JP4992624B2 - 電動工具 - Google Patents

Description

本発明は、集塵装置を有する電動工具に関するものである。本願発明は、様々な電動工具に適用できる。例えば、一例としては、コンクリート等の穿孔を行うことができる回転打撃工具において適用することができる。その場合には、振動ドリル、ハンマドリル、ドリルなどにおいて適用できるものである。なお、集塵する対象としては、コンクリートなどの粉塵、木材などの切り粉、石こうボードの石こうなど、多岐にわたり行うことができるものである。

従来の電動工具の一例を説明する。従来の電動工具の一例として、集塵ハンマドリルにより、説明を行う。従来のハンマドリルにおいて、先端工具は、工具保持部により電動工具本体に取り付けられている。

集塵アダプタは、粉塵吸入部、先端工具覆い部及び連通部とからなる。粉塵吸入部から集塵装置へと粉塵が集塵される構造となっていた。連通部は、先端工具覆い部と粉塵吸入部とを連通する構成をしていた。先端工具覆い部は、ほぼ円形をしており、その円形であって粉塵吸入部とほぼ対向する位置に連通孔が設けられているものがあった。

集塵アダプタを支持し、その内部から集塵アダプタにより集塵した粉塵を集塵する際にその内部を粉塵が通る集塵管は、集塵管保持部により電動工具本体に取り付けられていた。集塵管は、一端を集塵アダプタと接続される。集塵管のもう一方の他端は電動工具本体に内蔵された集塵ファンを有する集塵装置あるいは、外部の集塵機などの集塵手段と接続されていている。

上記構成により、被削材の穿孔時に発生する粉塵は、連通孔より取り込まれた空気によって案内され、集塵アダプタから集塵管を介して集塵手段により集塵されていた。

上記のような従来の電動工具では、図５の矢印１０ａ及び１０ｂの矢印に示すように、集塵アダプタ４の開口部から流入する大気は、集塵アダプタのほぼ円周の外周壁４ａの外部から内部へと入り、先端工具３の両側を回り込んで集塵流路部４ｂへと達する。

ここで、穿孔作業時に、先端工具により加工される被削材の粉塵は、先端工具旋回の接線方向１２に向かう。これは、図３に示す通り、先端工具３は、時計回りの方向１２の方向に旋回しており、気流を発生させているからである。

図５に示すように、従来の連通孔５は、外周壁４ａの法線方向に延びるように設けられている。先端工具３は、紙面に対して、矢印１２に示すように時計回りの方向に旋回しており気流を発生させているが、連通孔５から大気が流入するため、図５の先端工具覆い部４ａ内部であって、その連通孔５付近では、大きな乱流が起きていた。これは、連通孔より集塵アダプタ４に流入する大気は、ほぼ円形の外周壁４ａの法線方向に外部より内部へと流入するが、集塵アダプタ４内部では、先端工具３の旋回により空気の流れが時計回りに起きており、この二つの空気の流れがほぼ直交する方向であるために、大きな抵抗となって、外周壁４ａ内部の気流が乱れることにより起きていた。

更に、先端工具３の両側を回り込む空気のうち、片方の１０ｂは掃き出る粉塵又は先端工具の旋回方向１２と順方向になるが、もう片方の１０ａは掃き出る粉塵と対向する逆方向になる。逆方向の１０ａでは、集塵アダプタ４内の流れが悪く、穿孔作業により発生した粉塵を効率的に集塵できていなかった。

本発明の目的は、電動工具にいて発生する粉塵の集塵を行う際に、特に集塵アダプタ４内部での空気の流れをスムーズにするようにし、電動工具における集塵効率を向上させ、作業性を向上することである。

上記の目的は、「本体と、前記本体内部に設けられたモータと、前記モータの回転力によって回転する先端工具と、前記先端工具の回転による被削材の加工により発生する粉塵を集塵する集塵アダプタとを有する電動工具において、前記集塵アダプタは、前記集塵アダプタ内部の粉塵を集塵する粉塵吸入部と、前記先端工具外周の少なくとも一部を覆う外周壁を有する先端工具覆い部と、前記先端工具覆い部の本体側に設けられ、前記先端工具により貫通される第一の貫通孔と、前記先端工具覆い部の反本体側に設けられ、前記先端工具により貫通される第二の貫通孔と、前記先端工具覆い部と前記粉塵吸入部とを連通する連通部とを有し、前記先端工具覆い部に設けられ、前記外周壁外側と内側を連通する連通孔を、前記先端工具の回転方向上流側に設け、前記連通孔の開口方向を前記先端工具軸の径方向に対して前記先端工具の回転方向に沿うようにずれた構成としたことを特徴とする電動工具。」により達成される。

請求項１の発明によれば、「本体と、前記本体内部に設けられたモータと、前記モータの回転力によって回転する先端工具と、前記先端工具の回転による被削材の加工により発生する粉塵を集塵する集塵アダプタとを有する電動工具において、前記集塵アダプタは、前記集塵アダプタ内部の粉塵を集塵する粉塵吸入部と、前記先端工具外周の少なくとも一部を覆う外周壁を有する先端工具覆い部と、前記先端工具覆い部の本体側に設けられ、前記先端工具により貫通される第一の貫通孔と、前記先端工具覆い部の反本体側に設けられ、前記先端工具により貫通される第二の貫通孔と、前記先端工具覆い部と前記粉塵吸入部とを連通する連通部とを有し、前記先端工具覆い部に設けられ、前記外周壁外側と内側を連通する連通孔を、前記先端工具の回転方向上流側に設け、前記連通孔の開口方向を前記先端工具軸の径方向に対して前記先端工具の回転方向に沿うようにずれた構成としたことを特徴とする電動工具。」とする構成としたので、先端工具の回転による集塵アダプタ内部の空気の流れを乱さずに、外周壁内部へと外周壁外部から空気を取り込むことができるために、集塵アダプタ内部の気流の乱れが少なくなり、気流によりスムーズに粉塵を連通部に移動させることができるために、集塵効率を高くすることができる。

請求項２の発明によれば、請求項１に加え、「前記連通孔は、前記先端工具覆い部と前記連通部との接合部付近であって、前記先端工具の回転による気流の発生部付近に設けられる」とする構成としたので、気流の発生部付近で、その空気の流れを早い段階で外気を導入することができるのでるために、気流を強くすることができ、粉塵を多くの気流により連通部に移動させることができ、より効率的に集塵することができる。

請求項３の発明によれば、請求項１又は請求項２に加え、「 前記集塵アダプタの内部に、前記連通孔による前記外周壁外側から外周壁内側への空気の流入を案内する案内部材を設ける」とする構成としたので、集塵アダプタ外部から内部へと大気を案内する案内部材を設けることにより、外周壁外側から内側への空気の流入をよりスムーズに先端工具の回転による空気の流れに加えることができる。

請求項４の発明によれば、請求項１から請求項３までのいずれか１項に加え、「前記案内部材の案内方向は、前記先端工具の回転方向に傾いている」とする構成としたので、外気の流入を先端工具の回転に適した方向に向けることができ外気の流入をスムーズに行うことができる。

請求項５の発明によれば、請求項１から請求項４までのいずれか１項に加え、「前記案内部材は、変形可能である」とする構成としたので、変形可能であるために、集塵アダプタ内部で粉塵による衝撃などを受け又は先端工具に接触した際にも、変形により、その衝撃を吸収するため、より長寿命な案内部材を有する電動工具を提供することができる。また、粉塵が大きい場合には、先端工具により発生した粉塵が外周壁又は粉塵流路を傷つけてしまうおそれがあるが、変形可能であるために、変形により衝撃を緩和することができ、集塵アダプタ内部を傷つけることを抑制することができる。

請求項６の発明によれば、請求項１から請求項５までのいずれか１項に加え、「前記先端工具覆い部と前記連通部との接合部付近であって、先端工具の回転による気流の噴出し部付近には、前記ほぼ円形の接線方向から延びる直線部分を設ける」とする構成としたので、前記先端工具覆い部と前記連通部との接合部付近であって、気流の噴出し部付近が、非直線部分である場合には、流路抵抗となって乱流となってしまうものを、直線部としたことによって、乱流の発生を抑制し、集塵アダプタ内部の気流の流れをスムーズにし、粉塵をよりスムーズに連通部に移動させることができる。

本願発明の第１の実施例について、図１を用いて説明を行う。図１は、本願発明の電動工具の一例であるハンマドリルである。ハンマドリルは、ハンマドリル本体１の内部にある図示しないモータの回転力を先端工具３に伝達することによって、先端工具３により図示しない被削材を回転力、打撃力又は回転力及び打撃力により切削するものである。なお、先端工具３は、先端工具取付け部２をその先端工具３の軸方向に操作することにより、図示しない内部の係合が外れることによって、先端工具取付け部２より着脱が可能になっている。なお、図示しない被削材は集塵アダプタ４と接触し、被削材は先端工具３により加工され、加工された際に発生する粉塵は先端工具３により貫通される貫通穴４ｘを持つ集塵工具アダプタ４を介して集塵される。

図１に示すように、第１の貫通穴４ｘは、集塵アダプタ４のほぼ円形の外周壁の上部にあたる本体１側に設けられるものである。貫通穴４ｘには、図示しないが弾性の覆いが設けられており、この弾性の覆いは、先端工具３とほぼ接するように設けられている。弾性の覆いによって、貫通穴４ｘがほぼ閉塞するように構成されている。また、第２の貫通穴４ｙは、集塵アダプタ４のほぼ円形の外周壁の下部にあたる図示しない被切削材側に設けられるものである。この貫通穴４ｙは、図示しない被削材に当接することによって、ほぼ閉塞するようになっている。

先端工具３の先端付近には、集塵アダプタ４が保持される。図示しない集塵を行うための集塵力を発生する装置が、集塵ホース９の一端に繋がれており、集塵ホース９は、集塵筒２１内部で集塵管７と接続されている。更に、集塵管７の反集塵ホース９側端には、集塵アダプタ４が接続されている。なお、集塵筒２１内部には、図示しない弾性体が設けられており、その弾性力によって、集塵管７を集塵アダプタ４の方向へと付勢をしている。

本体１には、集塵筒２１を本体１に保持する保持部８が着脱可能に設けられており、保持部８は、集塵アダプタ４を先端工具３に貫通された状態で、先端工具３の図示しない被削材の穿孔部付近に保持するものである。

なお、前述した弾性体による弾性力により、集塵管７は集塵アダプタ４の方向に付勢されることによって、常に図示しない被削材に集塵アダプタ４は接触をしている。ここで、穿孔を進め、被削材に穴が開き、先端工具３が穴に入る状態になると、弾性体は縮み、集塵管７は、集塵筒２１内部へと摺動し、徐々に内部に収納される。このように、穿孔を進めると、集塵アダプタ４及び集塵管７は、本体１の方向へと移動する。これによって、図示しない被削材方向へと集塵アダプタ４を付勢することによりスムーズな作業を行うことが可能となっている。

先端工具３により被削材が切削されると、先端工具に設けられた溝により、集塵アダプタ内部へと粉塵は導入される構成となっている。なお、集塵アダプタ４は、第１の貫通穴４ｘ、第２の貫通穴４ｙ、粉塵吸入部４ｃ及び連通孔５とによってのみ外部と連通しており、それ以外の部分では、ほぼ閉塞された構成となっている。なお、第１の貫通穴４ｘにおいては、その貫通穴４ｘを弾性体によるカーテンによりほぼふさがれており、第２の貫通穴４ｙにおいては、その貫通穴を被削材との間によりほぼ閉塞されるために、集塵アダプタ４内部へと大気を導入する量は非常に小さいものとなっている。そのため、図２から図４に示すように、集塵アダプタ４内部へと外部からと大気が導入されるのは、主に連通孔５によるものである。

集塵管７には、目盛２２が設けられており、先端工具３が図示しない被削材への穿孔の深さを指示することができるようになっている。集塵管に２３は、深さ調整ツマミ２３が設けられており、その深さ調整ツマミ２３は、目盛２２上で摺動可能となっており、先端工具３の穿孔の深さを調整することが可能となっている。深さ調整ツマミ２３は、集塵筒２１と係合可能となっており、係合することにより、集塵管７が集塵筒２１内部への摺動を規制することによって、集塵アダプタ４の軸方向の移動を規制することができるものである。

図２は、図１のＡ−Ａ断面図であり、本願発明の一実施例である。集塵アダプタ４は、同じ材質でできており、ほぼ円形の外周壁の先端工具覆い部４ａと、集塵管７に接続される粉塵吸入部４ｃと、先端工具覆い部４ａと粉塵吸入部４ｃとを連通する連通部４ｂとを有する。

図２中に示すように、図２の先端工具覆い部４ａから先端工具軸までを結ぶ線から連通孔５は、先端工具３の回転方向にずれた構成としている。このように、連通孔５の向きを工夫することによって、集塵アダプタ内部の気流の流れをスムーズにすることが可能となっている。

集塵の際の動作について、説明を行う。図１のハンマドリルは、図示しない電源により給電され、ハンマドリル本体に設けられている図示しないスイッチを作業者が操作すると、本体１内部に収納される図示しないモータを回転する。図示しないモータの回転は、図示しない回転力伝達部により、先端工具３を回転、打撃又はその組み合わせにより動作させる。

先端工具３の回転、打撃又はその組み合わせによる動作により、図示しない被削材は穿孔され、粉塵が発生する。粉塵は、先端工具３の回転力により、その回転方向１２の向きに力を受け、その移動方向を、ほぼ矢印１１の方法に案内される。このように、粉塵の先端工具３による粉塵の移動方向は、ほぼ矢印１２の方向に向うものである。また、この粉塵の移動は、先端工具３の回転による気流によってもたらされるものである。また、このようにして、矢印１１及び気流１０は、先端工具３の回転方向１２に回転するものである。

なお、先端工具覆い部は、ほぼ円形の外周壁としたが、それ以外の例えば多角形やその他洋梨型などの形状であっても本願の効果と同様の効果を奏するものであれば、本願の変形例として良いものである。

図２に示すように大気は、連通孔５より集塵アダプタ４外部より内部へと流入する。その後、流入した大気の非常に小さな一部１０ｄは、そのまま集塵流路４ｂへと直接流れ込むが、その大部分１０ｃは、外周壁４ａへと流れ込む。これは、連通孔５の開口部を先端工具軸より先端工具の回転方向側にずれた構成とすることによって、乱流の発生が少なくなり、連通孔５から外周壁４ａへと流入した空気は、粉塵の先端工具３による移動方向と相まって移動し、粉塵を連通部４ｂへと効率的に移動させることができる。

図３は、他の実施例である。気流１０は、主に先端工具３の回転により発生する。先端工具３の回転が起きると、連通部４ｂ付近では、気流は、先端工具３の回転による気流をぶつかるものがないために、ほぼ自由に移動ができ自由端の状態であるが、気流は、先端工具覆い部４ａ付近では、回転による気流が先端工具覆い部の内周壁にぶつかるために、気流を案内するものである。そのため、気流１０は、図３中のＸ付近で発生を始める。ほぼ、先端工具覆い部４ａの内周壁に沿って、Ｙ付近で気流は噴き出される。その後、気流は、粉塵吸入部へと移動し、その後、図示しない集塵装置等へと導入される。

Ｘ付近に示すように、ほぼ円形の外周壁の先端工具の回転による気流の発生部付近Ｘには、外気とアダプタ４内部とを連通する連通孔５が配設されている。なお、連通孔５は、先端工具覆い部４ａのほぼ円形の外周壁の法線方向から先端工具による回転方向に傾いている。このように、連通孔５が外周壁４ａの集塵流路側に配設されることにより、大気が気流の発生の早い段階でアダプタ内部に取り込むことができ、連通孔５が先端工具覆い部４ａのほぼ円形の外周壁の法線方向から先端工具による回転方向に傾いているために、先端工具の回転による気流により乱流になることが少なくなり、スムーズに外気を集塵アダプタ４内部に取り込むことができる。

集塵アダプタ４の一部である外周壁４ａと集塵通路４ｂの間について見ると、前記ほぼ円形の外周壁の先端工具の回転による気流の噴出し部Ｙは、ほぼ直線で設けられている。これに対して、Ｘ付近は、ほぼ円形の外周壁と直線部とが繋がっており、直線では設けられていない。これは、ほぼ円形の外周壁４ａの反連通孔の部分が、ほぼ直線で設けられることにより、流路抵抗とならず、乱流の発生を抑制することができ、気流の流れをスムーズにし、粉塵の移動に際し、邪魔になることを防ぐためである。

図４は、本願発明の第３の実施例である。集塵アダプタ４内部の外周壁４ａと集塵流路４ｂとの間の部分の連通孔５がある部分の集塵通路４ｂ側に、遮断壁６を設けている。遮断壁６は、ほぼ外周壁４ａと集塵流路付近に設けられるが、連通孔５よりも集塵流路４ｂ側に設けられる。また、遮断壁６は、一端を外周壁４ａと集塵流路付近に固着し、もう一端は、遊端であるが、ほぼ先端工具３とほぼ接触する長さを有する。このことによって、集塵アダプタ４内に流入した外気は、直接集塵流路４ｂへと流入することがなく、外周壁４ａへと流入する。これは、図２の１０ｄの流れをほぼ抑制することができるものである。このように、遮断壁は、大気の流入を先端工具の気流による方向へと案内する働きを持つ。この案内の向きは、先端工具の回転方向に傾斜している。これは、連通孔と同じ向きに案内するものである。遮断壁６は、変形可能である弾性体により構成されている。このように変形可能なもので構成されているために、その粒径の大きい粉塵や先端工具３により衝撃を受けた際にも、破損などすることが少ない長寿命な電動工具とすることができる。

本願発明の実施例においては、連通孔５を一つのみ設ける構成としたが、２つ以上の複数の連通孔５を設ける構成であっても、本願の効果を奏し得るものであるので、良いものである。

本願発明の実施例においては、連通孔５は、ほぼ円形の外周壁の先端工具の回転による気流の発生部付近Ｘに設ける構成としたが、前記ほぼ円形の外周壁の先端工具の回転による気流の噴出し部Ｙであっても、Ｘ及びＹの中間部であっても、同様の効果を奏し得るので、良いものである。

本願発明の実施例においては、集塵ホース９、集塵筒２１及び集塵管７を介して集塵アダプタより粉塵を集塵する構成としたが、本願発明に記載の集塵アダプタを有する構成であれば、本願発明の効果を奏し得るものであるので、良いものである。また、ハンマドリルの集塵力を発生する集塵装置等はどのようなものであっても、本願発明の効果を奏し得る構成であれば、良いものである。

なお、本願発明では、ハンマドリルを例として電動工具の説明を行ったが、電動工具は、ハンマドリルに限られるものではなく、その他、振動ドリルやドリルなど多岐にわたって応用が可能なものである。

なお、本願発明においては、深さ調整ストッパ２３を集塵管７に設ける構成としたが、先端工具３の深さを調整可能な構成であれば、本願発明の効果を同様の効果を奏し得ることができるために、良いものである。

なお、本願発明では、電源を図示しなかったが、その電源は、充電可能な充電池により成されるものであっても、電源コードにより成されるものであっても、その他の構成により成されうものであっても、本願発明の効果を同様の効果を奏し得ることができるために、良いものである。

なお、本願発明では、遮断壁を弾性体により構成されているものとしたが、その他変形可能な構成であれば、本願発明と同様の効果を奏し得ることができるために、良いものである。

なお、本願発明では、外周壁は、ほぼ円形であるものとしたが、例えば、四角形でも、多角形でも、他の形状であっても本願発明を奏し得ることができる構成であるために、良いものである。

本願発明の一実施例を示す電動工具 図１のＡ−Ａ断面である集塵アダプタの断面図 本願発明の他の実施例を示す集塵アダプタの断面図 本願発明の他の実施例を示す集塵アダプタの断面図 従来の電動工具の集塵アダプタの断面図

符号の説明

１ 本体
２ 先端工具保持部
３ 先端工具
４ 集塵アダプタ
５ 連通孔
６ 遮断壁
７ 集塵管
８ 保持部
９ 集塵ホース
１１ 粉塵が先端工具によって力を受ける方向
１２ 先端工具の旋回方向
２１ 集塵筒
２２ 目盛
２３ 深さ調整ツマミ

Claims (6)

1. 本体と、
   前記本体内部に設けられたモータと、
   前記モータの回転力によって回転する先端工具と、
   前記先端工具の回転による被削材の加工により発生する粉塵を集塵する集塵アダプタとを有する電動工具において、
   前記集塵アダプタは、
   前記集塵アダプタ内部の粉塵を集塵する粉塵吸入部と、
   前記先端工具外周の少なくとも一部を覆う外周壁を有する先端工具覆い部と、
   前記先端工具覆い部の本体側に設けられ、前記先端工具により貫通される第一の貫通孔と、
   前記先端工具覆い部の反本体側に設けられ、前記先端工具により貫通される第二の貫通孔と、
   前記先端工具覆い部と前記粉塵吸入部とを連通する連通部とを有し、
   前記先端工具覆い部に設けられ、前記外周壁外側と内側を連通する連通孔を、前記先端工具の回転方向上流側に設け、
   前記連通孔の開口方向を前記先端工具軸の径方向に対して前記先端工具の回転方向に沿うようにずれた構成としたことを特徴とする電動工具。
2. 前記連通孔は、前記先端工具覆い部と前記連通部との接合部付近であって、前記先端工具の回転による気流の発生部付近に設けられることを特徴とする請求項１記載の電動工具。
3. 前記集塵アダプタの内部に、前記連通孔による外周壁外側から外周壁内側への空気の流入を案内する案内部材を設けることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電動工具。
4. 前記案内部材の案内方向は、前記ほぼ円形の法線方向から、前記先端工具の回転方向に傾いていることを特徴とする請求項３記載の電動工具。
5. 前記案内部材は、変形可能であることを特徴とする請求項３又は請求項４のいずれか１項記載の電動工具。
6. 前記先端工具覆い部と前記連通部との接合部付近であって、先端工具の回転による気流の噴出し部付近には、前記ほぼ円形の接線方向から延びる直線部分を設けることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項記載の電動工具。

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