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公開番号2025012490
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-24
出願番号2023115359
出願日2023-07-13
発明の名称電動推進装置
出願人株式会社日立製作所
代理人弁理士法人平木国際特許事務所
主分類B64D 27/24 20240101AFI20250117BHJP(航空機;飛行;宇宙工学)
要約【課題】モータを空冷してモータ効率を高め、航空機の高い信頼性および安全性を確保できる電動推進装置を得ること。
【解決手段】プロペラ131とプロペラを回転させるモータ121とを備える電動推進装置106であって、プロペラは、モータの回転軸123に固定される回転ボス132と、回転ボスから径方向外側に向かって突出するブレード133とを有する。そして、ブレードは、回転ボスの近傍であって、径方向外側から回転ボスにかけて、後縁がモータの回転軸と平行に近づくように、翼型が連続的に変化する基端部を有することを特徴とする。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
プロペラと、該プロペラを回転させるモータと、を備える電動推進装置であって、
前記プロペラは、前記モータの回転軸に固定される回転ボスと、該回転ボスから径方向外側に突出するブレードと、を有し、
前記ブレードは、前記回転ボスの近傍であって、径方向外側から該回転ボスにかけて、後縁が前記モータの回転軸と平行に近づくように、翼型が連続的に変化する基端部を有する
ことを特徴とする電動推進装置。
続きを表示（約 500 文字）【請求項２】
前記ブレードの基端部は、前記モータの筐体に対向する対向面が凹状に湾曲する湾曲面を有しており、前記モータの回転軸に直交する仮想平面に対する前記ブレードの吐き出し角が直角であることを特徴とする請求項１に記載の電動推進装置。
【請求項３】
前記ブレードの基端部は、その前縁と前記後縁との間を直線で結ぶ翼弦の長さが前記ブレードの先端部の最大翼弦と同じ長さであることを特徴とする請求項２に記載の電動推進装置。
【請求項４】
前記ブレードは、前記基端部と前記先端部との間を接続する中間部を有しており、
該中間部は、前記基端部から前記先端部にかけて前記仮想平面に対する前記ブレードの吐き出し角が連続的に変化する３次元の曲面形状を有していることを特徴とする請求項３に記載の電動推進装置。
【請求項５】
前記モータは、前記ブレードの基端部が対向する前記モータの筺体の対向面に複数の開口穴が設けられており、
該複数の開口穴は、前記回転軸の軸方向に対して傾斜して前記湾曲面に直交する方向に延びていることを特徴とする請求項２に記載の電動推進装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動推進装置に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、小型ドローンや空飛ぶ車と呼ばれる、電動垂直離着陸機の社会実装への期待が高まっている。特許文献１には、モータによってプロペラを回転駆動し、エアポートから垂直に離発着できる電動垂直離着陸機の構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１８－３０３８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電動垂直離着陸機は、姿勢変化の応答性が高く、飛行姿勢の迅速な安定化が図られるという特徴を有している。しかしながら、モータは、プロペラを回転駆動することによって発熱する。特に、電動垂直離着陸機では、航空機として浮上や飛行をする推進力を得るために、プロペラの負荷を上げる傾向があり、モータが高温になりやすい。モータは、発熱して高温になると、モータ効率が低下して所期の性能を発揮することが困難となり、航空機の信頼性、安全性に影響を与える可能性も考えられる。
【０００５】
したがって、モータを適切に冷却する必要がある。例えば、モータを冷却するために油冷や水冷の機構を搭載すると、機体の重量が増加し、航空機として好ましくない。そこで、このような航空機のモータ冷却には、プロペラによって送風される気流を有効活用するなどの高効率な空冷の機構が求められる。
【０００６】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、モータを空冷してモータ効率を高め、航空機の高い信頼性および安全性を確保できる電動推進装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する本発明の電動推進装置は、
プロペラと、該プロペラを回転させるモータと、を備える電動推進装置であって、
前記プロペラは、前記モータの回転軸に固定される回転ボスと、該回転ボスから径方向外側に突出するブレードと、を有し、
前記ブレードは、前記回転ボスの近傍であって、径方向外側から該回転ボスにかけて、後縁が前記モータの回転軸と平行に近づくように、翼型が連続的に変化する基端部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、モータを空冷してモータ効率を高め、航空機の高い信頼性と安全性を確保できる電動推進装置を提供することができる。
【０００９】
本発明に関連する更なる特徴は、本明細書の記述、添付図面から明らかになるものである。また、上記した以外の、課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
第１実施形態の電動推進装置を備える航空機の概略構成を示す平面図。
第１実施形態の電動推進装置の概略構成を示す平面図。
第１実施形態の電動推進装置の概略構成を示す正面図。
図４（Ａ）は図２のＡ－Ａ線断面矢視図、図４（Ｂ）は図２のＢ－Ｂ線断面矢視図。
第１実施形態の電動推進装置によって発生する気流の流速分布を示した図。
比較例に係る電動推進装置の概略構成を示す平面図。
比較例の電動推進装置の概略構成を示す正面図。
図８（Ａ）は図６のＣ－Ｃ線断面矢視図、図８（Ｂ）は図６のＤ－Ｄ線断面矢視図。
比較例の電動推進装置によって発生する気流の流速分布を示した図。
第２実施形態の電動推進装置の概略構成を示す正面図。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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