JP7197596B2 - 圧着工具 - Google Patents

Description

本願に開示される主題は、手工具に、詳しくは管材料への接続管継手に使用されるような圧着クランプのための手工具に関する。

クランプタイプの一つは、リングの形状で形成されるステンレス鋼のバンドクランプである。これらのバンドクランプは、例えば限定ではないが自動車および灌水システムのような多様な用途で使用されうる。リングは、管材料または管継手の上で摺動してこれらを囲繞する。それからクランプを管に圧着させるのに工具が使用される。バンドの圧着プロセスは、管材料を固定するバンドの直径を縮小するとともにバンド材料を変形させてクランプが時間とともに弛緩するリスクを低減させる。バンドを圧着させるには相当な力が使用されることが認識されるべきである。典型的な工具は、１回の工具の作動で圧着を実施する。こうして多くの事例では、所望の機械的利点を得るために工具は所望のハンドルより長くなる。さらに、ハンドルは通常、作業者が加工を行っているエリアに障害物がある時に作動が困難である工具の後方側に位置決めされる。

したがって、既存の圧着工具は意図された目的に適しているが、特にここに記載の特徴および利点を含む圧着工具の提供において改良の必要が残っている。

本開示の一態様によれば、圧着工具が提供される。圧着工具は固定ジョーと可動ジョーとを含む。可動ジョーは固定ジョーに隣接して配設され、可動ジョーは開口位置から閉止位置へ移動可能である。リンケージが一端部で可動ジョーに動作結合され、リンケージは回転軸を中心に回転可能である。第１入力部材はリンケージに動作結合されて回転軸を中心としてリンケージを回転させ、第１入力部材は第１軸線を中心に回転する。第２入力部材はリンケージに動作結合されて回転軸を中心にリンケージを回転させ、第２入力部材は第２軸線を中心に回転し、第２軸線は第１軸線に対して実質的に垂直である。

本実施形態または一つ以上の他の実施形態において、リンケージは可動ジョーと一体的である。本実施形態または一つ以上の他の実施形態において、リンケージは最初に、第１入力部材と係合するように配置される第１複数ギヤ歯と、第２入力部材と係合するように配置される第２複数ギヤ歯とを包含する。本実施形態または一つ以上の他の実施形態では、第１入力部材と第１複数ギヤ歯との間に伝達ギヤが結合される。

本実施形態または一つ以上の他の実施形態において、リンケージの反対側に第１フレームおよび第２フレームが配設され、第１フレームおよび第２フレームに回転軸が結合される。さらに第１フレームにはハンドルが可動結合される。

本実施形態または一つ以上の他の実施形態において、ハンドルは複数の位置の間で移動可能である。本実施形態または一つ以上の他の実施形態において、ハンドルは、第１側に結合されるブラケットと、ブラケットに回転結合されるハンドル部分であって、複数の第１歯を一端部に有するハンドルと、複数の第１歯と係合するように配置される複数の第２歯を有する位置部材と、ブラケットとハンドル部分との間に配設されて複数の第１歯を複数の第２歯との係合状態へ付勢する付勢部材とを含む。

本実施形態または一つ以上の他の実施形態において、可動ジョーおよび固定ジョーに伸張バネが結合され、伸張バネは、回転軸と可動ジョーの第１ジョー部分と固定ジョーの第２ジョー部分との間に位置決めされる。本実施形態または一つ以上の他の実施形態において、第１ジョー部分と第２ジョー部分の各々は凹部を含み、凹部は協働して、バンドクランプに所定量の圧着を付与する大きさを持つ開口部を圧着位置に付与する。本実施形態または一つ以上の他の実施形態において、開口は、可動ジョーおよび固定ジョーの中心線からオフセットしている。本実施形態または一つ以上の他の実施形態において、圧縮バネが固定ジョーとリンケージとの間に結合され、可動ジョーを圧着位置へ付勢するように配置される。

上記および他の利点および特徴は、以下の説明を図面とともに解釈することでより明白になるだろう。

開示と見なされる主題は、明細書の最後の請求項に詳しく指摘され明確に請求される。本開示の上記および他の特徴および利点は、以下の詳細な説明を添付図面とともに解釈することで明白になる。

一実施形態による閉止または圧着位置での圧着工具の斜視図である。 一実施形態による閉止または圧着位置での圧着工具の斜視図である。 側板が取り外された図１の圧着工具の右斜視図である。 側板が取り外された図１の圧着工具の側面図である。 側板が取り外された図２の圧着工具の左斜視図である。 図１の圧着工具の上面図である。 図１の圧着工具の側方断面図である。 開口位置における図１の圧着工具の斜視図である。 側板が取り外された図８の圧着工具の側面図である。 図１の圧着工具のためのハンドルアセンブリの分解斜視図である。 ハンドルが開口位置にある図１の圧着工具の逆斜視図である。 ハンドルが延出位置にある図１の圧着工具の逆斜視図である。 図１の圧着工具を使用してバンドクランプを圧着させるためのプロセスの側面図である。 図１の圧着工具を使用してバンドクランプを圧着させるためのプロセスの側面図である。 図１の圧着工具を使用してバンドクランプを圧着させるためのプロセスの側面図である。

詳細な説明では、図面を参照して本開示の実施形態が利点および特徴とともに例として説明される。

ここに開示される実施形態は、ＰＥＸ管材料で使用されるもののようなバンドクランプのための圧着工具を提供する。圧着工具の実施形態では、バンドクランプを圧着するための小型工具において利点が得られる。圧着工具の実施形態はさらに、異なる方向からの工具の作動を可能にするという利点が得られる。さらに別の実施形態では、作業者により多位置ハンドルが位置決めされて工具の保持を容易にするという利点が得られる。

さて図１および図２を参照すると、中間フレーム２６により少なくとも部分的に一緒に結合される第１側板２２と第２側板２４とを有する圧着工具２０が示されている。例示的実施形態では、締結具２８のような複数の締結具が板２２，２４とフレーム２６とを結合する。圧着工具２０は固定ジョー３０と可動ジョー３２とを含む。固定ジョー３０は側板２２，２４に対して固着されたままであり、一方で可動ジョー３２は閉止位置（図１）と開口位置（図８）との間で移動可能である。ジョー３０，３２の各々はそれぞれジョー部分３４，３６を有する。ジョー部分３４，３６は、開口部４２を画定する凹部３８，４０を有する。より詳しく記すように、開口部４２は、可動ジョー３２が閉止位置にある時にバンドクランプを所定量だけ圧着させる大きさを持つ。

側板２２にはハンドル４４が結合される。より詳しく記すように、ハンドル４４は複数の位置の間で移動可能であって、使用される用途に基づいて多様なやり方で作業者が工具２０を把持することを可能にする。一実施形態において、ハンドル４４はピン４８によりブラケット４６に回転結合される。ハンドル４４の端部５０は歯５２のような位置セレクタを有し、これはブラケット４６に結合される歯５４のような対応の位置セレクタと協働する。

工具２０を作動させるため、第１入力部材５５と第２入力部材５８とが設けられる。入力部材５５，５８は、例えばアレンキーまたは六角レンチのような手工具（不図示）を受容するように構成される。入力部材５５，５８の回転を受けると、可動ジョー３２は開口位置と閉止位置との間で選択的に移動する。第１入力部材５５は側板２２に回転結合されて第１軸線６０（図６）を中心に回転する。一実施形態で、第２入力部材５８は第２軸線６２（図４）を中心にフレーム２６に回転結合される。一実施形態において、第１入力部材５５はニードル軸受５６に入れ子状に設けられる。一実施形態で第２入力部材５８は、玉軸受６２（図７）のような軸受に結合される。軸受５６，６２は、工具２０が他の入力部材により作動される時にそれぞれの入力部材５５，５８を自由回転させる。

さて図３～７を参照すると、工具２０の作動機構６４が図示および説明される。一実施形態において、可動ジョー３２はシャフト６６を中心に回転する。シャフト６６は側板２２，２４に固着されている。この実施形態で、可動ジョー３２はリンケージ部分６８を含む。リンケージ部分６８は、シャフト６６についてジョー部分３６と反対の側に配置されうる。図示されている実施形態ではリンケージ部分６８を可動ジョー部分３６と一体的なものとして示しているが、これは例示を目的としており、請求項がこれにより制限されることはないことが認識されるべきである。他の実施形態において、リンケージ部分６８と可動ジョー部分３６とは別々の構成要素である。

一実施形態において、リンケージ部分６８は、リンケージ部分６８の端部から延出するように形成される第１ギヤ７０を含む。第１ギヤ７０は、シャフト６６と同軸である中心を有する湾曲面に配置される複数の歯７２を含む。この実施形態で、歯７２は側板２２，２４に対して垂直である。一実施形態において、ジョーインサート７４は締結具７８によりリンケージ部分６８に結合される。一実施形態で、ジョーインサート７４は鋳造により形成される。ジョーインサート７４は、複数の歯７８を有する第２ギヤ７６を含む。歯７８はジョーインサート７４の湾曲端部８０から外方に延在して、側板２２，２４に対して平行に配置される。湾曲端部８０の中心はシャフト６６と同軸である。一実施形態で、ジョーインサート７４は、シャフト６６と同軸の中心を有する弓形スロット８２を含む。

スロット８２は、シャフト８４が通過できる大きさを持つ。シャフト８４は側板２２，２４に固着される。スロット８２は、シャフト８４の干渉を受けずに可動ジョー３６が開口位置と閉止位置との間で移動できる大きさを持つ。シャフト８４上で回転するように結合されるのは伝達ギヤ８６である。伝達ギヤ８６は、歯７２および第１入力ギヤ８８と係合して間でトルクを伝達するように配置される。ギヤ８６，８８が歯７２と協働して可動ジョー３２を開口位置と閉止位置との間で回転させることが認識されるべきである。図示されている実施形態では、第１ギヤ８８には第１入力部材５５が一体的に形成される。

第２入力部材５８に結合されているのは第２入力ギヤ９０である。第２入力ギヤ９０は、第２ギヤ７６の歯７８と係合して第２入力部材５８からトルクを伝達する大きさおよび形状を持つ複数の歯を含む。ギヤ７６，９０が協働して開口位置と閉止位置との間で可動ジョー３２を回転させることが認識されるべきである。

図示されている実施形態では、可動ジョー３２が閉止位置へ付勢される。一実施形態において、固定ジョー３０の端部９６と可動ジョー３２の下面９８との間に配置される圧縮バネ９２により、可動ジョー３２の付勢が提供される。一実施形態において、端部９６は圧縮バネ９２の端部を収容する大きさのブラインドホール１００を有し、表面９８も、圧縮バネ９２の反対端部を収容する大きさのブラインドホール１０２を有する。ポケット１００の底面に垂直な力を圧縮バネが可動ジョー３２に印加することが認識されるべきである。圧縮バネ９２に印加される力により、可動ジョー３２はシャフト６６を中心に閉止位置へ（図７の位置から見た時には時計方向に）回転する。

図示されている実施形態では、例えば伸張バネ９４のような第２付勢部材がシャフト６６について圧縮バネ９２と反対の側に位置決めされる。一実施形態では、可動ジョー３２のブラインドホール１０４と固定ジョー３０のブラインドホール１０６とにより画定されるポケットに伸張バネ９４が位置決めされる。固定ジョー３０と可動ジョー３２にそれぞれ押入されるピン１０８，１１０により、伸張バネ９４の端部が所定箇所に保持される。伸張バネ９４は可動ジョー３２を引っ張って、シャフト６６を中心に閉止位置へ（図７の位置から見た時に時計方向に）可動ジョー３２を回転させる。

バネ９２，９４による付勢のため、作業者が可動ジョーを開口位置（図８）へ移動させて入力部材５５，５８を解除すると可動ジョー３２が閉止位置へ回転することが認識されるべきである。

さて図１０～１２を参照し、やはり図２を参照して、多位置ハンドル４４の実施形態が図示および説明される。一実施形態において、ハンドル４４は、ピン４８によりブラケット４６に回転装着される長形部材である。ブラケット４６は側板２４に固着結合される。一実施形態で、ハンドル４４は一端部５０に配置される複数の歯５２を有する。ハンドル４４がブラケット４６に結合された時に、歯５２はピン４８を中心として径方向に配設される。この実施形態で、ブラケット４６は、ブラケット４６のアーム１１４に結合される位置決め部材１１２を含む。位置決め部材１１２は、アーム１１４と反対の側に配置される複数の歯５４を有する。歯５４は、歯５２と協働して複数の位置のうち一つにハンドル４４を保持する。この例示的実施形態で、歯５２，５４は三角形の輪郭を有する。歯５２が歯５４と係合した時にハンドル４４は所定位置のままであることが認識されるべきである。これを容易にするため、圧縮バネ１１６のような付勢部材がハンドルの表面１１８とブラケット４６のアーム１２０との間に配置される。バネ１１６は、歯５２を歯５４との係合状態にする力を表面１１８に印加する。ハンドル４４の位置を移動させるため、作業者は、歯が解離されてピン４８を中心にハンドル４４が回転されるまで（表面１１８をアーム１２０へ移動させる）反力を印加する。

上で説明したように、限定ではないが閉止位置（図２）と開口位置（図１１）と延出位置（図１２）のような複数の位置の間でハンドル４４が選択的に動かされる。

さて図１３～１５を参照すると、工具２０にバンドクランプ１２２を圧着させる作業が示されている。作業者は最初に、結合される管１２４へバンドクランプ１２２を摺動させ、管１２４の端部を管継手１２６の上に設置する。バンドクランプ１２２は、時に「耳部」１２８と呼ばれるＵ形状区分を有する。可動ジョー３２が開口位置にある状態で、可動ジョー３２と固定ジョー３０との間の間隙４２へ耳部１２８が挿入される。

第１入力部材５５または第２入力部材５８を作動させることにより、圧着機構は耳部１２８の両側に係合し、内方へ曲げることにより耳部１２８を変形させる（図１４）。耳部１２８が変形する際に、バンドクランプ１２２のバンド部分は耳部１２８の方へ引っ張られる。これは、バンドクランプ１２２の直径を縮小させてバンドクランプ１２２を管１２４および管継手１２６に締結するという効果を有する。作業者が第１入力部材５５と第２入力部材５８のいずれかを作動させ続けると、圧着機構は、所望量の圧着が達成されるまで可動ジョー３２を固定ジョー３０の方へ移動させる（図１５）。一実施形態において、ジョー部分３４，３６の各々は、ジョー部分３４，３６が閉止される際に耳部１２８を変形させるエリア１３２を画定する湾曲面１３０を有する。

本願の実施形態は特定タイプのクランプ（例えば耳部タイプのバンドクランプ）を備える工具２０の使用に言及しているが、これは例示目的であって請求項はこれにより制限されないことが認識されるべきである。他の実施形態で、工具２０は他のタイプのクランプに使用されうる。さらに他の実施形態で、工具２０は切断作業を実施するのに適応しているか、リングクランプとの協働で使用されうる。

幾つかの実施形態の技術的効果および長所は、多数の入力位置からのクランプの圧着を可能にする工具を提供することを含む。さらなる技術的長所は、多数の位置へ動かされて工具の保持を容易にしうるハンドルを有する小型の圧着工具を提供する圧着機構を含む。

“ａｂｏｕｔ”（約）の語は、出願の時点で入手可能な設備に基づいて特定量の測定に関連する誤差の程度を含むことが意図されている。ここで使用される用語は特定の実施形態を説明するという目的のみのためであって開示を限定することは意図されていない。ここで使用される際に、単数形の“ａ”，“ａｎ”，“ｔｈｅ”は、文脈から他を指すことが明白でない限り、複数形も含むことが意図されている。“ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ”（を包含する）および／または“ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ”の語が本明細書で使用される際に記載の特徴、整数、ステップ、作業、要素、および／または構成要素の存在を明記するものであるが、一つ以上の他の特徴、整数、ステップ、作業、構成要素、および／またはそのグループの存在または追加を除外するものではないことがさらに理解されるだろう。

限定数の実施形態のみに関係して開示が詳しく提示されたが、このように開示された実施形態に本開示が限定されないことが容易に理解されるはずである。むしろ、上述されていないが本開示の趣旨および範囲に矛盾しない変形、変更、代替例、または同等の配置をいかなる数でも取り入れるように本開示が修正されうる。加えて、本開示の様々な実施形態が説明されたが、記載された例示的な態様の幾つかのみを例示的実施形態が含みうることが理解されるはずである。したがって、本開示は上記の説明により限定されるものと見なされてはならず、添付の請求項の範囲によってのみ限定される。

２０ 圧着工具
２２ 第１側板
２４ 第２側板
２６ 中間フレーム
２８ 締結具
３０ 固定ジョー
３２ 可動ジョー
３４，３６ ジョー部分
３８，４０ 凹部
４２ 開口部
４４ ハンドル
４６ ブラケット
４８ ピン
５０ 端部
５２，５４ 歯
５５ 第１入力部材
５６ ニードル軸受
５８ 第２入力部材
６０ 第１軸線
６２ 第２軸線
６４ 作動機構
６６ シャフト
６８ リンケージ部分
７０ 第１ギヤ
７２ 歯
７４ ジョーインサート
７６ 第２ギヤ
７８ 歯
８０ 湾曲端部
８２ スロット
８４ シャフト
８６ 伝達ギヤ
８８ 第１入力ギヤ
９０ 第２入力ギヤ
９２ 圧縮バネ
９４ 伸張バネ
９６ 端部
９８ 下面
１００，１０２，１０４，１０６ ブラインドホール
１０８，１１０ ピン
１１２ 位置決め部材
１１４ アーム
１１６ 圧縮バネ
１１８ 表面
１２０ アーム
１２２ バンドクランプ
１２４ 管
１２６ 管継手
１２８ 耳部
１３０ 湾曲面
１３２ エリア

Claims (6)

1. 圧着工具であって、
   固定ジョーと、
   前記固定ジョーに隣接する可動ジョーであって、開口位置から閉止位置へ移動可能である可動ジョーと、
   一端部で前記可動ジョーに結合されるリンケージであって、回転軸を中心として回転可能なリンケージと、
   前記リンケージを回転させられるように設けられ、前記回転軸を中心に前記リンケージを回転させる第１入力部材であって、第１軸線を中心に回転する第１入力部材と、
   前記リンケージを回転させられるように設けられ、前記回転軸を中心に前記リンケージを回転させる第２入力部材であって、第２軸線を中心に回転する第２入力部材であり、前記第２軸線が前記第１軸線に対して実質的に垂直である、第２入力部材と、
   を包含し、
   前記リンケージが前記可動ジョーと一体的であり、
   前記リンケージが、前記第１入力部材と係合するように配置される第１複数ギヤ歯と、前記第２入力部材と係合するように配置される第２複数ギヤ歯とを包含する、圧着工具。
2. 前記第１入力部材と前記第１複数ギヤ歯との間に結合される伝達ギヤをさらに包含する、請求項１に記載の圧着工具。
3. 前記可動ジョーおよび前記固定ジョーに結合される伸張バネをさらに包含し、前記回転軸と前記可動ジョーの第１ジョー部分と前記固定ジョーの第２ジョー部分との間に前記伸張バネが位置決めされる、請求項１に記載の圧着工具。
4. 前記第１ジョー部分と前記第２ジョー部分の各々が凹部を含み、前記凹部が協働して、所定量の圧着をバンドクランプに付与するための力を前記可動ジョーに付与する、請求項３に記載の圧着工具。
5. 開口部が前記可動ジョーおよび固定ジョーの中心線からオフセットしている、請求項４に記載の圧着工具。
6. 前記固定ジョーと前記リンケージとの間に結合されて前記可動ジョーを圧着する位置に付勢するように配置される圧縮バネをさらに包含する、請求項１に記載の圧着工具。

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