JP6211433B2 - 集塵装置 - Google Patents

Description

本発明は、作業工具に装着される集塵装置に関する。

米国特許出願公開第２００４／０２３１８７１号明細書には、集塵装置を備えた作業工具が開示されている。この集塵装置は、モータおよびファンを有しており、作業工具から給電されてモータが駆動される。そして、モータがファンを回転させて空気流を生じさせることで、加工作業時に発生する粉塵を収集する。

米国特許出願公開第２００４／０２３１８７１号明細書

上記の集塵装置においては、モータを制御するためのコントローラが、加工作業中に発熱する。そこで、本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、作業工具に装着される集塵装置のコントローラ冷却に関する改良技術を提供することを目的とする。

上記課題は、本発明によって解決される。本発明に係る集塵装置の好ましい形態によれば、被加工材に対して加工作業を行う作業工具に装着され、当該加工作業時に発生する粉塵を収集する集塵装置が構成される。この集塵装置は、集塵用モータと、集塵用モータに駆動されるファンと、集塵用モータを制御するコントローラと、粉塵を収集するための開口部を備えた集塵部と、収集された粉塵を収容する粉塵収容部と、集塵部から収集された粉塵を粉塵収容部に移送する粉塵移送部と、を有する。そして、集塵用モータに駆動されたファンの回転によって生じる空気の流れを利用して、集塵部から粉塵を収集して粉塵収容部に移送するとともに、コントローラを冷却する。なお、ファンの回転によって発生する空気の流れは、粉塵移送後の空気がさらにコントローラを冷却するように構成されていてもよく、また一方で、粉塵移送用の空気流とコントローラ冷却用の空気流が分離されて流通されるように構成されていてもよい。

本発明によれば、ファンの回転により発生する空気流によって、粉塵を収集するだけでなく、コントローラも冷却される。したがって、集塵用のファンとコントローラ冷却用のファンを個別に設ける必要がなく、集塵装置の部品点数が削減される。

また本発明に係る集塵装置の当該形態によれば、粉塵収容部に連接され、集塵用モータおよびコントローラを収容する駆動機構収容部と、粉塵収容部と駆動機構収容部の間に配置されたフィルタと、を有する。そして、粉塵を粉塵収容部に移送した後にフィルタを通過した空気が、コントローラを冷却する。

当該構成によれば、フィルタによって空気流中の粉塵が捕捉された後に、コントローラが冷却される。したがって、冷却風中の粉塵がコントローラに対して与える影響が抑制される。

また本発明に係る集塵装置の当該形態によれば、ファンの回転によって生じる空気が、フィルタ、コントローラおよびファンを順番に通過するように、コントローラがフィルタとファンの間に配置されている。このコントローラの配置は、開口部から集塵装置の内部に流入する空気が、フィルタ、コントローラ、ファンを順番に通過して集塵装置の外部に排出されるように、空気の流れに関して、コントローラがフィルタとファンの間に配置される態様、あるいは所定の軸方向に関して、物理的な位置として、コントローラがフィルタとファンの間に配置される態様を好適に包含する。

本発明に係る集塵装置の更なる形態によれば、駆動機構収容部は、フィルタからファンに向かって空気が流れる空気流通路を有している。そして、コントローラが、空気流通路の少なくとも一部を構成し、当該コントローラの表面に沿って空気が流れる。なお、コントローラは、空気流通路を構成する金属製の放熱板を有することが好ましい。

本形態によれば、コントローラが空気流通路を構成するため、コントローラが効率的に冷却される。また、コントローラは、集塵用モータの駆動を制御する機能と、空気流通路を構成する機能を有する。換言すると、コントローラは、複数の機能を有する部材として設けられ、集塵装置の部品点数が削減される。

本発明に係る集塵装置の更なる形態によれば、集塵用モータは、ＤＣモータとして構成されている。そして、コントローラは、外部電源から供給される電気を変圧して、集塵用モータに給電する変圧器としての機能を有する。

一般的に、粉塵を収集するための空気流を発生するために必要なモータの出力トルクは、作業工具の駆動機構および先端工具を駆動するために必要なモータの出力トルクよりも小さくて済む。そのため、集塵用モータは、低電圧で駆動可能な小型モータが利用される。したがって、本形態によれば、コントローラが変圧器としての機能を有するため、小型モータを有する集塵装置が、外部電源から供給された電力によって合理的に駆動される。

本発明に係る集塵装置の更なる形態によれば、集塵装置が装着される作業工具は、外部電源から供給される電気によって駆動される。典型的には、作業工具はＡＣモータを有しており、当該ＡＣモータが駆動機構を駆動することで先端工具が駆動される。そして、集塵装置は、作業工具から給電されて駆動される。そして、集塵装置の集塵用モータは、ＤＣモータとして構成されており、コントローラは、外部電源から供給される交流電流を直流電流に変換するコンバータとしての機能を有する。典型的には、作業工具は、外部電源から供給される交流電流で駆動されるＡＣモータによって先端工具を駆動するように構成されている。したがって、作業工具から集塵装置に供給される交流電流を集塵用モータに供給する前に、コントローラが直流電流に変換する。

本形態によれば、コントローラは、作業工具を介して供給される交流電流を直流電流に変換する。したがって、作業工具が交流電流で駆動される場合であっても、当該作業工具に装着された集塵装置は、ＤＣモータとして構成された集塵用モータを駆動することができる。

本発明に係る集塵装置の好ましい形態によれば、コントローラは、作業工具と電気的に接続されている。そして、作業工具から出力された信号に基づいて、コントローラが集塵用モータを制御する。典型的には、作業工具は、作業者に操作されて、作業工具が駆動されるＯＮ状態と作業工具の駆動が停止されるＯＦＦ状態との間で切り替えられる操作部材を有する。さらに、操作部材がＯＮ状態に切り替えられて作業工具が駆動されるときに、作業工具は、集塵装置に対して駆動信号を出力し、操作部材がＯＦＦ状態に切り替えられて作業工具の駆動が停止されるときに、作業工具は、集塵装置に対して停止信号を出力する。そして、作業工具から出力された駆動信号を受信した集塵装置のコントローラは、駆動信号を受信すると同時に、集塵用モータを駆動し、停止信号を受信したコントローラは、停止信号を受信して所定時間が経過した後に、集塵用モータの駆動を停止する。この場合、駆動信号および停止信号としては、操作部材に操作されるスイッチの切り替えによって達成される集塵装置の所定の電気系統における電流供給および電流遮断として構成される形態、あるいは、信号出力装置として設けられた作業工具用コントローラが操作部材の切り替えに基づいて所定の信号を生成する形態を好適に包含する。

本形態によれば、コントローラは、作業工具から出力される信号に基づいて集塵用モータを駆動する。そのため、集塵装置（集塵用モータ）の駆動を切り替えるための個別のスイッチが不要であり、集塵装置の部品点数が削減される。さらに、作業工具を駆動するために操作部材の操作に基づいて、集塵装置が駆動される。そのため、作業者が集塵装置に対して特別な操作を行うことなく、作業工具が加工作業を行う駆動タイミングに合わせて、集塵装置が合理的に駆動される。さらに、作業工具の駆動を停止するための操作部材の操作に基づいて、当該操作から所定時間経過した後に集塵装置の駆動が停止される。そのため、作業工具が加工作業を停止した後も集塵装置は所定時間駆動を継続する。これにより、加工作業中に収集されなかった粉塵が、加工作業後の集塵装置の駆動によって効果的に収集される。また、所定時間経過後に集塵装置は自動的に停止するため、加工作業の停止タイミングに合わせて、集塵装置が合理的に駆動される。

本発明によれば、作業工具に装着される集塵装置のコントローラ冷却に関する改良技術が提供される。

本発明の代表的な実施形態に係るハンマドリルおよび集塵装置の斜視図である。 図１のハンマドリルおよび集塵装置の側面図である。 ハンマドリルの内部機構を示す断面図である。 集塵装置の内部機構を示す断面図である。 集塵装置がハンマドリルに装着された状態を示す側面図である。 図５のハンマドリルおよび集塵装置の断面図である。 図６のVII−VII線における断面図である。 変形例に係るハンマドリルおよび集塵装置の側面図である。

本発明の代表的な実施形態につき、図１〜図７を参照して説明する。本実施形態は、集塵装置が取り外し可能に装着される作業工具の一例として電動式のハンマドリルを用いて説明する。図１および図２に示すように、ハンマドリル１０１は、本体部１０３と、ハンドル１０９を主体として構成されている。本体部１０３は、それぞれハンマドリル１０１の内部機構を収容したモータハウジング１０５とギアハウジング１０７を主体として構成されている。

被加工材に対して加工作業を行うハンマビット１１９は、図２に示すように、本体部１０３の先端側領域（図２の左側）において、ハンマドリル１０１に対して取り外し可能に取り付けられる。ハンドル１０９は、グリップ部１０９Ａ、補強部１０９Ｂを有しており、本体部１０３の先端側領域とは反対側の後端側領域（図２の右側）に設けられている。したがって、ハンマドリル１０１において、ハンマビット１１９側を前側と称し、ハンドル１０９側を後側と称する。

［駆動機構］
図３に示すように、モータハウジング１０５は、ハンドル１０９と一体に形成されており、駆動モータ１１１を収容している。駆動モータ１１１は、回転軸線がハンマビット１１９の長軸方向と平行になるように配置されている。駆動モータ１１１の前方には、冷却ファン１１２が駆動モータ１１１の回転軸に取り付けられている。すなわち、冷却ファン１１２は、ハンマビット１１９の長軸方向に関して、駆動機構と駆動モータ１１１の間に設けられている。したがって、駆動モータ１１１の駆動によって、冷却ファン１１２が回転し、冷却風が発生する。この冷却ファン１１２は、遠心ファンとして形成されている。そのため、ギアハウジング１０７内部を流通した冷却風が、冷却ファン１１２に対応した位置であるモータハウジング１０５の下面に設けられた開口部１０５ａから排出される。ハンドル１０９には、トリガ１０９ａが設けられており、トリガ１０９ａの操作によって、駆動モータ１１１のＯＮ／ＯＦＦが切り替えられる。

図３に示すように、ギアハウジング１０７は、運動変換機構１１３、打撃要素１１５及び動力伝達機構１１７を収容している。駆動モータ１１１の回転出力は、駆動モータ１１１の前方に配置された運動変換機構１１３によって直線動作に変換されて打撃要素１１５に伝達され、ハンマビット１１９の長軸方向（図３における左右方向）の衝撃力を発生させる。また、駆動モータ１１１の回転出力は、駆動モータ１１１の前方に配置された動力伝達機構１１７によって減速されてハンマビット１１９に伝達され、ハンマビット１１９を周方向に回転させる。なお、説明の便宜上、ハンマビット１１９側を前、ハンドル１０９側を後という。

運動変換機構１１３は、中間軸１２５と、揺動リング１２９と、筒状ピストン１３１を主体として構成されている。中間軸１２５は、駆動モータ１１１によって回転される。揺動リング１２９は、中間軸１２５の回転に伴い、回転体１２７を介してハンマビット１１９の長軸方向に搖動される。筒状ピストン１３１は、揺動リング１２９の揺動に伴い、ハンマビット１１９の長軸方向に直線状に往復移動される。

動力伝達機構１１７は、複数のギアからなるギア減速機構を主体として構成されている。このギア減速機構は、中間軸１２５と一体に回転する小径ギア１３３、小径ギア１３３と噛み合い係合する大径ギア１３５を有する。動力伝達機構１１７は、駆動モータ１１１の回転をツールホルダ１３７に伝達する。ツールホルダ１３７は、ベアリング１３７ａによってギアハウジング１０７に対して回転可能に支持されている。したがって、ツールホルダ１３７が回転され、これにより、ツールホルダ１３７に保持されたハンマビット１１９が回転される。

打撃要素１１５は、ストライカ１４３と、インパクトボルト１４５を主体として構成されている。ストライカ１４３は、筒状ピストン１３１内に摺動可能に配置された打撃子として構成されている。インパクトボルト１４５は、ツールホルダ１３７内に摺動可能に配置された中間子として構成されている。ストライカ１４３は、筒状ピストン１３１の摺動に伴う空気室１３１ａの空気バネ（圧力変動）を介して駆動され、インパクトボルト１４５に衝突する。これにより、ハンマビット１１９が打撃力を発生する。

上記のハンマドリル１０１においては、駆動モータ１１１が通電駆動されると、駆動モータ１１１の回転が運動変換機構１１３を介して直線運動に変換された後、打撃要素１１５を介してハンマビット１１９に伝達される。これにより、ハンマビット１１９が打撃動作する。また、駆動モータ１１１の回転は、動力伝達機構１１７を介してハンマビット１１９に伝達される。これにより、ハンマビット１１９は、長軸方向の打撃動作と周方向の回転動作を行い、被加工材にハンマドリル作業を遂行する。

なお、ハンマドリル１０１は、作業モードを切替えるためのモード切替スイッチ（図示省略）を備えている。そして、作業者がモード切替スイッチを操作することにより、作業モードとしてのハンマドリルモードとドリルモードが切り替えられる。ハンマドリルモードにおいては、ハンマビット１１９が打撃動作と回転動作を行う。ドリルモードにおいては、運動変換機構１１３および打撃機構１１５が駆動されず、動力伝達機構１１７のみが駆動されて、ハンマビット１１９が回転動作を行う。これにより、被加工材に対してドリル作業を遂行する。

［ハンドル］
図３に示すように、ハンドル１０９のグリップ部１０９Ａは、モータハウジング１０５の後端部に連接された基端部１０９Ａ１からハンマビット１１９の長軸方向に交差する方向に延在するように形成されている。グリップ部１０９Ａの先端部１０９Ａ２には、電源ケーブル１９０が設けられているとともに、補強部１０９Ｂの一端部が連結されている。この補強部１０９Ｂの他端部は、グリップ部１０９Ａよりも前方において、モータハウジング１０５に連結されている。したがって、グリップ部１０９Ａ、補強部１０９Ｂおよびモータハウジング１０５がループ状に形成され、グリップ部１０９Ａ、補強部１０９Ｂおよびモータハウジング１０５によって囲まれた保護スペース２６１が形成される。したがって、補強部１０９Ｂは、片持ち梁状のグリップ部１０９Ａを構造的に補強するとともに、グリップ部１０９Ａを把持した作業者の手を保護する。すなわち、保護スペース２６１に配置された作業者の手が保護される。この補強部１０９Ｂのモータハウジング１０５との連結部付近には、集塵装置２００と機械的および電気的に連結される雌型コネクタ１５４が設けられている。電源ケーブル１９０は、駆動モータ１１１および雌型コネクタ１５４に電気的に接続されており、当該電源ケーブル１９０を介して給電される。

［集塵装置取付部］
上記のハンマドリル１０１は、集塵装置２００が着脱可能に取り付けられるように構成されている。具体的には、ハンマドリル１０１に形成された集塵装置取付部は、図１〜図３および図７に示すように、ガイド溝１５１、本体側係合部１５２、係合溝１５３および雌型コネクタ１５４を主体として構成されている。すなわち、集塵装置２００は、ハンマドリル１０１の本体部１０３およびハンドル１０９に装着される。ガイド溝１５１は、ギアハウジング１０７の下方領域に形成された、左右一対の溝で構成されている。このガイド溝１５１は、ハンマビット１１９の長軸方向に平行に延在している。また、図３に示すように、本体側係合部１５２は、ガイド溝１５１よりもハンマビット１１９側に形成された凹部で構成されている。係合溝１５３および雌型コネクタ１５４は、ハンドル１０９の補強部１０９Ｂの前面（ハンマビット１１９側の面）に形成されている。

［集塵装置］
次に、ハンマドリル１０１に取り付けられる集塵装置２００について説明する。この集塵装置２００は、集塵アタッチメントとも称し、ハンマドリル１０１に装着された状態でハンマドリル１０１とともに持ち運び可能な可搬式集塵アタッチメントとして構成されている。したがって、ハンマドリル１０１は、集塵装置２００が取り付けられた状態で駆動することも可能であり、一方で集塵装置２００が取り外された状態で駆動することも可能である。すなわち、ハンマドリル１０１は、集塵装置２００が取り付けられた駆動モード（集塵装置装着モードともいう）、および集塵装置２００が取り付けられていない駆動モード（集塵装置非装着モードともいう）のどちらかの駆動モードが選択されて駆動される。

図４に示すように、集塵装置２００は、本体部２０１、集塵部２１０、および装着機構２５０を主体として構成されている。本体部２０１は、集塵装置２００の外郭を形成する本体ハウジング２０１Ａを有している。この本体ハウジング２０１Ａは、粉塵移送部２１５の一部を収容するとともに、粉塵収容部２２０および駆動部２３０を収容している。

集塵部２１０は、ハンマビット１１９が挿通される貫通孔として形成された開口部２１１を有している。図６に示すように、開口部２１１は、集塵装置２００がハンマドリル１０１に装着された状態において、ハンマビット１１９を囲むように配置される。この集塵部２１０および開口部２１１が、それぞれ本発明における「集塵部」および「開口部」に対応する実施構成例である。

図４に示すように、粉塵移送部２１５は、第１移送部２１５ａおよび第２移送部２１５ｂで構成されている。第１移送部２１５ａは、中空の樹脂製部材であり、集塵部２１０に連接されている。したがって、第１移送部２１５ａの内部と開口部２１１が互いに連通している。図６に示すように、第１移送部２１５ａは、集塵装置２００がハンマドリル１０１に装着された状態において、ハンマビット１１９の長軸方向と交差する方向に延在する。

図４に示すように、第２移送部２１５ｂは、第１移送部２１５ａが延在する方向と交差する方向に延在する。すなわち、第２移送部２１５ｂは、ハンマビット１１９の長軸方向に平行に延在する。この第２移送部２１５ｂは、移送ホース２１６、第１延在部２１７および第２延在部２１８を主体として構成されている。第１延在部２１７および第２延在部２１８は、それぞれ中空の樹脂製部材である。なお、第２延在部２１８は、本体ハウジング２０１Ａの一部として構成されている。第１延在部２１７は、第２移送部２１５ａの延在方向（図４の左右方向）に関して、第２延在部２１８の内側を摺動可能である。すなわち、第１延在部２１７と第２延在部２１８は、互いに相対移動可能である。第１延在部２１７および第２延在部２１８の内部には、蛇腹状の移送ホース２１６が配置されている。したがって、第１延在部２１７が、第２延在部２１８に対して摺動する際に、移送ホース２１６が伸縮する。この移送ホース２１６の一端部は第１移送部２１５ａに連通されており、他端部は粉塵収容部２２０に連通されている。すなわち、粉塵収容部２２０の収容部２２５は、第１移送部２１５ａおよび第２移送部２１５ｂ（移送ホース２１６）を介して、集塵部２１０の開口部２１１に連通している。この粉塵移送部２１５が、本発明における「粉塵移送部」に対応する実施構成例である。

図４に示すように、粉塵収容部２２０は、固定部２２１ａおよび可動部２２１ｂを主体として構成されている。固定部２２１ａは、本体ハウジング２０１Ａの一部として形成されている。一方、可動部２２１ｂは、本体ハウジング２０１Ａに設けられた支点２２２を中心に回動可能である。この可動部２２１ｂは、ラッチ２２３を有しており、ラッチ２２３が固定部２２１ａに係合することで、可動部２２１ｂが固定部２２１ａに対して固定される。可動部２２１ｂ内には、収容部２２５が設けられており、移送された粉塵が収容部２２５に一時的に収容される。ラッチ２２３と固定部２２１ａの係合を解除して可動部２２１ｂを回動させることで、収容部２２５にアクセス可能となり、これにより、収容部２２５に収容された粉塵が廃棄される。収容部２２５の上方（駆動部２３０側）に形成された貫通孔には、フィルタ２２６が配置されている。この収容部２２５およびフィルタ２２６が、それぞれ本発明における「粉塵収容部」および「フィルタ」に対応する実施構成例である。

図４に示すように、粉塵収容部２２０の上部の本体ハウジング２０１Ａ内には、駆動部２３０が設けられている。駆動部２３０は、集塵モータ２３１、ファン２３２、雄型プラグ２３３、コントローラ２３４を主体として構成されている。集塵モータ２３１は、直流モータとして構成されており、回転軸が粉塵移送部２１５の第２移送部２１５ｂと概ね平行に配置されている。集塵モータ２３１の前方側において、集塵モータ２３１の回転軸には、ファン２３２が取り付けられている。この駆動部２３０は、フィルタ２２６を介して収容部２２５と連通している。この集塵モータ２３１、ファン２３２およびコントローラ２３４が、それぞれ本発明における「集塵用モータ」、「ファン」および「コントローラ」に対応する実施構成例である。また、本体ハウジング２０１Ａが、本発明における「駆動機構収容部」に対応する実施構成例である。

集塵モータ２３１の粉塵収容部２２０とは反対側の上方には、本体ハウジング２０１から後方に向かって突出する雄型プラグ２３３が配置されている。雄型プラグ２３３は、プラグ保持部２３３ａに保持された４本のプラグで構成されている。プラグ保持部２３３ａの雄型プラグ２３３とは反対側の前方側は、コイルスプリング２３３ｂに連結されている。また、コイルスプリング２３３ｂは、さらに本体ハウジング２０１に連結されている。これにより、プラグ保持部２３３ａおよび雄型プラグ２３３は、コイルスプリング２３３ｂを介して、前後方向（ハンマビット１１９の長軸方向）に移動可能である。この雄型プラグ２３３は、コントローラ２３４に電気的に接続されている。コントローラ２３４は、図７に示すように、駆動モータ２３１の側方に配置されており、集塵モータ２３１の駆動を制御する。集塵モータ２３１は、本体ハウジング２０１に形成された複数のリブによって保持されており、リブとコントローラ２３４によって囲まれた空間が、空気流通路Ｓとして規定されている。この空気流通路Ｓが、本発明における「空気流通路」に対応する実施構成例である。

［装着機構］
図４および図７に示すように、集塵装置２００は、ハンマドリル１０１に取り付けるための装着機構２５０を備えている。装着機構２５０は、本体ハウジング２０１の上面に当該本体ハウジング２０１と一体に形成されたガイドレール２５１と、プラグ保持部２３３ａと一体に形成された係合凸部２５２と、本体ハウジング２０１上に設けられたラッチ２５３を主体として構成されている。

図７に示すように、ガイドレール２５１は、互いに対向する一対の凸部で形成されている。図４に示すように、係合凸部２５２は、雄型プラグ２３３と平行に集塵装置２００の後方に突出するように形成されている。なお、ラッチ２５３は、本体ハウジング２０１に対して当該ラッチ２５３の前端を支点として回動可能であり、ラッチ２５３の後端は本体ハウジング２０１からバネ要素（図示省略）によって上方（図４の上方）に向かって本体ハウジング２０１から離れる方向に付勢されている。

［ハンマドリルに対する集塵装置の取付］
次に、ハンマドリル１０１に対する集塵装置２００の取付について説明する。集塵装置２００は、ハンマドリル１０１に対して、図２に示す位置から、ハンマビット１１９の長軸方向に移動されて、図５に示すように取り付けられる。具体的には、ハンマドリル１０１のギアハウジング１０７に設けられたガイド溝１５１と集塵装置２００のガイドレール２５１が係合して、集塵装置２００がハンマビット１１９からハンドル１０９に向かってハンマドリル１０１の前方から後方に摺動される。その後、図６に示すように、ハンマドリル１０１の本体側係合部１５２と集塵装置２００のラッチ２５３が係合し、ハンマドリル１０１の係合溝１５３と集塵装置２００の係合凸部２５２が係合する。すなわち、集塵装置２００は、ハンマドリル１０１のギアハウジング１０７とハンドル１０９に係合する。これにより、集塵装置２００がハンマドリル１０１に対して固定される。集塵装置２００がハンマドリル１０１に取り付けられると同時に、ハンマドリル１０１の雌型コネクタ１５４と集塵装置２００の雄型プラグ２３３が機械的に連結され、これによりハンマドリル１０１と集塵装置２００が電気的に接続される。

以上の通り、集塵装置２００は、ハンマドリル１０１のギアハウジング１０７およびハンドル１０９と係合することで、ハンマドリル１０１に装着される。この集塵装置２００の本体ハウジング２０１の上面には、図２に示すように、段付き部２０１ａが形成されている。この段付き部２０１ａによって、図５に示すように、集塵装置２００がハンマドリル１０１に装着された状態において、ハンマドリル１０１のモータハウジング１０５と集塵装置２００の本体ハウジング２０１の間には、放熱スペース２６０が形成される。モータハウジング１０５の開口部１０５ａは、放熱スペース２６０に対応する領域に形成されており、冷却ファン１１２によって発生された冷却風は、モータハウジング１０５内で駆動モータ１１１を冷却した後、開口部１０５ａから放熱スペース２６０に排出される。したがって、ハンマドリル１０１に設けられた冷却風の排出口を塞ぐことなく、集塵装置２００がハンマドリル１０１に取り付けられる。

集塵装置２００がハンマドリル１０１に取り付けられると、集塵装置２００のコントローラ２３４には、電気的に接続された雄型プラグ２３３および雌型コネクタ１５４を介して、ハンマドリル１０１の電源ケーブル１９０から給電可能となる。換言すると、ハンマドリル１０１のハンドル１０９に装着された集塵装置２００は、当該ハンドル１０９を介して給電される。したがって、ハンドル１０９は、作業者に把持されるだけでなく、集塵装置２００が取り付けられ、当該集塵装置２００に給電するための構成要素として機能する。

［ハンマドリルおよび集塵装置の動作］
具体的には、ハンマドリル１０１によって所定の作業を行うために、作業者によってトリガ１０９ａが操作されると、ハンマドリル１０１には、電源ケーブル１９０を介して外部電源から交流電流が駆動モータ１１１に供給されて駆動される。これにより、駆動機構としての運動変換機構１１３、打撃要素１１５、動力伝達機構１１７が駆動モータ１１１によって駆動され、ハンマビット１１９が駆動される。ハンマビット１１９を被加工材に押圧して所定の加工作業（ハンマドリル作業、ドリル作業）が行われる。この加工作業時においては、ハンマビット１１９を囲む集塵部２１０もハンマビット１１９とともに被加工材に当接する。そして、ハンマビット１１９は、被加工材内部に進入するが、集塵部２１０は、被加工材表面に当接したままとなる。すなわち、加工作業の進行に伴って、蛇腹状の移送ホース２１６が収縮し、第１延在部２１７が第２延在部２１８の内部を摺動することで、集塵部２１０がハンマビット１１９に対して相対移動する。

上記のハンマドリル１０１においては、駆動モータ１１１を駆動するためにトリガ１０９ａが操作されると同時に、集塵装置２００に対して駆動信号が出力される。例えば、トリガ１０９ａが操作されることで、トリガスイッチ（図示省略）がＯＮに切り替えられて、集塵装置２００に対して駆動信号としての微小電流が供給される。この駆動信号は、集塵装置２００に供給される集塵装置駆動用電力の配線とは別系統の配線によって、ハンマドリル１０１から集塵装置２００に出力される。なお、どちらの配線もハンマドリル１０１の雌型コネクタ１５４と集塵装置２００の雄型プラグ２３３によって電気的に接続される。この駆動信号に基づいて、コントローラ２３４は、集塵モータ２３１を駆動する。具体的には、コントローラ２３４は、駆動信号を受信すると同時に集塵モータ２３１を駆動し、これにより、ハンマドリル１０１と集塵装置２００がほぼ同時に駆動される。この駆動信号が、本発明における「駆動信号」に対応する実施構成例である。また、トリガ１０９ａが、本発明における「操作部材」に対応する実施構成例である。

集塵装置２００の駆動に関して、コントローラ２３４は、ハンマドリル１０１のハンドル１０９を介して給電された電力を集塵モータ２３１に電力を供給する前に、電圧を低下させるとともに、交流電流を直流電流に変換する。すなわち、コントローラ２３４は、変圧器として機能するとともに、コンバータとして機能する。そして、コントローラ２３４は、集塵モータ２３１に電力を供給して、集塵モータ２３１の駆動を制御する。これにより、コントローラ２３４は、ファン２３２の回転を制御する。

ファン２３２が回転されると、図６に示すように、集塵部２１０の開口部２１１から空気が吸引される。吸引された空気は、図６の矢印で示されるように、移送ホース２１６、収容部２２５、フィルタ２２６、集塵モータ２３１を通過してファン２３２に到達し、集塵装置２００の本体ハウジング２０１に形成された排気口（図示省略）から排出される。この空気の流れによって、ハンマビット１１９による被加工材の加工作業時に発生した粉塵が集塵部２１０の開口部２１１から吸い込まれ、収容部２２５に移送される。そして、吸引された空気がフィルタ２２６を通過する際に、粉塵がフィルタ２２６に捕捉され、収容部２２５に堆積される。

フィルタ２２６を通過した空気は、コントローラ２４３と集塵モータ２３１の間の空気流通路Ｓ（図７参照）を通過して、ファン２３２に到達する。図７に示すように、空気流通路Ｓは、コントローラ２４３の外表面を構成する壁（例えば、放熱板）、および、集塵モータ２３１を保持する本体ハウジング２０１内側のリブによって形成されている。したがって、空気流通路Ｓを空気が通過することで、コントローラ２４３および駆動モータ２３１が冷却される。

一方、駆動モータ１１１の駆動を停止するためにトリガ１０９ａの操作が解除されると同時に、集塵装置２００に対して停止信号が出力される。例えば、トリガ１０９ａが操作されることで、トリガスイッチ（図示省略）がＯＦＦに切り替えられて、集塵装置２００に対して駆動信号としての供給された微小電流の供給が遮断されることで、停止信号が出力される。この停止信号に基づいて、コントローラ２３４は、集塵モータ２３１を停止する。具体的には、コントローラ２３４は、停止信号を受信して所定時間（例えば３秒）経過した後に、集塵モータ２３１を停止する。これにより、ハンマドリル１０１が駆動を停止した後も、集塵装置２００の駆動は継続される。この停止信号が、本発明における「停止信号」に対応する実施構成例である。

なお、以上の実施形態においては、ハンドル１０９がグリップ部１０９Ａと補強部１０９Ｂを有していたが、これには限られない。例えば、図８に示すように、ハンドル１０９はグリップ部１０９Ａのみを備えていてもよい。この場合、集塵装置２００は、集塵部２１０とは反対側の後端部にハンドル連結部２５５が形成されている。そして、ハンドル接続部２５５に設けられた雄端子（図示省略）と、グリップ部１０９Ａの先端部の取付部１０９Ｃに設けられた雌端子（図示省略）が係合して電気的に接続される。このとき、集塵装置２００とモータハウジング１０５（本体部１０３）とハンドル１０９によって、放熱スペース２７０が形成される。すなわち、集塵装置２００に段付き部２０１ａ，２０１ｂが設けられているため、集塵装置２００がハンマドリル１０１に取り付けられたときに、放熱スペース２７０を形成する。この放熱スペース２７０は、開口部１０５ａからの冷却風が排出されるだけでなく、グリップ部１０９Ａを把持した作業者の指が配置されるための空間として機能する。したがって、ハンマドリル１０１に取り付けられた集塵装置２００が、ハンマドリル１０１の作業時に、グリップ部１０９Ａを把持した作業者の指を保護する。

以上の実施形態によれば、集塵装置２００がハンドル１０９に取り付けられる。したがって、ハンドル１０９は、作業者に把持される把持部としてだけでなく、集塵装置２００が取り付けられる集塵装置取付部として利用される。

また、以上の実施形態によれば、集塵装置２００は、ハンマドリル１０１の本体部１０３とハンドル１０９に取り付けられる。すなわち、集塵装置２００は、ハンマドリル１０１の複数箇所で保持される。そのため、集塵装置２００がハンマドリル１０１に対して安定的に取り付けられる。

また、以上の実施形態によれば、集塵装置２００は、ハンドル１０９に取り付けられるとともに、ハンドル１０９を通じて給電される。したがって、集塵装置２００に給電するための配線がハンマドリル１０１のハンドル１０９の内部に配置される。一般に、作業工具において、ハンドル１０９の内部には、先端工具を駆動するための駆動機構などの機械系部品が配置されない。したがって、駆動機構等の機械系要素と配線等の電気系要素が合理的に分離して配置される。

また、以上の実施形態によれば、ハンマドリル１０１と集塵装置２００の間に放熱スペース２６０，２７０が形成されるように、集塵装置２００がハンマドリル１０１に取り付けられる。換言すると、集塵装置２００がハンマドリル１０１に取り付けられたときに、放熱スペース２６０，２７０が形成されるように、段付き部２０１ａ，２０１ｂが設けられている。したがって、ハンマドリル１０１から排出された冷却風の排出口としての開口部１０５ａを集塵装置２００が塞がない。その結果、冷却ファン１１２によって発生された冷却風が確実に本体部１０３の内部から外部に排出される。

また、以上の実施形態によれば、コントローラ２４３の側壁が、空気流通路Ｓを構成する。すなわち、コントローラ２４３が空気流通路Ｓに対して露出して配置される。そのため、ファン２３２の回転によって発生する空気の流れによるコントローラ２４３の冷却効率が高くなる。すなわち、コントローラ２３４が、変圧器、およびコンバータとして動作する際に発生する熱が効率よく発散される。

また、以上の実施形態によれば、ファン２３２の回転によって発生される空気の流れにおいて、当該空気は冷却風として、フィルタ２２６を通過した後に集塵モータ２３１およびコントローラ２３４を冷却する。粉塵はフィルタ２２６に捕捉されるため、フィルタ２２６を通過した後の空気は、クリーンエアとして集塵モータ２３１およびコントローラ２３４を冷却する。そのため、集塵モータ２３１およびコントローラ２３４に対する粉塵の影響が抑制される。

また、以上の実施形態によれば、ハンマドリル１０１の駆動が停止した後、集塵装置２００は駆動を継続する。すなわち、被加工材に対する加工作業によって発生する粉塵が加工作業終了後であっても集塵装置２００によって収集される。したがって、集塵装置２００によって粉塵が合理的に収集される。

なお、以上の実施形態においては、集塵装置２００は、ハンマドリル１０１のガイド溝１５１およびハンドル１０９と係合することで、ハンマドリル１０１に取り付けられるように構成されているが、これには限られない。例えば、集塵装置２００がハンマドリル１０１のハンドル１０９にのみ取り付けられて、当該集塵装置２００がハンマドリル１０１に対して固定状に保持されるように構成されていてもよい。

また、以上の実施形態においては、作業工具の一例として、本発明をハンマドリルに適用したが、これには限られない。例えば、電動ハンマ、電動ドリル、マルチツール、切断工具など、被加工材の加工時に粉塵が発生する作業工具に本発明を適用することができる。

上記発明の趣旨に鑑み、本発明に係る集塵装置および作業工具に関しては、下記の態様が構成可能である。なお、各態様は、単独で、あるいは互いに組み合わされて用いられるだけでなく、請求項に記載された発明と組み合わされて用いられる。
（態様１）
前記コントローラは、放熱板を有し、
前記放熱板が、前記空気流通路の少なくとも一部を構成する。
（態様２）
前記空気流通路は、当該空気流通路内を空気が流れる方向に直交する方向に関して、前記集塵用モータと前記コントローラに挟まれるように形成されている。
（態様３）
前記集塵部の前記開口部から吸引された空気が、前記空気流通路内を前記フィルタ、前記コントローラ、前記ファンを順番に通過して前記集塵装置の外部に排出される。
（態様４）
前記集塵用モータの回転軸方向に関して、前記コントローラは、前記フィルタと前記ファンの間に配置されている。
（態様５）
前記集塵装置が装着される前記作業工具は、
先端側領域に前記先端工具が取り付けられる工具本体部と、
前記工具本体部に収容された駆動機構用モータと、
前記駆動機構用モータに駆動され、前記先端工具を駆動する駆動機構と、
前記先端工具の駆動軸が延在する駆動軸延在方向に関して、前記工具本体部のうち前記先端側領域から離間した後端側領域に連接され、前記駆動軸延在方向に交差する交差方向に延在するハンドルと、を有し、
前記集塵装置は、
粉塵を収集するための開口部を備えた集塵部と、
前記集塵部に連接されるとともに、前記作業工具のうち前記ハンドルに連結されるハンドル連結部と、を有し、
前記ハンドル連結部が前記ハンドルに連結されることで、前記集塵装置が前記作業工具に装着される。
（態様６）
前記集塵装置は、前記ハンドル連結部を介して前記ハンドルから給電されて、前記集塵用モータを駆動する。
（態様７）
前記集塵装置を備えた作業工具であって、
当該作業工具は、前記先端工具を駆動するためのＡＣモータを有し、
外部電源から供給される交流電流によって前記ＡＣモータが駆動されるように構成されており、
前記集塵装置は、前記作業工具を介して交流電流が供給されるように構成されており、
前記集塵用モータは、ＤＣモータとして構成されており、
前記コントローラは、前記交流電流を直流電流に変換するコンバータとしての機能を有する。

（本実施形態の各構成要素と本発明の各構成要素の対応関係）
本実施形態の各構成要素と本発明の各構成要素の対応関係を以下に示す。なお、本実施形態は、本発明を実施するための形態の一例を示すものであり、本発明は、本実施形態の構成に限定されるものではない。
ハンマドリル１０１が、本発明の「作業工具」に対応する構成の一例である。
トリガ１０９ａが、本発明の「操作部材」に対応する構成の一例である。
集塵装置２００が、本発明の「集塵装置」に対応する構成の一例である。
本体部２０１が、本発明の「駆動機構収容部」に対応する構成の一例である。
本体ハウジング２０１Ａが、本発明の「本体部」に対応する構成の一例である。
集塵部２１０が、本発明の「集塵部」に対応する構成の一例である。
開口部２１１が、本発明の「開口部」に対応する構成の一例である。
粉塵移送部２１５が、本発明の「粉塵移送部」に対応する構成の一例である。
収容部２２５が、本発明の「粉塵収容部」に対応する構成の一例である。
フィルタ２２６が、本発明の「フィルタ」に対応する構成の一例である。
集塵モータ２３１が、本発明の「集塵用モータ」に対応する構成の一例である。
ファン２３２が、本発明の「ファン」に対応する構成の一例である。
コントローラ２３４が、本発明の「コントローラ」に対応する構成の一例である。
空気流通路Ｓが、本発明の「空気流通路」に対応する構成の一例である。

１０１ ハンマドリル
１０３ 本体部
１０５ モータハウジング
１０５ａ 開口部
１０６ 摺動ガイド
１０７ ギアハウジング
１０７ａ ベアリング保持部
１０７ｂ 開口部
１０８ 蛇腹部材
１０９ ハンドル
１０９Ａ グリップ部
１０９Ｂ 補強部
１０９Ｃ 取付部
１０９ａ トリガ
１０９ｂ 係合凸部
１０９ｃ トリガスイッチ
１１０ モード切替スイッチ
１１１ 駆動モータ
１１１ａ 整流子
１１２ 冷却ファン
１１３ 運動変換機構
１１５ 打撃要素
１１７ 動力伝達機構
１１９ ハンマビット
１２５ 中間軸
１２７ 回転体
１２９ 揺動リング
１３１ 筒状ピストン
１３１ａ 空気室
１３３ 小径ギア
１３５ 大径ギア
１３７ ツールホルダ
１３７ａ ベアリング
１４３ ストライカ
１４５ インパクトボルト
１５１ ガイド溝
１５２ 本体側係合部
１５３ 係合溝
１５４ 雌型コネクタ
１９０ 電源ケーブル
２００ 集塵装置
２０１ 本体ハウジング
２０１ａ 段付き部
２０１ｂ 段付き部
２１０ 集塵部
２１１ 開口部
２１５ 粉塵移送部
２１５ａ 第１移送部
２１５ｂ 第２移送部
２１６ 移送ホース
２１７ 第１延在部
２１８ 第２延在部
２２０ 粉塵収容部
２２１ａ 固定部
２２１ｂ 可動部
２２２ 支点
２２３ ラッチ
２２５ 収容部
２２６ フィルタ
２３０ 駆動部
２３１ 集塵モータ
２３２ ファン
２３３ 雄型プラグ
２３３ａ プラグ保持部
２３３ｂ コイルスプリング
２３４ コントローラ
２５０ 装着機構
２５１ ガイドレール
２５２ 係合凸部
２５３ ラッチ
２５５ ハンドル接続部
２６０ 放熱スペース
２６１ 保護スペース
２７０ 放熱スペース

Claims (6)

1. 被加工材に対して加工作業を行う作業工具に装着され、当該加工作業によって発生する粉塵を収集する集塵装置であって、
   集塵用モータと、
   前記集塵用モータに駆動されるファンと、
   前記集塵用モータを制御するコントローラと、
   粉塵を収集するための開口部を備えた集塵部と、
   収集された粉塵を収容する粉塵収容部と、
   前記集塵部から収集された粉塵を前記粉塵収容部に移送する粉塵移送部と、を有し、
   前記集塵用モータに駆動された前記ファンの回転によって生じる空気の流れを利用して、前記集塵部から粉塵を収集して前記粉塵収容部に移送するとともに、前記コントローラを冷却するように構成されており、
   さらに、
   前記粉塵収容部に連接され、前記集塵用モータおよび前記コントローラを収容する駆動機構収容部と、
   前記粉塵収容部と前記駆動機構収容部の間に配置されたフィルタと、を有し、
   粉塵を前記粉塵収容部に移送した後に前記フィルタを通過した空気が、前記コントローラを冷却するように構成されており、
   前記コントローラは、前記フィルタと前記ファンの間に配置されていることを特徴とする集塵装置。
2. 請求項１に記載の集塵装置であって、
   前記駆動機構収容部は、前記フィルタから前記ファンに向かって空気が流れる空気流通路を有しており、
   前記コントローラが、前記空気流通路の少なくとも一部を構成し、当該コントローラの表面に沿って空気が流れることを特徴とする集塵装置。
3. 請求項１または２に記載の集塵装置であって、
   前記集塵用モータは、ＤＣモータとして構成されており、
   前記コントローラは、外部電源から供給される電気を変圧して、前記集塵用モータに給電する変圧器としての機能を有することを特徴とする集塵装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の集塵装置であって、
   当該集塵装置が装着される前記作業工具は、外部電源から供給される電気によって駆動され、
   当該集塵装置は、前記作業工具から給電されて駆動されるように構成されており、
   前記集塵用モータは、ＤＣモータとして構成されており、
   前記コントローラは、前記外部電源から供給される交流電流を直流電流に変換するコンバータとしての機能を有することを特徴とする集塵装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の集塵装置であって、
   前記コントローラは、前記作業工具と電気的に接続されており、前記作業工具から出力された信号に基づいて、前記集塵用モータを制御するように構成されていることを特徴とする集塵装置。
6. 請求項５に記載の集塵装置であって、
   当該集塵装置が装着される前記作業工具は、作業者に操作されて、前記作業工具が駆動されるＯＮ状態と前記作業工具の駆動が停止されるＯＦＦ状態との間で切り替えられる操作部材を有し、
   前記操作部材が前記ＯＮ状態に切り替えられて前記作業工具が駆動されるときに、前記作業工具は、前記集塵装置に対して駆動信号を出力し、
   前記操作部材が前記ＯＦＦ状態に切り替えられて前記作業工具の駆動が停止されるときに、前記作業工具は、前記集塵装置に対して停止信号を出力し、
   前記駆動信号を受信した前記コントローラは、前記駆動信号を受信すると同時に、前記集塵用モータを駆動し、
   前記停止信号を受信した前記コントローラは、前記停止信号を受信して所定時間が経過した後に、前記集塵用モータの駆動を停止することを特徴とする集塵装置。
   

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