JP4258929B2

JP4258929B2 - Electric tool

Info

Publication number: JP4258929B2
Application number: JP35922999A
Authority: JP
Inventors: 山崎　　進; 茂三郎小松; 光幸石川; 義一駒崎
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 1999-12-17
Filing date: 1999-12-17
Publication date: 2009-04-30
Anticipated expiration: 2019-12-17
Also published as: JP2001170877A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はグラインダ等の電動工具に係り、特に、モータの回転軸に羽根車が取り付けられ、該羽根車が回転することによってモータを冷却することのできる電動工具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にグラインダ等の電動工具には、モータと、該モータの回転軸に連結された工具とが設けられ、モータで工具を回転駆動して工作物を加工する。また、モータの回転軸には羽根車が取り付けられ、工具を回転駆動すると同時にモータで羽根車も回転させ、これによってモータの周囲に空気の流れを生じさせてモータを冷却するようになっている。そして、通常、モータや羽根車は箱形形状のケーシングに収納されており、工具だけがケーシングの外に露出し、取扱いが便利なよう構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の技術では、羽根車で加速された空気がケーシングから外部へ流出する際に、大きな騒音を発生し、電動工具を操作する人およびその周囲の人に不快感を与えるという問題がある。すなわち、従来の電動工具では、ケーシングに複数の孔が形成され、羽根車からの高速な空気流が前記孔を介して外部へ排出されるようになっており、空気が孔を通る際に、ジェット音のような大きな騒音を発生する。
【０００４】
本発明の目的は、羽根車からの空気流により発生する騒音を低減させた電動工具を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、ケーシングの内部に、モータと該モータの回転軸に取り付けられた羽根車が設けられ、前記モータの回転軸には工具本体が連結されて、前記モータで前記工具本体を駆動させる一方、前記モータで前記羽根車を回転させることにより、前記モータの周囲に高速な空気流を生じさせて該モータを冷却してなり、前記羽根車の外周に複数のスクロールを設け、前記羽根車からの高速な空気流を前記複数のスクロールを介して前記ケーシング外へと導く電動工具において、前記羽根車に対向して流路形成部材が配置され、該流路形成部材には、前記羽根車側の面に前記複数のスクロールが、前記羽根車と反対側の面に前記スクロールに連通した吐出流路がそれぞれ形成されていることを特徴としている。
【０００６】
上記構成によれば、モータ冷却後の羽根車からの高速な空気流がスクロールを通過する際に減速されるため、ケーシングに形成された複数の孔を介して外部に前記空気が流出するときの騒音を低減することができる。羽根車からの高速な空気流はスクロールで減速された後に、吐出流路で整流されるので、ケーシングの複数の孔での騒音をより一層低減することができる。また、流路形成部材の両面を有効に利用できるとともに、吐出流路が羽根車にぶつかることがないので、吐出流路の位置を自由に設定できる利点もある。
【０００８】
また、本発明では、前記流路形成部材には隣り合ったスクロールを仕切る仕切り壁が設けられ、該仕切り壁の先端は、その中間部が前記羽根車からの空気流とは逆方向に山形形状に突出し、かつ前記突出した部分を含めてその近傍がスクロールの半径方向外側にくの字型に折り曲げられていることを特徴としている。このように構成すれば、羽根車からの高速な空気流が仕切り壁の先端に衝突して生じる騒音を低減することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。図１は、本発明に係る電動工具としてのグラインダの概略構成図である。図１において、グラインダ１は、モータ２と、モータ２の回転軸３に取り付けられた羽根車４とを有し、これらモータ２と羽根車４はケーシング５内に収納されている。モータ２の回転軸３の先端部には傘歯車６が取り付けられ、この傘歯車６は砥石９の回転軸８に取り付けられた傘歯車７と噛み合っている。また、ケーシング５には、羽根車４からの空気流を外部へ排出するための孔１０が複数個形成されている。
【００１０】
本実施の形態では、羽根車４に対向させて流路形成ブロック２０が配置されている。流路形成ブロック２０の詳細を図２〜図５を用いて説明する。図２は図１のＡ−Ａ線に沿った矢視図で、流路形成ブロック２０と羽根車４が示されている。図３もＡ−Ａ線に沿って見た図であるが、羽根車は取り除かれており、流路形成ブロック２０のみ示した斜視図である。また、図４は図１のＢ−Ｂ線に沿った矢視図で、流路形成ブロック２０のみが示されている。図５もＢ−Ｂ線に沿って見た図で、流路形成ブロック２０の斜視図である。
【００１１】
図２および図３に示すように、流路形成ブロック２０には、羽根車４側の面に羽根車４の外周に対向させて４個のスクロール２１が形成されている。スクロール２１は、その流路断面積が空気の流れ（羽根車４からの高速な空気流）ａに沿って約４度の割合で徐々に大きくなるよう形成されている。また隣り合ったスクロール２１を互いに仕切るために、仕切り壁２２が設けられている。なお、スクロール２１の数は４個に限らず、２個、３個または５個以上でも良い。また、図において、符号４Ａは羽根車４の羽根を、矢印ｂは羽根車４の回転方向をそれぞれ示している
また、流路形成ブロック２０には、図４および図５に示すように、羽根車４の反対側の面に、スクロール２１に連通してスクロール２１Ａが設けられ、さらにスクロール２１Ａに連通して吐出流路２３が設けられている。スクロール２１Ａも、スクロール２１と同様、その流路断面積が空気の流れａに沿って約４度の割合で徐々に大きくなるよう形成されている。吐出流路２３の流路断面積は、空気の流れ方向ａに沿って増大することはなく、どの位置でも略同じである。さらに吐出流路２３の先端には吐出口２４が形成されている。吐出口２４は、流路形成ブロック２０の４つの隅部に設けらている。なお、吐出口２４をケーシング５の孔１０に対向した位置に設けることができる。
【００１２】
上記構成の電動工具において、モータ２を回転させると、回転軸３、傘歯車６，７、回転軸８を介して砥石９が回転駆動される。また同時に、羽根車４が回転駆動され、外部空気が図１の矢印ｃ，ｄのようにケーシング５内に吸引されて、矢印ｅのようにケーシング５内を流れることにより、モータ２が冷却される。モータ２冷却後の空気は、矢印ｆのように羽根車４を通り、その後、矢印ｇのように流路形成ブロック２０のスクロール２１，２１Ａおよび吐出流路２３を流れ、さらに吐出口２４を介して、矢印ｈのように孔１０からケーシング５の外部へ排出される。
【００１３】
羽根車４からスクロール２１に流入する空気流は８０ｍ／ｓと高速であるが、スクロール２１の流路断面積が空気の流れａ方向に沿って徐々に大きくなっているので、流入した空気流はスクロール２１を通過する際に減速される。スクロール２１Ａは仕切り壁２２により羽根車４から隔てられているが、流路形態としてはスクロール２１の延長であるから、空気流はスクロール２１Ａを通過する際に更に減速される。そして、スクロール２１，２１Ａにおいて、空気流の速度エネルギは圧力（静圧）エネルギに変換され、スクロール２１Ａの出口では、空気流は約２５ｍ／ｓと低速になる。さらに、低速になった空気流は吐出流路２３を通過する際に整流され、その後、吐出口２４を介して、ケーシング５の孔１０から外部に排出される。
【００１４】
このように、羽根車４から８０ｍ／ｓの高速で流出した空気流は、スクロール２１、スクロール２１Ａで除々に減速されて約２５ｍ／ｓの低速となり、羽根車４の出口での流速に比べると約１／３に減速されるので、ケーシング５の孔１０を通過する際の騒音を小さくすることができる。本実施の形態では、従来のようにケーシング５の孔１０を高速気流がそのまま流出するジェット音に比べると、騒音は約６ｄＢ低減できた。
【００１５】
また、全体としてはスクロール２１の入口からスクロール２１Ａの出口に至る間において、空気流が減速する度に空気流の静圧が上昇するので、ターボファンの静圧が上昇し、その結果、ターボファンと電動工具通風系との交差点（作動点）が大風量域に移行して、モータ冷却風量も増大し、電動工具のモータの信頼性が大幅に向上する。
【００１６】
図７は本実施の形態の変形例による流路形成ブロック２０’を示している。隣り合ったスクロール２１を互いに仕切る仕切り壁２２の先端は、その中間部が羽根車４からの空気流ａとは逆方向に山形形状に突出し、かつその突出した部分を含めて近傍がスクロール２１の半径方向外側にくの字型に折り曲げられている。仕切り壁２２の先端付近では、羽根車４の羽根４Ａ（図２参照）が仕切り壁２２の先端を次々と通過する度に空気が圧縮を受けるので、空気流に乱れが発生し騒音の原因となっている。
【００１７】
この変形例では、仕切り壁２２の先端中間部が山形形状に突出し、その突出部分を含めて近傍がスクロール２１の半径方向外側にくの字型に折り曲げられているので、羽根車４の羽根４Ａが通過しても空気が圧縮されることはなく、空気流の流れがスムーズとなって騒音の発生を抑えることができる。
【００１８】
なお、上記実施の形態ではグラインダについて説明してきたが、本発明はグラインダに限らず、電動鋸などにも適用できる。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、羽根車の外周に複数のスクロールを設けたので、羽根車からの空気流を該スクロールを通すことによって減速させることができ、これによって、羽根車からの高速な空気流による騒音の発生を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電動工具の概略構成図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿って見た流路形成ブロックの矢視図である。
【図３】図２に示した流路形成ブロックの斜視図である。
【図４】図１のＢ−Ｂ線に沿って見た流路形成ブロックの矢視図である。
【図５】図４に示した流路形成ブロックの斜視図である。
【図６】流路形成ブロックに形成された各流路の位置関係を説明した図である。
【図７】本発明の変形例による流路形成ブロックの斜視図である。
【符号の説明】
１グラインダ
２モータ
３，８回転軸
４羽根車
５ケーシング
６，７傘歯車
９砥石（工具本体）
１０ケーシングに形成された孔
２０，２０’ 流路形成ブロック（流路形成部材）
２１，２１Ａスクロール
２２仕切り壁
２３吐出流路
２４吐出口[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a power tool such as a grinder, and more particularly, to a power tool that has an impeller attached to a rotating shaft of a motor and can cool the motor as the impeller rotates.
[0002]
[Prior art]
In general, an electric tool such as a grinder is provided with a motor and a tool connected to a rotating shaft of the motor, and the tool is rotated by the motor to process a workpiece. An impeller is attached to the rotating shaft of the motor, and the impeller is also rotated by the motor at the same time as the tool is driven to rotate, thereby generating an air flow around the motor to cool the motor. . Usually, the motor and the impeller are housed in a box-shaped casing, and only the tool is exposed to the outside of the casing so that the handling is convenient.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above conventional technique, when the air accelerated by the impeller flows out from the casing to the outside, there is a problem in that a large noise is generated, which causes discomfort to the person who operates the power tool and the people around it. is there. That is, in the conventional electric power tool, a plurality of holes are formed in the casing, and a high-speed air flow from the impeller is discharged to the outside through the holes, and when air passes through the holes, Generates loud noise such as jet noise.
[0004]
The objective of this invention is providing the electric tool which reduced the noise which generate | occur | produces by the airflow from an impeller.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the present invention, a motor and an impeller attached to a rotating shaft of the motor are provided in a casing, a tool body is connected to the rotating shaft of the motor, and the motor in while driving the tool body, by rotating said impeller in said motor, it is cooled the motor causes a fast air flow around the motor, a plurality on an outer periphery of the impeller In the electric tool which provides a scroll and guides a high-speed air flow from the impeller to the outside of the casing via the plurality of scrolls, a flow path forming member is disposed facing the impeller, and the flow path is formed. The member is characterized in that the plurality of scrolls are formed on a surface on the impeller side, and a discharge flow path communicating with the scroll is formed on a surface opposite to the impeller .
[0006]
According to the above configuration, since the high-speed air flow from the impeller after cooling the motor is decelerated when passing through the scroll, the air flows out through the plurality of holes formed in the casing. Noise can be reduced. Since the high-speed air flow from the impeller is decelerated by the scroll and then rectified in the discharge flow path, noise in the plurality of holes of the casing can be further reduced. In addition, both surfaces of the flow path forming member can be used effectively, and the discharge flow path does not collide with the impeller. Therefore, there is an advantage that the position of the discharge flow path can be freely set.
[0008]
Further, in the present invention, the flow path forming member is provided with a partition wall that partitions adjacent scrolls, and the tip of the partition wall has a mountain shape in the opposite direction to the air flow from the impeller And its vicinity including the protruding portion is bent in a dogleg shape outward in the radial direction of the scroll. If comprised in this way, the noise which a high-speed airflow from an impeller collides with the front-end | tip of a partition wall can be reduced.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a grinder as an electric tool according to the present invention. In FIG. 1, a grinder 1 has a motor 2 and an impeller 4 attached to a rotating shaft 3 of the motor 2, and the motor 2 and the impeller 4 are housed in a casing 5. A bevel gear 6 is attached to the tip of the rotating shaft 3 of the motor 2, and the bevel gear 6 meshes with a bevel gear 7 attached to the rotating shaft 8 of the grindstone 9. The casing 5 is formed with a plurality of holes 10 for discharging the airflow from the impeller 4 to the outside.
[0010]
In the present embodiment, the flow path forming block 20 is arranged to face the impeller 4. Details of the flow path forming block 20 will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is an arrow view along the line AA in FIG. 1, and the flow path forming block 20 and the impeller 4 are shown. FIG. 3 is also a view seen along the line AA, but the impeller is removed, and is a perspective view showing only the flow path forming block 20. 4 is an arrow view along the line BB in FIG. 1, and only the flow path forming block 20 is shown. FIG. 5 is also a perspective view of the flow path forming block 20 as viewed along the line BB.
[0011]
As shown in FIGS. 2 and 3, the flow path forming block 20 is formed with four scrolls 21 on the surface on the impeller 4 side so as to face the outer periphery of the impeller 4. The scroll 21 is formed so that its cross-sectional area gradually increases at a rate of about 4 degrees along the air flow (high-speed air flow from the impeller 4) a. In addition, a partition wall 22 is provided to partition adjacent scrolls 21 from each other. The number of scrolls 21 is not limited to four, and may be two, three, or five or more. In the figure, reference numeral 4A indicates the blade of the impeller 4, and arrow b indicates the rotational direction of the impeller 4, and the flow path forming block 20 includes a blade as shown in FIG. 4 and FIG. On the opposite surface of the vehicle 4, a scroll 21 A is provided in communication with the scroll 21, and a discharge channel 23 is provided in communication with the scroll 21 A. Similarly to the scroll 21, the scroll 21 A is formed so that its flow passage cross-sectional area gradually increases at a rate of about 4 degrees along the air flow a. The flow passage cross-sectional area of the discharge flow passage 23 does not increase along the air flow direction a, and is substantially the same at any position. Further, a discharge port 24 is formed at the tip of the discharge channel 23. The discharge ports 24 are provided at the four corners of the flow path forming block 20. The discharge port 24 can be provided at a position facing the hole 10 of the casing 5.
[0012]
In the electric tool having the above configuration, when the motor 2 is rotated, the grindstone 9 is rotationally driven via the rotary shaft 3, the bevel gears 6 and 7, and the rotary shaft 8. At the same time, the impeller 4 is driven to rotate, external air is sucked into the casing 5 as indicated by arrows c and d in FIG. 1, and flows through the casing 5 as indicated by the arrow e, whereby the motor 2 is cooled. The The air after cooling the motor 2 passes through the impeller 4 as indicated by the arrow f, and then flows through the scrolls 21 and 21A and the discharge flow path 23 of the flow path forming block 20 as indicated by the arrow g, and further through the discharge port 24. Then, it is discharged from the hole 10 to the outside of the casing 5 as indicated by an arrow h.
[0013]
Although the airflow flowing from the impeller 4 into the scroll 21 is as high as 80 m / s, the flow passage cross-sectional area of the scroll 21 gradually increases along the direction of airflow a. It is decelerated when passing through the scroll 21. The scroll 21A is separated from the impeller 4 by the partition wall 22. However, since the flow path is an extension of the scroll 21, the air flow is further decelerated when passing through the scroll 21A. In the scrolls 21 and 21A, the velocity energy of the air flow is converted into pressure (static pressure) energy, and the air flow is a low speed of about 25 m / s at the outlet of the scroll 21A. Further, the low-speed air flow is rectified when passing through the discharge flow path 23, and then discharged to the outside from the hole 10 of the casing 5 through the discharge port 24.
[0014]
Thus, the air flow that flows out from the impeller 4 at a high speed of 80 m / s is gradually decelerated by the scroll 21 and the scroll 21 A to become a low speed of about 25 m / s, compared with the flow velocity at the exit of the impeller 4. Since the speed is reduced to about 1/3, noise when passing through the hole 10 of the casing 5 can be reduced. In the present embodiment, the noise can be reduced by about 6 dB as compared with the jet sound in which the high-speed airflow flows out of the hole 10 of the casing 5 as it is conventionally.
[0015]
Further, as a whole, since the static pressure of the airflow increases every time the airflow is decelerated from the entrance of the scroll 21 to the exit of the scroll 21A, the static pressure of the turbofan increases. As a result, the turbofan The crossing point (operating point) between the power tool ventilation system and the power tool ventilation system shifts to a large air volume region, the motor cooling air volume also increases, and the reliability of the motor of the power tool is greatly improved.
[0016]
FIG. 7 shows a flow path forming block 20 ′ according to a modification of the present embodiment. The front end of the partition wall 22 that partitions the adjacent scrolls 21 from each other protrudes in a mountain shape in the opposite direction to the air flow a from the impeller 4, and the vicinity including the protruding portion is the vicinity of the scroll 21. It is bent in the shape of a circle on the outside in the radial direction. In the vicinity of the front end of the partition wall 22, air is compressed every time the blades 4 A (see FIG. 2) of the impeller 4 pass through the front end of the partition wall 22 one after another. It has become.
[0017]
In this modified example, the front end intermediate portion of the partition wall 22 protrudes in a mountain shape, and the vicinity including the protruding portion is bent in a dogleg shape outward in the radial direction of the scroll 21. Even if the air passes, the air is not compressed, and the flow of the air flow becomes smooth and the generation of noise can be suppressed.
[0018]
Although the grinder has been described in the above embodiment, the present invention is not limited to the grinder but can be applied to an electric saw.
[0019]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the plurality of scrolls are provided on the outer periphery of the impeller, the air flow from the impeller can be decelerated by passing through the scroll, and thereby the impeller The generation of noise due to high-speed airflow can be suppressed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a power tool according to the present invention.
2 is an arrow view of a flow path forming block viewed along line AA in FIG.
3 is a perspective view of the flow path forming block shown in FIG. 2. FIG.
4 is an arrow view of the flow path forming block viewed along the line BB in FIG. 1. FIG.
5 is a perspective view of the flow path forming block shown in FIG. 4. FIG.
FIG. 6 is a diagram for explaining the positional relationship between the flow paths formed in the flow path forming block.
FIG. 7 is a perspective view of a flow path forming block according to a modification of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Grinder 2 Motor 3, 8 Rotating shaft 4 Impeller 5 Casing 6, 7 Bevel gear 9 Grinding wheel (tool body)
10 Holes 20 and 20 ′ formed in the casing, flow path forming block (flow path forming member)
21, 21A Scroll 22 Partition wall 23 Discharge flow path 24 Discharge port

Claims

A motor and an impeller attached to the rotation shaft of the motor are provided inside the casing. A tool body is connected to the rotation shaft of the motor, and the motor is driven by the motor. by rotating the impeller, it is cooled the motor causes a fast air flow around the motor, a plurality of scroll on the outer periphery of the impeller, fast air from the impeller in electrically Ku conductive moving tool and the flow into the casing outside through the plurality of scroll,
A flow path forming member is arranged to face the impeller, and the plurality of scrolls communicated with the flow path forming member on the surface on the impeller side and communicated with the scroll on a surface opposite to the impeller. Electric tool characterized in that each discharge channel is formed

The electric power tool according to claim 1 , wherein the flow path forming member is provided with a partition wall that partitions adjacent scrolls, and an end of the partition wall is opposite to an air flow from the impeller. A power tool characterized by projecting in a chevron shape in the direction, and its vicinity including the projecting portion being bent in a dogleg shape outward in the radial direction of the scroll.