JP4046717B2 - 工具ヘッド - Google Patents

Description

本発明は、自動式ケーブル・タイ取付けシステムで使用する工具ヘッドに関し、より詳細には、性能および信頼性の向上をもたらす詰まり防止テンション歯車機構を備えた自動式タイ工具ヘッドに関する。

当業者には周知であるが、ケーブル・タイは、電線またはケーブルなど一群の物品を束ね、または固定するために使用される。従来構成のケーブル・タイは、ケーブル・タイヘッド、およびそれから延在する細長いテールを備える。このテールは、一束の物品の周囲に巻付けられた後に通路を通ってヘッド内に挿入される。通常、ケーブル・タイのヘッドは、ヘッドの通路内に延び、テールの本体と係合してテールをヘッドに固定する係止要素を支持する。

ケーブル・タイは手で挿入されることが多いが、場合によっては自動式ケーブル・タイ取付けシステムを使用して、リモート・ディスペンサからケーブル・タイを小出しに供給し、その後、工具ヘッドに送出して工具ヘッドのジョー内に位置する一束のワイヤの周囲に取り付けることが望ましい。自動式ケーブル・タイ取付けシステムは、当技術分野では周知であり、たとえば特許文献１（米国特許第６，２７９，６２０号）、特許文献２（第４，７９０，２２５号）、特許文献３（第４，４９８，５０６号）、および特許文献４（第３，９４６，７６９号）で開示されている。理解されるように、開示された工具ヘッドは、それぞれ複数の可動部分を有し、協働してケーブル・タイを送出し、張力をかけ、かつ切断する複数のサブアセンブリを備える。商業的な実用性を持たせるには、工具ヘッドは、詰まりをなくして、ジョー・アセンブリ内に挿入された束の物品の周囲にケーブル・タイを繰返し取り付けることができなければならない。工具ヘッドは、また、十分短時間で（１つのケーブル・タイが巻付けられ、引っ張られ、切断される）１サイクルを完了することができなければならない。

当業者には理解されるように、従来技術の工具ヘッドは、工具ヘッドのテンション／ストラップ排出部分に対して内部で詰まりが生じることがあった。より詳細には、取り付けられたタイのテールが、（ケーブル・タイを引っ張った後）束にされたワイヤから切断された後に、出口シュートに向けられ、過剰なテール部分が工具ヘッドから出る。しかし、ときに、切断されたテールが出口シュート内に向けられず、出口シュートの前縁部を画定する案内斜面の下に誤って向けられることがある。その後、切断されたテールが（工具ヘッドの固定部分である）案内斜面と回転するテンション歯車の間に押し込まれて、工具ヘッド内の詰まりが生じる。

したがって、当技術分野では、ケーブル・タイを繰返し引っ張り、過剰なテール部分を引っ張ったタイから切断し、その後切断されたテール部分が工具ヘッド内で詰まる危険性を回避して、切断テール部分を排出することができる自動式タイ工具ヘッドが必要とされる。
米国特許第６，２７９，６２０号 米国特許第４，７９０，２２５号 米国特許第４，４９８，５０６号 米国特許第３，９４６，７６９号 米国特許第６，０８２，５７７号 米国特許第５，９３４，４６５号 米国特許第５，９６７，３１６号

本発明は、一束の細長い物品の周囲にケーブル・タイを取り付けるための工具ヘッドを提供して、従来技術に対する必要性に対処する。この工具ヘッドは、自動式ケーブル・タイ取付けシステムのリモート・ディスペンサ、ケーブル・タイ・バンドリエールおよびケーブル・タイ送出ホースと共に使用するようになされている。ケーブル・タイは、ヘッドおよびヘッドから延在する細長いテールを備える。タイのテールは幅Ｔを有する。

工具ヘッドはハウジングを備える。工具ヘッドはさらに、物品を把持し、ケーブル・タイを物品の周囲に向けるためのジョー・アセンブリを備える。工具ヘッドは、一端でケーブル・タイ送出ホースと、他方の一端でジョー・アセンブリと連通し、リモート・ディスペンサによって供給されたケーブル・タイをジョー・アセンブリに送出するタイ通路も備える。工具ヘッドは、ケーブル・タイを引っ張るタイ・テンション・アセンブリも追加で備える。タイ・テンション・アセンブリは、駆動列および爪歯車機構を備える。

最後に、爪歯車機構は、爪歯車機構の周囲に延在する少なくとも１つのテール係合面を有するテンション歯車を備える。テール係合面は幅Ｒを有し、テンション歯車の中心に対して径Ｄ_１を有する円周Ｃ_１を画定する。爪歯車機構は、テンション歯車と協働して第１の通路を画定するタイ案内部も備える。タイ案内部は、第１の通路およびハウジングと連通し、その間に延在する第２の通路を備える。第１の通路は、細長い物品の周囲にタイを取り付けるときに、ジョー・アセンブリからタイのテールを受けるサイズである。爪歯車機構はさらに、テール係合面に隣接して配置された第１の補助斜面を備える。テールの幅Ｔは、テール係合面の幅Ｒよりも大きいため、テールは第１の補助斜面を通過するときに、第１の補助斜面と接触する。第１の補助斜面は、テンション歯車の中心に対して、径Ｄ_２を有する円周Ｃ_２を画定する前縁部を有する。径Ｄ_２は径Ｄ_１よりも小さいため、第１の補助斜面は、テールを第１の通路から第２の通路内へ案内する。

したがって、本発明は、ケーブル・タイを繰返し引っ張り、引っ張ったタイの過剰部分を切断し、その後切断されたテール部分が工具ヘッド内で詰まる危険性を回避して、切断されたテール部分を排出することができる、自動式ケーブル・タイ取付けシステムと共に使用する工具ヘッドを提供する。

次に図面を参照すると、従来技術の自動式ケーブル・タイ取付けシステム１０が図１に示されている。取付けシステム１０は、ケーブル・タイ・ディスペンサ１２（特許文献５参照）、ケーブル・タイ・バンドリエール１４（特許文献６，７参照）、ケーブル・タイ送出ホース１６、および工具ヘッド１８を備える。操作の際、ディスペンサ１２はバンドリエール１４から先導されるケーブル・タイを切断し、その後、個々のケーブル・タイを工具ヘッドにホース１６を介して前進させる。ケーブル・タイは、ジョー内に位置する一束の物品の周囲に巻付けられ、引っ張られ、次いで切断操作を受け、ケーブル・タイの過剰テール部分が引っ張られたタイから切断される。

従来の工具ヘッド１８の動作構成要素を図２および２ａで示す。この点で、工具ヘッド１８の通常の動作は当業者に周知である。上記で論じたように、特許文献１−４は、様々な従来技術の工具ヘッドの構造および動作を開示している。

当業者には理解されるように、工具ヘッド１８のハウジング、すなわちハウジング５２は、第１および第２の協働するシェル５４ａ、５４ｂから形成されることが好ましい。工具ヘッド１８は、ジョー・アセンブリ５６、タイ・テンション・アセンブリ５８、および一端でケーブル・タイ送出ホース１６と、他方の一端でジョー・アセンブリ５６と連通して、リモート・ディスペンサ１２によって供給されるケーブル・タイをジョー・アセンブリに送出するするタイ通路６０も備える。

ジョー・アセンブリ５６は、具体的には、上部ジョー６２、底部ジョー６４、対向するジョー取付板６６ａ、６６ｂ、底部ジョー６４に連結されて底部ジョーを開位置と閉位置の間で移動させるトリガ６８、ケーブル・タイを束の細長い物品の周囲に取り付け中に上部ジョー６２を移動させるプッシュ・ロッド７０、前記プッシュ・ロッドに動力を供給する動力操作装置７２、およびジョー取付板６６ａと６６ｂの間で支持された切断機構７３を備える。

タイ・テンション・アセンブリ５８は、具体的には、駆動列７４、爪歯車機構７６、および枢点８０の周りで旋回可能な張力調整機構７８を備える。切断機構７３は、爪歯車機構７６と協働して過剰なテール部分を引っ張ったタイから切断する。

駆動列７４は、動力操作装置８２、一端が動力操作装置８２に結合された駆動軸８４、ハウジング８６内に位置する駆動軸８４の他方の端部を支持する駆動軸軸受、および歯車アセンブリ８８を備える。歯車アセンブリ８８は、駆動軸８４の一端に位置する第１のかさ歯車９０、軸９４に固定して結合され第１のかさ歯車９０と係合するように位置付けられた第２のかさ歯車９２、これも軸９４に固定して結合された駆動歯車９６、軸９０を回転可能に支持する１対の対向する軸受９８、および軸受１０４を介して軸１０２に回転可能に結合され爪歯車機構７６と協働するように配置された遊び歯車１００を備える。その結果、回転運動を駆動軸８４から爪歯車機構７６の（図２ａで隠れ線で示した）テンション歯車１０５に伝えることができる。

歯車アセンブリ８８はさらに、１対の対向する歯車支持板１０６ａ、１０６ｂを備えて、上述の歯車をその間で支持する。これに関して、各板１０６ａ、１０６ｂは、軸受９８を受けるサイズの開口１０８、および軸１０２の端部を受けるサイズの開口１１０を含む。ケーブル・タイの存在を感知するマイクロスイッチ１１２はブラケット１１４上に取り付けられており、ブラケット１１４は歯車支持板１０６ａに固定されている。歯車支持板１０６ａ、１０６ｂも、１対の旋回ピン１１６を介して爪歯車切断機構７６を旋回可能に支持する。各歯車支持板１０６ａ、１０６ｂは、旋回ピン１１６の端部を受けるサイズの１対の開口１１８を含む。

従来技術の爪歯車機構７６を図３で詳細に示す。具体的には、ジョー（図示せず）内に位置する束の物品の周囲に巻付けるケーブル・タイのテール１２０は、テンション歯車１０５と前部タイ案内部１２６の内面１２４の間で画定された第１の通路１２２内で捕えられる。テンション歯車１０５は、その周囲に延びる複数の歯１２８を備える。各歯は、好ましくは、第１の通路１２２を通してタイのテールと接触し係合するように構成される。この点に関して、第１の通路１２２は、前部タイ案内部の内面１２４と歯の１つの先端部１３０の間の距離がテール１２０の厚さＹよりも小さくなるように構成される。

テンション歯車１０５が（図３で示したように）時計回りに回転するとき、テール１２０は第２の通路、すなわち出口シュート１３２に向けて押し出される。理想的にはテール１２０は、事前に切断されたテール（たとえばテール１３８）を工具ヘッドの外に押し出すことによって、（引っ張ったケーブル・タイから切断された後）上部タイ案内部１３６の前端部に位置する斜面１３４を介して出口シュート１３２内に向けられる。

しかし実際は、テール１２０の先端部１４０は、テールの後端部１３８と遭遇すると、斜面１３４の下に誤って向けられることがある（図３ａを参照）。先端部１４０がテールの後端部１３８と遭遇したときに誤った方向付けが生じることがあるが、先端部１４０は、個々のタイのばらつき、工具ヘッドの公差、および／または工具ヘッド内で捕獲された廃棄物またはくずなど他の要因によって、斜面１３４とテンション歯車１０５の間に誤って向けられこともあると考えられる。

図４および４ａで示したように、従来技術の斜面１３４の幅Ｚ_１はテンション歯車１０５の歯の幅Ｚ_２とほぼ等しい。理解されるように、斜面１３４は、テンション歯車１０５の歯からわずかに間隔を置いて配置して、こうした歯車が回転することができるようにしなければならない。その結果、先端部１４０は、意図したように出口シュート１３４内に必ずしも常に方向付けられるわけではない。図３〜４で示した構成では、テンション歯車１０５の歯、並びに斜面１３４の幅は、テール１２０の幅の約１．８倍である。

次に図５を参照すると、以下に論じるように、本発明の自動式ケーブル・タイ取付けシステム２００は新規な工具ヘッド２０２を組み込んでいる。この点に関して、工具ヘッド２０２は、新規な爪歯車機構２０４を組み込み、使用する。具体的には、爪歯車機構２０４は、テール係合面、すなわちテンション歯車２０６の周囲に延びる歯２０８を有するテンション歯車２０６を備える（図６および６ａを参照）。歯２０８は、テンション歯車２０６の中心に対して径Ｄ_１を有する円周Ｃ_１を画定する。

図で示すように、各歯２０８は、テンション歯車２０４の幅Ｓよりも小さい幅Ｒを有する。歯２０８の幅Ｒは、テール１２０の幅Ｔよりも小さいことが好ましい。好ましい一実施形態では、歯２０８の幅Ｒは、テール１２０の幅Ｔの約０．７倍である。その結果、テール１２０が引っ張られて歯２０８と前部タイ案内部２１０の間を前進するときに、テール１２０は歯２０８から突き出る。

爪歯車機構２０４はさらに、テンション歯車２０６および前部タイ案内部２１０と共に、タイを細長い物品の周囲に取り付けるときにジョー・アセンブリからタイのテールを受けるサイズの第１の通路２１４を画定する上部タイ案内部２１２、および第２の通路、すなわち第１の通路およびハウジングに連通し、その間に延在する出口シュート２１６を備える。第１の通路２１４は、好ましくは、前部タイ案内部２１０の内面２１８と歯２０８の係合面の間の距離がテール１２０の厚さＹよりも小さくなるように構成される。この点で、各歯は、テールが第１の通路を通るときに、テールと係合しこれを把持するように構成されることが好ましい。

上部タイ案内部２１２は、主斜面２２０、および歯２０８の反対側に配置された少なくとも１つ、好ましくは１対の補助案内斜面２２２を備える。各補助案内斜面は幅Ｕを有することが好ましい。好ましい一実施形態では、テール１２０の幅Ｔは歯２０８の幅Ｒと補助斜面の幅Ｕの和に実質的に等しい。図７で最も良く見ることができるように、補助案内斜面２２２は、主案内斜面２２０から離れて、半径方向に内側に、すなわち歯２０８の円周によって画定される径Ｄ_１の内側を通って延在する。具体的には、補助案内斜面２２２の前縁部２２４は、テンション歯車２０６の中心に対して径Ｄ_２を有する円周Ｃ_２を画定し、Ｄ_２はＤ_１よりも小さい。

主斜面２２０は好ましくは、第１と第２の通路の交差点を画定するように配置される。主斜面２２０は、テンション歯車２０６の中心に対して径Ｄ_３を有する円周Ｃ_３を画定する前縁部２２６を備える。好ましい一実施形態では、補助案内斜面２２２は、径Ｄ_２から径Ｄ_３に連続して延在する。その結果、（歯車の歯２０８よりも幅が大きい）テール１２０は、最初に補助案内斜面２２２と接触し、主斜面２２０上に向けられる。したがって、補助斜面はテールをテンション歯車から連続して確実に離れるようにそらし、出口シュートの入口を画定する主斜面上に向ける。当然、補助案内斜面は、こうした補助案内斜面が径Ｄ_１にほぼ沿って配置され、テールを出口シュートに方向付けするように構成されている限り、主斜面２２０または上部タイ案内部２１２から中断されてもよいことが本明細書で企図されている。

理解されるように、本発明を、いくつかの好ましい、または例示の実施形態を参照して本明細書に記載した。本明細書に記載した好ましい、または例示の実施形態は、本発明の目的、精神および範囲から逸脱することなく、修正、変更、追加、または改変することができ、こうした追加、修正、変更、および／または改変は全て頭記の特許請求の範囲内に包含されるものとする。

従来技術の自動式ケーブル・タイ取付けシステムを示す斜視図である。 従来技術の工具ヘッドを示す分解斜視図である。 図２の拡大詳細図である。 図２の従来技術の工具ヘッドの爪歯車機構の一部を示す拡大断面図である。 図３の拡大詳細図である。 図３の爪歯車機構を示す分解斜視図である。 図４の拡大詳細図である。 本発明による自動式ケーブル・タイ取付けシステムを示す斜視図である。 本発明による爪歯車機構の構成要素を示す分解斜視図である。 図６の拡大詳細図である。 本発明の爪歯車機構の一部を示す拡大断面図である。

符号の説明

１０ 取付けシステム
１２ ケーブル・タイ・ディスペンサ
１４ ケーブル・タイ・バンドリエール
１６ ケーブル・タイ・送出ホース
１８ 工具ヘッド

Claims (12)

1. ケーブル・タイを一束の細長い物品の周囲に取り付けるための工具ヘッドであって、自動式ケーブル・タイ取付けシステムのリモート・ディスペンサ、ケーブル・タイ・バンドリエール、およびケーブル・タイ送出ホースと共に使用するように適合されており、前記ケーブル・タイは、ヘッド、およびヘッドから延在する細長いテールを備え、前記テールは幅Ｔを有し、前記工具ヘッドは、
   ハウジングと、
   前記ケーブル・タイを把持して前記物品の周囲に向けるジョー・アセンブリと、
   一端で前記ケーブル・タイ送出ホースと、他方の一端で前記ジョー・アセンブリと連通するタイ通路であって、前記リモート・ディスペンサによって供給されるケーブル・タイを案内して前記ジョー・アセンブリに送出するタイ通路と、
   前記ケーブル・タイを引っ張るためのタイ・テンション・アセンブリとを備えており、
   前記タイ・テンション・アセンブリは、前記タイが前記細長い物品の周囲に取り付けられるときに前記ジョー・アセンブリから前記タイの前記テールを受ける爪歯車機構を備えており、
   前記爪歯車機構は、その周囲に延びる少なくとも１つのテール係合面を有するテンション歯車を備え、前記テール係合面は幅Ｒを有し、前記テンション歯車の中心に対して径Ｄ_１を有する円周Ｃ_１を画定し、前記爪歯車機構は、前記テンション歯車と協働して第１の通路を画定するタイ案内部も備え、前記タイ案内部は、前記第１の通路および前記ハウジングと連通しそれらの間に延在する第２の通路を備え、前記第１の通路は、前記タイが前記細長い物品の周囲に取り付けられるときに前記ジョー・アセンブリから前記タイの前記テールを受けて通すのに適したサイズを有し、前記爪歯車機構は、前記テール係合面に隣接して配置された第１の補助斜面をさらに備え、前記テールの前記幅Ｔは、テール係合面の前記幅Ｒよりも大きくなっており、前記テールが前記第１の補助斜面を通過するときに前記テールが前記第１の補助斜面と接触し、前記第１の補助斜面は、前記テンション歯車の中心に対して径Ｄ_２を有する円周Ｃ_２を画定する前縁部を有し、前記径Ｄ_２は前記径Ｄ_１よりも小さくなっており、前記第１の補助斜面が前記テールを前記第１の通路から前記第２の通路内に案内する、工具ヘッド。
2. 前記テール係合面に隣接し、前記第１の補助斜面の反対側に配置された第２の補助斜面をさらに備える、請求項１に記載の工具ヘッド。
3. 前記第１および第２の補助斜面がそれぞれ幅Ｕを有し、前記テールの前記幅Ｔが前記テール係合面の幅Ｒと前記第１および第２の補助斜面の幅Ｕとの和に等しい、請求項２に記載の工具ヘッド。
4. 前記タイ案内部が、前記テンション歯車の中心に対して径Ｄ_３を有する円周Ｃ_３を画定する前縁部を有する主斜面を備える、請求項３に記載の工具ヘッド。
5. 前記主斜面の前記前縁部の前記径Ｄ_３が、前記テール係合面の前記径Ｄ_１よりも大きい、請求項４に記載の工具ヘッド。
6. 前記第２の補助斜面が、前記テンション歯車の中心に対して径Ｄ_４を有する円周Ｃ_４を画定する前縁部を備え、Ｄ_４がＤ_２ と等しい、請求項５に記載の工具ヘッド。
7. 前記テール係合面が複数の外部歯車の歯を備え、前記歯がそれぞれ前記第１の通路を通して前記テールと係合し、これを把持するように構成されている、請求項６に記載の工具ヘッド。
8. 前記主斜面が、前記第１と第２の通路の交差点を画定するように位置付けられている、請求項７に記載の工具ヘッド。
9. 前記タイ案内部が、前部タイ案内部および上部タイ案内部を備え、前記前部タイ案内部および前記テンション歯車が協働して前記第１の通路を画定し、前記第２の通路が前記前部タイ案内部と上部タイ案内部の間に配置され、前記主斜面が前記上部タイ案内部と接触して配置されている、請求項８に記載の工具ヘッド。
10. 前記補助案内斜面が前記上部タイ案内部上に配置され、前記補助案内斜面が径Ｄ_２からＤ_３まで連続して延在し、前記テールが前記第１の通路から前記第２の通路を画定する前記主斜面上に連続して確実に案内される、請求項９に記載の工具ヘッド。
11. 前記テンション・アセンブリが、前記ハウジングに旋回可能に取り付けられ前記爪歯車機構と協働するように配置された張力調整機構をさらに備える、請求項１０に記載の工具ヘッド。
12. 前記ジョー・アセンブリが、
    上部および底部ジョー部材と、
    第１および第２の対向するジョー取付板と、
    前記底部ジョーに連結されて前記底部ジョーを開位置と閉位置の間で移動させるトリガと、
    前記ケーブル・タイを前記束の細長い物品の周囲に取り付け中に、前記上部ジョーを移動させるプッシュ・ロッドと、
    前記プッシュ・ロッドに動力を供給する動力操作装置と、
    前記ジョー取付板の間で支持され、前記爪歯車機構と協働して、前記ケーブル・タイの取り付け後に余る前記テールの先端部分を前記引っ張られたケーブル・タイから切断する切断機構とを備える、請求項１１に記載の工具ヘッド。

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