JP2013017369A - Coupled type outer rotor motor - Google Patents
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本発明は、主として乗り物・輸送機器・産業機械・家電製品に使用されるモーターで、固定されたステータの外周を、ローターが回転する、アウターローターモーターに関する。The present invention relates to an outer rotor motor, which is a motor mainly used in vehicles, transportation equipment, industrial machines, and household electrical appliances, and a rotor rotates on the outer periphery of a fixed stator.
近年、電気自動車用のインホイールモーターとしてアウターローターモーターが主力になりつつあるが、まだ研究段階の域を脱しておらず、モーターは個別に、専用設計されたものが使用されている。In recent years, outer rotor motors are becoming the mainstay in-wheel motors for electric vehicles, but they have not yet gone through the research stage, and motors that are individually designed are used individually.
専用設計されたモーターでは、それぞれの用途に応じて最適な仕様となっている為、モーターとしての効率は良いものの、用途別に多数の種類を開発しなければならず、その結果、1種類毎の生産数量が少なくなってしまい、量産効果が望めず、コストを下げる事ができい。
コストが下がらない事で普及が遅れ、普及が遅れればさらにコストが上がってしまうとの悪循環を起こしている。Dedicated designed motors have optimal specifications for each application, so the efficiency of the motor is good, but many types must be developed for each application. As a result, each type Production volume is reduced, mass production effect cannot be expected, and cost cannot be reduced.
The spread is delayed because the cost is not lowered, and if the spread is delayed, the cost will rise further.
モーターのステータとローターを、それぞれ軸方向に3分割し、中央部分の長さを変更する又は長さの異なる部品に交換する事で、コストを上げずに、複数の仕様・出力のモーターを提供可能にする。
具体的には、請求項1から請求項10のいずれかに記載された通りに構成する。The motor's stator and rotor are each divided into three parts in the axial direction, and the motors with multiple specifications and outputs can be provided without increasing costs by changing the length of the central part or replacing parts with different lengths. to enable.
Specifically, it is configured as described in any one of
従来、例えば5種類の出力・仕様のモーターを必要とする場合、ローターもステータも5種類を開発しなければならない。しかし本発明によれば、3分割されたモーターを、1種類開発し、中央部分のステータとローターのみ、4種類追加すれば良い。
その結果、開発費用が大幅に削減されると共に、物流や在庫品保管の際にも場所を取らず、トータルで大幅なコストダウンが可能となる。即ち、量産・市販仕様として最適な構成が得られる。Conventionally, for example, when five types of output / specification motors are required, five types of rotors and stators must be developed. However, according to the present invention, one kind of motor divided into three parts is developed, and only four kinds of stators and rotors in the central portion are added.
As a result, development costs can be greatly reduced, and the total cost can be greatly reduced without taking up space for logistics and inventory storage. That is, an optimum configuration can be obtained for mass production and commercial specifications.
アウターローターモーターにおいて、固定されたステータと回転するローターを、それぞれ軸方向に3分割した上、連結して使用する。ステータとローターの中央部は、長さが異なる部品と交換する事により、モーターの出力又は、回生制動時の制動力又は、発電機として使用時の発電容量を変更できる。
また、ステータの配線は、それぞれ連結部を直接連結し、配線の途中からコイルへ接続する事で、連結したステータが並列接続となる。In an outer rotor motor, a fixed stator and a rotating rotor are each divided into three parts in the axial direction, and then used by being connected. By replacing the central part of the stator and the rotor with parts having different lengths, the output of the motor, the braking force during regenerative braking, or the power generation capacity when used as a generator can be changed.
In addition, the stator wiring is connected in parallel by connecting the connecting portions directly and connecting to the coil from the middle of the wiring.
本発明の実施例は、請求項1から10で詳述された通りである。その一例を次に示す。Embodiments of the invention are as detailed in claims 1-10. An example is shown below.
図1は、本発明品のアウターローターモーターである。回転軸、即ち、被駆動軸6の端部にはスプライン7が設けられ、ローター8のスプラインと嵌合している。ローター8は、ワッシャ11とボルト12にて、回転軸6に固定されている。尚、図1は、軸心1に対して対称なので、下半分は省略してある。
ローター8は、3分割されたローターの末端部であり、中央部9及び固定部10と組合せられ、一体となって回転する。ステータ3は、車両・工作機械・家電など、モーターを使う装置2に取り付けられ、中央部4と末端部5の各ステータと組合せて使用される。
ここで、ローター9及びステータ4を、軸方向長さの異なる部品と交換すれば、モーター全体を新作するよりも遥かに低コストで、出力・仕様の異なるモーターを得る事ができる。尚、回転軸6を固定部2に取り付け、スプライン嵌合部7をベアリングにしても良い。
この場合は、固定された軸上をローターが回転する事になり、電気自動車のインホイールモーターなどに利用できる。以上が、請求項1から請求項3に記載の本発明の実施例である。FIG. 1 shows an outer rotor motor of the present invention. A
The
Here, if the
In this case, the rotor rotates on a fixed shaft, which can be used for an in-wheel motor of an electric vehicle. The above is the embodiment of the present invention described in
図2は、本発明品のアウターローターモーターの、ステータ内の配線を示す模式図である。19は、ステータの中央部4の配線を表し、ステータの末端部と接続する為の雄コネクタ13と、ステータの固定部と接続する為のコネクタ14と、コイル15が、19の様に結線されている。ステータの固定部3の配線も同様に、雄コネクタ16、雌もネクタ17、コイル18が、20の様に結線されている。ステータの末端部5の内部結線は、中央部4と同様であるが、末端なので雄コネクタ13を廃止した構成とする。
この構成により、ステータ3・4・5を連結した際、コイルに流れる電流が並列接続となり、電圧を一定に保つ事ができる。また、中央部のステータ4のサイズが変わった場合や、中央部のステータを複数接続した場合でも、同様に電圧を一定に保つ事ができる上、コネクタの雄雌を間違えると絶対に接続できない為、誤組みの防止となる。
尚、図2は模式図であるが、実際のコネクタは、ステータの接続面から突出しない形状とする。以上が、請求項4から請求項6に記載の本発明の実施例である。FIG. 2 is a schematic diagram showing wiring in the stator of the outer rotor motor of the present invention.
With this configuration, when the
Although FIG. 2 is a schematic diagram, the actual connector has a shape that does not protrude from the connection surface of the stator. The above is the embodiment of the present invention described in
図3は、本発明品のアウターローターモーターの、ローターの嵌合部の構成を表し、図1と同様、軸心1に対して対称となる為、下半分は省略してある。
ローターの末端部21と、中央部22と、固定部23は、それぞれテーパー面25及び24で、同軸上を回転する様に構成される。この状態で、貫通孔27にボルト(図示無し)を通してメネジ26で締め付ける。尚、ボルトは、軸心1に対して回転対称となる様に複数配置する。この構成により、組合せたローターは、同一軸上をバランス良く回転できる。
また、図示していないが、スプライン7をベアリングに変更し、ローターの中央部22の外周面にギアやベルト用のプーリー形状を設ければ、ローターの外周から回転力を取り出す事が可能となる。さらに、ローターの外周に、直接ホイールを装置すれば、交換式のインホイールモーターとして利用できる。
尚、各ローターの一部を遠心式ポンプとして活用すれば、モーターの空冷が可能となる。以上が、請求項7から請求項10に記載の本発明の実施例である。FIG. 3 shows the configuration of the rotor fitting portion of the outer rotor motor of the present invention. Since it is symmetric with respect to the
The
Although not shown, if the
If a part of each rotor is used as a centrifugal pump, the motor can be air-cooled. The above is the embodiment of the present invention described in
本発明によれば、用途、必要出力、出力特性が複数存在する場合でも、モーター全体を数種類作る必要が無く、中央部のローターとステータだけ、複数の種類を用意すれば良く、生産効率が飛躍的に上がり、在庫量も減らす事ができる。
また、複数の中央部ステータを連結しても、常にコイルへの給電は並列接続になる為、利便性が高く、誤組みも発生しない。According to the present invention, even when there are a plurality of uses, required outputs, and output characteristics, it is not necessary to prepare several types of the whole motor, and only a plurality of types are prepared with only the central rotor and stator, and the production efficiency is greatly improved. Increase and the amount of inventory can be reduced.
Further, even when a plurality of central stators are connected, since the power supply to the coil is always connected in parallel, the convenience is high and no erroneous assembly occurs.
1、軸心
2、固定部(車両においては、車体フレームなど)
3、ステータの固定部
4、ステータの中央部
5、ステータの末端部
6、回転軸(被駆動軸であり、出力軸)
7、スプライン嵌合部
8、ローターの末端部
9、ローターの中央部
10、ローターの固定部
11、ローター固定用のワッシャ
12、ローター固定用のボルト
13、ステータの中央部の、雄のコネクター
14、ステータの中央部の、雌のコネクター
15、ステータの中央部の、コイル
16、ステータの固定部の、雄のコネクター
17、ステータの固定部の、雌のコネクター
18、ステータの固定部の、コイル
19、ステータの中央部の配線
20、ステータの固定部の配線
21、テーパー嵌合型ローターの、末端部
22、テーパー嵌合型ローターの、中央部
23、テーパー嵌合型ローターの、固定部
24、テーパー嵌合部(ローターの、固定部と中央部)
25、テーパー嵌合部(ローターの、中央部と末端部)
26、メネジ(ボルト嵌合用)
27、貫通孔
28、凹部(ボルト頭部の埋設用)1,
3. Stator fixed
7,
25, taper fitting (center and end of rotor)
26, female thread (for bolt fitting)
27, through
Claims (10)
1,ステータの固定部の配線は、装置や車体に取り付けて電源供給を受ける配線コネクタと、ステータの中央部と接続する為の電源コネクタとを直結し、固定部のコイルには、この直結配線から分岐して電源供給する様に装置した。
2,ステータの中央部の配線は、固定部側の電源コネクタと、末端部側の電源コネクタとを直結配線し、中央部のコイルには、この直結配線から分岐して電源供給する様に装置した。The connected outer rotor motor according to any one of claims 2 to 4, wherein the power supply wiring to each stator is connected in parallel with the following configuration. When the motor body is used as a regenerative brake or a generator, the power supply wiring is read as power recovery wiring.
1, the wiring of the stator fixed part is directly connected to the wiring connector that is attached to the device or the vehicle body and receives power supply, and the power connector for connection to the center part of the stator. It was set up to supply power after branching off.
2. The wiring at the center of the stator is connected directly to the power connector on the fixed part and the power connector on the end, and the coil is fed to the central part from the direct connection. did.
1,固定部・中央部・末端部の各接続部は、テーパー面によるインロー嵌合とし、各部分を軸方向に貫通する孔に通したボルトで、軸方向に締め上げて固定した。締結は、末端部に雌ねじを設け、中央部・末端部を貫通するボルトで末端部側から締め上げる構成とした。
尚、ボルトの本数は複数とし、その配置は、回転軸に対して回転対称とする。
2,固定部・中央部・末端部の各接続部は、テーパーねじとする。尚、ねじ締め上げ後、外側面から回転軸中心方向への止めねじ、又はリベット、又はピンの圧入により、緩み止めを施す構成も含み、止めねじ、リベット、ピンの本数は複数とし、その配置は、回転軸に対して回転対称とする、、又は1本として、ローターにバランス取り加工を施す。
3,固定部・中央部・末端部の各接続部は、焼き嵌め、又はテーパー嵌合による焼き嵌め、又はローターの外周にリング状の金属環を焼き嵌めした。The connected outer rotor motor according to claim 1, wherein the rotor has any one of the following configurations.
1, each connection part of a fixed part, a center part, and a terminal part was made into a spigot fitting by a taper surface, and was tightened and fixed in the axial direction with a bolt that passed through each part in the axial direction. Fastening was performed by providing a female screw at the end and tightening it from the end with a bolt penetrating the center and end.
The number of bolts is plural, and the arrangement is rotationally symmetric with respect to the rotation axis.
2. The fixed part, the central part, and the terminal part are connected to each other with a taper screw. In addition, after tightening the screw, including a configuration in which a setscrew, rivet, or pin is press-fitted from the outer surface toward the center of the rotation axis to prevent loosening, there are a plurality of setscrews, rivets, and pins. Is rotationally symmetric with respect to the rotation axis, or balances the rotor as one.
3. The connecting portions of the fixed portion, the central portion, and the end portion were shrink-fitted or shrink-fitted by taper fitting, or a ring-shaped metal ring was shrink-fitted on the outer periphery of the rotor.
1,ステータ取り付け部近傍に貫通孔を設け、ローターの内側の空間と外気とを連通させた。
尚、外気と連通させる構成は、貫通孔にパイプを取り付け、パイプの解放端を回転軸よりも上部、又は下部に装置した構成や、外気と連通する部分に弁を設けた構成も含む。
2,ステータ取り付け部近傍に貫通孔を設け、ローターの内側の空間と外気とを連通させると共に、ローターの外周に遠心力で開く弁を設け、ローターの回転によるポンプ作用で、ローター内の空気を吐出する様に構成した。
尚、外気と連通させる構成は、貫通孔にパイプを取り付け、パイプの解放端を回転軸よりも上部、又は下部に装置した構成や、外気と連通する部分に弁を設けた構成も含む。また、弁を取り付けた遠心式ポンプをローターに取り付けた構成や、末端部・中央部・固定部のいずれかのローターのみを、遠心式ポンプとした構成も含む。10. The structure according to claim 1, wherein a sealing seal is attached to the stator or a fixed portion to which the stator is attached, and the lip portion is brought into contact with the inner peripheral surface or the end surface of the rotor, so that dust and water can be removed from the rotor. An articulated outer rotor motor characterized in that it is installed so that it does not enter the inside, that is, dust and water do not touch the stator, and has one of the following configurations.
1, a through hole was provided in the vicinity of the stator mounting portion, and the space inside the rotor was communicated with the outside air.
Note that the configuration for communicating with the outside air includes a configuration in which a pipe is attached to the through hole and the open end of the pipe is provided above or below the rotation shaft, and a valve is provided at a portion communicating with the outside air.
2.A through hole is provided in the vicinity of the stator mounting part to communicate the space inside the rotor with the outside air, and a valve that is opened by centrifugal force is provided on the outer periphery of the rotor. It comprised so that it might discharge.
Note that the configuration for communicating with the outside air includes a configuration in which a pipe is attached to the through hole and the open end of the pipe is provided above or below the rotation shaft, and a valve is provided at a portion communicating with the outside air. Moreover, the structure which attached the centrifugal pump which attached the valve to the rotor, and the structure which used only the rotor of the terminal part, the center part, and the fixing | fixed part as a centrifugal pump are also included.
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