日本企業が別分野のノウハウを活用して画期的な高密度モーターを開発、競合製品と比べて最大40％の小型・軽量化を実現

基板を丸めてコイルに、4割小型化したモーターでイビデンが市場参入

プリント基板メーカーのイビデンが、小型の3相ブラシレスDCモーターの開発を進めている。同社にとって初めてのモーター製品で、得意とするプリント基板の技術をモーター用コイルに応用した。曲げられる基板を使ってコイルを形成しているのが特徴だ。同等トルクの競合製品と比べて最大40％の小型・軽量化を実現している。

開発中の製品の名称は「ecoTORQUE（エコトルク）」。直径10mm、16mm、22mmの3種類をラインアップする。出力はそれぞれ3W、5W、90Wで、産業用ロボットやFA機器などの需要を見込む。同等トルクなら従来品よりも小型化できるので、狭い空間にも配置しやすい。逆に、従来品と同じ大きさなら高いトルクが得られるため、ロボットの可搬質量を高められるといった利点が期待できる。

イビデンによると、競合他社の3相ブラシレスDCモーターの占積率（コイル断面に占める導体の割合）が50％ほどなのに対し、開発製品は20ポイント増の同70％を実現している。占積率が高いモーターほど、体積当たりの出力を大きくできる。

小型モーターでは、コイルの巻線として断面が丸形状の銅線（エナメル線）を使う場合が多い。モーターの組み立て工程でも自動化は進んでいるものの、「銅線を巻いてコイルを製造する工程では現在でも人手に頼る現場がある」。手作業によってコイルの巻き方にばらつきが生じると、占積率低下の原因になる。

ecoTORQUEの占積率向上に貢献したのは、イビデンが独自技術と位置付けるコイルの製造技術。断面が丸い銅線を使わず、曲げられる素材で構成したプリント基板の両面に角断面の銅の配線パターンを環状に形成して、コイルとして利用するのが特徴だ。「配線パターンはテンティング法と呼ぶエッチング手法で形成している」という。コイル1巻き分の配線を、プリント基板の表面と裏面に半分ずつ分割して配置し、貫通ビアによって表裏に分かれた配線を電気的に接続している。

https://xtech.nikkei.com/atcl/nxt/column/18/00001/07046/

従来方式



イビデンの方式

消費電力と故障率、歩留まり次第ではあるけど凄いな

ギャンブル的に株を買う価値は有るけど
実用性って意味でどうなんだろうなあ

何にエッチングするかにもよるだろうけど生半可な素材じゃ粉々になりそう

数年前まで銅を使わないコイルは難しいなんて言われてたけど
アルミのコイルもできたし
枯れた技術なんて言われていたモーターだがイノベーションはどこに転がっているか分からんもんだな

振動による接触不良で故障が続出しそう

義手とかにはいいかも
あと4割増しの力が出るって事は回生に使えば発電4割アップって事かな

なんで今まで考えなかったんだ？

これをミニ四駆に載せたら凄いことになる？

強度足りる？

逆にも作用するのかな。
発電の効率も上がったりするのかな。

固定子側だから強度とかは問題なさそうだよね
振動は考慮しなきゃならんかな

凄い発想だ
抵抗コンデンサトランジスタがICになったようなもんだな

熱処理とか大丈夫なんだろか
冷却ファンとか必要になりそう

JRが駅の放送用に採用してる平面スピーカーも銅線を巻いて紙のコーン紙と
接着するところを直接コイルをプリントしたコーンを作って組み込んでるしな
こういう発想のってのはよく思いつくもんだ

今までどこも試してなかったのが不思議なくらいだな、コレ
今までは出来なかった試作も色々試せるよな
何か新機軸な技術も生まれそうな気がする
要は巻く銅線の太さを自在に変えたりとかも出来るわけで

基盤自体への銅の固定はどうやってるんだろう?
振動もだけど熱が課題なのかな?
冷却と熱応力あたり

きょうび、3Dプリンタ複合構造で耐熱・高効率なモーター作ろうって研究進んでる中で
導線構造だけ効率化したモーターなんか
この先需要あるのか？

半導体露光でモーターを作るって事？　斬新だな

本当なのか？
巻くのめんどいんで自分も考えたことあったけど、結局配線の方が巻き数多く出来て諦めたけどな。
電線と違って基板の部分の体積があるから不利なはずだけど。
巻きも今時は自動巻きだし。

これで小型高効率のトランスも作れるのかな
用途は考えてみてちょうだいな

小型モーターのちょっとしたブレイクスルー何では？
この業界ではどういう認識なんだろう

おおー耐久安全性どうなんだろうとは思うけどすごいな

デンソーの最新型のオルタネーターも断面が四角の導体使ってたな