JPH0742792A - イナーシャダンパ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】外部温度の変化や粘性流体の変更等に影響され
ることがなく、常に所望のダンパー効果を高精度に確保
することを可能にする。 【構成】モータ軸１２に固定された回転輪１４と、前記
回転輪１４を介してモータ軸１２に回転自在に軸支され
る対向輪１６と、この対向輪１６に固定される蓋部材２
０と、前記回転輪１４の一側面部１４ａと前記対向輪１
６の対向面部１６ａとの間に画成される間隙２２とを備
え、前記一側面部１４ａおよび対向面部１６ａは、該モ
ータ軸１２の軸線方向に傾斜して形成される。回転輪１
４は、対向輪１６より熱膨張率の高い材質で構成される
とともに、この対向輪１６は、調整板３４を介して軸線
方向に位置調整自在である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばサーボモータ等
における回転軸の振動を抑制して回転時の安定性を向上
させるイナーシャダンパ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、工作機械等の駆動源として広く
使用されているサーボモータは、通常、作業の迅速化を
図るために相当に高速で回転されている。この場合、高
速で駆動回転しているサーボモータの応答性を向上させ
るためには、通常、フィードバックゲインを上げている
が、慣性力や伝達部のねじれ剛性等の影響により、当該
回転軸にねじれ振動が発生し、応答性を目的に達するま
で向上させることができない不都合がある。この回転軸
の振動は、例えば、サーボモータを工作機械等に適用し
た際に、ワークの加工精度の劣化を惹起する。

【０００３】そこで、サーボモータの回転軸の振動を抑
制する目的で、モータ軸にイナーシャダンパ装置が取着
されている。その一例として、特開昭６３−８３４２８
号に「モータにおけるダンパー装置」が開示されてい
る。

【０００４】この装置は、モータ軸に固定された円板状
の回転輪と、前記モータ軸に回転自在に軸支され、前記
回転輪の外周部に所定の隙間を持って配設される対向輪
と、この対向輪と回転輪の隙間に封入された粘性流体と
を備えている。この構成において、モータ軸が回転して
回転輪も回転すると、対向輪が粘性流体を介して回転す
るとともに、前記粘性流体によって対向輪を見かけ上の
静止部材として回転方向の減衰がかけられるためモータ
軸の回転方向の振動が抑制される。

【０００５】この場合、上記装置では、内輪側に位置す
る回転輪の熱膨張率を、外輪側に位置する対向輪の熱膨
張率に比べて大きく設定している。これにより、外部温
度の変化に伴う粘性流体の粘性変化並びに両輪間の間隙
寸法の変化を吸収し、常に一定のダンパー効果を得るこ
とができるという効果が得られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の従来
技術では、回転輪と対向輪との間に画成される間隙を任
意に増減させることができない。このため、前記間隙が
回転輪と対向輪の加工精度に依存しており、前記回転輪
および対向輪の製造作業が煩雑となるとともに、該間隙
が固定されてしまうため、粘性流体の変更等に起因して
所望のダンパー効果が得られないというおそれがある。

【０００７】本発明は、この種の問題を解決するための
ものであり、外部温度の変化や粘性流体の変更等に影響
されることがなく、常に所望のダンパー効果を高精度に
確保することが可能なイナーシャダンパ装置を提供する
ことを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明は、モータ軸に固定され、モータ軸とともに
回転する回転輪と、前記モータ軸に回転自在に軸支さ
れ、前記回転輪の一側面部に対して所定距離離間する対
向面部を有する対向輪と、前記回転輪の一側面部と前記
対向輪の対向面部との間に画成された間隙に充填された
粘性流体とを備えるイナーシャダンパ装置において、前
記回転輪の一側面部および前記対向輪の対向面部は、モ
ータ軸の軸線方向に対して傾斜して形成されるととも
に、前記回転輪の一側面部は、前記対向輪より熱膨張率
の高い材質で構成されており、前記対向輪は、前記モー
タ軸に軸受を介して軸支される回転部材に対し隙間調整
部材を介装して前記軸線方向に位置調整可能に装着され
ることを特徴とする。

【０００９】また、前記対向輪と共働して前記粘性流体
を気密に保持するための室を形成する蓋部材を備え、前
記蓋部材が、前記室を封止した状態で該対向輪に対して
前記軸線方向に変位自在に装着されることが好ましい。

【００１０】

【作用】本発明に係るイナーシャダンパ装置では、外部
温度の変化等により粘性流体の粘性が変化する一方、熱
膨張率の高い回転輪の一側面部が膨張または収縮してこ
の一側面部と対向輪との間に画成された間隙が変化す
る。従って、外部温度上昇により粘性流体の粘性が低下
する際に、対向輪の対向面部と回転輪の一側面部との間
に画成された間隙が小さくなる。さらに、隙間調整部材
の寸法を選択することにより、対向輪の軸線方向への位
置調整が行われて前記対向輪の対向面部と回転輪の一側
面部との間に画成された間隙を所望の間隔に容易に調整
することが可能になる。

【００１１】また、粘性流体を気密に保持するための室
を形成する蓋部材が、前記室を封止した状態で対向輪に
対して軸線方向に変位自在に装着されるため、前記粘性
流体の温度変化に伴う体積変化を、該蓋部材の前記軸線
方向への変位で吸収することができる。

【００１２】

【実施例】本発明に係るイナーシャダンパ装置について
実施例を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説
明する。

【００１３】図１において、参照数字１０は、本実施例
に係るイナーシャダンパ装置を示す。このイナーシャダ
ンパ装置１０は、駆動源であるモータ（図示せず）のモ
ータ軸１２に固定された回転輪１４と、前記回転輪１４
を介してモータ軸１２に回転自在に軸支され、前記回転
輪１４の一側面部１４ａに対して所定距離離間する対向
面部１６ａを有する対向輪１６と、この対向輪１６に固
定され、前記対向輪１６と共働して前記回転輪１４を囲
繞し粘性流体であるシリコンオイルを封入する室１８を
画成する蓋部材２０と、前記室１８に連通し、前記回転
輪１４の一側面部１４ａと前記対向輪１６の対向面部１
６ａとの間に画成される間隙２２とを備える。

【００１４】モータ軸１２に、例えば鋼材で形成された
回転筒体２４が外嵌固定されており、この回転筒体２４
に回転輪１４が固着される。この回転輪１４は、対向輪
１６より熱膨張率の高い材質で構成されており、実際上
この対向輪１６が鋼材（熱膨張率；１．２×１０^-5／
℃）であるため、アセタール樹脂（熱膨張率；１２．０
×１０^-5／℃）等で形成される。前記回転輪１４の一側
面部１４ａおよび対向輪１６の対向面部１６ａは、モー
タ軸１２の軸線方向（矢印Ａ方向）に対し傾斜して形成
される。この一側面部１４ａには、シリコンオイルを間
隙２２に円滑に供給するための螺旋溝２３が形成されて
いる。

【００１５】回転筒体２４には、ベアリング２６、２６
が外装されており、このベアリング２６、２６の外周面
に略リング状の回転部材２８が装着される。この回転部
材２８の端部に大径なフランジ部２８ａが設けられ、こ
のフランジ部２８ａには、等角度間隔ずつ離間して四本
のボルト３２が挿入され、このボルト３２により所望の
幅寸法を有する調整板（隙間調整部材）３４を介装して
前記回転部材２８に対向輪１６が固着される。

【００１６】対向輪１６は、封止部材３６を介して回転
筒体２４に液密に外嵌しており、この対向輪１６の側面
端縁部にボルト３８およびスペーサ４０を介して蓋部材
２０が装着される。このスペーサ４０の寸法を選択する
ことにより、蓋部材２０は、室１８を封止した状態で対
向輪１６に対して軸線方向（矢印Ａ方向）に所定の距離
だけ変位自在に構成される。

【００１７】この蓋部材２０には、間隙２２にシリコン
オイルを充填するための注入孔部２０ａと、シリコンオ
イルを排出するためのエア抜き兼用のドレーン孔部（図
示せず）が穿設されている。蓋部材２０と対向輪１６と
の間およびこの蓋部材２０と回転筒体２４との間には、
シリコンオイルの漏出を阻止して封入するためのゴム等
の弾性部材からなる封止部材４２ａ、４２ｂが配設され
ている。

【００１８】このように構成されるイナーシャダンパ装
置１０の動作について説明する。

【００１９】イナーシャダンパ装置１０の使用に際して
は、予め所定の粘度の粘性流体、例えば、粘度５０，０
００〜１００，０００ｃｓｔのシリコンオイルが蓋部材
２０の注入孔部２０ａから所定量充填されている。

【００２０】そこで、駆動源であるモータに電力が供給
されてモータ軸１２の回転が開始されると、室１８に封
入されたシリコンオイルの粘性力に抗して回転輪１４が
回転し、さらに対向輪１６も同一方向に回転する。そし
て、モータ軸１２と回転輪１４の回転が停止されると、
対向輪１６は、慣性力によりその回転が継続されて前記
回転輪１４との間に速度差が発生する。このため、間隙
２２に介在するシリコンオイルに粘性抵抗が生じて対向
輪１６の回転が徐々に停止するとともに、回転輪１４の
振動が迅速に吸収される。

【００２１】ところで、外部温度が変化すると、シリコ
ンオイルの粘性抵抗が変化する。例えば、外部温度が上
昇すると、シリコンオイルの粘性抵抗が低下し、イナー
シャダンパ装置１０のダンピング効果が低下してしま
う。

【００２２】この場合、本実施例では、回転輪１４が対
向輪１６より高い熱膨張率を有する材料に設定されてい
る。実際上、対向輪１６が鋼材で形成されるのに対し、
回転輪１４がアセタール樹脂で形成されている。このた
め、外部温度の上昇によって回転輪１４が対向輪１６よ
りも大きく熱膨張し、この回転輪１４が半径外方向（矢
印Ｂ方向）へ膨張する。従って、回転輪１４と対向輪１
６との間に画成される間隙２２は、外部温度上昇前より
も狭小となり、結果的にイナーシャダンパ装置１０のダ
ンピング効果を一定に確保することができるという効果
が得られる。

【００２３】さらに、本実施例では、回転部材２８と対
向輪１６との間に調整板３４が介装されている。このた
め、調整板３４の幅（矢印Ａ方向の寸法）を選択するこ
とにより、対向輪１６の軸線方向（矢印Ａ方向）への位
置調整が行われ、この対向輪１６の対向面部１６ａと回
転輪１４の一側面部１４ａとの間に画成された間隙２２
を所望の間隔に容易に調整することが可能になる。すな
わち、図２に示すように、対向面部１６ａと一側面部１
４ａとが軸線方向（矢印Ａ方向）に対して傾斜している
ため、対向輪１６が軸線方向（矢印Ａ方向）に移動する
と（図中、実線の位置から二点鎖線の位置）、間隙２２
が狭小となるからである。これにより、高精度なダンパ
ー効果を確実に確保することができるという効果があ
る。

【００２４】さらにまた、本実施例では、蓋部材２０
が、室１８を封止した状態で対向輪１６に対して軸線方
向（矢印Ａ方向）に所定の距離だけ変位自在に構成され
ている。従って、シリコンオイルの温度変化に伴い室１
８内で前記シリコンオイルの体積変化が生じた際、蓋部
材２０がこの室１８を液密に保持した状態で軸線方向
（矢印Ａ方向）に変位する。これによって、該シリコン
オイルの体積変化を吸収することができ、回転輪１４に
圧力が付与されたり、シリコンオイルの漏洩が惹起する
ことを有効に阻止することが可能になる。

【００２５】なお、本実施例では、制御筒体４２をアセ
タール樹脂で形成しているが、これに限定されるもので
はなく、他の種々の樹脂等で形成することができる。

【００２６】

【発明の効果】本発明に係るイナーシャダンパ装置によ
れば、外部温度の変化等により粘性流体の粘性が変化す
る一方、熱膨張率の高い回転輪の一側面部が膨張または
収縮してこの一側面部と対向輪との間に画成された間隙
が変化する。従って、外部温度上昇により粘性流体の粘
性が低下する際に、対向輪の対向面部と回転輪の一側面
部との間に画成された間隙が小さくなる。さらに、隙間
調整部材の寸法を選択することにより、対向輪の軸線方
向への位置調整が行われる。これによって、対向輪の対
向面部と回転輪の一側面部との間に画成された間隙を所
望の間隔に容易に調整することが可能になり、外部温度
の変化等に影響されることがなく、常に高精度なダンパ
ー効果を確実に確保することができる。

【００２７】また、粘性流体を気密に保持する室を形成
する蓋部材が、前記室を封止した状態で対向輪に対して
軸線方向に変位自在に装着されるため、前記粘性流体の
温度変化に伴う体積変化を、該蓋部材の前記軸線方向へ
の変位で吸収することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るイナーシャダンパ装置の
縦断側面図である。

【図２】前記イナーシャダンパ装置の間隙を調整する際
の説明図である。

【符号の説明】

１０…イナーシャダンパ装置 １２…モータ軸 １４…回転輪 １４ａ…一側面
部 １６…対向輪 １６ａ…対向面
部 １８…室 ２０…蓋部材 ２２…間隙 ２４…回転筒体 ２６…ベアリング ２８…回転部材 ３４…調整板 ４０…スペーサ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】モータ軸に固定され、モータ軸とともに回
   転する回転輪と、前記モータ軸に回転自在に軸支され、
   前記回転輪の一側面部に対して所定距離離間する対向面
   部を有する対向輪と、前記回転輪の一側面部と前記対向
   輪の対向面部との間に画成された間隙に充填された粘性
   流体とを備えるイナーシャダンパ装置において、 前記回転輪の一側面部および前記対向輪の対向面部は、
   モータ軸の軸線方向に対して傾斜して形成されるととも
   に、 前記回転輪の一側面部は、前記対向輪より熱膨張率の高
   い材質で構成されており、 前記対向輪は、前記モータ軸に軸受を介して軸支される
   回転部材に対し隙間調整部材を介装して前記軸線方向に
   位置調整可能に装着されることを特徴とするイナーシャ
   ダンパ装置。
2. 【請求項２】請求項１記載のイナーシャダンパ装置にお
   いて、前記対向輪と共働して前記粘性流体を気密に保持
   するための室を形成する蓋部材を備え、 前記蓋部材は、前記室を封止した状態で該対向輪に対し
   て前記軸線方向に変位自在に装着されることを特徴とす
   るイナーシャダンパ装置。