氷点下で鉄道車両ステップの高い信頼性を確保する制御ケーブル

概要

• 要望：チェーンフレックスケーブルCFSPECIAL.414シリーズ
• 要件：鉄道技術では、防火性、難燃性、発煙濃度、毒性、液化時の滴下挙動に関する厳しい要求事項があります。東欧の顧客は、氷点下で使用するケーブルソリューションを求めていました。
• 業界：鉄道
• お客様のメリット：制御ケーブルはコネクタと組み合わせることで、優れた性能をもたらしました。ESCHA社は、氷点下で列車のステップを拡張するケーブルシステム全体を、信頼性の高いアセンブリとして顧客に提供することができました。

写真1：ESCHA社は、一部自動化されたプロセスで、制御ケーブルCFSPECIAL.414をコネクタでハーネス化します。

問題点

2018年、ドイツ鉄道で旅をした人は46億人。つまり46億人もの人々の命が列車に委ねられたことになります。乗客が安心して乗車できるよう、何百社もの鉄道技術サプライヤーが安全なコンポーネントの開発に日々取り組んでいます。
これは、鉄道用ケーブルソリューションの複雑な開発にも当てはまります。厳しい防火要件の対象にもなり、材料の試験規格 DIN EN 45545には、メーカーが満たすべき要件が規定されています。難燃性、発煙濃度、毒性、液化時の滴下挙動など、数多くの材料特性が記載されています。厳しい寒さも問題となり得ます。例えば、東欧の顧客は、零度をはるかに下回る温度でも確実に動作する鉄道車両ステップ用のケーブルを必要としていました。これまで使用されていた供給ケーブルは、わずか1000回の動作で外被が損傷してしまいました。
高品質なケーブルはドアの安全ステップにも必要です。センサーと制御システムを接続するケーブルは、非常に小さな曲げ半径のエナジーチェーンに収納されます。非常に狭いスペースでの動作はケーブルに大きな負荷がかかります。ケーブルは乗客の安全に大きく関わる重要な機能を担っています。
このような多様な要求を満たすケーブルを開発することは困難です。特に可動ケーブルは標準的な材料では対応できないため、実現には課題があります。
今回の用途では、最終製品の2つのコンポーネントであるケーブルとプラグインコネクタの組み合わせを考慮して構成します。すべての要素が調和する必要があるのです。

解決方法

課題は、接続技術カスタムソリューションのドイツ有力メーカーESCHA社との20 年以上に及ぶ協力関係によって解決できました。ESCHA社との協力により、スペシャルケーブル CFSPECIAL.414と、オーバーモールドコネクタを含む最適な接続技術を組み合わせた完全なソリューションが生まれました。
CFSPECIAL.414は、防火性とエナジーチェーン内での動作という2つの要件を同時に満たすことができます。多くの防火ケーブルは、連続動作の環境に置かれると摩耗限界に早く到達してしまいます。CFSPECIAL.414シリーズはこの問題を解決します。
その堅牢性の鍵は外被向けに特別に開発された特殊混合材で、動作への耐久性があり、防火要件を満たしています。また、線心の絶縁体には、低粘着性の別の特殊混合材が使用されています。線心は短いピッチで撚られており、屈曲ケーブルの内側と外側の半径を短い間隔で数回交互に巻かれます。
イグスは、新しい開発品を実際の用途でテストするために、世界最大級の可動ケーブル試験施設をケルンに持っています。CFSPECIAL.414シリーズも、ここで製品機能を実証しました。200万回の往復を実施する長期試験では、エナジーチェーンに収納したケーブルを50ミリメートル以下の曲げ半径で動かしました。それはDIN試験の補完としても役立ちました。
CFSPECIAL.414 に関してESCHA社と連携する流れとして、まずはケーブルがドラムの状態でメーカーに届きます。ESCHA社は、すぐに接続可能なケーブルを用意するためケーブルハーネスを行います。ケーブルを希望の長さに切断し、プラグインコネクタを片側または両側に射出成形で加工します。特殊なプラスチック混合材により、ケーブルとプラグインコネクタ間の接続は、保護等級IP67およびIP69の高い要件を満たします。
この組み合わせは、すでに東欧の顧客の事例で成果を上げています。ESCHA社は、氷点下で列車のステップを拡張するケーブルシステム全体を、信頼性の高いアセンブリとして提供することができました。イグスとESCHA社の連携により、エンドユーザーは優れたシステムを受け取ることができました。

写真2：オーバーモールド成形により、保護等級IP67およびIP69に準拠した防塵および耐水性を確保できます。

写真3：CFSPECIAL.414は、鉄道車両の可動用途向けに特別に開発されているため、外被材質はハロゲンフリーで難燃性です。