JP2013531466A - 電気自動車用の電気モーター - Google Patents

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Abstract

本発明は電気自動車などに汎用される電気モーターに係り、さらに詳しくは、支持棒および固定軸結合部の一方の面を覆いかぶせて支持棒の結束解除を防ぐ結束保持部を結合手段によって前記支持棒と結合して支持棒から固定軸が離脱することを防ぐことができ、特に、支持棒の一方の面には係合溝を凹設し、結束保持部の一方の面における前記係合溝と対応する個所に係合突起を突設して、前記係合溝と係合突起との係合によって前記結束保持部と支持棒との間の結束を強固にして支持棒から固定軸が離脱することを防ぐことができ、支持棒の第1の端部および第2の端部が拡開されることを防ぐために結束保持部に支持棒の端部側を覆いかぶせる第1の突出端の両側にそれぞれ折曲部を形成して、前記結束保持部が支持棒および固定軸結合部の一方の面を覆いかぶせた状態で前記折曲部を前記第1および第2の端部の両側に結束して前記折曲部が前記支持棒の第1および第2の端部が拡開されることを防ぐことができ、ハウジングの内面に直接的に磁石を接着剤を用いて取り付けることなく、ハウジングの内面に固着されながら磁石が嵌合可能が磁石嵌合孔が隔設されたコアをさらに備えて、モーターの作動中における磁石の脱離による安全性の問題を防ぎ、磁石同士の間隔を正確に保持して起磁力を極大化させることのできる電気自動車用の電気モーターに関する。
【選択図】図9

Description

本発明は電気自動車などに汎用される電気モーターに係り、さらに詳しくは、支持棒および固定軸結合部の一方の面を覆いかぶせて支持棒の結束解除を防ぐ結束保持部を結合手段によって前記支持棒と結合して支持棒から固定軸が離脱することを防ぐことができ、特に、支持棒の一方の面には係合溝を凹設し、結束保持部の一方の面における前記係合溝と対応する個所に係合突起を突設して、前記係合溝と係合突起との係合によって前記結束保持部と支持棒との間の結束を強固にして支持棒から固定軸が離脱することを防ぐことができ、支持棒の第1の端部および第2の端部が拡開されることを防ぐために結束保持部に支持棒の端部側を覆いかぶせる第1の突出端の両側にそれぞれ折曲部を形成して、前記結束保持部が支持棒および固定軸結合部の一方の面を覆いかぶせた状態で前記折曲部を前記第1および第2の端部の両側に結束して前記折曲部が前記支持棒の第1および第2の端部が拡開されることを防ぐことができ、ハウジングの内面に直接的に磁石を接着剤を用いて取り付けることなく、ハウジングの内面に固着されながら磁石が嵌合可能が磁石嵌合孔が隔設されたコアをさらに備えて、モーターの作動中における磁石の脱離による安全性の問題を防ぎ、磁石同士の間隔を正確に保持して起磁力を極大化させることのできる電気自動車用の電気モーターに関する。
大気汚染の問題による環境の悪影響と化石燃料の枯渇により、電気モーターを使用する電気自動車が注目を集めており、中でも、エンジンを主動力源とし、且つ、電気モーターを補助動力源とするハイブリッド自動車や、さらには、電気モーターのみを主動力源とする電気自動車が開発されて商用化段階に至っている。これに伴い、電気モーターの活用度が高まりつつある。
図1は、従来の電気モーターにおける固定軸の通孔を介して電線が引き込まれる構造を示す参考図であり、図2は、従来の電気モーターにおける固定軸と支持棒との結合構造を示す参考図であり、図3は、従来の電気モーターにおけるモーターのハウジングとリムとの結合構造を示す参考図であり、図4は、従来の電気モーターにおけるハウジングの内面に磁石が接着剤により取り付けられる構造を示す参考図である。
特に、図1を参照すると、従来の電気モーター(特に、電気自動車や電気オートバイなど電気モーターを使用する乗物に汎用される電気モーター)においては、電気モーターのハウジングbの内部に引き込まれる電線cが回転子b1の回転中心をなす固定軸aに形成された通孔a1を介して引き込まれる構造をとっているため、前記固定軸aは内部に通孔a1が形成される空間分だけ耐久性が弱くなり、特に、より強い起磁力を生じさせるために電線cが太くなったり電線cの本数が多くなったりする場合に、それに伴い、前記固定軸a及びその内部に形成される通孔a1もまた肥大化してしまい、相対的に電気モーターの体積および重量も大きくなってしまうという欠点を抱えている。なお、前記固定軸aの通孔a1を介して引き出される電線cは外部に露出されることを余儀なくされるため、電気自動車(特に、電気オートバイ)が事故などによって滑り込みながら車輪に連結される電気モーターの側面を路面に擦り剥いたり、その他の外部要因などによって電線cが損傷されやすくなるという問題も頻発している。
また、図2に示す従来の電気モーターにおける固定軸aと支持棒dとの結合構造を調べると、固定軸aを支持する支持棒dの一方の側面において前記固定軸aに螺合されるナットeのみを用いて固定軸aと支持棒dとを結合する方式に過ぎないため、頻繁な運行などにより発生する運行衝撃などによって前記ナットeが緩まる場合に固定軸aが前記支持棒dから離脱しやすいため、これによる安全事故の問題などが頻発しているのが現状である。
さらに、図3に示す従来の電気モーターにおける回転子b1と車輪gを固定するリムfとの結合構造を調べると、別途のアングルhなどの構成を用いて、前記アングルhの一方の側は前記回転子b1にボルトなどによって結合し、且つ、前記アングルhの他方の側は前記リムfの底面に溶接によって固定する構造をとっているため、前記アングルhと回転子b1とをボルトによって結合する作業は手狭い空間的な制約によって作業が円滑に行われないという問題があり、且つ、前記アングルhとリムfとを溶接によって結合する作業は溶接作業中に発生する熱によって前記アングルhはもとより、前記リムfに変形が発生して結合されたリムfが真円からかけ離れたものとなり、前記リムf及び車輪gの回転バランスが取れないなどの問題があり、しかも、上記の複雑な工程により作業に手間がかかるため効率よい工程が行われないという問題が発生しているのが現状である。
さらにまた、図4に示す従来の電気モーターにおいて、回転子b1の内周面に磁石iを接着剤を用いて取り付ける構造を調べると、従来には、回転子b1の内周面に一々に接着剤を用いて磁石iを所定の間隔をあけて取り付けるため、接着剤を用いた取り付け工程が複雑であり、しかも、製造に手間及びコストがかかるため非効率的であり、前記磁石iを正確に所定の間隔をあけて形成することもまた製造過程において発生する累積公差などを考慮するときにほとんど不可能であり、前記磁石iにおいて発生される磁場及びそれによる起磁力が低下するという問題があることはもとより、特に、運行衝撃などによって運行中に前記磁石iが前記回転子b1内から脱離する場合に脱離された磁石iによる安全事故の問題が発生してしまい、しかも、磁石iを回転子b1の内周面に取り付ける方式では、前記回転子b1を有するハウジングbを必然的に鋼から製造しなければならないが、これにより、ハウジングbそのものが重くなって過重量による非効率性の問題も発生しているのが現状である。
本発明は上述した問題点を解消するためになされたものであり、その目的は、支持棒および固定軸結合部の一方の面を覆いかぶせて支持棒の結束解除を防ぐ結束保持部を結合手段によって前記支持棒と結合して支持棒から固定軸が離脱することを防ぐことのできる電気自動車用の電気モーターを提供することである。
本発明の他の目的は、前記支持棒の一方の面には係合溝を凹設し、前記結束保持部の一方の面における前記係合溝と対応する個所に係合突起を突設して、前記係合溝と係合突起との係合によって前記結束保持部と支持棒との間の結束を強固にして支持棒から固定軸が離脱することを防ぐことのできる電気自動車用の電気モーターを提供することである。
本発明のさらに他の目的は、固定軸が嵌合自在な固定軸嵌合溝を形成する第1の端部および第2の端部を備え、前記結束保持部は、前記支持棒の端部側を覆いかぶせる第1の突出端の両側にそれぞれ折り曲げられて形成される折曲部を備えて、前記結束保持部が前記支持棒および固定軸結合部の一方の面を覆いかぶせた状態で、前記折曲部を前記第1の端部および第2の端部の両側に結束して、前記折曲部が前記支持棒の第1および第2の端部が拡開されることを防ぐことのできる電気自動車用の電気モーターを提供することである。
本発明のさらに他の目的は、前記結束保持部が締め付けられる固定軸の一端と向かい合う固定軸の他端にも別途の第2の結束保持部を結合手段によって前記第2の支持棒と結合して、第2の支持棒から固定軸が離脱することを防いで固定軸の離脱をより効率よく防ぐことのできる電気自動車用の電気モーターを提供することである。
本発明のさらに他の目的は、ハウジング内面に直接的に磁石を接着剤を用いて取り付けることなく、ハウジングの内面に固着されながら磁石が嵌合可能が磁石嵌合孔が隔設されたコアをさらに備えて、モーターの作動中における磁石の脱離による安全性の問題を防ぎ、磁石同士の間隔を正確に保持して起磁力を極大化させることのできる電気自動車用の電気モーターを提供することである。
本発明のさらに他の目的は、前記コアに隔設される前記磁石嵌合溝が、隣り合う磁石嵌合溝同士が相反する傾斜角をなして全体として「V」字状が繰り返されることにより、同じ面積における磁束量を増やして起磁力を極大化させることのできる電気自動車用の電気モーターを提供することである。
本発明のさらに他の目的は、前記コアが前記回転子の最外郭側の内面に固着される第1のコアと、前記回転子の中心部側の内面に固着される第2のコアと、を備えて、起磁力を極大化させて大きなトルクを発揮させることのできる電気自動車用の電気モーターを提供することである。
本発明のさらに他の目的は、回転子の外周縁に沿って形成されてリムの側面と当接してリムを押し付けて結合する第1および第2のリム側面結合部を用いて車輪を固定するリムを結合することにより簡単にリムをハウジングに固定することのできる電気自動車用の電気モーターを提供することである。
本発明のさらに他の目的は、第2のリム側面結合部を貫通して第1のリム側面結合部に結束されるボルトを用いて前記第1および第2のリム側面結合部及びリムを回転子に結合することにより、溶接を行うことなく簡単な結合作業によりリムをハウジングに固定することができて溶接作業によるリムの変形を防ぐことのできる電気自動車用の電気モーターを提供することである。
本発明のさらに他の目的は、前記第1のリム結合部分および第2のリム結合部分はそれぞれリムの側面と当接する第1の部分と、リムの底面と当接する第2の部分との繋ぎ部が丸状に形成されて真円を呈しないリムの欠点を補ってアラインメントを向上させることのできる電気自動車用の電気モーターを提供することである。
本発明のさらに他の目的は、前記第1の部分が前記リムの側面を斜めに押し付けるように所定の部分が下向きに傾設されて、前記リムの側面を押し付けるときにくさび効果を発揮して前記リムを一層強固に固定することのできる電気自動車用の電気モーターを提供することである。
上述した本発明の諸目的を達成するための電気自動車用の電気モーターは、下記の構成を有する。
本発明のある実施形態に係る電気自動車用の電気モーターは、固定軸と、前記固定軸に固定される固定子および前記固定軸を中心として回転する回転子を有するハウジングと、を備え、前記固定子は、前記固定軸を取り囲んで固着される固定軸結合部に固定軸を支持し、かつ、電気自動車の枠体に連結される支持棒が結束可能な別途の支持棒結束部を備え、前記支持棒が前記支持棒結束部に結束された状態で、前記支持棒および固定軸結合部の一方の面を覆いかぶせて支持棒の結束解除を防ぐ結束保持部をさらに備え、前記結束保持部は、結合手段によって前記支持棒と結合して支持棒から固定軸が離脱することを防ぐことを特徴とする。
本発明の他の実施形態によれば、本発明に係る電気自動車用の電気モーターにおいて、前記結合手段は、前記支持棒の一方の面には係合溝を凹設し、前記結束保持部の一方の面における前記係合溝と対応する個所に係合突起を突設して、前記係合溝と係合突起との係合によって前記結束保持部と支持棒との間の結束を強固にして支持棒から固定軸が離脱することを防ぐことを特徴とする。
本発明のさらに他の実施形態によれば、本発明に係る電気自動車用の電気モーターにおいて、前記支持棒は、固定軸が嵌合自在な固定軸嵌合溝を形成する第1の端部および第2の端部を備え、前記結束保持部は、前記支持棒の端部側を覆いかぶせる第1の突出端の両側にそれぞれ折り曲げられて形成される折曲部を備えて、前記結束保持部が前記支持棒および固定軸結合部の一方の面を覆いかぶせた状態で、前記折曲部を前記第1の端部および第2の端部の両側に結束して、前記折曲部が前記支持棒の第1および第2の端部が拡開されることを防ぐことを特徴とする。
本発明のさらに他の実施形態によれば、本発明に係る電気自動車用の電気モーターにおいて、前記電気モーターは、前記固定軸の他端において固定軸およびカリパスを支持し、電気自動車の枠体に連結される第2の支持棒が固定軸の他端を支持した状態で前記第2の支持棒の一方の面を覆いかぶせ、結合手段によって前記第2の支持棒と結合して第2の支持棒から固定軸が離脱することを防ぐ第2の結束保持部をさらに備え、前記第2の支持棒は、固定軸が嵌合自在な固定軸嵌合溝を形成する第1の端部および第2の端部を備え、前記第2の結束保持部は、前記第2の支持棒の端部側を覆いかぶせる第1の突出端の両側にそれぞれ折り曲げられて形成される折曲部を備えて、前記第2の結束保持部が前記第2の支持棒の一方の面を覆いかぶせた状態で前記折曲部を前記第1の端部および第2の端部の両側に結束して、前記折曲部が前記第2の支持棒の第1および第2の端部が拡開されることを防ぐことを特徴とする。
本発明のさらに他の実施形態によれば、本発明に係る電気自動車用の電気モーターは、前記ハウジングの内面に固着されながら磁石が嵌合可能が磁石嵌合孔が隔設されたコアをさらに備えて、モーターの作動中における磁石の脱離による安全性の問題を防ぎ、磁石同士の間隔を正確に保持して起磁力を極大化させることを特徴とする。
本発明のさらに他の実施形態によれば、本発明に係る電気自動車用の電気モーターにおいて、前記磁石嵌合溝は、隣り合う磁石嵌合溝同士が相反する傾斜角をなして全体として「V」字状が繰り返されることにより、同じ面積における磁束量を増やして起磁力を極大化させることを特徴とする。
本発明のさらに他の実施形態によれば、本発明に係る電気自動車用の電気モーターにおいて、前記コアは、前記回転子の最外郭側の内面に固着される第1のコアと、前記回転子の中心部側の内面に固着される第2のコアと、を備えて、起磁力を極大化させて大きなトルクを発揮させることを特徴とする。
本発明のさらに他の実施形態によれば、本発明に係る電気自動車用の電気モーターにおいて、前記回転子は、外周縁に沿って形成されて車輪を固定するリムの側面と当接する第1のリム側面結合部を備え、前記回転子の外周面に沿って嵌着されて前記第1のリム側面結合部から所定の間隔だけ離れて前記リムの他方の側面と当接する第2のリム側面結合部をさらに備えて、前記第2のリム側面結合部が回転子に結合されながら前記第1および第2のリム側面結合部が同時にリムの側面を押し付けてリムをハウジングに固定することを特徴とする。
本発明のさらに他の実施形態によれば、本発明に係る電気自動車用の電気モーターにおいて、前記第2のリム側面結合部は、第2のリム側面結合部を貫通して第1のリム側面結合部に結束されるボルトを用いて回転子に結合されることにより、溶接を行うことなく簡単な結合作業によりリムをハウジングに固定することを特徴とする。
本発明のさらに他の実施形態によれば、本発明に係る電気自動車用の電気モーターにおいて、前記第1のリム側面結合部におけるリムの側面と当接する第1のリム結合部分および前記第2のリム側面結合部におけるリムの側面と当接する第2のリム結合部分は、それぞれリムの側面と当接する第1の部分と、リムの底面と当接する第2の部分との繋ぎ部が丸状に形成されて真円を呈しないリムの欠点を補ってアラインメントを向上させることを特徴とする。
本発明のさらに他の実施形態によれば、本発明に係る電気自動車用の電気モーターにおいて、前記第1の部分は、前記リムの側面を斜めに押し付けるように所定の部分が下向きに傾設されて、前記リムの側面を押し付けるときにくさび効果を発揮して前記リムを一層強固に固定することを特徴とする。
本発明によれば、上述した実施形態と後述する構成と結合、使用関係によって下記の効果が得られる。
本発明は、支持棒および固定軸結合部の一方の面を覆いかぶせて支持棒の結束解除を防ぐ結束保持部を結合手段によって前記支持棒と結合して支持棒から固定軸が離脱することを防ぐことができるという効果を有する。
本発明は、前記支持棒の一方の面には係合溝を凹設し、前記結束保持部の一方の面における前記係合溝と対応する個所に係合突起を突設して、前記係合溝と係合突起との係合によって前記結束保持部と支持棒との間の結束を強固にして支持棒から固定軸が離脱することを防ぐことができるという効果を有する。
本発明は、前記支持棒は、固定軸が嵌合自在な固定軸嵌合溝を形成する第1の端部および第2の端部を備え、前記結束保持部は、前記支持棒の端部側を覆いかぶせる第1の突出端の両側にそれぞれ折り曲げられて形成される折曲部を備えて、前記結束保持部が前記支持棒および固定軸結合部の一方の面を覆いかぶせた状態で、前記折曲部を前記第1の端部および第2の端部の両側に結束して、前記折曲部が前記支持棒の第1および第2の端部が拡開されることを防ぐことができるという効果を有する。
本発明は、前記結束保持部が締め付けられる固定軸の一端と向かい合う固定軸の他端にも別途の第2の結束保持部を結合手段によって前記第2の支持棒と結合して、第2の支持棒から固定軸が離脱することを防いで固定軸の離脱をより効率よく防ぐことができるという効果を有する。
本発明は、ハウジング内面に直接的に磁石を接着剤を用いて取り付けることなく、ハウジングの内面に固着されながら磁石が嵌合可能が磁石嵌合孔が隔設されたコアをさらに備えて、モーターの作動中における磁石の脱離による安全性の問題を防ぎ、磁石同士の間隔を正確に保持して起磁力を極大化させることができるという効果を有する。
本発明は、前記コアに隔設される前記磁石嵌合溝が、隣り合う磁石嵌合溝同士が相反する傾斜角をなして全体として「V」字状が繰り返されることにより、同じ面積における磁束量を増やして起磁力を極大化させることができるという効果を有する。
本発明は、前記コアが前記回転子の最外郭側の内面に固着される第1のコアと、前記回転子の中心部側の内面に固着される第2のコアと、を備えて、起磁力を極大化させて大きなトルクを発揮させることができるという効果を有する。
本発明は、回転子の外周縁に沿って形成されてリムの側面と当接してリムを押し付けて結合する第1および第2のリム側面結合部を用いて車輪を固定するリムを結合することにより簡単にリムをハウジングに固定することができるという効果を有する。
本発明は、第2のリム側面結合部を貫通して第1のリム側面結合部に結束されるボルトを用いて前記第1および第2のリム側面結合部及びリムを回転子に結合することにより、溶接を行うことなく簡単な結合作業によりリムをハウジングに固定することができて溶接作業によるリムの変形を防ぐことができるという効果を有する。
本発明は、前記第1のリム結合部分および第2のリム結合部分はそれぞれリムの側面と当接する第1の部分と、リムの底面と当接する第2の部分との繋ぎ部が丸状に形成されて真円を呈しないリムの欠点を補ってアラインメントを向上させることができるという効果を有する。
本発明は、前記第1の部分が前記リムの側面を斜めに押し付けるように所定の部分が下向きに傾設されて、前記リムの側面を押し付けるときにくさび効果を発揮して前記リムを一層強固に固定することができるという効果を有する。
従来の電気モーターにおける固定軸の通孔を介して電線が引き込まれる構造を示す参考図である。 従来の電気モーターにおける固定軸と支持棒との結合構造を示す参考図である。 従来の電気モーターにおけるモーターのハウジングとリムとの結合構造を示す参考図である。 従来の電気モーターにおけるハウジング内面に磁石が接着剤により取り付けられる構造を示す参考図である。 本発明のある実施形態に係る電気自動車用の電気モーターの構造を示す断面図である。 本発明のある実施形態に係る電気自動車用の電気モーターにおいて、固定軸結合部に電線が引き込まれる様子を示す参考図である。 固定軸結合部から引き出された電線が支持棒によって保護される様子を示す参考図である。 本発明のある実施形態に係る電気自動車用の電気モーターにおいて、ハウジングの外部にバランシングウェイトを設ける様子を示す参考図である。 本発明のある実施形態に係る電気自動車用の電気モーターにおいて、固定軸と支持棒とが結合される部分を示す分解斜視図である。 図9において支持棒と結束保持部とが結合される他の実施形態を示す分解斜視図である。 固定軸の他方の側において第2の支持棒と第2の結束保持部とが結合される実施形態を示す分解斜視図である。 本発明のある実施形態に係る電気自動車用の電気モーターにおいて回転子の外周面にリムが結合される関係を示す参考図である。 第1および第2のリム側面結合部とリムとが結合される部分を拡大して示す参考図である。 本発明のある実施形態に係る電気自動車用の電気モーターにおいて、回転子の内周面に磁石をはめ込んだコアが結合される関係を示す参考図である。 磁石嵌合溝が隔設されたコアを示す参考図である。
以下、添付図面に基づき、本発明に係る電気自動車用の電気モーターの好適な実施形態について詳述する。
図5は、本発明のある実施形態に係る電気自動車用の電気モーターの構造を示す断面図であり、図6は、本発明のある実施形態に係る電気自動車用の電気モーターにおいて、固定軸結合部に電線が引き込まれる様子を示す参考図であり、図7は、固定軸結合部から引き出された電線が支持棒によって保護される様子を示す参考図であり、図8は、本発明のある実施形態に係る電気自動車用の電気モーターにおいて、ハウジングの外部にバランシングウェイトを設ける様子を示す参考図である。
図5から図8を参照すると、本発明のある実施形態に係る電気自動車用の電気モーターは、固定軸10と、固定子220および回転子210を有するハウジング20と、を備える。
前記固定軸10は、本発明に係る電気モーターの中心を貫通する構成をとっており、後述する回転子210が固定軸10に軸受け結合されて固定軸10を中心として回転することにより、電気モーターの回転中心をなす。このため、前記固定軸10は、運行衝撃などにも強固に回転子210付きハウジング20を支持できるように耐久性を確保することが重要である。
前記ハウジング20は、本発明に係る電気モーターの内外部骨格を形成する構成をとっており、前記固定軸10に固定される固定子220と、前記固定軸10を中心として回転する回転子210と、を備える。
前記固定子220は、前記固定軸10に固定される部分であり、前記固定軸10を取り囲んで固定軸10に固着される固定軸結合部223と、前記固定軸結合部223の一方の側から突き出て形成されて後述する電気子コイル222が巻線自在になる電気子鉄心221と、前記電気子鉄心221に巻線されて電流が供給される場合に磁場を発生する電気子コイル222と、を備えていてもよい。前記電気子鉄心221は、磁力線を上手く通過させ、渦巻き電流を低減するために薄いケイ素鋼板が積み重ねられて形成されることが好ましく、一方の側には前記電気子コイル222が巻線自在に溝が形成されていてもよい。前記電気子コイル222は、前記電気子鉄心221(好ましくは、電気子鉄心221の一方の側に形成された溝)に巻線されて直列または並列接続が可能であり、Δ結線やY結線が両方とも使用可能である。前記電気子コイル222には電流が供給自在に電線60が連結されるが、前記電線60を介して電流が供給される場合に前記電気子コイル222には磁場が発生し、前記電気子コイル222によって発生された磁場は後述する回転子210の内面に形成される磁石214によって形成された磁場と互いに作用して起磁力が発生され、この起磁力によって後述する回転子210は前記固定軸10を中心として回転することになる。
前記回転子210は、前記固定軸10を中心として回転する部分であり、大きく、一方の面が開放され、内部に固定軸10と固定子220とが嵌合可能な通常円筒状の空間を形成する第1の回転子210−1と、前記第1の回転子210−1の開放された一方の面に脱着自在に結合されて第1の回転子210−1の内部に固定軸10と固定子220をはめ込んだ後に電気モーターのハウジング20を閉鎖する第2の回転子210−2とが互いに結合する構造をとってもよい。前記回転子210、より具体的には、第1の回転子210−1の円筒状の内周面には磁石214が所定の間隔をあけて互いに極性が交差するように配設されて前記電気子コイル222において発生する磁場との相互作用による起電力により磁石214を含む回転子210の全体が回転することになる。なお、前記回転子210、より具体的には、第1の回転子210−1の円筒状の外周面には車輪80を固定するリム70(これは、通常、ホイールと呼ばれる構成要素である)が結合し、これにより、前記回転子210の回転に伴い車輪80が回転自在になる。なお、本発明において、前記第1の回転子210−1は前記固定軸10に、前記第2の回転子210−2は前記固定軸10に、より具体的には、後述する前記固定軸結合部223にそれぞれ軸受け結合されて、前記固定軸10を回転中心として回転する。
特に、図5から図7を参照すると、本発明においては、前記固定子220が前記固定軸結合部223に電線60が引き込まれる別途の電線引込み孔2231を備えて、前記固定軸10に電線60の引き込みのための別途の通孔が形成されないようにして固定軸10の直径を増やさないようにしつつも高い強度を維持することを特徴とする。上述した図1に示す従来の電気モーターの問題点として説明したように、従来の電気モーター(特に、電気オートバイに汎用される電気モーター)においては、電気モーターのハウジングbの内部に引き込まれる電線cが回転子b1の回転中心をなす固定軸aに形成された通孔a1を介して引き込まれる構造をとっているため、前記固定軸aは内部に通孔a1が形成される空間分だけ耐久性が弱くなり、特に、より多くの起磁力を発生させるために電線cが太くなったり電線cの本数が増えたりする場合に、これにより、前記固定軸a及びその内部に形成される通孔a1もまた大きくなってしまい、通孔a1の直径が大きくなる分固定軸aの耐久性が弱化したり、これを補うために固定軸aそのものの直径を増やす場合に相対的に電気モーターの体積および重量もまた増えてしまうという欠点を抱えている。本発明においては、上述した問題点を解消するために、前記固定軸結合部223に電線60が引き込み可能な別途の電線引込み孔2231を形成して、前記固定軸10に電線60の引き込みのための別途の通孔が形成されないように電気モーターはもとより、車輪全体の求心点となる固定軸10の耐久性を確保している。
前記固定軸結合部223は、図5に示すように、前記固定軸10の一部分を取り囲んで固定軸10に固着される部分であり、前記固定子220の骨格の基礎を形成する。参考までに、上述した第2の回転子210−2は、前記固定軸10に固着された前記固定軸結合部223に軸受け結合されて前記固定軸10を中心として回転し、前記固定軸10は、前記固定軸結合部223の形成有無とは無関係に常に一定の直径を形成する。
前記電線引込み孔2231は、図5に示すように、前記固定軸10を取り囲む前記固定軸結合部223を長手方向に貫通して外部から電線60を前記電線引込み孔2231を介してハウジング20の内部に引き込む構成要素であり、前記固定軸結合部223に別設された前記電線引込み孔2231を介して電線60が引き込まれることにより、前記固定軸10には、従来とは異なり、電線60の引込みのための別途の通孔が形成されないようにして固定軸10の耐久性を確保する。前記電線引込み孔2231は、図6に示すように、引き込まれる電線60の本数に合わせて多数形成されてもよく、電線60の直径に合わせて大径に形成されてもよい。特に、上述した図1に示す従来の電気モーターの問題点として説明したように、従来、前記固定軸aの通孔a1を介して引き出される電線cは外部に露出せざるを得ず、電気自動車(特に、電気オートバイ)が事故などによって滑り込みながら車輪に連結される電気モーターの側面を路面に擦り剥くか、あるいは、その他の外部要因などによって電線cが損傷されやすくなるという欠点を抱えている。本発明においては、上述した問題点を解消するために、図5から図7に示すように、前記電線引込み孔2231の外部に向く側の末端が前記固定軸10に結合される支持棒40(これは、固定軸10を支持し、電気自動車の枠体50に連結される構成要素であり、後述する説明を参照)から所定の間隔だけ離れて形成されて、電線引込み孔2231の外部に向く側の末端から引き出された電線60が、図7に示すように、前記支持棒40によって保護されて外部に露出されないことにより、外部衝撃から電線60が破損され易くなることを防ぐ。この場合、前記電線引込み孔2231は、電線引込み孔2231から引き出された電線60が前記支持棒40によって一層効率よく保護されるように、電線引込み孔2231が形成される方向を前記支持棒40の形成方向に一致させることが好ましく、また、電線引込み孔2231から引き出されて前記支持棒40に沿って曲がる電線60が折り曲げられる個所において損傷されることを防ぐために、電線引込み孔2231の外部に向く側の末端を電線60が曲がる方向に傾設してもよい。
さらに、図8を参照すると、本発明においては、前記ハウジング20が前記回転子210の円周方向にバランシングウェイト216を嵌合可能なバランシングウェイト溝215を備えて、前記バランシングウェイト216を用いて前記回転子210の回転バランスを調節する。
前記回転子210は、上述したように、固定軸10を中心として回転する構成要素であり、特に、高速回転する前記回転子210は、回転時に回転バランスが取られていなければ円滑に高速回転することができず、それ故に、前記回転子210の外周面に固着されてつれ回転する車輪80もまた電気自動車の胴体を転動させることなく回転することが可能になるが、前記回転子210の内部には磁石214をはじめとする多数の構成要素が取り付けられているため、これらの構成要素を備えている回転子210がそれ自体で回転バランスをとっていることは困難である。このため、本発明は、前記回転子210の外側から回転子210の円周方向にバランシングウェイト216を嵌合可能なバランシングウェイト溝215を備えて、前記バランシングウェイト溝215に嵌合されて回転子210の円周方向に沿って位置する多数のバランシングウェイト216の重さをそれぞれ別々に調節してそれ自体で回転バランスが取られていない前記回転子210の回転バランスを調節する。
前記バランシングウェイト溝215は、前記回転子210の円周方向にバランシングウェイト216が嵌合可能に凹設される構成要素であり、回転子210の回転バランスを精度よく調節するためには、多数のバランシングウェイト216が嵌合される必要があるが、前記バランシングウェイト溝215は、前記回転子210の円周方向に沿って多数形成されることが好ましく、且つ、前記バランシングウェイト溝215が回転子210の外周面に形成されて前記バランシングウェイト215を外部から脱着自在に形成することにより結合作業を容易に行うことが可能になる。
前記バランシングウェイト216は、前記バランシングウェイト溝215に嵌合されて前記回転子210の円周方向に沿って多数嵌合されることにより、それ自体で回転バランスが取られていない前記回転子210の回転バランスを調節する構成要素であり、それぞれ異なる重さを有する多数のバランシングウェイト216を適切に前記バランシングウェイト溝215に嵌合して回転バランスを取る。例えば、前記回転子210の一方の側の重さが他方の側の重さよりも軽いため、回転子210の回転バランスが取られていない場合には、回転子210の一方の側に位置するバランシングウェイト溝215には重さが相対的に大きなバランシングウェイト216を嵌合し、回転子210の他方の側に位置するバランシングウェイト溝215には重さが相対的に小さなバランシングウェイト216を嵌合して前記回転子210の回転バランスを調節する。
図9は、本発明のある実施形態に係る電気自動車用の電気モーターにおいて、固定軸と支持棒とが結合される部分を示す分解斜視図であり、図10は、図9において支持棒と結束保持部とが結合される他の実施形態を示す分解斜視図であり、図11は、固定軸の他方の側において第2の支持棒と第2の結束保持部とが結合される実施形態を示す分解斜視図である。
図5、図9から図11を参照すると、本発明に係る電気自動車用の電気モーターは、前記固定子220が前記固定軸結合部223の末端面に固定軸10を支持し、電気自動車の枠体50に連結される支持棒40が結束可能な別途の支持棒結束部2232を備え、前記支持棒40が前記支持棒結束部2232に結束された状態で前記支持棒40および固定軸結合部223の末端面を覆いかぶせて支持棒40から固定軸10が離脱されることを防ぐ結束保持部30をさらに備えて、前記結束保持部30が結合手段321によって前記支持棒40と結合して支持棒40から固定軸10が離脱することを防ぐことを特徴とする。図2に示す従来の電気モーターにおける固定軸aと支持棒dとの結合構造を調べると、固定軸aを支持する支持棒dの一方の側面において前記固定軸aに螺合されるナットeのみを用いて固定軸aと支持棒dを結合する方式に過ぎないため、頻繁な運行などにより発生する運行衝撃などによって前記ナットeが緩まる場合に固定軸aが前記支持棒dから離脱しやすくなり、これによる安全事故の問題が頻発しているのが現状であり、本発明においては、上述した問題を解消するために、別途の結束保持部30をさらに備えて、前記結束保持部30が結合手段321によって前記支持棒40と結合して支持棒40から固定軸10が離脱することを防いでいる。
前記支持棒40は、一端は固定軸10を支持し、他端は電気自動車の枠体50に連結されて前記固定軸10を電気自動車の枠体50と一体に固定する構成要素であり、前記固定軸10を支持する支持棒40の一端は、図9に示すように、前記固定軸10が嵌合可能な固定軸嵌合溝410を凹設する第1の端部420および第2の端部430を備えていてもよい。前記固定軸嵌合溝410の直径は前記固定軸10の直径に対応するように形成されて、固定軸10を嵌合しやすくすることが好ましい。
前記支持棒結束部2232は、前記固定軸結合部223の末端面に前記支持棒40が結束自在に形成される部分であり、図9に示すように、前記支持棒40が嵌合される方向に沿って前記支持棒40の第1の端部420および第2の端部430が嵌合自在に互いに平行に凹む溝部22321を形成するが、前記溝部22321の間には固定軸10が突き出て前記溝部22321に結束される前記支持棒40の第1の端部420と第2の端部430との間に形成された前記固定軸嵌合溝410に嵌合可能になる。特に、本発明において、上述した前記電線引込み孔2231から引き出された電線60が前記支持棒結束部2232に結束される支持棒40によって効果的に保護されるためには、前記電線引込み孔2231の形成位置を前記支持棒結束部2232の溝部22321の形成位置にして、前記電線引込み孔2231から引き出された電線60が自然に前記支持棒結束部2232に結束された支持棒40によって外部衝撃から保護されるようにすることが好ましい。
前記結束保持部30は、前記支持棒40が前記支持棒結束部2232に結束された状態で前記支持棒40および固定軸結合部223の末端面(外側面)を覆いかぶせて支持棒40から固定軸10が離脱することを防ぐ構成要素であり、図9に示すように、前記結束保持部30の中央部には前記固定軸10が貫通自在に通孔が形成され、前記結束保持部30の両側、より具体的には、前記支持棒40の第1の端部420および第2の端部430が前記溝部22321に嵌合される方向に位置する両側には、所定の長さだけ突き出て前記第1の端部420および第2の端部430を有する支持棒40の外側面を覆いかぶせる第1の突出端310および第2の突出端320がそれぞれ別々に形成されていてもよい。前記第1の突出端310は、前記結束保持部30から前記支持棒40の末端に向かって所定の長さだけ突き出て形成される部分であり、前記第1の突出端310の突出長は、前記支持棒40の末端までカバー可能な長さであることが好ましい。前記第2の突出端320は、前記結束保持部30において固定軸10が貫通される通孔を中心として前記第1の突出端310と向かい合う個所に所定の長さだけ突設されて前記支持棒40の外側面を覆いかぶせる部分である。なお、前記結束保持部30における前記第1の突出端310と第2の突出端320との間の側面は前記固定軸結合部223の外面を取り囲むため、前記固定軸結合部223の外面形状に対応する形状、例えば、図9に示すように、丸状に形成されて前記支持棒40の結束を維持する機能を行う。
本発明においては、前記結束保持部30が結合手段321によって前記支持棒40と結合して支持棒40から固定軸10が離脱することを防ぐことを特徴とするが、前記結合手段321は、前記結束保持部30と支持棒40とを互いに結合する構成要素であり、このような機能が行える限り、特定の手段に制限されないが(すなわち、貫通孔に嵌合される結合ボルトやピンなどの手段も活用可能である)、好適な実施形態としては、前記結束保持部30の底面、より具体的には、前記結束保持部30における前記支持棒40の外側面と当接する面には所定の長さだけ突き出る係合突起3211を形成し、前記係合突起3211と当接する前記支持棒40の外側面には前記係合突起3211の突出長に見合う分だけ凹む係合溝3212を形成して、前記係合突起3211が前記係合溝3212に嵌合されることにより前記結束保持部30と支持棒40とを互いに結合する構造を適用してもよい。特に、上述した係合突起3211及び係合溝3212を形成する構造をとると、別途の構成要素なしに前記結束保持部30を定位置に結束する簡単な作業だけで前記結束保持部30と支持棒40とを互いに結合することができるというメリットを有する。このように結合手段321によって前記結束保持部30を前記支持棒40に結合した後、図9に示すように、固定軸10に結合されるボルトを用いて結束保持部30及び支持棒40と支持棒結合部との結合を終えると、前記結束保持部30は、運行衝撃などによってボルトの結合がやや緩まる場合であっても、前記固定軸10が前記支持棒40から離脱されやすくなることを防ぐことが可能になる。
さらに、図10を参照すると、本発明においては、前記支持棒40の前記第1の端部420および第2の端部430が使用中に拡開されることを防ぐように、前記結束保持部30が前記第1の突出端310の両側にそれぞれ折曲部311を形成して、前記結束保持部30が前記支持棒40および固定軸結合部223の末端面(外側面)を覆いかぶせた状態で、前記折曲部311を用いて、前記結束保持部30を前記第1の端部420および第2の端部430の両側に結束して、折り曲げられた第1の突出端310の両側が前記支持棒40の第1および第2の端部420、430が拡開されることを防ぐようにしてもよい。参考までに、前記第1および第2の端部420、430の末端部側の側面には、後述する折曲部311が正確に嵌合可能に所定の長さだけ凹んで形成される端部凹部(図示せず)などの構成要素がさらに形成されてもよい。
前記折曲部311は、前記結束保持部30の第1の突出端310の両側から折り曲げられて延びる部分であり、図10に示すように、前記結束保持部30が前記支持棒40及び固定軸結合部223の末端面(外側面)を覆いかぶせた状態で前記折曲部311を前記第1の端部420及び第2の端部430の末端部(側側面)に結束して、折曲部311が前記支持棒40の第1および第2の端部420、430が運行衝撃や外部衝撃などによって拡開されやすくなることを防ぐようにしてもよい。なお、前記折曲部311は、図10に示すように、前記結束保持部30の第2の突出端320の両側にさらに形成されてもよい。
さらに、図11を参照すると、本発明においては、前記固定軸10の他端、より具体的には、上述した固定軸結合部223や支持棒40などが結合される一端の反対側端において固定軸10およびカリパス90を支持し、電気自動車の枠体50に連結される第2の支持棒40’が固定軸10の他端を支持した状態で前記第2の支持棒40’の一方の面(外側面)を覆いかぶせ、結合手段321によって前記第2の支持棒40’と結合して第2の支持棒40’から固定軸10が離脱することを防ぐ第2の結束保持部30’をさらに備えていてもよいが、前記第2の支持棒40’および第2の結束保持部30’は、それぞれ上述した前記支持棒40及び結束保持部30とは全体的な形状のみが異なるだけであり、その機能及び各構成は前記固定軸嵌合溝410、第1の端部420、第2の端部430、第1の突出端310、第2の突出端320、折曲部311及び結合手段321と同様であるため、これについての詳細な説明は省く。参考までに、前記第2の結束保持部30’は、図11に示すように、その形状面において前記結束保持部30よりも大きく形成されてもよいが、この場合、前記第2の結束保持部30’の第2の支持棒40’への強固な結合のために、図11に示すように、前記結合手段321の係合突起3211および係合溝3212と同じ第2の係合突起3211’および第2の係合溝3212’が第2の結束保持部30’の一方の側にさらに形成されてもよい。この場合、前記第2の係合突起3211’および第2の係合溝3212’は、前記固定軸10の前面に形成されるため、さらに前記固定軸10が離脱することを防ぐ機能も行うことが可能になる。
図12は、本発明のある実施形態に係る電気自動車用の電気モーターにおいて、回転子の外周面にリムが結合される関係を示す参考図であり、図13は、第1および第2のリム側面結合部とリムとが結合される部分を拡大して示す参考図である。
図5、図12及び図13を参照すると、本発明に係る電気自動車用の電気モーターは、前記回転子210が外周縁に沿って形成されて車輪80を固定するリム70の一方の側面と当接する第1のリム側面結合部211を備え、前記回転子210の外周面に沿って嵌着されて前記第1のリム側面結合部211から所定の間隔だけ離れて前記リム70の他方の側面と当接する第2のリム側面結合部212をさらに備えて、前記第2のリム側面結合部212が回転子210に結合されながら前記第1および第2のリム側面結合部が同時にリム70の両側面を押し付けてリム70をハウジング20に固定することを特徴とする。図3に示す従来の電気モーターにおける回転子b1と車輪gを固定するリムfとの結合構造を調べると、別途のアングルhなどの構成要素を用いて前記アングルhの一方の側は前記回転子b1にボルトなどによって結合し、前記アングルhの他方の側は前記リムfの底面に溶接によって固定する構造をとっているため、前記アングルhと回転子b1とをボルトによって結合する作業は手狭い空間的な制約によって円滑に行われないという問題があり、且つ、前記アングルhとリムfとを溶接によって結合する作業は溶接作業中に発生する熱によって前記アングルhはもとより、前記リムfに変形が発生して結合されたリムfが真円からかけ離れたものとなり、前記リムf及び車輪gの回転バランスが取れないという問題があり、さらに、上述した複雑な工程によって作業に手間及びコストがかかり、効率よい工程が行われないという問題が発生しているのが現状である。本発明においては、上述した問題を解消するために、溶接作業を行うことなく別途の第1および第2のリム側面結合部211、212が同時にリム70の両側面を押し付けてリム70をハウジング20に固定して、溶接作業による素材の変形や複雑な工程による非効率性を解消している。
前記第1のリム側面結合部211は、前記回転子210の外周縁に沿って形成されて車輪80を固定するリム70の一方の側面と当接する部分であり、図12などに示すように、前記回転子210の外周面から外周縁に沿って所定の高さだけ突設され、 突設された部分の一方の側面に前記リム70の側面と当接する第1のリム結合部分2111を形成してもよい。
前記第1のリム結合部分2111は、前記第1のリム側面結合部211の突き出た一方の側面に前記リム70が当接するように形成される部分であり、図13に示すように、前記リム70の一方の側面と当接するように略垂直方向に面をなす第1の部分21111と、前記リム70の底面と当接するように水平方向に面をなす第2の部分21112と、を備えてなってもよい。前記第1の部分21111は、前記第1のリム結合部分2111において前記リム70の一方の側面と当接するように略垂直方向に面をなす部分であり、特に、前記第1の部分21111が正確な垂直(鉛直)をなすよりは、前記リム70の一方の側面を斜めに押し付けるように所定の部分が下向きに傾斜(θ)をなすように形成されることが好ましいが、これは、後述する第2のリム結合部分2121の第1の部分21211と共に前記リム70の側面を押し付けるときに、くさび効果を発揮して前記リム70を一層強固に固定するためである。前記第2の部分21112は、前記第1のリム結合部分2111において前記リム70の底面と当接するように水平方向に面をなす部分であり、前記第2の部分21112は、後述する第2のリム結合部分2121の第2の部分21212と共に前記リム70が前記第1のリム側面結合部211と第2のリム側面結合部212との間に載置自在に前記リム70底面の幅と同じ幅を有する。特に、本発明においては、前記第1の部分21111と第2の部分21112との繋ぎ部が丸状に形成されることにより、前記第1のリム側面結合部211と第2のリム側面結合部212との間に載置される前記リム70が一方の側に挟み込まれたり不安定に載置されることなく、最大限に揃って 載置されて、互いに連結されるリム70と車輪80とのアラインメントを良好に設定・維持することができる。
前記第2のリム側面結合部212は、前記回転子210の外周面に沿って嵌着されて前記第1のリム側面結合部211から所定の間隔だけ離れて前記リム70の他方の側面と当接するように形成される部分であり、図12などに示すように、前記回転子210の外周面に沿って嵌着されるときに、前記回転子210の外周面よりも所定の高さだけ突設される部分の一方の側面に前記リム70の他方の側面と当接する第2のリム結合部分2121を形成してもよい。
前記第2のリム結合部分2121は、図13に示すように、上述した前記第1のリム結合部分2111と対応するように、前記リム70の一方の側面と当接するように略垂直方向に面をなす第1の部分21211と、前記リム70の底面と当接するように水平方向に面をなす第2の部分21212と、を備えていてもよい。前記第1の部分21211および第2の部分21212はそれぞれ前記第1のリム結合部分2111の第1の部分21111及び第2の部分21112と同じ機能を行う構成要素であるため、これについての説明は省く。前記第2のリム側面結合部212は、図13などに示すように、前記第2のリム側面結合部212の外側面から嵌合されて前記第1のリム側面結合部211まで貫通して締め付けられる別途のボルト(ボルトと同じ機能を行う結合手段を排除するわけではない)によって締め付けられながら前記第1のリム側面結合部211と共にそれぞれ前記リム70の両側面を押し付けて回転子210の外周面にリム70を締め付ける構造であるが、このような構造を取ることにより、別途の溶接作業を行うことなく、リム70を強固に締め付けることができて、製造工程を短縮し、見栄えをよくする他、従来のようにリム70の底面と回転子210が隣り合う部位との手狭い空間における(連結)作業ではなく、前記第2のリム側面結合部212の外側面において行われる連結作業(ボルト締め作業)を容易に行うことができ、特に、前記リム70の底面部ではない側面部を介してリム70および回転子210が押し付けられて結合されるため、回転子210に結合されるリム70の形状が真円とやや一致しない場合であっても、最終的に連結されたリム70及び車輪80のアラインメントを良好に設定・維持することが可能になる。
図14は、本発明のある実施形態に係る電気自動車用の電気モーターにおいて、回転子の内周面に磁石をはめ込んだコアが結合される関係を示す参考図であり、図15は、磁石嵌合溝が隔設されたコアを示す参考図である。
図5、図14及び図15を参照すると、本発明に係る電気自動車用の電気モーターは、前記回転子210(より具体的には、第1の回転子210−1や第2の回転子210−2を排除するわけではない)の内周面に固着されながら磁石214が嵌合可能な磁石嵌合溝2131が隔設されたコア213をさらに備えて、モーターの作動中における磁石214の脱離による安全性の問題を防ぎ、磁石214同士の間隔を正確に保持して起磁力を極大化させることを特徴とする。図4に示す従来の電気モーターにおいて、回転子b1の内周面に磁石iを接着剤を用いて取り付ける構造を調べると、従来には、回転子b1の内周面に一々に接着剤を用いて磁石iを所定の間隔をあけて取り付けるため、接着剤を用いた取り付け工程が複雑であり、製造手間及びコストの面において非効率的であり、前記磁石iを正確に所定の間隔をあけて形成することもまた製造過程において発生する累積公差などを考慮するときにほとんど不可能であり、前記磁石iにおいて発生される磁場及びそれによる起磁力が低下するという問題があることはもとより、特に、運行衝撃などによって運行中に前記磁石iが前記回転子b1内から脱離する場合に脱離された磁石iによる安全事故の問題が発生してしまい、しかも、磁石iを回転子b1の内周面に取り付ける方式では、磁路を形成するためにその回転子b1を有するハウジングbを必然的に鋼から製造しなければならないが、これにより、ハウジングbそのものが重くなって過重量による非効率性の問題も発生しているのが現状である。本発明においては、上述した問題を解消するために、磁石214を嵌合可能な磁石嵌合溝2131が隔設された別途のコア213を前記回転子210の内周面に固定する構造を取ることにより、モーターの作動中における磁石214の脱離による安全性の問題を防ぎ、磁石214同士の間隔を正確に保持して起磁力を極大化させる他、コア213を除く回転子210を有するハウジング20は鋼ではなく、それよりも軽い材質から形成して過重量による非効率性を改善している。
前記コア213は、前記回転子210の内周面に固着されながら磁石214を嵌合可能な磁石嵌合溝2131が隔設される構成要素であり、この場合、前記コア213が磁石214の磁路を形成して起磁力を高める。図15に示すように、前記コア213は、全体として前記回転子210の内周面に結合自在に円筒状(チューブ状)を呈するが、前記コア213の外周面の直径は、嵌合される前記回転子210の内周面の直径よりも同径もしくはそれよりもやや大径に形成されなければ、前記回転子210の内周面への固着時に押し込まれて強固に固定可能になる。回転子210の内周面よりもやや大径を有する前記コア213を回転子210の内周面に固定するときには、回転子210の内周面に熱を加えた後、前記コア213を嵌合(このとき、必要に応じて、接着剤を用いることもある)すると、回転子210の内周面が冷却され、これに伴い、嵌合されたコア213が回転子210の内部に強固に押し込まれる。前記コア213の内部には、一方の側面から他方の側面に向かって貫通され、磁石214が嵌合可能な磁石嵌合溝2131が隔設される。このように、前記コア213を用いることにより、従来のように磁石214を回転子210の内周面に直接的に取り付けないため、回転子210、さらにハウジング20の材質を鋼ではないアルミニウムから形成することが可能になり、電気モーター全体の重量が低減可能になり、その結果、効率が高まる。
前記磁石嵌合溝2131は、前記コア213の一方の側面から他方の側面に向かって貫通され、磁石214が嵌合可能な空間を形成する構成要素であり、図15に示すように、前記コア213の半径方向に多数の磁石嵌合溝2131が隔設される。前記磁石嵌合溝2131は、前記コア213の半径方向に平行に形成されてもよく、特に、図15に示すように、隣り合う磁石嵌合溝2131同士が相反する傾斜角をなして全体として「V」字状が繰り返されることにより、同じ面積における磁束量を増やして起磁力を極大化させるように形成されてもよい。すなわち、同じコア213の周縁に沿って嵌着される磁石214の面積が増えるほど、磁石214において発生する磁束量が増えるため、このために、前記磁石嵌合溝2131が形成される形状を、図15に示すように、隣り合う磁石嵌合溝2131同士が相反する傾斜角をなして全体として「V」字状が繰り返されることによりコア213の周縁に沿って前記磁石嵌合溝2131に嵌合される磁石214の全面積を増やして発揮される起磁力を高める。なお、上述したように、磁石嵌合溝2131付きコア213を活用する場合に、回転子210の内周面に固着される磁石214の間隔が均一に維持され、しかも、磁石214が運行衝撃などによって脱離され易くなることも防がれるという効果を有する。加えて、磁石214を回転子210の内周面に直接的に取り付けないため、回転子210、さらにハウジング20の材質を鋼ではないアルミニウムから形成することが可能になり、その結果、電気モーター全体の重量を減らして効率を高めることが可能になる。
前記回転子210に嵌合される前記コア213は、図14に示すように、前記回転子210の最外郭側の内周面に固着される第1のコア213−1と、前記回転子210の中心部側の内周面に固着される第2のコア213−2と、を備えていてもよい。前記第1のコア213−1および第2のコア213−2は、大きさ及び配設位置が異なり、回転子210への取付方式や前記磁石嵌合溝2131を有する構造であるという点では同様である。このように、前記第1のコア213−1および第2のコア213−2を同時に前記回転子210の内周面に固着(すなわち、上述した前記電気子コイル222および磁石214が多段に形成)することにより、一つの電気モーターにおいて発生する起磁力を極大化させて大きなトルクが発揮可能になる。
以上、出願人は、本発明の好適な実施形態について説明したが、これらの実施形態は本発明の技術的思想を実現する実施形態に過ぎず、本発明の技術的思想を実現する限り、いかなる変更例または修正例も本発明の範囲に属するものと解釈さるべきである。
10:固定軸、
20:ハウジング、
210:回転子、
210−1:第1の回転子、
210−2:第2の回転子、
211:第1のリム側面結合部、
2111:第1のリム結合部分、
21111:第1の部分、
21112:第2の部分、
212:第2のリム側面結合部、
2121:第2のリム結合部分、
21211:第1の部分、
21212:第2の部分、
213:コア、
213−1:第1のコア、
213−2:第2のコア、
2131:磁石嵌合溝、
214:磁石、
220:固定子、
221:電気子鉄心、
222:電気子コイル、
223:固定軸結合部、
2231:電線引込み孔、
2232:支持棒結束部、
22321:溝部、
30:結束保持部、
30’:第2の結束保持部、
310:第1の突出端、
311:折曲部、
320:第2の突出端、
321:結合手段、
3211:係合突起、
3211’:第2の係合突起、
3212:係合溝、
3212’:第2の係合溝、
40:支持棒、
40’:第2の支持棒、
410:固定軸嵌合溝、
420:第1の端部、
430:第2の端部、
50:枠体、
60:電線、
70:リム、
80:車輪、
90:カリパス、
a:固定軸、
a1:通孔、
b:ハウジング、
b1:回転子、
c:電線、
d:支持棒、
e:ナット、
f:リム、
g:車輪、
h:アングル、
i:磁石、






















Claims (11)

  1. 固定軸と、前記固定軸に固定される固定子および前記固定軸を中心として回転する回転子を有するハウジングと、を備え、
    前記固定子は、前記固定軸を取り囲んで固着される固定軸結合部に固定軸を支持し、かつ、電気自動車の枠体に連結される支持棒が結束可能な別途の支持棒結束部を備え、
    前記支持棒が前記支持棒結束部に結束された状態で、前記支持棒および固定軸結合部の一方の面を覆いかぶせて支持棒の結束解除を防ぐ結束保持部をさらに備え、
    前記結束保持部は、結合手段によって前記支持棒と結合して支持棒から固定軸が離脱することを防ぐことを特徴とする電気自動車用の電気モーター。
  2. 前記結合手段は、
    前記支持棒の一方の面には係合溝を凹設し、
    前記結束保持部の一方の面における前記係合溝と対応する個所に係合突起を突設して、前記係合溝と係合突起との係合によって前記結束保持部と支持棒との間の結束を強固にして支持棒から固定軸が離脱することを防ぐことを特徴とする請求項1に記載の電気自動車用の電気モーター。
  3. 前記支持棒は、固定軸が嵌合自在な固定軸嵌合溝を形成する第1の端部および第2の端部を備え、
    前記結束保持部は、前記支持棒の端部側を覆いかぶせる第1の突出端の両側にそれぞれ折り曲げられて形成される折曲部を備えて、
    前記結束保持部が前記支持棒および固定軸結合部の一方の面を覆いかぶせた状態で、前記折曲部を前記第1の端部および第2の端部の両側に結束して、前記折曲部が前記支持棒の第1および第2の端部が拡開されることを防ぐことを特徴とする請求項2に記載の電気自動車用の電気モーター。
  4. 前記電気モーターは、
    前記固定軸の他端において固定軸およびカリパスを支持し、
    電気自動車の枠体に連結される第2の支持棒が固定軸の他端を支持した状態で前記第2の支持棒の一方の面を覆いかぶせ、結合手段によって前記第2の支持棒と結合して第2の支持棒から固定軸が離脱することを防ぐ第2の結束保持部をさらに備え、
    前記第2の支持棒は、固定軸が嵌合自在な固定軸嵌合溝を形成する第1の端部および第2の端部を備え、
    前記第2の結束保持部は、前記第2の支持棒の端部側を覆いかぶせる第1の突出端の両側にそれぞれ折り曲げられて形成される折曲部を備えて、
    前記第2の結束保持部が前記第2の支持棒の一方の面を覆いかぶせた状態で前記折曲部を前記第1の端部および第2の端部の両側に結束して、前記折曲部が前記第2の支持棒の第1および第2の端部が拡開されることを防ぐことを特徴とする請求項2に記載の電気自動車用の電気モーター。
  5. 前記電気モーターは、
    前記ハウジングの内面に固着されながら磁石が嵌合可能が磁石嵌合孔が隔設されたコアをさらに備えて、
    モーターの作動中における磁石の脱離による安全性の問題を防ぎ、磁石同士の間隔を正確に保持して起磁力を極大化させることを特徴とする請求項1に記載の電気自動車用の電気モーター。
  6. 前記磁石嵌合溝は、隣り合う磁石嵌合溝同士が相反する傾斜角をなして全体として「V」字状が繰り返されることにより、同じ面積における磁束量を増やして起磁力を極大化させることを特徴とする請求項5に記載の電気自動車用の電気モーター。
  7. 前記コアは、前記回転子の最外郭側の内面に固着される第1のコアと、前記回転子の中心部側の内面に固着される第2のコアと、を備えて、起磁力を極大化させて大きなトルクを発揮させることを特徴とする請求項6に記載の電気自動車用の電気モーター。
  8. 前記回転子は、外周縁に沿って形成されて車輪を固定するリムの側面と当接する第1のリム側面結合部を備え、
    前記回転子の外周面に沿って嵌着されて前記第1のリム側面結合部から所定の間隔だけ離れて前記リムの他方の側面と当接する第2のリム側面結合部をさらに備えて、
    前記第2のリム側面結合部が回転子に結合されながら前記第1および第2のリム側面結合部が同時にリムの側面を押し付けてリムをハウジングに固定することを特徴とする請求項1に記載の電気自動車用の電気モーター。
  9. 前記第2のリム側面結合部は、第2のリム側面結合部を貫通して第1のリム側面結合部に結束されるボルトを用いて回転子に結合されることにより、
    溶接を行うことなく簡単な結合作業によりリムをハウジングに固定することを特徴とする請求項8に記載の電気自動車用の電気モーター。
  10. 前記第1のリム側面結合部におけるリムの側面と当接する第1のリム結合部分および前記第2のリム側面結合部におけるリムの側面と当接する第2のリム結合部分は、それぞれリムの側面と当接する第1の部分と、リムの底面と当接する第2の部分との繋ぎ部が丸状に形成されて真円を呈しないリムの欠点を補ってアラインメントを向上させることを特徴とする請求項9に記載の電気自動車用の電気モーター。
  11. 前記第1の部分は、前記リムの側面を斜めに押し付けるように所定の部分が下向きに傾設されて、前記リムの側面を押し付けるときにくさび効果を発揮して前記リムを一層強固に固定することを特徴とする請求項10に記載の電気自動車用の電気モーター。
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