JP2001328080A - 電動工具におけるモータ冷却風の吸排気口 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インパクトレンチ等のバッテリ式の電動工具
には永久磁石のヨークを用いた直流モータが内蔵されて
いるが、このヨークの磁力によりモータ冷却用の吸排気
口を経てクリップ等の金属片がハウジング内に吸引され
る問題があった。本発明は、モータの冷却効率を損なう
ことなく、金属片の吸引を防止できるモータ冷却風の吸
排気口を提供する。 【解決手段】 良好な吸排気効率を確保するに十分に大
きな枠孔２１を設け、この枠孔２１を金属片の通過を阻
止する大きさの区画孔２１ａ，２１ａに区画して吸排気
口２０Ａ，２０Ｂとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えばインパク
トレンチやスクリュウドライバ等の電動工具において、
電動モータの冷却風をハウジング内に取り入れるための
吸排気口（吸気口と排気口）に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電源として直流電源を用いる電
池式の電動工具には、固定子に永久磁石を用いた直流モ
ータが用いられている。このモータはハウジングの内部
に内蔵され、通常固定子はハウジングの内面に固定され
ている。また、通常この種の電動工具では電動モータを
冷却するために、ハウジングの側部に設けた吸気口を経
てハウジング内に冷却風を取り入れ、これを電動モータ
の周囲を循環させた後、同じくハウジングの側部に設け
た排気口を経て外部に排気している。従来より、この吸
排気口は、ハウジングの側部に、効率のよい吸排気を行
うために必要な大きさの孔を複数個形成することにより
設けられていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の吸排気口には、次のような問題があった。すなわ
ち、電動工具を例えば作業台の上に置く場合は、通常ハ
ウジングの側面を作業台に向けて横に寝かせた状態で設
置するため、吸排気口が作業台に向けられた状態とな
る。ところが、吸排気口の近傍には、電動モータの固定
子（永久磁石）が配置されているため、この吸排気口を
経て作業台上の小さな金属片が固定子の磁力により吸引
され、場合によっては、この金属片が吸排気口を経てハ
ウジング内に侵入してしまい、その結果電動工具の動作
不良の原因になるおそれがあった。吸排気口を微細化す
ればこの問題は解消されるが、これでは吸排気効率ひい
ては電動モータの冷却効率を損なう。本発明は、この問
題を解消するためになされたもので、固定子に永久磁石
を用いる直流モータを駆動源とする電動工具において、
電動モータの冷却効率を損なうことなく、固定子の磁力
による金属片のハウジング内への侵入を防止することが
できる吸排気口を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】このため、本発明は前記
各請求項に記載した構成の吸排気口とした。請求項１記
載の吸排気口によれば、吸排気口は、大きな枠孔を複数
に区画して金属片を通過させない大きさに設けられてい
るので、これら吸排気口の近傍にモータの固定子（永久
磁石）が配置されていても、当該電動工具を作業台等に
寝かせて置いた場合に、吸排気口を経て金属片がハウジ
ング内に侵入することは防止される。このように従来設
けられていた金属片を通過させ得る大きさの枠孔を区画
することにより、小さな吸排気口を設けることにより、
従来の吸排気効率を大きく低下させることなく、金属片
の侵入を防止することができる。この構成は、モータの
固定子に希土類磁石等の高性能磁石が用いられている場
合に特に効果を発揮する。本明細書において、金属片と
は、鋼板の孔開け作業等により発生する切り粉、作業台
に置き忘れられたゼムクリップやステープラー（ホチキ
ス）の針等の金属製小物をいう。

【０００５】請求項２記載の吸排気口によれば、吸排気
口の耐久性を確保することができる。従来、ハウジング
の側部に枠孔に相当する大きさの段差部を設けて肉厚の
薄い部分を設け、この薄肉部に直径１ｍｍ程度（または
それ以下）の微細なピン孔を多数を形成して吸排気口と
する技術が公知であるが、ハウジングの薄肉部の耐久性
が低いという問題があり、また吸排気口が小さすぎるた
め吸排気効率が低下してしまう問題があった。また、合
成樹脂製のハウジングの成形段階で小さなピン孔を同時
に成形するため、成形型に小径のピン部を設ける必要が
あり、かつこのピン部はその耐久性（折損）を考慮すれ
ば極力短いことが望ましいので、結果的にピン孔を設け
る部分はハウジングの他の部分よりも薄肉に設定せざる
を得ないという問題があった。この点、請求項２記載の
吸排気口によれば、従来の大きさの枠孔を複数に区画し
て吸排気口とする構成であるので、金型に上記のような
小径のピン部を設ける必要はなく、このためハウジング
の吸排気口を設ける部分を薄肉に設定する必要もないの
で、ハウジングの耐久性を高めるとともに吸排気効率を
低下させることもない。

【０００６】請求項３記載の吸排気口によれば、吸排気
効率を維持しつつ金属片の侵入を効率良く防止すること
ができる。また、枠孔を機長方向前後に２分割する構成
であるので、上記のような小径のピン部を成形型に設け
る必要はない。このため、ハウジングの側部の、吸排気
口を設ける部分に薄肉部を形成する必要はなく、これに
よりハウジングの耐久性を確保することができる。ま
た、吸排気効率を低下させることもない。

【０００７】

【発明の実施形態】次に、本発明の実施の形態を図１〜
図４に基づいて説明する。図１は、電動工具の一例とし
ての回転衝撃工具（いわゆるインパクトドライバ）１を
示している。この回転衝撃工具１は工具本体２とハンド
ル部３を備えており、これらは左右二つ割り構造のハウ
ジング１０により形成されている。工具本体２の先端か
らは内蔵した電動モータ３０により回転するスピンドル
４が突き出されており、このスピンドル４の先端にはド
ライバビット（図示省略）を装着するためのビット取り
付け装置５が取り付けられている。ハンドル部３の先端
には上記電動モータに直流電源を供給するためのバッテ
リー６が装着されている。以下説明する実施形態は、ハ
ウジング１０の側部に設けた、モータ冷却用の冷却風を
吸排気するための吸排気口２０〜２０に特徴を有してお
り、上記した回転衝撃工具１の基本的な構成について
は、従来構成に比して特に変更を要しない。

【０００８】図２は、工具本体２の後部に内蔵した電動
モータ３０の周辺の内部構造を示している。この電動モ
ータ３０は、上記バッテリ６から供給される直流電源に
より駆動する直流モータであり、回転子３１とその周囲
に位置する固定子３２を備えている。回転子３１は軸受
け３３，３４を介して回転可能に支持されている。この
回転子３１の後部にはモータ冷却用の冷却ファン３５が
取り付けられている。本実施形態では、この冷却ファン
３５には、いわゆる遠心ファンが用いられている。この
ため、モータ冷却風は、この冷却ファン３５の放射方向
に吹き出される。固定子３２は、円筒形状のヨーク３６
を介してハウジング１０の内周に沿って固定されてい
る。この固定子３２には、希土類磁石（永久磁石）が用
いられている。なお、図では表されていないが、回転子
３１の後部（冷却ファン３５の後ろ側）にはコンミテー
タが設けられており、このコンミテータには左右両側か
らカーボンブラシが摺接されている。このカーボンブラ
シを保持するブラシホルダのキャップが図において符号
３７を付して示されている。この点についても、従来構
成と同様であり、本実施形態において特に変更を要しな
い。

【０００９】次に、上記吸排気口２０〜２０は、ハウジ
ング１０の後部寄りの左右両側部に左右対称に設けられ
ている。以下図１に示すように片側（使用者から見て左
側、図１において手前側）の側部に設けた吸排気口２０
〜２０について説明する。この吸排気口２０〜２０は、
機長方向（工具本体２の長手方向、図示左右方向）に３
列に配置されている。機長方向前側の列には２つの吸排
気口２０Ａ，２０Ａが配置され、機長方向中側の列には
４つの吸排気口２０Ｂ〜２０Ｂが配置され、機長方向後
ろ側の列であって、上記キャップ３７の後ろ側には２つ
の吸排気口２０Ｃ，２０Ｃが配置されている。また、こ
れら３列の吸排気口２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃは、それぞ
れハウジング１０の軸線に対して上下に対称に配置され
ている。

【００１０】図２に示すように機長方向前側の２つの吸
排気口２０Ａ，２０Ａは固定子３２の側方に位置し、ま
た機長方向中側の４つの吸排気口２０Ｂ〜２０Ｂは、冷
却ファン３５の側方に位置しており、これらの吸排気口
２０Ａ，２０Ｂは、固定子３２の近傍に位置している。
このため、固定子３２の比較的大きな磁力（吸引力）は
これらの吸排気口２０Ａ，２０Ｂを経てハウジング１０
の外部にまで及んでいる。なお、機長方向後ろ側の２つ
の吸排気口２０Ｃ，２０Ｃは、ハウジング１０の後面角
部に接近した位置であって、固定子３２からは十分離れ
た位置に設けられているため、固定子３２の吸引力はこ
の吸排気口２０Ｃ，２０Ｃまでは及ばない。また、上記
したように冷却ファン３５には遠心ファンが用いられて
いる。このため、電動モータ３０の起動によって冷却フ
ァン３５が回転すると、主として機長方向前側の吸排気
口２０Ａ，２０Ａを経て外気（モータ冷却風）がハウジ
ング１０内に吸入され、機長方向中側の吸排気口２０
Ｂ，２０Ｂを経てこのモータ冷却風が再び吹き出され、
ハウジング１０内にこのようなモータ冷却風の流れが発
生する。なお、機長方向後ろ側の列の吸排気口２０Ｃ，
２０Ｃを経ても外気が吸入される。このように、機長方
向前側の吸排気口２０Ａ，２０Ａ（及び機長方向後ろ側
の吸排気口２０Ｃ，２０Ｃ）を経てハウジング１０内に
吸入されたモータ冷却風は、主に回転子３１とカーボン
ブラシの周囲を流れてこれらを冷却しつつ冷却ファン３
５により機長方向中側の吸排気口２０Ｂ〜２０Ｂを経て
ハウジング１０の外部に吹き出される。

【００１１】次に、機長方向前側及び中側の吸排気口２
０Ａ，２０Ａ，２０Ｂ〜２０Ｂの詳細が図３に示されて
いる。これらの吸排気口２０Ａ，２０Ａ，２０Ｂ〜２０
Ｂは、それぞれ機長方向に長い長溝形状（小判型）を有
する横長の枠孔２１と、この枠孔２１の長手方向中央を
縦に延びる区画壁２２を有している。この区画壁２２に
よって枠孔２１が前後２つに区画されている。２つの区
画孔２１ａ，２１ａは、それぞれ約３ｍｍ四方の枠内に
入る程度の大きさを有しており、またハウジング１０を
貫通して形成されている。区画壁２２は約１ｍｍの幅を
有し、その肉厚Ｗはハウジング１０の肉厚Ｔとほぼ同寸
法に設定されている。両区画孔２１ａ，２１ａの大きさ
は、ホチキスの針等の金属片を通過させない範囲で極力
大きくなるように設定されている。

【００１２】機長方向後ろ側の吸排気口２０Ｃ，２０Ｃ
は、図４に示すように上記機長方向前側及び中側の吸排
気口２０Ａ，２０Ｂの枠孔２１と同じ形状及び大きさに
形成されている。但し、吸排気口２０Ｃは、吸排気口２
０Ａ，２０Ｂとは異なって区画されていない。従って、
この吸排気口２０Ｃは、切り粉等の金属片を通過させ得
る大きさを有しているが、上記したように固定子３２の
磁力はこの吸排気口２０Ｃまでは及ばないので、固定子
３２の吸引力によって金属片がこの吸排気口２０Ｃを経
てハウジング１０内に侵入することはない。

【００１３】以上のように構成した吸排気口２０Ａ，２
０Ｂによれば、金属片を通過させ得る大きさの枠孔２１
の区画壁２２で前後２つに区画した構成を有しているの
で、吸排気効率を大きく損なうことはない。また、この
枠孔２１は長手方向中央で区画壁２２により前後２つに
区画されているので、金属片の侵入を防止できる。この
ように、吸排気口２０Ａ，２０Ｂを固定子３２の近傍に
配置しても、この固定子３２の磁力によって金属片がハ
ウジング１０内に吸引されることを防止できる。このこ
とから、当該回転衝撃工具１を横に寝かせた状態で作業
台等の上に置いた場合には、吸排気口２０Ａ，２０Ｂを
経て固定子３２の磁力が作業台上面に直接作用するので
あるが、この場合であっても作業台上に飛散している切
り粉、あるいは作業台上に置き忘れられたクリップ等の
金属製小物が固定子３２の磁力によって引き付けられ、
その結果吸排気口２０Ａ，２０Ｂを経てこれらの金属片
がハウジング１０内に侵入することはなく、ひいては当
該回転衝撃工具１の故障を未然に防ぐことができる。

【００１４】さらに、各吸排気口２０Ａ，２０Ｂにおけ
る両区画孔２１ａ，２１ａは約３ｍｍ四方の枠内に収ま
る大きさに設定されており、従来のような直径１ｍｍ程
度の微細な孔とはなっていない。このため、従来の微細
孔の場合のように成型用の金型に細径のピン部を設ける
必要がないので、成形金型の耐久性を向上させることが
できるとともに、ハウジング１０側に薄肉部を設ける必
要がないのでハウジング１０の耐久性（吸排気口２０
Ａ，２０Ｂ及びその周辺に対する耐衝撃性）を確保する
ことができる。

【００１５】以上説明した実施形態には、種々変更を加
えることができる。例えば、機長方向後ろ側の列の吸排
気口２０Ｃ，２０Ｃは区画しない構成を例示したが、機
長方向前側及び中側の吸排気口２０Ａ，２０Ｂと同様前
後２つに区画して、より確実に金属片のハウジング１０
内への侵入を防止する構成としてもよい。また、区画壁
２２は枠孔２１の長手方向中央の１カ所に設ける構成を
例示したが、２カ所以上に設けて１つの枠孔２１を３つ
以上の区画孔に区画する構成としてもよい。さらに、区
画壁２２を縦に延びる区画壁２２により前後に区画する
構成を例示したが、横に延びる区画壁により上下に区画
する構成としてもよい。また、横に延びる区画壁と縦に
延びる区画壁を組み合わせた十字型の区画壁により枠孔
を４つに区画する構成としてもよい。要は、ホチキスの
針等の金属片を通過させ得る大きさの枠孔を少なくとも
２つに区画して、これにより形成される区画孔は金属片
が通過しない大きさに設定される構成であればよく、こ
れにより吸排気効率を損なうことなく、固定子３２の磁
力により金属片がハウジング１０内に吸引されることを
防止できる。

【００１６】以上のことから、本発明は、直流モータを
用いる電動工具であって、直流モータの固定子（永久磁
石）の近傍にモータ冷却用の吸排気口を設ける場合に有
効であり、特に固定子に希土類磁石を用いる場合に一層
効果を発揮する。従って、例示した回転衝撃工具に限ら
ず、その他の電動工具のモータ冷却用の吸排気口に適用
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示す図であり、回転衝撃工
具の全体斜視図である。

【図２】回転衝撃工具の電動モータ周辺の内部構造を示
す側面図である。

【図３】機長方向前側及び中側の吸排気口の斜視図であ
る。

【図４】機長方向後ろ側の吸排気口の斜視図である。

【符号の説明】

１…回転衝撃工具（電動工具） ２…工具本体 ６…バッテリ １０…ハウジング ２０…吸排気口 ２０Ａ…機長方向前側の吸排気口、２０Ｂ…機長方向中
側の吸排気口 ２０Ｃ…機長方向後ろ側の吸排気口 ２１…枠孔、２１ａ…区画孔 ２２…区画壁 ３０…電動モータ（直流モータ） ３１…回転子 ３２…固定子（希土類磁石） ３５…冷却ファン Ｔ…ハウジングの肉厚、Ｗ…区画壁の肉厚

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直流モータを内蔵した電動工具におい
   て、モータ冷却風をハウジングの側部から吸排気するた
   めの吸排気口であって、金属片を通過させ得る大きさの
   枠孔を、前記金属片の通過を阻止する大きさに区画した
   吸排気口。
2. 【請求項２】 請求項１記載の吸排気口であって、枠孔
   を区画する区画壁は、ハウジングの肉厚方向に該ハウジ
   ングの肉厚と同寸法の幅を有する吸排気口。
3. 【請求項３】 請求項１記載の吸排気口であって、工具
   本体の機長方向に長い枠孔を有し、該枠孔を機長方向前
   後に２分割した吸排気口。