(57)【要約】【課題】  大型化や大質量化の虞れのない低騒音の扁平型電動機を提供すること。【解決手段】  反負荷側のエンドブラケット６から軸方向に離れた位置に、吸音材１３が貼付けられている遮音板１を取付け、主として反負荷側のエンドブラケット６から放射される騒音に減衰を与え、偏平型電動機１の内部で発生した騒音が反負荷側に伝播されるのを抑え、効果的な騒音低減がローコストで得られるようにしたもの。【選択図】  図１
2006074892.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円筒形のハウジングの両端部にエンドブラケットを備えた偏平型電動機において、
当該電動機の回転軸と同じ方向に沿って、前記エンドブラケットから外側に離れた位置に、前記エンドブラケットと略同じ直径の円板状部材が設けられていることを特徴とする扁平型電動機。
【請求項２】
請求項１に記載の偏平型電動機において、
前記円板状部材の少なくとも一方の面に吸音材が設けられていることを特徴とする扁平型電動機。
【請求項３】
略円筒形のハウジングの両端部にエンドブラケットを備えた偏平型電動機において、
前記エンドブラケットの少なくとも一方の内面に吸音材が設けられていることを特徴とする扁平型電動機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、出力の割に軸方向の寸法が小さく作られている薄型の電動機に係り、特に、低騒音の標準電動機として好適な扁平型電動機に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電動機を使用している機器も多様化が著しく、このため、このような機器に要求される電動機についても、規格品の標準電動機に代表されるスクエア形状に近い胴長の形態を有する汎用品では、機器のレイアウト・フリーの観点からはあきたらず、扁平化など専用電動機についての需要も高まっている。
【０００３】
ここで、このような専用電動機の一例である扁平型電動機について、図２(a)の一部断面による側面図と同図(b)の正面図により説明すると、この図２に示した電動機は標準電動機を薄型化して偏平型電動機１としたものであり、従って、図示のように、出力の割には軸方向の寸法が小さく作られている。
【０００４】
このため、支持枠となるハウジング２は、長さが直径に比較してかなり短い円環に近い円筒形に作られ、このハウジング２内に、同じく長さが直径に比較して短い円筒形に作られた固定子３が収納され、これに対応して、これも長さが直径に比較して短い円筒形に作られた回転子４が配置されるようになっている。
【０００５】
このとき、固定子３は、そのコアの外周部が円筒形をしたハウジング２の内周部に焼き嵌め法や圧入法などの方法により固定され、ハウジング２には、その円筒形端部の両側に夫々エンドブラケット５、６がボルトにより取り付けられている。
【０００６】
そして、これらエンドブラケット６、７には軸受７、８が設けてあり、これらに回転軸９が支持され、この回転軸９に回転子４を取付け、その外周面が空隙を隔てて固定子３の内周面に対峙した状態で回転子４が回転できるようにしてある。
【０００７】
ここで、回転子４を支持した回転軸９の一方の端部は、図示のように、一方の端部にあるエンドブラケット５から外側に突出され、出力軸を構成するようにしてあり、従って、ここでは、右側にあるエンドブラケット５が負荷側エンドブラケットとなり、左側にあるエンドブラケット６が反負荷側エンドブラケットとなる。
【０００８】
また、ハウジング２の外側には、放熱用として冷却フィン１０が設けてあり、これにより電動機１の損失による温度上昇を抑えるようにしてある。ここで、このときの電動機１の損失は、固定子３の巻線に流れる電流による銅損と、固定子３の鉄心を通る交番磁界による鉄損、回転子４の表面に渦電流が誘起されたことによる渦電流損、それに軸受７、８の摩擦による機械損に大別されるが、これらの損失の中でも一般的には銅損と鉄損が支配的である。
【０００９】
従って、電動機を冷却するには、銅損と鉄損の発生源である固定子３から直接放熱を図るのが効果的であり、従って、ここではハウジング２に冷却用フィン１０を設け、ハウジング２の熱が効率的に放散されるようにしているのである。
【００１０】
このとき、冷却用フィン１０をハウジング２と一体に成形させ、且つ、上記したように、固定子３をハウジング２の内周部に焼き嵌め法や圧入法などの方法で固定し、これにより高い密着性を与え、固定子３から冷却フィン１０に至る熱伝導経路の熱抵抗を小さくし、更に効果的な冷却が得られるようにしてある。
【００１１】
また、近年は、生活環境の質的な向上に意識が高まり、これに伴い生活環境で使用される様々な機器の騒音に関心が集まっている。そして、この結果、それら機器の駆動源として使用されている電動機の低騒音化が強く望まれるようになり、このため、電動機の騒音低減対策についての従来技術について種々の提案がなされるようになっている(例えば、特許文献１参照。)。
【００１２】
ここで、この従来技術では、規格品の標準電動機に代表されるようなスクエア形状に近い(縦と横の寸法が略等しい)胴長の形態を有し、騒音の伝播経路が主として固定子からハウジングの外面に至る経路になっている電動機を対象とし、電磁騒音の発生源である固定子の外面に騒音抑制のための手段を施した電動機について開示している。
【特許文献１】特開平１１−２５２８５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上記従来技術は、電動機の端面から放射される騒音について配慮がされておらず、偏平型電動機の低騒音化に問題があった。
【００１４】
偏平型の電動機では、図２により説明したように、直径が大で長さが短い円筒形に作られたハウジングを備えているので、エンドブラケットも大きな直径になっている。そこで、このエンドブラケットに固定子の電磁振動が伝播されると、あたかもスピーカの振動板の如く作用して大きな騒音を放射するようになる。
【００１５】
しかるに従来技術では、電磁騒音の発生源である固定子の外面に騒音抑制手段を施すものであり、従って、偏平型電動機に適用しても低騒音化が得られないのである。
【００１６】
このとき、対象となるエンドブラケットの剛性を向上させれば騒音を抑制できるが、この場合は、電動機が大型化し、質量アップを招くことになる。
【００１７】
本発明の目的は、大型化や大質量化の虞れがない低騒音の扁平型電動機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記目的は、略円筒形のハウジングの両端部にエンドブラケットを備えた偏平型電動機において、当該電動機の回転軸と同じ方向に沿って、前記エンドブラケットの外側から離れた位置に、前記エンドブラケットと略同じ直径の円板状部材が設けられていることにより達成される。
【００１９】
このとき、前記円板状部材の少なくとも一方の面に吸音材が設けられているようにしても上記目的が達成される。
【００２０】
同じく、上記目的は、略円筒形のハウジングの両端部にエンドブラケットを備えた偏平型電動機において、前記エンドブラケットの少なくとも一方の内面に吸音材が設けられているようにしても達成される。
【００２１】
電動機の低騒音化には、騒音が気になる方向、例えば人が居る方向への騒音伝播を抑える必要があり、この騒音伝播を防ぐ手段として、本発明の実施形態では、扁平型電動機の反負荷側に遮音板若しくは制振板を設けたことを特徴とする。また、このとき、本発明の実施形態では、扁平型電動機の反負荷側に設けた遮音板若しくは制振板に吸音材を付与することを特徴とする。
【００２２】
また、本発明の実施形態では、扁平型電動機において反負荷側の電動機内側面に吸音材を付与することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、固定子からハウジングに向かう熱伝導経路の熱抵抗が増加する虞れがないので、損失による熱の放散を損なうことなく低騒音化が得られ、人に対して静かな環境が容易に実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明による偏平型電動機について、図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００２５】
図１は本発明の一実施形態で、このとき図１の(a)は正面図で、同図(b)は一部断面による側面図であり、これらの図において、１２は遮音板で、１３は吸音材であるが、その他は、図２の従来技術の場合と同じである。
【００２６】
そして、この図１の実施形態も、本発明を標準電動機に対して薄型化したものであり、従って、この図１に示した偏平型電動機１も、図２で説明した従来技術と同じく、出力の割には軸方向の寸法が小さく作られている。
【００２７】
このため、この図１の実施形態でも、直径は大きいが、長さが直径に比較してかなり短い円環に近い円筒形に作られたハウジング２と、同じく直径が大で長さが短い円筒形に作られた固定子３と、これも直径が大で長さが短い円筒形に作られた回転子４を備えている点は、図２の場合と同じである。
【００２８】
また、このとき、ハウジング２の内周部に固定子３のコアが焼き嵌め法や圧入法などの方法により固定され、ハウジング２の両側に夫々エンドブラケット５、６がボルトにより取り付けられている点も、図２の場合と同じである。
【００２９】
更に、この図１の実施形態でも、これらエンドブラケット６、７が軸受７、８を備え、これらに回転軸９が支持され、この回転軸９に回転子４が取付けられ、その外周面が空隙を隔てて固定子３の内周面に対峙した状態で回転子４が回転できるようにしてある点も図２の場合と同じである。
【００３０】
また、このとき回転軸９の一方の端部がエンドブラケット５から外側に突出されて出力軸を構成し、従って、ここでも右側にあるエンドブラケット５が負荷側エンドブラケットで、左側にあるエンドブラケット６が反負荷側エンドブラケットになっている点も図２の場合と同じである。
【００３１】
また、この図１の実施形態でも、冷却用フィン１０がハウジング２と一体に成形され、且つ、固定子３がハウジング２の内周部に焼き嵌めや圧入などの方法で固定され、これにより高い密着性を与え、固定子３から冷却用フィン１０に至る熱伝導経路の熱抵抗を小さくし、効果的な冷却が得られるようにしてある点も、図２の場合と同じである。
【００３２】
従って、この図１の実施形態が、図２の場合と異なっている点は、遮音板１２と吸音材１３が電動機１に設けられている点にある。そして、この遮音板１２は、エンドブラケット６と略同じ直径の円板状部材で作られ、電動機１の回転軸９と同じ方向に沿って、反負荷側のエンドブラケット６から外側に離れた位置にボルトで電動機１に取付られている。
【００３３】
この遮音板１２は、例えば鋼板で作られていて、その一方の面、つまりエンドブラケット６に向かっている面には、例えば軟質ウレタンフォームなどの吸音材１３が貼付けてある。
【００３４】
ここで、一般に、電動機が回転すると騒音を発生するが、このときの騒音には、固定子の励磁に伴う電磁振動を発生源とする騒音や回転子のアンバランスなどによる機械的振動を発生源とする騒音、それに軸受(特に転がり軸受)を発生源とする騒音などがある。
【００３５】
そして、これらの発生源による騒音は、規格品の標準電動機に代表されるスクエア形状に近い胴長の電動機の場合は、主としてハウジングから放散されるが、扁平型電動機の場合は、エンドブラケットから放射される騒音が多くなる。
【００３６】
これは、偏平型電動機の場合は、エンドブラケットが大径の円板状になっているので、これに振動が伝播した場合、あたかもスピーカの振動板の如く作用して大きな騒音源になってしまうことに起因する。
【００３７】
しかも、このようにエンドブラケットが円板状をしていることから、これから放射される騒音は電動機の回転軸方向にかなりの指向性をもつ。加えて、このような偏平型電動機は、機器に取り付けられたとき、反負荷側のエンドブラケットが外側を向いた状態にされる場合が多く、この場合、それから放射される騒音は機器の外部に向かい、この結果、更に大きな騒音になってしまう。
【００３８】
しかるに、この実施形態では、反負荷側エンドブラケット６の外側に遮音板１２が設けてあるので、エンドブラケット６から回転軸９方向に指向性をもって放射された騒音に対して、この遮音板１２が障壁として働き、機器の外部に伝播しようとする騒音に大きな減衰を与え、伝播を抑えてしまうので、騒音を軽減させることができる。
【００３９】
また、このときの騒音は、物理量としての音圧の強さよりも、感覚量として聴感的に不快に感じる成分の方が問題になるが、ここで、この図１の実施形態では、遮音板１２に吸音材１３が設けられている。そして、この吸音材１３は、上記したように軟質ウレタンフォームで作られているので、人間が聴感的に不快感をもつ１ｋＨｚから８ｋＨｚの周波数帯域の音に対して大きな吸音作用を発揮し、更に効果的に騒音の軽減が得られることになる。
【００４０】
このとき吸音材１３に用いられている軟質ウレタンフォームは、１ｋＨｚから８ｋＨｚの周波数帯域の音に対して８０％程度の吸音効果をもつが、同程度の吸音効果をもつ吸音材としては、他にもグラスウールやロックウールなどの多孔質材料があるので、これらを用いるようにしてもよい。
【００４１】
次に図３は、本発明による扁平型電動機の他の一実施形態で、これは、図示のように、電動機１に遮音板１２だけを設けるようにしたものである。従って、この実施形態の場合、吸音材が無いので騒音の低減効果は低下するが、吸音材が無い分、コストを下げることができる。
【００４２】
次に、図４は、本発明による扁平型電動機の更に別の一実施形態で、これは、図示のように、電動機１の反負荷側のエンドブラケット６の内側に、軟質ウレタンフォームやグラスウール、ロックウールなどの多孔質材料からなる吸音材１４を貼付け、これによりエンドブラケット６の振動を抑制し、且つ、騒音を吸収することにより、外部に放射される騒音を軽減させるようにしたものである。
【００４３】
従って、この図４の実施形態によれば、部品点数削減によるコスト低減が可能になる。また、このとき対象となる騒音の周波数帯域が１〜８ｋＨｚの場合は、吸音材１４の吸音特性による騒音低減効果も期待することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明による扁平型電動機の第１の実施形態を示す構造図である。
【図２】従来技術による扁平型電動機の一例を示す構造図である。
【図３】本発明による扁平型電動機の第２の実施形態を示す構造図である。
【図４】本発明による扁平型電動機の第３の実施形態を示す構造図である。
【符号の説明】
【００４５】
１：電動機(扁平型電動機本体)
２：ハウジング
３：固定子
４：回転子
５：エンドブラケット(負荷側エンドブラケット)
６：エンドブラケット(反負荷側エンドブラケット)
７、８：軸受(転がり軸受)
９：回転軸
１０：冷却用フィン
１２：遮音板
１４：吸音材
【図１】
2006074892.tif 000003
【図２】
2006074892.tif 000004
【図３】
2006074892.tif 000005
【図４】
2006074892.tif 000006