JPH0442895B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はねじり振動遮断性電動機取付装置に関
するものである。特に本発明は電動機を送風機の
ハウジングと回転体（ホイール）に直接取付ける
ための装置であつて、電動機の引起こすねじり振
動を遮断し、かつ軸方向に運動及び傾斜運動をそ
れに伴う振動を過度に増幅することなく確実にし
て適性に抑制およびコントロールすることのでき
る取付装置に関するものである。

各種の炉あるいはルームエアコンに用いる直接
駆動型の送風機では、駆動電動機の発する振動が
送風機のハウジングや送風ダクトあるいはルーム
エアコンの支持構造体に伝わつて不快な運転騒音
を発する。このような振動による騒音を減らすた
めに、従来からさまざまな振動遮断機構が使用さ
れている。駆動電動機が単相誘導電動機である場
合には、不快な騒音の主たる原因となるのは電源
周波数の２倍またはその倍数に等しい振動数で振
動するねじり振動である。したがつて、この振動
数のねじり振動を有効に抑制遮断することのでき
る安価な振動（及び騒音）遮断機構がどうしても
必要となる。

送風用回転体（ホイール）は通常送風機ハウジ
ングの内部に回転自在に設置するのであるが、送
風効率を高めるために回転体とハウジングの間の
回転隙間はできるだけ狭くするのが普通である。
直接駆動型送風機の場合には駆動モータの回転軸
に回転体を直結し、駆動モータを送風機ハウジン
グから適当な取付機構によつて吊り上げる。直接
駆動式送風機は在来の間接駆動式のようにベル
ト、プーリ、回転体軸受装置等を必要としないの
で、構造が単純で安価に製作できるので非常に好
ましい。しかし、直接駆動式送風機では駆動電動
機の振動が全て送風機ハウジングに直接伝わるの
で、このようにして電動機を送風機ハウジングに
取付けるかが大きな問題となる。電動機の振動、
特にねじり振動が送風機ハウジングに伝わらない
ように遮断し、その他の振動を適切に抑制できる
ように構成した電動機取付機構が従来からいろい
ろ考案されているが、取付アームや関連部品を多
数必要とし概して構造が複雑で高価である。

電動機の振動は送風機ハウジングに伝わる間に
振動自体の振動数及び電動機取付機構（またはそ
の構成部品）の共振振動数に応じて増幅されるこ
とが知られている。したがつて、電動機取付機構
を設計するに際しては、個々の構成部品の共振振
動数を考慮する必要がある。ところで、直接駆動
型送風機の場合には、電動機を送風機ハウジング
上で支持するための取付機構は全体として十分な
剛直性もしくは強度を有するものでなければなら
ない。さもないと取付後の電動機の垂れ下がりや
設置位置の変動を避けることができず、また運搬
試験あるいは実際の運搬、取扱中に受けるシヨツ
クによつて送風機が損傷する恐れさえある。ま
た、電動機取付機構を電動機のねじり振動の伝達
率が低くなるように設計すると、反対に軸方向振
動及び電動機の取付側を支点として他端が大きく
揺れる軸揺れ振動の伝達率（または増幅率）が大
きくなり、さらに運搬、取扱中のシヨツクに対す
る取付機構構造強度が著しく低下する。

一般的に直接駆動式送風機では電動機の軸方向
振動及び傾斜振動が送風機ハウジングに伝わらな
いように完全にシヤツトアウト（遮断）するのが
望ましい。そのためには電動機を送風機ハウジン
グに十分に「柔軟」に取付ける必要がある。しか
し、上に述べたように電動機と回転体とは強固に
支える必要があり、またそれによつて回転体と送
風機ハウジングとの間に所定の回転隙間を保つ必
要がある。したがつて、電動機の軸方向振動及び
軸揺れ振動を完全に遮断し得る程に柔構造の取付
機構は実際問題として使用できない。

実庭用の可搬タイプの炉用送風機に組込まれる
電動機は出力が約373W（0.50HP）以上、重量が
5.9Kg以上のものが普通である。大住宅や事務所、
店舗等で使用する比較的大型の送風機にはより出
力が大きくて重量の重い電動機が組込まれること
が多い。そして、電動機が重くなれば、電動機の
傾きや運搬中のシヨツクによる損傷等の問題が生
じないようにするために、ウインドフアンやルー
ムエアコン用の小型電動機の場合よりはるかに強
固な取付機構を必要とする。ちなみに、ウインド
フアンの駆動モータの出力は25W以下、重量は
2.2Kg以下である。

駆動モータの出力及び重量が大きくなればなる
程上に述べた問題の解決が困難となる。また、小
型モータに対して有効であつた取付付構造が大型
の駆動モータ取付機構にも適用できるとは限らな
い。

たとえば電動送風機を組込んだ電気製品に対し
ては、製品の輸送、運搬中あるいは輸送、運搬に
際しての取扱中に受けることのある「運搬衝撃」
を再現した機械試験を実施するのが普通である、
運搬衝撃は実際はたとえば製品を貨車で輸送する
途中、あるいは製品を梱包（パツケツージ）のま
まトラツクの荷台にほおり上げたりする際に加わ
る。製品に「運搬衝撃」を加える運搬試験の具体
的な方法は、各メーカ及び製品の種類によつてさ
まざまであるが、45Kg（1001b）以上の重さの梱
包製品に対して最も一般的に実施されているのは
アメリカ合衆国の「国家安全輸送委員会
（National Safe Transit Committee）」の定め
る試験方法である。この試験法では先ず梱包製品
を振動台の上に置いて製品が瞬間的に振動台から
飛び上がる程度の振動数の垂直（上下）運動を少
なくとも１時間にわたつて加える。次に、梱包製
品を傾斜面を降下させて停止板に衝突させる。こ
の衝撃試験は「コンバー インクライン
（Conbur incline）試験装置またはこれと同等の
試験装置及び指定された衝撃記録器を用いて行
う。もちろんこれ以外にも梱包を解いた裸の製品
に対しても種々の試験を実施するよううになつて
いるが、いずれにしても試験後に製品の損傷状態
を検査する。試験後の製品検査では、電動機の回
転軸や取付機構に好ましくない変化あるいは影響
が生じていないかどうかを特に綿密に調べる。

直接駆動式の電動送風機には円形の空気入口が
設けてあり、送風機ハウジング側壁の円形空気入
口を取り囲む環状部分を内側に弓形に折り曲げて
「スクロール（Scroll）」と呼ばれる環状導入部を
形成することが多い。この内側に弓形に折り曲げ
た環状導入部はたわみにくく、電動器の振動を受
けても共鳴板として働くことも少なく、しかも運
搬中の衝撃にもよく耐えるので、直接駆動電動機
の取付機構を送風機ハウジングに設置する際には
彎曲環状導入部またはその近辺に固定することが
よく行われており、またそれが望ましい。

従来技術では電動機を送風機ハウジングに直接
設置するのに取付アームを使用し、取付アームを
電動機にボルト締め、溶接等の方法で固定し、か
つ送風機ハウジングまたはその環状導入部にも同
じようにして直接固定している。送風機ハウジン
グに固定する部分には弾性グロメツト（縁当）を
使用することもある。また、取付アームを電動機
に取付けるにもボルト締め、溶接等で固定するの
ではなく、締付バンドを別用して電動機に連結す
ることもある。

これまで使用されてきた電動機取付機構の一般
的な目的は、運転中に電動機が過度に軸揺れ振動
及び軸方向振動を引起こすのを防ぎ、運搬衝撃に
耐える十分な取付剛性を確保すると共に、電動機
の振動（特にねじり振動）が取付機構を介して送
風機ハウジングに伝わるのを極力少なくする点に
あつた。ところが残念なことに取付機構を上記の
どれか一つの目的に適う構造に設計すると、他の
目的が犠性になることがしばしばである。さら
に、騒音軽減能力の優れた取付機構の場合には
「内部梱包」を必要とすることが多い。たとえば
送風機を運搬、輸送する際にはあらかじめ支持構
造物やパツドを内部に「仮設」しておき、使用運
転に入る前にこれらの仮設支持構造物やパツド類
を取り外す必要がある。

電動機の直接取付機構を単一素子から成る取付
アーム、すなわち単体取付アームで構成するのは
製造コストの点から好ましいとされてきたが、直
接駆動式送風機における電動機の取付機構の構成
としてはねじり振動の遮断性や取付上の剛性の点
で決して満足できるものではない。そこで、ねじ
り振動遮断性を最大限に確保し、かつ運搬衝撃試
験にも耐え得る構造強度を有する直接駆動電動機
の取付機構構を実現しようとすると、構造がかな
り複雑とならざるを得なかつた。たとえば、従来
から知られている直接駆動電動機の取付機構の一
例では、取付アーム機構を多数の部品と振動緩衝
用の弾性リングで構成するために、構造が非常に
複雑となり製造コストも高くなつている。

直接駆動電動機の取付機構を単一素子または二
素子の取付アームと、非常に柔らかくあるいは弾
性の必常に大きなグロメツト（またはパツド）で
構成することも行われている。しかし、この構造
では次のような別の問題が生じる。すなわち、電
動機の所定設置位置からの垂れ下がりを防ぐこと
ができず、ねじれ振動に対する共振振動数が増幅
帯域内の値にまで低下する。また、運搬あるいは
取扱中の損傷を防ぐことができず、弾性グロメツ
トまたはパツドが電動機と送風回転体の重さで過
度に圧縮されて硬くなる。

直接駆動式送風機の電動機取付機構に要求され
る条件が複雑であることを例示するために、考慮
すべき設計上及び性能上のさまざまな要因ないし
は基準について言及したのであるが、これ以外に
も配慮すべき事柄が多々あるために駆動電動機を
送風機ハウジングに直接取付ける場合の上に述べ
た問題点を解決するのが益々困難となる。他の考
慮すべき事柄としては、たとえば取付機構は電動
機をその回転軸が設置場所に応じて垂直、水平、
その他指定された任意の角度を向くように支持で
きなければならない。

軸流送風機用の単一の素子から成る電動機取付
アームの構造がたとえば米国特許第1781155号明
細書に開示されている。それによれば、駆動電動
機の回転軸にプロペラ形の軸流フアンを固定し、
この電動機を平らで真直ぐな三本の取付アームで
支えようになつている。これと同様の構成のプロ
ペラフアンの取付機構が米国特許第1873343号及
び第2615620号明細書に開示されている。前者に
は皮製カンバス、スチールバネ、真ちゆう製アー
ムが記載してあり、後者では弓形の電動機保持部
を有する彎曲アームについて述べてある。

直接駆動送風機の電動機取付アームを単一の素
子で構成する（単体取付アーム）のは好ましいこ
とであるが、経済的な観点から言うとこの単体取
付アームは電動機の組立中に電動機の外箱（シエ
ル）に半永久的に固定するのが望ましい。上掲の
米国特許第1873343号及び第2615620号明細書に開
示されているような比較的長い取付アームは、指
定された材料を用いて作ることにより十分な強度
と満足できるねじり振動伝達特性を得ることが可
能であるが、これら以外の平らな単体取付アーム
を組込んだ従来の取付機構は強度が十分でない
か、ねじり振動伝達特性が満足できるものでない
かのいずれかの欠陥を有している。

もう少し詳しく説明すると、上掲の三つの米国
特許明細書に開示されている取付アームによつて
一定の重さのプロペラフアン・電動機組立体を支
える場合には、取付アームは十分な強度を備えて
いて運搬試験中の曲げや引張りに対しても耐える
ことができる。しかし、これらの取付アームによ
つて同型の電動機を送風機の空気入口に設置でき
るようにするために取付アームを短くすると、取
付アームは曲げや破断に耐えるだけの十分な強度
を依然として有してはいるが、ねじり振動に対す
る伝達率が著しく増大する欠点がある。たとえ
ば、径方向の有効長が約18cmである取付アームの
有効長約６cmまで短くすると、120Hzのねじり振
動に対する共動伝達率が極端に高くなる。そこ
で、ねじり振動の伝達率を低くするために取付ア
ームの厚さ及び幅を規定より小さくすると、今度
は取付アームの曲げ応力に対する抵抗力が約69
％、引張力に対する抵抗力が約88％減退する。こ
れらの事情を考慮すると、比較的短い単体取付ア
ームから成り使用材料の点からも労力の点からも
安価に製作でき、しかも騒音遮断性及び構造上の
信頼性の点で少なくとも満足できる性能を有する
電動機取付機構及びその製作法が得られれば非常
に好ましい。また、そのようなタイプの電動機取
付機構が外箱（シエル）の大きさ及び形状の異な
る電動機に対しても使用でき、さらに電動機回転
軸に求められる設置方向に応じて任意の姿勢に取
付けることができれば極めて好都合である。

そこで本発明の一般的な目的は、上に述べたさ
まざま問題点を解消した新たな電動機取付装置及
びその製造法を提供することである。

本発明の目的は、電動機取付装置に用いる部品
の構成、電動機と取付装置の少なくとも一部の部
品とから成る構造体の構成、電動機、送風回転
体、及び送風機ハウジング等から成る構造体の構
成並びに電動機を送風機に直接駆動式に設置する
構成を提供することである。

本発明の電動機取付装置について簡単に説明す
ると、本発明の目的を達成するためには単一素子
からなる単体取付アームを複数本用いて取付装置
を構成するが、この単体取付アームは固有（共
振）ねじり振動数が電動機の電源周波数を√２で
割つた値（電源周波数／√２）の２倍以下となる
ように設計する。

このような単体取付アームで構成する本発明の
電動機取付装置はねじり振動に対しては非常に
「柔軟」である（すなわち、ばね定数が小さい）
が軸方向振動及び軸揺れ振動に対しては「剛直」
ないしは「硬直」であり、運搬衝撃試験に耐える
に足る構造強度を有し、しかも必要に応じてねじ
曲げることも容易であるので送風機ハウジング上
に簡単に設置できる。

また、本発明の電動機取付装置を構成する単体
取付アームはねじり方向にはたわむが軸方向及び
径方向には硬直性を示すので、電動機の回転軸に
直結した送風回転体が所期の位置から下つたり傾
いたりすることがなく、運搬衝撃試験にも十分耐
えることができる。

単体取付アームは可撓性を有し、送風機ハウジ
ングには回動自在に固定する。すなわち、取付ア
ームはその取付部を送風機ハウジングに固定する
締め具（ボルト、ネジ等）の軸を中心に少なくと
も一定の限度内で揺れ動くことができるようにし
てある。このような構成の取付アームは可撓性、
すなわち「弾性」を有し、また送風機ハウジング
への固定箇所を支点として揺動ないしは回動する
ので、短くてもねじり振動伝達率が小さくて強度
の高いものを設計実現することができる。

本発明の電動機取付装置を構成する単体取付ア
ームは形が平らで、ねじり弾性定数ないしはねじ
りばね定数が小さいが、運搬、輸送中の取扱いに
耐えるに足る強度を有している。また、取付アー
ムには電動機に固定されるタブと送風機ハウジン
グに固定されるパツドないしは筒形部が一体に形
成してあり、この取付アームを用いると電動機を
送風機ハウジング上に任意の角度、及び姿勢で取
付けることができる。

取付アームの軸方向、径方向及び軸揺れ振動に
対するばね定数（弾性定数）は取付アームのこれ
らの振動に対する伝達率が１になるように決定す
る。他方、取付アームのねじり振動に対する伝達
率は１よりかなり小さくなるようにする。そし
て、本発明の好ましい実施例では取付アームを強
度の大きなマルテンサイト鋼板を用いて成形す
る。

次に本発明の電動機取付装置の製造法によれ
ば、単体取付アームを所定の材料から成形したあ
と、その取付アームの電動機側端部（内端）の両
面に二枚の鋼板（補強板と裏板）を重ね合せて一
体に溶接して取付台とし、この取付台に設けてあ
るバンド挿通部又はスロツトに締付バンドを通し
て電動機の周りに巻きつけることにより複数の取
付アームを電動機に縛りつけるようにして取付け
る。

取付アームを電動機外箱及び締付バンドに組合
せるに際して補強板等の板状固定部材を用いる
と、さまざまな利点がある。たとえばアーム素材
として用いた場合の、マルテンサイト鋼の溶接熱
による変質を防止できる事の他に、取付アームの
電動機と接する端部（取付タブ）は比較的面積が
小さいうえにやや脆弱であるにもかかわらず、補
強板等は文字通りこの部分を補強する作用があ
る。それとも関連して、取付タブをボルト、リベ
ツト、溶接等によつて直接固定すると運搬試験中
に取付アームが電動機から引きちぎられることが
あるのに、補強板を用いればそのようなことはな
い。したがつて、取付アームをより小形で短いも
のにして、ねじり振動の伝達率をさらに低く抑え
ることが可能となる。

以下、添付の図面を参照して本発明の実施例に
ついて詳しく説明する。先ず第１，２図には、駆
動モータの回転軸に送風回転体（ホイール）を直
結してなる直接駆動型送風機の構成が概略的に示
してある。図において回転体３７は単相誘導電動
機３９の回転軸３８に直接取付けてあり、電動機
３９はねじりたわみ性を有する三本の取付アーム
４１，４２，４３により送風機のハウジング３６
に取付てある。

ハウジング３６の両側壁には空気入口４６，４
７が同心的に設けてあり、側壁は空気入口４６，
４７の周囲で軸方向内側にそり返つてスクロール
と呼ばれる環状の導入部４４を形成する。電動機
３９は、取付アーム４１，４２，４３をこの環状
導入部４４に固定することによつて空気入口４６
の内部で電動機回転軸４８が空気入口４６，４７
の中心と一致するように設置する。

回転体３７とハウジング３６、特にその環状導
入部４４との間には適当な隙間４９５１を設け
て、回転体３７が支障なく回転できるようにする
必要がある。隙間４９，５１の具体的な大きさは
個々の送風機によつて異なるが、製造公差が許す
限り小さくとり、送風機損失を少なくして送風効
率を上げるようにするのが望ましい。

三本の取付アーム４１，４２，４３によつてハ
ウジング３６に取付けた電動機３９には運転中に
必ず振動が生じる。電動機の振動はいくつかの異
なつた形で現れ、第１，２図では振動の形態（種
類）を四本の矢印５２，５３，５４，５８で示し
た。先ず第２図に示すように、電動機３９は運転
中に軸方向に振動し、従つて矢印５３で示すよう
に径方向に振動すると共に、矢印５４で示すよう
に軸揺れ振動をも引起こす。軸揺れ振動について
はすでに述べた通りであるが、第２図においては
点５６を支点とする一種の揺動（揺れ運動）と考
えればよい。そして、径方向振動と軸揺れ振動と
は第２図に示す垂直面以外の面内で生じる運動で
ある。

電動機３９は運転中にさらに第１図で矢印５８
で示すように、回転軸４８を中心とするねじり振
動をも引起こす。

ところで電動機３９は取付アーム４１，４２，
４３により直接送風機ハウジング３６に取付けて
あるので、上に述べた電動機の種々の振動は直接
ハウジング３６に伝わる。ハウジング３６、特に
その側壁５９は共鳴板のように作用すので、取付
アームの振動伝達性の大小に応じてハウジング３
６に伝わる電動機３９の振動がハウジングで増強
されて不快な振動音を発する。さらにこの振動音
は送風機ハウジング３６に連結してあるダクトあ
るいは回転体３７によつて送り出される空気にも
伝わる。

電動機の引起こす振動を送風機ハウジングに伝
わらないようにしようとする従来の試みは、第
１，２図に示す四種の振動のうちの複数のものを
抑制しようとしていた。しかし、ハウジングに伝
わつて最も不快な雑音を引起こす原因となるの
は、電動機のねじり振動であることがずつと以前
から知られている。そこで本発明者が知り得たこ
とは、振動系のねじり共振周波数を低く抑えてね
じり振動の伝達性を小さくすると共に、ねじり振
動以外の振動の共振周波数を高くしてこれらの振
動の伝達性をできる限り１に近づけると優れた騒
音低減効果が得られるということである。

後に述べる本発明の実施例は、この事実を念頭
において考案されたものである。

第２図に示すような直接駆動型の送風機におい
ては電動機取付機構をどのように変更しようと
も、参照符号４９，５１で示す回転隙間は必ず確
保する必要がある。これは送風機の運転中にハウ
ジング３６と回転体３７とが機械的に干渉し合う
のを防ぐためである。ところが電動機の傾斜、軸
方向及び径方向振動を軽減できる電動機取付装置
として従来から知られているものでは、電動機が
本来の取付位置から垂れ下がる傾向にあり、この
ため回転隙間が消滅しないまでも著しく狭くな
る。

送風機がトラツク、列車等による運搬輸送中の
取扱いや振動、衝撃等に耐えるかどうかの運搬試
験では具体的な梱包（パツケージ）によつて異な
るが電動機３９には少なくとも矢印５２，５３，
５４で示す方向の力が作用し、電動機はこの方向
に振動あるいは揺動する。電動機３１に加わる力
は電動機の重量とも関係があるが、その力を受け
て取付アーム４１〜４３が折れ曲つたり、あるい
は引張破損が生じる傾向にあるし、たとえば取付
アームが電動機またはハウジングから引きはがさ
れたり、取付アームが伸びてしまつたり、あるい
は引張応力を受けて実際に破断することさえあ
る。

第３図には三本の曲線６１，６２，６３が描い
てあるが、これは力の移動性を示す伝達率曲線
で、本発明の内容の理解を容易にするために図面
に組込まれた。振動分析について知識のある人に
は伝達率曲線は馴染みのものであるが、そうでな
い人は伝達率曲線の意味については振動分析に関
する標準的な著作を参照されたい。1956年マグロ
ーヒル社（Mcgraw−Hill）発行のミクレスタツ
ド（N.O.Myklestad）著「振動分析の基礎
（Fundamentals of Vibration Analysis）」はそ
の一例である。

今第３図の曲線６１について説明すると、この
曲線である振動系の伝達率と比「ｒ」の関係を示
している。伝達率は伝達される力（伝達力）の振
幅と駆動力（外力）の振幅の比であり、「ｒ」は
振動系の固有振動数（共振振動数）と強制振動数
の比であると定義されている。振動系の固有振動
数が無限に大きいと「ｒ」はゼロに近づき、振動
系の伝達率は１となる。したがつて、この振動系
では伝達力の振幅は振動性駆動力（外力）の振幅
と同一とな。他方、振動系の固有振動数が強制振
動数に比べて極端に小さいと、伝達率はゼロに近
づく。

第３図において曲線６１はｒ＝１付近で盛り上
がつているが、この部分は振動系の振動減衰量
（減幅率）と関係する。曲線６１，６２，６３は
振動系の減衰率が異なると伝達率とｒとの関係が
どのようになるかを示すもので、曲線６１は振動
系の減衰率が0.4である場合の関係を示し、曲線
６２，６３はそれぞれ減衰率が0.2及び0.1である
場合の関係を示している。

本発明の実施例では、電動機３９で発生して送
風機ハウジング３６に伝わるねじり振動の伝達率
が１以下で、ねじり振動に関するｒが√2.0より
大きくなり、かつねじり振動以外の全ての振動に
関してはｒが0.3またはそれ以下となるように電
動機取付装置を設計する。したがつて、電動機取
付装置の軸方向、径方向及び傾斜振動の伝達率は
１に近くなる。さらに詳しく述べると、取付装置
の軸方向、径方向及び傾斜振動の固有振動数が予
想される強制振動数100Hz又は120Hzの少なくとも
３〜４倍となるように設計し、この取付装置の軸
方向、径方向及び傾斜振動に関するｒ＝強制振動
数／固有振動数が約0.3、できれば0.3以下となる
ようにする。

第４，５図には本発明の一実施例になる電動機
取付アーム４１，４２，４３が送風機ハウジング
３６、駆動用電動機３９と共に示してあるので、
これらを参照して取付アーム４１〜４３の構成、
ハウジング３６、電動機３９との位置的及び空間
的関係や取付法等について説明する。後述するよ
うに電動機取付アーム４１〜４３の一方の端部、
すなわち内端は電動機３９に固定し（電動機端
部）、他方の端部、すなわち外端はハウジング３
６に連結する（ハウジング端部）。このため取付
アーム４１〜４３の外端には締付具たとえば締付
ネジ、締付ボルト等を通すための穴があけてあ
り、穴をあけた各外端はハウジング３６、特にそ
の環状導入部４４への取付が可能なようにほぼ
90゜折り曲げてある。そして、外端を締付ボルト
によつてハウジング３６に取付ける場合には、各
取付アーム４１〜４３が各外端の締付ボルトを支
点として揺動もしくは回動できるよに配慮されて
いる。したがつて、たとえば取付アーム４３の外
端をハウジング３６に固定する締付ボルト７８
は、電動機３９をハウジング３６に取付け保持す
る働きだけではなく、取付アーム４３の揺動運動
の支点ないしは支軸としての役割も果たす。

第２３図には、ハウジング３６の環状導入部４
４にボルト止めした取付アーム４１が電動機３９
のねじり振動の影響を受けて揺動する様子が点線
で示してある。取付アーム４１の中間部８１はあ
たかも板ばねの如く左右に曲がるが、この彎曲運
動は取付アーム外端７１が締付ボルトの中心軸８
６を支点として自由に回動できることとも関連し
て容易に引起こされる。

第９，１２図には取付アーム４１〜４３の外端
部を揺動可能にハウジング３６に連結するための
構成が取付アーム４１を例にとつて示してある。
取付アーム外端にはパツド７１が一体に形成して
あり、このパツド７１の穴を通して締付ボルト７
７をハウジング３６の環状導入部４４のネジ付環
状突起１１９にねじ入れるのであるが、その際に
取付アーム４１が軸８６を中心として回動ないし
は揺動できなくなる程にハウジング３６の環状導
入部４４にきつく締付けられるのを防ぐためにス
ペーサとしてのスケール製ハトメ金８７を使用す
る。

第１２図に示すように、取付アーム外端のパツ
ド７１を締付ボルト７７によつてハウジングの環
状導入部４４に揺動可能に取付けるには、先ずパ
ツド７１の穴にグロメツト（縁当）７９をはめ入
れ、次にグロメツト７９の穴にハトメ金８７の筒
形部９１を差し込んだ上で締付ボルト７７をこの
ハトメ金８７を通して環状導入部４４の環状突起
１１９にねじ入れる。グロメツト７９はパツド７
１を弾力的に緩衝保持すると共に、パツド７１が
直接ハウジングの環状導入部４４に金属どうし接
触するのを防ぐ。グロメツト７９はまたパツド７
１とハトメ金８７または締付ボルト７７との金属
対金属接触を防ぐ働きもする。ハトメ金８７の環
状フランジ８８は、グロメツト７９とボルト７７
との間にあつてボルトの頭部８９（ワツシヤをは
め入れる場合にはワツシヤ）との接触面を提供す
る。このような構成において、締付ボルト７７を
環状導入部４４の環状突起１１９に強力にねじ入
れてゆくとハトメ金８７の筒形部９１の尖端が環
状導入部４４に当たり、この状態で電動３９が送
風機ハウジング３６に対して所定の相対的位置に
保持され、使用の途中で垂れ下がつたり位置ずれ
を起こすことはない。さらに、第１２図の取付装
置では、取付装置全体の軸方向、径方向及び傾斜
振動に関する固有振動数が非常に高いので、これ
らの各振動態様に関する伝達率が１に近くなる。

ハトメ金８７の筒形部９１の長さは使用するグ
ロメツト７９の長さとの関連で決定し、締付ボル
ト７７をきつくねじ込んでもグロメツト７９が過
度に圧縮されてパツド７１を余り強く挾持するこ
とのないようにする。このように構成すると、取
付アーム４１（第１図に示す他の取付アーム４
２，４３も同様）は送風機の運転中には中心軸８
６のまわりで揺動することが可能となる。

電動機取付アーム４１〜４３を基本的に第４〜
９図及び第１２図に示すように構成すると、振動
の伝達、騒音の発生、電動機の所期取付位置の維
持等に関して非常な好結果が得られる。そして、
このような優れた結果を達成するためには上に述
べたように取付アームを板バネ状の単一素子で構
成し、その外端部を回動可能に支えることが重要
であるが、真に有効な取付構造体を得るためには
他の構造的要請をも考慮しなければならない。

第９，１２図に示す構成の取付装置に対して振
動試験を実施したところ、120Hzのねじり振動が
加わつた場合の取付装置の固有振動数はわずかの
26.6Hzで好ましい結果が得られた。他方、この取
付装置からグロメツト７９を省き、第１３図に示
すようにパツド７１を直接締付ボルト７７でハウ
ジングに強力に固定した場合は120Hzの外力が加
えられた時の取付装置の固有ねじり振動数は約33
Hzであつた、そして、取付アーム４１は第２４図
に示すような形態の振動を引起こすものと考えら
れた。第１３図に示す構成の取付装置の振動遮断
能力は第１２図に図示のものほど良好ではない
が、それでもたとえば第１１Ａ，１１Ｂ図に示す
ような複雑で高価な従来装置が使用されている用
途には十分利用できる。

取付アームの径方向の有効寸法が小さい場合、
たとえば第６図で取付アーム４１の径方向の有効
寸法Ｌが5.6cmである場合には、第６〜８図に示
す形状の取付アームは試験中に破損した。すなわ
ち、取付アームの材質が従来から用いられている
冷間圧延鋼やばね鋼では必要な物理的性質が得ら
れない。しかし、マルテンサイト鋼を用いれば、
径方向の有効寸法Ｘが約8.9cmまたはそれ以下の
短い取付アームであつても十分な物理的性質を有
するものを造ることができる。周知のようにマル
テンサイト鋼というのは特別な処理によつて鋼の
微細構造をたとえばオーステナイトからマルテン
サイトに変化させたもので、引張強度が約9140〜
15500Kg／cm²（130000〜220000psi）と非常に高
い。本発明の取付装置に使用する材料としては、
引張強度が約9840Kg／cm²（140000psi）あれば十
分である。マルテンサイト微細構造をするもので
あれば、高価なスチール合金やステンレススチー
ルも使用できるが、これらの材料を用いると冷間
圧延マルテンサイト低炭素鋼を使用する場合に比
べてコストが高くなる。このように冷間圧延マル
テンサイト低炭素鋼は比較的安価であり、たとえ
ばアメリカ合衆国のインランド・スチール・カン
パニイ（lnland Steel Co.）やナシヨナル−スタ
ンダード カンパニイ（National−Standard
Co.）のアテニア スチール事業部から市販され
ている。

第９図から明らかなように、素材からスタンプ
加工によつて取付アーム４１を成形し、その後両
端を折り曲げてハウジング３６に固定するための
取付パツド７１と電動機３９に固定するための取
付タブ６５を形成するのが好ましい。たとえば炭
素含有率が25％以下の低炭素鋼は炭素含有率が50
％以上の高炭素鋼に比べて一般に成形しやすいの
で、本発明の取付装置の素材としてはインランド
スチール社から「マートインサイト（Mar−
tlnsite）」の名で市販されている低炭素鋼を用い
るのが望ましい。

取付アーム４１〜４３の設計寸法が比較的長く
前記の径方向の有効寸法Ｌがたとえば25.4cmと大
きい場合には、通常の冷間圧延鋼で十分に用が足
りるが、本発明はもつぱら有効寸法Ｌがたとえば
10cm以下の短い取付アームを対象としている。

取付アーム４１〜４３をマルテンサイト鋼で成
形する場合でも、苛酷な運搬試験に合格し得るた
めには他の配慮が必要となる。前述したように、
取付装置のねじり共振振動数を小さくするために
は取付アーム４１〜４３を厚さ0.9mm程度の薄い
材料が成形しなければならず、このような薄い材
料でできた取付アームを電動機３９に固定するの
非常に困難である。たとえば、取付アーム４１の
取付タブ６５を直接電動機３９の外箱１０２に溶
接するのは手近かで安価なやり方であるが、使用
する材料がマルテンサイト鋼でる場合には溶接の
際の熱によつて取付アーム４１内部の微細構造に
好ましくない変化が生じる恐れがある。特に微細
構造の変化によつて強度が低下し、アーム４１の
曲折部１５６や溶接箇所に亀裂が生じやすくな
る。そこで、取付アームの取付タブ６５をエポキ
シ樹脂のような接着剤によつて電動機の外箱１０
２に接着することが考えられが、その場合には苛
酷な運搬試験を耐え得る強力な接着強度を生み出
すことができ、しかもマルテンサイト鋼の微細構
造に悪影響を及ぼすことのない温度において短時
間に硬化することのできる接着剤を選定しなけれ
ばならないという困難性がある。

取付アーム４１のタブ６５を電動機３９に固定
する他のやり方は、大き目の頭部を有するボルト
またはネジ（あるいは通常の大きさの頭部を有す
るボルトに、タブとの接触面を広げるためにワツ
シヤをはめ入れたもの）をタブ６５にあけた穴を
通して電動機外箱１０２に設けたネジ付環状突起
（第９，１２図に示す環状突起１１９と同様のも
の）にねじ入れるか、またはナツトにねじ入れる
ことである。この方法で十分目的に適うのである
が、コストが高くつくのが欠点である。

本発明によれば、上に述べたような取付アーム
４１〜４３のタブ６５を電動機外箱１０２に半永
久的に固定する方式ではなく、取付アームを電動
機外箱に着脱自在に固定することにより、好まし
い電動機取付効果を発揮させることができる。第
１４〜１６図に示すのはその例で、取付アーム１
０８のタイプ１１２を突起付の補強板１０７（補
強板９６とほぼ同じ）とノツチ付の裏板１０３と
の間に挟み、その状態で補強板１０７を裏板１０
３に溶接してある。したがつて、取付アーム１０
８のタブ１１２は補強板１０７と裏板１０３との
間に半永久的に挾持される。取付アーム４１とほ
とんど同じ構造であるので詳しい説明は省略する
が、第１４図〜１６図の実施例の場合でも補強板
１０７の突起を裏板１０３に電気溶接する。そし
て、その際補強板１０７の突起は溶接熱をこの部
分に集中局限する働きをし、また補強板１０７と
裏板１０３とは放熱板として機能する。なお、溶
接用の突起は補強板１０７にではなく裏板１０３
に設けてもよい。

補強板１０７と裏板１０３を電気溶接するため
には、補強板１０７を取付アーム１０８のタイプ
１１２を間に挟んで裏板１０３に重ね合わす。そ
の際補強板１０７の突起をタブ１１２にあてた位
置決め穴にはめ入み、突起が裏板１０３と接触す
るるようにすることは前述の通りである。その
後、一方の溶接電極を補強板１０７の上に置き、
他方の溶接電極を裏板１０３の上に置いて通電す
ると、補強板１０７の突起が裏板１０３に溶接さ
れ、取付アーム１０８のタブ１１２は両者の間に
半永久的に挾持される。そして、裏板１０３には
ノツチ１１３が設けてあるので、このノツチ１１
３が裏板とタブの間に締付バンド１０９を通すた
めの溝を形成する。締付バンド１０９を各取付ア
ームのノツチ１１３に通し、第１４図に示すよう
に電動機１１１の周囲に締付けてクランプする
と、取付アームは電動機に非永久的に固定され
る。

第１７〜第１９図に示すのは本発明の別の実施
例になる取付アーム１２６で、その内端にはこれ
までに述べた取付アームと同様に取付タブ１２７
が一体に形成してあり、取付タブ１２７には位置
決め用の穴１２８，１２９もあけてある。ところ
が、アーム１２６の外端１３９は単に折り曲げて
平らなパツドを形成するのではなく、筒形に巻き
込んで先端をアーム中間部１４０の終部に重ね合
せ参照符号１３２で示すように溶接した。この筒
形外端１３９にスリーブ形スペーサ１３３、ワツ
シヤ１３４，１３６、ゴム等で作つた弾性グロメ
ツト１３７，１３８をはめ合わせる。その後、ス
ペーサ１３３の中心孔にボルト、ネジ、その他の
適当な締め具を通して、取付アーム１２６を送風
機のハウジングに取付ける。この実施例の取付ア
ーム１２６では前述の例のように外端を折り曲げ
ることはしていないが、筒形に構成したことによ
り取付アームはスペーサ１３３に通したボルト等
を支軸として自由に回動する。

取付アーム１２６の素材には前述したタイプの
マルテンサイト鋼を使用するので、参照符号１３
２で示すように溶接するとその付近においてマル
テンサイト鋼の微細構造が変化してマルテンサイ
ト特有の好ましい特性が損なわれるが、そのよう
な変化も溶接箇所１３２の近辺に限定され、しか
も取付アーム１２６中のこの部分にはタブ１２７
付近における程大きな応力が加わらないので、第
１７〜１９図に図示の構成の取付アーム１２６も
十分に使用できる。

第２０〜２２図には本発明の他の実施例になる
ねじりたわみ可能な取付アーム１６１が示してあ
る。この取付アーム１９１の両端には送風機ハウ
ジングを取付けるための外端タブ１６２と電動機
に取付けるための内端タブ１６３とが設けてあ
り、内端タブ１６３には補強板の突起を受け入れ
るための穴１６４，１６６があけてあり、外端タ
ブ１６２には第１２図に示すグロメツト７９と同
様の弾性グロメツトを差し込むための穴１６７が
あけてある。取付アーム１６１は三本またはそれ
以上の本数を取付アーム４１〜４３の代わりに用
いることができ、特に取付アーム１６１は比較的
に短いのでルームエアコンの駆動電動機のように
回転軸が両端から突出しているような電動機をエ
アコン内の隔壁に取付けるのに適している。

電動機を直接送風機のハウジングに取付けるこ
とができ、しかも適切な振動伝達率特性を有する
取付装置を提供しようとする試みは従来からいろ
いろなされており、特許が付与されているものも
多い。その中で発明者の知る限りにおいて好まし
い振動伝達特性に最も近い性能を有するものと考
えられる従来技術における二例の取付装置の構成
を参考のために第１０Ａ，１０Ｂ図、及び第１１
Ａ，１１Ｂに示した。

第１０Ａ及び１０Ｂ図に示す取付装置は構造が
かなり複雑で高価であるが、業界では多くの人が
振動遮断型取付装置のスタンダードなものとみて
おり、現に広く採用されている電動機１７４を送
風機ハウジング１７８上に直接的に固定支持する
のは取付ブラケツト１７７で、これは三種類のア
ーム１８０，１８１，１８３で構成され、電動機
１７４の端枠１７６に固定した弾性リング１７５
を介して電動機１７４に取付けるようになつてい
る。取付ブラケツト１７７を送風機ハウジング１
７８に固定するには、各アーム１８０をボルト１
７９によつてハウジング１７８に締付ける。この
ように取付ブラケツト１７７は構造が複雑で、多
種のアーム１８０，１８１，１８３を必要とし、
これらを弾性リング１７５に組合わせる必要があ
るだけではなく、取付ブラケツト１７７を実際に
電動機１７４上に組立てるのにも手間がかかる。

第１１Ａ，１１Ｂ図に示す従来装置は上に述べ
たものに比べてやや構造が単純である。ワイヤで
ほぼＬ字形の取付アームを作り、これらを締付バ
ンド１８４に固定して取付ケージ１８３なるもの
を構成し、電動機１８６の外周に縛りつける。各
取付アームの外端には比較的大きなグロメツト１
８７をはめ入れ、これらのグロメツト１８７をネ
ジまたはボルト１８９で送風機ハウジング１９０
に固定すると、電動機１８６が取付ケージ１８３
によりハウジング１９０上に支持される。

以上の説明を要約すれば、本発明のねじり振動
遮断性電動機取付装置の基本形は、（第１〜９図
及び第１４〜１６図を参照して、）放熱手段とし
て働く第１及び第２の溶接可能な補強部材１０
７，１０３であつて、少なくとも一方の部材が少
なくとも一つの溶接可能な突起を含む前記第１及
び第２の溶接可能な補強部材１０７，１０３と、 電動機１１１の外箱１０２に前記補強部材１０
７，１０３及び締バンド１０９を介して取付けら
れるための、突起受入手段を有する一端１１２
と、電動機取付面４４に取り付けられるべき他端
７１又は１３９であつてその取付けのための締付
具７７を受入れる貫通孔又は開口を有するるもの
７１又は１３９とを含む少なくとも一つの可撓性
取付アーム１０８又は１２６とを備え、 前記可撓性取付アーム１０８の電動機１１１外
箱への取付側の一端１１２は前記第１及び第２の
溶接可能な補強部材１０７，１０３の間に挾入さ
れるとともに、前記一端１１２の突起受入手段が
前記第１及び第２の溶接可能な補強部材１０７，
１０３における前記溶接可能な突起部を受け入れ
るものであり、第１及び第２の溶接可能な補強部
材１０７，１０３は一体として前記締付バンド１
０９を受入れるべきスロツト１１３を形成するこ
とを特徴とするものであることが理解されよう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のねじり振動遮断性電動機取付
装置を組込んだ直接駆動式電動送風機の構成を簡
単に示す正面図、第２図は第１図の２−２線図に
沿つて切断した断面図、第３図は本発明の電動機
取付装置の作用を説明するために縦軸に振動伝達
率を、横軸に強制振動数と固有振動数の比をとる
ことにより示した減衰率（減幅率）の異なる三つ
の振動系に関する振動伝達率曲線、第４図は第
１，２図に図示の電動送風機の斜視図、第５図は
第４図の電動送風機のうちの特に駆動電動機と電
動機取付装置とを示す分解斜視図、第６図は第
２，３図の電動機取付装置における取付アームの
側面図、第７図は第６図の取付アームを矢印７−
７の方向に見た正面図、第８図は第６図の取付ア
ームを矢印８−８の方向に見た平面図、第９図は
第４，５図に示す電動機取付装置における取付ア
ームとその関連部品を示す分解斜視図、第１０
Ａ，１０Ｂ図及び第１１Ａ，１１Ｂ図は従来の電
動機取付機構の構成及び送風機に取付けた状態の
電動機を示す斜視図、第１２図は電動機取付装置
の取付アームと送風機ハウジングとの連結方法を
示す拡大部分断面図、第１３図は他の方法による
取付アームと送風機ハウジングとの連結関係を示
す第１２図と同様の拡大部分断面図、第１４図は
本発明の実施例になるねじり振動遮断性電動機取
付装置と電動機とを示す斜視図、第１５図は第１
４図の電動機取付装置における取付アームの電動
機に固定した状態での正面図、第１６図は第１５
図の取付アームを矢印１６−１６の方向に見た側
面図、第１７図は本発明の他の実施例になる電動
機取付装置の取付アームの側面図、第１８図は第
１７図の取付アームの正面図、第１９図は分解斜
視図、第２０図は本発明のさらに他の実施例にな
る電動機取付装置の取付アームの側面図、第２１
図は第２０図の取付アームを矢印２１−２１の方
向に見た側面図、第２２図は第２０図の取付アー
ムを矢印２２−２２の方向に見た平面図、第２
３，２４図は本発明の電動機取付装置、特にその
取付アームの振動の様子を示す部分図である。 ３６……送風機ハウジング、３７……送風回転
体（ホイール）、３９……駆動電動機、４１，４
２，４３……電動機取付アーム、４６，４７……
空気入口、６５……取付アームの電動機取付タ
ブ、７１……取付アームの送風機ハウジング取付
パツド、８１……取付アームの平板状中間部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 放熱手段として働く第１及び第２の溶接可能
   な補強部材１０７，１０３であつて、少なくとも
   一方の部材が少なくとも一つの溶接可能な突起を
   含む前記第１及び第２の溶接可能な補強部材１０
   ７，１０３と、 電動機１１１の外箱１０２に前記補強部材１０
   ７，１０３及び締付バンド１０９を介して取付け
   られるための、突起受入手段を有する一端と、電
   動機取付面４４に取り付けられるべき他端１３９
   であつてその取付けのための締付具を受入れる貫
   通孔を形成するように湾曲成形して円筒形にされ
   たもの１３９とを含む少なくとも一つの可撓性取
   付アーム１２６とを備え、 前記可撓性取付アーム１２６の電動機１１１外
   箱への取付側の一端は前記第１及び第２の溶接可
   能な補強部材１０７，１０３の間に挾入されると
   ともに、前記一端の突起受入手段が前記第１及び
   第２の溶接可能な補強部材１０７，１０３におけ
   る前記溶接可能な突起部を受け入れるものであ
   り、前記第１及び第２の溶接可能な補強部材１０
   ７，１０３は一体として前記締付バンド１０９を
   受入れるべきスロツト１１３を形成するものであ
   ることを特徴とするねじりたわみ性を有するねじ
   り振動遮断性電動機取付装置。 ２ 他端部１３９の貫通孔にはめ込まれた少くと
   も一つの弾性部材１３７，１３８が弾性材料材か
   らなるグロメツトであつて、前記グロメツト内に
   スリーブ状補強手段１３３を挿入して軸方向の剛
   性を付与するとともに、前記スリーブ状補強手段
   １３３中に締付具を通すことにより、前記アーム
   １２６がハウジングに取付けられるときグロメツ
   ト１３７，１３８が過度に圧縮されるのを防ぎ、
   これにより可撓性アーム１２６が送風機ハウジン
   グ３６に対して相対的に揺動できるようにしたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の電
   動機取付装置。 ３ 平坦なアーム１２６をマルテンサイト強度特
   性を有する鋼で成形したことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載の電動機取付装置。 ４ 放熱手段として働く第１及び第２の溶接可能
   な補強部材１０７，１０３であつて、少なくとも
   一方の部材が少なくとも一つの溶接可能な突起を
   含む前記第１及び第２の溶接可能な補強部材１０
   ７，１０３と、 電動機１１１の外箱１０２に前記補強部材１０
   ７，１０３及び締付バンド１０９を介して取付け
   られるための、突起受入手段を有する一端１１２
   と、電動機取付面４４に取り付けられるべき他端
   ７１であつてその取付けのための締付具７７を受
   入れる開口を有するもの７１とを含む少なくとも
   一つの可撓性取付アーム１０８又は４１とを備
   え、 前記可撓性取付アーム１０８又は４１の電動機
   １１１外箱への取付側の一端１１２は前記第１及
   び第２の溶接可能な補強部材１０７，１０３の間
   に挾入されるとともに、前記一端１１２の突起受
   入手段が前記第１及び第２の溶接可能な補強部材
   １０７，１０３における前記溶接可能な突起部を
   受け入れるものであり、前記第１及び第２の溶接
   可能な補強部材１０７，１０３は一体として前記
   締付バンド１０９を受入れるべきスロツト１１３
   を形成するものであり、 前記可撓性取付アーム１０８または４１は扁平
   な実質的アーム部分を有するとともに、前記扁平
   な部分の一端を折り曲げることにより電動機取付
   用ハウジング３６のための前記取付用他端部７１
   を形成し、前記他端部７１に設けた取付用開口が
   前記アームの両端間における扁平アーム部分８１
   の面より外れたものであることを特徴とするねじ
   りたわみ性を有するねじり振動遮断性電動機取付
   装置。