JP6032694B2

JP6032694B2 - 加圧工具およびロッキングボルト

Info

Publication number: JP6032694B2
Application number: JP2012035276A
Authority: JP
Inventors: 真笠井
Original assignee: Izumi Products Co
Current assignee: Maxell Izumi Co Ltd
Priority date: 2012-02-21
Filing date: 2012-02-21
Publication date: 2016-11-30
Anticipated expiration: 2032-02-21
Also published as: JP2013169573A; WO2013125575A1; US20150033817A1; US9272477B2

Description

この発明は、作業内容に対応して、交換工具を工具本体部に設けた取付部にロッキングボルトによって着脱交換可能に保持し、前記工具本体部側から前記交換工具に向かって突出する加圧部材によって前記交換工具を作動させる加圧工具と、この加圧工具に前記交換工具を着脱するためのロッキングボルトとに関するものである。

ワイヤーケーブルに圧着端子を固定するための加圧工具が公知である。この場合に、ケーブル径や圧着端子が異なる場合には工具ヘッド（交換工具）を適切な仕様のものに交換する必要が生じることがある。またワイヤー、ケーブル、鋼線などをカットする工具など、圧着端子以外の対象を加工する工具も広く用いられ、これらにおいても加工対象の径などが異なる場合には工具ヘッド（交換工具）を交換する必要が生じる。

ここに加圧圧力は、手動レバーによるもの、空気圧や油圧によるものなど種々有るが、油圧式のものが大きい圧力を発生させるために都合がよい。油圧式や空気圧式では通常、作業用の工具とは別に油圧ポンプや空気圧ポンプが必要になり、装置全体が大きくなる。そこで工具自身に設けた電動機で油圧ポンプを駆動し、生成した油圧によって加圧工具を駆動するもの（電動油圧式）が有る。

この電動油圧式のものは比較的小型かつ軽量であって油圧式により大きい加圧圧力を得ることができることから、携帯工具に用いられている。この場合に、交換工具は工具本体側に突設した二股状の取付部の間に装填し、この交換工具と取付部を貫通するロッキングボルトにより固定するものが有る。

特許文献１に示されたロッキングボルト（５）は、断面円形のシャンクと、その一端に設けたボルト頭（１３）とからなり、シャンクには保持凹部（securing recess １０）と、シャンクの長手方向に延びる長溝（longitudinal groove １１）と、長溝１１を保持凹部１０から分けるブロック面（blocking surface １８）を形成している。保持凹部１０の深さは少なくとも長溝１１の深さに等しい。

工具本体に二股状に設けた足部（leg２、３）の一方（leg２）には、保持ピン係止部（securing element captivity）が設けられる。ここに保持した保持ピン（securing element ７）は、長溝１１と保持凹部１０の一方に常に係合した状態で（by constant engagement）保持ピン係止部（captive）に保持される。ロッキングボルト５は、ロック位置とリリース位置の範囲内で、足部２に設けた貫通孔であるボルト受け部（bolt receptacle ４）で可動である。圧縮バネ１５は、足部２とボルト頭との間に縮装されてロッキングボルト５をリリース位置に向かって付勢する。

ロッキングボルト５をロックする時には、保持ピン７が保持凹部１０に係合する。この保持凹部１０は、ロッキングボルト５の表面に形成される。ロッキングボルト５をリリース位置に移動させるためには、保持ピン７を縦長の溝１１に移動させる。ロッキングボルト５を移動開始させる際には、保持凹部に係合（fix）された保持ピン７が長溝１１にガイドされる。ここに長溝１１の端はロッキングボルト５の自由端１２から離れた位置で終わる。その結果長溝１１は、保持ピン７と協働してアンロック位置（リリース位置）に休止位置（a stop）を形成する。この結果、ロッキングボルト５は工具のネック（receiving neck）１に保持される（明細書の第６欄、５４〜６７行）。

このようにこの特許文献１に示された発明には、ロッキングボルト５のリリース時には、長溝１１の端（ボルトの自由端側の端）に保持ピン７が当たって保持され、ボルトの抜け止めとされている。

特許文献２は、この特許文献１に先行技術としてあげられたものである。この特許文献２には、ロッキングボルト７の一端に押し込み側に付勢されたシリンダ状のセキュリティセクタ１７を設け、このセキュリティセクタ１７に、先端を半球形にした保持ピン（locking pin １０）を環状の保持溝（security sector ２７）から追い出すための斜面（bevelled part ２９、running-up slope）を形成したもの（本件特許第１欄第３３〜６１行ＢＡＣＫＧＲＯＵＮＤＯＦＴＨＥＩＮＶＥＮＴＩＯＮ）。すなわち、セキュリティセクタ１７をプル側（押し込み側と反対側）に引っ張ることによって、セキュリティセクタ１７の斜面２９が保持ピン１０を外側（環状溝から外側へ押す方向）に押し出してロックを解除し、ロックボルト７をセキュリティセクタ１７と共にリリースするものである。

ここではボルト７の他端（自由端側）外周に環状の溝（recessed part ３３）を設け、ここに保持ピン１０を係入させてボルトの抜け止めとしている。この溝３３の保持溝２７側の側面は斜面（bevelled part ３４）とされ、ボルト７をロックするために押し込む際には、保持ピン１０はこの溝３３から自動で脱出するようにしている。前記特許文献１の発明はこの先行技術である特許文献２に対してハンドリングをシンプルにするためになされたものである、と記載されている（第１欄第５７〜６１行）。

米国特許第７８１４８２７号公報ドイツ公開特許第１０１１０８８２号公報

特許文献１の発明によればボルト５のシャンクに、長溝１１が形成されるが、保持ピン７はこの長溝１１と係止凹部１０の範囲内だけで移動可能であるから、ボルト５は足部２、３の貫通孔（ボルト受け部４、４）の中でロック位置では係止凹部１０の範囲内だけで、またリリース位置では長溝１１の幅内だけで周方向に回動可能である。

このためボルト５のロック位置では、ボルト５の交換工具に対する固定位置が常にほぼ同一になる。このためボルト５の摩耗位置が限定され、ボルト５の耐久性に制約が生じるという問題がある。またボルト５と貫通孔の間には通常少量の潤滑オイルを供給しておくが、ボルト５が回転しないのでオイルをボルト５の外周面に均等に供給することが困難である。

特許文献２の発明によれば、ボルト頭側にセキュリティセクタを組み込む必要があり、構造が複雑であり、特にボルトをリリース位置にする場合にはこのセキュリティセクタを引き出さなければならず、操作が面倒であった。

この発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、ロッキングボルトを工具本体側の取付部にある貫通孔に対して回動可能とすることにより、ボルトの摩耗位置を変化させることを可能にし、ボルトの耐久性を向上させ、潤滑オイルの供給を容易にすることができ、さらに部品点数を少なくし構造を簡単にし、操作を簡単にすることができる加圧工具を提供することを第１の目的とする。またこの加圧工具に用いるロッキングボルトを提供することを第２の目的とする。

この発明によれば第１の目的は、作業内容に対応して、交換工具を工具本体部に設けた取付部を貫通するロッキングボルトによって着脱交換可能に保持し、前記工具本体部側から前記交換工具に向かって突出する加圧部材によって前記交換工具を作動させる加圧工具において；
前記ロッキングボルトのシャンク外周に、ボルト頭側にあって一部を不連続としたロッキング用環状溝と、この環状溝の周方向の角から環状溝に連続してシャンクに沿ってボルト先端側に延びつつ浅くなる斜面となったリリース溝と、このリリース溝よりもシャンクのボルト先端側に形成されそのボルト頭側の内壁がテーパ状斜面に形成された抜け止め用環状溝とを備え；
前記取付部には前記ロッキングボルトのロッキング用環状溝、リリース溝、抜け止め用環状溝のいずれかに係入してこれらの間で移動可能としたロッキングピンを備え；
ロッキングボルトには、前記ボルト頭と前記取付部との間に縮装されてボルトをボルト頭方向に付勢するリリース用コイルバネを備える；ことを特徴とする加圧工具、により達成される。

また第２の目的は、請求項１の加圧工具に用いるロッキングボルトであって、シャンクの一端に設けたボルト頭と、このボルト頭側にあって一部を不連続としたロッキング用環状溝と、この環状溝の周方向の角から環状溝に連続してシャンクに沿ってボルト先端側に延びつつ浅くなる斜面となったリリース溝と、このリリース溝よりもシャンクの先端側に形成されそのボルト頭側の内壁がテーパ状斜面に形成された抜け止め用環状溝と、を備えることを特徴とするロッキングボルト、により達成される。

この発明によれば、ボルト頭側のロッキング用環状溝にロッキングピン（係止ピン）を係入させたロック位置では、ボルトはこの環状溝の範囲で回動可能であり、交換工具の作動時にボルトに圧力が加わる位置をボルトの回動位置を変化させることにより変えることができる。このためボルトの摩耗位置を変えてその耐久性を向上させることができる。またボルト外周への潤滑オイルの供給を容易にすることができる。さらに、部品点数が少なく、構造が簡単であり、ボルトのロック、リリース操作が簡単である。第２の発明によれば、この加圧工具に用いるロッキングボルトが得られる。

本発明の一実施例である端子圧着工具の外観を示す正面図図１における非加圧時を示す一部断面図同じく図１における加圧動作時を示す一部断面図交換工具を省いた着脱部のロック時を示す側面図（Ａ）と正面図（Ｂ）同じく着脱部のリリース開始時を示す側面図（Ａ）と正面図（Ｂ）とリリース完了時を示す側面図（Ｃ）ロッキングボルトの斜視図同じくロッキングボルトの正面図（Ａ）と、そのＢ−Ｂ線断面図（Ｂ）と、Ｃ矢視図（Ｃ）と、Ｄ−Ｄ線断面図

ここに用いる加圧工具は、手動式、油圧式、空気圧式、電動式など、種々の駆動源を用いるものが可能である。しかし電動モータによって油圧ポンプを駆動し、この油圧によって加圧工具を加圧する電動油圧方式のものは、小型で大きな加圧力を得ることができ、携帯工具に適するものである（請求項２）。加圧部材は突出方向に加圧工具を加圧するものに限られず、回転方向に加圧するものなどを含む。

ロッキングボルトのボルト頭側に設けるロッキング用の環状溝には複数の不連続部を設け、各不連続部に交わる環状溝の角から環状溝に連続してそれぞれシャンクに沿って延びる複数のリリース溝を形成することも可能であり、この場合にはボルトをロック位置からリリースする時に必要なボルトの回転量を少なくすることができ、リリース操作が一層簡単になる（請求項３）。

ロッキング用環状溝に、ロッキングピンがロッキング用環状溝からリリース溝に移動する時に乗り越える抵抗付与部を形成しておけば、ロッキングピンが環状溝からリリース溝に意に反して移動することを防ぐことができる（請求項４）。この抵抗付与部は、ロッキング用環状溝のボルト先端側の側壁に設けることができるが、ロッキング用環状溝の底に設けてロッキングピンに摺動抵抗を付与する進退出によって抵抗を付与するものものでも良い。

抵抗付与部は、ロッキング用の環状溝とリリース溝が交わる折曲部内角側に設けた凸部であっても良い。この場合は、ロッキング用環状溝からリリース溝にロッキングピンが移動する際にロッキングピンがこの凸部を乗り越えることにより抵抗を付与する（請求項５）。すなわちロッキングボルトにはリリース用コイルバネによってボルト頭方向への復帰習性が付与されているから、ロッキングピンはこのリリース用コイルバネの復帰力の抗してこの凸部を乗り越える時にロッキングボルトの回動に抵抗を付与し、ロッキングピンが意に反して環状溝からリリース溝に入るのを防ぐものである。

図１〜３に示す加圧工具１００は、ケーブル端などに圧着端子を圧着するために用いる圧着工具である。この圧着工具（加圧工具）１００は、グリップ可能な棒状の本体部１２と、その先端に固定された取付部１４と、この取付部１４に装着された交換工具１６とを有する。

取付部１４は、本体部１２の先端方向に平行かつ間隙を空けて延びる前後一対の足部１８（１８ａ、１８ｂ）を備える（図４（Ａ））。これらの足部１８の間に加圧用の交換工具１６を後記するロッキングボルト２０により着脱可能としたものである。すなわちロッキングボルト２０は、足部１８ａ、１８ｂと交換工具１６とを貫通して交換工具１６を固定するロック位置（図４）と、一方（背面側）の足部１８ｂと交換工具１６から脱出して他方（正面側）の足部１８ａに保持されたリリース位置（図５）との間で移動可能である。

工具本体部１２には、充電可能な電池と、電動モータと、この電動モータにより駆動される油圧ポンプと、制御回路（いずれも図示せず）と、この油圧ポンプの油圧により突出方向に駆動される加圧部材２２（図２、３）とが組み込まれている。ここに本体部１２の上端にはシリンダケース２４が固定され、ここに収納されたシリンダ２６が前記足部１８ａ、１８ｂの間から上方へシリンダロッドを突出させる。このシリンダロッドが前記加圧部材２２となっている。

この実施例の交換工具１６は圧着端子の加圧工具であり、ロッキングボルト２０を中心にして鋏状に揺動可能な一対の顎部材２８、２８と備える。各顎部材２８にはロッキングボルト２０の貫通孔３０が形成され、両顎部材２８がこの貫通孔３０を中心にして回動するように保持されている。すなわち両顎部材２８は、下方が互いに近接するようにコイルバネ（図示せず）により付勢されて組み立てられている。

これら顎部材２８の下部には図２に示す解放時（非加圧時）に、外側に下降する下斜面３２と、この下斜面３２の内側に連続して上方に延びる上斜面３４が形成されている。前記加圧部材２２の上端にはこれら下斜面３２と上斜面３４に転接する一対のローラ３６、３６が取り付けられている。このため加圧部材２２が上昇すると、ローラ３６、３６は図２に示すように下斜面３２、３２を外側に押し広げ、さらに上昇すると上斜面３４をさらに押し広げる。

顎部材２８、２８の上部対向面には、圧着端子を挟む凹部３８がそれぞれ形成されている。前記のように顎部材２８、２８の下部が加圧部材（ピストンロッド）２２によって外側に押し開かれることによって、それぞれの凹部３８が接近しこの間に挟まれた圧着端子（図示せず）を加圧し、圧着する。

次にロッキングボルト２０を説明する。ロッキングボルト２０は、ロッド状のシャンク４０と、この一端に取り付けられたボルト頭４２とを有する。シャンク４０は図６、７に示すように、そのボルト頭４２が取り付けられる端部外周が切削され、この切削部４４には図４、５に示すようにボルト頭４２が嵌合され、さらにボルト頭４２と切削部４４を貫通する小孔４６にピン４８が圧入されて固定されている。

シャンク４０の外周には、ボルト頭４２側（切削部４４側）にロッキング用の環状溝５０が一対対称に形成されている。これらの環状溝５０は図７（Ｂ）に示すように、シャンク４０の中心軸回りに対称位置に形成された不連続部５２、５２を挟んで対称に形成されている。シャンク４０の中心軸回りの対称位置であって各環状溝５０の周方向の角には、シャンク４０の他端（ボルト先端）側に向かって延びるリリース溝５４、５４が連続して形成されている。

ロッキング用環状溝５０とリリース溝５４とが交わる折曲部の内角側、すなわち環状溝５０のボルト先端側の側壁からリリース溝５４につながる角部には、環状溝５０のボルト先端側の側壁からボルト頭４２側に凸となる凸部５６が形成されている（図７）。この凸部５６は本発明の抵抗付与部となる。

これらリリース溝５４、５４の底はボルト先端側に向かって次第に浅くなる斜面となっている。このリリース溝５４よりもシャンク４０のボルト先端側には、抜け止め用環状溝５８が形成されている。この環状溝５８は、そのボルト頭４２側の内壁がテーパ状の斜面６０となっている。

このロッキングボルト２０は、その先端側からリリース用のコイルバネ６２装着して、正面側の足部１８ａの貫通孔３０に正面側から挿入される。この時に貫通孔３０の内面に突出するロッキングピン６４が環状溝５０、５６、リリース溝５４のいずれかに係入する。このロッキングピン６４は、図４（Ａ）、図５（Ａ）、（Ｃ）に示すように、足部１８ａの先端から貫通孔３０を横断して穿削した小孔６６に、ピン付勢用のコイルバネ６８と共に装填され、貫通孔３０内に突出するように付勢されている。ここにロッキングピン６４の先端付近は、環状溝５０、５６、リリース溝５４に係入可能となるようにその径が設定されている。

ロッキングボルト２０を装着すると、リリース用のコイルバネ６２は、一端がシャンク４０とボルト頭４２との間の間隙に保持され、他端が足部１８ａ側の外面に保持され、ロッキングボルト２０に正面方向への復帰習性が付与される。この時足部１８ａの小孔７０に先端から細いロッド（図示せず）を挿入し、シャンク４０の抜け止め用環状溝５８に開口する小孔７０を通してロッキングピン６４を押し込みつつシャンク４０を挿入する。この結果ロッキングピン６４は抜け止め用環状溝５８に係入する。この状態は図５（Ｃ）に示すリリース時の状態である。なおこの小孔７０はロッキングピン６４よりも小径で、このピン６４が小孔７０内に進入することはない。

この状態から取付部１４の足部１８ａ、１８ｂの間に交換工具１６をセットして、交換工具１６の貫通孔３０を足部１８の貫通孔３０に位置合わせし、ロッキングボルト２０をリリース用のコイルバネ６２を圧縮しつつさらに押し込むと、ロッキングピン６４は環状溝５８のテーパー状斜面６０によって環状溝５８から押し出される。このためロッキングピン６４はシャンク４０の外周面に乗り上げる。この状態ではロッキングボルト２０は回動自在である。

ロッキングボルト２０をさらに押し込み、図４（Ｂ）に示すように反時計方向に回せば、ロッキングピン６４がロッキング用環状溝５０に係入する。この時、ロッキングボルトの角度位置がロッキングピン６４がすでに環状溝５０に係入する角度にある時は、ロッキングボルト２０は回動することは必要ないことになる。

この状態でロッキングボルト２０は、ロッキング用環状溝５０がロッキングピン６４に係合して、リリース方向への移動が規制される。すなわち図４に示すロック位置となる。この状態ではロッキングボルト２０は、環状溝５０の凸部５６にロッキングピン６４が当接するまでの範囲内で回動可能である。すなわちロッキングボルト２０はロック状態でもこの範囲内で回動可能である。

交換工具１６を交換する際には、ロッキングボルト２０を押し込んでロッキングピン６４と凸部５６の干渉を防ぎつつ図５（Ｂ）で時計方向（RELEASE方向）に回動すれば、ロッキングピン６４は凸部５６を乗り越えてリリース溝５４に入る。この位置でロッキングボルト２０から指を離しフリーにすれば、ロッキングボルト２０はリリース用コイルバネ６２によって正面方向に押し戻される。

このためリリース溝５４に係合したロッキングピン６４は、リリース溝５４の底面の斜面によって押し上げられ、ロッキングピン６４はこのリリース溝５４から脱出してシャンク４０の外周面に接触する。そしてロッキングピン６４は抜け止め用環状溝５８に係合して、図５（Ｃ）に示すリリース位置に戻る。この状態ではロッキングボルト２０は交換工具１６から脱出するから、交換工具１６の交換が可能である。

１００加圧工具
１４取付部
１６交換工具
１８足部
２０ロッキングボルト
２２加圧部材（ピストンロッド）
２８顎部材
３０貫通孔
４０シャンク
４２ボルト頭
５０ロッキング用環状溝
５２不連続部
５４リリース溝
５６凸部（抵抗付与部）
５８抜け止め用環状溝
６０斜面
６２リリース用コイルバネ
６４ロッキングピン
６８ピン付勢用コイルバネ

Claims

作業内容に対応して、交換工具を工具本体部に設けた取付部を貫通するロッキングボルトによって着脱交換可能に保持し、前記工具本体部側から前記交換工具に向かって突出する加圧部材によって前記交換工具を作動させる加圧工具において；
前記ロッキングボルトのシャンク外周に、ボルト頭側にあって一部を不連続としたロッキング用環状溝と、この環状溝の周方向の角から環状溝に連続してシャンクに沿ってボルト先端側に延びつつ浅くなる斜面となったリリース溝と、このリリース溝よりもシャンクのボルト先端側に形成されそのボルト頭側の内壁がテーパ状斜面に形成された抜け止め用環状溝とを備え；
前記取付部には前記ロッキングボルトのロッキング用環状溝、リリース溝、抜け止め用環状溝のいずれかに係入してこれらの間で移動可能としたロッキングピンを備え；
ロッキングボルトには、前記ボルト頭と前記取付部との間に縮装されてボルトをボルト頭方向に付勢するリリース用コイルバネを備える；
ことを特徴とする加圧工具。
加圧工具は、電動ポンプにより生成される油圧により加圧部材を駆動する電動油圧方式のものである請求項１の加圧工具。
ロッキング用環状溝には複数の不連続部が設けられ、各不連続部に交わる環状溝の周方向の角から環状溝に連続してシャンクに沿って延びる複数のリリース溝が形成されている請求項１の加圧工具。
ロッキング用環状溝に、ロッキングピンがロッキング用環状溝からリリース溝に移動する時に乗り越える抵抗付与部が形成されている請求項１の加圧工具。
抵抗付与部は、ロッキング用環状溝とリリース溝が交わる折曲部内角側に形成され、ロッキングピンが環状溝からリリース溝に移動する時に乗り越える凸部である請求項４の加圧工具。
請求項１の加圧工具に用いるロッキングボルトであって、シャンクの一端に設けたボルト頭と、このボルト頭側にあって一部を不連続としたロッキング用環状溝と、この環状溝の周方向の角から環状溝に連続してシャンクに沿ってボルト先端側に延びつつ浅くなる斜面となったリリース溝と、このリリース溝よりもシャンクの先端側に形成されそのボルト頭側の内壁がテーパ状斜面に形成された抜け止め用環状溝と、を備えることを特徴とするロッキングボルト。