JP2008207295A - 電動工具 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明の目的は、コンパクトで、粉塵が冷却用ファン室に侵入するのを効果的に防ぐことができるような電動工具を提供することにある。
【解決手段】 ファン２０の基部２０ａの外周と、ファン室１１Ａの内面との間に空気の通路Ｃを設け、さらに冷却用ファン羽根２０ｂの外周からこの空気の通路Ｃへと通じる別の空気の通路Ｄを設ける。
【選択図】 図３

Description

本発明は、モータ冷却用のファンと集塵用のファンを備えた電動工具に関するものである。

従来技術にかかる電動工具の一例であるベルトサンダ３０について図５を用いて説明する。ベルトサンダ３０は、ベルト状の研磨ベルトを回転させ、木材等の被削材を研磨するものであり、研磨することにより生じる粉塵を集塵バックに貯めることが可能である。

第１ハウジング１１内に、モータ１を設け、回転子１２に取り付けられた第１プーリ１ａより駆動ベルト３へ動力を伝達し、駆動ベルト３より動力を受けた第２プーリ１４ａは動力をギヤ５を介してドライブプーリ６へ伝達する。ドライブプーリ６には図示せぬ研磨ベルトを設置し、研磨ベルトにより被削材を研磨する。

回転子１２には冷却ファン７と集塵ファン９が設けられており、冷却ファン７では発熱するモータ１を冷却する冷却風を生成し、集塵ファン９では研磨ベルトより発生した研削粉塵を流れ１３のように粉塵流路８より集塵し、集塵ファン９の羽根間を通過し、図示せぬ集塵バック等の粉塵貯蔵部へ集塵される。

冷却ファン７と集塵ファン９の間には遮蔽体１０が設けられており、冷却ファン７と集塵ファン９のそれぞれの流れを干渉させないような構造とし、集塵ファン９により吸引された粉塵を冷却ファン７の気流の排出口から排出させない構造となっている。

特開平６−２２６７０９号公報 特開２００５−２４６５３１号公報

図５に示す従来の構造においては、冷却ファン7と集塵ファン９としてファンを２個設ける必要があり、さらにそのファン同士を遮蔽する遮蔽体１０が必要であった。そのため、部品点数が多くなり、コスト高になるといった問題や、回転子１２が長くなり、製品が大きくなるといった問題が生じていた。

本発明の目的は、コンパクトで、粉塵が冷却用ファン室に侵入するのを効果的に防ぐことができるような電動工具を提供することにある。

本発明は、回転する回転軸と、冷却用風路とを有するモータと、該モータを収容し、該冷却用風路につながるファン室と、該ファン室につながる集塵用風路とを有するハウジングと、該ファン室の内部に設けられるファンであって、該回転子と接続され、該ファン室を冷却用ファン室と集塵用ファン室とに区画する基部と、該基部から該冷却用ファン室側に突出する冷却用ファン羽根と、該基部から該集塵用ファン室側に突出する集塵用ファン羽根と、を有するファンと、を備えた電動工具において、該基部の外周と該ファン室の内面との間に第１の空気の通路を設け、該冷却用ファン羽根の外周から該隙間へと通じる第２の空気の通路を設けることを１つの特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、基部の外周とファン室の内面との間に第１の空気の通路を設け、冷却用ファン羽根の外周から該隙間へと通じる第２の空気の通路を設ける。このようにすれば、冷却用ファン羽根の外周にある空気はファンから遠心力をうけて第２の空気の通路内において半径方向の外側に移動しようとし、集塵用ファン室から第１の空気の通路を通って第２の空気の通路に入ってきた粉塵を退けることができ、粉塵が冷却用ファン室に侵入するのを効果的に防ぐことができる。

請求項２記載の発明によれば、単純な構造で粉塵が冷却用ファン室に侵入するのを効果的に防ぐことができる。

請求項３記載の発明によれば、粉塵が冷却用ファン室に侵入するのをより効果的に防ぐことができる。

＜第１の実施の形態＞
本発明にかかる電動工具の第１の実施の形態にかかるベルトサンダについて図１〜図３を用いて説明する。

まずモータ１について説明する。

図２に示すように、第１ハウジング１１内にはモータ１が収容されている。モータ１は、第１ハウジング１１に図示せぬねじで固定された固定子１Ａと、固定子１Ａの内部で回転可能に支持されてる回転子１Ｂからなる。固定子１Ａの内周と回転子１Ｂの外周との間にはわずかな隙間が形成されており、この隙間を空気が通ることができるようになっている。

ファン２０について説明する。

回転子１Ｂの一端にはファン２０が設けられている。ファン２０は、回転子１Ｂと一体的に回転するよう接続される円盤状の基部２０ａと、基部２０ａの片側の面から突出する複数の冷却用ファン羽根２０ｂと、基部２０ａのもう片側の面から突出する複数の集塵用ファン羽根２０ｃとを備えている。基部２０ａは、これら冷却用ファン羽根２０ｂと集塵用ファン羽根２０ｃよりも半径方向でより外側へと延びる延設部２０ｄを有している。このように１つのファン２０に冷却用ファン羽根２０ｂと集塵用ファン羽根２０ｃの両方が形成されているので、回転子１Ｂにファン２０を１つだけ取り付けるだけでたり、ベルトサンダをコンパクトにできる。

ファン室１１Ａについて説明する。

ファン２０は、第１ハウジング１１などの部品によって形成されたファン室１１Ａに収容されている。ファン室１１Ａを構成する部品を図２の下から順に説明すると、固定子１Ａの一端に設けられた冷却用ファンガイド２６と、遮蔽リング２５と、ファン室区画リブ１１ａと、このファン室区画リブ１１ａの遮蔽リング２５とは反対側の面に設けられた集塵用ファンガイド２２である。遮蔽リング２５は、冷却用ファンガイド２２と、第１ハウジング１１から基部２０ａに向かって延びるファン室区画リブ１１ａとの間で挟まれて保持されている。

ファン室１１Ａは、ファン２０の基部２０ａによって２つの空間にわけられており、そのうち冷却用ファン羽根２０ｂが位置する側の空間が冷却用ファン室１１Ｂとなり、集塵用ファン羽根２０ｃが位置する側の空間が集塵用ファン室１１Ｃとなる。

冷却用ファンガイド２６には貫通穴２６ａが形成されており、この貫通穴２６ａの内側を回転子１Ｂが貫通している。よって貫通穴２６ａと回転子１Ｂとの間にも隙間が形成されている。冷却用ファンガイド２６は、ファン２０を囲んでいる部分のうちの一部が切りかかれており、これが排気口２６ｂとなっている。そして第１ハウジング１１の、ファン２０が収容されている側とは反対側の壁面には、図示せぬ貫通穴が形成されており、これが吸気口となっている。

そして集塵用ファンガイド２２にも貫通穴２２ａが形成されており、この貫通穴２２ａの内側には、第１ハウジング１１と連続するように設けられた第２ハウジング１２に形成された図示せぬベアリング保持リブと、このベアリング保持リブに圧入され保持されているベアリング３０と、このベアリング３０によって回転可能に支持される回転子１Ｂが位置している。

冷却用の空気を流すための冷却用風路Ａについて説明する。

モータ１を冷却するための空気は、図２において集塵用風路Ａで示すように、図示せぬ吸気口から第１ハウジング１１の内部に入り、固定子１Ａと回転子１Ｂとの間で形成された隙間を通る。このときに空気がモータ１の熱をうばうので、モータ１が冷却される。ここから空気は、さらに冷却用ファンガイド２６に形成された貫通穴２６ａを通って冷却用ファン室１１Ｂに流入する。冷却用ファン室１１Ｂの内部では、ファン２０が回転しており、冷却用ファン羽根２０ｂが空気をかきまわす。よって空気には遠心力が作用し、ファン２０の外側へと向かって流れ、排気口２６ｂから第１ハウジング１１の外側へと流れ出てゆく。このようにしてモータ１は冷却される。

駆動系について説明する。

回転子１Ｂのファン２０が設けられている側とは反対側の端部は、ベアリング３１によって第１ハウジング１１に対して回転可能に支持されており、さらにその先には第１プーリ１ａが、回転軸１Ｂと一体に回転できるように取り付けられている。

図１に示すように、第１ハウジング１１には第２ハウジング１２が連続するように設けられている。第２ハウジング１２には、図２に示すように、第１シャフト１４が第２ハウジング１２に対して回転できるように支持されている。第１シャフト１４の一端には第２プーリ１４ａが、第１シャフト１４と一体になって回転できるように取り付けられている。そして第１プーリ１ａと第２プーリ１４ａには駆動ベルト３がかけられており、この駆動ベルト３を介して回転力が第１プーリ１ａから第２プーリ１４ａへと伝達されるようになっている。第１シャフト１４には第１ギヤ１４ｂが形成されている。

第２ハウジング１２には、さらに第２シャフト１５が第２ハウジング１２に対して回転できるように支持されている。第２シャフト１５の一端には第２ギヤ１５ａが、第２シャフト１５と一体に回転できるように取り付けられている。第２ギヤ１５ａは第１ギヤ１４ｂと噛み合い、第１ギヤ１４ｂから第２ギヤ１５ａを介して第２シャフト１５に回転力が伝達されるようになっている。第２シャフト１５のもう一方の端部にはドライブプーリ（駆動プーリ）６が、第２シャフト１５と一体に回転できるように取り付けられている。ドライブプーリ６はほぼ円筒状であり、その外周にはゴムやエラストマなどからなる軟質材６ａが、接着などによって固着されている。

第２ハウジング１２の、第２シャフト１５が支持されている側とは反対側には、第３ハウジング１３が接続されている。これらがどのように接続されているかについて詳しい説明は省略する。この第３ハウジング１３には、第３シャフト１６が回転しないように取り付けられている。そして第３シャフト１６には、ドリブンプーリ（従動プーリ）７が、第３シャフトに対して回転できるように支持されている。ドリブンプーリ７はドライブプーリ６と同様にほぼ円筒状ではあるが、その外周には軟質材は固着されていない。

ドリブンプーリ７とドライブプーリ６には、図１に示すように、研磨用ベルト５０がかけられており、ドライブプーリ６が研磨ベルトを介してドリブンプーリ７を回転させる。研磨ベルト５０の外周面はサンドペーパ状になっており、第２ハウジング１２と第３ハウジング１３よりもわずかに下方に（図２の下方）突出するように構成されている。よって研磨ベルト５０を被削材に押し当てながらモータ１を回転させれば、研磨ベルト５０が被削材の表面を研磨することができる。

集塵用の空気を流すための集塵用風路Ｂについて説明する。

研磨ベルト５０によって被削材が削られると粉塵が発生するが、この粉塵は、図２において示された集塵用風路Ｂを経て、集塵用ファンガイド２２に形成された貫通穴２２ａを通って、集塵用ファン室１１Ｃに流入する。集塵用風路Ｂは第２ハウジング１２によって形成されているが、詳しい説明は省略する。集塵用ファン室１１Ｃの内部では、ファン２０が回転しており、集塵用ファン羽根２０ｃが粉塵の混じった空気をかきまわす。よって粉塵と空気には遠心力が作用し、ファン２０の外側へと向かって流れ、集塵用ファンガイド２２に形成された図示せぬ排気口から、第１ハウジング１１に取り付けられた集塵バッグ４０の内部へと流れてゆく。このようにして粉塵は集塵される。

遮蔽リング２５について説明する。

図３に示すように、ファン２０の基部２０ａとファン室区画リブ１１ａとの間には、基部２０ａとファン室区画リブ１１ａとが接触するのを防ぐために隙間Ｃが形成されている。この隙間Ｃが第１の空気の通路となる。集塵用ファン室１１Ｃの内部において、粉塵と空気はファン２０の外側へ向かって流れようとするので、粉塵と空気は隙間Ｃを通って冷却用ファン室１１Ｂの内部に侵入しようとする。

しかしファン室区画リブ１１ａの冷却用ファン室１１Ｂ側の面には遮蔽リング２５が設けられている。遮蔽リング２５はリング状であり、ファン室区画リブ１１ａと集塵用ファンガイド２２とによって挟まれるように保持されている。遮蔽リング２５は、冷却用ファン室１１Ｂの内面からファン２０の半径方向の内側に向かって延びる延設部２５ａを有しており、この部分が第２の延設部となる。そして第１の延設部であるファン２０の延設部２０ｄと、第２の延設部である遮蔽リング２５の延設部２５ａとによって、図３に示すように、新たに隙間Ｄが形成され、この隙間Ｄが第２の空気の通路となる。

冷却用ファン室１１Ｂの内部においても、空気はファン２０の外側へ向かって流れようとするので、空気は隙間Ｄを通って隙間Ｃに向かって流れようとする。このとき、図３に示すように、隙間Ｃまたは隙間Ｄの内部において、冷却用ファン室１１Ｂに侵入しようとする粉塵と空気と、冷却用ファン室１１Ｂから出ようとする空気とがぶつかり、粉塵が冷却用ファン室１１Ｂに侵入するのを効果的に防ぐことができる。

ファン２０の延設部２０ｄとファン室区画リブ１１ａとの間の間隔は、１ｍｍ以下とすることが好ましい。またファン２０の延設部２０ｄと遮蔽リング２５の延設部２５ａとの間の間隔も、１ｍｍ以下とすることが好ましい。このようにすれば、隙間Ｃまたは隙間Ｄの内部において空気の粘性の影響が大きくなり、空気が流れにくくなる。よって粉塵の侵入をより効果的に防ぐことができるのである。

なお遮蔽リング２５は、冷却用ファンガイド２２と、第１ハウジング１１から基部２０ａに向かって延びるファン室区画リブ１１ａとの間で挟まれて保持されているが、このようにすれば構造がシンプルになりベルトサンダを安価に製造することができる。
＜第２の実施の形態＞
本発明にかかる電動工具の第２の実施の形態にかかるベルトサンダについて図４を用いて説明する。第２の実施の形態は、第１の実施の形態とほどんど同じ構造であるので、図４に示した符号は第１の実施の形態の説明で用いた符号と同じである。

第１の実施例と異なるのは、遮蔽リング２５をハウジング１１に接着で取り付けたことである。このような構造もシンプルでありベルトサンダを安価に製造することができる。

本発明の第１の実施例にかかるベルトサンダを側方から見た全体外観図 本発明の第１の実施例にかかるベルトサンダを上方から見た全体構造断面図 本発明の第１の実施例にかかるベルトサンダの要部拡大図 本発明の第２の実施例にかかるベルトサンダを上方から見た全体構造断面図 従来技術にかかるベルトサンダを上方から見た全体構造断面図

符号の説明

モータ １ 固定子 １Ａ 回転子 １Ｂ 第１プーリ １ａ
駆動ベルト ３
ドライブプーリ ６ 軟質材 ６ａ
ドリブンプーリ ７
第１ハウジング １１ ファン室 １１Ａ 冷却用ファン室 １１Ｂ
集塵用ファン室 １１Ｃ
ファン室区画リブ １１ａ 吸気口 １１ｂ
第２ハウジング １２ ベアリング保持リブ １２ａ
第３ハウジング １３
第１シャフト １４ 第２プーリ １４ａ 第１ギヤ １４ｂ
第２シャフト １５ 第２ギヤ １５ａ
第３シャフト １６
ファン ２０ 基部 ２０ａ 冷却用ファン羽根 ２０ｂ
集塵用ファン羽根 ２０ｃ 延設部 ２０ｄ
集塵用ファンガイド ２２ 貫通穴 ２２ａ
遮蔽リング ２５ 延設部 ２５ａ
冷却用ファンガイド ２６ 貫通穴 ２６ａ
ベアリング ３０ ベアリング ３１
集塵バッグ ４０
冷却用風路 Ａ 集塵経路 Ｂ 隙間 Ｃ 隙間 Ｄ

Claims (3)

1. 回転する回転子と、冷却用風路とを有するモータと、
   該モータを収容し、該冷却用風路につながるファン室と、該ファン室につながる集塵用風路とを有するハウジングと、
   該ファン室の内部に設けられるファンであって、該回転子と接続され、該ファン室を冷却用ファン室と集塵用ファン室とに区画する基部と、該基部から該冷却用ファン室側に突出する冷却用ファン羽根と、該基部から該集塵用ファン室側に突出する集塵用ファン羽根と、を有するファンと、
   を備えた電動工具において、
   該基部の外周と該ファン室の内面との間に第１の空気の通路を設け、該冷却用ファン羽根の外周から該隙間へと通じる第２の空気の通路を設けたことを特徴とする電動工具。
2. 該基部には該冷却用ファン羽根よりも半径方向の外側に延びる第１の延設部を設け、該ファン室には該冷却用ファン室の内面から半径方向の内側に延びる第２の延設部を設け、該第１の延設部と該第２の延設部との間の隙間によって該第２の空気の通路を形成することを特徴とする請求項１記載の電動工具。
3. 該第１の延設部と該第２の延設部の間の間隔が、１ｍｍ以下となるよう構成したことを特徴とする請求項２記載の電動工具。