JP2004155097A

JP2004155097A - 電動工具

Info

Publication number: JP2004155097A
Application number: JP2002323910A
Authority: JP
Inventors: Toru Fukuoka; 徹福岡
Original assignee: Makita Corp
Current assignee: Makita Corp
Priority date: 2002-11-07
Filing date: 2002-11-07
Publication date: 2004-06-03

Abstract

【課題】電動工具の駆動モータを効果的に冷却するのに有用な技術を提供する。
【解決手段】被加工材に所定の加工作業を行う作業工具と、作業工具を駆動するための駆動モータと、駆動モータの出力軸に取付けられて当該駆動モータに冷却風を供給するための冷却ファン１３１と、冷却ファン１３１の出力軸回りの回転数を検出する検出部１４１を有し、検出部１４１には、冷却ファン１３１の回転方向前方領域１４３および後方領域１４５において、当該冷却ファン１３１の回転方向Ｆへの所定範囲に渡って当該冷却ファン１３１の径方向への高さが変化することにより、駆動モータ冷却風の流れを円滑化するバッフル部１４７が設けられていることを特徴とする電動工具。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動工具の駆動モータを効果的に冷却するのに有用な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば特開平８−３３６８０３号公報（特許文献１）では、モータハウジング内に駆動モータを収容した丸鋸の構成が開示されている。駆動モータの出力軸には、当該駆動モータに冷却風を供給するための冷却ファンが一体回転可能に配置され、この冷却ファンによってモータハウジングに取り込まれた冷却風は駆動モータを冷却した後にブレードケース内へと排出される。
【０００３】
上記従来の技術では、モータハウジングからブレードケースに至る連絡路の仕切壁に工夫を講じることで冷却能力の向上および騒音低減を図る構成が開示されているが、さらに電動工具の構造についての合理化を追求し、冷却風の流れの一層の円滑化を目指すことで、冷却能力の向上および騒音の低減を図る要請がある。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−３３６８０３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、電動工具の駆動モータの冷却風の流れを一層円滑化するのに有用な技術を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するため、各請求項記載の発明が構成される。
請求項１に記載の発明によれば、作業工具と、駆動モータと、冷却ファンと、検出部を有する電動工具が構成される。作業工具は被加工材に所定の加工作業を行う。所定の加工作業としては、作業工具を回転状に駆動して作業を行なう態様、往復動状に駆動して作業を行なう態様等、各種の作業態様を広く包含する。駆動モータは当該作業工具を駆動する。冷却ファンは、駆動モータの出力軸に取付けられて駆動モータに冷却風を供給する。検出部は、駆動モータの出力軸回りの冷却ファンの回転数を検出する。これにより例えば駆動モータの定回転制御等が行なわれる。
【０００７】
上記した検出部には、冷却ファンの回転方向前方領域および後方領域の少なくとも一方において、当該冷却ファンの径方向への高さが、当該冷却ファンの回転方向への所定の範囲に渡って変化するバッフル部が設けられている。バッフル部における冷却ファンの径方向への高さの変化は、冷却ファンの回転方向に連続状に徐変する態様、段差状に変化する態様を広く包含し、さらに高さの変化が定常的である態様、非定常的である態様を広く包含する。なお高さが非定常的に変化する態様としては、例えば、検出部に近接するにつれて、冷却ファンの径方向へのバッフル部高さの変化率が大きくなるように設定するといった構成がこれに該当する。
【０００８】
本発明によれば、当該バッフル部により、検出部周辺における駆動モータ冷却風の流れが円滑化されることとなり、電動工具における駆動モータ冷却風の風量増大を図り、さらに検出部周りにおける風切音等の騒音の抑制を図ることが可能となる。なお、駆動モータ冷却風の円滑化を最大限に図る見地からすれば、上記バッフル部は、検出部のうち、冷却ファンの回転方向前方領域および後方領域の双方に設定することが好ましい。
【０００９】
（請求項２に記載の発明）
請求項２に記載の発明によれば、上記請求項１に記載の電動工具は、作業工具を回転駆動することで被加工材を切断作業する丸鋸として構成される。駆動モータおよび冷却ファンはハウジングに収容されるとともに、検出部は、収容された冷却ファンに向かってハウジング内壁面から突出するように配置される。そしてバッフル部は、冷却ファンの回転方向につき、検出部に近接するにつれて、ハウジングの内壁面の高さが冷却ファンの径方向に徐々に高くなるように形成される。「ハウジング」は典型的にはモータハウジング、あるいはモータハウジングに付設される冷却ファン前面壁（バッフルプレートとも称呼される）がこれに該当する。また「徐々に高く」なっていく態様としては、内壁面が連続状にテーパ面を形成しつつ徐変する態様や、段差を形成しつつ高くなっていく態様のいずれも包含し、さらに内壁面の高さの変化率が定常的となる態様および非定常的となる態様のいずれも包含する。本発明によれば、モータハウジングの内壁面の高さを徐変させることで、検出部の周辺領域に容易にバッフル部を設定することが可能となる。
【００１０】
（請求項３に記載の発明）
上記した請求項１ないし２に記載の電動工具において、検出部周辺における冷却風の流れの円滑化を徹底する見地によれば、冷却ファンの回転方向のみならず、径方向から出力軸方向（冷却ファンの回転軸方向）への冷却風の流れを円滑化する対策も併せて講じることで、検出部の周辺領域の流れを極力円滑化する構成とするのが好ましい。このため請求項３に記載の発明では、バッフル部につき、さらに冷却ファンの径方向所定範囲に渡って、冷却ファンの軸方向への高さが変化するように構成している。「冷却ファンの軸方向への高さが変化」する態様としては、当該バッフル部が連続状にテーパ面を形成しつつ徐変する態様や、段差を形成しつつ高くなっていく態様のいずれも包含し、さらに内壁面の高さの変化率が定常的となる態様および非定常的となる態様のいずれも包含する。かかる構成により、検出部周辺における冷却風は、冷却ファンの回転方向のみならず、径方向から軸方向への流れに関しても円滑化されることとなる。これにより電動工具における冷却風量を増大し、駆動モータの冷却効率を一層向上することが可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。
本発明の実施の形態では、電動工具の一例として丸鋸を用いて説明する。図１および図２に示すように、本実施の形態に係る丸鋸１０１は、概括的に、本体部１０３と、当該本体部１０３に連接されるとともに被加工材上に載置されるベース１０５とを有する。なお被加工材は便宜上図示が省略されている。
【００１２】
本体部１０３は、モータハウジング１１１とブレードケース１１３とが相互に連接されて形成される。モータハウジング１１１は、ハンドグリップ１１７を一体状に有するとともに、その内部に駆動モータ１２１および冷却ファン１３１を収容してなる。冷却ファン１３１は、駆動モータ１２１の駆動軸１２３に配置され、駆動モータ１２１が通電される際、当該駆動軸１２３と一体状に回転駆動される。駆動軸１２３は、本発明における「出力軸」に対応する。また、冷却ファン１３１による送風効率を向上するべく、冷却ファン１３１の前面壁１３５がモータハウジング１１１と別に形成されるとともに、当該モータハウジング１１１の内周面に嵌着されている。前面壁１３５は、本発明における「ハウジング」に対応し、冷却ファン１３１の前面側（駆動モータ１２１側）から周面を覆いつつ、冷却風が駆動モータ１２１からブレードケース１１３方向へと流通するよう誘導する。なお、この前面壁１３５は「バッフルプレート」とも一般に称呼される部材である。
【００１３】
ブレードケース１１３は、その下方領域にセーフティカバー１１５が収納自在に取付けられるとともに、内部にブレード１２９が配置される。またブレードケース１１３は、モータハウジング１１１側へ延在するギアハウジング１１４を一体状に有する。このギアハウジング１１４は、当該ギアハウジング１１４内に延びる駆動軸１２３の軸端位置に対応して配置されたギア１２５およびスピンドル１２７を収容する。
【００１４】
ブレード１２９は、スピンドル１２７の軸端に当該スピンドル１２７と一体に回転可能に取付けられている。スピンドル１２７の他端側にはギア１２５が設けられ、このギア１２５は上記駆動モータ１２１の駆動軸１２３の軸端に噛み合い係合される。これによりブレード１２９は、駆動モータ１２１によって適宜減速されつつ回転駆動されて、被加工材の切断作業に供される。
【００１５】
モータハウジング１１１とブレードケース１１３（ギアハウジング１１４）との境界領域には、モータハウジング１１１内から延在状に形成される冷却風通風路１３３が設定される。冷却風通風路１３３は、モータハウジング１１１内で駆動モータ１２１を冷却した冷却風をブレードケース１１３内に収容されたブレード１２９側へ排出するべく誘導する。
【００１６】
丸鋸１０１の本体部１０３のうち、モータハウジング１１１に収容された冷却ファン１３１の周辺構造の詳細が図２に示される。また同様に、冷却ファン前面壁１３５における冷却ファン１３１周辺構造の詳細な構造が図３に示される。なお図２および図３では、冷却ファン１３１は便宜上二点鎖線で示される。図３に示すように、冷却ファン前面壁１３５周縁領域の所定箇所には、検出部挿通孔１３７が形成されている。そして図２に示すように、検出部１４１は、モータハウジング１１１の内周面から冷却ファン前面壁１３５の挿通孔１３７を通して、冷却ファン１３１に近接状に突出設置される。検出部１４１は、冷却ファン１３１の回転ブレード外周縁に近接状に配置されることで、当該冷却ファン１３１の回転数を非接触状に検出し、これによって図１に示す駆動モータ１２１の回転数が特定され、当該駆動モータ１２１の定常回転制御が行なわれる。
【００１７】
図２および図３に示すように、冷却ファン前面壁１３５の内周面１３９には、検出部挿通孔１３７の周辺領域のうち、冷却ファン１３１の回転方向（図２において符号Ｆで示される）の前方領域１４３および後方領域１４５にバッフル部１４７が形成されている。図中、前方領域１４３側のバッフル部は符号１４７ａで、後方領域１４５側のバッフル部は符号１４７ｂで示されている。バッフル部１４７は、内周面１３９のうち、冷却ファン１３１の回転方向所定の範囲に渡り、冷却ファン１３１の径方向への高さが変化するように構成される。具体的には、検出部１４１に近接する程にバッフル部１４７が高くなるよう連続的な徐変状態とされている。換言すれば、検出部１４１は、冷却ファン前面壁１３５の内周面１３９に形成されたバッフル部１４７により、冷却ファン１３１の回転方向Ｆ前後において緩やかな丘陵状の延在部を有することとなる。
【００１８】
さらに本実施の形態における冷却ファン前面壁１３５は、図３および図３のＡ−Ａ線断面である図４に示すように、その周縁領域（ハウジング１１１の内周面に連接される領域）において、冷却ファン１３１の径方向の所定の範囲に渡って、冷却ファン１３１の軸方向（すなわち図１において左右に延びる駆動軸１２３の長軸方向）への高さが変化する径方向バッフル部１４９を有する。図４に示すように、径方向バッフル部１４９は、冷却ファン前面壁１３５の外周縁側へ延びるにつれて高くなるよう連続的な徐変状態とされている。
【００１９】
以上のように、本実施の形態では、検出部１４１の周辺領域において、冷却ファン１３１の回転方向へのバッフル部１４７および冷却ファン１３１の径方向へのバッフル部１４９が形成される。これにより、図３におけるＢ−Ｂ線断面である図５に示すように、冷却ファン前面壁１３５は、検出部挿通孔１３７の周辺において、回転方向バッフル部１４７が形成された領域Ｘ、径方向バッフル部１４９が形成された領域Ｙ、および双方のバッフル部１４７，１４９が形成された領域Ｚが混在するように構成される。
【００２０】
上記のように構成される丸鋸１０１の作用について説明する。ハンドグリップ１１７に設けられたトリガスイッチ１１９（図２参照）を投入することにより、図１に示す駆動モータ１２１が通電駆動され、駆動軸１２３、ギア１２５、スピンドル１２７を介してブレード１２９が回転駆動され、これによって被加工材の切断作業が遂行される。
【００２１】
駆動モータ１２１の駆動に伴って、その駆動軸１２３に設けられた冷却ファン１３１が当該駆動軸１２３と一体に回転される。冷却ファン１３１の回転に伴い、丸鋸１０１外部の空気が冷却風としてモータハウジング１１１内に取り込まれて駆動モータ１２１を冷却する。モータハウジング１１１内に取り込まれた冷却風は、さらに冷却ファン１３１の回転により、冷却ファン前面壁１３５に誘導されつつ、冷却風通風路１３３を通じてブレードケース１１３内に収容されたブレード１２９側へと排出されることとなる。
【００２２】
このとき図２に示す検出部１４１により、冷却ファン１３１の回転数が検出される。冷却ファン１３１の回転数は、図１に示す駆動モータ１２１の回転数と同等であるため、冷却ファン１３１の回転数検出により、駆動モータ１２１の回転数が特定され、これによって駆動モータ１２１の定常回転制御が行なわれる。
【００２３】
本実施の形態では、モータハウジング１１１内に取り込まれた冷却風は、冷却ファン前面壁１３５に誘導されつつ冷却ファン１３１を通じて冷却風通風路１３３へ送り込まれ、さらにブレード１２９側へと排出されることになる。このとき図２に示すように、検出部１４１の周辺に形成されたバッフル部１４７，１４９により、冷却風は、検出部１４１の突出部分に阻害されることなく、スムーズに流れていくことが可能である。
【００２４】
本実施の形態によれば、上記バッフル部１４７，１４９により、検出部１４１の周辺における駆動モータ１２１の冷却風の流れが円滑化されることとなり、丸鋸１０１における駆動モータ１２１の冷却風の風量増大が図られ、さらに検出部１４１周りにおける風切音等の騒音を抑制することが可能となった。
【００２５】
本実施の形態に係る丸鋸１０１における冷却効率に関しては、具体的には、上記したバッフル部１４７，１４９を設けない従来の同サイズの丸鋸（同サイズの冷却ファンを有するもの）との比較において、冷却風の単位時間当たりの風量が概ね１．５倍ないし２倍程度増加し、駆動モータ１２１の冷却効率が飛躍的に向上することとなった。
【００２６】
なお本実施の形態では丸鋸を用いて説明を行ったが、本実施の形態ないし本発明における特徴的構成は、駆動モータを用いた他の種類の電動工具へ広く適用することが可能である。また本実施の形態では、バッフル部１４７，１４９はいずれも冷却ファン１３１の径方向ないし軸方向への高さが連続状に徐変するように構成されたが、これを段差状に変化するように変更してもよい。また徐変の変化率を定常状態あるいは非定常状態のいずれに設定してもよい。
【００２７】
本実施の形態では、バッフル部１４７，１４９を冷却ファン１３１の回転方向前方領域１４３および後方領域１４５の双方に設定しているが、これをいずれか一方のみに設定する構成としてもよい。なお一方のみに設定する場合、駆動モータの冷却風の流れを直接的に円滑化する見地より、前方領域１４３側に設定する構成とするのが好ましい。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、電動工具の駆動モータの冷却風の流れを一層円滑化するのに有用な技術が提供されることとなった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係る丸鋸の全体構造を示す断面図である。
【図２】本実施の形態に係る丸鋸のうち、モータハウジングに収容された冷却ファン周辺の配置構成を詳細に示す部分的側面図である。
【図３】冷却ファンの前面壁の詳細な構成を示す図である。
【図４】図３におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図５】図３におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【符号の説明】
１０１丸鋸
１０３本体部
１０５ベース
１１１モータハウジング
１１３ブレードケース
１１４ギアハウジング
１１５セーフティカバー
１１７ハンドグリップ
１１９トリガスイッチ
１２１駆動モータ
１２３駆動軸
１２５ギア
１２７スピンドル
１２９ブレード
１３１冷却ファン
１３３冷却風通風路
１３５冷却ファン前面壁
１３７検出部挿通孔
１３９冷却ファン前面壁の内周面
１４１検出部
１４３冷却ファン回転方向前方領域
１４５冷却ファン回転方向後方領域
１４７回転方向バッフル部
１４９径方向バッフル部

Claims

被加工材に所定の加工作業を行う作業工具と、前記作業工具を駆動するための駆動モータと、前記駆動モータの出力軸に取付けられて当該駆動モータに冷却風を供給するための冷却ファンと、前記冷却ファンの前記出力軸回りの回転数を検出する検出部を有し、
前記検出部には、前記冷却ファンの回転方向前方領域および後方領域の少なくとも一方において、当該冷却ファンの回転方向所定の範囲に渡って当該冷却ファンの径方向への高さが変化することにより、前記駆動モータ冷却風の流れを円滑化するバッフル部が設けられてい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、
前記作業工具を回転駆動することによって被加工材を切断作業する丸鋸として構成され、
前記駆動モータおよび冷却ファンがハウジングに収容されるとともに、前記検出部は、収容された当該冷却ファンに向かって前記ハウジング内壁面から突出するように配置され、
前記バッフル部は、前記冷却ファンの回転方向につき、前記検出部に近接するにつれて前記ハウジングの内壁面の高さが前記冷却ファンの径方向に徐々に高くなるように形成されてな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、
さらに前記バッフル部は、前記冷却ファンの径方向所定範囲に渡って、前記冷却ファンの軸方向への高さが変化するように構成されていることを特徴とする電動工具。