JP5983929B2 - 携帯用ブロワ - Google Patents

Description

本発明は、ごみ等を吹き飛ばしたりして掃除をする携帯用ブロワに関する。

コードレス携帯用ブロワは、バッテリ（電池パック）の電力により本体内に内蔵されたモータを駆動し、これによりファンを回転させ、生じた空気流を吹出口からノズルを経由して噴射し掃除をするものである。作業者は、ブロワのハンドル部を握って清掃作業を行う。一般には地面のごみ等を吹き飛ばすため、ノズルを前方斜め下に向けてブロワ本体を保持し、本体を左右に振ることでノズルを左右に振りながらごみ等を吹き飛ばして作業を行う。なお、ブロワには、遠心ファンや軸流ファンが用いられる。

特表平３−５０１８１４号公報

従来の軸流ファンを用いたブロワでは、静翼を形成した成形体とは別にモータ自体のケーシング（モータケーシング）があり、部品点数が多くコスト高であった。ここで、静翼を形成した成形体の内側にモータを組み込もうとしても、一体の成形体の内部にモータを組み込むことは組み立てが複雑となり困難であった。

また、ブロワにおいては、小型化の観点から、モータとファンの軸方向長さの合計の短縮化が求められている。

さらに、ブロワにおいては、モータケーシングの組立用貫通孔が風路に臨んで空いたまま残っていると、組立用貫通孔が風路の空気流に影響を与えるという問題がある。

本発明はこうした状況を認識してなされたものであり、その第１の目的は、静翼部を一体に有し、かつ内側にモータを保持した構造のモータケーシングを備えたブロワを提供することにある。

本発明の第２の目的は、モータとファンの軸方向長さの合計の短縮化できる構成のブロワを提供することにある。

本発明の第３の目的は、モータケーシングの組立用貫通孔が風路の空気流に影響を与える影響を低減できる構成のブロワを提供することにある。

本発明の第１の態様は、携帯用ブロワである。この携帯用ブロワは、
モータと、前記モータを支持するモータケーシングとを備え、
前記モータケーシングは、外側筒状部と、前記モータが内側に位置する内側筒状部と、前記外側筒状部と前記内側筒状部との間を渡すように設けられた静翼部とを有し、
前記モータケーシングは、それぞれが前記外側筒状部の一部と前記内側筒状部の一部を有する一方の部品と他方の部品を組み合わせて形成される。

少なくとも１枚の静翼部は、前記モータケーシングを形成する部品の一方にある第１静翼部と他方にある第２静翼部とを含み、前記モータに通電するための配線が前記第１静翼部と前記第２静翼部との隙間を通って前記内側筒状部の内側から前記外側筒状部の外側に延びてもよい。

前記モータによって回転されるファンをさらに備え、
前記モータケーシングは、前記モータの出力軸の後端側を支持する軸受けを保持する軸受け保持部を有し、
前記ファンは、前記軸受け保持部に対して被せられたドーム部と、前記ドーム部に設けられた動翼部とを有し、前記動翼部の軸方向位置が前記軸受けの軸方向位置と重複してもよい。

前記モータケーシングは、前記モータの前方側に整流コーンを有し、前記整流コーンの側面に貫通孔が設けられ、前記ファンを前記モータの出力軸の後端側に取り付ける際に前記貫通孔を通して工具により前記モータの出力軸の前端部をロック可能であってもよい。

本発明の第２の態様は、携帯用ブロワである。この携帯用ブロワは、
本体ハウジングと、前記本体ハウジングに固定されたモータケーシングと、前記モータケーシングに支持されたモータとを備え、
前記モータケーシングは、外側筒状部と、前記モータが内側に位置する内側筒状部とを有し、
前記モータケーシングは、それぞれが前記外側筒状部の一部と前記内側筒状部の一部を有する一方の部品と他方の部品を組み合わせて形成される構造であり、前記外側筒状部に組立用貫通孔が設けられ、前記組立用貫通孔を埋める凸部が前記本体ハウジングの内面に設けられている。

前記モータケーシングを形成する部品の一方と他方とを結合するときに前記組立用貫通孔から工具を挿入可能であってもよい。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法やシステムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明の第１の態様によれば、静翼部を一体に有し、かつ内側にモータを保持した構造のモータケーシングを備えた携帯用ブロワを実現可能である。

本発明の第２の態様によれば、モータケーシングの組立用貫通孔が風路の空気流に与える影響を低減できる構成のブロワを実現可能である。

本発明の実施の形態に係るコードレス携帯用ブロワの側断面図。 分割構造の本体ハウジング３の片側を取り除いた状態の同コードレス携帯用ブロワの斜視図。 同コードレス携帯用ブロワの後方斜視図。 カバー８ａを取り除いた状態の同コードレス携帯用ブロワの後方斜視図。 本体ハウジング３を分解した状態における同コードレス携帯用ブロワの後方斜視図。 同コードレス携帯用ブロワのモータケーシング１１の第１の前方斜視図。 モータケーシング１１を分解した状態におけるモータケーシング１１及びその内部構造の斜視図。 モータケーシング１１の第２の前方斜視図。 モータケーシング１１の第３の前方斜視図。 モータケーシング１１及びその内部構造の後方斜視図。 ファン２を取り外し、さらにモータケーシング１１を前後方向中間位置で切断して断面とした状態の、モータケーシング１１及びその内部構造の後方斜視図。 ファン２を取り外した状態のモータケーシング１１及びその内部構造の後方斜視図。

以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を詳述する。なお、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は発明を限定するものではなく例示であり、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

図１は、本発明の実施の形態に係るコードレス携帯用ブロワの側断面図である。図２は、分割構造の本体ハウジング３の片側を取り除いた状態の同コードレス携帯用ブロワの斜視図である。図３は、同コードレス携帯用ブロワの後方斜視図である。図４は、カバー８ａを取り除いた状態の同コードレス携帯用ブロワの後方斜視図である。図５は、本体ハウジング３を分解した状態における同コードレス携帯用ブロワの後方斜視図である。図６は、同コードレス携帯用ブロワのモータケーシング１１の第１の前方斜視図である。図７は、モータケーシング１１を分解した状態におけるモータケーシング１１及びその内部構造の斜視図である。図８は、モータケーシング１１の第２の前方斜視図である。図９は、モータケーシング１１の第３の前方斜視図である。図１０は、モータケーシング１１及びその内部構造の後方斜視図である。図１１は、ファン２を取り外し、さらにモータケーシング１１を前後方向中間位置で切断して断面とした状態の、モータケーシング１１及びその内部構造の後方斜視図である。図１２は、ファン２を取り外した状態のモータケーシング１１及びその内部構造の後方斜視図である。

図１に示すように、コードレス携帯用ブロワは、例えば樹脂製の本体ハウジング３の内部に、ブラシレスモータ１と、ファン２とを備える。本体ハウジング３のハンドル部３ａ（グリップ部）には、人差し指側にトリガスイッチ５（スピードコントロールトリガスイッチ）が設けられ、親指側にタクトスイッチ６（操作ボタン）が設けられている。本体ハウジング３は、ハンドル部３ａの後方にバッテリ取付部３ｂを有する。バッテリとしての電池パック７は、バッテリ取付部３ｂに着脱自在に装着されている。本体ハウジング３の後端（図中左端）には空気取込口８があり、前端（図中右端）側には例えば樹脂製で筒状の導風路部材９が装着されている。空気取込口８には網目状に多数開口したカバー８ａが着脱自在に取り付け固定されている。導風路部材９の前端の空気吹出口９ａにはノズル１０が取り付けられている。作業者がトリガスイッチ５を引くと、電池パック７からブラシレスモータ１に電力が供給されてブラシレスモータ１が回転し、ブラシレスモータ１と例えば一体に回転するファン２によって空気流が発生し、空気取込口８から取り込まれた空気が空気吹出口９ａからノズル１０を経由して外部に吹き出される。ブラシレスモータ１の駆動制御は周知なのでここでは説明を省略する。

図３及び図４から明らかなように、バッテリ取付部３ｂは、風路の内側に凸となるように（空気取込口８の内側に凸となるように）突出している。バッテリ取付部３ｂの底面部３１と側面部３２,３３の外面が風路の内面の一部を成している。また、バッテリ取付部３ｂは、電池パック７の重心位置がハンドル部３ａに極力近い姿勢で電池パック７を保持する。具体的には、バッテリ取付部３ｂは、略直方体形状の電池パック７の最大面がハンドル部３ａ側を向くように電池パック７を保持する。また、バッテリ取付部３ｂは、電池パック７の長さ方向が風路を向くように電池パック７を保持する。

ファン２は、ドーム部１６と、動翼１７とを有する。ドーム部１６は、ブラシレスモータ１へのゴミ等の進入を防止するとともに、空気流を整流する役割を持つ。動翼１７は、ドーム部１６の基端側外周面から外側に突出形成される。動翼１７は、軸周りに所定数（ここでは１２枚）、等角度間隔で設けられる。ファン２は、ブラシレスモータ１の出力軸４３の後端部に例えばナット止めされ、出力軸４３と一体に回転する。ドーム部１６は、後方軸受け保持部１５を覆っており、動翼１７は後方軸受け１３との軸方向位置が相互に重複している。これによりブラシレスモータ１とファン２の軸方向長さの合計が短縮化される。

図２に示すように、本体ハウジング３は左右２分割構造であり、本体ハウジング３の内側には、例えば樹脂製のモータケーシング１１がビス止め孔２３のビス止め（ネジ止め）によって取り付け固定されている。モータケーシング１１も左右２分割構造であり（図７も参照）、ビス止め孔２３のビス止めによってモータケーシング１１の左右が結合一体化される。なお、モータケーシング１１の固定用のビスは、本体ハウジング３の左右を結合するためのビスの一部と共用化されている。図６〜図１２に示すように、モータケーシング１１は、外側筒状部３４と、内側筒状部３５と、静翼３６と、整流コーン１８と、前方軸受け保持部１４（図７）と、後方軸受け保持部１５（図１２）とを有する。

外側筒状部３４は、本体ハウジング３の内面に沿う。内側筒状部３５は、ブラシレスモータ１のステータコア４１を保持する。具体的には、図１１に示すように、内側筒状部３５の内周面がブラシレスモータ１のステータコア４１の外周面と例えば凹凸嵌合している。静翼３６は、外側筒状部３４と内側筒状部３５とを相互に渡すように設けられ、風路に対して斜め配置となっている。静翼３６は、軸周りに所定数（ここでは７枚）、不等角度間隔で設けられる。不等角度間隔とするのは、共振による騒音増大を防止するためである。また、静翼３６の枚数は、前述のファン２の動翼１７の枚数との関係で、一方が他方の整数倍とならないように設定される。これも共振による騒音増大を防止するためである。

図１１から明らかなように、静翼３６のうち１枚は、２分割構造のモータケーシング１１の一方に設けられた第１静翼部３６Ａと、他方に設けられた第２静翼部３６Ｂとを突き合わせたものである。そして、第１静翼部３６Ａと第２静翼部３６Ｂとの隙間３９を通してブラシレスモータ１の配線４０（図７）を外側筒状部３４の外側に導いている。配線４０は、外側筒状部３４の外側（風路の外側）にある電池パック７及び制御回路と、外側筒状部３４の内側（風路の内側）にあるブラシレスモータ１及びスイッチング基板４４とを電気的に接続する。第１静翼部３６Ａと第２静翼部３６Ｂとの隙間３９を通して配線４０を風路の内側から外側に導くことで、配線４０が風路の気流に与える影響（気流の乱れ等）を低減ないし無くすことができる。また、配線４０が風路の気流や吸入した粉じん等により断線したりするリスクを低減ないし無くすことができる。

図７に示すように、内側筒状部３５の内側において、所定数のスイッチング素子２０（ＦＥＴ等）を搭載したスイッチング基板４４が、インシュレータ４２（絶縁体）を介してブラシレスモータ１のステータコア４１に例えばビス止めにより固定されている。スイッチング素子２０の放熱性を良好とするために、内側筒状部３５には風路に連通する冷却孔３８（貫通孔）が設けられている（図８及び図９等）。これにより、スイッチング素子２０の発した熱が内側筒状部３５及び整流コーン１８の内側で滞留することが防止され、スイッチング素子２０の放熱性が良好となる。冷却孔３８は、風路の入側から見て静翼３６の陰となる位置に設けられている。

整流コーン１８は、内側筒状部３５の前端から連続して前方に延びる。図７に示すように、整流コーン１８の側面にはビス止め孔２４〜２６が設けられ、整流コーン１８の内面から突出するビス止めボス４５〜４７（先端に雌ネジ穴あり）に対するビス止め孔２４〜２６のビス止めにより、左右２分割構造の整流コーン１８の結合一体化を確実にしている。整流コーン１８の側面には、また、スパナ挿通孔３７（スリット孔）が設けられる。組立時には、スパナ挿通孔３７を通してスパナ等の工具によりブラシレスモータ１の出力軸４３の前端の角柱部１９（前方軸受け１２から前方に突出した部分）を回転しないように固定でき、出力軸４３の後端にファン２を容易に取り付けることができる。

前方軸受け保持部１４は、図７に示すように、断面コの字型で整流コーン１８の内面から延びて前方軸受け１２を支持する。図には現れないが整流コーン１８の手前側の内面からも前方軸受け保持部１４が対称に延びて前方軸受け１２を固定支持する。前方軸受け１２は、ブラシレスモータ１の出力軸４３の前端側を回転自在に支持する。図１２に示すように、後方軸受け保持部１５は、内側筒状部３５の後端から延びて後方軸受け１３を固定支持する。後方軸受け１３は、ブラシレスモータ１の出力軸４３の後端側を回転自在に支持する。後方軸受け保持部１５にはビス止め孔２７,２８が設けられ、ビス止め孔２７,２８のビス止めにより、左右２分割構造の後方軸受け保持部１５の結合一体化を確実にしている。なお、ビス止めの際には、外側筒状部３４に設けられた所定数（例えば２つ）のドライバ挿通孔２１を通してドライバ等の工具を挿通でき作業性が良い。ドライバ挿通孔２１は、図５に示すように、本体ハウジング３の内面に設けられた穴埋め凸部２２により埋められる（極力隙間が無いように埋める）。穴埋め凸部２２の先端面は外側筒状部３４の内周面と好ましくは面一であるとよい。穴埋め凸部２２を設けたことにより、ドライバ挿通孔２１が風路に与える悪影響を低減ないし無くすことができる。

図２に示すように、導風路部材９は、外周面に凸部９ｂを所定数（例えば４つ）有し、各々の凸部９ｂが本体ハウジング３の内面に設けられた同数の凹部３ｃと嵌合することで本体ハウジング３に対して固定される。導風路部材９の後端縁は好ましくはモータケーシング１１の外側筒状部３４の前端縁と隙間無く当接する。

本実施の形態のコードレス携帯用ブロワの組立ての流れの一例を簡単に説明する。

まず、分割状態のモータケーシング１１の一方にブラシレスモータ１を図７に示すように組み込んだ上で、分割状態のモータケーシング１１をビス止め孔２４〜２６（図７）及びビス止め孔２７,２８（図１２）のビス止めにより相互に結合一体化する。このとき、ブラシレスモータ１の配線４０を第１静翼部３６Ａと第２静翼部３６Ｂとで挟み込むようにすると、配線４０は第１静翼部３６Ａと第２静翼部３６Ｂの隙間３９（図１１等）から外側筒状部３４の外側に導かれる。なお、ビス止め孔２７,２８のビス止めの際に外側筒状部３４のドライバ挿通孔２１を利用できることは前述のとおりである。その後、ファン２をブラシレスモータ１の出力軸４３の後端部に取り付ける。このとき、出力軸４３の回転を止めるために、スパナ挿通孔３７（図６等）からスパナ等の工具を挿入して出力軸４３の前端の角柱部１９をロックする。その後、導風路部材９の凸部９ｂを分割状態の本体ハウジング３の一方の凹部３ｃに嵌合し、モータケーシング１１を分割状態の本体ハウジング３の一方に位置決めし、その上から本体ハウジング３の他方を重ねた状態で、ビス止め孔２３のビス止めにより固定し、さらに本体ハウジング３を残りのビス止めにより相互に結合一体化し、本体ハウジング３の後端の空気取込口８にカバー８ａを取り付け固定し、ノズル１０を導風路部材９の前端に取り付ける。

本実施の形態によれば、下記の効果を奏することができる。

(1) バッテリ取付部３ｂは風路の内側に凸となるように突出し、バッテリ取付部３ｂの底面部３１と側面部３２,３３の外面が風路の内面の一部を成すため、電池パック７の放熱性が良好である。このため、電池パック７の過熱が防止されて電池パック７の長寿命化に有利である。また、電池パック７の高温保護機能を備える場合には、保護機能が頻繁に作動することを防止して作業効率が高められる。

(2) バッテリ取付部３ｂは電池パック７の重心位置がハンドル部３ａに極力近い姿勢で電池パック７を保持するため、作業時、特に本体を左右に振る時に、電池パック７の慣性モーメントの影響を受けにくくなり、操作性が良好となる。また、電池パック７の容量が変わって電池パック７の重量が変わった場合、あるいは電池パック７に替えて背負い電源等の外部電源から延びるケーブル先端のアダプタ（形状は電池パックに類似するが重量は軽い）を取り付ける場合に、本体のバランスに与える影響が小さくなり、この点においても操作性が良好である。

(3) 電池パック７が空気取込口８の内側に凸となるように突出することで、電池パック７が遮音効果を奏するため（電池パック７は重いため遮音壁として有効）、静音性が高められる。

(4) 内側筒状部３５には風路に連通する冷却孔３８が設けられているため、内側筒状部３５の内側にあるスイッチング素子２０の放熱性が良好である。

(5) モータケーシング１１が分割構造であり、分割された静翼３６の隙間３９（図７等に示す第１静翼部３６Ａと第２静翼部３６Ｂとの隙間３９）を通してブラシレスモータ１の配線４０を内側筒状部３５の内側（風路の内側）から外側筒状部３４の外側（風路の外側）に導くため、配線４０が風路の気流に与える影響（気流の乱れ等）を低減ないし無くすことができる、また、配線４０が風路の気流や吸入した粉じん等により断線したりするリスクを低減ないし無くすことができる。

(6) ビス止め孔２７,２８のビス止めの際には、外側筒状部３４に設けられたドライバ挿通孔２１を通してドライバ等の工具を挿通でき、組立作業性が良い。一方、組立後は本体ハウジング３の内面に設けられた穴埋め凸部２２がドライバ挿通孔２１を埋めるため、ドライバ挿通孔２１が風路に与える悪影響を低減ないし無くすことができる。また、穴埋め凸部２２とドライバ挿通孔２１は相互に係合することにより組立の際に位置めとなり、作業性を更に向上させることができる。

(7) 整流コーン１８の側面にスパナ挿通孔３７が設けられ、組立時にはスパナ挿通孔３７を通してスパナ等の工具によりブラシレスモータ１の出力軸４３の前端の角柱部１９を回転しないように固定でき、出力軸４３の後端にファン２をナット止め等で取り付ける作業性が良い。

(8) 後方軸受け１３とファン２の動翼１７の軸方向位置が相互に重複するため、ブラシレスモータ１とファン２の軸方向長さの合計を短縮化できる。

(9) 静翼３６が軸周りに不等角度間隔で設けられるため、共振による騒音増大を防止できて静音性が高い。また、静翼３６の枚数とファン２の動翼１７の枚数との関係が、一方が他方の整数倍とならないように設定されるため、この点においても共振による騒音増大を防止できて静音性が高い。

以上、実施の形態を例に本発明を説明したが、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスには請求項に記載の範囲で種々の変形が可能であることは当業者に理解されるところである。

１ ブラシレスモータ、２ ファン、３ 本体ハウジング、３ａ ハンドル部、３ｂ バッテリ取付部、３ｃ 嵌合凹部、５ トリガスイッチ、６ タクトスイッチ、７ 電池パック、８ 空気取込口、８ａ カバー、９ 導風路部材、９ａ 空気吹出口、９ｂ 嵌合凸部、１０ ノズル、１１ モータケーシング、１２ 前方軸受け、１３ 後方軸受け、１４ 前方軸受け保持部、１５ 後方軸受け保持部、１６ ドーム部、１７ 動翼、１８ 整流コーン、１９ 角柱部、２０ スイッチング素子、２１ ドライバ挿通孔、２２ 穴埋め凸部、２３〜２８ ビス止め孔、３１ 底面部、３２,３３ 側面部、３４ 外側筒状部、３５ 内側筒状部、３６ 静翼、３６Ａ 第１静翼部、３６Ｂ 第２静翼部、３７ スパナ挿通孔（スリット孔）、３８ 冷却孔、３９ 配線取出孔、４０ 配線、４１ ステータコア、４２ インシュレータ（絶縁体）、４３ 出力軸、４４ スイッチング基板、４５〜４７ ビス止めボス

Claims (6)

1. モータと、前記モータを支持するモータケーシングとを備え、
   前記モータケーシングは、外側筒状部と、前記モータが内側に位置する内側筒状部と、前記外側筒状部と前記内側筒状部との間を渡すように設けられた静翼部とを有し、
   前記モータケーシングは、それぞれが前記外側筒状部の一部と前記内側筒状部の一部を有する一方の部品と他方の部品を組み合わせて形成される、携帯用ブロワ。
2. 少なくとも１枚の静翼部は、前記モータケーシングを形成する部品の一方にある第１静翼部と他方にある第２静翼部とを含み、前記モータに通電するための配線が前記第１静翼部と前記第２静翼部との隙間を通って前記内側筒状部の内側から前記外側筒状部の外側に延びている、請求項１に記載の携帯用ブロワ。
3. 前記モータによって回転されるファンをさらに備え、
   前記モータケーシングは、前記モータの出力軸の後端側を支持する軸受けを保持する軸受け保持部を有し、
   前記ファンは、前記軸受け保持部に対して被せられたドーム部と、前記ドーム部に設けられた動翼部とを有し、前記動翼部の軸方向位置が前記軸受けの軸方向位置と重複している、請求項１又は２に記載の携帯用ブロワ。
4. 前記モータケーシングは、前記モータの前方側に整流コーンを有し、前記整流コーンの側面に貫通孔が設けられ、前記ファンを前記モータの出力軸の後端側に取り付ける際に前記貫通孔を通して工具により前記モータの出力軸の前端部をロック可能である、請求項３に記載の携帯用ブロワ。
5. 本体ハウジングと、前記本体ハウジングに固定されたモータケーシングと、前記モータケーシングに支持されたモータとを備え、
   前記モータケーシングは、外側筒状部と、前記モータが内側に位置する内側筒状部とを有し、
   前記モータケーシングは、それぞれが前記外側筒状部の一部と前記内側筒状部の一部を有する一方の部品と他方の部品を組み合わせて形成される構造であり、前記外側筒状部に組立用貫通孔が設けられ、前記組立用貫通孔を埋める凸部が前記本体ハウジングの内面に設けられている、携帯用ブロワ。
6. 前記モータケーシングを形成する部品の一方と他方とを結合するときに前記組立用貫通孔から工具を挿入可能である請求項５に記載の携帯用ブロワ。