穀物乾燥機

当メディアはスリーピース株式会社をスポンサーとして、Zenken株式会社が運営しています。

穀物乾燥機において、モーターの長寿命化とコスト抑制の両立は極めて重要な課題です。
長時間稼働が前提となるため、穀物乾燥機のモーターには高い耐久性と安定性が求められます。一方でコスト制約も厳しく、寿命と価格のバランス設計が重要です。

本ページでは、実際の寿命課題とその改善事例をもとに最適化のポイントを解説します。

課題／トラブル1：
寿命が短い

状況とその原因

お客様が利用者（エンドユーザー）から要求されている寿命時間が非常に長く、長寿命に対応できる仕様が求められています。

本来であれば長寿命が求められる用途であることから、ブラシ（接点）がなく、半導体と電子制御で回転させる高効率なブラシレスモーターを採用するのが理想的でした。しかし、コスト面の制約からブラシ付きモーターで長寿命化を図りたいという要望がありました。

提案／対応

利用者（エンドユーザー）から求められている回転数・トルク特性を満たしつつ、ブラシ長が長いタイプなど、ブラシ寿命に優れたモーターを選定。コストを抑えながら寿命延長を実現しました。

また、ブラシ摩耗は運転デューティ（連続運転か間欠運転か）、負荷変動、周囲温度などによって大きく変化するため、使用方法や運転条件によって寿命が左右されることを説明し、適切な運用方法についても相談可能であることをお伝えしました。

結果／効果

この改修によって、コストと寿命のバランスの適正化を図りつつ、運用面での信頼性向上にもつなげることができました。

耐久試験後に分解調査を行ったところ、寿命指標となるブラシ残量は十分に残っており、要求寿命を満たしていることが確認できました。 これによって、ブラシレスモーターへ変更することなくコストを抑えたまま希望の寿命を達成でき、製品の単価も上昇させずに済みました。

ブラシレスモーターへ変更していた場合と比べて、モーター単価で2,000円以上の大きなコストダウンを実現できました。

参考情報：ブラシ付きモーターとブラシレスモーターの違い

課題／トラブル2：
コストダウン、納期短縮をさせたい

状況とその原因

モーターに取り付けるハーネス（配線・配線束）の加工費に加えて、組付けに要する作業時間が大きな負担となっていました。

提案／対応

これまでは、お客様が受け取ったモーターをハーネス加工業者へ発送し、ハーネスの取り付けを行っていたため、時間と作業費が発生していました。

これらの工程をスリーピースで一括対応することで、日程の短縮とコストメリットを生み出すことができました。

結果／効果

外注でハーネス取り付けを行っていた場合、以下の工数が必要で、合計9～14日間のリードタイムが発生していました。

• モーター入荷後の外注発送（1～2日）
• ハーネス取り付け期間（7～10日）
• モーター返送（1～2日）

これらの工程を弊社で一括して対応することで、発送・返送の工程が不要となり、納期短縮が可能になりました。

また、外注への発送に伴う送料や外注加工費も削減でき、数量にもよりますが、1台あたり約110円のコストダウンを実現しました。 （例：1000台の場合、110,000円のコスト削減となります。）

▼さまざまなハーネス取り付け品での納品可能です。（はんだ認定者^※にて作業）
^※日本はんだ付け協会「はんだ付け検定」に合格し、正しい基礎知識と技能を持つことが認められた技術者

課題／トラブル3：
出力軸に取り付けする部品が空転する

状況とその原因

従来の軸形状はDカット仕様であり、平面部にセットスクリューを当てて固定していましたが、過負荷がかかるとセットスクリューが徐々に緩み、最終的には空転が発生するという問題がありました。

提案／対応

出力軸の形状については、希望の形状に合わせてカスタマイズが可能。量産前にお客様に最終形状を確認し、その仕様に基づいて製作・納品します。

今回のケースでは、出力軸先端に貫通タップ穴を追加し、セットスクリューで固定する方式を採用することで、空転防止を実現しました（画像参照）。

Dカット形状を貫通タップ穴に変更し、スプロケット（右画像）と出力軸を固定しました。

結果／効果

量産数量であれば、単価をほとんど上げることなく希望の出力軸形状に対応できるため、お客様側での取付作業が容易になります。

その結果、アタッチメントや周辺部品が不要となり、1台あたり500～1,500円程度のコストダウンを実現できます。