JP2017039185A - 手持ち式電動工具 - Google Patents

Abstract

【課題】把持部の温度上昇による使用者の不快感を低減することができる手持ち式電動工具を提供する。【解決手段】把持部と、前記把持部の内部に設置されるモータ４０と、モータ４０によって駆動される冷却ファン１１と、を備える手持ち式電動工具において、前記把持部の内面にはモータ４０の固定子４４を支持するための突条部５１が形成されており、突条部５１には冷却ファン１１の回転によって冷却風が流れる通風路５３が形成されていることを特徴とする。【選択図】図５

Description

本発明は、モータを駆動源とする手持ち式電動工具に関する。

従来から、例えばディスクグラインダと称される手持ち式電動工具が知られている。この種の手持ち式電動工具は、加工部と、駆動源としてのモータとを備えており、モータはハウジングに収容設置されている。加工部には回転砥石が着脱可能に取り付けられており、この回転砥石によって研削作業等を行うことができる。ハウジングのモータを収容設置している範囲は、使用者が把持するための把持部となっており、この把持部を把持して作業を行う。

このような手持ち式電動工具においては、モータよって駆動される冷却ファンがハウジングの内部に備えられており、この冷却ファンの回転によってハウジングに形成された開口から外気を冷却風として取り入れるように構成されている。取り入れられた冷却風は、モータの回転子と固定子との間の隙間を流れてモータを冷却すると共に、その一部が固定子と把持部の内面との間に形成された空間を流れて固定子と把持部とを冷却するように構成されている（下記特許文献１参照）。また、固定子と把持部の内面との間にこのような空間を形成するために、把持部の内面に突条部を形成し、この突条部によって固定子の外面を支持するように構成することが行われている（下記特許文献２参照）。

特開２００５−１９３３４３号公報 特許第５０６８１５５号公報

ところが、上述の構成においては、運転によって温度上昇した固定子の熱が突条部を介して把持部に伝わることで、突条部の形成位置に対応する把持部の外面での温度上昇が、その周辺の把持部の外面における温度上昇と比べて大きくなり、使用者に不快感を与えていた。

本発明は、上述した課題の存在に鑑みてなされたものであって、その目的は、把持部の温度上昇による使用者の不快感を低減することができる手持ち式電動工具を提供することである。

本発明に係る手持ち式電動工具は、把持部と、前記把持部の内部に設置されるモータと、前記モータによって駆動される冷却ファンと、を備える手持ち式電動工具であって、前記把持部の内面には前記モータの固定子を支持するための突条部が形成されており、前記突条部には冷却風が流れる通風路が形成されていることを特徴とする。

本発明に係る手持ち式電動工具においては、前記通風路へ冷却風としての外気を取り入れるための吸気口を前記把持部から突出した箇所に形成することができる。

また、本発明に係る手持ち式電動工具においては、前記吸気口は前記把持部の一端側に形成されており、前記通風路を通過した冷却風が吐出する吐出口は前記把持部の他端側において前記把持部の内部に形成されており、前記冷却ファンは前記吐出口の下流側に配置される構成とすることができる。

さらに、本発明に係る手持ち式電動工具においては、前記突条部は、前記固定子の外面に形成される溝に嵌合するように構成することができる。

本発明によれば、把持部の温度上昇による使用者の不快感を低減した手持ち式電動工具を提供することができる。

本発明の実施形態に係る手持ち式電動工具の平面図である。 同手持ち式電動工具の側面図である。 図１におけるＡ−Ａ断面図であって、砥石の図示を省略している。 図２におけるＢ−Ｂ断面図の要部である。 図２におけるＣ−Ｃ断面図である。 別の実施形態を説明するための図であって、図５に相当する断面図である。

以下、本発明を実施するための好適な実施形態について、図１〜図５を用いて説明する。なお、以下の実施形態では、本発明を手持ち式電動工具であるディスクグラインダに適用する場合を例示して説明する。また、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

また、本明細書では、図１及び図２に示すように「前、後、左、右、上、下」を規定して説明する。

本実施形態に係る手持ち式電動工具であるディスクグラインダ１は、図１〜図５に示すように、工具としての砥石２を装着可能な加工部３と、加工部３から後方に延びる筒状のハウジング５とを備えている。加工部３には砥石２を覆う安全カバー２ａが備えられている。

ハウジング５は、前側に位置する筒形状の前側ハウジング６と、前側ハウジング６の後側に連結される上下半割構造のテールカバー２４とを備えて構成されている。前側ハウジング６とテールカバー２４の内部空間は連通している。テールカバー２４の上面及び下面にはフィルターカバー３１が取り付けられている。前側ハウジング６は、使用者が把持する把持部となる。また、テールカバー２４とフィルターカバー３１を使用者が補助的に把持することもできる。なお、ハウジング５の外面には、滑り止め機能を有する凹凸模様５ａが所定の位置に形成されている。

前側ハウジング６には、砥石２を回転させるための駆動源となるモータ４０が軸線を前後方向として収容設置されている。モータ４０は、ブラシモータであり、モータ４０の回転子４１及び整流子４２が固定されたモータ軸４３は、前後に配置されるベアリング１５，１６によって回転自在に軸支されている。整流子４２に摺接するブラシ７ａを有するブラシ部７は、整流子４２の左右両側に配置されている。ブラシ部７は、前側ハウジング６とテールカバー２４の接続部において、左右方向外側へ突出して配置されている。モータ軸４３の前側には冷却ファン１１が固定されており、前側ハウジング６の前端部内には、冷却ファン１１の外周を覆うファンケーシング９が冷却ファン１１の後方に隣接して配置されている。

モータ４０の固定子４４は、前側ハウジング６内の所定の位置に設置されている。すなわち、図５に示すように、固定子４４は、その内周面の中心線がモータ軸４３の中心線と一致する位置に設置されている。前側ハウジング６の内面には、前後に延びる突条部５０が６箇所形成されており、これらの突条部５０が固定子４４の外面を支持することで、固定子４４を前側ハウジング６内の所定の位置に設置することが可能となっている。突条部５０は、固定子４４の外周面の左右両側に形成された前後に延びる半円状の溝４５に嵌合する２つの第一突条部５１と、第一突条部５１の上方及び下方において固定子４４の外周面に当接する４つの第二突条部５２からなり、それらはモータ軸４３の中心を通る上下方向線に対して左右対称に配置されている。また、第一突条部５１は第二突条部５２と比して大きく形成されている。第一突条部５１と第二突条部５２が形成されている箇所以外の範囲では、固定子４４の外面と前側ハウジング６の内面との間には空間Ｓが形成されている。第二突条部５２が形成されている位置に対応する前側ハウジング６の外面には凹凸模様５ａが前後に延びて形成されている。なお、第一突条部５１を溝４５に嵌合させているのは、固定子４４の前側ハウジング６内での中心軸回りの角度位置を規定するためでもある。また、溝４５は、具体的には、固定子４４のコアに形成されている。

第一突条部５１の内部には、通風路としての孔５３が形成されている。孔５３は、図４に示されるように、第一突条部５１の前後に亘って形成されており、孔５３の前端は、第一突条部５１の前端において前側ハウジング６内に開口する吐出口５４として形成されている。吐出口５４の位置は、冷却ファン１１の回転によって発生する冷却風の流れにおいて、冷却ファン１１の上流側に位置している。具体的には、ファンケーシング９の後方（上流側）に位置している。孔５３の後端側は、ブラシ部７の前面と前側ハウジング６との間に形成されている導入路５５と連通している。導入路５５は、図２及び図４に示されるように、外部に開口する吸気口５６が、ブラシ部７の突出端部とブラシ部７を囲む前側ハウジング６との間に形成されている。

前側ハウジング６の前端には、インナーケースを介して加工部３を構成するギヤケース１０が連結されている。ギヤケース１０内には、図３に示されるように、モータ軸４３の前端部を回転支持するベアリング１５と、モータ軸４３の前端に一体回転するように取り付けられるピニオンギヤ１７が配置されている。このピニオンギヤ１７に噛み合うベベルギヤ１８が、ギヤケース１０内で上下に配置されるベアリング１９，２０によって支持される駆動軸２１の上部に一体回転するように取り付けられている。駆動軸２１の下部には砥石２（図３では図示を省略）が上下のフランジ２２とナット２３で挟まれて取り付けられる。従って、モータ軸４３が回転することによって、モータ軸４３の回転力がピニオンギヤ１７とベベルギヤ１８を介して駆動軸２１に伝達されて砥石２が回転することになる。

上下半割構造のテールカバー２４は、上側テールカバー２４ａと下側テールカバー２４ｂとを備えており、その後部にはＯＮ−ＯＦＦスイッチ２９が配置されている。テールカバー２４の上下両側には、多数の空気取込孔３２が形成されたフィルターカバー３１が着脱可能に装着されている。フィルターカバー３１の内面にはメッシュ状のフィルターが固定されており、テールカバー２４内への外気取込み時に塵埃が入り込むことがないようにしている。また、上下両側の２箇所に多数の空気取込孔３２が形成されたフィルターカバー３１を配置することで、モータ４０等の冷却に十分な量の外気を効率良く冷却風として取り入れることができる。

上述の構成において、モータ４０が運転を開始すると、モータ軸４３とともに冷却ファン１１が回転することによって、テールカバー２４の上下に設けられたフィルターカバー３１の空気取込孔３２から外気が冷却風として取り込まれる。取り込まれた冷却風は、ノイズ対策用のコンデンサ１４及び整流子４２の周りを流れて冷却し、さらにモータ４０の回転子４１と固定子４４との間の隙間を前方に流れてモータ４０を冷却する。その後、ギヤケース１０に形成された排気口から外部へ排出される。また、ノイズ対策用のコンデンサ１４及び整流子４２の周りを流れた冷却風の一部は、固定子４４の外面と前側ハウジング６の内面との間に形成されている空間Ｓを前方に流れて固定子４４と前側ハウジング６を冷却し、その後、ギヤケース１０に形成された排気口から外部へ排出される。

また、上述の構成においては、冷却ファン１１が回転することによって吸気口５６から外気が冷却風として取り入れられることになる。吸気口５６から取り入れられた冷却風は、通風路である導入路５５と孔５３を流れて吐出口５４から前側ハウジング６内に吐出される。また、吐出口５４から吐出された冷却風は、空気取込孔３２から取り入れられてモータ４０の周辺を流れた冷却風と混合されて、ギヤケース１０に形成された排気口から外部へ排出されることになる。なお、吐出口５４から吐出される冷却風の温度は、モータ４０の周辺を流れた冷却風の温度より低い。

このように、本実施形態に係る手持ち式電動工具であるディスクグラインダ１では、冷却ファン１１の回転によって吸気口５６から取り入れられる冷却風としての外気が、通風路である導入路５５と孔５３を流れることで、固定子４４からの熱伝導によって高温となる第一突条部５１を効果的に冷却することができる。したがって、第一突条部５１の形成位置に対応する前側ハウジング６の外面での温度上昇が抑制されることになり、把持部である前側ハウジング６を把持して作業する使用者の不快感を低減することができる。

特に、第一突条部５１は、固定子４４の半円状の溝４５に嵌合しているので、固定子４４との接触面積が第二突条部５２と比して大きく、また、第二突条部５２と比して大きく形成されていることで、固定子４４から前側ハウジング６へ伝導させる熱量が大きくなってしまう。このため、第一突条部５１の形成位置に対応する前側ハウジング６の外面での温度上昇は特に大きくになる傾向にある。本実施形態に係る手持ち式電動工具であるディスクグラインダ１では、このような第一突条部５１を冷却することができるので、より効果的に把持部である前側ハウジング６を把持して作業する使用者の不快感を低減することができる。

また、吐出口５４から吐出される冷却風の温度は、モータ４０の周辺を流れた冷却風の温度より低いことから、吐出口５４から吐出される冷却風がモータ４０の周辺を流れた冷却風と混合されることで、混合後の冷却風の温度を低下させることができる。したがって、混合位置より下流側の部材の冷却効果を向上することができる。

さらに、本実施形態に係る手持ち式電動工具であるディスクグラインダ１では、外部に開口する吸気口５６を、把持部から突出した箇所であるブラシ部７の突出端部とブラシ部７を囲む前側ハウジング６との間に形成したので、使用者が把持して塞いでしまう可能性を低減できる。

なお、第二突条部５２の形成位置に対応する前側ハウジング６の外面においても、ある程度の温度上昇が発生するが、本実施形態に係る手持ち式電動工具であるディスクグラインダ１では、図５に示すように、第二突条部５２の形成位置に対応する前側ハウジング６の外面に凹凸模様５ａを形成することで、使用者が把持したときに熱さを感じにくいように工夫している。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲に限定さない。上記実施形態には、多様な変更又は改良を加えることが可能である。

たとえば、上述の実施形態においては、吸気口５６は、ブラシ部７の突出端部とブラシ部７を囲む前側ハウジング６との間に形成されていたが、吸気口の形成位置は、これに限定されない。把持部となる前側ハウジング６の後側であればよい。

また、たとえば、上述の実施形態においては、駆動源としてのモータ４０はブラシモータであったが、これに限定されない。例えば、ブラシレスモータでもよい。

また、たとえば、上述の実施形態においては、通風路は第一突条部５１の内部に孔５３として形成されていたが、これに限定されない。例えば、別の実施形態を説明するための図６に示すように、第一突条部１５１の先端部に前後に延びる凹溝１５３を形成し、この凹溝１５３の開口側を固定子４４の外面で塞ぐようにして冷却風が流れる通風路を形成することも可能である。

１ ：ディスクグラインダ
２ ：砥石
２ａ ：安全カバー
３ ：加工部
５ ：ハウジング
５ａ ：凹凸模様
６ ：前側ハウジング
７ ：ブラシ部
７ａ ：ブラシ
９ ：ファンケーシング
１０ ：ギヤケース
１１ ：冷却ファン
１４ ：コンデンサ
１５ ：ベアリング
１６ ：ベアリング
１７ ：ピニオンギヤ
１８ ：ベベルギヤ
１９ ：ベアリング
２０ ：ベアリング
２１ ：駆動軸
２２ ：フランジ
２３ ：ナット
２４ ：テールカバー
２４ａ ：上側テールカバー
２４ｂ ：下側テールカバー
２９ ：ＯＮ−ＯＦＦスイッチ
３１ ：フィルターカバー
３２ ：空気取込孔
４０ ：モータ
４１ ：回転子
４２ ：整流子
４３ ：モータ軸
４４ ：固定子
４５ ：溝
５０ ：突条部
５１ ：第一突条部
５２ ：第二突条部
５３ ：孔
５４ ：吐出口
５５ ：導入路
５６ ：吸気口
１５１ ：第一突条部
１５３ ：凹溝

Claims (4)

1. 把持部と、前記把持部の内部に設置されるモータと、前記モータによって駆動される冷却ファンと、を備える手持ち式電動工具において、
   前記把持部の内面には前記モータの固定子を支持するための突条部が形成されており、
   前記突条部には冷却風が流れる通風路が形成されていることを特徴とする手持ち式電動工具。
2. 前記通風路へ冷却風としての外気を取り入れるための吸気口が前記把持部から突出した箇所に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の手持ち式電動工具。
3. 前記吸気口は前記把持部の一端側に形成されており、前記通風路を通過した冷却風が吐出する吐出口は前記把持部の他端側において前記把持部の内部に形成されており、前記冷却ファンは前記吐出口の下流側に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の手持ち式電動工具。
4. 前記突条部は、前記固定子の外面に形成される溝に嵌合していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の手持ち式電動工具。
   

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