JP5253966B2

JP5253966B2 - 電動工具の通気窓

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Publication number: JP5253966B2
Application number: JP2008280005A
Authority: JP
Inventors: 厚酒井
Original assignee: Makita Corp
Current assignee: Makita Corp
Priority date: 2008-10-30
Filing date: 2008-10-30
Publication date: 2013-07-31
Anticipated expiration: 2028-10-30
Also published as: JP2010105130A; CN101722507A; CN101722507B; EP2181811A1; EP2181811B1

Description

この発明は、例えば電動ハンマと称される手持ち式の電動工具において、主として冷却風導入を目的として設けられる通気窓に関する。

電動モータを駆動源として内装する主として手持ち式の電動工具では、電動モータを外気で冷却するための様々な工夫がなされている。多くの場合、例えば本体ハウジングの後部に通気窓を設けて外部から本体内部に冷気を導入し、これを冷却ファンを用いる等して本体ハウジングの前側へ流動させて電動モータを冷却し、その後本体ハウジングの前部において外部に排気する構成を備えている。この場合、外気導入用の通気窓には、外気を効率よく導入しつつ、粉塵等の侵入が極力防止される必要がある。従来、この通気窓に関する技術であってモータ冷却風量を低下させることなく、粉塵等の侵入を防ぐための技術が下記の特許文献に開示されている。下記の特許文献に開示された従来の通気窓７０が図７に示されている。この従来の通気窓７０では、本体ハウジング７１の通気路７２〜７２と、本体ハウジング７１の後部に別途取り付けるカバー７５の通気路７６〜７６を相互に互い違いに配置して通気経路をクランク形に屈曲させる構成となっていた。本体ハウジング７１の通気路７２と、カバー７５の通気路７６は、それぞれ屈曲せずストレートな通気経路に形成されていた。
この従来の通気窓７０によれば、カバー７５の通気路７６に流入した外気は、通気路７６を真っ直ぐに流れた後、本体ハウジング７１に吹き当たって左右に屈曲し、その後本体ハウジング７１の通気路７２内を真っ直ぐに流れて本体ハウジング７１内に吹き込む。このように、カバー７５の通気路７６から本体ハウジング７１の通気路７２に至る過程において通気経路が屈曲していることにより、本体ハウジング７１内への粉塵等の侵入を防止することができる。
特開平7-266260号公報

しかしながら、上記従来の技術によれば、本体ハウジング７１内に至る通気経路において途中１回だけ屈曲される構成であったので、粉塵の侵入を防止する機能が不十分な場合もあった。なお、各通気路の流路面積を小さくすることによっても粉塵等の侵入を低減することができでるが、これでは十分な通気量を確保できないために電動モータの冷却が不十分になる問題がある。また、例えばカバーの外面に、別途網目等のフィルタを追加することによっても粉塵等の侵入を抑制することができるが、この場合には機長の大型化を招く問題がある。
そこで、本発明は、通気性能（冷却性能）を損なうことなく、かつ機長の大型化を招くことなく防塵性能を一層高めることを目的とする。

上記の課題は、以下の各発明により解決される。
第１の発明は、電動モータを内装した電動工具のモータハウジング内に外気を導入するための通気窓であって、モータハウジングと、モータハウジングとの間に通気用の隙間（第３通気路）を形成して当該モータハウジングを覆うカバーの二層構造部に設けられており、カバー側の第１通気路とモータハウジング側の第２通気路を備え、第１通気路若しくは第２通気路の少なくとも一方の通気経路が屈曲しており、かつ第１通気路の流出口と第２通気路の流入口がオフセットしている通気窓である。
第１の発明によれば、カバー側の第１通気路、モータハウジング側の第２通気路のうち少なくとも一方の通気路において通気経路が屈曲し、かつ第１通気路の流出口と第２通気路の流入口がずれており、従来のストレートな通気路を相互に互い違いに配置した１経路の屈曲経路よりも多くの屈曲経路が配置されることから、各経路の断面積を適切に確保することにより通気性能を損なうことなく従来よりも防塵性能を高めることができる。
第２の発明は、第１の発明において、第１通気路と第２通気路でそれぞれ通気経路が屈曲している通気窓である。
第２の発明によれば、第１通気路と第２通気路の双方において通気経路が屈曲していることからより一層防塵性能を高めることができる。
第３の発明は、第２の発明において、第１通気路と第２通気路でそれぞれ通気経路が１箇所屈曲している通気窓である。
第３の発明によれば、それぞれ１箇所屈曲する通気経路を有する第１通気路と第２通気路及び流入口と流出口がオフセットしている第３通気路を経て外気がモータハウジング内に導入されることから、従来よりも防塵性能を大幅に高めることができる。
第４の発明は、第１の発明において、モータハウジングの後部にブラシホルダユニットが取り付けられており、ブラシホルダユニットのカバーとモータハウジングによって二層構造部が設けられた通気窓である。
第４の発明によれば、従来より用いられているブラシホルダユニットのカバーを利用して上記の通気窓を構成することができるので、大きなコストアップを招くことなく、かつ機長の大型化を招くことなく防塵性能を従来よりも高めることができる。

次に、本発明の実施形態を図１〜図６に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係る通気窓を備えた電動工具１の全体を示している。本実施形態では、電動工具１の一例としてハツリ作業等に用いられる電動ハンマを例示する。この電動工具１は、工具本体部２と、Ｄ形のハンドル部３を備えている。工具本体部２は、先端に装着したビット４を打撃する打撃子及びこれに圧縮エアを介して打撃力を与えるために往復動するピストン、このピストンを往復動させるクランク機、このクランク機構に回転動力を与える駆動源としての電動モータ１０を備えている。電動モータ１０を除くこれらの各機構及び部材が円筒形を有する本体ハウジング２ａに内装されている。ビット４は、この本体ハウジング２ａの先端から突き出す状態に装着されている。工具本体部２の後部とハンドル部３の前部との間に跨った状態で電動モータ１０を収容するモータハウジング１０ａが一体に設けられている。本実施形態の場合、電動モータ１０の回転軸線Ｊは、ビット４の打撃方向（ピストンの往復動方向）に対して直交している（縦置き型モータ）。このＬ型ボディを有する工具本体部２及びハンドル部３の基本的構成については従来と同様であるのでその詳細な説明を省略する。

電動モータ１０は、回転子１１と固定子１２を備えた交流モータで、ハンドル部３の内周側に設けたトリガ形式のスイッチレバー（図示省略）の引き操作により起動する。回転子１１の回転子軸１１ａ（出力軸）は、上下の軸受け１３，１３（図１では下側のみが見えている）を介してモータハウジング１０ａに回転可能に支持されている。この回転子軸１１ａの回転軸線が電動モータ１０の回転軸線Ｊに相当する。下側の軸受け１３は、モータハウジング１０ａの下部に取り付けられている。
モータハウジング１０ａの下部には、いわゆるブラシホルダユニット２０が取り付けられている。このブラシホルダユニット２０は、モータハウジング１０ａの下部を覆うカバー２１に、整流子１１ｂに摺接される左右一対のカーボンブラシ（図では現れていない）の他、固定子１２側に対する接続端子部及び必要な配線等を組み付けてアッセンブリ化したもので、モータハウジング１０ａの下部に取り付ければ、整流子１１ｂに対するカーボンブラシの組み付け、及び固定子１２に対する必要な配線作業が一度に完了させることができる。このブラシホルダユニット２０については従来公知の技術であるので詳細な説明を省略する。
このブラシホルダユニット２０のカバー２１によって、モータハウジング１０ａの下部は二重底構造になっている。本実施形態は、この二重底構造を利用して電動モータ１０の主として冷却を行うための冷却風（外気）の取り入れ口（通気窓３０）を設けた点に特徴を有している。なお、この通気窓３０を経てモータハウジング１０ａ内に流入した冷却風は、上方へ流れて電動モータ１０を冷却した後、本体ハウジング２ａの後部付近に設けた排気口（図示省略）を経て外部へ排気される。

本実施形態の通気窓３０の詳細が図２に示されている。この通気窓３０は、カバー２１側の第１通気路３１と、モータハウジング１０ａ側の第２通気路３２を備えている。また、カバー２１とモータハウジング１０ａとの間には通気用の隙間が形成されており、この隙間が第３通気路３３として機能する。
第１通気路３１は、その流入口３１ａ（下側）から流出口３１ｂ（上側）に至って通気経路がクランク形に屈曲している。また、第２通気路３２も、その流入口３２ａ（下側）から流出口３２ｂ（上側）に至って通気経路がクランク形に屈曲している。さらに、第１通気路３１の流出口３１ｂから第２通気路３２の流入口３２ａに至る第３通気路３３の通気経路もクランク形に屈曲している。この点が図３に分かり易く示されている。図３では、カバー２１の下側が外気側であり、モータハウジング１０ａの上側が当該モータハウジング１０ａの内部であり、モータ冷却風は、下側から上側へ向けて流れる。また、この明細書において、通気経路がクランク形に屈曲しているとは、流入口と流出口が相互に面方向（図３において左右方向）にずれている結果、通気経路の途中に吹き当たる部位が存在することの意味で用いている。これに対して、流入口と流出口が面方向に相互にずれていない直線形の通気経路をこの明細書ではストレート経路と称している。

図３に示す通気窓３０では、第１通気路３１の流入口３１ａから流入した外気は、当該第１通気路３１で１回屈曲する（第１屈曲経路）。第１通気路３１の流出口３１ｂから流出した外気は、流入口３２ａに至る第３通気路３３において２回目の屈曲をする（第２屈曲経路）。第２通気路３２の流入口３２ａに流入した外気は、当該第２通気路３２において３回目の屈曲をした後に、流出口３２ｂを経てモータハウジング１０ａに流入して上方へ流れ、その過程で電動モータ１０の冷却がなされる。このように、通気窓３０を経てカバー２１の外側からモータハウジング１０ａの内部に至る通気経路において、合計３箇所で通気経路が屈曲していることにより、粉塵の侵入が従来よりも高い確率で防止される。しかも、各通気路３１，３２，３３における合計の通気面積は十分に確保されて、当該通気窓３０の通気量が十分に確保されている。
以上のように構成した通気窓３０によれば、モータハウジング１０ａとカバー２１との二重底構造において合計３層の屈曲経路が構成されていることから、各層での通気面積を十分に確保することにより通気性能の低下を招くことなく、防塵性能を従来よりも高めることができる。
また、本実施形態によれば、モータハウジング１０ａとその後部に取り付けられるブラシホルダユニット２０のカバー２１との二重底構造部において３層の屈曲経路が構成されており、フィルタ等の新規な部材を別途追加することなく、従来より用いられている既存部品を利用した構成であることから、コストアップや機長の大型化を招くことなく上記の作用効果を得ることができる。

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、同じくモータハウジング１０ａとブラシホルダユニット２０のカバー２１とによる二重底構造部において、図４〜図６に示すように構成することもできる。
図４に示す第２実施形態の通気路４０は、モータハウジング１０ａとカバー２１との間に形成される第３通気路４１が屈曲経路ではなくストレート経路になっている点で、前記通気窓３０とは異なっている。その他の点については同様であるので、同位の符号を用いて説明を省略する。第３通気路４１がストレート経路であるので、第１通気路３１の流出口３１ｂと第２通気路３２の流入口３２ａは相互にずれておらず、左右方向の位置が一致している。このため、流入口３１ａから流入した外気は、第１通気路３１において１回屈曲した後、流出口３１ｂから流出し、その後第３通気路４１では屈曲することなく真っ直ぐに流れて第２通気路３２の流入口３２ａに流入する。流入口３２ａから流入した外気は、第２通気路３２でさらに１回屈曲した後、流出口３２ｂから流出してモータハウジング１０ａ内に吹き込まれる。
このように、第２実施形態の通気窓４０によれば、モータハウジング１０ａとブラシホルダユニット２０のカバー２１との二重底構造において、第１〜第３通気路３１，３２，４１の３層の通気経路が構成されており、そのうち第１及び第２通気路３１，３２の２層の通気経路において通気経路が屈曲している。このため、外気の導入方向について１層でのみ屈曲経路が構成されていた従来構成に比してその防塵性能を高めることができる。
図５に示す第３実施形態の通気窓５０は、第１通気路５１の通気経路が屈曲経路ではなくストレート経路である点で、前記第１実施形態の通気窓３０とは異なっている。このストレートな第１通気路５１は、同じくブラシホルダユニット２０のカバー２２に設けられている。この第１通気路５１の流入口５１ａから流入した外気は真っ直ぐに流れて流出口５１ｂから流出する。流出口５１ｂから流出した外気は、第３通気路３３と第２通気路３２との２層においてそれぞれ屈曲した後、モータハウジング１０ａ内に吹き込まれる。
このように第３実施形態の通気窓５０によれば、第３及び第２通気路３３，３２において通気経路が屈曲していることから、従来よりも防塵性能を高めることができる。

図６に示す第４実施形態の通気窓６０は、第２通気路６１の通気経路が屈曲経路ではなくストレート経路となっている点で、第１実施形態の通気窓３０とは異なっている。この通気窓６０の場合、第１通気路３１の流入口３１ａに流入した外気が当該第１通気路３１において１回屈曲されて流出口３１ｂから流出する。流出口３１ｂから流出した外気は第３通気路３３において再度屈曲されて第２通気路６１の流入口６１ａに流入する。流入口６１ａに流入した外気は、第２通気路６１において屈曲されることなく真っ直ぐに流れて流出口６１ｂからモータハウジング１０ａ内に吹き込まれる。
このように、第４実施形態の通気窓６０によれば、第１〜第３通気路３１，６１，３３のうち、第１及び第３通気路３１，３３の２層において通気経路が屈曲していることから、従来１回の屈曲のみでモータハウジング内に導入された外気に比して粉塵の侵入を大幅に低減することができ、従って当該通気窓６０の防塵性能をより高めることができる。
このように、以上説明した第２〜第４実施形態の通気窓４０，５０，６０によれば、モータハウジング１０ａとブラシホルダユニット２０のカバー２１から構成される二重底構造部において、第１〜第３の通気路３１，３２，３３，４１，５１，６１のうち２つの通気路において通気経路が屈曲していることから、従来のストレートな通気路の本体ハウジング７１とカバー７５を面方向にずらせて両通気路間で１つの屈曲経路を設ける構成に比して粉塵等の侵入をより確実に低減することができる。
また、別途網目状のフィルタ等を追加する構成ではなく、従来より用いられているブラシホルダユニット２０のカバー２１を利用する構成であるので、大きなコストアップを招くことなく、かつ機長の大型化を招くことなく防塵性能を高めることができる。

第１実施形態の通気窓を備えた電動工具の全体側面図である。本図では、通気窓の周辺の内部構造が縦断面で示されている。第１実施形態の通気窓の周辺の縦断面図である。第１実施形態の通気窓における各通気路の横断面図である。本図では、各通気路の屈曲状態が模式的に示されている。なお、通気窓の実際の製作にあたっては、型抜き等を考慮して通気路の幅寸法を設定することにより安価に製作することができる。第２実施形態の通気窓における各通気路の横断面図である。本図では、各通気路の屈曲状態が模式的に示されている。なお、通気窓の実際の製作にあたっては、型抜き等を考慮して通気路の幅寸法を設定することにより安価に製作することができる。第３実施形態の通気窓における各通気路の横断面図である。本図では、各通気路の屈曲状態が模式的に示されている。なお、通気窓の実際の製作にあたっては、型抜き等を考慮して通気路の幅寸法を設定することにより安価に製作することができる。第４実施形態の通気窓における各通気路の横断面図である。本図では、各通気路の屈曲状態が模式的に示されている。なお、通気窓の実際の製作にあたっては、型抜き等を考慮して通気路の幅寸法を設定することにより安価に製作することができる。従来の通気窓における各通気路の横断面図である。

符号の説明

１…電動工具（電動ハンマ）
２…工具本体部、２ａ…本体ハウジング
３…ハンドル部
４…ビット
１０…電動モータ、１０ａ…モータハウジング
１１…回転子
１１ａ…回転子軸（電動モータ１０の回転軸線Ｊ）、１１ｂ…整流子
１２…固定子
１３…軸受け
２０…ブラシホルダユニット
２１…カバー
２２…カバー（第３実施形態）
３０…通気窓（第１実施形態）
３１…第１通気路、３１ａ…流入口、３１ｂ…流出口
３２…第２通気路、３２ａ…流入口、３２ｂ…流出口
３３…第３通気路
４０…通気窓（第２実施形態）
４１…第３通気路
５０…通気窓（第３実施形態）
５１…第１通気路（第３実施形態）、５１ａ…流入口、５１ｂ…流出口
６０…通気窓（第４実施形態）
６１…第２通気路、６１ａ…流入路、６１ｂ…流出路

Claims

電動モータを内装した電動工具のモータハウジング内に外気を導入するための通気窓であって、前記モータハウジングと、該モータハウジングとの間に通気用の隙間を形成して当該モータハウジングを覆うカバーの二層構造部に設けられており、前記カバー側の第１通気路と前記モータハウジング側の第２通気路を備え、前記第１通気路及び前記第２通気路の双方の通気経路が屈曲しており、かつ前記第１通気路の流出口と前記第２通気路の流入口がオフセットしている通気窓。
請求項１記載の通気窓であって、前記第１通気路と前記第２通気路でそれぞれ通気経路が１箇所屈曲している通気窓。
請求項１記載の通気窓であって、前記モータハウジングの後部にブラシホルダユニットが取り付けられており、該ブラシホルダユニットのカバーと前記モータハウジングによって前記二層構造部が設けられた通気窓。