(57)【要約】【課題】  オイルセパレータの取り付けに関して、作業性が良好で、材料費も軽減できる永久磁石埋め込み形回転子の製造方法と、その製造方法を用いた永久磁石埋め込み形回転子とする。【解決手段】  回転子鉄心には永久磁石を回転子軸方向から挿入する磁石収容孔が設けられ、磁石収容孔に永久磁石を挿入した後、回転子鉄心の両端を塞ぐ端板を備え、回転軸心回りに偏心した偏心部を有する圧縮機構のアンバランス量を回転子で補正するためのバランスウェイトを回転子鉄心の軸方向端部の少なくともどちらか一方に備え、前記バランスウェイトの上にはオイルセパレータを備え、前記オイルセパレータ側のバランスウェイトを締結していない前記締結部材の少なくとも一箇所の位置において、前記オイルセパレータに切り欠き部が設けられ、前記切り欠き部から締結部材の締結治具を挿入し締結させた永久磁石埋め込み形回転子の製造方法。【選択図】  図４
2008263663.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒と冷凍機油を含んだ混合ガスを圧縮する密閉形圧縮機に搭載される電動機の回転子において、前記回転子は薄板電磁鋼板を積層した回転子鉄心で構成され、前記回転子鉄心には永久磁石を回転子軸方向から挿入する磁石収容孔が設けられ、前記磁石収容孔に永久磁石を挿入した後、回転子鉄心の軸方向両端部を端板で覆い、前記回転子は圧縮機構部の回転子軸心回りに偏心した偏心部のアンバランス量を補正するために回転子鉄心の軸方向端部の少なくともどちらか一方にバランスウェイトが取り付けられ、
少なくともどちらか一方の前記バランスウェイトには、前記圧縮機構で圧縮した冷媒から冷凍機油を分離するためのオイルセパレータが取り付けられ、それらを複数の締結部材により一体に固定した永久磁石埋め込み形回転子において、
前記締結部材は前記オイルセパレータが取り付けられる側とは反対側から回転子鉄心に挿入し前記オイルセパレータ側で締結されるものであって、
前記オイルセパレータ側の前記バランスウェイトを締結していない前記締結部材の締結箇所と対向している前記オイルセパレータ側に少なくとも一箇所の切り欠いた切り欠き部が設けられ、
前記切り欠き部から、締結治具を挿入し前記締結部材を締結したことを特徴とする永久磁石埋め込み形回転子の製造方法。
【請求項２】
請求項１項記載の製造方法を用いて製作された永久磁石埋め込み形回転子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、密閉形圧縮機に使用される電動機の永久磁石埋め込み形回転子の製造方法と、その製造方法を用いた永久磁石埋め込み形回転子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の回転子は、特許文献１（実開平５−１８２４６号公報）に示すような回転子構造がある。本願では図５に示している。この回転子９０は薄板電磁鋼板を積層した回転子鉄心１０で構成され、この積層した回転子鉄心１０の外周部に永久磁石２０を装着し、その永久磁石２０の上からキャン５０を嵌着し、積層した回転子鉄心１０の両側から端板４０ａ、４０ｂを配置し、回転子鉄心１０を貫通する貫通穴にカシメピン８０を挿入し回転子軸方向の一端側にカシメピン８０を延長させスペーサ６０を介してオイルセパレータ７０を取り付けることによって、オイルセパレータ７０と端板４０ａとの間に開口部３００ｂが設けられている。
【０００３】
これによって密閉形圧縮機内の圧縮機構部からの巻き上げた冷媒と冷凍機油を含んだ混合ガスをオイルセパレ−タ７０にぶつけ端板４０ａとオイルセパレータ７０との間に開口した開口部３００ｂから回転子円周方向に飛ばすことにより分離し油だめ部に冷凍機油が戻るようにしているので冷凍機油が巻き上がり圧縮機内の吐出管から冷媒回路に流出しないようにしている。
【０００４】
【特許文献１】実開平５−１８２４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、図５の様に積層した回転子鉄心１０の両側に端板４０ａ、４０ｂを配置し、回転子鉄心１０を貫通する貫通穴にカシメピン８０を挿入し回転子軸方向の一端側にカシメピン８０を延長させスペーサ６０を介してオイルセパレータ７０と端板４０ａとの間に開口部３００ｂを設けた永久磁石表面形回転子９０では、端板４０ａとオイルセパレータ７０との間に開口部３００ｂを設けるためにカシメピン８０にスペーサ６０を挿入している。このように図５の永久磁石表面形回転子９０においてはスペーサ６０をカシメピン８０の１本１本に挿入し手間が係り作業性が悪い。また、当然ではあるがスペーサ６０の別部材としての材料費も係ってしまう。また、カシメピン８０が端板４０ａより飛び出しているのでカシメピン８０が挫屈し易い。
【０００６】
本発明は、これに鑑みて永久磁石埋め込み形回転子におけるオイルセパレータの取り付けに関して、作業性が良好で、材料費も軽減できる永久磁石埋め込み形回転子の製造方法と、その製造方法を用いた永久磁石埋め込み形回転子を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は冷媒と冷凍機油を含んだ混合ガスを圧縮する密閉形圧縮機に搭載される電動機の回転子であって、回転子は薄板電磁鋼板を積層した回転子鉄心で構成され、その回転子鉄心には永久磁石を回転子軸方向から挿入する磁石収容孔が設けられ、磁石収容孔に永久磁石を挿入した後、回転子鉄心の軸方向両端部を端板で覆い、更に、回転軸心回りに偏心した偏心部を有する圧縮機構のアンバランス量を回転子で補正するためのバランスウエイトを回転子鉄心の軸方向端部の少なくともどちらか一方に備え、少なくともどちらか一方のバランスウィトには圧縮機構で圧縮した冷媒から冷凍機油を分離するためのオイルセパレータが取り付けられ、それらを複数の締結部材により一体に固定した永久磁石埋め込み形回転子において、
締結部材はオイルセパレータが取り付けられる側とは反対方向から回転子鉄心に挿入しオイルセパレータ側で締結されるものであって、
オイルセパレータは、オイルセパレータ側のバランスウェイトと締結していない締結部材の締結箇所と対向しているオイルセパレータ側の少なくとも一箇所の位置において、オイルセパレータに切り欠いた切り欠き部が設けられた永久磁石埋め込み形回転子とし、前記切り欠き部から、締結部材の締結治具を挿入し締結した永久磁石埋め込み形回転子の製造方法と、その製造方法を用いた永久磁石埋め込み形回転子である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の永久磁石埋め込み形回転子の製造方法を用いることにより、冷媒と冷凍機油を含んだ混合ガスを、回転子鉄心の軸方向の両端部を覆う端板と、圧縮機構部の回転子軸心回りに偏心した偏心部のアンバランス量を補正するために回転子鉄心の軸方向端部の少なくともどちらか一方に取り付けられたバランスウェイトと、少なくともどちらか一方のバランスウェイトの上に取り付けたオイルセパレータとを、締結部材において一体化した永久磁石埋め込み形回転子とすることにより、余分なスペーサを用いることなく端板とオイルセパレータとの間に開口部を設けることができ、材料費を低減し、締結部材にスペーサを通す作業も低減できる。
【０００９】
更に、バランスウェイトを締結していない締結部材の締結箇所と対向しているオイルセパレータ側では、オイルセパレータを切り欠いた切か欠き部を設けて、締結部材の長さを短くすることができる。これにより締結部材を固定する際、回転子端部から締結部材が飛び出していないので締結を安定して行うことができ、締結部材が挫屈することもない。尚、この切り欠き部は、オイルセパレータの外径から凹状に切り欠いた切り欠き部、またオイルセパレータの回転子軸方向から穴を開けた形状でも良い。
【００１０】
一方、オイルセパレータを切り欠いた切り欠き構造となっているので、締結部材を固定するための治具が回転子鉄心の端部（端板を装着している位置）まで挿入できるので、締結部材の固定作業が安定して容易にできる。これにより、締結部材の挫屈不良を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明を図面を用いて説明する。本実施形態の永久磁石埋め込み形回転子９を搭載した密閉形圧縮機の断面図を図１に示している。
【００１２】
圧縮機１００の主な構造は、圧縮機構部１０２、アキュムレータ１０３、固定子１１０と回転子９（永久磁石埋め込み形回転子）とで構成された圧縮機１００である。圧縮機構部１０２と電動機は密閉容器１０１の内部に配置され、密閉容器１０１には、吸入管１０５と吐出管１０４が設けられている。圧縮機構部１０２で圧縮された冷媒と冷凍機油を含んだ混合ガスは、固定子１１０に形成された通路１１０ａ（穴、切り欠き部）や回転子９に設けられた通路９ａ（穴、切り欠き部）、固定子１１０と回転子９との間の隙間１１０ｂ（ギャップ）等を通り、吐出管１０４から吐出される。
【００１３】
ここで特に縦型に設置する図１に示した圧縮機１００のタイプでは、冷凍機油を含んだ混合ガスはそのまま吐出管１０４から吐出されてしまうと、密閉容器内１０１の冷凍機油がなくなり圧縮機構部１０２の潤滑が悪くなり温度上昇や圧縮機構部１０２の焼付き等を起してしまう。そこで、冷凍機油を含んだ混合ガスが極力、圧縮機１００の吐出管１０４から吐出されないように回転子９等に冷媒と冷凍機油とを分離するためにオイルセパレータ７が取り付けられている。
【００１４】
オイルセパレータ７は圧縮機１００内の圧縮機構部１０２で圧縮された冷媒と冷凍機油を含んだ混合ガスが電動機の下部から回転子９に設けられて通路９ａや固定子１１０と回転子９の隙間１１０ｂを通って上昇し、オイルセパレータ７にぶつかった後、回転子９が回転することにより回転子９の円周方向へ遠心分離され冷媒と冷凍機油に分離している。これにより分離された冷凍機油は固定子１１０などに設けた通路１１０ａ等から油だめ部１０６へ戻るようになる。
【００１５】
このように回転子９に取り付けたオイルセパレータ７が回転することにより遠心分離して冷媒と冷凍機油を回転子９の円周方向に飛ばすため、オイルセパレータ７と回転子鉄心１に装着した端板４ａとの間には回転子外径方向に開口した開口部３００ａを設ける必要がある。
【００１６】
図２には本実施形態における永久磁石埋め込み形回転子９を示している。
図２に示した永久磁石埋め込み形回転子９は、薄板電磁鋼板を積層し回転子鉄心１を構成している。この回転子鉄心１には永久磁石２を回転子鉄心１内の軸方向に挿入できるように回転子鉄心１の軸方向に貫通した永久磁石収容孔３が設けられている。この回転子鉄心１の永久磁石収容孔３に永久磁石２を挿入した後、回転子鉄心１の両端部を塞ぐように端板４ａ、４ｂを配置している。
【００１７】
また、圧縮機１００の圧縮機構部１０２は、回転軸５００により駆動される偏心ロータを有している。この回転軸５００の偏心ロータのアンバランス量を補正するために回転子鉄心１に装着した端板４ａ上にバランスウェイト４００ａを取り付けている。これにより回転軸５００により駆動される偏心ロータのアンバランス量を補正することができる。
【００１８】
このバランスウェイト４００ａの端面には、先の圧縮機１００の圧縮機構部１０２で圧縮された冷媒と冷凍機油を含んだ混合ガスが噴出し直接圧縮機１００の外部の冷媒回路に吐出されてしまわないようにオイルセパレータ７が取り付けられている。これにより回転子９が回転することにより巻き上げられた冷媒と冷凍機油を含んだ混合ガスがオイルセパレータ７にぶつかり、バランスウェイト４００ａとオイルセパレータ７との間に設けられた回転子９の外径方向に開口した開口部３００ａから円周方向に吹き飛ばされ冷媒と冷凍機油を遠心分離している。冷凍機油はその後、固定子１１０などに設けた通路１１０ａ等から油だめ部１０６へ戻る。
【００１９】
この様に構成された回転子９を一体化するために回転子９に設けた貫通穴に締結部材８ａ〜８ｄを反オイルセパレータ側から挿入し、オイルセパレータ７側で締結している。この場合、締結部材８ａ〜８ｄとしてカシメピンを用いる場合はカシメピンを反オイルセパレータ側から挿入しオイルセパレータ７側でかしめて一体固定している。これにより締結部材８ａ〜８ｄを締結する際に回転子鉄心１の内径が倒れて回転軸５００が挿入できなくなることのないように、反オイルセパレータ側から締結治具ベース２０１と一体となった仮シャフト５１０を挿入し、締結部材８ａ〜８ｄを締結することができる。このようにすることによりオイルセパレータ７が邪魔することなく仮シャフト５１０を挿入することができる。締結部材８ａ〜８ｄが締結された後は、締結治具ベース２０１と一体となった仮シャフト５１０を抜くことができる。（図４参照）
【００２０】
このオイルセパレータ７は、回転子９の外周形状からはみださない円形の形状をしており、オイルセパレータ側のバランスウェイト４００ａと締結していない前記締結部材８ｄの締結箇所において、前記オイルセパレータ７に切り欠いた切り欠き部７ａが設けられている。この切り欠き部７ａは、オイルセパレータ７の外径から切り欠いた凹形状でも良く、オイルセパレータ７の回転子軸方向から切り欠いた穴形状でも良い。このようにすることによりオイルセパレータ７に設けた切り欠き部７ａから締結治具を挿入することができ締結部材８ｄを安定させ締結させることができる。この切り欠き部は複数設けても良い。バランスウェイト４００ａの固定位置及び方法により異なる。
【００２１】
図３は、図２に示した永久磁石埋め込み形回転子９のＡ矢視図である。回転子鉄心１の端部に端板４ａを付けバランスウェイト４００ａの上にオイルセパレータ７をのせて締結部材８ａ〜８ｄにより締結している。図２及び図３からも解るように締結部材８ａ〜８ｄの長さはバランスウェイト４００ａを回転子鉄心１に固定する場合の長さと、バランスウェイト４００ａを固定していない場合の長さとは異なっている。このバランスウェイト４００ａを固定していない締結部材８ｄの位置、つまり、締結部材８ｄが回転子鉄心１の端部に装着させた端板４ａを直接締結している締結箇所においてオイルセパレータ７の外径から凹状に切り欠いた切り欠き部分７ａを設けている。
【００２２】
これにより締結部材８ｄは回転子鉄心１の端部に装着した端板４ａの部分から飛び出ていないので締結部材８ｄを固定する際、不安定となり締結部材８ｄが挫屈することがない。また、締結部材８ｄの長さを短くすることができ余分なスペーサ等の別部材を必要とせず、締結部材自体の長さも短くすることができるので材料費も低減することができる。
【００２３】
また、このような回転子９の構造を達成するためには、このオイルセパレータ７の切り欠いた切り欠き部７ａから、締結部材８ｄを締結するための締結治具２００ｄを挿入させて締結させている。
図４では、その締結治具２００ｄの構造を示している。図２〜図３に示した永久磁石埋め込み形回転子９のバランスウェイト４００ａを締結した締結部材８ａ〜８ｃの３本と、バランスウェイト４００ａを締結していない締結部材８ｄの１本を、其々の締結部材と相対関係にある締結治具２００ａ〜２００ｄにより固定している。
【００２４】
締結治具２００ａ〜２００ｄは締結治具ベース２０２から４本飛び出している。締結治具ベース２０２から飛び出している長さが其々異なっている。バランスウェイト４００ａと相対関係を有する締結治具８ａ〜８ｃの３本は、バランスウェイト４００ａを締結していない位置と相対関係を有する締結治具８ｄの１本より短く構成されている。この締結治具２００ｄの締結治具ベース２０２からの飛び出し長さＸは、バランスウェイト４００ａとオイルセパレータ７の合計の長さと略同じになっている。
【００２５】
締結治具２００ｄは、図４に示すようにオイルセパレータ７に設けた凹状の切り欠き部７ａから挿入し、締結部材８ｄを固定している。先に説明しているようにバランスウェイト４００ａとオイルセパレータ７の高さの差分だけ差を設けているので永久磁石埋め込み形回転子９の４本の締結部材８ａ〜８ｄを同時に固定することができる。これにより永久磁石埋め込み形回転子９の締結部材８ａ〜８ｄを１本１本順番に固定することなく同時に固定することができ作業工数を大幅に低減することができる。また、切り欠き部は複数設けても良い。バランスウェイト４００ａの固定位置及び方法により締結部材８ａ〜８ｄの締結位置、締結方法により異なる。
【００２６】
尚、このオイルセパレータ７の切り欠き部７ａは永久磁石埋め込み形回転子９の回転子鉄心１の永久磁石収容孔３に埋め込んだ永久磁石２を、密閉形圧縮機１００に組み込んだ後に固定子１１０を着磁ヨークとして着磁する際、永久磁石埋め込み形回転子９の着磁位置決め用の目印溝とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】密閉形圧縮機を説明する図。
【図２】本実施形態の永久磁石埋め込み形回転子の図。
【図３】図２の永久磁石埋め込み形回転子のＡ矢視図。
【図４】締結治具により締結部材を締結するための図。
【図５】従来の永久磁石表面形回転子の図。
【符号の説明】
【００２８】
１、１０・・・回転子鉄心
２、２０・・・永久磁石
３、３０・・・永久磁石収容孔
４ａ、４ｂ、４０ａ、４０ｂ・・・端板
７、７０・・・オイルセパレータ
７ａ・・・切り欠き部
８ａ〜８ｄ、８０・・・締結部材
９・・・永久磁石埋め込み形回転子
９ａ・・・回転子の通路
５０・・・ＳＵＳ管
６０・・・スペーサ
９０・・・永久磁石表面形回転子
１００・・・密閉形圧縮機
１０１・・・密閉容器
１０２・・・圧縮機構部
１０３・・・アキュムレータ
１０４・・・吐出管
１０５・・・吸入管
１０６・・・油だめ部
１１０・・・固定子
１１０ａ・・・固定子の通路
１１０ｂ・・・隙間
２００ａ〜２００ｄ・・・締結治具
２０１、２０２・・・締結治具ベース
３００ａ、３００ｂ・・・開口部
４００ａ、４００ｂ・・・バランスウェイト
５００・・・回転軸
５１０・・・仮シャフト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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