前回に続いてインホイールモーター（IWM）である。IWMには減速機付きとダイレクトドライブ（DD）の2種類がある（図1）。減速機には遊星歯車機構、平行2軸式、サイクロイドなどの実例がある。DDにはインナーローター、アウターローター、アキシャルギャップがある。
図1 IWMの種類
このうちDDのインナーローター、アキシャルギャップは実例がない。
[画像のクリックで拡大表示]
まず、減速機を使うか使わないかである。モーターは融通の利かない機械で、寸法が大きければ素直にトルクが大きくなる。モーター本体を大きくしないでトルクを上げるには回転数を上げ、減速機と組み合わせるのが近道だ。
図2 磁界に置いた電線
誌面と垂直に伝染を配置すると、右ねじの法則により、電流は誌面と垂直に、手前から奥に流れる。
[画像のクリックで拡大表示]
磁束密度Bの磁界に直交させて電線を置き、電流を流す（図2）。電流をi、電線の長さをLとすると、電線に作用する力Fは、
F=B×i×L （1）
である。
図3 同期モーターを軸側から見たところ
ここでは電線1本に単純化している。
[画像のクリックで拡大表示]
この力がローターとステーターが向かい合う面に加わる（図3）。向かい合う面の半径をRとすると、軸に作用するトルクTは、
T=F×R （2）
だから、（1）を代入して、
T=B×i×L×R （3）
である。
ここまでは電線1本に流れる電流iで計算していたが、Rが大きければそれに比例して円周が長くなり、並べられる電線の数が増える。全体の電流をIとすると、
I∝R（∝は比例を意味する） （4）
したがって、
T∝B×L×R2 （5）
トルクはL×R2に比例する。式の形を見れば分かるように、モーターの体積に比例する。Bやiが同じ場合、トルクを大きくするにはモーターを大きくするしかない。
