JPH09117973A

JPH09117973A - 慣性ダンパの製造方法

Info

Publication number: JPH09117973A
Application number: JP11534296A
Authority: JP
Inventors: Motoyasu Nakanishi; 幹育中西
Original assignee: SIEGEL KK
Current assignee: SIEGEL KK
Priority date: 1996-04-12
Filing date: 1996-04-12
Publication date: 1997-05-06

Abstract

(57)【要約】【課題】過大な負荷を受ける運転状況下にあっても、
充分な耐久性を発揮し得る慣性ダンパの製造方法を構築
する。【解決手段】本発明の慣性ダンパの製造方法は、慣性
体２０と内スリーブ１８との間にゲル状物質３０を注入
硬化させるユニット製造工程と、ボス１２と保持体１１
とを一体化するシャフト取付体成形工程と、シャフト取
付体１０に対してユニットＵを組み込む工程と、シャフ
ト取付体１０に蓋板１７を設け、超音波溶着により集中
的に内部加熱して保持体１１と内スリーブ１８との溶着
及び保持体１１の周覆部１１Ａから内スリーブ１８と蓋
板１７との溶着をする工程とを有して成り、前記ユニッ
ト成形工程において慣性体２０及び内スリーブ１８とゲ
ル状物質３０との接着を行うにあたっては、カップリン
グ剤としてトリエトキシシランを添加したシリコーン系
プライマーを塗布しておくことを特徴とし、これを手段
として前記課題の解決を図っている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はＯＡ機器や各種の自
動生産機器等の駆動源として多用されるようになったス
テッピングモータに組み付けられ、このものにおけるス
テップ応答時の振動防止や回転シャフトの過渡的振動防
止のための慣性ダンパの製造方法に関するものであっ
て、特にその耐久性の向上を図った新規な構造の慣性ダ
ンパの製造方法に係るものである。

【０００２】

【発明の背景】正確な駆動や迅速な停止、発進等に優れ
た機能を発揮するステッピングモータはその原理上、回
転開始の立ち上がり時における過渡応答が振動的になり
やすく、更には駆動電源の一定周波数域における共振等
の不安定現象から回転が円滑になし得なくなるなどの障
害があるため、これらステッピングモータによる駆動を
行う場合にはこれに対処する機構を不可欠とする。この
ようなことからすでに本出願人は吸振性の優れたゲル状
物質の性状に着眼し、これらを利用した慣性ダンパを開
発し前記技術課題の解決を見ている。ところでこれらは
通常シャフト取付体と慣性体とゲル状物質とを有し、前
記シャフト取付体と慣性体とがゲル状物質を介して相互
に吸振的に結合している構成をとり、シャフト取付体を
モータの回転軸に取り付けるようにして用いているが、
種々の運転状況下で充分な耐久性を発揮することが求め
られている。

【０００３】ところで目下試行されているタイプは図１
０に示すようにシャフト取付体１０′と慣性体２０′と
ゲル状物質３０′とを具え、このシャフト取付体１０′
と慣性体２０′とがこのゲル状物質３０′を介して相互
に吸振的に結合しているものであって、慣性体２０′と
シャフト取付体１０′とは円環状を成す慣性体２０′の
内周面側とシャフト取付体１０′におけるボス１２′と
の間にゲル状物質３０′が介在して両者を吸振的に結合
している。このようなタイプにあってはゲル状物質３
０′が形成される面積は比較的小さいから、微妙な振動
を吸振したりする場合には極めて高い性能を発揮するも
のであるが、運転状況によっては更に吸収、収束を要求
される振動エネルギーがより過大な場合もあり、このよ
うな場合には吸振性能はともかくとして、耐久性の点で
必ずしも満足し得ない場合も生じていた。

【０００４】

【開発を試みた技術的事項】本発明はこのような背景に
鑑みなされたものであって、上記背景中に開示した課題
の解決を図るべく過大な負荷を受けるような運転状況下
にあっても、充分な耐久性を発揮する慣性ダンパを得る
ことのできる慣性ダンパの製造方法の開発を試みたもの
である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】すなわち請求項１記載の
慣性ダンパの製造方法は、定盤等の上に慣性体と内スリ
ーブとを一定の距離をおいて横置き状態にセットし、こ
の慣性体と内スリーブとの間にゲル状物質を注入硬化さ
せるユニット成形工程と、インサート成形によりボスと
保持体とを一体化するシャフト取付体成形工程と、シャ
フト取付体に対して前記ユニットを組み込む工程と、シ
ャフト取付体に蓋板を設けるとともに、保持体の外周部
及び蓋板の外周端と内周端近くを超音波溶着により集中
的に内部加熱して保持体の周覆部と内スリーブとの溶着
及び保持体の周覆部から内スリーブと蓋板との溶着をす
る工程とを有して成り、前記ユニット成形工程において
慣性体及び内スリーブとゲル状物質との接着を行うにあ
たっては、カップリング剤としてトリエトキシシランを
添加したシリコーン系プライマーをあらかじめその接着
面に塗布しておくようにしたことを特徴として成るもの
である。そしてこのような発明特定事項を手段とするこ
とにより、まず慣性ダンパにおけるシャフト取付体に対
してユニットを組み込み、且つ慣性体の外周面とユニッ
トにおける内スリーブの内周面との間にゲル状物質を介
在させるようにすることにより、ゲル状物質の作用面積
が大きくなり、その耐久性が著しく向上する。またシャ
フト取付体に対してユニットを組み込む構成とすること
により、シャフト取付体における保持体側を定寸規格と
しておき、これに組み込むユニットにおける慣性体を適
宜選択することにより種々のダンピング特性を有する仕
様の異なる慣性ダンパをより合理的に製造し得るほか、
ユニットをシャフト取付体とは別個に製造することが可
能となり、製造工程がより簡略なものとなる。更に保持
体の外周部及び蓋板の外周端と内周端近くを超音波溶着
により集中的に加熱するようにすることにより、保持体
の周覆部と内スリーブとの溶着及び保持体の周覆部から
内スリーブと蓋板との溶着が可能となる。そして受入部
は密閉状態となって、受入部への埃等の侵入は防止さ
れ、ゲル状物質が疲労により分解してグリース状になっ
たとしても、このものが外に漏れることもなく、これら
によって前記課題の解決が図られるのである。

【０００６】また請求項２記載の慣性ダンパの製造方法
は、前記要件に加え、前記シリコーン系プライマーを塗
布した後、更に付加反応型シリコーン系接着剤としてジ
オルガノポリシロキサンとオルガノハイドロジェンポリ
シロキサンとの混合物であって、オルガノハイドロジェ
ンポリシロキサンにおけるビニル基と、Ｓｉ−Ｈ結合中
の水素とのモル比が１：1.05〜１：2.02の範囲内の組成
物を塗布するようにしたことを特徴として成るものであ
る。そしてこのような発明特定事項を手段とすることに
より、ゲル状物質と慣性体の外周面及び周覆部の内周面
とのそれぞれの接着の強化をより効果的に行うことが可
能となり、前記課題の解決に寄与し得るのである。

【０００７】更にまた請求項３記載の慣性ダンパの製造
方法は、前記要件に加え、前記ゲル状物質として微小中
空球状のフィラーを混入して成る複合シリコーンゲルを
用いる場合には、慣性体と内スリーブとの間にまずフィ
ラー未充填の未硬化状態のシリコーンゲルを注入後、そ
の上にフィラー入りシリコーンゲルを注入し、これを加
熱後硬化させることによりユニットを製造するようにし
たことを特徴として成るものである。そしてこのような
発明特定事項を手段とすることにより、吸振性能上、好
結果が得られ、前記課題の解決に寄与し得るのである。

【０００８】更にまた請求項４記載の慣性ダンパの製造
方法は、前記要件に加え、前記ゲル状物質は針入度が１
００〜１６０の範囲内のシリコーンゲルであることを特
徴として成るものである。そしてこのような発明特定事
項を手段とすることにより、共振現象の解消及びセトリ
ングタイムの改善が効果的に行われ、前記課題の解決に
寄与し得るのである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下本発明を図示の実施の形態に
基づいて具体的に説明する。符号１は本発明の製造方法
によって製造される慣性ダンパであって、このものは図
１に示すように一例としてステッピングモータ２に対し
て取り付けられる。具体的にはステッピングモータ２の
一方に延長される駆動軸３と実質的に同軸であって、例
えばその反対方向にこれを更に延長するようにして形成
した部分を慣性ダンパ取付軸４とし、この部位に取り付
けるようにする。もちろんステッピングモータ２の外筐
内に慣性ダンパ１を内蔵することもできる。因みにこの
ような起動時における慣性等が問題となる駆動源、例え
ば他のタイプの電動機、内燃機関、油圧モータ、エアモ
ータ等においても必要であれば適用することができる。

【００１０】以下この慣性ダンパ１について説明する
と、このものは大別するとシャフト取付体１０と慣性体
２０とゲル状物質３０とを有して成る。まず図１、２に
示す実施の形態に基づき、その基本的構造について述べ
ると、シャフト取付体１０はアルミ合金等の金属、ある
いはエンジニアリングプラスチック等の合成樹脂、セラ
ミック等の材料から成り、一例として慣性体２０と内ス
リーブ１８との間にゲル状物質３０を注入し、硬化させ
て成るユニットＵを直接収納状態に取り付ける保持体１
１とボス１２との二部品が結合されて構成される。この
保持体１１とボス１２とを一体化するには両者をプレス
圧入してもよいし、圧入した後、溶接により固着する
か、あるいは他のボルト等を螺合させる部分を形成して
おいてそれらによる固着手段をとるなど適宜の手法がと
り得る。

【００１１】まず、保持体１１はボス１２が組み込まれ
る部分を円孔状に開放させた環状容器様のものであっ
て、その周縁に周覆部１１Ａを形成することにより、実
質的にその内側に受入部13を形成する。そしてボス１２
はその中央にステッピングモータ２の慣性ダンパ取付軸
４を受け入れるシャフト受入孔１４を穿孔させるととも
に、これに直角に向かうようにメネジを刻設したロック
ボルト孔１５を設け、更にこのものにロックボルト１６
を螺合させてステッピングモータ２に取り付けられるよ
うに構成する。なおシャフト取付体１０における保持体
１１の開放側の端部には蓋板１７が設けられる。

【００１２】このような蓋板１７を設けるときには、慣
性ダンパ１の内部構成部品を密閉することができ、これ
によって内部への粉塵の侵入を防ぎ、また内部のゲル状
物質３０から分離するガス成分、オイル成分の外部への
飛散がなく、これによる電気接点への悪影響を避けるこ
とができる。このようなシャフト取付体１０に対しその
受入部１３に慣性体２０が設けられるものであって、両
者の間、すなわちシャフト取付体１０の受入部１３と慣
性体２０との間がゲル状物質３０により結合される。も
ちろん慣性体２０はこの実施の形態では受入部１３が円
環状の凹陥したスペースであることに因み、同様に円環
状の形状をとる。

【００１３】もちろんボス１２が受入部１３側に突出し
ていないタイプのものにあっては慣性体２０は円板状の
ものでもよい。そして本発明の特徴的発明特定事項とし
て慣性体２０と内スリーブ１８との間にゲル状物質３０
を注入し、硬化させることによりユニットＵを成形する
とともに、成形したユニットＵを保持体１１に対し内嵌
め状態に取り付けるようにしたものであって、保持体１
１の周覆部１１Ａの内側にゲル状物質３０を介して慣性
体２０を組み込むにあたって、あたかも周覆部１１Ａを
二層構造とした実施の形態を示すものである。すなわち
特許請求の範囲に記載する製造方法によって製造される
慣性ダンパ１を示すものであって、周覆部１１Ａはこれ
を構成する一部として外覆板１１Ｂを有し、これと別体
にこの外覆板１１Ｂの内側に密に内嵌めされる内スリー
ブ１８とによって周覆部１１Ａが構成されるようにした
ものである。

【００１４】このようにするときには、製造する場合に
おいて内スリーブ１８と慣性体２０とをあらかじめ組み
合わせ、その間にゲル状物質３０を充填するようにして
別途組み立てておき、そのユニットＵを保持体１１にお
ける外覆板１１Ｂの内側に挿入するとともに、例えば奥
部の位置決め段部１１Ｃに当接させて内嵌め状態に構成
する。因みにこのようにした場合には保持体１１側を定
寸規格としておき、慣性体２０を適宜選択することによ
り種々のダンピング特性を有する仕様の異なる慣性ダン
パ１をより合理的に製造し得る。

【００１５】またユニットＵとして別途製造するにあた
っては、例えば慣性体２０を浮き上がり状態に支持せず
に、内スリーブ１８と共に定盤等の上に横置き状態にし
て未硬化のゲル状物質３０を注入すればよいから、製造
工程がより簡略なものとなる。ここでゲル状物質３０と
しては、ウレタンゲル、アクリルゲル、その他適宜なゲ
ル状物質が使用できるが、次に詳述するシリコーンゲル
は、特性が広範な温度域において安定しており、硬化時
に副生物を生ぜず、また吸振性能も優れるものとして最
適である。

【００１６】すなわちこのシリコーンゲルは、ジメチル
シロキサン成分単位から成るもので、次式〔Ｉ〕で使用
されるジオルガノポリシロキサン（Ａ成分）： RR¹ ₂SiO −(R² ₂SiO)nSiR¹ ₂R ・・〔Ｉ〕｛ただし、Ｒはアルケニル基であり、Ｒ¹は脂肪族不飽
和結合を有しない一価の炭化水素基であり、Ｒ²は一価
の脂肪族炭化水素基（Ｒ²のうち少なくとも５０モル％
はメチル基であり、アルケニル基を有する場合にはその
含有率は１０モル％以下である）であり、ｎはこの成分
の２５℃における粘度が１００〜１０００００cSt にな
るような数である｝と、２５℃における粘度が５０００
cSt 以下であり、一分子中に少なくとも三個、Ｓｉ原子
に直接結合した水素原子を有するオルガノハイドロジェ
ンポリシロキサン（Ｂ成分）とから成り、且つオルガノ
ハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ成分）中のＳｉ原子
に直接結合している水素原子の合計量に対するジオルガ
ノポリシロキサン（Ａ成分）中に含まれるアルケニル基
の合計量の比（モル比）が0.1 〜 2.0になるように調整
された混合物を硬化させることにより得られる付加反応
型シリコーンポリマーである。

【００１７】このシリコーンゲルについて更に詳しく説
明すると、上記Ａ成分であるジオルガノポリシロキサン
は、直鎖状の分子構造を有し、分子の末端にあるアルケ
ニル基Ｒが、Ｂ成分中のＳｉ原子に直接結合した水素原
子と付加して架橋構造を形成することができる化合物で
ある。この分子末端に存在するアルケニル基は、低級ア
ルケニル基であることが好ましく、反応性を考慮すると
ビニル基が特に好ましい。また分子末端に存在するＲ¹
は、脂肪不飽和結合を有しない一価の炭化水素基であ
り、このような基の具体的な例としては、メチル基、プ
ロピル基及びヘキシル基等のようなアルキル基、フェニ
ル基並びにフロロアルキル基を挙げることができる。

【００１８】上記式〔Ｉ〕においては、Ｒ²は、一価の
脂肪族炭化水素基であり、このような基の具体的な例と
しては、メチル基、プロピル基及びヘキシル基のような
アルキル基並びにビニル基のような低級アルケニル基を
挙げることができる。ただし、Ｒ²のうちの少なくとも
５０モル％はメチル基であり、Ｒ²がアルケニル基であ
る場合には、アルケニル基は１０モル％以下の量である
ことが好ましい。アルケニル基の量が１０モル％を超え
ると架橋密度が高くなり過ぎて高粘度になりやすい。ま
たｎはこのＡ成分の２５℃における粘度が通常は１００
〜１０００００cSt 、好ましくは２００〜２００００cS
t の範囲内になるように設定される。

【００１９】上記Ｂ成分であるオルガノハイドロジェン
ポリシロキサンは、Ａ成分の架橋剤であり、Ｓｉ原子に
直接結合した水素原子がＡ成分中のアルケニル基と付加
してＡ成分を硬化させる。Ｂ成分は上記のような作用を
有していればよくＢ成分としては、直鎖状、分岐した鎖
状、環状、あるいは網目状などの種々の分子構造のもの
が使用できる。またＢ成分中のＳｉ原子には水素原子の
ほか、有機基が結合しており、この有機基は通常メチル
基のような低級アルキル基である。更にＢ成分の２５℃
における粘度は、通常５０００cSt 以下、好ましくは５
００cSt 以下である。

【００２０】このようなＢ成分の例としては、分子両末
端がトリオルガノシロキサン基で封鎖されたオルガノハ
イドロジェンシロキサン、ジオルガノシロキサンとオル
ガノハイドロジェンシロキサンとの共重合体、テトラオ
ルガノテトラハイドロジェンシクロテトラシロキサン、
ＨＲ¹ ₂ＳｉＯ 1/2単位とＳｉＯ 4/2単位とから成る共重
合シロキサン、及びＨＲ¹ ₂ＳｉＯ 1/2単位とＲ¹ ₃ＳｉＯ
1/2単位とＳｉＯ 4/2単位とから成る共重合シロキサン
を挙げることができる。ただし上記式においてＲ¹は前
記と同じ意味である。そして上記のＢ成分中のＳｉに直
接結合している水素原子の合計モル量に対するＡ成分中
のアルケニル基の合計モル量との比率が通常は0.1 〜
2.0、好ましくは0.1 〜 1.0の範囲内になるようにＡ成
分とＢ成分とを混合して硬化させることにより製造され
る。この場合の硬化反応は、通常は白金系触媒を用いて
行われる。

【００２１】このような白金系触媒の例としては、微粉
砕元素状白金、塩化白金酸、酸化白金、白金とオレフィ
ンとの錯塩、白金アルコラート及び塩化白金酸とビニル
シロキサンとの錯塩を挙げることができる。このような
触媒は、Ａ成分とＢ成分との合計重量に対して通常は0.
1ppm (白金換算量、以下同様) 以上、好ましくは0.5ppm
以上の量で使用される。このような触媒の量の上限につ
いては特に制限はないが、例えば触媒が液状である場
合、あるいは溶液として使用することができる場合に
は、２００ppm 以下の量で充分である。

【００２２】上記のようなＡ成分、Ｂ成分及び触媒を混
合し、室温に放置するか、あるいは加熱することにより
硬化し、本発明で使用されるシリコーンゲルが生成す
る。このようにして得られたシリコーンゲルは、ＪＩＳ
Ｋ（Ｋ−２２０７−１９８０５０ｇ荷重) で測定した
針入度が通常５〜２５０を有し、好ましくは５０〜２０
０を用いる。このようなシリコーンゲルの硬度は、上記
Ａ成分の量をＢ成分中のＳｉに直接結合している水素原
子と架橋構造を形成することができる量よりも過剰に用
いることにより調整することができる。また他の方法と
して、両末端がメチル基であるシリコーンオイルを得ら
れるシリコーンゲルに対して５〜７５重量％の範囲内の
量であらかじめ添加することにより調整することもでき
る。

【００２３】このようなシリコーンゲルは、上記のよう
にして調整することもできるし、また市販されているも
のを使用することもできる。本発明で使用ができる市販
品の例としては、ＣＦ５０２７、ＴＯＵＧＨ−２、ＴＯ
ＵＧＨ−３、ＴＯＵＧＨ−４、ＴＯＵＧＨ−５、ＴＯＵ
ＧＨ−６、ＴＯＵＧＨ−７（株式会社トーレシリコーン
製）やＸ３２−９０２／ｃａｔ１３００ (信越化学工業
株式会社製) 、Ｆ２５０−１２１ (日本ユニカ株式会社
製) 等を挙げることができる。

【００２４】なお上記のＡ成分、Ｂ成分及び触媒のほか
に、顔料、硬化遅延剤、難燃剤、充填剤等を得られるシ
リコーンゲルの特性を損なわない範囲内で配合すること
もでき、また微小中空球状のフィラーを混入して成る複
合シリコーンゲルを用いてもよく、このような材料に日
本フィライト株式会社製造のフィライト (登録商標)や
同社販売のエクスパンセル (登録商標) 、マツモトマイ
クロスフェアー (松本油脂製薬株式会社製造販売) 等が
例示できる。この場合、例えば上記ＣＦ５０２７を針入
度 150程度に調整したものをベースとし、これに上記エ
クスパンセルを３重量％添加して成る複合シリコーンゲ
ルを用いれば好結果が得られる。なお実施の形態では上
記ＴＯＵＧＨ−７を針入度１００に調整して用いた。因
みにこのシリコーンゲルの針入度が高い。すなわち、例
えば針入度１６０程度であるときは共振現象の解消に適
し、針入度がこれより低い。すなわち、例えば１００程
度であるとセトリングタイムの改善に特に効果的であっ
た。

【００２５】このような実施の形態にあっては、シャフ
ト取付体１０をユニットＵが内嵌めされた保持体１１と
ボス１２との二部材で構成しているから、これらを適宜
選択的に組み合わせることにより、種々の仕様のものが
製造し得る。なおこのゲル状物質３０を慣性体２０と内
スリーブ１８との間に介在させる手法としては、上述の
ようにユニットＵとして別途成形するほか、慣性体２０
及び内スリーブ１８を受入部１３内にやや浮き上がり状
態に支持した状態で仮組みし、この状態で充填すべき空
間に未硬化のゲル状物質３０を流し込むようにし、その
後これを加熱硬化させてもよいし、あるいはあらかじめ
シート状に成形されたゲル状物質３０を帯状に切断して
慣性体２０の外周に巻き付けるような形で組み付けるよ
うにしてもよい。

【００２６】なおゲル状物質３０と慣性体２０の外周面
及び周覆部１１Ａの内周面とのそれぞれの接着を強化す
るためには、あらかじめこれら表面にシリコーン系プラ
イマー及び／または付加反応型シリコーン系接着剤を塗
布しておくのが望ましい。この点については、本出願人
が別途特許出願に及んでいる特願平１−２４２７７４号
において詳述しているが、このようなシリコーン系プラ
イマーとしては具体的にはプライマーＡ (トーレシリコ
ーン株式会社) 、プライマーＺ−３０４２ (バイエル合
成シリコーン株式会社) などが挙げられる。また更に上
記のシリコーン系プライマーにトリエトキシシランなど
のカップリング剤を添加してもよい。

【００２７】またこのようなシリコーン系プライマーを
塗布した後、付加反応型シリコーン系接着剤を更に塗布
することで、より効果的とすることもできる。このよう
な付加反応型シリコーン系接着剤としては、加熱時にシ
リコーンゲルと付加反応が起こり、シリコーンゲルを硬
化し得るようなシリコーン系接着剤が用いられ、具体的
には、例えばＫＥ−１８００Ｔ（信越化学工業株式会
社）あるいはＳＥ−１７００ (トーレシリコーン株式会
社) などが挙げられる。

【００２８】また付加反応型シリコーン系接着剤とし
て、上記のようなジオルガノポリシロキサンとオルガノ
ハイドロジェンポリシロキサンとの混合物であって、こ
のオルガノハイドロジェンポリシロキサンのビニル基
と、このオルガノハイドロジェンポリシロキサンのＳｉ
−Ｈ結合における水素とのモル比が、水素過剰となって
いるような組成物を用いることもできる。例えばビニル
基とＳｉ−Ｈにおける水素との比が１：1.05〜１：2.02
であるような組成物を用いることができる。このような
シリコーン系プライマー及びシリコーン系接着剤が必要
に応じ塗布された表面に、未硬化状態のシリコーンゲル
を接触させて加熱することによって、未硬化状態のシリ
コーンゲルが硬化するとともに、シリコーンゲルの支持
体たる周覆部１１Ａ内面の接合予定表面に塗布されたシ
リコーン系プライマー及び／または接着剤と、シリコー
ンゲルとが反応して、シリコーンゲルとそれらとの接合
が強化される。なおフィラー入り複合シリコーンゲルを
用いるときは、まずフィラー未充填の未硬化状態のシリ
コーンゲルを塗った上に、フィラー入りシリコーンゲル
を塗り重ねるように注入、加熱して硬化させるのが望ま
しい。

【００２９】更に慣性ダンパ１の具体的な構造について
は、種々の実施の形態がとり得るものであって、図３に
示す実施の形態は保持体１１と慣性体２０との対向する
面、すなわち周覆部１１Ａの内周面と慣性体２０の外周
面との間に適宜の突起１９ａ、１９ｂを設けてあたかも
ゲル状物質３０がジグザグ状に配設されるような状態と
して異なるダンピング特性を得るようにしたものであ
る。更にまた図４に示す実施の形態はゲル状物質３０の
配設面積をシャフト取付体１０の有効径を増大せずによ
り大きく確保することができるようにしたものであっ
て、保持体１１の周覆部１１Ａと慣性体２０の外周面を
共にテーパ状に構成し、いわゆるコーンタイプとしたも
のである。

【００３０】更にまた図５に示す実施の形態は、例えば
図１、２に示す実施の形態のように周覆部１１Ａが外覆
板１１Ｂと内スリーブ１８とによって構成されるような
タイプのものにおいて、内スリーブ１８と慣性体２０と
の組み合わせから成るユニットＵを適宜の枚数組み込み
得るようにしておき、要求される仕様に応じたダンピン
グ特性を有する慣性ダンパが得られるようにしたもので
ある。

【００３１】更に蓋板１７を設けた慣性ダンパの好まし
い実施の形態の一つとして図８に示すものがある。この
ものは内部に格納される部材である慣性体２０と緩衝機
能を担うゲル状物質３０とをシールドしたタイプであっ
て、次のような具体的な構成をとる。基本構成はすでに
述べた実施の形態とほぼ同様であり、以下各部材の詳細
な構成と請求項１に記載したそれらの相互の組立手法を
中心に順次説明する。

【００３２】まずボス１２と保持体１１との関係は図９
(ｂ) に示されるようにインサート成形で一体化するも
のであって、具体的にはプラスチック金型にボス１２を
所定の位置に保持し、そこに保持体１１を構成するプラ
スチック素材、例えばポリエステル、ナイロン、ポリア
セタール等の溶融樹脂を射出する。なおこの材料は他の
部材である内スリーブ１８、蓋板１７にも用いる。この
とき保持体１１とボス１２との接続を確実にするために
ボス１２の外周面にローレット、セレーション等の凹凸
を形成しておくことが好ましい。これによって保持体１
１のボス嵌部１１Ｄとボス１２とは凹凸の食い込み固着
がなされる。

【００３３】またこの成形後、更に必要があるときには
保持体１１の受入部１３の側壁面側に慣性体２０が摺擦
した場合を考慮して、薄い摺面板１１Ｅを貼設する。す
なわち慣性体２０に対して通常はほとんど生ずることは
予想されないが、スラスト方向へのブレが生じた場合、
このものが保持体１１の受入部１３側の側壁面に摺擦す
ることも予想されるため、その部分に摩擦係数の少ない
例えばフッ素樹脂系の樹脂薄板を貼り付けるようにす
る。もちろんこの手法は慣性体２０の他の一方の側面が
接する蓋板１７の内側側壁面にも摺面板１７Ｅとして同
様にとり入れる。次に慣性体２０と内スリーブ１８とを
一体に組み付ける。これは製造効率を向上させる観点、
及び性能に著しい影響を及ぼすゲル状物質３０の保全を
するために好ましい手法であって、慣性体２０と内スリ
ーブ１８との間にゲル状物質３０をあらかじめ充填した
ユニットとして構成する。

【００３４】具体的には例えば図９（ａ）に示すように
治具Ｇによって慣性体２０と内スリーブ１８とを横置き
状態に置き、両者の間にゲル状物質３０を注入して組み
付けを行う。このように慣性体２０とゲル状物質３０と
内スリーブ１８とが一体化された部品と前記ボス１２と
保持体11とが一体化された部品とをそれぞれ組み立てた
後、これら組み付けられた部品の相互の組み立てを行
う。これはまず保持体１１に対し、慣性体２０とゲル状
物質３０及び内スリーブ１８とから成る部品を圧入する
ものであって、両者が相互に接触する部分は保持体１１
の周覆部１１Ａの内面と内スリーブ１８とである。この
ような状態とした後、蓋板１７を開放端面側にあてが
う。蓋板１７はその内周面側に外周より幾分か内側に嵌
込リブ１７Ａを有するものであり、この嵌込リブ１７Ａ
は蓋板１７と保持体１１との正確な位置決めを行うこと
と、内スリーブ１８を正確に受入部１３側に収納状態に
取り付けるためのものである。

【００３５】そしてこのように一体的に組み付けた後、
超音波溶着等の内部加熱の手法により図９ (ｄ) に示す
ように保持体１１の外周部及び蓋板１７の外周端と内周
端近くを集中的に加熱し、保持体１１における周覆部１
１Ａと内スリーブ１８との溶着をし、更に保持体１１の
周覆部１１Ａから内スリーブ１８と蓋板１７との溶着を
行う。また蓋板１７はその内周端において保持体１１の
ボス嵌部１１Ｄの先端との間で溶着を行う。ところでこ
のような溶着手法により保持体１１等の固着がほぼなし
得るものであるが、更に入念に固着を行うには凹凸係合
による保持体１１と内スリーブ１８と蓋板１７との固定
を図ることが望ましい。

【００３６】具体的には図６、７に示すように保持体１
１の周覆部１１Ａの自由端縁側に凹み状の係合凹部１１
０を構成し、また内スリーブ１８も同様に開放端縁側に
係合凹部１８０を設ける。そして蓋板１７側には前記嵌
込リブ１７Ａ側に内スリーブ１８における係合凹部１８
０に対応した係合突起１７０Ａを設けるとともに、更に
外周端側に保持体１１の周覆部１１Ａにおける係合凹部
に嵌まり合う係合突起１７０Ｂを形成するのである。こ
のようにするときには保持体１１と内スリーブ１８及び
蓋板１７とが相互に噛み合い係合により位置決めが維持
された状態で組み付けられる。なお、もちろん内スリー
ブ１８はシャフト取付体１０側に形成した凹凸と係止す
るようにしてもよいし、保持体１１と内スリーブ１８と
をそれぞれ凹凸係合させるようにしてもよい。すなわち
要は蓋板１７と保持体１１と内スリーブ１８とがそれぞ
れ互いの位置が固定されるようにすればよいのである。

【００３７】本発明の製造方法によって製造される慣性
ダンパ１は以上述べたような種々の具体的な構造を有す
るものであり、これを用いるには常法に従い、図１に示
すように例えばステッピングモータ２の慣性ダンパ取付
軸４にこれを固定して用いる。このように取り付けた後
ステッピングモータ２を起動させると、例えば起動時に
過渡的に生ずる振動等を慣性体２０とゲル状物質３０と
の作用により有効にそのエネルギーを吸収し、起動に伴
う振動を迅速に収斂させ、また中間周波数における共振
による回転停止を起こさせずに安定した回転上昇を図る
のである。

【００３８】

【発明の効果】本発明は以上述べたように慣性ダンパ１
のダンピング作用を直接担う部材である慣性体２０と、
ゲル状物質３０との組み合わせを行うにあたり、ゲル状
物質３０を慣性体２０の外周面と、ユニットＵにおける
内スリーブ１８の内周面との間に介在させるようにして
ゲル状物質30の配設面積を増大させたから、ゲル状物質
３０の単位面積当たりの耐荷重が小さくなり、製品の耐
用時間が図１０に示すような従来例と比べ格段に向上し
た。これを具体的に表としてまとめると表１のとおりで
ある。

【００３９】

【表１】

【００４０】すなわちシャフト取付体１０及び慣性体２
０の質量等は同一の条件で、一定のサイクルで往復させ
たり、同方向に一定あるいは異なるタイミングで回転さ
せたりする同一条件の負荷試験を行ったものである。こ
の表１からわかるように収斂性能を決定するいわゆる振
動の収斂時間たるセトリングタイムについては、本発明
も従来型もほぼ同一の性能が発揮されている。またパル
スモータにおける中間周波数の共振も発生しない。また
本発明が特に目的とした耐久性の向上は同一の負荷試験
で行った場合において、従来型より１００倍以上の耐久
性を発揮した。

【００４１】またシャフト取付体１０に対してユニット
Ｕを組み込む構成としたから、シャフト取付体１０にお
ける保持体１１側を定寸規格としておき、これに組み込
むユニットＵにおける慣性体20を適宜選択することによ
り種々のダンピング特性を有する仕様の異なる慣性ダン
パ１をより合理的に製造し得るほか、ユニットＵをシャ
フト取付体１０とは別個に製造することが可能となり、
製造工程がより簡略なものとなる。

【００４２】更に保持体１１の外周部及び蓋板１７の外
周端と内周端近くを超音波溶着により集中的に加熱する
ようにしたから、保持体１１の周覆部１１Ａと内スリー
ブ１８との溶着及び保持体１１の周覆部１１Ａから内ス
リーブ１８と蓋板１７との溶着が可能となる。そして受
入部１３は密閉状態となって、受入部１３への埃等の侵
入は防止され、ゲル状物質３０が疲労により分解してグ
リース状になったとしても、このものが外に漏れること
もない。

【００４３】更にまた蓋板１７に係合突起１７０Ａ、１
７０Ｂを形成し、この係合突起１７０Ａ、１７０Ｂが保
持体11及び／または内スリーブ１８に形成した係合凹部
１１０、１８０と係合する構造をとれば、蓋板１７を介
して保持体１１及び／または内スリーブ１８が一体的に
固定される。更にまた慣性体２０がシャフト取付体１０
及び蓋板１７と臨む部分に摩擦係数の少ない樹脂薄板た
る摺面板１１Ｅ、１７Ｅを設ければ、慣性体２０がブレ
た場合でも慣性体２０やシャフト取付体１０、蓋板１７
が摩擦により損傷することがないし、衝撃音、摺擦音も
低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造方法により製造された慣性ダンパ
を適用したステッピングモータを示す斜視図である。

【図２】同上慣性ダンパの分解斜視図である。

【図３】ゲル状物質をジグザグ状に配設した実施の形態
を示す横断面図である。

【図４】外周面をテーパ状に構成した実施の形態を示す
縦断面図である。

【図５】図１、２に示す実施の形態におけるユニットを
複数枚組み込んだ実施の形態を示す縦断面図である。

【図６】蓋板と保持体、蓋板と内スリーブとの係合構造
を示す斜め正面からの分解斜視図である。

【図７】同上斜め背面からの分解斜視図である。

【図８】本発明の製造方法により製造される慣性ダンパ
の縦断面図である。

【図９】本発明の慣性ダンパの製造方法を段階的に示す
説明図である。

【図１０】従来の慣性ダンパを示す斜視図である。１慣性ダンパ２ステッピングモータ３駆動軸４慣性ダンパ取付軸１０シャフト取付体１１保持体１１Ａ周覆部１１Ｂ外覆板１１Ｃ位置決め段部１１Ｄボス嵌部１１Ｅ摺面板１１０係合凹部１２ボス１３受入部１４シャフト受入孔１５ロックボルト孔１６ロックボルト１７蓋板１７Ａ嵌込リブ１７Ｅ摺面板１７０Ａ係合突起１７０Ｂ係合突起１８内スリーブ１８０係合凹部１９ａ突起１９ｂ突起２０慣性体３０ゲル状物質Ｇ治具Ｕユニット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】定盤等の上に慣性体と内スリーブとを一
定の距離をおいて横置き状態にセットし、この慣性体と
内スリーブとの間にゲル状物質を注入硬化させるユニッ
ト成形工程と、インサート成形によりボスと保持体とを
一体化するシャフト取付体成形工程と、シャフト取付体
に対して前記ユニットを組み込む工程と、シャフト取付
体に蓋板を設けるとともに、保持体の外周部及び蓋板の
外周端と内周端近くを超音波溶着により集中的に内部加
熱して保持体の周覆部と内スリーブとの溶着及び保持体
の周覆部から内スリーブと蓋板との溶着をする工程とを
有して成り、前記ユニット成形工程において慣性体及び
内スリーブとゲル状物質との接着を行うにあたっては、
カップリング剤としてトリエトキシシランを添加したシ
リコーン系プライマーをあらかじめその接着面に塗布し
ておくようにしたことを特徴とする慣性ダンパの製造方
法。
【請求項２】前記シリコーン系プライマーを塗布した
後、更に付加反応型シリコーン系接着剤としてジオルガ
ノポリシロキサンとオルガノハイドロジェンポリシロキ
サンとの混合物であって、オルガノハイドロジェンポリ
シロキサンにおけるビニル基と、Ｓｉ−Ｈ結合中の水素
とのモル比が１：1.05〜１：2.02の範囲内の組成物を塗
布するようにしたことを特徴とする請求項１記載の慣性
ダンパの製造方法。
【請求項３】前記ゲル状物質として微小中空球状のフ
ィラーを混入して成る複合シリコーンゲルを用いる場合
には、慣性体と内スリーブとの間にまずフィラー未充填
の未硬化状態のシリコーンゲルを注入後、その上にフィ
ラー入りシリコーンゲルを注入し、これを加熱後硬化さ
せることによりユニットを製造するようにしたことを特
徴とする請求項１または２記載の慣性ダンパの製造方
法。
【請求項４】前記ゲル状物質は針入度が１００〜１６
０の範囲内のシリコーンゲルであることを特徴とする請
求項１、２または３記載の慣性ダンパの製造方法。