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製品アプリケーション|記事一覧

オルダムカップリングの正しい取り付け方法を紹介します

マイティのMJシリーズはシンプルな3点構造にマイティ独自の技術でゼロバックラッシを実現した使い勝手の良いオルダムカップリングです。MJシリーズが持つポテンシャルを最大限引き出す、正しい取り付け方法を図解で解説いたします。
:本文内の画像が小さい場合は画像をクリックすることで拡大されます。


目次【オルダムカップリング MJシリーズの取り付け方法】

目次をクリックすることで目的の項目までスキップします。

(さらに…)

カップリングにおけるバックラッシとは?

バックラッシ/Backlash(バックラッシュと同意)とは、機械同士にはめ合いのある機械要素において、運動(回転)方向に意図の有無は別にして設けられた隙間もしくはガタつきのことです。
歯車では、バックラッシが無ければ歯と歯が干渉してしまい、歯車を回すことができなくなります。一方、カップリングにおけるバックラッシは、締結軸とハブのはめ合いにおける回転方向へのガタツキを意味します。このガタつきをなし、つまりゼロにすることを「ゼロバックラッシ」と呼びます。正確な位置決め等、高い精度を必要とする場合、ゼロバックラッシのカップリングを選定することが大切です。
※高精度な位置決めが必要な場合、バックラッシに加え「動バランス」も重要です。


キー溝加工とバックラッシについて
キー溝をつけると、バックラッシが発生します。これを最小限にするため従来キー溝幅と軸とのすり合わせ作業が必要でした。マイティではこの作業を省略するためオルダムカップリングMJC(クランプ)タイプにおいて、クランプボルトと180度反対位置にキー溝を設けました。この機構により、面倒なすり合わせ作業が不要、ゼロバックラッシとなりました。

キー溝に付けられたキーは、クランプ部のスクリュを締め付けることでキー側面方向に圧縮応力が働きます。この応力によってキー溝とキー間の回転方向への遊びがなくなりゼロバックラッシとなります。
キー溝加工とゼロバックラッシの両立を実現することができました。


マイティのオルダム・カップリングとトルクディスク

マイティが取り扱うオルダム・カップリングは高精度でゼロバックラッシ。キー溝加工にも対応でき、お客様の細かなニーズに最短納期でお応え、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。

高トルク エラストマカップリング MELseries

マイティのエラストマカップリングMELシリーズはエラストマ(ジョータイプ)カップリングでありながら高トルクが特徴

1:ゼロ・バックラッシュ
2:振動減衰
3:電気/熱絶縁
4:軸方向からの押し込み組み付け
5:偏心/偏角/エンドプレーに柔軟に対応

昨今高速回転、高トルク化しているサーボモータに対してエラストマ(ジョー)カップリングの特徴である振動減衰を維持しながら高トルクにも対応しています。
サーボ・ドライブ、工作機械、梱包/包装機械、自動化機器、印刷機、産業用ロボット、計測/位置決め装置、スクリュ・ジャッキ/リニア・アクチュエータ/エンコーダ等幅広い分野でご利用いただくことができます。

マイティのエラストマ(ジョータイプ)カップリング

マイティが取り扱うエラストマ・カップリングはエラストマ(ジョータイプ)でありながら高いトルクを有しているのが特徴です。お客様の細かなニーズに合ったセミオーダーメイドが1点からご注文可能です。

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カップリングが果たす役割

エンジンやモータ等駆動軸と設備の被動軸を繋ぐカップリングには4つの大きな役割があります。

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
2:モータの振動を吸収する
3:モータの熱が従動軸に繋がるのを防ぐ
4:モータや機械の破損を防止する

カップリングを用いる主な目的は駆動軸と従動軸を繋ぎ、ミスアライメントを吸収することにありますが、カップリングの種類によって振動吸収や熱伝道を和らげる効果を高めることができます。またカップリングには、何らかの問題によって想定範囲外のトルクがかかった場合、カップリング自体が破断することで、大切な駆動機や従動機を守るという副次的な役割があります。我々メーカーとしては、カップリングに対して「安全装置としての機能」を保証しておりません。しかし、副次的な役割としてカップリングは自ら破壊されることによって、お客様の大切な設備を守る役割を果たしております。
今回はオルダム・カップリングが持つ他のカップリングにはない「安全機能」について解説しようと思います。


カップリングは消耗品

一般的に、カップリングは消耗品です。カップリングを使用するにつれ摩耗し、使用限界を超えた時点で交換が必要です。
オルダム・カップリングは本体であるハブの間に樹脂もしくは金属のトルクディスクが入っており、スライドすることで偏心、偏角を許容します。
駆動軸の回転動力を従動軸のある設備へと伝える過程でトルクディスクは徐々に摩耗していきます。マイティのオルダム・カップリングは標準ではめ合い部分にポリアセタール樹脂製のトルクディスクを使用しています。このポリアセタール・トルクディスクが持つバネ性と圧入によってオルダム・カップリングでありながら、ゼロ・バックラッシを実現しています。しかしながら、製品の使用過程でトルクディスクは摩耗していき、徐々にバックラッシが発生するようになります。バックラッシが発生した場合、トルクディスクを新しいものへ交換することで、再びゼロバックラッシになります。
その意味でオルダム・カップリングはハブ部分が破損しない範囲で使用し続けることができます。

※カップリングの寿命は、耐摩耗寿命から見れば、精密な芯出しを行いミスアライメントを小さくするほど延ばすことができます。


マイティのオルダム・カップリングはハブを守る

マイティのオルダム・カップリングは独自のトルクディスク形状をしています。カップリングは先述したように万一想定範囲外のトルクがかかった場合、カップリング自体が破断することで、大切な駆動機や従動機を守るのですが、マイティのオルダムカップリングは独自のトルクディスク形状によって破断後ハブを守ることができます。

こちらはオルダムカップリングからトルクディスクを除いた写真です。マイティのオルダムカップリングは左右のハブが離れているのでトルクディスク破断時にも左右のハブ同士がぶつかり干渉することはありません。ハブ本体が守られるのでトルクディスクを新しいものへ交換するだけですぐに設備を稼働させることが可能です。

こちらはエラストマカップリング。オルダム・カップリングと同様にハブ分離型のカップリングですが、こちらは想定以上のトルクがかかった場合、ハブの金属同士が衝突しますのでハブも破断してしまいます。エラストマを交換して再使用することはできません。

オルダムカップリングはトルクディスクの交換によって再利用が可能とお伝えしましたが、ハブ部分も当然摩耗します。写真のようにハブ部分が摩耗してしまうと、十分にトルクを伝達することができません。トルクディスクを交換する前に必ずハブ部分を目視し摩耗の状態を確認してからトルクディスクを交換するようにしてください。

 


マイティのオルダム・カップリングとトルクディスク

マイティが取り扱うオルダム・カップリングは無垢の棒材から切削加工によって1つ1つ丁寧に製作しており、高い精度と剛性を有しております。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。

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短納期対応が可能な精密機器用ベローズ・カップリングMBシリーズ

MBシリーズは、アルミ合金製ハブとステンレススチール製ベローズ部から成る高剛性ゼロバックラッシュのベローズ・カップリングです。
高速回転に対応(10,000RPM)で高速サーボモータ、パルスモータ、スキャナーや位置決め装置でのご利用に適しています。

偏心、偏角、軸方向変位に柔軟に対応し、セットスクリュ止めのMB型、クランプ止めのMBC型それぞれにミスアライメントの運動量に応じたマルチタイプ(M)、全長が短いショートタイプ(S)、全長がより長いロングタイプ(L)の3タイプを用意しております。

マルチベローズタイプは許容できる偏角・偏心・軸方向移動が最も大きな汎用タイプ

 

ショートベローズタイプは、ねじり剛性が最も高いタイプ(精密に芯だしされた二軸間でご使用ください)

 

ロングベローズタイプ トルク容量が最も大きいタイプ

 


 


マイティの短納期ベローズカップリング

 


マイティのベローズ・カップリング

マイティが取り扱うベローズ・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

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トルクディスクとは?

トルクディスクとは、オルダム・カップリングのハブにある突起を用いてハブとハブを繋ぐ中間部品のことです。JIS工業規格では「スライダ」と呼ばれメーカーによって「スライダー」「スペーサ」と言った呼び方をされています。

 


トルクディスクの形状

トルクディスクの形状には大きな分類として「止まり穴タイプ」と「貫通穴タイプ」の2種類があります。

止まり穴タイプ

「止まり穴タイプ」はハブへの軸の挿入量を常に一定にすることができます。マイティではお客様からのご指定がない場合、全てのオルダム・カップリングのトルクディスクを「止まり穴タイプ」で対応させていただいております。

 

貫通穴タイプ

「貫通穴タイプ」はハブを貫通穴にすることで取付け時に駆動機もしくは被動機を動かす必要がないため作業をスムーズに行うことができます。
一方、トルクディスク単体の総合的な強度は「止まり穴タイプ」に比べて低下します。また取付け時に軸挿入量を一定に調整する必要があります。

(さらに…)

カップリング専門メーカーとしての誇り

日本には数多くのカップリングメーカーがありますが、軸継手に特化しカップリングを取り扱う専門メーカーはマイティだけです。

軸と軸を繋ぐ軸継手は産業革命以来ずっと、動力を機械へ伝達し続けてきました。動力が蒸気機関からエンジンやモーターへと変わっても「動力を機械へと繋ぐ」役割を担うカップリングは無くなることなく動力伝達を影から支えてきたのです。

私たちマイティは一人ひとりのお客様の声を大切に拾い上げ「短納期」「高速回転」「特殊対応製品」に特化したカップリングをお届けしております。これらは「汎用品」「量産品」と対極に位置する製品であり、ユーザーであるお客様と共につくり上げてきたもの、そのひとつひとつの積み重ねが年輪のようにマイティのノウハウとして蓄積されています。

いざという時には身を呈し、自ら破壊されることで大切な機械を守るカップリング、主役である動力や機械を引き立て調整役に徹するカップリングのあり方そのものが、私たちカップリング専門メーカーマイティの指針であり誇りなのです。


お客様の声から生まれたマイティのオルダム・カップリング

エンジンやモータの駆動軸とそれをつなぐ機械の従動軸は「軸心」を一致させなければなりません。軸心を一致させカップリングを正しくセットしなければ、機械にブレや歪みが発生、動力伝達効率は著しく低下し、機械に大きな影響を及ぼします。

このような問題が発生しないよう、カップリングの取り付けには軸心を一致させる作業「心出し」が必要不可欠。中でも「精密な心出し」は機械の特性を熟知した技術者が行う時間のかかる作業でした。精度が必要であればあるほどレンジは狭くシビアな「心出し」が必要とされてきました。

「精密な心出し」の必要なく、熟練技術がなくてもカップリングの取り付けができるには、偏心と偏角そして軸方向移動の三方向へのミスアライメントに対して同時に対応することが必要でした。この三方向へのミスアライメントを同時吸収する製品としてオルダム・カップリングがありましたが、それまでのオルダム・カップリングにはバックラッシュがあり高い精度が求められる用途での使用には限界がありました。

「バックラッシュがなく熟練の技術がなくても取り付けられる高精度なオルダム・カップリングはないか?」

そんなお客様からの声から生まれたのがマイティのオルダム・カップリングMJシリーズです。


マイティのオルダム・カップリングMJシリーズ

マイティのオルダム・カップリング『MJシリーズ』は、偏心・偏角・軸方向移動の三方向へのミスアライメントを同時に吸収でき「精密な心出し」が不要、取り付けが容易です。2つのハブを「トルクディスク」でつないだシンプルな3点構造で、マイティの独自技術により高精度&ゼロ・バックラッシュを実現しました。

【特長】

 ■ ハブを丸棒から精密機械加工することで高精度&ゼロ・バックラッシュを実現
 ■ 最大偏心7mmと偏角1°を同時吸収して疲労破壊を防止
 ■ 軽度の軸方向移動にも対応し三方向へのミスアライメントを同時吸収
 ■ セットスクリュタイプ・クランプ止めタイプを用意、用途に合わせた豊富なラインナップ
 ■ キー溝追加工も可能 
 ■ 電気絶縁性、非磁性、無給油
 ■ 内径φ3~φ50
 ■ トルク0.06~400Nm


高精度オルダム・カップリングを短納期で

カップリング専門メーカーであるマイティのオルダム・カップリングは高精度&ゼロ・バックラッシュを実現するだけでなく短納期までも実現。豊富な在庫を取り揃え「Three Days Mighty」を合言葉に最短納期で対応しております。

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。

サービスファクタ(SF)とは?

カップリングには製品に応じた最大許容トルクが設定されています。最大許容トルクとはカップリングが軸を保持できるトルクの最大値のことで、製品毎に設定されています。この値を超えるトルクがかかると軸滑りが発生します。

実際にカップリングを使用する際、トルクは様々な使用条件によって変動することが多くその負荷の種類により、サービスファクタと呼ば れる係数を用いて使用条件に対応する最大許容トルクを算出します。

サービスファクタ(Service Factor)とは機械が受ける負荷(トルクや荷重など)について、基準となる状態を1とし条件に対する負荷係数を表すもので「安全率」とも呼ばれます。「SF2」とは、負荷に対する強度として通常の2倍の強度が必要という意味になります。

◾️カップリングの選定におけるサービスファクタ

 

最大許容トルクからカップリングの選定を行う場合、使用する機器のトルク×サービスファクタの値が最大許容トルクの数値内にある製品を選定してください。上表よりサービスファクタを決め、必要とする動力に乗じて設計動力を決定してください。

製品の最大トルクに関しては各製品ページの寸法・仕様一覧をご確認ください。


オルダム・カップリング寸法・仕様一覧

 


マイティのオルダム・カップリング

マイティが取り扱うオルダム・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

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航空機器対応小型で効率的な安全クラッチ


軽量化、小型化、効率化といった傾向は、近年、航空宇宙産業に革命をもたらしています。先端素材と最新の生産技術を駆使したスマート軽量構造は、新たな設計・開発の理念です。このような状況の中、ドイツのクリンゲンベルグに本社を置く安全クラッチメーカー、R+Wは、航空業界向けの新しいハイテク部品の開発に取り組んでいます。小型で強力な安全クラッチによって設置スペースの大小を問わず、高精度でトルク過負荷から保護することを実現しています。


航空機・航空機器の大手メーカーから、輸送・サービス業務用の移動キャビンに搭載されるスマートリフト向け安全クラッチについて問い合わせがありました。目標は、コンパクトな設計による質量と慣性モーメントの削減です。航空機のモデルによって異なりますが、全長30mm以下、総重量200g以下で、40135Nmの遮断トルクが必要です。最終的には、この安全クラッチを最小限のスペースでシザーリフトに組み込むことになります。この航空機メーカーは、安全クラッチメーカーであるR+Wの革新的な軽量安全クラッチを選択しました。MSLPタイプの呼びトルク30が採用され、お客様の更なる条件に対応すべく仕様が変更されました。この装置はあらゆる気象条件下で使用できるように、液体や汚れから保護する密閉設計で、トルク過負荷からの保護も果たすことが必要でした。

 

軽量安全クラッチ MSLシリーズ

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135Nm、質量200g、慣性モーメント0.1×10-3kgm2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

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。

 

4タイプの遮断方法

現在MSL軽量シリーズは標準仕様でMSLNMSLPMSL2MSLEMELSL5つのタイプを取り揃えております。お客様は取り付け方法に応じて、1軸(プーリやスプロケットなどに接続)用のクランプまたはキー締結、2軸用のクランプハブを選択可能で、後者はミスアライメントも許容します。また剛性の高い金属ベローズ形カップリングか、振動減衰性の高いエラストマ形カップリングのいずれかを選択できます。どのタイプも自動再連結対応で、原点復帰型またはインデックス型をお選びいただけます。

原点復帰型(W型)は、特殊な配列のソケットが本体側に加工されており、360°回転すると元の位置に戻ります。クラッチボールとソケットの数は、カップリングが安全に機能し、再連結後も摩耗しないように設計されています。これにより、ドライブトレインは完全に同じ速度で回転します。インデックス型(D型)も同じ原理で動作しますが、ソケットは等間隔に配置されているので、再連結は60°ごと6か所の位置で行われます。お客様の条件に応じて、工場にて連結位置を30°、45°、90°、120°に変更することも可能です。各タイプには呼びトルク3060150300のサイズがあります。遮断トルクの設定は、5700Nmまでさまざまです。

 

特殊仕様も簡単に

また、安全クラッチをニーズに合わせて個別に調整することもできます。MSLシリーズはモジュール式のため、さまざまな組み合わせが可能です。すべての安全クラッチは、クリンゲンベルク工場で指定の遮断トルク値に設定します。新しい構造により、遮断トルク値を現場で変更することもできます。トルク範囲は調整リングに目盛りで示されており、設定値を変更する際の目安になります。遮断トルク値を調整しても、製品の機能や性能に変化はありません。

カップリングを、塵埃の多い環境や液体、強力な洗浄剤などと接触する可能性のある環境で使用する場合に備え、R+Wは内部部品を密閉することを可能にしました。これは同時に、カップリングからグリースが漏れないようにする機能も果たします。この設計では、全部品がハウジングに完全に内蔵され、特殊なシールが施されます。特別に開発されたOリングは、カップリング本体に装着され、大きな移動リングで覆います。この製品は、外部からのあらゆる影響から保護し、クリーンルームでも使用できます。

 

MSLシリーズが新たな基準となる

新しい軽量安全クラッチの開発により、R+Wは駆動技術の新たな標準を打ち立てています。モジュール式の概念と柔軟な設計により、航空宇宙業界のお客様は、個々の用途に求められる条件と最大限の安全性を組み合わせることができます。軽量・小型で強力なMSLシリーズは、安全クラッチの分野に新たな1ページを開き、まったく新しい分野への適用を可能にします。

 

安全クラッチMSL2:2軸用クランプハブ10~400N・m

  • クランプリングおよびISO4762キャップスクリュ
  • ゼロバックラッシの安全クラッチと高剛性ベローズによりミスアライメント許容
  • 超軽量構造で小さな設置スペース
  • MSKシリーズと比較し最大60%軽量化
  • トルク50%アップ
  • 実証済みのボールソケットで完全なゼロバックラッシ
  • 取り付けは容易で、耐久性が高く、メンテナンス不要
  • 調整可能なトルク
  • 自動再連結(W/D型選択可能)
  • 周囲温度-30~+100°C

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トルク制御とは?

トルク制御とはエンジンやモータからの発生トルクを「トルク設定範囲」におさめ一定水準に保つことです。トルク制御は回転機構を有する様々な機械で行われており、製品の品質安定や異常事態の制御に用いられています。トルク制御の方法には、モータの電流を制御することによってトルク制御を行う「電流制御」が一般的です。トルクを一定にキープしたい印刷機の紙送り軸や重量物移動で使用する天井クレーン等パワーアシスト用途に活用されています。

 

 

 


トルク制限とは?

「トルク制御」と類似の用語に「トルク制限」があります。

トルク制限とはエンジンやモータからの発生トルクが「設定トルク以上」になった場合、設定値以上にならない機能、また駆動軸と被駆動軸を完全に切り離す機能のことです。トルク制御と同様にータに流す電流を制限することで発生トルクを抑える「電流制限」の他、安全クラッチトルク・リミッタを用いてトルクを抑える「機械制限」があります。「トルク制御」に比べてシステムがシンプルで低コストで設置が可能です。

「機械制限」によるトルク制限には2種類あります。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「トルク・リミッタ」と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「安全クラッチ」です。

安全クラッチはトルク制限の中でも「安全装置」的な意味合いが強く、モータや設備を異常から守る為に使用されることが多いです。一方「トルク・リミッタ」はワークにかかる負荷を制限し製品を守るために使用されることが多くなっています。

安全クラッチの場合「負荷保持型(Gタイプ)」を選択することでトルク・リミッタと同様にトルクを設定トルク内に維持することが可能です(トルク・リミッタは「切り離し」することはできません)安全クラッチとトルクリミッタの違いに関してこちらを参考にしてください。

 


トルク制限 機械制限のメリット

トルク制限には「電流制限」と「機械制限」がありますが「安全クラッチ」や「トルク・リミッタ」を使用するメリットはどこにあるのでしょうか?一般的にトルク検出器と電流制限器を用いた「電流制限」に比べて「機械制限」は装置が小さくシステムをシンプルに構築することができます。また停電時や異常電圧による過負荷に対してもトルク制限に影響を受けにくいというメリットがあります。一方で安全クラッチやトルク・リミッタは電流制限のようなトルク値の微調整ができません。

 

トルクリミッタには外径φ26〜35㎜の比較的小型のものが多いのですが、マイティでは外径φ57、73㎜のトルク・リミッタもラインナップされています。一方安全クラッチは外径φ63㎜から重工業向けの外径φ700㎜を超える大型なものまで用途に合わせて様々なタイプがラインナップされています。


トルク・リミッタ MTLAシリーズ

 

マイティのトルク・リミッタMTLAシリーズはユーザーが任意にプリセット・トルクを設定できる乾式多板摩擦クラッチで「機械制限」によるトルク制限が可能な製品です。オン・オフ機構、オーバーラン防止装置、過負荷保護装置、ブレーキなどの幅広い用途でご利用いただけます。低速から高速回転まで幅広く対応MTLA-57ではMAX9,000RPMまで対応が可能で、回転を一方向のみに対応したMTLA-57SRも登場しました。


MTLAには乾式多板摩擦クラッチとしては珍しい大型タイプが2種類ラインナップされています。大径にも関わらずイナーシャが小さく軽量、もちろんMTLAの特徴であるトルク調整が容易さや扱いやすさは大きくなっても変わりません。


MTLA-57以下のサイズではミニチュア・スリップクラッチのMSCシリーズをご利用ください。


マイティのトルク・リミッタ

マイティが取り扱うトルク・リミッタ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

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安全クラッチとトルク・リミッタの違い
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/トルク・リミッタ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トルク・リミッタ、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:トルク・リミッタ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



トルク・リミッタ(Torque limiter)※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。

※ 乾式多板摩擦式のトルクリミッタのことを「スリップ・クラッチ」と呼ぶ場合があります

【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

乾式多板摩擦式トルク・リミッタ


 

 


マイティの安全クラッチ/トルク・リミッタ

マイティが取り扱う安全クラッチ/トルク・リミッタは、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。

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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

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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。

 

 

信頼性はこれまでにないほどオイシイ


食品加工産業では、完成品の品質を安定して維持するために、信頼性は衛生とならんで重要な役割を果たします。安全クラッチは、デリケートな生産ラインをコストのかかる設備故障や破損から保護するのに役立ちます。


デリケートなチョコレートが口の中で溶けてしまう前に、絶対的な精度で多くの製造工程を通過しなければなりません。チョコレートの製造工程は一般的に、原料となる焙煎したカカオ豆が包装された板チョコになるまでに長い道のりをたどります。磨砕、混合、微粒化、精錬、調温、充填の各工程において、高い精度と安定性が要求されます。たった1つの原料が一時的であっても不足すれば、満足のいく品質には及びません。食品加工の分野では安定した製造をするために、温度に敏感な原料を素早く加工する必要があります。生産ラインの不具合によってスムーズに加工できなかった場合、メーカーは消費者からクレームを受けたり、イメージを損なったりすることになります。これは、競争の激しいお菓子などの嗜好品分野では深刻なリスクと言えるでしょう。さらに、対象ロットすべてを損失することは企業の収益に影響を与え、遅延や未納が発生した場合には、販売業者との関係を損ないます。

 

安定した品質のための工程信頼性

「生産設備の重要な箇所で安全クラッチを使用すれば、スムーズな工程を確保しながら、設備停止や設備損傷の防止に役立ちます。」と、R+Wの販売責任者であるJörg Stangは説明しています。R+Wのスタッフは、チョコレートの製造工程のうち、どこで故障が発生すると致命的かどうかを理解しています。カカオ豆の磨砕工程では、一定時間確実に圧搾し続けることが必要です。したがって、駆動装置からグラインダーへの一貫したトルク伝達を確保することが不可欠となります。駆動装置が故障するとカカオマスの完成度に影響し、その後の加工品質が低下します。同時に、許容トルクを超えると、歯車が破損する危険性があります。その結果、多少なりとも設備は停止し、ジャスト・イン・タイムの生産を脅かす事態が発生します。大きく破損した歯車は、費用も時間もかかる修理が必要となり、生産ラインが停止してしまうこともありえるでしょう。

一貫したスムーズな製造工程は、次の混合工程でも、口の中で溶けるクリーミーなチョコレートを製造する鍵となります。これは微粒化と精錬工程も同様で、品質の良し悪しを大きく左右します。特に調温されたチョコレートは、ちょっとした変化に非常に敏感です。カカオマスの調温は、ベルトコンベアで搬送しながら冷却トンネル内で行われ、故障の影響を受けやすいです。そのため最適な冷却曲線と表面構造を実現できる、バックラッシやミスアライメントのない、高い一貫性と信頼性を備えた駆動装置が必要です。これが理想的な口当たりを実現するショコラティエ。前述のチョコレート製造の例は、食品製造における絶対的な信頼性の大切さを明確に示しています。適切なカップリングを適切な位置に取り付けることを含め、設備の設計には原料やレシピを選択するのと同じくらいの正確さが要求されます。

 

食品産業の事例

これらの製造工程で使用されるカップリングは、安全対策の決め手となります。プラントエンジニアリングにおける精密カップリングの本来の役割は概して、偏心、偏角、エンドプレイを許容しながら、確実でゼロバックラッシの動力伝達を確保することです。もちろん同時に高い稼働信頼性も必要です。また食品加工産業においては厳しい衛生条件を満たす必要があります。そのためR+Wでは、この分野のカップリングには最高品質のステンレス鋼のみを使用しています。ベローズ形カップリングは、高い剛性と精密な位置決め精度による確実なトルク伝達が可能で、ミスアライメントも許容します。さらに安全クラッチの場合は、トルク過負荷から保護する場合に特に効果が期待されます。このため、食品加工に用いられるデリケートな設備にとって理想的です。

もっとも重要な部品はミスアライメントを吸収するステンレス鋼ベローズです。ベローズは、許容トルクやミスアライメントなど実際の条件に基づいて設計されます。回転方向に最大の剛性が必要とされる一方、その他のすべての方向には、ミスアライメントによる荷重を抑え下流部品の損傷を防ぐために、剛性は最小限でなければなりません。この偏心、偏角、エンドプレイの許容は、駆動系全体の高い稼働信頼性を確保する上で重要な役割を果たします。「加速トルク、共振周波数、ねじれ角のようなパラメータも金属ベローズ形カップリングの設計において重要な役割を果たします。R+Wはイナーシャ、組み立てやすさ、コストパフォーマンスなどの基本条件に先ほどのパラメータを考慮し設計します。」とJörg Stangは付け加えます。高速回転向けの用途には、動バランス取りを行った高精密のカップリングも取り扱っています。

 

トルク範囲0.05~10,000N・m

もっとも小さな金属ベローズ形カップリングMKシリーズは、内径128mm、許容トルク0.05~10Nmでご用意しております。例えば、ポテンショメータや計測・制御システムに関連する正確な回転動力伝達のために使用することができます。剛性の高い金属ベローズにより、MKシリーズは、ミスアライメントを許容しながら、同時に、極めて正確に測定を行うのに役立ちます。Jörg Stangは「MKシリーズは、すり割りの入ったクランプタイプをはじめ、半割クランプ、テーパーロック、中空軸への締結が可能なコレット軸タイプのものまで、多くのの締結方法があり、どんな用途にも対応しています。取り付けが簡単な分離アダプタタイプもご用意しており、ゼロバックラッシで、素早く・簡単に取り付け可能な設計が特長です。」と説明します。ガラス繊維入りFRP製の特殊なテーパー部は、カップリングの電気絶縁性と断熱性を実現しながら、ゼロバックラッシでメンテナンス不要であることを保証します。テーパー部には異なる2種類の材料を使用しているため、カジリが発生しにくいようになっています。これらの分離アダプタタイプのカップリングは、アダプタ接合部をシングルポジションまたはマルチポジションからお選びいただけます。

 

トルク過負荷による損傷を最小限に

防爆タイプのベローズ形カップリングでは、ベローズが破損した場合に連動するジョーが噛み合うことでベローズの破壊を防ぎ、カップリングの信頼性が向上します。これは例えばロータリエンコーダとの接続の際に必要でしょう。「R+Wの手にかかれば、要素が追加されてもカップリングの大きさは変わりません。このことは、トルク過負荷が発生しベローズが破損した場合のトルク伝達機能の信頼性を大幅に向上させます。」とJörg Stangは説明します。カップリングの機能を最大限に活かし、確実にトルクを伝達しながらミスアライメントを許容するには、カップリングを正確に取り付けることが重要です。だからR+Wでは小型のMKシリーズだけでなく、最大10,000Nmのトルク伝達が可能なMBKシリーズも取り扱っています。同心度を確保するために、MBKシリーズは高精度マンドレルの上で組み付けを行います。MKシリーズと同様、MBKシリーズにもさまざまなサイズと締結方法があります。MBKシリーズの開発では、取り付けやすさと慣性モーメントの低減に特に注意を払いました。MBKシリーズはゼロバックラッシで、工作機械、包装機械、印刷業界などで使用されています。

 

信頼性が重要

クリンゲンベルグのカップリング専門メーカーであるR+Wは、機械およびプラントエンジニアリングの技術者に幅広い標準品を提供しています。標準品は、搬送装置やロータリエンコーダなどの用途から、主駆動軸や形削り盤の工具交換用ローラーまで、あらゆる場所で使用できます。カップリングは、お客様の仕様に合わせて個別に設計することも可能です。静バランスまたは動バランス取り、フランジ、キーまたはクランプ締結、あるいは著しく高いトルクまたは高温に対応する必要がある場合は溶接による組み付けなどさまざまな仕様をご用意しております。R+Wは、標準的な金属ベローズ形カップリングに加えて、どのような条件にも対応できるよう、お客様に合わせた製品を提供しています。

「生産ラインの信頼性を確保するために設計されたカップリングは、まずカップリングそのものに絶対的な信頼性がなければなりません。ステンレス鋼を使用しているため、R+Wのカップリングは衛生条件を満たすだけでなく、食品製造での腐食環境下でさえもメンテナンス不要であり、長持ちします。さらに、カップリングの多くは特に耐熱性および耐寒性に優れており、‐30+100℃の範囲でも問題なく作動します。」―Jörg Stang

 

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<鉄道分野における製品(振動減衰・エラストマ)>

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。

ご不明な点は弊社までお問い合わせください。また、お問い合わせシートもご活用ください。

エラストマ・カップリングシリーズ

<貨物運送分野(振動減衰・安全クラッチ)>

ドイチェ・バーン(ドイツ鉄道)は、毎日何千人もの乗客と貨物を輸送しています。

鉄道貨物車は、トラックやその他の道路輸送手段と比較して、特に大型貨物を輸送する利便性を高めます。

また自動車を輸送する際に、何台もの道路貨物車を使用することなく一度に運搬できます。

しかし鉄道貨物車には、調整可能な積載スペースと高さが必要となります。

そこで鉄道労働者が車のナットランナーを使用して積載高さを調整するための昇降装置が必要となります。

これは桁を動かす歯車ラックで調整を可能にします。歯車ラックを過負荷や振動から保護するために、振動減衰を備えた弊社のコンパクトな安全クラッチが使用されています。

ご不明な点は弊社までお問い合わせください。また、お問い合わせシートもご活用ください。

MSLEタイプ

<鉄鋼分野の製品>

多くの国内外の製鉄会社は、弊社の安全クラッチを使用しています。

最も重要な要件は、過負荷の際でも摩耗しないよう、製品の寿命を永くすることが求められています。

工業用鉄鋼を生産する上で、鉄鉱石を鉄鋼へ加工することは最も繊細でリスクが高い製造工程の1つです。

この工程はコンバータを使用して加工します。

この生産段階では、コストがかかるダウンタイムを避けることが不可欠となります。

弊社の頑丈な機械式安全クラッチは衝撃の際、ラドルカー(取鍋)のドライブを保護し、停止時間、破損のリスクを最小限に抑えながら正確に動力を伝達します。

ご不明な点は弊社までお問い合わせください。また、お問い合わせシートもご活用ください。

MST安全クラッチ全シリーズ(大型製品向け)

<冷/熱間圧延鋼板の製造-安全クラッチ・自動再連結機能>

鋼板を製造する圧延機における要件はいくつかあります。製造工程中に絶えず計測と品質管理が行われます。

(パイプの直径が最大1,800㎜までになることもあります)この場合の駆動能力は重工業分野の巨大なトルク範囲が必要となります。

弊社の安全クラッチは、自動再連結のため圧延機内で駆動する移送ユニットとローラー部分との間で使用されます。

従来の製品と比較して、頑丈な安全クラッチは、耐久性がありメンテナンス不要です。

自動再連結機能により、復帰の際に操作は不要です。

加えて安全クラッチは、圧延機内に過負荷がかかった場合のダウンタイムを最小限にすることができます。

よって圧延機自体のメンテナンス費用も抑えることができます。

弊社の安全クラッチは自動再連結機能もあり、圧延機内で搬送装置と被動側のローラー部分との間で使用されています。

ご不明な点は弊社までお問い合わせください。また、お問い合わせシートもご活用ください。

MSK1タイプ

安全クラッチシリーズ

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★★★★☆

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★★☆☆☆

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★★☆☆☆

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★★★★☆

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★★★★★

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。

 


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。