TW586977B - Battery operated hydraulic compression tool with rapid ram advance - Google Patents

Description

發明的背景 1發明的領域 本發明係有關於一種液壓壓縮工具，，更特定言之，係有 關於一種具有快速衝柱前進的液壓壓縮工具。 2.習知技藝 美國專利第5,979,215號中揭露一種具有快速衝柱前進的 手動操作式液壓壓縮工具。一機械致動器靠著衝柱之後端 推動’在第一移動速率下移動該衝柱直到衝柱遭受到一預 定的阻力為止。在遭受阻力之後，液壓流體泵在較慢的第 一移動速率下移動衝柱。該工具的其中之一缺點在於其相 對地較大。於此技藝中電池操作式液壓壓縮工具係為所熟 知的’但其並未包含一快速衝柱前進。 美國專利第5,727,417號中揭露一種可攜式電池帶動的捲 曲機（crimper)。捲曲機具有一液壓泵以一轉動的擺動板與 一電氣馬達連接。擺動板轴向地轉動使液壓活塞往復運動 。然而’捲曲機並未包含一快速衝柱前進。 要求提供一種具有快速衝柱前進系統的電池操作式液壓 捲曲工具，增加將電氣連接器捲曲在一導體上的速度，以 及容許可再充電的電池在必需再充電之前執行更多的捲曲 操作°同時要求一種電池操作式液壓捲曲工具其可使用一 每旋轉相對低容積的旋轉式液壓泵（將成本、重量及尺寸減 至最小），但仍然使捲曲速度達到最大。 發明之概要說明 根據本發明之一觀點，所提供的一種電池操作式液壓壓

586977 A7 ——__B7 五、發明説明（2 ) 縮工具包含一框架、一與框架連接的液壓流體貯存槽、一 與液壓流體貯存槽連接的電氣馬達傳動的液壓泵、一可移 動地與框架連接的衝柱、以及一多重速度衝柱前進系統用 於將衝柱在框架上以至少二不同之移動速率前進。該前進 系統包含一快速前進致動器係直接地靠著衝柱而配置、一 抽吸導管係位在液壓流體貯存槽與支撐衝柱之框架的一區 域之間、以及一液壓旁通系統位在泵與衝柱之間用於引導 液壓流體通過快速前進致動器至支撐衝柱的框架的區域。 根據本發明之另一觀點，所提供的一種電池操作式液壓 壓縮工具包含一框架、一與框架連接的液壓流體貯存槽、 一與液壓流體貯存槽連接的電氣馬達傳動的液壓泵、一可 移動地與框架連接的衝柱、一位在泵與衝柱之間之框架中 的液壓流體導管系統、以及一配置在導管系統中之機械致 動器用於接觸並靠著衝柱之後端推動。導管系統係設計用 於靠著衝柱的後端與機械致動器之後端引導液壓流體。 根據本發明之一種方法，提供在液壓壓縮工具中將衝柱 前進的一方法包括以下步驟··引動在工具中的一電氣馬達 用以引動工具之液壓泵，在第一移動速率下相對於工具之 框架移動衝柱，包含液壓流體靠著與衝柱連接的第一推進 表面而推進將衝柱向前推動；並且當衝柱在框架上向前移 動遭遇到一預定的阻力時自動地將衝柱之移動轉換至第二 較慢的移動速率，其中自動地轉換的步驟包括在工具中的 一旁通閥開啟以容許液壓流體藉由泵汲取進入接近衝柱之 後端的一區域。 -5-

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圖式之簡要說明 本發明之前述觀點以及其他特性係由以下的說明結合伴 隨的圖式而加以解釋，其中： 圖1係為結合本發明之特性的一種電池操作式液壓壓縮工 具的側視圖； 圖2係為在圖1中所示之工具的一部分的部分橫截面視圖 ，該衝柱係位在終點的收回位置；以及 圖3係為在圖2中所示之部分的部分橫截面視圖，該衝柱 係位在向前伸出的位置。 較佳具體實施例的詳細說明 參考圖1，所顯示係為結合本發明之特性的一種電池操作 式液壓工具10的側視圖。儘管本發明相關於圖式中所示之 單一具體實施例加以說明，但應瞭解的是本發明可以複數 種可交替之具體實施例的形式加以具體化。此外，可以使 用任何適合的尺寸、形狀或類型之元件或是材料。 於具體實施例中所示，工具10係為一壓縮工具用於將一 電氣連接器捲曲在一電氣導體上。然而，於可交替的具體 實施例中，本發明之特性係可與任一適合型式的液壓工具 結合。工具10—般係包含一框架12、一液壓流體貯存槽14 、一電氣馬達16、一液壓泵18、一可移動的衝柱2〇以及一 電池22。 同時參考圖2,框架12包含一壓縮頭部分24以及一把手部 分26。於一可交替的具體實施例中，框架可具有任一合適 的數目或型式之部份。電池22較佳地係為一可再充電的電 • 6 · 本纸張尺度適用巾g @家標準(CNS) A4規格(210 X 297公爱) '~' —-

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五、發明説明（4 ) 池，亚較佳地可移開地與把手部分26連接。然而，於可交 替的具體實施例中，可提供任一適合型式的電池或是供電 裝置供馬達16所用。此外，電池可以不為可移開的。 衝柱2〇係為可移開地與框架12連接。框架之〜部分28其 之位置係直接地與衝柱20之前端相對，其之功能為-型站 (aiml)部分。衝柱2〇之部分28與前端％係較佳地設計成可 移開地於其中接受電氣連接器捲曲壓模。然而，於可交替 的具體實施例中，.部分28與衝柱2〇可為非a模捲曲構件。 於另一可交替的具體實施例中，部分28及/或衝柱2〇可包含 切割表面。 衝柱20之後端32係位在框架12之一室34中。圖2顯示衝柱 2〇相對於框架12係位在一收回的終點位置。配置彈簧“係 在其之終點位置處用以偏壓衝柱。衝柱2〇包括一封件列位 在其之後端32使與框架12密封地嚙合。後端32與封件“將 至34畫i刀成一别部分34a與一後部分3朴。衝柱“係設計成 相對於框架12如箭頭A所示縱向地滑動。然而，於可交替的 具體實施例中，工具可包含任一適合型式的衝柱。 電氣馬達16係較佳地為一小型的直流馬達。然而，於一 可交替的具體實施例中，工具可包含任一適合型式的電氣 馬達。當使用者引動一觸動開關4〇時，馬達16係可電氣地 連接至電池22。然而，於一可交替的具體實施例中，可提 供任一適合的裝置用於引動馬達16。馬達16藉由聯接器42 連接。聯接器42可為一減速齒輪總成。可交替地，聯接器 42可為一直接的聯接器。 本紙張尺度適財S S家鮮(CNS) A4規格(2躺297公爱) 586977

於具體實施例中所示液壓泵18係為一定排量軸向活塞泵 。然而，於可交替的具體實施例中，可使用任一適合型式 的液壓泵。於一較佳的具體實施例中，泵18係為一厘式泵 具有一外框架44、一内框架46、活塞48、一擺動構件別以 及一傳動構件52 ^泵18之前端係固定地位在框架12之區域 58中。封件60係配置在外框架44與框架12之間。 傳動構件52延伸出外框架44之後端，並與聯接器42連接 。傳動構件52之前端係與擺動構件5〇連接。活塞48係位在 内框架46之通道中，並自内框架46之後端延伸。泵包括彈 簧54其係靠著擺動構件5〇之前表面偏壓活塞48。内框架“ 具有一液壓通道出口 56係位在外框架44之前端處。 活塞48係設計成交互地移入及移出内框架46之通道。更 特定言之，當擺動構件50藉由馬達16軸向地轉動時，活塞 48係於向前及向後的方向上往復地運動。活塞“向前的移 動將液壓流體向前地推動。藉由活塞48向前汲取的液壓流 體係可自出口 56推出進入區域58之前端。封件6〇防止液壓 流體不致不慎地回流至貯存槽14。 於具體實施例中所示，液壓流體貯存槽14圍繞著泵18之 後端《此同轴設計的型式有助於維持工具1〇之長度相對地 短，因此，有助於減小工具之尺寸與重量。於一較佳的具 體κ施例中’液壓流體貯存槽14如同一可摺疊之可充氣的 囊袋（未顯示），在液壓流體由泵18撫出貯存槽14而可以摺疊 。然而，於一可交替的具體實施例中，該工具包含任一適 合型式的液壓流體貯存槽。液壓流體較佳地係為油，但可 -8 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公爱）

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線 586977 A7 B7 提供任一適合類型的液壓流體。外框架44較佳地於其中具 有一開口 62，容許液壓流體自貯存槽14通過進入區域料供 接續的進入之用，並藉由活塞48汲取。 工具1 〇包含一液壓流體導管系統用於將液壓流體自泵^ 8 與貯存槽14輸送至衝柱室34之後部分34b，並回流至貯存槽 14。於一具體實施例中所示，導管系統包括區域58之前部 分、一機械的致動器導管66、一泵旁通導管68、一抽吸導 管70、以及一液壓流體回路導管（未顯示）。液壓流體回路導 管自室34之後部分34b延伸回至貯存槽14。於一較佳的具體 實施例中，液壓流體回路導管包含一閥件（未顯示）其係可由 一使用者引動構件72(見圖1)移動至一開啟位置。然而，可 以使用任一適合型式的液壓釋放機構。 工具10包含一梭構件74其之功能如同一快速前進致動器 或是機械致動器。致動器74係縱向滑動地位在機械致動器 導管66中。在致動器74與框架12間配置封件，用以在區域 58與後部分34b之間形成密封作用。致動器74係為一與衝柱 20分開的構件《然而，致動器74之前端係設計成直接與衝 柱20接觸，用於容許致動器74推動衝柱20向前，由以下可 進一步地瞭解。致動器74之後端係位在區域58之前端處。 因此’藉由泵18汲取進入區域58之前端的液壓流體係直接 地與致動器74之後端連通。 泵旁通導管68自區域58延伸至部分34b。泵旁通導管68包 括一球狀體76與彈簧78位於其中，構成一止回閥❶當位在 區域58之前的液壓夠大足以壓縮彈簧78時，液壓流體可流 -9- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 586977 A7 -______一 B7 五、發明説明（7 ) 動通過導管68從區域58至部分34b。於一可交替的具體實施 例中’旁通導管68與由球狀體76與彈簧78所構成之旁通閥 可以構成為一總成位在致動器74之内部。 抽吸導管70自貯存槽14延伸至後部分34b。抽吸導管70 包括一球狀體80與一彈簧82位於其中，構成一止回閥。 當抽吸或降低在後部分34b中的壓力係夠大足以移動球狀 體80並壓縮彈簧82時，來自貯存槽14的液壓流體可受抽 吸經由抽吸導管7〇直接地進入後部分34b中。於一可交替 的具體實施例中，當衝柱2〇藉由致動器74以第一移動速 率前進時，可以提供任一適合型式的系統用於輸送液壓 流體至後部分3 4 b。 當衝柱20係位在其之終點的收回位置處並且使用者壓下 觸動開關40時，馬達16轉動聯接器42從而轉動擺動構件50 。如此致使活塞48相對於内框架46移入與移出，從而將液 壓流體沒取送出出口 56進入區域58之前部。液壓流體靠著 致動器74之後端壓擠。液壓流體同時靠著球狀體76壓擠。 然而，液壓流體之壓力不足以將球狀體76移離其之位在框 架12上之閥座。 利用液壓流體靠著致動器74之後端壓擠，致動器74在機 械致動器導管66中以第一移動速率向前移動。因為致動器 74係座落靠著衝柱20，所以致動器74向前移動直接地靠 著衝柱20推動並以第一移動速率向前移動衝柱20。當衝 柱20藉由致動器74向前移動時，藉由衝柱的後部分32的 向前移動在室34之後部分34b中產生真空或是降低的壓力 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 586977 A7 _____B7 五、發明説明（8~' 。此真空或是降低的壓力作用在球狀體8〇上使彈簧82受 壓縮將球狀體拉離其之閥座。真空或是降低的壓力因而 抽吸液壓流體通過抽吸導管7〇從液壓貯存槽14進入後部 分34b中。 同時參考圖3 ,所示之工具1〇其之衝柱2〇前進與電氣連接 IsC接觸將連接器夾合在部分28與衝柱20之間。當此狀況發 生時，連接器C即將在部分28與衝柱20之間受壓縮或捲曲到 位在連接器C内部的電氣導體e上。當衝柱2〇因接觸連接器 c而對其之向前移動遭遇一預定的阻力，在區域58之前部分 中產生預疋的液壓。構成在系旁通導管68中的閥件係設 計成在此預定的液壓下開啟。因此，球狀體76移離其之閥 座並且液壓流體現可流經泵旁通導管68從區域58之前部分 進入衝柱室34之後部分34b。 由於位在衝柱20之後端部32處表面33之面積係大於位在 致動器74之後端部處的表面35的面積，並且因為泵18並未 改變其之速度，所以衝柱20係以第二較慢的移動速度向前 移動。致動器74持續將衝柱20向前移動，但其並非為主要 的推動力。替代地，衝柱20在室34之後部分34b中主要係藉 由液壓向前移動。儘管衝柱20在一較慢的移動速率下向前 移動，但表面33上面積尺寸容許在後部分34b中液壓靠著電 乳連接器C產生一相對較大的力（力=壓力X面積；f==p · a)， 從而將電氣連接器捲曲或壓縮在電氣導體E上。 即使泵18可具有一相對固定的速度，由於上述說明之多 重速度的衝柱前進系統，衝柱20可在二不同的速度下移動 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公爱） 586977

。當衝柱向前移動遭遇一預定的阻力時，多重速度的衝柱 前進系統自動地從衝柱之第—相對快速度移動切換至衝柱 之第二相對較慢的移動。工具10較佳地包含一釋壓閥，用 在當室34之後部分34b中壓力達到一預定的壓力時，例如， 諸如7000-10000 psi。然而，在交替的具體實施例中，可提 供任-適合型式的釋壓系統。在完成連接器c壓縮或捲曲之 後，使用者可放開觸動開關40並引動使用引動構件72，容 許在後端部分34b中液壓流體利用彈簧36將衝柱2〇返回至其 之後終點位置而返回至貯存槽14。 本發明提供一電池操作式液壓壓縮工具，與傳統的電池 操作式液壓壓縮工具相較具有一較快的捲曲速度。本發明 可使用E式的液壓栗，使工具之成本、重量與尺寸減至最 小。即使匣式泵具有一相對低的容積_轉動液壓流體輸出， 但本發明藉由使用一快速衝柱前進系統而容許使用此匣式 泵，提供一相對快速的衝柱移動速度從圖2中所示之收回的 終點位置至圖3中所示之連接器接點位置。 應瞭解的是前述之說明僅係為對本發明之說明。熟知 此技藝之人士可想出複數種可交替的方法與修改，但不 背離本發明。因此，本發明係意欲包含所有的該等可交 替的方法、修改與變化，皆涵蓋在附加之申請專利範圍 的範_中。 -12- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐）

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線

Claims (1)

1. 〇9111兕18號專利申請案 中文申請專利範圍替換本(93年3月） ------ 申請專利範圍 一種電池操作式液壓壓縮工具，其包括： 一框架； 一液壓流體貯存槽，其係與框架連接； 一電動馬達驅動的液壓泵，其係與液壓流體貯存槽連 接； 一衝柱，其可移動地與框架連接；以及 一多重速度衝柱前進系統，用於將衝柱在框架上以至 >一不同之移動速率前進，該前進系統包含： 一快速前進致動器，其係直接地靠著衝柱而配置， 靠著快速前進致動器汲取來自泵之液壓流體； 一抽吸導管’其係位在液壓流體貯存槽與支撐衝柱 之框架的一區域之間；以及 一液壓旁通系統，其位在泵與衝柱之間用於引導液 壓流體通過快速前進致動器至支撐衝柱的框架的區 域。 如申請專利範圍第1項之電池操作式液壓壓縮工具，其中 違泵包含一 T軸向#動的擺動才冓件以&可縱向滑動的活 塞靠著擺動構件受到偏壓。 如申凊專利範圍第2項之電池操作式液壓壓縮工具，其進 步地包含一電氣馬達與該擺動構件連接用於軸向地轉 動該擺動構件。 如申μ專利範圍第3項之電池操作式液壓壓縮工具，其進 步地包含一電池可移動地與該電氣馬達連接。 如申請專利範圍第1項之電池操作式液壓壓縮工具，其中 586977 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 該快速前進致動器包含一梭構件縱向可滑動地位在框架 的一部分内。 6 ·如申請專利範圍第5項之電池操作式液壓壓縮工具，其中 該快速前進致動器包含至少一封件係位在梭構件與框架 之間。 7. 如申請專利範圍第1項之電池操作式液壓壓縮工具，其中 該液壓旁通系統包含一導管係位在泵與框架支撐衝柱的 一區域之間，以及一旁通閥位在導管中。 8. 如申請專利範圍第1項之電池操作式液壓壓縮工具，其中 該抽吸導管於其中包含一止回閥用於限制液壓流體於一 方向流動通過抽吸導管。 9·如申請專利範圍第1項之電池操作式液壓壓縮工具，其中 該液壓流體貯存槽至少部分地圍繞著泵之一部分。 10· —種電池操作式液壓壓縮工具，其包括： 一框架； 一液壓流體貯存槽，其係與框架連接； 一電動馬達驅動的液壓泵，其係與液壓流體貯存槽連 接； 一衝柱，其可移動地與框架連接； 一液壓流體導管系統，其係位在泵與衝柱之間之框架 中；以及 一機械致動器，其係配置在導管系統中用於接觸並靠 著衝柱之後端推動，其中導管系統係設計用於靠著衝柱 的後端與機械致動器之後端引導液壓流體。 -2- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A#規格(21〇><297公釐)

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   11·如申請專利範圍第1〇 貝之電池刼作式液壓壓縮工具，复 中該泵包含一可幸由向隸私 /、 % u U #動的擺動構件以及可縱向滑動的 活塞罪耆擺動構件受到偏壓。 12 ·如申請專利範圍第i i項 。 貝t電池才呆作式液壓壓縮工具，直 進一步地包含一電氣馬達盥 ^ 轉動該擺動構件。 卩也 η.如申請專利範圍第12項之電池操作式液壓壓縮工具，其 進-步地包含-電池可移動地與該電氣馬達連接。 14·如中請專利範圍㈣項之電池操作式液壓壓縮工具，盆 中該機械致動器縱向可滑動地位在框架的一部>内。/、 15. 如申請專利範圍第1G項之電池操作式液壓壓縮工且，盆 中該液壓流體導管系統包含_液壓旁通系統位在果盘框 架支樓衝柱的一區域之間，以及一旁通閥位在導管中。 16. 如申請專利範圍第1〇項之電池操作式液壓壓縮工具，其 中該液壓流體導管系統在液壓流體貯存槽與衝柱之間具 有-抽吸導管，於其中利用—止回閥用於限制液壓流體 於一方向流動通過抽吸導管。 17·如申請專利範圍第1〇項之電池操作式液壓壓縮工具，其 中該液壓流體貯存槽至少部分地圍繞著泵之一部分。 18. —種在液壓壓縮工具中將衝柱前進的方法，其包括以下 步驟： 引動在工具中的一電動馬達，以作動工具之液壓泵， 而使衝柱在第一移動速率下相對於工具之框架移動，包 含液壓流體靠著與衝柱連接的第一推進表面而推進將衝 -3 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 586977 A8 B8 C8

   柱向前推動；以及 當衝柱在框架上向#移動遭遇到一予員定的阻力時 地將衝柱之移動轉換至第二較慢的移動速率，其中自動 地轉，的步驟包括在工具中的_旁通閥開啟以容許液壓 流體藉由泵汲取進人-區域，該區域具有_第二相對地 較大的推進表面在第二較慢的速率下向前推進衝柱。

   裝 19. 如申請專利範圍第18項之方法，其中該液壓泵包含一可 轉動的擺動構件與該電氣馬達連接，以及一往復運動的 活塞構件靠著擺動構件而偏壓，並且其中藉由電氣馬達 所造成之擺動構件的轉動致使活塞構件往復運動，並將 液壓流體推出泵外。 20. 如申請專利範圍第18項之方法，其中該第一推進表面係 位在一靠著衝柱之後端部的快速前進致動器上，並且其 中快速别進致動器本質上在第一移動速率下向前推動衝 柱。 參 21 ·如申請專利範圍第20項之方法，當衝柱係藉由快速前進 致動器在第一移動速率下向前推進時，其進一步地包含 從一液壓流體貯存槽直接地抽吸進入位在衝柱之後的一 區域中。 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐）