JP5619506B2

JP5619506B2 - モータ取り付けプレート

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Publication number: JP5619506B2
Application number: JP2010168075A
Authority: JP
Inventors: 高橋　裕樹; 裕樹高橋; 鈴木　譲; 譲鈴木; 正樹小串
Original assignee: Minebea Co Ltd
Current assignee: Minebea Co Ltd
Priority date: 2010-07-27
Filing date: 2010-07-27
Publication date: 2014-11-05
Anticipated expiration: 2030-07-27
Also published as: JP2012029520A; US20120025649A1; US8760022B2

Description

本発明は、電気機器等おいてモータを所定箇所に取り付けるためのモータ取り付けプレートに関する。

ＯＡ機器等の各種電気機器における駆動源には、ステッピングモータ等のモータが使用されているが、モータは取り付けプレートを介してフレーム等の所定箇所に固定される場合が多い（特許文献１，２等参照）。この種のモータ取り付けプレートとしては、金属板をプレス絞り加工して製造したものや、高い剛性を有するアルミダイカスト製のものが提供されており、また、防振ゴムを用いて振動を軽減するものも知られている（特許文献１，２等参照）

特開２００１−０９５１９１号公報特開２００８−０２９１７５号公報

金属板からなるモータ取り付けプレートは、モータの回転や外部からの振動によって共振が発生し、板状部分が共振で大きく歪む場合があるといった問題を有している。そこで、共振を防止するため、モータのスロット数と極数との関係を、取り付けプレートが有する固有振動値を避けるように個別に設計するか、あるいは、取り付けプレートの固有振動値を、モータのスロット数と極数から計算される加振力が大きく発生する周波数を避けるように設計する必要があり、設計の面で煩雑である。また、アルミダイカスト製のものは高価であり、コスト低減の面で不利である。そして、防振ゴムを用いたものにあっては、ゴムは使用環境や経時劣化により防振性能に変化が生じるため、用途の制限や交換メンテナンスが必要となるといったデメリットがある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、比較的コストの面で有利である金属板からなるモータ取り付けプレートにおいて、設計および構成が簡素でありながら共振を効果的に抑えることができる技術の提供を目的としている。

本発明の請求項１に記載のモータ取り付けプレートは、モータが固定される固定部を有する円板状のプレート本体と、このプレート本体の周縁部に設けられ、自身を所定箇所に固定させるための３つのフランジとを有し、前記周縁部に沿って周方向に隣り合う前記フランジ間のうちの１箇所の離間角度が１４０°〜１８０°であり、かつ、他の２箇所の離間角度は互いに等しく、前記プレート本体から前記フランジにわたりリブが形成されていることを特徴とする。

本発明の請求項２に記載のモータ取り付けプレートは、前記フランジ間のうちの１箇所の離間角度が１６０°〜１８０°であることを特徴とする。

本発明の請求項３に記載のモータ取り付けプレートは、前記フランジ間の分割周縁部に直線部が形成されていることを特徴とする。

本発明の請求項１に記載のモータ取り付けプレートによれば、振幅および音圧が最も大きい１次モードの振動を、防振ゴム等を使用せずに金属板からなる構成で低減させることが可能であり、簡素な設計および構成で共振を効果的に抑えることができるといった効果を奏する。

本発明の請求項２に記載のモータ取り付けプレートによれば、１次モードの振動を低減させる効果をより一層得ることができる。

本発明の請求項３に記載のモータ取り付けプレートによれば、１次モードの振動を低減させる効果をより一層得ることができる。また、６次モードの振動を低減させる効果を得ることができる。

本発明のモータ取り付けプレートに近似する基本形状を示す（ａ）斜視図、（ｂ）平面図である。（ａ）図１のモータ取り付けプレートに発生する１次モードの振動の状態を示す図、（ｂ）図１のモータ取り付けプレートの分割周縁部に直線部を形成した場合に発生する１次モードの振動の状態を示す図、（ｃ）図１のモータ取り付けプレートに発生する６次モードの振動の状態を示す図である。図２（ａ）で示す１次モードの振動が、本発明の実施形態（フランジの離間角度を変更）により２次モードへ変化した状態を示す図である。図２（ｂ）で示す１次モードの振動が、本発明の実施形態（フランジの離間角度を変更、分割周縁部に直線部を形成）により２次モードへ変化した状態を示す図である。図２（ｂ）で示す１次モードの振動が、本発明の実施形態（フランジの離間角度を変更、分割周縁部に直線部を形成、プレート本体からフランジにわたりリブを形成）により２次モードへ変化した状態を示す図である。図２（ｂ）に示すモータ取り付けプレートに６次モードの振動が発生した場合において高次モードに振動が変化した状態を示す図である。図４に示すモータ取り付けプレートに６次モードの振動が発生した場合において高次モードに振動が変化した状態を示す図である。図５に示すモータ取り付けプレートに６次モードの振動が発生した場合において高次モードに振動が変化した状態を示す図である。本発明の実施形態に係るモータ取り付けプレートの平面図である。本発明の実施形態に係るモータ取り付けプレートの（ａ）平面図、（ｂ）側面図である。本発明の実施形態に係るモータ取り付けプレートの斜視図であって、（ａ）モータが固定されていない状態、（ｂ）モータが固定されている状態を示している。本発明のモータ取り付けプレートの変形例を示す平面図である。

以下、本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明のモータ取り付けプレート（以下、取り付けプレートと略称）に近似するものの基本形状を示している。この取り付けプレート１は金属板を絞り加工することによって形成されるもので、円板状のプレート本体１０を主体としており、プレート本体１０の中心には、円形孔１１が形成されている。また、プレート本体１０は、周縁部に、裏面側に垂直に折れ曲がる環状の周壁部１２を有しており、したがってプレート本体１０の裏面側には凹所１３が形成されている。そして周壁部１２の端縁に、径方向に延びる３つ以上（図示例では３つ）のフランジ２０が形成されている。

プレート本体１０には、モータをプレート本体１０にねじ止めで固定するための複数のねじ孔（固定部）１４が形成されており、モータが、プレート本体１０の表面にねじ孔１４を利用して固定される。３つのフランジ２０は周方向に等間隔をおいた箇所に形成されており、フランジ２０間が分割周縁部１５とされている。すなわち、フランジ２０間の離間角度は１２０°で共通している。各フランジ２０には、ねじ挿通孔２１が形成されている。ねじ孔１４を利用してモータがプレート本体１０に固定された取り付けプレート１は、フランジ２０のねじ挿通孔２１に挿通されるねじやボルトがフレーム等の機器の所定箇所にねじ込まれることにより、フランジ２０がその箇所に締め付け固定される。

図１に示す取り付けプレート１に生じる１次モードの振動は、図２（ａ）に示すように太鼓状に膨らむ変形を発生させる（図２〜図８でプレート本体１０に描かれている波状模様の線は、振動波の大きさを示している。また、図２〜図８ではねじ孔１４の図示を省略している）。太鼓状に膨らむ１次モードの振動は、振幅および音圧が最も大きくなる。そこで本発明では、以下の事項を図１で示した基本形状の取り付けプレート１に付随させ、太鼓状の１次モードの振動を低減させる構成としている。

（Ａ）フランジ２０間のうちの１箇所の離間角度が１４０°〜１８０°である。
（Ｂ）上記（Ａ）において、フランジ２０間の分割周縁部１５に直線部が形成されている。
（Ｃ）上記（Ａ）または（Ｂ）において、プレート本体１０からフランジ２０にわたりリブが形成されている。

図３の（ａ）〜（ｃ）は、図１に示した基本形状の取り付けプレート１のフランジ２０間のうちの、下側の２つのフランジ２０間の離間角度が１４０°、１６０°、１８０°とされた上記（Ａ）のパターンの取り付けプレート２，３，４をそれぞれ示している。フランジ２０が均等配置であった基本形状の取り付けプレート１は太鼓状に膨らむ振動が発生するが、図３（ａ）〜（ｃ）の取り付けプレート２，３，４では振動が２次モードへと変化し、１次モードの振動が低減される。

次に、図２（ｂ）は図１に示した基本形状の取り付けプレート１のフランジ２０間の分割周縁部１５に直線部１６を形成した取り付けプレート１Ａであり、直線部１６は、隣り合うフランジ２０のねじ挿通孔２１を結ぶ線と平行である。この取り付けプレート１Ａも１次モードの振動は太鼓状に発生する。

そこで、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、図３（ａ）〜（ｃ）の取り付けプレート２，３，４に、それぞれフランジ２０間の分割周縁部１５に直線部１６を形成して上記（Ｂ）のパターンの取り付けプレート２Ａ，３Ａ，４Ａとする。すなわち取り付けプレート２Ａ，３Ａ，４Ａは、フランジ２０間の１箇所の離間角度が１４０°、１６０°、１８０°の取り付けプレート２，３，４において、３つの分割周縁部１５に直線部１６をそれぞれ形成したものである。このように分割周縁部１５に直線部１６を形成し、かつフランジ２０間の１箇所の離間角度が１４０°、１６０°、１８０°である（Ａ）＋（Ｂ）のパターンの場合も、振動が２次モードへと変化し、１次モードの振動が低減される。

次に、図５（ａ）〜（ｃ）の取り付けプレート２Ｂ，３Ｂ，４Ｂは、図４（ａ）〜（ｃ）の取り付けプレート２Ａ，３Ａ，４Ａに、それぞれプレート本体１０からフランジ２０にわたりリブ３０を形成し、上記（Ｃ）のパターンとしたものである。このように分割周縁部１５に直線部１６を形成し、かつフランジ２０間の１箇所の離間角度が１４０°、１６０°、１８０°であり、さらにプレート本体１０からフランジ２０にわたりリブ３０を形成した（Ｃ）のパターンの取り付けプレート２Ｂ，３Ｂ，４Ｂも、振動が２次モードへと変化し、１次モードの振動が低減される。

さて、図２（ｃ）は上記図１に示した基本形状の取り付けプレート１に６次モードの振動が発生した場合を示しており、この場合にも太鼓状に膨らむ振動が発生している。そこで、図６に示すように基本形状の取り付けプレート１のフランジ２０間の分割周縁部１５に直線部１６を形成する上記（Ｂ）のパターンを付加すると、６次モードは高次モードに変化して振動の低減が図られる。

また、図７（ａ）〜（ｃ）は、図４（ａ）〜（ｃ）で示した取り付けプレート２Ａ，３Ａ，４Ａに６次モードの振動が発生した場合を示しており、いずれも高次モードへと変化している。また、図８の（ａ）〜（ｃ）は、図５（ａ）〜（ｃ）で示した取り付けプレート２Ｂ，３Ｂ，４Ｂに６次モードの振動が発生した場合を示しており、いずれも高次モードへと変化している。

次に、本発明の取り付けプレートのより具体的な例を図９および図１０により改めて説明する。

図９は、上記（Ａ）＋（Ｂ）のパターンの取り付けプレートを示している。この取り付けプレート５Ａは、フランジ２０が３つ形成され、下側の２つのフランジ２０間の離間角度θは１４０°〜１８０°という設定である。

ここで、フランジ２０の周壁部１２からの折り曲げ部分である基端部ａ，ｂ，ｃを通る仮想円をｄ、仮想円ｄと同心で直径が仮想円ｄの１．０５倍である仮想円をｄ１、仮想円ｄと同心で直径が仮想円ｄの０．６５倍である仮想円をｄ２、仮想円ｄ１の円周を頂点とする正六角形をｅ１、仮想円ｄ２の円周を頂点とし正六角形ｅ１と頂点の角度が同一である正六角形をｅ２とし、仮想円ｄの中心ｏから正六角形ｅ１の各辺へ垂線を引くと、直線部１６は、ｏからの垂線上の正六角形ｅ１とｅ２との間に存在する。また、ｏを中心としたａ−ｂの角度がフランジ２０間の離間角度であって１４０°〜１８０°である。

また、図１０に示す取り付けプレート５Ｂは、図９で示した上記取り付けプレート５Ａにおいて、プレート本体１０からフランジ２０にわたりリブ３０を形成した（Ｃ）のパターンの取り付けプレートである。この場合のリブ３０は、平面視が矩形状で、プレート本体１０に向かうにしたがって上り勾配のテーパ状に形成されている。

ここでは、フランジ２０の基端部ａ，ｂ，ｃを通る仮想円の中心をｏ、仮想円の半径をｒ、仮想円の中心ｏからフランジ２０のねじ挿通孔２１の中心までの距離をｒｃとした場合、ｒｃ≧１．１５ｒにおいて１次モードの振動が発生しやすくなるため、リブ３０を形成して１次モードの振動を抑える構成としている。この構成において、リブ３０の幅ｗｃはフランジ２０のねじ挿通孔２１の径φｄｃの０．２５倍以上、リブ３０の長さＬｃは１．１４ｒ以上、（ただしフランジ２０を締結するねじ等と干渉しない範囲まで)、リブ３０の形状は平面視が矩形状には限られず、また、テーパ状ではなく均一厚さであってもよい。
本発明では、図９または図１０に示す条件を満たす寸法形態を好ましいものとする。

さらに図１１（ａ）は、他の具体的な取り付けプレートの例を示している。この取り付けプレート６Ｂは、２つのフランジ２０間の離間角度が１４０°で、プレート本体１０には複数（この場合４つ）のねじ孔１４が形成され、プレート本体１０からフランジ２０にわたりリブ３０が形成されている。そして、図１１（ｂ）に示すように、モータ（アウタロータ型のブラシレスモータ等）４０のハウジング４１のフランジ４２に通されたねじ４３をねじ孔１４にねじ込んでフランジ４２をプレート本体１０に締結することにより、モータ４０が取り付けプレート６Ｂに固定されている。そしてこの取り付けプレート６Ｂは、ねじ挿通孔２１を利用して所定箇所にねじ止めされて固定される。

本発明は、上記構成の各取り付けプレートに形態が限定されるものではない。例えば図１２（ａ）に示すように、直線部１６が隣り合うフランジ２０のねじ挿通孔２１を結ぶ線と平行ではないものであってもよく、また、図１２（ｂ）に示すように分割周縁部１５に複数（２つ）の直線部１６が形成されているものであってもよい。また、金属板を絞り加工することにより製造する他には、曲げ加工で製造してもよく、また、ダイカスト製であってもよい。

２〜４，２Ａ〜４Ａ，２Ｂ〜４Ｂ，５Ａ，５Ｂ，６Ｂ…モータ取り付けプレート
１０…プレート本体
１４…ねじ孔（固定部）
１５…分割周縁部
１６…直線部
２０…フランジ
３０…リブ
４０…モータ
θ…離間角度

Claims

モータが固定される固定部を有する円板状のプレート本体と、
このプレート本体の周縁部に設けられ、自身を所定箇所に固定させるための３つのフランジとを有し、
前記周縁部に沿って周方向に隣り合う前記フランジ間のうちの１箇所の離間角度が１４０°〜１８０°であり、かつ、他の２箇所の離間角度は互いに等しく、
前記プレート本体から前記フランジにわたりリブが形成されていることを特徴とするモータ取り付けプレート。
前記フランジ間のうちの１箇所の離間角度が１６０°〜１８０°であることを特徴とする請求項１に記載のモータ取り付けプレート。
前記フランジ間の分割周縁部に直線部が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のモータ取り付けプレート。