JP4981512B2 - 加工機の集塵装置 - Google Patents

Description

この発明は、例えば卓上型の丸鋸盤であって主として木材等の切断材を切断するための切断機に装備されて、切断加工により発生する切り屑等の粉塵を集塵するための装置に関する。

上記の卓上丸鋸盤は、切断材を固定するテーブルと、このテーブルに対して上下に傾動可能に支持された切断機本体を備えており、この切断機本体に電動モータを駆動源として回転する円形の鋸刃を備えた構成となっている。この卓上丸鋸盤の場合、鋸刃を回転させて作業者が切断機本体を下方へ移動させると、鋸刃がテーブル上に固定した切断材に切り込まれてこの切断材を切断することができる。
また、この種の卓上丸鋸盤には、切断により発生した切り粉を効率よく集塵して周囲の作業環境を良好に保つための集塵装置を装備したものが提供されている。この集塵装置は、鋸刃の上側ほぼ半周の範囲を収容するブレードケースの後部に集塵口を設け、この集塵口に集塵袋（ダストバック）を装着したもので、鋸刃の回転により切断部位から吹き上げられた切り粉を鋸刃の回転により発生する風とともに上記集塵袋内に吹き込んで集塵する比較的簡易な構成となっている。 この集塵袋タイプの集塵装置では、切断機本体の上下動に伴って当該集塵袋及び集塵口が傾くため一旦集塵した切り粉が逆流する問題があり、係る問題を解決した技術として従来例えば下記の特許文献に開示された技術が公知になっている。
この従来の逆流防止技術は、集塵口に開閉弁を設け、鋸刃の回転により発生する風の勢い（風力）でこの開閉弁を開放して切り粉を集塵する一方、鋸刃の停止時等には当該開閉弁の自重若しくは付勢力によって集塵口を閉じることにより集塵した切り粉の逆流を防止する構成となっていた。
特開２００５−９６２３３号公報

しかしながら、上記従来の集塵装置では、鋸刃の回転により発生する排出力（風力）が弱い場合等に開閉弁が十分に開かれず、その結果発生した粉塵が集塵袋に流入しなくなって集塵効果が低下する場合があった。
本発明は、係る従来の問題を解消するためになされたもので、鋸刃等の加工具の回転により発生する風力（排出力）の大小に依存することなく、常時安定した集塵効率が発揮されるようにすることを目的とする。

上記の課題は、以下の各発明によって解決される。
第１の発明は、加工具の回転により加工部位から発生する粉塵を風の流れに載せて集塵口まで吹き流し、この集塵口を経て集塵容器に集塵する集塵装置であって、集塵口若しくはその風下側に、風下側ほど流路面積を小さくする逆流防止壁を一体に設けた集塵装置である。
第１の発明によれば、集塵口若しくはその風下側の流路面積を下流側に至る程小さくする逆流防止壁によって一旦集塵した粉塵の逆流を防止する構成であり、この逆流防止壁は、従来とは異なって集塵口若しくはその下流側に一体に設けられている。このため、この逆流防止壁は加工具の回転によって発生する風力の大小に依存することなく常時安定した集塵効率を発揮する。この逆流防止壁は、集塵口若しくはその風下側において風下側へ至るほど徐々に流路面積を小さくする状態に設けられているため、当該集塵口から集塵容器内へ至る粉塵の流入抵抗（粉塵を含む風の通気抵抗）を極力小さくして集塵効率（粉塵の流入性）を損なうことなく、一旦集塵した粉塵の逆流防止を図ることができる。
集塵容器として、通気性及び可撓性を有する布製の集塵袋を用いる場合、あるいは通気性及び可撓性を有しないプラスチック製の容器を用いる場合のいずれであってもよい。
第２の発明は、第１の発明において、逆流防止壁によって、集塵口若しくはその風下側の流路面積をその全断面積の半分に狭めた集塵装置である。
第２の発明によれば、集塵効率を大きく犠牲にすることなく一旦集塵した粉塵の集塵容器からの逆流を防止して、集塵効率と逆流防止機能を両立させることができる。
第３の発明は、第１又は第２の発明において、集塵口の流入方向に対して逆流防止壁を傾斜させた集塵装置である。
第３の発明によれば、粉塵を含む風の集塵容器内への流入抵抗（通気抵抗）を極力小さくしつつ、簡単な構成で集塵口の開口面積を風下側に至るほど徐々に小さくすることができる。
第４の発明は、第１〜第３の何れか一つの発明において、集塵口に対する接続口を有するアダプタを介して集塵容器が集塵口に装着され、接続口の風下側に逆流防止壁を設けた集塵装置である。
第４の発明によれば、集塵口に対して集塵容器の脱着を簡単に行うことができる。このため、集塵容器に集塵した粉塵の処理を簡単に行うことができ、これにより当該集塵装置のメンテナンス性及び使い勝手を向上させることができる。
また、逆流防止壁の形態に関して複数形態のアダプタを用意し、これを作業形態に合わせて適宜選択して用いることにより、発生する粉塵をより効率よく集塵することができる。
第５の発明は、第４の発明において、アダプタは集塵容器を内部から支える容器支持部を有する構成とした集塵装置である。
第５の発明によれば、集塵容器として集塵袋を用いた場合に、この集塵袋を容器支持部により内部から支えて当該内部を広げた状態に保持しておくことにより、より多くの粉塵を収容できるようにでき、これによっても一旦集塵した粉塵の逆流を防止することができる。

次に、本発明の実施形態を図１〜図１０に基づいて説明する。以下説明する実施形態では、加工機の一例としていわゆる卓上型の丸鋸盤を例示する。図１は、第１実施形態に係る集塵装置１０を備えた卓上丸鋸盤１の全体を示している。この丸鋸盤１自体の構成については従来公知の技術で足り、本実施形態において特に変更を要しないが、以下簡単に説明する。
この丸鋸盤１は、切断材Ｗを固定するテーブル２と、このテーブル２に対して支軸４を介して上下に傾動可能に支持された切断機本体３を備えている。図１は、切断機本体３が上方の待機位置に戻された状態を示し、図２は切断機本体３が下方の切断位置に押し下げられた状態を示している。切断機本体３を切断位置に押し下げると鋸刃カバー６が開かれて鋸刃５が露出される。鋸刃カバー６は、支軸６ａを中心にして上下に開閉可能な状態でブレードケース７に支持されている。この鋸刃カバー６は切断機本体３の上下動作に連動して開閉される。
鋸刃５の上側ほぼ半周の範囲はブレードケース７内に収容されている。このブレードケース７の背面側に鋸刃５を回転させる駆動モータが配置されている。図１及び図２ではブレードケース７の正面側が見えており、駆動モータは見えていない。鋸刃５は、図１及び図２において時計回り方向に回転する。また、ブレードケース７には切断機本体３を上下動操作する際に作業者が把持するハンドル部８が設けられている。このため、作業者は図１及び図２において当該卓上丸鋸盤１の右側に位置して作業を行う。
ブレードケース７の後部（図１及び図２において左端部付近）に支持アーム部７ａが設けられている。この支持アーム部７ａを介して切断機本体３がテーブル２側に支持されている。この支持アーム部７ａの上部に集塵口９が後方若しくは斜め後方へ突き出す状態に設けられている。この集塵口９は円筒形状を有し、支持アーム部７ａの下方へ向けて開口されている。この集塵口９に本実施形態の集塵装置１０が取り付けられている。鋸刃５の切断加工により切断部位で発生する風及びこれに含まれる粉塵は、図２中白抜きの矢印で示すように後方斜め上方へ吹き上げられて集塵口９に向けて吹き付けられる。集塵口９に向けて吹き付けられた風に含まれる粉塵は、以下説明する集塵装置１０によって集塵される。

本実施形態の集塵装置１０は、アダプタ１１と集塵容器２０を備えている。第１実施形態に係るアダプタ１１の詳細が図３〜図５に示されている。このアダプタ１１は、本実施形態では合成樹脂の一体成型により製作されたもので、接続口１１ａと容器支持部１１ｂと逆流防止壁１２を備えている。
接続口１１ａは、切断機本体３の集塵口９をその内周側にがたつきなく挿入可能な内径で形成されている。この接続口１１ａ内に集塵口９を押し込んで固定することにより当該集塵装置１０が切断機本体３に装備される。接続口１１ａを集塵口９から取り外せば当該集塵装置１０を切断機本体３から取り外すことができる。
この接続口１１ａの風下側（図３及び図４において左側）の端部から容器支持部１１ｂが後方へ長く張り出す状態に一体に設けられている。この容器支持部１１ｂの張り出し側基端部付近において、逆流防止壁１２が従来とは異なって一体に設けられている。この逆流防止壁１２は、容器支持部１１ｂから下方へ張り出す状態に設けられて、側壁部１１ｄ，１１ｄ間に位置している。この逆流防止壁１２の容器支持部１１ｂからの張り出し寸法（逆流防止壁の高さＨ）は適切に設定されている。
図４に示すようにこの逆流防止壁１２の高さＨは、接続口１１ａの下端部にまでは至っていない。このため、風の流れに向かって接続口１１ａの下部側の一部範囲は、この逆流防止壁１２が存在しない流路１１ｅとなっている。
両側壁部１１ｄ，１１ｄは、接続口１１ａの風下側において、風の流れに向かって左右に相互に一定の間隔をおいて対向する状態で接続口１１ａ及び容器支持部１１ｂに対して一体に設けられている。図４に示すように両側壁部１１ｄ，１１ｄと逆流防止壁１２の端部との間が粉塵を含んだ風が流れる流路１１ｆ，１１ｆとなる。

この逆流防止壁１２は、風の流れる方向（流路方向Ｊ）に対して相互に反対側に傾斜した平板形状の壁部１２ａ，１２ａを備えている。両壁部１２ａ，１２ａはその風上側の先端部が結合され、風下側ほど相互に離間する方向に傾斜している。これにより逆流防止壁１２は、風下側に開いた山形（Ｖ字形）に形成されている。この逆流防止壁１２によって接続口１１ａの風下側の流路面積（開口面積）が風下側に至るほど徐々に狭められている。
この逆流防止壁１２によって、一旦集塵容器２０内に集塵された粉塵の集塵口９側への逆流が防止される（逆流防止機能）。このため、図１に示すように切断機本体３を上方の待機位置に戻した状態であって集塵口９がほぼ水平に位置する状態は言うに及ばず、図２に示すように切断機本体３を下方の切断位置に押し下げた状態であって集塵口９がその風上側を下側にして逆流方向に傾いた状態であっても、集塵容器２０内の粉塵の逆流が逆流防止壁１２によって防止される。
図４に示すように、逆流防止壁１２の両壁部１２ａ，１２ａによって遮蔽されていることにより粉塵の逆流が防止される遮蔽幅Ａと、壁部１２ａが存在しないために粉塵を含む風の流入が許容される左右の流路１１ｆ，１１ｆの幅Ｂ×２との比率は前記高さＨとの関係で適切に設定されている。本実施形態では、風の流れる方向に向かって逆流防止壁１２の下端部と接続口１１ａの下端部との間における遮蔽されない流路１１ｅと流路幅方向二箇所の流路１１ｆ，１１ｆ（流路幅Ｂの流路）の合計流路面積と、逆流防止壁１２によって遮蔽される面積（流路幅Ａの範囲）とがほぼ同等程度になるように、当該逆流防止壁１２の高さＨ、両壁部１２ａ，１２ａの傾き等が設定されている。これにより、当該集塵装置１０の集塵機能と逆流防止機能との両立が図られている。
容器支持部１１ｂの長手方向中程の両側部には補助支持部１１ｃ，１１ｃが設けられている。両補助支持部１１ｃ，１１ｃは、容器支持部１１ｂの延びる方向に対して直交する方向に延びている。図５に示すように容器支持部１１ｂと両補助支持部１１ｃ，１１ｃは、接続口１１ａと同心の円周に沿った湾曲形状を有している。図１及び図２に示すようにこの容器支持部１１ｂ及び両補助支持部１１ｃ，１１ｃは集塵容器２０の内側に進入して、当該集塵容器２０を内部から支えて当該集塵容器２０を袋状に膨らませた状態とする骨部材としての機能を有している。
集塵容器２０には、本実施形態では可撓性かつ通気性を有する布製の袋が用いられている。

以上のように構成した第１実施形態の集塵装置１０によれば、ブレードケース７の集塵口９に接続した接続口１１ａの風下側に逆流防止壁１２が張り出した状態に固定して設けられているので、鋸刃５の回転数等により変化する風力の大小に依存することなく常時安定した集塵効率を発揮させることができる。
また、逆流防止壁１２の両壁部１２ａ，１２ａが風の流れに対して傾斜しており、これにより接続口１１ａの風下側の流路面積が段階的ではなく連続的に狭められる構成となっていることから、粉塵を含む風の流れをスムーズに案内してその通気性を大きく損なうことなく、集塵容器２０内の粉塵の逆流を防止することができる。
さらに、逆流防止壁１２の高さＨ及び両壁部１２ａ，１２ａの流れ方向Ｊに対する傾斜角度等が適正に設定されて、当該逆流防止壁１２による粉塵の逆流防止機能と流路１１ｅ，１１ｆによる集塵機能の両立が図られている。
また、逆流防止壁１２が、集塵口９から取り外し可能なアダプタ１１に一体に設けられていることから、逆流防止壁の形態について複数種類のものを用意し、これを作業形態等に合わせて適宜交換して集塵口９に取り付けることにより、作業形態に適合した集塵を行うことができる。
さらに、アダプタ１１を集塵口９から取り外すことにより、集塵容器２０に集塵した粉塵の処理を簡単に行うことができ、これにより当該集塵装置１０のメンテナンス性及び使い勝手を向上させることができる。

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。図６以下には、第２〜第４実施形態に係るアダプタ１５〜１７が示されている。例えば、上記例示したようにアダプタ１１に一つの逆流防止壁１２を設けた構成に代えて、図６に示すように比較的小さな四つの逆流防止壁１５ａ〜１５ａを並列配置する構成としてもよい。変更を要しない部材及び構成については同位の符号を用いてその説明を省略する。
各逆流防止壁１５ａは前記第１実施形態に係る逆流防止壁１２と同様下流側に向かって開く向きのＶ字形を有している。また、四つの逆流防止壁１５ａ〜１５ａは、風の流入方向（図中白抜きの矢印で示す方向）に直交する方向に適宜間隔をおいて固定されている。このような複数の逆流防止壁１５ａ〜１５ａを備えたアダプタ１５によっても接続口１１ａの風下側において風下側に至るほど流路幅が徐々に狭められることから粉塵を含んだ風の流入性（流入しやすさ）を大きく損なうことなく、一旦集塵容器２０内に集塵した粉塵の逆流を防止することができる。
また、各逆流防止壁１５ａ〜１５ａは固定して設けられており、従来のように弁開閉構造を有しないので、発生する風力の大小に依存することなく、常時安定した集塵能力を発揮させることができる。

図７には、二つの逆流防止壁１６ａ，１６ａを備えた第３実施形態に係るアダプタ１６が示されている。この逆流防止壁１６ａ，１６ａは、前記第１、第２実施形態に係る逆流防止壁１２ａ，１５ａとは傾斜方向が逆になっている。この両逆流防止壁１６ａ，１６ａは、風の流入方向（図中白抜きの矢印で示す方向）に対して風下側へ至るほど相互に接近する方向に傾斜している。この両逆流防止壁１６ａ，１６ａによっても風下に至るほど風の流路幅が徐々に狭められることから粉塵を含んだ風の流入性を大きく損なうことなく、集塵容器２０内に一旦集塵した粉塵の逆流を効果的に防止若しくは抑制することができる。また、この第３実施形態の場合も二つの逆流防止壁１６ａ，１６ａが固定して設けられていることから、集塵口９（接続口１１ａ）内を流れる風力の大小に依存することなく、常時安定した集塵能力を発揮しつつ粉塵の逆流を防止することができる。
図８〜図１０には第４実施形態の逆流防止壁１８を備えたアダプタ１７が示されている。この逆流防止壁１８は、前記各実施形態と同様接続口１１ａの風下側に固定して配置されているが、前記各実施形態とは異なって流路面積をその幅方向に狭める構成ではなく、流路幅に直交する方向（図８において上下方向）に狭める構成となっている。この逆流防止壁１８は流路側（図示上側）に膨らむ方向に湾曲している。この湾曲形状によって流入する風の流れがスムーズに案内されて粉塵の集塵が効率よく行われる。この逆流防止壁１８の上部に矩形の流路１８ｂが設けられている。この流路１８ｂの上下幅は、逆流防止壁１８の接続口１１ａの下端からの高さＨを適切に設定することにより適切に設定されている。
逆流防止壁１８には小径の通気孔１８ａ〜１８ａが多数形成されている。この通気孔１８ａ〜１８ａによって、逆流防止壁１８に吹き当たった風の通気抵抗が小さくなり、また風の流路面積が十分に確保されている。また、この通気孔１８ａ〜１８ａが小径であることから、一旦集塵容器２０内に集塵された粉塵の集塵口９側への逆流が防止される。
さらに、第４実施形態に係る逆流防止壁１８は、風下に至るほど流路面積を狭める方向に湾曲して、その張り出し基部側（風上側）が流路方向に対してほぼ直交する状態に設けられていることから、当該基部側の通気孔１８ａ〜１８ａを経て風が排気されやすくなり、この点でもスムーズな集塵を行うことができるようになる。
以上説明した第２及び第３実施形態において集塵口９の全断面積のうち、逆流防止壁１５ａ〜１５ａ、１６ａ，１６ａにより遮蔽される断面積と、残余の断面積であって風の流路なる断面とがほぼ同等程度になるように、各逆流防止壁の高さ、壁部の流路方向Ｊに対する傾き若しくは面積等が適切に設定されて、それぞれ集塵機能と逆流防止機能との両立が図られている。
また、第４実施形態においても、集塵口９の全断面積のうち、逆流防止壁１８によって遮蔽されて逆流が防止される範囲と、逆流防止壁１８では遮蔽されないために粉塵を含んだ風の流入が許容される範囲とがほぼ同等程度となるよう矩形の流路１８ｂの大きさ（逆流防止壁１８の高さＨ）あるいは通気孔１８ａの大きさ及び数等が適切に設定されている。

以上説明した各実施形態にはさらに変更を加えることができる。例えば、集塵容器２０として通気性及び可撓性を有する布製の集塵袋を例示したが、通気性及び可撓性を有しないプラスチック製の集塵容器を例示したアダプタ１１（又は１５，１６，１７）を用いて集塵口９に接続した場合にも同様の作用効果を得ることができる。
また、アダプタの一体成形により各逆流防止壁を固定して設ける構成の他、別体で製作した逆流防止壁を接着あるいはビス止めによってアダプタに固定する構成としてもよい。
さらに、例示した逆流防止壁を集塵口９の内周側に一体かつ固定して設ける構成としてもよい。
また、加工機として卓上型の丸鋸盤１を例示し、従って加工具として円形の鋸刃５を例示したが、本発明に係る集塵装置は、例えば携帯形の丸鋸やディスクグラインダ、ヘッジトリマ等のその他の加工機にも同様に適用することができる。

本発明の第１実施形態に係る集塵装置を備えた卓上型丸鋸盤の全体正面図である。本図は、切断機本体が上方の待機位置に戻された状態を示している。 本発明の第１実施形態に係る集塵装置を備えた卓上型丸鋸盤の全体正面図である。本図は、切断機本体が下方の切断位置に押し下げられた状態を示している。 第１実施形態に係るアダプタ単体の縦断面図である。 図３の（４）矢視図であって、第１実施形態に係るアダプタ単体の下面図である。 図３の（５）矢視図であって、第１実施形態に係るアダプタ単体を風上側から見た側面図である。 第２実施形態に係るアダプタ単体の下面図であって逆流防止壁の平面図である。本図では、容器支持部の先端側の図示が省略されている。 第３実施形態に係るアダプタ単体の下面図であって逆流防止壁の平面図である。本図では、容器支持部の先端側の図示が省略されている。 第４実施形態に係るアダプタ単体の縦断面図である。本図では、容器支持部の先端側の図示が省略されている。 図８の（９）矢視図であって、第４実施形態に係るアダプタ単体の下面図である。 図８の（１０）矢視図であって、第４実施形態に係るアダプタ単体を風下側から見た側面図である。

符号の説明

１…卓上丸鋸盤（加工機）
２…テーブル
３…切断機本体
４…支軸
５…鋸刃
６…鋸刃カバー、６ａ…支軸
７…ブレードケース、７ａ…支持アーム部
８…ハンドル部
９…集塵口
１０…集塵装置（第１実施形態）
１１…アダプタ
１１ａ…接続口、１１ｂ…容器支持部、１１ｃ…補助支持部、１１ｄ…側壁部
１１ｅ，１１ｆ…流路
Ｊ…流路方向
１２…逆流防止壁、１２ａ…壁部
１５…アダプタ（第２実施形態）、１５ａ…逆流防止壁
１６…アダプタ（第３実施形態）、１６ａ…逆流防止壁
１７…アダプタ（第４実施形態）
１８…逆流防止壁（第４実施形態）、１８ａ…通気孔、１８ｂ…流路
２０…集塵容器
Ｈ…逆流防止壁の高さ

Claims (5)

1. 加工具の回転により加工部位から発生する粉塵を風の流れに載せて集塵口まで吹き流し、該集塵口を経て集塵容器に集塵する集塵装置であって、
   前記集塵容器と、該集塵容器を前記集塵口に装着するためのアダプタを備えており、
   該アダプタは、前記集塵口に対する接続口と、該接続口から風下側へ延びて前記集塵容器を内部から支える容器支持部と、前記接続口の風下側に固定して設けられて風下側ほど流路面積を小さくする逆流防止壁を一体に備えた集塵装置。
2. 請求項１に記載した集塵装置であって、前記逆流防止壁によって、前記集塵口若しくはその風下側の流路面積をその全断面積の半分に狭めた集塵装置。
3. 請求項１又は２に記載した集塵装置であって、前記集塵口の流入方向に対して前記逆流防止壁を傾斜させた集塵装置。
4. 請求項１〜３の何れか１項に記載した集塵装置であって、前記逆流防止壁が下方へ張り出す状態に設けられた集塵装置。
5. 請求項１〜４の何れか１項に記載した集塵装置であって、前記アダプタは合成樹脂を素材として一体に成形された集塵装置。

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