JP5855226B2 - 電動工具及びそのファン - Google Patents

Description

技術分野
本発明は、電動工具用のファン及びこのようなファンを有する電動工具に関する。

背景技術
丸のこ、アングルグラインダ、大理石カッタ、及びその他の電動工具のような、冷却ファン構造体を備える電動工具が技術分野において公知である。電動工具のロータの回転速度などの、電動工具の幾つかのパラメータを使用者が獲得することが望ましい。加えて、幾つかの用途においては使用者が電動工具の回転をより効率的に停止させることが望ましい。

欧州特許出願公開第２１３８２７９号明細書は、機械的な制動システムが設けられた可搬式アングルグラインダを開示している。機械的な制動システムは、金属ディスクを有し、この金属ディスクは、ファンの前方においてロータのシャフトに固定されており、ひいてはロータと一緒に回転し、前記金属ディスクは、ロータを停止させることが要求されると、例えば、機械的な力、電磁力、又はその他の形式の力によって制動ブロックを金属ディスクに押し付けることによって、ブレーキとして作用することができ、これは、工具の回転を大幅に短い時間で停止させる。

日立製丸のこＣ６ＵＶＹなどの、ファン構造体を備えた幾つかのその他の電動工具の場合、ファンの前方に付加的な金属ディスクが設けられており、この付加的な金属ディスクは、速度検出のために構成されている。

ファン構造体を備えた電動工具の別の例は、マキタ製丸のこ５７３２Ｃであり、この場合、速度検出のためにプラスチック製ファン内に薄板金が埋設成形されている。

上述の電動工具は全て、幾つかの欠点を有する。ファンの前方に付加的な金属ディスクを加えることは、工具のサイズを増大し、これにより、組立て時間を長くする。マキタ製丸のこ５７３２Ｃの場合、金属ディスクはファンに埋込成形されており、金属ディスクは、１つの速度検出機能しか有さず、したがって、金属ディスクは、その他の機能、例えば制動機能のためには使用することができない。

したがって、上述の欠点を克服するためのファンを提供することが望ましい。

発明の概要
本発明の課題は、上述の欠点を克服するための電動工具用のファン、及びこのようなファンを有する電動工具を提供することである。

前記欠点は、ファン及び金属ディスクが一体の部品として成形されるように金属ディスクの表面に特別の構造的特徴を提供することによって克服され、この構造的特徴により、ファンが速度検出及び機械的制動の機能を同時に有することができる。

発明の１つの態様において、電動工具用のファンが提供され、このファンは、プラスチック材料から形成されたファンボディと、ファンボディの前端部に取り付けられた金属ディスクとを有し、金属ディスクは、平坦なプレートの形態の環状のディスクボディと、該環状のディスクボディの円周の周囲において外方へ延びた、速度検出のために構成された歯と、環状のディスクボディの前面によって形成された制動面とを有する。

発明の好適な実施の形態において、金属ディスクの歯は、金属ディスクの周方向に沿って均等に配置された複数の歯を含む。

発明の好適な実施の形態において、金属ディスクの歯は、ディスクボディと同一平面上に位置する。

発明の好適な実施の形態において、ファンボディは、金属ディスクの歯の間の切欠に埋め込まれた突出部を有する。

発明の好適な実施の形態において、歯の間の切欠は、ファンボディの突出部と嵌まるように成形及び寸法決めされている。

発明の好適な実施の形態において、金属ディスクの各歯は、ディスクボディに対して湾曲させられておりかつファンボディの材料に埋め込まれた先端部を有する。

発明の好適な実施の形態において、歯の合計数は、１２又は２４である。もちろん、あらゆる適切な数の歯を望みに応じて使用することができる。

発明の別の態様において、上述のファンを有する電動工具が提供される。

発明の好適な実施の形態において、電動工具はさらに、ファンの金属ディスクの歯に向かって面した速度検出器を有する。

発明の好適な実施の形態において、電動工具はさらに、ファンの金属ディスクの制動面に向かって面した制動ブロックを有する。

図面の簡単な説明
ここで、上述の特徴及び利点並びにその他の特徴及び利点を、図面に関連した発明の実施の形態を参照して説明する。

本発明の１つの実施の形態によるファンの分解された構造の図である。 本発明によるファンの速度検出用途を示す図である。 本発明によるファンの機械的制動用途を示す図である。

好適な実施の形態の詳細な説明
ここで、本発明による幾つかの好適な実施の形態を図面に関連して説明する。

明瞭かつ単純にするために、様々な図面における同じ符号は、同じ又は類似の機能又は構造の構成要素を表す。

以後、「後ろ」若しくは「後方」という方向を表す用語は、金属ディスクから電動工具のロータに向かう方向を表し、「前」若しくは「前方」という方向を表す用語は、その逆の方向を表す。

本発明の１つの実施の形態によるファン構造体の分解図を示す図１を参照すると、例示されたファンは、丸のこ、アングルグラインダ、大理石カッタ又はその他の電動工具のために使用することができる。

この実施の形態によれば、ファン３は、金属ディスク１及びファンボディ２を有してよい。図１の左側の部分は、金属ディスク１の構造を示し、図１の中央部分は、ファンボディ２の詳細の構造を示し、図１の右側の部分は、（ファンボディ２に取り付けられた金属ディスク１を備えた）ファン３を示す。

左側の部分に示された金属ディスク１は、磁性金属から形成することができ、高い耐摩耗性及び高い熱伝導性を有する。例えば、金属ディスク１は、薄板金から形成することができる。

図１において、金属ディスク１は、ほぼ円形に形成されており、中央において、薄板金を貫通して内側貫通孔１１を有する。ほぼ円形の金属ディスク１の外周面は、ファンボディ２の前端部外周縁部の内面と嵌められるように構成されている。内側貫通孔１１の内面は、ファンボディ２のハブ部分２２の外面と嵌まるように構成されている。幾つかの実施の形態によれば、金属ディスク１は、ファンボディ２の前端部外周縁部の内面と嵌まるために適したその他の形状及び寸法を有することができる。幾つかの実施の形態において、内側貫通孔１１は、ファンボディ２のハブ部分２２の外面と嵌まるために適したその他の形状及び寸法を有することができる。

例えば、図１に例示された実施例において、金属ディスクは、半径方向外方へ延びた、金属ディスクの円周の周囲における突出部のような歯を備えて形成されている。言い換えれば、金属ディスク１は、その円周の周囲に均等に配置された複数の歯１２と、隣接する歯の間に形成された凹所若しくは切欠１３とを有する。

この実施の形態において、隣接する歯の各対の間の凹所若しくは切欠１３は、ほぼ円弧状であり、金属ディスク１の外周面から半径方向内方へ延びている。各歯１２は、歯１２の根元部から歯１２の先端部に向かって先細りになるように寸法決めされている。切欠１３は、ファンボディ２の表面突出部２４と嵌まるように成形及び寸法決めされている。幾つかの実施の形態によれば、切欠１３は、ファンボディ２の表面突出部２４と嵌まるために適したその他の形状及び寸法を有することができる。

一般的に、歯１２の合計数は、１２又は２４である。この実施の形態においては、１２の歯が設けられているが、その代わりに、その他の数の歯を望みに応じて金属ディスク１に設けることができる。

図１の中央の部分には、この実施の形態によるファンボディ２が示されている。ファンボディ２は、例えば、丸のこ、アングルグラインダ、大理石カッタ又はその他の電動工具のために一般的に使用されるファンボディであることができる。例えば、ファンボディ２は、ナイロン（繊維強化ナイロンを含む）、プラスチック（繊維強化プラスチックを含む）又は磁束が通過することができるその他の材料から形成することができる。金属ディスク１を、ファンボディ２内にインサートとして埋込成形することができる。

例示された実施の形態において、金属ディスク１は、金属ディスク１の切欠１３とのファンボディ２の表面突出部２４の係合により、ファンボディ２に固定される。しかしながら、例えばその他の嵌合構造によって又はファスナ等を使用することによって、金属ディスク１をファンボディ２に固定するために、あらゆるその他の適切な方法を使用することができる。

例えば、例示された実施の形態において、金属ディスク１は、ほぼ平坦なプレートであり、すなわち、金属ディスク１は、ほぼ平坦なプレートの形態のディスクボディを有し、歯１２は、金属ディスク１によって規定された平面上に配置されている。しかしながら、各歯１２は、金属ディスク１によって規定された平面から延びておりファンボディ１の材料に埋め込まれるように、金属ディスク１の平坦なプレート状のボディに対して湾曲させられた先端部を有することができる。この場合、表面突出部２４を省略することができる。

ファンボディ２は、外周縁部２１と、前端ハブ部分２２とを有することが図１から見られる。

ファンボディ２は端面２３を有し、この端面２３には軸方向に沿って凹所が延びており、金属ディスク１は凹所に嵌合させられている。図１の中央部分に示されたように、凹所は、金属ディスク１の厚さと同じか又はそれ以上の厚さを有するので、金属ディスク１は、ファンボディ２に取り付けられた時にファンボディ２を超えて延びることはない。表面突出部２４は、図１に示したように、凹所の内面に対して密接するように、前端外周縁部２１の内周面からファンボディ２の中心に向かって延びている。表面突出部２４は、金属ディスク１の歯の間の対応する切欠１３に埋め込まれるように成形及び寸法決めされており、各表面突出部２４は、凹所の厚さよりも小さいが、金属ディスク１の厚さよりも大きな厚さを有するので、金属ディスクは、ファンボディ２に取り付けられたときに、より良く機能することができる。

一般的に、金属ディスク１の協働する歯の数に対応するように、表面突出部２４の合計数は、１２又は２４である。この実施の形態において、表面突出部２４の数及び歯の数は、１２として示されている。加えて及びこれに代えて、金属ディスクの対応する数の歯と協働するように、その他の数の表面突出部２４を使用することができる。

ファンボディ２の前端ハブ部分２２は、金属ディスク１がファンボディ２に取り付けられたときに金属ディスク１の内側貫通孔１１と嵌まるために、金属ディスク１の内側貫通孔１１と嵌まるのに適した寸法及び形状を有する。端面２３における凹所に関して軸方向に沿って外方へ延びた前端外周縁部２１の一部は、金属ディスク１がファンボディ２に取り付けられたときに金属ディスク１の外周面と嵌まるために、金属ディスクの外周面と嵌まるように寸法決めされた内面を有する。

図１の右側部分に示されたように、金属ディスク１がファンボディ２に取り付けられたときに金属ディスク１をファンボディ２に確実に固定することができる。金属ディスク１の内側貫通孔１１の内面は、ファンボディ２の前端ハブ部分２２の外面と嵌まり、金属ディスク１の外周面は、端面２３における凹所から軸方向に沿って外方へ延びた、ファンボディ２の前端外周縁部２１の一部分の内面と嵌まり、金属ディスク１の外周面における切欠１３は、端面２３におけるファンボディ２の凹所における表面突出部２４と嵌まる。

このように、金属ディスク１をファンボディ２と嵌めることにより、金属ディスク１をファンボディ２に、すなわち電動工具のロータ５に確実に嵌合させることができる。これにより、金属ディスク１はファンボディ２及びロータ５と一緒に回転し、金属ディスク１はファンボディ２と同じ回転速度を有し、したがって、金属ディスク１を停止させることによってロータ５を停止させることができる。

加えて、金属ディスク１がファンボディ２に取り付けられたとき、金属ディスク１の前面の大部分はファンボディ２の外側に露出させられることが図１から見られる。これにより、例えば、制動のために構成された制動ディスクと協働するために、十分な面積を使用することができる。

本発明による第１の適用において、図２に示したように、ファン３をロータの速度検出のために使用することができる。この実施の形態による速度検出のためのファン３の適用を、ここで図２を参照して説明する。

図２を参照すると、上述のファン３及びロータ５が示されている。単に明瞭にするために、図２における小さなブロックは速度検出器を示し、図２における参照符号６は、速度検出用の速度検出器を識別するために使用されている。

速度検出器６は、当該技術分野において広く使用されている慣用の速度検出器であってもよい。速度検出器６は、ディスプレイなどの情報表示システム又はコンピュータなどの情報処理システムに接続されている。

図２において、ファン３は、ロータ５と一緒に回転するようにロータ５に組み付けられて示されており、従って、ファン３の回転速度はロータ５の回転速度と等しい。金属ディスク１がファンボディ２と確実に嵌められているので、ファン３はロータ５と同じ回転速度を有する。図２において、取り付けられた速度検出器６は、ファン３の外周に隣接して示されている。金属ディスク１、ひいてはロータ５の回転速度は、単位時間あたりに速度検出器６を通過する歯の数を検出することによって速度検出器６によって決定することができる。

速度検出器６は、ロータ５の回転速度についての情報を、情報が速度検出器６によって検出された後に速度検出器６と通信するあらゆるシステムにフィードバックすることができる。

本発明による別の適用において、図３に示したように、ファン３を機械的な制動のために使用することもできる。この実施の形態による機械的な制動のためのファン３の使用を、図３を参照して説明する。

図３を参照すると、上述のファン３及びロータ５が示されている。単に明瞭にするために、図３における参照符号４は、機械的な制動用の制動ブロックを示す。

図２に示されたファンと同様に、図３におけるファン３は、ロータ５と一緒に回転するようにロータ５に組み付けられて示されており、従って、ファン３の回転速度はロータ５の回転速度と等しい。金属ディスク１、ひいては電動工具のロータ５は、金属ディスク１がファンボディ２と確実に嵌められていることにより、回転を停止させることができる。

ロータ５が停止させられるとき、図３に示したように、制動ブロック４は、例えば機械的な力、電磁力又はその他の形式の力によって、金属ディスク１に押し付けられる。制動ブロック４と接触する金属ディスク１の前面は、制動面として考えられる。金属ディスク１は、回転を停止させるので、ファン３及びロータ５は停止させられる。これに代えて、ロータ５をより迅速に停止させるために、より大きな接触面積を有する制動ブロック、例えば環状の制動ブロックを使用することができる。制動ブロックの２つの位置が図３に示されており、示された２つの位置は、一方では、制動ブロック４が金属ディスクから離間させられている非制動位置と、他方では、制動ブロック４が金属ディスクに押し付けられている制動位置とを含む。

制動効果を高めるために、制動ブロック４とは反対側の金属ディスク１の前面の一部には、金属ディスク１の耐久性及び制動信頼性を高めるために表面処理を施すことができる。

本発明の実施の形態によれば、金属ディスク１は、外周面の嵌まり効果、切欠１３の嵌まり効果、及び内側貫通孔１１の嵌まり効果によって、ファンボディ２に確実に固定される。金属ディスク１の材料が磁性材料であり、ファンボディ２を形成する材料が磁束によって貫通されるのに適していることにより、金属ディスク１の回転速度を検出することによってロータ５の回転速度を決定することができる。

本発明の実施の形態によれば、ファンボディ２との金属ディスク１の確実な係合により良好な制動効果を得ることができ、ロータ５は対応して回転を停止させることができる。

本発明によれば、ファンボディ２に取り付けられた金属ディスク１を、速度検出及び機械的な制動のために同時に使用することができる。

本発明によるファンは、あらゆる適切な電動工具において使用することができ、このようなファンを備えた全ての電動工具は、本発明の範囲に含まれている。

幾つかの特別な実施の形態が上述されたが、それらの実施の形態は、単に例示の目的で例として示されているだけであり、発明の範囲を限定しようとするものではない。むしろ、ここに記載された構造は、多くのその他の形式で具体化することができ、発明の思想又は範囲から逸脱することなく、ここに記載された構造及び形態に対して様々な交代及び変更をなすことができる。

Claims (10)

1. 電動工具用のファンであって、プラスチック材料から形成されたファンボディと、該ファンボディの前端部に取り付けられた金属ディスクとを有し、該金属ディスクは、平坦なプレートの形態の環状のディスクボディと、該環状のディスクボディの円周の周囲において外方へ延びた、速度検出のために構成された歯と、前記環状のディスクボディの前面によって形成された制動面とを有することを特徴とする、電動工具用のファン。
2. 前記金属ディスクの歯は、前記金属ディスクの周方向に沿って均等に配置された複数の歯を含む、請求項１記載のファン。
3. 前記金属ディスクの歯は、前記ディスクボディと同一平面である、請求項２記載のファン。
4. 前記ファンボディは、前記金属ディスクの歯の間の切欠に埋め込まれた突出部を有する、請求項３記載のファン。
5. 前記歯の間の切欠は、前記ファンボディの前記突出部と嵌まるように成形及び寸法決めされている、請求項４記載のファン。
6. 前記金属ディスクの各歯は、前記ディスクボディに対して湾曲させられておりかつ前記ファンボディの材料に埋め込まれた先端部を有する、請求項２記載のファン。
7. 前記歯の合計数は、１２又は２４である、請求項２記載のファン。
8. 請求項１から７までのいずれか１項記載のファンを備えることを特徴とする電動工具。
9. 前記ファンの前記金属ディスクの歯に面した速度検出器をさらに備える、請求項８記載の電動工具。
10. 前記ファンの前記金属ディスクの制動面に面した制動ブロックをさらに備える、請求項９記載の電動工具。

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