JPH05337809A - 振動研磨機 - Google Patents

振動研磨機

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JPH05337809A
JPH05337809A JP17183092A JP17183092A JPH05337809A JP H05337809 A JPH05337809 A JP H05337809A JP 17183092 A JP17183092 A JP 17183092A JP 17183092 A JP17183092 A JP 17183092A JP H05337809 A JPH05337809 A JP H05337809A
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air
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compressed air
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polishing machine
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Katsunobu Kishi
勝信 岸
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  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 負荷時においても研磨作業を安定して継続す
ることができる。 【構成】 バルブ26を開放状態とすれば、駆動用圧縮
空気は導入口11を経て回転軸40の導入路48からロ
ータ50内に導入され、この圧縮空気は、各流通孔54
を経て空気室51に到り、噴射孔52からエアーモータ
室44内に噴出される。圧縮空気が噴出するその反力に
よってロータ50に回転力が生じ、エアーモータ30を
駆動する。そして、スプリング継手22によってエアー
モータ30の回転軸40と接続された回転振動体20が
高速回転し、同振動体20は重錘24により偏重量が増
大されているので、発生した振動はキャップ19および
ベースプレート14を介して、パット15に伝達され
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はエアーモータを駆動源と
する振動研磨機に関するものである。
【0002】
【従来技術およびその問題点】塗装の下地みがき、木工
製品の研磨仕上げ、金属製品の錆、汚れ落としなどの研
磨作業には、従来、振動発生源にボールまたはタービン
羽根を用いて圧縮空気により作動する振動研磨機が用い
られていた。また、本願出願人は先に、簡易な構造で修
理や部品の交換が容易なエアーモータを駆動源とする振
動研磨機を考案した(実開昭60−17944号公
報)。
【0003】しかしながら、前記振動研磨機は、いずれ
もトルクが小さく、また、作業時において振動研磨機に
負荷がかかると、回転数が急激に低下し、その低下した
回転数を迅速に立ち上げて、所定のトルクを維持するこ
とが困難であるという欠点を有している。
【0004】
【発明の目的】本発明の目的は前記問題点を解決するも
のであり、高速回転型で所定のトルクが容易に得られる
エアーモータを駆動源として、負荷時にも作業を安定し
て継続することのできる振動研磨機を提供することにあ
る。
【0005】
【発明の概要】本発明はエアーモータにより駆動される
回転振動体を具えた振動研磨機であって、前記エアーモ
ータは回転軸に嵌合したロータの内部に圧縮空気が導入
される空気室を具え、該ロータの外周部にはその接線方
向に開口する噴射孔を有し、前記ロータには前記圧縮空
気が供給される複数の流通孔を軸心部から半径方向に穿
設し、該流通孔内に変形可能なボールを移動自在に収容
したことを特徴としている。
【0006】また、前記ロータ内の適宜位置には、前記
空気室と前記噴射孔の双方に流通する空気溜を設けるこ
とが好ましい。
【0007】
【作用】圧縮空気が噴射孔から噴出されるその反力によ
ってロータに回転力が生じ、エアーモータを駆動するの
で、回転振動体が高速回転し、振動が発生する。負荷状
態において、ロータの回転数が下がればボールに対する
遠心力も小さくなるので、ボールの変形量は小さくな
り、流通孔の流路断面積および圧縮空気の供給量が増大
してロータの回転数を増大させる。即ち、振動研磨機の
負荷の有無およびその程度に応じて、ロータの回転数と
トルクが増減するため、負荷が急激に増大しても出力が
急激に低下することがなく、安定して高出力が得られ
る。
【0008】振動研磨機の負荷が増大したときには、ロ
ータの回転数は瞬間的には低下するが、空気溜に貯溜さ
れている大量の圧縮空気がロータの噴射孔から噴出し続
けるから、低下した回転数は即座に上昇する。従って、
負荷が急激に増大しても出力が急激に低下することがな
い。
【0009】
【実施例】以下、図面に基づいて、本発明の好適な実施
例を説明する。図1は、本発明に係る振動研磨機10の
縦断側面図を示しており、上部に圧縮空気の導入口11
を有する本体ケーシング12の内部には後述するエアー
モータ30が内蔵され、また、ケーシング12の下方に
は、防振ゴム製の複数の支柱13を介して、ベースプレ
ート14が設けられ、同ベースプレート14の底面に取
着された弾性材料からなるパット15の下面に研磨布紙
16が貼着されるようになっている。
【0010】ベースプレート14の上部には、中央部に
おいてベアリング18を支持するキャップ19がビス止
めされ、ベースプレート14とキャップ19によって形
成された空間内に下端部が円盤状の回転振動体20が、
前記ベアリング18によって支持され、かつ、エアーモ
ータ30の回転軸40とスプリング軸継手22を介して
接続されている。回転振動体20は周縁部に穴(または
重錘)24を有する周知のものである。
【0011】ケーシング12の近傍、圧縮空気の供給側
には、前記圧縮空気の導入口11に通じる空気流路を開
閉するバルブ26が設けられている。また、ケーシング
12の中央底部には、下方よりキャップ42を螺合する
ことにより短筒状のエアーモータ室44を形成し、同室
44の内部にエアーモータ30を配設する。
【0012】エアーモータ30は、主として、回転軸4
0と、この回転軸40の中央部に嵌合したロータ50と
から構成され、該回転軸40はベアリング46、47に
よって上下方向に軸支され、回転軸40の上半部には、
軸心方向に圧縮空気の導入路48が設けられている。
【0013】ロータ50の内部には、圧縮空気が供給さ
れる空気室51を形成し、また、ロータ50の外周部に
は空気室51と連通する噴射孔52が設けられている。
【0014】エアーモータ30には過回転を防止すると
共に、最適な回転速度を維持するために、速度調節装置
を備える。この実施例の速度調節装置は、ロータ50内
に、複数個の流通孔54を放射状に形成し、各流通孔5
4に変形可能なゴム製のボール55を移動自在に収容
し、遠心力の大小により求遠心方向に移動するボール5
5の変形を利用して空気室51内を流れる圧縮空気の流
量を制御して、エアーモータ30の回転速度を調節する
ものである。
【0015】なお、速度調節装置としては、この他に、
実公昭35−23885号公報等に記載されているよう
な、ロータに直結されたフレームに組み込まれた重錘を
回転遠心力によって外側に倒し、調速弁の開度を制御す
る、所謂、バタフライウェート式のものであっても良
い。
【0016】続いて、図2〜図4を参照しながらロータ
50の構造を説明する。ロータ50は、凹形の下部ロー
タ56と、凸形の上部ロータ57の二部材からなり、両
ロータ56、57を嵌合させれば、前記空気室51が環
状に形成される。図2(b)は下部ロータ56の平面図
であり、図2(a)は、図2(b)のA−A線上で切断
した側面図である。また、図3(a)は上部ロータ57
の底面図であり、図3(b)は、図3(a)のB−B線
上で切断した側面図である。
【0017】下部ロータ56の円形の上端部には、同上
端部の内周側から外周側に向けて伸びる円弧状をした凸
条58を、点対称位置に4個形成し、隣り合う凸条58
同志の各始点部と各終点部とを僅かに並置させ、この間
に溝59を形成する。この溝59は、下部ロータ56と
上部ロータ57とを嵌合させた状態では、図4に示すよ
うに噴射孔52となる。また、凸条58の外周部に形成
され、溝59に続く空隙59aは、両ロータ56、57
を嵌合させた状態では、縁周溝59bを形成する。
【0018】凸条58の数は点対称となるように2個以
上であればよく、また、後記する圧縮空気の保有量を多
く取ることができるように、凸条58の長さはなるべく
長くするのがよい。溝59は可及的にロータ外周面の接
線と平行になるようにすれば、エアーモータ30のトル
クが大きくなるので有利である。
【0019】空気室51の外側であって、凸条58の内
側には流線形の空間を設け、空気溜60を形成する。即
ち、両ロータ56、57を嵌合させた際に、凸条58の
内側には、略勾玉形の空気溜60を形成し、外側には略
勾玉形の縁周溝59bを形成する。なお、空気溜60と
溝59との連通部分は、圧縮空気がスムーズに流れるよ
うに曲面をもって構成する。また、空気溜60の数は必
ずしも溝59、即ち噴射孔52の数と一致しなくともよ
い。
【0020】符号61は、ボール55の遠心方向への移
動を規制するための抑止壁であり、流通孔54の外側開
放端に対向させて、凸条58の内周側の始点部近傍に設
ける。また、符号62は、両ロータ56、57を密着嵌
合するために、円弧状の凸条58上、更に後方に突設し
た細条であり、符号65は、下部ロータ56を回転軸4
0に嵌合させるために介在させたブッシュである。
【0021】一方、前記したように上部ロータ57は、
凹形の下部ロータ56と嵌合したときには、両ロータ5
6、57間に空気室51を形成するように構成し、この
空気室51と外端部が連通し、かつ、内端部が回転軸4
0の導入路48と連通する4個の流通孔54を放射状に
形成する。
【0022】符号63は、前記細条62に対応する凹溝
であり、両者が嵌合して下部ロータ56と上部ロータ5
7とが一体に接合される。また、符号66は、下部ロー
タ56と上部ロータ57との間をシールするためのOリ
ングである。
【0023】次に、この実施例の作用を説明する。図1
において、バルブ26を開放状態とすれば、駆動用圧縮
空気は導入口11を経て回転軸40の導入路48からロ
ータ50内に導入され、この圧縮空気は、各流通孔54
を経て、空気室51に到り、更に、空気溜60を流れ
て、噴射孔52からエアーモータ室44内に噴出され
る。圧縮空気が噴出するその反力によってロータ50に
回転力が生じ、エアーモータ30を駆動する。
【0024】而して、スプリング継手22によってエア
ーモータ30の回転軸40と接続された回転振動体20
が高速回転し、同振動体20は重錘24により偏重量が
増大されているので、発生した振動はキャップ19およ
びベースプレート14を介して、パット15に伝達され
る。
【0025】噴射孔52から噴出された圧縮空気は、エ
アーモータ室44内へ直ちに噴射・拡散するのではな
く、噴射孔52の先方に形成された縁周溝59bに沿っ
て流出するので、ロータ50のトルクを増大させること
となる。なお、エアーモータ室44に噴出された圧縮空
気は、排気孔45から排出される。
【0026】ロータ50の回転により、流通孔54に収
容されたボール55に対して大きな遠心力が作用する
と、ボール55は遠心方向に付勢される。従って、振動
研磨機10が無負荷のときや、負荷の小さいときには、
ボール55は抑止壁61に当接し、ボール55はその反
作用を受けて、遠心方向に対して直交する方向に変形し
て、圧縮空気の流路を狭め、圧縮空気の流量を減少させ
る。
【0027】他方、振動研磨機10の負荷が増大したと
きには、ロータ50の回転数は瞬間的には低下するが、
ボール55より下流位置に残留している圧縮空気が有し
ている運動エネルギーはロータ50の回転力に寄与す
る。従って、空気室51および空気溜60に貯溜されて
いる大量の圧縮空気が噴射孔52から噴出し続けるの
で、一時的に低下した回転数は即座に上昇する。
【0028】而して、ロータ50の回転数が下がればボ
ール55に対する遠心力も小さくなるので、前記無負荷
状態のときとは逆に、ボール55の変形は小さくなり、
流通孔54の流路断面積および圧縮空気の供給量が増大
してロータ50の回転数を増大させる。
【0029】このように、振動研磨機10の負荷の有無
およびその程度に応じて、ロータ50の回転数とトルク
が増減するため、負荷が急激に増大しても出力が急激に
低下することがなく、安定して高出力が得られる。振動
研磨機10の作動を停止させるには、バルブ26を閉鎖
し、駆動用圧縮空気の供給を停止すればよい。
【0030】図5は振動研磨機10の第2実施例の要部
を縦断して示す側面図であり、同図において前記第1実
施例と同じ部材には、同じ符号を付してある。この第2
実施例は、ベースプレート15を兼ねたケーシング12
とキャップ42とから構成されるエアーモータ室44内
に、ロータ50と回転振動体20の両者を収容した点に
おいて前記第1実施例と相違する。即ち、回転軸40に
ロータ50と回転振動体20とを並べて嵌合し、回転軸
40と回転振動体20とを直結することにより、簡易な
構造を実現している。
【0031】図6は振動研磨機10の第3実施例の要部
を縦断して示す側面図であり、前記第2実施例を更に、
コンパクトな構造としたものである。第2実施例との相
違点は、下部ロータ56に回転振動体としての機能を持
たせるべく、下部ロータ56の下端部を鍔状とし、この
鍔状の下端部に穴(または重錘)24を形成した点であ
る。
【0032】
【発明の効果】請求項1記載の振動研磨機は、所定のト
ルクを容易に得ることのできる高速回転型のエアーモー
タを採用したので、作業時において研磨機の回転軸に負
荷がかかっても、回転数が急激に低下することがなく、
その低下した回転数を迅速に立ち上げて、効率よく研磨
作業を継続することができる。
【0033】また、従来、この種振動研磨機のエアーモ
ータの回転数は2万rpm程度が限界であったが、本発
明では4万〜6万rpmという高速回転が可能であり、
この結果、前記速度調節装置の機能と相俟って滑らかな
微小振動を得ることができるという優れた効果を有して
いる。更に、このエアーモータ部は樹脂化が可能である
ことから製造コストが低廉となり、また、エアーモータ
を構成する部品点数が少ないので組立作業が容易である
という特長がある。
【0034】請求項2記載の振動研磨機によれば、研磨
機の回転軸にかかる負荷が増大したときにも、ロータの
回転数は瞬間的には低下するが、空気室および空気溜に
貯溜されている圧縮空気のエネルギーにより回転数は直
ちに復帰し、定常的に高出力を得ることができるもので
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】振動研磨機の第1実施例を示す縦断側面図であ
る。
【図2】図2(b)は下部ロータ56の平面図であり、
図2(a)は、図2(b)のA−A線上で切断した側面
図である。
【図3】図3(a)は上部ロータ57の底面図であり、
図3(b)は、図3(a)のB−B線上で切断した側面
図である。
【図4】ロータ50の側面図である。
【図5】振動研磨機の第2実施例を示す要部縦断側面図
である。
【図6】振動研磨機の第3実施例を示す要部縦断側面図
である。
【符号の説明】
10 振動研磨機 20 回転振動体 30 エアーモータ 40 回転軸 50 ロータ 51 空気室 52 噴射孔 54 流通孔 55 ボール 60 空気溜

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エアーモータにより駆動される回転振動
    体を具えた振動研磨機において、前記エアーモータは回
    転軸に嵌合したロータの内部に圧縮空気が導入される空
    気室を具え、該ロータの外周部にはその接線方向に開口
    する噴射孔を有し、前記ロータには前記圧縮空気が供給
    される複数の流通孔を軸心部から半径方向に穿設し、該
    流通孔内に変形可能なボールを移動自在に収容したこと
    を特徴とする振動研磨機。
  2. 【請求項2】 前記ロータ内の適宜位置に前記空気室と
    前記噴射孔の双方に流通する空気溜を設けたことを特徴
    とする請求項1記載の振動研磨機。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114800187A (zh) * 2022-04-13 2022-07-29 黄荣 一种曲面抛光机

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