モータの重さが3分の1に

―まず御社ではどういった金型を製作しているのでしょうか。

弊社は1985（昭和60）年に創業した金型専門の会社です。他の会社では無理だと言われた一点ものの金型製作も請け負い、「技術力では負けない」という自負があります。例えば、ダイカストのアルミ鋳造であれば自転車や釣り具の部品、真鍮鍛造は水道関係といった製品に関わっています。

―CFRPに関心を持ったのはどうしてでしょうか。

6年ほど前に協力会社の方からCFRPという素材があるということを教えてもらいました。炭素繊維をプラスチックで押し固めたCFRPは、鉄よりも6倍の強度があり、重さは5分の1と軽い材料です。ただ、その素材には問題があり、皆さんが口を揃えて「切削が困難」だと指摘していました。それならばと弊社で削ってみたところ、こんなに削りやすいのかと思ったのを覚えています。素材の剛性を生かして横に力を加え、砥石で研ぐような感覚で粉末にしながらだと加工が簡単なのです。「このような素晴らしい素材を生かしたい」とすぐに利用方法について検討を始めました。世の中で役立つものと考えた時に思いついたのが“磁石”です。

―CFRPに磁性を持たせようと思ったわけですね。

そうです。弊社ではCFRPの成型についても研究を重ねていましたので、名古屋工業大学の江龍修教授との出会いをきっかけに、2年前から「磁性体添加CFRPによる軽量モータコアの開発」を共同研究してきました。江龍教授には、添加する磁性体の混合割合などをアドバイスいただき、モータコアとして機能できる強度が得られているかなどを確認してもらいました。こういった検証は弊社ではできませんので、ナノテクノロジープラットフォームを利用できたのは大きかったと思います。

―ところで、モータコアにCFRPを使うメリットはどこにあるのですか。

現在、モータのコア材には、ほとんどケイ素鋼板が使われており、鉄でできているために重く、重量によって回転時の負荷も大きくなります。さらに、コアが重いと慣性モーメントが高くなるので、止めようと思ってもすぐに止まりません。磁性体添加CFRPをコア材にすると、まず重さが3分の1になります。軽いので初速と高回転域に到達するのが速くなり、消費電力も少なくて済みます。また、回転を止めるのが容易で制御がしやすいという特徴があります。ただ、軽いだけに慣性モーメントが低く、止まりやすさが欠点でもあります。この欠点は、CFRPの磁気の通しやすさを上げることで解消しようと考えています。