JP2015217504A - 空冷機構を具える電動工具 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、防水性、防塵性にすぐれる空冷機構を具える電動工具を提供する。
【解決手段】本発明の空冷機構を具える電動工具は、電動モータ３２を収容した電動工具本体３０に設けられ、電動モータと熱交換可能に配置された第１通風路４１と、第１通風路に連通して形成された吸気口４２と、第１通風路に連通して形成された排気口４３と、を具える本体側空冷機構４０と、冷却手段７０を具える冷却装置６１に設けられ、冷却手段と熱交換可能に配置された第２通風路６２と、第２通風路に連通して形成された吸込口６５と、第２通風路に連通して形成された送給口６６と、を具える冷却側空冷機構６０と、を具え、吸気口と送給口を送給ダクト８０で接続し、排気口と吸込口を排気ダクト８２で接続することで、本体側空冷機構と冷却側空冷機構が連通する循環空間を形成し、循環空間には、循環空間内で空気を循環させる送風手段７２を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、トルクレンチ、インパクトドライバの如き電動工具の空冷機構に関するものであり、より詳細には、防水性や防塵性を具備した空冷機構を具える電動工具に関するものである。

トルクレンチ、インパクトドライバなどの電動工具が知られている。これら電動工具は、駆動源として電動モータを内蔵している。

電動モータ等の電子部品の作動によって電動工具の内部が温度上昇すると、電子部品の動作性能が低下したり熱暴走を引き起こすことがある。そこで、電動工具にファンを配設し、外部空気を内部に送給することで冷却（空冷）する電動工具が提案されている（たとえば特許文献１参照）。

一方で、屋外の作業、たとえば、雨中での作業や上水、下水、河川等での作業には、電動工具に防水性が要求される。このような環境下で使用する場合、ファンから電動工具の内部に送給される空気に多量の水分が含まれることがある。

また、粉塵の多い環境下で使用される場合であっても、ファンから電動工具の内部に送給される空気に埃や金属粉などの粉塵が混入してしまうことがある。

特開２００４−２２３６６４号公報

その結果、電動工具の通風路や電子部品に水滴や粉塵が付着し、所望する空冷効果を得られず電子部品が温度上昇したり、これらの付着によって電子機器の動作を不安定にしてしまうことがある。

本発明の目的は、防水性、防塵性にすぐれる空冷機構を具える電動工具を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明の空冷機構を具える電動工具は、
電動モータを収容した電動工具本体に設けられ、前記電動モータと熱交換可能に配置された第１通風路と、前記第１通風路に連通して形成された吸気口と、前記第１通風路に連通して形成された排気口と、を具える本体側空冷機構と、
冷却手段を具える冷却装置に設けられ、前記冷却手段と熱交換可能に配置された第２通風路と、前記第２通風路に連通して形成された吸込口と、前記第２通風路に連通して形成された送給口と、を具える冷却側空冷機構と、
を具え、
前記吸気口と前記送給口を送給ダクトで接続し、前記排気口と前記吸込口を排気ダクトで接続することで、前記本体側空冷機構と前記冷却側空冷機構が連通する循環空間を形成し、
前記循環空間には、前記循環空間内で空気を循環させる送風手段を有する、
空冷機構を具える。

前記冷却装置には、前記電動工具本体の制御装置が収容され、前記電動工具本体と前記制御装置は電気ケーブルにより有線接続することが望ましい。

本発明の電動工具によれば、循環空間内で空気を循環させることにより、第１通風路内にて電動モータを空冷し、昇温した空気を冷却側空冷機構に戻すことで第２通風路にて熱交換を行なって再度冷却された空気として第１通風路に向けて送給することができる。

循環空間を実質的に気密な空間とすることで、防水性及び防塵性を具備することができるから、屋外や水、粉塵等の多い環境下で使用される場合であっても、水分や粉塵等の混入を抑えて電動工具本体の空冷を行なうことができる。

制御装置を冷却装置に配置することで、発熱する電動モータの熱の影響を受け難くできるから、制御装置の動作を安定させることができる。また、制御装置を冷却装置に配置することで、電動工具本体の小型化及び軽量化を達成することができ、作業性を可及的に高めることができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る空冷機構を具える電動工具の説明図である。

以下、本発明の一実施形態に係る空冷機構２０を具えた電動工具１０について、図面に沿って説明を行なう。

なお、本実施形態では、電動工具本体３０としてトルクレンチを例示して説明するが、電動工具本体３０はトルクレンチに限定されるのではなく、たとえば、インパクトドライバ、ドリル、グラインダー、サンダー等であってもよい。

本発明の空冷機構２０を具えた電動工具１０は、図１に示すように、トルクレンチの如き電動工具本体３０と冷却装置６１とをダクト８０，８２及び電気ケーブル５２にて有線接続して構成することができる。そして、以下に説明するように、電動工具本体３０に形成された本体側空冷機構４０と、冷却装置６１に形成された冷却側空冷機構６０をダクト８０，８２で連繋して、空冷機構２０を構成する。

電動工具本体３０は、ケーシング３１の内部に電動モータ３２を収容して構成することができる。電動モータ３２の出力軸３３の回転は、遊星歯車機構等の減速機構を経由してシャフト３４に伝達される。

ケーシング３１には本体側空冷機構４０が設けられている。本体側空冷機構４０は、電子部品である電動モータ３２と熱交換可能に形成された第１通風路４１と、第１通風路４１に連通して形成された吸気口４２及び排気口４３を具える。

第１通風路４１は、電動モータ３２の略全部を冷却するため、電動モータ３２とより広い面積で当接するように形成することが好適である。図示の実施形態では、電動モータ３２の一端側から先端側に向けて電動モータ３２を囲うように第１通風路４１を形成している。

吸気口４２はケーシング３１の基端に形成し、吸気口４２には、後述する送給ダクト８０が連繋されている。

また、排気口４３は、電動モータ３２を挟んで、吸気口４２とは逆側に形成している。排気口４３には、後述する排気ダクト８２が連繋されている。

図に示すように、電動モータ３２の出力軸３３に送風手段３５としてファンを設けることで別途駆動源を搭載することなく第１通風路４１内における空気の循環効率を可及的に高めることができる。

ケーシング３１に配備される電動モータ３２は、図示の実施形態では、電気ケーブル５２により給電を受けるようにしている。そして、電動モータ３２の制御は後述する冷却装置６１に配備された制御装置５０によって行なっている。電動モータ３２の作動、停止はケーシング３１のグリップ３６に設けられたトリガスイッチ３７により行なうことができる。

制御装置５０を電動工具本体３０ではなく冷却装置６１に設けることで、電動モータ３２の発熱が制御装置５０に伝達されることを抑えることができる。また、制御装置５０を電動工具本体３０に配備していないから、電動工具本体３０の小型化、軽量化を図ることができ、操作性を可及的に向上させることができる。

冷却装置６１は、冷却側空冷機構６０を構成し、図１に示すように、内部に第２通風路６２の形成された筐体６３を具える。筐体６３の外部には、筐体６３に対して外部空気を当てる冷却手段７０が配備される。冷却手段７０としてファンを例示することができる。

筐体６３は、放熱効率を高めるために金属製とすることが好適であり、さらには、内周面と外周面の一方又は両方に放熱フィン６４，６４ａを設けることが望ましい。

筐体６３には、第２通風路６２に連通する吸込口６５と送給口６６が形成されている。吸込口６５は、前述した電動工具本体３０の排気口４３に排気ダクト８２で接続されている。また、送給口６６は、電動工具本体３０の吸気口４２に送給ダクト８０により接続されている。

送給ダクト８０及び排気ダクト８２は、可撓性やフレキシブル性を有する筒状体から形成することが望ましい。たとえば、送給ダクト８０及び排気ダクト８２として、蛇腹ホースを採用することで、蛇腹ホースの山部と谷部によってダクトの表面積を大きくすることができるから、これら凹凸により、ダクト８０，８２内を流通する空気の放熱効率を高めることができる。

然して、電動工具本体３０の第１通風路４１と冷却装置６１の第２通風路６２が、送給ダクト８０と排気ダクト８２で連通されることにより循環空間が形成される。

循環空間内における空気の循環は、筐体６３の内部に送風手段７２を配置することで行なうことができる。送風手段７２として図示ではファンを採用している。ファンは、第２通風路６２内に配置しており、送給口６６に向けて空気を送給可能となっている。また、送風手段７２は、上述した電動モータ３２の出力軸３３のファン３５であってもよい。もちろん、これら両方を送風手段として採用することもできる。

冷却装置６１には、前述した電動モータ３２の制御装置５０が電動モータ３２と電気ケーブル５２によって電気的に接続されている。制御装置５０の昇温を防止するために、制御装置５０は、筐体６３と接近して配置したり、第２通風路６２内に設けることが好適である。

なお、上記した送給ダクト８０、排気ダクト８２及び電気ケーブル５２がばらばらになったり絡むことを防止するために、可撓性のホースや所謂スパイラルチューブ、テープ等の纏め手段５５によって纏めておくことが望ましい。

電気ケーブル５２は、制御装置５０を介してさらに延伸しており、先端に商用電源やバッテリ電源等に接続可能なプラグ５３が形成されている。すなわち、電動モータ３２への給電も電気ケーブル５２を介して行なうことができるから、電動工具本体３０にバッテリを搭載しなくて済み、電動工具本体３０の小型化、軽量化を図ることができる。

上記構成の空冷機構２０を具える電動工具１０について、電動モータ３２を作動している際に、送風手段３５，７２を作動させることで、図１に矢印Ａで示すように、第２通風路６２に送給口６６に向かう空気流が発生する。そして、発生した空気流は、送給口６６から矢印Ｂ、Ｃで示すように送給ダクト８０内を流れ、吸気口４２から矢印Ｄで示すように第１通風路４１に侵入する。

第１通風路４１に侵入した空気流は、発熱した電動モータ３２と熱交換して電動モータ３２を冷却し、矢印Ｅに示すように排気口４３を介して第１通風路４１から排出され、矢印Ｆ、Ｇに示すように排気ダクト８２を通って吸込口６５から第２通風路６２に戻る。このとき、送風手段３５により良好な空気流を維持できる。

第２通風路６２は、冷却手段７０であるファンにより筐体６３が外部空気を受けて冷却される。このとき、筐体６３の内周面及び／又は外周面に放熱フィン６４，６４ａを形成しておくことで、冷却効率をさらに高めることができる。

筐体６３が冷却される結果、第２通風路６２内の空気も冷却され、冷却された空気は、再度送風手段７２によって送給ダクト８０から第１通風路４１に送られる。

なお、送給ダクト８０及び排気ダクト８２の表面に放熱用の凹凸を形成しておくことで、これらダクト８０，８２を空気が流通する際にも放熱を図ることができる。

上記のとおり空気を循環させることにより、電動モータ３２の温度上昇を抑えることができ、温度上昇による動作性能の低下や熱暴走などを低減でき、電動工具１０の長時間の使用を許容することができる。

また、本発明においては、実質的に気密な循環空間内での空気の循環により、外部の水や粉塵が混入することを抑えることができ、防水性及び防塵性を高めることができる。従って、水分や粉塵の混入によって、所望する空冷効果を得られず電動モータ３２等が温度上昇したり、これらの付着によって電動モータ３２等の動作が不安定になってしまうこともない。

さらに、制御装置５０を冷却装置６１に配置したことで、制御装置５０の温度上昇を抑えることもでき、また、これによって、電動工具本体３０の小型化、軽量化を達成できる。

上記説明は、本発明を説明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定し、或いは範囲を限縮するように解すべきではない。また、本発明の各部構成は、上記実施例に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。

１０ 電動工具
２０ 空冷機構
３０ 電動工具本体
３２ 電動モータ
３５ 送風手段
４０ 本体側空冷機構
４１ 第１通風路
４２ 吸気口
４３ 排気口
６０ 冷却側空冷機構
６２ 第２通風路
６５ 吸込口
６６ 送給口
７０ 冷却手段
７２ 送風手段
８０ 送給ダクト
８２ 排気ダクト

Claims (8)

1. 電動モータを収容した電動工具本体に設けられ、前記電動モータと熱交換可能に配置された第１通風路と、前記第１通風路に連通して形成された吸気口と、前記第１通風路に連通して形成された排気口と、を具える本体側空冷機構と、
   冷却手段を具える冷却装置に設けられ、前記冷却手段と熱交換可能に配置された第２通風路と、前記第２通風路に連通して形成された吸込口と、前記第２通風路に連通して形成された送給口と、を具える冷却側空冷機構と、
   を具え、
   前記吸気口と前記送給口を送給ダクトで接続し、前記排気口と前記吸込口を排気ダクトで接続することで、前記本体側空冷機構と前記冷却側空冷機構が連通する循環空間を形成し、
   前記循環空間には、前記循環空間内で空気を循環させる送風手段を有する、
   空冷機構を具える電動工具。
2. 前記冷却装置には、前記電動工具本体の制御装置が収容され、前記電動工具本体と前記制御装置は電気ケーブルにより有線接続される、
   請求項１に記載の空冷機構を具える電動工具。
3. 前記電動工具本体への電源供給は、前記電気ケーブルにより行なわれる、
   請求項２に記載の空冷機構を具える電動工具。
4. 前記第２通風路の内周面及び／又は外周面には放熱フィンが形成されている、
   請求項１乃至請求項３の何れかに記載の空冷機構を具える電動工具。
5. 前記送給ダクト及び／又は排気ダクトには、放熱用の凹凸が形成されている、
   請求項１乃至請求項４の何れかに記載の空冷機構を具える電動工具。
6. 前記送風手段は、前記第２通風路に配備され、前記送給口に向かう空気流を生成する、
   請求項１乃至請求項５の何れかに記載の空冷機構を具える電動工具。
7. 前記送風手段は、前記第１通風路に配備され、前記排気口に向かう空気流を生成する、
   請求項１乃至請求項６の何れかに記載の空冷機構を具える電動工具。
8. 前記冷却手段は、前記第２通風路の外部に配置され、前記第２通風路に外側から外部空気を当てる、
   請求項１乃至請求項７の何れかに記載の空冷機構を具える電動工具。

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