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画期的信頼性強化、機能向上、低コスト対応!
メンテナンスフリーと高トルク・省エネを両立する株式会社アイエスの独自技術
製造現場において、安全性と生産効率の維持は最重要課題です。その要となるのがブレーキ機構であり、特に高トルクが求められる大重量ワークの固定や高速回転装置の停止・保持には、信頼性の高いブレーキが不可欠です。しかし、従来の油圧・空気圧式ブレーキは、作動油の管理やパッキン交換など、継続的なメンテナンスがコスト増の要因となっていました。
株式会社アイエスは、長年の「独自歯車機構開発」と「高効率減速装置」研究で培ったノウハウを活かし、メンテナンスフリー、高トルク、省エネを同時に実現する新時代のブレーキ装置を開発しました。本記事では、株式会社アイエスのブレーキ装置の特長とメリットを詳しく解説いたします。
アイエスのブレーキ装置は、「省エネルギー」「作業安全性」「高速かつ高トルク対応」「メンテナンス軽減」「省スペース」の5つを設計思想としています。通常、これらは相反する要素です。例えば、大トルクを得るには装置が大型化し、電力やスペースのコストが増加します。逆に、小型化を追求しすぎるとブレーキ力が不足する可能性があります。アイエスは独自開発の減速ギアとロッキング機構で、これらの課題を克服し、小型・高速・高出力ブレーキ装置を可能にしました。
ブレーキ構造としては、ギアの噛み合わせを巧みに利用したセルフロック機構が特徴です。セルフロック機能とは、出力軸が外力で動かされようとしても、一定条件下でほぼ動かない機構です。これにより、ブレーキパッドや油圧シリンダーが不要となり、油やエアを使わずに保持力を確保できます。作動油漏れやエア配管の損傷リスクを大幅に低減し、メンテナンスの手間とコストを削減します。
アイエスのブレーキ装置には、ギヤ機構を用いた直動シリーズ(DDSB)と、万能セルフロック機構を用いたタイプの2種類があります。
アイエスが開発したブレーキ装置の代表例が、DDSB(DIRECT DRIVE SYSTEM BRAKE)です。DDSBは、電磁ブレーキのような制動装置を介さずに、ダイレクトに駆動源(モーター)と連結し一体化された構造となっています。電気モーターの回転力を直接利用し、停止・保持を行うため、配管やオイル交換などのメンテナンスがほぼ不要です。カーボンニュートラルが重視される現代に最適な省エネ設計であり、大型油圧系統を廃止することで、エネルギーロスと設備全体のスペースを削減します。
一方、万能セルフロック装置(UNIVERSAL SELF-LOCK UNITS EDSFタイプ)は、DDSBより強力なロック機能を有し、高トルク環境や安全重視の工程に最適です。大きな負荷容量と高い安全性を誇り、高い静止保持トルクが求められる用途に適しています。特に、重量ワークの保持や、停止時の位置ずれが許容されない精密装置で威力を発揮します。セルフロック機構は、機構内部の歯車と、くさび効果を利用した独自の機構(特許出願中)によって達成され、高いロック性能を実現しています。
油圧・空気圧式ブレーキは、定期的なオイル交換、パッキン・シール点検、配管の漏れや圧力低下確認が不可欠です。これらは年間コストと手間を増大させます。アイエスのブレーキ装置は、基本的に歯車とシャフト、そして電気モーターで構成されています。大掛かりなオイル管理やエア配管メンテナンスが不要な上、部品点数も少ないため、交換部品の手配も大幅に削減できます。
ブレーキカと保持トルクは、歯車比や機構設計の変更で容易に対応可能です。カスタムオーダーにも柔軟に対応でき、用途や環境に最適なブレーキ装置を導入できる点も、コストパフォーマンス向上に貢献します
ブレーキ装置選定では、停止時の保持力に加え、稼働中の動作速度への影響も考慮が必要です。大型油圧装置ではブレーキオフに時間がかかり、タイムロスや立ち上がり不良が発生する場合があります。アイエスのブレーキ装置は、出力軸を制御するギアとシャフトが主体であり、モーター側の回転制御との連携で、ブレーキのオン・オフを迅速に行えます。設計自由度も高く、高速回転や繰り返し動作の多い工程にもスムーズに対応可能です。優れた応答性で、生産ラインのタクトタイム短縮に貢献します。
高速での連続稼働と、必要なタイミングでの正確な停止。この両立こそが生産性と製品品質安定の鍵となります。高速稼働ラインでも、歯車の噛み合わせによりバックラッシを抑制し、停止後のズレや微振動を防止します。スムーズな動作と高い信頼性で、生産ラインの効率化に貢献します。
アイエスは法政大学機械工学科との共同研究を通じ、ブレーキ装置の構造解析と機能評価を深化させています。DDSB、セルフロック装置をベースに、小型化、高速回転対応、特殊環境対応(高温・多湿・粉塵環境)など、更なる進化を目指します。研究開発で培った技術は、自動車部品製造ラインを始め、多岐にわたる産業で活用されており、今後はロボットアームや精密搬送装置など、精密動作が求められる分野での応用も期待できます。自動車部品製造ラインはもとより、研削盤等の精密機械への応用も可能であり、高い信頼性と性能が求められる分野でも活用できます。
標準製品に加え、オーダーメイドにも柔軟に対応いたします。大きな軸径と小型モーターの組み合わせ、遊星歯車機構、偏心機構等、顧客の要望に合わせ最適な設計をゼロから行います。高速、高トルク、省エネ、メンテナンスフリー。全てを妥協したくない製造現場にとって、アイエスは最適なパートナーとなると確信しております。
ブレーキ装置は、単に「停止させる」装置ではなく、生産ラインの安全性と効率を左右する重要なコンポーネントです。油圧・空気圧式ブレーキは、メンテナンス負担や予期せぬトラブルが多く、生産コストとダウンタイム増大を招きかねません。株式会社アイエスのブレーキ装置は、独自のギア機構とセルフロック機能で、これらの課題を根本的に解決します。電気駆動を基本とし、必要なトルクと停止精度を設計段階から考慮、オーダーメイドにも柔軟に対応する姿勢は、自動化と省エネ化を推進する製造業にとって、強力なソリューションとなるでしょう。
より詳しい機構や導入に関するご相談は、お気軽にお問い合わせください。カタログ掲載の基本モデルに加え、特別仕様に基づいたブレーキユニットや減速機構の提案、世界初の設計にも挑戦いたします。油圧から電動化へ移行し、省エネとメンテナンスコスト削減を実現したいとお考えでしたら、是非一度アイエスのブレーキ装置をご検討ください。
株式会社アイエス
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