JP2003088061A - 永久磁石式回転電機の回転子の製造方法ならびにその方法によって製造される永久磁石式回転電機の回転子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】回転子の製造を容易に行なうこと。 【解決手段】電磁鋼板を積層してなる回転子鉄心１と、
当該回転子鉄心１の内周部に設けた磁石穴２に内装され
た永久磁石３とを備えて構成される、前述した永久磁石
式回転電機の回転子を製造する際に、回転子鉄心１の磁
石穴２に永久磁石３を挿入し、しかる後に、回転子鉄心
１の磁石穴２を少なくとも一部変形させて、永久磁石３
を磁石穴２に固定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転子鉄心と永久
磁石とを備えて構成される永久磁石式回転電機の回転子
の製造方法ならびにその方法によって製造される永久磁
石式回転電機の回転子に係り、特に回転子の製造を容易
に行なえるようにした永久磁石式回転電機の回転子の製
造方法ならびにその方法によって製造される永久磁石式
回転電機の回転子に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】永久磁石式回転電機は、一般に、固定子
と、当該固定子の内側で空隙を介して回転する回転子と
を備えて構成されている。

【０００３】固定子は、固定子鉄心に設けたスロット内
に、電機子コイルを収納して構成されている。

【０００４】回転子は、図５（ａ）および（ｂ）に、そ
の側面断面図および径方向断面図をそれぞれ示すよう
に、界磁を形成するためのコイルが設けられず、電磁鋼
板を積層してなる回転子鉄心１と、当該回転子鉄心１の
内周部に設けた磁石穴２に、電機子コイルからの磁束を
打ち消すように埋め込まれて内装された永久磁石３との
みで構成されている。

【０００５】また、回転子鉄心１の両端には、永久磁石
３の飛び出し防止のために端板４がそれぞれ配置されて
いる。

【０００６】なお、永久磁石３の素材としては、高エネ
ルギー積の希土類磁石磁石、好ましくはＮｄＦｅＢ磁石
が使用される。

【０００７】従って、一般的な巻線型回転電機に比較し
て、構造を簡素化することができ、システム全体を安価
にすることができるといった特徴がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
永久磁石式回転電機において、その回転子を製造する際
に、従来では、次のような課題がある。

【０００９】（ａ）永久磁石３を回転子鉄心１内に配置
した後に、永久磁石３を固定する必要がある。

【００１０】その理由は、回転電機の回転によって発生
する遠心力に対する永久磁石３の飛散防止や、回転電機
の運転中の永久磁石３の動きによる回転アンバランスの
悪化を防止するためである。

【００１１】そして、この永久磁石３の固定方法として
は、接着剤により永久磁石３を回転子鉄心１に固定する
ことが一般的である。

【００１２】しかしながら、この場合の課題としては、
接着剤の特性に左右されて、耐熱性低下や経年劣化が考
えられる。

【００１３】また、その他には、回転電機の運転中の温
度上昇に伴なって発生する各部の熱膨張差を吸収する方
法等がある。

【００１４】(ｂ)永久磁石３の磁石穴２内での移動を抑
制するために、永久磁石３と磁石穴２との隙間を小さく
する方法がある。

【００１５】しかしながら、この場合の課題としては、
磁石穴２と永久磁石３の寸法に高い精度を要する。

【００１６】（ｃ）永久磁石３と磁石穴２との隙間を小
さくすると、挿入時の永久磁石３の引っ掛かり等による
永久磁石３の欠損等を引き起こす場合があり、品質が不
安定である。

【００１７】（ｄ）一般的には、回転子鉄心内径に、積
層時のガイドとしてキー溝を設けている。このキー部分
が回転アンバランスとなるため、例えば高速回転電機等
において、キー溝をなくす場合がある。

【００１８】しかしながら、この場合の課題としては、
積層時のガイドがなく、磁石穴を利用するが、ガイド部
が複数になり、治工具等の設備が複雑となっている。

【００１９】（ｅ）回転子を、固定子鉄心等のように積
層して構成すると、積層度合のバラツキにより、磁石穴
２が小さくなる等して、永久磁石３の挿入が困難になる
場合がある。

【００２０】また、この場合、永久磁石３に圧力を加え
ると、永久磁石３の破損が生じることがある。

【００２１】（ｆ）一般的に、永久磁石を利用した回転
電機は、スロットリップル、コギングトルクが発生し易
い。

【００２２】そして、この対策の１つとしては、スロッ
トをスキューさせることが有効な方法である。

【００２３】この場合、成形された永久磁石３をスキュ
ーさせることは難しく、一般的には、固定子鉄心側のス
ロットスキューを採用することが多い。

【００２４】しかしながら、この場合の課題としては、
固定子鉄心をスキュー角度分だけ斜めに積層する必要が
あり、積層時にガイド等を設ける等、治工具の準備が必
要であり、作業性が良くない。

【００２５】さらに、固定子鉄心内のスロット開口部も
スキュー分だけ小さくなり、巻線（電機子コイル）を収
納する時に、作業性の悪化や、スロットの修正加工が発
生している。

【００２６】(ｇ)スラスト方向に対する永久磁石３の飛
び出し防止用の端板４が必要であり、それぞれ回転子鉄
心１に伴って種類も様々なものが必要である。

【００２７】(ｈ)回転子の遠心力に関する機械強度面を
加味し、磁石穴２の両端を円端に設定して応力集中を緩
和させた場合でも、角型の永久磁石３の挿入時には挿入
ガイドがなく、作業性が悪く、また遠心力による永久磁
石３の移動を防止する手段が必要である。

【００２８】そして、この対策として、磁石穴２の空聞
部に、絶縁物等の移動防止手段を挿入配置することが余
儀なくされている。

【００２９】しかしながら、この場合の課題としては、
円端型磁石を適用する場合には、永久磁石３の形状や、
回転子鉄心１の打抜き、ならびに積層に高い精度が要求
される。

【００３０】以上のような点から、従来では、永久磁石
式回転電機の回転子の製造を容易に行なうことが困難と
なっているのが実状である。

【００３１】本発明の目的は、回転子の製造を容易に行
なうことが可能な永久磁石式回転電機の回転子の製造方
法ならびにその方法によって製造される永久磁石式回転
電機の回転子を提供することにある。

【００３２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、電磁鋼板を積層してなる回転子鉄心と、当該回転
子鉄心の内周部に設けた磁石穴に内装された永久磁石と
を備えて構成される永久磁石式回転電機の回転子の製造
方法において、請求項１に対応する発明では、回転子鉄
心の磁石穴に永久磁石を挿入し、しかる後に、回転子鉄
心の磁石穴を少なくとも一部変形させて、永久磁石を磁
石穴に固定するようにしている。

【００３３】また、請求項２に対応する発明では、上記
請求項１に対応する発明の永久磁石式回転電機の回転子
の製造方法において、あらかじめ、回転子鉄心の外周で
かつ磁石穴に相当する位置に凸部を設けると共に、当該
凸部に相対する位置でかつ回転子鉄心の外周と磁石穴と
の間に凹溝を設けておくようにしている。

【００３４】さらに、請求項３に対応する発明では、上
記請求項１または請求項２に対応する発明の永久磁石式
回転電機の回転子の製造方法において、回転子鉄心の磁
石穴をかしめにより変形させるようにしている。

【００３５】従って、請求項１乃至請求項３に対応する
発明の永久磁石式回転電機の回転子の製造方法において
は、必要に応じてあらかじめ、回転子鉄心の外周でかつ
磁石穴に相当する位置に凸部を設けると共に、当該凸部
に相対する位置でかつ回転子鉄心の外周と磁石穴との間
に凹溝を設けておき、回転子鉄心の磁石穴に永久磁石を
挿入後、回転子鉄心の磁石穴を、例えばかしめ等で少な
くとも一部変形させて、その変形により発生する圧力に
よって永久磁石を磁石穴に固定していることにより、接
着剤や補強リングによる固定を不要とし、すなわち固定
部での接着剤使用を廃止し、回転アンバランスの悪化の
防止や接着剤の特性変化による品質低下等を防止して、
品質の安定・向上を図ることができる。これにより、接
着剤の特性に起因する耐熱性低下や経年劣化の特性変化
による品質低下等を防止することができ、また接着剤の
溶剤等による環境悪化防止を実現することができる。さ
らに、回転電機の運転中の温度上昇に伴なって発生する
各部の熱膨張差に関しても吸収することができる。ま
た、回転子鉄心と永久磁石との密着性も向上し、電機特
性を改善することができる。以上により、品質の安定・
向上を図ることができ、耐環境性も向上することができ
る。一方、永久磁石挿入時に、永久磁石と磁石穴との隙
間を大きく設定できるため、作業性がよく、挿入時の永
久磁石の欠損等を防止することができ、品質を安定化す
ることができる。さらに、欠損を考慮した予備の永久磁
石等を準備することを不要とすることができる。また、
凸部を積層時のガイド部として利用できるため、治工具
等の設備を簡素化することができる。さらに、変形時の
力を軽減することができ、その結果、変形時の永久磁石
への外力を軽減することができ、これにより永久磁石の
破損等を防止することができる。

【００３６】一方、請求項４に対応する発明では、回転
子鉄心を積層後固定するための基準点を、回転子鉄心の
磁石穴のラジアル方向中心に対して所定の角度だけずら
して設け、永久磁石を、回転子鉄心の積厚長さ内で複数
に分割し、回転子鉄心の積層時に、永久磁石長さ分を１
ブロックとした回転子鉄心を、基準点のずれ量分だけ徐
々にずらして構成するようにしている。

【００３７】また、請求項５に対応する発明では、上記
請求項４に対応する発明の永久磁石式回転電機の回転子
の製造方法において、所定の角度としては、永久磁石の
分割数をｎ、永久磁石式回転電機の特性上最終的にスキ
ューさせたい角度をθとした場合に、θ／ｎ相当分の角
度とするようにしている。

【００３８】従って、請求項４および請求項５に対応す
る発明の永久磁石式回転電機の回転子の製造方法におい
ては、回転子鉄心の磁石穴と積層時の基準点、例えばボ
ルト穴を、磁石穴のラジアル方向中心に対して所定の角
度（永久磁石式回転電機の特性上最終的にスキューさせ
たい角度θ／永久磁石の分割数ｎに相当する角度）だけ
ずらして設け、積層時に上記基準点を永久磁石長さ分は
合わして積層していることにより、結果として磁石穴が
ずれるため、成形永久磁石を擬似的にスキューさせるこ
とができる。これにより、回転子鉄心において擬似的な
スロットスキューが可能となり、回転電機の運転中のス
ロットリップル、コギングトルクの低減等の特性の向上
を図ることができる。また、成形品の角型永久磁石を使
用することが容易となり、生産性向上にもつなげること
ができる。さらに、スキューの要否に関係なく、回転子
鉄心の形状の統一も図ることができる。

【００３９】さらに、請求項６に対応する発明では、上
記請求項４または請求項５に対応する発明の永久磁石式
回転電機の回転子の製造方法において、回転子鉄心を積
層し、永久磁石を挿入した後に、回転子本体の両端とな
る位置に、回転子鉄心を表裏が互いに逆方向となるよう
にそれぞれ配置するようにしている。

【００４０】従って、請求項６に対応する発明の永久磁
石式回転電機の回転子の製造方法においては、回転子鉄
心を積層、永久磁石を挿入後に、回転子本体の両端とな
る位置に、回転子鉄心を表裏が互いに逆方向となるよう
にそれぞれ配置していることにより、上記基準点のずれ
量分で永久磁石の飛び出しを防止して、端板を不要とす
ることもできる。これにより、磁石飛出防止用端板の代
品として回転子鉄心を活用することができるため、部品
製作に関する型・治工具の廃止および部品悟理も不要と
なり、管理効率の向上も実現することができる。

【００４１】一方、請求項７に対応する発明では、回転
子鉄心の磁石穴の形状を、対向する辺の間隔が長さ方向
においてほぼ等間隔のスリット形状とし、スリット形状
の磁石穴における内周側に凹部を設け、永久磁石を磁石
穴に挿入する際に、凹部を永久磁石挿入ガイド用として
使用するようにしている。

【００４２】また、請求項８に対応する発明では、上記
請求項７に対応する発明の永久磁石式回転電機の回転子
の製造方法において、スリット形状としては、スリット
の長さ方向の両端部が円弧状をなすものとしている。

【００４３】従って、請求項７および請求項８に対応す
る発明の永久磁石式回転電機の回転子の製造方法におい
ては、回転子鉄心の磁石穴の形状を、対向する辺の間隔
が長さ方向においてほぼ等間隔のスリット形状（スリッ
トの長さ方向の両端部が円弧状をなすもの）とし、スリ
ット形状の磁石穴における内周側に凹部を設け、永久磁
石を磁石穴に挿入する際に、凹部を永久磁石挿入ガイド
用として使用していることにより、磁石穴内の最大径と
なる部分の角部がなく、遠心力による応力集中を防止す
ることができる。これは、特にスリットの長さが永久磁
石の長さよりも長いような場合に有効である。これによ
り、回転子鉄心選定に機械的な制限が抑えられる。従っ
て、電気特性面を加味した最適な回転子鉄心材料を採用
することができ、特性の向上を図ることができる。ま
た、磁石穴の両端を円端に設定して応力集中を緩和させ
た場合でも、角型の永久磁石挿入時には、磁石穴の内周
側の凹部を挿入ガイドとして利用することができ、また
遠心力による永久磁石の移動を防止することができる。
これにより、絶縁物等の永久磁石の移動防止手段の挿入
配置を不要とすることができる。さらに、円端型磁石を
適用する必要がなく、一般的な回転子鉄心の打抜き、な
らびに積層の精度を適用することができ、生産性の簡易
化も実現することができる。以上により、永久磁石式回
転電機の回転子の製造を容易に行なうことが可能とな
る。すなわち、低価格であっても回転電機の特性向上・
品質の安定化・構造の簡素化を達成することができるの
みならず、製作に関する費用・管理も向上することがで
きる。

【００４４】一方、請求項９に対応する発明では、上記
請求項１乃至請求項８のいずれか１項に対応する発明の
製造方法によって製造するようにしている。

【００４５】従って、請求項９に対応する発明の永久磁
石式回転電機の回転子においては、上記請求項１乃至請
求項７のいずれか１項に対応する発明の製造方法によっ
て製造することにより、永久磁石式回転電機の回転子の
製造を容易に行なうことができ、これにより低価格であ
っても回転電機の特性向上・品質の安定化・構造の簡素
化を達成することができるのみならず、製作に関する費
用・管理も向上することができる。

【００４６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。

【００４７】（第１の実施の形態：請求項１乃至請求項
３および請求項９に対応）図１は、本実施の形態による
永久磁石式回転電機の回転子の製造方法ならびにその方
法によって製造される永久磁石式回転電機の回転子の一
例を示す径方向断面図であり、図５と同一要素には同一
符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分に
ついてのみ述べる。

【００４８】本実施の形態では、電磁鋼板を積層してな
る回転子鉄心１と、当該回転子鉄心１の内周部に設けた
磁石穴２に内装された永久磁石３とを備えて構成され
る、前述した永久磁石式回転電機の回転子を、以下のよ
うにして製造する。

【００４９】すなわち、図１に示すように、あらかじ
め、回転子鉄心１の外周でかつ磁石穴２に相当する位置
に凸部５を設けると共に、当該凸部５に相対する位置で
かつ回転子鉄心１の外周と磁石穴２との間に凹溝６を設
けておく。

【００５０】次に、回転子鉄心１の磁石穴２に永久磁石
３を挿入する。

【００５１】しかる後に、回転子鉄心１の磁石穴２を少
なくとも一部変形させる、すなわち回転子鉄心１の凸部
５を変形させて、凹溝６分だけ磁石穴２を変形させ、当
該変形量にて永久磁石３を押し付け、永久磁石３を磁石
穴２に固定するようにしている。

【００５２】ここで、回転子鉄心１の磁石穴２を、例え
ばかしめ等により変形させることが好ましいが、その他
の方法により変形させるようにしてもよい。

【００５３】また、凸部５、および凹溝６は、必要に応
じて設けるようにすればよい。

【００５４】次に、以上のような本実施の形態による永
久磁石式回転電機の回転子の製造方法ならびにその方法
によって製造される永久磁石式回転電機の回転子におい
ては、回転子鉄心１の磁石穴２に永久磁石３を挿入後、
回転子鉄心１の磁石穴２を、かしめ等で一部変形させ
て、その変形により発生する圧力によって永久磁石３を
磁石穴２に固定するようにしていることにより、接着剤
や補強リングによる固定を不要とし、すなわち固定部で
の接着剤使用を廃止し、回転アンバランスの悪化の防止
や接着剤の特性変化による品質低下等を防止して、品質
の安定・向上を図ることができる。

【００５５】これにより、接着剤の特性に起因する耐熱
性低下や経年劣化の特性変化による品質低下等を防止す
ることができ、また接着剤の溶剤等による環境悪化防止
を実現することができる。

【００５６】さらに、回転電機の運転中の温度上昇に伴
なって発生する各部の熱膨張差に関しても吸収すること
ができる。

【００５７】また、回転子鉄心１と永久磁石３との密着
性も向上し、電気特性を改善することができる。

【００５８】以上により、品質の安定・向上を図ること
ができ、耐環境性も向上することができる。

【００５９】一方、永久磁石３の挿入時に、永久磁石３
と磁石穴２との隙間を大きく設定できるため、作業性が
よく、挿入時の永久磁石３の欠損等を防止することがで
き、品質を安定化することができる。さらに、欠損を考
慮した予備の永久磁石等を準備することを不要とするこ
とができる。また、凸部５を積層時のガイド部として利
用できるため、治工具等の設備を簡素化することができ
る。さらに、変形時の力を軽減することができ、その結
果、変形時の永久磁石３への外力を軽減することがで
き、これにより永久磁石３の破損等を防止することがで
きる。

【００６０】すなわち、本実施の形態では、前述した
（ａ）〜（ｅ）の問題点を解消することができる。

【００６１】上述したように、本実施の形態による永久
磁石式回転電機の回転子の製造方法ならびにその方法に
よって製造される永久磁石式回転電機の回転子では、品
質の安定・向上を図ることができ、回転電機の運転中の
温度上昇に伴なって発生する各部の熱膨張差に関しても
吸収することができ、回転子の製造を容易に行なうこと
が可能となる。

【００６２】（第２の実施の形態：請求項４、請求項５
および請求項９に対応）図２は、本実施の形態による永
久磁石式回転電機の回転子の製造方法ならびにその方法
によって製造される永久磁石式回転電機の回転子の一例
を示す側面断面図および径方向断面図であり、図５と同
一要素には同一符号を付してその説明を省略し、ここで
は異なる部分についてのみ述べる。

【００６３】本実施の形態では、電磁鋼板を積層してな
る回転子鉄心１と、当該回転子鉄心１の内周部に設けた
磁石穴２に内装された永久磁石３とを備えて構成され
る、前述した永久磁石式回転電機の回転子を、以下のよ
うにして製造する。

【００６４】すなわち、図２に示すように、回転子鉄心
１を積層後固定するための基準点、例えばボルト穴を、
回転子鉄心１の磁石穴２のラジアル方向中心に対して所
定の角度だけずらして設け、永久磁石３を、回転子鉄心
１の積厚長さ内で複数に分割し、回転子鉄心１の積層時
に、永久磁石３長さ分を１ブロックとした回転子鉄心１
を、基準点のずれ量分だけ徐々にずらして構成するよう
にしている。

【００６５】ここで、所定の角度としては、例えば永久
磁石３の分割数をｎ、永久磁石式回転電機の特性上最終
的にスキューさせたい角度をθとした場合に、θ／ｎ相
当分の角度とすることが好ましい。

【００６６】次に、以上のような本実施の形態による永
久磁石式回転電機の回転子の製造方法ならびにその方法
によって製造される永久磁石式回転電機の回転子におい
ては、回転子鉄心１の磁石穴２と積層時の基準点、例え
ばボルト穴を、磁石穴２のラジアル方向中心に対して所
定の角度（永久磁石式回転電機の特性上最終的にスキュ
ーさせたい角度θ／永久磁石３の分割数ｎに相当する角
度）だけずらして設け、積層時に上記基準点を永久磁石
３長さ分は合わして積層するようにしていることによ
り、結果として磁石穴２がずれるため、成形永久磁石３
を擬似的にスキューさせることができる。

【００６７】これにより、回転子鉄心１において擬似的
なスロットスキューが可能となり、回転電機の運転中の
スロットリップル、コギングトルクの低減等の特性の向
上を図ることができる。

【００６８】また、成形品の角型永久磁石３を使用する
ことが容易となり、生産性向上にもつなげることができ
る。

【００６９】さらに、スキューの要否に関係なく、回転
子鉄心１の形状の統一も図ることができる。

【００７０】すなわち、本実施の形態では、前述した
（ｆ）の問題点を解消することができる。

【００７１】上述したように、本実施の形態による永久
磁石式回転電機の回転子の製造方法ならびにその方法に
よって製造される永久磁石式回転電機の回転子では、ス
ロットリップル、コギングトルクの低減等の特性の向上
を図ることができ、成形品の角型永久磁石３を使用して
生産性向上にもつなげることができ、スキューの要否に
関係なく、回転子鉄心１の形状の統一も図ることがで
き、回転子の製造を容易に行なうことが可能となる。

【００７２】（第３の実施の形態：請求項６および請求
項９に対応）図３は、本実施の形態による永久磁石式回
転電機の回転子の製造方法ならびにその方法によって製
造される永久磁石式回転電機の回転子の一例を示す側面
断面図および径方向断面図であり、図２と同一部分には
同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部
分についてのみ述べる。

【００７３】すなわち、本実施の形態では、図３に示す
ように、前述した第２の実施の形態において、回転子鉄
心１を積層し、永久磁石３を挿入した後に、回転子本体
の両端となる位置に、回転子鉄心１を表裏が互いに逆方
向となるようにそれぞれ配置するようにしている。

【００７４】次に、以上のような本実施の形態による永
久磁石式回転電機の回転子の製造方法ならびにその方法
によって製造される永久磁石式回転電機の回転子におい
ては、回転子鉄心１を積層、永久磁石３を挿入後に、回
転子本体の両端となる位置に、回転子鉄心１を表裏が互
いに逆方向となるようにそれぞれ配置するようにしてい
ることにより、上記基準点のずれ量分で永久磁石３の飛
び出しを防止して、端板を不要とすることもできる。

【００７５】これにより、磁石飛出防止用端板の代品と
して回転子鉄心１を活用することができるため、部品製
作に関する型・治工具の廃止および部品悟理も不要とな
り、管理効率の向上も実現することができる。

【００７６】すなわち、本実施の形態では、前述した
（ｇ）の問題点を解消することができる。

【００７７】上述したように、本実施の形態による永久
磁石式回転電機の回転子の製造方法ならびにその方法に
よって製造される永久磁石式回転電機の回転子では、端
板を不要とすることもでき、回転子の製造を容易に行な
うことが可能となる。

【００７８】（第４の実施の形態：請求項７乃至請求項
９に対応）図４は、本実施の形態による永久磁石式回転
電機の回転子の製造方法ならびにその方法によって製造
される永久磁石式回転電機の回転子の一例を示す径方向
断面図であり、図５と同一部分には同一符号を付してそ
の説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べ
る。

【００７９】本実施の形態では、電磁鋼板を積層してな
る回転子鉄心１と、当該回転子鉄心１の内周部に設けた
磁石穴２に内装された永久磁石３とを備えて構成され
る、前述した永久磁石式回転電機の回転子を、以下のよ
うにして製造する。

【００８０】すなわち、図４に示すように、回転子鉄心
１の磁石穴２の形状を、対向する辺の間隔が長さ方向に
おいてほぼ等間隔のスリット形状とし、当該スリット形
状の磁石穴２における内周側に凹部７を設け、永久磁石
３を磁石穴２に挿入する際に、凹部７を永久磁石挿入ガ
イド用として使用するようにしている。

【００８１】次に、以上のような本実施の形態による永
久磁石式回転電機の回転子の製造方法ならびにその方法
によって製造される永久磁石式回転電機の回転子におい
ては、回転子鉄心１の磁石穴２の形状を、対向する辺の
間隔が長さ方向においてほぼ等間隔のスリット形状と
し、当該スリット形状の磁石穴２における内周側に凹部
７を設け、永久磁石３を磁石穴２に挿入する際に、凹部
７を永久磁石挿入ガイド用として使用するようにしてい
ることにより、磁石穴２内の最大径となる部分の角部が
なく、遠心力による応力集中を防止することができる。

【００８２】これは、特にスリットの長さが永久磁石３
の長さよりも長いような場合に有効である。

【００８３】これにより、回転子鉄心１選定に機械的な
制限が抑えられる。従って、電気特性面を加味した最適
な回転子鉄心材料を採用することができ、特性の向上を
図ることができる。

【００８４】また、磁石穴２の両端を円弧状に設定して
応力集中を緩和させた場合でも、角型の永久磁石３の挿
入時には、磁石穴２の内周側の凹部７を挿入ガイドとし
て利用することができ、さらに遠心力による永久磁石３
の移動を防止することができる。

【００８５】これにより、絶縁物等の永久磁石３の移動
防止手段の挿入配置を不要とすることができる。

【００８６】さらに、円端型磁石を適用する必要がな
く、一般的な回転子鉄心１の打抜き、ならびに積層の精
度を適用することができ、生産性の簡易化も実現するこ
とができる。

【００８７】すなわち、本実施の形態では、前述した
（ｈ）の問題点を解消することができる。

【００８８】上述したように、本実施の形態による永久
磁石式回転電機の回転子の製造方法ならびにその方法に
よって製造される永久磁石式回転電機の回転子では、特
性の向上を図ることができ、遠心力による永久磁石３の
移動防止手段の挿入配置を不要とすることができ、回転
子鉄心１の打抜き、ならびに積層の精度を適用すること
ができ、生産性の簡易化も実現することができ、回転子
の製造を容易に行なうことが可能となる。

【００８９】（その他の実施の形態）尚、本発明は、上
記各実施の形態に限定されるものではなく、実施段階で
はその要旨を逸脱しない範囲で、種々に変形して実施す
ることが可能である。 例えば、上記実施の形態では、回転子鉄心の磁石穴を、
かしめにより一部変形させて、永久磁石を磁石穴に固定
する場合について説明したが、これに限らず、その他の
手段により回転子鉄心の磁石穴を一部変形させて、永久
磁石を磁石穴に固定するようにしてもよい。

【００９０】一方、各実施の形態は可能な限り適宜組合
わせて実施してもよく、その場合には組合わせた作用効
果を得ることができる。 さらに、上記各実施の形態には種々の段階の発明が含ま
れており、開示される複数の構成要件における適宜な組
合わせにより、種々の発明を抽出することができる。 例えば、実施の形態に示される全構成要件から幾つかの
構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題
の欄で述べた課題（の少なくとも一つ）が解決でき、発
明の効果の欄で述べられている効果（の少なくとも一
つ）が得られる場合には、この構成要件が削除された構
成を発明として抽出することができる。

【００９１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の永久磁石
式回転電機の回転子の製造方法ならびにその方法によっ
て製造される永久磁石式回転電機の回転子によれば、回
転子鉄心の磁石穴を少なくとも一部変形させて、その変
形部によって永久磁石を磁石穴に固定するようにしてい
るので、接着剤や補強リングによる固定を不要とし、す
なわち固定部での接着剤使用を廃止し、回転アンバラン
スの悪化の防止や接着剤の特性変化による品質低下等を
防止して、品質の安定・向上を図ることが可能となる。

【００９２】また、本発明の永久磁石式回転電機の回転
子の製造方法ならびにその方法によって製造される永久
磁石式回転電機の回転子によれば、永久磁石挿入時に、
永久磁石と磁石穴との隙間を大きく設定できるため、作
業性がよく、挿入時の永久磁石の欠損等を防止すること
ができ、品質を安定化することが可能となる。

【００９３】さらに、欠損を考慮した予備の永久磁石等
を準備することを不要とすることが可能となる。

【００９４】また、本発明の永久磁石式回転電機の回転
子の製造方法ならびにその方法によって製造される永久
磁石式回転電機の回転子によれば、凸部を積層時のガイ
ド部として利用できるため、治工具等の設備を簡素化す
ることが可能となる。

【００９５】さらに、本発明の永久磁石式回転電機の回
転子の製造方法ならびにその方法によって製造される永
久磁石式回転電機の回転子によれば、凹溝を設けるよう
にしているので、変形時の力を軽減することができ、そ
の結果、変形時の永久磁石への外力を軽減することが可
能となる。これにより、永久磁石の破損等を防止するこ
とができる。

【００９６】一方、本発明の永久磁石式回転電機の回転
子の製造方法ならびにその方法によって製造される永久
磁石式回転電機の回転子によれば、永久磁石を擬似的に
スキューさせるようにしているので、回転電機の運転中
のスロットリップル、コギングトルクの低減等の特性の
向上を図ることが可能となる。

【００９７】また、本発明の永久磁石式回転電機の回転
子の製造方法ならびにその方法によって製造される永久
磁石式回転電機の回転子によれば、成形品の角型永久磁
石を使用することが容易となり、生産性向上にもつなげ
ることが可能となる。

【００９８】さらに、本発明の永久磁石式回転電機の回
転子の製造方法ならびにその方法によって製造される永
久磁石式回転電機の回転子によれば、スキューの要否に
関係なく、回転子鉄心の形状の統一も図ることが可能と
なる。

【００９９】一方、本発明の永久磁石式回転電機の回転
子の製造方法ならびにその方法によって製造される永久
磁石式回転電機の回転子によれば、磁石飛出防止用端板
の代品として回転子鉄心を活用するようにしているの
で、部品製作に関する型・治工具の廃止および部品悟理
も不要となり、管理効率の向上も実現することが可能と
なる。

【０１００】また、本発明の永久磁石式回転電機の回転
子の製造方法ならびにその方法によって製造される永久
磁石式回転電機の回転子によれば、遠心力による永久磁
石の移動を防止することができ、絶縁物等の移動防止手
段の挿入配置を不要とすることが可能となる。

【０１０１】さらに、本発明の永久磁石式回転電機の回
転子の製造方法ならびにその方法によって製造される永
久磁石式回転電機の回転子によれば、円端型磁石を適用
する必要がなく、一般的な回転子鉄心の打抜き、ならび
に積層の精度を適用することができ、生産性の簡易化も
実現することが可能となる。

【０１０２】以上により、永久磁石式回転電機の回転子
の製造を容易に行なうことが可能となる。

【０１０３】すなわち、低価格であっても回転電機の特
性向上・品質の安定化・構造の簡素化を達成することが
できるのみならず、製作に関する費用・管理も向上する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による永久磁石式回転電機の回転子の製
造方法ならびにその方法によって製造される永久磁石式
回転電機の回転子の第１の実施の形態を示す径方向断面
図。

【図２】本発明による永久磁石式回転電機の回転子の製
造方法ならびにその方法によって製造される永久磁石式
回転電機の回転子の第２の実施の形態を示す側面断面図
および径方向断面図。

【図３】本発明による永久磁石式回転電機の回転子の製
造方法ならびにその方法によって製造される永久磁石式
回転電機の回転子の第３の実施の形態を示す側面断面図
および径方向断面図。

【図４】本発明による永久磁石式回転電機の回転子の製
造方法ならびにその方法によって製造される永久磁石式
回転電機の回転子の第４の実施の形態を示す径方向断面
図。

【図５】従来の永久磁石式回転電機の構成例を示す側面
断面図および径方向断面図。

【符号の説明】

１…回転子鉄心、 ２…磁石穴、 ３…永久磁石、 ４…端板、 ５…凸部、 ６…凹溝、 ７…凹部。

───────────────────────────────────────────────────── 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 15/02 Ｈ０２Ｋ 15/02 Ｌ (72)発明者 松浦 忠 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中事業所内 (72)発明者 松下 真琴 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中事業所内 Ｆターム(参考） 5H002 AA07 AA08 AA09 AB01 AC03 AE08 5H615 AA01 BB01 BB07 BB14 PP02 SS04 SS05 SS15 SS20 TT04 TT05 5H622 AA02 AA03 CA02 CA10 CB03 DD02 PP10 PP12

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電磁鋼板を積層してなる回転子鉄心と、
   当該回転子鉄心の内周部に設けた磁石穴に内装された永
   久磁石とを備えて構成される永久磁石式回転電機の回転
   子の製造方法において、 前記回転子鉄心の磁石穴に前記永久磁石を挿入し、 しかる後に、前記回転子鉄心の磁石穴を少なくとも一部
   変形させて、前記永久磁石を磁石穴に固定するようにし
   たことを特徴とする永久磁石式回転電機の回転子の製造
   方法。
2. 【請求項２】 前記請求項１に記載の永久磁石式回転電
   機の回転子の製造方法において、 あらかじめ、前記回転子鉄心の外周でかつ前記磁石穴に
   相当する位置に凸部を設けると共に、当該凸部に相対す
   る位置でかつ前記回転子鉄心の外周と前記磁石穴との間
   に凹溝を設けておくようにしたことを特徴とする永久磁
   石式回転電機の回転子の製造方法。
3. 【請求項３】 前記請求項１または請求項２に記載の永
   久磁石式回転電機の回転子の製造方法において、 前記回転子鉄心の磁石穴をかしめにより変形させるよう
   にしたことを特徴とする永久磁石式回転電機の回転子の
   製造方法。
4. 【請求項４】 電磁鋼板を積層してなる回転子鉄心と、
   当該回転子鉄心の内周部に設けた磁石穴に内装された永
   久磁石とを備えて構成される永久磁石式回転電機の回転
   子の製造方法において、 前記回転子鉄心を積層後固定するための基準点を、前記
   回転子鉄心の磁石穴のラジアル方向中心に対して所定の
   角度だけずらして設け、 前記永久磁石を、前記回転子鉄心の積厚長さ内で複数に
   分割し、 前記回転子鉄心の積層時に、前記永久磁石長さ分を１ブ
   ロックとした回転子鉄心を、前記基準点のずれ量分だけ
   徐々にずらして構成するようにしたことを特徴とする永
   久磁石式回転電機の回転子の製造方法。
5. 【請求項５】 前記請求項４に記載の永久磁石式回転電
   機の回転子の製造方法において、 前記所定の角度としては、 前記永久磁石の分割数をｎ、前記永久磁石式回転電機の
   特性上最終的にスキューさせたい角度をθとした場合
   に、θ／ｎ相当分の角度とするようにしたことを特徴と
   する永久磁石式回転電機の回転子の製造方法。
6. 【請求項６】 前記請求項４または請求項５に記載の永
   久磁石式回転電機の回転子の製造方法において、 前記回転子鉄心を積層し、前記永久磁石を挿入した後
   に、 回転子本体の両端となる位置に、前記回転子鉄心を表裏
   が互いに逆方向となるようにそれぞれ配置するようにし
   たことを特徴とする永久磁石式回転電機の回転子の製造
   方法。
7. 【請求項７】 電磁鋼板を積層してなる回転子鉄心と、
   当該回転子鉄心の内周部に設けた磁石穴に内装された永
   久磁石とを備えて構成される永久磁石式回転電機の回転
   子の製造方法において、 前記回転子鉄心の磁石穴の形状を、対向する辺の間隔が
   長さ方向においてほぼ等間隔のスリット形状とし、 前記スリット形状の磁石穴における内周側に凹部を設
   け、 前記永久磁石を磁石穴に挿入する際に、前記凹部を永久
   磁石挿入ガイド用として使用するようにしたことを特徴
   とする永久磁石式回転電機の回転子の製造方法。
8. 【請求項８】 前記請求項７に記載の永久磁石式回転電
   機の回転子の製造方法において、 前記スリット形状としては、 スリットの長さ方向の両端部が円弧状をなすものとして
   いることを特徴とする永久磁石式回転電機の回転子の製
   造方法。
9. 【請求項９】 前記請求項１乃至請求項８のいずれか１
   項に記載の製造方法によって製造されることを特徴とす
   る永久磁石式回転電機の回転子。