JPH09189286A - 充電式高圧ポンプ用の遮断回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】電線の端子圧着やスリーブの圧潰等に使用する
高圧ポンプにおいて、圧力不足の生じない充電式高圧ポ
ンプを提供するもの。 【解決手段】ポンプ駆動モータにより駆動されるカム機
構によってプランジャを操作して油圧力を発生させると
共に高圧作動油を所定油圧力に保持する高圧規制弁と前
記高圧作動油をオイルタンクに坂戻する戻し弁とを備え
る高圧ポンプにおいて、該高圧ポンプに着脱可能な充電
式電池を備え、該充電式電池の電圧が所定の電圧より低
下した場合に、前記モータへの駆動電流を遮断する遮断
回路を備えたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電設工事等におい
て充電式電池を使用する充電式高圧ポンプに係り、特に
充電式電池の電圧が低下した場合に高圧ポンプのポンプ
駆動モータを止める遮断回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電線を敷設するなどの電設工事
では、電線を接続すべく圧着端子やスリーブを圧潰し、
また電線の切断を行うために各種油圧工具が用いられて
いる。従来、この種の油圧工具としては、地上などに別
置きとして、商用電源を使用した電動の油圧ポンプを置
き、該油圧ポンプと架線の敷設など高所で作業する作業
員が持つ工具ヘッドとの間を、耐圧ホースで接続する電
動式油圧工具が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の電動式油圧工具では、耐圧ホースの長さが１０
ｍ以上にもなり、耐圧ホースの捌きが自由に行えないた
め、作業操作やその移動が自由に行えない等の問題があ
った。そこで、近年、この問題を解決すべく、軽量で携
帯可能であり、利便性の優れた充電式高圧ポンプを使用
した電動式油圧工具が開発され、広く使用されるように
なってきた。この充電式高圧ポンプは充電式の電池を電
源とし、オイルタンクを備え、ポンプ駆動モータに連結
された高圧ポンプで５０〜１００Ｍｐａの高圧を出せる
ものである。

【０００４】ところが、この充電式高圧ポンプでは、充
電式電池を電源としているため、使用しているうちに充
電式電池が消耗するので電圧が低下してしまい、、高圧
ポンプにおいて規定の圧力が達成できなくなるという問
題が発生してきた。そのため、電線の圧着やスリーブの
圧潰が不十分となり、そのまま作業を続けると電線の接
続不良となり、この接続不良の電線を使用していると、
やがて接続部分より発熱して火災等の重大な事故につな
がるという問題があった。本発明は、上記した従来の問
題点に鑑みなされたもので、充電式電池を電源として作
動する充電式高圧ポンプおいて、圧力不足現象を防止す
るための充電式高圧ポンプ用の遮断回路を提供するもの
である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、ポンプ駆動モータにより駆動されるカム
機構によってプランジャを操作して油圧力を発生させる
と共に高圧作動油を所定油圧力に保持する高圧規制弁と
前記高圧作動油をオイルタンクに坂戻する戻し弁とを備
える高圧ポンプにおいて、高圧ポンプに着脱可能な充電
式電池を備え、該充電式電池の電圧が所定の電圧より低
下した場合に前記ポンプ駆動モータへの駆動電流を遮断
する遮断回路を備えたことを特徴とするものである。ま
た、前記遮断回路は、前記充電式電池に直列に接続され
たスイッチと、該スイッチに直列に接続された遮断器
と、該遮断器に前記ポンプ駆動モータモータが直列に接
続され、前記遮断器と比較器の入力側の間に接続された
所定の電圧を発生するレギュレータと、前記遮断器と比
較器の入力側の間に接続されて電圧を調整する電圧調整
器と、前記比較手段の出力側に接続されたスイッチング
用のトランジスタと、該トランジスタと前記スイッチの
間に接続された前記遮断器を動作させるコイルとが備え
られ、前記電圧調整器に発生する電圧が前記所定の電圧
より下回った時に、前記比較手段の出力により前記コイ
ルが励磁されて前記遮断器を作動することを特徴とする
ものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。図１は本発明の充電式高圧ポンプ用
の遮断回路を示す電子回路図、図２は図１の充電式高圧
ポンプ用の遮断回路を施した充電式高圧ポンプの部分破
断側面図、図３は図２の高圧ポンプの部分展開側面断面
図、図４は図２の高圧ポンプの電流と時間の関係を示す
図表、図５は図２の高圧ポンプの電力と圧力の関係を示
す図表である。

【０００７】本発明の遮断回路が施される高圧ポンプＡ
は、図２に示すように、ポンプ駆動モータ１を付設した
パワーユニット２と、該パワーユニット２の下部に接続
するポンプブロック３と、戻し弁操作用モータ４を付設
して前記ポンプブロック３の上側部に添設されたリター
ンユニット５とを備え、携帯運搬できるように、ケース
６に収装させてある。

【０００８】高圧ポンプＡは、後部に電池ホルダ７を設
けて充電式電池８を脱着可能にし、電圧が８．４〜２４
Ｖで電流が１５〜３０Ａの充電式電池８を嵌合保持さ
せ、その端子を図示しない制御器を介して前記ポンプ駆
動モータ１と戻し弁操作用モータ４にコード接続し、ま
た、前記制御器とケース６の前部に取り付けたメタルコ
ンセント９にコード接続して、このメタルコンセント９
に外部スイッチを接続するようにし、この外部スイッチ
により、ポンプ駆動モータ１を駆動してポンプ操作を行
わせ、得られた高圧作動油をカップラ１０を介して圧縮
器等アクチュエータに供給し、また、戻し弁操作用モー
タ４を駆動して油圧回路内の作動油をオイルタンク１１
にリターンさせるようにしてある。

【０００９】さらに、図３によって説明する。前記パワ
ーユニット２はポンプ駆動モータ１を作動させ、遊星歯
車減速機構を介して減速された速度でカム軸１２を回転
できるようにしてあり、このカム軸１２は偏心方向が１
８０°異なる２つのカム部１２ａ，１２ｂを組み合わせ
てあり、これらのカム部１２ａ，１２ｂには、それぞれ
カムプランジャ１３Ａ，１３Ｂの上端部を取り付けてあ
る。即ちカムプランジャ１３Ａ，１３Ｂの上端部は断面
長円形のリング体に形成し、ポンプ駆動用モータ１の作
動により、カム軸１２が回転し、ポンプブロック３に形
設したラム室１４Ａ，１４Ｂに嵌装された両カムプラン
ジャ１３Ａ，１３Ｂを交互に往復動させ、ポンプ作用を
行わせることができるようにしてある。

【００１０】ポンプブロック３に付設したオイルタンク
１１には作動油１５を満たし、この作動油１５を取り入
れるポンプブロック３の吸入口１６にはフィルタを取り
付けてある。吸入口１６は分岐した２本の吸入通路１７
Ａ，１７Ｂに連通させ、そのうちの吸入通路１７Ａは、
ばね付勢手段による吸入弁１８を介して前記ラム室１４
Ａに連通すると共に、さらに、ばね付勢手段による吐出
弁１９を介して高圧通路２０に連通できるようにしてあ
る。また吸入通路１７Ｂは、ばね付勢手段による吸入弁
２１を介して前記ラム室１４Ｂに連通すると共に、さら
にばね付勢手段による吐出弁２２を介して高圧通路２０
に連通できるようにしてある。また、この高圧通路２０
は、ばね付勢手段による高圧規制弁２３を介して戻し通
路２４を経由してオイルタンク１１に連通するようにし
てある。

【００１１】リターンユニット５は前記高圧通路２０の
高圧作動油をオイルタンク１１に強制戻しできるように
した機構であり、ポンプブロック３内において、前記戻
し通路２４と前記高圧通路２０とをばね付勢手段による
戻し弁２５を介して連通させ、この戻し弁２５に当接し
て頭部をポンプブロック３外に突出するプッシュピン２
６を設けてある。そして、一方、このポンプブロック３
に添設されたリターンユニット本体２７にシリンダを内
設し、このシリンダ内に前記戻し弁操作用モータ４によ
って減速機構を介して回転できるリターンユニットカム
２９を配置してあり、前記プッシュピン２６の頭部をシ
リンダ内に突出させるようにしておくことにより、回転
するリターンユニットカム２９によって、前記プッシュ
ピン２６を間欠的に押圧できるようにしてある。即ち、
後記する圧力スイッチによる戻し弁操作用モータ４の駆
動操作によってプッシュピン２６を押動して高圧通路２
０の作動油を戻し通路２４を経由してオイルタンク１１
に戻せるようにしてある。

【００１２】本発明におけるポンプ駆動回路は、リレー
を励磁してパワーユニット２に電気回路を接続し、ポン
プ駆動モータ１を駆動する電子回路からなるものであ
る。この高圧ポンプＡのポンプ駆動モータ１を作動させ
ると、カムプランジャ１３Ａ，１３Ｂによるポンプ作用
が行われ、油圧回路の油圧力が上昇する。この場合の電
流値は、図４に示すように、ポンプ駆動モータ１の起動
時ａには３０〜４０Ａの高い値を示すが、直ぐ無負荷状
態時ｂの３〜１０Ａに降下する。

【００１３】さらに、油圧回路の油圧力の状況を示す図
５とあわせて説明すると、このポンプ作用が始まると、
油圧力に比例して電力値が時間と共に上昇する。今、こ
こに、圧力Ｐ、流量Ｑ、効率ηとすると、ポンプの動力
Ｌをｋｗで表示すればＬ＝ＰＱ／（６１２×η）ｋｗで
求められる。また電力＝電流×電圧の関係があるので、
本発明の遮断回路は、この電力の電流又は電圧値の比例
関係を利用しようとするものである。

【００１４】図１の電子回路図によって本発明の遮断回
路を説明する。この遮断回路は、まず、充電式電池８の
プラス側に遮断回路をオン・オフするスイッチ３０が接
続されており、このスイッチ３０に直列に、駆動モータ
１の駆動電流を止める遮断器であるリレーＡ３６が接続
され、このリレーＡ３６にポンプ駆動モータ１が接続さ
れている。このスイッチ３０のマイナス側にはリレーＡ
３６を駆動させるためのコイル３７が接続され、このコ
イル３７とアース間にはスイッチング用のトランジスタ
３２が接続されている。またリレーＡ３６の接点３６ａ
はコイル３７で動作するように図示しないアクチュエー
タで機械的に連結されている。

【００１５】また、リレーＡ３６と比較器３４の非反転
入力端子３４ａ間には電圧のレギュレータ３１が接続さ
れている。この電圧のレギュレータ３１は、充電式電池
８の電圧が変動しても比較器３４の非反転入力端子３４
ａに常に一定の基準電圧を与えるための定電圧回路であ
り、ツェナーダイオードＺＤ１、抵抗Ｒ１、コンデンサ
Ｃ１から構成されている。このレギュレータ３１は、充
電式電池８の基準電圧１４．４Ｖに対して２５％程度の
電圧変動ならば常に４．７Ｖの一定電圧を発生するよう
にツェナーダイオードＺＤ１と抵抗Ｒ１を選定してお
り、コンデンサＣ１はポンプ駆動モータ１の起動時の高
電流による起動ノイズを吸収し、比較器３４の電圧値検
出時における誤動作を防止するものである。

【００１６】また、前記レギュレータ３１と並列にリレ
ーＡ３６と比較器３４の反転入力端子３４ｂの間には電
圧調整器３３が接続されている。この電圧調整器３３は
充電式電池８の電圧をほぼ半分にして比較器３４の反転
入力端子３４ｂに与えるもので、可変抵抗器ＶＲ１、抵
抗Ｒ２、コンデンサＣ２とで構成されている。この電圧
調整器３３は可変抵抗器ＶＲ１と抵抗Ｒ２で充電式電池
８の電圧をほぼ半分に分割し、更に可変抵抗器ＶＲ１を
調整することにより、充電式電池８が正規電圧１４．４
Ｖの時に６Ｖの電圧を比較器３４の反転入力端子３４ｂ
に与える。コンデンサＣ２はポンプ駆動モータ１の起動
時の高電流による起動ノイズを吸収し、比較器３４の電
圧値検出時における誤動作を防止するものである。

【００１７】比較器３４は入力側に前記レギュレータ３
１と電圧調整器３３が接続され、出力側にトランジスタ
３２が接続されている。この比較器３４は非反転入力端
子３４ａにレギュレータ３１からの基準電圧４．７Ｖが
入力され、反転入力端子３４ｂには電圧調整器３３から
の充電式電池８の変動する電圧に相当する値が入力され
る。非反転入力端子３４ａと反転入力端子３４ｂの入力
電圧の関係は、充電式電池８が正規電圧の１４．４Ｖの
時は、反転入力端子３４ｂの入力電圧が６Ｖとなり、こ
れに対する非反転入力端子３４ａの基準電圧は４．７Ｖ
なので、丁度７８％に相当する。つまり充電式電池８が
正規電圧の１４．４Ｖに対して７８％の１１．２Ｖで基
準電圧を設定したことになる。従って充電式電池８の電
圧が正規電圧の７８％以下になると、比較器３４の出力
信号が発生するようになる。

【００１８】次に上述した遮断回路の動作を説明する。
まず、パワーユニット２のスイッチ３０を入れると、充
電式電池８より、スイッチ３０、リレーＡ３６を介して
駆動電流がポンプ駆動モータ１に流れ、ポンプ駆動モー
タ１が動作する。この場合の充電式電池８の電圧は、ス
イッチ３０、リレーＡ３６の内部抵抗はほとんど無いの
で、スイッチ３０、リレーＡ３６による電圧降下はほと
んど無く、電圧調整器３３により検出される。この時の
充電式電池８の電圧は、充電式電池８の電圧は使用開始
時において、正規電圧１４．４Ｖを保っているので、電
圧調整器３３より比較器３４の反転入力端子３４ｂに入
力される電圧も６Ｖである。この反転入力端子３４ｂに
入力される電圧の６Ｖは、非反転入力端子３４ａに入力
される基準電圧の４．７Ｖより高いので、比較器３４よ
り出力信号は発生せず、遮断回路も動作しない。

【００１９】上記の使用状態が続くと、充電式電池８が
次第に消耗するので、発生する電圧が低下してくる。こ
の電圧が１１．２Ｖより低下すると、電圧調整器３３よ
り比較器３４の反転入力端子３４ｂに入力される電圧も
４．７Ｖより低下するので、非反転入力端子３４ａに入
力される基準電圧の４．７Ｖより低くなる。すると、比
較器３４より出力信号は発生し、トランジスタ３２のベ
ースに入力され、トランジスタ３２をオン状態にする。
するとリレーＡのコイル３７の回路に電流が流れて、コ
イル３７を励磁するので、図示しないアクチュエータが
動作して、リレーＡ３６の接点３６ａを切り離すので遮
断状態となる。従ってポンプ駆動モータ１の駆動電流ガ
遮断するのでポンプ駆動モータ１の動作が停止する。こ
れにより高圧ポンプＡも自動的に停止するので、作業も
停止し、電線の接続不良といった問題は発生しなくな
る。

【００２０】

【発明の効果】本発明は、ポンプ駆動モータにより駆動
されるカム機構によってプランジャを操作して油圧力を
発生させると共に高圧作動油を所定油圧力に保持する高
圧規制弁と前記高圧作動油をオイルタンクに坂戻する戻
し弁とを備える高圧ポンプにおいて、該高圧ポンプに着
脱可能な充電式電池を備え、該充電式電池の電圧が所定
の電圧より低下した場合に前記ポンプ駆動モータへの駆
動電流を遮断することができるので、使用しているうち
に蓄電池が消耗するので電圧が低下して、高圧ポンプに
おいて規定の圧力が達成できなくなるという問題がなく
なり、電線の圧着やスリーブの圧潰の作業が安定してで
き、電線の接続不良といった問題を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の充電式高圧ポンプ用の遮断回路を示す
電子回路図である。

【図２】図１の充電式高圧ポンプ用の遮断回路を施した
充電式高圧ポンプの部分破断側面図である。

【図３】図２の高圧ポンプの部分展開側面断面図であ
る。

【図４】図２の高圧ポンプの電流と時間の関係を示す図
表である。

【図５】図２の高圧ポンプの電力と圧力の関係を示す図
表である。

【符号の説明】

Ａ 高圧ポンプ １ ポンプ駆動モータ ２ パワーユニット ３ ポンプブロック ４ 戻し弁操作用モータ ５ リターンユニット ６ ケース ７ 電池ホルダ ８ 充電式電池 ９ メタルコンセント １０ カップラ １１ オイルタンク １２ カム軸 １２ａ，１２ｂ カム部 １３Ａ，１３Ｂ カムプランジャ １４Ａ，１４Ｂ ラム室 １５ 作動油 １６ 吸入口 １７Ａ，１７Ｂ 吸入通路 １８ 吸入弁 １９ 吐出弁 ２０ 高圧通路 ２１ 吸入弁 ２２ 吐出弁 ２３ 高圧規制弁 ２４ 戻し通路 ２５ 戻し弁 ２６ プッシュピン ２７ リターンユニット本体 ２９ リターンユニットカム ３０ スイッチ ３１ レギュレータ ３２ トランジスタ ３３ 調整器 ３４ 比較器 ３６ リレーＡ ３６ａ リレーＡの接点 ３７ リレーＡのコイル ＺＤ１ ツェナーダイオード ＶＲ１ 可変抵抗器 Ｒ１，Ｒ２ 抵抗 Ｃ１，Ｃ２ コンデサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０２Ｊ 7/00 ３０２ Ｈ０２Ｊ 7/00 ３０２Ｄ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポンプ駆動モータにより駆動されるカム
   機構によってプランジャを操作して油圧力を発生させる
   と共に高圧作動油を所定油圧力に保持する高圧規制弁と
   前記高圧作動油をオイルタンクに坂戻する戻し弁とを備
   える高圧ポンプにおいて、 該高圧ポンプに着脱可能な充電式電池を備え、該充電式
   電池の電圧が所定の電圧より低下した場合に前記ポンプ
   駆動モータへの駆動電流を遮断する遮断回路を備えたこ
   とを特徴とする充電式高圧ポンプ用の遮断回路。
2. 【請求項２】 前記遮断回路は、前記充電式電池に直列
   に接続されたスイッチと、該スイッチに直列に接続され
   た遮断器と、該遮断器に前記モータが直列に接続され、
   前記遮断器と比較器の入力側の間に接続された所定の電
   圧を発生するレギュレータと、前記遮断器と比較器の入
   力側の間に接続されて電圧を調整する電圧調整器と、前
   記比較器の出力側に接続されたスイッチング用のトラン
   ジスタと、該トランジスタと前記スイッチの間に接続さ
   れた前記遮断器を動作させるコイルとが備えられ、 前記電圧調整器に発生する電圧が前記所定の電圧より下
   回った時に、前記比較手段の出力により前記コイルが励
   磁されて前記遮断器を作動することを特徴とする請求項
   １記載の充電式高圧ポンプ用の遮断回路。