JPH0715326Y2 - 誘導電動機の速度検出素子取付装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、誘導電動機の回転速度を検出する速度検出素
子の改良に関する。

〔従来の技術〕

従来、例えば、冷暖房機器において、温風，冷風を送出
する、所謂、温風機等に使用する電動機には、その運転
効率を向上させるために、回転速度を制御させて送風風
量を室温等に応じて、自動調節できるようになってい
る。

前記電動機の回転速度を変化させる場合、誘導電動機で
回転子が永久磁石でない場合、回転子を取付けた回転子
軸に回転速度検出用の永久磁石を設け、回転子の回転中
に前記永久磁石の磁気（Ｎ極・Ｓ極）を、例えば、ホー
ル素子等回転速度検出素子によって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
号として制御部のトランジスタ等からなるスイッチング
部に送出し、このスイッチング部を前記帰還信号により
オン・オフのタイミング制御を行って、電動機の回転速
度を制御している。

そして、前記ホール素子等の回転速度検出素子を取付け
た誘導電動機（以下、単に電動機という）は、例えば、
第６図で示すものが提案されており、その構造を図によ
って説明する。

第６図において、１は固定子鉄心で、その上部にはコイ
ルを巻装したボビン２を取付け、下部には回転子挿入孔
３を設けて回転子４を回転自在に挿入できるようになっ
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を備えた前部及び後部のブラケットで、回転
子軸７をそれぞれ軸受８に挿通して固定子鉄心１の前、
後面に図示しない締付ねじを用いて締着することによ
り、回転子４は回転子挿入孔３に回転自在に支承され
る。９は後部側のブラケット６内において回転子軸７に
取付けた回転速度検出用の永久磁石、10は前記永久磁石
９の周縁に所定の間隔を保って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、前記速度検出素子10は、第６図で示すように、
後部ブラケット６の外周縁上部に函状に膨出して形成し
た素子収納函11の底板側端12に係止されて前記収納函11
内に横架されるプリント基板13に、永久磁石９の外周面
と対向して取付けられており、又、前記プリント基板13
は、第６図のように、収納函11内において、底板側端12
に横架した状態で収納函11の貫通孔14から後部ブラケッ
ト６上に突出させ、その突出端をネジ止等によって前記
ブラケット６に止着し、更に、収納函11の天板15側に
は、回転速度検出素子10のリード線16を挿通する樹脂製
のプリント基板保護用の履板17が、前記貫通孔14に穿孔
した収納函11の壁体に一方が係脱自在に係止され、他方
は固定子鉄心１の端面に当接した状態で取付けられてい
る。

〔考案が解決しようとする課題〕

前記のようにして、回転速度検出素子を備えた誘導電動
機において、回転子が永久磁石でない場合、前記回転速
度検出素子は、電動機の運転中に生ずる回転子や固定子
鉄心からの回転磁界によって誤動作するのを防ぐため
に、前記回転磁界が生ずる回転子等から離れた位置に取
付けるようにしている。

しかし、近年、冷暖房機器や室内換気用の機器は、設置
場所や取付スペース等の関係から極力小形・軽量化がは
かられており、これらの機器に取付けられる送風用の電
動機も例外ではなく、小形・偏平化が強く要求されてい
る。従って、前記のように、回転速度検出素子の取付位
置を電動機の運転によって生ずる回転磁界からの影響を
避けるために、回転子から離れた位置で取付ることは、
電動機の軸方向における寸法が必要以上に長くなり、電
動機の小形・偏平化を阻む大きな要因となっていた。

又、前記の問題を解決するために、回転速度検出素子が
回転磁界にて誤動作するのを阻止する部品を用いて誤動
作対策を行うことも考えられるが、回転速度検出素子に
接近して回転磁界対策用の部品を備える必要があり、か
つ、これらの部品に対する配線等も当然必要となってく
るため、小形・偏平化に構成されることが望まれる電動
機においては、その内部構造が複雑化するばかりか、部
品点数が嵩み、組立作業に手間がかかり非能率であると
ともに、製造原価を高くする問題があった。

更に、従来の第６図で示す回転速度検出素子の取付構造
においては、前記のように、検出素子を回転子等から引
き離すために、プリント基板を横架収納するための収納
函を後部ブラケットの周縁に別に設け、この収納函内に
プリント基板を取付けてから収納函の天板に、更に、プ
リント基板保護用の履板を別に用意して取付ける必要が
あったので、回転速度検出素子の取付けに手間がかかる
とともに、後部ブラケット自体の構造が複雑となり、し
かも、回転速度検出素子を交換するようなときは、後部
ブラケットを固定子鉄心から一旦外して取替る必要があ
る等種々の不都合が存在し、この種電動機の量産性及び
経済的な製造を行うのに数多くの工夫が必要であった。

本考案は、前記の問題点に鑑み、電動機を小形・偏平に
構成する場合、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間を有効利用して、回転速度検
出素子を、特別な手段を用いることなく回転子側に接近
させても誤動作のおそれのないように、簡素な構造で迅
速・確実に取付けることができるようにした回転速度検
出素子取付装置を提供することを目的とする。

〔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、底面側を開口し
た一方のブラケットに、回転子軸を挿通支持する軸受を
可能な限り回転子側に近接させて取付け、この軸受から
突出する前記回転子軸の突出側には、回転速度検出用の
永久磁石を取付けるとともに、該永久磁石の周縁に対応
配置される回転速度検出素子を一体的に備えた検出素子
取付体を、前記ブラケットの底面開口端の外側から、回
転速度検出素子を永久磁石の外周縁に対応配置させた状
態で被着することによって課題を解決するように構成し
たので、その作用は次のとおりである。

〔作用〕

本考案は、回転子側に接近して回転子を支承する軸受を
配置し、しかも、この軸受から突出する回転子軸の突出
端に永久磁石を取付けるためのスペースを備えたブラケ
ットの底面開口端に，回転速度検出素子をモールド成形
等によって取付けた前記開口端のキャップを兼用する検
出素子取付体を、永久磁石の外周面に回転速度検出素子
を対応させた状態で取付けることができるように構成し
たので、前記回転速度検出素子は、回転子との間に回転
子軸を回転自在に支承する軸受を介在させて取付けるこ
とにより、前記回転子からの距離は従来と同様に回転子
との間に一定の間隔が保持され、これによって回転磁界
の影響を受けることが少なく、その上、前記軸受は回転
子側に近接させて設けられているので、電動機はその軸
方向側の寸法が軸受の分だけ短くすることが可能とな
る。又、回転速度検出素子を取付けた検出素子取付体
は、永久磁石を備えた回転子軸側を支承するブラケット
の底面開口端を、外部から単純に閉鎖して取付けること
ができる構造となっており、その取付作業は、ブラケッ
トを固定子鉄心に組込んだあとから取付けることができ
るため、電動機の組立作業が円滑・良好に行うことがで
きるとともに、自動組立が可能となり、これによって、
電動機の生産性を向上させることができる。更に、回転
速度検出素子の交換に際しては、ブラケットを固定子鉄
心から外すことなく、検出素子取付体のみを迅速・容易
に取替えることができるようにしたことを特徴とする。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を第１図ないし第５図によって説
明する。

第１図ないし第３図において、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、正面形状をＪ字状に形成した前記鉄心21の上部
開口部21aには、コイル22を巻装したコイルボビン22a
が、固定子鉄心21の上部開口端を閉鎖する継鉄用の鉄心
23を介して取付けられており、又、前記固定子鉄心21の
下部には、回転子挿入孔24を形成し、この挿入孔24の周
縁には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は回転子挿入孔24内に回転自在に
挿入される回転子で、27は前記回転子26に圧入等の手段
により挿着した回転子軸、28,28aは前部及び後部ブラケ
ットで、その中央部には軸受支持筒29,30が一体に膨出
形成されており、その軸受支持筒29,30には、第３図で
示すように、ボール軸受等の軸受31a,31bを圧入保持さ
せ、これら軸受31a,31bに、回転子挿入孔24に挿入した
回転子26の回転子軸27を挿通し、前記前、後部のブラケ
ット28,28aを固定子鉄心21に締付ボルト32を用いて締付
ることによって、回転子26を固定子鉄心21の回転子挿入
孔24に回転自在に取付ける。なお、前部ブラケット28の
軸受支持筒29には軸受31aを挿入してその前方に回転子
軸27を挿通する挿通孔33が穿孔されており、又、後部ブ
ラケット28aには第５図で示すように、軸受31bを挿入保
持させるとともに、前記軸受31bを挿入したブラケット2
8aの後部底面側は、第４図及び第５図で示すように、後
部ブラケット28aの軸受支持筒30に挿入保持される軸受3
1bより小径な空所34と、軸受支持筒30の外周上縁に前記
空所34と連通可能に切いた切欠部34aとによってほぼＵ
字状の底面開口部ａが開口されている。

35は後部ブラケット28aに挿入した軸受31bを貫通して軸
受支持筒30の空所34内に突出する回転子軸27の突出端に
外周縁を前記空所34の切欠部34aと対応させて挿着した
回転速度検出用の永久磁石、36は回転子軸27の突端に嵌
着したセルフロック機能を備えたリング状のばねワッシ
ャで、永久磁石35が回転子軸27から抜脱するのを阻止す
る。37は前記後部ブラケット28aの軸受支持筒30の底面
開口端ａを被覆するキャップを兼ねて合成樹脂により第
５図で示すように、ほぼＵ字状に形成した検出素子取付
体で、この検出素子取付体37の上部には前記軸受支持筒
30の切欠部34aに係合保持される直方体状の係合突部38
が一体に形成されており、この係合突部38には第３図及
び第４図で示すように、ホールIC等からなる回転速度検
出素子39を永久磁石35の外周面と対応させて下方に露出
させた状態で、図示しないプリント基板、コンデンサ、
端子板等を収納固定したハウジング40が、係合突部38に
一体的に嵌着されている。なお、前記検出素子取付体37
はその係合突部38に回転速度検出素子39の検出端のみを
永久磁石35側に露出させた状態で、前記ハウジング40と
ともに、合成樹脂により一体的にモールド成形して設け
るようにしてもよい。

なお、第５図中・44はハウジング40から引出した回転速
度検出素子39のリード線である。

本考案は以上説明したように構成されており、電動機20
の組立に際しては、固定子鉄心21にコイル22を巻装した
ボビン22aを継鉄用の鉄心23を介して取付け、次に、固
定子鉄心21の回転子挿入孔24に回転子26を挿入し、この
固定子鉄心21の前、後部から、軸受31a,31bを軸受支持
筒29,30に内蔵した前部及び後部側の各ブラケット28,28
aを、前記軸受31a,31bに回転子軸27をそれぞれ挿入して
前記固定子鉄心21に当接させ、この状態で、前、後部の
ブラケット28,28aを締付ボルト32を用いて固定子鉄心21
に締着する。このあと、第３図に示すように、後部ブラ
ケット28aの空所34内に突出する回転子軸27の突出端に
円板状の永久磁石35を挿入し、セルフロック機能付のバ
ネワッシャ36を前記回転子軸27の突端に嵌着して永久磁
石35を回転子軸27に固定する。前記のようにして回転子
24を固定子鉄心21に取付けたあと、後部ブラケット28a
の空所34を閉鎖すべく、検出素子取付体37を、第４図、
第５図で示すように、矢印方向から後部ブラケット28a
の底面側に係合突部38を切欠部34aに嵌合させて第３図
のように被せ、この状態で、検出素子取付体37に設けた
透孔41から軸受支持筒30のねじ孔42に締付ねじ43を螺着
して前記検出素子取付体37を後部ブラケット28aの底面
開口端ａに被着する。この結果、検出素子取付体37の係
合突部38下端に露出させた回転速度検出素子39は、第３
図で示すように、永久磁石35の外周面に確実に対応配置
させることができる。

前記のようにして組立てた電動機20を通電により回転子
26を回転させると、後部ブラケット28aの空所34内に突
出する回転子軸27に取付けた永久磁石35と、前記空所34
を外部から閉鎖すべく、後部ブラケット28aの底面開口
端ａに被着した検出素子取付体37の係合突部38の下端に
露出させた回転速度検出素子39とが互いに対応して近接
配置されることとなり、しかも、前記回転速度検出素子
39が、軸受31bを間にして回転子26や固定子鉄心21から
引き離されているので、回転子26の回転速度に相当する
パルス信号を回転速度検出素子39にて、これを誤動作さ
せることなく永久磁石35を通じて確実に検出することが
でき、この検出値に基づき、図示しない位相制御回路か
ら送出される回転速度に相当する電気信号が出力され、
スイッチング部（図示せず）がオン・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。

〔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。

、本考案は、回転子を回転自在に支承する軸受を内蔵
した前部及び後部ブラケットのうち、後部ブラケットの
軸受を挿入保持する軸受支持筒の底面側に、前記軸受よ
り小径となしてほぼＵ字状に開口して空所を形成し、こ
の空所に軸受から突出する回転子軸の軸端に永久磁石を
止着し、この永久磁石の外周面と対応する位置に回転速
度検出素子を具備した検出素子取付体を、前記空所の開
口部に被着して軸受支持筒底面の空所を閉鎖するように
したので、回転速度検出素子は、軸受を介して回転子よ
り離れた位置で永久磁石と対応させて取付けることがで
きるため、回転子の回転時に生ずる回転磁界によって悪
影響を受けたり、誤動作するようなことは全くなく、確
実に回転子の速度検出信号を検出することができる。

、特に、本考案は、後部ブラケットの軸受を取付けた
軸受支持筒の後部側に存在する狭隘な空所を有効利用し
て永久磁石と回転速度検出素子とを取付けるようにした
ので、前記永久磁石や回転速度検出素子を取付けるため
に、その取付スペースを特別に設ける必要はなく、か
つ、軸受自体を従来に比べて回転子側に近接させて取付
けることが可能となる。この結果、回転速度検出素子の
後部ブラケットにおける取付位置は従来と変わらないも
のの、後部ブラケットの軸方向における寸法は、従来に
比べて少なくとも、軸受の長さ寸法に相当する長さだけ
短くすることができ、これによって、電動機の軸方向の
長さ寸法が短くでき、小形・偏平の電動機を構成する上
で極めて利便である。

、更に、回転速度検出素子は、後部ブラケットの軸受
支持筒の底面側に開口したＵ字状の開口部を閉鎖する検
出素子取付体に事前に具備させてあるので、前記開口部
を閉鎖することにより、回転速度検出素子と永久磁石と
を良好に位置させて回転子の速度検出ができるため、前
記回転速度検出素子を迅速容易に、しかも、確実に後部
側ブラケットに取付けることができ至便である。

、その上、回転子の速度検出を行う回転速度検出素子
及び永久磁石は、ともに、後部ブラケットの後背部の空
所を利用して取付ける構造となっているので、後部ブラ
ケットは軸受を収容するスペースの他に回転子の速度検
出を行う手段の収容スペースを保持するだけでよいた
め、後部ブラケットの構造は格別複雑なものとはなら
ず、後部ブラケットの組立に何等支障を与えることな
く、しかも、回転速度検出素子を備えた検出素子取付体
は、後部ブラケット底面に開口した開口部を外部から閉
鎖する構造となっているので、回転速度検出素子や永久
磁石の交換に当っても、後部ブラケットを固定子鉄心か
ら取外すことなく容易に交換することができるため、至
便であり、かつ、電動機の組立作業の自動化をはかるこ
とができる利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の回転速度検出素子取付装置を取付けた
誘導電動機の正面図、第２図は背面図、第３図は縦断面
図、第４図は検出素子取付体の取付状態を示す誘導電動
機の要部切欠断面図、第５図はブラケットと検出素子取
付体とを示す分解斜視図、第６図は従来の回転速度検出
素子取付装置の取付状態を示す誘導電動機の縦断面図で
ある。 21……固定子鉄心、26……回転子、27……回転子軸、2
8,28a……ブラケット、34……空所、35……永久磁石、3
7……検出素子取付体、39……回転速度検出素子

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】固定子鉄心21に取付けられて固定子26を回
   転子挿入孔24に挿入した前記回転子26の回転子軸27を回
   転自在に支承する前部及び後部ブラケット28,28aを備え
   た誘導電動機において、前記回転子軸27を支承する前，
   後部一対のブラケット28,28aのうち、後部ブラケット28
   aには、軸受31bには、軸受31bを挿入保持する軸受支持
   筒30の後部底面側に、前記軸受31bより小径な空所34
   と、軸受支持筒30の外周上縁に前記空所34と連通可能に
   切欠いた切欠部34aとによってほぼＵ字状の底面開口部
   ａを開口し、後部ブラケット28aに挿着した軸受31aから
   前記空所34内に突出する回転子軸27に永久磁石35を取付
   け、前記永久磁石35の外周面と対応する位置に回転速度
   検出素子39を具備して前記切欠部34aに係合保持される
   係合突部38を形成した検出素子取付体37を、前記軸受支
   持筒30の後部底面に開口した底面開口部ａに着脱自在に
   被着したことを特徴とする誘導電動機の速度検出素子取
   付装置。