JP2023546497A - 空冷を有する工作機械及び工作機械の構成要素を冷却する方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、空冷を有する工作機械に関する。本発明の状況では、冷却空気流れが工作機械のモータ、変速機、又は電子機器などの工作機械の構成要素の周囲を特に効率的に流れることができ、このような手法で冷却することができる特別な空気誘導が提案される。冷却は、より具体的には、工作機械のハウジングのあらゆる構成要素から独立しているべきである。なぜなら、空気誘導は、有利には、内部操向プロセスによって実施され、前記内部操向プロセスは、工作機械のハウジングの構成要素から独立して行われることが好ましいからである。工作機械の構成要素のハウジングから独立した空冷は、特に、工作機械のモータのロータ上にファンを設けることによって実現され、ファンは、負圧によって冷却空気流れを発生させて、これを適切な手法で工作機械内に誘導するように構成されている。第２の態様では、本発明は、工作機械の構成要素を冷却する方法に関する。【選択図】図１

Description

本発明は、空冷システムを有する動力器具に関する。本発明の状況では、動力器具のモータ、変速機、又は電子機器などの動力器具の構成要素の周囲に冷却空気流を特に効率的な手法で供給することができ、このような手法で冷却することができる特別な空気誘導システムが提案される。この場合、冷却システムは、特に、動力器具のハウジングのあらゆる構成要素から独立して設計されるべきである。なぜなら、空気誘導は、有利には、内部誘導プロセスによって引き起こされ、これらの内部誘導プロセスは動力器具のハウジングの構成要素から独立して行われることが好ましいからである。特に、動力器具の構成要素のハウジングから独立した空冷は、動力器具のモータのロータ上にファンを設けることによって実現され、ファンは、減圧によって冷却空気流を生成し、冷却空気流を適切な手法で動力器具内に誘導するように設計されている。第２の態様では、本発明は、動力器具の構成要素を冷却する方法に関する。

動力器具の分野においては、機械加工される基板に切り込みを入れることができる又は基板の表面を機械加工するために使用することができるカットオフグラインダー又はアングルグラインダーが知られている。このようなカットオフグラインダー又はアングルグラインダーは、一般に、カッティングディスク又はグラインディングディスクと呼ばれる円盤状の工具を有する。

充電式バッテリーの利用可能容量の増加により、特に、従来はガソリン駆動式のカットオフグラインダーが使用されていた用途に対して、切削ディスク及びブレードの直径が２３０ｍｍよりも大きいバッテリー駆動式又は充電式バッテリー駆動式カットオフグラインダーの商用導入が増加している。このような動力器具は、好ましくは、本発明の目的においては、「バッテリー動作式カットオフ又はアングルグラインダー」と呼ばれる。これらの動力器具は、一般に、空気流によって冷却される。

動力器具の種類に応じて、モータ、電子機器、変速機、又は工具などの動力器具の構成要素は空気流によって冷却される。空気誘導のために、通常、ハウジングの構成要素が使用される。したがって、既存の動力器具の場合、空気誘導又は空冷システムは、ハウジング部品の構成要素であることが多い。しかしながら、ハウジング部品には、堅牢性、外観、エルゴノミクス、及びユーザ及び動力器具の内部の保護などの更に別のタスクもある。ハウジング部品の実施形態では、機能、構造、及び設計の間で妥協がなされることが多く、不最適な空気誘導及び／又は空冷を伴う動力器具がもたらされることになる。

したがって、本発明の目的は、従来技術の上記の欠陥及び欠点を克服し、最適な空冷を提供する動力器具及び動力器具の構成要素の冷却方法を利用可能にすることである。更に、空冷システムは特に単純な構造のものであるべきであるとともに、動力器具の堅牢でコンパクトな構造に寄与すべきである。

動力器具での作業の際、例えば、バッテリー駆動式のカットオフグラインダーで切断する場合、塵埃、汚泥及び／若しくは金属片が形成されることがある、又は小石が巻き上げられることがある。粒子が空冷システムを通って望ましくない状態で動力器具に侵入することがあり、構成要素の使用寿命が減少する可能性がある。したがって、本発明の更なる目的は、空冷システムを通じた動力器具への粒子の侵入を効果的な手法で回避することができる動力器具及び動力器具の構成要素の冷却方法を利用可能にすることである。換言すると、電子機器、コネクタ、又はモータなどの動力器具の内部構成要素を塵埃、汚泥、及び他の粒子から可能な限り保護する。

この目的は、独立請求項の主題によって達成される。独立請求項の主題に関連する有利な実施形態は、従属請求項に記載され得る。

本発明によれば、空冷システムを有する動力器具が提供される。具体的には、動力器具は、動力器具の構成要素を冷却するためのファンを含み、動力器具は、
ａ）電子機器を有するキャリアユニットと、
ｂ）モータコネクタと、
ｃ）ステータとロータとを有するモータと、
ｄ）構成要素としてのモータハウジングと、
を含み、
ファンは、モータのロータ上に配置されており、減圧を生成するように設計されており、減圧によって生成される空気流が動力器具の構成要素を冷却することを特徴とする。

一例示的実施形態では、本発明は、特に、ブラシレスモータを有する空冷式バッテリー動作式カットオフグラインダーを含む。本発明の基本概念は、動力器具の構成要素の特に効果的且つ効率的な冷却を実現することができる特別な空気誘導システムを動力器具内で利用可能にすることである。この場合、空気流は特にファンによって生成され、ファンは、動力器具のモータのロータシャフトによって駆動されることが好ましい。

本発明は、動力器具内の特別な空気誘導システムを提案する。この空気誘導システムによって、動力器具のモータ、変速機、又は電子機器などの動力器具の構成要素の周囲に冷却空気流を特に効率的な手法で供給することができ、このような手法で冷却することができる。この場合、冷却システムは、特に、動力器具のハウジングのあらゆる構成要素から独立するように設計されている。なぜなら、空気誘導は、有利には、内部誘導プロセスによって引き起こされ、これらの内部誘導プロセスは、動力器具のハウジングの構成要素から独立して行われることが好ましいからである。特に、動力器具の構成要素のハウジングから独立した空冷は、動力器具のモータのロータ上にファンを設けることによって実現され、ファンは、減圧を用いて冷却空気流を生成し、冷却空気流を適切な手法で動力器具内に誘導するように設計されている。本発明の目的においては、動力器具の空冷システムは、動力器具のハウジングの任意の構成要素から独立するように設計されていることが好ましい。それによって、動力器具の本体の特に単純且つ堅牢な構造を提供することが可能である。

本発明の目的においては、ファンによって生成される空気流は、動力器具の構成要素をａ）からｄ）の上記出現順序で冷却することが好ましい。換言すると、本発明は、空冷デバイスを有する動力器具に関し、動力器具は、動力器具の構成要素を冷却するためのファンを含み、動力器具は、電子機器用及びバッテリーインタフェース用のキャリアユニットと、モータコネクタと、ステータとロータとを有するモータと、構成要素としてのモータハウジングとを含み、ファンは、モータのロータ上に配置されており、減圧を生成するように設計されており、減圧によって生成される空気流が動力器具の構成要素を列挙した順序で冷却する。本発明の目的においては、ファンは、動力器具の構成要素がａ）からｄ）の順序で冷却されるように、空気流を生成するように設計されていることが好ましい。本発明の目的においては、これは、キャリアユニット内の電子機器が最初に冷却され、次いでモータコネクタ、次いでモータ、特にモータのステータ、次いで、好ましくは動力器具の切削アームと変速機とを含むモータハウジングが冷却されることを意味することが好ましい。

この順序での構成要素の冷却は有利である。なぜなら、この手法では、空気流は冷却要件が最も高い構成要素、すなわち電子機器を最初に冷却するからである。空気流は、次いでモータを冷却し、空気流が排出される際に変速機ハウジングを越えて流れる。動力器具の機能及び使用寿命のために、粒子が存在する場合には、粒子が回転するロータに到達して、そこでベアリングの損傷、ロータの詰まりなどの可能性が生じる前に、最初に電子機器のヒートシンク（前記ヒートシンクは受動的な設計のものであることが好ましい）に沈着することができると有利である。

本発明の目的においては、動力器具のモータはブラシレスモータであることが好ましい。ブラシレスモータは、その高効率性及び非接触整流に起因するブラシレスモータの使用寿命から、有利に使用される。

本発明の目的においては、モータコネクタは、約９０度の空気流の偏向を生じさせることが好ましい。当業者であれば、「約９０度」又は「実質的に９０度」という文言は、製造条件により例えば正確な数学的直角度から１～５度ずれることのある実質的に直角を意味することを知っているため、「約９０度」という文言は当業者にとって不明瞭な概念ではない。

モータコネクタは、動力器具の電子機器を接点及びリードによってモータのステータに接続するように設計されている。本発明の目的においては、電子機器は動作中にモータを制御することが好ましい。この目的のために、ステータに対して定義された電流が使用されることが好ましい。電子機器は、モータの整流及び／又はロータの駆動を制御するように設計されていることが好ましい。

本発明の好ましい実施形態では、モータコネクタのハウジングは、その内側が、冷却空気流を約９０度偏向させる空気ガイドとして、その外側が、モータを電子機器に接続するリードのためのケーブルガイドとして機能する。本発明の目的においては、これらは、好ましくは、「モータリード」とも呼ばれる。モータリードは、電子機器からモータにデータ及び／又は制御コマンドを送信するように設計されていることが好ましい。

試験では、提案する動力器具において、空冷システムを介した動力器具への粒子の侵入を効果的な手法で回避することができることが示されている。特に、電子機器、コネクタ、又はモータなどの動力器具の内部構成要素は、塵埃、汚泥、及び他の粒子から特に効果的な手法で保護される。

本発明の目的においては、動力器具は２つの充電式バッテリーを有することが好ましい。これらの充電式バッテリーはそれぞれ、動力器具の本体の後方下部領域内の各収容空間内に配置され得る。動力器具は、例えば本体と保護フレームとによって形成される後部領域を含み得る。動力器具の本体はハウジングによって包囲することができ、制御ユニット、ドライブ若しくはドライブトレイン、及び／又はモータを含み得る。保護フレームは、前部周囲ハンドルと第２の上部ハンドルとを含み得る。動力器具の前部分はその工具によって形成されており、工具は、特に動力器具がカットオフグラインダーとして設計されている場合には円盤状の工具である。特に、それは、切削ディスクと呼ばれることがある。本発明の目的においては、「前」及び「後」の空間的方向は、工具によって形成される前部動力器具領域と、とりわけ本体によって形成される後部動力器具領域とによって定義されることが好ましい。動力器具の空間的領域「上」及び「下」又は「上面」及び「下面」は、上部ハンドル（「上面」）（本発明の目的においては、第２のハンドルとも好ましくは呼ばれる）と、保護フレーム（保護フレームの下面は動力器具の下面に延びることが好ましい）とによって定義されることが好ましい。

本発明の目的においては、動力器具は、第１の周囲ハンドルと、第２の上部ハンドルと、動力器具の本体を保護するための保護フレームとを含むことが好ましい。動力器具のこれらの構成要素の詳細は特に図で見ることができる。第１の周囲ハンドルは、動力器具の前部領域と後部領域との間の移行領域に延びることが好ましく、通常は、右利きの人の左手で把持される。この範囲において、第１の周囲ハンドルは動力器具を持ち運ぶためにも使用することができる。第１のハンドルの周方向構成は、第１のハンドルが、特に動力器具が落下したときに器具の右側の面又は左側の面を下にして落ちた場合に、動力器具の側面における効果的な衝撃保護を提供することを意味する。特に、第１のハンドルの周方向構成により、動力器具の本体内に配置されたモータ、ドライブ、又は変速機などの動力器具構成要素だけでなく、当然ながら、充電式バッテリーも保護する。本発明の目的においては、第１のハンドルが主に延びる平面は、動力器具の長手方向軸線に実質的に直交して延びることが好ましい。特に、動力器具を事実上貫通して位置し得る長手方向軸線は、動力器具の中心に延び、動力器具の前部領域からその後部領域の方向に延びる。本発明の目的においては、第１のハンドルが主に延びる平面は、動力器具の長手方向軸線に実質的に垂直であることが好ましい。

第２の上部ハンドルは、動力器具の仮想長手方向軸線に実質的に平行に延びることが好ましく、通常は、右利きの人の右手で把持される。本発明の目的においては、上部ハンドルは、動力器具の本体を越えて後方の空間的方向に突出し、それにより、本体及びその内部構成要素が動力器具の背面での動力器具の落下及び着地から十分に保護されるようにすることが好ましい。本発明の目的においては、用語「オーバラップ部」は、動力器具の本体の実質的に垂直な後壁と上部ハンドルの後部部分の最も遠い地点との間の距離を好ましくは表す。この距離又はオーバラップ部は、例えば、１～１２ｃｍ、好ましくは３～９ｃｍの範囲内、特に好ましくは約６ｃｍである。

本発明の目的においては、第２のハンドルは動力器具の電子機器の上方に配置されており、その上面及び／又はその下面に、動力器具の作動スイッチを含むことが好ましい。動力器具の第２のハンドルが通常はユーザの右手で把持されることで、作動スイッチを第２のハンドルの上面及び／又は下面に設けることにより、動力器具を特に適切に動作させることができる。動力器具の電子機器と第２のハンドル内の少なくとも１つの作動スイッチとの間の好ましい空間的近接によって、制御命令の伝達経路を大幅に短縮することができ、動力器具内のケーブル布線及び回路を簡略化することができる。

本発明の目的においては、動力器具のキャリアユニットは、充電式バッテリー用の少なくとも１つのインタフェースを有することが好ましい。本発明の目的においては、充電式バッテリーはコンタクトを含むことが好ましく、コンタクトによって、充電式バッテリーを動力器具に接続することができる。この目的のために、動力器具は、充電式バッテリーのコンタクトと相互作用することができる対応する接続構成を含む。動力器具はインタフェースを含むことが好ましく、インタフェースによって、充電式バッテリーの動力器具へのエネルギー供給及びエネルギー放出を制御することができる。本発明の目的においては、動力器具が、両方の充電式バッテリーからのエネルギー放出を制御するインタフェースを含むことが好ましい場合がある。しかしながら、動力器具が、２つのインタフェース、すなわち各充電式バッテリーに対して１つのインタフェースを含むことが好ましい場合もある。本発明の目的においては、充電式バッテリーはインタフェース及びコンタクトを介して動力器具の電子機器に接続可能であることが特に好ましい。換言すると、本発明の目的においては、充電式バッテリーはインタフェース及びコンタクトを介して動力器具の電子機器に接続可能であることが好ましい場合がある。

更に、キャリアユニットは、動力器具の電子機器を含み得る。動力器具の電子機器は制御ユニットを含むことができ、制御ユニットによって動力器具の動作が制御される。本発明の目的においては、動力器具の電子機器はヒートシンクを有することが好ましい。

本発明の目的においては、電子機器は、動力器具内に吊下された状態で取り付けることができることが好ましい。換言すると、電子機器は、動力器具又はその本体内に吊下された状態で取り付けられている。動力器具内における電子機器の好ましくは吊下された取り付けによって、有利には、汚物粒子及び／又は塵埃粒子又は汚泥の堆積物の形成を防止することが可能である。キャリアユニット内における電子機器の取り付けは、ヒートシンクのみが空気流と接するように選択される。このようにして、電子機器の最適な冷却が実現され、コンタクト、例えばコネクタなどにおける堆積が阻止される。粒子は、一般に、ヒートシンクの前面の空気流から堆積し、その結果、電子機器の冷却にわずかな程度しか影響しないことが経験から示されている。電子機器は、電子機器トレイを上向きにして、動力器具内で１８０°回転させた状態で取り付けられることが好ましい。

本発明の目的においては、動力器具は、空気を吸い込むための空気入口を有し、空気入口は、動力器具の本体の背面に配置されていることが好ましい。空気入口の位置は、特に図１に示されている。具体的には、空気入口は、キャリアユニットの構成要素と見なすことができ、空気は、充電式バッテリーの上方のキャリアユニットに吸い込まれる。この吸い込みは、具体的には、動力器具のモータのロータの領域に配置されたファンによって生成された減圧により生じる。

用語「空気」は、当業者であれば、それが地球の大気を実質的に構成する酸素と窒素の気体混合物を意味することは知っているため、当業者にとって不明瞭な概念ではない。本発明の目的においては、そのような空気の流れは、動力器具の周囲から空気入口を通して吸い込まれ、動力器具又はその本体内の構成要素を冷却するために使用されることが好ましい。

本発明の目的においては、動力器具は、第１の充電式バッテリーの上方に配置された第１の空気入口と、第２の充電式バッテリーの上方に配置された第２の空気入口とを含むことが好ましい。空気入口は、動力器具の第２のハンドルの異なる側に位置することが好ましい。換言すると、空気入口は、動力器具の第２のハンドルの右側及び左側に位置し得る。この、動力器具の背面上の、第２のハンドルに対する少なくとも２つの空気入口の好ましくは両側の配置も図１に示されている。

本発明の目的においては、比較的大きな塵埃粒子の侵入から空気入口を保護するために、空気入口の領域内にドームが設けられていることが好ましい。ドームを設けることにより、空気入口を通して吸い込まれる空気流とともに動力器具又はその本体の内部に侵入する粒子から動力器具の内部構成要素を特に適切に保護することができる。ドームは、空気入口を通る比較的大きな粒子の経路を遮断するように設計されていることが好ましく、それにより、比較的大きな粒子が動力器具又はその本体の内部に入ることを最初から阻止するようにする。

本発明の目的においては、空気入口は動力器具の作業領域から可能な限り離れていることが好ましい。試験では、動力器具の作業又は切削プロセスが行われる場所から空気入口が可能な限り離れて配置されていることは本発明の顕著な利点であることが示されている。本発明の目的においては、動力器具の作業又は切削プロセスが行われる場所は、好ましくは、動力器具の作業領域とも呼ばれる。

本発明の目的においては、動力器具は、動力器具の変速機の領域に配置された空気出口を有することが好ましい。空気出口を動力器具の変速機に空間的に近接させて設けることにより、有利には、変速機の冷却を行うことも可能である。特に、変速機の冷却は、動力器具の構成要素を先に冷却した流出空気によって可能になる。

本発明の目的においては、少なくとも１つの空気出口は側方空気出口として設計され、動力器具の右側又は左側に配置されていることが好ましい。少なくとも１つの空気出口は、動力器具の切削アームが位置している動力器具の側に配置されていることが好ましい。切削アームはモータハウジングの一部であることが好ましく、切削アームは、モータハウジングから動力器具の好ましくは円盤状の工具の方向に延びる。更に、空気出口は、動力器具のユーザが前記動力器具を使用するときに立つ動力器具の側に位置しないことが好ましい。その結果、動力器具から流れ出る空気流がユーザに向かうことはないため、不快な強風がユーザに当たることは阻止される。更に、ユーザと反対側を向いた動力器具の側における空気出口の側方配置によって、動力器具から流れ出る空気流は動力器具の作業領域にも向かうことはない。これにより、動力器具の動作中に、塵埃が巻き上げられて、ユーザの気道に入り得る状況を回避する。本発明の目的においては、動力器具の変速機の冷却は、流出する空気によって行うことができることが好ましい。特に、少なくとも１つの空気出口の配置によって、流出する空気は動力器具の作業領域に吹き込まない。それにより、塵埃の更なる巻き上げを効果的に阻止することが可能である。

本発明の目的においては、モータのロータは、塵埃から保護するためのエンクロージャを有することが好ましい。エンクロージャによって、ロータ、したがって、モータの可動部は塵埃から特に適切に保護され、それにより、試験で示されたように、その寿命を大幅に延長することが可能になる。特に、ロータのエンクロージャによって、ロータの好ましくは気密分離を実現することが可能であり、それにより、塵埃がロータの駆動部の方向に侵入することを特に効果的な手法で阻止できるようにする。

本発明の目的においては、好ましくはキャリアユニットとも呼ばれる中央キャリアは、動力器具の本体内に配置されることが好ましい。このキャリアユニットは、プラスチックから製造される又は１つ以上のプラスチックを含むことが好ましい。その結果、キャリアユニットは、一方では、非常に安定な設計のものであることができ、他方では、特に軽量設計のものであることができ、したがって、動力器具の全体の重量にわずかしか寄与しない。本発明の目的においては、キャリアユニットはモータハウジングに固定的に接続され、電子機器、インタフェース、コンタクト、充電式バッテリー、及び／又は減衰要素を収容するように設計されていることが好ましい。本発明の目的においては、キャリアは動力器具の本体の内部構造を提供することが好ましく、本体内に設けられた動力器具の構成要素はキャリアユニットに締結され得る。本発明の目的においては、保護フレーム及び上部ハンドルもキャリアユニットに締結され得ることが好ましい。動力器具のハウジングは、好ましくは、２つのハウジングシェルからなることができ、２つのハウジングシェルもキャリアユニットに取り付けることができる。

本発明の目的においては、キャリアは、モータハウジングとともに、冷却用の空気を誘導するための中央構成要素を形成することが好ましい。本発明の目的においては、動力器具の電子機器は、塵埃及び／又は水の堆積を効果的な手法で阻止するために、キャリアユニット内又はキャリアユニット上に吊下された状態で取り付けられていることが好ましい。キャリアユニットは、電子機器を冷却するためのヒートシンクを含むことができ、空気流は、キャリア内に誘導されて電子機器を冷却することができる。本発明の目的においては、キャリアユニットは後部に向かってある傾斜角度で下向きに傾斜することが好ましく、キャリアユニットのこの傾斜角度は、３度よりも大きく、好ましくは５度よりも大きい。本発明の目的においては、傾斜角度は、動力器具を設置することができる想像上の接地面と、動力器具のキャリアユニットの中央に延びる平面との間に形成されることが好ましい。キャリアユニットの傾斜した設計にもかかわらず、本発明の目的においては、動力器具を充電式バッテリーに接続するためのインタフェース及びコンタクトは実質的に水平な設計のものであることが好ましい。充電式バッテリーも、動力器具内で実質的に水平に方向付けられることが好ましい。本発明の目的においては、用語「実質的に水平」は、前記構成要素が動力器具内で傾斜していないこと、すなわち、それらを通る任意の直線又は平面が想像上の接地面と実質的に０度の角度を成すことを好ましくは意味する。換言すると、想像上の直線又は平面は、想像上の接地面に実質的に平行にインタフェース、接触面、及び／又は充電式バッテリーを通る。

本発明の目的においては、充電式バッテリーはコンタクトを含むことが好ましく、コンタクトによって、充電式バッテリーを動力器具に接続することができる。この目的のために、動力器具は、充電式バッテリーのコンタクトと相互作用することができる対応する接続構成を含む。動力器具はインタフェースを含むことが好ましく、インタフェースによって、充電式バッテリーの動力器具へのエネルギー供給及びエネルギー放出を制御することができる。本発明の目的においては、動力器具が、両方の充電式バッテリーからのエネルギー放出を制御するインタフェースを含むことが好ましい場合がある。しかしながら、動力器具が、２つのインタフェース、すなわち各充電式バッテリーに対して１つのインタフェースを含むことが好ましい場合もある。本発明の目的においては、充電式バッテリーはインタフェース及びコンタクトを介して動力器具の電子機器に接続可能であることが特に好ましい。

第２の態様では、本発明は、提案する動力器具の構成要素を冷却する方法に関する。動力器具に関して説明した定義、技術的利点、及び効果は、冷却方法にも適用されることが好ましい。具体的には、冷却方法は、以下の方法工程を特徴とする。
ａ）ファンを有する動力器具を用意する工程であって、動力器具は、
ｉ）キャリアユニットと、
ｉｉ）モータコネクタと、
ｉｉｉ）ステータとロータとを有するモータと、
ｉｖ）構成要素としてのモータハウジングと、
を含み、
動力器具のファンは、モータのロータ上に配置されている、工程と、
ｂ）ファンによって減圧を生成し、それによって動力器具内に空気流を発生させる工程と、
ｃ）動力器具の構成要素を方法工程ｂ）で生成された空気流によって冷却する工程。

提案される方法の状況では、ファンと、言及した構成要素、すなわち少なくとも１つのキャリアユニット、モータコネクタ、モータ、及びモータハウジングとを有する動力器具が利用可能になる。動力器具のモータは、可動部としてのロータと固定部としてのステータとを有するブラシレスモータであることが好ましい。動力器具のファンはモータのロータ上に配置されており、好ましくは動力器具内の空気流の原因である減圧を生成するように設計されている。本発明の状況では、ファンによって生成されたこの空気流を使用して、特に、空気流が動力器具の構成要素を越えて誘導されることによって、動力器具の構成要素を冷却する。

本発明の目的においては、動力器具の構成要素の冷却は、ｉ）からｉｖ）への順序で、すなわち、好ましくは、本方法の説明で述べた順序で行われることが好ましい。本発明の目的においては、動力器具の構成要素はｉ）からｉｖ）への順序で、より具体的には、好ましくは減圧によって生成された冷却空気流によって冷却されることが特に好ましい。この減圧は、動力器具のモータのロータ上に配置されたファンによって生成されることが好ましい。冷却空気流は、有利には、動力器具のハウジングの部品から独立した動力器具の冷却を可能にする。特に、動力器具内の空気流は、動力器具のハウジング部品には誘導されず、電子機器を有するキャリアユニット、モータコネクタ、モータ、及び内蔵された変速機を有するモータハウジングに誘導される。

本発明の一例示的実施形態では、提案される解決策は、動力器具を提供し、動力器具は、ロータ上に固定されたファンを有する。ファンは減圧を生成し、その結果、動力器具の構成要素を冷却するための空気流が生成される。空気誘導は、以下のサブアセンブリを、ファンにより生成される空気流によって、この順序で冷却することができる程度に最適化される。
１．キャリアユニット、キャリアユニットは電子機器及び／又はバッテリーインタフェースを有し得る、
２．約９０度の空気流の偏向が生じるモータコネクタ、
３．ステータとロータとを有するモータ、
４．切削アームと変速機とを有するモータハウジング。

動力器具の空気誘導又は空冷は、有利には、ハウジング部品から独立している。動力器具又はその空冷デバイス又はキャリアユニットは、空気を吸い込むように設計された空気入口を有することができ、吸い込まれた空気は、動力器具の構成要素を冷却するための空気流を形成する。空気入口は、動力器具の本体の背面に位置することが好ましい。本発明の目的においては、動力器具は、第１の充電式バッテリーの上方に配置された第１の空気入口と、第２の充電式バッテリーの上方に配置された第２の空気入口とを含むことが好ましい。本発明の目的においては、空気入口は、動力器具の第２のハンドルの右側と左側とに位置することが好ましい。更に、空気入口は、汚物粒子及び／又は塵埃粒子の侵入から空気入口を保護するために、キャリアユニット上にドームを有することができる。更に、動力器具は、動力器具の変速機の領域に配置された空気出口を有することができる。キャリアユニット上に配置されていることが好ましい電子機器はヒートシンクを有することができ、吊下された状態で取り付けられていることが好ましい。それにより、特に、粒子又は汚泥の堆積を防止することが可能である。

更なる利点は、以下の図面の説明から明らかとなるであろう。図、明細書、及び特許請求の範囲は、多数の特徴を組み合わせて含む。当業者はまた、有用な更なる組み合わせを形成するために、適宜、特徴を個別に検討し、それらを組み合わせるであろう。

図では、同一及び類似の構成要素は同じ参照符号で示す。

提案する動力器具の好ましい構成の側面図及び背面図を示す。 充電式バッテリーのない、提案する動力器具の好ましい構成の側面図を示す。 構成要素を冷却するための空気流を図示する、提案する動力器具の構成要素の内部機能ユニットの好ましい構成の図を示す。 構成要素を冷却するための空気流を図示する、提案する動力器具の構成要素の内部機能ユニットの好ましい構成の図を示す。 構成要素を冷却するための空気流を図示する、提案する動力器具の変速機及びモータの好ましい構成の断面図を示す。 提案する動力器具の好ましい構成の下面の図を示す。

例示的な実施形態及び図の説明：
図１は、上領域に、提案する動力器具１の好ましい実施形態の側面図を示し、下領域に、提案する動力器具１の好ましい実施形態の背面図を示す。特に、図１は、カットオフグラインダーとして設計されており、円盤状の工具として切削ディスク２５を有する動力器具１を示す。動力器具１の後部領域は本体４によって形成されており、本体４は、第１の周囲ハンドル１２と、動力器具１を持ち運ぶための第２のハンドル１３と、保護フレーム１４とによって囲まれている。保護フレーム１４は、接続ウェブ（図示せず）によって互いに接続された２つの側方Ｌ字形構造体１６を有し得る。作動スイッチ２１及びスイッチオンロック３０が上部ハンドル１３に設けられている。本発明の目的においては、第２のハンドル１３は、オーバラップ部１７、すなわち動力器具１の本体４の背面９を越えて突出する領域を形成していることが好ましい。動力器具１の本体４はハウジング６によって取り囲まれ得る。動力器具は、別個のモータハウジング２２によって取り囲まれたモータ５を有する。

空気入口２９が動力器具１の本体４の背面９に設けられている。これらは開口部であり、この開口部を通して動力器具１の内部に空気を吸い込むことができる。吸い込まれた空気又は吸い込みによって生じた空気流３５は、動力器具１の様々な構成要素を冷却するために、特にキャリアユニット３２を冷却するために使用される。キャリアユニット３２は、動力器具１の電子機器２０を有し、これらの電子機器２０を収容するように設計されている。更に、空気流３５は、動力器具１のモータコネクタ３４、モータ５、及びモータハウジング２２を冷却する。モータ５は、ロータ３７とステータ３８とを有するブラシレスモータであることが好ましい。モータ５のロータ３７の領域にファン４０があり、ファン４０は、空気入口２９ａ、２９ｂを通して空気を吸い込み、空気流３５を生成する。エネルギー源として、動力器具１は２つの充電式バッテリー２、３を有することが好ましく、２つの充電式バッテリー２、３の上方に空気入口２９ａ、２９ｂが配置されている。それらに関しては、充電式バッテリー２、３は、動力器具１の本体４内の第１の収容空間７及び第２の収容空間８内に位置している。充電式バッテリー２、３は、コンタクト１９及びインタフェース１８を介して動力器具１又は動力器具１の電子機器２０に接続されている。コンタクト１９及びインタフェース１８の１つの可能な配置が図２に示されている。更に、図１は、充電状態表示部３１を示す。充電状態表示部３１は動力器具１の背面９に配置されており、充電式バッテリー２、３の充電状態を示すことができる。

図２は、充電式バッテリー２、３のない、提案する動力器具１の好ましい構成の側面図を示す。動力器具１の電子機器２０は、充電式バッテリー２、３のインタフェース１８及びコンタクト１９の上方に配置されている。更に、伝送経路及び通信経路を短く保つために、電子機器２０は充電式バッテリー２、３に空間的に近接して取り付けられることになっている。図２に同じく示されているのは、動力器具１の本体４の前部領域に配置された動力器具１のモータ５である。モータ５は、動力器具１内の中央に延びる動力器具１の長手方向軸線に実質的に直交して形成される軸線を有する。換言すると、動力器具１のモータ５の軸線は、動力器具１の長手方向軸線に垂直であることが好ましい。本発明の目的においては、この配置は、動力器具１のモータ５が動力器具１の充電式バッテリー２、３に対して横断方向に方向付けられているという表現で表される。実際には、モータ軸線は図２の画像の平面から突き出ており、モータ軸線の位置は図６にも示されている。

動力器具１の電子機器２０は、３～５度の傾斜角度を有するキャリアユニット３２によって収容されていることが好ましい。これに対し、充電式バッテリー２、３は、傾斜なしで動力器具１内に配置されている。キャリアユニット３２は、好ましくは、コンタクト１９及びインタフェース１８も含むことができ、したがって、充電式バッテリー２、３と動力器具１との間に接続を確立する。更に、キャリアユニット３２はヒートシンク３６を有し、動力器具構成要素を冷却するために、空気流３５はヒートシンク３６を越えて流れる。キャリアユニット３２のこれらヒートシンク３６は、特に図４に示されている。

図２は、下領域に、提案する動力器具１の好ましい構成のもう一方の側を示す。特に、図２の下領域には空気出口３３が示されている。空気出口３３から、動力器具１の構成要素を冷却するために使用した使用済みの空気を排出することができる。特に、空気出口３３は、動力器具１の変速機２３の領域に位置し得る空気スリットによって形成されている。空気出口３３の配置によって、空気出口３３が動力器具１の作業領域の厳密に反対側を向いて配置されるため、望ましくない塵埃の旋回が阻止される。

図３は、動力器具１の構成要素を冷却するための空気流３５を図示する、提案する動力器具１の構成要素の内部機能ユニットの好ましい構成の図を示す。特に、図３は、動力器具１の切削アーム２４と、好ましくは独立して機能することができ、モータ５と、電子機器２０と、変速機２３と、インタフェース１８と、コンタクト１９とを含むユニットとを示す。動力器具１の電子機器２０が吊下された状態で取り付けられていることが図３で明確に見て取れる。モータコネクタ３４は動力器具１のモータ５の領域に配置されており、モータコネクタ３４は電子機器２０にリードによって接続されている。内部機能ユニットをより適切に図示できるようにするために、充電式バッテリー２、３は図３に図示されていない。図３の部分図の両方における手書きの矢印は、動力器具１内の冷却空気流３５の考えられる経路を示す。本発明の目的においては、空気流３５は、電子機器２０を有するキャリアユニット３２を最初に流れて冷却し、次いでモータコネクタ３４、次いでモータ５、その後にモータハウジング２２を流れて冷却することが好ましい。

空気流３５を形成する吸い込まれる空気は、空気入口２９ａ、２９ｂを通して吸い込まれ、空気出口３３を通して動力器具１の周囲に再び排出される。動力器具構成要素を冷却するために使用される空気流３５は減圧によって生成され、減圧は、更にはファン４０によって生成される。ファン４０は、特に図５に示されるように、動力器具１のモータ５のロータ３７の領域に位置している。本発明の目的においては、モータ５は別個のモータハウジング２２によって取り囲まれていることが好ましく、したがって、提案する動力器具１は、実質的に２つのハウジング、すなわちモータ５のハウジング２２と動力器具１の本体４のハウジング６とを含む。

図３の下部では、動力器具１を充電式バッテリー２、３に接続するためのコンタクト１９及びインタフェース１８を含むキャリアユニット３２の下面を見ることが可能である。充電式バッテリー２、３はそれぞれ、収容空間７、８内に配置されており、各充電式バッテリー２、３又は各収容空間７、８には、各充電式バッテリー２、３を動力器具１に接続するためのコンタクト領域１９及びインタフェース領域１８が割り当てられている。

図４は、提案する動力器具１の構成要素の内部機能ユニットの好ましい構成の概要を示す。構成要素を冷却するための空気流３５及び動力器具１内の空気流３５の経路が特に図４の下領域に示されている。空気流３５は、空気入口２９ａ、２９ｂを通して動力器具１に吸い込まれる。空気入口２９ａ、２９ｂは、特に、キャリアユニット３２と動力器具１の電子機器２０との間に位置している。キャリアユニット３２の傾斜は図４に明確に見える。図４の上半分の右側の領域は、動力器具１の切削アーム２４と、動力器具１のモータ５の運動を工具２５に伝達する駆動手段２６とを示す。変速機２３及び駆動手段２６（ここではベルト）は、動力器具１の好ましくは別個のモータハウジング２２内に配置されていることが好ましい。

キャリアユニット３２の断面及び電子機器２０のヒートシンク３６の断面が図４の下領域に示されている。空気は空気入口２９ａ、２９ｂを通して吸い込まれ、冷却空気流３５を形成し、冷却空気流３５は動力器具１の電子機器２０のヒートシンク３６を通って流れ、このようにして電子機器２０を冷却する。空気流３５は、内部誘導プロセスによって、キャリア３２及びヒートシンク３６からモータコネクタ３４の領域及びモータ５に、これらを冷却するために誘導される。

図５は、提案する動力器具１の変速機２３及びモータ５の好ましい構成の断面図を示す。特に、図５には、動力器具１の構成要素を冷却することができる冷却空気流３５も示されている。本発明の目的においては、空気流３５は、ステータ３８の外側に沿ってファン４０に誘導されることが好ましい。空気流３５は、ファン４０から、モータハウジング２２及び変速機２３を越えて空気出口３３の方向に先へと誘導され、空気出口３３で使用済みの空気が動力器具１から排出される。空気流３５は、モータコネクタ３４を通って、図５に示されているモータ５と変速機２３とを含むユニットに入る。自体公知の手法において、モータ５は、図５に示されるように配置され得るロータ３７及びステータ３８を有する。動力器具のモータ５のロータ３７のエンクロージャ３９が図５の下領域に示されている。エンクロージャ３９は、シールによって形成され得る又はシールを含み得る。エンクロージャ３９はロータ３７を特に塵埃及び水分から保護する。特に、エンクロージャ３９はまた、ロータ３７を空気流３５に対して密封する。それにより、有利には、ロータ３７のベアリングの使用寿命を増加することが可能である。空気流３５はステータ３８の外側を越えて流れ、このようにしてステータ３８を冷却する。その後、空気流３５は、動力器具１の変速機２３の隣のモータハウジング２２にて排出される。

図６は、提案する動力器具１の好ましい構成の下面の図を示す。モータ５は、動力器具１の本体４の前部領域に配置されている。モータ５は、モータハウジング２２によって取り囲まれている。動力器具１のモータ５によって生成される運動は、駆動手段２６を介して動力器具１の工具２５に伝達される。駆動手段２６とモータ５との間に配置されているのは動力器具の変速機２３であり、変速機２３も好ましくは同様に、モータハウジング２２内に配置されている。駆動手段２６は、ベルトを含み得る又はそのようなベルトによって形成され得る。カットオフグラインダー１の切削ディスク２５は切削アーム２４によってカットオフグラインダー１の本体４に接続されており、カットオフグラインダーのモータ５の運動を伝達するためのベルトは切削アーム２４に少なくとも部分的に平行に延びる。充電式バッテリー２、３は図６に示されていない。それらの省略によって、充電式バッテリー２、３を動力器具に電気的に又は電子的に接続するバッテリーインタフェース１８及び接続コンタクト１９を見ることができる。

１ 動力器具
２ 第１の充電式バッテリー
３ 第２の充電式バッテリー
４ 本体
５ モータ
６ ハウジング
７ 第１の収容空間
８ 第２の収容空間
９ 本体の背面
１０ ハウジングの上面
１１ 空気入口のドーム
１２ 第１の周囲ハンドル
１３ 第２の上部ハンドル
１４ 保護フレーム
１６ Ｌ字形構造体
１７ オーバラップ部
１８ 充電式バッテリーと動力器具との間のインタフェース
１９ 充電式バッテリーと動力器具との間のコンタクト
２０ 動力器具の電子機器
２１ 作動スイッチ
２２ モータハウジング
２３ 変速機
２４ 切削アーム
２５ 工具又は切削ディスク
２６ 駆動手段又はベルト
２７ ハウジングの前面
２８ ガードプレート
２９ 空気出口
３０ スイッチオンロック
３１ 充電状態表示部
３２ キャリアユニット
３３ 空気出口
３４ モータコネクタ
３５ 空気流
３６ ヒートシンク
３７ ロータ
３８ ステータ
３９ シール又はエンクロージャ
４０ ファン

Claims (15)

1. 動力器具（１）であって、前記動力器具（１）の構成要素（３２、２０、３４、５、３８、２２）を冷却するための空冷システムを有する動力器具（１）において、
   前記動力器具（１）の構成要素（３２、２０、３４、５、３８、２２）を冷却するためのファン（４０）を含み、前記動力器具（１）は、
   ａ）電子機器（２０）を有するキャリアユニット（３２）と、
   ｂ）モータコネクタ（３４）と、
   ｃ）ステータ（３８）とロータ（３７）とを有するモータ（５）と、
   ｄ）構成要素としてのモータハウジング（２２）と、
   を含み、
   前記ファン（４０）は、前記モータ（５）の前記ロータ（３７）上に配置されており、減圧を生成するように設計されており、前記減圧によって生成される空気流（３５）が前記動力器具（１）の前記構成要素（３２、２０、３４、５、３８、２２）を冷却する
   ことを特徴とする、
   動力器具（１）。
2. 前記空気流（３５）が、前記動力器具（１）の前記構成要素（３２、２０、３４、５、３８、２２）をａ）からｄ）への順序で冷却することを特徴とする、請求項１に記載の動力器具（１）。
3. 前記キャリアユニット（３２）が、電子機器（２０）と、充電式バッテリー（２、３）のための少なくとも１つのインタフェース（１８）とを有することを特徴とする、請求項１又は２に記載の動力器具（１）。
4. 前記電子機器（２０）が少なくとも１つのヒートシンク（３６）を有することを特徴とする、請求項３に記載の動力器具（１）。
5. 前記電子機器（２０）が、前記動力器具（１）内に吊下された状態で取り付けることができることを特徴とする、請求項３又は４に記載の動力器具（１）。
6. 前記動力器具（１）が、エネルギー源として２つの充電式バッテリー（２、３）を有することを特徴とする、請求項１～５のいずれか一項に記載の動力器具（１）。
7. 前記動力器具（１）が、第１の周囲ハンドル（１２）と、第２の上部ハンドル（１３）と、前記動力器具（１）の前記本体（４）を保護するための保護フレーム（１４）とを有することを特徴とする、請求項１～６のいずれか一項に記載の動力器具（１）。
8. 前記動力器具（１）が、空気を吸い込むための空気入口（２９）を有し、前記空気入口（２９）が前記動力器具（１）の本体（４）の背面（９）に配置されていることを特徴とする、請求項１～７のいずれか一項に記載の動力器具（１）。
9. 前記動力器具（１）が、第１の充電式バッテリー（２）の上方に配置された第１の空気入口（２９ａ）と、第２の充電式バッテリー（３）の上方に配置された第２の空気入口（２９ｂ）とを含むことを特徴とする、請求項１～８のいずれか一項に記載の動力器具（１）。
10. 前記空気入口（２９ａ、２９ｂ）が、前記動力器具（１）の前記第２のハンドル（１３）の両側にあることを特徴とする、請求項８又は９に記載の動力器具（１）。
11. 前記空気入口（２９ａ、２９ｂ）が、汚物粒子及び／又は塵埃粒子の侵入から前記空気入口（２９ａ、２９ｂ）を保護するためのドーム（１１）を有することを特徴とする、請求項８～１０のいずれか一項に記載の動力器具（１）。
12. 前記動力器具（１）が、前記動力器具（１）の変速機（２３）の領域に配置された空気出口（３３）を有することを特徴とする、請求項１～１１のいずれか一項に記載の動力器具（１）。
13. 前記モータ（５）の前記ロータ（３７）が、塵埃から保護するためのエンクロージャ（３９）を有することを特徴とする、請求項１～１２のいずれか一項に記載の動力器具（１）。
14. 請求項１～１３のいずれか一項に記載の動力器具（１）の構成要素（３２、２０、３４、５、３８、２２）を冷却する方法であって、
    以下の方法工程、すなわち、
    ａ）ファン（４０）を有する前記動力器具（１）を用意する工程であって、前記動力器具（１）は、
    ｉ）キャリアユニット（３２）と、
    ｉｉ）モータコネクタ（３４）と、
    ｉｉｉ）ステータ（３８）とロータ（３７）とを有するモータ（５）と、
    ｉｖ）構成要素（３２、２０、３４、５、３８、２２）としてのモータハウジング（２２）と、
    を含み、
    前記動力器具（１）の前記ファン（４０）は、前記モータ（５）の前記ロータ（３７）上に配置されている、工程と、
    ｂ）前記ファン（４０）によって減圧を生成し、それによって前記動力器具（１）内に空気流（３５）を発生させる工程と、
    ｃ）前記動力器具（１）の前記構成要素（３２、２０、３４、５、３８、２２）を方法工程ｂ）で生成された前記空気流（３５）によって冷却する工程と、
    を特徴とする、方法。
15. 前記動力器具（１）の前記構成要素（３２、２０、３４、５、３８、２２）の前記冷却は、ｉ）からｉｖ）への順序で行われることを特徴とする、請求項１４に記載の方法。

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