JPH09233750A - ブラシレスｄｃモータ及びその永久磁石保持方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 各挿入部（４３）にそれぞれ永久磁石（４
４）が埋め込まれた回転子コア（４２）の上下両端面に
１対の端板（４５），（４５）が接合されてなる回転子
（４１）を備えた埋込型のブラシレスＤＣモータにおい
て、新たな部品を用いることなく、永久磁石（４４）及
び回転子コア（４２）間の軸方向の寸法差を吸収できる
ようにする。 【解決手段】 各永久磁石（４４）の長さを回転子コア
（４２）の軸方向寸法よりも長くし、各挿入部（４３）
の開口端から突出した各々の永久磁石（４４）の上端部
に上側の端板（４５）を軸方向に弾性変形可能に圧接さ
せた状態で各永久磁石（４４）を両端板（４５），（４
５）間に挟圧保持させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、回転子コアの各
挿入部内に永久磁石が埋め込まれてなる回転子を備えた
埋込型のブラシレスＤＣモータ及びその永久磁石保持方
法に関し、特に永久磁石及び回転子コア間の軸方向の寸
法差を吸収する対策に関する。

【０００２】

【従来の技術】回転子における永久磁石の保持構造に基
づいてブラシレスＤＣモータを大きく分類すると、図１
４に示すように、回転子コア（ａ）の外周側に永久磁石
（ｂ），（ｂ），…が配置されてなる表面型と、図１５
に示すように、回転子コア（ａ）の各挿入部（ｃ）内に
永久磁石（ｂ）が埋め込まれてなる埋込型とになる。両
者を比較すると、表面型では、回転子の回転による遠心
力で磁石（ｂ）が剥離するのを防止するために、外周側
からステンレス管（ｄ）を焼ばめする等の補強を行う必
要がある。これに対し、埋込型の場合には、そのような
磁石（ｂ）の剥離の虞れはなく、したがって、回転子コ
ア（ａ）の各挿入部（ｃ）内にそれぞれ磁石（ｂ）を圧
入してその挿入部（ｃ）内に保持させるようにした後、
その回転子コア（ａ）の軸方向の両端面にそれぞれ端板
を接合し、それら端板間でも保持させるようにすればよ
い。

【０００３】ところが、実際には、上記磁石（ｂ）は瀬
戸物と同様の焼結物であって脆く、寸法公差が大きいた
めに、種々の不具合が発生し易い。例えば、寸法公差に
よる磁石（ｂ）の幅（回転子の周方向の寸法）や厚さ
（回転子の半径方向の寸法）のばらつきに起因する不具
合としては、 圧入時に挿入部（ｃ）の壁面と接触する部分に欠け
や傷が発生し易い、 磁石（ｂ）の表面に防錆等のためのコーティングが
施されている場合には、そのコーティングが剥がれ易
い、 磁石（ｂ）が圧入されることで、回転子コア（ａ）
の各積層板が半径方向外方に膨出するように不均一に変
形し、このために回転子コア（ａ）の側周面に凹凸が生
じる結果、磁気騒音やトルクリプル等が発生する、等が
挙げられる。

【０００４】一方、永久磁石（ｂ）の長さ（回転子の軸
方向の寸法）の寸法公差によるばらつきに起因する不具
合としては、 磁石（ｂ）の長さが回転子コア（ａ）の軸方向寸法
よりも小さい場合には、両端板による磁石の保持が不十
分になる、 磁石（ｂ）の長さが回転子コア（ａ）の軸方向寸法
よりも大きい場合には、端板の回転子コアへの接合が困
難になる、等が挙げられる。

【０００５】上記したような不具合を回避するには、永
久磁石（ｂ）の寸法公差を改善するために、大幅なコス
トアップを招くことにはなるが、研磨等の別工程が必要
となる。また、そのような研磨等を行う場合でも、特
に、永久磁石（ｂ）の長さを回転子コア（ａ）の軸方向
の寸法に一致させることは容易ではない。すなわち、回
転子コア（ａ）は、厚さが例えば０．５ｍｍ程度の薄い
積層板を所定枚数だけ軸方向に積層してなるものである
ことから、その軸方向の寸法自体に積層公差によるばら
つきがある。したがって、永久磁石（ｂ）の長さの寸法
公差を改善したとしても、回転子コア（ａ）との間に寸
法差が生じるのは否定できない。

【０００６】そこで、従来では、例えば特開平５−２１
９６６８号公報に記載されているように、回転子コアの
軸方向寸法を永久磁石の最大許容長さ寸法よりも大きく
して磁石及び端板間に軸方向の隙間を設け、この隙間に
弾性部材を介在させるようにすることで、上記永久磁石
及び回転子コア間の軸方向の寸法差を吸収できるように
なされている。これによれば、上記寸法差に拘らず各永
久磁石を両端板間に挟圧させて保持できることから、圧
入しなくても挿入して保持させることができ、よって、
寸法精度のよくない磁石を加工しないで使用できるの
で、その分だけコストダウンを図ることができるように
なる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、永久磁石及び回転子コア間の隙間に介装させ
るための別部材としての弾性部材が必要であることか
ら、部品点数や、その組付けのための工数が共に増加す
ることになり、そのために、やはりコストアップを招き
易いという問題がある。

【０００８】この発明は斯かる点に鑑みてなされたもの
であり、その主な目的は、埋込型のブラシレスＤＣモー
タの永久磁石保持構造において、既に使用されている部
品を活用することで、新たな部品を用いることなく、永
久磁石及び回転子コア間の軸方向の寸法差を吸収できる
ようにすることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明では、上記従来例の場合とは逆に、永久
磁石の長さを回転子コアの軸方向寸法よりも大きくして
おき、その永久磁石の端部に、既に部品として使用され
ている端板を軸方向に弾性変形可能に圧接させるように
することで、上記端板の弾性変形により永久磁石及び回
転子コア間の軸方向の寸法差を吸収できるようにした。

【００１０】具体的には、請求項１の発明では、図５に
示すように、回転子コア（４２）を軸方向に貫通しかつ
略周方向に延びるスロット状に設けられた複数の挿入部
（４３），（４３），…内にそれぞれ板状の永久磁石
（４４），（４４），…が埋め込まれているとともに、
上記回転子コア（４２）の軸方向両端面に各挿入部（４
３）の開口端を覆うように非磁性体の１対の端板（４
５），（４５）が接合されてなる回転子（４１）を備え
たブラシレスＤＣモータが前提である。そして、図１及
び図９に示すように、上記各永久磁石（４４）の軸方向
寸法を回転子コア（４２）の軸方向寸法よりも長くして
おいて、各挿入部（４３）の開口端から突出した各々の
永久磁石（４４）の端部に上記両端板（４５），（４
５）のうちの少なくとも一方を軸方向に弾性変形可能に
圧接させた状態で各永久磁石（４４）を両端板（４
５），（４５）間に挟圧保持させるようにする。上記の
構成において、各挿入部（４３）の開口端から突出して
いる各々の永久磁石（４４）の端部には、１対の端板
（４５），（４５）のうちの少なくとも一方が軸方向に
圧接しており、このことで、上記永久磁石（４４）は両
端板（４５），（４５）間に挟圧保持される。このと
き、上記少なくとも一方の端板（４５）が軸方向に弾性
変形可能に圧接しているので、寸法公差による永久磁石
（４４）の長さのばらつきに、積層公差による回転子コ
ア（４２）の軸方向寸法のばらつきが相俟って生じる永
久磁石（４４）及び回転子コア（４２）間の軸方向の寸
法差は、既に部品として使用されている上記端板（４
５）の弾性変形により吸収される。

【００１１】請求項２の発明では、上記請求項１の発明
において、各挿入部（４３）の周方向の寸法を、図６及
び図１０に示すように、各永久磁石（４４）の周方向の
寸法よりも大きくして該永久磁石（４４）の周方向両側
方にそれぞれ軸方向に延びる１対の隙間を設けるように
する。上記の構成において、例えば、回転子コア（４
２）が、図６に示すように、各挿入部（４３）の周方向
両側部からそれぞれ半径方向外方に向かって延びるよう
に設けられたスリット状の磁束短絡防止部（４６），
（４６），…を有するものであって、永久磁石（４４）
の両側部を挿入部（４３）内の上記磁束短絡防止部（４
６）との接続部から上記隙間の分だけ離しておかないと
固定子側からの逆磁界が集中する場合には、各永久磁石
（４４）が周方向に動いてその永久磁石（４４）の側部
が上記隙間に侵入すると、その側部において逆磁界の集
中による減磁耐力の低下が生じ、そのことで十分な性能
が発揮できなくなる。このとき、上記各永久磁石（４
４）は両端板（４５），（４５）間で挟圧保持されるこ
とで、その周方向の動きが規制されるので、上記のよう
な減磁耐力の低下は未然に防止され、よって、十分な性
能を発揮できるようになる。一方、上記のような各永久
磁石の両側部における減磁の問題が生じない場合には、
図１０に示すように、各挿入部（４３）内において、永
久磁石（４４）の幅の寸法公差によるばらつきや、幅寸
法の変更は、その周方向両側方の隙間により吸収され
る。これにより、幅の寸法公差が改善されていない永久
磁石（４４）や、幅寸法が変更された永久磁石（４４）
でも、圧入を伴うことなく各挿入部（４３）内に挿入さ
れるようになる。よって、永久磁石（４４）の幅寸法が
変更されるときには、同じ回転子コア金型を使用できる
ようになり、その分だけ永久磁石（４４）の形状変更に
伴うコストアップの幅は小さく抑えられる。尚、上記の
説明では、隙間が減磁防止のものである場合と、隙間が
幅寸法の変更を吸収するものである場合とを択一的に述
べているが、例えば減磁防止用の隙間を周方向両側に確
保した上で、その周方向内側に変更吸収用の隙間を設け
るようにしてもよい。

【００１２】請求項３の発明では、上記請求項２の発明
において、両端板（４５），（４５）のうちの少なくと
も一方の端板（４５）に、図１及び図９に示すように、
各々の永久磁石（４４）の端部を受容して該永久磁石
（４４）の周方向の動きを規制する凹部（４５ａ），
（４５ａ），…を設けるようにする。上記の構成におい
て、各永久磁石（４４）は、その端部が少なくとも一方
の端板（４５）の各々の凹部（４５ａ）に受容されて周
方向の動きが規制される。これにより、各永久磁石（４
４）の周方向の動きは、両端板（４５），（４５）間で
の挟圧に加え、端板（４５）の凹部（４５ａ）による規
制を受けるので、上記請求項２の発明で述べたように周
方向両側の隙間が減磁防止用のものである場合には、各
永久磁石（４４）の減磁耐力の低下防止は、より確実に
なる。

【００１３】請求項４の発明では、上記請求項２又は３
の発明において、回転子コア（４２）に、図６に示すよ
うに、各挿入部（４３）内に突出して各々の永久磁石
（４４）の周方向の動きを規制する突起（４２ａ１），
（４２ａ１），…を設けるようにする。上記の構成にお
いて、各挿入部（４３）内に各々の永久磁石（４４）が
挿入される際に、各永久磁石（４４）は突起（４２ａ
１），（４２ａ１），…により周方向の所定位置に位置
決めされる。また、位置決め後は、両端板（４５），
（４５）による保持に加え、突起（４２ａ１），（４２
ａ１），…によっても、周方向に動かないように保持さ
れる。よって、各永久磁石（４４）の減磁耐力の低下
は、さらに防止されることとなる。

【００１４】請求項５の発明では、請求項３の発明にお
いて、各凹部（４５ａ）は、図１１に模式的にかつ誇張
して示すように、その周方向に相対する両側壁面（６０
ｂ），（６０ｂ）間の間隔が回転子コア（４２）の側に
向かって徐々に大きくなる断面形状を有するものとす
る。上記の構成において、各凹部（４５ａ）と、各々の
永久磁石（４４）の端部とは、その凹部（４５ａ）の断
面形状により、永久磁石（４４）の幅（周方向の寸法）
に応じて軸方向に相対的に変位する。つまり、永久磁石
（４４）の幅が大きいときにはその永久磁石（４４）の
端部と各々の凹部（４５ａ）とは軸方向に離れる方向に
変位し、一方、幅が小さいときには軸方向に近付く方向
に変位する。よって、永久磁石（４４），（４４），…
の幅寸法の変更時に同じ回転子コア金型を使用する場合
に、幅寸法の変更を許容しつつ各凹部（４５ａ）による
各々の永久磁石（４４）の保持は確保される。

【００１５】請求項６の発明では、上記請求項２，３又
は５の発明に係るブラシレスＤＣモータの永久磁石保持
方法として、図１２及び図１３に示すように、各挿入部
（４３）内の周方向の所定位置に各々の永久磁石（４
４）を位置決め可能な治具（Ａ）を用い、その治具
（Ａ）により各永久磁石（４４）の周方向の位置決めを
行った後、該各永久磁石（４４）を両端板（４５），
（４５）間に保持させるようにする。上記の構成におい
て、各挿入部（４３）内に配置された各々の永久磁石
（４４）は、治具（Ａ）により周方向の所定位置に位置
決めされた状態で、両端板（４５），（４５）間で保持
される。よって、永久磁石（４４），（４４），…の幅
寸法の変更時に同じ回転子コア金型を使用する場合に
は、治具（Ａ）を変更するだけで各永久磁石（４４）の
位置決めが行える。また、減磁耐力の低下を防止する場
合には、各永久磁石（４４）は減磁耐力の低下の生じ難
い適正な位置に容易に位置決めされる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を図面
に基づいて説明する。 （実施形態１）図４は、この発明の実施形態１に係るブ
ラシレスＤＣモータ（３０）が内蔵された冷媒回路用圧
縮機の全体構成を示し、この圧縮機は図外の冷媒回路に
介設されて冷媒を圧縮して吐出するために用いられる。

【００１７】図４において、（１）は上下方向に延びる
密閉円筒状に設けられたのケーシングであり、このケー
シング（１）の上端部には、ケーシング（１）の内外を
連通する吐出管（２）がその内端部をケーシング（１）
内上端の中心部に位置付けた状態で気密状に挿通されて
いる。

【００１８】また、ケーシング（１）内の下部には、冷
媒ガスを吸い込んで圧縮した後にケーシング（１）内に
吐出するロータリー式の圧縮機構（３）が嵌装されてい
る。この圧縮機構（３）は、上下方向に並設された円盤
状の３つのサイドハウジング（４），（４），…と、こ
れらサイドハウジング（４），（４），…間に気密状に
挟持された円環状の２つのローラハウジング（５），
（５）とからなるハウジング部を備えており、上記各ロ
ーラハウジング（５）内には円筒状のローラ（６）が上
記隣り合うサイドハウジング（４），（４）間に位置す
る状態で配設されている。

【００１９】上記サイドハウジング（４），（４），…
の中心部には、上下方向に延びるクランク軸（８）が気
密状に貫通されている。このクランク軸（８）は、その
回転軸心からそれぞれ偏心してなる断面円形状の上下１
対の偏心部（８ａ），（８ａ）を有する。その際に、両
偏心部（８ａ），（８ａ）は、回転軸心を挟んで互いに
逆の方向に偏心している。上記各ローラ（６）は、それ
ら各々の偏心部（８ａ）に該偏心部（８ａ）の偏心軸心
回りに回動可能に外嵌合されていて、その外周面をロー
ラハウジング（５），（５）の内周面に接触させながら
クランク軸（８）の回転軸心回りを公転するようになさ
れている。

【００２０】上記ローラハウジング（５）には、吸入口
（１３）及び吐出口（図示せず）が開口されている。吸
入口（１３）は、ケーシング（１）の側壁を貫通する吸
入管（１５）の下流端部に連通しており、この各吸入管
（１５）の上流端部は、ケーシング（１）の側方に配置
されていて該ケーシング（１）に一体に固定されたアキ
ュムレータ（２４）に接続されている。一方、上記吐出
口の出口側はケーシング（１）の内部空間に連通してい
る。そして、各ローラ（６）の公転運動により、アキュ
ムレータ（２４）内の低圧の冷媒ガスを吸入管（１５）
及び吸入口（１３）を経て吸い込み、その冷媒ガスをロ
ーラ（６）の公転運動に伴って圧縮した後、吐出口から
ケーシング（１）内に吐出してケーシング（１）内圧力
を高圧とし、このケーシング（１）内の高圧の冷媒ガス
を吐出管（２）からケーシング（１）外に吐出するよう
になっている。

【００２１】上記クランク軸（８）における各偏心部
（８ａ）の外周面、上側偏心部（８ａ）の上側に位置す
るクランク軸（８）の外周面、及び下側偏心部（８ａ）
の下側に位置するクランク軸（８）の外周面の各々に
は、それぞれ潤滑油を吐出するための油吐出孔（１
７），（１７），…が開口されている。この各油吐出孔
（１７）は、クランク軸（８）の軸心部を通るように設
けられていてその下端がクランク軸（８）の下端面に開
放されてなる図外の油通路にそれぞれ連通している。一
方、ケーシング（１）内の底部には油溜り部（１８）が
設けられており、この油溜り部（１８）に溜められてい
る潤滑油に上記クランク軸（８）の下端が浸漬されるよ
うになされている。そして、クランク軸（８）の回転に
伴い、その遠心力を利用して、油溜り部（１８）の潤滑
油を油通路内に吸い込んで各油吐出孔（１７），（１
７），…から圧縮機構（３）の摺動部分に供給するよう
になされている。この潤滑に供された潤滑油の一部は、
圧縮機構（３）の吐出口からケーシング（１）内に吐出
される冷媒ガスに混じって吐出される。

【００２２】上記ケーシング（１）内の上部には、上記
圧縮機構（３）を駆動するためのブラシレスＤＣモータ
（３０）が上下方向の回転軸心をもって嵌装されてい
る。このブラシレスＤＣモータ（３０）は、ケーシング
（１）の内壁面に固定された略円筒状の固定子（３１）
と、この固定子（３１）内に回転可能に配置されかつ上
記クランク軸（８）に回転一体に連結された回転子（４
１）とを備えてなっている。

【００２３】上記ブラシレスＤＣモータ（３０）の固定
子（３１）は、電磁鋼板からなる多数枚の積層板をＤＣ
モータ（３０）の軸方向（ケーシング（１）の上下方
向）に積層して一体化してなる略円筒状の固定子コア
（３２）と、この固定子コア（３２）の内周側に配置さ
れた３相の巻線からなる固定子巻線部（３３）とを有す
る。固定子巻線部（３３）の３相の巻線は、その一端同
士が互いに接続されて中性点を形成している一方、各巻
線の他端が入力端子とされている。すなわち、３相の巻
線はＹ結線されていて、各巻線の入力端子に印加される
電圧を順に切り換えることにより、固定子（３１）が回
転磁界を発生するようになされている。尚、図４中、
（３３ａ）は固定子巻線部（３３）が固定子コア（３
２）の上下両端部からそれぞれ軸方向に食み出たコイル
エンドである。また、（１９）はケーシング（１）の上
端部外面に取り付けられた電源接続部であり、この電源
接続部（１９）は、上記各巻線に接続された３本の電源
入力線、及び各巻線の中性点に接続された１本の信号出
力線がそれぞれ接続される４つの端子（２０），（２
０），…（図４では、３つの端子のみが見えている）を
有する。上記信号出力線は、回転子（４１）の回転方向
の磁極位置を検出するため等に使用される。

【００２４】一方、上記回転子（４１）は、図５に示す
ように、電磁鋼板からなる多数枚の積層板（４２ａ），
（４２ａ），…が軸方向に積層されてなる略円柱状の回
転子コア（４２）と、この回転子コア（４２）内に埋め
込まれた平板状の４つの永久磁石（４４），（４４），
…とを有する。回転子コア（４２）は、その軸方向の両
端面に接合された円板状をなす非磁性体（例えばステン
レス鋼板）の１対の端板（４５），（４５）と共に、複
数本（図示する例では４本）の締結リベット（４９），
（４９），…により一体に締結されている。また、回転
子（４１）の軸心部には、その軸方向に貫通する軸孔
（４１ａ）が形成されおり、この軸孔（４１ａ）に上記
クランク軸（８）の上端部が圧入されて固定されてい
る。回転子（４１）の外周部には、軸方向に貫通する４
つの挿通孔（４１ｂ），（４１ｂ），…が互いに周方向
に９０°ずつずれて形成されており、これら各挿通孔
（４１ｂ）に上記各々の締結リベット（４９）が挿通さ
れている。

【００２５】上記回転子コア（４２）の周縁部には、軸
方向に貫通しかつ半径方向と直交する方向に延びる断面
矩形スロット状をなす４つの挿入部（４３），（４
３），…が上記軸孔（４１ａ）の周りで正方形の各辺部
をなすように配置されて形成されていて、この各挿入部
（４３）内にそれぞれ上記永久磁石（４４）が埋め込ま
れている。さらに、回転子コア（４２）には、該回転子
コア（４２）を軸方向に貫通しかつ各挿入部（４３）の
両側部からそれぞれ半径方向外方に向かって延びるスリ
ット状のバリア部（４６），（４６），…が設けられて
いる。この各バリア部（４６）は、回転子コア（４２）
における磁束の短絡を防止する機能を営む。また、回転
子コア（４２）において、上記各挿通孔（４１ｂ）は、
挿入部（４３），（４３），…の外周側でかつ各挿入部
（４３）の周方向中央を半径方向に通る直線上に位置し
ている。

【００２６】上記ＤＣモータ（３０）の回転子（４１）
の上端部には、円板状の油分離板（４７）が上記リベッ
ト（４９），（４９），…の締結により回転一体に取り
付けられている。この油分離板（４７）は、回転子（４
１）の上端から上方に所定距離だけ離れた状態、つまり
固定子巻線部（３３）の上側コイルエンド（３３ａ）に
対向した状態で固定されており、圧縮機構（３）の吐出
口から吐出ガスと共に潤滑油がケーシング（１）内に吐
出されて吐出管（２）に向かうとき、その潤滑油が吐出
管（２）の側に流れるのを、回転子（４１）と一体に回
転する油分離板（４７）により阻止するようにしてい
る。

【００２７】そして、この実施形態１では、図１〜図３
に示すように、上記ブラシレスＤＣモータ（３０）の回
転子（４１）において、上記各永久磁石（４４）の軸方
向の寸法は回転子コア（４２）の軸方向の寸法よりも長
くされており、各挿入部（４３）の開口端から突出した
各々の永久磁石（４４）の上端部に、上側の端板（４
５）を軸方向に弾性変形可能に圧接させた状態で各永久
磁石（４４）を両端板（４５），（４５）間に挟圧保持
させている。

【００２８】具体的には、上記各端板（４５）は、その
外周側部分に４つの挿通孔（４１ｂ），（４１ｂ）…が
設けられていて、各挿入部（４３）の外周側の４箇所で
締結リベット（４９），（４９），…により回転子コア
（４２）に一体に接合されている。そして、上側の端板
（４５）は、挿通孔（４１ｂ），（４１ｂ），…の位置
から内周側の部分が各永久磁石（４４）の上端部により
回転子コア（４２）の上端面から押し上げられた状態に
弾性変形している。一方、下側の端板（４５）は、回転
子コア（４２）の下端面に密接に接合して各永久磁石
（４４）を下方から支承する状態になされている。尚、
図１及び図２では上述の油分離板（４７）及びその取付
構造は共に図示を省略している。

【００２９】また、上記各挿入部（４３）の周方向の寸
法は、図６に示すように、各永久磁石（４４）の周方向
の寸法よりも大きくされていて、このことで各永久磁石
（４４）の周方向両側方にそれぞれ軸方向に延びる１対
の隙間が設けられている。この隙間は、固定子（３１）
からの逆磁界が各永久磁石（４４）の周方向両端部に集
中するのを回避するためのものであり、このようにする
ことで、各永久磁石（４４）の両側部が上記逆磁界の集
中を受けて減磁耐力が低下するという事態を未然に防止
でき、十分な性能を発揮できるようになされている。
尚、各挿入部（４３）の半径方向の寸法は、永久磁石
（４４）の最大許容厚さ寸法に設定されており、これら
のことで、寸法公差のよくない永久磁石（４４）を、研
磨等の加工を行わずに、圧入することなく各挿入部（４
３）内に挿入できるようになっている。

【００３０】さらに、上記上側の端板（４５）には、図
７及び図８にも示すように、各々の永久磁石（４４）の
上端部を包み込むように受容してその永久磁石（４４）
の周方向の動きを規制する凹部（４５ａ），（４５
ａ），…が設けられている。具体的には、各凹部（４５
ａ）内の側壁面間の周方向の寸法は永久磁石（４４）の
最大許容幅寸法に、また半径方向の寸法は永久磁石（４
４）の最大許容厚さ寸法にそれぞれ設定されている。そ
して、底壁面の深さ寸法（軸方向の寸法）は、永久磁石
（４４）の長さ及び回転子コア（４２）の軸方向寸法が
それぞれ許容範囲にあるときに、上側端板（４５）が各
永久磁石（４４）に十分に圧接できる値に設定されてい
る。

【００３１】また、上記回転子コア（４２）の両端近傍
部分に使用されている積層板（４２ａ），（４２ａ），
…には、図６に示すように、各永久磁石（４４）の周方
向の動きを規制する１対の突起（４２ａ１），（４２ａ
１）が挿入部（４３）毎に設けられていて、各挿入部
（４３）内にそれぞれ永久磁石（４４）を挿入する際
に、各永久磁石（４４）を挿入部（４３）内の周方向中
央位置に位置決めするとともに、位置決め後は各永久磁
石（４４）の横ずれを防止できるようになっている。具
体的には、各突起（４２ａ１）は内周側に向かって突出
しており、各挿入部（４３）における両突起（４２ａ
１），（４２ａ１）間の寸法は、永久磁石（４４）の最
大許容幅寸法に設定されている。よって、各挿入部（４
３）の半径方向の寸法が永久磁石（４４）の最大許容厚
さ寸法であることと相俟って、寸法公差による永久磁石
（４４）の幅及び厚さのばらつきに拘らず圧入しなくて
も各挿入部（４３）内に挿入できるので、寸法精度のよ
くない永久磁石（４４）を加工しないで使用でき、その
分だけコストダウンを図ることができる。

【００３２】尚、この発明では、永久磁石（４４）を挿
入部（４３）内に挿入すると表現しているが、永久磁石
（４４）は、挿入される段階で既に着磁されているもの
であってもよいし、挿入された後に例えば固定子巻線部
（３３）に印加して着磁されるものであってもよい。特
に希土類磁石等のように強力な磁力を発生するものの場
合には、挿入時の作業性や磁石（４４）の回転子コア
（４２）との接触等を考慮すると、挿入後に着磁するの
が望ましい。

【００３３】したがって、この実施形態１によれば、埋
込型ブラシレスＤＣモータ（３０）の回転子（４１）に
おいて、回転子コア（４２）の各挿入部（４３）内に各
々の永久磁石（４４）を配置し、その回転子コア（４
２）の両端面に１対の端板（４５），（４５）を接合す
る際に、上記各永久磁石（４４）の長さを回転子コア
（４２）の軸方向の寸法よりも大きくしておくことで、
それら各永久磁石（４４）を両端板（４５），（４５）
間に挟圧保持できるようにし、さらに、上側の端板（４
５）を各永久磁石（４４）の上端部に対し軸方向に弾性
変形可能に圧接させるようにしたので、寸法公差による
永久磁石（４４）の長さのばらつきに、積層公差による
回転子コア（４２）の軸方向寸法のばらつきが相俟って
生じる永久磁石（４４）及び回転子コア（４２）間の軸
方向の寸法差を、上側端板（４５）の弾性変形により吸
収することができる。そして、上記端板（４５）は既に
使用されている部品であるので、新たな部品を用いて行
うようにする場合に比べて、コストアップの幅を小さく
抑えることができる。

【００３４】また、この実施形態の場合では、各永久磁
石（４４）の周方向両側方に隙間を設けて減磁耐力の低
下を回避できるようにしているが、その際に、上記各永
久磁石（４４）を両端板（４５），（４５）間に挟圧保
持させていることに加え、上記各永久磁石（４４）の端
部を上側端板（４５）の各々の凹部（４５ａ）に受容さ
せることでも各永久磁石（４４）の周方向の動きを規制
するようにし、さらには、上記各挿入部（４３）内に各
々の永久磁石（４４）を挿入する際に、各永久磁石（４
４）をそれぞれ両側１対の突起（４２ａ１），（４２ａ
１）により周方向の所定位置に位置決めでき、また、位
置決め後は、それら突起（４２ａ１），（４２ａ１）に
よっても周方向にずれないように保持できるようにして
いるので、各永久磁石（４４）の減磁耐力の低下を、よ
り確実に防止でき、十分な性能を発揮させることができ
る。

【００３５】尚、上記実施形態１では、上側の端板（４
５）を各永久磁石（４４）の上端部に対し弾性変形可能
に圧接させているが、そのことに加えて又は単独で、下
側の端板（４５）を各永久磁石（４４）の下端部に弾性
変形可能に圧接させるようにしてもよい。

【００３６】また、上記実施形態１では、各永久磁石
（４４）に弾性変形可能に圧接している上側の端板（４
５）に凹部（４５ａ）を設けるようにしているが、下側
の端板（４５）にも、又は下側の端板（４５）のみに設
けるようにしてもよい。

【００３７】また、上記実施形態１では、各挿入部（４
３）内での各々の永久磁石（４４）の周方向の位置決め
を突起（４２ａ１），（４２ａ１），…により行うよう
にしているが、治具を用いて位置決めするようにしても
よい。

【００３８】また、上記実施形態１では、回転子コア
（４２）にバリア部（４６），（４６）…を有するブラ
シレスＤＣモータ（３０）について説明したが、そのよ
うなバリア部（４６），（４６），…を持たないブラシ
レスＤＣモータに、この発明を適用することもできる。

【００３９】さらに、上記実施形態１では、冷媒回路用
圧縮機に内蔵されたブラシレスＤＣモータ（３０）につ
いて説明したが、上記ブラシレスＤＣモータ（３０）を
圧縮機以外の装置に用いることができるのは勿論であ
る。

【００４０】（実施形態２）図９は、この発明の実施形
態２に係るブラシレスＤＣモータの要部を示している。
以下の説明では、上記実施形態１の場合と同じ部分には
同じ符号を付してて示し、その説明については省略して
いる。

【００４１】この実施形態では、上下１対の端板（４
５），（４５）を、共に各永久磁石（４４）の端部に軸
方向に弾性変形可能に圧接するようにしており、かつ両
方にそれぞれ凹部（４５ａ），（４５ａ），…が設けら
れている。

【００４２】また、上記実施形態１の場合と同じく、各
挿入部（４３）の周方向の寸法は各永久磁石（４４）の
周方向の寸法よりも大きくされていて、このことで、図
１０に示すように、各永久磁石（４４）の周方向両側方
にそれぞれ軸方向に延びる１対の隙間が設けられるよう
になされている。この隙間は、上記実施形態１の場合と
は異なっていて、永久磁石（４４），（４４），…の幅
寸法の変更を吸収するためのものであり、このようにす
ることで、幅の寸法公差が改善されていない永久磁石
（４４）のみならず、幅寸法が変更された永久磁石（４
４）でも圧入を伴うことなく各挿入部（４３）内に挿入
でき、その結果、永久磁石（４４）の幅寸法が変更され
る場合には、同じ回転子コア金型を使用することがで
き、その分だけ永久磁石（４４）の形状変更に伴うコス
トアップの幅を小さく抑えることができるようになって
いる。

【００４３】その際に、上記各凹部（４５ａ）は、図１
１に上側の端板（４５）の場合を模式的にかつ誇張して
示すように、その周方向に相対する両壁面（６０ｂ），
（６０ｂ）間の間隔が回転子コア（４２）の側に向かっ
て徐々に大きくなる断面形状に形成されている。具体的
には、上記各壁面（６０ｂ）は僅かに後傾していて、底
壁面（６０ａ）とのコーナー部は断面円弧状とされてお
り、このようにすることで、両端板（４５），（４５）
の各凹部（４５ａ）と、各々の永久磁石（４４）の端部
とを、永久磁石（４４）の幅（周方向の寸法）に応じて
軸方向に相対的に変位させることができるようになって
いる。つまり、図１１に一点鎖線で示すように、永久磁
石（４４）の幅が同図に実線で示すものよりも大きい場
合には、各凹部（４５ａ）は上方に変位する。一方、同
図に仮想線で示すように、永久磁石（４４）の幅が小さ
い場合には、各凹部（４５ａ）は下方に変位する。よっ
て、何れの場合でも、各永久磁石（４４）の周方向の動
きに対する各々の凹部（４５ａ）による規制は維持され
る。

【００４４】ここで、上記ブラシレスＤＣモータにおけ
る永久磁石保持方法を説明する。この実施形態では、図
１２及び図１３に示すように、永久磁石（４４）をその
幅方向に挟持可能な両側１対の先端部（５０），（５
０）を有してなる治具（Ａ）が用いられる。両先端部
（５０），（５０）はフォーク状をなしていて、各先端
部（５０）は、挿入部（４３）から各々のバリア部（４
６）に連なる部分に嵌挿可能な断面形状を有する。ま
た、各先端部（５０）の周面は、挿入部（４３）及びバ
リア部（４６）の相対する各壁面に摺接可能なガイド面
とされている。

【００４５】そして、先ず、上記治具（Ａ）の両先端部
（５０），（５０）間に永久磁石（４４）の上半部を挟
持させた状態で、各挿入部（４３）内に上方からそれら
両先端部（５０），（５０）と共に永久磁石（４４）を
挿入する。その際に、ガイド面が挿入部（４３）及びバ
リア部（４６）の各壁面に摺接することで、上記永久磁
石（４４）を挿入部（４３）内の周方向中央に配置でき
る。次いで、両端板（４５），（４５）を回転子コア
（４２）の両端面に締結リベット（４９），（４９），
…により接合し、それら両端板（４５），（４５）間に
各永久磁石（４４）を挟圧保持させるようになされる。

【００４６】したがって、この実施形態２によれば、上
記実施形態１の場合と同様に永久磁石（４４）及び回転
子コア（４２）間の軸方向の寸法差を新たな部品を用い
ることなく吸収できる他、各挿入部（４３）内におい
て、永久磁石（４４）の幅寸法の変更を、その周方向両
側方の隙間により吸収できるようにしたので、永久磁石
（４４）の幅寸法が変更される場合に同じ回転子コア金
型を使用することができるようになり、その分だけ永久
磁石（４４）の形状変更に伴うコストアップの幅を小さ
く抑えることができる。

【００４７】その際に、両端板（４５），（４５）の各
凹部（４５ａ）を、各々の永久磁石（４４）の幅（周方
向の寸法）に応じて軸方向に変位させるようにしたの
で、永久磁石（４４）の幅寸法の変更時に同じ回転子コ
ア金型を使用する場合に、幅寸法の変更を許容しつつ各
凹部（４５ａ）による各々の永久磁石（４４）の保持を
確保することができる。

【００４８】また、各挿入部（４３）内に各々の永久磁
石（４４）を挿入する際、治具（Ａ）により周方向の所
定位置に位置決めして両端板（４５），（４５）間に保
持させることができるので、永久磁石（４４），（４
４），…の幅寸法の変更時に同じ回転子コア金型を使用
する場合には、治具（Ａ）を変更するだけで各永久磁石
（４４）の位置決めを行うことができる。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、各挿入部内にそれぞれ永久磁石が埋め込まれた
回転子コアの軸方向両端面に１対の端板を接合するよう
にしたブラシレスＤＣモータにおいて、上記各永久磁石
の軸方向寸法を回転子コアの軸方向寸法よりも長くし
て、その各永久磁石を上記１対の端板間で軸方向に挟圧
して保持させるようにし、その上で、上記両端板のうち
の少なくとも一方を、各永久磁石の軸方向端部に弾性変
形可能に圧接させるようにしたので、永久磁石及び回転
子コア間の軸方向の寸法差を、既に部品として使用され
ている上記端板を活用して吸収することができ、よっ
て、上記寸法差に起因する不具合の発生を大幅なコスト
アップを伴わずに回避することができる。

【００５０】請求項２の発明によれば、上記各挿入部内
における各々の永久磁石の周方向両側方にそれぞれ軸方
向に延びる１対の隙間を設けるようにしたので、回転子
からの逆磁界が各永久磁石の両側部に集中する場合に
は、上記隙間をあけることで減磁耐力の低下を未然に防
止して十分な性能を発揮させることができる一方、その
ような減磁が生じない場合には、上記隙間において永久
磁石の寸法公差による幅のばらつきや幅寸法の変更を吸
収することができ、よって、永久磁石の幅寸法が変更さ
れるときに同じ回転子コア金型を使用して永久磁石の形
状変更に伴うコストアップの幅を小さく抑えることがで
きる。

【００５１】請求項３の発明によれば、上記両端板のう
ちの少なくとも一方に、各々の永久磁石の端部を受容し
てその周方向の動きを規制する凹部を設けるようにした
ので、両端板間での各永久磁石の保持を、より確実なも
のとすることができる。

【００５２】請求項４の発明によれば、上記回転子コア
に、各挿入部内に突出して各々の永久磁石の周方向の動
きを規制する突起を設けるようにしたので、上記隙間が
減磁防止用のものである場合に、各永久磁石を周方向の
適正な位置に位置決めして保持させることができかつそ
の保持をさらに確実なものとすることができる。

【００５３】請求項５の発明によれば、上記各凹部を、
その周方向に相対する両壁面間の間隔が回転子コアの側
に向かって徐々に大きくなる断面形状を有するものとし
たので、上記隙間が幅変更吸収用のものである場合に、
永久磁石の周方向の寸法公差によるばらつきや、周方向
の寸法変更に拘らず、上記各凹部による各々の永久磁石
の保持を行うことができる。

【００５４】請求項６の発明によれば、上記請求項２，
３又は５の発明に係るブラシレスＤＣモータの永久磁石
保持方法として、各挿入部内の周方向の所定位置に各々
の永久磁石を位置決め可能な治具を用い、その治具によ
り各永久磁石の位置決めを行った後に、両端板間で保持
させるようにしたので、永久磁石の幅寸法の変更時に同
じ回転子コア金型を使用する場合には、治具を変更する
だけで各永久磁石の位置決めが行える一方、減磁耐力の
低下を防止する場合には、各永久磁石を減磁耐力の低下
の生じ難い適正な位置に容易に位置決めして保持させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施形態１に係るブラシレスＤＣモ
ータの回転子を示す縱断面図である。

【図２】回転子を示す平面図である。

【図３】回転子を示す底面図である。

【図４】ブラシレスＤＣモータが内蔵された冷媒回路用
圧縮機を示す縱断面図である。

【図５】回転子の基本構成を示す分解斜視図である。

【図６】各永久磁石の周方向両側に設けられた隙間及び
突起が設けられた回転子コア積層板を併せて示す平面図
である。

【図７】回転子の上側端板を示す平面図である。

【図８】図７のVIII−VIII線断面図である。

【図９】この発明の実施形態１に係るブラシレスＤＣモ
ータの回転子を示す図１相当図である。

【図１０】図９のＸ−Ｘ線断面図である。

【図１１】上側端板の凹部が永久磁石の幅に応じて上下
方向に変位する状態を示す模式図である。

【図１２】各挿入部内に永久磁石を挿入する際に用いら
れる治具を示す正面図である。

【図１３】治具を用いて永久磁石を挿入する状態を示す
正面図である。

【図１４】表面型ブラシレスＤＣモータの要部を模式的
に示す横断面図である。

【図１５】埋込型ブラシレスＤＣモータの要部を模式的
に示す横断面図である。

【符号の説明】

（３０） ブラシレスＤＣモータ （４１） 回転子 （４２） 回転子コア （４２ａ１） 突起 （４３） 挿入部 （４４） 永久磁石 （４５） 端板 （４５ａ） 凹部 （６０ｂ） 側壁面 （Ａ） 治具

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転子コア（４２）を軸方向に貫通しか
   つ略周方向に延びるスロット状に設けられた複数の挿入
   部（４３），（４３），…内にそれぞれ板状の永久磁石
   （４４），（４４），…が埋め込まれているとともに、
   上記回転子コア（４２）の軸方向両端面に各挿入部（４
   ３）の開口端を覆うように非磁性体の１対の端板（４
   ５），（４５）が接合されてなる回転子（４１）を備え
   たブラシレスＤＣモータであって、 上記各永久磁石（４４）の軸方向の寸法を回転子コア
   （４２）の軸方向の寸法よりも長くし、 上記各挿入部（４３）の開口端から突出した各々の永久
   磁石（４４）の端部に上記両端板（４５），（４５）の
   うちの少なくとも一方を軸方向に弾性変形可能に圧接さ
   せた状態で各永久磁石（４４）を両端板（４５），（４
   ５）間に挟圧保持させたことを特徴とするブラシレスＤ
   Ｃモータ。
2. 【請求項２】 請求項１記載のブラシレスＤＣモータに
   おいて、 各挿入部（４３）の周方向の寸法を各永久磁石（４４）
   の周方向の寸法よりも大きくして該永久磁石（４４）の
   周方向両側方にそれぞれ軸方向に延びる１対の隙間を設
   けたことを特徴とするブラシレスＤＣモータ。
3. 【請求項３】 請求項２記載のブラシレスＤＣモータに
   おいて、 両端板（４５），（４５）のうちの少なくとも一方の端
   板（４５）に、各々の永久磁石（４４）の端部を受容し
   て該永久磁石（４４）の周方向の動きを規制する凹部
   （４５ａ），（４５ａ），…を設けたことを特徴とする
   ブラシレスＤＣモータ。
4. 【請求項４】 請求項２又は３記載のブラシレスＤＣモ
   ータにおいて、 回転子コア（４２）に、各挿入部（４３）内に突出して
   各々の永久磁石（４４）の周方向の動きを規制する突起
   （４２ａ１），（４２ａ１），…を設けたことを特徴と
   するブラシレスＤＣモータ。
5. 【請求項５】 請求項３記載のブラシレスＤＣモータに
   おいて、 各凹部（４５ａ）は、その周方向に相対する両側壁面
   （６０ｂ），（６０ｂ）間の間隔が回転子コア（４２）
   の側に向かって徐々に大きくなる断面形状を有すること
   を特徴とするブラシレスＤＣモータ。
6. 【請求項６】 請求項２，３又は５記載の発明に係るブ
   ラシレスＤＣモータの永久磁石保持方法であって、 各挿入部（４３）内の周方向の所定位置に各々の永久磁
   石（４４）を位置決め可能な治具（Ａ）を用い、 上記治具（Ａ）により各永久磁石（４４）の周方向の位
   置決めを行った後、該各永久磁石（４４）を両端板（４
   ５），（４５）間に保持させることを特徴とするブラシ
   レスＤＣモータの永久磁石保持方法。