WO2024004342A1 - 管拡径工具 - Google Patents

Abstract

管拡径工具（１）は、合成樹脂製の流体管の端部を拡径する。管拡径工具（１）は、電動モータ（２０）によって回転するモータ軸（２０ａ）を有する。送りねじ機構（２５）がモータ軸（２０ａ）の回転を出力軸（２７）の前後動に変換する。出力軸（２７）の前部に設けられた楔（３）が複数のジョー（４）を押す。複数のジョー（４）が径方向外方に相互に開く。シャフト（３１）を具備するジョー回転機構（３０）が設けられる。シャフト（３１）は、モータ軸（２０ａ）の回転に連動して軸回転する。シャフト（３１）が複数のジョー（４）を軸回転させる。出力軸（２７）とモータ軸（２０ａ）とジョー回転機構（３０）のシャフト（３１）は、相互に並列で、かつ前後方向にオーバーラップして配設される。

Description

管拡径工具

　本開示の1つの形態は、例えば合成樹脂製の流体管の端部を被接続体に接続するために拡径する管拡径工具に関する。

　例えばＰＥＸ（Ｃｒоｓｓ－ｌｉｎｋｅｄ　ｐоｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ：架橋ポリエチレン）を材料とする流体管（以下、ＰＥＸ管という）を樹脂製のパイプ等の被接続体に接続する場合がある。ＰＥＸ管の端部の内径を拡げる管拡径工具が従来提供されている。ＰＥＸ管の端部を、管拡径工具を用いて拡径して被接続体に装着する。ＰＥＸ管の端部は、弾性変形によって次第に元の径に戻るように縮径する。これによりＰＥＸ管の端部が被接続体に対して密に接続される。ＰＥＸ管は、自身の弾性を利用して被接続体に強固に保持される。

　米国特許第９８６２１３７号明細書には、電動モータを駆動源としてＰＥＸ管を拡径する管拡径工具が記載されている。管拡径工具は、前端が略円錐状の楔と、楔の前方で楔の周方向に並ぶ複数のジョーが設けられる。楔は、管拡径工具の内部において前後動する出力軸の前端に取付けられる。楔が出力軸と共に前進する際、複数のジョーは楔に押されて楔の径方向外方に相互に開く。複数のジョーをＰＥＸ管の端部開口に進入させた状態で径方向外方に開くことで、ＰＥＸ管の端部を拡げることができる。

　例えば管拡径工具が６つのジョーを有する場合、ＰＥＸ管の端部は周方向等間隔に６箇所で各ジョーから径方向外方に開く力を受ける。そのため１回の拡径動作では、ＰＥＸ管の端部が略六角形に拡径される。ＰＥＸ管の端部を円形に拡径するためには、拡径動作と、複数のジョーを楔の周方向に所定の角度（例えば１５°～３０°）で回転させる回転動作とを交互に繰り返し行う。これにより各ジョーがＰＥＸ管の内周面と接触する位置が回転動作によって移動する。そのためＰＥＸ管の端部は、均一に拡径されて円形に近づく。

　例えば互いに対向しかつ間隔の狭い２つの壁の間でＰＥＸ管を配設する場合がある（図２参照）。狭い場所に配設されたＰＥＸ管の端部を拡径する作業性を良好にするため、管拡径工具は前後方向にコンパクトであることが好ましい。管拡径工具は、電動モータの回転駆動を出力軸の前後動に変換する動力変換機構と、ジョーを回転させるジョー回転機構を有する。米国特許第９８６２１３７号明細書に記載されるように従来の管拡径工具では、ジョー回転機構が出力軸と同軸上に配置されていた。そのため管拡径工具を前後方向にコンパクトに設けることが難しかった。

　米国特許第２０２０／０２６１９５９号明細書にも、電動モータを駆動源とする送りねじ機構によりＰＥＸ管を拡径する管拡径工具が記載されている。管拡径工具の前部には、ＰＥＸ管の端部に対して送りねじ機構により前進または後退する略円錐状の楔が設けられる。楔の前方で楔の周方向には、複数のジョーが並んでいる。複数のジョーは、前進する楔に押されて楔の径方向外方に相互に開く。複数のジョーをＰＥＸ管の端部開口に進入させた状態で径方向外方に開くことで、ＰＥＸ管の端部を拡げることができる。通常ＰＥＸ管の拡径作業では、ジョーの開き動作が複数回繰り返されることで規定のサイズまで拡径される。ＰＥＸ管を規定サイズまで拡径するために必要なジョーの開き動作は、例えば１インチ径のＰＥＸ管では通常１２～１８回とされる。

　従来の管拡径工具では、使用者の１回の起動操作（トリガのオン操作）によりジョーの開き動作が１回だけなされる。このため、使用者は要求されるジョーの開き動作回数だけ管拡径工具の起動操作を繰り返す必要があり、この点で使用者の負担が大きかった。

　したがって前後方向にコンパクトに設けられた管拡径工具が従来必要とされている。あるいは、ＰＥＸ管の拡径作業について使用者の負担を低減できる管拡径工具が従来必要とされている。

　本開示の１つの特徴は、合成樹脂製の流体管の端部を拡径する管拡径工具に関する。管拡径工具は、電動モータによって回転するモータ軸を有する。動力変換機構がモータ軸の回転を出力軸の前後動に変換する。出力軸の前部に設けられた楔が複数のジョーを押す。複数のジョーが径方向外方に相互に開く。シャフトを具備するジョー回転機構が設けられる。シャフトは、モータ軸の回転に連動して軸回転する。シャフトが複数のジョーを軸回転させる。出力軸とモータ軸とジョー回転機構のシャフトは、相互に並列で、かつ前後方向にオーバーラップして配設される。

　したがって管拡径工具を前後方向にコンパクトに設けることができる。しかも出力軸とモータ軸とシャフトは、相互に並列に配設される。そのため前後方向と交差する方向（上下方向または左右方向）についても管拡径工具をコンパクトに設けることができる。

本開示の実施例に係る管拡径工具の斜視図である。 ＰＥＸ管の端部を拡径する管拡径工具の斜視図である。 本体ハウジングを取り外した状態の工具本体を前側右方から見た斜視図である。 工具本体の分解斜視図である。 本体ハウジングを取り外した状態の工具本体を後側右方から見た斜視図である。 本体ハウジングを取り外した状態の工具本体を前側左方から見た斜視図である。 本体ハウジングを取り外した状態の工具本体を後側左方から見た斜視図であって、出力軸が後端位置に位置する状態を示す斜視図である。 本体ハウジングを取り外した状態の工具本体を後側左方から見た斜視図であって、出力軸が前端位置に位置する状態を示す斜視図である。 工具本体の本体ハウジングを取り外した状態の後面図である。 後シャフトを含むアッセンブリの分解斜視図である。 工具本体と後シャフトを含むアッセンブリを示す斜視図である。 図９中のＸＩＩ－ＸＩＩ線断面矢視図である。 図１２中のＸＩＩＩ－ＸＩＩＩ線断面矢視図である。 出力軸が後端位置に位置する場合の図１３中ＸＩＶ－ＸＩＶ線断面矢視図である。 出力軸が前端位置に位置する場合の図１３中ＸＩＶ－ＸＩＶ線断面矢視図である。 出力軸が後端位置に位置する場合の図１３中ＸＶＩ－ＸＶＩ線断面矢視図である。 出力軸が前端位置に位置する場合の図１３中ＸＶＩ－ＸＶＩ線断面矢視図である。 コントローラのブロック図である。 制御フローを示す図である。 制御フローを示す図である。

　本開示の他の特徴によるとジョー回転機構のシャフトと電動モータは、それぞれの軸方向長さの８割以上が後端位置の出力軸に対して前後方向にオーバーラップするように配置されている。したがってジョー回転機構のシャフトと電動モータは、出力軸に対する前後方向の突出量が抑制される。特に後端位置の出力軸に対する後方への突出量が抑制される。これにより管拡径工具の前後方向のコンパクト性を高めることができる。

　本開示の他の特徴によるとジョー回転機構のシャフトと電動モータは、それぞれの軸方向全長において後端位置の出力軸に対して前後方向にオーバーラップするように配置されている。したがってジョー回転機構のシャフトと電動モータは、後端位置に位置する出力軸に対して前後方向に突出しない。これにより管拡径工具の前後方向のコンパクト性をさらに高めることができる。

　本開示の他の特徴によると管拡径工具は、モータ軸の回転出力を変速させる変速機構を有する。変速機構と動力変換機構の間にアイドルギヤが設けられる。したがって変速機構を動力変換機構に対して軸方向（前後方向）にオーバーラップさせて配設できる。そのため変速機構の近傍に設けられる電動モータを動力変換機構に近づけて配設できる。これにより管拡径工具を前後方向にコンパクトに設けることができる。

　本開示の他の特徴によると出力軸とモータ軸は、前後方向と直交する上下方向にオフセットして配置される。ジョー回転機構は、出力軸の軸方向視において出力軸とモータ軸の上下方向の間に位置する。したがって出力軸とジョー回転機構と電動モータを、前後方向のみでなく、前後方向と直交する上下方向においてもコンパクトに配設できる。そのため管拡径工具が上下方向に長くなることを抑制できる。

　本開示の他の特徴によるとジョー回転機構は、モータ軸と出力軸の両方を含む仮想平面に対してオフセットして配置されている。したがってモータ軸と出力軸が並ぶ仮想平面の延出方向（上下方向）において、出力軸とジョー回転機構と電動モータをコンパクトに配置できる。これにより管拡径工具を上下方向にコンパクトに設けることができる。

　本開示の他の特徴によるとジョー回転機構は、ワンウェイクラッチを有する。ワンウェイクラッチは、シャフトの第１回転に連動して回転して複数のジョーを回転させる。一方、ワンウェイクラッチは、シャフトの第１回転と反対の第２回転に連動させない。ジョー回転機構のシャフトは、後シャフトと、後シャフトの前部に螺合される前シャフトを有する。したがってジョー回転機構のシャフトは、シャフトを回転させるためのアッセンブリに組付けられる後シャフトと、シャフトの回転駆動を複数のジョーに伝達させるために工具本体に組付けられる前シャフトとに分離可能である。前シャフト側の工具本体と後シャフト側のアッセンブリをそれぞれ別々に組付け、組付け後に前シャフトと後シャフトを螺合によって前後方向に連結させる。これによりシャフトの組付け性を向上させることができる。

　本開示の他の特徴によると前シャフトは、後シャフトに対して第１回転の方向で締まるように螺合されている。したがって前シャフトが第１回転をする場合、ワンウェイクラッチを介して前シャフトから複数のジョーへトルクが伝達され、かつ後シャフトが前シャフトに対して締まる方向にトルクが働く。そのため後シャフトと前シャフトの締結力はより強くなる。一方、前シャフトが第２回転をする場合、前シャフトから複数のジョーへ伝達されるトルクは微小量である。そのため前シャフトは、ほとんど抵抗を受けずに空転して第２回転をする。後シャフトは、前シャフトに対して緩まる方向に回転するが、前シャフトに抵抗が働かない。そのため、前シャフトとの締結力が緩まることなく回転する。かくしてジョー回転機構の動作によって前シャフトと後シャフトの螺合が緩まることを抑制できる。

　本開示の他の特徴によると動力変換機構は、出力軸の外周に設けられた雄ねじと、雄ねじが挿通されるナットを具備する送りねじ機構である。したがって動力変換機構を出力軸の軸回りに設けることができる。そのため動力変換機構が出力軸に対して軸方向（前後方向）に突出することを抑制できる。これにより管拡径工具を前後方向にコンパクトに設けることができる。

　本開示の他の特徴によると管拡径工具は、出力軸の軸方向と交差する方向に延出するグリップを有する。送りねじ機構のナットの少なくとも一部と、電動モータの少なくとも一部がグリップと前後方向にオーバーラップする。したがって使用者がグリップを把持して管拡径工具を支持する際の支持中心の近くに送りねじ機構のナットと電動モータを配置できる。これにより管拡径工具の前後方向の重量バランスを良好にできる。

　本開示の他の特徴によると、例えば合成樹脂製の流体管の端部が管拡径工具により拡径される。管拡径工具は、雌ねじ部材を有する。雌ねじ部材は、電動モータの正転により正転し、電動モータの逆転により逆転する。ねじ軸が雌ねじ部材に螺合する。ねじ軸は、雌ねじ部材の正転により初期位置から終端位置へ前進する。ねじ軸は、雌ねじ部材の逆転により終端位置から初期位置に後退する。楔がねじ軸から前方に延出する。楔がねじ軸とともに前進した際に楔が複数のジョーを押す。複数のジョーは、径方向外方に相互に開く。電動モータを起動させる操作部材が設けられる。コントローラは、操作部材を操作中、電動モータを正転と逆転を繰り返し行って、複数のジョーを複数回開ける。

　従って、操作部材の１回の操作中にジョーが複数回開けられる。これにより使用者の負担が低減される。

　本開示の他の特徴によると、ねじ軸の初期位置と終端位置の少なくとも一方が検知手段により検知される。従って、ねじ軸の往復動作が迅速かつ確実になされる。

　本開示の他の特徴によると、ねじ軸の初期位置と終端位置の双方がそれぞれ検知手段により検知される。従って、ねじ軸の往復動作がより一層迅速かつ確実になされる。

　本開示の他の特徴によると、コントローラは、操作部材の操作の解除後にねじ軸が初期位置に戻るように電動モータを逆転させる。従って、操作部材の操作が解除されると、ねじ軸が後退して初期位置に戻されることでジョーは閉じ位置に確実に戻される。

　本開示の他の特徴によると、操作部材の操作開始時にねじ軸が初期位置に位置しない場合に、コントローラは、操作部材の操作開始時に電動モータを逆転させてねじ軸を初期位置に戻す。従って、ねじ軸が中途位置から前進することが回避される。これによりジョーの開き動作は半開き状態からはなされず、必ず閉じ位置から開始される。

　本開示の他の特徴によると、コントローラは、操作部材の操作中、ねじ軸の初期位置と終端位置の間の往復動回数を計測する。コントローラは、往復動回数が予め設定した回数に達した時に電動モータの回転を停止する。従って、操作部材の操作中であっても、ジョーの開き動作が設定回数なされた時点で電動モータが自動停止される。これにより適切な拡径動作が迅速になされる。

　本開示の他の特徴によると、コントローラは、電動モータの回転数に基づいて往復動回数を算出する。従って、電動モータの回転数が設定数に至ることで、ねじ軸が初期位置に戻された後に電動モータが自動停止される。これによりジョーの複数回の拡径動作について使用者の負担が低減される。

　本開示の他の特徴によると、検知手段がホールＩＣセンサである。従って、ねじ軸の初期位置と終端位置の一方または双方がホールＩＣセンサにより検知される。

　本開示の他の特徴によると、検知手段は、電動モータの回転数に基づいてねじ軸の位置を検知する検知回路である。従って、ねじ軸の初期位置と終端位置の一方または双方が検知回路により検知される。

　本開示の他の特徴によると、管拡径工具は、ねじ軸と雌ねじ部材との間にボールが介在されたボールねじを備える。従って、雌ねじ部材に対してねじ軸ががたつきなく且つ滑らかに螺合される。これによりねじ軸が精確且つ滑らかに往復動する。

　次に本開示の１つの実施例を図１～２０に基づいて説明する。図１に示すように本実施例の管拡径工具１は、本体ハウジング１１に収容される工具本体１０と、本体ハウジング１１の下部から下方に延出するグリップ５を有する。使用者は、管拡径工具１の概ね後方（図１において左方奥側）に位置してグリップ５を把持する。以下の説明において、使用者の手前側を後方、使用者の手前側と反対側を前方とする。上下左右方向については使用者を基準とする。

　図１，４，１２に示すように工具本体１０の前部には、リング状のキャップ２が装着される。工具本体１０の中央には、前後方向に延出する円柱状の出力軸２７が設けられる。出力軸２７の前端には、略円錐状の楔３が装着される。楔３は、キャップ２の径方向内方に位置する。出力軸２７と楔３は、工具本体１０の上下および左右略中央において前後方向に延出する出力軸線Ｋ上に配置される。出力軸２７と楔３は、出力軸線Ｋに沿って後方の初期位置（後端位置）と前方の終端位置（前端位置）の間で前後方向に移動可能である。楔３の径方向外方かつキャップ２の径方向内方には、前後方向に延出する複数のジョー４が設けられる。複数のジョー４は、楔３の周方向に等間隔に並ぶ。管拡径工具１は、例えば６つのジョー４を有し、各ジョー４が楔３の周方向に６０°間隔で配置される。複数のジョー４は、周方向に互いに密接して楔３を覆う閉じ位置と、径方向外方に相互に開いて楔３の先端を露出する開き位置の間で径方向に開閉可能である。

　図１，１２に示すようにグリップ５の前面には、トリガ式の操作部材（例えばスイッチレバー）６が設けられる。使用者は、グリップ５を把持した状態で操作部材６を引いて操作することができる。グリップ５の内部には、操作部材６の操作と連動してオンオフが切り替えられるスイッチ本体６ａが設けられる。スイッチ本体６ａは、操作部材６を引いていない場合にオフ状態であり、操作部材６を引いた場合にオン状態になる。グリップ５の下端には、前後方向および左右方向に拡径する略矩形箱形の拡径部７が設けられる。拡径部７には、コントローラ９が収容される。コントローラ９は、底浅の矩形箱形のケースと、ケース内に収容されかつ樹脂モールドされた制御基板を有する。コントローラ９は、厚み方向（ケースの最短辺が延びる方向）が上下方向に沿った姿勢で拡径部７に収容される。コントローラ９は、主として後述する電動モータ２０の駆動を制御する。

　図１に示すように拡径部７の上面には、操作パネル７ｂが設けられる。操作パネル７ｂには例えばジョー４の開閉動作の回数を予め設定しておくための各種の操作ボタンが配置されている。操作ボタン７ｃを長押しすると、操作パネル７ｂが起動する。起動状態は表示部７ｄが点灯することで報知される。起動状態で操作ボタン７ｅを押し操作することで設定数の１０の位を設定できる。１０の位は表示部７ｆに数値表示される。同じく起動状態で操作ボタン７ｇを押し操作することで設定数の１の位を設定できる。１の位は表示部７ｈに数値表示される。使用者は操作ボタン７ｅ，７ｇを押し操作することでジョー４の開閉動作の回数を予め設定しておくことができる。操作部材６の１回の引き操作中に、ジョー４の開閉動作が設定回数だけ連続してなされる。設定回数だけジョー４が連続して開閉されると電動モータ２０が自動的に停止される。

　図１に示すように拡径部７の下面には、矩形箱形のバッテリ８を取り外し可能に装着できるバッテリ取付部７ａが設けられる。バッテリ８は、前方へスライドさせることでバッテリ取付部７ａから取り外すことができる。バッテリ８は、バッテリ取付部７ａの前方から後方へスライドさせることでバッテリ取付部７ａに装着できる。バッテリ８は、バッテリ取付部７ａから取り外して別途用意した充電器で繰り返し充電して使用できる。バッテリ８は、他の電動工具の電源として流用することができる。バッテリ８は、電動モータ２０に電力を供給する電源として動作する。

　図２に示すように管拡径工具１を使用する際、使用者は、グリップ５を把持して複数のジョー４を合成樹脂製のＰＥＸ管（流体管）５１の端部５１ａに挿入する。操作部材６を引くことで複数のジョー４が径方向に開閉する。これによりＰＥＸ管５１の端部５１ａが拡径される。ＰＥＸ管５１は、例えば互いに対向する２つの壁５２の間に配管される。そのため管拡径工具１は２つの壁５２の間の狭小なスペースに収まる前後長さであることが好ましい。

　図４に示すように工具本体１０には、前側機構ハウジング１２と第１中央機構ハウジング１３と第２中央機構ハウジング１４と後側機構ハウジング１５が前側から後方に順に収容される。前側機構ハウジング１２と第１中央機構ハウジング１３と第２中央機構ハウジング１４は、前後方向に貫通する中空路を中央に有する略円筒形状である。後側機構ハウジング１５は、前後方向を板厚方向とする板状に設けられる。前側機構ハウジング１２と第１中央機構ハウジング１３と第２中央機構ハウジング１４と後側機構ハウジング１５は、協働して機構ハウジングを形成する。機構ハウジングには、後述するギヤ軸２３とアイドルギヤ２４とナット２６が収容される。

　図３，４に示すように前側機構ハウジング１２の前部外周面には、雄ねじ１２ａが設けられる。キャップ２の後部内周面には、雄ねじ１２ａと螺合する雌ねじ２ｂが設けられる。雄ねじ１２ａと雌ねじ２ｂを螺合させることで、キャップ２が前側機構ハウジング１２の前部に連結される。

　図３，４に示すように前側機構ハウジング１２の外周面には、径方向外方に張り出した略円筒形状の４つのボス部１２ｃが設けられる。ボス部１２ｃには、前後方向に貫通するねじ孔１２ｄが形成される。第１中央機構ハウジング１３と第２中央機構ハウジング１４は、径方向外方に張り出す略円筒形状の４つのボス部１３ｇ，１４ｊをそれぞれ有する。各ボス部１３ｇ，１４ｊには、前後方向に貫通する透孔１３ｈ，１４ｋが設けられる。後側機構ハウジング１５の４つの角部には、前後方向に貫通する透孔１５ｂが設けられる。ボス部１２ｃ，１３ｇ，１４ｊと透孔１５ｂを前後方向に並べることにより、ねじ孔１２ｄと透孔１３ｈ，１４ｋ，１５ｂが前後方向に連通する。４本のボルト１６を、連通した各透孔１５ｂ，１４ｋ，１３ｈに後方から前方へ挿通させ、ねじ孔１２ｄに締結させる。これにより前側機構ハウジング１２，第１中央機構ハウジング１３，第２中央機構ハウジング１４，後側機構ハウジング１５は前後方向に並んで連結される。

　図３，４に示すように第１中央機構ハウジング１３は、円筒形状の下方に延出する外形略Ｕ字状の下方延出部１３ｂを有する。第２中央機構ハウジング１４は、円筒形状の下方に延出する外形略Ｕ字状の下方延出部１４ｂを有する。下方延出部１３ｂと下方延出部１４ｂが前後方向に連結されることでギヤ軸２３とアイドルギヤ２４を収容するスペースが形成される。下方延出部１３ｂには、前後方向に貫通する２つの透孔が上下に並列して設けられる。下側の透孔には、後述するギヤ軸２３を支持するための凹部１３ｃが設けられる。上側の透孔１３ｄには、アイドルギヤ２４を支持する軸部材２４ａが圧入される。下方延出部１４ｂには、前後方向に貫通する２つの透孔が上下に並列して設けられる。下側の透孔には、ギヤ軸２３を支持するための凹部１４ｃが設けられる。上側の透孔１４ｄには、軸部材２４ａが挿入される。

　図３，１２に示すように本体ハウジング１１の後方下部には、略円柱形状の電動モータ２０が収容される。電動モータ２０には、例えばＤＣブラシレスモータと称されるモータが用いられる。電動モータ２０は、後端位置に位置する出力軸２７の下方かつグリップ５の上方に位置する。電動モータ２０は、後端位置に位置する出力軸２７に対して軸方向（前後方向）長さの８割以上がオーバーラップする。本実施例において電動モータ２０は、後端位置に位置する出力軸２７に対して軸方向の全長がオーバーラップする。電動モータ２０のモータ軸２０ａは、モータ軸線Ｊに沿って出力軸２７の中心を通る出力軸線Ｋと平行に前後方向に延出する。モータ軸線Ｊは、上下方向に延出する仮想平面Ｓ上で出力軸線Ｋと上下に並列する（図１３参照）。モータ軸２０ａは、軸受２０ｅ，２０ｆによってモータ軸線Ｊを中心に回転可能に支持される。軸受２０ｅは、電動モータ２０と後述する遊星減速機構２２との間に設けられる。軸受２０ｆは、本体ハウジング１１の後面の内壁に支持される。

　図１２に示すように電動モータ２０は、本体ハウジング１１に対して回転不能に支持された固定子２０ｂを有する。固定子２０ｂは、モータ軸２０ａの径方向外方に配置される。電動モータ２０の回転子２０ｃは、固定子２０ｂの内周側でモータ軸２０ａと一体に回転可能にモータ軸２０ａに取付けられる。回転子２０ｃの前方には、回転数検知センサ２０ｄが設けられる。回転数検知センサ２０ｄは、回転子２０ｃの回転角度を検知することでモータ軸２０ａの回転数を検知する。回転子２０ｃと後方の軸受２０ｆの前後方向の間には、電動モータ２０に冷却風を導入するためのファン２１がモータ軸２０ａに一体に取付けられる。モータ軸２０ａとともにファン２１が回転すると、冷却風が電動モータ２０の前方から後方に向けて流れる。

　図１２に示すように電動モータ２０の前方には、モータ軸２０ａの出力を減速するための遊星減速機構（変速機構）２２が設けられる。遊星減速機構２２は、モータ軸線Ｊを中心としかつ電動モータ２０と略同じ径の略円柱形状である。遊星減速機構２２は、電動モータ２０と前後方向に並んで本体ハウジング１１に収容される。遊星減速機構２２の第１サンギヤ２２ａは、軸受２０ｅの前方においてモータ軸２０ａの前端と一体に設けられる。第１サンギヤ２２ａの径方向外方には、モータ軸線Ｊを中心とするリング状の第１インターナルギヤ２２ｂが設けられる。第１サンギヤ２２ａと第１インターナルギヤ２２ｂの間に複数の第１遊星ギヤ２２ｃが噛み合う。第１遊星ギヤ２２ｃは、第１サンギヤ２２ａの前方の第１キャリヤ２２ｄと連結される。モータ軸２０ａの回転駆動は、第１サンギヤ２２ａと第１遊星ギヤ２２ｃを介して第１キャリヤ２２ｄに減速して伝達される。

　図１２に示すように第１キャリヤ２２ｄは、前方の第２サンギヤ２２ｅと一体に設けられ、かつ第２サンギヤ２２ｅとともにモータ軸線Ｊを中心に回転可能である。第２サンギヤ２２ｅの径方向外方には、モータ軸線Ｊを中心とするリング状の第２インターナルギヤ２２ｆが設けられる。第２サンギヤ２２ｅと第２インターナルギヤ２２ｆの間に複数の第２遊星ギヤ２２ｇが噛み合う。第２遊星ギヤ２２ｇは、第２サンギヤ２２ｅの前方に配置された第２キャリヤ２２ｈと連結される。第２キャリヤ２２ｈは、前方のギヤ軸２３の後端と一体に設けられ、モータ軸線Ｊを中心に回転可能である。したがって第１キャリヤ２２ｄの回転駆動は、第２サンギヤ２２ｅ、第２遊星ギヤ２２ｇ、第２キャリヤ２２ｈを介してギヤ軸２３に減速して伝達される。かくしてモータ軸２０ａの回転駆動が遊星減速機構２２を介してギヤ軸２３に減速して伝達される。

　図１２に示すようにギヤ軸２３は、軸受２３ｂ，２３ｃによってモータ軸線Ｊを中心に回転可能に支持される。前方の軸受２３ｂは、第１中央機構ハウジング１３の下部に凹設された凹部１３ｃに圧入される。後方の軸受２３ｃは、第２中央機構ハウジング１４の下部に凹設された凹部１４ｃに圧入される。ギヤ軸２３は、軸受２３ｂ，２３ｃの前後方向の間に駆動側ギヤ２３ａを有する。駆動側ギヤ２３ａは、ギヤ軸２３と一体になってモータ軸線Ｊを中心に回転する。

　図１２に示すようにギヤ軸２３と出力軸２７の上下方向の間には、アイドルギヤ２４が設けられる。アイドルギヤ２４は、前後方向に延出する円柱状の軸部材２４ａによって軸部材２４ａの軸回りに回転可能に支持される。軸部材２４ａは、第１中央機構ハウジング１３の下方延出部１３ｂに設けられた透孔１３ｄと、第２中央機構ハウジング１４の下方延出部１４ｂに設けられた透孔１４ｄに挿入される。軸部材２４ａの軸線は、モータ軸線Ｊと出力軸線Ｋを含む仮想平面Ｓ上に位置する（図９参照）。軸部材２４ａとアイドルギヤ２４の径方向の間にはラジアル軸受２４ｂが設けられる。アイドルギヤ２４は、下方の駆動側ギヤ２３ａと噛合し、かつ上方の従動側ギヤ２６ａと噛合する。

　図１２に示すように工具本体１０には、ボールねじ機構と称される送りねじ機構（動力変換機構）２５が設けられる。送りねじ機構２５は、出力軸２７とナット２６を有する。出力軸２７の外周面には雄ねじ２７ａが設けられる。従って、出力軸２７がボールねじ機構のねじ軸に相当する。ナット２６は、出力軸２７を周方向に覆う略円筒形状に形成される。ナット２６の内周面には雌ねじ２６ｂが設けられる。雌ねじ２６ｂは、出力軸２７の雄ねじ２７ａとの間に複数のボール２７ｂを介して雄ねじ２７ａに螺合される。ナット２６の外周には、径方向外方に突出してアイドルギヤ２４と噛み合う従動側ギヤ２６ａが設けられる。駆動側ギヤ２３ａとアイドルギヤ２４との噛み合いと、アイドルギヤ２４と従動側ギヤ２６ａとの噛み合いによって、ギヤ軸２３の回転駆動がナット２６に減速して伝達される。

　図１２に示すようにナット２６は、工具本体１０内に収容された軸受２６ｃ，２６ｄによって出力軸線Ｋを中心にして回転可能に支持される。前方の軸受２６ｃは、第１中央機構ハウジング１３の内周面１３ａに圧入される。後方の軸受２６ｄは、第２中央機構ハウジング１４の内周面１４ａに圧入される。ナット２６の後面と後側機構ハウジング１５の前面１５ａとの間には、ナット２６を前方に押すスラスト荷重を受けるためのスラスト軸受２６ｅが設けられる。

　図３，５に示すように出力軸２７の後部には、出力軸２７の回り止めをしかつ出力軸２７の前後動をガイドする出力軸ガイド２８が取付けられる。出力軸ガイド２８は、出力軸２７の後端に連結されかつ左右方向に延出するローラシャフト２８ａを有する。出力軸ガイド２８は、ローラシャフト２８ａの左右両端に一対のローラ２８ｂを有する。第２中央機構ハウジング１４の左右側部には、前後方向に延出するループ形状の一対のレール２８ｃが取付けられる。ローラ２８ｂは、レール２８ｃと係合してレール２８ｃに沿って前後方向に移動可能である。出力軸２７は、ローラ２８ｂに案内されて出力軸ガイド２８とともに前後方向に移動する。

　図６，１２に示すように工具本体１０は、複数のジョー４を回転させるジョー回転機構３０を有する。複数のジョー４は、出力軸線Ｋの軸回りに回転する。ジョー回転機構３０は、モータ軸２０ａの回転に連動して前後動するプッシュプレート３４と、プッシュプレート３４の前後動に連動して回転するシャフト３１を有する。シャフト３１は、前後方向に延出するシャフト軸線Ｌ上に配置される。シャフト３１は、シャフト軸線Ｌの軸回りに回転する。シャフト軸線Ｌは、上下方向において出力軸線Ｋの下方かつモータ軸線Ｊの上方に位置する。シャフト軸線Ｌは、左右方向において出力軸線Ｋとモータ軸線Ｊを含む仮想平面Ｓよりも左方にオフセットして配置される（図１３参照）。ジョー回転機構３０のシャフト３１は、上下方向においてアイドルギヤ２４と一部がオーバーラップする。シャフト３１は、後端位置に位置する出力軸２７に対して軸方向（前後方向）長さの８割以上がオーバーラップする。本実施例においてシャフト３１は、後端位置に位置する出力軸２７に対して軸方向の全長がオーバーラップする。

　図５，１４に示すようにジョー回転機構３０は、シャフト３１に取付けられたボールリテーナ３６を有する。ボールリテーナ３６は、シャフト軸線Ｌに沿って前後方向に移動可能である。シャフト３１の右方には、シャフト３１と平行に延出するガイドシャフト４１が設けられる。第２中央機構ハウジング１４は、出力軸２７の下方かつ遊星減速機構２２の上方にガイドシャフト支持部１４ｅを有する。ガイドシャフト支持部１４ｅには、前後方向に貫通する透孔１４ｆが設けられる。ガイドシャフト４１は、透孔１４ｆに圧入されて第２中央機構ハウジング１４に固定される。

　図５，１０に示すようにボールリテーナ３６は、略円筒状のスリーブ装着部３６ａと、スリーブ装着部３６ａの右方に延出する側方延出部３６ｅを有する。スリーブ装着部３６ａの中央には、前後方向に貫通するシャフト挿通孔３６ｃが設けられる。シャフト挿通孔３６ｃには、シャフト３１がボールリテーナ３６に対してスライド可能に挿通される。側方延出部３６ｅには、前後方向に貫通する透孔３６ｆが設けられる。透孔３６ｆには、ガイドシャフト４１がボールリテーナ３６に対してスライド可能に挿通される。かくしてボールリテーナ３６は、シャフト３１とガイドシャフト４１に案内されて前後方向にスライド可能であり、かつシャフト３１の軸回りの回転が規制される。

　図５，１４に示すようにジョー回転機構３０は、ボールリテーナ３６を後方から押すプッシュプレート３４を有する。板状のプッシュプレート３４は、板厚方向を前後方向とする姿勢でローラシャフト２８ａに一体に取付けられる。プッシュプレート３４は、ローラシャフト２８ａから下方に延出してスリーブ装着部３６ａの後方に配置される。プッシュプレート３４は、前後方向に貫通する透孔３４ａを有する。透孔３４ａには、スリーブ装着部３６ａから後方へ突出したシャフト３１が貫通可能である。プッシュプレート３４は、出力軸２７とともに前方へ移動する際、ボールリテーナ３６の後面を前方へ押圧する。プッシュプレート３４は、出力軸２７とともに後方へ移動する際にはボールリテーナ３６から離間するように移動する。そのためプッシュプレート３４がボールリテーナ３６を移動させる力は作用しない。

　図１０，１４に示すようにスリーブ装着部３６ａには、上下方向に貫通してシャフト挿通孔３６ｃと連通するボール保持孔３６ｂが設けられる。シャフト挿通孔３６ｃに対して上下に位置する一対のボール保持孔３６ｂには、それぞれボール３９が挿入される。スリーブ装着部３６ａには、ボール保持孔３６ｂを径方向外方から覆うスリーブ３７が装着される。スリーブ３７をスリーブ装着部３６ａに装着することで、ボール３９がボール保持孔３６ｂ内で保持される。スリーブ装着部３６ａの前部には、周方向に延出する凹溝３６ｄが設けられる。凹溝３６ｄには、スリーブ３７のスリーブ装着部３６ａからの脱落を防止するためのＯリング３８が装着される。

　図１４，１５に示すようにシャフト３１は、前シャフト３２と後シャフト３３を前後方向に組付けることで構成される。前シャフト３２は、第１中央機構ハウジング１３と第２中央機構ハウジング１４に軸回りに回転可能に支持される。後シャフト３３は、第２中央機構ハウジング１４に軸回りに回転可能に支持される。後シャフト３３は、ボールリテーナ３６に挿通される。後シャフト３３の前端には、雄ねじ３３ａが設けられる。前シャフト３２には、雄ねじ３３ａと螺合する雌ねじ３２ａが設けられる。雄ねじ３３ａを雌ねじ３２ａに螺合させることで後シャフト３３が前シャフト３２に一体に取付けられる。後シャフト３３を前シャフト３２に対して後方から見て時計回り方向（図８に示す第１回転Ｒ１の方向）に回転させることで、雄ねじ３３ａと雌ねじ３２ａが相互に締め付けられる。後シャフト３３を前シャフト３２に対して後方から見て反時計回り方向（図７に示す第２回転Ｒ２の方向）に回転させることで、雄ねじ３３ａと雌ねじ３２ａが相互に緩められる。

　図１０，１４，１５に示すように後シャフト３３の外周面には、一対のボール溝３３ｂが設けられる。ボール溝３３ｂは、概ね後シャフト３３の長手方向に延出し、かつ後方から前方に向けてねじ溝のように周方向に延出する。ボール溝３３ｂは、後部３３ｃから前部３３ｅに向けて第１回転Ｒ１（図８参照）の方向に延出する。一対のボール溝３３ｂは、後シャフト３３の軸中心に対して点対称の位置関係で配置される。ボール溝３３ｂには、ボールリテーナ３６のボール保持孔３６ｂからシャフト挿通孔３６ｃへと径方向内方へ突出したボール３９が係合する。

　図１４，１５に示すようにボール３９は、ボール溝３３ｂの延出方向に沿ってボール溝３３ｂ内を移動する。また、ボール３９は、シャフト軸線Ｌの軸回りの回転が規制されたボールリテーナ３６に保持されている。ボールリテーナ３６を後シャフト３３に対して前方へ移動させる場合、ボール３９がボール溝３３ｂの後部３３ｃから前部３３ｅへ移動する。そのため後シャフト３３は、ボールリテーナ３６に対して第２回転Ｒ２（図７参照）の方向に回転する。ボールリテーナ３６を後シャフト３３に対して後方へ移動させる場合、ボール３９がボール溝３３ｂの前部３３ｅから後部３３ｃへ移動する。そのため後シャフト３３は、ボールリテーナ３６に対して第１回転Ｒ１（図８参照）の方向に回転する。

　図１４，１５に示すように第２中央機構ハウジング１４は、前シャフト３２と後シャフト３３の螺合された領域を支持するシャフト支持部１４ｈを有する。シャフト支持部１４ｈには、径方向に張り出したリブ状のばね受け部１４ｇと、前後方向に貫通してシャフト３１を挿通可能な透孔１４ｉが設けられる。ばね受け部１４ｇとボールリテーナ３６の前後方向の間には、圧縮ばね４０が介装される。圧縮ばね４０の中央には、後シャフト３３が挿通される。圧縮ばね４０は、ボールリテーナ３６を後方に向けて付勢する。

　図１４，１５に示すように第１中央機構ハウジング１３は、前シャフト３２を支持するシャフト支持部１３ｅを有する。シャフト支持部１３ｅの中央には、前後方向に貫通して前シャフト３２を挿通可能な透孔１３ｆが設けられる。

　図１４，１５に示すようにジョー回転機構３０は、円筒形状のワンウェイクラッチ４２と駆動側ギヤ４３を有する。ワンウェイクラッチ４２と駆動側ギヤ４３は、シャフト支持部１３ｅの前方において前シャフト３２の前部に装着される。ワンウェイクラッチ４２は、前シャフト３２と駆動側ギヤ４３の径方向の間に設けられる。ワンウェイクラッチ４２は、例えばスプラグ式と称される構造で径方向内周面側の一方向の回転のみを径方向外周面側へ伝達する。ワンウェイクラッチ４２は、前シャフト３２の第１回転Ｒ１（図８参照）を駆動側ギヤ４３へ伝達する。ワンウェイクラッチ４２は、前シャフト３２の第２回転Ｒ２（図７参照）を駆動側ギヤ４３へ伝達せず前シャフト３２を空転させる。

　図１１に示すように後シャフト３３、ボールリテーナ３６、ボール３９、スリーブ３７は、アッセンブリ３５として一体に組付け可能である。アッセンブリ３５は、後シャフト３３の雄ねじ３３ａを前シャフト３２の雌ねじ３２ａに螺合させることで工具本体１０に組付けることができる。アッセンブリ３５を工具本体１０に組付ける際には、圧縮ばね４０をアッセンブリ３５で圧縮するようにして組付ける。

　図７，８，１１に示すように前シャフト３２の後部には、前後方向に相互に平行に延出する一対の平面を具備する二面幅部３２ｂが設けられる。二面幅部３２ｂは、第１中央機構ハウジング１３と第２中央機構ハウジング１４の間で機構ハウジングの外側へ露出する。後シャフト３３の後端には、前後方向に相互に平行に延出する一対の平面を具備する二面幅部３３ｆが設けられる。二面幅部３２ｂをスパナ等で保持して前シャフト３２の回り止めをした状態で、二面幅部３３ｆをスパナ等で保持して後シャフト３３を第１回転Ｒ１の方向へ回転させる。これにより後シャフト３３が前シャフト３２に螺合される。かくして後シャフト３３を具備するアッセンブリ３５を、前シャフト３２を支持する工具本体１０に一体に組付けることができる。

　図４，１２，１６，１７に示すようにジョー回転機構３０は、略円筒形状の回転駆動リング４４と、略円筒形状のジョイント４５を有する。回転駆動リング４４とジョイント４５は、前側機構ハウジング１２の内周面１２ｂの径方向内側に支持されて、出力軸線Ｋを中心にして軸回りに回転する。ジョイント４５と前側機構ハウジング１２の径方向の間には、Ｏリング４５ｄが設けられる。回転駆動リング４４の中央には、前後方向に貫通して出力軸２７を挿通可能な挿通孔４４ｂが設けられる。回転駆動リング４４の後部外周には、径方向外方へ張出した従動側ギヤ４４ａが設けられる。従動側ギヤ４４ａに駆動側ギヤ４３が噛み合わされている。駆動側ギヤ４３の回転動力は、従動側ギヤ４４ａへ減速して伝達される。回転駆動リング４４の前端には、前方へ突出しかつ周方向に並んだ複数の係合凸部４４ｃが設けられる。

　図４，１６，１７に示すようにジョイント４５の中央には、前後方向に貫通して出力軸２７を挿通可能な挿通孔４５ａが設けられる。ジョイント４５の後端には、回転駆動リング４４の複数の係合凸部４４ｃと係合する複数の係合凹部４５ｂが設けられる。係合凸部４４ｃが係合凹部４５ｂに篏合することによって、ジョイント４５が回転駆動リング４４と一体で回転する。ジョイント４５の前端には、前方へ突出しかつ周方向に並んだ複数の係合凸部４５ｃが設けられる。

　図４，１６，１７に示すようにジョー４の後端には、ジョイント４５の複数の係合凸部４５ｃと係合する係合凹部４ｂが設けられる。複数の係合凸部４５ｃが各ジョー４の係合凹部４ｂに篏合することによって、ジョー４がジョイント４５と一体で出力軸線Ｋの軸回りに回転する。ジョー４の後部の径方向外周には、断面円弧状のリング収容溝４ａが設けられる。複数のジョー４のリング収容溝４ａは、周方向に連なって円環状の溝を形成する。複数のジョー４は、リング収容溝４ａに挿入されかつ弾性的に伸縮可能なリング４ｃによって周方向に連結される。キャップ２の内周面には、リング４ｃを収容可能なジョー支持溝２ａが径方向外方および周方向に延出して設けられる。ジョー支持溝２ａは、リング４ｃの径方向の移動は許容するが、リング４ｃの前後方向の移動は規制する。複数のジョー４は、ジョー支持溝２ａに支持されたリング４ｃを中心にして径方向に開閉する。

　図１４，１５に示すようにローラシャフト２８ａの上部には、磁石４６が取付けられる。本体ハウジング１１の上部内周面には、初期位置（後端位置）センサ４７と終端位置（前端位置）センサ４８が設けられる。初期位置センサ４７と終端位置センサ４８は、ホールＩＣと称される磁界を検知するセンサである。初期位置センサ４７は、図１４に示すように出力軸２７が後端位置（初期位置）に位置する際の磁石４６の直上位置に配置される。磁石４６の前後位置が初期位置センサ４７に対応する場所に到達した時に、初期位置センサ４７が信号を発する。すなわち初期位置センサ４７は、出力軸２７の後端位置（初期位置）を検知し、コントローラ９（図１参照）に信号を送信する。終端位置センサ４８は、図１５に示すように出力軸２７が前端位置に位置する際の磁石４６の直上位置に配置される。磁石４６の前後位置が終端位置センサ４８に対応する場所に到達した時に、終端位置センサ４８が信号を発する。すなわち終端位置センサ４８は、出力軸２７の前端位置（終端位置）を検知し、コントローラ９に信号を送信する。

　次に、送りねじ機構２５とジョー回転機構３０の駆動について説明する。図１２を参照するように、先ず操作部材６の引き操作により電動モータ２０のモータ軸２０ａが回転する。モータ軸２０ａの回転駆動が遊星減速機構２２で減速されてギヤ軸２３に伝わる。ギヤ軸２３が回転すると、駆動側ギヤ２３ａと噛合したアイドルギヤ２４が回転する。さらにアイドルギヤ２４と噛合した従動側ギヤ２６ａとともにナット２６が出力軸線Ｋの軸回りに回転する。ナット２６が回転すると、雌ねじ２６ｂが雄ねじ２７ａと螺合し、かつ出力軸ガイド２８が出力軸２７を回り止めすることによって、出力軸２７が図７，８を参照するように前後方向に移動する。図１６，１７を参照するように出力軸２７が前進する際、出力軸２７の前端に装着された楔３が複数のジョー４とリング４ｃを径方向外方の開き位置に移動するように押圧する。出力軸２７が後退する際には、楔３の押圧力が解消されるため、リング４ｃが収縮して複数のジョー４が径方向内方の閉じ位置に戻る。例えば、複数のジョー４は、図１５に示す相互に離間した位置から図１４に示す相互に近接あるいは当接した位置へ移動する。

　図１２を参照するように電動モータ２０は、コントローラ９によって正転と逆転が切り替えられる。出力軸２７は、電動モータ２０が正転する際に前進し、電動モータ２０が逆転する際に後退する。コントローラ９は、初期位置センサ４７から送信される信号と終端位置センサ４８から送信される信号に基づいて電動モータ２０の正転と逆転を切り替える。

　電動モータ２０は、コントローラ９によって正転と逆転が切り替えられる。出力軸２７は、電動モータ２０が正転する際に前進し、電動モータ２０が逆転する際に後退する。コントローラ９は、初期位置センサ４７から送信される信号と終端位置センサ４８から送信される信号に基づいて電動モータ２０の正転と逆転を切り替える。

　図７，８を参照するように出力軸２７が前進する際、ローラシャフト２８ａに装着されたプッシュプレート３４も一体に前進する。プッシュプレート３４は、ボールリテーナ３６を圧縮ばね４０の付勢力に抗して前方へ押圧する。ボールリテーナ３６が前進すると、図１４，１５を参照するようにボール３９がボール溝３３ｂと係合する。図７，８を参照するようにガイドシャフト４１がボールリテーナ３６を回り止めすることによって、後シャフト３３が第２回転Ｒ２の方向に回転する。後シャフト３３が螺合された前シャフト３２も第２回転Ｒ２の方向に回転する。この時、ワンウェイクラッチ４２は、前シャフト３２の回転動力を駆動側ギヤ４３に伝達しない。そのため前シャフト３２は、後シャフト３３との螺合が緩まる第２回転Ｒ２の方向に回転するが、空転するため螺合を緩めるトルクの発生は抑制される。従動側ギヤ４４ａを具備する回転駆動リング４４は、駆動側ギヤ４３から回転動力が伝達されないため回転しない。そのため回転駆動リング４４と連結されるジョイント４５と複数のジョー４は回転しない。かくして複数のジョー４は、出力軸線Ｋの軸回りに回転せず、楔３に押されて径方向外方に開く。

　図７，８を参照するように出力軸２７が後退する際、ローラシャフト２８ａに装着されたプッシュプレート３４も一体に後退する。ボールリテーナ３６は、プッシュプレート３４の押圧力が解除されることで、圧縮ばね４０に付勢されて後方へ移動する。ボールリテーナ３６が後退すると、図１４，１５を参照するようにボール３９がボール溝３３ｂと係合する。図７，８を参照するようにガイドシャフト４１がボールリテーナ３６を回り止めすることによって、後シャフト３３が第１回転Ｒ１の方向に回転する。後シャフト３３が螺合された前シャフト３２も第１回転Ｒ１の方向に回転する。この時、ワンウェイクラッチ４２は、前シャフト３２の回転動力を駆動側ギヤ４３に伝達する。そのため前シャフト３２は、後シャフト３３との螺合がさらに締まる第１回転Ｒ１の方向に回転する。図１６，１７を参照するように従動側ギヤ４４ａを具備する回転駆動リング４４は、駆動側ギヤ４３から回転動力が伝達されることで前方から見て時計回り方向に回転する。ジョイント４５と複数のジョー４も、回転駆動リング４４と一体に回転する。かくして複数のジョー４は、図１７の位置から図１６の位置へ移動する。すなわち複数のジョー４は、出力軸線Ｋの軸回りに前方から見て時計回り方向に回転しながら径方向内方へ閉じる。

　以上のように操作部材６の引き操作により電動モータ２０が起動してジョー４の開閉動作と回転動作がなされる。本例の管拡径工具１では、操作部材６を操作中、電動モータ２０の正転と逆転が繰り返されることで、ジョー４の開閉動作と回転動作が連続して複数回なされる。コントローラ９の制御基板９ａには電動モータ２０の正転と逆転が繰り返されるための制御回路Ｃが設けられている。制御基板９ａには、バッテリ８の電力を電動モータ２０に供給する電源回路が含まれる。

　図１８に示すように制御回路Ｃには、操作部材６のオン操作信号、初期位置センサ４７のオン信号、終端位置センサ４８のオン信号に加えて、回転数検知センサ２０ｄの回転数情報及び操作パネル７ｂの操作による設定回数情報が入力される。制御基板９ａには、回転数検知センサ２０ｄにより電動モータ２０の回転数を検知する検知回路が含まれる。予め使用者が操作パネル７ｂを操作することにより、複数のジョー４の開閉動作（出力軸２７の往復動作）の回数が設定される。設定された動作回数の情報は制御回路Ｃに設定回数Ｐとして記憶される。ジョー４の開閉動作の設定回数Ｐは、拡径作業の対象であるＰＥＸ管５１に合わせて適切に設定される。

　図１９に制御回路Ｃにより制御される管拡径工具１の一連の動作フローが示されている。バッテリ取付部７ａにバッテリ８が取り付けられることで、動作フローが開始待機状態となる（ステップ１００、以下ＳＴ１００と略記する。）。ＳＴ１０１で操作部材６が引き操作されると、出力軸２７の位置が検知される（ＳＴ１０２）。ＳＴ１０２では、初期位置センサ４７のオンオフ状態が判別されることで出力軸２７が初期位置に位置するか否かが判別される。

　ＳＴ１０２で出力軸２７が初期位置に位置しないこと（初期位置センサ４７がオフ）が確認されると、ＳＴ１０３で電動モータ２０が逆転される。これにより先ず出力軸２７が後方の初期位置に戻される。ＳＴ１０２で出力軸２７が初期位置に位置すること（初期位置センサ４７がオン）が確認されると、ＳＴ１０４で電動モータ２０が正転される。これにより出力軸２７が前進して複数のジョー４が開かれる。

　電動モータ２０の正転中、ＳＴ１０５では操作部材６の引き操作（スイッチ本体６ａのオン状態）が確認される。操作部材６の引き操作が確認されることで電動モータ２０の正転が続行されて、ジョー４が開かれていく。ＳＴ１０６で出力軸２７が終端位置に至ると終端位置センサ４８がオンされる。これにより、複数のジョー４が全開された状態となる。

　ジョー４の開き動作途中、ＳＴ１０５で操作部材６の引き操作が確認されない場合には、使用者が操作部材６の引き操作を解除したと判断される。この場合、ＳＴ１１０で電動モータ２０は逆転に切り替わる。これにより出力軸２７が前進途中で後退し始めてジョー４の開き動作は途中で中止される。ＳＴ１１１で出力軸２７の初期位置が確認されると、ＳＴ１１２で電動モータ２０が停止される。このように、ジョー４の開き動作の途中で操作部材６の引き操作が解除されると、電動モータ２０は逆転して出力軸２７が初期位置に戻される。これにより、ジョー４は閉じ状態に戻されて、制御フローはＳＴ１００の待機状態に戻る。

　図２０に示すように例えば出力軸２７が終端位置に至ってジョー４により拡径動作がなされた段階で、終端位置センサ４８のオン回数（拡径動作の実行回数ｐ）がカウントされる。ＳＴ１０７で、カウントされた実行回数ｐが予め設定した設定回数Ｐとの比較がなされる。ジョー４の開き動作の実行回数ｐが設定回数Ｐよりも少ない場合（ｐ＜Ｐ）には、電動モータ２０が逆転される（ＳＴ１０８）。これにより出力軸２７が後退して複数のジョー４が閉じられる。ジョー４の閉じ段階で、ジョー回転機構３０により出力軸線Ｋ回りに回転する。

　ＳＴ１０９で電動モータ２０の逆転中における操作部材６の引き操作状態が判別される。ＳＴ１０９で操作部材６の引き操作が確認されないと、制御フローはＳＴ１１０に戻される。従って、電動モータ２０が引き続き逆転して出力軸２７が初期位置に戻された時点で電動モータ２０が停止される。これにより使用者による操作は中止されて制御フローはＳＴ１００の待機状態に戻される。

　ＳＴ１０９で操作部材６の引き操作状態が確認されると、制御フローはＳＴ１０２に戻される。ＳＴ１０２で初期位置センサ４７のオン信号により出力軸２７の初期位置が確認される。出力軸２７が初期位置に至って複数のジョー４の閉じ状態が確認されると、ＳＴ１０４で再び電動モータ２０が正転に切り替わる。これによりジョー４の２回目の開き動作が開始される。以後ＳＴ１０５で操作部材６の引き操作が確認されることを条件に、ＳＴ１０６で出力軸２７が終端位置に至るまで電動モータ２０が正転されてジョー４が再度開かれていく。また、ＳＴ１０９で操作部材６の引き操作が確認されることを条件に、ＳＴ１０２で出力軸２７が初期位置に至るまで電動モータ２０が逆転されてジョー４が閉じられる。

　こうして複数のジョー４の開き動作が繰り返されてその実行回数ｐが１つずつ加算される。実行回数ｐが設定回数Ｐに達したこと（ｐ＝Ｐ）が、ＳＴ１０７を経てＳＴ１２０で確認される。ＳＴ１２０でｐ＝Ｐが確認されると、ＳＴ１２１で電動モータ２０が逆転に切り替わって出力軸２７が後退される。これによりジョー４が出力軸線Ｋ回りに回転しつつ閉じられていく。

　ＳＴ１２１で電動モータ２０が逆転される段階（設定回数Ｐの最終段階）では、ＳＴ１０８の逆転段階（設定回数Ｐの途中段階）とは異なって、操作部材６の引き操作は確認されない。ＳＴ１２１の逆転段階では、操作部材６の操作状態に関わらず、電動モータ２０の逆転が続行されて出力軸２７が初期位置に戻され、その後に電動モータ２０が停止される。

　ＳＴ１２２で出力軸２７の初期位置が確認されて、複数のジョー４の閉じ状態が確認されると、ＳＴ１２３で電動モータ２０が停止される。その後、ＳＴ１２４で操作部材６の引き操作が解除されて、一連の制御動作が終了する。

　以上説明したように、本実施例では、電動モータ２０の正転と逆転が切り替わって出力軸２７が初期位置と終端位置との間を複数回往復動作される。これにより、操作部材６を１回引き操作した状態のままで、ジョー４の開閉動作が繰り返される。従って使用者の負担が低減される。

　実施例によれば、出力軸２７（ねじ軸）の初期位置と終端位置がそれぞれ初期位置センサ４７と終端位置センサ４８により検知される。これにより、出力軸２７の往復動作が迅速かつ確実になされる。

　実施例によれば、操作部材６（操作部材）の引き操作の解除後に出力軸２７（ねじ軸）が初期位置に戻るように電動モータ２０が逆転する（ＳＴ１１０、ＳＴ１１１）。従って、設定回数Ｐの途中において操作部材６の操作が解除される場合に、出力軸２７が初期位置に戻されてジョー４が確実に閉じ位置に戻される。これにより次回の作業が迅速になされる。

　実施例によれば、例えば操作部材６の引き操作開始時に出力軸２７が初期位置に位置しない場合には、一旦電動モータ２０が逆転して出力軸２７が初期位置に戻される。従って、出力軸２７が中途位置から前進することが回避される。これによりジョーの開き動作は半開き状態からはなされず、必ず閉じ位置から開始される。従って、拡径作業が効率良くなされる。

　実施例によれば、操作部材６の引き操作中、出力軸２７の初期位置と終端位置の間の往復動作の実行回数ｐが計測される。往復動作の実行回数ｐが予め設定した設定回数Ｐに達した時に電動モータ２０の回転が停止される。従って、操作部材６の引き操作中であっても、ジョー４の開き動作が設定回数Ｐだけなされた時点で電動モータ２０が自動停止される。これにより適切な拡径動作が迅速になされる。

　実施例によれば、出力軸２７の往復動作の実行回数ｐが予め設定した設定回数Ｐに達した時（ＳＴ１２０）に出力軸２７を初期位置に停止させるように電動モータ２０が逆転される（ＳＴ１２１）。出力軸２７が初期位置に戻された後（ＳＴ１２２）に電動モータ２０が停止する（ＳＴ１２３）。従って、複数のジョー４の開き動作が設定回数Ｐだけなされると、出力軸２７が初期位置に戻された後に電動モータ２０が自動停止される。これにより次回の拡径動作が迅速に開始される。

　実施例によれば、出力軸２７の初期位置と終端位置がホールＩＣセンサ（初期位置センサ４７と終端位置センサ４８）より検知される。従って、出力軸２７の初期位置と終端位置を検知する検知手段の精確性及びコンパクト性が確保される。

　実施例によれば、管拡径工具１は、出力軸２７（ねじ軸）とナット２６（雌ねじ部材）との間にボール２７ｂが介在された送りねじ機構２５（ボールねじ）を備える。従って、ナット２６に対して出力軸２７ががたつきなく且つ滑らかに螺合される。これにより出力軸２７が精確且つ滑らかに往復動する。

　上述するように合成樹脂製の流体管の端部を拡径する管拡径工具１は、図１２に示すように電動モータ２０によって回転するモータ軸２０ａを有する。管拡径工具１は、モータ軸２０ａの回転を出力軸２７の前後動に変換する送りねじ機構（動力変換機構）２５を有する。管拡径工具１は、出力軸２７の前部に設けられた楔３に押されて径方向外方に相互に開く複数のジョー４を有する。管拡径工具１は、モータ軸２０ａの回転に連動して軸回転するシャフト３１を具備し、シャフト３１によって複数のジョー４を軸回転させるジョー回転機構３０を有する。出力軸２７とモータ軸２０ａとジョー回転機構３０のシャフト３１は、相互に並列で、かつ前後方向にオーバーラップして配設される。

　したがって出力軸２７とモータ軸２０ａとジョー回転機構３０のシャフト３１を前後方向にオーバーラップして配設することで、管拡径工具１を前後方向にコンパクトに設けることができる。しかも出力軸２７とモータ軸２０ａとシャフト３１は、相互に並列に配設される。そのため前後方向と交差する上下方向または左右方向についても管拡径工具１をコンパクトに設けることができる。

　図１２，１４に示すようにジョー回転機構３０のシャフト３１と電動モータ２０は、それぞれの軸方向長さの８割以上が後端位置の出力軸２７に対して前後方向にオーバーラップするように配置されている。したがってジョー回転機構３０のシャフト３１と電動モータ２０は、出力軸２７に対する前後方向の突出量が抑制され、特に後端位置の出力軸２７に対する後方への突出量が抑制される。これにより管拡径工具１の前後方向のコンパクト性を高めることができる。

　図１２，１４に示すようにジョー回転機構３０のシャフト３１と電動モータ２０は、それぞれの軸方向全長において後端位置の出力軸２７に対して前後方向にオーバーラップするように配置されている。したがってジョー回転機構３０のシャフト３１と電動モータ２０は、後端位置に位置する出力軸２７に対して前後方向に突出しない。これにより管拡径工具１の前後方向のコンパクト性をさらに高めることができる。

　図１２に示すように管拡径工具１は、モータ軸２０ａの回転出力を変速させる遊星減速機構（変速機構）２２を有する。管拡径工具１は、遊星減速機構２２と送りねじ機構２５の間に設けられたアイドルギヤ２４を有する。したがってアイドルギヤ２４を間に設けることで、遊星減速機構２２を送りねじ機構２５に対して前後方向にオーバーラップさせて配設できる。そのため遊星減速機構２２の近傍に設けられる電動モータ２０を送りねじ機構２５に近づけて配設できる。これにより管拡径工具１を前後方向にコンパクトに設けることができる。

　図１３に示すように出力軸２７とモータ軸２０ａは、前後方向と直交する上下方向にオフセットして配置される。ジョー回転機構３０は、出力軸２７の軸方向視において出力軸２７とモータ軸２０ａの上下方向の間に位置する。したがって出力軸２７とジョー回転機構３０と電動モータ２０を、前後方向のみでなく、前後方向と直交する上下方向においてもコンパクトに配設できる。そのため管拡径工具１が上下方向に長くなることを抑制できる。

　図１３に示すようにジョー回転機構３０は、モータ軸２０ａと出力軸２７の両方を含む仮想平面Ｓに対してオフセットして配置されている。したがってモータ軸２０ａと出力軸２７が並ぶ仮想平面Ｓが延出する上下方向において、出力軸２７とジョー回転機構３０と電動モータ２０をコンパクトに配置できる。これにより管拡径工具１を上下方向にコンパクトに設けることができる。

　図１１，１４に示すようにジョー回転機構３０は、ワンウェイクラッチ４２を有する。ワンウェイクラッチ４２は、シャフト３１の第１回転Ｒ１（図８参照）に連動して回転して複数のジョー４を回転させ、かつシャフト３１の第１回転Ｒ１と反対の第２回転Ｒ２（図７参照）に連動しない。ジョー回転機構３０のシャフト３１は、後シャフト３３と、後シャフト３３の前部に螺合される前シャフト３２を有する。したがってジョー回転機構３０のシャフト３１は、シャフト３１を回転させるためのアッセンブリ３５に組付けられる後シャフト３３と、シャフト３１の回転駆動を複数のジョー４に伝達させるために工具本体１０に組付けられる前シャフト３２とに分離可能である。前シャフト３２側の工具本体１０と後シャフト３３側のアッセンブリ３５をそれぞれ別々に組付け、組付け後に前シャフト３２と後シャフト３３を螺合によって前後方向に連結させる。これによりシャフト３１の組付け性を向上させることができる。

　図１４，１５に示すように前シャフト３２は、後シャフト３３に対して第１回転Ｒ１（図８参照）の方向で締まるように螺合されている。したがって前シャフト３２が第１回転Ｒ１をする場合、ワンウェイクラッチ４２を介して前シャフト３２から複数のジョー４へトルクが伝達され、かつ後シャフト３３が前シャフト３２に対して締まる方向にトルクが働く。そのため後シャフト３３と前シャフト３２の締結力はより強くなる。一方、前シャフト３２が第２回転Ｒ２（図７参照）をする場合、前シャフト３２から複数のジョー４へ伝達されるトルクは微小量である。そのため前シャフト３２は、ほとんど抵抗を受けずに空転して第２回転Ｒ２をする。後シャフト３３は、前シャフト３２に対して緩まる方向に回転するが、前シャフト３２に抵抗が働かないため、前シャフト３２との締結力が緩まることなく回転する。かくしてジョー回転機構３０の動作によって前シャフト３２と後シャフト３３の螺合が緩まることを抑制できる。

　図１２に示すように動力変換機構は、出力軸２７の外周に設けられた雄ねじ２７ａと、雄ねじ２７ａが挿通されるナット２６を具備する送りねじ機構２５である。したがって送りねじ機構２５を出力軸２７の軸回りに設けることができる。そのため送りねじ機構２５が出力軸２７に対して前後方向に突出することを抑制できる。これにより管拡径工具１を前後方向にコンパクトに設けることができる。

　図１２に示すように管拡径工具１は、出力軸２７の軸方向と交差する方向に延出するグリップ５を有する。送りねじ機構２５のナット２６の少なくとも一部と、電動モータ２０の少なくとも一部がグリップ５と前後方向にオーバーラップする。したがって使用者がグリップ５を把持して管拡径工具１を支持する際の支持中心の近くに送りねじ機構２５のナット２６と電動モータ２０を配置できる。これにより管拡径工具１の前後方向の重量バランスを良好にできる。

　以上説明した本実施例の管拡径工具１には様々な変更を加えることができる。ジョー４を６つ有する管拡径工具１を例示した。これに代えて、例えば５つ以下または７つ以上のジョー４を有していても良い。

　後端位置の出力軸２７に対してジョー回転機構３０のシャフト３１と電動モータ２０が前後方向の全長でオーバーラップする構成を例示した。これに代えてジョー回転機構３０のシャフト３１と電動モータ２０は、例えば前後方向の全長の８０％，９０％の長さで後端位置の出力軸２７に対してオーバーラップしていても良い。シャフト軸線Ｌがモータ軸線Ｊと出力軸線Ｋを含む仮想平面Ｓの左方にオフセットして配置される構成を例示した。これに代えてシャフト軸線Ｌを、モータ軸線Ｊと出力軸線Ｋを含む仮想平面Ｓの右方にオフセットして配置しても良い。モータ軸線Ｊと出力軸線Ｋを含む仮想平面Ｓは、上下方向に対して傾斜して延出していても良い。モータ軸線Ｊと出力軸線Ｋとシャフト軸線Ｌが相互に平行である構成を例示した。これに代えてモータ軸線Ｊと出力軸線Ｋ、出力軸線Ｋとシャフト軸線Ｌ、モータ軸線Ｊとシャフト軸線Ｌのいずれかの組み合わせにおいて相互に傾斜する構成が含まれていても良い。相互に傾斜する軸線の傾斜角は、例えば５°以下、１０°以下であっても良い。

　前方から見て複数のジョー４を時計回り方向に回転させるジョー回転機構３０を例示した。これに代えて、前方から見て複数のジョー４を反時計回り方向に回転させる構成としても良い。この場合、ワンウェイクラッチ４２が駆動側ギヤ４３に動力を伝達する前シャフト３２の回転方向は、前方から見て反時計回り方向（図７に示す第２回転Ｒ２の方向）である。また、後シャフト３３が第２回転Ｒ２の方向に回転する時に前シャフト３２に対して締まるように、雄ねじ３３ａと雌ねじ３２ａが設けられる。

　後シャフト３３の前端に雄ねじ３３ａを設け、前シャフト３２の後端に雄ねじ３３ａと螺合する雌ねじ３２ａを設ける構成を例示した。これに代えて、前シャフト３２の後端に雄ねじ３２ａを設け、後シャフト３３の前端に雄ねじ３２ａと螺合する雌ねじ３３ａを設ける構成としても良い。

　出力軸２７の雄ねじ２７ａとナット２６の雌ねじ２６ｂの間にボール２７ｂが介在されるボールねじ機構と称される送りねじ機構２５を例示した。これに代えて、例えば雄ねじ２７ａと雌ねじ２６ｂが直接螺合してボールが介在されない滑りねじ機構であっても良い。

　実施例によると、出力軸２７（ねじ軸）の初期位置と終端位置の双方をホールＩＣセンサにより検知する。これに代えて、初期位置と終端位置の何れか一方のみをセンサで検知してもよい。

　実施例によれば電動モータ２０の回転数が回転数検知センサ２０ｄにより検知される。出力軸２７の初期位置と終端位置をホールＩＣセンサに代えて、回転数検知センサ２０ｄにより検知される電動モータ２０の回転数に基づいて検知する構成としてもよい。この場合、初期位置と終端位置の一方または双方を電動モータ２０の回転数検知回路により検知する構成とすることができる。

Claims (20)

1. 　合成樹脂製の流体管の端部を拡径する管拡径工具であって、
   　電動モータによって回転するモータ軸と、
   　前記モータ軸の回転を出力軸の前後動に変換する動力変換機構と、
   　前記出力軸の前部に設けられた楔に押されて径方向外方に相互に開く複数のジョーと、
   　前記モータ軸の回転に連動して軸回転するシャフトを具備し、前記シャフトによって前記複数のジョーを軸回転させるジョー回転機構を有し、
   　前記出力軸と前記モータ軸と前記ジョー回転機構の前記シャフトは、相互に並列で、かつ前後方向にオーバーラップして配設される管拡径工具。
2. 　請求項１に記載の管拡径工具であって、
   　前記ジョー回転機構の前記シャフトと前記電動モータは、それぞれの軸方向長さの８割以上が後端位置の前記出力軸に対して前後方向にオーバーラップするように配置されている管拡径工具。
3. 　請求項２に記載の管拡径工具であって、
   　前記ジョー回転機構の前記シャフトと前記電動モータは、それぞれの軸方向全長において後端位置の前記出力軸に対して前後方向にオーバーラップするように配置されている管拡径工具。
4. 　請求項１～３のいずれか１つに記載の管拡径工具であって、
   　前記モータ軸の回転出力を変速させる変速機構と、
   　前記変速機構と前記動力変換機構の間に設けられたアイドルギヤを有する管拡径工具。
5. 　請求項４に記載の管拡径工具であって、
   　前記出力軸と前記モータ軸は、前後方向と直交する上下方向にオフセットして配置され、
   　前記ジョー回転機構は、前記出力軸の軸方向視において前記出力軸と前記モータ軸の上下方向の間に位置する管拡径工具。
6. 　請求項５に記載の管拡径工具であって、
   　前記ジョー回転機構は、前記モータ軸と前記出力軸の両方を含む仮想平面に対してオフセットして配置されている管拡径工具。
7. 　請求項１～６のいずれか１つに記載の管拡径工具であって、
   　前記ジョー回転機構は、ワンウェイクラッチを有し、前記ワンウェイクラッチは、前記シャフトの第１回転に連動して回転して前記複数のジョーを回転させ、かつ前記シャフトの前記第１回転と反対の第２回転に連動させず、
   　前記ジョー回転機構の前記シャフトは、後シャフトと、前記後シャフトの前部に螺合される前シャフトを有する管拡径工具。
8. 　請求項７に記載の管拡径工具であって、
   　前記前シャフトは、前記後シャフトに対して前記第１回転の方向で締まるように螺合されている管拡径工具。
9. 　請求項１～８のいずれか１つに記載の管拡径工具であって、
   　前記動力変換機構は、前記出力軸の外周に設けられた雄ねじと、前記雄ねじが挿通されるナットを具備する送りねじ機構である管拡径工具。
10. 　請求項９に記載の管拡径工具であって、
    　前記出力軸の軸方向と交差する方向に延出するグリップを有し、
    　前記送りねじ機構の前記ナットの少なくとも一部と、前記電動モータの少なくとも一部が前記グリップと前後方向にオーバーラップする管拡径工具。
11. 　請求項１に記載の管拡径工具であって、
    　前記動力変換機構として雌ねじ部材を有し、
    　前記出力軸としてねじ軸を有し、
    　前記雌ねじ部材は、前記電動モータの正転により正転し、前記電動モータの逆転により逆転し、
    　前記ねじ軸は、前記雌ねじ部材に螺合しかつ前記雌ねじ部材の正転により初期位置から終端位置へ前進し、前記雌ねじ部材の逆転により前記終端位置から前記初期位置に後退する管拡径工具。
12. 　請求項１１に記載の管拡径工具であって、
    　前記電動モータを起動させる操作部材と、
    　前記操作部材を操作中、前記電動モータを正転と逆転を繰り返し行って、前記複数のジョーを複数回開けるコントローラを有する管拡径工具。
13. 　請求項１２記載の管拡径工具であって、
    　前記ねじ軸の前記初期位置と前記終端位置の少なくとも一方を検知する検知手段を有する管拡径工具。
14. 　請求項１３記載の管拡径工具であって、
    　前記初期位置と前記終端位置の双方をそれぞれ検知する検知手段を有する管拡径工具。
15. 　請求項１２～１４の何れか１つに記載の管拡径工具であって、
    　前記コントローラは、前記操作部材の操作の解除後に前記ねじ軸が前記初期位置に戻るように前記電動モータを逆転させる管拡径工具。
16. 　請求項１２～１５の何れか１つに記載の管拡径工具であって、
    　前記操作部材の操作開始時に前記ねじ軸が前記初期位置に位置しない場合に、前記コントローラは、前記操作部材の操作開始時に前記電動モータを逆転させて前記ねじ軸を前記初期位置に戻す管拡径工具。
17. 　請求項１２～１６の何れか１つに記載の管拡径工具であって、
    　前記コントローラは、前記操作部材の操作中、前記ねじ軸の前記初期位置と前記終端位置の間の往復動回数を計測し、前記往復動回数が予め設定した回数に達した時に前記電動モータの回転を停止する管拡径工具。
18. 　請求項１７記載の管拡径工具であって、
    　前記コントローラは、前記電動モータの回転数に基づいて前記往復動回数を算出する管拡径工具。
19. 　請求項１３又は１４記載の管拡径工具であって、
    　前記検知手段がホールＩＣセンサである管拡径工具。
20. 　請求項１３又は１４記載の管拡径工具であって、
    　前記検知手段は、前記電動モータの回転数に基づいて前記ねじ軸の位置を検知する検知回路である管拡径工具。

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