ブラシレスDCギヤードモータとは

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2022年1月11日

近年、高性能のモータが次々と開発されています。従来のブラシ付きDCモータの弱点を克服して、開発されたのがブラシレスDCモータです。

ブラシレスDCモータは、ブラシ付きDCモータよりも小型・軽量・低騒音・長寿命であり、さらに効率や制御性の面で優れた性能を発揮することができます。

小型モータでは、技術的にモータ単体のみで数百rpmといった低速回転のモータの設計が困難なため、小型モータを低速回転で使用したい場合には減速機構が必要になります。 この減速機構とブラシレスDCモータの長所をそのまま保持し、低速回転と高トルクを実現しているのがブラシレスDCギヤードモータです。

ブラシレスDCギヤードモータとは

ブラシレスDCギヤードモータはブラシレスDCモータと機械的減速装置(複数段のギヤまたは遊星ギヤ等)を一体化したものです。ギヤはモータの出力軸に組み付けられます。

ブラシレスDCギヤードモータ ブラシレスDCギヤードモータの内部にあるギヤ

ケースの中にギヤが入っている(オレンジと黄色 右側の見えない部分がモータ)のが分かると思います。

ブラシレスDCギヤードモータの回転速度は、複数のギヤがかみ合って回転する過程で元のモータ回転速度から減少しますが、他方でトルク(回転モーメント)はモータのトルクよりも増大します。

一般的なブラシレスDCモータは、効率に優れる2,000~3,000rpmの回転数で使われることが多いです。例えば1/20の減速比の減速装置を使用することによって回転数は100~150rpmに低下するとともにトルクは概ね20倍に増加します。

Bタイプ1/5060 rpm4.6 N・mCタイプ1/10030 rpm4.1 N・mDタイプ1/20015 rpm4.1 N・m
当社ブラシレスDCギヤードモータの仕様(例)
ギヤ比 回転速度 許容トルク
Aタイプ 1/20 150 rpm 2.2 N・m

減速用のギヤは通常、ギヤボックスと呼ばれる専用のケースに収められた形でモータに組み付けられて働きます。ブラシレスDCモータと一体化されたブラシレスDCギヤードモータは外形寸法を小さくできるため、モータを組み付ける機器で、内部のスペースの有効利用にも貢献します。

最終的に求められる回転数とトルク、使用される機器で許容されるスペースなどによってブラシレスDCギヤードモータの設計が決まってきます。ブラシレスDCモータはその基本性能の選択の幅が広くなるので、実機の設計を容易にすることができます。

ブラシレスDCギヤードモータが広く使われている理由

ブラシレスDCギヤードモータは、次の理由により幅広い用途で使われています。

  • ブラシ付きモータを使ったギヤードモータに比べ、ブラシレスDCモータの持つ長寿命、低騒音、高効率のメリット が活かせます。
  • 低速回転や高トルクに対する要求のある中でも、設計的にみて選択の幅が広いです。
  • 低騒音、伝達効率に優れた各種のギヤボックスが開発されており、その特長を持ったブラシレスDCギヤードモータが作られています。

ブラシレスDCギヤードモータ導入の注意点

  • ブラシレスDCギヤードモータは使用するメリットが多いですが、導入にあたり注意する点がいくつかあります。
  • ブラシレスDCギヤードモータの減速用ギヤは精密加工が施されているため、使用する際には破損を防ぐため外部衝撃に注意が必要です。
  • ブラシレスDCギヤードモータは、仕様書で定める定格範囲内で使用しましょう。過負荷、長時間の連続運転は避けないといけません。
  • ブラシレスDCギヤードモータは、一定方向で回転する使い方が基本です。このため電源の逆接続は厳禁です。
  • ブラシレスDCギヤードモータに減速機構(ギヤボックス)を追加する場合は、モータのコストが上がります。

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