(57)【要約】  鋼板を積層して形成され、中央部に第１貫通孔３８、第１貫通孔３８の周辺に２つの第２貫通孔３９、及びリベット挿通孔４０を有する回転子鉄心３１と、回転子鉄心３１の周方向に配置され、鋼板の積層方向に埋め込まれた複数の永久磁石３３と、回転子鉄心３１の第１貫通孔３８に焼嵌めあるいは圧入された主軸と、回転子鉄心３１の第２貫通孔３９に圧入された絶縁材のピン４１と、回転子鉄心３１の鋼板の積層方向の両端に設けられ、リベット挿通孔４０に挿通されるリベット３６により固定される上端板３４ａ及び下端板３４ｂとを備えている。
2015125254.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼板を積層して形成され、中央部に第１貫通孔、前記第１貫通孔の周辺に少なくとも１つの第２貫通孔、及びリベット挿通孔を有する回転子鉄心と、
前記回転子鉄心の周方向に配置され、鋼板の積層方向に埋め込まれた複数の永久磁石と、
前記回転子鉄心の第１貫通孔に焼嵌めあるいは圧入された主軸と、
前記回転子鉄心の第２貫通孔に圧入された絶縁材のピンと、
前記回転子鉄心の積層方向の両端に設けられ、前記リベット挿通孔に挿通されるリベットにより固定される上端板及び下端板と
を備えた回転子。
【請求項２】
前記上端板及び前記下端板は、前記第２貫通孔に圧入される前記ピンが貫通する第３貫通孔を有し、
前記ピンは、前記回転子鉄心の第１貫通孔に前記主軸が圧入された後に、当該回転子鉄心の第２貫通孔及び前記端板の第３貫通孔から引き抜かれる請求項１記載の回転子。
【請求項３】
前記回転子鉄心の積層方向の両端あるいは前記両端の何れか一方に、当該回転子鉄心を貫通するリベットにより固定されるバランスウエイトを備え、
前記バランスウエイトには、前記第２貫通孔に圧入される前記ピンが貫通する前記第３貫通孔が設けられている請求項２記載の回転子。
【請求項４】
前記ピンは、前記第１貫通孔の中心を挟む対称となる位置であって、当該中心から同じ距離の位置に設けられる請求項１〜３の何れか１項に記載の回転子。
【請求項５】
鋼板を積層して円筒形状に形成された固定子鉄心、及び前記固定子鉄心に複数相に応じて装着された巻線を有する固定子と、
前記固定子の中空内に回転自在に設けられた請求項１〜４の何れか１項に記載の回転子と
を備えた永久磁石型電動機。
【請求項６】
密閉容器と、
前記密閉容器内に配置され、流体を圧縮する圧縮機構部と、
前記密閉容器内に配置され、前記圧縮機構部に主軸を介して連結される請求項５記載の永久磁石型電動機と
を備えた流体機械。
【請求項７】
前記流体にＲ３２を含む混合冷媒を使用している請求項６記載の流体機械。
【請求項８】
請求項１〜４の何れか１項に記載の回転子の製造方法であって、
前記回転子鉄心の第２貫通孔に前記ピンを圧入し、その後に前記回転子鉄心の第１貫通孔に主軸を圧入する回転子の製造方法。
【請求項９】
請求項１〜４の何れか１項に記載の回転子の製造方法であって、
予めプレス加工で鋼板を打ち抜いたときに成型される第２貫通孔に合致する位置にピンを固定し、鋼板の打ち抜きと同時に第２貫通孔にピンを圧入する回転子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、永久磁石を備えた回転子、回転子を備えた永久磁石型電動機、永久磁石型電動機を圧縮機構部の駆動源とする流体機械、及び回転子の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、流体機械の一つである電動圧縮機（以下、単に「圧縮機」と称する）は、例えば空気調和装置、冷凍装置、給湯器のヒートポンプ装置等の一構成要素として利用されている。一般的な圧縮機は、圧縮機構部と電動機を備えている。電動機は、回転子と固定子で構成されており、回転力を圧縮機構部に伝達するための主軸が回転子に固定されている。主軸は、回転子に焼嵌めあるいは圧入することで固定される（例えば、特許文献１参照）。【０００３】
また、回転子の構成部品である回転子鉄心は、複数枚の鋼板を積層して構成され、積層鋼板の内部に永久磁石が埋め込まれており、積層鋼板の両端部に非磁性体からなる端板が設けられている。回転子鉄心は、端板と積層鋼板とを貫通するリベットにより締結されていることが多い。さらに、回転子鉄心の一端あるいは両端にバランスウエイトが設けられており、端板、積層鋼板、及びバランスウエイトをリベットで締結しているものもある。【０００４】
一般的に回転子鉄心の工作性を向上させる方法としては、鋼板に複数個のカシメ部（密着する部分）を設け、鋼板を積層した際にカシメ部を圧入して、回転子鉄心を一体とすることが知られている。【０００５】
また、回転子鉄心をリベットで締結を講じる場合は、各永久磁石に対して径方向の外周側か径方向の内周側のどちらか一方向に通常１極当たり１本で締結を行う方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。【０００６】
また、回転子鉄心に主軸を焼嵌めあるいは圧入する際の工作性を向上させる方法として、回転子鉄心の永久磁石に対し径方向の外周側と内周側のそれぞれにリベットを配し、その締結力を調整することで、回転子鉄心の内径円筒度の精度を向上させることが知られている（例えば、特許文献３参照）。【０００７】
さらに、回転子鉄心の内径円筒度の精度を向上させることで、主軸を焼嵌めあるいは圧入する際の工作性を向上させる方法としては、回転子鉄心の内径部に略円筒形状の金属パイプを挿入した構造とすることが知られている（例えば、特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−２２６９３２号公報（図２）
【特許文献２】特開平６−１４５０５号公報（図１）
【特許文献３】特開２０００−２１７２８５号公報（要約）
【特許文献４】特開２００５−２０８２５号公報（要約）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来より、回転子鉄心の工作性の向上を目的として、一枚独立の鋼板に対し複数個のカシメ部を設け、その鋼板を積層した際にカシメ部を圧入して一体とする構成が一般的に用いられている。また、積層鋼板には、絶縁コーティングがなされ、積層鋼板の各鋼板を絶縁することで上下に接する鋼板相互の導通を遮断し、回転子鉄心の軸方向の大きな渦電流を発生させない工夫がなされている。【００１０】
しかしながら、前述のカシメ部を設けた構成では、圧入されたカシメ部が接点となり積層鋼板が軸方向に導通する状態となっている。このため、運転中の固定子と回転子の交番磁界により回転子鉄心の内部で発生する渦電流が、鋼板の表面だけでなく、積層方向のカシメ部を介して回転子鉄心の軸方向にも発生し、回転子の発熱を増幅させてしまうという課題があった。【００１１】
この課題は、回転子鉄心に埋設される永久磁石の減磁、耐力低下だけでなく、圧縮機内部の温度上昇を招き、圧縮機の摺動部保護のための冷凍機油の劣化、シール材や電動機の絶縁材として使用される樹脂の劣化を引き起こす要因となる。特に、昨今の冷媒動向から、従来から使用されているＲ４１０Ａ、Ｒ４０７Ｃ、Ｒ４０４Ａ等の冷媒よりも圧縮時の温度上昇及び圧力上昇が高い性質を持つＲ３２を含む混合冷媒を使用する際には、圧縮機内の温度上昇を抑制する手段が求められている。【００１２】
また、回転子の工作性の向上を図る上で、回転子鉄心を構成する各鋼板に対し複数個のカシメ部を設け、その鋼板を積層した際にカシメ部を圧入して一体に構成することで、中央部に形成される貫通孔の内径円筒度の精度のバラツキを改善することができる。しかし、積層した鋼板をリベットで締結する際、積層方向に荷重をかけて締結する必要があるため、リベットの外径とリベットを挿通する貫通孔のクリアランス分の内径円筒度の悪化は免れない。このため、主軸の回転子鉄心への焼嵌めあるいは圧入の不良が発生する等の課題もあった。【００１３】
本発明は、前記のような課題を解決するためになされたもので、回転子の発熱の抑制、回転子の内径円筒度の精度バラツキの抑制を行うことができる回転子、その回転子を備えた永久磁石型電動機、永久磁石型電動機を備えた流体機械、及び回転子の製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係る回転子は、鋼板を積層して形成され、中央部に第１貫通孔、第１貫通孔の周辺に少なくとも１つの第２貫通孔、及びリベット挿通孔を有する回転子鉄心と、回転子鉄心の周方向に配置され、鋼板の積層方向に埋め込まれた複数の永久磁石と、回転子鉄心の第１貫通孔に焼嵌めあるいは圧入された主軸と、回転子鉄心の第２貫通孔に圧入された絶縁材のピンと、回転子鉄心の鋼板の積層方向の両端に設けられ、リベット挿通孔に挿通されるリベットにより固定される上端板及び下端板とを備えたものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、回転子鉄心の第２貫通孔に圧入された絶縁材のピンにより、回転子鉄心を一体としているので、カシメ部を設けることなく、あるいはカシメ部の個数を減らすことが可能となる。このため、運転中の回転子の発熱を抑えることができる。また、前述した絶縁材のピンにより、回転子鉄心を一体としているので、回転子鉄心の第１貫通孔の内径円筒度の精度バラツキの抑制を行うことができる。このため、主軸の回転子鉄心への焼嵌めあるいは圧入の不良が改善され、回転子の工作性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施の形態１に係る密閉型スクロール圧縮機の縦断面図。
【図２】図１の電動機を拡大して示す縦断面図。
【図３】図２の回転子を模式的に示す横断面図。
【図４】図３の回転子を模式的に示す縦断面図。
【図５】従来の電動機の要部を示す部分横断面図。
【図６】図５に示す回転子の縦断面図。
【図７】実施の形態２に係る密閉型スクロール圧縮機の回転子を示す縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
実施の形態１．
図１は実施の形態１に係る密閉型スクロール圧縮機の縦断面図である。
【００１９】
流体機械である例えば密閉型スクロール圧縮機１００は、密閉容器８と、この密閉容器８の中に収容された圧縮機構部１及び電動機４とを備えている。密閉容器８は、円筒形状の中間部容器８ａと、中間部容器８ａの上部に設けられた上部容器８ｂと、中間部容器８ａの下部に設けられた下部容器８ｃとで構成されている。中間部容器８ａには、ガス冷媒を吸入するための吸入管９が接続されている。上部容器８ｂには、圧縮機構部１から上方に吐出された高温高圧のガス冷媒を密閉容器８外へ導く吐出管１０が接続されている。下部容器８ｃは、潤滑油を貯留する油溜め１４となっている。
【００２０】
圧縮機構部１は、例えばスクロール型の圧縮機構部であり、密閉容器８の中間部容器８ａに固定された固定スクロール２及び固定スクロール２に対して揺動運動する揺動スクロール３を備えている。固定スクロール２には、揺動スクロール３と対向する面に立設する渦巻状突起のラップ部２ａが形成されている。揺動スクロール３には、固定スクロール２と対向する面にラップ部２ａと同一形状の渦巻状突起のラップ部３ａが形成されている。固定スクロール２と揺動スクロール３とが組み合わされた状態では、ラップ部２ａ及びラップ部３ａの巻方向が互いに逆となる。ラップ部２ａとラップ部３ａとの間には、相対的に容積が変化する圧縮室１５が形成される。
【００２１】
固定スクロール２の中央部には、高温高圧のガス冷媒を吐出する吐出ポート２ｂが形成されている。揺動スクロール３は、固定スクロール２に対して公転旋回運動（揺動運動）を行うようになっており、ラップ部３ａの形成面とは反対側の面の中央部に、円筒形状の揺動軸受３ｂが設けられている。この揺動軸受３ｂには、スライダー３ｃが回転自在に挿入され、このスライダー３ｃには、主軸７の上端に設けられた偏芯軸部７ａが挿入されている。
【００２２】
電動機４は、例えば回転子６に永久磁石を備えた永久磁石型電動機であり、円筒形状に形成された固定子５と、固定子５の中空内に回転自在に設けられた回転子６とを備えている。固定子５は、外周部が中間部容器８ａに固定されている。この固定子５の巻線２２は、リード線１３を介して端子１１に接続されている。回転子６は、中央部に主軸７が焼嵌めあるいは圧入されており、その回転子６の下端部にバランスウエイト３５が設けられている。
【００２３】
端子１１は、中間部容器８ａの側壁を貫通して設けられている。その貫通部分には、シール部材１８によって密封されている。この端子１１は、中間部容器８ａに設けられた端子箱１９内に、外部電源からの電線と接続できるように収納されている。
【００２４】
主軸７は、軸心方向の上下に設けられた上軸受部１６と下軸受部１７とによって回転自在に支持されている。この主軸７の下端部には、給油ポンプ１２が連結されている。主軸７の回転に連動して給油ポンプ１２が駆動すると、油溜め１４の潤滑油が給油ポンプ１２により吸引される。吸引された潤滑油は、主軸７内に設けられた給油通路７ｂを通って下軸受部１７、上軸受部１６等に給油され、これらを潤滑した後に再び下部容器８ｃ内の油溜め１４に戻る。
【００２５】
ここで、前述した電動機４の固定子５及び回転子６の構成について、図２、図３及び図４を用いて詳述する。
図２は図１の電動機を拡大して示す縦断面図、図３は図２の回転子を模式的に示す横断面図、図４は図３の回転子を模式的に示す縦断面図である。
【００２６】
固定子５は、固定子鉄心２１と、固定子鉄心２１に導線を複数回巻き付けて形成された巻線２２とで構成されている。固定子鉄心２１は、鉄等の高透磁率材料からなるリング形状の鋼板を積層して構成されている。巻線２２には、前述したようにリード線１３が接続されている。
【００２７】
回転子６は、主軸７と、回転子鉄心３１とで構成されている。回転子鉄心３１は、固定子５と同様に、鉄等の高透磁率材料からなるリング形状の鋼板を積層して構成されている。回転子鉄心３１の中央部には、主軸７が圧入される第１貫通孔３８が形成されている。この回転子鉄心３１には、周方向に沿って複数（磁極に相当する数）の磁石挿入孔３２が設けられ、この磁石挿入孔３２と第１貫通孔３８との間に周方向に例えば９０度間隔に４つのリベット挿通孔４０が設けられている。磁石挿入孔３２には、永久磁石３３が挿入（埋設）されており、４つのリベット挿通孔４０には、リベット３６が挿入されている。
【００２８】
また、回転子鉄心３１は、積層方向の両端に、主軸７及びリベット３６が貫通する孔を有する例えば非磁性材からなる上端板３４ａと下端板３４ｂとを備えている。この上端板３４ａと下端板３４ｂは、前述のリベット３６の締め付けによって、両側から回転子鉄心３１を積層方向に締め付けている。４本のリベット３６のうち１本のリベット３６は、回転子鉄心３１の下端板３４ｂに設けられたバランスウエイト３５を貫通して下端板３４ｂに締め付けている。なお、バランスウエイト３５を回転子鉄心３１の下端板３４ｂに設けているが、これに加えて、回転子鉄心３１の上端板３４ａにも設けてもよい。この場合、前述のリベット３６よりも上端板３４ａ及びバランスウエイト３５の厚さ分長いリベット３６によって固定される。
【００２９】
また、回転子鉄心３１には、第１貫通孔３８の中心を挟む対称となる位置に２つの第２貫通孔３９が設けられている。２つの第２貫通孔３９は、第１貫通孔３８の中心から同じ距離の位置に設けられている。この２つの第２貫通孔３９には、第２貫通孔３９と略同一又は第２貫通孔３９の内径以上の径を有する絶縁材からなるピン４１が圧入されている。
【００３０】
前記のように構成された密閉型スクロール圧縮機１００の動作について説明する。
電動機４の端子１１及びリード線１３を介して固定子５の巻線２２に通電が行われると、固定子５の巻線２２に電流が流れて磁界が発生し、この磁界によって回転子６に回転トルクが発生する。この回転トルクにより、回転子６及び回転子６の主軸７が回転する。この時、主軸７の偏芯軸部７ａも連動して回転し、この回転に伴って揺動スクロール３が固定スクロール２に対して揺動運動を行う。つまり、揺動スクロール３と固定スクロール２との協働におけるスクロール圧縮機の圧縮原理によりガス冷媒が圧縮される。
【００３１】
この際、吸入管９からのガス冷媒が吸引され、密閉容器８内に流入した後、固定スクロール２と揺動スクロール３とによって形成された圧縮機構部１へ吸入され、前述の圧縮原理によりガス冷媒が高温高圧（圧縮）となり、固定スクロール２の吐出ポート２ｂから上部容器８ｂ内に吹き出され、吐出管１０を介して密閉容器８外の冷媒回路へ吐出される。  
【００３２】
次に、本実施の形態１における電動機４の回転子６について、回転子にカシメ部（密着する部分）が施された従来の電動機と比較して説明する。
図５は従来の電動機の要部を示す部分横断面図、図６は図５に示す回転子の縦断面図である。なお、実施の形態１と同様あるいは相当部分に同じ符号を付している。
従来の電動機４の回転子鉄心３１には、図５に示すように、周方向の複数箇所に積層方向にカシメ部３７が設けられている。このカシメ部３７の圧入によって、回転子鉄心３１を構成する各鋼板が固定され、鋼板の積層ズレも規制されている。
【００３３】
このような回転子鉄心３１を備えた電動機４においては、固定子５の巻線２２に通電が行われると、固定子５と回転子６とに交番磁界が発生し、図５に示すように、回転子鉄心３１の各鋼板に小さな渦電流（破線の円形）が発生する。また、図６に示すように、回転子鉄心３１のカシメ部３７が接点となって各鋼板が導通し、回転子鉄心３１の積層方向の全体に渡って大きな渦電流（破線の楕円形）が発生する。この積層方向の渦電流により、回転子鉄心３１が発熱する。さらに、積層された鋼板をリベット３６で締結する際、積層方向に荷重をかけて締結する必要があるため、リベット３６の外径ｒとリベット挿通孔４０の径Ｒのクリアランス分の内径円筒度の悪化は免れない。このため、主軸７の回転子鉄心３１への焼嵌めあるいは圧入の不良が発生することがある。つまり、鋼板の積層ズレが生じることがある。
【００３４】
一方、本実施の形態１においては、従来のように回転子鉄心３１にカシメ部３７を設けることなく、回転子鉄心３１に設けられた第２貫通孔３９に絶縁材のピン４１を圧入して、そのピン４１で回転子鉄心３１の各鋼板を固定している。このように構成した場合、回転子鉄心３１に小さな渦電流（破線の円形）が発生するものの、回転子鉄心３１の積層方向に渡る渦電流の発生が軽減されている。
【００３５】
また、前述のピン４１によって、回転子鉄心３１の鋼板の積層ズレが規制されるため、回転子鉄心３１に設けられた第１貫通孔３８の内径円筒度の精度のバラツキを抑制することができる。さらに、ピン４１を第１貫通孔３８の中心を挟む対称となる位置に設けているため、回転子６の回転時のバランスへの影響もない。
【００３６】
以上のように実施の形態１においては、密閉型スクロール圧縮機１００の電動機４の回転子６に、２本のピン４１が圧入された回転子鉄心３１を用いているので、回転子鉄心３１の第１貫通孔３８の内径円筒度の精度のバラツキがなくなる。このため、主軸７の回転子鉄心３１への焼嵌めあるいは圧入を容易に行うことができ、回転子６の工作性が向上する。
【００３７】
また、回転子鉄心３１を２本のピン４１で固定するようにしているので、各鋼板に設けられたカシメ部３７を圧入して固定する従来と比べ、回転子鉄心３１に発生する渦電流を軽減できる。このため、回転子鉄心３１の発熱を抑制でき、これに伴って渦電流損失や磁束量の低下、電動機４内の温度上昇を抑えることができる。これによって、密閉型スクロール圧縮機１００の性能及び信頼性の向上を実現することができる。
【００３８】
また、前述の電動機４を密閉型スクロール圧縮機１００に用いることで、密閉型スクロール圧縮機１００の内部温度上昇を抑えることができるので、従来使用されているＲ４１０Ａ、Ｒ４０７Ｃ、Ｒ４０４Ａ等の冷媒よりも、圧縮時の温度及び圧力上昇が高い性質を持つＲ３２を含む混合冷媒を使用することができる。
【００３９】
なお、本実施の形態１では、カシメ部３７を完全に無くす構成としているが、従来の冷媒の使用を前提とする密閉型スクロール圧縮機１００においては、カシメ部３７を完全に無くす必要がない。つまり、回転子鉄心３１に発生する渦電流、この渦電流によって回転子６の発熱量の抑制効果をそれほど必要としないような場合には、回転子鉄心３１の周方向に設けられたカシメ部３７のうち、少なくとも１箇所のカシメ部３７を残して、回転子鉄心３１にピン４１を圧入する構成としても良い。この場合においても、回転子鉄心３１の第１貫通孔３８の内径円筒度の精度のバラツキを抑制することができる。
【００４０】
また、本実施の形態１では、ピン４１が絶縁材からなると限定したが、これに限定されるものではない。例えば、前記と同様に、従来の冷媒の使用を前提とする密閉型スクロール圧縮機１００においては、回転子鉄心３１に、非絶縁材からなるピン４１を圧入する構成としても良い。但し、この場合においては、回転子鉄心３１の第１貫通孔３８の内径円筒度の精度バラツキの抑制の効果は得ることができるが、カシメ部３７を設けた場合と同等以上の渦電流と発熱量が発生する可能性があることに対し、十分留意する必要がある。
【００４１】
また、本実施の形態１では、ピン４１を２本としているが、この本数に限定されるものではない。例えば、１本のピン４１でも良い。１本のピン４１だけでも十分に回転子鉄心３１の第１貫通孔３８の内径円筒度の精度のバラツキを抑制することができる。また、カシメ部３７の導通で発生していた鋼板の積層方向に渡る渦電流（図６参照）をなくすこともできる。
【００４２】
但し、ピン４１と回転子鉄心３１との比重差による回転子６の回転時のバランスへの影響は回避することが不可能である。しかし、これについては、回転子鉄心３１の積層方向の両端あるいは何れか一方に設けるバランスウエイト３５により十分調整することができる。むしろピン４１と回転子鉄心３１との比重差と回転子６の回転時のバランスとを予め考慮した上で、第２貫通孔３９の位置を設定すれば、バランスウエイト３５を軽量化することもできる。
【００４３】
なお、本実施の形態１においては、回転子６を製造する方法として、以下の２つがある。
【００４４】
第１は、回転子鉄心３１の第２貫通孔３９にピン４１を圧入して、その回転子鉄心３１を固定し、その後に第１貫通孔３８に主軸７を圧入する。そして、回転子鉄心３１の積層方向の両端に上端板３４ａ及び下端板３４ｂを配置し、リベット３６をリベット挿通孔４０にリベット３６を挿通させて、上端板３４ａ及び下端板３４ｂの両側から回転子鉄心３１を積層方向に締め付ける。
【００４５】
第２は、予めプレス加工で鋼板を打ち抜いたときに成型される第２貫通孔３９に合致する位置にピン４１を固定し、鋼板の打ち抜きと同時に第２貫通孔３９にピン４１を圧入していく。そして、前記と同様に、回転子鉄心３１の積層方向の両端に上端板３４ａ及び下端板３４ｂを配置し、リベット３６をリベット挿通孔４０にリベット３６を挿通させて、上端板３４ａ及び下端板３４ｂの両側から回転子鉄心３１を積層方向に締め付ける。
【００４６】
実施の形態２．
実施の形態１では、回転子鉄心３１の第２貫通孔３９に圧入されたピン４１をそのまま残すようにしたが、本実施の形態２は、回転子鉄心３１に主軸７を焼嵌めあるいは圧入した後に、ピン４１を抜き取れるようにしたものである。
【００４７】
図７は実施の形態２に係る密閉型スクロール圧縮機の回転子を示す縦断面図である。なお、本実施の形態２においては、実施の形態１と同様の部分に同じ符号を付して説明する。
実施の形態２においては、密閉型スクロール圧縮機に組み込まれている電動機４は、実施の形態１と同様に、永久磁石型電動機であり、主軸７と回転子鉄心３１とで構成される回転子６を備えている。
【００４８】
回転子鉄心３１は、図７に示すように、中央部に主軸７が焼嵌めあるいは圧入される第１貫通孔３８が形成されている。この回転子鉄心３１には、周方向に沿って複数（磁極に相当する数）の磁石挿入孔３２が設けられ、この磁石挿入孔３２と第１貫通孔３８との間に周方向に例えば９０度間隔に４つのリベット挿通孔４０が設けられている。磁石挿入孔３２には、永久磁石３３が挿入（埋設）されており、４つのリベット挿通孔４０には、リベット３６が挿入されている。
【００４９】
また、回転子鉄心３１には、第１貫通孔３８の中心を挟む対称となる位置に２つの第２貫通孔３９が設けられている。２つの第２貫通孔３９は、第１貫通孔３８の中心から同じ距離の位置に設けられている。
【００５０】
また、回転子鉄心３１の積層方向の両端に設置される上端板３４ａと下端板３４ｂとには、主軸７が挿入される第１貫通孔３８と、リベット３６が挿入されるリベット挿通孔４０と、第２貫通孔３９の軸心を中心とする第３貫通孔４２とが設けられている。つまり、上端板３４ａと下端板３４ｂとには、第２貫通孔３９と同様に、第１貫通孔３８の中心を挟む対称となる位置に２つ第３貫通孔４２が設けられている。バランスウエイト３５には、実施の形態１と同様にリベット３６が挿入されるリベット挿通孔４０と、前述の第３貫通孔４２と同様の第３貫通孔４２が１つ設けられている。第３貫通孔４２は、ピン４１の外径以上の径を有している。
【００５１】
２本のピン４１のうち一方のピン４１は、上端板３４ａと下端板３４ｂの厚み、及び回転子鉄心３１の積層方向の厚みよりも長く形成され、もう一方のピン４１は、一方のピンの長さに加えて、バランスウエイト３５の厚み分長く形成されている。この２本のピン４１は、第２貫通孔３９に対する焼嵌めあるいは圧入と抜き取りに耐えうる強度を有している。
【００５２】
つまり、本実施の形態２における電動機４の回転子６には、回転子鉄心３１に主軸７を焼嵌めあるいは圧入した後に、２本のピン４１が引き抜かれた回転子鉄心３１が使用されている。２本のピン４１は、回転子鉄心３１の組立性の向上のために積層鋼板を一体とする機能と、第１貫通孔３８の内径円筒度の精度のバラツキを抑制する機能とを主としている。
【００５３】
本実施の形態２では、回転子鉄心３１の第２貫通孔３９は空洞となるが、実施の形態１のように第２貫通孔３９内のピン４１を介して回転子鉄心３１の積層方向に導通して渦電流が発生するという心配がない。
【００５４】
なお、実施の形態２では、ピン４１は第２貫通孔３９に対する圧入と抜き取りに耐えうる強度を有しているので、再利用が可能な組立冶具として利用可能であり、また、主軸７への装着の際の位相決めのピン４１としても利用可能となる。
【００５５】
以上、本発明を実施の形態１、２とに分けて説明したが、具体的な構成は、これらの実施の形態１、２に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更が可能である。また、実施の形態１、２では、流体機械の一例として密閉型スクロール圧縮機を挙げて説明したが、実施の形態１、２に係る回転子６を搭載する流体機械、例えば水や油等の液体を移動させるポンプなどにも適用可能である。
【符号の説明】
【００５６】
１  圧縮機構部、２  固定スクロール、２ａ  ラップ部、２ｂ  吐出ポート、３  揺動スクロール、３ａ  ラップ部、３ｂ  揺動軸受、３ｃ  スライダー、４  電動機、５  固定子、６  回転子、７  主軸、７ａ  偏芯軸部、７ｂ  給油通路、８  密閉容器、８ａ  中間部容器、８ｂ  上部容器、８ｃ  下部容器、９  吸入管、１０  吐出管、１１  端子、１２  給油ポンプ、１３  リード線、１４  油溜め、１５  圧縮室、１６  上軸受部、１７  下軸受部、１８  シール部材、１９  端子箱、２１  固定子鉄心、２２  巻線、３１  回転子鉄心、３２  磁石挿入孔、３３  永久磁石、３４ａ  上端板、３４ｂ  下端板、３５  バランスウエイト、３６  リベット、３７  カシメ部、３８  第１貫通孔、３９  第２貫通孔、４０  リベット挿通孔、４１  ピン、４２  第３貫通孔、１００  密閉型スクロール圧縮機。
【図１】
2015125254.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年5月11日(2016.5.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼板を積層して形成され、中央部に第１貫通孔、前記第１貫通孔の周辺に少なくとも１つの第２貫通孔、及びリベット挿通孔を有する回転子鉄心と、
前記回転子鉄心の周方向に配置され、鋼板の積層方向に埋め込まれた複数の永久磁石と、
前記回転子鉄心の第１貫通孔に焼嵌めあるいは圧入された主軸と、
前記回転子鉄心の第２貫通孔に圧入された絶縁材のピンと、
前記回転子鉄心の積層方向の両端に設けられ、前記リベット挿通孔に挿通されるリベットにより固定される上端板及び下端板と
を備えた回転子。
【請求項２】
鋼板を積層して形成され、中央部に第１貫通孔、前記第１貫通孔の周辺に少なくとも１つの第２貫通孔、及びリベット挿通孔を有する回転子鉄心と、
前記回転子鉄心の周方向に配置され、鋼板の積層方向に埋め込まれた複数の永久磁石と、
前記回転子鉄心の第１貫通孔に焼嵌めあるいは圧入された主軸と、
前記回転子鉄心の積層方向の両端に設けられ、前記第２貫通孔の軸心を中心とする第３貫通孔が形成され、前記リベット挿通孔に挿通されるリベットにより固定される上端板及び下端板と
を備えた回転子。
【請求項３】
前記回転子鉄心の積層方向の両端あるいは前記両端の何れか一方に、当該回転子鉄心を貫通するリベットにより固定されるバランスウエイトを備え、
前記バランスウエイトには、前記第２貫通孔に圧入される前記ピンが貫通する前記第３貫通孔が設けられている請求項２記載の回転子。
【請求項４】
前記第２貫通孔は、前記第１貫通孔の中心を挟む対称となる位置であって、当該中心から同じ距離の位置に設けられる請求項１〜３の何れか１項に記載の回転子。
【請求項５】
鋼板を積層して円筒形状に形成された固定子鉄心、及び前記固定子鉄心に複数相に応じて装着された巻線を有する固定子と、
前記固定子の中空内に回転自在に設けられた請求項１〜４の何れか１項に記載の回転子と
を備えた永久磁石型電動機。
【請求項６】
密閉容器と、
前記密閉容器内に配置され、流体を圧縮する圧縮機構部と、
前記密閉容器内に配置され、前記圧縮機構部に主軸を介して連結される請求項５記載の永久磁石型電動機と
を備えた流体機械。
【請求項７】
前記流体にＲ３２を含む混合冷媒を使用している請求項６記載の流体機械。
【請求項８】
請求項１に記載の回転子の製造方法であって、
前記回転子鉄心の第２貫通孔に前記ピンを圧入し、その後に前記回転子鉄心の第１貫通孔に主軸を圧入する回転子の製造方法。
【請求項９】
請求項１に記載の回転子の製造方法であって、
予めプレス加工で鋼板を打ち抜いたときに成型される第２貫通孔に合致する位置にピンを固定し、鋼板の打ち抜きと同時に第２貫通孔にピンを圧入する回転子の製造方法。
【請求項１０】
請求項２〜４に記載の回転子の製造方法であって、
前記回転子鉄心の前記第２貫通孔と、前記上端板及び前記下端板の前記第３貫通孔にピンを圧入し、
前記ピンの圧入後に前記回転子鉄心の第１貫通孔に主軸を焼嵌めあるいは圧入し、
前記主軸の焼嵌めあるいは圧入後に前記ピンを前記第２貫通孔及び前記第３貫通孔から引き抜く回転子の製造方法。
【国際調査報告】
2015125254.tif 000010
2015125254.tif 000011
2015125254.tif 000012
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