JP2013019277A - Power tool - Google Patents
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Description
この発明は、例えば電動モータを駆動源として内装するねじ締め工具や孔明け用のドリルあるいは手持ち式の小型掃除機(ハンディクリーナ)、集塵機等の動力工具に関する。 The present invention relates to a power tool such as a screw tightening tool, a drill for drilling, a hand-held small vacuum cleaner (handy cleaner), a dust collector, or the like, which is equipped with an electric motor as a drive source.
例えば、上記ねじ締め機等の電動工具は、駆動源としての電動モータにより回転する主としてモータ冷却用のファンを内装している。また、上記のハンディクリーナは、電動モータにより回転する吸引力発生用のファンを内装している。これら動力工具に内装されたファンは、その回転により振動や騒音の原因になることから、これを低減するための工夫が従来よりなされている。下記の特許文献1−4には、この種のファンに関する低騒音化及び低振動化のための技術が開示されている。特に、特許文献1−2には、いわゆる不等ピッチファンを用いて風切り音等の騒音を低減する技術が開示されている。この不等ピッチファンは、各羽根の取り付け角度(回転軸線回りの位置、間隔)をいわゆる黄金角等の一定の基準で不揃いに配置したもので、例えばNZ音等の不快な騒音を低減することができる。なお、「NZ音」は、周波数がNZ/60[Hz](N:ファン回転数[1/min]、Z:羽根枚数)となる狭帯域音をいう。 For example, an electric tool such as the screw tightener includes a fan for mainly cooling a motor that is rotated by an electric motor as a drive source. The handy cleaner includes a suction force generating fan that is rotated by an electric motor. Fans built in these power tools cause vibration and noise due to their rotation, and therefore, a device for reducing them has been conventionally used. Patent Documents 1-4 listed below disclose techniques for reducing noise and vibration related to this type of fan. In particular, Patent Document 1-2 discloses a technique for reducing noise such as wind noise using a so-called unequal pitch fan. This unequal pitch fan is one in which the mounting angles (positions and intervals around the rotation axis) of each blade are unevenly arranged according to a certain standard such as a so-called golden angle, for example, to reduce unpleasant noise such as NZ sound. Can do. The “NZ sound” means a narrow band sound having a frequency of NZ / 60 [Hz] (N: fan rotation speed [1 / min], Z: blade number).
しかしながら、従来の不等ピッチファン若しくはこれを内装した動力工具については、羽根が不等ピッチであることにより風量ムラが発生し、この風量ムラが振動発生の原因になる問題があった。
本発明は、例えば動力工具に内装された不等ピッチファンについて、振動の低減を図ることを目的とする。
However, the conventional unequal pitch fan or a power tool having the unequal pitch has a problem in that the air flow unevenness occurs due to the unequal pitch of the blades, and this air flow unevenness causes vibration.
An object of the present invention is to reduce vibration of an unequal pitch fan built in a power tool, for example.
上記の課題は、下記の発明によって解決される。
第1の発明は、複数の羽根のピッチの少なくとも1箇所のピッチが他のピッチとは異なり、放射方向の全方向に風を吹き出す遠心ファン型の不等ピッチファンを内装した動力工具であって、前記不等ピッチファンを内装するファンケースを備えており、該ファンケースと、本体ハウジングに設けた使用者が把持するハンドル部との間に、前記不等ピッチファンの風量ムラに起因する振動を吸収するための振動吸収部を設けた動力工具である。
第1の発明によれば、全方向吹き出し型の不等ピッチファンをモータ冷却ファンや吸塵ファンとして内装することによりキーンという不快な羽根通過音(いわゆるNZ音)等の発生を抑制することができるので、これを吸塵ファンとして内装するハンディクリーナ等の動力工具の静音化を図ることができる。しかも、吹き出し風量のムラに起因する振動が振動吸収部を経て吸収されてハンドル部に伝わることが抑制されることから、使用者はハンドル部を把持した手に振動を受けることが低減され、これにより当該動力工具の使い勝手をよくすることができる。
第2の発明は、第1の発明において、振動吸収部として、ファンケースに弾性カバーを被覆し、弾性カバーを介してファンケースを本体ハウジングに支持した動力工具である。
第2の発明によれば、不等ピッチファンにより発生した振動が、振動吸収部としての弾性カバーに吸収されて本体ハウジング及びハンドル部に伝わることが低減され、これにより当該動力工具の低振動化を図ってその使い勝手を高めることができる。
第3の発明は、第1又は第2の発明において、不等ピッチファンの放射方向をファンケースで遮蔽して風の吹き出し方向を放射方向から軸線方向に変換して、風が本体ハウジングに直接吹き当たらないようにした動力工具である。
第3の発明によれば、遠心ファンである不等ピッチファンの風の吹き出し方向がファンケースによって放射方向から軸方向に変換されて、放射方向に位置する本体ハウジングに直接吹き当たらないことから、不等ピッチファンの風量ムラに起因して発生する振動が本体ハウジングに伝わることが抑制される。このことから、ファンケースが振動吸収部として機能する。振動吸収部としてのファンケースによって本体ハウジングの振動が抑制されるので、ハンドル部を把持した使用者の手に振動を受けることが低減されて当該動力工具の使い勝手を高めることができる。
The above problems are solved by the following invention.
A first invention is a power tool including a centrifugal fan type unequal pitch fan that blows wind in all radial directions, unlike a pitch of at least one of a plurality of blade pitches. And a fan case that houses the unequal pitch fan, and vibration caused by uneven air volume of the unequal pitch fan between the fan case and a handle portion that is provided on a main body housing and is gripped by a user. It is the power tool which provided the vibrational absorption part for absorbing.
According to the first aspect of the invention, the omnidirectional blowing type unequal pitch fan is installed as a motor cooling fan or a dust suction fan, whereby generation of an uncomfortable blade passing sound (so-called NZ sound) or the like can be suppressed. Therefore, it is possible to reduce the noise of a power tool such as a handy cleaner in which this is installed as a dust suction fan. In addition, vibrations caused by unevenness in the blown air volume are suppressed from being absorbed through the vibration absorbing portion and transmitted to the handle portion, so that the user is less affected by the hand holding the handle portion. Thus, the usability of the power tool can be improved.
A second invention is a power tool according to the first invention, wherein the fan case is covered with an elastic cover as the vibration absorbing portion, and the fan case is supported on the main body housing via the elastic cover.
According to the second invention, the vibration generated by the unequal pitch fan is reduced by the elastic cover as the vibration absorbing portion and transmitted to the main body housing and the handle portion, thereby reducing the vibration of the power tool. To improve its usability.
According to a third invention, in the first or second invention, the radiating direction of the unequal pitch fan is shielded by the fan case, and the blowing direction of the wind is changed from the radiating direction to the axial direction so that the wind is directly applied to the main body housing. It is a power tool that does not blow.
According to the third invention, the blowing direction of the wind of the unequal pitch fan, which is a centrifugal fan, is converted from the radial direction to the axial direction by the fan case, so that it does not blow directly to the main body housing located in the radial direction. It is possible to suppress the vibration generated due to the uneven air volume of the unequal pitch fan from being transmitted to the main body housing. For this reason, the fan case functions as a vibration absorber. Since the vibration of the main body housing is suppressed by the fan case as the vibration absorbing portion, the vibration of the user's hand holding the handle portion is reduced and the usability of the power tool can be improved.
次に、本発明の実施形態を図1〜図4に基づいて説明する。以下説明する実施形態では、動力工具としてハンディクリーナ1を例示する。本実施形態は、このハンディクリーナ1に内装した吸塵ファン30に特徴を有している。ハンディクリーナ1の基本的な構成については特に変更を要しないことから以下簡単に説明する。
このハンディクリーナ1は、前部の吸塵ケース10と後部の本体部20を備えている。吸塵ケース10の前端に吸塵ノズル11が設けられている。吸塵ノズル11を経て吸塵ケース10内に粉塵が吸塵される。吸塵ノズル11の後方に吸塵フィルタ12が配置されている。この吸塵フィルタ12は、本体部20の前部に取り付けたフィルタフレーム13に被せた状態で装着されており、本体部20の前部から吸塵ケース10内に突き出す状態に設けられている。この吸塵フィルタ12によって吸塵ケース10内の粉塵の本体部20側への侵入が防止される。吸塵ケース10を本体部20から分離することにより、吸塵ケース10内に吸塵された粉塵を廃棄することができる。
本体部20は、吸塵ケース10内に吸塵力を発生させる機構部で、本体ハウジング21に駆動源としての電動モータ22と、この電動モータ22により回転する吸塵ファン30を内装した構成を備えている。この吸塵ファン30は円筒形状のファンケース24を介して本体部20の前部に内装されている。ファンケース24の特にその周壁部24dには、振動吸収用の弾性カバー23が被覆されている。ファンケース24は、この弾性カバー23を介して本体部20の本体ハウジング21に支持されている。本実施形態では弾性カバー23としてゴムカバーが用いられており、これが振動吸収部として機能する。このファンケース24の後面基台部24cに電動モータ22が取り付けられている。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the embodiment described below, a handy cleaner 1 is illustrated as a power tool. The present embodiment is characterized by a
The handy cleaner 1 includes a front
The
この吸塵ファン30には、全方向吹き出し型の遠心ファンが用いられている。ファンケース24の前面側がその中央に設けた吸気口24aを介して吸塵フィルタ12の内側に連通されている。吸塵ファン30の回転により発生する放射方向の風をファンケース24の周壁部24dに吹き当ててその流れを後方に変換して、当該ファンケース24の後面基台部24cに設けた吹き出し口24b〜24bを経て後方へ吹き出すことにより、吸塵のための風の流れ(吸塵力)が吸気口24aを経て発生する。この吸塵力が吸塵フィルタ12を経て吸塵ケース10内に作用することにより、吸塵ノズル11を経て粉塵が吸塵ケース10内に吸塵される。また、遠心ファンである吸塵ファン30の回転により発生する風は、ファンケース24の後面に設けた吹き出し口24b〜24bを経て後方へ吹き出されて、本体ハウジング21に直接吹き当たらないようになっており、この点でも風量ムラによる本体ハウジング21の振動が抑制されている。
本体ハウジング21の上部には、使用者が把持するループ形のハンドル部25が一体に設けられている。このハンドル部25の内周側前部に、使用者が指先で引き操作するトリガ形式のスイッチレバー28が設けられている。ハンドル部25を把持した手の指先でこのスイッチレバー28を引き操作(オン操作)すると、メインスイッチ29がオンして電動モータ22が起動する。また、スイッチレバー28をオン操作すると、ハンドル部25の前部に設けたLEDライトが点灯して、吸塵ノズル11の先端部付近が明るく照らされる。
本体部20の後部であってハンドル部25の下面には、電源としてのバッテリパック26が取り付けられている。このバッテリパック26は、例えば14.4Vのリチウムイオンバッテリで、ねじ締め工具や切断機等の主として手持ち式の電動工具の電源として広く用いられているものを利用することができる。このバッテリパック26は、スライド取り付け形式のバッテリ取り付け部27から取り外して、別途用意した充電器で充電することにより繰り返し使用することができる。
The
A loop-
A
上記した吸塵ファン30には、主として低騒音化のための工夫がなされている。この吸塵ファン30には、いわゆる不等ピッチファンが用いられている。一般に不等ピッチファンは、羽根通過の周期が不規則になるためファン特有のキーンという不快な羽根通過音の発生を抑制することができる。この吸塵ファン30は、電動モータ22の出力軸に固定された円形の基板(ディスク)31と、この基板31に対して一定の間隔をおいてほぼ平行に配置された円環形の遮蔽板32と、この遮蔽板32と基板31との間に不等ピッチで配置された複数の羽根33〜33を備えている。遮蔽板32の中央の吸気孔32aに、ファンケース24の吸気口24aが位置合わせされている。遮蔽板32を取り除いた状態の吸塵ファン30が図2に示されている。
基板31に対して複数の羽根33〜33が一体に成形されている。各羽根33は、基板31の中心(回転中心J)付近から放射方向に螺旋経路に沿って延びている。各羽根33の内周側基端部は、回転中心Jを中心とするほぼ同一円周上に位置しており、隣接する羽根33,33の内周側基端部間の周方向の間隔(ピッチ:角度θ)は一定ではなく、周方向に不規則な角度間隔にばらついている。但し、羽根33〜33の曲率は概ね揃えられている。このため、周方向に隣接する羽根33,33の外周側端部間の間隔は一定ではなく不均一になっている。
The above-described
A plurality of
図4に示すように各羽根33の内周端部側であって、遮蔽板32の吸気孔32a内に張り出す範囲は、基板31からの高さ寸法が内周側に至る程徐々に小さくなる方向に傾斜している。以下、この高さが変化する傾斜範囲を羽根33のインデューサ33aという。基板31と遮蔽板32との間では、各羽根33の基板31からの高さ寸法はほぼ一定している。以下、この高さがほぼ一定の範囲を羽根33の本体部33bという。当該吸塵ファン30の回転により発生する風の流れは、吸気口24a及び遮蔽板32の吸気孔32aを経て放射方向外方へ向かう方向となる。このことから、各羽根33の風の入り口がインデューサ33aによって大きく開口された状態となり、これにより吸気孔32aを経て各羽根33,33間に流入する風の流れをスムーズにすることができる。
図4において、実線と二点鎖線で示すように各羽根33のインデューサ33aの形状は異なっている。各インデューサ33aの形状が適切に変化していることによりそれぞれの表面積が相互に異なっている。インデューサ33aの大きさ若しくは表面積が変化することにより、各羽根33の本体部33b側に流入する風量を制御することができる。インデューサ33aの大きさ若しくは表面積が大きいほど取り込む風量は多くなる。一方、隣接する羽根33,33間の間隔θが大きいほど吹き出し風量が大きくなり、その結果吹き出された風量の不均一(風量ムラ)により振動が発生するおそれがある。
このことから、羽根33,33間の間隔θが大きい部位についてはそのインデューサ33a,33aの表面積を小さくして取り込む風量を抑制し、これにより本体部33b,33b間から放射方向に吹き出される風量を抑制することにより、吸塵ファン30の全体として風量ムラを低減若しくはなくすことができる。このように、本実施形態ではこの風量ムラに起因する振動対策として、インデューサ33a〜33aの形状若しくは表面積を適切に変化させることにより、間隔θの不均一(不等ピッチ)による風量ムラが相殺されて振動が低減されるようになっている。
As shown in FIG. 4, the range of the
In FIG. 4, the shape of the
For this reason, in a portion where the interval θ between the
以上のように構成した本実施形態に係る吸塵ファン30によれば、吸塵ファン30としていわゆる不等ピッチファンが用いられていることから、NZ音等の不快な騒音を低減することができる。
また、吸塵ファン30がファンケース24に収容されており、ファンケース24の表面には振動吸収部としての弾性カバー23が被覆されている。この弾性カバー23を介して当該吸塵ファン30が本体ハウジング21に支持されている。このため、吸塵ファン30が不等ピッチファンであることに起因して発生した振動がこの弾性カバー23で吸収されて本体ハウジング21に伝わることが抑制され、これによりハンドル部25を把持した使用者の手に伝わる振動を低減して当該ハンディクリーナ1の使い勝手を高めることができる。
さらに、遠心ファンである吸塵ファン30の風の吹き出し方向がファンケース24によって放射方向から吹き出し口24b〜24bを経て軸方向後方に変換されるようになっている。このため、吸塵ファン30により発生した風が本体ハウジング21に直接吹き当てられることがなく、これにより風量ムラに起因する振動が本体ハウジング21に伝わりにくくなっている。このように振動吸収部としてのファンケース24(特にその周壁部24d)により風量ムラに起因する振動が吸収されて本体ハウジング21に伝わらないようになっているので、ハンドル部25を把持した使用者が手に受ける振動を抑制することができ、この点でも当該ハンディクリーナ1の使い勝手を高めることができる。
しかも、不等ピッチファンであることに起因する吹き出し風量のムラ(ばらつき)が各羽根33のインデューサ33aの表面積を適切に変化させることにより是正若しくは低減されており、これにより吹き出し風量の均一化を図って吸塵ファン30自体の低振動化を実現することができる。
According to the
A
Further, the blowing direction of the wind of the
In addition, the unevenness (variation) of the blown air flow due to the unequal pitch fan is corrected or reduced by appropriately changing the surface area of the
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。例えば、不等ピッチファンである吸塵ファン30に風量ムラに起因して発生する振動を吸収するための振動吸収部として、弾性カバー23と、ファンケース24の主として周壁部24dにより吹き出し方向を変化させる構成を例示したが、弾性カバーに代えて例えば周壁部24dの外面にスポンジを貼り付け、あるいは起毛処理を施して振動を吸収する構成としてもよい。
また、ファンケース24の周壁部24dに代えて、本体ハウジング21側に、振動吸収部として同等の周壁部を弾性部材を介して設けることにより、吸塵ファンから放射方向に吹き出された風が直接本体ハウジング21に吹き当たらない構成としてもよい。
さらに、ハンドル部25と吸塵ファン30との間に介在させる振動吸収部として、当該ハンドル部25を弾性部材を介して本体ハウジングに支持するハンドルフローティング構造(防振ハンドル)とする構成、本体ハウジングを二重構造化する構成、複数の吸塵ファンを軸方向に連設して位相をずらすことにより風量バランスをとる構成、電動モータを介して吸塵ファン及びファンケースを本体ハウジング側に支持する構成、あるいはこれらを適宜組み合わせて適用することができる。これら種々形態の振動吸収部を備えることにより、不等ピッチファンの風量ムラを起因とする振動がハンドル部25まで伝わりにくくすることができる。
また、不等ピッチファンであることに起因する風量ムラを是正若しくは低減するための対策(風量ムラ低減対策M)としては、上記例示したようにインデューサ33aの大きさ若しくは表面積を適切に変化させることの他、例えば、各羽根33の厚さを変化させること、あるいは羽根33のいわゆるスキュー角(基板31に対する羽根33の角度)を変化させること、さらに、羽根33〜33の放射方向に対する旋回角度であって放射方向に対する倒れ(平面的に見て羽根基端部(ファン始点)を通る放射方向に対する基板面方向の位置)を変化させること等によっても羽根33,33間の吹き出し風量を不均一にして風量ムラを相殺することができ、これにより振動の低減を図ることができる。
さらに、動力工具としてハンディクリーナ1の吸塵ファン30を例示したが、種々例示した風量ムラ是正対策Mは、モータ冷却用のファンあるいは集塵機やエンジンブロワー等の送風ファン等その他の動力工具に内装されるファンについても同様に適用することができる。
Various modifications can be made to the embodiment described above. For example, the blowing direction is changed by the
Further, instead of the
Furthermore, as a vibration absorbing part interposed between the
Further, as a measure for correcting or reducing the air flow unevenness caused by being an unequal pitch fan (air flow unevenness reducing measure M), the size or surface area of the
Further, although the
1…ハンディクリーナ(動力工具)
2…LEDライト
10…吸塵ケース
11…吸塵ノズル
12…吸塵フィルタ
13…フィルタフレーム
20…本体部
21…本体ハウジング
22…電動モータ
23…弾性カバー
24…ファンケース
24a…吸気口、24b…吹き出し口、24c…後面基台部、24d…周壁部
25…ハンドル部
26…バッテリパック
27…バッテリ取り付け部
28…スイッチレバー
29…メインスイッチ
30…吸塵ファン
31…基板(ディスク)
32…遮蔽板(シュラウド)、32a…吸気孔
33…羽根、33a…インデューサ、33b…本体部
M…風量ムラ是正対策
J…ファンの回転中心
1 ... Handy cleaner (power tool)
2 ...
32 ... Shield plate (shroud), 32a ...
Claims (3)
前記不等ピッチファンを内装するファンケースを備えており、該ファンケースと、本体ハウジングに設けた使用者が把持するハンドル部との間に、前記不等ピッチファンの風量ムラに起因する振動を吸収するための振動吸収部を設けた動力工具。 Unlike the other pitches, at least one of the pitches of the plurality of blades is a power tool equipped with an unequal pitch fan that blows wind in all radial directions,
A fan case that includes the unequal pitch fan is provided, and vibration caused by uneven air volume of the unequal pitch fan is provided between the fan case and a handle portion that is held by a user provided in the main body housing. A power tool provided with a vibration absorbing part for absorbing.
3. The power tool according to claim 1, wherein a radial direction of the unequal pitch fan is shielded by the fan case and a wind blowing direction is changed from the radial direction to an axial direction so that the wind is a main body housing. A power tool that prevents direct contact with the power tool.
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