JP4567225B2 - Air motor for air tools - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エアツールに使用されるエアモータに関し、特に、噴出速度を上げた圧搾空気によって、ロータを1分間で数万回転するような高速の回転速度で回転させることができるエアツール用エアモータに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
エアツールに使用されるエアモータは、通常、軸方向の羽根を複数備えたロータをシリンダ内に回転可能に配設し、このロータの羽根に圧搾空気を噴出することにより、ロータに回転トルクを発生させている。
このエアモータでは、面積の広い羽根に圧搾空気を噴出することによって、比較的大きなトルクでロータを回転させることができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来のエアツール用エアモータにおいては、圧搾空気がロータの羽根の比較的広い空間に噴出されることから、回転速度に限界があり、1分間で数万回転するような高速の回転速度では使用することができなかった。
【0004】
本発明は、上記従来のエアツール用エアモータが有する問題点に鑑み、噴出速度を上げた圧搾空気によって、ロータを1分間で数万回転するような高速の回転速度で回転させることができるエアツール用エアモータを提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のエアツール用エアモータは、ロータ軸を備えた円盤状のロータをシリンダ内に回転可能に配設し、前記ロータに、ロータの端面に開口部を有する空気導入孔と、該空気導入孔からロータの外周面に連通して空気を回転後方に噴出する噴出孔とを周方向に複数形成するとともに、前記シリンダの上蓋に、ロータの空気導入孔の開口部と対向する位置に周設された複数の給気孔を設け、周壁に、ロータの噴出孔と対向する位置に周設された凹凸部と、該凹凸部の両側に形成された複数の排気孔とを設け、該排気孔を介して、凹凸部の両側に形成された空間とシリンダの周壁の外周に形成された環状の排気流路とを連通してなることを特徴とする。
【0006】
このエアツール用エアモータは、ロータ外周面の複数の噴出孔からシリンダの凹凸部に回転後方に空気を噴出することによってロータに回転トルクを発生させることから、噴出孔の流路断面積を小さくし噴出速度を上げた圧搾空気をシリンダの凹凸部に作用させて強い反力を得ることができ、これにより、ロータを1分間で数万回転するような高速の回転速度で回転させることができる。
【0007】
この場合において、正逆回転の切替弁を付設し、切替弁に形成した空気導入孔とシリンダに形成した正回転用の給気孔及び逆回転用の給気孔とを選択的に一致させ、空気を正回転用の噴出孔又は逆回転用の噴出孔のいずれか一方から噴出させるようにすることができる。
【0008】
これにより、正逆回転を可能にすることができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のエアツール用エアモータの実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0010】
図1〜図2に、本発明のエアツール用エアモータの一実施例を示す。
このエアツール用エアモータ1は、ロータ軸2aを備えた円盤状のロータ2を、シリンダ3内に回転可能に配設している。
前記ロータ2には、ロータ2の上側の端面に開口部を有する有底の空気導入孔4と、該空気導入孔4からロータ2の外周面に連通して空気を回転後方に噴出する噴出孔5とが、周方向に等間隔で多数形成されている。
また、前記シリンダ3には、ロータ2の空気導入孔4の開口部と対向する位置に周設された多数の給気孔6と、ロータ2の噴出孔5と対向する位置に周設された多数の凹凸部7と、該凹凸部7の近傍に形成された多数の排気孔8とが設けられている。
【0011】
ロータ2は、短円柱体の中心に配設したロータ軸2aをシリンダ3に上下に貫設し、このロータ軸2aをベアリングBにより支持させた状態でシリンダ3内に配設されている。
空気導入孔4は、その開口部がロータ2の上側の端面に同心円状に配列するように形成されており、また、噴出孔5は、ロータ2の外周面の軸方向中間に開口するように形成されている。
【0012】
シリンダ3は、ロータ2の上側の端面に摺接するシリンダ上蓋9と、ロータ2の下側の端面に摺接する本体ケーシング下蓋10と、ロータ2の外周面を同心円状に取り囲む短円筒状の周壁11とにより形成されている。
このシリンダ3のシリンダ上蓋9には、同心円状に配列された各給気孔6が、ロータ2の回転方向に傾斜するように斜めに形成されており、さらに、シリンダ上蓋9の上には、コンプレッサーからの空気を圧搾して各給気孔6に供給する給気室12が、上蓋9と本体ケーシング13とによって形成されている。
また、シリンダ3の周壁11には、軸方向中間に凹凸部7が周設されるとともに、この凹凸部7の両側には、ロータ2の噴出孔5と同じ間隔で同数の排気孔8が形成されている。この凹凸部7は、凸部7aの先端がロータ2に摺接し、かつ回転角度により噴出孔5の開口部を閉塞するように、ロータ2に近接して配設されている。
なお、シリンダ周壁11の外周には、環状の排気流路14が形成されており、排気孔8からの空気はこの排気流路14を通って外部に排出される。
【0013】
この場合、本実施例のエアツール用エアモータ1では、ロータ2の噴出孔5の角度を一接線方向としているが、例えば、図3に示すように、ロータ2の回転後方となる範囲内で適宜に選択することができる。
また、シリンダ3の凹凸部7の形状についても、図4(a)〜(d)に示すように、種々の形状を選択することができる。
【0014】
次に、図5〜図6に、本実施例のエアツール用エアモータ1をグラインダーに用いた例を示す。
エアツール用エアモータ1は、グラインダー15の上部に配設され、ロータ軸2aの先端に形成されたピニオン16が、グラインダー15のスピンドル17を回転させる減速機構18の歯車19に歯合している。
このグラインダー15は、トリガー20を引いてバルブ21を開にし、エアモータ1にコンプレッサーからの空気を導入することにより、ロータ軸2aの回転力を、減速機構18を介しトルクを高めた状態でスピンドル17に伝達し、このスピンドル17を回転させることができる。
【0015】
かくして、本実施例のエアツール用エアモータ1では、図3(a)〜(f)に示すように、ロータ外周面の多数の噴出孔5からシリンダ3の凹凸部7に回転後方に空気を噴出することによってロータ2に回転トルクを発生させることから、噴出孔5の流路断面積を小さくし噴出速度を上げた圧搾空気をシリンダ3の凹凸部7に作用させて強い反力を得ることができ、これにより、ロータ2を1分間で数万回転するような高速の回転速度で回転させることができる。
実際に、ロータ径が58mmの従来のロータリー式エアモータと、本実施例のタービン式エアモータ1とを比較してみたところ、従来例では、最高回転速度が8890rpm、噴出孔からの最高風速が27m/秒であったのに対し、本実施例のエアツール用エアモータ1では、最高回転速度が50000rpm、噴出孔5からの最高風速が152m/秒であった。
また、前記シリンダ3の給気孔6を、ロータ2の回転方向に傾斜するように斜めに形成したことにより、給気孔6から空気をロータ2の回転方向に噴出し、エアツール用エアモータ1の始動性と回転速度とを高めることができた。
【0016】
以上、本発明のエアツール用エアモータについて、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、例えば、図7〜図8に示す変形実施例のように、正逆回転の切替弁22を付設し、この切替弁22を切り替える(本実施例の場合は、切替弁22を所定角度回転させる)ことにより、切替弁22に形成した空気導入孔22a,22bと、シリンダ3に周設された多数の正回転用の給気孔6a及び逆回転用の給気孔6bとを、選択的に一致させ、これにより、圧搾空気を、正回転用の空気導入孔4a又は逆回転用の空気導入孔4bを介して、正回転用の噴出孔5a又は逆回転用の噴出孔5bのいずれか一方から噴出させ(なお、本実施例においては、正回転用の噴出孔5a及び逆回転用の噴出孔5bを同一平面内に形成するようにしているが、正回転用の噴出孔5aと逆回転用の噴出孔5bの形成位置を高さ方向(図7)で異ならせることもでき、これにより、正回転用の噴出孔5aと逆回転用の噴出孔5bとが抵触することを防止し、両者を近接して形成することができる。この場合、凹凸部7の高さを大きく形成するようにすることが望ましい。)、ロータ2を正逆両方向に回転できるようにするようにする等、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
【0017】
【発明の効果】
本発明のエアツール用エアモータによれば、ロータ外周面の複数の噴出孔からシリンダの凹凸部に回転後方に空気を噴出することによってロータに回転トルクを発生させることから、噴出孔の流路断面積を小さくし噴出速度を上げた圧搾空気をシリンダの凹凸部に作用させて強い反力を得ることができ、これにより、ロータを1分間で数万回転するような高速の回転速度で回転させることができる。
【0018】
また、正逆回転の切替弁を付設し、切替弁に形成した空気導入孔とシリンダに形成した正回転用の給気孔及び逆回転用の給気孔とを選択的に一致させ、空気を正回転用の噴出孔又は逆回転用の噴出孔のいずれか一方から噴出させるようにすることにより、正逆回転を可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のエアツール用エアモータの一実施例を示す縦断面図である。
【図2】 同一部断面平面図である。
【図3】 ロータ回転による噴出孔とシリンダの凹凸部との関係を示す説明図である。
【図4】 凹凸部の例を示す断面図である。
【図5】 同実施例のエアツール用エアモータをグラインダーに使用した例を示す縦断面図である。
【図6】 同一部断面平面図である。
【図7】 本発明のエアツール用エアモータの変形実施例を示す縦断面図である。
【図8】 噴出孔とシリンダの凹凸部との関係を示す説明図である。
【符号の説明】
1 エアツール用エアモータ
2 ロータ
2a ロータ軸
3 シリンダ
4,4a,4b 空気導入孔
5,5a,5b 噴出孔
6,6a,6b 給気孔
7 凹凸部
8 排気孔
9 シリンダ上蓋
10 本体ケーシング下蓋
11 周壁
12 給気室
13 本体ケーシング
14 排気流路
15 グラインダー
16 ピニオン
17 スピンドル
18 減速機構
19 歯車
20 トリガー
21 バルブ
22 切替弁
22a、22b 空気導入孔
B ベアリング[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an air motor used for an air tool, and more particularly, to an air motor for an air tool that can rotate a rotor at a high rotational speed such that the rotor rotates several tens of thousands in one minute by compressed air with an increased ejection speed. Is.
[0002]
[Prior art]
An air motor used for an air tool normally has a rotor having a plurality of axial blades arranged rotatably in a cylinder, and generates compressed torque by blowing compressed air onto the rotor blades. I am letting.
In this air motor, the rotor can be rotated with a relatively large torque by jetting compressed air onto a blade having a large area.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above conventional air motor for an air tool, since the compressed air is ejected into a relatively wide space of the rotor blades, the rotational speed is limited, and the rotational speed is high such that tens of thousands of revolutions per minute. Could not be used.
[0004]
In view of the above-described problems of the conventional air tool air motor, the present invention can rotate the rotor at a high rotational speed such that the rotor rotates several tens of thousands of minutes with the compressed air whose jet speed is increased. An object is to provide an air motor.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an air motor for an air tool according to the present invention has a disk-like rotor provided with a rotor shaft rotatably disposed in a cylinder, and the rotor is provided with an air introduction having an opening at an end surface of the rotor. A plurality of holes and a plurality of ejection holes that communicate with the outer peripheral surface of the rotor from the air introduction holes to eject air to the rotation rear are formed in the circumferential direction, and an opening of the air introduction hole of the rotor is formed on the upper lid of the cylinder. Provided with a plurality of air supply holes provided at opposite positions, and provided with a concavo-convex portion provided at a position opposite to the ejection holes of the rotor on the peripheral wall, and a plurality of exhaust holes formed on both sides of the concavo-convex portion. And a space formed on both sides of the concavo-convex portion and an annular exhaust passage formed on the outer periphery of the peripheral wall of the cylinder are communicated with each other through the exhaust hole .
[0006]
This air motor for an air tool generates rotational torque in the rotor by jetting air from the plurality of jet holes on the outer peripheral surface of the rotor to the concave and convex portions of the cylinder, so that the flow passage cross-sectional area of the jet holes is reduced. The compressed air whose jetting speed is increased can be applied to the concave and convex portions of the cylinder to obtain a strong reaction force, whereby the rotor can be rotated at such a high rotational speed as to make tens of thousands of revolutions per minute.
[0007]
In this case, a forward / reverse rotation switching valve is provided, and the air introduction hole formed in the switching valve is selectively matched with the forward rotation air supply hole and the reverse rotation air supply hole formed in the cylinder, so that the air is supplied. It can be made to eject from either one of the forward rotation ejection hole or the reverse rotation ejection hole .
[0008]
Thus, the forward and reverse rotatable can be Rukoto.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of an air motor for an air tool of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0010]
1 to 2 show an embodiment of an air motor for an air tool of the present invention.
In this
The
Further, the
[0011]
The
The
[0012]
The
The
The
An
[0013]
In this case, in the
In addition, as for the shape of the
[0014]
Next, the example which used the
The
The
[0015]
Thus, in the
Actually, when a conventional rotary air motor having a rotor diameter of 58 mm was compared with the
Further, since the
[0016]
As mentioned above, although the air motor for air tools of this invention was demonstrated based on the Example, this invention is not limited to the structure described in the said Example, For example, the deformation | transformation implementation shown to FIGS. As shown in the example, a forward /
[0017]
【The invention's effect】
According to the air motor for an air tool of the present invention, the rotational torque is generated in the rotor by ejecting air backward from the plurality of ejection holes on the outer peripheral surface of the rotor to the uneven portion of the cylinder. Compressed air with a reduced area and increased ejection speed can be applied to the concave and convex portions of the cylinder to obtain a strong reaction force, thereby rotating the rotor at a high rotational speed such that the rotor rotates tens of thousands of minutes. be able to.
[0018]
In addition, a forward / reverse rotation switching valve is provided, and the air introduction hole formed in the switching valve is selectively matched with the forward rotation air supply hole and the reverse rotation air supply hole formed in the cylinder to forwardly rotate the air. by so jetted from one of ejection holes or ejection hole of the reverse rotation of the use, the forward and reverse rotatable can be Rukoto.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of an air motor for an air tool of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional plan view of the same part.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a relationship between a jet hole formed by rotation of a rotor and an uneven portion of a cylinder.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of an uneven portion.
FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing an example in which the air motor for an air tool of the embodiment is used in a grinder.
FIG. 6 is a sectional plan view of the same part.
FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing a modified embodiment of the air motor for an air tool of the present invention.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing the relationship between the ejection hole and the concavo-convex portion of the cylinder.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
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