各種作業機能や補機ドライブ、ステアリングシステム向けスマートアクチュエータ

荷重およびトルク測定インテリジェントセンサ

農業機械向けモータ ： 最高水準の電力密度とコンパクト設計を両立する信頼性を確保

CASM-100アクチュエータを使用したEwellixのe-MOVEKITシステムソリューション。 写真は「クイックスタート」タイプの統合型ソリューション。

シェフラーは、ドイツ・ハノーバーで開催された（11月12から18日）「Agritechnica 2023」で、幅広い農業技術（アグリテック）を網羅する製品ポートフォリオを披露しました。注目は、モバイル農業機械の電動化・デジタル化向けシステムです。シェフラーは、サステナビリティ目標に焦点をあて、農業分野における高効率で気候中立な経済への転換を支援します。

電気機械式リニアアクチュエータは、Agritechnicaでシェフラーが展示する製品ラインナップの中でも特に注目される製品です。スウェーデンのリニアモーション専門メーカーであるEwellixの買収により、シェフラーは総合ソリューションプロバイダーとして存在感を強めています。当展示会ブースでは、農業機械用トラクションドライブや補機ユニット向けモータを始め、スマート農業向けのインテリジェントセンサソリューションもご紹介しています。

「モーション・テクノロジー企業として、当社の目標は農業技術分野において最大限の技術範囲を網羅するメーカーとしての地位を確立することにあります」と、オフロード部門シニアバイスプレジデントのパトリック・シェルは強調しています。「農業分野のティア1サプライヤーとして、シェフラーは代替駆動システムへ移行する世界的なトレンドと、スマートセンサソリューションの拡大する需要に積極的に関与してまいります。今回の出展内容は、こうした当社の方針を反映しています」。

リニア技術 ― 大型車両アプリケーション向け高性能アクチュエータ

Ewellixブランドでシェフラーは、リニアモーション向けの効率的ソリューションを幅広くご紹介しています。当展示会における注目技術の一つは、高性能電気機械式アクチュエータの新世代品「Ewellix CASM」アクチュエータです。最高水準の位置決め精度と、15トンという驚異の最大荷重を提供します。当アクチュエータは柔軟で高精度なリフト／チルト動作を特徴としながら、必要電圧はわずか24V、機械側制御システムとのインターフェースは標準的なアナログ通信もしくはCAN BUSを使用します。

もう一つの革新的なシステムソリューションが、Ewellixの「e-MOVEKIT」です。当システムは、油圧シリンダから電動アクチュエータへの置き換えを迅速かつ容易に実現します。e-MOVEKITは、アプリケーションに適合させたCASM-100アクチュエータに、モータ、ギアボックス、取り付け用のアタッチメントを組み合わせたキットで、アナログおよびCAN BUSインターフェースのコントローラを備えています。アクチュエータコントローラは「スピードモード」を搭載し、アクチュエータの移動速度を動作中に増減させることが可能です。この速度調整は、それぞれの制御コマンドに合わせてモータの消費電力とトルクを変化させることで実現しています。e-MOVEKIT のコントローラは2つのタイプをご用意しています。1つは従来型のシステム統合用ソリューションとして、そしてもう1つは設計コンセプト検討（CDS＝Conceptual Design Study）用のクイックスタートバージョンとして提供しています。

各種作業機能およびステアリング用スマートアクチュエータ

低作業負荷（コンバインやロールベーラーへの取り付け等）で直動動作を実装するソリューションとして、シェフラーはスマートアクチュエータ「Ewellix CAHB-2xS」を提供しています。絶対位置フィードバックおよび状態監視機能により、最高水準の位置精度と動作信頼性を達成しており、複数台を同期させ、CAN BUSによる高性能制御システムへの統合も可能です。

シェフラーブースではフロントローダを展示し、ワンタッチアタッチメント（最大荷重10kN）のロック機構を電動シリンダからこうしたスマートアクチュエータに置き換えたアプリケーションや、CASM-100もしくはCASM-80Aアクチュエータを用いたリフト（最大荷重60kN）／チルト（同30kN）機能などを披露しています。

この他、電動ステアリングアクチュエータも展示しています。当技術は、既にフォークリフトの実車試験で良好な結果が確認されています。電動化されたフォークリフトのドライブトレインであれば、ステアリングアクスルの残りの油圧システムもEwellixのステアリングアクチュエータに置き換えることが可能です。油圧式ステアリングシステムに比べ、電気機械式システムはより優れた省エネ性と高精度なステアリング操作を可能にし、オイル漏れによる土壌汚染のリスクを排除することができます。

荷重およびトルク測定用センサ

シェフラーの「LoadSense-PIN」は、効率的な荷重制御を実現します。このセンサソリューションは小型のスチール製シリンダで構成されており、このシリンダをお客さまのコンポーネントの内径に圧入することで、その周囲の材料構造にかかる負荷を測定します。シェフラーの「Sensotect」コーティング技術により、シリンダ表面に直接塗布されているひずみゲージがこうした変化を記録し、アナログもしくはBUS信号でデータを機械制御システムに送信します。このように荷重を計測することで、シャフトやギアボックスなどのコンポーネントにかかる負荷や、吊り具などを使用する際の安全指標となる荷重分布などの情報を提供することが可能です。

この他の農業技術向けスマートセンサソリューションとして挙げられるのが「Schaeffler TMSS （トルク計測センサシステム。Torque Measurement Sensor Systemの略）」です。このモジュールは非接触型のトルク・温度・速度計測システムで、アナログもしくはCAN BUSインターフェースにより機械制御システムへの統合が可能です。当モジュールは特に肥料散布機に最適で、散布量を均一に維持します。

最高の電力密度を達成したシェフラーのモータ

シェフラーのモータはメンテナンスフリーで、最大限の信頼性を提供します。農業機械のトラクションドライブもしくは補機ユニットなどに使用されています。お客さまからの小型で高電圧なシステムに対する需要が増加していることから、シェフラーはヘアピンコイルと波巻コイル（連続ヘアピン）を用いた平角線の巻線技術をベースとした革新的ソリューションを提供しています。高い銅線占積率、鉄損や磁性損失の低減、熱放散の改善などによりコンパクト設計を実現しています。

こうした高性能駆動ソリューションの導入は、農業機械分野における内燃機関からモータへの未来志向な転換を可能にし、農業技術セクターにおけるCO2排出量の削減に大きな貢献を果たすことができます。

シェフラーが提供する農業技術の総合製品ラインナップについてはこちらをご覧ください。

Schaeffler TMSS （Torque Measurement Sensor System　トルク計測センサシステム）

Ewellix CAHB-2xSスマートアクチュエータは、低作業負荷で直動動作を実装する優れたソリューションです。

新しいEwellix電動ステアリングアクチュエータは、既にパイロットプロジェクトにおける試験で良好な結果が確認されており、フォークリフトなどの改造（電動化）などに使用することができます。

シェフラーの「LoadSense-PIN」センサソリューションは、周囲の材料構造の膨張および圧縮をすべて検知し、荷重およびトルクの計測を可能にします。

農業機械のトラクションドライブもしくは補機ユニットとして、シェフラーのモータは最大限の信頼性とメンテナンスフリーな動作を提供します。

写真　シェフラー

シェフラーグループ – We pioneer motion

シェフラーグループは、75年以上にわたり、モーション・テクノロジーの分野で画期的な発明と開発を進めてきました。電動モビリティ、CO₂効率に優れたドライブシステム、シャシーソリューション、インダストリー4.0、デジタル化、再生可能エネルギーに関する分野で革新的な技術、製品、サービスを提供するシェフラーグループは、ライフサイクル全体にわたり、モーションをより効率的でインテリジェントかつ持続可能なものにするための信頼できるパートナーです。モーション・テクノロジー企業であるシェフラーは、パワートレインとシャシー用の高精度コンポーネントやシステムのほか、多くの産業機械用の転がり軸受や滑り軸受のソリューションを製造しています。シェフラーグループは、2022年の売上高158億ユーロ、従業員数約84,000人を有する世界最大級のファミリーカンパニーです。また、2022年には1,250件を超える特許出願を行っており、ドイツ特許商標庁（DPMA）が発表するドイツ国内革新性ランキングで第4位にランクインしています。

シェフラー、農業技術の電動化とデジタル化を実現するソリューションを披露 | プレスリリース | シェフラージャパン (schaeffler.co.jp)