JP3320395B2 - 電気機器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ブラシが異常スパ
ークにより過熱されることがないようにした回転電機用
ブラシ装置を備えた電気掃除機等の電気機器に関する。

【０００２】

【従来の技術】電気掃除機などが備える整流子電動機を
運転すると、その整流子とブラシとの間にはスパークが
不可避的に発生するものであるが、この定常スパークを
原因として電動機が焼損に至ることはない。

【０００３】しかし、例えばアーマチュアコイルが一本
でも断線したり、整流子が偏心を起こしてブラシが整流
子片に適正に接触しなかったり、ブラシの欠損や異常摩
耗に基づきブラシがチャタリングを起こしたりする等に
より、回転中に電流が急激に流れなくなる状態が生じた
場合には、整流子とブラシとの間に異常なスパークが発
生する。そして、この異常スパークが整流子の周囲を回
るようになると、ブラシが焼損するおそれがある。

【０００４】そこで、異常スパークの熱によるブラシ寿
命の異常な低下を防止するために、ブラシホルダの温度
を温度センサで検出し、その検出信号を信号処理回路で
処理することにより、温度センサの検出温度が高くなっ
た時に電動機の回転を停止させる技術は、特開平５−１
９３１４７号公報で知られている。

【０００５】この他にも、ブラシの温度過昇に伴う摩耗
の防止や電動機の焼損等を防止するために、温度センサ
を用いてブラシまたはブラシホルダ等の温度を検出し
て、それに基づき電動機の回転を停止させる前記公報と
同様な技術が、特開平６−１４５０１号公報、特開平２
−２６２５３号公報、特公昭６１−４８３５９号公報、
および特開昭５１−１２９６０１号公報等で知られてい
る。

【０００６】また、冷房運転時のブラシの摩耗を防止す
るため、或いは温度過昇に伴うブラシの摩耗を防止する
ために、形状記憶合金からなる熱応動素子を用いて、こ
の素子の動作で当該事態に至ったときに、ブラシと整流
子とを非接触状態にする技術が、特開平５−３００７０
５号公報、および特開平２−１７７２８２号公報等で知
られている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】これら各種の技術は電
動機の保護対策として有効である。

【０００８】しかし、温度センサを用いて電動機を保護
する前記各種の技術では、この温度センサの他に信号処
理回路を必要とする。この回路は多数の回路部品を組み
合わせて構成されるために、保護装置全体としての部品
点数が多く、コスト高であるという問題がある。その
上、前記回路部品の数に応じて信号処理回路の動作信頼
性が低下することに加えて、温度センサ自体のばらつき
があるので、高品質なものを提供しにくいという問題も
ある。さらに、温度センサはガラスやセラミックス等の
絶縁層を有していて、かなりの熱容量があるので、異常
スパークの発生による急激なブラシの温度上昇に素早く
追従して電動機を保護する上では不利であるという問題
もある。

【０００９】また、温度センサに代えて形状記憶合金を
用いる技術では、形状記憶合金自体がかなり高価な材料
であることから、コスト高であるという問題がある。ま
た、温度センサに代えてバイメタルを用いる技術では、
かなりの熱容量があるとともに温度変化に対する動作が
緩慢であるので、異常スパークの発生による急激なブラ
シの温度上昇に素早く追従して電動機を保護する上では
不利であって、保護動作の信頼性に劣るという問題もあ
る。

【００１０】したがって、本発明が解決しようとする課
題は、整流子とブラシとの間で発生する異常スパークを
原因とするブラシの異常な温度過昇に対して高い信頼性
をもって保護できる安価な回転電機用ブラシ装置を備え
た電気機器を得ることにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、請求項１の発明に係る電気機器は、ホルダ絶縁に固
定された筒状ブラシホルダ内に、電機子の整流子に弾性
的に押し付けられるブラシを設けた回転電機用ブラシ装
置を有する回転電機を備えた電気機器において、前記電
機子に流れる電流経路に電気的に接続して設けられる保
護スイッチ手段を備え、このスイッチ手段が、前記整流
子の近傍に配置される整流子側端部に第１溶断体接続部
を有した端子金具と、前記整流子の近傍において前記第
１溶断体接続部に接近しかつ非接触に配置される第２溶
断体接続部を有した電気導体と、前記両溶断体接続部間
に設けられてこれらを所定温度以下で電気的に接続する
とともに、この接続を所定温度以上で溶断して断つ感熱
溶断体とからなり、前記保護スイッチ手段の前記両溶断
体接続部が垂直もしくは斜めとなる姿勢に前記回転電機
を配置したものである。

【００１２】この請求項１の発明において、ブラシ装置
の保護スイッチ手段の端子金具と電気導体とはスイッチ
接片として機能する。そして、所定温度以下では、保護
スイッチ手段の感熱溶断体が溶けることがないので、保
護スイッチ手段は言わばスイッチを閉じたと等価の状態
を保持する。この状態では、互いに電気的につながった
保護スイッチ手段およびブラシを介して電機子に流れる
電流経路に整流子を電気的に接続する。また、保護スイ
ッチ手段は、異常スパークにより加熱されて所定温度以
上になると、感熱溶断体が溶けるから、その溶融により
スイッチ接片としての端子金具と電気導体との間の電気
的接続を断って、言わばスイッチを開いた状態となる。
それにより、ブラシ装置において電流を断って、このブ
ラシ装置を備える回転電機の運転を停止させる。

【００１３】そして、この回転電機を保護スイッチ手段
の前記両溶断体接続部が垂直もしくは斜めとなる姿勢で
使用するから、感熱溶断体が溶けて保護動作をなす際
に、溶けた感熱溶断体の流下を第１、第２の溶断体接続
部が妨げることがなく、この溶けた感熱溶断体を容易に
第１、第２の溶断体接続部間から下方に排出させること
ができる。

【００１４】また、同様の課題を解決するために、請求
項２の発明に係る電気機器は、ホルダ絶縁に固定された
筒状ブラシホルダ内に、電機子の整流子に弾性的に押し
付けられるブラシを設けた回転電機用ブラシ装置を有す
る回転電機を備える電気機器において、前記電機子に流
れる電流経路に電気的に接続して設けられる保護スイッ
チ手段を備え、このスイッチ手段が、前記整流子の近傍
に配置される整流子側端部に第１溶断体接続部を有した
端子金具と、前記整流子の近傍において前記第１溶断体
接続部に接近しかつ非接触に配置される第２溶断体接続
部を有した電気導体と、前記両溶断体接続部間に設けら
れてこれらを所定温度以下で電気的に接続するととも
に、この接続を所定温度以上で溶断して断つ感熱溶断体
とからなり、前記保護スイッチ手段の前記両溶断体接続
部が水平となる姿勢に前記回転電機を配置するととも
に、この配置により下側に位置される前記端子金具また
は前記電気導体の前記感熱溶断体側の面の少なくとも前
記溶断体接続部回りをめっき層で被覆したものである。

【００１５】この請求項２の発明において、ブラシ装置
の保護スイッチ手段の端子金具と電気導体とはスイッチ
接片として機能する。そして、所定温度以下では、保護
スイッチ手段の感熱溶断体が溶けることがないので、保
護スイッチ手段は言わばスイッチを閉じたと等価の状態
を保持する。この状態では、互いに電気的につながった
保護スイッチ手段およびブラシを介して電機子に流れる
電流経路に整流子を電気的に接続する。また、保護スイ
ッチ手段は、異常スパークにより加熱されて所定温度以
上になると、感熱溶断体が溶けるから、その溶融により
スイッチ接片としての端子金具と電気導体との間の電気
的接続を断って、言わばスイッチを開いた状態となる。
それにより、ブラシ装置において電流を断って、このブ
ラシ装置を備える回転電機の運転を停止させる。

【００１６】そして、端子金具または電機導体に設けた
めっき層は、それを設けた部分の錆付きを防止するとと
もに、感熱溶断体との濡れ性がよい。そのため、回転電
機を保護スイッチ手段の前記両溶断体接続部が水平とな
る姿勢で使用することに伴い、感熱溶断体が溶けて保護
動作をなす際に、溶けた感熱溶断体の流下を第１、第２
の溶断体接続部のいずれかが妨げるにも拘らず、この溶
けた感熱溶断体を容易に流動させて第１、第２の溶断体
接続部間から排出させることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図１６を参照して本
発明の第１の実施の形態を説明する。図１は回転電機を
備える電機機器の一例としての電気掃除機の構成を一部
断面して示す側面図であって、同図中１は下ケース１ａ
と上ケース１ｂとを連結してなる掃除機本体で、その下
ケース１ａの前部上側には枢軸部２を中心に回動して掃
除機本体１の前部に形成された集塵室３の上面開口を開
閉する蓋体４が取付けられている。

【００１８】掃除機本体１には旋回可能な前部車輪５と
大径な後部車輪６とが取付けられていて、これらの転動
を介して掃除機本体１は移動できる。掃除機本体１は、
その前端部に設けた吸込み口（図示しない）に差し込み
接続された図示しない吸塵ホースを介して引き回され
る。

【００１９】図１中７は集塵室３の後端を仕切る吸込み
格子で、この前面にはフィルタ８が支持されている。こ
の格子７は前記吸込み口に接続される集塵袋９をその後
側からフィルタ８を介して支持する。また、図１中１０
は排気孔である。

【００２０】掃除機本体１内には吸込み格子７と排気孔
１０との間に位置して電動送風機１１が収容されてい
る。電動送風機１１は、ファン部１２と、一方向回転の
交流整流子電動機１３とからなる。ファン部１２は、整
流子電動機１３により回転される図示しない遠心ファン
と、これを覆うファンカバーと、遠心ファンから吐き出
された風にディフューザ作用を与えながら整流子電動機
１３内に導く整流板とを備えてなる。

【００２１】この電動送風機１１は、掃除機本体１が有
した送風機支え壁１４、１５に第１ゴムパッキン１６を
介して防振的に支持されるとともに、同じく掃除機本体
１が有した他の送風機支え壁１７に第２ゴムパッキン１
８を介して防振的に支持されることにより、掃除機本体
１にその軸線を水平にして内蔵されている。なお、電動
送風機１１の配置は、水平に限るものではなく、例えば
ポット形電機掃除機の場合には軸線を垂直にして電動送
風機１１が掃除機本体に内蔵される。リング状をなす第
１ゴムパッキン１６はファンカバーの周部に嵌合して配
設され、キャップ状をなす第２ゴムパッキン１８は整流
子電動機１３の後端部に被嵌して配設されている。電動
送風機１１は、集塵室３内の空気を吸込んで、その整流
子電動機１３から外部に排気する。

【００２２】掃除機本体１内には整流子電動機１３の周
囲を一回り囲む筒状の消音体１９が収納されている。こ
の消音体１９は発泡ウレタン等のような通気性を有する
合成樹脂で形成されており、可燃性である。電動送風機
１１から流出する風は、消音体１９を通って掃除機本体
１の後部を流動し前記排気孔１０から掃除機本体１外に
排出される。

【００２３】図２により整流子電動機１３の構成を説明
する。図２中２１は底付きの略円筒形状のフレームで、
その底壁に突設されて第２ゴムパッキン１８が被嵌する
軸受ハウジング部２１ａには軸受２２が内蔵されてい
る。フレーム２１の開口縁２１ｂには前記ファンカバー
が嵌合して取付けられているとともに、フレーム端板２
３が取付けられている。この端板２３はフレーム２１の
開口を径方向に横断する帯板状であって、その両側縁と
開口縁２１ｂとの間に吸込み開口を夫々形成している。
フレーム端板２３の中央部に形成された軸受ハウジング
部２３ａには軸受２４が内蔵されている。

【００２４】軸受２２、２４に渡って電機子２５の回転
軸２６が支持され、この軸２６の軸受２４を貫通した端
部には図示しない前記遠心ファンが取付けられる。電機
子２５は、回転軸２６と、この軸２６に嵌合して固定さ
れたアーマチュアコア２７と、このコア２７に巻き付け
たアーマチュアコイル２８と、回転軸２６に嵌合した固
定された整流子２９とを備えてなり、アーマチュアコイ
ル２８の端末部は、夫々整流子２９の周部に互いに絶縁
状態に並設された複数の整流子片２９ａに接続されてい
る。

【００２５】フレーム２１の底部側の周部等には複数
（図２に１個のみ図示）の排出口３８が設けられてい
る。この排出口３８と開口縁２１ｂとの間に位置して、
フレーム２１には固定子３１が内蔵されている。この固
定子３１は、平面から見た外形形状が略四角であって、
その四隅をフレーム２１の内周面に圧入して設けられ、
フレーム２１の内周面とこれに対向する固定子３１の側
面との間には夫々通気間隙３２（図２に１個のみ図示）
が形成されている。

【００２６】フレーム２１の底部側に位置される固定子
３１の端部には、電気絶縁をなす合成樹脂製の巻線ホル
ダ３３が取付けられ、このホルダ３３に一体に成形され
た一対の図示しない端子台には接続端子３４が取付けら
れている。接続端子３４には固定子コイル３１ａの端末
部が電気的に接続されているとともに、この接続端子３
４はフレーム２１の内周面に接近するように延びる平板
状の端子板部分を有している。

【００２７】フレーム２１の周壁にはこれをラジアル方
向に貫通して一対のブラシ装置４１が取付けられてい
る。これらブラシ装置４１は、図４を除く図３〜図７に
示されるようにホルダ絶縁４２と、ブラシホルダ４３
と、ブラシ４４と、ピッグテール４５と、コイル状のば
ね４６と、保護スイッチ手段４７とを備えている。

【００２８】詳しくは、ホルダ絶縁４２は例えば融点が
210℃の電気絶縁性を有するガラス入りナイロン等の合
成樹脂で成形されている。このホルダ絶縁４２は、フレ
ーム２１の周壁を貫通するホルダ絶縁本体４２ａと取付
けフランジ４２ｂとを有している。取付けフランジ４２
ｂはフレーム２１の周壁外面に重なるものであって、こ
れを貫通して前記周壁に螺合されるねじ４８を締め付け
ることにより、ホルダ絶縁４２がフレーム２１に取外し
可能に固定されている。

【００２９】図３および図４等に示されるようにホルダ
絶縁本体４２ａには、互いに平行な端子取付け孔４９と
ホルダ取付け孔４２ｅとが夫々貫通して設けられてい
る。図１０〜図１２に示されるようにホルダ取付け孔４
２ｅの内面には、その軸方向に沿う複数のリブ４２ｄが
互いに平行に突設されており、これらリブ４２ｄにより
ホルダ取付け孔４２ｅの内面から浮かせてブラシホルダ
４３が支持されるようになっている。これらリブ４２ｄ
によりブラシホルダ４３のホルダ取付け孔４２ｅへの挿
通時の抵抗を少なくして、その作業を容易にしている。

【００３０】図１０〜図１２に示されるようにホルダ絶
縁本体４２ａには、その端子取付け孔４９の下面（ホル
ダ取付け孔４２ｅ側の面）と面一に連なる金具設置面４
２c1有した端子金具支え部４２ｃが一体に設けられてい
る。この支え部４２ｃは端子取付け孔４９の入り口側か
ら整流子２９側に向けて延びており、その幅方向両側に
は夫々係止溝条４２c2が形成されている。これら溝条４
２c2の下面と金具設置面４２c1とは同一平面をなしてい
る。

【００３１】後述の端子金具と対をなす電気導体として
のブラシホルダ４３は鋼板または銅板等からなり、一端
が開放されるとともに、他端が端壁４３ｅにより略閉鎖
された筒状をなしている。図５〜図９に示されるように
ブラシホルダ４３の筒状部は、相対向する一対の平坦な
壁部４３ａ、４３ｂと、これら両壁部４３ａ、４３ｂ間
を夫々つないで相対向する他の一対の壁部４３ｃ、４３
ｄとを有して筒形に形成されている。このブラシホルダ
４３はその全体をめっきされている。図４および図９に
のみめっき層４３ｈを代表して示す。このめっき層４３
ｈには、半田メッキ、錫メッキ、金メッキ、ニッケルメ
ッキ、銀メッキ等を採用し得るが、特に、半田メッキま
たは錫メッキを採用することは、安価で実施しやすい点
で優れている。

【００３２】ブラシホルダ４３の整流子２９側端部には
スリット５５が設けられている。図４、図５、図８等に
示されるようにスリット５５は、スパーク発生側の壁部
４３ａにその幅方向半分強に渡って設けられた第１スリ
ット部５５ａと、これに連なる壁部４３ｃの幅方向略半
分に渡って設けられた第２スリット部５５ｂと、この第
２スリット部５５ｂから壁部４３ａの整流子側先端に渡
って設けられた第３スリット部５５ｃとで形成されてい
る。相連続する第１〜第３のスリット５５ａは、これら
と壁部４３ａ、４３ｃの整流子側先端との間の先端部分
と、ブラシホルダ４３の他の部分との境界をなして設け
られ、前記先端部分からばね４６側に向かうブラシホル
ダ４３内の熱移動を妨げる熱伝導抑制手段をなしてい
る。

【００３３】ブラシホルダ４３の整流子２９側端部に
は、スリット５５により区画された前記先端部分のうち
例えば壁部４３ｃ側の前記先端側部分からなる第２溶断
体接続部５２が設けられている。この接続部５２はブラ
シホルダ４３の外面に突出されていて、その内面とブラ
シ４４との間に、熱抵抗手段としての空隙５３を設けて
いる。第２溶断体接続部５２には嵌合部としての接続孔
５２ａが設けられている。

【００３４】このブラシホルダ４３は、ホルダ絶縁４２
に対し整流子２９側から挿入されて、軸方向に移動しな
いようにホルダ絶縁４２にこれを貫通して取付けられて
いる。端壁４３ｅ側はフレーム２１の外部に配置され
る。なお、図３中４３ｆはブラシホルダ４３から切り起
こされてホルダ絶縁本体４２ａの先端に当接されるスト
ッパ、４３ｇは斜めに切り起こされてホルダ絶縁本体４
２ａに係合され、この本体４２ａを前記ストッパ４３ｆ
との間で挟むように設けられた係止片であり、これらス
トッパ４３ｆおよび係止片４３ｇによりブラシホルダ４
３が位置決めされている。

【００３５】電気導体からなるブラシ４４には、炭素粉
末を合成樹脂製結着材製のバインダーで結着して角柱状
に固めたカーボンブラシが採用されている。ブラシ４４
はブラシホルダ４３内にこのホルダ４３をガイドとして
軸方向に移動可能に設けられている。このブラシ４４に
はピッグテール４５の一端部が埋め込まれ、これらは電
気的に接続されている。ピッグテール４５の他端部は前
記端壁４３ｅにスポット溶接等により固定されている。
それにより、このピックテール４５を介してブラシホル
ダ４３とブラシ４４とは電気的に接続されている。

【００３６】ばね４６はその両端をブラシ４４と前記端
壁４３ｅとに接してブラシホルダ４３内に収納されてい
て、このばね４６のばね力でブラシ４４はブラシホルダ
４３の開放端から突出するように付勢されている。した
がって、ブラシ装置４１の自由状態においてはブラシ４
４の大部分がブラシホルダ４３から突出され、ブラシ装
置４１をフレーム２１に固定した状態では図２および図
３に示されるようにブラシ４４は、整流子２９の外周面
に当たってブラシホルダ４３内に押し込まれて、前記外
周面に押し付け保持される。

【００３７】前記保護スイッチ手段４７は、電気導体と
してのブラシホルダ４３の一部と、この一部の近傍に配
置される端子金具５０と、導電性の感熱溶断体５１とを
備えて形成されている。

【００３８】図３、図１３、１４等に示されるように端
子金具５０は、弾性を有するばね板により形成され、そ
の平板状をなす本体部５０ｃの幅方向両側縁に夫々鋸歯
状の係止凸部５０c1を有している。さらに、端子金具５
０は、本体部５０ｃの一端から起こされて略への字形に
曲げられた取付け部５０ａを有しているとともに、本体
部５０ｃの他端から突出されたばね部５０ｂを有してい
る。

【００３９】この端子金具５０は、その両側縁を前記係
止溝条４２c2に整流子２９側から圧入することによっ
て、その本体部５０ｃを金具設置面４２c1に密接すると
ともに、取付け部５０ａを端子取付け孔４９に挿入し
て、ホルダ絶縁４２に取付けられている。それにより、
端子金具５０はブラシホルダ４３の端子支え部４２ｃに
沿って配置されている。

【００４０】取付け部５０ａは端子取付け孔４９の相対
向する内面に弾性的に密接している。端子取付け孔４９
には、ブラシ装置４１の既述の取付けに伴って前記接続
端子３４の平板状の端子板部分が挿入され、それにより
接続端子３４を介して固定子コイル３１ａと端子金具５
０とが電気的に接続されるようになっている。

【００４１】整流子２９側に向けて端子取付け孔４９外
に突出された端子金具５０のばね部５０ｂは、壁部４３
ｃにおけるスパークが発生側に寄せて設けられていて、
その根元を中心に弾性変形ができるようになっている。
このばね部５０ｂは、壁部４３ｃと略平行に対向配置さ
れているとともに、その先端部がブラシホルダ４３の先
端部にまで達する長さに延びている。ばね部５０ｂの整
流子側先端部は、前記第２溶断体接続部５２に近接しか
つ非接触に配置される第１溶断体接続部５６として使用
されており、この部分には嵌合部としての接続孔５６ａ
が設けられている。

【００４２】ばね部５０ｂには、第１溶断体接続部５６
を区画して熱伝導抑制手段としての孔５７が開けられて
いる。この孔５７は、ばね部５０ｂに必要なばね性を損
なわない範囲で可能な限り大きくすることが、熱伝導を
抑制する上で好ましく、また、一つ以上の小孔或いはス
リットを設けて形成してもよい。この熱伝導抑制手段５
７は、第１溶断接続部５６から本体部５０ｃ側への端子
金具５０内の熱移動を妨げるものであって、この実施形
態の場合にはばね部５０ｂでの熱抵抗を増加することで
実現している。

【００４３】前記構成の端子金具５０はその全体をめっ
きされている。図４および図１４にのみめっき層５０ｈ
を代表して示す。このめっき層５０ｈには、半田メッ
キ、錫メッキ、金メッキ、ニッケルメッキ、銀メッキ等
を採用し得るが、特に、半田メッキまたは錫メッキを採
用することは、安価で実施しやすい点で優れている。

【００４４】第１、第２の溶断体接続部５６、５２は、
これらの間に設けられた感熱溶断体５１を介して電気的
に接続されている。感熱溶断体５１には、低融点金属例
えば半田（本実施形態）、または導電性を有する熱溶融
性の合成樹脂、同合成ゴム等が例えば採用されている。
この半田等からなる感熱溶断体５１の融点は、前記ホル
ダ絶縁４２の融点（ 210℃）よりも低く例えば 180℃で
ある。感熱溶断体５１は、その融点以下では固まってい
てブラシホルダ４３と端子金具５０とを電気的に接続す
るとともに、前記融点以上では溶融してブラシホルダ４
３と端子金具５０との電気的接続を断つために設けられ
ている。

【００４５】感熱溶断体５１は、一定量の感熱溶断材料
を予め所定形状、例えば図８中に示されるように短い円
柱形状をなす主部の両端部にたとえば突起からなる挿入
端部５１ａ、５１ｂを突設した形状に予め成形されたも
のである。挿入端部５１ａ、５１ｂは前記接続孔５２
ａ、５６ａの形状に対応していて、例えば、これらの孔
５２ａ、５６ａを貫通する長さを有している。

【００４６】この溶断体５１は、その一方の挿入端部５
１ａを接続孔５２ａに挿通してかしめることにより、ブ
ラシホルダ４３の第２溶断体接続部５２に電気的に接続
されるとともに熱伝導的に固定されている。また、他方
の連結軸５１ｂを接続孔５６ａに挿通して挿入して、そ
の挿通端を覆い隠すように外側から例えば半田５８（図
４のみに図示）を盛り付けることにより、感熱溶断体５
１は第１溶断体接続部５６に電気的に接続されるととも
に熱伝導的に固定されている。こうして感熱溶断体５１
が両溶断体接続部５２、５６に挿入し固定された状態は
図４に示されている。

【００４７】前記固定により、感熱溶断体５１に対して
端子金具５０のばね部５０ｂの先端部（溶断体接続部５
６）はこの金具５０のばね力により押し付けられて密接
されていて、この部分においても感熱溶断体５１と端子
金具５０とが電気的に接続されている。なお、図３中２
点鎖線はばね部５０ｂの自由状態を示しており、この状
態、言い換えれば感熱溶断体５１が溶断された状態で
は、ばね部５０ｂはブラシホルダ壁部４３ｃに接しない
ように設けられている。

【００４８】前記構成のブラシ装置４１を備えた電動送
風機１１は、図１〜図３に示されるように保護スイッチ
手段４７の両溶断体接続部５２、５６が垂直となる姿勢
に配置されている。なお、この姿勢に代えて両溶断体接
続部５２、５６が斜めの姿勢（この場合でも垂直に近い
斜めの姿勢とすることが、溶けた感熱溶断体５１、つま
り、溶けた半田を流下させて両溶断体接続部５２、５６
から流出させ易くできる点で優れている。）としてもよ
く、要すれば、両溶断体接続部５２、５６が非水平とな
る姿勢に電動送風機１１を配置すればよい。

【００４９】図１５は前記整流子電動機１３の電気回路
を示す図であって、整流子２９に押し付けられた一方の
ブラシ装置４１は、固定子３１の一方の固定子コイル３
１ａを介して商用交流電源の一方の電源端子に接続さ
れ、また、整流子２９に押し付けられた他方のブラシ装
置４１は、固定子３１の他方の固定子コイル３１ａを介
して商用交流電源の他方の電源端子に接続されている。
この電動機１３は、交流の半分サイクルごとに固定子コ
イル３１ａに通される電流方向に応じた固定子３１の磁
束方向と、電機子２５の電流方向とが夫々対応して切換
えられることにより、電機子２５の回転を一方向に継続
するものである。なお、回転方向を矢印Ａで示す。

【００５０】この第１の実施の形態においては、整流子
電動機１３の固定子３１の固定子コイル３１ａと、整流
子２９に弾性的に押し付けられたブラシ４４とは、保護
スイッチ手段４７およびピッグテール４５を介して電気
的に接続されている。保護スイッチ手段４７は、端子金
具５０とブラシホルダ４３の一部である壁部４３ｃと
を、スイッチ接片として利用した構成をなしていて、ブ
ラシ４４と整流子２９との間に発生するスパークの発生
側に寄せて配置されている。

【００５１】そのため、所定温度（感熱溶断体５１の融
点）以下では、壁部４３ｃと端子金具５０とに渡って設
けられた感熱溶断体５１が予め成形された状態を保持し
て、両スイッチ接片をなすブラシホルダ４３の壁部４３
ｃおよび端子金具５０は電気的に接続されている。言い
換えれば、所定温度以下において保護スイッチ手段４７
は、言わばスイッチを閉じたと等価の状態に保持されて
いる。

【００５２】それにより、整流子電動機１３への通電が
なされると、電源から供給される電流が正極側のブラシ
装置４１を介してそのブラシ４４が摺動接触している整
流子２９からアーマチュアコイル２８に流され、同整流
子２９から負極側ブラシ装置４１へと電流が返されるか
ら、この整流子電動機１３が運転される。

【００５３】整流子電動機１３の運転に伴い遠心ファン
が回転されるので、電動送風機１１による送風動作が営
まれる。それにより、電気掃除機の掃除機本体１内への
吸塵が可能になり、遠心ファンから吐き出された風は、
図示しない整流板および吸込み開口を通ってフレーム２
１内に導入された後、このフレーム２１内の固定子３１
を空冷しながら通気間隙３２を通り、さらに、ブラシ装
置４１を空冷した後に排出口３８を通って整流子電動機
１３外に流出する。この風の音は、整流子電動機１３を
囲んだ消音体１９を通ることにより減衰される。そし
て、以上のようにして排気された風は掃除機本体１の排
気孔１０を通って排出される。したがって、以上の運転
状態下において電気掃除機による掃除を行なうことがで
きる。

【００５４】この運転時において、整流のたびに整流子
２９の隣接する整流子片２９ａ間にブラシ４４を介して
流れる短絡電流が切られるので、その都度、ブラシ４４
と整流子２９との間で定常スパークを発生し、それに伴
い整流子２９およびブラシ４４ないしはブラシホルダ４
３の温度が上がる。

【００５５】ところで、例えばアーマチュアコイル２８
が一本でも何等かの原因で断線した場合には、整流子２
９の回転に伴い切られる電流の値が増えて電流リップル
が格段に大きくなるので、発生するスパークも異常に大
きくなり、当然、ブラシ４４等の周囲部品への熱的影響
が甚大になる。

【００５６】このような事態により、その熱的影響を受
けて、保護スイッチ手段４７の取り分け感熱溶断体５１
の温度が所定温度以上になった場合には、それに伴い感
熱溶断体５１が溶断されるから、ブラシホルダ４３の壁
部４３ｃと端子金具５０との間の電気的接続が断たれ
て、保護スイッチ手段４７は言わばスイッチを開いた状
態となる。それにより、ブラシ装置４１において電機子
２５に流れる電流経路を断って、整流子電動機１３の運
転を停止することができる。

【００５７】そして、保護スイッチ手段４７の感熱溶断
体５１に所定形状に予め成形されたブロックを採用した
ので、ブラシホルダ４３の壁部４３ｃと端子金具５０と
の電気的接続をこれらの間に半田を盛って設ける場合に
比較して、感熱溶断体５１の量の管理を容易かつ確実に
できるとともに、量産性を向上できる。

【００５８】また、前記構成によれば、保護スイッチ手
段４７が備える感熱溶断体５１は、半田等により所定形
状に予め成形されたブロックからなるので、その半田等
の使用量を一定にできる。したがって、この感熱溶断体
５１が溶断する温度のばらつきを小さくでき、それに伴
い高い信頼性をもって保護スイッチ手段４７に前記保護
動作を行わせることができる。

【００５９】さらに、定量化された感熱溶断体５１を、
ブラシホルダ４３と端子金具５０の溶断体接続部５２、
５６に夫々挿入して、かしめ、圧入、または半田付けそ
の他の固定手段により夫々固定したから、次の点で優れ
ている。すなわち、感熱溶断体５１の一端が固定され、
他端がブラシホルダ４３または端子金具５０に圧接（非
固定）されている場合、例えば図１６に示されるように
感熱溶断体５１に端子金具５０のばね部５０ｂが圧接さ
れている場合には、次の問題がある。図１６（Ａ）が初
期状態であるとした場合に、半田ブロックからなる感熱
溶断体５１は通電に伴う抵抗発熱により軟化しつつ熱膨
脹する。この膨脹状態は図１６（Ｂ）に示され、同図中
２点鎖線は前記初期状態を比較のために示した線であ
る。このとき、ばね部５０ｂの弾性力により軟化した感
熱溶断体５１は、たいこ状に太るように膨脹しながら押
し潰されて安定する。なお、こうした軟化に伴う現象
は、ばね部５０ｂのばね性がない状態（したがって、前
記押し潰し作用がない状態）でも同様である。次に、通
電が停止されると、感熱溶断体５１は自然冷却される
が、それ自体は復元力を持っていないので、図１６
（Ｃ）に示されるように前記押し潰された状態から収縮
して、次の通電に対する初期状態となる。そして、この
ような膨脹・収縮現象が、通電とその停止のたびに繰り
返されるため、ついには感熱溶断体５１の固定されてい
ない方の端面とこれに対する端子金具５０との間に隙間
ｇが形成されるようになる。それにより、特に、使用環
境に湿度が多い場合等においては、前記隙間部分に錆び
付きを発生し易くなる。こうして錆が発生すると、感熱
溶断体５１と端子金具５０のばね部５０ｂとの間が接触
が不良となり、これらの間の電気的接続が低下ないしは
損なわれるとともに、熱抵抗も大きくばらつくようにな
ってしまい、所期の保護スイッチ機能を維持できなくな
り易い。

【００６０】しかし、前記ブラシ装置４１は既述のよう
に感熱溶断体５１の両端部をブラシホルダ４３および端
子金具５０に夫々固定して、これら３者を一体的に連結
し、その連結状態を感熱溶断体５１の前記膨脹・収縮に
関係なく保持することができる。そのため、感熱溶断体
５１の前記変形を原因として、この溶断体５１とブラシ
ホルダ４３および端子金具５０との間に隙間が発生する
ことがなくなり、錆の発生による感熱溶断体５１と端子
金具５０およびブラシホルダ４３との間が接触不良を防
止できる。それにより、これらの間の電気的接続の低下
ないしは損失がなくなるとともに、熱抵抗もばらつくこ
ともなく、感熱溶断体５１が溶断する温度のばらつきを
小さくできる。したがって、保護スイッチ手段４７に所
期の保護スイッチ機能を維持させて、高い信頼性をもっ
て確実に所望温度で保護動作を営ませることができる。

【００６１】また、以上のように感熱溶断体５１の両端
部がブラシホルダ４３および端子金具５０に夫々固定さ
れていると、感熱溶断体５１に対するブラシホルダ４３
および端子金具５０の電気的接続が点接触ではなく大き
な接触面積を確保できて、接触抵抗を小さくできる。そ
れにより、整流子電動機１３のオン・オフに伴い電流が
一点に集中して流れることを防止でき、したがって、保
護スイッチ手段４７に流れる電流により、感熱溶断体５
１が不用意に溶断する恐れもなくすことができる。

【００６２】しかも、ブラシホルダ４３の先端側はブラ
シ４４と整流子２９との間で発生するスパークの影響を
大きく受け易く、加えて、スパークの発生側は、ブラシ
装置４１の中でもいち早く温度上昇する場所である。そ
して、その場所に寄せて保護スイッチ手段４７の感熱溶
断体５１を設けたから、この溶断体５１を前記異常スパ
ークに鋭敏に反応させることができる。その上、半田等
で形成される感熱溶断体５１は熱容量が小さいので、部
品点数が少なく構造簡単でありながら、速やかにブラシ
４４の温度上昇に追従できる。したがって、ブラシ４４
の異常な温度上昇に素早く対応して保護スイッチ手段４
７を開くことができる。

【００６３】また、前記ブラシ装置４１は、その端子金
具５０に熱伝導抑制手段としての孔５７を有しているか
ら、この孔５７での熱抵抗の増加により、第１溶断体接
続部５６から端子金具５０の本体部５０ｃ側への熱伝導
を抑制できる。それにより、第１溶断体接続部５６を通
して感熱溶断体５１の熱が端子金具５０に逃げることを
少なくでき、異常スパークの熱で第１溶断体接続部５６
および感熱溶断体５１を速やかに温度上昇させることが
できる。このように感熱溶断体５１の異常スパーク熱の
検出性能を向上できるので、保護スイッチ手段４７の保
護動作の信頼性を向上できる。

【００６４】しかも、ブラシホルダ４３の溶断体接続部
５２とブラシ４４の先端部との間には空隙５３を確保し
ているから、その熱抵抗によって、抵抗発熱と定常スパ
ークにより高温となるブラシ４４の先端部の熱が、溶断
体接続部５２に直接熱伝導することを妨げて、溶断体接
続部５２の温度をブラシ４４の温度よりも低くできる。
しかし、異常スパークの発生時には溶断体接続部５２
は、既述のように異常スパークの影響を受けて温度上昇
される。したがって、溶断体接続部５２およびこれに配
設された感熱溶断体５１の定常スパーク発生時の温度
と、異常スパーク発生時との温度の差を大きくできる。

【００６５】その上、ブラシホルダ４３の壁部４３ｃに
設けたスリット５５は、壁部４３ｃ内での熱抵抗が最も
大きく、ブラシホルダ４３側での熱伝導抑制手段をなし
ている。そのため、異常スパーク発生時に、このスパー
クの影響を受けて温度上昇する壁部４３ｃにおいて、溶
断体接続部５２からばね４６側に伝導しようとする熱経
路がスリット５５により遮断され、溶断体接続部５２か
らの熱の逃げを少なくして、この接続部５２および底に
固定された感熱溶断体５１の温度を速やかに上昇させる
ことができる。それにより、定常スパーク発生時と異常
スパーク発生時とにおける溶断体接続部５２の温度差、
ひいては、この接続部５２に配設された感熱溶断体５１
の温度差を大きくできる。

【００６６】したがって、定常スパーク発生時であるに
も拘らず、保護スイッチ手段４７が保護動作を営んでし
まう誤動作が防止され、異常スパークの発生時にのみ適
正な保護動作を行わせることができ、保護スイッチ手段
４７の保護動作の信頼性を向上できる。

【００６７】また、保護スイッチ手段４７のブラシホル
ダ４３および端子金具５０は、その少なくとも感熱溶断
体５１が接続される第１、第２の溶断体接続部５２、５
６についてめっき層４３ｈ、５０ｈを有している。これ
らめっき層４３ｈ、５０ｈは感熱溶断体５１をなす半田
とは濡れ性がよいから、異常スパークで感熱溶断体５１
が溶けた際に、速やかに溶けた感熱溶断体５１を流動さ
せて、第１、第２の溶断体接続部５２、５６間から円滑
に排出させることができる。それにより、異常スパーク
発生に伴って、保護スイッチ手段４７の前記保護動作を
速やかに行わせることができる。

【００６８】しかも、第１の実施の形態ではめっき層４
３ｈ、５０ｈをブラシホルダ４３および端子金具５０の
全体に設けたから、これらの部品の防錆性能を向上でき
る。そして、特に、第１、第２の溶断体接続部５２、５
６での錆の発生を防止できることにより、錆の発生によ
る感熱溶断体５１と端子金具５０およびブラシホルダ４
３との間が接触不良を防止できる。それにより、これら
の間の電気的接続の低下ないしは損失がなくなるととも
に、熱抵抗もばらつくこともないから、感熱溶断体５１
が溶断する温度のばらつきを小さくできる。したがっ
て、保護スイッチ手段４７に所期の保護スイッチ機能を
維持させて、高い信頼性をもって確実に所望温度で保護
動作を適正に営ませることができる。

【００６９】また、前記ブラシ装置４１を備える電動送
風機１１を、その保護スイッチ手段４７の第１、第２の
溶断体接続部５２、５６が垂直（もしくは斜め）となる
姿勢に配置したことにより、異常スパークにより溶けた
感熱溶断体５１が流出する際に、第１、第２の溶断体接
続部５２、５６がいずれも流動の妨げとなることがな
い。そのため、溶けた感熱溶断体５１はその自重により
速やかに下方へ流動して、第１、第２の溶断体接続部５
２、５６から円滑に排出できる。それにより、異常スパ
ーク発生に伴う保護スイッチ手段４７の前記保護動作を
速やかに行わせることができる。

【００７０】以上のように前記構成のブラシ装置４１を
備えた整流子電動機１３によれば、異常スパークの発生
に伴いブラシ４４が所定温度以上に達すると、素早く保
護スイッチ手段４７によりブラシ装置４１において電流
を断って、それ以上の整流子電動機１３の運転継続を停
止できるから、整流子２９とブラシ４４との間での異常
スパークを原因としてブラシ４４の温度が異常に上がる
ことがない。

【００７１】それにより、ブラシ４４のバインダーをな
す合成樹脂成分が燃えて発煙や発火する恐れがない。し
たがって、ブラシ４４の火炎が排出口３８を通って可燃
性の消音体１９に延焼することもなくなる。言い換えれ
ば、前記保護スイッチ手段４７によるブラシ４４の異常
な温度上昇に素早く対処する保護動作で、整流子電動機
１３およびこれを内蔵した掃除機本体１が焼損する恐れ
をなくすことができる。

【００７２】また、以上のように保護スイッチ手段４７
を備えるブラシ装置４１で既述の保護動作を得るので、
同様な保護動作を得るための温度センサとそれに付随し
て部品点数が多い信号処理回路が不要である。しかも、
保護スイッチ手段４７のスイッチ接片の一つはブラシホ
ルダ４３で兼ねている。そのため、部品点数が少なく構
造簡単であって高い信頼性をもって動作させ得るととも
に、前記同様な保護動作を得るため高コストの形状記憶
合金を用いることもないので、ブラシ装置４１を安価に
提供できる。

【００７３】また、前記ブラシ装置４１の構成において
は、保護スイッチ手段４７が備える一対のスイッチ接
片、すなわち、ブラシホルダ４３および端子金具５０
は、いずれも同じホルダ絶縁４２に取付けられている。
そのため、ブラシホルダ４３と端子金具５０との取付け
位置の基準が同じであるから、これらブラシホルダ４３
と端子金具５０との相互の位置関係を容易に出すことが
できる。したがって、ブラシ４４の温度過昇防止に対す
る信頼性を向上できる。しかも、端子金具５０を支持す
るための取付け構造を他に求める必要がないので、構造
が簡単になり製造し易い。

【００７４】しかも、ホルダ絶縁４２の融点は感熱溶断
体５１の融点よりも高いので、熱によりホルダ絶縁４２
が変形を起こす以前に感熱溶断体５１を溶断させて電流
経路を開くことができる。それにより、熱の影響でホル
ダ絶縁４２が溶けるように変形することを原因として保
護スイッチ手段４７の各部の相互位置関係が適正状態か
ら狂うことがないので、保護スイッチ手段４７の保護動
作を確実に営ませることができる。

【００７５】図１７は本発明の第２の実施の形態を示し
ている。この第２の実施の形態は、第１、第２の溶断体
接続部への感熱溶断体の固定構造のみが前記第１の実施
の形態とは異なる。それ以外の構成は図１７に図示され
ない部分を含めて図１〜図１６に示した前記第１の実施
の形態の電気掃除機と同一ないしは同様な構成であるの
で、図示されない構成については図１〜図１６をもって
代用するとともに、図示される同一ないしは同様な構成
部分には第１の実施の形態と同一の符号を付して、それ
らの構成の説明およびそれに基づく作用効果の説明につ
いては省略するが、これらの同一ないしは同様な部分に
ついても第２の実施の形態に係る電気掃除機の一部をな
すものである。

【００７６】第２の実施の形態において、両溶断体接続
部５２、５６の接続孔５２ａ、５６ａの孔縁にはバーリ
ング部５２a1、５６a1が夫々形成されている。感熱溶断
体５１の一方の端部５１ａはバーリング部５２a1により
長さを延ばされた接続孔５２ａに貫通することなく挿入
されているとともに、同様に他方の端部５１ｂはバーリ
ング部５２b1により長さを延ばされた接続孔５６ａに貫
通することなく挿入されている。これらの挿入は圧入で
あっても、なくてもよい。そして、両バーリング部５２
a1、５６a1の外側には夫々固定手段としての半田５８が
盛り付けられ、これら半田５８を両溶断体接続部５２、
５６の端部に感熱溶断体５１の端部５１ａ、５１ｂが夫
々別々に固定されている。なお、以上の点以外の構成
は、前記第１の実施の形態と同じである。

【００７７】この第２実施の形態においても保護スイッ
チ手段４７を備えることにより、前記第１の実施の形態
と同様な作用を得て、本発明の課題を解決できる。しか
も、この第２の実施の形態によれば、バーリング部５２
a1、５６a1への感熱溶断体５１の挿入により、この溶断
体５１の取付け姿勢を一定にし易く、また、両溶断体接
続部５２、５６と感熱溶断体５１との接触面積を大きく
して、整流子電動機１３のオン・オフに伴い電流の集中
を少なくできる点で優れている。

【００７８】図１８および図１９は本発明の第３の実施
の形態を示している。この第３の実施の形態は、感熱ス
イッチ手段が有する端子金具側の熱伝導抑制手段の構成
が前記第１の実施の形態とは異なる。それ以外の構成は
図１８および図１９に図示されない部分を含めて図１〜
図１６に示した前記第１の実施の形態の電気掃除機と同
一ないしは同様な構成であるので、図示されない構成に
ついては図１〜図１６をもって代用するとともに、図示
される同一ないしは同様な構成部分には第１の実施の形
態と同一の符号を付して、それらの構成の説明およびそ
れに基づく作用効果の説明については省略するが、これ
らの同一ないしは同様な部分についても第３の実施の形
態に係る電気掃除機の一部をなすものである。

【００７９】第３の実施の形態における熱伝導抑制手段
は、端子金具５０のばね部５０ｂの根元部に設けた凹溝
１５７で形成されていて、この凹溝１５７によりばね部
５０ｂの根元部を溶断体接続部５６より細くしている。
それにより、凹溝１５７は、端子金具５０における溶断
体接続部５６から本体部５０ｃ側への熱移動に対する熱
抵抗を大きくして、溶断体接続部５６およびこれに熱伝
導的に固定された感熱溶断体５１の温度を、異常スパー
クにより速やかに上がり易くしている。なお、以上の点
以外の構成は、前記第１の実施の形態と同じである。

【００８０】この第３の実施の形態においても保護スイ
ッチ手段４７を備えることにより、前記第１の実施の形
態と同様な作用を得て、本発明の課題を解決できる。

【００８１】図２０および図２１は本発明の第４の実施
の形態を示している。この第４の実施の形態は、感熱ス
イッチ手段が有する感熱溶断体の構成と端子金具側の熱
伝導抑制手段の構成が前記第１の実施の形態とは異な
る。それ以外の構成は図２０および図２１に図示されな
い部分を含めて図１〜図１６に示した前記第１の実施の
形態の電気掃除機と同一ないしは同様な構成であるの
で、図示されない構成については図１〜図１６をもって
代用するとともに、図示される同一ないしは同様な構成
部分には第１の実施の形態と同一の符号を付して、それ
らの構成の説明およびそれに基づく作用効果の説明につ
いては省略するが、これらの同一ないしは同様な部分に
ついても第４の実施の形態に係る電気掃除機の一部をな
すものである。

【００８２】第４の実施の形態における感熱溶断体１５
１は、その端子金具５０側の端面１５１ａが平面に形成
されているとともに、これと対応して端子金具５０の溶
断体接続部５６の接続孔は省略されている。そして、感
熱溶断体１５１はその端面１５１ａを溶断体接続部５６
の先端面から半分程度突出させて設けられている。こう
した取付けに構造は熱伝導抑制手段をなしている。

【００８３】この抑制手段によれば、感熱溶断体１５１
から溶断体接続部５６への伝熱面積が少なくなるので、
感熱溶断体１５１から端子金具５０に逃げる熱量を少な
くでき、それにより、感熱溶断体１５１の温度を、異常
スパークにより速やかに上がり易くしている。前記端面
１５１ａと溶断体接続部５６とは超音波溶接等の溶接に
より固定されているが、固定せずに単に密接しているだ
けでもよいが、前記のように固定する構成は既述のよう
に感熱溶断体１５１の軟化に基づく隙間の発生を防止で
きる点で優れている。なお、以上の点以外の構成は、前
記第１の実施の形態と同じである。

【００８４】この第４の実施の形態においても保護スイ
ッチ手段４７を備えることにより、前記第１の実施の形
態と同様な作用を得て、本発明の課題を解決できる。

【００８５】図２２および図２３は本発明の第５の実施
の形態を示している。この第５の実施の形態は、感熱ス
イッチ手段が有する感熱溶断体の構成と端子金具側の熱
伝導抑制手段の構成が前記第１の実施の形態とは異な
る。それ以外の構成は図２３および図２３に図示されな
い部分を含めて図１〜図１６に示した前記第１の実施の
形態の電気掃除機と同一ないしは同様な構成であるの
で、図示されない構成については図１〜図１６をもって
代用するとともに、図示される同一ないしは同様な構成
部分には第１の実施の形態と同一の符号を付して、それ
らの構成の説明およびそれに基づく作用効果の説明につ
いては省略するが、これらの同一ないしは同様な部分に
ついても第５の実施の形態に係る電気掃除機の一部をな
すものである。

【００８６】第５の実施の形態における感熱溶断体２５
１は、その端子金具５０側の端面が平面で形成されてい
る。端子金具５０のばね部５０ｂには溶断体接続部５６
を幅方向に二分する長溝２５６ａが接続孔に代えて設け
られている。長溝２５６ａの幅は円柱状の感熱溶断体２
５１の直径よりも多少狭い。そして、感熱溶断体２５１
はその平面を有する端部側を長溝２５６ａに圧入し、こ
の長溝２５６ａに貫通させて設けられている。こうした
取付けに構造は熱伝導抑制手段をなしている。

【００８７】この取付けは、予め端子金具５０が固定さ
れたホルダ絶縁４２に、感熱溶断体２５１が予め固定さ
れたブラシホルダ４３を図２２中矢印方向に挿入して取
付けることに伴ってなされる。それにより、図２２に示
されるように端子金具５０より軟質な半田製の感熱溶断
体２５１には長溝２５６ａの相対向する溝縁が食い込ん
で、端子金具５０に感熱溶断体２５１が熱伝導的に固定
されるとともに、これら両者が電気的に接続されるもの
である。したがって、端子金具５０と感熱溶断体２５１
とを超音波溶接などにより格別に連結する手間が不要で
あり、容易に製造できる。

【００８８】前記熱伝導抑制手段によれば、感熱溶断体
２５１から溶断体接続部５６への伝熱面積が少なくなる
ことと相俟って、長溝２５６ａの分だけばね部５０ｂが
実質的に狭くなって熱抵抗を増加できるので、感熱溶断
体２５１から端子金具５０に逃げる熱量を少なくでき、
それにより、感熱溶断体２５１の温度を、異常スパーク
により速やかに上がり易くしている。なお、以上の点以
外の構成は、前記第１の実施の形態と同じである。

【００８９】この第５の実施の形態においても保護スイ
ッチ手段４７を備えることにより、前記第１の実施の形
態と同様な作用を得て、本発明の課題を解決できる。

【００９０】図２４および図２５は本発明の第６の実施
の形態を示している。この第６の実施の形態は、ブラシ
装置を備える電動送風機の配置が前記第１の実施の形態
とは異なる。それ以外の構成は図２４および図２５に図
示されない部分を含めて図１〜図１６に示した前記第１
の実施の形態と同一ないしは同様な構成であるので、図
示されない構成については図１〜図１６をもって代用す
るとともに、図示される同一ないしは同様な構成部分に
は第１の実施の形態と同一の符号を付して、それらの構
成の説明およびそれに基づく作用効果の説明については
省略するが、これらの同一ないしは同様な部分について
も本実施形態の一部をなすものである。

【００９１】第６の実施の形態において、一対のブラシ
装置４１は前記第１の実施の形態に比較して90゜向きを
代えて電動送風機１１の整流子電動機１３に取付けられ
ている。したがって、図２５に示されるように電動送風
機１１は、保護スイッチ手段４７の両溶断体接続部５
２、５６が水平となる姿勢に配置されている。なお、以
上の点以外の構成は、前記第１の実施の形態と同じであ
る。

【００９２】この第６の実施の形態においても保護スイ
ッチ手段４７を備えることにより、前記第１の実施の形
態と同様な作用を得て、本発明の課題を解決できる。ま
た、この第６の実施形態では、感熱溶断体５１の下側に
位置された端子金具５０の水平な第１溶断体接続部５６
が、異常スパークにより溶けた感熱溶断体５１の流動を
邪魔する。しかし、端子金具５０はその全体にメッキ層
を有していて、溶けた半田との濡れ性がよくなっている
とともに、端子金具５０は電気掃除機の使用条件等によ
り完全に水平を常に保つものではなく僅かなりとも傾く
ので、異常スパークで感熱溶断体５１が溶けた際に、速
やかに溶けた感熱溶断体５１を流動させて、第１、第２
の溶断体接続部５２、５６から排出させることができ
る。それにより、異常スパーク発生に伴って、保護スイ
ッチ手段４７の前記保護動作を速やかに行わせることが
できる。

【００９３】なお、この第６の実施形態において、感熱
溶断体５１の下側に水平に配置される端子金具５０また
はブラシホルダ４３等の他の電気導体に対してだけめっ
き層を設けて実施してもよく、さらに、少なくとも溶断
体接続部回りにだけめっき層を設けて実施することもで
きる。

【００９４】図２６〜図２８は本発明の第７の実施の形
態を示している。この第７の実施の形態は、保護スイッ
チ手段をブラシホルダとは関連せずに、このホルダの外
側において構成した点が前記第１の実施の形態とは異な
る。それ以外の構成は図２６〜図２８に図示されない部
分を含めて図１〜図１６に示した前記第１の実施の形態
と同一ないしは同様な構成であるので、図示されない構
成については図１〜図１６をもって代用するとともに、
図示される同一ないしは同様な構成部分には第１の実施
の形態と同一の符号を付して、それらの構成の説明およ
びそれに基づく作用効果の説明については省略するが、
これらの同一ないしは同様な部分についても本実施形態
の一部をなすものである。

【００９５】第７の実施の形態において、図２６に示さ
れるようにフレーム２１の底部側に位置される固定子３
１の端部には、電気絶縁をなす合成樹脂製の巻線ホルダ
３３が取付けられ、このホルダ３３に支持された固定子
コイル３１ａには電気導体としての端子金具７１が接続
されている。端子金具７１の先端部は整流子２９の近傍
でかつ整流子２９とブラシ４４との間で発生するスパー
クの発生側に配置されている。端子金具７１の全体には
めっき層が設けられている。

【００９６】次に、ブラシ装置４１について説明する。
フレーム２１の周壁にはこれをラジアル方向に貫通して
一対のブラシ装置４１が取付けられている。これらブラ
シ装置４１は、図２７および図２８に示されるようにホ
ルダ絶縁４２と、ブラシホルダ４３と、ブラシ４４と、
ピッグテール４５と、コイル状のばね４６と、端子金具
７２と、導電性の感熱溶断体５１とを備えている。

【００９７】詳しくは、電気絶縁性を有するガラス入り
ナイロン等の合成樹脂製のホルダ絶縁４２は、フレーム
２１の周壁を貫通するホルダ絶縁本体４２ａと取付けフ
ランジ４２ｂとを有している。取付けフランジ４２ｂは
フレーム２１の周壁外面に重なるものであって、これを
貫通して前記周壁に螺合されるねじ４８を締め付けるこ
とにより、ホルダ絶縁４２がフレーム２１に取外し可能
に固定されている。図２８に示されるようにホルダ絶縁
本体４２ａにはその軸方向に貫通するホルダ取付け孔７
３と端子取付け孔７４とが設けられている。

【００９８】ブラシホルダ４３は、真鍮や亜鉛メッキさ
れた鋼板または銅板等の金属製であって、相対向する一
対の平坦な壁部４３ａ、４３ｂと、これら両壁部４３
ａ、４３ｂ間を夫々つないで相対向する他の一対の壁部
４３ｃ、４３ｄとを有して両端が開放された角筒形に形
成されている。

【００９９】このブラシホルダ４３は、ホルダ絶縁４２
のホルダ取付け孔７３に対し整流子２９側から挿入され
て、軸方向に移動しないようにホルダ絶縁４２に取付け
られている。なお、図２７および図２８中４３ｆはブラ
シホルダ４３から切り起こされてホルダ絶縁本体４２ａ
に掛合されるストッパである。

【０１００】電気導体からなるブラシ４４には、炭素粉
末を合成樹脂製結着材製のバインダーで結着して角柱状
に固めたカーボンブラシが採用されている。ブラシ４４
はブラシホルダ４３内にこのホルダ４３をガイドとして
軸方向に移動可能に設けられている。このブラシ４４に
はピッグテール４５の一端部が埋め込まれ、これらは電
気的に接続されている。

【０１０１】図２８に示されるように端子金具７２は、
ホルダ絶縁本体４２ａの端子取付け孔７４に、整流子２
９とは反対側の開口から挿入して取付けられている。こ
の端子金具７２は、その全体にめっき層が設けられてい
るとともに、ホルダ取付け孔７３におけるフレーム２１
の外部に位置される開口を閉じるように配置される受け
部７５と、これから折れ曲がって端子取付け孔７４を挿
通する端子主部７６とからなる。なお、図２８中７６ａ
および７６ｂは、端子主部７６のばね性により端子取付
け孔７４の内面に圧接される第１圧接部および第２圧接
部、また、７６ｃはホルダ絶縁本体４２ａの整流子側端
面に掛合された切り起こしストッパ舌片であり、これら
により、端子金具７２のホルダ絶縁４２への挿着状態が
保持されるようになっている。

【０１０２】受け部７５にはピッグテール４５の他端部
がスポット溶接等により固定されていて、このピックテ
ール４５を介してブラシホルダ４３とブラシ４４とは電
気的に接続されている。

【０１０３】ばね４６はその両端をブラシ４４と受け部
７５とに接してブラシホルダ４３内に収納されていて、
このばね４６のばね力でブラシ４４はブラシホルダ４３
の開放端から突出するように付勢されている。したがっ
て、ブラシ装置４１の自由状態においてはブラシ４４の
大部分がブラシホルダ４３から突出され、ブラシ装置４
１をフレーム２１に固定した状態では図２８に示される
ようにブラシ４４は、整流子２９の外周面に当たってブ
ラシホルダ４３内に押し込まれて、前記外周面に弾性的
に押し付け保持される。

【０１０４】前記のようにブラシ４４に電気的に接続さ
れた端子金具７２は、その端子主部７６における受け部
７５と反対側の先端部（第１溶断体接続部７２ｂ）、整
流子２９の近傍でかつこの整流子２９とブラシ４４との
間で発生するスパークの発生側に配置して設けられてい
る。この第１溶断体接続部７２ｂにはこれに挿入して半
田を予めブロック状に成形してなる感熱溶断体５１の一
端部がかしめ止めにより固定されている。この溶断体５
１の他端部は端子金具７１の先端部（第２溶断体接続部
７１ｂであって、前記接続部７２ｂに接近し非接触に配
置されている。）に挿入して固定されている。これら端
子金具７１、７２の両溶断体接続部７１ｂ、７２ｂと感
熱溶断体５１との固定およびそれに基づく電気的かつ熱
伝導的な接続の構成は前記第１の実施の形態の構成と同
じである。

【０１０５】これらの電気的接続により、感熱溶断体５
１を有した感熱スイッチ手段４７はは電機子２５に流れ
る電流経路に挿入され、このスイッチ手段４７は、所定
温度以下では前記電流経路を閉じるとともに、所定温度
以上では溶断して前記電流経路を断つようになってい
る。なお、以上の点以外の構成は、前記第１実施例と同
一若しくは同様である。

【０１０６】この第７実施例においては、整流子電動機
１３の固定子３１の固定子コイル３１ａと、整流子２９
に弾性的に押し付けられたブラシ４４とが、ピッグテー
ル４５、端子金具７２、感熱溶断体５１、および端子金
具７１を介して電気的に接続されていて、感熱溶断体５
１は、整流子２９の近傍であって、しかも、ブラシ４４
と整流子２９との間に発生するスパークの発生側に配置
されている。

【０１０７】そのため、所定温度（感熱溶断体５１の融
点）以下では、感熱溶断体５１が電機子１３に流れる電
流経路を閉じている。それにより、整流子電動機１３へ
の通電がなされると、電源から供給される電流が正極側
のブラシ装置４１を介してそのブラシ４４が摺動接触し
ている整流子２９からアーマチュアコイル２８に流さ
れ、同整流子２９から負極側ブラシ装置４１へと電流が
返されるから、この整流子電動機１３が運転される。

【０１０８】この運転時において、整流のたびに整流子
２９の隣接する整流子片２９ａ間にブラシ４４を介して
流れる短絡電流が切られるので、その都度、ブラシ４４
と整流子２９との間で定常スパークを発生し、それに伴
い整流子２９およびブラシ４４ないしはブラシホルダ４
３の温度が上がる。なお、ブラシ４４はそれへの通電に
伴う抵抗発熱によっても温度が上がる。

【０１０９】こうした温度上昇によりブラシ４４の温度
は、このブラシ４４が接触しているブラシホルダ４３に
伝えられる。しかし、ブラシ４４に電気的に接続された
端子金具７２は、ホルダ絶縁４２のホルダ絶縁本体４２
ａにより熱絶縁されている（前記本体４２ａのホルダ取
付け孔７３と端子取付け孔７４との間を仕切る隔壁部分
４２ｃで熱絶縁する。）ので、ブラシ４４およびブラシ
ホルダ４３の熱が端子金具７２に伝わることが防止され
る。しかも、感熱溶断体５１はブラシホルダ４３に接し
ていないから、ブラシホルダ４３を介してブラシ４４の
熱の影響を受けることがないとともに、定常スパークの
発生点（前記短絡電流が切られる点）に対して、定常ス
パークにまともに晒されることがないような距離を隔て
て配置されているから、感熱溶断体５１の温度上昇はさ
ほど大きくはならない。そのため、定常スパーク時と異
常スパーク時とでの感熱溶断体５１の温度差を大きくで
き、それにより、感熱溶断体５１が所定温度で溶断する
信頼性を向上できる。

【０１１０】ところで、例えばアーマチュアコイル２８
が一本でも何等かの原因で断線した場合には、整流子２
９の回転に伴い切られる電流の値が増えて電流リップル
が格段に大きくなるので、発生するスパークも大きく異
常に発生し、当然、ブラシ４４等の周囲部品への熱的影
響が甚大になる。

【０１１１】このような事態により、ブラシ装置４１の
中でもいち早く温度上昇する場所であるスパーク発生側
において整流子２９に最も接近して位置された感熱溶断
体５１は、整流子２９の外周面に沿うように大きく延び
る異常スパークに有効に晒されて、速やかに温度上昇す
る。

【０１１２】それにより、感熱溶断体５１の温度が所定
温度以上になった時点で、これが溶けるから、両端子金
具７１、７２間の電気的接続が断たれる。言い換えれ
ば、感熱溶断体５１において電機子２５に流れる電流経
路を切って、言わばスイッチを開いた状態となる。

【０１１３】以上のように異常スパークの発生に伴い、
このスパークにより感熱溶断体５１で電機子２５に流れ
る電流経路をで素早く切って、それ以上の整流子電動機
１３の運転継続を停止できるから、整流子２９とブラシ
４４との間での異常スパークを原因としてブラシ４４の
温度が異常に上がって焼損することがない。

【０１１４】また、この第７の実施の形態においても、
前記第１の実施の形態と同様の作用を得て、本発明が解
決しようとする課題を解決できる。

【０１１５】なお、本発明は前記各実施形態に制約され
ない。例えば、本発明は交流により駆動される正逆回転
可能な整流子電動機に適用できるとともに、直流により
駆動される一方向回転或いは正逆回転可能な整流子電動
機を備える他の電気機器にも適用できる。また、本発明
の実施に当たっては、前記各実施形態の構成要素を任意
に選択的に組み合わせ、それにより、前記各実施形態と
同等もしくは異なる機能を有するブラシ装置を備える電
気機器を形成し、これを新たな実施例としてもよい。

【０１１６】

【発明の効果】以上詳記したように本発明は構成されて
いるので、以下の効果を有する。

【０１１７】請求項１の発明に係る電気機器によれば、
ブラシホルダ等の電機導体および端子金具をスイッチ接
片とする保護スイッチ手段により、所定温度以下ではス
イッチを閉じたと等価の状態に保持し、所定温度以上で
はスイッチを開いた状態として、このブラシ装置を備え
る回転電機の運転を停止させるから、整流子とブラシと
の間での異常スパークを原因とするブラシの異常な温度
過昇に対して回転電機を保護できる。しかも、温度セン
サとそれに付随して使用されかつ部品点数が多い信号処
理回路が不要となるので、部品点数が少なく構造簡単で
あり、また、形状記憶合金も用いないので安価に提供で
きるとともに、以上のように部品数を削減できることと
相まって、感熱溶断体の溶断のばらつきが少なく、しか
も、この機器の使用姿勢により第１、第２の溶断体接続
部に邪魔されずにこれらの間から異常スパークによって
溶けた感熱溶断体を容易に排出できるから、異常スパー
クに対する保護動作の信頼性を向上できる。

【０１１８】請求項２の発明に係る電気機器によれば、
端子金具およびこれに近接して設けられた電気導体をス
イッチ接片とする保護スイッチ手段により、所定温度以
下ではスイッチを閉じたと等価の状態に保持し、所定温
度以上ではスイッチを開いた状態として、このブラシ装
置を備える回転電機の運転を停止させるから、整流子と
ブラシとの間での異常スパークを原因とするブラシの異
常な温度過昇に対して回転電機を保護できる。しかも、
温度センサとそれに付随して使用されかつ部品点数が多
い信号処理回路が不要となるので、部品点数が少なく構
造簡単であり、また、形状記憶合金も用いないので安価
に提供できるとともに、以上のように部品数を削減でき
ることと相まって、感熱溶断体の溶断のばらつきが少な
く、しかも、この機器の使用姿勢により一方の溶断体接
続部が溶けた感熱溶断体の流動を邪魔するにも拘らず、
感熱溶断体の下側に位置される溶断体接続部に設けため
っき層の濡れ性により、感熱溶断体が異常スパークによ
って溶けて保護動作をなす際に溶けた感熱溶断体を容易
に第１、第２の溶断体接続部間から排出できるから、異
常スパークに対する保護動作の信頼性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る電気掃除機の
構成を一部断面して示す側面図。

【図２】図１に示された電気掃除機が備える電動送風機
の整流子電動機の構成を一部断面して示す側面図。

【図３】図２に示された整流子電動機のブラシ装置回り
を拡大して示す断面図。

【図４】図３に示されたブラシ装置の保護スイッチ手段
の要部を拡大して示す断面図。

【図５】図２に示された整流子電動機のブラシ装置全体
の構成を示す斜視図。

【図６】図５に示されたブラシ装置を整流子側からみて
示す正面図。

【図７】図５に示されたブラシ装置を整流子とは反対側
からみて示す後面図。

【図８】図２に示された整流子電動機のブラシ装置が有
する保護スイッチ手段の要部の構成を分解して示す斜視
図。

【図９】図２に示された整流子電動機のブラシ装置のブ
ラシホルダの整流子側端部の構成を示す断面図。

【図１０】図２に示された整流子電動機のブラシ装置が
備えるホルダ絶縁の構成を示す平面図。

【図１１】図２に示された整流子電動機のブラシ装置が
備えるホルダ絶縁の構成を示す断面図。

【図１２】図２に示された整流子電動機のブラシ装置が
備えるホルダ絶縁の構成を示す正面図。

【図１３】図２に示された整流子電動機のブラシ装置が
備える端子金具の構成を示す平面図。

【図１４】図１３中矢印Ｚ−Ｚに沿う端子金具の断面
図。

【図１５】図２に示された整流子電動機の電気回路の構
成を示す図。

【図１６】（Ａ）は感熱スイッチ手段の感熱溶断体と端
子金具とが固定されない構成において感熱溶断体回りの
構成を通電前の状態で示す断面図。（Ｂ）は感熱スイッ
チ手段の感熱溶断体と端子金具とが固定されない構成に
おいて感熱溶断体回りの構成を通電状態で示す断面図。
（Ｃ）は感熱スイッチ手段の感熱溶断体と端子金具とが
固定されない構成において感熱溶断体回りの構成を通電
終了後の状態で示す断面図。

【図１７】本発明の第２の実施の形態に係るブラシ装置
の保護スイッチ手段の要部を拡大して示す断面図。

【図１８】本発明の第３の実施の形態に係る電機掃除機
が備えたブラシ装置の一部の構成を示す斜視図。

【図１９】図１８に示されたブラシ装置が有する端子金
具の構成を示す平面図。

【図２０】本発明の第４の実施の形態に係る電機掃除機
が備えたブラシ装置の一部の構成を示す斜視図。

【図２１】図２０に示されたブラシ装置が有する端子金
具の構成を示す平面図。

【図２２】本発明の第５の実施の形態に係る電機掃除機
が備えるブラシ装置の一部の構成を示す斜視図。

【図２３】図２２に示されたブラシ装置が有する端子金
具の構成を示す平面図。

【図２４】本発明の第６の実施の形態に係る電気掃除機
の構成を一部断面して示す側面図。

【図２５】第６の実施の形態に係る電機掃除機が備える
整流子電動機のブラシ装置と整流子との関係を示す断面
図。

【図２６】本発明の第７実施の形態に係る電機掃除機が
備える整流子電動機の構成を一部断面して示す側面図。

【図２７】図２６に示されたブラシ装置を整流子側から
みて示す正面図。

【図２８】図２６中Ｙ−Ｙ線に沿って示すブラシ装置回
りの断面図。

【符号の説明】

１３…整流子電動機（回転電機）、 ２５…電機子、 ２９…整流子、 ３１…固定子、 ４１…ブラシ装置、 ４２…ホルダ絶縁、 ４３…ブラシホルダ（電気導体）、 ４３ｈ…めっき層、 ４４…ブラシ、 ４５…ピッグテール、 ４７…保護スイッチ手段、 ５０…端子金具、 ５０ｈ…めっき層、 ５１…感熱溶断体、 ５２…第２溶断体接続部、 ５６…第１溶断体接続部、 ７１…端子金具（電気導体）、 ７１ａ…第１溶断体接続部、 ７１ｂ…第２溶断体接続部、 １５１…感熱溶断体。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−26253（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−129601（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−19110（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−9582（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−322211（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−237912（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−168212（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−136470（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02K 13/00 - 13/14 H02K 23/00 - 23/68 H01H 37/76 H01H 69/02 H01H 85/00 - 87/00 H01R 39/00 - 39/64

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ホルダ絶縁に固定された筒状ブラシホルダ
   内に、電機子の整流子に弾性的に押し付けられるブラシ
   を設けた回転電機用ブラシ装置を有する回転電機を備え
   た電気機器において、 前記電機子に流れる電流経路に電気的に接続して設けら
   れる保護スイッチ手段を備え、 このスイッチ手段が、前記整流子の近傍に配置される整
   流子側端部に第１溶断体接続部を有した端子金具と、前
   記整流子の近傍において前記第１溶断体接続部に接近し
   かつ非接触に配置される第２溶断体接続部を有した電気
   導体と、前記両溶断体接続部間に設けられてこれらを所
   定温度以下で電気的に接続するとともに、この接続を所
   定温度以上で溶断して断つ感熱溶断体とからなり、 前記保護スイッチ手段の前記両溶断体接続部が垂直もし
   くは斜めとなる姿勢に前記回転電機を配置したことを特
   徴とする電気機器。
2. 【請求項２】ホルダ絶縁に固定された筒状ブラシホルダ
   内に、電機子の整流子に弾性的に押し付けられるブラシ
   を設けた回転電機用ブラシ装置を有する回転電機を備え
   る電気機器において、 前記電機子に流れる電流経路に電気的に接続して設けら
   れる保護スイッチ手段を備え、 このスイッチ手段が、前記整流子の近傍に配置される整
   流子側端部に第１溶断体接続部を有した端子金具と、前
   記整流子の近傍において前記第１溶断体接続部に接近し
   かつ非接触に配置される第２溶断体接続部を有した電気
   導体と、前記両溶断体接続部間に設けられてこれらを所
   定温度以下で電気的に接続するとともに、この接続を所
   定温度以上で溶断して断つ感熱溶断体とからなり、 前記保護スイッチ手段の前記両溶断体接続部が水平とな
   る姿勢に前記回転電機を配置するとともに、この配置に
   より下側に位置される前記端子金具または前記電気導体
   の前記感熱溶断体側の面の少なくとも前記溶断体接続部
   回りをめっき層で被覆したことを特徴とする電気機器。