JP2001310274A - 防塵装置及び防塵装置使用方法 - Google Patents

防塵装置及び防塵装置使用方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐久性のある防塵構造を提供し、装置内部、
特に、電動手工具装置の内部に粉塵が侵入を防止し、又
は有害な粉塵堆積を防止する防塵装置及び防塵装置使用
方法を得る。 【解決手段】 部分的な限定範囲内の粉塵溜め５又は粉
塵バリヤ７によって粉塵の拡大を減少するため、粉塵バ
リヤ７の自由表面に沿う個々の粉塵粒子の運動に対して
抵抗を示すようにした防塵装置において、粉塵溜め５又
は粉塵バリヤ７の表面に個々の粉塵粒子を堆積させ、又
粉塵溜め５又は粉塵バリヤ７に人工的な微細結晶のけば
立った微細構造を設け、この微細構造の表面構造には５
〜１００μｍの範囲の凸部及び凹部を設け、これら凸部
相互間の及び凹部相互間の距離を５〜２００μｍの範囲
とする。好適には、微細構造の表面を少なくとも部分的
に疎水性にし洗剤の有無に係わらず水で剥離することが
ないようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、摩擦的に材料を掘
削する電動手工具装置、例えば、ドリル装置、たがね装
置、鋸装置、若しくは研磨装置、並びにこれらの装置に
装着する工具の防塵装置、又はこの防塵装置の使用方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】発生する粉塵による装置への悪影響を減
少するには、通常は以下の組合せを実施する。即ち、 ・粉塵の発生源を封鎖し、この発生源の周囲の空間を開
放する； ・装置内への侵入を回避し、特に、忍び込み粉塵の侵入
を回避する； ・内部に定着するような内部堆積を回避する。
【０００３】このため、一般的には、粉塵吸引、粉塵フ
ィルタ、粉塵バリヤ、及び粉塵溜めを使用する。粉塵溜
めは、装置内部に部分的に立体的な又は平面的な構造と
して配置し、自由に浮遊する粉塵粒子を溜めておくのに
使用し、装置内に捕集し、装置内に自由に浮遊する粉塵
の濃度を低下させる。忍び込んだ粉塵は、互いに凝集す
ることになる個別の浮遊する粉塵粒子よりなり、滑らか
な表面上を自由に移動するが、潜在的なバリヤの形式の
僅かな抵抗体に沿う移動は阻止される。このような忍び
込んだ粉塵の浮遊を減少するためには、人工的な粉塵バ
リヤを装備し、粉塵粒子バリヤ領域への侵入又はバリヤ
領域からの脱出のいずれかを困難にする。粉塵バリヤは
立体的な又は平面的な構造体とし、阻止しようとする方
向への粉塵粒子の拡散及び限りない拡大化を阻止し、又
この方向に直交する方向への拡散も阻止する。粉塵の発
生は不可避である摩擦により材料を掘削する手工具装置
及び工具の実施例を以下に説明するが、本発明はこのよ
うな実施例に限定されるものではない。
【０００４】摩擦により材料を掘削することにより発生
する粉塵、例えば、ドリル穿孔屑又は鋸引き屑は、小さ
い屑溜まりを形成し、この屑溜まりは流動する空気によ
って１ｃｍ〜数ｍの範囲にわたり搬送除去されるが、電
動手工具装置及び工具の自由表面のうちの大部分に付着
し、特に、凹面状に湾曲した表面に堆積させ、このよう
な部分では流動速度は低くなる。摩擦により材料を掘削
する際に、並びに絶縁性の表面に沿って滑動する際に起
こりうる静電気に帯電し、又高い湿度によって堆積を一
層助長する。滑らかな表面に忍び込んだ粉塵はこの滑ら
かな表面上に堆積することになる。
【０００５】一体の電気的駆動装置を有する、又オプシ
ョンとして空冷装置を有する電動手工具装置はこのよう
な粉塵の堆積は好ましくない。駆動装置の可動部分は摩
擦を受け易く、激しい磨耗によって軸受の寿命を短く
し、粉塵の堆積は電気的に又電子的に回路の短絡を生
じ、このことは機能及び安全性を損ない、更に、空気の
対流及び放射による熱伝導も減少させ、作動温度が高く
なるため装置寿命が低下する。
【０００６】例えば、このような電動手工具装置に関し
てはドイツ国特許第３１２６５１１号に、電動手工具装
置に連結した工具の周囲を包囲し、又加工領域に部分に
密接して設けた連結ほろとして構成した透明な防塵キャ
ップを設け、この防塵キャップを吸引接続短管を介して
負圧によって摩擦作用により材料を切削することにより
発生する粉塵を吸引する装置が記載されている。ドイツ
国特許公開第１９８５４８７４号には、摩擦により材料
を掘削する際に発生する粉塵を工具の切り刃の近傍で中
空工具から負圧によって吸引することが記載されてい
る。
【０００７】ドイツ国実用新案公開第２９８１２６９９
号には、摩擦作用により掘削した材料を空気流によって
掘削屑を排出チャンネルにより排出することを記載して
おり、この排出チャンネルは内側にへこんだ外面により
構成する。摩擦作用により掘削した材料によって排出チ
ャンネルが塞がる傾向を少なくするため、この排出チャ
ンネルの表面を平滑度の最も高い表面にし、金属又はセ
ラミック製の人工表面にし、特に、クロムめっきを施す
ことがある。しかし、掘削による粉塵は、このような滑
らかな表面に沿って忍び寄り、このような滑らかな表面
にも堆積することすらある。
【０００８】粉塵により影響を受け易い電気的駆動装置
を有する電動手工具装置の内部に粉塵が侵入するのを抑
止する他の異なる構造的な対策としては、例えば、ドイ
ツ国特許第４１３６５８４号に記載されているようなハ
ウジングに連結した錠止スリーブを設けて工具の収容部
を隙間の少ない可動部分とする構造、又はドイツ国特許
第３４１８８８２号に記載されているような回転又は振
動する工具のシャフトの周りに弾性的に圧着する密封リ
ップを有する防塵キャップがある。狭い隙間は確かに空
気を前方に逆向きに吹き出させ、毛細管現象により粉塵
の忍び込みによる侵入を抑止することができる。密封リ
ップは閉鎖部分として限定された範囲の粉塵バリヤのよ
うに作用し、忍び込む粉塵を減少することができる。
【０００９】しかし、これらすべての解決方法は、粉塵
部分が次第に堆積し、空気の流れによって工具の表面及
び電動手工具装置の内部に侵入し、たいていの場合臨界
位置で湿気により凝集して沈積し、電動手工具装置の能
力及び耐久性が制限されるようになるという欠点が依然
としてある。
【００１０】ヨーロッパ特許第７７２５１４号には、
「ロータス効果」と称される人工的な自浄作用のある表
面及びこの自浄表面を利用する方法が記載されており、
この表面は疎水性微細結晶のけば立ち微細構造により水
で濡れるのを妨げられ、このような表面に導入される水
滴により堆積した粉塵粒子を捕捉し排除する。定期的に
水滴を導入したり、野外では雨によって効果的な自浄作
用が得られる。ヨーロッパ特許公開第９０９７４７号に
は、このような自浄作用のある表面を、屋根かわらの皮
膜のように硬化可能なシロキサン溶液に懸濁させたセラ
ミック材料の粉末粒子よりなる保護膜によって形成す
る。気密構造又はパイプの外から見える部分並びに内部
構造にこのような自浄作用のある表面を設け、流動する
水によって浄化することが知られている。上述の使用方
法を示したこのような構造は、流動する水によって残留
物の少ないクリーニングを行なうことができる。しか
し、電動手工具装置の場合には安全上の理由から不可能
である。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
の欠点を減少するとともに、耐久性のある防塵構造を提
供し、装置内部、特に、電動手工具装置の内部に粉塵が
侵入を防止し、又は有害な粉塵堆積を防止する防塵装置
及び防塵装置使用方法を得るにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明は独立請求項の特徴部分のように構成する。
更に、本発明の好適な実施例は従属請求項のように構成
する。
【００１３】本発明によれば、防塵装置の表面を微細結
晶をけば立たせた微細構造とする。極微構造の表面は、
表面と粉塵粒子との間の分子間引力並びに微細結合作用
によって多くの粉塵を優先的に堆積させる。このような
表面、及び自浄作用のある表面に必須の微細結晶により
けば立った微細構造は、流動する水がないと、軽い多量
の粉塵を堆積させるのに役立つ。このような条件の下で
は、疎水性の性質にした従って、自浄作用のある表面は
自浄作用を発揮せず、逆に粉塵溜めとして機能する。
【００１４】人工的なこのような表面構造には、５〜１
００μｍの範囲の凸部及び凹部を設け、これら凸部相互
間の及び凹部相互間の距離を５〜２００μｍの範囲とし
たことを特徴とし、洗剤の有無に係わらず水で剥がれな
いようにし、また少なくとも凸部は疎水性材料により形
成すると好適である。好適には、粘着材料に埋設させた
粒度が約７μｍの疎水性粒子例えば、テフロン（登録商
標）粉末又はセラミック粉末を遅効硬化性シロキサン溶
液に分散させる。更に、スクリーンエンボス加工したテ
フロン皮膜及びこのような表面を有するフォイルを塗着
すると好適である。
【００１５】流動する水がないと粉塵が堆積する性質
は、自浄作用表面に関する上述の従来例とは全く逆に作
用し、粉塵溜め及び粉塵バリヤとして都合よく利用す
る。このような性質を、間隔をおいて周期的に流動する
水を介入させることと組み合わせることにより、自浄作
用のある表面の自己クリーニングを行い、粉塵溜め及び
粉塵バリヤとしての微細構造を再活性化する。このよう
にしないと、人工的な表面構造は自己クリーニングに時
間を浪費し、自浄作用を喪失することになる。
【００１６】装置内部、特に、電動手工具装置の内部に
粉塵を集積するため、好適な実施例においては、摩擦に
より掘削する作業領域と刺し込み領域との間で工具の表
面に設け、微細結晶によりけば立った微細構造を有する
粉塵バリヤの範囲を縮小化すると好適である。このよう
に構成した粉塵バリヤは表面領域の空間的に限定した範
囲に自浄作用のある表面とすると好適である。どちらか
一方の構造又は双方の構造の組み合わせによって、侵入
した粉塵の永続的な堆積は減少し、少なくとも装置内
部、好適には、危険のない位置に配置した微細結晶でけ
ば立たせた微細構造の粉塵溜めの表面のうち限られた範
囲の領域を自浄作用のある表面にすると永続的な粉塵堆
積を減少するのに好適である。
【００１７】表面が微細結晶でけば立たせた微細構造の
粉塵バリヤにより装置の外面に舞い込む粉塵の拡大を減
少することができる。このような防汚のために、グリッ
プと粉塵が発生する工具の収容部との間に本発明による
防塵装置を配置すると好適である。機械的な損傷、油膜
等により微細構造が破壊されるのを回避するため、防塵
バリヤは装置の遮蔽された凹所に設けると好適である。
更に、このような微細構造のうち限られた範囲のみを自
浄作用のある表面とすると好適である。
【００１８】ドリルのような棒状工具の場合防塵バリヤ
は、回転又は振動軸線の周りに差込み領域の近傍の外被
リングとして構成すると好適である。鋸ブレードのよう
なディスク状工具の場合、工具の端面における回転又は
振動軸線の近傍の片側又は両側の円形リングとして構成
すると好適である。内面又は外面における防塵バリヤと
同様に、工具の周りに又は電動手工具装置に装着する防
塵キャップを設けると好適である。
【００１９】間隔をおいて定期的に装置又は工具を流動
する水若しくは水を含有するエアゾルにより間隔をおい
て定期的に装置若しくは工具をクリーニングすることに
よって、定期的に汚れを除去し、特に表面の微細結晶で
けば立った微細構造の再活性化又は粉塵が集積した表面
の修復を行なうようにすると好適である。このことによ
り、多くの電動手工具装置において、工具又は材料の冷
却を水で行なえるようになり、また摩擦による材料掘削
及び空気流動によるスプレー効果によって、不可避的に
微細に分散される水滴が工具表面及び電動手工具装置の
内部に達する。電動手工具装置の場合、安全技術の観点
から、装置の内部に給水流路を切り替えるために設けた
湿度センサを配置すると好適であり、この湿度センサは
十分乾燥した状態でのみ電圧供給を可能にするものとす
る。
【００２０】
【発明の実施の形態】次に、図面につき本発明の好適な
実施例を説明する。
【００２１】摩擦により材料を掘削する工具２及びハウ
ジング３の内部に配置した４を有する図１に示す電動手
工具装置１には、ハウジング３の内面の限られた範囲に
微細結晶のけば立った微細構造表面を有する粉塵溜め５
を設け、この粉塵溜めは差し障りのない部分並びに工具
２の収容部６の近傍に配置し、またこの粉塵溜め５は自
浄作用のある表面として構成すると好適である。更に、
ハウジング内部に工具２の収容部近傍に粉塵バリヤ７を
設け、更に随意に収容部６と８との間でハウジング３の
外面に粉塵バリヤ７′を配置し、好適には、この粉塵バ
リヤ７′を自浄作用のある表面として構成する。粉塵溜
め５及び粉塵バリヤ７は１ｍｍ〜数ｃｍの範囲にわたる
寸法とする。自浄作用のある表面に堆積した粉塵は、定
期的に水滴の形式とした流動する水により除去し、粉塵
溜め５及び粉塵バリヤ７を再活性化する。安全性を確保
するため、ハウジング３には給水流路に湿度センサ９を
配置すると好適である。
【００２２】図２に示すように、くぎ状の工具２には摩
擦による掘削性のある１０と１１との間でこの差し込み
領域の近傍に、自浄作用のある外面を有する好適には、
被膜として構成した粉塵バリヤ７を設け、１ｍｍ〜５０
ｍｍの範囲にわたり工具２の回転軸線又は振動軸線Ａの
周りに環状に延在させる。この工具はドリル又はたがね
とすることができる。
【００２３】図３に示すように、ディスク状の工具２′
には、摩擦による切削性のある作業領域１０と差し込み
領域１１との間でこの差し込み領域の近傍に、自浄作用
のある外面を有する好適には、被膜として構成した粉塵
バリヤ７を設け、この粉塵バリヤ７を工具２′の回転軸
線又は振動軸線Ａから１ｍｍ〜５０ｍｍの距離の２個の
円形リングで挟まれる帯域に延在させる。このディスク
状の工具２′は例えば、鋸ブレード又は切断ディスクと
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による粉塵バリヤ及び粉塵溜めを有す
る電動手工具装置の一部断面とする側面図である。
【図２】 粉塵バリヤを有する棒状工具の側面図であ
る。
【図３】 粉塵バリヤを有するディスク状工具の側面図
である。
【符号の説明】
1 電動手工具装置 2 工具 3 ハウジング 4 電気的駆動装置 5 粉塵溜め 6 収容部 7 粉塵バリヤ 8 グリップ領域 9 湿度センサ 10 作業領域 11 差し込み領域

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 部分的な限定範囲内の粉塵溜め（５）又
    は粉塵バリヤ（７）によって自由表面に沿って忍び込む
    粉塵の拡大を減少するため、粉塵バリヤ（７）の自由表
    面に沿う個々の粉塵粒子の運動に対して抵抗を示すよう
    にした防塵装置において、粉塵溜め（５）又は粉塵バリ
    ヤ（７）の表面に個々の粉塵粒子を堆積させ、又粉塵溜
    め（５）又は粉塵バリヤ（７）に人工的な微細結晶のけ
    ば立った微細構造を設け、この微細構造の表面構造には
    ５〜１００μｍの範囲の凸部及び凹部を設け、これら凸
    部相互間の及び凹部相互間の距離を５〜２００μｍの範
    囲としたことを特徴とする防塵装置。
  2. 【請求項２】 微細構造の表面を少なくとも部分的に疎
    水性にし、洗剤の有無に係わらず水で剥離することがな
    いようにした請求項１記載の防塵装置。
  3. 【請求項３】 粉塵溜め（５）又は粉塵バリヤ（７）を
    被膜により形成した請求項１又は２記載の防塵装置。
  4. 【請求項４】 前記被膜を、接着剤又は硬化可能なシロ
    キサン溶液に分散させた粒子によって構成するか、又は
    接着剤又は硬化可能なシロキサン溶液をスクリーンによ
    ってエンボス加工することによって形成した請求項３記
    載の防塵装置。
  5. 【請求項５】 ハウジング（３）の内部輪郭又は外部輪
    郭に請求項１〜４のうちのいずれか一項に記載の防塵装
    置を使用することを特徴とする防塵装置の使用方法。
  6. 【請求項６】 電動手工具装置の内部輪郭、又は工具
    （２）の差し込み部として使用する収容部（６）に防塵
    装置を使用した請求項５に記載の方法。
  7. 【請求項７】 グリップ領域（８）と工具（２）の差し
    込み部として使用する収容部（６）との間でハウジング
    （３）の外部輪郭に防塵装置を使用した請求項６記載の
    方法。
  8. 【請求項８】 ハウジング（３）の内部に配置した電動
    駆動装置（４）と、給水流路を切り替えるための湿度セ
    ンサ（９）とを有する電動手工具装置（１）のハウジン
    グ（３）の内部輪郭に請求項２乃至４記載の防塵装置を
    使用した方法。
  9. 【請求項９】 棒状の工具（２）の、又は回転軸線若し
    くは振動軸線（Ａ）の周りの１個又は２個の環状リング
    の形式のディスク状工具（２′）の外部輪郭に請求項１
    乃至４のうちのいずれか一項に記載の防塵装置を使用す
    る方法。
  10. 【請求項１０】 電動手工具装置（１）又は工具（２）
    に装着する防塵キャップに請求項１乃至４の防塵装置を
    使用する方法。
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