JP5474959B2 - プレス装置のためのツールヘッド組立体 - Google Patents

Description

本発明は、一般的にプレス装置に関し、特にはプレス装置のためのツールヘッド組立体に関する。

プレス装置は、数多くのアプリケーションに使用され所望の機械的利点を使用者に与えている。一例としてのアプリケーションは、導電体に端子を圧着するような、圧着接続するために用いられる圧着ツールである。他の一例としてのアプリケーションは、比較的大きな力や圧力を使用者が適用可能にする切断ツールである。そのような作業を可能にするために、所望の作業を実施可能で、かつ、管理も可能となるツールを備えることが一般的に望ましい。プレス装置は，典型的には特定のアプリケーションのための適切なツールを備えるワークヘッドと、ツールを駆動させるためのワークヘッドに連結されたアクチュエータを含む。油圧機構は、多くのツールアクチュエータで用いられている。例えば、ワークヘッドは、典型的には固定ダイと、作業を実施するための固定ダイ方向へ油圧駆動される可動ダイを含む。しかしながら、いくつかの実施形態において、ワークヘッドは、互いへ向かって可動する２以上の可動ダイを備えている場合がある。アクチュエータは、直接的にまたは間接的にワークヘッドの可動ダイを駆動するために作動する油圧ポンプを含む。

公知のプレス装置は、単に開閉するツールを備えたワークヘッドを備える。圧着ツールとして、端子が、圧着ツールに近接した適切位置へ把持され、配置されることが一例である。ツールが、端子を把持するための端子位置決め部を備えていないと、可動ダイが端子に接触する際に、ツールが前進しまたは近接することとなり、作業者は正確に停止させなければならない。可動ダイがあまりに進みすぎると、端子は既に圧着されており、部分的に圧着された端子にワイヤを挿入することが困難となる。このタイプのプレス装置では、圧着端子がジョー（jaw）が開くとすぐに自由になる利点を有する。

1つの公知の設計として、ばねを付勢されたツールが閉じられた状態にある改善がある。米国特許第５，７３０，０２２号は、そのような１つの実施形態を示す。このタイプのツールを用いるために、可動ダイは端子を挿入するために離して手動で移動されねばならない。ばね付勢された可動ダイは、端子保持から開放され、アクチュエータを作動可能として、端子を把持するための具体的地点でアクチュエータを停止する必要がなく、その後、全サイクルが終了する。しかしながら、ばねを挿入する閉じたタイプのプレス装置に課題がないわけではない。例えば、ツールの可動ダイは、圧着端子を開放するためにばねに向かって手動で開かれる必要がある。この余剰過程のステップにより、プレス装置の作業の時間と複雑さが増すことになる。

他の公知の設計として、米国特許第６，７１８，８７０号と米国特許第７．４２１，８７７号とがある。両プレス装置の可動ダイは、端子が把持されるまで、ツール制御トリガを経由してツールの固定ダイ方向へ突かれる。プレス装置は、ツールが端子に接触する際に、圧着がすぐに開始されないようにする移動のばね付勢部を与える。しかしながら、両プレス装置の設計は、課題がないわけではない。例えば、端子内にワイヤを得るためにツールを近づけることが可能であるが、かなり離れている場合がある。さらにプレス装置のツールストロークは、ストロークのばね付勢部の余剰ストロークがあるほど長く作られている。それゆえに、このプレス装置の設計では、端子を把持することが難しく、時間を消費してしまう

課題を解決するための手段は、第一ダイを備えるツールヘッドフレームと、可動ラムに作動可能に連結された第二ダイを備える可動ラムとを含むプレス装置のためのツールヘッド組立体によって与えられる。可動ラムは、開位置と閉位置間を把持ストロークに沿って移動可能である。第二ダイは、可動ラムが閉位置にある際に、第一ダイと第二ダイ間にワークピースを保持するように構成される。さらに、ツールヘッド組立体は、前記ツールヘッド組立体内にワークピースを保持するように前記開位置から前記閉位置まで前記可動ラムを開放するように作動するラッチ機構を含む。

図１は、一実施形態に従って形成されたツールヘッド組立体を備える例示的なプレス装置を示す図である。 図２は、図１に示されるツールヘッド組立体の断面図である。 図３は、ツールヘッド組立体が様々な作動ステージにあることを示す図である。 図４は、プレス装置のための別のツールヘッド組立体の断面図である。 図５は、図４に示されるツールヘッド組立体の作動位置の断面図である。 図６は、図４に示されるツールヘッド組立体が様々な作動ステージにあることを示す図である。

添付の図面を参照して、以下実施形態を説明する。
図１は、一実施形態に従って形成されたツールヘッド組立体１２を備える例示的な油圧プレス装置１０を示す図である。ツールヘッド組立体１２は、ツール１６を保持するツールヘッドフレーム１４を備える。ツールヘッド組立体１２は、ヘッド端２０と、ヘッド端２０の逆側の嵌合端１８を含む。プレス装置１０は、ツール１６を駆動するよう作動可能な油圧ポンプ２６（破線で図示）を保持するアクチュエータボディ２４を備えるアクチュエータ２２も含む。アクチュエータ２２は、嵌合端２８を含む。嵌合端２８は、アクチュエータボディ２４の端部にあってもよい。他の形態として、嵌合端２８は、アクチュエータボディ２４に連結された油圧ホース（図示しない）の端部にあってもよい。ツールヘッド組立体１２は、アクチュエータ２２の嵌合端２８に連結される。アクチュエータ２２は、他の実施形態において、油圧ポンプ２６と異なり、電気モータによるスクリュー駆動などの作動手段または装置が用いられてもよい。油圧ポンプ２６は、アクチュエータ、すなわちコンポーネントの単なる一実施形態に過ぎず、とアクチュエータ２２は、油圧ポンプ２６を使用することに限定されるものではない。

ツールヘッドフレーム１４は、ヘッド端２０にツール１６を保持する。ツール１６は、ツールヘッドフレーム１４から分離され、ツールヘッドフレーム１４に連結されてもよい。ツール１６は、固定ダイ４２と固定ダイ４２に対して移動可能な可動ダイ４４を含む。ツールは、互いへ向かって移動可能な複数の可動ダイまたはコンポーネントを含んでもよい。ツールヘッドフレーム１４は、ねじ接続などでアクチュエータボディ２４に連結されてもよい。例示的な実施形態において、固定ダイ４２と可動ダイ４４は、ワイヤ端部に端子を圧着するための圧着ツールとなる。切断ツールなどの他のツールタイプが、他の実施形態において用いられてもよい。固定ダイ４２および／または可動ダイ４４は、損傷したツールの置換および／または異なるサイズおよび／または形状のタイプのツールを使用するために、ツールヘッドフレーム１４から取り除かれる。他の実施形態では、ツールヘッドフレーム１４は、アクチュエータ２２から取り除かれてもよく、異なるタイプ、すなわち異なるサイズおよび／または形状のツールを備える異なるツールヘッドフレームに置換されてもよい。

ツールヘッドフレーム１４は、アクチュエータボディ２４にねじ接続するために、嵌合端１８においてほぼ円筒状形であるが、他の実施形態において、ツールヘッドフレーム１４は別の形状であってもよい。ツールヘッドフレーム１４は、ヘッド端２０でほぼ直方体形状となっているが、他の実施形態において、ツールヘッドフレーム１４は別の形状であってもよい。ツールヘッドフレーム１４は、嵌合端１８とヘッド端２０間を延伸する長軸４６に沿って延伸する。可動ダイ４４は、作動中、長軸４６に沿った駆動方向へ移動する。

例示的な実施形態において、作動スイッチ４８は、アクチュエータ２２の外面に備えられる。作動スイッチ４８は、プレス装置１０の作動を制御する。例えば、作動スイッチ４８は、作動スイッチ４８がＯＮ位置へ移動する際に、可動ダイ４４が固定ダイ４２へ駆動されるＯＮ位置とＯＦＦ位置間を移動してもよい。作動スイッチ４８は、アクチュエータ２２ではなく、ツールヘッドフレーム１４に備えられてもよい。

アクチュエータ２２は、アクチュエータボディ２４内に油圧ポンプ２６を含む。油圧ポンプ２６は、ベース端５４の電源５２へ作動可能に接続される。電源５２は、バッテリであってもよい。他には、電源５２は、アクチュエータ２２のベース端５４から延伸するコードを備えるＡＣ電源であってもよい。油圧ポンプ２６は、ツール１６を作動させるために用いられる油圧回路の部分を形成する。例示的な実施形態において、プレス装置１０は、油圧ポンプ２６が電源５２によって駆動される電気モータによって制御される電気油圧プレス装置である。

アクチュエータボディ２４は、ほぼ円筒形状であるが、他の実施形態において、アクチュエータボディ２４は、別の形状であってもよい。例えば、アクチュエータボディ２４の形状は、作業者の手に適合するように形成されてもよい。アクチュエータボディ２４は、アクチュエータボディ２４のバランスあるいは重量の分散をするように角度がつけられている。アクチュエータボディ２４は、嵌合端２８とベース端５４間を延伸する長軸５６に沿って延伸する。カプラ１３０が、ワークヘッド１２を取り付けるためにアクチュエータ２２の嵌合端２８に備えられてもよい。

図２は、初期位置における固定ダイ４２と可動ダイ４４とを示すツールヘッド組立体１２の断面図である。アクチュエータ２２の嵌合端２８からのコンポーネントも示されている。ツールヘッドフレーム１４は、固定ダイ４２を所定の固定位置に保持する。可動ダイ４４は、ツールヘッドフレーム１４に対して移動可能である。例示的な実施形態において、ツールヘッド組立体１２は、可動ダイ４４に作動可能に連結された可動ラム１００を含む。可動ラム１００は、図２に示される開位置と図３に示される閉位置間を移動可能であり、端子などのワークピース（図示しない）が固定ダイ４２と可動ダイ４４間に保持される。以下に詳述されるように、閉位置は把持位置を含む様々な位置によって示されてもよく、ワークピースは弾性力などの弱い力によって把持され、プレス作業はワークピースに実施される。作動時において、可動ラム１００が開位置から閉位置まで移動すると、可動ラム１００は可動ダイ４４を固定ダイ４２へ向けて付勢する。可動ラム１００は、可動ダイ４４と直接的に係合してもよい。他の形態では、可動ラム１００が閉位置に移動すると、可動ダイ４４を固定ダイ４２へ向けて付勢するように、連結要素（図示しない）が可動ラム１００と可動ダイ４４間に備えられてもよい。

例示的な実施形態において、ツールヘッド組立体１２は、可動ラム１００を受容するアクチュエータ２２から延伸する作動ピストン１０２に係合する。以下詳述されるように、作動ピストン１０２は、プレス装置１０によるプレスストロークに沿って駆動する。作動ピストン１０２は、プレスストロークの間、長軸４６に沿ってほぼ延伸する矢印Ａで示されるように、プレス装置によってツールヘッド端２０へ向けて前方へ駆動する。作動ピストン１０２は、ヘッド端１０４とベース端１０６を含む。図１に示されるアクチュエータ２２は、ベース端１０６と係合して駆動させる。例示的な実施形態において、アクチュエータ２２内の圧縮油によって、ピストン１０２は前方へ付勢される。以下に詳述されるように、ヘッド端１０４は、可動ラム１００と係合し、可動ラム１００をプレスストロークを通して駆動させる。次に、可動ラム１００は、プレスストロークに沿って可動ダイ４４を駆動させる。

ツールヘッド組立体１２は、可動ラム１００に連結されたラッチ機構１０８を含む。ラッチ機構１０８は、可動ラム１００を作動ピストン１０２に対しての所定位置に保持するように保持する。可動ラム１００は、ラッチ機構１０８が作動ピストン１０２に係合する際に、ヘッド端１０４を当接して保持してもよい。別の形態においては、可動ラム１００とヘッド端１０４間に間隙が設けられてもよい。例示的な実施形態において、可動ラム１００は、作動ピストン１０２に対して移動可能である。ラッチ機構１０８は、作動ピストン１０２から可動ラム１００を開放するために作動する。ラッチ機構１０８が作動すると、可動ラム１００は開位置から、把持ストロークに沿って、ツールヘッド組立体１２内にワークピースを保持する閉位置まで開放される。可動ラム１００は、把持ストロークの間、可動ラム１００をほぼ矢印Ａで示される把持方向へ移動する。

例示的な実施形態において、ツールヘッド組立体１２は、可動ラム１００と作動ピストン１０２間に配置された把持ばね１１０を含む。把持ばね１１０は、可動ラム１００と係合する第１端１１２と、作動ピストン１０２と係合する第２端１１４を含む。可動ラム１００が開位置にある際に、把持ばね１１０は、ほぼ圧縮されている。ラッチ機構１０８が作動されると、以下詳述されるように、把持ばね１１０は伸長し、閉位置までほぼ把持ストロークに沿って可動ラム１００を付勢する。例示的な実施形態において、可動ラム１００は、ヘッド１１６とベース１１８を含む。ベース１１８は、把持ばね１１０を受容する端に開口したばね穴１２０を含む。作動ピストン１０２は、可動ラム１００のベース１１８を受容する中央開口１２２を含んでもよい。中央開口１２２の底部は、把持ばね１１０の第２端１１４を受容するばね開口１２４も含んでよい。ばね開口１２０、１２４は、把持ばね１１０の端部１１２、１１４を捕捉してもよい。

ツールヘッド組立体１２は、嵌合端１８でカプラ１３０にも係合する。いくつかの例示的な実施形態において、カプラ１３０は、アクチュエータ２２の一部を形成し、またはアクチュエータ２２に連結されている。ツールヘッドフレーム１４は、カプラ１３０にねじ接続されてもよい。他の実施形態では、他の連結手段および／または機構によって、カプラ１３０がツールヘッドフレーム１４へ取り付けられてもよい。カプラ１３０は、開口端１３４、１３６を備える中央キャビティ１３２を含む。作動ピストン１０２は、中央キャビティ１３２内に受容され、開口端１３４を貫通する。例示的な実施形態において、作動ピストン１０２は、アクチュエータ２２内で油圧によって駆動する。例えば、油は、作動ピストン１０２を駆動するためにキャビティ１３２内へ付勢されてもよい。他には、ピストンなどの他の駆動コンポーネント（図示しない）が、作動ピストン１０２に係合して駆動させるために、中央キャビティ１３２へ延伸してもよい。

戻りばね１４０は、作動ピストン１０２の周囲を環状に取り囲んでいる。戻りばね１４０は、作動ピストン１０２のフランジ１４２と開口端１３４のカプラ１３０のキャップ１４４との間に捕捉される。作動ピストン１０２が、プレスストロークに沿って駆動されると、戻りばね１４０が圧縮される。プレスストロークが終了した場合などで作動ピストン１０２に印加されたプレス装置１０のプレス圧が開放されると、戻りばね１４０は、図２で示された位置のような、後退位置まで作動ピストン１０２をほぼ後方へ付勢する。

図３は、様々な作動ステージにおけるツールヘッド組立体１２とアクチュエータ２２の嵌合部を示す図である。図２は、一般的に、ツールヘッド組立体１２が、作動前のプレス装置１０の通常作動位置たる初期位置にあり、可動ラム１００が開位置にあり、作動ヘッドピストン１０２が後退位置にあることを示す図である。図３は、典型的に、ステージＡ〜Ｅで規定される様々な作動ステージにあるツールヘッド組立体１２を示す図である。ステージＡは、ラッチ機構が開放された段階であり、ステージＢは、把持ストロークの閉位置の段階であり、ステージＣは、初期プレスストロークの段階であり、ステージＤは、中間のプレスストロークの段階であり、ステージＥは、最終のプレスストロークの段階であることを示している。図３に図示された作動ステージは、単に例示的なステージに過ぎない。プレス装置１０は、異なる態様で作動してもよく、他のステージが補足されてもよく、図示されたステージと置換されてもよい。

一般的に、作動初期時に、作業者はプレス装置１０を片手に、ワークピースをもう一方の手に保持する。ワークピースは、固定ダイ４２と可動ダイ４４間に規定された間隙１５０内に置かれる。ワークピースは、端子であってもよくワイヤおよび／またはその他のコンポーネントであってもよい。ワークピースが間隙１５０内に一旦配置されると、作業者は、開放具１５２を押すことで、ラッチ機構１０８を、ステージＡに示されるように開放する。

例示的な実施形態において、開放具１５２は、タブ１５４とタブ１５４から反対側の末端まで延伸するピン１５６を備える押しボタンで示される。開放具１５２は、ばね１６０で弾性的に偏倚されている。開放具１５２は、ツールヘッドフレーム１４を貫通し、ほぼラッチ機構１０８と整列する。開放具１５２を押すと、ラッチ機構１０８が作動され、作動ピストン１０２からラッチ機構１０８が開放される。例示的な実施形態において、図２を再度参照すると、ラッチ機構１０８は、回動点１６２で回動してもよい。回動の際には、ラッチ機構１０８のラッチアーム１６４は、作動ピストン１０２から離れる方向に引っ張られ、ヘッド端１０４に近接した作動ピストン１０２を取り囲む環状の溝１６６から嵌合解除される。溝１６６の外面は、ラッチ機構１０８を保持するための捕捉部１６８を規定する。捕捉部１６８は、ラッチアーム１６４の先端部１７０と相補的な形状である。捕捉部１６８は、ラッチ機構１０８を保持するために僅かに角度がつけられてもよい。例示的な実施形態において、ばね１７２は、ラッチ機構１０８と係合し、ラッチ機構１０８を、図２で示されるようなラッチ位置へほぼ付勢する。開放具１５２が、ばね１７２の力を超えると、開放具１５２が押される。

ラッチ機構１０８が開放位置へ移動すると、可動ラム１００は、作動ピストン１０２に対して移動可能となる。例えば、可動ラム１００は、閉位置まで把持ばね１１０によって把持ストロークに沿って付勢されてもよい。しかしながら、ラッチ機構１０８がラッチ位置になると、ラッチ機構１０８は、可動ラム１００を作動ピストン１０２に対して開位置などの所定位置に保持する。図示された実施形態において、可動ラム１００は、ステージＡで開位置にあり、ステージＢで閉位置にある。

閉位置の把持ストロークの段階（ステージＢ）において、把持ばね１１０は延伸し、可動ラム１００を把持位置でもある閉位置へ付勢する。閉位置において、可動ダイ４４は、固定ダイ４２に近接して配置される。固定ダイ４２および可動ダイ４４は、把持ばね１１０によって与えられた把持力によって、固定ダイ４２と可動ダイ４４の間にワークピース（図示しない）を保持する。把持力は固定された複数のダイ４２，４４に対してワークピースを所定位置に保持するのに十分に弱い弾性力であってもよい。

作動時には、作業者が開放具１５２を押すと、ツールヘッド組立体１２は、図２に示された初期位置すなわち通常位置から閉位置の把持ストローク段階まで移動する。例えば、開放具１５２を押すと、可動ラム１００は、自動的にワークピースを保持するために閉位置へ移動する。この段階で、作動ピストン１０２は、後退位置にある。しかしながら、作業者が図１に示される作動スイッチ４８を押すと、作動ピストン１０２のプレスストロークが開始される。作動ピストン１０２は、ステージＣ〜Ｅで示されるプレスストロークのように移行し、ついには、作動ピストン１０２が後退位置へ戻る後退ストロークへ移行する。以下に詳述されるように、ラッチ機構１０８は、プレスストロークの端部近傍で作動ピストン１０２と係合し、自動的に可動ラム１００を開位置へ移動させるために、プレスストロークの後退時の間、係合状態を維持する。

初期のプレスストローク段階（ステージＣ）において、作動ピストン１０２は、可動ラム１００のヘッド１１６へ向けて駆動する。プレスストロークの間のある位置で、作動ピストン１０２はラッチアーム１６４に係合する。作動ピストン１０２が、可動ラム１００のヘッド１１６へ向かってプレスストロークに沿って駆動されると、作動ピストン１０２がラッチ機構１０８を外側に付勢してもよい。中間のプレスストローク段階（ステージＤ）では、ヘッド端１０４は、可動ラム１００のヘッド１１６に係合する。ヘッド端１０４が可動ラム１００に係合すると、ラッチ機構１０８は捕捉部１６８と係合する。さらに、作動ピストン１０２の押圧によって、可動ラム１００は図３の矢印Ａで示されるプレス方向へ駆動される。例えば、作動ピストン１０２が可動ラム１００を、最終のプレスストローク段階（ステージＥ）で示された位置たるプレス位置までプレス方向へ駆動する。

最終のプレスストローク段階（ステージＥ）において、作動ピストン１０２は、プレスストロークに沿って可動ラム１００を駆動する。次に、可動ラム１００は、プレスストロークに沿って可動ダイ４４を駆動する。特定のアプリケーションでは、固定ダイ４２および可動ダイ４４は、ワークピースにプレス作業を実施する。例えば、圧着作業については、固定ダイ４２および可動ダイ４４は、端子をワイヤに圧着する。切断作業については、固定ダイ４２および可動ダイ４４は、端子、ワイヤまたは他のコンポーネントを切断する。図３に図示されるように、最終のプレスストローク段階になる前に、間隙１７４は、固定ダイ４２および可動ダイ４４間に存在してもよい。例えば、可動ダイ４４は、固定ダイ４２に係合する前に、ワークピースと係合し、固定ダイ４２から離された位置に保持されてもよい。プレスストロークの間は、作動ピストン１０２が最終のプレスストローク段階へ移動すると、可動ダイ４４は、形が変化するようにワークピースを操作して、可動ダイ４４が固定ダイ４２へ比較的近い位置へ移動可能となる。

一旦プレスストロークが終了し、プレスストロークの最終段階になると、作動ピストン１０２は、図２の初期位置で示された位置たる後退位置まで戻る。作動ピストン１０２にかけられた圧力が開放されると、戻りばね１４０は、作動ピストン１０２を後退位置まで戻すように付勢する。他の形態として、プレス装置１０は、後退位置まで作動ピストン１０２を戻すように積極的に引っ張ってもよい。作動ピストン１０２が後退位置まで戻ると、可動ラム１００に連結されたラッチ機構１０８は、固定ダイ４２から離れる方向に可動ダイ４４を引っ張る。このようにして、可動ラム１００は、開位置まで可動ダイ４４を戻す。こうして、ツールヘッド組立体１２は、固定ダイ４２と可動ダイ４４間の別のワークピースを受容可能となる。

図４は、図１に示されるプレス装置１０のための他のツールヘッド組立体２００を示す断面図である。ツールヘッド組立体２００は、図１に示されたツールヘッド組立体１２と同様であるが、ツールヘッド組立体２００は、ツールヘッド組立体１２の閉じられたヘッド設計とは異なり、オープンヘッド設計である。

ツールヘッド組立体２００は、ツール２１６を保持するツールヘッドフレーム２１４を備える。ツールヘッド組立体２００は、ヘッド端２２０とヘッド端２２０の反対側の末端に嵌合端２１８を備える。ツール２１６は、第一ジョー２４２と第一ジョーに対して移動可能な第二ジョー２４４を含む。圧着ダイ、切断ダイ、プレスダイなどのツールは、第一ジョー２４２および第二ジョー２４４に実装されてもよい。第一ジョー２４２および第二ジョー２４４の一方または両方は、プレス作業可能とするために互いに移動可能である。

ツールヘッド組立体２００は、第二ジョー２４４に作動可能に連結された可動ラム３００を含む。可動ラム３００は、第二ジョー２４４を含んでもよい。第二ジョー２４４は、可動ラム３００と一体形成されてもよい。可動ラム３００は、図４に示される開位置と、閉位置とを移動可能であり、閉位置では、端子などのワークピースが第一ジョー２４２および第二ジョー２４４の間に保持される。

例示的な実施形態において、ツールヘッド組立体２００は、可動ラム３００を受容するアクチュエータ２２から作動ピストン３０２に係合する。以下に詳述されるように、作動ピストン３０２は、プレス装置１０によるプレスストロークに沿って駆動する。作動ピストン３０２は、プレスストロークの間、ほぼ長軸２４６に沿って延伸する矢印Ｂで示されるプレス方向へ駆動される。作動ピストン３０２は、ヘッド端３０４とベース端３０６を含む。ヘッド端３０４は、可動ラム３００と係合し、プレスストロークの間、可動ラム３００を駆動する。次に、可動ラム３００はプレスストロークに沿って第二ジョー２４４を駆動する。

ツールヘッド組立体２００は、可動ラム３００に連結されたラッチ機構３０８を含む。ラッチ機構３０８は、作動ピストン３０２に対して可動ラム３００を所定位置に保持するように作動ピストン３０２に係合する。可動ラム３００は、ラッチ機構３０８が作動ピストン３０２と係合するとき、ヘッド端３０４と当接して保持されてもよい。他の形態では、可動ラム３００とヘッド端３０４間に間隙が設けられてもよい。例示的な実施形態において、可動ラム３００は、作動ピストン３０２に対して移動可能である。ラッチ機構３０８は、作動ピストン３０２から可動ラム３００を開放するように作動する。ラッチ機構３０８が作動すると、可動ラム３００が開位置から把持ストロークに沿ってツールヘッド組立体２００内にワークピースを保持するための閉位置まで開放される。

例示的な実施形態において、ツールヘッド組立体２００は、可動ラム３００と作動ピストン３０２間に配置された把持ばね３１０を含む。可動ラム３００が開位置にあると、把持ばね３１０は、ほぼ圧縮されている。ラッチ機構３０８が作動すると、把持ばね３１０は、延伸し、可動ラム３００をほぼ把持ストロークに沿って閉位置へ付勢する。

例示的な実施形態において、ツールヘッド組立体２００は、プランジャ３１２とポスト３１４を含む。ポスト３１４は、可動ラム３００の一部を形成する。ポスト３１４は、第二ジョー２４４に係合する。ポスト３１４は、圧搾または摩擦嵌合で第二ジョー２４４に固定されてもよい。他の実施形態においては、接着や締結など他の固定手段または機構が用いられてよい。ポスト３１４は、第二ジョー２４４と一体形成されてもよい。プランジャ３１２は、把持ばね３１０とポスト３１４間に配置されている。プランジャ３１２は、ポスト３１４を駆動する。作動ピストン３０２は、プランジャ３１２および／またはポスト３１４を受容する中央開口３１６を含んでもよい。

ツールヘッド組立体２００は、嵌合端２１８でカプラ３３０とも係合する。ツールヘッドフレーム２１４は、アクチュエータ２２の一部であるカプラ３３０と連結する。ツールヘッドフレーム２１４は、カプラ３３０にねじ接続されてもよい。作動ピストン３０２は、カプラ３３０内に受容される。戻りばね３４０が作動ピストン３０２のボディを環状に取り囲んでいる。戻りばね３４０は、作動ピストン３０４のフランジ３４２とカプラ３３０間に捕捉されている。作動ピストン３０２がプレスストロークに沿って駆動されるにつれて、戻りばね３４０は圧縮される。プレスストロークが終了して、作動ピストン３０２に印加されたプレス装置１０の圧力が開放されると、戻りばね３４０は、作動ピストン３０２を休止位置までほぼ付勢する。

図５は、作動ピストン３０２の断面図である。図５には、ヘッド端３０４に近接して作動ピストン３０２を取り囲む環状溝３４４が示されている。溝３４４の前面には、ラッチ機構３０８を保持するための捕捉部３４６を規定する。捕捉部３４６は、作動ピストン３０２に沿って延伸する中央軸にほぼ直交してもよい。捕捉部３４６は、外縁から僅かに前方に角度づけられ、ラッチ機構３０８を維持することに役立ってもよい。例えば、捕捉部３４６は、９０°よりも大きな角度３４８で角度づけられ、ラッチ機構３０８を受容する縁を形成してもよい。

例示的な実施形態において、作動ピストン３０２の中央開口３５０は、中央開口３５０の中央に近接した環状溝３５２を含む。溝３５２は、図４に示される保持リング３５４を受容する大きさおよび形とされている。保持リング３５４は、保持リング３５４を越えるプランジャ３１２の移動を制限する。よって、保持リング３５４は、プランジャ３１２の移動を制限するように作用する。

図６は、様々な作動ステージにあるツールヘッド組立体２００を示す。図４は、ほぼ初期位置にあるツールヘッド組立体２００を示す。図６は、ステージＡ〜Ｃで規定される様々な作動ステージにあるツールヘッド組立体２００を示す。ステージＡは、ラッチ機構の開放段階であり、ステージＢは、閉位置での把持ストロークの段階であり、ステージＣは、最終のプレスストロークの段階であることを示す。図６に示される作動ステージは、単なる例示的ステージに過ぎない。プレス装置１０は、異なる作動態様であってもよく、他のステージが補足され、または他にステージに置換されてもよい。

作動時において、ワークピース（図示しない）は第一ジョー２４２と第二ジョー２４４間で規定される間隙３６０に置かれる。ジョーは、ワークピースに所望の加工をするように構成されるダイまたはブレード（図示しない）を保持する。一旦、ワークピースを間隙３６０内に配置した後、作業者は、ステージＡで示される一例のように、開放具３６２を押すことで、ラッチ機構３０８を開放する。

例示的な実施形態において、開放具３６２は、タブ３６４とタブ３６４から反対側の末端３６８まで延伸するピン３６６を備える押しボタンによって示される。開放具３６２は、ばね３７０によって弾性偏倚されている。開放具３６２は、ツールヘッドフレーム２１４を貫通し、ラッチ機構３０８とほぼ整列する。開放具３６２を押すことで、ラッチ機構３０８が作動し、作動ピストン３０２からラッチ機構３０８が開放される。例示的な実施形態において、ラッチ機構３０８は、回動点３７２で回動してもよい。回動の際には、ラッチ機構３０８のラッチアーム３７４は、作動ピストン３０２から離れる方向に引っ張られ、作動ピストン３０２を取り囲む溝３４４から嵌合解除される。例示的な実施形態において、ばね３８２は、ラッチ機構３０８と係合し、ラッチ機構３０８を図４で示された位置などのラッチ位置までほぼ付勢する。開放具３６２は、ばね３８２の力を越えると、開放具３６２が押される。他の実施形態では、異なるコンポーネントに異なる方向または実装方法による開放であってもよい。

ラッチ機構３０８が開放位置へ移動すると、可動ラム３００は、作動ピストン３０２に対して移動可能となる。例えば、可動ラム３００は、把持ばね３１０によって把持ストロークに沿って閉位置まで付勢してもよい。しかしながら、ラッチ機構３０８がラッチ位置にあると、ラッチ機構３０８は、可動ラム３００を、開位置など作動ピストン３０２に対して所定位置に保持する。例示的な実施形態において、可動ラム３００は、ステージＡで開位置にあることが図示され、ステージＢで閉位置にあることが図示される。

閉位置での把持ストローク段階（ステージＢ）では、把持ばね３１０が延伸し、閉位置まで可動ラム３００を付勢する。閉位置において、第二ジョー２４４は、第一ジョー２４２に近接して配置される。第一ジョー２４２、第二ジョー２４４は、把持ばね３１０によって与えられた把持力で、第一ジョー２４２と第二ジョー２４４の間にワークピースを保持する。把持力は、第一ジョー２４２と第二ジョー２４４に対してワークピースを所定位置に保持するように付勢する弱いばねであってもよい。

作動時において、作業者が開放具３６２を押すと、ツールヘッド組立体２００は、図４で示された初期位置すなわち通常位置から閉位置の把持ストローク段階まで移動する。例えば、開放具３６２を押すと、可動ラム３００は、自動的にワークピースを保持する閉位置まで自動的に移動する。作業者が、図１に示されるアクチュエータ２２を作動させると、作動ピストン３０２のプレスストロークが開始され、プレスストロークから戻りストロークまで移行し、作動ピストン３０２が後退位置へ戻る。以下詳述されるように、自動的に可動ラム３００が開位置まで移動するために、プレスストロークの駆動時および／またはプレスストロークの戻り時に、ラッチ機構３０８は作動ピストン３０２と係合する。

プレスストロークの際には、作動ピストン３０２は、可動ラム３００へ向かって駆動する。プレスストロークの際に、ある位置で、作動ピストン３０２は、ラッチ機構３０８に係合する。例えば、ヘッド端２０４が可動ラム３００と係合すると、ラッチ機構３０８は、捕捉部３４６に係合する。作動ピストン３０２をさらに押圧することによって、プレス位置で可動ラム３００を駆動する。例えば、作動ピストン３０２は、プレス位置での可動ラム３００を最終のプレスストロークの段階（ステージＣ）まで駆動する。

最終のプレスストロークの段階（ステージＣ）において、作動ピストン３０２は、プレスストロークに沿って可動ラム３００を駆動する。次に、可動ラム３００は、プレスストロークに沿って第二ジョー２４４を駆動する。一旦プレスストロークが終了し、プレスストロークの最終段階になると、作動ピストン３０２は、図４に示される初期位置で示されるような、後退位置まで戻される。作動ピストン３０２が後退位置に戻るにつれて、可動ラム３００に連結されたラッチ機構３０８が、可動ラム３００を第一ジョー２４２から離れる方向へ引っ張る。よって、可動ラム３００は、第二ジョー２４４を開位置まで戻す。ゆえに、ツールヘッド組立体２００は、第一ジョー２４２および第二ジョー２４４間に別のワークピースを受容可能となる。

上述のツールヘッド組立体は、弱い弾性力で可動ラムと可動ダイを前進させ、圧着や他のプレス作業前に、ワークピースを把持する開放具を備える。弾性力が弱いので、把持が不適切であっても、ワークピースを再配置可能である。本ツールヘッド組立体により、アクチュエータの主ピストンが移動する間、作業者が指で端子を保持する必要がなく、プレス作業の間の安全性も改善する。ワークピースを所定位置に把持した後、プレス装置は、作動ピストンを移動させるように作動し、圧着を終了させる。本ツールヘッド組立体は、圧着ストロークの最後に作動ピストンの捕捉部に係合する可動ラムに近接して配置されたラッチ機構も備える。本ラッチ機構は、可動ラムと作動ピストンを互いに連結する。よって、作動ピストンの戻りストロークは、可動ラムと連結した可動ダイを開位置まで移動させ、完成物すなわち圧着端子を開放する。ゆえに、ツールヘッド組立体は、端子仮把持機構を備え、戻りストロークにおいて自動的に開く。

以上の実施形態は例示的なものであって、限定的でないことが理解されるべきである。例えば、以上の実施形態（および／または実施形態の実施）は互いに組み合わされて用いられてもよい。さらに、本発明の本質的な範囲から逸脱することなく、特定の状況または材料を本発明の教示に適合させるために、多くの変更を加えることができる。本実施形態において、寸法、材料の種類、様々な部材の採用、および様々名部材の数量および場所について規定されている傾向にあるが、決してこれら実施形態だけに限定されるものではない。当業者であれば、本実施形態を参照して、本願請求項の範囲内であれば、多くの他の実施形態や変更をすることが可能である。それゆえに、本発明の範囲は、本願請求項に含まれる全ての実施形態を含むものである。添付の特許請求の範囲では、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」および「そこにおいて（ｉｎ ｗｈｉｃｈ）」という用語は、それぞれ「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」および「そこにおいて（ｗｈｅｒｅｉｎ）」という用語の平易な英語として使用されるが、意味は等しい。さらに、以下の特許請求の範囲では、「第１」、「第２」、および「第３」などの用語は単なる標識として使用されるにすぎず、これらの用語の対象に数値的な要件を課すものではない。さらに、以下に示す特許請求の範囲の限定は、ミーンズ・プラス・ファンクション形式で記載されたものではない。当該限定が「手段（ｍｅａｎｓ ｆｏｒ）」というフレーズを明示的に使用し、かつ、さらなる構造を欠いたまま機能（ファンクション）についての言及が当該フレーズに続かない限り、米国特許法（３５ Ｕ．Ｓ．Ｃ．）第１１２条の第６段落に基づいて解釈されるものではない。

１０・・・プレス装置
１２・・・ツールヘッド組立体
１４，２１４・・・ツールヘッドフレーム
２２・・・アクチュエータ
２８，２１８・・・嵌合端
４２，２４２・・・第一ダイ
４４，２４４・・・第二ダイ
１００，３００・・・可動ラム
１０２，３０２・・・作動ピストン
１０８・・・ラッチ機構
１１０・・・把持ばね
１２２・・・中央開口
１６８，３４６・・・捕捉部
１５２，３６２・・・開放具
３１２・・・プランジャ
３１４・・・ポスト
３５０・・・開口
３５４・・・保持リング

Claims (7)

1. プレス装置（１０）のためのツールヘッド組立体（１２）であって、
   第一ダイ（４２）を備えるツールヘッドフレーム（１４）と、
   作動可能に連結された第二ダイ（４４）を備える可動ラム（１００）と、を備え、
   前記可動ラムは、把持ストロークに沿って、把持についての開位置と閉位置との間を作動可能であり、
   前記第一ダイおよび前記第二ダイは、前記可動ラムが前記把持についての閉位置にある場合、前記第一ダイと前記第二ダイの間にワークピースを保持するように構成され、
   ワークピースを前記ツールヘッド組立体内に保持するために、前記把持についての開位置から閉位置まで、前記可動ラムを開放するように作動するラッチ機構（１０８）を含み、
   前記可動ラムは、ポスト（３１４）を含み、
   さらに、前記ツールヘッド組立体は、前記ポストを駆動するプランジャ（３１２）と、前記プランジャの移動が一定制限を越えることを制限する保持リング（３５４）を含むことを特徴とするツールヘッド組立体。
2. 前記ラッチ機構が作動すると、前記把持ストロークに沿って前記可動ラムを付勢するように、前記可動ラムに対して偏倚される把持ばね（１１０）をさらに含み、
   前記把持ばねは、前記可動ラムを前記把持についての閉位置に保持することを特徴とする請求項１記載のツールヘッド組立体。
3. 中央開口（１２２）を備える作動ピストン（１０２）をさらに含み、
   前記可動ラムは、前記中央開口内に受容され、前記把持ストロークに沿って前記作動ピストンに対して移動可能であり、
   前記作動ピストンは、前記プレス装置によってプレスストロークに沿って駆動することを特徴とする請求項１記載のツールヘッド組立体。
4. プレスストロークに沿って駆動する作動ピストン（１０２,３０２）をさらに含み、
   前記作動ピストンは、捕捉部（１６８，３４６）を含み、
   前記ラッチ機構は、前記捕捉部に係合するように構成され、前記把持ストロークに沿って前記可動ラムを開放するよう前記捕捉部から開放可能であることを特徴とする請求項１記載のツールヘッド組立体。
5. 前記ツールヘッドフレームと前記可動ラムのうちの少なくとも一方に連結される開放具（１５２，３６２）をさらに含み、
   前記開放具は、前記開放具が押されると、前記ラッチ機構を作動させるために前記ラッチ機構と係合する端部を備えることを特徴とする請求項１記載のツールヘッド組立体。
6. 開口（３５０）を備える作動ピストン（３０２）と、
   前記作動ピストンと前記プランジャ間で前記開口内に受容された把持ばね（３１０）とをさらに備え、
   前記可動ラムが移動可能に前記開口内に受容され、かつ、前記保持リングが前記開口内に受容され、
   前記把持ばねは、前記把持ストロークに沿って前記プランジャを駆動することを特徴とする請求項１記載のツールヘッド組立体。
7. 前記作動ピストンは、前記プレスストロークの間、前記第二ダイと係合し、
   前記ラッチ機構は、前記作動ピストンが前記第二ダイと係合すると、前記作動ピストンに係合することを特徴とする請求項６記載のツールヘッド組立体。

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