KR20040038390A - Air tool - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 공기식 공구에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자동차, 전자제품 등 각종 제품의 생산라인에서 볼트/너트의 자동조립, 금속주조물의 마무리작업, 알루미늄다이캐스팅, 플라스틱 주조물의 표면가공 등 각종 산업현장에서 널리 사용되는 공기식 공구에서 공구척(Chuck)과 결합된 샤프트(Shaft)의 회전이 동심(同芯)으로 결합된 터빈의 회전력에 의하여 비접촉방식으로 이루어질 수 있도록 구성하여 회전속도를 크게 증대시킬 수 있도록 하며, 정밀도와 내구성 및 생산성을 현저히 향상시킬 수 있도록 한 공기식 공구에 관한 것이다.The present invention relates to a pneumatic tool, and more particularly, various industrial sites such as automatic assembly of bolts and nuts, finishing works of metal castings, aluminum die casting, surface processing of plastic castings, etc. in production lines of various products such as automobiles and electronic products. In the pneumatic tool widely used in the present invention, the rotation of the shaft coupled with the tool chuck can be made in a non-contact manner by the rotational force of the turbine coupled concentrically to greatly increase the rotation speed. And a pneumatic tool capable of significantly improving precision, durability and productivity.
일반적으로, 공기식 공구는 외부의 컴프레셔로부터 높은 압력으로 공급되는 압축공기를 이용하여 샤프트 및 그 샤프트 선단에 결합된 공구척이 회전되면서 필요한 작업을 수행하도록 하는 것으로서, 자동차나 전자제품의 생산라인에서의 볼트/너트의 자동 조립이나 그라인더를 이용한 금속주조물의 마무리작업 또는 플라스틱 주조물의 표면 가공 등 각종 산업분야에서 널리 사용되고 있는 유용한 공구이다.In general, pneumatic tools use compressed air supplied at high pressure from an external compressor to rotate a shaft and a tool chuck coupled to the shaft tip to perform a necessary work. This tool is widely used in various industries such as automatic assembly of bolts / nuts, finishing of metal castings using grinders, or surface processing of plastic castings.
도 1은 종래 공기식 공구를 나타내는 분리사시도이고, 도 2는 종래 공기식 공구의 일예로서 그라인더가 결합된 상태를 나타내는 단면도이다.1 is an exploded perspective view showing a conventional pneumatic tool, Figure 2 is a cross-sectional view showing a grinder coupled state as an example of a conventional pneumatic tool.
이를 참조하면, 종래의 공기식 공구(10)는 크게 소정의 직경과 길이로 이루어지는 원통형의 하우징(11)과, 상기 하우징(11)의 내부에 끼워져 결합되며 길이방향 중심선을 따라 편심의 관통공(12)이 형성된 실린더(13)와, 상기 실린더(13) 내부에 끼워져 결합된 상태에서 압축공기의 공급에 따라 회전되며, 선단에는공구척(Chuck:14)과의 결합을 위한 척결합부(15)가 형성되고, 몸체 둘레에는 소정의 깊이를 갖는 다수의 끼움홈(16)이 일정 간격을 두고 길이방향으로 샤프트(Shaft:17)와, 상기 샤프트(17)에 형성된 각 끼움홈(16)에 끼워져 결합된 상태에서 외부로부터 공급되는 압축공기에 의하여 회전력을 발생시키는 블레이드(18)와, 상기 실린더(13)의 뒤쪽에서 샤프트(17)의 후단에 끼워져 결합되며 압축공기유입공(19)이 구비된 실린더뒷판(20)과, 상기 하우징(11)의 후단에 결합되어 실린더(13)내로의 압축공기의 공급여부를 제어하는 개폐손잡이(21)로 이루어진다.Referring to this, the conventional pneumatic tool 10 is largely fitted with a cylindrical housing 11 having a predetermined diameter and length, and fitted into the inside of the housing 11 and coupled with an eccentric through hole along a longitudinal center line ( 12 is formed and the cylinder 13 is rotated in accordance with the supply of compressed air in a state of being fitted and coupled inside the cylinder 13, the chuck coupling portion 15 for coupling with a tool chuck (Chuck 14) at the front end; Is formed, and a plurality of fitting grooves 16 having a predetermined depth are circumferentially inserted into the shaft 17 and the respective fitting grooves 16 formed on the shaft 17 at a predetermined interval. A blade 18 for generating a rotational force by the compressed air supplied from the outside in a coupled state, and is fitted to the rear end of the shaft 17 in the rear of the cylinder 13, the compressed air inlet hole 19 is provided Cylinder back plate 20 and rear end of housing 11 In combination comprises a switching knob 21 for controlling whether to supply the compressed air into the cylinder 13.
이와 같은 공기식 공구에서 상기 샤프트(17)의 선단에 형성된 척결합부(15)에는 공구척이 결합될 수도 있으나, 필요에 따라 도 2에 도시된 바와 같이 베벨기어 등의 전동수단(22)이 결합되어 그라인더(23) 등 고속회전이 요구되는 다양한 공구에도 적용될 수 있도록 구성된다.In such a pneumatic tool, the tool chuck may be coupled to the chuck coupling portion 15 formed at the tip of the shaft 17, but as necessary, a transmission means 22 such as a bevel gear is coupled as shown in FIG. 2. It is configured to be applied to a variety of tools that require high speed rotation, such as grinder (23).
이와 같이 이루어지는 종래의 공기식 공구의 작동상태를 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation state of the conventional pneumatic tool made in this way as follows.
도 3은 도 2의 A-A선 단면도이다.3 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
도 2와 도 3을 참조하면, 외부의 컴프레셔가 작동되고 있는 상태에서 개폐손잡이(21)를 조작하여 개방시키면, 압축공기가 실린더뒷판(20)상에 형성된 압축공기유입공(19)을 통하여 실린더(13)내부로 유입·분사된다.Referring to FIGS. 2 and 3, when the compressor is opened by operating the opening / closing knob 21 while the external compressor is operating, the compressed air flows through the compressed air inlet hole 19 formed on the cylinder back plate 20. (13) It flows in and is sprayed inside.
이와 같이 실린더(13)의 관통공(12)내부로 유입·분사된 압축공기가 샤프트(17)의 몸체에 결합된 블레이드(18)에 부딪침에 따라 블레이드(18)에 회전력이 발생되고, 이 회전력에 의하여 샤프트(17) 전체가 편심되게 형성된 관통공(12)내에서 제자리 회전된다.As the compressed air introduced and injected into the through hole 12 of the cylinder 13 hits the blade 18 coupled to the body of the shaft 17, a rotational force is generated in the blade 18. As a result, the entire shaft 17 is rotated in place in the through-hole 12 formed eccentrically.
이와 같이 샤프트(17)가 제자리 회전되면 원심력이 발생되는데, 샤프트 몸체상의 각 끼움홈(16)에 끼워진 블레이드(18)는 원심력에 의하여 끼움홈(16)의 바깥쪽으로 일정 거리만큼 이동되어 실린더(13)의 내벽면과 접촉된 상태에서 회전된다.As such, when the shaft 17 is rotated in place, centrifugal force is generated, and the blades 18 fitted into the respective fitting grooves 16 on the shaft body are moved by the centrifugal force to the outside of the fitting grooves 16 by a predetermined distance, so that the cylinder 13 Rotate in contact with the inner wall surface of the).
이 과정에서 블레이드(18)가 관통공(12)의 단축부에 해당되는 실린더(13) 내벽면의 편심된 부분에 도달되면 실린더 내벽면에 의하여 눌리면서 다시 끼움홈(16) 안쪽으로 밀려들어감과 동시에 압축공기의 작용에 의한 회전력에 의하여 끼움홈(16)의 형성방향을 따라 미끄러지면서 통과하게 된다.In this process, when the blade 18 reaches the eccentric portion of the inner wall surface of the cylinder 13 corresponding to the short axis of the through hole 12, the blade 18 is pressed by the inner wall of the cylinder and pushed back into the fitting groove 16. Slip along the forming direction of the fitting groove 16 by the rotational force by the action of the compressed air passes through.
이와 같은 관통공(12)의 단축부에 해당되는 실린더(13)의 내벽면에서의 블레이드(18)의 미끄럼운동은 샤프트(17)의 매 회전시 마다 반복된다.The sliding movement of the blade 18 on the inner wall surface of the cylinder 13 corresponding to the short axis of the through hole 12 is repeated at every rotation of the shaft 17.
이와 같은 샤프트(17)의 회전동작에 의하여 샤프트(17)의 선단에 결합된 공구척(14) 및 그 공구척(14)에 끼워진 공구가 회전되면서 필요한 작업을 수행하게 되는 것이다.As a result of the rotation of the shaft 17, the tool chuck 14 coupled to the tip of the shaft 17 and the tool fitted to the tool chuck 14 are rotated to perform the necessary work.
도 2에서는 샤프트의 선단에 공구척 대신 전동수단인 베벨기어가 결합되어 있고, 상기 베벨기어에는 그라인더(22)의 축에 결합된 또다른 베벨기어가 직교상태에서 맞물려 회전됨에 따라 그라인더가 작동되는 것을 나타낸다.In FIG. 2, a bevel gear, which is a transmission means instead of a tool chuck, is coupled to the tip of the shaft, and the bevel gear is operated by being engaged with another bevel gear coupled to an axis of the grinder 22 in an orthogonal state. Indicates.
그러나, 종래의 블레이드 회전방식의 공기식 공구(10)에서는 작동시 샤프트(17)에 끼워진 블레이드(18)가 원심력에 의하여 실린더(13)의 내벽면과 접촉된 상태에서 회전되므로 실린더(13)의 내벽면, 특히 편심된 관통공(12)의 단축부에 해당되는 실린더 내벽면이 급격히 마모된다는 문제가 있다.However, in the pneumatic tool 10 of the conventional blade rotation method, since the blade 18 fitted to the shaft 17 during operation rotates in contact with the inner wall surface of the cylinder 13 by centrifugal force, There is a problem that the inner wall surface, in particular the cylinder inner wall surface corresponding to the short axis of the eccentric through-hole 12 wears rapidly.
이와 같이 실린더(13)의 내벽면이 마모되는 경우에 샤프트(17)에 결합된 블레이드(18)의 바깥쪽 가장자리부분과 편심된 관통공(12)의 단축부에 해당되는 실린더(13)의 내벽면 사이의 간극이 커지게 되고, 그 결과 블레이드(18)에 작용하여 회전력을 발생시키는 압축공기가 뒤로 빠져나가면서 반대방향으로 힘이 작용하게 되어 급격한 토오크의 감소를 초래하게 된다는 심각한 문제가 있다.As such, when the inner wall surface of the cylinder 13 is worn, the inner edge of the cylinder 13 corresponding to the outer edge portion of the blade 18 coupled to the shaft 17 and the shortened portion of the eccentric through-hole 12 are formed. There is a serious problem that the gap between the walls becomes large, and as a result, the compressed air that acts on the blades 18 to generate a rotational force is pulled back and the force acts in the opposite direction, leading to a sharp reduction in torque.
또한, 블레이드(18)는 가볍게 하기 위하여 주로 복합소재로 제조되는데, 고속으로 회전할 때 그 팁부분이 고온의 마찰열에 의해 부숴지게 되며, 부숴진 입자들은 마모제와 같은 역할을 하게 되어 급격한 마모현상을 초래한다는 문제가 있다.In addition, the blade 18 is mainly made of a composite material in order to lighten, the tip portion is broken by the high temperature frictional heat when rotating at high speed, the broken particles acts as a wear agent, so the rapid wear phenomenon There is a problem.
또한, 블레이드(18)는 힘을 받는 부분이 샤프트(17)에서 돌출된 부분이므로 회전동작시 블레이드의 한쪽부분으로 지속적인 전단응력이 가해짐에 따라 장시간 사용하게 되면 샤프트(17)의 끝부분에서 균열이나 파손이 일어난다는 문제점이 있다.In addition, since the blade 18 is a portion where the force is protruded from the shaft 17, a continuous shear stress is applied to one side of the blade during the rotation operation, so that the blade 18 is cracked at the end of the shaft 17 when used for a long time. There is a problem that the damage occurs.
또한, 상기한 여러 가지 문제점 때문에 블레이드타입의 접촉식 회전메카니즘을 갖는 공기식 공구에서는 불가피하게 회전속도를 제한한 상태에서 사용해야 한다는 문제점이 있으며, 상기와 같은 제반 이유에 의하여 수명이 3개월 정도로 아주 짧아서 작업능률을 떨어뜨리는 주요 원인이 된다는 문제가 있다.In addition, due to the various problems described above, in the pneumatic tool having a blade-type contact rotation mechanism, there is a problem that it must be used in a state in which the rotational speed is inevitably limited. There is a problem that it is a major cause of deterioration of work efficiency.
특히, 정밀작업에 사용되는 소형 그라인더의 경우 가공가능한 선속도를 얻기 위한 회전속도는 최소 50,000rpm이 되어야 하는데, 상기한 블레이드타입의 접촉식 회전메카니즘이 소형 그라인더에 적용하는 경우 블레이드(18)가 회전하면서 샤프트(17)상의 끼움홈(16)내에서 분당 100,000회 왕복운동하여야 하므로 그 수명이 현저히 단축되는 것은 물론, 이러한 문제점에 기인하여 선속도를 더 이상 향상시킬 수 없다는 기술적인 문제가 있다.In particular, in the case of a small grinder used for precision work, the rotational speed to obtain a processable linear speed should be at least 50,000 rpm. When the blade-type contact rotary mechanism is applied to a small grinder, the blade 18 rotates. While the reciprocating motion of 100,000 times per minute in the fitting groove 16 on the shaft 17 is not only significantly shortened its life, but also due to this problem there is a technical problem that can no longer improve the linear speed.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 자동차, 전자제품 등 각종 제품의 생산라인에서의 볼트/너트의 자동조립, 금속주조물의 마무리작업, 알루미늄다이캐스팅, 플라스틱 주조물의 표면가공 등 각종 산업현장에서 널리 사용되는 공기식 공구에서 공구척과 결합된 샤프트의 회전이 동심으로 결합된 터빈의 회전력에 의하여 비접촉방식으로 이루어질 수 있도록 구성하여 회전속도를 크게 증대시킬 수 있도록 하며, 정밀도와 내구성 및 생산성을 현저히 향상시킬 수 있도록 한 새로운 형태의 공기식 공구를 제공하는 것이다.The present invention is to solve such a problem, the purpose is to automatically assemble bolts and nuts in the production line of various products, such as automobiles, electronic products, finishing work of metal casting, aluminum die casting, surface processing of plastic casting In the pneumatic tool widely used in the industrial field, the rotation of the shaft coupled with the tool chuck can be made in a non-contact manner by the rotational force of the turbine coupled concentrically, so that the rotation speed can be greatly increased, and the precision, durability and productivity It is to provide a new type of pneumatic tool that can significantly improve.
도 1은 종래 공기식 공구를 나타내는 분리사시도,1 is an exploded perspective view showing a conventional pneumatic tool,
도 2는 종래 공기식 공구의 일예로서 그라인더가 결합된 상태를 나타내는 단면도,2 is a cross-sectional view showing a grinder coupled state as an example of a conventional pneumatic tool,
도 3은 도 2의 A-A선 단면도,3 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
도 4는 본 발명에 따른 공기식 공구를 나타내는 분리사시도,4 is an exploded perspective view showing a pneumatic tool according to the present invention;
도 5는 도 4의 결합상태 단면도,5 is a cross-sectional view of the coupling state of FIG.
도 6은 본 발명에 따른 공기식 공구의 작동상태를 나타내는 단면도이다.6 is a cross-sectional view showing an operating state of the pneumatic tool according to the present invention.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **** Description of symbols for the main parts of the drawing **
41 : 케이싱(Casing) 43 : 압축공기 배출공41: casing 43: compressed air discharge hole
44 : 샤프트(Shaft) 47 : 플로우가이드44: shaft 47: flow guide
49 : 경사면 50 : 제1회전터빈49: inclined plane 50: first rotary turbine
51 : 제2회전터빈 52 : 고정터빈51: second rotary turbine 52: fixed turbine
54 : 엔드플레이트(End Plate) 55 : 압축공기 분사홈54: End Plate 55: Compressed Air Injection Groove
59 : 압축공기 유입공 60 : 케이싱커버.59: compressed air inflow hole 60: casing cover.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 공기식 공구는 소정 크기의 내경과 일정한 길이로 이루어지며, 선단부 내측 둘레에는 다수의 압축공기 배출공이 형성된 원통형의 케이싱(Casing)과; 상기 케이싱 내부에 동심형으로 끼워져 결합된 상태에서 외력의 작용에 의하여 제자리 회전되는 소정 길이의 샤프트와; 상기 샤프트의 하단부에 결합되거나 또는 하단부에 일체로 형성된 상태에서 샤프트와 함께 회전되면서 작업을 수행하는 공구척과; 상기 케이싱의 내부에서 샤프트의 하단부 둘레에 끼워져 결합되는 제1베어링과; 상기 제1베어링의 윗쪽에 해당되는 샤프트의 둘레에 끼워져 결합된 상태에서 압축공기의 배출이 자연스럽게 이루어지도록 안내하는 플로우가이드(Flow Guide)와; 상기 플로우가이드의 윗쪽에 해당되는샤프트의 둘레에 긴밀하게 끼워져 결합된 상태에서 압축공기의 분사력에 의하여 회전되면서 샤프트에 회전력을 부여하는 제1회전터빈과; 상기 제1회전터빈의 윗쪽에 해당되는 샤프트의 둘레에 스페이서를 매개로 하여 끼워져 결합되는 고정터빈과; 상기 고정터빈의 윗쪽에 해당되는 샤프트의 둘레에 긴밀하게 끼워져 결합된 상태에서 압축공기의 분사력에 의하여 회전되면서 샤프트에 회전력을 부여하는 제2회전터빈과; 상기 제2회전터빈의 윗쪽에 해당되는 샤프트의 둘레에 끼워져 결합된 상태에서 외부로부터 유입되는 압축공기가 상기 각 터빈내측으로 분사되도록 하는 엔드플레이트(End Plate)와; 상기 엔드플레이트의 상부로 돌출된 샤프트의 상단에 결합되는 너트와; 상기 엔드플레이트의 중심부 둘레에 끼워져 결합되는 엔드플레이트커버와; 상기 케이싱의 상단부 내측에 끼워져 결합되며 중심부에는 압축공기 유입공이 형성된 케이싱커버를 포함한다.In order to achieve the above object, the pneumatic tool according to the present invention is made of an inner diameter and a predetermined length of a predetermined size, and the cylindrical casing (Casing) formed with a plurality of compressed air discharge holes in the inner periphery of the tip; A shaft having a predetermined length that is rotated in place by an action of an external force in a state in which the casing is concentrically inserted into the casing; A tool chuck coupled to the lower end of the shaft or rotated together with the shaft in a state formed integrally with the lower end; A first bearing fitted into the casing around the lower end of the shaft; A flow guide which guides the discharge of compressed air in a combined state while being fitted around the shaft corresponding to the upper portion of the first bearing; A first rotary turbine configured to be tightly fitted around the shaft corresponding to the upper side of the flow guide and to be rotated by the injection force of the compressed air while providing a rotational force to the shaft; A fixed turbine coupled to the circumference of a shaft corresponding to an upper portion of the first rotary turbine by a spacer; A second rotary turbine which is rotated by the injection force of the compressed air in a state in which it is tightly fitted around the shaft corresponding to the upper side of the fixed turbine and imparts rotational force to the shaft; An end plate inserted into a circumference of a shaft corresponding to an upper side of the second rotary turbine and allowing compressed air introduced from the outside to be injected into the respective turbines; A nut coupled to an upper end of the shaft protruding upward of the end plate; An end plate cover fitted around the central portion of the end plate; The casing cover is fitted inside the upper end of the casing, and includes a casing cover in which a compressed air inlet is formed.
이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 4는 본 발명에 따른 공기식 공구를 나타내는 분리사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 공기식 공구의 결합상태를 나타내는 단면도이다.Figure 4 is an exploded perspective view showing a pneumatic tool according to the present invention, Figure 5 is a cross-sectional view showing a coupling state of the pneumatic tool according to the present invention.
이를 참조하면, 본 발명에 따른 공기식 공구(40)에서 케이싱(41)은 소정 크기의 내경과 일정한 길이로 이루어진다.Referring to this, in the pneumatic tool 40 according to the present invention, the casing 41 has an inner diameter and a predetermined length of a predetermined size.
상기 케이싱(41)의 선단부 내측 둘레에는 소정의 두께를 갖는 환형(環形)의 단턱(42)이 형성되며, 상기 단턱(42)에는 케이싱(41)의 하단쪽을 향하는 다수의 압축공기 배출공(43)이 일정한 간격을 두고 형성된다.An annular stepped 42 having a predetermined thickness is formed at an inner circumference of the distal end of the casing 41, and the stepped 42 has a plurality of compressed air discharge holes facing the lower end of the casing 41. 43) are formed at regular intervals.
상기 케이싱(41)의 내부에는 소정의 길이를 갖는 샤프트(44)가 케이싱의 내경에 대하여 동심(同芯)형으로 끼워져 결합된다.Inside the casing 41, a shaft 44 having a predetermined length is fitted in a concentric manner with respect to the inner diameter of the casing.
상기 샤프트(44)의 하단에는 정해진 작업을 수행하기 위한 공구가 끼워지는 공구척(45)이 일체로 형성되거나 또는 결합되며 필요에 따라 다른 작업공구에 동력을 전달하기 위한 전동수단이 결합될 수 있다.The lower end of the shaft 44 is integrally formed or coupled with a tool chuck 45 into which a tool for performing a predetermined work is inserted, and a transmission means for transmitting power to another work tool may be coupled as necessary. .
한편, 상기 케이싱(41)의 내부에 끼워지는 샤프트(44)의 하단부 둘레에는 샤프트의 회전이 부드럽게 이루어지도록 하기 위한 제1베어링(46)이 끼워져 결합되고, 상기 제1베어링(46)의 윗쪽에 해당되는 샤프트(44)의 둘레에는 케이싱 (41)내부로 분사된 압축공기를 압축공기 배출공(43)쪽으로 가이드하기 위한 플로우가이드(47)가 끼워져 결합된다.On the other hand, around the lower end of the shaft 44 to be fitted inside the casing 41, a first bearing 46 is inserted and coupled to smooth the rotation of the shaft, and the upper side of the first bearing 46 A flow guide 47 for guiding the compressed air injected into the casing 41 toward the compressed air discharge hole 43 is fitted around the shaft 44.
상기 플로우가이드(47)는 중심부에 샤프트(44)가 끼워지는 관통공(48)이 형성되고, 그 상부 외측둘레에는 압축공기 배출공(43)을 향하는 소정 기울기의 경사면(49)이 형성된 구조로 이루어진다.The flow guide 47 has a structure in which a through hole 48 into which a shaft 44 is fitted is formed at a central portion thereof, and an inclined surface 49 having a predetermined slope toward the compressed air discharge hole 43 is formed at an upper outer circumference thereof. Is done.
상기 플로우가이드(47)의 윗쪽에 해당되는 샤프트(44)의 둘레에는 외부로부터 유입되는 압축공기의 분사작용에 의하여 회전되면서 샤프트(44)에 회전력을 부여하는 제1회전터빈(50)과 제2회전터빈(51)이 일정한 간격을 사이에 두고 긴밀하게 끼워져 결합되며, 상기 제1회전터빈(50)과 제2회전터빈(51)의 사이에 해당되는 샤프트(44)의 둘레에는 고정터빈(52)이 끼워져 결합된다.The first rotary turbine 50 and the second that rotates around the shaft 44 corresponding to the upper side of the flow guide 47 and impart rotational force to the shaft 44 while being rotated by the injection action of compressed air introduced from the outside. The rotary turbine 51 is tightly fitted at regular intervals therebetween, and is coupled to the fixed turbine 52 around the shaft 44 corresponding to the first rotary turbine 50 and the second rotary turbine 51. ) Is fitted and combined.
상기 제1회전터빈(50)과 제2회전터빈(51)이 샤프트(44)에 긴밀하게 끼워져 결합되는 것과 달리, 상기 고정터빈(52)은 회전시 샤프트(44)와 관통공(48)의 내면사이에서 슬립현상이 발생될 수 있도록 스페이서(Spacer:53)를 매개로 하여샤프트(44)에 대하여 일정한 간극을 두고 결합된다.Unlike the first rotary turbine 50 and the second rotary turbine 51 are tightly fitted to the shaft 44, the fixed turbine 52 is rotated of the shaft 44 and the through hole 48 during rotation. Slip phenomena between the inner surface is coupled with a certain gap with respect to the shaft 44 via a spacer (Spacer: 53).
상기 제2회전터빈(51)의 윗쪽에 해당되는 샤프트(44)의 둘레에는 외부로부터 공급되는 압축공기가 상기 각 터빈에 분사되도록 하는 엔드플레이트(54)가 끼워져 결합된다.An end plate 54 is fitted around the shaft 44 corresponding to the upper portion of the second rotary turbine 51 to allow compressed air supplied from the outside to be injected into the respective turbines.
상기 엔드플레이트(54)는 중심부에 샤프트(44)가 끼워지는 관통공(48)이 형성되고, 외주면 소정 부위에 외부로부터 유입되는 압축공기가 상기 각 터빈의 내측으로 분사되록 하는 복수의 압축공기 분사홈(55)이 형성되며, 내측 둘레면 하부에는 제2베어링(56)이 결합된 구조로 이루어진다.The end plate 54 has a through hole 48 into which a shaft 44 is fitted at a central portion thereof, and a plurality of compressed air injections to allow compressed air introduced from the outside to a predetermined portion of the outer circumferential surface to be injected into the respective turbines. The groove 55 is formed, and the second bearing 56 is coupled to the lower portion of the inner circumferential surface thereof.
본 발명에서 상기 엔드플레이트(54)의 상부로 돌출된 샤프트(44)의 상단에는 너트(57)가 결합되며, 상기 엔드플레이트(54)의 중심부 외측에는 별도의 엔드플레이트 커버(58)가 끼워져 결합된다.In the present invention, the nut 57 is coupled to the upper end of the shaft 44 protruding to the upper end of the end plate 54, and a separate end plate cover 58 is fitted to the outer side of the central portion of the end plate 54. do.
상기 케이싱(41)의 상단부 내측에는 중심부에 압축공기 유입공(59)이 형성된 케이싱커버(60)가 끼워져 결합된다.Inside the upper end of the casing 41, a casing cover 60 having a compressed air inlet hole 59 formed at the center thereof is fitted therein.
상기 압축공기 유입공(59)에는 외부의 컴프레셔와 연결되며, 개폐밸브가 설치된 압축공기 공급호스(61)가 끼워져 결합된다.The compressed air inlet hole 59 is connected to an external compressor, and a compressed air supply hose 61 having an open / close valve is fitted therein.
이와 같이 이루어지는 본 발명의 작동상태를 설명하면 다음과 같다.Referring to the operating state of the present invention made as described above are as follows.
도 6은 본 발명에 따른 공기식 공구의 작동상태를 나타내는 단면도이다.6 is a cross-sectional view showing an operating state of the pneumatic tool according to the present invention.
도 4와 도 6을 참조하면, 외부의 컴프레셔(도시되지 않음)가 작동되고 있는 상태에서 상기 케이싱커버(60)상의 압축공기 유입공(59) 윗쪽에 끼워져 결합된 압축공기 공급호스(61)의 개폐밸브를 개방시키면, 컴프레셔에 의하여 높은 압력으로압축된 공기가 케이싱커버(60)의 내측으로 유입된다.4 and 6, the compressed air supply hose 61 is inserted into the compressed air inlet hole 59 on the casing cover 60 while the external compressor (not shown) is operating. When the on-off valve is opened, air compressed at high pressure by the compressor flows into the casing cover 60.
이와 같이 케이싱내부(41)로 유입된 압축공기는 상기 엔드플레이트(54)의 외측 둘레면에 형성된 압축공기 분사홈(55)을 통하여 제2회전터빈(51), 고정터빈(52), 제1회전터빈(50)의 내측으로 분사되면서 상기 각 터빈의 회전익(62)에 부딪힘에 따라 각 터빈이 고속으로 회전된다.As such, the compressed air introduced into the casing inner portion 41 is provided through the second rotary turbine 51, the fixed turbine 52, and the first through the compressed air injection groove 55 formed on the outer circumferential surface of the end plate 54. Each turbine is rotated at a high speed as it hits the rotor blade 62 of each turbine while being injected into the rotary turbine 50.
이 때 샤프트(44)에 긴밀하게 끼워져 결합된 제1회전터빈(50)과 제2회전터빈(51)이 고속으로 회전됨에 따라 샤프트(44)가 고속으로 회전되고, 그 결과 샤프트(44)의 선단에 결합된 공구척(45)이 회전되면서 정해진 작업이 수행된다.At this time, as the first rotary turbine 50 and the second rotary turbine 51, which are tightly fitted and coupled to the shaft 44, are rotated at a high speed, the shaft 44 is rotated at a high speed, and as a result, the shaft 44 The fixed work is performed while the tool chuck 45 coupled to the tip is rotated.
한편, 상기 고정터빈(52)은 제2회전터빈(51)의 회전익(62)에 부딪힌 후 제1회전터빈(50)으로 이동되는 압축공기에 회전력을 부여하는 기능을 하며 샤프트(44)에 대하여 스페이서(53)을 매개로 결합되어 슬립되면서 제자리 회전된다.On the other hand, the fixed turbine 52 serves to impart a rotational force to the compressed air moved to the first rotary turbine 50 after hitting the rotary blade 62 of the second rotary turbine 51 and with respect to the shaft 44 The spacer 53 is rotated in place while being coupled and slipped.
상기 제1회전터빈(50)을 통과한 압축공기는 플로우가이드(47)의 외측둘레면에 형성된 경사면(49)을 따라 안내되어 압축공기배출공(43)쪽으로 흐르게 되며, 최종적으로는 압축공기 배출공(43)을 통하여 케이싱(41) 하단으로 배출된다.The compressed air passing through the first rotary turbine 50 is guided along the inclined surface 49 formed on the outer circumferential surface of the flow guide 47 and flows toward the compressed air discharge hole 43, and finally compressed air discharged. It is discharged to the bottom of the casing 41 through the ball (43).
이와 같은 본 발명을 적용하면, 아주 작은 그라인더를 부착하여도 회전속도가 100,000rpm까지 올라가므로 충분한 선속도를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 터빈의 회전익이 케이싱의 내면과 접촉되지 않으므로 공구의 수명이 10배 이상 획기적으로 길어진다.According to the present invention, even if a very small grinder is attached, the rotational speed is increased to 100,000 rpm, so that not only a sufficient linear speed can be obtained, but also the turbine rotor blade is not in contact with the inner surface of the casing, so that the tool life is 10 times or more. Significantly longer
또한, 본 발명을 적용하면 샤프트와 터빈이 케이싱에 대하여 동심으로 조립되므로 정밀도가 향상되는 것은 물론, 공차관리가 쉬워 생산성이 현저히 증가하고 터빈의 회전익형의 설계에 따라 회전력과 회전속도의 변경이 가능하며, 그 결과 같은 공구에서도 회전익의 교체에 따라 다양한 작업이 가능하다.In addition, according to the present invention, the shaft and the turbine are assembled concentrically with the casing, so that not only the accuracy is improved, but also the tolerance management is easy, the productivity is significantly increased, and the rotational force and the rotational speed can be changed according to the design of the rotor blade of the turbine. As a result, even in the same tool, various operations are possible depending on the replacement of the rotor blades.
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