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JPH07259502A - エアーツールにおけるエアーモータ - Google Patents

エアーツールにおけるエアーモータ

Info

Publication number
JPH07259502A
JPH07259502A JP6076432A JP7643294A JPH07259502A JP H07259502 A JPH07259502 A JP H07259502A JP 6076432 A JP6076432 A JP 6076432A JP 7643294 A JP7643294 A JP 7643294A JP H07259502 A JPH07259502 A JP H07259502A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
air
cylinder
blades
peripheral surface
blade
Prior art date
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Granted
Application number
JP6076432A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2747782B2 (ja
Inventor
Seizo Tsugawa
征三 津川
Yoshiaki Yokota
義明 横田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
URIYUU SEISAKU KK
Uryu Seisaku Ltd
Original Assignee
URIYUU SEISAKU KK
Uryu Seisaku Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by URIYUU SEISAKU KK, Uryu Seisaku Ltd filed Critical URIYUU SEISAKU KK
Priority to JP6076432A priority Critical patent/JP2747782B2/ja
Publication of JPH07259502A publication Critical patent/JPH07259502A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2747782B2 publication Critical patent/JP2747782B2/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 エアーツールのエアーモータにおいてロータ
回転時、膨張過程のみ羽根とシリンダ内周面との気密を
保持させ、他の過程では可及的に両者の接触面積を減少
させて不必要な接触による摩擦抵抗を減じてエアーモー
タの効率を向上させる。 【構成】 給気口及び排気口11、12を備えたシリン
ダ1内に、複数枚の羽根3を出没自在に嵌挿したロータ
2をシリンダ内への給気にて回動自在にして設けたエア
ーツールにおけるエアーモータAにおいて、給気口及び
排気口の周面位置を夫々研削してシリンダ内周面1Sと
段差を生じるようにして窪み13、14を形成し、吸気
口及び排気口位置では羽根先端をこの窪み部を除いた非
研削面15、16と摺動可能に接触案内する。 【効果】 羽根の摩擦係数及び磨耗量が減少し、低振動
化、低騒音化及び長寿命化を図ることができると共に、
エアーモータの高効率化を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、エアーグラインダ、イ
ンパクトレンチ等のエアーツールにおいてシリンダ内に
て回動するロータの羽根先端摺動部の摩擦抵抗を減少す
るようになしたエアーモータに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、エアーグラインダ、インパクトレ
ンチ、エアードライバー等のエアーツールにおけるエア
ーモータは円筒形のシリンダ内に羽根を出没自在に嵌挿
したロータを回転自在にかつ、羽根の先端面がシリンダ
ー内周面と摺動しつつ回転するようにな素と共に、この
エアーモータの羽根の先端部分の形状をシリンダーの内
周面との摩擦による磨耗を防止し、抵抗を減少させるた
め、シリンダーと羽根先端部分の接触が円滑に行えるよ
う羽根先端部の形状を円弧形としている。そしてこのシ
リンダ内への給気はシリンダ上蓋よりシリンダ周壁内に
設けた空気通路を経てシリンダ内周面に開口した給気口
より行い、この給気口より予め定めた角度のシリンダ位
置に排気口を設けて排気している。またこのシリンダ内
周面に摺接回動するロータの羽根先端はシリンダ内周面
全面に亘って接触して気密を保持しつつ回動している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従って従来の如く羽根
先端を円弧形にしてシリンダーと羽根先端部間の接触を
シリンダ内周面全面に亘りほぼ均一にして行わせると、
その接触に伴って摩擦抵抗も大きなものとなり、出力の
低下、主に回転数の減少、発生熱量の増加による効率の
低下、さらにはシリンダー、及び羽根の温度上昇の一因
となる等の欠点がある。また、一般に複数枚の羽根を備
えたロータはその回転角において羽根の最大突出位置に
おいての受圧面積、羽根前後の圧力差、ロータの回転中
心から羽根の受圧中心までの距離に相当するトルクによ
り回転する。そしてロータに嵌挿された各羽根はロータ
回転による遠心力にてシリンダ内周面に押圧されて回転
移動(摺動)している。この摺動する羽根先端部とシリ
ンダ内周面との気密状態を必要とする行程は図2に示す
翼室ウの膨張過程のみで、他の翼室では各羽根とシリン
ダ内周面とは必ずしも接触する必要はなく、羽根をガイ
ドするのみでよく、この膨張過程以外の羽根先端とシリ
ンダ内周面との接触は不必要な摩擦抵抗を発生させ、こ
のためエアーモータの効率を低下させると共に、上述の
如き欠点が生じるものとなっている。
【0004】本発明は上述の問題点に鑑みてロータ回転
時、膨張過程のみ羽根とシリンダ内周面との気密を保持
させ、他の過程では可及的に両者の接触面積を減少させ
て不必要な接触による摩擦抵抗を減じてエアーモータの
効率を向上させることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するためになしたもので、給気口及び排気口を備えたシ
リンダ内に、複数枚の羽根を出没自在に嵌挿したロータ
をシリンダ内への給気にて回動自在にして設けてエアー
モータを構成し、給気口及び排気口の周面位置を夫々研
削してシリンダ内周面と段差を生じるようにして窪みを
形成し、吸気口及び排気口位置では羽根先端をこの窪み
部を除いた非研削面と摺動可能に接触案内するようにな
したことを要旨とする。
【0006】
【作用】上記のように構成されたエアーツールにおける
エアーモータは、給気口及び排気口を備えたシリンダ内
に、複数枚の羽根を出没自在に嵌挿したロータをシリン
ダ内への給気にて回動自在にして設け、給気口及び排気
口の周面位置を夫々研削してシリンダ内周面と段差を生
じるよう窪みを形成しているので、吸気口及び排気口位
置では羽根先端をこの窪み部を除いた非研削面と摺動可
能に接触案内するため、羽根のシリンダ内周面との接触
を圧縮空気の膨張過程のみにて全幅で接触し、他の行程
では窪み部分は接触しないようになし、またシリンダに
形成する前記吸気口位置の窪みと、排気口位置の窪みと
をシリンダ長手方向に対して羽根先端との接触位置を異
なるようにして配設してなるため、羽根のシリンダ内周
面との接触位置がその幅方向に変化して羽根の長手(幅
方向)に均一なる接触が行え、羽根の摩擦係数及び磨耗
量が減少し、低振動化、低騒音化及び長寿命化を図るこ
とができると共に、エアーモータの高効率化を図ること
ができる。
【0007】
【実施例】以下本発明エアーツールにおけるエアーモー
タを図示の実施例に基づいて説明する。図1乃至図5
は、エアーグラインダ、インパクトレンチ、ドライバー
などのエアーツールに用いるエアーモータの部分のみを
示したものである。
【0008】このエアーモータAは、所要の径と長さを
有する円筒形のシリンダ1内に複数枚の羽根3を出没自
在に嵌挿したロータ2を内嵌すると共に、このシリンダ
の両端部にシリンダ上蓋4、及びシリンダ下蓋5を気密
的に配設し、かつこの上下両シリンダ蓋に組み込むよう
にして玉軸受6、7を設け、この玉軸受6、7を介して
ロータ2を回転自在に支持し、このようにしてシリンダ
内を気密を保持し、シリンダ上蓋、シリンダ周壁に設け
た空気通路8、9を経てシリンダ内の給気口10から圧
縮空気をシリンダ内に導入することによりロータ2を高
圧圧縮空気の作用にて図示の如き方向に回転させ、さら
にはこのシリンダ1には、給気口と予め定めた回転角度
だけ離れた位置に排気口11、12を設けて排気を排出
するようになしている。
【0009】エアーモータAのロータ2の外周面にはそ
の中央長手方向の軸心と平行にして予め定めた深さ及び
幅を有する羽根溝2aを所定間隔で複数本刻設し、この
羽根溝内に羽根3を出没方向に、かつ摺動自在に嵌挿
し、ロータの回転にて発生する遠心力にて各羽根は突出
してシリンダ内周面に押圧し、摺動するようになすが、
この構成は従来と同じであるため、その詳細説明は省略
する。
【0010】シリンダ1の内周面1Sにおいてシリンダ
内に開口した給気口10の周面位置に図1乃至図4に詳
示する如く窪み13を形成し、望ましくはこの給気口1
0を有する位置のシリンダ内周面におけるシリンダ両側
面部を除いて研削してシリンダ内周面に窪み13の位置
と段差を設けると共に、この窪み13の両外側の内周面
は研削せず他の内周面に連続する周面とし、この非研削
面15、16にて羽根先端面と摺接させ、回動する羽根
を案内するようになす。
【0011】また、シリンダ1はロータの周回方向に対
して前後方向になるようにして排気口11、12を穿孔
すると共に、この排気口11、12の周面位置に窪み1
4を形成するが、この窪み14も窪み13と同様に排気
口11、12の外側方の周面の非研削面16と窪み14
とに段差を生じるようにし、この非研削面16にて排気
口位置にある羽根と摺接してこの羽根を回動方向へ案内
するようになす。
【0012】この吸気口10、排気口11、12の周面
位置にシリンダ内周面の非研削面15、16と段差を生
じるようになして窪み13、14を形成する場合、図1
乃至図4に示すようにロータの回動にて羽根先端がシリ
ンダ内周面1Sに摺接移動するシリンダ内室はシリンダ
内周面1Sと羽根3及びシリンダ上蓋4、シリンダ下蓋
5にてロータ回動方向に給気口位置より翼室ア、イ、
ウ、エ、オと仕切られ羽根の移動にて逐次変化する。こ
の時、シリンダ内に供給された高圧圧縮空気が膨張過程
にある翼室ウのみ気密が保持される必要があるが、この
翼室ウ以外の翼室間の気密は保持されなくてもエアーモ
ータの効率に関係がないので、翼室ア、イ、エ、オには
前記窪み13又は14の一部又は全部が位置するように
なっている。
【0013】上述の如く構成されたエアーモータの回転
動作を次に説明する。高圧圧縮空気をシリンダ上蓋4に
設けた空気通路8及びシリンダ1の周壁に設けた空気通
路9を通過させ、シリンダ1の給気口10よりシリンダ
1内にロータ2、羽根3−1、シリンダ上蓋4、シリン
ダ下蓋5により形成される翼室ア、及びシリンダ1、ロ
ータ2、羽根3−1、羽根3−2、シリンダ上蓋4、シ
リンダ下蓋5により形成される翼室イに供給する。この
時、羽根3−2は高圧圧縮空気を受けロータ2を矢印方
向に回転させ、羽根3−1は羽根3−2方向に、羽根3
−2は羽根3−3方向に移動する。また羽根3−3は羽
根3−4方向に、羽根3−4は羽根3−1方向に各々移
動する。圧縮空気は翼室エ、及び翼室オよりシリンダ1
に開口された排気口11、12より排出される。そして
シリンダ1、ロータ2、羽根3−3、シリンダ上蓋4、
シリンダ下蓋5により形成される翼室ウは圧縮空気の膨
張過程であり、ロータ2の回転により翼室ウは容積を増
加する。従って圧縮空気は膨張し圧力はは低下する。
【0014】シリンダ1、ロータ2、羽根3−3、羽根
3−4、シリンダ上蓋4、シリンダ下蓋5より構成され
る翼室エ、及びシリンダ1、ロータ2、羽根3−4、シ
リンダ上蓋4、シリンダ下蓋5より形成される翼室オは
前述の如く排気過程であり、ロータ2を回転させ仕事を
終えた供給空気を排出するもので、この時のロータの回
転トルクは羽根の最大突出位置においての受圧面積、羽
根前後の圧力差、及びロータの回転中心から羽根の受圧
中心までの距離に相当するトルクとなる。そして全羽根
の先端面はロータ回転による遠心力にてシリンダ内周面
1Sに押圧接触して摺動しているが、翼室ウの膨張過程
において羽根の先端面はその全幅方向全長に亘ってシリ
ンダ内周面と接触して気密が保持され、羽根の摩擦抵抗
は大となる。
【0015】しかし、給気口10、排気口11、12の
位置ではシリンダ内周面に窪み13、14を形成して段
差を生じさせているので、この位置における羽根先端は
非接触面15、16のみに接触しているため摩擦抵抗は
小となり、必要以上の羽根とシリンダ内周面との接触を
抑制するようにしている。
【0016】さらに羽根先端の摩擦を抑制するため、給
気口位置及び排気口位置に設ける非研削面15、16を
図5に示す如く、ロータ回転時羽根との接触位置がシリ
ンダ長手軸心方向にそって異なるようにして配設する。
これにより非研削面15で接触する羽根先端位置と、非
研削面16で接触する羽根先端位置とは異なり、羽根長
手方向(幅方向)全幅に亘って均一にシリンダ内周面と
接触できるようになす。
【0017】
【発明の効果】本発明エアーツールにおけるエアーモー
タは、給気口及び排気口を備えたシリンダ内に、複数枚
の羽根を出没自在に嵌挿したロータをシリンダ内への給
気にて回動自在にして設け、給気口及び排気口の周面位
置を夫々研削してシリンダ内周面と段差を生じるよう窪
みを形成しているので、吸気口及び排気口位置では羽根
先端をこの窪み部を除いた非研削面と摺動可能に接触案
内するため、羽根のシリンダ内周面との接触を圧縮空気
の膨張過程のみにて全幅で接触し、他の行程では窪み部
分は接触しないので、羽根先端部の磨耗量の減少、低振
動化、低騒音化及び長寿命化を図ることができると共
に、エアーモータの高効率化を図ることができる。ま
た、エアーモータのシリンダに形成する吸気口位置の窪
みと、排気口位置の窪みとをシリンダ長手方向に対して
羽根先端との接触位置を異なるようにして配設してなる
ため、羽根のシリンダ内周面との接触位置が変化して均
一なる接触が行え、羽根の摩擦係数及び磨耗量が減少
し、エアーモータの高効率化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明エアーツールにおけるエアーモータの一
実施例を示す一部破断した外観図である。
【図2】エアーモータの縦断側面図である。
【図3】同縦断正面図で、図2のA−A断面である。
【図4】同図2のB−B断面図である。
【図5】本発明エアーモータにおけるシリンダの内周面
形状を表した断面図で、(A)は給気口部分を、また
(B)は排気口部分を示す。
【符号の説明】
A エアーモータ 1 シリンダ 2 ロータ 2a 羽根溝 3 羽根 4 シリンダ上蓋 5 シリンダ下蓋 6、7 玉軸受 8、9 空気通路 10 給気口 11、12 排気口 13 給気側窪 14 排気側窪 15 非研削面 16 非研削面
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成6年4月1日
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図1
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図2
【補正方法】変更
【補正内容】
【図2】
【手続補正3】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図3
【補正方法】変更
【補正内容】
【図3】
【手続補正4】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図4
【補正方法】変更
【補正内容】
【図4】

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 給気口及び排気口を備えたシリンダ内
    に、複数枚の羽根を出没自在に嵌挿したロータをシリン
    ダ内への給気にて回動自在にして設けたエアーツールに
    おけるエアーモータにおいて、給気口及び排気口の周面
    位置を夫々研削してシリンダ内周面と段差を生じるよう
    にして窪みを形成し、吸気口及び排気口位置では羽根先
    端をこの窪み部を除いた非研削面と摺動可能に接触案内
    するようになしたことを特徴とするエアーツールにおけ
    るエアーモータ。
  2. 【請求項2】 吸気口位置の窪みと、排気口位置の窪み
    とをシリンダ長手方向に対して羽根先端との接触位置を
    異なるようにして配設してなる請求項1記載のエアーツ
    ールにおけるエアーモータ。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004007912A1 (de) * 2002-07-12 2004-01-22 Suhner Intertrade Ag Druckluftgetriebener lamellenmotor
CN102877889A (zh) * 2012-11-01 2013-01-16 窦敏江 叶片式气动马达

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WO2004007912A1 (de) * 2002-07-12 2004-01-22 Suhner Intertrade Ag Druckluftgetriebener lamellenmotor
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