(57)【要約】【課題】ベアリングセンサをエンドブラケットの外側に設けることにより、エンドブラケットのモータへの取り付けを簡便化するとともにモータをコンパクト化し、モータの回転数を確実に検出するほか、モータに対する冷却能力を向上させることができるモータの回転数検出機構の提供にある。【解決手段】モータ２０のエンドブラケット１９にベアリングセンサ３０を具備するモータ２０の回転数検出機構１０において、ベアリング部３１はモータ軸２７と一体に回転する内輪３１ａと、センサ部３２が取り付けられた外輪３１ｂと、両輪３１ａ、３１ｂにより挟持された転動体３１ｃとからなり、センサ部３２を外向きとするように外輪３１ｂがエンドブラケット１９の外側面に設けられた凹部２０に対して嵌合されており、外輪３１ｂに対する共回り防止手段を有する。【選択図】  図１
2004166355.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータの回転数を検出するセンサ部とモータ軸を支持するベアリング部とを一体化したベアリングセンサが備えられ、モータのエンドブラケットにベアリングセンサを具備するモータの回転数検出機構において、
ベアリング部はモータ軸と一体に回転する内輪と、センサ部が取り付けられた外輪と、両輪により挟持された転動体とからなり、
センサ部を外向きとするように外輪がエンドブラケットの外側面に設けられた凹部に対して嵌合されており、
外輪に対する共回り防止手段を有することを特徴とするモータの回転数検出機構。
【請求項２】
センサ部がエンドブラケットに取り付けたカバーにより覆われてなることを特徴とする請求項１に記載のモータの回転数検出機構。
【請求項３】
共回り防止手段が、カバー又はエンドブラケットに設けられた係止部と、ベアリングセンサに設けられた被係止部とからなることを特徴とする請求項２に記載のモータの回転数検出機構。
【請求項４】
被係止部がセンサ部から引き出された導線を囲繞する囲繞体であり、係止部が囲繞体に対応する溝であることを特徴とする請求項３に記載のモータの回転数検出機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、モータの回転数検出機構に関するものであり、とくにベアリングセンサを利用したモータの回転数検出機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、バッテリー式フォークリフト等の産業車両では、駆動輪や荷役装置を駆動する駆動モータの回転数を検出するために、ベアリングセンサを用いたモータの回転数検出機構が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−４４９１０号公報（図１、図４、図９）
【０００４】
この種のモータの回転数検出機構では、例えば、図６に示されるようなベアリングセンサ５１が用いられる。
このベアリングセンサ５１は、ベアリング部５２とセンサ部５３とから構成されており、ベアリング部５２はモータ軸５６と一体に回転する内輪５２ａと、センサ部５３が取り付けられた外輪５２ｂと、両輪５２ａ、５２ｂにより挟持された転動体５２ｃとから構成されている。
一方、センサ部５３はベアリング部５２の内輪５２ａに取り付けられた磁極体（図示せず）と、磁極体に対向するように外輪５２ｂに取り付けられた磁気検出素子（図示せず）とから構成され、センサ部５３から引き出された導線５４が備えられている。
さらに、センサ部５３から引き出された導線５４のセンサ部５３側の基部には導線５４を囲繞する囲繞体６０が設けられている。
そして、図７に示されるモータの回転数検出機構５０には、モータ５５のエンドブラケット５７の内側にベアリングセンサ５１が取り付けられている。
【０００５】
このベアリングセンサ５１の取り付け構造について詳しく説明すると、ベアリング部５２の外輪５２ｂはエンドブラケット５７の内側面に形成された凹部５８に嵌合され、内輪５２ａにはロータ６３を取り付けたモータ軸５６が挿通されている。
従って、内輪５２ａはモータ軸５６の回転に伴って回転し、外輪５２ｂの磁気検出素子が回転する磁極体のＮ極及びＳ極を検出し、検出されたｓｉｎ波信号をパルス信号に変換することによりモータ５５の回転数が検出される仕組みとなっている。
また、エンドブラケット５７の内側面には内側へ延設された環状のリブ５９が形成されており、このリブ５９はエンドブラケット５７の通孔（図示せず）からモータ５５内部へ導入する空気を案内する機能を有している。
【０００６】
一方、エンドブラケット５７のリブ５９には囲繞体６０に対応する溝６１が設けられている。
このベアリングセンサ５１の囲繞体６０とエンドブラケット５７の溝６１との嵌め込みにより、外輪５２ｂのエンドブラケット５７に対する回り止めが図られている。
なお、センサ部５３から囲繞体６０を通じて引き出された導線５４は、モータ５５内に備えられたステータ６２の近傍を通過し、モータの導線６４と共にモータ５５外へ引き出されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したモータの回転数検出機構５０にあっては、次のような問題があった。
第１の問題点としては、モータ５５の組立時におけるエンドブラケット５７のモータ５５への取付作業が困難であって時間が掛かる点である。
すなわち、エンドブラケット５７をモータ５５へ装着する際には、モータ軸５６に既にベアリングセンサ５１が取り付けられている。
そして、エンドブラケット５７の装着のためにはベアリングセンサ５１の囲繞体６０とエンドブラケット５７の溝６１との位置を合わせる必要があるが、これらの囲繞体６０や溝６１はエンドブラケット５７の外側から視認することが困難あるいは不可能であり、囲繞体６０と溝６１との位置合わせに手間が掛かっていた。
【０００８】
第２の問題点としては、モータ５５が軸方向に長くなりがちであり、モータ５５の大型化を招く点である。
すなわち、エンドブラケット５７の内側にベアリングセンサ５１が装着されることから、エンドブラケット５７の内側面に凹部５８が設けられているが、ベアリングセンサ５１とモータ５５のステータ６２やロータ６３との位置関係を考慮する必要がある。
つまり、ベアリングセンサ５１のセンサ部５３から引き出された導線５４はモータ５５内を通過するが、モータ５５のステータ６２やロータ６３と干渉しない位置に導線５４を通過させなくてはならず、このためにベアリングセンサ５１とステータ６２やロータ６３との距離を十分に確保しなければならない。
従って、エンドブラケット５７の肉厚を厚くしたり、エンドブラケット５７の外側面を隆起させたりする必要があり、このためにモータ軸５６が長くなってモータ５５の大型化を招いてしまう。
【０００９】
第３の問題点としては、ベアリングセンサ５１のセンサ部５３から引き出された導線５４がモータ５５のステータ６２から生じる磁界の影響を受けるおそれがある点である。
ベアリングセンサ５１のセンサ部５３から引き出された導線５４は、モータ５５の駆動により強力な磁界を発生させるステータ６２の近傍を通過するためである。
ステータ６２からの磁界の影響を受けた場合、センサ部５３からノイズを含む信号が発生し、ベアリングセンサ５１が回転数を正常に検出しないおそれがある。
【００１０】
第４の問題点としては、モータ５５外からモータ５５内への冷却用空気を取り込みにくい点にある。
つまり、エンドブラケット５７の外側面とモータ５５のステータ６２あるいはロータ６３との距離が長いため、冷却用空気の通過経路が長くなる。
冷却用空気の取り込みを促進するために、エンドブラケット５７の内側面に設けられたリブ５９を内側へ向けて延設してもよいが、リブ５９が大きくなることによりエンドブラケット５７の重量が嵩み、モータ５５が重たくなるという問題を生じてしまう。
【００１１】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、エンドブラケットのモータへの取り付けを簡便化するとともにモータをコンパクト化し、ベアリングセンサによるモータの回転数の検出を確実とするほか、モータに対する冷却能力を向上させることができるモータの回転数検出機構の提供にある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するため、請求項１に記載の発明は、モータの回転数を検出するセンサ部とモータ軸を支持するベアリング部とを一体化したベアリングセンサが備えられ、モータのエンドブラケットにベアリングセンサを具備するモータの回転数検出機構において、ベアリング部はモータ軸と一体に回転する内輪と、センサ部が取り付けられた外輪と、両輪により挟持された転動体とからなり、センサ部を外向きとするように外輪がエンドブラケットの外側面に設けられた凹部に対して嵌合されており、外輪に対する共回り防止手段を有することを特徴とする。
【００１３】
請求項１記載の発明によれば、ベアリングセンサがエンドブラケットの外側面に設けられた凹部に嵌合され、センサ部は外向きの状態となり、共回り防止手段が外輪の共回りを防止する。
従って、エンドブラケットのモータの装着時においては、エンドブラケットをモータに装着し、装着されたエンドブラケットにベアリングセンサを取り付けるだけで済む。
その際、センサ部は外向きの状態であるから、エンドブラケットの外側から共回り防止手段を視認でき、作業時間が短縮化される。
また、ベアリングセンサのセンサ部が外向きであることから、エンドブラケットの肉厚を厚くしたり、エンドブラケットの外側面を隆起させたりする必要がなく、ベアリングセンサをロータ側に接近させることができ、モータの軸方向の長さを短くすることができ、モータのコンパクト化を図ることができる。
その上、モータのコンパクト化によりモータ内へ冷却用空気を取り込み易くなり、モータに対する冷却能力を向上させることができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のモータの回転数検出機構において、センサ部がエンドブラケットに取り付けたカバーにより覆われてなることを特徴とする。
請求項２に記載の発明によれば、エンドブラケットに取り付けたカバーがセンサ部を覆うため、センサ部をカバーにより保護することができるほか、モータ軸のスラスト方向への移動をカバーにより規制することができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のモータの検出機構において、共回り防止手段が、カバー又はエンドブラケットに設けられた係止部と、ベアリングセンサに設けられた被係止部とからなることを特徴とする。
請求項３に記載の発明によれば、カバー又はエンドブラケットに設けられた係止部と、ベアリングセンサに設けられた被係止部とからなる共回り防止手段であることから、共回り防止手段は比較的簡単な構造で済み、外輪の共回りは確実に防止される。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のモータの回転数検出機構において、被係止部がセンサ部から引き出された導線を囲繞する囲繞体であり、係止部が囲繞体に対応する溝であることを特徴とする。
請求項４に記載の発明によれば、センサ部から引き出された導線を囲繞する囲繞体を被係止部とし、囲繞体に対応する溝が係止部であることから、被係止部と係止部の位置合わせは極めて容易となる。
また、センサ部から引き出された導線は、エンドブラケットの外側に存在するため、ステータから発生する磁界の影響を受けにくくなり、回転数の正常な検出を図ることができるほか、導線を所望の方向へ導くことができるなど導線の取り扱いが容易となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態に係るモータの回転数検出機構（以後、単に回転数検出機構という）を図１〜図４に基づいて説明する。
本実施形態の回転数検出機構１０は、産業車両としてのバッテリー式フォークリフトに適用したものであり、図１に示されるように車輪駆動用のモータ１２に備えられている。
モータ１２は３相誘導式の電動モータであり、モータの筐体１３内にはステータ１４、ロータ１５が備えられ、筐体１３の両側には出力側エンドブラケット１６及び検出側エンドブラケット１９がブラケット用ボルト２５により装着されている。
【００１８】
ステータ１４は多数の巻線を備えたものであり、ロータ１５の周囲を囲むように配設され、ステータ１４には電流を供給する導線２６が接続されている。
ロータ１５にはロータ１５を貫通するモータ軸２７が固定されているが、モータ軸２７の出力側には出力側エンドブラケット１６により支持される出力側軸部２７ａが備えられ、モータ軸２７の検出側には検出側エンドブラケット１９により支持される検出側軸部２７ｂが備えられている。
出力側エンドブラケット１６の内側には、ベアリング嵌合用の凹部１７が設けられており、凹部１７にはモータ軸２７の出力側軸部２７ａを挿通するための挿通孔１８が設けられている。
そして、この凹部１７にはベアリング２８が嵌合されており、モータ軸２７の出力側軸部２７ａを軸支し、この出力側軸部２７ａには出力側エンドブラケット１６から突出するように出力軸２９が備えられている。
【００１９】
一方、検出側エンドブラケット１９には回転数検出機構１０が備えられている。
検出側エンドブラケット１９の外側にベアリングセンサ嵌合用の凹部２０が設けられており、凹部２０の底面にはモータ軸２７の検出側軸部２７ｂを挿通するための挿通孔２１が設けられている。
そして、凹部２０にはベアリングセンサ３０が嵌合され、モータ軸２７の出力側軸部２７ｂを軸支している。
【００２０】
ベアリングセンサ３０は、図１、図２及び図４に示されるように、ベアリング部３１とセンサ部３２から構成されており、ベアリング部３１はモータ軸２７と一体に回転する内輪３１ａと、センサ部３２が取り付けられた外輪３１ｂと、両輪３１ａ、３１ｂにより挟持された転動体３１ｃとから構成されている。
センサ部３２は、ベアリング部３１の内輪３１ａに取り付けられた磁極体（図示せず）と、外輪３１ｂに取り付けられ磁極体に対向する磁気検出素子（図示せず）とから構成され、センサ部３２から引き出された導線３３が備えられている。
そして、センサ部３２から引き出された導線３３のセンサ部３２側の基部には、導線３３を囲繞する囲繞体３４が設けられている。
なお、この実施形態における囲繞体３４は樹脂製であるが、囲繞体３４の材料は金属等樹脂以外の材料を用いてもよい。
【００２１】
一方、検出側エンドブラケット１９の凹部２０に外輪３１ｂが嵌合されているが、ベアリングセンサ３０のセンサ部３２は外向きとなっている。
すなわち、センサ部３２を外向きとするとは、検出側エンドブラケット１９の凹部２０に外輪３１ｂが嵌合されている状態で、検出側エンドブラケット１９の外側面からみたとき、センサ部３２が検出側エンドブラケット１９の外側面から露出される状態にあることを意味するものである。
従って、センサ部３２の囲繞体３４及び導線３３は、検出側エンドブラケット１９の外側面に沿うように案内されている。
他方、この実施形態では、ベアリングセンサ３０のセンサ部３２を覆うカバー３５が検出側エンドブラケット１９の外側面に取り付けられている。
このカバー３５は、図３に示されるように、カバー部３５ａとカバー部３５ａの周囲に立設された側壁３５ｂとから構成されている。
【００２２】
カバー３５の側壁３５ｂには、ベアリングセンサ３０の囲繞体３４に対応する溝３５ｄが刻設されており、カバー３５を取り付けた際に、囲繞体３４が溝３５ｄに嵌め込まれることにより、ベアリングセンサ３０の外輪３１ｂの共回りを防止することができるものとなっている。
従って、この実施形態ではカバー３５の溝３５ｄが係止部であって、他方、ベアリングセンサ３０の囲繞体３４が被係止部となり、係止部と被係止部により共回り防止手段としての機能を果たすことになる。
そして、図４に示されるように、カバー部３５ａにはボルト用の通孔３５ｃが設けられており、他方、通孔３５ｃに対応するねじ孔２２が検出側エンドブラケット１９に設けられている。
カバー３５は、図３に示されるように３本のボルト３６により検出側エンドブラケット１９に固定される。
なお、図４における２点鎖線は検出側エンドブラケット１９、ベアリングセンサ３０、カバー３５が組み付けられた状態を示している。
【００２３】
このカバー３５はセンサ部３２の保護やベアリングセンサ２３の外輪３１ｂの共回り防止のほか、モータ軸２７のスラスト方向への移動を規制する機能を有している。
さらに、この実施形態ではカバー部３５ａにモータ軸２７の検出側軸部２７ｂに対応する貫通孔３５ｆを設けたが、その理由はモータ１２が車輪駆動用のモータであり、検出側軸部２７ｂにブレーキ等を接続することを意図しているためである。
従って、モータ１２をフォークリフトの荷役装置等の駆動用モータとして使用する場合には、この貫通孔３５ｆを設けなくともよい。
また、左右の車輪に個々に車輪駆動用モータとしてモータ１２を設ける場合、図３に示されるように、カバー３５の側壁３５ｂに右車輪用の溝３５ｄと左車輪用の溝３５ｅを予め設けておけば、１種類のカバー３５を用意するだけで済む。
【００２４】
次に、検出側エンドブラケット１９の内側面について説明する。
図１、図２及び図４に示されるように、検出側エンドブラケット１９の内側面には、ベアリングセンサ３０を嵌合する凹部２０の形成のために、内側へ向けて突出した凸部２３が備えられ、この凸部２３の周縁にはさらに内側へ向けて延設された環状のリブ２４が形成されている。
このリブ２４はロータ１５に対向するように設けられており、図３に示されるように、検出側エンドブラケット１９に設けられた通気孔３７を通じて冷却用空気をモータ１２の外からモータ１２内へ取り込むために設けられたものである。このことにより、モータ１２の駆動時において冷却用空気がモータ１２内部に送り込まれ、モータ１２内部の冷却によりモータ１２の過熱を防止することができるものとなっている。
【００２５】
この実施形態に係るモータの回転数検出機構１０によれば、ベアリングセンサ３０が検出側エンドブラケット１９の外側面に設けられた凹部２０に嵌合され、センサ部３２は外向きの状態となる。
そして、係止部としてのカバー３５の溝３５ｄと、被係止部としてのベアリングセンサ３０の囲繞体３４とから構成される共回り防止手段が外輪３１ｂの共回りを防止する。
従って、検出側エンドブラケット１９のモータ１２への取り付け時においては、図４のように検出側エンドブラケット１４をモータ１２に装着し、装着された検出側エンドブラケット１９にベアリングセンサ３０を取り付けるだけで済む。その際、共回り防止手段としてのカバーの溝３５ｄ及び導線３３を囲繞する囲繞体３４は、検出側エンドブラケット１９の外側から視認できるから、両者３５ｄ、３４の位置合わせは極めて容易となり、その作業時間が短縮化される。
【００２６】
また、ベアリングセンサ３０のセンサ部３２が外向きであることから、導線３３とステータ１４との干渉を考慮する必要がない。
従って、検出側エンドブラケット１９の肉厚を厚くしたり、検出側エンドブラケット１９の外側面を隆起させたりする必要がない。
その結果、ベアリングセンサ３０をロータ１５に対して従来よりも接近させることができ、モータ軸２７の長さを短くすることができ、モータ２０の軸方向のコンパクト化やモータ１２の軽量化を図ることができる。
さらに、共回り防止手段は、カバー３５の溝３５ｄ及び導線３３を囲繞する囲繞体３４から構成されているので比較的簡単な構造で済む。
その上、検出側エンドブラケット１９の外側面とモータ１２内のロータ１５との距離が短くなるから、モータ１２内へ冷却用空気を取り込み易くなり、モータ１２に対する冷却能力を向上させることができる。
【００２７】
さらに言うと、検出側エンドブラケット１９に取り付けたカバー３５によりセンサ部３２を覆うため、センサ部３２をカバー３５により保護することができるほか、モータ軸２７のスラスト方向への移動をカバー３５により規制することができる。
また、センサ部３２から引き出された導線３３は、検出側エンドブラケット１９の外側に存在するため、ステータ１４から発生する磁界の影響を受けにくくなり、回転数の正常な検出を図ることができるほか、導線３３を所望の方向へ導くことができる等、導線３３の取り扱いが容易となる。
さらに、検出側エンドブラケット１９の内側のリブ２４に溝を設ける必要がないため、検出側エンドブラケット１９の加工時間が短縮化される。
【００２８】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。
この実施形態は、共回り防止手段の係止部を検出側エンドブラケット１９に設けた例である。
従って、この実施形態では、説明の便宜上、先に説明した第１の実施形態で用いた符号を一部共通して用い、共通する構成についてはその説明を省略し、第１の実施形態の説明を援用する。
図５に示されるように、検出側エンドブラケット１９に略環状の突条体４１が設けられており、この突条体４１に溝４２が設けられている。
そして、ベアリングセンサ３０の囲繞体３４がこの突条体４１の溝４２に嵌め込まれるものとなっている。
従って、この場合では突条体４１の溝４２が共回り防止手段の係止部であり、被係止部である囲繞体３４は突条体４１の溝４２により規制されるから、ベアリングセンサ３０の外輪３１ｂの共回りを防止することができる。
なお、この実施形態では先の実施形態と同様にカバー４３が３本のボルト３６により検出側エンドブラケット１９に取り付けられるが、この実施形態のカバー４３は板状のカバーとなる。
【００２９】
この実施形態によれば、ベアリングセンサ３０が検出側エンドブラケット１９の外側面に設けられた凹部２０に嵌合され、センサ部３２は外向きの状態となる。
そして、係止部としての検出側エンドブラケット１９の突条体４１の溝４２と、被係止部としてのベアリングセンサ３０の囲繞体３４とから構成される共回り防止手段が外輪３１ｂの共回りを防止する。
従って、検出側エンドブラケット１９のモータ１２への取り付け時においては、検出側エンドブラケット１９をモータ１２に取り付け、取り付けられた検出側エンドブラケット１９にベアリングセンサ３０を装着するだけで済む。
その際、共回り防止手段としての突条体４１の溝４２及び導線３３を囲繞する囲繞体３４は、検出側エンドブラケット１９の外側から視認できるから、両者４２、２７の位置合わせは極めて容易となり、その作業時間が短縮化される。
さらに、検出側エンドブラケット１９の突条体４１の溝４２とセンサベアリング２３の囲繞体３４により外輪３１ｂの共回り防止手段が構成されるから、カバー４３を取り付ける前に囲繞体３４の位置が定まり、作業時間がより短縮化される。
その他、この実施形態の回転数検出機構は、第１の実施形態の回転数検出機構と同様の効果を奏することは言うまでもない。
【００３０】
なお、本発明は、上記した第１及び第２の実施形態に限定されるものではなく発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能であり、例えば、次のように変更してもよい。
第１及び第２の実施形態では、回転数検出機構は検出側エンドブラケット１９に設ける場合について説明したが、回転数検出機構を出力側エンドブラケット１６に設けることを妨げるものではない。
この場合、検出側エンドブラケット１９に回転検出機構を設ける必要がないから検出側エンドブラケット１９の内側面に凹部を設け、ベアリング１８を凹部に嵌合させればよい。
また、モータ１２は３相誘導式の電動モータとしたが、３相誘導式の電動モータに限定する趣旨ではなく、同期電動モータや直流電動モータ等の電動モータ全般に適用可能であることは言うまでもない。
また、上記の実施形態では、共回り防止手段を構成する係止部をカバー３５に設けた溝３５ｄあるいは検出側エンドブラケット１９の突条体４１に設けた溝４２としたが、ベアリングセンサ２３の外輪３１ｂの共回りを防止する係止部であればその構成は特に制限されない。
例えば、検出側エンドブラケット１９に一対の突起を設け、この突起間に囲繞体を配置することにより共回り防止手段としての係止部を実現することができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、エンドブラケットのモータへの取り付けを簡便化するとともにモータをコンパクト化し、ベアリングセンサによるモータの回転数の検出を確実とするほか、モータに対する冷却能力を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に係るモータの回転数検出機構を示す断面図。
【図２】第１の実施形態に係るモータの回転数検出機構の要部を示す断面図。
【図３】第１の実施形態に係るカバーの取付構造を示す要部斜視図。
【図４】第１の実施形態に係るモータの回転数検出機構の組立前の状態を示す説明図。
【図５】第２の実施形態に係るカバーの取付構造を示す要部斜視図。
【図６】従来のモータの回転数検出機構を示す断面図。
【図７】従来のモータの回転数検出機構の要部を示す断面図。
【符号の説明】
１０    回転数検出機構
１２    モータ
１９    検出側エンドブラケット
２０    凹部
２７    モータ軸
２８    ベアリングセンサ
３４    囲繞体
３５    カバー
３５ｄ  溝
４１    突条体
４２    溝
【図１】
2004166355.tif 000003
【図２】
2004166355.tif 000004
【図３】
2004166355.tif 000005
【図４】
2004166355.tif 000006
【図５】
2004166355.tif 000007
【図６】
2004166355.tif 000008
【図７】
2004166355.tif 000009