JPH0218691Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は速度検出器付整流子電動機の改良に関
するものである。

従来、整流子電動機の回転数を検出する方法と
しては、例えば次の各方法がある。

(1) 第１図に示すように、整流子電動機のフレー
ム１に対して、電動機の回転子２に取付けられ
た鉄製冷却フアン３とラジアル方向において対
向させた状態で希土類磁石等で形成された永久
磁石４と磁気抵抗素子５を取付け、回転子２と
ともにフアン３が回転することによつて生ずる
磁束変化を磁気抵抗素子５の抵抗変化として検
出後、増幅して回転子２の回転数に比例した周
期のパルスを得る方法。

(2) 第２図に示すように、回転子軸６上の樹脂製
冷却フアン又は該フアンとは別に取付けた回転
子軸６上の樹脂製円板７軸直角（第２図Ａ）或
は面直角（第２図Ｂ）方向円周上に永久磁石８
を埋込むとともに、電動機フレーム９の永久磁
石８と対向する位置に間隙を介してホール素子
１０を取付け、回転子とともに円板７が回転す
ることによる永久磁石８のホール素子１０前面
通過によつて生ずる磁束変化を電圧に変換し
て、回転子の回転数に比例した周期のパルスを
得る方法。

(3) 回転子軸に取付けたタコジエネレータから回
転子の回転数に比例した電圧を得る方法。

(4) 第３図に示すように、電動機のフレームに取
付けた発光ダイオード１１とホトトランジスタ
１２間に回転子軸１３上の遮光用円板１４を位
置させるとともに該円板１４の円周上任意位置
に光通過用スリツト１５を形成したホトインタ
ラプタによつて、ホトトランジスタ１２から回
転子の回転数に比例した周期のパルスを得る方
法。

この場合において、(1)の方法は磁気抵抗素子５
の抵抗変化が小さいため出力電圧が微小で増幅度
の大きい増幅器を必要とする他、磁気抵抗素子５
の出力が外部雑音の影響を受け易いこともあつて
シールド線を必要とする上、磁気抵抗素子５とそ
の前面を横切る鉄片との間隙は２mmが限度でしか
も回転子２の軸心方向移動が大きいため、この方
法を回転子２の軸心方向に適用することができな
いという欠点があり、又、(2)の方法もホール素子
１０と永久磁石８との間隙は２mmが限度である
が、この場合、永久磁石８を軸直角方向で対向さ
せると、遠心力による永久磁石８の飛出しを防止
するため永久磁石８を円板７に埋込むと間隙を２
mm以内にすることが難しく、ましてや、前記(1)と
同等の理由で永久磁石８を面直角方向に対向させ
ることができないという欠点があり、又、(3)の方
法は高価でしかもタコジエネレータの取付けに際
しては回転子軸の設計変更を必要とするという欠
点があり、又、(4)の方法は間隙を自由に取ること
ができ、雑音にも強い反面、埃の影響を受けるた
め実用に適さないという欠点があつた。

本考案の目的は簡単な構造でしかも安定した特
性を得ることができる速度検出器付整流子電動機
を提供することによつて、前記従来の欠点を除去
することにある。

次に本考案の一実施例の構成を第４図〜第１１
図によつて説明する。

電動工具１６の図示省略カツタ駆動用直巻整流
子電動機１７の回転子１８はその軸１９を、電動
機１７のフレームを兼ねた電動工具１６のケース
２０に一体形成されたベアリングケース２１，２
２に取付けられたベアリング２３に支持された状
態で取付けられ、この取付状態で回転子１８はケ
ース２０に取付けられた固定子２４に対向すると
ともに、回転子１８の整流子２５はケース２０に
取付けられたブラシホルダ２６内のブラシ２７が
圧接し、回転子１８の軸１９には冷却用フアン２
８が取付けられている。

このように形成された電動機１７の整流子２５
とベアリング２３間の回転子１８の軸１９には、
絶縁ワツシヤ２９を介して絶縁リング３０、この
場合、第５図〜第７図に示すように、厚み方向に
２分割した２つのリング３０Ａ，３０Ｂをその内
側の円周上対称位置に形成した窪み３１に希土類
の永久磁石３２を埋込んだ状態で貼合わせた絶縁
リング３０が、第８図に示すように、その片面に
形成された凸部３３を整流子２５端面に形成され
た凹部３４に嵌合させた回り止め状態で取付けら
れ、又、第９図、第１０図に示すように整流子２
５側ベアリングケース２２のラバーピン３５上方
位置には鉄心３６に巻線したピツクアツプコイル
３７がブラケツト３８を介して取付けられ、この
取付状態でピツクアツプコイル３７は第１１図に
示すように、絶縁リング３０のラジアル方向にお
いて永久磁石３２と間隙Ｇを介して対向し、ピツ
クアツプコイル３７からは該コイル３７位置に対
する永久磁石３２通過速度によつて変化する磁束
変化率、即ち、回転子１８の回転速度に対応した
出力電圧が発生するとともに、この出力波形は電
動機１７を例えば自動電気カンナ盤のテーブル駆
動に用いた場合のテーブル位置決め用回転子１８
回転回数検出のパルス信号に用いることもでき
る。

次に、本実施例の作用について説明する。

このように構成された電動工具において電動機
１７が駆動すると、回転子１８とともに絶縁リン
グ３０が回転してピツクアツプコイル３７からは
電動機１７の回転速度に比例した電圧が出力され
るが、この場合においてピツクアツプコイル３７
の鉄心３６と永久磁石１７との間隙Ｇが２mm以上
あつても、ピツクアツプコイル３７からはその巻
線数と永久磁石３２の強さに対応して定まる安定
した特性の出力信号が発生し、しかも、整流子２
５近辺の温度は100℃程度に上がることがあるが、
ピツクアツプコイル３７はこの温度によつて抵抗
値は上昇しても出力信号に悪影響を及ぼすことは
なく、安定した動作特性を得ることができ、又、
永久磁石３２は、整流子電動機１７の整流子２５
とベアリング２３間に必要な絶縁距離確保を兼ね
た絶縁リング３０内に埋込んであるため不用スペ
ースのない狭い整流子電動機１７内に特別の回転
数検出リングを設ける必要がない上、回転子１８
が高速で回転しても永久磁石３２が遠心力によつ
て絶縁リング３０から離脱することはない他、永
久磁石３２が露出していないため整流子２５とベ
アリング２３間の絶縁性を十分に確保することが
でき、しかも、絶縁リング３０は回転子１８の軸
１９に圧入した場合においては、整流子２５再研
磨の際に絶縁リング３０が邪魔になるが、本実施
例の場合、絶縁リング３０軸１９に圧入せずに凸
部３３と凹部３４の嵌合で絶縁リング３０の回り
止めをしているため、整流子２５再研磨時には絶
縁リング３０を軸１９から外して容易に再研磨し
た後、再び絶縁リング３０を回り止め状態で軸１
９に容易に取付けることができる。

次に、本考案の効果について説明する。

本考案は、フレームに取付けられたベアリング
と、該ベアリングに支持された状態でフレームに
取付けられた固定子と対向する回転子の整流子と
の間において、回転子の軸に前記ベアリングと回
転子間の電気的絶縁状態を確保するための絶縁リ
ングを、該絶縁リングと整流子の対向面に形成し
た凹凸部を互いに係合させて回転子との一体回転
可能に取付けるともに、該絶縁リングをその厚み
方向に２分割するとともに、該２分割した絶縁リ
ング内側の円周上対象位置に窪みを形成し、該窪
みに永久磁石を挿入した状態で２分割した絶縁リ
ングを貼り合せることにより、絶縁特性を保持し
た状態で前記絶縁リング内円周上任意位置に永久
磁石を取付け、かつ、前記フレームに、前記絶縁
リング内の永久磁石と間隙を介して対向するピツ
クアツプコイルを、該ピツクアツプコイルと対向
しての永久磁石の通過かによつて該ピツクアツプ
コイルに永久磁石の通過速度に対応した誘起電圧
発生可能に取付けた速度検出器付整流子電動機に
ある。

これによつて本考案は、整流子・ベアリング間
絶縁距離を整流子・ベアリング間直線距離以上に
確保して、整流子電動機の小形化を可能にし、し
かも、整流子電動機の回転速度を長期間安定した
状態で検出することができるようにした状態で、
ピツクアツプコイルと永久磁石との間隙を整流子
電動機の組立精度に合せて自由にとることができ
るとともに、ピツクアツプコイルからの出力信号
が外周温度及び外部ノイズによつて影響されるこ
とはなく、安定した動作特性を得ることができ、
しかも、永久磁石を取付けた絶縁リング及びピツ
クアツプコイルの取付けが容易でスペースも従前
の余裕スペースを有効利用することができる他、
整流用ブラシ近傍にピツクアツプコイルが取付け
られるため配線が容易で、速度検出用各部品のコ
ストが低く組立も容易なため、速度検出器付整流
子電動機の生産コストを大幅に低下させることが
でき、更に、永久磁石を内蔵した絶縁リングの軸
からの取外しを可能にして、整流子の再研磨時
に、この絶縁リングが研磨の邪魔にならないよう
にすることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は従来の実施例の説明図、第４
図は本考案の一実施例の一部破断正面図、第５図
はその絶縁リング３０の組立分解斜視図、第６図
はその絶縁リング３０の正面図、第７図はその絶
縁リング３０の側面図、第８図はその絶縁リング
３０部分の組立図、第９図はその絶縁リング３０
とピツクアツプコイル３７部分の組立図、第１０
図は第９図の側面図、第１１図はその絶縁リング
３０内永久磁石３２とピツクアツプコイル３７の
関係を示す説明図である。 １７……整流子電動機、１８……回転子、１９
……軸、２０……ケース、２２……ベアリングケ
ース、２３……ベアリング、３０……絶縁リン
グ、３２……永久磁石、３６……鉄心、３７……
ピツクアツプコイル。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. フレームに取付けられたベアリングと、該ベア
   リングに支持された状態でフレームにに取付けら
   れた固定子と対向する回転子の整流子との間にお
   いて、回転子の軸に前記ベアリングと回転子間の
   電気的絶縁状態を確保するための絶縁リングを、
   該絶縁リングと整流子の対向面に形成した凹凸部
   を互いに係合させて回転子との一体回転可能に取
   付けるともに、該絶縁リングをその厚み方向に２
   分割するとともに、該２分割した絶縁リング内側
   の円周上対象位置に窪みを形成し、該窪みに永久
   磁石を挿入した状態で２分割した絶縁リングを貼
   り合せることにより、絶縁特性を保持した状態で
   前記絶縁リング内円周上任意位置に永久磁石を取
   付け、かつ、前記フレームに、前記絶縁リング内
   の永久磁石と間隙を介して対向するピツクアツプ
   コイルを、該ピツクアツプコイルと対向しての永
   久磁石の通過かによつて該ピツクアツプコイルに
   永久磁石の通過速度に対応した誘起電圧発生可能
   に取付けることを特徴とする速度検出器付整流子
   電動機。