CN111344113A - 气动马达的调速器及气动工具 - Google Patents
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Abstract
气动马达(10)的调速器(20)调节气动马达的旋转速度。调速器(20)具备调速器拉杆(21)、调速器阀(22)、施力机构(23)、推压机构(24、25)和调节机构(26、27)。调速器阀设置为能够沿着调速器拉杆的轴向移动,将对于气动马达的压缩气体的供给流量增减。施力机构在轴向的一端部与调速器阀抵接,将调速器阀向供给流量增大的开阀方向施力。推压机构产生随着气动马达的旋转速度增大而增大的抗力,抵抗施力机构对调速器阀施加的作用力,将调速器阀向供给流量减少的闭阀方向推压。调节机构调节作用力。由此,能够容易地再设定气动马达的最高速度。
Description
技术领域
本发明涉及对气动马达的旋转速度进行调节的气动马达的调速器及具备这样的调速器的气动工具。
背景技术
气动马达一般被作为气动研磨机及气动喷砂机等气动工具的驱动源使用。气动工具一般具备对气动马达的旋转速度进行调节的调速器。例如,在专利文献1中记载了具备气动马达和调速器的气动工具。在专利文献1所记载的气动工具中,如果气动马达的旋转速度达到某种程度以上的速度,则调速器将对于气动马达的压缩空气的供给流量减少,以使气动马达的旋转速度不超过考虑安全性而决定的容许速度。即,在专利文献1所记载的气动工具中,调速器进行动作以限制气动马达的最高速度。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特表2011-508136号公报。
发明内容
发明要解决的课题
但是,在专利文献1所记载的气动工具中,如果例如压缩空气的供给压力变高,则压缩空气的供给流量增大,被调速器限制的气动马达的最高速度向高速侧变迁。此外也可以想到,如果在气动马达中有个体差异,则即使压缩空气的供给压力为一定,被调速器限制的气动马达的最高速度也向高速侧变迁。因而,在专利文献1所记载的气动工具中,需要将最高速度的设定值设定得较低以使气动马达的旋转速度不超过容许速度等考虑,制品设计的自由度被降低。
本发明是鉴于上述课题而做出的,其目的在于提供能够容易地再设定气动马达的最高速度的气动马达的调速器及气动工具。
用来解决课题的手段
本申请所公开的气动马达的调速器,是调节气动马达的旋转速度的气动马达的调速器,具备调速器拉杆、调速器阀、施力机构、推压机构和调节机构。前述调速器拉杆与前述气动马达的旋转轴一体地旋转。前述调速器阀设置为能够沿着前述调速器拉杆的轴向移动,将对于前述气动马达的压缩气体的供给流量增减。前述施力机构沿前述轴向配设,在前述轴向的一端部与前述调速器阀抵接,对前述调速器阀向前述供给流量增大的开阀方向施力。前述推压机构产生随着前述气动马达的旋转速度增大而增大的抗力,抵抗前述施力机构对前述调速器阀施加的作用力,将前述调速器阀向前述供给流量减少的闭阀方向推压。前述调节机构调节前述作用力。
在本申请所公开的气动马达的调速器中,前述调节机构具有止挡件和定位机构。前述止挡件设置为能够沿着前述调速器拉杆的轴向移动,与前述施力机构的前述轴向的另一端部抵接。前述定位机构装接于前述调速器拉杆,与前述止挡件卡合,将前述止挡件定位在前述轴向的规定位置。并且,前述止挡件具有多个被卡合部,所述多个被卡合部是与前述定位机构卡合的多个被卡合部,其前述轴向的位置相互不同。
在本申请所公开的气动马达的调速器中,前述止挡件设置为与前述调速器拉杆同轴,能够以前述调速器拉杆的轴心为中心相对于前述调速器拉杆相对旋转;前述多个被卡合部沿着与前述调速器拉杆的轴心同心的圆而配设。
在本申请所公开的气动马达的调速器中,前述止挡件具有朝向前述闭阀方向的端面部。前述多个被卡合部是形成在前述端面部且前述轴向的深度相互不同的多个槽的底部。
本申请所公开的气动工具具备气动马达和在上述中记载的气动马达的调速器。气动工具也可以是气动研磨机,也可以是气动喷砂机,也可以是气动抛光机。
发明效果
根据本发明的气动马达的调速器及气动工具,由于能够通过调节机构对施力机构的作用力进行调节,所以能够容易地再设定气动马达的最高速度。
附图说明
图1是表示有关实施方式的气动工具的概略剖视图。
图2是表示有关实施方式的调速器的详细剖视图。
图3是表示有关实施方式的调速器的概略剖视图。图3(a)是表示气动马达不旋转时的调速器的概略剖视图。图3(b)是表示气动马达旋转时的调速器的概略剖视图。
图4(a)是表示有关实施方式的止挡件的右侧立体图。图4(b)是表示有关实施方式的止挡件的左侧立体图。
图5(a)是表示有关实施方式的止挡件的俯视图。图5(b)是图5(a)的A-A线剖视图。
图6是表示有关实施方式的调速器的概略剖视图。图6(a)是表示弹簧是高载荷状态时的调速器的概略剖视图。图6(b)是表示弹簧是低载荷状态时的调速器的概略剖视图。
具体实施方式
以下,基于附图详细地说明本发明的实施方式的气动马达的调速器及气动工具。另外,由于以下说明的实施方式是对于实施本发明优选的具体例,所以在技术上被做了各种限定,但本发明只要在以下的说明中没有特别明述限定发明的意思,就不限定于该实施方式。并且,说明中的左方及右方与图1、图2、图3、图6中的左方及右方分别对应。
<实施方式>
如图1所示,本实施方式的气动工具是气动研磨机,该气动研磨机具备气动马达10、调节气动马达10的旋转速度的调速器20、以及将气动马达10的旋转输出向研磨盘40传递的传递机构30。
气动马达10被从未图示的压缩机供给压缩气体PG,被压缩气体PG驱动。压缩气体PG例如是压缩空气。具体而言,气动马达10具有转子11和收容转子11的圆筒状的壳体15。壳体15具有两个端板15a。转子11以与对于气动马达10的压缩气体PG的供给流量Q对应的旋转速度旋转。气动马达10的旋转速度与转子11的旋转速度对应。
压缩气体PG经由未图示的压缩空气用软管等给送管被给送到该气动研磨机,经由导入路径50被向气体导入空间60导入。在气体导入空间60收容着调速器20。此外,在气体导入空间60的周壁61,形成有将导入路径50与气体导入空间60连通的开口51。被导入到气体导入空间60的压缩气体PG经由未图示的供给路径被向气动马达10供给。作为气动马达10,可以使用公知的叶片式气动马达。
转子11以从左右两端突出的方式一体地形成有左侧旋转轴12及右侧旋转轴13。左侧旋转轴12及右侧旋转轴13经由两个径向轴承14被壳体15的两个端板15a支承。左侧旋转轴12是输出轴,被与传递机构30连接。右侧旋转轴13被与调速器20连接。传递机构30将从左侧旋转轴12输出的气动马达的旋转输出向研磨盘40传递。研磨盘40以与气动马达10的旋转速度对应的旋转速度旋转。
如图2所示,调速器20具有调速器拉杆(governor rod)21、调速器阀22、弹簧23、调速器躯体24、多个钢球25、止挡件(stopper)26和销27。调速器拉杆21连结于右侧旋转轴13,以使其与右侧旋转轴13一体地旋转。
调速器阀22设置为能够沿着调速器拉杆21的轴向X移动,将对于气动马达10的压缩气体PG的供给流量Q增减。具体而言,调速器阀22是与调速器拉杆21同轴地设置的筒状部件。调速器阀22具有配设在调速器拉杆21的前端侧(在图2中是右侧)的直径一定部22a、和配设在调速器拉杆21的基端侧(在图2中是左侧)的扩径部22b。扩径部22b连接设置于直径一定部22a的左端部,形成为,随着朝向调速器拉杆21的基端侧以裙状直径变大。
直径一定部22a如图2所示,具有供调速器拉杆21插通的轴孔22c。调速器阀22在调速器拉杆21被插通在轴孔22c中的状态下相对于调速器拉杆21在轴向X上移动自如。此外,在直径一定部22a的周壁,以将该周壁贯通的方式,沿轴向X形成有一对长孔22d。一对长孔22d中间夹着调速器拉杆21的轴心而对置。
弹簧23沿轴向X配设,轴向X的一端部与调速器阀22抵接,对调速器阀22向供给流量Q增大的开阀方向X1施力。弹簧23的轴向X的一端部,是轴向X的两端部中的调速器拉杆21的基端侧端部,在图2中是左端部。本实施方式的弹簧23对应于权利要求书中的施力机构。
调速器躯体24是与调速器拉杆21同轴地相对于调速器阀22配设在调速器拉杆21的基端侧的圆形的部件,被固定于调速器拉杆21。此外,调速器躯体24具有调速器阀22抵接的被抵接部24a和环状的斜面部24b。调速器阀22通过被抵接于被抵接部24a,向调速器拉杆21的基端侧的移动被限制。斜面部24b以径向的外侧部位于比内侧部靠调速器拉杆21的前端侧的方式相对于轴向X倾斜。
多个钢球25被配设在调速器阀22与调速器躯体24之间,能够与斜面部24b和扩径部22b的内侧面抵接。如在后面详细地说明那样,多个钢球25与调速器躯体24协同作用,产生随着气动马达10的旋转速度增大而增大的抗力AF,抵抗弹簧23对调速器阀22施加的作用力F,将调速器阀22向供给流量Q减少的闭阀方向X2推压。本实施方式的调速器躯体24及钢球25对应于权利要求书中的推压机构。即,推压机构具有与调速器拉杆21同轴地设置并且相对于调速器阀22配设在调速器拉杆21的基端侧的调速器躯体24和多个钢球25,调速器躯体24具有以径向的外侧部位于比内侧部靠调速器拉杆21的前端侧的方式相对于轴向X倾斜的斜面部24b,多个钢球25能够与斜面部24b及调速器阀22抵接地被配设在调速器阀22与调速器躯体24之间。
止挡件26设置为能够沿轴向X移动,与弹簧23的轴向X的另一端部抵接。弹簧23的轴向X的另一端部,是轴向X的两端部中的调速器拉杆21的前端侧端部,在图2中是右端部。具体而言,止挡件26设置为与调速器拉杆21同轴,能够以调速器拉杆21的轴心为中心相对于调速器拉杆21相对旋转。更具体地讲,止挡件26是具有中空部的圆环状的部件。止挡件26在其中空部插通着调速器阀22的直径一定部22a,通过在内周面与直径一定部22a的外周面滑动接触,能够沿着轴向X移动。另外,止挡件26的详细情况参照图4、图5在后面叙述。
销27被装接于调速器拉杆21,与止挡件26卡合,将止挡件26定位在轴向X的规定位置。具体而言,销27是圆柱状部件,被嵌插在调速器拉杆21的横孔21a。横孔21a形成在调速器拉杆21的前端部的附近,以与调速器拉杆21的中心轴正交的方式将调速器拉杆21贯通。销27的两端部穿过两个长孔22d而突出到调速器阀22的外侧。止挡件26通过与销27的两端部卡合,向调速器拉杆21的前端侧的移动被限制,相对于调速器拉杆21被定位在轴向X的规定位置。即,销27与止挡件26卡合,限制止挡件26向闭阀方向X2的移动、即限制止挡件26向调速器拉杆21的前端侧移动的情况。本实施方式的销27对应于权利要求书中的定位机构。另外,如上述那样,销27被插通在一对长孔22d中。通过长孔22d在轴向X上较长,调速器阀22能够相对于销27在轴向X上移动。此外,通过销27被插通在一对长孔22d中,调速器阀22相对于调速器拉杆21的相对旋转被限制。
接着,参照图3说明调速器20的基本的动作。
图3(a)表示气动马达10不旋转时的调速器20。如图3(a)所示,导入路径50的开口51与调速器阀22的一端部22e对置。所述的调速器阀22的一端部22e,是调速器阀22的轴向X的两端部中的调速器拉杆21的前端侧端部。当气动马达10不旋转时,调速器阀22借助弹簧23的作用力而与调速器躯体24抵接。当调速器阀22与调速器躯体24抵接时,调速器阀22的一端部22e与开口51的距离成为最大。调速器阀22的一端部22e与开口51的距离越大,压缩气体PQ越容易被导入到气体导入空间60中,供给流量Q增大。
图3(b)表示气动马达10旋转时的调速器20。如果气动马达10开始旋转,则通过离心力,钢球25向径向的外侧移动。如果钢球25向径向的外侧移动,则钢球25沿着斜面部24b向调速器拉杆21的前端侧移动。如果钢球25向调速器拉杆21的前端侧移动,则钢球25抵抗弹簧23的作用力F而将调速器阀22向调速器拉杆21的前端侧推压。钢球25对调速器阀22进行推压的抗力AF随着气动马达10的旋转速度增大而增大。并且,如果抗力AF超过弹簧23的作用力F,则调速器阀22向调速器拉杆21的前端侧移动。如果调速器阀22向调速器拉杆21的前端侧移动,则调速器阀22的一端部22e与开口51的距离变小,供给流量Q减少。
如上述那样,如果抗力AF超过弹簧23的作用力F,则供给流量Q减少。供给流量Q的减少量随着气动马达10的旋转速度增大而变大。结果,气动马达10的最高速度被限制,调节供给流量Q以使气动马达10的旋转速度不超过考虑安全性而决定的容许速度。
接着,参照图4、图5,说明止挡件26的详细情况。
如图4所示,止挡件26具有与销27卡合的多个被卡合部28。多个被卡合部28其轴向X的位置相互不同。具体而言,止挡件26与调速器拉杆21同轴地设置,能够以调速器拉杆21的轴心为中心相对于调速器拉杆21相对旋转。多个被卡合部28沿着与调速器拉杆21的轴心同心的圆配设。更具体地讲,止挡件26具有朝向开阀方向X1的第1端面部26a和朝向闭阀方向X2的第2端面部26b。第1端面部26a及第2端面部26b相对于调速器拉杆21的轴心正交。弹簧23的轴向X的另一端部与第1端面部26a抵接。在第2端面部26b形成有多个槽29。销27的端部嵌入到多个槽29中。如果销27的端部嵌入到槽29中,则该槽29的底部与销27卡合。即,多个被卡合部28是多个槽29的底部。本实施方式的第2端面部26b对应于权利要求书中的“端面部”。此外,多个槽29以分别沿止挡件26的径向延伸的方式形成在第2端面部26b,该径向的两端中的内侧端朝向止挡件26的中空部开口。此外,在第2端面部26b,与多个槽29对应而设置有多个标记26c。
更详细地讲,如图5所示,在第2端面部26b,形成有作为多个槽29的第1槽291、第2槽292、第3槽293、第4槽294。第1槽291、第2槽292、第3槽293、第4槽294分别在第2端面部26b形成有各两个。各一对的第1槽291、第2槽292、第3槽293、第4槽294与销27的两端部对应,中间夹着止挡件26的轴心而对置。第1槽291的深度L1、第2槽292的深度L2、第3槽293的深度L3和第4槽294的深度L4相互不同。具体而言,第1槽291的深度L1比第2槽292的深度L2小,第2槽292的深度L2比第3槽293的深度L3小,第3槽293的深度L3比第4槽294的深度L4小。即,是深度L1<深度L2<深度L3<深度L4。
作为多个被卡合部28的第1被卡合部281、第2被卡合部282、第3被卡合部283、第4被卡合部284是第1槽291、第2槽292、第3槽293、第4槽294的底部,在止挡件26设置有各两个。由于如上述那样是深度L1<深度L2,所以在轴向X上,第1被卡合部281位于比第2被卡合部282靠调速器拉杆21的前端侧。此外,由于是深度L2<深度L3,所以在轴向X上,第2被卡合部282位于比第3被卡合部283靠调速器拉杆21的前端侧。此外,由于是深度L3<深度L4,所以在轴向X上,第3被卡合部283位于比第4被卡合部284靠调速器拉杆21的前端侧。
多个标记26c包括一个或多个突起,根据突起的数量,能够识别出该槽是第1槽291、第2槽292、第3槽293、第4槽294的哪个。因而,即使是例如光量不充分的环境下,也能够通过用手指触碰来识别各槽。
接着,参照图6,说明调速器20的特征性的动作。
图6(a)表示销27与第1被卡合部281卡合时的调速器20。当销27与第1被卡合部281卡合时,将弹簧23的长度表示为“长度L11”,将弹簧23的作用力表示为“作用力F1”,将止挡件26被定位的规定位置表示为“位置P1”。
图6(b)表示销27与第4被卡合部284卡合时的调速器20。当销27与第4被卡合部284卡合时,将弹簧23的长度表示为“长度L12”,将弹簧23的作用力表示为“作用力F2”,将止挡件26被定位的规定位置表示为“位置P2”。另外,在图6(a)、图6(b)中,气动马达10不旋转。此外,位置P1、位置P2以第1端面部26a的位置为基准而决定。
如图6(a)、图6(b)所示,销27与第1被卡合部281卡合时的止挡件26的位置P1位于比销27与第4被卡合部284卡合时的止挡件26的位置P2靠调速器拉杆21的基端侧,长度L11变得比长度L12短。通过长度L11比长度L12短,作用力F1变得比作用力F2大。即,销27与第1被卡合部281卡合时相比销27与第4被卡合部284卡合时,弹簧23的安装载荷(初期载荷)变大。
弹簧23的初期载荷越大,即使气动马达的旋转速度增大,调速器阀22也变得越难以向闭阀方向X2移动。因而,销27与第1被卡合部281卡合时相比销27与第4被卡合部284卡合时,气动马达的最高速度变高。如以上那样,再设定气动马达的最高速度。
接着,参照图6说明将与销27卡合的被卡合部在多个被卡合部28之间切换的切换方法。
例如,当将与销27卡合的被卡合部从第1被卡合部281向第4被卡合部284切换时,抵抗弹簧23的弹性力而将止挡件26向开阀方向X1推入,将销27与第1被卡合部281的卡合解除。接着,将止挡件26旋转到销27的两端部嵌入两个第4槽294的位置,放松将止挡件26向开阀方向X1推入的力,使销27与第4被卡合部284卡合。
如以上这样,根据本实施方式,调速器20具备调节弹簧23的作用力的机构(止挡件26、销27)。因而,能够容易地再设定气动马达的最高速度。
此外,通过仅是将止挡件26向开阀方向X1推入并将止挡件26旋转的简单的操作,就能够变更弹簧23的作用力。因而,能够不进行例如将调速器20拆卸那样的复杂的作业,更容易地再设定气动马达的最高速度。
此外,根据本实施方式,由于将与销27卡合的被卡合部在多个被卡合部28之间切换,所以能够将止挡件26被定位的轴向X的位置阶段地变更。由于能够将止挡件26的位置阶段地变更,所以不需要高度的熟练,能够将气动马达10的最高速度设定为希望的最高速度。例如在以螺纹式将止挡件26的位置无级地变更那样的机构中,直到使用者充分地掌握操作量(螺纹的旋转量)、止挡件26的变位量和最高速度的变化量的关系为止,不能以小数量次的尝试将气动马达10的最高速度设定为希望的最高速度。即,在无级的机构中,为了将气动马达10的最高速度设定为希望的最高速度而需要高度的熟练。
如以上这样,根据本实施方式,止挡件26具有轴向X的位置相互不同的多个被卡合部28。因而,仅通过切换与销27卡合的被卡合部28,就能够调节弹簧23的作用力,能够容易地再设定气动马达的最高速度。
此外,根据本实施方式,止挡件26能够以调速器拉杆22的轴心为中心相对于调速器拉杆22相对旋转,多个被卡合部28沿着与调速器拉杆的轴心同心的圆配设。因而,仅通过使止挡件26旋转,就能够切换与销27卡合的被卡合部28,能够容易地再设定气动马达的最高速度。
此外,根据本实施方式,多个被卡合部28是在第2端面部26b形成且轴向X的深度相互不同的多个槽29的底部。因而,当通过气动马达10的旋转而止挡件26与调速器拉杆21一起旋转时,与销27卡合的被卡合部28不随意地切换,能够稳定地维持气动马达10的最高速度的设定。例如在以螺纹式将止挡件26的位置无级地变更的机构中,也想到,当通过气动马达10的旋转而止挡件26与调速器拉杆21一起旋转时,止挡件26会相对于调速器拉杆21旋转。
以上,一边参照附图(图1~图6)一边说明了本发明的实施方式。但是,本发明并不限于上述的实施方式,在不脱离其主旨的范围内能够在各种各样的形态中实施(例如,下述所示的(1)~(4))。
(1)如参照图1~图6说明那样,弹簧23通过多个被卡合部28与销27的卡合来调节作用力。并不限于此,弹簧23也可以例如通过在调速器阀22与弹簧23之间夹着各种各样的厚度的填隙片来调节作用力。但是,在该形态中,当将填隙片更换时需要将调速器20拆卸。相对于此,在上述实施方式中,在调节弹簧23的作用力时不需要将调速器20拆卸,能够容易地再设定气动马达的最高速度。
(2)此外,弹簧23也可以在调速器阀22的前端侧的外周面形成阳螺纹、在止挡件26的内周面形成阴螺纹,通过阳螺纹与阴螺纹的拧合来无级地调节作用力。但是,在该形态中,如上述那样,为了将气动马达的最高速度设定为希望的最高速度而需要高度的熟练。此外,如上述那样,也想到,当通过气动马达10的旋转而止挡件26与调速器拉杆21一起旋转时,止挡件26会相对于调速器拉杆21旋转。此外,如果在调速器的内部设置有调节弹簧23的作用力的调节用螺纹件,则当调节弹簧23的作用力时需要将调速器20从气动马达10卸下。相对于此,在上述实施方式中,当调节弹簧23的作用力时不需要将调速器20从气动马达10卸下,能够容易地再设定气动马达的最高速度。
(3)如参照图1~图6说明那样,调速器20被装备到作为气动工具的一种的气动研磨机上,但并不限于此。有关本发明的调速器只要是以气动马达为驱动源的机械,装备到怎样的机械都可以。此外,气动工具并不限于气动研磨机,也可以是气动喷砂机或气动抛光机。
(4)如参照图4、图5说明那样,多个标记26c包括一个或多个突起,但并不限于此。多个标记26c只要能够表示多个槽29的异同就可以,也可以包括数字、字符、记号。或者,多个标记26c也可以包括一个或多个凹部。
附图标记说明
10…气动马达
20…调速器
21…调速器拉杆
22…调速器阀
23…弹簧(施力机构)
24…调速器躯体
25…钢球(推压机构)
26…止挡件(调节机构)
26b…第2端面部
27…销
28…被卡合部
281…第1被卡合部
282…第2被卡合部
283…第3被卡合部
284…第4被卡合部
29…槽
291…第1槽
292…第2槽
293…第3槽
294…第4槽。
Claims (5)
1.一种气动马达的调速器,调节气动马达的旋转速度,其特征在于,具备:调速器拉杆,与前述气动马达的旋转轴一体地旋转;调速器阀,设置为能够沿着前述调速器拉杆的轴向移动,将对于前述气动马达的压缩气体的供给流量增减;施力机构,沿前述轴向配设,在前述轴向的一端部与前述调速器阀抵接,对前述调速器阀向前述供给流量增大的开阀方向施力;推压机构,产生随着前述气动马达的旋转速度增大而增大的抗力,抵抗前述施力机构对前述调速器阀施加的作用力,将前述调速器阀向前述供给流量减少的闭阀方向推压;以及调节机构,调节前述作用力。
2.如权利要求1所述的气动马达的调速器,其特征在于,前述调节机构具有:止挡件,设置为能够沿着前述调速器拉杆的轴向移动,与前述施力机构的前述轴向的另一端部抵接;以及
定位机构,装接于前述调速器拉杆,与前述止挡件卡合,将前述止挡件定位在前述轴向的规定位置;前述止挡件具有多个被卡合部,所述多个被卡合部是与前述定位机构卡合的多个被卡合部,其前述轴向的位置相互不同。
3.如权利要求2所述的气动马达的调速器,其特征在于,前述止挡件设置为与前述调速器拉杆同轴,能够以前述调速器拉杆的轴心为中心相对于前述调速器拉杆相对旋转;前述多个被卡合部沿着与前述调速器拉杆的轴心同心的圆而配设。
4.如权利要求2或3所述的气动马达的调速器,其特征在于,前述止挡件具有朝向前述闭阀方向的端面部;前述多个被卡合部是形成在前述端面部且前述轴向的深度相互不同的多个槽的底部。
5.一种气动工具,其特征在于,具备气动马达和权利要求1~4中任一项所述的气动马达的调速器。
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