(57)【要約】【課題】操作力の小さいスロットルバルブを提供する。【解決手段】一端に主エア取入口５ａがあけられた略筒状スロットルボディ５と、スロットルボディ５の主エア取入口５ａを開閉するとともにスロットルボディ５と同軸上に補助エア取入口９ｃがあけられたバルブ本体９と、スロットルボディ５と同軸上で軸方向に進退自在に設けられて補助エア取入口９ｃを開閉するとともにバルブ本体９を動かして主エア取入口５ａを開閉するスロットルロッド７とをそなえている。スロットルロッド７の軸方向の移動により補助エア取入口９ｃが開かれ、さらなるスロットルロッド７の軸方向の移動によりバルブ本体９が動かされて主エア取入口５ａが開かれる。閉状態にあるバルブ本体９をロッド７軸方向と垂直な平面に対して傾けて主エア取入口５ａの一部を開くバルブ傾け手段が設けられている。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端に主エア取入口があけられた略筒状スロットルボディと、スロットルボディの主エア取入口を開閉するとともにスロットルボディと同軸上に補助エア取入口があけられたバルブ本体と、
スロットルボディと同軸上で軸方向に進退自在に設けられて補助エア取入口を開閉するとともにバルブ本体を動かして主エア取入口を開閉するスロットルロッドとをそなえ、
スロットルロッドの軸方向の移動により補助エア取入口が開かれ、さらなるスロットルロッドの軸方向の移動によりバルブ本体が動かされて主エア取入口が開かれるエアツール用スロットルバルブにおいて、
閉状態にあるバルブ本体をロッド軸方向と垂直な平面に対して傾けることにより主エア取入口の一部を開くバルブ傾け手段が設けられているエアツール用スロットルバルブ。
【請求項２】
バルブ傾け手段が、スロットルロッドの一端側に嵌め被せられてスロットルロッドの移動により軸方向に動かされる筒状バルブ本体押部材を備え、
筒状バルブ本体押部材が、押部材の一端から半径方向に突出した半径方向突部と、
半径方向突部に形成された軸方向突部とを有し、軸方向突部がバルブ本体を押して傾かせる、請求項１記載のエアツール用スロットルバルブ。
【請求項３】
筒状バルブ本体押部材が嵌め被せられるスロットルロッドの一端部が他部に比して小径となっている、請求項２記載のエアツール用スロットルバルブ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インパクトレンチ、パルスレンチ、ドライバー、ドリル等のエアツール用スロットルバルブに関する。とくに、小さな力で操作することができ、さらにエアモータの回転速度を段階的に調節することのできるスロットルバルブに関する。
【０００２】
【従来の技術および発明の解決しようとする課題】
インパクトレンチ等のエアツールのエアモータの回転速度を段階的に調整する従来のスロットルバルブとして、以下に述べるものがある。（特許文献参照）
【０００３】
このバルブは、一端に主エア取入口があけられた略筒状スロットルボディと、
スロットルボディの主エア取入口を開閉するとともにスロットルボディと同軸上に補助エア取入口があけられたバルブ本体と、スロットルボディと同軸上において軸方向に進退自在に設けられて補助エア取入口を開閉するとともにバルブ本体を動かして主エア取入口を開閉するスロットルロッドとをそなえ、スロットルロッドにＯリング嵌入溝と補助エア取入口を閉じるＯリング嵌入溝内とスロットルバルブ本体内を連通する通気路とが形成され、嵌入溝の幅より厚みの薄いＯリングが嵌め入れられているものであり、エア供給源からエアが供給される。
【０００４】
このスロットルバルブでは、スロットルロッドがわずかに移動すると、ＯリングとＯリング嵌入溝との間に隙間が生ずる。生じた隙間から嵌入溝内にエア供給源から供給されたエアが入り、このエアが通気路を通ってスロットルバルブ内に取り入れられる。取り入れられたエアによってエアモータが微低速で回転を始める。
【０００５】
さらに、スロットルロッドが移動すると、Ｏリングが補助エア取入口から離れて補助エア取入口からエアがスロットルバルブ内に取り入れられ、エアモータの回転が微低速から低速となる。この後、スロットルロットの移動に伴ってバルブ本体が主エア取入口から離れて主エア取入口が開き、エアモータの回転が低速から高速となる。
【０００６】
【特許文献】
特開平１１−５８２６５号公報（請求項１、図２〜図５および図７参照）
【０００７】
このようなスロットルバルブにおいては、スロットルバルブ内部の圧力とスロットバルブ外部の圧力との差である差圧が、バルブ本体やスロットルロッドのＯリングに働く。この差圧はバルブ本体をスロットルボディに押し付け、Ｏリングをバルブ本体に押し付ける。バルブを開く際は、この差圧および大気圧とエア供給源から供給されるエアとの圧力差に抗ってスロットルバルブを操作しなくてはならない。ところで、大気圧とエア供給源との圧力差とは一定であり、スロットルバルブの操作力は、スロットルバルブ内部の圧力とスロットバルブ外部の圧力との差である差圧により変化する。エアモータを微低速および低速で回転させる際、補助エア取入口の開口面積はわずかであるのでスロットルバルブを操作するのに必要な力は差圧にかかわらずそれほど大きいものではない。
【０００８】
一方、エアモータの回転を低速から高速に切り換える際には、大量のエアを取り入れる必要があり、開口面積は大きく、差圧の影響を大きく受ける。すなわち、低速回転時にスロットルバルブ内に取り入れられるエアはわずかであり、差圧はモータ停止時とほとんど変わらないため、エアモータの回転を低速から高速に切り換える際にスルットルバルブを操作する力は著しく大きくなる。この力は成人男子にとっても小さいといえるものではない。
【０００９】
ところで、スロットルバルブを操作する作業者の疲労を小さくするためには、スロットルバルブを操作する力は小さければ小さいほど好ましい。特に長時間の作業の際にはスロットルバルブの操作力は大きな問題となる。
【００１０】
本発明は、上記問題を解決することを課題とし、操作力の小さいスロットルバルブを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上記課題を解決するために、
一端に主エア取入口があけられた略筒状スロットルボディと、スロットルボディの主エア取入口を開閉するとともにスロットルボディと同軸上に補助エア取入口があけられたバルブ本体と、スロットルボディと同軸上で軸方向に進退自在に設けられて補助エア取入口を開閉するとともにバルブ本体を動かして主エア取入口を開閉するスロットルロッドとをそなえ、スロットルロッドの軸方向の移動により補助エア取入口が最初に開かれ、さらなるスロットルロッドの軸方向の移動によりバルブ本体が動かされて主エア取入口が開かれるエアツール用スロットルバルブにおいて、閉状態にあるバルブ本体をロッド軸方向と垂直な平面に対して傾けて主エア取入口の一部を開くバルブ傾け手段が設けられている
ものである。
【００１２】
このスロットルバルブでは、バルブ本体の径上の一点のみを押してバルブ本体を傾けるさいには、押された部分と同一径上にある一点が支点となってバルブ本体が傾く。すなわち、バルブ本体を傾けるさいは梃子の原理が働くので、バルブ本体全体を軸方向に移動させて主エア取入口を開くのに必要な力に比較し、バルブ本体を傾けて主エア取入口の一部を開くのに必要な力の方が小さくなる。そして、バルブ本体が傾くと、主エア取入口からスロットルバルブ内に、補助エア取入口から取り入れられたエアより多量のエアが取り入れられ、スロットルバルブ内の圧力と、スロットルバルブ外の圧力とがほぼ等しくなって差圧が小さくなる。このため、バルブ本体が傾いた後、バルブ本体を移動させる力はきわめて小さくてすむことになる。
【００１３】
上記スロットルバルブにおいて、
バルブ傾け手段が、スロットルロッドの一端側に嵌め被せられた円筒状バルブ本体押部材と、バルブ本体押部材の一端から半径方向に突出した半径方向突部と、半径方向突部に形成されてバルブ本体に当接する軸方向突部とを備えていることがある。
【００１４】
このようにすれば、バルブ傾け手段を簡単に構成できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図８を参照して本発明の一実施形態のエアツール用スロットルバルブについて説明する。なお、以下の説明において、図１の左を前、右を後というものとする。
【００１６】
図１は本発明のエアツール用スロットルバルブ１を適用したエアツール２の断面を示したものである。このスロットルバルブ１はエアツール２のグリップ２ａ内上部に配されている。グリップ２ａの下部は図示しないエア供給源に接続され、エアツール本体部２ｂ内に収容されたエアモータ３に、グリップ２ａ下部から供給されたエアがスロットルバルブ１を経て供給されるようになっている。また、スロットルバルブ１の後には、スロットルバルブ１を閉じる方向に付勢するばね４が配されている。
【００１７】
図２は、閉状態にあるスロットルバルブ１の断面を示したものであり、以下、主として図２を参照してスロットルバルブ１の構成について説明する。
【００１８】
スロットルバルブ１は、前後方向に伸びる略筒状で前後端が開口し、後端開口が主エア取入口５ａとなされたスロットルボディ５と、スロットルボディ５内に配されてスロットルボディ５の前端開口を閉じているバルブブッシュ６と、スロットルボディ５と同軸上に配されかつスロットルボディ５およびバルブブッシュ６を進退自在に貫通したスロットルロッド７と、スロットルロッド７におけるバルブブッシュ６より後方に突出した部分かつスロットルボディ５内に位置した部分に嵌め被せられた円筒状のバルブ本体押部材８と、主エア取入口５ａを閉じかつスロットルロッド７の後部が貫通している補助エア取入口があけられた短円柱状のバルブ本体９とを備えている。
【００１９】
スロットルボディ５の周壁上部には、エアモータ３にエアを供給するためのエア供給口５ｂがあけられている。エア供給口５ｂは、エア取入口５ａからスロットルボディ５内部に導かれたエアをエアモータ３へ供給するためのものである。
【００２０】
スロットルロッド７の前端部は、ツール２のグリップ２ａ外部に突出しており、この突出部前端にスロットルレバー１２が取り付けられている。スロットルロッド７におけるバルブブッシュ６より後方に突出した部分の径は他部分に比して小さくなっている（以下、この部分を小径部とよび符号７ａで、他の部分を大径部と呼び符号７ｂで示す）。さらに、スロットルロッド７の小径部７ａのバルブ本体９より後方に突出した部分には環状溝が形成され、この環状溝に補助エア取入口を閉じるためのＯリング１３が嵌め入れられている。
【００２１】
また、Ｏリング１３の後方には環状溝が形成され、この環状溝にリング状部材１４が嵌め入れられている。スロットルロッド７の小径部７ａにおけるＯリング１３が嵌め入れられた部分の前側には軸方向に伸びる低速用エア取入凹部７ｅが形成されている。また、スロットルロッド７の大径部７ｂの後端部にはこの凹部７ｅと連通した切欠き７ｆが形成されている。
【００２２】
バルブ本体押部材８の長さは、図２に示したように、閉状態である際のスロットルロッド７の大径部後端面とバルブ本体９の前端面との距離より短く、スロットルロッド７後端面と押部材８の前端面との間には幾分隙間があるようになっている。そして、押部材８は、図３に示したように、これの後端から半径方向に突出した半径方向突部８ａと、半径方向突部８ａ先端に形成された後方突部８ｂとを備えている。
【００２３】
バルブ本体９は、前側の小径部９ａと後側の大径部９ｂとを備えた短筒状をなし、中心部に軸方向の補助エア取入口９ｃがあけられている。また、両部９ａ，９ｂの間の外周部に環状凹部が形成され、この環状凹部に主エア取入口を閉じるためのＯリング１５が嵌め入れられている。バルブ本体９の小径部９ａの径は主エア取入口５ａの径よりわずかに小さく、小径部９ａと取入口５ａとの間に環状隙間が形成されるので小径部９ａがスロットルボディ５の主エア取入口５ａ内にあるときにバルブ本体９が軸方向に垂直な平面に対して傾きうるようになっている。また、バルブ本体９の補助エア取入口９ｃの径とロッド７の小径部の径との関係も上記と同様にバルブ本体９が傾けるように補助エア取入口９ｃの径に対して小径部７ａの径がわずかに小さくなっている。そして、バルブ本体９の小径部９ａの周縁の一部に、バルブ本体押部材８の後方突部８ｂ後端が当接するようになっている。
【００２４】
上記のように構成されたスロットルバルブ１は以下のように動作してエアモータ３へのエアの供給およびエアの遮断を行なう。
【００２５】
図２に示した状態では、スロットルバルブ１外部のエアの圧力およびばね４により、Ｏリング１３がバルブ本体９の補助エア取入口９ｃに押し付けられかつＯリング１５が主エア取入口５ａのに押し付けられ、補助エアおよび主エア取入口の両方が閉じられている。
【００２６】
この状態からレバー１２を押してロッド７を後方に移動させると、Ｏリング１３が補助エア取入口９ｃから離れる。するとスロットルバルブ１外のエアが、凹部７ｅ、切り欠き７ｆを通ってスロットルバルブ１内に導かれる。このエアはエア供給口５ｂからエアモータ３へと供給され、エアモータ３が低速で回転を始める。
【００２７】
さらに、ロッド７を後方に移動させると、図４および図５に示したように、ロッド７の大径部７ｂ後端面がバルブ押部材８の前端に当たってバルブ押部材８を後ろに押すので、バルブ押部材８の後方突部８ｂ後端がバルブ本体９の前面に当たる。この状態からさらにロッド７を後方に移動させると、図６および図７に示したようにバルブ本体９は、バルブ押部材８の突部８ｂによって押されて傾く。このさい、バルブ本体９は、図５および図７に示したように、Ｏリング１５の一点を支点（図中、符号Ａ）としてかつ押圧体８の後方突部８ｂとバルブ本体９との当接点を力点（図中、符号Ｆ）として傾く。このように、バルブ本体９が、図５に示した状態から図７の最大傾斜状態となるまでは梃子の原理が働いて小さな力でバルブ本体９が傾く。
【００２８】
バルブ本体９が傾くと、押されているバルブ本体９と対応したＯリング１５の部分がエア取入口５ａの周縁から離れて主エア取入口５ａの一部が開く。そしてスロットルバルブ１内にエアが取り入れられる。取り入れられるエアは、低速用エア取入凹部７ｅを通ってスロットルバルブ１内に入るエアより多く、スロットルバルブ１内の圧力とスロットルバルブ１外の圧力とはほぼ同じになる。このため、スロットルバルブ１にかかる差圧はきわめて小さくなる。したがってバルブ本体９が図６に示した最大傾斜状態となった後に、バルブ本体９を傾いた状態のまま平行に軸方向へ移動させる力は、ばね４を縮めるのに必要な力とスロットルロッド７の大径部７ｂの断面積にかかる大気圧とエア供給源から供給されるエアとの圧力差とによる力となる。このため、小さな力でバルブ本体９を移動させて図８に示したように、Ｏリング１５全体を主エア取入口５ａから離し、主エア取入口５ａを完全に開くことができる。主エア取入口５ａが完全に開くとエアモータ３は高速で回転する。
【００２９】
スロットルバルブ１からエアモータ３へのエアの供給を遮断するには、スロットルレバー１２を押すのをやめればよい。押すのをやめれば、スロットルロッド７が、ばね４の力および大気圧とエア供給源から供給されたエアとの圧力差による力によって前方に押される。スロットルロッド７が前方に押されると、バルブ本体９の補助エア取入口９ｃ周縁にＯリング１３が当接し、補助エア取入口９ｃが閉じられる。スロットルロッド７は、ばね４の力および大気圧とエア供給源から供給されたエアとの圧力差による力によってさらに前方に押される。スロットルロッド７がさらに前方に押されると、バルブ本体９は、スロットルロッド７と一体に押されてバルブ本体９のＯリング１５により主エア取入口５ａが閉じられてエアモータ３へのエアの供給は完全に遮断される。
【００３０】
なお、本発明の実施形態は上記のものに限られず、各部構成は適宜変更自在である。例えば上記実施形態ではＯリングの一部を支点としてバルブ本体が傾くようになっているが、バルブ本体の一部を支点としてバルブが傾くこともある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のエアツール用スロットルバルブを適用したエアツールの縦断面図である。
【図２】同スロットルバルブの補助エア取入口および主エア取入口が閉状態であるさいの縦断面図である。
【図３】（ａ）は、バルブ押部材の縦断面図、（ｂ）は、同押部材の正面図である。
【図４】同スロットルバルブの補助エア取入口が開状態であり、主エア取入口が閉状態であるさいの図２相当の図である。
【図５】図４の要部の拡大図である。
【図６】同スロットルバルブの主エア取入口の一部開状態の縦断面図である。
【図７】同スロットルバルブの主エア取入口の一部開状態における図６相当の図である。
【図８】同スロットルバルブの主エア取入口の開状態の縦断面図である。
【符号の説明】
１        スロットルバルブ
２        エアツール
２ａ      グリップ
２ｂ      エアツール本体部
３        エアモータ
４        ばね
５        スロットルボディ
５ａ      主エア取入口
５ｂ      エア供給口
６        バルブブッシュ
７        スロットルロッド
７ａ      小径部
７ｂ      大径部
７ｅ      低速用エア取入凹部
７ｆ      切り欠き
８        円筒状バルブ本体押部材
８ａ      半径方向突部
８ｂ      後方突部（軸方向突部）
９        バルブ本体
９ａ      小径部
９ｂ      大径部
９ｃ      補助エア取入口
１２      スロットルレバー
１３      Ｏリング
１４      リング状部材
１５      Ｏリング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2004223667.tif 000008
【図７】
2004223667.tif 000009
【図８】
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