JP2008029175A

JP2008029175A - モータ用マウント

Info

Publication number: JP2008029175A
Application number: JP2006202184A
Authority: JP
Inventors: Takeaki Yoshikawa; 武明吉川
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 2006-07-25
Filing date: 2006-07-25
Publication date: 2008-02-07

Abstract

【課題】モータが固定される樹脂板の貫通孔およびその周囲にクリープ現象が起こらないモータ用マウントを提供する。
【解決手段】第１樹脂板１と第２樹脂板２との間に防振ゴム層３が介在し、これら第１および第２樹脂板１，２と防振ゴム層３とが一体化し、第１樹脂板１に、モータ固定用の金属製雄ねじを挿通させる貫通孔が形成され、この貫通孔に、筒状の金属製はとめ４が貫通した状態で内嵌され、上記貫通孔およびその周囲の第１樹脂板１の部分が補強されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、モータ用マウントに関するものである。

ＯＡ機器等における駆動部品の駆動源には、ステッピングモータ等のモータが使用されており、このモータは、モータ用マウントを介して、ＯＡ機器等に設けられているフレーム等に固定されている。上記モータ用マウントは、防振部材として用いられ、モータ作動時の振動や音を抑制している。このようなモータ用マウントとしては、従来より、２枚の金属板の間にゴム材を挟み、各金属板とゴム材とを接着剤で貼着してなる、金属板／接着剤／ゴム材／接着剤／金属板の積層構造を有するモータ用マウント、および、２枚の樹脂板の間に、接着剤を用いることなく、ゴム材を挟んで一体化してなる、樹脂板／ゴム材／樹脂板の積層構造を有するモータ用マウント（例えば、特許文献１参照）が提案されている。

そして、上記樹脂板を用いたモータ用マウントへのモータの取り付けは、金属製雄ねじを、モータ用マウントの一方の樹脂板（モータ側に位置決めされる樹脂板）に形成された貫通孔に挿通させ、モータに形成されている雌ねじ（金属部分）に締め付けることにより行われる。
特開平５−１６８１９３号公報

しかしながら、モータを固定している樹脂板の上記貫通孔およびその周囲の樹脂板部分では、上記金属製雄ねじの締め付けにより、その樹脂板の厚み方向に圧縮荷重がかかった状態にあり、モータの使用環境（温度等）によっては、その樹脂板にクリープ現象が起こり、上記貫通孔およびその周囲の樹脂板部分の厚みが薄くなる。このような状態になると、上記金属製雄ねじの締め付けが緩んでモータががたつき、モータ作動時の振動や音が大きくなるという問題が起こる。

本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、モータが固定される樹脂板の貫通孔およびその周囲にクリープ現象が起こらないモータ用マウントの提供をその目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明のモータ用マウントは、２枚の樹脂板の間に防振ゴム層が介在し、これら両樹脂板と防振ゴム層とが一体化し、上記両樹脂板の一方に、モータ固定用の金属製雄ねじを挿通させる貫通孔が形成され、この貫通孔に、筒状の金属製はとめが貫通した状態で内嵌され、上記貫通孔およびその周囲の樹脂板部分が補強されているという構成をとる。

すなわち、本発明のモータ用マウントを構成する樹脂板の一方に、金属製雄ねじを用いてモータを固定した状態では、その金属製雄ねじのねじ部が上記筒状のはとめの中空部を貫通し、金属製雄ねじの座面が上記はとめの一端面に当接している。そして、上記金属製雄ねじの締め付けによりかかる軸方向の荷重は、上記金属製はとめに軸方向にかかる。このため、上記金属製はとめの周囲の樹脂板部分には、厚み方向に圧縮荷重が殆どかからず、その部分のクリープ現象が防止される。その結果、上記金属製はとめの周囲の樹脂板部分では、厚みが薄くならず、金属製雄ねじの締め付けが長期にわたって緩まなくなる。

本発明のモータ用マウントは、樹脂板へのモータの固定に用いる金属製雄ねじを挿通する貫通孔に、筒状の金属製はとめが貫通した状態で内嵌されているため、上記金属製雄ねじの締め付けによる軸方向の荷重を、樹脂板ではなく、上記金属製はとめにかけ、そこで支受させることができる。これにより、モータを固定した樹脂板では、金属製はとめの周囲の樹脂板部分のクリープ現象（薄肉化）が防止され、金属製雄ねじの締め付けを長期にわたって維持することができるようになる。

特に、上記金属製はとめの形成材料が、上記金属製雄ねじよりも硬度が低い材料からなり、かつ、上記金属製はとめの内径が、上記金属製雄ねじのねじ部における谷の径以上外径以下の範囲内に設定され、上記金属製はとめが上記金属製雄ねじの螺合により雌ねじ化される場合には、その金属製はとめにおける雌ねじ機能の付加により、金属製雄ねじの締め付けをより強固にすることができる。

つぎに、本発明の実施の形態を図面にもとづいて詳しく説明する。但し、本発明は、これに限定されるわけではない。

図１（ａ），（ｂ）および図２は、本発明のモータ用マウントの一実施の形態を示している。この実施の形態のモータ用マウントは、平行な第１樹脂板１と第２樹脂板２との間に防振ゴム層３が介在し、これら第１および第２樹脂板１，２と防振ゴム層３とが一体化している。そのうち、第１樹脂板１は、モータ固定用であり、モータの固定に用いる金属製雄ねじ１０（図３参照）を挿通させる筒状の金属製はとめ４が貫通した状態で設けられている。また、第２樹脂板２は、モータを組み込む機器に設けられているフレーム３０（図３参照）等への固定用であり、その固定に用いるボルト２０（図３参照）を挿通させる貫通孔２ａが形成されている。さらに、モータ用マウント中心部には、モータ回転子軸Ａ（図３参照）を挿通させるための挿通孔５が、上記２枚の第１および第２樹脂板１，２および防振ゴム層３を貫通して同軸に形成されている。

より詳しく説明すると、モータ固定用の上記第１樹脂板１は、この実施の形態では、略四角形に形成されており、そのうちの一対の対角部分に、上記金属製はとめ４を内嵌させる貫通孔がそれぞれ１個ずつ（合計２個）形成され、もう一方の対角部分に、上記第２樹脂板２に形成されたボルト２０（図３参照）を挿通させる貫通孔２ａと同軸的に、貫通孔１ａがそれぞれ１個ずつ（合計２個）形成されている。そして、第１樹脂板１の中心部に、モータ回転子軸Ａ（図３参照）を挿通させるための上記挿通孔５の一端部を構成する貫通孔が形成されている。

上記筒状の金属製はとめ４は、筒状の一端が外方向に張り出した鍔部（フランジ部）４ａに形成され、他端が放射状に折り曲げられる割り足部４ｂに形成されている。そして、これら鍔部４ａと折り曲げられた割り足部４ｂとで上記第１樹脂板１を挟持することにより、その金属製はとめ４を内嵌させる貫通孔およびその周囲の第１樹脂板１部分を補強している。また、上記金属製はとめ４を第１樹脂板１の貫通孔に内嵌させる際には、金属製はとめ４の鍔部４ａは、特に限定されないが、上記金属製雄ねじ１０（図３参照）の座面が当接する側に位置決めされることが好ましい。すなわち、上記第１樹脂板１のうち、モータが固定される側とは反対側の面に上記鍔部４ａが位置決めされることが好ましい。さらに、金属製はとめ４が上記第１樹脂板１の貫通孔に内嵌されている状態では、金属製はとめ４が貫通孔に対して空回りしないよう、金属製はとめ４の上記割り足部４ｂは、第１樹脂板１にくい込んでいることが好ましい。

また、上記金属製はとめ４の内径は、その中空部を挿通する上記金属製雄ねじ１０（図３参照）のねじ部の外径よりも大きい値に設定されるか、またはねじ部における谷の径以上外径以下の範囲内に設定される。後者に設定される場合、その金属製雄ねじ１０（図３参照）のねじ部を金属製はとめ４の中空部に挿通させようとすると、ねじ部が金属製はとめ４の内周面に接触するため、そのねじ部を金属製はとめ４の中空部に挿通させるためには、金属製雄ねじ１０（図３参照）を回転させて金属製はとめ４の内周面に雌ねじを形成しながら挿通させる必要がある。その結果、上記金属製はとめ４の内周面に雌ねじが形成され、金属製はとめ４に雌ねじ機能を付加することができる。これにより、金属製雄ねじ１０（図３参照）の締め付けをより強固にすることができる。このような場合（上記後者に設定される場合）、金属製はとめ４の形成材料としては、特に限定されないが、上記金属製雄ねじ１０（図３参照）よりも低硬度の材料である真鍮，アルミニウム等が好ましい。この実施の形態における上記金属製はとめ４としては市販品を用いることができ、それにより、モータ用マウントを安価に製造することができる。

上記フレーム３０（図３参照）等への固定用の第２樹脂板２は、この実施の形態では、上記モータ固定用の第１樹脂板１の略四角形の一対の対角部分（金属製はとめ４が設けられている部分）が切り取られてなる略六角形に形成されており、もう一方の対角部分に、上記ボルト２０（図３参照）を挿通させる貫通孔２ａがそれぞれ１個ずつ（合計２個）形成されている。これら貫通孔２ａの、上記第１樹脂板１と対向する部分には、各貫通孔２ａと同軸的にナット２ｂが埋設されている。そして、第２樹脂板２の中心部に、モータ回転子軸Ａ（図３参照）を挿通させるための上記挿通孔５の他端部を構成する貫通孔が形成されている。

上記防振ゴム層３は、この実施の形態では、略円筒状に形成されており、その開口両端面がそれぞれ上記第１および第２樹脂板１，２と一体化している。そして、防振ゴム層３の略円筒状の中空部がモータ回転子軸Ａ（図３参照）を挿通させる上記挿通孔５の中間部を構成している。

このようなモータ用マウントを用いたモータの固定は、例えば、つぎのようにして行われる。

すなわち、図３に示すように、まず、モータ回転子軸Ａを、モータ用マウントの第１樹脂板１側から中心部の挿通孔５に挿通させ、そのモータ回転子軸Ａが突設しているモータＭの面に、第１樹脂板１の裏面を当接させる。ついで、第１樹脂板１の表面側から金属製雄ねじ１０のねじ部を金属製はとめ４に挿通させ、モータＭに形成されている雌ねじに締め付ける。つぎに、モータ回転子軸Ａを、モータＭを組み込む機器のフレーム３０に形成された第１貫通孔３１に挿通させ、第２樹脂板２の表面を上記フレーム３０の表面に当接させる。そして、この状態でフレーム３０の裏面側からボルト２０のねじ部を、フレーム３０に形成された第２貫通孔３２に挿通させ、第２樹脂板２に埋設されているナット２ｂに締め付ける。このようにして、モータＭを上記モータ用マウントを介してフレーム３０に固定することができる。

つぎに、上記モータ用マウントを構成する第１および第２樹脂板１，２ならびに防振ゴム層３の形成材料等について説明する。

第１および第２樹脂板１，２の形成材料は、モータ用マウント用として使用できれば、特に限定されるものではないが、強度が高く、加工性も優れる観点から、ポリアミド樹脂が好ましい。そのポリアミドの具体例としては、ナイロン６，ナイロン６６，ナイロン６１０，ナイロン６１２，ナイロン１１，ナイロン１２，ナイロン４６，ナイロン６とナイロン６６との共重合体，芳香族ナイロン，非晶質ナイロン等があげられる。これらのなかでも、剛性および耐熱性が特に良好な点で、ナイロン６、ナイロン６６、芳香族ナイロンが好ましい。なお、必要に応じて、ガラス繊維，炭素繊維，金属繊維，ウィスカー，粘度鉱物等を配合して補強してもよい。

防振ゴム層３の形成材料は、モータ用マウント用として防振効果を奏すれば、特に限定されるものではないが、第１および第２樹脂板１，２の形成材料に上記ポリアミド樹脂を用いる場合には、加硫により第１および第２樹脂板１，２との化学的接着が強固になり、接着剤を不要にできる観点から、ジエン系ゴムまたはメチレン基を有するゴム（Ａ成分）と、加硫剤（Ｂ成分）と、レゾルシノール系化合物（Ｃ成分）と、メラミン系樹脂（Ｄ成分）とを主成分とするゴム組成物が好ましい。ここで、主成分とは、ゴム組成物全体の過半を占める成分のことをいい、ゴム組成物全体が主成分のみからなる場合も含める趣旨である。

上記Ａ成分のジエン系ゴムとしては、特に限定されるものではなく、具体的には、天然ゴム（ＮＲ），ブタジエンゴム（ＢＲ），スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ），イソプレンゴム（ＩＲ），アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ），水素添加アクリロニトリル−ブタジエンゴム（Ｈ−ＮＢＲ），クロロプレンゴム（ＣＲ），ブチルゴム（ＩＩＲ），塩素化ブチルゴム（Ｃｌ−ＩＩＲ），臭素化ブチルゴム（Ｂｒ−ＩＩＲ）等があげられる。なかでも、強度と耐油性からＮＲ，ＮＢＲが好ましい。

上記Ａ成分のメチレン基を有するゴムとしては、具体的には、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ），エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ），アクリルゴム（ＡＣＭ），ウレタンゴム，シリコーンゴム（Ｑ），ビニル基含有シリコーンゴム（ＶＭＱ），フロロシリコーンゴム（ＦＶＭＱ）等があげられる。なかでも、強度と耐熱性に優れる観点から、ＥＰＤＭ，ＥＰＭが好ましい。

上記加硫剤（Ｂ成分）としては、例えば、硫黄、塩化硫黄等の硫黄系加硫剤や、２，４−ジクロロベンゾイルペルオキシド、ベンゾイルペルオキシド、ジクミルパーオキサイド、ｔ−ブチルジクミルパーオキサイド等の過酸化物加硫剤があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。なかでも、硫黄、ジクミルパーオキサイドが好適に用いられる。

上記レゾルシノール系化合物（Ｃ成分）としては、特に限定はなく、例えば、変性レゾルシン・ホルムアルデヒド樹脂，レゾルシン，レゾルシン・ホルムアルデヒド（ＲＦ）樹脂等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。これらのなかでも、低揮発性，低吸湿性，ゴムとの相溶性が優れる観点から、変性レゾルシン・ホルムアルデヒド樹脂が好適に用いられる。

上記メラミン系樹脂（Ｄ成分）としては、主に架橋助剤として作用し、ホルムアルデヒドを供与しうるものであれば特に限定はなく、例えば、ホルムアルデヒド・メラミン重合物のメチル化物，ヘキサメチレンテトラミン等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。これらのなかでも、低揮発性，低吸湿性，ゴムとの相溶性が優れる観点から、ホルムアルデヒド・メラミン重合物のメチル化物が好適に用いられる。これらは、加硫工程等の加熱下において分解し、ホルムアルデヒドを系に供給する。

なお、上記ゴム組成物には、上記Ａ〜Ｄ成分に加えて、老化防止剤，加工助剤，架橋促進剤，白色充填剤，反応性モノマー，発泡剤等を必要に応じて適宜配合しても差し支えない。

つぎに、上記モータ用マウントの製法について説明する。

すなわち、まず、上記第１および第２樹脂板１，２を、上記形状にそれぞれ成形する。ついで、上記第１樹脂板１の所定の貫通孔に金属製はとめ４を内嵌させた後、かしめる。つぎに、それら第１および第２樹脂板１，２を金型にセットし、防振ゴム層３用のゴム組成物を、上記第１および第２樹脂板１，２の間にインジェクション成形し、その状態で加熱加硫（例えば、１５０〜２００℃の温度で３〜３０分程度）して架橋させる。これにより、図１（ａ），（ｂ）および図２に示すような、２枚の第１および第２樹脂板１，２の間に、防振ゴム層３を形成してなるモータ用マウントを作製することができる。

なお、上記の実施の形態では、金属製はとめ４として、筒状の一端が鍔部４ａに形成され、他端が割り足部４ｂに形成されたものを用いたが、これに限定されるものではなく、上記鍔部４ａも割り足部４ｂも形成されていない単なる筒状のものを用いてもよい。

つぎに、実施例について従来例と併せて説明する。

〔第１および第２樹脂板〕
メタキシリレンジアミン−ヘキサメチレンジカルボン酸共重合体（三菱エンジニアプラスチックス社製、レニーＣ３６）からなるポリアミド樹脂板を作製した。形状は、図１（ａ），（ｂ）に示すものと同様とし、その寸法は、４０ｍｍ×４０ｍｍ×２．５ｍｍ（厚み）とした。

〔金属製はとめ〕
金属製はとめは、真鍮製とし、その寸法は、円筒状胴部の肉厚０．２ｍｍ、内径４．０ｍｍとした。

〔防振ゴム層形成材料〕
ＥＰＤＭ（住友化学社製、エスプレン５０５）１００重量部と、ステアリン酸１重量部と、導電性カーボンブラックであるアセチレンブラック（電気化学工業社製、デンカブラック）４０重量部と、パラフィン系オイル（出光興産社製、ダイアナプロセスＰＷ３８０）３０重量部と、変性レゾルシン・ホルムアルデヒド樹脂（住友化学社製、スミカノール６２０）４重量部と、液状エポキシ系化合物（ジャパンエポキシレジン社製、エピコート８２８）３重量部とを配合し、これらをバンバリーミキサーを用いて、１２０℃で５分間混練した。ついで、ホルムアルデヒド・メラミン重合物のメチル化物（住友化学社製、スミカノール５０７Ａ）３．０８重量部と、過酸化物加硫剤（日本油脂社製、ペロキシモンＦ−４０）６重量部とを追加混合し、オープンロールを用いて、５０℃で１０分間混練して、防振ゴム層３用のゴム組成物を調製した。

〔モータ用マウントの作製〕
第１樹脂板の所定の貫通孔に金属製はとめを内嵌させた後、かしめた。そして、第１および第２樹脂板を金型にセットした後、上記ゴム組成物をインジェクション成形し、１９０℃で１０分間架橋を行った。このとき、２枚の樹脂板の隙間を２．５ｍｍとした。このようにして、２枚の樹脂板の間に、厚み２．５ｍｍの防振ゴム層を介装したモータ用マウントを作製した。

〔従来例１〕
上記実施例１において、金属製はとめを用いないモータ用マウントを従来例１とした。それ以外は、上記実施例１と同様とした。

〔従来例２〕
上記実施例１において、樹脂板を２枚ともステンレス板（厚み１．５ｍｍ）に変えた。また、第２樹脂板に設けられていたナットは設けず、そのナットに対応する、第２ステンレス板（第２樹脂板に相当するステンレス板）の貫通孔に雌ねじを形成した。それ以外は、上記実施例１と同様とした。

〔緩みトルクの測定〕
このようにして得られた実施例１および従来例１，２の各モータ用マウントにモータを取り付けた。このとき、モータ固定用の金属製雄ねじとして、Ｍ３なべねじ（左右２本）を用い、自動ねじ締め機にて締め付けトルクを６８．６Ｎ・ｃｍに設定して締め付けた。そして、その締め付けた各なべねじを一旦緩め、そのときの緩みトルクを、トルクメータ（ＨＤ−５０、ＨＩＯＳ製）を用いて測定した。その後、再度、上記と同条件でなべねじを締め付けた。さらに、モータの先端（モータ用マウントとは反対側の先端）に重りを取り付けた。そして、その重り付きモータが取り付けられているモータ用マウントを垂直な金属板に取り付け、その金属板の表面から水平に突出させた。それを冷熱衝撃試験器に入れ、−４０℃の雰囲気に２時間保持した後、１２０℃の雰囲気に２時間保持し、これを１サイクルとして、４０サイクル繰り返した。その後、上記各モータ用マウントを重り付きモータが取り付けられた状態で上記金属板から取り外し、モータを固定していた上記左右２本のなべねじを緩めた。そのときの緩みトルクを、上記と同様にして測定した。その結果を下記の表１に併せて表記した。なお、上記モータの質量は３５０ｇ、モータ取り付け面からモータ重心までの距離は１９ｍｍであり、上記重りの質量は４００ｇ、重り取り付け面から重り重心までの距離は８．５ｍｍであった。

上記表１の結果から、冷熱衝撃試験前は、いずれの緩みトルクも大差なく、充分に締め付けられていることがわかる。これに対して、冷熱衝撃試験後は、実施例１（樹脂板＋金属製はとめ）では、従来例２（ステンレス板）と大差なく、充分な締め付け力を維持しているが、従来例１（樹脂板）では、締め付け力がないことから、クリープ現象が起こり、樹脂板の厚みが薄くなっていることがわかる。

（ａ），（ｂ）は、本発明のモータ用マウントの一実施の形態を示す斜視図である。上記モータ用マウントを示す側面図である。上記モータ用マウントを用いたモータの固定状態の一例を示す側面図である。

符号の説明

１第１樹脂板
２第２樹脂板
３防振ゴム層
４金属製はとめ

Claims

２枚の樹脂板の間に防振ゴム層が介在し、これら両樹脂板と防振ゴム層とが一体化し、上記両樹脂板の一方に、モータ固定用の金属製雄ねじを挿通させる貫通孔が形成され、この貫通孔に、筒状の金属製はとめが貫通した状態で内嵌され、上記貫通孔およびその周囲の樹脂板部分が補強されていることを特徴とするモータ用マウント。
上記金属製はとめの形成材料が、上記金属製雄ねじよりも硬度が低い材料からなり、かつ、上記金属製はとめの内径が、上記金属製雄ねじのねじ部における谷の径以上外径以下の範囲内に設定され、上記金属製はとめが上記金属製雄ねじの螺合により雌ねじ化される請求項１記載のモータ用マウント。