JPH11344005A - 空気式回転モ―タ用速度制御ユニット - Google Patents
空気式回転モ―タ用速度制御ユニットInfo
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Abstract
および他の異物から保護され、過速度安全機構が構造的
に簡単で、高速運転においてさえも機能に信頼性があ
る、空気式回転モータ用速度制御ユニットを得ること。 【解決手段】空気入口通路14を備えたステータ10内
に軸支されたロータ11には、有底孔22内に重錘部材
28、弁要素29及びロータ内側の調速機26の偏倚ば
ね35を支持する取付け構造が固定され、また過速度安
全装置27は、空気入口通路内で変位可能に案内され、
トリップ要素43によって不作動休止位置にロックされ
る流れ制限要素39、およびロータと共働しかつ調速弁
要素29に固定され、また所定の速度レベルに到達の際
トリップ要素43を打撃して、それにより流れ制限要素
39を自由にするため遠心作用によって半径方向に湾曲
されるべく配置された弾性的に変形しうるばね要素44
よりなる速度応答アクチュエータ45を有する。
Description
の速度を制御する速度制御ユニットに関する。とくに、
本発明は請求項1の前段に記載された型の速度制御ユニ
ットに関するものてある。
細書に記載された型の、調速機を含む従来技術の速度制
御ユニットに固有の一つの課題は、それらがモータの一
端に配置され、したがって、それらはモータの長さを延
長することである。この従来公知の型の調速機はまた、
供給される圧力空気によって機械ハウジングに侵入する
すべての種類の粒子にさらされる。このことはこの型の
調速機が異物によって容易に汚染され、意図するように
作動すべきその能力を失うことを意味する。
の例は、米国特許第3708240号明細書に記載され
ている。この公知の調速機は、ロータ軸に配置され、実
際上モータの長さを延長しない。しかしながら、この組
込み式調速機もなお汚染の危険にさらされ、その理由は
モータへの空気流が調速機の機構を完全に通過するから
である。したがって、調速機を通過する空気流によって
輸送される異物は、調速機を汚染しそれを誤作動させ
る。
なお別の従来技術の装置には、重錘作動調速機ならびに
過速度安全装置が設けられ、いずれもロータ内に設置さ
れている。過速度安全装置もまた重錘によって作動さ
れ、ロータ構造は全体としてむしろ複雑である。ロータ
内側のその位置のため、これらの機構は圧力空気によっ
て輸送されるごみおよび他の粒子から保護される。
動がある時間経過後に腐蝕または他の型の付着作用をう
ける、重錘および弁要素ロックピン用のいくつかの案内
面が設けられる、このことは意図した安全機能を危険に
陥れるかもしれない。さらに、重錘型安全装置アクチュ
エータは、複雑であるばかりでなく比較的大きい半径方
向スペースを必要とする。この公知の型の装置に関する
なお別の欠点は、タービンホイールのように、ロータを
きわめて高速で回転させることの困難さにある。かかる
応用において、重錘および他の部品に作用する遠心力は
きわめて強く、それはたとえば重錘のばねの寸法および
材料に大きい要求を生ずる。
ニットの部品がモータの寸法を大きくすることなく、ま
たごみおよび他の異物からよく保護され、また過速度安
全機構が構造的に簡単で、高速運転用においてさえも作
用に信頼性がある、回転モータ用速度制御ユニットを得
ることにある。本発明は、請求項1の後段に記載された
構成を特徴とするものである。
タ10およびロータ11を有する6段軸流型空気タービ
ンである。ステータ10は、ロータ軸受12,13、圧
力空気入口通路14および6列の円周方向案内ベーン1
6を備えている。空気入口通路14は実質的に円筒形
で、かつロータ11の回転軸線に対して同軸に配置され
ている。入口通路14の円周方向横方向開口17は、圧
力空気を案内ベーン16にまたさらに出口開口18に流
通させる。
は、タービンを完成するため、案内ペーン16の列の間
に、交互に普通の方法で配置された駆動ブレード21の
6つの円周方向列を備えている。入口通路14および横
方向開口17から供給された圧力空気は、ロータ11に
駆動トルクを発生させるため、案内ペーン16および駆
動ブレード21を通過する。
口する、軸線方向に延びるキャビティまたは有底孔22
を形成されている。この孔22には、ロータ軸受12の
一つを支持する同軸の頸部24を、また同軸の孔25を
形成された取付け構造23が固定されている。この取付
け構造23は、調速機26ならびに過速度安全機構27
の支持体を形成している。かかる速度制御装置を設けら
れたモータにおいて普通のように、調速機26は、供給
される圧力空気流を制御しかつモータ速度を最高ある第
1レベルまでにするためある速度範囲内で作動され、一
方過速度安全機構27は所定の一層高速の第2モータ速
度レベルに達するまで完全に不作動のままである。つい
で、それはモータを停止するように空気流入量を停止ま
たはに少なくとも実質的に制限するよう作動される。
しかつ開放位置に向かってばね35によって偏倚される
長い弁要素29を有する。調速機26は二つのL字型重
錘部材28を備え、各重錘部材は取付け構造23上のロ
ーラ軸受を介して旋回可能に支持され、かつ遠心作用に
よって外方に移動可能な推力部分30および重錘部材3
1を有する。重錘部材28は、それらの推力部分30を
介して弁要素29の後端に取付けられた端片33に作用
する。端片33はまた、調速機26の偏倚ばね35の軸
線方向支持体として作用する。端片33は、取付け構造
23の孔25において移動可能で、弁要素29の後方支
持体を形成している。その前端において、弁要素29は
取付け構造23の頸部24内で案内される。
路14を形成する孔38内で密封的に案内されるヘッド
36を形成されている。孔38ならびに弁要素29はロ
ータ11の回転軸線に対して同軸に配置され、弁要素2
9は、重錘部材28により、弁要素ヘッド36が横方向
開口17を通る空気流を制御するように、軸線方向に変
位すべく配置されている。
路孔38内において移動可能に案内される、流れ阻止ま
たは流れ制限要素39を有する。流れ制限要素39は、
図1に示された休止位置と横方向開口17を通る空気流
を制限または阻止する作動位置との間で、移動可能であ
る。コイルばね40は、ステータ10の肩部41と流れ
制限要素39の肩部42との間において、流れ制限要素
39にその空気流制限作動位置に向かって偏倚力を加え
るように、予張力を加えられている。
39上に支持されたトリップ要素43およびロータ11
と同時回転する速度応答アクチュエータ45を有するト
リップ機構により、変位しないようにロックされてい
る。トリップ要素43は孔38内において肩部46に係
合し、それにより要素39をその休止位置に保持するロ
ック位置と作動位置との間で旋回する。図2参照。流れ
制限要素39上に支持された板ばね37は、トリップ要
素43にそのロック位置に向かって偏倚力を加える。
のであるが取付けの際の予張力状態にやいて弾性的に湾
曲する、一つの弾性的に変形可能なばね要素44よりな
る。ばね要素44は好適には、その一端により弁要素2
9の中央孔47に挿入されかつ固定されるばねワイヤか
ら形成されている。ばね要素44の他端は、孔47から
延長しかつ弁要素ヘッド36上の半径方向支持体48上
に休止するため湾曲される。ばね要素44は、回転軸線
から外方に湾曲するばかりでなくアクチュエータ45へ
の遠心作用を増大する管状重量49を備えている。ばね
要素44は所定の速度限界に到達した際さらに弾性的に
湾曲し、それにより、トリップ要素43を打撃して釈放
しうるのに十分な長さだけ孔47から延長している。
き、トリップ要素43は。図2に破線で示された矢印の
ように、板ばね37の作用に抗して旋回せしめられ、一
時的に肩部46との係合から離脱する。それにより、流
れ制限要素39はその空気流阻止位置に向かって自由に
移動する。しかしながら通常の作用において、すなわ
ち、調速機26が意図するように作動するとき、ばね要
素44は支持体48と接触してその休止位置に留まり、
トリップ要素43はそのままそのロック位置に留まる。
図2参照。
もなければ、回転速度の上昇から生ずる、誤作動をする
ならば、ばね要素44は、トリップ要素43が管状重錘
49によって打撃されるまで、遠心作用によりさらに外
方に湾曲せしめられる。それにより、トリップ要素43
はその肩部46との係合から釈放され、多かれ少なかれ
開口17を通る空気流を阻止しかつロータ速度を実質的
に低下する流れ空気流制限作動位置に向かう軸線方向運
動に対して、流れ制限要素39を自由にする。
発明による速度制御ユニットは、きわめてコンパクトで
しかも構造がきわめて簡単である。このことは、装置を
空気タービン駆動動力工具のような。小形高速回転モー
タ用に適したものとする。とくに、過速度安全装置はき
わめてコンパクトかつ簡単であるばかりでなく、信頼し
うる機能を有する。その理由は、アクチュエータ45が
摩擦力をうける案内面を有しないばかりでなく弾性変形
のみによって移動せしめられるからである。アクチュエ
ータ45は、ロータ11上に中心位置を有することにお
いても信頼性があり、そのことはそれに作用する遠心力
がきわめて高速においてさえ中くらいの大きであること
を意味する。
モータを通る縦断面図。
通る横断面図。
Claims (7)
- 【請求項1】 調速機(26)および過速度安全装置
(27)を含む、空気入口通路(14)を備えたステー
タ(10)、およびステータ(10)内に軸支されたロ
ータ(11)を有する空気式回転モータ用速度制御ユニ
ットであって、前記調速機(26)が二つまたはそれ以
上の重錘部材(28)、偏倚ばね(35)および所定の
第1速度レベル以上のモータ運転の際前記入口通路(1
4)を通る空気流を制限するため前記偏倚ばね(35)
に抗して前記重錘部材(28)によって変位可能な弁要
素(29)を有し、 前記過速度安全装置(27)が前記ステータ(10)に
移動可能に支持されかつ休止位置と流れ制限作動位置と
の間で移動可能な流れ制限要素(39)、前記流れ制限
要素(39)を前記作動位置に向かって偏倚するばね
(40)、通常前記流れ制限要素(39)を前記休止位
置にロックするトリップ要素(43)および前記ロータ
(11)と共働し所定の第2モータ速度レベルにおいて
前記作動位置に向かって運動するため前記トリップ要素
(43)を釈放して前記流れ制限要素(39)を自由に
すべく配置されたる速度応答アクチュエータ(45)を
含む空気式回転モータ用速度制御ユニットにおいて、 前記ロータ(11)が前記空気入口通路(14)に向か
う開放端を有する同軸の有底孔(22)を有し、前記重
錘部材(28)、前記偏倚ばね(35)および前記弁要
素(29)を前記孔(22)内に移動可能に支持する取
付け構造を固定され、 前記弁要素(29)が前記孔(22)の外側に設置され
た空気流制御ヘッド(36)を有し、 前記速度応答アクチュエータ(45)が前記弁要素(2
9)に取付けられかつ前記所定の第2モータ速度レベル
に到達の際前記トリップ要素(43)を打撃して釈放す
るように遠心作用によって弾性的に変形せしめられるぺ
く配置されたばね要素(44)を有することを特徴とす
る空気式回転モータ用速度制御ユニット。 - 【請求項2】 前記速度応答アクチュエータ(45)が
一端が前記弁要素(29)の同軸の孔(47)に固定さ
れ自由端が前記弁要素(29)から延長する長いばね要
素(44)を有し、前記ばね要素(44)が弾性的に湾
曲した形状で半径方向に支持されかつ遠心作用をうける
べく配置され、前記自由端は前記所定の第2モータ速度
レベルにおいて遠心作用によってさらに湾曲するとき前
記トリップ要素(43)を打撃して釈放すべく配置され
た、請求項1に記載された速度制御ユニット。 - 【請求項3】 前記流れ制限要素(39)が管状で前記
空気入口通路(14)において軸線方向に移動可能であ
り、前記トリップ要素(43)が前記流れ制限要素(3
9)に支持されかつ前記休止位置において前記流れ制限
要素(39)をロックするため前記ステータ(10)の
肩部(46)と共働すべく配置された、請求項1または
2に記載された速度制御ユニット。 - 【請求項4】 前記ばね要素(44)が前記自由端に重
錘部材(49)を支持し、それにより遠心作用に対する
アクチュエータの応答が増進される、請求項2または3
に記載された速度制御ユニット。 - 【請求項5】 前記ばね要素(44)が最初は直線状で
あるが前記弁要素(29)の前記同軸孔(47)に取付
けられるとき予張力状態に弾性的に湾曲される一本のワ
イヤを有する、請求項2から4のいずれか一項に記載さ
れた速度制御ユニット。 - 【請求項6】 前記空気入口通路(14)が前記弁要素
(29)と同軸に設置されかつ一つまたはそれ以上の横
方向空気供給開口(17)を有する孔(38)を有し、
前記弁要素(29)および前記流れ制限要素(39)の
双方が管状でかつ前記一つまたはそれ以上の横方向供給
開口(17)を通る空気流を制御するため前記孔(3
8)において軸線方向に変位可能である、請求項1から
5のいずれか一項に記載された速度制御ユニット。 - 【請求項7】 前記弁要素(29)が後方端片(33)
を有し、前記重錘部材(49)が前記ロータ(11)の
前記有底孔(28)の内端に配置されかつ前記端片(3
3)に弁要素(29)移動力を加えるべく配置された、
請求項1から6のいずれか一項に記載された速度制御ユ
ニット。
Applications Claiming Priority (2)
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