特許 7417120 回転子、回転子の製造方法、モータ、圧縮機、および冷凍装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-01-10

(45)【発行日】2024-01-18

(54)【発明の名称】回転子、回転子の製造方法、モータ、圧縮機、および冷凍装置

(51)【国際特許分類】

   H02K 1/276 20220101AFI20240111BHJP

【ＦＩ】

H02K1/276

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2021176586

(22)【出願日】2021-10-28

(65)【公開番号】P2023066082

(43)【公開日】2023-05-15

【審査請求日】2023-01-18

(73)【特許権者】

【識別番号】000002853

【氏名又は名称】ダイキン工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000202

【氏名又は名称】弁理士法人新樹グローバル・アイピー

(72)【発明者】

【氏名】堀 敬憲

(72)【発明者】

【氏名】西嶋 清隆

(72)【発明者】

【氏名】小川 達也

(72)【発明者】

【氏名】小谷 健斗

【審査官】島倉 理

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－０５７４４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１８６３０２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｋ １／２７６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転軸（Ｃ）の周りに回転可能に設けられる、モータ（１００）の回転子（１０）であって、
前記回転軸の延伸方向に延びる開口（２２）が形成された筒状のコア（２０）と、
前記開口に収容された磁石（４０）と、
前記コアの前記回転軸の延伸方向における端部に固定された環状のバランスウエイト（３０）と、
前記バランスウエイトを前記コアに対して固定する締結具（６０）と、
を備え、
前記バランスウエイトは、
凹部（３４）が前記コアに対向する面に形成された第１部（３５ａ）と、凹部が形成されていない第２部（３５ｂ）とを有し、
前記コアに対する位置決め孔である第１孔（３２）が、前記回転軸に沿って見た場合に、前記第２部であって前記コアの前記開口と対向しない位置に形成され、
前記コアは、
前記回転軸に沿って見た場合に、前記第１孔に対向する位置に、前記第１孔とともに前記バランスウエイトの前記コアに対する位置決め孔となる第２孔が形成され、
前記締結具は、
前記バランスウエイトに形成された前記第１孔とは異なる第３孔（３３）と、前記コアに形成された前記第２孔とは異なる第４孔（２３ａ）とに収容され、前記第１孔に収容されていない、
回転子。

【請求項2】

前記回転軸に沿って見た場合に、
前記第１孔は、
前記回転軸と前記バランスウエイトの重心（ＣＧ）とを結ぶ直線上に形成されている、
請求項１に記載の回転子。

【請求項3】

前記バランスウエイトは、
前記第２部の内周側に、前記回転軸に平行な平坦面（３１ａ）を有する、
請求項１または２に記載の回転子。

【請求項4】

請求項１から３のいずれか１項に記載の回転子の製造方法であって、
第１孔に柱状のジグ（９０）を挿入することにより、コアに対してバランスウエイトが位置決めされる工程を備える、
回転子の製造方法。

【請求項5】

固定子（７０）と、
請求項１から３のいずれか１項に記載の回転子と
を備える、
モータ（１００）。

【請求項6】

請求項５に記載のモータを備える、
圧縮機（２００）。

【請求項7】

請求項６に記載の圧縮機を備える、
冷凍装置（３００）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

回転子、回転子の製造方法、モータ、圧縮機、および冷凍装置に関する。

【背景技術】

【0002】

モータの運転時に回転軸周りに生じるアンバランスを調整するためのバランスウエイトを有する回転子が知られている。特許文献１（特開２００７－１５４６５７号公報）は、バランスウエイトを有するモータが用いられた圧縮機を開示している。特許文献１が開示するモータの回転子は、永久磁石が収容された回転子コアと、回転子コアの回転軸の延伸方向の両端面に固定された円板状のバランスウエイトとを備える。このバランスウエイトは、アンバランスを調整するための半円状の凹部が形成されている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

アンバランスを調整するための凹部が形成されたバランスウエイトは、回転軸の周方向における位置決めを行った上で回転子コアに固定するための位置決め用の印が形成されていることが好ましい。しかし、位置決め用の印の態様によっては、回転子コアに収容された永久磁石が割れたり欠けたりする等して破損した場合に、破損した永久磁石の一部が位置決め用の印からモータ内に流出する等して、モータの正常な運転が阻害されるおそれがある。

【0004】

本開示は、破損した永久磁石が流出することを抑制できる回転子、この回転子の製造方法、この回転子を備えるモータ、このモータを備える圧縮機、およびこの圧縮機を備える冷凍装置を提案する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

第１観点の回転子は、回転軸の周りに回転可能に設けられる、モータの回転子である。回転子は、コアと、磁石と、バランスウエイトとを備える。コアは、回転軸の延伸方向に延びる磁石収容孔が形成された筒状の部材である。磁石は、開口に収容されている。バランスウエイトは、コアの回転軸の延伸方向における端部に固定された環状の部材である。バランスウエイトは、凹部がコアに対向する面に形成された第１部と、凹部が形成されていない第２部とを有する。バランスウエイトは、コアに対する位置決め孔である第１孔が、回転軸Ｃに沿って見た場合に、第２部であってコアの磁石収容孔と対向しない位置に形成されている。

【0006】

本回転子によれば、バランスウエイトに第１孔が形成されているため、回転軸の周方向におけるバランスウエイトの位置決めが容易であることに加えて、割れたり欠けたりする等して破損した磁石が外部に流出することを抑制できる。

【0007】

より詳細には、第１孔が、回転軸に沿って見た場合に、コアの磁石収容孔と対向しない位置に形成されているため、磁石が第１孔を介して回転子の外部に露出しない。また、第１孔が、回転軸に沿って見た場合に、第２部に形成されているため、磁石が第１孔および凹部を介して回転子の外部と連通することもない。このため、回転子がモータに用いられた場合等に、磁石が破損をしても、破損した磁石が第１孔から流出することがない。加えて、磁石の破損の要因となる物（ストレス要因）が、第１孔を介して磁石と接触することも抑制される。

【0008】

したがって、本回転子は、破損した磁石が第１孔から流出することを抑制できる。

【0009】

第２観点の回転子は、第１観点の回転子であって、回転軸に沿って見た場合に、第１孔は、回転軸とバランスウエイトの重心とを結ぶ直線上に形成されている。

【0010】

本回転子によれば、第１孔が回転軸とバランスウエイトの重心とを結ぶ直線上に形成されることで、バランスウエイトの重心の周方向における位置(角度)を第１孔によって判断することができるため、回転軸の周方向におけるバランスウエイトの位置決めがさらに容易になる。

【0011】

また、第１孔が回転軸とバランスウエイトの重心とを結ぶ直線上に形成されることで、凹部の周方向における位置を把握することなく、回転軸とバランスウエイトの重心の位置とに基づいて第１孔を第２部に（言い換えると凹部を避けて）容易に形成できる。

【0012】

第３観点の回転子は、第１観点または第２観点の回転子であって、回転軸に沿って見た場合に、コアは、第１孔に対向する位置に、第１孔とともにバランスウエイトのコアに対する位置決め孔になる第２孔が形成されている。

【0013】

本回転子によれば、第１孔と、第２孔とに挿入することができる柱状のジグを用いた位置決めができる。このため、本回転子によれば、回転子コアに対するバランスウエイトの位置決めが容易である。

【0014】

また、本回転子では、第１孔がバランスウエイトの主面上に形成される。これにより、第１孔がバランスウエイトの外周面や内周面に形成される場合と比べて、モータに用いられた際に回転子に生じる撹拌抵抗が抑制される。

【0015】

第４観点の回転子は、第３観点の回転子であって、バランスウエイトをコアに対して固定する締結具をさらに備える。締結具は、バランスウエイトに形成された第１孔とは異なる第３孔と、回転子コアに形成された第２孔とは異なる第４孔とに収容されている。

【0016】

本回転子によれば、第１孔と、第２孔とを用いた位置決めをした状態で、締結具によりバランスウエイトと回転子コアとを固定できる。このため、本回転子によれば、バランスウエイトの回転子コアへの固定が容易である。

【0017】

第５観点の回転子は、第１乃至第４観点のいずれか１つの回転子であって、バランスウエイトは、第２部の内周側に、回転軸に平行な平坦面を有する。

【0018】

本回転子によれば、凹部の形状に加えて平坦面の大きさを調整することにより、回転軸の周りにおける回転子コアのアンバランスを調整できる。このため、本回転子では、平坦面を有さない場合と比べて、より細かなアンバランスの調整が可能である。

【0019】

第６観点の回転子の製造方法は、第１乃至第５観点のいずれか１つの回転子の製造方法であって、第１孔に柱状のジグを挿入することにより、コアに対してバランスウエイトが位置決めされる工程を備える。

【0020】

第７観点のモータは、固定子と、第１乃至第５観点のいずれか１つの回転子とを備える。

【0021】

本モータによれば、破損した磁石によりモータの正常な運転が阻害されることが抑制される。

【0022】

第８観点の圧縮機は、第６観点のモータを備える。

【0023】

第９観点の冷凍装置は、第７観点の圧縮機を備える。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】実施形態の回転子１０の平面図である。

【図2】図１のＩＩ－ＩＩ線における断面図である。

【図3】第１バランスウエイト３０および締結具６０を外した状態の回転子１０の平面図である。

【図4】回転子１０の第１バランスウエイト３０の平面図（（ａ））と、ＩＶ－ＩＶ線における断面図（（ｂ））と、底面図（（ｃ））である。

【図5】図２のＶ－Ｖ線における断面図である。

【図6】回転子１０の製造方法を説明する部分断面図である。

【図7】モータ１００の横断面図である。

【図8】圧縮機２００の縦断面図である。

【図9】冷凍装置の概念図である。

【図10】変形例Ａに係る回転子１０の第１バランスウエイト３０の平面図（（ａ））と、Ｘ－Ｘ線における断面図（（ｂ））と、底面図（（ｃ））である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

本開示の一実施形態の回転子１０、回転子１０を備えるモータ１００、モータ１００を備える圧縮機２００、および圧縮機２００を備える冷凍装置３００について、図面を参照しながら説明する。

【0026】

（１）回転子１０の構成
図１、図２に示されるように、回転子１０は、主として、回転子コア２０、第１バランスウエイト３０、永久磁石４０、第２バランスウエイト５０、および締結具６０を有する。回転子１０は、後述するモータ１００の回転軸Ｃの周りに、図１に矢印Ｒで示される回転方向（平面視において反時計回り）へ回転可能に設けられる。回転子１０には、モータ１００が備えるシャフト７０を取り付けるためのシャフト貫通孔１１が形成されている。

【0027】

（１－１）回転子コア２０
回転子コア２０は、外周形状が同じ複数の鋼板（図示省略）を、回転軸Ｃの延伸方向に積層することにより形成されている。回転子コア２０は、筒状を有する。回転子コア２０には、主として、１つのシャフト収容孔２１、複数の磁石収容孔２２、および複数の締結具収容孔２３が形成されている。シャフト収容孔２１、磁石収容孔２２、および締結具収容孔２３は、回転軸Ｃの延伸方向に延び、回転子コア２０を貫くように形成された開口である。回転子コア２０は、コアの一例である。

【0028】

シャフト収容孔２１は、シャフト７０が貫通し、シャフト７０を保持するための孔である。回転軸Ｃに沿って見た場合（言い換えると、回転軸Ｃの延伸方向から見た場合）、シャフト収容孔２１は、円形状を有する。シャフト収容孔２１は、軸心が回転軸Ｃに重なるように形成される。

【0029】

磁石収容孔２２は、永久磁石４０が挿入された状態で収容され、永久磁石４０を保持するための孔である。磁石収容孔２２は、回転子コア２０の外周面近くに形成されている。回転軸Ｃに沿って見た場合、磁石収容孔２２は、扁平な略直方体形状の孔である。本実施形態では、回転子コア２０は、６個の磁石収容孔２２を有する。図３に示されるように、６個の磁石収容孔２２は、回転軸Ｃを中心にして等間隔で（言い換えると、回転軸Ｃを中心として周方向に６０°おきに）配置されている。

【0030】

締結具収容孔２３は、締結具６０が挿入された状態で収容され、主に、締結具６０を保持するための孔である。回転軸Ｃに沿って見た場合、締結具収容孔２３は、円形状を有する。本実施形態では、回転子コア２０は、６個の締結具収容孔２３を有する。図３に示されるように、６個の締結具収容孔２３は、回転軸Ｃを中心とする所定半径Ｄの円周上に等間隔で（回転軸Ｃを中心として周方向に６０°おきに）。

【0031】

なお、詳細は後述するが、本実施形態では、６つの締結具収容孔２３の内、３つの締結具収容孔２３に締結具６０が収容される。以下では、６つの締結具収容孔２３の内、締結具６０が収容される締結具収容孔２３を区別して説明する場合には、これを締結具収容孔２３ａと呼ぶことがある。また、６つの締結具収容孔２３の内、締結具収容孔２３ａとは異なる１つの締結具収容孔２３は、回転子１０の製造に際して、第１バランスウエイト３０の位置決めに用いられる。以下では、第１バランスウエイト３０の位置決めに用いられる締結具収容孔２３を区別して説明する場合には、これを締結具収容孔２３ｂと呼ぶことがある。

【0032】

締結具収容孔２３ａは、第４孔の一例である。締結具収容孔２３ｂは、第２孔の一例である。

【0033】

（１－２）第１バランスウエイト３０
第１バランスウエイト３０は、第２バランスウエイト５０とともに回転軸Ｃの周りにおける回転子コア２０のアンバランスを調整するための部材である。また、第１バランスウエイト３０は、磁石収容孔２２に収容された永久磁石４０が上面２５側から外れることを抑制するための部材でもある。図２に示されるように、第１バランスウエイト３０は、回転子コア２０の上面２５に取り付けられる。

【0034】

第１バランスウエイト３０は、所定の厚みを有する環状の板状部材である。回転軸Ｃに沿って見た場合、第１バランスウエイト３０の外周は、回転子コア２０の外周よりもわずかに小さい直径の円形状に形成されている。第１バランスウエイト３０は、１個の開口３１、１個の位置決め孔３２、複数の締結具開口３３、および凹部３４が形成されている。以下では、回転軸Ｃに沿って見た場合、第１バランスウエイト３０の凹部３４が形成された部分（図４の（ｃ）においてハッチングが施された部分）を第１部３５ａと呼び、第１バランスウエイト３０の凹部３４が形成されていない部分（図４の（ｃ）においてハッチングが施されていない部分）を第２部３５ｂと呼ぶ。

【0035】

開口３１は、シャフト７０を通す孔である。回転軸Ｃに沿って見た場合、開口３１は、円形状を有する。開口３１は、回転軸Ｃに沿って見た場合の中心が回転軸Ｃに位置するように形成されている。開口３１の内周径は、シャフト収容孔２１の内周径より大きい。

【0036】

位置決め孔３２は、回転子１０が製造される際の第１バランスウエイト３０の回転軸Ｃの周方向における位置決めに用いられる孔である。回転軸Ｃに沿って見た場合、位置決め孔３２は、円形状を有する。位置決め孔３２の内周径は、締結具収容孔２３の内周径より大きい。図５に示されるように、位置決め孔３２は、回転軸Ｃに沿って見た場合、第２部３５ｂであって磁石収容孔２２と対向しない位置に形成される。本実施形態では、位置決め孔３２は、回転軸Ｃに沿って見た場合、６つの締結具収容孔２３の内の１つ（締結具収容孔２３ｂ）と重なり合う位置に形成されている。より詳細には、位置決め孔３２は、６つの締結具収容孔２３と同じく、回転軸Ｃを中心とする半径Ｄの円周上に形成されている。

【0037】

位置決め孔３２は、第１孔の一例である。

【0038】

本実施形態では、位置決め孔３２は、回転軸Ｃに沿って見た場合、回転軸Ｃと第１バランスウエイト３０の重心ＣＧ（図４の（ａ）参照）とを結ぶ直線上に形成されている。

【0039】

締結具開口３３は、位置決め孔３２とは異なる孔であり、締結具６０が収容される孔である。回転軸Ｃに沿って見た場合、締結具開口３３は、円形状を有する。締結具開口３３の内周径は、締結具収容孔２３の内周径より大きい。本実施形態では、第１バランスウエイト３０は、３個の締結具開口３３を有する。３個の締結具開口３３は、回転軸Ｃを中心にして等間隔（回転軸Ｃを中心として周方向に１２０°おきに）で形成されている。３つの締結具開口３３は、位置決め孔３２が締結具収容孔２３の１つ（締結具収容孔２３ｂ）と重なり合う状態において、他の３つ締結具収容孔２３（締結具収容孔２３ａ）と重なり合う位置に形成されている。より詳細には、３つの締結具開口３３は、６つの締結具収容孔２３と同じく、回転軸Ｃを中心とする半径Ｄの円周上に形成されている。また、３つの締結具開口３３の内の１つは、回転軸Ｃに沿って見た場合、回転軸Ｃを中心として、位置決め孔３２から時計回りに６０°の位置に形成されている。また、３つの締結具開口３３の内の他の１つは、回転軸Ｃに沿って見た場合、回転軸Ｃを中心として、位置決め孔３２から反時計回りに６０°の位置に形成されている。

【0040】

締結具開口３３は、第３孔の一例である。

【0041】

凹部３４は、回転子コア２０の回転軸Ｃの周りにおけるアンバランスを調整するために、第１バランスウエイト３０の肉厚を部分的に減らして形成された部分である。本実施形態では、凹部３４は、回転軸Ｃに沿って見た場合、回転軸Ｃを中心とした所定幅の略半円弧形状に形成されている。凹部３４は、第１バランスウエイト３０が回転子コア２０に取り付けられた状態で、回転子コア２０に対向する面に形成される。

【0042】

図５に示されるように、回転軸Ｃの延伸方向における磁石収容孔２２の上面２５側の端部は、少なくとも一部が第１バランスウエイト３０の第２部３５ｂによって塞がれる。これにより、磁石収容孔２２に収容された永久磁石４０が磁石収容孔２２の上面２５側から抜けることが抑制される。

【0043】

（１－３）永久磁石４０
永久磁石４０は、回転子コア２０を着磁する。回転軸Ｃに沿って見た場合、永久磁石４０は、略平板状を有する。永久磁石４０は、フェライト磁石である。

【0044】

永久磁石４０は、磁石の一例である。

【0045】

（１－４）第２バランスウエイト５０
第２バランスウエイト５０は、第１バランスウエイト３０とともに回転軸Ｃの周りにおける回転子コア２０のアンバランスを調整するための部材である。また、第２バランスウエイト５０は、磁石収容孔２２に収容された永久磁石４０が下面２６側から外れることを抑制するための部材である。図２に示されるように、第２バランスウエイト５０は、回転子コア２０の下面２６に取り付けられる。

【0046】

第２バランスウエイト５０は、第１バランスウエイト３０と略同じ形状である。第２バランスウエイト５０と第１バランスウエイト３０との相違点は位置決め孔３２の有無であり、第２バランスウエイト５０は位置決め孔３２を有さない。第２バランスウエイト５０は、開口５１、締結具開口５３、および凹部５４を有する。開口５１は、第１バランスウエイト３０の開口３１に対応し、締結具開口５３は、第１バランスウエイト３０の締結具開口３３に対応し、凹部５４は第１バランスウエイト３０の凹部３４に対応する。これらは互いに同様の形状であるため、詳細な説明は省略する。シャフト貫通孔１１は、シャフト収容孔２１、開口３１、５１から構成される。

【0047】

回転軸Ｃの延伸方向における磁石収容孔２２の下面２６側の端部は、少なくとも一部が第２バランスウエイト５０によって塞がれる。これにより、磁石収容孔２２に収容された永久磁石４０が磁石収容孔２２の下面２６側から抜けることが抑制される。

【0048】

（１－５）締結具６０
締結具６０は、回転子コア２０に対して第１バランスウエイト３０及び第２バランスウエイト５０を固定する。本実施形態では、締結具６０は、リベットである。締結具６０は、回転子コア２０の上面２５側の第１バランスウエイト３０の締結具開口３３、回転子コア２０の締結具収容孔２３ａ、および回転子コア２０の下面２６側の第２バランスウエイト５０の締結具開口５３を通るように挿入される。その後、締結具６０の端部をかしめる等の方法によって、回転子コア２０と、第１バランスウエイト３０及び第２バランスウエイト５０とが相互に固定される。

【0049】

（１－６）第１バランスウエイト３０の位置決め
回転子１０の製造方法は、次に述べる、位置決め孔３２を使った第１バランスウエイト３０の位置決め工程を備えることができる。

【0050】

初めに、第１バランスウエイト３０の位置決め孔３２が、回転軸Ｃに沿って見た場合、締結具収容孔２３ｂと重なり合うように、第１バランスウエイト３０位置を調整する。

【0051】

次に、位置決め孔３２が締結具収容孔２３ｂと重なり合った状態で、図６に示されるように、位置決め孔３２と締結具収容孔２３ｂとに柱状のジグ９０を挿入する。これにより、回転子コア２０に対して第１バランスウエイト３０が位置決めされた状態となる。言い換えると、締結具収容孔２３ｂは、位置決め孔３２とともに第１バランスウエイト３０の回転子コア２０に対する位置決め孔となる。締結具収容孔２３ｂは、あらかじめ６つの締結具収容孔２３の内から決められていてもよいし、位置決め工程において、回転子コア２０のアンバランスに応じて６つの締結具収容孔２３の内から選択されてもよい。

【0052】

回転子１０では、３つの締結具開口３３は、位置決め孔３２が締結具収容孔２３の１つ（締結具収容孔２３ｂ）と重なり合う状態において、他の３つの締結具収容孔２３（締結具収容孔２３ａ）と重なり合う位置に形成されている。このため、締結具収容孔２３を、締結具６０の収容だけでなく第１バランスウエイト３０の位置決めに用いることができる。この結果、回転子１０では、回転子コア２０にジグ９０を挿入するための孔を特別に設ける必要がなく、製造コストの増加が抑制される。

【0053】

（２）モータ１００の構成
図６に示されるように、モータ１００は、主として、回転子１０と、固定子８０とを有する。回転子１０は、回転軸Ｃの周りに回転可能に設けられる。回転子１０のシャフト貫通孔１１には、円柱形状のシャフト７０が焼き嵌めによって固定されている。固定子８０は、回転子１０の外側において、回転子１０を囲むように配置される。回転子１０と固定子８０との間には隙間が形成される。固定子８０は、主として、固定子コア８１と、コイル８２とを有する。

【0054】

固定子コア８１は、例えば、電磁鋼板等の強磁性体の材料から形成される。固定子コア８１は、バックヨーク８１ａと、複数のティース８１ｂとを有する。バックヨーク８１ａは、略円筒形状を有する。ティース８１ｂは、バックヨーク８１ａの内周面から、バックヨーク８１ａの径方向に突出する。固定子コア８１では、９個のティース８１ｂが、バックヨーク８１ａの周方向において、等間隔に配置される。

【0055】

コイル８２は、例えば、それぞれのティース８１ｂに巻線が巻かれることによって形成される。周方向において隣接する２つのティース８１ｂの間には、コイル８２の巻線が収容される空間が形成されている。ティース８１ｂとコイル８２との間には、絶縁フィルム等の絶縁部材が配置される。固定子コア８１は、９個のコイル８２を有する。しかし、コイル８２の数は特に限定されない。

【0056】

モータ１００が駆動すると、固定子８０のそれぞれのコイル８２が所定のシーケンスに従って順次選択的に励磁されることにより、回転子１０が、回転軸Ｃの周りをシャフト７０と共に回転する。

【0057】

（３）圧縮機２００の構成
図７に示されるように、圧縮機２００は、主として、ケーシング２１０と、圧縮機構２１５と、モータ１００と、シャフト７０と、吸入管２１９と、吐出管２２０とを備えるロータリー圧縮機である。ケーシング２１０は、圧縮機構２１５、モータ１００およびシャフト７０が収容される密閉容器である。吸入管２１９および吐出管２２０は、ケーシング２１０を貫通し、ケーシング２１０と気密状に連結される。

【0058】

圧縮機構２１５は、外部の冷媒回路８００（後述）から吸入管２１９を介して吸入された低圧のガス冷媒を圧縮する。圧縮機構２１５によって圧縮された冷媒は、ケーシング２１０内部の高圧空間Ｓ１に吐出され、吐出管２２０を介して外部の冷媒回路８００に高圧のガス冷媒として吐出される。圧縮機構２１５の内部には、圧縮室２１５ａが形成される。圧縮機構２１５は、シャフト７０に連結される。圧縮機構２１５は、回転するシャフト７０によって供給される動力を利用して圧縮室２１５ａの容積を増減させることにより、冷媒を圧縮する。

【0059】

モータ１００は、圧縮機構２１５の上方または下方に配置される。モータ１００の固定子８０は、ケーシング２１０の内壁面に固定される。モータ１００の回転子１０は、固定子８０の内側において回転自在に配置される。

【0060】

シャフト７０は、その軸方向が鉛直方向に沿うように配置される。シャフト７０は、モータ１００の回転子１０、および、圧縮機構２１５の圧縮室２１５ａを形成する部材に連結される。モータ１００の駆動によって回転子１０が回転軸Ｃ周りに回転すると、シャフト７０が回転して、圧縮機構２１５によって冷媒が圧縮される。

【0061】

（４）冷凍装置３００の構成
冷凍装置３００は、蒸気圧縮式冷凍サイクルを利用して、温度調整対象を冷却したり、加熱したりする装置である。冷凍装置３００は、例えば、温度調整対象としての空調対象空間の空気を冷却したり加熱したりする空気調和装置である。ここでは、冷凍装置３００が空気調和装置である場合を例に、冷凍装置３００を説明する。ただし、冷凍装置３００の種類は、空気調和装置に限定されるものではなく、給湯装置、床暖房装置、冷蔵装置等であってもよい。

【0062】

冷凍装置３００は、図８のように、主として冷媒回路８００を備える。冷媒回路８００は、主に、圧縮機２００と、流路切換機構４００と、熱源熱交換器５００と、利用熱交換器６００と、膨張機構７００とを有する。冷媒回路８００では、圧縮機２００と、流路切換機構４００と、熱源熱交換器５００と、利用熱交換器６００と、膨張機構７００とが、冷媒配管により接続されている。

【0063】

流路切換機構４００は、冷媒回路８００の状態を、冷房状態と、暖房状態と、の間で切り換える機構である。限定するものではないが、流路切換機構４００は、四路切換弁である。冷媒回路８００が冷房状態にある時には、冷媒は、圧縮機２００、流路切換機構４００、熱源熱交換器５００、膨張機構７００、利用熱交換器６００、流路切換機構４００、圧縮機２００の順に冷媒回路８００を流れる（図１１の流路切換機構４００内の実線を参照）。冷媒回路８００が暖房状態にある時には、冷媒は、圧縮機２００、流路切換機構４００、利用熱交換器６００、膨張機構７００、熱源熱交換器５００、流路切換機構４００、圧縮機２００の順に冷媒回路８００を流れる（図１１の流路切換機構４００内の破線を参照）。

【0064】

熱源熱交換器５００は、熱源となる媒体（例えば空気）と冷媒との間で熱交換を行わせる熱交換器である。冷媒回路８００の状態が冷房状態にある時、熱源熱交換器５００は、冷媒の凝縮器（放熱器）として機能する。冷媒回路８００の状態が暖房状態にある時、熱源熱交換器５００は、冷媒の蒸発器（吸熱器）として機能する。

【0065】

利用熱交換器６００は、温度調整対象（ここでは、空調対象空間の空気）と冷媒との間で熱交換を行わせる熱交換器である。冷媒回路８００の状態が冷房状態にある時、利用熱交換器６００は、冷媒の蒸発器（吸熱器）として機能する。冷媒回路８００の状態が暖房状態にある時、利用熱交換器６００は、冷媒の凝縮器（放熱器）として機能する。

【0066】

膨張機構７００は、膨張機構７００を通過する高圧の冷媒（主に液体の冷媒）を減圧し、低圧の冷媒（液体と気体とからなる二相の冷媒）にする。膨張機構７００は、例えば電子膨張弁である。ただし、膨張機構７００の種類は電子膨張弁に限定されず、感温筒を有する温度自動膨張弁や、キャピラリチューブであってもよい。

【0067】

冷凍装置３００の行う冷房運転と暖房運転とについて説明する。

【0068】

冷凍装置３００が冷房運転を行う場合、圧縮機２００は、低圧のガス冷媒を吸入して圧縮し、高圧のガス冷媒として吐出する。圧縮機２００が吐出する高圧のガス冷媒は、流路切換機構４００を通過して、凝縮器として機能する熱源熱交換器５００に供給される。熱源熱交換器５００は、熱源となる媒体と高圧のガス冷媒とを熱交換させて、高圧のガス冷媒を凝縮させ、高圧の液冷媒にする。熱源熱交換器５００から流出する高圧の液冷媒は、膨張機構７００を通過して低圧の気液二相冷媒となり、蒸発器として機能する利用熱交換器６００に供給される。利用熱交換器６００は、空調対象空間の空気と低圧の気液二相冷媒とを熱交換させて、気液二相冷媒に含まれる液冷媒を蒸発させ、低圧のガス冷媒にする。この際、空調対象空間の空気は、冷媒により冷却される。利用熱交換器６００から流出する低圧のガス冷媒は、流路切換機構４００を通過し、圧縮機２００に再び吸入される。

【0069】

冷凍装置３００が暖房運転を行う場合、圧縮機２００は、低圧のガス冷媒を吸入して加圧し、高圧のガス冷媒として吐出する。圧縮機２００が吐出する高圧のガス冷媒は、流路切換機構４００を通過して、凝縮器として機能する利用熱交換器６００に供給される。利用熱交換器６００は、空調対象空間の空気と高圧のガス冷媒とを熱交換させて、高圧のガス冷媒を凝縮させ、高圧の液冷媒にする。この際、空調対象空間の空気は、冷媒により加熱される。利用熱交換器６００から流出する高圧の液冷媒は、膨張機構７００を通過して低圧の気液二相冷媒となり、蒸発器として機能する熱源熱交換器５００に供給される。熱源熱交換器５００は、熱源となる媒体と低圧の気液二相冷媒とを熱交換させて、気液二相冷媒に含まれる液冷媒を蒸発させ、低圧のガス冷媒にする。熱源熱交換器５００から流出する低圧のガス冷媒は、流路切換機構４００を通過し、圧縮機２００に再び吸入される。

【0070】

なお、ここでは、冷凍装置３００の一例としての空気調和装置が、冷房運転と暖房運転とを実行する装置である場合を例に説明したが、空気調和装置は、冷房運転と暖房運転との一方だけを行う装置であってもよい。この場合には、冷凍装置３００の一例としての空気調和装置は、流路切換機構４００を有していなくてもよい。

【0071】

（５）特徴
（５－１）
回転子１０は、回転軸Ｃの周りに回転可能に設けられる、モータ１００の回転子である。回転子１０は、回転子コア２０と、永久磁石４０と、第１バランスウエイト３０とを備える。回転子コア２０は、回転軸Ｃの延伸方向に延びる磁石収容孔２２が形成された筒状の部材である。永久磁石４０は、開口に収容されている。第１バランスウエイト３０は、回転子コア２０の回転軸Ｃ方向における端部に固定された環状の部材である。第１バランスウエイト３０は、凹部３４が回転子コア２０に対向する面に形成された第１部３５ａと、凹部が形成されていない第２部３５ｂとを有する。第１バランスウエイト３０は、回転子コア２０に対する位置決め孔である位置決め孔３２が、回転軸Ｃに沿って見た場合に、第２部３５ｂであって回転子コア２０の磁石収容孔２２と対向しない位置に形成されている。

【0072】

回転子１０によれば、第１バランスウエイト３０に位置決め孔３２が形成されているため、回転軸Ｃの周方向における第１バランスウエイト３０の位置決めが容易であることに加えて、割れたり欠けたりする等して破損した永久磁石４０が外部に流出することを抑制できる。

【0073】

より詳細には、位置決め孔３２が、回転軸Ｃに沿って見た場合に、回転子コア２０の磁石収容孔２２と対向しない位置に形成されているため、永久磁石４０が位置決め孔３２を介して回転子１０の外部に露出しない。また、位置決め孔３２が、回転軸Ｃに沿って見た場合に、第２部３５ｂに形成されているため、永久磁石４０が位置決め孔３２および凹部３４を介して回転子１０の外部と連通することもない。このため、永久磁石４０が破損をしても、破損した永久磁石４０が位置決め孔３２から流出することがない。加えて、永久磁石４０の破損の要因となる物（ストレス要因）が、位置決め孔３２を介して永久磁石４０と接触することも抑制される。

【0074】

したがって、回転子１０は、破損した永久磁石４０が位置決め孔３２から流出することを抑制できる。また、回転子１０がモータ１００に用いられた場合に、破損した永久磁石４０によりモータ１００の正常な運転が阻害されることが抑制される。

【0075】

（５－２）
回転軸Ｃに沿って見た場合に、位置決め孔３２は、回転軸Ｃの中心と第１バランスウエイト３０の重心ＣＧとを結ぶ直線上に形成されている。

【0076】

位置決め孔３２が回転軸Ｃと第１バランスウエイト３０の重心ＣＧとを結ぶ直線状に形成されることで、第１バランスウエイト３０の重心ＣＧの周方向における位置(角度)を、位置決め孔３２によって判断することができるため、回転軸Ｃの周方向における第１バランスウエイト３０の位置決めがさらに容易になる。

【0077】

また、上述のように位置決め孔３２は、凹部３４が形成されていない第２部３５ｂに形成される必要があるが、位置決め孔３２が回転軸Ｃと第１バランスウエイト３０の重心ＣＧとを結ぶ直線上に形成されることで、凹部３４の周方向における位置を把握することなく、回転軸Ｃと第１バランスウエイト３０の重心ＣＧの位置とに基づいて位置決め孔３２を第２部３５ｂに（言い換えると凹部３４を避けて）容易に形成できる。

【0078】

（５－３）
回転軸Ｃに沿って見た場合に、回転子コア２０は、位置決め孔３２に対向する位置に、位置決め孔３２とともに第１バランスウエイト３０の回転子コア２０に対する位置決めに用いられる締結具収容孔２３（２３ｂ）が形成されている。

【0079】

回転子１０によれば、位置決め孔３２と、締結具収容孔２３ｂとに収容することができる柱状のジグ９０を用いた位置決めができる。このため、回転子１０によれば、回転子コア２０に対する第１バランスウエイト３０の位置決めが容易である。

【0080】

また、回転子１０では、位置決め孔３２が第１バランスウエイト３０の主面上に形成される。これにより、位置決め孔３２が第１バランスウエイト３０の外周面や内周面に形成される場合と比べて、モータ１００に用いられた際に回転子１０に生じる撹拌抵抗が抑制される。

【0081】

（５－４）
第１バランスウエイト３０を回転子コア２０に対して固定する締結具６０は、締結具開口３３と、締結具収容孔２３ａとに収容されている。締結具開口３３は、第１バランスウエイト３０に形成された位置決め孔３２とは異なる開口である。締結具収容孔２３ａは、回転子コア２０に形成された締結具収容孔２３ｂとは異なる孔である。

【0082】

回転子１０によれば、位置決め孔３２と、締結具収容孔２３ｂとを用いた位置決めをした状態で、締結具６０により第１バランスウエイト３０と回転子コア２０とを固定できる。このため、回転子１０によれば、第１バランスウエイト３０の回転子コア２０への固定が容易である。

【0083】

（５－５）
回転子１０の製造方法は、位置決め孔３２に柱状のジグ９０を挿入することにより、回転子コア２０に対して第１バランスウエイト３０が位置決めされる工程を備える。

【0084】

（６）変形例
（６－１）変形例Ａ
第１バランスウエイト３０は、図１０に示されるように、第２部３５ｂの内周側に回転軸Ｃに平行な平坦面３１ａを有してもよい。

【0085】

変形例Ａに係る回転子１０によれば、凹部３４の形状に加えて平坦面３１ａの大きさを調整することにより、回転軸Ｃの周りにおける回転子コア２０のアンバランスを調整できる。このため、変形例Ａに係る回転子１０では、平坦面３１ａを有さない場合と比べて、より細かなアンバランスの調整が可能である。また、平坦面３１ａは、第１バランスウエイト３０の位置決め用の印として用いることもできる。

【0086】

（６－２）変形例Ｂ
圧縮機２００はロータリー圧縮機に限定されず、モータ１００を用いることができればスクロール圧縮機等の他の形式の圧縮機でもよい。

【0087】

（６－３）変形例Ｃ
回転軸Ｃに沿って見た場合の凹部３４の形状は、回転子コア２０の回転軸Ｃの周りにおけるアンバランスを調整できれば、回転軸Ｃを中心とした所定幅の略半円弧形状に限定されない。

【0088】

（６－４）変形例Ｄ
締結具６０は、リベットに限定されず、ボルトおよびナットであってもよい。

【0089】

（６－５）変形例Ｅ
各孔の数は、限定されない。

【0090】

―むすび―
以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨および範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。

【符号の説明】

【0091】

１０ ：回転子
２０ ：回転子コア（コア）
２２ ：磁石収容孔
２３ ：締結具収容孔
２３ａ ：締結具収容孔（第４孔）
２３ｂ ：締結具収容孔（第２孔）
３０ ：第１バランスウエイト（バランスウエイト）
３１ａ ：平坦面
３２ ：位置決め孔（第１孔）
３３ ：締結具開口（第３孔）
３４ ：凹部
３５ａ ：第１部
３５ｂ ：第２部
４０ ：永久磁石（磁石）
５０ ：第２バランスウエイト
６０ ：締結具
７０ ：固定子
９０ ：ジグ
１００ ：モータ
２００ ：圧縮機
３００ ：冷凍装置
Ｃ ：回転軸
ＣＧ ：第１バランスウエイトの重心

【先行技術文献】

【特許文献】

【0092】

【文献】特開２００７－１５４６５７号公報

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】