JP2006315121A - 電動工具 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化を図りつつ高い冷却効率を確保することができる電動工具を提供すること。
【解決手段】円板状の主板２２に複数枚の羽根２１を放射状に取り付け、前記主板２２に対向するリング状の側板２３を前記羽根２２に取り付けて成る冷却ファン３と、該冷却ファン３を収容するファン室と、冷却ファン３を回転駆動する駆動源を備えるインパクト工具（電動工具）において、前記冷却ファン３に、該冷却ファン３の側板２２と前記ファン室を形成するリブ（壁）１３との隙間に生じる冷却風の逆流１７を抑制する突起（逆流抑制手段）２４を設ける。又、前記突起２４を、前記ファン室を形成するリブ１３の内周面よりもファン回転軸側（径方向内側）に配置する。
【選択図】図３

Description

本発明は、冷却ファンを備える電動工具に関するものである。

近年、正逆転を行う電動工具に対する小型化、高出力化及び低騒音化の要求が高く、これに伴って小型で冷却能力が高いモータ冷却ファンの開発の必要性が高まっている。ここで、モータ冷却用ファンを搭載した電動工具の一例としてのインパクト工具を図５に基づいて説明する。

図５はインパクト工具の側断面図であり、同図において、１０は本体を形成するハウジング、１１はハンマケースであって、ハウジング１０内に収容されたモータの回転子２の回転は、駆動軸５から遊星減速ギヤ６を経て減速されてスピンドル７へと伝達される。そして、スピンドル７の回転は、前記ハンマケース１１内に収容されたハンマ８からアンビル９へと伝達され、該アンビル９とその先端に装着された不図示のビットが回転駆動されるとともに、ハンマ８から打撃力を受けて所要の締付作業がなされる。

尚、図５において、１はモータの回転子２を起動するスイッチ、１２はモータの整流子である。

ところで、前記駆動軸５には、モータ等を冷却するための冷却ファン３が固着されており、前記ハウジング１０の後部（図５の左方）外周には複数の吸気口４が形成されている。

ここで、図６はインパクト工具の冷却ファン３周辺の断面図、図７は冷却ファン３の斜視図、図８は同冷却ファン３の断面図である。

冷却ファン３は、遠心ファンであって、図７及び図８に示すように、円板状の主板２２に複数枚の羽根（インペラ）２１を放射状に取り付けるとともに、主板２２に対向するリング状の側板２３を羽根２１に取り付けて構成されている（例えば、特許文献１参照）。

而して、冷却ファン３が駆動軸５と共に回転すると、図５に矢印ａ１，ａ２にて示すように、前記吸気口４から冷却風がハウジング１０内に導入される。そして、この冷却風は、ハウジング１０内に形成された流路に沿ってモータの整流子１２、回転子２、固定子１４（図６参照）を順次冷却した後、図６に矢印にて示すように、主流れ１６となって冷却ファン３の内径部から遠心方向に流出し、ハウジング１０に形成された複数の吐出口１５からハウジング１０外へと排出される。

特開２００３−１８１７７８号公報

ところで、斯かる電動工具においてモータの冷却効率を高めるためには冷却ファンにより多くの風量を確保する必要があり、冷却ファンの風量を増加させる手段としては、該冷却ファン自体を大きくする方法が挙げられる。

ところが、冷却ファンを大きくすると、製品が大型化し、電動工具に対する近年の小型化の要求に応えることができない。

従って、小型でも効率の高い冷却ファンの開発が望まれるが、従来の電動工具においては、図６に示すように、固定子１４を固定するとともにファン格納室を形成するリブ１３と冷却ファン３との隙間に冷却風の逆流１７が発生し、この逆流１７はモータの冷却に利用されない無駄な流れとなるため、冷却ファン３の効率を高めることができないという問題があった。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、小型化を図りつつ高い冷却効率を確保することができる電動工具を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、円板状の主板に複数枚の羽根を放射状に取り付け、前記主板に対向するリング状の側板を前記羽根に取り付けて成る冷却ファンと、該冷却ファンを収容するファン室と、冷却ファンを回転駆動する駆動源を備える電動工具において、前記冷却ファンに、該冷却ファンの側板と前記ファン室を形成する壁との隙間に生じる冷却風の逆流を抑制する逆流抑制手段を設けたことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記逆流抑制手段を、前記冷却ファンの側板の羽根とは逆側の面に形成されたリング状の突起で構成したことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記突起を、前記ファン室を形成する壁の内周面よりもファン回転軸側に配置したことを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記逆流抑制手段を、前記冷却ファンの側板の羽根とは逆側の面に形成された補助羽根で構成したことを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明において、前記補助羽根を、前記ファン室を形成する壁の内周面よりもファン回転軸側に配置したことを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、冷却ファンの側板とファン室を形成する壁との隙間に生じる冷却風の逆流の流量を逆流抑制手段によって小さく抑え、冷却風の主流れの流量を増加させることができ、冷却ファンを大型化しなくても、該冷却ファンによる冷却効率を高めることができる。

請求項２記載の発明によれば、冷却ファンに設けた突起によって逆流の流路に迷路状の曲がり部（ラビリンス部）が形成され、冷却ファンの側板とファン室を形成する壁との隙間に生じる冷却風の逆流の流量が小さく抑えられるため、冷却風の主流れの流量を増加させることができ、冷却ファンを大型化しなくても、該冷却ファンによる冷却効率を高めることができる。

請求項３記載の発明によれば、突起を、ファン室を形成する壁の内周面よりもファン回転軸側（内径側）に配置したため、冷却ファンの側板と壁との距離及び突起と壁との距離を縮めることなく逆流を抑制することができ、電動工具の落下等によって該電動工具に衝撃が発生したような場合であっても、冷却ファンと壁とが接触する等の不具合の発生を防ぐことができる。

請求項４記載の発明によれば、補助羽根によるファン効果によって冷却風の逆流の方向に対向する冷却風の流れが発生するため、冷却風の逆流の流量を小さく抑えることができ、これによって冷却風の主流れの流量を増加させることができ、冷却ファンを大型化しなくても、該冷却ファンによる冷却効率を高めることができる。

請求項５記載の発明によれば、補助羽根を、ファン室を形成する壁の内周面よりもファン回転軸側（内径側）に配置したため、冷却ファンの側板と壁との距離及び補助羽根と壁との距離を縮めることなく逆流を抑制することができ、電動工具の落下等によって該電動工具に衝撃が発生したような場合であっても、冷却ファンと壁とが接触する等の不具合の発生を防ぐことができる。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は本発明に係る電動工具の一形態としてのインパクト工具の冷却ファン周辺の断面図、図２は図１のＡ部拡大詳細図、図３は冷却ファンの斜視図である。

本実施の形態に係るインパクト工具の基本構成は図５に示した従来のインパクト工具のそれと同様であるため、これについての再度の説明は省略し、以下、本発明の要旨についてのみ説明する。

図１に示すように、本発明に係るインパクト工具のハウジング１０内に収容されたモータの回転子２によって回転駆動される駆動軸５には冷却ファン３が結着されている。この冷却ファン３は、遠心ファンであって、図３に示すように、円板状の主板２２に複数枚の羽根（インペラ）２１を放射状に取り付けるとともに、主板２２に対向するリング状の側板２３を羽根２１に取り付けて構成されており、側板２３の内周部の羽根２１とは逆側の面にはリング状の突起２４が一体に突設されている。

而して、モータの回転子２によって駆動軸５と共に冷却ファン３がハウジング１０内で回転駆動されると、該冷却ファン３によってハウジング１０内に吸引された冷却風は、図１に矢印にて示すように主流れ１６となって回転子２及び固定子１４を冷却した後、冷却ファン３の内径部から遠心方向に流出し、ハウジング１０に形成された複数の吐出口１５からハウジング１０外へと排出される。

ここで、冷却風の主流れ１６は、図２に示すように、回転子２側から流れてくる流れ１６ａと、冷却ファン３の羽根２１間を通過する流れ１６ｂ及びハウジング１０の吐出口１５から外部に排出される流れ１６ｃから成る。

ところで、ハウジング１０の内周部には、冷却ファン３と固定子１４を固定すると同時にファン格納室を形成するリブ１３が一体に形成されているが、冷却ファン３から遠心方向に吐出される冷却風の一部は、逆流１７となってリブ１３と冷却ファン３の側板２３との隙間を流れて再び冷却ファン３に吸引される。この逆流１７は、ハウジング１０内のファン格納室を循環するだけで外部に排出されないため、その流量が大きくなると冷却ファン３の流量低下を招く。

ところが、本実施の形態では、冷却ファン３の側板２３にリング状の突起２４が突設されており、この突起２４はハウジング１０の前記リブ１３の内周面よりもファン回転軸側（径方向内側）に配置されているため、逆流１７の流路であるリブ１３と冷却ファン３の側板２３との隙間に突起２４によって迷路状の曲がり部（ラビリンス部）が形成される。この曲がり部では逆流１７に流動損失が発生するために逆流１７が流れにくく、逆流１７の流量が小さく抑えられる。

而して、上述のように逆流１７の流量が小さく抑えられると、主流れ１６ｂの入口部と出口部での圧力差を増加させることができ、この結果、冷却風の主流れ１６の流量を増加させることができ、冷却ファン３を大型化しなくても、該冷却ファン３による回転子２及び固定子１４の冷却効率を高めることができる。

又、冷却ファン３の突起２４はハウジング１０のリブ１３の内周面よりもファン回転軸側（径方向内側）に配置されているため、冷却ファン３の側板２３とリブ１３との距離及び突起２４とリブ１３との距離を縮めることなく逆流１７を抑制することができ、インパクト工具の落下等によって該インパクト工具に衝撃が発生したような場合であっても、冷却ファン３とリブ１３とが接触する等の不具合が発生することがない。

ところで、以上の実施の形態では冷却ファン３にリング状の突起２４を形成したが、図４に示すように、冷却ファン３の側板２３の内周部の羽根２１とは逆側の面に複数の補助羽根２５を形成しても良い。この場合、補助羽根２５は、ハウジング１０のリブ１３の内周面よりもファン回転軸側（径方向内側）に配置される。

而して、図４に示すような複数の補助羽根２５が形成された冷却ファン３が回転駆動されると、補助羽根２５によるファン効果によって逆流１７の方向に対向する冷却風の流れが発生するため、逆流１７の流量が小さく抑えられ、冷却風の主流れ１６の流量を増加させることができ、冷却ファン３を大型化しなくても、該冷却ファン３による回転子２及び固定子１４の冷却効率を高めることができる。

又、補助羽根２５をハウジング１０のリブ１３の内周面よりもファン回転軸側（径方向内側）に配置したため、冷却ファン３の側板２３とリブ１３との距離及び補助羽根２５とリブ１３との距離を縮めることなく逆流１７の流量を抑制することができ、インパクト工具の落下等によって該インパクト工具に衝撃が発生したような場合であっても、冷却ファン３とリブ１３とが接触する等の不具合の発生を防ぐことができる。

尚、従来のように逆流１７の流量が大きい場合は、吐出口１５から粉塵が侵入するという不具合が生じ易いが、逆流１７の流量が抑えられることにより、粉塵が侵入しにくくなるという効果も得られる。

本発明は、インパクト工具のみならず、冷却ファンを備える他の任意の電動工具に適用して前記効果を得ることができる。

本発明に係るインパクト工具の冷却ファン周辺の断面図である。 図１のＡ部拡大詳細図である。 本発明に係るインパクト工具の冷却ファンの斜視図である。 本発明に係るインパクト工具の冷却ファンの別形態を示す斜視図である。 従来のインパクト工具の側断面図である。 従来のインパクト工具の冷却ファン周辺の断面図である。 従来のインパクト工具の冷却ファンの斜視図である。 従来のインパクト工具の冷却ファンの断面図である。

符号の説明

１ スイッチ
２ 回転子
３ 冷却ファン
４ 吸気口
５ 駆動軸
６ 遊星減速ギヤ
７ スピンドル
８ ハンマ
９ アンビル
１０ ハウジング
１１ ハンマケース
１２ 整流子
１３ リブ（ファン室を形成する壁）
１４ 固定子
１５ 吐出口
１６ 冷却風の主流れ
１７ 冷却風の逆流
２１ 羽根
２２ 主板
２３ 側板
２４ 突起（逆流抑制手段）
２５ 補助羽根（逆流抑制手段）

Claims (5)

1. 円板状の主板に複数枚の羽根を放射状に取り付け、前記主板に対向するリング状の側板を前記羽根に取り付けて成る冷却ファンと、該冷却ファンを収容するファン室と、冷却ファンを回転駆動する駆動源を備える電動工具において、
   前記冷却ファンに、該冷却ファンの側板と前記ファン室を形成する壁との隙間に生じる冷却風の逆流を抑制する逆流抑制手段を設けたことを特徴とする電動工具。
2. 前記逆流抑制手段を、前記冷却ファンの側板の羽根とは逆側の面に形成されたリング状の突起で構成したことを特徴とする請求項１記載の電動工具。
3. 前記突起を、前記ファン室を形成する壁の内周面よりもファン回転軸側に配置したことを特徴とする請求項２記載の電動工具。
4. 前記逆流抑制手段を、前記冷却ファンの側板の羽根とは逆側の面に形成された補助羽根で構成したことを特徴とする請求項１記載の電動工具。
5. 前記補助羽根を、前記ファン室を形成する壁の内周面よりもファン回転軸側に配置したことを特徴とする請求項４記載の電動工具。

Images