JP5919629B2 - 永久磁石回転子の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、永久磁石回転子の製造方法に関し、特に、永久磁石の固定手段に係るものである。

従来より、永久磁石が埋め込まれた電動機として、例えば、ブラシの代わりに電子整流回路を有する直流モータであるブラシレスＤＣモータ等が広く知られている。このようなブラシレスＤＣモータは、固定子（ステータ）と、該固定子の内側で回転自在に配設された回転子（ロータ）とにより構成されている。回転子は、永久磁石と、該永久磁石が埋め込まれる回転子コアとにより構成されている。

回転子コアは、同一形状の多数の磁性板（電磁鋼板）を軸方向に積層して形成されている。各磁性板には、プレス加工で打ち抜かれた開口が同一箇所に形成され、これらの磁性板を積層させることで上記開口が積層し、永久磁石の挿入される挿入孔が形成される。その一方で、永久磁石は、成形時や加工時において寸法精度のばらつきが有るうえ、回転子コアの積層後に磁石を挿入する関係から、挿入孔は永久磁石よりも多少大きく形成される。これにより、挿入孔と永久磁石との間に隙間等が発生するという問題があった。

このような永久磁石の固定方法として、特許文献１には、接着剤を用いて永久磁石を固定する手段が開示されている。具体的に、本手段では、永久磁石を磁石挿入穴に挿入して接着剤で固定している。

特開２０００−１９７２９１号公報

ところで、空気調和装置の冷媒回路に配置される密閉型圧縮機は、圧縮機のケーシング内部に電動機が設けられている。このため、電動機の回転子は高温の冷媒等に晒されることがある。つまり、回転子の永久磁石を固定する手段としては冷媒による高温環境や化学的な劣化に対する耐性を有していることが必要となる。

しかしながら、上記特許文献１に示す固定手段では、高温環境において特性の変わり易い接着剤を用いて永久磁石を固定している。このため、圧縮機のケーシング内において接着剤の特性が発揮されなくなって永久磁石を固定することができな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、高温の冷媒環境下でも長期に永久磁石を磁石挿入孔内に保持することを目的とする。

第１の発明は、薄板状の多数の磁性板（13）が回転軸方向に沿って積層され、且つ該軸方向に延びる磁石挿入孔（16）が形成された回転子コア（11）と、該回転子コア（11）の磁石挿入孔（16）内に収容された永久磁石（19）とを備えた永久磁石回転子の製造方法であって、上記磁性板（13）に上記軸方向に沿って重ね合わされ、且つ該軸方向に延びる磁石挿入孔（16）が形成された押さえ部材（13b,40）の該磁石挿入孔（16）の縁部（20,41）に、円周方向に所定の間隔をおいて配置され、それぞれが円周方向に所定幅を有して該磁石挿入孔（16）から半径方向の内方へ向けて延びる一対の切り欠き部（25）を形成する切り欠き工程と、上記押さえ部材（13b,40）の磁石挿入孔（16）の孔径が拡がるように、該磁石挿入孔（16）の縁部（20,41）のうち上記一対の切り欠き部（25）の間に挟まれた部分を半径方向の内方へ向けて折り曲げて折曲部（21,42）を形成する折り曲げ工程と、上記折り曲げ工程によって上記折曲部（21,42）が形成された上記押さえ部材（13b,40）と上記回転子コア（11）の磁性板（13）とを回転軸方向に沿って重ね合わせて上記磁石挿入孔（16）に上記永久磁石（19）を挿入する挿入工程と、上記磁石挿入孔（16）に上記永久磁石（19）が挿入された状態で上記押さえ部材（13b,40）の上記折曲部（21,42）を半径方向の外方へ向けて伸ばして該折曲部（21,42）の先端を上記挿入した永久磁石（19）に押し当てて該永久磁石（19）を保持する延伸工程とを備えている。

上記第１の発明では、回転子コア（11）を構成する薄板状の多数の磁性板（13）に回転軸方向に沿って重ね合わされ、且つ該軸方向に延びる磁石挿入孔（16）が形成された押さえ部材（13b,40）を対象としている。折り曲げ工程では、押さえ部材（13b,40）の磁石挿入孔（16）の縁部（20,41）を該磁石挿入孔（16）の孔径が拡がるように折り曲げる。次に、挿入工程では、押さえ部材（13b,40）と回転子コア（11）の磁性板（13）とを回転軸方向に沿って重ね合わせ、該軸方向に延びる磁石挿入孔（16）に永久磁石（19）を挿入する。次に、延伸工程では、磁石挿入孔（16）に永久磁石（19）が挿入された状態で押さえ部材（13b,40）の磁石挿入孔（16）の折り曲げた縁部（20,41）を伸ばす。そして、押さえ部材（13b,40）の磁石挿入孔（16）の縁部（20,41）の先端を永久磁石（19）に押し当てて永久磁石（19）を保持する。

また、第１の発明では、折り曲げた縁部（20,41）を押し伸ばす際、各永久磁石（19）の寸法のばらつきに合わせて押さえ部材（13b,40）の磁石挿入孔（16）の縁部（20,41）の先端位置を調節することができる。このため、各永久磁石（19）の保持強度のばらつきを低減することができる。

また、上記第１の発明では、折り曲げ工程よりも前に押さえ部材（13b,40）の磁石挿入孔（16）の縁部（20,41）に該縁部（20,41）を折り曲げるための切り欠き部（25）を形成する切り欠き工程を行っている。押さえ部材（13b,40）の磁石挿入孔（16）の縁部（20,41）に切り欠き部（25）を形成したため、折り曲げ工程において押さえ部材（13b,40）の磁石挿入孔（16）の縁部（20,41）が折り曲げ易くなる。

第２の発明は、上記第１の発明において、上記一対の切り欠き部（25）のうち一方の切り欠き部（25）は、上記押さえ部材（13b,40）の磁石挿入孔（16）の縁部（20,41）の円周方向の一端に形成され、他方の切り欠き部（25）は、該縁部（20,41）の円周方向の他端に形成される。

第３の発明は、上記第１又は第２の発明において、上記磁性板（13）は、第１磁性板（13a）と第２磁性板（13b）とで構成され、該第２磁性板（13b）が上記押さえ部材（13b,40）を構成している。

上記第３の発明では、磁性板（13）は、第１磁性板（13a）と第２磁性板（13b）とで構成されている。そして、第２磁性板（13b）が押さえ部材（13b,40）を構成している。第３の発明では、永久磁石回転子（10）が高温の冷媒環境下に晒された場合であっても、第２磁性板（13b）は温度変化によって変形したり、冷媒による劣化等が発生し難い。つまり、接着剤による保持手段、突起を形成する保持手段、別部材を用いて磁性板を変形させる保持手段、又はレーザー溶接による保持手段のように高温冷媒環境下に晒されることによる変形や劣化の発生が生じ難くなる。

上記第１および第２の発明によれば、押さえ部材（13b,40）の縁部（20,41）を折り曲げるようにしたため、該押さえ部材（13b,40）の磁石挿入孔（16）の孔径を拡げて永久磁石（19）を挿入し易くすることができる。また、折り曲げた部分を押圧し、伸ばして縁部（20,41）の先端を永久磁石（19）に押し当てて保持するようにしため、ばらつきの大きい永久磁石（19）の寸法に応じて永久磁石（19）を保持することができる。

上記第１および第２の発明によれば、押さえ部材（13b,40）の磁石挿入孔（16）の縁部（20,41）に切り欠き部（25）を形成したため、磁石挿入孔（16）の縁部（20,41）を折り曲げ易くすることができる。

上記第３の発明によれば、磁性板（13）を第１磁性板（13a）と押さえ部材（13b,40）となる第２磁性板（13b）とで構成するようにした。つまり、磁性板（13）のみによって永久磁石（19）を保持するようにしたため、高温の冷媒環境下においても変形を防止することができる。つまり、接着剤による保持手段、突起を形成する保持手段、別部材を用いて磁性板を変形させる保持手段、又はレーザー溶接による保持手段のように高温冷媒環境下に晒されることによる変形や劣化の発生、又は熱膨張係数の違いによる保持力の低下が生じにくくなる。これらにより、高温冷媒環境下であっても永久磁石（19）の保持力を低下させることなく、長期に亘って磁石挿入孔（16）内に保持することができる。

実施形態１に係る永久磁石回転子を示す概略の断面図である。 実施形態１に係る第１磁性板を示す平面図である。 実施形態１に係る第２磁性板を示す平面図である。 実施形態１に係る第２磁性板の磁石挿入孔周辺の拡大図である。 実施形態１に係る切り欠き部の拡大図である。 図４に係るＶＩ−ＶＩ断面図である。 実施形態１に係る永久磁石回転子の製造工程のうち、永久磁石挿入前の状態を示す概略の断面図である。 実施形態１に係る永久磁石回転子の製造工程のうち、永久磁石の挿入工程を示す概略の断面図である。 実施形態１に係る永久磁石回転子の製造工程のうち、永久磁石挿入後の状態を示す概略の断面図である。 実施形態１に係る永久磁石回転子の製造工程のうち、押圧工程を示す概略の断面図である。 実施形態１に係る永久磁石回転子の製造工程のうち、押圧工程後の状態を示す概略の断面図である。 本実施形態１の変形例に係る第２磁性板を示す平面図である。 本実施形態１の変形例に係る第２磁性板の磁石挿入孔周辺の拡大図である。 本実施形態２に係る永久磁石回転子の製造工程のうち、永久磁石挿入後の状態を示す概略の断面図である。 本実施形態２に係る永久磁石回転子の製造工程のうち、永久磁石挿入後の状態を上方から視た図である。 実施形態２に係る永久磁石回転子の製造工程のうち、押圧工程を示す概略の断面図である。 本実施形態２に係る永久磁石回転子の製造工程のうち、押圧工程後の状態を上方から視た図である。 本実施形態３に係る永久磁石回転子の製造工程のうち、永久磁石の挿入工程を示す概略の断面図である。 本実施形態３に係る永久磁石回転子の製造工程のうち、押圧工程を示す概略の断面図である。 実施形態３に係る永久磁石回転子の製造工程のうち、押圧工程後の状態を示す概略の断面図である。 本実施形態３に係る永久磁石回転子の製造工程のうち、第１磁性板を積層させる工程を示す概略の断面図である。 本実施形態３の変形例に係る永久磁石回転子の製造工程のうち、永久磁石の挿入前の状態を示す概略の断面図である。 本実施形態４に係る永久磁石回転子の製造工程のうち、永久磁石の挿入前の状態を示す概略の断面図である。 本実施形態４の変形例に係る永久磁石回転子の製造工程のうち、永久磁石の挿入前の状態を示す概略の断面図である。 その他の実施形態に係る永久磁石回転子の製造工程のうち、永久磁石の挿入前の状態を示す概略の断面図である。 その他の実施形態に係る永久磁石回転子の製造工程のうち、永久磁石の挿入前の状態を示す概略の断面図である。

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〉
図１に示すように、本実施形態１に係る永久磁石回転子（10）は、固定子と共に電動機を構成するものである。この電動機は、例えば空気調和装置の圧縮機内に配置され、圧縮機構を駆動するのに用いられる。圧縮機は、例えば密閉されたケーシングを有し、ケーシング内を高温且つ高圧の冷媒が流れる圧縮機である。

上記永久磁石回転子（10）は、図１〜３に示すように磁性材としての多数枚の電磁鋼板からなる円形状の薄板である磁性板（13）を軸心方向に積層した円筒状の回転子コア（11）と、この回転子コア（11）の軸方向の両端部に配置された端板（12）と、永久磁石（19）とを有している。この回転子コア（11）および端板（12）は、両者を軸方向に貫通する締結リベット（図示なし）あるいはかしめにより一体化されている。永久磁石回転子（10）の中心部には、その軸方向に貫通する軸挿通孔（15）が形成され、軸挿通孔（15）には圧縮機構の駆動軸が圧入されて回転一体に固定されている。圧縮機構の駆動軸は本発明に係る回転軸を構成している。尚、図１における上下方向が駆動軸の軸方向を示している。

上記回転子コア（11）は、電磁鋼板からなる円形状の薄板に形成される複数の磁性板（13）を積層させることで形成されている。本実施形態１に係る磁性板（13）は、軸方向の上端および下端を除く部分に積層される第１磁性板（13a）と軸方向の上端および下端部分に積層される第２磁性板（13b）とで構成されている。

上記磁性板（13）は、軸挿通孔（15）の周縁部に永久磁石回転子（10）の軸方向に貫通し、且つ上記端板（12）で閉じられる断面略矩形状の１２の磁石挿入孔（16）が上記軸挿通孔（15）の周りで六角形状の各辺部をなすように配置されて形成されている。磁石挿入孔（16）の寸法は、回転子コア（11）の円周方向の大きさが収容される永久磁石（19）の幅よりも僅かに大きく形成され、回転子コア（11）の半径方向の大きさが永久磁石（19）の厚みよりも僅かに大きく形成されている。また、特に、第２磁性板（13b）の磁石挿入孔（16）の上記半径方向の大きさは、第１磁性板（13a）の磁石挿入孔（16）の該半径方向の大きさよりも小さくなるように形成されている。つまり、第１磁性板（13a）の磁石挿入孔（16）の回転子コア（11）の半径方向の孔径が広くなるように形成されている。この各磁石挿入孔（16）には、略矩形状の永久磁石（19）が挿入される。また、各磁性板（13）は、各磁石挿入孔（16）の円周方向一端部から折れ曲り状に連続して略円周方向逆方に向かって延びる磁束短絡防止用の開口部（18）が形成されている。また、各磁性板（13）には、重ね合わせるためのかしめ部（17）が磁石挿入孔（16）の外周側と内周側にそれぞれ所定間隔で６つずつ形成されている。

上記第１磁性板（13a）は、回転子コア（11）の軸方向の概ね中心位置に積層される磁性板である。第１磁性板（13a）の磁石挿入孔（16）は、回転子コア（11）の円周方向および半径方向の大きさが、収容される永久磁石（19）の幅および厚みよりもそれぞれ僅かに大きく形成されている。

次に、本実施形態１に係る回転子コア（11）を構成する第２磁性板（13b）について説明する。上記第２磁性板（13b）は、回転子コア（11）の軸方向の両端位置に積層される磁性板であって、本発明に係る押さえ部材を構成している。尚、本実施形態１では、図１に示すように、回転子コア（11）の上端を構成する４枚と、下端を構成する４枚の磁性板が第２磁性板（13b）によって構成されている。

上記第２磁性板（13b）の磁石挿入孔（16）は、永久磁石（19）を挿入する孔である。すべての磁石挿入孔（16）の縁部（20）には、該縁部（20）を折り曲げることで形成される折曲部（21）と、該折曲部（21）を形成するための切り欠き部（25）とが形成されている。

上記折曲部（21）は、磁石挿入孔（16）の半径方向内方側の縁部（20）を折り曲げて形成される部分である。折曲部（21）は、図４〜図６に示すように、磁石挿入孔（16）の円周方向に沿って形成されている。折曲部（21）は、磁石挿入孔（16）の縁部（20）の半径方向外方から内方に向かって順に形成される第１曲部（22）、第２曲部（23）、および第３曲部（24）とによって形成されている。

図６に示すように、上記第１曲部（22）は、磁石挿入孔（16）の縁部（20）を軸方向に約３０°の折り曲げ角度で折り曲げて形成され、第３曲部（24）は、縁部（20）を該第１曲部（22）と同方向の軸方向に向かって約３０°の折り曲げ角度で折り曲げて形成され、第２曲部（23）は、断面略Ｖ字状に形成され、該第１曲部（22）の下端部および第３曲部（24）の下端部と滑らかに繋がって形成されている。こうすることで、磁石挿入孔（16）の縁部（20）の先端は、折曲部（21）の形成前よりも約０．３ｍｍ程度、半径方向内方へ引っ込み、磁石挿入孔（16）の半径方向の幅が拡がることになる。尚、上記０．３ｍｍや、折り曲げ角度は例示であって、使用する永久磁石の寸法やばらつき精度等に応じて適宜変更することができる。

上記切り欠き部（25）は、上記折曲部（21）を形成する切り欠きである。図４および図５に示すように、切り欠き部（25）は、磁石挿入孔（16）の縁部（20）の円周方向の両端部に形成されている。つまり、各磁石挿入孔（16）に対して円周方向両端に２箇所の切り欠き部（25）が形成されている。各切り欠き部（25）は、縁部（20）の半径方向の内方に向かって所定の深さで、且つ約１ｍｍ幅をもって切り欠いて形成されている。尚、切り欠き部（25）の底部と折曲部（21）の第３曲部（24）の位置は揃っていなくともよい。

−永久磁石回転子の製造方法−
次に本実施形態１に係る永久磁石回転子（10）の製造方法について説明する。永久磁石回転子（10）の製造では、まず、本発明に係る切り欠き工程を構成する切り欠き加工が行われる。切り欠き加工では、複数の第２磁性板（13b）のみを積層させ、各磁石挿入孔（16）の半径方向内方側の縁部（20）の円周方向の両端にそれぞれ切り欠き部（25）を形成して、各第２磁性板（13b）に曲げ加工を行う。この曲げ加工は、本発明に係る折り曲げ工程を構成している。

曲げ加工では、第２磁性板（13b）の磁石挿入孔（16）の円周方向に延びて２つの切り欠き部（25）に挟まれた縁部（20）を第１〜第３曲部（22〜25）の３箇所折り曲げて上記折曲部（21）を形成する。折曲部（21）が形成すると、図７に示すように、複数の第１磁性板（13a）を積層させ、その積層させた第１磁性板（13a）の軸方向の両端に第２磁性板（13b）をさらに重ね合わせる。

次に、図８に示すように、永久磁石（19）を積層させた第１磁性板（13a）および第２磁性板（13b）の磁石挿入孔（16）に挿入する挿入工程を行う。挿入工程では、上方から軸方向に沿って永久磁石（19）が挿入される。挿入工程では、曲げ加工によって第２磁性板（13b）の磁石挿入孔（16）が半径方向に拡がっているため、容易に永久磁石（19）を挿入することができる。そして、図９に示すように、挿入された永久磁石（19）と積層させた第１磁性板（13a）および第２磁性板（13b）の磁石挿入孔（16）の内壁（16a）との間には、若干の隙間（30）が形成されている。

次に、図１０に示すように、積層させた第１磁性板（13a）および第２磁性板（13b）を軸方向の両側から押圧する押圧工程が行われる。尚、押圧工程は、本発明に係る延伸工程を構成している。押圧工程では、加圧治具（31）が積層させた第１磁性板（13a）および第２磁性板（13b）の軸方向の上端および下端にそれぞれ配置される。具体的に加圧治具（31）は、第２磁性板（13b）の折曲部（21）の第２曲部（23）に押し当てられている。そして、加圧治具（31）が折曲部（21）を押圧すると、折曲部（21）が伸ばされて第２磁性板（13b）の磁石挿入孔（16）の縁部（20）が半径方向外方へ向かって延びる。そして、この磁石挿入孔（16）の縁部（20）の先端が永久磁石（19）の側面に当たって永久磁石（19）を押す。さらに加圧治具（31）が加圧することで、図１１に示すように、永久磁石（19）は、磁石挿入孔（16）の外方側の内壁（16a）と、該磁石挿入孔（16）の縁部（20）の先端との間で挟まれて保持固定される。最後に端板（12）を配置したら永久磁石回転子（10）が完成する。

−実施形態１の効果−
上記本実施形態１によれば、第２磁性板（13b）の縁部（20）を折り曲げるようにしたため、磁石挿入孔（16）の孔径を拡げて永久磁石（19）を挿入し易くすることができる。また、折り曲げた部分を押圧し、伸ばして縁部（20）の先端を永久磁石（19）に押し当てて保持するようにしため、永久磁石（19）の寸法に応じて永久磁石（19）を保持することができる。また、高温による影響や化学的な劣化が少ない磁性板によって永久磁石（19）を保持するようにしたため、高温の冷媒環境下においても変形を防止することができる。つまり、接着剤による保持手段、突起を形成する保持手段、別部材を用いて磁性板を変形させる保持手段、又はレーザー溶接による保持手段のように高温冷媒環境下に晒されることによる変形や劣化の発生、又は熱膨張係数の違いによる保持力の低下が生じにくくなる。これらにより、高温冷媒環境下であっても永久磁石（19）の保持力を低下させることなく、長期に亘って磁石挿入孔（16）内に保持することができる。

また、第２磁性板（13b）の磁石挿入孔（16）の縁部（20）に切り欠き部（25）を形成したため、磁石挿入孔（16）の縁部（20）を折り曲げ易くすることができる。

−実施形態１の変形例−
次に、本実施形態１の変形例について説明する。図１２に示すように、本変形例に係る第２磁性板（13b）は、本実施形態１に係る第２磁性板（13b）とは折曲部（21）の構成が異なっている。

具体的に、本変形例の第２磁性板（13b）は、すべての磁石挿入孔（16）の縁部（20）に該縁部（20）を折り曲げることで形成される折曲部（21）と、該折曲部（21）を形成するための切り欠き部（25）とが形成されている。

上記折曲部（21）は、磁石挿入孔（16）の半径方向内方側の縁部（20）を折り曲げて形成される部分である。折曲部（21）は、図１３に示すように、磁石挿入孔（16）の円周方向の両端部分にそれぞれ形成されている。

上記切り欠き部（25）は、上記折曲部（21）を形成するための切り欠きである。切り欠き部（25）は、磁石挿入孔（16）の縁部（20）の円周方向の両端部に形成された折曲部（21）の両端に該折曲部（21）を挟み込むように形成されている。つまり、各磁石挿入孔（16）に対して４箇所の切り欠き部（25）が形成されている。その他の構成、作用・効果は実施形態１と同様である。

〈発明の実施形態２〉
次に、本発明の実施形態２について説明する。図１４および図１５に示すように、本実施形態２に係る永久磁石回転子（10）は、実施形態１に係る永久磁石回転子（10）とは回転子コア（11）の構成が異なっている。

具体的に、本実施形態２に係る回転子コア（11）は、第２磁性板（13b）を積層させることで磁性板（13）が構成されている。また、各第２磁性板（13b）においては、すべての磁石挿入孔（16）の縁部（20）に該縁部（20）を折り曲げることで形成される折曲部（21）と、該折曲部（21）を形成するための切り欠き部（25）とが形成されている。

上記折曲部（21）は、磁石挿入孔（16）の半径方向内方側の縁部（20）を折り曲げて形成される部分である。折曲部（21）は、図１５に示すように、磁石挿入孔（16）の円周方向に亘って形成されている。折曲部（21）は、磁石挿入孔（16）の縁部（20）の先端部分を軸方向の下方へ向かって折り曲げて形成されている。こうすることで、磁石挿入孔（16）の縁部（20）の先端は、折曲部（21）の形成前よりも約０．３ｍｍ程度、半径方向内方へ引っ込み、磁石挿入孔（16）の半径方向の幅が拡がることになる。

−永久磁石回転子の製造方法−
次に本実施形態２に係る永久磁石回転子（10）の製造方法について説明する。本実施形態２に係る永久磁石回転子（10）の製造方法では、実施形態１に係る永久磁石回転子（10）の製造方法と異なる部分のみ説明する。

曲げ加工では、第２磁性板（13b）の磁石挿入孔（16）の縁部（20）の先端部分を折り曲げて上記折曲部（21）を形成する。折曲部（21）が形成されると、図１４に示すように、複数の第２磁性板（13b）を積層させる。

次に、永久磁石（19）を積層させた第１磁性板（13a）および第２磁性板（13b）の磁石挿入孔（16）に挿入する挿入工程を行う。図１４に示すように、挿入工程では、曲げ加工によって第２磁性板（13b）の磁石挿入孔（16）が半径方向に拡がっているため、容易に永久磁石（19）が挿入される。そして、図１５に示すように、挿入された永久磁石（19）と積層させた第１磁性板（13a）および第２磁性板（13b）に磁石挿入孔（16）の内壁（16a）との間には、若干の隙間（30）が形成されている。

次に、図１６に示すように、積層させた第１磁性板（13a）および第２磁性板（13b）を軸方向の片側から押圧する押圧工程が行われる。押圧工程では、加圧治具（31）が積層させた第１磁性板（13a）および第２磁性板（13b）の軸方向の上端に配置される。具体的に加圧治具（31）は、上端に配置される第２磁性板（13b）の表面に当接されている。そして、下端側の第２磁性板（13b）の磁石挿入孔（16）の先端を押圧すると、折曲部（21）が伸ばされて第２磁性板（13b）の磁石挿入孔（16）の縁部（20）が半径方向外方へ向かって延びる。そして、この磁石挿入孔（16）の縁部（20）の先端が永久磁石（19）の側面に当たって永久磁石（19）を押す。さらに加圧治具（31）が加圧することで、図１６および図１７に示すように、永久磁石（19）は、磁石挿入孔（16）の外方側の内壁（16a）と、該磁石挿入孔（16）の先端との間で挟まれて保持固定される。その他の構成、作用・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について説明する。図２１に示すように、本実施形態３に係る永久磁石回転子（10）は、実施形態１に係る永久磁石回転子（10）とは回転子コア（11）の構成が異なっている。

具体的に、本実施形態３に係る回転子コア（11）は、第１磁性板（13a）と押さえ板（40）とを積層させることで構成されている。

上記押さえ板（40）は、例示としてステンレス鋼で構成され、永久磁石（19）を保持するためのものであって、本発明に係る押さえ部材を構成している。押さえ板（40）は、軸挿通孔（15）の周縁部に永久磁石回転子（10）の軸方向に貫通し、且つ上記端板（12）で閉じられる断面略矩形状の１２の磁石挿入孔（16）が上記軸挿通孔（15）の周りで六角形状の各辺部をなすように配置されて形成されている。磁石挿入孔（16）の寸法は、回転子コア（11）の円周方向の大きさが収容される永久磁石（19）の幅よりも僅かに大きく形成され、回転子コア（11）の半径方向の大きさが永久磁石（19）の厚みよりも僅かに大きく形成されている。また、特に、押さえ板（40）の磁石挿入孔（16）の上記半径方向の大きさは、第１磁性板（13a）の磁石挿入孔（16）の該半径方向の大きさよりも小さくなるように形成されている。この各磁石挿入孔（16）には、略矩形状の永久磁石（19）が挿入される。また、上記押さえ板（40）においては、すべての磁石挿入孔（16）の縁部（41）に該縁部（41）を折り曲げることで形成される折曲部（42）と、該折曲部（42）を形成するための切り欠き部（図示なし）とが形成されている。

上記折曲部（42）は、磁石挿入孔（16）の半径方向内方側の縁部（41）を折り曲げて形成される部分である。折曲部（42）は、磁石挿入孔（16）の円周方向に亘って形成されている。尚、折曲部（42）の具体的な構成は、実施形態１に係る第２磁性板（13b）に形成される折曲部（21）と同様である。尚、折曲部（42）の構成は、この構成に限られず、本実施形態１の変形例に係る第２磁性板（13b）に形成された折曲部（21）のように、磁石挿入孔（16）の円周方向の両端に折曲部（42）を形成するようにしてもよい。

−永久磁石回転子の製造方法−
次に本実施形態３に係る永久磁石回転子（10）の製造方法について説明する。本実施形態３に係る永久磁石回転子（10）の製造方法では、実施形態１に係る永久磁石回転子（10）の製造方法と異なる部分のみ説明する。

曲げ加工では、押さえ板（40）の磁石挿入孔（16）の円周方向に延びて２つの切り欠き部に挟まれた縁部（41）を第１〜第３曲部の３箇所折り曲げて上記折曲部（42）を形成する。折曲部（42）が形成すると、図１８に示すように、複数の第１磁性板（13a）を積層させ、その積層させた第１磁性板（13a）の軸方向の上端に押さえ板（40）をさらに重ね合わせる。

次に、永久磁石（19）を積層させた第１磁性板（13a）および押さえ板（40）の磁石挿入孔（16）に挿入する挿入工程を行う。挿入工程では、上方から軸方向に沿って永久磁石（19）が挿入される。挿入工程では、曲げ加工によって押さえ板（40）の磁石挿入孔（16）が半径方向に拡がっているため、容易に永久磁石（19）を挿入することができる。そして、図１９に示すように、挿入された永久磁石（19）と積層させた第１磁性板（13a）および押さえ板（40）の磁石挿入孔（16）の内壁（16a）との間には、若干の隙間（30）が形成されている。

次に、図１９に示すように、積層させた第１磁性板（13a）および押さえ板（40）を軸方向の両側から押圧する押圧工程が行われる。押圧工程では、加圧治具（31）が積層させた第１磁性板（13a）および押さえ板（40）の軸方向の上端および下端にそれぞれ配置される。具体的に加圧治具（31）は、押さえ板（40）の折曲部（42）に押し当てられている。そして、加圧治具（31）が折曲部（42）を押圧すると、折曲部（42）が伸ばされて押さえ板（40）の磁石挿入孔（16）の縁部（41）が半径方向外方へ向かって延びる。そして、この磁石挿入孔（16）の縁部（41）の先端が永久磁石（19）の側面に当たって永久磁石（19）を押す。さらに加圧治具（31）が加圧することで、図２０に示すように、永久磁石（19）は、磁石挿入孔（16）の外方側の内壁（16a）と、押さえ板（40）の磁石挿入孔（16）の縁部（41）の先端との間で挟まれて保持固定される。

次に、図２１に示すように、押さえ板（40）の上端に複数の第１磁性板（13a）をさらに積層させる。最後に端板（12）を配置したら永久磁石回転子（10）が完成する。その他の構成、作用・効果は実施形態１と同様である。

−実施形態３の変形例−
次に、本実施形態３の変形例について説明する。図２２に示すように、本変形例では、本実施形態３に係る構成とは異なり、積層させた第１磁性板（13a）の軸方向の両端に押さえ板（40）を配置するようにしたものである。その他の構成、作用・効果は実施形態３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について説明する。図２３に示すように、本実施形態４に係る永久磁石回転子（10）は、実施形態３に係る永久磁石回転子（10）とは回転子コア（11）の構成が異なっている。

具体的に、本実施形態４に係る回転子コア（11）は、第１磁性板（13a）と押さえ板（40）を積層させることで構成されている。また、押さえ板（40）においては、磁石挿入孔（16）の縁部（41）に該縁部（41）を折り曲げることで形成される折曲部（42）と、該折曲部（42）を形成するための切り欠き部とが形成されている。

上記折曲部（42）は、磁石挿入孔（16）の半径方向内方側の縁部（41）を折り曲げて形成される部分である。折曲部（42）は、磁石挿入孔（16）の円周方向に亘って形成されている。折曲部（42）は、磁石挿入孔（16）の縁部（41）の先端部分を軸方向の上方へ向かって折り曲げて形成されている。こうすることで、磁石挿入孔（16）の縁部（41）の先端は、折曲部（42）の形成前よりも約０．３ｍｍ程度、半径方向内方へ引っ込み、磁石挿入孔（16）の半径方向の幅が拡がることになる。その他の構成、作用・効果は実施形態３と同様である。

−実施形態４の変形例−
次に、本実施形態４の変形例について説明する。図２４に示すように、本変形例では、本実施形態４に係る構成とは異なり、積層させた第１磁性板（13a）の軸方向の両端に押さえ板（40）を配置するようにしたものである。その他の構成、作用・効果は実施形態４と同様である。

〈その他の実施形態〉
本発明は、上記実施形態２について、以下のような構成としてもよい。

上記実施形態２に係る永久磁石回転子（10）は、すべての第２磁性板（13b）の磁石挿入孔（16）の縁部（20）の先端部分を下方に折り曲げるようにしたが、本発明の実施形態はこれに限られない。本発明のその他の実施形態としては、例えば図２５に示すように、複数の第１磁性板（13a）の軸方向の両端側に第２磁性板（13b）を配置するようにしてもよいし、図２６に示すように、すべての第２磁性板（13b）の磁石挿入孔（16）の縁部（20）の先端部分を上方に折り曲げるようにしてもよい。

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、永久磁石回転子および、その製造方法について有用である。

１１ 回転子コア
１３ 磁性板
１３ａ 第１磁性板
１３ｂ 第２磁性板
１６ 磁石挿入孔
１９ 永久磁石
２０ 縁部
２１ 折曲部
２５ 切り欠き部
４０ 押さえ板
４１ 縁部
４２ 折曲部

Claims (3)

1. 薄板状の多数の磁性板（13）が回転軸方向に沿って積層され、且つ該軸方向に延びる磁石挿入孔（16）が形成された回転子コア（11）と、該回転子コア（11）の磁石挿入孔（16）内に収容された永久磁石（19）とを備えた永久磁石回転子の製造方法であって、
   上記磁性板（13）に上記軸方向に沿って重ね合わされ、且つ該軸方向に延びる磁石挿入孔（16）が形成された押さえ部材（13b,40）の該磁石挿入孔（16）の縁部（20,41）に、円周方向に所定の間隔をおいて配置され、それぞれが円周方向に所定幅を有して該磁石挿入孔（16）から半径方向の内方へ向けて延びる一対の切り欠き部（25）を形成する切り欠き工程と、
   上記押さえ部材（13b,40）の磁石挿入孔（16）の孔径が拡がるように、該磁石挿入孔（16）の縁部（20,41）のうち上記一対の切り欠き部（25）の間に挟まれた部分を半径方向の内方へ向けて折り曲げて折曲部（21,42）を形成する折り曲げ工程と、
   上記折り曲げ工程によって上記折曲部（21,42）が形成された上記押さえ部材（13b,40）と上記回転子コア（11）の磁性板（13）とを回転軸方向に沿って重ね合わせて上記磁石挿入孔（16）に上記永久磁石（19）を挿入する挿入工程と、
   上記磁石挿入孔（16）に上記永久磁石（19）が挿入された状態で上記押さえ部材（13b,40）の上記折曲部（21,42）を半径方向の外方へ向けて伸ばして該折曲部（21,42）の先端を上記挿入した永久磁石（19）に押し当てて該永久磁石（19）を保持する延伸工程とを備えている
   ことを特徴とする永久磁石回転子の製造方法。
2. 請求項１において、
   上記一対の切り欠き部（25）のうち一方の切り欠き部（25）は、上記押さえ部材（13b,40）の磁石挿入孔（16）の縁部（20,41）の円周方向の一端に形成され、他方の切り欠き部（25）は、該縁部（20,41）の円周方向の他端に形成される
   ことを特徴とする永久磁石回転子の製造方法。
3. 請求項１又は２において、
   上記磁性板（13）は、第１磁性板（13a）と第２磁性板（13b）とで構成され、該第２磁性板（13b）が上記押さえ部材（13b,40）を構成している
   ことを特徴とする永久磁石回転子の製造方法。

Images