(57)【要約】【課題】摩擦板の数の増加に応じて摩擦トルクを確実に増加させることが可能な摩擦トルク発生装置及び回転ダンパーを提供する。【解決手段】第１の摩擦板３７及び第２の摩擦板３９は、それぞれ内径側及び外径側に位置して磁力線Ｍが通る磁性体製の第１及び第２の内板部材４５，６７及び第１及び第２の外板部材４７，６９と、第１の内板部材４５及び外板部材４７間並びに第２の内板部材６７及び外板部材６９間に配置された非磁性体製の第１及び第２の中間板部材４９，７１とで構成され、第１及び第２の内板部材４５，６７及び第１及び第２の外板部材４７，６９と第１及び第２の中間板部材４９，７１との間がスプライン５７，５９，７７，７９によって回転方向に結合されている。【選択図】  図１
2020076456.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対回転自在な回転部材間に設けられ摩擦トルクを発生させる摩擦トルク発生装置であって、
前記回転部材の一方と一体回転する第１の摩擦板と前記回転部材の他方と一体回転する第２の摩擦板とを有し前記第１の摩擦板及び第２の摩擦板の締結に応じて前記摩擦トルクを発生させるトルク発生部と、
前記トルク発生部に隣接して配置され前記トルク発生部側への付勢により前記トルク発生部を締結するア―マチュアと、
前記トルク発生部の前記ア―マチュアに対する反対側に位置し、前記第１の摩擦板及び前記第２の摩擦板の内径側及び外径側を通って前記ア―マチュアにわたる磁力線を形成し前記ア―マチュアの付勢を行う電磁石とを備え、
前記第１の摩擦板及び前記第２の摩擦板は、それぞれ前記内径側及び外径側に位置して前記磁力線が通る磁性体製の内板部材及び外板部材と該内板部材及び外板部材間に配置された非磁性体製の中間板部材とで構成され、前記内板部材及び外板部材と前記中間板部材との間がスプラインによって回転方向に結合された、
ことを特徴とする摩擦トルク発生装置。
【請求項２】
請求項１記載の摩擦トルク発生装置であって、
前記第１の摩擦板及び前記第２の摩擦板の何れか一方の前記中間板部材と同他方の前記外板部材とが回転軸心方向において部分的に重なり、前記第１の摩擦板及び前記第２の摩擦板の何れか一方の前記中間板部材と同他方の前記内板部材とが回転軸心方向において部分的に重なる、
ことを特徴とする摩擦トルク発生装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の摩擦トルク発生装置であって、
前記中間板部材は、前記内板部材及び前記外板部材よりも薄肉である、
ことを特徴とする摩擦トルク発生装置。
【請求項４】
相対回転自在な回転部材間に設けられ締結に応じて摩擦トルクを発生させる摩擦トルク発生装置であって、
前記回転部材の一方と一体回転する第１の摩擦板と前記回転部材の他方と一体回転する第２の摩擦板とを有し前記第１の摩擦板及び第２の摩擦板間の締結に応じて前記摩擦トルクを発生させるトルク発生部と、
前記トルク発生部に隣接して配置され前記トルク発生部側への付勢により前記トルク発生部を締結するア―マチュアと、
前記トルク発生部の前記ア―マチュアに対する反対側に位置し、前記第１の摩擦板及び前記第２の摩擦板の内径側及び外径側を通って前記ア―マチュアにわたる磁力線を形成し前記ア―マチュアの付勢を行う電磁石とを備え、
前記第１の摩擦板及び前記第２の摩擦板は、それぞれ前記内径側及び外径側に位置して前記磁力線が通る磁性体製の内板部材及び外板部材で構成され、前記内板部材及び外板部材間がスプラインによって回転方向に結合された、
ことを特徴とする摩擦トルク発生装置。
【請求項５】
請求項４記載の摩擦トルク発生装置であって、
前記第１の摩擦板及び前記第２の摩擦板の何れか一方の前記外板部材と同他方の前記内板部材とが回転軸心方向において部分的に重なる、
ことを特徴とする摩擦トルク発生装置。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか一項に記載の摩擦トルク発生装置であって、
前記ア―マチュアを内径側の内径部と外径側の外径部とに二分割にした、
ことを特徴とする摩擦トルク発生装置。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか一項に記載の摩擦トルク発生装置を有する回転ダンパーであって、
相対回転自在な内回転部材及び外回転部材を備え、
前記内回転部材及び前記外回転部材間に前記摩擦トルク発生装置が配置された、
ことを特徴とする回転ダンパー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御可能な摩擦トルクを発生させる摩擦トルク発生装置及びこの摩擦トルク発生装置を有する回転ダンパーに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の摩擦トルク発生装置としては、例えば特許文献１の湿式多板形電磁連結装置に適用されたものがある。
【０００３】
この摩擦トルク発生装置は、第１の連結主体と一体回転する第１の摩擦板及び第２の連結主体と一体回転する第２の摩擦板を有するトルク発生部に対し、ア―マチュアと電磁石とを両側に配置している。
【０００４】
そして、電磁石への給電に応じ、第１及び第２の摩擦板の内径側及び外径側を通ってア―マチュアにわたる磁力線を形成し、ア―マチュアをトルク発生部側に付勢して第１及び第２の摩擦板の締結による摩擦トルクを発生させることができる。
【０００５】
かかる摩擦トルク発生装置では、最大摩擦トルクを増加させるために摩擦板の数を増加させても、特定の枚数で最大摩擦トルクの増加が頭打ちとなるという問題があった。これは、第１及び第２の摩擦板の内径側及び外径側間がブリッジにより一体に接続されており、このブリッジを通る磁力線が形成されることで磁束漏れが生じていたことが原因となっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実公昭５６-９９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
解決しようとする問題点は、摩擦板の数を増加させても、特定の枚数で最大摩擦トルクの増加が頭打ちとなる点である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様は、摩擦板の数の増加に応じて最大摩擦トルクを確実に増加させるために、相対回転自在な回転部材間に設けられ摩擦トルクを発生させる摩擦トルク発生装置であって、前記回転部材の一方と一体回転する第１の摩擦板と前記回転部材の他方と一体回転する第２の摩擦板とを有し前記第１の摩擦板及び第２の摩擦板の締結に応じて前記摩擦トルクを発生させるトルク発生部と、前記トルク発生部に隣接して配置され前記トルク発生部側への付勢により前記トルク発生部を締結するア―マチュアと、前記トルク発生部の前記ア―マチュアに対する反対側に位置し、前記第１の摩擦板及び前記第２の摩擦板の内径側及び外径側を通って前記ア―マチュアにわたる磁力線を形成し前記ア―マチュアの付勢を行う電磁石とを備え、前記第１の摩擦板及び前記第２の摩擦板は、それぞれ前記内径側及び外径側に位置して前記磁力線が通る磁性体製の内板部材及び外板部材と該内板部材及び外板部材間に配置された非磁性体製の中間板部材とで構成され、前記内板部材及び外板部材と前記中間板部材との間がスプラインによって回転方向に結合されたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の第２の態様は、相対回転自在な回転部材間に設けられ締結に応じて摩擦トルクを発生させる摩擦トルク発生装置であって、前記回転部材の一方と一体回転する第１の摩擦板と前記回転部材の他方と一体回転する第２の摩擦板とを有し前記第１の摩擦板及び第２の摩擦板間の締結に応じて前記摩擦トルクを発生させるトルク発生部と、前記トルク発生部に隣接して配置され前記トルク発生部側への付勢により前記トルク発生部を締結するア―マチュアと、前記トルク発生部の前記ア―マチュアに対する反対側に位置し、前記第１の摩擦板及び前記第２の摩擦板の内径側及び外径側を通って前記ア―マチュアにわたる磁力線を形成し前記ア―マチュアの付勢を行う電磁石とを備え、前記第１の摩擦板及び前記第２の摩擦板は、それぞれ前記内径側及び外径側に位置して前記磁力線が通る磁性体製の内板部材及び外板部材で構成され、前記内板部材及び外板部材間がスプラインによって回転方向に結合されたことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の第３の態様は、第１又は第２の態様の摩擦トルク発生装置を有する回転ダンパーであって、相対回転自在な内回転部材及び外回転部材を備え、前記内回転部材及び前記外回転部材間に前記摩擦トルク発生装置が配置されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の第１の態様では、第１及び第２の摩擦板の内径側及び外径側間を磁気的に分断して、第１及び第２の摩擦板の枚数に拘わらず、ア―マチュアにわたる磁力線を確実に形成し、ア―マチュアをトルク発生部側に確実に付勢することができる。結果として、第１及び第２の摩擦板の数を増加させても、ア―マチュアによってトルク発生部を確実に締結することができるため、第１及び第２の摩擦板の数の増加に応じて最大摩擦トルクをリニアに増加させることが可能となる。
【００１２】
また、本発明の第２の態様では、第１及び第２の摩擦板を内径側及び外径側間の磁路を小さくでき、第１及び第２の摩擦板の枚数に拘わらず、ア―マチュアにわたる磁力線を確実に形成し、ア―マチュアをトルク発生部側に確実に付勢することができる。結果として、第１及び第２の摩擦板の数を増加させても、ア―マチュアによってトルク発生部を確実に締結することができるため、第１及び第２の摩擦板の数の増加に応じて最大摩擦トルクをリニアに増加させることが可能となる。
【００１３】
本発明の第３の態様では、第１及び第２の摩擦板の数の増加に応じて最大摩擦トルクをリニアに増加させることできるので、小型化でありながら、摩擦トルクによる大きな減衰力を発生させる回転ダンパーを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】回転ダンパーの断面図である（実施例１）。
【図２】図１の回転ダンパーの第１及び第２の摩擦板を示す正面図である（実施例１）。
【図３】最大摩擦トルクと摩擦板の数との関係を比較例と共に示すグラフである（実施例２）。
【図４】摩擦トルク発生装置に適用される第１及び第２の摩擦板を示す正面図である（実施例２）。
【図５】図４のＶ−Ｖ断面図である（実施例２）。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
摩擦板の数の増加に応じて最大摩擦トルクを確実に増加させるという目的を、第１及び第２の摩擦板をそれぞれ内径側の磁性体製の内板部材と外径側の磁性体製の外板部材とに分割し、内板部材及び外板部材を両者間に位置する非磁性体製の中間板部材にスプラインにより結合し、又は内板部材及び外板部材を直接スプラインにより結合した摩擦トルク発生装置により実現した。
【実施例１】
【００１６】
［回転ダンパーの構成］
図１は、本発明の実施例１に係る摩擦トルク発生装置を適用した回転ダンパーの断面図である。
【００１７】
本実施例の回転ダンパー１は、外回転部材としてのケース３と、内回転部材としての回転体５と、摩擦トルク発生装置７とを備え、摩擦トルク発生装置７で発生した摩擦トルクによりケース３及び回転体５間の相対回転に対する減衰力を生じさせるようになっている。なお、摩擦トルク発生装置７は、回転ダンパー１に限られず、自動車のカップリング、差動装置、変速装置等の摩擦トルクが必要な他の機構に適用可能である。
【００１８】
ケース３は、円筒状のケース本体９を備えている。ケース本体９は、非磁性体によって形成されている。非磁性体は、樹脂、非磁性体金属、セラミック等である。ケース本体９の軸心方向の一側には、一端壁部１１を備え、他側には、他端壁部１３を備えている。なお、ケース３内には、潤滑油が封入されている。以下において、軸心方向とは、ケース３の回転軸心に沿った方向を意味する。また、径方向とは、軸心方向に交差する、ケース３の回転半径に沿った方向を意味する。
【００１９】
一端壁部１１は、非磁性体により形成され、ケース本体９に一体に設けられている。一端壁部１１の軸心部には、中空状のボス部１５が設けられている。ボス部１５には、回転体５を支持するための周回凸部からなる支持部１７が設けられている。
【００２０】
他端壁部１３は、ケース本体９とは別体に設けられ、ケース本体９の内周に嵌合している。この他端壁部１３は、磁性体によって形成されている。他端壁部１３とケース本体９との間には、Ｏリング等のシール部材１９が保持されている。また、他端壁部１３とケース本体９との間は、両者に係合するワイヤー２１が設けられており、抜け止めがなされている。なお、抜け止め手段は、スナップリング等のワイヤー以外のものを採用することも可能である。
【００２１】
他端壁部１３の軸心部には、回転体５を支持するための支持部２３が設けられている。支持部２３は、回転体５の端部を入れ込む凹部として形成されている。
【００２２】
回転体５は、円柱形状に形成され、ケース３の内外を挿通している。ケース３内に位置する回転体５の内端部５ａは、ケース３の他端壁部１３の支持部２３に入れ込まれ、支持部２３の内周にブッシュ２５を介して回転自在に支持されている。
【００２３】
回転体５の外端部は、ケース３のボス部１５を介して外部に引き出されている。ボス部１５内では、回転体５が支持部１７の内周にブッシュ２７を介して回転自在に支持されている。また、ボス部１５と回転体５との間は、オイルシール等のシール部材２９により封止されている。
【００２４】
かかる回転体５とケース３との間には、摩擦トルクを発生させる摩擦トルク発生装置７が設けられている。
【００２５】
摩擦トルク発生装置７は、トルク発生部３１と、ア―マチュア３３と、電磁石３５とで構成されている。
【００２６】
図２は、図１の回転ダンパー１の第１及び第２の摩擦板３７，３９を示す正面図である。図２では、左半分が第１の摩擦板３７を示し、右半分が第２の摩擦板３９を示す。
【００２７】
トルク発生部３１は、図１及び図２のように、第１の摩擦板３７と第２の摩擦板３９とを備え、第１の摩擦板３７及び第２の摩擦板３９の軸心方向での締結に応じて摩擦トルクを発生させる。
【００２８】
本実施例のトルク発生部３１は、複数の第１の摩擦板３７と複数の第２の摩擦板３９とが軸心方向で交互に配置されている。なお、第１及び第２の摩擦板３７，３９の数は、後述するように多いほど最大摩擦トルクが大きくなるので、要求される摩擦トルクに応じて適宜変更される。なお、本実施例の摩擦トルクは、電磁石３５への給電に応じて変化させることが可能であり、最大摩擦トルクは、給電によって変化可能な摩擦トルクの最大値を意味する。
【００２９】
各第１の摩擦板３７は、円板状に形成され、外周の凹部４１がケース３に固定されたピン４３に係合し、ケース３に対して軸心方向にスライド自在に且つ一体回転するように支持されている。ピン４３は、ケース本体９の内周に沿って配置され、一端がケース本体９の一端壁部１１に回転方向で受けられ、他端が他端壁部１３に一体に設けられた後述のヨーク部８５及びケース本体９に回転方向で受けられている。このため、摩擦トルクをピン４３を介してヨーク部８５及び他端壁部１３で受けることができ、ケース本体９を樹脂等の軽量材にすることが可能となる。
【００３０】
かかる第１の摩擦板３７は、第１の内板部材４５、第１の外板部材４７、第１の中間板部材４９を結合して一枚の円板状に形成されている。
【００３１】
第１の内板部材４５は、第１の摩擦板３７の径方向の内側（内径側）に位置し、後述する磁力線Ｍが通る磁性体製のリングとなっている。なお、図１において、磁力線Ｍは、下半分にのみ示し、上半分に形成される磁力線Ｍの図示は省略する。
【００３２】
第１の外板部材４７は、第１の摩擦板３７の径方向外側（外径側）に位置し、第１の内板部材４５と同様、後述する磁力線Ｍが通る磁性体製のリングとなっている。第１の外板部材４７の軸心方向の板厚は、第１の内板部材４５と同一となっている。この第１の外板部材４７の外周には、凸部５１が複数設けられ、各凸部５１にピン４３に係合する凹部４１が設けられている。
【００３３】
第１の中間板部材４９は、径方向で第１の内板部材４５及び第１の外板部材４７間に配置された非磁性体製のリングである。第１の中間板部材４９は、第１の内板部材４５及び外板部材４７よりも軸心方向において薄肉に形成されている。
【００３４】
第１の中間板部材４９の内径は、第１の内板部材４５の外径よりも大きく形成され、第１の中間板部材４９の外径は、第１の外板部材４７の内径よりも小さく形成されている。従って、径方向における第１の中間板部材４９と第１の内板部材４５及び第１の外板部材４７との間には、それぞれ径の違いに基づく隙間５３，５５が区画されている。
【００３５】
この第１の中間板部材４９は、第１の内板部材４５及び第１の外板部材４７との間がスプライン５７，５９によって回転方向に結合されている。これにより、第１の内板部材４５及び第１の外板部材４７が第１の中間板部材４９を介して結合される。
【００３６】
第１の内板部材４５と第１の中間板部材４９との間のスプライン５７は、本実施例において、第１の中間板部材４９の内周に複数の雄スプライン６１ａが設けられ、第１の内板部材４５の外周に雄スプライン６１ａを係合させる複数の雌スプライン６１ｂが設けられている。ただし、第１の中間板部材４９の内周に雌スプラインを設け、第１の内板部材４５の外周に雄スプラインを設けてもよい。
【００３７】
雄スプライン６１ａは、第１の中間板部材４９の内周から隙間５３内へと径方向に突出した凸状である。雌スプライン６１ｂは、第１の内板部材４５の外周の凸部６１ｃに凹状に設けられている。凸部６１ｃは、第１の内板部材４５の外周から隙間５３内へと径方向に突出し、先端が第１の中間板部材４９の内周に当接する。
【００３８】
第１の外板部材４７と第１の中間板部材４９との間のスプライン５９は、本実施例において、第１の外板部材４７の内周に複数の雄スプライン６３ａが設けられ、第１の中間板部材４９の外周に雄スプライン６３ａを係合させる複数の雌スプライン６３ｂが設けられている。ただし、第１の外板部材４７の内周に雌スプラインを設け、第１の中間板部材４９の外周に雄スプラインを設けてもよい。
【００３９】
雄スプライン６３ａは、スプライン５７と同様、第１の外板部材４７の内周から隙間５９内へと径方向に突出した凸状であり、雌スプライン６３ｂは、第１の中間板部材４９の外周から隙間５９内へと径方向に突出した凸部６３ｃに凹状に設けられている。
【００４０】
第２の摩擦板３９は、円板状に形成され、内周の雄スプライン６５ａが回転体５の外周の雌スプライン６５ｂに係合し、回転体５に対して軸心方向にスライド自在に且つ一体回転するように支持されている。
【００４１】
各第２の摩擦板３９は、第１の摩擦板３７と同様、第２の内板部材６７、第２の外板部材６９、第２の中間板部材７１を結合して一枚の円板状に形成されている。
【００４２】
第２の内板部材６７は、第２の摩擦板３９の内径側に位置し、後述する磁力線Ｍが通る磁性体製のリングとなっている。この第２の内板部材６７の内周には、上記雄スプライン６５ａが設けられている。第２の内板部材６７の外径は、第１の内板部材４５の外径よりも大きくなっている。これにより、第２の内板部材６７は、第１の中間板部材４９に軸心方向において部分的に重なる構成となっている。
【００４３】
第２の外板部材６９は、第２の摩擦板３９の外径側に位置し、第２の内板部材６７と同様、後述する磁力線Ｍが通る磁性体製のリングとなっている。第２の外板部材６９の軸心方向の板厚は、第２の内板部材６７と同一になっている。第２の外板部材６９の内径は、第１の外板部材４７の内径よりも大きく形成されている。
【００４４】
第２の中間板部材７１は、第１の中間板部材４９と同様、径方向で第２の内板部材６７及び第２の外板部材６９間に配置された非磁性体製のリングであり、径方向における第２の中間板部材７１と第２の内板部材６７及び第２の外板部材６９との間には、それぞれ隙間７３，７５が区画されている。第２の中間板部材７１は、第２の内板部材６７及び外板部材６９よりも軸心方向において薄肉に形成されている。
【００４５】
第２の中間板部材７１の内径は、第２の内板部材６７の外径に応じて第１の中間板部材４９の内径よりも大きく形成され、第２の中間板部材７１の外径は、第２の外板部材６９の内径に応じて第１の中間板部材４９の外径よりも大きく形成されている。第２の中間板部材７１の径方向の幅は、第１の中間板部材４９と同一になっている。
【００４６】
この結果、第２の中間板部材７１は、第１の外板部材４７に軸心方向において部分的に重なる構成となっている。かかる第２の中間板部材７１の第１の外板部材４７に対する重なりと、上記第２の内板部材６７の第１の中間板部材４９に対する重なりとにより、本実施例では、第１及び第２の摩擦板３７，３９の第１及び第２の外板部材４７，６９、第１及び第２の中間板部材４９，７１、並びに第１及び第２の内板部材４５，６７が軸心方向に位置決められている。
【００４７】
なお、第２の中間板部材７１を第１の外板部材４７及び第１の内板部材４５の双方に対して軸心方向において部分的に重なる構成としてもよい。
【００４８】
従って、第１の摩擦板３７及び第２の摩擦板３９の何れか一方の中間板部材４９又は７１と同他方の外板部材６９又は４７とが回転軸心方向において部分的に重なり、第１の摩擦板３７及び第２の摩擦板３９の何れか一方の中間板部材４９又は７１と同他方の内板部材６７又は４５とが回転軸心方向において部分的に重なる構成であればよい。
【００４９】
この第２の中間板部材７１は、第２の内板部材６７及び第２の外板部材６９との間がスプライン７７，７９によって回転方向に結合されている。スプライン７７，７９は、第１の摩擦板３７のスプライン５７，５９と同一構成となっている。
【００５０】
なお、第１及び第２の摩擦板３７，３９間での位置決めは、第１及び第２の摩擦板３７，３９の第１及び第２の外板部材４７，６９、第１及び第２の中間板部材４９，７１、並びに第１及び第２の内板部材４５，６７をそれぞれ同一形状にし、スプライン５７，５９及び７７,７９の形状を異ならせることによって行うことも可能である。
【００５１】
ア―マチュア３３は、磁性体によってリング状に形成されており、トルク発生部３１に軸心方向で隣接して配置されている。本実施例では、ア―マチュア３３が軸心方向でケース３の一端壁部１１とトルク発生部３１と間に配置されている。このア―マチュア３３は、トルク発生部３１側へ付勢されることによりトルク発生部３１を締結する。
【００５２】
本実施例のア―マチュア３３は、トルク発生部３１（第１及び第２の摩擦板３７，３９）の内径側から外径側に至るように径方向に伸びており、内径側の内径部８１ａと外径側の外径部８１ｂとに二分割されている。このア―マチュア３３の分割線は、トルク発生部３１の第１及び第２の摩擦板３７，３９の第１及び第２の中間板部材４９，７１を通る線上に位置する。
【００５３】
これにより、ア―マチュア３３は、複数の第１及び第２の外板部材４７，６９全体の軸心方向での厚みと複数の第１及び第２の内板部材４５，６７全体の軸心方向での厚みの差を吸収し、トルク発生部３１の内径側及び外径側に確実に締結可能となっている。なお、かかる厚みの差は、第１及び第２の外板部材４７，６９並びに第１及び第２の内板部材４５，６７の公差によって生じるものである。
【００５４】
電磁石３５は、トルク発生部３１の、ア―マチュア３３に対する軸心方向の反対側に位置している。電磁石３５には、給電用の配線８８が接続されている。配線８８は、ケース３の他端壁部１３から外部へと引き出されている。
【００５５】
本実施例の電磁石３５は、ケース３の他端壁部１３に一体に設けられたコア部８３の外周に支持されている。コア部８３は、円筒状に形成されており、内周に上記支持部２３が区画されている。
【００５６】
電磁石３５に対する外周側には、ケース３の他端壁部１３に一体にヨーク部８５が設けられている。ヨーク部８５は、円筒状に形成され、電磁石３５の外周側を覆うように配置されている。コア部８３及びヨーク部８５の先端は、軸心方向で一致しており、それぞれトルク発生部３１の内径側及び外径側に軸心方向で隣接して配置されている。コア部８３及びヨーク部８５の先端に対し、電磁石３５は、トルク発生部３１から軸心方向に離反するように位置し、コア部８３及びヨーク部８５の先端間には、非磁性体の蓋部８６が嵌合している。
【００５７】
従って、電磁石３５は、コア部８３及びヨーク部８５を介して、トルク発生部３１の内径側である第１及び第２の内板部材４５，６７と外径側である第１及び第２の外板部材４７，６９を通ってア―マチュア３３にわたる磁力線Ｍを形成し、ア―マチュア３３をトルク発生部３１側に付勢するようになっている。
【００５８】
これにより、電磁石３５は、コア部８３及びヨーク部８５が、それぞれア―マチュア３３の内径部８１ａ及び外径部８１ｂとの間で、トルク発生部３１の第１及び第２の内板部材４５，６７と第１及び第２の外板部材４７，６９とを締結する。
【００５９】
［回転ダンパーの動作］
本実施例の回転ダンパー１は、例えば、ケース３を固定し、対象物に回転体５の外端部を結合して用いられる。
【００６０】
回転体５に対象物からトルクが入力されると、回転体５がケース３に対して相対回転する。この相対回転が、摩擦トルク発生装置７で発生した摩擦トルクにより減衰される。摩擦トルクの発生は、摩擦トルク発生装置７の電磁石３５への給電に応じて制御される。
【００６１】
すなわち、電磁石３５に給電すると、給電に応じて電磁石３５からコア部８３及びヨーク部８５を介してトルク発生部３１の内径側及び外径側を通ってア―マチュア３３にわたる磁力線Ｍが形成される。この結果、ア―マチュア３３がトルク発生部３１側に引かれて付勢される。
【００６２】
このとき、本実施例では、トルク発生部３１の内径側である第１及び第２の内板部材４５，６７及び外径側である第１及び第２の外板部材４７，６９を通る磁力線Ｍが第１及び第２の摩擦板３７，３９の第１及び第２の中間板部材７１によって磁気的に分断されているので、トルク発生部３１の内径側及び外径側間にわたる磁力線の形成、つまり磁束漏れを抑制できる。
【００６３】
このため、ア―マチュア３３にわたる磁力線Ｍを確実に形成して、ア―マチュア３３をトルク発生部３１側に確実に付勢することができ、トルク発生部３１で第１及び第２の摩擦板３７，３９の数に基づく最大摩擦トルクの範囲内で給電に応じた摩擦トルクを発生することができる。
【００６４】
また、本実施例では、第１及び第２の内板部材４５，６７並びに第１及び第２の外板部材４７，６９間が軸心方向で固定されていないため、第１の内板部材４５及び外板部部材４７間、第２の内板部材６７及び外板部材６９間に公差による板厚の差があっても、軸心方向に相対的に変位することによって隣接する第１及び第２の内板部材４５，６７相互並びに第１及び第２の外板部材４７，６９相互を確実に当接させることができる。このため、磁力線Ｍの抵抗を減らすと共に摩擦トルクを確実に生じさせることができる。
【００６５】
さらに、本実施例では、ア―マチュア３３が内径側の内径部８１ａと外径側の外径部８１ｂとに分割されているため、ア―マチュア３３の内径部８１ａ及び外径部８１ｂがトルク発生部３１の内径側の第１及び第２の内板部材４５，６７並びに外径側の第１及び第２の外板部材４７，６９に確実に当接し確実に締結する。このため、トルク発生部３１とア―マチュア３３間での磁力線Ｍの抵抗を減らすと共に摩擦トルクを確実に生じさせることができる。
【００６６】
このとき、トルク発生部３１の第１及び第２の摩擦板３７，３９の第１及び第２の中間板部材４９，７１が第１及び第２の外板部材４７，６９並びに第１及び第２の内板部材４５，６７よりも薄肉であるため、第１及び第２の外板部材４７，６９相互並びに第１及び第２の内板部材４５，６７相互を確実に当接させることができ、給電に応じた摩擦トルクを確実に発生することができる。
【００６７】
［最大摩擦トルクと摩擦板の数］
図３は、最大摩擦トルクと摩擦板の数との関係を比較例と共に示すグラフである。なお、図３において、比較例は、磁性体製の第１及び第２の摩擦板の内径側及び外径側間が磁性体製のブリッジにより一体に接続されたものである。
【００６８】
図３のように、比較例では、第１及び第２の摩擦板の数を増加させると、それに応じて最大摩擦トルクが増加するが、特定数を超えたところで最大摩擦トルクの増加が頭打ちとなる。
【００６９】
これは、比較例において、第１及び第２の摩擦板の内径側及び外径側間でブリッジを通る磁力線が形成され、磁束漏れが生じるためである。つまり、第１及び第２の摩擦板を増加させると、第１及び第２の摩擦板が特定数を越えたところで、磁束漏れの影響によってア―マチュアを十分に付勢することができなくなり、最大摩擦トルクが増加しない結果となった。
【００７０】
これに対し、実施例では、第１及び第２の摩擦板３７，３９の内径側及び外径側間が磁気的に分断されているため、従来例のような磁束漏れがなく、第１及び第２の摩擦板３７，３９の枚数に拘わらず、第１及び第２の摩擦板３７，３９の数を増加させた分だけ、最大摩擦トルクを増加させることができている。
【００７１】
［実施例１の効果］
以上説明したように、本実施例の摩擦トルク発生装置７は、回転部材の一方であるケース３と一体回転する第１の摩擦板３７と回転部材の他方である回転体５と一体回転する第２の摩擦板３９とを有し、第１の摩擦板３７及び第２の摩擦板３９の締結に応じて摩擦トルクを発生させるトルク発生部３１と、トルク発生部３１に隣接して配置され、トルク発生部３１側へ付勢されることによりトルク発生部３１を締結するア―マチュア３３と、トルク発生部３１のア―マチュア３３に対する反対側に位置し、第１の摩擦板３７及び第２の摩擦板３９の内径側及び外径側を通ってア―マチュア３３にわたる磁力線を形成し、ア―マチュア３３の付勢を行う電磁石３５とを備えている。
【００７２】
第１の摩擦板３７及び第２の摩擦板３９は、それぞれ内径側及び外径側に位置して磁力線Ｍが通る磁性体製の第１及び第２の内板部材４５，６７及び第１及び第２の外板部材４７，６９と、第１の内板部材４５及び外板部材４７間並びに第２の内板部材６７及び外板部材６９間に配置された非磁性体製の第１及び第２の中間板部材４９，７１とで構成され、第１及び第２の内板部材４５，６７及び第１及び第２の外板部材４７，６９と第１及び第２の中間板部材４９，７１との間がスプライン５７，５９，７７，７９によって回転方向に結合されている。
【００７３】
従って、本実施例では、第１及び第２の摩擦板３７，３９の内径側及び外径側間が磁気的に分断されているため、それら内径側及び外径側間にわたる磁力線を無くすことで、磁束漏れを抑制できる。
【００７４】
このため、ア―マチュア３３にわたる磁力線Ｍを確実に形成して、第１及び第２の摩擦板３７，３９の枚数に拘わらず、ア―マチュア３３をトルク発生部３１側に確実に付勢し、摩擦トルクを確実に生じさせることができる。
【００７５】
結果として、本実施例では、第１及び第２の摩擦板３７，３９の数を増加させると、その分だけ最大摩擦トルクをリニアに増加させることが可能となる。また、摩擦トルクの制御の正確性を向上することもできる。
【００７６】
しかも、本実施例では、第１及び第２の内板部材４５，６７並びに第１及び第２の外板部材４７，６９間が軸心方向で固定されていない構成となっている。
【００７７】
このため、同一の摩擦板内において、第１の内板部材４５及び外板部部材４７間、第２の内板部材６７及び外板部材６９間に公差による板厚の差があっても、トルク発生部３１の締結時における軸心方向の相対的な変位によって、隣接する第１及び第２の内板部材４５，６７相互並びに第１及び第２の外板部材４７，６９相互間を確実に当接させて隙間が形成されることを防止できる。
【００７８】
この結果、第１及び第２の摩擦部材３７，３９間での磁力線Ｍの確実な形成を行わせると共に摩擦トルクの確実な発生を行わせることができる。このため、第１及び第２の摩擦板３７，３９の数の増加に対してよりリニアに最大摩擦トルクを増加させることが可能となると共に、より摩擦トルクの制御の正確性を向上することができる。
【００７９】
また、本実施例では、第１の摩擦板３７及び第２の摩擦板３９の何れか一方の中間板部材４９又は７１と同他方の外板部材６９又は４７とが回転軸心方向において部分的に重なり、第１の摩擦板３７及び第２の摩擦板３９の何れか一方の中間板部材４９又は７１と同他方の内板部材６７又は４５とが回転軸心方向において部分的に重なっている。
【００８０】
従って、本実施例では、第１及び第２の摩擦板３７，３９相互間の位置決めを行うことができ、動作の安定性を確保できる。
【００８１】
第１及び第２の中間板部材４９，７１は、第１及び第２の内板部材４５，６７及び第１及び第２の外板部材４７，６９よりも薄肉である。従って、第１及び第２の中間板部材４９，７１が第１及び第２の内板部材４５，６７相互並びに第１及び第２の外板部材４７，６９相互の当接を妨げることを防止して、確実に摩擦トルクを生じさせることができる。
【００８２】
また、本実施例では、ア―マチュア３３を内径側の内径部８１ａと外径側の外径部８１ｂとに二分割にしたため、ア―マチュア３３の内径部８１ａ及び外径部８１ｂがトルク発生部３１の内径側及び外径側に確実に当接しつつ確実に締結する。このため、トルク発生部３１とア―マチュア３３間での磁力線Ｍの抵抗を減らすと共にトルク発生部３１で摩擦トルクを確実に生じさせることができる。
【００８３】
また、本実施例では、第１の摩擦板３７がピン４３に支持され、ピン４３が電磁石３５のヨーク部８５で受けられているため、摩擦トルクを第１の摩擦板３７、ピン４３を介してヨーク部８５及び他端壁部１３で受けらることができ、ケース本体９を樹脂等の軽量材にすることが可能となる。
【００８４】
かかる摩擦トルク発生装置７を有する回転ダンパー１は、相対回転自在な内回転部材である回転体５及び外回転部材としてのケース３を備え、回転体５及びケース３間に摩擦トルク発生装置７が配置されたため、小型化でありながら、大きな減衰力を発生させることができる。その他、摩擦トルク発生装置７に基づき、減衰力の制御の正確性や動作安定性等を向上した回転ダンパー１を実現できる。
【実施例２】
【００８５】
図４は、本発明の実施例２に係る摩擦トルク発生装置に適用される第１及び第２の摩擦板を示す正面図、図５は、図４のＶ−Ｖ断面図である。なお、本実施例では、実施例１と対応する構成部分に同符号を付して重複した説明を省略する。
【００８６】
本実施例は、摩擦トルク発生装置７のトルク発生部３１の第１及び第２の摩擦板３７，３９から第１及び第２の中間板部材４９，７１を省略したものである。その他は、実施例１と同一構成である。
【００８７】
すなわち、第１及び第２の摩擦板３７，３９は、第１及び第２の内板部材４５，６７並びに第１及び第２の外板部材４７，６９で構成されている。
【００８８】
第１の摩擦板３７の第１の内板部材４５は、外周に複数の雄スプライン８７ａが設けられ、第１の外板部材４７は、内周に複数の雌スプライン８７ｂが設けられている。これら雄スプライン８７ａが雌スプライン８７ｂに係合することにより、第１の内板部材４５及び外板部材４７相互、並びに第２の内板部材６７及び外板部材６９相互間が回転方向に結合されると共に軸心方向にスライド自在となる。
【００８９】
雄スプライン８７ａは、表面が弧状に形成されており、雌スプライン８７ｂは、内周側に向けて漸次周方向の寸法が大きくなる凹状に形成されている。これにより、雄スプライン８７ａは、雌スプライン８７ｂの内面に対して線接触する。なお、図４では、雄スプライン８７ａと雌スプライン８７ｂとが点接触しているが、雄スプライン８７ａと雌スプライン８７ｂは、図５のように厚みがあるため、線接触となる。なお、図５では、第２の摩擦板３９側を示しているが、第１の摩擦板３７側も同一構成である。このため、第１の摩擦板３７側については、図５中に括弧書きで符号を示す。
【００９０】
これにより、本実施例では、第１の内板部材４５及び外板部材４７間、並びに第２の内板部材６７及び外板部材６９間の磁路を抑制している。
【００９１】
また、雄スプライン８７ａは、第１及び第２の内板部材４５，６７の本体部４５ａ，６７ａに対して軸心方向の板厚が減少している。従って、第１の内板部材４５及び外板部材４７間、並びに第２の内板部材６７及び外板部材６９間の磁路を抑制している。
【００９２】
さらに、第１及び第２の摩擦板３９間が締結されると、雄スプライン８７ａと雌スプライン８７ｂとがバックラッシュにより片当たりするため、磁路を抑制できる。
【００９３】
以上説明したように、本実施例の摩擦トルク発生装置７は、回転部材の一方であるケース３と一体回転する第１の摩擦板３７と回転部材の他方である回転体５と一体回転する第２の摩擦板３９とを有し、第１の摩擦板３７及び第２の摩擦板３９の締結に応じて摩擦トルクを発生させるトルク発生部３１と、トルク発生部３１に隣接して配置され、トルク発生部３１側へ付勢されることによりトルク発生部３１を締結するア―マチュア３３と、トルク発生部３１のア―マチュア３３に対する反対側に位置し、第１の摩擦板３７及び第２の摩擦板３９の内径側及び外径側を通ってア―マチュア３３にわたる磁力線を形成し、ア―マチュア３３の付勢を行う電磁石３５とを備えている。
【００９４】
第１の摩擦板３７及び第２の摩擦板３９は、それぞれ内径側及び外径側に位置して磁力線Ｍが通る磁性体製の第１及び第２の内板部材４５，６７及び第１及び第２の外板部材４７，６９で構成され、第１及び第２の内板部材４５，６７及び第１及び第２の外板部材４７，６９間がスプライン８７ａ，８７ｂによって回転方向に結合されている。
【００９５】
従って、第１及び第２の内板部材４５，６７及び第１及び第２の外板部材４７，６９の磁路を小さくでき、第１及び第２の摩擦板３７，３９の枚数に拘わらず、ア―マチュア３３にわたる磁力線Ｍを確実に形成し、ア―マチュア３３をトルク発生部３１側に確実に付勢することができる。
【００９６】
結果として、第１及び第２の摩擦板３７，３９の数を増加させても、ア―マチュア３３によってトルク発生部３１を確実に締結することができるため、第１及び第２の摩擦板３７，３９の数の増加に応じて最大摩擦トルクをリニアに増加させることが可能となる。
【００９７】
また、本実施例では、第１及び第２の中間板部材４９，７１を省略したことに伴い、第１の摩擦板３７及び第２の摩擦板３９の何れか一方の外板部材４７又は６９と同他方の内板部材６７又は４５とが回転軸心方向において部分的に重なるようになっている。このため、第１の摩擦板３７及び第２の摩擦板３９を相互に位置決めることができる。
【００９８】
その他、本実施例でも、実施例１と同様の作用効果を奏することができる。
【符号の説明】
【００９９】
１  回転ダンパー
３  ケース（外回転部材）
５  回転体（内回転部材）
７  摩擦トルク発生装置
３１  トルク発生部
３３  ア―マチュア
３５  電磁石
３７  第１の摩擦板
３９  第２の摩擦板
４５，６７  内板部材
４７，６９  外板部材
４９，７１  中間板部材
８１ａ  内径部
８１ｂ  外径部
【図１】
2020076456.tif 000003
【図２】
2020076456.tif 000004
【図３】
2020076456.tif 000005
【図４】
2020076456.tif 000006
【図５】
2020076456.tif 000007