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

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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