特許 6837731 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】6837731

(24)【登録日】2021年2月15日

(45)【発行日】2021年3月3日

(54)【発明の名称】集塵機

(51)【国際特許分類】

   A47L 9/28 20060101AFI20210222BHJP

   A47L 5/24 20060101ALI20210222BHJP

   A47L 9/00 20060101ALI20210222BHJP

【ＦＩ】

   A47L9/28 U

   A47L5/24 A

   A47L9/00 B

【請求項の数】10

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2014-93207(P2014-93207)

(22)【出願日】2014年4月28日

(65)【公開番号】特開2015-208577(P2015-208577A)

(43)【公開日】2015年11月24日

【審査請求日】2017年3月10日

【審判番号】不服2019-4625(P2019-4625/J1)

【審判請求日】2019年4月8日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005094

【氏名又は名称】工機ホールディングス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100079290

【弁理士】

【氏名又は名称】村井 隆

(72)【発明者】

【氏名】掛川 大輔

(72)【発明者】

【氏名】羽山 芳雅

(72)【発明者】

【氏名】今井 輝雄

【合議体】

【審判長】 堀川 一郎

【審判官】 長馬 望

【審判官】 上田 真誠

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１０−３２８０８２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

A47L 9/28

A47L 5/24

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

上部に開口を有するダストケースと、
前記ダストケースの開口を塞ぐように配置される本体ハウジングと、
前記本体ハウジングに内蔵されるモータと、
前記モータによって回転駆動される集塵ファンと、
交流電源を供給可能な電源経路と、
複数の二次電池を各々が内蔵し、前記本体ハウジングに対して着脱自在に装着される直流電源としての複数の電池パックと、
前記直流電源からの電力を昇圧して前記モータに供給する昇圧回路と、
前記交流電源の電力により前記直流電源を充電する充電回路と、を備え、
前記モータは、上下方向に延び前記電源経路または前記昇圧回路からの電源供給により回転駆動する駆動軸を有し、前記駆動軸と一体に回転し前記モータ自身を冷却する自冷ファンが、前記駆動軸の上端側に固定され、
前記自冷ファンの上端が、前記複数の電池パックの各々の上端よりも下方に位置しかつ下端よりも上方に位置するとともに、前記自冷ファンの上端よりも前記昇圧回路及び前記充電回路の上端が下方に位置し、前記モータの下端よりも前記昇圧回路及び前記充電回路の下端が上方に位置するように配置され、前記自冷ファンの吸気風で、前記昇圧回路及び前記充電回路を冷却し、
前記複数の電池パックは、前記駆動軸の軸方向における位置が互いに重なるように配置され、
前記モータは、下端が前記複数の電池パックの下端、前記昇圧回路及び前記充電回路の下端よりも下方に位置し、前記開口から下方に向かって前記ダストケース内部に入り込むように配置され、
前記複数の電池パック、前記昇圧回路及び前記充電回路は、前記ダストケースの前記開口よりも上方に位置し、前後左右方向において前記ダストケースの配置範囲内に配置され、
前記本体ハウジングは、上下方向視で方形状に形成され、
前記複数の電池パックは、上下方向視で前記モータと前記本体ハウジングの一辺との間に配置され、前記昇圧回路及び前記充電回路は、上下方向視で前記モータと前記本体ハウジングの対向する一辺との間に配置されることを特徴とする集塵機。

【請求項2】

前記交流電源が接続されておらず前記直流電源が接続された場合に前記直流電源を利用可能とし、前記交流電源と前記直流電源が共に利用可能な場合に前記交流電源を優先的に利用可能とする自動スイッチを有することを特徴とする請求項１に記載の集塵機。

【請求項3】

前記交流電源を利用する場合には前記昇圧回路を介さずに前記モータに電力を供給することを特徴とする請求項１又は２に記載の集塵機。

【請求項4】

前記昇圧回路及び前記充電回路は、前記上下方向の高さが前記駆動軸を中心とする径方向の厚みよりも長くなるように前記モータの側方に配置されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の集塵機。

【請求項5】

前記本体ハウジングに前記交流電源と前記直流電源のいずれが前記モータに電力を供給しているのかを視認可能な駆動電源表示部を設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の集塵機。

【請求項6】

前記本体ハウジングに装着されている前記複数の電池パックの残量を表示する電池残量表示部を備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の集塵機。

【請求項7】

前記複数の電池パックは、前記モータの側方の一方の側に配置され、前記モータの他方の側に、前記電源から前記モータへの電力の供給を可能とする操作スイッチを有する操作部が配置されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の集塵機。

【請求項8】

前記複数の電池パックは、単独で他の１種類以上の工具に使用可能な互換性を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の集塵機。

【請求項9】

前記昇圧回路及び前記充電回路の上端は、前記複数の電池パックの各々の上端と下端との間に位置するように配置されるとともに、前記昇圧回路及び前記充電回路は、前記複数の電池パックと前記駆動軸を中心とした周方向における位置が異なるように配置されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の集塵機。

【請求項10】

前記複数の電池パックの各々は接続端子を備える底面を有し、各々の前記底面が単一の平面上に位置するように配置されることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の集塵機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電池パック等の直流電源をモータの電源として用いることが可能な集塵機に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、下記特許文献１に示すような集塵機があり、タンク（ダストケース）の底部にキャスタを設け、かつ電源コードの収納部に電源コードの巻き付けと巻き戻しを作業性良く行えるようにして、移動操作性を改善したものが提案されている。しかしながら、電源コードによる商用交流電源駆動であるため、電源コードの引き回しが避けられず、移動範囲に制約があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００８−２８４２４１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

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、直流電源を利用してモータを駆動することで、移動操作性を改善可能な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】

【0005】

本発明の第１の態様は集塵機である。この集塵機は、上部に開口を有するダストケースと、前記ダストケースの開口を塞ぐように配置される本体ハウジングと、前記本体ハウジングに内蔵されるモータと、前記モータによって回転駆動される集塵ファンと、交流電源を供給可能な電源経路と、複数の二次電池を各々が内蔵し、前記本体ハウジングに対して着脱自在に装着される直流電源としての複数の電池パックと、前記直流電源からの電力を昇圧して前記モータに供給する昇圧回路と、前記交流電源の電力により前記直流電源を充電する充電回路と、を備え、
前記モータは、上下方向に延び前記電源経路または前記昇圧回路からの電源供給により回転駆動する駆動軸を有し、前記駆動軸と一体に回転し前記モータ自身を冷却する自冷ファンが、前記駆動軸の上端側に固定され、
前記自冷ファンの上端が、前記複数の電池パックの各々の上端よりも下方に 位置しかつ下端よりも上方に位置するとともに、前記自冷ファンの上端よりも前記昇圧回路及び前記充電回路の上端が下方に位置し、前記モータの下端よりも前記昇圧回路及び前記充電回路の下端が上方に位置するように配置され、前記自冷ファンの吸気風で、前記昇圧回路及び前記充電回路を冷却し、
前記複数の電池パックは、前記駆動軸の軸方向における位置が互いに重なるように配置され、
前記モータは、下端が前記複数の電池パックの下端、前記昇圧回路及び前記充電回路の下端よりも下方に位置し、前記開口から下方に向かって前記ダストケース内部に入り込むように配置され、
前記複数の電池パック、前記昇圧回路及び前記充電回路は、前記ダストケースの前記開口よりも上方に位置し、前後左右方向において前記ダストケースの配置範囲内に配置され、
前記本体ハウジングは、上下方向視で方形状に形成され、
前記複数の電池パックは、上下方向視で前記モータと前記本体ハウジングの一辺との間に配置され、前記昇圧回路及び前記充電回路は、上下方向視で前記モータと前記本体ハウジングの対向する一辺との間に配置されることを特徴とする。

【0006】

前記交流電源が接続されておらず前記直流電源が接続された場合に前記直流電源を利用可能とし、前記交流電源と前記直流電源が共に利用可能な場合に前記交流電源を優先的に利用可能とする自動スイッチを有するとよい。

【0007】

前記交流電源を利用する場合には前記昇圧回路を介さずに前記モータに電力を供給するとよい。

【0008】

前記昇圧回路及び前記充電回路は、前記上下方向の高さが前記駆動軸を中心とする径方向の厚みよりも長くなるように前記モータの側方に配置されるとよい。

【0009】

前記本体ハウジングに前記交流電源と前記直流電源のいずれが前記モータに電力を供給しているのかを視認可能な駆動電源表示部を設けるとよい。

【0010】

前記本体ハウジングに装着されている前記複数の電池パックの残量を表示する電池残量表示部を備えるとよい。

【0011】

前記複数の電池パックは、前記モータの側方の一方の側に配置され、前記モータの他方の側に、前記電源から前記モータへの電力の供給を可能とする操作スイッチを有する操作部が配置されるとよい。

【0014】

前記複数の電池パックは、単独で他の１種類以上の工具に使用可能な互換性を有するとよい。
前記昇圧回路及び前記充電回路の上端は、前記複数の電池パックの各々の上端と下端との間に位置するように配置されるとともに、前記昇圧回路及び前記充電回路は、前記複数の電池パックと前記駆動軸を中心とした周方向における位置が異なるように配置されるとよい。
前記複数の電池パックの各々は接続端子を備える底面を有し、各々の前記底面が単一の平面上に位置するように配置されるとよい。

【0016】

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等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】

【0017】

本発明によれば、集塵ファンを回転駆動するモータを直流電源で駆動することにより、移動操作性を改善することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明に係る集塵機の第１の実施の形態を示す一部を断面とした右側面図。

【図2】同じく一部を断面とした要部背面図。

【図3】同じく平面図。

【図4】第１の実施の形態の回路図であって、（Ａ）はコンセントからの電力が交流モータに供給されている状態、（Ｂ）は電池パックからの電力が交流モータに供給されている状態を示す回路図。

【図5】第１の実施の形態の動作を示すフローチャート。

【図6】本発明の第２の実施の形態を示す平面図。

【図7】第２の実施の形態において、電池パックが２個直列に接続され、電池パックからの電力が交流モータに供給されている状態を示す回路図。

【図8】第２の実施の形態において、電池パックが２個並列に接続され、電池パックからの電力が交流モータに供給されている状態を示す回路図。

【図9】第３の実施の形態を示す一部を断面とした右側面図。

【図10】第３の実施の形態を示す平面図。

【図11】第４の実施の形態を示す一部を断面とした要部背面図。

【図12】第５の実施の形態を示す右側面図。

【図13】第６の実施の形態の回路図であって、（Ａ）はコンセントからの電力が直流モータに供給されている状態、（Ｂ）は電池パックからの電力が直流モータに供給されている状態を示す回路図。

【図14】第６の実施の形態の動作を示すフローチャート。

【図15】第７の実施の形態であって、ブラシレスモータを用いる場合の動作を示すフローチャート。

【図16】第８の実施の形態の回路図であって、（Ａ）は自動電源切替スイッチを介してコンセントからの電力が交流モータに供給されている状態、（Ｂ）は自動電源切替スイッチを介して電池パックからの電力が交流モータに供給されている状態を示す回路図。

【図17】第８の実施の形態の動作を示すフローチャート。

【図18】第９の実施の形態の回路図であって、（Ａ）は自動電源切替スイッチを介してコンセントからの電力が直流モータに供給されている状態、（Ｂ）は自動電源切替スイッチを介して電池パックからの電力が直流モータに供給されている状態を示す回路図。

【図19】第１０の実施の形態であって、モータ駆動と並行して充電を行う動作を示すフローチャート。

【図20】本発明の各実施の形態において使用する電池パックの一例であって、（Ａ）は挿入側（前側）よりみた斜視図、（Ｂ）は後側よりみた斜視図。

【図21】本発明の応用例であって、集塵機とコードレス集塵丸鋸とを連動させた構成を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

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又は同等の構成要素、部材、処理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。

【0020】

図１乃至図５を用いて本発明に係る集塵機の第１の実施の形態を説明する。これらの図において、集塵機１は、本体ハウジング（ヘッドカバー）２ａと、その内側に配置、固定される電動モータ３と、モータ３で回転駆動されて粉塵を吸引する遠心形集塵ファン４とを有する本体（ヘッド）２と、粉塵の吸込口（ホース取付口）１１を側面部に有するとともに上方に開口し、前記開口に本体２が配置される有底ダストケース１０とを備える。本体２は有底ダストケース１０の上部開口を本体ハウジング２ａで塞ぐ配置であって、ダストケース１０に対して着脱自在であり、本体ハウジング２ａは集塵ファン４で吸引された空気を排出する排気口５ａ，５ｂ，５ｃを有している（図１及び図２参照）。ダストケース１０は粉塵を貯留する内部空間を有している。

【0021】

モータ３は、本体ハウジング２ａに対してその出力軸が鉛直方向下方となるように配設され、モータ出力軸に遠心形集塵ファン４が直結され、集塵ファン４の吸気口６を本体ハウジング２ａの下面中心部に設けている。集塵ファン４の回転に伴う空気流は図１中に実線矢印Ｐで示し、排気風の一部は図４で後述するインバータ３０及び充電回路３１を通過して、これらを冷却する。集塵ファン４の排気風の多くは排気口５ａ，５ｂ，５ｃから排気される。なお、本体ハウジング２ａの排気口５ｂ，５ｃ形成部分の内側には排気フィルタ９が配設されている。

【0022】

モータ３の集塵ファン取付側の反対側出力軸には自冷ファン７が直結され、この自冷ファン７は本体ハウジング２ａの別の位置に設けた吸気口８（図１の排気口５ａとは異なる断面位置に形成されている）から空気を吸引（吸気）し、モータ３自体を経由し排気口５ｂ，５ｃから排気する。自冷ファン７の回転に伴う空気流は図１中に点線矢印Ｑで示す。図１の場合、自冷ファン７による吸気風はインバータ３０及び充電回路３１を通過して、これらを冷却する。

【0023】

ダストケース１０には粉塵の吸込口１１が形成され、またダストケース１０の内側には、本体２側の集塵ファン４との間を仕切るように、フィルタ装置１２が配置される。吸込口１１には集塵ホース３５が着脱自在に連結される。フィルタ装置１２は、筒状フィルタ１３をトップカバー１４とボトムカバー１５とによって挟んで保持したものであり、トップカバー１４の外縁部が、本体ハウジング２ａの下面外周部に設けられたシールパッキン１６とダストケース１０の上縁外周部間に挟まれ、本体ハウジング２ａとダストケース１０とが図示されていないクランプ等により締結されることによって、圧着かつ密閉される。

【0024】

また、集塵機１を運搬するために、本体ハウジング２ａ上部に回転自在に軸支されたハンドル１８が設けられている。

【0025】

本実施の形態では、図４（Ａ）,（Ｂ）に示すように、モータ３は交流モータ３Ａで構成されており、図１の本体２に設けられた操作パネル部１７に配置されたスイッチ２１及び手動電源切替スイッチ（ＳＷ）２０を介してモータ３Ａは、商用交流電源（コンセント）に接続するための電源コード１９に接続可能である。電源コード１９は本体２から引き出されている。また、交流モータ３Ａは操作パネル部１７に配置されたスイッチ２１及び手動電源切替スイッチ２０、本体２内の適所に配置されたインバータ３０を介して直流電源としての電池パック４０にも接続可能である。この場合、インバータ３０は電池パック４０の直流電圧を交流電圧に変換し、かつ交流モータ３Ａの動作電圧にまで昇圧する昇圧回路としての機能を有するものである。また、電池パック４０は本体２内の適所に配置された充電回路３１を介して電源コード１９に接続されており、電源コード１９を通して供給される交流電力により交流モータ３Ａが駆動中でも電池パック４０を所要電圧値の直流電力で充電可能である。なお、充電回路３１には電池パック４０の過充電を防止する保護回路が設けられている。

【0026】

なお、図示は省略したが、本体ハウジング２ａには、商用交流電源と直流電源（電池パック４０）のうちのいずれが交流モータ３Ａへ電力を供給しているのかを視認可能な駆動電源表示ランプが設けられている。また、装着されている電池パック４０の残量を表示する電池残量ランプも本体ハウジング２ａに設けられている。

【0027】

電池パック４０は、図１乃至図３に示すように、例えば本体ハウジング２ａの上部の凹部である電池パック取付部２ｂに対して着脱自在に装着可能であり、電池パック取付部２ｂには接続端子部２５が配置される。図１の場合、電池パック４０はその底面が下向きとなるように電池パック取付部２ｂに配置され、本体２側の接続端子部２５は電池パック取付部２ｂの底面に露出するように本体ハウジング２ａに固定されている。

【0028】

電池パック４０は例えば図２０（Ａ）,（Ｂ）に示す外観（但し、底面が上向き）であり、電池ケース４１内に１本若しくは複数本の二次電池（充電池）を内蔵したものである。電池ケース４１の底面には複数のスリット溝４２が形成され、ここに本体２側の接続端子部２５と電気接続可能な接続端子４３が配置されている。また、電池ケース４１の正面には、内部の電池を冷却するための冷却空気通路の第１の開口（空気取入・排出口）４４が、底面には第２の開口（空気取入・排出口）４５が設けられ、両者は電池ケース４１内部を通過する冷却空気通路（吸／排気通路）で繋がっている。電池ケース４１の左右側面の電池パック取付ボタン４６を操作することにより電池パック４０を本体ハウジング２ａの電池パック取付部２ｂに着脱自在に装着できるようになっている。

【0029】

図２に示すように、電池パック４０が配置される電池パック取付部２ｂには多数のスリット孔からなる排気口５ｂ，５ｃが異なる方向に開口している。すなわち、排気口５ｂは電池パック取付部２ｂの電池パック４０の正面に対向する面に開口し、排気口５ｃは電池パック４０の左右側面に対向する面に開口している。図１の矢印Ｐ＋Ｑに示すように、排気口５ｂからの排気風は電池パック４０の正面の第１の開口４４から電池パック４０内に入り、内部の冷却空気通路を通って電池パック内部を冷却してから第２の開口４５から排気される。また、排気口５ｃからの排気風は電池パック４０の両側面に当たって電池ケース４１を冷却する。

【0030】

図５は第１の実施の形態における手動操作フローであって、交流電源使用を優先する場合を示す。集塵機１を使用する際に、集塵機１のユーザーは、まず集塵機１の電源コード１９が交流電源のコンセントに差し込み可能か（ＡＣ１００Ｖが在るか）否かを判断し（Ｓ１）、差し込み可能であれば（Ｓ１：ＹＥＳ）、ユーザーは電源コード１９をコンセントに差し込み、図４（Ａ）のように集塵機が交流電源の供給を受けることができる側に電源切替スイッチ２０を切り替える（Ｓ２）。そして、ユーザーがスイッチ２１を通電側に操作することにより（Ｓ３）、交流モータ（ＡＣモータ）３Ａが駆動し、集塵ファン４が回転する。

【0031】

電源コード１９をコンセントに差し込み不能であれば（Ｓ１：ＮＯ）、次に電池パック４０が電池パック取付部２ｂに取り付けられているか（充電池が在るか）否かを判断する（Ｓ４）。電池パック４０が取り付けられていれば、ユーザーは、図４（Ｂ）のように集塵機が直流電源の供給を受けることができる側に電源切替スイッチ２０を切り替える（Ｓ５）。このことにより直流電力がインバータ３０により交流電力に変換可能な状態となり（Ｓ６）、ユーザーがスイッチ２１を通電操作することにより（Ｓ３）、交流モータ３Ａが駆動し、集塵ファン４が回転する。

【0032】

上記のように集塵ファン４の回転により発生する吸込み力により集塵機１のダストケース１０の内側部が負圧になる。これにより、空気と粉じんは、集塵ホース３５を介し、吸込口１１からダストケース１０の内部に吸引され、フィルタ装置１２によって、粉じんと空気に分離され、粉じんはフィルタ装置１２の筒状フィルタ１３外周面で捕集され、空気はフィルタ１３を通過してフィルタ装置１２の内側部を通り、本体ハウジング２ａ内部に吸引される。フィルタ装置１２の外周面で捕集された粉じんは自然落下し、ダストケース１０内部に収納される。本体ハウジング２ａ内部に吸引された空気は排気フィルタ９を介して電池パック取付部２ｂに設けられた排気口５ｂ，５ｃから電池パック４０、接続端子部２５に向かって排気される。電池パック４０が電池パック取付部２ｂに取り付けられている場合は、排気された空気は電池パック４０の第１の開口４４、冷却空気通路及び第２の開口４５の経路で通り抜け、電池パック４０を効果的に冷却する。電池パック４０が電池パック取付部２ｂに取り付けられていない場合で交流電源駆動のときは、排気風は接続端子部２５に吹き付けられ接続端子部２５のほこり等を吹き飛ばす。

【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) 商用交流電源又は直流電源としての電池パック４０から選択的に電力供給を受け、モータ３の駆動に適した電力を該モータに供給可能であり、移動操作性を改善可能である。

【0035】

(2) 商用交流電源を利用可能としたことで、電池パック４０の有無にかかわらず集塵ファン４の排気風及び自冷ファン７の吸、排気風を発生させ、これらによって電池パック４０やインバータ３０、充電回路３１を冷却し、発熱を抑制可能である。また、電池パック取付部２ｂへの排気風の吹き付けが可能である。

【0036】

(3) 電池パック４０を着脱自在に装着する部分である電池パック取付部２ｂの異なる向きに排気口５ｂ，５ｃを設けることで、排気口５ｂ，５ｃから排出される排気風を電池パック４０に向けて複数方向から排出可能であり、良好な冷却効果を得ることができる。また、排気風を電池パック４０内部の冷却空気通路に通すことで、電池パック４０の内部を効率的に冷却可能である。

【0037】

(4) 電池パック取付部２ｂに電池パック４０が装着されていないときは、排気口５ｂ，５ｃからの複数方向の排気風は接続端子部２５に向けて吹き付けられ、接続端子部２５に付着しているほこり等を排除できる。この結果、接続端子部２５にほこり等が付着することに起因する電池パック４０との間の接触不良や短絡故障等を未然に防止できる。また、接続端子部２５にほこり等が付着しないようにカバーを設けることも不要となり、部品点数の増加を招くことがない。

【0038】

(5) 電池パック４０は本体２内の充電回路３１を介して電源コード１９に接続されており、電源コード１９を通して供給される交流電力により交流モータ３Ａが駆動中でも電池パック４０を所要電圧値の直流電力で充電可能である。

【0039】

(6) 他の１種類以上の工具にも使用可能な互換性のある電池パック４０を使用可能である。

【0040】

図６乃至図８で本発明の第２の実施の形態を説明する。この第２の実施の形態は、第１の実施の形態とは電池パック４０の個数が異なっている。つまり、集塵機１の本体２の本体ハウジング２ａには２箇所の電池パック取付部２ｂが設けられており、各々の電池パック取付部２ｂに電池パック４０が着脱自在に装着可能である。２箇所の電池パック取付部２ｂは本体２内のモータ３を挟む配置であり、電池パック２個配置にもかかわらず集塵機１の左右方向の寸法をコンパクトにしている。

【0041】

図７は第２の実施の形態において、電池パック４０が２個直列に接続され、電池パック４０からの電力がインバータ３０を介して交流モータ３Ａに供給されている状態を示す回路図、図８は第２の実施の形態において、電池パック４０が２個並列に接続され、電池パック４０からの電力がインバータ３０を介して交流モータ３Ａに供給されている状態を示す回路図である。

【0042】

その他の構成は第１の実施の形態と同様であり、図５の手動操作フローに従って、交流電源又は直流電源としての電池パック４０を選択的に使用可能である。

【0043】

この第２の実施の形態によれば、直流電源たる複数の電池パック４０を接続可能であるため、１つの電池パック４０で駆動する場合と比較して大きな電力でモータ３Ａを駆動させることができ、又は長い時間モータ３Ａを駆動させることができる。

【0044】

図９及び図１０で本発明の第３の実施の形態を説明する。この第３の実施の形態は、第１の実施の形態とは電池パック４０の個数及び装着姿勢が異なっている。つまり、集塵機１の本体２の本体ハウジング２ａには電池パック取付部２ｂが設けられているが、電池パック４０の装着姿勢はその長手方向が上下方向を向いている（電池パック４０の底面が上下方向を向いている）。電池パック取付部２ｂに対し着脱自在な電池パック４０は本体２内のモータ３の側方に並列配置されており、かつ電池パック２個を縦置きとしたことで集塵機１の本体２の左右方向の寸法をコンパクトにしている。電池パック４０を２個直列に接続する場合は図７の回路、並列に接続する場合は図８の回路を使用可能である。なお、図９中、集塵ファン４の回転に伴う空気流は実線矢印Ｐで示し、自冷ファン７の回転に伴う空気流は点線矢印Ｑで示す。

【0045】

その他の構成は第１の実施の形態と同様であり、図５の手動操作フローに従って、交流電源又は直流電源としての電池パック４０を選択的に使用可能である。

【0046】

図１１で本発明の第４の実施の形態を説明する。この第４の実施の形態は、第１の実施の形態とは電池パック４０の個数及び装着姿勢が異なっている。つまり、集塵機１の本体２の本体ハウジング２ａには２箇所の電池パック取付部２ｂが設けられているが、電池パック４０の装着姿勢は横倒し状態で長手方向が前後方向を向いている（電池パック４０の底面が本体ハウジング２ａの左右側面に対向している）。各々の電池パック取付部２ｂに対し着脱自在な電池パック４０は本体２内のモータを挟む配置として、集塵機１の左右方向の寸法をコンパクトにしている。また、電池パック４０の底面を本体ハウジング２ａの左右側面に対向させて装着することで、本体ハウジング２ａの左右側面の排気口５ｃからの排気風を電池パック４０の底面に設けた開口（図２０（Ａ）,（Ｂ）の第２の開口４５）に向けて排気し、排気風を電池パック４０内部の冷却空気通路に通すことで、電池パック４０の内部を冷却可能である。電池パック４０を２個直列に接続する場合は図７の回路、並列に接続する場合は図８の回路を使用可能である。

【0047】

その他の構成は第１の実施の形態と同様であり、図５の手動操作フローに従って、交流電源又は直流電源としての電池パック４０を選択的に使用可能である。

【0048】

図１２で本発明の第５の実施の形態を説明する。この第５の実施の形態は、第１の実施の形態とは電池パック４０の装着姿勢が異なっている。つまり、集塵機１の本体２の本体ハウジング２ａには電池パック取付部２ｂが設けられているが、電池パック４０の装着姿勢はその底面が上向きとなっている。そして、電池パック取付部２ｂの天井面の下側に接続端子部２５が下向きで固定されている。このため、接続端子部２５にほこり等が付着しにくい配置となっている。

【0049】

その他の構成は第１の実施の形態と同様であり、図５の手動操作フローに従って、交流電源又は直流電源としての電池パック４０を選択的に使用可能である。

【0050】

図１３（Ａ）,（Ｂ）及び図１４で本発明の第６の実施の形態を説明する。第６の実施の形態では、交流モータ３Ａに代えて直流モータ３Ｂが用いられている点、インバータ３０に代えてＡＣ／ＤＣコンバータ３２が用いられている点で第１の実施の形態と異なる。これ以外は第１の実施の形態と同様である。ＡＣ／ＤＣコンバータ３２は商用交流電源のＡＣ１００Ｖを直流モータ３Ｂの動作に適した直流電圧に降圧する降圧回路としての機能を有する。

【0051】

直流モータ３Ｂは図１の操作パネル部１７に配置されたスイッチ２１、手動電源切替スイッチ（ＳＷ）２０を介して電池パック４０に接続可能である。また、直流モータ３Ｂは操作パネル部１７に配置されたスイッチ２１、手動電源切替スイッチ２０、本体内の適所に配置されたＡＣ／ＤＣコンバータ３２を介して電源コード１９にも接続可能である。また、電池パック４０は本体内の適所に配置された充電回路３１を介して電源コード１９に接続されており、電源コード１９を通して供給される電力により直流モータ３Ｂが駆動中でも電池パック４０を充電可能である。

【0052】

なお、ＡＣ／ＤＣコンバータ３２は第１の実施の形態におけるインバータ３０と同様に集塵ファン４の排気風及び自冷ファン７の吸、排気風で冷却する構造とする。

【0053】

図１４は第６の実施の形態における手動操作フローであって、直流電源使用を優先する場合を示す。図１の集塵機１を使用する際に、集塵機１のユーザーは、まず電池パック４０が電池パック取付部２ｂに取り付けられているか（充電池が在るか）否かを判断し（Ｓ１１）、取り付けられていれば（Ｓ１１：ＹＥＳ）、ユーザーは、図１３（Ｂ）のように集塵機が直流電源の供給を受けることができる側に電源切替スイッチ２０を切り替える（Ｓ１２）。そして、ユーザーがスイッチ２１を操作することにより（Ｓ１３）、直流モータ（ＤＣモータ）３Ｂが駆動し、集塵ファン４が回転する。

【0054】

電池パック４０が電池パック取付部２ｂに取り付けられていなければ（Ｓ１１：ＮＯ）、次に電源コード１９がコンセントに差し込み可能か（ＡＣ１００Ｖが在るか）否かを判断する（Ｓ１４）。差込可能であれば（Ｓ１４：ＹＥＳ）、ユーザーは、電源コード１９をコンセントに差し込み、図１３（Ａ）のように集塵機１が交流電源の供給を受けることができる側に電源切替スイッチ２０を切り替える（Ｓ１５）。このことにより交流電力がＡＣ／ＤＣコンバータ３２により直流電力に切り替え可能な状態となり（Ｓ１６）、ユーザーがスイッチ２１を操作することで（Ｓ１３）、直流モータ３Ｂが駆動し、集塵ファン４が回転する。

【0055】

図１５を用いて本発明の第７の実施の形態について説明する。第７の実施の形態では、図４のモータ３として交流ブラシレスモータが用いられ、さらにモータ制御用インバータが付加されている点で第１の実施の形態と異なる。これ以外は第１の実施の形態と同様である。

【0056】

集塵機１を使用する際に、集塵機のユーザーは、まず集塵機１の電源コード１９がコンセントに差し込み可能か（ＡＣ１００Ｖが在るか）否かを判断し（Ｓ２１）、差し込み可能であれば（Ｓ２１：ＹＥＳ）、ユーザーは電源コード１９をコンセントに差し込み、集塵機が交流電源の供給を受けることができる側に電源切替スイッチ（ＳＷ）２０を切り替える（Ｓ２２）。するとモータ制御用インバータによるブラシレスモータの制御が可能な状態となり（Ｓ２３）、ユーザーがスイッチ２１を操作することにより（Ｓ２４）、交流（ＡＣ）ブラシレスモータが駆動し、集塵ファン４が回転する。

【0057】

電源コード１９をコンセントに差し込み不能であれば（Ｓ２１：ＮＯ）、次に電池パック４０が電池パック取付部２ｂに取り付けられているか（充電池があるか）否かを判断する（Ｓ２５）。電池パック４０が取り付けられていれば（Ｓ２５：ＹＥＳ）、ユーザーは、集塵機が直流電源の供給を受けることができる側に電源切替スイッチ２０を切り替える（Ｓ２６）。このことにより直流電力がインバータ３０により交流電力に切り替え可能な状態となり（Ｓ２７）、また、モータ制御用インバータによるブラシレスモータの制御が可能な状態となり（Ｓ２３）、ユーザーがスイッチ２１を操作することにより（Ｓ２４）、交流ブラシレスモータが駆動し、集塵ファン４が回転する。

【0058】

この第７の実施の形態によれば、ブラシレスモータの採用により、集塵機の本体部分の小型化を図ることができる。

【0059】

図１６（Ａ）,（Ｂ）及び図１７で本発明の第８の実施の形態を説明する。第８の実施の形態では、手動スイッチ２０に代えて自動電源切替スイッチ（ＳＷ）２２が用いられている点で第１の実施の形態と異なる。これ以外は第１の実施の形態と同様である。

【0060】

自動電源切替スイッチ２２はスイッチ部２２Ａとスイッチ部操作部２２Ｂとにより構成されており、第１実施の形態の手動スイッチ２０に代えてスイッチ部２２Ａが設けられ、スイッチ部操作部２２Ｂは電源コード１９及びスイッチ部２２Ａに電気的に接続されている。スイッチ部操作部２２Ｂにより電源コード１９がコンセントに接続されているか（ＡＣ１００Ｖが在るか）否かを自動的に判断し、判断結果に応じて自動的にスイッチ部２２Ａの切り替えを行うことができる。

【0061】

図１７の動作フローにおいて、集塵機１を使用する際に、集塵機のユーザーは、まず集塵機１の電源コード１９がコンセントに差し込み可能か（ＡＣ１００Ｖが在るか）否かを判断し（Ｓ３１）、差し込み可能であれば（Ｓ３１：ＹＥＳ）、ユーザーは電源コード１９をコンセントに差し込み、自動電源切替スイッチ（ＳＷ）２２におけるスイッチ部操作部２２Ｂは、図１６（Ａ）のように集塵機１が交流電源の供給を受けることができる側にスイッチ部２２Ａを自動的に切り替える（Ｓ３２）。そして、ユーザーがスイッチ２１を操作することにより（Ｓ３３）、交流モータ（ＡＣモータ）３Ａが駆動し、集塵ファン４が回転する。

【0062】

電源コード１９をコンセントに差し込み不能であれば（Ｓ３１：ＮＯ）、次に電池パック４０が電池パック取付部２ｂに取り付けられているか（充電池が在るか）否かを判断する（Ｓ３４）。電池パック４０が取り付けられていれば（Ｓ３４：ＹＥＳ）、自動電源切替スイッチ（ＳＷ）２２におけるスイッチ部操作部２２Ｂが、図１６（Ｂ）のように集塵機が直流電源の供給を受けることができる側にスイッチ部２２Ａを自動的に切り替える（Ｓ３５）。このことにより直流電力がインバータ３０により交流電力に切り替え可能な状態となり（Ｓ３６）、ユーザーがスイッチ２１を操作することにより（Ｓ３３）、交流モータ３Ａが駆動し集塵ファン４が回転する。

【0063】

本発明の第８の実施の形態によれば、スイッチ部２２Ａとスイッチ部操作部２２Ｂとからなる自動電源切替スイッチ２２を有するため、集塵機のユーザーが第１の実施の形態等における手動スイッチ２０の切替えを行わずに済み、集塵機の操作性を高めることができる。

【0064】

また、自動電源切替スイッチ（ＳＷ）２２は、電源コード１９が交流電源に接続されている場合には交流電源に基づく電力をモータ３Ａへ供給可能に切替わり、交流電源が接続されていない場合には、直流電源としての電池パック４０に基づく電力をモータ３Ａへ供給可能に切替わるため、直流電源と交流電源との両方を利用可能な状態な時に交流電源を優先的に利用することができる。

【0065】

図１８（Ａ）,（Ｂ）で本発明の第９の実施の形態を説明する。第９の実施の形態では、手動スイッチ２０に代えて自動電源切替スイッチ（ＳＷ）２２が用いられている点で第６の実施の形態（図１３）と異なる。これ以外は第６の実施の形態と同様である。

【0066】

自動電源スイッチ２２は第８の実施の形態と同様にスイッチ部２２Ａとスイッチ部操作部２２Ｂとにより構成されており、第６実施の形態の手動スイッチ２０に代えてスイッチ部２２Ａが設けられ、スイッチ部操作部２２Ｂは電源コード１９及びスイッチ部２２Ａに電気的に接続されている。スイッチ部操作部２２Ｂにより自動的にスイッチ部２２Ａの切り替えを行うことができ、図１８（Ａ）のように交流電源を選択して、あるいは同図（Ｂ）のように直流電源としての電池パック４０を選択して直流モータ３Ｂを駆動可能である。

【0067】

図１９で本発明の第１０の実施の形態について説明する。図１９の動作フローは、商用交流電源からの電力の供給により交流モータ３Ａが駆動している最中に電池パック４０の充電を行うように制御をする点で第１の実施の形態の図５の動作フローと異なる。これ以外は第１の実施の形態と同様である。

【0068】

集塵機１を使用する際に、集塵機１のユーザーは、まず電池パック取付部２ｂに電池パック４０が取り付けられているか（充電池在るか）否かを判断する（Ｓ４１）。取り付けられていれば（Ｓ４１：ＹＥＳ）、電池パック４０の残量があるか否かを判断する（Ｓ４２）。電池パック４０の残量があれば（Ｓ４２：ＹＥＳ）、次に、ユーザーは、集塵機が直流電源の供給を受けることができる側に電源切替スイッチ（ＳＷ）２０を切り替える（Ｓ４３）。このことにより直流電力がインバータ３０により交流電力に切り替え可能かつ昇圧可能な状態となり（Ｓ４４）、ユーザーがスイッチ２１を操作することにより（Ｓ４９）、交流モータ（ＡＣモータ）３Ａが駆動し集塵ファン４が回転する。

【0069】

電池パック４０が取り付けられていなければ（Ｓ４１：ＮＯ）、次に、集塵機１の電源コード１９がコンセントに差し込み可能か（ＡＣ１００Ｖ在るか）否かを判断し（Ｓ４７）、差し込み可能であれば（Ｓ４７：ＹＥＳ）、ユーザーは電源コード１９をコンセントに差し込み、集塵機が交流電源の供給を受けることができる側に電源切替スイッチ（ＳＷ）２０を切り替える（Ｓ４８）。そして、ユーザーがスイッチ２１を操作することにより（Ｓ４９）、交流モータ３Ａが駆動し、集塵ファン４が回転する。

【0070】

次に、電池パック４０の残量がない場合には（Ｓ４２：ＮＯ）、次に、集塵機１の電源コード１９がコンセントに差し込み可能か（ＡＣ１００Ｖ在るか）否かを判断し（Ｓ４５）、差し込み可能であれば（Ｓ４５：ＹＥＳ）、ユーザーは電源コード１９をコンセントに差し込むことにより、電池パック４０の充電（充電池充電）が行われる（Ｓ４６）。次に、集塵機が交流電源の供給を受けることができる側に電源切替スイッチ２０を切り替える（Ｓ４８）。そして、ユーザーがスイッチ２１を操作することにより（Ｓ４９）、交流モータ３Ａが駆動し、集塵ファン４が回転する。

【0071】

この第１０実施の形態によれば、モータ３Ａと充電回路３１とに対して同時に電力を供給可能であるため、商用交流電源を用いてモータ３Ａを駆動して集塵作業すると同時に電池パック４０を充電することができる。

【0072】

図２１は本発明の応用例であって、本発明の集塵機１と集塵機能付工具としての集塵丸鋸５０とを連動させる場合を示す。集塵機１と集塵丸鋸５０は集塵ホース３５で繋がっており、集塵丸鋸５０は相手材６０の上に配置され作業を始める直前の状態を表している。この後、集塵機１と丸鋸５０を起動させて作業を始めると、丸鋸５０は相手材を切断しつつ図２１の右方向に進んでいき、この時、切断時の切粉は周囲に飛散することなく集塵ホース３５を通して集塵機１に収集される。

【0073】

この応用例によれば、以下の効果を得ることができる。

【0074】

(1) 集塵機１及び集塵丸鋸５０の両方ともにコードレスで動作可能であり、場所を選ばず作業できる。

【0075】

(2) 集塵丸鋸５０が電池切れになっても集塵機１の電池パック４０と交換することですぐに作業を再開できる。

【0076】

(3) 電池切れの電池パック４０を集塵機１で充電（商用交流電源駆動時）でき、更に作業性が向上する。

【0077】

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。以下、変形例について触れる。

【0078】

上記各実施の形態では、集塵ファン４及び自冷ファン７の排気で直流電源としての電池パック４０を冷却したが、自冷ファン７の吸気風で直流電源としての電池パック４０を冷却する（例えば、電池パック内部の冷却空気通路に吸気風を通過させる）構成としてもよい。この場合、複数方向の吸気風で電池パックを冷却してもよい。

【0079】

直流電源としての電池パックとしては、スライドさせて本体に装着するスライド式のものや、本体に差し込んで装着する差込式のもの等があるが、上記各実施の形態の場合、いずれの構造の電池パックであっても差し支えない。また、電池パックが過放電状態にならないように保護回路を有する構成としてもよい。また、電池パックの配置を種々変更することにより、集塵機の本体の外形寸法を自在に変形でき、また、電池パック取付方向（姿勢）も自在に変更可能である。さらに、電池パックを複数（２個以上）使用する場合、電池パックを電気的に直列接続したり、並列接続することにより、集塵機の吸込み力、又は、使用可能時間等を自由に設定できる。

【0080】

その他、各構成部材の材質、形状、数量、配置等についても、本発明の目的を達成することが可能な範囲において、適宜変更することができる。

【符号の説明】

【0081】

１ 集塵機
２ 本体
２ａ 本体ハウジング
２ｂ 電池パック取付部
３ モータ
４ 集塵ファン
５ａ．５ｂ，５ｃ 排気口
６ 吸気口
７ 自冷ファン
１０ ダストケース
１１ 吸込口
１２ フィルタ装置
１７ 操作パネル部
１９ 電源コード
２０ 手動電源切替スイッチ
２１ スイッチ
２２ 自動電源切替スイッチ
２２Ａ スイッチ部
２２Ｂ スイッチ部操作部
２５ 接続端子部
３０ インバータ
３１ 充電回路
３２ ＡＣ／ＤＣコンバータ
３５ 集塵ホース
４０ 電池パック
４３ 接続端子
４４，４５ 開口

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】