KR100628823B1 - Low inertia type spin valve for controlling maximum rotational speed - Google Patents
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Abstract
본 발명은 공압 그라인더나 공압 드릴과 같은 에어공구의 회전장치에 사용되는 회전수제어용 밸브에 관한 것으로 에어공구의 회전수가 일정기준을 초과하면 원심력으로 인하여 파손될 위험이 높아지므로 일정 회전수 이하에서 제어되도록 하기 위하여, 에어포일형의 윙을 밸브의 헤드부에 구비하여, 에어의 유속에 따른 양력의 변화를 이용하여 밸브를 개폐할 수 있게 하는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a rotation speed control valve used in a rotating device of an air tool such as a pneumatic grinder or a pneumatic drill, so that the risk of damage due to centrifugal force increases when the rotation speed of the air tool exceeds a predetermined standard so that the control is performed at a predetermined speed or less. To this end, the wing of the airfoil type is provided in the head portion of the valve, it characterized in that the valve can be opened and closed by using a change in lift force according to the flow rate of the air.
에어공구, 에어포일, 양력, 저관성력, 윙Air Tool, Air Foil, Lift, Low Inertia, Wing
Description
도 1은 종래 에어공구의 단면도1 is a cross-sectional view of a conventional air tool
도 2는 도 1의 A-A선 절개도2 is a cutaway view taken along line A-A of FIG.
도 3은 도 1의 작동상태를 나타내는 단면도3 is a cross-sectional view showing an operating state of FIG.
도 4는 본 발명 스핀밸브의 작동상태를 나타내는 단면도4 is a cross-sectional view showing an operating state of the spin valve of the present invention.
도 5는 본 발명의 또다른 실시 예의 스핀밸브가 작동되는 상태를 나타내는 단면도Figure 5 is a cross-sectional view showing a state in which the spin valve of another embodiment of the present invention operating
도 6은 본 발명의 또다른 실시 예를 나타내는 단면도Figure 6 is a cross-sectional view showing another embodiment of the present invention
도 7은 에어포일형 윙의 양력을 조절하는 개념도7 is a conceptual diagram for adjusting the lift of the airfoil-type wing
※ 도면의 주요부분에 대한 설명※ Description of the main parts of the drawings
1. 고압 공기 주입부 2. 밸브1. High
3. 스프링 4. 원심추3.
5. 실린더 6. 로터5.
7. 베벨기어 8. 그라인더7. Bevel Gear 8. Grinder
9. 베인 10. 케이싱9. Vane 10. Casing
11. 에어홀 12. 에어배출구11.Air Hole 12.Air Outlet
13. 스프링 스토퍼 14. 핀13. Spring stopper 14. Pin
15. 윙 16. 스프링 조절볼트15. Wing 16. Spring Adjustment Bolt
17. 조절볼트17. Adjusting bolt
본 발명은 에어공구의 최고회전수를 조절하기 위한 밸브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공기 압력을 이용하여 작동하는 공압 그라인더나 공압 드릴과 같은 에어공구에 있어서 부하상태에 따라 급격히 상승하는 회전수를 일정기준 이하로 자동 제어할 수 있게 하는 에어공구의 최대회전수 제어를 위한 저관성형 스핀밸브장치에 관한 것이다.The present invention relates to a valve for adjusting the maximum rotational speed of the air tool, and more particularly, in the air tool such as a pneumatic grinder or a pneumatic drill that operates by using the air pressure, The present invention relates to a low inertia spin valve device for controlling the maximum rotational speed of an air tool that enables automatic control below a predetermined standard.
도 1은 종래의 에어공구의 단면도를 도시한 것으로, 고압공기 주입부(1)를 통하여 유입되는 고압의 공기는 실린더(5)에 있는 에어홀(11)을 통하여 베인(9)을 밀어서 로터(6)를 회전시킨다.1 is a cross-sectional view of a conventional air tool, wherein the high pressure air introduced through the high pressure air inlet 1 pushes the
이때, 회전력은 베벨기어(7)에 전달되고 상기 회전력은 베벨기어(7)와 조립된 그라인더(8)를 회전시켜 작업이 가능하도록 하고 상기 그라인더(8)는 사용목적에 따라서는 다양한 공구로 교체할 수 있다.At this time, the rotational force is transmitted to the bevel gear (7) and the rotational force to work by rotating the grinder (8) assembled with the bevel gear (7) and the grinder (8) is replaced with various tools depending on the purpose of use can do.
또한, 최대속도에 도달하게 되면 원심력에 의하여 원심추(4)가 밸브(2)를 밀어서 고압의 공기가 차단되도록 하여 회전수를 일정기준 내로 제어한다.In addition, when the maximum speed is reached, the
그리고, 도 2는 도 1의 A-A선을 절단한 실린더와 로터부의 측단면도로 케이싱(10)과 에어홀(11)(air-hole)과, 로터(6)의 원주에 장착된 베인(9)은 원심력에 의하여 실린더 벽면과 접촉하도록 구성되고, 실린더의 내부로 주입된 에어는 베인(9)을 가압하므로 로터(6)에게 회전력을 주고 작동된 에어는 실린더(5)의 에어배출구(12)를 통하여 배출되도록 구성되어 있으며, 도 3은 도 1의 원심추(4)에 의하여 고압공기의 유로를 차단하는 작동 상태도이다..2 is a side cross-sectional view of the cylinder and the rotor section cut along the line AA of FIG. 1, and
그라인더는 분말상의 연삭재를 소결한 것으로 높은 회전수에 의하여 원심력을 받게 되면 파손의 위험이 있을 뿐만 아니라 고속에서 작업하는 경우에 전단력을 가하게 되면 더욱 쉽게 파손되어질 수가 있으므로 최고 회전수를 제한하여야 할 필요가 있었으나, 종래의 밸브장치는 원심추(4)의 무게가 상당히 크므로 최고회전수 이하에서 작동하는 경우에도 출력과 무관하게 높은 관성을 가지고 있으므로 에어공구의 출력을 감소시키는 역할을 하게 되며, 최고 회전수의 조절은 원심력과 스프링(3) 힘이 평형이 되도록 하여 작동하므로 스프링의 제작에 엄격한 품질관리가 필요하고, 정밀한 조립이 요구되며 밸브에 사용되어지는 부품수도 많아진다는 문제점이 있었다.The grinder is a sintered powdery grinding material. When the centrifugal force is applied by high rotational speed, there is a risk of breakage, and the shearing force can be more easily broken when working at high speed. However, since the weight of the
본 발명은 상시 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로 에어공구의 최고 회전수 조절은 원심력과 관계없이 회전수에 비례하여 발생되는 양력을 이용하여 제어할 수 있게 하는 구성을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention was devised to solve the problem at all times, and the object of the present invention is to provide a configuration for controlling the maximum rotational speed of the air tool by using lift force generated in proportion to the rotational speed irrespective of the centrifugal force.
본 발명의 또다른 목적은 회전수 제어를 위한 구성을 경량화 및 단순화하여 출력효율의 증가와 제작을 용이하게 하는데 있다.
Still another object of the present invention is to reduce the weight and simplify the configuration for the speed control to increase the output efficiency and to facilitate the manufacture.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 밸브(2)의 선단부에 에어포일형의 윙을 원주방향으로 설치하여 회전력에 따라서 윙에서 발생되어지는 양력과 스프링(3)의 탄성이 평형을 이루도록 하여, 최고 회전수에 도달하게 되면 양력으로 인하여 밸브가 고압 공기주입구 쪽으로 이동하게 되어 고압공기의 유로를 차단하며, 유로가 차단되어 회전수가 감소하게 되면 양력의 감소로 인하여 스프링 탄력에 의하여 밸브가 복귀하게 되어 고압의 공기가 유입되도록 하는, 에어포일형의 윙에 의하여 최고 회전수를 자동제어 할 수 있게 구성된다.In order to achieve the above object, the present invention installs the airfoil wing in the circumferential direction at the tip of the
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참고로 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
상세한 설명에 앞서 본 발명의 구성중 종래의 구성과 동일한 구성은 동일한 도면 부호를 사용하기로 한다.Prior to the detailed description of the configuration of the present invention the same as the conventional configuration will use the same reference numerals.
도 4는 본 발명의 스핀밸브가 작동되는 상태를 나타내는 단면도로써, 고압 의 공기가 유입되는 고압공기 유입부(1)와, 회전수에 따른 양력과 평형이 되도록 한 스프링(3)과, 밸브(2)의 헤드부에 구비된 에어포일형 윙(15)과, 스프링 스토퍼(13)와, 스프링을 고정하기 위한 스프링 스토퍼의 핀(14)으로 구성되어 양력에 의하여 밸브(2)가 고압공기의 유로를 차단하는 상태와 고압공기의 유로가 형성되어 고압공기가 유입되는 상태를 보여주고 있으며, 에어포일형의 윙(15)은 회전수가 높아지면 윙의 압력부와 흡입부에서의 속도차이가 발생되어지고 속도차에 의하여 압력이 다르게 형성되는데, 압력부에서의 속도가 낮으므로 흡입부에 비하여 높은 압력이 형성되어져 밸브를 고압공기 유입부(1)로 밀어 올리게 되고, 이때의 양력과 스프링 탄력을 평형이 되도록 설치하면 에어공구의 회전수가 최고 속도로 설정하여 놓은 회전수보다 높아지는 경우에는 양력은 회전수에 비례하므로 양력이 스프링 탄력을 능가하게 되어 밸브가 위쪽으로 작동하게 되어 고압공기의 유로를 차단하게 되고, 이로 인하여 에어공구의 회전속도는 설정된 범위 내로 제한되며 유로가 차단되어 회전속도가 저하되면 양력은 감소하게 되면서 스프링의 탄력이 양력을 능가하여 밸브를 리턴 시키게 되므로 고압공기의 유로가 열려 고압공기가 다시 유입되는 과정을 반복하게 된다.4 is a cross-sectional view showing a state in which the spin valve of the present invention operates, the high-pressure air inlet 1 through which the high-pressure air is introduced, the
도 5는 최고속도 조절밸브의 구조도로써, 도 4의 경우보다도 더 간단히 조립하고 부품수를 축소한 것으로 스프링 스토퍼(13)와 핀(14)을 없애고 축의 내부로 밸브를 삽입한 것으로 스프링(3)의 힘은 스프링 조절볼트(16)에 의하여 간단히 조립되어 지는 형상을 가지게 되며, 도 4에서의 작동원리와 동일하게 고압공기의 유로가 개폐되어지며 회전수에 따라 밸브가 고압공기의 유로를 차단하고 양력이 감소 하면 고압공기의 유로를 열어주는 작동상태를 나타내고 있다.FIG. 5 is a structural diagram of a maximum speed regulating valve, which is simpler than the case of FIG. 4 and reduces the number of parts. The
그리고, 도 6에서는 이러한 스핀밸브를 이용하여 수직으로 유로가 형성되어져 있는 경우에 작동하는 상태를 나타내고 있는데 기존의 원심형 밸브에서는 기역(ㄱ)자 형의 원심추가 사용되어지므로 밸브의 개폐거리가 제한을 받으므로 다양한 유로에 적용하기에는 어려운 점이 있으나 스핀형의 밸브는 양력의 조절에 의하여 개폐거리를 자유자재로 할 수 있으므로 수직으로 유로를 차단하는데도 어려움이 없는 높은 적용성을 가지게 되는 장점이 있다.And, Figure 6 shows a state in which the operation when the flow path is formed vertically by using such a spin valve in the conventional centrifugal valve is used because the centrifugal weight of the base (a) -shaped centrifugal valve is used to limit the opening and closing distance of the valve It is difficult to apply to a variety of flow paths, but the spin-type valve has the advantage of having a high applicability without difficulty in blocking the flow path vertically because the opening and closing distance can be freely controlled by the lifting force.
그리고, 도 7의 경우는 에어포일형 윙(15)의 고정장치를 나타내고 있으며 확대된 그림에서 보여준 것과 같이 조절볼트(17)에 의하여 윙의 각도는 간단히 조정가능 하도록 되어 있으므로 최고 회전수의 조정은 윙의 받음각을 조절하게 되면 양력은 조정되므로 스프링(3)의 엄격한 품질관리가 아니더라고 간단히 최고 회전수와 양력과의 평형을 설정하게 되도록 되어 있다.And, in the case of Figure 7 shows the fixing device of the airfoil-type wing (15), as shown in the enlarged picture, the angle of the wing is simply adjustable by the
상기와 같이 설명한 실시 예는 본 발명의 전반적인 이해를 돕기 위한 것일 뿐 이러한 특정 사항들이 본 발명의 범위 내에서 소정의 변경 혹은 변환이 이루어질 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게는 자명한 것이다.The embodiments described above are only intended to help the overall understanding of the present invention, and it is obvious to those skilled in the art that such specific matters may be changed or changed within the scope of the present invention. will be.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 스핀형 밸브에서의 윙의 관성력의 크지 않음으로 인하여 동일한 조건에서 출력의 증가와 토오크의 증가를 얻게 되어 효율의 향상을 얻게 되었으며, 밸브에 사용되어지는 부품수가 획기적으로 감소하여 생산성의 향상과 원가 절감이 달성되었으며, 회전수의 조절은 간단히 윙의 받음각을 조절하여 양력을 변경하게 되면 달성하므로 엄격한 스프링의 제작 관리를 피하에 되어 생산성의 향상이 이루어 졌으며, 양력에 따라 밸브의 개폐거리가 자유롭게 설정되어지므로 높은 적용성을 가지게 되는 장치로써 회전장치를 이용한 공구산업상 매우 유용한 발명인 것이다.As described above, the present invention obtains an increase in power and an increase in torque under the same conditions due to the small inertia force of the wing in the spin type valve, thereby improving efficiency, and dramatically reducing the number of parts used in the valve. The increase in productivity and cost reduction were achieved, and the rotational speed was achieved by simply changing the lift angle by adjusting the angle of attack of the wing, thus avoiding the strict management of spring production, thereby improving productivity. Therefore, the opening and closing distance of the valve is freely set as a device having a high applicability is a very useful invention in the tool industry using a rotating device.
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KR1020050008549A KR100628823B1 (en) | 2005-01-31 | 2005-01-31 | Low inertia type spin valve for controlling maximum rotational speed |
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KR1020050008549A KR100628823B1 (en) | 2005-01-31 | 2005-01-31 | Low inertia type spin valve for controlling maximum rotational speed |
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KR1020050008549A KR100628823B1 (en) | 2005-01-31 | 2005-01-31 | Low inertia type spin valve for controlling maximum rotational speed |
Country Status (1)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR100916355B1 (en) * | 2009-02-27 | 2009-09-11 | 한국기계연구원 | Governor of turbine |
-
2005
- 2005-01-31 KR KR1020050008549A patent/KR100628823B1/en not_active IP Right Cessation
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KR100916355B1 (en) * | 2009-02-27 | 2009-09-11 | 한국기계연구원 | Governor of turbine |
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