JP2571197Y2 - 電動機の速度検出素子取付装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、電動機の回転速度を検
出する速度検出素子を電動機に取付けるための取付構造
の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、例えば、各種の冷暖房機器等
において、温風や冷風を送出するための送風機等に使用
する電動機は、送風効率の向上をはかるために、電動機
の回転速度を無段変速させて、送風量を室温等に対応し
て自動調節できるように構成されている。

【０００３】そして、一般に、電動機の回転速度を可変
させる場合、電動機の回転子に永久磁石を使用しないと
きは、回転子の回転子軸に永久磁石製の回転円板を止着
し、電動機の運転中は前記回転円板（永久磁石）の磁気
（Ｎ・Ｓ）を、例えば、ホール素子等の速度検出素子に
より、回転子の回転速度に比例するパルス信号として検
出し、前記パルス信号を速度帰還信号として速度制御回
路部のトランジスタ等からなるスイッチング部に出力
し、このスイッチング部が前記速度帰還信号に応じてＯ
Ｎ，ＯＦＦするタイミングを制御することによって、電
動機の回転速度を任意に可変させていた。

【０００４】前記速度検出素子を取付けた電動機として
は、従来から種々の構造のものが提案されており、その
一実施例を図５により説明する。図５において、１は電
動機Ａの固定子鉄心を示し、その下部にはコイルを巻装
したコイルボビン２が図示しない継鉄を介して取付けら
れており、また、上部には回転子４を回転自在に挿入す
るための回転子挿入孔３が形成されている。５，６は前
記回転子４の回転子軸７を回転自在に支承する軸受８を
収容するための凹穴を形成したブラケットで、このブラ
ケット５，６は、回転子軸７に軸受８を挿着して回転子
挿入孔３に挿入した回転子４の両側から、前記軸受８を
凹穴に挿入した状態で、固定子鉄心１の端面に当接し、
締付ボルトを用いて該固定子鉄心１に締着することによ
り、前記回転子４を回転子挿入孔３内において回転自在
に支持する。９は電動機Ａの後部側（図５の右側）に取
付けたブラケット６の内部において、回転子４の回転子
軸７に挿着した永久磁石製の回転円板で、１０は前記回
転円板９の外周縁と対向させて前記ブラケット６に取付
けた電動機Ａの回転速度検出用のホール素子である。

【０００５】そして、前記回転速度検出用のホール素子
１０は、図５で示すように、後部側ブラケット６内の回
転円板９と対応する位置において、前記ブラケット６の
外周縁に切欠孔１１を穿孔し、この切欠孔１１から前記
ホール素子１０をブラケット６内に臨ませた状態で、該
ホール素子１０を実装したプリント基板１２を、ブラケ
ット６の前記切欠孔１１の周縁に止着することにより、
前記ホール素子１０を回転円板９の外周縁と相対向させ
て近接配置する。１３はプリント基板１２上に植設した
端子ピンで、この端子ピン１３と抜き差し自在に接続さ
れる図示しないターミナルを備えたリード線を介して前
記回転速度検出用のホール素子１０と、図示しない速度
制御回路部とを接続する。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】前記のように、回転子
軸に永久磁石製の回転円板を取付けるように構成した場
合、前記回転円板とホール素子は、電動機の運転中に回
転子や固定子鉄心から発生する回転磁界により誤動作す
る場合があるため、前記回転子等からできるだけ離して
取付ける必要があった。このため、図５で示すように、
後部側のブラケットを前部側のブラケットに比べて軸方
向の長さ寸法を相当大きくしなければならないので、電
動機自体が大形化し、その使用機器の小形化をはかる上
で大きな障害となっていた。

【０００７】また、前記ホール素子の取付けに当って
は、後部側ブラケットの外周縁にホール素子を挿入する
ための切欠孔を特別に穿孔した後、前記切欠孔内にホー
ル素子を臨ませた状態で、プリント基板を後部側ブラケ
ットの外周縁にねじ等を用いて取付けるようにしていた
ので、その取付けには手間と時間がかかり、電動機の量
産化を阻む大きな要因となっていた。

【０００８】本考案は、前記種々の問題に鑑み、ブラケ
ットを特別に加工することなく、電動機へのホール素子
の取付けを迅速・確実に行うことができるようにした電
動機の速度検出素子取付装置を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本考案は、固定子鉄心に
取付けられて、前記固定子鉄心の回転子挿入孔に挿入し
た回転子を回転自在に支承する１対のブラケットを備え
た電動機において、前記１対のブラケットに軸受を嵌
合，保持する軸受支持筒を膨出形成し、これらブラケッ
トのうち、一方の第１のブラケットの軸受支持筒の後背
部から外方に突出する回転子軸の突出端に、永久磁石製
の回転円板を止着し、前記第１のブラケットの軸受支持
筒の後背部に、開口部を上部に開口して縦断面がほぼＵ
字状に形成されたホール素子取付用の第２のブラケット
を嵌合し、この第２のブラケットと、回転子軸を支承す
る前記１対のブラケットとを、共通の締付ねじにて固定
子鉄心に一体的に締着し、前記第２ブラケットの上部に
開口した開口部には、その端部近傍にホール素子を実装
したプリント基板の両端部に穿孔した透孔に嵌合する１
対の突起を上方に向けて突設し、前記プリント基板を、
開口部にホール素子を回転円板の外周面と対向させた状
態で、透孔から前記突起を貫通・突出させて被せ、前記
プリント基板から突出する突起を、超音波等の加熱手段
によりプリント基板が抜脱しないようにかしめて、前記
プリント基板を第２のブラケットに止着するようにした
ことを特徴とする。

【００１０】

【作用】本考案は、回転子を回転自在に支承する１対の
ブラケットのうち、後部側に位置する第１のブラケット
の後背部に、このブラケットから突出する回転子軸に止
着した永久磁石製の回転円板を収容する空洞部を備えた
ホール素子取付用の第２のブラケットを、前記第１のブ
ラケットと一体的に被装するようにしたので、回転子を
支承するブラケットを特別に加工することなく、電動機
にホール素子を取付けることが可能となり、かつ、回転
子を支承する１対のブラケットは同一形状で製作するこ
とができるので、電動機の小形化をはかることが可能と
なる。

【００１１】また、前記ホール素子を実装したプリント
基板は、該プリント基板に設けた透孔に、熱可塑性の合
成樹脂からなるホール素子取付用の第２のブラケットの
上部を切開して、ホール素子を空洞部内に臨ませるため
に開口した開口部の端縁に突出する突起を嵌合し、前記
プリント基板上に突出する突起を超音波等の加熱手段に
てかしめるようにしたので、ねじ等の締付部材を特別に
準備することなく、プリント基板をほぼ１動作でブラケ
ットに取付けることができるので、電動機へのホール素
子の取付け作業を迅速・容易に行うことができ利便であ
る。

【００１２】

【実施例】以下、本考案の実施例を、図１ないし図４に
おいて、隈取コイル形誘導電動機に適用した例により説
明する。図１ないし図３において、２０は隈取コイル形
誘導電動機（以下、単に電動機という）、２１は電動機
２０の固定子鉄心で、その下部にはコイル２２を巻装し
たコイルボビン２３が、継鉄２４を介して取付けられて
おり、また、上部には回転子挿入孔２５を設け、この回
転子挿入孔２５の周縁には、その対角線上の位置におい
て、１対の隈取コイル２６が、回転子挿入孔２５内に突
出しないように巻付けられている。２７は前記回転子挿
入孔２５内に回転自在に挿入・保持される回転子で、２
８は前記回転子２７に圧入等の手段により取付けた回転
子軸である。２９，３０は固定子鉄心２１の前・後部
（図３の左右方向）に取付けられて、回転子２７の回転
子軸２８を回転自在に支承するアルミ製の前部側及び後
部側のブラケットを示し、アルミ板をプレス成形機等に
より押出成形加工して形成するもので、前記ブラケット
２９，３０の中央部には、図３で示すように、軸受ａ，
ｂを嵌合、保持するための軸受支持筒ｃ，ｄが、前記ブ
ラケット２９，３０と同様、プレス成形機等による押出
成形加工により、ブラケット２９，３０と一体的に膨出
形成されている。

【００１３】３１は後部側ブラケット３０（以下、第１
のブラケットという）の軸受支持筒ｄの後背部に被装さ
れる熱可塑性の合成樹脂からなるホール素子取付用のブ
ラケット（以下、第２のブラケットという）で、その構
造は、図３，４で示すように、前記軸受支持筒ｄの後背
部に嵌合する中空状の嵌合部３１ａと、その後部側にお
いて、外周縁の上部を切開して開口部ｅを開口し、縦断
面をほぼＵ字状となした、永久磁石製の回転円板３２を
収容するための空洞部３１ｂとが一体的に形成されてお
り、前記空洞部３１ｂの開口部ｅ（図４の上側）周辺に
は、空洞部３１ｂから嵌合部３１ａにまたがって、プリ
ント基板３３を取付けるための偏平な取付台３１ｃが一
体的に形成されている。また、前記偏平な取付台３１ｃ
上には、図４で示すように、開口部ｅの長さ方向の端部
側近傍において、１対の突起３４，３４が上方に向けて
突設されている。

【００１４】そして、前記ブラケット２９，３０を固定
子鉄心２１に取付ける場合は、固定子鉄心２１の回転子
挿入孔２５に挿入した回転子２７の回転子軸２８の両側
からブラケット２９，３０をそれぞれ回転子軸２８に挿
着した軸受ａ，ｂを介して嵌め込み、ブラケット２９，
３０の軸受支持筒ｃ，ｄから回転子軸２８を突出させた
状態で固定子鉄心２１の両端面に当接する。この後、後
部側の第１のブラケット３０の後背部に、ホール素子取
付用の第２のブラケット３１の嵌合部３１ａを嵌合し、
前記回転子軸２８の突出端ｈに止着した回転円板３２を
空洞部３１ｂに収容した状態で、前部側ブラケット２９
及び第１，第２の各ブラケット３０，３１の腕部ｆ，ｇ
を図１，４で示すように重ね合せ、その長さ方向の端部
において、固定子鉄心２１に締付ねじ３５を用いて前記
３つのブラケット２９，３０，３１を一体的に締着する
ことにより、回転子２７を回転子挿入孔２５内において
回転自在に支承・保持させる。

【００１５】次に、３６は前記後部側の第１のブラケッ
ト３０から突出する回転子軸２８の突出端ｈに止着した
回転円板３２の外周縁と対応させて、プリント基板３３
の裏面に実装した電動機２０の回転速度検出用のホール
素子を示し、３７は前記プリント基板３３の表面に取付
けたコネクタで、図示しないリード線等を介して前記ホ
ール素子３６と図示しない速度制御回路部とを接続す
る。また、３８はプリント基板３３の両端部に第２のブ
ラケット３１の取付台３１ｃに突設した突起３４と対応
する位置において穿孔した、前記突起３４挿通用の透孔
である。

【００１６】そして、前記ホール素子３６及びコネクタ
３７を備えたプリント基板３３を第２のブラケット３１
に取付ける場合は、図３，４で示すように、プリント基
板３３を図４の矢視方向から、その裏面に実装したホー
ル素子３６を第２のブラケット３１の開口部ｅから空洞
部３１ｂ内に臨ませた状態で、前記第２のブラケット３
１の取付台３１ｃ上に突設した１対の突起３４，３４
と、前記プリント基板３３の両端部に設けた透孔３８と
を嵌合させ、取付台３１ｃの後端側に垂直に突出させた
突壁３１ｄと、嵌合部３１ａの外周縁との間に挿入す
る。この後、前記プリント基板３３の透孔３８から突出
する突起３４，３４の頭部を、例えば、超音波振動によ
る摩擦熱により溶解し、弧状に成形してかしめることに
よって、前記プリント基板３３は、ホール素子３６を永
久磁石製の回転円板３２の外周縁と所定の間隔を保って
相対向させた状態で、第２のブラケット３１の取付台３
１ｃ上に抜脱不能に止着することができる。

【００１７】次に、電動機２０の組立てに当っては、コ
イル２２を巻装したコイルボビン２３を継鉄２４を介し
て固定子鉄心２１の下部に取付ける。つづいて、事前に
回転子軸２８の所定位置に軸受ａ，ｂを圧入した回転子
２７を回転子挿入孔２５に挿入するとともに、前記回転
子軸２８の突出端ｈに永久磁石製の回転円板３２を止着
する。そして、固定子鉄心２１の前，後面にブラケット
２９，３０を当接し、その軸受支持筒ｃ，ｄから回転子
軸２８を突出させた状態で、軸受支持筒ｃ，ｄに軸受
ａ，ｂを嵌挿する。この場合、第１のブラケット３０の
回転子軸２８が突出する軸受支持筒ｄの後壁が回転円板
３２よりも径大に開口されているので、回転子軸２８に
回転円板３２を軸着したあとでも、ブラケット２９，３
０を回転子軸２８に挿入することができる。

【００１８】この後、事前にプリント基板３３を図４の
矢視方向から、ホール素子３６を第２のブラケット３１
の開口部ｅから空洞部３１ｂ内に臨ませた状態で、取付
台３１ｃ上に突起３４，３４を利用して乗載・固定した
前記第２のブラケット３１を、図４の矢視方向から後部
側の第１のブラケット３０の後背部に被装し、前部側ブ
ラケット２９及び後部側の第１，第２のブラケット３
０，３１をそれぞれ締付ねじ３５を用いて固定子鉄心２
１に一体的に締着して保持させる。

【００１９】前記のようにして組立てた電動機２０に通
電を行い、これを運転すると、後部側の第１のブラケッ
ト３０から突出する回転子軸２８に止着した回転円板３
２と、第２のブラケット３１に取付けたプリント基板３
３の裏面に実装したホール素子３６とは、互いに相対す
る位置に取付けることが可能となり、かつ、前記プリン
ト基板３３により開口部ｅを閉鎖することができるの
で、前記ホール素子３６は、埃や回転磁界の影響を受け
ることなく、回転子２７に同期して回転する回転円板３
２の磁気を確実に検出し、回転子２７の回転速度に比例
するパルス信号を速度帰還信号として図示しない速度制
御回路部のトランジスタ等からなるスイッチング部に出
力し、このスイッチング部が前記速度帰還信号に応じて
ＯＮ，ＯＦＦするタイミングを制御することによって、
前記回転子２７の回転速度を任意に、かつ、正確に制御
することができる。

【００２０】

【考案の効果】本考案は、以上説明したように、回転子
を回転自在に支承する前，後部側ブラケットのうち、後
部側ブラケットから突出する回転子軸に永久磁石製の回
転円板を軸着し、この後部側ブラケットの後背部に突設
した軸受支持筒に、前記回転円板と対応する位置にホー
ル素子を実装したプリント基板を事前に具備したホール
素子取付用のブラケットを嵌合し、前記３個のブラケッ
トを固定子鉄心に一体的に取付けて、電動機の組立を行
うように構成したので、ホール素子を回転子から遠ざけ
て設置することが可能となり、この結果、前記ホール素
子は回転磁界の影響を受けることなく、良好に電動機の
回転速度の検出を行うことができる。しかも、前記回転
子を回転自在に支承する前，後部側の一対のブラケット
とプリント基板を取付けたホール素子取付用のブラケッ
トとを、それぞれ共通の締付ねじにより固定子鉄心に一
体的に締着するように構成したので、ホール素子取付用
のブラケットは、特別に締付ねじ等の固定手段を必要と
することなく、電動機の組立作業が行い得、電動機の製
作を簡易に、かつ、経済的に行うことができる。

【００２１】また、前記ホール素子は、該ホール素子を
実装したプリント基板を、ホール素子取付用のブラケッ
トにほぼ１動作で取付けるようにしたので、従来のよう
に、ブラケットにホール素子を取付けるための切欠孔を
設ける等の特別な機械加工を行うことなく、迅速・確実
に電動機への取付けを行うことができ、その上、永久磁
石製の回転円板は、後部側ブラケットから突出する回転
子軸に取付け、前記ホール素子取付用のブラケットによ
り被覆するように構成したので、前部側及び後部側のブ
ラケットを同一形状で製作することが可能となり、電動
機の小形化を効果的にはかることができる。

【００２２】更に、前記プリント基板はホール素子取付
用のブラケットに、該ブラケットに設けた突起を加熱手
段にてかしめることによって抜脱不能に取付けるように
したので、プリント基板を事前にホール素子取付用のブ
ラケットに取付けておくことができるため、電動機の組
立工数が軽減可能となり、これにより、前記電動機の量
産化を著しく向上させることができる。しかも、ホール
素子の故障によりその交換を行う場合は、プリント基板
のみをホール素子取付用ブラケットから取外して行えば
よいので、プリント基板の交換作業は電動機を分解する
ことなく行える結果、至便である。

【００２３】その上、前記ホール素子取付用のブラケッ
トの上部に開口した開口部は、前記プリント基板を乗載
・固定することにより完全に閉鎖され、また、前記ブラ
ケットの取付台の後端側に突壁を設けることにより、開
口部から空洞部内に塵芥が侵入するのを防ぐことができ
るので、回転円板やホール素子に埃が付着することによ
り、電動機の回転速度の検出が正確に行えない等の問題
を確実に排除して回転速度の検出を正確に行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の速度検出素子取付装置を備えた電動機
の要部を切欠いて示す正面図である。

【図２】本考案の速度検出素子取付装置を備えた電動機
の正面図である。

【図３】本考案の速度検出素子取付装置を備えた電動機
の縦断側面図である。

【図４】本考案の速度検出素子取付装置の分解斜視図で
ある。

【図５】従来の速度検出素子の取付状態を示す電動機の
縦断側面図である。

【符号の説明】

２０ 電動機 ２９ 前部側ブラケット ３０ 後部側ブラケット（第１） ３１ ホール素子取付用ブラケット（第２） ３１ａ 嵌合部 ３１ｂ 空洞部 ３１ｃ 取付台 ３１ｄ 突壁 ３２ 回転円板 ３３ プリント基板 ３４ 突起 ３６ ホール素子 ３８ 透孔 ｅ 開口部

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定子鉄心に取付けられて、前記固定子
   鉄心の回転子挿入孔に挿入した回転子を回転自在に支承
   する１対のブラケットを備えた電動機において、前記１
   対のブラケットに軸受を嵌合，保持する軸受支持筒を膨
   出形成し、これらブラケットのうち、一方の第１のブラ
   ケットの軸受支持筒の後背部から外方に突出する回転子
   軸の突出端に、永久磁石製の回転円板を止着し、前記第
   １のブラケットの軸受支持筒の後背部に、開口部を上部
   に開口して縦断面がほぼＵ字状に形成されたホール素子
   取付用の第２のブラケットを嵌合し、この第２のブラケ
   ットと、回転子軸を支承する前記１対のブラケットと
   を、共通の締付ねじにて固定子鉄心に一体的に締着し、
   前記第２ブラケットの上部に開口した開口部には、その
   端部近傍にホール素子を実装したプリント基板の両端部
   に穿孔した透孔に嵌合する１対の突起を上方に向けて突
   設し、前記プリント基板を、開口部にホール素子を回転
   円板の外周面と対向させた状態で、透孔から前記突起を
   貫通・突出させて被せ、前記プリント基板から突出する
   突起を、超音波等の加熱手段によりプリント基板が抜脱
   しないようにかしめて、前記プリント基板を第２のブラ
   ケットに止着するようにしたことを特徴とする電動機の
   速度検出素子取付装置。