特開 2024-117247 回転電機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024117247

(43)【公開日】2024-08-29

(54)【発明の名称】回転電機

(51)【国際特許分類】

   H02K 1/2798 20220101AFI20240822BHJP

【ＦＩ】

H02K1/2798

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023023233

(22)【出願日】2023-02-17

(71)【出願人】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【氏名又は名称】矢作 和行

(74)【代理人】

【識別番号】100121991

【弁理士】

【氏名又は名称】野々部 泰平

(74)【代理人】

【識別番号】100145595

【弁理士】

【氏名又は名称】久保 貴則

(72)【発明者】

【氏名】合田 剛士

【テーマコード（参考）】

5H622

【Ｆターム（参考）】

5H622AA03

5H622CA02

5H622CA06

5H622CB03

5H622CB04

5H622CB05

5H622PP03

5H622QB05

(57)【要約】

【課題】ロータの状態変化を抑制することで高出力化を図ることができる回転電機を提供する。
【解決手段】モータ６１は、第１ロータ３００ａを有している。第１ロータ３００ａは、磁石部３１０を有している。磁石部３１０は、周方向ＣＤに複数並べられている。磁石部３１０は、磁石３１１及びロータコア３１５を有している。磁石３１１及びロータコア３１５は、周方向ＣＤに複数ずつ並べられている。磁石３１１は、磁石外周端面３１１ａ及び磁石内周端面３１１ｂを有している。磁石外周端面３１１ａと磁石内周端面３１１ｂとは、径方向ＲＤに並べられている。ロータコア３１５は、磁石外周端面３１１ａと磁石内周端面３１１ｂとにかけ渡されるように径方向ＲＤに延びている。ロータコア３１５は、磁石３１１に軸方向ＡＤ及び周方向ＣＤの少なくとも一方に並べられている。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電力の供給により駆動する回転電機（６０）であって、
ステータ（２００）と、
回転軸線（Ｃｍ）を中心に回転し、前記回転軸線が延びる軸方向（ＡＤ）において前記ステータに並べられたロータ（３００ａ，３００ｂ）と、
を備え、
前記ロータは、
前記回転軸線の径方向（ＲＤ）での外周端である磁石外周端（３１１ａ）及び内周端である磁石内周端（３１１ｂ）を有し、前記回転軸線の周方向（ＣＤ）に並べられた複数のロータ磁石（３１１，３１２ａ，３１２ｂ，３１２ｃ，３１３ａ，３１３ｂ，３１４ａ，３１４ｂ）と、
前記磁石外周端と前記磁石内周端とにかけ渡されるように前記径方向に延び、前記ロータ磁石に前記軸方向及び前記周方向の少なくとも一方に並べられたロータコア（３１５，３１６ａ，３１６ｂ，３１７）と、
を有している回転電機。

【請求項2】

複数の前記ロータ磁石には、前記軸方向に延びる磁束を発生させる軸方向磁石（３１３ａ，３１３ｂ）と、前記周方向に延びる磁束を発生させる周方向磁石（３１２ａ，３１２ｂ，３１２ｃ）と、が含まれており、
前記ロータは、
前記ロータコアであり、複数の前記ロータ磁石の少なくとも前記軸方向磁石に前記軸方向に並べられた軸並びコア（３１６ａ，３１６ｂ）、を有している請求項１に記載の回転電機。

【請求項3】

前記ロータは、
前記軸並びコアとして、前記周方向磁石に前記周方向に並べられ且つ前記軸方向磁石に前記軸方向に並べられた両並びコア（３１６ａ，３１６ｂ）、を有している請求項２に記載の回転電機。

【請求項4】

前記軸並びコアは、前記軸方向において前記軸方向磁石の前記ステータ側に設けられている、請求項２又は３に記載の回転電機。

【請求項5】

前記軸方向において、前記軸並びコアの厚さ寸法（Ｄ２）は、前記軸方向磁石の厚さ寸法（Ｄ１）よりも小さい、請求項２又は３に記載の回転電機。

【請求項6】

複数の前記ロータ磁石には、前記軸方向に延びる磁束を発生させる軸方向磁石（３１３ａ，３１３ｂ）と、前記周方向に延びる磁束を発生させる周方向磁石（３１２ａ，３１２ｂ）と、が含まれており、
前記ロータは、
前記ロータコアであり、前記周方向に隣り合う２つの前記周方向磁石の間に設けられた周並びコア（３１７）、を有している請求項１又は２に記載の回転電機。

【請求項7】

前記ロータ磁石は、
前記ステータに対向する磁石対向面（３１１ｄ）と、
前記軸方向において前記磁石対向面とは反対側を向いた磁石反対面（３１１ｅ）と、
を有しており、
前記周並びコアは、前記磁石対向面と前記磁石反対面とにかけ渡されるように前記軸方向に延びている、請求項６に記載の回転電機。

【請求項8】

前記周並びコアは、前記周方向に並べられた一対のコア側端（３１５ｃ）を有しており、
一対の前記コア側端は、前記周方向の距離が前記径方向の外側ほど大きくなるように互いに傾斜している、請求項６に記載の回転電機。

【請求項9】

前記周方向磁石は、前記周方向に並べられた一対の磁石側端（３１１ｃ）を有しており、
一対の前記磁石側端は、前記径方向に平行に延びており、
一対の前記コア側端は、前記周方向磁石と前記周並びコアとの境界部において前記コア側端と前記磁石側端とが平行に延びるように互いに傾斜している、請求項８に記載の回転電機。

【請求項10】

飛行体（１０）に設けられ、前記飛行体を飛行させるために駆動する回転電機である、請求項１又は２に記載の回転電機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この明細書における開示は、回転電機に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、ロータ及びステータを有するモータについて記載されている。このモータでは、ロータがロータ磁石及びロータコアを有している。ロータでは、ロータ磁石とロータコアとが径方向に並べられている。例えば、ロータコアがロータ磁石の径方向内側に設けられている。ロータ磁石とロータコアとは、接着等により互いに固定されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－１３２４４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記特許文献１では、モータの駆動に伴ってロータが回転すると、ロータ磁石やロータコアに遠心力が付与されることなどにより、ロータ磁石とロータコアとの固定が外れることが懸念される。ロータ磁石とロータコアとの固定が外れ、ロータ磁石とロータコアとが径方向に離れるという状態変化がロータにて発生すると、モータの出力が低下しやすくなってしまう。

【0005】

本開示の１つの目的は、ロータの状態変化を抑制することで高出力化を図ることができる回転電機を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

この明細書に開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。また、特許請求の範囲及びこの項に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例であって、技術的範囲を限定するものではない。

【0007】

上記目的を達成するため、開示された態様は、
電力の供給により駆動する回転電機（６０）であって、
ステータ（２００）と、
回転軸線（Ｃｍ）を中心に回転し、回転軸線が延びる軸方向（ＡＤ）においてステータに並べられたロータ（３００ａ，３００ｂ）と、
を備え、
ロータは、
回転軸線の径方向（ＲＤ）での外周端である磁石外周端（３１１ａ）及び内周端である磁石内周端（３１１ｂ）を有し、回転軸線の周方向（ＣＤ）に並べられた複数のロータ磁石（３１１，３１２ａ，３１２ｂ，３１２ｃ，３１３ａ，３１３ｂ，３１４ａ，３１４ｂ）と、
磁石外周端と磁石内周端とにかけ渡されるように径方向に延び、ロータ磁石に軸方向及び周方向の少なくとも一方に並べられたロータコア（３１５，３１６ａ，３１６ｂ，３１７）と、
を有している回転電機。

【0008】

上記態様によれば、ロータコアがロータ磁石に軸方向や周方向に並べられている。このように、ロータがロータ磁石に加えてロータコアを有していることで、ロータの設計自由度や回転電機の出力を高めることが可能になる。しかも、ロータコアは、ロータ磁石に対して磁石外周端と磁石内周端とにかけ渡されるように径方向に延びている。この構成では、ロータコアとロータ磁石とを径方向に並べる必要がない。このため、ロータの回転に伴って生じる遠心力などによりロータコアとロータ磁石とが径方向に離れる、という状態変化が生じにくい。したがって、ロータの状態変化を抑制することで回転電機の高出力化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】第１実施形態におけるｅＶＴＯＬの構成を示す図。

【図2】推進システムの電気的な構成を示す図。

【図3】ＥＰＵの概略斜視図。

【図4】モータ装置の縦断面図。

【図5】第１ロータの平面図。

【図6】第１磁石部の平面図。

【図7】第１ロータを径方向外側から見た概略側面図。

【図8】第２実施形態における第１ロータを径方向外側から見た概略側面図。

【図9】第３実施形態における第１磁石部の平面図。

【図10】第１ロータを径方向外側から見た概略側面図。

【図11】第４実施形態における第１磁石部の平面図。

【図12】第１ロータを径方向外側から見た概略側面図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下に、図面を参照しながら本開示を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。

【0011】

＜第１実施形態＞
図１に示す推進システム３０は、ｅＶＴＯＬ１０に搭載されている。ｅＶＴＯＬ１０は、電動垂直離着陸機であり、垂直方向に離着陸することが可能である。ｅＶＴＯＬは、electric Vertical Take-Off and Landing aircraftの略称である。ｅＶＴＯＬ１０は、大気中を飛行する航空機であり、飛行体に相当する。ｅＶＴＯＬ１０は、電動式の電動航空機でもあり、電動飛行体と称されることがある。ｅＶＴＯＬ１０は、乗員が乗る有人航空機である。推進システム３０は、ｅＶＴＯＬ１０を飛行させるために駆動するシステムである。

【0012】

ｅＶＴＯＬ１０は、機体１１及びプロペラ２０を有している。機体１１は、機体本体１２及び翼１３を有している。機体本体１２は、機体１１の胴体であり、例えば前後に延びた形状になっている。機体本体１２は、乗員が乗るための乗員室を有している。翼１３は、機体本体１２から延びており、機体本体１２に複数設けられている。翼１３は固定翼である。複数の翼１３には、主翼、尾翼などが含まれている。

【0013】

プロペラ２０は、機体１１に複数設けられている。ｅＶＴＯＬ１０は、少なくとも３つのプロペラ２０を有するマルチコプタである。例えばプロペラ２０は、機体１１に少なくとも４つ設けられている。プロペラ２０は、機体本体１２及び翼１３のそれぞれに設けられている。プロペラ２０は、プロペラ軸線を中心に回転する。プロペラ軸線は、例えばプロペラ２０の中心線である。プロペラ２０は、ｅＶＴＯＬ１０に推力や揚力を生じさせることが可能である。また、プロペラ２０は、ロータや回転翼と称されることがある。

【0014】

プロペラ２０は、ブレード２１及びボス２２を有している。ブレード２１は、プロペラ軸線の周方向に複数並べられている。ボス２２は、複数のブレード２１を連結している。ブレード２１は、ボス２２からプロペラ軸線の径方向に延びている。プロペラ２０は、図示しないプロペラシャフトを有している。プロペラシャフトは、プロペラ２０の回転軸であり、ボス２２からプロペラ軸線に沿って延びている。

【0015】

ｅＶＴＯＬ１０は、チルトロータ機である。ｅＶＴＯＬ１０においては、プロペラ２０のチルト角を調整可能になっている。なお、ｅＶＴＯＬ１０は、チルトロータ機でなくてもよい。例えば、ｅＶＴＯＬ１０は、リフト用のプロペラ２０とクルーズ用のプロペラ２０とのそれぞれを有していてもよい。

【0016】

ｅＶＴＯＬ１０は、バッテリ３１、分配器３２、飛行制御装置４０及びＥＰＵ５０を有している。バッテリ３１、分配器３２、飛行制御装置４０及びＥＰＵ５０は、推進システム３０に含まれている。バッテリ３１は、複数のＥＰＵ５０に通電可能に接続されている。バッテリ３１は、ＥＰＵ５０に電力を供給する電力供給部であり、電源部に相当する。バッテリ３１は、ＥＰＵ５０に直流電圧を印加する直流電圧源である。バッテリ３１は、充放電可能な２次電池を有している。バッテリ３１は、飛行制御装置４０にも電力を供給する。なお、電源部としては、バッテリ３１に加えて又は代えて、燃料電池や発電機などが用いられてもよい。

【0017】

分配器３２は、バッテリ３１及び複数のＥＰＵ５０に電気的に接続されている。分配器３２は、バッテリ３１からの電力を複数のＥＰＵ５０に分配する。分配器３２がＥＰＵ５０に分配する電力は、ＥＰＵ５０を駆動させるための駆動電力である。

【0018】

飛行制御装置４０は、推進システム３０を制御する。飛行制御装置４０は、ｅＶＴＯＬ１０を飛行させるための飛行制御を行う。飛行制御装置４０は、複数のＥＰＵ５０に通信可能に接続されている。飛行制御装置４０は、複数のＥＰＵ５０を個別に制御する。飛行制御装置４０は、後述する制御回路１６０を介してＥＰＵ５０の制御を行う。飛行制御装置４０は、制御回路１６０の制御を行う。

【0019】

ＥＰＵ５０は、プロペラ２０を駆動回転させるために駆動する装置であり、駆動装置に相当する。ＥＰＵは、Electric Propulsion Unitの略称である。ＥＰＵ５０は、電駆動装置や電駆動システムと称されることがある。ＥＰＵ５０は、複数のプロペラ２０のそれぞれに対して個別に設けられている。ＥＰＵ５０は、プロペラ軸線に沿ってプロペラ２０に並べられている。複数のＥＰＵ５０はいずれも、機体１１に固定されている。ＥＰＵ５０は、プロペラ２０を回転可能に支持している。ＥＰＵ５０は、プロペラ２０に接続されている。プロペラ２０は、ＥＰＵ５０を介して機体１１に固定されている。プロペラ２０のチルト角が変更される場合、ＥＰＵ５０の角度も変更される。

【0020】

ｅＶＴＯＬ１０は、推進装置１５を有している。推進装置１５は、ｅＶＴＯＬ１０を推進させるための装置である。ｅＶＴＯＬ１０は、推進装置１５による推進によりリフト等の飛行が可能になる。推進装置１５は、プロペラ２０及びＥＰＵ５０を有している。推進装置１５では、ＥＰＵ５０の駆動に伴ってプロペラ２０が回転する。プロペラ２０は回転体に相当する。ｅＶＴＯＬ１０は、プロペラ２０の回転により飛行する。すなわち、ｅＶＴＯＬ１０は、プロペラ２０の回転により移動する。ｅＶＴＯＬ１０は、移動体に相当する。

【0021】

図１、図２に示すように、ＥＰＵ５０は、モータ装置６０及びインバータ装置８０を有している。モータ装置６０はモータ６１を有している。モータ装置６０が回転電機に相当する。インバータ装置８０はインバータ８１を有している。モータ６１は、インバータ８１を介してバッテリ３１に通電可能に接続されている。モータ６１は、インバータ８１を介してバッテリ３１から供給される電力に応じて駆動する。

【0022】

モータ６１は、複数相の交流モータである。モータ６１は、例えば３相交流方式のモータであり、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相を有している。モータ６１は、移動体が移動するための移動駆動源であり、電動機として機能する。モータ６１としては、例えばブラシレスモータが用いられている。モータ６１は、回生時に発電機として機能する。モータ６１は、複数相のコイル６４を有している。コイル６４は、巻線であり、電機子を形成している。コイル６４は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のそれぞれに設けられている。モータ６１では、複数相のコイル６４が中性点６５にて互いに接続されている。

【0023】

図２において、インバータ８１は、モータ６１に供給する電力を変換することでモータ６１を駆動する。インバータ８１は、モータ６１に供給される電力を直流から交流に変換する。インバータ８１は、電力を変換する電力変換部である。インバータ８１は、複数相の電力変換部であり、複数相のそれぞれについて電力変換を行う。インバータ８１は、例えば３相インバータであり、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のそれぞれについて電力変換を行う。インバータ装置８０は、電力変換装置と称されることがある。

【0024】

インバータ装置８０は、Ｐライン１４１、Ｎライン１４２を有している。Ｐライン１４１及びＮライン１４２は、バッテリ３１とインバータ８１とを電気的に接続している。Ｐライン１４１は、バッテリ３１の正極に電気的に接続されている。Ｎライン１４２は、バッテリ３１の負極に電気的に接続されている。バッテリ３１においては、正極が高電位側の電極であり、負極が低電位側の電極である。Ｐライン１４１及びＮライン１４２は、電力を供給するための電力ラインである。Ｐライン１４１は、高電位側の電力ラインであり、高電位ラインと称されることがある。Ｎライン１４２は、低電位側の電力ラインであり、低電位ラインと称されることがある。

【0025】

ＥＰＵ５０は、出力ライン１４３を有している。出力ライン１４３は、モータ６１に電力を供給するための電力ラインである。出力ライン１４３は、モータ６１とインバータ８１とを電気的に接続している。出力ライン１４３は、モータ装置６０とインバータ装置８０とにかけ渡された状態になっている。

【0026】

インバータ装置８０は、平滑コンデンサ１４５を有している。平滑コンデンサ１４５は、バッテリ３１から供給される直流電圧を平滑化するコンデンサである。平滑コンデンサ１４５は、バッテリ３１とインバータ８１との間において、Ｐライン１４１とＮライン１４２とに接続されている。平滑コンデンサ１４５は、インバータ８１に対して並列に接続されている。

【0027】

インバータ８１は、電力変換回路であり、例えばＤＣ－ＡＣ変換回路である。インバータ８１は、複数相分の上下アーム回路８５を有している。例えば、インバータ８１は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のそれぞれについて上下アーム回路８５を有している。上下アーム回路８５は、上アーム８５ａと、下アーム８５ｂを有している。上アーム８５ａ及び下アーム８５ｂは、バッテリ３１に対して直列に接続されている。上アーム８５ａはＰライン１４１に接続され、下アーム８５ｂはＮライン１４２に接続されている。

【0028】

出力ライン１４３は、複数相分のそれぞれについて上下アーム回路８５に接続されている。出力ライン１４３は、上アーム８５ａと下アーム８５ｂとの間に接続されている。出力ライン１４３は、複数相のそれぞれにおいて、上下アーム回路８５とコイル６４とを接続している。出力ライン１４３は、コイル６４において中性点６５とは反対側に接続されている。

【0029】

上アーム８５ａ及び下アーム８５ｂは、アームスイッチ８６及びダイオード８７を有している。アームスイッチ８６は、例えばＭＯＳＦＥＴ等のトランジスタである。ＭＯＳＦＥＴは、Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistorの略称である。アームスイッチ８６は、スイッチ素子であり、スイッチングにより電力を変換することが可能である。スイッチ素子は、パワー素子等の半導体素子であればよい。アームスイッチ８６は、電力を変換するための変換スイッチである。

【0030】

ＥＰＵ５０は、制御回路１６０を有している。制御回路１６０は、インバータ装置８０に含まれている。制御回路１６０は、インバータ８１の駆動を制御する。制御回路１６０は、インバータ８１を介してモータ６１の駆動を制御する。制御回路１６０は、モータ制御部と称されることがある。図２では、制御回路１６０をＣＤと図示している。

【0031】

図３に示すように、ＥＰＵ５０では、モータ装置６０とインバータ装置８０とがモータ軸線Ｃｍに沿って軸方向ＡＤに並べられている。モータ装置６０は、軸方向ＡＤにおいてプロペラ２０とインバータ装置８０との間に設けられている。モータ軸線Ｃｍは、モータ６１の中心線であり、直線状に延びる仮想線である。モータ軸線Ｃｍが回転軸線に相当する。軸方向ＡＤは、モータ軸線Ｃｍが延びた方向である。

【0032】

モータ軸線Ｃｍについては、軸方向ＡＤと周方向ＣＤと径方向ＲＤとが互いに直交している。周方向ＣＤは、モータ６１の回転方向である。径方向ＲＤについては、外側が径方向外側や外周側と称され、内側が径方向内側や内周側と称されることがある。軸方向ＡＤは、アキシャル方向と称されることがある。

【0033】

ＥＰＵ５０は、モータハウジング７０及びインバータハウジング９０を有している。モータハウジング７０は、モータ装置６０に含まれている。モータハウジング７０は、モータ６１を収容している。インバータハウジング９０は、インバータ装置８０に含まれている。インバータハウジング９０は、インバータ８１を収容している。モータハウジング７０とインバータハウジング９０とは、互いに接続されている。

【0034】

図４に示すように、モータハウジング７０は、モータ外周壁７１、リアフレーム３７０及びドライブフレーム３９０を有している。モータ外周壁７１及びフレーム３７０，３９０は、金属材料等により形成されており、熱伝導性を有している。モータ外周壁７１は、筒状に形成されており、軸方向ＡＤに延びている。フレーム３７０，３９０は、板状に形成されており、軸方向ＡＤに直交する方向に延びている。リアフレーム３７０とドライブフレーム３９０とは、モータ外周壁７１を介して軸方向ＡＤに並べられている。フレーム３７０，３９０は、ボルト等の固定具によりモータ外周壁７１に固定されている。なお、図４には、モータ装置６０をモータ軸線Ｃｍに沿って切断した縦断面が図示されている。

【0035】

モータハウジング７０は、モータハウジング外周面７０ａ及びモータハウジング内周面７０ｂを有している。モータハウジング外周面７０ａは、モータハウジング７０の外周面であり、モータハウジング７０の外面に含まれている。モータハウジング内周面７０ｂは、モータハウジング７０の内周面であり、モータハウジング７０の内面に含まれている。モータハウジング外周面７０ａ及びモータハウジング内周面７０ｂは、モータ外周壁７１により形成されている。

【0036】

リアフレーム３７０は、モータ外周壁７１の内側空間をインバータ装置８０側から覆っている。リアフレーム３７０は、モータ外周壁７１を介してプロペラ２０とは反対側に設けられている。ドライブフレーム３９０は、モータ外周壁７１の内側空間をインバータ装置８０とは反対側から覆っている。ドライブフレーム３９０は、モータ外周壁７１のプロペラ２０側に設けられている。

【0037】

モータハウジング７０は、モータフィン７２を有している。モータフィン７２は、モータハウジング７０の外面に設けられている。例えば、モータフィン７２は、モータハウジング外周面７０ａに設けられている。モータフィン７２は、モータ外周壁７１から外周側に向けて突出している。モータフィン７２は、周方向ＣＤに直交する方向に延びている。モータフィン７２は、周方向ＣＤに複数並べられている。モータフィン７２は、モータ装置６０の熱を外部に放出する放熱フィンである。

【0038】

モータ６１は、ステータ２００、第１ロータ３００ａ、第２ロータ３００ｂ及びシャフト３４０を有している。ステータ２００は固定子である。ステータ２００は、コイル６４を有している。ロータ３００ａ，３００ｂは回転子である。ロータ３００ａ，３００ｂは、ステータ２００に対して相対的に回転する。ロータ３００ａ，３００ｂは、モータ軸線Ｃｍを中心に回転する。モータ軸線Ｃｍは、ロータ３００ａ，３００ｂの中心線である。ステータ２００は、周方向ＣＤに環状に延びている。モータ軸線Ｃｍは、ステータ２００の中心線に一致している。

【0039】

モータ装置６０は、アキシャルギャップ式の回転電機である。モータ６１は、アキシャルギャップ式のモータである。モータ６１では、ステータ２００とロータ３００ａ，３００ｂとがモータ軸線Ｃｍに沿って軸方向ＡＤに並べられている。モータ装置６０は、ダブルロータ式の回転電機である。モータ６１は、ダブルロータ式のモータである。第１ロータ３００ａと第２ロータ３００ｂとは、ステータ２００を介して軸方向ＡＤに並べられている。ステータ２００は、第１ロータ３００ａ及び第２ロータ３００ｂという２つのロータの間に設けられている。本実施形態のモータ６１は、ダブルアキシャルモータと称されることがある。

【0040】

シャフト３４０は、ロータ３００ａ，３００ｂを支持している。シャフト３４０は、ロータ３００ａ，３００ｂと共にモータ軸線Ｃｍを中心に回転する。シャフト３４０の中心線は、モータ軸線Ｃｍに一致している。シャフト３４０は、ロータ３００ａ，３００ｂとプロペラ２０とを接続している。

【0041】

ロータ３００ａ，３００ｂは、磁石部３１０及び磁石ホルダ３２０を有している。磁石部３１０は、ロータ３００ａ，３００ｂのそれぞれにおいて周方向ＣＤに複数並べられている。複数の磁石部３１０は、ロータ３００ａ，３００ｂの回転方向に並べられている。周方向ＣＤに隣り合う２つの磁石部３１０は、接着剤等で互いに固定されている。磁石部３１０は、永久磁石を含んで構成されており、界磁を形成している。ロータ３００ａ，３００ｂでは、磁石部３１０が磁束を発生させる。第１ロータ３００ａの磁石部３１０と第２ロータ３００ｂの磁石部３１０とは、ステータ２００を介して軸方向ＡＤに並べられている。磁石ホルダ３２０は、磁石部３１０を支持している。磁石ホルダ３２０は、ロータ３００ａ，３００ｂの外周端及び内周端を形成している。

【0042】

ステータ２００は、コイルユニット２１０を有している。コイルユニット２１０は、周方向ＣＤに環状に延びている。コイルユニット２１０は、コイル６４を形成している。コイルユニット２１０は、コイル部２１１及びステータコア２３１を有している。コイル部２１１は、平角線等の電線により形成されており、通電可能である。コイル部２１１は、ステータコア２３１に巻回されている。コイル部２１１は、全体として筒状に形成されており、軸方向ＡＤに延びている。ステータコア２３１は、鉄心であり、軸方向ＡＤに延びている。コイル部２１１及びステータコア２３１は、モータハウジング内周面７０ｂに沿って周方向ＣＤに複数並べられている。コイルユニット２１０では、複数のコイル部２１１によりコイル６４が形成されている。

【0043】

モータ６１は、第１アキシャルギャップ３０５ａ及び第２アキシャルギャップ３０５ｂを有している。アキシャルギャップ３０５ａ，３０５ｂは、ステータ２００とロータ３００ａ，３００ｂとの隙間である。アキシャルギャップ３０５ａ，３０５ｂには、磁石部３１０とステータコア２３１との隙間が含まれている。アキシャルギャップ３０５ａ，３０５ｂは、ステータ２００とロータ３００ａ，３００ｂとの間において、軸方向ＡＤに直交する方向に延びている。第１アキシャルギャップ３０５ａは、ステータ２００と第１ロータ３００ａとの隙間である。第２アキシャルギャップ３０５ｂは、ステータ２００と第２ロータ３００ｂとの隙間である。

【0044】

モータ装置６０は、リアベアリング３５０及びドライブベアリング３６０を有している。ベアリング３５０，３６０は、シャフト３４０を回転可能に支持している。ベアリング３５０，３６０は、周方向ＣＤに環状に延びている。リアベアリング３５０とドライブベアリング３６０とは、ロータ３００ａ，３００ｂを介して軸方向ＡＤに並べられている。ベアリング３５０，３６０は、モータハウジング７０に固定されている。リアベアリング３５０は、リアフレーム３７０に固定されている。ドライブベアリング３６０は、ドライブフレーム３９０に固定されている。

【0045】

図５に示すように、ロータ３００ａ，３００ｂは、磁石部３１０として、第１磁石部３１０ａ及び第２磁石部３１０ｂを有している。複数の磁石部３１０には、第１磁石部３１０ａ及び第２磁石部３１０ｂが複数ずつ含まれている。第１磁石部３１０ａと第２磁石部３１０ｂとは、周方向ＣＤに交互に並べられている。

【0046】

図６、図７に示すように、磁石部３１０は、磁石３１１を有している。磁石３１１は、ロータ３００ａ，３００ｂ及び磁石部３１０において周方向ＣＤに複数並べられている。複数の磁石３１１は、ロータ３００ａ，３００ｂの回転方向に並べられている。周方向ＣＤに隣り合う２つの磁石３１１は、接着剤等により互いに固定されている。磁石３１１は、永久磁石である。磁石３１１は、柱状に形成されており、周方向ＣＤに延びている。磁石部３１０では、ロータ３００ａ，３００ｂ及びステータ２００にて生じる磁力が強くなるように磁石３１１が配列されている。例えば、複数の磁石部３１０は、ハルバッハ配列で配列されている。

【0047】

ロータ３００ａ，３００ｂは、磁石３１１として、ｑ軸磁石、ｄ軸磁石及び介在磁石を有している。ｑ軸磁石、ｄ軸磁石及び介在磁石は、磁石部３１０に含まれている。ｑ軸磁石とｄ軸磁石と介在磁石とでは配向の向きが異なっている。配向は、磁石３１１の磁化容易方向のうち一方側を向いている。磁化容易方向は、磁化容易軸が延びた方向である。ｄ軸磁石は、軸方向ＡＤの配向成分が大きい磁石である。ｑ軸磁石は、周方向ＣＤの配向成分が大きい磁石である。ｄ軸磁石とｑ軸磁石とは、介在磁石を介して周方向ＣＤに並べられている。ｑ軸磁石、ｄ軸磁石及び介在磁石は、周方向ＣＤに並べられており、ロータ磁石に相当する。

【0048】

磁石部３１０は、磁石３１１として、中間ｑ軸磁石３１２ｃ、第１ｄ軸磁石３１３ａ、第２ｄ軸磁石３１３ｂ、第１介在磁石３１４ａ及び第２介在磁石３１４ｂを有している。ｄ軸磁石３１３ａ，３１３ｂでは、中間ｑ軸磁石３１２ｃ及び介在磁石３１４ａ，３１４ｂに比べて、軸方向ＡＤの配向成分が大きい。ｄ軸磁石３１３ａ，３１３ｂは、ロータ磁石及び軸方向磁石に相当する。第１ｄ軸磁石３１３ａと第２ｄ軸磁石３１３ｂとは、中間ｑ軸磁石３１２ｃ及び介在磁石３１４ａ，３１４ｂを介して周方向ＣＤに並べられている。第１ｄ軸磁石３１３ａの配向と第２ｄ軸磁石３１３ｂの配向とは、軸方向ＡＤにおいて逆向きになっている。

【0049】

中間ｑ軸磁石３１２ｃでは、ｄ軸磁石３１３ａ，３１３ｂ及び介在磁石３１４ａ，３１４ｂに比べて、周方向ＣＤの配向成分が大きい。中間ｑ軸磁石３１２ｃは、ロータ磁石及び周方向磁石に相当する。中間ｑ軸磁石３１２ｃは、周方向ＣＤにおいて第１ｄ軸磁石３１３ａと第２ｄ軸磁石３１３ｂとの間に設けられている。中間ｑ軸磁石３１２ｃの配向は、第１ｄ軸磁石３１３ａ及び第２ｄ軸磁石３１３ｂのうち一方側を向いている。

【0050】

介在磁石３１４ａ，３１４ｂでは、ｄ軸磁石３１３ａ，３１３ｂに比べて軸方向ＡＤの配向成分が小さく、中間ｑ軸磁石３１２ｃに比べて軸方向ＡＤの配向成分が大きい。介在磁石３１４ａ，３１４ｂでは、中間ｑ軸磁石３１２ｃに比べて周方向ＣＤの配向成分が小さく、ｄ軸磁石３１３ａ，３１３ｂに比べて周方向ＣＤの配向成分が大きい。介在磁石３１４ａ，３１４ｂは、ロータ磁石に相当する。第１介在磁石３１４ａと第２介在磁石３１４ｂとは、第１ｄ軸磁石３１３ａと第２ｄ軸磁石３１３ｂとの間において、中間ｑ軸磁石３１２ｃを介して周方向ＣＤに並べられている。第１介在磁石３１４ａは、第１ｄ軸磁石３１３ａと中間ｑ軸磁石３１２ｃとの間に設けられている。第２介在磁石３１４ｂは、第２ｄ軸磁石３１３ｂと中間ｑ軸磁石３１２ｃとの間に設けられている。第１介在磁石３１４ａの配向と第２介在磁石３１４ｂの配向とは、軸方向ＡＤにおいて逆向きになっている。

【0051】

図７に示すように、第１磁石部３１０ａと第２磁石部３１０ｂとでは、磁石３１２ｃ，３１３ａ、３１３ｂ、３１４ａ、３１４ｂの配向が周方向ＣＤで逆向きになっている。１つの第２磁石部３１０ｂと、この第２磁石部３１０ｂを介して周方向ＣＤに隣り合う２つの第１磁石部３１０ａと、という３つの磁石部３１０について説明する。これら磁石部３１０において、一方の第１磁石部３１０ａと第２磁石部３１０ｂとでは、磁石３１２ｃ，３１３ａ、３１３ｂ、３１４ａ、３１４ｂの配向が周方向ＣＤにおいて互いに向き合っている。他方の第１磁石部３１０ａと第２磁石部３１０ｂとでは、磁石３１２ｃ，３１３ａ、３１３ｂ、３１４ａ、３１４ｂの配向が周方向ＣＤにおいて互いに反対側を向いている。

【0052】

図６、図７に示すように、磁石３１１は、磁石外周端面３１１ａ、磁石内周端面３１１ｂ、磁石側端面３１１ｃ、磁石対向面３１１ｄ及び磁石反対面３１１ｅを有している。磁石外周端面３１１ａ、磁石内周端面３１１ｂ、磁石側端面３１１ｃ、磁石対向面３１１ｄ及び磁石反対面３１１ｅは、磁石３１１の外面に含まれている。磁石外周端面３１１ａは、磁石３１１の外周端を形成しており、径方向外側を向いている。磁石外周端面３１１ａは、磁石外周端に相当する。磁石内周端面３１１ｂは、磁石３１１の内周端を形成しており、径方向内側を向いている。磁石内周端面３１１ｂは、磁石内周端に相当する。磁石側端面３１１ｃは、磁石３１１の側端を形成しており、周方向ＣＤを向いている。磁石側端面３１１ｃは、磁石外周端面３１１ａ及び磁石内周端面３１１ｂを介して周方向ＣＤに一対並べられている。

【0053】

磁石対向面３１１ｄ及び磁石反対面３１１ｅは、軸方向ＡＤに直交する方向に延びている。磁石対向面３１１ｄと磁石反対面３１１ｅとは、磁石外周端面３１１ａ、磁石内周端面３１１ｂ及び磁石側端面３１１ｃを介して軸方向ＡＤに並べられている。磁石対向面３１１ｄは、アキシャルギャップ３０５ａ，３０５ｂを介してステータ２００に対向している。磁石反対面３１１ｅは、軸方向ＡＤにおいてアキシャルギャップ３０５ａ，３０５ｂとは反対側を向いている。

【0054】

ロータ３００ａ，３００ｂは、ロータコア３１５を有している。ロータコア３１５は、ロータ３００ａ，３００ｂ及び磁石部３１０において周方向ＣＤに複数並べられている。ロータコア３１５は、磁性材料等により形成されている。例えば、ロータコア３１５は、電磁鋼板や圧粉磁芯により形成されている。ロータコア３１５が電磁鋼板や圧粉磁芯により形成されていることで、ロータ３００ａ，３００ｂにて生じる鉄損を低減できる。ロータコア３１５は、ヨークと称されることがある。ロータコア３１５は、柱状に形成されており、周方向ＣＤに延びている。ロータコア３１５は、ロータ３００ａ，３００ｂにおいてステータ２００に対して生じる磁力が強くなるように磁石部３１０に設けられている。

【0055】

ロータ３００ａ，３００ｂ及び磁石部３１０では、複数の磁石３１１と複数のロータコア３１５とがロータ３００ａ，３００ｂの回転方向に混在するように並べられている。磁石部３１０では、少なくとも１つの磁石３１１がロータコア３１５に軸方向ＡＤに並べられている。また、磁石部３１０では、少なくとも１つの磁石３１１がロータコア３１５に周方向ＣＤに並べられている。ロータコア３１５は、軸方向ＡＤや周方向ＣＤにおいて隣り合う磁石３１１に接着剤等により固定されている。一方で、磁石部３１０では、磁石３１１とロータコア３１５とが径方向ＲＤには並べられていない。

【0056】

ロータ３００ａ，３００ｂは、ロータコア３１５として、第１軸コア３１６ａ及び第２軸コア３１６ｂを有している。軸コア３１６ａ，３１６ｂは、ｄ軸磁石３１３ａ、３１３ｂに軸方向ＡＤに並べられている。第１軸コア３１６ａ及び第２軸コア３１６ｂは、軸並びコアに相当する。軸コア３１６ａ，３１６ｂは、軸方向ＡＤにおいてｄ軸磁石３１３ａ、３１３ｂのステータ２００側に設けられている。軸コア３１６ａ，３１６ｂは、軸方向ＡＤにおいてｄ軸磁石３１３ａ、３１３ｂとステータ２００との間にある。

【0057】

第１軸コア３１６ａは、第１ｄ軸磁石３１３ａに軸方向ＡＤに並べられている。第１軸コア３１６ａは、第１ｄ軸磁石３１３ａのステータ２００側に設けられている。第１軸コア３１６ａは、複数の磁石３１１のうち第１ｄ軸磁石３１３ａだけに軸方向ＡＤに並べられている。

【0058】

第２軸コア３１６ｂは、第２ｄ軸磁石３１３ｂに軸方向ＡＤに並べられている。第２軸コア３１６ｂは、第２ｄ軸磁石３１３ｂのステータ２００側に設けられている。第２軸コア３１６ｂは、磁石部３１０が有する複数の磁石３１１のうち第２ｄ軸磁石３１３ｂだけに軸方向ＡＤに並べられている。

【0059】

第１軸コア３１６ａと第２軸コア３１６ｂとは、中間ｑ軸磁石３１２ｃ、第１介在磁石３１４ａ及び第２介在磁石３１４ｂを介して周方向ＣＤに並べられている。第１軸コア３１６ａ及び第２軸コア３１６ｂは、中間ｑ軸磁石３１２ｃ、第１介在磁石３１４ａ及び第２介在磁石３１４ｂに周方向ＣＤに並べられている。第１軸コア３１６ａは、周方向ＣＤにおいて第１介在磁石３１４ａに隣り合っている。第２軸コア３１６ｂは、周方向ＣＤにおいて第２介在磁石３１４ｂに隣り合っている。第１軸コア３１６ａ及び第２軸コア３１６ｂは、中間ｑ軸磁石３１２ｃ、第１介在磁石３１４ａ及び第２介在磁石３１４ｂには軸方向ＡＤに並べられていない。

【0060】

ロータコア３１５は、コア外周端面３１５ａ、コア内周端面３１５ｂ、コア側端面３１５ｃ、コア対向面３１５ｄ及びコア反対面３１５ｅを有している。コア外周端面３１５ａ、コア内周端面３１５ｂ、コア側端面３１５ｃ、コア対向面３１５ｄ及びコア反対面３１５ｅは、ロータコア３１５の外面に含まれている。コア外周端面３１５ａは、ロータコア３１５の外周端を形成しており、径方向外側を向いている。コア内周端面３１５ｂは、ロータコア３１５の内周端を形成しており、径方向内側を向いている。コア側端面３１５ｃは、ロータコア３１５の側端を形成しており、周方向ＣＤを向いている。コア側端面３１５ｃは、コア外周端面３１５ａ及びコア内周端面３１５ｂを介して周方向ＣＤに一対並べられている。

【0061】

コア対向面３１５ｄ及びコア反対面３１５ｅは、軸方向ＡＤに直交する方向に延びている。コア対向面３１５ｄ及びコア反対面３１５ｅは、コア外周端面３１５ａ、コア内周端面３１５ｂ及びコア側端面３１５ｃを介して軸方向ＡＤに並べられている。コア対向面３１５ｄは、アキシャルギャップ３０５ａ，３０５ｂを介してステータ２００に対向している。コア反対面３１５ｅは、軸方向ＡＤにおいてアキシャルギャップ３０５ａ，３０５ｂとは反対側を向いている。

【0062】

図６に示すように、ロータコア３１５は、磁石外周端面３１１ａと磁石内周端面３１１ｂとにかけ渡されるように径方向ＲＤに延びている。径方向ＲＤでは、ロータコア３１５の長さ寸法と磁石３１１の長さ寸法とがほぼ同じになっている。ロータコア３１５と磁石３１１とでは、コア外周端面３１５ａと磁石外周端面３１１ａとが周方向ＣＤに並べられている。また、コア内周端面３１５ｂと磁石内周端面３１１ｂとが周方向ＣＤに並べられている。

【0063】

第１軸コア３１６ａは、第１ｄ軸磁石３１３ａ及び第１介在磁石３１４ａに対して、磁石外周端面３１１ａと磁石内周端面３１１ｂとにかけ渡された状態になっている。第１軸コア３１６ａは、中間ｑ軸磁石３１２ｃに周方向ＣＤに並べられ、且つ第１ｄ軸磁石３１３ａに軸方向ＡＤに並べられている。第１軸コア３１６ａは、両並びコアに相当する。

【0064】

第２軸コア３１６ｂは、第２ｄ軸磁石３１３ｂ及び第２介在磁石３１４ｂに対して、磁石外周端面３１１ａと磁石内周端面３１１ｂとにかけ渡された状態になっている。第２軸コア３１６ｂは、中間ｑ軸磁石３１２ｃに周方向ＣＤに並べられ、第２ｄ軸磁石３１３ｂに軸方向ＡＤに並べられている。第２軸コア３１６ｂは、両並びコアに相当する。

【0065】

図７に示すように、軸コア３１６ａ，３１６ｂは、軸方向ＡＤにおいてｄ軸磁石３１３ａ，３１３ｂよりも薄い。軸方向ＡＤでは、軸コア３１６ａ，３１６ｂの厚さ寸法Ｄ２が、ｄ軸磁石３１３ａ，３１３ｂの厚さ寸法Ｄ１よりも小さい。厚さ寸法Ｄ１，Ｄ２は、中間ｑ軸磁石３１２ｃ及び介在磁石３１４ａ，３１４ｂの厚さ寸法Ｄ３よりも小さい。厚さ寸法Ｄ１，Ｄ２の合計が厚さ寸法Ｄ３になる。

【0066】

図６に示すように、ｄ軸磁石３１３ａ，３１３ｂ、介在磁石３１４ａ，３１４ｂ及び軸コア３１６ａ，３１６ｂは、平面視で略長方形状に形成されている。ｄ軸磁石３１３ａ，３１３ｂ及び介在磁石３１４ａ，３１４ｂでは、一対の磁石側端面３１１ｃが互いに平行に延びている。軸コア３１６ａ，３１６ｂでは、一対のコア側端面３１５ｃが互いに平行に延びている。ｄ軸磁石３１３ａ，３１３ｂ及び介在磁石３１４ａ，３１４ｂでは、磁石外周端面３１１ａや磁石内周端面３１１ｂが径方向ＲＤの外側や内側に向けて曲がっていてもよく、径方向ＲＤに直交する方向に真っすぐに延びていてもよい。軸コア３１６ａ，３１６ｂでは、コア外周端面３１５ａやコア内周端面３１５ｂが径方向ＲＤの外側や内側に向けて曲がっていてもよく、径方向ＲＤに直交する方向に真っすぐに延びていてもよい。

【0067】

中間ｑ軸磁石３１２ｃは、平面視で略台形状に形成されている。中間ｑ軸磁石３１２ｃでは、一対の磁石側端面３１１ｃが互いに傾斜するように径方向ＲＤに延びている。中間ｑ軸磁石３１２ｃでは、一対の磁石側端面３１１ｃの距離が径方向外側ほど大きくなっている。中間ｑ軸磁石３１２ｃでは、一対の磁石側端面３１１ｃが互いに傾斜する角度が、中間ｑ軸磁石３１２ｃと介在磁石３１４ａ，３１４ｂとの間に隙間が生じないような大きさに設定されている。また、中間ｑ軸磁石３１２ｃでは、一対の磁石側端面３１１ｃの互いに傾斜する角度が、ｄ軸磁石３１３ａ，３１３ｂ、介在磁石３１４ａ，３１４ｂが平面視で略長方形状になるような大きさに設定されている。

【0068】

ここまで説明した本実施形態によれば、ロータコア３１５は、磁石３１１に軸方向ＡＤや周方向ＣＤに並べられている。このように、ロータ３００ａ，３００ｂが磁石３１１に加えてロータコア３１５を有していることで、ロータ３００ａ，３００ｂの設計自由度やモータ装置６０の出力を高めることが可能になる。しかも、ロータコア３１５は、磁石３１１に対して磁石外周端面３１１ａと磁石内周端面３１１ｂとにかけ渡されるように径方向ＲＤに延びている。この構成では、ロータコア３１５と磁石３１１とを径方向ＲＤに並べる必要がない。このため、ロータ３００ａ，３００ｂの回転に伴って生じる遠心力などによりロータコア３１５と磁石３１１とが径方向ＲＤに離れる、という状態変化が生じにくい。したがって、ロータ３００ａ，３００ｂの状態変化を抑制することでモータ装置６０の高出力化を図ることができる。

【0069】

例えば本実施形態とは異なり、ロータ３００ａ，３００ｂにおいて磁石３１１とロータコア３１５とが径方向ＲＤに並べられた構成を想定する。この構成では、ロータ３００ａ，３００ｂの回転に伴って磁石３１１とロータコア３１５とが径方向ＲＤに分離するように離れることが懸念される。磁石３１１とロータコア３１５とが径方向ＲＤに分離する理由としては、磁石３１１とロータコア３１５との比重差により遠心力の影響が大きくなることなどがある。遠心力の影響が大きくなる理由としては、磁石３１１とロータコア３１５とでモータ軸線Ｃｍからの距離が異なることなどがある。

【0070】

これに対して、本実施形態では、磁石３１１とロータコア３１５とが径方向ＲＤに並べられていないため、磁石３１１とロータコア３１５とが径方向ＲＤに分離しにくい。例えば、磁石３１１とロータコア３１５とが軸方向ＡＤや周方向ＣＤに並べられていることで、磁石３１１とロータコア３１５とでモータ軸線Ｃｍからの距離を同じにできる。このため、磁石３１１及びロータコア３１５に対する遠心力の影響を低減でき、その結果、磁石３１１とロータコア３１５とが径方向ＲＤに分離することを抑制できる。

【0071】

本実施形態では、ロータ３００ａ，３００ｂの一部を磁石３１１からロータコア３１５に置き換えることで磁石３１１の量を低減できる。このように、ロータコア３１５に比べると希少性の高い磁石３１１の量を低減することで、ロータ３００ａ，３００ｂを製造するための材料コストを低減できる。

【0072】

本実施形態によれば、軸コア３１６ａ，３１６ｂは、ｄ軸磁石３１３ａ，３１３ｂに軸方向ＡＤに並べられている。この構成では、ロータ３００ａ，３００ｂにおいて磁石損失が生じやすい位置に、ｄ軸磁石３１３ａ，３１３ｂではなく軸コア３１６ａ，３１６ｂを配置することができる。すなわち、ｄ軸磁石３１３ａ，３１３ｂにおいて磁石損失が生じやすい部位を磁石３１１から軸コア３１６ａ，３１６ｂに置き換えることができる。このため、ロータ３００ａ，３００ｂにて生じる磁石損失を軸コア３１６ａ，３１６ｂにより低減できる。

【0073】

磁石損失は、磁石３１１の磁束損失や磁気損失である。磁石損失としては、磁石３１１を鎖交する磁束変化に対応して磁石３１１の外面などにて生じる渦電流による熱損失などがある。磁石損失が生じると、磁石３１１にて生じるエネルギが低減し、その結果、モータ６１のトルクが低減しやすい。これに対して、本実施形態では、磁石損失を軸コア３１６ａ，３１６ｂにより低減できる。

【0074】

ロータ３００ａ，３００ｂでは、ｄ軸磁石３１３ａ，３１３ｂに軸方向ＡＤに並ぶ位置での磁石損失が、他の位置での磁石損失に比べて大きくなりやすい。他の位置としては、中間ｑ軸磁石３１２ｃに軸方向ＡＤに並ぶ位置や、介在磁石３１４ａ，３１４ｂに軸方向ＡＤに並ぶ位置がある。

【0075】

これに対して、本実施形態によれば、軸コア３１６ａ，３１６ｂは、中間ｑ軸磁石３１２ｃに周方向ＣＤに並べられ、且つｄ軸磁石３１３ａ，３１３ｂに軸方向ＡＤに並べられている。この構成では、ｄ軸磁石３１３ａ，３１３ｂに軸方向ＡＤに並ぶ位置という磁石損失が生じやすい位置に軸コア３１６ａ，３１６ｂがあることで、磁石損失を軸コア３１６ａ，３１６ｂにより低減できる。また、ｄ軸磁石３１３ａ，３１３ｂから周方向ＣＤにずれた位置には、ｑ軸磁石３１２ａ，３１２ｂや介在磁石３１４ａ，３１４ｂがあるため、磁力が高められることなどによりトルクを増加させることができる。

【0076】

さらに、軸コア３１６ａ，３１６ｂは、軸方向ＡＤに並ぶｄ軸磁石３１３ａ，３１３ｂに固定され、且つ周方向ＣＤに並ぶ介在磁石３１４ａ，３１４ｂに固定されている。このように軸コア３１６ａ，３１６ｂは、軸方向ＡＤ及び周方向ＣＤのそれぞれにおいて磁石３１１に固定されている。このため、軸コア３１６ａ，３１６ｂが磁石部３１０から脱落しないように、軸コア３１６ａ，３１６ｂを複数の磁石３１１に対して強固に固定することができる。

【0077】

ロータ３００ａ，３００ｂでは、ｄ軸磁石３１３ａ，３１３ｂに軸方向ＡＤに並ぶ位置のうち、ステータ２００側の位置での磁石損失が、ステータ２００とは反対側での磁石損失よりも大きくなりやすい。

【0078】

これに対して、本実施形態によれば、軸コア３１６ａ，３１６ｂは、ｄ軸磁石３１３ａ，３１３ｂのステータ２００側に設けられている。この構成では、ｄ軸磁石３１３ａ，３１３ｂのステータ２００側という磁石損失が生じやすい位置に軸コア３１６ａ，３１６ｂがあることで、磁石損失を軸コア３１６ａ，３１６ｂにより低減できる。

【0079】

本実施形態によれば、軸方向ＡＤでは、軸コア３１６ａ，３１６ｂの厚さ寸法Ｄ２が、ｄ軸磁石３１３ａ，３１３ｂの厚さ寸法Ｄ１よりも小さい。この構成では、軸コア３１６ａ，３１６ｂにより磁石損失を低減すること、及びｄ軸磁石３１３ａ，３１３ｂを極力大きくしてロータ３００ａ，３００ｂでの磁力が増加すること、の両方を実現できる。

【0080】

本実施形態によれば、モータ装置６０は、ｅＶＴＯＬ１０を飛行させるために駆動する。この構成では、モータ装置６０の駆動によりｅＶＴＯＬ１０が飛行している状態で、ロータ３００ａ，３００ｂの状態変化を抑制することでモータ装置６０の高出力化を図ることができる。このように、モータ装置６０の高出力化を図ることでｅＶＴＯＬ１０の安全性を高めることができる。

【0081】

＜第２実施形態＞
上記第１実施形態では、軸コア３１６ａ，３１６ｂがｄ軸磁石３１３ａ，３１３ｂに軸方向ＡＤに並べられている。これに対して、第２実施形態では、軸コア３１６ａ，３１６ｂが介在磁石３１４ａ，３１４ｂに軸方向ＡＤに並べられている。第２実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については上記第１実施形態と同様である。第２本実施形態では、上記第１実施形態と異なる点を中心に説明する。

【0082】

図８に示すように、軸コア３１６ａ，３１６ｂは、ｄ軸磁石３１３ａ，３１３ｂ及び介在磁石３１４ａ，３１４ｂの両方に軸方向ＡＤに並べられている。第１軸コア３１６ａは、第１ｄ軸磁石３１３ａ及び第１介在磁石３１４ａの両方に軸方向ＡＤに並べられている。第２軸コア３１６ｂは、第２ｄ軸磁石３１３ｂ及び第２介在磁石３１４ｂの両方に軸方向ＡＤに並べられている。ｄ軸磁石３１３ａ，３１３ｂは、上記第１実施形態と同様に、中間ｑ軸磁石３１２ｃに周方向ＣＤに並べられている。

【0083】

＜第３実施形態＞
上記第１実施形態では、ロータコア３１５である軸コア３１６ａ，３１６ｂがｄ軸磁石３１３ａ，３１３ｂに軸方向ＡＤに並べられていた。これに対して、第３実施形態では、ロータコア３１５がｄ軸磁石３１３ａ，３１３ｂに軸方向ＡＤに並べられていない。第３実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については上記第１実施形態と同様である。第３本実施形態では、上記第１実施形態と異なる点を中心に説明する。

【0084】

図９、図１０に示すように、磁石部３１０は、磁石３１１として、第１ｑ軸磁石３１２ａ及び第２ｑ軸磁石３１２ｂを有している。ｑ軸磁石３１２ａ，３１２ｂでは、上記第１実施形態の中間ｑ軸磁石３１２ｃと同様に、ｄ軸磁石３１３ａ，３１３ｂ及び介在磁石３１４ａ，３１４ｂに比べて、ｑ軸方向成分の配向が大きい。ｑ軸磁石３１２ａ，３１２ｂは、ロータ磁石及び周方向磁石に相当する。第１ｑ軸磁石３１２ａと第２ｑ軸磁石３１２ｂとは、周方向ＣＤに並べられている。ｑ軸磁石３１２ａ，３１２ｂは、周方向ＣＤに隣り合う２つの周方向磁石に相当する。第１ｑ軸磁石３１２ａの配向と第２ｑ軸磁石３１２ｂの配向とは、軸方向ＡＤ及び周方向ＣＤのそれぞれにおいて同じである。本実施形態では、上記第１実施形態の中間ｑ軸磁石３１２ｃが周方向ＣＤに２つ並べられ、２つのうち一方が第１ｑ軸磁石３１２ａとされ、他方が第２ｑ軸磁石３１２ｂとされたような構成になっている。

【0085】

ロータ３００ａ，３００ｂは、ロータコア３１５として、周コア３１７を有している。周コア３１７は、磁石部３１０に周方向ＣＤに並べられている。周コア３１７は、第１ｑ軸磁石３１２ａと第２ｑ軸磁石３１２ｂとの間に設けられている。周コア３１７は、周方向ＣＤにおいてｑ軸磁石３１２ａ，３１２ｂに隣り合っている。周コア３１７は、ｑ軸磁石３１２ａ，３１２ｂ、ｄ軸磁石３１３ａ，３１３ｂ及び介在磁石３１４ａ，３１４ｂに周方向ＣＤに並べられている。周コア３１７は、周並びコアに相当する。周コア３１７と磁石３１１とは、軸方向ＡＤに並んでいない。

【0086】

周コア３１７は、上記第１実施形態の軸コア３１６ａ，３１６ｂと同様に、周方向ＣＤに延びている。周コア３１７は、周方向ＣＤにおいて、ｑ軸磁石３１２ａ，３１２ｂに対して磁石外周端面３１１ａと磁石内周端面３１１ｂとにかけ渡された状態になっている。また、周コア３１７は、磁石対向面３１１ｄと磁石反対面３１１ｅとにかけ渡されるように軸方向ＡＤに延びている。周コア３１７では、コア対向面３１５ｄが磁石対向面３１１ｄに周方向ＣＤに並べられている。コア反対面３１５ｅは、磁石反対面３１１ｅに周方向ＣＤに並べられている。

【0087】

図９に示すように、磁石３１１は、平面視で略長方形状に形成されている。ｄ軸磁石３１３ａ，３１３ｂ、ｑ軸磁石３１２ａ，３１２ｂ及び介在磁石３１４ａ，３１４ｂでは、一対の磁石側端面３１１ｃが互いに平行に延びている。磁石側端面３１１ｃは、磁石側端に相当する。ｄ軸磁石３１３ａ，３１３ｂ、ｑ軸磁石３１２ａ，３１２ｂ及び介在磁石３１４ａ，３１４ｂのそれぞれでは、周方向ＣＤでの磁石外周端面３１１ａの長さ寸法と磁石内周端面３１１ｂの長さ寸法とが同じになっている。

【0088】

周コア３１７は、平面視で略長方形状に形成されている。周コア３１７では、一対のコア側端面３１５ｃが互いに傾斜するように径方向ＲＤに延びている。周コア３１７では、一対のコア側端面３１５ｃの距離が径方向外側ほど大きくなっている。周コア３１７では、一対のコア側端面３１５ｃが互いに傾斜する角度が、周コア３１７とｑ軸磁石３１２ａ，３１２ｂとの間に隙間が生じないような大きさに設定されている。周コア３１７とｑ軸磁石３１２ａ，３１２ｂとの境界部では、コア側端面３１５ｃと磁石側端面３１１ｃとが平行に延びている。また、周コア３１７では、一対のコア側端面３１５ｃが互いに傾斜する角度が、ｄ軸磁石３１３ａ，３１３ｂ、ｑ軸磁石３１２ａ，３１２ｂ及び介在磁石３１４ａ，３１４ｂが平面視で略長方形状になるような大きさに設定されている。コア側端面３１５ｃがコア側端に相当する。

【0089】

本実施形態によれば、周コア３１７は、周方向ＣＤに隣り合う２つのｑ軸磁石３１２ａ，３１２ｂの間に設けられている。この構成では、モータ６１のトルクが低減しにくい位置に周コア３１７を配置できる。すなわち、モータ６１にて生じる磁力に影響が少ない部位を磁石３１１から周コア３１７に置き換えることができる。このため、モータ６１においてトルク低減を抑制しつつ、ロータ３００ａ，３００ｂを製造するための材料コストを低減できる。

【0090】

本実施形態によれば、周コア３１７は、磁石対向面３１１ｄと磁石反対面３１１ｅとにかけ渡されるように軸方向ＡＤに延びている。この構成では、周コア３１７をｑ軸磁石３１２ａ，３１２ｂに軸方向ＡＤに並べる必要がないため、周コア３１７が複雑な形状になることを回避できる。このように周コア３１７の形状を簡素化することで、周コア３１７を製造する際のコア加工性を高めることができる。コア加工性を高めることで、周コア３１７を製造するための作業の難易度を低減することや、周コア３１７の形状や大きさの精度を高めることができる。

【0091】

本実施形態によれば、周コア３１７が有する一対のコア側端面３１５ｃは、周方向ＣＤの距離が径方向外側ほど大きくなるように互いに傾斜している。このため、周コア３１７と磁石３１１とが周方向ＣＤに並べられた構成において、一対のコア側端面３１５ｃが互いに傾斜していることで、一対の磁石側端面３１１ｃを平行に配置することが可能である。一対の磁石側端面３１１ｃが平行に延びている構成では、磁石３１１を製造する際の歩留まりを向上させることができる。作業者が略直方体状の母材を切断や研削などにより磁石３１１を製造する場合、磁石３１１の形状が直方体に近い形状であるほど母材の歩留まりが向上しやすい。例えば、平面視で矩形状の磁石３１１を製造する場合の歩留まりは、平面視で台形状の磁石３１１を製造する場合の歩留まりよりも高くなりやすい。

【0092】

本実施形態によれば、一対のコア側端面３１５ｃは、周コア３１７とｑ軸磁石３１２ａ，３１２ｂとの境界部においてコア側端面３１５ｃと磁石側端面３１１ｃとが平行に延びるように、互いに傾斜している。この構成では、磁石３１１が有する一対の磁石側端面３１１ｃが平行に延びていても、周コア３１７とｑ軸磁石３１２ａ，３１２ｂとを互いに密着するように配置できる。このため、周コア３１７とｑ軸磁石３１２ａ，３１２ｂとを強固に固定できる。

【0093】

＜第４実施形態＞
上記第１実施形態では、ｄ軸磁石３１３ａ，３１３ｂが軸方向ＡＤ及び周方向ＣＤのうち軸方向ＡＤだけにおいてロータコア３１５に並べられている。これに対して、第４実施形態では、ｄ軸磁石３１３ａ，３１３ｂが軸方向ＡＤ及び周方向ＣＤの両方においてロータコア３１５に並べられている。第４実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については上記第１実施形態と同様である。第４本実施形態では、上記第１実施形態と異なる点を中心に説明する。

【0094】

図１１、図１２に示すように、ロータ３００ａ，３００ｂは、上記第１実施形態の軸コア３１６ａ，３１６ｂに加えて、上記第３実施形態の周コア３１７を有している。また、ロータ３００ａ，３００ｂは、上記第３実施形態のｑ軸磁石３１２ａ，３１２ｂを有している。周コア３１７は、上記第３実施形態と同様に、周方向ＣＤにおいて第１ｑ軸磁石３１２ａと第２ｑ軸磁石３１２ｂとの間に設けられている。周コア３１７及びｑ軸磁石３１２ａ，３１２ｂは、周方向ＣＤにおいて第１軸コア３１６ａと第２軸コア３１６ｂとの間に設けられている。周方向ＣＤでは、第１軸コア３１６ａと第１ｑ軸磁石３１２ａとの間に第１介在磁石３１４ａが設けられている。また、第２軸コア３１６ｂと第２ｑ軸磁石３１２ｂとの間に第２介在磁石３１４ｂが設けられている。

【0095】

＜他の実施形態＞
この明細書の開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品、要素の組み合わせに限定されず、種々変形して実施することが可能である。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品、要素が省略されたものを包含する。開示は、一つの実施形態と他の実施形態との間における部品、要素の置き換え、又は組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示される技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。

【0096】

上記各実施形態において、軸コア３１６ａ，３１６ｂは、少なくとも１つの磁石３１１に軸方向ＡＤに並べられていれば、どのように設けられていてもよい。例えば上記第１実施形態において、軸コア３１６ａ，３１６ｂは、少なくともｄ軸磁石３１３ａ，３１３ｂに軸方向ＡＤに並べられていればよい。例えば、軸コア３１６ａ，３１６ｂは、中間ｑ軸磁石３１２ｃなど全ての磁石３１１に軸方向ＡＤに並べられていてもよい。軸コア３１６ａ，３１６ｂは、ｄ軸磁石３１３ａ，３１３ｂを介してステータ２００とは反対側に設けられていてもよい。また、軸コア３１６ａ，３１６ｂは、中間ｑ軸磁石３１２ｃや介在磁石３１４ａ，３１４ｂよりも軸方向ＡＤや径方向ＲＤに延びるように設けられてもよい。軸コア３１６ａ，３１６ｂは、ｄ軸磁石３１３ａ，３１３ｂよりも周方向ＣＤや径方向ＲＤに延びるように設けられていてもよい。さらに、１つの磁石部３１０には、軸コア３１６ａ，３１６ｂ等の軸並びコアが１つだけ含まれていてもよく、３つ以上含まれていてもよい。

【0097】

上記各実施形態において、周コア３１７は、少なくとも１つの磁石部３１０に周方向ＣＤに並べられていれば、どのように設けられていてもよい。例えば上記第３実施形態において、周コア３１７は、周方向ＣＤにおいて第１ｑ軸磁石３１２ａと第２ｑ軸磁石３１２ｂとの間に設けられていなくてもよい。例えば、周コア３１７は、周方向ＣＤにおいて介在磁石３１４ａ，３１４ｂやｄ軸磁石３１３ａ，３１３ｂに隣り合う位置に設けられていてもよい。また、周コア３１７は、ｄ軸磁石３１３ａ，３１３ｂやｑ軸磁石３１２ａ，３１２ｂ、介在磁石３１４ａ，３１４ｂよりも軸方向ＡＤや径方向ＲＤに延びるように設けられていてもよい。さらに、１つの磁石部３１０には、周コア３１７等の周並びコアが複数含まれていてもよい。

【0098】

上記各実施形態において、ロータ３００ａ，３００ｂ及びステータ２００にて生じる磁力が強くなるように、磁石３１１の配向が設定されていてもよい。例えば、磁石３１１の配向が極異方配向とされていてもよい。この構成では、複数の磁石３１１の少なくとも１つが極異方配向になっていてもよい。

【0099】

上記各実施形態において、モータ６１は、ダブルロータ式のモータでなくてもよい。例えば、モータ６１は、シングルロータ式のモータでもよい。

【0100】

上記各実施形態において、モータ装置６０が搭載される飛行体は、電動式であれば、垂直離着陸機でなくてもよい。例えば、飛行体は、電動航空機として、滑走を伴う離着陸が可能な飛行体でもよい。さらに、飛行体は、回転翼機又は固定翼機でもよい。飛行体は、人が乗らない無人飛行体でもよい。

【0101】

上記各実施形態において、モータ装置６０が搭載される移動体は、回転体の回転により移動可能であれば、飛行体でなくてもよい。例えば、移動体は、車両、船舶、建設機械、農業機械であってもよい。例えば、移動体が車両や建設機械などである場合、回転体は移動用の車輪などであり、出力軸部は車軸などである。移動体が船舶である場合、回転体は推進用のスクリュープロペラなどであり、出力軸部はプロペラ軸などである。また、モータ装置６０は、定置式の各種設備に設けられていてもよい。

【0102】

（技術的思想の開示）
この明細書は、以下に列挙する複数の項に記載された複数の技術的思想を開示している。いくつかの項は、後続の項において先行する項を択一的に引用する多項従属形式（a multiple dependent form）により記載されている場合がある。さらに、いくつかの項は、他の多項従属形式の項を引用する多項従属形式（a multiple dependent form referring to another multiple dependent form）により記載されている場合がある。これらの多項従属形式で記載された項は、複数の技術的思想を定義している。

【0103】

（技術的思想１）
電力の供給により駆動する回転電機（６０）であって、
ステータ（２００）と、
回転軸線（Ｃｍ）を中心に回転し、前記回転軸線が延びる軸方向（ＡＤ）において前記ステータに並べられたロータ（３００ａ，３００ｂ）と、
を備え、
前記ロータは、
前記回転軸線の径方向（ＲＤ）での外周端である磁石外周端（３１１ａ）及び内周端である磁石内周端（３１１ｂ）を有し、前記回転軸線の周方向（ＣＤ）に並べられた複数のロータ磁石（３１１，３１２ａ，３１２ｂ，３１２ｃ，３１３ａ，３１３ｂ，３１４ａ，３１４ｂ）と、
前記磁石外周端と前記磁石内周端とにかけ渡されるように前記径方向に延び、前記ロータ磁石に前記軸方向及び前記周方向の少なくとも一方に並べられたロータコア（３１５，３１６ａ，３１６ｂ，３１７）と、
を有している回転電機。

【0104】

（技術的思想２）
複数の前記ロータ磁石には、前記軸方向に延びる磁束を発生させる軸方向磁石（３１３ａ，３１３ｂ）と、前記周方向に延びる磁束を発生させる周方向磁石（３１２ａ，３１２ｂ，３１２ｃ）と、が含まれており、
前記ロータは、
前記ロータコアであり、複数の前記ロータ磁石の少なくとも前記軸方向磁石に前記軸方向に並べられた軸並びコア（３１６ａ，３１６ｂ）、を有している技術的思想１に記載の回転電機。

【0105】

（技術的思想３）
前記ロータは、
前記軸並びコアとして、前記周方向磁石に前記周方向に並べられ且つ前記軸方向磁石に前記軸方向に並べられた両並びコア（３１６ａ，３１６ｂ）、を有している技術的思想２に記載の回転電機。

【0106】

（技術的思想４）
前記軸並びコアは、前記軸方向において前記軸方向磁石の前記ステータ側に設けられている、技術的思想２又は３に記載の回転電機。

【0107】

（技術的思想５）
前記軸方向において、前記軸並びコアの厚さ寸法（Ｄ２）は、前記軸方向磁石の厚さ寸法（Ｄ１）よりも小さい、技術的思想２～４のいずれか１つに記載の回転電機。

【0108】

（技術的思想６）
複数の前記ロータ磁石には、前記軸方向に延びる磁束を発生させる軸方向磁石（３１３ａ，３１３ｂ）と、前記周方向に延びる磁束を発生させる周方向磁石（３１２ａ，３１２ｂ）と、が含まれており、
前記ロータは、
前記ロータコアであり、前記周方向に隣り合う２つの前記周方向磁石の間に設けられた周並びコア（３１７）、を有している技術的思想１～５のいずれか１つに記載の回転電機。

【0109】

（技術的思想７）
前記ロータ磁石は、
前記ステータに対向する磁石対向面（３１１ｄ）と、
前記軸方向において前記磁石対向面とは反対側を向いた磁石反対面（３１１ｅ）と、
を有しており、
前記周並びコアは、前記磁石対向面と前記磁石反対面とにかけ渡されるように前記軸方向に延びている、技術的思想６に記載の回転電機。

【0110】

（技術的思想８）
前記周並びコアは、前記周方向に並べられた一対のコア側端（３１５ｃ）を有しており、
一対の前記コア側端は、前記周方向の距離が前記径方向の外側ほど大きくなるように互いに傾斜している、技術的思想６又は７に記載の回転電機。

【0111】

（技術的思想９）
前記周方向磁石は、前記周方向に並べられた一対の磁石側端（３１１ｃ）を有しており、
一対の前記磁石側端は、前記径方向に平行に延びており、
一対の前記コア側端は、前記周方向磁石と前記周並びコアとの境界部において前記コア側端と前記磁石側端とが平行に延びるように互いに傾斜している、技術的思想８に記載の回転電機。

【0112】

（技術的思想１０）
飛行体（１０）に設けられ、前記飛行体を飛行させるために駆動する回転電機である、技術的思想１～９のいずれか１つに記載の回転電機。

【符号の説明】

【0113】

１０…飛行体としてのｅＶＴＯＬ、６０…回転電機としてのモータ装置、２００…ステータ、２１１…コイル部、３００ａ…ロータとしての第１ロータ、３００ｂ…ロータとしての第２ロータ、３１１…ロータ磁石としての磁石、３１１ａ…磁石外周端としての磁石外周端面、３１１ｂ…磁石内周端としての磁石内周端面、３１１ｃ…磁石側端としての磁石側端面、３１１ｄ…磁石対向面、３１１ｅ…磁石反対面、３１２ａ…ロータ磁石、周方向磁石としての第１ｑ軸磁石、３１２ｂ…ロータ磁石、周方向磁石としての第２ｑ軸磁石、３１２ｃ…ロータ磁石、周方向磁石としての中間ｑ軸磁石、３１３ａ…ロータ磁石、軸方向磁石としての第１ｄ軸磁石、３１３ｂ…ロータ磁石、軸方向磁石としての第２ｄ軸磁石、３１４ａ…ロータ磁石としての第１介在磁石、３１４ｂ…ロータ磁石としての第２介在磁石、３１５…ロータコア、３１５ｃ…コア側端としてのコア側端面、３１６ａ…ロータコア、軸並びコア及び両並びコアとしての第１軸コア、３１６ｂ…ロータコア、軸並びコア及び両並びコアとしての第２軸コア、３１７…ロータコア、周並びコアとしての周コア、Ｄ１，Ｄ２…厚さ寸法、Ｃｍ…回転軸線としてのモータ軸線、ＡＤ…軸方向、ＣＤ…周方向、ＲＤ…径方向。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】