(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子と、永久磁石を内部に埋め込み、フラックスバリアが形成された回転子と、前記回転子の中心孔に嵌合する回転軸とを有する永久磁石形電動機の製造方法において、
前記固定子と前記回転軸を軸出して、外郭構成部材に固定する工程と、
前記永久磁石が埋め込まれた回転子を外部にて着磁する工程と、
前記フラックスバリアに挿入され、前記永久磁石のパーミアンス係数を大きくする強磁性部材を配置する工程と、
前記強磁性部材が配置された回転子を焼き填めするための所定の温度に加熱する工程と、
前記加熱された回転子を前記回転軸に挿入して焼き填める工程と、
前記回転子を前記回転軸に焼き填めた後に前記強磁性部材を前記フラックスバリアから抜き取る工程と、
を備えたことを特徴とする永久磁石形電動機の製造方法。
【請求項２】
圧力アームを備え、該圧力アームにより前記回転子を押して前記回転軸に挿入することを特徴とする請求項１に記載の永久磁石形電動機の製造方法。
【請求項３】
前記圧力アームは、前記回転子を自在に移動できる電磁石となっていることを特徴とする請求項２に記載の永久磁石形電動機の製造方法。
【請求項４】
前記永久磁石を希土類磁石で構成したことを特徴とする請求項１に記載の永久磁石形電動機の製造方法。
【請求項５】
前記回転子を前記回転軸に挿入する際に、コイル保護カバーを用いて、前記コイルに傷を付けることを防止することを特徴とする請求項１に記載の永久磁石形電動機の製造方法。
【請求項６】
前記コイル保護カバーを耐熱性樹脂で構成したことを特徴とする請求項５に記載の永久磁石形電動機の製造方法。
【請求項７】
前記永久磁石を着磁した後に、前記回転子に前記強磁性部材を配置することを特徴とする請求項１に記載の永久磁石形電動機の製造方法。
【請求項８】
前記回転子に前記強磁性部材を配置した後に、前記永久磁石を着磁することを特徴とする請求項１に記載の永久磁石形電動機の製造方法。
【請求項９】
前記固定子の巻線方法を集中巻としたことを特徴とする請求項１に記載の圧縮機用電動機の製造方法。
【請求項１０】
前記回転子を焼き填めする際に、前記回転子の内径側から加熱することを特徴とする請求項１に記載の永久磁石形電動機の製造方法。
【請求項１１】
前記回転子の中心孔に加熱装置を設置して、前記加熱装置により前記回転子の加熱を行うことを特徴とする請求項１０に記載の永久磁石形電動機の製造方法。
【請求項１２】
請求項１〜１１の何れかに記載の永久磁石形電動機の製造方法により製造された永久磁石形電動機を用いたことを特徴とする圧縮機。
【請求項１３】
請求項１２に記載の圧縮機を用いたことを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項１４】
固定子と、永久磁石を内部に埋め込み、フラックスバリアが形成された回転子と、前記回転子の中心孔に嵌合する回転軸とを有する永久磁石形電動機の製造装置において、前記フラックスバリアに挿入され、前記永久磁石のパーミアンス係数を大きくする強磁性部材を備え、前記強磁性部材は前記回転子を前記回転軸に焼き填めた後に前記フラックスバリアから抜き取られることを特徴とする永久磁石形電動機の製造装置。
【請求項１５】
固定子と、永久磁石を内部に埋め込み、フラックスバリアが形成された回転子と、前記回転子の中心孔に嵌合する回転軸とを有する永久磁石形電動機の製造装置において、前記回転子を焼き填めする際に、前記回転子の内径側から加熱する装置を備えたことを特徴とする永久磁石形電動機の製造装置。
【請求項１６】
固定子と、永久磁石を内部に埋め込み、フラックスバリアが形成された回転子と、前記回転子の中心孔に嵌合する回転軸とを有する永久磁石形電動機の製造装置に設けられ、強磁性部材で構成されると共に前記フラックスバリアに挿入されて前記永久磁石のパーミアンス係数を大きくし、前記回転子を前記回転軸に焼き填めた後に前記フラックスバリアから抜き取られることを特徴とする永久磁石の熱減磁抑制具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、回転子に永久磁石を設けた、圧縮機等に用いられる永久磁石形電動機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電動機の高性能化のために回転数の制御が容易で、且つ損失を低減した高効率な永久磁石形ＤＣブラシレスモータが広く用いられている。以下に、永久磁石形電動機の一例である３相４極のＤＣブラシレスモータの構造を説明する。図１３は従来の永久磁石形電動機の回転子を示す図で、図１３（ａ）は平面断面図、図１３（ｂ）は側面断面図である。図１４は従来の永久磁石形電動機の平面断面図である。
【０００３】
図１３において、１は回転軸、２は回転子コア３に埋め込まれる永久磁石、３は回転子コア、４は回転子、５０は回転子コア３の端部において永久磁石２を固定する端板、７はフラックスバリアである。永久磁石２は、回転軸１を有する円筒状の回転子コア３の内部に、Ｎ極Ｓ極が交互になるように配置して、固着することが一般的である。
【０００４】
図１４において、１１は内部に回転子４がエアギャップ１８を介して挿入された固定子で、ティース１３間に形成されたスロット１７にコイル８が巻回されている。
【０００５】
以上の構成で、図示されていない駆動回路によって固定子１１に巻かれているコイル８に通電すると、コイル８は供給された電流に応じた磁束を発生する。この磁束はエアギャップ１８を介して回転子４に作用し、回転子４が有している永久磁石２はこの磁束による磁界の極性に応じて反発あるいは吸引を繰り返して回転するものである。
【０００６】
図１５は従来の圧縮機の側面断面図、図１６は永久磁石形電動機の圧縮機への組込み工程のフローチャート、図１７は永久磁石形電動機の圧縮機への組込み工程を示す図、図１８は永久磁石形電動機の圧縮機組込み後の図である。図１５において、９は固定子１１と回転子４とを有する永久磁石形電動機、１０は永久磁石形電動機９を組込んだ圧縮機、１２はガラス端子、１９は圧縮機シェルである。
【０００７】
永久磁石形電動機９の圧縮機１０への組込みは、まず、固定子１１と回転軸１を軸出し用固定治具で固定する。次に、圧縮機シェル１９に固定子１１を焼き填め、スポット溶接により圧縮部および軸受け１５を固定する。その後、回転軸１と固定子１１の軸出しをしている治具を外し、着磁した永久磁石２を挿入した回転子４を、圧縮機１０に固定された回転軸１に焼き填めて永久磁石形電動機９を構成する。
【０００８】
図１９乃至２２は、特開平７−７９５３７号公報に開示されている回転電動機用回転子の磁石取付け装置を示す図で、図１９は回転電動機用回転子の磁石取付け装置の側面断面図、図２０は位置決め部材の断面図、図２１は図１９のＡ−Ａ断面図、図２２は回転電機用回転子の一部の外観斜視図である。
【０００９】
図において、円筒形状の回転子本体１１０は磁性体で、その外表面には複数個の永久磁石２が軸方向には互いに接触された状態で、かつ周方向へ所定の間隔をあけて配列されている。そして、これらの各永久磁石２は、回転子本体１１０の外表面に対して接着剤を加熱硬化させて接着されている。
【００１０】
図に示すように、位置決め部材１２０の各開放部１２３には、磁性体によりプレート上に形成された押えプレート１３４が永久磁石２の外側からそれぞれ組付けられている。また、各押えプレート１３４の外周には、同じく磁性体により円筒状に形成された磁気バイパス部材１４０が配置されている。これにより、位置決め部材１２０の各開放部１２３に配列されている永久磁石２の相互間には、各押えプレート１３４及び磁気バイパス部材１４０を通じて磁気回路が構成される。この磁気回路により、磁気抵抗が小さくなって、接着材を加熱硬化させるときの温度上昇による永久磁石２の磁力低下が抑えられる。
【００１１】
図２３〜２６は、特開平９−２８５０４９号公報に開示されている永久磁石電動機の回転子を示す図で、図２３は永久磁石形電動機の回転子の組立途中を示す側面断面図、図２４は回転子の組立途中を示す断面図、図２５は完成状態の回転子を示す断面図、図２６はＢ−Ｈ曲線図である。
【００１２】
図２５において、永久磁石形の回転子４は、磁性材料で構成した回転軸１の径大部１ａの周りに例えば４個の永久磁石２を接着により取り付けると共に、その永久磁石２の周りに、永久磁石２の飛散を防止するための金属製の保持環３４を焼き填めにより装着した構成となっている。
【００１３】
上記のような永久磁石形の回転子４を組み立てる際には、まず、保持環３４の外周に、磁性リング３５を取り付け固定して、図２３のような状態とする。この磁性リング２５は、透磁率が大きな金属製軟質磁性材料からなるもので、図２４（ｂ）に示すように、二つ割り形状の半円部３５ａをそれらに一体に設けたフランジ部３５ｂを介してネジ止めすることにより一体化される構成となっている。
【００１４】
そして、保持環３４及び磁性リング３５の一体物を所定温度まで加熱した状態とした上で、保持環３４内に回転軸１及び永久磁石２の一体物を挿入することにより図２４のような状態とし、この後に保持環３４が所定温度以下に冷却されるのを待つことにより焼き填めを行う。保持環３４の温度が下がった後には、磁性リング３５を取り外すことにより永久磁石形の回転子４の組立が完了する。
【００１５】
従って、永久磁石２の周囲に保持環３４を焼き填めにより装着する際には、永久磁石２の周囲に磁性リング３５が存在するようになるから、その永久磁石２のパーミアンス係数が大きくなる。ここで、永久磁石２がＮｄ磁石であった場合、そのＢ−Ｈ曲線は図２６で示される。この図２６に示されたように、永久磁石２にあっては、そのＢ−Ｈ曲線上において磁束密度が急激に降下する時の減磁界の強さが、温度上昇に応じて低くなるという性質がある。図２６から、永久磁石２の動作点Ｑが、Ｂ−Ｈ曲線上において磁束密度が急激に降下する領域を外れるようになるから、永久磁石２の減磁が非可逆的に発生しなくなる。この結果、保持環３４の焼き填めが完了して永久磁石２の温度が元に戻った後においても、永久磁石２の磁気特性が可逆的に復帰するものであり、従来のように発生磁束密度の低下及びこれに伴う磁気エネルギーの減退を招くことがなくなるものである。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の永久磁石形電動機は以上のように構成されているので、以下に述べる課題があった。
（１）回転子を回転軸に焼き填める製造工程において、永久磁石が焼き填め温度により不可逆的な減磁をしてしまい電動機性能を確保できない。
（２）また、熱減磁および固定子の逆磁界による永久磁石の減磁を防止するため、永久磁石を必要以上に余裕を持たせた仕様となり、コストをアップさせていた。
【００１７】
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、永久磁石形回転子を回転軸に嵌合する際の永久磁石の減磁を抑制できる永久磁石形電機の製造方法及び製造装置を提供することを目的とする。
また、高効率で低価格な圧縮機および冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る永久磁石形電動機の製造方法は、固定子と、永久磁石を内部に埋め込み、フラックスバリアが形成された回転子と、回転子の中心孔に嵌合する回転軸とを有する永久磁石形電動機の製造方法において、固定子と回転軸を軸出して、外郭構成部材に固定する工程と、永久磁石が埋め込まれた回転子を外部にて着磁する工程と、フラックスバリアに挿入され、永久磁石のパーミアンス係数を大きくする強磁性部材を配置する工程と、回転子を焼き填めするための所定の温度に加熱する工程と、加熱された回転子を回転軸に挿入して焼き填める工程と、回転子を回転軸に焼き填めた後に強磁性部材をフラックスバリアから抜き取る工程と、を備えたことを特徴とする。
【００２３】
また、この発明に係る永久磁石形電動機の製造方法は、圧力アームを備え、圧力アームにより回転子を押して回転軸に挿入することを特徴とする。
【００２４】
また、この発明に係る永久磁石形電動機の製造方法は、圧力アームは、回転子を自在に移動できる電磁石となっていることを特徴とする。
【００２８】
また、この発明に係る永久磁石形電動機の製造方法は、永久磁石を希土類磁石で構成したことを特徴とする。
【００３０】
また、この発明に係る永久磁石形電動機の製造方法は、回転子を回転軸に挿入する際に、コイル保護カバーを用いて、コイルに傷を付けることを防止することを特徴とする。
【００３１】
また、この発明に係る永久磁石形電動機の製造方法は、コイル保護カバーを耐熱性樹脂で構成したことを特徴とする。
【００３２】
また、この発明に係る永久磁石形電動機の製造方法は、永久磁石を着磁した後に、回転子に強磁性部材を配置することを特徴とする。
【００３３】
また、この発明に係る永久磁石形電動機の製造方法は、回転子に強磁性部材を配置した後に、永久磁石を着磁することを特徴とする。
【００３７】
また、この発明に係る永久磁石形電動機の製造方法は、固定子の巻線方法を集中巻としたことを特徴とする。
【００３８】
また、この発明に係る永久磁石形電動機の製造方法は、回転子を焼き填めする際に、回転子の内径側から加熱することを特徴とする。
【００３９】
また、この発明に係る永久磁石形電動機の製造方法は、回転子の中心孔に加熱装置を設置して、加熱装置により回転子の加熱を行うことを特徴とする。
【００４０】
この発明に係る圧縮機は、請求項１〜２４の何れかに記載の永久磁石形電動機の製造方法により製造された永久磁石形電動機を用いたことを特徴とする。
【００４１】
この発明に係る冷凍サイクル装置は、請求項２５に記載の圧縮機を用いたことを特徴とする。
【００５１】
また、この発明に係る永久磁石形電動機の製造装置は、固定子と、永久磁石を内部に埋め込み、フラックスバリアが形成された回転子と、回転子の中心孔に嵌合する回転軸とを有する永久磁石形電動機の製造装置において、フラックスバリアに挿入され、永久磁石のパーミアンス係数を大きくする強磁性部材を備え、強磁性部材は回転子を回転軸に焼き填めた後にフラックスバリアから抜き取られることを特徴とする。
【００５５】
また、この発明に係る永久磁石形電動機の製造装置は、固定子と、永久磁石を内部に埋め込み、フラックスバリアが形成された回転子と、回転子の中心孔に嵌合する回転軸とを有する永久磁石形電動機の製造装置において、回転子を焼き填めする際に、回転子の内径側から加熱する装置を備えたことを特徴とする。
【００６１】
また、この発明に係る永久磁石の熱減磁抑制具は、固定子と、永久磁石を内部に埋め込み、フラックスバリアが形成された回転子と、回転子の中心孔に嵌合する回転軸とを有する永久磁石形電動機の製造装置に設けられ、強磁性部材で構成されると共にフラックスバリアに挿入されて永久磁石のパーミアンス係数を大きくし、回転子を回転軸に焼き填めた後にフラックスバリアから抜き取られることを特徴とする。
【００７２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
実施の形態１．
図１〜３は実施の形態１を示す図で、図１は回転子の断面図、図２は回転軸に回転子を組込む工程を示す側面断面図、図３は永久磁石のパーミアンス係数の特性図である。図において、１は回転軸、２は永久磁石、３は回転子コア、４はこれらで構成された回転子である。５は回転子４の外周に磁路を形成するための永久磁石の熱減磁抑制具の一例の強磁性部材である。８はコイル、９は永久磁石形電動機、１０は圧縮機、１１は固定子、１４はコイル８を保護するためのコイル保護カバー、１６は回転子４を回転軸１に焼き填めるアーム、１９は圧縮機１０の外郭を構成する部材の密閉容器となる圧縮機シェルである。コイル保護カバー１４は、コイル８を保護するためＰＰＳ（ポリフェニレンサルファド）、ＰＩ（ポリイミド）などの耐熱性樹脂で形成される。
【００７３】
本発明は、強磁性部材５により永久磁石２の磁路を確保し、永久磁石２のパーミアンス係数を大きくすることにより減磁耐力を向上させる点に特徴がある。
【００７４】
ここで、永久磁石２が希土類磁石であった場合、そのＢ−Ｈ曲線は図３で示される。この図３に示されるように、Ｂ−Ｈ曲線上において磁束密度が急激に降下する時の減磁界の強さが、温度上昇に応じて低くなるという性質がある。図３から、永久磁石２のパーミアンス係数を大きくすることにより、永久磁石２の動作点ＱがＢ−Ｈ曲線上において磁束密度が急激に降下する領域を外れるようにすることができる。この結果、永久磁石２の不可逆減磁を防止することができる。
【００７５】
先ず、固定子１１と回転軸１を軸出し用固定治具で固定し、次に、圧縮機シェル１９に固定子１１を焼き填め、スポット溶接により圧縮部および軸受け１５を固定する。その後、回転軸１と固定子１１の軸出しをしている治具を外し、回転軸１へ回転子４を焼き填める。
【００７６】
回転軸１へ回転子４を焼き填める工程は、強磁性部材５を回転子４の外周に配置後、回転子４を誘導加熱または高温炉に入れる方法で焼き填め温度に加熱し、圧力アーム１６により回転子４を押して、回転軸１に焼き填める。このとき、強磁性部材５は、固定子１１と入れ代わり、回転子４から抜ける。回転子４は、固定子１１により磁路を確保し、減磁耐力を維持することができる。耐熱性樹脂製のコイル保護カバー１４は、回転子４から抜けた強磁性部材５がコイル８に触れて傷を付けることを防止する。この場合、圧力アーム１６は電磁石となっており、回転子４を自由に持ち上げたり、下ろしたりすることが可能である。
【００７７】
回転子コア３には、鉄損が比較的小さい高透磁率の無方向性珪素鋼板を使用し、無方向性珪素鋼板の板厚は０．２５ｍｍ〜０．５ｍｍを用いるのが一般的である。尚、方向性または２方向性珪素鋼板を使用しても良い。
【００７８】
永久磁石２は希土類磁石を使用しているが、フェライト磁石でも、それ以外の磁石でも良い。強磁性部材５は、回転軸１へ回転子４を焼き填める際にコイル８に干渉しないような厚さとし、回転子４を焼き填めた後、強磁性部材５、圧力アーム１６により、コイル８の損傷を防止するため、コイル保護カバー１４を配置する。
【００７９】
組込み着磁による固定子コアの変形およびコイル８の不良を避ける為、永久磁石２を着磁後、回転子４外周に強磁性部材５を配置し、回転子４を加熱する。回転子４の加熱には、誘導加熱、電気炉等を使用する。１５０〜２００℃位に加熱された回転子４は、圧縮機１０本体に固定した回転軸１に焼き填められる。ここで、強磁性部材５は固定子１１の端面で止まり、さらに回転子４に圧力を加えることにより回転子４だけが回転軸１に圧入される。このとき、固定子１１によって、永久磁石２のパーミアンス係数は大きく保たれ、不可逆な熱減磁を防止することができる。
【００８０】
上述の実施の形態１では、４極の回転子４を例に挙げて説明したが、４極に限定されるものではない。また、磁石配置についても、瓦形状の永久磁石２を表面に配置したものに限定されるものではない。
【００８１】
また、上述の実施の形態１では、強磁性部材５はリング形状であったが、リング形状に限定されるものではない。
【００８２】
また、圧力アーム１６は、回転子４の内径部等にチャックを設けて、チャックに圧力アーム１６をひっかける構造にしても良い。また、着磁前に、強磁性部材５を構成して、着磁しても良い。
【００８３】
上述の実施の形態１によれば、回転子４を圧縮機１０の回転軸１に焼き填める際に永久磁石２を減磁させることなく、低コストで生産性の高い圧縮機等に用いられる永久磁石形電動機９を実現できる。
【００８４】
実施の形態２．
図４は実施の形態２を示す図で、永久磁石形電動機を圧縮機へ組込む工程を示す側面断面図である。図において、５は強磁性部材であり、実施の形態１において、強磁性部材５の下端が固定子１１のコイル８に干渉しない様に、強磁性部材５の下端に逃し２１を形成したことを特徴とする。その他の構成は実施の形態１と同様であり、その説明を省略する。
【００８５】
強磁性部材５の下端に逃し２１を形成したことにより、回転子４を圧縮機１０の回転軸１に焼き填める際に、強磁性部材５の下端が固定子１１のコイル８に干渉してコイル８を傷つける恐れが少なくなる。
【００８６】
上述の実施の形態２によれば、回転子４を圧縮機１０の回転軸１に焼き填める際に、永久磁石２を減磁させることがなくなると共に、強磁性部材５の下端が固定子１１のコイル８に干渉してコイル８を傷つける恐れが少なくなり、低コストで生産性の高い圧縮機等に用いられる永久磁石形電動機９を実現できる。
【００８７】
実施の形態３．
図５は実施の形態３を示す図で、永久磁石形電動機を圧縮機へ組込む工程を示す側面断面図である。図において、１６は回転子４を移動し、かつ磁性部材で構成されるアームであり、回転子４の外周が挿入される筒状部を有する。回転子４の外周に磁性部材で構成される圧力アーム１６が存在することにより、永久磁石２の磁路を確保し、永久磁石２のパーミアンス係数を大きくすることにより減磁耐力を向上させる特徴がある。
【００８８】
回転子４を圧力アーム１６で掴んだまま着磁を行い、誘導加熱または電気炉で焼き填め温度まで加熱する。回転子４を圧力アーム１６で掴み、回転軸１の上端部と回転子４の内径の位置を合わせて圧力アーム１６を固定子１１に接近させ、回転子４を滑らせて、回転軸１に挿入する。
【００８９】
また、回転子４を着磁した後で、回転子４を圧力アーム１６で掴み、誘導加熱または電気炉で焼き填め温度まで加熱してもよい。
その他の構成は実施の形態１と同様であり、その説明を省略する。
【００９０】
上述の実施の形態３によれば、圧力アーム１６に強磁性部材５の機能を持たせることにより、強磁性部材５が不要になるので部品点数が減り安価になる。回転子４を圧縮機１０の回転軸１に焼き填める際に、永久磁石２を減磁させることがなく、低コストで生産性の高い圧縮機等に用いられる永久磁石形電動機９を実現できる。
【００９１】
実施の形態４．
図６、７は実施の形態４を示す図で、図６は回転子の平面断面図、図７は強磁性部材の斜視図である。図において、１は回転軸、２は永久磁石、３は回転子コア、４はこれらで構成された回転子、５は回転子４の外周に磁路を形成するための永久磁石の熱減磁抑制具の一例である強磁性部材である。
【００９２】
本発明は、磁石埋込形回転子にフラックスバリア７を持つ形状について、着磁後フラックスバリア７に強磁性部材５を挿入して磁気抵抗を小さくし、永久磁石２のパーミアンス係数を大きくして、焼き填めの熱による減磁を防止するものである。回転子４を１５０〜２００℃程度に加熱して回転軸１に焼き填め後、強磁性部材５を抜き、電動機部を構成する。回転子４の回転軸１への焼き填め方法は、圧力アーム１６で回転子４を押してもよいし、チャックを用いてもよいし、電磁石のアームとしてもよい。
【００９３】
上記の実施の形態４では、４極の回転子４を例に挙げて説明したが、４極に限定されるものではない。
【００９４】
また、磁石配置についても、平板状の永久磁石２をロ形に配置したものに限定されるものではない。
【００９５】
また、着磁前に、強磁性部材５を挿入して、着磁しても良い。
【００９６】
上述の実施の形態４によれば、回転子４を圧縮機１０の回転軸１に焼き填める際に永久磁石２を減磁させることなく、低コストで生産性の高い圧縮機等に用いられる永久磁石形電動機９を実現できる。
【００９７】
実施の形態５．
図８は実施の形態５を示す図で、回転子の断面図である。図において、２は永久磁石、３は回転子コア、４はこれらで構成された回転子、５は回転子４の端部に磁路を確保するために設けられた強磁性部材である。強磁性部材５を回転子４の端部に取り付けて、回転子４を１５０〜２００℃程度に加熱して回転軸１に焼き填め後、強磁性部材５を抜き、電動機部を構成する。その他の構成は実施の形態１と同様であり、その説明を省略する。
【００９８】
上述の実施の形態５によれば、回転子４を圧縮機１０の回転軸１に焼き填める際に永久磁石２を減磁させることなく、低コストで生産性の高い圧縮機等に用いられる永久磁石形電動機９を実現できる。
【００９９】
実施の形態６．
図９は実施の形態６を示す図で、固定子の平面断面図である。図において、１１はティース１３にコイル８を巻いた固定子である。コイル８は集中巻で巻線されている。集中巻は、ティース１３毎にコイル８を巻くため、永久磁石の着磁の時コイル８同士が干渉し易く、完成した電動機の固定子１１で着磁を行う組込み着磁ではコイル８が不良となることが多い。
【０１００】
実施の形態１乃至５では、外部で永久磁石の着磁を行った後、固定子１１に回転子４を組み込むので、巻線方法として集中巻を用いても、組込み着磁でのコイル８同士の干渉によるコイル８の不良を無くすことができる。
【０１０１】
上述の実施の形態６によれば、組込み着磁による不良を出すことなく、低コストで生産性の高い圧縮機等に用いられる永久磁石形電動機９を実現できる。
【０１０２】
実施の形態７．
図１０は実施の形態７を示す図で、回転子の加熱状態を示す側面断面図である。図において、４は永久磁石２を回転子コア３に埋め込んだ回転子、２０は回転子４の中心孔に設置した加熱装置である。回転子４を回転軸１に焼き填める際、回転子４の中心孔に設置した加熱装置２０により回転子４の内径側から加熱する。その他の構成は実施の形態１と同様であり、その説明を省略する。
【０１０３】
上述の実施の形態７によれば、回転子４の中心孔に設置した加熱装置２０により回転子４の内径側から加熱することにより、最小限の熱量で加熱でき、回転子４の外周側に配置されている永久磁石２を内径側に比べ低い温度で焼き填めできる。従って、永久磁石２を減磁させることなく、効率良く回転子４を加熱でき、低コストで生産性の高い圧縮機等に用いられる永久磁石形電動機９を実現できる。
【０１０４】
実施の形態８．
図１１は実施の形態８を示す図で、回転子を圧縮機の回転軸へ組込む工程を示す側面断面図である。図において、１は回転軸、２は永久磁石、３は回転子コア、４はこれらで構成された回転子である。８はコイル、９は永久磁石形電動機、１１は固定子、１４はコイル８を保護するためのコイル保護カバー、１６は回転子４を回転軸１に挿入するアーム、１９は圧縮機１０の外郭を構成する密閉容器である圧縮機シェルである。回転子４を回転軸１に挿入する際、圧入により回転子４を回転軸１に固定する。その他の構成は実施の形態１と同様であり、その説明を省略する。
【０１０５】
回転子４を回転軸１に挿入する際、圧入により回転子４を回転軸１に固定するので、回転子４を加熱する必要がなく、永久磁石の熱減磁の問題はなくなる。
【０１０６】
この実施の形態においても、外部で永久磁石の着磁を行った後、固定子１１に回転子４を組み込むので、巻線方法として集中巻を用いても、組込み着磁でのコイル８同士の干渉によるコイル８の不良を無くすことができる。
【０１０７】
上述の実施の形態８によれば、圧入により回転子４を回転軸１に固定するので、永久磁石２を減磁させることなく、低コストで生産性の高い圧縮機等に用いられる永久磁石形電動機９を実現できる。
【０１０８】
実施の形態９．
図１２は実施の形態９を示す図で、実施の形態１乃至８の何れかに記載された永久磁石形電動機を搭載した圧縮機を備えた冷凍サイクル装置を示す概念図である。図において、９は固定子１１と回転子４とを有する永久磁石形電動機で、インバータ主回路２２によってインバータ駆動される３相モータである。１０は永久磁石形電動機９により駆動される圧縮機、２５は冷媒の流れを切り替える四方弁、２６は冷房時には凝縮器、暖房時には蒸発器となる室外熱交換器、２７は減圧手段である絞り装置、２８は冷房時には蒸発器、暖房時には凝縮器となる室内熱交換器、２９は内部を冷媒が流れる冷媒配管、３０はインバータ２２を通じて永久磁石形電動機９を制御する制御回路である。
【０１０９】
この圧縮機１０は一般に用いられる冷凍サイクル（圧縮機１０→四方弁２５→室外熱交換器２６又は室内熱交換器２８→絞り装置２７→室内熱交換器２８又は室外熱交換器２６→四方弁２５→圧縮機１０の順に冷媒配管で順次接続された冷凍サイクル装置）中に組み込まれ、冷媒としてはＲ１３４ａ、Ｒ４１０ａ、Ｒ４０７ｃ等に代表されるＨＦＣ系冷媒が、冷凍機油としてはアルキルベンゼン系油に代表される弱相溶性の油又はエステル油に代表される相溶性の油が使用される。圧縮機１０はレシプロ、ロータリ、スクロール式などが使用可能である。圧縮機１０に組込まれた永久磁石形電動機９は外気と遮断され、冷媒が充填されているため、耐冷媒性の仕様とする必要がある。
【０１１０】
上記のように構成された圧縮機１０では、駆動用の永久磁石形電動機９が動力性能、制御性を向上させ、高効率化、低騒音化を実現している。インバータ駆動による圧縮機では各周波数毎に入力と効率の最適値が変動するが、本実施の形態の圧縮機では、インバータ駆動による広い圧縮機周波数範囲にわたって高効率化が図られるため、全体的に効率を維持することが可能になる。また、Ｒ４１０ａの様な従来のＲ２２に対して高圧な冷媒を用いた場合、冷凍サイクル起動時等の高圧状態となる時間を短くできるので、冷凍サイクルの信頼性を向上させることができる。
【０１１２】
【発明の効果】
この発明に係る永久磁石形電動機の製造方法は、フラックスバリアに強磁性部材を挿入し、回転子を回転軸に焼き填めた後に強磁性部材をフラックスバリアから抜き取るようにしたので、焼き填めの熱による永久磁石の不可逆的な減磁を抑制できる。
【０１１６】
また、この発明に係る永久磁石形電動機の製造方法は、圧力アームを備え、圧力アームにより回転子を押して回転軸に挿入するようにしたので、生産性を高めることができる。
【０１１７】
また、この発明に係る永久磁石形電動機の製造方法は、圧力アームは、回転子を自在に移動できる電磁石となっていることにより、回転子を自由に持ち上げ、下ろすことができる。
【０１２１】
また、この発明に係る永久磁石形電動機の製造方法は、永久磁石を希土類磁石で構成しても、強磁性部材により永久磁石の不可逆減磁を抑制できる。
【０１２３】
また、この発明に係る永久磁石形電動機の製造方法は、回転子を回転軸に挿入する際に、コイル保護カバーを用いて、コイルに傷を付けることを防止することにより、品質を向上することができる。
【０１２４】
また、この発明に係る永久磁石形電動機の製造方法は、コイル保護カバーを耐熱性樹脂で構成したことにより、確実にコイルを保護することができる。
【０１２５】
また、この発明に係る永久磁石形電動機の製造方法は、永久磁石を着磁した後に、回転子に強磁性部材を配置するようにしたので、永久磁石の着磁がしやすい。また、従来の着磁装置がそのまま使える。
【０１２６】
また、この発明に係る永久磁石形電動機の製造方法は、回転子に強磁性部材を配置した後に、永久磁石を着磁するようにしたので、回転子に強磁性部材を配置する際に、永久磁石の磁力が作用しないので作業がやりやすい。
【０１３０】
また、この発明に係る永久磁石形電動機の製造方法は、固定子の巻線方法を集中巻としても、外部で永久磁石に着磁を行うので、組込み着磁による不良を出す恐れが少ない。
【０１３１】
また、この発明に係る永久磁石形電動機の製造方法は、回転子を焼き填めする際に、回転子の内径側から加熱するので、永久磁石を減磁することなく、効率良く回転子を加熱できる。
【０１３２】
また、この発明に係る永久磁石形電動機の製造方法は、回転子の中心孔に加熱装置を設置して、加熱装置により回転子の加熱を行うので、最小限の熱量で加熱でき、永久磁石を内径側よりも低い温度で焼き填めできる。
【０１３３】
この発明に係る圧縮機は、請求項１〜１１の何れかに記載の永久磁石形電動機の製造方法により製造された永久磁石形電動機を用いたことにより、高効率、低価格で信頼性の高い圧縮機を実現できる。
【０１３４】
この発明に係る冷凍サイクル装置は、請求項１２に記載の圧縮機を用いたことにより、高効率、低価格で信頼性の高い冷凍サイクル装置を実現できる。
【０１４４】
また、この発明に係る永久磁石形電動機の製造装置は、フラックスバリアに挿入されて永久磁石のパーミアンス係数を大きくする強磁性部材を備え、強磁性部材は回転子を回転軸に焼き填めた後にフラックスバリアから抜き取られるようにしたので、焼き填めの熱による永久磁石の不可逆的な減磁を抑制できる。
【０１４８】
また、この発明に係る永久磁石形電動機の製造装置は、回転子を焼き填めする際に、回転子の内径側から加熱する装置を備えたことにより、永久磁石を減磁することなく、効率良く回転子を加熱できる。
【０１５４】
また、この発明に係る永久磁石の熱減磁抑制具は、強磁性部材で構成されると共にフラックスバリアに挿入されて永久磁石のパーミアンス係数を大きくし、回転子を回転軸に焼き填めた後にフラックスバリアから抜き取られることにより、焼き填めの熱による永久磁石の不可逆的な減磁を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施の形態１を示す図で、（ａ）は回転子の平面断面図、（ｂ）は回転子の側面断面図である。
【図２】  実施の形態１を示す図で、回転軸に回転子を組込む工程を示す側面断面図である。
【図３】  実施の形態１を示す図で、永久磁石のパーミアンス係数の特性図である。
【図４】  実施の形態２を示す図で、永久磁石形電動機を圧縮機へ組込む工程を示す側面断面図である。
【図５】  実施の形態３を示す図で、永久磁石形電動機を圧縮機へ組込む工程を示す側面断面図である。
【図６】  実施の形態４を示す図で、回転子の平面断面図である。
【図７】  実施の形態４を示す図で、強磁性部材の斜視図である。
【図８】  実施の形態５を示す図で、回転子の断面図である。
【図９】  実施の形態６を示す図で、固定子の平面断面図である。
【図１０】  実施の形態７を示す図で、回転子の加熱状態を示す側面断面図である。
【図１１】  実施の形態８を示す図で、回転子を圧縮機の回転軸へ組込む工程を示す側面断面図である。
【図１２】  実施の形態９を示す図で、実施の形態１乃至８の何れかに記載された永久磁石形電動機を搭載した圧縮機を備えた冷凍サイクル装置を示す概念図である
【図１３】  従来の永久磁石形電動機の回転子を示す図で、（ａ）は平面断面図、（ｂ）は側面断面図である。
【図１４】  従来の永久磁石形電動機の平面断面図である。
【図１５】  従来の圧縮機の側面断面図である。
【図１６】  従来の永久磁石形電動機の圧縮機への組込み工程のフローチャート図である。
【図１７】  従来の永久磁石形電動機の圧縮機への組込み工程を示す図である。
【図１８】  従来の永久磁石形電動機の圧縮機組込み後の図である。
【図１９】  従来の回転電動機用回転子の磁石取付け装置の側面断面図である。
【図２０】  従来の位置決め部材の断面図である。
【図２１】  図１９のＡ−Ａ断面図である。
【図２２】  従来の回転電機用回転子の一部の外観斜視図である。
【図２３】  従来の永久磁石形電動機の回転子の組立途中を示す側面断面図である。
【図２４】  従来の永久磁石形電動機の回転子の組立途中を示す断面図である。
【図２５】  従来の永久磁石形電動機の完成状態の回転子を示す断面図である。
【図２６】  Ｂ−Ｈ曲線図である。
【符号の説明】
１  回転軸、２  永久磁石、３  回転子コア、４  回転子、５  強磁性部材、７  フラックスバリア、８  コイル、９  永久磁石形電動機、１０  圧縮機、１１  固定子、１３  ティース  、１４  コイル保護カバー、１５  軸受部、１６圧力アーム、１９  圧縮機シェル、２０  加熱装置、２１  逃し、２２  インバータ主回路、２５  四方弁、２６  室外熱交換器、２７  絞り装置、２８  室内熱交換器、２９  冷媒配管、３０  制御回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
0003741653.tif 000004
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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