特許ウォッチ

公開番号2025126401
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-29
出願番号2024022542
出願日2024-02-19
発明の名称航空機用電動駆動装置
出願人本田技研工業株式会社
代理人弁理士法人大島特許事務所
主分類B64D 33/10 20060101AFI20250822BHJP(航空機;飛行;宇宙工学)
要約【課題】システムの重量化を抑制しつつ、消費電力の抑制と冷却性能の確保とを両立できる航空機用電動駆動装置を提供する。
【解決手段】航空機用の推進用駆動装置16は、揚力又は推進力を発生させる回転翼(18)を駆動する電動モータ31と、電動モータ31によって駆動され、電動モータ31を冷却するための冷却風を発生させるファン33と、を備える。推進用駆動装置16は、電動モータ31からファン33に伝達される駆動力を外部環境に応じて断接するクラッチ装置230を更に備えている。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
揚力又は推進力を発生させる回転翼を駆動する回転電機と、
前記回転電機によって駆動され、前記回転電機を冷却するための冷却風を発生させるファンと、を備える航空機用電動駆動装置であって、
前記回転電機から前記ファンに伝達される駆動力を外部環境に応じて断接するクラッチ装置を更に備えている、航空機用電動駆動装置。
続きを表示（約 990 文字）【請求項２】
前記クラッチ装置は、
前記回転電機から前記ファンに至る動力伝達経路に設けられ、前記駆動力を断接可能に構成されたクラッチ機構と、
一定に保たれる基準気圧と外気圧との差圧に応じて前記クラッチ機構の断接を切り替える気圧差作動機構と、を有する、請求項１に記載の航空機用電動駆動装置。
【請求項３】
前記気圧差作動機構は、前記基準気圧から前記外気圧を減じて得られる前記差圧が所定の閾値よりも大きいときに、前記クラッチ機構を切断し、前記差圧が前記閾値よりも小さいときに、前記クラッチ機構を接続するように構成されている、請求項２に記載の航空機用電動駆動装置。
【請求項４】
前記クラッチ機構は、前記回転電機のシャフトと前記ファンのハブとの間で前記駆動力を断接するように設けられている、請求項２又は３に記載の航空機用電動駆動装置。
【請求項５】
前記クラッチ機構は、
前記外気圧と前記基準気圧との前記差圧により作動するピストンと、
前記シャフトに結合され、前記ピストンを摺動可能に支持する内輪部材と、
前記内輪部材に軸支された揺動部材と、
前記ファンの前記ハブに結合され、前記ピストンが作動したときに前記揺動部材が係合する係合部を備える外輪部材と、を有する、請求項４に記載の航空機用電動駆動装置。
【請求項６】
前記気圧差作動機構は、
前記シャフトの内部に形成され、前記ピストンに作用させる前記基準気圧を保持する気圧室と、
当該電動駆動装置が設けられる航空機におけるキャビン内圧力を前記気圧室に導くべく、前記シャフトと前記航空機の胴体とを接続する接続管と、を備える、請求項５に記載の航空機用電動駆動装置。
【請求項７】
前記クラッチ装置は、
前記回転電機から前記ファンに至る動力伝達経路に設けられた電磁クラッチと、
前記外部環境を取得して前記電磁クラッチの断接制御を行う制御装置と、を有する、請求項１に記載の航空機用電動駆動装置。
【請求項８】
前記電磁クラッチは、前記回転電機のシャフトと前記ファンのハブとの間で前記駆動力を断接するように設けられている、請求項７に記載の航空機用電動駆動装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、航空機用電動駆動装置に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、低炭素社会又は脱炭素社会の実現に向けた取り組みが活発化し、車両においてもＣＯ２排出量の削減やエネルギー効率の改善のために、電動化技術に関する研究開発が活発に行われている。
【０００３】
特許文献１には、航空機用の電気駆動システムが開示されている。この電気駆動システムは、複数の冗長モータを含み、複数のモータによって生成された力が、複数のロータブレードを有するロータシャフトを含むロータシステムを駆動するために使用される。電気駆動システムは、ユニット内に空気を引き込んで電子部品を冷却するための冷却ファンを更に含んでいる。冷却ファンはロータシャフトによって機械的に動力を供給される。或いは、冷却ファンは電動とされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
米国特許第１１５６５８０２号明細書
【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に記載の電気駆動システムでは、冷却ファンがロータシャフトにおけるロータブレードが取り付けられた側と逆側の軸端部に直接結合されている。そのため、ファンは常にモータの回転と連動して回転する。ところが、航空機の飛行中には、高高度における低温域での飛行中、巡行飛行中等、モータを冷却する必要性が低い状況もある。そのような状況下でファンを駆動することは、不要な電力消費を発生させ、航空機の電費を悪化させる。ファンが電動である場合には、モータを冷却する必要性が低い状況下でファンの駆動を停止することができる一方、ファン駆動用のモータが必要になることから、システムの重量化を招く。
【０００６】
本発明は、以上の背景に鑑み、システムの重量化を抑制しつつ、消費電力の抑制と冷却性能の確保とを両立できる航空機用電動駆動装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明のある態様は、揚力又は推進力を発生させる回転翼を駆動する回転電機（３１）と、前記回転電機によって駆動され、前記回転電機を冷却するための冷却風を発生させるファン（３３）と、を備える航空機用電動駆動装置（１６）であって、前記回転電機から前記ファンに伝達される駆動力を外部環境に応じて断接するクラッチ装置（２３０）を更に備えている。
【０００８】
この態様によれば、ファンに対する駆動力を外部環境に応じて断接するクラッチ装置が設けられることにより、航空機の飛行環境によって変化する外部環境に応じてファンの駆動と停止とが切り替わる。よって、回転電機の冷却を要しない状況下においては、クラッチ装置によって駆動力が断たれてファンが停止することで、無駄な電力消費が抑制される。また、回転電機の過冷却による回転電機の出力低下も抑制される。
【０００９】
上記の態様において、前記クラッチ装置は、前記回転電機から前記ファンに至る動力伝達経路に設けられ、前記駆動力を断接可能に構成されたクラッチ機構（２３１）と、一定に保たれる基準気圧と外気圧との差圧に応じて前記クラッチ機構の断接を切り替える気圧差作動機構（２３２）と、を有すると良い。
【００１０】
外部環境を計測してクラッチ機構の断接を切り替えるような電子制御装置がクラッチ装置に用いられる場合には、放電対策や放射線対策等の高高度対策が必要となる。この態様によれば、クラッチ機構の断接が、外気圧と基準気圧との差圧に応じて機械的に作動する気圧差作動機構によって切り替えられるため、高高度対策が不要である。よって、航空機用電動駆動装置の構成が簡素になる。また、飛行高度に応じて変化する外気圧に応じてクラッチ機構の断接が切り替えられるため、飛行高度に応じてファンの作動を切り替えることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許