JP2008044023A - 電動工具 - Google Patents

Abstract

【課題】カーボンブラシ交換時の部品の紛失や部品点数の増加の問題を招くことなく、ブラシキャップの露出部の過熱を防ぎ、作業がブラシキャップに触れても何ら違和感を感ずることなく作業を安定して連続的に行うことができる電動工具を提供すること。
【解決手段】アマチュア２ａ及びステータ２ｂから成るモータ２をハウジング１に内蔵し、前記アマチュア２ａに冷却用ファン５とコンミテータ６を取り付け、該コンミテータ６に摺接するカーボンブラシ８とこれを保持するブラシホルダ９を前記ハウジング１内の風路７の途中に配置するとともに、前記ブラシホルダ９の開口部を前記ハウジング１に着脱可能に螺着されたブラシキャップ１０によって覆って成る電動工具において、前記ブラシキャップ１０の前記ハウジング１の外表面に露出する頭部を断熱層１９で被覆する。
【選択図】図２

Description

本発明は、着脱可能なブラシキャップを有する電動工具に関するものである。

モータを駆動源とする電動工具は、モータのアマチュアに電力を供給するためのカーボンブラシを備えているが、このカーボンブラシは摺擦部材であって摩耗するために定期的に新しいものと交換する必要がある。従来、本体を分解することなくカーボンブラシを交換することができるよう、カーボンブラシを保持するブラシホルダに着脱可能なブラシキャップを螺着する構造が採用されている（例えば特許文献１参照）。

ここで、従来の電動工具を図４に基づいて説明する。

図４は従来の電動工具の内部構造を示す要部断面図であり、図示の電動工具は、ハウジング１に駆動源としてのモータ２を内蔵しており、モータ２は、アマチュア２ａとステータ２ｂとで構成されている。ここで、アマチュア２ａは、前後一対（図４において左方が前方）の軸受３，４を介してハウジング１に回転可能に支持され、ステータ２ｂは、ハウジング１の内周部に固定されている。

又、アマチュア２ａの前方の軸受３の近傍には冷却用ファン５が取り付けられ、同アマチュア２ａの後方の軸受４の近傍にはコンミテータ６が取り付けられており、モータ２が駆動されてアマチュア２ａが回転すると、冷却用ファン５が一体に回転し、この冷却用ファン５によって誘起される冷却風は図示の風路７を矢印にて示すように前方に向かって流れてモータ２等を冷却する。

更に、アマチュア２ａの端部外周に取り付けられた前記コンミテータ６には、アマチュア２ａに電力を供給するための上下２本のカーボンブラシ８が当接しており、各カーボンブラシ８は、ブラシホルダ９内にそれぞれ保持されている。そして、各ブラシホルダ９の開口部は、ハウジング１に形成されたネジ孔１ａに螺着されたブラシキャップ１０によってそれぞれ覆われており、各ブラシキャップ１０の頭部はハウジング１に露出してハウジング１の外面の一部を構成している。又、各カーボンブラシ８は、これとブラシキャップ１０の間に縮装されたスプリング１１によって径方向内方に常時付勢されており、その先端部は前記コンミテータ６に常時当接している。ここで、カーボンブラシ８とこれを保持するブラシホルダ９等は風路７の途中に配置されており、これらは風路７を流れる冷却風によって冷却される。

而して、カーボンブラシ８がコンミテータ６との摺擦によって摩耗したために交換の必要が生じた場合には、ブラシキャップ１０を回してこれをハウジング１から取り外せば、ブラシホルダ９の開口部が開放されるため、その開口部からカーボンブラシ８を取り出し、これを新しいもと交換することができる。

ところで、モータ２は、カーボンブラシ８から供給される電力を高速で回転するアマチュア２ａのコンミテータ６から集電するため、カーボンブラシ８とコンミテータ６間には電気的及び機械的な損失から誘起される大きな発熱がある。通常、カーボンブラシ８とブラシキャップ１０等は、前述のようにモータ２の駆動により回転する冷却用ファン５によって誘起される冷却風の風路７の途中に設けられているため、冷却風よって冷却されて発熱が低く抑えられるよう工夫されている。

しかし、重負荷作業等が行われ、カーボンブラシ８とコンミテータ６間に発生する熱が大きく、この熱が十分に発散されない場合には、カーボンブラシ８からブラシキャップ１０に熱が伝達されてブラシキャップ１０が高温となり、作業者がブラシキャップ１０に触れると、作業者が違和感を覚えたり、不意の熱感に伴う注意欠如や電動工具を把持する力の低下等を招くことがあった。特に、グラインダ等の電動工具にあっては、作業者が当該電動工具のハウジング１を直接把持して作業を行うため、作業者の手がブラシキャップ１０に触れる機会が多く、前記問題が発生し易い。

そこで、ブラシホルダを覆うブラシキャップとハウジングに螺着されたホルダキャップとの間に空間を形成するとともに、バネ部材を介設し、バネ部材によってカーボンブラシを付勢してコンミテータに当接させ、前記空間に空気を流してホルダキャップを冷却する構成が特許文献２において提案されている。
特許第３７１１８７７号公報 特許第３５１０５１８号公報

しかしながら、特許文献２において提案されている構成では、カーボンブラシの交換に際してはブラシキャップとホルダキャップ及びバネ部材をハウジングから取り外す必要があるため、これらの小さな部品を紛失する可能性があり、又、部品点数が増えるという問題がある。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、カーボンブラシ交換時の部品の紛失や部品点数の増加の問題を招くことなく、ブラシキャップの露出部の過熱を防ぎ、作業がブラシキャップに触れても何ら違和感を感ずることなく作業を安定して連続的に行うことができる電動工具を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明は、アマチュア及びステータから成るモータをハウジングに内蔵し、前記アマチュアに冷却用ファンとコンミテータを取り付け、該コンミテータに摺接するカーボンブラシとこれを保持するブラシホルダを前記ハウジング内の風路の途中に配置するとともに、前記ブラシホルダの開口部を前記ハウジングに着脱可能に螺着されたブラシキャップによって覆って成る電動工具において、前記ブラシキャップの前記ハウジングの外表面に露出する頭部を断熱層で被覆したことを特徴とする。

本発明によれば、ブラシキャップのハウジングの外表面に露出する頭部を断熱層で被覆したため、重負荷作業等が行われたためにカーボンブラシとコンミテータ間に発生する熱がブラシキャップに伝達されても、その熱は断熱層によって遮断されるため、作業者の手が触れる断熱層が過熱されることがない。このため、作業者が作業中に違和感を覚えたり、不意の熱感に伴う注意欠如や電動工具を把持する力の低下等を招く等の従来の問題が発生することがなく、作業を安定して連続的に行うことができる。

そして、カーボンブラシがコンミテータとの摺擦によって摩耗したために交換の必要が生じた場合には、ハウジングの外表面に露出する断熱層をブラシキャップと共に回してこれらをハウジングから取り外せば、ブラシホルダの開口部が開放されるため、その開口部からカーボンブラシを取り出し、これを新しいものと交換することができる。この場合、断熱層はブラシキャップの頭部に一体的に設けられるため、部品点数が増えることがなく、カーボンブラシの交換時に部品を紛失するという問題が発生することもない。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は本発明に係る電動工具の破断側面図、図２は同電動工具の内部構造を示す要部断面図、図３は同電動工具の部分平面図であり、これらの図においては図４に示したものと同一要素には同一符号を付しており、以下、それらについての説明は省略する。

図１に示す電動工具はグラインダであって、ハウジング１に駆動源としてのモータ２を内蔵しており、該モータ２は、図２に示すように、アマチュア２ａとステータ２ｂとで構成されている。ここで、アマチュア２ａは、図２に示すように、前後一対（図２において左方が前方）の軸受３，４を介してハウジング１に回転可能に支持され、ステータ２ｂは、ハウジング１の内周部に固定されている。

上記アマチュア２ａの前方（図２の左方）へ延びる先端部は、減速ギヤ機構等の不図示の機構部に接続されており、図１に示すように、機構部から垂直下方に延びる駆動軸１２の端部には円板状の砥石１３が脱着可能に取り付けられている。尚、砥石１３の周囲のカバー１４によって部分的に覆われている。

又、図２に示すように、アマチュア２ａの前方の軸受３の近傍には冷却用ファン５が取り付けられ、同アマチュア２ａの後方の軸受４の近傍にはコンミテータ６が取り付けられており、モータ２が駆動されてアマチュア２ａが回転すると、冷却用ファン５が一体に回転する。

更に、図１に示すように、ハウジング１内のモータ２の後方には電源部１５が設けられており、ハウジング１の後端部の両側部には、複数のスリット状の吸気口１６が開口しており、ハウジング１の前記冷却用ファン５の周りには、図２に示すように、円孔状の複数の排気口１７が形成されている。そして、ハウジング１内には、前記吸気口１６からモータ２を経て前記排気口１７に至る風路７が形成されている。尚、図１に示すように、ハウジング１の左側部（図１の手前側の面）には、前後にスライドすることによって前記モータ２への給電をＯＮ／ＯＦＦするためのスイッチ１８が設けられている。

ところで、図２に詳細に示すように、アマチュア２ａの端部外周に取り付けられた前記コンミテータ６には、アマチュア２ａに電力を供給するための上下２本のカーボンブラシ８が当接しており、各カーボンブラシ８は、ブラシホルダ９内にそれぞれ保持されている。そして、各ブラシホルダ９の開口部は、ハウジング１に形成された円孔状のネジ孔１ａに螺着されたブラシキャップ１０によってそれぞれ覆われており、各ブラシキャップ１０の頭部はハウジング１に露出してハウジング１の外面の一部を構成している。又、各カーボンブラシ８は、これとブラシキャップ１０の間に縮装されたスプリング１１によって径方向内方に常時付勢されており、その先端部は前記コンミテータ６に常時当接している。ここで、カーボンブラシ８とこれを保持するブラシホルダ９等は風路７の途中に配置されており、これらは風路７を流れる冷却風によって冷却される。

而して、本実施の形態は、各ブラシキャップ１０のハウジング１の外表面に露出する頭部を円板状の断熱層１９で被覆したことを特徴としている。ここで、断熱層１９の材質としては、ウレタンフォームやスポンジ、ゴムや紙、エラストマー樹脂等が使用されるが、断熱機能を果たすものであれば任意のものを採用することができる。又、断熱層１９のブラシキャップ１０への取付方法としては、接着剤やシールによる接着、エラストマー樹脂をブラシキャップ１０の表面に二層成形する方法等を採用することができる。

以上のように構成された電動工具において、作業者によってスイッチ１８がＯＮされて電源部１５からカーボンブラシ８及びコンミテータ６を経てモータ２のアマチュア２ａに電力が供給されると、アマチュア２ａが高速で回転し、その回転は、不図示の機構部を経て駆動軸１２に伝達され、該駆動軸１２とこれに取り付けられた砥石１３が所定の速度で回転駆動されて所要の研削作業がなされる。この場合、作業者はハウジング１を把持して作業を行う。

ところで、上記作業中において、モータ２は、カーボンブラシ８から供給される電力を高速で回転するアマチュア２ａのコンミテータ６から集電するため、カーボンブラシ８とコンミテータ６間には電気的及び機械的な損失から誘起される大きな発熱がある。又、モータ２は、自身が発生する損失を熱として発散するが、ハウジング１内ではアマチュア２ａと共に冷却用ファン５が回転し、この冷却用ファン５によって外部の空気が吸気口１６からハウジング１内に導入される。。そして、ハウジング１内に導入された空気は、冷却風として図２に矢印にて示すようにハウジング１内の風路７を排気口１７に向かって前方へと流れ、その過程でカーボンブラシ８とブラシホルダ９を冷却するとともに、モータ２を冷却してそれらの発熱を抑える。

しかし、重負荷作業等が行われ、カーボンブラシ８とコンミテータ６間に発生する熱が大きく、図４に示した従来の電動工具においては、この熱が十分に発散されない場合には、カーボンブラシ８からブラシキャップ１０に熱が伝達されてブラシキャップ１０が高温となり、作業者がブラシキャップ１０に触れると、作業者が違和感を覚えたり、不意の熱感に伴う注意欠如や電動工具を把持する力の低下等を招くことがあった。特に、グラインダ等の電動工具にあっては、作業者が当該電動工具のハウジング１を直接把持して作業を行うため、作業者の手がブラシキャップ１０に触れる機会が多く、前記問題が発生し易いことは前述の通りである。

然るに、本発明に係る電動工具においては、前述のように各ブラシキャップ１０のハウジング１の外表面に露出する頭部を円板状の断熱層１９で被覆したため、重負荷作業等が行われたためにカーボンブラシ８とコンミテータ６間に発生する熱が各ブラシキャップ１０に伝達されても、その熱は断熱層１９によって遮断されるため、作業者の手が触れる断熱層１９が過熱されることがない。このため、作業者が作業中に違和感を覚えたり、不意の熱感に伴う注意欠如や電動工具を把持する力の低下等を招く等の従来の問題が発生することがなく、作業を安定して連続的に行うことができる。

そして、カーボンブラシ８がコンミテータ６との摺擦によって摩耗したために交換の必要が生じた場合には、ハウジング１の外表面に露出する断熱層１９をブラシキャップ１０と共に回してこれらをハウジング１から取り外せば、ブラシホルダ９の開口部が開放されるため、その開口部からカーボンブラシ８を取り出し、これを新しいものと交換することができる。この場合、断熱層１９はブラシキャップ１０の頭部に接着や二層成形等によってブラシキャップ１０に一体的に設けられるため、部品点数が増えることがなく、カーボンブラシ８の交換時に部品を紛失するという問題が発生することもない。

尚、以上は特に本発明をグラインダに適用した形態について述べたが、本発明は、他の任意の電動工具に対しても同様に適用可能である。

本発明に係る電動工具の破断側面図である。 本発明に係る電動工具の内部構造を示す要部断面図である。 本発明に係る電動工具の部分平面図である。 従来の電動工具の内部構造を示す要部断面図である。

符号の説明

１ ハウジング
１ａ ネジ孔
２ モータ
２ａ アマチュア
２ｂ チステータ
３，４ 軸受
５ 冷却用ファン
６ コンミテータ
７ 風路
８ カーボンブラシ
９ ブラシホルダ
１０ ブラシキャップ
１１ スプリング
１２ 駆動軸
１３ 砥石
１４ カバー
１５ 電源部
１６ 吸気口
１７ 排気口
１８ スイッチ
１９ 断熱層

Claims (1)

1. アマチュア及びステータから成るモータをハウジングに内蔵し、前記アマチュアに冷却用ファンとコンミテータを取り付け、該コンミテータに摺接するカーボンブラシとこれを保持するブラシホルダを前記ハウジング内の風路の途中に配置するとともに、前記ブラシホルダの開口部を前記ハウジングに着脱可能に螺着されたブラシキャップによって覆って成る電動工具において、
   前記ブラシキャップの前記ハウジングの外表面に露出する頭部を断熱層で被覆したことを特徴とする電動工具。

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