皆さんこんにちは！FDDI事務局です。

産業用ドローンの飛行時間や積載量に課題を抱えていませんか？本記事では、従来比3割の軽量化と2割の低振動化に成功した、澤藤電機と愛知製鋼の共同開発による革新的なドローン用モーターの技術詳細とメリットを徹底解説します。

要約

• 革新素材の採用： 重希土類フリーの磁石「マグファイン®」とマグネシウムハウジングを一体射出成形。

• 軽量アルミ巻線： 従来の銅線からアルミニウム電線へ変更し、高い絶縁性と大幅な軽量化を両立。

• 飛行の安定性向上： トルク脈動を約2割低減し、低振動化による精密な姿勢制御とロングフライトを実現。

産業用ドローンの限界を突破する「3割軽量化モーター」開発の背景

物流、農業、インフラ点検など、さまざまなビジネス現場で導入が進む産業用ドローン。労働力不足の解消や業務効率化の切り札として期待を集める一方、実用化における最大の壁となっているのが「飛行時間の短縮」と「積載量（ペイロード）の制限」です。

ドローンの飛行時間を延ばし、より重い資材や高精度なカメラを搭載するためには、機体全体の「軽量化」が最優先課題となります。特に機体の四隅に配置され、重量の大きな割合を占める「モーター」の軽量化は、ドローン全体の性能を一変させるポテンシャルを秘めています。

こうした市場のニーズに応えるため、自動車用部品や発電機で培った技術を持つ「澤藤電機株式会社」と、独自の磁性材料技術を誇る「愛知製鋼株式会社」が共同開発を結成。従来の常識を覆す「従来比3割の軽量化」を実現した革新的な産業用ドローンモーターの誕生に成功しました。

従来比3割の軽量化を実現した3つの革新技術

このドローン用高性能モーターは、単に部品を細く・薄くしたわけではありません。素材の選定から製造工法、電気配線に至るまで、両社が持つコア技術の融合によって3つのブレイクスルーが達成されています。

1. Dyフリーボンド磁石「マグファイン®」と一体射出成形の採用

モーターの心臓部にあたる磁石には、愛知製鋼が開発した「マグファイン®」が採用されています。これは、レアアース（重希土類）であるDy（ジスプロシウム）を一切使用しない、環境負荷の低い高分子結合磁石（ボンド磁石）です。

開発チームは、大口径かつ多極の磁石を、軽量なマグネシウム製の外殻（ハウジング）へ直接流し込んで成形する「一体射出成形技術」を確立。磁石とハウジングを完全に一体化（磁石アッセンブリー）させることで、部品点数を削減し、高磁力と自由な配置を維持しながらも「3割の軽量化」という驚異的な数値を叩き出しました。

2. アルミ電線の採用による巻線軽量化

一般的なモーターの内部コイルには「銅線」が使用されます。銅は電気をよく通す反面、重量が重いというデメリットがあります。

新開発のモーターでは、澤藤電機がこれまで発電機開発などで蓄積してきた高度な巻線技術を応用。銅よりも圧倒的に軽い「アルミニウム電線」を用いたコイル巻線を実現しました。アルミ電線の課題であった絶縁性能や耐久性をクリアし、高い安定性と長寿命を維持したまま、さらなる重量削減に成功しています。

3. 回転時のトルク脈動を2割低減、低振動による安定飛行

機体が軽くなるだけでは、ドローンの実用性は向上しません。空中で正確にホバリング（静止飛行）し、カメラのブレを防ぐためには「低振動」であることも不可欠です。

このモーターは、磁石を成形する際の磁場の向き（配向）を最適化する設計手法を取り入れています。これにより、モーター回転時に発生する振動の根本原因である「トルクの脈動（うねり）」を従来に比べて約2割低減。ドローン自体の姿勢制御をより精密かつ安定させ、機体のバッテリー消費を抑える副次的な効果も生み出しています。

産業用ドローン市場に与えるメリットと今後の展望

モーターの3割軽量化がもたらす恩恵は、ドローン運用における具体的な数字として現れます。

• 飛行時間の延長： 機体重量が減ることで、同じバッテリー容量でも、従来の飛行時間を大幅に上回るロングフライトが可能になります。これにより、広大な農地への農薬散布や、長距離の物資輸送の効率が格段に向上します。

• 積載量（ペイロード）の拡大： モーターが軽くなった分の重量を、カメラやセンサー、運搬する荷物へと割り振ることができます。より高性能な物流ドローンの開発に拍車がかかります。

このモーターは、澤藤電機より各ドローンメーカー向けへの供給が順次進められており、量産化による市場普及が期待されています。

また、今回の共同開発で培われた「高磁力・自由形状のボンド磁石技術」や「アルミ巻線技術」は、ドローンに留まりません。形状が複雑で軽量化が求められる自動車用の小型モーターや、ロボット産業、電動工具など、多種多様なモビリティ・産業機器分野への応用・拡大が確実視されています。

おわりに

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