JP2023129156A - 電気機器 - Google Patents

Abstract

【課題】防塵性又は防水性の高い電気機器を提供する。
【解決手段】電池装着部２３は、下側にいくにつれて左右方向に広がる斜面形状の拡径部２６と、拡径部２６の下端部に接続され拡径部２６の下端部から左右方向内側に延びる縮径部２７と、上方が拡径部２６に覆われた壁部２９と、を有し、拡径部２６の下端部と壁部２９の上端部との間に下方に開口した風窓２８を有する。風窓２８は、冷却風を吸気するための吸気口である。基板ケース１６の左右両端下部が、風窓２８の上方において風窓２８と対向する。
【選択図】図４

Description

本発明は、ファン及び風窓を有する電気機器に関する。

下記特許文献１は、ハウジングに吸気口や排気口となる風窓を設けた電動工具を開示する。

特開2018-1284号公報

特許文献１の構成は、防塵性及び防水性の観点で改善の余地があった。

本発明の目的は、防塵性又は防水性の高い電気機器を提供することである。

本発明のある態様は、電気機器である。この電気機器は、
ファンと、
前記ファンを収容するハウジングと、を備え、
前記ハウジングは、第１方向に突出する突出部と、壁部と、を有し、
前記突出部の先端部と前記壁部との間に、前記第１方向に対して交差する方向に開口する風窓を有する。

本発明は「作業機」や「電動工具」等と表現されてもよく、そのように表現されたものも本発明の態様として有効である。

本発明によれば、防塵性又は防水性の高い電気機器を提供することができる。

本発明の実施の形態に係る電気機器１の側断面図。 電気機器１により作業対象物２００に穴開け作業を行う様子を示す模式図。 図１のＡ－Ａ断面図。 (Ａ)は、図３の右側の風窓２８近傍の拡大図であって、粉塵と水の流れ及び冷却風の流れを併せて示す図。(Ｂ)は、電気機器１のハウジング２０を成型するコア型１０１及びキャビティ型１０２の組合せ状態の要部断面図であって、風窓２８を形成するためのコア型１０１及びキャビティ型１０２の擦り合わせ部の近傍の断面図。

以下において、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。実施の形態は、発明を限定するものではなく例示である。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電気機器１の側断面図である。電気機器１は、ドリルドライバである。図１及び図３により、電気機器１における互いに直交する前後、上下、左右方向を定義する。前後方向は、モータ３の出力軸３ａと平行な平行である。左右方向は、第１方向の例示である。上下方向は、第１方向に対して交差する方向の例示である。

電気機器１は、ハウジング２０を備える。ハウジング２０は、左右二分割構造の例えば樹脂成形体をネジ止め等により互いに固定、一体化したものである。

ハウジング２０は、モータ３及びファン４等を収容するモータハウジング２１（モータ収容部）、モータハウジング２１から下方に延びるグリップハウジング２２（ハンドル部）、及びグリップハウジング２２の下端部に設けられた電池装着部２３（電池受部）を含む。

電気機器１は、モータハウジング２１内に、モータ３及びファン４を有する。モータ３は、ここではインナーロータ型のブラシレスモータである。モータ３の本体（モータ３のうち出力軸３ａを除く部分）の後方にファン４が設けられる。ファン４は、自身の径方向外側に向かう気流を発生させる遠心ファンであって、モータ３の出力軸３ａ（回転軸）に固定され、モータ３と共に回転する。モータハウジング２１は、ファン４の周囲に排気口３０を有する。

モータハウジング２１の前方には、クラッチダイヤル６及びチャック７（先端工具保持部）が設けられる。クラッチダイヤル６は、出力トルクを調節するために設けられる。チャック７は、例えば図２に示す先端工具１０を装着保持する部材である。モータ３の回転は図示しない減速機構（回転伝達機構）によって減速されて図示しないスピンドルに伝達され、スピンドルと共にチャック７が回転する。チャック７に装着した先端工具１０をモータ３により回転駆動する構成は周知なので、これ以上の詳細な説明は省略する。

モータハウジング２１には、モータ３の正転及び逆転を切り替える正逆切替えボタン（回転方向切替部）１４が設けられる。正逆切替えボタン１４は、モータハウジング２１における、グリップハウジング２２の延出元となる部分に設けられる。使用者は、作業用途に応じて正逆切替えボタン１４を操作し、モータ３を所望の方向に回転させることができる。

グリップハウジング２２の上端部には、トリガスイッチ１１が設けられる。トリガスイッチ１１は、電池装着部２３に装着した電池パック５０からモータ３への通電、停止を切り替える、すなわちモータ３の起動及び停止を指示するスイッチ（操作部）である。

電池装着部２３には、電池パック５０が着脱可能に装着される。電池装着部２３には、図３に示すように風窓２８が設けられる。風窓２８の詳細は後述する。電気機器１は、電池装着部２３内に収容された制御基板部１２を備える。

図３に示すように、制御基板部１２は、制御基板１５及び基板ケース１６を含む。基板ケース１６は、上部が開放された金属製のケースであり、内部に制御基板１５を支持（保持）する。制御基板１５は、回路部品１７を搭載し、上下方向と垂直な姿勢で基板ケース１６に支持される。回路部品１７は、モータ３の駆動用のインバータ回路を構成するスイッチング素子や、スイッチング素子のオンオフを制御するマイクロコントローラ等である。基板ケース１６は、熱伝導性の高い金属製であり、制御基板１５や回路部品１７の発する熱の放熱板としても機能する。

図２は、電気機器１により木材やコンクリート等の作業対象物２００に穴開け作業を行う様子を示す模式図である。図２には、穴開け作業により飛散する粉塵も併せて示している。空気中を浮遊する粉塵が吸気口や排気口からハウジング２０内に多く入り込むと、故障や不具合の原因となる。特に吸気口は、その形状次第では空気と共に粉塵を吸い込みやすい。そこで本実施の形態では、吸気口となる風窓２８を防塵性の高い構造としている。以下、この点について説明する。

図３に示すように、電池装着部２３は、左右両側面にそれぞれ、左右方向外側に突出した突出部２５を有する。突出部２５は、拡径部２６と縮径部２７を含む。

拡径部２６は、軒状ないし庇状の部分であり、下側にいくにつれて拡径した形状、すなわち下側にいくにつれて左右方向に広がる斜面形状の部分である。縮径部２７は、拡径部２６の下端部に接続され、拡径部２６の下端部から左右方向内側に延びる部分である。縮径部２７は、突出部２５と壁部２９とを接続する接続面である。

電池装着部２３は、上方が拡径部２６に覆われた壁部２９（側壁部）を有する。電池装着部２３は、突出部２５の先端部すなわち拡径部２６の下端部と、壁部２９の上端部との間に、下方に開口した風窓２８を有する。風窓２８は、縮径部２７に開口する。縮径部２７の内端部（拡径部２６の下端部とは反対側の端部）は、風窓２８の開口縁部を成す。

風窓２８は、ファン４の発生する冷却風を吸気するための吸気口である。風窓２８は、突出部２５に対してチャック７と反対側に設けられる。上下方向において、風窓２８とチャック７との間に拡径部２６が存在する。風窓２８は、前後及び左右方向から見えない構成である。本構成は、縮径部２７の最下端部と壁部２９の最上端部とが上下方向において略同一位置にあることで実現される。

制御基板部１２は、風窓２８の上方に位置し、少なくとも部分的に風窓２８と対向する配置である。具体的には、基板ケース１６の左右両端下部が、風窓２８の上方において風窓２８と図３中の斜め方向に対向する。

図４(Ａ)に示すように、ファン４の発生する冷却風は、風窓２８から電池装着部２３内すなわちハウジング２０内に吸い込まれ、基板ケース１６の下面側面に沿って流れて制御基板部１２を冷却し、グリップハウジング２２内を通ってモータハウジング２１内に至り、ファン４に吸い込まれ、ファン４の周囲の排気口３０から排気される。

図４(Ａ)に示すように、粉塵や水は、重力によって落下していく過程で、拡径部２６の傾斜した外面によって左右方向外側に導かれ、風窓２８から離れた位置で落下する。このため、粉塵や水は、風窓２８から電池装着部２３内に進入しにくくなっている。

図４(Ｂ)は、ハウジング２０を成型するコア型１０１及びキャビティ型１０２の組合せ状態の要部断面図である。本図のＢ部は、風窓２８を形成するためのコア型１０１及びキャビティ型１０２の擦り合わせ部である。この擦り合わせ部は、左右方向と平行な型抜き方向と左右方向に対して垂直な擦り合わせ面、すなわち上下方向と垂直な擦り合わせ面を成す。

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) 風窓２８が下方に開口するため、重力によって上方から下方に降る粉塵や雨天作業時等における水滴などが風窓２８からハウジング２０内に進入することを抑制できる。よって、防塵性及び防水性の高い電気機器１を実現できる。

(2) 仮に電池装着部２３の下面に貫通孔を設ければ下向きに開口した貫通孔となるが、電池装着部２３の下面は全体的に電池パック３０で覆われるため、風窓としては適さない。この点、本実施の形態では、電池装着部２３に左右方向外側に突出した突出部２５を設けることで、電池装着部２３の下面以外の部分において下向きに開口した風窓２８を形成し、防塵性及び防水性の高い電気機器１を実現できる。

(3) 風窓２８の上方を覆う拡径部２６は、下側にいくにつれて左右方向に広がる斜面形状であり、図４(Ｂ)に示すように、上方から降ってくる粉塵や水を風窓２８から離れるように導く（流す）。これにより、粉塵や水が風窓２８からハウジング２０内に進入するのを抑制する効果が高められ、防塵性及び防水性が高められる。

(4) 縮径部２７の内端部が風窓２８の開口縁部を成す構成のため、左右方向において風窓２８は、拡径部２６の下端部から縮径部２７の左右方向長の分だけ内側に寄った位置で下方に開口する。これにより、風窓２８は、拡径部２６の外面に沿って流れる粉塵や水から離れた配置となり、粉塵や水が風窓２８からハウジング２０内に進入するのを抑制する効果が高められ、防塵性及び防水性が高められる。

(5) 風窓２８の開口面（吸気面）が下を向き、かつ基板ケース１６の左右両端下部が風窓２８の上方において風窓２８と図３中の斜め方向に対向する。このため、図４(Ｂ)に示すように冷却風を基板ケース１６の下面に沿って流すことができ、基板ケース１６の下面を効率的に冷却できる。

(6) 図４(Ｂ)のＢ部に示すようにコア型１０１及びキャビティ型１０２の上下方向と垂直に擦り合わせることで風窓２８を形成するため、風窓２８は前後及び左右方向から見えない又は目立たない構成となり、電気機器１の外観の美観が高められる。

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。以下、変形例について触れる。

風窓２８と同様の構成の風窓を、電池装着部２３以外の場所、例えばモータハウジング２１に設けてもよい。電気機器１は、バッテリ駆動（コードレスタイプ）に限定されず、ＡＣ駆動（コード付きタイプ）であってもよい。電気機器１は、ドライバドリルに限定されず、ドライバドリル以外の電動工具であってもよいし、電動工具以外の電気機器であってもよい。モータ３は、ブラシレスモータに限定されず、ブラシ付きモータであってもよい。ファン４は、モータ３の本体の前方に設けられてもよい。

１…電気機器、３…モータ（電動モータ）、３ａ…出力軸（回転軸）、４…ファン（遠心ファン）、６…クラッチダイヤル、７…チャック（先端工具保持部）、１１…トリガスイッチ（操作部）、１２…制御基板部、１４…正逆切替えボタン（回転方向切替部）、１５…制御基板、１６…基板ケース、１７…回路部品、２０…ハウジング、２１…モータハウジング（モータ収容部）、２２…グリップハウジング（ハンドル部）、２３…電池装着部（電池受部）、２５…突出部、２６…拡径部、２７…縮径部、２８…風窓、２９…壁部、３０…排気口、５０…電池パック、１０１…コア型、１０２…キャビティ型、２００…作業対象物。

Claims (10)

1. ファンと、
   前記ファンを収容するハウジングと、を備え、
   前記ハウジングは、第１方向に突出する突出部と、壁部と、を有し、
   前記突出部の先端部と前記壁部との間に、前記第１方向に対して交差する方向に開口する風窓を有する、
   ことを特徴とする、電気機器。
2. モータと、
   前記モータによって駆動される先端工具を保持する先端工具保持部と、を備え、
   前記第１方向に対して交差する前記方向において、前記風窓と前記先端工具保持部との間に前記突出部が存在する、
   ことを特徴とする、請求項１に記載の電気機器。
3. 前記風窓は、前記ハウジング内に冷却風を吸気するための吸気口である、
   ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の電気機器。
4. 前記突出部は、下側にいくにつれて拡径した形状の拡径部を有する、
   ことを特徴とする、請求項１から３の何れか一項に記載の電気機器。
5. 前記突出部は、前記拡径部の下端部に接続された縮径部であって、前記第１方向に延びる縮径部を有し、
   前記風窓は、前記縮径部に開口する、請求項４に記載の電気機器。
6. 前記ハウジングに収容された制御基板部を備え、
   前記制御基板部は、少なくとも部分的に前記風窓と対向する配置である、
   ことを特徴とする、請求項１から５の何れか一項に記載の電気機器。
7. 前記ハウジングは、モータを収容するモータハウジングと、グリップハウジングと、電池装着部と、を有し、
   前記制御基板部は、前記電池装着部に収容されている、
   ことを特徴とする、請求項６に記載の電気機器。
8. 前記制御基板部は、金属製の基板ケースと、前記基板ケースに支持された制御基板と、を含む、
   ことを特徴とする、請求項６又は７に記載の電気機器。
9. 前記風窓が、前後及び左右方向から見えない構成である、
   ことを特徴とする、請求項１から８の何れか一項に記載の電気機器。
10. 前記風窓は、前記突出部と前記壁部を接続する接続面に設けられている、
    ことを特徴とする、請求項１から９の何れか一項に記載の電気機器。

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