JP2017181970A - 防音部材 - Google Patents

Abstract

【課題】 モータなどの回転体を備える駆動装置に装着した場合に、高周波数から低周波数までの広い周波数帯域の騒音を低減することができる防音部材を提供する。【解決手段】 防音部材１は、回転体を備える駆動装置９に装着され、樹脂またはエラストマーからなる母材１２と、母材１２中に一方向に連接して配向している磁性フィラー１３と、有する弾性部材１０と、該回転体の回転軸方向に延在する面に弾性部材１０を介して配置され弾性部材１０に支持されるマス１１と、を備える。【選択図】 図１

Description

本発明は、回転体を備える駆動装置に装着される防音部材に関する。

エンジンルーム内には、エンジン、モータ、ＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｕｉｏｎ）バルブなど、騒音源となる部品が収容されている。これらの部品から発生する騒音を低減するため、ポリウレタンフォームなどの発泡体からなる吸音材や振動吸収材が配置されている。しかし、発泡体は、内部に多数のセル（気泡）を有するため熱伝導率が小さい。このため、発熱を伴うエンジン、モータなどの周囲に配置した場合、熱が蓄積され不具合を生じるおそれがある。したがって、吸音材として発泡体を用いた場合には、その放熱性を向上させる必要がある。この点、特許文献１には、磁性フィラーを含む発泡体からなる吸音カバーが、開示されている。特許文献１に記載された吸音カバーにおいては、熱伝導率が大きな磁性フィラーが、吸音カバーの厚さ方向に配向している。このため、騒音を低減できるだけでなく、相手部材の熱を、配向した磁性フィラーを介して速やかに放出することができる。

特開２０１５−０６９０１２号公報 特公平６−１００２４５号公報 実開平６−７１９３８号公報

モータなどの回転体を備える駆動装置を駆動させると、高周波数の放射音や、低周波数の固体伝播音が発生する。また、モータの回転方向や回転数が変化する場合、騒音の周波数が変化する。上記特許文献１に記載された発泡体を使用した吸音カバーは、モータからの高周波数の騒音を低減するためには有効である。しかしながら、固体伝播音などの５００Ｈｚ以下の低周波数の騒音に対しては低減効果が小さい。

一方、振動を低減する装置として、ダイナミックダンパが知られている。一般に、ダイナミックダンパは、制振対象たる振動体に対して、ゴムなどの弾性体を介してマスが弾性支持されるよう構成されている。振動体が特定の周波数で振動した際に、マスと弾性体とがマス−ばねからなる振動系を構成し共振して、振動体の振動を吸収し低減させる。しかしながら、従来のダイナミックダンパによると、振動体の振動方向に取り付ける必要があり、ダイナミックダンパの共振周波数を振動体の共振周波数に合わせる必要がある。また、従来のダイナミックダンパは、低周波数の騒音低減には有効であるが、高周波数の騒音を低減することはできない。また、低減される周波数帯域が狭く、モータの回転方向や回転数が変化する場合など、周波数が変化する対象に対しては充分な騒音低減効果が得られない。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、モータなどの回転体を備える駆動装置に装着した場合に、高周波数から低周波数までの広い周波数帯域の騒音を低減することができる防音部材を提供することを課題とする。

（１）上記課題を解決するため、本発明の防音部材は、回転体を備える駆動装置に装着される防音部材であって、樹脂またはエラストマーからなる母材と、該母材中に一方向に連接して配向している磁性フィラーと、有する弾性部材と、該回転体の回転軸方向に延在する面に該弾性部材を介して配置され該弾性部材に支持されるマスと、を備えることを特徴とする。

本発明の防音部材は、樹脂またはエラストマーからなる母材と、配向された磁性フィラーと、を有する弾性部材を備える。これにより、駆動装置からの放射音が吸収、遮蔽されると共に、駆動装置で発生した熱が速やかに放出される。また、本発明の防音部材は、弾性部材に支持されるマスを備える。これにより、いわゆるマス−ばねによる防振効果を得ることができる。したがって、本発明の防音部材によると、弾性部材による吸音および遮音機能に、マス−ばねによる防振機能が加わることにより、空気を伝播する放射音の低減と、固体伝播音の低減と、の両方を実現することができる。すなわち、本発明の防音部材によると、放射音などの高周波数の騒音だけでなく、固体を伝播する５００Ｈｚ以下の低周波数の騒音をも低減することができる。

本発明の防音部材においては、弾性部材のばね定数を変更することにより、防音部材の固有振動数を変更することができる。また、マスの質量を変更しても、固有振動数を変更することができる。このように、本発明の防音部材によると、低減したい振動周波数に応じたチューニングが容易である。

本明細書において、エラストマーは、架橋ゴムおよび熱可塑性エラストマーを含む。また、樹脂およびエラストマーは、発泡体であってもソリッド体であってもよい。

（２）好ましくは、上記（１）の構成において、前記駆動装置における前記回転体の回転軸方向をＸ方向、該Ｘ方向に直交する二方向のうち、水平方向をＹ方向、垂直方向をＺ方向と定義した場合、前記マスは、該駆動装置のＸ−Ｚ面またはＸ−Ｙ面に前記弾性部材を介して配置される構成にするとよい。

回転体を備える駆動装置においては、主に回転軸方向に直交する二方向（Ｙ方向、Ｚ方向）において騒音が発生する。駆動装置のＸ−Ｚ面は、Ｙ方向に垂直な面である。駆動装置のＸ−Ｙ面は、Ｚ方向に垂直な面である。本構成によると、マスがＸ−Ｚ面またはＸ−Ｙ面に配置されるため、Ｙ方向およびＺ方向に伝播する低周波数の騒音を効果的に低減することができる。

（３）好ましくは、上記（２）の構成において、前記駆動装置の前記Ｙ方向における共振周波数と前記Ｚ方向における共振周波数とは異なり、前記マスがＸ−Ｚ面に配置されている場合、防音部材の該Ｚ方向における共振周波数が該駆動装置の該Ｙ方向における共振周波数に合っており、前記マスがＸ−Ｙ面に配置されている場合、防音部材の該Ｙ方向における共振周波数が該駆動装置の該Ｚ方向における共振周波数に合っている構成にするとよい。

本発明者が検討したところ、回転体を備える駆動装置においては、回転軸方向に直交する二方向（Ｙ方向、Ｚ方向）において共振周波数が異なることがわかった。例えば、Ｙ方向の振動を抑制しようとする場合、本来ならばＹ方向に垂直なＸ−Ｚ面にマスを配置して、Ｙ方向における共振周波数を一致させるようにする。Ｚ方向の振動を抑制しようとする場合、本来ならばＺ方向に垂直なＸ−Ｙ面にマスを配置して、Ｚ方向における共振周波数を一致させるようにする。これに対して、本構成においては、マスをＸ−Ｚ面に配置して、Ｚ方向における共振周波数を駆動装置のＹ方向における共振周波数に近づけるようにする。あるいは、マスをＸ−Ｙ面に配置して、Ｙ方向における共振周波数を駆動装置のＺ方向における共振周波数に近づけるようにする。このように、本発明の防音部材によると、防音部材と駆動装置とにおいて９０°ずらした方向の共振周波数が一致するように設計すると、Ｙ方向およびＺ方向の両方向における振動を低減することができる。このため、防音部材の取り付け位置の自由度が高い。また、低減したい振動周波数に応じたチューニングが容易である。なお、本構成において共振周波数が「合っている」とは、一方の共振周波数が他方の共振周波数に対して±１０％の範囲内であることをいう。

（４）好ましくは、上記（２）または（３）のいずれかの構成において、前記駆動装置の前記Ｙ方向および前記Ｚ方向における制振対象周波数は、５００Ｈｚ以下である構成にするとよい。

上述したように、回転体を備える駆動装置からは、主にＹ方向およびＺ方向の二方向に騒音が発生する。したがって、これら二方向における５００Ｈｚ以下の周波数の振動を低減することにより、駆動装置の騒音低減効果を高めることができる。

（５）好ましくは、上記（２）ないし（４）のいずれかの構成において、前記弾性部材に含有される前記磁性フィラーは、前記Ｙ方向に連接して配向している構成にするとよい。

本構成の弾性部材においては、磁性フィラーの配向により、Ｙ方向のばね定数とＺ方向のばね定数とが異なる。この構成は、Ｙ方向における共振周波数とＺ方向における共振周波数とが異なる駆動装置の騒音低減に効果的である。また、磁性フィラーの配向方向と同じＹ方向においては、Ｚ方向と比較してばね定数が大きくなる。このため、Ｙ方向においては、Ｚ方向よりも固有振動数が上昇する。一方、Ｚ方向においては、Ｙ方向と比較してばね定数が小さくなる。このため、Ｚ方向においては、Ｙ方向よりも固有振動数が低下する。本構成によると、Ｙ方向とＺ方向とのばね定数の違いを利用して、共振周波数の調整を容易に行うことができる。

（６）好ましくは、上記（１）ないし（５）のいずれかの構成において、さらに、前記弾性部材および前記マスを覆うカバー部材を備える構成にするとよい。

本構成によると、カバー部材により駆動装置の一部または全部が被覆される。これにより、遮音効果が高まり、騒音をより低減することができる。また、カバー部材を利用して、弾性部材およびマスを固定することも可能である。例えば、カバー部材で圧着することにより、接着剤などを使用しなくても弾性部材およびマスを固定することができる。

本構成によると、弾性部材およびカバー部材が複合ばねとなり、マス−ばねによる防振効果を得ることができる。例えば、カバー部材がエラストマー製の場合には、カバー部材の弾性率を変更することにより共振周波数を調整することができる。このため、カバー部材を金属や樹脂で構成する場合と比較して、調整可能な共振周波数の範囲を広くすることができる。また、カバー部材がエラストマー製であれば、仮にカバー部材の固有値振動に伴う二次放射音が発生するような場合でも、例えば１００Ｈｚ以下などのより聴感感度が低い低周波数帯域にカバー部材の固有値を調整して影響を小さくすることができる。また、エラストマーの減衰効果により、二次放射音の発生を抑制することができる。

第一実施形態の防音部材が装着されたモータの斜視図である。 同モータの正面図である。 同防音部材の弾性部材における磁性フィラーの配向状態を示す模式図である。 第二実施形態の防音部材が装着されたモータの正面図である。 同防音部材の弾性部材における磁性フィラーの配向状態を示す模式図である。 第三実施形態の防音部材が装着されたモータの正面図である。 第四実施形態の防音部材が装着されたモータの正面図である。 第五実施形態の防音部材が装着されたモータの正面図である。 第六実施形態の防音部材が装着されたモータの正面図である。 ブラケットに取り付けられたモータの右側面図である。 Ｙ方向の打撃に対するＹ方向におけるイナータンスの測定結果を示すグラフである。 Ｚ方向の打撃に対するＺ方向におけるイナータンスの測定結果を示すグラフである。

以下、本発明の防音部材の実施の形態について説明する。

＜第一実施形態＞
［構成］
まず、本実施形態の防音部材の構成を説明する。図１に、本実施形態の防音部材が装着されたモータの斜視図を示す。図２に、同モータの正面図を示す。図３に、同防音部材の弾性部材における磁性フィラーの配向状態を模式的に示す。説明の便宜上、図１においては、弾性部材を透過して示す。図２、図３においては、防音部材のみ上下方向の断面を示す。図３においては、弾性部材のハッチングを省略して示す。図１〜図３において、モータの回転軸方向（前後方向）をＸ方向、Ｘ方向に直交する二方向のうち、水平方向（左右方向）をＹ方向、垂直方向（上下方向）をＺ方向と定義する。

図１、図２に示すように、モータ９は回転軸９０を有している。モータ９は、本発明における「回転体を備える駆動装置」の概念に含まれる。防音部材１は、モータ９の右面（Ｘ−Ｚ面）に取り付けられている。モータ９の右面（Ｘ−Ｚ面）は、本発明における「回転軸方向に延在する面」の概念に含まれる。モータ９の左右方向（Ｙ方向）における共振周波数と上下方向（Ｚ方向）における共振周波数とは異なっている。防音部材１のＺ方向における共振周波数は、モータ９のＹ方向における共振周波数（制振対象周波数）と一致するように設計されている。防音部材１の制振対象周波数は、５００Ｈｚ以下である。防音部材１は、弾性部材１０とマス１１とを備えている。

弾性部材１０は、モータ９の右面（Ｘ−Ｚ面）に接着されている。弾性部材１０は、矩形板状を呈している。図３に示すように、弾性部材１０は、ポリウレタンフォームからなる母材１２と、グラファイト粒子にステンレス鋼粒子を複合化した複合粒子１３と、を有している。複合粒子１３は、本発明における磁性フィラーの概念に含まれる。複合粒子１３は、左右方向（Ｙ方向）に連なるように配向している。弾性部材１０のばね定数は、左右方向（Ｙ方向）と上下方向（Ｚ方向）とで異なっている。弾性部材１０のＹ方向のばね定数は５０１．０Ｎ／ｍｍであり、Ｚ方向のばね定数は８７．８Ｎ／ｍｍである。

マス１１は、弾性部材１０の右面に接着されており、弾性部材１０に支持されている。すなわち、マス１１は、モータ９の右面（Ｘ−Ｚ面）に弾性部材１０を介して配置されている。マス１１は、鉄製であり、矩形板状を呈している。マス１１の質量は２５ｇである。

［作用効果］
次に、本実施形態の防音部材の作用効果を説明する。防音部材１は、ポリウレタンフォームからなる母材１２と配向された複合粒子１３とを有する弾性部材を備えている。複合粒子１３は、モータ９の右面に対して垂直方向（Ｙ方向）に連接して配向している。これにより、モータ９からの放射音が吸収、遮蔽されると共に、モータ９で発生した熱が速やかに放出される。また、防音部材１は、弾性部材１０に支持されたマス１１を備えている。これにより、マス−ばねによる防振効果を得ることができる。したがって、防音部材１によると、モータ９で発生する放射音および固体伝播音の両方を低減することができる。すなわち、防音部材１によると、高周波数の騒音だけでなく、５００Ｈｚ以下の低周波数の騒音をも低減することができる。

また、モータ９からは、主に回転軸方向に直交する二方向（Ｙ方向、Ｚ方向）において騒音が発生する。ここで、防音部材１は、モータ９のＹ方向に垂直な面である右面（Ｘ−Ｚ面）に、片持ち梁状に取り付けられている。より具体的には、マス１１は、モータ９の右面（Ｘ−Ｚ面）に、弾性部材１０を介して配置されている。このため、Ｙ方向およびＺ方向に伝播する低周波数の騒音を効果的に低減することができる。

防音部材１においては、マス１１がモータ９のＸ−Ｚ面に配置されており、Ｚ方向における共振周波数がモータ９のＹ方向における共振周波数に合っている。防音部材１によると、モータ９の共振周波数に対して、９０°ずらした方向の共振周波数が一致するように設計することにより、Ｙ方向およびＺ方向の両方向における振動を低減することができる。

防音部材１の固有振動数は、弾性部材１０のばね定数やマス１１の質量を変更するなどして、容易に変更することができる。よって、防音部材１においては、低減したい周波数に応じたチューニングが容易である。また、弾性部材１０のばね定数は、Ｙ方向とＺ方向とで異なっている。これにより、Ｙ方向における共振周波数とＺ方向における共振周波数とが異なるモータ９に対して、共振周波数を合わせやすい。また、防音部材１の制振対象周波数は５００Ｈｚ以下である。５００Ｈｚ以下の周波数の振動が低減されるため、駆動装置の騒音低減効果が高い。

＜第二実施形態＞
本実施形態の防音部材と第一実施形態の防音部材との主な相違点は、防音部材の取り付け位置、および弾性部材に含有される磁性フィラーの配向方向が異なる点である。ここでは、相違点を中心に説明する。図４に、本実施形態の防音部材が装着されたモータの正面図を示す。図５に、同防音部材の弾性部材における磁性フィラーの配向状態を模式的に示す。説明の便宜上、図４、図５においては、防音部材のみ上下方向の断面を示す。図５においては、弾性部材のハッチングを省略して示す。図４、図５は、前出の図２、図３に対応している。

図４に示すように、防音部材１は、モータ９の上面（Ｘ−Ｙ面）に取り付けられている。モータ９の上面（Ｘ−Ｙ面）は、本発明における「回転軸方向に延在する面」の概念に含まれる。防音部材１のＹ方向における共振周波数は、モータ９のＺ方向における共振周波数（制振対象周波数）と一致するように設計されている。防音部材１の制振対象周波数は、５００Ｈｚ以下である。

弾性部材１０は、モータ９の上面（Ｘ−Ｙ面）に接着されている。弾性部材１０は、矩形板状を呈している。弾性部材１０の面方向の大きさ、すなわち防音部材１との接触面積は、第一実施形態の弾性部材と比較して少し小さい。図５に示すように、弾性部材１０に含有されている複合粒子１３は、左右方向（Ｙ方向）に連なるように配向している。弾性部材１０のばね定数は、左右方向（Ｙ方向）と上下方向（Ｚ方向）とで異なっている。弾性部材１０のＹ方向のばね定数は３８．４Ｎ／ｍｍであり、Ｚ方向のばね定数は８９．０Ｎ／ｍｍである。

マス１１は、弾性部材１０の上面に接着されており、弾性部材１０に支持されている。すなわち、マス１１は、モータ９の上面（Ｘ−Ｙ面）に弾性部材１０を介して配置されている。マス１１は、鉄製であり、矩形板状を呈している。マス１１の質量は５６ｇである。

本実施形態の防音部材は、構成が共通する部分については、第一実施形態の防音部材と同様の作用効果を有する。本実施形態の防音部材１は、モータ９のＺ方向に垂直な面である上面（Ｘ−Ｙ面）に取り付けられている。より具体的には、マス１１は、モータ９の上面（Ｘ−Ｙ面）に、弾性部材１０を介して配置されている。このため、Ｙ方向およびＺ方向に伝播する低周波数の騒音を効果的に低減することができる。防音部材１においては、マス１１がモータ９のＸ−Ｙ面に配置されており、Ｙ方向における共振周波数がモータ９のＺ方向における共振周波数に合っている。防音部材１によると、モータ９の共振周波数に対して、９０°ずらした方向の共振周波数が一致するように設計することにより、Ｙ方向およびＺ方向の両方向における振動を低減することができる。

＜第三実施形態＞
本実施形態の防音部材と第一実施形態の防音部材との主な相違点は、カバー部材を備えている点である。ここでは、相違点を中心に説明する。図６に、本実施形態の防音部材が装着されたモータの正面図を示す。説明の便宜上、図６においては、防音部材のみ上下方向の断面を示す（以下、図７〜図９についても同じ）。図６は、前出の図２に対応している。

図６に示すように、防音部材１は、弾性部材１０とマス１１とカバー部材１４とを備えている。カバー部材１４は、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）樹脂製である。カバー部材１４は、モータ９の上面、右面（弾性部材１０およびマス１１を含む）、下面を外側から被覆し、正面（前方）から見て逆Ｃ字状を呈している。

本実施形態の防音部材は、構成が共通する部分については、第一実施形態の防音部材と同様の作用効果を有する。本実施形態の防音部材１によると、カバー部材１４により圧着することで、弾性部材１０およびマス１１を固定することができる。このため、弾性部材１０およびマス１１を固定するための接着剤などが不要になり、防音部材１の取り付けが容易になる。カバー部材１４により遮音機能が付与される。このため、高周波数の騒音の低減効果が高くなる。弾性部材１０とカバー部材１４とが複合ばねとなる。このため、弾性部材１０単独の場合と比較してばね定数を小さくしやすいなど、調整できる共振周波数の範囲が広がる。カバー部材１４は、ＡＢＳ樹脂製である。このため、軽量で成形が容易である。

＜第四実施形態＞
本実施形態の防音部材と第三実施形態の防音部材との主な相違点は、弾性部材の配置形態を変更した点である。ここでは、相違点を中心に説明する。図７に、本実施形態の防音部材が装着されたモータの正面図を示す。図７は、前出の図６に対応している。

図７に示すように、弾性部材１０はマス１１を内包して、モータ９の右面（Ｘ−Ｚ面）に接着されている。弾性部材１０は、マス１１の全周を覆っている。本実施形態の防音部材は、構成が共通する部分については、第三実施形態の防音部材と同様の作用効果を有する。本実施形態の防音部材１によると、弾性部材１０とモータ９との接触面積が大きいため、吸音、遮音効果が向上すると共に、放熱性が向上する。

＜第五実施形態＞
本実施形態の防音部材と第三実施形態の防音部材との主な相違点は、弾性部材の配置形態を変更した点である。ここでは、相違点を中心に説明する。図８に、本実施形態の防音部材が装着されたモータの正面図を示す。図８は、前出の図６に対応している。

図８に示すように、マス１１の左右方向両側には、一対の弾性部材１０ａ、１０ｂが配置されている。一対の弾性部材１０ａ、１０ｂは、各々、矩形板状を呈している。弾性部材１０ａは、モータ９の右面（Ｘ−Ｚ面）とマス１１とに接着されている。弾性部材１０ｂは、カバー部材１４とマス１１とに接着されている。本実施形態の防音部材は、構成が共通する部分については、第三実施形態の防音部材と同様の作用効果を有する。本実施形態の防音部材１によると、弾性部材が二つになることで、調整できる共振周波数の範囲をより広げることができる。

＜第六実施形態＞
本実施形態の防音部材と第一実施形態の防音部材との主な相違点は、弾性部材の配置形態を変更した点である。ここでは、相違点を中心に説明する。図９に、本実施形態の防音部材が装着されたモータの正面図を示す。図９は、前出の図２に対応している。

図９に示すように、防音部材１は、弾性部材１０とマス１１とを備えているが、カバー部材を備えていない。弾性部材１０は、モータ９の上面、右面（マス１１を含む）、下面を外側から被覆し、正面（前方）から見て逆Ｃ字状を呈している。弾性部材１０は、モータ９の上面、右面、下面に接着されている。モータ９の右面側に配置されているマス１１は、弾性部材１０に内包されている。本実施形態の防音部材は、構成が共通する部分については、第一実施形態の防音部材と同様の作用効果を有する。本実施形態の防音部材１によると、弾性部材１０とモータ９との接触面積が大きいため、吸音、遮音効果が向上すると共に、放熱性が向上する。また、防音部材１の取り付けが容易であり、低コスト化、軽量化を図るにも有利である。

＜その他＞
以上、本発明の防音部材の一形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。

上記実施形態においては、本発明の防音部材をモータに装着した。しかし、本発明の防音部材を装着する駆動装置は、上記実施形態に限定されない。例えば、ギアケース、ポンプ、電磁バルブ、リレー、インジェクタ、コンプレッサなどに装着してもよい。

弾性部材およびマスは、接着剤、両面テープなどで固定すればよい。また、カバー部材により圧着してもよい。カバー部材が配置される場合でも、弾性部材およびマスを接着剤、両面テープなどで固定してもよい。

弾性部材の材質、形状、大きさ、配置形態などは、上記実施形態に限定されない。例えば、放熱性を考慮した場合には、駆動部材との接触面積を大きくするとよい。弾性部材は、駆動装置とマスとの間以外に配置されていてもよい。上記第六実施形態に示したように、弾性部材は、マスが配置されない部位に配置されていてもよい。カバー部材を備えない場合にも、上記第四、第五実施形態に示した形態で弾性部材を配置してもよい。

弾性部材の母材としては、ポリウレタンフォームの他、ポリエチレンフォーム、ポリプロピレンフォームなどの発泡樹脂または発泡エラストマーを使用することができる。また、ソリッド体として、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム、アクリロニトリルブタジエンゴムなどの架橋ゴム、スチレン系、オレフィン系、塩化ビニル系、ポリエステル系、ポリウレタン系、ポリアミド系の各種熱可塑性エラストマーを使用してもよい。

磁性フィラーとしては、例えば、鉄、ニッケル、コバルト、ガドリニウム、ステンレス鋼などの強磁性体、ＭｎＯ、Ｃｒ_２Ｏ_３、ＦｅＣｌ_２、ＭｎＡｓなどの反強磁性体、およびこれらを用いた合金類を用いるとよい。なかでも、熱伝導率が大きくフィラーとしての加工性に優れる点から、ステンレス鋼、銅鉄合金などが好適である。また、放熱性を向上させるという観点から、磁性フィラーとして、熱伝導率が大きい熱伝導性粒子の表面に磁性粒子が付着した複合粒子を用いてもよい。熱伝導性粒子の材質としては、例えば、黒鉛、膨張黒鉛、炭素繊維などの炭素材料が好適である。磁性フィラーの配向方向は、適宜決定すればよい。

マスの材質、形状、質量なども特に限定されない。例えば、低減したい振動周波数に応じてマスの質量を調整すればよい。マスの形状が平板状の場合、プレス打ち抜き加工により製造することができるため、製造容易性およびコスト面において好適である。

カバー部材の材質、形状なども特に限定されない。カバー部材の材質としては、金属、樹脂、エラストマーなどが挙げられる。例えば、ＡＢＳ樹脂、ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂、ポリアミド（ＰＡ）樹脂、オレフィン系エラストマー（ＴＰＯ）、スチレン系エラストマー（ＴＰＳ）、ウレタン系エラストマー（ＴＰＵ）、天然ゴム（ＮＲ）、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、シリコーンゴム（Ｑ）などが好適である。また、これらに各種強化材が配合された材料や、これらと他の材料との複合材料を用いてもよい。カバー部材は、弾性部材およびマスを内包して駆動装置の全周を覆うように配置しても構わない。この場合、駆動装置の形状に応じて、箱状、有底円筒状などにすればよい。

本発明の防音部材をモータに装着して、振動低減効果を確認した。モータは、ブラケットに片持ち梁状に取り付けられている。図１０に、ブラケットに取り付けられたモータの右側面図を示す。図１０に示すように、ブラケット８０は、取付部８１と固定部８２とを有している。取付部８１は、平板状を呈しており、上下方向に垂直に配置されている。取付部８１の中央付近には、円形の開口部が穿設されている。固定部８２は、平板状を呈しており、取付部８１の下端から前方および後方に水平に延在している。固定部８２は、スクリュー８２０により、座面８３に固定されている。モータ９は、取付部８１の後面にねじ止めされている。モータ９の回転軸９０は、取付部８１の開口部に挿通されている。

振動低減効果を確認するために、モータ９の一面に防音部材を装着し（詳細は後述する）、モータ９の一面をインパクトハンマで打撃した時のイナータンスを測定した。モータ９の打撃面には、加速度ピックアップ（図略）が取り付けられている。加速度ピックアップは、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）アナライザに接続されている。本実施例においては、加速度ピックアップとして、ブリュエル・ケアー（Ｂ＆Ｋ）社製の「４５０７Ｃ」を使用した。また、ＦＦＴアナライザとして同社製の「ＰＬＵＳＥ／Ｌａｂｓｈｏｐ」を使用した。

イナータンスの測定は、打撃方向を変えて二種類行った。一つは、モータ９の左方からモータ９の左面をインパクトハンマで打撃して（Ｙ方向打撃）、モータ９のＹ方向におけるイナータンスを測定した。もう一つは、モータ９の上方からモータ９の上面をインパクトハンマで打撃して（Ｚ方向打撃）、モータ９のＺ方向におけるイナータンスを測定した。イナータンスは、モータ９に加えられる加振力をＦ、モータ９の測定点（加速度ピックアップの配置点）に生じる加速度をＡとして、Ａ／Ｆにより算出される値である。イナータンスは、単位加振力に対する振動レベルの応答性を表す指標であり、イナータンスの値が大きいほど、モータを作動させた時の振動が大きいといえる。以下に使用した防音部材の構成、取り付け位置などを説明する。

（１）実施例１
上記第一実施形態と同じ構成の防音部材を、同形態と同じ位置（モータの右面：Ｘ−Ｚ面）に装着した（前出図１、図２参照）。実施例１の防音部材においては、Ｚ方向における共振周波数を、モータのＹ方向における共振周波数（３２０Ｈｚ）に合わせている。

（２）実施例２
上記第二実施形態と同じ構成の防音部材を、同形態と同じ位置（モータの上面：Ｘ−Ｙ面）に装着した（前出図４参照）。実施例２の防音部材においては、Ｙ方向における共振周波数を、モータのＺ方向における共振周波数（１２２Ｈｚ）に合わせている。

（３）実施例３
弾性部材の大きさ、マスの質量を変更した以外は上記第一実施形態と同じ構成の防音部材を、同形態と同じ位置（モータの右面：Ｘ−Ｚ面）に装着した。実施例３の防音部材においては、Ｚ方向における共振周波数を、モータのＺ方向における共振周波数（１２２Ｈｚ）に合わせている。

（４）比較例１
防音部材が装着されていないモータ単体を比較例１とした。

（５）比較例２
磁性フィラーを有さないポリウレタンフォーム製の弾性部材を使用して、防音部材を構成した。防音部材の取り付け位置は、上記第一実施形態と同じである（モータの右面：Ｘ−Ｚ面）。比較例２の防音部材においては、Ｙ方向における共振周波数を、モータのＹ方向における共振周波数（３２０Ｈｚ）に合わせている。

（６）比較例３
磁性フィラーを有さないポリウレタンフォーム製の弾性部材を使用して、防音部材を構成した。防音部材の取り付け位置は、上記第二実施形態と同じである（モータの上面：Ｘ−Ｙ面）。比較例３の防音部材においては、Ｚ方向における共振周波数を、モータのＺ方向における共振周波数（１２２Ｈｚ）に合わせている。

表１に、防音部材の取り付け面、Ｙ方向およびＺ方向における共振周波数、防音部材を構成する弾性部材およびマスの詳細をまとめて示す。表１中、弾性部材のばね定数は、厚さが同じ標準サンプルにおいて測定された動ばね定数に接触面積の比率を乗じた値である。動ばね定数を測定した標準サンプルの形状は、実施例１〜３については直径５０ｍｍの円柱状（接触面積：１９６２．５ｍｍ^２）であり、比較例２、３については４０ｍｍ角の四角柱状（接触面積：１６００ｍｍ^２）である。なお、動ばね定数は、振動状態におけるばね定数であり、ＪＩＳ Ｋ ６３９４：２００７もしくは日本ゴム協会標準規格ＳＲＩＳ−３５０３における「絶対ばね定数」である。動ばね定数は、ＪＩＳ Ｋ ６３９４：２００７に規定される非共振法に準拠して、標準サンプルを５％の圧縮率でＹまたはＺ方向に圧縮し、１００Ｈｚの振動周波数にて測定された値である。

図１１に、Ｙ方向の打撃に対するＹ方向におけるイナータンスの測定結果を示す。図１２に、Ｚ方向の打撃に対するＺ方向におけるイナータンスの測定結果を示す。

図１１に示すように、Ｙ方向から振動を加えた場合、モータ単体（比較例１）におけるＹ方向のイナータンスのピークは３２０Ｈｚ付近にある。実施例１の防音部材付きモータによると、３２０Ｈｚ付近のイナータンスのピーク値が大幅に低下した。一方、磁性フィラーを有さない弾性部材を備える比較例２の防音部材付きモータによると、イナータンスのピークが高周波数側にずれただけであり、ピーク値はあまり低下しなかった。

図１２に示すように、Ｚ方向から振動を加えた場合、モータ単体（比較例１）におけるＺ方向のイナータンスのピークは１２２Ｈｚ付近にある。実施例２、３の防音部材付きモータによると、１２２Ｈｚ付近のイナータンスのピーク値が大幅に低下した。実施例２、３を比較すると、モータのＸ−Ｙ面に装着して、制振対象の共振周波数に対して９０°ずらした方向の共振周波数を合わせた実施例２の防音部材の方が、ピーク値の低下が顕著であった。一方、磁性フィラーを有さない弾性部材を備える比較例３の防音部材付きモータによると、イナータンスのピークが高周波数側にずれただけであり、ピーク値はあまり低下しなかった。以上より、本発明の防音部材を使用すると、低周波数の騒音を低減できることが確認された。

１：防音部材、１０、１０ａ、１０ｂ：弾性部材、１１：マス、１２：母材、１３：複合粒子（磁性フィラー）、１４：カバー部材、９：モータ（回転体を備える駆動装置）、９０：回転軸、８０：ブラケット、８１：取付部、８２：固定部、８３：座面、８２０：スクリュー。

Claims (6)

1. 回転体を備える駆動装置に装着される防音部材であって、
   樹脂またはエラストマーからなる母材と、該母材中に一方向に連接して配向している磁性フィラーと、有する弾性部材と、
   該回転体の回転軸方向に延在する面に該弾性部材を介して配置され該弾性部材に支持されるマスと、
   を備えることを特徴とする防音部材。
2. 前記駆動装置における前記回転体の回転軸方向をＸ方向、該Ｘ方向に直交する二方向のうち、水平方向をＹ方向、垂直方向をＺ方向と定義した場合、
   前記マスは、該駆動装置のＸ−Ｚ面またはＸ−Ｙ面に前記弾性部材を介して配置される請求項１に記載の防音部材。
3. 前記駆動装置の前記Ｙ方向における共振周波数と前記Ｚ方向における共振周波数とは異なり、
   前記マスがＸ−Ｚ面に配置されている場合、防音部材の該Ｚ方向における共振周波数が該駆動装置の該Ｙ方向における共振周波数に合っており、
   前記マスがＸ−Ｙ面に配置されている場合、防音部材の該Ｙ方向における共振周波数が該駆動装置の該Ｚ方向における共振周波数に合っている請求項２に記載の防音部材。
4. 前記駆動装置の前記Ｙ方向および前記Ｚ方向における制振対象周波数は、５００Ｈｚ以下である請求項２または請求項３に記載の防音部材。
5. 前記弾性部材に含有される前記磁性フィラーは、前記Ｙ方向に連接して配向している請求項２ないし請求項４のいずれかに記載の防音部材。
6. さらに、前記弾性部材および前記マスを覆うカバー部材を備える請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の防音部材。

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