JP2003148559A - ダイナミックダンパ - Google Patents

ダイナミックダンパ

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JP2003148559A
JP2003148559A JP2001343951A JP2001343951A JP2003148559A JP 2003148559 A JP2003148559 A JP 2003148559A JP 2001343951 A JP2001343951 A JP 2001343951A JP 2001343951 A JP2001343951 A JP 2001343951A JP 2003148559 A JP2003148559 A JP 2003148559A
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Japan
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elastic body
boss
elastic
dynamic damper
vibration
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JP2001343951A
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Inventor
Yoichi Urayama
陽一 浦山
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Nok Corp
Original Assignee
Nok Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転軸の起動時の負荷を小さくすると共に、
優れた動的吸振効果を得ることの可能なダイナミックダ
ンパを提供する。 【解決手段】 振動低減対象の回転軸に取り付けられる
ボス11の外周面に所要数の突起11aが形成され、ボ
ス11の外周側に環状の質量体12が同心的に配置さ
れ、ボス11と質量体12の間にゴム状弾性材料からな
る第一の弾性体13が一体的に設けられている。突起1
1aと第一の弾性体13が互いに非接触状態にあり、突
起11aの回転方向両側と第一の弾性体13との間の空
隙15aに、ゴム状弾性材料からなり第一の弾性体13
よりばね定数の低い第二の弾性体14が係止状態に挿入
されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、防音及び防振技術
に係るものであり、ステッピングモータ等の回転機器か
ら発生する振動を防止するためのダイナミックダンパに
関する。
【0002】
【従来の技術】ファクシミリ、複写機などの紙送り用
や、プリンタの印字ヘッド及び紙送りのサーボ駆動用と
しては、ステッピングモータが使用されるが、このステ
ッピングモータは、駆動時に振動を発生し、これが機体
に伝達されて、騒音の原因となっていることから、その
回転軸には、振動低減のためにダイナミックダンパが装
着される。
【0003】図4は、従来の技術によるダイナミックダ
ンパ100を示すもので、(A)は軸心と平行な方向か
ら見た図、(B)は(A)におけるB−B’線で切断し
た断面図である。すなわち従来のダイナミックダンパ1
00は、基本的には、ステッピングモータ等の回転軸に
外挿固定されるボス101と、その外周側に同心的に配
置された環状の質量体102の対向周面間に、ゴム状弾
性材料からなる環状の弾性体103を一体的に加硫接着
した構造を備え、振動低減対象の回転軸の振動がボス1
01から入力された時に、弾性体103と質量体102
で構成される副振動系が共振し、その共振による振動変
位が、入力振動と逆位相で生じることによって、動的吸
振効果を発揮するものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この種のダイナミック
ダンパ100において、優れた動的吸振効果を得るため
には、質量体102の慣性質量を十分に大きくし、これ
に伴い、質量体102に対する弾性体103の支持力も
高める必要があるが、この場合は、モータの起動時に、
質量体102の慣性による回転軸への負荷が大きくなっ
て、円滑な回転を妨げられるおそれがある。したがっ
て、モータ起動時の回転軸の負荷を低減するには、質量
体102の慣性質量を小さくするか、弾性体103に低
硬度のゴム状弾性体を用いる必要があるが、質量体10
2の質量を小さくした場合は、十分な動的吸振効果を得
ることができなくなり、また、弾性体103を低硬度に
した場合は、質量体102に対する弾性体103の支持
力が低下するため、共振時の質量体102の振幅が過大
になって、耐久性が損なわれてしまう問題があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述のよう
な問題に鑑みてなされたもので、その技術的課題は、回
転軸の起動時の負荷を小さくすると共に、優れた動的吸
振効果を得ることの可能なダイナミックダンパを提供す
ることにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】従来の技術的課題は、本
発明によって有効に解決することができる。すなわち請
求項1の発明に係るダイナミックダンパは、振動低減対
象の部材側に取り付けられ外周面に所要数の突起が形成
されたボスと、その外周側に同心的に配置された環状の
質量体との間に、ゴム状弾性材料からなる第一の弾性体
が一体的に設けられ、前記突起の回転方向両側と前記第
一の弾性体との間に、ゴム状弾性材料からなり前記第一
の弾性体とばね定数の異なる第二の弾性体が介在された
もので、第二の弾性体のばね定数を第一の弾性体のばね
定数を低くすることによって、起動時の回転軸の負荷を
低減することができるものである。
【0007】請求項2の発明に係るダイナミックダンパ
は、請求項1に記載の構成において、ボスに形成された
突起と第一の弾性体を互いに非接触状態とすることによ
って、ボスと第一の弾性体及び質量体との間の自由度を
大きくしたものである。
【0008】請求項3の発明に係るダイナミックダンパ
は、請求項1又は2に記載の構成において、第二の弾性
体が、突起の回転方向両側と第一の弾性体との間に形成
された空隙に係止状態に挿入される構成としたことによ
って、製作を容易にしたものである。
【0009】
【発明の実施の形態】図1は本発明に係るダイナミック
ダンパ10の好ましい実施の形態を示すもので、(A)
は軸心と平行な方向から見た図、(B)は(A)におけ
るB−B’線で切断した断面図、図2は、本形態のダイ
ナミックダンパ10を、第二の弾性体を分離して示す斜
視図、図3は、図1(B)におけるIII−III’線で切断
した部分断面図である。
【0010】すなわち図1乃至図3に示されるように、
本形態のダイナミックダンパ10は、ステッピングモー
タ等の回転軸に外挿固定されるボス11を有する。ボス
11は金属製であって、その外周面11cには、複数
(本形態においては4個)の突起11aが、円周方向等
間隔で形成されており、内周には、回転軸に装着するた
めの軸孔11bが開設されている。
【0011】ボス11の外周側には、質量体12が同心
的に配置されている。この質量体12は金属製であっ
て、内径がボス11の各突起11aの外接円よりも十分
に大径の、単純な円環状を呈する。
【0012】ボス11と質量体12との間には、ゴム状
弾性材料からなる環状の第一の弾性体13が一体的に設
けられている。この第一の弾性体13は、図示されてい
ない金型内にボス11と質量体12を互いに同心的に配
置し、その間に画成される環状の空間に成形用ゴム材料
を充填することによって、成形と同時に、ボス11及び
質量体12への接合(加硫接着)が行われたものであ
る。
【0013】ボス11の外周面11cに形成された各突
起11aの回転方向両側面と、第一の弾性体13との間
には、第一の弾性体13よりも硬度の低いゴム状弾性材
料からなる第二の弾性体14が介在されている。詳しく
は、第一の弾性体13には、各突起11aの周囲に沿っ
てそれぞれ空隙15が形成されており、すなわち各突起
11aと第一の弾性体13は互いに非接触状態にあり、
第二の弾性体14は、空隙15に係止状態に挿入されて
いる。空隙15は、上述したボス11及び質量体12と
第一の弾性体13の一体成形の際に、ボス11の各突起
11aに中子を着脱可能に装着することによって形成す
ることができる。
【0014】第二の弾性体14は、図2に最も特徴的に
示されるように、略コ字形の屈曲形状をなすものであ
る。すなわち、各突起11aの周囲に形成された空隙1
5のうち、各突起11aの回転方向両側に位置する回転
方向空隙15a,15aに挿入可能な一対の弾性部14
a,14aと、これを互いに連結している連結部14b
と、各弾性部14a,14aにおける連結部14bと反
対側の端部に形成された返り形状の係止部14c,14
cとからなる。
【0015】したがって、当該ダイナミックダンパ10
の製作に際しては、ボス11及び質量体12と第一の弾
性体13からなる成形体を一体成形し、図2に一点鎖線
で示されるように、第二の弾性体14を、その弾性部1
4a,14a及び連結部14bによるコ字形部分でボス
11の突起11aを抱くように、回転方向空隙15a,
15aへ軸方向に挿入する。これによって、図1(B)
に示されるように、回転方向空隙15a,15aから突
出した係止部14c,14cが、ボス11及び第一の弾
性体13の端面に係合され、第二の弾性体14が抜け止
めされた状態に装着される。
【0016】また、各突起11aの外径側には、空隙1
5のうち径方向空隙15bが存在しており、すなわち、
各突起11aの径方向端面と第一の弾性体13は、互い
に非接触となっている。また、図1及び図3に示される
ように、第二の弾性体14における弾性部14a,14
aの内周側にも、空隙15のうち回転方向空隙15a,
15aの一部が存在している。このため、ボス11と第
一の弾性体13及び質量体12との間の自由度が大きな
ものとなっている。
【0017】以上の構成を備える本形態のダイナミック
ダンパ10は、例えば複写機のステッピングモータの回
転軸に、この回転軸の振動を低減する目的で装着される
もので、第一及び第二の弾性体13,14と質量体12
とで構成される副振動系の共振周波数が、低減対象の振
動の周波数域に設定されている。
【0018】すなわち、ステッピングモータの回転軸の
回転時に生じる振動が、ボス11を介して入力される
と、質量体12と第一及び第二の弾性体13,14とに
よって構成される副振動系が共振する。そして、その共
振による振動変位は入力振動による振動変位を相殺する
方向に生じることによって、動的吸振効果を発揮するの
で、回転軸の振動の振幅を有効に低減することができる
のである。
【0019】また、回転軸の起動時は、その初期トルク
が、図3に太矢印で示されるように、まずボス11の突
起11aから第二の弾性体14における一方の弾性部1
4aに圧縮荷重Fとして伝達される。そして第二の弾性
体14は、第一の弾性体13よりも硬度の低いゴム状弾
性材料からなり、しかも、各突起11aと第一の弾性体
13が空隙15を介して互いに非接触であることによっ
て、両者間の自由度が大きいため、初期トルクの入力に
よって第二の弾性体14が柔軟に圧縮変形され、この第
二の弾性体14から、第一の弾性体13を介して質量体
12にトルクが伝達される。したがって、トルク入力初
期にはばね定数が小さく、その結果、起動時に回転軸に
作用する負荷が小さくなるので、回転軸が円滑に起動す
ることができる。
【0020】また、ボス11の外周面11cと質量体1
2の内周面12aの間を連結している第一の弾性体13
は、第二の弾性体14よりも高硬度のゴム状弾性体から
なるものであることによって、十分な支持力を有するた
め、質量体12に大きな慣性質量を設定することができ
る。その結果、第一及び第二の弾性体13,14と質量
体12からなる副振動系の共振による制振力を大きくし
て、振動に対する優れた動的吸振効果を発揮し、機体側
への振動伝達を低減して駆動に伴う騒音を有効に抑制す
ることができる。
【0021】なお、本発明は図示された実施の形態によ
って限定されるものではない。例えば、ボス11に形成
される突起11aとこれに対応する第二の弾性体14及
び空隙15の数は、ボス11のサイズや使用条件等によ
って適切に設定されるものである。また、第二の弾性体
14も、図示の形態のほか、各突起11aの回転方向両
側に個々に嵌め込んで係止するもの等、種々の形態が考
えられる。
【0022】
【発明の効果】請求項1の発明に係るダイナミックダン
パによれば、第二の弾性体を、第一の弾性体よりもばね
定数を低くすれば、回転軸の起動時に,ボスに形成され
た突起から、まず低ばね定数の第二の弾性体に初期トル
クが伝達されることによって、第二の弾性体が柔軟に変
形するので、起動時に回転軸に作用する負荷が小さくな
る。また、第一の弾性体は質量体に対する十分な支持力
を有するため、質量体に大きな慣性質量を設定すること
ができ、このため、起動時の回転軸の負荷を小さくして
円滑に起動させる効果と、振動に対する動的吸振効果と
を両立させることができる。
【0023】請求項2の発明に係るダイナミックダンパ
によれば、ボスの突起と第一の弾性体を互いに非接触状
態とすることによって、ボスと第一の弾性体及び質量体
との間の自由度を大きくしたため、回転軸の起動時にお
ける第二の弾性体の柔軟な変形性を確保して、起動時の
回転軸の負荷を小さくして円滑に起動させる効果を確実
に実現することができる。
【0024】請求項3の発明に係るダイナミックダンパ
によれば、ボスの突起の回転方向両側と第一の弾性体と
の間に空隙を形成して、この空隙に、第二の弾性体を係
止状態に挿入することによって、容易に製作することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るダイナミックダンパの好ましい実
施の形態を示すもので、(A)は軸心と平行な方向から
見た図、(B)は(A)におけるB−B’線で切断した
断面図である。
【図2】本形態のダイナミックダンパを、第二の弾性体
を分離して示す斜視図である。
【図3】図1(B)におけるIII−III’線で切断した部
分断面図である。
【図4】従来の技術によるダイナミックダンパを示すも
ので、(A)は軸心と平行な方向から見た図、(B)は
(A)におけるB−B’線で切断した断面図である。
【符号の説明】
10 ダイナミックダンパ 11 ボス 11a 突起 12 質量体 13 第一の弾性体 14 第二の弾性体 14a 弾性部 14b 連結部 14c 係止部 15 空隙 15a 回転方向空隙 15b 径方向空隙

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 振動低減対象の部材側に取り付けられ外
    周面に所要数の突起(11a)が形成されたボス(1
    1)と、その外周側に同心的に配置された環状の質量体
    (12)との間に、ゴム状弾性材料からなる第一の弾性
    体(13)が一体的に設けられ、前記突起(11a)の
    回転方向両側と前記第一の弾性体(13)との間に、ゴ
    ム状弾性材料からなり前記第一の弾性体(13)とばね
    定数の異なる第二の弾性体(14)が介在されたことを
    特徴とするダイナミックダンパ。
  2. 【請求項2】 突起(11a)と第一の弾性体(13)
    が互いに非接触状態にあることを特徴とする請求項1に
    記載のダイナミックダンパ。
  3. 【請求項3】 第二の弾性体(14)が、突起(11
    a)の回転方向両側と第一の弾性体(13)との間に形
    成された空隙(15a)に係止状態に挿入されたことを
    特徴とする請求項1又は2に記載のダイナミックダン
    パ。
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