JP2002272054A - 電動機の防振装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電動機の固定子鉄心から発生する電磁振動
が、電動機を使用する機器に及ぶのを抑制する。 【解決手段】 電動機１を、その軸方向の両端部に取付
けたリング状の防振ゴム２１を介して取付枠体１０に取
付・支持するようにした防振装置において、前記リング
状の防振ゴム２１は、防振ゴム２１とケース２，２ａ底
面との間に、前記防振ゴム２１が遊嵌できる空間ａを有
して、前記ケース２，２ａの底面に外方に向けて凸設し
た軸受挿入筒３，３ａの外周に取付け、前記防振ゴム２
１にて電動機１の固定子鉄心１ｂから発生する電磁振動
を良好に吸収可能とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、空気調和
機（エアコンディショナー）等の電気機器に使用するフ
ァン用電動機の防振装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】今日、エアコンディショナー等機器内部
に電動機を直接組込んだ家庭用電気機器が種々普及して
きており、これらの電気機器においては、家庭生活環境
と密接に関係しているため、低騒音，低振動であること
が厳しく要求されている。前記騒音や振動の発生源は、
電動機の固定子鉄心と回転子との間の狭隘な間隙の不均
一に伴い発生する電磁力による振動や、回転子のアンバ
ランスによって生ずる振動が一般的であるが、これらは
原因が特定されているので、是正処置はある程度可能で
ある。しかし、電動機の運転中に固定子鉄心から発生す
る電磁振動は、機械的な加工処理による是正処置が難し
く、前記電磁振動は固定子鉄心からケースに伝播し、こ
のケースに設けた取付部を経て更に電動機を具備する電
気機器に伝播され、電気機器の一部を共振させて騒音を
発生する場合が大半である。このため、最近では、電動
機を内蔵したエアコンディショナー等電気機器の騒音，
振動を低減するために、例えば、電動機のケースに設け
た軸受挿入筒の外周にリング状の防振ゴムを嵌着し、こ
の防振ゴムを介して電動機を電気機器に取付けるように
していた。

【０００３】前記騒音，振動を低減するための防振ゴム
を取付けた電動機の一例を図６ないし図７により説明す
る。図６において、１は電動機、２，２ａは鋼板等をプ
レス等により椀状に成形して巻線１ａを巻回した固定子
鉄心１ｂを嵌着して収容するための一対のケースで、こ
れらケース２，２ａの軸方向の底面中央部には、回転子
４の回転子軸４ａに圧入した軸受５を収容するための軸
受挿入筒３，３ａが、ケース２，２ａと一体的に押出成
形されており、前記ケース２，２ａは、固定子鉄心１ｂ
を嵌着収容した状態で止ネジｂにて固定される。６は前
記ケース２，２ａの軸受挿入筒３，３ａの外周に取付け
るための防振ゴムで、図６，７に示すように、リング状
に形成されて、その内，外周面に配置した内側リング
７，外側リング８との間に、例えば、加流接着手段等に
より挟着されて抜脱不能に取付けられている。

【０００４】そして、前記内・外両リング７，８間に挟
着保持された防振ゴム６をケース２，２ａの軸受挿入筒
３，３ａに取付ける場合は、図７に示すように、防振ゴ
ム６の１側面に突設したリング状の肉厚な当接鍔９をケ
ース２，２ａ側に相対向させて、前記軸受挿入筒３，３
ａの外周に内側リング７を介してプレス等の図示しない
圧入手段を用いて嵌着することにより取付ける。

【０００５】次に、前記のようにして防振ゴム６をケー
ス２，２ａの軸受挿入筒３，３ａに取付けたら、電動機
１を図６，７に示すように、金属板をコ字状に曲折した
取付枠体１０の曲折片１１ａ，１１ｂ上端の弧状部に、
前記外側リング８をその周溝８ａを介して乗載する。つ
づいて、図６，７に示すように、防振ゴム６の外周に外
側リング８を介して前記外側リング８の上半分を囲繞す
るような状態で、一対の弧状の固定金具１２，１２を、
前記外側リング８にその周溝８ａを介して被せる。

【０００６】この後、前記固定金具１２，１２の下方端
側に穿孔した窓孔１２ａ，１２ａに、電動機１を乗載す
る取付枠体１０の曲折片１１ａ，１１ｂ両端に形成した
図６に示す爪部１３を係止させ、かつ、前記固定金具１
２，１２の上方端側に設けた鍔片１２ｂ，１２ｂ同士を
ネジｃとナットｄを用いて締着することにより、防振ゴ
ム６を外側リング８を介して取付枠体１０と固定金具１
２，１２との間で挟持し、電動機１を取付枠体１０に固
定する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】そして、電動機１を駆
動すると、回転子４を回転させるための磁束を生成させ
る固定子鉄心１ｂからは、巻線１ａへの通電によって生
じる電磁振動が発生し、この振動は固定子鉄心１ｂ→ケ
ース２，２ａ→防振ゴム６→軸受５，５→軸受挿入筒
３，３ａ→固定金具１２，１２→取付枠体１０を介して
電動機１を取付けた図示しない電気機器に伝播し、この
電気機器を共振（共鳴）させて電気機器から不快な騒音
が発生する。この際、前記電磁振動は、発生源である固
定子鉄心１ｂから電気機器に至る途中で防振ゴム６によ
ってある程度吸収される。

【０００８】しかし、防振ゴム６はその形状が図８に示
すように、外側リング８の幅寸法より広くした肉厚な胴
部ｅと、この胴部ｅからケース２，２ａの底面側に突出
させて胴部ｅと一体的に形成した当接鍔９とからなり、
胴部ｃの上端側縁と前記当接鍔９は、それぞれ防振ゴム
６を内・外リング７，８を介して軸受挿入筒３，３ａに
装着することにより、ケース２，２ａの底面と当接する
ように構成されている。

【０００９】この結果、電動機１の駆動によって固定子
鉄心１ｂから発生する電磁振動は、前記のように、固定
子鉄心１ｂから直接ケース２，２ａに伝播し、前記ケー
ス２，２ａに伝播した電磁振動は、そのまま防振ゴム６
の上端側縁や当接鍔９を介して防振ゴム６に伝播してあ
る程度吸収緩和された状態で、固定金具１２，１２から
取付枠体１０に伝播することになる。

【００１０】前記電動機１の運転によって発生する固定
子鉄心１ｂからの電磁振動は、大部分が防振ゴム６によ
って吸収緩和されると思われるが、実際に図７に示す電
動機１を実機、例えば、エアコンディショナーの図示し
ない室内機に取付けた場合、防振ゴム６の有・無によっ
て騒音の度合は、当然差異があるものの、実際に防振ゴ
ム６を具備しているにもかかわらず、かなりの騒音が室
内機より発生していた。

【００１１】前記室内機からの騒音は、電動機１自体を
防振ゴム６を介して取付枠体１０に取付けて使用するた
め、電動機１は使用機器に直付けされていないにもかか
わらず発生していることから、防振ゴム６における電磁
振動の吸収性に起因していると思われる。即ち、防振ゴ
ム６はその一部がケース２，２ａと直接当接しており、
しかも、防振ゴム６自体容積が比較的大きく、かつ、前
記ケース２，２ａと内・外リング７，８との間で挟圧保
持されていることにより、柔軟性に欠けこの結果、電磁
振動の吸収緩和に乏しく、これらの点が騒音抑制を阻む
大きな要因になっているのではないかと考えられる。

【００１２】そこで、図１０に示すように、振動を人工
的に作り出して図８に示す防振ゴム６を用いた電動機１
における振動の伝達率を測定した。この場合、図１０に
示すように、振動の伝達率を測定する機器として、例え
ば、公知のインパルスハンマー（振動の発生）１４と、
電動機１に伝わる振動を検出する加速度ピックアップ１
５と、加速度ピックアップ１５にて検出した振動を電気
的に分析し、これを所要の周波数帯毎に変換して前記振
動の伝達率を波形に表示可能とした周波数分析装置１６
とからなる。

【００１３】そして、前記インパルスハンマー１４，加
速度ピックアップ１５は、例えば、内部に圧電素子を備
え、この圧電素子に機械的な歪みを与えることにより、
圧電素子の電極に加速度に比例した電圧が発生する。前
記圧電素子から出力される電圧を事前に設定した電圧−
周波数変換機能を具備し、かつ、前記変換されたデータ
を演算処理等を実施し、周波数分析装置１６の表示画面
１６ａに、所要の周波数帯毎における振動の伝達率を波
形図で表示し、この表示された波形図を読み取ることに
より、各周波数帯における振動の伝達率を容易に把握す
ることができるものである。

【００１４】一般に、電動機１の駆動によって発生する
固定子鉄心１ｂからの電磁振動は、電源周波数の約２倍
（５０Ｈｚ電源地域では１００Ｈｚ，６０Ｈｚ電源地域
では１２０Ｈｚ）となったところで発生していることは
よく知られている。図８に示す防振ゴム６を用いた電動
機１において、図１０に示すように、インパルスハンマ
ー１４にて電動機１に打撃し、その打撃によって生じる
人工的な振動の伝達率を測定することにした。

【００１５】即ち、インパルスハンマー１４にて電動機
１の外側からケース２，２ａを打撃すると、その打撃に
よって発生した振動は、ケース２，２ａ→防振ゴム６→
軸受５，５→軸受挿入筒３，３ａ→固定金具１２，１２
→取付枠体１０に伝播し、加速度ピックアップ１５にて
振動に相当する電圧が検出され、その検出電圧は周波数
分析装置１６に送出される。一方、インパルスハンマー
１４にてケース２，２ａを打撃したときに生じる振動加
速度も電圧に変換されて、前記周波数分析装置１６に入
力される。

【００１６】周波数分析装置１６は、前記インパルスハ
ンマー１４から出力される電圧と、加速度ピックアップ
１５から検出して出力される電圧との電位差を事前に設
定した演算処理の条件下で演算処理し、かつ、その演算
処理値を更に所要周波数毎にデータ処理を施し、表示画
面１６ａに所要の周波数帯における振動の伝達率（マグ
ニチュード、以下ＭＡＧという）を波形の状態で表示す
る。

【００１７】図１１は図８に示す防振ゴム６を使用した
電動機１において、伝達率（ＭＡＧ）を測定した結果を
示すもので、振動は周波数が１２０（Ｈｚ）を過ぎた時
点から順次低減していることが読みとれる。これは、図
８に示す防振ゴム６を使用しても、振動の伝達率（ＭＡ
Ｇ）は、１２０（Ｈｚ）付近が最大で、以降周波数帯が
順次大きくなるにつれて低減していることが判る。

【００１８】前記人工的な振動を作り出してその伝達率
を測定した結果、図８に示す形状の防振ゴム６を使用し
ても、振動は周波数が１２０（Ｈｚ）を過ぎた時点から
順次低下するため、電動機１が取付枠体１０を介して取
付けられた図示しない電気機器においては、振動の減衰
効果は余り期待できず、防振ゴム６を具備しているにも
かかわらず、依然として１００（Ｈｚ）付近で振動が伝
達されることになるため、前記振動が電気機器と共振し
て騒音を良好に低減させるには到らなかった。前記振動
が余り低減できない理由としては、防振ゴム６自体がケ
ース２，２ａ底面に挟圧された状態で取付けられること
により、弾力性が劣化し、これが剛体としての役目を果
すことにより、振動の吸収が鈍化するのではないかと考
える。

【００１９】本発明は、前記の種々な問題に鑑み、防振
ゴムによる電磁振動の吸収緩和を良好に行い、前記電磁
振動の伝達を抑制可能とした電動機の防振装置を提供す
ることを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明は、電動機をケー
スの軸方向の両端部に取付けたリング状の防振ゴムを介
して取付枠体に取付・支持するようにした防振装置にお
いて、前記リング状の防振ゴムは、防振ゴムとケース底
面との間に、前記防振ゴムが遊嵌できる空間を有して、
前記ケースの底面に外方に向けて凸設した軸受挿入筒の
外周に取付けるようにしたことを特徴とする。

【００２１】また、本発明において、前記リング状の防
振ゴムは、その外周面の幅寸法と同幅寸法で形成した外
側リングと外周面の幅寸法より広幅な内周面の幅寸法と
同幅寸法にて形成した内側リングとの間に挟着して、ケ
ースの軸受挿入筒の外周面に内側リングを介して取付け
るようにしたことを特徴とする。

【００２２】更に、前記発明において、前記リング状の
防振ゴムは、その内周面に薄肉状となしたリング状の鍔
縁をケース側に突出させて前記内周面と一体的に形成し
たことを特徴とする。

【００２３】本発明は、電動機を、２つ割したケースの
それぞれの底面側に取付けたリング状の防振ゴムを介し
て取付枠体に取付けるようにした防振装置において、前
記防振ゴムは、ケース底面との間に前記防振ゴム自体を
遊嵌できる空間を保ってケース底面に設けた軸受挿入筒
に、内・外リングに介挿した状態で取付けるようにした
ので、防振ゴム自体は従前のようなケース底面との当接
が回避できるため、防振ゴムは剛性に乏しく弾性力を良
好に維持して電磁振動を良好に吸収緩和させることが可
能となり、この結果、電磁振動が電動機から電気機器に
伝播するのを円滑に抑制し、電気機器が電磁振動により
共振して発生する騒音を確実に低減することができる。

【００２４】また、前記防振ゴムは、その内周面側に薄
肉状の鍔縁をケース底面側に突出させて形成したので、
即ち、防振ゴム自体を、その外周面の幅寸法より、内周
面の幅寸法を大きくして内側リングへの装着度合を外側
リングに比べて大きくしたので、防振ゴムはその胴部の
肉厚寸法を従前より半減させても、前記薄肉な鍔縁の存
在により、前記弾力性の維持と相まって、内側リングへ
の取付面積の拡大が図れ、これにより防振ゴム自体を迅
速・容易に、かつ、抜脱することなく内・外リングの間
に挟着保持できるという利点も備えている。その上、防
振ゴムの小形軽量化に伴い、防振装置自体の経済的な製
造を可能とする。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図１ない
し図５により説明する。なお、図１，４において、図
６，７，１０に示す符号と同一符号は、同一部品を示す
が、本発明と従来技術との相違は、電動機１からの電磁
振動を取付枠体１０に伝播するのを抑制する防振ゴム２
１の構造である。

【００２６】即ち、本発明の防振装置２０に使用する防
振ゴム２１は、図２，３で示すように、外周面側は外側
リング８の幅寸法と同幅寸法となし、内周面側は外側リ
ング８より幅寸法を幅広に形成した内側リング７と同幅
寸法で形成されており、前記外側リング８と内側リング
７との間に、加流接着手段により挟着され抜脱不能に取
付けられている。

【００２７】そして、前記防振ゴム２１の内周面側に
は、内側リング７の幅寸法に合わせて、薄肉状となした
リング状の鍔縁２２が、前記防振ゴム２１の胴部２１ａ
と一体的に形成されて、ケース２，２ａの底面側に向け
て突出されている。

【００２８】前記防振ゴム２１の内，外周面に図２に示
すように、防振ゴム２１を挟持するようにして内・外側
リングを装着した後、前記防振ゴム２１をケース２，２
ａの軸受挿入筒３，３ａに、それぞれ内側リング７，７
を介して挿着する。

【００２９】前記防振ゴム２１を軸受挿入筒３，３ａに
内側リング７を介して装着すると、図１〜３に示すよう
に、防振ゴム２１は、ケース２，２ａの底面との間に空
間ａを有して、前記ケース２，２ａと当接することな
く、内・外リング７，８に挟着されている。そして、前
記空間ａの大きさは、図１から概略把握できるように、
防振ゴム２１をもう一個分介挿できる程度の大きさの空
隙が形成されている。

【００３０】前記ケース２，２ａ底面と防振ゴム２１の
胴部２１ａとの間に空間ａを形成すると、防振ゴム２１
は図１に示すように、ケース２，２ａとは直接接触する
ことがなくなる。このことは、防振ゴム２１自体が、従
来のように、ケース２，２ａの底面と当接させるべく、
胴部ｅの幅寸法を大きくして当接鍔９を設けるように形
成した場合、防振ゴム６をケース２，２ａ底面に、直
接、かつ、強く接触させるようにすると、防振ゴム６は
もともと備えている固有の弾性力の減退を招くことが見
受けられる。

【００３１】また、防振ゴム６を軽く押圧させたような
状態でケース２，２ａ底面と当接させるようなときは、
弾性力の減退に大きな変化は見られないが、防振ゴム６
自体は、ケース２，２ａ底面と内，外リング７，８との
間に挟持されて取付けられているので、結果的に電磁振
動を良好に吸収することは難しい。即ち、防振ゴム６自
体が剛体に囲まれて弾力性を逃避させることが難しく、
電磁振動の一部は吸収できるものの、大部分は防振ゴム
６を中継点のような形で通過し、取付枠体１０に伝播さ
れることになる。

【００３２】しかし、本発明においては、防振ゴム２１
は、図１〜３に示すように、従来の防振ゴム６の約半分
の大きさにもかかわらず、ケース２，２ａとは直接当接
することなく、内・外リング７，８の間に良好に挟持さ
れて、ケース２，２ａの軸受挿入筒３，３ａに支持され
ている。

【００３３】この結果、電動機１の駆動により、固定子
鉄心１ｂから発生する電磁振動は、ケース２，２ａ→軸
受５，５→軸受挿入筒３，３ａ→防振ゴム２１→固定金
具１２，１２→取付枠体１０に伝播する。しかし、この
場合、防振ゴム２１は図１に示すように、その胴部２１
ａの左右方向には何等の障害物も存在せずフリーである
ため、電磁振動を吸収した場合、防振ゴム２１は半径方
向を内，外リング７，８により保持されているので、吸
収力は多少低下するものの、左右方向は全くのフリーで
あるので、弾性力が良好に作用して電磁振動の吸収力を
非常に高めることになる。従って、防振ゴム２１は自ら
の機能を十分に果すことが可能となるため、電磁振動が
取付枠体１０に伝播するのを確実に抑制することができ
る。

【００３４】前記の減音効果を確認する上で、図４に示
すように、電動機１に人工的な振動を生起させて、従前
の電動機（図１０参照）と同様に、振動の伝達率を測定
した。図４において、インパルスハンマー１４にて電動
機１を打撃すると、打撃により生じた振動は、取付枠体
１０に設けた加速度ピックアップ１５にて検出され、そ
の検出データは従前と同様に、周波数分析装置１６にて
分析され、その表示画面１６ａに図５で示すように、振
動の伝達率（ＭＡＧ）として表示される。

【００３５】図５に表示される振動の各周波数帯におけ
る伝達率を確認すると、電磁振動が生じやすいといわれ
ている１００（Ｈｚ）付近では、既に伝達率は降下して
いる。実際には７０（Ｈｚ）付近から下りはじめてい
る。即ち、本発明においては、１００（Ｈｚ）付近の周
波数帯においては、明らかに充分な減音効果が見られ
る。これは、例えば、周波数が１００（Ｈｚ）付近の伝
達率で確認することができる。図５に示す本発明の防振
装置（防振ゴム２１を使用した場合）の伝達率は、−２
０を切っている。因みに、従来の防振ゴム６を用いた防
振装置では、図１１において、周波数が１００（Ｈｚ）
付近では、伝達率は約−２ぐらいしか低下していない。

【００３６】即ち、本発明においては、従来の防振ゴム
６に比べ約１０倍以上伝達率（ＭＡＧ）が優れていると
いうことが判る。この伝達率が良いということは、電動
機１の運転中に発生する電磁振動を、従来の防振ゴム６
に比べ、約１０倍の吸収力で防振ゴム２１が吸音してい
ることが把握できるもので、これにより、電磁振動はそ
の大部分が防振ゴム２１に吸収される結果、取付枠体１
０への伝播が良好に低減でき、取付枠体１０を介して電
気機器に取付けられる電動機１の運転中に発生する電磁
振動により、電気機器からの騒音発生を確実に軽減する
ことが可能となった。

【００３７】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように、電動機
を２つ割したケースのそれぞれの底面側に取付けたリン
グ状の防振ゴムを介して取付枠体に取付けるようにした
場合、前記防振ゴムを、ケース底面との間で前記防振ゴ
ム自体が遊嵌できる空間を保ってケース底面の軸受挿入
筒に、内・外リングに介挿した状態で取付けるように構
成したので、前記防振ゴムは従前のようなケース底面と
の当接が良好に回避されているため、防振ゴムは剛体と
ならず、防振ゴム自体が備えている弾性力を確実に維持
して、電動機の固定子鉄心から発生する電動機駆動時の
電磁振動を吸収緩和させることが可能となり、この結
果、電磁振動が電動機から電気機器に伝播するのを良好
に抑制し、電気機器が電磁振動により共振して騒音が発
生するという問題を良好に抑制でき至便である。

【００３８】また、前記防振ゴムは、その内周面側に薄
肉状の鍔縁をケース底面側に突出させて設けたので、防
振ゴムはその胴部の肉厚寸法を従前より半減させても、
前記薄肉な鍔縁の存在により、前記弾力性の維持と相ま
って、内側リングへの取付面積の拡大が図れ、防振ゴム
自体を迅速・容易に、かつ、抜脱することなく内・外リ
ングの間に挟着保持できるという利点も備えている。し
かも、防振ゴムの小形軽量化により、防振装置自体を経
済的に製造できる利点もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の防振装置を具備した電動機の要部断面
図である。

【図２】本発明の防振装置に使用する防振ゴムの斜視図
である。

【図３】防振ゴムを切断して示す斜視図である。

【図４】本発明の防振装置において、振動の伝達率を人
工的に測定する事例の説明図である。

【図５】本発明の防振装置において、各周波数帯におけ
る振動の伝達率を示す波形図である。

【図６】防振装置を備えた電動機の正面図である。

【図７】従来の防振装置を備えた電動機の要部断面図で
ある。

【図８】従来の防振装置に使用する防振ゴムの斜視図で
ある。

【図９】同じく、防振ゴムを切断して示す斜視図であ
る。

【図１０】従来の防振装置において、振動の伝達率を人
工的に測定する事例の説明図である。

【図１１】同じく、従来の防振装置において、各周波数
帯における振動の伝達率を示す波形図である。

【符号の説明】

１ 電動機 １ｂ 固定子鉄心 ４ 回転子 ６，２１ 防振ゴム ７ 内側リング ８ 外側リング １０ 取付枠体 ２１ａ 胴部 ２２ 鍔縁

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電動機を、その軸方向の両端部に取付け
   たリング状の防振ゴムを介して取付枠体に取付・支持す
   るようにした防振装置において、前記リング状の防振ゴ
   ムは、防振ゴムとケース底面との間に、前記防振ゴムが
   遊嵌できる空間を有して、前記ケースの底面に外方に向
   けて凸設した軸受挿入筒の外周に取付けるようにしたこ
   とを特徴とする電動機の防振装置。
2. 【請求項２】 前記リング状の防振ゴムは、その外周面
   の幅寸法と同幅寸法で形成した外側リングと外周面の幅
   寸法より広幅な内周面の幅寸法と同幅寸法にて形成した
   内側リングとの間に挟着して、ケースの軸受挿入筒の外
   周面に内側リングを介して取付けるようにしたことを特
   徴とする請求項１記載の電動機の防振装置。
3. 【請求項３】 前記リング状の防振ゴムは、その内周面
   に薄肉状となしたリング状の鍔縁をケース側に突出させ
   て前記内周面と一体的に形成したことを特徴とする請求
   項２記載の電動機の防振装置。