JP4361420B2 - 振動減衰型トルク伝達機構 - Google Patents
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自動車などの分野では、振動を抑制するためのトルクリミッタ付きダンパが開示されている(例えば、特許文献5参照)が、これはトルクリミッタとダンパとを組み合わせたものであり、構造が複雑で、小型軽量化、低下価格化などが難しい。
本発明は、上述のような従来の課題を解決することを目的とし、簡単で小型化し易い構造で、パソコンのディスプレイ部などの振動を短時間で減衰させることができるトルクヒンジ又はトルクリミッタのようなトルク伝達機構を提供する。
第4の発明は、前記第1の発明において、前記中間部材は金属板を丸めてなる対称型のバネ部材であって、一部分で開いていて前記内側部材が挿入される挿入孔を有し、前記バネ部材の前記開いている部分の両端側は回り止部となっており、また、前記バネ部材の前記開いている部分にはその間隔を調整する調整部材が備えられていることを特徴とする振動減衰型トルク伝達機構を提供する。
第6の発明は、前記第1の発明ないし第5の発明のいずれかにおいて、前記振動減衰型トルク伝達機構が、振動減衰型トルクヒンジ又は振動減衰型トルクリミッタであることを特徴とする振動減衰型トルク伝達機構を提供する。
前記第3、第4の発明によれば、両方向の回転トルクをほぼ等しくできる経済的構造をもつ振動減衰型トルク伝達機構を提供できる。
前記第5の発明によれば、放射方向の衝撃力による振動を有効に減衰することができる振動減衰型トルク伝達機構を提供できる。
前記第6の発明によれば、外力による振動を短時間で減衰させることができる、振動減衰型トルクヒンジ又は振動減衰型トルクリミッタを提供できる。
本発明に係る実施形態1の第1の振動減衰型トルク伝達機構100について、図1により説明する。この基本的な振動減衰型トルク伝達機構100は、シャフトのような内側部材1(以下、この実施形態ではシャフトという。)と、シャフト1との間に回転トルクを発生する中間部材2と、中間部材2を遊びが無いように収納するハウジングのような外側部材3とからなる。中間部材2は、3個の短円筒状の第1、第2、第3のトルク発生部2A、2B、2Cと、トルク発生部2A、2B、2Cそれぞれから延びる回り止部2a、2b、2cとからなる。中間部材2は、後で詳述し、図面でも示すが、剛性の優れた金属材料又は合成樹脂などからなる特定の構造の部材を、シャフト1との間に回転トルクを発生する部分を除いて、弾力性の豊かな樹脂などからなる弾力性保持部材Rでモールドなどによって覆われている。弾力性保持部材Rで覆われた中間部材2は、外側部材3の収納空洞4の内壁面に密接するように収納される。特に、中間部材2の回り止部2a、2b、2cは収納空洞4の回り止め収納部4Aの側壁4aに密接、又は軽く圧入された形で押し込まれる。なお、この実施形態では弾力性保持部材Rも中間部材2の構成部材としている。
本発明に係る実施形態2の第2の振動減衰型トルク伝達機構200について、図2、図3により説明する。図2(A)は図2(B)の破断線Y−Y’における断面を示し、図2(B)は図2(A)の破断線X−X’における断面を示す。図3はハウジングとなる外側部材3を示し、図3(A)、図3(B)はそれぞれ外側部材3の正面図、側面図を示す。図2及び図3において、図1で示した記号と同一の記号は同一名称の部材を示すものとする。
次に、図4によって実施形態3に係る第3の振動減衰型トルク伝達機構300について説明する。図4において、図1ないし図3で示した記号と同一の記号は同じ名称の部材を示すものとする。シャフト1、中間部材2のカールバネ部材2’は前記実施形態のものと同様なものであり、カールバネ部材2’の回り止部2’aだけが弾力性保持部材Rでモールドされている。カールバネ部材2’のモールドされていない部分の外面は、ハウジングの役割を果たす外側部材3の内壁面3iに直接接触している。カールバネ部材2’の回り止部2’aを包囲している弾力性保持部材Rは、外側部材3の回り止め収納部4Aの内壁部に密接し、外力を受けてもその内壁部との間で動かないようになっている。この実施形態では、弾力性保持部材Rの不図示の孔にカールバネ部材2’の回り止部2’aを圧入する構造のものでも勿論よい。なお、カールバネ部材2’と弾力性保持部材Rとが中間部材2を構成するものとする。
図5によって実施形態4に係る第4の振動減衰型トルク伝達機構について説明する。図5(A)は正面図を示し、図5(B)は図5(A)における切断線X−X’での断面を示す図である。図5において、図1ないし図4で用いた記号と同一の記号は同じ名称の部材を示すものとする。
中間部材2は、剛性を有する金属材料からなる金属線を正5角形に複数ターン巻いてなる正5角形のコイル2’’とその外面を覆う前述したような弾力性保持部材Rとからなる。正5角形のコイル2’’は、その内接円の直径が内側部材1の外径よりも所定値だけ小さいように形成されている。
外側部材3は正5角形の空洞部3Aを有し、中間部材2がその空洞部3Aに収められる。このとき弾力性保持部材Rの外面は外側部材3の正5角形の空洞部3Aを形成する内壁面に密接する。好ましくは、弾力性保持部材Rの弾力性を利用して外側部材3は正5角形の空洞部3Aに軽く圧入されているのが良い。
次に、図6によって第5の振動減衰型トルク伝達機構500について説明を行う。図6(A)は正面からみた図であり、図6(B)は図6(A)の切断線Y−Y’での断面を示す図である。この実施形態においては、シャフト1も中間部材2も合成樹脂材料からなり、シャフト1と中間部材2との間で回転トルクを発生する。中間部材2は外径の大きな大外径部2Eと、その外径よりも小さな外径の小外径部2Fとからなる。前記実施形態における外側部材をも兼ねる弾力性保持部材Rは、中間部材2の小外径部2Fと当接する内径の小さな小内径部Raと、中間部材2の大外径部2Eと当接する内径の大きな大内径部Rbとからなる。また、弾力性保持部材Rは側部に取付け部Rcを有する。この取付け部Rcは、前記外側部材の役割を行って図示しない機器の一部分にネジなどからなる固定手段(不図示)で取り付けられるか、あるいは前述のような外側部材(不図示)に収納されても良い。
この実施形態では互いに一箇所だけに大径部と小径部とを設けたが、例えば、等間隔で2箇所又は3箇所、あるいはそれ以上の箇所に大径部と小径部とを設けて組み合わせてもよい。また、弾力性保持部材Rの外形は角型など任意の形状でも構わない。なお、この実施形態においても中間部材2が弾力性保持部材R内に軽く圧入され、弾力性保持部材Rで軽く締め付けられているのが好ましい。更に、この実施形態においても、弾力性保持部材Rで放射外方向が囲まれた中間部材2を複数個用いても勿論よい。
次に、図7によって第6の振動減衰型トルク伝達機構600について説明を行う。図7(A)は正面からみた図であり、図7(B)は図7(A)の切断線Y−Y’での断面を示す図である。
内側部材1は、図示しないシャフトが装着される装着孔1Aを有するパイプ状のもの、つまり内輪部材である。
中間部材2は、前述したような同一構造の3個のカールバネ部材2’A、2’B、2’Cからなり、これらは回り止め部2’a、2’b、2’cをそれぞれ有する。
外側部材3は、前述とほぼ同様なものであるが、両側に取付け部3Aと取付け穴3Bとを有し、これら取付け部3Aと取付け穴3Bとを利用して不図示のネジなどを用いて図示しない機器などに固定される。
1A・・・内側部材の装着孔
2・・・中間部材
2A、2B、2C・・・中間部材2のトルク発生部
2’A、2’B、2’C・・・カールバネ部材
2a、2b、2c・・・中間部材の回り止部
2’a、2’b、2’c・・・カールバネ部材の回り止部
2’’・・・コイル
3・・・外側部材(ハウジング)
5、6・・・蓋部材
R、R1、R2、R3・・・弾力性保持部材
Claims (6)
- 内側部材と、該内側部材が圧入されてその内側部材の外面との間にトルクを生じる内面を有すると共に、回り止め部を備える1個以上の金属製の中間部材と、前記回り止め部を収納する回り止め収納部を備えた収納空洞を有する外側部材とからなるトルク伝達機構であって、
前記中間部材の外面と前記外側部材の内面との間に弾力性のある材料からなる弾性保持部材を流し込んで前記回り止め部を含む前記中間部材の四囲を前記弾力性保持部材で充填し、
前記弾力性保持部材は、前記中間部材の前記回り止め部が前記回り止め収納部において回転方向に動くのを抑止すると共に、外部からの振動で伸び縮みして前記振動を減衰させることを特徴とする振動減衰型トルク伝達機構。 - 請求項1において、
前記中間部材は、金属板を丸めてなる非対称型のカールバネ部材であって、一端側で開いている圧入孔を有し、該カールバネ部材の他端側は前記回り止部を形成していることを特徴とする振動減衰型トルク伝達機構。 - 請求項2において、
複数個の前記非対称型のカールバネ部材を互いに逆向きに前記圧入孔を同軸にして一列に配置したことを特徴とする振動減衰型トルク伝達機構。 - 請求項1において、
前記中間部材は金属板を丸めてなる対称型のバネ部材であって、一部分で開いていて前記内側部材が挿入される挿入孔を有し、前記バネ部材の前記開いている部分の両端側は回り止部となっており、また、前記バネ部材の前記開いている部分にはその間隔を調整する調整部材が備えられていることを特徴とする振動減衰型トルク伝達機構。 - 請求項1において、
前記中間部材は複数個からなり、これら中間部材は弾性力の異なる前記弾力性保持部材で覆われていることを特徴とする振動減衰型トルク伝達機構。 - 請求項1ないし請求項5のいずれかにおいて、
前記振動減衰型トルク伝達機構が、振動減衰型トルクヒンジ又は振動減衰型トルクリミッタであることを特徴とする振動減衰型トルク伝達機構。
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