(57)【要約】【課題】  本発明は、モータの回転方向の振動を防止する捩り防振性の低下を抑えながら、モータの回転軸が倒れるようなコジリ変位に対する剛性の向上を図ることができる防振マウントを提供する。【解決手段】  互いに対向配置されたプレート３０１ａ，３０１ｂの間に一体的に設けられた円環状の防振ゴム３０１ｃのステッピングモータ３０２の回転軸３０２ａを中心とした円周上の少なくとも三箇所に防振ゴム３０１ｃよりも剛性が高い同一サイズの回転体３０１ｅを設け、回転体３０１ｅがステッピングモータ３０２の加減速時に生じる回転軸３０２ａの倒れを支えて防止することを特徴とする。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ及び支持体の一方に固定される第一のプレートと、他方に固定される第二のプレートと、互いに対向配置された前記第一、第二のプレートの間に一体的に設けられた円環状の弾性体とを有する防振マウントにおいて、
前記弾性体の前記モータの回転軸を中心とした円周上の少なくとも三箇所に前記弾性体よりも剛性が高い同一サイズの回転体を設け、
前記回転体が前記モータの加減速時に生じる前記回転軸の倒れを支えて防止することを特徴とする防振マウント。
【請求項２】
前記回転体は、球体であることを特徴とする請求項１に記載の防振マウント。
【請求項３】
前記回転体のうちの少なくとも一つは、前記モータの加減速時に前記回転軸の倒れが発生する方向に設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の防振マウント。
【請求項４】
前記弾性体の前記モータの回転軸を中心とした円周上に前記回転体を回転可能に保持する保持部を設け、該保持部の一部に前記回転体の外径よりも小さい幅を有する開口を有し、
前記第一、第二のプレートと前記弾性体とが一体成型された状態で、前記回転体は前記開口を介して前記保持部に装着されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の防振マウント。
【請求項５】
前記第一、第二のプレートの間の距離は、前記回転体が無い状態では、前記回転体の外径よりも小さい値であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の防振マウント。
【請求項６】
前記第一、第二のプレートの間の距離は、前記回転体が無い状態では、前記回転体の外径よりも大きいか略同等の値であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の防振マウント。
【請求項７】
前記回転体は、硬質プラスチック、セラミックス、ガラス、金属のうちの何れかの材料から構成され、
前記弾性体は、防振ゴムにより構成されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の防振マウント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータを支持体に支持する防振マウントに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＯＡ（Office Automation）機器等において、モータと、モータを支持する支持体との間にモータによる振動と騒音を抑えるための防振マウントを設ける場合がある。特許文献１には、防振ゴムをプレートで挟み込んで一体的に形成した防振マウントが記載されている。
【０００３】
また、特許文献２では、プレート間に設けられたゴム部材に更に別のゴム部材を追加することで、モータの回転方向の振動を防止する捩り防振性を確保しながら、モータの回転軸が倒れるコジリ変位に対する剛性の向上を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−０３５７２９号公報
【特許文献２】特開２００８−２９１９３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１では、モータの加減速時にモータを固定しているプレートにモータの回転軸を倒すような力が加わり、モータの回転軸に取り付けられたギアと噛み合っているギアとの間でコジリ変位が生じる。これにより振動が発生したり、駆動伝達の精度に影響を及ぼしたり、ギアの摩耗が促進され、更に上記現象が促進されたり、ギア等の寿命の低下を招くといった問題があった。
【０００６】
上記現象は、モータの回転方向の振動を防止する捩り防振性を大きくするためにゴム硬度を下げると、より顕著に表れる傾向がある。
【０００７】
また、特許文献２では、モータの回転軸が倒れるようなコジリ変位に対する剛性は上がっているものの弾性体であるゴム部材の変形によるコジリ変位自体は存在する。このため上記現象は軽減されるものの発生してしまうといった問題があった。
【０００８】
本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、モータの回転方向の振動を防止する捩り防振性の低下を抑えながら、モータの回転軸が倒れるようなコジリ変位に対する剛性の向上を図ることができる防振マウントを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するための本発明に係る防振マウントの代表的な構成は、モータ及び支持体の一方に固定される第一のプレートと、他方に固定される第二のプレートと、互いに対向配置された前記第一、第二のプレートの間に一体的に設けられた円環状の弾性体とを有する防振マウントにおいて、前記弾性体の前記モータの回転軸を中心とした円周上の少なくとも三箇所に前記弾性体よりも剛性が高い同一サイズの回転体を設け、前記回転体が前記モータの加減速時に生じる前記回転軸の倒れを支えて防止することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、モータの回転方向の振動を防止する捩り防振性の低下を抑えながら、モータの回転軸が倒れるようなコジリ変位に対する剛性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る防振マウントをモータの回転軸の周辺に取り付けた装置の構成を示す斜視説明図である。
【図２】本発明に係る防振マウントの構成を示す斜視説明図である。
【図３】本発明に係る防振マウントの防振ゴムに設けられた保持部内に設けられる回転体の構成を示す斜視説明図である。
【図４】本発明に係る防振マウントの防振ゴム内に設けられる回転体の保持部の構成を示す平面説明図である。
【図５】本発明に係る防振マウントを回転軸の周辺に取り付けたモータの回転状態を示す斜視説明図である。
【図６】本発明に係る防振マウントを回転軸の周辺に取り付けたモータの回転状態を示す斜視説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図により本発明に係る防振マウントの一実施形態を具体的に説明する。
【００１３】
＜防振マウント＞
図１は、本発明に係る防振マウント３０１をステッピングモータ３０２の回転軸３０２ａの周辺に取り付けた装置１の構成を示す斜視説明図である。図２は、本発明に係る防振マウント３０１の構成を示す斜視説明図である。図３は、本発明に係る防振マウント３０１の防振ゴム３０１ｃに設けられた保持部３０１ｆ内に設けられる球体からなる回転体３０１ｅの構成を示す斜視説明図である。
【００１４】
図２及び図３に示すように、防振マウント３０１は、互いに対向配置されたプレート３０１ａとプレート３０１ｂとの間に円環状の弾性体となる防振ゴム３０１ｃを挟み込み、防振ゴム３０１ｃとプレート３０１ａとプレート３０１ｂとが一体的に構成されている。各プレート３０１ａ，３０１ｂには、貫通穴からなるビス固定部３０１ａ１，３０１ａ２，３０１ｂ１，３０１ｂ２がそれぞれ設けられている。防振ゴム３０１ｃの硬度は、Ｈｓ４０〜８５（ＪＩＳスプリング式）の範囲にあるのが好ましい。
【００１５】
図１に示すように、プレート３０１ａのビス固定部３０１ｂ１，３０１ｂ２内に固定ビス３０６を挿通する。そして、装置１内の支持体となるフレーム３０５に設けられた図示しないネジ穴に該固定ビス３０６を螺合締結してプレート３０１ａをフレーム３０５に固定する。一方、プレート３０１ｂのビス固定部３０１ａ１，３０１ａ２内に固定ビス３０６を挿通する。そして、ステッピングモータ３０２の固定子３０２ｂに設けられた図示しないネジ穴に該固定ビス３０６を螺合締結してプレート３０１ｂをステッピングモータ３０２の固定子３０２ｂに固定する。
【００１６】
プレート３０１ａとプレート３０１ｂと防振ゴム３０１ｃのそれぞれの中心部には、貫通穴３０１ａ３，３０１ｂ３，３０１ｃ１が設けられている。また、フレーム３０５にも貫通穴３０５ａが設けられている。これにより防振ゴム３０１ｃとプレート３０１ａとプレート３０１ｂとが一体的に構成された防振マウント３０１の中心部に貫通穴３０１ｄが形成される。
【００１７】
図１に示すように、ステッピングモータ３０２の回転軸３０２ａと、該回転軸３０２ａに取り付けられたピニオンギア３０３とが防振マウント３０１の貫通穴３０１ｄ内に挿通される。そして、ピニオンギア３０３がフレーム３０５に対してステッピングモータ３０２とは反対側に突出して設けられる。
【００１８】
図３に示すように、防振マウント３０１の防振ゴム３０１ｃには、ステッピングモータ３０２の回転軸３０２ａを中心とした円周上に球体からなる回転体３０１ｅを回転可能に保持する保持部３０１ｆが四箇所設けられている。尚、防振ゴム３０１ｃ（弾性体）のステッピングモータ３０２の回転軸３０２ａを中心とした円周上の少なくとも三箇所に防振ゴム３０１ｃ（弾性体）よりも剛性が高い同一サイズの回転体３０１ｅを設ければ良い。回転体３０１ｅは、防振ゴム３０１ｃ（弾性体）よりも剛性が高い硬質プラスチック、セラミックス、ガラス、金属のうちの何れかの材料から構成される。
【００１９】
図４は、本発明に係る防振マウント３０１の防振ゴム３０１ｃ内に設けられる回転体３０１ｅの保持部３０１ｆの構成を示す平面説明図である。図４に示すように、保持部３０１ｆは、球体からなる回転体３０１ｅの直径Ｄ１に対応する直径Ｄ２を有し、防振ゴム３０１ｃ（弾性体）を貫通するする円形の穴により構成される。保持部３０１ｆの一部には、回転体３０１ｅの直径Ｄ１（外径）よりも小さい幅Ｗを有する開口３０１ｇが設けられている。プレート３０１ａ，３０１ｂ（第一、第二のプレート）と防振ゴム３０１ｃ（弾性体）とが一体成型された状態で、回転体３０１ｅは、開口３０１ｇを介して保持部３０１ｆ内に装着される。
【００２０】
開口３０１ｇの幅Ｗは、回転体３０１ｅが抜け出さないように回転体３０１ｅの直径Ｄ１よりも狭く形成されている。これにより運搬や使用時に回転体３０１ｅが保持部３０１ｆから脱落することはない。保持部３０１ｆは、回転体３０１ｅの外形よりも大きな空間で形成される。これにより回転体３０１ｅが保持部３０１ｆに収まった後は、回転体３０１ｅは保持部３０１ｆの中で回転することが可能となっている。
【００２１】
回転体３０１ｅを保持部３０１ｆ内に装着するときには、ゴム材質からなる保持部３０１ｆの切欠き形状の開口３０１ｇから回転体３０１ｅを押し込む。このとき、開口３０１ｇの縁部が回転体３０１ｅに押されて弾性変形し、回転体３０１ｅを開口３０１ｇから保持部３０１ｆ内に収納することができる。球体からなる回転体３０１ｅの直径Ｄ１は、防振ゴム３０１ｃの厚みｔよりも僅かに大きく設定されている。
【００２２】
即ち、プレート３０１ａ，３０１ｂ（第一、第二のプレート）の間の距離は、回転体３０１ｅが無い状態では、回転体３０１ｅの直径Ｄ１（外径）よりも小さい値に設定されている。このため回転体３０１ｅを防振マウント３０１の保持部３０１ｆ内に入れた後には、回転体３０１ｅにより防振ゴム３０１ｃは僅かに伸ばされた状態となっている。このとき、回転体３０１ｅは、プレート３０１ａ，３０１ｂに対して回転可能に当接する。本実施形態の回転体３０１ｅは、防振ゴム３０１ｃよりも大幅に剛性が高い鋼材等の材料を使用している。
【００２３】
＜防振マウントの設置＞
図１に示すように、防振マウント３０１は、一方のプレート３０１ａが装置１内部に設けられたフレーム３０５に固定ビス３０６により固定される。また、他方のプレート３０１ｂがステッピングモータ３０２の固定子３０２ｂに固定ビス３０６により固定される。フレーム３０５の防振マウント３０１を取り付ける部分にも貫通穴３０５ａが設けられている。
【００２４】
ステッピングモータ３０２の回転軸３０２ａに固定されたピニオンギア３０３は、防振マウント３０１の貫通穴３０１ｄと、フレーム３０５の貫通穴３０５ａとを貫通し、ピニオンギア３０３は、防振マウント３０１のプレート３０１ａの面から突出している。ピニオンギア３０３は、フレーム３０５に回転軸３０４ａを中心に回転可能に支持された伝達ギア３０４に噛合されている。ステッピングモータ３０２の回転軸３０２ａに固定されたピニオンギア３０３の回転駆動力は、伝達ギア３０４を介して装置１内部の図示しない被駆動体へと伝達される。
【００２５】
＜防振マウントの挙動＞
図５及び図６は、本発明に係る防振マウント３０１を回転軸３０２ａの周辺に取り付けたステッピングモータ３０２の回転状態を示す斜視説明図である。図５に示す装置１において、ステッピングモータ３０２が回転駆動すると、ピニオンギア３０３は、図５の矢印Ｒ１方向に回転する。ピニオンギア３０３に噛合する伝達ギア３０４は、ピニオンギア３０３の回転駆動力により図５の矢印Ｒ２方向に回転する。更に伝達ギア３０４を介してステッピングモータ３０２の回転駆動力が図示しない被駆動体へと伝達される。
【００２６】
このとき、被駆動体の負荷変動やステッピングモータ３０２自体の回転駆動力の変動によりステッピングモータ３０２には、回転軸３０２ａの回転方向に捩り振動Ｐ１が発生する。ステッピングモータ３０２の回転軸３０２ａの回転方向に発生した捩り振動Ｐ１により防振マウント３０１のプレート３０１ａとプレート３０１ｂとが相対的にステッピングモータ３０２の回転軸３０２ａを中心に回転する。このとき、図３に示すプレート３０１ａ，３０１ｂの間に設けられた防振ゴム３０１ｃが捩り振動Ｐ１の捩り方向に追従して変形することで、捩り振動Ｐ１が吸収される。
【００２７】
このとき、図３及び図４に示すように、防振マウント３０１の防振ゴム３０１ｃに形成された保持部３０１ｆ内に保持された球体からなる回転体３０１ｅは、プレート３０１ａとプレート３０１ｂとに当接した状態で回転する。これにより回転体３０１ｅは、プレート３０１ａとプレート３０１ｂとの相対的な回転を阻害しない。これにより防振マウント３０１によりステッピングモータ３０２の回転軸３０２ａの回転方向に発生した捩り振動Ｐ１を吸収することへの回転体３０１ｅの影響は小さい。
【００２８】
ステッピングモータ３０２が回転駆動してピニオンギア３０３が図５の矢印Ｒ１方向に回転すると、伝達ギア３０４が図５の矢印Ｒ２方向に回転する。このとき、ピニオンギア３０３は、伝達ギア３０４から図６に示すように、反力Ｆ１を受ける。ピニオンギア３０３が伝達ギア３０４から受ける反力Ｆ１によりステッピングモータ３０２の回転軸３０２ａを傾けるようなコジリ方向のモーメントＳ１が働く。回転軸３０２ａを介してステッピングモータ３０２に働いたコジリ方向のモーメントＳ１は、プレート３０１ｂへと伝わり、プレート３０１ａとプレート３０１ｂの間の防振ゴム３０１ｃを圧縮する力と防振ゴム３０１ｃを伸長する力に変換される。
【００２９】
このとき、プレート３０１ａとプレート３０１ｂとの間には、回転体３０１ｅが回転可能に当接して設けられている。これにより防振ゴム３０１ｃの剛性よりも高い剛性を有する回転体３０１ｅが防振ゴム３０１ｃの圧縮方向の変形を抑制してステッピングモータ３０２の加減速時に生じる回転軸３０２ａの倒れを支えて防止する。このため防振ゴム３０１ｃを圧縮する力の大部分は、防振ゴム３０１ｃよりも大幅に剛性の高い回転体３０１ｅに伝わり、結果として防振ゴム３０１ｃの中で圧縮する力が掛かった部分での変形は大幅に抑えられる。
【００３０】
本実施形態では、回転体３０１ｅのうちの少なくとも一つは、ステッピングモータ３０２の加減速時に回転軸３０２ａの倒れが発生する方向に設けられている。このようにモーメントＳ１が働くコジリ方向に四つの回転体３０１ｅのうちの一つが配置されている場合には、防振ゴム３０１ｃが圧縮方向に変形するのを効果的に防ぐことが可能となる。
【００３１】
また、防振ゴム３０１ｃの厚みｔよりも大きな直径Ｄ１を有する回転体３０１ｅにより防振ゴム３０１ｃは僅かに伸ばされた状態となっており、防振ゴム３０１ｃは自然状態のときよりも伸ばすのに力が必要な状態になっている。そのためモーメントＳ１が発生した場合でも、防振ゴム３０１ｃの中で伸ばす力が掛かった部分の変位は効果的に抑えられる。
【００３２】
防振ゴム３０１ｃの変形は、圧縮する力が掛かった部分と、伸ばす力が掛かった部分において、何れも回転体３０１ｅがない場合に比べて大幅に抑えられる。このためステッピングモータ３０２の回転軸３０２ａの傾きを発生させるコジリ方向の変位も回転体３０１ｅがない場合と比べて大幅に抑えられる。
【００３３】
本実施形態では、防振ゴム３０１ｃよりも大幅に剛性の高い球体からなる回転体３０１ｅを使用している。更に、防振ゴム３０１ｃを回転体３０１ｅにより僅かに伸ばしながら使用している。そのためコジリ方向の変位を抑える役割をゴムと剛性が近しい弾性体、或いは、ゴムと剛性が略同等の弾性体を用いて行っている場合と比べると、コジリ方向の変位を抑える効果は高くなる。
【００３４】
本実施形態では、球体からなる回転体３０１ｅの直径Ｄ１は、防振ゴム３０１ｃの厚みｔよりも僅かに大きく設定された一例である。他に、球体からなる回転体３０１ｅの直径Ｄ１を防振ゴム３０１ｃの厚みｔと同等、或いは、球体からなる回転体３０１ｅの直径Ｄ１を防振ゴム３０１ｃの厚みｔよりも僅かに小さく設定した場合でも適用可能である。このとき、プレート３０１ａ，３０１ｂ（第一、第二のプレート）の間の距離は、回転体３０１ｅが無い状態では、回転体３０１ｅの直径Ｄ１（外径）よりも大きいか略同等の値に設定される。
【００３５】
球体からなる回転体３０１ｅの直径Ｄ１が小さくなるに従って、回転体３０１ｅとプレート３０１ａ，３０１ｂとの接触力（防振ゴム３０１ｃが伸ばされることによって発生する反力）は小さくなる。このため球体からなる回転体３０１ｅは、プレート３０１ａとプレート３０１ｂの間で更に動き易くなり、防振マウント３０１が捩り振動Ｐ１を吸収することに対する回転体３０１ｅの影響は更に小さくなる。
【００３６】
一方、球体からなる回転体３０１ｅの直径Ｄ１が小さくなるに従って、防振ゴム３０１ｃのコジリ方向の変形も大きくなる。このため回転体３０１ｅによりコジリ方向の変位を抑える効果は小さくなる。しかしながら、回転体３０１ｅの剛性が防振ゴム３０１ｃの剛性よりも高いことによるコジリ方向の変位を抑える効果は、同様に得られる。
【００３７】
本実施形態では、図３に示すように、円環状の防振ゴム３０１ｃの周方向に沿って９０度ずつずれた位置に四箇所の保持部３０１ｆが設けられ、該保持部３０１ｆ内に保持される回転体３０１ｅを四箇所配置した。コジリ変位を防ぐ方向（モーメントＳ１が働く方向）に回転体３０１ｅが設けられていれば良い。このため回転体３０１ｅの設置箇所は、四箇所でなくてもコジリ方向の変位を大幅に抑制する機能は保たれる。
【００３８】
ただし、プレート３０１ａとプレート３０１ｂとを回転体３０１ｅにより安定して支えるという観点では、回転体３０１ｅは、三箇所以上が好ましい。回転体３０１ｅを三箇所配置する場合には、円環状の防振ゴム３０１ｃの周方向に沿って１２０度ずつずれた位置に三箇所の保持部３０１ｆを設け、該保持部３０１ｆ内に保持される回転体３０１ｅを三箇所配置することができる。
【００３９】
本実施形態では、球体からなる回転体３０１ｅを採用した一例である。回転体３０１ｅの形状は、防振ゴム３０１ｃによる捩り振動Ｐ１の吸収時に回転体３０１ｅの回転を妨げる形状でなければ良い。例えば、回転体３０１ｅは、円柱形状でも良い。保持部３０１ｆは、円柱形状の回転体３０１ｅを回転可能に保持する形状の穴が設けられる。このような構成でも捩り振動Ｐ１を低減する効果への影響は最小限に抑えられる。本実施形態では、回転体３０１ｅを保持する保持部３０１ｆの一部に開口３０１ｇを設けて切欠き形状とした。他に、回転体３０１ｅが回転可能に保持出来る形状であれば他の形状であっても良い。
【００４０】
本実施形態によれば、プレート３０１ａとプレート３０１ｂの間に防振ゴム３０１ｃを挟み込んだ防振マウント３０１において、ステッピングモータ３０２の回転軸３０２ａを中心とした円周上に均等に剛性の高い球体からなる回転体３０１ｅを配置する。これによりステッピングモータ３０２の回転軸３０２ａの回転方向に発生する捩り振動Ｐ１を防止する捩り防振性の低下を抑えることができる。更に、ピニオンギア３０３が伝達ギア３０４から受ける反力Ｆ１によりステッピングモータ３０２の回転軸３０２ａを傾けるようなコジリ方向のモーメントＳ１によるコジリ変位に対する剛性の向上を図ることができる。
【符号の説明】
【００４１】
３０１ａ…プレート
３０１ｂ…プレート
３０１ｃ…防振ゴム（弾性体）
３０１ｅ…回転体（球体）
３０２…ステッピングモータ（モータ）
３０２ａ…回転軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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