JPS6022161B2 - 空気工具の安全装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は空気工具における安全袋直に関するもので、ガ
バナ装置が故障もしくは作動不良を起しても設定回転数
に達するとエアーモータを停止せしめるようになし、こ
れによって空気工具の設定回転数を越える過剰回転が起
きないようにし、これにより主軸に取り付けられた研削
とし、しの破壊を未然に防止せんとするものである。

従来空気工具に於ては機種によって安全穣高回転速度が
定められガバナ装置にて安全が図られるようにしている
。

しかし該工具に供孫台される高圧空気中に混入される水
分や微粒塵によって、あるいはその他によりガバナ袋瞳
が安全に作動しないこともいよいよあり、このため空気
工具がいろいろの原因で安全最高回転数に超えようとし
てもその回転数を制御できないことがあり、危険である
。特にエアーグラインダーでは設定以上の回転数に達す
るとその強大な遠心力にて研削とし、しが敷断され四周
に飛散する廃れがある。これを防止するためガバナ装直
と別個に過回転防止装置を備えた空気工具が提案されて
いる。例えば袴関昭５１−５００８び号がある。この公
報の発明ではロータ軸と同軸状に設けた円形部村の一外
周面に穿孔したホール内に一つの球弁を収容し、この球
弁を弾性ゲートにて保持し、ロータ軸が設定以上の回転
数に達するとその遠心力を利用し、弾性ゲートの保持力
に抗して球弁を飛び出させ、流入ボートを閉成するよう
になすことを特徴としている。しかしロータ鞠と同軸状
にある円形部材には一つの球弁しか収容されていないた
め円形部材の円周方向の重量的にアンバランスとなり、
このため工具に振動が生じ、板ばね状の弾性ゲートで包
持されている球弁は設定以上の高速回転にて勢いよく飛
び出すため、摺動路に強く衝突し、傷つきやすく、再使
用時この摺動鞍の優によって球弁が引掛り、スムーズに
流入ボートまで転勤しないことがあり、また強性ゲ−ト
に打ち勝って飛び出した球弁は摺敷路を経て流入ボート
へ導びかれ、瞬時に空気を遮断することとなり、これに
よって高速で回転していたといいま急激に停止するもの
となり、大きなトルクが作用し、といしを破断し危険な
ものとなり、手持式工具では作業者に大きな反力を与え
ることにもなる。本発明はこれに鑑みて空気工具に附設
されたガバナ装置が作動不良を起しても、このガバナ装
置と別に設けた安全装置にて工具の過回転を未然に防止
することを目的とし、モータ軸端にガバナ振子とストッ
プバルブ係止用のボールとを夫々対称的に配してモータ
軸周回方向の重量的アンバランスを防止し、振動するこ
となく回転させ、しかも設定最高回転数以上に達した時
、前記ストップバルブ係止用のボールを遠心力にて係止
解除して空気口と対向せしめたストップバルブをガバナ
室へ流入する空気圧を利用して、ガバナ室への空気流入
をはかりつつストップバルブを徐々に閉じモ−夕を瞬時
に停止させることなく過回転より減速もしくは停止させ
、これにより回転力の急激な変化によるとＬ・しの破壊
を防止させて安全なる停止もしくは減速回転させるよう
になすものである。

次に従来技術の問題点を解決するために横じた手段につ
いて説明する。本発明はモータ軸端に突設したガバナ枠
に二つのガバナ振子を対称的に設け、この振子にて空気
口と対向して配設した筒状のガバナバルブを摺動させて
空気口を閉じるようにしてガバナバルブを設けると共に
このガバナバルブ内に沼勤自在にし、且つ先端面にて空
気口を閉じるようになしたストップバルブを鉄合し、こ
のストップバルブ内にガバナ軸との間に内室を形成し、
空気口より流入される空気の一部がこの内室へ供繋台さ
れるようにし、さらにストップバルブの外周に一定の遠
心力にて飛び出し係止を解除するようになした二つのボ
ールを対称的に設けて成り、設定最高回転数以上にてモ
ータ軸が回敷する時、ストップバルブの係止を解き、空
気口面積より大なる内室の空気圧によりストップバルブ
を突出せしめて空気口を閉じ、エヤーモータを停止もし
くは減速回転せしめるようになしたものである。

以下本発明を図示の実施例に基づいて説明する。図に於
て１は空気工具の本体で、斑給される高圧空気はスロッ
ト弁Ｖの開閉操作にて本体内に形成された空気通路２を
経てガバナ室３へ導入される。

このガバナ室３にはエアーモータ４の軸５の一端が突出
され、この軸端にガバナ装置及び安全装置が設けられる
。之等の装置は軸５の軸心に穿孔した深孔５ａ内にパイ
ロット軸６を鉄挿し、このパイロット軸６に下端が筒状
になったガバナ軸７を隊挿し、且このガバナ軸と軸５と
の間に挟持したガバナ枠８にガバナ振子９と安全装置の
ボール１０（１または２以上複数個）とを具備せしめる
ものである。ガバナ鞠７の上部外周にはストップバルブ
１１とガバナバルブ１２とを順次舷合すると共にストッ
プバルブ１１の先端を円錐形（或は球面等としてもよい
）としガバナ室３と空気通路２との間に形成された空気
口１３と対向せしめ、該バルブ１１が突出した時空気口
１３を閉塞し、空気供給を遮断するようになし、さらに
この節状のガバナ軸７、ストップバルブ１１に夫々対向
する位贋に長孔７ａ，１１ａを穿孔し、この両長孔７ａ
，１１ａにパイロット軸６の上端に櫨談したピン１４を
貫通し、このピン１４の先端をガバナバルプ１２の一部
に係止させ、パイロット軸６とガバナバルプ１２とを一
体とする。またストップバルブ１１の下部外周にはポー
ル１０の一部を鉄合係止すろくぽみ１１ｂを形成し空気
工具の正常運転時係止用のボールー川まばね１５の押圧
力にてストップバルブのくぼみ１１ｂ内に織合係止され
ているものとする。尚ガバナ軸７の下端とパイロット軸
６下端との間にはぱね１６を介在せしめてパイロット軸
６は該ピン１４で一体となったガバナバルブ１２と共に
常に該ばね圧にて下方へ押し下げられるようになす。而
してスロット弁Ｖを操作して高圧空気をバルブ室から空
気通路２を経てエアーモータ４へ供Ｖ給すると鼓モータ
４は回動する。

これによってモータ軸５と共にガバナ装置、安全装置も
回転するとガバナ振子９は支鞠１７を支店としてその遠
心力にて振れ、振子の爪９ａにてガバナバルブ１２を上
方に押上げるように沼動させる。これは軸５の回転数に
応じてガバナ振子９の振れ量が異なり、従ってガバナバ
ルブ１２の上方へ沼動する量も異なり、これにて空隙１
３ａの大きさを加減し、空気口１３を経てガバナ室３へ
供輪蒼される空気量を制御してエアーモータ４の回転数
を制御し、予じめ設定された安全最高回転数もしくはそ
れ以下で回動するようになす。この時ポール１０はばね
１５の押圧力にあったストップバルブ１１のくぼみ１１
ｂ内に鉄合係止された状態である。しかしガバナ装置が
破損、或いは他の何らかの原因で作動不良の場合エアー
供Ｖ給量の制御はガバナ装置で行なわれないため、エア
ーモータ４は安全最高回転数以上で回転するようになる
と、このガバナ装置と併設した安全装置が作動するため
にエアーモータ４は安全最高回転を超えた回転数で作動
することはない。即ちエアーモータが設定回転数以下で
回動している間はポール１０１こはその回転によって遠
心力を発生し、ばね１５の押圧力に抗して常に外周方向
に作動しようとしているが、この遠心力はばねの押圧力
以下で、ボールが飛び出すことはない。しかしエアーモ
ータの回転速度が予じめ設定された安全最高回転速度を
超過すると、ボール１０‘こ作用する遠心力はばね１５
の押圧力にうちかつてボール１０が外周方向へ移動し、
ストップバルブ１１のすぼみ１１ｂから脱出するように
なる。これは予じめばね１５の押圧力を予め調整して装
置しておくものとする。またストップバルブ１１の頂面
には小孔１１ｃを穿孔し、空気ロー３から流入してくる
高圧空気の一部が常に該小孔１１ｃから、ストップバル
ブ１１の内室１１ｄ内に流入させ１１ｄ内に保留させる
ようになす。空隙１３ａを通過する高圧空気は相当大き
な速度で流動し、その静圧分がストップバルブ１１の頂
面１１ｅに作用し、また内室１１ｄ内の高圧空気の圧力
が面１１ｆに作用しているが、該両面に作用する圧力差
により、ストップバルブ１１は常に空気口１３の方（上
方）へ突出させられるような作用力を受けているのであ
る。しかしエヤーモータの不測の過剰回転速度則ち安全
最高回転を超過するような回転速度が発生したるときは
、上記説明の如くボール１０がストップバルブ１１のく
ぼみ１１ｂから脱出することによって該バルブ１１の係
止が解除されるため、ストツパバルブ１１は頂面表裏の
作用圧力差によって空気口１３の下方へ突出し、空気口
１３を該バルブ１１の頂面（先端面）によって閉塞し、
エアーモー夕への空気の供給を遮断してエアーモータの
回動を停止せしめようとするものである。本発明はガバ
ナ装置と一体に併設装置したストップバルブ機構を含む
安全装置からなり立っているもので、エアーモータの通
常安全回転速度内の作動はガバナ装置によって制御し、
安全最高回転を超える異常回転速度にあっては、該安全
装置によって直ちに高圧空気の供野合を遮断して回転の
停止または減速を図り、もつて安全の確保を寄与するも
のであるが、このストップバルブ１１は、その空気口１
３の閉塞作動力を従釆からあるばね等の機構によらず該
バルブ１１の頭部両面１１ｅ及び１１ｆに作用する空気
圧の圧力差によって得ており、この作動力を通常運転時
はくぼみ１１ｂで受けるばね１５で押圧されたボール１
０の圧接力によって平衡を維持し、この平衡はエヤーモ
ータが安全最高回転を超えようとする時点でボール１０
の遠０力によって初めて不均衡になり、空気通路遮断へ
の動作を自動的に発生し、確実にその目的を達成せんと
する所に特徴があるものである。

このためエアーモータへの供給空気量及び空気圧に見合
う空気口１３等の大きさ、ストップバルブ１１の面１１
ｅ部の形状及び面１１ｆとの面積差、小孔１１ｅの大き
さ、ボール１０の大きさ及び質量、くぼみ１１ｂの大き
さ、形状、ばね１５の押圧力等の設定はガバナ装置の機
能と共に該述の平衡の確保及びストップバルブ１１の確
実な作動のために重要事項をなす。尚該ストップバルブ
１１の作動により高速回転から瞬時にェアーモ−夕を停
止させると該モータ軸下端に係着した研削とし、しＤは
回転慣性力によって継続して回転しようとするため、研
削とし、し取付フランジＥが弛み、該フランジＥと共に
研削とし、しＤが軸５からはずれ飛散し、危険性の薦れ
があるためストップバルブに小細孔等をあげ少量の空気
がヱアーモ−夕側へ供Ｖ給されたエアーモータ４は微速
で回転するようになされている。本発明による時はガバ
ナ枠はガバナ振子と共にモータ軸の回動により遠心力を
受けて外方に飛び出すようになしたボールを主体とした
安全装置を一体に設け、且ガバナ内に筒状で先端に小細
孔を穿孔した且上記ポールの係止溝となるくぼみを有す
るストップバルブを隊挿し、しかもこのストップバルブ
は、その空気口の閉塞作動力を従来からあるばね等の機
構によらず該バルブの頭部両面に作用する空気圧の圧力
差によって得ており、この作動力を通常運転時はくぼみ
で受けるばねで押圧されたポールの圧綾力によって平衡
を維持し、この平衡はェアーモ−夕が安全最高回転を超
えようとする時点でポールの遠心力によって初めて不均
衡になり、ストップバルブは上記空気圧にて突出し、こ
れにて空気口を閉塞し空気通路を遮断するようになして
いるためガバナ装置の作動不良時に於ても安全装置が作
動してエアーモー夕を予じめ設定された回転数に達する
と自動的に停止するようになり、空気工具の安全性が向
上し、且その構成が簡易で作動が確実である等の利点を
有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は停止時即ちレバー操作し給気する以前の状態を
示す断面図、第２図は正常回転時の要部断面図、第３図
は安全装置が作動した状態の要部の断面図、第４図は第
１図のＡ−Ａ線による断面図である。 １……本体、２……空気通路、３……ガバナ室「 ４…
…エアーモータ、５……軸、６……パイロット軸、７…
…ガバナ軸、８……ガバナ枠、９・・・・・・ガバナ振
子、１０・・・…ポール、１１・・・・・・ストップバ
ルブ、１２・・・…ガバナバルブ、１３……空気口、１
４……ピン、１５……ばね。 第２図 第３図 第４図 図 船

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ モータ軸端に突設したガバナ枠に二つのガバナ振子
   を対称的に設け、この振子の爪を本体の空気口と対向し
   て配設した筒状のガバナバルブの一端と係止させて空気
   口を閉じるガバナバルブを設けると共にこのガバナバル
   ブ内に摺動自在嵌挿し、且つ中央に小孔を穿孔した先端
   面にて空気口を閉じるストツプバルブを設け、上記空気
   口よりストツプバルブの小孔を経流入される空気が内室
   へ供給される内室を上記ストツプバルブ内に於て、ガバ
   ナ軸との間に内室を形成し、さらにストツプバルブの外
   周にばねに押圧されたボールを対称的に二つ設け、この
   ボールをストツプバルブの外周に係止させ、一定の遠心
   力にて該ボールをばね押圧力に抗して外周方向へ飛び出
   し係止を解除するようになし、設定最高回転数以上にて
   モータ軸が回動する時、ストツプバルブのボールによる
   係止を解き、空気口面積より大なる内室の空気圧により
   ストツプバルブを突出せしめて空気口を閉じ、エヤーモ
   ータを停止もしくは減速回転せしめるようになしたる空
   気工具の安全装置。