JPH0428216Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、情報処理機器用の駆動モータとか、
あるいは、機器冷却用のフアンモータの使用に際
して好適なホール素子を利用した無整流子電動機
の改良に関するもので、その目的とするところ
は、ホール素子を所定の設置位置に、モータの特
性に悪影響を与えることなく迅速、確実に取付け
ることができるようにしたことにある。

一般に、無整流子電動機は、例えば、第７図に
示すように、永久磁石からなる回転子１と、固定
子鉄心２に巻装された固定子線輪３と、回転子１
の磁極の位置を検出するためのホール素子４とを
備えており、上記ホール素子４により固定子線輪
３に供給される励磁電流の転流が制御されてい
る。

而して、上記電動機を円滑に回転させるために
は、固定子線輪３とホール素子４との相対的な位
置が特定な関係になるように組立を行わなければ
ならない。即ち、ホール素子４は回転子１の磁極
の位置を検出し、固定子線輪３に供給される励磁
電流の転流を円滑に制御する関係から、上記固定
子線輪３とホール素子４との相対的取付位置が適
確でないと、励磁電流の転流のタイミングがうま
くゆかず、このため、回転子１の回転が不円滑と
なつたり、回転運動を接続させることができなく
なつてしまうおそれが生じるからである。この結
果、無整流子電動機の組立に際しては、上記固定
子線輪３とホール素子４との相対的な位置決め
は、電動機の特性に大きく影響し、このため、ホ
ール素子４の取付位置の設定には高い精度が要求
されている。

然るに、従来、上記ホール素子４の取付けに当
たつては、単に、回転子１と対向させて固定子線
輪３の近くに特殊な取付部材を用いて取付けた
り、あるいは、第７図に示すように、プリント基
板等の配線板５からホール素子４を回転子１と対
向する位置に支持部材を介して揺動不能に吊設す
る等して取付けていた。しかし、これらの取付方
法においては、いづれも、ケース６に電動機部品
を組み込む際、その都度、ホール素子４の位置合
わせを行いながらモータの組立てを行つていたの
で、電動機の組立作業は非常に手間がかかると共
に、高度な組立技術を必要とし、その上、ホール
素子４の位置決めに当たつては、その取付位置精
度を向上させるために、特殊な位置決め治具を使
用していたので、作業工数が増加し作業能率が極
めて悪く、結果的にこの種電動機の製造コストを
高くする問題があつた。

本考案は上述の欠点を解消して、固定子線輪と
ホール素子との相対的な位置決めを簡易に行うこ
とができ、しかも、電動機の組立工数を減少させ
ることを可能とした無整流子電動機を提供するこ
とにある。

以下、本考案の実施例を固定子線輪が三相とな
つた無整流子電動機に採用した例を第１図ないし
第６図により説明する。

第１図において、１１は固定子鉄心、１２は固
定子鉄心１１のスロツト１３内にスロツト絶縁紙
１４を介して巻回した固定子線輪、１５は永久磁
石からなる回転子で、その軸方向の長さ寸法は固
定子鉄心１１の積層寸法よりやや長くして、上記
固定子鉄心１１の回転子挿入孔１１ａ内に回転自
在に挿入される。１６は固定子線輪１２の一方の
コイルエンド１２ａの内側において、固定子鉄心
１１の端縁上に載置されるリング状の支持体で、
この支持体１６は、上記コイルエンド１２ａの内
側に挿入配置したとき、その高さ寸法はコイルエ
ンド１２ａのそれとほぼ同等となし、しかも、内
径寸法を固定子鉄心１１の回転子挿入孔１１ａと
同径か、あるいは、やや径大となして、合成樹脂
によりリング状に成形加工されている。そして、
上記支持体１６には、第３図及び第４図で示すよ
うに、固定子鉄心１１側に位置する一方の端縁１
６ａには、ホール素子１７を遊嵌合する切欠孔１
８が周方向に120°の間隔を保つて切開されてお
り、又、支持体１６の上記切欠孔１８を切開した
位置の上記端縁１６ａ側には、スロツト１３の狭
幅な開口部１３ａに支持体１６の回動を防ぐよう
に係合保持される２本の係止突起１９が、180°の
間隔を保つて支持体１６と一体となつて固定子鉄
心１１側に突設されている。なお、上記係止突起
１９が突出される位置は、あらかじめ、定められ
たスロツト１３の開口部１３ａ（係止突起１９が
係合する開口部１３ａを設けたスロツト１３に目
印等を付けておく）に係合突起１９を挿入して係
合させたとき、切欠孔１８内に遊合したホール素
子１７が、固定子線輪１２に対して最適な位置
（即ち、ホール素子１７が回転子１５の磁界を効
率よく感知し、固定子線輪１２にタイミングよく
励磁電流を転流させることができる位置）に配置
することができる位置で、上記係合突起１９は突
設されている。２０は切欠孔１８を切開した端縁
１６ａと反対側の端縁側において、支持体１６に
例えば、ホール素子１７の端子２２と同数で４個
づつ穿設した端子板２１取付用の孔で、上記端子
板２１は、自体に取付けた図示しない鳩目部分を
利用して上記取付孔２０に、固定子線輪１２と相
対向し、かつ、切欠孔１８とは反対側の端縁側か
ら外方に向けて突出させた状態で、止着されてい
る。そして、上記ホール素子１７は、４本の端子
２２を第５図のように、リング状の支持体１６外
周面において、即ち、固定子線輪１２と相対向す
る位置で、上記各端子板２１と半田付け等にて接
続させることにより、切欠孔１８内に吊設された
状態で遊合保持される。なお、端子板２１は鳩目
部分を用いて支持体１６に止着する代わりに、端
子板２１自体を支持体１６にプリントしてホール
素子１７の端子２２と接続するようにしたり、
又、ホール素子１７の代わりに、例えば磁気抵抗
器や磁気センサのような他の磁気検出素子を使用
してもよいことは勿論である。

図中、２３は電動機のケース、２４は回転子１
５の回転子軸、２５はケース２３内に取付けられ
た回転子軸支承用の軸受である。

次に、電動機を組立てる場合について説明す
る。最初に、片側のケース２３に、固定子線輪１
２を巻装した固定子鉄心１１を嵌着し、つづい
て、あらかじめ、ホール素子１７を切欠孔１８内
に吊設遊合した支持体１６を、固定子線輪１２の
一方のコイルエンド１２ａの内側に、係合突起１
９を固定子鉄心１１側に向けて嵌め込むと共に、
上記係合突起１９を、あらかじめ定められたスロ
ツト１３の開口部１３ａに位置合わせを行つて係
合させる。この結果、上記支持体１６は、第３図
に示すように、係合突起１９がスロツト１３の開
口部１３ａに係合保持されるため、コイルエンド
１２ａの内側において、固定子鉄心１１の端縁上
に回動不能に載置されると共に、ホール素子１７
と固定子線輪１２とは、その相対位置が互いに最
適な位置で設定されることとなる。このあと、支
持体１６の外周とコイルエンド１２ａ内側との間
に生じている空隙に絶縁性と粘着性に優れた、例
えば、ワニス、あるいは、樹脂性の接着剤を充
填・固化させて、支持体１６をコイルエンド１２
ａの内側に強固に固定・保持させる。即ち、上記
支持体１６は、その外周面に固定子鉄心１１と対
向して配設したホール素子１７の端子２２及びこ
の端子２２と接続した端子板２１を、コイルエン
ド１２ａの上方に突出させた状態で上記接着剤層
内に包埋させてコイルエンド１２ａの内側に固
定・保持させることができる。その上、上記支持
体１６と固定子線輪１２との間の空隙に充填され
た接着剤は、支持体１６のホール素子１７が吊設
状態で遊合されている切欠孔１８内にも端子２２
を伝つて浸透し、切欠孔１８内の空間を埋め、吊
設状態となつているホール素子１７を切欠孔１８
内において揺動不能に固定する。上記のようにし
てリング状の支持体１６を固定子線輪１２のコイ
ルエンド１２ａに揺動しないように固定した後、
固定子１５を固定子鉄心１１の回転子挿入孔１１
ａに挿入してから、もう一方のケース２３を固定
子鉄心１１に被せて、ケース２３，２３を図示し
ないボルト等にて固定することにより、回転子１
５を、軸受２５を介してケース２３，２３に回転
自在に支承保持させてモータの組立を完了する。

なお、本案の電動機には、図示しない速度制御
回路とインバータ回路とが設けられており、支持
体１６の切欠孔１８内に固定保持されたホール素
子１７は、上記インバータ回路に端子板２１及び
図示しないリード線を介して接続されている。

又、本考案は、ホール素子１７を３個使用した
例について説明したが、モータの相数に応じてホ
ール素子の使用数を任意に偏向しても本考案は成
立するものである。

本考案の無整流子電動機は、以上説明したよう
に構成されているので、次に示すような効果を有
する。

(1) 本考案は、合成樹脂により回転子の挿入及び
その回転動作を円滑に行い得るようリング状の
支持体を成形加工し、この支持体には、ホール
素子を吊設遊合する切欠孔を切開し、かつ、切
欠孔を有する端縁側には、固定子鉄心の所要の
スロツト開口部と係合する係合突起を突設し、
又、切欠孔を有しない支持体の反対側に位置す
る他方の端縁側には、端子板取付用の取付孔を
必要数穿孔して、ホール素子取付用の支持体が
構成されているので、その取付に際しては、固
定子鉄心の端縁上において、固定子線輪のコイ
ルエンド内側の狭隘な隙間を有効利用しての取
付けが可能となり、上記リング状の支持体を取
付けるための特別のスペースを全く必要としな
いので、この種、電動機を大形化せず、経済的
に製作することができる。

(2) 又、上記リング状の支持体はその取付けに際
して、支持体の固定子鉄心側に突設した係合突
起を、あらかじめ定めた固定子鉄心のスロツト
開口部に挿入して係合させるだけでよいので、
上記支持体は固定子鉄心に回動不能に、かつ、
迅速・容易に取付けることができる。

(3) ホール素子の取付けに当たつては、支持体の
取付孔に止着した端子板にホール素子の端子を
接続した状態で、ホール素子を支持体の下方側
に垂下させて固定子鉄心の端面側に開口した切
欠孔に吊設・遊合させるだけでよいので、ホー
ル素子の取付作業も簡単に行うことができる。
その上、上記ホール素子は、支持体を所定のス
ロツト開口部に挿入するだけで、固定子鉄心に
対して適切な取付位置に設定することができる
ので、特別な位置決め治具等を使用したり、取
付作業に熟練を要することなく、常に取付最適
位置に迅速・確実に、しかも、簡単に設置する
ことができる。

(4) 更に、上記支持体の固定に際しては、支持体
を固定子鉄心の端面上に載置すると、支持体と
固定子線輪との間で必然的に生じる空隙を利用
して接着剤を充填することが可能となり、従つ
て、上記接着剤の充填によつてリング状の支持
体を特別な固定手段、例えば、縛り糸等を用い
ることなく支持体をコイルエンド部分に容易に
固定・支持することが可能となる。しかも、ホ
ール素子の端子やこの端子と外部の例えば、イ
ンバータ回路とをリード線を介して接続する端
子板は、あらかじめ、固定子線輪と相対向させ
て支持板に配設されているので、上記接着剤の
充填により接着剤層内に完全に包埋することが
可能となる。従つて、リング状の支持体は、係
合突起にて回動不能に、又、接着剤層にてコイ
ルエンド部に揺動不能に固定・保持させること
ができるので、電動機の運転中に生ずる機械的
な振動によつて、ホール素子と端子板との接続
部分に接続不良等が発生したり、あるいは、ホ
ール素子の位置が微妙にずれたりして位置検出
に不都合が生ずるようなことは全くなく、電気
的絶縁及び機械的強度を強くし、ホール素子の
位置ずれによつて生ずる弊害を確実に解消する
ことができる。

(5) 又、ホール素子自体は支持体の切欠孔に吊設
状態で遊合したあと、支持体とコイルエンドと
の間に充填した接着剤が上記切欠孔に浸透し、
この接着剤が固化することによつて確実に切欠
孔に固定保持することができるため、支持体を
特別な固定手段を用いることなく揺動不能に固
定することができることと相まつて、ホール素
子自体もその取付位置で吊設状態を解消して固
定・支持させることができるため、ホール素子
による回転子の回転位置検出を最適の場所で正
確に行うことができる。

(6) その上、ホール素子を取付けるためのリング
状の支持体は、切欠孔の切開をはじめ、係合突
起の突設、端子板を取付けるための取付孔の穿
孔等は、すべて合成樹脂を用いての成形加工に
より一括して行うことができ、かつ、支持体の
固定に際しても、接着剤の使用によつて特別な
固定手段を必要としない。しかも、端子板は支
持体の接着剤層に包埋された状態でコイルエン
ド側に平行に突出させてあるので、図示しない
外部のリード線との接続作業は、端子板基部と
ホール素子の端子との接続部分に悪影響を与え
ることなく迅速容易に行うことができる等、電
動機組立の容易化及び使用部品の低減化をはか
り、この種電動機の生産性を向上させ、その製
作原価を効果的に低減させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の無整流子電動機の縦断面図、
第２図は本案電動機の要部を示す斜視図、第３図
は支持体の取付状態を示す縦断面図、第４図は支
持体の斜視図、第５図は固定子線輪を巻回した固
定子鉄心と支持体との分解斜視図、第６図はホー
ル素子の取付状態を示す説明図、第７図は従来の
無整流子直流モータの実施例を示す要部縦断面図
である。 １１……固定子鉄心、１２……固定子線輪、１
２ａ……コイルエンド、１５……回転子、１６…
…支持体、１７……ホール素子、１８……切欠
孔、１９……係合突起。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 合成樹脂によりリング状の支持体１６を固定子
   鉄心１１の回転子挿入孔１１ａよりやや径大に成
   形加工し、この支持体１６の固定子鉄心１１側に
   位置する一方の端縁１６ａには、該支持体１６の
   周方向に等間隔で、かつ、電動機の相数に相当す
   る数のホール素子１７を遊合するための切欠孔１
   ８を切開するとともに、固定子鉄心１１の所要の
   スロツト１３開口部１３ａに挿入される係止突起
   １９を突設し、上記切欠孔１８と相反する方向に
   位置する支持体１６の他方の端縁側には、上記ホ
   ール素子１７の端子２２と同数の端子板取付用の
   孔２０を穿孔し、これら取付孔２０には固定子線
   輪１２と相対向させてホール素子１７の端子２２
   と同数の端子板２１を止着してその先端を互いに
   平行させて支持体１６の他方の端縁から外方に突
   出させ、上記各端子板２１にはホール素子１７の
   端子２２を個別に接続し、かつ、これら各端子２
   ２を固定子線輪１２と相対向させた状態で固定子
   鉄心１１側に導き、ホール素子１７を支持体１６
   に切開した切欠孔１８に吊設させて遊合保持し、
   上記切欠孔１８にホール素子１７を遊合した支持
   体１６を、その端縁１６ａに突設した係止突起１
   ９をスロツト１３の開口部１３ａに挿入して上記
   固定子鉄心１１の回転子挿入孔１１ａの端縁上に
   載置し、この支持体１６と固定子線輪１２のコイ
   ルエンド１２ａとの間に生じる空隙には、接着剤
   を充填して該空隙を閉鎖し、上記空隙に充填した
   接着剤にてリング状の支持体１６を固定子線輪１
   ２に、切欠孔１８に遊合したホール素子１７を支
   持体１６にそれぞれ一体的に固定するようにした
   ことを特徴とする無整流子電動機。