界部(端部)(仮想線L1、L2、L3(図3、図4参照))にまで及ばない範囲に収めることが望ましい。また、回転電機100の運転中に周方向ブリッジ部5および径方向ブリッジ部6に発生する応力を考慮した場合、切り欠き効果による応力集中を避けるため、特に周方向ブリッジ部5が径方向ブリッジ部6とつながる接続部(Tの交差点)において、この接続部近傍を避けて接続部からある程度離れた部分で、コイニング加工部5a、6aの形成を行うことが望ましい(図2参照)。
さらに、コイニング加工部5a、6aを形成するコイニング加工工程と、板厚方向に円弧状の形状に成形して曲げ加工部を形成する成形工程とを、プレスの同じステーションで同時加工すれば、プレス金型のサイズを小さくできる。また、異なるステーションで別々に加工すれば、コイニング加工の深さと円弧状の成形加工(曲げ加工)の大きさ(凸の程度)を別々に設定できるので調整が容易になり、ひいては鋼板1の外形寸法精度の調整が容易になる。
なお、コイニング加工工程と成形工程とは、どちらかを先に行ってもよいし、同時に行ってもよい。コイニング加工工程と成形工程とを同時に行う場合は、すなわち周方向ブリッジ部5および径方向ブリッジ部6にコイニング加工部5a,6aを設ける場合は、周方向ブリッジ部5は周方向に、径方向ブリッジ部6は径方向に伸びようとするが、周方向ブリッジ部5および径方向ブリッジ部6を鋼板1の周方向あるいは径方向に変形しうるように板厚方向に凸に円弧状に膨らませて曲げ加工部を形成することにより、コイニング加工により発生する周方向ブリッジ部5の伸びと、径方向ブリッジ部6の伸びとをそれぞれ吸収し、鋼板1の外形寸法の増加を抑制することが可能となる。その結果、鋼板1の外形寸法の誤差を設計値を満たすようにすることができる。
また、成形工程をコイニング加工工程よりも後に行えば、コイニング加工により発生した鋼板1の変形が曲げ加工により修正されて鋼板1の外形寸法の増加を抑制できることになる。その結果、鋼板1の外形寸法の誤差を設計値を満たすようにすることができる。
このような鋼板1を積層して回転子の鉄心を構成すれば、周方向ブリッジ部5、径方向ブリッジ部6のコイニング加工により当該部の板厚を周方向ブリッジ部5および径方向ブリッジ部6の板厚より薄くすることにより磁気抵抗を大きくして磁束のバイパスを抑制でき、寸法精度の高い、磁気特性が優れるとともに品質の安定した回転電機100の回転子を得ることが可能となる。また、このような回転子を有する回転電機100は磁気性能の優れたものとなる。さらに、以上のような製造方法によれば、寸法精度が高く磁気特性が優れるとともに品質の安定した回転電機100の回転子を製造できる。
実施の形態2.
図8は、実施の形態2である鋼板の径方向ブリッジ部の断面図である。図8において、鋼板21は、ブリッジとしての径方向ブリッジ部26とこの径方向ブリッジ部26に設けられた径方向ブリッジ部26の板厚よりも薄い板厚の減肉部および曲げ加工部としてのコイニング加工部26aを有する。コイニング加工部26aは、鋼板1(径方向ブリッジ部26)の板厚方向に凸にV状とされた断面形状に成形されている。なお、図示していないが周方向ブリッジ部のコイニング加工部の断面形状についても同様である。径方向ブリッジ部26は、図1の径方向ブリッジ部6と同様の位置に設けられている。その他の構成については、図2に示した実施の形態1と同様のものであるので、説明を省略する。
このような鋼板21を用いて回転子鉄心を構成すれば、寸法精度が高く磁気特性が優れるとともに品質の安定した回転電機の回転子を得ることが可能となる。また、金型の製造が簡単になる。
実施の形態3.
図9は、実施の形態3である鋼板の径方向ブリッジ部の断面図である。図9において、鋼板31は、ブリッジとしての径方向ブリッジ部36とこの径方向ブリッジ部36に加工された減肉部および曲げ加工部としてのコイニング加工部36aを有する。コイニング加工部36aは、径方向ブリッジ部36の上面F1から下方へ向かってコイニング加工で凹部が形成され、この凹部の底部が上方(上面F1側)へ向かって凸となるV字の断面形状にされている。そして、断面がV字にされたコイニング加工部36aは、図9に示すように径方向ブリッジ部36の未加工部分の上面F1および下面F2(内径側鋼板2および外径側鋼板3の表面と同じ)から突出しない形状である。この場合、コイニング加工部36aを含めた鋼板31の厚みが加工前の厚み、即ち鋼板31自体の厚みと同じにされている。なお、図示していないが周方向ブリッジ部のコイニング加工部の断面形状についても同様である。径方向ブリッジ部36は、図1の径方向ブリッジ部6と同様の位置に設けられている。その他の構成については、図2に示した実施の形態1と同様のものであるので、説明を省略する。
このような構成によれば、径方向ブリッジ部36のコイニング加工部36aは鋼板1の表面から突出するのを防止でき、プレス加工時の鋼板1の搬送が容易になる。また、鋼板1を積層して鉄心を構成した際の径方向ブリッジ部36および周方向ブリッジ部が鉄心の軸方向に突出するのを防止でき、鉄心の取り扱いが容易になる。
また、このような鋼板31を用いれば、寸法精度が高く磁気特性が優れるとともに品質の安定した回転電機の回転子を得ることが可能となる。
実施の形態4.
図10、図11は実施の形態4を示すものであり、図10は鋼板の要部を示す平面図、図11は図10の鋼板のセンタブリッジ部のC−C矢視による断面図である。これらの図において、鋼板41は、ブリッジとしてのセンタブリッジ部8を有する。センタブリッジ部8は、磁石挿入孔部4の中央部において内径側鋼板2と外径側鋼板3とを連結している。また、センタブリッジ部8にc減肉部および曲げ加工部としてのコイニング加工部8a(ハッチングで示す)が形成されている。コイニング加工部8aは、図11に示すようにセンタブリッジ部8よりも板厚が薄くされ、板厚方向に円弧形状をなす断面形状に成形されている。なお、図11において内径側鋼板2とセンタブリッジ部8との境界部を仮想線L4、センタブリッジ部8と外径側鋼板3との境界部を仮想線L5で示している。その他の構成については、図2に示した実施の形態1と同様のものであるので、相当するものに同じ符号を付して説明を省略する。
このような構成により、センタブリッジ部8にコイニング加工部8aを形成するとき各々のブリッジ部が伸びようとするが、コイニング加工部8aを円弧状の形状を有するように形成することにより伸び分を吸収して、鋼板1の外形が拡大するなどの変形を抑制することが可能となる。その結果、センタブリッジ部8における磁気短絡を抑制しながら、回転子の鉄心の外形の寸法精度を確保でき、高精度な回転子が得られ、回転電機の磁気特性を向上させることができる。また、磁石挿入孔部4の中央部をコイニング加工部8aが設けられたセンタブリッジ部8にて連結することにより、磁束の短絡を防止しながら鋼板41の機械的強度を向上させることができる。
また、このような鋼板41を用いれば、寸法精度が高く磁気特性が優れるとともに品質の安定した回転電機の回転子を得ることが可能となる。
実施の形態5.
図12〜図14は実施の形態5を示すものであり、図12は鋼板の要部を示す平面図、図13は図12の鋼板の周方向ブリッジ部のD−D矢視による断面図、図14は図12の鋼板の径方向ブリッジ部のE−E矢視による断面図である。これらの図において、鋼板51は、通気孔部9と、減肉部としてのコイニング加工部10(ハッチングで示す)と、コイニング加工を施したブリッジとしての周方向ブリッジ部55と、曲げ加工を施したブリッジとしての径方向ブリッジ部56とを有する。円形の通気孔部9は、磁石挿入孔部4同士の間にあって径方向ブリッジ部56の内側に形成されている。コイニング加工部10は、磁石挿入孔部4と通気孔部9をつなぐように断面矩形に凹設されている。周方向ブリッジ部55には、図13に示すように、上側の表面から下方に向かって凹設され底部が平板状で板厚方向の厚さが薄くされたコイニング加工部55a(図12においてハッチングで示す)が形成されている。径方向ブリッジ部56にはコイニング加工は施されておらず、図14に示すように、径方向ブリッジ部56に、曲げ加工部56aが設けられている。曲げ加工部56aは、断面が板厚方向の下方に凸のV字形状をなすように曲げ加工されている。なお、その他の構成については、図2に示した実施の形態1と同様のものであるので、相当するものに同じ符号を付して説明を省略する。
このような構成によれば、先に径方向ブリッジ部56に曲げ加工部56aを加工しておくことにより、コイニング加工部10の加工時、コイニング加工部10の変形に押されて径方向ブリッジ部56が外径側へ変形するのを曲げ加工部56aが吸収して、コイニング加工部10の加工に起因する鋼板51の変形を抑制することが可能となる。また、コイニング加工部10の加工を先に行った場合は、コイニング加工部10の変形に押されて生じた径方向ブリッジ部56の変形を曲げ加工部56aの形成により修正して、鋼板51の寸法精度を確保することが可能となる。もちろん、コイニング加工部10と曲げ加工部56aの形成を同時に行ってもよい。なお、このような鋼板51を積層したとき、通気孔部9からコイニング加工部10(凹設されている)を介して磁石挿入孔部4へ、さらに磁石挿入孔部4からコイニング加工部55aを介して鋼板1の外周空間へと通路、例えば冷媒の通路が形成される。また、これにより、鋼板1の端部から磁石挿入孔部4へ向かって冷媒を吸い込むことが可能となる。そのため、回転子の回転時には前記冷媒の通路を冷媒が流れて永久磁石の冷却が可能となる。
以上のような鋼板51を用いて回転子を構成することにより、精度の高い回転子が得られるとともに、永久磁石の冷却による磁束量アップおよび周方向ブリッジ部55の磁気短絡抑制による有効磁束量の増大効果を最大限に引き出した高特性な回転電機の回転子を得ることができる。
なお、本実施例においては、周方向ブリッジ部55のコイニング加工部55aの断面形状が底部が平坦なものを例示した。この場合、径方向ブリッジ部56の板厚方向の成形のみで複数個所のコイニング加工に起因する寸法変化を抑制できる場合などを想定しているが、周方向ブリッジ部55の板厚方向成形はその効果に応じて成形の形状、個所を増減すればよい。もしくは周方向ブリッジ部55の、回転子の回転に起因する遠心力によって生じる応力への耐久性を優先する場合は、例えば周方向ブリッジ部55のコイニング加工部55aを板厚方向にVや円弧状に曲げることに起因して応力への耐力が低下するのを避けたい場合などにもこのような構成が望ましい。
また、回転時の遠心力によって生じる応力は、一般的には周方向ブリッジ部55と比較すると径方向ブリッジ部56の方が小さいため、径方向ブリッジ部56のほうが機械強度的に余裕がある。そのため、周方向ブリッジ部55と径方向ブリッジ部56のいずれかにコイニング加工部あるいは曲げ加工部を設ける場合は、機械強度的に余裕がある径方向ブリッジ部56に優先的に設けるのが望ましい。なお、必要に応じて曲げ加工部56aにコイニング加工を行って冷媒の通路を増やしてもよいし、コイニング加工部55aに限定せず、鋼板51の外周側の周縁部の他の位置にコイニング加工部を設けて冷媒の通路とすることもできる。
実施の形態6.
図15、図16は実施の形態6を示すものであり、図15は端板全体を示す平面図、図16は、端板と鋼板との組み合わせた状態での要部を示す平面図である。この場合、上記実施の形態4による鋼板41(図10、図11参照)が用いられる。そして、鋼板41が積層された鉄心の軸方向の両端に設けられる端板61に、その外周部に切り欠き62を設けると共に、センタブリッジ部8に対応する位置に孔63を設け、さらにシャフト貫通用の孔64を中央に設ける。端板61の切り欠き62は、周方向ブリッジ部5および径方向ブリッジ部6の領域に対応する外周部の位置に設ける。
なお、端板61と積層された鋼板41を一体化するための構成、例えばリベットおよびリベット挿入用孔の図示は省略する。
鋼板41には、上述したように周方向ブリッジ部5、径方向ブリッジ部6およびセンタブリッジ部8が設けられ、これらブリッジ部5、6、8は凸状態の曲げ加工部(凸部)5a、6a、8aが端板61側に突出した形状となる。この実施の形態では、端板61の外周部の切り欠き62により、曲げ加工部5a、6aが端板61と干渉することを回避でき、また、端板61の孔63により、曲げ加工部8aが端板61と干渉することを回避できる。
このため、端板61の変形により磁石の軸方向の位置精度が劣化するのを防止し、積層鉄心から磁石がはみ出た状態となるのを回避でき、組み立て作業性が良く、かつ凹凸のない小型の回転子を得ることができる。また、回転子を組み立てた後に磁石の着磁を行う際、着磁特性が良好となり、回転子の性能向上も図れる。
なお、端板61の厚みは、曲げ加工部5a、6a、8aの突出量よりも大きい。
また、切り欠き62および孔63の形状は、図15、図16で示すものに限らず、曲げ加工部5a、6a、8aと端板61との干渉を避ける形状であれば良い。
上記実施の形態6では、切り欠き62および孔63の双方を設けた端板61を示したが、端板61に、切り欠き62、孔63のいずれか一方を設けたものであっても良い。また、切り欠き62、孔63の少なくとも一方を設けた端板を、上記実施の形態1、2、5で示した鋼板1、21、51を用いた積層鉄心に適用しても良い。
以上の各実施の形態において、各ブリッジ部の配置は前記実施の形態に限定されるものではなく、またコイニング加工の位置、個数も例示したものに限定されるものではない。同様に、各ブリッジ部の板厚方向の曲げ成形の形状は円弧状とV字状の2種類の突形状のものを例示したが、それ以外の形状、例えば底面にフラット部を持つV字形状のものや、V形状を連ねたW字形状、波形など板厚方向に凹凸のある形状であれば同様の効果を奏する。また、コイニング加工の深さは板厚の半分程度のものを例示したが、これに限定されるものではなく、短絡する磁束の低減効果と機械強度、およびプレス(コイニング)加工性のバランスを考慮して設定すればよい。
また、鋼板(鉄心)の形状として磁極数が6極のものを例示したが、4極や8極など、他の極数のものにも適用できる。また、鋼板1の外周は円形のものを例示したが、それ以外の形状、たとえば花びら型などの径方向に比較的大きな凹凸を持つ形状(但し、マクロ的には円形)のものであっても同様の効果を奏する。また、鋼板の磁石挿入孔部の形状として板状の磁石が1枚、もしくは複数枚が1直線上に並ぶものを例示したが、それ以外の配置、例えば回転軸を中心としてV字に配置されたものやU字配置などを用いてもよい。また、使用する磁石は磁力の強い希土類焼結磁石や希土類ボンド磁石が望ましいが、フェライト焼結磁石など他の磁石でも使用可能である。さらに、本実施例では圧縮機に搭載される回転電機を想定しているが、それ以外の用途の回転電機でも、磁石を回転子の鋼板内に挿入する形態をとるものすべてにおいて有効であることは言うまでもない。
以上のような各実施の形態における寸法精度が高い回転子を有する回転電機は、高性能なものとなる。
なお、本発明は、その発明の範囲内において、上述した各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変更、省略したりすることが可能である。

Claims (8)

  1. 鋼板が複数積層された積層鉄心の内部に磁石が内包された磁石埋め込み型の、回転電機の回転子であって、前記磁石の外径側に位置する外径側鋼板と、前記磁石の内径側に位置する内径側鋼板と、前記外径側鋼板と前記内径側鋼板をつなぐ径方向ブリッジと、前記外径側鋼板の周縁部に形成される周方向ブリッジとを有するとともに、前記鋼板の一部に板厚を減ずるように成型されたコイニング加工部を有するものにおいて、
    前記径方向ブリッジおよび前記周方向ブリッジのうち、前記径方向ブリッジと前記周方向ブリッジとの接続部を除いた部分の少なくとも一部に前記コイニング加工部としての第1コイニング部を有するとともに、
    前記径方向ブリッジおよび前記周方向ブリッジのうち、前記径方向ブリッジと前記周方向ブリッジとの接続部を除いた部分の少なくとも一部に、前記板厚を減ずるように成型されたことによる前記コイニング加工部の伸びを吸収するように、前記回転子の軸方向に凸形状に成型された曲げ加工部を有した
    回転電機の回転子。
  2. 前記第1コイニング部の領域内に、前記曲げ加工部が配置された
    請求項1に記載の回転電機の回転子。
  3. 前記径方向ブリッジおよび前記周方向ブリッジのうち、前記径方向ブリッジと前記周方向ブリッジとの接続部を除いた部分であり、かつ前記第1コイニング部を除いた部分に前記曲げ加工部が配置された、請求項1に記載の回転電機の回転子。
  4. 前記曲げ加工部が、前記鋼板のうち前記第1コイニング部を除いた部分の上面および下面よりも、前記鋼板の板厚方向に突出しない形状である、請求項2に記載の回転電機の回転子。
  5. 前記積層鉄心の軸方向両端に、前記磁石を保持するための端板を備え、前記曲げ加工部の凸部に対応する前記端板の領域に、切り欠きあるいは孔が形成された
    請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の回転電機の回転子。
  6. 前記内径側鋼板に、板厚方向に貫通する通気孔が設けられ、前記通気孔の外周側の前記鋼板に前記コイニング加工部としての第2コイニング部が設けられるとともに、前記鋼板は、前記外径側鋼板に設けられた前記コイニング加工部としての第3コイニング部、および前記第1コイニング部のうち前記周方向ブリッジに設けられた前記第1コイニング部、の少なくともいずれか一方を有し、前記通気孔から前記第3コイニング部、および前記周方向ブリッジに設けられた前記第1コイニング部、の少なくともいずれか一方と、前記第2コイニング部とを介して前記鋼板の外周側空間に至る冷媒通路が形成された
    請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の回転電機の回転子。
  7. 請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の回転電機の回転子を備えた回転電機。
  8. 前記鋼板の一部に板厚を減ずるように前記コイニング加工部を形成するコイニング加工工程と、
    前記径方向ブリッジおよび前記周方向ブリッジのうち、前記径方向ブリッジと前記周方向ブリッジとの接続部を除いた部分の少なくとも一部に前記回転子の軸方向に凸形状をなす前記曲げ加工部を形成する成形工程とを含み、
    請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の回転電機の回転子を製造する回転子の製造方法。
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