JP2013056385A - 電動工具用集塵装置及び電動工具 - Google Patents

Abstract

【課題】吸込口が傾いたりすることがあっても、吸込力を低下させることなく空気の流れを維持して好適な集塵効率を得る。
【解決手段】電動工具用集塵装置３０において、被加工面に当接させる吸込口４５の前面に、被加工面と当接して弾性変形し、吸込口４５と被加工面との間を閉塞する閉塞リング５０を設けると共に、閉塞リング５０に、弾性変形の前後にかかわらず吸込口４５への空気の流れを確保する通気部（Ｖ字状のスリット５３）を形成した。
【選択図】図３

Description

本発明は、電動ドリルやハンマードリル等の電動工具に装着される電動工具用集塵装置と、その集塵装置を装着した電動工具とに関する。

電動ドリルやハンマードリル等の電動工具には、穿孔作業等の際に被加工材から発生する粉塵を集塵して回収する集塵装置が装着される。この集塵装置は、特許文献１に開示の如く、集塵経路を形成するアームの先端に、電動工具に装着した先端工具が貫通し、被加工面との当接側をゴム等の可撓性材料で形成した筒状の吸込口を備えている。この吸込口を被加工材に押し当てて穿孔作業等を行うことで、被加工材から発生する粉塵を外気と共に吸込口から吸い込んで内部に設けたフィルタで捕捉可能としている。

独国特許出願公開第１０２００６０３９９６９号明細書

上記特許文献１の集塵装置においては、電動工具を傾ける等して被加工面に対して吸込口が傾斜すると、被加工面と吸込口との間の隙間が大きくなって吸込力が低下してしまう。かといって吸込口の可撓性を高くすると、被加工面との間が密閉されて外気の吸込量が小さくなって空気の流れが悪くなり、結局集塵効率が低下してしまう。

そこで、本発明は、吸込口が傾いたりすることがあっても、吸込力を低下させることなく空気の流れを維持でき、好適な集塵効率が得られる電動工具用集塵装置及び電動工具を提供することを目的としたものである。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、電動工具に装着可能なケーシングに、被加工面に当接させて電動工具の先端工具が貫通可能な筒状の吸込口を、軸線を前後方向へ向けて且つ周面をケーシング側と接続させて突設する一方、ケーシング内に、吸込口から空気を吸い込んでケーシング内に導く集塵経路を形成して、集塵経路上に設けたフィルタによって空気と共に吸い込んだ塵埃を捕捉可能とした電動工具用集塵装置であって、吸込口の前面に、被加工面と当接して弾性変形し、吸込口と被加工面との間を閉塞する閉塞リングを設けると共に、閉塞リングに、弾性変形の前後にかかわらず吸込口への空気の流れを確保する通気部を形成したことを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、請求項１の構成において、通気部を、閉塞リングの内周縁を始端として閉塞リングの放射方向へ形成され、内周縁から離れるに従って幅が狭くなるＶ字状のスリットとしたことを特徴とするものである。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２の構成において、吸込口の後面を、ケーシング側との接続部分から離れるに従って軸方向の長さが短くなる傾斜面としたことを特徴とするものである。
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の何れかの構成において、通気部を、吸込口の中心の真下位置を避けて設けたことを特徴とするものである。
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４の何れかの構成において、閉塞リングを着脱可能に設けたことを特徴とするものである。。
上記目的を達成するために、請求項６に記載の発明は、電動工具であって、請求項１乃至５の何れかに記載の電動工具用集塵装置を装着してなることを特徴とするものである。

請求項１及び６に記載の発明によれば、通気部を備えた閉塞リングの採用により、吸込口が傾いたりすることがあっても、吸込力を低下させることなく空気の流れを維持でき、好適な集塵効率が得られる。
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の効果に加えて、通気部をＶ字状のスリットとしたことで、閉塞リングの弾性変形を確保しつつ空気の流れを維持する好適な通気部が得られる。
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２の効果に加えて、傾斜面の形成により、吸込口内での空気の滞留を防止してスムーズな空気の流れが確保できる。
請求項４に記載の発明によれば、請求項１乃至３の何れかの効果に加えて、通気部を介して粉塵が外部へこぼれおちるおそれが低減される。
請求項５に記載の発明によれば、請求項１乃至４の何れかの効果に加えて、閉塞リングを着脱可能に設けたことで、劣化や損傷した際の交換が容易に行える。

電動工具用集塵装置を装着したハンマードリルの側面図である。 電動工具用集塵装置を装着したハンマードリルの縦断面図である。 電動工具用集塵装置の斜視図である。 吸込口の正面図で、（Ａ）が弾性変形前、（Ｂ）が弾性変形時をそれぞれ示す。 変更例の吸込口の正面図である。 変更例の吸込口の正面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、電動工具の一例であるハンマードリルに電動工具用集塵装置（以下単に「集塵装置」という。）を装着した側面図で、図２はその縦断面を示している。
まずハンマードリル１は、左右一対の半割ハウジングを組み付けてなるハウジング２の前側（図１，２の左側を前方とする。）下部にモータ３を、出力軸４を上向きにして収容しており、その上方でベベルギヤ５，５を介してトルク伝達される中間軸６に、前方から第１ギヤ７、クラッチ８、ボススリーブ９を備えている。中間軸６の上方には、先端工具としてのビット１０を先端に挿着可能なツールホルダ１１が中間軸６と平行に軸支されて、その後方に遊挿されたピストンシリンダ１２の後端に、ボススリーブ９にスワッシュベアリングを介して外装されたアーム１３が連結されている。ピストンシリンダ１２の内部には、空気室１４を介してストライカ１５が前後移動可能に外装されて、その前方に設けたインパクトボルト１６を打撃可能としている。第１ギヤ７は、ツールホルダ１１に装着された第２ギヤ１７と噛合している。

一方、ハウジング２の後側上部には、スイッチ１９及びスイッチレバー２０を備えたハンドル１８が形成されており、ハンドル１８の下方には、電源となるバッテリーパック２１が装着されている。また、ハウジング２の前側下部は、前面が前下がり傾斜してバッテリーパック２１の前方に突出し、集塵装置３０が装着される装着部２２となっている。この装着部２２の内部に、モータ３のコイル、スイッチ１９、バッテリーパック２１と電気的接続されるコントローラ２３が収容されている。
また、コントローラ２３の前方上側には、電源用と通信用との３つのメス端子を左右方向に並設したコネクタ２４が設けられ、装着部２２の前面におけるコネクタ２４の前方には、四角形状の差込口２５が開口形成されている。

集塵装置３０は、左右の半割ケーシングを組み付けてなる側面視Ｌ字状のケーシング３１を有し、右上部に、ハンマードリル１の装着部２２に嵌合する嵌合凹部３２を形成している。ケーシング３１の後方には、出力軸３４を前方へ向けたモータ３３が横向きに収容されると共に、その後方にコントローラ３５が設けられている。また、出力軸３４には集塵ファン３６が固着されて、ケーシング３１内に区画形成されて側面に図示しない排気口を備えた吸気室３７内に収容されている。３８は、吸気室３７の前方でケーシング３１に形成されたダストボックスの結合部で、図３に示すように前方のみ開口した凹状を呈し、結合部３８の底となる後側の仕切壁３９には、集塵ファン３６の同軸上で結合部３８を吸気室３７と連通させる連通孔４０が形成されている。

また、ケーシング３１の上部後面には、電源用と通信用との３つの板状のオス端子４１，４１・・が左右方向に所定間隔をおいて並設されて、後方へ突出している。
さらに、ケーシング３１の後部で左右両側には、装着部２２の下部が嵌合可能な間隔で一対のガイドレール４２，４２が前後方向に立設されている。

結合部３８の上方には、前端が開口し後端がＵ字状にターンして結合部３８の後方へ回り込む案内通路４３が前後方向に形成されている。案内通路４３の前端には、先端が上向きとなるＬ字状のノズル４４が、前後方向へ伸縮可能且つ前方へ突出付勢された状態で連結されている。このノズル４４の先端に吸込口４５が形成されている。
吸込口４５は、軸線を前後方向へ向けてビット１０が同軸で貫通可能で、且つ周面下部をノズル４４と連通させた筒状となっている。吸込口４５の後面には、ノズル４４との接続部分から離れる上方へ行くほど軸方向の長さが短くなる傾斜面４６が形成されて、後側を後方斜め上に開口させている。この後側の開口に、ビット１０の軸線上に透孔４８を有し、その透孔４８から放射状に連通する複数の切込み４９，４９・・を形成したゴムキャップ４７が嵌着されて、後側の開口を略閉塞した状態でのビット１０の貫通を可能としている。

そして、吸込口４５の前側の開口には、ゴム製の閉塞リング５０が着脱可能に嵌着されている。この閉塞リング５０の内周には、前方に向かって先細りとなり、前端が吸込口４５の前側の開口よりも小さい開口５２となる絞り部５１が形成されている。この絞り部５１には、図３及び図４（Ａ）に示すように、周方向に等間隔をおいて４箇所に、開口５２から放射方向に連通する通気部としてのスリット５３，５３・・が形成されて、絞り部５１を４つの弾性片５４，５４・・に分割している。各スリット５３は、正面視において、開口５２の中心から真下位置を避ける格好で、互いに直交する傾斜直線上に一対ずつ形成されている。

また、各スリット５３は、開口５２との連通部分の幅が最も広く、そこから外側へ行くに従って徐々に狭くなるＶ字状に形成されて、各スリット５３の最外部分（先端部分）は、尖端形状ではなく半円形状に形成されている。これにより、各弾性片５４が吸込口４５の前側開口まで弾性変形しても、図４（Ｂ）に二点鎖線で示すように、スリット５３を挟んで隣接する弾性片５４，５４同士が互いに当接してスリット５３が塞がれることがなく、幅が狭まった状態でスリット５３が残るようになっている。

一方、ノズル４４及び案内通路４３には、両者に跨ってフレキシブルホース５５が収容されており、フレキシブルホース５５の後端には、案内通路４３の後端形状に沿ってＵ字状に折り返した筒状のダクト５６が連結されている。このダクト５６の先端部は仕切壁３９を貫通して結合部３８内に突出している。
５７は、結合部３８へ着脱可能に装着されたダストボックスで、直方体状のボックス本体５８と、そのボックス本体５８の開口にヒンジ結合される蓋体５９とを備えてなり、蓋体５９には、上側に入口６０が、下側に出口６１がそれぞれ形成されると共に、出口６１を覆う位置に、折り畳まれた紙製のフィルタを有するフィルタユニット６２が設けられている。

以上の如く構成されたハンマードリル１及び集塵装置３０において、ハンマードリル１に集塵装置３０を装着する際には、ハンマードリル１の装着部２２の下部にケーシング３１のガイドレールを合わせて装着部２２がケーシング３１の後部上に位置する状態で、装着部２２に対して嵌合凹部３２を前方から嵌合させるように集塵装置３０を後方へスライドさせる。すると、装着部２２の下部両側がガイドレール４２，４２に結合されると共に、集塵装置３０のオス端子４１が差込口２５からハウジング２内へ進入し、コネクタ２４に電気的接続される（図１）。
こうして集塵装置３０を装着した後、ハンマードリル１を把持して吸込口４５を被加工面に押し当ててセットすると、被加工面に当接した閉塞リング５０の開口５２が閉塞され、弾性片５４がそれぞれ後方へ弾性変形する。但し、図４（Ｂ）に示すように、各スリット５３は閉塞されないため、絞り部５１とその外部との通気は確保される。

そして、ハンマードリル１のスイッチレバー２０を押し込み操作してスイッチ１９をＯＮさせると、モータ３が駆動して中間軸６を回転させる。このとき、ハウジング２の側面に設けた切替ツマミ２６を操作することでクラッチ８をスライドさせて、第１ギヤ７のみと係合する前進位置、ボススリーブ９のみと係合する後退位置、第１ギヤ７及びボススリーブ９と同時に係合する中間位置の何れかを選択することで、第２ギヤ１７を介してツールホルダ１１が回転してビット１０を回転させるドリルモード、アーム１３の揺動によってピストンシリンダ１２を往復動させ、連動するストライカ１５によってインパクトボルト１６を介してビット１０を打撃するハンマーモード、ツールホルダ１１の回転とインパクトボルト１６の打撃とを同時に行うハンマードリルモードの選択が可能となる。吸込口４５をセットした状態でハンマードリル１を前進させると、ノズル４４が収縮することでハンマードリル１が前進し、ビット１０が吸込口４５に貫通して被加工材の加工が可能となる。

また、スイッチ１９のＯＮによってコントローラ２３は、集塵装置３０のコントローラ３５へ電源を供給する。よって、コントローラ３５は、モータ３３を駆動させて集塵ファン３６を回転させる。これにより、吸込口４５では、閉塞リング５０の各スリット５３を介して外気が吸引され、フレキシブルホース５５及びダクト５６を通ってダストボックス５７内に排出される。その後、フィルタユニット６２を通過して、出口６１から連通孔４０を介して吸気室３７に至り、吸気室３７に設けた排気口から外部へ排出される。従って、被加工材から生じた粉塵は、吸込口４５に吸い込まれてノズル４４及びフレキシブルホース５５、ダクト５６を介してダストボックス５７内に進入し、フィルタユニット６２に捕捉されてボックス本体５８内に貯留することになる。

このとき、吸込口４５では、後部の傾斜面４６によって上方が前後に狭く形成されているため、吸い込まれた空気が吸込口４５の内部で滞留することがなく、ノズル４４側へスムーズに流れる。
また、作業中にハンマードリル１及び集塵装置３０が傾くことがあっても、吸込口４５では閉塞リング５０の各弾性片５４がこれに追従して弾性変形するため、開口５２の閉塞状態は維持されると共に、スリット５３を介した外気の流れは確保される。

一方、スイッチレバー２０の押し込みを解除してスイッチ１９をＯＦＦさせると、モータ３が停止してビット１０の回転等が停止する。しかし、コントローラ２３は、集塵装置３０への通電をスイッチ１９のＯＦＦから数秒間遅らせて停止させる遅延機能を備えているため、集塵装置３０ではビット停止後数秒間は集塵ファン３６が回転を続ける。よって、ノズル４４やフレキシブルホース５５等に残留した粉塵もダストボックス５７へ確実に回収することができる。
そして、集塵装置３０の取り外しは、装着時と逆に集塵装置３０をハンマードリル１から前方へスライドさせると、嵌合凹部３２が装着部２２から外れると共に、オス端子４１がコネクタ２４から離間して差込口２５から抜き取られる。

このように、上記形態の集塵装置３０及びハンマードリル１によれば、吸込口４５の前面に、被加工面と当接して弾性変形し、吸込口４５と被加工面との間を閉塞する閉塞リング５０を設けると共に、閉塞リング５０に、弾性変形の前後にかかわらず吸込口４５への空気の流れを確保する通気部（スリット５３）を形成したことで、吸込口４５が傾いたりすることがあっても、吸込力を低下させることなく空気の流れを維持でき、好適な集塵効率が得られる。

特にここでは、通気部を、閉塞リング５０の内周縁を始端として閉塞リング５０の放射方向へ形成され、内周縁から離れるに従って幅が狭くなるＶ字状のスリット５３としたことで、閉塞リング５０の弾性変形を確保しつつ空気の流れを維持する好適な通気部が得られる。
また、吸込口４５の後面を、ケーシング３１側との接続部分から離れるに従って軸方向の長さが短くなる傾斜面４６としたことで、吸込口４５内での空気の滞留を防止してスムーズな空気の流れが確保できる。
さらに、スリット５３を、吸込口４５の中心の真下位置を避けて設けているので、スリット５３を介して粉塵が外部へこぼれおちるおそれが低減される。
加えて、閉塞リング５０を着脱可能に設けているので、劣化や損傷した際の交換が容易に行える。

なお、上記形態では、通気部としてＶ字状のスリットを採用しているが、スリットの基端は半円状でなく平坦部としても、弾性片が後退した際のスリットによる通気は確保される。また、基端が尖端形状であっても、両サイドの弾性片の端縁を凹曲線状に形成することで、弾性片が後退した際の通気は確保できる。
さらに、スリットに限らず、例えば図５に示す閉塞リング５０Ａのように、周方向に分断されない絞り部５１に、通気部として複数の透孔６３，６３・・を周方向へ所定間隔をおいて穿設してもよい。この場合も、絞り部５１が弾性変形しても透孔６３は閉塞されないので、透孔６３を介した外気の流れは確保される。また、図６に示す閉塞リング５０Ｂのように、同じく周方向に分断されない絞り部５１の開口５２の内縁に、通気部として複数の切欠き６４，６４・・を周方向へ所定間隔をおいて形成することも考えられる。この場合も、絞り部５１が弾性変形しても切欠き６４は閉塞されないので、切欠き６４を介した外気の流れは確保される。

その他、ハンマードリルの形態も、モータやバッテリーパックの配置の変更の他、コネクタを回転でなく上下又は左右方向で接続位置と非接続位置との間をスライド可能に設けて、コイルバネや板バネ等の付勢手段で非接続位置へ付勢したりできる。集塵装置への電源供給も、オス端子とメス端子との関係を逆にしたり、端子の差し込みに代えて、装着部と嵌合凹部との結合部分に互いに当接する端子部を設けたり等、適宜変更可能である。勿論モータや集塵ファンを備えた集塵装置に限らず、フィルタのみを備えて吸引力を電動工具に設けたファンから得るような形態であっても、本発明の閉塞リングは採用可能である。
そして、電動工具もハンマードリルに限らず、このような集塵装置を装着可能であれば、電動ドリル等の他の機種であっても本発明は適用可能である。

１・・ハンマードリル、２・・ハウジング、３，３３・・モータ、４，３４・・出力軸、６・・中間軸、１０・・ビット、１１・・ツールホルダ、２１・・バッテリーパック、２２・・装着部、２３，３５・・コントローラ、３０・・電動工具用集塵装置、３１・・ケーシング、３２・・嵌合凹部、３６・・集塵ファン、３７・・吸気室、３８・・結合部、４０・・連通孔、４４・・ノズル、４５・・吸込口、４６・・傾斜面、５０，５０Ａ，５０Ｂ・・閉塞リング、５１・・絞り部、５２・・開口、５３・・スリット、５４・・弾性片、５５・・フレキシブルホース、５７・・ダストボックス、６２・・フィルタユニット、６３・・透孔、６４・・切欠き。

Claims (6)

1. 電動工具に装着可能なケーシングに、被加工面に当接させて前記電動工具の先端工具が貫通可能な筒状の吸込口を、軸線を前後方向へ向けて且つ周面を前記ケーシング側と接続させて突設する一方、前記ケーシング内に、前記吸込口から空気を吸い込んで前記ケーシング内に導く集塵経路を形成して、前記集塵経路上に設けたフィルタによって前記空気と共に吸い込んだ塵埃を捕捉可能とした電動工具用集塵装置であって、
   前記吸込口の前面に、前記被加工面と当接して弾性変形し、前記吸込口と前記被加工面との間を閉塞する閉塞リングを設けると共に、前記閉塞リングに、前記弾性変形の前後にかかわらず前記吸込口への空気の流れを確保する通気部を形成したことを特徴とする電動工具用集塵装置。
2. 前記通気部を、前記閉塞リングの内周縁を始端として前記閉塞リングの放射方向へ形成され、前記内周縁から離れるに従って幅が狭くなるＶ字状のスリットとしたことを特徴とする請求項１に記載の電動工具用集塵装置。
3. 前記吸込口の後面を、前記ケーシング側との接続部分から離れるに従って軸方向の長さが短くなる傾斜面としたことを特徴とする請求項１又は２に記載の電動工具用集塵装置。
4. 前記通気部を、前記吸込口の中心の真下位置を避けて設けたことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の電動工具用集塵装置。
5. 前記閉塞リングを着脱可能に設けたことを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の電動工具用集塵装置。
6. 請求項１乃至５の何れかに記載の電動工具用集塵装置を装着してなる電動工具。

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