法則その１：モーターのトルクは、一定時間に流れる電流量×電圧に比例し、起動時（無回転時）に最大値を得る
（コレを鵜呑みにして､「電圧一定」という前提に立つと「出力＝電流量に比例」という罠にハマります。実際のRCカーはバッテリーという限られた電源を使うため､大電流が流れると電圧が大きく下がります。また､その下がり方はセルの容量と銘柄によって大きな差があります。ですから､いくらローターのターン数を下げてモーター内部の抵抗を落とし､大電流を流せるようにしても､バッテリーが電圧の急降下を起こせばパワーは出ませんしノーコンの原因にもなります。逆に､多少内部抵抗が大きい（ターン数の多い）モーターであっても､バッテリーが過負荷に強く､電圧降下の少ないものであれば､ギヤ比を上げ､負荷をかけてやることによって大電流を流し､パワーを得られるのです）

法則その２：電流を増やすには、電気抵抗を減らすために巻き線を太くするか、ターン数（巻線の総延長）を減らす。または、負荷を増やす

法則その３：巻き線を太くすると、ターン数は増やせない（減らさないとコアに収まりきらなくなる）逆に、巻き線を細くすると、ターン数を増やさないと回転ばかり上がってトルクが細く使い物にならなくなる場合があるので要注意。

法則その４：一般に、ターン数が少ないほどローターの電気抵抗が下がるので大電流が流れ、トルクと無負荷回転数は増える

法則その５：一般に、ターン数が少ないほどトルクは減る、と言われるが、これはあくまでも全く同一の線径で 異なるターン数のローターを作った場合の話。現実世界では、少ないターン数には太い線径を 組み合わせるため、ローターの内部抵抗が下がり、より多くの電流が流れるため、トルク、回転数とも上がるのが常識。 また、モーター出力にはマグネットの磁力も大きく関係するため、近年はターン数の多い少ないよりもマグネットの強度や ローターに使われている線の太さ（ローターの内部抵抗）などにより一層の注意を払うべき。
（特にタミヤのモーターは、マグネット強度やローターコア長がモデルごとにバラバラなので要注意）

法則その６：同じターン数なら、シングル（1重）、ダブル（2重）、トリプル（3重）、クワッド（4重）、クイント（5重）、ヘキサゴ（6重）の順に線は細くなり、巻き線の密度が高まる
（○重巻き、というのは、同時に何本の線を巻くか、ということ。ダブル＝2重巻きなら2本の線を同時にローターコアに巻きつけていきます。一般に、同じターン数でも多重巻きのほうがインダクタンス（平たく言うとコイルの抵抗）が増えるのでパンチが減ってマイルド感が増す傾向。逆に燃費は良くなることが多いです。ローターはあくまで「コイル」ですし、極性の切り替えが発生するので、交流回路的な要素も含んでいます。直流を直線状に流す場合の「直流抵抗」とは違った形で電気抵抗が発現しているわけです。詳しくは高周波回路の教科書でも見てください。私は門外漢なのでこれ以上の説明はできません）

法則その７：ある程度多重巻きの方が、総じて動的バランスが良く回転のスムーズなローターを作りやすい
（ただし通常は４重[クワッド]巻きまで、あとはほとんど趣味の世界）

法則その８：進角はターン数ほどには燃費や出力には影響しない
（進角を変えて燃費が極端に悪化したりするのはギヤ比のせい。進角で無負荷の回転数は大幅に変わるが、トルクや出力といったモーターの基本特性は意外に変わらない）

法則その９：同じローターでもマグネットの磁力が強いほうが、回転数やトルクがアップする

法則その10：磁力は距離の2乗に比例するので、同じマグネットを使っても、ローターとの間隔（エアギャップといいます）が違うとトルクや効率は変わってくる
（一般にエアギャップが狭いほうがモーターは高性能になるわけですが、あまりに狭いと芯ブレでマグネットに擦れる恐れが出てきます。この対策として、2001年頃から23Ｔストックモーターではローター外周を回転切削し真円度を増す「レーズ加工」をするメーカーが出てきました（HPI/Orion、カワダなど）。また、オフロードでは小石が挟まってエンストするリスクも高まるので、適切なエアギャップはオンロード用とは違ってくる可能性があります）

法則その11：電流の流れが影響し、＋極のブラシは−極のブラシより早く減る
（その点にいち早く目をつけたのが、トリニティのＤ3.5。ただし、もともとブラシなんてシリアスなレースなら、 ちょっと走ってすぐ交換してしまうものなので「だから何なの？」というレベルの話ではある）

法則その12：モーター性能は温度に大きく影響される
いわゆる「熱ダレ」は、モーターの通電抵抗やブラシの摩擦熱による温度上昇に伴う巻線の電気抵抗の増加やマグネットの磁力低下が複合的に重なって生じる現象です。いまや23Ｔストックモーターの8分走行後温度は100〜150度というとんでもない領域に到達しつつあります。スポチュンでも真夏に5.0を切るカツカツのギヤ比を与えると80度を越えてしまいます。540も同程度は覚悟が必要でしょう。走行開始時と終了時で50度も違ってくると、モーター出力は3割以上ダウンします。

体感上はそこまでパワーダウンを感じることは少ないですが、これは走行中にバッテリー温度が上昇して放電特性がアップする効果によるものです。特に、主流になりつつあるNi-MH（ニッケル水素）セルの場合はバッテリーを暖めたほうが水素吸蔵合金の反応速度がアップするので効果が顕著です。しかし、あまり走行前にバッテリーを暖めすぎると、走行中にバッテリー温度が上昇しすぎて100度を超えたりすると、被覆が裂けたり、液漏れなどを起こします。こうなってしまったバッテリーは次回の充電以降、本来の性能を発揮できなくなってしまいます。通常は「ブロー」と見なされゴミ箱行きです。様々な意見やテスト結果をもとに現時点で言えるのは、インテレクトやGPなど内部抵抗が低くて熱吸収が多い4000以上のセルが主流となった2006年秋の時点での判断として、タミヤGPのようなスプリントレースでは40〜50度（走行時間に合わせ調整）、JMRCA系の8分レースでは30〜40度でスタートするように調整するのがベストのようです。夏は充／放電「終了時」のオーバーヒート、冬は充／放電「開始時」のオーバークールに気をつけろ、ってことです。

法則その14：どんなに素晴らしいモーターでも、ドライビングミスを防ぐことはできない
（一発が速くてもレースでは意味がない）

以上の法則をよく理解し、清く正しく美しくモーターを酷使しましょう。

＜トルクとモーター負荷の関係＞

法則１にも記したとおり、モーターの最大の特徴は、「起動時に最大トルクを発生する」という点にあります. これは内燃機関であるエンジンと根本的に異なる部分なので、頭では分かっていても、今一つピンと来ない場面が、ままあります。 ちなみに、内燃機関では、トルクというのは「燃料を燃やしてなんぼ」ですから、ある程度回転数が上がったところで出てきます。

例えば、普段私たちは何気なく、ストックモーターならばギヤ比を上げ、モディファイド（チューンド）モーターならば ギヤ比を下げていますが、あれは、どういう意味を持っているか、考えたことありますか？

ギヤ比によって負荷を調整しているところまでは誰でも分かっているのでしょうが、その真に意味するところ、すなわち、 負荷の調整を通じて、モーターに流れる電流量を調整している、という点はお気づきでしょうか？ ＲＣのアンプは、 電圧の調整は行っておらず、スイッチング回数の制御により電流量の調節だけ行っているので、 より多くの電流をモーターに流してパワーを上げるには、負荷を増やしてやらなければならないのです。 つまり、高出力を追求する見地からは、「ギヤ比は高めがよろしい」ということになります。 実際、レースでは、ギヤ比に迷ったら高めにセットするのがオキテです。そのほうが、後悔することが少なくなります。
ついでに言いますと、実は、適正な範囲でギヤ比を上げていく限りでは、加速はほとんど悪くなりません。 教科書的に「ギヤ比を上げると加速が悪くなる」と鵜呑みにしている方にとってはショックだと思いますが、事実です。 ポイントは「タイヤの摩擦力」です。クルマはタイヤグリップを超えて加速することはあり得ません。ギヤダウンされてグリップの限界を超えた パワーがタイヤに加わっても、単にホイールスピンするだけで加速力にはならないんです。ですから、ホイールスピンしている範囲では いくらギヤ比を上げても加速度は変わらないわけです（より厳密に言うと、積極的にホイールスピンさせたほうがタイヤ温度が上がるので加速は若干良くなりますけど）。ただし、ギヤ比を上げてホイールスピンが減るとモーターの負荷が増えて より多くの仕事をするため、消費電流は増え、モーター巻き線の発熱はそれに見合う分だけ増加します。モーターの巻き線だって 立派な「電線」ですから、電気抵抗があります。流す電流が何十アンペアにもなると、いくら通常では無視できる程度の 微少な抵抗値であっても、非常に大きな熱が出てしまうのです。さらに厄介なのは、 巻き線を構成する「銅」は温度上昇による 電気抵抗の増加量が多いので、ひとたび過熱が始まると、巻き線自体の電気抵抗がおびただしく増えてさらにそれが加熱を呼ぶ、 という点です。

負荷を上げて、巻き線に大きな電流が流れると、それに見合って巻き線が加熱し、巻き線自体の電気抵抗が増えるとともに マグネットも熱ダレを起こし、モーターの効率が低下するので、走行中の放熱との「熱収支」を意識した 「適正負荷」が意識されるようになるわけです。ただし、ここでいう「適正負荷」とは、マブチモーターのスペック表のような「最高効率時の負荷条件」を指しているわけではありません。あくまでも「特定のサーキットで最高のタイムを得るための最適負荷」を想定していることに留意願います。 モディファイドモーターの場合、もともとがターン数が少なく、 大電流が流れる設計ですから、負荷をかけると瞬間的に数十アンペアの電流が流れることになり、ことによっては アンプをブローすることになりかねないですし、その前に大電流の導電に伴う発熱（純粋に電気抵抗によるもの）で さまざまな問題が生じますから、普通、そんな無茶なことはしなくなるわけです。

なお、ギヤ比にまつわる諸問題については、BBS「入門者フォーラム」に 「＜RCT Tips＞ギヤ比あれこれ 」としてまとめてあります。この他にも「入門者フォーラム」の検索機能で「ギヤ比＋何かのキーワード」とやればたくさん出てきますので参照してください。

＜ダイノデータの読み方＞

ところで、この「モーター研究室」のテストデータを読むには、かなり頭を使わなければなりません。 この点は、覚悟しておいてください。

現状では、一応、実車のダイナモの表示方法に合わせて、実回転数をヨコ軸とする表示方法を基本にしています。これが一番、見慣れているのではないか、という判断です。ただし、内燃機関と異なり、モーターは停止時が最大トルクのピークで、同時に消費電流も最大（ショート状態ということですから）になります。

2001年以降に執筆されたページでは、グラフの種類を増やし、ヨコ軸を「トルク」や「消費電流」としたグラフも極力示すようにしました。

ヨコ軸が「トルク」のグラフは、同じマシン、同じギヤ比でモーターを交換した場合、どのように変化するのかを予想するのが容易です。「トルク＝負荷」ですから、ギヤ比固定なら一定のトルク水準でより数字の大きいモーターのほうが、より回転数が多く、消費電流も（たぶん）多い、ということになります。あまりに消費電流が多くなりすぎる場合には、ピニオン歯数を落として負荷を減らしてやろうか、となるわけです。

このように、あくまでもダイノのグラフは、ダイナミックな運転条件の変化を加味して利用者が読みこなしていくモノですので、 「平均１５Ａを消費すると、何回転でモーターを回すようにギヤ比を設定すべきか？」というような問題への明確な答えは、 グラフからは正確に読めるわけではありません。負荷が動的に変化する状況ではなく、 あくまでも一定の負荷の下で、回転数と消費電流の相関を示しているだけですから。 それでも、他のモーターとの優劣比較や、特性の把握には十分活用できますし、次ページに示すとおり、 ラップタイムや平均時速から、実際の走行で多用される「常用負荷レンジ」の想定さえできれば、 平均的な消費電力はある程度把握でき、大雑把な燃費計算も可能です。 ともあれ、定量的にモーターの状態が掴める便利さは何者にも替えられないダイノの魅力です。

「モーター研究室」の目次へ戻る