特開 2024-162424 回転機及びドローン

(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】P2024162424

(43)【公開日】2024-11-21

(54)【発明の名称】回転機及びドローン

(51)【国際特許分類】

   H02K 9/06 20060101AFI20241114BHJP

   H02K 9/19 20060101ALI20241114BHJP

   B64U 10/13 20230101ALI20241114BHJP

   B64U 20/94 20230101ALI20241114BHJP

   B64U 20/98 20230101ALI20241114BHJP

   B64U 50/19 20230101ALI20241114BHJP

   H02K 7/14 20060101ALI20241114BHJP

【ＦＩ】

H02K9/06 G

H02K9/19 A

B64U10/13

B64U20/94

B64U20/98

B64U50/19

H02K7/14 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023077912

(22)【出願日】2023-05-10

(71)【出願人】

【識別番号】000006105

【氏名又は名称】株式会社明電舎

(74)【代理人】

【識別番号】100114775

【弁理士】

【氏名又は名称】高岡 亮一

(74)【代理人】

【識別番号】100121511

【弁理士】

【氏名又は名称】小田 直

(74)【代理人】

【識別番号】100116001

【弁理士】

【氏名又は名称】森 俊秀

(74)【代理人】

【識別番号】100208580

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 玲奈

(72)【発明者】

【氏名】太田 智

【テーマコード（参考）】

5H607

5H609

【Ｆターム（参考）】

5H607AA02

5H607BB01

5H607BB07

5H607BB13

5H607CC05

5H607DD03

5H607FF04

5H609BB03

5H609BB15

5H609BB19

5H609BB21

5H609PP02

5H609PP06

5H609QQ02

5H609QQ05

5H609QQ09

5H609QQ23

5H609RR03

5H609RR06

5H609RR52

(57)【要約】

【課題】回転機の冷却構造を改善することである。
【解決手段】ロータコアは、軸方向一方側の面にマグネットを固定され、前記ロータコアは、軸方向他方側の面にインペラを有し、ステータケース内と、前記ロータコアとケースとによって囲まれた空間とを、軸方向と直交する所定方向の一方側で繋ぐ第１流路、及び前記所定方向の他方側で繋ぐ第２流路を有し、前記インペラは、前記ロータが回転することによって回転して前記空間内の冷媒に流れを生じさせ、前記ステータケース内と前記第１流路と前記空間と前記第２流路とによって形成される循環流路に冷媒を循環させる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ステータと、前記ステータとギャップを介して軸方向に対向するロータと、前記ステータ及び前記ロータを収容するケースと、を有する回転機であって、
前記ステータは、ステータコアと、ステータコイルと、前記ステータコア及び前記ステータコイルを収容するステータケースと、を有し、
前記ロータは、軸方向一方側に前記ステータと対向するマグネットを有し、
前記ロータは、軸方向他方側に前記ケースと対向するロータコアを有し、
前記ロータコアは、軸方向一方側の面に前記マグネットを固定され、
前記ロータコアは、軸方向他方側の面にインペラを有し、
前記ステータケース内と、前記ロータコアと前記ケースとによって囲まれた空間とを、軸方向と直交する所定方向の一方側で繋ぐ第１流路、及び前記所定方向の他方側で繋ぐ第２流路を有し、
前記インペラは、前記ロータが回転することによって回転して前記空間内の冷媒に流れを生じさせ、前記ステータケース内と前記第１流路と前記空間と前記第２流路とによって形成される循環流路に冷媒を循環させる、
ことを特徴とする回転機。

【請求項2】

前記第１流路の近傍、及び前記第２流路の近傍にフィンを有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の回転機。

【請求項3】

前記インペラは、渦巻状のインペラであり、
前記第１流路の前記空間に対する開口は、前記ケースの径方向外側に配置され、
前記第２流路の前記空間に対する開口は、前記ケースの径方向内側に配置される、
ことを特徴とする請求項１に記載の回転機。

【請求項4】

前記インペラは、カスケードインペラであり、
前記第１流路の前記空間に対する開口は、前記ケースの径方向外側に配置され、
前記第２流路の前記空間に対する開口は、前記ケースの径方向外側に配置される、
ことを特徴とする請求項１に記載の回転機。

【請求項5】

前記ロータは、ベアリングを介して前記ステータに固定され、
前記ベアリングは、前記マグネットよりも径方向外側に配置される、
ことを特徴とする請求項１に記載の回転機。

【請求項6】

請求項１から５のいずれか１項に記載の回転機と、前記ロータの回転により回転する回転翼とを有する、
ことを特徴とするドローン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、回転機及びドローンに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、一般にドローンと呼ばれる回転翼を有する飛行体が知られている。このドローンの回転翼を回転させるためにはモータが用いられる。モータは回転機の一例である。このようなモータにおいては、ステータなどにおける発熱を冷却することが重要な課題である。

【0003】

特許文献１では、ロータとステータとを軸方向にギャップを介して配置したアキシャルギャップモータにおいて、ステータ内に冷媒を供給して冷却する構造を開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１７－９９１９１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に開示されたモータの冷却構造では、冷媒をステータ内に供給するために冷媒を循環させるポンプをモータの外部に設ける必要があった。この場合、冷却構造のために全体が大型化してしまう。ところが、例えばドローン用のモータでは、特に小型軽量化が求められ、冷却構造がその妨げになってしまうという問題があった。

【0006】

このため、従来は、回転機の冷却構造に改善の余地があった。

【0007】

本発明は、回転機の冷却構造を改善することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一態様に係るモータユニットは、ステータと、前記ステータとギャップを介して軸方向に対向するロータと、前記ステータ及び前記ロータを収容するケースと、を有する回転機であって、前記ステータは、ステータコアと、ステータコイルと、前記ステータコア及び前記ステータコイルを収容するステータケースと、を有し、前記ロータは、軸方向一方側に前記ステータと対向するマグネットを有し、前記ロータは、軸方向他方側に前記ケースと対向するロータコアを有し、前記ロータコアは、軸方向一方側の面に前記マグネットを固定され、前記ロータコアは、軸方向他方側の面にインペラを有し、前記ステータケース内と、前記ロータコアと前記ケースとによって囲まれた空間とを、軸方向と直交する所定方向の一方側で繋ぐ第１流路、及び前記所定方向の他方側で繋ぐ第２流路を有し、前記インペラは、前記ロータが回転することによって回転して前記空間内の冷媒に流れを生じさせ、前記ステータケース内と前記第１流路と前記空間と前記第２流路とによって形成される循環流路に冷媒を循環させる、ことを特徴とする。

【0009】

上記の一態様の回転機において、前記第１流路の近傍、及び前記第２流路の近傍にフィンを有する、ことを特徴とする。

【0010】

上記の一態様の回転機において、前記インペラは、渦巻状のインペラであり、前記第１流路の前記空間に対する開口は、前記ケースの径方向外側に配置され、前記第２流路の前記空間に対する開口は、前記ケースの径方向内側に配置される、ことを特徴とする。

【0011】

上記の一態様の回転機において、前記インペラは、カスケードインペラであり、前記第１流路の前記空間に対する開口は、前記ケースの径方向外側に配置され、前記第２流路の前記空間に対する開口は、前記ケースの径方向外側に配置される、ことを特徴とする。

【0012】

上記の一態様の回転機において、前記ロータは、ベアリングを介して前記ステータに固定され、前記ベアリングは、前記マグネットよりも径方向外側に配置される、ことを特徴とする。

【0013】

本発明の一態様に係るドローンは、前記回転機と、前記ロータの回転により回転する回転翼とを有する、ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0014】

本発明の一態様によれば、回転機の冷却構造を改善することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の第１実施形態に係るドローンの斜視図である。

【図2】モータ主要部１１０を分解して示す分解斜視図である。

【図3】ドローン１００からモータケース１１１を取り外して－Ｚ側から見た斜視図である。

【図4】ドローン１００を、中心軸Ｊを通り、Ｙ軸と直交する面で切断して示す断面図である。

【図5】本発明の第２実施形態に係るドローンの斜視図である。

【図6】ドローン２００を、中心軸Ｊを通り、Ｙ軸と直交する面で切断して示す断面図である。

【図7】本発明の第３実施形態に係るドローンからモータケースを取り外して－Ｚ側から見た斜視図である。

【図8】ドローン３００を、中心軸Ｊを通り、Ｙ軸と直交する面で切断して示す断面図である。

【図9】モータ３３０を、図８のＡ－Ａで切断して示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る回転機及びその回転機を用いたドローンについて説明する。なお、以下の図面においては、各構成をわかり易くするために、実際の構造と各構造における縮尺及び数等を異ならせる場合がある。

【0017】

また、図面においては、適宜３次元直交座標系としてＸＹＺ座標系を示す。ＸＹＺ座標系において、Ｚ軸方向は、図１に示す中心軸Ｊの軸方向と平行な方向とする。Ｘ軸方向は、中心軸Ｊに対する径方向のうち図４の左右方向とする。Ｙ軸方向は、Ｚ軸方向及びＸ軸方向の両方と直交する方向とする。Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向のいずれにおいても、図中に示す矢印が指す側を＋側、反対側を－側とする。

【0018】

また、以下の説明においては、Ｚ軸方向の正の側（＋Ｚ側）を「一方側」と呼び、Ｚ軸方向の負の側（－Ｚ側）を「他方側」と呼ぶ。なお、一方側及び他方側とは、単に説明のために用いられる名称であって、実際の位置関係及び方向を限定しない。また、特に断りのない限り、中心軸Ｊに平行な方向（Ｚ軸方向）を単に「軸方向」と呼び、中心軸Ｊを中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、中心軸Ｊを中心とする周方向、すなわち、中心軸Ｊの軸周りを単に「周方向」と呼ぶ。径方向において中心軸Ｊに近づく側を「径方向内側」と呼び、中心軸Ｊから遠ざかる側を「径方向外側」と呼ぶ。周方向において、＋Ｚ側から－Ｚ側を見たときの時計回りの側を「周方向一方側」と呼び、反時計回りの側を「周方向他方側」と呼ぶ。

【0019】

なお、本明細書において、「軸方向に延びる」とは、厳密に軸方向（Ｚ軸方向）に延びる場合に加えて、軸方向に対して、４５°未満の範囲で傾いた方向に延びる場合も含む。また、本明細書において、「径方向に延びる」とは、厳密に径方向、すなわち、軸方向（Ｚ軸方向）に対して垂直な方向に延びる場合に加えて、径方向に対して、４５°未満の範囲で傾いた方向に延びる場合も含む。また「平行」とは、厳密に平行な場合に加えて、互いに成す角が４５°未満の範囲で傾いた場合も含む。また「軸方向と直交する方向に拡がる」とは、厳密に軸方向（Ｚ軸方向）と直交する方向に拡がる場合に加えて、軸方向（Ｚ軸方向）と直交する方向に対して、４５°未満の範囲で傾いた方向に拡がる場合も含む。

【0020】

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係るドローンの斜視図である。ドローン１００は、モータ１３０及び回転翼１５０を有する。モータ１３０は、回転機の一例である。

【0021】

モータ１３０は、モータ主要部１１０、有底円筒形状であってモータ主要部１１０を収容するモータケース１１１、及びモータケース１１１の開口を塞ぐ蓋１１２を有する。また、モータ１３０は、モータケース１１１の外周の＋Ｘ側に配管１６１を有し、－Ｘ側に配管１６２を有する。配管１６１及び配管１６２は、モータ１３０を冷却する冷媒が流れる配管である。冷媒は、例えばオイルである。冷媒は、液体であってもよいし、気体であってもよい。

【0022】

モータ１３０は、配管１６１に接するフィン１７１を有し、配管１６２に接するフィン１７２を有する。フィン１７１及びフィン１７２は、放熱性に優れた構造を有する。フィン１７１及びフィン１７２は、例えば、ひだ状であって表面積を広くして放熱性を高めている。フィン１７１及びフィン１７２は、既知の如何なる放熱性に優れた構造であってもよい。フィン１７１及びフィン１７２は、回転翼１５０の回転により生じた風が当たる位置に設けられており、この風によってフィン１７１及びフィン１７２は、より冷却される。配管１６１及び配管１６２を流れる冷媒は、それぞれフィン１７１及びフィン１７２と熱交換して冷却される。

【0023】

モータ主要部１１０は、中心軸Ｊに沿って延び、中心軸Ｊを回転軸にして回転するシャフト１１３を有する。回転翼１５０は、シャフト１１３の軸方向一方側端に固定される。ドローン１００は、回転翼１５０の回転によって飛行可能に構成されている。

【0024】

図２は、モータ主要部１１０を分解して示す分解斜視図である。モータ主要部１１０は、軸方向他方側から軸方向一方側に向けて順に、ロータコア１１４、磁石１１５、ベアリング１１６、ステータ１１７、ベアリング１１８、磁石１１９及びロータコア１２０を配置して成る。シャフト１１３は、ロータコア１１４及びロータコア１２０に固定される。

【0025】

磁石１１５はロータコア１１４に固定され、磁石１１９はロータコア１２０に固定される。磁石１１５及びロータコア１１４は、ステータ１１７よりも軸方向他方側のロータを構成する。磁石１１９及びロータコア１２０は、ステータ１１７よりも軸方向一方側のロータを構成する。磁石１１５及びロータコア１１４は、ステータ１１７の軸方向他方側にギャップを介して配置される。磁石１１９及びロータコア１２０は、ステータ１１７の軸方向一方側にギャップを介して配置される。ロータコア１１４は、ベアリング１１６を介してステータ１１７に固定され、ロータコア１２０は、ベアリング１１８を介してステータ１１７に固定される。これにより、ロータコア１１４及びロータコア１２０は、中心軸Ｊを回転軸としてステータ１１７に対して回転可能である。

【0026】

モータ主要部１１０は、モータケース１１１の軸方向一方側の開口からモータケース１１１に収容される。モータケース１１１の軸方向一方側の開口は、蓋１１２で塞がれる。モータ主要部１１０をモータケース１１１に収容した状態で、ステータ１１７はモータケース１１１に固定される。

【0027】

モータケース１１１は、＋Ｘ側に、モータケース１１１の側壁を貫通する貫通孔１１１ｂ及び貫通孔１１１ｃを有する。貫通孔１１１ｂは、貫通孔１１１ｃよりも軸方向他方側に位置する。ステータ１１７は、＋Ｘ側に、外殻であるステータケース１１７ｃ（図４参照）の側壁を貫通する貫通孔１１７ａを有する。Ｘ軸が延びる方向は、軸方向と直交する所定方向の一例である。軸方向と直交する所定方向は、軸と交差する方向であるのが望ましい。＋Ｘ側は、軸方向と直交する所定方向の一方側の一例である。ステータ１１７は、軸方向と直交する所定方向の一方側に貫通孔１１７ａを有する。

【0028】

ロータコア１１４は、軸方向他方側の面に羽根１１４ａを有する。羽根１１４ａは、ロータコア１１４が回転することで、ロータコア１１４とモータケース１１１との間の空間１１１ａ（図４参照）の冷媒に流れを生じさせる。羽根１１４ａは、インペラの一例である。

【0029】

図３は、ドローン１００からモータケース１１１を取り外して－Ｚ側から見た斜視図である。羽根１１４ａは、ロータコア１１４の軸方向他方側の面から軸方向他方側に向けて渦巻形状に複数突出する。羽根１１４ａは、ロータコア１１４が周方向一方側に回転することで、空間１１１ａにおいて径方向内側から径方向外側への冷媒の流れを生じさせる。

【0030】

図４は、ドローン１００を、中心軸Ｊを通り、Ｙ軸と直交する面で切断して示す断面図である。図４において、太い矢印が指す方向は冷媒が流れる方向である。

【0031】

ステータ１１７は、ステータケース１１７ｃ、並びにステータケース１１７ｃに収容されたステータコア１１７ｄ及びステータコイル１１７ｅを有する。ステータケース１１７ｃの貫通孔１１７ａは、モータケース１１１の貫通孔１１１ｂと連通する。

【0032】

ステータ１１７は、－Ｘ側に、ステータケース１１７ｃの側壁を貫通する貫通孔１１７ｂを有する。モータケース１１１は、－Ｘ側に、モータケース１１１の側壁を貫通する貫通孔１１１ｄを有する。ステータケース１１７ｃの貫通孔１１７ｂは、モータケース１１１の貫通孔１１１ｄと連通する。－Ｘ側は、軸方向と直交する所定方向の他方側の一例である。ステータ１１７は、軸方向と直交する所定方向の他方側に貫通孔１１７ｂを有する。貫通孔１１７ｂは、貫通孔１１７ａと周方向で一致しない位置に設けられる。貫通孔１１７ｂは、中心軸Ｊを挟んで貫通孔１１７ａと対向する位置に設けられる。

【0033】

モータケース１１１は、軸方向他方側の底の径方向内側に、軸方向に貫通する貫通孔１１１ｅを有する。モータ１３０は、貫通孔１１１ｅに嵌まる筒状部材１２１を有する。筒状部材１２１は、軸方向に貫通する貫通孔１２１ａを有する。貫通孔１２１ａは、空間１１１ａに連通する。空間１１１ａは、ロータコア１１４とモータケース１１１とによって囲まれた空間である。

【0034】

配管１６１の軸方向一方側の端部は、モータケース１１１の貫通孔１１１ｃと連通する。配管１６１の軸方向他方側の端部は、モータケース１１１の貫通孔１１１ｂと連通する。配管１６２の軸方向一方側の端部は、モータケース１１１の貫通孔１１１ｄと連通する。配管１６２の軸方向他方側の端部は、筒状部材１２１の貫通孔１２１ａと連通する。

【0035】

以上の構成により、ステータ１１７内と空間１１１ａとを配管１６１及び配管１６２で繋ぐ冷媒の流路が形成される。冷媒は、この流路に封入される。ベアリング１１６は、ロータ１１４の磁石１１５よりも径方向外側に配置されてステータ１１７に固定される。これにより、空間１１１ａの冷媒が、ステータコア１１７ｄと磁石１１５との間のギャップに流入するのを防止している。

【0036】

ロータコア１１４の回転により、空間１１１ａにおいて径方向内側から径方向外側へ流れた冷媒は、空間１１１ａにおける径方向外側の貫通孔１１１ｂから配管１６１へと流れる。配管１６１内の冷媒は、貫通孔１１１ｃ及び貫通孔１１７ａを介して、ステータ１１７内へと流れ込む。冷媒は、ステータ１１７内で、ステータコア１１７ｄ及びステータコイル１１７ｅの周囲をめぐり、貫通孔１１７ｂ及び貫通孔１１１ｄを介して、配管１６２へと流れる。冷媒は、配管１６２内を軸方向一方側から軸方向他方側へ、さらに周方向外側から周方向内側へと流れる。配管１６２内の冷媒は、周方向内側の貫通孔１２１ａから空間１１１ａへと流入する。冷媒は、ロータコア１１４の回転により、上記の流路を循環する。冷媒は、配管１６２の周囲のフィン１７２及び配管１６１の周囲のフィン１７１によって冷却され、ステータ１１７内を冷却する。

【0037】

本実施形態によれば、ロータコア１１４の羽根１１４ａによって冷媒の流れを生じさせることができ、冷媒を循環させるポンプをモータ１３０の外部に設ける必要がなく、モータ１３０を用いたドローン１００の小型軽量化を実現できる。

【0038】

＜第２実施形態＞
図５は、本発明の第２実施形態に係るドローンの斜視図である。ドローン２００は、モータ２３０及び回転翼１５０を有する。モータ２３０は、回転機の一例である。第２実施形態では、第１実施形態のモータ１３０の代わりにモータ２３０を有する。第２実施形態において、第１実施形態と同じ構成については、同じ符号を付して詳しい説明を省略する。

【0039】

モータ２３０は、モータ主要部２１０、有底円筒形状であってモータ主要部２１０を収容するモータケース２１１、及びモータケース２１１の開口を塞ぐ蓋１１２を有する。モータケース２１１は、その外周にフィン２７１を有する。フィン２７１は、放熱性に優れた構造を有する。フィン２７１は、例えば、ひだ状であって表面積を広くして放熱性を高めている。フィン２７１は、既知の如何なる放熱性に優れた構造であってもよい。フィン２７１は、回転翼１５０の回転により生じた風が当たる位置に設けられており、この風によってフィン２７１は、より冷却される。

【0040】

図６は、ドローン２００を、中心軸Ｊを通り、Ｙ軸と直交する面で切断して示す断面図である。図６において、太い矢印が指す方向は冷媒が流れる方向である。モータケース２１１は、＋Ｘ側に流路２６１を有し、－Ｘ側に流路２６２を有する。流路２６１及び流路２６２は、モータ２３０を冷却する冷媒が流れる流路である。流路２６１及び流路２６２を流れる冷媒は、フィン２７１と熱交換して冷却される。

【0041】

ステータケース１１７ｃの貫通孔１１７ａは、流路２６１の軸方向一方側の開口２１１ｃと連通する。流路２６１の軸方向他方側の開口２１１ｂは、ロータ１１４とモータケース２１１との間の空間２１１ａと連通する。空間２１１ａは、ロータコア１１４とモータケース２１１とによって囲まれた空間である。

【0042】

ステータケース１１７ｃの貫通孔１１７ｂは、流路２６２の軸方向一方側の開口２１１ｄと連通する。流路２６２の軸方向他方側の開口２１１ｅは、モータケース２１１の軸方向他方側の底の径方向内側に設けられる。開口２１１ｅは、ロータ１１４とモータケース２１１との間の空間２１１ａと連通する。

【0043】

以上の構成により、ステータ１１７内と空間２１１ａとを流路２６１及び流路２６２で繋ぐ冷媒の流路が形成される。冷媒は、この流路に封入される。ベアリング１１６は、ロータ１１４の磁石１１５よりも径方向外側に配置されてステータ１１７に固定される。これにより、空間２１１ａの冷媒が、ステータコア１１７ｄと磁石１１５との間のギャップに流入するのを防止している。

【0044】

ロータコア１１４の回転により、空間２１１ａにおいて径方向内側から径方向外側へ流れた冷媒は、空間２１１ａにおける径方向外側の開口２１１ｂから配管２６１へと流れる。配管２６１内の冷媒は、開口２１１ｃ及び貫通孔１１７ａを介して、ステータ１１７内へと流れ込む。冷媒は、ステータ１１７内で、ステータコア１１７ｄ及びステータコイル１１７ｅの周囲をめぐり、貫通孔１１７ｂ及び開口２１１ｄを介して、配管２６２へと流れる。冷媒は、配管２６２内を軸方向一方側から軸方向他方側へ、さらに周方向外側から周方向内側へと流れる。配管２６２内の冷媒は、径方向内側の開口２１１ｅから空間１１１ａへと流入する。冷媒は、ロータコア１１４の回転により、上記の流路を循環する。冷媒は、流路２６１及び流路２６２の周囲のフィン２７１によって冷却され、ステータ１１７内を冷却する。

【0045】

本実施形態によれば、ロータコア１１４の羽根１１４ａによって冷媒の流れを生じさせることができ、冷媒を循環させるポンプをモータ２３０の外部に設ける必要がなく、モータ２３０を用いたドローン２００の小型軽量化を実現できる。

【0046】

＜第３実施形態＞

【0047】

図７は、本発明の第３実施形態に係るドローンからモータケースを取り外して－Ｚ側から見た斜視図である。第３実施形態に係るドローン３００（図８参照）は、、第２実施形態のロータコア１１４に代えてロータコア３１４を有する。また、第３実施形態に係るドローン３００（図８参照）は、第２実施形態のモータケース２１１に代えてモータケース３１１を有する。本実施形態ロータコア３１４は、軸方向他方側の面にカスケードインペラ３１４ａを有する。カスケードインペラ３１４ａは、歯車状の多数のインペラによって構成される。カスケードインペラ３１４ａはインペラの一例である。

【0048】

図８は、ドローン３００を、中心軸Ｊを通り、Ｙ軸と直交する面で切断して示す断面図である。図６において、太い矢印が指す方向は冷媒が流れる方向である。モータケース３１１は、＋Ｘ側に流路３６１を有し、－Ｘ側に流路３６２を有する。流路３６１及び流路３６２は、モータ３３０を冷却する冷媒が流れる流路である。流路３６１及び流路３６２を流れる冷媒は、フィン３７１と熱交換して冷却される。フィン３７１は、第２実施形態のフィン２７１と同一の形状である。

【0049】

図９は、モータ３３０を、図８のＡ－Ａで切断して示す断面図である。モータケース３１１は、ロータコア３１４の回転によってカスケードインペラ３１４ａが回転することで生じる冷媒の流れを、流路３６１の周方向一方側で止める仕切り部３１１ｆ、及び流路３６２の周方向他方側で止める仕切り部３１１ｇを有する。ロータコア３１４が周方向他方側に回転すると、冷媒は、流路３６１から空間３１１ａに流れ込み、周方向他方側に流れ、その後、流路３６１から流れ出る。この場合、空間３１１ａのうち仕切り部３１１ｆの周方向一方側であって且つ仕切り部３１１ｇの周方向他方側の領域には、冷媒は流れ込まない。これにより、冷媒を効率よく循環させることができる。

【0050】

ステータケース１１７ｃの貫通孔１１７ａは、流路３６１の軸方向一方側の開口３１１ｃと連通する。流路３６１の軸方向他方側の開口３１１ｂは、ロータ３１４とモータケース３１１との間の空間３１１ａと連通する。空間３１１ａは、ロータコア３１４とモータケース３１１とによって囲まれた空間である。

【0051】

ステータケース１１７ｃの貫通孔１１７ｂは、流路３６２の軸方向一方側の開口３１１ｄと連通する。流路３６２の軸方向他方側の開口３１１ｅは、ロータ３１４とモータケース３１１との間の空間３１１ａと連通する。

【0052】

以上の構成により、ステータ１１７内と空間３１１ａとを流路３６１及び流路３６２で繋ぐ冷媒の流路が形成される。冷媒は、この流路に封入される。ベアリング１１６は、ロータ１１４の磁石１１５よりも径方向外側に配置されてステータ１１７に固定される。これにより、空間３１１ａの冷媒が、ステータコア１１７ｄと磁石１１５との間のギャップに流入するのを防止している。

【0053】

ロータコア１１４の回転により、空間３１１ａにおいて流路３６１から流路３６２に向けて周方向他方側へ流れた冷媒は、開口３１１ｅから流路３６２へと流れる。さらに冷媒は、流路３６２内を軸方向他方側から軸方向一方側へと流れ、開口３１１ｄから貫通孔１１７ｂを介して、ステータ１１７内へと流れ込む。冷媒は、ステータ１１７内で、ステータコア１１７ｄ及びステータコイル１１７ｅの周囲をめぐり、貫通孔１１７ａから開口３１１ｃを介して、流路３６１へと流れる。流路３６１内の冷媒は、開口３１１ｂから空間３１１ａへと流入する。冷媒は、ロータコア３１４の回転により、上記の流路を循環する。冷媒は、流路３６１及び流路３６２の周囲のフィン３７１によって冷却され、ステータ１１７内を冷却する。

【0054】

本実施形態によれば、ロータコア３１４のカスケードインペラ３１４ａによって冷媒の流れを生じさせることができ、冷媒を循環させるポンプをモータ３３０の外部に設ける必要がなく、モータ３３０を用いたドローン３００の小型軽量化を実現できる。本実施形態によれば、モータ３３０の軸方向サイズをより小型化することができる。

【0055】

本発明は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行ってもよい。加えて、今回開示された実施形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0056】

１００…ドローン、１１０…モータ主要部、１３０…モータ、１５０…回転翼

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】