JP6056385B2

JP6056385B2 - 回転機用ロータおよび回転機用ロータの製造方法

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Publication number: JP6056385B2
Application number: JP2012241440A
Authority: JP
Inventors: 貴也長濱; 大野　誉洋; 誉洋大野; 柴田　由之; 由之柴田
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2012-11-01
Filing date: 2012-11-01
Publication date: 2017-01-11
Anticipated expiration: 2032-11-01
Also published as: JP2014093803A

Description

本発明は、回転機に用いられるロータおよびその製造方法に関するものである。

小型で大出力が得られる回転機として埋込磁石型同期回転機（以下、「ＩＰＭモータ」と称する）がある。このＩＰＭモータのロータは、強磁性板を積層したロータコアに軸方向に延在する直方体状のスロットが形成され、該スロットに直方体状の永久磁石が挿入された構成となっている。このロータを備えたＩＰＭモータによれば磁石トルクにリラクタンストルクが加わることにより大出力が得られる。しかし、スロットの端部の径方向外側に位置するブリッジ部等において、回転トルクに寄与しない漏れ磁束が発生する。

そこで、例えば、特開２００５−１３０６０４号公報（特許文献１）には、ブリッジ部等を低透磁率にして漏れ磁束を減少させたロータが記載されている。しかし、特許文献１に記載のロータでは、プレス加工による加工硬化によりブリッジ部等を低透磁率にしているため、透磁率を大きく低下させることが困難であり、漏れ磁束を十分に減少させることができない。そこで、例えば、特開２０１１−８３１５７号公報（特許文献２）には、ブリッジ部を通電加熱することにより非磁性化して漏れ磁束を減少させたロータが記載されている。

特開２００５−１３０６０４号公報特開２０１１−８３１５７号公報

しかし、特許文献２に記載のロータでは、加熱により強磁性板を被覆している絶縁被膜が破れ、積層された強磁性板が軸方向に導通して渦電流が発生するおそれがある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、漏れ磁束および渦電流の発生の抑制が可能な回転機用ロータおよび回転機用ロータの製造方法を提供することを目的とする。

（請求項１）本発明の回転機用ロータは、複数枚の積層された強磁性板により形成され、軸方向にスロットを形成されたロータコアと、前記スロットに収容された永久磁石と、を備えた回転機用ロータであって、前記ロータコアは、前記スロット周辺に形成され、かつ、前記ロータコアの軸長に対して軸方向に部分的に形成された複数の低透磁率部を備え、接触する２枚の強磁性板のうち一方の強磁性板には、固溶合金化された第一の低透磁率部が形成され、他方の強磁性板には、前記第一の低透磁率部とは異なるものであって固溶合金化された第二の低透磁率部が形成され、前記一方の強磁性板における前記第一の低透磁率部と前記他方の強磁性板における前記第二の低透磁率部は、前記ロータコアの軸方向から見た場合に相互に重ならないようにずらして形成される。

（請求項２）前記第一の低透磁率部は、複数枚の積層された前記強磁性板における一端側から奇数枚目に形成され、前記第二の低透磁率部は、複数枚の積層された前記強磁性板における一端側から偶数枚目に形成され、前記奇数枚目の強磁性板における前記第一の低透磁率部と前記偶数枚目の強磁性板における前記第二の低透磁率部は、前記ロータコアの軸方向から見た場合に相互に重ならないようにずらして形成されるようにしてもよい。

（請求項３）前記スロットは、一対で一極を構成するように形成され、前記複数の低透磁率部は、一対の前記スロット間のセンタブリッジ部に形成されるようにしてもよい。

（請求項４）前記ロータコアは、コア本体部と、前記スロットの径方向外側に位置する外周磁性体領域と、前記コア本体部の外周縁と前記外周磁性体領域の周方向端とを接続し前記スロットの端部の径方向外側に位置するアウタブリッジ部と、を備え、前記複数の低透磁率部は、前記アウタブリッジ部に形成されるようにしてもよい。

（回転機用ロータの製造方法）
（請求項５）回転機用ロータの製造方法であって、前記回転機用ロータは、複数枚の積層された強磁性板により形成され、軸方向にスロットを形成されたロータコアと、前記スロットに収容された永久磁石と、を備え、前記ロータコアは、前記スロット周辺に形成され、かつ、前記ロータコアの軸長に対して軸方向に部分的に形成された複数の低透磁率部を備え、接触する２枚の強磁性板のうち一方の強磁性板には、第一の低透磁率部が形成され、他方の強磁性板には、前記第一の低透磁率部とは異なる第二の低透磁率部が形成され、前記一方の強磁性板における前記第一の低透磁率部と前記他方の強磁性板における前記第二の低透磁率部は、前記ロータコアの軸方向から見た場合に相互に重ならないようにずらして形成され、前記回転機用ロータの製造方法は、前記強磁性板のロール部材を巻き出して前記ロール部材に前記スロットをプレス形成するスロット形成工程と、前記第一の低透磁率部とする部分および前記第二の低透磁率部とする部分を加熱により溶融させ合金元素を配置することで溶融された部位を低透磁率処理する第一の低透磁率処理工程および第二の低透磁率処理工程と、前記ロール部材を前記ロータコアの外周形状にプレス形成してロータコア板を作製するロータコア板作製工程と、複数枚の前記ロータコア板を積層して前記ロータコアを作製するロータコア作製工程と、前記第一の低透磁率部とする部分および前記第二の低透磁率部とする部分を加熱により当該部分の外周縁から内周部に向かって溶融させてキーホールを形成し、前記キーホール周囲の溶融池に合金元素を配置することで溶融された部位を低透磁率処理する第三の低透磁率処理工程および第四の低透磁率処理工程と、を備え、前記第一、第二の低透磁率処理工程および前記第三、第四の低透磁率処理工程の少なくとも一方を実行する。

（請求項１）第一および第二の低透磁率部は、スロット周辺に形成されているので、永久磁石からの漏れ磁束を抑制することができる。また、第一の低透磁率部と第二の低透磁率部は、ロータコアの軸方向から見た場合に相互に重ならないようにずらして形成されているので、第一および第二の低透磁率部において絶縁被膜が破れても、第一の低透磁率部と第二の低透磁率部との間で軸方向に導通することはなく絶縁状態を確保することができ、渦電流の発生を抑制することができる。

（請求項２）第一および第二の低透磁率部が、強磁性板の積層毎に交互にずれることになるので絶縁状態を確保することができ、渦電流の発生をより効果的に抑制することができる。

（請求項３）一対のスロット間のセンタブリッジ部が低透磁率処理されるので、一対のスロットに収容されている永久磁石間の漏れ磁束を抑制することができる。

（請求項４）スロット端部のアウタブリッジ部が低透磁率処理されるので、スロットに収容されている永久磁石とコア本体部の外周縁との間の漏れ磁束を抑制することができる。

（請求項５）第一および第二の低透磁率処理工程が、強磁性板を積層するロータコア作製工程よりも前に行われる場合、強磁性板を積層した後のロータコアの外周側から低透磁率処理できない部位でも低透磁率処理することができる。また、第三および第四の低透磁率処理工程が、強磁性板を積層するロータコア作製工程の後に行われる場合、ロータコアの外周側から連続して行えるので、低透磁率処理を短時間で行うことが可能となり、生産効率を向上させることができる。

そして、第一および第二の低透磁率処理工程が、強磁性板を積層するロータコア作製工程よりも前に行われる場合、強磁性板の厚さは一般的に薄いため、合金元素は、低透磁率処理する部位において厚さ方向（軸方向）に十分に拡散し、当該部位全体の低透磁率処理が行われる。また、第三および第四の低透磁率処理工程が、強磁性板を積層した後のロータコア作製工程の後に行われる場合、低透磁率処理する部位に対し加熱によりキーホールを形成し、キーホール周囲の溶融池に合金元素が供給される。これにより、合金元素は、溶融池内で対流し、低透磁率処理する部位において深さ方向（径方向）に拡散し、当該部位においては内周部にまで達する。つまり、低透磁率処理する部位における溶融した部位（キーホールが形成された部分を含む）において、当該部位の内周部にまで確実に合金元素が拡散し、当該部位の外周縁から内周部に至るまで低透磁率処理が行われる。なお、低透磁率処理する部位への合金元素の供給は、キーホール形成前、形成中、又は形成後でも良い。つまり、結果として、溶融池に合金元素が配置されていれば良い。

本発明の第一実施形態：回転機用ロータの平面図である。図１のセンタブリッジ部およびその周辺部の部分拡大図である。センタブリッジ部およびその周辺部の部分拡大透視斜視図である。センタブリッジ部の低透磁率処理方法を説明するための模式斜視図である。第一および第二の低透磁率部の形態を示す側面図である。第一および第二の低透磁率部の別の形態を示す側面図である。第一実施形態のロータの製造方法を説明するためのフローチャートである。ロータの製造装置および製造過程を示す図である。本発明の第二実施形態：回転機用ロータの平面図である。図８のアウタブリッジ部およびその周辺部の部分拡大斜視図である。アウタブリッジ部の低透磁率処理方法を説明するための模式斜視図である。アウタブリッジ部の低透磁率処理方法を説明するための模式断面図である。本発明の第一実施形態の別例：回転機用ロータの平面図である。

（１．回転機用ロータの第一の実施形態の構成）
第一の実施形態の回転機に用いられるロータとして、ＩＰＭモータのロータについて、図１を参照して説明する。なお、以下の説明において、「径方向」および「軸方向」とは、ロータ（ロータコア）の径方向および軸方向を指す。

図１に示すように、ロータ１１は、ロータコア１２と、１６個の永久磁石１３とを備えて構成される。ロータコア１２は、例えば電磁鋼板でなる薄板円盤状のロータコア板（強磁性板）１４が複数枚積層されて構成され、中心にロータ軸が嵌入されるシャフト孔１２ａが穿孔されている。１６個の永久磁石１３は、例えばネオジム磁石で直方体状にそれぞれ形成されている。一対の永久磁石１３の組が、所定間隔をあけて径方向内側が凸となる山形に配置されて一極を構成している。１６個の永久磁石１３は、８極を構成するようにロータコア１２に配置されている。すなわち、８組の一対の永久磁石１３は、ロータコア１２の外周縁の近傍に４５度間隔で軸方向に貫通形成した８組の一対のスロット１５にそれぞれ収容され、ロータコア１２に固定保持されている。

図１および図２に示すように、一対のスロット１５は、所定間隔をあけて径方向内側が凸となる山形の配置となるように形成された一対の矩形状開口部６１、一対の矩形状開口部６１の対向する各端部から上記所定間隔を狭めるように延びる略三角形状の内側開口部６２、および一対の矩形状開口部６１の両側の各端部からロータコア１２の外周縁に向かってそれぞれ延びる略三角形状の外側開口部６３で構成されている。内側開口部６２および外側開口部６３は、磁気に対するエアギャップとして形成されている。

図１〜図３に示すように、ロータコア１２には、一対のスロット１５の内側開口部６２の間に位置し、一対のスロット１５を互いに接続するセンタブリッジ部４０が設けられている。このセンタブリッジ部４０には、第一の低透磁率部４１（図１〜図３において細かい目の網掛け部分）および第二の低透磁率部４２（図１〜図３において粗い目の網掛け部分）が、ロータコア１２の軸方向から見た場合に相互に重ならないように、且つ、ロータコア１２の軸長に対して軸方向に部分的に形成されている。

すなわち、第一の低透磁率部４１は、複数枚の積層されたロータコア板１４において、上端のロータコア板１４から奇数枚目のロータコア板１４におけるセンタブリッジ部４０の径方向の中央から径方向内側にかけて形成されている。また、第二の低透磁率部４２は、複数枚の積層されたロータコア板１４において、上端のロータコア板１４から偶数枚目のロータコア板１４におけるセンタブリッジ部４０の径方向の中央から径方向外側にかけて形成されている。ここで、低透磁率とは、比透磁率が１となる完全な非磁性化、および比透磁率が電磁鋼板の比透磁率よりも低い弱磁性化を含む。なお、図では積層枚数を上端から数えた場合を示すが、下端から数えてもよい。

センタブリッジ部４０の低透磁率処理は、既知の技術、例えばセンタブリッジ部４０に対する通電加熱や非磁性塗料の塗布等により処理可能であるが、ロータコア１２に使用されるロータコア板１４は非常に薄い板（例えば、０．５ｍｍ）であるため、センタブリッジ部４０を加熱溶融し合金元素（マンガンまたはニッケル・クロム等）を配置して固溶合金化することにより処理可能である。この低透磁率処理について図４を参照して説明する。

図４に示すように、ロータコア板１４のセンタブリッジ部４０に対し、センタブリッジ部４０の上方側からレーザＬを照射し、センタブリッジ部４０を部分的に加熱溶融させる。このとき、ロータコア板１４は非常に薄い板であるため、低出力のレーザＬの照射によってセンタブリッジ部４０におけるレーザ照射面から裏面に至るまで溶融される。そして、溶融部分Ｑに合金元素により形成されたワイヤＷを当接して溶融させ、合金元素を溶融部分Ｑ内に混入させ拡散させる。そうすると、溶融部分Ｑは、合金元素の存在によって合金化されて、センタブリッジ部４０におけるレーザ照射面から裏面に亘って低透磁率処理される。センタブリッジ部４０に対するレーザＬ照射位置を相対移動させ、レーザＬ照射位置に合わせてワイヤＷも相対移動させることにより、センタブリッジ部４０の所定範囲を低透磁率処理することができる。

以上のように、第一および第二の低透磁率部４１，４２は、一対のスロット１５間のセンタブリッジ部４０に形成されているので、永久磁石１３からの漏れ磁束を抑制することができる。また、第一の低透磁率部４１と第二の低透磁率部４２は、ロータコア板１４の積層毎に交互にずれるように形成されているので、第一および第二の低透磁率部４１，４２において低透磁率処理により絶縁被膜が破れても、第一の低透磁率部４１と第二の低透磁率部４２との間で軸方向に導通することはなく絶縁状態を確保することができ、渦電流の発生を抑制することができる。

ここで、第一の低透磁率部４１と第二の低透磁率部４２との間で絶縁状態を確保することにより、渦電流の発生を抑制することができる理由について説明する。ロータコア１２内で生じる渦電流は、渦電流損を生じさせる。この渦電流損Ｐｅは次式（１）で表される。
Ｐｅ＝ｋｅ（ｔｆＢｍ）^２／ρ・・・（１）
なお、Ｐｅ：渦電流損、ｔ：ロータコア板１４の厚さ、ｆ：周波数、Ｂ_ｍ：最大磁束密度、ρ：ロータコア板１４の抵抗率、ｋ_ｅ：比例定数
式（１）から明らかなように、渦電流の大きさはロータコア板１４の厚さの２乗に比例する。よって、両面に絶縁加工を施した薄いロータコア板１４を重ねることにより、渦電流の発生を抑制することができる。

なお、第一の低透磁率部４１と第二の低透磁率部４２は、ロータコア板１４を積層する際に一枚毎に交互にずれるように形成したが、第一の低透磁率部４１は、接触する２枚のロータコア板１４のうち一方のロータコア板１４に形成され、第二の低透磁率部４２は、接触する２枚のロータコア板１４のうち他方のロータコア板１４に形成されていれば同様の効果を得ることができる。例えば、図５Ａに示すように、ロータコア板１４を積層する際に任意の枚数毎（図では３枚毎）に交互にずれるように形成してもよい。すなわち、接触する２枚のロータコア板１４ａ，１４ｂのうち一方のロータコア板１４ａに第一の低透磁率部４１が形成され、他方のロータコア板１４ｂに第二の低透磁率部４２が形成されている。なお、図５Ａでは、ロータコア１２の軸に平行になるように第一および第二の低透磁率部４１，４２を低透磁率処理した例を示したが、図５Ｂに示すように、ロータコア１２の軸に対し傾斜するように第一および第二の低透磁率部４１，４２を低透磁率処理してもよい。

（２．回転機用ロータの第一の実施形態の製造方法）
次に、回転機用ロータの製造方法について図６のフローチャートおよび図７の製造装置を参照して説明する。電磁鋼板のロール部材Ｒを巻き出し（ステップＳ１）、ロール部材Ｒの加工部位を第一のプレス成形機Ｍ１に搬送して位置決めし、図７（ａ）に示すように矩形状開口部６１を打ち抜き加工する（ステップＳ２）。そして、加工部位を第二のプレス成形機Ｍ２に搬送して位置決めし、図７（ｂ）に示すように内側開口部６２および外側開口部６３を打ち抜き加工してスロット１５を形成する（ステップＳ３、本発明の「スロット形成工程」に相当する）。

次に、加工部位を低透磁率処理装置Ｍ３に搬送して位置決めし、当該加工部位がロールコア板１４に加工されて積層される際に奇数枚目となるか否かを判断する（ステップＳ４）。積層順が奇数枚目となる場合は、低透磁率処理装置Ｍ３のレーザ照射装置Ｍ３１および合金元素供給装置Ｍ３２をセンタブリッジ部４０、すなわち一対のスロット１５の内側開口部６２間に移動させ、図７（ｃ）に示すようにセンタブリッジ部４０の径方向の中央から径方向内側に亘って低透磁率の処理を行い、第一の低透磁率部４１を形成する（ステップＳ５、本発明の「第一の低透磁率処理工程」に相当する）。すなわち、センタブリッジ部４０をレーザ光Ｌにより加熱溶融し、合金元素でなるワイヤＷを配置して拡散させることにより低透磁率の処理を行う。

一方、積層順が偶数枚目となる場合は、低透磁率処理装置Ｍ３のレーザ照射装置Ｍ３１および合金元素供給装置Ｍ３２をセンタブリッジ部４０、すなわち一対のスロット１５の内側開口部６２間に移動させ、図７（ｃ）に示すようにセンタブリッジ部４０の径方向の中央から径方向外側に亘って低透磁率の処理を行い、第二の低透磁率部４２を形成する（ステップＳ６、本発明の「第二の低透磁率処理工程」に相当する）。なお、図７（ｃ）においては、説明の便宜上、第一および第二の低透磁率部４１，４２を示すが、製造時はどちらか一方を形成する。

次に、加工部位を第三のプレス成形機Ｍ４に搬送して位置決めし、図７（ｄ）に示すようにスロット孔１２ａを打ち抜き加工する（ステップＳ７）。そして、加工部位を第四のプレス成形機Ｍ５に搬送して位置決めし、図７（ｅ）に示すようにロータコア板１４の外周形状に打ち抜き加工し、ロータコア板１４を積層する（ステップＳ８，Ｓ９、本発明の「ロータコア板作製工程」に相当する）。打ち抜かれたロータコア板１４は、第四のプレス成形機Ｍ５の金型Ｍ５１内に押し込まれ積層されるようになっている。そして、ロータコア板１４の積層枚数が所定の積層枚数になったら（ステップＳ１０、本発明の「ロータコア作製工程」に相当する）、金型Ｍ５１内から完成したロータコア１２を取り出す（ステップＳ１１）。

上述のように、第一および第二の低透磁率処理工程が、ロータコア板１４を積層するロータコア作製工程よりも前に行われるので、ロータコア板１４を積層した後のロータコア１２の外周側から低透磁率処理できないセンタブリッジ部４０、すなわちロータコア１２の内部に形成されているセンタブリッジ部４０であっても低透磁率処理することができる。

（１．回転機用ロータの第二の実施形態の構成）
第二の実施形態の回転機に用いられるロータとして、ＩＰＭモータのロータについて、図８を参照して説明する。

図８に示すように、４極の場合、ロータ１は、ロータコア２と、４つの永久磁石３とを備えて構成される。ロータコア２は、例えば電磁鋼板でなる薄板円盤状のロータコア板４が複数枚積層されて構成されている。４つの永久磁石３は、例えばネオジム磁石で直方体状にそれぞれ形成され、ロータコア２に矩形配置されている。すなわち、各永久磁石３は、ロータコア２の外周縁の近傍に９０度間隔で軸方向に貫通形成した４つのスロット５にそれぞれ収容され、ロータコア２に固定保持されている。４つのスロット５は、矩形状開口部５１および矩形状開口部５１の両端からロータコア２の外周縁に向かってそれぞれ延びる台形状開口部５２で構成されている。台形状開口部５２は、磁気に対するエアギャップとして形成されている。

図８および図９に示すように、ロータコア２は、コア本体部２０と、スロット５の矩形状開口部５１の半径方向の内周部５１ａの径方向外側に位置する外周磁性体領域２３と、コア本体部２０の外周縁２１と外周磁性体領域２３の周方向端とを接続し、スロット５の台形状開口部５２の半径方向の内周部５２ａの径方向外側に位置するアウタブリッジ部２２とを備えて構成される。アウタブリッジ部２２には、第一の低透磁率部３１（図８および図９において細かい目の網掛け部分）および第二の低透磁率部３２（図８および図９において粗い目の網掛け部分）が、ロータコア２の軸方向から見た場合に相互に重ならないように、且つ、ロータコア２の軸長に対して軸方向に部分的に形成されている。

すなわち、第一の低透磁率部３１は、複数枚の積層されたロータコア板４において、上端のロータコア板４から奇数枚目のロータコア板４におけるアウタブリッジ部２２の周方向の中央から外周磁性体領域２３の内側に向かって形成されている。また、第二の低透磁率部３２は、複数枚の積層されたロータコア板４において、上端のロータコア板４から偶数枚目のロータコア板４におけるアウタブリッジ部２２の周方向の中央から外周磁性体領域２３の外側に向かって形成されている。なお、図では積層枚数を上端から数えた場合を示すが、下端から数えてもよい。

アウタブリッジ部２２の低透磁率処理は、第一の実施形態のセンタブリッジ４０と同様の処理により可能であるが、アウタブリッジ部２２の径方向の厚さが比較的厚い（例えば、３〜５ｍｍ）ので、アウタブリッジ部２２を加熱溶融してキーホールを形成し、キーホールの周囲に合金元素を配置することにより処理可能である。このキーホールによる低透磁率処理について図１０および図１１を参照して説明する。低透磁率処理は、キーホール形成工程および元素配置工程で構成される。キーホール形成工程は、ロータコア２のアウタブリッジ部２２に対し、アウタブリッジ部２２の外周縁（コア本体部２０の外周縁）側からレーザＬを照射してキーホールＨを形成する工程である。キーホールＨとは、レーザＬの照射によって、レーザＬが照射されるアウタブリッジ部２２の外周縁から台形状開口部５２の内周部５２ａに向かって形成される円形穴を意味する。そして、キーホールＨ形成時には、キーホールＨの周囲には溶融池Ｐが形成される。溶融池Ｐは、アウタブリッジ部２２におけるレーザ照射面から裏面に至るまで形成される。

元素配置工程は、キーホールＨ周囲の溶融池Ｐに合金元素Ａを配置し、固溶合金化する工程である。合金元素Ａ（マンガンまたはニッケル・クロム等）により形成されたワイヤＷをアウタブリッジ部２２の外周縁のレーザＬ照射位置周辺に配置する。そして、アウタブリッジ部２２の外周縁に対するレーザＬ照射位置を相対移動させ、レーザＬ照射位置に合わせてワイヤＷも相対移動させる。レーザＬ照射位置が相対移動すると、前照射位置のキーホールＨは、溶融したアウタブリッジ部２２により埋められる。

ワイヤＷは、溶融池Ｐに当接して溶融し、溶融したワイヤＷ（すなわち、合金元素Ａ）は、溶融池Ｐ内に混入し拡散する。溶融池Ｐでは、対流（図１１の円弧状の矢印参照）が発生しやすい。特に、レーザＬの照射位置の進行方向の後方にて対流が発生しやすい。そして、溶融池Ｐに供給された合金元素Ａは、溶融池Ｐの対流によって、アウタブリッジ部２２の内周部側から外周縁側へ拡散され、外周縁側まで供給される。そうすると、溶融池Ｐの部分は、合金元素Ａの存在によって合金化されて、アウタブリッジ部２２におけるレーザ照射面から裏面に亘って低透磁率処理される。なお、アウタブリッジ部２２への合金元素Ａの供給は、キーホールＨ形成前、形成中、又は形成後でも良い。

このロータ１の製造も第一の実施形態のロータ１１と同様の方法により可能であるが、さらに、アウタブリッジ部２２がロータコア２の外周側に位置しているため、第一および第二の低透磁率処理工程を、ロータコア板４を積層するロータコア作製工程の後に行うことができる。これにより、低透磁率処理をロータコア２の外周側から連続して行えるので、低透磁率処理を短時間で行うことが可能となり、生産効率を向上させることができる。

（３．変形例）
上述の各実施形態では、上述の実施形態では、第一および第二の低透磁率処理工程を、ロータコア板４を積層するロータコア作製工程の前もしくは後で実行するように構成したが、製造工程の最初に実行する構成としてもよい。また、ロータコア２，１２の平面形状は円形状にしたが、磁極中央部が飛び出た所謂花びら形状のロータコアにも適用可能である。

また、合金元素Ａにより形成されたワイヤＷをセンタブリッジ部４０の表面又はアウタブリッジ部２２の外周面のレーザＬ照射位置周辺に配置し、キーホールＨ周囲に形成される溶融池Ｐに合金元素Ａを供給して低透磁率処理するようにしたが、以下の方法により低透磁率処理するようにしてもよい。すなわち、センタブリッジ部４０又はアウタブリッジ部２２に合金元素Ａのペレットを配置し、プレス加工により合金元素Ａのペレットをセンタブリッジ部４０又はアウタブリッジ部２２に打込み、該合金元素ＡのペレットにレーザＬを照射して低透磁率処理するようにしてもよい。また、センタブリッジ部４０又はアウタブリッジ部２２に合金元素Ａの粉末や粗粒あるいは薄膜を配置し、該合金元素Ａの粉末にレーザ２を照射して低透磁率処理するようにしてもよい。また、キーホールＨの形成手段としては、高密度エネルギを照射可能な手段であればよく、レーザＬの代わりに例えば電子ビーム等でもよい。

また、上述の第一の実施形態では、２個の永久磁石１３を用いて１極を構成し、センタブリッジ部４０は１極につき１つ設けられたロータ１１に適用する場合を説明したが、例えば図１２に示すように、２個以上の複数（図１２の例では、３個）の永久磁石７３を用いて１極を構成し、１極につきセンタブリッジ部７２が複数個所（図１２の例では、２個所）設けられたロータ７１に適用することも可能である。

１，１１，７１：ロータ、２，１２：ロータコア、３，１３，７３：永久磁石、４，１４：ロータコア板、５，１５：スロット、２２：アウタブリッジ部、４０，７２：センタブリッジ部、３１，４１：第一の低透磁率部、３２，４２：第二の低透磁率部

Claims

複数枚の積層された強磁性板により形成され、軸方向にスロットを形成されたロータコアと、
前記スロットに収容された永久磁石と、
を備えた回転機用ロータであって、
前記ロータコアは、前記スロット周辺に形成され、かつ、前記ロータコアの軸長に対して軸方向に部分的に形成された複数の低透磁率部を備え、
接触する２枚の強磁性板のうち一方の強磁性板には、固溶合金化された第一の低透磁率部が形成され、他方の強磁性板には、前記第一の低透磁率部とは異なるものであって固溶合金化された第二の低透磁率部が形成され、
前記一方の強磁性板における前記第一の低透磁率部と前記他方の強磁性板における前記第二の低透磁率部は、前記ロータコアの軸方向から見た場合に相互に重ならないようにずらして形成される、回転機用ロータ。
前記第一の低透磁率部は、複数枚の積層された前記強磁性板における一端側から奇数枚目に形成され、前記第二の低透磁率部は、複数枚の積層された前記強磁性板における一端側から偶数枚目に形成され、前記奇数枚目の強磁性板における前記第一の低透磁率部と前記偶数枚目の強磁性板における前記第二の低透磁率部は、前記ロータコアの軸方向から見た場合に相互に重ならないようにずらして形成される、請求項１の回転機用ロータ。
前記スロットは、一対で一極を構成するように形成され、
前記複数の低透磁率部は、一対の前記スロット間のセンタブリッジ部に形成される、請求項１又は２の回転機用ロータ。
前記ロータコアは、コア本体部と、前記スロットの径方向外側に位置する外周磁性体領域と、前記コア本体部の外周縁と前記外周磁性体領域の周方向端とを接続し前記スロットの端部の径方向外側に位置するアウタブリッジ部と、を備え、
前記複数の低透磁率部は、前記アウタブリッジ部に形成される、請求項１又は２の回転機用ロータ。
回転機用ロータの製造方法であって、
前記回転機用ロータは、
複数枚の積層された強磁性板により形成され、軸方向にスロットを形成されたロータコアと、
前記スロットに収容された永久磁石と、を備え、
前記ロータコアは、前記スロット周辺に形成され、かつ、前記ロータコアの軸長に対して軸方向に部分的に形成された複数の低透磁率部を備え、
接触する２枚の強磁性板のうち一方の強磁性板には、第一の低透磁率部が形成され、他方の強磁性板には、前記第一の低透磁率部とは異なる第二の低透磁率部が形成され、
前記一方の強磁性板における前記第一の低透磁率部と前記他方の強磁性板における前記第二の低透磁率部は、前記ロータコアの軸方向から見た場合に相互に重ならないようにずらして形成され、
前記回転機用ロータの製造方法は、
前記強磁性板のロール部材を巻き出して前記ロール部材に前記スロットをプレス形成するスロット形成工程と、
前記第一の低透磁率部とする部分および前記第二の低透磁率部とする部分を加熱により溶融させ合金元素を配置することで溶融された部位を低透磁率処理する第一の低透磁率処理工程および第二の低透磁率処理工程と、
前記ロール部材を前記ロータコアの外周形状にプレス形成してロータコア板を作製するロータコア板作製工程と、
複数枚の前記ロータコア板を積層して前記ロータコアを作製するロータコア作製工程と、
前記第一の低透磁率部とする部分および前記第二の低透磁率部とする部分を加熱により当該部分の外周縁から内周部に向かって溶融させてキーホールを形成し、前記キーホール周囲の溶融池に合金元素を配置することで溶融された部位を低透磁率処理する第三の低透磁率処理工程および第四の低透磁率処理工程と、
を備え、
前記第一、第二の低透磁率処理工程および前記第三、第四の低透磁率処理工程の少なくとも一方を実行する、回転機用ロータの製造方法。