JPH0733579Y2 - 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
の取付装置の改良に関する。

〔従来の技術〕

従来、冷暖房機器において、温風，冷風を送出する、所
謂、送風機等に使用する電動機では、その使用効率をは
かるために、電動機を無段変速させることにより風量を
室温等に応じて自動調節できるようになっている。

前記電動機を無段変速させるためには、一般的に、電動
機の回転子軸に取付けた永久磁石の磁気（Ｎ極,S極）を
例えば、ホール素子等の回転速度検出素子によって回転
子の回転速度に比例するパルス信号を検出し、このパル
ス信号を、速度帰還信号として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７
図に示すものがある。

図において、１は固定子鉄心、２は固定子鉄心１に巻装
したコイルで、この固定子鉄心１はその軸方向の両側か
ら圧入した一対の椀状のケース3,3aに保持される。４は
固定子鉄心１の回転子挿入孔に挿入した回転子で、回転
子軸５に固着されこの回転子軸５を、ケース３の底面中
央に凹設した軸受筐6,6aに軸受７を介して軸受筐6,6aに
支承することにより、前記回転子４は固定子鉄心１の回
転子挿入孔に回転自在に保持される。８は一方のケース
3aの軸受筐6a（第７図の左方向）から外方に突出する回
転子軸５の突出端に取付けた磁石取付円板９の上部外周
に、例えば、樹脂モールドを行って止着した円板状の永
久磁石、10は永久磁石８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、この速
度検出素子10は第７図で示すように、軸受筐6aとケース
3a底面とにまたがって取付けた基板取付体11に永久磁石
８の周面と対向させて嵌合保持され、この速度検出素子
10のリードは基板取付体11の挿通孔12を通って該基板取
付体11の裏面に止着したプリント基板13の導電部に電気
的に接続されている。14はケース3aの底面に外方から被
着されて前記永久磁石８及び速度検出素子10が外部に露
呈しないように被うカバー体である。

〔考案が解決しようとする課題〕

前記のようにして速度検出素子10を備えて構成した誘導
電動機において、回転子４の速度（回転数）検出素子10
は、永久磁石８が軸受筐6aから外方に突出する回転子軸
５先端に取付けられている関係上（これはケース3,3aの
底面が軸受筐6,6aの外周においてＵ字状に曲成されてケ
ース3,3aの機械的強度を強くしているため、ケース3,3a
内に永久磁石８を取付けるスペースが得られない）、ケ
ース3aの外側に配置せざるを得ない。しかし、近年冷暖
房機器や室内換気用の機器は、設置場所，スペースの関
係から極力小形軽量化がはかられており、これら機器に
取付けられる送風機等の電動機も例外なく、小形，偏平
化が要求される。このため、前記のように、速度検出素
子（永久磁石８も含む）10をケース3aの外方に設置する
ことは、電動機の軸方向における寸法が長くなり、電動
機の小形，偏平化を阻む大きな要因となっていた。又、
速度検出素子等をケース3aの外方に設けることは、これ
を被うカバー体14が必要となり、かつ、カバー体14を取
付けるための作業工程が必要となる等、この種電動機の
製作に際しては、手間がかかるとともに、部品点数が増
加しコスト高となる問題があった。

本考案は前記の問題に鑑み、電動機内部の狭隘な空間を
有効利用し、速度検出素子を簡易な構造で取付けること
により、電動機の小形，偏平化を可能とした電動機の速
度検出素子取付装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本考案は固定子鉄心を収容するケースの軸受筐の周壁を
２重壁状にプレス成形してケース底面を平坦状に設け、
前記２重壁状に形成した軸受筐の周壁と、固定子鉄心に
巻装したコイルのエンド部との間の空所に、速度検出素
子を配置し、回転子側にはそのエンドリングに有底筒状
の永久磁石を、その筒壁部を前記速度検出素子と対応さ
せて取付けるように構成した。

〔作用〕

本考案は電動機内の狭隘な空所を有効利用して速度検出
素子及び永久磁石を内蔵し、これら速度検出素子と永久
磁石は互いに狭隘な空所において、速度検出素子が他物
に妨げられることなく対向配置させることにより確実な
検出を行うとともに、速度検出素子等をケース内に設置
することによって、電動機の軸方向寸法を短くし、か
つ、使用部品を少なくして電動機を小形偏平に、しか
も、経済的な製作を可能と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図及び第２図によって説明
する。なお、第１図，第２図において、第７図と同一符
号は同一部品を示す。

第１図において、電動機を構成するコイル２を巻回した
固定子鉄心１と、回転子軸５に止着されて固定子鉄心１
の回転子挿入孔に回転自在に挿入される回転子４とを収
容する一対のケース3,3aは、その底面中央に軸受７を収
容する軸受筐21,21aを、外周部が肉厚となるよう２重壁
状にプレス成形し、この２重壁部ａとコイル２のコイル
エンド部2aとの間でホール素子等の速度検出素子10を設
置するための空所Ｓを設ける。速度検出素子10を前記空
所Ｓに取付ける場合、第１図に示すように、速度検出素
子10を図示しない磁気検知部を回転子４のエンドリング
4a側に向けて前記速度検出素子10を取付けたプリント基
板13を、第２図のように、ケース3aの平坦な底面に肉厚
な絶縁部材22を介してネジ止めすることにより、前記速
度検出素子10を空所Ｓに取付ける。

一方、速度検出素子10の磁気検知部と相対向する回転子
４のエンドリング4a側には、第１図で示すように、エン
ドリング4aと当接する周縁の一方端を凸設した円板状の
永久磁石23が、前記凸設部を有しない他方の平坦面を速
度検出素子側に向け、かつ、その中央部に回転子軸５を
遊嵌させた状態で当接し、エンドリング4aに突設したボ
ス部4bを永久磁石23の肉厚な凸設部に挿通してその突出
端を圧潰することにより、前記永久磁石23を回転子４に
止着する。

前記のように、ケース3,3aの軸受筐21,21a外周を２重壁
状に形成し、この軸受筐21,21a外周の２重壁部ａとコイ
ルエンド部2aとの間、及びケース3,3aの平坦な底面と回
転子４のエンドリング4aとの間において、速度検出素子
10取付用の空所Ｓを形成し、この空所Ｓを有効利用し
て、前記速度検出素子10をケース3a側に、永久磁石23を
回転子４のエンドリング4a側にそれぞれ取付けて近接配
置することにより、本考案の速度検出素子取付装置を構
成する。

次に、第３図は本案装置の第２実施例を示すもので、こ
の実施例は電動機の構造、即ち、前記第１実施例で説明
したケース3aの空所Ｓを利用して速度検出素子10を設置
する点は同じであるが、速度検出素子10の取付構造が異
なるもので、以下、第３図も含め第４図ないし第６図に
よって速度検出素子10の取付構造を説明する。この第２
実施例においては、速度検出素子10の磁気検知部を第１
実施例のように回転子４側に向けるのではなく、第３図
のように、コイルエンド部2a側に向けて取付けるように
したものである。

第６図において、25は速度検出素子10を水平に取付けた
プリント基板13の取付枠体で、合成樹脂によりコ字状に
成型加工し、又，前記プリント基板13は第５図で示すよ
うに、取付枠体25両側の取付片26,26内側の中央に設け
た係止段部27に脱落しないように当付ける。続いて、速
度検出素子10を第４図のように、取付枠体25の橋絡部28
上部に穿設した嵌合部ｂに基部を水平に挿入し、リード
を嵌合部ｂに穿孔した孔部ｃを貫通させてプリント基板
13に接続することにより、速度検出素子10は取付枠体25
に磁気検知部を下方に位置させて取付けられる。前記の
ようにして速度検出素子10を取付けたあと、取付枠体25
の取付片26,26先端に突設した取付部ｄを第５図に示す
ように、ケース3aに穿孔した取付け孔ｅから突出させ、
この突出端を加熱して潰すことにより、取付枠体25を第
３図，第４図のように、ケース3aに支持させた状態で、
ケース3a内の空所Ｓに取付ける。

一方、回転子４のエンドリング4aには、第３図のよう
に、有底筒状に形成した永久磁石23を、その外周の筒壁
部ｆがコイル２と軸受筐21aとの間に位置するように取
付ける。この結果、取付枠体25に取付けた速度検出素子
10は、その磁気検知部を永久磁石23の外周部内側と対向
させて近接配置することができる。

なお、第２図，第４図において、29は速度検出素子10と
図示しない位相制御回路とを接続するリード線である。
又、30は取付枠体25内においてケース3aの底面内側に貼
設した絶縁物で、プリント基板13の導電部とケース3a底
面との間を絶縁する。

本考案は以上説明したように構成され、電動機への通電
により回転子４が回転すると、回転子４のケース3a側に
位置するエンドリング4aに添設した永久磁石23と、前記
ケース3a側に絶縁性の取付部材を介してケース3a底面に
軸受筐21aとコイル２のエンド部2aとの間の空所Ｓに設
けた速度検出素子10とが互いに近接配置させてあるた
め、前記回転子４の回転速度に比例する値が速度検出素
子10により対応する永久磁石23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位相制御回路から速度
に比例した電気信号が出力され、スイッチング部がオ
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４の回転速度を任意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したので、次に示す
ような効果を有する。

本考案は、固定子鉄心を収容固定するケース底面内側
の回転子軸を回転自在に支承する軸受が嵌合する軸受筐
外周と、固定子鉄心に巻回したコイルとの間に形成され
る狭隘な空所に、プリント基板と接合されて回転子側に
水平に突出する速度検出素子を備えたコ字状の取付枠体
を取付け、一方、回転子側には、そのエンドリングに前
記取付枠体と対応して有底筒状に形成した永久磁石を、
その外周の筒壁部を速度検出素子とコイルとの間に介在
させた状態で、しかも、前記速度検出素子側に近接させ
て取付けることによって、速度検出素子の取付装置が構
成されているので、前記速度検出素子は、固定子巻線に
巻回したコイルとは永久磁石の筒壁部によって磁気的に
遮蔽された状態で取付けることが可能となるため、誘導
電動機の運転中、コイルから発生する回転磁界の影響を
ほとんど受けることがない。従って、前記速度検出素子
は回転磁界による悪影響から確実に回避させることが可
能となる。即ち、速度検出素子は回転磁界の影響を永久
磁石外周の筒壁部によって良好に回避することが可能と
なる結果、これにより、誤動作を生ぜず正確な回転数の
検出を行うことができる。

又、本考案は、軸受が嵌合する軸受筐を２重壁構造で
形成したので、従来のように、ケース底面の機械的強度
を強くするための曲成部が不要となるため、ケース底面
に狭隘な空所を設けることが容易となり、この結果、前
記空所を利用しての速度検出素子を備えた取付枠体のケ
ース底面への取付けが迅速・容易に行い得、かつ、永久
磁石を有底筒状に形成することにより、取付枠体から水
平に突出する速度検出素子をコイルと隔絶した状態で、
しかも、有底筒状に形成した永久磁石の利用によって回
転子側に向けて設置することが可能となる結果、回転子
のエンドリングに有底筒状の永久磁石を取付けることと
相まって、速度検出素子と永久磁石とを電動機内の空所
を有効利用して近接配置することができ、これにより電
動機の軸方向の寸法を極力短くすることができる。その
上、従来のように、電動機の外側において速度検出素子
を取付けるようにした構成に比べ、電動機内の狭隘な空
所を有効利用することができるため、電動機を小形，軽
量に、かつ、カバー体、永久磁石取付板等不要部品の減
少に伴い組立工程が短縮でき、しかも、部品点数の減少
により誘導電動機の経済的な製作が可能となる。

更に、速度検出素子はケース内空所部分に、絶縁性の
取付部材を介して回転子のエンドリングに取付けられる
有底筒状の永久磁石に対応して、ケースの底面に任意の
方向で取付けることができ、しかも、電動機の組立に際
しては、速度検出素子をケース底面に取付け、回転子側
にはそのエンドリング部に永久磁石が有底筒状に形成し
て取付けられているので、回転子を固定子鉄心に挿入し
ての電動機組立が円滑・良好に、かつ、速度検出素子を
永久磁石に近接させて行える結果、組立作業の簡易化と
相まって速度検出素子の検出性能の向上が確実にはか
れ、電動機の回転速度を正確に検出することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案装置の取付状態を示す電動機の縦断面
図、第２図は第１図の要部拡大断面図、第３図は本考案
装置の他の実施例を示す電動機の縦断面図、第４図は第
３図の要部拡大縦断面図、第５図は第４図の要部横断平
面図、第６図は同上の斜視図、第７図は従来装置の取付
状態を示す電動機の縦断面図である。 １……固定子鉄心、２……コイル 2a……コイルエンド部、3,3a……ケース ４……回転子、4a……エンドリング Ｓ……空所、ａ……２重壁部 10……速度検出素子、13……プリント基板 21a……軸受筐、23……永久磁石

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】固定子鉄心１を収容固定するケース3aの底
   面に、回転子軸５を回転自在に支承する軸受７が嵌合す
   る軸受筐21aを設け、この軸受筐21aの外周部を更に２重
   壁状に形成して前記ケース3aの底面を平坦状に設け、こ
   のケース3aの平坦な底面内側の軸受筐21a外周と、固定
   子鉄心１に巻回したコイル２のコイルエンド部2aとの間
   に狭隘な空所Ｓを形成し、この空所Ｓには、プリント基
   板13を内蔵してコ字状に形成された取付枠体25を取付
   け、この取付枠体25の外側には、前記プリント基板13と
   接続する速度検出素子10を、前記固定子鉄心１に回転自
   在に挿入した回転子４のエンドリング4a側に向けて水平
   に突設し、前記回転子４のエンドリング4aには、有底筒
   状に形成した永久磁石23を、その外周の筒壁部ｆを前記
   速度検出素子10とコイルのコイルエンド部2aとの間に介
   在させた状態で、かつ、前記速度検出素子10に近接させ
   て取付けるように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。