JP3910163B2

JP3910163B2 - エアツール

Info

Publication number: JP3910163B2
Application number: JP2003271104A
Authority: JP
Inventors: 和也清水
Original assignee: 不二空機株式会社
Priority date: 2003-07-04
Filing date: 2003-07-04
Publication date: 2007-04-25
Anticipated expiration: 2023-07-04
Also published as: JP2005028517A

Description

本発明は、エアグラインダなどのエアツールに関するものである。

従来、エアグラインダなどのエアツールは、エアモータを駆動源とした手持ち型の工具として使用されている。

例えばエアグラインダ(40)は、図４(a)、(b)に大略的に示すように、エアグラインダ本体部(41)、研磨部(42)、把手部(43)とで構成されている。上記エアグラインダ(40)には、エアモータが内蔵されており、圧縮空気により駆動したエアモータの回転力が、研磨部(42)に伝わり、この研磨部(42)の先端に装着された研磨材(45)が回転する。この構成において、作業者は、右手でエアグラインダ本体部(41)を握り、左手で把手部(43)を握って、所定の研磨作業を行う。

上記エアグラインダ(40)は、エアモータを駆動源としているため、供給された圧縮空気を排気するために排気部(46)を設ける必要がある。そこで、上記排気部(46)は、図４(a)に示すように、エアグラインダ本体部(41)の上記把手部(43)の取り付け位置と逆側に設けられており、エアグラインダ(40)に供給された圧縮空気は、所定の流通経路を通って、排気部(46)より排出される。上記排気部(46)には、圧縮空気の気流音や、エアモータの駆動音などに対する騒音対策として、消音装置(47)が内蔵されている。このため、上記排気部(46)は、エアグラインダ本体部(41)から側方へ突出している（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−８８０５６号公報

ところで、作業者がエアグラインダを握って使用する場合、エアグラインダは、作業者の顔や体に対して略直交となる向きで使用されることが多い。そのため、エアグラインダ本体部の側面に突出して配置された排気部が、作業者の目線と研磨対象物の間に入り込み、死角が生じる可能性がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、エアツール使用時において、対象物に対する作業者の死角を削減し、エアツールの作業性の向上を図ることである。

本発明は、エアツールに設けられた排気部(5)を、対象物に対する作業者の目線に入りにくい位置に配置することで、エアツール作業時の死角を削減し、エアツールの作業性の向上を図ったものである。

具体的に、請求項１に記載の発明は、先端部から後端部まで略筒状に形成された本体ケーシング(6a)と、該本体ケーシング(6a)の先端箇所において本体ケーシング(6a)に略直交する方向へ突出する駆動軸ケーシング(6b)とを有するケーシング(6)と、上記ケーシング(6)に内蔵されたエアモータ(7)と、上記エアモータ(7)に連結されるとともに上記駆動軸ケーシング(6b)内に設けられた工具駆動軸(19)と、エアモータ(7)の排気を排出する排気部(5)とが設けられたエアツールであることを前提としている。

そして、このエアツールは、上記排気部(5)が駆動軸ケーシング(6b)における後端側位置に設けられ、上記本体ケーシング(6a)の先端部には、該本体ケーシング(6a)及び上記工具駆動軸(19)と略直交する方向における両側面に、把手部(4)が取り付け可能となっており、排気部(5)の開口部には、工具駆動軸(19)の軸心に対して直角な平面上で本体ケーシング(6a)の中心軸に対して傾斜している排気孔(27)が形成される排気板(50)が設けられ、上記排気板(50)は、排気孔(27)からの排気エアの排気方向が上記把手部(4)の取り付け位置と逆側となるように、工具駆動軸(19)の軸方向に逆転した状態で、排気部(5)の開口部に取り付け可能に構成されていることを特徴としている。

この請求項１の発明では、排気部(5)を駆動軸ケーシング(6b)の後端側位置に設けたから、エアツール使用時において、作業者と対象物との間の目線に、上記排出部(5)が入り込む可能性は低くなる。したがって、エアツール使用時の死角を低減することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のエアツールにおいて、エアモータ(7)と工具駆動軸(19)とが互いに噛合する傘歯車(12,22)を介して連結され、上記エアモータ(7)の排気エアが上記傘歯車(12,22)の周囲を通って排気部(5)に流れるように構成されていることを特徴としている。

この請求項２の発明では、エアモータ(7)より排出された排気エアが、エアモータ(7)から工具駆動軸(19)へ回転力を伝達するための傘歯車(12,22)の噛み合い部分の周囲を通って、排気部(5)に流れるから、傘歯車(12,22)の噛み合い部で生じる摩擦熱を吸熱し、上記傘歯車(12,22)を冷却することができる。

また、上記の構成により、エアモータ(7)から排気部(5)までの排気エアの通路を長くすることができるため、エアモータ(7)駆動時の気流音や、上記傘歯車(12,22)の噛み合い音に起因した騒音を低減することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のエアツールにおいて、排気部(5)に消音装置(25)が装着されていることを特徴としている。

この請求項３の発明では、排気部(5)に消音装置(25)が装着されているから、エアモータ(7)駆動時に生じる気流音や上記傘歯車の噛み合い音を、排気部(5)内で消音することができる。この際、排気部(5)に消音装置(25)を内蔵しても、排気部(5)が作業者の視界を遮ることはない。

以上のように、請求項１に記載の発明によれば、排気部(5)を、本体ケーシング(6a)の先端より略直角に突出した駆動軸ケーシング(6b)の後端側位置に設けている。この位置においては、従来例で前述したように、排気部(5)がエアグラインダ本体部の先端側面に配置されることで、対象物に対する作業者の死角が生じることも少なくなる。よって、エアツールの作業性の向上を図ることができる。

また、この構成において、本体ケーシング(6a)の先端の側面に、例えば把手取り付け部材を設けることができる。この場合、作業者は、把手部(4)が通常取り付けられている位置と逆側に、この把手部(4)を取り付け可能であり、作業環境や対象物に応じて、エアツールの握り手を自由に変更することができる。したがって、作業者はより柔軟に作業を行うことができる。

請求項１に記載の発明によれば、排気部(5)の排気孔(27)は、駆動軸ケーシング(6b)の工具駆動軸(19)に略直交した平面上で、エアツールの本体ケーシング(6a)の中心軸から傾斜している。したがって、排気エアは、排気孔(27)に沿って水平斜め方向に排出される。このため、エアツール使用時に、排気エアが作業者の手などにかかることなく、作業者は快適な作業を行うことができる。

請求項２に記載の発明によれば、エアモータ(7)の排気エアが、上記エアモータ(7)と工具駆動軸(19)との傘歯車(12,22)の噛合部付近を通気して、排気部(5)に流れるように構成されている。このため、上記傘歯車(12,22)の噛合による摩擦熱を、排気エアで冷却することができる。

また、上記構成により、排気エアが大気へ放出されるまでの流通経路が長くなるから、圧縮空気により生じる気流音や、傘歯車(12,22)の噛み合い音は、この流通経路により干渉される。したがって、エアモータ駆動時における騒音を低減することができる。

請求項３に記載の発明によれば、排気部(5)には消音装置(25)を装着している。このため、排気部(5)から発生する気流音や、歯車の噛み合い音は、上記消音装置(25)の消音効果により低減される。このため、エアモータ(7)駆動時における騒音を、より低減することができる。この際、排気部(5)に消音装置(25)を内蔵しても、作業時の死角とならないため、作業者は快適にエアグラインダ(1)を使用することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

《発明の実施形態１》
図１、図２はそれぞれ、エアグラインダ全体の構成を示す中央縦断面図、図１のII-II線部断断面図である。

エアグラインダ(1)は大略的に、エアグラインダ本体部(2)と、屈曲端部(3)と、把手部(4)とで構成されている。そして、上記エアグラインダ(1)のケーシング(6)は、エアグラインダ本体部(2)に対応する本体ケーシング(6a)と、上記屈曲端部(3)に対応する駆動軸ケーシング(6b)と、後述する排気部(5)に対応する消音装置ケーシング（6c）とを備えている。

エアグラインダ本体部(2)は、略円筒状の本体ケーシング(6a)にエアモータ(7)を内蔵している。このエアモータ(7)は、略円筒状のシリンダ(39)内に、複数枚の羽を有するロータ(8)を配置して構成されており、このロータ(8)はエアグラインダ本体部(2)の本体ケーシング(6a)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、このロータ(8)の出力軸(11)の一端（先端）には、屈曲端部(3)に回転力を伝達するための傘歯車(12)が取り付けられている。一方、エアグラインダ本体部(2)において、上記傘歯車(12)が取り付けられていない逆側の一端（後端）には、図示しないエアホースが装着されるエアホース装着部(13)が形成されている。そして、エアホースにより供給された圧縮空気は、給気ハンドル部(14)を回転させることにより開閉される給気弁(15)と、この圧縮空気の流量を一定の範囲に調整してエアモータ(7)の回転速度の上限値を設定する調速器(16)とを経て、上記エアモータ(7)に導入される。そして、この圧縮空気によって、上記エアモータ(7)のシリンダ(39)内に配置されたロータ(8)が回転する。

一方、上記シリンダ(39)には、図１に示すように、その外周部に排気エアを排出するための複数のシリンダ排気孔(17)が形成されている。そして、このシリンダ排気孔(17)から排出される排気エアは、後述する流通経路を通って駆動軸ケーシング(6b)に設けられた排気部(5)より大気中に放出される。

屈曲端部(3)は、図１に示すように、エアグラインダ本体部(2)の先端より、略直交する方向に延びて形成されている。この屈曲端部(3)には、駆動軸ケーシング(6b)内に、砥石からなる円盤状の研磨材(18)を回転させるための工具駆動軸(19)が設けられている。この工具駆動軸(19)は、その駆動軸線(19a)がロータ(8)の出力軸線(8a)と直交するように配置されており、本体ケーシング(6a)内に取り付けられた一対のベアリング(20,21)によって、回転可能に支持されている。また、工具駆動軸(19)には、ベアリング(20,21)の間に傘歯車(22)が固定されており、この傘歯車(22)は、ロータ(8)の出力軸(11)の先端に取り付けられている傘歯車(12)に噛合している。これらの傘歯車(12,22)は本体ケーシング(6a)により形成された傘歯車室(23)に収納されている。

このような構成により、エアモータ(7)を回転させると、回転力は傘歯車(12)から、傘歯車(22)、工具駆動軸(19)へと伝達され、最終的に研磨材(18)が回転する。

排気部(5)は、図１に示すように、駆動軸ケーシング(6b)の後端側位置にあり、上記エアグラインダ本体部(2)と上記駆動軸ケーシング(6b)とに隣接するように設けられている。上記排気部(5)には、消音装置(25)が具備されており、エアモータ(7)の排気エアは、所定の流通経路を通過した後、上記消音装置(25)を経て、排気部(5)の外側に形成された排気孔(27)より大気中へ放出される。

把手部(4)は、図２の右側に位置し、エアグラインダ本体部(2)の先端より、エアモータ(7)の出力軸線(8a)及び工具駆動軸(19)の駆動軸線(19a)の双方に直交する方向に延びて形成されている。ただし、例えば把手部(4)の取り付け位置は、エアモータ本体(2)の先端に、図示しない把手取り付け部材を設けることで、図２の右側の位置から駆動軸線(19a)に線対称な、図２の左側の位置に変更することもできる。

次に本実施形態に係わる排気構造について詳細に説明する。

図１に示すように、エアグラインダ本体部(2)の本体ケーシング(6a)内に設けられたシリンダ(39)には、その外周部にロータ(8)の出力軸線(8a)と略平行に並設された複数のシリンダ排気孔(17)が形成されている。このシリンダ排気孔(17)は、シリンダ(39)の外周部に沿って、かつ出力軸線(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、出力軸線(8a)を中心として半径方向に向かって開口している。

また、上記エアモータ(7)を本体ケーシング(6a)内に収納した状態において、上記本体ケーシング(6a)の内周部とシリンダ(39)の外周部との間には、略円筒状の空間が形成されており、上記シリンダ排気孔(17)と連通している。このため、この空間が、複数のシリンダ排気孔(17)より排出された排気エアの合流通路である第１排気通路(26)となる。なお、この第１排気通路(26)は、シリンダ排気孔(17)に対して充分大きく形成されているので、膨張部として機能する。すなわち、排気エアが、シリンダ排気孔(17)より上記第１排気通路(26)に導入されると、この排気エアは急膨張するため、音の干渉による消音効果を得ることができる。この第１排気通路(26)は、シリンダ(39)の基端からエアグラインダ本体部(2)の先端まで、エアモータ(7)の出力軸線(8a)に略平行に形成されており、上記傘歯車(12,22)が収納された傘歯車室(23)に連通している。したがって、エアモータ(7)より排出された排気エアは、上記第１排気通路(26)を通過して、この傘歯車室(23)へ導入される。

傘歯車室(23)には、前述したようにエアモータ(7)で生じた回転力を、屈曲端部(3)に伝えるための傘歯車(12,22)が設けられている。そして、傘歯車室(23)に導入された排気エアは、この傘歯車(12,22)の噛み合いにより発生する摩擦熱を冷却するために利用されている。また、傘歯車室(23)は、この傘歯車室(23)と、排気部(5)との間に設けられた第２排気通路(28)に連通しており、この第２排気通路(28)は、さらに排気部(5)に連通している。したがって、上記傘歯車室(23)を通過した排気エアは、この第２排気通路(28)を介して、排気部(5)へ導入される。

図３(a)及び図３(b)は、本発明の前提となる排気部(5)の要部構造を示す部分断面図及び図３(b)のb-b部分断面図である。図３(a)及び図３(b)に示すように、排気部(5)には、消音装置ケーシング(6c)内に排気空間(29)が形成されている。そして、この排気空間(29)には、消音装置(25)が設けられている。この消音装置(25)は、消音装置ケーシング(6c)に設けられた下側（図３(a)の下側）の開口部より、マフラーカバー(30)が取り付けられて、上記排気空間(29)に収装される。

上記消音装置(25)は、図３(b)に示すように楕円ないし長円形状の消音部(31)を有している。この消音部(31)は、上側（図３aの上側）が開口した排気弁(32)と、この排気弁(32)の開口部から充填された合成繊維からなる消音材(33)とで構成されている。また、上記排気弁(32)の底面には、上記駆動軸線(19a)と出力軸線(8a)との双方に略直交な方向に向かって、３箇所の排気口(34)が並設して形成されている。また、上記排気弁(32)の底面には、網状の消音板(35)が敷設されている。さらに、上記排気弁(32)には、上記３箇所の排気口(34)に挟まれた２箇所のガイド孔(36)が形成されている。そして、これらのガイド孔(36)には、それぞれに対応する２本のガイドロッド(37)が、屈曲端部(3)の駆動軸線(19a)と略平行になるように延びて、嵌入されている。なお、このガイドロッド(37)の上端及び下端は、上記排気空間(29)の上側面と、上記マフラーカバー(30)によって、それぞれ支持されている。この状態においては、上記排気弁(32)と上記消音材(33)とで構成されている上記消音部(31)は、上記ガイド(37)に沿って、上下に移動が可能となっている。さらに、この消音部(31)とマフラーカバー(30)との間には、マフラースプリング(38)が、介設されている。そして、上記消音部(31)は、上記ガイドロッド(37)に嵌入された状態で、上記マフラースプリング(38)によって、上側の方向に向かって付勢されている。

この消音装置(25)の構成において、通常時では、排気空間(29)に導入された排気エアは、消音部(31)を介して、上記排気弁(32)に形成された排気口(34)より排出される。そして、この消音部(31)により、排気エアの発生に伴う気流音、傘歯車室(23)内の傘歯車(12,22)の噛み合い音などの騒音が、低減されている。

一方、排気エアが、排気空間(29)で断熱膨張した際には、上記消音部(31)の消音材(33)近傍の水分が冷却されて凍結する可能性がある。消音部(31)が凍結すると、第２排気通路(28)より導入された排気エアは、消音部(31)を通過できない。このため、逃げ場を失った排気エアは、マフラースプリング(38)の付勢力に抗して、消音部(31)を下側方向に押し込む力を作用させる。この状態において、消音部(31)は、上記ガイドロッド(37)に沿って下側に押し込まれるため、上記消音部(31)と、消音装置ケーシング(6c)との間に隙間が生じる。このため、排気エアは、消音部(31)を通過せずに、この隙間より放出される。

また、排気部(5)には、図３(b)に示すように、排気部(5)の消音装置ケーシング(6c)の外側に、上記排気空間(29)と連通する複数の排気孔(27)が形成されている。上記消音部(31)によって消音された排気エアは、この排気孔(27)より最終的に排出される。なお、この排気孔(27)は、屈曲端部(3)内に設けられた工具駆動軸(19)の軸心に直角な平面上で、本体ケーシング(6a)の中心軸に対して傾斜して形成されている。なお、本実施形態において、上記排気孔(27)は、図３(b)の左側方向に傾斜しており、排気エアは、平面上左斜めに向かって大気へ放出される。

−実施形態の効果−
本実施の形態において、使用者は通常、右手で本体ケーシング(6a)を握り、左手で把手部(4)を握ってエアグラインダ(1)を持つ状態となる。そして、エアグラインダ本体部(2)の後端の上記エアホース装着部(1３)にエアホースを繋ぎ、右手で給気ハンドル(1４)を回して、エアグラインダ本体部(2)にエアーを供給する。

エアグラインダ本体部(2)にエアーが供給されると、エアモータ(7)により生じた回転力が、上記出力軸(11)、傘歯車(12,22)、工具駆動軸(19)、研磨材(18)へと伝わり、使用者が研磨対象物に対して作業を行うことになる。

一方、エアモータ(7)内から排出される排気エアは、シリンダ(39)に設けられた複数のシリンダ排気孔(17)より排出され、所定の流通経路を通り、排気部(5)の消音装置(25)によって消音された後に、排気孔(27)から大気へ放出される。

このようなエアグラインダ(1)において、本実施の形態では、排気部(5)を、駆動軸ケーシング(6b)の後端側位置に設けている。このことにより、作業者が本体ケーシング(6a)を握って作業を行う際、上記排気部(5)は研磨対象物に対する作業者の目線との間に入りにくく、死角が生じにくい。また、上記排気部(5)は、本体ケーシング(6a)と駆動軸ケーシング(6b)とに隣接されて配置されている。エアグラインダ(1)使用時において、この位置は、エアグラインダ本体部(2)によって、そもそも作業者の死角になっており、この位置に排気部(5)を配置しても、研磨対象物に対する死角は大きくなりにくい。

また、この構成において、エアグラインダ本体部(2)の先端で、上記把手部(4)が取り付けられていない側面は、何も配置されていない状態となる。この状態において、上記側面に、例えば把手取り付け部材を設け、把手部(4)を取り付け可能とすることで、把手部(4)の位置を、従来の位置と逆側に固定することができる。したがって、作業者は、研磨対象物や作業環境に応じて、エアグラインダ本体部(2)及び把手部(4)の握り手を自由に変更することができ、より柔軟に作業を行うことができる。

さらに、排気部(5)から排出される排気エアの風向きは、作業者に対して斜めになるように、排気孔(27)を形成している。よって、排気エアが、作業者にかかることがなく、より快適な作業を行うことができる。

また、本実施形態では、エアモータ(7)から排出される排気エアを、傘歯車室(23)内の傘歯車(12,22)の噛み合い部に通風できる構造としている。このため、上記傘歯車(12,22)の噛み合いにより発生する摩擦熱を冷却することができる。

さらに、エアモータ(7)より発生した排気エアは、この傘歯車室(23)を介して、排気部(25)で放出されるため、排気エアが大気へ放出されるまでの流通経路は長くなる。よって、圧縮空気で生じる気流音や傘歯車(12,22)の噛み合い音などは、この流通経路により干渉され、エアモータ(7)駆動時に排気部(5)より生じる騒音が低減される。

また、上記排気部には、消音装置(25)を設けたため、エアモータ(7)駆動時の騒音は、さらに低減される。

《その他の実施の形態》
本発明は、上記エアグラインダの実施形態について、以下のような構成としてもよい。

上記実施形態において、上述した本発明の前提となる排気部(5)の消音装置ケーシング(6c)の外側面には、複数の排気孔(27)を、排気エアが図３(b)の左側方向に傾斜して排出されるように形成している。しかしながら、本発明の排気部(5)は、図５に示すように、上記消音装置ケーシング(6c)の後側（図５の下側）に開口部を形成し、この開口部に装脱着可能な排気板(50)を設置し、この排気板(50)に排気孔(27)を形成する構造とする。この構造においては、上記排気板(50)を上下逆にして、消音装置ケーシング(6c)の開口部に取り付けることで、排気エアを排気孔(27)より右斜め方向に排出することができる。このため、例えばエアグラインダ本体部に把手取り付け部材を設け、把手部(4)を逆側に固定して使用する場合のように、通常時と握り手が逆になる際にも、作業者の握り手に排気エアがかかることを防ぐことができる。

本実施形態に係るエアグラインダの構成を示す中央縦断面図である。本実施形態に係るエアグラインダのII-II線断面図である。図３(a)は排気部の要部構造を示す部分断面図であり、図３(b)は本発明の前提となる排気部についての図３(a)のb-b線部分断面図である。図４(a)は従来のエアグラインダの要部構造を示す平面図であり、図４(b)は従来のエアグラインダの要部構造を示す側面図である。本発明に係る排気部を示す部分断面図である。

符号の説明

(1) エアグラインダ
(2) エアグラインダ本体部
(3) 屈曲端部
(5) 排気部
(6) ケーシング
(6a) 本体ケーシング
(6b) 駆動軸ケーシング
(6c) 消音装置ケーシング
(7) エアモータ
(19) 工具駆動軸
(19a)駆動軸線
(25) 消音装置
(26) 第１排気通路
(27) 排気孔
(28) 第２排気通路
(30) マフラーカバー
(31) 消音部
(32) 排気弁
(33) 消音材
(34) 排気口
(35) 消音板
(37) ガイドロッド
(38) マフラースプリング
(50) 排気板

Claims

先端部から後端部まで略筒状に形成された本体ケーシング(6a)と、該本体ケーシング(6a)の先端箇所において本体ケーシング(6a)に略直交する方向へ突出する駆動軸ケーシング(6b)とを有するケーシング(6)と、
上記ケーシング(6)に内蔵されたエアモータ(7)と、
上記エアモータ(7)に連結されるとともに上記駆動軸ケーシング(6b)内に設けられた工具駆動軸(19)と、
エアモータ(7)の排気エアを排出する排気部(5)とが設けられたエアツールであって、
上記排気部(5)が駆動軸ケーシング(6b)における後端側位置に設けられ、
上記本体ケーシング(6a)の先端部には、該本体ケーシング(6a)及び上記工具駆動軸(19)と略直交する方向における両側面に、把手部(4)が取り付け可能となっており、
排気部(5)の開口部には、工具駆動軸(19)の軸心に対して直角な平面上で本体ケーシング(6a)の中心軸に対して傾斜している排気孔(27)が形成される排気板(50)が設けられ、
上記排気板(50)は、排気孔(27)からの排気エアの排気方向が上記把手部(4)の取り付け位置と逆側となるように、工具駆動軸(19)の軸方向に逆転した状態で、排気部(5)の開口部に取り付け可能に構成されていることを特徴とするエアツール。
請求項１に記載のエアツールにおいて、
エアモータ(7)と工具駆動軸(19)とが互いに噛合する傘歯車(12,22)を介して連結され、
上記エアモータ(7)の排気エアが上記傘歯車(12,22)の周囲を通って排気部(5)に流れるように構成されていることを特徴とするエアツール。
請求項１または２に記載のエアツールにおいて、
排気部(5)に消音装置(25)が装着されていることを特徴とするエアツール。