JP2013051837A - 回転電気機械 - Google Patents

Abstract

【課題】リベット等の固定部材を省略し、部品点数の低減を図ると共に、製造工程の簡略化を図る。
【解決手段】モータは、複数の永久磁石（70）がロータコア（61）の磁石用スロット（65）に挿入され且つ永久磁石（70）のロータコア（61）周面側のＳ極とＮ極とが同じ数に構成されたロータ（60）を備えている。各永久磁石（70）のロータ（60）の回転軸方向の一端には、ロータコア（61）より突出し且つロータコア（61）の回転軸方向の端面に当接する突出部（73）が形成されている。さらに、各永久磁石（70）は、ロータ（60）の周方向に隣り合う永久磁石（70）において突出部（73）が異なる回転軸方向端部に配置されてロータコア（61）を回転軸方向の両端から挟み込む。
【選択図】図３

Description

本発明は、回転電気機械に関し、特に、ロータ構造に係るものである。

従来、電動機には、特許文献１に示すように、圧縮機に実装されて圧縮機構を駆動するものがあり、この電動機には、埋込磁石型モータがある。そして、この埋込磁石型モータのロータは、多数の電磁鋼板および両端部の端板を備えたロータコアと、該ロータコアのスロットに埋め込まれた永久磁石とより構成されている。

特開２００４−３３６８３１号公報

従来の埋込磁石型モータのロータは、ロータコアに永久磁石を挿入し、端板の両側に貫通するリベットによって一体に固定していた。

しかしながら、この従来のロータは、リベットによって電磁鋼板および永久磁石を固定しているので、部品点数が多くなると共に、リベットによる固定工程が必要であった。この結果、従来のロータは、コストが高くなるという問題があった。

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、リベット等の固定部材を省略し、部品点数の低減を図ると共に、製造工程の簡略化を図ることを目的とする。

本発明は、磁石によってロータコアを挟み込むようにしたものである。

第１の発明は、複数の磁石（70）がロータコア（61）のスロット（65）に挿入され且つ該磁石（70）のロータコア（61）周面側のＳ極とＮ極とが同じ数に構成されたロータ（60）を備えた回転電気機械である。そして、上記各磁石（70）のロータ（60）の回転軸方向の一端には、上記ロータコア（61）より突出し且つ上記ロータコア（61）の回転軸方向の端面に当接する突出部（73）が形成されている。さらに、上記各磁石（70）は、上記ロータ（60）の周方向に隣り合う異なる極の磁石（70）において上記突出部（73）が異なる回転軸方向端部に配置されて上記ロータコア（61）を回転軸方向の両端から挟み込むように構成されている。

上記第１の発明では、周方向に位置する各磁石（70）が突出部（73）によってロータコア（61）を回転軸方向の両端から挟み込むので、従来のビス等の部材が省略され、部品点数が削減される。

つまり、上記各磁石（70）には、次の力が作用する。

第１の作用力は、上記各磁石（70）の自己吸引力である。上記各磁石（70）は、ロータコア（61）が、例えば、電磁鋼板（62）によって形成されているので、スロット（65）に入り込もうとする自己吸引力が生ずる。

第２の作用力は、上記各磁石（70）の相互間の相互吸引力である。上記各磁石（70）は、各磁石（70）の相互間の磁路が最も短くなる状態で安定する。したがって、上記各磁石（70）は、この安定状態に移動しようとする各磁石（70）の相互間の相互吸引力が生ずる。

上記各磁石（70）は、主として相互間の相互吸引力が作用するので、突出部（73）がロータコア（61）を両端から挟み込むことになる。

第２の発明は、上記第１の発明において、上記磁石（70）が、各極毎に多層を構成するように設けられたものである。そして、上記各層の磁石（70）は、隣り合う層の磁石（70）において上記突出部（73）が異なる回転軸方向端部に配置されて上記ロータコア（61）を回転軸方向の両端から挟み込むように構成されている。

上記第２の発明では、周方向に位置する各磁石（70）の他、各層の磁石（70）が突出部（73）によってロータコア（61）を回転軸方向の両端から挟み込むので、従来のビス等の部材が省略され、部品点数が削減される。

第３の発明は、上記第１または第２の発明において、上記各磁石（70）が、上記ロータ（60）の回転軸方向の所定部位に対応するオーバラップ部（73）と、該オーバラップ部（73）よりロータ（60）の回転軸方向の一端に延びる延長部（74）とを備えたものである。そして、上記突出部（73）は、延長部（74）の端部に形成されている。

上記第３の発明では、上記磁石（70）に延長部（74）が構成されているので、各磁石（70）は、相互間の相互吸引力が確実に作用する。

第４の発明は、上記第１〜第３の発明の何れか１の発明において、上記ロータコア（61）の回転軸方向の両端部の鋼板（62ａ）が、他の鋼板（62）の厚さより厚く形成されたものである。

上記第４の発明では、両端部の鋼板（62ａ）が厚いので、磁石（70）がロータコア（61）を確実に挟み込み、鋼板の変形を防止する。

第５の発明は、上記第１〜第３の発明の何れか１の発明において、上記ロータコア（61）が、磁石（70）の突出部（73）側の端部が貫通する貫通孔（66a）を有する端板（66）を回転軸方向の両端に有しているものである。

上記第５の発明では、端板（66）を有しているので、磁石（70）がロータコア（61）を確実に挟み込む。

第６の発明は、上記第５の発明において、上記端板（66）は、ロータコア（61）の鋼板（62）の厚みより厚い非磁性体で構成されていたものである。

上記第６の発明では、鋼板（62）より厚い非磁性体の端板（66）を有しているので、磁石（70）がロータコア（61）を確実に挟み込む。

第７の発明は、上記第１〜第６の発明の何れか１の発明において、上記スロット（65）の上記突出部（73）側の端部が、磁石（70）との間に隙間を形成する広幅部（65c）に形成されたものである。

上記第７の発明では、スロット（65）に広幅部（65c）が形成されているので、磁石（70）の突出部（73）の円弧状角部が逃げる。この結果、上記磁石（70）の突出部（73）がロータコア（61）を確実に挟み込む。

第８の発明は、上記第１〜第７の発明の何れか１の発明において、上記磁石（70）の突出部（73）が、非着磁状態または磁石（70）の磁極面より弱い着磁状態に構成されたものである。

上記第８の発明では、突出部（73）の磁束が鋼板面に対して垂直に流入することにより発生する渦電流が抑制される。

第９の発明は、上記第１〜第８の発明の何れか１の発明において、上記ロータコア（61）の上記突出部（73）側の端部は、スロット（65）と直交する方向のスリット（67）がスロット（65）の縁部に沿って形成されたものである。

上記第９の発明では、突出部（73）に当接するロータコアの渦電流がスリット（67）によって抑制される。

第１０の発明は、上記第２の発明において、上記磁石（70）が、各極毎に２層以上を構成するように設けられ、上記２層以上の磁石（70）の突出部（73）が、隣接する２層の磁石（70）の間のロータコア（61）に当接するように構成されたものである。

上記第１０の発明では、比較的強度の弱い２層以上の磁石（70）の間のロータコア（61）が磁石（70）に確実に挟み込まれる。

本発明によれば、上記ロータ（60）の周方向に隣り合う磁石（70）において上記突出部（73）が異なる軸方向端部に配置され、上記各磁石（70）が上記ロータコア（61）を軸方向の両端から挟み込むので、従来のビス等の部材を省略することができる。この結果、部品点数の削減を図ることができる。また、従来のビス等による固定工程を省略することができるので、製造工程の簡略化を図ることができる。

また、回転電気機械を使用した後に、上記磁石（70）を熱等により脱磁すれば、磁石（70）を容易にロータコア（61）から抜くすることができるので、上記ロータ（60）を分解することなく、容易に磁石（70）のリサイクルを図ることができる。

また、上記第２の発明によれば、上記ロータ（60）の周方向に隣り合う磁石（70）と隣り合う層の磁石（70）とがロータコア（61）を軸方向の両端から挟み込むので、ロータコア（61）を確実に挟み込むことができる。

また、上記第３の発明によれば、上記磁石（70）に延長部（74）が構成されているので、各磁石（70）の相互間の相互吸引力が確実に作用し、ロータコア（61）を確実に挟み込むことができる。

また、上記第４の発明によれば、両端部の鋼板（62ａ）が厚いので、磁石（70）がロータコア（61）を確実に挟み込むことができる。

上記第５の発明によれば、端板（66）を有しているので、磁石（70）がロータコア（61）を確実に挟み込むことができる。

上記第６の発明によれば、鋼板（62）より厚い非磁性体の端板（66）を有しているので、磁石（70）がロータコア（61）を確実に挟み込むことができる。

上記第７の発明によれば、スロット（65）に広幅部（65c）が形成されているので、磁石（70）の突出部（73）の円弧状角部が逃げることになり、上記磁石（70）の突出部（73）がロータコア（61）の端面に接し、磁石（70）がロータコア（61）を確実に挟み込むことができる。

上記第８の発明によれば、突出部（73）に当接するロータコアの渦電流を確実に抑制することができる。

上記第９の発明によれば、突出部（73）に当接するロータコアの渦電流をスリット（67）によって確実に抑制することができる。

上記第１０の発明によれば、２層の磁石（70）の間のロータコア（61）が磁石（70）に確実に挟み込まれる。

図１は、実施形態１の圧縮機の縦断面図である。 図２は、実施形態１のモータの横断面図である。 図３は、実施形態１のロータの分解斜視図である。 図４は、実施形態１の永久磁石を取り付けた状態を示す斜視図である。 図５は、実施形態１の永久磁石の側面図である。 図６は、実施形態２の永久磁石の側面図である。 図７は、実施形態３の永久磁石の側面図である。 図８は、実施形態４の２つの永久磁石を示す側面図である。 図９は、実施形態５のロータの分解斜視図である。 図１０は、実施形態５のロータの一部を示す縦断面図である。 図１１は、実施形態６のロータの分解斜視図である。 図１２は、実施形態７のロータの分解斜視図である。 図１３は、実施形態８のロータの平面図である。 図１４は、実施形態８のロータの一部を示す縦断面図である。 図１５は、実施形態９のロータの平面図である。 図１６は、実施形態１０のロータの一部を示す縦断面図である。 図１７は、実施形態１１のロータの一部を示す縦断面図である。 図１８は、実施形態１２のロータの一部を示す縦断面図である。 図１９は、実施形態１３のロータの分解斜視図である。 図２０は、実施形態１４のロータの平面図である。 図２１は、実施形態１５のロータの平面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

〈発明の実施形態１〉
−全体構成−
図１に示すように、圧縮機（10）は、モータ（20）によって駆動するものであり、例えば、空気調和装置の室外機に搭載される。

上記圧縮機（10）は、ケーシング（30）と上記モータ（20）と圧縮機構（40）とを備えている。上記モータ（20）は、図２に示すように、ステータ（50）とロータ（60）と回転軸である駆動軸（21）を備え、上記ケーシング（30）に収容されている。

上記圧縮機構（40）は、ロータリ型圧縮機構で構成され、上記ケーシング（30）に収容されている。なお、上記圧縮機構（40）は、スクロール型圧縮機構など各種のものであってもよい。

−モータ構造−
上記モータ（20）は、回転電気機械であり、ブラシレスＤＣモータである。より具体的には、ロータコアがステータコア（51）に直接対向する埋め込み磁石形モータ（いわゆるＩＰＭモータ）である。そして、上記モータ（20）は、駆動軸（21）を介して圧縮機構（40）（20）を駆動するように構成されている。以下の説明において、軸方向とは、回転軸方向であって、駆動軸（21）の軸心Ｏの方向をいい、径方向とは、前記軸心Ｏと直交する方向をいう。また、外周側とは、前記軸心からより遠い側をいい、内周側とは、前記軸心により近い側をいう。

−ステータ構造−
上記ステータ（50）は、図２に示すように、円筒状のステータコア（51）と、コイル（52）を備えている。

上記ステータコア（51）は、電磁鋼板をプレス加工によって打ち抜いて積層板を作成し、複数の積層板を軸方向に積層した積層コアである。上記ステータコア（51）は、１つのバックヨーク部（53）と、複数（この例では６つ）のティース部（54）と、ツバ部（55）とを備えている。

上記バックヨーク部（53）は、ステータコア（51）の外周部に形成され、円環状に形成されている。上記バックヨーク部（53）の外周がケーシング（30）の内面に固定されている。

上記ティース部（54）は、バックヨーク部（53）の内周面から径方向に伸びる直方体状に形成されている。上記各ティース部（54）の間には、コイル（52）が収容されるコイル用スロット（56）が形成されている。上記ティース部（54）には、いわゆる集中巻方式で、コイル（52）が巻回されている。すなわち、１つのティース部（54）ごとにコイル（52）が巻回され、巻回されたコイル（52）はコイル用スロット（56）内に収容されている。これにより各ティース部（54）において電磁石が形成される。

上記ツバ部（55）は、それぞれのティース部（54）の内周側に連続形成されている。上記ツバ部（55）は、ティース部（54）よりも幅（周方向の長さ）が大きく構成され、内周側の面が円筒面に形成されている。上記ツバ部（55）の円筒面は、ロータ（60）の外周面（円筒面）と所定の距離（エアギャップ（G））をもって対向している。

−ロータ構造−
次に、上記モータ（20）のロータ（60）について説明する。

図３および図４に示すように、上記ロータ（60）は、ロータコア（61）と４つの永久磁石（70）とを備え、４極構造に構成されている。そして、上記ロータコア（61）は、円盤状の薄板鋼板よりなる電磁鋼板（62）を多数枚重ね合わせて構成され、この多数枚の電磁鋼板（62）は、カシメ（63）によって固定されている。さらに、上記ロータコア（61）には、中央部に駆動軸（21）の軸孔（64）が形成されると共に、縁部に４つの磁石用スロット（65）が形成されている。該磁石用スロット（65）は、軸心回りに９０°ピッチで形成され、永久磁石（70）が挿入される直線状の磁石挿入空間（65a）と、該磁石挿入空間（65a）の両端部に連続して形成され且つ磁石挿入空間（65a）から電磁鋼板（62）の周縁に延びる磁束短絡防止用のバリア空間（65b）とを備えている。

一方、上記永久磁石（70）は、希土類金属を用いた磁石であり、図５に示すように、平板状の磁石本体（71）と、該磁石本体（71）における軸心方向の一端に形成された突出部（73）とを備えている。上記磁石本体（71）は、ロータ（60）の外周側に対向する板面と、回転軸に対向する内周側の板面とが磁極面に構成され、両板面の一方がＳ極に構成され、他方がＮ極に構成されている。さらに、４つの上記永久磁石（70）は、ロータ（60）の周方向にＳ極の磁極面とＮ極の磁極面とが交互に位置するように配置されている。つまり、上記ロータ（60）は、永久磁石（70）のロータ周面側のＳ極とＮ極とが同じ数で、同じ磁石体積、かつ、同じ磁極面積に構成されている。

上記突出部（73）は、図５に示すように、磁石本体（71）の軸方向の片側にのみ形成され、ロータコア（61）より突出し、ロータコア（61）の軸方向の端面にと当接するように構成されている。つまり、上記突出部（73）は、磁石本体（71）の一端において、磁石本体（71）の厚さ方向に延び、両磁極面より両側に突出し、上記永久磁石（70）が側面視Ｔ字状に形成されている。

さらに、４つの上記永久磁石（70）は、ロータ（60）の軸方向の一端を上部とし、他端を下部とし、上部に突出部（73）を有する第１永久磁石（70a）と、下部に突出部（73）を有する第２永久磁石（70b）とを構成している。

４つの上記永久磁石（70）は、上記ロータ（60）の周方向に隣り合う永久磁石（70）において上記突出部（73）が異なる軸方向端部に配置されて上記ロータコア（61）を軸方向の両端から挟み込むように構成されている。つまり、図３および図４に示すように、上部に突出部（73）を有する第１永久磁石（70a）の隣りには、下部に突出部（73）を有する第２永久磁石（70b）が位置し、下部に突出部（73）を有する第２永久磁石（70b）の隣りには、上部に突出部（73）を有する第１永久磁石（70a）が位置している。

そして、第１永久磁石（70a）は、ロータコア（61）に対して下方に移動しようとし、第２永久磁石（70b）は、ロータコア（61）に対して上方に移動しようとし、この第１永久磁石（70a）と第２永久磁石（70b）との移動力によってロータコア（61）が軸方向の両端から挟み込まれる。

そこで、上記永久磁石（70）がロータコア（61）を両端から挟み込む基本的原理について説明する。

第１の作用力は、上記各永久磁石（70）の自己吸引力である。上記各永久磁石（70）は、ロータコア（61）が電磁鋼板（62）によって形成されているので、磁石用スロット（65）に入り込もうとする自己吸引力が生ずる。

第２の作用力は、上記各永久磁石（70）の相互間の相互吸引力である。上記各永久磁石（70）は、各永久磁石（70）の相互間の磁路が最も短くなる状態で安定する。したがって、上記各永久磁石（70）は、この安定状態に移動しようとする各永久磁石（70）の相互間の相互吸引力が生ずる。

上記永久磁石（70）がロータコア（61）を両端から挟み込む力は、主として第２の作用力であり、各永久磁石（70）の相互吸引力である。

上記各永久磁石（70）は、相互間の相互吸引力が作用するので、上述したように、上部に突出部（73）を有する第１永久磁石（70a）は、下部に突出部（73）を有する第２永久磁石（70b）を上方に吸引し、逆に、第２永久磁石（70b）は、第１永久磁石（70a）を下方に吸引する。この結果、上記永久磁石（70）は、突出部（73）を備えているので、突出部（73）がロータコア（61）を両端から挟み込むことになる。

上記ロータ（60）は、永久磁石（70）がロータコア（61）を挟み込むので、従来のビス等の部材が省略されている。また、上記ロータ（60）は、ロータコア（61）の両端の端板も省略されている。

なお、上記ロータ（60）は、４つの永久磁石（70）を備えて２極構造に構成されていてもよい。すなわち、４つの上記永久磁石（70）は、上記ロータ（60）の外周側に対向する磁極面がＳ極となり且つ隣接する２つの永久磁石（70）と、上記ロータ（60）の外周側に対向する磁極面がＮ極となり且つ隣接する２つの永久磁石（70）とより構成されていてもよい。そして、同極の永久磁石（70）の突出部（73）は、軸心方向の同じ側の一端に設けられていてもよく、また、軸心方向の異なる側の一端に設けられていてもよい。

要するに、上記各永久磁石（70）は、上記ロータ（60）の周方向に隣り合う異なる極の永久磁石（70）において突出部（73）が異なる軸心方向の異なる端部に配置されていればよい。

さらに、上記各永久磁石（70）は、磁石用スロット（65）の磁石挿入空間（65a）の長手方向（駆動軸（21）と直交する方向）に複数に分割されていてもよい。例えば、１つの極の永久磁石（70）は、２つの分割磁石で構成されていてもよい。この場合、各分割磁石の突出部（73）は、軸心方向の同じ側の一端に設けられていてもよく、また、軸心方向の異なる側の一端に設けられていてもよい。要するに、周方向に隣り合う異なる極の分割磁石において突出部（73）が異なる軸心方向の異なる端部に配置されていればよい。

−実施形態１の効果−
したがって、本実施形態では、上記ロータ（60）の周方向に隣り合う永久磁石（70）において上記突出部（73）が異なる軸方向端部に配置され、上記各永久磁石（70）が上記ロータコア（61）を軸方向の両端から挟み込むので、従来のビス等の部材を省略することができる。この結果、部品点数の削減を図ることができる。また、従来のビス等による固定工程を省略することができるので、製造工程の簡略化を図ることができる。

また、上記モータ（20）を使用した後に、上記永久磁石（70）を熱等により脱磁すれば、永久磁石（70）を容易にロータコア（61）から抜くすることができるので、上記ロータ（60）を分解することなく、容易に永久磁石（70）のリサイクルを図ることができる。

〈発明の実施形態２〉
次に、本発明の実施形態２を図面に基づいて詳細に説明する。

本実施形態は、図６に示すように、上記実施形態１の突出部（73）が磁石本体（71）の両側に突出していたのに代わり、突出部（73）が片側にのみ突出するようにしたものである。

具体的に、図６に示すように、上記永久磁石（70）は、磁石本体（71）の片側にのみ突出し、他の片側は、磁石本体（71）と同一面に形成されている。その他の構成、作用および効果は、実施形態１と同様である。

〈発明の実施形態３〉
次に、本発明の実施形態３を図面に基づいて詳細に説明する。

本実施形態は、図７に示すように、上記実施形態１の突出部（73）が磁石本体（71）の両側に突出していたのに代わり、突出部（73）が片側にのみ突出するようにしたものである。

具体的に、図７に示すように、上記永久磁石（70）は、磁石本体（71）の片側にのみ突出し、他の片側は、磁石本体（71）より片側に後退した凹所に形成されている。その他の構成、作用および効果は、実施形態１と同様である。

〈発明の実施形態４〉
次に、本発明の実施形態４を図面に基づいて詳細に説明する。

本実施形態は、図８に示すように、上記実施形態１の各永久磁石（70）の磁石本体（71）がロータコア（61）の厚さ（上下方向長さ）に対応した長さに形成したのに代わり、磁石本体（71）がロータコア（61）の厚さより短く形成したものである。

具体的に、図８に示すように、上記永久磁石（70）は、ロータ（60）の軸方向の所定部位に対応するオーバラップ部（73）と、該オーバラップ部（73）よりロータ（60）の軸方向の一端に延びる延長部（74）とを備えている。

つまり、上記各永久磁石（70）の磁石本体（71）は、ロータ（60）の側面視において、各永久磁石（70）の相互が軸方向に重複するように構成されている。したがって、上記オーバラップ部（73）は、各永久磁石（70）の相互間において、軸方向に重複する部分よって構成されている。

上記延長部（74）は、第１永久磁石（70a）において、オーバラップ部（73）の上端に連続形成され、第２永久磁石（70b）において、オーバラップ部（73）の下端に連続形成されている。そして、上記突出部（73）は、延長部（74）の端部に形成されている。

上記実施形態１で説明したように、第１永久磁石（70a）と第２永久磁石（70b）との間で第２の作用力が生ずるので、延長部（74）によって各永久磁石（70）の間で確実に相互吸引力が生ずる。この結果、各永久磁石（70）がロータコア（61）を確実に挟み込むことになる。その他の構成、作用および効果は、実施形態１〜３と同様である。

〈発明の実施形態５〉
次に、本発明の実施形態５を図面に基づいて詳細に説明する。

本実施形態は、図９に示すように、上記実施形態１が各極を１つの永久磁石（70）で構成したのに代わり、各極を多層の永久磁石（70）で構成したものである。

具体的に、図９に示すように、上記ロータ（60）の４極は、２つの磁石用スロット（65）がロータ（60）の径方向に形成され、各磁石用スロット（65）に永久磁石（70）が挿入され、各極が２層の永久磁石（70）で構成されている。各層の永久磁石（70）は、隣り合う層の永久磁石（70）において、突出部（73）が異なる軸方向の端部に設けられてロータコア（61）を軸方向の両端から挟み込むように構成されている。つまり、上記ロータ（60）の外側が第１永久磁石（70a）の場合、中心側の内側に第２永久磁石（70b）が配置され、上記ロータ（60）の外側が第２永久磁石（70b）の場合、中心側の内側に第１永久磁石（70a）が配置されている。

さらに、上記ロータコア（61）のカシメ（63）は、図１０に示すように、例えば、外側の磁石用スロット（65）より外側と、内側の磁石用スロット（65）より内側とに形成され、外側の磁石用スロット（65）と内側の磁石用スロット（65）との間には形成されていない。そして、上記ロータコア（61）の外側の磁石用スロット（65）と内側の磁石用スロット（65）との間は、２層の永久磁石（70）の突出部（73）が突出してロータコア（61）を挟み込んでいる。つまり、上記ロータコア（61）は、カシメ（63）がない各層の磁石用スロット（65）の間が永久磁石（70）の突出部（73）によって挟み込まれている。その他の構成、作用および効果は、実施形態１〜４と同様である。

なお、本実施形態は、各極を２層の永久磁石（70）で構成したが、各極を３層以上の永久磁石（70）で構成してもよいことは勿論である。ここで、上記永久磁石（70）を２層以上にすることにより、磁石用スロット間（65）に磁路が設けられることになり、いわゆるｑ軸インダクタンスが向上することにより、リラクタンストルクを大きく発生させることが可能である。

〈発明の実施形態６〉
次に、本発明の実施形態６を図面に基づいて詳細に説明する。

本実施形態は、図１１に示すように、上記実施形態１がロータコア（61）の電磁鋼板（62）を同一厚さで構成したのに代わり、両端部の電磁鋼板（62）を厚く構成したものである。

具体的に、図１１に示すように、上記ロータコア（61）の軸方向の両端部には、厚肉電磁鋼板（62a）が設けられている。該厚肉電磁鋼板（62a）は、他の電磁鋼板（62）の厚さより厚く形成されている。例えば、両端部の３枚の厚肉電磁鋼板（62a）は、０．５mmの厚さに形成し、その他の中間部の電磁鋼板（62）は、０．３mmの厚さに形成されている。したがって、上記永久磁石（70）の突出部（73）が当接する厚肉電磁鋼板（62a）の強度が向上するので、ロータコア（61）の全体の強度が向上すると共に、上記永久磁石（70）がロータコア（61）を確実に挟み込むことができる。その他の構成、作用および効果は、実施形態１〜５と同様である。

〈発明の実施形態７〉
次に、本発明の実施形態７を図面に基づいて詳細に説明する。

本実施形態は、図１２に示すように、上記実施形態１がロータコア（61）を電磁鋼板（62）のみで構成したのに代わり、ロータコア（61）が端板（66）を備えるようにしたものである。

具体的に、図１２に示すように、上記ロータコア（61）は、軸方向の両端に端板（66）が設けられている。該端板（66）は、ロータコア（61）の電磁鋼板（62）より厚い非磁性体にて板状に形成され、永久磁石（70）の突出部（73）側の端部が貫通する貫通孔（66a）が形成されている。つまり、図１２において、上側に位置する端板（66）には、第１永久磁石（70a）が貫通する貫通孔（66a）が磁石用スロット（65）に対応して形成され、下側に位置する端板（66）には、第２永久磁石（70b）が貫通する貫通孔（66a）が磁石用スロット（65）の磁石挿入空間（65a）に対応して形成されている。

したがって、上記端板（66）によって永久磁石（70）が確実に保持されると共に、上記永久磁石（70）がロータコア（61）を確実に挟み込むことができる。その他の構成、作用および効果は、実施形態１〜６と同様である。

〈発明の実施形態８〉
次に、本発明の実施形態８を図面に基づいて詳細に説明する。

本実施形態は、図１３に示すように、上記実施形態７がロータコア（61）の端板（66）を同一厚さに構成したのに代わり、ロータコア（61）の端板（66）がバランサ（66b）を備えるようにしたものである。なお、図１３は、上記永久磁石（70）を省略して示している。

具体的に、図１３および図１４に示すように、上記ロータコア（61）の端板（66）は、過半部が厚く形成されてバランサ（66b）が形成されている。該バランサ（66b）は、上記圧縮機構（40）の偏心回転のアンバランスを修正するように形成されている。上記バランサ（66b）は、貫通孔（66a）を直交し且つ回転軸の軸心を通る線によって端板（66）が二分される片側に形成されている。

したがって、上記圧縮機構（40）の偏心回転のアンバランスを修正する修正機構の簡略化を図ることができる。その他の構成、作用および効果は、実施形態７と同様である。

〈発明の実施形態９〉
次に、本発明の実施形態９を図面に基づいて詳細に説明する。

本実施形態は、図１５に示すように、上記実施形態８が貫通孔（66a）を直交するバランサ（66b）を形成したのに代わり、貫通孔（66a）に沿ったバランサ（66b）を形成したものである。なお、図１５は、上記永久磁石（70）を省略して示している。

具体的に、図１５に示すように、上記バランサ（66b）は、貫通孔（66a）と平行で且つ回転軸の軸心を通る線によって端板（66）が二分される片側に形成されている。その他の構成、作用および効果は、実施形態８と同様である。

〈発明の実施形態１０〉
次に、本発明の実施形態１０を図面に基づいて詳細に説明する。

本実施形態は、図１６に示すように、上記実施形態１が磁石用スロット（65）を両端に亘って均一な幅に構成したのに代わり、磁石用スロット（65）の端部を永久磁石（70）より大きく形成するようにしたものである。

具体的に、図１６に示すように、上記ロータコア（61）の磁石用スロット（65）の突出部（73）側の端部は、永久磁石（70）との間に隙間を形成する大きさの広幅部（65c）が形成されている。つまり、上記永久磁石（70）は、突出部（73）を形成すると、該突出部（73）と磁石本体（71）との隅角部に円弧部が形成されることになる。そして、上記磁石用スロット（65）が両端に亘って均一な幅に形成されると、ロータコア（61）の磁石用スロット（65）の端部が永久磁石（70）の円弧部に当たり、突出部（73）がロータコア（61）の端面により離れることになる。そこで、上記永久磁石（70）の円弧部を逃げるように、上記ロータコア（61）は、広幅部（65c）が磁石用スロット（65）の端部に形成されている。

上記広幅部（65c）は、ロータコア（61）の端部における複数枚の電磁鋼板（62）の磁石用スロット（65）の幅を大きくして形成されている。

したがって、本実施形態では、磁石用スロット（65）に広幅部（65c）が形成されているので、上記永久磁石（70）の円弧部を逃げることができ、突出部（73）の全面がロータコア（61）の端面に確実に当接することから、上記永久磁石（70）がロータコア（61）を確実に保持することができる。

なお、実施形態７〜９のように端板（66）を設ける場合、端板（66）の貫通孔（66a）の幅を大きくすることになる。その他の構成、作用および効果は、実施形態１〜６と同様である。

〈発明の実施形態１１〉
次に、本発明の実施形態１１を図面に基づいて詳細に説明する。

本実施形態は、図１７に示すように、上記実施形態１０が磁石用スロット（65）の広幅部（65c）を単一の幅に形成したのに代わり、広幅部（65c）を段階的に大きくしたものである。

具体的に、図１７に示すように、上記広幅部（65c）は、ロータコア（61）の端面に向かって段階的に広くなるように形成されている。この結果、上記突出部（73）の全面がロータコア（61）の端面に確実に当接する。その他の構成、作用および効果は、実施形態１０と同様である。

〈発明の実施形態１２〉
次に、本発明の実施形態１２を図面に基づいて詳細に説明する。

本実施形態は、図１８に示すように、上記実施形態１がロータコア（61）の端部を平坦に形成したのに代わり、ロータコア（61）の端部にスリット（67）を形成したものである。なお、図１８は、上記永久磁石（70）を省略して示している。

具体的に、図１８に示すように、上記ロータコア（61）の突出部（73）側の端部は、磁石用スロット（65）と直交する方向のスリット（67）が磁石用スロット（65）の縁部に沿って形成されている。

したがって、上記永久磁石（70）が突出部（73）を有することから、突出部（73）からの垂直磁束によって生ずる渦電流をスリット（67）によって低減することができる。その他の構成、作用および効果は、実施形態１〜１１と同様である。

〈発明の実施形態１３〉
次に、本発明の実施形態１３を図面に基づいて詳細に説明する。

本実施形態は、図１９に示すように、上記実施形態１が突出部（73）を磁石本体（71）から幅方向に突出させたのに代わり、突出部（73）を磁石本体（71）から長手方向に突出させたものである。

具体的に、図１９に示すように、上記ロータ（60）の４極は、４つの磁石用スロット（65）がロータ（60）の径方向に形成され、各磁石用スロット（65）に永久磁石（70）が挿入され、各極が４層の永久磁石（70）で構成されている。さらに、上記磁石用スロット（65）は、円弧状に形成されると共に、永久磁石（70）は、磁石用スロット（65）に対応して円弧状に形成されている。

上記各永久磁石（70）の両側端には、円弧状に沿って突出する突出部（73）が形成されている。そして、各層の永久磁石（70）は、隣り合う層の永久磁石（70）において、突出部（73）が異なる軸方向の端部に設けられると共に、ロータ（60）の周方向に隣り合う永久磁石（70）において、突出部（73）が異なる軸方向の端部に設けられている。その他の構成、作用および効果は、実施形態１〜１２と同様である。

〈発明の実施形態１４〉
次に、本発明の実施形態１４を図面に基づいて詳細に説明する。

本実施形態は、図２０に示すように、上記実施形態１が磁石用スロット（65）を平坦面で形成したのに代わり、磁石用スロット（65）に誤組立を防止するストッパ（65d）を形成したのもである。

具体的に、図２０に示すように、上記ロータコア（61）には、磁石用スロット（65）の中央部に磁石用スロット（65）の内面から突出するストッパ（65d）が形成されている。一方、図示しないが、上記各永久磁石（70）には、ストッパ（65d）に嵌り込む凹部が形成されている。

したがって、上記各永久磁石（70）は、磁極面の極性を誤ることなく上記ロータコア（61）に取り付けられる。その他の構成、作用および効果は、実施形態１〜１３と同様である。

〈発明の実施形態１５〉
次に、本発明の実施形態１５を図面に基づいて詳細に説明する。

本実施形態は、図２１に示すように、上記実施形態１が磁石用スロット（65）を平坦面で形成したのに代わり、磁石用スロット（65）に仮止め爪（65e）を形成したのもである。

具体的に、図２１に示すように、上記ロータコア（61）には、磁石用スロット（65）の中央部に磁石用スロット（65）の内面から突出する永久磁石（70）の仮止め爪（65e）が一部のロータコア（61）の電磁鋼板（62）に形成されている。つまり、永久磁石（70）をロータコア（61）に組み込んだ後に着磁する場合、着磁する前においては、永久磁石（70）をロータコア（61）に仮止めする必要がある。

そこで、上記ロータコア（61）は、上記磁石用スロット（65）に仮止め爪（65e）が形成され、該仮止め爪（65e）が永久磁石（70）に接触して該永久磁石（70）がロータコア（61）に仮止めされる。その後、永久磁石（70）を着磁すると、永久磁石（70）がロータコア（61）を挟み込む。その他の構成、作用および効果は、実施形態１〜１４と同様である。

〈発明の実施形態１６〉
次に、本発明の実施形態１６を詳細に説明する。

本実施形態は、図示しないが、上記実施形態１が突出部（73）を着磁したのに代わり、突出部（73）を非着磁状態または磁石本体（71）の磁極面より弱い着磁状態に構成したのもである。

つまり、永久磁石（70）をロータコア（61）に組み込んだ後に着磁する場合、磁石本体（71）のみ着磁し、突出部（73）を非着磁状態または磁石本体（71）の磁極面より弱い着磁状態にする。この結果、突出部（73）から電磁鋼板（62）に垂直に流入する磁束による渦電流を抑制することができる。

〈その他の実施形態〉
本発明は、上記各実施形態について、以下のような構成としてもよい。

上記ロータコア（61）は、圧粉磁心で構成してもよい。

また、上記各実施形態は、モータ（20）について説明したが、本発明は、各実施形態のロータ構造を有する発電機であってもよく、要するに、本発明は、各種の回転電気機械であればよい。

尚、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

以上説明したように、本発明は、回転電気機械のロータ構造について有用である。

１０ 圧縮機
２０ モータ（回転電気機械）
２１ 駆動軸
５０ ステータ
６０ ロータ
６１ ロータコア
６２ 電磁鋼板
６２ａ 厚肉電磁鋼板
６３ カシメ
６５ 磁石用スロット
６６ 端板
６６ａ 貫通孔
６６ｂ バランサ
６７ スリット
７０ 永久磁石
７１ 磁石本体
７２ 突出部
７３ オーバラップ部
７４ 延長部

Claims (10)

1. 複数の磁石（70）がロータコア（61）のスロット（65）に挿入され且つ該磁石（70）のロータコア（61）周面側のＳ極とＮ極とが同じ数に構成されたロータ（60）を備えた回転電気機械であって、
   上記各磁石（70）のロータ（60）の回転軸方向の一端には、上記ロータコア（61）より突出し且つ上記ロータコア（61）の回転軸方向の端面に当接する突出部（73）が形成され、
   上記各磁石（70）は、上記ロータ（60）の周方向に隣り合う異なる極の磁石（70）において上記突出部（73）が異なる回転軸方向端部に配置されて上記ロータコア（61）を回転軸方向の両端から挟み込むように構成されている
   ことを特徴とする回転電気機械。
2. 請求項１において、
   上記磁石（70）は、各極毎に多層を構成するように設けられ、
   上記各層の磁石（70）は、隣り合う層の磁石（70）において上記突出部（73）が異なる回転軸方向端部に配置されて上記ロータコア（61）を回転軸方向の両端から挟み込むように構成されている
   ことを特徴とする回転電気機械。
3. 請求項１または２において、
   上記各磁石（70）は、上記ロータ（60）の回転軸方向の所定部位に対応するオーバラップ部（73）と、該オーバラップ部（73）よりロータ（60）の回転軸方向の一端に延びる延長部（74）とを備え、
   上記突出部（73）は、延長部（74）の端部に形成されている
   ことを特徴とする回転電気機械。
4. 請求項１〜３の何れか１項において、
   上記ロータコア（61）の回転軸方向の両端部の鋼板（62ａ）は、他の鋼板（62）の厚さより厚く形成されている
   ことを特徴とする回転電気機械。
5. 請求項１〜３の何れか１項において、
   上記ロータコア（61）は、磁石（70）の突出部（73）側の端部が貫通する貫通孔（66a）を有する端板（66）を回転軸方向の両端に有している
   ことを特徴とする回転電気機械。
6. 請求項５において、
   上記端板（66）は、ロータコア（61）の鋼板（62）の厚みより厚い非磁性体で構成されている
   ことを特徴とする回転電気機械。
7. 請求項１〜６の何れか１項において、
   上記スロット（65）の上記突出部（73）側の端部は、磁石（70）との間に隙間を形成する広幅部（65c）が形成されている
   ことを特徴とする回転電気機械。
8. 請求項１〜７の何れか１項において、
   上記磁石（70）の突出部（73）は、非着磁状態または磁石（70）の磁極面より弱い着磁状態に構成されている
   ことを特徴とする回転電気機械。
9. 請求項１〜７の何れか１項において、
   上記ロータコア（61）の上記突出部（73）側の端部は、スロット（65）と直交する方向のスリット（67）がスロット（65）の縁部に沿って形成されている
   ことを特徴とする回転電気機械。
10. 請求項２において、
    上記磁石（70）は、各極毎に２層以上を構成するように設けられ、
    上記２層以上の磁石（70）の突出部（73）は、隣接する２層の磁石（70）の間のロータコア（61）に当接するように構成されている
    ことを特徴とする回転電気機械。

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