(57)【要約】【課題】回転子鉄心を磁石止めとして使用することで、小型であっても電動機の性能を損なわず、容易に製造可能な回転子を有した電動機、およびこれを搭載した機器を提供することを目的とする。【解決手段】回転子鉄心の軸方向端部に磁石止め用鉄心を設け、回転子の軸方向長さと、それよりも短い永久磁石１７の軸方向長さの差以下の長さ分だけ、磁石止め用鉄心の永久磁石挿入用穴１２を変形させることによって、前記永久磁石１７が前記回転子から軸方向に飛び出さないための磁石止めを形成する構成とした。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状のヨークと前記ヨークの内周部に略等間隔に略半径方向に配置された複数のティースを有し、隣接する前記ティースの間に巻線用溝（スロット）が設けられた固定子鉄心の前記ティースに巻線を施してなる固定子と、前記固定子の内周に僅かな空隙を介して対向し、回転自在に保持された回転子により構成される電動機において、前記回転子は薄い鉄板を複数枚積層した回転子鉄心を有し、前記回転子鉄心に永久磁石挿入用穴を形成し、前記永久磁石挿入用穴に永久磁石が複数個埋設され、前記回転子鉄心の軸方向長さと、それよりも短い前記永久磁石の軸方向長さの差以下の長さ分だけ前記回転子鉄心の軸方向端部の前記永久磁石挿入用穴を変形させることによって、前記永久磁石が前記回転子から軸方向に飛び出さないための磁石止めを形成したことを特徴とした電動機。
【請求項２】
回転子鉄心は、永久磁石挿入用穴の回転子内周側に位置する壁と回転子鉄心の内周とで挟まれる部分における前記回転子鉄心の径方向幅を容易に変形させられる程度に薄く形成した一方の磁石止め用鉄心を有し、前記回転子鉄心の軸方向長さと、それよりも短い永久磁石の軸方向長さの差以下の長さ分だけ、前記一方の磁石止め用鉄心を前記回転子鉄心の軸方向端部に配置してなる回転子において、前記回転子鉄心に永久磁石を挿入した後に、前記一方の磁石止め用鉄心における前記永久磁石挿入用穴の回転子内周側における壁を、回転子の外周側に向かって変形させることによって磁石止めを形成したことを特徴とした請求項１に記載の電動機。
【請求項３】
回転子鉄心は、永久磁石挿入用穴の回転子内周側に位置する壁と回転子鉄心の内周とで挟まれる部分における前記回転子鉄心の径方向幅を容易に変形させられる程度に薄く形成した一方の磁石止め用鉄心を有し、前記回転子鉄心の軸方向長さと、それよりも短い永久磁石の軸方向長さの差以下の長さ分だけ、前記一方の磁石止め用鉄心を前記回転子鉄心の軸方向端部のうち片側のみに配置し、もう一方の前記回転子鉄心の軸方向端部には、あらかじめ前記磁石が回転子から軸方向に飛び出さないための磁石止めを有した他方の磁石止め用鉄心を配置して構成される回転子において、前記回転子鉄心に永久磁石を挿入した後に、前記一方の磁石止め用鉄心における前記永久磁石挿入用穴の回転子内周側における壁を、回転子の外周側に向かって変形させることによって磁石止めを形成したことを特徴とした請求項１に記載の電動機。
【請求項４】
回転子鉄心は、永久磁石挿入用穴の回転子内周側に位置する壁と回転子鉄心の内周とで挟まれる部分における前記回転子鉄心の径方向幅を容易に変形させられる程度に薄く形成した一方の磁石止め用鉄心を有し、前記回転子鉄心の軸方向長さと、それよりも短い永久磁石の軸方向長さの差以下の長さ分だけ、前記一方の磁石止め用鉄心を前記回転子鉄心の軸方向端部の両側に配置し、一方の前記一方の磁石止め用鉄心における前記永久磁石挿入用穴の回転子内周側における壁を、回転子の外周側に向かって変形させた後に前記回転子鉄心に永久磁石を挿入し、その後にもう一方の変形させていない前記一方の磁石止め用鉄心における前記永久磁石挿入用穴の回転子内周側における壁を、回転子の外周側に向かって変形させることによって磁石止めを形成したことを特徴とした請求項１に記載の電動機。
【請求項５】
半抜き部分を有した薄い鉄板を複数枚積層し、前記半抜き部分をからませることによって、回転子鉄心を一体固定することを特徴とした請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電動機。
【請求項６】
薄い鉄板を複数枚積層し、前記複数枚の薄い鉄板を溶接によって一体固定することで回転子鉄心としたことを特徴とした請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の電動機。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の電動機を搭載したことを特徴とした機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、小型の電動機、およびこれを搭載した機器、例えば、密閉型圧縮機、冷凍機器（冷蔵庫、冷凍庫、製氷機、ショーケース、自販機）、空気調和機（エアーコンディショナー、除湿機）もしくは電子回路冷却システムまたはカーアクチュエータおよびこれを搭載した自動車等に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、一般にエアーコンディショナーや冷蔵庫の圧縮機等に使用される電動機の回転子は、図８に示すように、少なくとも回転子鉄心２１と、永久磁石３７と、端板４１と、リベット４２で構成されている。また、図８は、永久磁石３７が回転子鉄心２１の内部に埋設されている埋め込み磁石型回転子を示し、リベット４２については、例えばボルトなどの固定手段を用いる場合もある。
【０００３】
回転子鉄心２１の両端には端板４１が取り付き、回転子鉄心２１と端板４１に設けられた間通孔にリベット４２を通してかしめることによって、回転子鉄心２１と端板４１とを固定するとともに、端板４１によって永久磁石３７が回転子から軸方向に飛び出すことを防止している。また、軸孔２３には軸が入る（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−２１８４１１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述の通り、従来の電動機においては、端板を取り付けることによって、回転子鉄心に埋設された永久磁石の軸方向への飛び出しを防止している。通常、端板と回転子鉄心は、リベットを貫通させてかしめることによって固定され、これによって、永久磁石の軸方向への飛び出しが防がれる。前述の用途などに従来使用される電動機においては、その大きさからも、リベットによって端板をかしめて磁石止めとすることは容易である。
【０００６】
一方、電動機の小型化に対する要望は高まってきており、電動機の外径寸法も小さくなりつつある。このような中、回転子の外径が小さくなればなる程、端板固定用のリベットなどを通すための回転子鉄心の穴を形成することが困難となる。特に、非常に小型の電動機においては、リベット用の穴を回転子鉄心に形成することによって、電動機の特性を大きく損なうことが予想される。そのため、前述の端板を使用して永久磁石の軸方向への飛び出しを防止することが困難となる。
【０００７】
本発明は、前記の問題点に鑑み、小型であっても永久磁石の止めを構成可能で、かつ電動機の性能を損なわず、容易に製造可能な回転子を有した電動機、およびこれを搭載した機器を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために本発明の電動機は、回転子鉄心の軸方向長さと、それよりも短い永久磁石の軸方向長さの差以下の長さ分だけ、前記回転子鉄心の軸方向端部の永久磁石挿入用穴を変形させることによって、前記永久磁石が前記回転子から軸方向に飛び出さないための磁石止めを形成する構成とした。
【０００９】
特に、前記永久磁石挿入用穴の回転子内周側に位置する壁と、回転子鉄心の内周とで挟まれる部分における前記回転子鉄心の径方向幅を、容易に変形させられる程度に薄く形成した一方の磁石止め用鉄心を使用することにより、前記一方の磁石止め用鉄心には永久磁石挿入用穴が設けられているために、永久磁石の磁束が漏洩することを最小限に抑制でき、かつ回転子鉄心を変形させるだけの容易な方法で磁石止めを形成可能となる。
【００１０】
一方、永久磁石の回転子鉄心への挿入は、回転子の軸方向片側からで良いため、前記回転子の軸方向端部のうち一方のみに、前記一方の磁石止め用鉄心を用いることが可能である。この場合は、前記一方の磁石止め用鉄心を使用しない側の回転子鉄心の軸方向端部に、あらかじめ磁石止めを設けた他方の磁石止め用鉄心を使用すれば電動機の性能劣化や製造上の問題は生じない。
【００１１】
また、前記一方の磁石止め用鉄心を回転子鉄心の軸方向端部のうち両側に使用することも可能である。この場合、永久磁石を挿入しない側の前記一方の磁石止め用鉄心を変形させた後に永久磁石を挿入することで、容易に製造でき、部品点数も少ない構成とすることが可能である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
上記の課題を解決するために請求項１の電動機は、環状のヨークと前記ヨークの内周部に略等間隔に略半径方向に配置された複数のティースを有し、隣接する前記ティースの間に巻線用溝（スロット）が設けられた固定子鉄心の前記ティースに巻線を施してなる固定子と、前記固定子の内周に僅かな空隙を介して対向し、回転自在に保持された回転子により構成される電動機において、前記回転子は薄い鉄板を複数枚積層した回転子鉄心を有し、前記回転子鉄心に永久磁石挿入用穴を形成し、前記永久磁石挿入用穴に永久磁石が複数個埋設され、前記回転子鉄心の軸方向長さと、それよりも短い前記永久磁石の軸方向長さの差以下の長さ分だけ前記回転子鉄心の軸方向端部の前記永久磁石挿入用穴を変形させることによって、前記永久磁石が前記回転子から軸方向に飛び出さないための磁石止めを形成したことを特徴とした電動機であって、回転子鉄心を変形させるだけの容易な方法で磁石止めが形成可能であるため製造が容易となる。
【００１３】
また、請求項２に記載の電動機は、回転子鉄心の永久磁石挿入用穴の回転子内周側に位置する壁と回転子鉄心の内周とで挟まれる部分における前記回転子鉄心の径方向幅を容易に変形させられる程度に薄く形成した一方の磁石止め用鉄心を有し、前記回転子鉄心の軸方向長さと、それよりも短い永久磁石の軸方向長さの差以下の長さ分だけ、前記一方の磁石止め用鉄心を前記回転子鉄心の軸方向端部に配置してなる回転子において、前記回転子鉄心に永久磁石を挿入した後に、前記一方の磁石止め用鉄心における前記永久磁石挿入用穴の回転子内周側における壁を、回転子の外周側に向かって変形させることによって磁石止めを形成したことを特徴とした請求項１に記載の電動機であって、回転子鉄心を変形させるだけの容易な方法で磁石止めが形成可能であるため製造が容易となるとともに、前記一方の磁石止め用鉄心における前記回転子内周側における壁と永久磁石挿入用穴の外周側における壁とが接触しない範囲で、前記回転子内周側における壁を変形させることで、この部分を介して永久磁石の磁束の漏洩が無くなるために、電動機の性能を損なうことが無い。
【００１４】
さらに、請求項３に記載の電動機は、回転子鉄心の永久磁石挿入用穴の回転子内周側に位置する壁と回転子鉄心の内周とで挟まれる部分における前記回転子鉄心の径方向幅を容易に変形させられる程度に薄く形成した一方の磁石止め用鉄心を有し、前記回転子鉄心の軸方向長さと、それよりも短い永久磁石の軸方向長さの差以下の長さ分だけ、前記一方の磁石止め用鉄心を前記回転子鉄心の軸方向端部のうち片側のみに配置し、もう一方の前記回転子鉄心の軸方向端部には、あらかじめ前記永久磁石が回転子から軸方向に飛び出さないための磁石止めを有した他方の磁石止め用鉄心を配置して構成される回転子において、前記回転子鉄心に永久磁石を挿入した後に、前記一方の磁石止め用鉄心における前記永久磁石挿入用穴の回転子内周側における壁を、回転子の外周側に向かって変形させることによって磁石止めを形成したことを特徴とした請求項１に記載の電動機であって、回転子鉄心を変形させるだけの容易な方法で磁石止めが形成可能であるため製造が容易となるとともに、前記一方の磁石止め用鉄心における前記永久磁石挿入用穴の回転子内周側における壁を変形させる作業が最小限となり、工数が削減され電動機のコスト低減を図ることができる。
【００１５】
請求項４に記載の電動機は、回転子鉄心の永久磁石挿入用穴の回転子内周側に位置する壁と回転子鉄心の内周とで挟まれる部分における前記回転子鉄心の径方向幅を容易に変形させられる程度に薄く形成した一方の磁石止め用鉄心を有し、前記回転子鉄心の軸方向長さと、それよりも短い永久磁石の軸方向長さの差以下の長さ分だけ、前記一方の磁石止め用鉄心を前記回転子鉄心の軸方向端部の両側に配置し、一方の前記一方の磁石止め用鉄心における前記永久磁石挿入用穴の回転子内周側における壁を、回転子の外周側に向かって変形させた後に前記回転子鉄心に永久磁石を挿入し、その後にもう一方の変形させていない前記一方の磁石止め用鉄心における前記永久磁石挿入用穴の回転子内周側における壁を、回転子の外周側に向かって変形させることによって磁石止めを形成したことを特徴とした請求項１に記載の電動機であって、回転子鉄心を変形させるだけの容易な方法で磁石止めが形成可能であるため製造が容易となるとともに、同一形状の前記一方の磁石止め用鉄心を回転子鉄心両端部に設けることでコアパターンの種類が最小限となり、生産設備費用の低減を図ることができる。
【００１６】
請求項５に記載の電動機は、半抜き部分を有した薄い鉄板を複数枚積層し、前記半抜き部分をからませることによって、回転子鉄心を一体固定することを特徴とした請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電動機であって、リベットなどの別部品を用いた回転子鉄心固定手段を必要としないため、部品点数を削減できる。
【００１７】
請求項６に記載の電動機は、薄い鉄板を複数枚積層し、前記複数枚の薄い鉄板を溶接によって一体固定することで回転子鉄心としたことを特徴とした請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の電動機であって、リベットなどの別部品を用いた回転子鉄心固定手段を必要としないため、部品点数を削減できる。
【００１８】
請求項７に記載の電動機は、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の電動機を搭載したことを特徴とした機器であって、機器の性能を損なうことなく、小型化、低コスト化を図ることができる。
【００１９】
【実施例】
以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明する。
【００２０】
（実施例１）
図１は、エアコンや冷蔵庫の圧縮機等に使用される電動機の回転子鉄心の断面図である。
【００２１】
図１に示したとおり、回転子鉄心１１ａは、永久磁石挿入用穴１２と軸穴１３とで構成されている。軸穴１３には軸が入る。
【００２２】
図２は、回転子鉄心１１ｂの永久磁石挿入用穴１２における回転子内周側に位置する壁１４と回転子鉄心１１ｂの内周とで挟まれる部分に、容易に変形させられる薄肉部１６を設けた一方の磁石止め用鉄心である。
【００２３】
電動機の回転子は、図１と図２のそれぞれの回転子鉄心を図３に示したように軸方向に重ね、永久磁石挿入用穴１２に永久磁石１７を挿入することで構成される。しかし、図３の状態のままでは、永久磁石１７が回転子から軸方向に飛び出すため、例えば図４に示したように、薄肉部１６を変形させて、磁石止めを形成する。
【００２４】
図４のように構成することで、端板などの別部品による磁石止めが不要となる。
【００２５】
（実施例２）
図５は、回転子鉄心１１ｃにあらかじめ永久磁石１７が回転子から軸方向に飛び出さないための磁石止め１８をあらかじめ設けた他方の磁石止め用鉄心を示している。図５のように回転子鉄心１１ｃは、他方の磁石止め用鉄心、磁石挿入用穴１２と磁石止め１８と軸穴１３とで構成されている。
【００２６】
図５の回転子鉄心を用いた場合、図６に示したように３種類の回転子鉄心を用いて回転子を構成することが可能となる。
【００２７】
図６のように構成することによって、一方の磁石止め用鉄心（図中記号１１ｂ）を変形させて磁石止めとする部分が１箇所だけとなり、回転子を組み立てる作業を簡素化できて工数が削減される。
【００２８】
（実施例３）
図７は、本発明の電動機の使用例として、冷凍サイクル中の搬送手段として使用している場合を示している。
【００２９】
図７の冷凍サイクルにおいて使用される冷媒の種類には関わらず、機器の小型化、低コスト化を実現することが可能だが、環境について考慮すれば、ＨＦＣや自然冷媒（ＣＯ２、アンモニア、ＨＣなど）などが好適である。
【００３０】
また、カーアクチュエータに用いた場合も同様に、機器の小型化、低コスト化を実現することが可能であり、このカーアクチュエータを自動車に用いることで、自動車の高性能、低コスト化を実現できる。
【００３１】
さらには、冷凍機器（冷蔵庫、冷凍庫、製氷機、ショーケース、自販機）、空気調和機（エアーコンディショナー、除湿機）もしくは電子回路冷却システム等に搭載することによっても、同様の効果が得られる。
【００３２】
【発明の効果】
上記の実施例から明らかなように、請求項１に記載の発明によれば、回転子鉄心の軸方向長さと、それよりも短い永久磁石の軸方向長さの差以下の長さ分だけ前記回転子鉄心の軸方向端部の前記永久磁石挿入用穴を変形させることによって、前記永久磁石が回転子から軸方向に飛び出さないための磁石止めを形成するため、回転子鉄心を変形させるだけの容易な方法で磁石止めが形成可能であるため製造が容易となる。
【００３３】
また、請求項２に記載の発明によれば、回転子鉄心の永久磁石挿入用穴の回転子内周側に位置する壁と回転子鉄心の内周とで挟まれる部分における前記回転子鉄心の径方向幅を容易に変形させられる程度に薄く形成した一方の磁石止め用鉄心を使用し、前記回転子鉄心の軸方向長さと、それよりも短い永久磁石の軸方向長さの差以下の長さ分だけ、前記一方の磁石止め用鉄心を前記回転子鉄心の軸方向端部に配置してなる回転子において、前記回転子鉄心に永久磁石を挿入した後に、前記一方の磁石止め用鉄心における前記永久磁石挿入用穴の回転子内周側における壁を、回転子の外周側に向かって変形させることによって磁石止めを形成するため、回転子鉄心を変形させるだけの容易な方法で磁石止めが形成可能であるため製造が容易となるとともに、前記一方の磁石止め用鉄心における前記回転子内周側における壁と永久磁石挿入用穴の外周側における壁とが接触しない範囲で、前記回転子内周側における壁を変形させることで、この部分を介して永久磁石の磁束の漏洩が無くなるために、電動機の性能を損なうことが無い。
【００３４】
さらに、請求項３に記載の発明によれば、回転子鉄心の永久磁石挿入用穴の回転子内周側に位置する壁と回転子鉄心の内周とで挟まれる部分における前記回転子鉄心の径方向幅を容易に変形させられる程度に薄く形成した一方の磁石止め用鉄心を使用し、前記回転子鉄心の軸方向長さと、それよりも短い永久磁石の軸方向長さの差以下の長さ分だけ、前記一方の磁石止め用鉄心を前記回転子鉄心の軸方向端部のうち片側のみに配置し、もう一方の前記回転子鉄心の軸方向端部には、あらかじめ前記磁石が回転子から軸方向に飛び出さないための磁石止めを有した他方の磁石止め用鉄心を配置して構成される回転子において、前記回転子鉄心に永久磁石を挿入した後に、前記一方の磁石止め用鉄心における前記永久磁石挿入用穴の回転子内周側における壁を、回転子の外周側に向かって変形させることによって磁石止めを形成するため、回転子鉄心を変形させるだけの容易な方法で磁石止めが形成可能であるため製造が容易となるとともに、前記一方の磁石止め用鉄心における前記永久磁石挿入用穴の回転子内周側における壁を変形させる作業が最小限となり、工数が削減され電動機のコスト低減を図ることができる。
【００３５】
請求項４に記載の発明によれば、回転子鉄心の永久磁石挿入用穴の回転子内周側に位置する壁と回転子鉄心の内周とで挟まれる部分における前記回転子鉄心の径方向幅を容易に変形させられる程度に薄く形成した一方の磁石止め用鉄心を使用し、前記回転子鉄心の軸方向長さと、それよりも短い永久磁石の軸方向長さの差以下の長さ分だけ、前記一方の磁石止め用鉄心を前記回転子鉄心の軸方向端部の両側に配置し、一方の前記一方の磁石止め用鉄心における前記永久磁石挿入用穴の回転子内周側における壁を、回転子の外周側に向かって変形させた後に前記回転子鉄心に永久磁石を挿入し、その後にもう一方の変形させていない前記一方の磁石止め用鉄心における前記永久磁石挿入用穴の回転子内周側における壁を、回転子の外周側に向かって変形させることによって磁石止めを形成するため、回転子鉄心を変形させるだけの容易な方法で磁石止めが形成可能であるため製造が容易となるとともに、同一形状の前記一方の磁石止め用鉄心を回転子鉄心両端部に設けることでコアパターンの種類が最小限となり、生産設備費用の低減を図ることができる。
【００３６】
請求項５に記載の発明によれば、半抜き部分を有した薄い鉄板を複数枚積層し、前記半抜き部分をからませることによって、回転子鉄心を一体固定するため、リベットなどの別部品を用いた回転子鉄心固定手段を必要としないため、部品点数を削減できる。
【００３７】
請求項６に記載の発明によれば、薄い鉄板を複数枚積層し、前記複数枚の薄い鉄板を溶接によって回転子鉄心を一体固定するため、リベットなどの別部品を用いた回転子鉄心固定手段を必要としないため、部品点数を削減できる。
【００３８】
また、前記特有の効果を有する本発明による電動機を密閉型圧縮機、冷凍機器、空気調和機もしくは電子回路冷却システムまたはカーアクチュエータおよびこれを搭載した自動車等に搭載することで、これら機器の性能を損なうことなく、小型化、低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１における回転子鉄心の断面図
【図２】本発明の実施例１における一方の磁石止め用鉄心の断面図
【図３】本発明の実施例１における回転子鉄心と一方の磁石止め用鉄心とを使用した回転子の説明図
【図４】本発明の実施例１における一方の磁石止め用鉄心薄肉部を変形させて磁石止めとした場合の断面図
【図５】本発明の実施例２における他方の磁石止め用鉄心の断面図
【図６】本発明の実施例２における回転子鉄心と一方の磁石止め用鉄心と他方の磁石止め用鉄心とを使用した回転子の説明図
【図７】本発明の電動機を搬送手段として使用している冷凍サイクルを示す図
【図８】従来の回転子の説明図
【符号の説明】
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ  回転子鉄心
１２  永久磁石挿入用穴
１３  軸穴
１４  回転子内周側に位置する壁
１５  一方の磁石止め用鉄心の内周穴
１６  薄肉部
１７  永久磁石
１８  他方の磁石止め用鉄心の磁石止め
【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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【図６】
2004274808.tif 000008
【図７】
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【図８】
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