JP2012210691A - 集塵アダプターおよび集塵アダプターを備えた動力工具 - Google Patents

Abstract

【課題】先端工具によって発生した粉塵を集塵器に案内する集塵ホースに粉塵が堆積しないようにする。
【解決手段】集塵カバー３２とホースアダプター４１は、ディスクグラインダに装着される集塵アダプター３０を構成している。先端工具としての砥石ホイールを駆動する電動モータ等の駆動源により回転駆動される集塵ファン３１は、集塵カバー３２からホースアダプター４１および集塵ホース４２の内部の流路に粉塵空気流を生成する。ホースアダプター４１には案内羽根４７が設けられており、この案内羽根４７により粉塵空気流に旋回流を形成する旋回流形成部を構成しており、集塵ホース４２の内部に粉塵が残留して堆積することが防止される。
【選択図】図３

Description

本発明は、先端工具により被処理物を処理するディスクグラインダ等の動力工具、および動力工具に装着されて処理時に発生する粉塵を集塵する集塵アダプターに関する。

動力源により回転砥石等の先端工具を回転駆動して被処理物の表面を加工処理する動力工具にはディスクグラインダ等がある。ディスクグラインダは電動モータやエアモータにより先端工具を回転駆動して被処理物の表面を研削加工するため使用される。先端工具としては、円板形の砥石、ダイヤモンドカッター、カップ形の砥石、ワイヤブラシなどがあり、被処理物の種類に応じて任意の先端工具が選択される。例えば、コンクリートや石材等の被処理物の表面を研削加工するためには、ダイヤモンドカッターが先端工具として選択され、動力工具により表面の研削処理が行われる。先端工具により被処理物の表面を研削処理する動力工具は、ディスクサンダーやポリッシャとも言われている。

ディスクグラインダやディスクサンダー等の動力工具を用いてコンクリートや石材等を研磨処理すると、先端工具の径方向外方には粉塵が飛散することになるので、粉塵の飛散を防止するとともに作業の安全を図るために、集塵カバーを動力工具本体に装着している。動力工具を使用してコンクリート等の研磨作業を行う時に発生する粉塵の飛散状況は強烈であり、僅かな研磨作業であっても作業現場、特に室内における作業現場では視界が悪くなる程である。

このような状況を改善するために、動力工具の集塵カバーに集塵ホースを取り付け、外部に設置した電気集塵機等により粉塵を除去して粉塵空気を清浄化するようにした電動工具が特許文献１に記載されている。この電動工具においては、電気集塵機の内部に組み込まれたファンにより集塵カバーから電気集塵器まで集塵空気流が形成される。これに対して、特許文献２には集塵カバーの内部にファンを組み込み、先端工具を回転駆動する出力軸によりファンを回転させて粉塵を集塵カバー内に吸引するようにした電動工具が記載されている。この電動工具においては、ファンにより吸引された集塵空気は、フィルタ機能を有する集塵器に集塵ホースにより供給される。

特開２００２−４６０１８号公報 特開平１１−１２９１５９号公報

ディスクグラインダ等の動力工具を集塵ホースにより集塵器に接続し、先端工具である回転砥石により研磨処理を行ったときに発生する粉塵を集塵器に供給して粉塵を除去するようにすると、集塵ホースの内部に粉塵が徐々に堆積していくことがある。粉塵が堆積すると、粉塵の捕集効率が低下していくことになり、最終的には堆積した粉塵が集塵ホース内を閉塞して集塵できなくなるという問題が生じていた。

本発明の目的は、先端工具によって発生した粉塵を集塵器に案内する集塵ホース内に粉塵が堆積しないようにすることにある。

本発明の集塵アダプターは、動力工具本体の出力軸により回転駆動される先端工具により被処理物を処理する際に生じる粉塵を収集して集塵器に向けて吐出する集塵アダプターであって、前記先端工具の径方向外方を覆って粉塵を収集する集塵カバーの吐出口から前記集塵器に向けて粉塵を案内する流路内に、粉塵空気流に旋回流を形成する旋回流形成部を設けることを特徴とする。

本発明の集塵アダプターは、前記集塵カバーの吐出口に装着され、前記集塵器に向けて粉塵を案内する集塵ホースと前記集塵カバーとを接続するホースアダプターを有し、前記集塵カバーの吐出口と前記ホースアダプターと前記ホースとの少なくともいずれかに、前記旋回流形成部を設けることを特徴する。本発明の集塵アダプターは、前記集塵カバー内に組み込まれて前記出力軸により回転駆動され、前記集塵カバーから前記集塵器に向けて集塵空気流を形成する集塵ファンを有することを特徴とする。本発明の集塵アダプターは、前記集塵器に設けられた集塵ファンにより前記集塵カバーから前記集塵器に向けて流れる集塵空気流を形成することを特徴とする。本発明の集塵アダプターは、前記旋回流形成部は集塵空気流を案内する円筒体の内周面に設けられた複数の案内羽根であることを特徴とする。

本発明の集塵アダプターは、前記案内羽根は空気の流れ方向に沿って旋回していることを特徴とする。本発明の集塵アダプターは、前記案内羽根は集塵空気流の下流側が上流側よりも薄くなっていることを特徴とする。本発明の動力工具は、前記先端工具を回転駆動する出力軸が設けられた動力工具本体と、前記動力工具本体に前記出力軸と同軸に設けられ、前記集塵アダプターが装着されるホルダーと、上述した集塵アダプターとを有することを特徴とする。

本発明によれば、動力工具を用いて被処理物を処理する際に発生した粉塵を集塵器に向けて案内する集塵アダプターにおける流路には、粉塵空気流を旋回流とする旋回流形成部が設けられているので、集塵ホース内には粉塵が堆積することなく、粉塵の捕集効率の低下を防止し、安定した集塵作業を行うことができる。

集塵アダプターに集塵器を接続した状態における動力工具としてのディスクグラインダを示す一部切欠き正面図である。 図１の要部拡大断面図である。 図２におけるＡ−Ａ線断面図である。 図２に示したホースアダプターの断面を示す斜視図である。 ホースアダプターの全体を示す斜視図である。 集塵カバーの変形例を示す断面図である。 集塵ホースの変形例を示す断面図である。 他の形態のディスクグラインダを示す一部切換正面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１に示す動力工具は、携帯型つまり手持ち式のディスクグラインダ１０であり、このディスクグラインダ１０は、例えば、コンクリートや石材等を被処理物としてこの表面を研削処理するために使用され、ディスクサンダーとも言われる。

このディスクグラインダ１０は円筒形状のモータケース１１ａと、その先端部に取り付けられるギヤケース１１ｂとを有し、モータケース１１ａの内部には図２に示すように電動モータ１２が動力源として収容される。電動モータ１２はモータケース１１ａの後端部から引き出される電源コード１３を介して図示しない商用電源に接続され、商用電源から供給される電力により駆動される。電動モータ１２の回転軸１４にはベベルギヤ１５が取り付けられ、このベベルギヤ１５と噛み合うベベルギヤ１６が回転軸１４に直角に配置されたスピンドルつまり出力軸１７に取り付けられており、出力軸１７は電動モータ１２により回転駆動される。この出力軸１７はギヤケース１１ｂに取り付けられる軸受１８により回転自在に支持されている。軸受１８はギヤケース１１ｂに固定される環状のホルダー１９によりギヤケース１１ｂに取り付けられており、ホルダー１９は出力軸１７と同軸となって出力軸１７の径方向外方に設けられている。

ディスクグラインダ１０は、モータケース１１ａとギヤケース１１ｂとこれらの内部に組み込まれる上述した部材により動力工具本体１０ａが構成される。動力工具本体１０ａの出力軸１７には、図１および図２に示すように、先端工具としてのカップ型の砥石ホイール２１が取り付けられる。

この砥石ホイール２１はカップ形状に形成された台盤２２を有し、この台盤２２の前面外周部には複数のダイヤモンド砥石２３が接着等の手段により固定されている。台盤２２の径方向中心部にはボス２４が取り付けられており、ボス２４は台盤２２を貫通する中空軸部２４ａとこれの端部に設けられた端板部２４ｂとを有し、端板部２４ｂと台盤２２との間に防振ゴムシート２５が挟み込まれている。砥石ホイール２１は、出力軸１７の先端に設けられた雄ねじ部２６にねじ結合つまり螺合する締結部材としてのロックナット２７により出力軸１７に取り付けられ、ロックナット２７には雄ねじ部２６にねじ結合される雌ねじが設けられている。

動力工具本体１０ａには集塵アダプター３０が着脱自在に装着される。図２に示される集塵アダプター３０は、電動モータ１２により砥石ホイール２１とともに回転駆動される集塵ファン３１と、この集塵ファン３１を収容するとともに砥石ホイール２１の径方向外方を覆う集塵カバー３２とを有している。集塵ファン３１はディスク部３１ａとこれの前面側に設けられた複数のブレード部３１ｂとを有しており、集塵ファン３１の径方向中心のボス部３１ｃが出力軸１７に嵌合して固定されている。出力軸１７には円周方向に１８０度の位相をずらして平坦面が設けられた二面幅構造となっており、出力軸１７の回転は集塵ファン３１に伝達される。

集塵カバー３２は端壁部３３とこれの正面側の円筒形状の周壁部３４と集塵ファン３１の外周部を介して端壁部３３に対向する仕切り壁部３５とを有しており、仕切り壁部３５の正面側には工具カバー３６が設けられている。工具カバー３６は砥石ホイール２１の外径よりも大きな内径となっており、砥石ホイール２１の径方向外方を覆うことになる。端壁部３３の径方向中心部には動力工具本体１０ａのホルダー１９に嵌合されるボス部３３ａが設けられており、集塵カバー３２はボス部３３ａの部分でホルダー１９に着脱自在に装着される。

端壁部３３と仕切り壁部３５との間はファン収容室３７となっており、このファン収容室３７内に集塵ファン３１が組み込まれる。仕切り壁部３５には吸い込み口３５ａが形成されており、集塵ファン３１を回転させると、吸い込み口３５ａを介して外部から空気がファン収容室３７内に流入する。周壁部３４と集塵ファン３１の外周との間に形成されるボリュート流路３８は、円周方向の下流側に向かうに従って断面積が徐々に大きくなっている。ボリュート流路３８の最下流に連通させて集塵カバー３２には吐出口３９が設けられている。したがって、集塵ファン３１が回転すると、砥石ホイール２１により研磨処理されて発生した粉塵が集塵カバー３２内に入り込む空気流が形成され、この空気流は吐出口３９に向かう。このように、集塵ファン３１は粉塵空気流を形成することになる。

集塵カバー３２は、それぞれナイロンなどの樹脂材料により成形された第１と第２のケース半体３２ａ，３２ｂを組み合わせることにより構成される。第１のケース半体３２ａは端壁部３３と周壁部３４の一部と吐出口３９の一部とが一体となっており、第２のケース半体３２ｂは周壁部３４の残りの一部と吐出口３９の残りの一部と仕切り壁部３５と工具カバー３６とが一体となっている。

工具カバー３６の内部には環状のスカート部材４０が出力軸１７の軸方向に移動自在に装着されている。スカート部材４０にはばね４０ａにより工具カバー３６の先端面より突出する方向にばね力が加えられており、砥石ホイール２１を用いてコンクリートの表面等を研磨処理するときには、スカート部材４０が砥石ホイール２１の径方向外方を確実に覆うことになり、粉塵が外部に吹き飛ばされるのを確実に防止することができる。

図１に示されるように、吐出口３９にはホースアダプター４１により集塵ホース４２が接続されるようになっている。この集塵ホース４２は集塵器４３に接続され、集塵器４３の内部には集塵バッグ４４が組み込まれている。

先端工具としての砥石ホイール２１を回転させてコンクリートの表面等を研磨処理することにより発生した粉塵は、集塵ファン３１の回転により生成された空気流によって、集塵カバー３２内のファン収容室３７内に吸引される。粉塵は吸引された外部空気とともに吐出口３９からホースアダプター４１により集塵ホース４２に流入する粉塵空気流となる。粉塵空気流は集塵ホース４２から集塵器４３に供給されて集塵バッグ４４により粉塵が捕捉される。これにより、粉塵を含む空気は清浄化されて集塵器４３の排出口４５から図１において矢印で示すように外部に排出される。

図３は図２におけるＡ−Ａ線断面図である。図３に示すように、集塵カバー３２の吐出口３９に装着されるホースアダプター４１は、吐出口３９の外側に嵌合される基端部４１ａと集塵ホース４２が外側に嵌合される先端部４１ｂとを有しており、横断面が円形となっている。基端部４１ａの内周面と先端部４１ｂの外周面は、それぞれ先端側が小径となったテーパー面となっており、基端部４１ａを吐出口３９の外側に嵌合させて軸方向に押し込むと、ホースアダプター４１は吐出口３９に確実に固定される。同様に、先端部４１ｂに集塵ホース４２の端部を嵌合させて軸方向に押し込むと、集塵ホース４２はホースアダプター４１に確実に固定される。

ホースアダプター４１の先端部４１ｂを構成して粉塵案内の流路を形成する円筒体４６には、図５に示すように、３枚の案内羽根４７がそれぞれ径方向内方に突出するとともに螺旋状に軸方向に延びて設けられており、それぞれの案内羽根４７は相互に円周方向にずれている。これら複数枚の案内羽根４７によって、集塵カバー３２から集塵器４３に粉塵を案内する粉塵空気流に図３において矢印で示すように旋回流を形成する旋回流形成部が構成される。

このように、ホースアダプター４１に設けられた案内羽根４７により旋回流を形成すると、これよりも下流側の集塵ホース４２の内周面に付着した粉塵Ｐは、図３に示すように掘り返されるように舞い上がって粉塵空気流によって集塵ホース４２の内面に堆積することなく、集塵器４３内に搬送される。これにより、集塵アダプター３０による粉塵の捕集効率を長期間に渡って悪化させることなく、ディスクグラインダ１０を用いた研磨処理を安定的に行うことができる。

それぞれの案内羽根４７は、図３〜図５に示されるように、螺旋状に傾斜するとともに図３に示されるように粉塵空気流の上流側から下流側に向けて厚みが薄くなっている。これにより、粉塵空気流が案内羽根４７から剥離することを抑制することができ、粉塵空気流に図３において矢印で示すように旋回流を効率的に形成することができる。また、案内羽根４７の上流側エッジ４７ａは、円筒体４６の軸方向に対して直交することなく、粉塵空気流の下流側に向けて傾斜している。これにより、噴流空気流の流入損失を抑制することができ、下流側に長い範囲で旋回流を形成することができる。

図３〜図５に示すように、集塵ホース４２を集塵カバー３２の吐出口３９に接続するためのホースアダプター４１に案内羽根４７を設けると、既存の集塵カバー３２と既存の集塵ホース４２との間にホースアダプター４１を装着することにより、集塵ホース４２内における粉塵の堆積を防止することができる。

図６は集塵カバーの変形例を示す断面図である。集塵カバー３２の吐出口３９を構成する円筒体４６の内周面には、図３に示した形状と同様の案内羽根４７が旋回流形成部として設けられている。案内羽根４７は円周方向にずらして図５に示した場合と同様に３枚設けられている。このように、集塵カバー３２の吐出口３９に案内羽根４７を設けると、ホースアダプター４１を用いることなく、吐出口３９に集塵ホース４２を直接取り付けることができる。

図７は集塵ホース４２の変形例を示す断面図である。集塵ホース４２の一部を構成する円筒体４６の内周面には、図３に示した形状と同様の案内羽根４７が旋回流形成部として設けられている。案内羽根４７は円周方向にずらして図５に示した場合と同様に３枚設けられている。このように、集塵ホース４２に案内羽根４７を設けると、吐出口３９に案内羽根４７を設けた場合と同様に、ホースアダプター４１を用いることなく、吐出口３９に集塵ホース４２を直接取り付けることができる。

集塵カバー３２、ホースアダプター４１および集塵ホース４２は、いずれも砥石ホイール２１による研削処理により発生した粉塵を収集して集塵器４３に向けて案内する集塵アダプター３０を構成している。それぞれ集塵アダプター３０を構成するホースアダプター４１に図３に示すように案内羽根４７を設けるようにした形態と、集塵カバー３２の吐出口３９に図６に示すように案内羽根４７を設けるようにした形態と、集塵ホース４２に図７に示すように案内羽根４７を設けるようにした形態とがあり、いずれの形態とすることができる。さらには、ホースアダプター４１と、集塵カバー３２の吐出口３９と、集塵ホース４２とに案内羽根４７を設けるようにしても良く、いずれか２つに設けるようにしても良い。

集塵アダプター３０の形態としては、図２に示すように、集塵カバー３２の内部に収容された集塵ファン３１により集塵カバー３２から集塵器４３までに集塵空気流を形成するようにした形態に加えて、集塵カバー３２の内部に集塵ファン３１を組み込まない形態がある。

図８は集塵カバー３２の内部に集塵ファン３１を組み込むことない形態のディスクグラインダ１０を示す。この形態のディスクグラインダ１０においては、集塵カバー３２から集塵器４３までに集塵空気流を形成するために、集塵器４３の内部に電動モータ５１により駆動される集塵ファン５２を設けることになる。このように、集塵器４３に設けられ集塵ファン５２を駆動すると、集塵カバー３２の周囲には内部に入り込む気流が生成されて粉塵が集塵カバー３２の吐出口３９に吐出される。粉塵気流はホースアダプター４１により吐出口３９に接続される集塵ホース４２により集塵器４３の内部に案内されて粉塵が除去されて清浄化される。

上述した実施の形態においては、旋回流形成部を３枚の案内羽根４７により形成しているが、案内羽根４７の枚数は３枚に限られることなく、粉塵空気流の流速や通気抵抗に応じて任意の数に設定される。

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、図示するディスクグラインダ１０は電動モータを駆動源とした電動工具つまり動力工具であるが、エアモータを駆動源とした形態の動力工具にも本発明を適用することができる。図示したディスクグラインダ１０は、被処理物の表面を研磨加工するために使用されており、研磨加工により被処理物の表面を荒加工することができる。これに対して、仕上げ加工は研磨加工と言われており、研磨加工する動力工具はディスクサンダーやポリッシャと言われる。本発明の動力工具としては、研磨加工するものにも適用することができる。

１０ ディスクグラインダ（動力工具）
１０ａ 動力工具本体
１１ａ モータケース
１１ｂ ギヤケース
１２ 電動モータ
１７ 出力軸
１９ ホルダー
２１ 砥石ホイール（先端工具）
２４ ボス
２６ 雄ねじ部
２７ ロックナット
３０ 集塵アダプター
３１ 集塵ファン
３２ 集塵カバー
３５ 仕切り壁部
３６ 工具カバー
３９ 吐出口
４１ ホースアダプター
４１ａ 基端部
４１ｂ 先端部
４２ 集塵ホース
４３ 集塵器
４４ 集塵バッグ
４６ 円筒体
４７ 案内羽根
５１ 電動モータ
５２ 集塵ファン

Claims (8)

1. 動力工具本体の出力軸により回転駆動される先端工具により被処理物を処理する際に生じる粉塵を収集して集塵器に向けて吐出する集塵アダプターであって、
   前記先端工具の径方向外方を覆って粉塵を収集する集塵カバーの吐出口から前記集塵器に向けて粉塵を案内する流路内に、粉塵空気流に旋回流を形成する旋回流形成部を設けることを特徴とする集塵アダプター。
2. 前記集塵カバーの吐出口に装着され、前記集塵器に向けて粉塵を案内する集塵ホースと前記集塵カバーとを接続するホースアダプターを有し、前記集塵カバーの吐出口と前記ホースアダプターと前記ホースとの少なくともいずれかに、前記旋回流形成部を設けることを特徴する請求項１記載の集塵アダプター。
3. 前記集塵カバー内に組み込まれて前記出力軸により回転駆動され、前記集塵カバーから前記集塵器に向けて集塵空気流を形成する集塵ファンを有することを特徴とする請求項１または２記載の集塵アダプター。
4. 前記集塵器に設けられた集塵ファンにより前記集塵カバーから前記集塵器に向けて流れる集塵空気流を形成することを特徴とする請求項１または２記載の集塵アダプター。
5. 前記旋回流形成部は集塵空気流を案内する円筒体の内周面に設けられた複数の案内羽根であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の集塵アダプター。
6. 前記案内羽根は空気の流れ方向に沿って旋回していることを特徴とする請求項５記載の集塵アダプター。
7. 前記案内羽根は集塵空気流の下流側が上流側よりも薄くなっていることを特徴とする請求項６記載の集塵アダプター。
8. 前記先端工具を回転駆動する出力軸が設けられた動力工具本体と、
   前記動力工具本体に前記出力軸と同軸に設けられ、前記集塵アダプターが装着されるホルダーと、
   請求項１〜７のいずれか１項に記載の集塵アダプターとを有することを特徴とする動力工具。

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