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Development of in-wheel magnetic-geared motor for walking support machines

Research Project

Project/Area Number 16H04310
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Power engineering/Power conversion/Electric machinery
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

NAKAMURA Kenji  東北大学, 工学研究科, 教授 (70323061)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥16,380,000 (Direct Cost: ¥12,600,000、Indirect Cost: ¥3,780,000)
Fiscal Year 2018: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2017: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2016: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Keywords磁気ギアードモータ / 移動支援機器 / インホイールモータ / 磁気ギヤードモータ
Outline of Final Research Achievements

This study discussed efficiency improvement and feasibility study of in-wheel magnetic-geared motor for walking support machines. As a result, both torque increasing and loss decreasing were achieved by employing open-slot structure, low-loss core material, and interior permanent magnet rotor. Based on the results, the magnetic-geared motor was prototyped and tested. The test results demonstrated that desired torque can be obtained, and the maximum efficiency reached to 84.7%. Furthermore, it was proved that the prototype motor can be applied to walking support machines.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

現在市販のギアードモータは,ほぼすべてが機械式ギアを採用しているが,本研究によって極めて効率の高い磁気ギアードモータの実用可能性が示されたことから,これに関連する企業の研究開発に良い影響を与えることができる。また,学術的な視点から見ても,2種類以上の回転機を融合一体化する研究,並びにそのような回転機を制御する研究など,本研究の成果によって,新しい展開を回転機の分野に与えることができる。さらに将来,本研究の成果をきっかけとして,高性能な移動支援機器の普及が進むことは,超高齢化社会を迎える我が国にとって極めて重要である。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2019 2018 2017 2016

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] 移動支援機器用インホイール磁気ギヤードモータの高効率化2019

    • Author(s)
      伊藤亘輝, 門松孝尚, 中村健二
    • Journal Title

      日本磁気学会論文特集号

      Volume: 3

    • NAID

      130007641704

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Efficiency Improvement of Magnetic-Geared Motor by Open-Slot and Interior Permanent Magnet Structure2018

    • Author(s)
      K. Nakamura, T. Kadomatsu, Y. Hane
    • Organizer
      INTERMAG 2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 移動支援機器用インホイール磁気ギヤードモータの高効率化2018

    • Author(s)
      伊藤亘輝, 門松孝尚, 中村健二
    • Organizer
      日本磁気学会学術講演会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 移動支援機器用インホイール磁気ギヤードモータの試作・試験2018

    • Author(s)
      伊藤亘輝, 門松孝尚, 中村健二
    • Organizer
      電気学会回転機研究会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 磁束変調型磁気ギヤードモータの高効率化と実証実験2018

    • Author(s)
      門松孝尚,中村健二
    • Organizer
      電気学会マグネティックス研究会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Efficiency Improvement of Magnetic-Geared Motor by Open-Slot and Interior Permanent Magnet Structure2018

    • Author(s)
      K. Nakamura, T. Kadomatsu
    • Organizer
      Intermag 2018
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Housing Loss Analysis of Magnetic-Geared Motor2017

    • Author(s)
      門松孝尚,中村健二
    • Organizer
      電気関係学会東北支部連合大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 支持部材を含む磁気ギヤードモータの損失分析2017

    • Author(s)
      門松孝尚,中村健二
    • Organizer
      スピニクス特別研究会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 磁気ギヤードモータの高性能化に関する検討2016

    • Author(s)
      門松孝尚,中村健二,一ノ倉理
    • Organizer
      スピニクス特別研究会
    • Place of Presentation
      東北学院大学工学部(宮城県多賀城市)
    • Year and Date
      2016-11-21
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 磁束変調型磁気ギヤードモータの高効率化に関する検討2016

    • Author(s)
      門松孝尚,中村健二,一ノ倉理
    • Organizer
      電気学会マグネティックス研究会
    • Place of Presentation
      サン・リフレ函館(北海道函館市)
    • Year and Date
      2016-09-29
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 埋込磁石型磁気ギヤードモータに関する基礎検討2016

    • Author(s)
      門松孝尚,中村健二,一ノ倉理
    • Organizer
      電気関係学会東北支部連合大会
    • Place of Presentation
      東北工業大学(宮城県仙台市)
    • Year and Date
      2016-08-30
    • Related Report
      2016 Annual Research Report

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Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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