JPH07189651A - 騒音を減少させる消音構造を有する空気工具 - Google Patents

騒音を減少させる消音構造を有する空気工具

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JPH07189651A
JPH07189651A JP6265016A JP26501694A JPH07189651A JP H07189651 A JPH07189651 A JP H07189651A JP 6265016 A JP6265016 A JP 6265016A JP 26501694 A JP26501694 A JP 26501694A JP H07189651 A JPH07189651 A JP H07189651A
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resin
air
pneumatic tool
fibers
fiber
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JP6265016A
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English (en)
Inventor
Gloria D Bowen
グロリア・デボア・ボーウェン
Zubin P Daruwala
ズビン・フェローゼ・ダルワラ
David W Hegdahl
デイビッド・ウェイン・ヘグダール
Jeffrey W Mccutcheon
ジェフリー・ウィリアム・マッカットチェオン
Thomas J Scanlan
トーマス・ジョン・スカンラン
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3M Co
Original Assignee
Minnesota Mining and Manufacturing Co
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Publication date
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    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25F—COMBINATION OR MULTI-PURPOSE TOOLS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DETAILS OR COMPONENTS OF PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS NOT PARTICULARLY RELATED TO THE OPERATIONS PERFORMED AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B25F5/00—Details or components of portable power-driven tools not particularly related to the operations performed and not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D17/00—Details of, or accessories for, portable power-driven percussive tools
    • B25D17/11—Arrangements of noise-damping means
    • B25D17/12—Arrangements of noise-damping means of exhaust silencers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10S173/02—Sound muffling

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Portable Power Tools In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 空気ライン内で湿気や油にさらされた場合に
も過度に圧縮されることがない消音構造体を提供するこ
とにより、騒音を効果的に防止しつつ工具の性能の低下
を防ぐ。 【構成】 排気ポート３を有する空気工具である。接着
樹脂でコートされた繊維からなる不織ウエブを備えた消
音構造体４が排気ポート３内に配置され、当該排気ポー
ト３をシールしている。前記繊維の直径は約30〜100ミ
クロンであり、前記不織ウエブは約0.09〜0.30ジュール
の耐圧縮エネルギーを有している。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、改善された消音構造を
有する空気工具に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】空気
工具、つまり空気で駆動される工具は知られており、多
くの工業的な用途や住宅向けの用途において使用されて
いる。空気工具は多様であり、エアハンマー、ラチェッ
ト、ドリル、レンチ等がある。一般に空気工具はハウジ
ング内にチャンバを有しており、空気ラインからこのチ
ャンバ内に圧縮空気が導入される。圧縮空気はチャンバ
を通って工具を駆動するエアモータへと達する。そし
て、過剰の空気は工具内の排気ポートを通して排出され
る。排気ポートから空気が排出される際にかなりの騒音
が発生する。作動する空気工具の近くにいる人間は、こ
の騒音により聴覚障害を起こすこともある。平均で90dB
(A)よりも高い騒音に８時間さらされると聴力が損なわ
れるということを示す証拠もある。
【０００３】産業界においては、空気工具の騒音レベル
を85dB(A)またはそれ以下に抑えることが望まれてお
り、またそうすることが必要である。騒音は、代表的に
はデシベルで評価され、これは対数を利用したものであ
る。騒音レベルの３dB(A)の相違は、工具から出る音エ
ネルギーの差を約２つの因子で表したものである。騒音
が10dB(A)増加した場合には、音エネルギーは10倍に増
加している。保護機能として、人間の耳は、10dB(A)の
増加があると騒音が２倍になったかのように感じる。約
95dB(A)の騒音レベルは苦痛である。静かな室内つまり
機械が作動していない室内における騒音レベルは、一般
的に50〜65デシベルである。
【０００４】作業者には保護用の耳栓が与えられるが、
多くの理由からそれらの耳栓は使用されないことが多
い。それらの理由とは、使用が不便である、紛失してし
まった、使用が煩わしい、等である。また、そのような
耳栓は経済的にもマイナスであり、このマイナスは、例
えば工具の静粛性を高める等の保護措置により回避する
ことができるのである。
【０００５】空気工具から発せられる騒音を抑えるため
に多くの試みがなされてきた。例えば、空気が排出され
る前に音エネルギーを拡散すべく工具のハウジングおよ
び排気ポートを改良することや、排気ポート内またはそ
の周囲に多様な消音器を装着することが行なわれてき
た。
【０００６】例えば、米国特許第3896897号明細書に
は、工具の排気ポートに巻き付けられた開口部を備えた
消音組立体が開示されている。この消音組立体は３つの
層からなっていると記載されている。この３つの層は、
鉛または非共振金属のシート、このシートに積層された
含浸繊維層、および多孔性のシート材である。
【０００７】米国特許第5189267号明細書には、空気工
具の消音システムが開示されている。この消音システム
は、工具と熱収縮された管状材料との間に配置された多
孔性材料を有している。管状材料は工具の周囲に配置さ
ている。この特許明細書においては、多孔性材料の例と
して、ミネソタ・マイニング・アンド・マニュファクチュ
アリング社(３Ｍ社)のヘビー・デューティー・ストリッピ
ング・パッド(Heavy Duty Stripping Pad)が挙げられて
いる。
【０００８】商業的に入手可能な工具は、多様なタイプ
の消音器を備えている。ＡＲＯ社の工具は、排気ポート
内に配置された不織材を有している。この不織材は、平
均直径が約57マイクロメーターの繊維から作られてお
り、ニードルで留められ(needletacked)、樹脂で軽く接
着されている。
【０００９】ＡＲＯ社から商業的に入手可能な他の空気
工具は、繊維直径が約28マイクロメーターの不織材を備
えている。この不織材は、適量の接着樹脂を有してい
る。
【００１０】スナップ−オン・ツール社は、排気ハウジ
ング内に消音器を備えた空気工具を販売している。この
消音器は一種の不織材であり、直径45マイクロメーター
の繊維と直径29マイクロメーターの繊維とをほぼ50対50
の割合で混合したブレンドを有する。この不織材もまた
樹脂で軽く接着されている。
【００１１】消音器は消音効果を有するが、排気ポート
内に背圧を発生することが多い。背圧が発生すると、工
具の作動効率が低下する。背圧が増加すると、動作空気
に対する抵抗が増して、工具を駆動するために利用でき
るエネルギーが減少する。そして、これに伴い工具の作
動速度が低下する。一般に、工具の効率は、空気ライン
のある一定のゲージ圧における１分あたりモータの回転
速度(RPM)で評価される。
【００１２】現在の試みは有効ではあるが、長期間に渡
って騒音レベルを低減することが可能で、かつ空気工具
への影響の少ない消音システムへの要求はなおも存在す
る。特に、既存の空気工具に容易に取り付けることがで
き、回転速度で評価される前記工具の効率を15％以上低
下させることなしに騒音レベルを90デシベルより小さく
抑えることができ、数日間又はそれ以上の連続使用下に
おいても消音性能を維持することが可能な消音システム
が望ましい。現在使用されている材料では、作動速度と
騒音制御とをバランスさせることは一時的にしかできな
いということが分かった。
【００１３】
【発明の開示】本願発明者は、優れた消音構造体を有す
る空気工具は、その寿命も長いということを見出だし
た。優れた消音構造体とは、湿気、油、および排気圧の
下に長期間さらされた場合にも耐圧縮性を維持し得るも
のである。
【００１４】本願発明者は、排気ポートを有する空気工
具であって、繊維と接着樹脂とからなる不織ウエブを備
えた消音構造体が排気ポート内に配置され、当該排気ポ
ートをシールしており、前記繊維の直径は約30〜100ミ
クロンで、前記不織ウエブは約0.09〜0.30ジュールの耐
圧縮エネルギーを有している空気工具を発明した。
【００１５】本発明の実施において、消音構造体は、ハ
ンマー、ラチェット、グラインダ、砂まき装置、インパ
クトレンチ、およびドリル等の広範な空気工具に使用可
能である。
【００１６】現在使用されている材料は、空気ライン内
の作動空気圧の下で、湿気や油にさらされた場合に圧縮
されてしまう傾向がある。実際の使用において、空気工
具は通常、空気ラインから圧縮空気の供給を受ける。一
般的に、圧縮空気は、空気ラインを通過する際に、少量
の油とともに幾分かの湿気を含むにいたる。この油は、
エアモータの潤滑のために空気ラインに加えられている
ものである。空気がエアモータから排出されるとき、こ
れらの混合体が排気ポート内の消音構造体を圧縮する。
消音構造体が過度に圧縮されると、排気ポート内を流れ
る空気に対する抵抗が増加し、工具の性能が低下する。
【００１７】
【実施例】消音構造は、繊維および接着樹脂から構成さ
れる半硬質の不織ウエブである。ここで“半硬質"と
は、以下に述べるような、圧縮されるのを防止すべく抵
抗するエネルギー(以下、耐圧縮エネルギーという。)を
有するということである。
【００１８】本発明において有用な繊維は、天然および
(または)合成の高分子繊維である。有用な天然高分子繊
維としては、それらに限定されるものではないが、ウー
ル、シルク、コットン、およびセルロース等がある。有
用な合成高分子繊維としては、それらに限定されるもの
ではないが、ポリエチレンテレフタラートやポリブチレ
ンテレフタラート等のポリエステル樹脂、ナイロン等の
ポリアミド樹脂、ポリプロピレンやポリエチレン等のポ
リオレフィン樹脂、およびそれらのブレンド等がある。
耐油性、耐水性、および耐酸化性が優れており、消音性
能が長期にわたって持続するという点で合成繊維が好ま
しい。繊維の直径は約30〜150マイクロメーターであ
り、約35〜100マイクロメーターであることが好まし
い。繊維は、より合わせたり他の方法によってより大き
な直径の繊維を構成することができる場合には、直径が
30マイクロメーター未満のものを使用することもでき
る。直径が約30マイクロメーター未満の繊維は柔らかす
ぎて、長期間の使用により必要以上に圧縮されてしまう
傾向がある。このように圧縮されると、背圧が大きくな
り好ましくない。直径が大きすぎる繊維で構成されたウ
エブは、騒音を効果的に抑制することができない。繊維
の長さは特に問題とはならないが、一般的に約30〜100m
mの長さの繊維が適切であり、ウエブを構成し易いとい
う点で約35〜50mmの長さのものが好ましい。長さおよび
直径が多様な繊維のブレンドを使用して不織ウエブを構
成することもできる。
【００１９】溶融接着が可能な繊維もまた本発明におい
て有用である。ただし、それらに限定されるものではな
い。溶融接着が可能な繊維は、シースとコアとからなる
構造を有している。コアを構成するポリマーは、その周
囲のシースを構成するポリマーに比べて、溶融温度が高
く、したがって、ウエブを形成する際にシースが溶けて
流動し、隣接する繊維に接着する。シースとコアとの融
点の差は、一般的には約10〜40℃であり、最も一般的に
は約20〜40℃である。溶融接着が可能な繊維の例として
は、それらに限定されるものではないが、ポリエステル
とポリエステル共重合体とのブレンドや、ポリエステル
／ポリプロピレン系繊維等がある。シースとコアとから
なる構造を有する繊維は、ヘキスト-セラニーズ社、デ
ュポン社、およびイーストマン・コダック社等から入手
することができる。
【００２０】不織ウエブに使用されている繊維は、当該
不織ウエブに３次元構造を付与するように組織化されて
いることが好ましい。このことは、米国特許第2931089
号明細書、同第3595738号明細書、同第3619874号明細
書、および同第3868749号明細書に開示された方法によ
って達成することができる。けん縮繊維(crimped fibe
r)は、通常、１cm当たり約１〜20箇所のけん縮部(crim
p)を有しており、１cm当たり約２〜10箇所のけん縮部を
有していることが好ましい。けん縮繊維は、イー・アイ・
デュポン・デニューマース社、ＢＡＳＦ社、ヘキスト-セ
ラニーズ社、およびイーストマン・コダック社等の多く
の会社から入手することができる。
【００２１】本発明において有用な不織ウエブは、従来
の方法により空気で分散集積された不織ウエブを構成す
ることにより、または機械的に集積された不織ウエブを
構成することより形成することができる。機械的に集積
された繊維を構成する装置は、例えば、ハーゲスＫＧ社
やハンター社等から入手可能なものがある。空気を含む
不織ウエブを構成する装置は、例えば、プロクター・ア
ンド・シュワルツ社、ドクター・オー・アングレイトナー
社(ＤＯＡ社)やランドー・マシーン社等から入手可能な
ものがある。
【００２２】本発明において有用な不織ウエブは、接着
樹脂でコートされ、または含浸されている。接着樹脂
は、硬化されると、ウエブにかなりの耐油性および耐湿
性を付与する。さらに、接着樹脂は不織ウエブを硬化せ
しめ、使用中の圧縮に対する耐性を付与する。一般に、
これらの樹脂は熱硬化性ポリマーの混合物であり、耐油
性および耐湿性を有し得るように選択される。適切な接
着樹脂としては、それらに限定されるものではないが、
フェノールアルデヒド樹脂、ブチル化尿素アルデヒド樹
脂、エポキシド樹脂、ポリエステル樹脂(例えば、無水
マレイン酸および無水フタル酸とプロピレングリコール
との縮合生成物等)、アクリル樹脂、スチレンブタジエ
ン樹脂、可塑化ビニル、ポリウレタン、およびそれらの
混合物等がある。接着樹脂、タルク、シリカ、および炭
酸カルシウム等の充填剤をさらに含むことが可能であっ
て、これによりウエブの剛性が高められる。接着樹脂
は、ウォーターエマルジョンやラテックス、または有機
溶剤中において得ることができる。
【００２３】接着樹脂が十分に加えられて、繊維はその
剛性が過大となることなく所定形状に保持される。消音
構造体は、工具に組み込まれたときに排気ポート内にシ
ールを構成し得るように十分な適合性を有していなけれ
ばならない。排気ポート内のシールは、実質的にすべて
の排気が、消音構造体を回避して当該消音構造体と排気
ポートとの間の大きな隙間を通過することなく、消音構
造体を通過することとなるように構成される。一般的に
は、90％よりも多くの排気が消音構造体を通過するよう
にシールが構成されるが、95％以上の排気が消音構造体
を通過することが好ましく、99％以上であることがより
好ましく、100％であることが最も好ましい。
【００２４】本発明を実施するにおいて、有益な接着樹
脂の量は、100重量部の不織ウエブに対して接着樹脂が
乾燥状態において約100〜400重量部である。圧縮特性お
よび消音特性を最良にするためには、100重量部の不織
ウエブに対して約130〜230重量部の接着樹脂が使用され
ることが好ましい。
【００２５】不織ウエブには、任意的に粘弾性物質の飽
和コーテイングを施すこともできる。この場合には、工
具から発生する騒音をさらに抑制することができる。有
用な粘弾性物質は、耐油性および耐水性を有し、粘弾性
でダンパー特性を有するポリマーであって、例えば、ポ
リアクリラート、スチレンブタジエンゴム、シリコーン
ゴム、ウレタンゴム、ニトリルゴム、ブチルゴム、アク
リルゴム、および天然ゴム等である。また、ミネソタ州
セントポールの３Ｍ社のスコッチダンプ(Scotchdamp、
商標名)ISD110、スコッチダンプISD112、およびスコッ
チダンプISD113等、アクリルをベースとした粘弾性物質
も有用である。これらのポリマーは、適切な溶媒内に分
散され、不織ウエブにコートされる。ポリマー溶液は、
通常は、１〜７重量％の固形分であり、好ましくは２〜
５重量％の固形分である。これらのポリマーは空気工具
の使用温度において安定である。空気工具は、一般に約
−40〜50℃の温度において使用され、より一般的には約
５〜40℃の温度において使用される。これらのポリマー
の使用温度(例えば、21℃)における損失係数は約0.2よ
りも大きく、0.5よりも大きいことが好ましく、0.8より
も大きいことが最も好ましい。
【００２６】本発明において有用な消音構造体は、排気
ポート内での圧縮に耐えるのに十分な剛性を有すべきで
ある。この構造体を圧縮するのに必要なエネルギーは、
不織構造体の弾性を評価する尺度であり、また、空気工
具の消音器としての性能を評価する尺度でもある。必要
な繊維直径を有しており、耐圧縮エネルギーが約０．０
９〜０．３０ジュール(好ましくは、約0.10〜0.14ジュ
ール)の不織構造体は、消音特性が優れており、背圧が
低く、空気工具に使用された場合に耐圧縮性が優れてい
るということが認められた。
【００２７】消音構造体の各寸法(高さ、幅、長さ)は、
通常、排気ポート内腔の寸法の約1.05〜1.5倍であり、
これにより、消音構造体は排気ポート内腔に好適にフィ
ットしシールを構成する。
【００２８】図１に示された空気ドリル１は空気の流入
口２を有している。流入口２を通って、空気がドリル１
内に導入される。流入する空気の流れが矢印７で示され
ている。ドリル１を作動させた後の流出空気は、壁部３
aにより定まる排気空洞部３を通過する。流出空気の流
れが矢印８で示されている。消音構造体４は、排気空洞
部３内で壁部３aの内側に保持されている。有孔のキャ
ップ６は、消音構造体４を排気空洞部内に保持するのを
助ける。
【００２９】図２には、空気ドリル１の部分底面図が示
されている。ただし、消音構造体４および有孔キャップ
６は取り外されている。流入口が参照番号２で、排気空
洞部が参照番号３で示されている。
【００３０】図３には、消音構造体４の直方体部分が示
されている。この直方体部分は、空気ドリル１内に挿入
される。参照番号５は繊維を示している。
【００３１】図４には、排気空洞部３に適合する消音構
造体４の斜視図が示されている。消音構造体４が、図２
に示されるような壁部３aにより規定される排気空洞部
３の形状と同一の形状とされていることは明白である。
消音構造体が直方体形状であることはそのような排気空
洞部を有する空気ドリルに対しては都合がよいが、必ず
しも直方体形状である必要ない。消音構造体の形状とし
ては多様なものを採用することができる。例えば、円
形、正方形、円筒状等であり、また、排気空洞部を満た
してシールするのに適するすべての幾何学的形状を採用
することができる。
【００３２】試験法 (１)耐圧縮エネルギー この試験は、消音構造体をその耐圧縮エネルギーが0.56
5ジュールとなるまで圧縮するのに必要なエネルギーを
測定するものである。この試験は圧縮試験機(シンテッ
ク社のシンテック(Sintech、商標名)２)を使用して行な
われる。この圧縮試験機は、底部ジョーに取り付けられ
ている寸法が152mm×254mmの平坦な底部プレートを有し
ている。上部ジョーは端部が平坦な金属シリンダーに取
り付けられており、金属シリンダーは直径が9.52mmで、
断面積が71.0mm2である。室温21℃、相対湿度50％の条
件において、消音構造体のサンプルが底部プレートに置
かれた。サンプルは、上部ジョーに取り付けられた金属
シリンダーに対して心合わせされた状態で置かれた。そ
して、サンプルが圧縮された。圧縮速度は5.08mm／分で
あり、圧縮荷重は2.27kgまで負荷された。そして、荷重
−圧縮曲線がプロットされた。曲線下方の面積を積分し
て耐圧縮エネルギーが求められた。
【００３３】(２)工具性能および音エネルギー 測定される周囲騒音は約50〜55dB(A)となるべきであ
る。これは他の原因による騒音の測定値に対する影響を
避けるためである。空気ドリルの性能は、空気ラインの
圧力を6.895×105パスカルとしてマフラーを装着しない
状態で当該空気ドリルを作動させて、モーターの回転速
度(ＲＰＭ)を測定することにより評価される。この空気
ドリルの排気ポートにほぼ25.4mm×60.2mm×19mmの寸法
にカットされた消音構造体が挿入され、6.895×105パス
カルの空気ライン圧力の下で作動された。マフラーを装
着した状態における回転速度は、マフラーを装着しない
状態における回転速度に対して、85％よりも小さくなる
べきでなはい。回転速度(ＲＰＭ)は、コレパーメーター
社の“コンピュタック(Computak、商標名)"回転速度計
を使用して、安定した表示が得られた後で測定された。
【００３４】音エネルギーは、作動しているドリルから
１mの距離をおいて、ハンディタイプのデシベル計を使
用して測定された。このデシベル計は、アメリカ合衆国
21146、メリーランド州、セベルナパーク、リッチーハ
イウェイ760、スイート106のルーカス・インダストリア
ル・インストゥルメンツ社のCEL-231であった。このデシ
ベル計の値の読取りは、ドリルからの騒音の大きな変動
がおさまった後に行なわれた。そして、30秒間隔で測定
された値が平均された。
【００３５】例 以下に示す例は、本発明の単なる例示であって、限定を
意図したものではない。以下の例および明細書の記載に
おいて、すべての部、パーセント、比等は、特にことわ
らない限り重量に関するものとする。
【００３６】例１ 40重量％のナイロン繊維(直径41ミクロン)と、20重量％
のナイロン繊維(直径61ミクロン)と、40重量％のシース
-コア構造のポリエステル／共ポリエステル繊維(41ミク
ロン)とのブレンドから空気を利用してランダム配列の
不織ウエブが作られた。シース-コア構造のポリエステ
ル／共ポリエステルの共重合繊維は以下のようにして作
られる。
【００３７】固有粘度が0.5〜0.8のポリエチレンテレフ
タラートからなるチップが、その水分含有率が重量割合
で0.005％よりも小さくなるように乾燥された。そし
て、押出し成形機の、コアを構成する溶融ストリームを
供給する供給ホッパーに移された。75重量％の共ポリエ
ステルの半晶質のチップ(融点は103℃、固有粘度は0.7
2、イーストマンケミカル社の“イーストボンド(Eastob
ondo)"FA300)と、25重量％の共ポリエステルのアモルフ
ァスチップ(固有粘度は0.72、イーストマンケミカル社
の“コダール(Kodar)"6763)との混合物がドライブレン
ドされ、水分含有率が重量割合で0.01％よりも小さくな
るように乾燥された。そして、押出し成形機の、シース
を構成する溶融ストリームを供給する供給ホッパーに移
された。コアストリームは、約320℃の温度において押
し出された。シースストリームは、約220℃の温度にお
いて押し出された。溶融状態にある混合体が0.5mmのオ
リフィスに通された。オリフィスへの注入速度は、生成
されるフィラメントにおけるシースとコアとの重量比が
50対50となるようにセットされた。その後、この繊維
は、全体の引き抜き比(draw ratio)が約５:１で、直径4
1ミクロンのフィラメントからなる繊維が生成されるよ
うに引き抜きロール速度(draw roll speed)をセットし
て、３段階の工程で引き抜かれた。こうして、溶融接着
が可能な繊維が生成され、この繊維が、長さ25mm当たり
９箇所のけん縮部を有するようにけん縮されて、長さ40
mmのスフ(staple fiber)へと切断された。
【００３８】ウエブを構成するために使用された繊維
は、スフの平均長さが約40mmで、１cm当たり約4.7箇所
のけん縮部を有していた。繊維は、ＤＯＡウエブ製造機
で製造され、その重量は１m2当たり約478グラムであっ
た。
【００３９】その後、不織ウエブは約175℃のオーブン
に３分間通された。この３分間でポリエステル／ポリエ
ステルの共重合繊維は十分に加熱され、繊維が互いに接
着されてウエブが安定化された。
【００４０】10.2重量部の水と、プロピレングリコール
モノメチルエーテルと水との85対15のブレンドを14.4重
量部と、70％固形分ベースの触媒作用を施されたフェノ
ールホルムアルデヒド樹脂(レイクホールドケミカル社
のBB062)を46.4重量部と、9.7重量部の酸化クロムと、
4.6重量部の炭酸カルシウムと、13重量部の軽石と、0.4
重量部のスルホ琥珀酸ジオクチルナトリウム界面活性剤
と、水道水にヒドロキシプロピルセルロースを３％分散
させたものを1.17重量部とを混合することにより飽和剤
が調製された。
【００４１】この飽和剤が、スクイーズローラーを使用
して、不織ウエブの全体に行き渡るようにコートされ
た。このウエブが、175℃のオーブン内で約６分間、乾
燥されて硬化せしめられた。乾燥されたウエブは、厚さ
が約25mmで、１m2当たりの基準重量が約1195グラムであ
った。
【００４２】できあがったウエブは、前述の試験手法に
従って、耐圧縮エネルギー、工具性能、および音圧レベ
ルが試験された。その結果を表１に示した。
【００４３】比較サンプルＣ１〜Ｃ４ Ｃ１) スナップ−オン・ツール社の空気工具に使用され
ている不織材で、直径45マイクロメーターの繊維と直径
29ナイクロメーターの繊維とをほぼ50対50の割合で配合
されたブレンドを有している。この不織材も樹脂で軽く
接着されている。 Ｃ２) ３Ｍ社のヘビー・デューティー・ストリッピング・
パッドで、繊維直径は150マイクロメーターである。 Ｃ３) ＡＲＯ社の空気工具に使用されている不織材
で、繊維の平均直径は約28マイクロメーターである。こ
の不織材には適量の接着樹脂が塗布されている。 Ｃ４) ＡＲＯ社の空気工具に使用されているニードル
留めされた不織材で、繊維の平均直径は約57マイクロメ
ーターである。この不織材も樹脂で軽く接着されてい
る。
【００４４】以上の比較サンプルについて、例１のよう
に、耐圧縮エネルギー、工具性能、および音圧レベルが
評価された。これらの結果が、表１に合わせて表示され
ている。なお、空気工具は、空気ラインの圧力を6.895
×105パスカルにして作動された。
【００４５】
【表１】
【００４６】表１のデーターは、必要な耐圧縮エネルギ
ーと繊維直径とを有する本発明において有用な消音構造
体が、空気工具における消音マフラーとして優れた特性
を有するということを示している。
【００４７】例２ 長さ40mm、直径51ミクロンのけん縮されたポリエステル
のスフ(25mm当たり約８箇所のけん縮部を有している)を
75重量％と、例１で説明した直径41ミクロンの溶融接着
が可能なポリエステル繊維を25重量％とを配合した繊維
のブレンドを使用して例１のように不織ウエブが作られ
た。この熱安定化ウエブ(heat stabilized web)は、１m
2当たり470グラムの不織ウエブを有していた。
【００４８】高せん断ミキサー内において、430重量部
のジイソノニルフタラートに対して、570重量部の粒状
のポリ塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体分散樹脂(オク
シデンタル社からOxy565の商標名で発売されている)
を、均一な分散液が得られるまでゆっくりと加えて、ビ
ニル可塑化ディスパージョンが調製された。
【００４９】ヘキサメチルメトキシメラミン樹脂(アメ
リカン・サイアナミド社のサイメル(Cymel、商標名)303)
を2000重量部と、p-トルエンスルホン酸の50％固形分水
溶液を160重量部と、K15中空ガラス微少球体を120重量
部と、前述のビニル可塑化ディスパージョンを2000重量
部とを混合して飽和剤が調製された。K15中空ガラス微
少球体は、スコッチライト(Scotchlite、商標名)のブラ
ンドで３Ｍ社から発売されている泡状ガラスである。
【００５０】不織ウエブがスクイーズローラーによりコ
ートされ、その後、160℃のオーブン内で10分間加熱さ
れ、接着樹脂が硬化された。この不織ウエブに対して例
１と同様の試験を行ない、その結果を表２に示した。測
定は、空気ラインの圧力を6.895×105パスカルよりも低
くして行なわれた。同じ空気ラインの圧力においてすべ
ての試験が行なわれた。
【００５１】
【表２】
【００５２】例３ アクリラートの粘弾性ポリマー(３Ｍ社のSJ2125)の25％
固形分水溶液を酢酸エチルで希釈して、３重量％の固形
分とした。この３重量％の固形分で全体の約半分が満た
されたコンテナ内に、例１の消音構造体が配置されキャ
ップがされた。このコンテナが約６時間ローラーミルに
配置された。その後、消音構造体を取り出して紙タオル
の上に10分間置いて余分な溶液分を除去した。この消音
構造体を40℃のオーブン内に30分間置いて残った溶剤を
除去した。試験の結果を表３に示した。すべての測定は
空気ラインの圧力を同一にして行なわれた。
【００５３】
【表３】
【００５４】この分野の当業者であれば、本発明の技術
的範囲から逸脱することなく多様な変更を行うことは容
易である。したがって、本発明はここに記載した実施例
に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 空気ドリルの側面図である。ハンドル部分は
断面図とされており、排気ポート内に配置された消音構
造体が示されている。
【図２】 空気ドリルの部分底面図である。消音構造体
と有孔キャップは取り外された状態で示されている。
【図３】 排気空洞部に挿入される前の消音構造体の斜
視図である。
【図４】 空気ドリルの排気空洞部に適合した消音構造
体の斜視図である。
【符号の説明】
１ 空気ドリル ２ 流入口 ３ 排気空洞部 ３a 排気空洞部を規定する壁部 ４ 消音構造体 ５ 繊維 ６ 有孔キャップ ７ 流入空気の流れを示す矢印 ８ 流出空気の流れを示す矢印
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０１Ｎ 1/24 ＺＡＢ Ａ (72)発明者 ズビン・フェローゼ・ダルワラ アメリカ合衆国55144−1000ミネソタ州セ ント・ポール、スリーエム・センター（番 地の表示なし) (72)発明者 デイビッド・ウェイン・ヘグダール アメリカ合衆国55144−1000ミネソタ州セ ント・ポール、スリーエム・センター（番 地の表示なし) (72)発明者 ジェフリー・ウィリアム・マッカットチェ オン アメリカ合衆国55144−1000ミネソタ州セ ント・ポール、スリーエム・センター（番 地の表示なし) (72)発明者 トーマス・ジョン・スカンラン アメリカ合衆国55144−1000ミネソタ州セ ント・ポール、スリーエム・センター（番 地の表示なし)

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 排気ポート(３)を有する空気工具であっ
    て、 接着樹脂でコートされた繊維からなる不織ウエブを備え
    た消音構造体(４)が排気ポート(３)内に配置され、当該
    排気ポート(３)をシールしており、 前記繊維の直径は約30〜150ミクロンで、前記不織ウエ
    ブは約0.09〜0.30ジュールの耐圧縮エネルギーを有して
    いる、空気工具。
  2. 【請求項２】 前記耐圧縮エネルギーが約0.10〜0.14ジ
    ュールである、請求項１記載の空気工具。
  3. 【請求項３】 前記繊維直径が約35〜100ミクロンであ
    る、請求項１記載の空気工具。
  4. 【請求項４】 前記繊維が、ポリエステル樹脂、ポリア
    ミド樹脂、およびポリオレフィン樹脂のいずれかの材料
    からなる、請求項１記載の空気工具。
  5. 【請求項５】 前記接着樹脂が、フェノールアルデヒド
    樹脂、ブチル化尿素アルデヒド樹脂、エポキシド樹脂、
    ポリエステル樹脂、、アクリル樹脂、スチレンブタジエ
    ン樹脂、可塑化ビニル、ポリウレタン、およびそれらの
    混合体のいずれかの材料からなる、請求項１記載の空気
    工具。
  6. 【請求項６】 前記接着樹脂の量が、不織ウエブの100
    重量部に対して、乾燥状態で約100〜400重量部である、
    請求項１記載の空気工具。
  7. 【請求項７】 前記不織ウエブが、耐油性および耐水性
    を有し、粘弾性でダンパー特性を有するポリマーの飽和
    剤でコーテイングされている、請求項１記載の空気工
    具。
  8. 【請求項８】 前記ポリマーが、ポリアクリラート、ス
    チレンブタジエンゴム、シリコーンゴム、アクリルゴ
    ム、天然ゴム、ウレタンゴム、およびブチルゴムのいず
    れかの材料からなる、請求項７記載の空気工具。
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