JPH0629375U - 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、ホール素子を取付けたプリント基
板の位置ずれを防ぎ、かつ、取付作業が迅速・容易に行
え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。 【構成】 ブラケット２９から突出する回転子軸２７の
端末に止着した永久磁石製の回転円板３１を被覆・収容
するＵ字状の収容部３０ｂと、回転円板３１と対応する
位置にホール素子３５を備えて前記収容部３０ｂの開口
部ｆに挿脱自在に取付けたプリント基板３２とを有して
構成したカバー体３０を、前記ブラケット２９の後背部
に当接し、このカバー体３０を前記ブラケット２９を介
して固定子鉄心２１に取付けて速度検出素子取付装置を
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、送風効率を向上させる上から 、電動機の回転速度を無段変速させることにより、送風量が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は、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極・Ｓ極）を、例え ば、ホール素子により、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を前記速度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任意に制御して いた。

【０００４】 次に、前記回転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８により説明すると、１は電動機の 固定子鉄心で、その下部にはコイルを巻回したボビン２が取付けられており、上 部には回転子挿入孔３を有して回転子４が回転自在に挿入されている。５，６は 回転子４の回転子軸７を回転自在に支承する軸受８を収容したブラケットで、回 転子４を固定子鉄心１の回転子挿入孔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を回転子 挿入孔３内において回転自在に支持させる。９は電動機の後部（図８の右方向） 側に取付けたブラケット６内において、回転子４の回転子軸７に止着した永久磁 石からなる回転円板で、１０は前記回転円板９の周縁と対応させて前記ブラケッ ト６に取付けた電動機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８で示すように、後部ブ 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に切欠孔 １１を穿孔し、この切欠孔１１に前記ホール素子１０を挿入した状態で、該ホー ル素子１０を実装したプリント基板１２を、切欠孔１１周縁のブラケット６上に 取付けることにより、回転円板９の周縁と相対向させて近接配置されている。１ ３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 在に接合するための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ものであ る。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

前記のように、ホール素子１０を取付けた電動機においては、前記回転子４自 体が永久磁石によって形成されていない場合、即ち、回転子軸７に永久磁石から なる回転円板９を取付けるように構成した場合、前記ホール素子１０は、電動機 の運転中に回転子４や固定子鉄心１から発生する回転磁界の影響により誤動作す るのを極力防ぐために、前記回転子４等からできるだけ離れた位置で取付ける必 要があった。しかし、この場合、図８で明らかなように、回転円板９を収容する 後部側のブラケット６は、前部側のブラケット５に比べてその軸方向の寸法を相 当大きくしなければならず、この結果、前記電動機の軸方向の長さ寸法が必然的 に長くなるため、電動機自体が大型化してその使用機器との適合をはかることが 難しく、前記使用機器の小型化を阻む大きな要因となっていた。

【０００７】 また、前記後部側のブラケット６には、その周縁にホール素子１０を挿入する ための切欠孔１１を特別に穿孔しなければならないので、その加工に手間がかか るばかりでなく、切欠孔１１自体の位置がずれていた場合には、ホール素子１０ と回転円板９との間で位置ずれが生じ、電動機の回転速度を正確に検出できない ことがあった。その上、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の周縁にねじ等を用いて取付けていたので、プリント基板１２の取付けに 手間がかかり、電動機の量産性及び自動組立化を阻害する要因となっていた。

【０００８】 本考案は、前記の種々の問題点に鑑み、ブラケット自体の加工を特別に行うこ となく、従来の技術の諸問題を解消するとともに、回転磁界の影響を排除して、 正確な回転速度の検出を可能とした電動機の回転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一対の ブラケットのうち、一方のブラケットから回転子軸を一定の長さ突出させてその 突出端に永久磁石製の回転円板を止着し、このブラケットの後背部に、周縁の一 部を開口して縦断面がＵ字状となしたカバー体を、前記回転円板を被覆する状態 で被着し、前記カバー体の開口部には、ホール素子を備えたプリント基板を取付 けるための取付溝を設け、このプリント基板を前記取付溝に、ホール素子を回転 円板の周面と対向させて挿入することにより、前記ホール素子を備えたプリント 基板をブラケットに抜脱不能に取付けるように構成したので、その作用は次に示 すとおりである。

【００１０】

【作用】

本考案は、前記のように構成されているので、プリント基板をカバー体に設け た取付溝に挿入することにより、ねじ等の締付部材を特別に用いることなく、簡 単にブラケットに具備させることができるので、プリント基板の取付け作業を迅 速・容易に行うことができる。

【００１１】 また、前記プリント基板は、カバー体を利用して取付けることにより、ブラケ ットの後背面と当接させて取付けることが可能となるため、プリント基板が取付 溝から抜脱するのを確実に防ぐことができるのとともに、これによって、ホール 素子の位置ずれが解消し、前記位置ずれ等によって生じる電動機の速度検出が正 確に行えない等の不具合を確実に防ぐことができる。

【００１２】

【実施例】

以下、本考案を隈取コイル形電動機に適用した実施例を図１ないし図５により 説明する。図１ないし図３において、２０は隈取コイル形の誘導電動機（以下、 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 巻回したコイルボビン２２ａが、前記固定子鉄心２１に嵌着される継鉄用の鉄心 ２３を介して取付けられており、又、上部には回転子挿入孔２４を備え、かつ、 この回転子挿入孔２４の周縁にはその対角線上の位置において、一対の隈取コイ ル２５が回転子挿入孔２４内に突出しないよう、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に圧着等により取付けた回転子軸である。２８，２９は回転子 挿入孔２４を間にして固定子鉄心２１の前・後部（図３の左右方向）に取付けら れる前部側及び後部側のブラケットで、これらブラケット２８，２９の中央部に は、図３で示すように、ボール軸受等の軸受ａ，ｂを嵌着保持するための軸受支 持筒ｃ，ｄが、ブラケット２８，２９と一体となって膨出形成されている。３０ は後部側ブラケット２９の軸受支持筒ｄの後背部を覆う縦断面がほぼＵ字状をな して形成した合成樹脂製のカバー体で、その構造は図４で示すように、一方に開 口部ｆを開口して前記軸受支持筒ｄの後背部と嵌合するＵ字状の嵌合部３０ａと 、その後部側において、該嵌合部３０ａとは内側に段差Ｘを設けて縦断面をＵ字 状に形成してなる永久磁石製の回転円板３１を収容するための収容部３０ｂとか らなり、前記嵌合部３０ａの開口部ｆには、プリント基板３２を取付けるための 取付溝３３が、前記嵌合部３０ａから収容部３０ｂにまたがって一体的に形成さ れている。

【００１３】 そして、前記ブラケット２８，２９の取付けに際しては、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両側からブラケット２８， ２９をそれぞれ軸受ａ，ｂを介して嵌め込み、前記ブラケット２８，２９を、そ の軸受支持筒ｃ，ｄの挿通孔２８ａ，２９ａから回転子軸２７を突出させた状態 で固定子鉄心２１の端面に当接し、つづいて、後部側ブラケット２９の後背部に カバー体３０の嵌合部３０ａを嵌合した状態で、前記ブラケット２８，２９及び カバー体３０を、図２のようにそれぞれ腕部ｇ，ｈを合体させてその各長さ方向 の端部において、固定子鉄心２１に締付ボルト３４を用いて一体的に締付けるこ 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。

【００１４】 次に、３５は前記後部側ブラケット２９の挿通孔２９ａから突出する回転子軸 ２７の端末部ｅに止着した回転円板３１の外周縁と対応させて、プリント基板３ ２の裏面に図示しないコンデンサ等とともに実装した電動機２０の回転速度検出 用のホール素子を示し、また、３６は前記プリント基板３２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速度制御回路部に接続される。

【００１５】 つづいて、前記ホール素子３５及びコネクタ３６を備えたプリント基板３２は 、前記コネクタ３６をカバー体３０の開口部ｆの外側（図４の左方向）に向けた 状態で、その上端が前記カバー体３０の取付溝３３に嵌合部３０ａの段差Ｘと合 致する位置まで収容部３０ｂ側の開口部を閉鎖させた状態で挿入することにより 、図３で示すように、ホール素子３５は回転円板３１の外周縁と相対向させた状 態で所定の間隔を保って取付けることができる。

【００１６】 次に、電動機２０を組立てるに当たっては、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の下部に取付ける。つづい て、回転子挿入孔２４に回転子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。そして、固定子鉄心２１の前・ 後面にブラケット２８，２９を当接し、その軸受支持筒ｃ，ｄの挿通孔２８ａ， ２９ａから回転子軸２７を図３のように突出させて軸受支持筒ｃ，ｄに軸受ａ， ｂを嵌挿し、前記軸受支持筒ｄの挿通孔２９ａから突出する回転子軸２７の一方 の端末部ｅには回転円板（永久磁石）３１を止着する。この後、ホール素子３５ を回転円板３１側に向けた状態でプリント基板３２を図４で示すように、カバー 体３０開口部ｆの取付溝３３に段差Ｘと合致する位置まで挿入する。そして、前 記カバー体３０の開口部ｆ（収容部３０ｂ側）を図４に２点鎖線で示すプリント 基板３２により閉鎖した後、図２および図５で示すように、後部側ブラケット２ ９の軸受支持筒ｄの後背部に、前記プリント基板３２を取付溝３３に挿入したカ バー体３０を、該プリント基板３２のコネクタ３６を下向きにして嵌合部３０ａ 側より被せ、締付ボルト３４を用いてブラケット２８，２９及びカバー体３０を 、固定子鉄心２１と一体的に締着する。

【００１７】 前記のようにして電動機２０を組立てた後、通電により電動機２１を運転する と、カバー体３０の収容部３０ｂに収容した回転円板３１は、カバー体３０の取 付溝３３に挿着したプリント基板３２に実装したホール素子３５と相対向して回 転子軸２７の端末部ｅに取付けられているため、ホール素子３５は前記回転する 回転円板３１の磁気を確実に検出し、回転子２６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を前記速度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、前記回転子２６の回転速度を任意に 、かつ、正確に制御することができる。

【００１８】 次に、図６，図７は、本案装置を円筒形のブラケット４０，４０ａを用いた電 動機３７に実施した例を示すもので、３８はコイル３９を巻装した固定子鉄心で 、その軸方向の両側から圧入した一対のブラケット４０，４０ａにて収納・保持 される。４１は回転子で、ブラケット４０，４０ａの中央部に凹設した軸受筒４ ２，４２ａ内の軸受４３に回転子軸４１ａを回転自在に支承させることにより、 前記固定子鉄心３８の回転子挿入孔３８ａに回転可能に保持される。

【００１９】 そして、一方のブラケット４０ａの軸受筒４２ａに穿孔した挿通孔４４から突 出する回転子軸４１ａの端末部には、図６のように回転円板（永久磁石）４５が 止着されており、この回転円板４５は、前記のように、嵌合部３０ａから収容部 ３０ｂにかけてその開口部ｆ側にプリント基板３２を挿入したカバー体３０を、 図７のように腕部ｈを利用してブラケット４０ａにねじ止めすると、前記プリン ト基板３２はブラケット４０ａの軸受筒４２ａ後背部の平坦面に当接した状態で 位置決めを行うことができるため、前記プリント基板３２を、円筒形ブラケット ４０，４０ａを利用した電動機３７に、カバー体３０を用いて取付けるようにし ても本考案は成立するものである。

【００２０】

【考案の効果】

本考案は、一方のブラケットの軸受支持筒から突出する回転子軸の端末部に永 久磁石製の回転円板を取付け、この回転円板を備えた前記軸受支持筒の後背部に 、縦断面がＵ字状に形成された収容部の開口部に前記回転円板と対向する位置に ホール素子を設けたプリント基板を挿脱自在に具備させて、前記回転円板を収容 部により被覆・収容するカバー体を当接し、このカバー体を、軸受支持筒を設け たブラケットとともに固定子鉄心に取付けるように構成したので、前記電動機の 回転速度検出用のホール素子は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、ホール素子は回転磁界に左右されることなく円滑・良好に回転速度検 出機能を維持することができるため、電動機の速度検出を正確に行うことができ る。その上、ホール素子を取付けたカバー体は特別な締付部材を用いることなく 、ブラケットと一体的に固定子鉄心に取付けることができるので、ホール素子の 取付作業を簡素化することができる。

【００２１】 また、前記カバー体に挿脱自在に取付けたプリント基板をブラケットの軸受支 持筒の後背部に当接させることにより、これがストッパーの役目を果たして、プ リント基板がカバー体の開口部から抜脱するのを確実に防ぐとともに、ホール素 子の位置決めを正確に行うことができるので、回転子軸の端末部に止着した永久 磁石製の回転円板と、プリント基板の裏面に実装したホール素子とを常に相対向 する位置で配置することが可能となり、この結果、電動機の回転速度の検出を円 滑・良好に、しかも、正確に行うことができる。

【００２２】 更に、ブラケットの軸受支持筒を利用して前記カバー体を嵌合・被着するよう に構成したので、ブラケットに従来の如く、ホール素子を挿入するための切欠孔 や、永久磁石を収容するための特別な空所を設けたりする必要は全くなく、また 、これにより、前・後部側のブラケットの形状及び大きさを異にする必要もない ため、ブラケットはすべて同一形状及び寸法のものを使用することができるので 、電動機の小型化を良好に図ることができる。

【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】プリント基板のカバー体への取付け状態を説明
するための説明図である。

【図５】ブラケットとカバー体とを分解して示す斜視図
である。

【図６】本考案の他の実施例を示す電動機の縦断側面図
である。

【図７】第６図に示す電動機の正面図である。

【図８】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 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 ３０ カバー体 ３０ａ 嵌合部 ３０ｂ 収容部 ３１ 回転円板 ３２ プリント基板 ３３ 取付溝 ３５ ホール素子 ３６ コネクタ ３７ 電動機 ３８ 固定子鉄心 ４０ ブラケット ４０ａ ブラケット ４１ 回転子 ４１ａ 回転子軸 ４２ 軸受筒 ４２ａ 軸受筒 ４５ 回転円板 ｆ 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一対のブラケッ
   トを備えた電動機において、前記ブラケットの一方に形
   成した軸受を嵌合保持する軸受支持筒の後背部に、該軸
   受支持筒から突出する回転子軸の端末に挿着した永久磁
   石製の回転円板を被覆・収容する断面Ｕ字状の収容部
   と、前記回転円板と対応する位置にホール素子を具備し
   て前記収容部の開口部に挿脱自在に取付けたプリント基
   板とを備えて構成したカバー体を、前記回転円板を覆っ
   て当接し、このカバー体を前記ブラケットを介して固定
   子鉄心に該ブラケットと一体的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】 前記カバー体は、回転円板を収容する収
   容部と、軸受支持筒と嵌合する嵌合部とを、段差を有し
   て一体的に形成し、前記収容部の開口部にはプリント基
   板を挿脱自在に係合保持する取付溝を設け、前記取付溝
   に挿入したプリント基板の開口部側に位置する一方端を
   軸受支持筒に当接させて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。