(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記弾性部材には挿通孔が形成され、前記挿通孔を貫通する前記軸部材によって前記弾性部材が前記機器本体に固定されることを特徴とする、請求項1記載のモータ駆動機器。
前記弾性部材は、前記変形促進部が設けられた上部と、地面に接地する接地部を備えた下部と、前記上部と前記下部との間に設けられた中部と、を備え、前記中部を前記上部及び前記下部よりも肉厚に形成したことを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載のモータ駆動機器。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ゴム等で形成した支持脚部は圧縮変形することで振動を吸収するが、振動低減の効果を高めるために柔軟な弾性体を用いると、落下等の衝撃に対する緩衝性能が得られなかったり、耐久性が劣るものになるという問題がある。
【0005】
そのため、一定の剛性を有した支持脚が設けられているが、振動吸収が不十分であったり、圧縮変形後の復元力が大きかったりして機械が移動する原因となる場合がある。機械の運転中に振動によって機械が移動すると、接地面を汚したり傷つけたりするおそれがある。また、移動した機械が壁に接触・衝突して、壁を傷つけたりするおそれもある。
特に、近年においてはモータ駆動機器の軽量化が進んでいるため、こうした機械の移動が発生し易くなっているという事情がある。
【0006】
接地面積を大きくして機械の移動を抑制することも可能であるが、平坦な場所にしか設置できなくなるなど、設置個所を限定することになってしまい、携帯用の機器に対しては有効な対応ではない。
【0007】
なお、往復移動するピストンを備えた空気圧縮機などにおいては、主な加振源は、モータやクランクなど回転運動の慣性力と、ピストンの往復運動の慣性力であることから、慣性力を打ち消すバランサーを設けたものが存在する。こうしたバランサーを備えたモータ駆動機器であれば振動を抑制することは可能であるが、バランサーは所定の往復移動速度(すなわちモータの回転数)において釣り合いがとれるように設定されているため、モータの回転数が大きく変動するとバランサーによる振動の抑制効果が十分に発揮されない場合がある。
【0008】
例えば、電源環境の悪い建築現場などで使用されることも多いインバータ搭載の空気圧縮機は、延長コードの使用で電圧が下がったり、昇圧機や発電機の使用で電圧が上がったりしたときに、供給電圧に応じてモータの回転数を変動させるようになっている。このようにモータの回転数が大きく変動するモータ駆動機器においては、バランサーによる振動の抑制効果が十分に発揮されず、機械の運転中に振動によって機械が移動してしまう可能性がある。
【0009】
他にも、静音モードや急速モードなどのユーザモードを備えたモータ駆動機器においては、モータの回転数を変動させることで騒音を抑制したり急速に機械を作動させたりすることができる。このようなモータ駆動機器においても、モータの回転数が大きく変動するため、バランサーによる振動の抑制効果が十分に発揮されず、機械の運転中に振動によって機械が移動してしまう可能性がある。
【0010】
そこで、本発明は、バランサーなどによって抑制することが困難な振動が発生して支持脚部に伝達された場合でも、振動によって機械が移動してしまうことを抑制することができるモータ駆動機器を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明は、上記した課題を解決するためになされたものであり、以下を特徴とする。
【0012】
請求項1記載の発明は、モータによって駆動部を駆動させるモータ駆動機器であって、機器本体の底面に固定されて接地する複数の支持脚部を備え、前記支持脚部は、弾性部材と、前記弾性部材を前記機器本体に固定する軸部材と、を備え、前記弾性部材のうちのすくなくとも1つは、前記軸部材の取付け部を基準に非対称に形成されて、前記軸部材を所定の方向へ傾きやすくするための変形促進部を備え
、前記変形促進部は、前記弾性部材の一部を薄肉とすることで形成されていることを特徴とする。
【0013】
請求項2に記載の発明は、上記した請求項1に記載の発明の特徴点に加え、前記弾性部材には挿通孔が形成され、前記挿通孔を貫通する前記軸部材によって前記弾性部材が前記機器本体に固定されることを特徴とする。
【0014】
請求項3に記載の発明は、上記した請求項
2に記載の発明の特徴点に加え、
前記変形促進部は、前記挿通孔と同心に配設された円弧状の周溝であることを特徴とする。
【0015】
請求項4に記載の発明は、上記した請求項1〜3のいずれかに記載の発明の特徴点に加え、
前記変形促進部が設けられることで、前記軸部材は前記機器本体の重心側に傾きやすくなっていることを特徴とする。
【0016】
【0017】
請求項
5に記載の発明は、上記した請求項
1〜4のいずれかに記載の発明の特徴点に加え、前記弾性部材は、前記変形促進部が設けられた上部と、地面に接地する接地部を備えた下部と、前記上部と前記下部との間に設けられた中部と、を備え、前記中部を前記上部及び前記下部よりも肉厚に形成したことを特徴とする。
【0018】
請求項
6に記載の発明は、上記した請求項1〜
5のいずれかに記載の発明の特徴点に加え、前記機器本体と前記弾性部材との間に介在することで前記機器本体と前記弾性部材との間に間隙を生じさせる間隙形成部を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【0019】
請求項1に記載の発明は上記の通りであり、弾性部材のうちのすくなくとも1つは、軸部材の取付け部を基準に非対称に形成されて、軸部材を所定の方向へ傾きやすくするための変形促進部を備えるため、振動が発生して支持脚部に伝達された場合に、弾性部材が変形して軸部材を傾けることにより、振動の伝達方向を制御することができる。すなわち、振動によって機械が移動することを防止でき、接地面を汚したり傷つけたりする問題が発生しにくい。また、支持脚部が振動を吸収することで、床への伝播振動が低減されるので、騒音なども低減することができる。
また、前記変形促進部は、前記弾性部材の一部を薄肉とすることで形成されているため、シンプルな構造で上記したような効果を得ることができる。
【0020】
また、請求項2に記載の発明は上記の通りであり、前記弾性部材には挿通孔が形成され、前記挿通孔を貫通する前記軸部材によって前記弾性部材が前記機器本体に固定されるので、発生した振動を挿通孔で受け止めるとともに、弾性部材が変形して軸部材を傾けて振動を吸収することができる。
【0021】
また、請求項
4に記載の発明は上記の通りであり、前記変形促進部が設けられることで、前記軸部材は前記機器本体の重心側に傾きやすくなっているので、振動が生じたときには軸部材が機器本体の重心側に傾く。このような構造によれば、弾性部材が変形した後の復元力が生じた場合でも、復元力が内向き(機器本体の重心向き)に発生するので、機械を移動させる方向に働かず、むしろ機械を移動させないように突っ張るような形で働くことになる。
【0022】
【0023】
また、請求項
3に記載の発明は上記の通りであり、前記変形促進部は、前記挿通孔と同心に配設された
円弧状の周溝であるため、周溝に沿って軸部材をスムーズに傾かせることができる。
【0024】
また、請求項
5に記載の発明は上記の通りであり、前記弾性部材は、前記変形促進部が設けられた上部と、地面に接地する接地部を備えた下部と、前記上部と前記下部との間に設けられた中部と、を備え、前記中部を前記上部及び前記下部よりも肉厚に形成したので、上部及び下部を変形させることで効率よく振動を吸収することができる。また、肉厚部によって強度を確保して落下等の衝撃に対する緩衝性能を維持しつつ、肉薄部によって高次の振動を効果的に吸収できる。
【0025】
また、請求項
6に記載の発明は上記の通りであり、前記機器本体と前記弾性部材との間に介在することで前記機器本体と前記弾性部材との間に間隙を生じさせる間隙形成部を設けたので、機械の落下などにより上下方向に衝撃が生じた場合には、この間隙を圧縮して弾性部材で機器本体を受け止めることで衝撃を緩和することができる。
【発明を実施するための形態】
【0027】
本発明の実施形態について、モータ駆動機器としての空気圧縮機10を例に挙げ、図を参照しながら説明する。
【0028】
本実施形態に係る空気圧縮機10は、
図1に示すように、電動のモータ12と、モータ12の駆動軸に連結されて冷却風を生成するファン13と、モータ12によって駆動される圧縮部(駆動部)と、圧縮部で生成された高圧の圧縮空気を貯留するためのタンク16と、タンク16の下部に取り付けられた複数の支持脚部20と、を備えている。
【0029】
本実施形態に係る空気圧縮機10は、圧縮空気を生成する圧縮部を複数備えた多段圧縮機であり、具体的には、低圧側の一次圧縮機構14と、高圧側の二次圧縮機構15と、を備えている。この一次圧縮機構14と二次圧縮機構15とは、クランクケースを介して互いに対向するように水平に配置され、それぞれモータ12によって往復動するピストンシリンダを備えており、ピストン運動によって空気を圧縮する。具体的には、外部から取り込まれた空気を一次圧縮機構14のピストンを往復動させて圧縮し、圧縮した空気を二次圧縮機構15のシリンダに送り込み、二次圧縮機構15のピストンを往復動させてさらに圧縮する。こうして高圧に昇圧させた圧縮空気は、タンク16へと送り込まれて貯留され、必要に応じて各種装置や工具に向けて送出される。
なお、モータ12は、例えば、DCブラシレス方式のモータであり、インバータ制御される。
【0030】
また、一次圧縮機構14及び二次圧縮機構15は、それぞれのピストンが往復運動を行う方向とタンク16の長手方向を一致させるように配置され、この一次圧縮機構14及び二次圧縮機構15に接続されたモータ12は、緩衝部材を介してタンク16に固定されている。
【0031】
空気圧縮機10の機器本体11は、上記したタンク16の上にモータ12や圧縮部などの機器類を配置して構成されている。また、タンク16の下面には、空気圧縮機10を床面等に載置できるように支持脚部20が設けられている。
【0032】
支持脚部20は、機器本体11の底面に固定されて接地するものであり、本実施形態においては、
図1に示すように、タンク16の下面のほぼ四隅に合計4つの支持脚部20が固定されている。タンク16の下面には、
図3に示すように、溶接などで固定板16aが固定されており、この固定板16aに対して支持脚部20を取り付けるようになっている。
【0033】
この支持脚部20は、挿通孔21dを形成した弾性部材21と、挿通孔21dに取り付けられるカラー部材22と、カラー部材22を貫通して機器本体11(詳しくはタンク16下面の固定板16a)に固定される軸部材23と、軸部材23の抜けを防止するための座金24と、を備えている。
【0034】
本実施形態に係る弾性部材21は、ゴムなどの弾性材料で形成されており、
図3及び
図4に示すように、変形促進部21eが設けられた上部21aと、地面に接地する接地部21hを備えた下部21cと、前記上部21aと前記下部21cとの間に設けられた中部21bと、上部21aのさらに上方に立ち上がり形成された支持部21iと、を備えている。
【0035】
この弾性部材21は、
図4(b)に示すように、平面視略正方形に形成されており、この略正方形の一辺側が内側(機器本体11の重心側)に臨むように機器本体11に固定される。
【0036】
弾性部材21の支持部21iは、上端部がタンク16の下面に沿うように形成された平面視コ字形の壁部である。この支持部21iは、機器本体11の重心の反対側(外側)に配置される背壁部21jが最も高く形成され、この最も高く形成された背壁部21jの両端から側壁部21kが延設されるようになっている。側壁部21kの上面は端部に行くに従って下方へと傾斜している。
【0037】
弾性部材21の上部21aには、カラー部材22を取り付け可能な挿通孔21dが上下方向に貫通形成されている。また、この上部21aの上面には、挿通孔21dと同心に円弧状の周溝が配設されており、この周溝によって変形促進部21eが形成されている。この変形促進部21eは、弾性部材21を所定の方向に変形しやすくするためのものであり、例えば軸部材23を所定の方向へ傾きやすくするためのものである。すなわち、周溝が設けられることで弾性部材21の一部が薄肉となっており、挿通孔21dに挿通されたカラー部材22及び軸部材23に対して力が加わったときに、カラー部材22及び軸部材23が変形促進部21eの方向に傾き易く形成されている。
【0038】
なお、この変形促進部21eは、
図4に示すように、背壁部21jの反対側、言い換えると、機器本体11の重心側(内側)に設けられている。このため、挿通孔21dを基準に見たときに弾性部材21は非対称に形成されている。すなわち、挿通孔21dから見て重心側(内側)と反重心側(外側)とを比較すると、変形促進部21eの有無によって非対称となっている。このように変形促進部21eを非対称に形成することで、カラー部材22及び軸部材23が所定の方向にのみ傾きやすくなるので、弾性部材21が弾性変形するときの動きを制御することができる。具体的には、変形促進部21eを機器本体11の重心側(内側)に設けることで、軸部材23が機器本体11の重心側に傾きやすくすることができる。
【0039】
弾性部材21の中部21bは、
図3に示すように、上部21a及び下部21cよりも肉厚に形成されている。これにより、中部21bに剛性を持たせるとともに、上部21a及び下部21cが変形しやすくなっており、上部21a及び下部21cで効率よく振動を吸収することができる。
弾性部材21の下部21cは、
図3に示すように、筒状の接地部21hによって床面などに接地している。
【0040】
カラー部材22は、金属などで形成されて軸部材23を支持するための筒状部材であり、
図3等に示すように、弾性部材21の挿通孔21dに挿入される筒部22aと、挿通孔21dの上端周縁に係合するフランジ部22bと、を備えている。フランジ部22bは、機器本体11(固定板16a)と弾性部材21との間に挟み込まれて介在し、これにより機器本体11(固定板16a)と弾性部材21との間に間隙Gを生じさせる間隙形成部として設けられている。このフランジ部22bによって形成された間隙Gは、空気圧縮機10が落下するなどの上下方向の衝撃が加わったときに、この衝撃を緩和させるために設けられている。
【0041】
軸部材23は、例えば固定板16aに螺合するネジなどであり、弾性部材21の挿通孔21dに取り付けられたカラー部材22を貫通して螺着されることで、支持脚部20を機器本体11に一体的に固着している。本実施形態においては、軸部材23は挿通孔21dの下部開口から挿入されて取り付けられる。なお、挿通孔21dの下部には軸部材23の頭部23aを収容する凹部21lが形成されている。このように、支持脚部20と機器本体11とはこの軸部材23を介して連結されており、機器本体11で発生した振動はこの軸部材23を介して支持脚部20側へと伝達される。
【0042】
本実施形態に係る構造において機器本体11で振動が発生し、この振動によって支持脚部20が荷重を受けると、
図6に示すように、変形促進部21eの方向にカラー部材22及び軸部材23が傾く。このように作用することで、弾性部材21の復元力は機器本体11の重心方向へ向かうことになる。
【0043】
従来技術(例えば特許文献1の
図4等参照)においては、機械を移動させようとする力(機器本体11を反重心方向すなわち外側へと押す力)が働いたときに、ゴム足がその力を受けてゴム足の上部が外側に弾性変形してしまう。
【0044】
上部が外側方向へ弾性変形したゴム足は、移動させようとする力が抜けた時に復元力によって元の形状に戻ろうとするが、上部が内側へ復元せずに、ゴム足の先端部(接地面)のみが外側へ向かって復元することもあり、この場合、接地する位置が少しずつずれるため、機械が移動してしまう可能性があった。
【0045】
この点、本実施形態によれば、
図6に示すように、機器本体11を反重心方向すなわち外側へと押す力が働いたときでも、軸部材23が機器本体11の内側へ傾くように変形する。そのため、荷重が抜けるタイミングで弾性部材21に生じる復元力は、軸部材23を斜め内側に押し上げる方向に働くことになる。すなわち、弾性部材21の復元力は機械を移動させる方向には働かず、むしろ機械を移動させないように突っ張るような形で働くことになる。このように機械が移動しにくい構造となっている。
【0046】
このため、振動発生時に機械が移動することを防止でき、接地面を汚したり傷つけたりする問題が発生しにくい。また、支持脚部20が振動を吸収することで、床への伝播振動が低減されるので、騒音なども低減することができる。
【0047】
また、支持脚部20に加わる荷重を別の観点から考えると、
図5に示すように、機器本体11をモータ軸12a方向の断面で見たときに、加振源である一次圧縮機構14及び二次圧縮機構15は、重心位置からずれた位置にあるため、支持脚部20には重心周りのモーメントが伝達される。このため、
図5の左側の支持脚部20が圧縮されるように荷重が作用した時は、機器本体11の外側から内側へ荷重が加わることになる。
【0048】
このとき、変形促進部21eが設けられていない場合(例えば特許文献1の
図6のような従来構造を使用した場合)においては、弾性部材21は、軸部材23が機器本体11の外側に傾くように変形して荷重を吸収する。そして、荷重が抜けるタイミングでは、機器本体11を外側へ移動させようとする力が働くとともに、弾性変形した支持脚部20の復元力も外側へ向かうため、機械を外側へ移動させようとする力が大きくなる。さらに、鉛直方向の荷重も低減して摩擦が低減するタイミングと一致するので、機器本体11が外方向(図の左方向)へ移動してしまう。
【0049】
この点、本実施形態によれば、
図6に示すように、機器本体11を重心方向すなわち内側へと押す力が働いたときでも、軸部材23が機器本体11の内側へ傾くように変形する。よって、荷重が抜けるタイミングで弾性部材21の復元力が生じても、その復元力は軸部材23を斜め内側に押し上げる方向に働く。すなわち、弾性部材21の復元力が機械を移動させる方向に働かず、むしろ機械を移動させないように突っ張るような形で働くことになる。このように機械が移動しにくい構造となっている。
【0050】
また、変形促進部21eは、弾性部材21の一部を薄肉とすることで形成されているため、シンプルな構造で上記したような効果を得ることができる。
【0051】
また、変形促進部21eは、挿通孔21dと同心に配設された周溝であるため、周溝に沿って軸部材23をスムーズに傾かせることができる。
【0052】
また、弾性部材21は、変形促進部21eが設けられた上部21aと、地面に接地する接地部21hを備えた下部21cと、前記上部21aと前記下部21cとの間に設けられた中部21bと、を備え、前記中部21bを前記上部21a及び前記下部21cよりも肉厚に形成したので、上部21a及び下部21cを変形させることで効率よく振動を吸収することができる。
【0053】
また、カラー部材22は、挿通孔21dの上端周縁に係合するフランジ部22bを備え、フランジ部22bが機器本体11と弾性部材21との間に介在することで、機器本体11と弾性部材21との間に間隙Gを形成したので、機械の落下などにより上下方向に衝撃が生じた場合には、この間隙Gを圧縮して弾性部材21で機器本体11を受け止めることで衝撃を緩和することができる。
【0054】
なお、上記した実施形態においては、機器本体11と弾性部材21との間にカラー部材22のフランジ部22bを介在させ、このフランジ部22bによって間隙Gを生じさせるようにしたが、カラー部材22を用いずに、固定板16aや弾性部材21に突起を設け、部分的に接触するようにして間隙Gを設けるように構成してもよい。
【0055】
なお、上記した実施形態においては、すべての支持脚部20において弾性部材21に変形促進部21eを設けるようにしたが、これに限らず、一部の弾性部材21にのみ変形促進部21eを設けるようにしてもよい。例えば、機械の重心バランスに応じて、移動し易い方向(重心から最も遠い位置など)に設けられた弾性部材21にのみ変形促進部21eを設けるようにしてもよい。
【0056】
また、変形促進部21eの態様も上記した実施形態において開示した物に限らず、種々の形態が考えられる。例えば、
図7に示すように、変形促進部21eの周溝を凹部21lに到達するように延設してもよい。また、
図8に示すように、水平方向のスリットによって変形促進部21fを形成してもよい。また、
図9に示すように、挿通孔21dを機器本体11の反重心側に偏った位置に設け、これにより変形促進部21gを形成してもよい。また、肉抜きによって変形促進部21eを形成する代わりに、リブを追加するなどによって部分的に強度を増すようにして、変形促進部が形成されるように構成しても、同様の効果がられる。
【0057】
また、上記した実施形態においては、弾性部材21に軸部材23を貫通させて支持脚部20を機器本体11に固定しているが、これに限らず、軸部材23を弾性部材21と一体に形成して機器本体11に固定しても良いし、弾性部材21の一部が本体との結合部を構成するように支持脚部20を形成しても良い。