JP4985924B2

JP4985924B2 - 防振マウント

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Publication number: JP4985924B2
Application number: JP2006237356A
Authority: JP
Inventors: 昭二水町
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2006-09-01
Filing date: 2006-09-01
Publication date: 2012-07-25
Anticipated expiration: 2026-09-01
Also published as: JP2008057716A

Description

本発明は、防振技術に係る防振マウントに関し、更に詳しくは、軸挿通孔を設けた一対の取付プレートの間にゴム状弾性体を介装してなる防振マウントに関するものである。本発明の防振マウントは例えば、ステッピングモータ（Ｓ／Ｍ）用マウントとして用いられ、または補器用マウント等として用いられる。

従来から図７に示すように、軸挿通孔２ａ，３ａを設けた一対の取付プレート２，３を互いに平行に配置するとともにこの一対の取付プレート２，３の間に環状のゴム状弾性体４を加硫接着により介装してなる防振マウント１が知られており、この防振マウント１は例えば、プリンタやコピー機等の機器１１においてステッピングモータ１２を防振支持するものとして用いられる。したがってこの場合、防振マウント１は、間欠パルスにより駆動するステッピングモータ１２が発する振動（トルク変動）が機器１１のブラケット１３側へ伝達されるのを絶縁する機能（動的機能）を発揮し、その一方でモータ１２を所定の位置に保持する機能（静的機能）を発揮する。

上記ステッピングモータ１２においては、駆動信号（電流）の入力によりモータ１２内部のコイルが発熱することから、モータ１２表面および雰囲気温度が上昇する。またこの種のステッピングモータ用マウント等の防振ゴムを必要とする仕様においては、該防振ゴムが断熱材として作用することから、モータ１２からブラケット１３への熱伝導・放熱が妨げられる。更にモータ１２のマウント１との接合面は連続的な環状（円筒状）のゴム状弾性体４に囲まれることから、ゴム状弾性体４の内外周に亙る空気の流れが遮断され、よって該接合面からの放熱は期待することができない。

また、ＵＬ−Ａ規制等に適合するためにモータ１２表面の温度を低減させる必要がある場合、冷却ファンやヒートシンク等の冷却装置を別途追加する対策が考えられるが、この対策は、冷却装置を設置するためのスペースを必要とすることから、スペースを確保できなければ採用することができない。近年における機器１１の小型・軽量化の傾向によりスペース上の制約は一段と厳しくなってきており、また従来よりも小型のモータ１２に大電流を流すことによって所定のトルクを確保するような場合もあり、モータ１２における発熱は更に大きくなる傾向を呈し、上記の規制に対応できないケースも出てきている。また、防振マウント１におけるゴム状弾性体（防振部材）４の材質中に熱伝導性化合物を配合する対策も考えられているが、この対策は、ゴム配合が特殊であることから、広く一般の防振マウントとしては採用しにくい。したがってこれらのことから防振マウント１において、材質ではなく構造的に熱を逃がすことができる放熱機能が求められている。

また、上記ステッピングモータ１２において、モータ１２から機器１１側へはギヤ１４，１５やベルトを介してトルクを伝達するものであり、このトルク伝達時に生じる反力によりモータ１２は図示するような抉り（こじり）挙動Ｋ_Ｏを示す。抉り挙動Ｋ_Ｏは、ギヤ１４，１５が並んだ方向（図では紙面直交方向）に対して略直交する方向（図では上下方向）にモータ１２が揺動する動きである。また従来、ゴム状弾性体４は、図８に示すように環状（円筒状）に成形されているので、上記モータ１２の抉り挙動Ｋ_Ｏが入力すると、ゴム状弾性体４には圧縮方向と引張方向の歪みが発生する（上記モータ１２の揺動により環状のゴム状弾性体４は円周上一箇所で軸方向に強く圧縮され、その１８０度対称位置で軸方向に強く引っ張られる）。従来技術においては、この歪み（特に引張方向）により所定の耐久性を確保できない場合、ゴム状弾性体４の硬度を高く設定することにより抉り入力による変位を抑制する対策が採られている。

しかしながら、このようにゴム状弾性体４の硬度を高く設定することにより所定の耐久性を確保しようとすると、ゴム状弾性体４は抉り方向のみでなく捩り（ねじり）方向すなわち円周方向についても剛性が一様に高くなる。またゴム状弾性体４には硬度が高くなるほど、静的な剛性と動的な剛性の比（動倍率）が高くなる傾向がある。したがってこれらのことから、捩り方向の動的な入力であるモータ１２の発する振動（トルク変動）に対する絶縁性が大幅に低下し、よって所定の防振性能を得られない場合が発生すると云う問題がある。尚、モータ１２の発する振動（トルク変動）に対し、トルク反力による抉り挙動Ｋ_Ｏは静的な挙動（入力）である。

特開平５−１６８１９３号公報特開２００４−１７３３５２号公報

本発明は以上の点に鑑みて、ゴム状弾性体の材質ではなく構造的に熱を逃がすことができる放熱機能を備えた防振マウントを提供することを目的とする。

またこれに加えて、ゴム状弾性体の捩り方向の剛性を低く抑えたまま抉り方向の剛性を高く設定することができ、もって前者（捩り方向の低剛性）により優れた振動絶縁性を発揮するとともに後者（抉り方向の高剛性）によりゴム状弾性体の耐久性を高めることが可能な防振マウントを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の請求項１による防振マウントは、軸挿通孔を設けた一対の取付プレートの間にゴム状弾性体を介装してなる防振マウントにおいて、前記ゴム状弾性体は、前記軸挿通孔の周りに円周上並んで配置された複数のブロック部と、円周上互いに隣り合うブロック部同士の間に設けられた一方の取付プレートへの付着部位と、円周上互いに隣り合うブロック部同士の間に設けられた他方の取付プレートへの付着部位とを一体に有して全体として環状に成形され、円周上互いに隣り合うブロック部同士の間であってかつ前記両付着部位の間には、当該ゴム状弾性体の内周側空間と外周側空間とを連通させる連通部が貫通孔状のものとして設けられ、前記ゴム状弾性体を金型で成形したときの痕跡として各ブロック部にはゴム材料の注入口痕が突起状のものとして形成され、一方の前記取付プレートには各注入口に対応して切欠状の連通部が設けられていることを特徴とする。

また、本発明の請求項２による防振マウントは、上記した請求項１記載の防振マウントにおいて、ゴム状弾性体におけるブロック部はこれを、当該防振マウントが支持するモータのトルク反力による揺動方向に合わせて配置することを特徴とする。尚、この「当該防振マウントが支持するモータのトルク反力による揺動方向」は、上記「抉り方向」と同義であるため、以下「抉り方向」または「抉り入力方向」とも称する。

上記構成を備えた本発明の請求項１による防振マウントにおいては、ゴム状弾性体が円周上複数のブロック部に分割して配置され、隣り合うブロック部同士の間に設けられた他方の取付プレートへの付着部位とを一体に有して全体として環状に成形され、ブロック部同士の間に内外周の連通部が貫通孔状のものとして設けられているために、この連通部を介してゴム状弾性体の内周側空間と外周側空間とを互いに連通させることが可能とされている。したがってこの連通部を介して空気の流れが発生可能となり、これにより放熱経路が設定されることになる。

またこれに加えて、本発明の請求項２による防振マウントにおいては、ゴム状弾性体におけるブロック部が抉り入力方向に合わせて配置されるために、ゴム状弾性体の抉り方向の剛性が高く設定される。但し、ブロック部は円周上一部のみに設けられて全周に亙っては設けられていないので、ゴム状弾性体の捩り方向の剛性は低く抑えられる。

本発明は、以下の効果を奏する。

すなわち、本発明の請求項１による防振マウントにおいては上記したように、ゴム状弾性体が円周上複数のブロック部に分割して配置され、隣り合うブロック部同士の間に設けられた他方の取付プレートへの付着部位とを一体に有して全体として環状に成形され、ブロック部同士の間に内外周の連通部が貫通孔状のものとして設けられているために、連通部を介してゴム状弾性体の内周側空間と外周側空間とが連通せしめられる。したがって連通部を介して内周側空間と外周側空間との間に空気の流れが発生し、これによる放熱経路が設定されることから、ステッピングモータ等の駆動源（振動源）に発生する熱をこの放熱経路から効率的に逃がすことができる。したがって本発明所期の目的どおり、ゴム状弾性体の材質ではなく構造的に熱を逃がすことができる防振マウントを提供することができる。

またこれに加えて、本発明の請求項２による防振マウントにおいては、ゴム状弾性体におけるブロック部が抉り入力方向に合わせて配置されることにより、ゴム状弾性体の抉り方向の剛性が高く設定される。ブロック部は円周上一部のみに設けられて全周に亙っては設けられていないので、ゴム状弾性体の捩り方向の剛性は低く抑えられる。したがって本発明第二の目的どおり、ゴム状弾性体の捩り方向の剛性を低く抑えたまま抉り方向の剛性を高く設定することができ、もって前者（捩り方向の低剛性）により優れた振動絶縁性を発揮するとともに後者（抉り方向の高剛性）によりゴム状弾性体の耐久性を高めることができる。

本発明には、以下の実施形態が含まれる。

（１）ゴム弾性体を連続的な円筒形状から断続的な分割形状とし、内外周に連通可能な形状とする。尚、ゴム弾性体は連通可能であれば、ゴムが接着面に付着していても可とする。ゴム弾性体のサイズ（断面積）は、マウントとしての剛性（ばね定数）が所定のレベルとなるサイズとする。

（２）上記のように防振マウント（Ｓ／Ｍマウント）のゴム弾性体の形状を円筒形状（連続形状）から断続的な分割形状（ブロック状）とすることにより、マウントのゴムにより遮断されていた空気の流れを確保でき、モータのマウントとの接合面からの放熱を可能とし、モータの放熱面積が広がることになり、よってモータ表面温度を低減させることができる。また、ゴム弾性体のサイズや形状を適宜設定することで、マウントとしての剛性（ばね定数）は所定（従来技術と同等）のレベルとすることにより、基本性能である防振性能・支持性能は確保可能である。

つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。

第一実施例・・・
図１は、本発明の第一実施例に係る防振マウント１の装着状態の断面を示しており、そのＡ−Ａ線拡大断面が図２に示されている。また、図３は同防振マウント１の分解斜視図である。

当該実施例に係る防振マウント１は、軸挿通孔２ａ，３ａを設けた一対の取付プレート２，３の間にゴム状弾性体４を介装した防振マウント１において、ゴム状弾性体４は、軸挿通孔２ａ，３ａの周りに複数のブロック部５が円周上並んで配置され、円周上互いに隣り合うブロック部５同士の間には、ゴム状弾性体４の内周側空間６と外周側空間７とを連通させる連通部８が設けられていることを特徴としている。また、ゴム状弾性体４におけるブロック部５はステッピングモータ１２等の駆動源（振動源）の抉り挙動Ｋ_Ｏの入力方向に合わせて配置されており、具体的には、ゴム状弾性体４を軸方向一方から見た図２において、軸挿通孔２ａの上下左右位置に４等配で配置されている。

各構成要素の詳細は、以下のとおりとされている。

すなわち先ず、一対の取付プレート２，３はそれぞれ金属または硬質樹脂等所定の剛材（剛板）により平面状に成形されており、その平面中央に軸挿通孔２ａ，３ａが設けられている。また取付プレート２，３にはそれぞれ、取付ネジを挿通させるためのネジ挿通孔２ｂ，３ｂが所要数設けられている。また一対の取付プレート２，３は互いに平行に配置されている。

ゴム状弾性体４は、所定のゴムにより成形されており、上記軸挿通孔２ａ，３ａの周りに４つのブロック部５として等配状に配置されている。ブロック部５はそれぞれゴムのブロック体よりなる中実構造であって、前記一対の取付プレート２，３の対向面にそれぞれ加硫接着されている。尚、このゴム状弾性体４を金型で成形したときの痕跡として各ブロック部５にはゴム材料の注入口痕５ａが突起状のものとして形成されており、一方の取付プレート３には各注入口に対応して切欠状の連通部３ｃが設けられている。

円周上互いに隣り合うブロック部５同士の間には、部品は何も設けられておらず、該部は空間とされており、ここにゴム状弾性体４の内周側空間６と外周側空間７とを連通させる連通部８がゴム不存在の空間スペースとして径方向に設定されている。上記したようにゴム状弾性体４のブロック部５は４つが等配状に配置されているので、連通部８は４箇所が等配状に設定されている。

上記構成の防振マウント１によれば、ゴム状弾性体４が円周上複数（４つ）のブロック部５に分割して配置されるとともにブロック部５同士の間に内外周の連通部８が設けられているために、後者の連通部８を介してゴム状弾性体４の内周側空間６と外周側空間７とが互いに連通せしめられる。したがって、連通部８を介して内周側空間６から外周側空間７へもしくはその反対へと空気の流れが発生可能となり、これによる放熱経路が設定されることから、ステッピングモータ１２に発生する熱をこの放熱経路から外部へと効率的に逃がすことができ、ゴム状弾性体４の材質ではなく構造として熱を逃がす機構を設定することができる。

また、上記構成の防振マウント１によれば、ゴム状弾性体４のブロック部５がステッピングモータ１２の抉り挙動Ｋ_Ｏの入力方向に合わせて配置されているために、ゴム状弾性体４の抉り方向の剛性が比較的高く設定されており、これによりステッピングモータ１２の抉り挙動Ｋ_Ｏを有効に抑えることが可能とされている。

すなわち、当該マウント１がステッピングモータ用マウントとして用いられる場合、一方の取付プレート２は機器１１のブラケット１３側にねじ止めされ、他方の取付プレート３はステッピングモータ１２側にねじ止めされる。モータ１２の駆動軸１２ａの先端には駆動ギヤ１４が取り付けられ、この駆動ギヤ１４は機器１１側の従動ギヤ１５と歯合している。この状態でモータ１２が駆動し、駆動軸１２ａが回転して、駆動ギヤ１４から従動ギヤ１５へと回転トルクが伝達されると、そのとき発生する反力によりモータ１２は抉り挙動Ｋ_Ｏしようとする。上記したように抉り挙動Ｋ_Ｏは、ギヤ１４，１５が並んだ方向（図１では紙面直交方向）に対して略直交する方向（図１では上下方向）にモータ１２が揺動する動きである。これに対して当該マウント１では、上記したように軸挿通孔２ａの上下位置にゴム状弾性体４のブロック部５が配置されてゴム状弾性体４の抉り方向の剛性が比較的高く設定されているために、モータ１２の抉り挙動Ｋ_Ｏを抑えることが可能とされている。したがって、ゴム状弾性体４に圧縮方向と引張方向の大きな歪みが発生するのを抑えることができ、もってゴム状弾性体４の耐久性を高めることができる。

またその一方で、ゴム状弾性体４のブロック部５は円周上の一部のみに設けられて全周に亙っては設けられていないので、ゴム状弾性体４の捩り方向の剛性は比較的低く設定されている。したがって当該マウント１は、優れた防振特性を発揮し、間欠パルスにより駆動するステッピングモータ１２が発する振動（トルク変動）が機器１１側へ伝達されるのを有効に抑えることもできる。

尚、ステッピングモータ１２の抉り挙動Ｋ_Ｏは平面的な動きであるので、ブロック部５は円周上に２箇所（１８０度対称の２箇所）設けられれば基本的な役割を果たすことができるが、当該第一実施例のように円周上に４箇所（９０度間隔の４箇所）設ける構成としても良く、この場合には、機器１１側の従動ギヤ１４が図１の状態から９０度あるいは４５度ずれた位置に配置される場合にも対応することが可能となる。

第二実施例・・・
また、上記第一実施例では、ゴム状弾性体４は複数（４つ）のブロック部５のみにて構成され、ブロック部５は円周上分割配置され、互いに隣り合うブロック部５同士の間には部品は何も設けられず該部は空間とされているが、ここに取付プレート２，３に付着される膜状部位を配置することにして、ゴム状弾性体４を環状に成形することにしても良い。

すなわち、当該第二実施例では、図４ないし図６に示すように円周上互いに隣り合うブロック部５同士の間に、一方の取付プレート２に付着される膜状部位（付着部位）９と、他方の取付プレート３に付着される膜状部位（付着部位）１０とが一体成形されて、両膜状部位９，１０の間に連通部８が貫通孔状のものとして形成されており、これによりゴム状弾性体４は全体として環状に成形されている。

そして、この構成によれば、貫通孔状の連通部８を介してゴム状弾性体４の内周側空間６と外周側空間７とが互いに連通せしめられるため、上記第一実施例と同様、内周側空間６から外周側空間７へもしくはその反対へと空気の流れが発生可能となり、これによる放熱経路が設定される。したがってステッピングモータ１２に発生する熱をこの放熱経路から外部へと効率的に逃がすことができ、ゴム状弾性体４の材質ではなく構造として熱を逃がす機構を設定することができる。

また、各ブロック部５はゴムの中実構造である一方で、連通部８は貫通孔状であっていわば中空構造であるので、後者の連通部８はゴム状弾性体４全体の剛性を定めるのに殆ど関与することがない。したがって上記第一実施例と同様、ゴム状弾性体４の捩り方向の剛性を低く抑えたまま抉り方向の剛性を高く設定することができる。

また、当該第二実施例では加えて、連通部８の外径寸法よりもブロック部５の外径寸法の方が大きく設定されてブロック部５がボリュームの大きなものとして成形されているために、これによってもブロック部５の剛性を高めることが可能とされている。換言すると、連通部８と同じ外径寸法のブロック部５はその外径側にゴムの延長部を径方向外方へ向けて一体成形したものであって、このように延長部が一体成形されている分、ブロック部５はその剛性が一層高められている。

本発明の第一実施例に係る防振マウントの装着状態を示す断面図図１におけるＡ−Ａ線拡大断面図同防振マウントの分解斜視図本発明の第二実施例に係る防振マウントの装着状態を示す断面図図４におけるＢ−Ｂ線拡大断面図同防振マウントの分解斜視図従来例に係る防振マウントの装着状態を示す断面図図７におけるＣ−Ｃ線拡大断面図

符号の説明

１防振マウント
２，３取付プレート
２ａ，３ａ軸挿通孔
２ｂ，３ｂネジ挿通孔
３ｃ連通部
４ゴム状弾性体
５ブロック部
５ａ注入口痕
６内周側空間
７外周側空間
８連通部
９，１０膜状部位
１１機器
１２ステッピングモータ
１２ａ駆動軸
１３ブラケット
１４，１５ギヤ

Claims

軸挿通孔（２ａ）（３ａ）を設けた一対の取付プレート（２）（３）の間にゴム状弾性体（４）を介装してなる防振マウント（１）において、
前記ゴム状弾性体（４）は、前記軸挿通孔（２ａ）（３ａ）の周りに円周上並んで配置された複数のブロック部（５）と、円周上互いに隣り合うブロック部（５）同士の間に設けられた一方の取付プレート（２）への付着部位（９）と、円周上互いに隣り合うブロック部（５）同士の間に設けられた他方の取付プレート（３）への付着部位（１０）とを一体に有して全体として環状に成形され、
円周上互いに隣り合うブロック部（５）同士の間であってかつ前記両付着部位（９）（１０）の間には、当該ゴム状弾性体（４）の内周側空間（６）と外周側空間（７）とを連通させる連通部（８）が貫通孔状のものとして設けられ、
前記ゴム状弾性体（４）を金型で成形したときの痕跡として各ブロック部（５）にはゴム材料の注入口痕（５ａ）が突起状のものとして形成され、一方の前記取付プレート（３）には各注入口に対応して切欠状の連通部（３ｃ）が設けられていることを特徴とする防振マウント。
請求項１記載の防振マウントにおいて、
ゴム状弾性体（４）におけるブロック部（５）はこれを、当該防振マウント（１）が支持するモータ（１２）のトルク反力による揺動方向に合わせて配置することを特徴とする防振マウント。