JP4996696B2 - 電気機械を振動遮断しながら保持するための装置 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の上位概念部に記載した形式の、電気機械を振動遮断しながら保持するための装置に関する。

従来の技術
電気機械は、日常生活のすべての分野において使用され、特に電動モータとして実際にあらゆる所で使用される。電気機械の始動時及び運転中に、振動が発生し、この振動は、電気機械の保持部に対して、若しくは電気機械の周囲に対して遮断しなければならない。特に、例えば自動車の空調装置のケーシング内に使用される電動モータにおいて、モータ若しくは送風機の振動騒音が、車体及び／又は車両内室に伝達されるのを阻止するか又は少なくとも減少させるための振動遮断手段が公知である。この場合、電動モータの運転騒音及び、例えば駆動される送風機羽根のアンバランスによって生ぜしめられる駆動時の振動は、これが減衰されない限り、不都合な騒音発生を引き起こす。このような形式のモータのためによく行われている固定法は、モータを完全にカプセル内に、つまりプラスチックケーシング内に又は金属製のケーシング内に挿入し、このケーシングに、周囲に接続するためのフランジが設けられている。この場合、振動発生を減衰するために、モータとモータケーシングとの間、若しくはフランジに、ゴムより成る遮断エレメントが挿入される。このような遮断エレメントのためには、特に、電動モータを支持する必要のある領域において、モータを支持するために比較的しっかりした又は堅固な固定を必要とし、これに対して振動減衰のためには弾性を必要とする、という相反する要求が課せられる。このような相反する要求は、一般的に、プリロード（予備荷重）をかけられた遮断エレメントを使用することによって実現され、この場合、振動の減衰は、遮断エレメント内の捏ね変形作用によって行われ、これによって最適な遮断は不可能である。

ドイツ連邦共和国特許公開第１０３２６９９６号明細書によれば、遮断エレメントが固定手段に設けられており、この固定手段は、電動モータの極ケーシングの少なくとも１つの極リングと一体的に構成されている。これによって、モータの固定及び遮断が、モータフランジに対しても、またモータケーシングの互いに向き合う部分に対しても作用する。この場合、このようなモータの組み付け位置を、モータエレメントの配置に応じて選択する必要があり、また電動モータの運転中に不都合な沈下傾向が発生し、この沈下によって、ギャップ寸法が不都合に減少されるか、又は定置の部材に可動な部材が接触し（例えば送風機羽根がケーシングに接触し）、それによって減衰効率に悪影響が及ぼされる、という欠点がある。

そこで本発明の課題は、このような欠点が避けられ、良好な振動減衰が得られると同時に、電気機械がモータフランジ及び／又はケーシングに対して相対的に沈下する傾向が完全に避けられ、しかも電気機械を確実に固定することができるような、電気機械を振動遮断しながら保持するための装置を提供することである。

発明の開示
本発明によれば、極ケーシングと機械フランジとを有する電気機械を振動遮断しながら保持するための装置であって、前記極ケーシングと機械フランジとの間に少なくとも１つの振動遮断エレメントが配置されており、該振動遮断エレメントが、極ケーシング及び／又はモータフランジの少なくとも１つの接触面に当接していて、少なくとも部分的に球状の構成部を有している形式のものにおいて、前記接触面が、前記球状の構成部に適合した形状に構成されている。従来技術によれば、振動遮断しようとする部分、つまり極ケーシングとモータフランジ若しくはモータケーシングの十分に確実な固定は、振動遮断エレメントにプリロード（予備荷重）を加えることによってのみ得ることができる。このプリロードは、振動遮断エレメントが、摩擦結合によって、特に始動されたモータの運動エネルギー及び／又は質量、並びにこれによって発生するモーメントを吸収することができ、この場合、これらの部分の不都合に大きい相対運動を生ぜしめることはない程度に強いものでなければならない。例えば電動モータが組み込まれる車両の構造を変えることによって、又は使用者の要求に従って、組み込み位置が変えられると、前記のような摩擦結合は、電気機械の各構成部分（特にモータフランジ及び／又はモータケーシング部分に対して相対的に比較的重い極ケーシング）が持続的に滑動するのを阻止するためには、しばしば不十分なものとなる。本発明によれば、これは、接触面（この接触面において振動遮断エレメント極ケーシング及び／又はモータフランジに当接する）が、少なくとも部分的に、振動遮断エレメントの球状の構成部に適合する形状に構成されている。従って、振動遮断エレメントと極ケーシング及び／又はモータフランジとの間で、単に摩擦結合（摩擦による束縛）が行われるだけではなく、少なくとも部分的に形状結合（形状による束縛）も行われる。これによって、振動遮断エレメントに対する極ケーシング及び／又はモータフランジの正確に規定された位置が、構造的に得られ、維持されるだけではなく、特に振動遮断エレメントを設ける場合に不必要なプリロード（予備荷重）を加える必要がなく、これによってさらに、振動遮断エレメントの振動遮断特性が改善される。

有利な実施例によれば、振動遮断エレメントが弾性的な材料より成っている。弾性的な材料、例えばゴム又は弾性プラスチックより構成されている振動遮断エレメントにおいて、振動遮断特性は広い範囲で変化し、遮断しようとする電気機械のそれぞれの要求に、つまり特に減衰しようとする周波数スペクトルに適合させることができる。弾性的な振動遮断エレメントを適当に選択し、かつ配置することによって、多くの領域内における不都合な共振は、十分に避けることができる。

有利な実施態様によれば、振動遮断エレメントが、ウエブを介して互いに接続された２つの球状の構成部を有している。従って、振動遮断エレメントは亜鈴状の形状に構成されていて、この場合、ウエブの両端部側に、球状の構成部が配置されている。ウエブによって、振動遮断エレメントは、非常に簡単な形式で例えば固定舌片に設けることができ、これによって、電気機械の極ケーシング、機械フランジ又はケーシング構成部分に、例えばクリップ係合によって結合できる。これによって、ウエブを固定舌片の厚さに対して相対的に短い寸法で構成し、球状の構成部の両側を緊締することによって、自己保持式に構成される非常に簡単、かつ安価な組立が可能である。

特に有利な実施態様によれば、２つの球状の構成部が、これらの構成部分に適合した形状を有する、前記極ケーシング及び／又は機械フランジの前記接触面に当接するようになっている。この場合、特に一方の球状の構成部が、この一方の構成部に適合した形状を有する極ケーシングの接触面に当接し、他方の球状の構成部が、この他方の構成部に適合した形状を有する機械フランジに当接するか、又は２つの球状の構成部が、これらの構成部に適合した形状を有する、それぞれ極ケーシング及び／又は機械フランジの接触面に当接するようになっている。従って、一方の球状の構成部が、この一方の構成部に適合した形状を有する、極ケーシングの接触面にだけ当接し、他方の球状の構成部が、この他方の構成部に適合した形状を有する、機械フランジの接触面にだけ当接するか、又は一方の球状の構成部が、この一方の構成部に適合した形状を有する、極ケーシング又は機械フランジの接触面に当接し、他方の球状の構成部が、この他方の構成部に適合した形状を有する、極ケーシング及び機械ケーシングの接触面に当接することが可能である。

特に有利な実施態様によれば、電気機械が、ケーシングカバーを有しており、該ケーシングカバーが当接面で以て振動遮断エレメントに支えられている。これによって極ケーシングの振動遮断は、機械フランジに対して作用するだけではなく、電気機械のケーシングカバーに対しても作用するので、不都合な振動又は共振がさらに伝達されるか、又は機械フランジ又はケーシングカバー内に発生することはない。このために、ケーシングカバーは当接面を有しており、この当接面は、振動エレメントと接触し、かつ振動エレメントで支えられる。

特に有利な実施態様によれば、前記当接面が、前記振動遮断エレメントの球状の構成部に適合した形状に構成されている。従って、ケーシングカバーを振動遮断エレメントにおいて支持する当接面は、モータフランジ又は極ケーシングを支える前記接触面と同様に、振動遮断エレメントに適合した形状を有している。このような形式で、遮断エレメントの位置決め及び固定的な取付けが、前記すべての構成部分間において確実に行われ、すべての構成部分に対して相対的に、プリロードを必要とすることがなく、いずれにしても過剰なプリロードを必要とすることはないので、振動遮断エレメントは、その振動減衰特性を事実上発生するすべての周波数範囲に亘って利用することができる。前記個別の構成部分、つまり極ケーシング、モータフランジ、ケーシングカバーの相対的なしゅう動（これらの構成部材が振動遮断エレメントに沿ってしゅう動若しくは滑動することによって行われる）は、確実に完全に避けられる。何故ならば、これらの構成部分は、余剰の摩擦結合を介してではなく、形状結合を介して振動遮断エレメントに当接するからである。

本発明のその他の有利な実施態様は、従属請求項及び、これらの従属請求項の組み合わせによって得られる。

振動遮断エレメントを備えた電気機械の組み込み位置を示す部分断面図である。 適合する形状を有する接触面を備えた振動遮断エレメントの断面図である。 当接面を備えたケーシングカバーの斜視図である。

図１は、極ケーシング３を備えた、電気機械１としての電動モータ２を示す。電動モータ２は、モータフランジ４によって取り囲まれ、保持され、かつケーシングカバー５によって包囲されており、該ケーシングカバー５は、電動モータ２に被せ嵌められていて、モータフランジ４に当接している。極ケーシング３には、半径方向の固定舌片６が形成されており、図面では、この固定舌片６のうちの１つだけが示されている。固定舌片６は、例えば打ち抜き／圧刻成形によって、特に極ケーシング３と一体的に構成されている。この固定舌片６は切欠を有していて、この切欠内に振動遮断エレメント７が挿入されている。振動遮断エレメント７は、亜鈴状部材８として構成されており、この場合、亜鈴状部材８は、ウエブ１０によって互いに結合された球状の２つの構成部９より成っている。ウエブ１０は、固定舌片６の前記切欠内に設けられているので、球状の構成部９は、固定舌片６の一方側にも、また他方側にも当接する。球状の２つの構成部９のうちの一方は、極ケーシング３の接触面１１及びケーシングカバー５の当接面１２に支えられていて、球状の２つの構成部９のうちの他方は、モータフランジ４の接触面１１に支えられている。

図面は、電動モータ２の各構成部分（特に極ケーシング３、モータフランジ４及びケーシングカバー５）に対して相対的に位置決めされた振動遮断エレメント７を示している。この場合、接触面１１及び当接面１２は、まだ重要ではない。図示とは異なり、電動モータ２は複数の振動遮断エレメント７によって保持され、かつ減衰される。これらの振動遮断エレメント７は、例えば、極ケーシング３の外周面１３の周囲に左右対称に又は左右非対称に配置して、分配されていてよい。

図２は、振動遮断しながら保持するための、本発明による装置の詳細を示す。この場合、振動遮断エレメント７は、亜鈴状部材８として構成されていて、ウエブ１０は、電動モータ２の極ケーシング３に構成された固定舌片６に取り付けられているので、振動遮断エレメント７の球状の構成部９は、固定舌片６（モータの軸方向に延在する）の両側に位置している。電動モータ２は、モータフランジ４によって取り囲まれており、このモータフランジ４は、環状に延在する縁部成形部１４を有していて、この縁部成形部１４内に、ケーシングカバー５の被せ嵌め縁部１５が挿入され、それによって電動モータ２に被せ嵌められる。モータフランジ１４は、その下部領域１６に、前記球状の構成部９に相補的に適合若しくは合致する形状を有する載設面１７を有しており、この載設面１７は、モータフランジにおける、適合する形状を有する接触面１１を形成していて、前記球状の構成部９の外側輪郭形状に相補的に適合する形状を有している。この接触面１１とほぼ向き合う側（亜鈴状部材８の軸方向で見て）に、ケーシングカバー５は当接面１２を有しており、この当接面１２は、やはり球状の構成部９の外側輪郭形状に相補的に適合する形状を有していて、この場合、ケーシングカバー載設面１８を形成する。形状の適合は、接触面１１若しくは当接面１２が、球状の構成部９に相当する曲率半径を有する丸味の付けられた切欠を有していることによって、得られる。このような形式で、接触面１１若しくは当接面１２は、従来技術において公知の構成におけるような、刷毛でひいた線のようなほぼ平らな構成部、又は球状の構成部９を変形させることによって形成される小さい面状の領域ではなく、球状の構成部９の比較的大きい面状の領域上に載ることができる。これによって、接触面若しくは当接面と、これに対応する球状の構成部９との間の摩擦結合（摩擦による束縛）が作用するだけではなく、ケーシングカバー５若しくはモータフランジ４に対する電動モータ２の矢印Ｒ_１方向の相対運動、並びに矢印Ｒ_２の方向の余剰の相対運動を阻止する形状結合（形状による束縛）も作用する。それにも拘わらず、特に、モータが始動されていて、それによって電動モータ２とモータフランジ４との間にモーメントが発生している場合に、ケーシングカバー５及び特にモータフランジ４に対して相対的な電動モータ１の小さい運動が可能であって、この、極ケーシングの外周面１３から伝達され、モータ軸線を中心にして実施される相対運動は、振動減衰若しくは振動遮断エレメント７によって吸収される。この振動遮断エレメント７は、弾性的な材料１９より成っていて、前記モーメントに関連して戻し作用を有している。しかしながら、半径方向の構造寸法が著しく縮小されることはない。

図３は、図示していない電動モータ２のためのケーシングカバー５を示しており、このケーシングカバー５は、それぞれ端部側でカバースリーブ２０に配置された本発明による当接面１２を有している。カバースリーブ２０は、図示していない電動モータ２、特に図示していない極ケーシング３を把持していて、前記当接面１２で以て、図示していない球状の構成部９上に載り、端部側の支持領域２１を形成している。図示していない電動モータ２の外周部に、全部で３つの図示していない振動遮断エレメント７が形成されており、これらの振動遮断エレメント７は、それぞれ球状の構成部９が当接面１２上に支えられている。このために、当接面１２は、平らに構成されているのではなく、前記図面に記載された球状の構成部９の外側輪郭形状を受容するように構成されているので、特に球状の構成部９の球外周面を十分に包囲することができる。このような形式で、ケーシングカバー５が球状の構成部９に対して相対的な、前記振動遮断エレメント７（前記図面参照）では得られない程度の軸方向又は半径方向運動が得られ、また、前記振動遮断エレメント７を介してケーシングカバー５に支承された電動モータ２が、ケーシングカバー５に対して相対的な不都合に大きい運動を行うことは阻止される。このようなケーシングカバー５に対して相対的な不都合に大きい運動は、前記のように、球状の構成部９と当接面１２との間の摩擦結合だけでは阻止することができない。これに対して、当接面１２の相補的な適合（合致）した形状によって得られる、球状の構成部９との形状結合は、ケーシングカバー５を、図示していない球状の構成部９に対して相対的に、カバースリーブ２０上に確実、かつ持続的な位置決めが保証される（前記図面に詳しく説明されている）。

本発明によれば、特に組み込み位置によって規定された、電動モータ２の沈下現象に関連して、非常に良好な振動減衰が得られる。

Claims (4)

1. 電動モータ（２）を含む電気機械（１）を振動遮断しながら保持するための装置であって、該装置が、極ケーシング（３）とモータフランジ（４）とケーシングカバー（５）とを有しており、前記極ケーシング（３）とモータフランジ（４）とケーシングカバー（５）との間に少なくとも１つの弾性的な振動遮断エレメント（７）が配置されており、該振動遮断エレメントが、前記極ケーシング（３）の一部である固定舌片（６）を介して前記極ケーシング（３）に固定されていて、少なくとも１つの球状の構成部（９）を有しており、該構成部（９）で以て前記振動遮断エレメント（７）が、前記極ケーシング（３）及び前記モータフランジ（４）の少なくとも１つの接触面（１１）、並びに前記ケーシングカバー（５）の当接面（１２）に当接する形式のものにおいて、
   前記モータフランジ（４）が、前記球状の構成部（９）に適合した形状の載設面（１７）を有していて、前記ケーシングカバー（５）が、前記球状の構成部（９）に適合した形状のケーシングカバー載設面（１８）を接触面（１１）として有しており、該接触面（１１）は、前記球状の構成部（９）の外側輪郭形状に適合された、球状の構成部（９）の曲率半径に相当する曲率半径を有する丸味の付けられた切欠を有していることを特徴とする、電気機械を振動遮断しながら保持するための装置。
2. 前記振動遮断エレメント（７）が、ウエブ（１０）を介して互いに接続された２つの球状の構成部（９）を有しており、前記ウエブ（１０）が、極ケーシング（３）に構成された固定舌片（６）内に取り付けられている、請求項１記載の装置。
3. 前記ケーシングカバー（５）の前記当接面（１２）が、カバースリーブ（２０）の端部側に配置されており、前記カバースリーブ（２０）が前記電気機械（１）を把持していて、当接面（１２）で以て前記球状の構成部（９）上に載り、端部側の支持領域（２１）を形成している、請求項１又は２記載の装置。
4. 前記電気機械（１）の外周部に３つの振動遮断エレメント（７）が形成されており、これらの振動遮断エレメント（７）は、それぞれ球状の構成部（９）が前記カバースリーブ（２０）の当接面（１２）上に支えられている、請求項３記載の装置。

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