JP5047697B2 - 電動工具 - Google Patents

Description

この発明は、例えばディスクグラインダ等の電動工具に関するもので、特にそのモータ冷却風の導入口（冷却風導入口）に関する。

例えば、上記ディスクグラインダは、使用者が把持する概ね円筒形状の本体ケース内に駆動源としての電動モータを内蔵している。電動モータの出力軸は、本体ケースの前部に配置したフロントケースに支持されており、その出力は先端に円形の回転砥石を装着したスピンドルに伝達される。一方、本体ケースの後部には、リヤケースが装着されている。このリヤケースには、モータ冷却風の導入口が設けられている。電動モータが起動すると、その出力軸に取り付けた冷却ファンが回転して本体ケースの後部から前部に向かう冷却風の流れが発生する。この冷却風によって電動モータの各部が冷却される。この冷却風は、上記リヤケースの導入口を経て外部から本体ケース内（リヤケース内）に流入し、本体ケースの前部に設けた排出口を経て外部に放出される。従来、このモータ冷却風の導入に関する様々な技術が例えば下記の特許文献１，２に記載されている。
これら特許文献に開示されているように、モータ冷却風の導入口は、例えばリヤケースの側部に設けられている。従来、このモータ冷却風の導入口には、外気中の粉塵等を内部に導入しないようにするための工夫がなされている。例えば、各導入口に網状フィルタを貼り付けておくことによって粉塵等の侵入を防止する構成としたものが公知であるが、係る構成によればフィルタによって導入抵抗が高まって冷却風の流量が少なくなる問題がある。そこで、従来図４に示すようにリヤケース５０の側部に設けた各導入口５１に導入板５２をケース内方へ水平に張り出す状態に設け、この導入板５２の先端側を上方へ起立する方向に屈曲させて遮蔽板部５３を設ける技術が公知になっている。係る従来の技術によれば、導入抵抗をさほど高めることなく外部の粉塵等をこの遮蔽板部５３に衝突させて分離することができ、これにより粉塵の少ない状態で十分な風量の外気をリヤケース内部に導入できるようになっていた。
特開平９−２７２０７３号公報 特開２００２−１８７４５号公報

しかしながら、上記従来の技術によれば、各導入板５２の遮蔽板部５３が全てケース５０の上部側に向けて張り出す構成であったため、リヤケース５０の左側部から導入された外気と右側部から導入された外気がそれぞれリヤケース５０の上部側に向けて導入され、その結果左右から導入された外気がリヤケース５０の上部付近で相互に吹き当たる構成なっていた。このため、各遮蔽板部５３によってもなお分離されずそのまま外気に混じってケース内部に侵入した粉塵等が、図４中矢印で示すようにケース上部側に向けて侵入し、これが左右で衝突してケース上部付近に堆積（図４中、粉塵堆積部位Ｄで示す）する問題があった。
図示は省略されているが、リヤケース５０の上部付近には、通常モータ整流子あるいはカーボンブラシ等の機能部品が配置されている。このため、ケース上部付近に多くの粉塵が堆積すると電動モータの作動不良を招くおそれがあった。
本発明は、係る従来の問題を解消するためになされたもので、ケース内における粉塵の堆積を大幅に低減して、内蔵した電動モータの作動不良をなくすことを目的とする。

このため、本発明は、特許請求の範囲の各請求項に記載した構成の電動工具とした。
請求項１記載の電動工具によれば、電動モータを内蔵したケースの左側から導入された外気と、右側から導入された外気について一方はケースの上部側に導入され、他方はケースの下部側に導入されることから、これらを相互に衝突させることなく一つの旋回流としてケース内に導入することができる。このため、外気に混じって侵入した粉塵等が従来のように一箇所に集中して堆積することが防止され、これにより電動モータの作動状態を良好に維持することができる。
さらに、ケースの左右側部から導入された外気が相互に衝突しない結果、従来のように粉塵が一箇所に堆積することなく旋回流に乗ってそのまま当該ケース内から排出されるため、当該ケース内の粉塵を少なくすることができる。
また、ケースの左側と右側から相互に上下逆方向に導入された外気がケース内において旋回流を発生させ、この旋回方向が電動モータの回転方向に一致しているため、当該旋回流（モータ冷却風）の流れを一層スムーズにすることができる。
請求項２記載の電動工具によれば、ケースの左側の導入口から導入された外気は導入板に沿ってケース内方へ導入され、その後遮蔽板部に吹き当たってケースの上方へ案内される。外気に混じった粉塵等は遮蔽板部に吹き当たった際に分離されるため、外気は粉塵等の少ない状態でケースの上部側に導入される。また、ケースの右側の導入口から導入された外気は導入板に沿ってケース内方へ導入され、その後遮蔽板部に吹き当たってケースの下方へ案内される。この場合も左側と同様外気に混じった粉塵等は遮蔽板部に吹き当たった際に分離されるため、外気は粉塵等の少ない状態でケースの下部側へ導入される。
このように、ケースの左側と右側で上下逆方向に外気が導入されることから、従来のように導入した外気がケース内部で相互に衝突することがなく、従って侵入した粉塵等が一箇所に集中して堆積することがないことから、上記と同様の作用効果を得ることができる。

次に、本発明の実施形態を図１〜図３に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係る電動工具１を示している。以下説明する実施形態では、電動工具１の一例としてディスクグラインダを例示する。この電動工具１は、駆動源としての電動モータ３を内蔵した本体ケース２と、この本体ケース２の前部に取り付けたフロントケース４と後部に取り付けたリヤケース１０を備えている。
フロントケース４には、電動モータ３の回転軸線に直交するスピンドル（図示省略）が回転自在に支持されている。このスピンドルの先端に円形の砥石５が装着されている。
本体ケース２は概ね円筒形状を有しており、その上部には電動モータ３を起動、停止させるためのメインスイッチ７が設けられている。この本体ケース２の後部側（図１において右側）にリヤケース１０が取り付けられている。このリヤケース１０の左右側部には、複数の外気導入口１１〜１１，１２〜１２が設けられている。本実施形態は、この外気導入口１１〜１１，１２〜１２について従来にない大きな特徴を有しており、当該ディスクグラインダの駆動系統等の基本的構成については従来と同様で足りるので詳細な説明を省略する。
電動モータ３の出力軸３ａには冷却風導入用のファン（冷却ファン６）が取り付けられている。電動モータ３が起動するとこの冷却ファン６も一緒に回転する。この冷却ファン６の回転によって、当該本体ケース２及びリヤケース１０の内部において後部から前部（図１において右から左）に向かう冷却風の流れが発生し、これにより当該電動モータ３が冷却される。冷却風は、リヤケース１０に設けた導入口１１〜１１，１２〜１２を経て外気を導入することにより発生する。

図１では、リヤケース１０の左側部が見えている。図示するようにリヤケース１０の左側部には、合計８個の導入口１１〜１１が設けられている。各導入口１１〜１１は、横方向（モータ軸方向、図１において左右方向）に細長い溝形状を有しており、いずれも当該リヤケース１０の内側に貫通する状態に設けられている。
図２に示すように左側の導入口１１〜１１のうち上側３段の導入口１１〜１１（合計６個の導入口１１〜１１）については、それぞれ導入板１１ａが設けられている。各導入板１１ａは導入口１１の下部に沿ってケース内方へ水平に張り出す状態に設けられている。各導入板１１ａの張り出し先端側は上方（対応する導入口１１の導入方向前方）へ屈曲されている。この上方へ屈曲された部分（以下、遮蔽板部１１ｂという）は、図示するようにそれぞれ当該リヤケース１０の内周に沿った円弧形状に沿って張り出している。この遮蔽板部１１ｂ〜１１ｂによって、各導入口１１を経て導入された外気が図２中白抜きの矢印で示すように当該リヤケース１０の内周に沿って上部側（図示時計回り方向）に案内される。

これに対して、図２に示すようにリヤケース１０の右側部にも、上下三段で合計６個の導入口１２〜１２が設けられている。左側と同様右側の各導入口１２も横に細長い溝形状を有し、当該リヤケース１０の内周側に貫通する状態に設けられている。
この右側の各導入口１２の上部に沿って導入板１２ａがケース内方へ水平に張り出す状態に設けられている。各導入板１２ａの張り出し先端側は下方（対応する導入口１２の導入方向前方）へ屈曲されている。この下方へ屈曲された部分（以下、遮蔽板部１２ｂという）は、図示するようにそれぞれ当該リヤケース１０の内周に沿った円弧形状に沿って張り出している。この遮蔽板部１２ｂ〜１２ｂによって、各導入口１２を経て導入された外気が図２中白抜きの矢印で示すように当該リヤケース１０の内周に沿って下部側（図示時計回り方向）に案内される。
このようにリヤケース１０の左側部から導入された外気が当該リヤケース１０の上部側に導入され、右側部から導入された外気が当該リヤケース１０の下部側に導入されてそれぞれ当該リヤケース１０の内周面に沿って時計回り方向に案内されることから、当該リヤケース１０の左側から導入された外気と右側から導入された外気が従来のように相互に吹き当てられることがない。このため、外気に混じってリヤケース１０内に侵入した粉塵等が当該リヤケース１０内に分散されて一箇所に集中して堆積することがなくなり、その結果電動モータ３の漏電、カーボンブラシの摺動不良或いは焼損等の不具合をなくすことができる。

以上説明したように本実施形態に係る電動工具１によれば、リヤケース１０の左右側部に設けた導入板１１〜１１、１２〜１２から導入された外気は、導入板１１ａ，１２ａに案内されて遮蔽板部１１ａ，１２ａに吹き当てられ、これにより当該外気に混じった粉塵等が分離される。
左側の遮蔽板部１１ａ〜１１ａと右側の遮蔽板部１２ａ〜１２ａはその屈曲方向が相互に逆になっている。すなわち、リヤケース１０の左側の遮蔽板部１１ａ〜１１ａは上向きに屈曲し、右側の遮蔽板部１２ａ〜１２ａは下向きに屈曲している。このため、粉塵等が分離された外気であって、左側の導入口１１〜１１から導入された外気は遮蔽板部１１ａ〜１１ａに吹き当てられた後、当該リヤケース１０の上部側に案内され、右側の導入口１２〜１２から導入された外気は遮蔽板部１２ａ〜１２ａに吹き当てられた後、当該リヤケース１０の下部側に案内される。こうして左側と右側で相互に上下逆方向に案内された外気がリヤケース１０内において旋回流となって本体ケース２の前側に流される。
このように、リヤケース１０の内部に導入される外気が、左側と右側で相互に上下逆方向に案内されて、従来のように相互に吹き当てられることがないので、これに混じって侵入した粉塵等がリヤケース１０の内部で分散され、従来のように一箇所に集中して堆積することが少なくなることから、電動モータ３の作動不良をなくすことができる。
また、例示した構成によれば、リヤケース１０の左側から導入された外気及び右側から導入された外気がいずれも同じ旋回方向（図２，３において時計回り方向）に案内され、導入された外気が一つの旋回流となってリヤケース１０及び本体ケース２内を前側へスムーズに流れるようにすることができる。

以上説明した実施形態には種々変更を加えることができる。例えば、各導入口１１，１２について一つの遮蔽板部１１ｂ，１２ｂを設けた構成を例示したが、複数の遮蔽板部を備える構成としてもよい。図３には、リヤケース１０の右側の導入口１２〜１２についてそれぞれ複数の遮蔽板部を有する構成が例示されている。右側の各導入口１２には前記と同様水平に張り出す導入板部１２ａが設けられており、この導入板部１２ａの張り出し先端側には下向きに屈曲する遮蔽板部１２ｂが設けられている。この遮蔽板部１２ｂに加えて、導入板部１２ａの上面には、上向きに張り出す補助板部１２ｃが設けられている。この補助板部１２ｃは、先端側の遮蔽板部１２ｂとは反対側（上側）に張り出している。このため、各補助板部１２ｃは、上側の導入口１２から流入した外気に対して粉塵等分離機能を発揮する。
係る補助板部１２ｃを追加した構成においても、左側の各導入口１１の遮蔽板部１１ｂの屈曲方向と、右側の各導入口１２の遮蔽板部１２ｂの屈曲方向が上下逆になっていることから、左側から導入した外気をリヤケース１０の上部側へ案内し、右側から導入した外気をリヤケース１０の下部側へ案内して、当該リヤケース１０内を一つの旋回流として流すことができる。このため、外気に混じって侵入した粉塵等が一箇所に堆積することを防止することができ、これにより当該電動モータ３の作動不良の原因を取り除くことができる。
また、右側の導入口１２〜１２について、遮蔽板部１２ｂ〜１２ｂに加えて補助飯給１２ｃ〜１２ｃが設けられているため、より確実に外部からケース内に粉塵等が侵入することを防止することができ、これにより電動モータ３等の作動不良をより一層少なくすることができる。
なお、リヤケース１０の右側に限らず左側の導入口１１〜１１について補助板部を設ける構成、あるいは両側部の導入口についてそれぞれ上記の補助板部を設ける構成としてもよい。

また、上記の２実施形態についてさらに変更を加えて実施することができる。例えば、水平方向に張り出す導入板１１ａ，１２ａの先端に遮蔽板１１ｂ，１２ｂを設けた屈曲構造を例示したが、導入口１１，１２の下部若しくは上部から斜め上方若しくは斜め下方へ向けて傾斜する状態に設けた平板形状の遮蔽板部を設けることにより外気をリヤケース１０の左右で相互に上下逆方向に導入する構成としてもよい。
さらに、リヤケース１０の左側から導入した外気を上部側へ案内し、右側から導入した外気を下側へ案内する構成を例示したが、それぞれ逆方向に案内して当該ケース１０内において反時計回り方向の旋回流を発生させる構成としてもよい。
また、リヤケース１０の両側部に設けた冷却風導入口を例示したが、本体ケース２の両側部に設けた冷却風導入口についても本発明に係る冷却風導入構造を適用することができる。
また、左側部及び右側部の導入口に限らず、概ね円筒形状若しくは角形筒体をなすケースの両側であって対向若しくはほぼ対向する上側部と下側部に導入口を有する電動工具についても広く適用することができる。
さらに、電動工具としてディスクグラインダを例示したが、電動ドリルや電動ねじ締め機或いは電動切断機等の電動モータを駆動源として内蔵するその他の電動工具に広く適用することができる。

本発明の実施形態に係る電動工具（ディスクグラインダ）の全体側面図である。 図１の(2)-(2)線断面矢視図であって、リヤケースの縦断面図である。 別形態の冷却風導入口を備えたリヤケースの縦断面図である。 従来の冷却風導入口を備えたリヤケースの縦断面図である。

符号の説明

１…電動工具（ディスクグラインダ）
２…本体ケース
３…電動モータ
４…フロントケース
５…砥石
６…冷却ファン
７…メインスイッチ
１０…リヤケース
１１…冷却風導入口（左側）
１１ａ…導入板、１１ｂ…遮蔽板部
１２…冷却風導入口（右側）
１２ａ…導入板、１２ｂ…遮蔽板部、１２ｃ…補助板部

Claims (2)

1. 電動モータを内蔵したケースの左右両側部に設けた導入口を経て外気が導入される構成で、
   前記各導入口にケース内方へ張り出す導入板を設け、
   該導入板による外気の導入方向を前記ケースの左側と右側で上下逆にした電動工具であって、
   前記ケースの左側から導入した外気を当該ケースの上部側に導入する一方、前記ケースの右側から導入した外気を当該ケースの下部側に導入して、前記ケースの内部において電動モータの回転方向と同じ方向の旋回流を発生させる構成とした電動工具。
2. 請求項１記載の電動工具であって、前記ケースの左側に設けた導入口の下部から前記導入板をケース内方に張り出して設け、該左側の導入板の先端側を上方へ屈曲させて外気を前記ケースの上部側に導入する一方、前記ケースの右側に設けた導入口の上部から前記導入板をケース内方に張り出して設け、該右側の導入板の先端側を下方へ屈曲させて外気を前記ケースの下部側に導入する構成とした電動工具。

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