ブレーキ付き減速機とは？その仕組みと選定基準を解説

ブレーキ付き減速機とは？どのような時に必要か？

ブレーキ付き減速機は、迅速な停止、負荷の保持、または停電時の滑り止めが必要な駆動システムで使用されます。

ブレーキ付き減速機とは？

ブレーキ付き減速機とは、モーターの後部に電磁ブレーキが組み込まれた減速機のことです。このブレーキユニットは、停止時にモーター軸を制動する役割を果たし、特に傾斜コンベア、昇降装置、回転テーブル、または正確な位置決めが必要な機構において、負荷の滑りを防止します。

簡単に言えば、これは通常のモーター＋減速機の構成に、動作制御能力を高めるための電磁ブレーキユニットを追加したものです。

産業用途において、ブレーキ付き減速機は、通常の減速機だけでは不十分な場合、特にシステムが以下を必要とする際に使用されます：

• より迅速な停止

• 安全な負荷保持

• 停電時の滑り止め

• より正確な位置決め

• 逆転負荷の制限

減速機の電磁ブレーキはどのように動作するか？

電磁ブレーキの動作原理は非常にシンプルです：

• 通電時、ブレーキコイルに電源が供給されると、電磁力によってブレーキディスクが吸引され、ブレーキが開放されてモーターが通常通り回転します。

• 停電時または停止指令時、ブレーキコイルの電磁力が消失し、スプリングがブレーキディスクを押し付けることでブレーキが作動（閉鎖）し、モーター軸を静止状態に保持します。

そのため、電磁ブレーキは通常無励磁作動形（停電時作動）となります。これは安全構造であり、突然電源が遮断された場合でも、負荷が自由に滑り落ちることなく保持されます。

ブレーキ付き減速機と通常の減速機の違いは？

最大の違いは、制動および負荷保持能力にあります。

システムが連続回転のみを必要とし、負荷が軽く、位置保持が不要な場合は、通常のギアードモーターで十分な場合が多いです。しかし、より高い安全性と停止制御が求められる場合は、電磁ブレーキ付ギアードモーターが適しています。

電磁ブレーキ付ギアードモーターが必要なケース

すべてのアプリケーションに電磁ブレーキが必要なわけではありません。ただし、以下のような状況では、ブレーキ付ギアードモーターの採用を検討すべきです。

1. 傾斜コンベアまたは昇降コンベア

傾斜コンベアでは、停止時や停電時に搬送物が逆走する可能性があります。この際、電磁ブレーキが負荷を保持し、逆走を防いで運転の安全性を高めます。

2. 昇降機構

昇降機構では、停止時に常に負荷を保持する必要があります。電磁ブレーキがないと、停電時やモーター停止時に負荷が落下する恐れがあります。

3. ターンテーブル、位置決め機構

設定位置で比較的正確に停止する必要があるシステムでは、電磁ブレーキが慣性を低減し、停止後の軸保持をサポートします。

4. 包装機、供給機

動作サイクル間で素早い停止が求められる機械が多くあります。電磁ブレーキを使用することで、停止指令後のオーバーランを抑え、より正確な停止が可能になります。

5. 工業用シャッター、開閉機構

開閉システムでは、特に吊り下げ負荷や逆方向の力がかかる場合、モーターの安全な停止と安定した位置保持が不可欠です。

電磁ブレーキ付ギアードモーターの実際の用途

一般的な用途は以下の通りです：

• 傾斜コンベア

• 高所搬送コンベア

• 昇降負荷機構

• 工業用ターンテーブル

• 包装機

• 充填機

• 工業用シャッター

• 位置決め停止機構

• 慣性負荷を伴う回転機構

これらの用途において、電磁ブレーキは通常のギアードモーターと比較して、安全性と制御性を向上させます。

電磁ブレーキ付ギアードモーターの選定方法

電磁ブレーキ付ギアードモーターを正しく選定するには、モーターの出力だけでなく、負荷、運転方法、停止保持要件を総合的に考慮する必要があります。

1. モーター出力による選定

出力は実際の負荷に適している必要があります。出力が不足するとモーターが過熱しやすく、ブレーキへの負荷が増大し、駆動系の寿命が短くなります。

2. 減速比と出力回転数による選定

減速比は出力回転数を決定します。以下を確認する必要があります：

• 負荷に必要な速度

• モーターの回転数

• 適切な減速比

減速比を誤ると、システムが過剰に高速で動作したり、トルクが不足したりする可能性があります。

3. 出力トルクの確認

出力トルクは、負荷を牽引するのに十分であり、実際の作業条件に適している必要があります。重負荷、傾斜負荷、または大きな慣性負荷がある場合、これは非常に重要なパラメータです。

4. 電磁ブレーキ電圧の確認

制御システムに適したブレーキコイル電圧を確認する必要があります。これは発注時に見落としがちなポイントです。

5. ブレーキの開閉サイクルの確認

システムのブレーキ開閉頻度が高い場合は、動作頻度に適した電磁ブレーキを選択し、ブレーキの過熱や早期摩耗を防ぐ必要があります。

6. インバータを使用するかどうかの確認

システムでインバータを使用する場合、電磁ブレーキの制御方法が適切かどうかを確認する必要があります。多くの場合、負荷の衝撃を避けるために、ブレーキの開閉ロジックを適切なタイミングで処理しなければなりません。

ブレーキ付き減速機を使用する際によくあるトラブル

ブレーキ電圧の選定ミス

これは非常に一般的なミスです。ブレーキコイルの電圧が正しくないと、ブレーキが解放されなかったり、安定して保持できなかったりします。

配線ミス

配線ミスがあると、電磁ブレーキが常に閉じたままになったり、制御ロジック通りに動作しなかったりします。

ブレーキが完全に解放されない

ブレーキが完全に解放されないと、モータが異常発熱し、異音が発生し、通常よりも消費電力が増加します。

ブレーキの摩耗

使用期間が長くなると、ブレーキ面やスプリング機構が摩耗することがあります。その結果、制動力が低下し、当初のような負荷保持性能が得られなくなります。

短時間での頻繁な停止

システムが頻繁に起動・停止を繰り返す場合、電磁ブレーキは高頻度で動作することになります。これはモータ選定段階から考慮しておく必要があります。

ブレーキ付き減速機にインバータを使用すべきか？

使用可能ですが、各機器の役割を正しく理解する必要があります。

• インバータは、速度調整、ソフトスタート、機械的衝撃の軽減に役立ちます。

• 電磁ブレーキは、停止時の負荷保持および機械的な制動に役立ちます。

これら2つの機器は、正しく設定すればうまく連携させることができます。ただし、停電時に負荷を保持する必要がある用途において、インバータが電磁ブレーキの代わりになると考えるべきではありません。

傾斜コンベア、昇降装置、または位置保持機構の場合、インバータのみでは不十分なことが一般的です。この場合は、ブレーキ付き減速機を使用することを推奨します。

ブレーキ付き減速機はDSKに使用できるか？

使用可能です。DSK減速機シリーズでは、構成や実際の用途に応じて、ブレーキ付きバージョンや適切なブレーキオプションを選択できます。

ブレーキ付きDSK減速機を選定する際は、以下の情報を提供してください：

• 実際の用途

• 必要な出力

• 出力回転数

• 減速比

• 吊り下げ負荷の有無

• インバータ使用の有無

• 停止・保持の頻度

• 取付形式

情報が詳細であればあるほど、より正確なモータ選定が可能になります。

MDriveTechによるブレーキ付き減速機の選定サポート

MDriveTechは、減速機、ギヤードモータ、インバータ、および工場の様々な用途に向けた産業用駆動ソリューションのコンサルティングを行っています。

MDriveTechのサポート内容：

• 実際の負荷に基づいたブレーキ付き減速機の選定アドバイス

• 出力回転数および減速比の計算

• 負荷保持および滑り止めニーズの確認

• 標準減速機とブレーキ付き減速機のどちらを使用すべきかの検討

• 用途に応じたDSK減速機の選定サポート

• 減速機とインバータの組み合わせに関するアドバイス

コンベア、昇降装置、包装機などでブレーキ付き減速機を選定する必要がある場合は、最初から正しく選定するために、運転条件を詳細に打ち合わせることをお勧めします。
📞 ホットライン: 0868 789 647
📧 Eメール: [email protected]

FAQ – よくある質問

ブレーキ付ギヤードモーターとは何ですか？

モーターの停止時や停電時にモーター軸を制動するため、電磁ブレーキを内蔵したギヤードモーターです。

ブレーキ付ギヤードモーターはどのような場合に使用しますか？

傾斜コンベア、昇降装置、ターンテーブルなど、負荷の保持、逆転防止、急停止、または正確な停止位置決めが必要なシステムで使用します。

通常のギヤードモーターをブレーキ付ギヤードモーターの代わりに使用できますか？

一般的な用途では可能な場合もあります。ただし、傾斜負荷、昇降装置、または負荷保持が必要な機構では、通常のモーターはブレーキ付タイプほど適していません。

ブレーキ付ギヤードモーターはインバータで使用できますか？

はい、使用可能です。ただし、負荷のショックやブレーキの解放タイミングの不具合を防ぐため、ブレーキの適切な設定と制御が必要です。

ブレーキは摩耗しますか？

はい。使用期間に応じてブレーキ面や関連機構が摩耗する可能性があるため、定期的な点検が必要です。