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PCBってのは数年前に産まれたなんてもんじゃないし、PCBを使ったモーターの方が低コストで効率的なとっくの昔にありそうな話だけど。欠点は何？基板上にアンテナがあるみたいな話を最初に聞いた時は驚いたけど、やろうと思えばモーターまでできるんだなぁ。
プリント基板モーターは昔からあったようだけど
https://www.yaskawa.co.jp/technology/history/servomotor [yaskawa.co.jp]> また当時製造を計画していた「プリントモータ」は、1961年他社から技術導入したものであったが、その技術はまだアイデアの段階で、多くの困難が立ちふさがっていた。モータの配線を、プリント基板上に腐食を用いて一挙に仕上げるという着想は素晴らしかったが、産業用として提供するには量産性・耐久性という点で問題があった。
もう絶滅したけど、カセットテープを使ったウォークマンとか、ビデオカセットムービーにはふつうに使われてましたよ。
プリント基板モータと構造が違う。プリント基板上に巻いたコイルをはんだ付けで固定したのがウォークマンの方こちらは既存のモータを平面化したもので、吸着で回す仕組み。構造はコイルと磁石が1対。
Aircore Mobilityは反発で回すため1対だと反発で軸が浮き上がってしまいます。なので反発しないように複数のレイヤー構造でしかもケース内にネジ止めして軸がぶれないようにする必要がある。コイルは薄くてもモータ自体は薄く作ることはできません。図や動画を見るとネジの固定方法が多いのは磁力の反発で軸が浮き上がらない対策なのです。
個人がPCBモーターを「発明した」っていうのもある。
「PCB Motor [hackaday.io]」（日本語の概説はコチラ [gigazine.net]）
デメリットは大型大容量化では?pcb上のパターンだけだと排熱難しそう。
これまで作られてたpcbモータモジュールはほとんど小型小容量向けっぽくて実際ビデオデッキとかウォークマンとかに採用されてたみたいですし。
従来型だと「芯の周りに銅線の束」だったのが「円盤状に広がる銅線」になるので巻線数あたりの表面積はかなり広くなってるはずで、冷却面は有利かも
その代わり平面状に広がる距離の分だけ抵抗損失は増えますね。鉄損は減るけど銅損が増える。
あとは、PCBがあること自体がデメリットかな。今のモーターはどれだけ銅線を空間に詰め込めるか競ってる状態なので、PCB分だけ体積をロスする。普通はPCBの基材よりも銅箔の方がずっと薄いので、かなりのロスになるはず。
> 今のモーターはどれだけ銅線を空間に詰め込めるか競ってる状態
となる理由は「磁束密度の高いエリアにできるだけたくさんの銅線を通過させる」としているからで、このモーターの場合は軸と平行に磁力線が伸びているらしいので磁束密度の偏りは少ないと思われ、銅線密度の低さをある程度はカバーできるんじゃないでしょうかね。従来型と同等ってことはないでしょうけど
違います。銅損を減らすために、導体の体積充填率を上げる競争をしてます。
なるほど。たしかに抵抗損失の大きさは無視できない要素でしょうね
ソース見るとEVの動力に使える程度には問題なさそうだが。プリント基板上の配線で？ほんとに？
ヘアピン角線でも全く問題ないのにわざわざプリント基板上に銅箔を塗って溶かすのはただの無駄技術的な意義があるというよりこれ以外に新規参入の方法を思いつかなかったと言われた方がまだ分かる
銅線にはローレンツ力が加わるのでしっかり固定する必要がある。従来のモーターなら芯などに巻き付けることで固定されているけど、円盤に固定するならプリント基板方式にする方が楽だと思うぞ。
普通のプリント基盤技術は配線に力がかかることなど考慮していないので、銅箔なんて機械的には弱いもんだし、基板に張り付いている力も弱く、ペリペリと簡単にはがれる。モーターのコイルとして基板を作る場合は何か特別な工夫がしてあるのだろうか。
これまで作られてたpcbモータモジュールは
リンク先の動画で解決しています。回転しない側の軸の中心から液体を注入し、軸の中心付近から冷却材が流れモーターの外側の方から排出する構造になってます。これによりPCB上を液体で直接冷却する構造です。つまりモーターを回転しながら液体で冷やすことで焼き切れたしないようになってます。通常のモーターにはないデメリット部分かと思います。ただこの方式で高速回転に耐えられるかは不明ですが
高速になると効率が落ちるので変速機が付きます。ってなったりして。
書き忘れたからここに書くけど()内のリンクがミスって同じになってます。
製造工程の複雑さが段違いだから低コストだなんてあり得ん。図を見ればわかるでしょ。どこで誤解した？
デメリットは全てメリットは「この座組なら俺が参入できる」
FDDのスピンドルモーターに使われてたよ。
PCB基板って温度サイクルに対する耐久性が、ある一定温度以上で悪くなるんじゃなかったけ？反りが生じて表面実装部品がはがれるとか、層が剥離していくとか聞いた気が。数十K程度の変動ならよいけど、鉄道とか船舶とかは200K近くまで温度変動が生じるような使い方をしてたはず。
電磁石とかトランスとか扱った人には分かるだろうけど、電流がちょっと増えるだけで、巻き線部の発熱がえげつない感じで増していく。密閉型だと猶更だろうな…。
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長期的な見通しやビジョンはあえて持たないようにしてる -- Linus Torvalds
PCBの方が効率的で低コストなら (スコア:0)
PCBってのは数年前に産まれたなんてもんじゃないし、PCBを使ったモーターの方が低コストで効率的なとっくの昔にありそうな話だけど。欠点は何？
基板上にアンテナがあるみたいな話を最初に聞いた時は驚いたけど、やろうと思えばモーターまでできるんだなぁ。
Re:PCBの方が効率的で低コストなら (スコア:1)
プリント基板モーターは昔からあったようだけど
https://www.yaskawa.co.jp/technology/history/servomotor [yaskawa.co.jp]
> また当時製造を計画していた「プリントモータ」は、1961年他社から技術導入したものであったが、その技術はまだアイデアの段階で、多くの困難が立ちふさがっていた。モータの配線を、プリント基板上に腐食を用いて一挙に仕上げるという着想は素晴らしかったが、産業用として提供するには量産性・耐久性という点で問題があった。
温故知新というか忘れるの早すぎ (スコア:2)
もう絶滅したけど、カセットテープを使ったウォークマンとか、ビデオカセットムービーにはふつうに使われてましたよ。
Re:温故知新というか忘れるの早すぎ (スコア:1)
プリント基板モータと構造が違う。
プリント基板上に巻いたコイルをはんだ付けで固定したのがウォークマンの方
こちらは既存のモータを平面化したもので、吸着で回す仕組み。
構造はコイルと磁石が1対。
Aircore Mobilityは反発で回すため1対だと反発で軸が浮き上がってしまいます。
なので反発しないように複数のレイヤー構造でしかもケース内にネジ止めして軸がぶれないようにする必要がある。
コイルは薄くてもモータ自体は薄く作ることはできません。
図や動画を見るとネジの固定方法が多いのは磁力の反発で軸が浮き上がらない対策なのです。
車輪の再発明はよくある？ (スコア:0)
個人がPCBモーターを「発明した」っていうのもある。
「PCB Motor [hackaday.io]」（日本語の概説はコチラ [gigazine.net]）
Re:PCBの方が効率的で低コストなら (スコア:1)
デメリットは大型大容量化では?
pcb上のパターンだけだと排熱難しそう。
これまで作られてたpcbモータモジュールは
ほとんど小型小容量向けっぽくて
実際ビデオデッキとかウォークマンとかに
採用されてたみたいですし。
Re:PCBの方が効率的で低コストなら (スコア:2)
従来型だと「芯の周りに銅線の束」だったのが「円盤状に広がる銅線」になるので巻線数あたりの表面積はかなり広くなってるはずで、冷却面は有利かも
うじゃうじゃ
Re: (スコア:0)
その代わり平面状に広がる距離の分だけ抵抗損失は増えますね。
鉄損は減るけど銅損が増える。
あとは、PCBがあること自体がデメリットかな。
今のモーターはどれだけ銅線を空間に詰め込めるか競ってる状態なので、PCB分だけ体積をロスする。
普通はPCBの基材よりも銅箔の方がずっと薄いので、かなりのロスになるはず。
Re:PCBの方が効率的で低コストなら (スコア:1)
> 今のモーターはどれだけ銅線を空間に詰め込めるか競ってる状態
となる理由は「磁束密度の高いエリアにできるだけたくさんの銅線を通過させる」としているからで、このモーターの場合は軸と平行に磁力線が伸びているらしいので磁束密度の偏りは少ないと思われ、銅線密度の低さをある程度はカバーできるんじゃないでしょうかね。従来型と同等ってことはないでしょうけど
うじゃうじゃ
Re: (スコア:0)
違います。銅損を減らすために、導体の体積充填率を上げる競争をしてます。
Re:PCBの方が効率的で低コストなら (スコア:1)
なるほど。たしかに抵抗損失の大きさは無視できない要素でしょうね
うじゃうじゃ
Re: (スコア:0)
ソース見るとEVの動力に使える程度には問題なさそうだが。
プリント基板上の配線で？ほんとに？
Re: (スコア:0)
ヘアピン角線でも全く問題ないのにわざわざプリント基板上に銅箔を塗って溶かすのはただの無駄
技術的な意義があるというよりこれ以外に新規参入の方法を思いつかなかったと言われた方がまだ分かる
Re: (スコア:0)
銅線にはローレンツ力が加わるのでしっかり固定する必要がある。
従来のモーターなら芯などに巻き付けることで固定されているけど、円盤に固定するならプリント基板方式にする方が楽だと思うぞ。
Re: (スコア:0)
普通のプリント基盤技術は配線に力がかかることなど考慮していないので、銅箔なんて機械的には弱いもんだし、
基板に張り付いている力も弱く、ペリペリと簡単にはがれる。
モーターのコイルとして基板を作る場合は何か特別な工夫がしてあるのだろうか。
Re: (スコア:0)
デメリットは大型大容量化では?
pcb上のパターンだけだと排熱難しそう。
これまで作られてたpcbモータモジュールは
リンク先の動画で解決しています。
回転しない側の軸の中心から液体を注入し、軸の中心付近から冷却材が流れ
モーターの外側の方から排出する構造になってます。
これによりPCB上を液体で直接冷却する構造です。
つまりモーターを回転しながら液体で冷やすことで焼き切れたしないようになってます。
通常のモーターにはないデメリット部分かと思います。
ただこの方式で高速回転に耐えられるかは不明ですが
Re: (スコア:0)
高速になると効率が落ちるので変速機が付きます。ってなったりして。
Re: (スコア:0)
書き忘れたからここに書くけど()内のリンクがミスって同じになってます。
Re: (スコア:0)
製造工程の複雑さが段違いだから低コストだなんてあり得ん。図を見ればわかるでしょ。どこで誤解した？
Re: (スコア:0)
デメリットは全て
メリットは「この座組なら俺が参入できる」
Re: (スコア:0)
FDDのスピンドルモーターに使われてたよ。
Re: (スコア:0)
PCB基板って温度サイクルに対する耐久性が、ある一定温度以上で悪くなるんじゃなかったけ？
反りが生じて表面実装部品がはがれるとか、層が剥離していくとか聞いた気が。
数十K程度の変動ならよいけど、鉄道とか船舶とかは200K近くまで温度変動が生じるような使い方をしてたはず。
電磁石とかトランスとか扱った人には分かるだろうけど、
電流がちょっと増えるだけで、巻き線部の発熱がえげつない感じで増していく。
密閉型だと猶更だろうな…。