JP2001088056A

JP2001088056A - エアツールの消音装置

Info

Publication number: JP2001088056A
Application number: JP26735299A
Authority: JP
Inventors: Katsuyuki Nishida; 勝行西田; Tetsuhiro Take; 徹大竹
Original assignee: Fuji Kuki KK; Fuji Air Tools Co Ltd
Current assignee: Fuji Kuki KK; Fuji Air Tools Co Ltd
Priority date: 1999-09-21
Filing date: 1999-09-21
Publication date: 2001-04-03
Anticipated expiration: 2019-09-21
Also published as: JP3338933B2

Abstract

(57)【要約】【課題】歯車室から漏れる歯車の噛み合い音を低減す
ることによって、エアツールの低騒音化を図ることが可
能な消音装置を提供する。【解決手段】エアモータ７の回転を研磨材に伝える歯
車１１、１９を内蔵する歯車室３３をケーシング６内に
形成し、上記歯車室３３にエアを供給する供給入口３５
と、エアを排気する排気出口３６とを設けたエアツール
において、上記歯車室３３の排気出口３６近傍に消音材
３２を配置し、歯車室３３からの排気エアを上記消音材
３２を通して排気する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、エアグラインダ
やインパクトレンチ等のエアツールに好適に実施される
エアツールの消音装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】エアツールにおいては、エアモータを駆
動源としているため、電気モータなどを駆動源とする一
般的な機械における騒音対策に加えて、エアモータに起
因する特有の騒音、即ちエアモータを駆動する圧縮空気
の排出に伴う気流音に対する騒音対策が取られている。
例えば従来例として、特開昭４９−１１６６９２号公報
に開示されている消音装置では、エアモータの排気孔か
ら本体の排気孔までの排気経路の形状を工夫し、空気の
干渉効果などを利用して騒音の低減を図っている。ま
た、特開平６−２４６６１８号公報に開示されている消
音装置では、エアモータのシリンダと本体ケーシングと
の間に円筒状の多孔質消音部材を配置し、エアモータの
排気を多孔質消音部材を通して排気するようにして騒音
の低減を図っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の騒音対策
は、主としてエアモータからの排気音を低減させるため
のものであった。しかし、上記騒音の低減に伴い、エア
モータからの騒音の他に、エアモータの回転を研磨材に
伝達するために設けられた歯車の噛み合い音が、騒音の
原因の一つになっていることが明らかになった。すなわ
ち、上記歯車の回転は、無負荷時において７０００回転
／分を越えるため、高速回転となり歯車の温度が上昇す
る。このことは歯車の耐久性の低下をもたらすため、通
常、エアモータからの排気エアの一部を歯車が収納され
ている歯車室に供給して、歯車をエア冷却できるように
構成されている。このとき、上記歯車室から排気エアと
共に歯車の噛み合い音が洩れてくるのである。

【０００４】この発明は上記従来の欠点を解決するため
になされたものであって、その目的は、歯車室から漏れ
る歯車の噛み合い音を低減することによって、エアツー
ルの低騒音化を図ることが可能な消音装置を提供するこ
とにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そこで請求項１のエアツ
ールの消音装置は、エアモータ７の回転を研磨材に伝え
る歯車１１、１９を内蔵する歯車室３３をケーシング６
内に形成し、上記歯車室３３にエアを供給する供給入口
３５と、エアを排気する排気出口３６とを設けたエアツ
ールにおいて、上記歯車室３３の排気出口３６近傍に消
音材３２を配置し、歯車室３３からの排気エアを上記消
音材３２を通して排気するようにしたことを特徴として
いる。

【０００６】上記請求項１のエアツールの消音装置で
は、供給入口３５より歯車室３３に供給されたエアは、
歯車室３３内を通って歯車１１、１９を冷却した後、排
気出口３６から排出され、上記排気出口３６近傍に設け
られた消音材３２を通って排気するように構成されてい
る。このように排気出口３６近傍に消音材３２を設けた
ことによって、歯車室３３から漏れる歯車１１、１９の
噛み合い音を低減することができる。

【０００７】また請求項２のエアツールの消音装置は、
上記排気出口３６はケーシング６内に形成された排気通
路の空間部３１に通じており、上記空間部３１は膨張機
能を有することを特徴としている。

【０００８】上記請求項２のエアツールの消音装置で
は、上記空間部３１は歯車室３３に設けられた排気出口
３６に対して充分大きな空間として形成されているので
膨張部としても機能する。この結果、歯車室３３からの
排気エアの急膨張による音の干渉を利用して消音するこ
とができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】次にこの発明のエアツールの消音
装置の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ
詳細に説明する。図１は、本発明の消音装置を適用した
アングルグラインダ１の一部水平断面図であり、図２は
アングルグラインダ１の垂直断面図である。

【００１０】図１及び図２に示すように、アングルグラ
インダ１は、大略的に、本体部２と、切削部３と、把手
部４とで構成される。本体部２は、略円筒状のケーシン
グ６の先端側にエアモータ７を内蔵している。エアモー
タ７は、シリンダ１２内に複数枚の羽根を有するロータ
８を配置して構成され、このロータ８はケーシング６に
取り付けられた一対のベアリング９、１０によって回転
可能に支持されている。そして、ロータ８の出力軸の先
端には、切削部３に回転力を伝達するための傘歯車１１
が取り付けられている。一方、本体部２の後端部には、
図示しないエアホースが装着される装着部１４が形成さ
れている。供給された圧縮空気は、装着部１４から所定
の空気通路を通ってエアモータ７に導入される。そして
上記エアモータ７は、圧縮空気を導入することによっ
て、略円筒状のシリンダ１２内に配置されたロータ８を
回転させる。上記シリンダ１２は、その外周部に排気エ
アを排出するための複数個（本実施形態では４個）の排
気孔１３・１３を有している。そして、排気孔１３・１
３からの排気エアは、後述する排気通路を通って消音部
５内に設けられた排気口２２から大気中に放出される。
消音部５は、本体部２の先端側の側部に配置されてい
る。なお把手部４は、本体部２の先端側であって消音部
５とは反対側に取り付けられている。

【００１１】切削部３は、本体部２の先端部に配置され
ており、砥石などから成る円盤状の研磨材１５が先端部
に取り付けられた回転軸１６を有している。回転軸１６
は、その回転軸線１６ａがロータ８の回転軸線８ａと直
交するように配置されると共に、ケーシング６に取り付
けられた一対のベアリング１７、１８によって回転可能
に支持されている。また、回転軸１６には、ベアリング
１７、１８の間において傘歯車１９が取着されている。
この傘歯車１９は、ロータ８の出力軸の先端に取り付け
られている傘歯車１１に噛み合わされており、上記傘歯
車１１、１９は、ケーシング６内に形成された歯車室３
３内に収納されている。これより、エアモータ７のロー
タ８を回転させると、回転力は傘歯車１１から、傘歯車
１９、回転軸１６へと伝達され、研磨材１５が回転す
る。

【００１２】次に排気構造について説明する。図２に示
すように、本体部２のケーシング６内に設けられたシリ
ンダ１２は、その外周部に上記ロータ８の回転軸線８ａ
と概ね平行な方向に並設された複数個（本実施形態では
４個）の排気孔１３・１３が形成されている。この排気
孔１３は、シリンダ１２の外周部に沿ってかつ回転軸線
８ａに直交する方向に延びて形成された細長い角孔であ
り、回転軸線８ａを中心として半径方向に向かって開口
している。

【００１３】また、上記エアモータ７をケーシング６に
収納した状態において、ケーシング６の内周部とシリン
ダ１２の外周部との間には略円筒状の空間が生じてい
る。この空間には、隣接する２つの排気孔１３、１３の
間において、上記回転軸線８ａに略直交する方向に延び
る仕切り２９が、ケーシング６の外周部に沿ってほぼ反
対側の位置まで形成されている。このため上記空間は、
排気孔ごとに４つの略円環状の空間に区分されており、
この空間が各排気孔１３・１３にそれぞれ連通する排気
路３０・３０となる。尚、排気路３０は排気孔１３に対
して充分大きく形成されているので、排気路３０は膨張
部としても機能する。

【００１４】さらに、排気孔１３のほぼ反対側には仕切
り２９が形成されていないので（図１参照）、この空間
部３１で４つの排気路３０が合流することになる。従っ
て、この空間部３１が合流部となる。本実施形態では、
合流部３１は、シリンダ１２の基端側から本体部２側方
の消音部５まで回転軸線８ａと略平行に形成されてお
り、排気路３０に対して充分大きな空間となっている。
そして、上記排気路３０と合流部３１とがエアモータ７
からの一方の排気通路を構成している。

【００１５】一方、図１に示すように、シリンダ１２に
形成された上記排気路３０・３０のうち、歯車室３３に
最も近い先端側の排気路３０には、歯車室３３の上方部
側面に設けられた供給入口３５に通じる供給通路３４が
設けられている。上記供給通路３４はケーシング６側面
に沿って回転軸線８ａと略平行に形成されており、この
供給通路３４から排気エアを歯車室３３に供給すること
によって、高速回転している傘歯車１１、１９を冷却す
ることができるように構成されている。また、上記歯車
室３３の供給入口３５と略反対側の側面には排気出口３
６が設けられおり、この排気出口３６は上記合流部３１
に通じている。そして、排気出口３６近傍の合流部３１
内には消音材３２が設けられている。また上記合流部３
１は排気出口３６に対して充分大きな空間として形成さ
れているので膨張部としても機能する。そして、上記供
給通路３４から合流部３１へ至る通路が歯車室３３を通
る他方の排気通路を構成している。

【００１６】上記歯車室３３からの排気エアと、エアモ
ータ７からの排気エアは、上記合流部３１で合流し、排
気口２２を有する消音部５へと導かれる。上記消音部５
は、ケーシング６に取付けられた排気カバー２０によっ
て消音部５全体が覆われている。排気カバー２０内には
筒状部２５ａの側面中央にフランジ部２５ｂを有する排
気弁体２５が、ロータ８の回転軸線８ａに対して垂直な
径方向外方を向くように配置されており、このフランジ
部２５ｂと、上記排気弁体２５に対向する位置にある排
気カバー２０の内面との間に介設されたマフラスプリン
グ２６によって、内方に付勢されている。また、上記排
気弁体２５の筒状部２５ａの一端が、ケーシング６側面
に穿設された筒状部２５ａの直径に相当する孔に嵌入さ
れ、さらにそのフランジ部が、上記孔の周辺部に引っ掛
かるように構成されている。この時、上記排気弁体２５
は内外に移動することが可能である。また上記排気弁体
２５内部と、排気弁体２５に対向する位置にある排気カ
バー２０の内面には、それぞれ消音材２７、２８が設け
られている。

【００１７】さらに、排気カバー２０の一側面、すなわ
ち上記排気弁体２５に対して略垂直な方向に位置する側
面には、排気エアを大気中に排出するための排気口２２
が設けられており、上記排気口２２には消音材２３及び
消音網２４が取着されている。これより、ケーシング６
内を流通した排気エアは、上記排気弁体２５を通って排
気カバー２０が形成する空間部２１へと流れ込み、排気
口２２から大気中に放出される。

【００１８】本実施形態において、上記歯車室３３の排
気出口３６に設けた消音材３２、排気弁体２５内に設け
た消音材２７、及び排気口２２に設けた消音材２３とし
ては、合成樹脂であるサラン繊維及びサランラテックス
をスプリング状にカール加工して多くの小さな弾性体を
作り、結合剤で被覆結合したものを用いた（商品名：サ
ランロック）。これは空気や液体の通過に際しての抵抗
が小さく、耐水性、耐日光性に優れている等の特長を有
している。また、上記排気弁体２５に対向する位置にあ
る排気カバー２０の内面に設けた消音材２８としては、
ポリビニルアルコールを原料とした連続多孔質体より成
るものを用いた（商品名：ベルイータ）。これは気孔率
が高く、加工性がよい等の特長を有している。

【００１９】次に、この排気経路における消音効果につ
いて説明する。排気孔１３からの排気エアは、排気路３
０に流れ込む。このとき、上述したように排気路３０は
排気孔１３に対して充分大きな空間として形成されてい
るので膨張部としても機能する。従って、排気エアが急
膨張することによって音の干渉が生じ、消音効果が得ら
れる。次に、排気路３０に流れ込んだ排気エアは、排気
路３０に沿って流れる。このとき、排気路３０はシリン
ダ１２の外周部に沿って円環状に形成されているため、
曲がり部分を有している。このため、排気エアが曲がる
ことによる音の干渉が生じ、消音効果が得られる。そし
て、上記各排気路３０・３０を通った排気エアは、それ
ぞれ合流部３１に流れ込んで合流する訳であるが、排気
路３０を通っている間に流路抵抗などの影響を受けて、
排気エアは流速が減少すると共に流れも安定する。従っ
て、比較的低速で安定した状態で排気エアが合流部３１
に流れ込むことになるので、合流部３１での合流渦の発
生を抑えることができる。これによって、排気エアの合
流による音の干渉を利用した合流部３１における消音効
果を充分に発揮させることができる。さらに、排気エア
の急膨張による音の干渉を利用した消音効果も得ること
ができる。

【００２０】一方、歯車室３３に最も近い先端側の排気
路３０を流れる排気エアの一部は、上記供給通路３４を
通って歯車室３３に通じる供給入口３５に流れ込み、傘
歯車１１、１９を冷却する。その後、排気エアは供給入
口３５と略反対側に位置する排気出口３６から合流部３
１へと排出され、ここに設けられた消音材３２を通るこ
とによって、歯車室３３から漏れる傘歯車１１、１９の
噛み合い音を低減させる。またこの時、上記合流部３１
は排気出口３６に対して充分大きな空間として形成され
ているため、急膨張による音の干渉を利用した消音効果
を得ることもできる。

【００２１】上記歯車室３３からの排気エアは、この合
流部３１でエアモータ７からの排気エアと合流し、排気
弁体２５の筒状部２５ａ内を進む。この時上記排気エア
は、その圧力によって排気弁体２５をマフラスプリング
２６の付勢力に抗して径方向外方へと移動させる。この
ように上記排気エアを一旦排気弁体２５に通し、排気弁
体２５を径方向内外に移動させることによって、本体部
２から消音部５へ排気エアが流れ込む際に急激な圧力変
化が生じるのを抑制している。また上記排気エアは、排
気弁体２５内に設けられた消音材２７を通ることによっ
て排気音が低減される。上記排気エアは、排気弁体２５
と対向する排気カバー２０の内面に衝突して、排気カバ
ー２０が形成する空間部２１へと曲げられる。この時、
上記排気カバー２０の内面に設けられた消音材２８によ
って、排気エアの衝突音を抑えることができる。また上
記空間部２１は、流路の曲がり部分に対して充分大きく
形成されているため、急膨張による音の干渉と、流路の
曲がりによる音の反射、干渉を利用した消音効果が得ら
れる。そして上記排気エアは、排気口２２に設けられた
消音網２４と消音材２３を通って再び消音され、排気口
２２から大気中に排出される。

【００２２】以上の実施形態に示したように、歯車室３
３の排気出口３６近傍に、消音材３２を設けた時の消音
効果を表１の実験データに示す。実験では、歯車室３３
の排気出口３６近傍に設ける消音材３２の数を０〜２個
まで変化させた時の騒音を測定した。また、比較のため
他の部分に設けた消音材の種類及び個数と、排気経路は
同じ条件にしてある。表１に示すように、２個の消音材
３２、３２を歯車室３３の排気出口３６近傍に設けた場
合、何も設けなかった場合よりも、騒音が８０．２ｄＢ
から７８．９ｄＢまで低下していることが明らかであ
る。このことから、上記歯車室３３から漏れる歯車１
１、１９の噛み合い音が、騒音の原因の一つになってい
たことが裏付けられる。

【００２３】

【表１】

【００２４】

【発明の効果】以上のように請求項１のエアツールの消
音装置によれば、排気出口近傍に消音材を設けたことに
よって、歯車室から漏れる歯車の噛み合い音を低減する
ことができる。そしてこの結果、エアツールの騒音を低
減することができる。

【００２５】また請求項２のエアツールの消音装置によ
れば、空間部における膨張によっても音の干渉を利用し
て消音することができるので、エアツールの騒音をさら
に低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の消音装置を適用したアングルグライン
ダの一部水平断面図である。

【図２】上記アングルグラインダの垂直断面図である。

【符号の説明】

１アングルグラインダ２本体部３切削部５消音部６ケーシング７エアモータ８ロータ８ａ回転軸線１１傘歯車１２シリンダ１３排気孔１９傘歯車２０排気カバー２１空間部２２排気口２３消音材２４消音網２５排気弁体２６マフラスプリング２７消音材２８消音材３０排気路３１空間部（合流部）３２消音材３３歯車室３４供給通路３５供給入口３６排気出口

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エアモータ（７）の回転を研磨材に伝え
る歯車（１１）（１９）を内蔵する歯車室（３３）をケ
ーシング（６）内に形成し、上記歯車室（３３）にエア
を供給する供給入口（３５）と、エアを排気する排気出
口（３６）とを設けたエアツールにおいて、上記歯車室
（３３）の排気出口（３６）近傍に消音材（３２）を配
置し、歯車室（３３）からの排気エアを上記消音材（３
２）を通して排気するようにしたことを特徴とするエア
ツールの消音装置。
【請求項２】上記排気出口（３６）はケーシング
（６）内に形成された排気通路の空間部（３１）に通じ
ており、上記空間部（３１）は膨張機能を有することを
特徴とする請求項１のエアツールの消音装置。