JP2013056386A - 電動工具用集塵装置及び電動工具 - Google Patents

Abstract

【課題】モータの寿命が縮まることを抑制した電動工具用集塵装置、電動工具用集塵装置を装着した電動工具を提供する。
【解決手段】吸込口６２が突設されて電動工具が装着可能なハウジング３１に、出力軸４０と一体回転する回転子の整流子に摺接するブラシを有するモータ４１を保持するモータ室３９と、モータの出力軸に取り付けられた集塵用ファンを収容するファン室と、ファン室の上流側で、モータの駆動に伴う集塵用ファンの回転により吸込口から吸い込んだ空気が通過して、空気中の粉塵を集塵するフィルタが装着される集塵室と、を形成した電動工具用集塵装置３０であって、モータ室の内壁とモータの外周面との間に、緩衝材４４を介在させた。
【選択図】図２

Description

この発明は、電動ドリルやハンマドリル等の電動工具に装着される電動工具用集塵装置及び該電動工具用集塵装置を装着した電動工具に関する。

例えば特許文献１には、吸込口が突設されたハウジングを備えた電動工具用集塵装置に、ハンマドリルを装着したものが開示されている。この電動工具用集塵装置のハウジングには、モータを保持するモータ室と、モータの出力軸に取り付けられた集塵用ファンを収容するファン室と、ファン室の上流側でフィルタが装着される集塵室とが形成されており、集塵用ファンの回転によって前記吸込口から吸い込んだ粉塵を前記フィルタで集塵することがなされている。

米国特許第７０１７６８０号明細書

しかしながら上記のハンマドリル等の電動工具を装着した電動工具用集塵装置では、例えばモータをリブを介してモータ室の内壁に保持する場合には、電動工具の運転中に発生した振動が継続的にリブを通じてモータに伝達されることになる。すると、例えばモータの回転子が継続的に振れ回りする状態で、回転子に設けられた整流子がブラシに摺接することでブラシの摩耗が進む結果、モータの寿命が縮まるという不都合が生じることが懸念されていた。

この発明は、このような状況に鑑み提案されたものであって、モータの寿命が縮まることを抑制した電動工具用集塵装置、該電動工具用集塵装置を装着した電動工具を提供することを目的とする。

請求項１の発明に係る電動工具用集塵装置は、吸込口が突設されて電動工具が装着可能なハウジングに、出力軸と一体回転する回転子の整流子に摺接するブラシを有するモータを保持するモータ室と、前記モータの前記出力軸に取り付けられた集塵用ファンを収容するファン室と、前記ファン室の上流側で、前記モータの駆動に伴う前記集塵用ファンの回転により前記吸込口から吸い込んだ空気が通過して、前記空気中の粉塵を集塵するフィルタが装着される集塵室と、を形成した電動工具用集塵装置であって、前記モータ室の内壁と前記モータの外周面との間に、緩衝材を介在させたことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１において、前記緩衝材をラバーピンで構成して、前記ラバーピンを、前記外周面に沿って所定の間隔をおいて前記出力軸と平行な状態で複数配置したことを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１又は２において、前記ハウジングに、前記モータ室と前記ファン室とを仕切り前記出力軸が貫通する仕切壁を設けて、前記仕切壁における前記出力軸が貫通する開口に、前記モータ室と前記ファン室との連通を阻止するシール部材を設けたことを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の電動工具用集塵装置を装着したことを特徴とする電動工具。

請求項１の発明に係る電動工具用集塵装置及び請求項４の発明に係る電動工具によれば、電動工具の運転時に発生する振動がハウジングに伝達された場合でも、緩衝材によってこの振動がモータに伝達されることを低減できる。これにより、モータの回転子が振れ回りすることが抑えられる結果、回転子に設けられた整流子と摺接するブラシの摩耗を抑制できる。したがって、モータの寿命が縮まることを抑制できる。
請求項２の発明によれば、例えば緩衝材をモータの外周面を被覆する筒状に形成する場合に比べて、緩衝材に用いるゴムを少なくできる。よって、緩衝材の製造コストが安価になる。
請求項３の発明によれば、仮にフィルタを通過した粉塵がファン室に到達した場合でも、この粉塵が誤ってモータ室に入り込むことを防止できる。

本発明の実施形態の電動工具用集塵装置を装着したハンマドリルの側断面図である。 同電動工具用集塵装置の要部縦断面図である。 同電動工具用集塵装置のハウジングを構成する半割ハウジングの斜視図である。

本発明の実施形態を図１ないし図３を参照しつつ説明する。図１には電動工具用集塵装置３０（以下、集塵装置３０という。）をハンマドリル１に装着した状態を示した。ハンマドリル１は、本発明の電動工具の一例で樹脂によって形成された本体ハウジング２を備えている。図１では、左側を本体ハウジング２の前側とし、右側を本体ハウジング２の後側とする。図１に示すように本体ハウジング２内の前側下部には、出力軸３を上向きにしたモータ４を収容している。本体ハウジング２内で出力軸３の上方には、出力軸３と交差する方向に中間軸５が軸支されて、中間軸５はベベルギヤ６、６を介して出力軸３からトルク伝達される。中間軸５は、前側から順に第１ギヤ７、クラッチ８、ボススリーブ９を備えている。本体ハウジング２内で中間軸５の上方には、中間軸５と平行にツールホルダ１０が軸支されて、ツールホルダ１０の先端にはビット１１が挿着可能とされている。ツールホルダ１０の後側にはピストンシリンダ１２が遊挿されて、ピストンシリンダ１２の後端には、ボススリーブ９に外装されたアーム１３が連結されている。ピストンシリンダ１２の内部には、前側にインパクトボルト１４が、その後側にインパクトボルト１４を打撃するストライカ１６がそれぞれ前後進可能に収容されている。第１ギヤ７は、ツールホルダ１０に装着した第２ギヤ１７と噛合している。

一方、図１に示すように本体ハウジング２の後側上部には、スイッチ１８及びスイッチレバー１９を備えたハンドル２０が形成されており、ハンドル２０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、本体ハウジング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。装着部２２の内部にはコントローラ２３が収容されて、コントローラ２３には、モータ４のコイル、スイッチ１８、バッテリーパック２１が電気的に接続されている。さらに、装着部２２の下面で左右方向の中央には、前端が前側へ開放する案内溝２４が前後方向に凹設されている。

装着部２２におけるコントローラ２３の前側上部には、電源用と通信用との３つのメス端子を左右方向に所定間隔をおいて並設したコネクタ２５が設けられている。コネクタ２５は前側が開口した角筒状とされて、コネクタ２５の上面前端にはシャッター部２６が上向きに一体形成されている。また装着部２２の下面中央でコネクタ２５の下方には、押圧片２７が上下方向へ移動可能に支持されている。

さらに、装着部２２の前面におけるコネクタ２５の前側には、四角形状の差込口２８が開口形成されている。コネクタ２５は、シャッター部２６が差込口２８の上側に退避して開口を差込口２８の真後ろに位置させる接続位置と、シャッター部２６が差込口２８の真後ろに位置して開口を差込口２８の下方へ退避させる非接続位置とに回転可能となっている。但し、集塵装置３０をハンマドリル１に装着しない状態ではコネクタ２５は、図示しないトーションスプリングによって、シャッター部２６が差込口２８を閉塞する非接続位置に回転付勢されている。この非接続位置で押圧片２７は、下側へ退避したコネクタ２５で押圧されて、装着部２２を貫通して案内溝２４内に突出する。

集塵装置３０は、図１に示すように側面視Ｌ字状のハウジング３１を備えている。ハウジング３１は、図２及び図３に示すように樹脂製の左右の半割ハウジング３２、３３を組み付けて形成されている。図２では、左側をハウジング３１の左側とし、右側をハウジング３１の右側とする。また図３では、右側をハウジング３１の前側とし、左側をハウジング３１の後側とする。図２及び図３に示すようにハウジング３１の後側上部には、ハンマドリル１の装着部２２（図１参照。）に嵌合する嵌合凹部３４が形成されている。

図３に示すように左側の半割ハウジング３２の後側内壁面には、上下方向の中心付近に半円形の切り欠きが設けられたリブ３５が突設されている。一方、右側の半割ハウジング３３の後側内壁面にも、前記切り欠きが設けられたリブ３５（図２参照。）が突設されている。図１及び図２に示す左右の半割ハウジング３２、３３の組み付け状態では、左側の半割ハウジング３２のリブ３５と右側の半割ハウジング３３のリブ３５とが対向することでハウジング３１内の後側に、中心に貫通孔３６（図３参照。）を有する第１仕切壁３７（図１及び図３参照。）が形成される。図１に示すようにハウジング３１内の後側は、第１仕切壁３７でハウジング３１の前後方向に隣接するファン室３８とモータ室３９とに仕切られている。なお、第１仕切壁３７は本発明の仕切壁の一例である。

モータ室３９には、図１に示すように出力軸４０を前側へ向けたモータ４１が横向きに収容されている。モータ室３９には、モータ４１の後側にコントローラ４７が収容されている。図２及び図３に示すように左側の半割ハウジング３２におけるモータ室３９の内壁面には、上下方向に互いに離れた位置からモータ室３９内に突出する複数の柱状の突起部４２、４３が二列になるように並設されている。突起部４２と突起部４３とは、左側の半割ハウジング３２の前後方向に互いに離れて位置し、本実施形態では、左側の半割ハウジング３２の前側に突起部４２が２つ設けられ、前記半割ハウジング３２の後側に突起部４３が２つ設けられている。そして各突起部４２、４３の先端部には、緩衝材としてのラバーピン４４（図１及び図２参照。）が張り出した状態で嵌入可能な横溝４５が形成されている。

一方、右側の半割ハウジング３３の内面にも、左側の半割ハウジング３２と同様に、２つの突起部４２（図２参照。）と２つの突起部４３とが設けられて、各突起部４２、４３に横溝４５が形成されている。左右の半割ハウジング３２、３３の組み付け状態では、左側の半割ハウジング３２の突起部４２、４２と右側の半割ハウジング３３の突起部４２、４２とが対向し、加えて左側の半割ハウジング３２の突起部４３、４３と右側の半割ハウジング３３の突起部４３、４３とが対向する。この組み付け状態ではモータ４１の外周面に取り付けられたモータカバー４６が、左側の半割ハウジング３２の突起部４２、４３と右側の半割ハウジング３３の突起部４２、４３との間に挟まれながら保持される。このとき突起部４２、４３の各横溝４５に嵌入された８つのラバーピン４４が、弾性変形してモータカバー４６の外周面に密着した状態で各突起部４２、４３とモータカバー４６の外周面との間に介在する。本実施形態では、前記組み付け状態で突起部４２、４３の各横溝４５がモータ４１の出力軸４０と平行に配置されるため、８つのラバーピン４４は、出力軸４０と平行な状態で配設されている。加えて図３に示すように、横溝４５を有する突起部４２、４２同士が上下方向に互いに離れた位置に配置され、横溝４５を有する突起部４３、４３同士が上下方向に互いに離れた位置に配置されることで、８つのラバーピン４４は、モータカバー４６の外周面に沿って所定の間隔をおいて配置される。

また図１に示すようにファン室３８には、第１仕切壁３７の貫通孔３６から出力軸４０が進入する。出力軸４０に取り付けられた集塵用ファン５０は、ファン室３８に収容されている。出力軸４０をファン室３８に進入させた状態では、モータケースの先端面から突設されて出力軸４０が貫通する筒状部５１が、貫通孔３６に挿通されている。そして、貫通孔３６の内周面と筒状部３６の外周面との間に、ゴム製でリング状のシール部材５２が嵌められている。このシール部材５２で、ファン室３８とモータ室３９とが貫通孔３６を介して連通することを阻止する。なお、貫通孔３６は本発明の仕切壁における出力軸が貫通する開口の一例である。

加えてハウジング３１におけるファン室３８の上流側に、後述するダストボックス７０の結合部５３（図１参照。）が形成されている。この結合部５３は、前側のみが開口した凹状を呈し、結合部５３の底となる第２仕切壁５４には、集塵用ファン５０の同軸上で結合部５３をファン室３８と連通させる連通孔５５が形成されている。

図１及び図２に示すようにハウジング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５６が後側に突出した状態で左右方向に所定間隔をおいて並設されている。ハウジング３１の後部上面には、ハンマドリル１の装着部２２に設けた案内溝２４に嵌合する押圧レール５７が、ハウジング３１の前後方向に突設されている。この押圧レール５７の後端には、後側へ行くに従って高さが低くなる傾斜面が形成されている。押圧レール５７の左右両側には、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５８、５８が前記左右方向に立設されて、各ガイドレール５８の上端には、装着部２２の側面に設けた結合溝（図示せず。）が嵌合可能な凸条５９（図２及び図３参照。）が内側に向けて突設されている。

図１に示すようにハウジング３１における結合部５３の上方には、前側が開口し後側がＵ字状にターンして結合部５３の後方へ回り込む案内通路６０が、ハウジング３１の前後方向に形成されている。案内通路６０の前端には、側面視Ｌ字状のノズル６１が連結されて、ノズル６１の先端に設けた吸込口６２をハウジング３１から上向きに突出させている。このノズル６１及び案内通路６０には、両者に跨ってフレキシブルホース６３が収容されており、フレキシブルホース６３の後端に、案内通路６０の後端形状に沿ってＵ字状に折り返した筒状のダクト６４が連結されている。ダクト６４の後端には吹出口６５が開口して、この吹出口６５は、第２仕切壁５４を貫通して結合部５３内に突出する。

図１に示す結合部５３には、ダストボックス７０が着脱可能に装着される。ダストボックス７０は、直方体形状のボックス本体７１と、ボックス本体７１の開口にヒンジ結合される蓋体７２とを備えている。蓋体７２には、上下方向の一端側に入口７３が、他端側に出口７４がそれぞれ形成されている。ダストボックス７０内には、出口７４を覆う位置にフィルタユニット７５が、紙製のフィルタ７６のフィルタ面７７を突出させた状態で装着されている。ダストボックス７０を結合部５３に装着した状態では、入口７３にダクト６４の後端が嵌合して吹出口６５がダストボックス７０内に突出し、出口７４が連通孔５５と対向する。

次に集塵装置３０をハンマドリル１に装着して、被加工材から生じた粉塵を集塵する動作を説明する。集塵装置３０をハンマドリル１に装着する際には、ハンマドリル１の装着部２２の下部にハウジング３１のガイドレール５８、５８を合わせて装着部２２がハウジング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３４を前方から嵌合させるように集塵装置３０を後方側へスライドさせる。すると、集塵装置３０の押圧レール５７が装着部２２の案内溝２４に、ガイドレール５８の凸条５９が装着部２２の結合溝にそれぞれ嵌合して後方側へそれぞれスライドする。このとき押圧レール５７は押圧片２７に当接するが、押圧レール５７の傾斜面が押圧片２７を上方へ押し上げるため、コネクタ２５は、シャッター部２６が上方へ退避して開口が差込口２８の真後ろに位置する接続位置へ移動する。その後、集塵装置３０のオス端子５６が開放した差込口２８からハンマドリル１の本体ハウジング２内に進入し、装着部２２が嵌合凹部３４に嵌合すると同時にオス端子５６がメス端子に挿入されて電気的に接続される。

そして、ハンマドリル１のスイッチレバー１９を押し込み操作してスイッチ１８をオンさせると、モータ４が駆動して中間軸５を回転させる。このとき、本体ハウジング２の外部からクラッチ８がスライド操作されることで、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と同時に係合するる中間位置のいず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１０が回転してビット１１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１６によってインパクトボルト１４を介してビット１１を打撃するハンマーモード、ツールホルダ１０の回転とビット１１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になる。

一方、スイッチ１８のオンによってコントローラ２３は、集塵装置３０のコントローラ４７へ電源を供給する。よってコントローラ４７は、モータ４１の出力軸４０と一体回転する回転子の整流子（図示せず。）にブラシ（図示せず。）を通じて通電して、出力軸４０を回転駆動させることで集塵用ファン５０を回転させる。これにより、ノズル６１の吸込口６２から吸い込まれた外気は、フレキシブルホース６３及びダクト６４を通って吹出口６５からダストボックス７０内に排出される。ダストボックス７０内に排出された空気は、フィルタユニット７５の前側へ回り込んでフィルタ面７７からフィルタ７６を通過する。フィルタ７６を通過した空気は、出口７４から連通孔５５を介してファン室３８に至り、集塵装置３０の外部とファン室３８とを連通させる空気排出口（図示せず。）からファン室３８の外部に排出される。したがって、ビット１１によって被加工材の穿孔箇所から生じた粉塵は、吸込口６２から外気と共に吸い込まれてダストボックス７０内に進入し、フィルタ７６で捕捉されて貯留されることになる。なお、ダストボックス７０は本発明の集塵室の一例である。

上述したビット１１によって被加工材の穿孔を行う等のハンマドリル１の運転時には、ビット１１を被加工材に接触させるときの衝撃等に起因して振動が発生する。この振動は集塵装置３０のハウジング３１から各突起部４２、４３を通じてモータ４１へ継続的に伝達されることになる。この振動が原因で、モータ４１の回転子が継続的に振れ回りすると、この振れ回り状態で整流子がブラシに摺接する結果、ブラシの摩耗が進むという不都合が生じる。これを防止するために本実施形態では、各突起部４２、４３とモータカバー４６の外周面との間に介在させた８つのラバーピン４４で振動を和らげることで、振動がモータ４１に伝達され難い状態を作り出することができる。したがって、振動による回転子の振れ回り状態が抑えられることで、整流子と摺接するブラシの摩耗を抑制できる。

＜本実施形態の効果＞
本実施形態の集塵装置３０及び集塵装置３０を装着したハンマドリル１では、ハンマドリル１の運転時に発生する振動が集塵装置３０のハウジング３１に伝達された場合でも、８つのラバーピン４４によって振動がモータ４１に伝達されることを低減できる。これにより、モータ４１の回転子が振れ回りすることが抑えられる結果、回転子に設けた整流子と摺接するブラシの摩耗を抑制できる。したがって、モータ４１の寿命が縮まることを抑制できる。

また、例えば各突起部４２、４３とモータカバー４６の外周面との間に介在させる緩衝材を、例えばモータカバー４６の外周面を被覆する筒状に形成する場合に比べて、緩衝材に用いるゴムを少なくできる。よって、緩衝材の製造コストが安価になる。

さらに、シール部材５２でファン室３８とモータ室３９とが第１仕切壁３７の貫通孔３６を介して連通することを阻止したため、仮にフィルタ７６で捕捉できずにフィルタ７６を通過した粉塵がファン室３８に到達した場合でも、この粉塵が誤ってモータ室３９に入り込むことを防止できる。

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において構成の一部を適宜変更して実施できる。例えば上述した実施形態とは異なり、ラバーピン４４を、８つに限らずモータカバー４６の外周面とモータ室３９内に突出する柱状の突起部との間に例えば４つ等の適宜の数だけ介在させてもよい。また、ラバーピン４４に代えて、緩衝材として例えばモータカバー４６の外周面を被覆するゴム製やスポンジ製の筒状部材を用い、この筒状部材を前記外周面と前記突起部との間に介在させてもよい。

さらに、貫通孔３６の内周面とモータケースの筒状部５１の外周面との間に嵌められるシール部材は、ゴム製に限らず合成樹脂等で成形したものであってもよい。加えて、上述した実施形態では集塵装置３０をハンマドリル１に装着した例を示したが、これに限らず、集塵装置が装着可能であれば、電動ドリル等の電動工具に本発明を適用してもよい。

１・・ハンマドリル、３０・・集塵装置、３１・・ハウジング、３６・・第１仕切壁の貫通孔、３７・・第１仕切壁、３８・・ファン室、３９・・モータ室、４０・・出力軸、４１・・モータ、４２、４３・・モータ室内の突起部、４４・・ラバーピン、４６・・モータカバー、５０・・集塵用ファン、５２・・シール部材、６２・・吸込口、７０・・ダストボックス、７６・・フィルタ。

Claims (4)

1. 吸込口が突設されて電動工具が装着可能なハウジングに、出力軸と一体回転する回転子の整流子に摺接するブラシを有するモータを保持するモータ室と、前記モータの前記出力軸に取り付けられた集塵用ファンを収容するファン室と、前記ファン室の上流側で、前記モータの駆動に伴う前記集塵用ファンの回転により前記吸込口から吸い込んだ空気が通過して、前記空気中の粉塵を集塵するフィルタが装着される集塵室と、を形成した電動工具用集塵装置であって、
   前記モータ室の内壁と前記モータの外周面との間に、緩衝材を介在させたことを特徴とする電動工具用集塵装置。
2. 前記緩衝材をラバーピンで構成して、前記ラバーピンを、前記外周面に沿って所定の間隔をおいて前記出力軸と平行な状態で複数配置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. 前記ハウジングに、前記モータ室と前記ファン室とを仕切り前記出力軸が貫通する仕切壁を設けて、前記仕切壁における前記出力軸が貫通する開口に、前記モータ室と前記ファン室との連通を阻止するシール部材を設け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. 請求項１ないし３のいずれかに記載の電動工具用集塵装置を装着したことを特徴とする電動工具。

Images