JP6886820B2 - 電動工具用集塵装置及び電動工具 - Google Patents

Description

本発明は、電動ドリルやハンマードリル等の電動工具に装着される電動工具用集塵装置と、その集塵装置を装着した電動工具とに関する。

電動ドリルやハンマードリル等の電動工具には、穿孔作業等の際に被加工材から発生する粉塵を集塵して回収する集塵装置が装着されることがある。この電動工具用集塵装置としては、特許文献１に開示のものが知られている。ここでは、電動工具のハウジングに装着されるハウジングの前端に、前方へ突出して前後方向に摺動可能で、前端に集塵アダプタ（吸込口）を備えた支持部を設けて、吸込口から吸い込んだ空気を集塵アダプタから集塵ホースを介してハウジング内のフィルタを通過させることで、空気中の粉塵を捕捉する構造となっている。また、支持部は、複数の筒状部材から構成されるテレスコープ構造となっている。

特開２００８−２０７２５８号公報

上記従来の電動工具用集塵装置においては、集塵アダプタが後退すると、前段の筒状部材が順番に後段の筒状部材に遊挿されて重合した筒状部材がハウジング内に収納される構造となっているため、最後方の筒状部材を収納するためにハウジングのサイズが大型化してしまう。特に、スライドストロークが大きくなって筒状部材の数が増えると、大型化の問題は顕著となる。

そこで、本発明は、ハウジングを大型化させないコンパクトな構造でスライド部を形成できる電動工具用集塵装置及び電動工具を提供することを目的としたものである。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、電動工具に装着可能な本体ケースと、本体ケースに設けられ、前端に吸込口を備えたノズルを有する筒状のスライド部と、ノズルから吸い込まれた粉塵を貯留する集塵部と、を含んでなる電動工具用集塵装置であって、
スライド部は、前側へ行くに従って段階的に大径となる複数の筒体からなるテレスコープ構造であると共に、最前方位置の筒体に、本体ケースに前後方向へスライド可能に支持されるスライドバーが、筒体と平行に連結されており、
スライドバーは、本体ケースに設けた支持アーム上で、支持アームに設けたガイド金具を介してスライド可能に支持されることを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１の構成において、スライド部は、筒体を３つ備えて二段階にスライドすることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２の構成において、スライド部は、本体ケースを電動工具へ装着した状態で、電動工具の先端工具の真下から左右何れかへずれる位置となるように本体ケースに配置されていることを特徴とする。
上記目的を達成するために、請求項４に記載の発明は、電動工具であって、請求項１乃至３の何れかに記載の電動工具用集塵装置を装着してなることを特徴とする。

請求項１及び４に記載の発明によれば、スライド部を、前側が大径となるテレスコープ構造としたことで、最後方位置の筒体が最小径となり、本体ケースを大型化させないコンパクトな構造でスライド部を形成することができる。
また、最前方位置の筒体に、本体ケースに前後方向へスライド可能に支持されるスライドバーを平行に連結したことで、前側が大径のテレスコープ構造としても、１本のスライドバーを利用して最前方位置の筒体をスムーズにスライドさせることができる。また、スライドバーが本体ケースや電動工具と干渉しないので、小さいモデルでも必要なスライドストロークを確保できる。
請求項２に記載の発明によれば、上記効果に加えて、スライド部は、筒体を３つ備えて二段階にスライドするので、最大ストロークを大きくすることができ、全長の長いいわゆるロングビットにも対応可能となる。
請求項３に記載の発明によれば、上記効果に加えて、スライド部を先端工具の真下から左右何れかへオフセットさせたことで、スライドバーを用いなくても本体ケースと干渉なくスライド部を伸縮させることができる。

集塵システムの側方からの斜視図である。 集塵システムの側面図である。 集塵システムの正面図である。 集塵システムの平面図である。 集塵システムの底面図である。 図２のＡ−Ａ線部分断面図である。 図２のＢ−Ｂ線部分断面図である。 ガイド金具の斜視図である。 図４のＣ−Ｃ線断面図である。 スライド部が伸長した状態の集塵システムの側面図である（スライド部のみ縦断面で示す）。 スライド部が収縮した状態の集塵システムの側面図である。 スライド部が収縮した状態の集塵システムの側面図である（スライド部のみ縦断面で示す）。 図１１のＤ−Ｄ線断面図である。 集塵システムの変更例を示す側面図である。 集塵システムの変更例を示す斜視図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１〜３は、電動工具であるハンマードリルに電動工具用集塵装置（以下単に「集塵装置」という。）を装着した集塵システムＳの一例を示すもので、図１は側方からの斜視図、図２は側面図、図３は正面図、図４は平面図、図５は底面図である。

まず、ハンマードリル１は、本体ハウジング２の前側下部に、モータを収容するモータハウジング３を形成し、後側上部にハンドル４を連結して、ハンドル４の下部に、電源となるバッテリーパック６，６を前後に２つ並べて装着可能なバッテリー装着部５を形成している。本体ハウジング２の前部には、前ハウジング７を組み付けて、内部に設けた図示しないツールホルダの先端に、操作スリーブ８によって先端工具（図１等では、１２０ｍｍ以上の最大穿孔深さに対応できるドリルビット（以下「ロングビットＬＢ」という。）を示す。）が装着可能となっている。９は、ハンドル４に内蔵したスイッチに設けたスイッチレバー、１０はサイドハンドルである。

前ハウジング７の側面には、動作モードを切り替え操作するためのチェンジレバー１１が設けられて、チェンジレバー１１により、打撃機構を動作させて先端工具に打撃を付与するハンマモード、回転機構を動作させてツールホルダと共に先端工具を回転させるドリルモード、打撃機構と回転機構とを同時に動作させて先端工具に打撃と回転とを付与するハンマドリルモードとが選択可能となっている。
ここではモータハウジング３が集塵装置への装着部となっており、このモータハウジング３の前面側に、給電用のメス端子を有する図示しないメスコネクタが、下部両側に、集塵装置への結合用の図示しない結合溝がそれぞれ設けられている。

次に、集塵装置２０は、ハンマードリル１のモータハウジング３へ装着される側面視Ｌ字状の本体ケース２１と、本体ケース２１の前側から着脱可能に装着されるダストボックス２２と、本体ケース２１の上部に支持されて先端にノズル２４を備えたスライド部２３とからなる。
まず、本体ケース２１は、左右の半割ケースを組み付けてなり、上部後面に、ハンマードリル１のモータハウジング３に嵌合する嵌合凹部２５を形成している。本体ケース２１の後方には、出力軸を前方へ向けたモータ２６が収容されると共に、その後方にコントローラ２７が設けられている。また、モータ２６の出力軸には集塵ファン２８が固着され、集塵ファン２８を収容する吸気室の下面に排気口２９，２９・・が形成されている。吸気室の前方がダストボックス２２の結合部で、ここに、フィルタ３０を収容したダストボックス２２が前方から着脱可能となっており、装着状態で後面下側の出口が吸気室と連通する。

さらに、本体ケース２１の嵌合凹部２５には、後方へ突出する電源用と通信用との３つの板状のオス端子３１，３１・・が左右方向に所定間隔をおいて並設されている。これらのオス端子３１は図示しないリード線によってコントローラ２７へ電気的に接続されている。
そして、本体ケース２１の後部上面で左右両側には、一対のガイドリブ３２，３２が前後方向に立設されている。各ガイドリブ３２の上端内側に設けた図示しない凸条が、モータハウジング３の側面に設けた結合溝に嵌合可能となっている。

ダストボックス２２の結合部の上方には、上端に本体ケース２１の上面に突出する受け部３４を備え、下端が本体ケース２１内でダストボックス２２の後面上側の入口と接続される案内通路３３が形成されている。
よって、本体ケース２１は、上部後面の嵌合凹部２５にモータハウジング３を、ガイドリブ３２，３２の間で結合溝に凸条を嵌合させて相対的に前後方向へスライドさせることで、モータハウジング３への結合がなされる。この結合と共に、オス端子３１がメスコネクタに電気的接続されて、ハンマードリル１からモータ２６及びコントローラ２７に給電される。

一方、スライド部２３は、樹脂製である中空の筒状体で、前筒３５と、中筒３６と、後筒３７との３つの筒体からなるテレスコープ構造となっている。但し、ここでは、後筒３７が最も小径となり、中筒３６が後筒３７より大径となって後筒３７に前方から外嵌し、前筒３５が中筒３６より大径となって中筒３６に前方から外嵌する構造となっている。すなわち、前方へ行くほど筒体が段階的に大径となる逆向きのテレスコープ構造で、後筒３７の後端が、受け部３４に接続されて、案内通路３３を介してダストボックス２２と連通している。

図６に示すように、中筒３６及び後筒３７の前部外周には、外ストッパ部３８，３９がそれぞれ周設され、中筒３６の後端内周には内ストッパ部４０が形成されている。よって、中筒３６の前側から後筒３７を挿入すると、外ストッパ部３９が内ストッパ部４０に係止して中筒３６と後筒３７とが互いに抜け止めされる。この中筒３６を、前筒３５の前側から挿入して、前筒３５の後端にストッパリング４１を取り付けることで、外ストッパ部３８がストッパリング４１に係止して前筒３５と中筒３６とが互いに抜け止めされる。

ノズル２４は、基端が前筒３５の前端に接続されて前筒３５から上向きに突出している。スライド部２３内でノズル２４の基端と受け部３４との間には、フレキシブルホース４２が接続されている。
また、ノズル２４の上端には、ドリルビットが貫通するリング状の吸込口４３が形成されて、吸込口４３の後側の開口には、中心の透孔から放射状に複数の切込みを形成したゴムキャップ４４が嵌着され、前側の開口には、被加工面への当接状態で被加工面との間を閉塞するゴム製の閉塞リング４５が着脱可能に嵌着されている。

このスライド部２３の前後のスライド（伸縮）は、本体ケース２１の上部から左側へ突設した支持アーム４６上で、前筒３５へ一体に設けたスライドバー４７と、支持アーム４６に設けたガイド金具４８とを利用して行われる。
まず、スライドバー４７は、アルミ等の金属製で、前筒３５の左側面へ平行に連結した連結板４９を介して、前筒３５と所定間隔をおいて平行に連結されている。スライドバー４７の左側面には、全長に亘って上下二本のレール５０，５０が平行に設けられて、両レール５０，５０に上下から係合してレール５０，５０に沿って摺動可能な前ストッパ５１及び後ストッパ５２が、支持アーム４６からスライドバー４７の左外側へ円弧状に突設したストッパ５３を挟んで前後に設けられている。レール５０，５０の間には、複数の歯からなるラック５４が設けられて、各前後ストッパ５１，５２には、ラック５４に噛合した状態で上方へ突出付勢されるロックボタン５５がそれぞれ設けられている。

よって、ロックボタン５５を押し込んでラック５４との噛合を解除すると、前後ストッパ５１，５２はレール５０，５０に沿って摺動可能となり、ロックボタン５５の押し込みを解除すると、ロックボタン５５が上方への突出位置へ復帰してラック５４と噛合し、前後ストッパ５１，５２の摺動を規制することになる。
また、スライドバー４７の右側下部には、図７に示すように、スライド部２３側へ突出する横板部５７と、横板部５７と直交状に連設される縦板部５８とからなる倒Ｔ字状のガイドレール５６が一体形成されている。

次に、ガイド金具４８は、金属製の板状体で、図８，９に示すように、スライド部２３とスライドバー４７との間で支持アーム４６内へ縦向きに形成された取付板５９の左側面へ、前後位置で下向きに設けた取付片６０，６０を介して縦向きにネジ止めされる。ガイド金具４８の上縁と、取付片６０，６０を除く下縁とには、左側に突出する上下の立ち上げ部６１，６１と、立ち上げ部６１，６１の先端から互いの対向側へ折曲する被り部６２，６２とが形成されて、ここにガイドレール５６の縦板部５８が嵌合することで、縦板部５８の上下左右の４面がガイド金具４８に支持されるようになっている。

ここでのガイド金具４８及びガイドレール５６は、図７に示すように、スライド部２３の中心Ｏを通る上下方向の断面線Ｌより左半分側で、且つスライド部２３の上下高さＨよりも小さい高さ寸法内（上下の立ち上げ部６１，６１を含む部分及びガイドレール５６が、スライド部２３の右からの側面視でスライド部２３から突出しない領域内）に配置されている。
よって、ガイド金具４８のみでスライドバー４７を介してスライド部２３をガイドでき、ガイド構造がコンパクトとなる。また、スライド部２３とスライドバー４７との間に位置するガイドレール５６がガイドされるため、損傷のおそれが少ない上、狭い部分がガイドされることでこじれが生じにくくなり、スライド部２３を精度よくガイドすることができる。さらに、ガイド金具４８及びガイドレール５６が右からの側面視でスライド部２３から露出しないので、外部（特に側方）からの損傷を受けにくくなる。

一方、支持アーム４６内において、スライドバー４７の下方には、図９に示すように、渦巻きバネ６３が、左右方向の支持ピン６４によって回転可能に支持されている。この渦巻きバネ６３の外周側の端部６５が、スライドバー４７の下面に沿って後方へ引き出されて、スライドバー４７の後端にネジ止めされて後ストッパ５２の後退位置を規制する止め具６６に連結されている。従って、常態でのスライドバー４７は、前筒３５と共に、渦巻きバネ６３の引張力により、後ストッパ５２がストッパ５３に当接する図１，２の前進位置へ付勢されることになる。この状態では図１０に示すように、前筒３５、中筒３６、後筒３７がそれぞれ最前方位置に位置してスライド部２３が伸長している。

以上の如く構成された集塵システムＳにおいては、スライド部２３と共に突出付勢されるノズル２４の吸込口４３にビット（ロングビット又はショートビット）の先端が位置するように、スライド部２３のレール５０，５０上での後ストッパ５２の初期位置を調整して、穿孔深さに合わせて前ストッパ５１の位置を調整する。その後、吸込口４３を被穿孔面に当接させて、ハンマードリル１のスイッチレバー９を押し込み操作してスイッチをＯＮさせると、モータが駆動して出力軸が回転する。このとき、チェンジレバー１１によってドリルモード或いはハンマドリルモードが選択されていれば、ビットが回転して被穿孔面への穿孔が可能となる。

そして、穿孔が進むに連れてビット（ここではロングビットＬＢを示す。）が吸込口４３を貫通すると、スライド部２３は、まず、前筒３５が渦巻きバネ６３の付勢に抗して後退し、ノズル２４の基端が中筒３６の外ストッパ部３８に当接すると、中筒３６も前筒３５と共に後退する。
ここで前筒３５は、一体のスライドバー４７に設けたガイドレール５６が、支持アーム４６上のガイド金具４８によりガイドされた状態でスライドする。直接支持されるのはスライドバー４７の一部であるガイドレール５６となるが、ガイドレール５６の縦板部５８が前述のように上下左右の４面においてガイド金具４８に支持されているため、ガイドレール５６はがたつくことなくスムーズにスライドできる。

設定した穿孔深さに達して前筒３５が後退すると、図１１〜１３に示すように、後筒３７、中筒３６、前筒３５の順番で外側に重なり、スライド部２３が二段階に収縮することになる。このときフレキシブルホース４２もノズル２４の基端と受け部３４との間で収縮する。よって、前筒３５と一体のスライドバー４７は、受け部３４を大きく越えて後退することになるが、本体ケース２１から左側に張り出した位置にあるため、本体ケース２１やその後方のハンマードリル１と干渉することはない。

一方、ハンマードリル１からの給電により、本体ケース２１内のモータ２６が駆動して集塵ファン２８が回転することで、吸込口４３に吸引力が発生し、穿孔時に発生する粉塵と共に空気が吸込口４３から吸い込まれ、ノズル２４を介してフレキシブルホース４２を通り、受け部３４から案内通路３３を通ってダストボックス２２に至る。そして、空気は、ダストボックス２２内のフィルタ３０を通過して吸気室に至り、本体ケース２１の排気口２９から排出される。これにより、空気中の塵埃がフィルタ３０に捕捉されてダストボックス２２内に貯留される。

このように、上記形態の集塵装置２０及びハンマードリル１によれば、スライド部２３を、前側へ行くに従って段階的に大径となる複数の筒体（前筒３５、中筒３６、後筒３７）からなるテレスコープ構造としたことで、本体ケース２１を大型化させないコンパクトな構造でスライド部２３を形成することができる。
特にここでは、最前方位置の前筒３５に、本体ケース２１に前後方向へスライド可能に支持されるスライドバー４７を、前筒３５と平行に連結しているので、前側が大径のテレスコープ構造としても、１本のスライドバー４７を利用して前筒３５をスムーズにスライドさせることができる。また、スライドバー４７が本体ケース２１やハンマードリル１と干渉しないので、小さいモデルでも必要なスライドストロークを確保できる。
さらに、スライド部２３は、筒体を３つ備えて二段階にスライドするので、最大ストロークを大きくすることができ、ロングビットＬＢにも対応可能となる。

なお、スライドバーは、最前方位置の筒体の左側に限らず、本体ケースや電動工具と干渉しなければ、右側や下側であってもよい。
また、上記形態では、スライド部を３つの筒体によるテレスコープ構造としているが、筒体の数はこれに限らず、４つ以上の筒体や２つの筒体によるテレスコープ構造も採用できる。
図１４，１５に、前筒３５と後筒３７との２つの筒体のテレスコープ構造を採用したスライド部２３Ａを有する集塵装置２０Ａを示す。このスライド部２３Ａは、本体ケース２１の左側上部から斜め前方へ向けて突設された支持アーム４６上に、横向きのガイド金具４８Ａを介して、ロングビットＬＢの下方から左側へオフセットした位置で支持されている。ノズル２４は、前筒３５の前端から右斜め上側へ延びて、吸込口４３をロングビットＬＢの前方に位置させている。ハンマードリル１は、バッテリーパックでなく商用電源を用いたＡＣ機となっている。

ここでは前筒３５の下部に、縦板部６８と横板部６９とからなる逆Ｔ字状のガイドレール５６Ａが直接形成されて、横板部６９が、ガイド金具４８Ａの立ち上げ部６１，６１及び被り部６２，６２によってガイドされている。また、前筒３５の左側面には、レール５０，５０及びラック５４、前後ストッパ５１，５２が設けられている。後筒３７は、本体ケース２１の左側面に設けられてダストボックス２２と接続される案内通路３３の上端の受け部３４に接続されている。
この場合、前筒３５が後退すると、受け部３４と干渉することになるが、前筒３５の右側面には、後端から前方へ向けて切り欠かれた長孔６７が形成されているため、前筒３５の後退の際には、受け部３４が長孔６７を介して前筒３５内に進入し、前筒３５の後退を許容する。

また、スライド部２３Ａを、本体ケース２１をハンマードリル１へ装着した状態で、先端工具の真下から左側へずれる位置となるように本体ケース２１に配置しているので、スライドバーを用いなくても本体ケース２１と干渉なくスライド部２３Ａを伸縮させることができる。
なお、この形態においても、前側が大径となる３つ以上の筒体によるテレスコープ構造としてもよい。また、スライド部のオフセットはビットの右側であってもよい。

そして、各形態に共通して、各筒体の長さはそれぞれ異なっていてもよいし、円筒に限らず角筒（四角筒や六角筒等）の筒体を用いてもよい。隣接する筒体間に回り止め構造（例えば小径側の筒体の外面に突起やキー、大径側の筒体の内面に突起が嵌合する凹溝を設ける等）を設けたりしてもよいし、フレキシブルホースを省略して筒体内を直接集塵経路としてもよい。
また、集塵部も、着脱可能なダストボックスに限らず、本体ケースに集塵室を設けて蓋体等で開閉可能とすることも可能である。
その他、ハンマードリルの形態も上記形態に限定するものではなく、集塵装置を装着可能であれば、電動ドリル等の他の電動工具であっても本発明は適用可能である。

１・・ハンマードリル、２・・本体ハウジング、３・・モータハウジング、７・・前ハウジング、２０，２０Ａ・・電動工具用集塵装置、２１・・本体ケース、２２・・ダストボックス（集塵部）、２３，２３Ａ・・スライド部、２４・・ノズル、２６・・モータ、２７・・コントローラ、２８・・集塵ファン、２９・・排気口、３０・・フィルタ、３３・・案内通路、３４・・受け部、３５・・前筒、３６・・中筒、３７・・後筒、４２・・フレキシブルホース、４３・・吸込口、４６・・支持アーム、４７・・スライドバー、４８，４８Ａ・・ガイド金具、４９・・連結板、５６，５６Ａ・・ガイドレール、５７・・横板部、５８・・縦板部、Ｓ・・集塵システム、ＬＢ・・ロングビット。

Claims (4)

1. 電動工具に装着可能な本体ケースと、前記本体ケースに設けられ、前端に吸込口を備えたノズルを有する筒状のスライド部と、前記ノズルから吸い込まれた粉塵を貯留する集塵部と、を含んでなる電動工具用集塵装置であって、
   前記スライド部は、前側へ行くに従って段階的に大径となる複数の筒体からなるテレスコープ構造であると共に、最前方位置の前記筒体に、前記本体ケースに前後方向へスライド可能に支持されるスライドバーが、前記筒体と平行に連結されており、
   前記スライドバーは、前記本体ケースに設けた支持アーム上で、前記支持アームに設けたガイド金具を介してスライド可能に支持されることを特徴とする電動工具用集塵装置。
2. 前記スライド部は、前記筒体を３つ備えて二段階にスライドすることを特徴とする請求項１に記載の電動工具用集塵装置。
3. 前記スライド部は、前記本体ケースを前記電動工具へ装着した状態で、前記電動工具の先端工具の真下から左右何れかへずれる位置となるように前記本体ケースに配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電動工具用集塵装置。
4. 請求項１乃至３の何れかに記載の電動工具用集塵装置を装着してなる電動工具。

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