JP3826133B2

JP3826133B2 - ベルト式研削工具

Info

Publication number: JP3826133B2
Application number: JP2003417614A
Authority: JP
Inventors: 慶一村上
Original assignee: Nitto Kohki Co Ltd
Current assignee: Nitto Kohki Co Ltd
Priority date: 2003-12-16
Filing date: 2003-12-16
Publication date: 2006-09-27
Anticipated expiration: 2023-12-16
Also published as: JP2005177868A

Description

本発明は研削工具に係り、特に、無端状にした研削ベルトを回転駆動して対象物に当接することにより、同対象物の研削を行うようにしたベルト式研削工具に関する。

ベルト式研削工具は、作業者が右手、若しくは左手に持って、研削無端ベルトを回転駆動し、そのベルトを被研削物に当てて研削作業を行うものである。
一般に使用されている無端ベルト駆動式工具は、回転軸を当該工具の横断方向となるように設定されたエアモータと、同回転軸の左端に駆動連結された駆動プーリと、該駆動プーリの前方位置に設定された従動プーリと、該従動プーリ及び駆動プーリに係合されて前後方向に張設された無端研削ベルトとを備え、当該工具の後端部分を作業者が右手で持って作業を行う。この場合、無端研削ベルトは、当該工具を持っている右手よりも左側にあり、作業者からは同ベルトによって行われる作業部分が見やすくなり、且つ、作業性が良くなる。しかし、作業者が左利きの場合は、後端部分を左手に持つと、ベルトによる作業部分は、その左手よりも左側の位置となるため見難く、作業がしにくくなる。

本願出願人は、このような問題を解消するために、左利きの人が当該工具を使用するときは、同工具を通常の使用状態とは上下反対にして、無端研削ベルトに対する当該工具の握り部分を左右逆にして使用できる工具を開発し、特許出願（特願２００２−２２０５６７号）している。この出願に係る発明の特徴は、エアモータに対する圧搾空気の供給・排出を行うためのバルブ部分に対し、エアモータ及びそれにより駆動されるベルト部分を、前後方向で延びる軸線を中心に１８０°回動できるようにして、左手で持って作業するときでも、ベルトが左手の右側に位置することができるようにすると共に、バルブ部分を操作することにより、エアモータに対する給排気の方向を変えることにより当該ベルトの回転方向を正転逆転できるようにした点にある。

本発明は、上記出願に係るものと同様の機能を有し、しかも、構造が簡単なベルト式研削工具を提供することを目的とする。

本発明は、このような点に鑑みてなされたものである。
すなわち、本発明は、ベルト式研削工具であって、
当該工具の横断方向に延びる軸線を中心に回転可能とされたロータと、該ロータを収納するロータ室、及び、該ロータ室に対して空気の給排気をおこなうための第１及び第２給排気口を有するロータハウジングとを有するエアモータと、
該エアモータの一端から側方に伸びる出力軸に駆動連結された駆動プーリと、
該駆動プーリの前方位置に設定された従動プーリと、
該従動プーリ及び駆動プーリに係合されて前後方向に張設された無端研削ベルトと、
を備える工具本体；及び、
該工具本体の後部に連結されて、上記第１及び第２給排気口を介して、上記エアモータに対する圧搾空気の給排気を行うためのバルブ機構；
を有し、
上記バルブ機構は、
前後方向に延びる軸線を中心に回動可能にして上記エアモータのロータハウジングの後部に連結されたバルブ本体であって、上記エアモータに対する圧搾空気の供給を行うための給気路と上記エアモータからの排気を外部へ導くための排気路とを有し、給気路が上記第１給排気口に連通されて排気路が上記第２給排気口に連通される第１の位置と、該第１の位置から１８０°回動されて給気路が上記第２給排気口に連通されて排気路が上記第1給排気口に連通される第２の位置との間で回動可能とされたバルブ本体と、
前後方向で変位可能にして上記ロータハウジングに取り付けられたロックスリーブであって、上記バルブ本体に係合して、同バルブ本体の上記ロータハウジングに対する相対的回動を阻止する回動阻止位置と、上記バルブ本体との係合を解除され当該バルブ本体の上記ロータハウジングに対する相対的回動を許容する回動許容位置との間で変位可能とされているロックスリーブと、
上記給気路を開閉するための開閉弁体であって、該開閉弁体の一端が上記バルブ本体の外部に突出している開閉弁体、及び、上記バルブ本体に揺動可能に取り付けられ、上記開閉弁体を、同開閉弁体が上記給気路を開く位置とする開放位置と、上記開閉弁体が上記給気路を閉止する位置になるのを許容する閉止位置との間で揺動可能とされたレバーと、
を有する
ことを特徴とする手持ち式のベルト式研削工具を提供する。

このベルト式研削工具においては、バルブ機構に対してエアモータを１８０°回動することにより、当該バルブ機構に対するエアモータの相対的位置を左右所要の位置にすることができ、右手で持っても左手で持ってもエアモータによって駆動される無端ベルト部分を、当該工具を持つ手よりも身体の中心側に置くことができ、且つ、バルブ機構をエアモータに対して相対的に１８０°回動することによりエアモータに対する給排気の方向を逆にして当該エアモータの駆動方向を変えることができ、従って、右利きでも左利きでも最適な状態で研削作業を行うことが出来る。

具体的には、上記ロータハウジングが、上記バルブ機構に面し、上記前後方向に延びる軸線に対して直角をなす後向き面を有し、上記第１及び第２給排気口が該軸線を中心とする円上の直径方向反対側の位置で上記後向き面に開口するようにし、上記給気路が上記後向き面に隣接する前端から後端に向けて大径部分及び小径部分を有し、大径部分には、前後方向で可動とされた筒状シール部材と、該筒状シール部材を上記後向き面に押圧するバネが設けられ、筒状シール部材はその前端面が上記ロータハウジングの上記後向き面と摺動するような構成とすることができる。
このようにすることにより、高圧の圧搾空気を供給するバルブ本体の供給路とロータハウジングとの間での空気漏れを防ぐことができる。

また、上記ロックスリーブの後端縁には切欠きを設け、該切欠きが、上記回動阻止位置において上記バルブ本体の外表面に取り付けられた係止ピンに係合して当該バルブ本体の上記ロータハウジングに対する相対的回動を阻止するようにすることができる。

バルブ本体は、全体として円筒状とし、内部に当該円筒状のバルブ本体の軸線方向に延びる筒状部分を設け、上記給気路が該筒状部分の孔により構成されるようにすると共に、上記排気路が該筒状部分の外周面と上記円筒状のバルブ本体の内壁面との間で軸線方向に延びる空間によって形成されているようにすることができる。このようにすることにより排気路の断面積を大きくとり、同排気路の流路抵抗を少なくして、効率的なエアモータの駆動を行うことが出来る。

更に、上記給気路を形成する上記筒状部分を、上記円筒状のバルブ本体の前端面よりも前方へ突出し、ロータハウジングには、後方に延びて上記円筒状とされたバルブ本体の前端部分を機密に且つ軸線の周りで回動可能に受け入れる円筒状のバルブ本体連結部分を設け、上記ロータハウジングの上記後向き面が、上記バルブ本体の上記第１及び第２の位置の間での回動の際に上記突出する上記筒状部分の前端が動く経路に沿って形成された円弧状面とし、該円弧状面は上記バルブ本体連結部分内を軸線方向に延びる横断面が円弧状の軸線方向部分の後端面によって形成し、上記第１及び第２給排気口は、該軸線方向部分を上記後端面より軸線方向前方に延び上記ロータ室に至るようになされている。

また、上記円筒状とされたバルブ本体連結部分の内周面と上記断面が円弧状とされた筒状部分の外周面との間に排気路が形成されるようにすることができる。

更に、上記バルブ本体連結部分の内周面には、上記バルブ本体が上記第１及び第２の位置に回動されたときに、上記給気路を形成する上記筒状部分の先端と係合して当該バルブ本体の回動を阻止する一対の係止部分を設けるようにすることもできる。

以下、本発明に係るベルト式研削工具の実施形態を添付図面に基づき説明する。
図１は、本発明に係るベルト式研削工具１０の断面平面図であり、図２aは、図１におけるII−II線断面図である。

このベルト式研削工具１０は、エアモータ１２及び該エアモータ１２によって駆動される無端研削ベルト１４を備える工具本体１６と、該工具本体１６の後部に連結されて上記エアモータ１２に対する圧搾空気の給排気を行うためのバルブ機構１８とを有する。

エアモータ１２は、ベーン式モータで、当該工具の横断方向に延びる軸線を中心に回転可能とされたベーン付きロータ２０と、該ロータを収納するロータ室２２、及び、該ロータ室に対して圧搾空気の給排気をおこなうための第１給排気口２４及び第２給排気口２６を有するロータハウジング２８とを有する。図示の例では、該ロータハウジング２８は、内側にライニング部分２８−１を有している。無端研削ベルト１４は、エアモータ１２の一端から側方に伸びる出力軸３０に駆動連結された駆動プーリ３２と、テンションバー３４により、該駆動プーリの前方位置に設定された従動プーリ３６とに係合されて前後方向に張設されている。

バルブ機構１８は、前後方向に延びる軸線を中心に回動可能にして上記エアモータ１２のロータハウジング２８の後部に連結されたバルブ本体４０を有する。該バルブ本体４０は、給気路４２と排気路４４とを有し、給気路４２がロータハウジング２８の第１給排気口２４に連通されると共に排気路４４が上記第２給排気口２６に連通される第１の位置（図２ａ）と、該第１の位置から１８０°回動されて給気路４２が上記第２給排気口２６に連通されると共に排気路４４が上記第1給排気口２４に連通される第２の位置（図３ａ）との間で回動可能とされている。バルブ本体４０が第１の位置にあるときは、図２ａ及び図２ｂに示すように、ロータ２０及び研削ベルト１４が矢印で示す反時計方向に回転され、第２の位置にあるときは、図３ａ及び図３ｂに示すように、ロータ２０及び研削ベルト１４が矢印で示す時計方向に回転されるようになっている。

該バルブ本体４０の周囲には、同ロータハウジング２８に対して前後方向でのみ変位可能とされたロックスリーブ４６及び該ロックスリーブ４６を後方へ向けて付勢しているコイルバネ４９が設けられており、該ロックスリーブ４６はその後端縁に切欠き４８が設けられていて、バルブ本体４０に設けられた係止ピン５０に嵌合して、同バルブ本体４０の上記ロータハウジング２８に対する相対的回動を阻止する回動阻止位置（図１、図２ａ）と、該位置よりも前方に動かされて係止ピンとの嵌合を解除され当該バルブ本体４０の上記ロータハウジング２８に対する相対的回動を許容する回動許容位置（図４）との間で変位可能とされている。また、該バルブ本体４０には、給気路４２を開閉するための棒状のポペット式開閉弁体５２が設けられており、該開閉弁体はコイルバネ５４によって給気路４２を閉止する位置（図２ａ）に付勢されており、その上端はバルブ本体４０の外部に突出している。また、バルブ本体４０には開閉弁体操作レバー５６が取り付けられており、該レバー５６は上記開閉弁体を押し下げて該開閉弁体が給気路４２を開く位置（押下げ位置）と、開閉弁体がコイルバネ５４により給気路４２を閉止する位置に戻されるのを許容する位置（押下げ解除位置）との間で揺動可能とされている。

レバー５６は、その枢軸６０の前方位置に設けられた枢軸６２に枢着されバネ付勢されて当該レバー５６の下面に係合したレバー係止部材６４により、図２aの開放位置に保持されている。該レバー係止部材はレバー５６の上方に延びる係止解除部６６を有しており、該係止解除部を枢軸６２の周りで（バネの付勢力に抗して）時計方向に押し下げることにより、当該レバー係止部材が時計方向に回動し、それによってレバー５６を枢軸６０を中心に反時計方向に押し下げるのを許容するようになっており、係止解除部の押しさげを解除すれば、レバー係止部材６４及びレバー５６は、バネの付勢力により図２aの位置に戻るようになっている。

図５から分かるように、バルブ本体４０は、全体として円筒状となされ、内部に当該円筒状のバルブ本体４０の軸線方向に延びる筒状部分７０を有し、給気路４２が該筒状部分７０の孔により構成され、排気路４４が該筒状部分７０の外周面と上記円筒状のバルブ本体４０の内壁面との間で軸線方向に延びる空間によって形成されている。

エアモータ１２のロータハウジング２８は、後方に延びてバルブ本体４０の前端部分を気密に且つ前後方向に延びる軸線の周りで回動可能に受け入れる円筒状のバルブ本体連結部分７２を有している。該バルブ本体連結部分７２内には、バルブ本体４０の前端面に面する（前後方向に延びる軸線に対して直角をなす）後向き面７４が形成されており、ロータ室から延びる第１給排気口２４及び第２給排気口２６は、この後向き面に開口している。

バルブ本体４０の給気路４２はロータハウジング２８の後向き面７４に隣接する前端から後端に向けて大径部分８０及び小径部分８２を有し、大径部分には、前後方向で可動とされた筒状シール部材８４と、該筒状シール部材を後向き面７４に押圧するコイルバネ８６が設けられ、筒状シール部材８４はその前端面がロータハウジング２８の上記後向き面７４に気密に当接し且つ摺動可能とされている。

また、図示の例では、給気路４２を形成する上記筒状部分７０は、円筒状のバルブ本体４０の前端面よりも前方へ突出し、ロータハウジング２８の後向き面７４が、バルブ本体４０の上記第１及び第２の位置の間での回動の際に上記筒状部分７０の前端が動く経路に沿って形成された円弧状面とされており（図６、図７）、該円弧状面はバルブ本体連結部分７２内を軸線方向に延びる横断面が円弧状の軸線方向部分７６の後端面として形成されている。上記第１給排気口２４及び第２給排気口２６は該軸線方向部分７６を前後方向に貫通して形成されており、該第１給排気口２４及び第２給排気口２６は、上記後向き面７４において、バルブ本体４０が第１の位置と第２の位置との間を回動するときの中心となる前後方向に延びる軸線を中心にする円上の直径方向で反対側の位置に配置されている。また、円筒状とされたバルブ本体連結部分７２の内周面と上記断面が円弧状とされた軸線方向部分７６の外周面との間には第２の排気路７８が形成されており、ロータ室２２からの排気をバルブ本体４０の上記排気路に通すようにされている。図６及び図７に示すように、バルブ本体連結部分７２の後端内周面には、バルブ本体４０が第１及び第２の位置に回動されたときに、給気路４２を形成する筒状部分７０の先端と係合して当該バルブ本体４０の回動を阻止する一対の係止部分８８，８８が設けられている。

図中、９０はバルブ本体４０に圧搾空気を供給するためのホース、９２はロックスリーブ４６及びコイルバネ４９をバルブ本体４０に取り付けるための設定用スリーブである。図２ｂに示すテンションバー３４には、その中間位置にブラケット９４によりアイドルローラ９６が設定されているが、該ブラケット９４は、駆動プーリ３２の前方に延びる工具本体１６のロータハウジング２８のガード９５から取り外して、反対側（上向き）に取り付けることができるようになっており、エアモータ１２及び研削ベルト１４を含む工具本体１６を反転した場合に、それに合わせて研削ベルト１４の設定を変えることができるようになっている。

本発明の一実施形態に係る無端ベルト駆動式研削工具１０は、以上のように構成されるものであるが、当該工具を作業者が右手でもって作業する場合には、図１に示す向きとされた工具のバルブ本体４０を把持して、無端研削ベルト１４が該バルブ本体４０よりも左側（作業者の身体の中心側）となるようにする。バルブ本体４０を図２ａに示す第１の位置にすれば、ベルトの回転を反時計方向周りとすることができ、図３ａに示す第２の位置にすればベルトの回転を時計方向周りとすることができる。また、左手で持って作業する場合には、工具本体１６をバルブ本体４０に対して図１の位置から１８０°回動させ、工具本体１６が左手で把持するバルブ本体４０よりも右側（作業者の身体の中心側）となるようにする。バルブ本体４０を、上記のように第１の位置及び第２の位置の所望と位置に設定することにより、ベルトを所望の回転方向に回転させることができる。

以上、本発明に係るベルト式研削工具の一実施例につき説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、特許請求の範囲に規定する本件特許発明の範囲内で種々の変更を行うことが出来る。

本発明に係るベルト式研削工具の断面平面図である。図１におけるII-II線断面図である。工具本体の側面図であり、バルブ本体が工具本体に対して図２ａの状態のときの研削ベルトの回転方向を示している。図１におけるII-II線断面図であり、バルブ本体が工具本体に対して図２aに示す位置から１８０°回転された状態を示している。工具本体の側面図であり、バルブ本体が工具本体に対して図３aの状態のときの研削ベルトの回転方向を示している。図２aに類似するが、ロックスリーブが前方へ動かされた状態を示している。図１におけるV-V線断面図である。図４のVI-VI線断面図である。図６に類似するが、バルブ本体が図６の位置から１８０°回転した状態を示している。

符号の説明

１０ベルト式研削工具
１２エアモータ
１４無端研削ベルト
１６工具本体
１８バルブ機構
２０ベーン式ロータ
２２ロータ室
２４第１給排気口
２６第２給排気口
２８ロータハウジング
３０出力軸
３２駆動プーリ
３４テンションバー
３６従動プーリ
４０バルブ本体
４２給気路
４４排気路
４６ロックスリーブ
４８切欠き
４９コイルバネ
５０係止ピン
５２ポペット式開閉弁体
５４コイルバネ
５６開閉弁操作レバー
６０枢軸
６２枢軸
６４レバー係止部材
６６係止解除部
７０筒状部分
７２バルブ本体連結部分
７４後向き面
７６軸線方向部分
７８第２の排気口
８０大径部分
８２小径部分
８４筒状シール部材
８６コイルバネ
８８係止部分
９０ブラケット
９２設定用スリーブ
９４ブラケット
９５ガード
９６アイドルローラ

Claims

ベルト式研削工具であって、
当該工具の横断方向に延びる軸線を中心に回転可能とされたロータと、該ロータを収納するロータ室、及び、該ロータ室に対して空気の給排気をおこなうための第１及び第２給排気口を有するロータハウジングとを備えるエアモータと、
該エアモータの一端から側方に伸びる出力軸に駆動連結された駆動プーリと、
該駆動プーリの前方位置に設定された従動プーリと、
駆動プーリ及び従動プーリに係合されて前後方向に張設された無端研削ベルトと、
を備える工具本体；及び、
該工具本体の後部に連結され、上記第１及び第２給排気口を介して、上記エアモータに対する空気の給排気を行うためのバルブ機構；
を有し、
上記バルブ機構は、
前後方向に延びる軸線を中心に回動可能にして上記エアモータのロータハウジングの後部に連結されたバルブ本体であって、上記ロータ室に対する圧搾空気の供給を行うための給気路と同ロータ室からの排気を外部へ導くための排気路とを有し、給気路が上記第１給排気口に連通されると共に排気路が上記第２給排気口に連通される第１の位置と、該第１の位置から１８０°回動されて給気路が上記第２給排気口に連通されると共に排気路が上記第１給排気口に連通される第２の位置との間で回動可能とされたバルブ本体と、
前後方向で変位可能にして上記ロータハウジングに取り付けられたロックスリーブであって、上記バルブ本体に係合して、同バルブ本体の上記ロータハウジングに対する相対的回動を阻止する回動阻止位置と、上記バルブ本体との係合を解除され当該バルブ本体の上記ロータハウジングに対する相対的回動を許容する回動許容位置との間で変位可能とされているロックスリーブと、
上記給気路を開閉するための開閉弁体であって、一端が上記バルブ本体の外部に突出している開閉弁体、及び、上記バルブ本体に揺動可能に取り付けられ、上記開閉弁体を上記給気路を開く位置とするための第１の位置と、同開閉弁体を上記給気路を閉止する位置とするための第２の位置との間で揺動可能とされたレバーと、
を有する
ことを特徴とするベルト式研削工具。
上記ロータハウジングが、上記バルブ機構に面し、上記前後方向に延びる軸線に対して直角をなす後向き面を有し、上記第１及び第２給排気口が該軸線を中心とする円上の直径方向反対側の位置で上記後向き面に開口するようになされ、上記給気路が上記後向き面に隣接する前端から後端に向けて大径部分及び小径部分を有し、大径部分には、前後方向で可動とされた筒状シール部材と、該筒状シール部材を上記後向き面に押圧するバネが設けられ、筒状シール部材はその前端面が上記ロータハウジングの上記後向き面に気密に係合され且つ摺動可能とされている
ことを特徴とする請求項１に記載のベルト式研削工具。
上記ロックスリーブがその後端縁に切欠きを有し、上記回動阻止位置において上記バルブ本体の外表面に取り付けられた係止ピンに係合されて当該バルブ本体の上記ロータハウジングに対する相対的回動を阻止するようにされている
ことを特徴とする請求項１もしくは２に記載のベルト式研削工具。
上記バルブ本体は、全体として円筒状となされ、内部に当該円筒状のバルブ本体の軸線方向に延びる筒状部分を有し、上記給気路が該筒状部分の孔により構成され、上記排気路が該筒状部分の外周面と上記円筒状のバルブ本体の内壁面との間で軸線方向に延びる空間によって形成されている
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のベルト式研削工具。
上記給気路を形成する上記筒状部分が、上記円筒状のバルブ本体の前端面よりも前方へ突出し、上記ロータハウジングは、後方に延びて上記円筒状とされたバルブ本体の前端部分を気密に且つ前後方向に延びる軸線の周りで回動可能に受け入れる円筒状のバルブ本体連結部分を有し、上記ロータハウジングの上記後向き面が、上記バルブ本体の上記第１及び第２の位置の間での回動の際に上記バルブ本体の前端面よりも突出する上記筒状部分の前端が動く経路に沿って形成された円弧状面とされ、該円弧状面は上記バルブ本体連結部分内を軸線方向に延び横断面が円弧状の軸線方向部分の後端面として形成されており、上記第１及び第２給排気口は、該軸線方向部分を上記後端面より軸方向前方に延び上記ロータ室に至るようになされている
ことを特徴とする請求項４に記載のベルト式研削工具。
上記円筒状とされたバルブ本体連結部分の内周面と上記断面が円弧状の上記軸線方向部分の外周面との間に、上記ロータ室から後方へ延びて当該部分の上記後端面に至る排気路が形成されている
ことを特徴とする請求項５に記載のベルト式研削工具。
上記バルブ本体連結部分の内周面に、上記バルブ本体が上記第１及び第２の位置に回動されたときに、上記給気路を形成する上記筒状部分の先端と係合して当該バルブ本体の回動を阻止する一対の係止部分を有する
ことを特徴とする請求項５に記載のベルト式研削工具。