圧力流体作動工具における調速バルブ装置
【課題】 特に彫刻ペンなどの工具において、操作時に操作者の指が簡単に届くことができ、さらに、この調速バルブが延びる工具筐体からほんのわずかだけ突出し、不格好にならず工具の外観を損なわない。
【解決手段】 バルブボール（２４）を有する圧力流体作動工具のための調速バルブ装置であって、前記バルブボールは、可動ピストン（２６）のバルブの封止リング（２３）に向けて開口する空隙（２５）に設けられている。バネ負荷部材（３０）は、バルブボールを封止リングに対して付勢する。工具内の駆動チャンバ（１７）への圧力流体の流れを許容または阻止するために、ピストンの運動によって、ボールは封止リングに対する封止位置に向けてまたは該封止位置から動かされる。
【解決手段】 バルブボール（２４）を有する圧力流体作動工具のための調速バルブ装置であって、前記バルブボールは、可動ピストン（２６）のバルブの封止リング（２３）に向けて開口する空隙（２５）に設けられている。バネ負荷部材（３０）は、バルブボールを封止リングに対して付勢する。工具内の駆動チャンバ（１７）への圧力流体の流れを許容または阻止するために、ピストンの運動によって、ボールは封止リングに対する封止位置に向けてまたは該封止位置から動かされる。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は例えば彫刻ペンのような圧力流体作動工具における調速バルブに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から圧力流体作動工具において、それぞれ開閉するように２つの反対方向に運動可能なピストンと、駆動チャンバに至る圧力流体のための供給流路と、工具内に配置される駆動機構を含む調速機を様々な様式で構成することが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、特に圧力流体作動の彫刻ペンなどの、より小型の長く細い圧力流体作動工具において、工具の筐体内を横切るように延びる可動ピストンを有する調速バルブであって、一方ではこの工具の操作時に操作者の指が簡単に届くように配置することができるという利点を有し、他方ではこの調速バルブが延びる工具筐体からほんのわずかだけ突出し、従って不格好にならず工具の外観を損なわないという利点を有した調速バルブを構成することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明に係る圧力流体作動工具における調速バルブ装置の第１の特徴は、筐体と、内部に設けられた駆動チャンバと、前記駆動チャンバに至る圧力流体流路とを有する圧力流体作動工具における調速バルブ装置であって、上記圧力流体流路内に設けられた封止リングとこの封止リングと協動するバルブボールとを含み、上記バルブボールは、前記駆動チャンバおよび上記筐体内を横切るピストンの封止リングに向けて開口した空隙内に設けられており、バネ負荷部材は上記空隙内を通り、上記バルブボールを封止リングに向けて付勢するものであり、上記ピストンは上記筐体で可動であり、上記ピストンの２つの対向端部のいずれに対しても、上記筐体の対向側面の一方および他方から短い距離で、交互に貫通することができるような長さを有し、上記ピストン運動は、駆動チャンバに圧力流体が流れるのを許容および防止するために、このピストンの空隙の限定壁に、バルブボールを封止リングに対して封止位置に移動させる、あるいは封止位置から移動させるところにある。
【０００５】本発明の第２の特徴は上記バネ負荷部材は、上記ピストンに作成されている上記空隙と連通する長穴形状の開口部を介してこの空隙を通ることにより、かつ長穴の内周面に係合させることにより、このピストンの軸方向における運動距離を制限するように構成されているところにある。
【０００６】本発明の第３の特徴は上記バネ負荷部材は、上記長穴の幅に緊密に対応し、これにより上記ピストンがこのバネ負荷部材に対して回転するのを防ぐような寸法を有するところにある。
【０００７】本発明の第４の特徴は同等の大きい封止面でもって、前記ピストンの２つの対向軸方向に作用する圧力媒体の力を吸収するために、上記封止リングを含む封止部が上記ピストンの２つの対向端部の領域中に設けられ、これにより前記圧力媒体の力は上記ピストンに対していかなる軸方向運動も与えないところにある。
【０００８】本発明の第５の特徴は上記バルブボールは、上記バネ負荷部材を介して、弱いバネによる作用を受け、この弱いバネは、工具の操作者が上記ピストンに前進運動をさせて、上記空隙の一方の限定壁がバルブボールを封止リングに対して封止ピストンから動かした場合、空隙の前記限定壁に対するこのバルブボールの対向圧力であって、ピストンへの前記圧力が働かなくなっている場合に、バルブボールが封止位置に戻ることを可能にするピストンの復帰運動を引き起こすのに十分に強い圧力を生み出すところにある。
【０００９】本発明の第６の特徴は上記バネ負荷部材を介して、バルブボールはバネによる作用を受け、このバネは、工具の操作者が前記ピストンに前進運動をさせて、空隙の一方の限定壁が上記バルブボールを封止リングに対して封止ピストンから動かした場合、前記空隙の前記限定壁に対する前記バルブボールの対向圧力であって、前記ピストンへの前記圧力が働かなくなっている場合に、前記バルブボールが前記封止位置に戻ることを可能にするピストンの復帰運動を引き起こす圧力を生み出すことができるところにある。
【００１０】本発明の第７の特徴は前記封止リングを含む封止部が、等しくない大きい封止面でもって、前記ピストンの２つの対向軸方向に作用する圧力媒体の力を吸収するために、封止リングを含む封止部がピストンの２つの対向端部の領域中に設けられ、したがって、前記方向の一方に作用する力は、反対方向に作用する力よりも強く、前記ピストンが反対方向に動かされて、バルブボールを前記封止位置から移動させた後に、バルブボールを封止リングに対して封止位置に戻すような方向に、ピストンを付勢するところにある。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明に係る調速バルブ装置を備えた圧力流体作動の彫刻ペンの実施の態様を図面を参照して詳細に記載する。図１において、ペン本体またはハウジング全体（以下「筐体」という）１は、その前方部分２の後端部には中央部分３がネジ締めされ、この中央部分の後端部には後方部分４がネジ締めされることにより構成されている。後方部分４には圧縮空気を供給するためのホース５が挿入され、スリーブ７のニップル６によってこの後方部分は回転可能に保持されている。封止リング８はニップル６と後方部分４の間を、封止リング９は後方部分４と中央部分３との間を、さらに封止リング１０が中間部分と前方部分２の間をそれぞれ封止するために設けてある。これにより、封止リング９および１０はねじ継手の事実上の摩擦ロックを形成しており、そのため、これらのリング部材９、１０は緊密には描かれていないが、指だけで都合良く締めたり弛めたりされる。
【００１２】筐体１の前方部分２はブッシュ１１に嵌合され、このブッシュおよびこの前方部分において、排気のために穴１２、１３が設けてある。ブッシュ１１および前方部分２の内部を彫刻針１４が通過し、この彫刻針の後端部には駆動板１５が設けてある。駆動板１５とブッシュ１１の間には圧縮バネ１６が設けられ、この圧縮バネは、この駆動板とこの駆動板のフランジ内に嵌合した封止リング３５とを、中央部分３に設けてある駆動チャンバ１７の底部に向けてバネ力を付勢する。駆動チャンバ１７の周壁の一部分には長穴１８が設けてある。
【００１３】ホース５から駆動チャンバ１７への空気供給流路は、ニップル６内の穴１９と、筐体の中央部分３内の中空部２０とによって形成され、中空部２０は流体流路になっている小径の穴２１、２２を有する。流路の穴２１内には封止リング２３が設けてある。封止リング２３はバルブボール２４が当接し、このバルブボールはピストン２６内の空隙２５内に設けられ、このピストンはペン筐体１内を横切って延び、封止リング２７、２８によってこの筐体に対して封止されている。空隙２５は、ピストン２６の一方の側（左側）において、封止リング２３に面する開口部を有し、このピストンの反対側（右側）には長穴２９が形成され、この長穴は空隙２５と連通している。長穴２９を通ってバネ負荷部材であるピン３０が挿入され、このピンは中空部２０内にある大径部材３１およびバネ３２によりバルブボール２４に圧力を与える。
【００１４】ピストン２６の空隙２５は、このピストン内部でバルブボール２４全体を収納するに十分な深さを有する。バルブボール２４が空隙２５内に予め置かれた状態で、ピストン２６は筐体１の中央部分３内に挿入され、この空隙の開口部が封止リング２３に面し、かつ、長穴２９が反対方向に面するように回転される。筐体１の後方部分４が中央部分３にネジ締めされていない状態において、ピン３０が長穴２９内を通過するように、大径部材３１が中央部分３に挿入され、さらに、バネ３２も挿入され、さらに、ホース５、ニップル６、スリーブ７および封止リング８が嵌合された状態で、この後方部分４は中央部分３にネジ結合される。
【００１５】図１に示される状態では、ピン３０は封止リング２３に対してバルブボール２４を封止位置に保っている。ピン３０は長穴２９の内周面４０，４１（図３R>３）に係合することによりピストン２６の動きも制限する。図１では、ピストン２６は閉じた位置にあり、この図面では、このピストンの下端面３４は中央部分３の一方側、つまり下側３７に向けて最大限に押されており、このピストンの反対側の上端面３３は、中央部分３の反対側３６の外側に数ｍｍだけ突出している。もし、いまピストン２６が押し下げられて、このピストンの上端面３３が中央部分の表面の外側に突出していないときは、空隙２５の限定壁３８（図３）がバルブボール２４を押圧し、このバルブボールは封止リング２３との封止位置から短距離だけ遠ざかる。大径部材３１には、図示していないが圧力流体を流すための長穴のようなものが設けられ、圧力流体はバルブボール２４を通過し、そして駆動チャンバ１７に流入するようになっている。ピストン２６の運動距離は、長穴２９の上側の内周面４０に当接するストッパとして作用するピン３０によって制限される。
【００１６】圧力流体が駆動チャンバ１７に流入するとき、駆動板１５および彫刻針１４は短距離だけ前方に移動し、バネ１６を圧縮する。封止リング３５は駆動チャンバ１７を、圧力が長穴１８にまで及び、圧力が迅速に低下してバネ１６が駆動板１５を封止位置に戻すまでの間、封止したままである。この前進運動と復帰運動の周期は、圧力流体の供給が図１に示した位置まで戻されたピストン２６によって停止されるまで繰り返される。例示した彫刻ペンの振動数は、１秒間に５００から６００ストローク前後である。
【００１７】既に述べたように、ピン３０および長穴２９はピストン２６の動き範囲を制限し、このピストン全体を中央部分３から押圧された状態に保持する。したがって、ピストン２６を定位置に保つための、ヘッドを必要とする空間がピストンの端部に一切必要とされず、バルブボール２４を開閉するために必要とされる運動が小さい。したがって、ピストン２６は中央部分３からわずか数ｍｍだけ突出するように作成することができ、良好な外観を提供することができる。運動距離が短いということは、たとえば例示したような彫刻ペンなどのように小型かつ細い工具の場合であっても、筐体１の板厚がピストン２６の封止リング２７、２８の運動に対して十分であることを意味する。このペンは図１においては拡大して示されているが、ペンの直径はピストン２６がペン内部を通過するところの直径はわずか１７ｍｍである。
【００１８】ピン３０は、長穴２９の幅に近い厚みで適宜作成される。ピストン２６の軸方向の動きを制限するだけでなく、これらの２つの部材３０、２９は協動してピストンの回転を防止する。そのため、ピストン２６の空隙２５は常に封止リング２３に面しており、バルブボール２４は封止リング２３に対して正しい位置に保持される。
【００１９】ピストン２６は、工具の前方部分２で指で操作するに都合が良いように、駆動チャンバ１７に隣接して配置することもできる。適切な空隙２５は、バルブボール２４の直径よりも約１ｍｍ大きい直径を有していなければならない。ピストン２６がバルブボール２４に近接する位置に戻されると、空隙２５の限定壁３９がバルブボールを運動させて、このボールはこの位置において、ピン３０および圧力流体の流れによる作用を受けて、封止リング２３に対して封止位置でこのリングにスナップフィット的にパチンと嵌り、それにより限定壁３９との接触状態からわずかな距離だけ動き、その運動は、バルブボールの封止位置に到達する直前で停止される。そのため、ピストン運動の端位置に対して非常に狭い公差は要求されないが、バルブボール２４と空隙２５の壁の間の遊びは、このボールの正しい封止位置に対して壁からの一切の妨害を無くしている。
【００２０】本発明で示した実施の態様において、ピストン２６はその両端に同等に大きな圧力吸収面を有し、その２つの封止リング２７、２８は同一の大きさである。したがって、圧力流体はピストン２６の両軸方向において同量の力を及ぼし、このピストンを軸方向に変位させようとはしていない。もしバネ３２が比較的弱く作成されていると、ピストン２６はその端部３３が押し下げられたとき同じ位置に残り、そしてその反対側の端部に対しての圧力の印加によって戻らなければならない。
【００２１】また、本発明は強いバネ３２を使用することも可能で、このようなバネは強い圧力をバルブボール２４に対して及ぼし、空隙２５の限定壁３８に対するこの圧力によって、操作者が指でそれを押し下げられた位置に維持しなくなるとすぐにピストン２６は復帰されるようなものである。これらの代替のいずれが最適であるかは、工具の種類と用途によって決まる。ピストン２６の強いバネ３２を用いて自動復帰を構成するための選択肢として、封止リング２８に嵌合されたピストンの端部において、このピストンと筐体の中央部分３の間の封止系をわずかに小さくすることにより、同等の効果を得ることができる。このことにより、圧力媒体からの圧力量が、封止リング２７に対してよりも封止リング２８に対しての方がより小さくなる。
【００２２】ピン３０が別個のバネ３２の作用を受ける大径部材３１の一部を構成するようにする選択肢として、バネの一端部を同様にして突出するピンとして成形することも可能であろう。上記の部材の設計は異なる様式に変更することもできる。本装置は、他の種類の圧力流体作動工具および装置において使用することもできるし、請求項の範囲内において設計の変更を行うこともできる。すなわち、本発明の図示した実施形態は、本発明の幾つかの可能な適用の一例を構成しているにすぎない。
【００２３】
【発明の効果】本発明は、特に圧力流体作動の彫刻ペンなどの、より小型の長く細い圧力流体作動工具において、工具の筐体内を横切るように延びる可動ピストンを有する調速バルブであって、一方では圧力流体作動工具の操作時に操作者の指が簡単に届くように配置することができ、他方ではこの調速バルブが延びる工具筐体からほんのわずかだけ突出し、従って不格好にならず工具の外観を損なわない。また、ピストンには小さな運動を行うことしか要求されないため、本発明に係るに従う調速バルブ装置は細い工具、たとえば彫刻ペンにおいて使用することができる。この彫刻ペンの筐体は小さい厚みの壁を有し、その内部を通ってピストンが延びるため、ピストン上に嵌合された封止リングが壁の外側にない状態では、この封止リングが運動できる余裕がほとんど無い。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は彫刻ペンの側面を示す正面図である。
【図２】調速バルブ装置の一部を構成するピストンの拡大した正面図である。
【図３】調速バルブ装置の一部を構成するピストンの拡大した正面図である。
【符号の説明】
１ 筐体
１７ 駆動チャンバ
１９〜２２ 圧力流体流路（穴）
２３ 封止リング
２４ バルブボール
２５ 空隙
２６ ピストン
２９ 長穴
３０ バネ負荷部材（ピン）
３２ バネ
３３，３４ ピストンの対向端面
３６，３７ 対向側面
３８，３９ 限定壁
４０，４１ 内周面
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は例えば彫刻ペンのような圧力流体作動工具における調速バルブに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から圧力流体作動工具において、それぞれ開閉するように２つの反対方向に運動可能なピストンと、駆動チャンバに至る圧力流体のための供給流路と、工具内に配置される駆動機構を含む調速機を様々な様式で構成することが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、特に圧力流体作動の彫刻ペンなどの、より小型の長く細い圧力流体作動工具において、工具の筐体内を横切るように延びる可動ピストンを有する調速バルブであって、一方ではこの工具の操作時に操作者の指が簡単に届くように配置することができるという利点を有し、他方ではこの調速バルブが延びる工具筐体からほんのわずかだけ突出し、従って不格好にならず工具の外観を損なわないという利点を有した調速バルブを構成することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明に係る圧力流体作動工具における調速バルブ装置の第１の特徴は、筐体と、内部に設けられた駆動チャンバと、前記駆動チャンバに至る圧力流体流路とを有する圧力流体作動工具における調速バルブ装置であって、上記圧力流体流路内に設けられた封止リングとこの封止リングと協動するバルブボールとを含み、上記バルブボールは、前記駆動チャンバおよび上記筐体内を横切るピストンの封止リングに向けて開口した空隙内に設けられており、バネ負荷部材は上記空隙内を通り、上記バルブボールを封止リングに向けて付勢するものであり、上記ピストンは上記筐体で可動であり、上記ピストンの２つの対向端部のいずれに対しても、上記筐体の対向側面の一方および他方から短い距離で、交互に貫通することができるような長さを有し、上記ピストン運動は、駆動チャンバに圧力流体が流れるのを許容および防止するために、このピストンの空隙の限定壁に、バルブボールを封止リングに対して封止位置に移動させる、あるいは封止位置から移動させるところにある。
【０００５】本発明の第２の特徴は上記バネ負荷部材は、上記ピストンに作成されている上記空隙と連通する長穴形状の開口部を介してこの空隙を通ることにより、かつ長穴の内周面に係合させることにより、このピストンの軸方向における運動距離を制限するように構成されているところにある。
【０００６】本発明の第３の特徴は上記バネ負荷部材は、上記長穴の幅に緊密に対応し、これにより上記ピストンがこのバネ負荷部材に対して回転するのを防ぐような寸法を有するところにある。
【０００７】本発明の第４の特徴は同等の大きい封止面でもって、前記ピストンの２つの対向軸方向に作用する圧力媒体の力を吸収するために、上記封止リングを含む封止部が上記ピストンの２つの対向端部の領域中に設けられ、これにより前記圧力媒体の力は上記ピストンに対していかなる軸方向運動も与えないところにある。
【０００８】本発明の第５の特徴は上記バルブボールは、上記バネ負荷部材を介して、弱いバネによる作用を受け、この弱いバネは、工具の操作者が上記ピストンに前進運動をさせて、上記空隙の一方の限定壁がバルブボールを封止リングに対して封止ピストンから動かした場合、空隙の前記限定壁に対するこのバルブボールの対向圧力であって、ピストンへの前記圧力が働かなくなっている場合に、バルブボールが封止位置に戻ることを可能にするピストンの復帰運動を引き起こすのに十分に強い圧力を生み出すところにある。
【０００９】本発明の第６の特徴は上記バネ負荷部材を介して、バルブボールはバネによる作用を受け、このバネは、工具の操作者が前記ピストンに前進運動をさせて、空隙の一方の限定壁が上記バルブボールを封止リングに対して封止ピストンから動かした場合、前記空隙の前記限定壁に対する前記バルブボールの対向圧力であって、前記ピストンへの前記圧力が働かなくなっている場合に、前記バルブボールが前記封止位置に戻ることを可能にするピストンの復帰運動を引き起こす圧力を生み出すことができるところにある。
【００１０】本発明の第７の特徴は前記封止リングを含む封止部が、等しくない大きい封止面でもって、前記ピストンの２つの対向軸方向に作用する圧力媒体の力を吸収するために、封止リングを含む封止部がピストンの２つの対向端部の領域中に設けられ、したがって、前記方向の一方に作用する力は、反対方向に作用する力よりも強く、前記ピストンが反対方向に動かされて、バルブボールを前記封止位置から移動させた後に、バルブボールを封止リングに対して封止位置に戻すような方向に、ピストンを付勢するところにある。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明に係る調速バルブ装置を備えた圧力流体作動の彫刻ペンの実施の態様を図面を参照して詳細に記載する。図１において、ペン本体またはハウジング全体（以下「筐体」という）１は、その前方部分２の後端部には中央部分３がネジ締めされ、この中央部分の後端部には後方部分４がネジ締めされることにより構成されている。後方部分４には圧縮空気を供給するためのホース５が挿入され、スリーブ７のニップル６によってこの後方部分は回転可能に保持されている。封止リング８はニップル６と後方部分４の間を、封止リング９は後方部分４と中央部分３との間を、さらに封止リング１０が中間部分と前方部分２の間をそれぞれ封止するために設けてある。これにより、封止リング９および１０はねじ継手の事実上の摩擦ロックを形成しており、そのため、これらのリング部材９、１０は緊密には描かれていないが、指だけで都合良く締めたり弛めたりされる。
【００１２】筐体１の前方部分２はブッシュ１１に嵌合され、このブッシュおよびこの前方部分において、排気のために穴１２、１３が設けてある。ブッシュ１１および前方部分２の内部を彫刻針１４が通過し、この彫刻針の後端部には駆動板１５が設けてある。駆動板１５とブッシュ１１の間には圧縮バネ１６が設けられ、この圧縮バネは、この駆動板とこの駆動板のフランジ内に嵌合した封止リング３５とを、中央部分３に設けてある駆動チャンバ１７の底部に向けてバネ力を付勢する。駆動チャンバ１７の周壁の一部分には長穴１８が設けてある。
【００１３】ホース５から駆動チャンバ１７への空気供給流路は、ニップル６内の穴１９と、筐体の中央部分３内の中空部２０とによって形成され、中空部２０は流体流路になっている小径の穴２１、２２を有する。流路の穴２１内には封止リング２３が設けてある。封止リング２３はバルブボール２４が当接し、このバルブボールはピストン２６内の空隙２５内に設けられ、このピストンはペン筐体１内を横切って延び、封止リング２７、２８によってこの筐体に対して封止されている。空隙２５は、ピストン２６の一方の側（左側）において、封止リング２３に面する開口部を有し、このピストンの反対側（右側）には長穴２９が形成され、この長穴は空隙２５と連通している。長穴２９を通ってバネ負荷部材であるピン３０が挿入され、このピンは中空部２０内にある大径部材３１およびバネ３２によりバルブボール２４に圧力を与える。
【００１４】ピストン２６の空隙２５は、このピストン内部でバルブボール２４全体を収納するに十分な深さを有する。バルブボール２４が空隙２５内に予め置かれた状態で、ピストン２６は筐体１の中央部分３内に挿入され、この空隙の開口部が封止リング２３に面し、かつ、長穴２９が反対方向に面するように回転される。筐体１の後方部分４が中央部分３にネジ締めされていない状態において、ピン３０が長穴２９内を通過するように、大径部材３１が中央部分３に挿入され、さらに、バネ３２も挿入され、さらに、ホース５、ニップル６、スリーブ７および封止リング８が嵌合された状態で、この後方部分４は中央部分３にネジ結合される。
【００１５】図１に示される状態では、ピン３０は封止リング２３に対してバルブボール２４を封止位置に保っている。ピン３０は長穴２９の内周面４０，４１（図３R>３）に係合することによりピストン２６の動きも制限する。図１では、ピストン２６は閉じた位置にあり、この図面では、このピストンの下端面３４は中央部分３の一方側、つまり下側３７に向けて最大限に押されており、このピストンの反対側の上端面３３は、中央部分３の反対側３６の外側に数ｍｍだけ突出している。もし、いまピストン２６が押し下げられて、このピストンの上端面３３が中央部分の表面の外側に突出していないときは、空隙２５の限定壁３８（図３）がバルブボール２４を押圧し、このバルブボールは封止リング２３との封止位置から短距離だけ遠ざかる。大径部材３１には、図示していないが圧力流体を流すための長穴のようなものが設けられ、圧力流体はバルブボール２４を通過し、そして駆動チャンバ１７に流入するようになっている。ピストン２６の運動距離は、長穴２９の上側の内周面４０に当接するストッパとして作用するピン３０によって制限される。
【００１６】圧力流体が駆動チャンバ１７に流入するとき、駆動板１５および彫刻針１４は短距離だけ前方に移動し、バネ１６を圧縮する。封止リング３５は駆動チャンバ１７を、圧力が長穴１８にまで及び、圧力が迅速に低下してバネ１６が駆動板１５を封止位置に戻すまでの間、封止したままである。この前進運動と復帰運動の周期は、圧力流体の供給が図１に示した位置まで戻されたピストン２６によって停止されるまで繰り返される。例示した彫刻ペンの振動数は、１秒間に５００から６００ストローク前後である。
【００１７】既に述べたように、ピン３０および長穴２９はピストン２６の動き範囲を制限し、このピストン全体を中央部分３から押圧された状態に保持する。したがって、ピストン２６を定位置に保つための、ヘッドを必要とする空間がピストンの端部に一切必要とされず、バルブボール２４を開閉するために必要とされる運動が小さい。したがって、ピストン２６は中央部分３からわずか数ｍｍだけ突出するように作成することができ、良好な外観を提供することができる。運動距離が短いということは、たとえば例示したような彫刻ペンなどのように小型かつ細い工具の場合であっても、筐体１の板厚がピストン２６の封止リング２７、２８の運動に対して十分であることを意味する。このペンは図１においては拡大して示されているが、ペンの直径はピストン２６がペン内部を通過するところの直径はわずか１７ｍｍである。
【００１８】ピン３０は、長穴２９の幅に近い厚みで適宜作成される。ピストン２６の軸方向の動きを制限するだけでなく、これらの２つの部材３０、２９は協動してピストンの回転を防止する。そのため、ピストン２６の空隙２５は常に封止リング２３に面しており、バルブボール２４は封止リング２３に対して正しい位置に保持される。
【００１９】ピストン２６は、工具の前方部分２で指で操作するに都合が良いように、駆動チャンバ１７に隣接して配置することもできる。適切な空隙２５は、バルブボール２４の直径よりも約１ｍｍ大きい直径を有していなければならない。ピストン２６がバルブボール２４に近接する位置に戻されると、空隙２５の限定壁３９がバルブボールを運動させて、このボールはこの位置において、ピン３０および圧力流体の流れによる作用を受けて、封止リング２３に対して封止位置でこのリングにスナップフィット的にパチンと嵌り、それにより限定壁３９との接触状態からわずかな距離だけ動き、その運動は、バルブボールの封止位置に到達する直前で停止される。そのため、ピストン運動の端位置に対して非常に狭い公差は要求されないが、バルブボール２４と空隙２５の壁の間の遊びは、このボールの正しい封止位置に対して壁からの一切の妨害を無くしている。
【００２０】本発明で示した実施の態様において、ピストン２６はその両端に同等に大きな圧力吸収面を有し、その２つの封止リング２７、２８は同一の大きさである。したがって、圧力流体はピストン２６の両軸方向において同量の力を及ぼし、このピストンを軸方向に変位させようとはしていない。もしバネ３２が比較的弱く作成されていると、ピストン２６はその端部３３が押し下げられたとき同じ位置に残り、そしてその反対側の端部に対しての圧力の印加によって戻らなければならない。
【００２１】また、本発明は強いバネ３２を使用することも可能で、このようなバネは強い圧力をバルブボール２４に対して及ぼし、空隙２５の限定壁３８に対するこの圧力によって、操作者が指でそれを押し下げられた位置に維持しなくなるとすぐにピストン２６は復帰されるようなものである。これらの代替のいずれが最適であるかは、工具の種類と用途によって決まる。ピストン２６の強いバネ３２を用いて自動復帰を構成するための選択肢として、封止リング２８に嵌合されたピストンの端部において、このピストンと筐体の中央部分３の間の封止系をわずかに小さくすることにより、同等の効果を得ることができる。このことにより、圧力媒体からの圧力量が、封止リング２７に対してよりも封止リング２８に対しての方がより小さくなる。
【００２２】ピン３０が別個のバネ３２の作用を受ける大径部材３１の一部を構成するようにする選択肢として、バネの一端部を同様にして突出するピンとして成形することも可能であろう。上記の部材の設計は異なる様式に変更することもできる。本装置は、他の種類の圧力流体作動工具および装置において使用することもできるし、請求項の範囲内において設計の変更を行うこともできる。すなわち、本発明の図示した実施形態は、本発明の幾つかの可能な適用の一例を構成しているにすぎない。
【００２３】
【発明の効果】本発明は、特に圧力流体作動の彫刻ペンなどの、より小型の長く細い圧力流体作動工具において、工具の筐体内を横切るように延びる可動ピストンを有する調速バルブであって、一方では圧力流体作動工具の操作時に操作者の指が簡単に届くように配置することができ、他方ではこの調速バルブが延びる工具筐体からほんのわずかだけ突出し、従って不格好にならず工具の外観を損なわない。また、ピストンには小さな運動を行うことしか要求されないため、本発明に係るに従う調速バルブ装置は細い工具、たとえば彫刻ペンにおいて使用することができる。この彫刻ペンの筐体は小さい厚みの壁を有し、その内部を通ってピストンが延びるため、ピストン上に嵌合された封止リングが壁の外側にない状態では、この封止リングが運動できる余裕がほとんど無い。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は彫刻ペンの側面を示す正面図である。
【図２】調速バルブ装置の一部を構成するピストンの拡大した正面図である。
【図３】調速バルブ装置の一部を構成するピストンの拡大した正面図である。
【符号の説明】
１ 筐体
１７ 駆動チャンバ
１９〜２２ 圧力流体流路（穴）
２３ 封止リング
２４ バルブボール
２５ 空隙
２６ ピストン
２９ 長穴
３０ バネ負荷部材（ピン）
３２ バネ
３３，３４ ピストンの対向端面
３６，３７ 対向側面
３８，３９ 限定壁
４０，４１ 内周面
【特許請求の範囲】
【請求項１】 筐体（１）と、内部に設けられた駆動チャンバ（１７）と、前記駆動チャンバに至る圧力流体流路（１９〜２２）とを有する圧力流体作動工具における調速バルブ装置であって、上記圧力流体流路内に設けられた封止リング（２３）とこの封止リングと協動するバルブボール（２４）とを含み、上記バルブボール（２４）は、前記駆動チャンバおよび上記筐体内を横切るピストン（２６）の封止リング（２３）に向けて開口した空隙（２５）内に設けられており、バネ負荷部材（３０）は上記空隙（２５）内を通り、上記バルブボール（２４）を封止リング（２３）に向けて付勢するものであり、上記ピストン（２６）は上記筐体（１）で可動であり、上記ピストンの２つの対向端部（３３，３４）のいずれに対しても、上記筐体の対向側面（３６，３７）の一方および他方から短い距離で、交互に貫通することができるような長さを有し、上記ピストン運動は、駆動チャンバ（１７）に圧力流体が流れるのを許容および防止するために、このピストンの空隙の限定壁（３８，３９）に、バルブボール（２４）を封止リング（２３）に対して封止位置に移動させる、あるいは封止位置から移動させることを特徴とする圧力流体作動工具における調速バルブ装置。
【請求項２】 請求項１において、バネ負荷部材（３０）は、ピストン（２６）に作成されている空隙（２５）と連通する長穴（２９）形状の開口部を介して空隙（２５）を通ることにより、かつ長穴の内周面（４０，４１）に係合させることにより、このピストンの軸方向における運動距離を制限するように構成されていることを特徴とする調速バルブ装置。
【請求項３】 請求項２において、バネ負荷部材（３０）は、長穴（２９）の幅に緊密に対応し、これによりピストン（２６）がこのバネ負荷部材（３０）に対して回転するのを防ぐような寸法を有することを特徴とする調速バルブ装置。
【請求項４】 請求項１ないし３の１つにおいて、同等の大きい封止面でもって、前記ピストン（２６）の２つの対向軸方向に作用する圧力媒体の力を吸収するために、封止リング（２７，２８）を含む封止部がピストン（２６）の２つの対向端部（３３，３４）の領域中に設けられ、これにより前記圧力媒体の力は前記ピストン（２６）に対していかなる軸方向運動も与えないことを特徴とする記載の調速バルブ装置。
【請求項５】 請求項１ないし４の１つにおいて、バルブボール（２４）は、バネ負荷部材（３０）を介して、弱いバネ（３２）による作用を受け、この弱いバネ（３２）は、工具の操作者がピストン（２６）に前進運動をさせて、空隙（２５）の一方の限定壁（３８）がバルブボール（２４）を封止リング（２３）に対して封止ピストンから動かした場合、空隙（２５）の前記限定壁（３８）に対するバルブボール（２４）の対向圧力であって、ピストン（２６）への前記圧力が働かなくなっている場合に、バルブボール（２４）が封止位置に戻ることを可能にするピストン（２６）の復帰運動を引き起こすのに十分に強い圧力を生み出すことを特徴とする調速バルブ装置。
【請求項６】 請求項１ないし５の１つにおいて、バネ負荷部材（３０）を介して、バルブボール（２４）はバネ（３２）による作用を受け、該バネ（３２）は、工具の操作者が前記ピストンに前進運動をさせて、空隙（２５）の一方の限定壁（３８）がバルブボール（２４）を封止リング（２３）に対して封止ピストン（２６）から動かした場合、空隙（２５）の限定壁（３８）に対するバルブボール（２４）の対向圧力であって、ピストン（２６）への前記圧力が働くなくなっている場合にバルブボール（２４）が前記封止位置に戻ることを可能にするピストン（２６）の復帰運動を引き起こす圧力を生み出すことができることを特徴とする調速バルブ装置。
【請求項７】 請求項１ないし６の１つにおいて、封止リング（２７，２８）を含む封止部が、等しくない大きい封止面でもって、前記ピストン（２６）の２つの対向軸方向に作用する圧力媒体の力を吸収するために、封止リング（２７，２８）を含む封止部がピストン（２６）の２つの対向端部（３３，３４）の領域中に設けられ、したがって、前記方向の一方に作用する力は、反対方向に作用する力よりも強く、前記ピストン（２６）が反対方向に動かされて、バルブボール（２４）を前記封止位置から移動させた後に、バルブボール（２４）を封止リング（２３）に対して封止位置に戻すような方向に、ピストン（２６）を付勢することを特徴とする調速バルブ装置。
【請求項１】 筐体（１）と、内部に設けられた駆動チャンバ（１７）と、前記駆動チャンバに至る圧力流体流路（１９〜２２）とを有する圧力流体作動工具における調速バルブ装置であって、上記圧力流体流路内に設けられた封止リング（２３）とこの封止リングと協動するバルブボール（２４）とを含み、上記バルブボール（２４）は、前記駆動チャンバおよび上記筐体内を横切るピストン（２６）の封止リング（２３）に向けて開口した空隙（２５）内に設けられており、バネ負荷部材（３０）は上記空隙（２５）内を通り、上記バルブボール（２４）を封止リング（２３）に向けて付勢するものであり、上記ピストン（２６）は上記筐体（１）で可動であり、上記ピストンの２つの対向端部（３３，３４）のいずれに対しても、上記筐体の対向側面（３６，３７）の一方および他方から短い距離で、交互に貫通することができるような長さを有し、上記ピストン運動は、駆動チャンバ（１７）に圧力流体が流れるのを許容および防止するために、このピストンの空隙の限定壁（３８，３９）に、バルブボール（２４）を封止リング（２３）に対して封止位置に移動させる、あるいは封止位置から移動させることを特徴とする圧力流体作動工具における調速バルブ装置。
【請求項２】 請求項１において、バネ負荷部材（３０）は、ピストン（２６）に作成されている空隙（２５）と連通する長穴（２９）形状の開口部を介して空隙（２５）を通ることにより、かつ長穴の内周面（４０，４１）に係合させることにより、このピストンの軸方向における運動距離を制限するように構成されていることを特徴とする調速バルブ装置。
【請求項３】 請求項２において、バネ負荷部材（３０）は、長穴（２９）の幅に緊密に対応し、これによりピストン（２６）がこのバネ負荷部材（３０）に対して回転するのを防ぐような寸法を有することを特徴とする調速バルブ装置。
【請求項４】 請求項１ないし３の１つにおいて、同等の大きい封止面でもって、前記ピストン（２６）の２つの対向軸方向に作用する圧力媒体の力を吸収するために、封止リング（２７，２８）を含む封止部がピストン（２６）の２つの対向端部（３３，３４）の領域中に設けられ、これにより前記圧力媒体の力は前記ピストン（２６）に対していかなる軸方向運動も与えないことを特徴とする記載の調速バルブ装置。
【請求項５】 請求項１ないし４の１つにおいて、バルブボール（２４）は、バネ負荷部材（３０）を介して、弱いバネ（３２）による作用を受け、この弱いバネ（３２）は、工具の操作者がピストン（２６）に前進運動をさせて、空隙（２５）の一方の限定壁（３８）がバルブボール（２４）を封止リング（２３）に対して封止ピストンから動かした場合、空隙（２５）の前記限定壁（３８）に対するバルブボール（２４）の対向圧力であって、ピストン（２６）への前記圧力が働かなくなっている場合に、バルブボール（２４）が封止位置に戻ることを可能にするピストン（２６）の復帰運動を引き起こすのに十分に強い圧力を生み出すことを特徴とする調速バルブ装置。
【請求項６】 請求項１ないし５の１つにおいて、バネ負荷部材（３０）を介して、バルブボール（２４）はバネ（３２）による作用を受け、該バネ（３２）は、工具の操作者が前記ピストンに前進運動をさせて、空隙（２５）の一方の限定壁（３８）がバルブボール（２４）を封止リング（２３）に対して封止ピストン（２６）から動かした場合、空隙（２５）の限定壁（３８）に対するバルブボール（２４）の対向圧力であって、ピストン（２６）への前記圧力が働くなくなっている場合にバルブボール（２４）が前記封止位置に戻ることを可能にするピストン（２６）の復帰運動を引き起こす圧力を生み出すことができることを特徴とする調速バルブ装置。
【請求項７】 請求項１ないし６の１つにおいて、封止リング（２７，２８）を含む封止部が、等しくない大きい封止面でもって、前記ピストン（２６）の２つの対向軸方向に作用する圧力媒体の力を吸収するために、封止リング（２７，２８）を含む封止部がピストン（２６）の２つの対向端部（３３，３４）の領域中に設けられ、したがって、前記方向の一方に作用する力は、反対方向に作用する力よりも強く、前記ピストン（２６）が反対方向に動かされて、バルブボール（２４）を前記封止位置から移動させた後に、バルブボール（２４）を封止リング（２３）に対して封止位置に戻すような方向に、ピストン（２６）を付勢することを特徴とする調速バルブ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００２−４６３９０（Ｐ２００２−４６３９０Ａ）
【公開日】平成１４年２月１２日（２００２．２．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００１−１６３７２８（Ｐ２００１−１６３７２８）
【出願日】平成１３年５月３１日（２００１．５．３１）
【出願人】（５９２０９８７０２）ヘンリー ウィックランド アンド カンパニー アーベー (1)
【氏名又は名称原語表記】ＨＥＮＲＹ ＷＩＫＬＵＮＤ ＆ ＣＯ ＡＫＴＩＥ ＢＯＬＡＧＥＴ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１４年２月１２日（２００２．２．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１３年５月３１日（２００１．５．３１）
【出願人】（５９２０９８７０２）ヘンリー ウィックランド アンド カンパニー アーベー (1)
【氏名又は名称原語表記】ＨＥＮＲＹ ＷＩＫＬＵＮＤ ＆ ＣＯ ＡＫＴＩＥ ＢＯＬＡＧＥＴ
【Ｆターム（参考）】
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