(57)【要約】【課題】シャフトの一方側の端部のみで支持されているインナーロータ型の回転電機に搭載される回転子において、製造コストの著しい増大を招来することなく、騒音や振動を回避又は抑制する技術を提供する。【解決手段】第１の錘２０に対して軸受１側で隣接して設けられ、固定子６と対向する外縁Ｅ０を有するコア４０を備え、平面視で回転軸Ｑから第１の位置Ｐｗ１へ向かう第１の径方向Ｒ１を含んで回転軸Ｑを中心とする周方向θに拡がる領域Ｊにおいて、回転軸Ｑと外縁Ｅ０との間の径方向Ｒの距離は、コア４０の軸受１側の端部よりも軸受１側とは反対側の端部において、より小さい。【選択図】図１
2013034303.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向（Ａ）に平行な回転軸（Ｑ）に沿って延在し、前記軸方向の一方側で前記回転軸を軸として回転自在に固定される一端と、前記軸方向の他方側にあって固定されない他端とを有するシャフト（２）に固定され、前記回転軸を中心とする径方向（Ｒ）に沿った空隙を介して固定子に囲まれる回転子（４，４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ）であって、
前記軸方向からの平面視で前記回転軸とは離れた第１の位置（Ｐｗ１）に重心をもつ第１の錘（２０）と、
前記第１の錘に対して前記一方側で隣接して設けられ、前記固定子と対向する外縁（Ｅ０）を有するコア（４０，４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄ，４０Ｅ）と
を備え、
前記平面視で前記回転軸から前記第１の位置へ向かう第１の前記径方向（Ｒ１）を含んで前記回転軸を中心とする周方向（θ）に拡がる領域（Ｊ）において、前記回転軸と前記外縁との間の前記径方向の距離は、前記コアの前記一方側端部よりも前記他方側端部において、より小さい回転子。
【請求項２】
前記コア（４０，４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄ，４０Ｅ）は、前記軸方向（Ａ）で相互に隣接する第１部（４２，４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｄ）及び第２部（４４，４４Ａ，４４Ｂ，４４Ｄ）を有し、
前記第１部はその前記他方側で前記第１の錘（２０）と隣接し、
前記第１部はその前記一方側で前記第２部と接触し、
前記第１部の前記領域（Ｊ）における前記外縁たる第１の辺縁（Ｅ１）と前記回転軸との間の第１の距離（Ｒｒ１）は、前記第２部の前記領域における第２の辺縁（Ｅ２）と前記回転軸との間の第２の距離（Ｒｒ２）より小さい、
請求項１記載の回転子（４，４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ）。
【請求項３】
前記コア（４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄ，４０Ｅ）の前記領域（Ｊ）の前記外縁たる第３の辺縁（Ｅ３）は、その少なくとも前記他方側端部において、前記回転軸（Ｑ）に対して前記第３の辺縁とは反対側に位置する第１の焦点（Ｆ１）を有する円弧を呈する、
請求項１記載の回転子（４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ）。
【請求項４】
前記第３の辺縁（Ｅ３）が呈する前記円弧についての前記第１の焦点（Ｆ１）は、前記他方側から前記一方側へと向かうほど前記第１の径方向（Ｒ１）へ向かい、
前記コア（４０Ｃ，４０Ｄ）の前記領域（Ｊ）以外での前記外縁（Ｅ１３）は、前記軸方向（Ａ）の位置によらず、前記回転軸（Ｑ）に位置する第２の焦点（Ｆ２）を有する円弧を呈する、
請求項３記載の回転子（４Ｃ，４Ｄ）。
【請求項５】
前記第１部（４２Ａ）は前記平面視で略真円を呈し、
前記回転軸（Ｑ）は、前記第１部が呈する第１の真円の中心（Ｃ１）とは異なる位置で前記第１部を貫通し、
前記第１の錘（２０）は前記回転軸に対して前記真円の中心とは反対側に設けられる、
請求項２記載の回転子（４Ａ）。
【請求項６】
前記第１部（４２，４２Ａ）及び前記第２部（４４，４４Ａ）はいずれも、前記軸方向（Ａ）を高さ方向として延在する柱体を呈する、
請求項２ないし請求項５のいずれか記載の回転子（４，４Ａ）。
【請求項７】
前記平面視において、
前記第２部（４４Ａ）の前記第１の径方向（Ｒ１）における前記外縁たる第４の辺縁（Ｅ４）と前記回転軸（Ｑ）との間の第３の距離（Ｒｒ３）は、前記第１の径方向とは反対方向における前記外縁たる第５の辺縁（Ｅ５）と前記回転軸との間の第４の距離（Ｒｒ４）よりも長い、
請求項６記載の回転子（４Ａ）。
【請求項８】
前記第１部（４２Ａ）と前記第２部（４４Ａ）とは互いに同じ形状を呈し、
前記第２部が呈する第２の真円の中心（Ｃ２）は、前記平面視で前記第１の真円の中心（Ｃ１）から離れて位置し、
前記回転軸（Ｑ）は、前記第２の真円の中心とは異なる位置で前記第２部を貫通する、
請求項７記載の回転子（４Ａ）。
【請求項９】
前記コア（４０Ｂ）は、前記軸方向（Ａ）に垂直な面上で真円を呈する底面をもち、その中心が前記軸方向に対して傾斜する斜円柱を呈する、
請求項３記載の回転子（４Ｂ）。
【請求項１０】
前記コア（４０Ｅ）は、前記軸方向（Ａ）に垂直な面上で真円を呈する底面をもつ略斜円錐台を呈する、
請求項３記載の回転子（４Ｅ）。
【請求項１１】
前記コア（４０，４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄ，４０Ｅ）の前記一方側で前記コアに隣接して、前記軸方向からの平面視で前記第１の径方向（Ｒ１）とは反対側の第２の位置（Ｐｗ２）に重心をもつ第２の錘（２２）を更に備える、
請求項１ないし請求項１０のいずれか記載の回転子（４，４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ）。
【請求項１２】
界磁磁石（５０）の複数を更に備え、
前記コア（４０，４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄ，４Ｅ）は、前記軸方向（Ａ）に貫通する第１の孔（５２）の複数を呈し、
前記界磁磁石は、その磁極面を前記径方向（Ｒ）に向けて前記第１の孔の内部に埋込まれる、
請求項１ないし請求項１１のいずれか記載の回転子（４，４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ）。
【請求項１３】
前記コア（４０，４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄ，４０Ｅ）は、前記周方向（θ）において隣接する前記第１の孔（５２）同士の間であってかつ前記第１の孔の前記径方向（Ｒ）の内側の第６の辺縁（Ｅ６）と前記外縁（Ｅ０）との間の領域で、当該領域における前記軸方向に沿った少なくとも一つの空隙を規定する第７の辺縁（Ｅ７；Ｅ７ａ，Ｅ７ｂ）を呈する、
請求項１２記載の回転子（４，４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ）。
【請求項１４】
前記コア（４０Ｄ）は、前記周方向（θ）で隣接する分割体（４０Ｄａ−４０Ｄｆ）の複数を有し、
一の前記分割体は、一の前記第１の孔（５２）と、当該第１の孔の前記周方向の少なくとも一方側で前記第７の辺縁（Ｅ７ａ，Ｅ７ｂ）を呈する、
請求項１３記載の回転子（４Ｄ）。
【請求項１５】
前記コア（４０，４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄ）は予め定められた形状に打抜かれた鋼板（７０）の複数を前記鋼板が呈する面の法線方向に積層して形成される、
請求項２ないし請求項１３のいずれか記載の回転子（４，４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ）。
【請求項１６】
請求項１５記載の回転子（４，４Ａ，４Ｂ，４Ｃ）の製造方法であって、
（ｂ）略半円弧状の面を呈する第１の歯（８０ａ）を有する第１の金型（８０）を用いて、長尺の磁性材（９００）に対して穿孔して、前記第１の辺縁に相当する第８の辺縁（Ｅ８）を形成し、
（ｃ）前記磁性材をその長手方向に、少なくとも前記鋼板の寸法よりも大きく移動し、
（ｄ）前記第１の金型を前記第１の歯が呈する半円弧の中心（Ａ１）と前記半円弧の第３の焦点（Ｆ３）とを結ぶ方向に移動し、
（ｅ）前記（ｃ）及び（ｄ）の後に前記第１の金型を用いて前記磁性材に対して穿孔して、前記第２の辺縁に相当する第９の辺縁（Ｅ９）を形成し、
（ｆ）半円弧状の面を呈する第２の歯（８２ａ）を有する第２の金型（８２）を用いて、前記第３の焦点に対して前記第８の辺縁又は前記第９の辺縁とは反対側に対して穿孔して前記鋼板の複数を形成する、
回転子の製造方法。
【請求項１７】
請求項１５記載の回転子（４，４Ａ，４Ｂ，４Ｃ）の製造方法であって、
（ｇ）第１の真円環状の面を呈する第３の歯（８４ａ）を有する第３の金型（８４）を用いて、長尺の磁性材（９００）に対して穿孔して、前記シャフト（２）と嵌合する円孔（Ｈ１）を形成し、
（ｈ）前記円孔が呈する第１の円よりも大きい第２の真円環状の面を呈する第４の歯（８６ａ）を有する第４の金型（８６）を用いて、前記磁性材を前記第１の円の中心から離れた位置を中心とする円形に打抜いて前記鋼板を形成する、
回転子の製造方法。
【請求項１８】
（ｉ）予め定められた形状を呈する第５の歯（８８ａ；８８ａ，８８ｂ）を有する第５の金型（８８；８８Ｄａ，８８Ｄｂ）を用いて、前記磁性材（９００）に対して穿孔して、前記第７の辺縁（Ｅ７）の一部に相当する第１０の辺縁（Ｅ１０）を形成し、
（ｊ）前記（ｉ）の後に前記第１０の辺縁を前記第１又は前記第２の歯（８０ａ，８２ａ）が横切って前記（ｂ）及び前記（ｆ）を実行して前記第１０の辺縁以外の前記第７の辺縁を形成する、
請求項１６記載の回転子の製造方法。
【請求項１９】
（ｋ）予め定められた形状を呈する第５の歯（８８ａ）を有する第５の金型（８８）を用いて、前記磁性材（９００）に対して穿孔して、前記第７の辺縁（Ｅ７）の一部に相当する第２の孔を形成し、
（ｍ）前記（ｋ）の後に前記第２の孔を前記第４の歯が横切って前記（ｈ）を実行して前記第２の孔以外の前記第７の辺縁を形成する、
請求項１７記載の回転子の製造方法。
【請求項２０】
請求項１４記載の回転子（４Ｄ）の製造方法であって、
前記コア（４０Ｄ）は略扇型に打抜かれて前記第１の辺縁（Ｅ１）の一部又は前記第２の辺縁（Ｅ２）の一部を呈する鋼板（７０ｅ，７０ｆ）の複数を前記鋼板が呈する面の法線方向に積層して形成され、
（ｎ）予め定められた形状を呈する長尺の第６及び第７の歯（９２ａ，９２ｂ）と略円弧状を呈する第８の歯（９２ｃ）を有する第６の金型（９２）を用いて、前記磁性材（９００）に対して穿孔して、前記第７の辺縁（Ｅ７ｂ）の一部に相当する第１０の辺縁（Ｅ１０ａ）及び前記第１の辺縁の一部に相当する第１１の辺縁（Ｅ１１）を形成し、
（ｐ）前記磁性材をその長手方向に、少なくとも前記鋼板の寸法よりも大きく移動、
（ｓ）前記第６の金型を前記第８の歯が呈する円弧の中心（Ａ２）と前記円弧の第４の焦点（Ｆ４）とを結ぶ方向に移動し、
（ｔ）前記（ｐ）及び（ｓ）の後に前記第６の金型を用いて前記磁性材に対して穿孔して、前記第１０の辺縁及び前記第２の辺縁の一部に相当する第１２の辺縁（Ｅ１２）を形成し、
（ｕ）前記略扇型の中心角で開く一対の面を呈する第９の歯（９４ａ）を有する第７の金型（９４）を用いて、前記第４の焦点に対して前記第１１の辺縁又は前記第１２の辺縁とは反対側に対して穿孔して前記鋼板の複数を形成する、
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、回転子及びその製造方法に関し、特にインナーロータ型回転電機に搭載される回転子とその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インナーロータ型回転電機は、電機子と、界磁子とを備えており、これらは所定の回転軸を法線とする面内において当該回転軸と略同心を呈している。そして界磁子が当該回転軸を中心に回転するシャフトに固定されて回転する回転子として、電機子が界磁子の外側で固定子として、それぞれ採用される。このようなインナーロータ型回転電機において、当該シャフトの一方側の端部のみを支持する技術が提案されており、下記特許文献１ないし特許文献４等に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭５９−１２２７７７号公報
【特許文献２】実開平２−０２２０８３号公報
【特許文献３】実開平２−０６８６４５号公報
【特許文献４】実開平１−１２３４５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
シャフトの一方側の端部のみを支持する態様では、回転電機の運転中にシャフトの他方側の端部が振れ回ることになる。特に、当該シャフトに固定されている回転子の重心が回転軸から離れた位置にある場合、例えば当該回転電機が圧縮機に搭載されていて圧縮機構を動作させるために回転子の重心が必然的に回転軸から離れた位置にある場合には、大きく振れ回ることになる。そのため、回転子と固定子との間のエアギャップは、静止時よりも運転時の方が小さくなり、回転子と固定子とが接触し得る。回転電機の運転中に回転子と固定子とが接触すると、騒音や振動の原因となるため、上記特許文献１等では、シャフトの他方側の端部ほど回転子を細くすることによって運転中の回転子と固定子との接触を回避又は抑制している。また、上記特許文献３では、固定子の回転子と対向する面が傾斜又は段差を呈して、シャフトの他方側の端部におけるエアギャップを大きくとることによって運転中の回転子と固定子との接触を回避又は抑制している。
【０００５】
これらの技術を施した態様は、騒音や振動を回避又は抑制する点ではなるほど理想的ではあるが、実際に製造する場合には、当該技術を施さない場合に比して製造コストの増大が著しい。例えば、上記特許文献１，３に開示の技術を組合せて、互いに異なる形状に打抜かれた鋼板の複数を積層することによって回転子を正円錐台形状に形成しようとすると、鋼板のそれぞれを異なる金型、具体的には、径が互いに異なる円形の金型で打抜く必要がある。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑み、シャフトの一方側の端部のみで支持されているインナーロータ型の回転電機において、製造コストの著しい増大を招来することなく、騒音や振動を回避又は抑制する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決すべく、本発明に係る回転子の第１の態様は、軸方向（Ａ）に平行な回転軸（Ｑ）に沿って延在し、前記軸方向の一方側で前記回転軸を軸として回転自在に固定される一端と、前記軸方向の他方側にあって固定されない他端とを有するシャフト（２）に固定され、前記回転軸を中心とする径方向（Ｒ）に沿った空隙を介して固定子に囲まれる回転子（４，４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ）であって、前記軸方向からの平面視で前記回転軸とは離れた第１の位置（Ｐｗ１）に重心をもつ第１の錘（２０）と、前記第１の錘に対して前記一方側で隣接して設けられ、前記固定子と対向する外縁（Ｅ０）を有するコア（４０，４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄ，４０Ｅ）とを備え、前記平面視で前記回転軸から前記第１の位置へ向かう第１の前記径方向（Ｒ１）を含んで前記回転軸を中心とする周方向（θ）に拡がる領域（Ｊ）において、前記回転軸と前記外縁との間の前記径方向の距離は、前記コアの前記一方側端部よりも前記他方側端部において、より小さい回転子である。
【０００８】
本発明に係る回転子の第２の態様は、その第１の態様であって、前記コア（４０，４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄ，４０Ｅ）は、前記軸方向（Ａ）で相互に隣接する第１部（４２，４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｄ）及び第２部（４４，４４Ａ，４４Ｂ，４４Ｄ）を有し、前記第１部はその前記他方側で前記第１の錘（２０）と隣接し、前記第１部はその前記一方側で前記第２部と接触し、前記第１部の前記領域（Ｊ）における前記外縁たる第１の辺縁（Ｅ１）と前記回転軸との間の第１の距離（Ｒｒ１）は、前記第２部の前記領域における第２の辺縁（Ｅ２）と前記回転軸との間の第２の距離（Ｒｒ２）より小さい。
【０００９】
本発明に係る回転子の第３の態様は、その第１の態様であって、前記コア（４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄ，４０Ｅ）の前記領域（Ｊ）の前記外縁たる第３の辺縁（Ｅ３）は、その少なくとも前記他方側端部において、前記回転軸（Ｑ）に対して前記第３の辺縁とは反対側に位置する第１の焦点（Ｆ１）を有する円弧を呈する。
【００１０】
本発明に係る回転子の第４の態様は、その第３の態様であって、前記第３の辺縁（Ｅ３）が呈する前記円弧についての前記第１の焦点（Ｆ１）は、前記他方側から前記一方側へと向かうほど前記第１の径方向（Ｒ１）へ向かい、前記コア（４０Ｃ，４０Ｄ）の前記領域（Ｊ）以外での前記外縁（Ｅ１３）は、前記軸方向（Ａ）の位置によらず、前記回転軸（Ｑ）に位置する第２の焦点（Ｆ２）を有する円弧を呈する。
【００１１】
本発明に係る回転子の第５の態様は、その第２の態様であって、前記第１部（４２Ａ）は前記平面視で略真円を呈し、前記回転軸（Ｑ）は、前記第１部が呈する第１の真円の中心（Ｃ１）とは異なる位置で前記第１部を貫通し、前記第１の錘（２０）は前記回転軸に対して前記真円の中心とは反対側に設けられる。
【００１２】
本発明に係る回転子の第６の態様は、その第２ないし第５の態様のいずれかであって、前記第１部（４２，４２Ａ）及び前記第２部（４４，４４Ａ）はいずれも、前記軸方向（Ａ）を高さ方向として延在する柱体を呈する。
【００１３】
本発明に係る回転子の第７の態様は、その第６の態様であって、前記第１部（４２，４２Ａ）及び前記第２部（４４，４４Ａ）はいずれも、前記軸方向（Ａ）を高さ方向として延在する柱体を呈する。
【００１４】
本発明に係る回転子の第８の態様は、その第７の態様であって、前記第１部（４２Ａ）と前記第２部（４４Ａ）とは互いに同じ形状を呈し、前記第２部が呈する第２の真円の中心（Ｃ２）は、前記平面視で前記第１の真円の中心（Ｃ１）から離れて位置し、前記回転軸（Ｑ）は、前記第２の真円の中心とは異なる位置で前記第２部を貫通する。
【００１５】
本発明に係る回転子の第９の態様は、その第３の態様であって、前記コア（４０Ｂ）は、前記軸方向（Ａ）に垂直な面上で真円を呈する底面をもち、その中心が前記軸方向に対して傾斜する斜円柱を呈する。
【００１６】
本発明に係る回転子の第１０の態様は、その第３の態様であって、前記コア（４０Ｅ）は、前記軸方向（Ａ）に垂直な面上で真円を呈する底面をもつ略斜円錐台を呈する。
【００１７】
本発明に係る回転子の第１１の態様は、その第１ないし第１０の態様のいずれかであって、前記コア（４０，４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄ，４０Ｅ）の前記一方側で前記コアに隣接して、前記軸方向からの平面視で前記第１の径方向（Ｒ１）とは反対側の第２の位置（Ｐｗ２）に重心をもつ第２の錘（２２）を更に備える。
【００１８】
本発明に係る回転子の第１２の態様は、その第１ないし第１１の態様のいずれかであって、界磁磁石（５０）の複数を更に備え、前記コア（４０，４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄ，４Ｅ）は、前記軸方向（Ａ）に貫通する第１の孔（５２）の複数を呈し、前記界磁磁石は、その磁極面を前記径方向（Ｒ）に向けて前記第１の孔の内部に埋込まれる。
【００１９】
本発明に係る回転子の第１３の態様は、その第１２の態様であって、前記コア（４０，４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄ，４０Ｅ）は、前記周方向（θ）において隣接する前記第１の孔（５２）同士の間であってかつ前記第１の孔の前記径方向（Ｒ）の内側の第６の辺縁（Ｅ６）と前記外縁（Ｅ０）との間の領域で、当該領域における前記軸方向に沿った少なくとも一つの空隙を規定する第７の辺縁（Ｅ７；Ｅ７ａ，Ｅ７ｂ）を呈する。
【００２０】
本発明に係る回転子の第１４の態様は、その第１３の態様であって、前記コア（４０Ｄ）は、前記周方向（θ）で隣接する分割体（４０Ｄａ−４０Ｄｆ）の複数を有し、一の前記分割体は、一の前記第１の孔（５２）と、当該第１の孔の前記周方向の少なくとも一方側で前記第７の辺縁（Ｅ７ａ，Ｅ７ｂ）を呈する。
【００２１】
本発明に係る回転子の第１５の態様は、その第２ないし第１３の態様のいずれかであって、前記コア（４０，４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄ）は予め定められた形状に打抜かれた鋼板（７０）の複数を前記鋼板が呈する面の法線方向に積層して形成される。
【００２２】
本発明に係る回転子の製造方法の第１の態様は、回転子の第１５の態様の製造方法であって、（ｂ）略半円弧状の面を呈する第１の歯（８０ａ）を有する第１の金型（８０）を用いて、長尺の磁性材（９００）に対して穿孔して、前記第１の辺縁に相当する第８の辺縁（Ｅ８）を形成し、（ｃ）前記磁性材をその長手方向に、少なくとも前記鋼板の寸法よりも大きく移動し、（ｄ）前記第１の金型を前記第１の歯が呈する半円弧の中心（Ａ１）と前記半円弧の第３の焦点（Ｆ３）とを結ぶ方向に移動し、（ｅ）前記（ｃ）及び（ｄ）の後に前記第１の金型を用いて前記磁性材に対して穿孔して、前記第２の辺縁に相当する第９の辺縁（Ｅ９）を形成し、（ｆ）半円弧状の面を呈する第２の歯（８２ａ）を有する第２の金型（８２）を用いて、前記第３の焦点に対して前記第８の辺縁又は前記第９の辺縁とは反対側に対して穿孔して前記鋼板の複数を形成する、回転子の製造方法である。
【００２３】
本発明に係る回転子の製造方法の第２の態様は、回転子の第１５の態様の製造方法であって、（ｇ）第１の真円環状の面を呈する第３の歯（８４ａ）を有する第３の金型（８４）を用いて、長尺の磁性材（９００）に対して穿孔して、前記シャフト（２）と嵌合する円孔（Ｈ１）を形成し、（ｈ）前記円孔が呈する第１の円よりも大きい第２の真円環状の面を呈する第４の歯（８６ａ）を有する第４の金型（８６）を用いて、前記磁性材を前記第１の円の中心から離れた位置を中心とする円形に打抜いて前記鋼板を形成する、回転子の製造方法である。
【００２４】
本発明に係る回転子の製造方法の第３の態様は、その第１の態様であって、（ｉ）予め定められた形状を呈する第５の歯（８８ａ；８８ａ，８８ｂ）を有する第５の金型（８８；８８Ｄａ，８８Ｄｂ）を用いて、前記磁性材（９００）に対して穿孔して、前記第７の辺縁（Ｅ７）の一部に相当する第１０の辺縁（Ｅ１０）を形成し、（ｊ）前記（ｉ）の後に前記第１０の辺縁を前記第１又は前記第２の歯（８０ａ，８２ａ）が横切って前記（ｂ）及び前記（ｆ）を実行して前記第１０の辺縁以外の前記第７の辺縁を形成する。
【００２５】
本発明に係る回転子の製造方法の第４の態様は、その第２の態様であって、（ｋ）予め定められた形状を呈する第５の歯（８８ａ）を有する第５の金型（８８）を用いて、前記磁性材（９００）に対して穿孔して、前記第７の辺縁（Ｅ７）の一部に相当する第２の孔を形成し、（ｍ）前記（ｋ）の後に前記第２の孔を前記第４の歯が横切って前記（ｈ）を実行して前記第２の孔以外の前記第７の辺縁を形成する。
【００２６】
本発明に係る回転子の製造方法の第５の態様は、回転子の第１４の態様の製造方法であって、前記コア（４０Ｄ）は略扇型に打抜かれて前記第１の辺縁（Ｅ１）の一部又は前記第２の辺縁（Ｅ２）の一部を呈する鋼板（７０ｅ，７０ｆ）の複数を前記鋼板が呈する面の法線方向に積層して形成され、（ｎ）予め定められた形状を呈する長尺の第６及び第７の歯（９２ａ，９２ｂ）と略円弧状を呈する第８の歯（９２ｃ）を有する第６の金型（９２）を用いて、前記磁性材（９００）に対して穿孔して、前記第７の辺縁（Ｅ７ｂ）の一部に相当する第１０の辺縁（Ｅ１０ａ）及び前記第１の辺縁の一部に相当する第１１の辺縁（Ｅ１１）を形成し、（ｐ）前記磁性材をその長手方向に、少なくとも前記鋼板の寸法よりも大きく移動、（ｓ）前記第６の金型を前記第８の歯が呈する円弧の中心（Ａ２）と前記円弧の第４の焦点（Ｆ４）とを結ぶ方向に移動し、（ｔ）前記（ｐ）及び（ｓ）の後に前記第６の金型を用いて前記磁性材に対して穿孔して、前記第１０の辺縁及び前記第２の辺縁の一部に相当する第１２の辺縁（Ｅ１２）を形成し、（ｕ）前記略扇型の中心角で開く一対の面を呈する第９の歯（９４ａ）を有する第７の金型（９４）を用いて、前記第４の焦点に対して前記第１１の辺縁又は前記第１２の辺縁とは反対側に対して穿孔して前記鋼板の複数を形成する、回転子の製造方法である。
【発明の効果】
【００２７】
シャフトの延在方向の一端のみが固定されて、当該延在方向を回転軸として当該シャフトが回転するとき、当該シャフトに固定された回転子は当該延在方向の他端側で大きく振れる。特に、回転子の一端側にバランサとして第１の錘が設けられている場合にはその振れが大きい。本発明に係る回転子の第１の態様によれば、回転子が回転しても、回転子と固定子とが接触することを回避又は抑制できる。もって、騒音や振動又は破損を回避又は抑制できる。
【００２８】
本発明に係る回転子の第２の態様によれば、第１の態様による効果を得ることに資する。
【００２９】
本発明に係る回転子の第３の態様によれば、回転子と固定子との位置関係を確定しやすい。
【００３０】
本発明に係る回転子の第４の態様によれば、第１の態様による効果を得ることに資する。
【００３１】
本発明に係る回転子の第５の態様によれば、第１の態様による効果を得ることに資する。また、第１部を円柱状に形成するので、第４の態様よりも簡単に製造できる。
【００３２】
本発明に係る回転子の第６の態様によれば、複数の柱体を軸方向に積層することで製造できるので、部品点数を抑制できる。
【００３３】
本発明に係る回転子の第７の態様によれば、軽量化に資する。
【００３４】
本発明に係る回転子の第８の態様によれば、部品の種類を抑制できる。
【００３５】
本発明に係る回転子の第９の態様によれば、底面が真円を呈するので、半真円と半楕円とを合わせた形状を呈する軸方向に垂直な断面をもつ形状を形成するよりも簡単に形成することができる。
【００３６】
本発明に係る回転子の第１０の態様によれば、第１の態様による効果を得ることに資する。
【００３７】
本発明に係る回転子の第１１の態様によれば、軸方向の他端側の振れを抑制することに資する。
【００３８】
本発明に係る回転子の第１２の態様によれば、省エネルギー、高効率、高トルクモータを得ることができる。
【００３９】
本発明に係る回転子の第１３の態様によれば、界磁磁石による磁束がコアの内部で短絡することを回避又は抑制できる。
【００４０】
本発明に係る回転子の第１４の態様によれば、周方向で隣接する界磁磁石同士の磁束の短絡を回避又は抑制できる。
【００４１】
本発明に係る回転子の第１５の態様によれば、製造が容易であるためコスト低減に資する。
【００４２】
本発明に係る回転子の製造方法の第１の態様によれば、金型の数を抑制でき、製造が容易であるためコスト低減に資する。
【００４３】
本発明に係る回転子の製造方法の第２の態様によれば、磁性材から鋼板を打抜く金型の歯が円形なので、金型の製造が容易であり、コスト低減に資する。
【００４４】
本発明に係る回転子の製造方法の第３の態様によれば、フラックスバリアを有する回転子の製造が容易になる。
【００４５】
本発明に係る回転子の製造方法の第４の態様によれば、フラックスバリアを有する回転子の製造が容易になる。
【００４６】
本発明に係る回転子の製造方法の第５の態様によれば、第７の辺縁と、第１１の辺縁又は第１２の辺縁との間の厚み（いわゆるブリッジ幅）を一定にできる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る回転子を備えるインナーロータ型回転電機を搭載した圧縮機の断面図である。
【図２】第１の実施形態に係る回転子の斜視図である。
【図３】回転子の製造方法を示す模式図である。
【図４】第２の実施形態に係る回転子の斜視図である。
【図５】回転子の製造方法を示す模式図である。
【図６】第３の実施形態に係る回転子の斜視図である。
【図７】第４の実施形態に係る回転子の斜視図である。
【図８】第４の実施形態に係る回転子の平面図である。
【図９】第５の実施形態に係る回転子が有する分割体の一の平面図である。
【図１０】第５の実施形態に係る回転子の平面図である。
【図１１】分割体の製造方法を示す模式図である。
【図１２】第６の実施形態に係る回転子の平面図及び斜視図である。
【図１３】第１部及び第２部の製造方法を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図１を初めとする以下の図には、本発明に関係する要素のみを示す。
【００４９】
〈第１の実施形態〉
〈装置構成〉
図１に示すように、回転子４は、シャフト２及び固定子６とともにインナーロータ型回転電機１０を構成する。インナーロータ型回転電機１０は、圧縮機１００に搭載される。ここで、図１は、圧縮機１００の縦断面図であり、シャフト２の延在方向に平行な方向での断面図を示している。また、インナーロータ型回転電機１０の回転子４についてはシャフト２の中心を通る面での断面図を示し、固定子６については当該延在方向に垂直な方向から見たときの断面図を示している。
【００５０】
図１に示すように、シャフト２は、軸方向Ａに平行な回転軸Ｑに沿って延在し、軸方向Ａの一方側で回転軸Ｑを軸として回転自在に固定される一端を有する。つまり、シャフト２はその延在方向の一方側で軸受１に回転自在に固定される。回転子４は、略円柱状を呈するコア４０を有し、その上面（軸方向Ａの他方側の端面）の略中心から底面（軸方向Ａの一方側の端面）の中心へと向けてシャフト２が延在する。換言すれば、回転子４は、シャフト２が貫通する貫通孔４１を呈してシャフト２の回転軸Ｑを中心とした周囲に固定される。また、固定子６は、回転軸Ｑを中心とする径方向Ｒに沿った空隙を介して回転子４を囲んで回転子４と対向する。
【００５１】
シャフト２の軸方向Ａの一方側（軸受１側）は、圧縮機１００の圧縮機構の一部を担うピストン９１に接続されている。これにより、シャフト２の受信は必然的に軸方向Ａからの平面視（以下、単に「平面視」とも称する）で回転軸Ｑから離れた位置Ｐｗ０に重心をもつ。この位置Ｐｗ０は、圧縮効率の高低に寄与する。そのため、高い圧縮効率を得ようとすると位置Ｐｗ０は回転軸Ｑから大きく離れることになり、アンバランスとなる。このアンバランスは、軸受１側のみが固定されたシャフト２に固定された回転子４が、圧縮機１００の運転中に、軸方向Ａの他方側（軸受１側とは反対側）で大きく振れ回ることを招来する。
【００５２】
そこで、シャフト２及び回転子４の過度なアンバランスを解消すべく、図２に示すように、回転子４には、その軸方向Ａの他方側（軸受１側とは反対側）に第１の錘２０が取付けられている。具体的には、第１の錘２０は、回転子４が有するコア４０の軸受１側とは反対側に取付けられて、平面視で回転軸Ｑから第１の径方向Ｒ１側に離れた第１の位置Ｐｗ１に重心をもつ。また、回転子４には、その軸方向Ａの軸受１側に第２の錘２２が取付けられている。具体的には、第２の錘２２は、コア４０の軸受１側に取付けられて、平面視で回転軸Ｑに対して第１の径方向Ｒ１とは反対側の第２の位置Ｐｗ２に重心をもつ。
【００５３】
コア４０は、固定子６と対向する外縁Ｅ０を有する。平面視で回転軸Ｑから第１の径方向Ｒ１を含んで回転軸Ｑを中心とする周方向θに拡がる領域Ｊにおいて、回転軸Ｑと外縁Ｅ０との間の径方向Ｒの距離は、コア４０の軸受１側の端部よりもコア４０の軸受１側とは反対側において、より小さい。
【００５４】
具体的には、コア４０は、軸方向Ａで隣接する第１部４２及び第２部４４を有する。第１部４２及び第２部４４はいずれも、軸方向Ａを高さ方向として延在する柱体を呈する。また、平面視で第１部４２は第２部４４よりも小さい。より具体的には、第２部４４は略真円柱状を呈する。平面視において、第１部４２は、領域Ｊにおいて第２部４４が呈する当該真円の円弧の一部を、領域Ｊの周方向θの中心から回転軸Ｑへと向かう方向（例えば第１の径方向Ｒ１と反対方向）に移動させた形状を呈し、領域Ｊ（以下、「第１の領域Ｊ」とも称する）以外の領域Ｋ（以下、「第２の領域Ｋ」とも称する）において第２部４４が呈する当該真円と同じ円弧Ｄ１を呈する。第２の領域Ｋにおいて第１部４２及び第２部４４は滑らかに接続し、第１の領域Ｊにおいて第１部４２及び第２部４４は段差を呈する。第１部４２は、その軸受１側とは反対側で第１の錘２０と接触する。第１部の領域Ｊにおける外縁たる辺縁Ｅ１と回転軸Ｑとの間の第１の距離Ｒｒ１は、第２部４４の領域Ｊにおける辺縁Ｅ２と回転軸Ｑとの間の第２の距離Ｒｒ２より小さい。
【００５５】
また、回転子４は、ＩＰＭロータが採用される。具体的には、コア４０は軸方向Ａに貫通する第１の孔５２の複数を呈し、第１の孔５２それぞれの内部に、磁極面を径方向Ｒに向けて埋込まれる界磁磁石５０の複数を備える。具体的には例えば、回転子４は、周方向θに等間隔に並ぶ四つの第１の孔５２を呈する。そして、一の第１の孔５２の内部に、磁極面を当該一の第１の孔５２の周方向θの中心における径方向Ｒに向けて一の界磁磁石５０を埋込む。なお、複数の磁石を組合せて一の界磁磁石５０を形成するようにしても良い。これにより省エネルギー、高効率、高トルクモータを得ることができる。
【００５６】
また、コア４０は、周方向θにおいて隣接する第１の孔５２同士の間であってかつ第１の孔５２の径方向Ｒの内側で軸方向Ａに沿って延在する辺縁Ｅ６と外縁Ｅ０との間の領域で、当該領域における軸方向Ａに沿った少なくとも一つの空隙を呈する辺縁Ｅ７を呈する。具体的には例えば、コア４０は、第１の孔５２それぞれの平面視での延在方向（本実施形態に即していえば、軸方向Ａ及び径方向Ｒに垂直な方向）の端部近傍の位置において、当該位置における径方向Ｒ外側に向かって開口する辺縁Ｅ７を呈する。これにより、界磁磁石５０による磁束がコア４０の内部で短絡することを回避又は抑制できる。つまり、辺縁Ｅ７はフラックスバリアとして機能する。そこで、以下、辺縁Ｅ７を「フラックスバリアＥ７」とも称する。
【００５７】
このような形状を呈するコア４０は、予め定められた形状に打抜かれた第１及び第２の鋼板７０Ａ，７０Ｂの複数を第１及び第２の鋼板７０Ａ，７０Ｂが呈する面の法線方向に積層して形成することが望ましい。具体的には、第１の鋼板７０Ａの複数を、第１の鋼板７０Ａが呈する面の法線方向を軸方向Ａに平行に積層して第１部４２を形成する。また、第２の鋼板７０Ｂの複数を、第２の鋼板７０Ｂが呈する面の法線方向を軸方向Ａに平行に積層して第２部４４を形成する。第１及び第２の鋼板７０Ａ，７０Ｂはいずれも、協働して貫通孔４１と第１の孔５２の複数とを形成する。第１及び第２の鋼板７０Ａ，７０Ｂの形状を変化させることにより、回転子４と固定子６との間の径方向Ｒの空隙の幅を容易に変化させることができる。もって製造コストの低減を実現できる。
【００５８】
〈製造方法〉
このような回転子４の製造方法について説明する。なお、第１及び第２の鋼板７０Ａ，７０Ｂそれぞれの製造方法は途中の工程までは同一であるので、図３では当該同一工程については、統一して示し、その後の互いに異なる工程については、一点鎖線の分岐で示している。図３に示すように、真円環状の面を呈する歯８４ａと、歯８４ａの周囲で直線状を呈して等間隔に四つで歯８４ａを囲む線歯８５ａとを有する金型８４を用いて、長尺の磁性材９００に対して穿孔して、貫通孔４１に対応する円孔Ｈ１と、第１の孔５２に対応する矩形孔Ｈ２の複数（本実施形態では四つ）を形成する。ここで、金型８４が有する歯８４ａ，８５ａは、第１の孔５２の数をｎとしたときに、歯８４ａが呈する真円環の中心を回転中心としてｎ回対称を呈する。本実施形態では第１の孔５２が四つなので、歯８４ａ，８５ａは４回対称を呈する。
【００５９】
また、予め定められた形状を呈する歯８８ａを有する金型８８を用いて磁性材９００に対して穿孔して、フラックスバリアＥ７の一部に相当する第１０の辺縁Ｅ１０を形成する。本実施形態では、四つの第１の孔５２に対応して矩形孔Ｈ２が四つあり、一の第１の孔５２に対して二つのフラックスバリアＥ７が近接することに対応して、一の矩形孔Ｈ２に対して二つの辺縁Ｅ１０が近接する。つまり、磁性材９００に対して八つの辺縁Ｅ１０が形成される。ここで、歯８８ａは、歯８４ａ，８５ａと同様に、歯８４ａが呈する真円環の中心を回転軸としてｎ回回転対称を呈する。そして、歯８４ａ，８５ａ，８８ａによって打抜かれた形状もまた、歯８４ａが呈する真円環の中心を回転軸としてｎ回回転対称を呈する。
【００６０】
フラックスバリアＥ７の一部に相当する辺縁Ｅ１０を形成した後に、当該辺縁Ｅ１０の一部を横切って略半円弧状の面を呈する歯８２ａを有する金型８２を用いて、長尺の磁性材９００に対して穿孔して、第２の領域Ｋで第１部４２及び第２部４４が呈する真円の円弧Ｄ１に相当する辺縁Ｄ２を形成する。具体的には例えば、八つある辺縁Ｅ１０のうち、周方向θで矩形孔Ｈ２を介さずに隣接して対を成す辺縁Ｅ１０の二対を横切って辺縁Ｄ２を形成する。
【００６１】
こうして一部を打抜かれた磁性材９００に対して、略半円弧状の面を呈する歯８０ａを有する金型８０を用いて、磁性材９００を打抜いて、第１及び第２の鋼板７０Ａ，７０Ｂを形成する。
【００６２】
具体的には、円孔Ｈ１、矩形孔Ｈ２の複数、フラックスバリアＥ７の一部に相当する辺縁Ｅ１０の複数及び、円弧Ｄ１に相当する辺縁Ｄ２が、金型８４，８８，８２によって形成された一の磁性材９００に対して、円孔Ｈ１の中心ＣＨ１から辺縁Ｄ２とは反対側に第１の長さＬ１離れた位置を金型８０で打抜くことで、辺縁Ｅ１に相当する辺縁Ｅ８の形成とともに、第１の鋼板７０Ａを形成する。
【００６３】
また、円孔Ｈ１、矩形孔Ｈ２の複数、フラックスバリアＥ７の一部に相当する辺縁Ｅ１０の複数及び、円弧Ｄ１に相当する辺縁Ｄ２が、金型８４，８８，８２によって形成された他の磁性材９００に対して、円孔Ｈ１に対して辺縁Ｄ２とは反対側に第１の長さＬ１とは異なる第２の長さＬ２離れた位置を金型８０で打抜くことで、辺縁Ｅ２に相当する辺縁Ｅ９の形成とともに、第２の鋼板７０Ｂを形成する。第２部４４は、平面視で略真円を呈することから、鋼板７０Ｂの外径も略真円を呈することとなる。つまり、歯８２ａが呈する半円弧状の面の半径と、第２の長さＬ２とは等しく、辺縁Ｅ９と辺縁Ｄ２で略真円が形成される。
【００６４】
金型８０で打抜く工程は、次のように行われる。すなわち、まず、金型８０を用いて、長尺の磁性材９００に対して穿孔して、辺縁Ｅ１に相当する辺縁Ｅ８を形成する。その後、磁性材９００をその長手方向に、少なくとも第１及び第２の鋼板７０Ａ，７０Ｂの寸法よりも大きく移動する。また、金型８０を歯８０ａが呈する半円弧の中心Ａ１と当該半円弧の焦点Ｆ３とを結ぶ方向に移動する。その後、金型８０を用いて磁性材９００に穿孔して、辺縁Ｅ２に相当する辺縁Ｅ９を形成する。これにより、金型８０，８２の数を抑制しつつ、径方向Ｒの寸法が周方向θによって異なるコア４０を容易に製造できるため、コスト低減を実現できる。
【００６５】
なお、本実施形態では、金型８０が、辺縁Ｅ８，Ｅ９を形成するのに先立って、金型８２が辺縁Ｄ２を形成したが、磁性材９００を打抜く順番はこれに限定されない。例えば、円孔Ｈ１、矩形孔Ｈ２の複数、フラックスバリアＥ７の一部に相当する辺縁Ｅ１０を形成した後に、金型８０が、適宜に移動しながら辺縁Ｅ８，Ｅ９を形成し、その後に金型８２で辺縁Ｄ２を形成するようにしても良い。
【００６６】
〈第２の実施形態〉
〈装置構成〉
以下、回転子４の他の実施形態について説明する。なお、上述の実施形態と同様の機能を有する要素については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００６７】
図４に示すように、回転子４Ａは、コア４０Ａを有している。コア４０Ａは、第１部４２Ａと、第２部４４Ａとを有している。回転子４Ａは上記第１の実施形態で示した回転子４に代えてシャフト２及び固定子６とともにインナーロータ型回転電機１０（図１参照）を構成する。
【００６８】
第１部４２Ａは平面視で略真円を呈し、回転軸Ｑは、第１部４２Ａが呈する第１の真円の中心Ｃ１とは異なる位置で第１部４２Ａを貫通する。つまり、第１部４２Ａを貫通する貫通孔４１の中心が第１部４２Ａの平面視での中心に対して偏芯している。このとき、第１の錘２０は回転軸Ｑに対して第１の中心Ｃ１とは反対側に設けられる。
【００６９】
これにより、第１部４２Ａとこれに対向する固定子６（図１参照）との間の空隙は、平面視で回転軸Ｑに対して第１の錘２０が設けられている側で広く、回転軸Ｑに対してその反対側で狭い。換言すれば、平面視で回転軸Ｑに対して第１の錘２０が設けられている側の空隙の方が、その反対側よりも広い。要するに回転子４Ａが回転軸Ｑを中心にして回転したときに大きく振れ回る部位と固定子６との間の空隙を大きく確保できる。よって、回転子４Ａが回転軸Ｑを中心に回転しても、回転子４Ａと固定子６とが接触することを回避又は抑制できる。
【００７０】
また、平面視において、第２部４４Ａの第１の径方向Ｒ１の外縁たる辺縁Ｅ４と回転軸Ｑとの間の第３の距離Ｒｒ３は、第１の径方向Ｒ１とは反対方向における外縁たる辺縁Ｅ５と回転軸Ｑとの間の第４の距離Ｒｒ４よりも長い。
【００７１】
具体的には、第１部４２Ａと第２部４４Ａとは互いに同じ形状を呈し、第２部４４Ａが呈する第２の真円の中心Ｃ２は、平面視で第１の真円の中心Ｃ１から離れて位置し、回転軸Ｑは、第２の真円の中心Ｃ２とは異なる位置で第２部４４Ａを貫通する。より具体的には、第１部４２Ａと第２部４４Ａとは、回転軸Ｑを中心として互いに１８０度回転した位置で、軸方向Ａで隣接する。第１部４２Ａ及び第２部４４Ａのそれぞれが呈する第１の孔５２が第１部４２Ａ及び第２部４４Ａを軸方向Ａに貫通する。もって、一の界磁磁石５０を軸方向Ａ全体にわたって埋込むのに資する。
【００７２】
このような回転子４Ａは予め定められた形状に打抜かれた鋼板７０Ｃの複数を当該鋼板７０Ｃが呈する面の法線方向に積層することによって形成できる。
【００７３】
〈製造方法〉
回転子４Ａの製造方法について説明する。図５に示すように、金型８４，８８を用いて、長尺の磁性材９００に対して穿孔して、円孔Ｈ１、矩形孔Ｈ２の複数、フラックスバリアＥ７の一部に相当する辺縁Ｅ１０の複数を形成する。
【００７４】
こうして一部を打抜かれた磁性材９００に対して、真円環状の面を呈する歯８６ａを有する金型８６を用いて、円孔Ｈ１の中心ＣＨ１から離れた位置を中心としてかつ円孔Ｈ１及び矩形孔Ｈ２を内包する円形に打抜いて、鋼板７０Ｃを形成する。ここで、便宜的に、鋼板７０Ｃのうち、第１部４２Ａを構成するものを鋼板７０ｃとし、第２部４４Ａを構成するものを鋼板７０ｄとする。本実施形態では、上述のとおり、第１部４２Ａ及び第２部４４Ａは、互いに同一形状を呈するが、必ずしも同一形状を呈する必要はない。なお、鋼板７０ｃ，７０ｄそれぞれの製造方法は途中の工程までは同一であるので、図５では当該同一工程については、統一して示し、その後の互いに異なる工程については、一点鎖線の分岐で示している。
【００７５】
鋼板７０ｃは具体的には、円孔Ｈ１、矩形孔Ｈ２の複数、フラックスバリアＥ７の一部に相当する辺縁Ｅ１０の複数が、金型８４，８８によって形成された一の磁性材９００に対して、金型８６を用いて、円孔Ｈ１の中心ＣＨ１から離れた位置を中心として打抜いて形成する。より具体的には、金型８６が、一の矩形孔Ｈ２ａの中心ＣＨ２と円孔Ｈ１の中心ＣＨ１とを結ぶ線上で、円孔Ｈ１の中心ＣＨ１から一の矩形孔Ｈ２ａの中心ＣＨ２とは反対側に離れた位置を中心とする円形に打抜いて鋼板７０ｃを形成する。
【００７６】
また、鋼板７０ｄは、円孔Ｈ１、矩形孔Ｈ２の複数、フラックスバリアＥ７の一部に相当する辺縁Ｅ１０の複数が、金型８４，８８によって形成された他の磁性材９００に対して、金型８６を用いて、円孔Ｈ１の中心ＣＨ１から離れた位置を中心として打抜いて鋼板７０ｄを形成する。より具体的には、金型８６が、一の矩形孔Ｈ２ａの中心ＣＨ２と円孔Ｈ１の中心ＣＨ１とを結ぶ線上で、円孔Ｈ１の中心ＣＨ１から一の矩形孔Ｈ２ａの中心ＣＨ２側に離れた位置を中心としてかつ円孔Ｈ１及び矩形孔Ｈ２を内包する円形に打抜いて鋼板７０ｄを形成する。
【００７７】
磁性材９００から鋼板７０ｃ，７０ｄを打抜く歯８６ａが円形なので、金型８６の製造が用意であり、コスト低減を実現できる。
【００７８】
〈第３の実施形態〉
〈装置構成〉
図６に示すように、回転子４Ｂは、コア４０Ｂを有している。コア４０Ｂは、第１部４２Ｂと、第２部４４Ｂとを有している。回転子４Ｂは上記第１の実施形態で示した回転子４に代えてシャフト２及び固定子６とともにインナーロータ型回転電機１０（図１参照）を構成する。
【００７９】
コア４０Ｂの領域Ｊの外縁たる辺縁Ｅ３は、その少なくとも軸受１側とは反対側において、回転軸Ｑに対して辺縁Ｅ３とは反対側に位置する焦点Ｆ１を有する円弧を呈する。具体的には例えば、コア４０Ｂは、軸方向Ａに垂直な面上で真円を呈する底面をもち、その中心が軸方向Ａに対して傾斜する斜円柱を呈する。本実施形態では、当該斜円柱の中心軸が、コア４０Ｂの軸方向Ａの中心で回転軸Ｑと交差する態様を例示している。よって領域Ｊは回転軸Ｑを中心として周方向θに１８０度で拡がる。斜円柱の中心軸と回転軸Ｑとの交点が、コア４０Ｂの軸方向Ａについての中心から軸受１側に近づくにつれ、領域Ｊが回転軸を中心として周方向θに拡がる角度は広くなる。
【００８０】
より具体的には例えば、第１部４２Ｂ及び第２部４４Ｂはコア４０Ｂを軸方向Ａで等分し、第１部４２Ｂ及び第２部４４Ｂは互いに同一形状を呈する。そして、第１部４２Ｂの軸受１側は平面視で略真円を呈し、その中心を貫通孔４１が貫通する。また、第２部４４Ｂの軸受１側とは反対側は平面視で略真円を呈し、その中心を貫通孔４１が貫通する。
【００８１】
このような回転子４Ｂは予め定められた形状に打抜かれた鋼板７０Ｄの複数を当該鋼板７０Ｄが呈する面の法線方向に積層することによって形成できる。鋼板７０Ｄのそれぞれは例えば、上記第２の実施形態で示した製造方法を若干変形することによって容易に形成できる。
【００８２】
具体的には例えば、一の鋼板７０Ｄは、円孔Ｈ１、矩形孔Ｈ２の複数、フラックスバリアＥ７の一部に相当する辺縁Ｅ１０の複数が形成された一の磁性材９００に対して、金型８６を用いて、円孔Ｈ１の中心ＣＨ１から離れた位置を中心として打抜いて形成される。そして、他の鋼板７０Ｄは、円孔Ｈ１、矩形孔Ｈ２の複数、フラックスバリアＥ７の一部に相当する辺縁Ｅ１０の複数が形成された他の磁性材９００に対して、当該一の磁性材９００を打抜いたときの位置から金型８６を円孔Ｈ１の中心ＣＨ１へと向けて予め定められた量だけ移動した状態で打抜いて形成される。
【００８３】
これらの工程を、金型８６を連続的に微少量だけ移動させながら順次行うことによって、打抜かれる鋼板７０Ｄの複数はそれぞれ、円孔Ｈ１、矩形孔Ｈ２の複数及び、フラックスバリアＥ７の複数が、略円形状を呈する鋼板７０Ｄ内で連続的に微少量ずつ移動した形状を呈する。こうして得られた鋼板７０Ｄの複数を、打抜かれた順序で積層することにより、斜円柱を呈するコア４０Ｂを得ることができる。
【００８４】
このような鋼板７０Ｄの複数は、金型８６を例えばサーボモータ等で打抜き位置を制御しながら打抜くことによって容易に形成できる。また、上記第１の実施形態で示したような、半円弧状の歯８０ａ，８２ａで二回に分けて打抜く必要がないので、打抜き工程を簡素化でき、製造コストの低減を実現できる。
【００８５】
〈第４の実施形態〉
〈装置構成〉
図７に示すように、回転子４Ｃは、コア４０Ｃを有し、上記第１の実施形態で示した回転子４に代えてシャフト２及び固定子６とともにインナーロータ型回転電機１０（図１参照）を構成する。
【００８６】
コア４０Ｃの領域Ｊの外縁たる辺縁Ｅ３が呈する円弧についての焦点Ｆ１は、軸受１側とは反対側から軸受１側へと向かうほど第１の径方向Ｒ１へ向かう。そして、コア４０Ｃの領域Ｊ以外での外縁Ｅ１３は、軸方向Ａの位置によらず、回転軸Ｑに位置する焦点Ｆ２を有する円弧を呈する。要するに、コア４０Ｃは図８に示すように、軸受１側において真円を呈し、領域Ｊにおいて当該真円を底面とする斜円柱を呈し、領域Ｊ以外の領域Ｋにおいて当該真円を底面とする円柱を呈し、当該斜円柱と当該円柱とは、領域Ｊ，Ｋの境界で接続する。ここでは、コア４０Ｃが軸受１側の端部において真円を呈する場合を例示しており、当該端部において焦点Ｆ１，Ｆ２は一致する。よって領域Ｊが回転軸Ｑを中心として拡がる角度は１８０度より大きい。
【００８７】
このような回転子４Ｃは予め定められた形状に打抜かれた鋼板７０Ｅの複数を当該鋼板７０Ｅが呈する面の法線方向に積層することによって形成できる。鋼板７０Ｄのそれぞれは例えば、上記第１の実施形態で示した製造方法を若干変形することによって容易に形成できる。
【００８８】
具体的には例えば、一の鋼板７０Ｅは、円孔Ｈ１、矩形孔Ｈ２の複数、フラックスバリアＥ７の一部に相当する辺縁Ｅ１０の複数及び、円弧Ｄ１に相当する辺縁Ｄ２が、金型８４，８８，８２によって形成された一の磁性材９００に対して、円孔Ｈ１の中心ＣＨ１から辺縁Ｄ２とは反対側に第１の長さＬ１離れた位置を金型８０で打抜くことで形成される。そして、他の鋼板７０Ｅは、円孔Ｈ１、矩形孔Ｈ２の複数、フラックスバリアＥ７の一部に相当する辺縁Ｅ１０の複数及び、円弧Ｄ１に相当する辺縁Ｄ２が、金型８４，８８，８２によって形成された他の磁性材９００に対して、当該一の磁性材９００を打抜いたときの位置から金型８０を円孔Ｈ１の中心ＣＨ１へと向けて予め定められた量だけ移動した状態で打抜いて形成される。
【００８９】
これらの工程を、金型８０を連続的に微少量だけ移動させながら順次行うことによって打抜かれる鋼板７０Ｄの複数を、打抜かれた順序で積層することにより、斜円柱と円柱とが融合した形状を呈するコア４０Ｃを得ることができる。
【００９０】
〈第５の実施形態〉
〈装置構成〉
図９，１０に示すように、回転子４Ｄは、コア４０Ｄを有する。回転子４Ｄは、上記第１の実施形態で示した回転子４に代えてシャフト２及び固定子６とともにインナーロータ型回転電機１０（図１参照）を構成する。
【００９１】
コア４０Ｄは、周方向θで隣接する分割体４０Ｄａ−４０Ｄｆの複数を有する。分割体４０Ｄａ−４０Ｄｆのそれぞれは、第１の孔５２と、第１の孔５２の周方向θの少なくとも一方側で第７の辺縁Ｅ７ａ，Ｅ７ｂを呈する。具体的には例えば、回転子４Ｄが備える界磁磁石５０の個数に応じてコア４０Ｄを周方向θで等分割し、それぞれを分割体４０Ｄａ−４０Ｄｆとする。このように周方向θで隣接する分割体４０Ｄａ−４０Ｄｆを組合せてコア４０Ｄを形成すれば、周方向θで隣接する界磁磁石５０同士の磁束の短絡を回避又は抑制することに資する。ここで、回転軸Ｑに対して第１の径方向Ｒ１側にある三つの分割体４０Ｄａ−４０Ｄｃは、軸方向Ａに沿って軸受１側ほど回転軸Ｑから外縁までの距離が大きい形状を呈し、回転軸Ｑに対して第１の径方向Ｒ１とは反対側にある三つの分割体４０Ｄｄ−４０Ｄｆは、軸方向Ａの位置によらず、回転軸Ｑから外縁までの距離が、分割体４０Ｄａ−４０Ｄｃの軸受１側における回転軸Ｑから外縁までの距離に等しく一定の形状を呈する。
【００９２】
なお、図１０では、回転軸Ｑから外縁までの距離の変化をデフォルメして書いているため、第７の辺縁Ｅ７ａ，Ｅ７ｂと第１の孔５２とが分離している箇所があるが、実際は、回転軸Ｑから外縁までの距離の変化は回転子４Ｄが振れ回る程度の距離であり、微小であるため、第７のＥ７ａ，Ｅ７ｂと第１の孔５２とが分離することは少ない。換言すれば、回転軸Ｑから外縁までの距離の変化は第１の孔５２の厚みより十分小さい。
【００９３】
〈製造方法〉
分割体４０Ｄａ−４０Ｄｆの製造方法について説明する。分割体４０Ｄａ−４０Ｄｆのそれぞれは、略扇形に打抜かれて辺縁Ｅ１の一部又は辺縁Ｅ２の一部を呈する鋼板７０ｅ，７０ｆの複数を、鋼板７０ｅ，７０ｆが呈する面の法線方向に積層して形成される。なお、鋼板７０ｅ，７０ｆそれぞれの製造方法は途中の工程までは同一であるので、図１１では当該同一工程については、統一して示し、その後の互いに異なる工程については、一点鎖線の分岐で示している。
【００９４】
図１１に示すように例えば、略Ｕ字状を呈するＵ字歯９１ａを有するＵ字金型９１を用いて、磁性材９００に対して穿孔して、第１の孔５２及び辺縁Ｅ７ａ，Ｅ７ｂの一部に相当する辺縁Ｅ９１を形成する。
【００９５】
その後、予め定められた形状を呈する長尺の第６及び歯９２ａ，９２ｂと略円弧状を呈する歯９２ｃを有する金型９２を用いて、磁性材９００に対して穿孔して、辺縁Ｅ７ａ，Ｅ７ｂの一部に相当する辺縁Ｅ１０ａ及び辺縁Ｅ１の一部に相当する辺縁Ｅ１１を形成する。つまり、辺縁Ｅ７ａ，Ｅ７ｂは辺縁Ｅ９１，Ｅ１０ａとで実現される。そして、歯９２ｃは、歯９２ａ，９２ｂ双方に共通の延在方向一方側で、歯９２ａ，９２ｂ同士の距離の中点を通って当該延在方向の予め定められた位置で焦点Ｆ４を有する円弧を呈する。
【００９６】
金型９２で打抜かれた磁性材９００は、その長手方向に、少なくとも鋼板７０ｅ，７０ｆの寸法よりも大きく移動する。そして、金型９２を歯９２ｃが呈する円弧の中心Ａ２と焦点Ｆ４とを結ぶ方向に移動した後に、金型９２を用いて磁性材９００に対して穿孔して、辺縁Ｅ１０ａ及び辺縁Ｅ２の一部に相当する辺縁Ｅ１２を形成する。
【００９７】
そして、略扇形の中心角で開く一対の面を呈する歯９４ａを有する金型９４を用いて、焦点Ｆ４に対して辺縁Ｅ１１又は辺縁Ｅ１２とは反対側に対して穿孔して鋼板７０ｅ，７０ｆの複数を形成する。これらの工程を、金型９２を連続的に微少量だけ移動させながら順次行うことによって、打抜かれる鋼板７０ｅ，７０ｆの複数はそれぞれ、辺縁Ｅ１０ａが略扇形状を呈する鋼板７０ｅ，７０ｆ内で連続的に微少量ずつ移動した形状を呈する。こうして得られた鋼板７０ｅ，７０ｆの複数を、打抜かれた順序で積層することにより、分割体４０Ｄａ−４０Ｄｆを得、これら分割体４０Ｄａ−４０Ｄｆを組合せてコア４０Ｄを得ることができる。
【００９８】
これにより、辺縁Ｅ７ａ，Ｅ７ｂと、辺縁Ｅ１１又は辺縁Ｅ１２との間の厚み（いわゆるブリッジ幅）を軸方向Ａの位置によらず一定にできる。
【００９９】
〈第６の実施形態〉
〈装置構成〉
図１２に示すように、回転子４Ｅは、コア４０Ｅを有する。回転子４Ｅは、上記第１の実施形態で示した回転子４に代えてシャフト２及び固定子６とともにインナーロータ型回転電機１０（図１参照）を構成する。
【０１００】
コア４０Ｅは、軸方向Ａに垂直な面上で真円を呈する底面をもつ斜円錐台を呈する。具体的には例えば、コア４０Ｅは、軸受１側とは反対側から軸受１側へと向けて軸方向Ａに沿って積層される第１部４２Ｅ、第２部４４Ｅ、第３部４６Ｅ及び第４部４８Ｅを有する。
【０１０１】
第１部４２Ｅないし第４部４８Ｅはいずれも真円柱状を呈し、この順で底面積が増大する。そして、第１部４２Ｅないし第４部４８Ｅはいずれもシャフト２が貫通する貫通孔４１を呈する。
【０１０２】
例えば、第４部４８Ｅを貫通する貫通孔４１ｅは、その中心が第４部４８Ｅが呈する第３の真円の中心に一致し、当該第３の真円が呈する面に垂直に延在する。第３部４６Ｅを貫通する貫通孔４１ｆは、その中心が第３部４６Ｅが平面視で呈する第４の真円の円周のいずれか一点（具体的には例えば、一の第１の孔５２ａを形成する孔の中心に対して回転軸Ｑとは反対側の点Ｐ１）を起点として、第４の真円の中心へと向かって第３の真円の半径と同じ距離にある点に一致する。そして、貫通孔４１ｆは、当該第４の真円が呈する面に垂直に延在する。第２部４４Ｅを貫通する貫通孔４１ｇは、その中心が第２部４４Ｅが平面視で呈する第５の真円の円周の一点（具体的には、当該一の第１の孔５２ａを形成する孔の中心に対して回転軸Ｑとは反対側の点Ｐ２）を起点として、第５の真円の中心へと向かって第３の真円の半径と同じ距離にある点に一致する。そして、貫通孔４１ｇは、当該第５の真円が呈する面に垂直に延在する。第１部４２Ｅを貫通する貫通孔４１ｈは、その中心が第１部４２Ｅが平面視で呈する第６の真円の円周の一点（具体的には、当該一の第１の孔５２ａを形成する孔の中心に対して回転軸Ｑとは反対側の点Ｐ３）を起点として、第６の真円の中心へと向かって第３の真円の半径と同じ距離にある点に一致する。そして、貫通孔４１ｈは、当該第６の真円が呈する面に垂直に延在する。
【０１０３】
これら第１部４２Ｅないし第４部４８Ｅが、貫通孔４１ｆ−４１ｈが軸方向Ａに並ぶように積層されることによって、コア４０Ｅはおおむね斜円錐台を呈する。これにより、回転子４Ｅが回転しても、回転子４Ｅと固定子６とが接触することを回避又は抑制できる。
【０１０４】
〈製造方法〉
第１部４２Ｅないし第４部４８Ｅのうち、代表して第１部４２Ｅ及び第４部４８Ｅの製造方法について説明する。第１部４２Ｅ及び第４部４８Ｅのそれぞれは、略真円形に打抜かれた鋼板７２Ｅ，７８Ｅの複数を、鋼板７２Ｅ，７８Ｅが呈する面の法線方向に積層して形成される。なお、鋼板７２Ｅ，７８Ｅそれぞれの製造方法は途中の工程までは同一であるので、図１３では当該同一工程については、統一して示し、その後の互いに異なる工程については、一点鎖線の分岐で示している。
【０１０５】
図１３に示すように例えば、金型８４，８８を用いて、長尺の磁性材９００に対して穿孔して、円孔Ｈ１、矩形孔Ｈ２の複数、フラックスバリアＥ７の一部に相当する辺縁Ｅ１０の複数を形成する。
【０１０６】
こうして一部を打抜かれた磁性材９００に対して、真円環状の面を呈する歯９６ａを有する金型９６を用いて、円孔Ｈ１の中心ＣＨ１を中心としてかつ円孔Ｈ１及び矩形孔Ｈ２を内包する円形に打抜いて、鋼板７８Ｅを形成する。また、当該一部を打抜かれた磁性材９００に対して、円孔Ｈ１及び矩形孔Ｈ２を内包可能な大きさでかつ歯９６ａが呈する円環よりも小さい真円環状の面を呈する歯９８ａを有する金型９８を用いて、円孔Ｈ１及び矩形孔Ｈ２を内包する円形に打抜いて、鋼板７６Ｅを形成する。ここで、鋼板７６Ｅを打抜く際の歯９８ａが呈する円環の中心は、円孔Ｈ１の中心から一の矩形孔５２の中心ＣＨ２とは反対側に離れた位置にある。
【０１０７】
第２部４４Ｅを形成する鋼板７４Ｅ及び、第３部４６Ｅを形成する鋼板７６Ｅも、第１部４２Ｅを形成する鋼板７２Ｅと同様にして形成される。
【０１０８】
〈変形例〉
以上、本発明の好適な態様について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、上記第４の実施形態では、界磁磁石５０が六つある態様を示したが、四つであっても良い。その他、上記第１ないし第６の実施形態で示した技術及び／又は公知技術を組合せた態様であっても良い。
【符号の説明】
【０１０９】
Ａ  軸方向
Ａ１  第１の歯が呈する半円弧の中心
Ａ２  第８の歯が呈する円弧の中心
Ｃ１  第１の真円の中心
Ｃ２  第２の真円の中心
Ｅ０，Ｅ１３  外縁
Ｅ１  （第１の）辺縁
Ｅ２  （第２の）辺縁
Ｅ３  （第３の）辺縁
Ｅ４  （第４の）辺縁
Ｅ５  （第５の）辺縁
Ｅ６  （第６の）辺縁
Ｅ７；Ｅ７ａ，Ｅ７ｂ  （第７の）辺縁
Ｅ８  （第８の）辺縁
Ｅ９  （第９の）辺縁
Ｅ１０，Ｅ１０ａ  （第１０の）辺縁
Ｅ１１  （第１１の）辺縁
Ｅ１２  （第１２の）辺縁
Ｆ１  （第１の）焦点
Ｆ２  （第２の）焦点
Ｆ３  （第３の）焦点
Ｆ４  （第４の）焦点
Ｈ１  シャフトと嵌合する円孔
Ｊ  領域
Ｐｗ１  第１の位置
Ｐｗ２  第２の位置
Ｑ  回転軸
Ｒ  径方向
Ｒ１  第１の径方向
Ｒｒ１  第１の距離
Ｒｒ２  第２の距離
Ｒｒ３  第３の距離
Ｒｒ４  第４の距離
θ  周方向
２  シャフト
４，４Ａ−４Ｅ  回転子
２０  第１の錘
２２  第２の錘
４０，４０Ａ−４０Ｅ  コア
４０Ｄａ−４０Ｄｆ  分割体
４２，４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｄ  第１部
４４，４４Ａ，４４Ｂ，４４Ｄ  第２部
５０  界磁磁石
５２  第１の孔
７０，７０ｅ，７０ｆ  鋼板
８０  （第１の）金型
８０ａ  （第１の）歯
８２  （第２の）金型
８２ａ  （第２の）歯
８４  （第３の）金型
８４ａ  （第３の）歯
８６  （第４の）金型
８６ａ  （第４の）歯
８８；８８Ｄａ，８８Ｄｂ  （第５の）金型
８８ａ；８８ａ，８８ｂ  （第５の）歯
９２  （第６の）金型
９２ａ  （第６の）歯
９２ｂ  （第７の）歯
９２ｃ  （第８の）歯
９４  （第９の）金型
９４ａ  （第９の）歯
９００  長尺の磁性材
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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