(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータ軸を備えた円盤状のロータをシリンダ内に回転可能に配設し、前記ロータに、ロータの端面に開口部を有する空気導入孔と、該空気導入孔からロータの外周面に連通して空気を回転後方に噴出する噴出孔とを周方向に複数形成するとともに、前記シリンダの上蓋に、ロータの空気導入孔の開口部と対向する位置に周設された複数の給気孔を設け、周壁に、ロータの噴出孔と対向する位置に周設された凹凸部と、該凹凸部の両側に形成された複数の排気孔とを設け、該排気孔を介して、凹凸部の両側に形成された空間とシリンダの周壁の外周に形成された環状の排気流路とを連通してなることを特徴とするエアツール用エアモータ。
【請求項２】
正逆回転の切替弁を付設し、切替弁に形成した空気導入孔とシリンダに形成した正回転用の給気孔及び逆回転用の給気孔とを選択的に一致させ、空気を正回転用の噴出孔又は逆回転用の噴出孔のいずれか一方から噴出させるようにしたことを特徴とする請求項１記載のエアツール用エアモータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エアツールに使用されるエアモータに関し、特に、噴出速度を上げた圧搾空気によって、ロータを１分間で数万回転するような高速の回転速度で回転させることができるエアツール用エアモータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
エアツールに使用されるエアモータは、通常、軸方向の羽根を複数備えたロータをシリンダ内に回転可能に配設し、このロータの羽根に圧搾空気を噴出することにより、ロータに回転トルクを発生させている。
このエアモータでは、面積の広い羽根に圧搾空気を噴出することによって、比較的大きなトルクでロータを回転させることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来のエアツール用エアモータにおいては、圧搾空気がロータの羽根の比較的広い空間に噴出されることから、回転速度に限界があり、１分間で数万回転するような高速の回転速度では使用することができなかった。
【０００４】
本発明は、上記従来のエアツール用エアモータが有する問題点に鑑み、噴出速度を上げた圧搾空気によって、ロータを１分間で数万回転するような高速の回転速度で回転させることができるエアツール用エアモータを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のエアツール用エアモータは、ロータ軸を備えた円盤状のロータをシリンダ内に回転可能に配設し、前記ロータに、ロータの端面に開口部を有する空気導入孔と、該空気導入孔からロータの外周面に連通して空気を回転後方に噴出する噴出孔とを周方向に複数形成するとともに、前記シリンダの上蓋に、ロータの空気導入孔の開口部と対向する位置に周設された複数の給気孔を設け、周壁に、ロータの噴出孔と対向する位置に周設された凹凸部と、該凹凸部の両側に形成された複数の排気孔とを設け、該排気孔を介して、凹凸部の両側に形成された空間とシリンダの周壁の外周に形成された環状の排気流路とを連通してなることを特徴とする。
【０００６】
このエアツール用エアモータは、ロータ外周面の複数の噴出孔からシリンダの凹凸部に回転後方に空気を噴出することによってロータに回転トルクを発生させることから、噴出孔の流路断面積を小さくし噴出速度を上げた圧搾空気をシリンダの凹凸部に作用させて強い反力を得ることができ、これにより、ロータを１分間で数万回転するような高速の回転速度で回転させることができる。
【０００７】
この場合において、正逆回転の切替弁を付設し、切替弁に形成した空気導入孔とシリンダに形成した正回転用の給気孔及び逆回転用の給気孔とを選択的に一致させ、空気を正回転用の噴出孔又は逆回転用の噴出孔のいずれか一方から噴出させるようにすることができる。
【０００８】
これにより、正逆回転を可能にすることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のエアツール用エアモータの実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１０】
図１〜図２に、本発明のエアツール用エアモータの一実施例を示す。
このエアツール用エアモータ１は、ロータ軸２ａを備えた円盤状のロータ２を、シリンダ３内に回転可能に配設している。
前記ロータ２には、ロータ２の上側の端面に開口部を有する有底の空気導入孔４と、該空気導入孔４からロータ２の外周面に連通して空気を回転後方に噴出する噴出孔５とが、周方向に等間隔で多数形成されている。
また、前記シリンダ３には、ロータ２の空気導入孔４の開口部と対向する位置に周設された多数の給気孔６と、ロータ２の噴出孔５と対向する位置に周設された多数の凹凸部７と、該凹凸部７の近傍に形成された多数の排気孔８とが設けられている。
【００１１】
ロータ２は、短円柱体の中心に配設したロータ軸２ａをシリンダ３に上下に貫設し、このロータ軸２ａをベアリングＢにより支持させた状態でシリンダ３内に配設されている。
空気導入孔４は、その開口部がロータ２の上側の端面に同心円状に配列するように形成されており、また、噴出孔５は、ロータ２の外周面の軸方向中間に開口するように形成されている。
【００１２】
シリンダ３は、ロータ２の上側の端面に摺接するシリンダ上蓋９と、ロータ２の下側の端面に摺接する本体ケーシング下蓋１０と、ロータ２の外周面を同心円状に取り囲む短円筒状の周壁１１とにより形成されている。
このシリンダ３のシリンダ上蓋９には、同心円状に配列された各給気孔６が、ロータ２の回転方向に傾斜するように斜めに形成されており、さらに、シリンダ上蓋９の上には、コンプレッサーからの空気を圧搾して各給気孔６に供給する給気室１２が、上蓋９と本体ケーシング１３とによって形成されている。
また、シリンダ３の周壁１１には、軸方向中間に凹凸部７が周設されるとともに、この凹凸部７の両側には、ロータ２の噴出孔５と同じ間隔で同数の排気孔８が形成されている。この凹凸部７は、凸部７ａの先端がロータ２に摺接し、かつ回転角度により噴出孔５の開口部を閉塞するように、ロータ２に近接して配設されている。
なお、シリンダ周壁１１の外周には、環状の排気流路１４が形成されており、排気孔８からの空気はこの排気流路１４を通って外部に排出される。
【００１３】
この場合、本実施例のエアツール用エアモータ１では、ロータ２の噴出孔５の角度を一接線方向としているが、例えば、図３に示すように、ロータ２の回転後方となる範囲内で適宜に選択することができる。
また、シリンダ３の凹凸部７の形状についても、図４（ａ）〜（ｄ）に示すように、種々の形状を選択することができる。
【００１４】
次に、図５〜図６に、本実施例のエアツール用エアモータ１をグラインダーに用いた例を示す。
エアツール用エアモータ１は、グラインダー１５の上部に配設され、ロータ軸２ａの先端に形成されたピニオン１６が、グラインダー１５のスピンドル１７を回転させる減速機構１８の歯車１９に歯合している。
このグラインダー１５は、トリガー２０を引いてバルブ２１を開にし、エアモータ１にコンプレッサーからの空気を導入することにより、ロータ軸２ａの回転力を、減速機構１８を介しトルクを高めた状態でスピンドル１７に伝達し、このスピンドル１７を回転させることができる。
【００１５】
かくして、本実施例のエアツール用エアモータ１では、図３（ａ）〜（ｆ）に示すように、ロータ外周面の多数の噴出孔５からシリンダ３の凹凸部７に回転後方に空気を噴出することによってロータ２に回転トルクを発生させることから、噴出孔５の流路断面積を小さくし噴出速度を上げた圧搾空気をシリンダ３の凹凸部７に作用させて強い反力を得ることができ、これにより、ロータ２を１分間で数万回転するような高速の回転速度で回転させることができる。
実際に、ロータ径が５８ｍｍの従来のロータリー式エアモータと、本実施例のタービン式エアモータ１とを比較してみたところ、従来例では、最高回転速度が８８９０ｒｐｍ、噴出孔からの最高風速が２７ｍ／秒であったのに対し、本実施例のエアツール用エアモータ１では、最高回転速度が５００００ｒｐｍ、噴出孔５からの最高風速が１５２ｍ／秒であった。
また、前記シリンダ３の給気孔６を、ロータ２の回転方向に傾斜するように斜めに形成したことにより、給気孔６から空気をロータ２の回転方向に噴出し、エアツール用エアモータ１の始動性と回転速度とを高めることができた。
【００１６】
以上、本発明のエアツール用エアモータについて、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、例えば、図７〜図８に示す変形実施例のように、正逆回転の切替弁２２を付設し、この切替弁２２を切り替える（本実施例の場合は、切替弁２２を所定角度回転させる）ことにより、切替弁２２に形成した空気導入孔２２ａ，２２ｂと、シリンダ３に周設された多数の正回転用の給気孔６ａ及び逆回転用の給気孔６ｂとを、選択的に一致させ、これにより、圧搾空気を、正回転用の空気導入孔４ａ又は逆回転用の空気導入孔４ｂを介して、正回転用の噴出孔５ａ又は逆回転用の噴出孔５ｂのいずれか一方から噴出させ（なお、本実施例においては、正回転用の噴出孔５ａ及び逆回転用の噴出孔５ｂを同一平面内に形成するようにしているが、正回転用の噴出孔５ａと逆回転用の噴出孔５ｂの形成位置を高さ方向（図７）で異ならせることもでき、これにより、正回転用の噴出孔５ａと逆回転用の噴出孔５ｂとが抵触することを防止し、両者を近接して形成することができる。この場合、凹凸部７の高さを大きく形成するようにすることが望ましい。）、ロータ２を正逆両方向に回転できるようにするようにする等、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
【００１７】
【発明の効果】
本発明のエアツール用エアモータによれば、ロータ外周面の複数の噴出孔からシリンダの凹凸部に回転後方に空気を噴出することによってロータに回転トルクを発生させることから、噴出孔の流路断面積を小さくし噴出速度を上げた圧搾空気をシリンダの凹凸部に作用させて強い反力を得ることができ、これにより、ロータを１分間で数万回転するような高速の回転速度で回転させることができる。
【００１８】
また、正逆回転の切替弁を付設し、切替弁に形成した空気導入孔とシリンダに形成した正回転用の給気孔及び逆回転用の給気孔とを選択的に一致させ、空気を正回転用の噴出孔又は逆回転用の噴出孔のいずれか一方から噴出させるようにすることにより、正逆回転を可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のエアツール用エアモータの一実施例を示す縦断面図である。
【図２】  同一部断面平面図である。
【図３】  ロータ回転による噴出孔とシリンダの凹凸部との関係を示す説明図である。
【図４】  凹凸部の例を示す断面図である。
【図５】  同実施例のエアツール用エアモータをグラインダーに使用した例を示す縦断面図である。
【図６】  同一部断面平面図である。
【図７】  本発明のエアツール用エアモータの変形実施例を示す縦断面図である。
【図８】  噴出孔とシリンダの凹凸部との関係を示す説明図である。
【符号の説明】
１    エアツール用エアモータ
２    ロータ
２ａ  ロータ軸
３    シリンダ
４，４ａ，４ｂ  空気導入孔
５，５ａ，５ｂ  噴出孔
６，６ａ，６ｂ  給気孔
７    凹凸部
８    排気孔
９    シリンダ上蓋
１０  本体ケーシング下蓋
１１  周壁
１２  給気室
１３  本体ケーシング
１４  排気流路
１５  グラインダー
１６  ピニオン
１７  スピンドル
１８  減速機構
１９  歯車
２０  トリガー
２１  バルブ
２２  切替弁
２２ａ、２２ｂ  空気導入孔
Ｂ    ベアリング
【図１】
0004567225.tif 000002
【図２】
0004567225.tif 000003
【図３】
0004567225.tif 000004
【図４】
0004567225.tif 000005
【図５】
0004567225.tif 000006
【図６】
0004567225.tif 000007
【図７】
0004567225.tif 000008
【図８】
0004567225.tif 000009