JP2008534308A - 排気消音器を備えた空気圧式動力工具 - Google Patents

Abstract

動力工具は、ハウジング(10)、導入通路(15)を介して圧力空気が供給される空気圧式回転モータ(13)、モータ(13)をハウジング(10)における排気空気放出手段(33,36)に連結する排気空気放出通路(34,35)、及びモータ速度に応じて導入通路(15)を通る空気流を制御するよう設けられた調速機(25)を備え、前記放出通路(34,35)が、モータ(13)と排気空気放出手段(33,36)との間で相互に並行に伸びる第一排気ダクト(34)及び第二排気ダクト(35)を有し、排気弁(39)が前記第二排気ダクト(35)を通る空気流を制御するよう配置され、前記排気弁(39)がスプリングによって前記閉弁位置に向けて付勢され、かつ、作動手段(45)によって開弁位置に移動させられ、前記作動手段(45)が、調速機(25)の下流の空気導入通路において空気圧力に曝され、調速機(25)の下流の空気導入通路において空気圧レベルが一定の圧力レベルより高い時に、排気弁(39)を前記開弁位置に移動するよう設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ハウジング、空気圧式回転モータ、及び調速機を有する空気圧式動力工具に関する。前記空気圧式回転モータは、圧力空気導入通路に接続され、かつ、排気空気放出通路を介してハウジングの排気開口手段に接続されている。前記調速機は、モータに接続され、かつ、空気導入通路を通る空気流を制御するよう配置された弁要素を有する。

この種の動力工具に関する問題は、モータからの相当な排気騒音にある。この排気騒音は、作業騒音が発生していない時のアイドル運転時に特に迷惑である。例えば、空気圧式グラインダでは、研磨中に発生する作業騒音が非常に大きく、モータからの排気騒音を完全に超えたものになるため、作業中に、モータが全出力で駆動していても、モータからの排気騒音は問題にならない。しかし、モータが負荷から解放された時、調速機は、自動的に圧力空気流入量のチョーキングを開始し、モータの出力を下げ、モータのアイドル速度を制限する。モータ排気から大きな騒音が発生しているにもかかわらず、作業騒音がないため、モータ排気騒音が著しく目立ち、作業場に迷惑な騒音レベルをモータらすことになる。

本発明の目的は、動力工具の全出力に悪い影響を与えることなく、アイドル運転時のモータからの排気騒音が相当に低減される空気圧式動力工具を提供することにある。

本発明の別の目的及び利点は、以下の説明及び特許請求の範囲から明らかになる。

以下に、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態を詳細に説明する。

図示された動力工具は、空気圧式角度付きグラインダであり、このグラインダは、後端部にハンドル１１を備えたハウジング１０と、前端部に出力軸（図示せず）を備えた角度付き駆動部１２とを有する。出力軸は、グライディングホイールを支持するためのものであり、保護ホイールガード１４が、ハウジング１０の前部に固定されている。ハウジング１０内には、圧力空気駆動回転モータ１３が支持されており、このモータ１３は角度付き駆動部１２を介して出力軸に駆動可能に接続されている。また、前記モータ１３には、圧力空気導入通路１５及びスロットル弁１６を介して動力圧力空気が供給される。スロットル弁１６は、操作レバー１７によって操作可能であり、操作レバー１７は、ハウジング１１にヒンジ１８を介して旋回可能に支持されている。

モータ１３は、シリンダ２１及びロータ２２を備えている。ロータ２２は、二つの対向する端壁に設けられたベアリングにジャーナル軸受けされ、実際のモータ速度に応じてモータ１３への空気供給を制御するための調速機２５に接続されている。モータ１３の後端壁２３だけが図面に示されている。調速機２５は、筒状弁要素２６を備えている。筒状弁要素２６は、遠心力で動かされるボール２７によって、空気流入量制限位置に動かされるように構成されており、それにより、モータのアイドル速度を所定のレベルに制限する。その流量制限位置において、弁要素２６は、空気導入通路１５内の肩部によって形成された環状シート２８と協働する。この肩部は、ダボ３１でモータ端壁２４に固定されたベル型挿入体３０の首部２９によって形成されている。

モータ１３は、後端壁２３に、空気導入通路１５と連通する一つ又は複数の空気導入口（図示せず）を有し、かつ、シリンダ２１に複数の排気ポート３２を有する。排気ポート３２は、第一排気ダクト３４、第二排気ダクト３５及び排気チャンバ３６を介してハウジング１０にある排気開口３３に連通している。排気チャンバ３６及び排気開口３３は排気放出手段を形成し、第一及び第二排気ダクト３４及び３５は、モータ１１の排気ポート３２から排気チャンバ３６まで相互に平行に伸びている。第一排気ダクト３４がハウジング１０の一側に配置されているのに対して、第二排気ダクト３５は環状の形状であり、モータ１３を囲んである。第一排気ダクト３４は、多孔性音減衰材料から成る詰め物３８を収容している。

第二排気ダクト３５の下流端部には排気弁３９が設けられている。この排気弁３９は、挿入体３０に移動可能にガイドされた環状弁要素４０及びハウジング１０の壁要素４２に形成された弁座４１（図２Ａ参照）を備え、スプリング４４が弁要素４０を弁座４１に向けて付勢するよう配置されている。弁要素４０が弁座４１と協働すると、第二排気ダクト３５が閉鎖される。しかしながら、第一排気ダクト３４は開口し、排気チャンバ３６と連通している。

さらに、排気弁３９は、挿入体３０に移動可能にガイドされた複数のピストン要素４５の形態の作動手段を有する。ピストン要素４５は、それらの一方の端部で弁要素４０に接触する。また、それらの反対側の端部に関して、ピストン要素４５は導入通路１５内の調速機弁要素２６の下流の地点まで伸び、それにより、その地点で、導入通路１５における空気圧に曝される。ピストン要素４５の端面の総面積とスプリング４４の付勢力とは、モータがアイドル速度状態にある時に、調速機弁要素２６が閉じているか、又は殆ど閉じていることが原因で、導入通路１５の圧力が低いかぎりは弁要素４０を閉弁位置に維持するように選択される。言い換えれば、工具が作業荷重から解放され、モータの速度が増大している時に、調速機２５が作用し、弁要素２６がボール２７によってシート２８と協働するよう強制され、圧力空気流入量を制限し、モータ１３のアイドル速度を制限する。それにより、調速機弁要素２６の下流の圧力は低減され、ピストン要素４５の端面に作用する力が低減され、スプリング４４の作用に抗して弁要素４０を開弁位置に維持することができなくなる。それにより、弁要素４０は、スプリング４４によって、弁座４１と接触するその閉弁位置まで動かされる（図３Ｂ参照）。

従って、工具のアイドル運転状態において、排気弁要素４０は、その閉弁位置に位置し、そのため、第二排気ダクト３５は閉鎖され、モータ１３からの排気空気流は、第一排気ダクト３４を介して排気チャンバ３６に達することができるだけになる。第一排気ダクト３４を通る排気空気流は、詰め物３８によって制限され、かつ、減衰され、最終的に工具ハウジング１０から出る時に迷惑な騒音を何も発生させない。

図２Ａに示した状態では、動力工具は、作業荷重が出力軸に付与されているので、全出力で動作している。この状態において、モータ速度は、調速機２５が圧力空気流入量を制限するよう設定された所定のレベルより低く下げられている。このことは、調速機弁要素２６が、シート２８から離れたその休止位置にあり、調速機２５が全開流量を通す状態のままであることを意味する。また、このことは、調速機弁要素２６の下流の空気圧力が高いことを意味し、それにより、十分に高い圧力負荷がピストン要素４５上に作用し、それらピストン要素が排気弁要素４０をスプリング４４の作用に抗して開弁位置まで動かす。

この動力工具の全出力作動状態では、第一排気ダクト３４及び第二排気ダクト３５の両方が開かれ、モータ１３からの排気流を制限しない。この状態において、ハウジング１０における排気開口３３を通る排気空気流はある程度の騒音を発するが、継続中の作業騒音の方がはるかに大きく、排気騒音を完全に超えたものになる。

従って、本発明は、２方向排気通路により、即ち、一方の常時開いている騒音を低減するアイドル運転用ダクトと、他方の全出力で動作している時のみ開く弁で制御されたダクトとにより、全出力動作時に動力を何ら制限することなく、低騒音のアイドル運転を提供する空気圧式動力工具を提案するものである。

本発明の実施形態は上述の実施例に限定されることなく、特許請求の範囲の範囲内で自由に変更できることは勿論である。例えば、排気弁用の作動手段は別の方法で設計され得、言い換えれば、別々のピストン要素を一つの環状ピストンに交換してもよい。

本発明に係る動力工具の長手方向断面図である。 図１に示した動力工具の一部の拡大図であり、工具の全出力状態を示している。 図２Ａと同じ部分を示す図であり、工具のアイドル運転状態を示している。 図１におけるIII-III線断面図である。

Claims (4)

1. ハウジング（１０）、
   空気圧式回転モータ（１３）、
   動力圧力空気をモータ（１３）まで導くための空気導入通路（１５）、
   モータ（１３）をハウジング（１０）における排気空気放出手段（３３，３６）に連結する排気空気放出通路（３４，３５）、及び
   モータ（１３）に接続され、空気導入通路（１５）を通る空気流を制御するよう設けられた調速機（２５）
   を備えた動力工具において、
   ・前記放出通路（３４，３５）が、モータ（１３）と排気空気放出手段（３３，３６）との間で相互に並行に伸びる第一排気ダクト（３４）及び第二排気ダクト（３５）を有し、
   ・前記第一排気ダクト（３４）が、モータ（１３）を排気空気放出手段（３３）に常時接続し、
   ・排気弁（３９）が、閉弁位置と開弁位置との間で移動可能にすることにより前記第二排気ダクト（３５）を通る空気流を制御するよう配置され、
   ・前記排気弁（３９）がスプリングによって前記閉弁位置に向けて付勢され、
   ・調速機（２５）の下流の空気導入通路において空気圧レベルが一定の圧力レベルより高い時に、前記排気弁（３９）を、前記閉弁位置から前記開弁位置に移動するよう作動手段（４５）が配置されている
   ことを特徴とする動力工具。
2. 前記排気弁（３９）が、前記空気導入通路（１５）に関して同軸に配置された環状弁本体（４０）を備えている
   ことを特徴とする請求項１に記載の動力工具。
3. 前記第一排気ダクト（３４）に、多孔性音減衰材料から成る詰め物（３８）が設けられている
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の動力工具。
4. 前記作動手段（４５）が、二つ又はそれ以上のピストン要素（４５）を備え、
   前記ピストン要素（４５）の一方の端部が、前記排気弁本体（４０）に接触し、
   前記ピストン要素（４５）の対向する端部が、調速機（２５）の下流で空気導入通路（１５）において圧力に曝されている
   ことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の動力工具。

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