JP2016070384A - Valve device and air tool with valve device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はエア式のグラインダーなどの流体作動工具において圧縮空気などの作動流体を通す流体通路の開閉を行うための弁装置及び該弁装置を備えた流体作動工具、特に、エア工具に関する。 The present invention relates to a valve device for opening and closing a fluid passage through which a working fluid such as compressed air passes in a fluid working tool such as an air grinder, and more particularly to a fluid working tool including the valve device, in particular, an air tool.
例えば特開2004−209596号(特許文献1)は、圧縮空気源(エアポンプ)からの圧縮空気を受け入れてエアモータに供給し研磨部材を回転して研磨作業を行うようにしたグラインダーを開示している。このグラインダーは、バネ付勢されて圧縮空気の流体通路を閉止している弁体を備え、研磨作業を行う場合には、作業者が弁操作エレメントをOFF(不作動)位置からON(作動)位置とすることにより弁体に接続されている弁作動ピンを閉止位置から開放位置に変位させて当該弁体をバネ付勢力に抗して流体通路閉止位置から流体通路開放位置に変位させ圧縮空気をエアモータに供給して研磨部材を回転するようになっている。研磨作業を中断若しくは終了するときには、作業者が弁操作エレメントをON位置からOFF位置に戻すことにより、弁体が上記バネ付勢力により流体通路閉止位置に戻され、それに伴い、弁作動ピンも開放位置から閉止位置に戻されるようになっている。 For example, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2004-209596 (Patent Document 1) discloses a grinder that receives compressed air from a compressed air source (air pump), supplies the compressed air to an air motor, and rotates a polishing member to perform a polishing operation. . This grinder includes a valve body that is biased by a spring and closes a fluid passage for compressed air. When performing a polishing operation, an operator turns the valve operating element from an OFF (non-operation) position to ON (operation). The valve operating pin connected to the valve body is displaced from the closed position to the open position by setting the position, and the valve body is displaced from the fluid passage closed position to the fluid passage open position against the spring biasing force. Is supplied to an air motor to rotate the polishing member. When the polishing operation is interrupted or terminated, the operator returns the valve operating element from the ON position to the OFF position, whereby the valve body is returned to the fluid passage closed position by the spring biasing force, and the valve operating pin is also opened accordingly. The position is returned to the closed position.
上述のグラインダーのような流体作動工具においては、塵などの異物が弁装置に入り込んで弁作動ピンの動きが悪くなり、弁操作エレメントをOFF位置に戻しても、バネ付勢力では当該弁体が流体通路閉止位置に戻れないことが生じ得る。 In a fluid operation tool such as the grinder described above, foreign matter such as dust enters the valve device, the movement of the valve operation pin becomes worse, and even when the valve operating element is returned to the OFF position, It may occur that the fluid passage cannot be returned to the closed position.
本発明は、このような点に鑑み、弁操作エレメントをON位置からOFF位置に戻すことに伴い、流体通路開放位置にある弁体を流体通路閉止位置に強制的に戻すためのカム機構を備える弁装置及び該弁装置を備えた流体作動工具、特に、エア工具を提供することを目的とするものである。 In view of such a point, the present invention includes a cam mechanism for forcibly returning the valve element in the fluid passage opening position to the fluid passage closing position as the valve operating element is returned from the ON position to the OFF position. An object of the present invention is to provide a valve device and a fluid working tool including the valve device, particularly an air tool.
すなわち、本発明は
流体通路を有する流体通路エレメントと、
該流体通路エレメントに取り付けられ、該流体通路を閉止するための閉止位置と該閉止位置から該流体通路の横断方向で押し込まれて該流体通路を開放するための開放位置との間で変位可能とされた開閉作動エレメントと、
該流体通路エレメントの外周面上でOFF位置とON位置との間で変位可能とされ、該ON位置から該OFF位置に変位されるときに該流体通路エレメントから外部に突出している該開閉作動エレメントの端部に摺動係合して該開閉作動エレメントを該開放位置から該閉止位置に戻すように構成された戻しカム輪郭曲線部を備える弁操作エレメントと
を有する弁装置を提供する。
That is, the present invention provides a fluid passage element having a fluid passage,
Attached to the fluid passage element and displaceable between a closed position for closing the fluid passage and an open position for pushing the fluid passage transversely from the closed position to open the fluid passage. Open / close actuated element,
The opening / closing operation element that is displaceable between the OFF position and the ON position on the outer peripheral surface of the fluid passage element, and projects outward from the fluid passage element when the fluid passage element is displaced from the ON position to the OFF position. And a valve operating element having a return cam contour curve portion configured to slidably engage with an end of the valve and return the opening / closing operation element from the open position to the closed position.
この弁装置ではカム機構を用いて開閉作動エレメントを開放位置から確実に閉止位置に戻すようにし、上述のような問題を解消するものである。 In this valve device, a cam mechanism is used to reliably return the opening / closing operation element from the open position to the closed position, thereby solving the above-described problems.
具体的には、
該開閉作動エレメントが該流体通路エレメントを該横断方向で貫通して延びるよう構成され、該戻しカム輪郭曲線部に摺動係合される該端部と、該端部の反対側の他端部とを有し、
該弁操作エレメントは、該OFF位置から該ON位置に向かって変位されるときに、該開閉作動エレメントの該他端部に摺動係合して該開閉作動エレメントを該閉止位置から該開放位置に変位させるように構成された押し込みカム輪郭曲線部を備えるようにすることができる。
In particular,
The opening / closing actuating element extending through the fluid passage element in the transverse direction and slidingly engaged with the return cam profile curve, and the other end opposite to the end And
When the valve operating element is displaced from the OFF position toward the ON position, the valve operating element is slidably engaged with the other end of the opening / closing operation element to move the opening / closing operation element from the closed position to the open position. And a pushing cam contour curve portion configured to be displaced to a predetermined distance.
開閉作動エレメントの一端に戻しカム輪郭曲線部を、他端に押し込みカム輪郭曲線部を摺動係合させることにより、開閉作動エレメントの開放位置及び閉止位置の間での変位を確実に行えるようにするものである。 By sliding and engaging the cam contour curve portion at one end of the opening / closing operation element and the pushing cam contour curve portion at the other end, the displacement between the open position and the closing position of the opening / closing operation element can be reliably performed. To do.
より具体的には、
該弁操作エレメントが該流体通路エレメントの長手軸線を中心にする周方向で該OFF位置と該ON位置との間で変位可能とすることができる。
More specifically,
The valve operating element may be displaceable between the OFF position and the ON position in a circumferential direction around the longitudinal axis of the fluid passage element.
また、別の例では、
該弁操作エレメントが該流体通路エレメントの長手軸線に平行な方向で該OFF位置と該ON位置との間で変位可能とすることもできる。この場合、押し込みカム輪郭曲線部及び戻しカム輪郭曲線部が開閉作動エレメントの端部と摺動係合して開閉作動エレメントを変位させる部分は曲線に限らず直線とすることも可能である。
In another example,
The valve operating element may be displaceable between the OFF position and the ON position in a direction parallel to the longitudinal axis of the fluid passage element. In this case, the portion where the pushing cam contour curve portion and the return cam contour curve portion are slidably engaged with the end portion of the opening / closing operation element to displace the opening / closing operation element is not limited to the curve, and may be a straight line.
以上の弁装置においては、
該開閉作動エレメントが該流体通路を開閉するための弁体とされ、該閉止位置にあるときは該流体通路を閉止し、該開放位置にあるときは該流体通路を開放するようにすることができる。
具体的には、
該開閉作動エレメントとしての該弁体が、該閉止位置にあるときに該流体通路を閉止するサイズとされた閉止部と、該開放位置にあるときに該流体通路の中央部分を該横断方向で伸長する開放部であって、流体が該開放部の両側を通って流れることを許容するサイズとされている開放部とを有するようにすることができる。
In the above valve device,
The opening / closing operation element is a valve body for opening and closing the fluid passage, and the fluid passage is closed when in the closed position, and the fluid passage is opened when in the open position. it can.
In particular,
When the valve body as the opening / closing operation element is in the closed position, the closing portion is sized to close the fluid passage, and when in the open position, the central portion of the fluid passage is disposed in the transverse direction. An opening that extends, the opening being sized to allow fluid to flow through both sides of the opening.
別の例としては、
該開閉作動エレメントが該流体通路を開閉するための弁体を作動させるための部材であり、該閉止位置にあるときは該弁体を流体通路閉止位置とし、該開放位置にあるときは該弁体を流体通路開放位置とするようにすることができる。
Another example is
The opening / closing operation element is a member for operating a valve body for opening / closing the fluid passage. When the opening / closing operation element is in the closed position, the valve body is set as a fluid passage closed position, and when in the open position, the valve The body can be in a fluid passage open position.
本発明はまた、外部から圧縮空気を受け入れてエアモータに供給することにより該エアモータを駆動して作業を行うエア工具であって、上述の弁装置を備え、該弁装置における該流体通路エレメントの該流体通路を通して圧縮空気を該エアモータに供給するようにしたエア工具をも提供する。 The present invention is also an air tool for performing work by driving the air motor by receiving compressed air from the outside and supplying the compressed air to the air motor, and includes the above-described valve device, and the fluid passage element of the valve device. There is also provided an air tool adapted to supply compressed air to the air motor through a fluid passage.
以下、本発明に係る弁装置及び該弁装置を備えたエア工具の実施形態を添付図面に基づき説明する。 Embodiments of a valve device and an air tool including the valve device according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1及び図2に示すグラインダー10は、図示しない圧縮空気源(エアポンプ)から供給される圧縮空気を受け入れる空気入口金具12と、該空気入口金具12に連結されてエアモータ14への圧縮空気の供給・遮断を制御する本発明に係る弁装置16と、エアモータ14の出力シャフト18からの回転駆動力を円盤状研磨部材20に伝達する回転伝達部22とを有している。グラインダー10のエアモータ14や回転伝達部22などは広く知られているので、それらの詳細な説明は省略し、以下においては弁装置16について説明する。
A
図3及び図4は図、空気入口金具12が連結された状態の弁装置16を示している。弁装置16は、2つの筒状部材26a、26bが相互に同心状にしてねじ結合され、空気入口金具12からエアモータ14(図1)に至る流体通路24を画定している流体通路エレメント26と、該流体通路24の開閉を行うための弁体27と、該弁体27に接続された細長い棒状の開閉作動エレメント28と、該開閉作動エレメント28を介して弁体27の開閉操作を行うための筒状の弁操作エレメント30とを有している。
3 and 4 show the
弁体27は円盤形状とされており、その中心に固定され前方に伸びる接続軸27aを有しており、該接続軸27aは開閉作動エレメント28の長さ方向の中央に設けられた開口28aに摺動可能に挿通されている。開閉作動エレメント28は流体通路エレメント26をその横断方向で貫通するように設けられており、その端部28b、28cがそれぞれ弁操作エレメント30の内周面に設けられた押し込みカム輪郭曲線部36と戻しカム輪郭曲線部38とに摺動係合可能とされている。
The
押し込みカム輪郭曲線部36と戻しカム輪郭曲線部38とは次のように構成されている。
弁操作エレメント30を図3の(b)に示す位置(OFF位置)から図4の(b)に示す位置(ON位置)に時計方向に回動するときには押し込みカム輪郭曲線部36が開閉作動エレメント28の端部28bと摺動係合して開閉作動エレメント28を図3の(b)に示す位置(閉止位置)から図4の(b)に示す位置(開放位置)に押し込み、それにより、弁体27の接続軸27aが傾けられて当該弁体27が図4の(a)に示すように一部(図示の例では上部)が弁座34に係合した状態で傾斜して当該流体通路24を開放する流体通路開放位置となる。
弁操作エレメント30を図4の(b)に示すON位置から図3の(b)に示すOFF位置に反時計方向に回動するときには戻しカム輪郭曲線部38が開閉作動エレメント28の端部28cと摺動係合して開閉作動エレメント28を図4の(b)に示す開放位置から図3の(b)に示す閉止位置に戻し、それにより、弁体27の接続軸27aが流体通路24の長手軸線24xに沿う位置となり、当該弁体27が図3の(a)に示すように弁座34に対して全面的に密封係合して当該流体通路24を閉止する流体通路閉止位置となる。この状態で弁体27は円錐コイルバネ40により弁座34に押圧されて弁座34との密封係合を確実にされる。
The pushing cam
When the
When the
図3の(b)に示すように、押し込みカム輪郭曲線部36の両端には凹部36a、36bが設けられている。凹部36aは、弁操作エレメント30が図3の(b)に示すOFF位置にあるときに、開閉作動エレメント28の端部28bを受け入れ、円錐コイルバネ40はこの状態の開閉作動エレメント28を弾性的に支持する。凹部36bは、弁操作エレメント30が図4の(b)に示すON位置にあるときに、開閉作動エレメント28の端部28bを受け入れ、円錐コイルバネ40はこの状態の開閉作動エレメント28を弾性的に支持し、弁操作エレメント30が不用意にOFF位置に回動しないように作用する。
As shown in FIG. 3B,
グラインダーなどの動力駆動工具では、当該工具をOFF状態(不作動状態)からON状態(作動状態)にするのに安全上、2つのステップの操作を通して行うことが法令上義務付けられている。このため図示のグラインダー10でも、図3に示す流体通路閉止状態(すなわちOFF状態)から図4に示す流体通路開放状態(すなわちON状態)とするのに、これらの図から分かるように、弁操作エレメント30を先ず当該流体通路24の長手軸線24xに平行に変位し(図示の例では弁操作エレメント30を図3の(a)の状態から左方に変位して図4の(a)の状態とし(第1ステップ)、次に、上述のような流体通路24の長手軸線24xの周りの周方向での回動操作をする(第2ステップ)ことにより、OFF状態からON状態とするようになっている。このため、弁操作エレメント30はコイルバネ42により図3の(a)で示す位置に付勢されており、OFF状態からON状態にする場合には、このコイルバネ42のバネ付勢力に抗して作業者が当該弁操作エレメント30を軸線方向に動かし、その後で回動するようになっている。図5に示す展開図は、そのような2ステップ操作を行わせるための構成が示されている。すなわち、弁操作エレメント30の内周面には凹部として形成した押し込みカム輪郭曲線部36及び戻しカム輪郭曲線部38の外に2ステップ操作のための2ステップ凹部44が設けられている。この2ステップ凹部44は、当該弁操作エレメント30の長手軸線24xに平行に伸びる軸線方向凹部44aと該軸線方向凹部44aに連接されて周方向に伸びる周方向凹部44b(図3の(c)及び図4の(c))とからなり、該2ステップ凹部44に流体通路エレメント26に取り付けられた規制ピン46が摺動係合するようになっている。すなわち、弁操作エレメント30が図1に示すOFF位置にあるときは、規制ピン46が軸線方向凹部44a内にあり、弁操作エレメント30を図で見て左方に動かすことにより当該規制ピン46が周方向凹部44b内に入り、該弁操作エレメント30の回動を可能とするようになっている。
In a power drive tool such as a grinder, it is legally required to operate the tool through two steps for safety from the OFF state (non-operating state) to the ON state (operating state). Therefore, in the illustrated
図6及び図7に示す本発明の第2の実施形態に係る弁装置16では、上述の第1の実施形態に係る弁装置16における開閉作動エレメント28を、流体通路24を直接開閉する弁体として形成している。この開閉作動エレメントすなわち弁体28と弁操作エレメント30との相互作用関係は第1の実施形態のものと同じであり、弁操作エレメント30は押し込みカム輪郭曲線部36と戻しカム輪郭曲線部38とを有し、当該弁操作エレメント30の回動操作により、弁体28が流体通路24を閉止する閉止位置と開放する開放位置との間を変位させられるようになっている。具体的には、押し込みカム輪郭曲線部36は、図6の(b)において弁体28の端部28bが係合している位置から反時計方向に90°の範囲にわたる曲線部分であり、戻しカム輪郭曲線部38は弁体28の反対側の端部28cが係合している位置から反時計方向に90°の範囲にわたる曲線部分である。押し込みカム輪郭曲線部36と戻しカム輪郭曲線部38とをつなぐ90°の範囲は均一半径となっており、この部分は押し込みカム輪郭曲線部36と戻しカム輪郭曲線部38との製作を容易にすることを考慮したものである。
In the
弁体28は、当該弁体28が閉止位置にあるときに流体通路24と整合して該流体通路24を閉止するサイズとされている閉止部28−1と、該閉止部28−1に連接され弁体28が開放位置にあるときに流体通路24と整合して流体の流れを許容するサイズとされている開放部28−2と、該開放部28−2に連接されて押し込みカム輪郭曲線部36と摺動係合される頭部28−3とを有している。開放部28―2は、頭部28−3と閉止部28−1とを連結する細長い部材とされ、弁体28が開放位置にあるときには、流体が該開放部28−2の両側を通って流れるようなサイズとされている。
The
以上、本発明に係る弁装置の実施形態を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、第2実施形態における弁体28はいわゆるゲートバルブのように板状として、開放部28−2には流体通路24と略同じ面積を有する開口を設けるようにすることが出来る。また、弁操作エレメント30は回動することにより開閉弁エレメント(弁体)28を閉止位置と開放位置との間で変位するようにしているが、軸線方向で直線的に動かすことにより開閉弁エレメント(弁体)28の同様の変位を生じさせるようにすることが出来る。
As mentioned above, although embodiment of the valve apparatus which concerns on this invention was described, this invention is not limited to these, A various deformation | transformation is possible. For example, the
グラインダー(エア工具)10;空気入口金具12;エアモータ14;弁装置16;出力シャフト18;円盤状研磨部材20;回転伝達部22;流体通路24;長手軸線24x;流体通路エレメント26;筒状部材26a、26b;弁体27;接続軸27a;開閉作動エレメント28;端部28b、28c;閉止部28−1;開放部28−2;頭部28−3;弁操作エレメント30;弁座34;押し込みカム輪郭曲線部36;戻しカム輪郭曲線部38;円錐コイルバネ40;コイルバネ42;2ステップ凹部44;軸線方向凹部44a;周方向凹部44b;規制ピン46
Grinder (air tool) 10; air inlet fitting 12;
Claims (8)
該流体通路エレメントに取り付けられ、該流体通路を閉止するための閉止位置と該閉止位置から該流体通路の横断方向で押し込まれて該流体通路を開放するための開放位置との間で変位可能とされた開閉作動エレメントと、
該流体通路エレメントの外周面上でOFF位置とON位置との間で変位可能とされ、該ON位置から該OFF位置に変位されるときに該流体通路エレメントから外部に突出している該開閉作動エレメントの端部に摺動係合して該開閉作動エレメントを該開放位置から該閉止位置に戻すように構成された戻しカム輪郭曲線部を備える弁操作エレメントと
を有する弁装置。 A fluid passage element having a fluid passage;
Attached to the fluid passage element and displaceable between a closed position for closing the fluid passage and an open position for pushing the fluid passage transversely from the closed position to open the fluid passage. Open / close actuated element,
The opening / closing operation element that is displaceable between the OFF position and the ON position on the outer peripheral surface of the fluid passage element, and projects outward from the fluid passage element when the fluid passage element is displaced from the ON position to the OFF position. A valve operating element comprising a return cam contour curve portion configured to slide-engage with the end of the valve and return the opening / closing operation element from the open position to the closed position.
該弁操作エレメントは、該OFF位置から該ON位置に向かって変位されるときに、該開閉作動エレメントの該他端部に摺動係合して該開閉作動エレメントを該閉止位置から該開放位置に変位させるように構成された押し込みカム輪郭曲線部を備える請求項1に記載の弁装置。 The opening / closing actuating element extending through the fluid passage element in the transverse direction and slidingly engaged with the return cam profile curve, and the other end opposite to the end And
When the valve operating element is displaced from the OFF position toward the ON position, the valve operating element is slidably engaged with the other end of the opening / closing operation element to move the opening / closing operation element from the closed position to the open position. The valve device according to claim 1, further comprising a pushing cam contour curve portion configured to be displaced to a position.
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