ブラシモータとは?導入のメリットデメリット、おすすめ5製品を紹介
ブラシモータは、そのシンプルな構造や手軽さから、幅広い家庭用機器・産業用機器に用いられるモータです。
「新製品の開発にブラシモータを組み込みたい」「ブラシモータを導入したいが、どのような特徴があるかわからない」と、お悩みの担当者もいるのではないでしょうか。
当記事では、ブラシモータについての基礎知識、ブラシモータのメリット・デメリット、ブラシモータで生産性を上げるポイント、ブラシモータ導入におすすめのメーカなどを解説します。
もし、ブラシモータのコンサルティングを受けて、
- 省力化、省人化してコストダウンしたい
- 生産性アップして売上を上げたい
- 人的ミスを減らして品質価値を高めたい
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目次
1.ブラシモータとは
ここではブラシモータの特性、ブラシレスモータとの違い、個別スペックなど、ブラシモータの基礎知識を解説します。
(1)ブラシモータの特性
ブラシモータは、モーター内にあるブラシと整流子が接触・非接触を繰り返すことで電流の切替を行い、同じ方向へ回転を継続させる仕組みです。
電流の向きを逆にすれば回転は逆になり、電圧をコントロールすれば回転速度の制御が可能です。
ブラシモータのメリットは、構造が簡単であるがゆえの取り扱いやすさです。
メンテナンスの容易さ、制御のしやすさ、コストの安さなど、金銭面や運用面の管理が容易になるでしょう。
反面、耐久性や寿命面での弱さというデメリットもあります。
ブラシや整流子の摩耗・ブラシ接触によるノイズ発生などのトラブルや、定期点検・メンテナンスの実施の必要性など、長期的なコストは高くなる可能性があります。
またブラシモータを選ぶときは、モータとギヤヘッドとの組み合わせにも注意しましょう。
合わない組み合わせだと、寿命の低下や事故につながる可能性があります。
(2)ブラシレスモータとの違い
ブラシレスモータとは、ブラシや整流子などの機械的接点がなく、トランジスタ(電気の流れをコントロールする部品)によるON/OFFでを回転させるタイプのモータです。
以下は、ブラシモータとブラシレスモータを比較した表です。
ブラシモータ | ブラシレスモータ | |
ローター(固定子)構造 | コイル | 永久磁石 |
ステーター(回転子)構造 | 永久磁石 | コイル |
制御方法 | ブラシと整流子 | 磁極センサと駆動回路(インバータ回路) |
耐久性 | ブラシ摩耗の影響で少し低い | 高い |
静音性 | 音あり、ノイズもあり | 静音性が高く、ノイズも低い |
コスト | 簡易的な構造なので比較的安価 | 制御回路等でコストがかかる |
メンテナンス性 | ブラシの摩耗などの影響で部品交換や定期的なメンテナンスが必要 | ブラシモータより長寿命 |
使用頻度、信頼性、必要になる寿命、組み込める制御、開発予定の製品の特徴、周辺機器との相性などを確認しながら、ブラシモータかブラシレスモータを選択しましょう。
(3)製品ごとの個別スペックの違い
ブラシモータにも、製品ごとにスペックに大きな違いがあります。
開発商品や部品交換先の特徴・能力などに応じて、合致するスペックのブラシモータを導入しましょう。
ブラシモータで確認しておきたいスペックの詳細は次のとおりです。
確認しておきたいモーターのスペック | 概要 |
回転数 | ・1分間あたりに出力が可能な回転数のこと
・ブラシモーターはトルクと回転数が反比例する |
トルク | ・高トルクであるほど、モーターが生み出す力が大きく負荷に強くなる
・ブラシモーターは電流の大きさとトルクの大きさが比例する |
コスト | イニシャルコストだけでなく、ランニングコストも確認しておく |
サイズ | 開発製品や周辺環境など、モーターの設置場所に合うサイズを選択する |
エネルギー効率 | モーターの仕事に対して、どれくらいの消費エネルギーや生産性・能力になるのかチェックする |
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2.ブラシモータ導入のメリット・デメリット
ここでは、ブラシモータを導入するメリットやデメリットについて解説します。
製品開発やモーター交換時にブラシモータを導入するメリットは次の通りです。
- 低コストでの導入が可能
- シンプルな構造からくる、運用のしやすさや必要な制御機器の少なさ
- ロータ位置検出用のセンサが必要なくなる
一方で、ブラシモータを導入するデメリットを見ていきましょう。
- ブラシが摩耗するので、定期的な交換、最大回転数の制約などが必要になる
- 発塵が発生する
- ノイズが発生する
- 負荷が変化すると回転速度も変化するので、速度制御の安定性がブラシレスモータより劣る
3.ブラシモータで生産性を上げるポイント
シンプルで低コストが魅力のブラシモータなら、製造現場の機器や開発製品にかかる各種コストの低減を見込めます。
しかしメンテナンスの必要性や部品交換などが必ず発生することから、メンテナンス計画や部品の発注計画を立案しなければなりません。
ブラシモータを導入すると、もしメンテナンスや部品交換が適切にできないと、モーター性能の低下や不具合による製造ライン遅延・停止などにつながり
余計な生産性低下になるリスクを孕んでいます。
また、開発した製品にブラシモータを組み込む場合も、ブラシモータの特性が原因のクレームが発生するかもしれません。
ブラシや整流子の摩耗による性能低下や騒音、電気ノイズなどに、どのように対処すべきか・購入者への説明はどうするかなども、事前に考慮して開発に取り組みましょう。
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4.ブラシモータ導入におすすめのメーカ4選
ブラシモータ導入におすすめのメーカは次の4社です。
- ニデックアドバンスドモータ株式会社
- 東京パーツ工業株式会社
- キヤノンファインテックニスカ株式会社
- 株式会社藤井精密回転機製作所
(1)ニデックアドバンスドモータ株式会社
ニデックアドバンスドモータ株式会社は、創業70周年を迎えた精密小型モータのパイオニアメーカです。家庭用機器から産業用機器まで幅広く対応しており、解析主導型設計によるスピーディかつ経済的な製品開発を進めています。
ブラシモータを始め、ブラシレスモータ、ステッピングモータ&ドライバ、ACモータ、ファン&ブロア、センサーなど、モーターに関するあらゆる製品を取り扱っています。
製品情報 DMNシリーズ
ニデックアドバンスドモータ株式会社は、ブラシモータのDMNシリーズを提供しています。定格出力は3W~27Wがら選択可能です。また、モーター単体・ギヤヘッド付き・ギヤヘッド別売りから購入方法を選べます。
価格はメーカーへ直接お問い合わせください。
【所在地】
・住所:群馬県桐生市相生町3-93
・TEL:0277-53-8811
・FAX:0277-53-8810
https://www.nidec.com/jp/nidec-advancedmotor/
(2)東京パーツ工業株式会社
出典:東京パーツ工業株式会社
東京パーツ工業株式会社は、1959年に創業された電気機器部品の製造・販売をメイン事業とするメーカです。自動車用赤外線・電波リモコン、車載用アクチュエータ、通信関連機器・部品、電子制御回路、冷凍・空調機器電装部品など、さまざまな産業用機器を提供しています。
ブラシモータの取り扱いは、車載向け製品、通信、医療、セキュリティなどの製品開発・製造・品質保証を行う、オートモティブコンポーネント事業部です。
製品情報 東京パーツ工業株式会社のブラシモータ
出典:東京パーツ工業株式会社
東京パーツ工業株式会社のブラシモータは、Φ15.5×H12×L18.6のPM11G、Φ24.4×H30.8のPM01B、Φ24.4×H30.8のPM02Aの3種類です。定格電流や定格負荷などが異なるので、自社に合うブラシモータをお選びください。
価格はメーカへ直接問い合わせください。
【所在地】
・住所:群馬県伊勢崎市日乃出町236番地
・TEL: 0270-25-2761
https://www.tokyoparts.co.jp/
(3)キヤノンファインテックニスカ株式会社
キヤノンファインテックニスカ株式会社は、日本の大手有名メーカであるキヤノンの関連製品を製造するメーカです。事務周辺機器やインクジェットプリンター、サーマルプリンターなどを取り扱っています。
モーターについても、ブラシモータやサーボモータを開発・販売しています。
製品情報 キヤノンファインテックニスカ株式会社のブラシモーター
キヤノンファインテックニスカのブラシモータは、ノイズフィルターによる電波ノイズの低減、多様なモーター特性による使いやすさが特徴です。ギヤやプーリーなどの組付けも、キヤノンファインテックニスカの工場で対応してくれます。
軸受や質量の違いで、NA4565、NC4565、NC5475の型番に分かれています。お好みのモーターをお選びください。価格はメーカへ直接お問い合わせください。
【所在地】
・住所:埼玉県三郷市中央一丁目14番地1
・TEL:048-949-2111
https://ftn.canon/ja/index.html
(4)株式会社藤井精密回転機製作所
株式会社藤井精密回転機製作所は、ACモータやトルクモータなど、さまざまなモータやモータ応用製品の製造・販売を行うメーカです。モータの他にも、誘導電動機や電動小機械なども取り扱っています。
モーターの小ロット生産、OEM開発(製造から組み立てまで対応)、EOL復活(設計書があれば製造中止になった製品も生産)など、モーターに関するさまざまなサービスを提供しています。
製品情報① DCモータ標準シリーズ
DCモータ標準シリーズは、一般産業用、バッテリー駆動用直流電動機、アクチュエータ用の小型直流電動機など幅広く対応できる汎用タイプです。出力3kw以下の巻線型から数ワットの永久磁石型でも、1台から製作に対応してくれます。消費電力も抑えられるモデルもあります。
価格はメーカへ直接お問い合わせください。
製品情報② Neo Miniシリーズ
「超小型!超軽量!」を実現したのが、Neo Miniシリーズのブラシモータです。希土類磁石使用による小型軽量の実現や出力1Wにつき10gの軽さなどの特徴を持ちながら、ブラシ寿命3,000~4,000時間を実現しました。コンパクトな製品を開発する場合は、非常に重宝するブラシモータだと言えるでしょう。
価格はメーカへ直接お問い合わせください。
【所在地】
・住所:大阪府大阪市東淀川区西淡路4丁目25番4号
・TEL:06-6322-5731
・FAX:06-6325-3575
http://www.few.co.jp/index.html
5.ブラシモータの導入に関するご相談は株式会社FAプロダクツへ
ブラシモータの導入は、シンプルな構造や低コストなどの特徴から、製造ラインや開発製品のコストダウンが見込めます。
ブラシレスモータの特徴とも比較しつつ、ブラシモータの導入をぜひご検討ください。
ブラシモータの導入やブラシモータの活用方法についてご相談の際には、株式会社FAプロダクツへぜひお問い合わせください。
ブラシモータの選定からメンテナンス、部品交換ついてまで、さまざまなニーズに対応します。
【特徴】
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TEL.050-1743-0310(代表)
FAX.050-3156-2692(代表)
https://jss1.jp/
【営業品目】
産業用ロボット
生産設備合理化・省力化の設計及び製作
基板電気チェッカーや貼合・折曲など
治具の設計・製作
【実績】
NM社(電子部品の製造販売)、HS製作所(情報通信・社会産業・電子装置・建設機械・高機能材料・生活の各システム製造販売)、TT社(ショッピングセンターなどリテール事業)、SM社(自動制御機器の製造・販売)、OR社(自動車安全システムの製造販売)
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