JPH0191631A - 慣性ダンパー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ＯＡ種機器に多用されるようになったステッ
ピングモータのステップ応答における振動防止を始め、
回転シャフトの過渡的振動防止のための慣性ダンパーに
関するものであり、特にその軸方向の抜は落ちやズレ防
止にも配慮したものである。

従来技術 最近のＯＡＷ器等の普及と発達に伴い、ステッピングモ
ータがあらゆるところで使用されるようになってきた。

ところが、ステッピングモータはその原理上、過渡応答
が振動的になり易く、共振等不安定現象を起こすので、
これの応用範囲を広げたり、これを使用した機器の高速
化を図るためには、ｔｔｉ９ＪＪを抑制する事が必要で
ある。また、スッテッピングモータに限らず、各種形式
のモータにより起動停止を小刻みに繰り返し、作動する
機器も増えている。この場合においても、過渡応答は振
動的になり易く、このような振動も抑制する事が要請さ
れている。

このため、従来は、液体の粘性力を利用した粘性結合慣
性ダンパーや、磁気力を利用した磁気結合慣性ダンパー
が広く知られている。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、粘性結合慣性ダンパーでは、液体を封入
しておくのにオイルシールが必要であったり、表面加工
精度が要求されたり、往々にして簡易小型に構成し難く
、また、磁気結合慣性ダンパーでは、磁性体と、材質が
限定され、また、磁気とはいうものの機械的摩擦力を利
用するため、特性変化が避けられないものであった。

そこで、本出願人は、ゲル状物質がこのダンピング特性
に非常に優れるものである事を見い出し、ゲル状物質を
結合手段とした慣性ダンパーについて特願昭６２−５９
８５７号として既に出願に及んでいるが、ゲル状物質は
自己保形性に劣り、シャフト取付体及びｔｉ磁性体の結
合はゲル状物質の自己接着性と粘着性によるものである
から、これを単に軸方向で偏平な層として介在させた場
合には、不用意な取り扱いをすると、ゲル状物質とシャ
フト取付体或は慣性体との結合面において滑りを起こし
て抜は落ちたりズしてしまう危険がある。

かと言って、単なるストッパー類であると、本来のダン
ピング特性を損なってしまうことも考えられる。

問題を解決するための手段 したがって、本発明慣性ダンパーは、シャフト取付体と
慣性体とゲル状物質とを有し、ゲル状物質の表面には内
部より架橋度を上げた非タッグ性のスキン層を形成して
あり、シャフト取付体のダンパー部分と慣性体とは遊嵌
可能な内外径を有しており、シャフト取付体と慣性体と
をゲル状物質を介して同芯円状に嵌め合わせ、両体の内
外周面のそれぞれとゲル状物質の表面スキン層とを接着
して、シャフト取付体と慣性体とをゲル状物質で結合し
てなることを特徴とする。

作用 シャフト側に発生する振動波は、シャフト取付体と慣性
体との間のゲル状物質の変形をもたらすが、この変形は
シャフト取付体と慣性体との間の速度差に応じた抵抗と
角度差に応じた復元力を生じて、振動エネルギーを吸収
し、扇動は速やかに抑えられる。一方、シャフト取付体
と慣性体とは、非タッグ性のスキン層を形成したゲル状
物質で、そのスキン層が接着されて、結合しているので
、スキン層が強力に軸方向の抜は落ちやズレを防止する
。

実施例 次ぎに、本発明を図示の実施例について説明する。

第１図、第２図に示す実施例は、幅方向の中央でへこむ
溝部をシャフト取付体及び慣性体のそれぞれの内外周面
に連続した円満として形成し、該溝間にゲル状物質を介
在させたものである。

すなわち、シャフト取付体ｌは、小径円筒状のシャフト
取付部１１と中径円板状のダンパー部分１２とが一連と
なって成り、ダンパー部分１２の外周面には、幅方向の
中央でへこむ溝部として半円溝１３が形成される。

一方、慣性体２は、ダンパー部分１２の幅方向の両端の
外径より若干大径の角リング状を呈しており、その内周
面にはシャフト取付体の半円溝１３と対称に逆向きの半
円溝２３が形成されている。

したがって、シャフト取付体１と慣性体２とを同芯円状
に遊嵌するとともにこの溝部１３．２３同士を対向させ
た、ゲル状物質を充填しない前の状態においては、シャ
フト取付体のダンパー部分１２と慣性体２との間には、
例えば、両端の１ｍｍ程度の筋状の隙間と、中央の数ｍ
ｍからｌＯ数ｍｍの円状の隙間が連続するような隙間が
形成されることとなる。そこで、この隙間にゲル状物質
３を介在させるのであるが、このゲル状物質は、前もっ
て、原液な０リング状にゲル化させた後、その表面には
、特開昭６１−５１０３５号公報や特開昭０２−１３８
３９号公報中にも開示されるように、シリコーン樹脂を
ベースにした酢酸タイプ又はオキシムタイプのコーティ
ング剤、ＳｉＨを持ったポリマーと触媒の混合物等を塗
布する等により、非タッグ性のいわゆるスキン層４を形
成しである。

このようなコーティング剤等には、例えば、トーレシリ
コーン株式会社製造の雌型剤である商品名Ｓ　Ｈ２３７
デイスバージヨンや接着剤である５Ｅ５００１、同じ＜
　Ｓ　Ｈ７８０，５Ｅ５００２．５Ｅ５００４、架橋促
進剤５ＣＡＩＯＩ等がある。

そして、慣性体の溝部２３に、このゲル状物質３が、そ
の表面のスキン層４を接着剤により接着されて嵌め入れ
固定された後、シャフト取付体の溝部】３に嵌め入れら
れる。このため、シャフト取付体１のダンパー部分１２
の一部は分割自在であり、ゲル状物質３を若干圧縮する
ようにして、本体に分割部１２Ｉを嵌め入れるようにし
である。勿論、ゲル状物質のスキン層４との接触面には
接着剤を塗布し、これにて接着される。

なお、シャフト取付体ｌを分割自在としたが、慣性体２
でも良く、これは加工方法や組み立て上の諸条件を考慮
して決めれば良い。また、この場合には、本体と分割部
！２１を溶着したり、ネジ止めしたり、接着等して接合
する。

この結果、シャフト取付体ｌと慣性体２とは、ゲル状物
質３にてその相互運動が拘束されるように結合され、シ
ャフト取付体ｌと慣性体２の相互運動はゲル状物質３の
変形を伴うようになる。しかし、この相互運動は回転方
向のものにはかなり自由度が与えられているが、軸方向
、即ち幅方向においては、ゲル状物質３の表面スキンＭ
４がシャフト取付体ｌ、慣性体２のそれぞれに接着固定
され、かなり規制されており、また、スキンｒ！ｉ４自
体に強度があるので、シャフト取付体Ｉ、慣性体２の何
れか一方あるいは双方に軸方向に外力が加わっても、ス
キン層４が強力に外力に対抗し、抜は落ちやズレを防止
する。

なお、ゲル状物質３をこのように介在させるにあたって
は、シャフト取付体１に慣性体２の溝部に予めスキン層
を形成できる接着剤を多量塗布しておき、両体を遊嵌し
た上で、ダンパー部分１２を下にして寝かせ、両体の隙
間にゲル状物質の原液を注入し、その後、加熱等して原
液をゲル化させるとともにスキン層を形成し、両体と接
着もできる。なお、原液の注入作業を減圧下で行えば、
注入が確実かつ敏速に行える。

ゲル状物質としては、針入度５０〜２００程度のものか
ら選ぶのが望ましく、さらに、物質の安定性やそのダン
ピング特性からして、シリコーンゲル、例えば、商品名
トーレシリコーンＣＦ３０２７（トーレシリコーン株式
会社製造）やＫＥ−１０１５１（信越化学株式会社製造
）等を用いるのがさらに望ましい。また、特開昭６１−
２６８７５６号公報に開示されているような、シリコー
ンゲルに微小中空球体、例えば、フィライト（商標名・
・・日本フィライト株式会社製造）やエクスパンセル（
商標名・・・日本フィライト株式会社販売）等を混合し
てなる複合されたシリコーンゲルを用いる時は特に効果
的である。

第３図ないし第５閏は、シャフト取付体および慣性体の
内外周面のあり方や、この結果シャフト取付体のダンパ
ー部分と慣性体との間に介装するゲル状物質の他の態様
を示すもので、第３図に示すものは、溝部を何ら形成す
ることなく、帯状のゲル状物質３１を介在させ、これに
て結合するものであり、また、第４図に示すものは、シ
ャフト取付体ｌのダンパー部分１２及び慣性体２のそれ
ぞれの周面全体に矩形の溝部１５．２５を形成し、角リ
ング状のゲル状物ｆｉ３２を介在させ、これにて結合す
るものであり、また、第５図に示すものは、円周面の所
々に溝部を形成したものであり、円柱状のゲル状物ｆｉ
３３を放射状に配置したものである。その他、矩形波状
に介在させたりしても良く、また、慣性体の重量やゲル
状物質自体を選択することによフて、ダンピング特性を
種々目的にかなうように調整できる。何れにしても、ゲ
ル状物質には非タッグ性のスキン層４を形成してあり、
該スキンＮ４とシャフト取付体ｌ及び慣性体２の内面と
が接着剤にて接着されている。また、第３図のものは慣
性体２の一部として分割体２１が側方より重ねられ、第
５図のもののゲル状物質３３は棒状のゲル状物質を短く
カットしながら得られる。

また、例えば、第１図の二点鎖線のごとく、シャフト取
付部を他側にも伝達側シャフト取付部１１′として設け
て、本慣性ダンパーにカップリングの機能を兼ねさせて
も良い。この意味で、本願明細書において、慣性ダンパ
ーとはカップリング部材をも含む概念である。

そこで、このような慣性ダンパーをステッピングモータ
等のシャフトに取り付ければ、シャフトに発生した振動
波は、ゲル状物質３が慣性体２とシャフト取付体ｌどの
間に介在しているため、両体１．２間の相互運動の結果
として該ゲル状物質３を変形させるが、この際の変形は
シャフト取付体１と慣性体２との間の速度差に応じた抵
抗と角度差に応じた復元力を生じて、振動エネルギーを
吸収すべく作用し、シャフトの撮動は速やかに抑えられ
るこことなる。この結果、セトリングタイムが早くなり
、オーバーシュートも少なくなり、低周波共振、中周波
共振の問題も解消されるようになる。

また、本発明慣性ダンパーによれば、シャフト取付体ｌ
と慣性体２との間にはスキンＮ４を形成したゲル状物質
３が介在するので、シャフト取付体１、慣性体２の何れ
か一方あるいは双方に軸方向の外力が加わった場合には
、ゲル状物質３は、スキン層４に囲まれ強化されており
、また、スキンＮｌｌとシャフト取付体ｌ及び慣性体２
とは接着されているので、このスキン層が強力に外力に
対抗し、軸方向の抜は落ちやズレを防止できる。さらに
、カバー類やオイルシールのような厳密なシール機構は
不問であり、また、材質も樹脂等選択することが出来、
簡易小型にも構成でき、さらに、本慣性ダンパー自体を
モータのローター内にその一部として組み込むことさえ
可能である。

発明の効果 以上、本発明によれば、シャフトに発生した振動波を、
シャフト取付体と慣性体との相互運動の結果たるゲル状
物質の変形で吸収することができるから、シャフトの窯
動は速やかに抑えられる。

したがフて、次ぎの動作にすぐ移れるので、これを応用
した機器のさらなる高速化が図れることは勿論であり、
また、シャフト取付体とｆｉ磁性との間にはスキン層を
形成したゲル状物質が該スキン層で接着されて介在する
ので、軸方向の抜は落ちやズレを防止し、取り扱い時の
安全が確保できることと合いまって、いつまでも優れた
特性を維持する事ができる。

４　図面の説明 第１図は本発明慣性ダンパーの一実施例の横断面、第２
図は同正面図、第３図、第４図は他の実施例の横断面図
、第５図はゲル状物質の別の介在形態を示すさらに他の
実施例の縦断面図である。

ｌ・・・・・・シャフト取付体　２・・・・・・慣性体
１２・・・・・・ダンパー部分　３．３１．３２．３３
・・・・・・ゲル状物質４・・・・・・スキン層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. シャフト取付体と慣性体とゲル状物質とを有し、ゲル状
   物質の表面には内部より架橋度を上げた非タッグ性のス
   キン層を形成してあり、シャフト取付体のダンパー部分
   と慣性体とは遊嵌可能な内外径を有しており、シャフト
   取付体と慣性体とをゲル状物質を介して同芯円状に嵌め
   合わせ、両体の内外周面のそれぞれとゲル状物質の表面
   スキン層とを接着して、シャフト取付体と慣性体とをゲ
   ル状物質で結合してなる慣性ダンパー。