試験台技術向けの軽量カップリング、安全ブレーキ、およびインテリジェント監視システム

自動車のドライブトレインのための試験装置技術では、根本的な転換が進んでいる。eモビリティの拡大により、試験方法や速度プロファイルを含めた仕様全体が大きく変化しているからだ。しかしながら、変わらないものもある。測定技術における精度と信頼性、プロセスの安全性が不可欠であるという点だ。これに応えるため、軽量カップリングROBA® DS Type 9120から、実績豊かなセーフティブレーキ、そしてインテリジェントな監視ソリューションにいたるまで試験装置技術に向けて最適化した製品ラインナップをMayr社から紹介する。

軸の芯ずれを補償できるカップリングは試験装置の不可欠な構成部品。Mayr社では、実績のあるROBA®DSスチール製ディスクパック・カップリングをベースとして、より軽量化したROBA® DS Type 9120というアルミニウム製モデルを用意した。スチール製モデルと比較して外径を最大10 mm削減した一方で、質量と慣性モーメントは、設計やサイズにもよるが、スチール製モデルの40%から60%に抑えている。そのため、性能密度に変わりはない。

今回の開発には、従来から高い速度が標準とされてきた試験装置技術において長年にわたり培ってきた同社の豊富な知見が盛り込まれている。そのため、ROBA® DS 9120は最大32,000 rpmという回転数にも対応可能。軽量な構造と低い慣性質量、高い出力密度を特長としたこのアルミニウム製カップリングには明確な利点がある。剛性と弾性のバランスによって、システムに作用する復元力を最小限に抑えられるのだ。特に5,000 rpmでG 2.5というバランス品質は、必要とする滑らかで低振動な回転による運転を保証し、あらゆる回転数域で高い測定精度を実現するうえで極めて重要な基盤となっている。

このカップリングは公差等級IT6が標準仕様で、ニッケルめっきの表面仕上げとステンレス鋼製のディスクパック、そして亜鉛めっきの締結ネジという万全な防食対策も施している。さらに、外側を含めたシュリンク式ディスクハブによってバックラッシュ無く軸を接続できるため、再現性の高い測定結果が保証される。同カップリングは、同じく標準仕様ですべての一般的なトルクコンバータに対応している。

ROBA® DS 9120はモジュール式システムとなっているため、多様な接続方式やモジュールを組み合わせて、研究開発のための高性能な試験装置から最終工程の検査装置までをも柔軟に構成することが可能である。

試験装置にセーフティブレーキを「人と設備を確実に保護するために」

カップリング技術に加えて、Mayr社は試験装置の用途に向けた幅広いセーフティブレーキの製品ラインナップも展示会Automotive Testing Expoに出展。自動車のドライブトレインのための試験装置には垂直軸を含めた直進運動機構が多く利用されているが、それらは試験中はもちろん、メンテナンス作業時や故障発生時においても、確実に固定されていなければならない。

例えばROBA® guidestop®リニアガイドブレーキがあれば、垂直軸の可動部を直接クランプして、バックラッシュ無く高剛性にその位置を保つ。油圧式・空圧式を用意しており、一般的なすべてのリニアガイドに使える。一方、ROBA® linearstopピストンロッドブレーキはロッドの直進運動を確実に固定する。通電が停止するとクランプ状態になるというフェイルセーフ原理に基づくセーフティブレーキであり、動的な緊急制動用の設計となっている。同シリーズには6つのサイズがあり、ブレーキ力は70～17,000 Nに対応している。

そのほかROBA-stop M®シリーズとして、駆動モーターに直接取り付けてコンパクトに保護を実現できる剛性の高いモーターブレーキも提供している。保持ブレーキとして確実にクランプしてシステムを所定の位置に保つうえ、非常停止時の動的ブレーキとして可能な限り短時間のうちに負荷を停止させる。

ブレーキが教えてくれる「インテリジェントな監視のためのスマートモジュール」

最近の試験環境では、有意義な連続データの取り込みが不可欠となっている。ROBA® brake-checker®モジュールなら、セーフティブレーキをセンサレスで監視できると同時に電力の供給も行える。その電流と電圧の高度な分析により、ブレーキ作動の切り替え状態を検知して、現在の運転条件下でブレーキが解放できなくなる前に警告を出す。これにより、計画的にメンテナンスを行うのが容易になり、供給電圧が低下し過ぎるといった重要な条件の限界値のほか、供給ラインの容量不足やコイルの温度上昇、エアギャップの拡大などを具体的に調査できるようになる。

さらに同ソリューションをROBA®gatewayモジュールと組み合わせるとネットワークにも対応できる。Ethernet接続を介してブレーキデータを連続的に読み取って、ダッシュボード上で視覚的に表示可能になるのだ。そのため、試験プロセスにおける異常を早期に検知できるほか、計画的なメンテナンスの実施やダウンタイムを最小限に抑えることもできる。また、リモートメンテナンスシステムへの統合も可能である。

▲試験台技術向けの軽量カップリング、安全ブレーキ、およびインテリジェント監視システム