ブラシレスモーターを搭載したツール

Jul 01, 2023

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これらのより効率的で耐久性の高い電動工具が DIY 市場に浸透しつつあります。 では、それらはどのように機能するのでしょうか?

電動工具の世界では、ブラシレスモーターが大流行しています。 このテクノロジーはまったく新しいものではありませんが、マキタ、ミルウォーキー、デウォルトなどによるいくつかの注目を集めたリリースにより、近年注目を集めています。

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「ブラシレスモーターは1960年代から存在しており、コンベアベルトを駆動するモーターの工業用途や製造用途で使用されています」とミルウォーキーツールズの製品管理担当シニアバイスプレジデント、クリスチャン・クーリス氏はポピュラーメカニクスに語った。

しかし、マキタは電動工具にそれらを使用した最初の企業でした。 「最初は2003年に防衛産業や航空宇宙産業向けに当社の組立部門で導入され、2009年にはブラシレス3速インパクトドライバーを発売しました」とマキタのコミュニケーションマネージャー、ウェイン・ハート氏はPop Mechに語った。

メーカーは、ブラシレスツールの性能と耐久性が向上し、平均的なツールよりもスマートであると主張しています。 では、これらの新しいモーターの背後にあるテクノロジーは一体何なのでしょうか?

従来のブラシ付きモーターは、カーボン ブラシ、磁石のリング、アーマチュア、整流子の 4 つの基本部品で構成されています。 磁石とブラシは静止していますが、アーマチュアと整流子は磁石内のモーターシャフト上で一緒に回転します。

モーターが通電されると、電荷がバッテリーからブラシを通って整流子に移動します。 (ブラシは整流子との物理的接触を維持するためにバネ仕掛けになっています。)次に整流子は電荷を銅巻線 (銅線の束のように見えます) で構成される電機子に渡します。 巻線は電荷によって磁化され、それを囲む固定磁石のリングを押し、アーマチュア アセンブリを強制的に回転させます。 バッテリーからの充電が止まるまで回転は止まりません。

ブラシレスモーターはブラシと整流子を失います。 また、磁石と巻線の位置が逆になっています。磁石は従来のモーター シャフト上にあり、アーマチュアの銅巻線は固定されてシャフトを囲んでいます。 ブラシと整流子の代わりに、小さな回路基板が巻線へのエネルギー供給を調整します。

電子機器が固定巻線と直接通信するため、ツールはタスクに応じて調整されます。これが、企業がこれらを「よりスマートな」ツールとして販売している理由です。 たとえば、ブラシレスドリルを使用して発泡スチロールにネジを打ち込んでいる場合、ブラシレスドリルは（ブラシ付きモーターと比較して）抵抗の欠如をより容易に感知し、バッテリーから必要な少量の充電のみを引き出し始めます。 その後、ツールが 3 インチのネジをマホガニーに挿入し始めると、それに応じて調整され、より多くの電流が流れます。 対照的に、ブラシ付きモーターは使用中、常に可能な限り高速で動作します。

さらに、ブラシレス モーターは全体的により強力になります。 銅巻線はモーター構成の外側にあるため、巻線を大きくする余地があります。 また、ブラシレス モーターには、ブラシが回転する整流子を引きずることによって生じる摩擦や電圧降下もありません。 この物理的接触により、動作プロセス中に継続的なエネルギー損失が発生します。

ネットゲインは、より高い効率とより耐久性のあるモーターを備えたツールです。 つまり、言うまでもなく、年末までにすべての電動工具にブラシレスモーターが搭載されることになりますよね? チャンスはない、とミルウォーキーのクーリスは言う。

「ブラシレス技術の利点は膨大ですが、モーターとモーターを適切に管理するために必要な電子機器の追加コストにより、メーカーは極度のコスト障壁に直面しています」と彼女は言います。 言い換えれば、ブラシレスモーターは高価であるため、毎日使用するツールに大金を投じる専門家に利益をもたらすには、ブラシレスモーターの方が適しています。 ブラシレス工具は、標準的なコードレス工具よりも製造コストが約 30% 高く、通常、ブラシレス工具に電力を供給するバッテリーはほとんどの DIY 愛好家にとって手の届かないものです。