JP2581579B2 - エアーツールの接続装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、モーターケース内の工具駆動用のエアモ
ータに給排気を行う給気パイプおよび排気パイプを、上
記モータケースに連設したジヨイント本体に対しフリー
回転を可能にするエアーツールの接続装置に関する。

〈従来の技術〉 従来のエアーツールとして、例えば第３図に示すよう
なものがある。これについて説明すると、１はエアモー
タを収容するモータケース、２は上記エアモータの回転
伝達機構を備えた工具ヘッド、３はこの工具ヘッド２の
回転軸などに装着された工具、４はモータケース１に連
設された後述のジヨイント本体を覆うバルブリング、5,
6はこのバルブリング４に覆われて、上記ジヨイント本
体に対して回転自在な給気パイプおよび排気パイプに連
設された給気ホースおよび排気ホースである。この給気
ホースにはコンプレッサなどから圧縮空気が供給され、
上記排気ホース端には消音器７が接続され、この消音器
７端は大気開放となっている。８はホース折れ防止用の
スプリングである。なお、上記バルブリング４は右方へ
回転操作することにより、エアモータを停止させ、左方
へ回転操作することにより、そのエアモータを回転させ
ることができる。

第４図は第３図の詳細を示す拡大断面図である。これ
について説明すると、モータケース１は筒状をなし、こ
れの先端部付近には図示しない排気通路を持ったバルブ
筒11は嵌め込まれ、これがこのモータケース内周に螺合
され、かつ複数個の排気孔12を持ったリング状締付部材
13によって、先端側に締付保持されている。

14はモータケース１に連設されて、上記エアモータに
対する給気通路15および排気通路16を有するジヨイント
本体で、これが給気通路15を形成する小径のパイプ状バ
ルブ本体17と、これを中心孔18に螺合することによって
一体化している大径の回動体19とからなる。このうちバ
ルブ体17は、先端がバルブ筒11に形成した円錐状のバル
ブシート20にＯリング21とともに離接する弁構造をな
し、外側に中心部に延びた給気通路15に通じる切欠22が
設けられている。この切欠22はバルブ筒11内に形成した
リング溝11aに連通しており、バルブ体17がバルブシー
ト20から離れたとき、給気通路15からの圧縮空気をエア
モータに供給するように作用する。23はバルブ体17とバ
ルブ筒11との間をシールするシールリング、24aはバル
ブ体17の外周に軸方向に突設しためねじ部で、これが締
付部材13の内周に形成したおねじ部24bに螺合し、バル
ブ体17がスラスト方向に回転しながら移動可能になって
いる。25は回動体19とモータケース１との間に入れたシ
ールリング、４はジヨイント本体14を覆うように、これ
にねじ27で取り付けた上記バルブリングで、このバルブ
リング４を回転操作することによって、ジヨイント本体
14をモータケース１内に突設したストッパ28に遊嵌され
るガイド切欠29に沿って、回転および前後方向移動でき
るようになっている。30はジヨイント本体14内に設けら
れたホース側ジヨイントで、先端の小筒部31が回動体19
の中心孔18の後部にシールリング32を介して出入自在に
挿入されている。33は小筒部31に形成した給気通路で、
ホース側ジヨイント本体30の大筒部34の中心部を除く部
位に形成した給気通路35に、連通孔36を介して連通して
いる。また、37は排気通路で、ジヨイント本体14の上記
排気通路16に連通している。38はジヨイント本体14後部
の筒状部に形成したボール孔であり、このボール孔38に
は軸受であるボール40が収容され、これがボール孔壁
面、バルブリング４の内面およびホース側ジヨイント30
外周のガイド溝（円弧状溝）39に接触および設置されて
いる。41はジヨイント本体14とホース側ジヨイント30と
の間に入れたシールリングである。

42は給気通路35の後部に連結した給気パイプ、43は排
気通路37の後部に連結した排気パイプであり、これらに
は、給気ホース５および排気ホース６が接続され、ホー
スクランプ44,45によって、容易に抜けないように保持
されている。

次に動作について説明する。

先ず、作業開始時には図示しないスイッチを操作し、
コンプレッサを作動させる。このため、圧縮空気が給気
ホース５→給気パイプ42→給気通路35→連通孔36→給気
通路33→給気通路15→切欠22→リング溝11aまで供給さ
れるが、バルブシール20とバルブ体17先端とが閉じてい
るため、モータケース１内のエアモータには給気されな
い。次にバルブリング４を回転操作すると、ジヨイント
本体14も同様に回転する。このためおねじ24bはめねじ2
4aに噛合しながら回転するので、バルブ体17は回転しな
がら後退し、このバルブ体17の先端がバルブシート20か
ら離れる。このため、上記リング溝11aに至った圧縮空
気は、その離れた間隙を通じてモータケース１内のエア
モータに供給され、これを駆動して工具ヘッド２に取り
付けた工具３を回転して、作業を実施可能にする。

一方エアモータを駆動したあとの圧縮空気は、バルブ
筒11の肉厚内に設けた既述の排気通路→排気孔12→排気
通路16→排気通路37→排気パイプ43→排気ホース６→消
音器７を介して大気中へ放出される。

ところで、圧縮空気圧が高く、大流量が必要なエアモ
ータを持った装置において、そのエアモータを含む全体
径を小さくするためには、給気通路を中心に置き、その
外側に排気通路を作るように、ジヨイント本体14を形成
するのが最良の方法と考えられている。

また、かかる装置では、治療作業中に給気ホース５や
排気ホース６がねじれるような使い方がなされるが、こ
の場合には、給気パイプ42が排気パイプ43を固定してい
るホース側ジヨイント30がボール40を介してジョイント
本体14に保持されているため、このホース側ジヨイント
30がフリー回転することによって、そのねじれが自然に
除去されるようになっている。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、かかる従来の装置では、上記圧縮空気
の供給時には、ホース側ジヨイント30の前面にP₀S₀（P₀
は給気圧力（kg/cm²）、S₀は給気受圧面積（cm²））の
給気圧による押圧力およびP₁S₁（P₁は排気圧力（kg/c
m²）、S₁は排気受圧面積（cm²））の排気圧による押圧
力が同時に作用し、これらの押圧力が、ボール40上の３
箇所で矢印で示すように、このボール40に作用し、ボー
ル40に対しバルブリング４、ジヨイント本体14、ホース
側ジヨイント30のいずれかがすべり、ボール40が回転し
にくくなって、上記給気ホース５や排気ホース６のねじ
れが容易にとれなくなるという問題点があった。特に、
工具ヘッド２がアングルヘッド形である場合には、上記
各ホース5,6のねじれによる反発力を受けてヘッドが回
転し、工具３が工作物の表面の傷を付けたり、破損させ
る場合があり、圧縮空気圧が例えば6kg/cm²と高くなっ
て、回転数が60000RPMにも達した場合には、破損した工
具が飛散するなどして非常に危険になるなどの問題点が
あった。

この発明は、かかる従来の問題点を解消するためにな
されたものであり、上記の押圧力P₀S₀＋P₁S₁を、軸受に
よってホース側ジヨイントおよびバルブリングの２つだ
けで受けるようにすることにより、給気パイプおよび排
気パイプの回転を軽快に行わせ、これによって各ホース
のねじれを迅速、容易に解除できる装置を得ることを目
的とする。

〈問題点を解決するための手段〉 この発明にかかる装置は、工具ヘッドに連設され、工
具を駆動するエアモータを備えたモータケースと、この
モータケースに連設されて、上記エアモータに対する給
気通路を中心に、排気通路を給気通路の外側にそれぞれ
形成するジョイント本体と、このジョイント本体に対し
ボールを介して回転自在に連設した、給気パイプおよび
排気パイプを有するホース側ジョイントと、上記ジョイ
ント本体の外周側に設けられ、回転操作によって上記エ
アモータに対する給排気を選択的に可能にするバルブリ
ングとを備えたエアーツールにおいて、上記ホース側ジ
ョイントの後端外周にフランジ部を突設し、上記バルブ
リングの内面に突条を突設し、前記フランジ部の後面と
前記突条の前面とにそれぞれメタルを設け、これらメタ
ルは互いに軸方向に対向し、前記エアモータに対する圧
縮空気の給排気に伴って前記ホース側ジョイントに作用
する軸方向の押圧力が前記ボールに伝わる際、当該ボー
ルと前記メタルとの接触のみを介するようにしたことを
特徴とする。

〈作用〉 この発明におけるボールは、ホース側ジヨイントのフ
ランジ部の後面およびバルブリングの突条の前面にそれ
ぞれ設けた互い軸方向に対向するメタルにのみ接するた
め、これがジヨイント本体とは干渉することがなく、上
記ホース側ジヨイントおよびバルブリングが相対運動す
る際、かかるボールはその相対運動を円滑化するように
潤滑作用し、ジヨイント本体に対してボールが潤滑動作
せずに、すべって摩さつ抵抗が大きくなるという従来の
問題を解消する。このため、上記ホース側ジヨイントに
圧縮空気の大きな給排気力が作用しても、給気パイプお
よび排気パイプは上記バルブリングに対し、円滑に回転
し、給排気ホースのねじり発生を確実に防止する。

〈発明の実施例〉 以下に、この発明の一実施例を図について説明する。
第１図において、51はホース側ジヨイント30の後端外周
に突設したフランジ部で、53はバルブリング４の内面に
突設した突条で、フランジ部51の後面52と突条53の前面
54には互いに軸方向に対向するメタル56がそれぞれ設け
られている。55は２つのメタル56間にボール57を保持す
る保持器であり、ボール55はメタル56のみに接し得るよ
うに取り付けられている。第２図はかかる構造をより詳
細に示す拡大図である。なお、このほかの第４図に示し
たものと同一の構成部分には、同一符号を付してその重
複する説明を省略する。

次に動作について説明する。

まず、コンプレッサの作動およびバルブイング４の操
作によるバルブ体17のバルブシート20からの離隔によっ
て、既述のように圧縮空気の供給、排出が行われ、エア
モータが駆動される。このとき、ホース側ジヨイント30
には、上記と同じP₀S₀＋P₁S₁の押圧力が作用する。この
押圧力は、ボール57において各メタル56から受ける力D,
Eとなる。そして、これらの力D,Eが圧縮空気の増大によ
って大きくなっても、メタル56を介してボール57に伝え
られ、バルブリング４およびホース側ジヨイント30が、
同一方向または相対方向に変位しても、このボール57は
何ものにも回転を妨げられることなく、円滑に回転す
る。このため、給気ホース５や排気ホース６がねじれて
も、上記ホース側ジヨイント30が円滑に回転すること
で、そのねじれが迅速に解除される。従って、そのねじ
れの反発力で工具ヘッドが不用意に回転して工具が工作
物を損傷するなどの従来の事故や、工具の破損による人
体への危険を未然に回避できることになる。

〈発明の効果〉 以上説明してきたように、この発明によれば、ホース
側ジヨイントのフランジ部の後面およびバルブリングの
突条の前面にそれぞれ設けた互いに軸方向に対向するメ
タルにのみ接するように、ボールを設けた構成としたの
で、エアモータへの圧縮空気の給排気中に、上記ホース
側ジヨイントが受けるスラスト方向の給排気圧を、この
ホース側ジヨイントおよびバルブリングによってのみ受
けることができ、従って上記ボールには、回転を妨げら
れる力が何ら作用せず、上記圧縮空気圧が高い場合に
も、そのホース側ジヨイントを通じて給排気ホースを回
転自在に支持して、これらの給排気ホースのねじれを軽
快に解除できる。かくして、エアーツールの取扱いが安
全かつ容易に行うことができ、性能および安全性につい
ても信頼性の高いものが得られる等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明にかかるエアーツールの要部を示す断
面図、第２図はこの第１図の要部を拡大して示す断面
図、第３図はこの発明および従来のエアーツールの外観
図、第４図は従来のエアーツールの一部を示す断面図で
ある。 １……モータケース、２……工具ヘッド、３……工具、
４……バルブリング、５……給気ホース、６……排気ホ
ース、14……ジヨイント本体、15……給気通路、16……
排気通路、30……ホース側ジヨイント、33,35……排気
パイプ、31……排気通路、42……給気パイプ、43……排
気パイプ、51……フランジ部、53……突条、56……メタ
ル、57……ボール。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】工具ヘッドに連設され、工具を駆動するエ
   アモータを備えたモータケースと、このモータケースに
   連設されて、上記エアモータに対する給気通路を中心
   に、排気通路を給気通路の外側にそれぞれ形成するジョ
   イント本体と、このジョイント本体に対しボールを介し
   て回転自在に連設した、給気パイプおよび排気パイプを
   有するホース側ジョイントと、上記ジョイント本体の外
   周側に設けられ、回転操作によって上記エアモータに対
   する給排気を選択的に可能にするバルブリングとを備え
   たエアーツールにおいて、上記ホース側ジョイントの後
   端外周にフランジ部を突設し、上記バルブリングの内面
   に突条を突設し、前記フランジ部の後面と前記突条の前
   面とにそれぞれメタルを設け、これらメタルは互いに軸
   方向に対向し、前記エアモータに対する圧縮空気の給排
   気に伴って前記ホース側ジョイントに作用する軸方向の
   押圧力が前記ボールに伝わる際、当該ボールと前記メタ
   ルとの接触のみを介するようにしたことを特徴とするエ
   アーツールの接続装置。