JPH0560167U - 電動機の速度検出素子取付装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は、回転子の回転速度を検出する素子
を、回転磁界等に妨げられることなく、迅速・容易に取
付可能としたことを目的とする。 【構成】 回転子軸２７を回転自在に支承する軸受ｂを
内蔵したブラケット２９の後背部に、回転子軸２７の端
末部ｅを収容する収容部ｆを設けて、この回転子軸２７
の端末部ｅに永久磁石３１を取付け、この永久磁石３１
の外周と対応する収容部ｆ上部の開口部ｈには、回転速
度検出素子３３を備えたプリント基板３２を、前記開口
部ｆの閉蓋を兼用して取外し自在に止着するようにした
ことを特徴とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、電動機の回転数を検出する回転速度検出素子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、石油ファンヒータや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に使用する電動機は、送風効率をはかるうえから、 電動機の回転数を無段変速させることにより、送風量が室温等に応じて自動調節 できるように設けられている。

【０００３】 前記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からなる回転板を止着し、電動機の運 転中に前記回転している永久磁石の磁気（Ｎ極・Ｓ極）を、例えば、ホール素子 等からなる回転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、このパルス信号を速度帰還信号として速度制御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を前記帰還信号に応じて オン・オフのタイミング制御を行うことによって電動機の回転速度を制御してい た。

【０００４】 前記回転速度検出素子を取付けた電動機としては、例えば、図８に示すものが 提案されており、その構造を同図により説明すると、１は固定子鉄心で、その上 部にはコイルを巻回したボビン２が取付けられており、下部には回転子挿入孔３ を備えて回転子４が回転自在に挿入される。５，６は回転子４の回転子軸７を回 転自在に支持する軸受８を内蔵したブラケットで、回転子４を固定子鉄心１の挿 入孔３に挿入した状態で、回転子軸７を軸受８に挿通して固定子鉄心１の前，後 面に当接させ、この状態で、締付ねじを用いて前記ブラケット５，６を固定子鉄 心１に止着することにより、回転子４を挿入孔３内に回転自在に支承する。９は 後部側（図８の左方向）のブラケット６内において、回転子４のエンドリング４ ａに止着した円板状の永久磁石、１０は前記円板状の永久磁石９の周縁と対向さ せて所定の間隔を空けてブラケット６の内側に設けたホール素子等からなる回転 速度検出素子である。 そして、前記回転速度検出素子１０は、図８で示すように、後部側のブラケッ ト６の内周縁に絶縁性の取付部材１１を介して、ねじ部材により取付けたプリン ト基板１２に前記円板状の永久磁石９と対向して近接配置されている。１３はプ リント基板１２に取付けたリード線で、回転速度検出素子１０と図示しない制御 回路とを接続する。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

前記のように、回転速度検出素子を取付けた電動機においては、前記回転子自 体が永久磁石によって形成されていない場合、即ち、前記の如く、回転子のエン ドリングに永久磁石を取付けるようにした構造の場合、前記回転速度検出素子は 、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の悪影響を受けて 誤動作するのを阻止するうえから、前記回転子等からできるだけ引き離して取付 ける必要があった。しかし、例えば、冷暖房機器等室内用機器においては、設置 場所や取付けスペース等の関係から小形・軽量化に迫られており、送風用の電動 機とて例外ではない。従って、回転速度検出素子の取付位置を、電動機の運転に より生ずる回転磁界の影響から回避するために、回転子から離れた場所に設ける ことは、電動機の軸方向における長さ寸法を必然的に長くしなければならず、電 動機を大形化するという問題があった。

【０００６】 又、前記回転速度検出素子は、故障等により交換を必要とするときは、その都 度、一対のブラケットと固定子鉄心との固定を解き、回転速度検出素子を備えた プリント基板を、これを内蔵するブラケットの内周縁から取外して取替えなけれ ばならないので、取替作業は非常に手間と時間がかかるという問題があった。そ の上、回転速度検出素子を備えたプリント基板は、取付部材１１を介してブラケ ット６の内周縁に複数のねじ部材を用いて止着していたので、電動機の組立作業 は非常に面倒であった。

【０００７】 更に、回転子のエンドリングに止着した円板状の永久磁石は、エンドリングの 径寸法に合わせて径大なものを使用しなければならないので、不経済であるばか りでなく、エンドリング自体は通常、アルミダイキヤストによって製造されてい るため、前記円板状の永久磁石を取付ける部位が一様に偏平でなく傾斜していた り、凹凸部が生じていたりすると、この部位に永久磁石を取付けた際、永久磁石 が回転速度検出素子と正確に対応させることが難しく、回転子の速度検出を正確 に行えない問題があった。

【０００８】 本考案は、前記の種々の問題点に鑑み、電動機の回転子軸を回転自在に支承す るブラケット内の狭隘な空所を有効利用して、この空所内に永久磁石を配置する とともに、この永久磁石に対応して回転速度検出素子を外部から一動作で取付可 能とした、簡素な構造で取替に至便な回転速度検出素子の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、回転子の回転子軸をその両端において回転自在に支承する一対のブ ラケットのうち、前記回転子軸を電動機の外に突出させないブラケットの軸受後 背部側に形成した内部空所に、軸受から突出する回転子軸の端末に小径で板状と なした回転速度検出用の永久磁石を取付け、この永久磁石を回転子軸端部に取付 けて収納した前記ブラケットの空所上部の開口部に、この開口部の閉蓋を兼ねて ホール素子等からなる回転速度検出素子を設けたプリント基板を、永久磁石に速 度検出素子を対応させた状態で、嵌め合い方式等によってほぼ１動作で取付ける ことにより、回転速度検出素子の取付装置を構成するようにしたので、その作用 は次のとおりである。

【００１０】

【作用】

本考案は、上部に開口端を有するブラケット内の空所に、回転子軸の端末に小 径な円板状の永久磁石を取付け、この永久磁石の外周縁と対応する空所の開口部 には、回転速度検出素子を前記永久磁石と対応する位置において取付けたプリン ト基板を被着するように構成したので、円板状の永久磁石は前記ブラケットの軸 受の外側に設けた空所を利用して取付けることにより、回転子とは、回転磁界の 影響を余り受けない間隔を保って取付けることが可能となるため、回転子の回転 速度検出は誤動作を生じることなく正確に行うことができる。又、永久磁石自体 も、ブラケット後背部の空所を有効利用して取付けることができるので、電動機 は従前の如く、回転子のエンドリングに永久磁石を取付けた構造に比べて回転子 の軸方向端部と軸受との間隔を極力狭くすることが可能となるため、電動機の小 形化をはかることもできる。

【００１１】 又、ブラケットの空所上部の開口部は、その閉蓋を特別に設けることなく、回 転速度検出素子を備えたプリント基板を取付けることにより閉鎖することができ るため、回転速度検出素子の取付構造は、プリント基板がそのまま閉蓋として兼 用できるため簡素に構成することができる。しかも、プリント基板の取付は嵌め 合い方式の採用によってほぼ１動作で行い得るため、電動機の組立作業を迅速・ 容易に行うことができる。

【００１２】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図１ないし図４によって説明する。 図１，図２において、２０は本案装置を実施した隅取コイル形の誘導電機（以 下、電動機という）、２１は電動機２０の固定子鉄心で、その上部にはコイル２ ２を巻回したコイルボビン２２ａが、前記鉄心２１に嵌着される継鉄用の鉄心２ ３を介して取付けられており、又、下部には回転子挿入孔２４を備え、かつ、こ の挿入孔２４の周縁にはその対角線上の位置において、一対の隅取コイル２５が 回転子挿入孔２４内に突出しないようにして固定子鉄心２１に巻回されている。 ２６は前記回転子挿入孔２４内に回転自在に挿入保持される回転子で、２７は前 記回転子２６に圧入して取付けられた回転子軸である。２８，２９は固定子鉄心 ２１に回転子挿入孔２４の前，後部側において取付けられる前部及び後部ブラケ ットで、これら各ブラケット２８，２９の中央部には、図２で示すように、ボー ル軸受等の軸受ａ，ｂを挿入保持する軸受支持筒ｃ，ｄが一体的に膨出して形成 されている。

【００１３】 そして、前記ブラケット２８，２９は、固定子鉄心２１の回転子挿入孔２４に 挿入した回転子２６の回転子軸２７にそれぞれ軸受ａ，ｂを介して嵌挿して固定 子鉄心２１の端面に当接し、つづいて、各ブラケット２８，２９を、その長さ方 向の端部において、固定子鉄心２１を挟持させた状態で締付ボルト３０を用いて 締付けることにより、回転子２６を回転子挿入孔２４内において回転自在に保持 する。次に、前記ブラケット２８，２９のうち、前部ブラケット２８の軸受支持 筒ｃには軸受ａを貫通する回転子軸２７を外方に突出させるための挿通孔２８ａ が穿孔されており、又、後部ブラケット２９の軸受支持筒ｄの後背部には、図２ で示すように、軸受ｂから突出する回転子軸２７の端末部ｅを収容する狭隘な函 状の収容部ｆが一体的に形成されており、この収容部ｆ内の空所ｇ上部には外部 と連通するための開口部ｈが穿設されている。そして、前記収容部ｆ内に突出す る回転子軸２７の端末部ｅには、上記開口部ｈと対応する位置において、円板状 の永久磁石３１が装着されている。なお、前記収容部ｆは、ブラケット２９をア ルミダイキヤストによって成形加工する際、軸受支持筒ｄと一体的に形成できる ことはいうまでもない。

【００１４】 図２において、３２はブラケット２９の開口部ｈを閉鎖する閉蓋兼用のプリン ト基板で、その裏面の回転子軸２７の端末部ｅに止着した永久磁石３１の外周縁 と対応する位置に、ホールＩＣ等からなる回転速度検出素子３３や、サージ保護 用の図示しないコンデンサ等の部品が実装されている。そして、前記プリント基 板３２の一方端には、図４に示すように、ブラケット２９の開口部ｈ端縁の平坦 部に螺設したねじ孔３４に螺合するねじ３５の透孔３６が形成されており、又、 前記開口部ｈのねじ孔３４を有する平坦部の反対側には、壁面にプリント基板３ ２の透孔３６を有しない他方の端部が係合する係合溝３７が形成されている。な お、図４中・３８はプリント基板３２の表面に植設した端子ピンで、図示しない 接続保持具及びリード線を介して制御回路に接続される。

【００１５】 本考案は、以上説明したように構成されており、電動機２０を組立る場合は、 コイル２２を巻回したコイルボビン２２ａを継鉄用の鉄心２３を介して固定子鉄 心２１の上部に取付け、つづいて、回転子挿入孔２４には回転子２６を挿入し、 該回転子２６の回転子軸２７にはその両側から軸受ａ，ｂを所定位置に圧入する とともに、回転子軸２７の一方の端末部ｅには、円板状の永久磁石３１を止着す る。次に固定子鉄心２１の前，後面にブラケット２８，２９を当接してその軸受 支持筒ｃ，ｄに軸受ａ，ｂを嵌装する。この結果、ブラケット２８からはその挿 通孔２８ａから回転子軸２７の一方が外方に突出し、他方は永久磁石３１を有し てブラケット２９の収容部ｆ内に突出している。ブラケット２８，２９は、前記 固定子鉄心２１に当接させた状態で、締付ボルト３０を用いて固定子鉄心２１に 締着する。

【００１６】 次に、図３，図４で示すように後部側のブラケット２９には、永久磁石を収容 した収容部ｆ上部の開口部ｈ平坦部に、回転速度検出素子３３を備えたプリント 基板３２を、図４で示すように、端子ピン３８側を上方に位置させて乗載しなが ら、開口部ｈ側方の係合溝３７に端部を係合させることにより、ブラケット２９ の開口部ｈを閉鎖する。このあと、プリント基板３２の透孔３６からねじ３５を 開口部ｈ端縁のねじ孔３４に螺合して前記プリント基板３２をブラケット２９の 開口部ｈに被着するものである。この結果、回転速度検出素子３３は、図２で示 すように、永久磁石３１の外周縁と所定の間隔を保って対向配置することができ る。又、ブラケット２９の開口部ｈは回転速度検出素子３３を備えたプリント基 板３２にて完全に被覆することができるため、前記開口部ｈは特別に閉蓋を用い ることなく、空所ｇ内に塵埃等が侵入するのを確実に防ぐことができる。更に、 端子ピン３８を植設したプリント基板３２の表面は、その導電部を樹脂等の絶縁 材料で事前に被覆しておくことにより、例えば、プリント基板３２上が結露して も短絡事故、漏電事故を未然に防ぐことができる。

【００１７】 前記のようにして電動機２０を組立たあと、これに通電を行って回転子２６を 回転させると、後部側のブラケット２９の収容部ｆに収容した永久磁石３１は、 前記収容部ｆの空所ｇ上部の開口部ｈを被うプリント基板３２に取付けた回転速 度検出素子３３と対向して回転子軸２７の端末部ｅに取付けられているため、回 転速度検出素子３３は、回転子２６と同期して回転する永久磁石３１の磁気を確 実に検出し、前記回転子２４の回転速度に比例するパルス信号を速度帰還信号と して図示しない制御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帰還信号により、オン・オフ制御するタイミングを適宜ず らすことによって、回転子２６の回転速度を任意に、かつ、確実に制御すること ができる。

【００１８】 次に、図５ないし図７は、それぞれ回転速度検出素子３３を備えたプリント基 板３２の他の取付構造の実施例を示すもので、図５に示す実施例では、プリント 基板３２の両端部に透孔３６を穿孔し、又、ブラケット２９の収容部ｆ上部の開 口部ｈ端縁には、前記透孔３６に嵌合する突起４０，４０を突設し、前記プリン ト基板３２の取付けに際しては、透孔３６に突起４０，４０を貫通させて開口部 ｈ端縁に乗載し、前記透孔３６から突出する突起４０，４０の頭部をプレス等に より圧潰してプリント基板３２をブラケット２９に取付けるようにしたものであ る。

【００１９】 又、図６に示す実施例は、プリント基板３２の両端部裏面に、突起４１，４１ を突設し、ブラケット２９の収容部ｆ上部の開口部ｈ端縁には、突起４１，４１ を嵌合保持する嵌合穴４２，４２を穿設し、この嵌合穴４２，４２に前記突起４ １，４１を圧入してプリント基板３２を取付けるようにしたものであり、更に、 図７に示す実施例は、プリント基板３２側には透孔３６を穿孔し、ブラケット２ ９の収容部ｆ上部の開口部ｈ端縁には、プリント基板３２を嵌合するための嵌合 溝４３を設けるとともに、この嵌合溝４３にプリント基板３２の透孔３６を貫通 する突起４４を突設し、前記プリント基板３２を嵌合溝４３に嵌合すると同時に 突起４４を透孔３６に通し、その突出端を圧潰してプリント基板３２をブラケッ ト２９に取付けるようにしたもので、前記図５ないし図７に示す各実施例は、す べてプリント基板３２をブラケット２９にほぼ１動作で取付けることができるよ うにした実施例である。

【００２０】 以上説明したように、本考案の回転速度検出素子３３の取付構造は、回転速度 検出素子３３を取付けたプリント基板３２をブラケット２９の開口部ｈにほぼ１ 動作で取付けることができるように構成されているので、この種の電動機組立を 迅速・容易に行うことができる。

【００２１】

【考案の効果】

本考案は、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、回転子の回転速度検出用の永久磁石を、回転子や固定子鉄心 から遠ざかるブラケット後背部の空所に配置し、この空所の上部開口部には前記 永久磁石と対応して回転速度検出素子を取付けて回転子の回転速度を検出するよ うに構成したので、回転速度検出素子は、電動機の運転中に生ずる回転磁界の影 響を受けて誤動作することがほとんどないため、回転子の回転速度を正確に検出 することができる。その上、永久磁石は回転子から離れているものの、ブラケッ ト後背部の空所に収容されているので、電動機は永久磁石を取付けるためのスペ ースを特別に設ける必要がないので、軸方向の寸法を特別に長くすることなく小 形化することができる。

【００２２】 （２）、又、回転速度検出素子を取付けたプリント基板は、前記ブラケットの収 容部上部に設けた開口部に外部から取外しすることができる構成となっているの で、回転速度検出素子が故障しても、電動機からブラケットを取外して交換する 必要は全くなく、外部からプリント基板のみを交換すればよいので、電動機の保 修作業を迅速・確実に行うことができる。

【００２３】 （３）、更に、回転速度検出素子を備えたプリント基板は、前記ブラケットの開 口部に直接被着する構造となっているため、前記開口部の閉蓋の役目も兼用でき るので至便であるとともに、その取付けも、突起や、この突起が貫通して係合保 持される、即ち、１動作に近い状態で取付けることができる止着手段の採用によ り、回転速度検出素子の取付作業が簡易化でき、これにより、電動機自体の組立 作業が簡単に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の回転速度検出素子取付装置を備えた電
動機の一部を切欠いて示す正面図である。

【図２】図１に示す電動機の縦断側面図である。

【図３】回転速度検出素子を内蔵した状態を示すブラケ
ットの斜視図である。

【図４】同じく、ブラケットと回転速度検出素子とを分
解して示す斜視図である。

【図５】ブラケットと回転速度検出素子との取付状態を
示す第２の実施例の斜視図である。

【図６】ブラケットと回転速度検出素子との取付状態を
示す第３の実施例の斜視図である。

【図７】ブラケットと回転速度検出素子との取付状態を
示す第４の実施例の斜視図である。

【図８】従来の回転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 ２１ 固定子鉄心 ２６ 回転子 ２７ 回転子軸 ２８ ブラケット ２９ ブラケット ３１ 永久磁石 ３２ プリント基板 ３３ 回転速度検出素子 ３６ 透孔 ４０ 突起 ４１ 突起 ４３ 嵌合溝 ４４ 突起 ａ 軸受 ｂ 軸受 ｃ 軸受支持筒 ｄ 軸受支持筒 ｅ 端末部 ｆ 収容部 ｇ 空所 ｈ 開口部

Claims (2)

【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回転子挿入孔
   に挿入した回転子を回転自在に支承するブラケットを備
   えた電動機において、前記ブラケットの軸受を嵌合保持
   する軸受支持筒の後背部に回転子軸の端末部を収容する
   収容部を一体に形成し、この収容部に円板状の永久磁石
   を回転子軸の端末部に止着して収容し、前記収容部の上
   方には永久磁石の外周縁と対応する位置に開口部を設
   け、この開口部には、前記永久磁石の外周縁と対応させ
   て回転速度検出素子を備えたプリント基板を、前記開口
   部を閉鎖した状態で取外し自在に取付けるようにしたこ
   とを特徴とする電動機の速度検出素子取付装置。
2. 【請求項２】 前記プリント基板及び、ブラケットの開
   口部端縁には、透孔あるいはこの透孔に止着されるネ
   ジ、突起等の止着手段を相互に備え、前記止着手段によ
   ってプリント基板をブラケットの開口部端縁に取外し自
   在に取付けるようにしたことを特徴とする請求項１記載
   の電動機の速度検出素子取付装置。