KR20170128466A

KR20170128466A - 헬름홀츠형 소음 장치를 구비한 에어 공구

Info

Publication number: KR20170128466A
Application number: KR1020177029227A
Authority: KR
Inventors: 야스마사 스즈키
Original assignee: 니토 코키 가부시키가이샤
Priority date: 2015-03-31
Filing date: 2016-03-29
Publication date: 2017-11-22
Also published as: EP3278934B1; EP3278934A4; TW201703944A; CN107405766B; KR101959160B1; CN107405766A; WO2016158891A1; TWI601608B; JP2016190288A; JP6382143B2; EP3278934A1

Abstract

(과제) 에어 공구의 배기로로부터의 소음 저감.
(해결수단) 에어 공구 (10) 의 하우징 (16) 내의 배기로 (30) 에 그 배기로의 길이 방향을 따라 소음 부재 (40) 를 형성하고, 배기로 내를 그 배기로의 길이 방향을 따라 연장되는 공명실 (46, 48) 과, 그 공명실에 인접하여 그 길이 방향으로 연장되고 그 공명실로부터 구획되어 모터실 (20) 로부터의 배기를 받아들여 하류측 출구 (30a) 까지 배기를 통과시키는 배기 통로 (50) 로 구획한다. 소음 부재 (40) 에는 배기 통로 (50) 와 공명실 (46, 48) 을 연통하는 구멍 (54) 이 형성되고, 구멍 (54) 과 공명실 (46, 48) 에 의해 헬름홀츠 공명을 이용한 소음실을 구성한다.

Description

헬름홀츠형 소음 장치를 구비한 에어 공구{PNEUMATIC TOOL PROVIDED WITH HELMHOLTZ SILENCING DEVICE}

본 발명은 헬름홀츠형 소음 (消音) 장치가 형성된 에어 공구에 관한 것이다.

압축 공기를 구동원으로 하여 동작하는 공기식의 벨트식 연마기나 토크렌치 등의 에어 공구는, 공구 하우징의 급기로에 외부의 에어 컴프레서를 접속하여 압축 공기를 에어 모터에 공급하고, 에어 모터로부터의 배기를 그 하우징의 배기로를 통과하여 외부로 배출하도록 되어 있다.

이와 같은 에어 공구에서는 에어 모터로부터의 배기에 수반되는 소음 (騷音) 을 작게 하는 것이 요구되며 다양한 연구가 이루어지고 있다. 예를 들어, 특허문헌 1 에 개시된 에어 공구에서는, 배기 통로 내에 그 배기 통로를 따라 연장되는 통상 부재 (사이렌서) 를 형성하여 배기 통로를 동 축상 (軸狀) 의 내측의 통로와 외측의 통로로 구획하고, 그 통상 부재의 상류측과 하류측에 각각 원주 방향에서 간격을 둔 복수의 구멍을 형성하여, 배기로의 상류로부터 하류로 흐르는 배기의 일부를 상류측의 구멍으로부터 외측의 통로로 분류 (분산) 하고, 하류측의 구멍으로부터 내측의 통로를 흐르는 배기와 합류시키고, 이와 같은 배기의 분류 (분산) 와 구멍이나 통로벽과의 마찰 작용에 의해 소음 효과를 도모하고 있다. 특허문헌 2 에 개시된 에어 공구에서는 배기로 내에 글라스 울 (소음재) 을 충전하여 소음 효과를 도모하고 있다.

또, 유로를 흐르는 가스에 의해 발생하는 소음을 저감시키는 기술로는, 특허문헌 3 에 엔진의 흡기음을 저감시키기 위해 흡기로의 측면으로부터 소경 (小徑) 의 통로를 개재하여 그 흡기로에 연통된 공명 상자 (레조네이터) 를 설치하여 형성한 헬름홀츠형 소음 장치가 개시되어 있다.

일본 특허 제3029092호 일본 공개특허공보 평5-138551호 일본 특허공보 평3-4743호

본 발명은, 종래에는 없는 간단한 구조의 헬름홀츠형 소음 장치를 구비한 에어 공구를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

즉 본 발명은,

에어 모터를 수용하는 모터실과, 그 모터실에 압축 공기를 공급하는 급기로와, 그 모터실로부터의 배기를 통과시키고 하류측 출구로부터 외부로 배출하기 위한 배기로를 구비하는 하우징과,

그 배기로 내에 그 배기로의 길이 방향을 따라 형성되고, 그 배기로 내를 그 배기로의 길이 방향을 따라 연장되는 공명실과, 그 공명실에 인접하여 그 길이 방향으로 연장되고 그 공명실로부터 구획되어 그 모터실로부터의 배기를 받아들여 그 하류측 출구까지 배기를 통과시키는 배기 통로로 구획하는 소음 부재를 갖고,

그 소음 부재에는 그 배기 통로와 그 공명실을 연통하는 구멍이 형성되고, 그 구멍과 그 공명실에 의해 헬름홀츠 공명을 이용한 소음실을 구성하도록 한 헬름홀츠형 소음 장치가 형성된 에어 공구를 제공한다.

본 발명에 관련된 에어 공구는 상기 서술한 바와 같은 헬름홀츠형 소음 장치를 구비하기 때문에 배기로를 통과하여 외부로 내보내지는 소음을 억제하는 것을 가능하게 한다.

구체적으로는,

그 배기로가 그 하류측 출구로부터 그 모터실을 향해 상류측에 직선적으로 연장되고,

그 소음 부재가 그 하류측 출구로부터 그 배기로 내에 그 모터실이 있는 상류측을 향해 삽입되어 그 배기로를 그 공명실과 그 배기 통로로 구획하도록 할 수 있다.

하나의 실시형태에서는, 그 소음 부재가, 그 배기로 내에 삽입된 상태에서, 그 하류측 출구로부터 그 모터실이 있는 상류측을 향해 직선적으로 연장되는 판상의 구획벽을 구비하고, 당해 구획벽의 둘레 가장자리가 그 배기로를 획정 (劃定) 하고 있는 배기로 벽면과 걸어맞춰짐으로써, 그 배기로 내를, 그 공명실과 그 배기 통로로 구획하도록 할 수 있다. 이 경우, 그 판상의 구획벽에 그 구멍이 형성된다.

이와 같이 함으로써 간단한 구조로 헬름홀츠형 소음 장치를 장비할 수 있다.

보다 구체적으로는, 그 소음 부재가 그 판상의 구획벽과 간격을 두고 평행하게 된 판상의 제 2 구획벽을 갖고, 그 소음 부재가 그 배기로 내에 삽입된 상태에서, 당해 제 2 구획벽의 둘레 가장자리가 그 배기로를 획정하고 있는 그 배기로 벽면과 걸어맞춰지도록 이루어져 있고, 그 2 개의 구획벽이 각각 그 배기로 벽면과의 사이에 제 1 과 제 2 공명실을 형성하고, 그 배기 통로가 그 2 개의 구획벽 사이에 획정되고, 그 제 2 공명실과 그 배기 통로가 그 제 2 구획벽에 형성된 구멍에 의해 연통되도록 할 수 있다.

더욱 구체적으로는, 그 제 1 및 제 2 공명실이 그 배기 통로를 횡단하는 연통로에 의해 연통되도록 할 수 있다.

또, 그 소음 부재가, 그 2 개의 구획벽의 하류측 단부 (端部) 를 연결하는 연결벽을 갖도록 할 수 있다.

이 경우, 그 배기 통로의, 그 연결벽과 그 2 개의 구획벽에 의해 획정되는 공간 부분에, 상류로부터 하류로 흐르는 배기를 통과시킴과 함께 소음을 실시하는 소음 재료가 형성되도록 할 수 있다.

그 하우징이 배기로관을 구비하고, 그 배기로관이 그 배기로를 획정하도록 할 수 있다.

그 배기로관은 하우징에 대해 분리 가능하게 할 수 있다.

이하, 본 발명에 관련된 에어 공구의 실시형태를 첨부 도면에 기초하여 설명한다.

도 1 은 본 발명의 에어 공구의 일 실시형태로서의 벨트식 연삭 공구의 측면도이다.
도 2 는 도 1 의 벨트식 연삭 공구의 상면도이다.
도 3 은 도 1 의 Ⅲ-Ⅲ 선 단면도이다.
도 4 는 도 2 의 Ⅳ-Ⅳ 선 단면도이다.
도 5 는 도 1 의 벨트식 연삭구의 배기로 내에 삽입 설정되는 소음 부재의 사시도이다.

도시한 본 발명에 관련된 에어 공구의 일 실시형태로서의 벨트식 연삭 공구 (10) 는, 전단 (前端) (도면에서 보아 좌단 (左端)) 에 설정된 풀리 (12) 에 장설 (張設) 된 무단 연삭 벨트 (14) 를 구비하고, 그 무단 연삭 벨트 (14) 를 하우징 (16) 내의 에어 모터 (18) 에 의해 구동하도록 되어 있다. 벨트식 연삭 공구에 있어서의 무단 연삭 벨트 (14) 및 에어 모터 (18) 의 구조적 기능적 관계에 대해서는, 예를 들어 일본 공개특허공보 2008-194769호 등에 개시되어 당업자에게는 널리 알려져 있는 다양한 것이 있으며, 여기서는 그 상세한 설명은 생략한다.

하우징 (16) 은, 에어 모터 (베인 모터) (18) 를 수납하는 모터실 (20) 을 갖는 통상의 모터 수납부 (22) 를 갖고, 그 모터 수납부 (22) 의 둘레벽 부분에는, 모터실 (20) 에 각각 연통된 급기구 (24) 및 배기구 (26) 가 형성되어 있다. 그 하우징 (16) 은, 추가로 급기로 (28) 와 배기로 (30) 가 형성된 급배기관 (32) 을, 급기로 (28) 및 배기로 (30) 가 각각 급기구 (24) 및 배기구 (26) 에 연통되도록 수납 설정하도록 이루어진 핸들부 (34) 를 갖고 있다.

이 벨트식 연삭 공구 (에어 공구) (10) 에 의해 연삭 작업을 할 때에는, 급기로 (28) 를 외부의 에어 컴프레서에 접속하여, 하우징 (16) 의 하면에 장착된 조작 버튼 (35) 을 눌러 급기로 (28) 내에 형성된 개폐 밸브 (38) 를 열고, 압축 공기를 급기로 (28) 및 급기구 (24) 를 통해 모터실 (20) 에 공급하여 에어 모터 (18) 를 구동한다. 모터실 (20) 로부터의 배기는 배기구 (26) 및 배기로 (30) 를 통해 외부로 배출한다. 배기로 (30) 의 도면에서 보아 우단 (右端) 에는, 그 배기로 (30) 의 길이 축선을 중심으로 회동 (回動) 함으로써 배기를 원하는 방향으로 바꿀 수 있는 배기 방향 변환용 관 부재 (36) 가 장착되어 있다.

본 발명에서는 이와 같은 벨트식 연삭 공구 (10) 의 배기로 (30) 내에 이하에 서술하는 바와 같은 헬름홀츠형 소음 장치 (레조네이터) 가 형성되어 있다. 배기로 (30) 는 우단에 있는 출구 (30a) 로부터 배기구 (26) 를 향해 대략 직선적으로 연장되어 있고, 출구 (30a) 로부터 배기구 (26) 를 향해 도 5 에서 나타내는 바와 같은 소음 부재 (40) 가 삽입되어 고정되어 있다. 소음 부재 (40) 는, 배기로 (30) 의 길이 방향으로 연장되고, 그 배기로 (30) 의 횡단 방향에서 서로 간격이 형성된 판상의 제 1 구획벽 (42) 및 제 2 구획벽 (44) 과, 그 제 1 구획벽 (42) 및 제 2 구획벽 (44) 을 상기 출구 (30a) 부근에서 연결하고 있는 상부 연결벽 (45a) 및 하부 연결벽 (45b) 을 갖고 있고, 그 하부 연결벽 (45b) 은 배기로 (30) 의 바닥면 (30c) 에 접하도록 되어 있다. 제 1 구획벽 (42) 및 제 2 구획벽 (44) 은 각각의 상측 가장자리 (42a), 하측 가장자리 (42b), 전단 가장자리 (42c), 및 상측 가장자리 (44a), 하측 가장자리 (44b), 전단 가장자리 (44c) 에 있어서, 각각 배기로 (30) 를 획정하고 있는 배기로 벽면 (30b) 과 실질적으로 밀봉 상태로 걸어맞춘다. 이들 제 1 구획벽 (42) 및 제 2 구획벽 (44) 에 의해, 배기로 (30) 내를, 좌우의 제 1 공명실 (46) 및 제 2 공명실 (48) 과, 그들 공명실 사이에 있으며 배기로 (30) 의 길이 방향으로 연장되고 모터실 (20) 로부터의 배기를 받아들여 배기로 (30) 의 출구 (30a) 까지 배기를 통과시키는 배기 통로 (50) 로 구획한다. 도시한 예에서는, 소음 부재 (40) 는, 당해 소음 부재 (40) 의 도면에서 보아 좌단 부분에 제 1 구획벽 (42) 및 제 2 구획벽 (44) 의 아랫 부분을 연결하는 경사판 (52) 이 형성되어 있다. 그 경사판 (52) 의 하면 (52a) 과 배기로 벽면 (30b) 사이에 제 1 공명실 (46) 과 제 2 공명실 (48) 을 연통하는 연통로 (53) 가 형성되어 있고, 제 1 공명실 (46) 및 제 2 공명실 (48) 에 의해 단일의 공명실을 형성하고 있다. 제 1 구획벽 (42) 과 제 2 구획벽 (44) 에는 각각 단일의 미소한 구멍 (54) 이 형성되어 있으며, 이 구멍 (54) 및 공명실에 의해 헬름홀츠 공명을 이용한 홀츠헬름형 소음 장치를 형성하고 있다.

소음 부재 (40) 는, 배기로 (30) 의 출구 (30a) 를 통해 출입이 가능하게 되어 있으며, 그 소음 부재 (40) 의 우단부의 하부 연결벽 (45b) 의 부분에는 제 1 구획벽 (42) 및 제 2 구획벽 (44) 사이에 끼워지도록 하여 글라스 울 등의 소음용 재료 (56) 를 설정할 수 있다. 도시한 예에서는, 제 1 구획벽 (42) 및 제 2 구획벽 (44) 의 우단 부분에 외측을 향해 탄성 지지된 훅 (60) 이 형성되어 있고, 그 훅 (60) 이 배기로 벽면 (30b) 을 관통하도록 형성된 (도시 생략) 구멍에 걸어맞춰짐으로써 당해 소음 부재 (40) 를 고정시키도록 되어 있다. 이 훅 (60) 을 내측으로 밀어넣어 구멍으로부터 빼냄으로써, 소음 부재 (40) 를 배기로 (30) 로부터 꺼낼 수 있도록 되어 있다. 따라서, 소음용 재료 (56) 의 교체는, 소음 부재 (40) 를 배기로 (30) 로부터 발출하여 간단하게 실시할 수 있다. 도시한 예에서는, 제 1 구획벽 (42) 및 제 2 구획벽 (44) 의 외측면에 리브 (58) 가 형성되고, 배기로 벽면 (30b) 과 걸어맞춰지도록 하여 이들 구획벽을 지지하도록 하고 있다.

본 발명에 관련된 에어 공구 (10) 에서는, 이상과 같이 하여 형성된 헬름홀츠형 소음 장치가 형성되어 있기 때문에, 배기로로부터 외부로 전달되는 소음을 감쇠하는 것이 가능해진다. 또한, 헬름홀츠 공진은 원리적으로는 1 개의 공진실에 대해 1 개의 구멍을 형성하는 것으로 되어 있지만, 복수의 구멍을 형성한 경우에도 소음 효과가 얻어지는 것이 확인되었다.

이상, 본 발명을 벨트식 연삭 공구에 적용한 실시형태를 설명했지만 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니며, 에어 모터로부터의 배기를 실시하여 배기로가 형성되어 있는 에어 공구에 널리 적용할 수 있다.

10 : 벨트식 연삭 공구
14 : 무단 연삭 벨트
16 : 하우징
18 : 에어 모터
20 : 모터실
22 : 모터 수납부
24 : 급기구
26 : 배기구
28 : 급기로
30 : 배기로
30a : 출구
30b : 배기로 벽면
32 : 급배기관
34 : 핸들부
35 : 조작 버튼
36 : 배기 방향 변환용 관 부재
38 : 개폐 밸브
40 : 소음 부재
42 : 제 1 구획벽
42a : 상측 가장자리
42b : 하측 가장자리
42c : 전단 가장자리
44 : 제 2 구획벽
44a : 상측 가장자리
44b : 하측 가장자리
44c : 전단 가장자리
45a : 상부 연결벽
45b : 하부 연결벽
46 : 제 1 공명실
48 : 제 2 공명실
50 : 배기 통로
52 : 경사판
52a : 하면
53 : 연통로
54 : 구멍
56 : 소음용 재료
58 : 리브
60 : 훅

Claims

에어 모터를 수용하는 모터실과, 상기 모터실에 압축 공기를 공급하는 급기로와, 상기 모터실로부터의 배기를 통과시키고 하류측 출구로부터 외부로 배출하기 위한 배기로를 구비하는 하우징과,
상기 배기로 내에 상기 배기로의 길이 방향을 따라 형성되고, 상기 배기로 내를 상기 배기로의 길이 방향을 따라 연장되는 공명실과, 상기 공명실에 인접하여 상기 길이 방향으로 연장되고 상기 공명실로부터 구획되어 상기 모터실로부터의 배기를 받아들여 상기 하류측 출구까지 배기를 통과시키는 배기 통로로 구획하는 소음 부재를 갖고,
상기 소음 부재에는 상기 배기 통로와 상기 공명실을 연통하는 구멍이 형성되고, 상기 구멍과 상기 공명실에 의해 헬름홀츠 공명을 이용한 소음실을 구성하도록 한 헬름홀츠형 소음 장치가 형성된 에어 공구.
제 1 항에 있어서,
상기 배기로가 상기 하류측 출구로부터 상기 모터실을 향해 상류측에 직선적으로 연장되고,
상기 소음 부재가 상기 하류측 출구로부터 상기 배기로 내에 상기 모터실이 있는 상류측을 향해 삽입되어 상기 배기로를 상기 공명실과 상기 배기 통로로 구획하도록 되어 있는 헬름홀츠형 소음 장치가 형성된 에어 공구.
제 2 항에 있어서,
상기 소음 부재가, 상기 배기로 내에 삽입된 상태에서, 상기 하류측 출구로부터 상기 모터실이 있는 상류측을 향해 직선적으로 연장되는 판상의 구획벽을 구비하고, 당해 구획벽의 둘레 가장자리가 상기 배기로를 획정하고 있는 배기로 벽면과 걸어맞춰짐으로써 상기 배기로 내를, 상기 공명실과 상기 배기 통로로 구획하도록 이루어지고, 상기 구획벽에 상기 구멍이 형성되어 있는 헬름홀츠형 소음 장치가 형성된 에어 공구.
제 3 항에 있어서,
상기 소음 부재가 상기 판상의 구획벽과 간격을 두고 평행하게 된 판상의 제 2 구획벽을 갖고, 상기 소음 부재가 상기 배기로 내에 삽입된 상태에서, 당해 제 2 구획벽의 둘레 가장자리가 상기 배기로를 획정하고 있는 상기 배기로 벽면과 걸어맞춰지도록 이루어져 있고, 상기 2 개의 구획벽이 각각 상기 배기로 벽면과의 사이에 제 1 과 제 2 공명실을 형성하고, 상기 배기 통로가 상기 2 개의 구획벽 사이에 획정되고, 상기 제 2 공명실과 상기 배기 통로가 상기 제 2 구획벽에 형성된 구멍에 의해 연통되도록 한 헬름홀츠형 소음 장치가 형성된 에어 공구.
제 4 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 공명실이 상기 배기 통로를 횡단하는 연통로에 의해 연통되어 있는 헬름홀츠형 소음 장치가 형성된 에어 공구.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
상기 소음 부재가, 상기 2 개의 구획벽의 하류측 단부를 연결하는 연결벽을 갖고 있는 헬름홀츠형 소음 장치가 형성된 에어 공구.
제 6 항에 있어서,
상기 배기 통로의, 상기 연결벽과 상기 2 개의 구획벽에 의해 획정되는 공간 부분에, 상류로부터 하류로 흐르는 배기를 통과시킴과 함께 소음을 실시하는 소음 재료가 형성되어 있는 헬름홀츠형 소음 장치가 형성된 에어 공구.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하우징이 배기로관을 구비하고, 상기 배기로관이 상기 배기로를 획정하고 있는 헬름홀츠형 소음 장치가 형성된 에어 공구.
제 8 항에 있어서,
상기 배기로관이 상기 하우징에 대해 분리 가능하게 되어 있는 헬름홀츠형 소음 장치가 형성된 에어 공구.