ドリリウム

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【静かなDIY】単相モーターの振動や音を抑えよう

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DIYで何かと便利な「モーター」。

特に家庭用の電源で手軽に使える100Vの単相モーターを使用されているDIY好きの方も多いのではないでしょうか。

 

自作のベルトサンダーやドラムサンダー、ボール盤やバンドソーなど回転を利用するあらゆる自作工具に活用できるモーターですが、基本的に音や振動が発生するものではありません。

しかし、素人の使用環境はフローリングや不安定な庭の上に、軽量な木の作業台を置いているケースが多く、このような不安定な環境ではモーターの振動が床や部屋全体に伝播したり、共振して騒音が発生してしまったりします。

音の原因と対策

モーターで音が発生する原因は99%がベアリングの劣化です。

ベアリングが劣化すると、比較的高音のノイズが発生します。

近年の住宅は遮音性が非常に高いため、特に室内で作業している場合には耳障りに感じやすいと言えます。また、後述する振動を発生させる原因にもなります。

 

ベアリングの交換は「ギヤプーラー」さえあれば比較的簡単に行うことができます。

▼以下の記事でベアリング交換の手順を細かく解説しています。

【DIY向け】モーター(単相100V)のベアリング選定と交換手順 

 

 

ベアリングの耐久性は決して低くないのですが、負荷を与えるような使用方法をすると早いペースで劣化することがあります。

特にDIYでモーターを使う場合、場所や手間の都合もあってモーター軸に直接道具を取り付けて回転させることが多いと思います。モーター軸は一見頑丈そうですが、実際には2つのベアリングがこの軸を支えています。

つまり、軸に対して横方向に力をかけるような使い方をするとベアリングは簡単に劣化してしまいます。同様に、重量バランスの悪い綺麗な丸型以外のものを軸に取り付けても劣化が早まります。

 

もしベアリング交換で音が静かにならない場合は、何か別の問題がある可能性があります。

新品で5000~7000円ほど、中古で1000~3000円ほどで手に入る単相モーターですから、ベアリング交換以上の修理は諦めて新たにモーターを手に入れる方が良いでしょう。

 

ギヤプーラーは1000円少々で購入することができます。

ベアリングは2つ合わせても500円ほどあれば購入できます。

▼こちらは私が実際に使用しているプーラーです。

振動の原因と対策

冒頭で述べたように、モーターは基本的に振動が発生しない機械です。

しかし、精度やバランスが完璧に整っている製品というものは存在せず、私の使用環境を含めた多くのDIY環境において微振動が気になることがあります。

もちろんそれはごく僅かなものですから、気にしなくても良いでしょう。

私の場合には静かにDIYをするということに重きを置いているため微振動対策を施し、その結果をこの記事にまとめています。

我が家の振動問題

始めに、私の使用環境で発生したモーターの振動について説明します。

使用しているモーターは年代物の三菱電機製の100V200Wの単相モーターです。(ヤフオクで1000円)

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ベアリングを交換すれば極めてスムースに動きます。まだまだ現役です。

 

私が使用している作業台はタモの厚板を天板に使った無垢の机です。

机として見た場合には重い部類と言っても良いでしょう。しかし、作業台として見た場合には軽すぎます。

モーターを机に固定しない状態で動かすと、僅かな振動が発生します。

「ブーン」という小さな音が部屋全体に広がるイメージです。

机を素手で軽く触れてみると、机全体がごく僅かに振動しているのがわかります。

更に床を触れると、ごくごく僅かに振動が伝わっているのがわかります。

音量自体は小さなものですが、この振動の伝播があるために気になる人は気になる状況と言えます。

 

モーターには台座部分に固定用のボルト穴が4カ所あります。

これを使って机に開けた穴にボルトで固定してみると振動はどう変化するでしょうか?

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結果は変わりません。

むしろしっかりと固定している分、机に伝わる振動が僅かながら増えている印象です。

対策1 ベアリング交換

対策の1つ目として、先ほど「音の原因と対策」の項で説明したベアリング交換をオススメします。

ベアリングの劣化が微振動の原因になっている可能性があるからです。

対策2 防振ゴムシートを敷く

次に、最も手軽&安価&効果的な方法として防振ゴムシートを敷く方法が挙げられます。 

▼このように防振ゴムシートを敷いた上にモーターを置くわけです。

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これにより振動が机に伝わることもなくなり、「ブーン」という音もほとんど気にならなくなります。

しかし、この対策のデメリットはモーターを固定できないということです。

防振ゴムシートは滑りにくいため、前後左右に力がかかってもなかなか動きません。しかし、一定以上の力がかかると動いたり浮いたりしてしまいます。

 

防振ゴムの上からモーターをボルト等で机に固定した場合、やはり振動が机に伝播します。

▼実際に防振ゴムの上からボルトで固定してみた様子

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なお、私が使用した防振ゴムシートはこちらの商品です。

 

 

対策3 防振ゴム脚を取り付ける

防振ゴムシート以外の対策としては、防振ゴム脚を使う方法が挙げられます。

具体的には、一般的な100V200Wの単相モーターであれば、以下の防振ゴム脚がピッタリです。

ボルトはM8で、モーターの足元にはやや小さいもののピッタリです。

先ほど紹介したシート状の防振ゴムより確実に振動を抑えることができます。

ゴム脚はピンキリなので、こちらで紹介している倉敷化工さん等のしっかりとしたメーカーの防振ゴムを使う方が良いでしょう。

▼実際に取り付けた様子

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防振ゴムシートと同様、机に振動が伝わることもなく、「ブーン」という低音もなくなります。防振ゴムシートを使う方法よりも効果が高いように感じられます。

また、安定感も高いです。

しかし、防振ゴムシート同様に机に固定できないため動いてしまいます。

ズレ防止

私は最終的にこの防振ゴム足を使う方法を採用しました。

ドラムサンダーとしての使用がメインで、特に力がかかることがないためです。

 

しかし、前後左右へのズレ防止のために以下のような対策を施してみました。

なお、プーリーを使う場合やモーターへ強い力がかかる場合は次に紹介する 「対策4 防振ゴム(両ボルト)を取り付ける」がオススメです。

 

始めにこのように適当な板にゴム脚の位置をマーキングし、ドリルで浅く穴をあけます。

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更に板の裏側に防振ゴムシートをカットして貼り付けます。

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これで2段構えの防振の完成です。

防振ゴムシートと机は両面テープで固定しています。

防振ゴム脚の良さを殺さずに、前後左右へのズレを防ぐことができます。

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更に私のケースでは机の脚にも同じ防振ゴムシートを貼り付けているので、3段構えです。更に言えば防音室自体もゴム脚の上に乗っているので4段構えということになります。

対策4 防振ゴム(両ボルト)を取り付ける

最後に、モーターをハードに使う場合や、プーリーを付けて何かをベルト駆動させる場合にはやはり机にしっかりと固定する必要があります。

その場合には、両ボルトタイプのゴム足を使うと良いでしょう。   

振動を遮るのに最も有効なのは「固定しないこと」です。

更に言えば「浮いている」状態こそ理想です。

机に固定するということは、振動を遮るという目的と相いれないというわけです。

そんな状況を解決するために使われるのが、この両ボルトの防振ゴムです。

振動を抑える効果自体は固定しない対策2や対策3に劣るものの、固定する前提で考えれば最良の選択肢と言えるでしょう。

まとめ

モーターの音と振動対策を紹介しました。

近年の遮音性に優れた住宅では、音は室内で反響するため大変耳障りに聞こえる反面、あまり周囲に音が漏れ出すことはありません。

しかし、振動はごく僅かなものでも周囲に伝わる厄介な存在です。

 

賃貸やアパート、マンションなどの集合住宅でDIYをする場合。一戸建てでも周囲への音が気になる場合には是非振動対策を中心に検討してみてはいかがでしょうか。

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