JPH0674073U - 電動機の速度検出素子取付装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ホール素子を実装したプリント基板の電動機
への取付けを、迅速・確実に行うようにしたことを目的
とする。 【構成】 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に止着した永久磁石製の回転円
板３２を被覆するようにして、前記後部側ブラケット３
０の後背部に、開口部ｅを有してこの開口部ｅに、前記
回転円板３２と対応する位置にホール素子３６を実装し
たプリント基板３３を、前記開口部ｅの端縁に突設した
１対の突起３４，３４を利用して止着したホール素子取
付用の第２のブラケット３１を被装し、この第２のブラ
ケット３１を前記第１のブラケット３０とともに、固定
子鉄心２１に一体的に取付けるように構成したことを特
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ＯＮ，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、前記の課題を解決するために、回転子を回転自在に支承する１対の ブラケットのうち、後部側の第１のブラケットから回転子軸を一定長さ突出させ 、その突出端に永久磁石製の回転円板を止着し、前記第１のブラケットの後背部 には、回転円板を収容する空洞部を有して外周縁の上部を水平に切開して縦断面 をほぼＵ字状となした、熱可塑性の合成樹脂からなる第２のブラケットを、前記 回転円板を収容した状態で前記第１のブラケットと一体的に被装する。そして、 前記第２のブラケットの外周縁を切開して空洞部を外部と連通させる開口部の端 部近傍には、ホール素子を実装したプリント基板を固定・支持するために、該プ リント基板の両端部に穿孔した透孔と嵌合する１対の突起を上方に向けて突設し 、このプリント基板を前記開口部に、ホール素子を空洞部内に臨ませて回転円板 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第２のブラケットに止着するように構成したので、その 作用は次に示すとおりある。

【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、２８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３１ ｂ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３０，３ １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２９，３０，３ １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３ ３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 ３１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３ ３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３１ｃ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２ ３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２９，３０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３ １ｃ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３０，３１をそれぞれ締付 ねじ３５を用いて固定子鉄心２１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３２と 、第２のブラケット３１に取付けたプリント基板３３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３２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，ＯＦ Ｆ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、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 トを被装し、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。

【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、前記プリント基板を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 、電動機の組立工数を減らすことが可能となり、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。

【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 (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、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
   対のブラケットのうち、一方の第１のブラケットから突
   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、上部に開口部を開口してこの開口部に、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
   板を取付けた縦断面がほぼＵ字状のホール素子取付用の
   第２のブラケットを、前記第１のブラケットに形成した
   軸受支持筒の後背部に前記回転円板を覆うように被せ、
   この第２のブラケットと、回転子軸を支承する前記１対
   のブラケットとを固定子鉄心に一体的に締着するように
   したことを特徴とする電動機の速度検出素子取付装置。
2. 【請求項２】 前記ホール素子を実装したプリント基板
   には、その端部側に透孔を設け、この透孔に、前記ホー
   ル素子取付用の第２のブラケットの開口部端縁に突設し
   た１対の突起を嵌合させて、プリント基板をホール素子
   取付用の第２のブラケット上に、ホール素子を開口部内
   に臨ませて乗載し、前記透孔から突出する突起を超音波
   等の加熱手段によりかしめて、前記プリント基板をホー
   ル素子取付用の第２のブラケットに抜脱不能に止着する
   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。