(57)【要約】【課題】  簡単で小型化し易い構造で、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すること。【解決手段】  シャフト又は内輪部材のような内側部材と、この内側部材の外面との間に回転トルクを生じる内壁面を有する中間部材と、この中間部材を回転させないように収納する収納空洞を有するハウジングのような外側部材とからなるトルク伝達機構において、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力性保持部材が存在することを特徴とする振動減衰型トルク伝達機構。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側部材と、該内側部材の外面との間にトルクを生じる内面を有する中間部材と、該中間部材を回転させないように収納する収納空洞を有する外側部材とからなるトルク伝達機構において、
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力性保持部材が存在す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】
請求項１において、
前記中間部材は回り止め部を備え、その回り止め部は前記弾力性保持部材を介して前記外側部材の前記収納空洞内にて回転しないように支持さ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３】
請求項１又は請求項２において、
前記中間部材の外面は、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４】
請求項１ないし請求項３のいずれかにおいて、
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回り止部となっており、前記回り止め部は前記弾力性保持部材に密接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５】
請求項４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６】
請求項１ないし請求項３のいずれかにおいて、
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おり、前記回り止め部は前記弾力性保持部材で囲ま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７】
請求項１において、
前記中間部材は、巻き戻り防止部を有するコイル部材と、その巻き戻り防止部に係止して前記コイル部材の巻き戻りを防止する係止部材とで構成されるトルク発生部材からなり、該係止部材の外面が前記弾力性保持部材に密接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８】
請求項１ないし請求項３のいずれかにおいて、
前記中間部材は、金属板を加工して、閉じられた圧入孔を有する多角形状バネ部材からなり、前記多角形状バネ部材の外角の角部が前記前記弾力性保持部材で支持さ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９】
請求項１ないし請求項３のいずれかにおいて、
前記中間部材は、前記内側部材が圧入される圧入孔を有する合成樹脂性部材からなり、該合成樹脂性部材の一部分は回り止部となっており、前記回り止め部は前記弾力性保持部材で囲ま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１０】
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１１】
請求項１または請求項２において、
前記外側部材の内周面には前記弾力性保持部材が設けられ、この弾力性保持部材に前記中間部材の少なくとも一部分が密接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１２】
請求項１において、
前記外側部材の前記収納空洞は、一方側から他方側に向かって径が小さくなり、前記中間部材と前記外側部材の内面との間に存在する前記弾力性保持部材の厚みは一方側から他方側に向かって薄くなることを特徴とする振動減衰型トルク伝達機構。
【請求項１３】
請求項１ないし請求項１２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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、パソコンのディスプレイなどに加わる振動を抑制するのに適した振動減衰型トルク伝達機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
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は、一般にパソコンなどの結合部、ＯＡ機器などのプリンタ、複写機の紙送り、搬送、排出部分の機構などに用いられている。トルクヒンジ又はトルクリミッタを大きく分けると、機械的な摩擦によって所望の回転トルクが得られる接触式のものと、永久磁石の磁力を利用して所望の回転トルクを得る非接触式のトルクリミッタとがある。現在、用いられているトルクヒンジ又はトルクリミッタの多くは、低価格という面から接触式のものであり、種々の構造のものが提案されている。
【０００３】
主な接触式のトルクヒンジ又はトルクリミッタを挙げると、内輪部材又はシャフトにコイルバネを巻き付け、内輪部材又はシャフトとコイルバネとの間に発生する回転トルクを利用するもの（例えば、特許文献１参照）、ボールのような球面部材とその球面に加圧力を与えてその球面との間に発生する回転トルクを利用するもの（例えば、特許文献２参照）、円筒状の外輪部材とその中に圧入された弾性摩擦部材との間に発生する回転トルクを利用するもの（例えば、特許文献３参照）、円柱状のシャフトの周りに巻きつけられた板バネ部材を締め付けることによって、シャフトと板バネ部材との間に発生するトルクを利用するもの（例えば、特許文献４参照）、その他には極く一般的な円筒状の外輪部材と円筒状の内輪部材との間に発生する回転トルクを利用するトルクヒンジ又はトルクリミッタなどがあり、広く使われている。
【０００４】
上述のようなトルクヒンジ又はトルクリミッタをパソコンの本体部とディスプレイ部とを結合する機構などにトルク伝達機構として用いた場合に、いずれも所望の設定トルク値よりも小さな外力が加えられても外輪部材とシャフト部材（内輪部材）とは一緒に回転し、設定トルク値よりも大きな外力が加えられると外輪部材とシャフト部材（内輪部材）との間で初めて回転が生じる構造であるので、パソコンのディスプレイ部に衝撃が与えられると、その本体部に対してディスプレイ部が振動してしまうという問題がある。
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。
【特許文献１】特開平０９−１１２５６８号公報
【特許文献２】特開平０９−３２９１５３号公報
【特許文献３】特開平１０−１３１９８０号公報
【特許文献４】特開２０００−１３６８１９公報
【特許文献５】特開２００３−１３９９２公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の小型で低価格のトルク伝達機構では前述のような振動を減衰することは難しく、自動車などの分野では、このような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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明は、前記課題を解決するため、内側部材と、該内側部材の外面との間にトルクを生じる内面を有する中間部材と、この中間部材を回転させないように収納する収納空洞を有する外側部材とからなるトルク伝達機構において、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力性保持部材が存在する振動減衰型トルク伝達機構を提供する。
第２の発明は、前記第１の発明において、前記中間部材は回り止め部を備え、その回り止め部は前記弾力性保持部材を介して前記外側部材の前記収納空洞内にて回転しないように支持されている振動減衰型トルク伝達機構を提供する。
【０００７】
第３の発明は、前記第１の発明又は前記第２の発明において、前記中間部材の外面は、前記弾力性保持部材で覆われている振動減衰型トルク伝達機構を提供する。
第４の発明は、前記第１の発明ないし前記第３の発明のいずれかにおいて、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、そのカールバネ部材の他端側は回り止部となっており、前記回り止め部は前記弾力性保持部材に密接している振動減衰型トルク伝達機構を提供する。
第５の発明は、前記第４の発明において、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振動減衰型トルク伝達機構を提供する。
【０００８】
第６の発明は、前記第１の発明ないし前記第３の発明のいずれかにおいて、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おり、前記回り止め部は前記弾力性保持部材で囲ま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７の発明は、前記第１の発明において、前記中間部材は、巻き戻り防止部を有するコイル部材と、その巻き戻り防止部に係止して前記コイル部材の巻き戻りを防止する係止部材とで構成されるトルク発生部材からなり、該係止部材の外面が前記弾力性保持部材に密接し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８の発明は、前記第１の発明ないし前記第３の発明のいずれかにおいて、前記中間部材は、金属板を加工して、閉じられた圧入孔を有する多角形状バネ部材からなり、前記多角形状バネ部材の外角の角部が前記前記弾力性保持部材で支持さ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。
【０００９】
第９の発明は、前記第１の発明ないし前記第３の発明のいずれかにおいて、前記中間部材は、前記内側部材が圧入される圧入孔を有する合成樹脂性部材からなり、その合成樹脂性部材の一部分は回り止部となっており、前記回り止め部は前記弾力性保持部材で囲まれている振動減衰型トルク伝達機構を提供する。
第１０の発明は、前記第１の発明において、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振動減衰型トルク伝達機構を提供する。
第１１の発明は、前記第１の発明又は前記第２の発明において、前記外側部材の内周面には前記弾力性保持部材が設けられ、この弾力性保持部材に前記中間部材の少なくとも一部分が密接している振動減衰型トルク伝達機構を提供する。
第１２の発明は、前記第１の発明において、前記外側部材の前記収納空洞は、一方側から他方側に向かって径が小さくなり、前記中間部材と前記外側部材の内面との間に存在する前記弾力性保持部材の厚みは一方側から他方側に向かって薄くなる振動減衰型トルク伝達機構を提供する。
第１３の発明は、前記第１の発明ないし前記第１２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振動減衰型トルク伝達機構を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
前記第１の発明によれば、簡単で小型化し易い構造であって、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のトルクヒンジ又はトルクリミッタのような振動減衰型トルク伝達機構を提供できる。
前記第２の発明によれば、中間部材と外側部材との間に遊びが無く、外力による振動をより速やかに減衰させることができる。
前記第３の発明によれば、製造が比較的容易な構造の振動減衰型トルク伝達機構を提供できる。
前記第４の発明によれば、比較的経済的に作ることのできる構造の振動減衰型トルク伝達機構を提供できる。
前記第５、第６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。
【００１１】
前記第７の発明によれば、優れた回転トルク発生構造を有する振動減衰型トルク伝達機構を提供できる。
前記第８、第９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１０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１１、第１２の発明によれば、中間部材と外側部材との間に遊びが無く、外力による振動をより速やかに減衰させ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１３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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
[実施形態１]
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。
【００１３】
弾力性保持部材Ｒは、熱可塑性の塩化ビニル又はエストラマーなどを含むポリエチレン系樹脂、あるいはある程度の硬度を有する合成ゴムなどからなり、いずれも適度の弾力性と硬度とを有するのが好ましい。特に、回転トルク以下の外力に対して弾力性が作用することが、振動を減衰する上で好ましい。そして、弾力性保持部材Ｒの弾力性に従いその厚みを調整することによって、外からの衝撃力による振動を効果的に速やかに減衰することができる。
【００１４】
次に、振動減衰型トルク伝達機構１００の動作について説明する。前述のように、弾力性保持部材Ｒで覆われた中間部材２を外側部材３の収納空洞４に押し込んだ状態で、シャフト１に回転力が加わったとする。その回転力がシャフト１と中間部材２との間の設定回転トルク値よりも小さければ、シャフト１は中間部材２に対して回転せず、トルクが伝達される。このとき、シャフト１は、弾力性保持部材Ｒがもつ弾力性に従って弾力性保持部材Ｒの厚みが伸び縮みする分だけ動くが、微小であるので実際上の支障はまったくない。次に、設定回転トルク値以上の外力がシャフト１と中間部材２との間に印加されれば、シャフト１と中間部材２とが相対的に回転する。この点については、従来の中間部材２と外側部材３との間に本発明のような弾性材料が存在しないトルク伝達機構と同様である。
【００１５】
次に振動について説明すると、加えられていた外力が急激に除去されたり、あるいは前記設定トルク値以下の衝撃力がシャフト１と中間部材２との間に印加されたときには、シャフト１と中間部材２とが相対的に回転せず、図示しないディスプレイ部の質量によって、それに結合されているシャフト１が振動する。この振動減衰型トルク伝達機構１００では、シャフト１に振動が生じると、その振動は中間部材２の弾力性保持部材Ｒに伝達され、その振動によって弾力性保持部材Ｒが伸び縮みし、振動を有効に減衰させる。つまり、弾力性保持部材Ｒの弾性が振動を吸収し、速やかに減衰させる。
【００１６】
[実施形態２]
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。
【００１７】
実施形態２では、内側部材であるシャフト１との間に回転トルクを発生する中間部材２として２個のカールバネ部材２’Ａ、２’Ｂを用いている。カールバネ部材２’Ａ、２’Ｂはバネ性（弾性）に優れた金属材料からなる矩形の金属板を丸めて圧入孔Ｐを形成したものであり、一部分が開いた形の圧入孔Ｐにシャフト１が圧入される。カールバネ部材２’Ａ、２’Ｂは同一構造であり、逆向きになっている。かかる構造のカールバネ部材２’Ａ、２’Ｂは、一端側Ｍが開いており、他端側Ｎは圧入孔の放射外方向に延びて回り止作用を行うような構造になっているので、カールバネ部材２’Ａについて言えば、反時計方向の回転トルクは大きく、時計方向の回転トルクはそれよりも小さくなる非対称型のバネ部材である。したがって、この実施形態では双方向の回転トルクをほぼ同じにするために、同一構造のカールバネ部材２’Ａ、２’Ｂを逆向きに配置している。しかし、このことは振動減衰型トルク伝達機構２００にとって必須の要件でなく、一方の回転方向の回転トルクを大きくしたければ、カールバネ部材２’Ａを１個、又は同方向に２個以上配置してもよい。
【００１８】
それぞれの回り止部２’ａ、２’ｂとなる他端Ｎ側が一直線上にあるように逆向きに配置されたカールバネ部材２’Ａ、２’Ｂは、前述したような弾性の優れた材料からなる弾力性保持部材Ｒで一緒にモールドされている。この実施形態ではカールバネ部材２’Ａ、２’Ｂと弾力性保持部材Ｒとで中間部材２を構成している。そのモールド方法については、カールバネ部材２’Ａ、２’Ｂとシャフト１とを組み合わせたものを図示しない鋳型に収め、液状の弾力性保持部材Ｒを脱泡しながら流し込んで固化させる方法、あるいはシャフト１を挿通させる貫通孔（不図示）を有する一方の蓋部材５をハウジングとなる外側部材３の一端側に予め圧入しておき、カールバネ部材２’Ａ、２’Ｂに圧入されたシャフト１を前記蓋部材５の貫通孔に挿入し、カールバネ部材２’Ａ、２’Ｂを外側部材３に収めた状態で液状の弾力性保持部材Ｒを流し込んで固化させる方法のいずれでも良い。また、他の公知の被覆方法でも良い。
【００１９】
ここで大切なのは、弾力性保持部材Ｒの外面がハウジングとなる外側部材３の収納空洞４を形成する内壁面に密接、特にシャフト１に回転力がかかったときに、それらの間の遊びによって弾力性保持部材Ｒが外側部材３に対して回転方向に動かないように、その回り止部Ｒｇが収納空洞４の回り止め収納部４Ａの内壁部に密接しているのが好ましい。更に、弾力性保持部材Ｒの弾性力を利用して、弾力性保持部材Ｒの回り止部Ｒｇが回り止め収納部４Ａに軽く圧入されているのがよい。そして、最後に蓋部材６をハウジングとなる外側部材３に固定し、密閉する。ここで、中間部材２の回り止部はカールバネ部材２’Ａ、２’Ｂそれぞれの回り止部２’ａ、２’ｂとそれらを覆う弾力性保持部材Ｒの回り止部Ｒｇとで構成される。
【００２０】
この実施形態では、外側部材３は図示していない機器の本体部に固定され、内側部材であるシャフト１が図示しないディスプレイ（液晶）部に固定された状態で、所定の角度で開いているディスプレイ（液晶）部に衝撃力が加わったとすると、その衝撃力はシャフト１を通して中間部材であるカールバネ部材２’Ａ、２’Ｂに伝達され、更には弾力性保持部材Ｒに伝達される。弾力性保持部材Ｒはこの衝撃力を受けてその弾性特性に従って延び縮みし、急速にその衝撃力を減衰させる。
【００２１】
なお、実施形態２において、シャフト１の長さ方向の長さに相当するカールバネ部材の幅は任意でよく、幅の異なるもの同士を組み合わせて用いても勿論よい。幅が大きい場合には中央部分と両端部分との回転トルクに差が生じるので、ほぼ均一に回転トルクを生じる程度の幅にして、複数個用いた方が同じ幅で大きな回転トルクを得ることができ、カールバネ部材の標準化の面でも有利である。また、カールバネ部材２’Ａ、２’Ｂの側面側、つまり蓋部材側も弾力性保持部材Ｒで覆ったが、必ずしも側面側には弾力性保持部材Ｒを設ける必要はない。
【００２２】
[実施形態３]
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。
【００２３】
この振動減衰型トルク伝達機構３００では、ある分野で用いられるトルクヒンジに外部から与えられる衝撃力などの力は、シャフト１を介して回転方向の力となる部分が大きいという知見に基づいて、カールバネ部材２’の回り止部２’ａだけを弾力性保持部材Ｒで包囲して外力によって生じる振動を急速に減衰している。シャフト１の回転方向の外力はカールバネ部材２’の回り止部２’ａに集中して、その回り止部２’ａに振動を与え、この振動は弾力性保持部材Ｒに伝達される。この振動は、弾力性保持部材Ｒがその弾性によって縮小又は拡張することで、急速に減衰される。
【００２４】
[実施形態４]
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。
【００２５】
内側部材１は、図示しないシャフトを挿通させるシャフト装着孔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、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。
【００２６】
このように、中間部材２がその空洞部３Ａに収められ状態で内側部材１が正５角形のコイル２’’内に圧入される。この圧入時に、正５角形の弾力性保持部材Ｒの五つの角部は外側部材３の正５角形の空洞部３Ａの五つの角部に抑えられて動くことができないから、正５角形のコイル２’’の巻き戻しが起こらない。したがって、内側部材１の正５角形のコイル２’’への圧入は、正５角形のコイル２’’の巻き戻しを生じることなく、放射外方向の力を正５角形のコイル２’’と弾力性保持部材Ｒとに与えて、これらを押し広げることによって行われる。このことは、内側部材１と正５角形のコイル２’’との間に大きな回転トルクを発生することができる。また一方では、この圧入時に、弾力性保持部材Ｒはその弾性によって正５角形のコイル２’’が押し広げられるのを助けると共に、前述したように、内側部材１に加えられる衝撃力を減衰する働きを行う。
【００２７】
コイル２’’は正５角形でなくともよく、正３角形、正４角形、正６角形などの正多角形であればよい。コイル２’’を形成する金属線は、断面丸型、あるいは断面４角形などのものである。この実施形態では、外側部材３の空洞部３Ａを形成する内壁面に予め所定厚みの弾力性保持部材Ｒを形成しておいても勿論よい。この場合には、弾力性保持部材Ｒが外側部材３の一部分であると考えるのが妥当である。なお、この実施形態では内側部材１とコイル２’’との間のスペースを利用して、このスペースに必要に応じて、ワニス又はグリースのような潤滑材を充填することによって、寿命を長くすることができる。
【００２８】
なお、図示しないが、実施形態４の変更例として、前記コイル２’’に代えて、金属板を内外共に多角形にプレス工程により打ち抜き、多角形のバネを作り、これを必要枚数重ねた多角形板バネを中間部材２として用いてもよい。又は、多角形板バネの幅に相当する厚みの金属板から一般的なしぼり工程又は鍛造工程を行って所望の形状とし、その後に必要に応じて浸炭工程を行って所望の硬度にすることによって、前述のような多角形板バネを形成し、これを中間部材２として用いても良い。
【００２９】
[実施形態５]
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。
【００３０】
この振動減衰型トルク伝達機構５００では、中間部材２の小外径部２Ｆと弾力性保持部材Ｒの小内径部Ｒａとが組み合わさっているので、シャフト１に加わる衝撃力は中間部材２を介して弾力性保持部材Ｒに印加され、弾力性保持部材Ｒの弾性によって減衰される。
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。
【００３１】
[実施形態６]
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。
【００３２】
図示のように、カールバネ部材２’Ａは弾性率を示すヤング率ｙ１の弾力性保持部材Ｒ１で予めモールドされている。カールバネ部材２’Ｂはヤング率ｙ２の弾力性保持部材Ｒ２で予めモールドされている。カールバネ部材２’Ｃはヤング率ｙ３の弾力性保持部材Ｒ３で予めモールドされている。ここで各ヤング率の関係は、ｙ１＞ｙ２＞ｙ３であるので、弾力性保持部材Ｒ１が最も弾性に優れ、弾力性保持部材Ｒ２は中間であり、弾力性保持部材Ｒ３は最も弾性に劣り、硬度が高い。
【００３３】
弾力性保持部材Ｒ１でモールドされたカールバネ部材２’Ａ、弾力性保持部材Ｒ２でモールドされたカールバネ部材２’Ｂ、弾力性保持部材Ｒ３でモールドされたカールバネ部材２’Ｃそれぞれの圧入孔に内側部材１を圧入し、それらカールバネ部材２’Ａ、２’Ｂ、２’Ｃが微小な間隔で又は接触するように位置させる。そして、弾力性保持部材Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３はその外壁面が外側部材３の内壁面３ｉに当接する又はその内壁面を軽く加圧するように、外側部材３内に収められる。
【００３４】
かかる構造の振動減衰型トルク伝達機構６００は、特に、図面右側から放射方向の衝撃力を受けた場合に有効に衝撃力の減衰を行う。図面右側からの放射方向の衝撃力を受けたとき、蓋部材５があっても、その中央孔５Ａと不図示のシャフトとの間には遊びが存在するから、そのシャフトにかかる衝撃力によって内側部材１はその右側が最も大きく振動するので、衝撃力はカールバネ部材２’Ｃを介して弾力性保持部材Ｒ３に最も大きな割合でかかり、次に大きな力がカールバネ部材２’Ｂを介して弾力性保持部材Ｒ２にかかり、最も小さい力がカールバネ部材２’Ａを介して弾力性保持部材Ｒ１にかかる。したがって、図面右側からの放射方向の衝撃力に対して弾力性保持部材Ｒ３、Ｒ２、Ｒ１が有効に働いて、その衝撃力を効果的に減衰する。この振動減衰型トルク伝達機構６００は、図面右側に不図示の駆動源が結合される場合に効果的である。
【００３５】
以上述べた実施形態では、中間部材が１〜３個のもので述べたが、２個又は４個以上であっても勿論よい。また、中間部材２として、例えば図２で示したカールバネ部材２’Ａの両端をＭ、Ｎとする、ある間隔をもって平行する一対の回り止部２’ａの長さをほぼ等しくし、それらを図示しないネジとナットとをもって適当に締め付けて、内側部材１と中間部材２との間の回転トルクの調整を行えるようした対称型のバネ部材でもよい。この場合には他のカールバネ部材２’Ｂ、２’Ｃについても同様な構造の対称型のバネ部材である。つまり、中間部材は、シャフトなどのような内側部材との間に所望の回転トルクを発生するものならばいずれの構造のものでも構わない。
【００３６】
図示しないが、外側部材３の収納空洞４は一方側から他方側に向かって径が次第に小さくなるような傾斜をもつ構造にし、中間部材２の弾力性保持部材Ｒの厚みが外側部材３の収納空洞４の前記傾斜に合致した傾斜で一方側から他方側に薄くなる構造であっても構わない。この場合には、外側部材３の収納空洞４にその径の大きな側から中間部材２を装着することによって、容易に中間部材２を外側部材３の収納空洞４を形成する壁面に密着させることができる。前述したカールバネ部材又はコイルなどを複数個用いる場合には、これら複数個を同時に一体的に弾力性保持部材Ｒでモールドするのが都合がよい。
【００３７】
なお、弾力性保持部材Ｒは予め外側部材３の内壁面形成されていても良いし、あるいは中間部材２と外側部材３との間に充填されたり、又は詰め込まれていてもよい。
以上の実施形態では、いずれも振動減衰型トルクヒンジについて述べたが、まったく同様にして振動減衰型トルクリミッタとしても用いることができる。
また、必要に応じて、前記中間部材は、前記非対称型のカールバネ部材、前記対称型のバネ部材、前記多角形状バネ部材、前記トルク発生部材の内のいずれか２個以上の部材を組み合わせて構成されても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】発明に係る実施形態１の振動減衰型トルク伝達機構１００を説明するための斜視図である。
【図２】発明に係る実施形態２の振動減衰型トルク伝達機構２００を示す図面である。
【図３】振動減衰型トルク伝達機構２００に用いられる外側部材を示す図である。
【図４】発明に係る実施形態３の振動減衰型トルク伝達機構３００を説明するための図面である。
【図５】本発明の実施形態４に係る振動減衰型トルク伝達機構４００を示す図である。
【図６】本発明の実施形態５に係る振動減衰型トルク伝達機構５００を示す図である。
【図７】本発明の実施形態６に係る振動減衰型トルク伝達機構６００を示す図である。
【符号の説明】
【００３９】
１・・・内側部材（シャフト又は内輪部材）
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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