導入
用途に適したロータリーダンパーを選択するには、いくつかの要素を慎重に検討する必要があります。トルクが不足しているダンパーを選択すると、制御不能な閉鎖動作や騒音が発生します。トルクが過剰なダンパーを選択すると、部品が適切に閉鎖しない可能性があります。サイズや取り付け方法が間違っていると、設計上の不必要な問題が生じる可能性があります。
以下の手順に従うことで、ロータリーダンパーの選定プロセスを進めることができます。
ロータリーダンパーを選定する前に、まずロータリーダンパーとは何か、そしてどのように動作するのかを理解しておくと良いでしょう。 ロータリーダンパーとは.
ステップ1 — 動作タイプを確認する
まず最初に、アプリケーションが回転運動を伴うことを確認する必要があります。回転ダンパーは、軸を中心に回転または旋回する部品を制御するように設計されています。
代表的な用途としては以下のようなものがあります。
●蓋とフリップカバー
●便座のソフトクローズ機構
●自動車のグローブボックス、アームレスト、カップホルダー
●キャビネットの扉と家具の蓋
●家電製品のカバーと操作パネル
回転式ダンパーは、一般的に、引き戸、引き出し、プッシュプル機構などの直線運動には適していません。
アプリケーションの動作が主に直線的な場合は、リニアダンパーの方が適している可能性があります。
どのモーションコントロールソリューションが機構に適しているか不明な場合は、以下を参照してください。リニアダンパーとロータリーダンパー:どちらを選ぶべきか.
ステップ2 — 適切なロータリーダンパーの種類を選択する
アプリケーションが回転運動を使用していることを確認したら、次のステップは、その機構に最適な回転ダンパー構造を特定することです。
回転式ダンパーには様々な種類があり、それぞれ異なるトルク要件、回転角度、減衰方向、設置スペース、および機械的なレイアウトに適しています。
●ベーンダンパー
ベーンダンパーこれらは、回転角度が制限され、制御された一方向の減衰が求められる用途、例えば便座の蓋、家電製品のカバー、その他のヒンジ機構などで一般的に使用されます。
● ディスクダンパー
ディスクダンパーこれらは通常、より大きな減衰能力が必要とされる用途、または座席システム、医療機器、その他の高負荷機構など、より大型で重量のある回転部品を伴う用途に選ばれます。
製品シリーズによっては、ディスクダンパーは一方向または双方向の減衰機能を提供する場合があります。
● ギアダンパー
ギアダンパー回転運動を伝達するために外部ギアを使用し、正確かつ安定した速度制御を必要とするコンパクトな機構に最適です。
これらは、自動車の内装、電子機器、その他スペースに制約のある機構などで一般的に使用されています。
● ミニバレルダンパー
ミニバレルダンパーコンパクトな円筒形構造を持ち、設置スペースが限られている場所で役立ちます。
これらは、小型の回転制振ソリューションが必要とされる、小型自動車、家具、家電製品、電子機器の機構などで一般的に使用されています。
これら4つのタイプは、トルク範囲、回転角度、減衰方向、サイズ、および適用用途が異なります。これらの仕様の詳細な比較については、以下を参照してください。回転式ダンパーの種類:ディスク式、ギア式、バレル式、ベーン式について解説.
ステップ3 — 必要なトルクを決定する
適切な減衰トルクを選択することは、ロータリーダンパーの選定において最も重要なステップの一つです。
減衰トルクが低すぎると、部品が速く動きすぎたり、動作終了時に過剰な衝撃が発生したりする可能性があります。トルクが高すぎると、機構が固く感じられたり、意図したとおりに動かなかったりする可能性があります。
必要なトルクは、次のような要因によって決まります。
●可動部品の質量
●重心の位置
●重心と支点間の距離
●開口角度
●希望する移動速度
基本的なトルク計算
重心が支点と外縁のほぼ中間にある、均等に重量が分散された蓋またはパネルの場合、最大静荷重トルクは次のように推定できます。
T = M × g × L ÷ 2
どこ:
●T= 負荷トルク (N·m)
●M=可動部品の質量(kg)
●g=重力加速度、約9.8 m/s²
●L= 支点から外縁までの総距離 (m)
例
蓋に次のような特徴があるとします。
●質量:1.5kg
●支点から外縁までの長さ:0.4メートル
推定される最大静的負荷トルクは以下のとおりです。
T = 1.5 × 9.8 × 0.4 ÷ 2
T ≈ 2.94 N·m
この値は、適切な減衰トルクを選択するための出発点となる。
重心が部品の中央に位置していない場合は、全長の半分ではなく、支点から重心までの実際の距離を使用してください。
荷重トルクは、開口角度によっても変化する。多くのヒンジ付き蓋の用途では、蓋が水平に近い位置にあるときに重力トルクが最大となり、蓋が垂直に近づくにつれて減少する。
したがって、最終的なダンパーの選定にあたっては、希望する開閉速度、動作温度、設置形状、および選定したダンパーのトルク特性も考慮する必要があります。
重要な用途においては、設計を最終決定する前に、選択したモデルを実際の機構でテストしてください。
ステップ4 — 減衰方向を選択する
必要なトルクを決定した後、アプリケーションが回転方向の一方に減衰を必要とするのか、それとも両方向に減衰を必要とするのかを確認してください。
一方向減衰
一方向回転ダンパーは、主に一方向への減衰を提供し、反対方向への抵抗はほとんど、あるいは全くありません。
これは、動作の一部分だけを制御する必要がある場合に便利です。例えば、蓋はゆっくりと閉まり、開けるときはより自由に動くようにしたい場合などに役立ちます。
双方向ダンピング
双方向回転ダンパーは、回転方向の両方において減衰抵抗を提供する。
これは、開閉動作の両方を制御する必要がある機構に適しています。
適切な減衰方向は、機構の動作目的によって異なります。特定のダンパーモデルを選択する前に、この要件を確認してください。
ステップ5 - インストール要件を確認する
ダンパーの種類、トルク、減衰方向を確認した後、選択したダンパーが機構に適切に組み込めるかどうかを確認してください。
●インストール手順
ダンパーの設計によっては、設置方向によって減衰性能が影響を受ける場合があります。回転式ダンパーの中には、水平、垂直、または斜めに設置できるものもありますが、設置可能な方向は必ず選択したモデルの仕様書で確認してください。
●取り付けと動作伝達
ダンパーは、回転運動が正しく伝達されるように、可動部品に機械的に接続されている必要があります。
製品の種類によっては、シャフト、ギア、直接接続、またはその他の機械的伝達構造によって実現される場合があります。
設置時には、ダンパーの性能や耐用年数に影響を与える可能性のある過度のずれ、半径方向の荷重、軸方向の荷重、または衝撃を避ける必要があります。
●取り付けスタイル
回転式ダンパーには、インサート式、フランジ式、埋め込み式、シャフトマウント式、ギア駆動式など、さまざまな取り付け方法が用いられます。
取り付け方法が、製品の既存の構造および組み立て方法と互換性があることを確認してください。
●設置スペースと回転角度
ダンパー本体、取り付け部、および機構に必要な全可動範囲を確保するための十分なスペースがあることを確認してください。
また、選択したモデルが、指定された動作範囲を超えずに、必要な回転角度をサポートしていることを確認してください。
ステップ6 — 環境条件を考慮する
動作環境は、制振性能と製品の耐久性の両方に影響を与える可能性があります。回転式ダンパーを選定する前に、実際の使用環境におけるダンパーの挙動を確認してください。
●動作温度
温度は減衰液の粘度に影響を与え、その結果、減衰トルクが変化する可能性がある。
アプリケーションが大きな温度変化にさらされる場合は、選択したモデルが想定される動作温度範囲に適しており、その条件下で許容できる制振性能を発揮することを確認してください。
●使用頻度と耐用年数
その機構が想定される耐用期間中にどのくらいの頻度で作動するかを考慮してください。
開閉サイクルが頻繁に発生する用途では、使用頻度の低い製品よりも高い耐久性が求められる場合があります。サイクル寿命が重要な場合は、選択したモデルの耐久性仕様を確認してください。
●湿気、ほこり、化学物質への曝露
湿気、粉塵、洗浄剤、化学薬品、その他の環境条件にさらされる用途では、特定の材料、密閉構造、または耐腐食性構造が必要となる場合があります。
これらの要件は、選択したダンパーの仕様と照らし合わせて確認する必要があります。
●規制および材料要件
最終製品が特定の規制要件または材料適合要件を満たす必要がある場合は、選択したダンパーとその材料が、意図する用途および対象市場の要件を満たしていることを確認してください。
製品シリーズやプロジェクト要件によっては、RoHS指令に準拠した材料や、用途に応じた材料オプションが利用できる場合があります。
ロータリーダンパー選定チェックリスト
回転式ダンパーを選定する前に、以下の点を確認してください。
●その動きは直線運動ではなく回転運動ですか?
●どの回転ダンパー構造が機構に最適ですか?
●必要な減衰トルクはどれくらいですか?
●一方向制振と双方向制振のどちらが必要ですか?
●必要な回転角度はどれくらいですか?
●設置スペースは十分ありますか?
●ダンパーはどのように機構に接続されるのでしょうか?
●どのような動作温度および環境条件にさらされますか?
●耐久性、材質、または法令遵守に関する特定の要件はありますか?
●選択したモデルは、実際の機構でテスト済みですか?
これらの要素を総合的に考慮することで、トルクのみに基づいてダンパーを選定するよりも、より信頼性の高い結果が得られるでしょう。
適切なロータリーダンパーを見つける
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投稿日時:2023年4月18日
