アクチュエータは物を動かす装置のことだ。工学系では基本的な単語だが、一般的ではないだろう。同じ理系でも、理学系では意外と知らない人もいるのではないだろうか。actuatorという単語であり、動詞のactuateは動作させるという意味だ。格好良くいえば、「電気などのエネルギーを変換して、運動エネルギーに変えるもの」である。
- 電気式アクチュエータと圧力式アクチュエータ
- ミニ四駆のDCモータ、ニコラ・テスラのACモータ、ステッピングモータ
電気式アクチュエータ と圧力式アクチュエータ
動くものには、必ずアクチュエータが含まれる。世の中のアクチュエータは、電気式アクチュエータ と圧力式アクチュエータに分けることができる。
- 電気式アクチュエータ・・・モータ
- 圧力式アクチュエータ・・・空圧、油圧
電気式アクチュエータはモータ(電動機)と呼ばれる。例えば、乗り物を考えてみよう。例えば、自動車、バイク、電車にはモーターが動かしている。
圧力式アクチュエータは、空圧や油圧によるもの。工場や工事現場の大型の機械になると油圧駆動のものも多くなる。
ざっくりモーターの種類
世のなかにモータで動くものは非常に多い。主に3種類を覚えておけば良いと思う。DCモータ、ACモータ、ステッピングモーターである。
- DCモータ・・・ブラシ付きモータ、ブラシレスモータが有名
- ACモータ・・・誘導モータ、同期モータが有名
- ステッピングモータ
DCモータといえば、ミニ四駆だ。僕らが子供の頃、ミニ四駆という車のおもちゃがあった。タミヤが販売していた車のおもちゃである。爆走兄弟レッツ&ゴー!!というミニ四駆のアニメも大人気だった。ミニ四駆には電池を取り付けモータで走らせた。そこに入っていたモータはDCモータである。
ACモータといえば、ニコラ・テスラである。誘導モータは、世界で最も流通しているモータの種類である。エネルギー損失が少ないため効率が良く、非常に賢い原理で動く。交流の生みの親であるニコラ・テスラが発明したモータである。
ステッピングモータといえば、なんだろう。僕が初めてマイコンで動かしたモータがステッピングモータだったな。
ミニ四駆で、昔話を思い出した。小学校低学年の頃、僕は放課後に学童クラブに通っていた。学童クラブは、地域の児童館の中にあった。児童館では地域の同学年が集まって、ミニ四駆の改造やらレースをしていた。土曜日なんかには、児童館の屋上にミニ四駆の特大コースをこしらえて、大会も開いていたくらい人気があった。
そういえば、僕の大学時代の友人の一人から聞いた話がある。彼は小学校の頃、ミニ四駆マスターだったそうだ。なんと予選を勝ち抜き、全国大会に出場した。しかし、そこで改造に改造を重ね、規定を逸脱してしまっていたことがレース当日にわかった。そこで、当時はTVでも有名だったミニ四マスターに「君はミニ四駆で戦う以前に、人間として失格だ」と言われたそうだ。それがあまりにショックだった彼はパタリとミニ四駆で遊ぶのをやめた。彼は、今でもミニ四駆が苦手だそうだ。
最後に
話がだいぶ逸れたが、アクチュエータは人間社会に欠かせない。ロボット技術が進歩する現代では、モータをはじめとするアクチュエータの数は非常に大きくなっている。アクチュエータについて調べるきっかけになったら、幸いである。
例えば、一つのモータの効率が少し上がったとすると、世界中では大きな省エネに繋がったりする。大事な大事な技術なのだ。今度は、アクチュエータそれぞれについて深掘りする記事を書きたいと思う。
ミニ四駆が懐かしくなった方は、久しぶりに組み立ててみてはいかがでしょう。今思えば、良質な教育的おもちゃだったなぁ。