JPH0630558B2 - 整流子電動機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、過負荷防止を行う電動工具などに使用する整
流子電動機の構成に関するである。

［従来の技術］ 電動工具などの整流子電動機は、負荷が急激に大きくな
ることがあり、この負荷の増大に伴い過大電流が流れる
ことになる。

また、整流子電動機は、直巻の場合、過負荷になると回
転数が急激に低下するため、より過大電流が流れ、過負
荷による焼損などの事故の発生は少なくないものであ
る。

しかしながら、特開昭５５−７４３９７号公報に示され
る電動工具に採用されている分巻の電動機の場合でも、
負荷が大きくなった際でも回転数が低下しなく、過大電
流が流れて電動機の焼損が発生することがある。

この様な過負荷による過大電流は、一般に電流回路にヒ
ューズを介在させることにより過負荷時に電源を遮断し
て、焼損に至らないように構成されるものである。

そして、この様なヒューズは、各種あり、一般に電流動
作型および温度動作型がある。

一般には、バイメタルの原理を利用して構成される各種
遮断装置が用いられ、電流動作型では、過電流によりバ
イメタルを過熱させるように構成し、温度動作型では、
巻線の温度を検出してバイメタルを動作させるように構
成されている。

この様な過負荷時に電源を遮断するヒューズは、繰り返
し使用可能な型式が好ましく、電動工具の場合、小形で
軽量であることが望まれるものである。

この様な観点からは、バイメタルは、電流容量が大きく
なると外形が大きくなり、また、電流動作型と温度動作
型とでは構造的に相違し、両者の組み合せで両者に適合
する条件を満たすことは困難であった。

すなわち、巻線などの温度上昇と過大電流との２つの条
件で動作させることが実質的に困難であった。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、この様な事情に鑑みてなされたものであり、
電動工具などに採用される整流子電動機において、過大
電流で動作する外、温度上昇の条件でも動作するように
構成することができる過負荷の防止を行う整流子電動機
を提供することが目的である。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、回転子に作用するブラシに接点を備える端子
を露出させ、この接点をタングステンなどの比較的電気
抵抗があって過大電流によって発熱する材料で構成し、
一端がこの接点に接触する形状記憶合金を備え、この形
状記憶合金の他端を前記ブラシに固定し、この形状記憶
合金を介して前記ブラシに通電し、この形状記憶合金の
変態点を前記整流子電動機の巻線の温度限度程度に設定
し、かつ、この変態点を越えたとき前記接点との接触が
解除されることによって課題を解決している。

［作用］ 整流子電動機に過大電流が流れると、巻線などが発熱す
ると共にブラシの端子が発熱し、さらに、巻線などの温
度が上昇するため、内部の温度が上昇して形状記憶合金
が加熱される。そして、この加熱が形状記憶合金の変態
点を越えることにより、接点に接触している形状記憶合
金が一変形して接触との接触を解除することになる。

従って、電源が遮断されることにより、整流子電動機の
運転が停止されて焼損を防止することができ。そして、
時間の経過に伴い温度が下降し、再び形状記憶合金が変
形して接点と接触することになり、再び運転が開始でき
る。

［実施例］ この様な本発明を図面に示された一実施例に基づいて説
明すると、第１図は、本発明の整流子電動機を示す要部
の縦断面図であり、第２図は、その要部の拡大縦断面図
である。

第１図おいて、整流子電動機は、固定子１と回転子２と
をフレーム３に収容し、整流子電動機を構成している。

そして、回転子２には、整流子４が備えられており、ブ
ラシ５、６が対向する位置で接触するように構成されて
いる。

さらに、ブラシ６には、端子による接点７が備えられて
おり、この接点７にＬ字状に形成された形状記憶合金８
の一端が接触するように備えられており、形状記憶合金
８の他端は固定されている。

また、固定子１の外径側とフレーム３との間には、空間
が形成されており、この空間によって冷却用の通風路９
を形成している。

通風路９の一方には、回転子２に固定されたフアン１０
が備えられており、ブラシ６が備えられた他方へ強制的
に通風するように構成されている。

そして、この通風は、フレーム３の一方から他方へ貫通
するように通風窓１１、１２が構成され内部の冷却を行
うように構成されている。

第２図において、整流子電動機は、ブラシ６の外側へ延
設された接点７が備えられており、接点７には、Ｌ字状
に形成された形状記憶合金８が接触している。

そして、形状記憶合金８は、形状の変る変態点がおよそ
１２０゜Cとなっており、通風路９の冷却風を受けるよう
に位置されている。

また、接点７を構成する端子部分は、比較的電気抵抗の
高い材料、例えば、鉄やタングステンさらにはバイメタ
ルに採用されるニクロムなどの材料で、各種電気抵抗が
ある程度高く電流によって発熱が得られる材料で形成さ
れている。

形状記憶合金８は、Ｌ字状に形成されており、１２０゜C
程度の変態点になるとＬ字状に曲げられた角度が大きく
なるように変形して接点７との接触状態が解除されて接
触が開成されるように構成されている。

そして、形状記憶合金８は、リード線１３が接続されて
おり、リード線１３を介して図示されない電源に接続さ
れ、ブラシ６を介して回転子２に電流を通じるように構
成されている。

この様な構成において、整流子電動機は、回転子２が回
転して図示されない工具を回転させると、電動工具とし
て作業ができるものであり、過負荷になると電流が多く
なる。

そして、電流が多くなると接点７が発熱し、その発熱が
形状記憶合金８を加熱して、変態点に達すると接点７と
形状記憶合金８との接触が開成される。

従って、接点７を介して流れていた電流が遮断され、回
転子２の回転が停止する。

この様な形状記憶合金８の変態点での動作は、整流子電
動機が比較的過負荷な状態で運転されている場合、通風
口９の通風が固定子１などの発熱のために温度が上昇し
て幾分加熱されることになり、電流の増加によって相当
敏感に動作することになる。

このため、過電流の状態が一定時間継続すること、すな
わち形状記憶合金８を加熱する時間が長くなり、その間
に巻線の温度が上昇して焼損に至るといった問題点を解
消することができる。

そして、形状記憶合金８は、ブラシ６に組付ける必要は
なく、整流子電動機の冷却ための通風路など運転の温度
の影響を受ける部分であれば、同様に動作するものであ
り、必要に応じて任意の部分に備えることができるもの
である。

また、接点７に加熱の機能を備える外、形状記憶合金８
に接点７と同様の接点材料を備えることで加熱を行って
も良く、別にニクロム電線等を配設して形状記憶合金８
を加熱しても良い。

［発明の効果］ 本発明によれば、形状記憶合金によって温度上昇時およ
び過大電流が流れた場合、確実に電源を遮断するように
構成され、小形で確実に設定温度で動作が得られるもの
となり、本発明の整流子電動機を電動工具などに用いれ
ばその効果は顕著なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の整流子電動機を示す要部の縦断面図
であり、第２図は、その要部の拡大縦断面図である。 １…固定子、２…回転子、３…フレーム、６…ブラシ、
７…接点、８…形状記憶合金、１０…フアン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】工具などの負荷を有する整流子電動機にお
   いて、回転子に作用するブラシに接点を備える端子を露
   出させ、この接点をタングステンなどの比較的電気抵抗
   があって過大電流によって発熱する材料で構成し、一端
   がこの接点に接触する形状記憶合金を備え、この形状記
   憶合金の他端を前記ブラシに固定し、この形状記憶合金
   を介して前記ブラシに通電し、この形状記憶合金の変態
   点を前記整流子電動機の巻線の温度限度程度に設定し、
   かつ、この変態点を越えたとき前記接点との接触が解除
   されることを特徴とする整流子電動機。