联结器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于伺服马达的联结器，其能够提高速度增益控制、改善回应性， 且能够缩短趋稳时间。
【背景技术】
[0002] 在伺服马达中，经由联结器进行从驱动侧的旋转轴向被动侧的旋转轴的扭矩传 递。这种联结器由一对毂件、以及设在两毂件间的橡胶间隔件构成。作为橡胶间隔件，可采 用例如硅橡胶、聚氨酯橡胶、苯乙烯-丁二烯共聚物橡胶（SBR)等。这种橡胶间隔件被要求 须具有一定的刚性、可抑制因振动所导致的振幅、以及提高扭矩传递性能。
[0003] 在非专利文献1中，公开有这种伺服马达的课题。亦即，为避免共振，必须提高共 振角频率、远离输入角频率。然而在这种情况下，则必须至少提高作为机械系统代表的联轴 节（shaftcoupling)的扭转刚性。当遭遇到基于低扭转刚性的共振关系的情况下，须将控 制系统、特别是伺服马达的增益控制降低到不至于引起共振的水平，或是为了消除共振而 必须使用选择性带通滤波器。
[0004] 例如，当为了提高固有振动频率而将联轴节形成为高刚性化时，联轴节将变得大 型化，进而惯性力矩增大。然而在高速、高回应性的精密定位机构中，使用具有大惯性力矩 的联轴节，将对加速时间、减速时间及停止精度造成影响，难以进行该定位机构的控制。此 外，马达的容量也必须要为了联轴节，增大为比马达原本处理的作业所需大小还要大的容 量。也因为如此，能使用的联轴节的大小有其上限。
[0005] 现有技术文献
[0006] 非专利文献1 :「次世代精密定位技术」第359~361页，2000年4月25日，株式 会社富士科技系统发行。
【发明内容】
[0007] 发明所要解决的课题
[0008] 如非专利文献1中所记载，仅仅提高作为联轴节的联结器的扭转刚性，而使伺服 马达的速度增益控制上昇、提高回应性的作法有其上限。然而，除了联结器的扭转刚性以 外，并未揭示有与速度增益控制、或是回应性具有关联性的特性。
[0009] 本发明的目的在于提供一种能够提高速度增益控制、且能够缩短趋稳时间的联结 器。
[0010] 用于解决课题的手段
[0011] 为了达成上述目的，本发明的一方式提供一种联结器，该联结器具备：一对毂件， 由第1毂件及第2毂件构成，其中，所述第1毂件具有第1内端面及多个第1爪部，所述多个 第1爪部在圆周方向上隔着间隔而配置在该第1内端面上，且在第1毂件的轴线方向上突 出，在相邻的两个第1爪部之间设置有第1间隙，所述第2毂件具有第2内端面及多个第2 爪部，所述多个第2爪部在圆周方向上隔着间隔而配置在所述第2内端面上，且在第2毂件 的轴线方向上突出，在相邻的两个第2爪部之间设置有第2间隙，第1内端面及第2内端面 配置成相互对向，多个第1爪部分别配置在第2间隙，多个第2爪部分别配置在第1间隙； 以及，配置在第1内端面及第2内端面之间的橡胶间隔件；衰减比G与动态扭转弹簧常数 K的平方根K1/2的乘积为1. 3~12. 0。
[0012] 在上述联结器中，优选形成橡胶间隔件的橡胶材料的损耗正切tanS为0.2~ 1. 3〇
[0013] 在上述联结器中，优选在与一对毂件的轴线正交的截面中，多个第1爪部及多个 第2爪部的内周与外周之间的橡胶间隔件的截面积相对于在该截面中的多个第1爪部和多 个第2爪部以及多个第1爪部和多个第2爪部的内周与外周之间的橡胶间隔件的合计截面 积占20~50%。
[0014] 在上述联结器中，优选衰减比G为0.07~0.27。
[0015] 在上述联结器中，优选动态扭转弹簧常数K的平方根K1/2为12. 2~58. 3。
[0016] 发明效果
[0017] 所述衰减比G与动态扭转弹簧常数K的平方根K1/2之间的关系用衰减曲线表示， 动态扭转弹簧常数K的平方根K1/2越小，则衰减比G越大，而当动态扭转弹簧常数K的平 方根K1/2越大，则衰减比G越小。动态扭转弹簧常数K的平方根K1/2及衰减比G越大，则 表示在联结器中的回应性的速度增益控制越高。在本发明的联结器中，动态扭转弹簧常数 K的平方根K1/2与衰减比G的乘积为1. 3~12. 0。由此，能够一併增加动态扭转弹簧常数 K的平方根K1/2和衰减比G，能够有助于增益的提高。
[0018] 再加上由于联结器的衰减比G增大时衰减性提高，且动态扭转弹簧常数K的平方 根K1/2增大时刚性提高，因此能够抑制扭矩传递的延迟。
[0019] 据此，通过本发明的联结器，能够发挥这样的效果：能够提高速度增益控制，并且 还能够缩短趋稳时间。
【附图说明】
[0020] 图1是表示在本发明第1实施方式中的联结器的立体图。
[0021] 图2是表示在第1实施方式中的联结器的橡胶间隔件部分的剖视图。
[0022] 图3是表示在第1实施方式中的联结器的分解立体图。
[0023] 图4是表示动态扭转弹簧常数K的平方根K1/2与衰减比G之间的关系的图表。
[0024] 图5是表示在第2实施方式中的联结器的分解立体图。
[0025] 图6是表示在第2实施方式中的联结器的橡胶间隔件部分的剖视图。
[0026] 附图标iP,说明
[0027] 10…联结器、111…第1毂件、112…第2毂件、Ila…内端面、12,12a，12b…爪部、 13…橡胶间隔件、20…间隙、21…空间部、X…轴线。
【具体实施方式】
[0028] (第1实施方式）
[0029] 以下，依据图1~图4,详细说明将本发明具体化的第1实施方式。
[0030] 如图3所示，第1实施方式的联结器10的构成要素包含由第1毂件111和第2毂 件112构成的圆筒状的一对毂件。第1毂件111及第2毂件112分别具有内端面11a，它们 的内端面Ila配置成相互对向。在各内端面Ila上，沿圆周方向隔着等间隔而配置连结用 的三个爪部12。各爪部12在第1毂件111及第2毂件112的轴线X方向上突出。在第1 毂件111与第2毂件112之间，配置有作为联结器10的构成要素的橡胶间隔件13。在第1 毂件111及第2毂件112的中心部，形成有贯通于其轴线X方向的插通孔14。在橡胶间隔 件13中形成有与第1毂件111及第2毂件112的插通孔14连通的贯通孔15。
[0031] 如图1所示，联结器10构成为，在第1毂件111及第2毂件112中一方的插通孔 14内，插通有伺服马达等驱动侧的旋转轴16,在另一方的插通孔14中插通有被动侧的旋转 轴17,从而旋转轴17与旋转轴16连接。
[0032] 作为形成第1毂件111及第2毂件112的金属，采用铝（铝合金）、铸铁、钢材（不 锈钢）、铜合金等。作为形成橡胶间隔件的橡胶材料，则采用氟系橡胶、丙烯腈-丁二烯-共 聚物橡胶的氢化物（HNBR)、天然橡胶（NR)、苯乙烯-丁二烯共聚物橡胶（SBR)、氢丁二烯橡 胶（CR)、聚氨酯橡胶（U)、硅橡胶（Q)等。在这些橡胶材料之中，由硬度、衰减性等观点来判 断，则以氟系橡胶为佳。作为氟系橡胶，列举有偏二氟乙烯系橡胶（FKM)等。
[0033] 所述橡胶材料的损耗正切tanS以〇. 2~1. 3为佳，以0. 2~0. 7为更佳。损耗 正切tanS表示损耗剪切弹性系数与储藏剪切弹性系数之比，表示橡胶材料变形时橡胶材 料吸收的能量水平、也就是变换成热的水平。当该损耗正切tanS在上述范围内时，可更加 容易提尚联结器10的装减比G及刚性。
[0034] 联结器10的衰减比G较佳为0. 07~0. 27。衰减比G表示衰减特性的系数，在 衰减自由振动波形的振幅呈指数函数性地衰减，且取得相邻振幅比的对数的对数衰减率始 终形成一定值的情况下，由该对数衰减率计算得出衰减比G。当该衰减比G在上述范围内 的情况下，可将联结器10的振幅大小及刚性设定为较佳值。
[0035] 第1毂件111及第2毂件112的外端面设有被切除半圆筒状的缺口部11c。在这 些缺口部Ilc安装有紧固构件18。在第1毂件111及第2毂件112形成有沿着与轴线X正 交的方向延伸的一对通孔lib。在紧固构件18形成有一对螺孔18a。
[0036] 如图1及图3所示，驱动侧的旋转轴16插通至第