(57)【要約】【課題】駆動モータの高温耐久性を向上させ、減磁現象によるトルク低下を防止できるようにした環境に優しい自動車の駆動モータ及びこの駆動モータの回転子構造を提供する。【解決手段】本発明は、環境に優しい自動車の動力源として使用される駆動モータにおいて、  回転軸と、回転子コアに埋め込まれて、偶数個の分割磁石に分割される複数の永久磁石とを備えた回転子（ｒｏｔｏｒ）と、コイルの捲線のための歯（ｔｅｅｔｈ）が形成された複数のコア要素（ｃｏｒｅ  ｅｌｅｍｅｎｔｓ）と、前記複数のコア要素間に挿入されたスロットから構成される固定子（ｓｔａｔｏｒ）と、を含み、前記回転子の各永久磁石の分割磁石の間に電気鋼板が挿入されることを特徴とする。  前記電気鋼板は前記回転子コアであり、前記複数の永久磁石はそれぞれ２つの分割磁石で形成され、前記固定子のコア要素間のピッチより前記回転子の永久磁石間のピッチがさらに小さいことを特徴とする。【選択図】図３
2014121255.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環境に優しい自動車の動力源として使用される駆動モータにおいて、
回転軸と、回転子コアに埋め込まれて、偶数個の分割磁石に分割される複数の永久磁石とを備えた回転子（ｒｏｔｏｒ）と、
コイルの捲線のための歯（ｔｅｅｔｈ）が形成された複数のコア要素（ｃｏｒｅ  ｅｌｅｍｅｎｔｓ）と、前記複数のコア要素間に挿入されたスロットから構成される固定子（ｓｔａｔｏｒ）と、
を含み、
前記回転子の各永久磁石の分割磁石の間に電気鋼板が挿入されることを特徴とする環境に優しい自動車の駆動モータ。
【請求項２】
前記電気鋼板は前記回転子コアであることを特徴とする請求項１に記載の環境に優しい自動車の駆動モータ。
【請求項３】
前記複数の永久磁石はそれぞれ２つの分割磁石で形成されることを特徴とする請求項１に記載の環境に優しい自動車の駆動モータ。
【請求項４】
前記固定子のコア要素間のピッチより前記回転子の永久磁石間のピッチがさらに小さいことを特徴とする請求項１に記載の環境に優しい自動車の駆動モータ。
【請求項５】
回転軸と、
回転子コアに埋め込まれる複数の永久磁石とを備えた回転子（ｒｏｔｏｒ）、及びコイルの捲線のための歯（ｔｅｅｔｈ）が形成された複数のコア要素（ｃｏｒｅ  ｅｌｅｍｅｎｔｓ）と、
前記複数のコア要素間に挿入されたスロットから構成される固定子（ｓｔａｔｏｒ）と、
を含む駆動モータの回転子構造において、
前記複数の永久磁石それぞれは、偶数個の分割磁石に分割され、
前記分割磁石の間には電気鋼板が挿入されることを特徴とする環境に優しい自動車の駆動モータの回転子構造。
【請求項６】
前記電気鋼板は前記回転子コアであることを特徴とする請求項５に記載の環境に優しい自動車の駆動モータの回転子構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、環境に優しい自動車の駆動モータ、及びこの駆動モータの回転子構造に係り、より詳しくは、環境に優しい自動車の動力源として使用される駆動モータの構成要素である回転子のコアに埋め込まれる永久磁石を極当り２つに分割して、分割空間を電気鋼板で詰めることによって、駆動モータの高温耐久性を向上させ、減磁現象によるトルク低下を防止できるようにした環境に優しい自動車の駆動モータ及びこの駆動モータの回転子構造に関する。  
【背景技術】
【０００２】
周知の通り、自動車の燃費を向上させ、排出ガスに対するＯＢＤ（Ｏｎ  Ｂｏａｒｄ  Ｄｉａｇｎｏｓｉｓ、自動車に搭載されるコンピュータが行う自己故障診断）規定を満足させると同時に、化石燃料の使用を最小にする環境に優しい自動車が提供されている。
このような環境に優しい自動車は、ハイブリッド電気自動車、燃料電池自動車、及び電気自動車を含み、これらは全て動力源として駆動モータを使用する。
ハイブリッド電気自動車は、代表的な環境に優しい自動車と認められている。
このようなハイブリッド電気自動車（ｈｙｂｒｉｄ  ｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｖｅｈｉｃｌｅ）は、内燃機関エンジン（ｉｎｔｅｒｎａｌ  ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ  ｅｎｇｉｎｅ）とバッテリ電源を共に使用する。つまり、ハイブリッド電気自動車は、内燃機関エンジンの動力と駆動モータの動力を効率的に組み合わせて使用する。
【０００３】
ハイブリッド電気自動車は、一例として、図１に示したように、エンジン１０、駆動モータ２０、エンジン１０と駆動モータ２０の間で動力を断続するエンジンクラッチ３０、変速機４０、差動ギヤ装置５０、バッテリー６０、エンジン１０を始動するか、またはエンジン１０の回転力によって発電する始動発電機７０、及び車輪８０を含む。
また、ハイブリッド電気自動車は、ハイブリッド電気自動車の全体動作を制御するハイブリッド制御器（ＨＣＵ、ｈｙｂｒｉｄ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｕｎｉｔ）２００、エンジン１０の動作を制御するエンジン制御器（ＥＣＵ、ｅｎｇｉｎｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｕｎｉｔ）１１０、駆動モータ２０の動作を制御するモータ制御器（ＭＣＵ、ｍｏｔｏｒ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｕｎｉｔ）１２０、変速機４０の動作を制御する変速制御器（ＴＣＵ、ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｕｎｉｔ）１４０、及びバッテリー６０を制御して管理するバッテリー制御器（ＢＣＵ、ｂａｔｔｅｒｙ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｕｎｉｔ）１６０、を含む。
【０００４】
バッテリー制御器１６０は、バッテリー管理システム（ＢＭＳ、ｂａｔｔｅｒｙ  ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  ｓｙｓｔｅｍ）、始動発電機７０は、ＩＳＧ（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｓｔａｒｔｅｒ＆ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）またはＨＳＧ（ｈｙｂｒｉｄ  ｓｔａｒｔｅｒ＆ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）と略称してもよい。
このようなハイブリッド電気自動車は、駆動モータ２０の動力だけを利用する純粋電気自動車モードであるＥＶモード（ｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｖｅｈｉｃｌｅ  ｍｏｄｅ）、エンジン１０の回転力を主動力としながら、駆動モータ２０の回転力を補助動力として利用するＨＥＶモード（ｈｙｂｒｉｄ  ｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｖｅｈｉｃｌｅ  ｍｏｄｅ）、及び車両の制動あるいは慣性による走行時の制動及び慣性エネルギーを、前記駆動モータ２０の発電を通じて回収してバッテリー６０に充電する回生制動モード（ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｖｅ  ｂｒａｋｉｎｇ  ｍｏｄｅ）（ＲＢモード）、などの走行モードで運行することができる。
【０００５】
上記の通り、駆動モータ２０はハイブリッド電気自動車において核心的な役割を果たす。
ハイブリッド電気自動車を含む環境に優しい自動車に使用される駆動モータは、高性能、高出力、高信頼性、及び高耐久性などを必要とする。
高性能、高出力、高信頼性、及び高耐久性などを満足させるために、環境に優しい自動車の駆動モータの多様な構造が研究開発されている。
この背景技術の部分に記載された事項は、発明の背景に対する理解を増進させるために作成されたもので、この技術が属する分野における通常の知識を有する者に公知の従来の技術でない事項を含むこともある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−０６９６０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、環境に優しい自動車の動力源として使用される駆動モータの構成要素である回転子のコアに埋め込まれる永久磁石を極当り２つに分割して、分割空間（例、０．５〜０．７ｍｍ）を電気鋼板（例、回転子コア）で詰めることによって、駆動モータの高温耐久性を向上させ、減磁現象によるトルク低下を防止できるようにした、環境に優しい自動車の駆動モータ及びこの駆動モータの回転子構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、環境に優しい自動車の動力源として使用される駆動モータにおいて、  回転軸と、回転子コアに埋め込まれて、偶数個の分割磁石に分割される複数の永久磁石とを備えた回転子（ｒｏｔｏｒ）と、
コイルの捲線のための歯（ｔｅｅｔｈ）が形成された複数のコア要素（ｃｏｒｅ  ｅｌｅｍｅｎｔｓ）と、前記複数のコア要素間に挿入されたスロットから構成される固定子（ｓｔａｔｏｒ）と、
を含み、
前記回転子の各永久磁石の分割磁石の間に電気鋼板が挿入されることを特徴とする。
【０００９】
前記電気鋼板は前記回転子コアであり、前記複数の永久磁石はそれぞれ２つの分割磁石で形成され、
前記固定子のコア要素間のピッチより前記回転子の永久磁石間のピッチがさらに小さいことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、回転軸と、
回転子コアに埋め込まれる複数の永久磁石とを備えた回転子（ｒｏｔｏｒ）、及びコイルの捲線のための歯（ｔｅｅｔｈ）が形成された複数のコア要素（ｃｏｒｅ  ｅｌｅｍｅｎｔｓ）と、
前記複数のコア要素間に挿入されたスロットから構成される固定子（ｓｔａｔｏｒ）と、
を含む駆動モータの回転子構造において、
前記複数の永久磁石それぞれは、偶数個の分割磁石に分割され、
前記分割磁石の間には電気鋼板が挿入されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、環境に優しい自動車の動力源として使用される駆動モータの構成要素である回転子のコアに埋め込まれる永久磁石を極当り２つに分割して、分割空間（例、０．５〜０．７ｍｍ）を電気鋼板（例、回転子コア）で詰めることによって、駆動モータの高温耐久性を向上させ、減磁現象によるトルク低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】環境に優しい自動車の一つであるハイブリッド電気自動車の概略的なブロック構成図である。
【図２】本発明の実施例による環境に優しい自動車の駆動モータの断面構成図である。
【図３】本発明の実施例による環境に優しい自動車の駆動モータの要部を概念的に抜粋した構成図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付した図面により、本発明の実施例について詳細に説明する。
図１は、本発明の実施例による駆動モータが適用される環境に優しい自動車の一つであるハイブリッド電気自動車を概略的に示した図面である。
図１に示すように、本発明の実施例による駆動モータが適用されるハイブリッド電気自動車は、エンジン１０、モータ２０、エンジン１０とモータ２０の間で動力を断続するエンジンクラッチ３０、変速機４０、差動ギヤ装置５０、バッテリー６０、及びエンジン１０を始動するか、またはエンジン１０の出力によって発電する始動発電機７０、を含む。
また、本発明の実施例による駆動モータが適用されるハイブリッド電気自動車は、ハイブリッド電気自動車の全体動作を制御するハイブリッド制御器（ＨＣＵ）２００、エンジン１０の動作を制御するエンジン制御器（ＥＣＵ）１１０、モータ２０の動作を制御するモータ制御器（ＭＣＵ）１２０、変速機４０の動作を制御する変速制御器（ＴＣＵ）１４０、及びバッテリー６０を制御して管理するバッテリー制御器（ＢＣＵ）１６０、を含む。
【００１４】
図２は、本発明の実施例による駆動モータを示した断面構成図であり、図３は、本発明の実施例による駆動モータの要部を概念的に抜粋した構成図であり、図４は、図３のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
本発明の実施例による駆動モータの回転子４００は、回転軸４０１と、回転子コア４２０に埋め込まれて、偶数個（例、２つ）の分割磁石４１０ａ、４１０ｂに分割される複数の永久磁石４１０とを含む。
駆動モータの固定子５００は、コイル５４０の捲線のための歯（ｔｅｅｔｈ）５５０が形成された複数のコア要素（ｃｏｒｅ  ｅｌｅｍｅｎｔｓ）５１０と、複数のコア要素５１０間に挿入されたスロット５２０とを含む。
回転子４００の各永久磁石４１０の分割磁石４１０ａ、４１０ｂの間に電気鋼板が挿入される。
【００１５】
図４に示す通り、電気鋼板は回転子コア４２０であってもよい。
回転子４００の各永久磁石４１０の分割磁石４１０ａ、４１０ｂの間に回転子コア４２０を挿入すれば、駆動モータの耐熱性が向上し、永久磁石内の渦電流損失を減少させることができる。
回転子４００の各永久磁石４１０の分割磁石４１０ａ、４１０ｂ間の間隔は、０．５〜０．７ｍｍにすることができる。
各永久磁石４１０の分割磁石４１０ａ、４１０ｂ間の間隔を０．５〜０．７ｍｍにすることによって、分割磁石４１０ａ、４１０ｂの間に回転子コア４２０を挿入することが容易となり、減磁特性が強化される。
各永久磁石４１０は２つの分割磁石４１０ａ、４１０ｂにすることによって、永久磁石分割による作業工程数を減らすことができる。
【００１６】
一方、図３に示す通り、回転子４００の永久磁石４１０間のピッチは、固定子５００のコア要素５１０間のピッチより小さくする。
回転子４００の永久磁石４１０間のピッチを固定子５００のコア要素５１０間のピッチより小さくすることによって、駆動モータの耐久性及び渦電流特性を向上させることができる。
したがって、本発明の実施例によれば、環境に優しい自動車の動力源として使用される駆動モータの構成要素である回転子のコアに埋め込まれる永久磁石を極当り２つに分割して、分割空間（例、０．５〜０．７ｍｍ）には電気鋼板（例、回転子コア）を挿入することによって、駆動モータの耐熱性を向上させ、減磁現象によるトルク低下を防止することができる。
【００１７】
以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されるものではなく、請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の種々の変形及び改良形態も本発明の権利範囲に属するものである。
【符号の説明】
【００１８】
１０  エンジン
２０  モータ
３０  エンジンクラッチ
４０  変速機
５０  差動ギヤ装置
６０  バッテリー
７０  始動発電機
１１０  エンジン制御器（ＥＣＵ）
１２０  モータ制御器（ＭＣＵ）
１４０  変速制御器（ＴＣＵ）
１６０  バッテリー制御器（ＢＣＵ）
４００  回転子
４０１  回転軸
４１０  永久磁石
４１０ａ、４１０ｂ  分割磁石
４２０  回転子コア
５００  固定子
５１０  コア要素（ｃｏｒｅ  ｅｌｅｍｅｎｔｓ）
５２０  スロット
５４０  コイル
５５０  歯（ｔｅｅｔｈ）
【図１】
2014121255.tif 000003
【図２】
2014121255.tif 000004
【図３】
2014121255.tif 000005
【図４】
2014121255.tif 000006