JP2002281722A - Outer rotor motor and electric bicycle - Google Patents

Outer rotor motor and electric bicycle

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JP2002281722A
JP2002281722A JP2001082674A JP2001082674A JP2002281722A JP 2002281722 A JP2002281722 A JP 2002281722A JP 2001082674 A JP2001082674 A JP 2001082674A JP 2001082674 A JP2001082674 A JP 2001082674A JP 2002281722 A JP2002281722 A JP 2002281722A
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JP
Japan
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outer rotor
stator
core
permanent magnet
rotor
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JP2001082674A
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Japanese (ja)
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Naoyuki Sumiya
直之 角谷
Yasuhiro Kondo
康宏 近藤
Masaki Tagome
正樹 田米
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2786Outer rotors
    • H02K1/2787Outer rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/2789Outer rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2791Surface mounted magnets; Inset magnets
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K29/00Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
    • H02K29/03Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with a magnetic circuit specially adapted for avoiding torque ripples or self-starting problems

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  • Synchronous Machinery (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an outer rotor motor and an electric bicycle capable of attaining size and weight reductions, high output torque and small torque ripple. SOLUTION: This outer rotor motor 1 has a stator 2 generating a rotating field, and an outer rotor 3 disposed at the outer periphery of the stator 2 with a clearance 4 so as to rotate freely and where a plurality of permanent magnets 11 are disposed in a circumferential direction. The outer rotor 3 where the permanent magnets 11 are disposed in the circumferential direction at a prescribed interval is disposed at a rotor core 9 having an annular yoke 12 at an outer periphery part, protruding poles 13 facing an outer periphery of the stator 2 with the clearance 4 are integrated and protruding-constituted between the permanent magnets from the yoke part 12, and the permanent magnets 11 are displaced so as to be deformed continuously or intermittently in the circumferential direction as it moves in the axial core direction of the outer rotor 3.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、アウタロータモー
タ及びそれを用いた電気自動車に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an outer rotor motor and an electric vehicle using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】電気モータにはインナロータ型のモータ
とアウタロータ型のモータがある。アウタロータ型のモ
ータは、巻線が施されたステータの外側に界磁用の永久
磁石を備えたアウタロータを配設し、位置センサからの
位相情報に基づいてステータの巻線に3相交流電流を流
すことによって回転磁界を発生させ、アウタロータを回
転駆動するように構成されている。
2. Description of the Related Art Electric motors include an inner rotor type motor and an outer rotor type motor. An outer rotor type motor is provided with an outer rotor having a permanent magnet for a field outside a stator on which a winding is applied, and applies a three-phase alternating current to the winding of the stator based on phase information from a position sensor. It is configured to generate a rotating magnetic field by flowing, and to rotate the outer rotor.

【0003】このアウタロータモータは、ロータが外側
にあるので、同じモータサイズの場合、インナロータモ
ータよりもロータ外径を大きくでき、そのため発生トル
クもインナーロータモータに比べて高トルク化できると
いう特長がある。そのため、より大きなトルクが必要な
電気機器に適している。
[0003] The outer rotor motor has a feature that, since the rotor is on the outside, the outer diameter of the rotor can be made larger than that of the inner rotor motor for the same motor size, so that the generated torque can be made higher than that of the inner rotor motor. is there. Therefore, it is suitable for electric equipment that requires a larger torque.

【0004】そこで、例えば、特表平9−506236
号公報に開示されているように、車輪を直接モータで駆
動するようにした電気自動車におけるインホイールモー
タに好適に適用される。
Accordingly, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-506236.
As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H10-175, the present invention is suitably applied to an in-wheel motor in an electric vehicle in which wheels are directly driven by a motor.

【0005】そのアウタロータモータ31は、図8に示
すように、ステータ32の外周部に形成された各ティー
ス33に巻線34が施され、このステータ32の外側
に、円筒状のロータ本体36の内面に周方向に複数の永
久磁石37を配設したアウタロータ35を回転自在に配
設して構成されている。
In the outer rotor motor 31, as shown in FIG. 8, a winding 34 is applied to each tooth 33 formed on the outer periphery of a stator 32, and a cylindrical rotor body 36 is provided outside the stator 32. An outer rotor 35 having a plurality of permanent magnets 37 circumferentially disposed on an inner surface thereof is rotatably disposed.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
に自動車用のインホイールモータに用いるアウタロータ
モータにおいては、車体のばね下重量を低減するために
小型・軽量に構成する必要がありかつ一層高トルクのモ
ータが求められる。
As described above, the outer rotor motor used for the in-wheel motor for an automobile needs to be small and lightweight in order to reduce the unsprung weight of the vehicle body, and it is necessary to further increase the height. A torque motor is required.

【0007】しかしながら、図8に示すような構成のア
ウタロータモータ31においては、アウタロータ35が
径方向の厚みの薄い鉄板から成る円筒状のロータ本体3
6の内面に所定間隔で永久磁石37を固定して構成され
ているので、ステータ32による回転磁界と永久磁石3
7の相互作用によるマグネットトルクしか利用できない
ため、十分な出力トルクを得ることが困難であるという
問題がある。すなわち、ステータ32による磁束がアウ
タロータ35内部を通り抜ける磁束パスの内、永久磁石
37を貫通するd軸方向の磁束パス38と、d軸から電
気角で90度進んだq軸方向の磁束パス39が、それぞ
れ空気と同じ透磁率の永久磁石37と永久磁石37、3
7間の空気層を通るためにインダクタンスの差が殆どな
く、そのためリラクタンストルクを利用できない。ま
た、永久磁石37の配置間隔の間が透磁率の小さい空気
層であるため磁束分布が急変し、トルクリップルも大き
いという問題がある。
However, in the outer rotor motor 31 having the structure shown in FIG. 8, the outer rotor 35 has a cylindrical rotor body 3 made of an iron plate having a small thickness in the radial direction.
6, the permanent magnets 37 are fixed to the inner surface at predetermined intervals, so that the rotating magnetic field generated by the stator 32 and the permanent magnets 3 are fixed.
Since only the magnet torque due to the interaction of No. 7 can be used, there is a problem that it is difficult to obtain a sufficient output torque. That is, of the magnetic flux paths through which the magnetic flux by the stator 32 passes through the inside of the outer rotor 35, a magnetic flux path 38 in the d-axis direction penetrating the permanent magnet 37 and a magnetic flux path 39 in the q-axis direction advanced by 90 degrees in electrical angle from the d-axis. , A permanent magnet 37 and a permanent magnet 37 having the same magnetic permeability as air, respectively.
Since there is almost no difference in inductance due to the passage of the air layer between the 7, the reluctance torque cannot be used. Further, since the space between the permanent magnets 37 is an air layer having a small magnetic permeability, there is a problem that the magnetic flux distribution changes abruptly and the torque ripple is large.

【0008】本発明は、上記従来の問題点に鑑み、小型
・軽量で高い出力トルクが得られかつトルクリップルの
小さいアウタロータモータ及び電気自動車を提供するこ
とを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and has as its object to provide an outer rotor motor and an electric vehicle which are small and lightweight, have high output torque, and have small torque ripple.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明のアウタロータモ
ータは、回転磁界を発生するステータと、ステータの外
周に隙間をあけて回転自在に配設されかつ複数の永久磁
石が周方向に配設されたアウタロータとを備えたアウタ
ロータモータにおいて、アウタロータを、外周部にリン
グ状ヨーク部を有するロータコアに、永久磁石を周方向
に所定間隔置き配設するとともに、ヨーク部から永久磁
石間にステータ外周に隙間をあけて対向する突極部を一
体的に突設して構成し、かつ永久磁石はアウタロータの
軸芯方向に移行するに従って周方向に連続的又は断続的
に変位させて配設したものであり、アウタロータである
ためモータサイズ当たりの出力トルクが大きく、しかも
ステータによる回転磁界と永久磁石との間で発生するマ
グネットトルクとロータコアのヨーク部と突極部にて形
成されたインダクタンスの大きい磁路に回転磁界の磁束
が通ることによって発生するリラクタンストルクとの両
方が利用されるため、小型・軽量で高い出力トルクが得
られ、さらに永久磁石を回転方向にスキューさせている
ことによってトルクリップルを低減でき、したがって小
型・軽量で高い出力トルクが得られかつトルクリップル
の小さいアウタロータモータを得ることができる。
SUMMARY OF THE INVENTION An outer rotor motor according to the present invention comprises a stator for generating a rotating magnetic field, and a plurality of permanent magnets disposed in a circumferential direction on the outer periphery of the stator so as to be rotatable with a gap therebetween. The outer rotor is provided with permanent magnets at predetermined intervals in the circumferential direction on a rotor core having a ring-shaped yoke portion on the outer periphery, and a gap is provided between the yoke portion and the permanent magnets on the outer periphery of the stator. The permanent magnets are arranged so as to protrude integrally, and the permanent magnets are continuously or intermittently displaced in the circumferential direction as they move in the axial direction of the outer rotor. Since the outer rotor is used, the output torque per motor size is large, and the magnet torque generated between the rotating magnetic field generated by the stator and the permanent magnet is reduced. Both the reluctance torque generated by the passage of the magnetic flux of the rotating magnetic field through the magnetic path having a large inductance formed by the yoke portion and the salient pole portion of the rotor core are used, so that a high output torque can be obtained with small size and light weight. Further, since the permanent magnets are skewed in the rotational direction, torque ripple can be reduced, so that an outer rotor motor that is small, lightweight, has high output torque, and has small torque ripple can be obtained.

【0010】また、永久磁石の周方向の変位量を、電気
角で、永久磁石の周方向長さの電気角をθとして、(1
80−θ)/3〜(180−θ)とすると、出力トルク
をあまり低下せずにトルクリップルを大きく低減でき
る。即ち、変位量が(180−θ)の3分の1以下では
スキュー量が小さ過ぎてトルクリップルの低減効果が十
分でなく、逆に(180−θ)を越えると、トルクリッ
プルの低減効果はより大きくなっても、隣接する逆極性
の永久磁石と同一周方向位置で軸芯方向に重なり合う部
分が生じ、出力トルクが急激に低下してしまうことにな
る。
The amount of displacement of the permanent magnet in the circumferential direction is defined as an electrical angle, and the electrical angle of the circumferential length of the permanent magnet is defined as θ.
When (80−θ) / 3 to (180−θ), the torque ripple can be greatly reduced without significantly lowering the output torque. That is, if the displacement amount is less than one third of (180-θ), the skew amount is too small and the effect of reducing the torque ripple is not sufficient. If the displacement amount exceeds (180-θ), the effect of reducing the torque ripple is reduced. Even if it becomes larger, there will be a portion overlapping in the axial direction at the same circumferential position as the adjacent permanent magnet of the opposite polarity, and the output torque will be sharply reduced.

【0011】また、アウタロータの径方向厚さをt0
永久磁石の径方向厚さをtとして、1/3≦t/t0
2/3とし、アウタロータの単極当たりの周方向長さを
θ0、永久磁石の周方向長さをθとして、0.4≦θ/
θ0 ≦0.9とすると、ヨーク幅が確保されてヨーク部
と突極部にて形成される磁路のインダクタンスが大きく
なり、永久磁石を通る磁路とのインダクタンスとの差が
確保され、大きなリラクタンストルクが得られ、出力ト
ルクを高くできる。解析結果によれば、従来例のマグネ
ットトルクのみを用いるものに対して2.3倍のトルク
が得られた。
The radial thickness of the outer rotor is t 0 ,
Assuming that the radial thickness of the permanent magnet is t, 1/3 ≦ t / t 0
When the circumferential length per single pole of the outer rotor is θ 0 and the circumferential length of the permanent magnet is θ, 0.4 ≦ θ /
When θ 0 ≦ 0.9, the yoke width is secured, the inductance of the magnetic path formed by the yoke portion and the salient pole portion is increased, and the difference between the inductance and the magnetic path passing through the permanent magnet is secured, A large reluctance torque can be obtained, and the output torque can be increased. According to the analysis result, a torque 2.3 times higher than that of the conventional example using only the magnet torque was obtained.

【0012】さらに、2/5≦t/t0 ≦1/2とし、
0.45≦θ/θ0 ≦0.55とすると、より高トルク
化ができるとともに、突極部の幅が大きくなることによ
りトルクリップルも改善できる。解析結果によれば、従
来例のマグネットトルクのみを用いるものに対して2.
5倍のトルクが得られ、またトルクリップルも40%低
減できた。
Further, 2/5 ≦ t / t 0 ≦ 1/2,
When 0.45 ≦ θ / θ 0 ≦ 0.55, the torque can be further increased, and the torque ripple can be improved by increasing the width of the salient pole portion. According to the analysis result, the conventional example using only the magnet torque is not used.
Five times the torque was obtained, and the torque ripple was reduced by 40%.

【0013】また、ロータコアとステータコアの何れか
一方又は両方を、電磁鋼板を積層して構成すると、ロー
タコアやステータコアが軸芯方向に細かく分断されるこ
とにより、コアに発生する渦電流を抑制でき、効率を向
上することができる。
If one or both of the rotor core and the stator core are formed by laminating electromagnetic steel sheets, the rotor core and the stator core are finely divided in the axial direction, so that eddy current generated in the core can be suppressed. Efficiency can be improved.

【0014】また、ロータコアとステータコアの何れか
一方または両方を、粉末冶金成形品にて構成すると、最
適で複雑な形状のコアを低コストにて作製することがで
きる。
Further, when one or both of the rotor core and the stator core are formed by a powder metallurgy molded product, an optimally complex core can be manufactured at low cost.

【0015】また、ロータコアとステータコアの何れか
一方または両方を、1極又は複数極毎に分割したコア片
を円環状に組み合わせて構成すると、電磁鋼板を積層し
て構成する場合には、コア片を打ち抜き成形する場合の
材料の無駄を無くすことができ、また巻線を容易かつ生
産性良く行うことができ、低コスト化を図ることができ
る。
Further, when one or both of the rotor core and the stator core are formed by combining core pieces divided into one pole or plural poles in an annular shape, when the electromagnetic steel sheets are laminated, the core piece is formed. Can be eliminated, the winding can be performed easily and with good productivity, and the cost can be reduced.

【0016】また、本発明の電気自動車は、上記アウタ
ロータモータにおけるステータを車輪の車軸側に固定
し、車軸に対して回転自在に支持された車輪のホイール
にアウタロータを固定したものであり、小型、高出力、
高効率な電気自動車を提供することができる。
In the electric vehicle of the present invention, the stator of the outer rotor motor is fixed to an axle side of a wheel, and the outer rotor is fixed to a wheel of a wheel rotatably supported with respect to the axle. High output,
A highly efficient electric vehicle can be provided.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明のアウタロータモー
タの一実施形態について、図1〜図7を参照して説明す
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of an outer rotor motor according to the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0018】図1において、1はアウタロータモータで
あり、全体形状は当然円形であるが、図では周方向の6
分1だけ示している。アウタロータモータ1は、ステー
タ2とその外周に微少な隙間4をあけて回転自在に配設
されたアウタロータ3にて構成されている。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an outer rotor motor, the overall shape of which is naturally circular.
Only one minute is shown. The outer rotor motor 1 is composed of a stator 2 and an outer rotor 3 rotatably disposed on the outer periphery of the stator 2 with a small gap 4 therebetween.

【0019】ステータ2は、電磁鋼板を積層して構成し
たステータコア5の内周部にリング状のヨーク部6を、
外周部に3n(nは自然数)個のティース7を設け、各
ティース7に集中巻きで巻線8を施して構成されてい
る。そして、アウタロータ3の回転位置をセンサ(図示
せず)等で検出して各巻線8に3相交流電流を流すこと
により、回転磁界を形成するように構成されている。
The stator 2 has a ring-shaped yoke 6 on the inner periphery of a stator core 5 formed by laminating electromagnetic steel sheets.
3n (n is a natural number) teeth 7 are provided on the outer peripheral portion, and the windings 8 are applied to each tooth 7 by concentrated winding. The rotational position of the outer rotor 3 is detected by a sensor (not shown) or the like, and a three-phase alternating current is applied to each winding 8 to form a rotating magnetic field.

【0020】アウタロータ3は、図2に示すように、電
磁鋼板を積層して構成したロータコア9の内周部に、所
定間隔で2n(上記n)個の凹部10を形成し、その凹
部10に希土類磁石やフェライト磁石などの永久磁石1
1を配置固定して構成されている。ロータコア9は、径
方向に所定の幅を有するリング状のヨーク部12を外周
部に有し、このヨーク部12から一体的に永久磁石1
1、11間に向けて突出する突極部13を設けた構成と
なっている。突極部13の内周端は、ステータ2の外周
に微少な上記隙間4をあけて対向している。なお、必要
に応じて突極部13の内周端とステータ2との間に隙間
4以上の間隙をあけてもよいし、適当な材料を介在させ
てもよい。
As shown in FIG. 2, the outer rotor 3 has 2n (the above-mentioned n) concave portions 10 formed at predetermined intervals in an inner peripheral portion of a rotor core 9 formed by laminating electromagnetic steel sheets. Permanent magnets 1 such as rare earth magnets and ferrite magnets
1 is arranged and fixed. The rotor core 9 has a ring-shaped yoke portion 12 having a predetermined width in the radial direction on an outer peripheral portion, and the permanent magnet 1 is integrally formed from the yoke portion 12.
A configuration is provided in which salient pole portions 13 projecting between 1 and 11 are provided. The inner peripheral end of the salient pole portion 13 is opposed to the outer periphery of the stator 2 with a small gap 4 described above. In addition, a gap of 4 or more may be provided between the inner peripheral end of the salient pole portion 13 and the stator 2 as necessary, or an appropriate material may be interposed.

【0021】永久磁石11は、図3に示すように、アウ
タロータ3の軸芯方向に複数に分割され、分割された磁
石ブロック11a、11bが軸芯方向の一端側と他端側
とで周方向に変位量δだけ配置位置が変位されている。
以下、この変位量δをスキュー量と称する。この磁石ブ
ロック11a、11bのスキュー量δは、電気角で、永
久磁石11の周方向長さの電気角をθとして、δ=(1
80−θ)/3〜(180−θ)の範囲内で最適な特性
が得られるように設定するのが好ましい。
As shown in FIG. 3, the permanent magnet 11 is divided into a plurality of pieces in the axial direction of the outer rotor 3, and the divided magnet blocks 11a and 11b are circumferentially arranged at one end and the other end in the axial direction. Is displaced by the displacement amount δ.
Hereinafter, this displacement amount δ is referred to as a skew amount. The skew amount δ of the magnet blocks 11a and 11b is an electrical angle, and δ = (1) where θ is the electrical angle of the circumferential length of the permanent magnet 11.
It is preferable to set so as to obtain the optimum characteristics within the range of (80−θ) / 3 to (180−θ).

【0022】なお、永久磁石11を軸芯方向に複数分割
する代わりに、図4に示すように、永久磁石11及び突
極部13を軸芯方向の一端と他端の位置が周方向に変位
するように周方向に傾斜した形状としてもよい。
Instead of dividing the permanent magnet 11 into a plurality of pieces in the axial direction, as shown in FIG. 4, the permanent magnet 11 and the salient pole portion 13 are displaced in the axial direction by one end and the other end in the circumferential direction. The shape may be inclined in the circumferential direction.

【0023】以上の構成において、巻線8に流れる電流
による磁束がアウタロータ3の内部を通り抜けるパスに
は、永久磁石11を貫通するd軸方向の磁束パス14
と、d軸より電気角で90度進んだq軸方向の磁束パス
15とがあり、本実施形態のq軸方向の磁束パス15は
突極部13、ヨーク部12、突極部13を通る。そのた
め、透磁率が空気に等しい永久磁石11を2回通過する
d軸方向の磁束パス14のインダクタンスLdに比し
て、透磁率の高いロータコア9に設けた突極部13、ヨ
ーク部12、突極部13を通過するq軸方向の磁束パス
15のインダクタンスLqは高く、このインダクタンス
の差(Lq−Ld)によって大きなリラクタンストルク
が得られる。
In the above configuration, the magnetic flux generated by the current flowing through the winding 8 passes through the inside of the outer rotor 3, and the magnetic flux
And a magnetic flux path 15 in the q-axis direction that is advanced by an electrical angle of 90 degrees from the d-axis. The magnetic flux path 15 in the q-axis direction in this embodiment passes through the salient pole portion 13, the yoke portion 12, and the salient pole portion 13. . Therefore, compared to the inductance Ld of the magnetic flux path 14 in the d-axis direction passing twice through the permanent magnet 11 having the same magnetic permeability as air, the salient pole portion 13, the yoke portion 12, and the salient pole portion provided on the rotor core 9 having high magnetic permeability. The inductance Lq of the magnetic flux path 15 in the q-axis direction passing through the pole portion 13 is high, and a large reluctance torque is obtained by the difference (Lq-Ld) of the inductance.

【0024】すなわち、モータの発生トルクTは、 T = Tm+Tr (1) Tm= PφIcosβ (2) Tr= 0.5P(Lq−Ld)I2 sinβ (3) ここで、Tm:マグネットトルク、Tr:リランタンス
トルク、P:極対数、φ:界磁用永久磁石による鎖交磁
束、I:電流、β:q軸電流を基準にした電流Iの位相 で与えられ、(Lq−Ld)を大きくすることによって
大きなリラクタンストルクが得られるのである。
That is, the generated torque T of the motor is: T = Tm + Tr (1) Tm = PφIcosβ (2) Tr = 0.5 P (Lq−Ld) I 2 sinβ (3) where Tm: magnet torque, Tr: Reluctance torque, P: number of pole pairs, φ: linkage magnetic flux by the field permanent magnet, I: current, β: phase of current I based on q-axis current, increasing (Lq−Ld) As a result, a large reluctance torque can be obtained.

【0025】また、永久磁石11を回転方向にスキュー
させるとともに、そのスキュー量δを上記のように限定
することにより、出力トルクをあまり低下せずにトルク
リップルを大きく低減できる。即ち、δが(180−
θ)の3分の1以下では、スキュー量が小さ過ぎてトル
クリップルの低減効果が十分でなく、逆にδが(180
−θ)を越えると、トルクリップルの低減効果はより大
きくなっても、隣接する逆極性の永久磁石と同一周方向
位置で軸芯方向に重なり合う部分が生じ、出力トルクが
急激に低下することになるためである。
Further, by skewing the permanent magnet 11 in the rotation direction and limiting the skew amount δ as described above, the torque ripple can be greatly reduced without greatly reducing the output torque. That is, δ is (180−
is less than one-third of θ), the skew amount is too small, and the effect of reducing the torque ripple is not sufficient.
-Θ), even if the torque ripple reduction effect is greater, there is a portion that overlaps with the adjacent permanent magnet of the opposite polarity in the axial direction at the same circumferential position, resulting in a sharp decrease in output torque. It is because it becomes.

【0026】次に、上記構成においてより大きなトルク
を得るための各部の形状・寸法について以下に説明す
る。
Next, the shape and dimensions of each part for obtaining a larger torque in the above configuration will be described below.

【0027】ステータ2におけるステータコア5のヨー
ク部6とティース7の幅寸法は、ステータコア5のティ
ース7の幅をw1、ヨーク部6の幅をw2として、w1
とw2がほぼ同じにすることで磁束の局部的な飽和を抑
えることができ、0.8≦w1/w2≦1.2の範囲と
するのが好ましい。
The width of the yoke 6 and the teeth 7 of the stator core 5 of the stator 2 is defined as w1 with the width of the teeth 7 of the stator core 5 as w1 and the width of the yoke 6 as w2.
And w2 can be made substantially the same to suppress local saturation of the magnetic flux, and it is preferable to set the range of 0.8 ≦ w1 / w2 ≦ 1.2.

【0028】アウタロータ3のロータコア9の径方向の
全体の厚さをt0 、永久磁石11の径方向厚さをtとし
て、1/3≦t/t0 ≦2/3とし、またアウタロータ
3の単極当たりの周方向長さをθ0 、永久磁石11の周
方向長さをθとして、0.4≦θ/θ0 ≦0.9とする
ことで、ヨーク部12がt0 の2/3〜1/3の幅寸法
で確保されるとともに突極部13が少なくともθ0 の1
/10は確保されるので、ヨーク部12と突極部13に
て形成されるq軸方向の磁束パス15のインダクタンス
Lqが大きくなり、永久磁石11を通るd軸方向の磁束
パス14のインダクタンスLdとの差が確保され、大き
なリラクタンストルクが得られ、出力トルクを高くでき
る。解析結果によれば、同一のモータ外径Rの場合に、
従来例のマグネットトルクのみを用いるものに対して
2.3倍のトルクが得られた。
Assuming that the total thickness of the outer rotor 3 in the radial direction of the rotor core 9 is t 0 , and the thickness of the permanent magnet 11 in the radial direction is t, 1/3 ≦ t / t 0 ≦ 2/3. Assuming that the circumferential length per single pole is θ 0 and the circumferential length of the permanent magnet 11 is θ, 0.4 ≦ θ / θ 0 ≦ 0.9, the yoke part 12 becomes 2/1/2 of t 0 . A width of 3 to 1/3 is ensured, and the salient pole portion 13 is at least 1 of θ 0 .
/ 10 is secured, the inductance Lq of the magnetic flux path 15 in the q-axis direction formed by the yoke portion 12 and the salient pole portion 13 is increased, and the inductance Ld of the magnetic flux path 14 in the d-axis direction passing through the permanent magnet 11 is increased. , A large reluctance torque is obtained, and the output torque can be increased. According to the analysis results, for the same motor outer diameter R,
2.3 times as much torque as that of the conventional example using only the magnet torque was obtained.

【0029】さらに、2/5≦t/t0 ≦1/2とし、
0.45≦θ/θ0 ≦0.55とすると、より高トルク
化ができるとともに、突極部13の幅が大きくなること
によりトルクリップルも改善できる。解析結果によれ
ば、従来例のマグネットトルクのみを用いるものに対し
て2.5倍のトルクが得られ、またトルクリップルも4
0%低減できた。
Further, 2/5 ≦ t / t 0 ≦ 1/2,
When 0.45 ≦ θ / θ 0 ≦ 0.55, the torque can be further increased, and the torque ripple can be improved by increasing the width of the salient pole portion 13. According to the analysis results, a torque 2.5 times as large as that of the conventional example using only the magnet torque was obtained, and the torque ripple was 4 times.
0% reduction was achieved.

【0030】以上の実施形態の説明では、ステータコア
5やロータコア9が一体円筒形になった状態で説明した
が、アウタロータモータ1の実際の製造工程では、図5
に示すように、ステータコア5をティース7毎に分割さ
れたステータコア片16を組み合わせて構成し、ロータ
コア9は極間の境界で分割されたロータコア片17を組
み合わせて構成するのが好ましい。
In the above description of the embodiment, the stator core 5 and the rotor core 9 have been described as being integrally cylindrical. However, in the actual manufacturing process of the outer rotor motor 1, FIG.
As shown in the figure, it is preferable that the stator core 5 is configured by combining stator core pieces 16 divided for each tooth 7, and the rotor core 9 is configured by combining rotor core pieces 17 divided at the boundary between poles.

【0031】詳しく説明すると、ステータコア片16は
電磁鋼板を積層し溶接等により固着して形成する。各ス
テータコア片16の両側の分割面にはそれぞれステータ
コア片16を組み合わせるときに互いに嵌合するように
モータ軸と平行に延びる突起16aと溝16bが設けら
れている。次に、各ステータコア片16のティース7に
巻線8を施す。その後、各ステータコア片16を円環状
に組み合わせ、溶接等により一体固着する。その際に、
突起16aと溝16bの嵌合により、ステータコア片1
6の位置決めを容易かつ確実に行うことができるととも
に組み合わせ後のステータコア5の強度を確保すること
ができる。かくして、ステータコア5が構成されると同
時にステータ2が構成される。
More specifically, the stator core pieces 16 are formed by laminating electromagnetic steel sheets and fixing them by welding or the like. Protrusions 16a and grooves 16b extending in parallel with the motor shaft are provided on split surfaces on both sides of each stator core piece 16 so as to fit each other when the stator core pieces 16 are combined. Next, the winding 8 is applied to the teeth 7 of each stator core piece 16. After that, the stator core pieces 16 are combined in an annular shape and fixed integrally by welding or the like. At that time,
By fitting the projection 16a and the groove 16b, the stator core piece 1
6 can be easily and reliably positioned, and the strength of the stator core 5 after the combination can be ensured. Thus, the stator 2 is configured at the same time as the stator core 5 is configured.

【0032】ロータコア片17は電磁鋼板を積層し溶接
等により固着して形成する。各ロータコア片17には永
久磁石11を配置する凹部10が形成され、また各ロー
タコア片17の両側の分割面にはそれぞれロータコア片
17を組み合わせるときに互いに嵌合するようにモータ
軸と平行に延びる突起17aと溝17bが設けられてい
る。次に、各ロータコア片17の凹部10に永久磁石1
1を配置し、かしめ又は接着にて一体固着する。その
後、各ロータコア片17を円環状に組み合わせ、溶接等
により一体固着する。その際に、突起17aと溝17b
の嵌合により、ロータコア片17の位置決めを容易かつ
確実に行うことができるとともに組み合わせ後のロータ
コア9の強度を確保することができる。かくして、ロー
タコア9が構成されると同時にアウタロータ3が構成さ
れる。
The rotor core piece 17 is formed by laminating electromagnetic steel sheets and fixing them by welding or the like. Each rotor core piece 17 is formed with a concave portion 10 in which the permanent magnet 11 is disposed, and the divided surfaces on both sides of each rotor core piece 17 extend in parallel with the motor shaft so as to fit each other when the rotor core pieces 17 are combined. A projection 17a and a groove 17b are provided. Next, the permanent magnet 1 is inserted into the recess 10 of each rotor core piece 17.
1 is arranged and fixed integrally by caulking or bonding. Thereafter, the respective rotor core pieces 17 are combined in an annular shape and fixed integrally by welding or the like. At this time, the projection 17a and the groove 17b
By this, the positioning of the rotor core piece 17 can be performed easily and reliably, and the strength of the rotor core 9 after the combination can be ensured. Thus, the outer rotor 3 is formed at the same time as the rotor core 9 is formed.

【0033】以上のようにして形成されたステータ2と
アウタロータ3を合体することでアウタロータモータ1
が完成する。このように、分割されたステータコア片1
6とロータコア片17を組み合わせてステータ2及びア
ウタロータ3を製造することにより、電磁鋼板をプレス
等で打ち抜く際の材料の無駄を無くすことができて、製
造コストを大幅に低減することができる。また、巻線工
程でもステータコア片16の単一のティース7に対して
容易かつ生産性良く巻線8を施すことができる。また、
アウタロータ3に対する永久磁石11の配置工程でも、
各ロータコア片17に対して容易かつ生産性良く配置固
定することができる。この結果、アウタロータモータ1
を低コストで製造できる。
The outer rotor motor 1 is formed by combining the stator 2 and the outer rotor 3 formed as described above.
Is completed. Thus, the divided stator core pieces 1
By manufacturing the stator 2 and the outer rotor 3 by combining the rotor core piece 6 and the rotor core piece 17, it is possible to eliminate waste of material when punching out the electromagnetic steel sheet by a press or the like, and it is possible to greatly reduce the manufacturing cost. Further, even in the winding step, the winding 8 can be applied to the single tooth 7 of the stator core piece 16 easily and with high productivity. Also,
In the step of disposing the permanent magnet 11 with respect to the outer rotor 3,
The rotor core pieces 17 can be arranged and fixed easily and with good productivity. As a result, the outer rotor motor 1
Can be manufactured at low cost.

【0034】なお、図5には、ステータコア片16は単
一のティース7毎に分割され、ロータコア片17は各極
間の境界で分割された例を示したが、分割数または分割
箇所はこれに限定されるものではない。例えば、図6に
示すように、ステータコア片16を3つのティース7毎
に分割し、ロータコア片17を2極毎にその境界で分割
してもよい。
FIG. 5 shows an example in which the stator core piece 16 is divided for each single tooth 7 and the rotor core piece 17 is divided at the boundary between the poles. However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 6, the stator core piece 16 may be divided for every three teeth 7 and the rotor core piece 17 may be divided for every two poles at the boundary.

【0035】以上のように構成されたアウタロータモー
タ1は、例えば、図7に示すように、電気自動車の車輪
を直接駆動するインホイールモータに適用される。
The outer rotor motor 1 configured as described above is applied to, for example, an in-wheel motor that directly drives wheels of an electric vehicle, as shown in FIG.

【0036】図7において、20は電気自動車の車輪で
あり、21はその車軸、22は車軸21に対して回転自
在に装着されたホイール、24はホイール22の外周の
リム部23に装着されたタイヤであり、アウタロータモ
ータ1はホーイル22内に配設されている。アウタロー
タモータ1のステータ2は車軸21に固定された支持ブ
ラケット25の外周に固定され、アウタロータ3はホイ
ール22のリム23内面に固定されている。
In FIG. 7, reference numeral 20 denotes a wheel of an electric vehicle, reference numeral 21 denotes an axle thereof, reference numeral 22 denotes a wheel rotatably mounted on the axle 21, and reference numeral 24 denotes a wheel mounted on a rim 23 on the outer periphery of the wheel 22. The outer rotor motor 1 is a tire, and is disposed in the wheel 22. The stator 2 of the outer rotor motor 1 is fixed to the outer periphery of a support bracket 25 fixed to the axle 21, and the outer rotor 3 is fixed to the inner surface of the rim 23 of the wheel 22.

【0037】以上のように、上記アウタロータモータ1
を組み込んだインホイールモータ駆動方式の電気自動車
によれば、駆動装置が車輪20の内部に格納されている
ので、車体側の空間が広がって空間の有効利用を図るこ
とができ、車体の小型化と車体重量の軽量化を図ること
ができ、またアウタロータ3を直接ホイール22に固定
したダイレクト駆動方式であるため、小型化・軽量化を
さらに促進することができる。さらに、アウタロータモ
ータ1は上記のようにマグネットトルクとリラクタンス
トルクの両方を利用して高出力トルクが得られるととも
にトルクリップルが少ないため、高出力、高効率で高性
能な電気自動車を提供することができる。
As described above, the outer rotor motor 1
According to the in-wheel motor drive type electric vehicle incorporating the vehicle, since the drive device is stored inside the wheels 20, the space on the vehicle body side can be widened and the space can be effectively used, and the vehicle body can be downsized. In addition, the weight of the vehicle body can be reduced, and the direct drive system in which the outer rotor 3 is directly fixed to the wheel 22 can further promote reduction in size and weight. Further, since the outer rotor motor 1 can obtain a high output torque using both the magnet torque and the reluctance torque as described above and has a small torque ripple, it is possible to provide a high-output, high-efficiency, high-performance electric vehicle. it can.

【0038】上記実施形態の説明ではステータコア5及
びロータコア9を電磁鋼板を積層して構成したものを例
示したが、これらを粉末冶金成形品にて構成してもよ
い。電磁鋼板を積層した場合にはコアの断面形状は両端
間にわたって同一に限定されるが、粉末冶金成形品とす
ることで、ステータコア5の軸芯方向両端に巻線8を収
容するための溝を有する形状にする等、ステータコア5
及びロータコア9を複雑な形状であっても最適な形状に
低コストにて作製することができる。
In the description of the above embodiment, the stator core 5 and the rotor core 9 are formed by laminating electromagnetic steel sheets, but they may be formed by powder metallurgy. When electromagnetic steel sheets are laminated, the cross-sectional shape of the core is limited to the same across both ends. However, by forming a powder metallurgy product, grooves for accommodating the windings 8 at both ends in the axial direction of the stator core 5 are formed. Stator core 5
In addition, even if the rotor core 9 has a complicated shape, the rotor core 9 can be manufactured at an optimum shape at low cost.

【0039】また、上記実施形態では、アウタロータ3
における永久磁石11の配置状態として、内周に形成し
た凹部10に略平板状ないし内周径と同一径の断面円弧
状の永久磁石11を配置した例を示したが、ロータコア
9の内周部に、外周部にヨーク部12を残した状態で曲
率半径の小さい断面円弧状や断面山形状の永久磁石11
を埋設し、永久磁石11による鎖交磁束を大きくした構
成としても良く、またヨーク部12の永久磁石11の外
周側に対向する部分に周方向に沿わせてスリットを形成
し、d軸方向の磁束パス14とq軸方向の磁束パス15
のインダクタンスの差(Lq−Ld)を更に大きくする
ようにしてもよい。
In the above embodiment, the outer rotor 3
As an example of the arrangement of the permanent magnets 11 in the above, the permanent magnet 11 having a substantially flat plate shape or an arc-shaped cross section having the same diameter as the inner peripheral diameter is disposed in the concave portion 10 formed on the inner periphery. In the state where the yoke portion 12 is left in the outer peripheral portion, the permanent magnet 11 having a small radius of curvature and a circular arc shape or a mountain cross section is used.
May be buried to increase the flux linkage by the permanent magnet 11, and a slit may be formed along the circumferential direction at a portion of the yoke portion 12 facing the outer peripheral side of the permanent magnet 11, and the slit may be formed in the d-axis direction. Magnetic flux path 14 and magnetic flux path 15 in the q-axis direction
(Lq−Ld) may be further increased.

【0040】また、上記実施形態のアウタロータモータ
1は、電気自動車のインホイールモータ以外の各種電気
機器にも適用でき、小型、高出力、高効率な電気機器を
提供できる。
The outer rotor motor 1 of the above embodiment can be applied to various electric devices other than the in-wheel motor of an electric vehicle, and can provide a small, high-output, and high-efficiency electric device.

【0041】[0041]

【発明の効果】本発明のアウタロータモータによれば、
以上の説明から明らかなように、アウタロータを、外周
部にリング状ヨーク部を有するロータコアに、永久磁石
を周方向に所定間隔置き配設するとともに、ヨーク部か
ら永久磁石間にステータ外周に隙間をあけて対向する突
極部を一体的に突設して構成し、かつ永久磁石はアウタ
ロータの軸芯方向に移行するに従って周方向に連続的又
は断続的に変位させて配設したので、アウタロータ方式
によりモータサイズ当たりの出力トルクを大きくでき、
しかもステータによる回転磁界と永久磁石との間で発生
するマグネットトルクとロータコアのヨーク部と突極部
にて形成されたインダクタンスの大きい磁路に回転磁界
の磁束が通ることによって発生するリラクタンストルク
との両方を利用でき、小型・軽量で高い出力トルクが得
られ、さらに永久磁石を回転方向にスキューさせている
ことによってトルクリップルを低減でき、したがって小
型・軽量で高い出力トルクが得られかつトルクリップル
の小さいアウタロータモータを得ることができる。
According to the outer rotor motor of the present invention,
As is clear from the above description, the outer rotor is provided on the rotor core having a ring-shaped yoke portion on the outer peripheral portion, permanent magnets are disposed at predetermined intervals in the circumferential direction, and a gap is formed between the yoke portion and the permanent magnet on the outer periphery of the stator. Since the salient pole portions opposing each other are integrally protruded, and the permanent magnets are arranged so as to be continuously or intermittently displaced in the circumferential direction as they move in the axial direction of the outer rotor, the outer rotor type is used. The output torque per motor size can be increased by
In addition, the magnet torque generated between the rotating magnetic field generated by the stator and the permanent magnet and the reluctance torque generated when the magnetic flux of the rotating magnetic field passes through a magnetic path having a large inductance formed by the yoke portion and the salient pole portion of the rotor core. Both can be used, small and lightweight, high output torque can be obtained, and the torque ripple can be reduced by skewing the permanent magnet in the rotational direction.Thus, small and lightweight, high output torque can be obtained and torque ripple can be reduced. A small outer rotor motor can be obtained.

【0042】また、永久磁石の周方向の変位量を、電気
角で、永久磁石の周方向長さの電気角をθとして、(1
80−θ)/3〜(180−θ)とすると、出力トルク
をあまり低下せずにトルクリップルを大きく低減でき
る。
The amount of displacement of the permanent magnet in the circumferential direction is defined as an electrical angle, and the electrical angle of the circumferential length of the permanent magnet is defined as θ.
When (80−θ) / 3 to (180−θ), the torque ripple can be greatly reduced without significantly lowering the output torque.

【0043】また、アウタロータの径方向厚さをt0
永久磁石の径方向厚さをtとして、1/3≦t/t0
2/3とし、アウタロータの単極当たりの周方向長さを
θ0、永久磁石の周方向長さをθとして、0.4≦θ/
θ0 ≦0.9とすると、ヨーク幅が確保されてヨーク部
と突極部にて形成される磁路のインダクタンスが大きく
なり、永久磁石を通る磁路とのインダクタンスとの差が
確保され、大きなリラクタンストルクが得られ、出力ト
ルクを高くでき、さらに、2/5≦t/t0 ≦1/2と
し、0.45≦θ/θ0 ≦0.55とすると、より高ト
ルク化ができるとともにトルクリップルも改善できる。
The radial thickness of the outer rotor is t 0 ,
Assuming that the radial thickness of the permanent magnet is t, 1/3 ≦ t / t 0
When the circumferential length per single pole of the outer rotor is θ 0 and the circumferential length of the permanent magnet is θ, 0.4 ≦ θ /
When θ 0 ≦ 0.9, the yoke width is secured, the inductance of the magnetic path formed by the yoke portion and the salient pole portion is increased, and the difference between the inductance and the magnetic path passing through the permanent magnet is secured, A large reluctance torque can be obtained and the output torque can be increased. Further, when 2/5 ≦ t / t 0 ≦ 1/2 and 0.45 ≦ θ / θ 0 ≦ 0.55, a higher torque can be achieved. At the same time, torque ripple can be improved.

【0044】また、ロータコアやステータコアを、電磁
鋼板を積層して構成すると、コアが軸芯方向に細かく分
断されることにより、コアに発生する渦電流を抑制で
き、効率を向上することができる。
When the rotor core and the stator core are formed by laminating electromagnetic steel sheets, the core is finely divided in the axial direction, so that eddy current generated in the core can be suppressed and the efficiency can be improved.

【0045】また、ロータコアやステータコアを、粉末
冶金成形品にて構成すると、最適で複雑な形状のコアを
低コストにて作製することができる。
Further, when the rotor core and the stator core are formed of a powder metallurgy molded product, an optimally complex core can be manufactured at low cost.

【0046】また、ロータコアやステータコアを、1極
又は複数極毎に分割した分割コアを円環状に組み合わせ
て構成すると、電磁鋼板を積層して構成する場合には、
分割コアを打ち抜き成形する場合の材料の無駄を無くす
ことができ、また巻線を容易かつ生産性良く行うことが
でき、低コスト化を図ることができる。
Further, when the rotor core and the stator core are configured by combining divided cores divided into one pole or plural poles in an annular shape, when the electromagnetic steel sheets are laminated,
It is possible to eliminate waste of material when punching and forming the divided cores, to perform winding easily and with good productivity, and to reduce costs.

【0047】また、本発明の電気自動車は、上記アウタ
ロータモータにおけるステータを車輪の車軸側に固定
し、車軸に対して回転自在に支持された車輪のホイール
にアウタロータを固定したものであり、小型、高出力、
高効率な電気自動車を提供することができる。
In the electric vehicle of the present invention, the stator of the outer rotor motor is fixed to the axle side of the wheel, and the outer rotor is fixed to the wheel of the wheel rotatably supported with respect to the axle. High output,
A highly efficient electric vehicle can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態のアウタロータモータの一
部の断面図である。
FIG. 1 is a partial sectional view of an outer rotor motor according to an embodiment of the present invention.

【図2】同実施形態のロータコアの斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of the rotor core of the embodiment.

【図3】同実施形態における永久磁石のスキュー配置状
態の説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram of a skew arrangement state of permanent magnets in the embodiment.

【図4】同実施形態における永久磁石の他のスキュー配
置状態の説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of another skew arrangement state of the permanent magnet in the embodiment.

【図5】同実施形態のアウタロータモータの組み立て工
程の説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of an assembling process of the outer rotor motor of the embodiment.

【図6】同実施形態のアウタロータモータの他の組み立
て工程の説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram of another assembly process of the outer rotor motor of the embodiment.

【図7】同実施形態のアウタロータモータを組み込んだ
電気自動車の車輪の断面図である。
FIG. 7 is a sectional view of a wheel of an electric vehicle in which the outer rotor motor of the embodiment is incorporated.

【図8】従来例のアウタロータモータの一部の断面図で
ある。
FIG. 8 is a cross-sectional view of a part of a conventional outer rotor motor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 アウタロータモータ 2 ステータ 3 アウタロータ 4 隙間 9 ロータコア 11 永久磁石 12 ヨーク部 13 突極部 17 ロータコア片 20 車輪 21 車軸 22 ホイール DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Outer rotor motor 2 Stator 3 Outer rotor 4 Crevice 9 Rotor core 11 Permanent magnet 12 Yoke part 13 Salient pole part 17 Rotor core piece 20 Wheel 21 Axle 22 Wheel

───────────────────────────────────────────────────── 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 1/24 H02K 1/24 A 5H622 1/27 502 1/27 502A 1/28 1/28 D 7/14 7/14 Z 19/10 19/10 A 29/00 29/00 Z (72)発明者 田米 正樹 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 5H002 AA09 AB06 AB07 AC02 AC04 AE06 AE08 5H019 AA02 AA09 AA10 CC04 CC09 DD01 EE14 EE16 FF01 GG05 5H607 AA12 BB01 BB07 BB09 BB14 BB17 CC05 FF01 FF12 5H619 AA01 BB01 BB06 BB13 BB15 BB24 PP01 PP02 PP06 PP08 5H621 AA02 BB07 GA01 GA04 GA15 HH01 JK15 5H622 AA02 CA02 CA10 CB03 CB05 PP12 PP19 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI Theme coat ゛ (Reference) H02K 1/24 H02K 1/24 A 5H622 1/27 502 1/27 502A 1/28 1/28 D 7 / 14 7/14 Z 19/10 19/10 A 29/00 29/00 Z (72) Inventor Masaki Tame 1006 Ojimon Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. F-term (reference) 5H002 AA09 AB06 AB07 AC02 AC04 AE06 AE08 5H019 AA02 AA09 AA10 CC04 CC09 DD01 EE14 EE16 FF01 GG05 5H607 AA12 BB01 BB07 BB09 BB14 BB17 CC05 FF01 FF12 5H619 AA01 BB01 BB06 BB13 BB15 BB24 PP01 PP02 PP01 PP02 PP06 PP12 PP19

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 回転磁界を発生するステータと、ステー
タの外周に隙間をあけて回転自在に配設されかつ複数の
永久磁石が周方向に配設されたアウタロータとを備えた
アウタロータモータにおいて、アウタロータを、外周部
にリング状ヨーク部を有するロータコアに、永久磁石を
周方向に所定間隔置き配設するとともに、ヨーク部から
永久磁石間にステータ外周に隙間をあけて対向する突極
部を一体的に突設して構成し、かつ永久磁石はアウタロ
ータの軸芯方向に移行するに従って周方向に連続的又は
断続的に変位させて配設したことを特徴とするアウタロ
ータモータ。
1. An outer rotor motor comprising: a stator for generating a rotating magnetic field; and an outer rotor having a plurality of permanent magnets disposed circumferentially in a rotatable manner with a gap provided on the outer periphery of the stator. The permanent magnets are arranged at predetermined intervals in the circumferential direction on a rotor core having a ring-shaped yoke portion on the outer peripheral portion, and the salient pole portions opposed to each other with a gap between the yoke portion and the permanent magnet on the outer periphery of the stator are integrally formed. An outer rotor motor, wherein the permanent magnet is disposed so as to be continuously or intermittently displaced in the circumferential direction as it moves in the axial direction of the outer rotor.
【請求項2】 永久磁石の周方向の変位量を、電気角
で、永久磁石の周方向長さの電気角をθとして、(18
0−θ)/3〜(180−θ)としたことを特徴とする
請求項1記載のアウタロータモータ。
2. The amount of displacement of the permanent magnet in the circumferential direction is represented by an electrical angle, and the electrical angle of the circumferential length of the permanent magnet is represented by θ.
The outer rotor motor according to claim 1, wherein (0−θ) / 3 to (180−θ).
【請求項3】 アウタロータの径方向厚さをt0 、永久
磁石の径方向厚さをtとして、1/3≦t/t0 ≦2/
3とし、アウタロータの単極当たりの周方向長さを
θ0 、永久磁石の周方向長さをθとして、0.4≦θ/
θ0 ≦0.9としたことを特徴とする請求項1記載のア
ウタロータモータ。
3. Assuming that the radial thickness of the outer rotor is t 0 and the radial thickness of the permanent magnet is t, 1/3 ≦ t / t 0 ≦ 2 /
3, the peripheral length per single pole of the outer rotor is θ 0 , and the peripheral length of the permanent magnet is θ, 0.4 ≦ θ /
2. The outer rotor motor according to claim 1, wherein θ 0 ≦ 0.9.
【請求項4】 2/5≦t/t0 ≦1/2とし、0.4
5≦θ/θ0 ≦0.55としたことを特徴とする請求項
3記載のアウタロータモータ。
4. The condition of 2/5 ≦ t / t 0 ≦ 1/2, 0.4
4. The outer rotor motor according to claim 3, wherein 5 ≦ θ / θ 0 ≦ 0.55.
【請求項5】 ロータコアとステータコアの何れか一方
又は両方を、電磁鋼板を積層して構成したことを特徴と
する請求項1記載のアウタロータモータ。
5. The outer rotor motor according to claim 1, wherein one or both of the rotor core and the stator core are formed by laminating electromagnetic steel sheets.
【請求項6】 ロータコアとステータコアの何れか一方
又は両方を、粉末冶金成形品にて構成したことを特徴と
する請求項1記載のアウタロータモータ。
6. The outer rotor motor according to claim 1, wherein one or both of the rotor core and the stator core are formed of a powder metallurgy molded product.
【請求項7】 ロータコアとステーコアの何れか一方又
は両方を、1極又は複数極毎に分割したコア片を円環状
に組み合わせて構成したことを特徴とする請求項1又は
5又は6記載のアウタロータモータ。
7. The outer rotor according to claim 1, wherein one or both of the rotor core and the stay core are formed by combining core pieces divided into one pole or plural poles in an annular shape. motor.
【請求項8】 請求項1〜7の何れかに記載のアウタロ
ータモータにおけるステータを車輪の車軸側に固定し、
車軸に対して回転自在に支持された車輪のホイールにア
ウタロータを固定したことを特徴とする電気自動車。
8. A stator in the outer rotor motor according to claim 1, wherein the stator is fixed to an axle side of a wheel.
An electric vehicle having an outer rotor fixed to wheels of wheels supported rotatably with respect to an axle.
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