特許 7369487 飛行体及びモータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-10-18

(45)【発行日】2023-10-26

(54)【発明の名称】飛行体及びモータ

(51)【国際特許分類】

   B64D 33/08 20060101AFI20231019BHJP

   B64C 39/02 20060101ALI20231019BHJP

   B64D 27/24 20060101ALI20231019BHJP

   B64U 50/19 20230101ALI20231019BHJP

【ＦＩ】

B64D33/08

B64C39/02

B64D27/24

B64U50/19

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2022522452

(86)(22)【出願日】2020-05-14

(86)【国際出願番号】 JP2020019348

(87)【国際公開番号】W WO2021229771

(87)【国際公開日】2021-11-18

【審査請求日】2023-02-13

(73)【特許権者】

【識別番号】515019537

【氏名又は名称】株式会社ナイルワークス

(74)【代理人】

【識別番号】100149261

【弁理士】

【氏名又は名称】大内 秀治

(72)【発明者】

【氏名】和氣 千大

(72)【発明者】

【氏名】西東 敦教

(72)【発明者】

【氏名】加藤 宏記

【審査官】諸星 圭祐

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１８－５０９３３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１５８１３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０２０／００５２５５６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０２５２９３８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】中国実用新案第２０５２５６６６７（ＣＮ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６４Ｄ ３３／０８

Ｂ６４Ｄ ２７／２４

Ｂ６４Ｃ ３９／０２

Ｂ６４Ｕ ５０／１９

Ｈ０２Ｋ ５／２０

Ｈ０２Ｋ ９／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

プロペラと、
前記プロペラを回転させるモータと、
前記モータを制御するモータ制御部と
を備える飛行体であって、
前記モータ制御部は、前記モータ及び前記プロペラを順方向に回転させる順回転動作を実行させることで前記飛行体を飛行させ、
前記モータは、
ステータと、
前記ステータの外側を回転するロータと
を備え、
前記ステータは、複数のコイルを備え、
前記ロータは、
ロータシャフトと、
ロータフレームと、
複数の永久磁石と
を備え、
前記ロータフレームは、
前記ロータシャフトと連結した頂面部と、
前記頂面部と連結した円筒状の側面部と
を備え、
前記複数の永久磁石は、円周方向に沿って前記側面部に配置されて前記複数のコイルと対向し、
前記ロータフレームの前記側面部には、円周方向に沿って配置された前記複数の永久磁石の間の位置に排気用の複数の第１貫通孔が形成されている
ことを特徴とする飛行体。

【請求項2】

請求項１に記載の飛行体において、
前記ロータの軸方向に対する垂直断面において、前記第１貫通孔は、前記側面部の法線に対して傾斜しており、
前記側面部の外周に設けられる前記第１貫通孔の出口は、前記側面部の内周に設けられる前記第１貫通孔の入口よりも、前記モータの順回転方向において後方に配置されている
ことを特徴とする飛行体。

【請求項3】

請求項２に記載の飛行体において、
前記ロータの軸方向に対する垂直断面において、前記永久磁石の側面は、前記第１貫通孔を形成する前記側面部の内壁と面一になるように前記側面部の法線に対して傾斜している
ことを特徴とする飛行体。

【請求項4】

請求項１～３のいずれか１項に記載の飛行体において、
前記ロータフレームの前記側面部には、前記ロータの回転軸方向において、前記順回転動作時の気流を基準として前記永久磁石よりも下流側に排気用の複数の第２貫通孔が形成されている
ことを特徴とする飛行体。

【請求項5】

請求項４に記載の飛行体において、
前記第１貫通孔と前記第２貫通孔とが連通している
ことを特徴とする飛行体。

【請求項6】

請求項１～５のいずれか１項に記載の飛行体において、
前記ロータフレームの前記側面部には、前記ロータの回転軸方向において、前記順回転動作時の気流を基準として前記永久磁石よりも上流側に排気用の複数の第３貫通孔が形成されている
ことを特徴とする飛行体。

【請求項7】

請求項１～６のいずれか１項に記載の飛行体において、
前記モータは、前記順回転動作時の気流を基準として、前記コイル及び前記永久磁石の間の隙間の上流側に配置された網状の上流側フィルタを備え、
少なくとも前記隙間の手前において前記上流側フィルタの網目の大きさは、前記隙間より小さい
ことを特徴とする飛行体。

【請求項8】

請求項７に記載の飛行体において、
前記モータは、前記第１貫通孔に対応して配置された網状の下流側フィルタを備え、
少なくとも前記第１貫通孔に対応する位置において前記下流側フィルタの網目の大きさは、前記隙間より大きい
ことを特徴とする飛行体。

【請求項9】

請求項７又は８に記載の飛行体において、
前記ステータは、前記ステータで発生した熱を放出するヒートシンクを備え、
前記順回転動作時の気流を基準として、前記上流側フィルタは、前記隙間の上流側に加えて、前記ヒートシンクの上流側にも位置する
ことを特徴とする飛行体。

【請求項10】

請求項９に記載の飛行体において、
前記ヒートシンクの上流側において前記上流側フィルタの網目の大きさは、前記隙間より大きい
ことを特徴とする飛行体。

【請求項11】

請求項７又は８に記載の飛行体において、
前記ステータは、前記ステータで発生した熱を放出するヒートシンクを備え、
前記上流側フィルタは、前記ヒートシンクの上流側を避けて配置される
ことを特徴とする飛行体。

【請求項12】

ステータ及びロータを備えるモータであって、
前記ステータは、複数のコイルを備え、
前記ロータは、
ロータシャフトと、
ロータフレームと、
複数の永久磁石と
を備え、
前記ロータフレームは、
前記ロータシャフトと連結した頂面部と、
前記頂面部と連結した円筒状の側面部と
を備え、
前記複数の永久磁石は、円周方向に沿って前記側面部に配置されて前記複数のコイルと対向し、
前記ロータフレームの前記側面部には、円周方向に沿って配置された前記複数の永久磁石の間の位置に複数の第１貫通孔が形成されている
ことを特徴とするモータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、飛行体及びモータに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１では、熱放散性を高めることでモータ性能の低下を防ぎ、且つ防塵・防滴性能を高めてモータ性能を維持することが可能な耐久性の高い全天候型モータを提供することを目的としている（［０００５］、要約）。当該目的を達成するため、特許文献１（要約）の全天候型モータでは、回転子１４は、吸気用開口部４ｅ及び排気用開口部４ｆを有する回転ケース体４と、フィン１７とを有する。吸気用開口部４ｅは、固定子コア１２の外周側及び軸受ハウジング１１の軸方向両端側を覆うと共に、軸方向一端側に軸方向に吸気する。排気用開口部４ｆは、軸方向他端側に径方向に排気する。フィン１７は、回転ケース体４の軸方向他端内面に設けられる。吸気用開口部４ｅ及び排気用開口部４ｆは、所定の開口径を有する撥水性のフィルタ材１８で各々覆われている。

【0003】

一実施形態において、排気用開口部４ｆは、第２ケース体４ｂの羽板１７ｃの外周側先端部と対向する側面部に設けられる（［００２１］、図２）。また、回転子マグネット４ｄは、固定子コア１２の極歯１２ａの歯先と対向配置されている（［００２０］、図２）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１９－０５７９７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記のように、特許文献１では、軸方向他端側に径方向に排気する排気用開口部４ｆは、第２ケース体４ｂの羽板１７ｃの外周側先端部と対向する側面部に設けられる（［００２１］、図２）。しかしながら、特許文献１では、モータ内部の冷却又はモータ内部若しくはその周辺からの異物放出について改善の余地がある。

【0006】

本発明は上記のような課題を考慮してなされたものであり、モータ内部の冷却又はモータ内部若しくはその周辺からの異物放出を改善可能な飛行体及びモータを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係る飛行体は、
プロペラと、
前記プロペラを回転させるモータと、
前記モータを制御するモータ制御部と
を備えるものであって、
前記モータ制御部は、前記モータ及び前記プロペラを順方向に回転させる順回転動作を実行させることで前記飛行体を飛行させ、
前記モータは、
ステータと、
前記ステータの外側を回転するロータと
を備え、
前記ステータは、複数のコイルを備え、
前記ロータは、
ロータシャフトと、
ロータフレームと、
複数の永久磁石と
を備え、
前記ロータフレームは、
前記ロータシャフトと連結した頂面部と、
前記頂面部と連結した円筒状の側面部と
を備え、
前記複数の永久磁石は、円周方向に沿って前記側面部に配置されて前記複数のコイルと対向し、
前記ロータフレームの前記側面部には、円周方向に沿って配置された前記複数の永久磁石の間の位置に排気用の複数の第１貫通孔が形成されている
ことを特徴とする。

【0008】

本発明によれば、ロータフレームの側面部には、円周方向に沿って配置されて複数のコイルと対向する複数の永久磁石の間の位置に排気用の複数の第１貫通孔が形成されている。これにより、ロータの回転時に第１貫通孔を介してモータ内部からモータ外部への気流を発生させることが可能となる。そして、この気流により、モータ内部の冷却又はモータ内部若しくはその周辺の異物放出をすることが可能となる。

【0009】

前記ロータの軸方向に対する垂直断面において、前記第１貫通孔は、前記側面部の法線に対して傾斜してもよい。また、前記側面部の外周に設けられる前記第１貫通孔の出口は、前記側面部の内周に設けられる前記第１貫通孔の入口よりも、前記モータの順回転方向において後方に配置されてもよい。これにより、モータ内部の気流がモータ外部に円滑に放出され易くなる。従って、モータ内部の冷却又はモータ内部若しくはその周辺の異物の放出を促進することが可能となる。

【0010】

前記ロータの軸方向に対する垂直断面において、前記永久磁石の側面は、前記第１貫通孔を形成する前記側面部の内壁と面一になるように前記側面部の法線に対して傾斜してもよい。これにより、モータ内部の気流がモータ外部にさらに円滑に放出され易くなる。従って、モータ内部の冷却又はモータ内部若しくはその周辺の異物の放出をさらに促進することが可能となる。

【0011】

前記ロータフレームの前記側面部には、前記ロータの回転軸方向において、前記順回転動作時の気流を基準として前記永久磁石よりも下流側に排気用の複数の第２貫通孔が形成されてもよい。これにより、モータ内部からモータ外部への気流をさらに大きくすることが可能となる。

【0012】

前記第１貫通孔と前記第２貫通孔とが連通してもよい。これにより、モータ内部からモータ外部への気流をさらに大きくすることが可能となる。

【0013】

前記ロータフレームの前記側面部には、前記ロータの回転軸方向において、前記順回転動作時の気流を基準として前記永久磁石よりも上流側に排気用の複数の第３貫通孔が形成されてもよい。これにより、モータ内部からモータ外部への気流をさらに大きくすることが可能となる。

【0014】

前記モータは、前記順回転動作時の気流を基準として、前記コイル及び前記永久磁石の間の隙間の上流側に配置された網状の上流側フィルタを備えてもよい。また、少なくとも前記隙間の手前において前記上流側フィルタの網目の大きさは、前記隙間より小さくてもよい。これにより、飛行体の飛行時にコイル及び永久磁石の間の隙間内に異物が入り込むことを防止し易くなる。

【0015】

前記モータは、前記第１貫通孔に対応して配置された網状の下流側フィルタを備えてもよい。また、少なくとも前記第１貫通孔の位置において前記下流側フィルタの網目の大きさは、前記隙間より大きくてもよい。これにより、飛行体の非飛行時に比較的大きな異物が隙間内に侵入することを防止し易くなる。また、飛行体の飛行時にコイル及び永久磁石の間の隙間内に入り込んだ比較的小さな異物を、第１貫通孔を介してモータ外に放出し易くなる。

【0016】

前記ステータは、前記ステータで発生した熱を放出するヒートシンクを備えてもよい。また、前記順回転動作時の気流を基準として、前記上流側フィルタは、前記隙間の上流側に加えて、前記ヒートシンクの上流側にも位置してもよい。これにより、ヒートシンクに異物が入り込むことを防止することが可能となる。

【0017】

前記ヒートシンクの上流側において前記上流側フィルタの網目の大きさは、前記隙間より大きくてもよい。これにより、ヒートシンク周辺における気流を円滑にし、ヒートシンクへの異物侵入を防ぎつつ、ステータの冷却性能を向上することが可能となる。

【0018】

或いは、前記上流側フィルタは、前記ヒートシンクの上流側を避けて配置されてもよい。これにより、ヒートシンクに当たる気流が上流側フィルタにより遮られることを防止し、冷却性能を高めることが可能となる。

【0019】

本発明に係るモータは、ステータ及びロータを備えるものであって、
前記ステータは、複数のコイルを備え、
前記ロータは、
ロータシャフトと、
ロータフレームと、
複数の永久磁石と
を備え、
前記ロータフレームは、
前記ロータシャフトと連結した頂面部と、
前記頂面部と連結した円筒状の側面部と
を備え、
前記複数の永久磁石は、円周方向に沿って前記側面部に配置されて前記複数のコイルと対向し、
前記ロータフレームの前記側面部には、円周方向に沿って配置された前記複数の永久磁石の間の位置に複数の第１貫通孔が形成されている
ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0020】

本発明によれば、モータ内部の冷却又はモータ内部若しくはその周辺からの異物放出を改善可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の一実施形態に係る飛行体としてのドローンを含む営農システムの概要を示す全体構成図である。

【図2】前記実施形態に係るドローンの構成を簡略的に示す構成図である。

【図3】前記実施形態に係る前記ドローンの外観斜視図である。

【図4】前記実施形態に係る前記ドローンの底面図である。

【図5】前記実施形態におけるプロペラ及びモータの内部構成を簡略的に示す垂直断面図である。

【図6】前記実施形態における前記モータの内部構成の一部を簡略的に示す水平断面図である。

【図7】前記実施形態のロータのロータフレームの側面部の内側を展開して示す図である。

【図8】前記実施形態において前記モータを順方向に回転させて前記ドローンを通常飛行させる際の典型的な気流を示す図である。

【図9】第１変形例のプロペラ及びモータの内部構成を簡略的に示す垂直断面図である。

【図10】前記第１変形例のロータのロータフレームの側面部の内側を展開して示す図である。

【図11】前記第１変形例において前記モータを順方向に回転させてドローンを通常飛行させる際の典型的な気流を示す図である。

【図12】第２変形例のプロペラ及びモータの内部構成を簡略的に示す垂直断面図である。

【図13】前記第２変形例のロータのロータフレームの側面部の内側を展開して示す図である。

【図14】第３変形例のロータのロータフレームの側面部の内側を展開して示す図である。

【図15】第４変形例のロータのロータフレームの側面部の内側を展開して示す図である。

【図16】第５変形例におけるモータの内部構成の一部を簡略的に示す水平断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

Ａ．一実施形態
＜Ａ－１．構成＞
［Ａ－１－１．全体構成］
図１は、本発明の一実施形態に係る飛行体としてのドローン２４を含む営農システム１０の概要を示す全体構成図である。営農システム１０（以下「システム１０」ともいう。）は、圃場８００に生育する作物８０２の生育診断を行うと共に、作物８０２に薬剤を散布することができる。本実施形態の作物８０２は、イネ（水稲）であるが、その他の作物（例えば、陸稲、小麦、大麦）であってもよい。

【0023】

図１に示すように、システム１０は、ドローン２４に加えて、圃場センサ群２０と、営農サーバ２２と、ユーザ端末２６とを有する。圃場センサ群２０、ドローン２４及びユーザ端末２６は、通信ネットワーク３０（無線基地局３２を含む。）を介して互いに無線通信が可能であると共に、営農サーバ２２と通信可能である。無線通信としては、無線基地局３２を介さない通信（例えば、ＬＴＥ（Long Term Evolution）、ＷｉＦｉ）を用いることができる。

【0024】

［Ａ－１－２．圃場センサ群２０］
圃場センサ群２０は、水田としての圃場８００に設置されて圃場８００における各種データを検出して営農サーバ２２等に提供する。圃場センサ群２０には、例えば、水温センサ、温度センサ、降水量センサ、照度計、風速計、気圧計及び湿度計が含まれる。水温センサは、水田である圃場８００の水温を検出する。温度センサは、圃場８００の気温を検出する。降水量センサは、圃場８００の降水量を検出する。照度計は、圃場８００の日照量を検出する。風速計は、圃場８００の風速を検出する。気圧計は、圃場８００の気圧を検出する。湿度計は、圃場８００の湿度を検出する。これらのセンサの値の一部は、図示しない気象情報提供サーバ等から取得してもよい。

【0025】

［Ａ－１－３．営農サーバ２２］
営農サーバ２２は、生育診断モデルを用いた生育診断を行い、診断結果に基づいてユーザに作業指示を行う。作業指示には、施肥のタイミング、肥料の種類・量、農薬の散布タイミング、農薬の種類・量等が含まれる。営農サーバ２２は、入出力部、通信部、演算部及び記憶部（いずれも図示せず）を有する。また、営農サーバ２２は、生育診断モデルを用いた生育診断を行う生育診断制御、ドローン２４の飛行（飛行タイミング、飛行経路等）を管理する飛行管理制御等を実行する。

【0026】

［Ａ－１－４．ドローン２４］
（Ａ－１－４－１．概要）
図２は、本実施形態に係るドローン２４の構成を簡略的に示す構成図である。図３は、本実施形態に係るドローン２４の外観斜視図である。図４は、本実施形態に係るドローン２４の底面図である。本実施形態のドローン２４は、圃場８００（作物８０２）の画像を取得する手段として機能すると共に、作物８０２に対する薬剤（液体肥料を含む。）を散布する手段としても機能する。ドローン２４は、発着地点８１０（図１）において離着陸する。図２に示すように、ドローン２４は、ドローンセンサ群６０と、通信部６２と、飛行機構６４と、撮影機構６６と、散布機構６８と、ドローン制御部７０とを有する。

【0027】

（Ａ－１－４－２．ドローンセンサ群６０）
ドローンセンサ群６０は、準天頂衛星システムセンサ又はグローバル・ポジショニング・システム・センサ（以下「ＧＰＳセンサ」という。）、ジャイロセンサ、液量センサ、速度計、高度計、回転センサ等（いずれも図示せず）を有する。準天頂衛星システムセンサ又はＧＰＳセンサは、ドローン２４の現在位置情報を出力する。ジャイロセンサは、ドローン２４の角速度を検出する。液量センサは、散布機構６８のタンク１８０（図４）内の液量を検出する。速度計は、ドローン２４の飛行速度を検出する。高度計は、ドローン２４下方に位置する対象に対する距離としての高度（いわゆる対地高度）を検出する。回転センサは、各プロペラ１３０の回転速度を検出する。

【0028】

（Ａ－１－４－３．通信部６２）
通信部６２（図２）は、通信ネットワーク３０（図１）を介しての電波通信が可能であり、例えば、電波通信モジュールを含む。通信部６２は、通信ネットワーク３０（無線基地局３２を含む。）を介することで、圃場センサ群２０、営農サーバ２２、ユーザ端末２６等との通信が可能である。

【0029】

（Ａ－１－４－４．飛行機構６４）
飛行機構６４は、ドローン２４を飛行させる機構である。図３及び図４に示すように、飛行機構６４は、複数のプロペラ１３０ｆｌｕ、１３０ｆｌｌ、１３０ｆｒｕ、１３０ｆｒｌ、１３０ｒｌｕ、１３０ｒｌｌ、１３０ｒｒｕ、１３０ｒｒｌ（以下「プロペラ１３０」と総称する。）と、複数の電動モータ１３２ｆｌｕ、１３２ｆｌｌ、１３２ｆｒｕ、１３２ｆｒｌ、１３２ｒｌｕ、１３２ｒｌｌ、１３２ｒｒｕ、１３２ｒｒｌ（以下「モータ１３２」と総称する。）と、プロペラガード１３４ｆｌ、１３４ｆｒ、１３４ｒｌ、１３４ｒｒ（以下「プロペラガード１３４」と総称する。）とを有する。

【0030】

図３及び図４の矢印Ａは、ドローン２４の進行方向を示している。図３に示すように、本実施形態のプロペラ１３０は、いわゆる二重反転式であり、２つのプロペラ１３０（例えば、プロペラ１３０ｆｌｕ、１３０ｆｌｌ）を同軸に配置し、上下のプロペラ１３０を相互に逆方向回転させる。本実施形態では、二重反転式のプロペラ１３０の組が４つある。

【0031】

図３及び図４に示すように、各プロペラ１３０は、ドローン２４の本体９０から延び出たアーム１３８ｕ、１３８ｌ、１４０ｌｕ、１４０ｌｌ、１４０ｒｕ、１４０ｒｌにより本体９０の四方に配置されている。すなわち、左前方にプロペラ１３０ｆｌｕ、１３０ｆｌｌが、右前方にプロペラ１３０ｆｒｕ、１３０ｆｒｌが、左後方にプロペラ１３０ｒｌｕ、１３０ｒｌｌが、右後方にプロペラ１３０ｒｒｕ、１３０ｒｒｌがそれぞれ配置されている。プロペラ１３０の回転軸から下方には、それぞれ棒状の足１４２ｆｌ、１４２ｆｒ、１４２ｒｌ、１４２ｒｒ（以下「足１４２」と総称する。）が延在する。

【0032】

モータ１３２は、プロペラ１３０を回転させる手段であり、プロペラ１３０毎に設けられる。１組の上下のプロペラ１３０（例えば、プロペラ１３０ｆｌｕ、１３０ｆｌｌ）及びそれらに対応するモータ１３２（例えば、モータ１３２ｆｌｕ、１３２ｆｌｌ）は同軸上にある。１組の上下のモータ１３２は、互いに反対方向に回転する。以下では、プロペラ１３０とモータ１３２の対をプロペラユニットＵともいう。モータ１３２の詳細（内部構造等）については、図５～図８を参照して後述する。

【0033】

（Ａ－１－４－５．撮影機構６６）
撮影機構６６（図２）は、圃場８００又は作物８０２の画像を撮影する機構であり、カメラ１６０を有する。本実施形態のカメラ１６０は、マルチスペクトルカメラであり、特に作物８０２の生育状況を分析できる画像を取得する。撮影機構６６は、圃場８００に対して特定の波長の光線を照射する照射部をさらに備え、当該光線に対する圃場８００からの反射光を受光可能になっていてもよい。特定の波長の光線は、例えば赤色光（波長約６５０ｎｍ）と近赤外光（波長約７７４ｎｍ）であってもよい。当該光線の反射光を分析することで、作物８０２の窒素吸収量を推定し、推定した窒素吸収量に基づいて作物８０２の生育状況を分析することができる。

【0034】

カメラ１６０は、ドローン２４の周辺を撮影した周辺画像に関する画像データを出力する。カメラ１６０は、動画を撮影するビデオカメラである。或いは、カメラ１６０は、動画及び静止画の両方又は静止画のみを撮影可能としてもよい。

【0035】

カメラ１６０は、図示しないカメラアクチュエータにより向き（ドローン２４の本体９０に対するカメラ１６０の姿勢）を調整可能である。或いは、カメラ１６０は、ドローン２４の本体９０に対する位置が固定されてもよい。

【0036】

（Ａ－１－４－６．散布機構６８）
散布機構６８（図２）は、薬剤（液体肥料を含む。）を散布する機構である。図４等に示すように、散布機構６８は、タンク１８０、ポンプ１８２、配管１８４、流量調整弁（図示せず）及び薬剤ノズル１８６ｌ１、１８６ｌ２、１８６ｒ１、１８６ｒ２（以下「ノズル１８６」と総称する。）を有する。

【0037】

タンク１８０は、散布される薬剤（散布物）を保管する。ポンプ１８２は、タンク１８０内の薬剤を配管１８４に押し出す。配管１８４は、タンク１８０と各ノズル１８６とを接続する。各ノズル１８６は、薬剤を下方に向けて散布するための手段（吐出口）である。

【0038】

（Ａ－１－４－７．ドローン制御部７０）
ドローン制御部７０（図２）は、ドローン２４の飛行、撮影、薬剤の散布等、ドローン２４全体を制御する。図２に示すように、ドローン制御部７０は、入出力部１９０、演算部１９２及び記憶部１９４を含む。

【0039】

入出力部１９０は、ドローン２４の各部との信号の入出力を行う。演算部１９２は、中央演算装置（ＣＰＵ）を含み、記憶部１９４に記憶されているプログラムを実行することにより動作する。演算部１９２が実行する機能の一部は、ロジックＩＣ（Integrated Circuit）を用いて実現することもできる。演算部１９２は、前記プログラムの一部をハードウェア（回路部品）で構成することもできる。前述した営農サーバ２２の演算部、後述するユーザ端末２６の演算部等も同様である。

【0040】

図２に示すように、演算部１９２は、飛行制御部２００、撮影制御部２０２及び散布制御部２０４を有する。飛行制御部２００は、飛行機構６４（プロペラ１３０、モータ１３２等）を介してドローン２４の飛行を制御する。飛行制御部２００は、モータ１３２を制御するモータ制御部としても機能する。飛行制御部２００は、プロペラ１３０及びモータ１３２を順方向に回転させる順回転動作を実行させることでドローン２４を飛行させる。撮影制御部２０２は、撮影機構６６を介してドローン２４による撮影を制御する。散布制御部２０４は、散布機構６８を介してドローン２４による薬剤散布を制御する。

【0041】

記憶部１９４は、演算部１９２が用いるプログラム及びデータを記憶するものであり、ランダム・アクセス・メモリ（以下「ＲＡＭ」という。）を備える。ＲＡＭとしては、レジスタ等の揮発性メモリと、ハードディスク、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリとを用いることができる。また、記憶部１９４は、ＲＡＭに加え、リード・オンリー・メモリ（ＲＯＭ）を有してもよい。前述した営農サーバ２２の記憶部、後述するユーザ端末２６の記憶部等も同様である。

【0042】

［Ａ－１－５．ユーザ端末２６］
ユーザ端末２６（図１）は、圃場８００において、操作者としてのユーザ９００（図１）の操作によりドローン２４を操作又は制御すると共に、ドローン２４から受信した情報（例えば、位置、薬剤量、電池残量、カメラ映像等）を表示する携帯情報端末である。なお、本実施形態では、ドローン２４の飛行状態（高度、姿勢等）は、ユーザ端末２６が遠隔制御するのではなく、ドローン２４が自律的に制御する。従って、ユーザ端末２６を介してユーザ９００からドローン２４に飛行指令が送信されると、ドローン２４は自律飛行を行う。但し、離陸や帰還等の基本操作時、及び緊急時にはマニュアル操作が行なえるようになっていてもよい。ユーザ端末２６は、図示しない入出力部（タッチパネル等を含む。）、通信部、演算部及び記憶部を備え、例えば、一般的なタブレット端末により構成される。

【0043】

また、本実施形態のユーザ端末２６は、営農サーバ２２からの作業指示等を受信して表示する。ドローン２４のコントローラとしてのユーザ端末２６に加えて、操作者（ユーザ９００）以外の別ユーザが用いる別のユーザ端末を設けてもよい。当該別のユーザ端末は、ドローン２４の飛行情報（現在の飛行状況、飛行終了予定時刻等）、ユーザ９００に対する作業指示、生育診断の情報等を、営農サーバ２２又はドローン２４から受信して表示する携帯情報端末とすることができる。或いは、当該別のユーザ端末は、圃場８００以外の場所（例えば、ユーザ９００が所属する会社）において、営農サーバ２２による生育診断を利用するためにユーザ９００等が用いる端末であってもよい。

【0044】

［Ａ－１－６．プロペラ１３０及びモータ１３２］
（Ａ－１－６－１．概要）
図５は、本実施形態におけるプロペラ１３０及びモータ１３２（プロペラユニットＵ）の内部構成を簡略的に示す垂直断面図である。図６は、本実施形態におけるモータ１３２の内部構成の一部を簡略的に示す水平断面図である。図７は、本実施形態のロータ４００ｕ、４００ｌのロータフレーム４１２ｕ、４１２ｌの側面部４２２ｕ、４２２ｌの内側を展開して示す図である。図５では、上側のプロペラ１３０及びモータ１３２をプロペラ１３０ｕ及びモータ１３２ｕとし、下側のプロペラ１３０及びモータ１３２をプロペラ１３０ｌ及びモータ１３２ｌとしている。図６では、下側モータ１３２ｌを示しているが、上側モータ１３２ｕも同様の構成を有する。

【0045】

上記のように、モータ１３２は、プロペラ１３０を回転させることで、ドローン２４を飛行させる。本実施形態におけるモータ１３２は３相交流式である。本実施形態では、下側モータ１３２ｌと上側モータ１３２ｕとは異なる構成を有する。モータ１３２の基本的な構成は、例えば特許文献１と同様の構成を用いることができる。

【0046】

図８は、本実施形態においてモータ１３２ｕ、１３２ｌを順方向Ｄ１ｕ、Ｄ１ｌに回転させてドローン２４を通常飛行させる際の典型的な気流を示す図である。図８に示すように、ドローン２４を通常飛行させる際、上側モータ１３２ｕと下側モータ１３２ｌを互いに反対方向（順方向Ｄ１ｕ、Ｄ１ｌ）に回転させる。これに伴い、プロペラ１３０ｕ、１３０ｌの中央付近では、下向きの気流６００ｕ、６００ｌが発生する。これにより、それぞれのプロペラ１３０ｕ、１３０ｌの上側に低気圧領域を発生させ、プロペラ１３０ｕ、１３０ｌの下側に高気圧領域を発生させることで、揚力を得る。

【0047】

また、プロペラ１３０ｕ、１３０ｌの中央付近において下向きの気流６００ｕ、６００ｌが発生することに伴い、プロペラ１３０ｕ、１３０ｌの根元側（モータ１３２ｕ、１３２ｌの内部を含む。）及び先端側では、低気圧部分に向かって上向きの気流（モータ１３２ｕ、１３２ｌの内部における気流６０２ｕ、６０２ｌを含む。）が発生する。気流６０２ｕ、６０２ｌは、モータ１３２ｕ、１３２ｌの下方から吸気された後、上側に移動する。その後、気流６０２ｕ、６０２ｌは、径方向外側に向かい、第１貫通孔４４０ｕ、４４０ｌ及び第２貫通孔４４２ｕ、４４２ｌ（下流側フィルタ５０２ｕ、５０２ｌ）を通過してモータ１３２ｕ、１３２ｌから排出される。

【0048】

（Ａ－１－６－２．下側モータ１３２ｌ）
図５に示すように、下側モータ１３２ｌは、ステータ３００ｌと、ステータ３００ｌの外側に配置されるロータ４００ｌとを有する。ステータ３００ｌは、ステータボディ３１０ｌと、複数のコイル３１２ｌと、ベアリング３１４ｌと、ステータフレーム３１６ｌと、上流側フィルタ５００ｌとを有する。ステータボディ３１０ｌは、円筒状の部材であり、コイル３１２ｌ、ベアリング３１４ｌ及びステータフレーム３１６ｌを支持する。ステータボディ３１０ｌは、コイル３１２ｌに発生した熱を放出するヒートシンクとしても機能する。

【0049】

コイル３１２ｌは、周方向に沿ってステータボディ３１０ｌに固定される（図６）。各コイル３１２ｌは、図示しない電源ケーブルを介してドローン本体９０（図３）内の電源（図示せず）に接続されている。前記電源ケーブル上には、図示しないＥＳＣ（Electric Speed Controller）が設けられる。ベアリング３１４ｌは、ロータ４００ｌのロータシャフト４１０ｌを回転可能に支持する。

【0050】

ステータフレーム３１６ｌは、中央に位置するハブ３２０ｌと、ハブ３２０ｌから径方向に延在する複数のスポーク３２２ｌと、径方向外側で各スポーク３２２ｌと連結するリング状部３２４ｌとを有する。スポーク３２２ｌ間には開口部３２６ｌが形成される。開口部３２６ｌは、モータ１３２ｌの軸方向に向かって開口する。

【0051】

上流側フィルタ５００ｌは、モータ１３２ｌの底面側（プロペラ１３０ｌと反対側）において開口部３２６ｌに配置されてモータ１３２ｌ内への異物（砂、小石、葉、籾等）の侵入を防止する。換言すると、上流側フィルタ５００ｌは、ステータ３００ｌのコイル３１２ｌ及びロータ４００ｌの永久磁石４１４ｌの間の隙間ｄ及びステータボディ３１０ｌの下方（順回転動作時における上流側）に配置される。

【0052】

上流側フィルタ５００ｌは、メッシュ（網状部材）である。より具体的には、上流側フィルタ５００ｌは、パンチングメタルで製造されるメタルメッシュであり、網目の形状が六角形状であるが、その他のフィルタであってもよい。上流側フィルタ５００ｌの網目の大きさは、コイル３１２ｌ及び永久磁石４１４ｌの間の隙間ｄより小さい。

【0053】

下側モータ１３２ｌのロータ４００ｌは、ロータシャフト４１０ｌと、ロータフレーム４１２ｌと、複数の永久磁石４１４ｌと、下流側フィルタ５０２ｌとを有する。ロータシャフト４１０ｌは、ステータ３００ｌのベアリング３１４ｌに回転可能に支持されると共に、ロータフレーム４１２ｌ及びプロペラ１３０ｌのプロペラシャフト４５０ｌと連結される。

【0054】

ロータフレーム４１２ｌは、片側が開口した円筒状の部材であり、頂面部４２０ｌ及び側面部４２２ｌを有する。頂面部４２０ｌは、円形状且つ板状の部位であり、ロータシャフト４１０ｌ及びプロペラシャフト４５０ｌと連結される。

【0055】

側面部４２２ｌは、底のない円筒状の部位であり、頂面部４２０ｌと連結している。図５、図６及び図７に示すように、側面部４２２ｌには、複数の第１貫通孔４４０ｌと、複数の第２貫通孔４４２ｌとが設けられる。第１貫通孔４４０ｌ及び第２貫通孔４４２ｌは、排気用に用いられる。図６及び図７に示すように、第１貫通孔４４０ｌは、永久磁石４１４ｌ間に形成される。換言すると、第１貫通孔４４０ｌは、下側モータ１３２ｌの軸方向（図５及び図７の上下方向）において、永久磁石４１４ｌと重なっている。ロータ４００ｌの軸方向に対する垂直断面（図６）において、第１貫通孔４４０ｌは、側面部４２２ｌの法線方向に形成される。

【0056】

第２貫通孔４４２ｌ（図５及び図７）は、モータ３１２ｌの軸方向において、永久磁石４１４ｌよりも下流側（図５及び図７では上側）に形成される。第１貫通孔４４０ｌと同様、ロータ４００ｌの軸方向に対する垂直断面において、第２貫通孔４４２ｌは、側面部４２２ｌの法線方向に形成される。

【0057】

永久磁石４１４ｌは、円筒状の側面部４２２ｌの内側に沿って（換言すると、円周方向に沿って）配置される（図６）と共に、ステータ３００ｌのコイル３１２ｌと対向する（図５及び図６）。永久磁石４１４ｌは、直方体状を基調とするが、側面部４２２ｌの内面に沿って若干湾曲している。特許文献１の環状のバックヨーク４ｃ（特許文献１の［００２０］、図２）と同様のヨークを、永久磁石４１４ｌの周囲に設けてもよい。

【0058】

下流側フィルタ５０２ｌは、ロータフレーム４１２ｌの第１貫通孔４４０ｌ及び第２貫通孔４４２ｌに対応する位置に配置されて、モータ１３２ｌ内に異物が混入することを防止する。下流側フィルタ５０２ｌは、パンチングメタルで製造されるメタルメッシュであり、網目の形状が六角形状であるが、その他のフィルタであってもよい。下流側フィルタ５０２ｌの網目の大きさは、コイル３１２ｌ及び永久磁石４１４ｌの間の隙間ｄよりも大きい。

【0059】

（Ａ－１－６－３．上側モータ１３２ｕ）
図５に示すように、上側モータ１３２ｕは、ステータ３００ｕと、ロータ４００ｕとを有する。上側モータ１３２ｕの構成要素のうち、下側モータ１３２ｌと同様の構成要素については同様の参照符号を付して詳細な説明を省略する（但し、下側モータ１３２ｌの構成要素では「ｌ」を付しているのに対し、上側モータ１３２ｕの構成要素には「ｕ」を付す。）。ステータ３００ｕは、ステータボディ３１０ｕと、複数のコイル３１２ｕと、ベアリング３１４ｕと、ステータフレーム３１６ｕとを有する。ステータフレーム３１６ｕは、円形状且つ板状の部位である。上側ステータフレーム３１６ｕには、下側ステータフレーム３１６ｌの開口部３２６ｌのような開口部は設けられていない。

【0060】

上側モータ１３２ｕのロータ４００ｕは、ロータシャフト４１０ｕと、ロータフレーム４１２ｕと、複数の永久磁石４１４ｕと、上流側フィルタ５００ｕと、下流側フィルタ５０２ｕとを有する。ロータシャフト４１０ｕは、ベアリング３１４ｕに回転可能に支持されると共に、プロペラ１３０ｕのプロペラシャフト４５０ｕと連結される。

【0061】

ロータフレーム４１２ｕは、片側が開口した円筒状の部材であり、頂面部４２０ｕ及び側面部４２２ｕを有する。頂面部４２０ｕは、円形状且つ板状の部位である。頂面部４２０ｕは、ロータシャフト４１０ｕ及びプロペラシャフト４５０ｕと連結するハブ４３０ｕと、ハブ４３０ｕから径方向に延在する複数のスポーク４３２ｕと、径方向外側で各スポーク４３２ｕと連結するリング状部４３４ｕとを有する。スポーク４３２ｕ間には開口部４３６ｕが形成される。開口部４３６ｕは、モータ１３２ｕの軸方向に向かって開口する。開口部４３６ｕには、上流側フィルタ５００ｕが設けられる。

【0062】

ロータフレーム４１２ｕの側面部４２２ｕは、底のない円筒状の部位である。下側の側面部４２２ｌと同様、上側の側面部４２２ｕには、複数の第１貫通孔４４０ｕと、複数の第２貫通孔４４２ｕとが設けられる（図５及び図７）。第１貫通孔４４０ｕは、永久磁石４１４ｕ間に形成される（図７）。換言すると、第１貫通孔４４０ｕは、モータ３１２ｕの軸方向において、永久磁石４１４ｕと重なっている。また、第１貫通孔４４０ｕは、ロータフレーム４１２ｕの法線方向に形成される。

【0063】

第２貫通孔４４２ｕ（図５及び図７）は、モータ３１２ｕの軸方向において、永久磁石４１４ｕよりも下流側（図５では上側）に形成される。第１貫通孔４４０ｕと同様、第２貫通孔４４２ｕは、ロータフレーム４１２ｕの法線方向に形成される。永久磁石４１４ｕは、円筒状の側面部４２２ｕの内側に沿って配置されると共に、ステータ３００ｕのコイル３１２ｕと対向する。

【0064】

図８に示すように、上側プロペラユニット（プロペラ１３０ｕ及びモータ１３２ｕ）及び下側プロペラユニット（プロペラ１３０ｌ及びモータ１３２ｌ）のいずれにおいても、気流６００ｕ、６００ｌの方向は同様である。そのため、下側モータ１３２ｌでは、ステータ３００ｌに上流側フィルタ５００ｌが設けられ、ロータ４００ｌに下流側フィルタ５０２ｌが設けられている。これに対し、上側モータ１３２ｕでは、ロータ４００ｕに上流側フィルタ５００ｕ及び下流側フィルタ５０２ｕの両方が設けられている。

【0065】

下側モータ１３２ｌの上流側フィルタ５００ｌと同様、上側モータ１３２ｕの上流側フィルタ５００ｕは、網目の大きさがコイル３１２ｕ及び永久磁石４１４ｕの間の隙間ｄより小さい（図５）。下側モータ１３２ｌの下流側フィルタ５０２ｌと同様、上側モータ１３２ｕの下流側フィルタ５０２ｕは、網目の大きさが隙間ｄより大きい。

【0066】

＜Ａ－２．本実施形態の制御＞
本実施形態の営農サーバ２２では、生育診断制御及び飛行管理制御が行われる。生育診断制御は、生育診断モデルを用いた生育診断を行う制御である。ここに言う生育診断には、例えば、圃場８００毎の収量の推定値（推定収量）が含まれる。また、生育診断制御では、水田としての圃場８００の水管理、施肥、薬剤散布等に関する作業指示も行われる。作業指示は、例えば、ユーザ端末２６の表示部等に表示される。生育診断モデルでは、作物８０２（水稲）の収量、赤色光吸収率、籾数、有効受光面積率、籾内の蓄積デンプン量及び籾内のタンパク質含有率を算出することができる。

【0067】

飛行管理制御は、ドローン２４の飛行を管理する制御である。飛行管理制御では、生育診断制御での作業指示等に基づいて、ドローン２４の飛行タイミング、飛行経路、目標速度、目標高度、撮影機構６６の撮影方法、散布機構６８の散布方法等が設定される。

【0068】

本実施形態のドローン２４では、飛行制御、撮影制御及び薬剤散布制御が行われる。飛行制御は、撮影、薬剤散布等のため圃場８００においてドローン２４を飛行させる制御である。飛行制御では、飛行制御部２００が、営農サーバ２２からの指令に基づいて飛行機構６４を制御する。

【0069】

撮影制御は、ドローン２４のカメラ１６０により圃場８００（又は作物８０２）の画像を取得し、営農サーバ２２に送信する制御である。撮影制御では、撮影制御部２０２が、営農サーバ２２からの指令に基づいて撮影機構６６を制御する。営農サーバ２２に送信された圃場画像は、画像処理されて生育診断に用いられる。薬剤散布制御は、ドローン２４を用いて薬剤（液体肥料を含む。）を散布する制御である。薬剤散布制御では、散布制御部２０４が、営農サーバ２２からの指令に基づいて散布機構６８を制御する。

【0070】

＜Ａ－３．本実施形態の効果＞
本実施形態によれば、ロータフレーム４１２ｕ、４１２ｌの側面部４２２ｕ、４２２ｌには、円周方向に沿って配置されて複数のコイル３１２ｕ、３１２ｌと対向する複数の永久磁石４１４ｕ、４１４ｌの間の位置に排気用の複数の第１貫通孔４４０ｕ、４４０ｌが形成されている（図５～図７）。これにより、ロータ４００ｕ、４００ｌの回転時に第１貫通孔４４０ｕ、４４０ｌを介してモータ１３２ｕ、１３２ｌ内部からモータ１３２ｕ、１３２ｌ外部への気流６０２ｕ、６０２ｌを発生させることが可能となる（図８）。そして、この気流６０２ｕ、６０２ｌにより、モータ１３２ｕ、１３２ｌ内部の冷却又はモータ１３２ｕ、１３２ｌ内部若しくはその周辺の異物放出をすることが可能となる。

【0071】

本実施形態において、ロータフレーム４１２ｕ、４１２ｌの側面部４２２ｕ、４２２ｌには、ロータ４００ｕ、４００ｌの回転軸方向において、順回転動作時の気流６０２ｕ、６０２ｌを基準として永久磁石４１４ｕ、４１４ｌよりも下流側に排気用の複数の第２貫通孔４４２ｕ、４４２ｌが形成されている（図５及び図７）。これにより、モータ１３２ｕ、１３２ｌ内部からモータ１３２ｕ、１３２ｌ外部への気流６０２ｕ、６０２ｌをさらに大きくすることが可能となる。

【0072】

本実施形態において、モータ１３２ｕ、１３２ｌは、順回転動作時の気流６０２ｕ、６０２ｌを基準として、コイル３１２ｕ、３１２ｌ及び永久磁石４１４ｕ、４１４ｌの間の隙間ｄの上流側に配置された網状の上流側フィルタ５００ｕ、５００ｌを備える（図５及び図８）。また、隙間ｄの手前において上流側フィルタ５００ｕ、５００ｌの網目の大きさは隙間ｄより小さい。これにより、ドローン２４（飛行体）の飛行時に隙間ｄ内に異物が入り込むことを防止し易くなる。

【0073】

本実施形態において、モータ１３２ｕ、１３２ｌは、第１貫通孔４４０ｕ、４４０ｌに配置された網状の下流側フィルタ５０２ｕ、５０２ｌを備える（図５及び図８）。また、第１貫通孔４４０ｕ、４４０ｌの位置において下流側フィルタ５０２ｕ、５０２ｌの網目の大きさは隙間ｄより大きい。これにより、ドローン２４（飛行体）の非飛行時に比較的大きな異物が隙間ｄ内に侵入することを防止し易くなる。また、ドローン２４の飛行時に隙間ｄ内に入り込んだ比較的小さな異物を、第１貫通孔４４０ｕ、４４０ｌを介してモータ１３２ｕ、１３２ｌ外に放出し易くなる。

【0074】

本実施形態において、下側モータ１３２ｌのステータ３００ｌは、ステータ３００ｌで発生した熱を放出するステータボディ３１０ｌ（ヒートシンク）を備える（図５）。また、順回転動作時の気流６０２ｕ、６０２ｌを基準として、上流側フィルタ５００ｌは、隙間ｄの上流側に加えて、ステータボディ３１０ｌの上流側にも位置する（図５）。これにより、ステータボディ３１０ｌに異物が入り込むことを防止することが可能となる。

【0075】

Ｂ．変形例
なお、本発明は、上記実施形態に限らず、本明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。例えば、以下の構成を採用することができる。

【0076】

＜Ｂ－１．営農システム１０＞
上記実施形態の営農システム１０は、図１に示すような構成要素を有していた。しかしながら、例えば、第１貫通孔４４０ｕ、４４０ｌの利用に着目すれば、これに限らない。例えば、営農システム１０は、ドローン２４と、ユーザ端末２６のみを有するものとしてもよい。その場合、ユーザ端末２６によりドローン２４の飛行を制御してもよい。

【0077】

＜Ｂ－２．ドローン２４＞
上記実施形態において、ドローン２４は、作物８０２の撮像及び薬剤の散布を行った（図１）。しかしながら、例えば、第１貫通孔４４０ｕ、４４０ｌの利用に着目すれば、これに限らない。例えば、ドローン２４は、作物８０２の撮像及び薬剤の散布の一方のみを行うものであってもよい。或いは、ドローン２４は、その他の用途（例えば、生育診断以外の空撮）で用いるものであってもよい。

【0078】

上記実施形態のドローン２４では、プロペラ１３０ｕ、１３０ｌが対向するようにプロペラユニットＵ（プロペラ１３０ｕ、１３０ｌ及びモータプロペラ１３２ｕ、１３２ｌ）を配置した（図３～図５）。しかしながら、例えば、第１貫通孔４４０ｕ、４４０ｌの利用に着目すれば、これに限らない。例えば、モータ１３２ｕ、１３２ｌの底面（ステータフレーム３１６ｕ、３１６ｌ）が対向するようにプロペラユニットＵを配置してもよい。或いは、二重反転式以外の方式を用いてもよい。例えば、ドローン２４は、下側のプロペラ１３０ｌ及びモータ１３２ｌの組合せのみ又は上側のプロペラ１３０ｕ及びモータ１３２ｕの組合せのみを有してもよい。

【0079】

＜Ｂ－３．プロペラユニットＵ（プロペラ１３０及びモータ１３２）＞
上記実施形態において、プロペラユニットＵ（プロペラ１３０及びモータ１３２）は、図５に示す構成を有していた。しかしながら、例えば、第１貫通孔４４０ｕ、４４０ｌの利用に着目すれば、これに限らない。

【0080】

［Ｂ－３－１．第１変形例］
図９は、第１変形例のプロペラ１３０ａｕ、１３０ａｌ及びモータ１３２ａｕ、１３２ａｌ（プロペラユニットＵａ）の内部構成を簡略的に示す垂直断面図である。図１０は、第１変形例のロータ４００ａｕ、４００ａｌのロータフレーム４１２ａｕ、４１２ａｌの側面部４２２ａｕ、４２２ａｌの内側を展開して示す図である。図１１は、第１変形例においてモータ１３２ａｕ、１３２ａｌを順方向Ｄ１ｕ、Ｄ１ｌに回転させてドローン２４を通常飛行させる際の典型的な気流を示す図である。

【0081】

上記実施形態のプロペラ１３０ｕ、１３０ｌと同様、第１変形例のプロペラ１３０ａｕ、１３０ａｌは、通常飛行時（正転時）に下向きの気流６１０ｕ、６１０ｌを発生させる（図１１）。

【0082】

上記実施形態では、プロペラ１３０ｕ、１３０ｌの順回転（順方向Ｄ１ｕ、Ｄ１ｌの回転）に伴ってモータ１３２ｕ、１３２ｌ内部に上側に移動した後、径方向外側に移動する気流６０２ｕ、６０２ｌが発生した（図８）。これに対し、第１変形例では、プロペラ１３０ａｕ、１３０ａｌの順回転（順方向Ｄ１ｕ、Ｄ１ｌの回転）に伴ってモータ１３２ａｕ、１３２ａｌ内部に気流６１２ｕ、６１２ｌが発生する（図１１）。気流６１２ｕ、６１２ｌは、モータ１３２ａｕ、１３２ａｌの上側に配置された上流側フィルタ５００ａｕ、５００ａｌを通過して下方に移動する。その後、気流６１２ｕ、６１２ｌは、第１貫通孔４４０ｕ、４４０ｌ及び第２貫通孔４４２ａｕ、４４２ａｌを介してモータ１３２ａｕ、１３２ａｌ外に排出される。

【0083】

これは、プロペラ１３０ａｕ、１３０ａｌの長さが比較的短いため、プロペラ１３０ａｕ、１３０ａｌが発生する下向きの気流６１０ｕ、６１０ｌがモータ１３２ａｕ、１３２ａｌ内部にも生じるためである。

【0084】

上記のように第１変形例では、モータ１３２ａｕ、１３２ａｌ内部における気流の向きが第１実施形態と反対になる。そのため、第１変形例の下側モータ１３２ａｌにおける上流側フィルタ５００ａｌ及び下流側フィルタ５０２ａｌの位置は、上記実施形態の下側モータ１３２ｌにおける上流側フィルタ５００ｌ及び下流側フィルタ５０２ｌと逆になる。同様に、第１変形例の上側モータ１３２ａｕにおける上流側フィルタ５００ａｕ及び下流側フィルタ５０２ａｌの位置は、上記実施形態の上側モータ１３２ｕにおける上流側フィルタ５００ｕ及び下流側フィルタ５０２ｕと逆になる。

【0085】

上記のような気流６１２ｕ、６１２ｌを流すため、下側モータ１３２ａｌのロータフレーム４１２ａｌの頂面部４２０ａｌは、ロータシャフト４１０ｌ及びプロペラシャフト４５０ｌと連結するハブ４３０ｌと、ハブ４３０ｌから径方向に延在する複数のスポーク４３２ｌと、径方向外側で各スポーク４３２ｌと連結するリング状部４３４ｌとを有する。スポーク４３２ｌ間には開口部４３６ｌが形成される。開口部４３６ｌは、モータ１３２ａｌの軸方向に向かって開口する。開口部４３６ｌには、上流側フィルタ５００ａｌが設けられる。

【0086】

また、上記実施形態では、第２貫通孔４４２ｕ、４４２ｌがそれぞれロータフレーム４１２ｕ、４１２ｌの上側に配置されていた（図５及び図７）。これに対し、第１変形例では、第２貫通孔４４２ａｕ、４４２ａｌがそれぞれロータフレーム４１２ａｕ、４１２ａｌの下側に配置される（図９及び図１０）。これに伴って、下流側フィルタ５０２ａｌの位置も変更となる。加えて、ステータフレーム３１６ａｌには、上記実施形態の開口部３２６ｌのような開口部は設けられない。

【0087】

また、上側モータ１３２ａｕでは、モータフレーム４１２ａｕの頂面部４２０ａｕに、上記実施形態の開口部４３６ｕ（図５）のような開口部は設けられない。一方、ステータフレーム３１６ａｕは、中央に位置するハブ３２０ｕと、ハブ３２０ｕから径方向に延在する複数のスポーク３２２ｕと、径方向外側で各スポーク３２２ｕと連結するリング状部３２４ｕとを有する。スポーク３２２ｕ間には開口部３２６ｕが形成される。開口部３２６ｕは、モータ１３２ａｕの軸方向に向かって開口する。上流側フィルタ５００ａｕは、開口部３２６ｕに配置される。

【0088】

［Ｂ－３－２．第２変形例］
図１２は、第２変形例のプロペラ１３０ｂｕ、１３０ｂｌ及びモータ１３２ｂｕ、１３２ｂｌ（プロペラユニットＵｂ）の内部構成を簡略的に示す垂直断面図である。図１３は、第２変形例のロータ４００ｂｕ、４００ｂｌのロータフレーム４１２ｕ、４１２ｌの側面部４２２ｂｕ、４２２ｂｌの内側を展開して示す図である。第２変形例のプロペラ１３０ｂｕ、１３０ｂｌが通常飛行時（正転時）に生成する気流の向きは上記実施形態（図８）と同様である。

【0089】

上記実施形態のモータ１３２ｕ、１３２ｌでは、第１貫通孔４４０ｕ、４４０ｌ及び第２貫通孔４４２ｕ、４４２ｌを離間していた（図５及び図７）。これに対し、第２変形例のモータ１３２ｂｕ、１３２ｂｌでは、第１貫通孔４４０ｂｕ、４４０ｂｌ及び第２貫通孔４４２ｂｕ、４４２ｂｌが連通している（図１２及び図１３）。換言すると、第１貫通孔４４０ｂｕ、４４０ｂｌは、永久磁石４１４ｕ、４１４ｌの間のみならず、永久磁石４１４ｕ、４１４ｌの下流側にも形成される。第１貫通孔４４０ｂｕ、４４０ｂｌの端部と第２貫通孔４４２ｂｕ、４４２ｂｌの端部は連続している（図１３）。これにより、モータ１３２ｂｕ、１３２ｂｌ内部からモータ１３２ｂｕ、１３２ｂｌ外部への気流をさらに大きくすることが可能となる。

【0090】

また、図１２に示すように、第２変形例では、ロータシャフト４１０ｕ、４１２ｌにファン４６０ｕ、４６０ｌを設ける。ファン４６０ｕ、４６０ｌは、モータ１３２ｂｕ、１３２ｂｌを順方向に回転させる際、モータ１３２ｂｕ、１３２ｂｌ内に下側から上側に向かう（換言すると、モータ１３２ｂｕ、１３２ｂｌのロータシャフト４１０ｕ、４１０ｌの方向に流れる）気流を発生させる。これにより、モータ１３２ｂｕ、１３２ｂｌ内部の気流を促進することが可能となる。

【0091】

また、上記実施形態のプロペラユニットＵでは、下側モータ１３２ｌの上流側フィルタ５００ｌはステータボディ３１０ｌを覆っていた（図５）。これに対し、第２変形例のプロペラユニットＵｂでは、下側モータ１３２ｌの上流側フィルタ５００ｂｌはステータボディ３１０ｌ（ヒートシンク）を避けて配置されている（図１２）。これにより、例えば、ステータボディ３１０ｌに当たる気流が上流側フィルタ５００ｂｌにより遮られることを防止し、冷却性能を高めることが可能となる。なお、これに伴って、ステータフレーム３１６ｂｌでは、ハブ３２０ｂｌが大きくなり、スポーク３２２ｂｌが短くなり、開口部３２６ｂｌが小さくなる。上流側フィルタ５００ｂｌは、開口部３２６ｂｌに合わせた大きさとなる。

【0092】

［Ｂ－３－３．第３変形例］
図１４は、第３変形例のロータ４００ｃｕ、４００ｃｌのロータフレーム４１２ｃｕ、４１２ｃｌの側面部４２２ｃｕ、４２２ｃｌの内側を展開して示す図である。第２変形例（図１２及び図１３）では、周方向（図１３の左右方向）において、第１貫通孔４４０ｂｕ、４４０ｂｌの端部と第２貫通孔４４２ｂｕ、４４２ｂｌの端部（左端）が連続していた。これに対し、第３変形例では、周方向（図１４の左右方向）において、第１貫通孔４４０ｃｕ、４４０ｃｌは、第２貫通孔４４２ｃｕ、４４２ｃｌの中央付近に位置している。これに伴って、径方向外側に向かって見た際の下流側フィルタ５０２ｂｕ、５０２ｂｌの形状が第２変形例に対して変化する。第３変形例のその他の構成は、第２変形例（図１２）と同様である。

【0093】

［Ｂ－３－４．第４変形例］
図１５は、第４変形例のロータ４００ｄｕ、４００ｄｌのロータフレーム４１２ｄｕ、４１２ｄｌの側面部４２２ｄｕ、４２２ｄｌの内側を展開して示す図である。上記実施形態（図５、図７）では、永久磁石４１４ｕ、４１４ｌ間の第１貫通孔４４０ｕ、４４０ｌと、永久磁石４１４ｕ、４１４ｌよりも下流側の第２貫通孔４４２ｕ、４４２ｌとを設けた。第１変形例（図９）も同様である。

【0094】

これに対し、第４変形例では、第１貫通孔４４０ｕ、４４０ｌ及び第２貫通孔４４２ｕ、４４２ｌに加えて、順回転動作時の気流を基準として永久磁石４１４ｕ、４１４ｌよりも上流側の第３貫通孔４４４ｕ、４４４ｌを設ける（図１５）。第３貫通孔４４４ｕ、４４４ｌは、排気用に用いられる。これにより、モータ３１２内部からモータ３１２外部への気流をさらに大きくすることが可能となる。

【0095】

［Ｂ－３－５．第５変形例］
図１６は、第５変形例におけるモータ１３２ｅｌの内部構成の一部を簡略的に示す水平断面図である。上記実施形態では、下側モータ１３２ｌの水平断面（図６）において、永久磁石４１４ｌ及び第１貫通孔４４０ｌは長方形状であった。換言すると、ロータ４００ｌの軸方向に対する垂直断面（図６）において、永久磁石４１４ｌ及び第１貫通孔４４０ｌは、ロータフレーム４１２ｌの円環状の側面部４１２ｌの法線方向に配置されていた。

【0096】

これに対し、第５変形例の永久磁石４１４ｅｌ及び第１貫通孔４４０ｅｌは平行四辺形状である。換言すると、ロータ４００ｅｌの軸方向に対する垂直断面（図６）において、永久磁石４１４ｅｌ及び第１貫通孔４４０ｅｌは、側面部４２２ｅｌの法線方向に対して傾斜している。また、側面部４２２ｅｌの外周に設けられる第１貫通孔４４０ｅｌの出口は、側面部４２２ｅｌの内周に設けられる第１貫通孔４４０ｅｌの入口よりも、モータ１３２ｅｌの順回転方向（方向Ｄ１ｌ）において後方に配置されている。さらに、永久磁石４１４ｅｌの側面は、第１貫通孔４４０ｅｌを形成する側面部４２２ｅｌの内壁と面一になるように側面部４２２ｅｌの法線に対して傾斜している。

【0097】

これらにより、モータ１３２ｅｌ内部の気流がモータ１３２ｅｌ外部に円滑に放出され易くなる。従って、モータ１３２ｅｌ内部の冷却又はモータ１３２ｅｌ内部若しくはその周辺の異物放出を促進することが可能となる。このような傾斜は、上記実施形態の第２貫通孔４４２ｌ（図５）、第４変形例の第３貫通孔４４４ｌ（図１５）等に適用してもよい。なお、ステータ３００ｅｌは、上記実施形態のステータ３００ｌ（図６）と同様の構成である。

【0098】

［Ｂ－３－６．その他］
上記実施形態の第１貫通孔４４０ｕ、４４０ｌは、ロータ４００ｕ、４００ｌの軸方向の長さが、永久磁石４１４ｕ、４１４ｌと同等であった（図５及び図７）。しかしながら、例えば、第１貫通孔４４０ｕ、４４０ｌの利用に着目すれば、これに限らない。例えば、第１貫通孔４４０ｕ、４４０ｌの軸方向の長さは、永久磁石４１４ｕ、４１４ｌよりも短く又は長くしてもよい。

【0099】

上記実施形態の第１貫通孔４４０ｕ、４４０ｌは、ロータ４００ｕ、４００ｌの周方向の長さが、永久磁石４１４ｕ、４１４ｌ間の距離と同等であった（図７）。換言すると、永久磁石４１４ｕ、４１４ｌ間の距離全体を第１貫通孔４４０ｕ、４４０ｌが閉めていた。しかしながら、例えば、第１貫通孔４４０ｕ、４４０ｌの利用に着目すれば、これに限らない。例えば、側面部４２２ｕ、４２２ｌにおいて、永久磁石４１４ｕ、４１４ｌの間には、第１貫通孔４４０ｕ、４４０ｌを形成しない部分があってもよい。

【0100】

上記実施形態では、第１貫通孔４４０ｕ、４４０ｌ及び第２貫通孔４４２ｕ、４４２ｌを設けた（図５及び図７）。しかしながら、例えば、第１貫通孔４４０ｕ、４４０ｌの利用に着目すれば、第２貫通孔４４２ｕ、４４２ｌを省略してもよい。

【0101】

上記実施形態のロータ４００ｕ、４００ｌはステータ３００ｕ、３００ｌの外側に配置された（図５）。しかしながら、例えば、第１貫通孔４４０ｕ、４４０ｌの利用に着目すれば、これに限らず、ロータ４００ｕ、４００ｌはステータ３００ｕ、３００ｌの内側に配置されてもよい。第１～第５変形例（図１０～図１６）も同様である。

【0102】

上記実施形態において、上流側フィルタ５００ｌは、コイル３１２ｌと永久磁石４１４ｌの間の隙間ｄとステータボディ３１０ｌの両方を覆うものであった（図５）。そして、隙間ｄとステータボディ３１０の下方いずれにおいても上流側フィルタ５００ｌの網目の大きさを隙間ｄより小さくした。しかしながら、第１貫通孔４４０ｕ、４４０ｌの利用に着目すれば、ステータボディ３１０ｌの下方における上流側フィルタ５００ｌの網目の大きさを隙間ｄより大きくしてもよい。第１～第５変形例（図１０～図１６）も同様である。

【0103】

上記実施形態のプロペラユニットＵでは、上流側フィルタ５００ｌ、５００ｕ及び下流側フィルタ５０２ｌ、５０２ｌを設けた（図５）。しかしながら、例えば、第１貫通孔４４０ｕ、４４０ｌの利用に着目すれば、これに限らない。例えば、上流側フィルタ５００ｌ、５００ｕ及び下流側フィルタ５０２ｌ、５０２ｌの一方又は両方を省略してもよい。第１～第５変形例（図１０～図１６）も同様である。

【符号の説明】

【0104】

２４…ドローン（飛行体） １３０…プロペラ
１３２…モータ
２００…飛行制御部（モータ制御部） ３００…ステータ
３１０…ステータボディ（ヒートシンク）
３１２…コイル ４００…ロータ
４１０…ロータシャフト ４１２…ロータフレーム
４１４…永久磁石 ４２０…頂面部
４２２…側面部 ４４０…第１貫通孔
４４２…第２貫通孔 ４４４…第３貫通孔
５００…上流側フィルタ ５０２…下流側フィルタ
６０２、６１２…気流 ｄ…隙間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】