JPS62118792A - 整流子電動機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は電気掃除機などに使用される送風機用の整流予
電＃ｈ機に関する。

従来の技術 従来、この種の整流予電ｖＪ機は、第１５図に示すよう
に電動機本体１の一端に吸込用ファン部２が、他端には
電機子３を支える軸受部４がそれぞれ設けられている。

５は前記電機子３に設けられた整流子、６はこの整流子
５に給電するブラシで、ブラシホルダ７内に保持されて
いる。このブラシホルダ７は電動機本体１に固着されて
おり、その内部にバネ８を設け、バネ８がブラシ６を整
流子５に押し付けている。９は電機子３の周囲に位置し
た界磁である。

電圧を印加すると、電流は界ｆ４１９を通りブラシ６を
通った後、整流子５によって整流され、電機子３を流れ
て電機子３が高速回転する。これにより電機子３に固着
された吸込用ファン部２のファンが回転して、空気は吸
込用ファン部２へ吸い込まれ、電動機本体１内を冷却し
て反対側へ放出される。

発明が解決しようとする問題点 しかし、このような従来の電動機の場合、第１６図に示
すように電動機の入力と吸込用ファン部２を流れるｆｆ
１ｆｆｉとの関係は、ｆｆ１ｆｆｉが少ないほど入力が
低くなる特性を持つ。

つまり、電気袢除機の電動送風機に使用した場合、掃除
の途中に床ノズルを空中に浮かせると、吸込ｆｆ１ｆｆ
ｉが多くなり、電動機の入力は高くなり（第１６図Ａ点
）、掃除をするために床ノズルを被掃除面に付けると電
動機の入力は低くなる（第１６図Ｂ点）、すなわち、実
際に掃除を行うと電動機の入力が低くなって、その分だ
け吸込力が低下し、実際の掃除を行なわないときパノノ
が高く無駄な電力消費が行なわれるという欠点があった
。

本発明は上記のように電気掃除はの場合には、実際に掃
除を行う時の電動機の入力低下を防いで吸込み力を強く
することが出来る整流子電動機を提供することを目的と
する。

問題点を解決するための手段 本発明の整流子電動機は、ファンと連結した電機子と、
この電機子と一体に回転する整流子と、この整流子に当
接して給電するブラシと、このブラシを保持すると共に
整流子の回転方向に沿って回動可能に弾性支持されたブ
ラシホルダと、このブラシホルダの一部に設けられた吸
着片と、この吸着片の近くに配設され吸着片を吸着して
前記ブラシホルダを電機子の回転方向とは逆方向に回動
させる電磁石とを設けたことを特徴とする。

作用 この構成によると、電ｖＪｌｉの負荷が重くなったこと
を検出して電磁石に通電すると、ブラシホルダが電機子
の反回転方向に回動して、整流子におけるブラシ当接位
置が反回転方向にずれてｆｆｉ　ｖＪＩＩＩの入力が大
ぎくなり、電動機の負荷が軽くなったことを検出して電
磁石への通電をオフすると電動機の入力が小さくなる。

実施例 以下、本発明の実施例を第１図〜第１４図に基づいて説
明する。

第１図〜第３図は本発明の第１の実施例を示す。

２１は電動機本体で、その一端には吸込ファン（図示せ
ず）を内蔵した吸込用ファン部２２が、他端には電機子
２３を支持する軸受部２４がそれぞれ設けられている。

２５は電機子２３に設けられた整流子、２Ｇはこの整流
子２５に給電するブラシで、ブラシホルダ２７内に保持
されるとともにバネ２８によって整流子２５に押し付け
れられている。ブラシホルダ２７は円環状の絶縁材２９
に取り付けられ、電ｖＪ１１本体２１のブラケット３０
に設けた穴３１に遊嵌している。穴３１はその縁部が絶
縁材３２によって覆われている。

円環状の絶縁材２９はバネ３３によって電ｖＪ機本体２
１に弾性的に保持され、その一部に鉄片３４が設けであ
る。鉄片３４の近くに電磁石３５が設置され、この電磁
石３５には第３図のように電動機に流れる電流を検出す
る検出装＠３６と制ｍ＋装置３７により、電流が減少す
ると電力が供給されてるように構成されている。

次に、この第１の実施例の整流子電動機を電動送風□に
使用した電気棉除機の場合を例に挙げて動作を説明する
。

電気棉除機を運転して床ノズルを空中に浮かせると、吸
込風聞が多いため吸込ファンは高負荷となり、電機子２
３の回転数が低くなる。そして整流予電動機の特性とし
て入力が増加、つまり電流が増加する。このため電磁石
３５には電力が供給されず、磁力が働かないため鉄片３
４は電磁石３５へ吸引されない。矢印爪方向はｆｆ１ｆ
ｉ子２３の回転方向を示し、！ｉｉ流了２５へは第１図
実線で示すブラシ位置より電流が供給される。

次に床ノズルを被掃除面に付けて掃除を行なうと、吸込
風量が低下するため吸込ファンは軽負荷となり、電機子
２３は回転数が上行し、入力が低下しそして電流が減少
する。このため、電磁石３５へ電力が供給され、電磁石
３５の磁力が強くなる。これにより鉄片３４は電磁石３
５へ吸引され、円環状の絶縁材２９はバネ３３に抗して
矢印Ｂ方向に回転すし、整流子２５へは第１図破線で示
すブラシ位置より電流が供給され、ブラシ位置が電機子
２３の反回転方向へずれると、電動機の入力は高くなり
、吸込力は向上する。

第４図〜第６図は第２の実施例を示す。第１の実施例で
は電１１１Ｉ機の電流を検出装置３６で検出して電磁石
３５への通電を制御したが、第２の実施例では回転数セ
ンサ１３Ｇを使用している点が第１の実施例とは異なる
。１２１は電ｖＪｖ１本体で、その一端には吸込ファン
（図示せず）を内蔵した吸込ファン部１２２が、他端に
は電機子１２３を支持する軸受部１２４がそれぞれ設け
られている。１２５は′Ｆｉｍ子１２３に設けられた整
流子、１２６はこの整流子１２５に給電するブラシで、
ブラシホルダ１２７内に保持されるとともにバネ１２８
によって整流子１２５に押し付けられている。ブラシホ
ルダ１２７は円環状の絶縁材１２９に取り付けられ、７
１動機本体１２１のブラケット　１３Ｇに設けた穴１３
１にＭｋ）ｌている。穴１３１はその縁部が絶縁材１３
２によって覆われている。円環状の絶縁材１２９１よバ
ネ１３３によって電動機本体１２１に弾性的に保持され
、その一部に鉄片１３４が設けである。鉄片１３４の近
くに電磁石１３５が設置され、この電磁石１３５には電
機子１２３の回転数を感知する回転数センサ１３６の信
号を検出する制６０装［１３７から電機子１２３の回転
数が上昇すると電力が供給されるように構成されている
。

次に、この第２の実施例の整流子電動機を電動送Ｆ！Ａ
機に使用した電気掃除機の場合を例に挙げて動作を説明
する。

電気掃除機を運転し、床ノズルを空中に浮かせると、吸
込８ａ量が多いため吸込ファンは高負荷となり、電機子
１２３の回転数は低い。このため電磁石１３５には電力
が供給されず磁力が働かず、鉄片１３４は電磁石１３５
へ吸引されない。矢印爪方向は７１Ｂ１子１２３の回転
方向を示し、整流子１２５へは第４図実線で示すブラシ
位置より電流が供給される。

次に床ノズルを被掃除面に付けて掃除を行うと、吸込風
量が低下するため吸込ファンは軽負荷となり、電機子１
２３は高速回転する。このため電磁石１３５へ電力が供
給され電磁石１３５の磁力が強くなる。これにより鉄片
１３４は電磁石１３５へ吸引され、円環状の絶縁材１２
９はバネ１３３に抗して矢印Ｂ方向に回転し、整流子１
２５へは第４図破線で示すブラシ位置より電流が供給さ
れ、ブラシ位置が＝ａ子１２３の反回転方向へずれると
、ｆｆ１ｖＪｔｆｆｉ　１２１の入力は高くなり、吸込
力は向上する。

第７図〜第９図は第３の実施例を示す。第１の実施例で
は電動機の電流を検出装置３６で検出して電磁石３５へ
の通電を制御し、第２の実施例では電動機の回転数を回
転数センサ１３６で検出して電磁石１３５への通電を制
御したが、第３の実施例では風量センサ２３６を使用し
ている点が第１、第２の実施例とは異なる。２２１は電
動機本体で、その一端には吸込ファン（図示せず）を内
蔵した吸込用ファン部２２２が、他端には電機子２２３
を支持する軸受部２４がそれぞれ設けられている。２２
５は電機子２２３に設けられた整流子、２２６はこの整
流子２２５に給電するブラシで、ブラシホルダ２２７内
に保持されるとともに、バネ２２８によって整流子２２
５に押し付けられている。ブラシホルダ２２７は円環状
の絶縁材２２９に取り付けられ、電動機本体２２１のブ
ラケット２３０に設けた穴２３１をＩＩＮＬ、でいる。

穴２３１はその縁部が絶縁材２３２によって覆われてい
る。円環状の絶縁材２２９はバネ２３３によって電ｖＪ
機本体２２１に弾性的に保持され、その一部に鉄片２３
４が設けである。またその鉄片２３４の近くに電磁石２
３５が設置されている。２３６はブラケット２３０にそ
の一端が回動自在に枢支され、他端をバネ２３７等で支
持された風受板２３８を持つ８Ｉｌｅセンサで、ｆｆ１
ｆｆｉが減少すると風受板２３８はバネ２３７によって
ブラケット２３０側へ回動するよう構成されている。こ
のＭｆｆｉｆｆ状２３６は風受板２３８の回動する変位
を抵抗器等（図示せず）で感知して、その検出された信
号を制御装置２３９へ出力するようにしである。電磁石
２３５には電動機本体２２１に流れる風量を感知する上
記ｆｉｆｆｉセンサ２３６と制御装置２３９によりｆｆ
ｉ吊が減少すると電力が供給されるようになっている。

次に、この第３の実施例の整流予電ｖＪ機を電動送風機
に使用した電気掃除機の場合を例に挙げて動作を説明す
る。

電気掃除機を運転し、床ノズルを空中に浮かせると、吸
込Ｍｆｆｉが多いため、風量センサ２３６が開放状態（
第７図実線）となる。このため電磁石２３５には電力が
供給されず、磁力が働かず鉄片２３４は電磁石２３５へ
吸引されない。矢印六方向は電機子２２３の回転方向を
示し、整流子２２５へは第７図実線で示すブラシ位置よ
り電流が供給される。

次に床ノズルを被掃除面に付けて掃除を行うと、吸込ｆ
ｆ１ｆｆｉが減少するため１１１ｍセンサ２３Ｇが第７
図破線で示すようにバネ２３７でブラケット２３０へ付
勢され閉じた状態になる。このため、この８ａ吊センサ
２３６のこの回動によって検出した信号が制御装＠２３
９へ出力され、電磁石２３５へ電力が供給され、電磁石
２３５の磁力が強くなる。これにより鉄片２３４は電磁
石２３５へ吸引され、円環状の絶縁材２２９はバネ２３
３に抗して矢印Ｂ方向に回転し、整流子２２５へは第７
図破線で示すブラシ位置より電流が供給され、ブラシ位
置が電機子２２３の反回転方向へずれると、電動１１１
２２１の入力は高くなり、吸込力は向上する。

第１０図は第４の実施例を示す。なお、機械的構成は第
１図と第２図と同一である。第１の実施例では電流を検
出して電磁石３５への通電を制御したが、第４の実施例
では電動機の等価インピーダンスを検出して電磁への通
電を制御している点が第１の実施例と異なる。

この第１０図の場合、？１ｆｉｉ石３５には電動機本体
２１の等価インピーダンスを検出する検出装＠３３６と
制御装Ｗ１３３７により、等価インピーダンスが増加す
ると電力が供給されるように構成されている。

次に第４の実施例の整流子電動機を電動送風機に使用し
た電気掃除機の場合を例に挙げて動作を説明する。

電気掃除機を運転し、床ノズルを空中に浮かせると、吸
込ＦＩＡｆｆｉが多いため、Ｔｉ　ｖＪＩａの温度の上
昇は著しくなく等価インピーダンスはさほど増加しない
。このため電磁石３５には電力が供給されず、磁力が働
かず鉄片３４は電磁石３５へ吸引されない。

整流子２５へは第１図実線で示ずブラシ位置より電流が
供給される。

次に床ノズルを被掃除面に付けて掃除を行うと、吸込風
量が低下するため電動機の温度の上昇が茗しくなり等価
インピーダンスも増加する。このため、電磁石３５へ電
力が供給され電磁石３５の磁力が強くなる。これにより
鉄片３４は電磁石３５へ吸引され、円環状の絶縁材２９
はバネ３３に抗して回転する。

整流子２５へは第１図破線で示すブラシ位置より電流が
供給されるようになる。このようにブラシ位置が電機子
２３の反回転方向へずれると、電１７１１Ｆｌの入力は
高くなり、吸込力は向上する。

以上説明のように、第°１〜第４の実施例の整流子電動
機を使用した電気掃除機ではともに、床ノズルを被掃除
面に付けると、ブラシの位置かずれて電ｖＪ機の入力が
高くなり第１１図に示すように（実線）、従来の整流子
電動機（破線）よりも、実際に掃除に使用するＪｉｍ域
（８点）の入力を高くすることができる。このため第１
２〜１４図に示すように、真空度、吸込仕事率、回転数
とも従来よりも高めることができるものである。

また、第２の実施例では、回転数センサ１３６を電動機
１２１の吸込用ファン部１２２と反対位置に取り付けで
あるが、他の場所に取り付けて回転数を感知しても同様
の効果がある。

さらに第１〜第４の実施例ではブラシホルダが円環状の
絶縁材と同様に回転可動するが、ブラシホルダの位置は
変らず、傾けることによって整流子へ当接する位置を変
えても同様の効果がある。

発明の詳細 な説明のように本発明の整流予電ｖＪＲは、整流子の回
転方向に沿って回動可能に弾性支持されたブラシホルダ
と、このブラシホルダの一部に設けられた吸着片と、こ
の吸着片の近くに配設され吸着片を吸着して前記ブラシ
ホルダを電機子の回転方向とは逆方向に回動させる電磁
石を設けたため、電′＃Ｊ機の負荷が重くなった状態で
前記電磁石に通電することによって雷１１ＪＩＩへの入
力が高くなり、電気掃除機の電妨送層機に使用した場合
には、実使用時の入力が増加して、強い吸引力を得るこ
とが出来、床ノズルを空中に浮せた待機時には、入力が
低くなり、無駄な電力消費をなくすることが出来るもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例における整流子電動送風
機の部分正断面図、第２図は同部分側断面図、第３図は
第１の実施例の回路構成図、第４図は第２の実施例にお
ける整流子電動送風機の部分正断面図、第５図は同部分
側断面図、第６図は第２の実施例の回路構成図、第７図
は第３の実施例における整流子電動送風機の部分正断面
図、第８図は同部分側断面図、第９図は第３の実施例の
回路構成図、第１０図は第４の実施例における回路構成
図、第１１図は入力特性図、第１２図は真空度特性図、
第１３図は吸込仕事率特性図、第１４図は回転数特性図
、第１５図は従来の整流子電動送風機の要部断面図、第
１６図は同人力特性図である。 ２３、１２３，２２３・・・電機子、２５，１２５，２
２５・・・整流子、２６、１２６．２２６・・・ブラシ
、２７．１２７．２２７・・・ブラシホルダ、３４、１
３４，２３４・・・鉄片〔吸着片）　、３５，１３５，
２３５・・・電磁石、３６．３３６・・・検出装置、１
３６・・・回転数センサ、２３６・・・風量センサ、３
７．１３７．２３９，３３７・・・制御装置、Ａ・・・
電機子回転方向 代理人　　　森　　本　　義　　弘 第１図 ７１ラジオｊ鼾！” 第２図 第３図 第Ｓ図 第２図 を編 第７図 ２２７７°ラシネノシ！゛ 第２図 第２図 第１／図 第１ｆ図 人力 第１２図 第７３図 第７４図 ４　　　　　Ｓ 第１Δ図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ファンと連結した電機子と、この電機子と一体に回
   転する整流子と、この整流子に当接して給電するブラシ
   と、このブラシを保持すると共に整流子の回転方向に沿
   つて回動可能に弾性支持されたブラシホルダと、このブ
   ラシホルダの一部に設けられた吸着片と、この吸着片の
   近くに配設され吸着片を吸着して前記ブラシホルダを電
   機子の回転方向とは逆方向に回動させる電磁石とを設け
   た整流子電動機。 ２、電磁石への通電制御を、電動機に流れる電流量を検
   出して、電動機に流れる電流が減少すると通電し、増加
   すると通電しないように構成したことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の整流子電動機。 ３、電磁石への通電制御を、電動機の回転数を検出して
   、回転数が高い時に通電し、回転数が低い時に通電しな
   いよう構成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の整流子電動機。 ４、電磁石への通電制御を、電動機本体に流れる風量を
   検出して、風量が少ない時に通電し、風量が多い時に通
   電しないように構成したことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の整流子電動機。 ５、電磁石への通電制御を、電動機の等価インピーダン
   スを検出して、等価インピーダンスが増加すると通電し
   、等価インピーダンスが減少すると通電しないよう構成
   したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の整流
   子電動機。