JPH0275183A - ポータブル圧着工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、端子を電線に圧＠づ−るに適した形式の電
池作動ポータブル端子圧着工具に関する。

端子を電線に圧着する産業に一般に使用されているポー
タブル端子圧着工具１．（、外部動力源を必要とづる形
式の水圧または圧１ｂｉ空気による作動器または電動機
によって作動されるのが典型的である。これらの手工具
は必然的に該手工具を動力源に接続する空気ホースまた
は電気ケーブルを必要とし、該工具の便利さおよび実用
性に悪影響を及ぼづ−６ 端子を電線に圧着するために電動機を使用する一つの手
工具が１９６８年８月２０ロ公告の米国特許第３、３９
７．５６７号に開示されている。この米国特許の開示は
、外部動力源に接続を必要とする電動機または電気作動
器を使用する多数のポータブル圧着工具の代表例である
。電動機を使用する他のポータブル圧着工具が１９８４
年１０月９日公告の米国特許第４．４７５．３７４号に
開示されでいる。特に関心のあるものとして、該米国特
許はカムの上かに対する圧着力の関係を開示し、カム上
胃は端子が変形される間はほぼ直線的であり、圧着ダイ
が完全に閉じた後にカムは僅か上置し続（づて圧着力を
さらに大ぎい頂点に到達させ、この間に工具は僅かにゆ
がむ。

前述した文献は何れも、電池にＪ：つで作動するポータ
ブル工具および電池の早１１１１放電の問題について教
示するところがない。これは、再充電の設備が制約され
る時に現場での使用に重大な問題がある。本発明は、こ
の問題を新規な考え方と構成を使用して処理し、もって
完全圧着ザイクルの間に電動機に必要なほぼ一定のトル
クを維持して電池の早期放電に関与するピーク荷重を消
去しようとするものである。

本発明は端子圧着工具のような電動圧縮機械に関する。

この工具は、フレームと、ラム通路に沿って往復運動す
るように前記フレーム内に滑動可能に収容されたラムと
、該ラムを前記ラム通路に沿う一方向に運動させる作動
装置とを有する。

該作動装置は前記ラム通路にほぼ直角なハウジング軸線
上で前記フレームに回動可能に装架されたハウジング組
立体を含有する。電動機が前記ハウジング組立体に取付
けられ、該電動機は前記ハウジング組立体から突出する
動力ねじに結合された出力軸を有する。ナットが該動力
ねじに螺合し該動力ねじの−・部分上を運動するように
配設される。

カムが、前記ハウジング軸線とほぼ平行カム軸線の周り
に角運動するように前記フレームに回動可能に装架され
るとともにカムの制限角運動範囲の鋭角によって張られ
るｊＪム面を有する。カム従動子が前記ラムと関連して
作動し前記〕Ｊム面と作動係合する。前記ナツトを前記
カムに偏心的に結合さゼる装置を備え、もって前記電動
機の作動時に、前記動力ねじが回４１λして前記ナラ１
へを該動力ねじの前記一部分に沿って運動させ、前記ハ
ウジング組立体を前記ハウジング軸線の周りに回動さ伊
、かつ前記カムを前記鋭角だけ回転させて前記７Ｊムを
角運動させるｊ；うになっている。

次に、本発明を実施例について図面を参照して説明する
。

第１図は、ハウジング１２と、端子圧着装置１４と、該
端子圧着装置１４を作動づる作動装置１６とを右づるポ
ータブル圧着工具１０を示す部分欠截図である。

電池２０によって作動する電動機１８がハウジング１２
の内部に配置され、後述する仕方で作動装置１６を駆動
するようになっている。電池２０はハウジング１２内に
交換または再充電が容易なように適当に配置される。

第１図および第２図に明示されるように、ｎいに鋭像関
係にある１対のＬ字形フレーム２２．２３が適当なねじ
その他の手段でハウジング１２に対向関係に剛固に取付
りられて端子圧着装置１４および作動装置１６を支持す
るようになっている。

端子圧着装置１４は、支持ブロック３０と、１対の端子
圧着アンビル３４．３６を含むアジピルブロック３２ど
、１幻のダイ　３８．４０と、ラム４２と、カム従動子
４４とから成る。アンビルブロック３２は支持ブロック
３０中の位置決めスロット４５に係合し、その位向にね
じ４７によって固定される。カム従動子４４はラム４２
の一端部における凹部４６内に回転できるように受承さ
れる。ラム４２の他端部は、第２図に明示されるように
、１対のダイ　３８．４０を滑り受承する寸法の空洞４
８を有する。空洞のカバー板５０は４個のねじ５２でラ
ム４２に取付（プられるとともにダイ　３８．４０の滑
動をそれぞれアンビル３４，３６に対する遠近運動に制
限する。本実施例にお（プるコイル圧縮ばね５４の形式
の１対の弾性部月が１対のダイ３８．４０をそれぞれア
ンビル３４，３６に向って押圧するようになっている。

１対の１−字形フレーム２２゜２３の各々は、第２図に
明示されるように、ラム４２の各側壁に形成されたレー
ル６２を滑り受承するスロット６０を有する。フレーム
２２．２３は、ラム４２が第１図の縦方向軸線Ｚに治っ
て自由に運動することができるようにハウジング１２内
で互いに離隔しもってラム通路を形成する。支持ブロッ
ク３０は、第２図に示すように、スロット６０によって
２個のフレーム２２．２３内に受承される寸法の１対の
位置決めレール６４を有する。円筒部分６６が前記レー
ル６４に近接する、支持ブロック３０の各端部から突出
する。これらの円筒部分６６は２個のフレーム２２゜２
３に形成された孔６８に係合しもって支持ブロック３０
をフレーム２２．２３に関して運動しないにうに固定す
る。

第２図に示すように、ラム４２は、該ラムおよびブロッ
ク３２のそれぞれの当接面７０．７２間の空隙Ｓ１によ
って示されるようにアンビルブロック３２に関して右方
へ完全に後退している。作動装置１６は、面７０が面７
２と当接係合する迄、ラム４２を軸線７に沿ってアンビ
ルブロック３２へ向って押圧するように配設される。

前述したように、ばね５４はダイ３８，４０を、第２図
に示すようにそれぞれアンビル３４，３６に向う閉位置
へ押圧するようになっている。ダイ３８およびアンビル
３４は第１のアンビル・ダイ組を形成し、ダイ４０およ
びアンビル３６は第２のアンビル・ダイ組を形成づる。

ばね５４は、第２図に示すように、アンビル３４．３６
から遠い方の、ダイ３８，４０の各端部における盲孔か
ら突出するとともに空洞４８の壁７３と接触する。ダイ
３８．４０は、アンビルブロック３２から突出するダイ
止め７８と当接する１対の肩部７４、７６によって前記
アンビルに向う運動が制限される。肩部７４，７６およ
びダイ止め７８は該肩部が、第２図に示すように、該ダ
イ止めど当接している時に、ダイ３８．４０がそれぞれ
のアンビル３４．３６から適正に離隔して端子を電線に
圧着できるように配設される。また、ばね５４は、空洞
４８の壁７３、従って、ラム４２を、ダイ３８．４０か
ら離隔する方向にかつ作動装置１６に向って、さらに後
述するように、該作動装置と係合する方向に押圧するこ
とに注意すべきである。

ダイ　３８，４０をばね５４に逆らってそれぞれアンビ
ル３４，３６から離隔運動させる後退装置は、ピボット
８２においてフレーム２２．２３に回動可能に装架され
た後退レバー８０を含み、該レバー８０は該レバー＝　
　９　− の直角方向に前記ハウジング１２を貫通するピン８４を
有する。該ピン８４は、第１図の矢印△で示す方向に手
動押下げすることによってレバー８０をピボット８２の
周りに回動させるに適した合せピンまたはタブであって
もよい。遊隙スロット８１が第２図に示すように、ラム
４２の底部に形成されてレバー８０が該スロット内を運
動する。第２図および第９図に明示されるように、２個
のダイ　３８．４０のそれぞれが互いに滑り係合する面
８６．８８を有する。

各面８６．８８は、該面内にそれぞれ形成されるととも
に、第２図に示すように、ダイ３８．４０が閉位置にあ
る時に互いに対向する開口すなわちリリーフ９０、９２
を有する。開口９０．９２は、第９図に示すように、ダ
イ３８．４０の上面におりる開口の末端にそれぞれ端縁
９４，９６を有する。これらの端縁９４，９６は、第７
図に示ずにうに、ダイ　３８．４０を閉位置に後退させ
る時に、レバー８０が係合する。ピボット８２は、レバ
ー８０を矢印Ａの方向に回動させる時に、該レバー８０
と端縁９４，９６との係合点が該レバー８０と該端縁９
４．９６との間で極めて僅かの滑り運動しかさせないピ
ボッ１〜点として作用するような位置にある。この実施
例においては、端縁９４，９６がレバー８０と係合して
ダイ　３８．４０を後退させるりれども、各開口９０．
９２の内部または該開口に近接して形成されたピンまた
はボスを含めて該開口と関係作動する伯の適当な突起を
使用することができる。

操作について説明すると、ピン８４を手で押下げること
によってレバー８０を矢印△の方向に回動さぜる。レバ
ー８０は端縁９６と係合しているレバー８０はダイ４０
をアンビル３６から遠のく方向に運動させ始める。レバ
ー８０は矢印Ａの方向への運動を続行すると、該レバー
８０は端縁９４に係合し、ダイ３８をアンビル３４から
遠のく方向に運動さゼ始める。この運動はダイ４０の最
右方の面１００が壁７３と当接する迄続行し、この当接
時に、ダイ３８□４０はそれぞれのアンビルに関して閉
位置にある。ダイ３８．４０が、第２図に示すように閉
位置にある時に、端縁９６は端縁９４に関して僅かに左
方に位置する。この結果、ダイ３８．４０が、第３図に
示すように、閉位−１１＝ 置にある時は、ダイ３８はダイ４０よりも後退距離が僅
かに短い。かかる相異の理由については後述しよう。第
１図および第３図に明示されるように、板９７を含む端
子位置決め装置がねじ９９によってアンビルブロック３
２に固定される。板９７は、端子下がダイ３８．４０と
それぞれのアンビルとの間の間口に挿入される時に、該
端子の制限停止部拐として作用するように配設される。

さらに、該板９７は幾分弾性を有し、もって端子が圧着
中に変形する時の僅かな膨張を吸収づる。この実施例に
おいては板９７がウレタンから形成されるが、適当な弾
性材料から形成づ−ることができる。

作動装置１６は、ハウジング組立体１１０と、縦方向の
軸線１１３を右づ−るとともに該ハウジング組立体１１
０から突出するねじ付き軸ずなわち動力ねじ１１２と、
該動力ねじ１１２と螺合づるナラｉ〜　１１４と、１対
のＬ字形のフレーム２２．２３に回転可能に軸支された
カム１１８と、該カム１１８およびナツト　１１４を後
述するように接続する１対のリンク　１１６とから成る
。ハウジング軸線１３０は、動力ねじ１１２の軸線１１
３が後述する理由で、ラム通路の軸線Ｚとの間に好まし
くは鋭角を形成するように配置される。電動機１８はハ
ウジング組立体１１０に適当に取付けられる。カム１１
８は、第１図に示すように、カム軸線１２０の周りに回
転できるように軸支され、該カム軸線１２０は、カム従
動子４４と動力ねじ１１２との間にラム４２のほぼ縦方
向軸線Ｚに沿って配置され、従って、ラム４２およびカ
ム従動子４４の運動と整列する。前述したように、ばね
５４がラム４２を作動装置１６の方向に該作動装置と係
合するように押圧する。特に、カム従動子４４がカム１
１８のカム面１２２と係合するように押圧される。特に
、もしこの圧着工具が小さい電動機で作動される場合に
は、摩擦を最小にすることが重要である。この実施例に
おいては、カム１１８にころ軸受が使用され、前記動力
ねじの端部がハウジング組立体１１０に球軸受で支持さ
れる。ねじ１１２とナツト　１１４との結合体は、ナツ
ト　１１４中に球軸受を有するもので現存の製造業者か
ら入手できる。ここに示す実施例はアメリカのロックフ
ォード・ボール・スクリユー・カンパニーによって製造
されたモデルＲ−３０を備える。

１対のリンク１１６がそれらの１端子において１対の合
せピン１２４およびねじ　１２５のような適当な手段で
カム１１８に剛固に取付りられる。１対のリンク１１６
の各々の他端は、第１図に示すにうにピボット　１２６
においてナツト　１１４の両側に回動可能に取付けられ
る。ハウジング組立体１１０が、ハウジング軸線１３０
においてＬ字形フレーム２２．２３に回動可能に取付り
られるとどもに電動機１８おＪ：び動力ねじ１１２を支
持する。かかる構成によって、電動機１８、ハウジング
組立体１１０、動力ねじ１１２、およびナツト　１１４
はハウジング軸線１３０の周りに一体的に回動すること
ができる。これは、以下に説明するように、重要な特性
である。そのうえ、ハウジング軸線１３０はラム通路に
対してほぼ直角である。ハウジング組立体１１０内の継
手が動ツノねじ１１２を電動機１８の減速歯車ユニット
　１３２の出力軸に対して回動可能に結合する。この業
界において周知の適当な回動継手をこの目的のために使
用することができる。通常、本発明においては、特に、
この圧着工具がポータブルのもので、従ってＩ−ルクが
小さい時は、電動機が比較的小さいことが要求される。

カム１１８を回転させるために比較的大きいトルクが要
求されるので、減速歯車ユニッ１〜１３２がこの装置で
は重要な要素である。アメリカのブラック・アンド・デ
ツカ−社によって製造されたモデル１９４０の０．９５
センチメ−１−ル（３／８インチ）可逆コードレスドリ
ルの電動減速歯車ユニットを使用りることで良好な成果
が得られているくブラック・アンド・デツカ−動カニ具
・アンド・アクセサリ・カタログ、１９８７−８８年を
参照）。１９４０年ドリルの電動減速歯車ユニットはブ
ラック・アンド・デツカ−・カンパニーの刊行物である
ブラック・アンド・デツカ−会報ＮＯ，９８６８（１月
１９８７−ＣＯ）　、形式Ｎｏ、　２３０５３３−０１
に上述されている。

本発明による圧縮装置の重要な部分はカム１１８が回動
じて描く円弧て゛ある。この円弧は、前記動力ねじおよ
びナツトによりカム１１８に作用される上方への力が常
にカム１１８のほぼ回動軸線１２０を通って第１図にお
いて垂直に延びるラムの軸線の近くを通るようにするた
めに、最小に保たれねばならない。この円弧は、この実
施例では、カム軸線１２０に関して張る角度が約４５度
であり、何れにせよ、９０度以下であって鋭角を形成し
な（プればならない。この円弧の大きさが比較的小さい
ためには、リンク　１１６を形成するアームが比較的長
い必要がある。このアームはナツト　１１４とカム１１
８との間で偏心継手を構成する。

ブラケット　１３８に適当な手段で調節可能に取付（ブ
られた１対のリミットスイッチ１３４．１３６が一つの
位置指示バー１４０に係合するにうに配設される。

バー１４０はカムの周辺においてカム面１２２に明確に
形成された隆起部分である。リミットスイッチ１３４は
、カム１１８が、第１図および第２図に示すように、ラ
ム４２が完全に後退づ“るような位置にある時に、バー
１４０によって電気的に作動するように配設される。他
方において、リミットスイッチ１３６は、カム１１８が
ラム４２を完全な閉位置に進めた時、すなわち、第５図
おＪ：び第８図に示すように、ラムの面７０がアンビル
ブロック３２の面７２と当接する時に、バー１４０によ
って電気的に作動するように配設される。リミットスイ
ッチ　１３４，１３６は手作動トリガースイッチおよび
制御器１４４と協働作用してポータブル圧着工具の作動
を制御する。

制御器１４４はトリガースイッチ１４２、リミットスイ
ッチ１３４．１３６、電動機１８、及び電池２０と論理
的に接続されて圧着工具１０の作動を制御する。本実施
例においては、制御器１４４は一組の論理的に接続され
たリレーであるがソリッドステートの装置その他の適当
な構造から成るものでもよい。１〜リガースイツヂ１４
２を操作すると制御器１４４が作動して電動機１８を前
方へ作用させリミツ（〜スイッチ１３６から信用を受（
づる。次に、電動［１８は制動をうりで停止し、次いで
逆方向に作用されてリミットスイッチ１３４から信号を
受ける。次に、電動機１８は制動をうりで停止する。ひ
とたびトリガースイッチ１４２を操作すると、前述した
ように、電動機１８の一方向および反対方向のザイクル
が、トリガースイッチ１４２を釈放すると否とに拘らず
、進行するが、リミットスイッチ１４２が釈放され、次
いで再び作用される迄、新サイクルは開始しない。

カム１１８はカム面１２２中に、ラム４２が第８図に示
す完全前進位置およびラム４２が第１図に示づ完全後退
位置に停止面を含むので、リミットスイッチ１３４，１
３６の精確な位置は重要ではない。この停止面は各リミ
ットスイッチを取付（〕うる回回転許容量を定める。

操作について説明すると、終端させにつとする一群の電
線を正しく剥離して適正な寸法の端子下に挿入する。次
に、レバー８０を矢印Ａ（第１図）の方向に手で回動さ
せてダイ３８．４０を第３図に示す開位置へ後退させる
。ダイ４０の後面１００が空洞４８の壁１３に当接する
ことに注目されたい。次に、端子Ｔおよび電線を、該端
子が端子位置決め板９７と係合するまで、アンビル３４
とダイ３８との間の開口部に挿入する。次に、レバー８
０を釈放してダイ３８を端子下と係合させるとともにダ
イ４０を第４図に示ず閉位置へ前進させる。次に、１ヘ
リガースイツチ１４２を押圧して制御器１４４を作用さ
せ電動機１８を作動させる。動力ねじ１１２が回転する
と、ねじ付きナツト　１１４が該動力ねじ　１１２を電
動機１８に向って運動しもってカム１１８が第１図に示
す位置から第８図に示す位置へ回動し電動機１８、ハウ
ジング組立体１１０、動力ねじ１１２、およびナツト１
１４が軸線１３０の周りに総体的に先ず一方向、次に別
方向へ回動するとともにリンク　１１６のピボット　１
２６が約４５度の円弧Ｂを描く。かくして、電動１！１
１ｇの回転力が伝達されて、高価な歯車結合その他の同
様な複利な構造を必要とすることなしに、カム１１８を
効果的に回動させる。カム１１８のかかる回動によって
カム従動子４４およびラム４２が第４図に示す位置から
第５図に示す位置へ前進して端子下が電線群に圧着され
る。この時点でリミッ１〜スイッヂ１３６が作動して制
御器１４４に信号を伝え電動機１８の回転方向を逆転さ
せてカム１１８を復帰させラム４２を第１図に示す位置
へ後退させる。

ハンドル１６０がハウジング１２に形成され、第１図お
よび第８図に示づように、動力ねじ１１２の軸線１１３
どラム通路軸線Ｚとによって形成される鋭角内に位置す
る。当業者に理解されるように、この圧着工具は前記２
本の軸線が鋭角を形成Ｊるので部屋の隅部のような近接
場所で使用することができる。ハンドル１６０は前記軸
線１１３どラム通路軸線Ｚとの間に位置するのでこの圧
着工具を使用中保持する際に良好な安定が１ｑられる。

好ましくは、圧着工具１０の重心１６２は、第１図に示
すように、ハンドル１６０の抱持部分１６４とほぼ垂直
かつその真下の方向にある。

本発明の重要な利点は、作動装置１６がすべての圧着周
期の間一定のトルクを電動機１８に作用させもって電池
エネルギを一定に保つことである。第６図は、端子を電
線に圧着するに要づ゛るノＪを表示するグラフ　１５０
を示ず。ラム４２が第３図に示づ完全後退位置すなわち
開位置にあるときは、グラフ１５０中の対応位置におい
ては圧着力が存在しない。壁７３がダイ３８の面１５２
と係合するまで、すなわちグラフ　１５０の点Ｂまでラ
ム４２が前進１−ると、＝　２０− 圧着力が生じ始める。ラム４２が第５図に示す位置へ前
進を続行すると、ダイ３８に作用する圧着力はグラフ　
１５０に表示されるように著しく増大する。

カム面１２２の幾何学的形状は、カム従動子４４、リン
ク　１１６、および動力ねじ１１２に関連して選択され
、もって動力ねじ１１２に必要なほぼ一定のトルクを保
持しながらダイ３８に所望の力を与える。

本発明の他の重要な利点は、ダイ３８．４０をレバー８
０によって後退させる時に、小さい端子を圧着するよう
になっているアンビル３４とダイ３８との間の開口に大
ぎい端を挿入できないように前記ダイ３８．４０が独立
して運動できることである。さらに、端子を一方のアン
ビルとダイとの間に挿入してレバー８０を釈放づる時は
、他方のアンビルとダイとの組のダイがばね５４によっ
て閉じられて該他方の組のアンビルとダイとの間の開口
に無関係の物体が誤って挿入されるのを防止する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるポータブル圧着工具の部分欠截図
、第２図は第１図の２−２線による部分断面図にして端
子圧着装置を示し、第３、／′Ｉおよび５図は第２図と
同様な断面図にして、種々の作動位置における端子圧着
装置を示し、第６図はラム変位に関する圧着力を示すグ
ラフ、第７図は第２図の７−７線による部分断面図にし
て、ダイ後退機構を示し、第８図はラムが完全に延びた
ことを示す、第１図と同様な図面である。第９図は１対
のダイの等角図である。 １４・・・端子圧着装置　　　１６・・・作動装置１８
・・・電動機　　　　　　２０・・・電池２２．２３・
・・フレーム　　　３４．３６・・・アンビル３８、４
０・・・ダイ　　　　　４２・・・ラム４４・・・カム
従動子　　　　Ｚ・・・ラム通路の軸線Ｔ・・・端子　
　　　　　　１１０・・・ハウジング組立体１１２・・
・動力ねじ　　　　　１１４・・・ナット１１６・・・
リンク　　　　　　１１８・・・カム１２０・・・カム
軸線　　　　　１２２・・・カム面１３０・・・ハウジ
ング軸線

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）フレームと、該フレーム内にラム通路に沿って往
   復運動できるように滑動可能に収容されたラムと、該ラ
   ムを前記ラム通路に沿って一方向に運動させる作動装置
   とを有する端子圧着工具にして、前記作動装置が、 （ａ）前記ラム通路にほぼ直角なハウジング軸線上にて
   前記フレームに回動可能に装架されたハウジング組立体
   と、 （ｂ）該ハウジング組立体に取付けられるとともに出力
   軸を有する電動機と、 （ｃ）該出力軸に結合されるとともに前記ハウジング組
   立体から突出する動力ねじと、 （ｄ）該動力ねじと螺合するとともに該動力ねじの一部
   分に沿つて運動するようになつているナットと、 （ｅ）前記ハウジング軸線とほぼ平行なカム軸線の周り
   に角運動できるように前記フレームに回転可能に装架さ
   れるとともに前記角運動における鋭角を張るカム面を有
   するカムと、 （ｆ）前記ラムと連携するとともに前記カム面と作動係
   合するカム従動子と、 （ｇ）前記ナットを前記カムに偏心的に結合させる装置
   とを 含有することを特徴とし、 もって前記電動機の作動時に、前記動力ねじが回転して
   前記ナットを該動力ねじの前記一部分に沿つて運動させ
   、前記ハウジング組立体を前記ハウジング軸線の周りに
   回動させ、かつ前記カムを前記鋭角だけ回転させて前記
   カムを角運動させるようになっている端子圧着工具。
2. （２）端子を電線に圧着するポータブル端子圧着工具お
   いて、 （ａ）端子圧着装置と、 （ｂ）該端子圧着装置を作動させる作動装置と、（ｃ）
   電池によって作動されて前記作動装置を駆動しもつて端
   子を電線に圧着するようになっている電動機とを含有し
   、 前記作動装置が、端子を電線に圧着する間に、前記電動
   機にほぼ一定のトルクを与え、もって前記電池の消耗を
   最小にすることを特徴とするポータブル端子圧着工具。