ЭЛЕКТРОИНСТРУМЕНТ
ELECTRIC TOOL

Настоящее изобретение относится к электроинструментам, таким как дисковые шлифовальные инструменты, и, в частности, к электроинструментам, оснащенным воздухозаборным устройством для охлаждения электродвигателя.
Известен дисковый шлифовальный станок, имеющий цилиндрический основной корпус и электродвигатель, расположенный внутри основного корпуса, используемый в качестве источника приводного усилия. Основной корпус может удерживаться оператором. Выходной вал электродвигателя поддерживается передним корпусом, расположенным на передней стороне основного корпуса. Вращение выходного вала передается на шпиндель. Круглый вращательный шлифовальный диск присоединен к переднему участку шпинделя. Задний корпус расположен позади основного корпуса. Входное отверстие для забора воздуха выполнено в заднем корпусе. Вентилятор присоединен к выходному валу электродвигателя, так что когда вентилятор вращается, создается поток воздуха от задней стороны к передней стороне основного корпуса. Таким образом, воздух может охлаждать компоненты электродвигателя. Более точно, окружающий воздух входит в задний корпус через впускное отверстие, протекает в основной корпус, и затем выпускается из выпускного отверстия, выполненного в переднем участке основного корпуса.
Технологии пропускания воздуха в основной корпус описаны в японских выложенных заявках №№9-272073 и 2002-18745, где впускное отверстие выполнено на боковом участке заднего корпуса.
Также из US 1963448 известен барабан шлифовальной машины, имеющий насадку для подачи воздуха под сравнительно высоким давлением в корпус машины.
Из ЕР 1398865 А2 известен электроинструмент, содержащий электродвигатель и инвертор, который установлен в воздушном потоке между входными отверстиями на передней и задней частях корпуса и выходным отверстием на нижней части корпуса.
Из US 5315193 известен ручной электроинструмент, содержащий корпус с воздуховодным каналом, инструмент, электродвигатель для приведения инструмента и центробежный вентилятор для охлаждения электродвигателя. Воздуховодный канал имеет входное и выходное отверстия и постепенно расширяется в направлении выходного отверстия.
Из JP 11-033934 известен электроинструмент, содержащий первое окошко для воздуха, имеющее прорези, выполненные параллельными в задней торцевой стенке корпуса электроинструмента. На расстоянии от первого воздушного окошка в корпусе выполнено второе окошко для воздуха.
Также известно присоединение сетчатого фильтра к впускному отверстию для предотвращения попадания пыли из воздуха в основной корпус через впускное отверстие. Однако фильтр может повысить сопротивление потоку воздуха через впускное отверстие, и, таким образом, вызывает снижение скорости потока охлаждающего воздуха. Было предложено оборудовать множество направляющих пластин 52 с соответствующими барьерными пластинами 53, как показано на Фиг.4. В воплощении, изображенном на Фиг.4, множество впускных отверстий 51 выполнено в противоположных сторонах заднего корпуса 50. Направляющие пластины 52 простираются горизонтально и внутрь от внутренней стенки заднего корпуса 50 в положениях рядом с впускными отверстиями 51. Барьерные пластины 53 образованы изгибанием вверх внутренних концов направляющих пластин 52. При помощи такой конструкции пыль из окружающего воздуха, входящего во впускные отверстия 51, может сталкиваться с барьерными пластинами 53, так что пыль может отделяться от потока воздуха. Таким образом, можно вводить окружающий воздух в задний корпус 50 без существенного повышения сопротивления потоку, и, следовательно, может быть обеспечена достаточная скорость потока воздуха, содержащего небольшое количество пыли.
Однако, в соответствии с конструкцией, изображенной на Фиг.4, из-за того, что все барьерные пластины 53 проходят вверх по направлению к верхнему участку заднего корпуса 50, поток воздуха, входящий в задний корпус 50 с левой стороны, и поток воздуха, входящий в задний корпус 50 с правой стороны, могут сталкиваться друг с другом внутри верхнего участка заднего корпуса 50. Дополнительно, некоторое количество пыли может не отделяться барьерными пластинами 53, а может проникать в верхний участок заднего корпуса 50 с потоком воздуха, входящим как с правой, так и с левой сторон заднего корпуса 50, как показано на Фиг.4. Следовательно, пыль, переносимая потоком воздуха, входящим с правой стороны заднего корпуса 50, и пыль, переносимая потоком воздуха, входящим с левой стороны заднего корпуса 50, может сталкиваться друг с другом, так что пыль может накапливаться внутри верхнего участка заднего корпуса 50, обозначенного как участок D.
В целом, функциональные элементы электродвигателя, такие как коллектор и угольные щетки, расположены внутри или около верхнего участка заднего корпуса 50. Следовательно, если количество накопленной пыли внутри верхнего участка заднего корпуса 50 возрастает, возможен сбой работы электродвигателя из-за накопления частиц.
Соответственно целью изобретения стало создание электроинструмента, включающего в себя воздухозаборное устройство, способное вводить наружный воздух в корпус без возникновения потенциального накопления пыли внутри корпуса.
Указанная цель была достигнута за счет создания электроинструмента, согласно изобретению содержащего цилиндрический корпус, электродвигатель, расположенный в корпусе, и воздухозаборное устройство, размещенное и выполненное таким образом, чтобы вводить наружный воздух в корпус, причем воздухозаборное устройство содержит первое воздухозаборное устройство, расположенное на задней в продольном направлении стороне цилиндрического корпуса и на первой боковой стороне цилиндрического корпуса и создающее поток воздуха внутри корпуса в первом окружном направлении вокруг продольной оси цилиндрического корпуса, второе воздухозаборное устройство, расположенное на задней в продольном направлении стороне цилиндрического корпуса и на второй боковой стороне цилиндрического корпуса, противоположной первой боковой стороне, и создающее поток воздуха внутри корпуса в первом окружном направлении вокруг продольной оси цилиндрического корпуса, и вентилятор, приводящийся во вращение электродвигателем и расположенный перед первым и вторым воздухозаборными устройствами в продольном направлении цилиндрического корпуса так, что наружный воздух втягивается в корпус для создания потока от задней стороны к передней стороне корпуса, когда вентилятор вращается, и потоки воздуха от первого воздухозаборного устройства и второго воздухозаборного устройства смешиваются для создания спирального потока воздуха внутри корпуса.
Предпочтительно, первое воздухозаборное устройство содержит первое отверстие в корпусе и первый воздухозаборный элемент, и второе воздухозаборное устройство содержит второе отверстие в корпусе и второй воздухозаборный элемент, причем первый воздухозаборный элемент и второй воздухозаборный элемент выступают внутрь из внутренней стенки корпуса в местоположении вблизи соответственно первого отверстия и второго отверстия.
Предпочтительно, первый воздухозаборный элемент выступает из внутренней стенки корпуса в местоположении вблизи нижней стороны первого отверстия, и второй воздухозаборный элемент выступает из внутренней стенки корпуса в местоположении вблизи верхней стороны второго отверстия.
Предпочтительно, первый воздухозаборный элемент включает в себя первую воздухозаборную пластину, проходящую от внутренней стенки корпуса и наклоненную наверх внутрь корпуса, и второй воздухозаборный элемент включает в себя вторую воздухозаборную пластину, проходящую от внутренней стенки корпуса и наклоненную вниз внутрь корпуса.
Предпочтительно, первый воздухозаборный элемент включает в себя первую воздухозаборную пластину, проходящую по существу горизонтально от внутренней стенки корпуса, и первую барьерную пластину, проходящую наверх от внутреннего конца первой воздухозаборной пластины, и второй воздухозаборный элемент включает в себя вторую воздухозаборную пластину, проходящую по существу горизонтально от внутренней стенки корпуса, и вторую барьерную пластину, проходящую вниз от внутреннего конца второй воздухозаборной пластины.
Предпочтительно, корпус содержит первый отсек и второй отсек, соединенные друг с другом, при этом в каждом отсеке образован путь потока, причем в первом отсеке расположен электродвигатель, и во втором отсеке расположены первое и второе воздухозаборные устройства.
Таким образом, настоящее изобретение представляет собой электроинструмент, имеющий воздухозаборное устройство, способное вводить наружный воздух в корпус и образовывать спиральный поток воздуха в корпусе. Таким образом, можно предотвратить или минимизировать отложение пыли, которая может переноситься воздухом, входящим в корпус, на компонентах электродвигателя, расположенного внутри корпуса.
Далее изобретение будет рассмотрено более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
Фиг.1 - вид слева электроинструмента в соответствии с вариантом воплощения настоящего изобретения,
Фиг.2 - вид в поперечном сечении вдоль линии (2)-(2) с Фиг.1 и показывающий вертикальный разрез заднего корпуса,
Фиг.3 - вид в поперечном сечении, подобный Фиг.2, но показывающий вертикальный разрез заднего корпуса электроинструмента в соответствии с другим вариантом воплощения настоящего изобретения, и
Фиг.4 - вертикальный разрез заднего корпуса известного электроинструмента.
Иллюстративные примеры настоящего изобретения, в которых используются многие из этих дополнительных признаков и идей, как в отдельности, так и совместно друг с другом, будут описаны подробно ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи. Настоящее подробное описание предназначено лишь для предоставления специалистам в данной области техники дополнительных подробностей для осуществления на практике предпочтительных объектов настоящей идеи, и не призваны ограничивать пределы изобретения. Лишь формула изобретения ограничивает пределы изобретения. Следовательно, комбинации признаков и этапов, описанных в следующем ниже подробном описании, не являются необходимыми для воплощения изобретения в широком смысле, они приведены лишь для подробного описания иллюстративных примеров изобретения.
В одном варианте воплощения электроинструмент содержит цилиндрический корпус, электродвигатель, расположенный в корпусе, и воздухозаборное устройство, размещенное и выполненное таким образом, чтобы вводить наружный воздух в корпус. Воздухозаборное устройство содержит первое воздухозаборное устройство, расположенное на задней в продольном направлении стороне цилиндрического корпуса и на первой боковой стороне цилиндрического корпуса и создающее поток воздуха внутри корпуса в первом окружном направлении вокруг продольной оси цилиндрического корпуса. На задней в продольном направлении стороне цилиндрического корпуса и на второй боковой стороне цилиндрического корпуса, противоположной первой боковой стороне, расположено второе воздухозаборное устройство, создающее поток воздуха внутри корпуса в первом окружном направлении. Воздухозаборное устройство дополнительно содержит вентилятор, приводящийся во вращение электродвигателем и расположенный перед первым и вторым воздухозаборными устройствами в продольном направлении цилиндрического корпуса так, что наружный воздух втягивается в корпус для создания потока от задней стороны к передней стороне корпуса, когда вентилятор вращается, и потоки воздуха от первого воздухозаборного устройства и второго воздухозаборного устройства смешиваются для создания спирального потока воздуха внутри корпуса.
В такой конструкции пыль, которая может находиться в воздухе, поступающем в корпус, не накапливается внутри корпуса и не осаждается на части электродвигателя. При такой конструкции можно уменьшить или исключить повреждения электродвигателя.
Кроме того, любая пыль, поступающая в корпус с воздухом, может быть выведена из корпуса с помощью спирального потока воздуха. Следовательно, можно уменьшить количество пыли, которая не выводится из корпуса, а остается в корпусе.
Первый воздухозаборный элемент может содержать первую воздухозаборную пластину, проходящую от внутренней стенки корпуса, и наклоненную вверх к внутреннему пространству корпуса. Второй воздухозаборный элемент может включать в себя вторую воздухозаборную пластину, проходящую от внутренней стенки корпуса, и наклоненную вниз к внутреннему пространству корпуса.
Как вариант, первый воздухозаборный элемент может включать в себя первую воздухозаборную пластину, проходящую по существу горизонтально от внутренней стенки корпуса, и первую барьерную пластину, проходящую вверх от внутреннего конца первой воздухозаборной пластины. Второй воздухозаборный элемент может включать в себя вторую воздухозаборную пластину, проходящую, по существу, горизонтально от внутренней стенки корпуса, и вторую барьерную пластину, проходящую вниз от внутреннего конца второй воздухозаборной пластины.
Вариант воплощения настоящего изобретения будет описан далее со ссылкой на Фиг.1-3. На Фиг.1 дисковый шлифовальный инструмент 1 показан как пример электроинструмента. Дисковый шлифовальный инструмент 1 имеет корпус инструмента, включающий в себя основной корпус 2, передний корпус 4 и задний корпус 10. Электродвигатель 3 (в качестве источника приводного усилия) расположен внутри основного корпуса 2. Передний корпус 4 присоединен к переднему участку основного корпуса 2. Задний корпус 10 присоединен к заднему участку основного корпуса 2.
Шпиндель (не показан) поддерживается внутри переднего корпуса 4 и может вращаться вокруг оси, перпендикулярной оси вращения электродвигателя 3. Дисковый шлифовальный круг 5 установлен на передний конец шпинделя.
Основной корпус 2 имеет по существу цилиндрическую трубчатую конструкцию. Главный выключатель 7 установлен на верхний участок основного корпуса 2 и способен включать и выключать электродвигатель 3. Множество первых воздухозаборных отверстий 11 выполнено в левой боковой стенке заднего корпуса 10. Подобным образом, множество вторых воздухозаборных отверстий 12 выполнено в правой боковой стенке заднего корпуса 10.
Вентилятор 6 присоединен к выходному валу 3а электродвигателя 3, так что вентилятор 6 вращается, когда электродвигатель 3 работает. Вращающийся вентилятор 6 может создавать поток воздуха от задней стороны к передней стороне (справа налево при виде с Фиг.1) внутри основного корпуса 2 и заднего корпуса 10, так что электродвигатель 3 может охлаждаться потоком воздуха. Воздух может входить в задний корпус 10 снаружи через первое и второе воздухозаборные отверстия 11 и 12, образованные в заднем корпусе 10.
На Фиг.1 изображена левая боковая сторона заднего корпуса 10. Как показано на Фиг.1, в настоящем воплощении, восемь первых воздухозаборных отверстий 11 выполнено в заднем корпусе 10, и каждое из них выполнено как сквозное отверстие, удлиненное в направлениях вперед и назад (направления налево и направо на Фиг.1), которые параллельны оси электродвигателя или выходного вала 3а электродвигателя 3. Первые воздухозаборные отверстия 11 расположены в четыре ряда в вертикальном направлении, и каждый ряд включает в себя два первых воздухозаборных отверстия 11, расположенных спереди и сзади. Множество первых воздухозаборных пластин 11а оборудовано на внутренней стенке заднего корпуса 10 в положениях, смежных с нижними гранями первых воздухозаборных отверстий 11 в рядах с первого по третий сверху заднего корпуса 10. Первые воздухозаборные пластины 11а проходят внутрь заднего корпуса 10 в по существу горизонтальном направлении, и параллельны друг другу. Первая барьерная пластина 11b проходит вверх от дальнего конца или внутреннего конца каждой из первых воздухозаборных пластин 11а. Дополнительно, каждая барьерная пластина 11b имеет наружную кромку, имеющую по существу аркообразную конфигурацию, подобную внутренней стенке заднего корпуса 10. При такой конструкции воздух, введенный в задний корпус 10 через первые воздухозаборные отверстия 11, протекает вверх (в направлении по часовой стрелке на Фиг.2) вдоль внутренней стенки заднего корпуса 10, как показано стрелками на Фиг.2.
Дополнительно в данном варианте воплощения шесть вторых воздухозаборных отверстий 12 оборудовано в заднем корпусе 10, и каждое из них имеет форму отверстия, удлиненного вперед и назад (налево и направо на Фиг.1), параллельного оси электродвигателя или выходного вала 3а электродвигателя 3. Вторые воздухозаборные отверстия 12 расположены в три ряда в вертикальном направлении, и каждый ряд включает в себя два вторых воздухозаборных отверстия 12, расположенных спереди и сзади, так что три ряда вторых воздухозаборных отверстий 12 противоположны рядам первых воздухозаборных отверстий 11 (с первого по третий). Вторые воздухозаборные пластины 12а проходят внутрь заднего корпуса 10 по существу горизонтально и параллельны друг другу. Вторая барьерная пластина 12b проходит вниз от дальнего конца или внутреннего конца каждой второй воздухозаборной пластины 12а и имеет аркообразную форму вдоль внутренней стенки заднего корпуса 10. При такой конструкции воздух, входящий в задний корпус 10 через вторые воздухозаборные отверстия 12, протекает вниз (в направлении по часовой стрелке с Фиг.2) вдоль внутренней стенки заднего корпуса 10, что показано стрелками на Фиг.2.
Таким образом, воздух, введенный с левой боковой стороны заднего корпуса 10 через первые воздухозаборные отверстия 11, протекает вверх к верхнему участку внутри заднего корпуса 10, в то время как воздух, введенный с правой стороны заднего корпуса 10 через вторые воздухозаборные отверстия 12, протекает вниз по направлению к нижнему участку внутри заднего корпуса 10. Следовательно, воздух, входящий в первые воздухозаборные отверстия 11, и воздух, входящий во вторые воздухозаборные отверстия 12, протекает внутри заднего корпуса 10 в направлении по часовой стрелке, и не может сталкиваться друг с другом. В результате, даже если пыль попадает внутрь заднего корпуса 10 с воздухом, входящим в первые и вторые воздухозаборные отверстия 11 и 12, пыль может быть рассеяна (а не оседает) внутри заднего корпуса 10. Поэтому можно предотвратить накопление или отложение пыли на электрических компонентах электродвигателя 3, и по существу предотвратить потенциальную утечку тока или потенциальную блокировку или пережог угольных щеток.
Как описано выше, в соответствии с настоящим вариантом воплощения, воздух (который может содержать пыль) может входить снаружи внутрь заднего корпуса 10 через первое и второе воздухозаборные отверстия 11 и 12. Воздух, затем, может направляться первой и второй воздухозаборными пластинами 11а и 12а так, чтобы сталкиваться с первой и второй барьерными пластинами 11а и 12а, при этом основная часть пыли может отделяться от воздуха.
Первые барьерные пластины 11а сориентированы вверх, в то время как вторые барьерные пластины 12а сориентированы вниз, противоположно ориентации первых барьерных пластин 11а. Поэтому воздух, входящий в первые воздухозаборные отверстия 11, протекает вверх после столкновения с первыми барьерными пластинами 11а, в то время как воздух, входящий во вторые воздухозаборные отверстия 12, протекает вниз после столкновения со вторыми барьерными пластинами 12а. Поэтому воздух, входящий в первые воздухозаборные отверстия 11, и воздух, входящий во вторые воздухозаборные отверстия 12, может сливаться и перемещаться к передней стороне основного корпуса 2 как спиральный или циркуляционный поток воздуха внутри заднего корпуса 10.
Из-за того, что воздух, входящий в задний корпус 10 с левой стороны, и воздух, входящий в задний корпус 10 с правой стороны, протекают вертикально в противоположных направлениях, поток с левой стороны и поток с правой стороны не сталкиваются друг с другом. Таким образом, пыль, содержащаяся в воздухе, может быть рассеяна внутри корпуса 10 и не откладывается на электрических компонентах электродвигателя 3. Поэтому такая конфигурация снижает или предотвращает сбои работы электродвигателя 3.
Кроме того, в соответствии с настоящим воплощением, воздух, входящий в задний корпус 10 с левой стороны, и воздух, входящий в задний корпус 10 с правой стороны, протекают в одном направлении относительно окружного направления заднего корпуса 10 (по часовой стрелке на Фиг.2 и 3). Поэтому воздух, входящий в задний корпус 10, может плавно протекать внутри корпуса 10 и основного корпуса 2 к передней стороне основного корпуса 2 в форме спирального или циркуляционного потока.
Вышеописанный вариант воплощения может быть модифицирован разными способами. Например, несмотря на то, что для каждого воздухозаборного отверстия 11 (12) оборудовано по одной барьерной пластине 11b (12b), может быть оборудовано две или более пластин. На Фиг.3 изображено альтернативное воплощение, в котором для каждого из вторых воздухозаборных отверстий 12 оборудовано по две барьерные пластины. Таким образом, в настоящем воплощении, вторая воздухозаборная пластина 12а для каждого второго воздухозаборного отверстия 12 проходит от положения, смещенного вверх на определенное расстояние от нижней грани соответствующего второго воздухозаборного отверстия 12. Более точно, вторые воздухозаборные пластины 12а для второго ряда вторых воздухозаборных отверстий 12 и воздухозаборные пластины для третьего ряда воздухозаборных отверстий 12 простираются от нижних кромок первого ряда воздухозаборных отверстий 12 и второго ряда воздухозаборных отверстий 12 соответственно. Вспомогательная барьерная пластина 12с простирается вверх (т.е. в противоположном направлении от вторых барьерных пластин 12b) от промежуточного положения каждой из воздухозаборных пластин 12а второго и третьего рядов. Дополнительно, вспомогательная воздухозаборная пластина 12а1 простирается от нижней грани каждой из воздухозаборных пластин 12а в третьем ряду. Дополнительная вспомогательная воздухозаборная пластина 12а1 простирается от нижней грани каждой из воздухозаборных пластин 12а в третьем ряду. Дополнительная вспомогательная пластина 12с1 простирается вверх от дальнего конца или внутреннего конца дополнительной воздухозаборной пластины 12а1.
Благодаря тому, что вспомогательные барьерные пластины 12с и 12с1 простираются вверх в противоположном направлении от вторых барьерных пластин 12b, вспомогательные барьерные пластины 12с и 12с1 служат для первоначального отделения пыли из воздуха до того, как воздух столкнется со вторыми барьерными пластинами 12b для отделения пыли.
Также в настоящем воплощении воздух, входящий во вторые воздухозаборные отверстия 12, направляется вниз вторыми барьерными пластинами 12b после столкновения со вспомогательными пластинами 12с и 12с1. Поэтому поток воздуха, входящий в первые воздухозаборные отверстия 11, и поток воздуха, входящий во вторые воздухозаборные отверстия 12, сливаются друг с другом для создания спирального или циркуляционного потока воздуха. Благодаря тому, что оборудованы вспомогательные барьерные пластины 12с и 12с1, также можно надежно отделить пыль от воздуха. Следовательно, можно дополнительно минимизировать потенциальную неправильную работу электродвигателя 3.
Несмотря на то, что вспомогательные барьерные пластины 12с и 12с1 оборудованы для вторых воздухозаборных отверстий 12 в вышеуказанном воплощении, можно обеспечить подобные вспомогательные барьерные пластины для первых воздухозаборных отверстий 11 помимо или вместо вспомогательных барьерных пластины 12с и 12с1.
Вышеописанные воплощения могут быть дополнительно модифицированы. Например, несмотря на то, что барьерные пластины 11b (12b) простираются от дальних концов или внутренних концов по существу горизонтальных воздухозаборных пластин 11а (12а), каждая барьерная пластина 11b (12b) может проходить непосредственно от внутренней стенки заднего корпуса 10. Более точно, каждая барьерная пластина 11b может проходить наклонно вверх от положения рядом с нижней гранью соответствующего воздухозаборного отверстия 11, и каждая барьерная пластина 12b может проходить наклонно вниз от положения рядом с верхней гранью соответствующего воздухозаборного отверстия 12.
Несмотря на то, что воздух, входящий в задний корпус 10 с левой стороны, направляется вверх, и воздух, входящий с правой стороны в задний корпус 10, направляется вниз, можно поменять местами эти направления, так чтобы воздух может протекать или циркулировать внутри заднего корпуса 10 в направлении против часовой стрелки, как можно видеть на Фиг.2 и Фиг.3.
Дополнительно, несмотря на то, что первое и второе воздухозаборные отверстия 11 и 12 выполнены на правом и левом боковых участках заднего корпуса 10, можно выполнить первые и вторые воздухозаборные отверстия 11 и 12 на верхнем и нижнем участках заднего корпуса 10. Более того, конфигурация заднего корпуса 10 может быть другой формы, нежели цилиндрическая. Например, задний корпус 10 может иметь многоугольную форму в поперечном сечении. Дополнительно, несмотря на то, что первые и вторые воздухозаборные отверстия 11 и 12 выполнены в заднем корпусе 10, они могут быть выполнены в основном корпусе 2.
Дополнительно, настоящее изобретение может быть применено к другим электроинструментам, нежели дисковые шлифовальные станки, при условии, что они имеют трубчатый корпус с отверстиями, из которых поступает воздух для охлаждения электродвигателя. Например, настоящее изобретение может быть применено к дрелям, отверткам и режущим устройствам, оснащенным электродвигателями в качестве источников привода.