JP4639061B2 - 電動工具 - Google Patents
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Description
ところで、この種の電動モータを備えた電動工具においては、冷却用空気を誘導する構成を更に工夫することによって、とりわけ電動モータの出力軸の軸方向に関する大きさを抑え、これにより電動工具のコンパクト化を図る要請が高い。
前記課題を解決する本発明の第1発明は、請求項1に記載の電動工具である。
本発明のこの電動工具は、先端工具及び電動モータを少なくとも備える。本発明の先端工具は、各種ネジのネジ締め作業、穴あけ作業、切断作業、切削作業、研削・研磨作業等に用いられる。本発明の電動モータは、電動工具のハウジングに収容され先端工具を駆動する駆動源として構成される。本発明における「電動モータ」として、典型的には4極の直流モータ、あるいは4極の交流整流子モータを用いることができ、更に2極を越える極数の直流モータ、あるいは交流整流子モータ等を用いることもできる。また、電源コードを用いて電源から電動モータに電流を供給する方式、工具本体に搭載されたバッテリーから電動モータに電流を供給する充電式のいずれの方式も本発明に包含される。すなわち、本発明における「電動工具」は、穴あけ作業や締付け作業に用いられる作業工具、切断作業や切削作業あるいは研削作業や研磨作業に用いられる作業工具等、電動モータを駆動源とする、いわゆる電動式の作業工具を広く包含する。
従って、請求項1に記載の発明によれば、ブラシホルダ固定機能と空気誘導機能を兼ね備えた構成のブラシホルダベースを用いることによって、例えばブラシホルダベースとは別個に出力軸の軸方向に沿って空気誘導部材を設けるような構成に比して、出力軸の軸方向に関する大きさを抑え、これにより電動工具のコンパクト化を図ることが可能となる。また、ブラシホルダベースがブラシホルダ固定機能及び空気誘導機能を兼用することによって、電動モータの部品点数を削減することが可能となる。
前記課題を解決する本発明の第2発明は、請求項2に記載の電動工具である。
本発明のこの電動工具は、請求項1に記載の構成において、ハウジングが第1の空間部、風窓、第2の空間部を少なくとも備える。第1の空間部は、電動モータの配置空間を構成する、いわゆるモータハウジング内の空間領域として構成される。風窓は、第1の空間部とハウジング外部とを連通する連通孔として構成される。第2の空間部は、電動工具本体を作業者が手で掴むハンドグリップ部分の内部空間を構成する。また、本発明のブラシホルダベースは、更に冷却用空気規制部を備える。この冷却用空気規制部は、冷却ファンにより遠心方向に向かう冷却用空気が、第1の空間部から第2の空間部へと流れるのを規制する機能を有する部位である。典型的には、冷却ファンの径方向外周を覆うように当該冷却ファンのファン外周部分に沿ってこの外周部分と概ね同様の曲率で形成される板状の延出片をブラシホルダベースに設ける。これにより、冷却ファンの外周がこの板状の延出片によって覆われ、冷却ファンによる遠心方向の冷却用空気の流れが遮へいされることとなる。これにより、冷却ファンにより遠心方向に向かう冷却用空気は、風窓を通じて第1の空間部からハウジング外部へと流れるのが許容される一方、第1の空間部から第2の空間部へと流れるのが規制される。なお、ここでいう冷却用空気の流れの「規制」に関しては、遠心方向に向かう冷却用空気の流れが、第1の空間部と第2の空間部の境界で乱れるのを防止できればよく、第1の空間部と第2の空間部との間に冷却用空気の一部の流れがあってもよいし、或いは冷却用空気の流れが冷却用空気規制部によって完全に阻止されてもよい。
従って、請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明の効果に加え、電動モータにおいて冷却ファンにより遠心方向に向かう冷却用空気が第1の空間部から第2の空間部へと流れるのを、ブラシホルダベースの冷却用空気規制部を介して阻止することによって、冷却用空気の流れが乱れるのを防止し、より円滑な流れが形成されるように冷却用空気を誘導することが可能となる。
前記課題を解決する本発明の第3発明は、請求項3に記載の電動工具である。
本発明のこの電動工具は、請求項1または2に記載のブラシホルダベースが、更に熱伝導部を有する構成になっている。この熱伝導部は、ブラシホルダに接続されるとともに冷却ファン対向面に露出する部位として構成される。典型的には、銅、アルミなどの金属材料やセラミック材料等の良熱伝導性材料を用いて熱伝導部を構成する。これにより、ブラシホルダ側から冷却ファン対向面側への熱伝導が許容されることとなる。ブラシホルダは、整流子との摺接によって高熱となるブラシを収容するため、ブラシホルダ及びその周辺部分が高熱化する。そこで、ブラシホルダベースに本発明の熱伝導部を設けることによって、ブラシホルダ側から冷却ファン対向面側への熱伝導が促進され、伝導した熱を更に冷却ファンによる冷却用空気の流れによって効率的に放熱させることが可能となる。
従って、請求項3に記載の発明によれば、請求項1または請求項2に記載の発明の効果に加え、電動モータにおいてブラシホルダ及びその周辺部の放熱効果を高めることが可能となる。
ネジ締め作業のために駆動モータ121が通電駆動されると、ドライバビット109による締付トルクが軽負荷状態では、スピンドル112とハンマー114は一体に回転する。この軽負荷状態では、ハンマー114はアンビル115に圧縮コイルスプリング116による付勢力で係合した状態を保持される。このため、アンビル115もハンマー114と一体となって回転し、ドライバビット109によるネジ締め作業が遂行される。
一方、締付トルクが大きくなり、所定の高負荷状態となったときは、ハンマー114が圧縮コイルスプリング116に抗してアンビル115から離れる方向へと後退動作したのち、圧縮コイルスプリング116の付勢力によって衝撃的な回転トルクを伴いつつアンビル115に係合し、当該アンビル115を経てドライバビット109に大きな締付トルクを発生させる。なおインパクトドライバ100の作動原理自体は、周知の技術事項に属するため、その詳細な構成作用の説明は、便宜上省略する。
なお、ブラシ145が本発明における「ブラシ」に対応しており、このブラシ145を収容するブラシホルダ143が本発明における「ブラシホルダ」に対応しており、このブラシホルダ143を固定するブラシホルダベース141が本発明における「ブラシホルダベース」に対応している。
なお、本発明は上記実施の形態のみに限定されるものではなく、本実施の形態に基づいた種々の応用例や変更例を想到することができる。例えば、本実施の形態を応用した以下の形態を実施することもできる。
101 本体部
103 モータハウジング
103a 風窓
103b 第1の空間部
103c 第2の空間部
105 ギアハウジング
107 ハンドグリップ
109 ドライバビット(先端工具)
111 減速機構
112 スピンドル
113 ボール
114 ハンマー
115 アンビル
116 圧縮コイルスプリング
121 駆動モータ(電動モータ)
122 出力軸
123 軸受
124 軸受
125 トリガ
127 バッテリー
133 電機子
135 固定子
137 整流子
141 ブラシホルダベース
141a 後面
141b 前面(冷却ファン対向面)
142 貫通孔
143 ブラシホルダ
144 バネ支持部材
145 ブラシ
146 延出部
147 トーションスプリング
148 熱伝導部
148a 第1の熱伝導部
148b 第2の熱伝導部
149 空気誘導壁
151 冷却ファン
Claims (3)
- 先端工具と、ハウジング内に収容され前記先端工具を駆動する電動モータとを有し、前記電動モータは、更に、先端工具側に接続された出力軸と、前記出力軸に設けられ当該出力軸と一体に回転する整流子及び電機子と、前記整流子の外周面に摺接して電流を供給するブラシと、前記ブラシを収容するブラシホルダと、前記ブラシホルダを固定するブラシホルダベースと、前記出力軸の軸方向に関し前記ブラシホルダベースと前記電機子との間に介在し、前記出力軸と一体に回転することで冷却用空気を吸引し前記出力軸の軸方向と交差する遠心方向へ放出する冷却ファンとを備える電動工具であって、
前記ブラシホルダベースは、冷却ファンと対向するとともに遠心方向に沿って平坦状に延在する冷却ファン対向面を備え、これにより前記冷却ファンから放出される冷却用空気を遠心方向へと誘導することを特徴とする電動工具。 - 請求項1に記載の電動工具であって、
前記ハウジングは、前記電動モータの配置空間を構成する第1の空間部と、前記第1の空間部とハウジング外部とを連通する風窓と、電動工具本体のハンドグリップの内部空間を構成するとともに前記第1の空間部に隣接する第2の空間部とを有し、
前記ブラシホルダベースは、前記冷却ファンにより遠心方向に向かう冷却用空気が、前記第1の空間部から前記第2の空間部へと流れるのを規制する冷却用空気規制部を備えることを特徴とする電動工具。 - 請求項1または2に記載の電動工具であって、
前記ブラシホルダベースは、前記ブラシホルダに接続されるとともに前記冷却ファン対向面に露出する熱伝導部を備え、これによりブラシホルダ側から冷却ファン対向面側への熱伝導を許容することを特徴とする電動工具。
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