特許 6229849 集塵機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6229849

(24)【登録日】2017年10月27日

(45)【発行日】2017年11月15日

(54)【発明の名称】集塵機

(51)【国際特許分類】

   B01D 46/42 20060101AFI20171106BHJP

   A47L 9/00 20060101ALI20171106BHJP

【ＦＩ】

   B01D46/42 Z

   A47L9/00 Z

   A47L9/00 101

【請求項の数】11

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2014-188607(P2014-188607)

(22)【出願日】2014年9月17日

(65)【公開番号】特開2016-59854(P2016-59854A)

(43)【公開日】2016年4月25日

【審査請求日】2017年2月24日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005094

【氏名又は名称】日立工機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100079290

【弁理士】

【氏名又は名称】村井 隆

(74)【代理人】

【識別番号】100136375

【弁理士】

【氏名又は名称】村井 弘実

(72)【発明者】

【氏名】今井 輝雄

(72)【発明者】

【氏名】掛川 大輔

(72)【発明者】

【氏名】圓谷 敏弘

(72)【発明者】

【氏名】小吹 隆之

【審査官】 菊地 寛

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許第０３２３６０３２（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１３５３２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０７６４４４６９（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 米国特許第０７８２４４５６（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 実開昭５６−０６０４５５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００２−３６１０１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５２−０２８０６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５３−０１９８７４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００６−２１８１４９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０１Ｄ ４６／４２

Ａ４７Ｌ ５／００−９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

粉塵を収集するタンク部と、
前記タンク部に着脱可能で、モータ及び該モータにより回転するファンを有するヘッド部とを備え、
前記タンク部の内側に、変形防止用の一対のフレームを設け、
前記タンク部は、前記ヘッド部を着脱可能に取り付ける取付機構を収容する一対の凹部を互いに対向するように外側面に有し、前記一対のフレームの少なくとも一部が上部開口に沿って前記対向する凹部の上側の裏側にそれぞれ位置することを特徴とする、集塵機。

【請求項2】

粉塵を収集するタンク部と、
前記タンク部に着脱可能で、モータ及び該モータにより回転するファンを有するヘッド部とを備え、
前記タンク部の内側に、変形防止用のフレームを設け、
前記フレームの一部を前記タンク部の底面内側に設けたことを特徴とする、集塵機。

【請求項3】

粉塵を収集するタンク部と、
前記タンク部に着脱可能で、モータ及び該モータにより回転するファンを有するヘッド部とを備え、
前記タンク部の内側に、変形防止用のフレームを設け、
前記タンク部は、前記ヘッド部を着脱可能に取り付ける取付機構を収容する凹部を外側面に有し、前記フレームの少なくとも一部が前記凹部の下方に位置することを特徴とする、集塵機。

【請求項4】

粉塵を収集するタンク部と、
前記タンク部に着脱可能で、モータ及び該モータにより回転するファンを有するヘッド部とを備え、
前記タンク部の内側に、変形防止用のフレームを設け、
前記フレームの少なくとも一部は、前記タンク部の内側に向けて突出した補強用突出部を有することを特徴とする、集塵機。

【請求項5】

粉塵を収集するタンク部と、
前記タンク部に着脱可能で、モータ及び該モータにより回転するファンを有するヘッド部とを備え、
前記タンク部の内側に、変形防止用のフレームを設け、
前記フレームの一部は、前記タンク部の角部を挟んで相互に隣り合う少なくとも２面に跨って設けられ、前記角部の曲率が前記フレームの前記角部と対向する部分の曲率より僅かに大きいことを特徴とする、集塵機。

【請求項6】

前記タンク部がブロー成形によって形成されている、請求項１から５のいずれか一項に記載の集塵機。

【請求項7】

前記タンク部の横断面が略角形である、請求項１から６のいずれか一項に記載の集塵機。

【請求項8】

前記タンク部はホース取付口を有し、前記フレームは前記ホース取付口を避けた位置に設けられている、請求項１から７のいずれか一項に記載の集塵機。

【請求項9】

前記フレームが前記タンク部にネジ止めされている、請求項１から８のいずれか一項に記載の集塵機。

【請求項10】

前記フレームのネジ止め部は、弾性体ワッシャーにより気密構造とされている、請求項９に記載の集塵機。

【請求項11】

前記フレームのネジ止めが、少なくとも前記タンク部内のナットとそれに螺合するボルトによって行われ、前記ナットは前記ボルトの端部を覆う曲面部を有する、請求項９又は１０に記載の集塵機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、粉塵等を収集する集塵機に関する。

【背景技術】

【0002】

集塵機は、主に床面を掃除したり、電動工具などから排出される切削粉塵を集塵する用途で使用される。集塵機は、一般に、粉塵を収集するタンク部と、モータ及び集塵ファンを内蔵したヘッド部とを備え、集塵ファンがモータと一体に回転してタンク部側面のホース取付口に吸込み力を発生させ、ホース取付口から粉塵等をタンク部内に吸い込む。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３−０７８７０３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

集塵機において、集塵用ホースやホース取付口に詰まりが発生して空気の吸込みが妨げられると、タンク部内は真空に近い状態になり、大きな負圧が発生する。そうするとタンク部の外気接触面には大きな面圧が加わり、タンク部が変形するリスクがあった。

【0005】

本発明はこうした状況を認識してなされたものであり、その目的は、タンク部が変形しにくい構造の集塵機を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明のある態様は、集塵機である。この集塵機は、
粉塵を収集するタンク部と、
前記タンク部に着脱可能で、モータ及び該モータにより回転するファンを有するヘッド部とを備え、
前記タンク部の内側に、変形防止用の一対のフレームを設け、
前記タンク部は、前記ヘッド部を着脱可能に取り付ける取付機構を収容する一対の凹部を互いに対向するように外側面に有し、前記一対のフレームの少なくとも一部が上部開口に沿って前記対向する凹部の上側の裏側にそれぞれ位置することを特徴とする。

【0007】

本発明のもう１つの態様は、集塵機である。この集塵機は、
粉塵を収集するタンク部と、
前記タンク部に着脱可能で、モータ及び該モータにより回転するファンを有するヘッド部とを備え、
前記タンク部の内側に、変形防止用のフレームを設け、
前記フレームの一部を前記タンク部の底面内側に設けたことを特徴とする。

【0008】

本発明のもう１つの態様は、集塵機である。この集塵機は、
粉塵を収集するタンク部と、
前記タンク部に着脱可能で、モータ及び該モータにより回転するファンを有するヘッド部とを備え、
前記タンク部の内側に、変形防止用のフレームを設け、
前記タンク部は、前記ヘッド部を着脱可能に取り付ける取付機構を収容する凹部を外側面に有し、前記フレームの少なくとも一部が前記凹部の下方に位置することを特徴とする。

【0009】

本発明のもう１つの態様は、集塵機である。この集塵機は、
粉塵を収集するタンク部と、
前記タンク部に着脱可能で、モータ及び該モータにより回転するファンを有するヘッド部とを備え、
前記タンク部の内側に、変形防止用のフレームを設け、
前記フレームの少なくとも一部は、前記タンク部の内側に向けて突出した補強用突出部を有することを特徴とする。

【0010】

本発明のもう１つの態様は、集塵機である。この集塵機は、
粉塵を収集するタンク部と、
前記タンク部に着脱可能で、モータ及び該モータにより回転するファンを有するヘッド部とを備え、
前記タンク部の内側に、変形防止用のフレームを設け、
前記フレームの一部は、前記タンク部の角部を挟んで相互に隣り合う少なくとも２面に跨って設けられ、前記角部の曲率が前記フレームの前記角部と対向する部分の曲率より僅かに大きいことを特徴とする。

【0011】

前記タンク部がブロー成形によって形成されてもよい。

【0012】

前記タンク部の横断面が略角形であってもよい

【0013】

前記タンク部はホース取付口を有し、前記フレームは前記ホース取付口を避けた位置に設けられてもよい。

【0014】

前記フレームが前記タンク部にネジ止めされてもよい。

【0015】

前記フレームのネジ止め部は、弾性体ワッシャーにより気密構造とされてもよい。

【0016】

前記フレームのネジ止めが、少なくとも前記タンク部内のナットとそれに螺合するボルトによって行われ、前記ナットは前記ボルトの端部を覆う曲面部を有してもよい。

【0018】

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。

【発明の効果】

【0019】

本発明によれば、タンク部が変形しにくい構造の集塵機を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の実施の形態に係る集塵機１の正面図。

【図2】前記集塵機１の右側断面図。

【図3】前記集塵機１に他の電動工具２を接続した状態の概略斜視図。

【図4】前記集塵機１のタンク部１０の右側断面図。

【図5】図４のＣ−Ｃ断面図。

【図6】図４のＤ−Ｄ断面図。

【発明を実施するための形態】

【0021】

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。

【0022】

図１は、本発明の実施の形態に係る集塵機１の正面図である。図２は、集塵機１の右側断面図である。図３は、集塵機１に他の電動工具２を接続した状態の概略斜視図である。本実施の形態の集塵機１は、相互に分離可能なタンク部１０及びヘッド部２０を備える。ヘッド部２０は、図１及び図３に示すように、取付機構としてのクランプ機構５によってタンク部１０の上部に着脱可能に固定される。

【0023】

タンク部１０は、上部が開放された底付の筒状であり、ホース４（図３）を接続するためのホース取付口１１を側面（前側の側面）に有する。タンク部１０内には、吸引した粉塵をろ過するほぼ円錐台形状のフィルタ１２が設けられる。フィルタ１２は、タンク部１０及びヘッド部２０に上下から気密に挟持される。設置面上を転動可能な複数のキャスター１３が、タンク部１０の下部に取り付けられる。少なくとも一つのキャスター１３は、図２に示すように好ましくはストッパ機構１３ａを有し転動を規制可能である。

【0024】

ヘッド部２０は、ヘッドカバー２１及びモータカバー２２からなるヘッドハウジングの内側に、モータ２３を有する。モータ２３は、その出力軸２６が鉛直方向上下に延びるようにヘッド部２０内に配設される。出力軸２６の上部には、軸方向に気流を発生させるモータ冷却用ファン２４が直結される。出力軸２６の下部には、遠心方向に気流を発生させる集塵ファン２５が直結される。

【0025】

ヘッド部２０の前側の側面は、タンク部１０側（下側）に向かうに従い外側（前側）に向かう傾斜面２９となっていて、傾斜面２９には操作部３０が設けられている。操作部３０は、メイン電源スイッチ３１と、強弱切替スイッチ３２と、単動／連動切替スイッチ３３と、照明部用スイッチ３４とを有する。なお、単動とは、集塵機１が単体で動作するモードであり、連動とは、図３に示すように集塵機１に丸のこ等の他の電動工具２を電源ケーブル３で接続して電源供給を可能にしておき、他の電動工具２への電源供給を検出すると、すなわち他の電動工具２が駆動されると集塵機１が駆動するモード（機能）である。図３に示すように、集塵機１と他の電動工具２は集塵用ホース４で接続され、他の電動工具２で発生した切屑等を吸引することができる。単動／連動切替スイッチ３３が単動側にセットされていれば、メイン電源スイッチ３１をオンにすることで集塵機１が直ちに稼働する。一方、単動／連動切替スイッチ３３が連動側にセットされていれば、メイン電源スイッチ３１をオンにしても連動機能の対象となる他の電動工具を駆動しない限り集塵機１は稼働しないので、その状態で照明部用スイッチ３４をオンにすることで、集塵機１を稼働せずに（モータ２３の駆動状態に関わらず）後述のＬＥＤ３６を点灯することができる。その後、単動／連動切替スイッチ３３を連動側から単動側に切り替えればモータ２３を起動して集塵機１を稼働することができ、さらに単動側から連動側に切り替えればモータ２３を停止して集塵機１の稼働を停止することができる。すなわち、単動／連動切替スイッチ３３をモータ駆動用スイッチとして使用することができる。なお、単動／連動切替スイッチ３３とは別にモータ駆動用スイッチを設けてもよい。

【0026】

ヘッド部２０は、操作部３０の近傍に透明カバー３５を有し、透明カバー３５の後方に照明部としての複数のＬＥＤ３６を有する。なお、照明部はＬＥＤ以外の発光部によって構成されてもよい。複数のＬＥＤ３６は、同一の照明用基板３７上に、ヘッド部２０の上面と平行に配列される。図１では、ＬＥＤ３６は１列あたり５個で２列、合計１０個設けられる。照明用基板３７は、集塵機１を水平面に配置したときに透明カバー３５より鉛直に近くなるように（集塵機１の設置面に対して垂直に近くなるように）ヘッド部２０内に配設される（ヘッドカバー２１に取り付け固定される）。ＬＥＤ３６の前方を覆う透明カバー３５と照明用基板３７及びＬＥＤ３６との間には、空間が設けられる。なお、照明用基板３７は、発光面（ＬＥＤ３６の搭載面）が斜め下を向いてもよい。

【0027】

ＬＥＤ３６は、ヘッド部２０より外方、好ましくはホース取付口１１の前方に光を照射する。一部のＬＥＤ３６はホース取付口１１の上方にあり、残りのＬＥＤ３６は、ホース取付口１１の上方かつホース取付口１１の側方（ホース取付口１１の斜め上方）にある。すなわち、照明部は全体として、ホース取付口１１の上方に設けられ、ホース取付口１１の上方においてホース取付口１１の側方に延在する。

【0028】

本実施の形態の集塵機１において、モータ２３を駆動すると、モータ冷却用ファン２４及び集塵ファン２５が回転駆動される。集塵ファン２５の回転により、タンク部１０内が負圧になり、ホース取付口１１に吸込み力が発生する。すると、粉塵は空気と共に、不図示のホースを介して、図２に矢印Ａで示すようにホース取付口１１からタンク部１０内に吸い込まれる。その後、フィルタ１２によって粉塵と空気は分離される。すなわち、粉塵はフィルタ１２の外周面で捕集され、空気は同矢印Ａで示すようにフィルタ１２を通過してフィルタ１２の内部を通りヘッド部２０内に吸引され、ヘッド部２０後部の排気口２８から排気される。一方、モータ冷却用ファン２４の回転により、ヘッド部２０内が負圧になる。すると、図２に矢印Ｂで示すように、ヘッド部２０の前面下端部の吸気口（ファン風流入部）２７からファン風（冷却風）が吸い込まれる。ヘッド部２０内に吸い込まれたファン風は、同矢印Ｂで示すように、モータ２３を冷却した後、ヘッド部２０後部の排気口２８から排気される。照明用基板３７及びＬＥＤ３６は、ヘッド部２０内の、吸気口２７とモータ冷却用ファン２４との間の空間（モータ冷却用ファン２４によって負圧になる側の空間）に配置され、当該空間をファン風が通過する。

【0029】

図４は、集塵機１のタンク部１０の右側断面図である。図５は、図４のＣ−Ｃ断面図である。図６は、図４のＤ−Ｄ断面図である。タンク部１０は、樹脂製であってブロー成形によって形成され、補強用のリブは設けられていない。タンク部１０の水平断面（横断面）は、図６に示すように略四角形（図示の例では丸みを帯びた正方形ないし長方形）となっている。すなわち、タンク部１０は、平面的な側面と、側面同士を接続する丸みを角部とを有する。タンク部１０の外側面には、図１及び図３に示すクランプ機構５を収容する凹部１４が設けられ、凹部１４の裏面は凸部１５となっている。

【0030】

タンク部１０の内側には、変形防止用に、一対の開口部フレーム４１と、一対の側面部フレーム４２と、底面部フレーム４３とが設けられている。各フレームは例えば鉄やアルミ等の金属製（板金）である。各フレームは、ホース取付口１１を避けた位置に設けられる。具体的には、一対の開口部フレーム４１は、コの字状ないしＵ字状であってタンク部１０の上部開口に沿って設けられる。一対の側面部フレーム４２は、コの字状ないしＵ字状であってタンク部１０の凹部１４（及びその裏の凸部１５）の下方に設けられる。底面部フレーム４３は、タンク部１０の底面内側に設けられる。底面部フレーム４３は、タンク部１０の底面内側の、左右方向中央の前端部から後端部にかけて延びる。底面部フレーム４３は、タンク部１０の内側に向けて突出した補強用突出部４３ａを有する。なお、他のフレームにも同様に補強用突出部を設けてもよい。

【0031】

各フレームは、タンク部１０の内側に、ネジ止めにより固定されている。ネジ止めは、図５に拡大して示すように、ボルト５１、ナット５２及び弾性体ワッシャー５３によって行われる。なお、図５は側面部フレーム４２の１箇所のネジ止め部を示すが、側面部フレーム４２の他のネジ止め部、及び他のフレームの各ネジ止め部も同様である。弾性体ワッシャー５３は、ゴム等の弾性体からなり、ボルト５１の頭部とタンク部１０の外側面との間に設けられる（挟持される）。弾性体ワッシャー５３により、各フレームの各ネジ止め部が気密構造とされている。ボルト５１と螺合するナット５２は、袋ナットであり、ボルト５１の先端部を覆う曲面部５２ａを有する。

【0032】

開口部フレーム４１及び側面部フレーム４２はそれぞれ、タンク部１０の角部を挟んで相互に隣り合う少なくとも２面に跨って設けられ、本実施の形態の例では、タンク部１０の左右いずれかの側面と、前側の側面と、後側の側面とに跨って設けられる。タンク部１０の角部の曲率は、開口部フレーム４１及び側面部フレーム４２の前記角部と対向する部分の曲率より僅かに大きく、図６に示すようにタンク部１０の角部と側面部フレーム４２との間には隙間４４が存在する（タンク部１０の角部と開口部フレーム４１との間にも同様に隙間が存在する）。各フレームのネジ止めは、タンク部１０の角部の両側の側面においてそれぞれ行われる。開口部フレーム４１及び側面部フレーム４２は、タンク部１０の角部との間に隙間がある他は、タンク部１０の内面に沿う。底面部フレーム４３は、補強用突出部４３ａを除き、タンク部１０の底面に沿う。

【0033】

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。

【0034】

(1) タンク部１０の内側に変形防止用のフレーム（開口部フレーム４１、側面部フレーム４２、及び底面部フレーム４３）を設けているため、タンク部１０の強度が高められる。このため、集塵用ホースやホース取付口１１（空気吸入経路）に詰まりが発生して空気の吸込みが妨げられてもタンク部１０が変形しにくい。

【0035】

(2) 開口部フレーム４１、側面部フレーム４２、及び底面部フレーム４３が、タンク部１０の変形しやすい箇所をそれぞれ補強しているため、強度向上効果が高い。

【0036】

(3) タンク部１０は、ブロー成形品であるため、射出成形品と比較してコスト安である。ここで、ブロー成形品であるがゆえに、タンク部１０には補強用のリブが立てにくく変形しやすいが、上記のとおりタンク部１０の内側には変形防止用のフレームが設けられているため、タンク部１０の強度は十分に確保される（タンク部１０は空気の吸込みが妨げられても変形しにくい）。

【0037】

(4) タンク部１０は、略角筒形状のため、幅、奥行き、高さが同じであれば、円筒形状の場合と比較して容量が大きい。ここで、略角筒形状であるがゆえに、タンク部１０の側面は略平面であり、面圧が加わった際に円筒面の場合と比較して変形しやすいが、上記のとおりタンク部１０の内側には変形防止用のフレームが設けられているため、タンク部１０の強度は十分に確保される（タンク部１０は空気の吸込みが妨げられても変形しにくい）。

【0038】

(5) タンク部１０の底面部は、１つの底面部フレーム４３のみによって補強されるが、底面部フレーム４３は補強用突出部４３ａを有するため、１つでも十分な補強効果を奏することができる。なお、２つの底面部フレーム４３を例えば十字状に配してもよく、そうした場合には補強用突出部４３ａを省略してもよい。

【0039】

(6) 各フレームがタンク部１０にネジ止めにより固定されるため、接着剤等による固定と比較して固定強度が高い。ここで、ネジ止め部は弾性体ワッシャー５３により気密構造とされているため、ネジ止め部からタンク部１０内に空気が流入することは防止される。

【0040】

(7) ナット５２がボルト５１の先端部を覆う曲面部５２ａを有するため、タンク部１０内にポリ袋を挿入しポリ袋内に粉じんを収集する場合に、ポリ袋がボルト５１の先端に引っかかり破けることを抑制できる。

【0041】

(8) タンク部１０の角部の曲率が開口部フレーム４１及び側面部フレーム４２の前記角部と対向する部分の曲率より僅かに大きいため、タンク部１０の側面に開口部フレーム４１及び側面部フレーム４２から変形力が加わることを防止できる。例えばタンク部１０の角部の曲率を開口部フレーム４１及び側面部フレーム４２の前記角部と対向する部分の曲率と同じにしようとすると、製造過程の誤差等により、タンク部１０の角部の曲率が開口部フレーム４１及び側面部フレーム４２の前記角部と対向する部分の曲率よりも小さくなることがある。そうすると、開口部フレーム４１及び側面部フレーム４２のネジ止め部に、タンク部１０の側面を内側に引っ張る変形力が加わるが、本実施の形態ではそうした変形力が加わることを防止できる。

【0042】

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。

【符号の説明】

【0043】

１ 集塵機、２ 他の電動工具、３ 電源ケーブル、４ 集塵用ホース、５ クランプ機構、１０ タンク部、１１ ホース取付口、１２ フィルタ、１３ キャスター、１３ａ ストッパ機構、１４ 凹部、２０ ヘッド部、２１ ヘッドカバー、２２ モータカバー、２３ モータ、２４ モータ冷却用ファン、２５ 集塵ファン、２６ 出力軸、２７ 吸気口（ファン風流入部）、２８ 排気口、２９ 傾斜面、３０ 操作部、３１ メイン電源スイッチ、３２ 強弱切替スイッチ（タクトスイッチ）、３３ 単動／連動切替スイッチ、３４ 照明部用スイッチ、３５ 透明カバー、３６ ＬＥＤ、３７ 照明用基板、４１ 開口部フレーム、４２ 側面部フレーム、４３ 底面部フレーム、４３ａ 補強用突出部、４４ 隙間、５１ ボルト、５２ ナット、５２ａ 曲面部、５３ 弾性体ワッシャー、

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】