JP2000083334A - 永久磁石形回転子、その製造方法、及び永久磁石形回転子の磁石固定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 永久磁石を比較的容易に、しかも確実に固定
することができ、また、磁気回路特性などを極力悪化さ
せることもないようにする。 【解決手段】 回転子鉄心１８の磁石挿入孔１７に永久
磁石２０を挿入して構成される永久磁石形回転子１３に
おいて、永久磁石２０と回転子鉄心１８との境界部２２
に、パルス出力で発振されたレーザを照射することによ
り溶融固着部２５を設け、この溶融固着部２５により永
久磁石２０を磁石挿入孔１７内に固定する構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転子鉄心の磁石
挿入孔に永久磁石を挿入して構成される永久磁石形回転
子、その製造方法、及び永久磁石形回転子の磁石固定装
置に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】図２５には、永久磁石
形の回転子１を備えたモータ２の断面図が示されてい
る。この回転子１は、中央部にシャフト挿入孔３ａを有
すると共に外周部に４個の磁石挿入孔３ｂを有した回転
子鉄心３と、シャフト挿入孔３ａに圧入されたシャフト
４と、各磁石挿入孔３ｂに挿入配置された４個の永久磁
石５とから構成されていて、固定子６の中央部に回転自
在に配設されている。

【０００３】この種の回転子１は、永久磁石が回転子鉄
心の表面に装着される構成のものとは違い、回転時の遠
心力による永久磁石５の飛散がなく、高速回転或いは大
きな外径の回転子に向いている。従って、永久磁石５と
しては、輸送時や据え付け時或いは運転時の振動のよう
な、磁石挿入孔３ｂからの抜け落ちが考えられるのみで
あるため、その永久磁石５に必要な固定力は小さくて済
む。

【０００４】永久磁石５を固定する手段としては、一般
には次のような方法が採用されている。回転子鉄心３の
軸方向の両端部に磁石挿入孔３ｂを塞ぐように端板を設
けて蓋をする方法、磁石挿入孔３ｂの開口部部分に突出
するように、突起を回転子鉄心３に一体に設け（この場
合の突起は、回転子鉄心３を構成する鋼板をプレスで打
ち抜く際に同時に形成する）、永久磁石５を磁石挿入孔
３ｂに挿入する際に、その突起をつぶしながら押し込ん
で固定する、いわゆるかしめによる固定方法、或いは、
永久磁石５の表面に接着剤を塗布し、その接着剤の接着
力を利用して固定する方法などがある。

【０００５】しかしながら、上記した方法のうち、端板
で蓋をする方法は、永久磁石５が回転子鉄心３よりも長
い場合、或いは、回転子鉄心３が多数枚の鋼板を積層し
て構成されるものでは、積層厚さを永久磁石５の長さに
合わせても、その積層厚さがシャフト４の圧入などで縮
小変形するなどして、実質的に永久磁石５が回転子鉄心
３から飛び出すような場合には、採用は容易ではない。

【０００６】かしめによる方法は、コストなどで非常に
有利であるが、永久磁石５が磁石挿入孔３ｂに挿入され
る際に、突起が完全につぶされることはなく（完全につ
ぶされたら、固定にならない）、その残った突起の長さ
分だけ、磁石挿入孔３ｂの内面と永久磁石５の表面とが
離れ、それらの間に隙間が生じる。この隙間は、磁気回
路の特性（パーミアンス）を悪化させるため、永久磁石
５の発生磁束密度を低下させてトルクが減退してしま
う。また、永久磁石５（膨張係数例：７．６×１０^−６
／℃）と回転子鉄心３を構成する電磁鋼板（膨張係数
例：１２×１０^−６／℃）の熱膨張係数が異なるため、
温度履歴により、かしめ背圧が緩和されてしまい、永久
磁石５が抜け落ちるという心配がある。さらには、かし
めにより回転子鉄心３の変形が大きくなる場合もある。

【０００７】接着剤による方法は、安定、強固な固定が
可能であるが、接着剤層は、前述のかしめの場合の隙間
（磁石挿入孔３ｂの内面と永久磁石５との間の）と同様
に磁気回路の特性（パーミアンス）を悪化させるため、
永久磁石５の発生磁束密度を低下させてトルクが減退し
てしまう。また、接着剤の使用量の加減が難しく、多量
に使用すると、磁石挿入孔３ｂからの垂れ落ち、積層鋼
板間への侵入をはじめ、所定以外の場所に付くなど、管
理がしにくい上、回転子１のアンバランスの原因ともな
り、騒音、振動の増加を招くおそれがある。

【０００８】一方、溶接により永久磁石５を固定する方
法も考えられるが、溶接による方法は、永久磁石５が焼
結磁石で、いわゆる金属間化合物やセラミックであるた
め、回転子鉄心３を構成する電磁鋼板との融着が困難で
あり、過度に熱量を加えると、電磁鋼板の溶け落ちや変
形が甚だしく、熱衝撃により永久磁石５が破損してしま
うこともある。これは、ＣＯ_２レーザなど、連続光レー
ザでの溶接においても同じである。

【０００９】本発明は上記した事情に鑑みてなされたも
のであり、その第１の目的は、永久磁石を比較的容易
に、しかも確実に固定することができ、また、磁気回路
特性などを極力悪化させることもない永久磁石形回転
子、及びその製造方法を提供することにあり、加えて、
第２の目的は、構成が比較的簡単で、しかも永久磁石を
比較的短時間で固定することができる永久磁石形回転子
の磁石固定装置を提供するにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記した第１の目的を達
成するために、請求項１の発明は、回転子鉄心の磁石挿
入孔に永久磁石を挿入して構成される永久磁石形回転子
において、前記永久磁石と前記回転子鉄心との境界部或
いはその近傍に、パルス出力で発振されたレーザを照射
することにより溶融固着部を設け、この溶融固着部によ
り前記永久磁石を前記磁石挿入孔内に固定する構成とし
たことを特徴とするものである。

【００１１】上記した手段においては、永久磁石と回転
子鉄心との境界部或いはその近傍にレーザを照射する
と、そのレーザが照射された部分が溶融し、その溶融し
た溶融固着部が永久磁石と回転子鉄心とにまたがるよう
に設けられ、この溶融固着部により永久磁石を磁石挿入
孔内に固定できるようになる。

【００１２】この場合、パルス出力で発振されたレーザ
は、連続照射されるレーザの場合とは違い、少ないエネ
ルギーを照射スポットに瞬時に集中して照射できるた
め、回転子鉄心や永久磁石に照射しても、それらが過度
に加熱されないようにでき、従って熱変形も起こりにく
い。

【００１３】請求項３の発明は、回転子鉄心の磁石挿入
孔に永久磁石を挿入して構成される永久磁石形回転子に
おいて、前記永久磁石を前記磁石挿入孔に挿入した状態
で、前記回転子鉄心が当該永久磁石の軸方向端面よりも
外方へ突出するように構成し、前記回転子鉄心の突出部
分を溶融手段により溶融させることにより前記磁石挿入
孔の開口縁部に当該磁石挿入孔を狭めるように溶融固着
部を設け、この溶融固着部により前記永久磁石を前記磁
石挿入孔内に固定する構成としたことを特徴とする。

【００１４】上記した手段においては、回転子鉄心が永
久磁石の軸方向端面よりも外方へ突出するように構成さ
れたものを対象としていて、その回転子鉄心の突出部分
を溶融手段により溶融させることにより、磁石挿入孔の
開口縁部に当該磁石挿入孔を狭めるように溶融固着部を
設け、この溶融固着部により永久磁石を磁石挿入孔内に
固定できるようになる。

【００１５】請求項６の発明は、請求項３の場合と同様
に、回転子鉄心の磁石挿入孔に永久磁石を挿入した状態
で、回転子鉄心が前記永久磁石の軸方向端面よりも外方
へ突出するように構成した永久磁石形回転子を製造する
場合において、前記磁石挿入孔の開口部近傍に金属材料
からなるワイヤを配置すると共に、そのワイヤ部分にレ
ーザを照射して溶融させることにより前記磁石挿入孔内
にこれを狭める溶融固着部を設け、この溶融固着部によ
り前記永久磁石を磁石挿入孔内に固定するようにしたこ
とを特徴とするものである。

【００１６】請求項７の発明は、請求項６の場合と同様
に、回転子鉄心の磁石挿入孔に永久磁石を挿入した状態
で、回転子鉄心が前記永久磁石の軸方向端面よりも外方
へ突出するように構成した永久磁石形回転子を製造する
場合において、前記磁石挿入孔内に金属材料からなる粒
状部材を配置すると共に、その粒状部材部分にレーザを
照射して溶融させることにより前記磁石挿入孔内にこれ
を狭める溶融固着部を設け、この溶融固着部により前記
永久磁石を磁石挿入孔内に固定するようにしたことを特
徴とするものである。

【００１７】請求項１４の発明は、回転子鉄心の磁石挿
入孔に永久磁石を挿入して構成される永久磁石形回転子
において、前記回転子鉄心における磁石挿入孔の内面
に、パルス出力で発振されたレーザを照射して溶融変形
させることにより溶融突部を設け、前記永久磁石を、前
記溶融突部をつぶしながら前記磁石挿入孔に押し込むこ
とにより磁石挿入孔内に固定する構成としたことを特徴
とするものである。

【００１８】請求項１５の発明は、回転子鉄心の磁石挿
入孔に永久磁石を挿入して構成される永久磁石形回転子
において、前記回転子鉄心は多数枚の鋼板を積層して構
成すると共に、それら各鋼板の磁石挿入孔の内面に、パ
ルス出力で発振されたパルスレーザを照射して溶融変形
させることにより溶融突部を設け、前記永久磁石を、前
記溶融突部をつぶしながら前記磁石挿入孔に押し込むこ
とにより磁石挿入孔内に固定する構成としたことを特徴
とするものである。

【００１９】請求項１６の発明は、回転子鉄心の磁石挿
入孔に永久磁石を挿入して構成される永久磁石形回転子
において、前記永久磁石の表面に、パルス出力で発振さ
れたレーザを照射することにより凹凸部を設け、この永
久磁石を、前記凹凸部の凸部をつぶしながら前記磁石挿
入孔に押し込むことにより磁石挿入孔内に固定する構成
としたことを特徴とするものである。

【００２０】請求項１８の発明は、回転子鉄心の磁石挿
入孔に永久磁石を挿入して構成される永久磁石形回転子
において、前記回転子鉄心の軸方向端部に端板を設ける
と共に、その端板の前記永久磁石と対応する部分に、パ
ルス出力で発振されたレーザを照射することにより溶融
固着部を設け、この溶融固着部により前記永久磁石を前
記磁石挿入孔内に固定する構成としたことを特徴とする
ものである。

【００２１】請求項１９の発明は、回転子鉄心の磁石挿
入孔に永久磁石を挿入して構成される永久磁石形回転子
において、前記永久磁石に係合穴を設けると共に、前記
回転子鉄心の軸方向端部に、係合凸部を有する端板を設
け、前記係合凸部を前記係合穴に係合させることにより
前記永久磁石を前記磁石挿入孔内に固定する構成とした
ことを特徴とするものである。

【００２２】請求項２１の発明は、上記した第２の目的
を達成するために、回転子鉄心の磁石挿入孔に永久磁石
を挿入して構成される永久磁石形回転子を製造する際
に、前記永久磁石を前記磁石挿入孔内に固定するための
ものであって、前記回転子鉄心の軸方向端面に対して対
向配置されるパルス出力の発振が可能なレーザヘッドを
備えると共に、このレーザヘッドに対して、前記回転子
を当該回転子の回転中心を中心として回転可能な構成と
し、前記レーザヘッドを前記回転子に対して所定のレー
ザ照射位置上に固定した状態で、このレーザヘッドに対
して回転子を順次回転させ、所定の位置でレーザヘッド
から回転子に対してレーザを照射することにより、前記
回転子に、前記永久磁石を前記磁石挿入孔内に固定する
ための溶融固着部を設ける構成としたことを特徴とする
ものである。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１実施例につい
て、図１ないし図３を参照して説明する。まず、図３に
は、モータ１１の断面図が示されている。このモータ１
１は、固定子１２と、永久磁石形の回転子１３とから構
成されている。このうち、固定子１２は、多数個のティ
ース１４ａを有する固定子鉄心１４と、ティース１４ａ
に巻装された固定子巻線１５とから構成されている。

【００２４】回転子１３は、図１及び図２にも示すよう
に、中央部に円形のシャフト挿入孔１６を有すると共に
外周部に４個の磁石挿入孔１７を有した回転子鉄心１８
と、シャフト挿入孔１６に圧入されたシャフト１９と、
各磁石挿入孔１７に挿入配置された４個の板状の永久磁
石２０とから構成されていて、固定子１２の中央部に回
転自在に配設されている。回転子鉄心１８は、電磁鋼板
２１（図２参照）を多数枚積層して構成されている。こ
の場合、永久磁石２０を回転子鉄心１８の磁石挿入孔１
７に挿入した状態で、永久磁石２０の軸方向端面と回転
子鉄心１８の軸方向端面とがほぼ面一となっている。ま
た、４個の永久磁石２０は、軸方向から見て矩形状とな
るように配置されている。

【００２５】ここで、上記回転子１３において、各永久
磁石２０は回転子鉄心１８に次のようにして固定してい
る。すなわち、回転子鉄心１８の軸方向の端面側におい
て、永久磁石２０と回転子鉄心１８との境界部２２に、
ＹＡＧ或いはＴＥＡレーザなどのパルス出力の発振が可
能なレーザ発振器のレーザヘッド２３からパルス出力の
レーザ２４を照射することにより溶融固着部２５を設
け、この溶融固着部２５により永久磁石２０を磁石挿入
孔１７内に固定している。この場合、溶融固着部２５
は、各永久磁石２０の軸方向の片側について、内周部側
の中央部の１箇所と、外周部側の２箇所との計３箇所に
設けている。

【００２６】ここで、上記したようなパルス出力のレー
ザ２４は、連続照射されるレーザの場合とは違い、少な
いエネルギーを照射スポットに瞬時に集中して照射でき
るため、回転子鉄心１８や永久磁石２０に照射しても、
それらが過度に加熱されないようにでき、従って熱変形
も起こりにくい。また、一般に、永久磁石２０はセラミ
ックに似た構成であるため、レーザが永久磁石２０に照
射されると、その照射された部分は溶融するが、その溶
融物は比較的簡単に剥離し、飛散或いは消失するような
反応を示し、その照射部分には穴があき、空洞が形成さ
れるようになる。これに対し、回転子鉄心１８を構成す
る電磁鋼板２１にレーザが照射されると、その照射され
た部分は溶融し、母材（電磁鋼板２１）と強固に接合さ
れることが知られている。

【００２７】上記したようにレーザ２４を永久磁石２０
と回転子鉄心１８との境界部２２に照射すると、レーザ
２４は、それら永久磁石２０と回転子鉄心１８にまたが
ってそれぞれを溶融するが、それによって形成される溶
融固着部２５は、基本的には回転子鉄心１８と強固に融
着し、永久磁石２０との融着力は小さい。このため、大
きな熱履歴或いは振動などの外的要因により、溶融固着
部２５と永久磁石２０との融着部分が剥離することが考
えられる。しかしながら、本実施例においては、溶融固
着部２５と回転子鉄心１８とは強固な融着を維持してい
るため、溶融固着部２５が脱落するようなことはない。
また、レーザ２４によって形成された溶融固着部２５
は、先細状の円錐状であり、あたかも回転子鉄心１８と
永久磁石２０との間に楔を打ち込んだような効果が得ら
れ、永久磁石２０を強固に固定することが可能になる。
このため、たとえ永久磁石２０と溶融固着部２５との間
に剥離が生じても、その溶融固着部２５により永久磁石
２０を磁石挿入孔１７内に固定する役割を十分に果たす
ことができるようになる。

【００２８】従って、このような第１実施例によれば、
永久磁石２０と回転子鉄心１８との境界部２２にパルス
出力されたレーザ２４を照射することにより溶融固着部
２５を設け、この溶融固着部２５により永久磁石２０を
磁石挿入孔１７内に固定する構成としたので、永久磁石
２０を比較的容易に、しかも確実に固定することができ
る。この場合、永久磁石２０が固定子鉄心１８に対して
軸方向に突出していたとしても、その永久磁石２０を固
定することができる。また、永久磁石２０と磁石挿入孔
１７の内面との間に隙間は形成されないから、磁気回路
特性を悪化させるようなこともない。

【００２９】図４及び図５は本発明の第２実施例を示し
たものであり、この第２実施例は次の点に特徴を有して
いる。すなわち、回転子鉄心１８の軸方向の端面側にお
いて、永久磁石２０と回転子鉄心１８との境界部２２か
ら回転子鉄心１８側に若干ずれた位置に、永久磁石２０
に向けて斜めとなるようにパルス出力されたレーザ２４
を照射することにより溶融固着部２６を設けている。溶
融固着部２６の先端部は、回転子鉄心１８の内部におい
て、永久磁石２０まで達していて、永久磁石２０に食い
込むような状態となっている。この場合、永久磁石２０
は、回転子鉄心１８から軸方向に突出している。また、
溶融固着部２６は、各永久磁石２０の軸方向の片側につ
いて、内周部側の２箇所と、外周部側の１箇所との計３
箇所に設けている。

【００３０】このような第２実施例においても、溶融固
着部２６により、回転子鉄心１８と永久磁石２０との間
に楔を打ち込んだような効果が得られ、永久磁石２０を
強固に固定することが可能になる。

【００３１】また、溶融固着部２６は回転子鉄心１８の
内部に閉じ込められた状態となっているので、たとえ、
過大なせん断荷重或いは熱応力により溶融固着部２６と
永久磁石２０との間の境界面だけでなく、溶融固着部２
６と回転子鉄心１８との境界面においても溶融固着部２
６の剥離が生じたとしても、溶融固着部２６は楔とな
り、永久磁石２０の強固な固定が維持される。さらに、
溶融固着部２６は回転子鉄心１８の表面ではなく、回転
子鉄心１８の内部に存在するため、厳しい腐食環境にさ
らされても、腐食の侵食を防止できる。従って、高耐候
性の回転子を提供することができる。なお、一般に、永
久磁石の溶接部は腐食しやすく、腐食環境下では腐食し
やすいことが知られている。

【００３２】なお、上記した第２実施例においては、永
久磁石２０が回転子鉄心１８から軸方向に突出している
場合を例示したが、永久磁石２０の軸方向端面が回転子
鉄心１８の軸方向端面と面一の場合であっても、或いは
回転子鉄心１８の軸方向端面よりもやや低い場合であっ
ても良い。

【００３３】図６は本発明の第３実施例を示したもので
あり、この第３実施例は次の点に特徴を有している。す
なわち、永久磁石２０を回転子鉄心１８の磁石挿入孔１
７に挿入した状態で、回転子鉄心１８が永久磁石２０の
軸方向端面よりも外方へ突出するように構成されてい
る。そして、回転子鉄心１８の突出部分に、溶融手段、
この場合、第１実施例と同様なレーザ２４を照射して溶
融させることにより、磁石挿入孔１７の開口縁部に当該
磁石挿入孔１７を狭めるように溶融固着部２７を設け、
この溶融固着部２７により永久磁石２０を磁石挿入孔１
７内に固定する構成としている。

【００３４】このような構成とした第３実施例において
は、溶融固着部２７により磁石挿入孔１７が開口部側に
おいて狭められているため、永久磁石２０が磁石挿入孔
１７から抜け落ちる心配がない。また、永久磁石２０に
は直接レーザ２４を当てなくても良いため、永久磁石２
０の強度低下が避けられるだけでなく、磁気特性の低下
も防止することができる。

【００３５】さらにこの場合、回転子鉄心１８におい
て、永久磁石２０から突出した部分に位置する電磁鋼板
２１は、磁石挿入孔１７に永久磁石２０が存在しないた
め、シャフト挿入孔１６へのシャフト１９の圧入やその
他の組立て時などにおいてたわみやすく、そのため積層
不良による振動や騒音の増大の原因となるが、永久磁石
２０から突出した部分の電磁鋼板２１が溶融固着部２７
により固着されるため、前記問題は解消される。

【００３６】この第３実施例において、溶融固着部２７
を形成するための溶融手段としては、パルス出力される
レーザ２４に代えて、連続照射されるレーザ或いは溶接
機でも良い。

【００３７】図７は本発明の第４実施例を示したもので
あり、この第４実施例は次の点に特徴を有している。す
なわち、永久磁石２０の軸方向端部に、これが先細とな
るように、傾斜面状の逃げ部２８を形成し、この永久磁
石２０を磁石挿入孔１７内に挿入した状態で、その逃げ
部２８と磁石挿入孔１７の開口縁部との間に隙間２９を
形成する構成とする。そして、第１実施例と同様に、永
久磁石２０と回転子鉄心１８との境界部２２にパルス出
力されたレーザ２４を照射することにより溶融固着部３
０を設け、この溶融固着部３０により永久磁石２０を磁
石挿入孔１７内に固定する。

【００３８】この場合、溶融固着部３０は、回転子鉄心
１８と永久磁石２０との間に架橋される状態で、上記隙
間２９を埋めるように設けられる。この溶融固着部３０
は、回転子鉄心１８と永久磁石２０との溶接接合に加
え、永久磁石２０に対して楔効果を発揮し、永久磁石２
０の抜けを防止する。

【００３９】図８は本発明の第５実施例を示したもので
あり、この第５実施例は上記した第３実施例（図６参
照）とは次の点が異なっている。すなわち、永久磁石２
０を回転子鉄心１８の磁石挿入孔１７に挿入した状態
で、回転子鉄心１８が永久磁石２０の軸方向端面よりも
外方へ突出するように構成されたものにおいて、回転子
鉄心１８の軸方向端面側において永久磁石２０と回転子
鉄心１８との境界部２２から回転子鉄心１８側に若干ず
れた位置に、永久磁石２０に向けて斜めとなるようにレ
ーザ２４を照射することにより溶融固着部３１を設けて
いる。溶融固着部３１は回転子鉄心１８を斜めに貫通
し、先端部が磁石挿入孔１７にはみ出してこの磁石挿入
孔１７を狭めていて、この溶融固着部３１により永久磁
石２０を磁石挿入孔１７内に固定している。

【００４０】レーザ２４により回転子鉄心１８の複数枚
の電磁鋼板２１を貫通させた場合、その溶融量は甚だ多
く、従って、磁石挿入孔１７内にはみ出る溶融量も多く
なる。このため、溶融固着部３１は回転子鉄心１８と強
固に接合するため、永久磁石２０の固定力も強くなる。
また、この場合も、永久磁石２０には直接レーザ２４を
当てなくても良いため、その永久磁石２０のダメージは
小さくできる。

【００４１】図９は本発明の第６実施例を示したもので
あり、この第６実施例は次の点に特徴を有している。す
なわち、回転子鉄心１８が永久磁石２０の軸方向端面よ
りも外方へ突出するように構成されたものにおいて、永
久磁石２０を固定する場合に、磁石挿入孔１７の開口部
近傍に金属材料からなるワイヤ３２を配置し、そのワイ
ヤ３２部分にレーザ２４を照射して溶融させることによ
り磁石挿入孔１７内にこれを狭める溶融固着部３３を設
け、この溶融固着部３３により永久磁石２０を磁石挿入
孔１７内に固定するようにしている。

【００４２】このような第６実施例とした場合には、回
転子鉄心１８の電磁鋼板２１（鉄）のみを溶融させる場
合に比べて、永久磁石２０を一層容易に、しかも確実に
固定することが可能になる。また、回転子鉄心１８への
ダメージを軽減でき、回転子鉄心１８の溶接ひずみによ
る変形も極力防止できるようになる。

【００４３】ワイヤ３２として、溶融時に表面張力が低
くぬれやすい材料、例えばはんだを用いた場合には、そ
の溶融体は永久磁石２０と回転子鉄心１８との間の隙間
に浸透すると共に、積層された電磁鋼板２１間にも侵入
して固化し、永久磁石２０を一層強固に固定できるよう
になる。ワイヤ３２は、供給を自動化することで、連続
供給が可能となる。

【００４４】図１０は本発明の第７実施例を示したもの
であり、この第７実施例は次の点に特徴を有している。
すなわち、回転子鉄心１８が永久磁石２０の軸方向端面
よりも外方へ突出するように構成されたものにおいて、
永久磁石２０を固定する場合に、上記ワイヤ３２に代え
て、金属材料からなる粒状部材３４を、永久磁石２０が
挿入された磁石挿入孔１７内に配置し、その粒状部材３
４部分にレーザ２４を照射して溶融させることにより磁
石挿入孔１７内にこれを狭める溶融固着部３５を設け、
この溶融固着部３５により永久磁石２０を磁石挿入孔１
７内に固定するようにしている。

【００４５】この第７実施例においては、ワイヤ３２に
代えて粒状部材３４を用いるようにしたことで、第６実
施例に比べて、レーザ２４の照射位置の不確定さをカバ
ーできる利点がある。粒状部材３４は、永久磁石２０の
上面上に広く分布させることができ、レーザ２４の焦点
精度をあげる必要がなく、さらに、溶融していない部分
の粒状部材３４は振動を与えるなどにより容易に除去す
ることができる。なお、粒状部材３４は、粒度が小さな
粉状のものでも良い。

【００４６】ここで、上記した第６及び第７実施例にお
いて、使用するレーザとしては、パルス出力されるレー
ザ２４に代えて、連続照射されるレーザでも良い。

【００４７】また、第６実施例のワイヤ３２及び第７実
施例の粒状部材３４の材料としては、磁性材を用いるよ
うにしても良い。このようにした場合には、レーザ２４
により溶融した溶融体は、第６実施例でも述べたよう
に、永久磁石２０と回転子鉄心１８との間、或いは積層
された電磁鋼板２１間に侵入し、広がると、永久磁石２
０と回転子鉄心１８との間、或いは電磁鋼板２１間を磁
気的にも融着することができるようになる。

【００４８】一般に、永久磁石２０を磁石挿入孔１７に
挿入する際、それらの間に、挿入できるように公差（言
い換えれば、隙間）が必要となる。この隙間は、永久磁
石２０の発生する磁束の流れを妨げ、従ってモータ１１
においてメインギャップに発生する磁束密度を低下さ
せ、トルクを減退させてしまう。しかし、この隙間に磁
性体が詰まれば、そのような妨げにはならず、トルクの
減退を防止できる。また、電磁鋼板２１間についても同
じであり、電磁鋼板２１間の隙間は磁束の流れを妨害す
るため、磁束がメインギャップに届き難くなり、磁束密
度が低下するようになるが、その電磁鋼板２１間の隙間
に磁性体が詰まれば、そのような妨げにはならないよう
にできる。

【００４９】図１１は本発明の第８実施例を示したもの
であり、この第８実施例は次の点に特徴を有している。
すなわち、永久磁石２０の表面に、予め、溶接性向上材
例えば金属からなる溶接性向上層３７を設けておき、こ
の永久磁石２０を回転子鉄心１８の磁石挿入孔１７に挿
入した状態で、第１実施例と同様に、回転子鉄心１８の
軸方向の端面側において、永久磁石２０と回転子鉄心１
８との境界部２２に、パルス出力されたレーザ２４を照
射することにより溶融固着部３８を設け、この溶融固着
部３８により永久磁石２０を磁石挿入孔１７内に固定し
ている。溶接性向上層３７は、例えばメッキ、蒸着、或
いはイオンプレーティングにより形成する。

【００５０】このような第８実施例においては、溶接性
向上層３７を永久磁石２０の表面に予め形成しておくこ
とにより、照射するレーザ２４の位置決めが比較的甘く
ても良い。また、溶接性向上層３７は永久磁石２０に固
着しているため、脱落や絶縁劣化、回転部への侵入など
の心配がなく、溶融した部分以外の部分を掃除する必要
もない。さらに、前述したように、回転子鉄心１８の溶
融体と永久磁石２０との直接の接合力は弱いが、溶接性
向上層３７が永久磁石２０にしっかりと固着しているた
め、それをカバーすることができる。

【００５１】また、永久磁石２０にレーザ２４が照射さ
れると、その照射された部分に穴があき、その穴を起点
としてクラックが発生し、永久磁石２０が破損するおそ
れがあるが、本実施例においては、溶接性向上層３７が
流動化して穴に流れ込むようになるので、その穴は埋め
られ、クラックの発生が抑えられる。

【００５２】ここで、本発明者らは、実験を進めるなか
で、溶接性向上層３７の材料として、永久磁石２０を固
定するためにはアルミニウムを主体としたものが好まし
いことを突き止めた。アルミニウムは、溶接時に付き物
のドロス（かす）を低減し、強度の向上を図ることがで
き、また、比較的低融点であるため、レーザ２４の照射
量が少なくても溶融し、永久磁石２０を固定することが
できる。しかし、残念ながら、アルミニウムは非磁性で
あるため、上記した磁性材を用いた場合の効果は得られ
ない。

【００５３】そこで、溶接性向上層３７の材料として、
磁性材であるニッケルを主体としたものを用いることも
できる。溶接性向上層３７としてニッケルを主体とした
ものを用いた場合には、磁性材を用いた場合の効果が得
られ、また、アルミニウムほどではないが、ほどほど溶
接性を向上できることを確認した。

【００５４】図１２は本発明の第９実施例を示したもの
であり、この第９実施例は次の点に特徴を有している。
すなわち、永久磁石２０が挿入される回転子鉄心１８の
磁石挿入孔１７の内面に、予め、溶接性向上材例えば金
属からなる溶接性向上層３９を設けておき、永久磁石２
０を回転子鉄心１８の磁石挿入孔１７に挿入した状態
で、第８実施例と同様に、回転子鉄心１８の軸方向の端
面側において、永久磁石２０と回転子鉄心１８との境界
部２２に、パルス出力されたレーザ２４を照射すること
により溶融固着部４０を設け、この溶融固着部４０によ
り永久磁石２０を磁石挿入孔１７内に固定している。

【００５５】この場合、溶接性向上層３９は、回転子鉄
心１８の電磁鋼板２１の積層後に設けても良いし、積層
前に各電磁鋼板２１に設けるようにしても良い。また、
溶接性向上層３９は、磁石挿入孔１７の内面全部でなく
ても、レーザ２４が届く範囲の深さ分、設けるようにす
れば良い。さらに、溶接性向上層３９に使用する材料と
しては、上記溶接性向上層３７と同様に、アルミニウム
を主体としたもの、或いは、ニッケルを主体としたもの
を用いることができる。

【００５６】図１３は本発明の第１０実施例を示したも
のであり、この第１０実施例は次の点に特徴を有してい
る。すなわち、回転子鉄心１８の磁石挿入孔１７の内面
と永久磁石２０の表面との間に、溶接性向上材例えば金
属の箔或いはシートからなる溶接性向上層４１を設けて
おき、永久磁石２０を回転子鉄心１８の磁石挿入孔１７
に挿入した状態で、第８，第９実施例と同様に、回転子
鉄心１８の軸方向の端面側において、永久磁石２０と回
転子鉄心１８との境界部２２に、パルス出力されたレー
ザ２４を照射することにより溶融固着部４２を設け、こ
の溶融固着部４２により永久磁石２０を磁石挿入孔１７
内に固定している。

【００５７】この場合も、溶接性向上層４１に使用する
材料としては、上記溶接性向上層３７，３９と同様に、
アルミニウムを主体としたもの、或いは、ニッケルを主
体としたものを用いることができる。

【００５８】図１４は本発明の第１１実施例を示したも
のであり、この第１１実施例は次の点に特徴を有してい
る。すなわち、永久磁石２０が挿入される回転子鉄心１
８の磁石挿入孔１７における開口部側の内面に、予め、
パルス出力されたレーザ２４を照射して溶融変形させる
ことにより溶融突部４４を設けておき、永久磁石２０
を、その溶融突部４４をつぶしながら磁石挿入孔１７に
押し込むことにより磁石挿入孔１７内に固定される構成
としている。

【００５９】この場合、回転子鉄心１８の磁石挿入孔１
７の内面にレーザ２４を照射すると、電磁鋼板２１の一
部が溶融変形を起こし、磁石挿入孔１７に対して突出す
る微小な溶融突部４４が形成されると共に、その溶融突
部４４の周囲に窪みが形成される。これは、レーザ２４
の照射で電磁鋼板２１の一部が溶融しても、電磁鋼板２
１の体積はほとんど変わらないからである。このような
溶融突部４４が形成された磁石挿入孔１７に永久磁石２
０を押し込むと、その溶融突部４４はつぶれて変形し、
溶融突部４４周囲の窪みに逃げることになる。そのた
め、この溶融突部４４が、永久磁石２０と磁石挿入孔１
７の内面との間に大きな隙間を形成することがなく、よ
って、永久磁石２０の発生する磁束の流れが妨げられ、
メインギャップに発生する磁束密度が低下してトルクが
減退してしまうということを防止できる。

【００６０】また、回転子鉄心１８の軸方向端部側の電
磁鋼板２１が、レーザ２４の照射による溶融変形で互い
に固着されてブロック化しているため、シャフト挿入孔
１６へシャフト１９を圧入する際の電磁鋼板２１の変形
が大幅に抑制され、回転子１１にたわみが発生すること
を防止できる。特に、レーザ２４を照射する位置（溶融
突部４４を設ける位置）を、磁石挿入孔１７において、
シャフト挿入孔１６に近い側（図１４において、右側）
とすると、一層効果的である。

【００６１】図１５は本発明の第１２実施例を示したも
のであり、この第１２実施例は次の点に特徴を有してい
る。すなわち、回転子鉄心１８を構成する電磁鋼板２１
を積層する際或いはその前に、各電磁鋼板２１の磁石挿
入孔１７の内面或いはその近傍に、パルス出力されたレ
ーザ２４を照射して溶融変形させることにより溶融突部
４５を設けておく。そして、各電磁鋼板２１を積層して
結束することにより回転子鉄心１８を形成し、永久磁石
２０を、その溶融突部４５をつぶしながら磁石挿入孔１
７に押し込むことにより磁石挿入孔１７内に固定される
構成としている。

【００６２】前述した第１１実施例の場合には、電磁鋼
板２１を積層して結束した後に、磁石挿入孔１７の内面
にレーザ２４を照射するようにしているため、積層され
るすべての電磁鋼板２１に対して溶融突部４４を形成す
ることはできず、せいぜい回転子鉄心１８の端部側の数
枚の電磁鋼板２１にしかレーザ２４を当てることができ
ない。しかしながら、振動や温度変化が大きな環境で使
用される場合、或いは回転子鉄心１８の磁石挿入孔１７
の形状によっては、永久磁石２０の一層強固な固定が要
求される場合もある。このような場合には、溶融突部４
４を一層深いところまで形成する必要があり、本実施例
は、そのような必要性に対処するために考えられたもの
である。

【００６３】すなわち、電磁鋼板のフープからプレスに
て鉄心形状に打ち抜いた後の電磁鋼板２１に対し、或い
は、打ち抜いた電磁鋼板２１を積層して積層体とする際
に、積層体に電磁鋼板２１を載せた後にその電磁鋼板２
１に対してレーザ２４を照射して溶融突部４５を形成す
ることにより、最大で、積層するすべての電磁鋼板２１
に対して溶融突部４５を形成することができる。特に後
者の工程を採用した場合には、電磁鋼板２１一枚一枚を
結束することと、溶融突部４５を形成することの両工程
を同時に行うことが可能となる。

【００６４】図１６は本発明の第１３実施例を示したも
のであり、この第１３実施例は次の点に特徴を有してい
る。すなわち、磁石挿入孔１７に挿入される前の永久磁
石２０の表面に、予め、パルス出力されたレーザ２４を
照射することにより凹凸部４６を複数個設けておく。そ
して、この永久磁石２０を、それら凹凸部４６の凸部を
つぶしながら回転子鉄心１８の磁石挿入孔１７に押し込
むことにより磁石挿入孔１７内に固定される構成として
いる。

【００６５】非常に弱いエネルギーのパルス出力のレー
ザ２４を永久磁石２０の表面に照射した場合、永久磁石
２０の表面に微小な凹凸部４６が形成される。このよう
な凹凸部４６を複数個形成することで、永久磁石２０を
磁石挿入孔１７に挿入した状態での固定力を確保するこ
とができる。この場合、レーザ２４の照射による凹凸部
４６は微小なものであるため、セラミックといえる永久
磁石２０へのダメージは少なく、その凹凸部４６を起点
としたクラックの発生や進展を防止できる。

【００６６】さらに、永久磁石２０の表面に溶接性向上
層などの被覆層を設け、その被覆層にレーザ２４を照射
して凹凸部４６を設けることもできる。また、このよう
にした場合、凹凸部４６をその被覆層のみで形成するこ
とができ、永久磁石２０へのダメージを一層避けること
が可能となる。

【００６７】図１７は本発明の第１４実施例を示したも
のであり、この第１４実施例は次の点に特徴を有してい
る。すなわち、まず、第１３実施例と同様に、磁石挿入
孔１７に挿入される前の永久磁石２０の表面に、レーザ
２４を照射することにより凹凸部４６を複数個設けてお
き、この永久磁石２０の表面に接着剤４７を塗布する。
そして、この永久磁石２０を回転子鉄心１８の磁石挿入
孔１７に挿入することで、永久磁石２０を磁石挿入孔１
７内に固定する構成としている。

【００６８】振動や温度変化が大きな環境で使用される
場合、或いは回転子鉄心１８の磁石挿入孔１７の形状に
よっては、第１３実施例の凹凸部４６による固定力だけ
では固定強度が足らず、永久磁石２０の一層強固な固定
が要求される場合がある。このような場合、表面に接着
剤４７を塗布した永久磁石２０を磁石挿入孔１７に挿入
すると、永久磁石２０表面の凹凸部４６に接着剤４７が
浸入し、さらに、磁石挿入孔１７内面の、積層体特有の
段差や凹凸にも接着剤４７が浸入して、いわゆる投錨効
果により、永久磁石２０の固定が一層強固になる。

【００６９】また、永久磁石２０表面の凹凸部４６を永
久磁石２０の幅方向（軸方向に対して直交する方向）に
連続して形成した場合には、接着剤４７をその凹凸部４
６間で保持できるようになるため、永久磁石２０を磁石
挿入孔１７へ挿入する際の接着剤４７のたれ、及び磁石
挿入孔１７以外の回転子鉄心１８部分へ接着剤４７が付
着することを極力防止できるようになる。

【００７０】図１８は本発明の第１５実施例を示したも
のであり、この第１５実施例は次の点に特徴を有してい
る。すなわち、回転子鉄心１８の磁石挿入孔１７に永久
磁石２０を挿入した後、回転子鉄心１８の少なくとも一
方の軸方向端部に端板４８を設け、その端板４８の永久
磁石２０と対応する部分に、パルス出力されたレーザ２
４を照射することにより永久磁石２０まで達する溶融固
着部４９を設け、この溶融固着部４９により永久磁石２
０を磁石挿入孔１７内に固定する構成としている。

【００７１】この場合、端板４８のレーザ２４が照射さ
れた部分が溶融し、その溶融体が、端板４８の後側に存
する永久磁石２０に形成された孔に侵入して永久磁石２
０の磁石成分と共に溶融固着部４９を形成し、この溶融
固着部４９が永久磁石２０と端板４８とを接合すること
になる。このとき、回転子鉄心１８自体にはレーザ２４
を照射しないため、その回転子鉄心１８へのダメージは
なく（変形や磁気回路の悪化の心配は全くない）、ま
た、溶融固着部４９のうち端板４８と永久磁石２０との
接合部は、端板４８とその溶融部と永久磁石２０とによ
ってシールされているため、悪環境下においても腐食し
にくく、永久磁石２０が脱落する心配はない。なお、端
板４８の材質としては、永久磁石２０の漏れ磁束の増加
を防ぐため、非磁性材であるのが好ましい。また、永久
磁石２０は端板４８に固定されていて、回転子鉄心１８
自体には直接は固定されていないので、取り替えなどの
メンテナンスが容易にできる。

【００７２】図１９及び図２０は本発明の第１６実施例
を示したものであり、この第１６実施例は次の点に特徴
を有している。すなわち、永久磁石２０の軸方向端部側
の側面に、レーザ２４を照射することにより係合穴５０
を設けると共に、回転子鉄心１８の軸方向端部に、係合
凸部５１を形成した端板４８を設け、永久磁石２０を磁
石挿入孔１７に挿入した状態で、前記係合凸部５１を永
久磁石２０の係合穴５０に押し込んで係合させることに
より、永久磁石２０を磁石挿入孔１７内に固定する構成
としている。

【００７３】この場合、高いエネルギーにてパルス出力
されたレーザ２４を永久磁石２０単体に照射すると、照
射部の溶融体は飛散し、そこに穴があくことを利用して
係合穴５０を形成する。そして、その係合穴５０に、端
板４８に設けた係合凸部５１を押し込んで係合させるの
で、永久磁石２０は端板４８に強く保持され、抜け落ち
ることはない。また、この場合も、永久磁石２０は端板
４８に固定されていて、回転子鉄心１８自体には直接は
固定されていないので、取り替えなどのメンテナンスが
容易にできる。なお、係合穴５０及び係合凸部５１の少
なくともどちらか一方に接着剤を塗布することにより、
永久磁石２０を一層確実に固定することが可能になる。

【００７４】図２１は本発明の第１７実施例を示したも
のであり、この第１７実施例は次の点に特徴を有してい
る。すなわち、永久磁石２０を磁石挿入孔１７に挿入す
る前、或いは、磁石挿入孔１７に挿入した状態で、永久
磁石２０の軸方向端面に、パルス出力されたレーザ２４
を照射することにより穴５２を形成しておく。また、回
転子鉄心１８の軸方向端部に、前記穴５２に対応する注
入孔５３を形成した端板４８を設け、それら穴５２と注
入孔５３とを一致させる。そして、端板４８の注入孔５
３から永久磁石２０の穴５２へ接着剤４７を注入するこ
とにより、永久磁石２０を磁石挿入孔１７内に固定する
構成としている。

【００７５】この場合も、永久磁石２０は接着剤４７を
介して端板４８に固定されていて、回転子鉄心１８自体
には直接は固定されていないので、取り替えなどのメン
テナンスが容易にできる。

【００７６】図２２及び図２３は本発明の第１８実施例
を示したものであり、この第１８実施例は次の点に特徴
を有している。すなわち、第１実施例において、永久磁
石２０を固定するために設けられる溶融固着部２５を、
永久磁石２０の外周部とこれと対応する回転子鉄心１８
との境界部２２のみに設けていて、溶融固着部２５とし
ては永久磁石２０の内周部側（シヤフト挿入孔１６側）
には設けていない。従って、溶融固着部２５を設けるた
めのレーザ２４の照射位置を、永久磁石２０の外周部と
これと対応する回転子鉄心１８との境界部２２のみに設
定している。

【００７７】回転子鉄心１８のシャフト挿入孔１６にシ
ャフト１９を圧入する場合、シャフト１９にはローレッ
ト加工（狭いピッチの溝）が施されるのが一般的である
が、シャフト１９は、シャフト挿入孔１６に挿入される
際に、前記ローレット加工の山部がつぶれながら回転子
鉄心１８に食い込み、固定される。そのため、回転子鉄
心１８は、径方向だけでなく、軸方向にも大きな変形力
を受けることになる。その際の変形は、磁石挿入孔１７
においてはシャフト１９側（永久磁石２０の内周部側）
が圧倒的に大きく、溶融固着部２５（レーザ２４の照射
位置）がそのシャフト１９側のみにあると、溶融固着部
２５に強度の歪みが加わり、界面剥離、脱落が生じて、
永久磁石２０の固定力が低下してしまうことがある。こ
の点、本実施例のように、溶融固着部２５（レーザ２４
の照射位置）が永久磁石２０の外周部側のみであると、
その歪みは減少し、溶融固着部２５の界面剥離、脱落の
心配はない。

【００７８】さらに、回転子鉄心１８の軸方向端部付近
では、永久磁石２０に対し電磁鋼板２１の変形が大き
く、永久磁石２０がむき出しになる場合があり、その場
合、その露出部から生じる磁束は漏れ磁束となって、ト
ルクに寄与することはない。この点、本実施例において
は、永久磁石２０の外周部側は溶融固着部２５により回
転子鉄心１８との接合が保持されているため、永久磁石
２０がむき出しになることはなく、メインギャップ側へ
の磁路が確保され、トルクの減少を大幅に抑制すること
ができる。

【００７９】図２４は本発明の第１９実施例を示したも
のであり、この第１９実施例は、第１実施例のような永
久磁石形の回転子１３を製造する場合に好適する磁石固
定装置を対象としている。

【００８０】この場合、パルス出力の発振が可能なレー
ザヘッド２３は、回転子鉄心１８の軸方向端面に対して
対向配置されていて、このレーザヘッド２３に対して、
回転子１３がこれの回転中心（シャフト挿入孔１６の中
心）を中心として回転可能な構成とする。

【００８１】ここで、各永久磁石２０を回転子鉄心１８
に固定する場合には、まず、各永久磁石２０を各磁石挿
入孔１７に挿入した状態で、レーザヘッド２３を回転子
鉄心１８の予め定められた所定のレーザ照射位置上に固
定する。そして、レーザヘッド２３に対して回転子１３
を回転させ、レーザヘッド２３が回転子１３のレーザ照
射位置（永久磁石２０と回転子鉄心１８との境界部２
２）に位置したところで、レーザヘッド２３から回転子
１３に対してレーザを照射し、溶融固着部２５を設け
る。このようにして、レーザヘッド２３に対して回転子
１３を回転させながら、順次溶融固着部２５を設けてゆ
く。

【００８２】レーザヘッド２３を固定した状態で回転子
１３を回転させると、回転子１３からはレーザヘッド２
３が円を描くように見え、永久磁石２０と回転子鉄心１
８との境界部２２がレーザヘッド２３と対向した点でレ
ーザを照射することにより、回転子１３やレーザヘッド
２３を複雑な移動をさせる必要なく、永久磁石２０の固
定作業を進めることができる。例えば、いままでの例で
示したような平板状の永久磁石２０を４個配置した回転
子１３においては、永久磁石２０と回転子鉄心１８との
境界部２２とレーザヘッド２３とが鎖交する点を、一つ
の永久磁石２０について最大４箇所設けることができ
る。このように、回転子１３側の回転だけの単純な駆動
にて、永久磁石２０の固定ができるので、簡単な構成
で、設備費が安価で、しかも短時間で固定作業を行うこ
とができる。

【００８３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば次のような効果を得ることができる。請求項
１，２，４の永久磁石形回転子によれば、永久磁石を比
較的容易に、しかも確実に固定することができ、また、
磁気回路特性などを極力悪化させることもない。

【００８４】請求項３，５の永久磁石形回転子によれ
ば、回転子鉄心が永久磁石の軸方向端面よりも外方へ突
出するように構成されたものにおいて、請求項１と同様
な効果を得ることができる。また、永久磁石にレーザを
直接当てないようにできるため、永久磁石の強度低下が
避けられるだけでなく、磁気特性の低下も防止すること
ができる。

【００８５】請求項６，７の永久磁石形回転子の製造方
法によれば、回転子鉄心が永久磁石の軸方向端面よりも
外方へ突出するように構成されたものにおいて、回転子
鉄心のみを溶融させる場合に比べて、永久磁石を一層容
易に、しかも確実に固定することが可能になる。請求項
８の永久磁石形回転子の製造方法によれば、永久磁石と
回転子鉄心との間を磁気的にも融着することが可能にな
り、磁気特性の低下を一層防止できるようになる。

【００８６】請求項９，１０，１１，１２の永久磁石形
回転子によれば、永久磁石を一層容易に、しかも確実に
固定することができるようになる。請求項１３の永久磁
石形回転子によれば、磁気特性の低下を防止できるよう
になる。請求項１４，１５，１６，１７の永久磁石形回
転子においても、永久磁石を比較的容易に、しかも確実
に固定することができ、また、磁気回路特性などを極力
悪化させることもない。

【００８７】請求項１８，１９の永久磁石形回転子にお
いても、永久磁石を比較的容易に、しかも確実に固定す
ることができ、また、磁気回路特性などを極力悪化させ
ることもない。また、永久磁石は端板に固定されてい
て、回転子鉄心自体には直接は固定されていないので、
取り替えなどのメンテナンスが容易にできる。請求項２
０の永久磁石形回転子によれば、回転子鉄心にシャフト
を圧入する際に、溶融固着部が剥離したり、永久磁石の
軸方向端部がむき出しになるようなことを防止できる。

【００８８】請求項２１の永久磁石形回転子の磁石固定
装置によれば、回転子やレーザヘッドを複雑な移動をさ
せることなく永久磁石の固定ができるので、簡単な構成
で、設備費が安価で、しかも短時間で固定作業を行うこ
とができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す回転子の平面図

【図２】永久磁石を固定する際の要部の縦断側面図

【図３】モータの横断平面図

【図４】本発明の第２実施例を示す回転子の部分平面図

【図５】図２相当図

【図６】本発明の第３実施例を示す図２相当図

【図７】本発明の第４実施例を示す図２相当図

【図８】本発明の第５実施例を示す図２相当図

【図９】本発明の第６実施例を示す図２相当図

【図１０】本発明の第７実施例を示す図２相当図

【図１１】本発明の第８実施例を示す図２相当図

【図１２】本発明の第９実施例を示す図２相当図

【図１３】本発明の第１０実施例を示す図２相当図

【図１４】本発明の第１１実施例を示す図２相当図

【図１５】本発明の第１２実施例を示す要部の縦断側面
図

【図１６】本発明の第１３実施例を示す図２相当図

【図１７】本発明の第１４実施例を示す図２相当図

【図１８】本発明の第１５実施例を示す図２相当図

【図１９】本発明の第１６実施例を示す要部の縦断側面
図

【図２０】要部の斜視図

【図２１】本発明の第１７実施例を示す要部の縦断側面
図

【図２２】本発明の第１８実施例を示すもので、シャフ
トを圧入する際の要部の縦断側面図

【図２３】図４相当図

【図２４】本発明の第１９実施例を示す平面図

【図２５】従来構成を示す図３相当図

【符号の説明】

１３は回転子、１７は磁石挿入孔、１８は回転子鉄心、
１９はシャフト、２０は永久磁石、２１は電磁鋼板（鋼
板）、２２は境界部、２３はレーザヘッド、２４はレー
ザ、２５，２６、２７は溶融固着部、２８は逃げ部、２
９は隙間、３０，３１は溶融固着部、３２はワイヤ、３
３は溶融固着部、３４は粒状部材、３５は溶融固着部、
３７は溶接性向上層、３８は溶融固着部、３９は溶接性
向上層、４０は溶融固着部、４１は溶接性向上層、４２
は溶融固着部、４４，４５は溶融突部、４６は凹凸部、
４７は接着剤、４８は端板、４９は溶融固着部、５０は
係合穴、５１は係合凸部、５２は穴、５３は注入孔を示
す。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０２Ｋ 15/03 Ｈ０２Ｋ 15/03 Ｚ (72)発明者 小林 定章 三重県三重郡朝日町大字繩生2121番地 株 式会社東芝三重工場内 (72)発明者 望月 資康 三重県三重郡朝日町大字繩生2121番地 株 式会社東芝三重工場内 (72)発明者 西沢 隆志 三重県三重郡朝日町大字繩生2121番地 株 式会社東芝三重工場内 Ｆターム(参考） 5H622 CA02 CA07 CA10 CA13 CB03 CB05 PP09 PP11

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転子鉄心の磁石挿入孔に永久磁石を挿
   入して構成される永久磁石形回転子において、 前記永久磁石と前記回転子鉄心との境界部或いはその近
   傍に、パルス出力で発振されたレーザを照射することに
   より溶融固着部を設け、この溶融固着部により前記永久
   磁石を前記磁石挿入孔内に固定する構成としたことを特
   徴とする永久磁石形回転子。
2. 【請求項２】 溶融固着部を設けるためのレーザの照射
   位置は、回転子鉄心の軸方向端面において永久磁石と回
   転子鉄心との境界部から回転子鉄心側にずれていて、溶
   融固着部の先端部は、回転子鉄心の内部において永久磁
   石まで達していることを特徴とする請求項１記載の永久
   磁石形回転子。
3. 【請求項３】 回転子鉄心の磁石挿入孔に永久磁石を挿
   入して構成される永久磁石形回転子において、 前記永久磁石を前記磁石挿入孔に挿入した状態で、前記
   回転子鉄心が当該永久磁石の軸方向端面よりも外方へ突
   出するように構成し、 前記回転子鉄心の突出部分を溶融手段により溶融させる
   ことにより前記磁石挿入孔の開口縁部に当該磁石挿入孔
   を狭めるように溶融固着部を設け、この溶融固着部によ
   り前記永久磁石を前記磁石挿入孔内に固定する構成とし
   たことを特徴とする永久磁石形回転子。
4. 【請求項４】 永久磁石の軸方向端部に、当該永久磁石
   と磁石挿入孔の開口縁部との間に隙間を形成する逃げ部
   を設け、溶融固着部を、前記隙間を埋めるように設けた
   ことを特徴とする請求項１記載の永久磁石形回転子。
5. 【請求項５】 溶融手段としてレーザを用いると共に、
   レーザの照射位置は、回転子鉄心の軸方向端面において
   永久磁石と回転子鉄心との境界部から回転子鉄心側にず
   れていて、溶融固着部の先端部が磁石挿入孔を狭めてい
   ることを特徴とする請求項３記載の永久磁石形回転子。
6. 【請求項６】 回転子鉄心の磁石挿入孔に永久磁石を挿
   入した状態で、回転子鉄心が前記永久磁石の軸方向端面
   よりも外方へ突出するように構成し、 前記磁石挿入孔の開口部近傍に金属材料からなるワイヤ
   を配置すると共に、そのワイヤ部分にレーザを照射して
   溶融させることにより前記磁石挿入孔内にこれを狭める
   溶融固着部を設け、この溶融固着部により前記永久磁石
   を磁石挿入孔内に固定するようにしたことを特徴とする
   永久磁石形回転子の製造方法。
7. 【請求項７】 回転子鉄心の磁石挿入孔に永久磁石を挿
   入した状態で、回転子鉄心が当該永久磁石の軸方向端面
   よりも外方へ突出するように構成し、 前記磁石挿入孔内に金属材料からなる粒状部材を配置す
   ると共に、その粒状部材部分にレーザを照射して溶融さ
   せることにより前記磁石挿入孔内にこれを狭める溶融固
   着部を設け、この溶融固着部により前記永久磁石を磁石
   挿入孔内に固定するようにしたことを特徴とする永久磁
   石形回転子の製造方法。
8. 【請求項８】 金属材料として磁性材を用いたことを特
   徴とする請求項６または７記載の永久磁石形回転子の製
   造方法。
9. 【請求項９】 永久磁石の表面に、溶接性向上材からな
   る溶接性向上層を設けたことを特徴とする請求項１記載
   の永久磁石形回転子。
10. 【請求項１０】 磁石挿入孔の内面に、溶接性向上材か
    らなる溶接性向上層を設けたことを特徴とする請求項１
    記載の永久磁石形回転子。
11. 【請求項１１】 磁石挿入孔の内面と永久磁石の表面と
    の間に、溶接性向上材からなる溶接性向上層を設けたこ
    とを特徴とする請求項１記載の永久磁石形回転子。
12. 【請求項１２】 溶接性向上材として、アルミニウムを
    主体としたものを用いたことを特徴とする請求項９，１
    ０または１１記載の永久磁石形回転子。
13. 【請求項１３】 溶接性向上材として、ニッケルを主体
    としたものを用いたことを特徴とする請求項９，１０ま
    たは１１記載の永久磁石形回転子。
14. 【請求項１４】 回転子鉄心の磁石挿入孔に永久磁石を
    挿入して構成される永久磁石形回転子において、 前記回転子鉄心における磁石挿入孔の内面に、パルス出
    力で発振されたレーザを照射して溶融変形させることに
    より溶融突部を設け、前記永久磁石を、前記溶融突部を
    つぶしながら前記磁石挿入孔に押し込むことにより磁石
    挿入孔内に固定する構成としたことを特徴とする永久磁
    石形回転子。
15. 【請求項１５】 回転子鉄心の磁石挿入孔に永久磁石を
    挿入して構成される永久磁石形回転子において、 前記回転子鉄心は多数枚の鋼板を積層して構成すると共
    に、それら各鋼板の磁石挿入孔の内面に、パルス出力で
    発振されたレーザを照射して溶融変形させることにより
    溶融突部を設け、前記永久磁石を、前記溶融突部をつぶ
    しながら前記磁石挿入孔に押し込むことにより磁石挿入
    孔内に固定する構成としたことを特徴とする永久磁石形
    回転子。
16. 【請求項１６】 回転子鉄心の磁石挿入孔に永久磁石を
    挿入して構成される永久磁石形回転子において、 前記永久磁石の表面に、パルス出力で発振されたレーザ
    を照射することにより凹凸部を設け、この永久磁石を、
    前記凹凸部の凸部をつぶしながら前記磁石挿入孔に押し
    込むことにより磁石挿入孔内に固定する構成としたこと
    を特徴とする永久磁石形回転子。
17. 【請求項１７】 永久磁石の表面に接着剤を塗布し、こ
    の接着剤を磁石挿入孔内面に接着させたことを特徴とす
    る請求項１６記載の永久磁石形回転子。
18. 【請求項１８】 回転子鉄心の磁石挿入孔に永久磁石を
    挿入して構成される永久磁石形回転子において、 前記回転子鉄心の軸方向端部に端板を設けると共に、そ
    の端板の前記永久磁石と対応する部分に、パルス出力で
    発振されたレーザを照射することにより溶融固着部を設
    け、この溶融固着部により前記永久磁石を前記磁石挿入
    孔内に固定する構成としたことを特徴とする永久磁石形
    回転子。
19. 【請求項１９】 回転子鉄心の磁石挿入孔に永久磁石を
    挿入して構成される永久磁石形回転子において、 前記永久磁石に係合穴を設けると共に、前記回転子鉄心
    の軸方向端部に、係合凸部を有する端板を設け、前記係
    合凸部を前記係合穴に係合させることにより前記永久磁
    石を前記磁石挿入孔内に固定する構成としたことを特徴
    とする永久磁石形回転子。
20. 【請求項２０】 溶融固着部を設けるためのレーザの照
    射位置は、永久磁石の外周部とこれと対応する回転子鉄
    心との境界部のみとしたことを特徴とする請求項１記載
    の永久磁石形回転子。
21. 【請求項２１】 回転子鉄心の磁石挿入孔に永久磁石を
    挿入して構成される永久磁石形回転子を製造する際に、
    前記永久磁石を前記磁石挿入孔内に固定するためのもの
    であって、 前記回転子鉄心の軸方向端面に対して対向配置されるパ
    ルス出力の発振が可能なレーザヘッドを備えると共に、
    このレーザヘッドに対して、前記回転子を当該回転子の
    回転中心を中心として回転可能な構成とし、 前記レーザヘッドを前記回転子に対して所定のレーザ照
    射位置上に固定した状態で、このレーザヘッドに対して
    回転子を順次回転させ、所定の位置でレーザヘッドから
    回転子に対してレーザを照射することにより、前記回転
    子に、前記永久磁石を前記磁石挿入孔内に固定するため
    の溶融固着部を設ける構成としたことを特徴とする永久
    磁石形回転子の磁石固定装置。