JP2017017892A - Motor housing for multicopter and waterproof motor using the same - Google Patents

Motor housing for multicopter and waterproof motor using the same Download PDF

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紀代一 菅木
Kiyokazu Sugaki
紀代一 菅木
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a motor housing for multicopter capable imparting waterproofness to a widely and generally circulating motor, and to provide a waterproof motor for multicopter in which waterproofness is enhanced thereby.SOLUTION: A motor housing 10 for multicopter capable of housing a motor 60 internally includes a lid 30 closing the opening of a body 20 having a bottomed cylindrical inner surface. At the junction of the body 20 and lid 30, an annular first seal member 41 consisting of an elastic body is placed, the lid 30 has a through hole 34 into which the rotating shaft 62 of a motor is inserted, and on the inner peripheral surface of the through hole 34, an annular second seal member 42 consisting of an elastic body is attached. In a waterproof motor 50 housing the motor 60 in the motor housing for multicopter, the inner peripheral surface of the body 20 and the lower surface of the lid 30 do not touch the motor case 61 of the motor 60.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明はマルチコプター用モータハウジングおよびこれを用いた防水モータに関し、さらに詳しくは、広く一般に流通するモータに防水性を付与可能なマルチコプター用モータハウジング、およびこれにより防水性が高められたマルチコプター用防水モータに関する。   The present invention relates to a motor housing for a multicopter and a waterproof motor using the motor housing, and more particularly, to a motor housing for a multicopter capable of imparting water resistance to a motor that is widely distributed in general, and to a multicopter with improved water resistance. The present invention relates to a waterproof motor.

従来、産業用無人ヘリコプターに代表される小型の無人飛行機(UAV)は、機体が高価で入手困難なうえ、安定して飛行させるためには操作に熟練が必要とされるものであった。しかし近年、高性能かつ取扱いも容易な加速度センサや角速度センサ、マイクロコントローラなどが廉価に入手可能となったことにより、機体の価格が下落するとともに、機体の制御操作の多くが自動化されたことで、操作性が飛躍的に向上した。こうした背景から現在、特に小型のマルチコプターについては、趣味目的だけでなく、広範な分野における種々のミッションへの応用が試行されている。   Conventionally, a small unmanned aerial vehicle (UAV) typified by an industrial unmanned helicopter has been expensive and difficult to obtain, and requires skill to operate in order to fly stably. However, in recent years, high-performance and easy-to-handle acceleration sensors, angular velocity sensors, microcontrollers, etc. have become available at low prices, which has led to a drop in the price of the aircraft and the automation of many of the aircraft's control operations. The operability has improved dramatically. From such a background, the application of a small multi-copter to various missions in a wide range of fields is now being tried, not only for hobby purposes.

マルチコプターは、複数のロータが搭載されたヘリコプターの一種であり、これら各ロータの回転速度を制御することにより機体のバランスをとりながら飛行する回転翼機である。マルチコプターは、ヘリコプターよりも簡易な構造のプロペラが使用可能であることから、整備性に優れ、また、比較的低いコストで機体を構成することが可能である。   A multicopter is a type of helicopter equipped with a plurality of rotors, and is a rotary wing aircraft that flies while balancing the fuselage by controlling the rotational speed of each rotor. Since a multi-copter can use a propeller having a simpler structure than that of a helicopter, the multi-copter is excellent in maintainability and can be configured at a relatively low cost.

また、マルチコプターの各ロータには、一般にアウターロータ型モータが使用されている。これにより、インナーロータ型モータを使う場合に比べ、大きなトルクでプロペラを回転させることが可能とされている。   Further, an outer rotor type motor is generally used for each rotor of the multicopter. As a result, it is possible to rotate the propeller with a larger torque than in the case of using the inner rotor type motor.

下記特許文献1には、容器に収容されたモータの回転軸側の端面にゴム製のシール部材を当て、そのシール部材をモータ側に蓋で押圧することにより防水性を高めた防水モータが開示されている。下記特許文献2には、円板状の傘部を有する断面略T字形の出力軸を備えるモータを防水カバーに収容し、その防水カバーの開口部を傘部で覆うとともに、その開口部と傘部との間にダストシールとオイルシールとを設けることにより防水性を高めた防水モータが開示されている。   Patent Document 1 below discloses a waterproof motor that has improved waterproofness by applying a rubber seal member to an end surface of a motor housed in a container on the rotating shaft side and pressing the seal member against the motor side with a lid. Has been. In Patent Document 2 below, a motor having an output shaft having a substantially T-shaped cross section having a disk-shaped umbrella portion is accommodated in a waterproof cover, and the opening portion of the waterproof cover is covered with the umbrella portion. A waterproof motor is disclosed in which a waterproof property is improved by providing a dust seal and an oil seal between them.

特開2001−157401号公報JP 2001-157401 A 特開2011−250586号公報JP 2011-250586 A

マルチコプターが担う役割の重要性が高まるにつれ、例えば雨天時であっても飛行を延期することが困難な状況も生じ得る。一方で、マルチコプターのロータに雨滴が侵入した場合、モータの短絡や漏電による故障、ひいては機体の墜落をまねくおそれがある。   As the role of the multicopter becomes more important, for example, it may be difficult to postpone the flight even in rainy weather. On the other hand, if raindrops enter the rotor of the multicopter, there is a risk of a motor short-circuit or a fault due to electric leakage, which in turn may cause the aircraft to crash.

上記のような状況を想定し、各プロペラのモータに対して、上方から降りかかる雨滴に対する防水対策を施したとしても、プロペラの回転により生じる乱気流に巻き込まれた雨滴がモータの下方から回り込んでモータ内に侵入することが考えられる。また、濡れている地面に対して離着陸を行うとき、或いは水面上を飛行するときには、地面効果や水面効果により巻き上げられた水しぶきがモータ内に侵入することも考えられる。さらに、例えば火災現場において被災者の捜索などを行うような場合には、スプリンクラーからの高圧の放水を直接受けたり、その水滴の跳弾を四方から受けたりすることも考えられる。このような事情から、マルチコプターのモータには、全方向からの水の侵入に対する高い防水性能を備えることが望まれている。   Assuming the above situation, even if the propeller motors are waterproofed against raindrops falling from above, the raindrops caught in the turbulence generated by the rotation of the propellers wrap around from below the motor. It is conceivable to enter inside. Further, when taking off and landing on the wet ground, or when flying on the surface of the water, it is conceivable that water splashed up by the ground effect or the water surface effect enters the motor. Furthermore, for example, when searching for a victim in a fire site, it is conceivable to receive high-pressure water discharge directly from the sprinkler or to receive the splashes of water droplets from four directions. Under such circumstances, it is desired that the motor of the multicopter has a high waterproof performance against water intrusion from all directions.

マルチコプターのモータに防水性を付与すべく特許文献1の構成をとる場合、上でも述べたように、特許文献1の防水モータは容器に収容されたモータの回転軸側の端面にゴム製のシール部材を押し当てる必要があることから、モータケース自体が回転するアウターロータ型モータには適用することができない。また、特許文献2の防水ケースは、これと対になった特殊な形状の回転軸を備えた専用のモータにしか用いることができず、広く一般に流通するモータに適用することはできない。   In the case of adopting the configuration of Patent Document 1 in order to impart waterproofness to the motor of the multicopter, as described above, the waterproof motor of Patent Document 1 is made of rubber on the end surface on the rotating shaft side of the motor accommodated in the container. Since it is necessary to press the seal member, it cannot be applied to an outer rotor type motor in which the motor case itself rotates. Further, the waterproof case of Patent Document 2 can be used only for a dedicated motor having a specially shaped rotating shaft paired therewith, and cannot be applied to a motor that is widely distributed in general.

上記問題に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、広く一般に流通するモータに防水性を付与可能なマルチコプター用モータハウジング、およびこれにより防水性が高められたマルチコプター用防水モータを提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, the problem to be solved by the present invention is to provide a motor housing for a multicopter capable of imparting water resistance to a motor that is widely distributed in general, and a water proof motor for multicopter that has been improved in water resistance. There is.

上記課題を解決するため、本発明のマルチコプター用モータハウジングは、モータを内部に収容可能であり、有底筒状の内面を有する本体部と、前記本体部の開口を塞ぐ蓋部と、を備え、前記本体部と前記蓋部との接合部には、弾性体からなる環状のシール部材である第1シール部材が配置され、前記蓋部は前記モータの回転軸が挿通される貫通孔を有し、該貫通孔の内周面には、弾性体からなる円環状のシール部材である第2シール部材が取り付けられていることを特徴とする。   In order to solve the above problems, a motor housing for a multicopter according to the present invention includes a main body having a bottomed cylindrical inner surface and a lid that closes an opening of the main body. A first seal member, which is an annular seal member made of an elastic body, is disposed at a joint portion between the main body portion and the lid portion, and the lid portion has a through hole through which the rotation shaft of the motor is inserted. And a second seal member, which is an annular seal member made of an elastic body, is attached to the inner peripheral surface of the through hole.

有底筒状の内面を有する本体部とその本体部の開口を塞ぐ蓋部とを備えることにより、本発明のモータハウジングは、外部に露出したモータの回転軸を除き、収容されたモータの全体を覆うことができる。そして、モータハウジングに付着した水が内部に侵入する隙間である本体部と蓋部との間、および蓋部の貫通孔とモータの回転軸との間に、弾性体からなるシール部材をそれぞれ設けたことにより、あらゆる方向からの水の侵入を遮断することができる。また、本発明のモータハウジングは本体部が有底筒状の内面を有していることから、その収容空間の形状は一般に流通するモータとの適合性が高い。さらに、蓋部の貫通孔の防水機構は、モータの回転軸との間に設けられた第2シール部材のみであることから、第2シール部材がモータケースの回転軸側端面を押圧することもなく、第2シール部材がアウターロータ型モータの回転を阻害することもない。   By including a main body portion having a bottomed cylindrical inner surface and a lid portion that closes the opening of the main body portion, the motor housing of the present invention is an entire motor accommodated except for the rotating shaft of the motor exposed to the outside. Can be covered. A seal member made of an elastic body is provided between the main body portion and the lid portion, which are gaps through which water adhering to the motor housing enters, and between the through hole of the lid portion and the rotation shaft of the motor. Thus, it is possible to block water from entering from all directions. In addition, since the motor housing of the present invention has a bottomed cylindrical inner surface, the shape of the accommodation space is highly compatible with a generally circulating motor. Furthermore, since the waterproof mechanism for the through hole of the lid is only the second seal member provided between the motor and the rotation shaft, the second seal member may press the rotation shaft side end surface of the motor case. In addition, the second seal member does not hinder the rotation of the outer rotor type motor.

また、前記本体部は、前記モータのリード線を該本体部の外へ引き出す引出口を有し、該引出口には弾性体からなるキャップ状のシール部材である第3シール部材がはめ込まれ、該第3シール部材には、前記リード線が挿通されるとともに該リード線を弾性力により締め付けて保持する保持孔が形成される構成としても良い。   Further, the main body portion has an outlet that pulls out the lead wire of the motor to the outside of the main body portion, and a third seal member that is a cap-shaped seal member made of an elastic body is fitted into the outlet, The third seal member may have a structure in which the lead wire is inserted and a holding hole for holding the lead wire by being tightened by an elastic force is formed.

モータのリード線が、例えば本体部の底面に設けられた引出口から、かかる引出口を封止するモータマウントやフレームの内部に挿通されるような構成ではなく、リード線がモータハウジングから外部に露出する構成であったとしても、第3のシール部材を備えることにより、リード線の引出口からの水の侵入を遮断することができる。   For example, the lead wire of the motor is not inserted into the motor mount or the frame that seals the lead-out port from the lead-out port provided on the bottom surface of the main body, for example. Even if it is the structure to expose, the penetration | invasion of the water from the lead-out port of a lead wire can be interrupted | blocked by providing the 3rd sealing member.

また、本発明においては、前記第2シール部材はゴム製のOリングであり、前記第2シール部材の表面にはフッ素系潤滑剤が塗布されている構成とすることが好ましい。   In the present invention, it is preferable that the second seal member is a rubber O-ring, and a fluorine-based lubricant is applied to the surface of the second seal member.

第2シール部材がゴム製のOリングである場合、第2シール部材とモータの回転軸との潤滑剤として一般的な鉱油系グリースが用いられると、グリースが第2シール部材を浸食し、その密封性能が低下するおそれがある。一方、第2シール部材の浸食を防ぐべくシリコーングリスを用いた場合、シリコーングリスは耐圧性が低く、頻繁にメンテナンスを行わなければ密封性能を維持することができない。本構成によれば、第2シール部材がゴムからなる場合でも浸食されることがなく、また、高い耐久性により優れた潤滑性を長期間維持することが可能となる。   When the second seal member is a rubber O-ring, when a general mineral oil-based grease is used as a lubricant between the second seal member and the motor rotation shaft, the grease erodes the second seal member, Sealing performance may be reduced. On the other hand, when silicone grease is used to prevent erosion of the second seal member, the silicone grease has low pressure resistance, and the sealing performance cannot be maintained unless frequent maintenance is performed. According to this configuration, even when the second seal member is made of rubber, the second seal member is not eroded, and excellent durability can be maintained for a long time due to high durability.

また、本発明においては、前記フッ素系潤滑剤は、基油と固体潤滑剤とがフッ素系材料からなることが好ましい。   In the present invention, it is preferable that the fluorinated lubricant includes a base oil and a solid lubricant made of a fluorinated material.

基油と固体潤滑剤とがフッ素系材料からなる高純度のフッ素系潤滑剤を用いることにより、上述のフッ素による効果をより際立たせることができる。   By using a high-purity fluorine-based lubricant in which the base oil and the solid lubricant are made of a fluorine-based material, the above-described effect of fluorine can be made more conspicuous.

また、本発明においては、前記本体部の底部には、該本体部内における前記モータの位置を固定するためのねじ穴と、該本体部をモータマウントへ固定するためのねじ穴とが設けられている構成とすることが好ましい。   In the present invention, the bottom of the main body is provided with a screw hole for fixing the position of the motor in the main body and a screw hole for fixing the main body to the motor mount. It is preferable to have a configuration.

上記構成とすることにより、蓋部の貫通孔に対して高い位置精度でモータの回転軸を挿通することができ、回転軸の回転に対する第2シール部材の摩擦抵抗、および第2シール部材の摩耗を最小限に抑えることができる。   With the above-described configuration, the rotation shaft of the motor can be inserted with high positional accuracy with respect to the through hole of the lid portion, the frictional resistance of the second seal member with respect to the rotation of the rotation shaft, and the wear of the second seal member Can be minimized.

また、本発明においては、前記本体部の外周面には、該本体部の周方向に延びる突条であるリブ部が形成されている構成としても良い。   Moreover, in this invention, it is good also as a structure by which the rib part which is a protrusion extended in the circumferential direction of this main-body part is formed in the outer peripheral surface of the said main-body part.

リブ部には、本体部の強度を向上させる効果のみならず、ヒートシンクとしての効果も期待される。本発明にかかるモータハウジングはマルチコプターのプロペラに用いられることから、その使用時には上空を吹く風やマルチコプターの飛行による風圧、およびプロペラの回転が引き起こす乱気流に常にさらされることになる。そのため、特に金属材料など伝熱性の高い材料がモータハウジングに用いられた場合、ヒートシンクとしての効果はより顕著となる。   The rib part is expected to have an effect as a heat sink as well as an effect of improving the strength of the main body part. Since the motor housing according to the present invention is used for a propeller of a multicopter, at the time of use, the motor housing is always exposed to wind blowing above, wind pressure due to the flight of the multicopter, and turbulence caused by rotation of the propeller. Therefore, the effect as a heat sink becomes more conspicuous when a highly heat-conductive material such as a metal material is used for the motor housing.

上記課題を解決するため、本発明の防水モータは、本発明にかかるマルチコプター用モータハウジングにモータが収容されてなる防水モータであって、前記本体部の内周面および前記蓋部の下面は、収容された前記モータのモータケースに接触しないことを特徴とする。   In order to solve the above problems, a waterproof motor of the present invention is a waterproof motor in which a motor is accommodated in a multicopter motor housing according to the present invention, and an inner peripheral surface of the main body and a lower surface of the lid are The motor case is not in contact with the housed motor.

本発明のマルチコプター用モータハウジングとこれに収容される一般的な構成のモータとの適合性を左右する要素は、それらの大きさのみである。具体的には、マルチコプター用モータハウジングの収容空間がモータのモータケースよりも大きく、モータの回転軸の軸長が貫通孔から外部に露出可能な長さを備えていればよい。上記構成により、本発明のマルチコプター用モータハウジングは、一般に流通する広範な種類のモータに防水性を付与することが可能である。   The only factors that affect the compatibility of the motor housing for multicopters of the present invention with the motor of a general configuration housed therein are their sizes. Specifically, the housing space of the motor housing for the multicopter may be larger than the motor case of the motor, and the shaft length of the rotating shaft of the motor may be long enough to be exposed to the outside through the through hole. By the said structure, the motor housing for multicopters of this invention can provide waterproof property to a wide variety of motors generally distributed.

また、本発明においては、前記マルチコプター用モータハウジングに収容されるモータはアウターロータ型モータであることが好ましい。   In the present invention, the motor accommodated in the multicopter motor housing is preferably an outer rotor type motor.

アウターロータ型モータは、インナーロータ型モータに比べて大きなトルクを出力することができる。本発明にかかるモータハウジングの収容空間は、収容されたモータのモータケースの外周面および回転軸側端面には接触しないことから、アウターロータ型モータが収容された場合でもその回転が阻害されることがない。これにより、一般に流通するアウターロータ型モータを用いて簡便にインナーロータ型モータよりも大きな出力を得ることができる。   The outer rotor type motor can output a larger torque than the inner rotor type motor. Since the housing space of the motor housing according to the present invention does not contact the outer peripheral surface of the motor case and the rotating shaft side end surface of the motor accommodated, the rotation is inhibited even when the outer rotor type motor is housed. There is no. Thereby, it is possible to easily obtain a larger output than the inner rotor type motor by using a generally distributed outer rotor type motor.

また、本発明においては、前記モータの回転軸にはマルチコプターのプロペラが装着されることが好ましい。   In the present invention, it is preferable that a propeller of a multicopter is attached to the rotating shaft of the motor.

本発明の防水モータにマルチコプターのプロペラを装着することにより、ロータの防水性を向上させることができる。また、本発明の防水モータにはアウターロータ型モータを用いることができるため、マルチコプターのプロペラを大きなトルクで回転させることが可能である。これによりプロペラの始動がスムーズになるとともに、プロペラの回転負荷が高くなったときでもプロペラの回転速度を維持することができる。これにより、マルチコプターの飛行時における機体の安定性を高めることができる。   By attaching a multicopter propeller to the waterproof motor of the present invention, the waterproofness of the rotor can be improved. Further, since the outer rotor type motor can be used for the waterproof motor of the present invention, the propeller of the multicopter can be rotated with a large torque. As a result, the propeller can be started smoothly and the rotation speed of the propeller can be maintained even when the rotation load of the propeller becomes high. Thereby, the stability of the aircraft during the flight of the multicopter can be enhanced.

以上のように、本発明にかかるマルチコプター用モータハウジングおよびこれを用いた防水モータによれば、広く一般に流通するモータに防水性を付与可能であり、またこれにより防水性が高められたマルチコプター用防水モータを提供することができる。   As described above, according to the motor housing for a multicopter and the waterproof motor using the same according to the present invention, it is possible to impart waterproofness to widely distributed motors, and thus the multicopter with improved waterproofness. A waterproof motor can be provided.

マルチコプター用モータハウジングの外観を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the external appearance of the motor housing for multicopters. モータハウジングおよび防水モータを側面から見た断面図である。It is sectional drawing which looked at the motor housing and the waterproof motor from the side. モータハウジングの底面図である。It is a bottom view of a motor housing. プロペラが装着された防水モータの外観を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external appearance of the waterproof motor with which the propeller was mounted | worn. 他の実施形態にかかるマルチコプター用モータハウジングの外観を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external appearance of the motor housing for multicopters concerning other embodiment.

以下、本発明にかかるマルチコプター用モータハウジング(以下単に「ハウジング」ともいう。)およびこれを用いた防水モータの実施形態について図面を用いて説明する。また、本発明でいう「マルチコプター」とは小型の無人飛行機(UAV)としてのマルチコプターを意味している。尚、以下の説明において「上」および「下」とは、図1に示される上下をいう。   Embodiments of a motor housing for a multicopter (hereinafter also simply referred to as “housing”) and a waterproof motor using the same according to the present invention will be described below with reference to the drawings. The “multicopter” in the present invention means a multicopter as a small unmanned aerial vehicle (UAV). In the following description, “upper” and “lower” refer to the upper and lower sides shown in FIG.

(ハウジング概要)
本実施形態にかかるハウジング10は、マルチコプターのプロペラを回転させるモータが収容されるマルチコプター用モータハウジングである。図1はハウジング10の外観を示す分解斜視図である。図2はハウジング10および後述する防水モータ50を側面から見た断面図である。図1および図2に示されるように、ハウジング10は、本体部20と、本体部20の開口を塞ぐ蓋部30とを有する。
(Housing outline)
The housing 10 according to this embodiment is a motor housing for a multicopter in which a motor that rotates a propeller of the multicopter is accommodated. FIG. 1 is an exploded perspective view showing the appearance of the housing 10. FIG. 2 is a cross-sectional view of the housing 10 and a waterproof motor 50 described later as viewed from the side. As shown in FIGS. 1 and 2, the housing 10 includes a main body 20 and a lid 30 that closes an opening of the main body 20.

本体部20は、有底筒状の外形および内面21aを有し、円筒状の胴部21と、胴部21の底を封止する底部22とからなる部材である。胴部21の開口側の端部には、胴部21の肉厚が径方向外側に向かって厚くされたフランジ部23が形成されている。フランジ部23の上面23a(蓋部30との接合部)には、その周方向における全周にわたって、線状に連続した一本の溝24が形成されている。また、フランジ部23の上面23aにおける溝24よりも径方向外側の部分には、周方向等間隔に5つのねじ穴29が設けられている。   The main body 20 is a member that has a bottomed cylindrical outer shape and an inner surface 21 a and includes a cylindrical body 21 and a bottom 22 that seals the bottom of the body 21. A flange portion 23 in which the thickness of the body portion 21 is increased toward the outer side in the radial direction is formed at the end of the body portion 21 on the opening side. On the upper surface 23a of the flange portion 23 (joined portion with the lid portion 30), a single linear groove 24 is formed over the entire circumference in the circumferential direction. In addition, five screw holes 29 are provided at equal intervals in the circumferential direction at a portion radially outward from the groove 24 on the upper surface 23a of the flange portion 23.

蓋部30は、円盤状の外形を有し、径方向内側の部分を構成する天板部31と、天板部31の外周端から径方向外側に向かって延出し、天板部31よりも上面の高さが段状に低くされた部分であるフランジ部32とからなる部材である。天板部31の中央には、上下方向に貫通された貫通孔34が形成されている。天板部31の上面は、貫通孔34から径方向外側に向かってなだらかに下方へと傾斜する傾斜面になっており、天板部31に付着した水滴が傾斜に沿って流れ落ちることにより、水滴が貫通孔34に接近しにくい構造とされている。フランジ部32には、本体部20のねじ穴29の周方向位置に相当する位置に、5つのねじ穴39が設けられている。各ねじ穴39を、蓋部30の周方向における両側から挟む位置には、天板部31の外周端からフランジ部32の外周端に連続して、曲面状に延びるガイド板33が形成されている。   The lid portion 30 has a disk-like outer shape, and extends from the outer peripheral end of the top plate portion 31 in the radial direction toward the radially outer side. This is a member composed of a flange portion 32 which is a portion where the height of the upper surface is lowered stepwise. In the center of the top plate portion 31, a through hole 34 penetrating in the vertical direction is formed. The top surface of the top plate portion 31 is an inclined surface that gently slopes downward in the radial direction from the through hole 34, and the water droplets adhering to the top plate portion 31 flow down along the slope. However, it is difficult to approach the through hole 34. The flange portion 32 is provided with five screw holes 39 at positions corresponding to the circumferential positions of the screw holes 29 of the main body portion 20. A guide plate 33 extending in a curved shape is formed continuously from the outer peripheral end of the top plate portion 31 to the outer peripheral end of the flange portion 32 at a position sandwiching each screw hole 39 from both sides in the circumferential direction of the lid portion 30. Yes.

(ハウジング10のシール構造)
本体部20のフランジ部23に形成された溝24には、ゴム製のOリングである大径Oリング41(弾性体からなる環状のシール部材である第1シール部材の一形態)が装填される。蓋部30のフランジ部32は、その下面32a(本体部20との接合部)の内外径がフランジ部23の上面23aの内外径と等しく、これらフランジ部32およびフランジ部23が止めねじ91により締め付けられると、大径Oリング41は上下方向に圧縮される。これにより蓋部30と本体部20との間から水が侵入することが防止されている。
(Seal structure of housing 10)
The groove 24 formed in the flange portion 23 of the main body portion 20 is loaded with a large-diameter O-ring 41 that is a rubber O-ring (one form of a first seal member that is an annular seal member made of an elastic body). The The flange portion 32 of the lid portion 30 has the inner and outer diameters of the lower surface 32 a (joined portion with the main body portion 20) equal to the inner and outer diameters of the upper surface 23 a of the flange portion 23. When tightened, the large-diameter O-ring 41 is compressed in the vertical direction. This prevents water from entering between the lid portion 30 and the main body portion 20.

図2(a)に示されるように、蓋部30に設けられた貫通孔34の内周面は、下から上に向かって階段状に縮径された3つの部分により構成されている。貫通孔34の一番下の部分には円環状のベアリング35が取り付けられている。貫通孔34の下(上)から二番目の部分にはゴム製のOリングである小径Oリング42(弾性体からなる円環状のシール部材である第2シール部材の一形態)が取り付けられている。貫通孔34の一番上の部分は、小径Oリング42の内径よりもやや大きな径の開口部となっている。図2(b)に示されるように、小径Oリング42の内径は、ハウジング10に収容されたアウターロータ型ブラシレスDCモータ60(以下単に「モータ60」という。)の回転軸62の軸径よりもやや小さくなるよう調整されており、これにより、蓋部30の貫通孔34とモータ60の回転軸62との間から水が侵入することが防止されている。   As shown in FIG. 2A, the inner peripheral surface of the through-hole 34 provided in the lid portion 30 is composed of three portions whose diameters are reduced stepwise from the bottom to the top. An annular bearing 35 is attached to the lowermost portion of the through hole 34. A small-diameter O-ring 42 (one form of the second sealing member, which is an annular sealing member made of an elastic body) is attached to the second portion from the bottom (top) of the through hole 34. Yes. The uppermost portion of the through hole 34 is an opening having a diameter slightly larger than the inner diameter of the small diameter O-ring 42. As shown in FIG. 2B, the inner diameter of the small-diameter O-ring 42 is larger than the shaft diameter of the rotating shaft 62 of the outer rotor type brushless DC motor 60 (hereinafter simply referred to as “motor 60”) housed in the housing 10. It is adjusted to be slightly smaller, and this prevents water from entering from between the through hole 34 of the lid 30 and the rotating shaft 62 of the motor 60.

また、小径Oリング42の表面にはフッ素系潤滑剤が塗布されており、回転軸62との摩擦抵抗が低減されている。本実施形態におけるフッ素系潤滑剤の基油および固定潤滑剤にはそれぞれ、フッ素系材料であるフッ素オイルおよびPTFE(polytetrafluoroethylene)が用いられており、また、溶剤にも速乾性フッ素溶剤が用いられている。小径Oリング42と回転軸62との潤滑剤に一般的な鉱油系グリースが用いられた場合、ゴムからなる小径Oリング42がグリースに浸食され、小径Oリング42の密封性能が低下するおそれがある。本実施形態における小径Oリング42には潤滑剤として高純度のフッ素系潤滑剤が塗布されていることから、小径Oリング42が浸食されることがなく、また、高い耐久性により優れた潤滑性を長期間維持することが可能とされている。   Further, a fluorine-based lubricant is applied to the surface of the small-diameter O-ring 42 so that the frictional resistance with the rotating shaft 62 is reduced. Fluorine oil and PTFE (polytetrafluoroethylene), which are fluorine-based materials, are used for the base oil and fixed lubricant of the fluorine-based lubricant in this embodiment, respectively, and a quick-drying fluorine solvent is also used as the solvent. Yes. When a general mineral oil-based grease is used as a lubricant for the small-diameter O-ring 42 and the rotary shaft 62, the small-diameter O-ring 42 made of rubber may be eroded by the grease and the sealing performance of the small-diameter O-ring 42 may be reduced. is there. Since the small-diameter O-ring 42 in this embodiment is coated with a high-purity fluorine-based lubricant as a lubricant, the small-diameter O-ring 42 is not eroded and has excellent durability due to high durability. Can be maintained for a long time.

図1に示されるように、本体部20の外周面には、モータ60のリード線63(図5参照)を本体部20の外へ引き出す引出口25が形成されており、引出口25にはゴム製のキャップ43(弾性体からなるキャップ状のシール部材である第3シール部材の一形態)がはめ込まれている。キャップ43には、リード線63が挿通されるとともにリード線63を弾性力により締め付けて保持する保持孔431が形成されている。本体部20にモータ60が収容され、そのリード線63が保持孔431に挿通されることにより、引出口25からの水の侵入が遮断される。   As shown in FIG. 1, an outlet 25 is formed on the outer peripheral surface of the main body 20 to draw out the lead wire 63 (see FIG. 5) of the motor 60 to the outside of the main body 20. A rubber cap 43 (one form of a third seal member which is a cap-like seal member made of an elastic body) is fitted. The cap 43 is formed with a holding hole 431 through which the lead wire 63 is inserted and which holds the lead wire 63 by elastic force. The motor 60 is accommodated in the main body 20, and the lead wire 63 is inserted into the holding hole 431, thereby blocking water from entering from the outlet 25.

ハウジング10に付着した水が内部に侵入し得る隙間である本体部20と蓋部30との接合部、蓋部30の貫通孔34、および本体部20の引出口25のそれぞれに、弾性体からなるシール部材が設けられていることにより、ハウジング10に対するあらゆる方向からの水の侵入が防止されている。尚、本発明でいう「弾性体からなるシール部材」とは、圧縮されることで部材間の隙間に密着し、水などの流体の侵入を防止する部材をいう。本発明における第1シール部材および第2シール部材の実施形態はハウジング10に用いられている大径Oリング41や小径Oリング42には限定されず、ハウジングの形状や求められる防水性能に応じて他のパッキンやガスケットを用いてもよい。   From the elastic body to each of the joint portion between the main body portion 20 and the lid portion 30, the through-hole 34 of the lid portion 30, and the outlet 25 of the main body portion 20, which is a gap through which water adhering to the housing 10 can enter. Since the sealing member is provided, water can be prevented from entering the housing 10 from all directions. The “seal member made of an elastic body” as used in the present invention refers to a member that is in close contact with the gap between the members by being compressed and prevents entry of fluid such as water. Embodiments of the first seal member and the second seal member in the present invention are not limited to the large-diameter O-ring 41 and the small-diameter O-ring 42 used in the housing 10, but according to the shape of the housing and the required waterproof performance. Other packings and gaskets may be used.

図2(a)に示されるように、ハウジング10は、本体部20が円筒状の胴部21を備えた有底筒状の部材により構成されている。そのため、ハウジング10の収容空間(本体部20の内面21aと蓋部30の下面30aとにより区画される空間)の形状は略円柱状となる。また、ハウジング10の蓋部30の中央には、上下方向に貫通する貫通孔34が設けられている。一般に流通するモータも、円柱状のモータケースと、そのモータケースの一端の中心から延出した回転軸とからなる外形のものが大半であることから、ハウジング10には、一般に流通する広範な種類のモータを収容することが可能である。   As shown in FIG. 2A, the housing 10 is configured by a bottomed cylindrical member in which the main body portion 20 includes a cylindrical trunk portion 21. Therefore, the shape of the housing space of the housing 10 (the space defined by the inner surface 21a of the main body portion 20 and the lower surface 30a of the lid portion 30) is substantially cylindrical. Further, a through hole 34 penetrating in the vertical direction is provided in the center of the lid portion 30 of the housing 10. Since most motors that circulate generally have a cylindrical motor case and a rotating shaft that extends from the center of one end of the motor case, the housing 10 has a wide variety of circulators that are generally circulated. It is possible to accommodate other motors.

上記のような一般的なモータとハウジング10との適合性を左右する要素は、それらの大きさのみである。具体的には、ハウジング10の収容空間がモータのモータケースよりも大きく、モータの回転軸の軸長が貫通孔34から外部に露出可能な長さを備えていればよい。尚、モータの回転軸の軸径の違いについては、小径Oリング42の線径を変えることによりある程度は吸収可能であり、回転軸の軸長については、回転軸の延長アダプタやモータの底上げアダプタなどを用意することによりその吸収可能範囲を広げることもできる。   The only factors that determine the compatibility between the general motor and the housing 10 as described above are their sizes. Specifically, it is only necessary that the housing space of the housing 10 is larger than the motor case of the motor, and that the shaft length of the rotation shaft of the motor has a length that can be exposed to the outside from the through hole 34. The difference in the shaft diameter of the motor rotating shaft can be absorbed to some extent by changing the wire diameter of the small-diameter O-ring 42, and the shaft length of the rotating shaft can be extended to the rotating shaft extension adapter or the motor bottom raising adapter. It is also possible to widen the absorption range by preparing such as.

尚、本発明における本体部の要件である「有底筒状の内面」には、本実施形態にかかる胴部21のように内周面が円筒状のものだけでなく、角筒状の胴部と底部とを備えた構成も含まれる。   In addition, the “bottomed cylindrical inner surface” which is a requirement of the main body in the present invention includes not only a cylindrical inner cylinder as in the case of the barrel 21 according to the present embodiment, but also a square cylindrical barrel. A configuration including a portion and a bottom portion is also included.

また、本実施形態における本体部20および蓋部30はいずれもアルミニウム合金からなるが、これらに用いられる材料はアルミニウム合金に限られず、サイズや必要とされる防水性能に応じて樹脂などが用いられても良い。   Moreover, although the main-body part 20 and the cover part 30 in this embodiment both consist of aluminum alloys, the material used for these is not restricted to an aluminum alloy, Resin etc. are used according to a size and required waterproof performance. May be.

(防水モータ概要)
本実施形態にかかるマルチコプター用防水モータ50(以下単に「防水モータ50」という。)は、ハウジング10にモータ60が収容されたものである。
(Outline of waterproof motor)
A multicopter waterproof motor 50 according to the present embodiment (hereinafter simply referred to as “waterproof motor 50”) is a housing 10 in which a motor 60 is accommodated.

図2(b)に示されるように、防水モータ50の本体部20の内周面21b、および蓋部30の下面30aは、モータ60のモータケース61に接触していない。また、蓋部30の貫通孔34の防水機構は、モータ60の回転軸62との間に設けられた小径Oリング42のみであり、小径Oリング42(およびベアリング35)もモータケース61の回転軸側端面61bには接触していない。つまり、防水モータ50は、ハウジング10にアウターロータ型モータが収容された場合でもそのモータの回転を阻害しない。これにより、アウターロータ型モータにハウジング10を適用することができ、簡便にインナーロータ型モータよりも大きなトルクを得ることが可能とされている。   As shown in FIG. 2B, the inner peripheral surface 21 b of the main body 20 of the waterproof motor 50 and the lower surface 30 a of the lid 30 are not in contact with the motor case 61 of the motor 60. Further, the waterproof mechanism of the through hole 34 of the lid 30 is only the small diameter O-ring 42 provided between the rotating shaft 62 of the motor 60, and the small diameter O-ring 42 (and the bearing 35) also rotates the motor case 61. It does not contact the shaft side end face 61b. That is, the waterproof motor 50 does not hinder the rotation of the motor even when the outer rotor type motor is accommodated in the housing 10. Thereby, the housing 10 can be applied to the outer rotor type motor, and it is possible to easily obtain a larger torque than the inner rotor type motor.

尚、本実施形態においてはアウターロータ型のモータ60が使用されているが、求められるトルクに応じてインナーロータ型のモータを使用しても良い。この場合であっても一般に流通する広範な種類のインナーロータ型モータに本実施形態のハウジング10を適用することができる。   In this embodiment, the outer rotor type motor 60 is used, but an inner rotor type motor may be used according to the required torque. Even in this case, the housing 10 of this embodiment can be applied to a wide variety of inner rotor type motors that are generally distributed.

図3は防水モータ50のハウジング10の底面図である。ハウジング10の底部22には、本体部20内に収容されたモータ60の位置を固定するためのねじ穴である三つのモータ固定ねじ穴26と、モータマウント96(図4参照)へ本体部20を固定するためのねじ穴である四つのハウジング固定ねじ穴27とが別々に設けられている。これら各ねじ穴26、27はそれぞれ、底部22の周方向に沿って等間隔に配置されている。   FIG. 3 is a bottom view of the housing 10 of the waterproof motor 50. The bottom portion 22 of the housing 10 has three motor fixing screw holes 26 that are screw holes for fixing the position of the motor 60 accommodated in the main body portion 20, and the motor mount 96 (see FIG. 4). Four housing fixing screw holes 27 which are screw holes for fixing the two are provided separately. These screw holes 26 and 27 are arranged at equal intervals along the circumferential direction of the bottom portion 22.

防水モータ50をマルチコプターのモータマウント96へ固定する手順としては、まず、モータ60を本体部20へ収容し、モータ固定ねじ穴26から図示しないモータ固定ねじを仮締めする。次に、本体部20に蓋部30を止めねじ91で固定し、モータ固定ねじを本締めする。そして、防水モータ50をモータマウント96へ配置し、ハウジング固定ねじ穴27から図示しないハウジング固定ねじを締める。   As a procedure for fixing the waterproof motor 50 to the motor mount 96 of the multicopter, first, the motor 60 is accommodated in the main body 20 and a motor fixing screw (not shown) is temporarily tightened from the motor fixing screw hole 26. Next, the lid 30 is fixed to the main body 20 with a set screw 91, and the motor fixing screw is finally tightened. Then, the waterproof motor 50 is disposed on the motor mount 96 and a housing fixing screw (not shown) is tightened from the housing fixing screw hole 27.

ハウジング10がモータ固定ねじ穴26とハウジング固定ねじ穴27とを備え、上記のような手順により防水モータ50がマルチコプターのモータマウント96へ固定されることにより、モータ60の回転軸62を蓋部30の貫通孔34に対して高い位置精度で挿通することができる。これにより、回転軸62の回転に対する小径Oリング42の摩擦抵抗、および小径Oリング42の摩耗を最小限に抑えることが可能とされている。   The housing 10 includes a motor fixing screw hole 26 and a housing fixing screw hole 27, and the waterproof motor 50 is fixed to the motor mount 96 of the multicopter by the procedure as described above, whereby the rotating shaft 62 of the motor 60 is attached to the lid portion. The thirty through holes 34 can be inserted with high positional accuracy. Thereby, it is possible to minimize the frictional resistance of the small-diameter O-ring 42 against the rotation of the rotary shaft 62 and the wear of the small-diameter O-ring 42.

図4は防水モータ50にマルチコプターのプロペラ95が装着された状態を示す図である。本実施形態のモータ60にはアウターロータ型モータが用いられていることから、プロペラ95を大きなトルクで回転させることが可能とされている。これによりプロペラ95の始動がスムーズになるとともに、プロペラ95の回転負荷が高くなったときでもプロペラ95の回転速度を維持することができ、マルチコプターの飛行時における機体の安定性が高められる。   FIG. 4 is a view showing a state where a multi-copter propeller 95 is attached to the waterproof motor 50. Since the outer rotor type motor is used for the motor 60 of the present embodiment, the propeller 95 can be rotated with a large torque. As a result, the propeller 95 can be started smoothly, and the rotation speed of the propeller 95 can be maintained even when the rotation load of the propeller 95 becomes high, so that the stability of the aircraft during the flight of the multicopter is enhanced.

(他の実施形態)
以下に、本発明の他の実施形態にかかるマルチコプター用モータハウジング11(以下単に「ハウジング11」という。)、およびハウジング11にモータ60が収容されてなるマルチコプター用防水モータ51(以下単に「防水モータ51」という。)について図面を用いて説明する。なお、以下の説明では、先の実施形態と同様または同一の機能を有する構成については、先の実施形態と同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
(Other embodiments)
Hereinafter, a multicopter motor housing 11 (hereinafter simply referred to as “housing 11”) according to another embodiment of the present invention, and a multicopter waterproof motor 51 (hereinafter simply referred to as “housing 11”) in which the motor 60 is accommodated in the housing 11 will be described. The waterproof motor 51 ") will be described with reference to the drawings. In the following description, components having the same or the same functions as those of the previous embodiment are denoted by the same reference numerals as those of the previous embodiment, and detailed description thereof is omitted.

図5はハウジング11にモータ60が収容されている状態を示す斜視図である。ハウジング11は、その本体部70の円筒状の胴部71の外周面に、周方向に延びる突条である複数のリブ部78が形成されている。リブ部78は、ハウジング11の強度を高めるとともに、ヒートシンクとしての機能も備えている。ハウジング11はマルチコプターのプロペラに用いられることから、その使用時には上空を吹く風やマルチコプターの飛行による風圧、およびプロペラの回転が引き起こす乱気流に常にさらされることになる。そのため、特にハウジング11に金属材料など伝熱性の高い材料を用いた場合、そのヒートシンクとしての効果が顕著となる。   FIG. 5 is a perspective view showing a state where the motor 60 is accommodated in the housing 11. In the housing 11, a plurality of rib portions 78 that are protrusions extending in the circumferential direction are formed on the outer peripheral surface of the cylindrical body portion 71 of the main body portion 70. The rib portion 78 increases the strength of the housing 11 and also has a function as a heat sink. Since the housing 11 is used for a propeller of a multicopter, when used, the housing 11 is always exposed to wind blowing over the wind, wind pressure due to the flight of the multicopter, and turbulence caused by rotation of the propeller. Therefore, especially when a highly heat-conductive material such as a metal material is used for the housing 11, the effect as a heat sink becomes remarkable.

本実施形態における複数のリブ部78は、周方向に線状に連続した突条が互いに離間して設けられ、これが胴部71の上下方向の全長にわたって均等に配置された構成とされているが、リブ部78の突条の幅や数はこれに限られず、周方向に延びる突条であることを要件として様々な態様が考えられる。例えばリブ部78は、線状に連続した一本の突条を胴部71の外周面に螺旋状に巻回した構成としても良い。   In the present embodiment, the plurality of rib portions 78 are provided such that protrusions that are linearly continuous in the circumferential direction are provided apart from each other, and are arranged uniformly over the entire length of the body portion 71 in the vertical direction. The width and number of the ribs of the rib portion 78 are not limited to this, and various modes are conceivable as a requirement that the ribs extend in the circumferential direction. For example, the rib portion 78 may have a configuration in which a single linear protrusion is spirally wound around the outer peripheral surface of the body portion 71.

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。   Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

本発明は、水濡れが予測されるミッションに用いられるマルチコプターなどにおいて有用である。   The present invention is useful in a multicopter used for a mission where water wetting is predicted.

10 マルチコプター用モータハウジング
50 マルチコプター用防水モータ
20 本体部
21 胴部
21a 内面
21b 内周面
22 底部
23 フランジ部
23a 上面
24 溝
25 引出口
26 モータ固定ねじ穴
27 ハウジング固定ねじ穴
30 蓋部
30a 下面
32 フランジ部
32a 下面
34 貫通孔
34a 内周面
41 大径Oリング
42 小径Oリング
43 キャップ
431 保持孔
60 モータ
61 モータケース
62 回転軸
63 リード線
11 マルチコプター用モータハウジング(他実施形態)
51 マルチコプター用防水モータ(他実施形態)
78 リブ部
95 プロペラ
96 モータマウント
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Multicopter motor housing 50 Multicopter waterproof motor 20 Main body 21 Body 21a Inner surface 21b Inner peripheral surface 22 Bottom 23 Flange 23a Upper surface 24 Groove 25 Outlet 26 Motor fixing screw hole 27 Housing fixing screw hole 30 Lid 30a Lower surface 32 Flange portion 32a Lower surface 34 Through hole 34a Inner peripheral surface 41 Large diameter O-ring 42 Small diameter O-ring 43 Cap 431 Holding hole 60 Motor 61 Motor case 62 Rotating shaft 63 Lead wire 11 Motor housing for multicopter (other embodiments)
51 Multicopter Waterproof Motor (Other Embodiments)
78 Rib part 95 Propeller 96 Motor mount

Claims (9)

モータを内部に収容可能なマルチコプター用モータハウジングであって、
有底筒状の内面を有する本体部と、
前記本体部の開口を塞ぐ蓋部と、を備え、
前記本体部と前記蓋部との接合部には、弾性体からなる環状のシール部材である第1シール部材が配置され、
前記蓋部は前記モータの回転軸が挿通される貫通孔を有し、該貫通孔の内周面には、弾性体からなる円環状のシール部材である第2シール部材が取り付けられていることを特徴とするマルチコプター用モータハウジング。
A motor housing for a multicopter that can accommodate a motor therein,
A main body having a bottomed cylindrical inner surface;
A lid for closing the opening of the main body,
A first seal member, which is an annular seal member made of an elastic body, is disposed at a joint portion between the main body portion and the lid portion,
The lid portion has a through hole through which the rotation shaft of the motor is inserted, and a second seal member, which is an annular seal member made of an elastic body, is attached to the inner peripheral surface of the through hole. Motor housing for multicopters.
前記本体部は、前記モータのリード線を該本体部の外へ引き出す引出口を有し、該引出口には弾性体からなるキャップ状のシール部材である第3シール部材がはめ込まれ、該第3シール部材には、前記リード線が挿通されるとともに該リード線を弾性力により締め付けて保持する保持孔が形成されていることを特徴とする請求項1に記載のマルチコプター用モータハウジング。   The main body portion has an outlet through which the lead wire of the motor is drawn out of the main body portion, and a third seal member, which is a cap-shaped seal member made of an elastic body, is fitted into the outlet, and the first 2. The motor housing for a multicopter according to claim 1, wherein the three seal member is formed with a holding hole through which the lead wire is inserted and clamped and held by an elastic force. 前記第2シール部材はゴム製のOリングであり、
前記第2シール部材の表面にはフッ素系潤滑剤が塗布されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のマルチコプター用モータハウジング。
The second seal member is a rubber O-ring;
The motor housing for a multicopter according to claim 1, wherein a fluorine-based lubricant is applied to a surface of the second seal member.
前記フッ素系潤滑剤は、基油と固体潤滑剤とがフッ素系材料からなることを特徴とする請求項3に記載のマルチコプター用モータハウジング。   4. The motor housing for a multicopter according to claim 3, wherein the fluorine-based lubricant includes a base oil and a solid lubricant made of a fluorine-based material. 前記本体部の底部には、該本体部内における前記モータの位置を固定するためのねじ穴と、該本体部をモータマウントへ固定するためのねじ穴とが別々に設けられていることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のマルチコプター用モータハウジング。   A screw hole for fixing the position of the motor in the main body part and a screw hole for fixing the main body part to the motor mount are separately provided in the bottom part of the main body part. The motor housing for a multicopter according to any one of claims 1 to 4. 前記本体部の外周面には、該本体部の周方向に延びる突条であるリブ部が形成されていることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のマルチコプター用モータハウジング。   The multicopter according to any one of claims 1 to 5, wherein a rib portion that is a protrusion extending in a circumferential direction of the main body portion is formed on an outer peripheral surface of the main body portion. Motor housing. 請求項1から請求項6のいずれか一項に記載のマルチコプター用モータハウジングにモータが収容されてなる防水モータであって、
前記本体部の内周面および前記蓋部の下面は、収容された前記モータのモータケースに接触しないことを特徴とする防水モータ。
A waterproof motor comprising a motor housed in the motor housing for a multicopter according to any one of claims 1 to 6,
The waterproof motor, wherein an inner peripheral surface of the main body portion and a lower surface of the lid portion do not contact a motor case of the accommodated motor.
前記マルチコプター用モータハウジングに収容されるモータはアウターロータ型モータであることを特徴とする請求項7に記載の防水モータ。   The waterproof motor according to claim 7, wherein the motor accommodated in the motor housing for the multicopter is an outer rotor type motor. 前記モータの回転軸にはマルチコプターのプロペラが装着されることを特徴とする請求項7または請求項8に記載の防水モータ。   The waterproof motor according to claim 7, wherein a propeller of a multicopter is attached to the rotating shaft of the motor.
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