JP2014204800A

JP2014204800A - クリーナ

Info

Publication number: JP2014204800A
Application number: JP2013083185A
Authority: JP
Inventors: 秀明高野; Hideaki Takano
Original assignee: Makita Corp
Current assignee: Makita Corp
Priority date: 2013-04-11
Filing date: 2013-04-11
Publication date: 2014-10-30
Anticipated expiration: 2033-04-11
Also published as: JP6283470B2

Abstract

【課題】好適な防振効果を得る。
【解決手段】クリーナ１は、ブラシレスモータ１５と、ブラシレスモータ１５を収容するモータハウジング４と、モータハウジング４の前方に設けられ、前部に吸込口８０ａが配置される集塵ハウジング６と、モータハウジング４の後部に設けられるグリップハウジング５と、バッテリーパック８を取り付け可能なバッテリ保持ハウジング７と、を有し、モータハウジング４とブラシレスモータ１５との間にゴムカバー６８及びゴムキャップ６９を配置している。
【選択図】図２

Description

本発明は、ブラシレスモータを用いたクリーナに関する。

特許文献１に開示の如く、クリーナには、モータハウジングと、モータハウジングの前方に設けられ、前部に吸込口が配置される集塵ハウジングと、モータハウジングの後部に設けられるグリップハウジングと、バッテリを取り付け可能なバッテリ保持ハウジングとを有するものが知られている。

特開２０１０−１７８７７３号公報

モータハウジングに収容されるモータとしては、コンパクトで動力伝達効率もよいブラシレスモータを採用することが考えられるが、クリーナにおいてはファンの回転に伴う振動がハウジングに伝わりやすいため、振動対策を施す必要がある。

そこで、本発明は、好適な防振効果が得られるクリーナ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、ブラシレスモータと、ブラシレスモータを収容するモータハウジングと、モータハウジングの前方に設けられ、前部に吸込口が配置される集塵ハウジングと、モータハウジングの後部に設けられるグリップハウジングと、バッテリを取り付け可能なバッテリ保持ハウジングと、を有するクリーナであって、モータハウジングとブラシレスモータとの間に弾性部材を配置したことを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、ブラシレスモータと、ブラシレスモータを収容するモータハウジングと、モータハウジングの前方に設けられ、前部に吸込口が配置される集塵ハウジングと、モータハウジングの後部に設けられるグリップハウジングと、バッテリを取り付け可能なバッテリ保持ハウジングと、を有するクリーナであって、モータハウジングは、ブラシレスモータを弾性保持することを特徴とするものである。
請求項３に記載の発明は、ブラシレスモータとファンとを備える送風ユニットと、送風ユニットを収容するモータハウジングと、モータハウジングの前方に設けられ、前部に吸込口が配置される集塵ハウジングと、を有するクリーナであって、送風ユニットの前部とモータハウジングとの間に弾性部材を介在させたことを特徴とするものである。
請求項４に記載の発明は、ブラシレスモータとファンとを備える送風ユニットと、送風ユニットを収容するモータハウジングと、モータハウジングの前方に設けられ、前部に吸込口が配置される集塵ハウジングと、を有するクリーナであって、送風ユニットの後部とモータハウジングとの間に弾性部材を介在させたことを特徴とするものである。
請求項５に記載の発明は、ブラシレスモータとファンとを備える送風ユニットと、送風ユニットを収容するモータハウジングと、モータハウジングの前方に設けられ、前部に吸込口が配置される集塵ハウジングと、を有するクリーナであって、ブラシレスモータの外周に弾性部材を配置したことを特徴とするものである。

本発明によれば、好適な防振効果が得られる。

形態１のクリーナの斜視図である。形態１のクリーナの縦断面図である。図２のＡ−Ａ線断面図である。図２のＢ−Ｂ線断面図である。ブラシレスモータ、ケース及びベースの分解斜視図である。図２のＣ−Ｃ線断面図である。図２のＤ−Ｄ線断面図である。形態２のクリーナの縦断面図である。左側の半割ハウジングと送風ユニットとの斜視図である。形態３のクリーナの縦断面図である。ブラシレスモータ、ケース及びベースの分解斜視図である。図１０のＥ−Ｅ線断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
［形態１］
図１は、クリーナの一例を示す斜視図、図２はその縦断面図で、クリーナ１は、左右の半割ハウジング２ａ，２ｂをネジ３，３・・によって組み付けてなるハウジング２を有する。このハウジング２には、前後方向（図１の右側を前方とする。）の略中央に位置するモータハウジング４と、モータハウジング４の後部につながるグリップハウジング５と、モータハウジング４の前部につながる集塵ハウジング６と、グリップハウジング５につながるバッテリ保持ハウジング７と、がそれぞれ形成されている。

まずバッテリ保持ハウジング７には、電源となるバッテリーパック８が装着されている。このバッテリーパック８は、上面左右に設けたスライドレール９，９をバッテリ保持ハウジング７の左右に設けたガイドレール１０，１０間に後方から嵌合させて前方へスライドさせることで装着されるもので、装着状態でバッテリ保持ハウジング７に設けた端子台１１にバッテリーパック８に設けた図示しない端子が結合されて両者が電気的に接続される。この状態でバッテリーパック８はハウジング２の最後尾に位置する。バッテリーパック８の後面には、指での操作によってバッテリ保持ハウジング７から取り外し可能とするボタン１２が設けられて、その上部でグリップハウジング５とバッテリ保持ハウジング７との間には、ストラップ１３が設けられている。

一方、モータハウジング２内には、制御回路基板１４とブラシレスモータ１５とがそれぞれ収容されている。まず制御回路基板１４は、樹脂でモールドされており、半割ハウジング２ａ，２ｂの内面にそれぞれ立設された受け座１６，１６によって前端を上向きにした傾斜姿勢で保持され、バッテリ電源線１７，１７を介して端子台１１に電気的に接続されている。また、制御回路基板１４の上面には、図３に示すように、マイコン１８が搭載されており、制御回路基板１４の下面には、ブラシレスモータ１５の制御用の６つのスイッチング素子１９，１９・・が搭載されている。また、制御回路基板１４の上面には、バッテリ電源線１７から入力された電圧を平滑するための平滑コンデンサ２０が搭載されている。ここではバッテリ電源線１７，後述する信号用リード線４２、リード線２７，２８、スイッチ用リード線２２は全て制御回路基板１４の上面へと配線接続されているので、制御回路基板１４の組立性が向上する。

さらに、制御回路基板１４は、グリップハウジング５の上部に設けられた操作スイッチ２１と、スイッチ用リード線２２，２２を介して電気的に接続されている。この操作スイッチ２１は、前側がＯＮボタン２３、後側がＯＦＦボタン２４となる押圧式のもので、操作スイッチ２１の前方には、バッテリーの残量を知らせる報知用ＬＥＤ２５と、照明用ＬＥＤ２６とが収容されて、それぞれリード線２７，２８によって制御回路基板１４と電気的に接続されている。２９は各ＬＥＤ２５，２６の照射側に設けられるレンズである。

ブラシレスモータ１５は、内周側にコイル３２が電気絶縁部材３１を介して巻回されるステータコア３０と、軸心に回転軸３４を有し、ロータコア３５及び４つの永久磁石を備えたロータ３３とを有するインナーロータ型で、電気絶縁部材３１の後端には、円板状のセンサ回路基板３６がネジ止めされている。このセンサ回路基板３６の前面には、図４に示すように、ロータ３３の磁石の位置を検出して回転検出信号を出力する３つの回転検出素子３７，３７・・が配置されている。このセンサ回路基板３６には、コイル３２が、端末を後方へ延ばしてセンサ回路基板３６を貫通させることにより電気的に接続されている。３８はセンサ回路基板３６を取り付けるネジ、３９は電気絶縁部材３１の後端面に突設されてセンサ回路基板３６の小孔に嵌合する突起、４０はコイル接続部である。
また、センサ回路基板３６の上部には、上向きの突出片３６ａが形成されて、ここに制御回路基板１４からの出力電源線４１と、回転検出素子３７の信号用リード線４２とがそれぞれ接続されている。この出力電源線４１と信号用リード線４２とは、センサ回路基板３６の後面へと配線接続されているので、組立性が向上する。

このセンサ回路基板３６を含むブラシレスモータ１５は、前部を開口して後部を閉塞した筒状のケース４３に保持されている。このケース４３は、図５に示すように、半円状の後板４５と半筒状の側板４６とからなる左右の半割ケース４４，４４に２分割されており、各側板４６の上下に突設したボス４７，４７同士を互いにネジ４８で結合することで組み付けられる。左右の後板４５，４５には、組み付け状態で回転軸３４の後端を軸支する軸受４９を保持する軸受保持凹部５０がそれぞれ突設されている。また、各側板４６の上端でボス４７の後方には、センサ回路基板３６の突出片３６ａを貫通させる切欠き５１が形成され、側面には、複数の透孔５２，５２が形成されて、その前方には、一対の連結片５３，５３が突設されている。

また、ケース４３は、その前方に配置されるベース５４に連結されている。このベース５４は、ケース４３よりもやや大径の内リング５５と、その内リング５５よりも大径の外リング５６と、内リング５５と外リング５６とを同心で連結する渦巻き状のリブ５７，５７・・と、内リング５５の前方を閉塞する閉塞板５８とを有する。内リング５５の外側には、ケース４３の連結片５３，５３に対応する４つのボス５９，５９・・が形成されている。よって、各連結片５３を貫通するネジ６０をボス５９にねじ込むことで、図６に示すように、ケース４３が内リング５５内に挿入して閉塞板５８に当接した状態で連結される。この状態で、ブラシレスモータ１５の回転軸３４は閉塞板５８を貫通して前方へ突出する。６１は、閉塞板５８に設けた軸受保持部６２に保持されて回転軸３４を軸支する軸受で、回転軸３４の前端には、ファン６３が固着されている。

さらに、ベース５４の前方には、バッフル体６４が設けられている。このバッフル体６４は、ファン６３を前方から覆うファン６３より大径のカップ状で、後端に形成した大径部６５をベース５４の外リング５６に嵌合させることで、バッフル体６４はベース５４と連結される。バッフル体６４の前方中央には、通気口６６ａ（図７）を形成した突出部６６が形成されている。
こうしてブラシレスモータ１５を組み込んだベース５４及びバッフル体６４は、送風ユニットＵとして、半割ハウジング２ａ，２ｂの内面にそれぞれ立設されてモータハウジング４と集塵ハウジング６との間を仕切る仕切壁６７，６７の後方に収容されるが、ここでは弾性部材としてのゴムカバー６８及びゴムキャップ６９を用いることで、送風ユニットＵはモータハウジング４内で弾性保持されている。

まずゴムカバー６８は、ベース５４の外リング５６の周面及びバッフル体６４の周面を覆うと共に、前方が先細りとなってバッフル体６４の前面も覆うカバー部７０と、そのカバー部７０の前端中央に連設される筒状部７１とからなり、カバー部７０には、図７に示すように、バッフル体６４の大径部６５と嵌合する凸条部７０ａが形成され、筒状部７１の外周には、リング状の凹溝７２が形成されている。また、カバー部７０の前部には、仕切壁６７の後方で各半割ハウジング２ａ，２ｂにそれぞれ立設された半リング状の小壁６７ｂに当接する円形状の段部７０ｂが形成されている。一方、各仕切壁６７には、半円状の切欠き６７ａが形成されており、切欠き６７ａに凹溝７２を嵌合させた位置で筒状部７１をセットして半割ハウジング２ａ，２ｂを組み付けると、筒状部７１が仕切壁６７に挟まれる位置でゴムカバー６８は保持され、バッフル体６４の突出部６６が筒状部７１内に突出する位置でバッフル体６４は位置決めされる。
７３は、外リング５６の外周に突設された突起で、カバー部７０には、突起７３が嵌合する突起部７４が形成される。この突起部７４が、モータハウジング４の内面に凹設された図示しない凹部に嵌合することで、カバー部７０及びベース５４は回転が規制される。なお、カバー部７０の後端は、ベース５４よりも後方へ突出して先細り形状となる縮径部７０ｃとなっている。

次に、ゴムキャップ６９は、後面部６９ａと周部６９ｂとを有し、各半割ケース４４の軸受保持凹部５０，５０に跨がって被着されている。左右の半割ハウジング２ａ，２ｂの内面には、図７に示すように、中心へ向けて保持棒７５，７５が突設されており、各保持棒７５の先端に形成した横断面コ字状の先端部７６をゴムキャップ６９に半分ずつ嵌合させることで、ケース４３の後端はゴムキャップ６９を介して保持棒７５，７５に保持されることになる。この状態で保持棒７５はケース４３に接触していない。
一方、７７，７７・・は、保持棒７５の後方でモータハウジング４の側面に形成される排気口で、モータハウジング４の内面には、排気口７７を内側から覆うスポンジ板７８が張り付けられている。

そして、集塵ハウジング６は、内部に集塵室７９を形成してその前方に、集塵室７９と連通した前端に吸込口８０ａを開口する吸込筒８０を装着している。８１は吸込筒８０の後端に設けた逆止弁である。また、集塵室７９には、吸込筒８０と連通する袋状の紙パック８２が収容されている。さらに、集塵ハウジング６の上部には、開口８３が形成されて、その開口８３に蓋８４が設けられている。この蓋８４は、集塵ハウジング６の上部後方に配された軸８５を中心に回転可能に連結されてトーションスプリング８６を介して開放側へ回転付勢されるもので、蓋８４を閉じると、蓋８４の前端が開口８３の前端に設けたストッパ８７に係止して閉塞状態が維持される。集塵ハウジング６の前端に設けたボタン８８を押し込み操作すると、ストッパ８７の係止が解除された蓋８４が開放する。

以上の如く構成されたクリーナ１においては、グリップハウジング５に設けた操作スイッチ２１のＯＮボタン２３を押し操作すると、バッテリーパック８から電源が供給されてブラシレスモータ１５が駆動する。すなわち、制御回路基板１４のマイコン１８が、センサ回路基板３６の回転検出素子３７から、ロータ３３の磁石の位置を示す回転検出信号を、信号用リード線４２を介して得ることでロータ３３の回転状態を取得し、取得した回転状態に応じて、各スイッチング素子１９のＯＮ／ＯＦＦを制御し、出力電源線４１を介してステータコア３０の各コイル３２に対し順番に電流を流すことでロータ３３を回転させるものである。

こうしてロータ３３が回転し、回転軸３４及びファン６３が回転すると、吸込筒８０から外気が吸引されて集塵室７９内の紙パック８２を通過し、バッフル体６４の突出部６６６を通ってファン６３に至る。ファン６３の外周に送り出された空気は、バッフル体６４によって後方へ向きを変え、ベース５４の内リング５５と外リング５６との間でリブ５７の間を通って整流されて後方へ流れ、排気口７７から外部へ排出される。この空気の流れにより、吸込筒８０から外気と共に吸い込まれた塵埃は、紙パック８２で捕捉されて紙パック８２内に貯留する。塵埃が溜まれば、ボタン８８の押し込み操作で蓋８４を開放させれば、開口８３から紙パック８２を取り出すことができる。

なお、ここでは、ベース５４の上部を通過した空気は排気口７７に隣接する制御回路基板１４に沿って流れるため、この空気流によって制御回路基板１４及びその下面のスイッチング素子１９もモールドを介して冷却される。また、ブラシレスモータ１５を保持するケース４３には、切欠き５１及び透孔５２が形成されているため、空気流の一部がケース４３内を通過することになり、この空気流によってセンサ回路基板３６も冷却される。

そして、送風ユニットＵがゴムカバー６８及びゴムキャップ６９を介してハウジング２に弾性保持されているので、ファン６３の回転によって生じた振動がハウジング２に伝わりにくくなっている。特にここでは、ゴムカバー６８の筒状部７１がハウジング２に保持されているので、振動が小さいファン６３の中心近くで保持でき、ハウジング２へ伝わる振動を効果的に低減できる。また、送風ユニットＵの振動が小さい二カ所を同時に弾性支持しているので、送風ユニットＵからハウジング２への振動の低減効果は大きくなる。なお、筒状部７１は、凹溝７２に仕切壁６７が嵌合することで、ゴムカバー６８と仕切壁６７との間をシールする役割も果たしている。特にここでは、その後方でカバー部７０の段部７０ｂが小壁６７ｂに当接しているので、シール性の一層の向上が図られている。

このように、上記形態１のクリーナ１によれば、送風ユニットＵとモータハウジング４との間にゴムカバー６８とゴムキャップ６９とを介在させたことで、好適な防振効果が得られる。
なお、弾性部材であるゴムカバー及びゴムキャップの形状は適宜変更可能で、保持棒を左右でなく上下から突出させたり、保持棒の数を増やしたりしても差し支えない。

次に，本発明の他の形態を説明する。但し、上記形態１と同じ構成部には同じ符号を付して重複する説明は省略する。

［形態２］
図８に示すクリーナ１Ａにおいては、ブラシレスモータ１５を収容するケース４３の後端は、ゴムキャップを介してモータハウジング４に保持されていない点が形態１と異なっている。ここでは図９にも示すように、各半割ケース４４の後板４５の軸受保持凹部５０にボス８９がそれぞれ突設されて、ボス８９同士をネジ９０によって結合することで後板４５同士の組み付けを図っている。

よって、上記形態２のクリーナ１Ａにおいても、送風ユニットＵとモータハウジング４との間にゴムカバー６８を介在させたことで、好適な防振効果が得られる。
特にここでは、ゴムキャップや保持棒を設けないので、形態１よりもコスト面で有利となる。

［形態３］
図１０に示すクリーナ１Ｂにおいては、ケース４３の後面ではなく側面が弾性保持されている。半割ケース４４の側板４６には、図１１，１２に示すように、回転軸３４の軸心と直交する左右方向に、左右対称となる筒部９１がそれぞれ突設されて、各筒部９１に、ブラシレスモータ１５の径方向外側に配置される弾性部材としてのゴムスリーブ９２が収容されている。一方、半割ハウジング２ａ，２ｂの内面で各筒部９１と同軸位置には、基端が大径部９４、先端が小径部９５となる支持ボス９３が突設されて、組み付け状態で小径部９５がゴムスリーブ９２に挿入されて大径部９４がゴムスリーブ９２の端面に当接するようになっている。この状態で小径部９５はケース４３に接触していない。

よって、このクリーナ１Ｂにおいても、送風ユニットＵとモータハウジング４との間にゴムカバー６８及びゴムスリーブ９２を介在させたことで、好適な防振効果が得られる。但し、ここでは、小径部９５の先端と筒部９１の底部とが接触することにより、ゴムスリーブ９２の過度の弾性変形を防止するようになっている。
特にここでは、ゴムスリーブ９２による保持位置はブラシレスモータ１５の重心に近い位置となっているので、防振効果の一層の向上が期待できる。
なお、本形態では、ケース側に筒部を設けてゴムスリーブを収容し、ハウジング側に支持ボスを設けているが、これと逆にケース側に支持ボスを設けハウジング側に筒部を設けてゴムスリーブを収容するようにしてもよい。

その他、各形態に共通して、制御回路基板や操作スイッチの位置は適宜変更可能で、さらには操作スイッチは押しボタン式でなくトリガ式のものであってもよい。一方、バッテリーパックも、スライド装着に限らず、差し込み装着する構造を採用する等、上記形態に限定されない。
なお、他の実施形態として、６つのスイッチング素子（スイッチング素子の個数は複数であればコイルの数に応じて適宜設定可能）は、センサ回路基板上に搭載するものがある。この場合には、後板とセンサ回路基板との間に配置するとよい。

１，１Ａ，１Ｂ・・クリーナ、２・・ハウジング、４・・モータハウジング、５・・グリップハウジング、６・・集塵ハウジング、７・・バッテリ保持ハウジング、８・・バッテリーパック、１４・・制御回路基板、１５・・ブラシレスモータ、１９・・スイッチング素子、２１・・操作スイッチ、３０・・ステータコア、３１・・電気絶縁部材、３３・・ロータ、３４・・回転軸、３６・・センサ回路基板、３７・・回転検出素子、４３・・ケース、４４・・半割ケース、５４・・ベース、６３・・ファン、６４・・バッフル体、６８・・ゴムカバー、６９・・ゴムキャップ、７０・・カバー部、７１・・筒状部、７５・・保持棒、７７・・排気口、７９・・集塵室、８０・・吸込筒、８２・・紙パック、８４・・蓋、９２・・ゴムスリーブ、９３・・支持ボス。

Claims

ブラシレスモータと、
前記ブラシレスモータを収容するモータハウジングと、
前記モータハウジングの前方に設けられ、前部に吸込口が配置される集塵ハウジングと、
前記モータハウジングの後部に設けられるグリップハウジングと、
バッテリを取り付け可能なバッテリ保持ハウジングと、を有するクリーナであって、
前記モータハウジングと前記ブラシレスモータとの間に弾性部材を配置したことを特徴とするクリーナ。
ブラシレスモータと、
前記ブラシレスモータを収容するモータハウジングと、
前記モータハウジングの前方に設けられ、前部に吸込口が配置される集塵ハウジングと、
前記モータハウジングの後部に設けられるグリップハウジングと、
バッテリを取り付け可能なバッテリ保持ハウジングと、を有するクリーナであって、
前記モータハウジングは、前記ブラシレスモータを弾性保持することを特徴とするクリーナ。
ブラシレスモータとファンとを備える送風ユニットと、
前記送風ユニットを収容するモータハウジングと、
前記モータハウジングの前方に設けられ、前部に吸込口が配置される集塵ハウジングと、を有するクリーナであって、
前記送風ユニットの前部と前記モータハウジングとの間に弾性部材を介在させたことを特徴とするクリーナ。
ブラシレスモータとファンとを備える送風ユニットと、
前記送風ユニットを収容するモータハウジングと、
前記モータハウジングの前方に設けられ、前部に吸込口が配置される集塵ハウジングと、を有するクリーナであって、
前記送風ユニットの後部と前記モータハウジングとの間に弾性部材を介在させたことを特徴とするクリーナ。
ブラシレスモータとファンとを備える送風ユニットと、
前記送風ユニットを収容するモータハウジングと、
前記モータハウジングの前方に設けられ、前部に吸込口が配置される集塵ハウジングと、を有するクリーナであって、
前記ブラシレスモータの外周に弾性部材を配置したことを特徴とするクリーナ。