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公開番号2025018070
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-06
出願番号2023121477
出願日2023-07-26
発明の名称電動モータ装置
出願人NTN株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類H02K 11/33 20160101AFI20250130BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】モータと制御装置とを備えた電動モータ装置において、省スペース化を図ることができる電動モータ装置を提供する。
【解決手段】電動モータ装置は、励磁部3を有する固定子4、および固定子4と対向して磁力を発生させる界磁部5を有し固定子4に対して回転自在に支持された回転子6を含むモータ1と、モータ1を制御する制御装置2とを備える。励磁部3および界磁部5の少なくともいずれか一方が、電流を通電することで磁力を発生するコイルであり、制御装置2はコイルの通電状態を制御する駆動回路部21を有する。制御装置2の駆動回路部21の少なくとも一部が、モータ内における、界磁部5または励磁部3と重なる軸方向位置に配置されている。駆動回路部21は、軸受ハウジング8の外周部に固定されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
励磁部を有する固定子と、前記固定子と対向して磁力を発生させる界磁部を有し前記固定子に対して回転自在に支持された回転子とを含むモータと、
前記モータを制御する制御装置と、を備えた電動モータ装置であって、
前記制御装置の少なくとも一部が、モータ内にて、軸方向位置で前記界磁部または前記励磁部と重なるように配置された電動モータ装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
請求項１に記載の電動モータ装置において、前記励磁部および前記界磁部の少なくともいずれか一方が、電流を通電することで磁力を発生するコイルであり、前記制御装置は前記コイルの通電状態を制御する駆動回路部を有し、
前記駆動回路部の少なくとも一部が、前記界磁部または前記励磁部と同じ軸方向位置の内径側に配置された電動モータ装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電動モータ装置において、前記励磁部および前記界磁部は、定められた相数の交流電流によって前記回転子が回転するように互いに異なる極数を有し、前記駆動回路部は、前記相数と等しい数に分割されて異なる周方向位置に配置された電動モータ装置。
【請求項４】
請求項２に記載の電動モータ装置において、前記モータは、前記回転子を回転自在に支持する軸受と、前記軸受を前記固定子と同じ静止系に支持する軸受ハウジングとを備え、
前記駆動回路部は、前記軸受ハウジングの外周部に固定されている電動モータ装置。
【請求項５】
請求項４に記載の電動モータ装置において、前記固定子は、前記駆動回路部が設けられた位置に前記駆動回路部との干渉を回避する切欠部を有し、前記固定子は、前記切欠部が設けられていない箇所において前記軸受ハウジングの外周部に当接する電動モータ装置。
【請求項６】
請求項１に記載の電動モータ装置において、前記モータは、前記回転子を回転自在に支持する軸受を備え、前記制御装置は、前記回転子を回転させることによって生じる電力変動を抑制する平滑回路部を有し、前記平滑回路部が、前記軸受の軸方向一端部に臨むように設けられた電動モータ装置。
【請求項７】
請求項６に記載の電動モータ装置において、前記モータは、前記軸受を前記固定子と同じ静止系に支持する軸受ハウジングを備え、前記平滑回路部は、前記軸受ハウジングに支持されている電動モータ装置。
【請求項８】
請求項７に記載の電動モータ装置において、前記回転子の回転軸の同軸上に前記軸受が複数設けられ、前記固定子の軸方向中間位置に対して、前記複数の軸受が設けられた領域の軸方向中間位置が、前記平滑回路部と反対の軸方向位置にオフセットするように設けられた電動モータ装置。
【請求項９】
請求項１または請求項２に記載の電動モータ装置を備えた、電動垂直離着陸機。
【請求項１０】
請求項１または請求項２に記載の電動モータ装置を備えた、自動搬送車。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動モータ装置に関し、例えば、機電一体モータ等において省スペース化を図ることができる技術に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
電動モータ装置およびその適用アプリケーションとして、以下の技術が提案されている。
１．モータとこのモータを制御する制御装置等がモジュール化された機電一体モータの構造（特許文献１）。
２．モータでインペラを回転させて浮上するドローン（特許文献２）。
３．モータで車輪を回転させる無人搬送車（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１１－２３４５１３号公報
特開２０１９－１７７８６７号公報
特開２０２２－５９３２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、特許文献１の電動モータ装置のように、制御装置をモータ磁気回路と一体化した機電一体型電動モータ装置を適用すると、ハーネス削減による低重量化および省スペース化において有効であることが知られている。
例えば、特許文献２のドローン用のモータにおいて、インペラの配置スペースの確保および機体の小型化・軽量化のため、一般的にモータの搭載スペースおよび重量を削減することが求められる場合が多い。
特許文献３の無人搬送車用のモータにおいて、無人搬送車の小型化および荷物搭載スペースの確保のため、一般的にモータの搭載スペースを削減することが求められる場合が多い。
【０００５】
これらの要求に対して、重量低減および省スペース化が可能な機電一体型モータを適用することは有効であると考えられる。しかしながら、特許文献１のような制御装置の構成要素全てがモータ磁気回路部とハウジングを介して完全に分断された構造では、モータ磁気回路部と制御装置との間に必ず一定の空間が介在する。このため、さらなる省スペース化および低重量化が困難となる可能性がある。
【０００６】
本発明の目的は、モータと制御装置とを備えた電動モータ装置において、省スペース化を図ることができる電動モータ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】
本発明の電動モータ装置は、励磁部を有する固定子と、前記固定子と対向して磁力を発生させる界磁部を有し前記固定子に対して回転自在に支持された回転子とを含むモータと、
前記モータを制御する制御装置と、を備えた電動モータ装置であって、
前記制御装置の少なくとも一部が、モータ内にて、軸方向位置で前記界磁部または前記励磁部と重なるように配置されている。
前記「軸方向位置」とは、前記回転子の回転軸に平行な軸方向位置を意味する。つまり、軸方向断面図（図１）でみたとき、回転軸の長さ方向の範囲或いは領域を指す。
【０００８】
この構成によると、制御装置の少なくとも一部が、モータ内における、界磁部または励磁部と重なる軸方向位置に配置されている。この場合、制御装置がモータ磁気回路部とハウジングを介して完全に分断された従来構造等に比べて、電動モータ装置全体を省スペースに構成することができる。
【０００９】
前記励磁部および前記界磁部の少なくともいずれか一方が、電流を通電することで磁力を発生するコイルであり、前記制御装置は前記コイルの通電状態を制御する駆動回路部を有し、
前記駆動回路部の少なくとも一部が、前記界磁部または前記励磁部と同じ軸方向位置の内径側に配置されてもよい。
前記駆動回路部は、制御装置の電力供給源とコイルとの電気的な接続状態を任意に変化させる。この駆動回路部の少なくとも一部が、界磁部または励磁部と同じ軸方向位置の内径側に配置されることで、電動モータ装置の小型化を図ることが可能となる。
【００１０】
前記励磁部および前記界磁部は、定められた相数の交流電流によって前記回転子が回転するように互いに異なる極数を有し、前記駆動回路部は、前記相数と等しい数に分割されて異なる周方向位置に配置されてもよい。
前記「定められた相数」とは、設計等によって任意に定める数であって、例えば、試験およびシミュレーションのいずれか一方または両方等により適切な値を求めて定められる。
前記「周方向位置」とは、前記回転子の回転軸回りの円周方向位置を意味する。
前記駆動回路部が相数と等しい数に分割されて異なる周方向位置に配置される場合、駆動回路部の搭載スペースを容易に確保することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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