第１０７呟【Nｹﾞｰｼﾞの動力に使えるﾓｰﾀｰの分解】(2018/6/17：ｺｲﾙ結線方法)

　※最新情報（２０１９年１２月１５日：ＴＯＭＩＸ　Ｍ－１３モーター分解記事→こちら

　鉄道模型のＮゲージ用動力モーターを分解して並べてます。巷で比較的に入手の容易な両軸モーターが色々と集まってきたので、外観は似ているけれど中身はどう違うのかを比較してみます。特に、回転寿命を決めているブラシ形状が知りたかったので。

　※最終更新は２０１８年６月１７日です。追記分は後ろの方に続けています。

　一先ず、手元にある両軸タイプの６種類を並べてみました。寸法形状の違いとしては、高さ８ｍｍ×幅１０ｍｍの小さなタイプと、高さ１０ｍｍ×幅１２ｍｍの一回り大きなタイプとがあります。どのモーターも軸径はφ１．０ｍｍのものをピックアップしており、汎用性が高いので重宝してます。

　比較対象は、左から以下を並べています。モーターの正面と端子側との比較写真ですが、端子側に差異がある他は似た様な構造になっていて見分けはつきにくいです。

　　　１．バンダイ製Ｂトレイン専用動力ユニット［１］のモーター
　　　２．若松通商で昔に仕入れたジャンクモーター
　　　３．バンダイ製Ｂトレイン専用動力ユニット［３］のモーター
　　　４．ＩＭＯＮ製ミニモーター　１２１５Ｄ
　　　５．ＴＯＭＩＸ製Ｍ－９モーター　
　　　６．アルモデル製アルモーター　ＲＮ－１０１５Ｗ

　ブラケットの爪を起こして分解したものを並べてみました。バンダイ製Bトレイン専用動力ユニット［１］のモーターのみ全長が短いので回転子も半分くらいになっている他は大差無いように見えますけれど、整流子とブラシの構造が決定的に違っています。
　ブラシに関しては、ＴＯＭＩＸ製Ｍ－９モーターのみカーボンブラシでそれ以外は全てフォーク形ブラシとなっており、その中でもバンダイ製Bトレイン専用［１］のみフォークが２本である他は３本構造になっています。
　整流子との接触位置に関しては各社で様々となっており、文章で説明するのはちょっと困難です。特徴的なのはＴＯＭＩＸ製Ｍ－９モーターで、何れのモーターも斜め上下方向から挟み込むのに対し垂直上下方向からとなっていること（←写真上ではそう見えますが、実際に整流子を挟んだ状態では他のフォークブラシ形と同じような斜め方向からの抱え込みになる様です）。

　整流子に関しては何れも３極モーターなので端子も３極ありますが、よく見るとその配置が微妙に異なっているのが判ります。これも文章で説明するには難がありますので別な図解が必要でしょう。

　Ｎゲージでバンバン走らせても長持ちするモーターというのは、ブラシ回転寿命の長いものが必要でしょうから薄い金属片であるフォーク形だと短命でしょう。今回はバラしていないＫＡＴＯ製の開放形モーターはカーボンブラシを実装していて滅多に壊れることがなく超寿命ですが、同じくカーボンブラシ構造のＴＯＭＩＸ製Ｍ－９モーターは意外と短命で評判が悪い話を良く耳にします。その問題については整流子とブラシとの接触位置に原因を見出す考察がネット上で流れてますのでそちらが参考になるでしょう。

～２０１８年４月２２日の追記分（新たに２種類を追加）～～～～～～～～～～～～～～

　新たに２種類を分解したので追記しておきます。

　新たに追加比較するモーターは以下のものです。

　　　　７．ＴＯＭＹＴＥＣ製ＴＭ－ＥＤ０１動力ユニットのモーター
　　　　８．ＴＯＭＩＸ製Ｍ－１１モーター

　ＴＯＭＹＴＥＣ製のＴＭ－ＥＤ０１動力ユニットに使っているモーターは、両軸が少し短めになっていますけどＴＯＭＩＸ製Ｍ－９モーターと同形と推測します。ＴＯＭＩＸ製Ｍ－１１モーターの方は、こちらも両軸が短めですがバンダイ製Ｂトレイン専用動力ユニット［３］のモーターにソックリです。

　両モーターともブラシや整流子の形状は、それぞれの類似品と同等になっています。唯一異なるのはブラケットのロット印字面に、内側のマグネット位置決めのためのデントが形成されていることぐらい。ＴＯＭＩＸとＴＯＭＹＴＥＣはブランド名称が異なるだけで同じメーカーですし、Ｍ－９モーターの新しいロットではデントの付いたものを見掛けるので、今後はこのタイプが続くものと思います。

～２０１８年６月１７日の追記分（コイル結線方法を調査）～～～～～～～～～～～～～

　コアに巻いてあるコイルの結線方法についての調査結果です。最もポピュラーなマブチモーターは子供の頃から分解していてデルタ結線になっているのは良く知っていましたけど、今回見つけた二種類はスター結線になっていてこれは初めて見ました。
　三相交流モーターではデルタ結線やスター結線は一般的で当たり前なのですけど、ブラシ付き直流モーターはデルタ結線のみと思い込んでいたので相当に驚いた訳です。

　上図はブラシ付き直流モーターにおける３極の整流子とコイルとがどのように繋がっているかを示したものです。図左のデルタ結線では整流子１極あたりコイル線は２本繋がっていますけど、図右のスター結線では１極あたり１本しか繋がっておらず、中心の３本が交わっている部分は整流子とは繋がっていません。

　上図はマブチモーターなど一般的なモーターの結線状態で、整流子の１極あたりにコイル線は２本繋がっているのが判ります。

　そしてこれがφ６ｍｍ径コアード振動モーターの珍しい？スター結線な回転子。コアの溝へ折り畳まれる様にしてスター結線の３本撚り接続部分が観察できます。これを起こしてちゃんと３本撚りになっているのを示したのが右図で良く判るでしょう。当然、整流子の１極あたりコイル線は１本しか繋がっていないことも間違いありません。

　さらに上図はＫＡＴＯ製小型車両用動力ユニットのモーター回転子も同様にスター結線となっている証拠写真です。こちらの３本撚りスター結線部はコア溝に押し込まれて樹脂封止してあるので良く見えませんけど、整流子１極あたりにコイルが１本しか繋がっていないことでスター結線であることが判断できます。

　三相交流モーターでは３本あるコイルの繋ぎ方をデルタやスターに切り替えることが出来ます。始動時にはスター結線にしておき、加速したらデルタ結線に切り替えることで効率的に始動できる仕組みがあるのです。
　まさか直流のブラシ付き３極モーターでも同じ効果が得られるのかどうかは勉強不足で判りませんけど、結線方法によっては同じコイル巻き数でもコイル抵抗や電流値は変わってくるので、小さなモーターに大電流を流して焼損させないような意図があるのかも知れません。

※分解は各人の判断で行い、それによって生じる責任を負うこともお忘れなきよう。

【こちらもご参考に】

　片軸モーターを鉄道模型用に両軸化する改造Ｎｏ.２(2019年1月21日公開）

　第１１６呟【TOMIX M-13ﾓｰﾀｰを分解する】(2019年12月14日：公開)

　第１１５呟【ｷﾔﾉﾝﾓｰﾀｰEN22を分解する】(2019年6月9日：公開)

　片軸モーターを鉄道模型用に両軸化する改造Ｎｏ.１(2018年8月7日公開）

　第１１０呟【KATOとTOMIXとGREENMAXとCANONとﾜｰﾙﾄﾞ工芸のｺｱﾚｽﾓｰﾀｰ分解】(2019/05/26追記)

　第１０７呟【Nｹﾞｰｼﾞの動力に使えるﾓｰﾀｰの分解】(2018/6/17：ｺｲﾙ結線方法)

　振動モーターを転用した動力台車の製作Ｎｏ.１(2018/6/11：製作経過）>

　Ｎゲージ用小型動力台車の製作Ｎｏ９（2018/4/6：抽出記載）

　Ｂトレインショーティー改造報告Ｎｏ.５【2018/4/5完成：EF210の動力化】

　Ｎゲージ用小型動力台車の製作Ｎｏ.８（2017/1/4発表）

　Ｎゲージ用小型動力台車の製作Ｎｏ.７（2017/1/3抽出記載）

　Ｂトレインショーティー改造報告Ｎｏ.４【2016/12/1製作中：ED75の電飾と動力化】

　Ｂトレインショーティー改造報告Ｎｏ.３【2016/11/9完成：ＤＤ５１からＤＢ形入換機を作る】

　Ｂトレインショーティー改造報告Ｎｏ.２【2016/11/8完成：ＤＤ５１からＤＤ１６っぽいものを作る】

　Ｎゲージ用貨車の製作Ｎｏ.１（2016/10/20完成）

　Ｎゲージ用小型動力台車の製作Ｎｏ.６（2016/10/20完成）

　Ｎゲージ用小型動力台車の製作Ｎｏ.３（2016/10/20改良)

　Ｎゲージ用小型動力台車の製作Ｎｏ.５（2016/10/18完成）

フリスク鉄道模型用ＰＷＭパワーパックの製作Ｎｏ.２(2016/10/11完成)

Ｎゲージ用小型動力台車の製作Ｎｏ.４

鉄道模型用３１５ＭＨｚ帯４ｃｈリモコンの１５ｃｈ拡張化改造

第７４呟【ｺｱﾚｽﾓｰﾀｰM716PA-10は動力台車に使えるか】

フリスク鉄道模型用ＰＷＭパワーパックの製作Ｎｏ.１

Ｂトレインショーティー改造報告Ｎｏ.１【ＤＥ１０からＤＤ１３を作る試み】

アルナイン真鍮平板キットへのめっき処理試作

Nゲージ用小型動力台車の製作Ｎｏ.１

Nゲージ用小型動力台車の製作Ｎｏ.２（12/9追加サーボ情報有り）

鉄道模型用ＰＷＭ式パワーパックの製作No.１

鉄道模型用ＰＷＭ式パワーパックの製作No.２