DCコアレスモーターの歴史

History of Namiki DC Coreless Motor

DCマイクロモーター

DCモーターとは直流電流(Direct current)を使用するモータの総称です。世界の様々な分野で使用されるDCモーターの中で、アダマンド並木は小径モーターに特化し、1973年にドイツから巻線特許を導入して当時世界最小Φ10のコアレスモーターを開発しました。
DCマイクロモーターとは、「小型モーター」が75W以下であるならば、「マイクロモーター」の出力[W]数は一般に3W以下、最大寸法で50㎜以下とされています。これぐらい小さくなると回すための電力も乾電池などの小さい容量のものでも可能となります。従ってマイクロモーターには直流(DC)駆動式が多くなります。ACモーターで上述の定義に沿うマイクロモーターは見当たりません。その理由には、100vなどの高電圧では小型化されたモーターの構造内で漏電、引火などの危険性があるからだと考えます。
さらに、我々のミッションは寸法50㎜の1/5、1/10、さらには1/50すなわち直径1mmに到達するといういわゆる、「スーパーマイクロDCモーター」なのです。

世界最小モーターへの挑戦?(φ1.5mmギヤードモーター)

世界最小モーターへの挑戦?(φ1.5mmギヤードモーター) 世界最小モーターへの挑戦?(φ1.5mmギヤードモーター)

スケールとともに置かれているのが、並木が東北大学、NEDOなどと共同開発した直径1.5ミリのギヤードモーター。金属ガラスを射出成形することで、この微細な加工が可能になりました。この小さなモーター専用のギヤ(遊星歯車、太陽歯車など)も各種用意されており、組み合わせることで高トルクが実現できます。また金属ガラスは耐久性が高いため、従来の鉄鋼材ギヤードモーターよりも高寿命です。

「業界最小」をモットーとする並木では、スイスのメーカがφ1.9mmのモーターを開発したというニュースを受け、2004年にNEDOプロジェクトの一環としてφ1.5mmのギヤードモーターを開発、一気に実用化にこぎつけました。もはやこの大きさになると各部品はマイクロメートル単位なので、いくら精密加工技術のあるアダマンド並木でも、削り出すことはできません。そこで、金属ガラスを精密金型からの射出成形法でつくることにしました。4段ギヤを取り付けることで元のφ1.5mmのモータートルクを1609倍の2070μNmにまで高めることができます。これは現在主流になっているφ4mmコアレスモーターの80倍のトルクです。このφ1.5mmギヤードモーターは超音波内視鏡・心臓カテーテルなど医療分野での応用が期待されています。この小さなアクチュエータはカテーテルの先端に組み込むことができるので、これまではできなかった患部直下での繊細なカッターの動き、血栓の削り出しといった手術が可能になるのです。ここまで来たらもう十分かといえば、そうではありません。φ1.5mmモーターを見た医療関係者に「この大きさではまだ大動脈にしか入れない。φ1mm以下になれば末端血管の深い部分までたどりつける」と言われたからです。そのため、現在はφ0.9mmギヤードモーターの実用化が進められています。アダマンド並木の「超小型」「世界最小」への挑戦はまだまだ続きます。

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