admin｜記事一覧
安全クラッチと摩擦クラッチの違い
高度に自動化された機械装置が想定外のトラブルによって稼働停止すると莫大な損失を被ります。機械装置の損傷やそれに伴う作業者の怪我は長期的な企業収益悪化の要因となります。マイティの取り扱う安全クラッチ/摩擦クラッチは過負荷保護装置として大切な機械装置と作業者を万一想定外のトラブルから守る安全装置として機能します。
そんなマイティの安全クラッチと摩擦クラッチ、二つの過負荷保護装置の違いをまとめました。
安全クラッチ（Safety coupling）とは、広義のカップリングの一種で、事前に設定したトルク値に対して過大トルクをリミットスイッチやセンサーで検出、トルク伝達を切り離し駆動側と機械装置を保護、過負荷が取り除かれた場合、自動または手動で連結することができる「過負荷安全装置」のことです。
【ポイント】
１：設定トルク以上の過大トルクをリミットスイッチやセンサーで検出
２：過大トルクに対して、トルク伝達を切り離すことで装置を保護
３：過負荷が取り除かれた場合自動または手動で連結
【メリット】
１：トルク設定値の自由度があり高トルクでも使用可能
２：基本メンテナンス不要
３：ゼロ・バックラッシュ
【デメリット】
１：装置が大型・複雑で扱いにくい（装置の他リミットスイッチやセンサーが必要）
２：摩擦クラッチと比較して価格が高い
３：特殊な場合を除き修理不可で再利用できない
ボールソケット式安全クラッチ
摩擦クラッチとは、広義のカップリングの一種で、事前にトルク値を設定、設定以上の過負荷に対してスリップすることでトルクを設定トルク内に維持、トルクを遮断することなく駆動側と機械装置を保護することができる「過負荷安全装置」のことです。
【ポイント】
１：設定トルク以上の過大トルクに対してスリップ
２：過大トルクに対して、トルク伝達を切り離すことなく装置を保護
３：過負荷が取り除かれた場合、自動で滑らかにトルクを維持
【メリット】
１：装置が小型・シンプルな構造で扱いやすい
２：安全クラッチと比較して価格が安い
３：摩擦板交換による再利用が可能
【デメリット】
１：トルクの設定値が限定的で高トルクでは使用できない
２：摩擦板の消耗によってメンテナンスが必要
３：バックラッシュあり
乾式多板摩擦式 摩擦クラッチ
マイティの安全クラッチ/摩擦クラッチ
マイティが取り扱う安全クラッチ/摩擦クラッチは、豊富なラインナップを取り揃え、お客様のニーズにお応えいたします。
用途に合わせてご利用ください。選定に迷った時は「お問い合わせ」から弊社までご相談ください。カップリングのスペシャリストがお客様の用途に合わせた最適な製品をご提案させていただきます。
標準規格の製品が合わない
短納期で欲しい
他社で対応を断られてしまった
このようなお悩みがありましたら、ぜひ一度弊社までご相談ください。
ユニバーサルジョイント（Universal Joint）とは日本語名「自在継手（じざいつぎて）」といい、カップリング（Coupling）「継手（つぎて）」の一種。主要ミスアライメント（心ずれ）の偏角（へんかく）・偏心（へんしん）・軸方向移動（じくほうこういどう）の内、「偏角対応」に優れた製品で角度を自由に変化させられる継手のこと。
マイティ ユニバーサルジョイントの特徴
マイティのユニバーサルジョイントの特徴は２つ、ゼロバックラッシュと偏角吸収の大きさ。シングルタイプのMC/MCMはなんと最大±４５度。大型内径スプリング・ピンのMDタイプでも最大４０度と広い角度での使用が可能です。
ダブルタイプのMC/MCMはなんと偏角吸収が最大±９０度。シングルタイプ、ダブルタイプどちらもゼロバックラッシュ、内径はφ３〜１０を用意しております。
マイティのユニバーサルジョイント
マイティが取り扱うユニバーサルジョイントはお客様の細かなニーズに最短納期でお応え、豊富なラインナップを取り揃え、お客様のニーズに合ったセミオーダーメイドが１点から可能です。
標準規格の製品が合わない
短納期で欲しい
他社で対応を断られてしまった
このようなお悩みがありましたら、ぜひ一度弊社までご相談ください。
今後の鉄道システムにおいて、信頼性の高い接続が前提条件となるでしょう。すべての鉄道車両には独自の駆動技術があります。
したがって全ての駆動タイプには、その要件に合う合理的で且つ高性能なカップリングが必要とされます。
弊社は高速鉄道輸送業界向けのカップリングをご提供することで、従来の機械工学システムをハイエンド技術に変える専門家となりました。
例えば、コンパクトな振動減衰エラストマ・カップリングは、日本の青森・東京間を結ぶ新幹線の速さ、安全性、信頼性、快適性を保証します。
カップリングはまた、不快な振動を無くすことも可能にしました。
弊社ではお客様の要件に合ったカップリングがきっと見つかるでしょう。
高精度カップリングの秘密
マイティ製オルダムカップリングのハブ材質には「快削黄銅・アルミ合金」「SUS303 304 316等ステンレス」「チタン合金」などが用いられ、そのほとんどが「切削加工」によって製造されています。金属加工には主に５つの方法「鋳造・鍛造・切削・プレス・溶接」があります。また近年生まれた新しい加工方法として金属３Dプリンタによる成形方法が注目されています。
鋳造加工：精度★★☆☆☆ 価格★★★★★ 量産★★★★★ 強度★★★☆☆ 加工自由度★★★★☆
鋳造（ちゅうぞう）は金属を高温で熱することで液体にし、鋳型に流し込んで成形する加工方法です。非常に古い金属加工方法で大量生産が可能です。一方で高温で熱せられた金属が冷えて固まる工程で金属が収縮するため寸法精度管理が難しく、固めた金属内部に気泡「ひけ巣」が発生する可能性があります。ひけ巣は目視検査では発見することができないため精度や強度の面で高い技術が必要です。
鍛造加工：精度★★☆☆☆ 価格★☆☆☆☆ 量産★★☆☆☆ 強度★★★★★ 加工自由度★★☆☆☆
鍛造（たんぞう）は熱した金属をハンマー等で叩き金属内部の隙間や不純物を排出し強度を高めながら成形する加工方法です。古くから日本刀や強度が必要な武具の生産に用いられてきました。大量生産には向きませんが非常に強度の高い製品をつくることができます。一方で加工に時間がかかり加工に技術が必要なため高価で大量生産には不向きです。ただし近年技術進歩によってプレス技術と鋳造技術を組み合わせた型鍛造は大量生産が可能です。
切削加工：精度★★★★★ 価格★★★☆☆ 量産★★★☆☆ 強度★★★★☆ 加工自由度★★☆☆☆
切削（せっさく）はドリルやバイトといった工具を用いて金属材料を削りながら成形する加工方法です。加工には素材自体を回転させて加工する旋盤加工と素材は固定し工具を回転させて加工するマシニングセンタ加工に分かれます。旋盤加工では素材自体を回転させる必要があるので、素材の多くは細長い棒状です。素材を溶かしたり熱する必要がないため素材自体の精度が高く、加工による寸法精度も高いのが特徴です。一方で素材自体が高価で切削面積が大きい場合加工に時間がかかります。また工具が入り込めない複雑な形状は加工することができません。
プレス加工：精度★★★☆☆ 価格★★★★☆ 量産★★★★★ 強度★★★☆☆ 加工自由度★★★★☆
プレス（Press）はあらかじめ成形した金型を２枚用意しその間に素材を強い力ではさみ込むことによって成形する加工方法です。非常に高い量産性を持ち板状金属を成形するのに最適な加工方法です。広い意味では鍛造の一種とも言えますが鍛造と異なり圧力の加わった部分が伸びる分、強度は低下します。また金属塊や厚みのある形状ではプレス加工ができない場合もあります。
溶接加工：精度★☆☆☆☆ 価格★★☆☆☆ 量産★☆☆☆☆ 強度★★★★☆ 加工自由度★★★★★
溶接（ようせつ）は材料と材料に溶加材を加えて溶かしながら熱圧着することで成形する加工方法です。手作業による加工が多く量産性が低いのが特徴です。近年ロボットによる加工も増えることで量産性が高まっていますが他の加工に比べると工程も多く難易度の高い加工方法です。レーザー加工やワイヤーカットも放電加工の一種です。
マイティカップリングの金属ハブ部分はそのほとんどが無垢の棒材から削り出した切削加工品。特にオルダム・カップリングのハブは同ロットの製品に同じロットの棒材を使用しているので、製品ひとつひとつの精度が高いことはもちろん、同一製品間でのロットバラツキが少ないので交換時の調整をスムーズに行うことができます。
安価なカップリングはハブ部分を鋳造加工しているので大量生産が可能ですが、ひけ巣の問題からどうしても品質にバラツキが生じやすく精度も不安定になりがち。無垢の棒材から切削加工でつくられるハブは、切削する体積が多く外径加工、穴加工、マシニング加工と工程を分ける必要があるため大量生産ができません。しかし、ひとつひとつ丁寧に切削加工された製品はミスアライメントの少ない精度の高い製品に仕上げることが可能なのです。マイティは手間暇のかかる切削加工によってつくられたオルダム・カップリングを豊富にストックすることで高品質でありながら短納期でお客様に届けることが可能なのです。
高い精度を求める時には、ぜひ切削加工によってつくられたマイティのオルダム・カップリングをお試しください。
マイティのカップリング/ジョイント/トルクリミッタ
マイティが取り扱うシャフト・カップリングはお客様の細かなニーズに最短納期でお応え、豊富なラインナップを取り揃え、お客様のニーズに合ったセミオーダーメイドが１点から可能です。
標準規格の製品が合わない
短納期で欲しい
他社で対応を断られてしまった
このようなお悩みがありましたら、ぜひ一度弊社までご相談ください。
シャフト・カップリング/軸継手（じくつぎて）とは、主にモータ等軸の動力をマシンの軸へ繋げるために使用される継手のことで一般的に「カップリング」や「ジョイント」と呼ばれます。マイティでは偏心吸収性の高い製品を「カップリング」、強偏角や軸方向変位に対応した製品を「ジョイント」と呼び２つを区別し製品化しています（偏心吸収力と強偏心の両対応した製品「ラテラル・カップリング」も取り扱っております）
カップリングやジョイントは主にモータ側の「駆動軸（くどうじく）」とマシン側の「従動軸（じゅうどうじく）」を繋ぎ、モータの動力をマシンへ伝えるために使用されます。
カップリングの機能
駆動軸と従動軸を繋ぐ役割を担うカップリングに二軸を繋ぐ以外の機能を付け加えたのがクラッチ/トルクリミッタです。
シャフト・カップリング/軸継手（じくつぎて）には先に紹介した常に動力を伝えるカップリング/ジョイント（永久継手）に加え、 断続的に動力を伝える（二軸をつなげたり離したりする）クラッチがあります。中でも断続的に動力を伝え過負荷がかかると接続を切り、動力伝達を遮断したり制限する装置をトルクリミッタ（ 安全クラッチ）と呼びシャフト・カップリング/軸継手の重要な機能です。
カップリング/ジョイントにクラッチを取り付けることで、モータや機械を破損から守るだけでなく修復時間を短縮したり問題の原因追求しやすい装置環境を作り上げることが可能です。
カップリングの役割
カップリングやジョイントには動力を伝える以外にも様々な特徴があります。
１：駆動軸と従動軸のミスアライメント（心ずれ）を許容する
ミスアライメント（心ずれ）とはモータと機械の軸など二個以上の機械要素を組み合わせる時に発生する軸と軸の中心芯の誤差のことで以下の種類があります。
● 偏角（へんかく） 駆動軸に対して従動軸の傾き
● 偏心（へんしん） 駆動軸に対する従動軸の径方向への変位
● 軸方向移動（じくほうこういどう） 駆動軸と従動軸による軸方向への移動
製品の使用環境下ではミスアライメント（心ずれ）が複合的に発生します。用途や目的に合わせて様々な形状のカップリング/ジョイントを使い分けでいくことが大切です。
２：モータの振動を吸収する
モータの回転運動によって発生する振動が駆動軸を通じて従動軸へ伝わってしまうと、マシンの故障や精度に大きく影響を及ぼしてしまいます。振動対応のカップリング/ジョイントを使用することで振動を吸収し和らげることができます。
３：モータの熱が従動軸に繋がるのを防ぐ
モータは回転運動時に熱を発生させます。耐熱対応のカップリング/ジョイントを使うことで、その熱がマシンに伝達するのを抑えることができます。
４：モータや機械の破損を防止する
故障や何らかのトラブルによってモータやマシンに想定以上の負荷が発生した場合、カップリング/ジョイントが破断することでモータやマシンを故障から防ぐことができます。
更にカップリング/ジョイントに「クラッチ/トルクリミッタ」を取り付けることで、軸継手を破断させず適正トルクを維持することが可能です。
マイティのカップリング/ジョイント/トルクリミッタ
マイティが取り扱うシャフト・カップリングはお客様の細かなニーズに最短納期でお応え、豊富なラインナップを取り揃え、お客様のニーズに合ったセミオーダーメイドが１点から可能です。
標準規格の製品が合わない
短納期で欲しい
他社で対応を断られてしまった
このようなお悩みがありましたら、ぜひ一度弊社までご相談ください。
〇●〇マイティ情報配信メール〇●〇【2019/3/20 Vol.11】
────────────────────────────
このメールは名刺交換やお問い合わせいただいた方、
資料請求やカタログダウンロードされた方へ配信しております。
配信停止・登録変更はメール末尾をご覧ください。
────────────────────────────
日頃より弊社製品をご利用いただきまして、誠にありがとうございます。
こんにちは🌞メルマガ配信チームのエリカです🎀
明日３月２１日は春分の日✿
ここで突然ですが春分の日クイズです☆
Ｑ：春分の日に食べる「ぼた餅」と秋分の日に食べる「おはぎ」
両者の違いは何でしょう？？
A：同じ！
春に咲く牡丹に見立てた「牡丹餅」
秋に咲く萩に見立てた「お萩」
ご存知でしたか？私は知りませんでした💦
季節に合わせて名前を変えることで
食でも四季を感じることができるって
日本のイイところ✌🏻ですよね🌸🌻🍂⛄
さて今回は
「トルク・リミッタ活用術」と「マイティのイイところ✌🏻」についてご紹介します！
どうぞ最後までお付き合いください🌝
────────────────────────────
目次
1.トルク・リミッタ活用術 ～MTLA-SR編～
2.マイティのイイところ ～特注製品もマイティにおまかせ♡～
────────────────────────────
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
1. トルク・リミッタ活用術 ～MTLA-SR編～
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
先日発売を開始し大好評をいただいておりますワンウェイタイプのトルク・リミッタ
の特長は 〇正転方向では自由な値でトルク・リミッタを作動させることが可能
〇逆転方向に対してはリミッタ機能が作動しない！
この特長を活かし、標準品のトルク・リミッタMTLAと併せて使うことで
「正転時と逆転時、異なる値でトルク・リミッタを作動させる！」
なんてコトも可能になってしまうのです✨✨✨
具体例として
リミッタ機能を正転時:1Ｎm 逆転時:3Ｎmで作動させるケースをご紹介します。
モーター側から見て時計回りを正転方向とし
①トルク・リミッタをそれぞれ MTLA-57SR 1Nm MTLA(標準品) 3Nm に設定する
②モーター側へMTLA-57SRの中空軸側を取り付ける
このように取り付けると
▶正転時
MTLA-57SR→1Nmでリミッタ機能が作動
MTLA(標準品)→設定値3Ｎmのため作動しない
▶逆転時
MTLA-57SR→逆転時は作動しない(ワンウェイだから！)
MTLA(標準品)→設定値3Ｎmでリミッタ機能が作動
実際の取り付けにあたっては、ベアリング等の軸保持装置も必要です。
ご検討の際はぜひマイティ営業部までご相談ください📞📧
また、今回ご紹介した製品についての詳しい情報はこちらからご確認ください。
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
2. マイティのイイところ ～特注製品もマイティにおまかせ♡～
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
マイティが選ばれる理由！その1つが
お客様1人1人に寄り添った、きめ細かい提案ができること！！
カタログ記載値以外の製品も、1個から
特別注文として承ります！
たとえばこちら
MZT-9-6-特注製品☆
右側の通常品と比べると違いは一目瞭然👀
特注のポイントは
●伸縮スライド量①アップ
●②を長くすることで最短時全長アップ
●タップ加工③追加することで取り付け・取り外しを容易に
●ハイバキューム対応(使用するグリスを変更しているため写真では確認できません💦)
モチロン通常のMZTと同じく
オールステンレス製 かつ ゼロ・バックラッシュ
これはほんの一例です！
ダメかな？って諦めてしまう前に…
そうだ💡 マイティに連絡しよう☝🏻
って思い出してくださいね✨
📞📧📠📱📞📧📠📱📞📧📠📱
このように、マイティでは皆様からのご相談をお待ちしております。
今回ご紹介したMTLA-SRのように
お客様からのご要望から新製品が生まれるかもしれません✌🏻
何かお困りの際は、ぜひマイティまでご連絡ください🤙🏻✨
電話：052-733-6614
メール：product@mighty-corp.co.jp
FAX：052-731-8292
また、お問い合わせシートを併用していただくと
よりスムーズなご対応が可能です。
お話を伺った結果、残念ながらマイティ製品をご紹介できないこともありますが
マイティはあなたのためにベストを尽くします☆
※次回メルマガ配信予定日は4/5(金)です🌸 お楽しみに✨
＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝
弊社ではイプロス製造業でも製品を紹介しております。
◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇
問い合わせ：（株）マイティ 営業部
〒464-8691 名古屋市千種区今池1-29-13
Tel: 052-733-6614
Fax: 052-731-8292
E-mail: product@mighty-corp.co.jp
◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇
弊社ではカレンダーに準じ、ゴールデンウィーク期間中は、下記のとおり休業とさせていただきます。
何卒、ご了承の程、よろしくお願い申し上げます。
記
平成30年4月28日(土)～4月30日(月) 休業
5月 1日(火)～5月 2日(水) 営業
5月 3日(木)～5月 6日(日) 休業
※ 5月7日(月)から平常通りの営業となります。
R+WよりDrive2017年第2号が到着しました！
ぜひご一読ください。
弊社では誠に勝手ながら、下記の期間を休業とさせていただきます。
何卒、ご了承のほど、よろしくお願い申し上げます。
記
期間 平成29年12月29日(金)～平成30年1月4日(木)
平成29年12月28(木)の出荷業務は、午前中までとさせていただきます。
平成30年1月5日(金)より平常業務となります。
一般的に安全クラッチは装置や周辺部品を保護し、意図しない不具合や故障によって起こるトルク過負荷からの安全を確保します。そうすることで、設備停止時間の削減というさらなるメリットがもたらされます。
過大なトルクがかかった場合に、確実かつ効果的に駆動被動間を切り離すこと。安全クラッチの主な役割は、ほとんどの場合この1点に限られるでしょう。R+Wはさまざまな業界のお客様に、特殊な条件にもぴったりの製品を提供しています。R+Wのスタッフと相談することで、それぞれの状況に応じた適切な安全クラッチが選定できます。どのような用途に使用するかが分かれば、選択肢を提案いたします。そして提案したカップリングの概要および、機能とメリットに関する情報をお伝えします。このステップでは、可能な限り実演やサンプルによってより深くご理解をいただきます。次に、R+Wの設計担当者とともに適切な安全クラッチを選択します。標準製品で条件を満たすことができない場合は、特殊な製品をご用意いたします。
シャーピン型カップリングはもう時代遅れです
露天採掘場で働く保全担当者から、現在稼働中の3台の機械に使用しているシャーピン型カップリングに関する問い合わせがありました。この装置は移動式破砕装置で、採掘した土からきめの粗い石や砂利を取り除き、例えば粘土に加工します。振動や衝撃を減衰させるために、これまでは、駆動系を衝撃の大きなトルク過負荷(図1)から保護する弾性の高いシャーピン型カップリングが使用されて来ました。トルク過負荷が発生した場合、シャーピンがせん断され切り離されるまで応力が加わります。これは確かにコストの低い設計で、従来は文句なしの方法でした。しかし、メーカーがピンの材質を変更したため、せん断した際に取り外すのが難しくなってしまいました。そのためピンの破損状況によっては、機械が稼働を再開できるまでには、早くても1時間、ひどい場合には丸1日かかってしまうこともありました。R+Wの重工業分野安全クラッチMST2(図2)は、設備停止時間と復旧にかかる時間が短く、このような状況には最適です。
安全クラッチが選ばれる理由とその原理
安全クラッチは、ドライブトレイン中のツマリなどによるトルク過負荷から機械を保護します。トルク過負荷が発生すると(すなわちトルクが許容値を超えると)、安全クラッチが動力を確実に遮断します。機械を再び作動させるのに特別な工具は必要ありません。従来のシャーピン形カップリングとは異なり、交換部品の在庫も不要です。この安全クラッチは、ゼロバックラッシのボールソケット原理に基づいています。他のカップリングとは異なり、ソケットとトルク調節可能なトルクモジュールで構成されています。それぞれのトルクモジュールにはばねが内蔵されており、クラッチボールを軸方向に押し当てています。ボールの半分がセーフティモジュールから飛び出し、相手側の円錐型ソケットに入り込みます。この機構により、バックラッシなく正確にトルクが伝達されます。ばねがクラッチボールを押し当てることができなくなるまで接線力が発生すると、クラッチボールはトルクモジュールのハウジング内に後退します。遮断されている間、クラッチボールは軸方向に動くプランジャによってハウジング内に導かれるようになっています。カップリングを再連結するには、マレットでソケットを軽くたたくか、またはトルクモジュールの裏側のプランジャをレバーで押し戻すことによって、クラッチボールを元の位置に戻すだけです。設備停止による計り知れないコストは、安全クラッチに投資することで削減し、防ぐことができます。シャーピンと比較すると初期投資は多少大きくなりますが、設備停止の短縮によるコスト削減によってすぐに回収できるでしょう。
25万N･mを超えるトルクからの保護
MSTシリーズの安全クラッチは、最大250,000N･mのトルクに対応した標準品があり、設備によってはさらに大きなトルクにも対応できる特殊品もご用意できます。耐久性が高く、強力な安全クラッチは、さまざまな締結方法(キー締結、テーパーロック締結など)と多様な条件に対応可能なサイズをご用意しております。お客様にぴったりの製品は、1個からでもご購入いただけます。
ゼロバックラッシの安全クラッチ
MSKシリーズは、0.1～2,800N･mの遮断トルクに対応しています。このシリーズには、キー、テーパーロック、クランプ締結で1軸および2軸使用に対応しており、高剛性のベローズ形カップリングまたは振動減衰性のあるエラストマ形カップリングをご用意しております。さまざまな条件に対応するために、自動再連結が可能な原点復帰型とインデックス型、高速回転対応の手動再連結フリーホイール型、再連結する前にわずかな角度だけ遮断する特殊な負荷保持型の4つの遮断/再連結方法があります。小さな慣性モーメント、高速回転、より効率的な工程など、絶えず変化する市場の要件に対応するために、R+Wは特に高い出力密度を特長とする軽量の安全クラッチ、MSLシリーズもございます。1軸および2軸使用に対応しており(図3)、さまざまな仕様をご用意しております。
ATEX認証の製品もお任せください
重工業分野、精密機器製品分野の両分野においてR+Wの安全クラッチはATEX認証が必要となる爆発性雰囲気でも使用できます。欧州連合ATEXガイドラインに適合した特殊なATEX認定リミットスイッチで安全クラッチの遮断を検知し、緊急停止状態を知らせることができます。ATEX対応の製品についてはお問い合わせください。
付属品
R+Wは、安全クラッチに使用する実用的な専用ツールを幅広くご用意しております。重工業分野向け安全クラッチのメンテナンスを迅速かつ簡単に行うための切り離しツール、トルク調整を容易にする調整レンチ、遮断を検出し、緊急停止信号を送る近接センサーやリミットスイッチもございます。
効果てきめんの危険回避
貴重な機器を保護し、ダウンタイムを回避するにはコンマ1秒単位が勝負です。機械式の安全クラッチは、取り付けと使用が容易であるという重要な技術的メリットをお客様にもたらすだけでなく、工程の安全性向上にも大きく貢献します。
詳しい情報はHPまたは無料のR+Wアプリで安全クラッチについてご確認いただけます。ぜひご覧ください！
押し出し機は、プロセス工学でよく使用されます。押し出し機には主に2つの種類があり、それぞれの工程に応じて分類されます。1つは材料の成形に使用される押し出し機成形機で、もう1つは化学的、物理的な改質に使用される混錬機能のある押し出し成形機です。押し出し工程中に、個体液体を問わずさまざまな材料が圧力をかけられ、出口から押し出されます。対応可能な用途も幅広く、建設、自動車、航空、医療技術および家具製造業における押出技術など様々な分野に用いられます。このため、カップリングを含め適切な部品を選択することがさらに重要になります。
押し出し機の構造と機能
押し出し機は通常、シリンダとその中の長いスクリュシャフトで構成されています。シリンダの端には成形の出口(ダイ)が配置されます。シャフトの動力としては歯車駆動の電気モータが使用されることが多く、シリンダの反対側の端に取り付けられます。粘土、セラミック、ゴム、熱可塑性ポリマー、業務用食品生地、アルミニウムなどの材料が、ホッパーからシリンダに供給されます。塗料や強化材などの添加材料が必要な場合は、サイドフィーダーで供給します。シリンダ内部は3つの区域に分かれ、それぞれの区域では異なる工程を担当します。第1区域の加熱区域では材料が供給され、溶融され、圧縮されます。第2区域では材料はさらに圧縮されます。第3区域の押し出し区域では材料が均一にダイへ流れるようにします。押し出し機を使用する製品は、パイプ、ホース、フィルム、自転車のリム、焼き菓子、スナック菓子、カラメルなど、他にもたくさんありますが、駆動装置にとっては、難しい課題になることが多いです。高圧、高温、混錬がこの工程にとって非常に重要です。歯車や軸などの高価な部品を保護するためにトルク過負荷発生時に動力を遮断する安全クラッチは、非常に合理的です。
押し出し機に取り付けられた半割クランプの安全クラッチ
重工業分野MSTシリーズの安全クラッチは、どんな種類の押し出し機にも対応可能です。これらの耐久性の高いカップリングはコンパクトな設計にもかかわらず、高いトルクに特化して開発されました。異物が機械へ侵入することによって発生することが多いトルク過負荷。このとき安全クラッチは、押し出し機を損傷から保護するために、1ミリ秒以内で動力を確実に遮断します。これにより、修理費用と設備停止時間を大幅に削減できます。トルク過負荷の原因を取り除いたあと、安全クラッチ外周部に組み付けられているプランジャに軸方向の力を加えれば、安全クラッチは素早く簡単に再連結できます。安全クラッチは、振動を減衰させ衝撃を吸収すると同時に、偏心、偏角、エンドプレイ方向のミスアライメントを許容できるように、エラストマ形カップリングと一体化した状態で設計されています。両側半割クランプ締結、または片側はフランジにもう一方はキー締結ハブを組み合わせるような、ご希望に沿った締結方法に対応いたします。安全クラッチは、軸直角方向から取り付け、取り外しが可能で、モータを取り外すことなく取り付けられます。押し出し機向け特殊安全クラッチは、200～14,000N･mの遮断トルクに対応しており、オプションでATEX認定も承っております。
モジュール設計
安全クラッチの内蔵部品は、表面に黒色酸化処理を施した硬化鋼でできています。トルクモジュール(ボールソケット式プランジャ)は、遮断トルク調整範囲を変更するために数を増やしたり減らしたりすることができるほか、指定の範囲内でなら設定遮断トルクを変更することも可能です。ハブとエラストマ形カップリングは鋳鉄製です(ダクタイル鋳鉄40)。エラストマインサートはTPUまたはハイトレル®製で、押し出し機の使用方法に合わせたショア硬さを選択できます。例えば98Sh A(高振動減衰)または64Sh D(高剛性)のショア硬さのエラストマインサートを取り扱っており、各タイプは色によって区別されています。エラストマは、カップリングおよびドライブライン全体の特性を左右し、回転方向の振動を最適化するのに役立ちます。
安全装置としての安全クラッチMSTシリーズ
R+Wの安全クラッチは、耐久性が高い設計のため、押し出し機のほかにも圧延機やその他の製鉄設備、風力発電機、掘削機、水処理プラント、産業用シュレッダ、トンネル掘削機など、条件の厳しい様々な用途に使用されています。コンパクトでシンプルな設計と精密な調整機能により、これらすべての用途に最適です。安全クラッチは200～250,000N･mの範囲に対応しています。1軸と2軸の両方に対応しており、トルク過負荷発生時に、動力を完全に遮断します。
低トルクモデル安全クラッチMSKシリーズ
R+Wの安全クラッチは、特に押し出し機と使用する場合には、お客様との度重なるご相談ののち、条件に合った製品を選定、またはカスタマイズいたします。遮断トルク、伝達トルク、締結方法、必要なスペースは、たくさんの要素のうちのほんの一部です。MSKシリーズの精密安全クラッチは低いトルク(0.1～2,800N･m)の用途に適しています。締結方法は、キー、テーパーロック、クランプ、半割クランプなど、さまざまです。機械の設計によっては、スプロケットまたはプーリを用い1軸で使用することもできます。また、原点復帰型、インデックス型、フリーホイール型、負荷保持型など、4つの遮断システムをご用意しております。それとは別に、カスタマイズも可能です。
振動減衰と半割クランプ
R+W エラストマ形カップリングには、安全クラッチ機能なしのタイプもあり、許容トルクは0.5~25,000N･mです。カップリングは、どんなに取り付けが簡単なものでも、振動減衰とミスアライメント許容が可能です。前述のようにインサートのショア硬さが選択可能で、この特性はドライブライン全体に影響します。締結方法は、キー、テーパーロック、クランプ、半割クランプ締結といった選択肢があります。半割クランプは、押し出し機だけでなく、工作機械、印刷機、包装機のサーボドライブ、制御および位置決め装置にも多く使用されています。
押し出し機に適切なカップリングを採用することは、費用対効果の高い投資と言えるでしょう。R+Wスタッフは、押し出し機の保護について喜んでご相談に乗ります。詳しい情報はHPとR+Wアプリへ。
試験機向けカップリング
自動車産業の近代的な駆動系の開発は、設計者にとって大きな課題です。特定の条件を満たす部品1つを開発するのに、設計や計算は複雑さを増すばかり。試験機はこのような状況で重要な役割を果たします。試験機に使用される部品は、最高の性能を発揮する必要があります。カップリングメーカーR+Wは、そんな用途にぴったりの様々な製品をご用意しております。
試験機は、精密な試験、高精度な工程や寸法測定、柔軟性など、最高の条件を満たすためにあらゆることをこなす必要があります。そのためには、効率的で信頼性の高い、高性能なカップリングが必要です。カップリングメーカーは多くの試験に対応できる試験機に適したカップリングを提供するのに、設計・開発の際に技術仕様を複雑に組み合わせる必要があります。トルク、速度、バランス、剛性、ミスアライメント、慣性モーメント、スペースなどは、考慮すべき事項のうち、ほんの一部です。ある大手自動二輪車メーカーがR+Wに依頼をした案件では、高性能レース用エンジンを組み立て試験機で確実に試験と検査ができるように、再現性、制御性能、およびシステムダイナミクスに関して最高の水準を満たす必要がありました。この複雑な試験には、特殊品の製作が必要でした。
軽量設計と高性能材料
R+Wが技術系大学と共同で開発したMSLシリーズは、このような厳しい要求の用途に理想的な製品です。先端素材と特殊塗料を組み合わせた、軽量かつ小型で強力な設計。ボールソケットの原理により、ゼロバックラッシで安全に作動します。先端素材と特殊塗料によりMSKシリーズに比べて最大60%の軽量化を実現しています。例えば、MSLPの呼びトルク30は、トルク調整範囲は最大135N･m、質量200g、慣性モーメント0.1×10-3kg･m2です。本体とフランジの特殊加工により、繰り返し精度+/-5%でミリ秒以内に反応できる安全クラッチを実現しています。MSLシリーズの安全クラッチは、許容トルクと寸法および質量の比率が世界市場においても他に類を見ないものとなっています。
精度向上のためのモジュール設計
レース用エンジン試験機の基本的な設計は、大量生産車のメーカーによって使用されているものとほぼ同じでしたが、この用途では700N･mのトルク、最大16,000r/minの回転速度をゼロバックラッシかつ高い剛性を維持したまま正確に伝達するという、非常に高い精度で大きな負荷を処理する必要がありました。軸を締結し、偏心、偏角、エンドプレイを許容するには、できるだけコンパクトな「ダブル」設計が必要でした。また、重量は最大でも5kgという制限と、非常に高いバランス等級も考慮しなければなりませんでした。その後、試験機上のすべての部品がうまく動作することを確実にするために、あらかじめバランス取りされたカップリングは、組み立て後に駆動系全体として再度バランス取りを行いました。
R+Wの技術者は、MLP3タイプの板ばね形カップリング(図1)を基に、条件をすべて満たす特殊品の開発に成功しました。高性能材料で製造され、回転対称構造のテーパーロックハブ使用したコンパクトで軽量のカップリングは、スペースと重量の制限を満たしながら、ゼロバックラッシで信頼性の高いトルク伝達を保証します。全体的な精度を実現するために、バランスウエイトを取り付けるための特殊な穴を設けました。これによって、組み立て後にカップリングの質量を変更して再度バランス取りを行うことが可能になります。耐久性の高い製品が新たに開発されたことにより、試験担当者は高性能エンジンの能力を試し、ようやくスタートラインに立つことができます。
トルク過負荷からの保護もカスタマイズで
トルクを遮断する安全クラッチは、試験機で使用される精密カップリングの一歩先を行きます。トルク計やギヤなどの駆動系部品を、トルク過負荷や設備故障による損傷から保護します。その結果、設備停止時間が短縮され、稼働率が向上します。
ある自動車業界のお客様の例では特殊な安全クラッチが採用されましたが、この用途でも、精度、サイズ、トルク、回転速度の条件を再考する必要がありました。結果、重工業分野安全クラッチMSTシリーズ(図2)の強化版が開発されました。このシリーズには、等間隔に配置された耐久性の高いトルクモジュールがあり、特に高トルク向けの用途に合わせて設計されています。また、7,000r/minの回転速度で確実に作動する必要がある上、トルク過負荷が発生した場合は2,000N･mの遮断トルクで駆動被動間を安全に切断しなければならないため、トルクモジュールはいっそう重要な役割を担っています。
特殊品は、標準品よりもコンパクトに設計されているため、非常に狭い空間にも取り付けが可能です。今回のカップリングは、外径わずか200mm、全長(付属品含む)263mm、最高回転速度7,000r/min、許容トルクは3,000N･mです。板ばねが内蔵されており、軸のミスアライメントを許容します。特にコンパクトであることに加え、ブレーキディスクなどの特殊な部品との締結が可能です。以前使用されていた他社製品とは対照的に、R+Wの製品には付属品も当初から含めて設計されました。完成品として、お客様はアダプタフランジなどによる不要な質量を排除し、コストも削減できました。
重工業分野MSTシリーズ安全クラッチは、標準で最大25万N･mの遮断トルクに対応可能なボールソケット式クラッチです。特殊品の場合は、さらに高い遮断トルクも実現可能です。カップリングの円周上に等間隔で配置された耐久性の高いトルクモジュール(図3)には、実質的にトルクの上限はないと言ってもよいほどです。トルク過負荷が発生した場合、あらかじめ荷重が与えられた安全クラッチ内のクラッチボールは、それぞれのソケットから押し出され、駆動被動間を完全に遮断します。プランジャの背面に取り付ける追加のスイッチプレートを利用すれば、センサまたはリミットスイッチによってカップリングが遮断されたかどうかを確認することができます。設備が停止したのを確認し、プランジャの背面に軸方向の力を加えれば、再連結が可能です。必要であれば、遮断トルクは簡単に調整できます。
多様性と開発と最適化
R+Wの品ぞろえは、お客様の条件に応じて変化します。ここで説明したシリーズに加えて、例えば0.1～2,800N･mの小さな安全クラッチもご用意しております。安全クラッチだけでなく、さまざまなベローズ形カップリング、エラストマ形カップリング、歯車形カップリング、長尺形カップリング、板ばね形カップリングなどがあり、どんな用途にも適した製品をお客様に提供します。R+Wでは、今後の動向やますます厳しくなる条件に対応するため、お客様のご要望に応じて新製品や特殊な製品の研究開発部門を別に設けており、社内の静的/動的試験機では、さまざまな製品テストを実施することができます。R+Wには、あらゆる種類の試験機を最適化するのに適切なカップリングを選択するための知識と経験があります。よってお客様は確実な計画を立て、コストを最小限に抑えることができるのです。
最高の精度とダイナミクスを実現するカップリング
カップリングメーカのR+Wは、国際金属加工見本市EMOのモットーに、「インテリジェント生産のためのコネクティングシステム」を掲げています。カップリングは、インダストリー4.0の時代であっても、設備オペレータにとって重要な役割を果たします。慎重に選択すれば、駆動系の性能を向上させ、速度、安全性、および精度を達成するのに不可欠なものとなるでしょう。
世界最大の金属加工見本市では、業界全体が最新の設備や効率の高い製品を発表します。EMOハノーバーでは、工作機械、生産システム、精密工具、自動マテリアルハンドリング、コンピュータ技術、産業用電子機器および付属品の切削と成形に焦点を当てています。またこの見本市は、その国際的な範囲と規模だけではなく、出展されているイノベーションの数が際立っています。2013年に開催された前回のEMOハノーバーでは、45%の出展者が新しく開発されたものを展示した、という調査結果がありました。カップリング専門メーカであるR+Wは、今年も機械市場にすばらしい革新をもたらすでしょう。
工作機械は、駆動部品にとって条件の厳しい用途です。効果的に稼働することを保証するためには、迅速に、柔軟に、そして正確に作動する必要があります。非常に高速でダイナミックな動きとともに、0に近い公差を持つ正確な位置決めが求められます。このようなシステムは、振動減衰、剛性、バランス、慣性モーメントなどが完璧に調整されて初めて正確に作動します。R+Wには、どのような条件の工作機械であっても適切なカップリングをご提案できる経験があります。
ダイナミックな荷重をコントロール
カップリングは、駆動系の作動状態、そして最終的にはシステム全体に大きな影響を与えます。R+Wは非常にダイナミックな荷重と、正確な再現性および正確なトルク伝達を両立させることを目的とした、精密分野向けのさまざまなゼロバックラッシ対応カップリングをご用意しております。このタスクを実現するためにゼロバックラッシ対応製品には、振動減衰エラストマ形カップリング、剛性の高い金属ベローズ形カップリング、板ばね形カップリング、トルクを遮断する安全クラッチがございます。
ゼロバックラッシの精密機器分野エラストマ形カップリングは、振動を減衰すると同時に、高い位置決め精度のために適度な剛性をもたらします。また、0.5～25,000N･mのトルクに対応し、偏心、偏角、エンドプレイを許容することができます。適切に選択することで、エラストマ形カップリングのインサートが駆動系全体の振動を最適化します。R+Wはどんな要求にも対応できるよう、さまざまなショア硬さなどの特性を持つインサートをご用意しており、振動減衰性、剛性、電気伝導性、熱安定性の条件を満たすことができます。きっと、振動減衰と剛性の間で適当な中間地点が見つかるでしょう。エラストマ形カップリングの締結方法には、取り付けが簡単なクランプ、半割クランプ、コレット軸などがあります。MEL6SPタイプは、スピンドルドライブなどの高速回転向けに開発されています。エラストマインサートは振動を減衰する効果を持ちながら、圧入して取り付けられていることから、ゼロバックラッシを実現します。テーパーロックハブとジョーにより、高い同心度とバランスを維持したまま滑らかな動力伝達が可能です。
精度向上のためのモジュール設計
特殊素材に加え、それぞれの部品をスマートに圧縮することで、寿命や精度に影響を与えることなく、さらなる軽量化を実現しました。R+Wのために開発された特殊な皿バネは、ボールソケットの原理を進化させ、トルクを最大50%強化しました。ばね荷重を利用した機構により、お客様が求める、半永久的なゼロバックラッシかつ剛性の高いカップリングが完成しました。クラッチボールは、円錐状のソケットに固定されています。特殊な特性曲線を持つ皿バネにより、瞬時に、正確にトルク過負荷から保護することを可能にします。設定した遮断トルクを超えると、安全クラッチの出番です。クラッチボールは元の位置を離れ、トルクの流れが遮断され、残留摩擦がゼロになります。クラッチボールは、対応するソケットに固定されている間は動きません。これにより、予め設定された遮断トルクに達していない、通常稼働中はクラッチボールが摩耗しないようになっています。遮断時にばね荷重は低下し、移動リングも軽量なため、摩耗は最小限にとどまります。他の摩擦クラッチに発生するような環境要因による遮断トルク値の変化は論外です。
位置決め
ゼロバックラッシで高剛性のベローズ形カップリングは、工作機械、歯切り盤、その他自動化システムにおける、非常にダイナミックなサーボモータ軸に課される特有の条件に対応するのに理想的な製品です。これら精密カップリングは、位置決め精度が最優先される場合に使用されます。耐久性が高くと、メンテナンス不要な設計により、高い費用対効果と信頼性を実現します。ベローズ形カップリングは、0.05～10万N･mのトルクを伝達し、さらに偏心、偏角、エンドプレイを許容します。エラストマ形カップリングと同様にベローズ形カップリングも、最適な軸締結方法と組み合わせて長尺形カップリングのご注文も可能です。
高速回転対応製品
R+Wの新製品で高速回転に最適なのは、MBK3SPタイプのベローズ形カップリングです。このカップリングは外側のテーパーロックハブが特長で、回転速度が非常に速い場合であっても滑らかに作動します。回転対称性によって優れたバランス品質も保証します。前述した用途の他に、ベローズ形カップリングは試験機、紙工機械、印刷・ラベリング装置、包装機械にも使用されています。MKシリーズは、測定システム、制御システム、より小さなサーボドライブやロータリエンコーダーなどの用途に適しています。
クーラントが軸の中を通る！？
EMOでは、高い耐久性と性能が求められる場合に理想的な、板ばね形カップリングの多彩な用途を発見する場でもありました。板ばね形カップリングは350～24,000N･mに対応しており、高い剛性を持っています。様々なタイプから選択可能で、ゼロバックラッシのテーパーロック締結が可能なMLP3(ダブル)とMLP4(シングル)は、特に逆回転のトルクにも適しています。
さまざまな標準品に加えて、中間軸にクーラント供給システムが一体化した特殊品もご用意しております。これは、特にDBSEが長い工作機械を扱うメーカにとっては、大きなメリットです。特別に設計されたこのカップリングは、パイプの両端にハブが固定されており、長い距離でもクーラントを直接工具に導くことができます。テーパーロックハブと動バランス取りによって、滑らかな動作と最小限の振動が実現します。さらに、軸のミスアライメントは、剛性の高い板ばねによって許容されます。耐久性が高く、強力なMLPシリーズは、お客様にシンプルな設計、短い組み立て時間、速い加工速度、永い寿命をもたらします。
MSK、MELS、とMSLシリーズのゼロバックラッシ精密機器分野安全クラッチは、0.1～2,800N･mに対応しており、多くのメリットを提供します。あらかじめ設定した遮断トルクにより、安全クラッチは、ギヤ、軸、ボールねじなどの機械部品を、トルク過負荷とその後の損傷から保護することができます。この機能により、故障時の設備停止時間を大幅に短縮します。R+Wの重工業分野製品のMSTシリーズは更に大きな最大25万N･m以上のトルクに対応できる製品もご用意しております。
R+Wアプリのバーチャルカップリング
今年のEMOハノーバーもまた、R+Wの様々なカップリングをご紹介する素晴らしい舞台となるでしょう。しかし、そんなに長く待てない！という皆さまには、新しいR+Wアプリをご紹介します。バーチャルリアリティによって、お客様はこれまで以上に3次元的で双方向的かつ詳細に、さまざまなカップリングを体験することができます。製品に近づくための唯一の方法は、実際に触れることです。最新バージョンのアプリでは、安全クラッチの調整や再連結の方法などについて知ることもできます。バーチャルショールームでは、R+Wの可能性をご紹介します。R+Wは、このような革新的なアイデアによって、仮想的な方法だけでなく、実用的で大胆な方法で製品をお客様に提供しています。
