JPH068242Y2 - エアモ−タ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案はアルミニウム合金製のエアモータを用いて軽
量化したインパクトレンチなどの工具や機械装置に用い
るエアモータに関するものである。

〔従来の技術〕 インパクトレンチなどの工具や機械装置を軽量化するた
めに、そのボディをアルミニウム合金製とし、その動力
源としてのエアモータもアルミニウム合金製としたもの
がある。

このようなエアモータをアルミニウム合金製とした場
合、機械的な摩耗を防止するための表面硬化方法として
一般にアルマイト処理を施している。

〔考案が解決しようとする問題点〕

上記のようなアルマイト処理は、加工精度が悪い、軸受
性が悪い、処理皮膜が薄くて補修が困難であるなどの問
題点があった。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の問題点を解決するために、この考案はエアモータ
のアルミニウム合金製シリンダおよびプレートの内面
に、金属多孔体層を一体として鋳ぐるむことにより、金
属多孔層の気孔中にアルミニウム合金を含浸させるとと
もに、このアルミニウム合金と金属孔体との境界部に、
アルミニウム合金と金属多孔体との化合物層を生成して
なるライニングを設けたものである。

〔実施例〕

図面はこの考案のエアモータを用いたインパクトレンチ
の一実施例を示すもので、１は本体、２は本体１内に設
けたエアモータであり、このモータ２により本体１の前
部から突出した出力軸３をインパクト装置を介して駆動
する。

上記エアモータ２は、ハンドル４に設けた圧縮空気入口
６→操作レバー７で開く球形弁８→空気通路９→タイム
ラグ弁５→正逆転切換弁１０→エアモータ２へと流れる
圧縮によって回転する。

エアモータ２は第２図、第３図に示すように、シリンダ
１１内にロータ１２を嵌装し、このロータ１２に設けた
複数の溝１３にベーン１４を摺動自在に取付け、ロータ
１２の両端の軸１５、１６はシリンダ１１の両端に取付
けたプレート１７、１８に取付けたベアリング２０、２
１により支持されている。

上記シリンダ１１およびプレート１７、１８はアルミニ
ウム合金からなり、それぞれその内面にライニングａを
施している。

上記ライニングａは特開昭59-212159号公報により開示
された方法により形成する。

この方法は上記シリンダ１１やプレート１７、１８をア
ルミニウム合金により鋳造するに当り、金型内の適宜位
置にニッケルなどの硬い金属多孔体を保持して該金型内
にアルミニウム合金の溶湯を注入し、凝固時に加圧力40
0kg／cm²以上の圧力を加える高圧凝固鋳造法で金属多孔
体を鋳ぐるんだアルミニウム合金鋳物素材すなわちシリ
ンダ１１やプレート１７、１８の素材を成形し、次に、
このアルミニウム合金鋳物素材を450〜550℃の温度で１
〜10時間加熱保持して金属多孔体とアルミニウム合金と
の境界部にアルミニウムと金属多孔体との硬い化合物層
を生成する金属化合物生成処理を施すもので、上記金属
多孔体の化合物層の部分がそれぞれライニングａとな
る。

また、さらに、アルミニウム合金の溶体化処理を兼ねる
ために上記加熱後に水焼入れを行ない、ついで焼もどし
処理（Ｔ６処理など）を行なって母材、すなわち、シリ
ンダ１１、プレート１７、１８などの素材強度を増大さ
せる場合もある。

第４図ないし第５図は各種ライニングを施したプレート
の表面粗さのテスト結果を示すもので、第４図はアルマ
イト処理によるもの、第５図は二硫化モリブデンなどの
乾燥皮膜潤滑剤をコーティングしたもの、第６図はこの
考案のライニングの場合で各図のＩはライニング直後の
新しい状態のもの、各図のIIは一定時間使用して、ある
程度の摩耗を生じたものである。

第４図のＩのようにアルマイト処理のものは最初はきわ
めて滑らかであり、この場合、最初のロータとプレート
が接触しないようにロータ軸を固定しているが、隙間が
小さいため、使用中にどうしても接触する。そして発熱
焼き付きを起しIIのように表面が非常に荒れた状態にな
るが、アルマイトの厚みがきわめて薄いために、研磨加
工などによる再生は不可能である。

第５図の二硫化モリブデンなどのコーティングによるも
のは図のＩ、IIのように最初から表面の平滑度が良くな
い。

第６図に示すこの考案に用いたライニング最初はＩのよ
うに非常に平滑であり、一定時間使用後もその凹凸はあ
まり大きくならない。また、この考案に用いたラインイ
グは相当な厚みを有するものであるから、加工が容易で
あり、摩耗後の再生の機械加工だけで簡単にできる。

すなわち、第７図は縦軸にライニングの仕上り時の誤差
Ａとライニング加工前の前処理時、すなわち、機械仕上
面の公差Ｂをとり、横軸にそのバラツキの度数を示す。

また第７図の左半分はアルマイト処理による場合を、右
半分はこの考案のライニングによる場合を示している。

Ｃはアルマイト処理により厚みの誤差Ａのバラツキ、Ｅ
はアルマイト処理前の機械仕上面の誤差のバラツキ（機
械加工の誤差制約という）、Ｄはこの考案のライニング
の機械仕上の誤差のバラツキ許容範囲である。

この図からわかるように、この考案の場合は機械加工後
の表面処理が不要である。また鋳ぐるみのためライニン
グの厚みが大きく、鋳ぐるみ後の機械加工のみで、平滑
な表面が得られる。

アルマイト処理の場合には摩耗後の修正が困難であり、
また誤差ＡのバラツキＣを機械加工の誤差制約Ｅの範囲
内に入れなければならない。

第８図はエアモータの出力トルクの変化を示すグラフで
あり、縦軸は出力トルク、横軸は左から右へ時間の経過
を示すものである。

このグラフで、実線Ａはアルマイト処理を施したプレー
トやシリンダを用いたエアモータであり、最初は出力10
0％であったが、比較的短い時間（約10時間）でアルマ
イトの剥離による焼付きのための回転不能となって出力
は０となり、再生は不可能である。

鎖線Ｂはこの考案のライニングを有するもので、最初か
ら約30時間経過すると点イまで若干出力が低下する。こ
のときライニング部を研磨修正すると、点ロのように出
力は回復する。これを繰返えすことによってエアモータ
は長期に亘り十分な出力を保持できる。

〔効果〕

この考案のエアモータは上記のようにそのシリンダのプ
レート部に金属多孔体層を鋳ぐるむことにより、金属多
孔体層の気孔中にアルミニウム合金を含浸させるととも
に、このアルミニウム合金と金属多孔体との境界部に、
アルミニウム合金と金属多孔体との硬い化合物層を生成
したライニングを設けたものであるから、従来使用され
ていた銅合金鋳物と同等の取扱いができ、加工が容易で
精度の高いものが得られ、しかもライニングの厚みが大
であるから、何回でも修正して再使用できる。また、軸
受性が良好であるから焼き付きのおそれがなく、ロータ
軸を必ずしも固定する必要がない。

さらにシリンダやプレートを構成する母材の強度を高め
ることができるので耐用性が増大するなどの効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案のエアモータの一部縦断側面図、第２
図は同上に用いるエアモータの拡大縦断側面図、第３図
は同上の拡大横断正面図、第４図、第５図のI、IIは従
来のエアモータのライニングの表面粗さの変化を示すグ
ラフ、第６図はこの考案のエアモータのライニングの表
面粗さの変化を示すグラフ、第７図はアルマイトライニ
ングとこの考案に用いたエアモータのライニングの誤差
と機械加工誤差とバラツキの関係を示すグラフ、第８図
は使用時間に対する出力トルクの変化を示すグラフであ
る。 １……エアモータ本体、２……エアモータ、１１……シ
リンダ、１３……ロータ、１４……ベーン、１７、１８
……プレート、ａ……ライニング。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】エアモータにより駆動するインパクトレン
   チなどにおいて、エアモータのアルミニウム合金製シリ
   ンダおよびプレートの内面に、金属多孔体層を一体とし
   て鋳ぐるむことにより、金属多孔体層の気孔中にアルミ
   ニウム合金を含浸させるとともに、このアルミニウム合
   金と金属多孔体との境界部に、アルミニウム合金と金属
   多孔体との化合物層を生成してなるライニングを設けた
   ことを特徴とするエアモータ。