(57)【要約】【課題】高トルクであってコギングトルクを低減させたアウターロータ型モータと、このモータを備えた電気自動車を提供する。【解決手段】アウターロータ型モータ１００は、環状の固定子ヨーク１１の径方向外側に放射状に複数の歯１２を有する固定子コアと、歯１２に卷回された固定子巻線１３とを有する固定子１０と、複数の磁石２１を備えた回転子２０とを備えている。回転子２０の極数をＰ、歯１２の歯数をＮとした場合、２Ｎ／３Ｐが整数ではなく、歯１２の周方向表面の幅が歯のピッチのほぼ１／２とし、歯１２の周方向表面の端部に面取り部を設けている。また、磁石２１の周方向幅が、磁石２１のピッチの９０〜９５％であり、磁石２１の外周面と内周面とが円弧状に形成されており、磁石２１の内周面が固定子１０側に突出し、外周面の曲率が前記内周面の曲率よりも大きい。【選択図】図１
2020068640.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状の固定子ヨークの径方向外側に放射状に複数の歯を有する固定子コアと、前記歯に卷回された固定子巻線とを有する固定子と、
環状の回転子ヨークの内面に前記歯と空隙を挟んで対向する複数の永久磁石を有する回転子と、を備えたアウターロータ型モータであって、
前記回転子の極数をＰとし、前記歯の数をＮとした場合に、２Ｎ／３Ｐが整数ではなく、
前記歯の周方向表面の幅が前記歯のピッチのほぼ１／２であり、前記歯の前記周方向表面の端部に面取り部が設けられ、
前記永久磁石の周方向幅が、前記永久磁石のピッチの９０〜９５％であり、前記永久磁石の外周面と内周面とが円弧状に形成されており、前記永久磁石の前記内周面が前記固定子側に突出し、前記外周面の曲率が前記内周面の曲率よりも大きいことを特徴とするアウターロータ型モータ。
【請求項２】
前記回転子の極数を２０、前記歯の数を２４としたことを特徴とする、請求項１に記載のアウターロータ型モータ。
【請求項３】
前記永久磁石の周方向の両端面がそれぞれ平面をなし、該両端面のなす角が前記永久磁石の前記外周面の中心角よりも大きく形成されており、
前記回転子ヨークの内周面に、前記永久磁石の前記周方向両端面に当接する突起部を設けたことを特徴とする、請求項１または２に記載のアウターロータ型モータ。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載のアウターロータ型モータが、車輪のホイールに設けられ、前記車輪が前記アウターロータ型モータによって直接駆動されることを特徴とする電気自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アウターロータ型モータおよび電気自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球温暖化、エネルギー枯渇、大気汚染などの問題に対応するために、電気自動車を普及させる動きが高まっている。これまでの電気自動車は、車体の上に駆動モータを搭載するオンボード型の装置が主流であったが、駆動モータをホイール内に取り付けるインホイールモータが提案されている。このインホイールモータは、従来のギアや駆動軸などによるエネルギー損失がないため、駆動効率の向上と航続距離の向上が期待できる。
【０００３】
インホイールモータとしては、永久磁石回転子を用いたアウターロータ型モータが提案されており、回転に伴うコギングトルクを小さくすることが望まれる。アウターロータ型モータでコギングを小さく抑える方法としては、例えば、特許文献１に、永久磁石（以下、「磁石」ともいう。）の径方向の厚さを正弦波状にすることによって、回転子の磁石と固定子の歯（突極）との磁気的吸引力によって発生するコギングトルクを小さくすることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表平１１−５００８９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
大きなモータトルクを得るために、例えば、ネオジム磁石などの強力な磁石を用いる必要があるが、所定の形状の磁石を得るためには、焼結後の磁石に切断加工や研磨加工を行い、製品寸法に仕上げることが必要となる。しかし、磁石の径方向の幅を正弦波状に加工することは難しく、磁石の加工の点からは、よりシンプルな形状が望ましい。また、特許文献１に開示されたモータでは、磁石の１極当たりに対向する固定子の歯を２以上の整数個としているため、回転に伴うコギングトルクが大きくなるおそれがある。また、高トルクと低コギングを実現する構成については開示されていない。
【０００６】
コギングトルクを小さくするためには、回転子磁石あるいは固定子磁極をスキューさせる方法が考えられるが、出力トルクの低下を招くといった課題がある。また、スキューに伴いモータ構成部材の形状が複雑になるため、製造が難しくなり、モータ構成部材の価格の上昇を招くといった課題がある。
【０００７】
本発明は、これらの実情に鑑みてなされたものであり、モータを分数溝形式とし、磁石の形状を簡単にするとともに、固定子の歯の対ピッチ幅および磁石の対ピッチ幅をそれぞれ特定の関係にすることにより、高トルクであってコギングトルクを低減させたアウターロータ型モータを提供すること、および、このアウターロータ型モータを備えた電気自動車を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の第１の技術手段は、環状の固定子ヨークの径方向外側に放射状に複数の歯を有する固定子コアと、前記歯に卷回された固定子巻線とを有する固定子と、環状の回転子ヨークの内面に前記歯と空隙を挟んで対向する複数の永久磁石を有する回転子と、を備えたアウターロータ型モータであって、前記回転子の極数をＰとし、前記歯の数をＮとした場合に、２Ｎ／３Ｐが整数ではなく、前記歯の周方向表面の幅が前記歯のピッチのほぼ１／２であり、前記歯の前記周方向表面の端部に面取り部が設けられ、前記永久磁石の周方向幅が、前記永久磁石のピッチの９０〜９５％であり、前記永久磁石の外周面と内周面とが円弧状に形成されており、前記永久磁石の前記内周面が前記固定子側に突出し、前記外周面の曲率が前記内周面の曲率よりも大きいことを特徴とするものである。
【０００９】
第２の技術手段は、第１の技術手段において、前記回転子の極数を２０、前記歯の数を２４としたことを特徴とするものである。
【００１０】
第３の技術手段は、第１または第２の技術手段において、前記永久磁石の周方向両端面がそれぞれ平面をなし、該両端面のなす角が前記永久磁石の前記外周面の中心角よりも大きく形成されており、前記回転子ヨークの内周面に、前記永久磁石の前記周方向両端面に当接する突起部を設けたことを特徴とするものである。
【００１１】
第４の技術手段は、電気自動車であって、第１から第３のいずれか１の技術手段のアウターロータ型モータが、車輪のホイールに設けられ、前記車輪が前記アウターロータ型モータによって直接駆動されることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、簡単な形状の磁石を用いることにより、高トルクであってコギングトルクが小さいアウターロータ型モータ、および、このアウターロータ型モータを備えた電気自動車を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係るアウターロータ型モータの固定子と回転子を示す断面図である。
【図２】図１の一部拡大図である。
【図３】固定子の歯のピッチと回転子の磁石のピッチを説明するための図である。
【図４】シミュレーションに用いたアウターロータ型モータの基本形の固定子と回転子を示す図である。
【図５】図４に示すアウターロータ型モータの基本形において、磁石の周方向幅を変えた際の出力トルクのシミュレーション結果を示す図である。
【図６】アウターロータ型モータの基本形、改良形、実施例の出力トルクとコギングトルクを比較した図である。
【図７】本発明の一実施形態に係るアウターロータ型モータを電気自動車のインホイールモータとして備えた際の模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら、本発明のアウターロータ型モータおよび電気自動車に係る好適な実施形態について説明する。以下の説明において、異なる図面においても同じ符号を付した構成は同様のものであるとして、その説明を省略する場合がある。なお、本発明はこれらの実施形態での例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された事項の範囲内および均等の範囲内におけるすべての変更を含む。また、複数の実施形態について組み合わせが可能である限り、本発明は任意の実施形態を組み合わせたものを含む。
【００１５】
図１は、本発明の実施形態に係るアウターロータ型モータの固定子と回転子を示す断面図であり、図２は、図１の一部拡大図である。また、図３は、固定子の歯のピッチと回転子の磁石のピッチを説明するための図であり、固定子１０の歯１２の歯ピッチθ１、固定子１０の周方向表面の幅θ２、回転子２０の磁極ピッチθ３、および、磁石２１の周方向幅θ４の関係を示している。
【００１６】
本実施形態のアウターロータ型モータ１００は、固定子１０と回転子２０を有する三相の永久磁石式同期モータである。固定子１０は、環状の固定子ヨーク１１の径方向外側に放射状に複数の歯１２を形成した固定子コアと、この固定子コアの歯１２に卷回された固定子巻線１３とを備えている。また、回転子２０は、環状の回転子ヨーク２２とこの回転子ヨーク２２の内周面に固定した複数の磁石２１を有しており、固定子１０の歯１２と磁石２１とは０．６〜１．０ｍｍの空隙を挟んで対向している。
【００１７】
アウターロータ型モータ１００は、コギングトルクを小さくするために、回転子２０の磁極の数を磁極数Ｐとし、固定子１０の歯１２の数を歯数Ｎとしたときに、２Ｎ／３Ｐが整数とならないような分数溝モータとして構成されている。本実施形態では、２０個の磁石２１と２４個の歯１２を備えている。１つの磁石２１が径方向に着磁されて１磁極を構成することから、本実施形態では、回転子２０の磁極数Ｐが２０、固定子の歯数Ｎが２４のモータとなっている。コギングトルクは、通電していないモータにおいて、回転子の磁極と固定子の歯との間の磁気的な吸引力に起因するものであり、磁極数Ｐと歯数Ｎの関係がコギングトルクに大きく影響している。固定子１０の各歯１２には、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の三相の固定子巻線１３が所定の結線で卷回されている。固定子コアは、渦電流損を小さくするために電磁鋼板の積層体から構成されている。
【００１８】
固定子１０の歯１２はほぼ直方体状であり、図３に示す固定子１０の歯１２の周方向表面の幅θ２は、歯１２に卷回できる固定子巻線１３の量に関係している。すなわち、歯１２と歯１２の間のスロットに収納できるコイル辺の量は歯１２の周方向表面の幅θ２によって決まる。歯１２の周方向表面の幅θ２が小さい場合は、固定子巻線１３の量を多くできるが、固定子巻線１３に大電流を流した場合には、歯１２が磁気飽和を起こすため出力トルクは上がらない。また、歯１２の周方向表面の幅θ２が大きい場合は、固定子巻線１３の量が少なくなるため、必要な起磁力を得ることができない。シミュレーションからは、歯１２の周方向表面の幅θ２を歯１２の歯ピッチθ１のほぼ１／２にすることで、最大の出力トルクを得ることが知られている。また、歯１２の歯ピッチθ１に対する歯の周方向表面の幅θ２の比を５０％±５％の範囲内にしておけば、出力トルクが大きく低下させずに実用的な範囲でのトルクを得ることができる。本発明では、ほぼ１／２とは５０％±５％の範囲内を示すものである。
【００１９】
回転子２０の回転子ヨーク２２の内周面には、所定の磁極ピッチθ３で形成した固定用の突起部２３が形成されており、この突起部２３間に２０個の磁石２１が挿入され固定されている。磁石２１としては、例えば、磁束密度が高く磁力の大きなネオジム磁石の積層体が用いられる。磁石２１の形状は、図２に示すように、固定子１０の歯１２に対向する内周面２１ａと回転子ヨーク２２に当接する外周面２１ｂを有しており、ともに円弧状であって、内周面２１ａは固定子１０側に突出している。磁石２１の外周面２１ｂは回転子ヨーク２２に当接しているため、外周面２１ｂの曲率は回転子ヨーク２２の内周面の曲率に等しい。また、外周面２１ｂの曲率が内周面２１ａの曲率よりも大きく、磁石２１の中央部分での厚さと周方向幅θ４を確保する点から、外周面２１ｂの曲率は内周面２１ａの曲率の１．４〜１．６倍であることが望ましい。このように、本実施形態の磁石２１は、内周面２１ａと外周面２１ｂとがともに単純な円弧状であるため、磁石形状の加工が容易となる。このため、磁石の価格を下げることができ、アウターロータ型モータの価格を下げることができる。
【００２０】
磁石２１を回転子ヨーク２２の内周面に位置決め固定するために、図２に示すように、磁石２１は周方向の端面２１ｃがそれぞれ平面状に加工されており、２つの端面２１ｃのなす角β（２つの端面２１ｃを延長した交点Ｏ’に対して２つの端面２１ｃがなす角）が磁石２１の外周面２１ｂの中心角α（モータの中心Ｏに対して外周面２１ｂの両端がなす角）よりも小さく形成されている。そして、回転子ヨーク２２には、磁石２１の周方向の両端面２１ｃに当接する突起部２３が設けられている。磁石２１は、回転子ヨーク２２の軸方向から装着可能であり、磁石２１の温度がキュリー温度を超えて磁力を失うなどの異常事態が発生したとしても、固定子１０側に脱落することがない。なお、磁石２１の周方向の位置決め固定の機能を果たす突起部２３の周方向幅は、回転子２０の磁極ピッチθ３に対して５％程度が必要である。
【００２１】
次に、磁石２１の周方向幅とアウターロータ型モータの出力トルクの関係についてのシミュレーション結果について説明する。シミュレーションには、株式会社ＪＳＯＬが提供する電磁界解析ソフトであるＪＭＡＧを使用した。図４は、シミュレーションに用いたアウターロータ型モータの基本形の固定子と回転子を示す図であり、図５は、図４に示すアウターロータ型モータの基本形において、磁石の周方向幅を変えた際の出力トルクのシミュレーション結果を示す図である。図４に示すアウターロータ型モータ１０１は、回転子の磁極数Ｐが２０、固定子１０の歯１２の歯数Ｎが２４であり、磁石２１の形状が内周面と外周面が同心円上に形成されている。すなわち、磁石２１の径方向厚さは一定となっている。また、歯１２の周方向表面の幅θ２を歯１２の歯ピッチθ１の１／２にしている。
【００２２】
図５の横軸は磁石２１の外周面側の周方向幅θ４を磁極ピッチθ３に対する比（θ４／θ３）で示しており、縦軸はアウターロータ型モータ１０１の出力トルクを示している。図５に示すように、出力トルクは、磁石２１の周方向幅の対磁極ピッチ比が８０％から９２％の間は単調増加しており、９２％を超えると減少傾向がみられる。そして、対磁極ピッチ比が９０％から９５％の範囲で、概ね最大トルク（最大トルクの９９．９％以上）を得ることができることを示している。したがって、アウターロータ型モータ１０１で最大トルクを得るためには、磁石２１の周方向幅θ４を磁極ピッチθ３の９０〜９５％にすればよい。また、磁石２１の周方向幅θ４を磁極ピッチθ３が９５％以下であれば、本実施形態に係るアウターロータ型モータ１００において、回転子ヨーク２２に磁石２１の位置決め固定用の突起部２３を設けるに当たっても支障がない。なお、回転子２０の磁石２１の重量を考慮した場合、磁石２１の周方向幅θ４は短い方が軽量かつ安価となるため、対磁極ピッチ比が９５％よりも９０％の方が望ましい。
【００２３】
次に、アウターロータ型モータ１０１のコギングトルクについて説明する。モータの出力トルクとコギングトルクの関係について、種々のケースでシミュレーションを行った。図６は、アウターロータ型モータの基本形、改良形、実施例の出力トルクとコギングトルクを比較した図である。
【００２４】
シミュレーションに用いた基本形のアウターロータ型モータ１０１は、図４で説明したものと同等であり、回転子の磁極数Ｐが２０、固定子１０の歯数Ｎが２４であり、歯１２の周方向表面の幅θ２を歯１２の歯ピッチθ１の１／２にしている。また、磁石２１の周方向幅の対磁極ピッチ比（θ４／θ３）を９０％とした。この場合、基本形のアウターロータ型モータ１０１の出力トルクは６６７Ｎｍ、コギングトルクは５．４Ｎｍであったが、図６では、出力トルクとコギングトルクの大きさはそれぞれ１．０に正規化して表している。
【００２５】
基本形のアウターロータ型モータ１０１に対して、図６の２列目に示す改良型のアウターロータ型モータ１０２は、固定子１０の歯１２の周方向表面の端部になだらかな曲線状の面取り部Ｒを設けている。改良形のアウターロータ型モータ１０２では、出力トルクは基本形に比べて０．９８となり、コギングトルクは０．６１まで低下した。しかし、改良型のアウターロータ型モータ１０２を電気自動車に搭載した場合、モータに電流が印力されない場合、すなわち慣性運転時に発生するコギングトルの値が依然として大きく、より小さくすることが望まれる。
【００２６】
図６の３列目で実施例として示したアウターロータ型モータ１００は、本実施形態に係るアウターロータ型モータ１００である。実施例のアウターロータ型モータ１００は、改良型のアウターロータ型モータ１０２の磁石２１を、内周面との形状を円弧上にし、固定子側に突出させたものであり、外周面の曲率が内周面の曲率よりも大きいなっている。実施例のアウターロータ型モータ１００では、出力トルクは基本形に比べて０．８７となったものの、コギングトルクは約１／９の０．１１まで低下した。コギングトルクの大きさは０．６Ｎｍであり、出力トルクの略１／１０００まで小さくすることができる。したがって、出力トルクの減少は基本形に比べて１３％程度あるものの、コギングトルクは大幅に減少させることができるため、電気自動車用のモータに適している。なお、本シミュレーションでは、磁石２１の周方向幅の対磁極ピッチ比を９０％としたが、対磁極ピッチ比を９５％にした場合も、本シミュレーションと同じ傾向の結果が得られた。
【００２７】
以上から、本実施形態のアウターロータ型モータ１００は、磁石２１の周方向幅を対磁極ピッチ比で９０〜９５％と大きくし、かつ、磁石２１の内周面と外周面をシンプルな磁石形状とすることにより、高トルクを維持しつつコギングトルクを大幅に低減させることが可能となるという相乗効果を奏するものである。
【００２８】
次に、本発明のアウターロータ型モータを電気自動車に適用した場合について説明する。図７は、本発明の一実施形態に係るアウターロータ型モータを電気自動車のインホイールモータとして備えた際の模式的な断面図である。車両のホイールやタイヤは図示しておらず、全体を簡略化して示している。
【００２９】
インホイールモータ２００は、電気自動車の車輪のホイールの内側に内蔵され、車輪の軸と同一軸上に配置される。図７に示すように、インホイールモータ２００は、ハブシャフト３０を有しており、ホイール取り付け面から突出するホイール取り付け用ハブボルトによって、図示しないホイールがハブシャフト３０に取り付けられる。ハブシャフト３０は、軸受３１を介して軸受支持部材４０に対して回転可能に軸支される。軸受支持部材４０は、図示しない電気自動車の車体側の足回りフレーム部品であるナックルにボルトによって固定される。これによって、インホイールモータ２００が図示しない車体側に取り付けられ、ハブシャフト３０は、車体に対して回転可能となる。
【００３０】
ハブシャフト３０には、ロータケース２４が固着されている。ロータケース２４は、インホイールモータ２００のホイール取り付け側の側面を覆う側面部２４ｂとこの側面部２４ｂから軸方向に延びる周縁部２４ａを有している。ロータケース２４の周縁部２４ａの内周面には溝が形成されており、溝の内部には、図１に示したアウターロータ型モータ１００の回転子ヨーク２２が配置される。回転子ヨーク２２の内周面には、複数の磁石２１が環状に配置されて固定される。
【００３１】
磁石２１の内周面側には、所定の空隙を挟んで、図１に示したアウターロータ型モータ１００の固定子コアが配置されている。固定子コアは、環状の固定子ヨーク１１とこの固定子ヨーク１１から放射状に突出した複数の歯１２を有している。歯１２は、略直方体の形状に形成される。固定子コアの各歯１２には、固定子巻線１３を卷回したボビンが固定されている。固定子コアは、固定子取付部材１４，１５によって挟持され、軸受支持部材４０に対して固定される。
【００３２】
軸受支持部材４０には、回転子の回転位置を検出するための、例えば、レゾルバからなる回転子位置検出センサ５０が設けられている。回転子位置検出センサ５０からのロータ位置信号は、図示しないモータ駆動用のインバータの制御回路に送られる。インバータは回転子の位置に応じて直流電源をスイッチング素子によってスイッチングして、三相交流に変換し、電流供給線、配線バス等を通じて各固定子巻線１３に電流を供給する。これにより、電気自動車のホイールは、インホイールモータ２００の回転子と同じ回転速度でコギングトルクが少ない状態で回転する。
【符号の説明】
【００３３】
１０…固定子、１１…固定子ヨーク、１２…歯、１３…固定子巻線、１４、１５…固定子取付部材、２０…回転子、２１…磁石、２１ａ…内周面、２１ｂ…外周面、２１ｃ…端面、２２…回転子ヨーク、２３…突起部、２４…ロータケース、２４ａ…側面部、２４ｂ…周縁部、３０…ハブシャフト、３１…軸受、４０…軸受支持部材、５０…回転子位置検出センサ、１００〜１０２…アウターロータ型モータ、２００…インホイールモータ。
【図１】
2020068640.tif 000003
【図２】
2020068640.tif 000004
【図３】
2020068640.tif 000005
【図４】
2020068640.tif 000006
【図５】
2020068640.tif 000007
【図６】
2020068640.tif 000008
【図７】
2020068640.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成31年2月27日(2019.2.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状の固定子ヨークの径方向外側に放射状に複数の歯を有する固定子コアと、前記歯に卷回された固定子巻線とを有する固定子と、
環状の回転子ヨークの内面に前記歯と空隙を挟んで対向する複数の永久磁石を有する回転子と、を備えたアウターロータ型モータであって、
各前記永久磁石は径方向に着磁されており、
前記回転子の極数をＰとし、前記歯の数をＮとした場合に、２Ｎ／３Ｐが整数ではなく、
前記歯の周方向表面の幅が前記歯のピッチのほぼ１／２であり、前記歯の前記周方向表面の端部に面取り部が設けられ、
前記永久磁石の周方向幅が、前記永久磁石のピッチの９０〜９５％であり、前記永久磁石の外周面と内周面とが円弧状に形成されており、前記永久磁石の前記内周面が前記固定子側に突出し、前記外周面の曲率が前記内周面の曲率よりも大きいことを特徴とするアウターロータ型モータ。
【請求項２】
前記回転子の極数を２０、前記歯の数を２４としたことを特徴とする、請求項１に記載のアウターロータ型モータ。
【請求項３】
前記永久磁石の周方向の両端面がそれぞれ平面をなし、該両端面のなす角が前記永久磁石の前記外周面の中心角よりも大きく形成されており、
前記回転子ヨークの内周面に、前記永久磁石の前記周方向両端面に当接する突起部を設けたことを特徴とする、請求項１または２に記載のアウターロータ型モータ。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載のアウターロータ型モータが、車輪のホイールに設けられ、前記車輪が前記アウターロータ型モータによって直接駆動されることを特徴とする電気自動車。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の第１の技術手段は、環状の固定子ヨークの径方向外側に放射状に複数の歯を有する固定子コアと、前記歯に卷回された固定子巻線とを有する固定子と、環状の回転子ヨークの内面に前記歯と空隙を挟んで対向する複数の永久磁石を有する回転子と、を備えたアウターロータ型モータであって、各前記永久磁石は径方向に着磁されており、前記回転子の極数をＰとし、前記歯の数をＮとした場合に、２Ｎ／３Ｐが整数ではなく、前記歯の周方向表面の幅が前記歯のピッチのほぼ１／２であり、前記歯の前記周方向表面の端部に面取り部が設けられ、前記永久磁石の周方向幅が、前記永久磁石のピッチの９０〜９５％であり、前記永久磁石の外周面と内周面とが円弧状に形成されており、前記永久磁石の前記内周面が前記固定子側に突出し、前記外周面の曲率が前記内周面の曲率よりも大きいことを特徴とするものである。