特表 2024-506334 航空機推進ユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-02-13

(54)【発明の名称】航空機推進ユニット

(51)【国際特許分類】

   B64D 27/34 20240101AFI20240205BHJP

   B64D 27/357 20240101ALI20240205BHJP

   B64D 35/021 20240101ALI20240205BHJP

【ＦＩ】

B64D27/34

B64D27/357

B64D35/021

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023547872

(86)(22)【出願日】2022-02-09

(85)【翻訳文提出日】2023-09-27

(86)【国際出願番号】 US2022070585

(87)【国際公開番号】W WO2022174229

(87)【国際公開日】2022-08-18

(31)【優先権主張番号】63/147,560

(32)【優先日】2021-02-09

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】520437526

【氏名又は名称】ジョビー エアロ，インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＪＯＢＹ ＡＥＲＯ，ＩＮＣ．

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(74)【代理人】

【識別番号】100142907

【弁理士】

【氏名又は名称】本田 淳

(72)【発明者】

【氏名】ワグナー、ジョナサン

(72)【発明者】

【氏名】ランドシーデル、ブラッドリー

(72)【発明者】

【氏名】ミリア、ジョーイ

(72)【発明者】

【氏名】マカフィー、スコット

(72)【発明者】

【氏名】ファン デル ヘースト、マーティン

(57)【要約】

航空機推進ユニットは、電気モーターと、電気モーターを動作させるために使用される少なくとも１つのアクセサリユニットと、インバータモジュールであって、電気モーターおよび少なくとも１つのアクセサリユニットに電力を供給する複数のインバータを含むインバータモジュールと、電気モーター及びインバータモジュールに結合された冷却システムであって、電気モーターおよび少なくとも１つのアクセサリユニットを通してまたはそれらに隣接して冷却剤を循環させるための冷却剤通路を備える冷却システムと、を含む。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

航空機推進ユニットであって、
電気モーターと、
前記電気モーターを動作させるために使用される少なくとも１つのアクセサリユニットと、
前記電気モーターおよび前記少なくとも１つのアクセサリユニットに電力を供給する複数のインバータを含むインバータモジュールと、
前記電気モーターおよび前記インバータモジュールに結合された冷却システムであって、前記電気モーターおよび前記インバータモジュールを通ってまたはそれらに隣接して冷却剤を循環させるための冷却剤通路を含む前記冷却システムと、を備える航空機推進ユニット。

【請求項2】

前記インバータモジュールは、前記電気モーター内に少なくとも部分的に入れ子構造になっている、請求項１に記載の航空機推進ユニット。

【請求項3】

前記インバータモジュールは、前記複数のインバータから前記冷却剤通路内の前記冷却剤に熱を伝達するための１つまたは複数の冷却板を含む、請求項１に記載の航空機推進ユニット。

【請求項4】

前記少なくとも１つのアクセサリユニットは、前記冷却剤通路を通って前記冷却剤を循環させるためのポンプを含む、請求項１に記載の航空機推進ユニット。

【請求項5】

前記冷却システムは、ラジエータを含み、前記ポンプは、前記ラジエータを通って空気を送風するためのファンを含む、請求項４に記載の航空機推進ユニット。

【請求項6】

前記少なくとも１つのアクセサリユニットは、前記航空機推進ユニットを垂直飛行配置と水平飛行配置との間で傾動させるティルト機構を含む、請求項１に記載の航空機推進ユニット。

【請求項7】

前記冷却システムは、ラジエータを含み、前記航空機推進ユニットが前記垂直飛行配置にある場合の使用時の前記ラジエータを通る空気流は、前記航空機推進ユニットが前記水平飛行配置にある場合よりも大きい、請求項６に記載の航空機推進ユニット。

【請求項8】

前記少なくとも１つのアクセサリユニットは、ロータブレードのピッチを調整するブレードピッチング機構を含む、請求項１に記載の航空機推進ユニット。

【請求項9】

前記インバータモジュールは、インバータモジュールハウジングを含み、前記インバータモジュールハウジングは、前記インバータモジュールから熱を伝達するための複数の冷却フィンを含む、請求項１に記載の航空機推進ユニット。

【請求項10】

前記インバータモジュールは、インバータモジュールハウジングを備え、前記インバータモジュールハウジングは、第１の領域と、前記第１の領域と離間した第２の領域とを含み、前記第１の領域および前記第２の領域は、冗長な複数のインバータを含む、請求項１に記載の航空機推進ユニット。

【請求項11】

前記第１および第２の領域は、ファイアウォールによって隔てられている、請求項１０に記載の航空機推進ユニット。

【請求項12】

前記モーターは、前記モーターの回転軸の周りに配置されたステータおよびロータを含み、前記インバータモジュールは、前記ステータおよび前記ロータの内側に位置しており、前記インバータモジュールは、複数の回路基板に取り付けられた前記複数の回路基板を含み、前記複数の回路基板は、前記モーターの前記回転軸に垂直に積み重ねられた配置となっている、請求項１に記載の航空機推進ユニット。

【請求項13】

航空機であって、
胴体と
１つ又は複数の推力発生ユニットと、
前記推力発生ユニットを駆動する１つ又は複数の推進ユニットと、を備え、
各推進ユニットは、
電気モーターと、
前記電気モーターを動作させるために使用される少なくとも１つのアクセサリユニットと、
前記電気モーターおよび前記少なくとも１つのアクセサリユニットに電力を供給する複数のインバータを含むインバータモジュールと、
前記電気モーターおよび前記インバータモジュールに結合された冷却システムであって、前記電気モーターおよび前記インバータモジュールを通ってまたはそれらに隣接して冷却剤を循環させるための冷却剤通路を含む前記冷却システムと、を含む、航空機。

【請求項14】

前記インバータモジュールは、前記電気モーター内に少なくとも部分的に入れ子構造になっている、請求項１３に記載の航空機。

【請求項15】

前記少なくとも１つのアクセサリユニットは、前記航空機推進ユニットを垂直飛行配置と水平飛行配置との間で傾動させるティルト機構を含み、前記冷却システムは、ラジエータを含み、前記航空機推進ユニットが前記垂直飛行配置にある場合の使用時の前記ラジエータを通る空気流は、前記航空機推進ユニットが前記水平飛行配置にある場合よりも大きい、請求項１３に記載の航空機。

【請求項16】

前記少なくとも１つのアクセサリユニットは、前記航空機推進ユニットを垂直飛行配置と水平飛行配置との間で傾動させるティルト機構と、ロータブレードのピッチを調整するブレードピッチング機構と、を含む、請求項１３に記載の航空機。

【請求項17】

前記インバータモジュールは、インバータモジュールハウジングを含み、前記インバータモジュールハウジングは、第１の領域と、前記第１の領域と離間した第２の領域と、を含み、前記第１の領域および前記第２の領域は、冗長な複数のインバータを含む、請求項１３に記載の航空機。

【請求項18】

電気モーターと、前記電気モーターを動作させるために使用される少なくとも１つのアクセサリユニットと、インバータモジュールと、を備える航空機推進ユニットを冷却するための方法であって、前記インバータモジュールは、ハウジングと、前記電気モーターおよび前記少なくとも１つのアクセサリユニットに電力を供給する複数のインバータと、を含む、前記方法は、
前記電気モーター内に形成された冷却剤通路に冷却剤を循環させること、
前記インバータモジュールの前記ハウジングを通って前記冷却剤を循環させること、
熱交換器を通って前記冷却剤を循環させること、を備える、方法。

【請求項19】

前記インバータモジュールは、前記複数のインバータから前記冷却剤通路内の前記冷却剤に熱を伝達するための１つまたは複数の冷却板を含み、
前記１つまたは複数の冷却板を通過して前記冷却剤を循環させることをさらに備える請求項１８に記載の方法。

【請求項20】

垂直飛行配置において前記熱交換器を通る空気流が増加するように、前記航空機推進ユニットを水平飛行配置と前記垂直飛行配置との間で傾動させることをさらに備える請求項１８に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本出願は、２０２１年２月９日に出願された米国特許出願第６３／１４７，５６０号の利益を主張し、その内容は、明示的に記載されているかのように参照により本明細書に組み込まれる。

【0002】

本発明は、概して、航空分野に関し、より詳細には、航空機推進システムのパッケージングまたは冷却に関する。

【図面の簡単な説明】

【0003】

任意の特定の要素または動作の説明を容易に識別するために、参照番号における最上位桁は、その要素が最初に導入される図番号を指す。

【図1】図１は、いくつかの実施例による航空機の平面図である。

【図2】図２は、いくつかの実施例による図１の航空機で使用する航空機エネルギーシステムの概略図である。

【図3】図３は、いくつかの例による図１の航空機１００で使用する航空機推進システム３００の一部を示す。

【図4】図４は、いくつかの例による図３の航空機推進システムの一部をさらに示す。

【図5】図５は、いくつかの例による図３および図４の航空機推進システムの部分断面図を示す。

【図6】図６は、いくつかの例による航空機推進システムで使用されるインバータ基板を示す。

【図7】図７は、いくつかの例による図６のインバータ基板の複数のサーマルコインと冷却板との間の熱界面を示す。

【図8】図８は、いくつかの例による図３および図４の航空機推進システムの斜視図を示す。

【図9A-9C】図９Ａ、図９Ｂおよび図９Ｃは、いくつかの例による航空機推進システムと、プロペラおよびナセルなどの関連する複数の構成要素との傾動を示す。

【図10A-10C】図１０Ａ、図１０Ｂおよび図１０Ｃは、いくつかの例による航空機推進システムと、プロペラおよびナセルなどの関連する複数の構成要素との傾動を示す。

【発明を実施するための形態】

【0004】

本発明のいくつかの実施例の以下の説明は、本発明をこれらの実施例に限定することを意図するものではなく、当業者が本発明を製造および使用することを可能にすることを意図するものである。

【0005】

図１は、航空機１００の平面図である。航空機１００は、胴体１１４と、２つの翼１１２と、尾翼１１０と、複数のナセル（nacelles）１１８内に配置された傾動可能な複数のロータアセンブリ１１６として具体化された推進システム１０８とを含む。航空機１００は、複数のナセルバッテリパック１０４及び複数の翼バッテリパック１０６として図１に具体化された１つ以上の電源を含む。図示の実施例では、複数のナセルバッテリパック１０４は、複数のインボードナセル（inboard nacelles）１０２内に配置されているが、当然ながら、複数のナセルバッテリパック１０４は航空機１００の一部を形成する他のナセル１１８内に配置可能であることが理解されよう。バッテリパックは、図２を参照して説明されるエネルギーシステム２００の一部を構成する。航空機１００は、典型的には、電子インフラストラクチャ、制御面、冷却システム、着陸装置などの関連機器を含む。

【0006】

翼１１２は、前進飛行中に航空機１００を支持するための揚力を発生させるように機能する。翼１１２は、追加的または代替的に、様々な構造的応力（例えば、空気力、重力、推進力、外部点荷重、分散荷重、および／または物体力など）の影響下で、バッテリパック２０２、バッテリモジュール２０４、および／または推進システム１０８を構造的に支持するように機能することができる。翼１１２は、航空機上で任意の適切な幾何形状および／または配置を有することができる。

【0007】

図２は、いくつかの実施例による図１の航空機１００で使用する航空機エネルギーシステム２００の概略図である。示されるように、エネルギーシステム２００は、１つ以上のバッテリパック２０２を含む。各バッテリパック２０２は、１つ以上のバッテリモジュール２０４を含んでもよく、そのバッテリモジュール２０４は、いくつかのセル２０６を備えてもよい。

【0008】

典型的には、バッテリパック２０２に関連付けられるのは、１つ以上の電気推進システム１０８と、それをエネルギーシステム２００の他のコンポーネントに接続するためのバッテリメイト（battery mate）２０８と、通気システムの一部としてのバースト膜２１０と、冷却のための流体循環システム２１２と、（動作中のバッテリから充電中のバッテリへの）電力の送達を規制し、バッテリパック２０２とエネルギーシステム２００の電子インフラストラクチャとの統合を提供するパワーエレクトロニクス２１４とである。図１に示すように、推進システム１０８は、複数のロータアセンブリを備え得る。

【0009】

電子インフラストラクチャおよびパワーエレクトロニクス２１４は、追加的または代替的には、バッテリパック２０２を航空機のエネルギーシステムに統合するように機能することができる。電子インフラストラクチャは、バッテリ管理システム（BMS : Battery Management System）、パワーエレクトロニクス（ＨＶアーキテクチャ、パワーコンポーネント等）、ＬＶアーキテクチャ（例えば、車両ワイヤハーネス、データ接続など）、および／または任意の他の適切なコンポーネントを含むことができる。電子インフラストラクチャは、バッテリパックおよび／またはモジュール間で電力および／またはデータを伝送することができるモジュール間電気接続を含むことができる。モジュール間は、バルクヘッド接続、バスバー、ワイヤハーネス、および／または任意の他の好適なコンポーネントを含むことができる。

【0010】

バッテリパック２０２は、推進システム１０８に供給するための電気化学エネルギーを再充電可能な方法で蓄積するように機能する。バッテリパック２０２は、任意の適切な方法で航空機の周りに配置および／または分散され得る。バッテリパックは、翼内（例えば、翼の空洞の内側）、ナセルの内側、および／または航空機上の任意の他の適切な位置に配置されることができる。特定の実施例では、システムは、左翼のインボード部分内の第１のバッテリパックと、右翼のインボード部分内の第２のバッテリパックとを含む。第２の特定の実施例では、システムは、左翼のインボードナセル内の第１のバッテリパックと、右翼のインボードナセル内の第２のバッテリパックとを含む。バッテリパック２０２は、複数のバッテリモジュール２０４を含み得る。

【0011】

エネルギーシステム２００は、動作中または充電中にバッテリパック２０２によって生成された熱を除去するためにバッテリパック２０２内で作動流体を循環させるように機能する冷却システム（例えば、流体循環システム２１２）を含む。バッテリセル２０６、バッテリモジュール２０４、および／またはバッテリパック２０２は、任意の適切な方法で冷却システムによって直列および／または並列に流体接続され得る。

【0012】

図３は、いくつかの例による図１の航空機１００で使用する航空機推進システム３００の一部を示す。航空機推進システム３００は、モーター３０２と、航空機推進システム３００の動作のためにモーター３０２と併せて使用される１つまたは複数のアクセサリユニットと、を含み、そのアクセサリユニットは、例えば、ブレードピッチング（blade pitching）機構３０４、ティルト（tilt）機構３０６、およびインバータシステム３０８を含み得る。より具体的には、図３は、インバータシステム３０８の半体を通る断面を示しており、インバータシステム３０８の両半体を通る断面については、さらなる図４を参照されたい。

【0013】

航空機推進システム３００の動作に関連して使用されるアクセサリユニット又はシステムはまた、ラジエータ３１０、ファン３１２、ポンプ３１４、及びアキュムレータ（accumulator）３１６を含み得、これらは共に航空機推進システム３００の冷却システムを構成する。複数の冷却システム構成要素は、互いに接続され、冷却剤通路３２０を介していくつかの冷却板３２２に結合される。

【0014】

インバータシステム３０８は、インバータハウジング３１８内に取り付けられたインバータ基板３２４、制御基板３２６、およびモーターインバータ基板３４０を含む。モーターインバータ基板３４０は、モーター３０２に電力を供給するインバータ３５０を含む。インバータ基板３２４は、複数のインバータ、例えば、電気接続３４８によってブレードピッチング機構３０４に結合されたインバータ３３４と、電気接続３４２によってティルト機構３０６に結合されたインバータ３３６と、電気接続３４４によって一体型ポンプ３１４およびファン３１２に結合されたインバータ３３８とを含む。モーター３０２は、電気接続３４６によってインバータ３５０に結合される。

【0015】

インバータシステム３０８は、モーター３０２、ブレードピッチング機構３０４、ティルト機構３０６、ファン３１２、ポンプ３１４に供給される電力を調整して、それらの動作を制御するように機能する。より具体的には、インバータシステム３０８は、いくつかの例では、各アクセサリユニット内の複数の交流（AC : alternating current）モーターに供給される電力の周波数及び／又は電圧を制御して、特定のアクセサリユニットの回転速度、変位及び／又はトルクを制御するように機能する。

【0016】

いくつかの例では、モーター３０２は、航空機１００のロータ１２０に接続されるか、またはロータ１２０のハブに組み込まれる。モーター３０２は、インランナーモーター（in-runner motor）、アウトランナーモーター（outrunner motor）、および／または他の任意の適切なタイプのモーターであり得る。好ましくは、モーター３０２は、大径モーター、および／またはプロペラに高トルクおよび低速を提供するように設計および構成された（歯車装置などを有する）モーターである。モーター３０２は、任意の適切な電力能力および／または電力要求値を有することができる。好ましくは、モーター３０２は３相モーターであり、より好ましくは、冗長性および性能のために２つの独立した３相モーターとして巻かれる。モーター３０２は、８０ｋＷ未満、５００ｋＷ、５００ｋＷ超、それらの値によって境界付けられる任意の範囲、および／または他の任意の好適な電力特性の電力閾値（例えば、ピーク電力、最大連続電力、公称電力、二重巻線モーターの巻線の個々のセットの最大電力等）を有することができる。特定の例では、モーター３０２は、１００ＲＰＭ未満、１００ＲＰＭ、５０００ＲＰＭ未満、５０００ＲＰＭ、５０００ＲＰＭ超、それらの値によって境界付けられる任意の範囲、および／または任意の適切な速度の最高速度でロータ１２０を回転させることができ、１０Ｎ－ｍ未満、５０Ｎ－ｍ、５０００Ｎ－ｍ、５０００Ｎ－ｍ超、それらの値によって境界付けられる任意の範囲、および／または任意の適切な最大トルクの最大トルクで動作することができる。

【0017】

インバータ３３６は、調整された電力をティルト機構３０６に供給するように構成されており、ティルト機構３０６は、いくつかの例では、前進配置とホバリングまたは垂直飛行配置との間でモーター３０２を枢動および／または平行移動させるように機能する。ティルト機構３０６は、図９Ａ～図９Ｃ及び図１０Ａ～図１０Ｃにより詳細に示すように、モーター３０２（及び／又はそれに取り付けられたインバータ）の後方／インボード部分又はモーター３０２の前方／インボード部分に結合することができ、モーター３０２を航空機の機体に結合する。

【0018】

インバータハウジング３１８は、制御基板３２６、インバータ基板３２４、及びインバータ基板３４０を囲む及び／又は構造的に支持するように機能する。インバータハウジング３１８は、追加的に又は代替的には、冷却システムの一部を構成するように機能することができ、冷却サブシステムのポンプ３１４及び／又はファン３１２を取り付けることができ、ＥＭＩシールドとして機能することができ、及び／又は他の機能を実行することができる。インバータハウジング３１８は、好ましくは、モーター３０２の一部分（例えば、前進配置における後方部分）内に入れ子構造になる（nest）ように、および／またはそれに取り付けられるように構成されるが、他の方法で構成されることもできる。

【0019】

インバータハウジング３１８は、冷却サブシステムの一部として機能し、及び／又はインバータハウジング３１８から作動流体（空気または液体冷却剤など）に熱エネルギーを伝達するように機能する複数の一体型要素を含むことができる。インバータハウジング３１８は、インバータハウジング３１８の基部および／または幅広面を閉鎖する一体型冷却板３２２を含み得る。インバータハウジング３１８はまた、インバータハウジング３１８の周囲から延びる複数の熱冷却フィン３３２を含み得る。図３および図４に示すようないくつかの例では、インバータハウジング３１８のベースプレートは、一組の内部冷却チャネルを有する冷却板３２２と、インバータハウジング３１８外部の後方部分にある（例えば、航空機推進システム３００が前進配置にあるときに後方に面する）複数の冷却フィン３３２と、を含む。

【0020】

制御基板３２６は、（例えば、飛行プロセッサまたはＦＭＳから）複数のコマンドを受信し、受信した複数のコマンドに基づいて複数のインバータ基板の動作を制御するように機能する。制御基板３２６は、加えて、種々のセンサを監視し、および／またはセンサーフィードバックに基づいて種々のアクセサリユニットもしくはアクチュエータを制御し、機上の飛行管理システム（FMS : flight management system）とインタフェース接続するように機能することができる。制御基板３２６は、フィールド指向制御（FOC : field-oriented control）またはベクトル制御を提供するように構成され得るが、追加的又は代替的には、直接トルク制御（DTC : direct torque control）、（例えば、ファン等の低電力アクチュエータのためのパルス幅変調による）スカラー制御を提供するように構成され得、および／または任意の好適な複数のアクチュエータのための任意の好適な制御を提供するように構成され得る。好ましくは、インバータハウジング３１８の各々の個別の冷却剤体積及び／又は小領域（subregion）内に配置された特定の制御基板３２６があり、この制御基板３２６は、インバータハウジング３１８のそれぞれの冷却剤体積（小領域）内の各インバータに電気的に接続され、及び／又は各インバータを制御する。しかしながら、追加的又は代替的には、インバータハウジング内の全てのインバータに接続され、及び／又は全てのインバータを制御する単一の制御基板３２６、又は各冷却剤体積内の２つ以上の制御基板があってもよい。制御基板３２６は、プリント回路基板（PCB : printed circuit board）であることが好ましいが、他の方法で適切に実装されることもできる。制御基板は、プロセッサカード及びゲート駆動回路を含むことができるが、制御基板は、追加的に又は代替的には、他の任意の適切な構成要素を含むことができる。

【0021】

インバータ基板３２４およびインバータ基板３４０は、モーター３０２、ブレードピッチング機構３０４、ティルト機構３０６、ファン３１２、ポンプ３１４などの複数のアクチュエータに供給される電力を調整して、制御基板３２６からの複数の信号に従ってそれらの作動を制御するように機能する。より具体的には、複数のインバータ基板は、（例えば、バッテリパック２０２などのオンボード（ｏｎｂｏａｒｄ）電源からの）ＤＣ電力を、（例えば、回転速度および／またはトルクを制御するために複数のＡＣアクチュエータに供給される）特定の周波数および／または電圧の位相出力に変換する。各インバータ基板は、その組のそれぞれのアクチュエータの一組の巻線に関連付けられた１つまたは複数のインバータ回路（以下、「インバータ」）を含む。複数のインバータは、変圧器、抵抗器、トランジスタ（例えば、ＭＯＳＦＥＴ）、コンデンサ（例えば、デカップリングＤＣリンクコンデンサ）、および／またはそれぞれのアクチュエータの複数の電力要求値に従って指定される電気回路を構成するように相互接続された他の任意の適切な複数の電気構成要素の任意の適切な配置、組合せ、および／または順列を含む。

【0022】

一組のインバータ基板は、好ましくは、アクチュエータセットの最高電力アクチュエータ（例えば、モーター３０２）用のインバータ回路を含む一次（例えば、高電力）インバータ基板３４０と、アクチュエータセットの残りのアクチュエータ用のインバータを含む二次（例えば、低電力）インバータ基板３２４と、を含む。高電力インバータ基板３４０（及び関連する最高電力アクチュエータ）の電力要求値は、（例えば、０．５未満、３、５、５超、それらの間の任意の比率、及び／又は任意の他の適切な値だけ）一次インバータ基板３４０の最大電力出力が二次インバータ基板３２４の最大電力出力よりも大きくなるように、アクチュエータセットの残りのアクチュエータの集合電力要求値を超えることができる。しかしながら、複数のインバータ基板は、追加的に又は代替的には、全てのインバータを収容する単一の基板、複数の二次（低電力）基板を含むこと、及び／又は複数のインバータは、任意の適切な組のインバータ基板に別様に分散されることができる。

【0023】

インバータ基板３２４、インバータ基板３４０、および制御基板３２６は、好ましくは、「積層」構成で配置されるが、他の方法で、インバータハウジングの１つ又は複数の幅広面／ベースプレートに平行に、モーターの回転軸４０８に垂直に、ファイアウォール（firewall）４１０に垂直に、および／または他の方法で適切に配置され得る。制御基板３２６は、好ましくは、一次インバータ基板３４０と二次インバータ基板３２４との間に配置されるが、追加的に又は代替的には、二次インバータ基板３２４の厚さ方向において一次インバータ基板３４０の反対側に配置されてもよく、及び／又は他の方法で適切に配置されてもよい。一組のインバータ基板および／または制御基板は、任意の適切な方法で分散され得る。センサや制御信号などの低電圧電力やデータは、フレキシブルプリント回路を使用して制御基板とインバータ基板との間でルーティングされることができる。逆に、インバータとアクチュエータとの間の電力接続は、好ましくは、バスバー接続及び／又は（例えば、積層基板の幅広面に直交する）強固な電気接続によって形成される。しかしながら、電力および／またはデータ接続は、他の方法で、インバータおよび／または制御基板の間で適切にルーティングされることができる。

【0024】

インバータ基板３４０には、複数のＤＣリンクコンデンサ（DC link capacitors）３２８が結合されている。複数のＤＣリンクコンデンサ３２８は、負荷平衡エネルギー蓄積デバイスを構成し、これは、瞬間的な電圧スパイク、サージ、およびＥＭＩからインバータネットワークを保護するのに役立つ。ＤＣリンクコンデンサ３２８は、セラミック、フィルム、および／またはそれらの混合物であり得る。複数のＤＣリンクコンデンサ３２８は、インバータ基板３４０の後側に沿って、および／またはインバータハウジング３１８のベースプレートに隣接して配置されることができる。第２の例では、複数のＤＣリンクコンデンサ３２８は、ファイアウォールの遠位におよび／またはインバータの周囲に沿って配置されることができる。複数のＤＣリンクコンデンサ３２８は、複数のＤＣリンクコンデンサ３２８から複数の冷却フィン３３２および冷却板３２２に熱を伝達する働きをする熱伝導性エポキシ３３０内に囲まれることができる。

【0025】

冷却板３２２および冷却板３５２は、制御基板３２６および／またはインバータ基板３２４およびインバータ基板３４０の複数の発熱部品、ならびに複数のＤＣリンクコンデンサ３２８から熱エネルギーを除去するように機能する。航空機推進システム３００は、ハウジングのそれぞれの個別の冷却剤体積内に配置され（例えば、図４に示すようにファイアウォール４１０の各側に１つ）、単一のマルチインバータ（multi-inverter）とペアにされた（それに熱的に結合された）複数の個別の冷却板、および／または複数のマルチインバータに熱的に結合された複数の冷却板を含むことができる。マルチインバータは、複数のアクチュエータ用の電力を調整する単一のインバータである。各マルチインバータ内に熱的に単一の冷却板、各マルチインバータ内に複数の冷却板、複数のマルチインバータに熱的に結合された単一の冷却板、および／またはシステム内の任意の適切な数の冷却板が存在し得る。

【0026】

いくつかの例では、一組の冷却板は、一次インバータ基板３４０の熱発生領域に熱的に結合された一次冷却板３２２と、制御基板３２６および／または二次インバータ基板３２４に熱的に結合された１つまたは複数の二次冷却板３５２と、を含む。第１の例において、一次冷却板３２２は、一次インバータ基板３４０とインバータハウジング３１８との間に配置される（および／またはインバータハウジング３１８に一体化される）。第２の例では、１つ以上の二次冷却板３５２は、二次インバータ基板３２４と制御基板３２６（例えば、プロセッサカード）との間に配置され、それらに熱的に結合される。第２の例では、（二次インバータ基板３２４および制御基板３２６からの）１つまたは複数の二次冷却板３５２の幅広面への各熱発生領域の投影面積は、重なり合わないかまたは重なり合うことができる。しかしながら、１つ以上の二次冷却板３５２は、制御基板３２６及び／又は処理基板（及びその上の熱発生領域）に対して他の方法で配置され得る。いくつかの例では、複数の冷却板は、インバータハウジング３１８の本体に一体化されることができ、および／または複数の個別の冷却剤体積を（例えば、後端で）閉鎖するインバータハウジング３１８のベースプレートを形成することができる。そのような例では、単一の冷却板は、複数のマルチインバータのインバータ基板（および／または制御基板）の熱発生領域および／または幅広面にわたって延在し、両方のマルチインバータに熱的に接続された内部体積を含むことができる。そのような例では、冷却板は、並列の複数の冷媒流路を介して冗長な複数のマルチインバータを冷却することができるが、追加的にまたは代替的には、直列および並列の複数の冷媒の流れの任意の適切な組み合わせ／順列で複数のマルチインバータを冷却することができる。代替的には、単一の冷却板は、複数の流体チャネルを有する複数のマルチインバータに熱的に接続され得る（例えば、機械的に分離され、並列の冷媒流路を形成する）。

【0027】

冷却剤通路３２０を形成する複数の冷却剤ルーティング構成要素は、冷却剤（例えば、水／グリコール混合物、変圧器油など）の循環を、冷却板３２２および冷却板３５２を通って、またはそれに隣接して、またはその周りに方向付け、それら冷却板を冷却システムの残りの部分に結合する（すなわち、冷却ループを形成する）ように機能する。複数の冷却剤ルーティング構成要素は、任意の流体マニホールド、ホース、チューブ、パイプ、インバータのハウジング内のチャネル、モーターの本体内のチャネル、および／または他の任意の好適な冷却剤ルーティング構成要素を含むことができる。好ましくは、冷却剤通路３２０は、一次冷却板３２２を二次冷却板３５２に直列に（例えば、マルチインバータ内／小領域内で）流体接続する。冷却剤通路３２０は、単一の流体ループ（例えば、直列の全ての構成要素、ループのセクションを通過するように全て収束する並列流体流の複数のセクションなど）または複数の並列流体ループを形成することができる。しかしながら、冷却剤通路３２０は、直列／並列の冷却剤流の任意の好適な組み合わせおよび／または順列で、冷却システムの種々の冷却構成要素を相互接続することができる。複数の冷却剤ルーティング構成要素は、（例えば、流体マニホールドまたは他の流体ルーティングを介して）インバータ基板の厚さ内の複数のオリフィス（orifices）を通過することができ、および／または基板の周囲にルーティングされることができる。複数の冷却剤ルーティング構成要素は、インバータハウジング３１８の後方端部（例えば、取り付け側の近位、ポンプ／ラジエータの近位、冷却剤入口）における第１の冷却剤ルーティング終端と、インバータハウジング３１８の前方端部における第２の冷却剤ルーティング終端（例えば、出口）とを含むことができる。第２の冷却剤ルーティング終端は、好ましくは、モーター３０２に結合され、第１の冷却剤ルーティング終端は、好ましくは、ポンプ３１４に接合されるが、冷却剤通路３２０は、別様に、冷却システムの種々の構成要素を相互接続することができる。

【0028】

冷却剤通路３２０の複数の構成要素は、任意選択的には、熱を冷却剤から周囲環境に排出するように機能するラジエータ３１０を通して冷却剤流を方向付けることができる。いくつかの例では、ラジエータ３１０は、ティルト機構３０６の１つまたは複数の配置において、ラジエータ３１０を通る外部空気流（例えば、ファン３１２によるダクト流（ducted flow））が部分的および／または完全に（例えば、流れの方向、モーターの回転軸４０８に沿った長さ方向などにおいて）遮られるように、ティルト機構３０６に接するおよび／またはティルト機構３０６と隣接して入れ子構造にすることができる。特に、ラジエータ３１０およびティルト機構３０６を密接に入れ子構造にすること、および／またはラジエータ３１０を通る空気流を直接的に遮ることは、前進飛行中の実装密度および空気力学的効率を増加させることができ、モーター３０２およびインバータ基板３４０の電力要求値が低減される（ひいては、航空機推進システム３００からの必要な熱が排除される）。同様に、移行中および／またはホバリング配置においてティルト機構３０６の変形中にラジエータ３１０をモーター３０２およびインバータハウジング３１８とともに変位させることは、電力および／または排熱要求値が最大である結果として熱負荷が最大であるときにラジエータ３１０によって達成される空気流および／または排熱を増加させることができる。さらに図９Ａ～図９Ｃおよび図１０Ａ～図１０Ｃを参照されたい。そのような事例では、モーター３０２と共に移動するラジエータ３１０によって、ホバリングまたは垂直飛行中の排熱を効果的に倍増させて、ラジエータ３１０を通る空気流を増加させることができる。しかしながら、システムは、任意の他の適切なラジエータ３１０を含むことができ、および／またはラジエータ３１０を通して冷却剤を適切に送ることができる。代替的には、システムは、冷凍システム（refrigeration system）および／または他の準周囲冷却アーキテクチャによって熱を排出することができる。

【0029】

いくつかの実施例では、複数の冷却剤ルーティング構成要素は、環境との圧力交換を伴わずに、冷却剤を完全に流動的に封入および含有することができる。そのような例では、複数の冷却剤ルーティング構成要素は、冷却剤をアキュムレータ３１６を通して方向付けることができ、それにより、流体圧力を調節し、過加圧を防止することができる。代替的には、冷却剤通路３２０は、冷却サブシステム内のガス蓄積を防止するために、周囲環境への受動的冷却剤通気（passive coolant venting）および／または他の任意の適切な圧力平衡機構を含むことができる。

【0030】

ポンプ３１４は、冷却剤通路３２０に沿って、冷却剤ルーティング構成要素、冷却板、および／またはアクチュエータを通して、冷却剤を循環させるように機能する。ポンプ３１４は、追加的または代替的には、モーター３０２および／または冷却板３２２からラジエータ３１０に冷却剤を輸送するように機能することができる。

【0031】

ファン３１２は、インバータハウジング３１８の複数の冷却フィン３３２を横切って及び／又はラジエータ３１０を通って周囲空気を循環させるように機能する。いくつかの例では、ファン３１２は、ポンプ３１４の回転シャフトに機械的に接続することができ、および／または他の方法でポンプ３１４と機械的に一体化されることができる。ファン３１２は、ポンプ３１４に直接的に連結され、ポンプシャフトの角速度に比例する角速度（例えば、ギアが外されたときの等価角速度）で回転するように構成されることができる。ファン３１２は、ダクト付き、および／またはダクトなし、および／または他の方法で適切に実装されることができる。追加的または代替的には、ファン３１２は、ポンプ３１４とは別個であってもよく（例えば、ラジエータアセンブリなどに一体化されていてもよく）、および／または別で電力供給されてもよい。

【0032】

航空機推進システム３００は、任意選択的には、システムの動作を監視するように機能する複数のセンサを含むことができる。複数のセンサは、温度センサ（例えば、サーミスタ、熱電対等）、慣性センサ（例えば、加速度計、ジャイロスコープ、ＩＭＵ等）、インピーダンスセンサ、ホール効果センサ、流量センサ（例えば、流量センサ、流体圧力センサ等）、および／または他の任意の好適なセンサを含むことができる。いくつかの例では、複数の温度センサを使用して、モーター巻線、軸受、冷却剤、および／または任意の他の適切な構成要素の温度を監視することができる。いくつかの例では、複数の流量センサは、冷却剤サブシステム内の冷却剤圧力および／または流量を監視することができる。しかしながら、システムは、任意の他の適切なセンサを含むことができる。複数のセンサは、好ましくは、制御基板３２６に通信可能に接続され、種々の作動制御スキーム（例えば、フィードフォワード、フィードバック等）と併せて採用されることができる。しかしながら、いくつかの例では、複数のセンサ入力が、オンボードインバータ基板（例えば、前進配置におけるスタックの先頭となるインバータ基板３２４、二次／トリプルインバータ基板（secondary/triple-inverter board））において受信されることが有利であり得る。そのようないくつかの例では、複数のセンサ入力は、複数のインバータから電気的に絶縁され、制御基板３２６（またはＦＭＳ）に中継されるインバータ基板３２４のセクションにおいて受信されることができる。したがって、制御基板３２６は、航空機推進システム３００の様々なセンサに「間接的に」接続され、かつ／またはインバータ基板３２４を介して間接的に接続されると考えることができる。

【0033】

冷却剤のルーティングは、好ましくは、冷却剤流路の様々な部分にわたって実質的に均一に（例えば、１０％未満、２０％未満、５０％未満だけ変化する、または正確に均一等）かつ／または一定の断面積で供給される。冷却剤は、好ましくは、（例えば、冷却剤温度が、モーターを通って５℃未満上昇する等、モーター３０２および／またはインバータハウジング３１８を通る冷却剤温度上昇が、いくつかの例において無視され得るように）複数の冷却剤ルーティング構成要素を通して高流量で循環される。

【0034】

いくつかの例では、ラジエータ３１０からの冷却剤通路３２０内の冷却剤は、ステータ４０４においてモーター３０２に入り、ステータ４０４内の複数の界磁コイルを通過するかまたは複数の界磁コイルの間を通過し、次いで電気バス（electrical bussing）４０６を通過する。次いで、冷却剤通路３２０内の冷却剤は、インバータハウジング３１８内に進み、冷却板３５２および冷却板３２２を通ってからポンプ３１４に戻り、そこからラジエータ３１０に戻る。従って、冷却剤通路は、モーター３０２を冷却するだけでなく、航空機１００に関連付けられた複数のアクチュエータのインバータも冷却する統合冷却システムを提供する。冷却通路における流れの方向および構成要素の順序は、当然ながら、変更または逆にすることができる。

【0035】

作動機構（例えば、ティルト機構９０６）の外側にインバータをパッケージングすることによって、作動機構（例えば、ポンプ／ファン、モーター、ブレードピッチ機構など）の外側の複数のアクチュエータへのケーブルルーティングの複雑さを低減することができる。

【0036】

図４は、いくつかの例による図３の航空機推進システム３００の一部をさらに示す。より詳細には、図４に示されているのは、図３に示されているインバータシステム３０８の両半体を通る断面図である。いくつかの例では、インバータハウジング３１８は、モーター３０２の径方向内側に延在するように構成され、モーター３０２のステータ４０４および／またはロータ４０２は、インバータハウジング３１８の一部分の（モーターの回転軸４０８に対して）径方向外側に配置される。そのような例では、インバータハウジング３１８は、モーター３０２の複数の永久磁石またはステータ４０４の径方向内側に延びることができる。インバータハウジング３１８の外周は、モーター３０２の径方向内周と同一平面に配置されてもよく、および／またはモーター３０２の径方向外周から挿入されてもよいが、他の方法で適切に構成されてもよい。より好ましくは、インバータハウジング３１８は、モーター３０２の電気バス４０６（例えば、複数のバスリング（bus rings））から径方向に挿入されることができ、かつ／またはステータ４０４のハウジングによって囲まれることができる。しかしながら、インバータハウジング３１８は、他の方法でモーターに対して適切に配置されることができる。インバータハウジング３１８は、電気バス端子、冷却剤チャネル／オリフィス、サーマル（熱）フィン、および／または任意の他の適切な特徴を任意の適切な配置で含むことができる。インバータハウジング３１８は、好ましくは、高い熱伝導率を有する金属（例えば、アルミニウム）から形成されるが、追加的に又は代替的には、断熱、電気絶縁、プラスチック、複合材料、鉄系金属（例えば、鉄）、鋼、銅、及び／又は任意の他の適切な材料を含むことができる。

【0037】

インバータハウジング３１８は、ファイアウォール４１０を含むことができ、このファイアウォール４１０は、インバータハウジングの内部を複数（例えば、２つ）の別個の冷却剤体積（例えば、流体的に隔離された第１の体積４１２および第２の体積４１４）に細分化するように、および／またはインバータハウジング３１８の内部の対向する部分間（例えば、ハウジング内の冗長または二次的な隔離された体積間）の熱事象の伝播を防止するように機能する。ファイアウォール４１０は、好ましくは、（例えば、図４に示すインバータハウジング３１８の上面および下面に対して垂直である）幅広の上面と下面との間でインバータハウジング３１８の内部を通って延在するが、他の方法で適切に配置されることもできる）。ファイアウォール４１０は、モーターの回転軸４０８に対して矢状面（sagittal plane）に沿って配置されることができ、および／または回転軸４０８に対して軸方向および径方向に延在することができるが、追加的または代替的には、他の方法で適切に配置されることができる。インバータハウジング３１８内のファイアウォール４１０によって画定された複数の冷却剤体積は、好ましくは対称であり、および／または実質的に等しい体積であるが、ファイアウォール４１０は、インバータハウジングを別様に適切に分割することができる。ファイアウォール４１０は、ハウジング外部と同じ材料（例えば、アルミニウム、鋼など）および／または任意の他の適切な材料から形成されることができる。

【0038】

インバータシステム３０８は、制御基板３２６および／またはインバータ基板３２４およびインバータ基板３４０の冗長なインスタンス（instance）（複数可）を含むことができ、各々は、別個の冷却剤体積に関連付けられる。しかしながら、複数の電子機器は、インバータハウジング３１８の別個の複数の冷却剤体積に共有されることもできる。共通の別個の冷却剤体積内の複数の電子機器は、好ましくは、一緒に接続され、協働して単一のインバータ（例えば、複数のアクチュエータのための電力を調整するマルチインバータ）を構成するが、代替として、遮断されるか、または別様に構成され得る。したがって、一組のインバータ基板を、各組のアクチュエータを別々に作動させることができる「マルチインバータ」（例えば、クワッドインバータ（quad inverter））とみなすことができる場合、ハウジングは、ファイアウォール４１０の両側で熱的に、機械的に、および／または電気的に絶縁することができる複数の上記マルチインバータを含むことができる。特定の例では、ファイアウォールは、インバータハウジングを、第１の体積４１２および第２の体積４１４などの２つの別個の部分に細分化することができ、各体積は、制御基板３２６と、協働してクワッドインバータを構成する２つのインバータ基板、インバータ基板３２４およびインバータ基板３４０とを含む。いくつかの例では、２つのクワッドインバータは、４つのアクチュエータのセットを協調的におよび／または独立して作動させることができる。したがって、インバータハウジング３１８は、インバータハウジング３１８内に共通にパッケージングされた（および／またはそれによって冷却された）合計８個のインバータに対して、（冗長な）２つのクワッドインバータを含むことができる。

【0039】

したがって、この技術の例は、単一の電気推進システム内で互いに機械的に結合された２つの独立した３相モーターと結合されたときに、単一のインバータシステム内および／または単一のインバータハウジング３１８内に二重冗長性（dual redundancy）を提供することができる。そのような例は、二重巻線アクチュエータ、二重インバータおよび／もしくは制御基板、別個の冷却構成要素を利用することができ、ならびに／または任意の他の好適な冗長性を提供することができる。そのような例は、同様に、冗長な複数のインバータ間の任意の熱事象の伝播を緩和するために、（例えば、ファイアウォール４１０を使用して）インバータハウジング３１８を別個の複数の冷却剤体積に細分化することができる。

【0040】

図５は、いくつかの例による図３および図４の航空機推進システム３００の部分断面図を示す。特に、図４を参照して上述したように、インバータハウジング３１８は、モーター３０２の径方向内側で入れ子構造にされ、モーター３０２のステータ４０４および／またはロータ４０２は、インバータハウジング３１８の一部分の（モーターの回転軸４０８に対して）径方向外側に配置される。また、図５には、ＤＣリンクコンデンサ３２８用の複数の冷却フィン３３２、一体化されたポンプ／ファン５０２、ラジエータ３１０、および冷却剤通路３２０を形成する複数の導管のいくつかが示されている。

【0041】

この構成は、インバータ／制御基板を通って電力および／または冷却を効率的にルーティングすることによって、高電力密度インバータパッケージング（high power-density inverter packaging）を提供する。いくつかの例では、システムは、ステータおよび／またはロータの内部に１つまたは複数のインバータ基板をパッケージングすることによって、ブラシレスＤＣモーター（例えば、モーター内にパッケージングされたインバータ）のパッケージング効率を向上させる。同様に、この構成は、モーター３０２及び／又はインバータハウジング３１８内に又は部分的に冷却サブシステムを密接に一体化することによって電力密度を向上させることができる。

【0042】

図６は、いくつかの例による航空機推進システム３００で使用されるインバータ基板６０４を示す。インバータ基板６０４は、複数の発熱部品６０２を有する。いくつかの例では、これらは、インバータ基板３２４上にインバータ３３４、インバータ３３６、およびインバータ３３８を備えるＳｉＣスイッチである。インバータ基板６０４の複数の発熱部品６０２は、インバータ基板６０４の厚さ方向で１つ又は複数の冷却板に対向して配置されることができる。そのような事例では、インバータ基板６０４は、インバータ基板６０４を通って延在し、１つまたは複数の発熱部品６０２を冷却板３２２などの１つまたは複数の冷却板に熱的に接続する、１つまたは複数の発熱部品６０２の基部に配置された（および／または発熱領域の周りに分散された）高伝導性材料の複数のサーマルコイン（thermal coins）６０６を含む熱伝達経路を含むことができる。

【0043】

複数のサーマルコイン６０６は、基板の厚さを通る熱抵抗を減少させるように機能する。複数のサーマルコイン６０６は、銅、アルミニウム、および／または他の高熱伝導性材料などの高熱伝導性材料から形成されることが好ましく、基板の短絡を回避するためにインバータ基板６０４の回路から電気的に絶縁されることが好ましい。一例では、複数のサーマルコイン６０６は、セラミック層または（例えば、材料の残りの部分よりも低い熱伝導率、基板よりも低い熱伝導率などを有する）他の電気絶縁層などの一体化された複数の電気絶縁層を含むことができ、その一例が図７に示されている。第２の例では、複数のサーマルコイン６０６は、周囲（例えば、電気部品とサーマルコインの露出部分との間、冷却板とサーマルコインとの間など）で電気絶縁コーティングまたはシール（seal）によって電気的に絶縁されることができる。

【0044】

いくつかの例では、インバータ基板６０４は、（例えば、同じインバータ基板の異なる発熱領域に熱的に結合された）冷却板からインバータ基板の構成要素／領域を熱的に遮断するように構成された遮断層を含むことができる。一例では、複数のフィルムコンデンサは、冷却板から熱的に遮断され、周囲空気に冷却されるが、複数のセラミックコンデンサは、液体冷却剤を使用して冷却される。これにより、ＭＯＳＦＥＴなどの（周囲温度をはるかに上回る高温に耐えることができる）大きな冷却要求値を有する発熱部品を、液体冷却剤を使用して別個に冷却することができる。ＤＣリンクフィルムコンデンサとハウジングの冷却板／ベースプレートとの間の断熱は、（同等の厚さの）エアギャップの熱伝導率よりも小さい熱伝導率を有する、エアギャップの熱伝導率よりも大きい熱伝導率を有する、および／または任意の他の適切な熱特性を有することができる。

【0045】

図７は、いくつかの例による図６のインバータ基板の複数のサーマルコイン６０６と冷却板３２２との間の熱界面を示す。冷却板３２２に隣接して流体チャネル７０２が設けられており、この流体チャネルには、冷却剤通路３２０を介して冷却剤が供給される。熱伝導層７０６は、複数のサーマルコイン６０６と冷却する冷却板３２２との間に設けられる。電気絶縁層７０４は、複数のサーマルコイン６０６を冷却板３２２から及び互いから電気的に絶縁するために設けられる。他の例では、複数のサーマルコイン６０６は、電気絶縁体７０４に取り付けることができ、この電気絶縁体７０４は冷却板３２２ａに取り付けられる。

【0046】

図８は、いくつかの例による図３および図４の航空機推進システム３００の斜視図を示す。図８は、モーター３０２と、ファン３１２と、ラジエータ３１０と、冷却剤通路３２０の一部を形成する配管の一部との相対的な配置を示す。

【0047】

図９Ａ、図９Ｂおよび図９Ｃは、いくつかの例による航空機推進システム３００と、プロペラ９０２およびナセル９０４などの関連する複数の構成要素との傾動を示す。航空機は、図示されるようなｅＶＴＯＬ航空機（例えば、マルチモーダル（multi-modal）航空機）であることが好ましいが、追加的に又は代替的には、任意の適切な航空機を含むことができる。航空機１００は、好ましくは、前進配置（図９Ａおよび図１０Ａ）と、ホバリングまたは垂直飛行配置（図９Ｃおよび図１０Ｃ）との間で動作可能な複数の航空機推進システムを有するティルトローター（tiltrotor）航空機である。しかしながら、航空機は、代替的には、１つ以上のロータアセンブリまたは推進システムを有する固定翼航空機、１つ以上のロータアセンブリを有するヘリコプター（例えば、少なくとも１つのロータアセンブリまたは航空機推進システムが、水平推力を提供するように実質的に軸線方向に配向される）、ティルトウィング（tiltwing）航空機、無翼航空機（例えば、ヘリコプター、マルチコプター（multi-copter）、クアッドコプター（quadcopter））、および／または複数のプロペラまたは複数のロータによって推進される任意の他の適切な回転翼機または車両であり得る。

【0048】

図９Ａ～図９Ｃに示すように、一例では、（モーター３０２、インバータシステム３０８、およびラジエータ３１０と識別される）航空機推進システム３００と、ブレードピッチング機構９０８を有するプロペラ９０２とを含むナセル９０４は、ナセル９０４の後部寄りに配置されたティルト機構９０６によって航空機１００の残りの部分に対して傾動可能である。

【0049】

前進配置とホバリング配置との間で設定可能な航空機の推進ティルト機構に組み込まれた場合、複数の冷却サブシステムは、以下で説明するように、ホバリング配置において利用可能な空気流の増加を有利に用いることができる。

【0050】

図１０Ａ、図１０Ｂ、および図１０Ｃは、いくつかの例によるナセル１００４に対する航空機推進システム３００およびプロペラ９０２などの複数の関連構成要素の傾動を示す。図１０Ｂおよび図１０Ｃに見られるように、この例では、（モーター３０２、インバータシステム３０８、およびラジエータ３１０と識別される）航空機推進システム３００およびブレードピッチング機構１００８を有するプロペラ１００２は、ナセル１００４の前部寄りに配置されたティルト機構１００６によってナセル１００４に対して傾動可能である。

【0051】

ホバリング配置である図１０Ｃに見られるように、ラジエータ３１０は、垂直配置におけるようにナセル１００４内に収容される場合とは対照的に、外気に曝される。これにより、ファン３１２から、およびプロペラ９０２からの隣接する空気流の結果として、ラジエータ３１０を通るより多くの空気流が生じる。ホバリングは水平飛行よりも高い電力要求値を有するので、ラジエータ３１０を通る増加した空気流によって提供される追加の冷却は有利であり得る。

【0052】

システムおよび／または方法の実施形態は、様々なシステムコンポーネントおよび様々な方法プロセスのあらゆる組合せおよび順列を含み得、本明細書で説明される方法および／またはプロセスの１つまたは複数の例は、本明細書で説明されるシステム、要素、および／またはエンティティの１つまたは複数の例によって、および／またはそれら１つまたは複数を使用して、非同期に（例えば、順次に）、同時に（例えば、並行して）、または他の任意の適切な順序で実行されることができる。

【0053】

推力発生要素を指すときに本明細書で利用される「ロータ」という用語は、ロータ、プロペラ、および／または他の任意の適切な回転式空力アクチュエータを指し得る。ロータは、関節型または半剛性ハブ（例えば、ブレードとハブとの接続は、関節型である、可撓性である、剛性である及び／又は別の方法で接続することができる）を利用する回転式空力アクチュエータを指し得、プロペラは、剛性ハブ（例えば、ブレードとハブとの接続は、関節型である、可撓性である、剛性である及び／又は別の方法で接続することができる）を利用する回転式空力アクチュエータを指し得るが、本明細書で使用される際、そのような区別は、明示的または黙示的でもなく、「ロータ」の使用は、どちらの構成も指し得、また、関節型もしくは剛性ブレードの他の任意の適切な構成及び／又は中心部材もしくはハブへのブレード接続の他の任意の適切な構成も指し得る。同様に、「プロペラ」の使用は、どちらの構成も指し得、関節型もしくは剛性ブレードの他の任意の適切な構成及び／又は中心部材もしくはハブへのブレード接続の他の任意の適切な構成も指し得る。従って、ティルトロータ航空機は、ティルトプロペラ航空機、ティルトプロップ航空機と呼ぶこと、および／または別の方法で適切に言及するもしくは説明することができる。

【0054】

制御基板、インバータ基板などに関連して本明細書で使用される「基板（board）」という用語は、好ましくは回路基板を指す。より好ましくは、「基板」は、集合的にプリント回路基板アセンブリ（PCBA : printed circuit board assembly）を形成することができる、プリント回路基板（PCB : printed circuit board）および／またはその上に組み立てられた複数の電子部品を指す。第１の例では、制御基板はＰＣＢＡである。第２の例では、インバータ基板はＰＣＢＡである。しかしながら、「基板」は、追加的に又は代替的には、片面ＰＣＢ、両面ＰＣＢ、多層ＰＣＢ、リジッド（rigid）ＰＣＢ、フレキシブルＰＣＢを指すこと、及び／又は他の任意の適切な意味を有することができる。

【0055】

航空機は、１つ又は複数のアクチュエータ（例えば、ロータ／プロペラ、ティルト機構、ブレードピッチ機構、冷却システムなど）に電力を供給する任意の適切な形態の電力貯蔵または電力貯蔵ユニット（バッテリ、フライホイール、ウルトラキャパシタ（ultra-capacitor）、バッテリ、燃料タンクなど）を含むことができる。好ましい電力／燃料源はバッテリであるが、システムは、任意の適切な電力／燃料源とともに合理的に使用され得る。航空機は、補助電源及び／又は冗長な電源（例えば、バックアップバッテリ、複数のバッテリ）を含むこと、又は冗長な電源を除外することができる。航空機は、（例えば、複数のパック、ブリック（bricks）、モジュール、セル等であり、且つ直列及び／又は並列のアーキテクチャの任意の組み合わせの）任意の適切な電気的アーキテクチャ又は構成において、任意の適切なセルケミストリ（cell chemistries）（例えば、リチウムイオン、ニッケルカドミウム等）を有するバッテリを用いることができる。

【0056】

特定の例では、システムは、複数の傾動可能ロータアセンブリ（例えば、６つの傾動可能ロータアセンブリ）を含む電気ティルトローター航空機に統合される。電気ティルトローター航空機は、固定翼航空機、回転翼航空機として、及び固定翼状態と回転翼状態との間の任意の境界配置（liminal configuration）（例えば、複数のティルトロータアセンブリのうちの１つ又は複数が部分的に回転した状態となる）で動作することができる。この例における電気ティルトローター航空機の制御システムは、固定翼配置の、回転翼配置の、および／または固定翼配置と回転翼配置との間の複数の傾動可能ロータアセンブリに命令し、制御するように機能することができる。

【0057】

本明細書で使用される「実質的に」という用語は、正確に、おおよそ、所定の閾値または許容範囲内にあることを意味すること、および／または他の任意の適切な意味を有することができる。

【0058】

代替実施形態は、コンピュータ可読命令を記憶する非一時的コンピュータ可読媒体において、上記の方法および／または処理モジュールを実装する。命令は、コンピュータ可読媒体および／または処理システムと統合された複数のコンピュータ実行可能コンポーネントによって実行されることができる。コンピュータ可読媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ、光デバイス（ＣＤまたはＤＶＤ）、ハードドライブ、フロッピー（登録商標）ドライブ、非一時的コンピュータ可読媒体、または任意の適切なデバイスなどの任意の適切なコンピュータ可読媒体を含み得る。コンピュータ実行可能コンポーネントは、ＣＰＵ、ＧＰＵ、ＴＰＵＳ、マイクロプロセッサ、またはＡＳＩＣなど、非一時的コンピュータ可読媒体に接続されたコンピューティングシステムおよび／または処理システム（例えば、１つまたは複数の並設または分散されたリモートまたはローカルプロセッサを含む）を含むことができるが、命令は、代替的または追加的には、任意の適切な専用ハードウェアデバイスによって実行されることができる。

【0059】

システムおよび／または方法の実施形態は、様々なシステムコンポーネントおよび様々な方法プロセスのあらゆる組合せおよび順列を含み得、本明細書で説明される方法および／またはプロセスの１つ又は複数の例は、本明細書で説明されるシステム、要素、および／またはエンティティの１つまたは複数の例によって、および／またはそれらの１つ又は複数を使用して、非同期に（例えば、順次に）、同時に（例えば、並行して）、または他の任意の適切な順番で実行されることができる。

【0060】

当業者であれば、前述の詳細な説明ならびに図面および特許請求の範囲から認識されるように、以下の特許請求の範囲において定義される本発明の範囲から逸脱することなく、本発明の実施例に対して修正および変更を行うことができる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図9C】

【図10A】

【図10B】

【図10C】

【国際調査報告】