JP2003314616A - ダイナミックダンパ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 弾性体と質量体との接着を行わなくても、動
的吸振機能の信頼性が損なわれることがないダイナミッ
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１と、その外周側に同心的に配置された環状の質量
体２が、ゴム状弾性材料からなる弾性体３を介して連結
され、質量体２が、弾性体３の外周部に非接着状態で包
蔵され、質量体２及び弾性体３に、円周方向に互いに係
合する係合部２１〜２３，３６〜３８が形成され、質量
体２が、弾性体３の第一径方向部３２、第二径方向部３
４及び第三径方向部３５によって、軸方向移動が阻止さ
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、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’線位置において軸
心を通る平面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は、図４に示されるように、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１０
２と、これらボス１０１及び質量体１０２の双方に一体
的に加硫接着されたゴム状弾性材料からなる環状の弾性
体１０３とからなり、振動低減対象の回転軸の振動がボ
ス１０１から入力された時に、弾性体１０３と質量体１
０２で構成されるばね−質量系（副振動系）が共振し、
その共振による振動が、入力振動と逆位相の振動波形で
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】しかしながら、従来の
ダイナミックダンパによれば、ボス１０１及び質量体１
０２と弾性体１０３を加硫接着しているため、成形の際
にボス１０１及び質量体１０２に接着剤を塗布する工程
を含み、製造コストが高いものとなっていた。また、コ
スト低減を図るために接着工程を廃止した場合は、回転
時のボス１０１及び質量体１０２と弾性体１０３との滑
りの発生によって動的吸振効果が損なわれたり、質量体
１０２が脱落するおそれがあった。

【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、弾
性体と質量体との接着を行わなくても、動的吸振機能の
信頼性が損なわれることがない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】従来の技術的課題を有効
に解決するための手段として、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
られるボスと、その外周側に同心的に配置された環状の
質量体が、ゴム状弾性材料からなる弾性体を介して連結
され、前記質量体及び前記弾性体に、円周方向に互いに
係合する係合部が形成され、前記弾性体に、前記質量体
の軸方向移動を阻止する抜け止め部が形成されものであ
る。このため、前記弾性体に対する前記質量体の相対回
転及び脱落が防止されるので、弾性体との接着が不要に
なる。

【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、質量体が、弾性体
の外周部に包蔵されたものである。この場合、質量体に
対する抜け止め部は、質量体の軸方向両側に存在する弾
性体の一部によって構成される。

【０００８】

【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’線位置において軸心を通る平面で切断した断面
図である。この図１に示されるように、本形態のダイナ
ミックダンパは、ステッピングモータ等の回転軸に外挿
して取り付けられるボス１と、その外周側に同心的に配
置された質量体２が、弾性体３を介して連結された構造
を有する。

【０００９】ボス１及び質量体２は、金属からなるもの
である。このうち、ボス１は内周にステッピングモータ
等の回転軸を挿通可能な円筒状に形成されており、質量
体２は、動的吸振効果を得るための所要の質量を有する
ものであって、内径がボス１の外径よりも適宜大径の環
状に形成されている。

【００１０】図２及び図３は、質量体２をそれぞれ異な
る方向から見た斜視図である。これら図２及び図３にも
示されるように、質量体２の外周面には、軸方向に延び
る峰部２１と、軸方向に延びる谷部２２が、円周方向交
互に形成された波面状の係合部となっている。また、質
量体２の一端面２ａには、円周方向等間隔で係合部とし
ての小径の円形凹部２３が形成されており、他端面２ｂ
には、円周方向に連続した環状凸部２４が形成されてい
る。

【００１１】弾性体３は、ゴム状弾性材料からなるもの
であって、図１に示されるように、外周部に質量体２を
包蔵した状態で環状に成形されており、その内周面が、
ボス１の外周面に一体的に接着されている。すなわちこ
の弾性体３は、ボス１と質量体２の間に位置して径方向
及び軸方向に対して所定の肉厚に形成された本体部３１
と、この本体部３１における軸方向一端外周から延びて
質量体２の一端面２ａを覆うように形成された第一径方
向部３２と、その外周端から軸方向へ延びて質量体２の
波面状外周面を覆うように形成された外周部３３と、こ
の外周部３３における第一径方向部３２と反対側の端部
から内周側へ延びて質量体２の他端面２ｂにおける環状
凸部２４の外周側を覆うように形成された第二径方向部
３４と、本体部３１における軸方向他端外周から延びて
質量体２の他端面２ｂにおける環状凸部２４の内周側を
覆うように形成された第三径方向部３５とを有し、質量
体２とは非接着である。

【００１２】弾性体３と質量体２は、動的吸振効果を発
揮するばね−質量系（副振動系）を構成している。すな
わち、弾性体３の本体部３１は、回転軸の駆動に伴う振
動がボス１を介して入力されることによって、相対変位
されるボス１と質量体２との間で変形を受けて、前記ば
ね−質量系におけるばね機能を奏する主体となる部分で
あり、質量体２と、弾性体３の第一径方向部３２、外周
部３３、第二径方向部３４、第三径方向部３５は、前記
ばね−質量系における質量部となるものである。そして
このばね−質量系の共振周波数は、弾性体３における本
体部３１のばね定数と、質量体２を含む質量部の慣性質
量とによって、低減対象の振動周波数域、例えばステッ
ピングモータの回転軸における捩り振動の振幅が最大と
なる周波数域に設定されている。

【００１３】弾性体３の第一径方向部３２におけるゴム
状弾性材料の一部は、質量体２の一端面２ａに形成され
た各円形凹部２３に入り込んでこの円形凹部２３との係
合部としての円形凸部３６をなしている。また、弾性体
３の外周部３３は、外周面３３ａが質量体２の外接円よ
りも大径の円筒面状をなしており、その内側面は、質量
体２の外周面における峰部２１と対応した内向き谷部３
７と、質量体２の外周面における谷部２２と対応した内
向き峰部３８が、円周方向交互に形成された波面状の係
合部となっている。また、第一径方向部３２、第二径方
向部３４及び第三径方向部３５は、質量体２の軸方向両
側でこの質量体２に対する抜け止め部として機能するも
のである。

【００１４】上述の構成を備えるダイナミックダンパの
製作に際しては、弾性体３の外面形状と対応する環状の
成形用キャビティを有する図示されていない金型を用
い、まず、この金型のキャビティ内にボス１及び質量体
２を同心的に配置する。このとき、質量体２の端面２ｂ
に形成された環状凸部２４は、キャビティの一方の内側
端面に当接される。また、ボス１は、予め表面に加硫接
着のための接着剤を塗布して乾燥させたものを用いる。
そして、キャビティの内面と質量体２の外面との間に形
成された空間に成形用ゴム材料を充填する。

【００１５】ここで、キャビティ内を、質量体２の一端
面２ａ側へ廻り込んだ成形用ゴム材料の一部は、前記一
端面２ａに形成された各円形凹部２３内に入り込むこと
によって、円形凸部３６となる。また、前記一端面２ａ
側から質量体２の外周側へ廻り込んだ成形用ゴム材料
は、質量体２の外周面に円周方向交互に形成された峰部
２１及び谷部２２に倣うように賦形されることによっ
て、これら峰部２１及び谷部２２と対応した内向き谷部
３７及び内向き峰部３８が形成される。このため、図１
のように、本体部３１の内周面がボス１の外周面に加硫
接着され、外周側に質量体２を包蔵した円環状の弾性体
３を加硫成形することができる。

【００１６】また、上述した弾性体３の成形において、
質量体２の表面には加硫接着のための接着剤は塗布しな
いため、工程が削減され、製造コストが低減される。

【００１７】本形態のダイナミックダンパは、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。回転軸の駆動に伴って
生じる捩り振動はボス１を介して入力され、その振幅が
最大となる周波数付近の周波数域では、弾性体３と質量
体２によって構成されるばね−質量系が共振する。そし
て、その共振による振動波形は入力振動による振動波形
と逆位相となり、すなわち入力振動によるトルクを相殺
する方向に生じるので、回転軸の振幅のピークを有効に
低減する動的吸振効果を発揮する。

【００１８】また、弾性体３と質量体２は非接着である
が、回転軸の起動による初期トルクや、捩り振動のトル
クによって、質量体２と弾性体３に相対的な滑りを生じ
ることはない。これは、質量体２の外周面に円周方向交
互に形成された峰部２１及び谷部２２と、これに対応し
て弾性体３の外周部３３の内周面に形成された内向き谷
部３７及び内向き峰部３８が、円周方向に互いに係合し
た状態にあり、かつ質量体２の一端面２ａに形成された
複数の円系凹部２３と、これに対応して弾性体３の第一
径方向部３２に形成された円形凸部３６が、円周方向に
互いに係合した状態にあるからである。したがって、質
量体２と弾性体３の相対的な滑りによって動的吸振効果
が損なわれることがない。

【００１９】また、質量体２は、弾性体３における第一
径方向部３２、第二径方向部３４及び第三径方向部３５
によって軸方向に抜け止めされているので、弾性体３か
ら脱落してしまうようなこともない。

【００２０】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、質量体２に形成
する円周方向の係合部は、峰部２１及び谷部２２からな
る波面状である必要はなく、質量体２と弾性体３との種
々の咬合形状によって実現することができる。また、質
量体２の環状凸部２４に代えて、円周方向に断続した凸
部とすれば、弾性体３における第二径方向部３４と第三
径方向部３５が径方向に互いに連続した構造とすること
ができるので、一層強固に質量体２の抜け止めを図るこ
とができる。

【００２１】

【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、弾性体と質量体の接着を行わなくても、弾
性体に対する質量体の相対回転及び脱落が防止された構
造となるので、優れた動的吸振性能が確保できる。ま
た、弾性体の成形に際して、質量体との接着工程を必要
としないので、製造コストが削減されると共に、生産性
を向上することができる。

【００２２】請求項２の発明に係るダイナミックダンパ
によれば、質量体が、弾性体の外周部に包蔵されている
ので、接着によらずに、この質量体を確実に保持するこ
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’線位置におい
て軸心を通る平面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における質量体を
示す斜視図である。

【図３】本形態のダイナミックダンパにおける質量体を
図２と反対側から見た斜視図である。

【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 位置において軸心を通る平
面で切断した断面図である。

【符号の説明】

１ ボス ２ 質量体 ２ａ 一端部 ２ｂ 他端部 ２１ 峰部（係合部） ２２ 谷部（係合部） ２３ 円形凹部（係合部） ２４ 環状凸部 ３ 弾性体 ３１ 本体部 ３２ 第一径方向部（抜け止め部） ３３ 外周部 ３４ 第二径方向部（抜け止め部） ３５ 第三径方向部（抜け止め部） ３６ 円形凸部（係合部） ３７ 内向き谷部（係合部） ３８ 内向き峰部（係合部）

Claims (2)

【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る
   ボス（１）と、その外周側に同心的に配置された環状の
   質量体（２）が、ゴム状弾性材料からなる弾性体（３）
   を介して連結され、前記質量体（２）及び前記弾性体
   （３）に、円周方向に互いに係合する係合部（２１〜２
   ３，３６〜３８）が形成され、前記弾性体（３）に、前
   記質量体（２）の軸方向移動を阻止する抜け止め部（３
   ２，３４，３５）が形成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】 質量体（２）が、弾性体（３）の外周部
   に包蔵された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。