JP5005158B2 - 消音器バイパス機構を備えた空気工具 - Google Patents

Description

この出願は一般に空気工具に関する。とくに、この出願は消音モードまたは非消音モードのいずれでも選択的に作動可能な空気工具に関するものである。

空気工具は動力を得るためベーンを通る圧縮気体の流れに依存する空気モータによって駆動される。一旦圧縮気体がモータによって利用されると、それは一定の気体流が維持可能であるようにモータおよび工具から排出されなければならない。

一般的には、排出気体の速度はきわめて高く、それが空気工具を出るとき大きな騒音を発生させる。騒音を低下させるため、圧縮気体が空気工具から流出する際、圧縮気体の速度を低下するよう消音機構が開発されてきている。圧縮気体の速度を遅くすることにより、騒音のレベルは低下する。

圧縮気体の速度を低下することは、一般的には圧縮気体用排出通路に沿って消音材料を挿入することにより達成される。消音材料は圧縮気体の流れに抵抗を加え、それによりその速度を低下して発生される騒音を低下する。しかしながら、消音材料を圧縮気体の流路に挿入することにより、背圧が発生され、背圧はモータを通る気体の流量を減少させ、空気工具の出力を低下させる。

したがって、典型的空気工具は、その使用者に、非消音排気装置における高レベルの騒音と共に高出力、または消音排気装置における低騒音しかし低出力のいずれかを提供する。

したがって、この出願の一般的な目的は、従来技術の欠点を回避するとともに付加的の構造上および作用上の利点を与える空気付勢工具を得ることにある。

重要な特徴は、消音モードの運転または高出力の、非消音モードの運転のいずれかで作動可能な空気工具を得ることである。

別の重要な特徴は、消音モードの運転または非消音モードの運転の間で容易に切換え得る空気工具を得ることである。

保護を求める主題を容易にしかつ理解するため、添付図面にはその実施例が図示され、下記の説明と関連して考慮されるとき、その調査から、保護を求められる主題、その構成および作用、およびその多くの利点が容易に理解されかつ認識されるはずである。

図１を参照すると、空気工具１０の実施例が図示されている。単なる図示のため、空気工具１０のこの実施例は空気ラチェットとして構成されている。この出願の原理による空気工具は、他の機能を実施するため他の方法で構成されることもできる。

空気工具１０は、空気工具１０の大部分を囲むハウジング１１を含んでいる。ハウジング１１は、握り部分１２、円筒形中間部分１３およびヘッド部分１４を含む。空気入口１６は、空気管をうけ入れるため握り部分から長手方向に延長している。制御ボタン１７は、空気工具１０内への圧縮空気の流れを制御するため握り部分１２から垂下している。駆動用四角体１８はヘッド部分１４から垂下し、駆動角体は公知のように作業を実施するため工具に取付け可能である。

図２，３，４および５を参照すると、ハウジング１１は外面２０を有し、かつ空気工具１０の構成要素を保持するためそこに複数の空洞を画成している。ハウジング１１の円筒形中間部分１３内には、モータ用空洞２１が画成されている。空洞２１は、そこに空気モータ２２をうけ入れるような大きさにされている。ボスまたは他の突起が、空気モータ２２の位置ずれを阻止するためまたそれを特殊な配置に維持するためハウジング１１の内面１９から延長している。

第１の通気孔２３が、モータ用空洞２１からハウジングの外面まで延びている。第１の通気孔２３は、好適には、モータの排気ポート２５と整合するように設置され、排気の排出のための直接の通路を形成している。第２の通気孔２４は、同様にモータ用空洞２１からハウジングの外面まで延びるため、第１の通気孔２３の直径方向反対側に設置されることができる。第１および第２の通気孔２３，２４はそれぞれ一つまたは複数の通気孔からなることができる。

図２を参照すると、ハウジング１１の握り部分１２は空気入口１６からモータ用空洞２１まで長手方向に延長する気体通路２７を画成している。空気管（図示せず）は典型的には空気入口１６に取付き、気体通路２７と連通している。弁機構２８は気体通路２７とモータ用空洞２１との間に設置され、それらの間の気体流を制御する。弁機構２８は制御ボタン１７によって作動される。

ハウジング１１のヘッド部分１４は、モータ用空洞２１から長手方向に延長する駆動用空洞２９を画成している。駆動軸２６は駆動用空洞内に配置され、空気モータ２２と組合されている。駆動軸２６もまた駆動用四角体１８（図１）に組合わされ、その回転運動を駆動する。

図４および５を参照すると、一対のうね３０が中間部分１３の外面２０の周りに円周方向に延長可能である。うね３０は、好適には、互いに平行で、その間に第１および第２の通気孔２３および２４を備えるように設置されている。

図２，３，６，７および８を参照すると、排気案内が、第１および第２の通気孔２３．２４から発散する排気流を指向するため、中間部分１３の外面２０に沿って配置されている。排気案内はうね３０上に回転可能にかつシールして取付けられた管状スリーブ１５を含むことができる。スリーブ１５およびうね３０は、中間部分１３の外面に沿う排気の流れを案内する、全体的にシールされた外部排気通路３１を画成している。管状スリーブ１５は、うね３０に係合されない、半径方向に拡大する排気部分３２を含むことがてき、そこから排気が排出される。スリーブ１５はうね３０に対して二つの位置の間で回転可能であり、その一方においては半径方向に拡大する部分３２が第１の通気孔２３上方に位置し、その他方においては半径方向に拡大する部分３２が第２の通気孔２４上方に位置する。

図２，３および９を参照すると、消音材料３３は、空気工具１０によって発生された騒音を低下するため、中間部分１３の外面上にかつ外部排気通路３１内に設置される。消音材料３３はポリウレタンフォームよりなるものとすることができるが、他の公知の消音材料も同様に使用可能である。着脱可能な多孔保持具３４は、消音材料を第２の通気孔２４上方に保持するため含まれることができる。図４および５に示されたように、突起３８も、消音材料３３の位置ずれを阻止するため、ハウジング１１の外面２０から延長している。

図２を参照すると、典型的には、空気工具１０は、そこに組合わされた空気管（図示されない）によって空気入口１６に供給される圧縮空気によって駆動される。圧縮空気は入口１６から空気工具に入り、空気通路２７によってモータ用空洞２１と空気通路２７との間の空気連通を制御する弁機構２８まで案内される。

制御ボタン１７を押圧することは弁機構２８を開放させ、圧縮空気がモータ用空洞２１および空気モータ２２に進入することを可能にする。圧縮空気の流入は公知のようにそのロータを回転するため空気モータ２２のベーンを駆動し、次にベーンは空気モータに組合わされた駆動軸２６を回転させる。排気は排気ポート２５を通って空気モータ２２から排出する。

第１の通気孔２３は空気モータ上の排気ポート２５とほぼ整合し、そこで、ポート２５から排出する排気の大部分は、第１の通気孔２３を通ってハウジング１１の外面２０まで流れる。排気の少部分はモータ用空洞２１内に移動し第２の通気孔２４を通って排出する。

図２に示されたように、空気工具は、半径方向に拡大する部分３２が第１の通気孔２３の付近に設置されるように、スリーブ１５を回転することにより非消音モードで作動可能である。半径方向に拡大する部分３２をそのように設置することにより、空気モータ２２からの排気の大部分は、空気工具１０から排出するため比較的抵抗の少ない、非消音通路に沿って流れる。排気は単に排気ポート２５から出て、第１の通気孔２３を通って流れ、ついでスリーブ１５の半径方向に拡大する部分３２を通過することにより、ハウジング１１の外面２０から排出する。排出する前に排気が直面する最小の抵抗は、モータを妨げその出力を低下するいかなる背圧も減少または除去する。

図３に示されたように、空気工具１０は、半径方向に拡大する部分３２が消音材料３３の上方に設置されるように、スリーブ１５を回転することによって消音モードにおいても作動可能である。この作動のモードにおいて、排気は第１の通気孔から排出し、かつその大部分はハウジング１１の外面２０に沿いそして空気工具から排出する前に消音材料を通って移動するようスリーブによって案内される。排気の一部分はモータ用空洞２１内のモータ２２の周りを円周方向に通気孔２４まで、ついで消音材料３３を通っても流れる。消音材料３３は排気の流れに抵抗を加え、空気工具１０から排出する前に排気の速度を遅くする。排気の低下した速度は、空気工具からの排気の排出によって発生される騒音を低下する。

しかしながら、消音材料が空気工具からの排気の流れに抵抗を加えるため、背圧が空気工具内に発生し空気工具内への圧縮気体の流れに抵抗を加える。したがって、空気モータ２２は消音モードにおいて低下した出力レベルで作動する。

半径方向に拡大する部分３２は、第１および第２の通気孔２５および２４の間のいかなる位置にも設置される。これらの位置は、消音または非消音モードにおいて達成される出力レベルおよび騒音抑制の中間の程度を提供する。比較的高い出力レベルは、半径方向に拡大する部分３２を第１の通気孔２５に近い範囲に設置することにより達成され、一方、比較的大きな騒音抑制は、半径方向に拡大する部分３２を第２の通気孔２４に近い範囲に設置することによって達成される。

前記説明および添付図面において記載された事項は、説明のために提示したもので限定のためのものではない。特殊な実施例が図示されかつ記載されているが、当業者には変更および変形が出願人の貢献の広い観点から離れることなくなし得ることが明らかであろう。求められる実際の保護範囲は、従来技術に基づくそれらの適切な観点から見たとき、別紙の特許請求の範囲において記載されることを意図としている。

空気動力工具の実施例の斜視図。 非消音構造にある図１の空気工具の断面図。 消音構造にある図１の空気工具におけるバイパス機構の拡大、破断断面図。 図１の空気工具におけるハウジングの中間および握り部分の斜視図。 通気孔を表わした、図４の中間部分の拡大、底面図。 図１のスリーブの拡大、正面図。 図６のスリーブ７−７線に沿う横断面図。 図６のスリーブの斜視図。 図２の工具の消音器集合体の拡大、分解図。

符号の説明

１０ 空気工具
１１ ハウジング
１２ 握り部分
１３ 円筒形中間部分
１４ ヘッド部分
１５ スリーブ
１６ 空気入口
１７ 制御ボタン
１８ 駆動角体
１９ 内面
２０ 外面
２１ モータ用空洞
２２ 空気モータ
２３ 第１の通気孔
２４ 第２の通気孔
２５ 排気ポート
２６ 駆動軸
２７ ガス通路
２８ 弁機構
２９ 駆動用空洞
３０ うね
３１ 外部排気通路
３２ 半径方向に拡大する部分
３３ 消音材料
３４ 多孔保持具
３８ 突起

Claims (17)

1. 外面を有しかつモータ用空洞を画成するハウジングであって、該ハウジングがモータ用空洞と連通しかつハウジングを貫通して外面に達する第１および第２の通気孔を有する前記ハウジング、
   モータ用空洞内に配置されかつ空洞と連通する排気ポートを有する空気モータ、
   第２の通気孔の上に重なるハウジングの外面上に保持された消音材料、および
   ハウジングの外面上に配置された排気案内であって、該排気案内が排気案内とハウジングの外面との間において、第２の通気孔に消音排気通路を画成し、第１の通気孔に非消音排気通路を画成するため選択的に位置決め可能である前記排気案内、
   を含む空気工具。
2. 排気案内がハウジングの外面上に回転可能に取付けられた全体的に管状をしたスリーブを含み、該スリーブが半径方向に拡大する部分を含み、前記スリーブと前記ハウジングの外面が前記排気通路からの出口を画成する半径方向に拡大する部分を備えた外部排気通路を画成する請求項１に記載された空気工具。
3. 第１および第２の通気孔が外部の排気通路と空気的に連通している請求項２に記載された空気工具。
4. 前記スリーブは、半径方向に拡大する部分が第２の通気孔の上方に設置され、消音排気通路を画成する第１位置と、半径方向に拡大する部分が第１の通気孔の上方に設置され、非消音排気通路を画成する第２位置との間で回転可能である請求項３に記載された空気工具。
5. 前記ハウジングが円筒形部分を画成しかつ円筒形部分の外面の周りに円周方向に延長する一対の平行なうねを含み、うねは前記スリーブに係合しかつ外部排気通路を画成するため前記スリーブを外面から離す請求項４に記載された空気工具。
6. 第１および第２の通気孔がそれぞれ前記ハウジングを貫通する複数の通気孔を含む請求項４に記載された空気工具。
7. 消音材料を第２の通気孔の上方に保持するため前記ハウジングの外面に着脱可能に連結された多孔性の保持構造をさらに有する請求項４に記載された空気工具。
8. 外面を有しかつモータ用空洞を画成するハウジングであって、該ハウジングがモータ用空洞と連通しかつハウジングを通って外面まで延びる第１および第２の通気孔を有する前記ハウジング、
   モータ用空洞内に配置されかつ空洞と連通する排気ポートを有する空気モータ、
   第２の通気孔の上に重なり、前記ハウジングの外面上に保持された消音材料、および
   半径方向に拡大する部分を備えた全体的に管状をしたスリーブを含む排気案内であって、該スリーブは前記ハウジングの外面上に回転可能に取付けられ、半径方向に拡大する部分を除いて、前記スリーブと前記ハウジングの外面は第１および第２の通気孔と連通するそれらの間の全体的にシールされた外部排気通路を画成する排気案内、を含み、
   前記管状をしたスリーブは、半径方向に拡大する部分が第２の通気孔の上方に設置され、排出のための消音通路を画成する第１位置と、半径方向に拡大する部分が第１の通気孔の上方に設置され、排気の排出のための非消音通路を画成する第２位置との間で回転可能であることからなる空気工具。
9. 第１および第２の通気孔がそれぞれ前記ハウジングを貫通する複数の通気孔を含む請求項８に記載された空気工具。
10. 前記ハウジングが円筒形部分を画成しかつ円筒形部分の外面の周りに円周方向に延長する一対の平行なうねを含み、前記スリーブを外面から離すためにうねが前記スリーブに係合して外部排気通路を画成する請求項８に記載された空気工具。
11. 消音材料を第２の通気孔の上方に保持するため前記ハウジングの外面に着脱可能に連結された多孔性の保持構造をさらに有する請求項８に記載された空気工具。
12. 外面およびモータ用空洞を画成するハウジングであって、該ハウジングが第１および第２の通気孔を含み、それぞれの通気孔はモータ用空洞と空気的に連通しかつハウジングを通って外面まで達する前記ハウジング、
    モータ用空洞内に配置された空気モータ、
    第２の通気孔の上にある前記ハウジングの外面に保持された消音材料、および
    前記ハウジングの外面に沿って排気流を案内する装置であり、かつ排気の排出のための消音通路を画成する第１位置と、排気の排出のための非消音通路を画成する第２位置との間で移動可能な装置、
    を含む空気工具。
13. 前記排気流を案内するための装置が、半径方向に拡大する部分を備えた全体的に管状をしたスリーブを含み、該スリーブは前記ハウジングの外面上に回転可能に取付けられ、半径方向に拡大する部分を除いて、前記スリーブと前記外面は、全体的にシールされた外部排気通路を画成し、前記半径方向に拡大する部分が前記排気通路からの出口を画成する請求項１２に記載された空気工具。
14. 前記ハウジングが円筒形の部分を画成し、かつ円筒形部分の外面の周りに円周方向に延長する一対の平行なうねを含み、該うねが前記排気流を案内する装置に係合して外部排気通路を画成する請求項１３に記載された空気工具。
15. 前記管状をしたスリーブは半径方向に拡大する部分が第２の通気孔の上方に位置決めされ、消音排気通路を画成する第１位置と、半径方向に拡大する部分が第１の通気孔の上方に位置決めされ、非消音排気通路を画成する第２位置との間で回転可能である請求項１４
    に記載された空気工具。
16. ハウジングを貫通しかつ消音材料から離された排気孔を備えたハウジングの外面に沿って延びる消音材料にして、前記ハウジングに該ハウジングを貫通しかつ前記消音材料から離された排気孔を備えた消音材料を選択的にバイパスする方法であって、該方法が、
    排気案内を選択的に設置可能に、かつ前記ハウジングの外面にシール係合させて取り付けることであり、前記排気案内は排気の排出のための排出部分を有し、かつ外面とともに排気孔と消音材料との間の連通を生ずる排気通路を画成する前記排気案内を取付けること、
    前記消音材料を排気通路内の前記ハウジングの外面上に保持すること、および
    前記排気案内の排出部分を消音材料に隣接する消音位置、または通気孔に隣接する非消音位置のいずれかに選択的に設置すること
    を含む前記消音材料を選択的にバイパスする方法。
17. 前記排気案内が前記ハウジングの外面に回転可能に取付けられた全体的に管状をしたスリーブを含み、前記排出部分が前記ハウジングの前記外面上に回転可能に取り付けられ、前記排出部分が外面の上方に延長する半径方向に拡大する部分を含み、前記スリーブと前記ハウジングの外面が前記排出通路を画成する請求項１６に記載された方法。

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