(57)【要約】【課題】  整流子とブラシとの間で過大火花な発生した後の異臭発生、発煙、発火を低減し、信頼性を向上させた整流子電動機を提供すること。【解決手段】  ステータと、アマチュアと、アマチュアに接続される整流子と、整流子に給電するブラシと、ブラシを挿入するブラシスリーブと、ブラシスリーブを保持するホルダと、ブラシ先端部の整流終端側に発生する過大火花の発生を検出する検出素子とを備え、検出素子が過大火花を検出したときに当該電動機を停止させるように構成する。検出素子としては、例えば温度ヒューズを用いる。また、ブラシスリーブの整流終端側の側面に沿うように基板を設け、この基板のブラシスリーブ側に温度ヒューズを取り付け、ブラシ先端部の整流終端側近傍のブラシスリーブの温度を検出するようにする。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータと、アマチュアと、アマチュアに接続される整流子と、整流子に給電するブラシと、ブラシを挿入するブラシスリーブと、ブラシスリーブを保持するホルダと、ブラシ先端部の整流終端側近傍のブラシスリーブの温度を検出する検出素子と、ブラシスリーブの整流終端側の側面に沿うように配設された基板とを有し、
前記基板は、スリーブ側表面に検出素子を取り付け、その反対側面に検出素子の回路パターンが配置され、
前記検出素子が、ブラシ先端部の整流終端側近傍のブラシスリーブの温度上昇を検出することにより、ブラシ先端部の整流終端側に過大火花が発生したことを検出したときに、当該電動機が停止するように構成されてなることを特徴とする整流子電動機。
【請求項２】
前記検出素子は、温度ヒューズからなることを特徴とする請求項1記載の整流子電動機。
【請求項３】
前記検出素子は、アキシャルリード線タイプの温度ヒューズであって、基板の検出素子取付面側において、温度ヒューズの両側から直線状に突出するリード線部に対し絶縁シートが貼付されてなることを特徴とする請求項1記載の整流子電動機。
【請求項４】
前記検出素子は、サーミスタからなることを特徴とする請求項1記載の整流子電動機。
【請求項５】
前記検出素子は、ブラシのリード線間に接続された溶融物質からなることを特徴とする請求項1記載の整流子電動機。
【請求項６】
前記基板は、前記ブラシスリーブの整流終端側の側面に沿うようにホルダに固定されてなることを特徴とする請求項1記載の整流子電動機。
【請求項７】
前記基板は、アマチュアの回転軸と直交する方向に形成されるブラシスリーブの側面に沿うように配置され、前記検出素子は、基板のブラシスリーブ側表面における整流終端側に取り付けられてなることを特徴とする請求項1記載の整流子電動機。
【請求項８】
前記ブラシスリーブと基板との接触部に、ブラシスリーブと基板との相対位置関係を固定するための基板固定手段が形成されてなることを特徴とする請求項1〜７の何れか1項に記載の整流子電動機。
【請求項９】
前記基板固定手段は、ブラシスリーブに形成された突部と、この突部を嵌入可能に基板に形成された貫通孔とからなることを特徴とする請求項８記載の整流子電動機。
【請求項１０】
前記基板固定手段は、ブラシスリーブに形成された突部と、この突部を貫通可能に基板に形成された貫通孔とからなり、この突部を基板の貫通孔に貫通せしめて貫通した先端部を折り曲げて基板を所定位置に固定するように構成されてなることを特徴とする請求項８記載の整流子電動機。
【請求項１１】
前記基板とホルダとの接合部に、基板を位置決めする基板位置決め手段が形成されてなることを特徴とする請求項６記載の整流子電動機。
【請求項１２】
前記基板位置決め手段は、基板又はホルダの何れか一方に形成された突部と、基板又はホルダの何れか一方に形成された凹部との嵌合により構成されてなることを特徴とする請求項１１記載の整流子電動機。
【請求項１３】
前記ブラシスリーブは、筒状であって、アマチュアの回転軸方向の中央の面を対象面として対象的形状とされ、かつ、この対象面で筒状容器から張り出したフランジ部同士を重ね合わせるように接合した形状とされ、さらに、このブラシスリーブは、製作に際しては、接合前の半割部の形状をなす長尺物が形成され、次いで，この長尺物を整流子側端部となる長さ位置でフランジ部を残して切断され、この切断位置でフランジ部をブラシスリーブの長さ方向に折り曲げて形成されていることを特徴とする請求項１〜１２の何れか1項に記載の整流子電動機。
【請求項１４】
ステータと、アマチュアと、アマチュアに接続される整流子と、整流子に給電するブラシと、ブラシを挿入するブラシスリーブと、ブラシスリーブを保持するホルダと、ブラシ先端部の整流終端側近傍のブラシスリーブの温度を検出する検出素子とを有し、
前記ブラシスリーブは、整流子側先端部からさらに先の方に突出する突出片を有し、
前記検出素子は、ホルダからブラシ先端部の整流終端側近傍に突出するように、ホルダに取り付けられるとともに前記突出片を折り曲げることによりカバーされ、さらに、前記検出素子が前記突出片の温度上昇を検出することにより、ブラシ先端部の整流終端側に過大火花の発生を検出したときに、当該電動機が停止するように構成されてなることを特徴とする整流子電動機。
【請求項１５】
前記ブラシスリーブは、筒状であって、アマチュアの回転軸方向の中央の面を対象面として対象的形状とされ、かつ、この対象面で筒状容器から張り出したフランジ部同士を重ね合わせるように接合した形状とされ、さらに、このブラシスリーブは、製作に際しては、接合前の半割部の形状をなす長尺物が形成され、次いで，この長尺物を整流子側端部となる長さ位置でフランジ部を残し、かつ、一方側の切断部に突出片を形成するとともに他方側に突出片を切り欠くことにより生ずる切欠きを形成するように切断され、この切断位置でフランジ部をブラシスリーブの長さ方向に折り曲げて形成されていることを特徴とする請求項１４記載の整流子電動機。
【請求項１６】
ステータと、アマチュアと、アマチュアに接続される整流子と、整流子に給電するブラシと、ブラシを挿入するブラシスリーブと、ブラシスリーブを保持するホルダと、ブラシ先端部の整流終端側近傍のブラシスリーブの温度を検出する検出素子とを有し、
さらに、この検出素子は、ブラシ先端部の整流終端側近傍のホルダとブラシスリーブとの接触部において、検出素子の長手方向がブラシスリーブの長手方向に向けられ、かつ、当該検出素子の側面がホルダのブラシスリーブ側表面から僅かに突出するように、ホルダのブラシスリーブ側表面部に形成された凹部内に嵌入されてなり、
当該検出素子が、ブラシ先端部の整流終端側近傍のブラシスリーブの温度上昇を検出することにより、ブラシ先端部の整流終端側に過大火花が発生したことを検出したときに、当該電動機が停止するように構成されてなることを特徴とする整流子電動機。
【請求項１７】
ステータと、アマチュアと、アマチュアに接続される整流子と、整流子に給電するブラシと、ブラシを挿入するブラシスリーブと、ブラシスリーブを保持するホルダと、ブラシ先端部の整流終端側近傍のブラシスリーブの温度を検出する検出素子とを有し、
さらに、この検出素子は、ブラシ先端部の整流終端側近傍のホルダとブラシスリーブとの接触部に配置された温度ヒューズと、この温度ヒューズのリード線部の一部が前記ブラシの整流終端側近傍に配置されてなる集熱部とから構成されてなり、
当該検出素子が、ブラシ先端部の整流終端側近傍のブラシスリーブの温度上昇を検出することにより、ブラシ先端部の整流終端側に過大火花が発生したことを検出したときに、当該電動機が停止するようにことを特徴とする整流子電動機。
【請求項１８】
前記集熱部は、非直線状に形成されてなることを特徴とする請求項１７記載の整流子電動機。
【請求項１９】
前記温度ヒューズのリード線部を、温度ヒューズ部を切り抜いた絶縁シートにより覆うように形成したことを特徴とする請求項１７記載の整流子電動機。
【請求項２０】
ステータと、アマチュアと、アマチュアに接続される整流子と、整流子に給電するブラシと、ブラシを挿入するブラシスリーブと、ブラシスリーブを保持するホルダと、ブラシ先端部の整流終端側近傍の温度を検出する検出素子とを有し、
前記検出素子は、ブラシ先端部の整流終端側近傍に位置するホルダから突出されているリード線に接続された溶融物質からなり、
当該検出素子が、ブラシ先端部の整流終端側近傍の温度上昇を検出することにより、ブラシ先端部の整流終端側に過大火花が発生したことを検出したときに、当該電動機が停止することを特徴とする整流子電動機。
【請求項２１】
ステータと、アマチュアと、ステータ及びアマチュアを収納したブラケットと、アマチュアに接続される整流子と、整流子に給電するブラシと、ブラケット内にブラシを挿入して取り付けるためのブラシスリーブと、ブラシスリーブをブラケットに固定するためのホルダと、ブラシ先端部の整流終端側近傍の温度を検出する検出素子と、ブラシスリーブの整流終端側の側面に沿うように整流子側からホルダを貫通して外部に突出するように配置された基板とを有し、
前記基板は、反スリーブ側面に検出素子の回路パターンが配置されるとともに、この回路パターンのホルダの外側に端子部が形成され、
さらに、前記検出素子は、基板のスリーブ側面にアマチュアの回転軸と軸方向が平行となるように取り付けられたアキシャルリード線タイプの温度ヒューズからなり、ブラシ先端部の整流終端側に過大火花が発生したときに当該電動機を停止するように作動することを特徴とする整流子電動機。
【請求項２２】
前記ブラシスリーブは、ホルダの外部に位置する整流終端側の側面に突起を有し、前記基板はこの突起を嵌入させる貫通孔を有することを特徴とする請求項２１記載の整流子電動機。
【請求項２３】
前記ホルダは、基板を貫通させた組立状態の外部側において、基板を貫通させる貫通孔の反スリーブ側壁面の延長上の壁面と基板との間に隙間が形成されるように構成されていることを特徴とする請求項２２記載の整流子電動機。
【請求項２４】
前記基板は、温度ヒューズのリード線部に絶縁材として難燃性のシリコン接着剤が塗布されていることを特徴とする請求項２１〜２３の何れか１項に記載の整流子電動機。
【請求項２５】
前記基板は、温度ヒューズ取付部分の回転軸方向の寸法がホルダ貫通部及びその外側における同方向の寸法に比し大きく形成されていることを特徴とする請求項２１〜２４の何れか１項に記載の整流子電動機。
【請求項２６】
前記温度ヒューズは、制御回路における電源回路に直列に接続されてなることを特徴とする請求項２、３、１７〜１９、及び２１〜２５の何れか１項に記載の整流子電動機。
【請求項２７】
前記溶融物質からなる検出素子は、制御回路における電源回路に直列に接続されてなることを特徴とする請求項５又は２０記載の整流子電動機。
【請求項２８】
前記温度ヒューズは、制御回路におけるモータ温度検出回路に直列に接続されてなることを特徴とする請求項２、３、１７〜１９、及び２１〜２５の何れか１項に記載の整流子電動機。
【請求項２９】
前記溶融物質からなる検出素子は、制御回路におけるモータ温度検出回路に直列に接続されてなることを特徴とする請求項５又は２０記載の整流子電動機。
【請求項３０】
前記温度ヒューズは、制御回路のモータ温度検出回路において、サーミスタと抵抗で構成する分圧回路のサーミスタ側に接続されてなることを特徴とする請求項２、３、１７〜１９、及び２１〜２５の何れか１項に記載の整流子電動機。
【請求項３１】
前記溶融物質からなる検出素子は、制御回路のモータ温度検出回路において、サーミスタと抵抗で構成する分圧回路のサーミスタ側に接続されてなることを特徴とする請求項５又は２０記載の整流子電動機。
【請求項３２】
前記温度ヒューズは、制御回路のモータ温度検出回路において、サーミスタと抵抗で構成する分圧回路の抵抗側に接続されてなることを特徴とする請求項２、３、１７〜１９、及び２１〜２５の何れか１項に記載の整流子電動機。
【請求項３３】
前記溶融物質からなる検出素子は、サーミスタと抵抗で構成する分圧回路の抵抗側に接続されてなることを特徴とする請求項５又は２０記載の整流子電動機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば電気掃除機に用いられる整流子電動機、すなわち、ブラケット内に収納固定されたステータと、アマチュア、アマチュアに接続された整流子、整流子を介してアマチュアに給電するブラシ（通常、カーボンブラシ）、ブラシを挿入するブラシスリーブ、ブラシスリーブを固定するブラシホルダ（この明細書では単にホルダという）等を備えた整流子電動機に関する。
【背景技術】
【０００２】
整流子電動機では、アマチュアのコイル端末が、周部が互いに絶縁状態に並設された複数の整流子片からなる整流子に接続されている。そして、アマチュアは、ばねにより弾性的に整流子に対し押し付けられているブラシを介し通電されるように構成されている。なお、整流子は、アマチュアの巻線に接続される整流子片と絶縁片とが交互に組み合わされて円筒状に形成されたものである。したがって、この整流子電動機では、整流の際に整流子における整流子片間においてブラシを流れる電流が切られるので、その都度ブラシの整流終端側で火花が発生する。また、この火花は、通常の運転ではそれほど大きくないが、次のような場合には過大に大きくなることがある。
【０００３】
例えば、整流子電動機が電気掃除機に用いられる場合において、フィルタの目詰まりにより整流子電動機の前面に取り付けられている送風機から整流子電動機の周囲を流通する冷却風量が低下した場合、整流子の温度が上昇する。整流子の温度が２００度ぐらいになると、整流子の真円度が損なわれ、ブラシと整流子との接触が断続的となり、ブラシの整流終端側で発生する火花が大きくなる。
また、送風機にごみが付着すると、送風機が振動し、整流子の真円度が損なわれ、ブラシと整流子との接触が断続的となり、ブラシの整流終端側で発生する火花が大きくなる。
また、その他、アマチュアの巻線コイルの断線、アマチュアの巻線コイルのレアショート、整流子の不良等の電気的故障が原因となってブラシの整流終端側で発生する火花が大きくなることもある。
【０００４】
このような現象により火花が大きくなると、電動機の過熱、ブラシ及び整流子からの発煙、異臭発生、発火等を引き起こす問題があった。
【０００５】
このような問題に対し、従来は、例えば特許文献１や特許文献２に記載のものがあった。
前者は、サーモスタットや温度ヒューズやサーミスタ等を電動機の外郭（ブラケット、フレーム等）に取り付け、温度を検知して、電動機の保護を図るものであった。
また、後者は、ブラシスリーブとアマチュアに流れる電流経路に形成されている端子金具との間に、低融点金属からなる半田、熱溶融性の合成樹脂等の導電体を接続したものであった。
【特許文献１】特開平８−２３７９２５号公報
【特許文献２】特許第３１８１１８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１記載の装置のように、サーモスタットや温度ヒューズやサーミスタ等を電動機の外郭に取り付ける方法では、異常過熱による電動機温度の上昇を検出することはできるが、過大火花発生に起因するブラシ部からの温度上昇を検出する場合には温度上昇するまで時間がかかり、異常発生、発煙、発火が起こるまでに動作しない問題があった。なお、このような問題を解決するために、設定値を下げるということも考えられるが、その場合には、異常上昇でないのに整流子電動機を停止させるというような誤動作の原因を招く虞があった。
【０００７】
また、特許文献２記載の装置では、機械的強度の弱い半田等の低融点の導電体を使用するため、実使用での振動で外れる問題があった。また、半田等の低融点の導電体の量や取り付け方により、動作温度にバラツキが生じるという問題があった。また、微細品であるブラシスリーブや電気回路を形成する端子金具を組み立て又は取り付けた後に、低融点の導電体を両者の間に取り付ける必要があるため、組立作業性が悪く、信頼性を得ることが困難であり、高価となっていた。また、半田を使用する場合は、半田融断時の半田の飛散による有害物質排出の問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、従来技術におけるこのような問題点を解決するためになされたものであって、整流子とブラシとの間で過大火花が発生した後の異臭発生、発煙、発火を低減し、信頼性を向上させた整流子電動機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】
【０００９】
上記目的を達成する第１の課題解決手段に係る発明は、ステータと、アマチュアと、アマチュアに接続される整流子と、整流子に給電するブラシと、ブラシを挿入するブラシスリーブと、ブラシスリーブを保持するホルダと、ブラシ先端部の整流終端側近傍のブラシスリーブの温度を検出する検出素子と、ブラシスリーブの整流終端側の側面に沿うように配設された基板とを有し、前記基板は、スリーブ側表面に検出素子を取り付け、その反対側面に検出素子の回路パターンが配置され、前記検出素子が、ブラシ先端部の整流終端側近傍のブラシスリーブの温度上昇を検出することにより、ブラシ先端部の整流終端側に過大火花が発生したことを検出したときに、当該電動機が停止するように構成されてなることを特徴とする。
【００１０】
このように構成すると、ブラシ先端部の整流終端側に過大火花が発生した場合に、検出素子がブラシスリーブのうちの最も温度が高くなる付近の温度を検出するので、過大火花の発生を素早く検出して、整流子電動機を停止させることにより、異臭発生、発煙、発火を低減し、信頼性を向上させることができる。
【００１１】
また、この発明において、前記検出素子を温度ヒューズや、サーミスタや、ブラシのリード線間に接続された溶融物質からなるものとすることができる。
このようにすれば、検出素子として、量産品である温度ヒューズや、サーミスタや、ブラシのリード線間に接続された溶融物質を用いることができるので、溶融導電体をブラシスリーブと端子板を組み立てるときにその両部品間に形成した従来のものに比し、簡単にかつ安定的に設置することができ、この結果、部品や取り付け方による動作のバラツキを小さくすることができ、信頼性が向上する。なお、温度ヒューズとしてアキシャルリード線タイプの温度ヒューズを用いるときは、温度ヒューズの両側から直線状に突出するリード線部に絶縁シートを貼付することにより、簡単にブラシスリーブに対し絶縁することができる。
【００１２】
また、上記発明において、基板をブラシスリーブの整流終端側の側面に沿うようにホルダに固定することもできる。
このようにすると、検出素子でブラシスリーブの整流終端側の側面の温度を検出するように、検出素子を基板のブラシスリーブ側に配置することができ、検出素子へのリード線部を基板の反ブラシスリーブ側に配置することができる。したがって、ブラシスリーブとホルダ間の導電部の露出が減少するので、絶縁が容易になる。
【００１３】
また、上記発明において、基板をアマチュアの回転軸と直交する方向に形成されるブラシスリーブの側面に沿うように配置し、前記検出素子を基板のブラシスリーブ側表面における整流終端側に取り付けることもできる。
このようにすると、検出素子でブラシスリーブの整流終端側の側面の温度を検出するように、検出素子を基板のブラシスリーブ側に配置することができ、検出素子へのリード線部を基板の反ブラシスリーブ側に配置することができる。したがって、ブラシスリーブとホルダ間の導電部の露出が減少するので、絶縁が容易になる。また、この場合は前述の場合と異なり、検出素子が基板とブラシスリーブとの間に挟まれる形態となっていないので、検出素子を取り付けていないブラシスリーブの表面部と基板との間に無駄な空間が生まれない。したがって、その分整流子電動機を小型化することができる。
【００１４】
また、上記基板の位置を固定して、検出素子の作動のばらつきを無くすようにすることができる。このために、ブラシスリーブと基板との接触部に、ブラシスリーブと基板との相対位置関係を固定するための基板固定手段を形成してもよい。また、この固定手段を簡単な構成とするために、ブラシスリーブに形成された突部と、この突部を嵌入可能に基板に形成された貫通孔とから構成してもよい。同様に、ブラシスリーブに形成された突部と、この突部を貫通可能に基板に形成された貫通孔とを設け、この突部を基板の貫通孔に貫通せしめて貫通した先端部を折り曲げて基板を所定位置に固定するように構成してもよい。
【００１５】
また、基板をホルダに対して位置決めすることにより、ブラシスリーブに対する基板の位置決めをし、検出素子の作動のばらつきを無くすようにしてもよい。すなわち、基板とホルダとの接合部に、基板を位置決めする基板位置決め手段を形成してもよい。また、この基板位置決め手段の構成を簡素化するために、基板又はホルダの何れか一方に形成された突部と、基板又はホルダの何れか一方に形成された凹部との嵌合により構成してもよい。
【００１６】
また、上記発明において、ブラシスリーブを、筒状であって、両端アマチュアの回転軸方向の中央の面を対象面として対象的形状とするとともに、この対象面で筒状容器から張り出したフランジ部同士を重ね合わせるように接合した形状とし、接合前の半割部の形状をなす長尺物を形成し、整流子側端部となる長さ位置でフランジ部を残して切断し、この切断位置でフランジ部をブラシスリーブの長さ方向に折り曲げることにより形成するようにしてもよい。
このように構成すると、一枚ものの板材から筒状のブラシスリーブを容易に製作することができる。また、板取を効率よく行うことができる。
【００１７】
また、上記目的を達成する第２の課題解決手段に係る発明は、ステータと、アマチュアと、アマチュアに接続される整流子と、整流子に給電するブラシと、ブラシを挿入するブラシスリーブと、ブラシスリーブを保持するホルダと、ブラシ先端部の整流終端側近傍のブラシスリーブの温度を検出する検出素子とを有し、前記ブラシスリーブは、整流子側先端部からさらに先の方に突出する突出片を有し、前記検出素子は、ホルダからブラシ先端部の整流終端側近傍に突出するように、ホルダに取り付けられるとともに前記突出片を折り曲げることによりカバーされ、さらに、前記検出素子が前記突出片の温度上昇を検出することにより、ブラシ先端部の整流終端側に過大火花の発生を検出したときに、当該電動機が停止するように構成されてなることを特徴とする。
【００１８】
このようにすれば、検出素子がホルダからブラシ先端部の整流終端側近傍に突出するように取り付けられているので、ブラシ先端部の整流終端側に過大火花が発生した場合に、これを素早く検出して整流子電動機を停止させることができ、異臭発生、発煙、発火を低減し、信頼性を向上させることができる。また、前記検出素子は、ホルダに取付部を形成する変更を行うことにより取り付けられるので、部品点数を増加する必要がなく、安価に取り付けられる。また、検出素子は、ブラシスリーブの突出片でカバーされるので、発生火花が直接当たることがなく、検出素子の劣化が防止される。また、突出片が検出素子の表面以上の表面積で、発生火花からの発生熱を集めるので、火花の発生を素早く検出することができる。
【００１９】
また、この発明において、前記ブラシスリーブを、筒状であって、アマチュアの回転軸方向の中央の面を対象面として対象的形状とするとともに、この対象面で筒状容器から張り出したフランジ部同士を重ね合わせるように接合した形状とし、接合前の半割部の形状をなす長尺物を形成し、整流終端側の端部位置でフランジ部を残し、さらに、一方側の切断部に突出片を形成するとともに他方側に突出片を切り欠くことにより生ずる切欠きを形成するように切断し、この位置でフランジ部をブラシスリーブの長さ方向に折り曲げることにより形成するようにしてもよい。
このように構成すれば、一枚ものの板材から筒状のブラシスリーブを容易に製作することができる。また、板取りを効率よく行うことができる。また、前述の突出片もブラシスリーブと一体に形成されるので、板取の効率が向上する。また、検出素子を取り付けない側の部分には切欠が形成されるので、過大火花の熱が検出素子部分に集約させることができる。このため、検出素子による検出がより一層敏感となる。
【００２０】
また、上記目的を達成する第３の課題解決手段に係る発明は、ステータと、アマチュアと、アマチュアに接続される整流子と、整流子に給電するブラシと、ブラシを挿入するブラシスリーブと、ブラシスリーブを保持するホルダと、ブラシ先端部の整流終端側近傍のブラシスリーブの温度を検出する検出素子とを有し、さらに、この検出素子は、ブラシ先端部の整流終端側近傍のホルダとブラシスリーブとの接触部において、検出素子の長手方向がブラシスリーブの長手方向に向けられ、かつ、当該検出素子の側面がホルダのブラシスリーブ側表面から僅かに突出するように、ホルダのブラシスリーブ側表面部に形成された凹部内に嵌入されてなり、当該検出素子が、ブラシ先端部の整流終端側近傍のブラシスリーブの温度上昇を検出することにより、ブラシ先端部の整流終端側に過大火花が発生したことを検出したときに、当該電動機が停止するように構成されてなることを特徴とする。
【００２１】
このように構成すれば、検出素子が、ブラシ先端部の整流終端側のホルダとブラシスリーブとの接触面において、ホルダとブラシスリーブとに挟まれるように取り付けられているので、ブラシスリーブの温度を確実に検出でき、ブラシ先端部の整流終端側に過大火花が発生した場合にこれを素早く検出して整流子電動機を停止させることができ、異臭発生、発煙、発火を低減し、信頼性を向上させることができる。また、ホルダのブラシスリーブ側表面部に検出素子の取付部を形成する変更を行うことにより、検出素子を取り付けることができるので、部品点数を増加する必要がなく、検出素子取付費用が安価になる。また、検出素子は、ブラシスリーブとホルダとの間に挟み込まれ押さえ付けられるため、整流子電動機の起動時や運転時の振動等により位置ずれなどの起こることがなく、温度検出にバラツキが生じるようなことがない。また、このように振動による位置ずれが生じないので、リード線部の断線をも防止することができる。
【００２２】
また、上記目的を達成する第４の課題解決手段に係る発明は、ステータと、アマチュアと、アマチュアに接続される整流子と、整流子に給電するブラシと、ブラシを挿入するブラシスリーブと、ブラシスリーブを保持するホルダと、ブラシ先端部の整流終端側近傍のブラシスリーブの温度を検出する検出素子とを有し、さらに、この検出素子は、ブラシ先端部の整流終端側近傍のホルダとブラシスリーブとの接触部に配置された温度ヒューズと、この温度ヒューズのリード線部の一部が前記ブラシの整流終端側近傍に配置されてなる集熱部とから構成されてなり、当該検出素子が、ブラシ先端部の整流終端側近傍のブラシスリーブの温度上昇を検出することにより、ブラシ先端部の整流終端側に過大火花が発生したことを検出したときに、当該電動機が停止するようにことを特徴とする。
【００２３】
このようにすれば、温度ヒューズは、ブラシスリーブを介して伝熱される熱とリード線部の一部により形成された集熱部を介して伝熱される熱とを感知するので、温度ヒューズ自身は火花に直接触れなくても、素早く火花の発生を検出することができる。これにより過大火花発生時に、整流子電動機を素早く停止させることができ、異臭発生、発煙、発火を低減し、信頼性を向上させることができる。
【００２４】
また、この場合において、前記集熱部を非直線状に形成すると、例えば、円弧形、Ｖ字形、Ｗ字形、ジグザグ状など適宜の非直線形状にすると、集熱部における集熱面積を大きくすることができ、より敏感に温度ヒューズを作動させることができる。
【００２５】
また、この場合において、前記温度ヒューズのリード線部を、温度ヒューズ部を切り抜いた絶縁シートにより覆うようにしてもよい。
このようにすれば、温度ヒューズをホルダに装着した状態で絶縁シートを上から貼り付け、ブラシスリーブをその後に装着することにより、容易に温度ヒューズとブラシスリーブ間の絶縁を行うことができる。また、絶縁シートの温度ヒューズ部を切り抜いているので、ブラシスリーブ熱と温度ヒューズ間の熱伝導性を良好にし、温度ヒューズの感度を良好に保持することができる。
【００２６】
また、上記目的を達成する第５の課題解決手段に係る発明は、ステータと、アマチュアと、アマチュアに接続される整流子と、整流子に給電するブラシと、ブラシを挿入するブラシスリーブと、ブラシスリーブを保持するホルダと、ブラシ先端部の整流終端側近傍の温度を検出する検出素子とを有し、前記検出素子は、ブラシ先端部の整流終端側近傍に位置するホルダから突出されているリード線に接続された溶融物質からなり、当該検出素子が、ブラシ先端部の整流終端側近傍の温度上昇を検出することにより、ブラシ先端部の整流終端側に過大火花が発生したことを検出したときに、当該電動機が停止することを特徴とする。
【００２７】
このように構成すれば、検出素子が、ブラシ先端部の整流終端側に位置するホルダから突出されて形成されているリード線に接続された温度で溶融する溶融物質からなるので、過大火花が発生した場合にこれを素早く検出して整流子電動機を停止させることができ、異臭発生、発煙、発火を低減し、信頼性を向上させることができる。また、半田等の温度により溶融する物質で接続された検出素子を作製し、これをブラシ部に取り付けるようにすることにより、簡単に取り付けることができる。また、このような検出素子は、汎用の温度ヒューズ等のように量産が容易であり、バラツキなく作動させることができる。
【００２８】
また、上記目的を達成する第６の課題解決手段に係る発明は、ステータと、アマチュアと、ステータ及びアマチュアを収納したブラケットと、アマチュアに接続される整流子と、整流子に給電するブラシと、ブラケット内にブラシを挿入して取り付けるためのブラシスリーブと、ブラシスリーブをブラケットに固定するためのホルダと、ブラシ先端部の整流終端側近傍の温度を検出する検出素子と、ブラシスリーブの整流終端側の側面に沿うように整流子側からホルダを貫通して外部に延設するように配置された基板とを有し、前記基板は、反スリーブ側面に検出素子の回路パターンが配置されるとともに、この回路パターンのホルダの外側に端子部が形成され、さらに、前記検出素子は、基板のスリーブ側面にアマチュアの回転軸と軸方向が平行となるように取り付けられたアキシャルリード線タイプの温度ヒューズからなり、ブラシ先端部の整流終端側に過大火花が発生したときに作動して当該電動機を停止するように作動することを特徴とする。
【００２９】
このように構成すれば、ブラシ先端部の整流終端側に発生する火花に最も近い位置に温度ヒューズが配置されるので、温度ヒューズはブラシ先端部の整流終端側に発生する火花に最も近い位置に取り付けられていることになる。このため、温度ヒューズ全体で火花からの温度を検出することができ、過大火花発生時に瞬時に温度ヒューズを動作させることができ、火花発生後の異臭発生、発煙発火を大幅に低減することができる。また、温度ヒューズは量産品であるアキシャルリード線タイプを使用しているので、安価で特性も安定している。さらに、リード線部も硬度があるため、半田等に比べ簡単に安定して設置することができ、部品取付による動作バラツキが小さく信頼性が高い。また、アキシャルリード線タイプの温度ヒューズは外表面部がセラミックとエポキシで構成されるため、難燃性があり、火花の晒される使用環境に適し、円筒形であるため火花の感知する面積が増え、感度がよくなる。また、基板に素子を取り付け、基板をホルダに挿入したブラシアッセンブリをブラケットに挿入するという簡単な方法で組み立てができるので、組み立て時のバラツキを低減することができ、感度が良くなる。
【００３０】
また、この場合において、前記ブラシスリーブは、ホルダの外部に位置する整流終端側の側面に突起を有し、前記基板はこの突起を嵌入させる貫通孔を有するものとしてもよい。
このようにすると、基板の取り付けのための部品を増やす必要がなく、コストを低減することができる。
【００３１】
また、この場合において、前記ホルダは、基板を貫通させた組立状態の外部側において、基板を貫通させる貫通孔の反スリーブ側壁面の延長上の壁面と基板との間に隙間が形成されるように構成されているものとしてもよい。
このようにすると、基板をホルダに挿入するときに前記隙間を利用して基板を半スリーブ側に撓ませることができるので、ブラシスリーブの突起を基板の貫通孔に簡単に嵌合させることができ、嵌合された後には基板の撓みが戻るため係り止めを実現することができる。したがって、部品を増やすことなくより簡単に基板の取り付け固定が可能となり、より一層コストを軽減することができる。
【００３２】
また、この場合において、前記基板は、温度ヒューズのリード線部に難燃性のシリコン接着剤が塗布されているものとしてもよい。
このようにすると、絶縁材として接着剤を塗布するという簡単な方法で、充電部との絶縁を確実に行うことができ、素子の振動に対する強度も向上させることができる。
【００３３】
また、この場合において、前記基板は、温度ヒューズ取付部分の回転軸方向の寸法がホルダ貫通部やその外側における同方向の寸法に比し大きく形成されているものとすることができる。
このようにすると、ブラケット及びホルダの貫通孔を小さくすることができるため、ブラシアッセンブリの大型化、モータの大型化を回避することができる。
【００３４】
また、上記第第１、４及び６の課題解決手段に係る発明の整流子電動機において、温度ヒューズを制御回路における電源回路に直列に接続するようにしてもよい。
このようにすれば、過大火花発生時に制御回路を停止するように構成されていない機種に対し、制御回路における電源回路のリード線部に温度ヒューズを入れるだけで、容易に過大火花発生時に制御回路を停止する機種に変更することができる。
【００３５】
また、上記第１又は５の課題解決手段に係る発明の整流子電動機において、前記溶融物質からなる検出素子を制御回路における電源回路に直列に接続してもよい。
このようにすれば、過大火花発生時に制御回路を停止するように構成されていない機種に対し、制御回路における電源回路のリード線部に溶融物質からなる検出素子を入れるだけで、容易に過大火花発生時に制御回路を停止する機種に変更することができる。
【００３６】
また、上記第第１、４及び６の課題解決手段に係る発明の整流子電動機において、温度ヒューズを制御回路におけるモータ温度検出回路に直列に、具体的には、サーミスタと抵抗で構成する分圧回路のサーミスタ側又は抵抗側に接続するようにしてもよい。
このようにすれば、過大火花発生時に制御回路を停止するように構成されていない機種に対し、制御回路におけるモータ温度検出回路に温度ヒューズを入れるだけで、容易に過大火花発生時に制御回路を停止することのできる機種に変更することができる。
【００３７】
また、上記第１又は第５の課題解決手段に係る発明の整流子電動機において、溶融物質からなる検出素子を制御回路におけるモータ温度検出回路に直列に、具体的には、サーミスタと抵抗で構成する分圧回路のサーミスタ側又は抵抗側に接続するようにしてもよい。
このようにすれば、過大火花発生時に制御回路を停止するように構成されていない機種に対し、制御回路におけるモータ温度検出回路に溶融物質からなる検出素子を入れるだけで、容易に過大火花発生時に制御回路を停止することのできる機種に変更することができる。
【発明の効果】
【００３８】
第1の課題解決手段に係る整流子電動機によれば、ブラシ先端部の整流終端側に過大火花が発生した場合に、検出素子がブラシスリーブのうちの最も温度が高くなる付近の温度を検出するので、過大火花の発生を素早く検出して、整流子電動機を停止させることにより、異臭発生、発煙、発火を低減し、信頼性を向上させることができる。
【００３９】
また、第２の課題解決手段に係る整流子電動機によれば、検出素子がホルダからブラシ先端部の整流終端側近傍に突出するように取り付けられているので、ブラシ先端部の整流終端側に過大火花が発生した場合に、これを素早く検出して整流子電動機を停止させることができ、異臭発生、発煙、発火を低減し、信頼性を向上させることができる。また、前記検出素子は、ホルダに取付部を形成する変更を行うことにより取り付けられるので、部品点数を増加する必要がなく、安価に取り付けられる。また、検出素子は、ブラシスリーブの突出片でカバーされるので、発生火花が直接当たることがなく、検出素子の劣化が防止される。また、突出片が検出素子の表面積以上の表面積で、発生火花からの発生熱を集めるので、火花の発生を素早く検出することができる。
【００４０】
また、第３の課題解決手段に係る整流子電動機によれば、検出素子が、ブラシ先端部の整流終端側のホルダとブラシスリーブとの接触面において、ホルダとブラシスリーブとに挟まれるように取り付けられているので、ブラシスリーブの温度を確実に検出でき、ブラシ先端部の整流終端側に過大火花が発生した場合にこれを素早く検出して整流子電動機を停止させることができ、異臭発生、発煙、発火を低減し、信頼性を向上させることができる。また、ホルダのブラシスリーブ側表面部に検出素子の取付部を形成する変更を行うことにより、検出素子を取り付けることができるので、部品点数を増加する必要がなく、検出素子取付費用が安価になる。また、検出素子は、ブラシスリーブとホルダとの間に挟み込まれ押さえ付けられるため、整流子電動機の起動時や運転時の振動等により位置ずれなどの起こることがなく、温度検出にバラツキが生じるようなことがない。また、このように振動による位置ずれが生じないので、リード線部の断線をも防止することができる。
【００４１】
また、第４の課題解決手段に係る整流子電動機によれば、温度ヒューズは、ブラシスリーブを介して伝熱される熱と、リード線部の一部により形成された集熱部を介して伝熱される熱とを感知することができる。したがって、過大火花発生時に、整流子電動機を素早く停止させることができ、異臭発生、発煙、発火を低減し、信頼性を向上させることができる。
【００４２】
また、第５の課題解決手段に係る整流子電動機によれば、検出素子が、ブラシ先端部の整流終端側に位置するホルダから突出されて形成されているリード線部に接続された温度で溶融する溶融物質からなるので、過大火花が発生した場合にこれを素早く検出して整流子電動機を停止させることができ、異臭発生、発煙、発火を低減し、信頼性を向上させることができる。また、半田等の温度により溶融する物質で接続されたリード線部を作製し、これをブラシ部に取り付けるようにすることにより、簡単に取り付けることができる。また、このような検出素子は、汎用の温度ヒューズ等のように量産が容易であり、バラツキなく作動させることができる。
【００４３】
また、第６の課題解決手段に係る整流子電動機によれば、ブラシ先端部の整流終端側に火花に最も近い位置に温度ヒューズを配置されるので、温度ヒューズ全体で火花からの温度を検出することができ、過大火花発生時に瞬時に温度ヒューズを動作させることができ、火花発生後の異臭発生、発煙発火を大幅に低減することができる。また、温度ヒューズは量産品であるため、安価で特性も安定しており、さらに、リード線部も硬度があるため、半田等に比べ簡単に安定して設置することができ、部品取付による動作バラツキが小さく信頼性が高い。また、アキシャルリード線タイプの温度ヒューズを使用しているため、難燃性があり、火花のさらされる条件に適し、円筒形であるため火花の感知する面積が増え、感度がよくなる。また、基板に素子を取り付け、基板をホルダに挿入したブラシアッセンブリをブラケットに挿入するという簡単な方法で組み立てができるので、組み立て時のバラツキを低減することができ、感度が良くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
以下本発明を電動送風機に適用した各実施例について図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００４５】
先ず、実施例１に係る電動送風機について、図１〜図６に基づいて説明する。なお、図１は本発明の実施例１に係る電動送風機の基本構成説明図で、中心より上半分を垂直断面図で示す。図２は同送風機電動機のブラシアッセンブリの斜視図である。図３は同ブラシアセンブリにおけるホルダの斜視図である。図４は同ブラシアッセンブリにおけるブラシスリーブと基板を組合せた状態の斜視図である。図５は基板及びブラシスリーブを図４のように組み合せる直前の状態図である。図６は同ブラシアッセンブリにおける基板単体の斜視図である。
【００４６】
実施例１に係る電動送風機は、図１〜図４に示すように、整流子電動機１と送風機２から構成されている。
整流子電動機１は、一端（図では左端）側を開口した底付き略円筒状のブラケット３内に、ステータ４、アマチュア５が収納されている。ブラケット３の一端開口にはネジ６にて固定されるエンドブラケット７が設けられている。アマチュア５は、アマチュアコイルと、回転軸８と、回転軸８に嵌合した整流子９とを備えている。整流子９は、複数の整流子片が互いに絶縁状態に並設されたもので、この整流子片を介してアマチュアコイルに給電されている。アマチュア５の回転軸８の両端は、ブラケット３底面及びエンドブラケット７の各中央部にそれぞれ圧入固定されたボールベアリング８ａにより回転自在に支持されている。また、ブラケット３の後部側面には、ステータ４やアマチュア５を冷却した冷却空気の排出口１０が形成されるとともに、一対のブラシアッセンブリ３０を取り付けるための一対の貫通孔１１が設けられている。
【００４７】
一方、送風機２は、遠心ファン２１とディフューザ２２とが金属性ファンカバー２３で覆われて形成されている。
遠心ファン２１は、渦巻状の複数枚のブレード２４とその前後を挟む前面シュラウド２５及び後面シュラウド２６とから構成されている。前面シュラウド２５は、その中央部に空気を吸い込む吸込口２７が形成されている。また、前面シュラウド２５と後面シュラウド２６との間隔は、吸込口２７から外周部に向かって漸次狭くなるように形成されている。遠心ファン２１は、このような構成を有することにより、吸込口２７から吸い込んだ空気を圧縮して外周部の吐出口２８から放射方向に排出するように構成されている。また、このように構成された遠心ファン２１は、整流子電動機１のエンドブラケット７から突出する回転軸８に軸支され、ナット２９により固定されている。
【００４８】
ディフューザ２２は、渦巻状の静止翼２２ａを有し、静止翼２２ａで挟まれる通路を漸次拡大することにより、動圧を静圧に変換するものであって、遠心ファン２１とエンドブラケット７との間に配置されて、エンドブラケット７にネジ２２ｂにて固定されている。
【００４９】
ファンカバー２３は、遠心ファン２１及びディフューザ２２の前面及び外周面を覆うようにして整流子電動機１のエンドブラケット７の外周部に圧入されるように形成されている。そして、その中央部には、遠心ファン２１の吸込口２７に対応した吸気口２３ａが形成されている。
【００５０】
ブラシアッセンブリ３０は、図２〜図６に示されるように、ホルダ３１、ブラシスリーブ３２、ブラシ３３、基板３４、検出素子３５などから構成されている。
ホルダ３１は、電機絶縁性を有するフェノール樹脂等の熱硬化性合成樹脂製である絶縁性材料からなり、ホルダ本体３６と取付フランジ３７とを有している。また、ホルダ３１は、図３に示すように、中央部にブラシスリーブ３２を保持するための筒状部３８を備えている。この筒状部３８の１部が前述のブラケット３の貫通孔１１に挿入される。取付フランジ３７は、ブラケット３の周壁外面に重ねられるもので、図１に示すように、この取付フランジ３７を貫通するネジ３９をブラケット３に締め付けることにより、ホルダ３１がブラケット３に固定されている。
【００５１】
ブラシスリーブ３２は、真鍮や亜鉛メッキされた鋼板等の電気導体により、略長方形状の筒状に形成されている。より具体的には、このブラシスリーブ３２は、図５から分かるように、一対の平坦壁３２ａとこれら平坦壁３２ａ間を繋ぐ山形壁３２ｂとを有し、山形壁３２ｂの中央部で２分され、その接合部にはフランジ３２ｃが形成されている。なお、この山形壁３２ｂによりブラシスリーブ３２内の空気を通り抜けるようにし、ブラシ３３の温度上昇を抑制するようにしている。また、このブラシスリーブ３２は、図２に示すように、前述のホルダ３１の筒状部３８を貫通して保持されている。
【００５２】
ブラシ３３は、炭素粉末を剛性樹脂製のバインダーで結着して固めたカーボンブラシが採用されている。ブラシ３３はブラシスリーブ３２内に長手方向に移動可能に収納される。ブラシスリーブ３２の端部には、ブラシ３３を整流子９に押圧するためのコイルばね３３ａが取り付けられる。
【００５３】
基板３４は、絶縁性材料からなる板状のもので、図４に示すように、ブラシスリーブ３２の山形壁３２ｂに沿うように取り付けられる。基板３４及びブラシスリーブ３２は、図４のように組み立てられた後、図２に示すように、ホルダ３１の筒状部３８を貫通してホルダ３１で保持される。この位置に保持される山形壁３２ｂは、ブラシ３３の整流終端側に位置するブラシスリーブ３２の側面となる。そして、基板３４のブラシスリーブ３２側の表面には、図６に示されるように、ブラシ３３の整流終端側に発生する過大火花を検出するための検出素子３５として、汎用のアキシャルリード線タイプの温度ヒューズ４０が取り付けられている。
【００５４】
温度ヒューズ４０は、整流子電動機１におけるブラシ３３と整流子９との間に発生する、特に整流終端側に発生する火花が異常に過大になったときに、これを検出して回路を遮断するものである。したがって、温度ヒューズ４０は、過大火花が発生したときにブラシスリーブ３２の表面のうち最も温度が高くなる整流終端側壁面の先端部付近の温度を検出するように、温度ヒューズ４０の軸方向がブラシスリーブ３２の長手方向となるように取り付けられている。
また、温度ヒューズ４０の両端からリード線部４１が直線状に延びている。このリード線部４１とブラシスリーブ３２との絶縁手段として、図６に示すように、絶縁シート４２が貼付されている。
【００５５】
また、基板３４の反ブラシスリーブ側には、検出素子への回路パターン４３が配設されている。これにより、ブラシスリーブ側には導電部の露出が最小必要度に限定されている。この回路パターン４３は、ホルダ３１の筒状部を貫通して外に導出され、基板３４に設けられた端子箱４４内の端子４４ａから図示しない制御回路又は電源回路に接続される。
【００５６】
温度ヒューズ４０は、ブラシ３３と整流子９との間における整流終端側に発生する火花が異常に過大になったときに、これを検出して回路を遮断し、整流子電動機１の運転を停止させるものであるので、整流子電動機１の動力線に直接接続することも可能であるが、この場合は遮断電流が大きくなり、温度ヒューズ４０やリード線部４１が大きくなる。したがって、温度ヒューズ４０は、低電圧回路である整流子電動機１の制御回路に接続して、温度ヒューズ４０により駆動回路を遮断して整流子電動機１を停止させるように構成するのが好ましい。
【００５７】
温度ヒューズ４０の位置のばらつきをなくし、温度ヒューズ４０の感度のばらつきを無くすために、ブラシスリーブ３２に対する基板３４の位置を一定とする必要がある。本実施例では、基板固定手段として、ブラシスリーブ３２の整流終端側の側面に突部４５を形成し、一方基板３４にはこの突部４５を貫通させることのできる貫通孔４６を設けている。そして、ブラシスリーブ３２に対し基板３４を取り付けるときに、この突部４５を貫通孔４６に貫通させて、図４に示すように、突部４５の先端を折り曲げることにより基板３４をブラシスリーブ３２に対し所定位置に取り付けている。
【００５８】
実施例１は上記のように構成されているので、次のような効果を奏することができる。
ブラシ先端部の整流終端側に過大火花が発生した場合に、検出素子３５がブラシスリーブ３２のうちの最も温度が高くなる付近の温度を検出するので、過大火花の発生を素早く検出して、整流子電動機１を停止させることができる。また、このように構成することにより、異臭発生、発煙、発火を低減し、信頼性を向上させることができる。
【００５９】
また、この実施例１では、検出素子３５として、量産品である温度ヒューズ４０を用いており、従来のようにブラシアッセンブリ３０を組み立てるときに検出素子が形成されるものではないので、作動温度のばらつきが小さく品質が安定している。また、簡単にかつ安定的に設置することができ、部品や取り付け方による動作のバラツキを小さくすることができ、信頼性が向上する。
【００６０】
また、ブラシスリーブ３２側表面に検出素子３５としての温度ヒューズ４０を取り付け、その反対側の表面に温度ヒューズ４０の回路パターンを形成するとともに、この基板３４を、ブラシ先端部の整流終端側近傍にあるブラシスリーブ３２の整流終端側の側面に沿うように取り付けているので、ブラシスリーブ３２の最も温度が高くなる部分の温度を検出可能とするとともに、ブラシスリーブ３２とホルダ３１間の導電部の露出を最小限度とし、絶縁を容易に行えるようにしている。
【００６１】
また、ブラシスリーブ３２と基板３４との接触部に、ブラシスリーブ３２と基板３４との相対位置関係を固定するための基板固定手段が形成されているので、温度ヒューズ４０の取り付け位置が安定し、温度ヒューズ４０の作動のばらつきを無くすことができる。
【実施例２】
【００６２】
次に実施例２について、図７〜図１０に基づき説明する。実施例２は、基板の位置決め方法が実施例１と異なる例を示したものである。図７は本発明の実施例２に係るブラシアッセンブリの斜視図である。図８は同ブラシアッセンブリの基板取付直前状態の斜視図である。図９は同ブラシアッセンブリにおけるホルダの斜視図である。図１０は同ブラシアッセンブリのホルダを整流子側から見た斜視図である。なお、これら図面において、実施例１と同一又は相当する部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００６３】
実施例２においては、基板位置決め手段は、基板５１に設けられた切欠５２と、ホルダ５３に設けられた基板挿入用のスリット５４及び前記基板５１の切欠５２に嵌合する突部５５とからなる。このように、実施例２では、基板５１がホルダ５３に直接取り付けられる。
また、このように基板５１が位置決めされることに鑑み、実施例２の場合、実施例１と比較して次の点で相違し、その他の構成は実施例１と同一である。
すなわち、基板５１は、実施例１のものと比較して、実施例１における貫通孔４６を有さない点及び切欠５２を備えている点で相違する。ホルダ５３は、実施例１の場合のように、基板５１が筒状部５６内に挿入されないので、筒状部５６の寸法が実施例１の筒状部３８より小さく形成されている。また、筒状部５６の横にスリット５４が設けられ、このスリット５４の底部に突部５５が形成されている。また、ブラシスリーブ３２に対して基板５１が取り付けられないので、実施例１におけるブラシスリーブ３２の側面には突部４５が形成されていない。
【００６４】
したがって、実施例２は、温度ヒューズ４０の取付は実施例１と基本的に同一であって、実施例１の場合と同様に、温度ヒューズ４０がブラシスリーブ３２のうちの最も温度が高くなる付近の温度を検出するので、過大火花の発生を素早く検出して、整流子電動機１を停止させることにより、異臭発生、発煙、発火を低減し、信頼性を向上させることができる。
また、検出素子３５として、温度ヒューズ４０を用いているので動作のバラツキ少なく、信頼性がよい。
また、実施例１と同様に、基板３４のブラシスリーブ側表面に検出素子３５としての温度ヒューズ４０を取り付け、その反対側の表面に温度ヒューズ４０の回路パターン４３を形成しているので、ブラシスリーブ３２とホルダ３１間の導電部の露出が少なくなり、絶縁が容易となる。
【００６５】
また、本実施例２では、基板５１がホルダ５３に対し位置決めされているので、温度ヒューズ４０の取付位置が安定し、温度ヒューズ４０の作動のばらつきを無くすことができる。
【実施例３】
【００６６】
次に実施例３について、図１１〜図１５に基づき説明する。実施例３は、実施例１に対し、基板の取付位置及び基板の固定方法が異なる例を示したものである。図１１は本発明の実施例３に係るブラシアッセンブリの斜視図である。図１２は同ブラシアッセンブリに用いるホルダの斜視図である。図１３は同ブラシアッセンブリにおけるブラシスリーブに基板を取り付けた状態図である。図１４は同ブラシアッセンブリにおけるブラシスリーブの斜視図であって、ブラシを挿入した状態を示す。図１５は同ブラシアッセンブリにおける基板の斜視図である。なお、これら図面において、実施例１と同一又は相当する部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００６７】
実施例３においては、基板６１は、アマチュア５の回転軸８と直交する方向に形成されるブラシスリーブ３２の側面に沿うように配置され、検出素子３５としての温度ヒューズ４０を基板６１のブラシスリーブ側表面における整流終端側に取り付けられている。
また、基板固定手段は、ブラシスリーブ３２と基板６１との接触部において、ブラシスリーブ３２に形成された突部６７と、この突部６７を嵌入可能に基板６１に形成された穴部６３とから構成されている。
【００６８】
また、実施例３は、以上のように構成されることに関連して、実施例１と比較して次の点で相違し、その他の構成は実施例１と同一である。
すなわち、基板６１は、実施例１のものと比較して、実施例１における貫通孔４６に代わり長方形状の穴部６３を備えている点で相違する。ホルダ６４は、基板６１がブラシスリーブ３２におけるアマチュア５の回転軸８と直交する方向に形成される側面に沿うように配置され、かつ、温度ヒューズ４０が基板６１のブラシスリーブ側表面における整流終端側に取り付けられることに鑑み、筒状部６５の断面形状及び基板６１設置のためにスリット６６が形成されている点で相違する。また、ブラシスリーブ３２には、実施例１の突部４５に代わり、アマチュア５の回転軸８と直交する方向に形成される側面に突部６７が形成されている。
【００６９】
したがって、実施例３は、基板６１をアマチュア５の回転軸８と直交する方向に形成されるブラシスリーブ３２の側面に沿うように配置し、検出素子３５としての温度ヒューズ４０を基板６１のブラシスリーブ側表面における整流終端側に取り付けているので、実施例１の場合と同様に、温度ヒューズ４０がブラシスリーブ３２のうちの最も温度が高くなる付近の温度を検出することができる。また、このように構成されていることにより、過大火花の発生を素早く検出して、整流子電動機１を停止させ、異臭発生、発煙、発火を低減し、信頼性を向上させることができる。
また、このように基板６１及び温度ヒューズ４０を取り付けると、実施例１の場合と異なり、温度ヒューズ４０が基板６１とブラシスリーブ３２との間に挟まれる形態となっていないので、温度ヒューズ４０を取り付けていないブラシスリーブ３２の表面部と基板６１との間に無駄な空間が生まれない。したがって、その分だけ整流子電動機１を小型化することができる。
【００７０】
また、検出素子３５として、温度ヒューズ４０を用いているので動作のバラツキ少なく、信頼性がよい。
また、実施例１と同様に、基板６１のブラシスリーブ側表面に検出素子３５としての温度ヒューズ４０を取り付け、その反対側の表面に温度ヒューズ４０の回路パターン４３を形成しているので、ブラシスリーブ３２とホルダ６４間の導電部の露出が少なくなり、絶縁が容易となる。
【００７１】
また、本実施例３の場合も、実施例１の場合と同様に、基板６１がホルダ６４に対し位置決めされているので、温度ヒューズ４０の取付位置が安定し、温度ヒューズ４０の作動のばらつきを無くすことができる。
【実施例４】
【００７２】
次に、実施例４について、図１６〜図２０に基づいて説明する。実施例４は、実施例１に対し、検出素子としての温度ヒューズをホルダに直接取り付けるようにした点で相違する。図１６は本発明の実施例４に係るブラシアッセンブリの斜視図である。図１７は同ブラシアッセンブリを整流子側から見た図であって、ブラシスリーブ及びブラシを挿入していない状態図である。図１８は同ブラシアッセンブリにブラシスリーブを取り付けた状態図であって、ブラシスリーブ周りの拡大図である。図１９は同ブラシアッセンブリにおける温度ヒューズ周りの拡大斜視図である。図２０は図１７における温度ヒューズ周りの拡大図である。なお、これら図面において、実施例１と同一又は相当する部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００７３】
実施例４では、実施例１におけるような基板３４を用いないで、温度ヒューズ４０をホルダ７１の筒状部７２から突出させた突出壁７３のブラシスリーブ側表面に直接取り付けて、ブラシスリーブ３２の整流終端側の側面に確実に接触させるようにしたものである。このために、ブラシ先端部の整流終端側のホルダ７１の突出壁７３とブラシスリーブ３２との接触面において、温度ヒューズ４０の長手方向側面がブラシスリーブ３２の長手方向となり、かつ、突出壁７３のブラシスリーブ側表面から温度ヒューズ４０の側面が僅かに突出するように、突出壁７３のブラシスリーブ側表面部に温度ヒューズ４０を嵌入する凹部７４を形成し、この凹部７４に温度ヒューズ４０を嵌入させている。また、温度ヒューズ４０のリード線部４１の一部が、ホルダ７１の筒状部７２の先端部に露出するように構成されている。
【００７４】
実施例４は、以上のように構成されているものであって、実施例１と比較して次の点で相違する。
すなわち、この実施例４では、実施例１のような基板３４が用いられていない。また、ホルダ７１は、温度ヒューズ４０を取り付けるための前述の凹部７４を有するとともに、温度ヒューズ４０のリード線部４１をホルダ７１内からブラケット３の外部に導出するための孔７５（一部のみ図示）を有している。また、ホルダ７１には、温度ヒューズ４０のリード線部４１をホルダ７１の外部で回路と接続するための端子７６がホルダ７１の側部（図１６における上側）に設けられている。なお、温度ヒューズ４０のリード線部４１は前述のように一部分がホルダ７１の突出壁７３の先端部、すなわちブラシ３３の整流終端側近傍に配置され、集熱部７７として機能している。したがって、この実施例においては、検出素子３５は、温度ヒューズ４０と上記集熱部７７とにより構成されているといえる。
【００７５】
実施例４は以上のように構成されているので、次のような効果を奏することができる。
すなわち、検出素子３５を構成する温度ヒューズ４０が、ブラシ先端部の整流終端側のホルダ７１とブラシスリーブ３２との接触面において、ホルダ７１（この場合ホルダー７１の突出壁７３）とブラシスリーブ３２とに挟まれるように取り付けられているので、ブラシスリーブ３２の温度を確実に検出でき、ブラシ先端部の整流終端側に過大火花が発生した場合にこれを素早く検出して整流子電動機１を停止させることができ、異臭発生、発煙、発火を低減し、信頼性を向上させることができる。また、ホルダ７１のブラシスリーブ側表面部に温度ヒューズ４０の取付部（この場合では、突出壁７３と凹部７４）を形成する変更を行うことにより、検出素子３５としての温度ヒューズ４０を取り付けることができるので、部品点数を増加する必要がなく、温度ヒューズ取付費用が安価になる。また、温度ヒューズ４０は、ブラシスリーブ３２とホルダ７１との間に挟み込まれ押さえ付けられるため、整流子電動機１の起動時や運転時の振動等により位置ずれなどが起こることがなく、温度検出にバラツキが生じるようなことがない。また、このように振動による位置ずれが生じないので、リード線部４１の断線をも防止することができる。
【００７６】
また、実施例４では、温度ヒューズ４０は、ブラシスリーブ３２を介して伝熱される熱と、リード線部４１の一部により形成された集熱部７７を介して伝熱される熱とを感知するので、温度ヒューズ４０自身は火花に直接触れなくても、素早く火花の発生を検出することができる。これにより過大火花発生時に、整流子電動機１をより一層素早く停止させることができ、異臭発生、発煙、発火を低減し、信頼性をより一層向上させることができる。
【実施例５】
【００７７】
次に、実施例５を、図２１〜図２３に基づいて説明する。実施例５は、実施例４における集熱部の集熱効果をより一層向上させるようにしたものである。図２１は本発明の実施例５に係るブラシアッセンブリの斜視図である。図２２は同ブラシアッセンブリのブラシ側から見た図である。図２３は同ブラシアッセンブリにおける温度ヒューズアッセンブリの斜視図である。なお、これら図面において、実施例４と同一又は相当する部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００７８】
実施例５は、実施例４における集熱部７７を、非直線状のリード線で構成した集熱部８７とした点で相違する。非直線状の具体例として、図２１〜２３にはジグザグ状に形成した例が記載されているが、この形状の拘るものではなく、円弧形、Ｖ字形、Ｗ字形、など他の適宜の非直線形状にすることができる。
【００７９】
実施例５は、以上のように構成されているので、実施例４の場合に比し、集熱部８７における集熱面積を大きくすることができ、より敏感に温度ヒューズを作動させることができる。
【実施例６】
【００８０】
次に、実施例６を、図２４〜図２６に基づいて説明する。実施例６は、実施例４において、検出素子として温度ヒューズを使用せずに、検出素子としてリード線部に接続された溶融物質を利用する例に関するものである。図２４は本発明の実施例６に係るブラシアッセンブリの斜視図である。図２５は同ブラシアッセンブリにおける検出素子周りの拡大斜視図である。図２６は同ブラシアッセンブリにおける検出素子としての溶融物質アッセンブリの斜視図である。なお、これら図面において、実施例４と同一又は相当する部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００８１】
実施例６では、ブラシ先端部の整流終端側に発生する過大火花の発生を検出する検出素子３５として、半田等の温度により溶融する溶融物質９０がブラシの整流終端側にすなわち、整流子片と対向する形で回転軸８に対し略平行方向に用いられている。
【００８２】
実施例６は、このように構成するものであって、実施例４とは次の点で相違する。
すなわち、実施例６では、温度ヒューズ４０が用いられていない。したがって、ホルダ７１の筒状部７２には温度ヒューズ嵌入用の凹部７４が形成されていない。また、温度ヒューズ４０のリード線部４１により形成されていた集熱部７７に相当する位置に、温度で融解する溶融物質９０が接続された回路部が検出素子３５として形成されている。
【００８３】
実施例６は、以上のように構成されているため、半田等の温度により溶融する溶融物質９０を接続した検出素子を作製し、これをブラシ部先端の整流終端側に取り付けることにより、過大火花が発生した場合にこれを素早く検出して整流子電動機１を停止させることができ、異臭発生、発煙、発火を低減し、信頼性を向上させることができる。また、その取付は簡単であり、汎用の温度ヒューズ等のように量産が容易である。したがって、この実施例４による検出素子は、バラツキなく作動させることができる。
【実施例７】
【００８４】
次に、実施例７を、図２７〜図３０に基づいて説明する。実施例７は、実施例４において、検出素子として用いる温度ヒューズとブラシスリーブ間の絶縁を容易にしたものである。図２７は本発明の実施例７に係るブラシアッセンブリの斜視図である。図２８は同ブラシアッセンブリにおいてブラシスリーブを部分的に除去した状態のもので、ブラシスリーブ側から見た検出素子周りの斜視図である。図２９は図２７と同一のアングルの斜視図であって、絶縁シートを剥がした状態を示す図である。図３０は、図２８と略同一のアングルの斜視図であって、絶縁シートを剥がした状態を示す図である。なお、これら図面において、実施例４と同一又は相当する部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００８５】
実施例７は、実施例４における温度ヒューズ４０及び集熱部７７を構成するリード線部４１に絶縁シート９１を貼付している。絶縁シート９１は、突出壁７３の先端部を覆うように、突出壁７３の内側から外側に向けて絶縁シート９１を貼り付けている。また、この絶縁シート９１の温度ヒューズ４０が当接する位置に孔９２が設けられている。なお、その他の構成は、実施例４と同一である。
【００８６】
ホルダ７１（この場合、ホルダ７１の突出壁７３）とブラシスリーブ３２との接触部に温度ヒューズ４０を配置する場合、配置場所が狭隘であり、温度ヒューズ４０に絶縁を施すことが困難である。
この実施例７は、このような問題に鑑みなされたものであって、温度ヒューズ４０とそのリード線部４１とに絶縁シート９１を貼り付けるだけで、温度ヒューズ４０とブラシスリーブ３２との間の絶縁を容易に行うことができる。また、温度ヒューズ４０の部分には孔９２が設けられているので、温度ヒューズ４０に対する熱伝導性を良好にし、温度ヒューズ４０の感度を良好に維持している。
【実施例８】
【００８７】
次に、実施例８を、図３１〜図３４に基づいて説明する。実施例８は、実施例４と同様検出素子として用いる温度ヒューズをホルダに取り付けるものであるが、その取付位置が異なるものである。すなわち、この実施例８は、ホルダの筒状壁からブラシの整流終端側に突出して温度ヒューズを設けたものである。図３１は本発明の実施例８に係るブラシアッセンブリの斜視図である。図３２は図３１と同一のアングルの斜視図であって、温度ヒューズをカバーする突出片を折り曲げる前の状態図である。図３３は同ブラシアッセンブリを構成するブラシスリーブの単体図であって、（ａ）はブラシスリーブを長手方向側面から見た図であり、（ｂ）は同図（ａ）におけるＢ矢視図であり、（ｃ）は同図（ａ）におけるＣ矢視図である。図３４は同ブラシスリーブの製作方法の説明図であって、（ａ）は中間工程段階図であり、（ｂ）は最終工程段階図である。なお、これら図面において、実施例４と同一又は相当する部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００８８】
実施例８では、実施例４におけると同様に、ホルダ７１の筒状部７２におけるブラシの整流終端側の壁からブラシスリーブ３２の先端部分まで延びる突出壁７３を設けている。温度ヒューズ４０は、図３２に示すように、そのリード線部４１を突出壁７３からさらに突出させることにより、突出壁７３から飛び出した状態に取り付けられている。また、ブラシスリーブ３２は、図３１、図３２及び図３４に示されるように、突出片１０１を備えている。この突出片１０１は、折り曲げて温度ヒューズ４０をカバーするのに都合のよい寸法に形成されている。
【００８９】
この実施例８におけるブラシスリーブ３２は、実施例１及び４の場合と略同様の筒形形状を有しており、一対の平坦壁３２ａとこれら平坦壁３２ａ間を繋ぐ山形壁３２ｂとを有し、山形壁３２ｂの中央部で２分され、その接合部にはフランジ部３２ｃが形成されている。また、このブラシスリーブ３２は、アマチュア５の回転軸８と直行する中央の面を対象面として略対象的形状とするとともに、この対象面で筒状容器から張り出したフランジ部３２ｃを形成し、このフランジ部３２ｃ同士を重ね合わせるように接合した形状とされている。また、このブラシスリーブ３２は、１枚の板を折り曲げて製作されているものであって、一端部（反整流子側）には、ブラシスリーブ３２の一端を塞ぐ蓋部材を形成するための突出片１０３が設けられている。ブラシ３３を弾性的に整流子９側に付勢するコイルばね３３ａ（図１参照）はこの蓋部材により支持される。また、その反対側（整流子９側）には、温度ヒューズ４０を包み込むように折り曲げてカバーする突出片１０１が形成されている。
【００９０】
ブラシスリーブ３２は、１枚板から製作する中間段階においては、図３４（ａ）に示すように、半割部の形状をなす長尺物を形成し、整流終端側の端部位置Ｙでフランジ部３２ｃを残して切断し、端部同士が同一位置となるように折り曲げられる（図３４（ｂ）参照）。さらに、この折り曲げ前の切断時に、一方には突出片１０１が形成され、他方には突出片相当大きさの切欠１０２が形成されている。
【００９１】
実施の形態８は、以上のように構成されているので、発生火花が検出素子３５としての温度ヒューズ４０に直接触れることを防ぐことができ、これにより検出素子３５の劣化が防止される。また、火花は突出片１０１に直接当たるため、検出素子３５は、それ自身の面積以上の広範囲で火花からの熱を直接集めることができる。したがって、検出素子３５の温度を瞬時に上げることができ、過大火花の検出を素早く行うことができる。
また、実施の形態８では、検出素子３５のカバーを行う突出片１０１を形成しない側の半割部分には切欠１０２が形成されているので、過大火花の熱を検出素子側に集約させることができる。これにより、検出素子３５による過大火花検出の感度がより一層向上する。
また、突出片１０１の形成により、切欠１０２が自動的に形成されるため、板取を効率よく行うことができる。また、ブラシスリーブ３２が一枚板で形成されるので、安価に製作することができる。
【実施例９】
【００９２】
次に、実施例９を、図３５及び図３６に基づいて説明する。実施例９は、実施例８に代わるブラシスリーブの他の制作方法を示すものであり、実施例８におけるブラシスリーブとして使用可能なものである。図３５は本発明の実施例９に係るブラシスリーブの単体図であって、（ａ）はブラシスリーブを長手方向側面から見た図であり、２個並べて記載している、（ｂ）は同（ａ）におけるＢ矢視図である。図３６は同ブラシスリーブの製作方法の説明図であって、（ａ）は最終工程段階図の長手方向側面から見た図であり、（ｂ）は同（ａ）におけるＢ矢視図である。
【００９３】
この実施例９に係るブラシスリーブ１１１は、基本的には実施例８におけるブラシスリーブ３２に代わって使用可能なものであり、これら実施例８におけるブラシスリーブ３２と同様の長さ寸法及び略同様の断面形状を備えている。
すなわち、実施例９に係るブラシスリーブ１１１は、筒形形状を有しており、一対の平坦壁１１１ａ、これら平坦壁１１１ａ間を繋ぐ山形壁１１１ｂ、実施例８における突出片１０１と同一機能の突出片１１２を有し、一方の山形壁１１１ｂの中央部で接合されている。
【００９４】
したがって、このブラシスリーブ１１１の製作に当たっては、接合されていない山形壁１１１ｂの中央部で開いた形状の長尺ものを製作し、これを適宜のブラシスリーブ長さに合わせて切断し、図３６のように折り曲げて接合することにより製作したものである。このとき、前述の突出片１１２が一体に形成するように切断される。また、突出片１１２が切り取られることにより、その後に切欠１１３が形成されるが、この切欠は、整流子９側でなく、実施例８におけるような切欠１０２のような意味合いは持っていない。また、このブラシスリーブ１１１では、実施例８における、ブラシ３３を弾性的に整流子９側に付勢するコイルばね３３ａの支持部材としての突出片１０３は一体に形成されないので、別部材として製作して取り付ける必要がある。
【００９５】
実施例９におけるブラシスリーブ１１１は、以上のように構成されているので、板取が効率よく行われる。また、ブラシスリーブ１１１が一枚板で形成されるので、安価に製作することができる。
【実施例１０】
【００９６】
次に実施例１０を、図３７〜４６に基づき説明する。実施例１０は、実施例1のブラシアッセンブリをさらに改良したものである。図３７は実施例１０に係るブラシアッセンブリの基板側から見た斜視図であり、図３８は同ブラシアッセンブリのブラシスリーブ側から見た斜視図であり、図３９は同ブラシアッセンブリを電動機の回転軸の軸端側から見た側面図であり、図４０は基板取付途中の状態における同ブラシアッセンブリの斜視図であり、図４１は同ブラシアッセンブリにおける基板取付途中の状態における電動機の回転軸の軸端側から見た側面図であり、図４２は同ブラシアッセンブリにおけるブラシスリーブと基板との組み合わせ状態を示した斜視図であり、図４３は同ブラシアッセンブリにおけるホルダ単体のブラシスリーブ側から見た斜視図であり、図４４は同ブラシアッセンブリの基板側から見た斜視図であり、図４５は同ブラシアッセンブリにおけるブラシスリーブ単体の斜視図である。また、これら図面においては、上記実施例１及び実施例８と同一個所には同一の符号を付す。
【００９７】
この実施例１０に係るブラシアッセンブリ３０は、実施例１の場合と同様、図３７〜図３９に示されるように、ホルダ３１、ブラシスリーブ３２、ブラシ３３、基板３４、検出素子３５などから構成されている。
【００９８】
ホルダ３１は、実施例１のものと同様に、電機絶縁性を有するフェノール樹脂等の熱硬化性合成樹脂製である絶縁性材料からなり、ホルダ本体３６と取付フランジ３７とを有している。また、ホルダ３１は、図４３、図４４などに示すように、中央部にブラシスリーブ３２を保持するための筒状部１３０を備えている。筒状部１３０には、実施例８に記載のものと同一のブラシスリーブ３２を貫通させるための貫通孔１３１と、基板３４を貫通させるための貫通孔１３２とが設けられている。また、筒状部１３０には、ブラシスリーブ３２の山形壁３２ｂ中央部のフランジ部３２ｃを位置させる溝部１３３、１３４が対向して形成されている。そして、一方の溝部１３４が貫通孔１３２に連通している。
【００９９】
上記筒状部１３０は、ブラシアッセンブリ３０として組み立てられた場合に、前述のブラケット３の貫通孔１１に挿入される部分となる。筒状部１３０が貫通孔１１に挿入されることにより、取付フランジ３７がブラケット３の周壁外面に重ねられ、実施例１の図１に示すように、取付フランジ３７がネジ３９によりブラケット３に固定されている。このようにホルダ３１をブラケット３に固定することにより、ブラシアッセンブリ３０がブラケット３に固定される。
【０１００】
実施例１０におけるブラシスリーブ３２は、上述のように、実施例８に示したものと同一のものであるが、図４５に示すように、山形壁３２ｂの中央部に突起１３５が形成されている。突起１３５は、山形壁３２ｂの中央部において重ね合されるフランジ部３２ｃ間を接合するかしめ部材を兼用している。なお、このカシメ部材である突起１３５は前述の実施例８の説明では省略されていたものである。また、上記以外の点については実施例８と同一であるので、説明を省略する。
ブラシ３３は、実施例１と同一である。
【０１０１】
基板３４は、絶縁性材料からなる板状のもので図３７〜４２等に示すように、一端がホルダ３１の外部に突出するように回転軸８側からホルダ３１の貫通孔１３２に差し込まれ、ブラシスリーブ３２の山形壁３２ｂに沿うように取り付けられる。基板３４の回転軸側の部分１４１の回転軸方向の寸法Ｌ１（図３７及び図４２参照）は、ホルダ３１を貫通する部分やその外側の部分などの、回転軸側の部分１４１以外の部分１４２の回転軸方向の寸法Ｌ２（図３７及び図４２参照）に比し大きく形成され、略Ｔ字型に形成されている。
【０１０２】
回転軸側の部分１４１のブラシスリーブ３２側には、図３８〜４２に示すように回転軸８と平行となるようにアキシャルリード線タイプの温度ヒューズ４０が検出素子３５として取り付けられている。そして、この温度ヒューズ４０のリード線部４１には、絶縁材として難燃性のシリコン接着剤が塗布されている。この絶縁材は、リード線部４１と整流子９、ブラシスリーブ３２及びブラシ３３との間の絶縁を良好にすることにより、それぞれの間隔を小さくする効果をもたらせるものである。
【０１０３】
部分１４２におけるホルダ３１の外側に位置する部分には、ブラシスリーブ３２に設けられている突起１３５を嵌入させる孔１４３が設けられている。ホルダ３１は、基板３４を貫通孔１３２に貫通させた組立状態のホルダ３１の外側において、貫通孔１３２の反スリーブ側壁面の延長上の壁面と基板３４との間に隙間１３８が形成されるように構成されている。このように構成することにより、基板３４を回転軸８側からホルダ３１の貫通孔１３２に挿入する際に、基板３４が突起１３５を容易に乗り越えて外部に突出できるようにしている。
【０１０４】
基板３４の反スリーブ側面には、検出素子３５としての回路パターン１４４、１４５が形成されている。さらに、この回路パターン１４４、１４５のホルダ３１の外側に位置する端部１４６には、整流子電動機１の制御部に接続するための端子（図示せず）が取り付けられる。
【０１０５】
上記ブラシアッセンブリ３０を組み立てるには、ホルダ３１の貫通孔１３１に、ブラシ３３を組み込んだブラシスリーブ３２を挿入する。次いで、温度ヒューズ４０を取り付けた基板３４をホルダ３１の貫通孔１３２に挿入する。この際、基板３４は、図４０及び図４１に示されるように弾性的に曲げられて突起１３５を乗り越えて所定位置まで挿入される。そして、基板３４が所定位置まで挿入された状態になると、突起１３５が基板３４の貫通孔１４３に嵌入され、これにより基板３４が固定される。本実施例における基板固定手段は、上記のように突起１３５と貫通孔１４３とから構成されている。
【０１０６】
実施例１０は、以上のように構成されているので、次のような効果を奏することができる。
温度ヒューズ４０が基板３４の回転軸側の部分１４１のスリーブ３２側に取り付けられているので、温度ヒューズ４０はブラシ３３先端部の整流終端側に発生する火花に最も近い位置に取り付けられていることになる。このため、温度ヒューズ４０全体で火花からの温度を検出することができ、過大火花発生時に瞬時に温度ヒューズ４０を動作させることができ、火花発生後の異臭発生、発煙発火を大幅に低減することができる。
【０１０７】
また、温度ヒューズ４０は量産品であるアキシャルリード線タイプを使用しているので、安価で特性も安定している。さらに、リード線部４１も硬度があるため、半田等に比べ簡単に安定して設置することができ、部品取付による動作バラツキが小さく信頼性が高い。また、アキシャルリード線タイプの温度ヒューズ４０は外表面部がセラミックとエポキシで構成されるため、難燃性があり、火花に晒される使用環境に適し、円筒形であるため火花の感知する面積が増え、感度がよくなる。
【０１０８】
ホルダ３１の貫通孔１３１に、ブラシ３３を組み込んだブラシスリーブ３２を挿入し、次いで、温度ヒューズ４０を取り付けた基板３４をホルダ３１の貫通孔１３２に挿入することによりブラシアッセンブリ３０を組み立て得ることができる。さらに、このブラシアッセンブリ３０をブラケット３に挿入するという簡単な方法で、温度ヒューズ４０を最適位置に取り付けることができるので、組み立て時のバラツキを低減することができ、温度ヒューズ４０の感度が良くなる。
【０１０９】
また、この組み立てにおいて、前記ブラシスリーブ３２は、ホルダ３１の外部に位置する整流終端側の側面に突起１３５を有し、基板３４にこの突起１３５を嵌入させる貫通孔１４３を有するものとしているので、基板３４の取り付けのための部品を増やす必要がなく、コストを低減することができる。
【０１１０】
また、ホルダ３１は、基板３４を貫通させた状態のホルダ３１の外側において、貫通孔１４３の反スリーブ側壁面の延長上の壁面と基板３４との間に隙間１３８を形成するように構成されているので、基板３４をホルダ３１に挿入するときに隙間１３８を利用して基板３４を半スリーブ側に撓ませることができる。したがって、ブラシスリーブ３２の突起１３５を基板３４の貫通孔１４３に簡単に嵌合させることができ、嵌合された後に基板３４の撓みが戻るため係り止めを容易に実現することができる。この結果、部品を増やすことなくより簡単に基板３４の取り付け固定が可能となり、より一層コストを軽減することができる。
【０１１１】
また、基板３４は、温度ヒューズ４０のリード線部４１に絶縁材として難燃性のシリコン接着剤を塗布しているので、接着剤を塗布するという簡単な方法で、整流子９、ブラシスリーブ３２及びブラシ３３の充電部との絶縁を確実に行うことができ、検出素子３５としての温度ヒューズ４０の振動に対する強度をも向上させることができる。
【０１１２】
また、基板３４は、温度ヒューズ４０取付部分の回転軸方向の寸法Ｌ１がホルダ３１を貫通する部分やその外側における同方向の寸法Ｌ２に比し大きく形成されているので、ブラケット３及びホルダ３１の貫通孔を小さくすることができ、ブラシアッセンブリ３０の大型化、モータの大型化を回避することができる。
【電気回路例１】
【０１１３】
次に、実施例１〜１０に係る整流子電動機の電気回路例1について図４６に基づいて説明する。
【０１１４】
図４６に示した電気回路は、従来一般のもの同様に制御回路１２１と整流子電動機１とが交流電源１２２に対し直列に接続されている。制御回路１２１には、電源回路１２３と位相制御回路１２４とが構成されている。また、位相制御回路１２４内のダイアックにより、ホトカプラ１２５を介してトライアックＴＲＡの位相を制御して、整流子電動機１の回転数を制御している。また、この位相制御回路１２４には、整流子電動機１の内部の温度を検知するモータ温度検出回路１２６が接続されている。このモータ温度検出回路１２６は、整流子電動機１の内部に取り付けられたサーミスタＴＨが位相制御回路１２４内のダイアックに直列に接続され、サーミスタＴＨと抵抗Ｒ１とで分圧されたＡ点の電圧の上下で温度検知を行うように構成されている。例えば、整流子電動機１の内部の温度が高くなると、サーミスタＴＨの温度が上昇して、サーミスタＴＨの抵抗が小さくなり、Ａ点の電圧が基準値より高くなる。これにより異常高温状態と判断され、ホトカプラ１２５の信号を切断して整流子電動機１を停止するように構成されている。なお、抵抗Ｒ１と並列に接続されているコンデンサＣ１はノイズ吸収用のコンデンサである。
また、図４６においては、実施例１〜１０に例示されたブラシアッセンブリ３０における温度ヒューズ４０（又は温度による溶融物質９０）が制御回路１２１における電源回路１２３に直列に接続されている。
【０１１５】
したがって、この図４６の例によれば、整流子電動機１の整流子９とブラシ３３との間に過大火花が発生した場合、サーミスタＴＨの温度上昇による整流子電動機１の切断を待つまでもなく、温度ヒューズ４０（又は温度による溶融物質９０）が切れて、整流子電動機１の制御回路１２１における電源回路１２３が切断されて、整流子電動機１の運転が停止される。
【０１１６】
上記のように構成された電気回路例１によれば、整流子９とブラシ３３との間に発生する過大火花発生時にこれを素早く検出して整流子電動機を停止させる対応を施していない整流子電動機１に対し、実施例１〜１０のように組み立てられたブラシアッセンブリ３０を用い、このブラシアッセンブリ３０における温度ヒューズ４０（又は温度による溶融物質９０）を制御回路の電源回路に接続することにより、過大火花発生時の対応を施すことができる。
また、この電気回路例１では、温度ヒューズ４０（又は温度による溶融物質９０）が制御回路１２１の位相制御回路１２４に直列に接続されていないので、ノイズの影響を受け難いと利点がある。
【電気回路例２】
【０１１７】
次に、実施例１〜１０に係る整流子電動機の電気回路例２について図４７に基づいて説明する。
【０１１８】
この電気回路例２は、電気回路例１において、温度ヒューズ４０（又は温度による溶融物質９０）の接続位置を変更したものである。
すなわち、電気回路例２では、電気回路例１において、温度ヒューズ４０（又は温度による溶融物質９０）をモータ温度検出回路１２６に接続している。より具体的には、電気回路例２では、温度ヒューズ４０（又は温度による溶融物質９０）を、サーミスタＴＨと抵抗Ｒ１とで構成する分圧回路のサーミスタＴＨ側に直列に接続している。
【０１１９】
したがって、電気回路例２において、整流子９とブラシ３３の間に過大火花が発生した場合に、温度ヒューズ４０（又は温度による溶融物質９０）が切れて、Ａ点の電圧が０ボルトになる。そして、０ボルトを検知することにより、過大火花状態により温度ヒューズ４０（又は温度による溶融物質９０）が動作した（切れた）と判断される。また、制御回路１２１のホトカプラ１２５の信号を切断して整流子電動機１の運転が停止される。
【０１２０】
上記のように構成された電気回路例２によれば、整流子９とブラシ３３との間に発生する過大火花発生時にこれを素早く検出して整流子電動機を停止させる対応を施していない整流子電動機１に対し、実施例１〜１０のように組み立てられたブラシアッセンブリ３０を用い、このブラシアッセンブリ３０における温度ヒューズ４０（又は温度による溶融物質９０）を制御回路のモータ温度検出回路におけるサーミスタＴＨのリード線に接続するだけで、過大火花発生時の対応を施すことができる。
【電気回路例３】
【０１２１】
次に、実施例１〜１０に係る整流子電動機の電気回路例３について、図４８に基づいて説明する。
【０１２２】
この電気回路例３は、電気回路例２において、温度ヒューズ４０（又は温度による溶融物質９０）の接続位置を変更したものである。
すなわち、電気回路例３では、電気回路例２と同様、温度ヒューズ４０（又は温度による溶融物質９０）をモータ温度検出回路１２６に接続しているが、その位置をサーミスタＴＨと抵抗Ｒ１とで構成する分圧回路の抵抗Ｒ１側に直列に接続したものである。
【０１２３】
したがって、電気回路例３において、整流子９とブラシ３３の間に過大火花が発生した場合に、温度ヒューズ４０（又は温度による溶融物質９０）が動作して（切れて）、Ａ点の電圧が上昇する。これにより、Ａ点の電圧が基準電圧よりも高くなり過大火花状態と判断され、制御回路１２１のホトカプラ１２５の信号を切断して整流子電動機１の運転が停止される。
【０１２４】
上記のように構成された電気回路例３によれば、整流子９とブラシ３３との間に発生する過大火花発生時にこれを素早く検出して整流子電動機を停止させる対応を施していない整流子電動機１に対し、実施例１〜１０のように組み立てられたブラシアッセンブリ３０を用い、このブラシアッセンブリ３０における温度ヒューズ４０（又は温度による溶融物質９０）を制御回路１２１のモータ温度検出回路１２６における抵抗Ｒ１のリード線に接続するだけで、過大火花発生時の対応を施すことができる。
(変形例)
【０１２５】
実施例１〜５、実施例７、実施例８及び実施例１０では、検出素子３５として温度ヒューズ４０を用いているが、これをサーミスタに変更することもできる。
【産業上の利用可能性】
【０１２６】
本発明に係る整流子電動機１は、交流及び直流の両方に使用で切るユニバーサル型の整流子電動機、直流でのみ使用できる直流整流子電動機に応用することができる。また、本発明に係る整流子電動機１は、電気掃除機、電動工具などに使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】本発明の実施例１に係る電動送風機の基本構成説明図で、中心より上半分を垂直断面図で示す。
【図２】同送風機電動機のブラシアッセンブリの斜視図である。
【図３】同ブラシアセンブリにおけるホルダの斜視図である。
【図４】同ブラシアッセンブリにおけるブラシスリーブと基板を組合せた状態の斜視図である。
【図５】基板及びブラシスリーブを図４のように組み合せる直前の状態図である。
【図６】同ブラシアッセンブリにおける基板単体の斜視図である。
【図７】本発明の実施例２に係るブラシアッセンブリの斜視図である。
【図８】同ブラシアッセンブリの基板取付直前状態の斜視図である。
【図９】同ブラシアッセンブリにおけるホルダの斜視図である。
【図１０】同ブラシアッセンブリのホルダを整流子側から見た斜視図である。
【図１１】本発明の実施例３に係るブラシアッセンブリの斜視図である。
【図１２】同ブラシアッセンブリに用いるホルダの斜視図である。
【図１３】ブラシを挿入した状態のブラシスリーブの斜視図である。
【図１４】同ブラシアッセンブリにおけるブラシスリーブの斜視図であって、ブラシを挿入した状態を示す。
【図１５】同ブラシアッセンブリにおける基板の斜視図である。
【図１６】本発明の実施例４に係るブラシアッセンブリの斜視図である。
【図１７】同ブラシアッセンブリを整流子側から見た図であって、ブラシスリーブ及びブラシを挿入していない状態図である。
【図１８】同ブラシアッセンブリにブラシスリーブを取り付けた状態図であって、ブラシスリーブ周りの拡大図である。
【図１９】同ブラシアッセンブリにおける温度ヒューズ周りの拡大斜視図である。
【図２０】図１７における温度ヒューズ周りの拡大図である。
【図２１】本発明の実施例５に係るブラシアッセンブリの斜視図である。
【図２２】同ブラシアッセンブリのブラシ側から見た図である。
【図２３】同ブラシアッセンブリにおける温度ヒューズアッセンブリの斜視図である。
【図２４】本発明の実施例６に係るブラシアッセンブリの斜視図である。
【図２５】同ブラシアッセンブリにおける検出素子周りの拡大斜視図である。
【図２６】同ブラシアッセンブリにおける検出素子としての溶融物質アッセンブリの斜視図である。
【図２７】本発明の実施例７に係るブラシアッセンブリの斜視図である。
【図２８】同ブラシアッセンブリにおいてブラシスリーブを部分的に除去した状態のもので、ブラシスリーブ側から見た検出素子周りの斜視図である。
【図２９】図２７と同一のアングルの斜視図であって、絶縁シートを剥がした状態を示す図である。
【図３０】図２８と略同一のアングルの斜視図であって、絶縁シートを剥がした状態を示す図である。
【図３１】本発明の実施例８に係るブラシアッセンブリの斜視図である。
【図３２】図３１と同一のアングルの斜視図であって、温度ヒューズをカバーする突出片を折り曲げる前の状態図である。
【図３３】同ブラシアッセンブリを構成するブラシスリーブの単体図であって、（ａ）はブラシスリーブを長手方向側面から見た図であり、（ｂ）は同図（ａ）におけるＢ矢視図であり、（ｃ）は同図（ａ）におけるＣ矢視図である。
【図３４】同ブラシスリーブの製作方法の説明図であって、（ａ）は中間工程段階図であり、（ｂ）は最終工程段階図である。
【図３５】本発明の実施例９に係るブラシスリーブの単体図であって、（ａ）はブラシスリーブを長手方向側面から見た図であり、かつ、２個並べたものであり、（ｂ）は同（ａ）におけるＢ矢視図である。
【図３６】同ブラシスリーブの製作方法の説明図であって、（ａ）は最終工程段階図の長手方向側面から見た図であり、（ｂ）は同（ａ）におけるＢ矢視図である。
【図３７】実施例１０に係るブラシアッセンブリの基板側から見た斜視図である。
【図３８】同ブラシアッセンブリのブラシスリーブ側から見た斜視図である。
【図３９】同ブラシアッセンブリを電動機の回転軸の軸端側から見た側面図である。
【図４０】基板を取付途中の状態における同ブラシアッセンブリの斜視図である。
【図４１】同ブラシアッセンブリにおける基板の取付途中の状態における電動機の回転軸の軸端側から見た側面図である。
【図４２】同ブラシアッセンブリにおけるブラシスリーブと基板との組み合わせ状態を示した斜視図である。
【図４３】同ブラシアッセンブリにおけるホルダ単体のブラシスリーブ側から見た斜視図である。
【図４４】同ブラシアッセンブリの基板側から見た斜視図である。
【図４５】同ブラシアッセンブリにおけるブラシスリーブ単体の斜視図である。
【図４６】本発明に係る整流子電動機の電気回路の一例である。
【図４７】本発明に係る整流子電動機の電気回路の他の例である。
【図４８】本発明に係る整流子電動機の電気回路の更なる他の例である。
【符号の説明】
【０１２８】
１  整流子電動機
３  ブラケット
４  ステータ
５  アマチュア
８  回転軸
９  整流子
３０  ブラシアッセンブリ
３１  ホルダ
３２  ブラシスリーブ
３２ａ  平坦壁
３２ｂ  山形壁
３２ｃ  フランジ部
３３  ブラシ
３４  基板
３５  検出素子
３６  ホルダ本体
３７  取付フランジ
３８  筒状部
４０  温度ヒューズ
４１  リード線部
４２  絶縁シート
４３  回路パターン
４５  突部
４６  貫通孔
５１  基板
５２  切欠
５３  ホルダ
５４  スリット
５５  突部
５６  筒状部
６１  基板
６２  突部
６３  穴部
６４  ホルダ
６５  筒状部
６６  スリット
６７  突部
７１  ホルダ
７２  筒状部
７３  突出壁
７４  凹部
７５  孔
７６  端子
７７  集熱部
８７  集熱部
９０  溶融物質
９１  絶縁シート
９２  孔
１０１  突出片
１０２  切欠
１０３  突出片
１１１  ブラシスリーブ
１１１ｂ  山形壁
１１１ａ  平坦壁
１１２  突出片
１１３  切欠
１２１  制御回路
１２２  交流電源
１２３  電源回路
１２４  位相制御回路
１２５  ホトカプラ
１２６  モータ温度検出回路
１３０  筒状部
１３１  貫通孔
１３２  貫通孔
１３３  溝部
１３４  溝部
１３５  突起
１３７  壁
１３８  隙間
１４１  部分
１４２  部分
１４３  貫通孔
１４４  回路パターン
１４６  端部
Ｒ１  抵抗
ＴＨ  サーミスタ
ＴＲＡ  トライアック
Ｌ１  寸法
Ｌ２  寸法
【図１】
2005102462.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2005102462.tif 000007
【図６】
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【図７】
2005102462.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
2005102462.tif 000032
【図３１】
2005102462.tif 000033
【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
2005102462.tif 000036
【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
2005102462.tif 000040
【図３９】
2005102462.tif 000041
【図４０】
2005102462.tif 000042
【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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