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(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】P2024117249
(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
   H02K 21/24 20060101ALI20240822BHJP
【FI】
H02K1/2798
H02K21/24 M
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023023235
(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】牧野 孝
(72)【発明者】
【氏名】田中 直樹
【テーマコード(参考)】
5H621
5H622
【Fターム(参考)】
5H621BB02
5H621BB07
5H621BB10
5H621GA04
5H621GA13
5H621HH01
5H622CA02
5H622CA06
5H622CB03
5H622CB05
5H622PP05
5H622PP18
(57)【要約】
【課題】ロータの異常発生を抑制することができる回転電機を提供する
【解決手段】モータ装置は、第1ロータ300aを有している。第1ロータ300aは、磁石部310及び磁石ホルダ320を有している。磁石部310は、磁石ホルダ320に固定されている。磁石ホルダ320は、ホルダ対向部321を有している。ホルダ対向部321は、ステータ200に軸方向ADに並べられている。ホルダ対向部321は、対向ベース部331及び対向カバー部335を有している。対向カバー部335は、磁石部310を対向ベース部331に固定している。対向ベース部331には、磁石用凹部332が設けられている。磁石用凹部332には、磁石部310の少なくとも一部が収容されている。対向カバー部335は、磁石部310をステータ200側から覆っている。
【選択図】図7
【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、
前記ステータに前記軸方向に並べられた磁石部(310)と、
前記磁石部の少なくとも一部が自身に埋め込まれた状態で前記磁石部を支持している磁石ホルダ(320)と、
を有しており、
前記磁石ホルダは、
前記ステータに前記軸方向に並べられたホルダ並び部(331)と、
前記磁石部を前記ホルダ並び部に固定するために前記磁石部の少なくとも一部を前記ステータ側から覆っている磁石覆い部(335)と、
を有している回転電機。
【請求項2】
前記ホルダ並び部は、前記ステータとは反対側に向けて凹んだ並び凹部(332)を有しており、
前記磁石部の少なくとも一部は、前記並び凹部に収容されている、請求項1に記載の回転電機。
【請求項3】
前記並び凹部は、前記回転軸線の径方向(RD)において内周側に向けて凹んでおり、
前記磁石覆い部は、前記磁石部の少なくとも一部を前記径方向の外周側から覆っている、請求項2に記載の回転電機。
【請求項4】
前記磁石部は、
前記軸方向において前記ステータに対向する磁石対向面(413)と、前記磁石部の外周端面(411)と、にかけ渡されるように延びた面取り面(416)、を有しており、
前記磁石覆い部は、前記面取り面の少なくとも一部を覆っている、請求項1又は2に記載の回転電機。
【請求項5】
前記ホルダ並び部は、前記軸方向において前記ステータ側を向いたホルダ並び面(331a)、を有しており、
前記磁石部は、前記軸方向において前記ステータに対向する磁石対向面(413)を有しており、前記磁石対向面と前記ホルダ並び面とが前記回転軸線の径方向(RD)に並ぶように設けられている、請求項1又は2に記載の回転電機。
【請求項6】
前記磁石部は、前記回転軸線の径方向(RD)において前記ホルダ並び部よりも外周側に延びており、
前記磁石覆い部は、前記径方向において前記磁石部の少なくとも一部を外周側から覆っている、請求項1又は2に記載の回転電機。
【請求項7】
前記磁石覆い部は、前記磁石部が前記ステータ側に露出しないように前記磁石部を前記ステータ側から覆っている、請求項1又は2に記載の回転電機。
【請求項8】
前記ホルダ並び部は、
前記回転軸線の径方向(RD)において前記磁石部の内周側に設けられ、前記軸方向において前記ステータ側を向いているホルダ並び面(331a)と、
前記軸方向において前記磁石部を介して前記ステータとは反対側に設けられ、前記軸方向において前記ホルダ並び面とは反対側を向いているホルダ反対面(331b)と、
を有しており、
前記磁石覆い部は、前記磁石部を介して前記ホルダ並び面と前記ホルダ反対面とにかけ渡されるようにして、前記ホルダ並び面及び前記ホルダ反対面に重ねられている、請求項1又は2に記載の回転電機。
【請求項9】
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、アキシャルギャップ式のモータについて記載されている。アキシャルギャップ式のモータでは、ロータとステータとが軸方向に並べられている。このモータにおいては、ロータ及びステータがモータハウジングに収容されている。ロータは、磁石を有している。磁石は、ステータ側に露出した状態でロータに設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2014-36519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、磁石の少なくとも一部がロータから離脱するなど、ロータに異常が発生することが懸念される。
【0005】
本開示の1つの目的は、ロータの異常発生を抑制す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、
ステータに軸方向に並べられた磁石部(310)と、
磁石部の少なくとも一部が自身に埋め込まれた状態で磁石部を支持している磁石ホルダ(320)と、
を有しており、
磁石ホルダは、
ステータに軸方向に並べられたホルダ並び部(331)と、
磁石部をホルダ並び部に固定するために磁石部の少なくとも一部をステータ側から覆っている磁石覆い部(335)と、
を有している回転電機。
【0008】
上記態様によれば、磁石覆い部は、磁石部をホルダ並び部に固定するように磁石部の少なくとも一部をステータ側から覆っている。この構成では、磁石部の少なくとも一部がホルダ並び部から離脱する、ということを磁石覆い部により規制できる。このため、ロータの異常発生を抑制することができる。
【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ロータの斜視図。
図6】モータ装置の縦断面図。
図7】第1ロータの縦断面図。
図8】第1ロータ及びステータを径方向外側から見た概略側面図。
図9】第2実施形態における第1ロータの縦断面図。
図10】第3実施形態における第1ロータの斜視図。
【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。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】
磁石ホルダ320は、樹脂材料等により形成されている。磁石ホルダ320は、非磁性体であり、非磁性材料により形成されている。例えば、磁石ホルダ320は、CFRP等により形成されている。CFRPは、炭素繊維強化プラスチックである。磁石ホルダ320では、炭素繊維等のフィラーにより強度や剛性が強化されている。
【0047】
図5図6に示すように、磁石ホルダ320は、ホルダ対向部321、ホルダ固定部322及びホルダ介在部323を有している。ホルダ対向部321、ホルダ固定部322及びホルダ介在部323は、周方向CDに環状に延びている。ホルダ対向部321は、磁石ホルダ320の外周端を形成しており、磁石ホルダ320の外周部分である。ホルダ固定部322は、磁石ホルダ320の内周端を形成しており、磁石ホルダ320の内周部分である。ホルダ介在部323は、径方向RDにおいて磁石ホルダ320の外周端と内周端との間に設けられており、磁石ホルダ320の中間部分である。
【0048】
ホルダ対向部321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。ホルダ対向部321は、ロータ対向部に相当する。ホルダ対向部321は、ホルダ対向面321aを有している。ホルダ対向面321aは、ホルダ対向部321の外面に含まれている。ホルダ対向面321a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。ホルダ対向面321aの少なくとも一部が、アキシャルギャップ305a,305bを形成している。ホルダ対向面321aは、隙間対向面に相当する。ホルダ対向面321aは、アキシャルギャップ305a,305bよりも径方向外側及び径方向内側の少なくとも一方に延びている。アキシャルギャップ305a,305bは軸隙間に相当する。
【0049】
ホルダ対向部321は、磁石部310を支持している。磁石ホルダ320では、磁石部310の少なくとも一部がホルダ対向部321に埋め込まれている。磁石部310は、ホルダ対向部321の内部においてホルダ対向面321aに沿って延びている。磁石部310は、ホルダ対向面321aに沿って周方向CDに複数並べられている。なお、磁石部310は、ホルダ対向面321aからアキシャルギャップ305a,305b側に露出していてもよい。この構成では、ホルダ対向部321及び磁石部310の少なくとも一方がアキシャルギャップ305a,305bを形成している。
【0050】
ホルダ固定部322は、シャフト340に固定されている。ホルダ固定部322は、ロータ固定部に相当する。ホルダ固定部322は、シャフト340から径方向外側に向けて延びている。ホルダ固定部322は、ホルダ対向部321から軸方向AD及び周方向CDの少なくとも一方に離れた位置に設けられている。例えば、ホルダ固定部322は、軸方向ADにおいてホルダ対向部321からコイル部211側に離れた位置に設けられている。ホルダ固定部322は、コイル部211に径方向RDに並べられている。ホルダ固定部322は、コイル部211から径方向内側に離れた位置にある。
【0051】
ホルダ介在部323は、軸方向AD及び周方向CDの少なくとも一方においてホルダ対向部321とホルダ固定部322との間に設けられている。ホルダ介在部323は、ホルダ対向部321とホルダ固定部322とにかけ渡された状態で、ホルダ対向部321とホルダ固定部322とを接続している。ホルダ介在部323は、ホルダ固定部322に固定された状態でホルダ対向部321及び磁石部310を支持している。例えば、ホルダ介在部323は、ロータ300a,300bに付与される荷重を支持している。ホルダ介在部323は、アキシャルギャップ305a,305bの径方向内側に設けられている。ホルダ介在部323は、アキシャルギャップ305a,305bに径方向RDに並べられている。
【0052】
本実施形態では、ホルダ介在部323は、軸方向AD及び径方向RDの両方においてホルダ対向部321に並べられている。ホルダ介在部323は、軸方向ADにおいてホルダ対向面321aよりもフレーム370,390側に向けて延びている。ホルダ介在部323は、軸方向AD及び径方向RDのうち径方向RDにおいてホルダ固定部322に並べられている。
【0053】
図5図6に示すように、ホルダ介在部323は、介在仕切部325を有している。介在仕切部325は、軸方向AD及び周方向CDの少なくとも一方においてホルダ対向部321とホルダ固定部322との間に設けられている。介在仕切部325は、ホルダ対向部321とホルダ固定部322とにかけ渡された状態で、ホルダ対向部321とホルダ固定部322とを接続している。介在仕切部325は、ホルダ固定部322に固定された状態でホルダ対向部321及び磁石部310を支持している。例えば、介在仕切部325は、ロータ300a,300bに付与される荷重を支持している。介在仕切部325は、アキシャルギャップ305a,305bの径方向内側に設けられている。介在仕切部325は、アキシャルギャップ305a,305bに径方向RDに並べられている。
【0054】
本実施形態では、介在仕切部325は、軸方向AD及び径方向RDの両方においてホルダ対向部321に並べられている。介在仕切部325は、ホルダ対向面321aよりもフレーム370,390側に向けて延びている。介在仕切部325は、軸方向AD及び径方向RDのうち径方向RDにおいてホルダ固定部322に並べられている。
【0055】
介在仕切部325は、周方向CDに複数並べられている。複数の介在仕切部325は、モータ軸線Cmを中心に径方向RDに放射状に延びている。介在仕切部325の中心を通って径方向RDに延びる中心線は、モータ軸線Cmを通っている。介在仕切部325の外周端と内周端とが、周方向CDにずれないように径方向RDに並べられている。介在仕切部325は、ホルダ対向部321とホルダ固定部322との間の空間を周方向CDに仕切った状態になっている。
【0056】
ホルダ対向部321及びホルダ固定部322は、複数の介在仕切部325にかけ渡されるように周方向CDに延びている。ホルダ対向部321及びホルダ固定部322は、周方向CDに隣り合う2つの介在仕切部325を連結している。ホルダ介在部323は、仕切連結部326を有している。仕切連結部326は、周方向CDに隣り合う2つの介在仕切部325を連結している。仕切連結部326は、径方向RDにおいてホルダ固定部322とコイル部211との間に設けられている。
【0057】
介在仕切部325は、筒状に形成されており、軸方向ADに延びている。例えば、介在仕切部325は、矩形筒状に形成されている。介在仕切部325は、仕切リブ325a、外周リブ325b及び内周リブ325cを有している。リブ325a~325cは、板状に形成されている。仕切リブ325aは、周方向CDに直交する方向に延びている。仕切リブ325aは、介在仕切部325に一対含まれている。一対の仕切リブ325aは、外周リブ325b及び内周リブ325cを介して周方向CDに並べられている。介在仕切部325では、一対の仕切リブ325aの間の領域が介在仕切部325の内部である。
【0058】
外周リブ325b及び内周リブ325cは、径方向RDに直交する方向に延びている。外周リブ325bと内周リブ325cとは、仕切リブ325aを介して径方向RDに並べられている。外周リブ325bは、仕切リブ325aを介して内周リブ325cの外周側に設けられている。外周リブ325b及び内周リブ325cは、一対の仕切リブ325aにかけ渡されている。外周リブ325bは、介在仕切部325の内部を径方向外側から塞いだ状態になっている。内周リブ325cは、介在仕切部325の内部を径方向内側から塞いだ状態になっている。
【0059】
なお、介在仕切部325は、中空になっていてもよく、中空になっていなくてもよい。例えば、介在仕切部325には、介在仕切部325の内部を埋めるような部材が収容されていなくてもよく、収容されていてもよい。
【0060】
ホルダ介在部323では、仕切リブ325a、外周リブ325b及び内周リブ325cが、周方向CDに複数ずつ並べられている。複数の仕切リブ325aは、モータ軸線Cmを中心に径方向RDに放射状に延びている。仕切リブ325aの中心を通って径方向RDに延びる中心線は、モータ軸線Cmを通っている。仕切リブ325aの外周端と内周端とが、周方向CDにずれないように径方向RDに並べられている。
【0061】
図7に示すように、ホルダ対向部321は、対向ベース部331及び対向カバー部335を有している。対向ベース部331は、アキシャルギャップ305a,305bを介してステータ200に並べられている。対向ベース部331は、ホルダ並び部に相当する。対向カバー部335は、磁石部310を対向ベース部331に固定している。磁石部310は、対向ベース部331と対向カバー部335との間に設けられている。対向カバー部335は、磁石部310を対向ベース部331に固定するために、磁石部310の少なくとも一部をステータ200側から覆っている。対向カバー部335は、磁石覆い部に相当する。対向カバー部335の外面は、磁石ホルダ320の外面に含まれている。
【0062】
対向ベース部331は、周方向CDに環状に延びている。対向ベース部331は、全体として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。対向ベース部331は、第1ベース部333及び第2ベース部334を有している。ベース部333,334は、周方向CDに環状に延びている。第1ベース部333と第2ベース部334とは、軸方向ADに重ねられている。第1ベース部333は、第2ベース部334のステータ200側に設けられている。
【0063】
第2ベース部334は、ベース凹部334aを有している。ベース凹部334aは、第2ベース部334に設けられた凹部であり、径方向内側に向けて凹んでいる。ベース凹部334aは、周方向CDに複数並べられている。ベース凹部334aには、被収容部334bが収容されている。ベース凹部334aの内部は、被収容部334bにより埋められた状態になっている。被収容部334bは、第2ベース部334に含まれている。被収容部334bは、樹脂材料等により形成されている。なお、ベース凹部334aには、被収容部334bが収容されていなくてもよい。
【0064】
ベース部333,334は、樹脂材料等により形成されている。ベース部333,334は、非磁性体であり、非磁性材料により形成されている。ベース部333,334は、CFRP等により形成されている。ベース部333,334では、フィラー等により強度や剛性が強化されている。第1ベース部333と第2ベース部334とは、別々の部材として形成され、溶着等により固定されている。
【0065】
対向ベース部331は、ベース対向面331a、ベース反対面331b及びベース外周面331cを有している。ベース対向面331a、ベース反対面331b及びベース外周面331cは、対向ベース部331の外面に含まれている。ベース対向面331a及びベース反対面331bは、軸方向ADに直交する方向に延びている。ベース対向面331aは、軸方向ADにおいてステータ200側を向いている。ベース対向面331aは、ホルダ並び面に相当する。ベース反対面331bは、軸方向ADにおいてステータ200とは反対側を向いている。ベース反対面331bは、ホルダ反対面に相当する。
【0066】
ベース外周面331cは、対向ベース部331の外周面である。ベース外周面331cは、径方向外側を向いている。ベース外周面331cの少なくとも一部は、モータ軸線Cmに対して傾斜している。例えば、ベース外周面331cは、ステータ200とは反対側を向くようにモータ軸線Cmに対して傾斜している。
【0067】
対向ベース部331は、磁石用凹部332を有している。磁石用凹部332は、対向ベース部331に設けられた凹部である。磁石用凹部332は、周方向CDに複数並べられている。磁石用凹部332は、軸方向ADにおいてステータ200とは反対側に向けて凹んでいる。磁石用凹部332は、並び凹部に相当する。磁石用凹部332は、径方向内側に向けて凹んでいる。磁石用凹部332は、ベース対向面331aとベース外周面331cとの境界部を跨ぐように、ベース対向面331a及びベース外周面331cの両方に設けられている。ベース対向面331aは、ステータ200側に向けて開放され、且つ径方向外側に向けて開放されている。
【0068】
磁石用凹部332は、凹底面332a及び凹壁面332bを有している。凹底面332a及び凹壁面332bは、磁石用凹部332の内面である。凹底面332aは、全体としてステータ200側を向いている。凹壁面332bは、全体として径方向外側を向いている。
【0069】
磁石部310は、磁石用凹部332に入り込んだ状態になっている。磁石部310の少なくとも一部は、磁石用凹部332に収容されている。磁石部310は、磁石用凹部332からステータ200側に突出しないように設けられている。磁石部310の一部は、磁石用凹部332から径方向外側に突出している。磁石部310は、凹底面332a及び凹壁面332bに接触した状態で磁石用凹部332に収容されている。なお、磁石部310は、接着剤等により凹底面332aや凹壁面332bに接着されていてもよい。
【0070】
磁石部310は、磁石外周端面411、磁石内周端面412、磁石対向面413及び磁石反対面414を有している。磁石外周端面411、磁石内周端面412、磁石対向面413及び磁石反対面414は、磁石部310の外面に含まれている。磁石外周端面411は、磁石部310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411は、外周端面に相当する。磁石内周端面412は、磁石部310の内周端を形成しており、径方向内側を向いている。磁石外周端面411と磁石内周端面412とは、径方向RDに並べられている。
【0071】
磁石対向面413及び磁石反対面414は、軸方向ADに直交する方向に延びている。磁石対向面413と磁石反対面414とは、磁石外周端面411及び磁石内周端面412を介して軸方向ADに並べられている。磁石対向面413は、軸方向ADにおいてステータ200に対向している。磁石反対面414は、軸方向ADにおいてステータ200とは反対側を向いている。
【0072】
磁石部310は、対向面取り面416及び反対面取り面417を有している。面取り面416,417は、磁石部310の角部を面取りした面である。面取り面416,417は、平坦面でもよく、湾曲面でもよい。対向面取り面416は、磁石外周端面411と磁石対向面413との角部を面取りした面取り面である。対向面取り面416は、磁石外周端面411と磁石対向面413とにかけ渡されるように延びている。対向面取り面416は、ステータ200側を向くようにモータ軸線Cmに対して傾斜している。反対面取り面417は、磁石外周端面411と磁石反対面414との角部を面取りした面取り面である。反対面取り面417は、磁石外周端面411と磁石反対面414とにかけ渡されるように延びている。反対面取り面417は、ステータ200とは反対側を向くようにモータ軸線Cmに対して傾斜している。
【0073】
磁石部310では、磁石対向面413がベース対向面331aの径方向外側に設けられている。磁石対向面413とベース対向面331aとは、径方向RDに並べられている。磁石対向面413とベース対向面331aとは、面一になるように設けられており、互いに連続するように径方向RDに延びている。
【0074】
磁石部310では、対向ベース部331から径方向外側に突出した部位に、磁石外周端面411や対向面取り面416、反対面取り面417が含まれている。磁石外周端面411は、ベース外周面331cから径方向外側に離れた位置に設けられている。反対面取り面417は、磁石外周端面411からベース外周面331cに向けて延びている。反対面取り面417とベース外周面331cとは、面一になるように設けられており、互いに連続するように延びている。
【0075】
対向カバー部335は、樹脂材料等により形成されている。対向カバー部335は、非磁性体であり、非磁性材料により形成されている。対向カバー部335は、CFRP等により形成されている。対向カバー部335では、フィラー等により強度や剛性が強化されている。対向カバー部335の強度や剛性は、対向ベース部331の強度や剛性よりも高い。
【0076】
対向カバー部335は、磁石部310を磁石用凹部332の反対側から覆っている。対向カバー部335は、磁石部310をステータ200側や径方向外側から覆い隠した状態になっている。対向カバー部335は、磁石部310が磁石ホルダ320の外側に露出しないように磁石部310を覆っている。対向カバー部335は、対向ベース部331に固定されていることで、磁石部310を対向ベース部331に固定している。対向カバー部335は、対向ベース部331の外面に沿って延びるようにして、対向ベース部331の外面に重ねられている。対向カバー部335は、対向ベース部331の外面に溶着等により固定されている。
【0077】
対向カバー部335は、カバー当接部335a、対向当接部335b、反対当接部335c及び外周当接部335dを有している。カバー当接部335aは、磁石部310の外面に当接している。カバー当接部335aは、少なくとも磁石外周端面411及び磁石対向面413に重ねられている。カバー当接部335aは、対向面取り面416を介して磁石外周端面411と磁石対向面413とにかけ渡された状態になっている。対向面取り面416は、カバー当接部335aが屈曲するように折れ曲がった状態になることを抑制している。例えば、対向面取り面416は、カバー当接部335aが折れ曲がった状態になることで、カバー当接部335aに含まれる炭素繊維等のフィラーが折れる、ということを抑制している。このため、カバー当接部335aが折れ曲がることでカバー当接部335aの強度や剛性が低下する、ということが生じにくい。
【0078】
対向当接部335b、反対当接部335c及び外周当接部335dは、対向ベース部331の外面に当接している。対向当接部335bは、ベース対向面331aに重ねられ、固定されている。対向当接部335bは、ホルダ対向面321aを形成している。反対当接部335cは、ベース反対面331bに重ねられ、固定されている。外周当接部335dは、ベース外周面331cに重ねられ、固定されている。
【0079】
対向カバー部335では、カバー当接部335a及び外周当接部335dが、反対面取り面417を介して磁石外周端面411とベース外周面331cとにかけ渡された状態になっている。反対面取り面417は、カバー当接部335a及び外周当接部335dが屈曲するように折れ曲がった状態になることを抑制している。例えば、反対面取り面417は、カバー当接部335aや外周当接部335dが折れ曲がった状態になることで、カバー当接部335aや外周当接部335dに含まれる炭素繊維等のフィラーが折れる、ということを抑制している。このため、カバー当接部335aや外周当接部335dが折れ曲がることでカバー当接部335aや外周当接部335dの強度や剛性が低下する、ということが生じにくい。
【0080】
対向カバー部335は、磁石部310を介してベース対向面331aとベース反対面331bとにかけ渡されている。対向カバー部335は、ベース対向面331a及びベース反対面331bに固定されていることで、磁石部310を支持している。対向カバー部335では、対向当接部335bと反対当接部335cとが、カバー当接部335a及び外周当接部335dを介して接続されている。対向当接部335b及び反対当接部335cは、カバー当接部335a及び外周当接部335dにより磁石部310を支持している。
【0081】
対向カバー部335は、磁石部310を介して第1ベース部333と第2ベース部334とにかけ渡されている。ベース対向面331aは、第1ベース部333の外面に含まれている。ベース反対面331bは、第2ベース部334の外面に含まれている。対向カバー部335は、ベース対向面331aに固定されていることで第1ベース部333に固定されている。対向カバー部335は、ベース反対面331bに固定されていることで第2ベース部334に固定されている。対向カバー部335は、第1ベース部333の少なくとも一部をステータ200側から覆っている。対向カバー部335は、第1ベース部333及び第2ベース部334の両方をステータ200とは反対側から覆っている。
【0082】
図8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。
【0083】
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。
【0084】
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。
【0085】
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。
【0086】
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。
【0087】
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。
【0088】
ここまで説明した本実施形態によれば、対向カバー部335は、磁石部310を対向ベース部331に固定するように磁石部310の少なくとも一部をステータ200側から覆っている。この構成では、磁石部310の少なくとも一部が対向ベース部331から離脱する、ということを対向カバー部335により規制できる。このため、ロータ300a,300bの異常発生を抑制することができる。
【0089】
本実施形態によれば、磁石用凹部332がステータ200とは反対側に向けて凹んでおり、磁石部310の少なくとも一部が磁石用凹部332に収容されている。この構成では、磁石部310の少なくとも一部が対向カバー部335に埋め込まれた状態になるため、対向カバー部335からの磁石部310の突出寸法を低減できる。このため、対向カバー部335と対向ベース部331との間に隙間が生じないように対向カバー部335が磁石部310を覆っている、という構成の実現を容易化できる。したがって、対向カバー部335を対向ベース部331に強固に固定すること、及び対向カバー部335により磁石部310を確実に保持すること、の両方を実現できる。
【0090】
本実施形態によれば、磁石用凹部332が径方向内側に向けて凹んでいる。この構成では、磁石部310を対向ベース部331の外周端に配置することができる。このため、対向ベース部331の一部を磁石部310の径方向外側に設ける、という必要がない。対向ベース部331の一部が磁石部310の径方向外側に設けられていないと、その分だけ対向ベース部331を径方向RDに小型化できる。
【0091】
しかも、対向カバー部335は、磁石部310の少なくとも一部を径方向外側から覆っている。このため、対向ベース部331の一部が磁石部310の径方向外側に設けられていなくても、磁石部310が磁石用凹部332から径方向外側に向けて離脱するということを対向カバー部335により規制できる。したがって、ロータ300a,300bの小型化を図ること、及びロータ300a,300bの異常発生を抑制すること、の両方を実現できる。
【0092】
本実施形態によれば、対向カバー部335は、磁石部310が有する対向面取り面416の少なくとも一部を覆っている。この構成では、磁石外周端面411と磁石対向面413との角部が対向面取り面416により面取りされているため、対向カバー部335のフィラーが折れるということが生じにくい。このため、対向カバー部335の強度や剛性が低下するということを対向面取り面416により抑制できる。
【0093】
本実施形態によれば、磁石対向面413とベース対向面331aとが径方向RDに並ぶように、磁石部310が対向ベース部331に設けられている。この構成では、磁石対向面413とベース対向面331aとの間に段差が生じにくい。このため、対向カバー部335において、磁石対向面413とベース対向面331aとにかけ渡された部位が段差を乗り越える必要がない。したがって、対向カバー部335を磁石対向面413及びベース対向面331aの両方に密着しやすい構成を実現できる。これにより、対向カバー部335をベース対向面331aに強固に固定すること、磁石部310の位置ずれを対向カバー部335で規制すること、の両方を実現できる。
【0094】
本実施形態によれば、磁石部310は、対向ベース部331よりも外周側に延びている。この構成では、対向ベース部331に対して磁石部310を極力外周側に設けることで、アキシャルギャップ305a,305bを極力外周側に拡大することができる。このため、磁石ホルダ320を径方向RDに小型化しつつ、モータ61の出力を高めることが可能になる。
【0095】
しかも、対向カバー部335は、磁石部310の少なくとも一部を外周側から覆っている。このため、アキシャルギャップ305a,305bを径方向RDに拡大しつつ、磁石部310が対向ベース部331から離脱することを対向カバー部335により抑制できる。さらに、磁石部310において対向ベース部331よりも外周側に延びた部分が対向面取り面416や反対面取り面417により面取りされている。このため、アキシャルギャップ305a,305bを径方向RDに拡大しつつ、対向カバー部335のフィラーが折れることを面取り面416,417により抑制できる。
【0096】
本実施形態によれば、対向カバー部335は、磁石部310がステータ200側に露出しないように磁石部310をステータ200側から覆っている。この構成では、磁石部310が割れるなどして小さい破片が生じたとしても、その破片が飛び散るということ対向カバー部335により抑制できる。このため、磁石部310の小さい破片によりロータ300a,300bの異常が発生する、ということを対向カバー部335により抑制できる。
【0097】
本実施形態によれば、対向カバー部335は、磁石部310を介してベース対向面331aとベース反対面331bとにかけ渡されるようにして、ベース対向面331a及びベース反対面331bに重ねられている。この構成では、対向カバー部335においてベース対向面331a及びベース反対面331bに重なった部位を拡大することで、ベース対向面331a及びベース反対面331bに対する対向カバー部335の固定強度を高めることができる。このため、対向カバー部335による磁石部310の支持強度を高めることができる。
【0098】
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の異常が発生するということを対向カバー部335により抑制できる。このように、ロータ300a,300bの異常発生を抑制することでeVTOL10の安全性を高めることができる。
【0099】
<第2実施形態>
上記第1実施形態では、対向カバー部335が第1ベース部333及び第2ベース部334の両方をステータ200とは反対側から覆っている。これに対して、第2実施形態では、第1ベース部333及び第2ベース部334のうち第1ベース部333だけをステータ200とは反対側から覆っている。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。
【0100】
図9に示すように、対向カバー部335は、第2ベース部334をステータ200とは反対側から覆った状態にはなっていない。対向カバー部335の一部は、第1ベース部333と第2ベース部334との間に入り込んだ状態になっている。対向カバー部335では、反対当接部335cが第1ベース部333と第2ベース部334との間に設けられている。反対当接部335cは、第1ベース部333及び第2ベース部334の両方に溶着等により固定されている。第2ベース部334は、反対当接部335cを介して第1ベース部333に固定されている。
【0101】
<第3実施形態>
上記第1実施形態では、対向カバー部335は、磁石部310が露出しないように磁石部310を覆っている。これに対して、第3実施形態では、対向カバー部335は、磁石部310の一部が露出した状態で磁石部310を覆っている。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。
【0102】
図10に示すように、対向カバー部335は、カバー開口336を有している。カバー開口336は、対向カバー部335の外面に沿って複数並べられている。磁石部310は、カバー開口336から磁石ホルダ320の外部に露出している。
【0103】
対向カバー部335は、線状部材337を有している。線状部材337は、線状に延びた長尺部材である。線状部材337は、樹脂材料により形成されている。線状部材337は、非磁性体であり、非磁性材料により形成されている。例えば、線状部材337は、ヤーンやCFRP等により形成されている。線状部材337では、フィラーにより強度や剛性が強化されている。
【0104】
対向カバー部335は、少なくとも1本の線状部材337が対向ベース部331に巻きつけられることで形成されている。線状部材337は、対向ベース部331に溶着等により固定されている。例えば、カバー開口336は、線状部材337の隙間である。なお、線状部材337は、隙間が生じないように対向ベース部331に巻き付けられていてもよい。この構成では、対向カバー部335にカバー開口336が形成されていない。
【0105】
<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。
【0106】
上記各実施形態において、磁石用凹部332は、軸方向ADにおいてステータ200とは反対側に向けて凹んでいれば、対向ベース部331にどのように設けられていてもよい。例えば、磁石用凹部332は、径方向内側に向けて凹んでいなくてもよい。すなわち、磁石用凹部332は、径方向外側に向けて開放されていなくてもよい。また、磁石用凹部332は、ステータ200側に向けて凹んでいてもよい。すなわち、磁石用凹部332は、対向ベース部331を軸方向ADに貫通していてもよい。
【0107】
上記各実施形態において、磁石部310は、対向カバー部335により対向ベース部331に固定されていれば、対向ベース部331にどのように設けられていてもよい。例えば、磁石部310は、対向ベース部331からステータ200側に突出するように設けられていてもよい。また、磁石部310は、磁石部310の全てが磁石用凹部332の内部に入り込むように磁石用凹部332に収容されていてもよい。例えば、磁石部310は、対向ベース部331から径方向外側に突出していなくてもよい。さらに、磁石部310は、磁石用凹部332に収容されていなくてもよい。例えば、磁石用凹部332は、対向ベース部331に設けられていなくてもよい。
【0108】
上記各実施形態において、対向カバー部335は、磁石ホルダ320に含まれていれば、磁石ホルダ320のどの部位に含まれていてもよい。例えば、対向カバー部335は、ホルダ固定部322やホルダ介在部323に含まれていてもよい。
【0109】
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。
【0110】
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。
【0111】
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。
【0112】
(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。
【0113】
(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、
前記ステータに前記軸方向に並べられた磁石部(310)と、
前記磁石部の少なくとも一部が自身に埋め込まれた状態で前記磁石部を支持している磁石ホルダ(320)と、
を有しており、
前記磁石ホルダは、
前記ステータに前記軸方向に並べられたホルダ並び部(331)と、
前記磁石部を前記ホルダ並び部に固定するために前記磁石部の少なくとも一部を前記ステータ側から覆っている磁石覆い部(335)と、
を有している回転電機。
【0114】
(技術的思想2)
前記ホルダ並び部は、前記ステータとは反対側に向けて凹んだ並び凹部(332)を有しており、
前記磁石部の少なくとも一部は、前記並び凹部に収容されている、技術的思想1に記載の回転電機。
【0115】
(技術的思想3)
前記並び凹部は、前記回転軸線の径方向(RD)において内周側に向けて凹んでおり、
前記磁石覆い部は、前記磁石部の少なくとも一部を前記径方向の外周側から覆っている、技術的思想2に記載の回転電機。
【0116】
(技術的思想4)
前記磁石部は、
前記軸方向において前記ステータに対向する磁石対向面(413)と、前記磁石部の外周端面(411)と、にかけ渡されるように延びた面取り面(416)、を有しており、
前記磁石覆い部は、前記面取り面の少なくとも一部を覆っている、技術的思想1~3のいずれか1つに記載の回転電機。
【0117】
(技術的思想5)
前記ホルダ並び部は、前記軸方向において前記ステータ側を向いたホルダ並び面(331a)、を有しており、
前記磁石部は、前記軸方向において前記ステータに対向する磁石対向面(413)を有しており、前記磁石対向面と前記ホルダ並び面とが前記回転軸線の径方向(RD)に並ぶように設けられている、技術的思想1~4のいずれか1つに記載の回転電機。
【0118】
(技術的思想6)
前記磁石部は、前記回転軸線の径方向(RD)において前記ホルダ並び部よりも外周側に延びており、
前記磁石覆い部は、前記径方向において前記磁石部の少なくとも一部を外周側から覆っている、技術的思想1~5のいずれか1つに記載の回転電機。
【0119】
(技術的思想7)
前記磁石覆い部は、前記磁石部が前記ステータ側に露出しないように前記磁石部を前記ステータ側から覆っている、技術的思想1~6のいずれか1つに記載の回転電機。
【0120】
(技術的思想8)
前記ホルダ並び部は、
前記回転軸線の径方向(RD)において前記磁石部の内周側に設けられ、前記軸方向において前記ステータ側を向いているホルダ並び面(331a)と、
前記軸方向において前記磁石部を介して前記ステータとは反対側に設けられ、前記軸方向において前記ホルダ並び面とは反対側を向いているホルダ反対面(331b)と、
を有しており、
前記磁石覆い部は、前記磁石部を介して前記ホルダ並び面と前記ホルダ反対面とにかけ渡されるようにして、前記ホルダ並び面及び前記ホルダ反対面に重ねられている、技術的思想1~7のいずれか1つに記載の回転電機。
【0121】
(技術的思想9)
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1~8のいずれか1つに記載の回転電機。
【符号の説明】
【0122】
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、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、310…磁石部、320…磁石ホルダ、331…ホルダ並び部としての対向ベース部、331a…ホルダ並び面としてのベース対向面、331b…ホルダ反対面としてのベース反対面、332…並び凹部としての磁石用凹部、335…磁石覆い部としての対向カバー部、411…外周端面としての磁石外周端面、413…磁石対向面としての磁石対向面、416…面取り面としての対向面取り面、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