DE102005009748A1

DE102005009748A1 - Motorwerkzeug

Info

Publication number: DE102005009748A1
Application number: DE200510009748
Authority: DE
Inventors: Tomomasa Hitachinaka Nishikawa; Junichi Hitachinaka Toukairin
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2004-03-04
Filing date: 2005-03-03
Publication date: 2005-09-22
Also published as: US20050196273A1; CN1663749A; JP2005246542A; CN100348373C

Abstract

Flügel sind auf einem Gebläsekörper so vorgesehen, dass ein Außendurchmesser d2 des Gebläsekörpers im Bereich von 45 mm ≦ d2 ≦ 50 mm liegt, eine Axialhöhe h1 an einem im Wesentlichen mittleren Ort des Flügels im Bereich von 0,2 ≦ h1/d2 ≦ 0,3 in Bezug auf den Außendurchmesser des Gebläsekörpers liegt und eine Axialhöhe h2 an einem Außenumfangsrand des Flügels im Bereich von 0,12 ≦ h2/d2 ≦ 0,17 in Bezug auf den Außendurchmesser d2 des Gebläsekörpers liegt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Motorwerkzeug, das ein Zentrifugalgebläse zum Kühlen eines Motors aufweist.

Infolge der Anforderungen in Bezug auf kompakte Abmessungen, hohe Ausgangsleistung, und niedrige Geräuschentwicklung von Motorwerkzeugen besteht ein wachsendes Bedürfnis nach der Entwicklung von Motorkühlgebläsen, die kompakt sind, eine hohe Kühlleistung aufweisen, und geringe Geräuschentwicklung, auch in Bezug auf Umfangsbauteile des Gebläses. Daher wurde eine Optimierung der Ausbildung von Flügeln zu dem Zweck vorgeschlagen, das Luftvolumen zu vergrößern, und die Geräusche zu verringern (vergleiche beispielsweise die JP-A-10-153194).

Wie in den 10 und 11 gezeigt, sind mehrere Flügel 222 eines Zentrifugalgebläses 220, das in der JP-A-10-153194 beschrieben wird, so vorgesehen, dass sie sich von einer vorbestimmten Radialposition zu einem Außenrand auf einer Oberflächenseite des Gebläsekörpers 221 erstrecken, wobei sie in vorbestimmten Abständen entlang der Umfangsrichtung des Gebläsekörpers 221 angeordnet sind, und in Axialrichtung gegenüber einer nicht dargestellten Antriebswelle von der Seite der einen Oberfläche vorspringen.

Wenn sich das Zentrifugalgebläse 220 dreht, wird durch Zentrifugalwirkung der Luft Energie zugeführt, und gelangt die Luft von einem Einlassabschnitt an inneren Enden der Flügel 222 durch Luftkanäle, die durch die Flügel 222 und eine Gebläseführung 211 gebildet werden, und wird radial nach außen von einem Auslassabschnitt an Außenumfangsabschnitten der Flügel 222 ausgestoßen.

Hierbei ist das Zentrifugalgebläse 220 so ausgebildet, dass das Produkt eines Durchmessers D1 innerer Enden der Paare von Flügeln 222, die sich in der selben Durchmesserrichtung befinden, einer Vorsprungslänge H1 am inneren Ende des Flügels 222, und eines Abstands L1 in Umfangsrichtung des Gebläsekörpers 221 zwischen den einander gegenüberliegenden Abschnitten an den inneren Enden der Flügel 222, im Wesentlichen gleich dem Produkt eines Durchmessers D2 des Gebläsekörpers 221, einer Vorsprungslänge H2 am Außenumfang des Flügels 222, und eines Abstands L2 in der Umfangsrichtung des Gebläsekörpers 221 zwischen den einander entgegengesetzten Abschnitten an den Außenrändern der Flügel 222 ist. Wenn sichergestellt wird, dass die Beziehung gilt: D1 × H1 × L1 = D2 × H2 × L2, so fließt die Luft glatt, und zeigt sich ein Geräuschverringerungseffekt.

Allerdings werden die Anforderungen an eine geringe Geräuschentwicklung von Motorwerkzeugen immer höher, und besteht das Bedürfnis, die Ausbildung des Zentrifugalgebläses zu optimieren, und die Geräuschentwicklung zu verringern. Allgemein lässt sich ausdrücken, dass das Geräusch eines Fluids proportional etwa zur sechsten Potenz der Flussgeschwindigkeit ist. Im Falle eines Zentrifugalgebläses wird, bei gleicher Drehzahl, wenn der Außendurchmesser des Gebläses klein ausgebildet wird, die Flussgeschwindigkeit niedrig, so dass dann, wenn der Außendurchmesser des Gebläses klein ausgebildet wird, ermöglicht wird, eine kleine Geräuschentwicklung zu erzielen. Obwohl dann, wenn der Außendurchmesser des Gebläses klein gewählt wird, die Flussrate klein wird, wird dadurch, dass die Flügelhöhe des Gebläses hoch gewählt wird, ermöglicht, die Flussrate dadurch zu kompensieren, dass die Luftmenge erhöht wird, auf welche die Zentrifugalkraft einwirkt. Wenn die Flügelhöhe hoch gewählt wird, entsteht jedoch das Erfordernis, tiefere Schlitze in Abschnitten einer Form für das Gebläse entsprechend den Flügeln auszubilden. Da die Verarbeitung schwieriger wird, etwa infolge der Tatsache, dass ein Schaftfräser während der Herstellung der Schlitze verlaufen kann, entsteht das Problem, dass die Herstellungskosten beträchtlich hoch werden.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Motorwerkzeugs, das eine optimale Flügelhöhe in Bezug auf den Gebläsedurchmesser des Zentrifugalgebläses einstellen kann, und bei geeigneten Herstellungskosten eine geringe Geräuschentwicklung und eine Erhöhung des Luftvolumens erreichen kann.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Motorwerkzeug zur Verfügung gestellt, welches aufweist: ein Gehäuse, in welchem eine Einlassöffnung zum Zuführen von Luft und eine Auslassöffnung zum Ausstoßen der Luft vorgesehen sind; einen Motor, der einen Rotor und einen Stator aufweist, und in dem Gehäuse aufgenommen ist; und ein Zentrifugalgebläse, das sich zusammen mit dem Rotor drehen kann, das koaxial zum Rotor angebracht ist, wobei das Zentrifugalgebläse aufweist: einen scheibenförmigen Gebläsekörper; und mehrere Flügel, welche die Luft entlang der Axialrichtung des Rotors in Radialrichtung und nach außerhalb des Gebläsekörpers fließen lassen können, wobei sich die Flügel von einer vorbestimmten Position in Radialrichtung des Gebläsekörpers zu einem äußeren Umfangsrand des Gebläsekörpers erstrecken, und die Flügel in vorbestimmten Abständen entlang der Umfangsrichtung des Gebläsekörpers vorgesehen sind; einen ersten Kanal, der zwischen dem Stator und dem Gehäuse vorgesehen ist; und einen zweiten Kanal, der zwischen dem Stator und dem Rotor vorgesehen ist, wobei ein Wert S0 durch eine Schnittfläche festgelegt wird, die am kleinsten in dem ersten Kanal ist, und in dem zweiten Kanal, entlang Querschnitten, die senkrecht zur Axialrichtung des Rotors verlaufen und in Axialrichtung des Rotors angeordnet sind, wobei der Wert von S0 im Bereich von 350 mm² ≤ S₀ ≤ 650 mm² liegt, ein Außendurchmesser d2 des Gebläsekörpers im Bereich von 45 mm ≤ d₂ ≤ 50 mm liegt, und eine Höhe h1 in Axialrichtung des Flügels an einer Position, an welcher der Flügel in Bezug auf den Außendurchmesser des Gebläsekörpers am höchsten ist, im Bereich von 0,2 ≤ h₁/d₂ ≤ 0,3 liegt.

Bei einer derartigen Ausbildung liegt der Außendurchmesser d2 des Gebläsekörpers im Bereich von 45 mm ≤ d₂ ≤ 50 mm, und liegt die Höhe h1 in Axialrichtung des Flügels an der Position, an welcher der Flügel am höchsten ist, im Bereich von 0,2 ≤ h₁/d₂ ≤ 0,3 in Bezug auf den Außendurchmesser des Gebläsekörpers. Daher wird ermöglicht, eine niedrige Geräuschentwicklung und eine Erhöhung des Luftvolumens bei geeigneten Herstellungskosten zu erzielen.

Gemäß einem anderen Aspekt liegt die Höhe h1 in Axialrichtung des Flügels an der Position, an welcher der Flügel am höchsten ist, im Bereich von 0,25 ≤ h₁/d₂ ≤ 0,3 in Bezug auf den Außendurchmesser d2 des Gebläsekörpers.

Bei einer Ausbildung liegt die Höhe h1 in Axialrichtung des Flügels an der Position, an welcher der Flügel am höchsten ist, im Bereich von 0,25 ≤ h₁/d₂ ≤ 0,3 in Bezug auf den Außendurchmesser d2 des Gebläsekörpers. Daher wird ermöglicht, eine geringe Geräuschentwicklung und eine Zunahme des Luftvolumens bei noch geeigneteren Herstellungskosten zu erzielen.

Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung liegt eine Höhe h2 in Axialrichtung des Flügels am Außenumfangsrand des Flügels im Bereich von 0,12 ≤ h₂/d₂ ≤ 0,17 in Bezug auf den Außendurchmesser d2 des Gebläsekörpers.

Bei einer derartigen Ausbildung liegt die Höhe h2 in Axialrichtung des Flügels am Außenumfangsrand des Flügels im Bereich von 0,12 ≤ h₂/d₂ ≤ 0,17 in Bezug auf den Außendurchmesser d2 des Gebläsekörpers. Daher wird ermöglicht, ein Zentrifugalgebläse zu erhalten, das ein großes Luftvolumen erzeugen kann, und geräuscharm ist.

Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung liegt die Anzahl n an Flügeln im Bereich von 23 ≤ n ≤ 30.

Bei einer derartigen Ausbildung werden, da die Anzahl n an Flügeln im Bereich von 23 ≤ n ≤ 30 liegt, praktisch keine Wirbel erzeugt, die Geräusche hervorrufen, und wird ermöglicht, einen ausreichenden Durchgang von Luft sicherzustellen. Daher wird ermöglicht, die Geräuschentwicklung zu verringern, während ein ausreichendes Luftvolumen sichergestellt wird.

Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung liegt die Anzahl n an Flügeln im Bereich von 25 ≤ n ≤ 28.

Bei einer derartigen Ausbildung wird es infolge der Tatsache, dass die Anzahl n an Flügeln im Bereich von 25 ≤ n ≤ 28 liegt, möglich, die Geräuschentwicklung weiter zu verringern, während ein ausreichenderes Luftvolumen sichergestellt wird.

Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird eine erste Fläche S1 durch das Produkt aus einer Entfernung L1 und einer Höhe h1 festgelegt, wobei die Entfernung L1 entlang der Umfangsrichtung des Gebläsekörpers und zwischen gegenüberliegenden Abschnitten einander benachbarter Flügel vorhanden ist, wo die Flügel am höchsten sind, und die Höhe h1 der Flügel in Axialrichtung der Flügel verläuft, wo die Flügel am höchsten sind, ist ein innenseitiger Durchmesser d1 als Entfernung zwischen einem Paar der Flügel definiert, die in der selben Durchmesserrichtung des Gebläsekörpers liegen, dort wo die beiden Flügel am höchsten sind, und wird eine zweite Fläche S2 durch das Produkt einer Entfernung L2 und einer Höhe h2 definiert, wobei die Entfernung L2 entlang der Umfangsrichtung des Gebläsekörpers und zwischen gegenüberliegenden Abschnitten einander benachbarter Flügel an deren Außenumfangsrändern verläuft, und die Höhe h2 in Axialrichtung des Flügels an dessen Außenumfangsrand festgelegt ist, und d2 durch den Außendurchmesser des Gebläsekörpers festgelegt ist, wobei S1, S2, d1 und d2 so gewählt sind, dass die Beziehung S₁·d₁ = (1 ± 0,3)S₂·d₂ gilt.

Bei einer derartigen Ausbildung kann infolge der Tatsache, dass die Beziehung S₁·d₁ = (1 ± 0,3)S₂·d₂ erfüllt ist, der Luftfluss zwischen einander benachbarten Flügeln nur schwer gestört werden, was es ermöglicht, die Geräuschentwicklung zu verringern.

Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung werden die Flügel durch einen einwärtigen Abschnitt gebildet, der von der vorbestimmten Radialposition bis zu der Position verläuft, an welcher die Flügel am höchsten sind, und durch einen auswärtigen Abschnitt, der von der Position, an welcher die Flügel am höchsten sind, bis zum Außenumfangsrand verläuft, wobei eine Richtung, die sich zum äußeren Abschnitt der Flügel erstreckt, um einen ersten vorbestimmten Winkel α₁ in entgegengesetzter Richtung zur Drehrichtung des Gebläses in Bezug auf eine gerade Linie schräg verläuft, die ein Zentrum des Gebläses und einen Außenumfangsrand des auswärtigen Abschnitts der Flügel verbindet, wobei eine Richtung, die sich zu dem einwärtigen Abschnitt der Flügel erstreckt, um einen zweiten vorbestimmten Winkel α₂ in entgegengesetzter Richtung zur Drehrichtung des Gebläses in Bezug auf eine gerade Linie schräg gestellt ist, welche das Zentrum des Gebläses und die vorbestimmte Radialposition verbindet, wobei der erste vorbestimmte Winkel α₁ im Bereich von 30° ≤ α₁ ≤ 50° liegt, und der zweite vorbestimmte Winkel α₂ im Bereich von 0 ≤ α₂ ≤ 10° liegt.

Bei einer derartigen Ausbildung kann, da der erste vorbestimmte Winkel α1 im Bereich von 30° ≤ α₁ ≤ 50° liegt, die Geschwindigkeit der Luft in der Nähe des Außenumfangsrandes des Zentrifugalgebläses auf eine geeignete Geschwindigkeit eingestellt werden, und wird ermöglicht, eine geringe Geräuschentwicklung zu erzielen, während ein ausreichendes Luftvolumen beibehalten wird. Weiterhin wird ermöglicht, da der zweite vorbestimmte Winkel α₂ im Bereich von 0 ≤ α₂ ≤ 10° liegt, die Spannungen zu verringern, die am Fuß jedes Flügels auftreten, was es ermöglicht, eine Zerstörung der Flügel zu verhindern. Weiterhin wird ermöglicht, das Auftreten von Turbulenz zu unterdrücken, welche Geräusche erzeugt.

Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung liegt der erste vorbestimmte Winkel α₁ im Bereich von 35° ≤ α₁ ≤ 45°, und liegt der zweite vorbestimmte Winkel α₂ im Bereich von 2,5° ≤ α₂ ≤ 7,5°.

Da der erste vorbestimmte Winkel α₁ im Bereich von 35° ≤ α₁ ≤ 45° liegt, und der zweite vorbestimmte Winkel α₂ im Bereich von 2,5° ≤ α₂ ≤ 7,5° liegt, wird ermöglicht, eine geringere Geräuschentwicklung zu erzielen, während ein ausreichenderes Luftvolumen sichergestellt wird.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt:
1 eine Querschnittsansicht eines Motorwerkzeugs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, eingesetzt bei einer Schleifmaschine;
2 eine Querschnittsansicht entlang der Linie II-II in 1;
3 eine Querschnittsansicht eines Zentrifugalgebläses, das in dem Motorwerkzeug vorgesehen ist;
4 eine Vorderansicht des in dem Motorwerkzeug vorgesehenen Zentrifugalgebläses;
5 ein Diagramm zur Erläuterung von Änderungen der Flussrate von Luft in einem Fall, in welchem eine Druckdifferenz zwischen einem Einlass und einem Auslass für Luft vorhanden ist;
6 ein Diagramm zur Erläuterung von Änderungen der Flussrate von Luft in einem Fall, in welchem ein erstes Flügelhöhenverhältnis variiert wird;
7 ein Diagramm zur Erläuterung von Beziehungen zwischen einerseits jeweiligen Kombinationen der ersten Flügelhöhe und einer zweiten Flügelhöhe, und andererseits zwischen einem Geräuschverhältnis und einem Luftvolumen;
8 ein Diagramm zur Erläuterung der Beziehung zwischen der Anzahl an Flügeln und einem Luftvolumenverhältnis;
9 eine Querschnittsansicht einer Abänderung des in dem Motorwerkzeug vorgesehenen Zentrifugalgebläses;
10 eine Vorderansicht eines herkömmlichen Zentrifugalgebläses; und
11 eine Querschnittsansicht des herkömmlichen Zentrifugalgebläses.
Unter Bezugnahme auf 1 erfolgt eine Beschreibung eines Motorwerkzeugs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, eingesetzt bei einer Schleifmaschine (Abrichtschleifmaschine).
1 zeigt den Gesamtaufbau einer Abrichtschleifmaschine 1. Falls angenommen wird, dass die linke Seite in der Zeichnung ein Vorderende ist, so sind ein Handgriffabschnitt 2 aus Harz, ein Motorgehäuse 3 aus Harz, eine Getriebeabdeckung 4 aus einer Aluminiumlegierung aufeinanderfolgend in dieser Reihenfolge von der Rückseite aus verbunden, wodurch ein Gehäuse gebildet wird. Räume, die in den jeweiligen Innenräumen des Handgriffabschnitts 2, des Motorgehäuses 3, und des Getriebegehäuses 4 vorhanden sind, stehen miteinander in Verbindung. Ein Stromversorgungskabel 5 ist an dem Handgriffabschnitt 2 angebracht, und ein Schaltmechanismus 6 ist dort eingebaut. Der Schaltmechanismus 6 ist mit einem Hebel 2A versehen, der von einem Benutzer betätigt werden kann. Das Stromversorgungskabel 5 verbindet den Schaltmechanismus 6 mit einer externen Energiequelle (nicht gezeigt), und es wird die Verbindung bzw. Unterbrechung zwischen dem Schaltmechanismus 6 und der Energieversorgungsquelle umgeschaltet. Weiterhin ist ein erster Lufteinlass 2a an einem hinteren Endabschnitt des Handgriffabschnitts 2 vorgesehen, und sind nicht dargestellte zweite und dritte Lufteinlässe an dessen Vorderendabschnitt vorgesehen.
Ein Motor 9, der einen Rotor 7 und einen Stator 8 aufweist, ist in dem Motorgehäuse 3 aufgenommen, und der Rotor 7 weist in Axialrichtung eine Antriebswelle 10 auf. Eine Gebläseführung 11 ist an dem Motorgehäuse 3 vor dem Motor 9 befestigt.
Innerhalb des Getriebegehäuses 4 und vor der Gebläseführung 11 ist ein Zentrifugalgebläse 20 an der Antriebswelle 10 konzentrisch zu dieser befestigt, und kann sich zusammen mit der Antriebswelle 10 drehen. Ein erster Luftauslass 4a, ein zweiter Luftauslass 4b, und ein nicht dargestellter dritter Luftauslass sind in der Getriebeabdeckung 4 an Orten vorgesehen, die radial außerhalb des Zentrifugalgebläses 20 liegen. Weiterhin ist ein Kraftübertragungsmechanismus, der ein Ritzel aufweist, das an einem Ende der Antriebswelle 10 befestigt ist, und ein Ritzelrad 12, das an einer Ausgangswelle 13 befestigt ist, also einem Ausgangsabschnitt, innerhalb des Getriebegehäuses 4 vorgesehen. Das Ritzelrad 12 kämmt mit dem Zahnrad 14, um die Drehung des Rotors 7 auf die Ausgangswelle 13 zu übertragen. Eine Schleifscheibe 15 ist an der Ausgangswelle 13 befestigt.
Nunmehr erfolgt unter Bezugnahme auf 2 eine Beschreibung des Innenaufbaus des Motorgehäuses 3. 2 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie II-II von 1. Wie voranstehend erläutert, weist der Motor 9 den Rotor 7 und den Stator 8 auf. Der Stator 8 ist fest in dem Motorgehäuse 3 gehaltert, und ein hohler Abschnitt 8a zum lockeren Einführen des Rotors 7 ist in dem Stator 8 vorgesehen. Weiterhin werden mehrere erste Luftkanäle 3a jeweils durch das Motorgehäuse 3 und den Stator 8 festgelegt, und werden mehrere zweite Luftkanäle 3b jeweils durch den Stator 8 und den Rotor 7 festgelegt.
Als nächstes wird der Betriebsablauf der Abrichtschleifmaschine 1 beschrieben. Durch Drücken des Hebels 2A gegen den Handgriffabschnitt 2 wird elektrischer Strom von der nicht dargestellten externen Energieversorgungsquelle dem Motor 9 zugeführt, um den Rotor 7 zu drehen. Zusammen mit der Drehung des Rotors 7 dreht sich auch die Antriebswelle 10, und die Drehung wird auf die Ausgangswelle 13 und die Schleifscheibe 15 durch das Ritzelrad 12 und das Zahnrad 14 übertragen. Wenn die sich drehende Schleifscheibe 15 gegen ein Werkstück gedrückt wird, wird ein Schleifvorgang durchgeführt.
Zu diesem Zeitpunkt fließt Luft in einen Raum 20a, in dem sich Druck aufgebaut hat, was später genauer erläutert wird, wie durch Pfeile c1 dargestellt, infolge der Drehung des Zentrifugalgebläses 20, das an dem Stator 7 befestigt ist, und sinkt der Druck an der Innendurchmesserseite des Zentrifugalgebläses 20 an, wogegen der Druck auf dessen Außendurchmesserseite hoch wird. Daher wird Luft, wie durch Pfeile a1, a2 und a3 angedeutet, über den ersten Lufteinlass 2a und die nicht dargestellten zweiten und dritten Lufteinlässe in dem Handgriffabschnitt 2 zugeführt. Dann fließt die Luft durch den ersten Luftkanal 3a und den zweiten Luftkanal 3b, wie durch Pfeile b1 und b2 gezeigt, um den Motor 9 zu kühlen. Dann fließt die Luft durch den Raum 20a, in dem sich Druck aufgebaut hat, wie durch die Pfeile c1 gezeigt, und fließt nach außen von dem ersten Luftauslass 4a aus, dem zweiten Luftauslass 4b und dem nicht dargestellten dritten Luftauslass, wie durch Pfeile e1, e2 und e3 gezeigt ist.
Als nächstes erfolgt unter Bezugnahme auf 3 eine Erläuterung des Aufbaus des Zentrifugalgebläses 20. 3 ist eine Querschnittsansicht des Zentrifugalgebläses 20, und 4 ist eine Vorderansicht, von einer Richtung IV in 3 aus, des Zentrifugalgebläses 20. Das Zentrifugalgebläse 20 weist einen Gebläsekörper 21 und mehrere Flügel 22 auf, die einstückig mit dem Gebläsekörper 21 ausgebildet sind, und in Axialrichtung des Gebläsekörpers 21 vorstehen, und dreht sich in der durch den Pfeil A (4) angedeuteten Richtung. Der Gebläsekörper 21 ist scheibenförmig, und besteht aus einer Nabe 21A, die ein Befestigungs-/Einführungsloch 21a für den Rotor zum Eingriff mit der Antriebswelle 10 aufweist, sowie eine Hauptplatte 21B. Die mehreren Flügel 22 erstrecken sich von einer vorbestimmten Radialposition B auf den Gebläsekörper 21 zu dessen Außenumfangsrand, und sind in vorbestimmten Abständen entlang der Umfangsrichtung des Gebläsekörpers 21 vorgesehen, damit die Luft, die entlang der Axialrichtung des Rotors 7 fließt, radial nach außen des Gebläsekörpers 21 fließen kann.
Wie in 4 gezeigt, sind die Flügel 22 schräg in entgegengesetzter Richtung zur Drehrichtung A in Bezug auf eine Richtung gestellt, die sich radial nach außen von der vorbestimmten Radialposition B auf dem Gebläsekörper 21 erstreckt. Jeder der Flügel 22 besteht aus einem einwärtigen Abschnitt 22A, der sich von der vorbestimmten Radialposition B zu einer im Wesentlichen mittleren Position C erstreckt, und einem auswärtigen Abschnitt 22B, der sich von der im Wesentlichen mittleren Position C zu dem Außenumfangsrand erstreckt. Der einwärtige Abschnitt 22A ist so ausgebildet, dass seine Axialhöhe allmählich zu seiner radial äußeren Seite höher wird. Andererseits ist der auswärtige Abschnitt 22B so ausgebildet, dass seine Axialhöhe allmählich geringer zur radial äußeren Seite wird. Weiterhin wird der Raum 20a mit aufgebautem Druck, in welchem die Luft fließt, durch die einander benachbarten Flügel 22 festgelegt, und ist ein Teil des Raums 20a mit sich aufgebautem Druck gegenüberliegend der Gebläseführung 11 (1) angeordnet.
Hierbei wird angenommen, dass eine Entfernung zwischen den im Wesentlichen mittleren Positionen C des Paares der Flügel 22, die sich auf gegenseitig entgegengesetzten Seiten in der selben Durchmesserrichtung befinden (nachstehend bezeichnet als der Gebläseinnenseitendurchmesser), mit d1 bezeichnet ist, dass der Durchmesser des Gebläsekörpers 21 (nachstehend als der Gebläseaußendurchmesser) mit d2 bezeichnet ist, dass die Axialhöhe an der im Wesentlichen mittleren Position C des Flügels 22 (nachstehend als die Flügeleinwärtshöhe) mit h1 bezeichnet ist, und dass die Axialhöhe am Umfangsrand des auswärtigen Abschnitts 22B des Flügels 22 (nachstehend als Flügelauswärtshöhe bezeichnet) mit h2 bezeichnet ist. Weiterhin wird angenommen, dass ein Winkel, der durch eine Richtung, in welcher sich der auswärtige Abschnitt 22B erstreckt, und eine gerade Linie gebildet wird, welche das Zentrum des Zentrifugalgebläses 20 und den Außenumfangsrand des auswärtigen Abschnitts 22B verbindet, mit α1 bezeichnet ist, und dass ein Winkel, der durch eine Richtung, in welcher sich der einwärtige Abschnitt 22A erstreckt, und eine Linie gebildet wird, welche das Zentrum des Zentrifugalgebläses 20 und die vorbestimmte Radialposition B verbindet, mit α2 bezeichnet ist. Weiterhin wird angenommen, dass die Entfernung entlang der Umfangsrichtung des Zentrifugalgebläses 20 zwischen einander entgegengesetzten Abschnitten an den im Wesentlichen mittleren Positionen C einander benachbarter Flügel 22 (nachstehend bezeichnet als die Entfernung zwischen den im Wesentlichen mittleren Positionen C) mit L1 bezeichnet ist, und dass die Entfernung entlang der Umfangsrichtung des Zentrifugalgebläses 20 zwischen den einander entgegengesetzten Abschnitten an den Umfangsrändern der einander benachbarten Flügel 22 (nachstehend bezeichnet als die Entfernung zwischen den Außenumfangsrändern der Flügel) mit L2 bezeichnet ist.
Bei dieser Ausführungsform sind solche Einstellungen vorgesehen, dass der Gebläseinnenseitendurchmesser d1 = 35 mm ist; der Gebläseaußendurchmesser d2 = 48 mm; die Flügeleinwärtshöhe h1 = 13 mm; und die Flügelauswärtshöhe h2 = 7 mm. Dagegen waren die Abmessungen bei einem herkömmlichen Zentrifugalgebläse so, dass der Gebläseinnenseitendurchmesser d1' = 33 mm ist; der Gebläseaußendurchmesser d2' = 52 mm; die Flügeleinwärtshöhe h1' = 9 mm; und die Flügelauswärtshöhe h2' = 3,5 mm. Weiterhin sind solche Verhältnisse vorhanden, dass α1 = 40° ist, und α2 = 5°, und die Anzahl an Flügeln 22 auf 27 eingestellt ist. Es wird darauf hingewiesen, dass infolge der Tatsache, dass Messfehler und Schwankungen von Dimensionswerten vorhanden sind, das Symbol „=", wenn es einen Abmessungswert angibt, so verstanden werden soll, dass im Wesentlichen „=" gemeint ist.
Als nächstes erfolgt die Beschreibung für den Grund, dass der Gebläseaußendurchmesser d2 von den herkömmlichen 52 mm auf 48 mm geändert wird. Die Auswahl des Gebläseaußendurchmessers d2 beruht auf der Eigenschaft, dass die Beziehung zwischen dem Schalldruck p [pa] der Geräusche, die von einem Fluid erzeugt werden, und der Flussgeschwindigkeit v [m/sec] normalerweise folgendermaßen ist p ∞ v6.
Bei dem Zentrifugalgebläse ist die Beziehung zwischen dem Gebläseaußendurchmesser d2 und der Flussgeschwindigkeit v ein Gebläseauslass normalerweise folgendermaßen d2 ∞ v.
Kombiniert man diese beiden Beziehungen, so erhält man P ∞ d26.
Weiterhin wird entsprechend die Beziehung zwischen dem Gebläseaußendurchmesser d2' beim herkömmlichen Gebläse und dem Schalldruck p' entsprechend p' ∞ d2'6.
Entsprechend erhält man (p/P') ∞ (d2/d2')6
Die Auswahl des Gebläseaußendurchmessers d2 erfolgt daher auf der Grundlage der Eigenschaft, dass dann, wenn der Gebläseaußendurchmesser d2 klein gewählt wird, die Flussgeschwindigkeit v proportional hierzu klein wird, und der Schalldruck p klein wird, im Wesentlichen proportional zu seiner sechsten Potenz. Bei der vorliegenden Ausführungsform gilt (p/P') ∞ (48/52)6 = 0,62
Daher wird theoretisch der Schalldruck p kleiner als der herkömmliche Pegel um annähernd einen Faktor 0,62. Weiterhin wurde als Ergebnis durchgeführter Versuche herausgefunden, dass im Gegensatz zu der Tatsache, dass der herkömmliche Geräuschwert annähernd 81 dB betrug, der Geräuschwert bei der vorliegenden Ausführungsform annähernd 77,7 dB betrug, und um annähernd 3,5 dB kleiner wurde. Darüber hinaus kann, wenn der Gebläseaußendurchmesser d2 im Bereich von 45 mm ≤ d2 ≤ 50 mm liegt, ein im Wesentlichen ähnlicher Effekt erzielt werden.
Es wird darauf hingewiesen, dass die Abmessungen des Zentrifugalgebläses 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform und des herkömmlichen Zentrifugalgebläses so gewählt sind, dass sie einer Formel (1) genügen, die nachstehend erläutert wird, wobei dies zum Glätten des Flusses der Luft in dem Zentrifugalgebläse und zur Verringerung von Geräuschen dient. Die Tatsache, dass der Geräuschwert um annähernd 3,5 dB kleiner wird, rührt daher nur von dem Effekt der Änderung des Gebläseaußendurchmessers d2 auf 48 mm her.
Als nächstes wird der Grund dafür beschrieben, dass eine Einstellung der Flügeleinwärtshöhe h1 = 13 mm in Bezug auf den Gebläseaußendurchmesser d2 = 48 mm vorgenommen wird. Überlegt man sich das Verhältnis zwischen der Flügeleinwärtshöhe h1 und dem Gebläseaußendurchmesser d2 (nachstehend bezeichnet als das erste Flügelhöhenverhältnis), nämlich h1/d2, so wird dieses zu h1/d2 = 0,27, was einen größeren Wert darstellt als der herkömmliche Wert h1'/d2' = 9/52 = 0,17. Der Grund hierfür besteht daran, den Gebläseaußendurchmesser d2 klein zu wählen, um eine Abnahme der Flussrate zu kompensieren, die der Tatsache zuzuschreiben ist, dass die Flussgeschwindigkeit klein geworden ist.
Nachstehend erfolgt eine Beschreibung von Faktoren, welche die Flussrate beeinflussen. Die Druckdifferenz P [Pa] zwischen einem Einlass und einem Auslass des Raums 20a, in welchem sich ein Druck aufbaut, was die Luftflusskapazität darstellt, die für das Auftreten einer Flussrate Q [m³/min] in dem Kanal von dem Einlass (dem ersten Lufteinlass 2a und den nicht dargestellten zweiten und dritten Einlässen) in dem Luftkanal zum Auslass (dem ersten Luftauslass 4a, dem zweiten Luftauslass 4b, und den nicht dargestellten dritten Luftauslass) benötigt wird, kann durch folgende Formel ausgedrückt werden: P = aQ2,
wobei a ein Koeffizient des Kanalwiderstands ist. Weiterhin lässt sich die voranstehende Formel folgendermaßen umschreiben Q = √(P(a).
Die Faktoren, welche die Flussrate Q beeinflussen, sind daher die Druckdifferenz P und der Koeffizient des Kanalwiderstands a. Nachstehend erfolgt eine Beschreibung des Koeffizienten für den Kanalwiderstand a. Der Koeffizient des Kanalwiderstands a ist ein Eigenschaftswert, der durch die Ausbildung des Kanals festgelegt wird. Es ist bekannt, dass der Wert des Koeffizienten des Kanalwiderstands a im Wesentlichen durch die Abmessungen einer Schnittfläche (die mit S0 bezeichnet ist) des engsten Abschnitts im Kanal festgelegt wird.
Die minimale Schnittfläche S0 in dem Kühlkanal der Abrichtschleifmaschine 1 bei der vorliegenden Ausführungsform weist einen Wert auf, bei welchem die Schnittfläche am kleinsten im ersten Luftkanal 3a und im zweiten Luftkanal 3b unter Querschnitten ist, die senkrecht zur Axialrichtung des Rotors 7 verlaufen, und sich in Axialrichtung des Rotors 7 erstrecken (nachstehend bezeichnet als die Schnittfläche im Motorkanal: S0). Die Schnittfläche des ersten Luftkanals 3a wird selbstverständlich festgelegt aufgrund des Bedürfnisses, kompakte Abmessungen zu erzielen, damit der Außendurchmesser des Motorgehäuses 3 so klein wie möglich wird, und durch den erforderlichen Außendurchmesser des Stators 8, damit die gewünschte Leistung erhalten wird. Auch für den zweiten Luftkanal 3b wird die Schnittfläche selbstverständlich durch das Bedürfnis festgelegt, wirksam die magnetische Kraft in Drehmoment umzuwandeln.
Als Ergebnis der Untersuchung der Schnittfläche S0 im Motorkanal in Bezug auf übliche tragbare Motorwerkzeuge stellte sich heraus, dass etwa folgende Beziehung gilt: 350 mm² ≤ S0 ≤ 650 mm². 5 zeigt Ergebnisse von Untersuchungen von Änderungen der Flussrate Q [mm²] in Bezug auf diese Schnittflächen im Motorkanal in solchen Fällen, in welchen die Druckdifferenz zwischen dem Lufteinlass und dem Luftauslass (Druckdifferenz) P [Pa] erzeugt wurde. Die Kurve X in 5 war das Ergebnis im Falle von S0 = 350 mm², und die Kurve Y war das Ergebnis im Falle von S0 = 650 mm². Weiterhin betrug der Koeffizient des Flusswiderstands a in der Kurve X annähernd 3000, und betrug der Koeffizient des Flusswiderstands a in Kurve Y annähernd 2000. Für den Koeffizienten des Flusswiderstands a in dem tragbaren Motorwerkzeug mit der Beziehung 350 mm² ≤ S0 ≤ 650 mm² ergab sich 2000 ≤ a ≤ 3000, jedenfalls ungefähr.
Als nächstes erfolgt eine Beschreibung der Luftflusskapazität des Gebläses. Ein Faktor, der einen starken Einfluss auf die Luftflusskapazität des Gebläses ausübt, ist das erste Flügelhöhenverhältnis. 6 zeigt Ergebnisse von Untersuchungen von Änderungen der Flussrate Q in Bezug auf die tragbaren Motorwerkzeuge mit 350 mm² ≤ S0 ≤ 650 mm² in solchen Fällen, in welchen der Gebläseaußendurchmesser im Bereich von 45 mm ≤ d2 ≤ 50 mm variiert wurde, und das erste Flügelhöhenverhältnis (h1/d2) variiert wurde. Im Bereich von h1/d2 < 0,2 in Bezug auf das erste Flügelhöhenverhältnis nimmt die Flussrate im Wesentlichen proportional zur Erhöhung des ersten Flügelhöhenverhältnisses zu. Dies liegt daran, dass in diesem Bereich infolge der Tatsache, da das Kanalwiderstandsverhältnis ausreichend klein in Bezug auf die Luftflusskapazität des Gebläses ist, Luft leicht durch die Flügel 22 fließt, und der Fluss in der Nähe des Gebläses glatt ist.
Weiterhin wird im Bereich von 0,2 ≤ h1/d2 ≤ 0,3 die Anstiegsrate der Flussrate klein, und nimmt im Bereich von 0,3 < h1/d2 die Flussrate praktisch nicht mehr zu. Dies liegt daran, dass im Bereich von 0,3 < h1/d2 infolge der Tatsache, dass das Kanalwiderstandsverhältnis in Bezug auf die Kapazität des Gebläses übermäßig groß ist, Luft nur schwierig durch die Flügel 22 fließen kann, und die Energie des Gebläses dazu benutzt wird, die Umgebungsluft umzuwälzen, und da kleine Blasen zwischen den Flügeln 22 erzeugt werden. Bei diesen Motorwerkzeugen kann, wenn das erste Flügelhöhenverhältnis h1/d2 im Bereich von 0,2 ≤ h1/d2 ≤ 0,3 liegt, die Flügeleinwärtshöhe h1 auf die ordnungsgemäße Höhe in Bezug auf die Flussrate und die Herstellungskosten eingestellt werden.
Bevorzugter kann, wenn das erste Flügelhöhenverhältnis h1/d2 auf den Bereich von 0,25 ≤ h1/d ≤ 0,3 eingestellt wird, die Flügeleinwärtshöhe h1 auf eine geeignetere Höhe eingestellt werden, und kann, wenn das erste Flügelhöhenverhältnis h1/d2 so gewählt wird, dass h1/d2 = 0,27, die Flügeleinwärtshöhe h1 auf eine geeignetste Höhe eingestellt werden. Es wird darauf hingewiesen, dass bei der vorliegenden Ausführungsform infolge der Tatsache, dass der Gebläseaußendurchmesser d2 gleich 48 mm ist, gilt: H1/d2 = 0,27 daher erhält man h1 = 0,27 × 48 = 13 mm, so dass die Flügeleinwärtshöhe h1 eingestellt wird auf h1 = 13 mm.
Aus den voranstehenden Gründen wird es bei einem Motorwerkzeug das einen Kühlkanal zum Kühlen eines Motors durch ein Zentrifugalgebläse aufweist, und bei dem die Schnittfläche S0 des Kanals im Motor im Bereich von 350 mm² ≤ S0 ≤ 650 mm² liegt, ermöglicht, eine geringe Geräuschentwicklung zu erzielen, und eine Erhöhung des Luftvolumens, bei geeigneten Herstellungskosten, durch Einstellung des Gebläseaußendurchmessers im Bereich von 45 mm ≤ d2 ≤ 50 mm und der Flügeleinwärtshöhe h1 auf den Bereich von 0,2 ≤ h1/d2 ≤ 0,3.
Nunmehr erfolgt eine Beschreibung für den Grund dafür, den Gebläseinnenseitendurchmesser d1 auf 35 mm einzustellen, und die Flügelauswärtshöhe h2 auf 7 mm. Nimmt man an, dass eine Fläche, die durch das Produkt der Entfernung zwischen den jeweiligen mittleren Positionen C festgelegt wird, mit L1 bezeichnet wird, und die Flügeleinwärtshöhe h1 eine Einlassabschnittsfläche S1 ist (= L1 × h1), und dass eine Fläche, die durch das Produkt der Entfernung zwischen den Außenumfangsrändern der Flügel festgelegt wird, mit L2 bezeichnet wird, und die Flügelauswärtshöhe h2 eine Auslassabschnittsfläche S2 ist (= L2 × h2), so ist der Flügel 22 so ausgebildet, dass die folgende Beziehung erfüllt ist: S1·d1 = μ S2·d2 (1) 0,7 ≤ μ ≤ 1,3
Hierdurch wird das Verhältnis zwischen der Geschwindigkeit in Radialrichtung der Luft zwischen den Flügeln 22 und der Geschwindigkeit in deren Drehrichtung gleich jenem zwischen dem Einlassabschnitt (der im wesentlichen mittleren Position C des Flügels 22) und dem Auslassabschnitt (dem Rußenumfangsrand des Flügels 22), wodurch der Luftfluss nur schwer gestört werden kann, und die Geräuschentwicklung verringert werden kann.
Weiterhin ist es ausreichend, wenn die Konstruktion auch bei dieser Ausführungsform so gewählt ist, dass die Beziehung der Formel (1) erfüllt ist. Im Einzelnen ergibt sich aus Formel (1) (bei der vorliegenden Ausführungsform ist eine solche Wahl getroffen, dass μ = 1) (π·d1/n)·h1·d1 = (π·d2/n)·h2·d2.
Weiterhin erhält man d12·h1 = d22·h2. (2)
Da bei der vorliegenden Ausführungsform d2 = 48 mm ist, und h1 = 13 mm, lässt sich Formel (2) folgendermaßen umschreiben d12·13 = 482·h2.
Die Werte von d1 = 35 mm und h2 = 7 mm sind so gewählt, dass diese Beziehung erfüllt ist.
Auf Grundlage der voranstehenden Überlegungen führten die Erfinder Versuche durch, bei denen das erste Flügelhöhenverhältnis h1/d2 und das Verhältnis der Flügelauswärtshöhe h2 zum Gebläseaußendurchmesser d2 variiert wurden (nachstehend bezeichnet als das zweite Flügelhöhenverhältnis h1/d2), innerhalb vorbestimmter Bereiche. 7 zeigt Ergebnisse der Durchführung von Versuchen durch Kombinieren des zweiten Flügelhöhenverhältnisses und des ersten Flügelhöhenverhältnisses mit (10,0%, 22,0%), (14,5%, 27,0%), bzw. (20,0%, 32,0%). Die Ordinate an der linken Seite gibt das Geräuschverhältnis an, das einen Wert darstellt, der durch Dividieren des erhaltenen Geräuschwertes durch einen vorbestimmten Geräuschwert erhalten wird. Die Ordinate rechts gibt das Luftvolumen [m²/min] an.
Aus 7 geht hervor, dass in dem Bereich, in welchem das zweite Flügelhöhenverhältnis und das erste Flügelhöhenverhältnis kleiner sind als (12,0%, 25,0) die Geräuschentwicklung gering ist, es jedoch unmöglich ist, ein ausreichendes Luftvolumen zum Kühlen des Motors 7 zu erhalten, und dass in dem Bereich, welcher (17,0%, 30,0%) überschreitet, ein ausreichendes Luftvolumen erhalten werden kann, jedoch die Geräuschentwicklung groß wird. Daher wird, wenn das zweite Flügelhöhenverhältnis im Bereich von 12,0 bis 17,0% liegt, und das erste Flügelhöhenverhältnis im Bereich von 25,0 bis 30,0 liegt, ermöglicht, die Geräuschentwicklung zu verringern, während ein ausreichendes Luftvolumen aufrechterhalten wird. Bevorzugter wird ermöglicht, wenn das zweite Flügelhöhenverhältnis und das erste Flügelhöhenverhältnis im Bereich von (14,5%, 27,0%) oder nahe daran liegen, ermöglicht, ein Zentrifugalgebläse 20 zu erzielen, das ein großes Luftvolumen erzeugen kann, und eine geringe Geräuschentwicklung aufweist.
Als nächstes erfolgt eine Beschreibung für den Grund dafür, die Anzahl an Flügeln 22 auf 27 einzustellen. Nachstehend wird die Anzahl der Flügel 22 mit n bezeichnet. Als Ergebnis der Untersuchung von Änderungen des Luftvolumens in Fällen, in welchen n, die Anzahl an Flügeln 22, geändert wurde, in Bezug auf das Zentrifugalgebläse 20 mit einem Gebläseaußendurchmesser d2 im Bereich von 45 mm ≤ d2 ≤ 50 mm änderte sich das Luftvolumen nicht wesentlich, und zeigte sich eine Tendenz, wie sie in 8 gezeigt ist, im Allgemeinen in den jeweiligen Fällen. Die Ordinate links gibt das Luftvolumenverhältnis an, das einen Wert darstellt, der dadurch erhalten wird, dass ein Luftvolumenwert, der für jede Anzahl an Flügeln erhalten wird, durch einen Luftvolumenwert dividiert wird, der in dem Fall vorhanden ist, in welchem die Anzahl an Flügeln 27 beträgt. Wie aus 8 hervorgeht, wurde das größte Luftvolumen für n = 27 erhalten, und stellte man im Falle von 23 ≤ n ≤ 30 in Bezug auf die Anzahl an Flügeln 22 keinen sehr starken Abfall des Luftvolumens im Vergleich zu n = 27 fest. Da im Falle von n < 23 die Anzahl n an Flügeln 22 klein relativ zum Gebläseaußendurchmesser d2 ist, wird die Entfernung zwischen benachbarten Flügeln 22 in der Nähe des Außendurchmesserabschnitts des Zentrifugalgebläses 20 groß. Aus diesem Grund wird der Luftfluss durch die Flügel 22 gestört, und nimmt das Luftvolumen ab.
Weiterhin wird im Bereich von n > 30 infolge der Tatsache, dass die Anzahl n an Flügeln 22 groß in Bezug auf den Gebläseaußendurchmesser d2 ist, der Abstand zwischen benachbarten Flügeln 22 gering, in der Nähe des Innendurchmesserabschnitts des Zentrifugalgebläses 20. Aus diesem Grund kann Luft nur schwer zwischen den Flügeln 22 fließen, so dass das Luftvolumen abnimmt. Aus den voranstehend geschilderten Gründen wird dann, bei einem Zentrifugalgebläse 20, dessen Außendurchmesser d2 im Bereich von 45 mm ≤ d2 ≤ 50 mm liegt, wenn die Anzahl n an Flügeln 22 im Bereich von 23 ≤ n ≤ 30 liegt, ermöglicht, die Geräuschentwicklung zu verringern, während ein ausreichendes Luftvolumen sichergestellt wird. Bevorzugter wird es, wenn die Anzahl n an Flügeln 22 auf dem Bereich von 25 ≤ n ≤ 28 eingestellt ist, ermöglicht, die Geräuschentwicklung noch weiter zu verringern, während ein ausreichendes Luftvolumen sichergestellt wird. Da für n = 27 ermöglicht wird, die Geräuschentwicklung am stärksten zu verringern, während ein ausreichendes Luftvolumen sichergestellt ist, ist bei der vorliegenden Ausführungsform die Anzahl an Flügeln 22 auf 27 eingestellt.
Als nächstes erfolgt eine Erläuterung des Grundes dafür, eine Einstellung von α1 = 40° und α2 = 5° vorzunehmen. Die Erfinder untersuchten Änderungen der Geräuschentwicklung und des Luftvolumens durch Änderung der Winkel von α1 und α2. Hierbei ergab sich, dass es möglich ist, ein ausreichendes Luftvolumen und eine geringe Geräuschentwicklung in den Bereichen von 30° ≤ α1 ≤ 50° und 0° ≤ α2 ≤ 10° zu erzielen.
Der Grund hierfür besteht daran, dass dann, wenn α1 kleiner als 30° ist, die Flussgeschwindigkeit der Luft in der Nähe des Außenumfangsrandes des Zentrifugalgebläses 20 groß wird, was Geräusche hervorruft, wogegen dann, wenn α1 größer als 50° wird, die Flussgeschwindigkeit der Luft in der Nähe des Außenumfangsrandes des Zentrifugalgebläses 20 im Gegensatz hierzu niedrig wird, und kein ausreichendes Luftvolumen erhalten werden kann. Wenn α2 kleiner als 0° ist, oder größer als 10°, treten leicht erhebliche Spannungen am Fußpunkt des Flügels 22 auf, oder tritt leicht Turbulenz auf, was nicht wünschenswert ist. Liegt α2 im Bereich von 0° ≤ α2 ≤ 10°, so können Turbulenzen unterdrückt werden.
Weiterhin stellt sich heraus, dass es in den Bereichen von 35° ≤ α1 ≤ 40° und 2,5° ≤ α2 ≤ 7,5° möglich ist, ein ausreichenderes Luftvolumen und eine geringere Geräuschentwicklung zu erzielen, und dass für α1 = 40° und α2 = 5° es möglich ist, das größte Luftvolumen zu erzielen, und die Geräuschentwicklung auf den niedrigsten Pegel abzusenken.
Das Motorwerkzeug ist nicht auf die voranstehend geschilderten Ausführungsformen beschränkt, und es lassen sich verschiedene Modifikationen und Verbesserungen innerhalb des Umfangs der Erfindung durchführen. So kann beispielsweise das Zentrifugalgebläse 20 so ausgebildet sein, dass wie bei dem in 9 gezeigten Zentrifugalgebläse 120 ein Gebläsekörper 121 nicht scheibenförmig ist, sondern so verjüngt ausgebildet ist, dass er schräg in entgegengesetzter Richtung zu der Richtung ausgebildet ist, in welcher seine Flügel 122 vorspringen. Weiterhin wurde zwar die Steglinie von dem im Wesentlichen mittleren Ort C zum Außenumfangsrand des Flügels 22 als geradlinig beschrieben, jedoch ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt, und kann die Steglinie auch die Form eines Kreisbogens oder dergleichen aufweisen, wie bei dem Zentrifugalgebläse 120. Darüber hinaus ist das Motorwerkzeug nicht auf einen Bohrhammer oder eine Abrichtschleifmaschine beschränkt, und kann auch bei einer Schneidvorrichtung, einem Schraubendreher, und dergleichen eingesetzt werden.

Claims

Motorwerkzeug, welches aufweist: ein Gehäuse (1), in welchem eine Einlassöffnung zum Zuführen von Luft und eine Auslassöffnung zum Abgeben der Luft vorgesehen sind; einen Motor (9), der einen Rotor (7) und einen Stator (8) aufweist, und in dem Gehäuse (1) aufgenommen ist; und ein Zentrifugalgebläse (20), das sich zusammen mit dem Rotor (7) drehen kann, und koaxial an dem Rotor befestigt ist, wobei das Zentrifugalgebläse aufweist: einen scheibenförmigen Gebläsekörper (21); und mehrere Flügel (22), welche die Luft entlang der Axialrichtung des Rotors (7) in Radialrichtung und nach außerhalb des Gebläsekörpers (21) fließen lassen können, wobei sich die Flügel (22) von einer vorbestimmten Position in Radialrichtung des Gebläsekörpers (21) zu einem Außenumfangsrand des Gebläsekörpers erstrecken, und die Flügel in vorbestimmten Abständen entlang der Umfangsrichtung des Gebläsekörpers vorgesehen sind; einen ersten Kanal, der zwischen dem Stator (8) und dem Gehäuse (1) vorgesehen ist; und einen zweiten Kanal, der zwischen dem Stator (8) und dem Rotor (7) vorgesehen ist, wobei ein Wert S0 durch eine Schnittfläche festgelegt ist, die am kleinsten in dem ersten Kanal und dem zweiten Kanal zwischen Querschnitten ist, die senkrecht zur Axialrichtung des Rotors (7) verlaufen und in Axialrichtung des Rotors angeordnet sind, der Wert S0 im Bereich von 350 mm² ≤ S₀ ≤ 650 mm² liegt, ein Außendurchmesser d2 des Gebläsekörpers (21) im Bereich von 45 mm ≤ d₂ ≤ 50 mm liegt, und eine Höhe h1 in Axialrichtung des Flügels (22) an einer Position, an welcher der Flügel am höchsten in Bezug auf den Außendurchmesser des Gebläsekörpers (21) ist, im Bereich von 0,2 ≤ h₁/d₂ ≤ 0,3 liegt.
Motorwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe h1 in Axialrichtung des Flügels (22) an der Position, an welcher der Flügel am höchsten ist, im Bereich von 0,25 ≤ h₁/d₂ ≤ 0,3 in Bezug auf den Außendurchmesser d2 des Gebläsekörpers (21) liegt.
Motorwerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Höhe h2 in Axialrichtung des Flügels (22) am Außenumfangsrand des Flügels im Bereich von 0,12 ≤ h₂/d₂ ≤ 0,17 in Bezug auf den Außendurchmesser d2 des Gebläsekörpers (21) liegt.
Motorwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl n an Flügeln (22) im Bereich von 23 ≤ n ≤ 30 liegt.
Motorwerkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl n an Flügeln (22) im Bereich von 25 ≤ n ≤ 28 liegt.
Motorwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Fläche S1 als Produkt einer Entfernung L1 und einer Höhe h1 festgelegt ist, wobei die Entfernung L1 entlang einer Umfangsrichtung des Gebläsekörpers (21) und zwischen gegenüberliegenden Abschnitten einander benachbarter Flügel (22) festgelegt ist, dort wo die Flügel am höchsten sind, und die Höhe h1 der Flügel in Axialrichtung der Flügel festgelegt ist, dort wo die Flügel am höchsten sind, ein Innendurchmesser d1 durch eine Entfernung zwischen einem Paar der Flügel (22) festgelegt ist, die in der selben Durchmesserrichtung des Gebläsekörpers (21) angeordnet sind, dort wo das Paar an Flügeln am höchsten ist, und eine zweite Fläche S2 durch das Produkt einer Entfernung L2 und einer Höhe h2 festgelegt ist, wobei die Entfernung L2 entlang einer Umfangsrichtung des Gebläsekörpers (21) und zwischen gegenüberliegenden Abschnitten einander benachbarter Flügel (22) an deren Außenumfangsrändern festgelegt ist, und die Höhe h2 in Axialrichtung des Flügels an dessen Außenumfangsrand festgelegt ist, d2 durch einen Außendurchmesser des Gebläsekörpers festgelegt ist, und S1, S2, d1 und d2 so gewählt sind, dass folgende Beziehung erfüllt ist: S₁· d₁ = (1 ± 0,3)S₂·d₂.
Motorwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügel (22) durch einen Einwärtsabschnitt (22A) gebildet werden, der sich von der vorbestimmten Radialposition zu der Position erstreckt, an welcher die Flügel am höchsten sind, und einen Auswärtsabschnitt (22B), der sich von der Position, an welcher die Flügel am höchsten sind, zu dem Außenumfangsrand erstreckt, eine Richtung, die sich zum Auswärtsabschnitt (22B) der Flügel (22) erstreckt, um einen ersten vorbestimmten Winkel α₁ in entgegengesetzter Richtung zur Drehrichtung des Gebläses (20) in Bezug auf eine gerade Linie schräg gestellt ist, die ein Zentrum des Gebläses und einen Außenumfangsrand des Auswärtsabschnitts der Flügel verbindet, eine Richtung, die sich zu dem Einwärtsabschnitt (22A) der Flügel (2) erstreckt, um einen zweiten vorbestimmten Winkel α₂ in entgegengesetzter Richtung zur Drehrichtung des Gebläses (20) in Bezug auf eine gerade Linie schräg gestellt ist, welche das Zentrum des Gebläses und die vorbestimmte Radialposition verbindet, der erste vorbestimmte Winkel α₁ im Bereich von 30° ≤ α₁≤ 50° liegt, und der zweite vorbestimmte Winkel α₂ im Bereich von 0° ≤ α₂ ≤ 10° liegt.
Motorwerkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste vorbestimmte Winkel α₁ im Bereich von 35° ≤ α₁ ≤ 45° liegt, und der zweite vorbestimmte Winkel α₂ im Bereich von 2,5° ≤ α₂ ≤ 7,5° liegt.