JP2014037817A - 携帯用ブロワ - Google Patents

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Abstract

【課題】静翼部を一体に有し、かつ内側にモータを保持した構造のモータケーシングを備えた携帯用ブロワを提供する。
【解決手段】分割状態のモータケーシング11の一方にブラシレスモータ1を組み込んだ上で、分割状態のモータケーシング11をビス止め孔24〜26のビス止めにより相互に結合一体化する。このとき、ブラシレスモータ1の配線を第1静翼部36Aと第2静翼部36Bとで挟み込むようにすると、配線40は第1静翼部36Aと第2静翼部36Bの隙間から外側筒状部34の外側に導かれる。
【選択図】図7

Description

本発明は、ごみ等を吹き飛ばしたりして掃除をする携帯用ブロワに関する。
コードレス携帯用ブロワは、バッテリ(電池パック)の電力により本体内に内蔵されたモータを駆動し、これによりファンを回転させ、生じた空気流を吹出口からノズルを経由して噴射し掃除をするものである。作業者は、ブロワのハンドル部を握って清掃作業を行う。一般には地面のごみ等を吹き飛ばすため、ノズルを前方斜め下に向けてブロワ本体を保持し、本体を左右に振ることでノズルを左右に振りながらごみ等を吹き飛ばして作業を行う。なお、ブロワには、遠心ファンや軸流ファンが用いられる。
特表平3−501814号公報
従来の軸流ファンを用いたブロワでは、静翼を形成した成形体とは別にモータ自体のケーシング(モータケーシング)があり、部品点数が多くコスト高であった。ここで、静翼を形成した成形体の内側にモータを組み込もうとしても、一体の成形体の内部にモータを組み込むことは組み立てが複雑となり困難であった。
また、ブロワにおいては、小型化の観点から、モータとファンの軸方向長さの合計の短縮化が求められている。
さらに、ブロワにおいては、モータケーシングの組立用貫通孔が風路に臨んで空いたまま残っていると、組立用貫通孔が風路の空気流に影響を与えるという問題がある。
本発明はこうした状況を認識してなされたものであり、その第1の目的は、静翼部を一体に有し、かつ内側にモータを保持した構造のモータケーシングを備えたブロワを提供することにある。
本発明の第2の目的は、モータとファンの軸方向長さの合計の短縮化できる構成のブロワを提供することにある。
本発明の第3の目的は、モータケーシングの組立用貫通孔が風路の空気流に影響を与える影響を低減できる構成のブロワを提供することにある。
本発明の第1の態様は、携帯用ブロワである。この携帯用ブロワは、
モータと、前記モータを支持するモータケーシングとを備え、
前記モータケーシングは、外側筒状部と、前記モータが内側に位置する内側筒状部と、前記外側筒状部と前記内側筒状部との間を渡すように設けられた静翼部とを有し、
前記モータケーシングが、分割構造の一方と他方とを組み合わせて一体化したものである。
少なくとも1枚の静翼部は前記分割構造の一方にある第1静翼部と他方にある第2静翼部とを含み、前記モータに通電するための配線が前記第1静翼部と前記第2静翼部との隙間を通って前記内側筒状部の内側から前記外側筒状部の外側に延びてもよい。
本発明の第2の態様は、携帯用ブロワである。この携帯用ブロワは、
モータと、前記モータによって回転されるファンと、前記モータを支持するモータケーシングとを備え、
前記モータケーシングは、前記モータの出力軸の後端側を支持する軸受けを保持する軸受け保持部を有し、
前記ファンは、前記軸受け保持部に対して被せられたドーム部と、前記ドーム部に設けられた動翼部とを有し、前記動翼部の軸方向位置が前記軸受けの軸方向位置と重複している。
前記モータケーシングは、前記モータの前方側に整流コーンを有し、前記整流コーンの側面に貫通孔が設けられ、前記ファンを前記モータの出力軸の後端側に取り付ける際に前記貫通孔を通して工具により前記モータの出力軸の前端部をロック可能であってもよい。
本発明の第3の態様は、携帯用ブロワである。この携帯用ブロワは、
本体ハウジングと、前記本体ハウジングに固定されたモータケーシングと、前記モータケーシングに支持されたモータとを備え、
前記モータケーシングは、外側筒状部と、前記モータが内側に位置する内側筒状部とを有し、
前記モータケーシングが分割構造であり、前記外側筒状部に組立用貫通孔が設けられ、前記組立用貫通孔を埋める凸部が前記本体ハウジングの内面に設けられている。
前記分割構造の一方と他方とを結合するときに前記組立用貫通孔から工具を挿入可能であってもよい。
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法やシステムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
本発明の第1の態様によれば、静翼部を一体に有し、かつ内側にモータを保持した構造のモータケーシングを備えた携帯用ブロワを実現可能である。
本発明の第2の態様によれば、モータとファンの軸方向長さの合計の短縮化できる構成のブロワを実現可能である。
本発明の第3の態様によれば、モータケーシングの組立用貫通孔が風路の空気流に影響を与える影響を低減できる構成のブロワを実現可能である。
本発明の実施の形態に係るコードレス携帯用ブロワの側断面図。 分割構造の本体ハウジング3の片側を取り除いた状態の同コードレス携帯用ブロワの斜視図。 同コードレス携帯用ブロワの後方斜視図。 カバー8aを取り除いた状態の同コードレス携帯用ブロワの後方斜視図。 本体ハウジング3を分解した状態における同コードレス携帯用ブロワの後方斜視図。 同コードレス携帯用ブロワのモータケーシング11の第1の前方斜視図。 モータケーシング11を分解した状態におけるモータケーシング11及びその内部構造の斜視図。 モータケーシング11の第2の前方斜視図。 モータケーシング11の第3の前方斜視図。 モータケーシング11及びその内部構造の後方斜視図。 ファン2を取り外し、さらにモータケーシング11を前後方向中間位置で切断して断面とした状態の、モータケーシング11及びその内部構造の後方斜視図。 ファン2を取り外した状態のモータケーシング11及びその内部構造の後方斜視図。
以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を詳述する。なお、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は発明を限定するものではなく例示であり、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
図1は、本発明の実施の形態に係るコードレス携帯用ブロワの側断面図である。図2は、分割構造の本体ハウジング3の片側を取り除いた状態の同コードレス携帯用ブロワの斜視図である。図3は、同コードレス携帯用ブロワの後方斜視図である。図4は、カバー8aを取り除いた状態の同コードレス携帯用ブロワの後方斜視図である。図5は、本体ハウジング3を分解した状態における同コードレス携帯用ブロワの後方斜視図である。図6は、同コードレス携帯用ブロワのモータケーシング11の第1の前方斜視図である。図7は、モータケーシング11を分解した状態におけるモータケーシング11及びその内部構造の斜視図である。図8は、モータケーシング11の第2の前方斜視図である。図9は、モータケーシング11の第3の前方斜視図である。図10は、モータケーシング11及びその内部構造の後方斜視図である。図11は、ファン2を取り外し、さらにモータケーシング11を前後方向中間位置で切断して断面とした状態の、モータケーシング11及びその内部構造の後方斜視図である。図12は、ファン2を取り外した状態のモータケーシング11及びその内部構造の後方斜視図である。
図1に示すように、コードレス携帯用ブロワは、例えば樹脂製の本体ハウジング3の内部に、ブラシレスモータ1と、ファン2とを備える。本体ハウジング3のハンドル部3a(グリップ部)には、人差し指側にトリガスイッチ5(スピードコントロールトリガスイッチ)が設けられ、親指側にタクトスイッチ6(操作ボタン)が設けられている。本体ハウジング3は、ハンドル部3aの後方にバッテリ取付部3bを有する。バッテリとしての電池パック7は、バッテリ取付部3bに着脱自在に装着されている。本体ハウジング3の後端(図中左端)には空気取込口8があり、前端(図中右端)側には例えば樹脂製で筒状の導風路部材9が装着されている。空気取込口8には網目状に多数開口したカバー8aが着脱自在に取り付け固定されている。導風路部材9の前端の空気吹出口9aにはノズル10が取り付けられている。作業者がトリガスイッチ5を引くと、電池パック7からブラシレスモータ1に電力が供給されてブラシレスモータ1が回転し、ブラシレスモータ1と例えば一体に回転するファン2によって空気流が発生し、空気取込口8から取り込まれた空気が空気吹出口9aからノズル10を経由して外部に吹き出される。ブラシレスモータ1の駆動制御は周知なのでここでは説明を省略する。
図3及び図4から明らかなように、バッテリ取付部3bは、風路の内側に凸となるように(空気取込口8の内側に凸となるように)突出している。バッテリ取付部3bの底面部31と側面部32,33の外面が風路の内面の一部を成している。また、バッテリ取付部3bは、電池パック7の重心位置がハンドル部3aに極力近い姿勢で電池パック7を保持する。具体的には、バッテリ取付部3bは、略直方体形状の電池パック7の最大面がハンドル部3a側を向くように電池パック7を保持する。また、バッテリ取付部3bは、電池パック7の長さ方向が風路を向くように電池パック7を保持する。
ファン2は、ドーム部16と、動翼17とを有する。ドーム部16は、ブラシレスモータ1へのゴミ等の進入を防止するとともに、空気流を整流する役割を持つ。動翼17は、ドーム部16の基端側外周面から外側に突出形成される。動翼17は、軸周りに所定数(ここでは12枚)、等角度間隔で設けられる。ファン2は、ブラシレスモータ1の出力軸43の後端部に例えばナット止めされ、出力軸43と一体に回転する。ドーム部16は、後方軸受け保持部15を覆っており、動翼17は後方軸受け13との軸方向位置が相互に重複している。これによりブラシレスモータ1とファン2の軸方向長さの合計が短縮化される。
図2に示すように、本体ハウジング3は左右2分割構造であり、本体ハウジング3の内側には、例えば樹脂製のモータケーシング11がビス止め孔23のビス止め(ネジ止め)によって取り付け固定されている。モータケーシング11も左右2分割構造であり(図7も参照)、ビス止め孔23のビス止めによってモータケーシング11の左右が結合一体化される。なお、モータケーシング11の固定用のビスは、本体ハウジング3の左右を結合するためのビスの一部と共用化されている。図6〜図12に示すように、モータケーシング11は、外側筒状部34と、内側筒状部35と、静翼36と、整流コーン18と、前方軸受け保持部14(図7)と、後方軸受け保持部15(図12)とを有する。
外側筒状部34は、本体ハウジング3の内面に沿う。内側筒状部35は、ブラシレスモータ1のステータコア41を保持する。具体的には、図11に示すように、内側筒状部35の内周面がブラシレスモータ1のステータコア41の外周面と例えば凹凸嵌合している。静翼36は、外側筒状部34と内側筒状部35とを相互に渡すように設けられ、風路に対して斜め配置となっている。静翼36は、軸周りに所定数(ここでは7枚)、不等角度間隔で設けられる。不等角度間隔とするのは、共振による騒音増大を防止するためである。また、静翼36の枚数は、前述のファン2の動翼17の枚数との関係で、一方が他方の整数倍とならないように設定される。これも共振による騒音増大を防止するためである。
図11から明らかなように、静翼36のうち1枚は、2分割構造のモータケーシング11の一方に設けられた第1静翼部36Aと、他方に設けられた第2静翼部36Bとを突き合わせたものである。そして、第1静翼部36Aと第2静翼部36Bとの隙間39を通してブラシレスモータ1の配線40(図7)を外側筒状部34の外側に導いている。配線40は、外側筒状部34の外側(風路の外側)にある電池パック7及び制御回路と、外側筒状部34の内側(風路の内側)にあるブラシレスモータ1及びスイッチング基板44とを電気的に接続する。第1静翼部36Aと第2静翼部36Bとの隙間39を通して配線40を風路の内側から外側に導くことで、配線40が風路の気流に与える影響(気流の乱れ等)を低減ないし無くすことができる。また、配線40が風路の気流や吸入した粉じん等により断線したりするリスクを低減ないし無くすことができる。
図7に示すように、内側筒状部35の内側において、所定数のスイッチング素子20(FET等)を搭載したスイッチング基板44が、インシュレータ42(絶縁体)を介してブラシレスモータ1のステータコア41に例えばビス止めにより固定されている。スイッチング素子20の放熱性を良好とするために、内側筒状部35には風路に連通する冷却孔38(貫通孔)が設けられている(図8及び図9等)。これにより、スイッチング素子20の発した熱が内側筒状部35及び整流コーン18の内側で滞留することが防止され、スイッチング素子20の放熱性が良好となる。冷却孔38は、風路の入側から見て静翼36の陰となる位置に設けられている。
整流コーン18は、内側筒状部35の前端から連続して前方に延びる。図7に示すように、整流コーン18の側面にはビス止め孔24〜26が設けられ、整流コーン18の内面から突出するビス止めボス45〜47(先端に雌ネジ穴あり)に対するビス止め孔24〜26のビス止めにより、左右2分割構造の整流コーン18の結合一体化を確実にしている。整流コーン18の側面には、また、スパナ挿通孔37(スリット孔)が設けられる。組立時には、スパナ挿通孔37を通してスパナ等の工具によりブラシレスモータ1の出力軸43の前端の角柱部19(前方軸受け12から前方に突出した部分)を回転しないように固定でき、出力軸43の後端にファン2を容易に取り付けることができる。
前方軸受け保持部14は、図7に示すように、断面コの字型で整流コーン18の内面から延びて前方軸受け12を支持する。図には現れないが整流コーン18の手前側の内面からも前方軸受け保持部14が対称に延びて前方軸受け12を固定支持する。前方軸受け12は、ブラシレスモータ1の出力軸43の前端側を回転自在に支持する。図12に示すように、後方軸受け保持部15は、内側筒状部35の後端から延びて後方軸受け13を固定支持する。後方軸受け13は、ブラシレスモータ1の出力軸43の後端側を回転自在に支持する。後方軸受け保持部15にはビス止め孔27,28が設けられ、ビス止め孔27,28のビス止めにより、左右2分割構造の後方軸受け保持部15の結合一体化を確実にしている。なお、ビス止めの際には、外側筒状部34に設けられた所定数(例えば2つ)のドライバ挿通孔21を通してドライバ等の工具を挿通でき作業性が良い。ドライバ挿通孔21は、図5に示すように、本体ハウジング3の内面に設けられた穴埋め凸部22により埋められる(極力隙間が無いように埋める)。穴埋め凸部22の先端面は外側筒状部34の内周面と好ましくは面一であるとよい。穴埋め凸部22を設けたことにより、ドライバ挿通孔21が風路に与える悪影響を低減ないし無くすことができる。
図2に示すように、導風路部材9は、外周面に凸部9bを所定数(例えば4つ)有し、各々の凸部9bが本体ハウジング3の内面に設けられた同数の凹部3cと嵌合することで本体ハウジング3に対して固定される。導風路部材9の後端縁は好ましくはモータケーシング11の外側筒状部34の前端縁と隙間無く当接する。
本実施の形態のコードレス携帯用ブロワの組立ての流れの一例を簡単に説明する。
まず、分割状態のモータケーシング11の一方にブラシレスモータ1を図7に示すように組み込んだ上で、分割状態のモータケーシング11をビス止め孔24〜26(図7)及びビス止め孔27,28(図12)のビス止めにより相互に結合一体化する。このとき、ブラシレスモータ1の配線40を第1静翼部36Aと第2静翼部36Bとで挟み込むようにすると、配線40は第1静翼部36Aと第2静翼部36Bの隙間39(図11等)から外側筒状部34の外側に導かれる。なお、ビス止め孔27,28のビス止めの際に外側筒状部34のドライバ挿通孔21を利用できることは前述のとおりである。その後、ファン2をブラシレスモータ1の出力軸43の後端部に取り付ける。このとき、出力軸43の回転を止めるために、スパナ挿通孔37(図6等)からスパナ等の工具を挿入して出力軸43の前端の角柱部19をロックする。その後、導風路部材9の凸部9bを分割状態の本体ハウジング3の一方の凹部3cに嵌合し、モータケーシング11を分割状態の本体ハウジング3の一方に位置決めし、その上から本体ハウジング3の他方を重ねた状態で、ビス止め孔23のビス止めにより固定し、さらに本体ハウジング3を残りのビス止めにより相互に結合一体化し、本体ハウジング3の後端の空気取込口8にカバー8aを取り付け固定し、ノズル10を導風路部材9の前端に取り付ける。
本実施の形態によれば、下記の効果を奏することができる。
(1) バッテリ取付部3bは風路の内側に凸となるように突出し、バッテリ取付部3bの底面部31と側面部32,33の外面が風路の内面の一部を成すため、電池パック7の放熱性が良好である。このため、電池パック7の過熱が防止されて電池パック7の長寿命化に有利である。また、電池パック7の高温保護機能を備える場合には、保護機能が頻繁に作動することを防止して作業効率が高められる。
(2) バッテリ取付部3bは電池パック7の重心位置がハンドル部3aに極力近い姿勢で電池パック7を保持するため、作業時、特に本体を左右に振る時に、電池パック7の慣性モーメントの影響を受けにくくなり、操作性が良好となる。また、電池パック7の容量が変わって電池パック7の重量が変わった場合、あるいは電池パック7に替えて背負い電源等の外部電源から延びるケーブル先端のアダプタ(形状は電池パックに類似するが重量は軽い)を取り付ける場合に、本体のバランスに与える影響が小さくなり、この点においても操作性が良好である。
(3) 電池パック7が空気取込口8の内側に凸となるように突出することで、電池パック7が遮音効果を奏するため(電池パック7は重いため遮音壁として有効)、静音性が高められる。
(4) 内側筒状部35には風路に連通する冷却孔38が設けられているため、内側筒状部35の内側にあるスイッチング素子20の放熱性が良好である。
(5) モータケーシング11が分割構造であり、分割された静翼36の隙間39(図7等に示す第1静翼部36Aと第2静翼部36Bとの隙間39)を通してブラシレスモータ1の配線40を内側筒状部35の内側(風路の内側)から外側筒状部34の外側(風路の外側)に導くため、配線40が風路の気流に与える影響(気流の乱れ等)を低減ないし無くすことができる、また、配線40が風路の気流や吸入した粉じん等により断線したりするリスクを低減ないし無くすことができる。
(6) ビス止め孔27,28のビス止めの際には、外側筒状部34に設けられたドライバ挿通孔21を通してドライバ等の工具を挿通でき、組立作業性が良い。一方、組立後は本体ハウジング3の内面に設けられた穴埋め凸部22がドライバ挿通孔21を埋めるため、ドライバ挿通孔21が風路に与える悪影響を低減ないし無くすことができる。また、穴埋め凸部22とドライバ挿通孔21は相互に係合することにより組立の際に位置めとなり、作業性を更に向上させることができる。
(7) 整流コーン18の側面にスパナ挿通孔37が設けられ、組立時にはスパナ挿通孔37を通してスパナ等の工具によりブラシレスモータ1の出力軸43の前端の角柱部19を回転しないように固定でき、出力軸43の後端にファン2をナット止め等で取り付ける作業性が良い。
(8) 後方軸受け13とファン2の動翼17の軸方向位置が相互に重複するため、ブラシレスモータ1とファン2の軸方向長さの合計を短縮化できる。
(9) 静翼36が軸周りに不等角度間隔で設けられるため、共振による騒音増大を防止できて静音性が高い。また、静翼36の枚数とファン2の動翼17の枚数との関係が、一方が他方の整数倍とならないように設定されるため、この点においても共振による騒音増大を防止できて静音性が高い。
以上、実施の形態を例に本発明を説明したが、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスには請求項に記載の範囲で種々の変形が可能であることは当業者に理解されるところである。
1 ブラシレスモータ、2 ファン、3 本体ハウジング、3a ハンドル部、3b バッテリ取付部、3c 嵌合凹部、5 トリガスイッチ、6 タクトスイッチ、7 電池パック、8 空気取込口、8a カバー、9 導風路部材、9a 空気吹出口、9b 嵌合凸部、10 ノズル、11 モータケーシング、12 前方軸受け、13 後方軸受け、14 前方軸受け保持部、15 後方軸受け保持部、16 ドーム部、17 動翼、18 整流コーン、19 角柱部、20 スイッチング素子、21 ドライバ挿通孔、22 穴埋め凸部、23〜28 ビス止め孔、31 底面部、32,33 側面部、34 外側筒状部、35 内側筒状部、36 静翼、36A 第1静翼部、36B 第2静翼部、37 スパナ挿通孔(スリット孔)、38 冷却孔、39 配線取出孔、40 配線、41 ステータコア、42 インシュレータ(絶縁体)、43 出力軸、44 スイッチング基板、45〜47 ビス止めボス

Claims (6)

  1. モータと、前記モータを支持するモータケーシングとを備え、
    前記モータケーシングは、外側筒状部と、前記モータが内側に位置する内側筒状部と、前記外側筒状部と前記内側筒状部との間を渡すように設けられた静翼部とを有し、
    前記モータケーシングが、分割構造の一方と他方とを組み合わせて一体化したものである、携帯用ブロワ。
  2. 少なくとも1枚の静翼部は前記分割構造の一方にある第1静翼部と他方にある第2静翼部とを含み、前記モータに通電するための配線が前記第1静翼部と前記第2静翼部との隙間を通って前記内側筒状部の内側から前記外側筒状部の外側に延びている、請求項1に記載の携帯用ブロワ。
  3. モータと、前記モータによって回転されるファンと、前記モータを支持するモータケーシングとを備え、
    前記モータケーシングは、前記モータの出力軸の後端側を支持する軸受けを保持する軸受け保持部を有し、
    前記ファンは、前記軸受け保持部に対して被せられたドーム部と、前記ドーム部に設けられた動翼部とを有し、前記動翼部の軸方向位置が前記軸受けの軸方向位置と重複している、携帯用ブロワ。
  4. 前記モータケーシングは、前記モータの前方側に整流コーンを有し、前記整流コーンの側面に貫通孔が設けられ、前記ファンを前記モータの出力軸の後端側に取り付ける際に前記貫通孔を通して工具により前記モータの出力軸の前端部をロック可能である、請求項3に記載の携帯用ブロワ。
  5. 本体ハウジングと、前記本体ハウジングに固定されたモータケーシングと、前記モータケーシングに支持されたモータとを備え、
    前記モータケーシングは、外側筒状部と、前記モータが内側に位置する内側筒状部とを有し、
    前記モータケーシングが分割構造であり、前記外側筒状部に組立用貫通孔が設けられ、前記組立用貫通孔を埋める凸部が前記本体ハウジングの内面に設けられている、携帯用ブロワ。
  6. 前記分割構造の一方と他方とを結合するときに前記組立用貫通孔から工具を挿入可能である請求項5に記載の携帯用ブロワ。
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