(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
結束バンドを送出して結束対象に巻付けるとともに引き締めて結束する一連の結束動作を行うための工具本体に、動力伝動機構を介して前記一連の結束動作を行うに必要な駆動力を供給可能とすべく、人為操作される被操作具と、前記動力伝動機構に所定以上の駆動力が作用するに伴って、前記被操作具と前記動力伝動機構との連動を断つように機能するトルクリミッタと、を有して構成されている結束工具駆動用人力装置。
【請求項２】
前記トルクリミッタは、前記被操作具によって移動操作される中間体と、前記動力伝動機構に連動連結され、かつ、前記中間体と同方向に移動自在な可動部材と、これら中間体と可動部材とのいずれか一方の側壁に形成された凹部と、前記凹部に嵌り込むように弾性機構によって突出付勢される状態で前記中間体と前記可動部材とのいずれか他方に支持されるクラッチ部材とを有するとともに、
前記動力伝動機構を介して前記可動部材に作用する駆動負荷が所定値以下のときは、前記クラッチ部材が前記凹部に嵌り込んでいて前記中間体と前記可動部材とが一体的に移動し、かつ、前記駆動負荷が所定値を越えるときは、前記凹部に形成されている傾斜面との当接による分力によって前記クラッチ部材を前記他方側に押し戻す力が前記弾性機構による突出付勢力を上回ることで前記クラッチ部材が前記凹部から抜け出すように設定することにより構成されている請求項１に記載の結束工具駆動用人力装置。
【請求項３】
前記凹部が前記可動部材に、かつ、前記クラッチ部材及び前記弾性機構が前記中間体に夫々配備されている請求項２に記載の結束工具駆動用人力装置。
【請求項４】
前記被操作具は、足踏み操作が自在な揺動ペダルである請求項１〜３の何れか一項に記載の結束工具駆動用人力装置。
【請求項５】
前記可動部材と前記中間体は、前記揺動ペダルを枢支するベース部材に立設された縦フレームに向かい合わせ状態で上下スライド自在に嵌合支持されており、前記中間体には、前記揺動ペダルの踏力を受けて強制下降スライドするための当接部材が装備されている請求項４に記載の結束工具駆動用人力装置。
【請求項６】
前記縦フレームには、前記動力伝動機構を構成するボーデンワイヤのアウタケーブルを受止める支持部が形成され、前記可動部材には、前記ボーデンワイヤのインナケーブルを連結するための連結部が形成されている請求項５に記載の結束工具駆動用人力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、それ自身には駆動源を持たない構造の結束工具を、人力を用いて駆動させるようにするための人力装置、即ち、結束工具駆動用人力装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
結束工具は、結束対象を専用の結束バンド（「結束タイ」又は単に「タイ」とも呼ばれる）で巻き付けて結束するものであり、結束対象としては、電線群、パイプ群、各種長尺商品等、種々のものがあるが、代表的なものとしては、自動車、建機、作業機等の車両に多用されるワイヤハーネスがある。従来、この種の結束工具としては、特許文献１や特許文献２において開示されたように、工具本体と、その下方に付設される握り用のハンドルと、工具本体の先端部に装備される一対の嘴部材とを有したハンディ型のものが知られている。
【０００３】
これら特許文献１，２において開示される結束工具は、その一連の動作が電動モータで駆動される電動型のものであり、結束するに必要な機械装置類の他に、駆動用の電動モータ、電気回路、表示ランプ類、各種センサ類、電気スイッチ類等の多くの電気関連部品や装置類が必要であり、結束工具トータルとしては比較的高価なものになっていた。
【０００４】
従って、少量生産する小規模な工場や、個人商店、或いは開発途上国等において用いるには高価であることが難点となり、結束作業の機械化が困難であるのが実情であった。しかしながら、結束操作を人為作業で賄うには労力が掛かり過ぎるとともに作業効率も芳しくないので、廉価型の結束工具への要求が高まって来ている。
【０００５】
そこで、少量生産する小規模な工場や、個人商店、或いは開発途上国等においても用いることが可能となるように結束工具の廉価化を図るべく、駆動源が内蔵電動モータを用いる電気式から人力によって動かす外部駆動式の人為操作型に置き換えられたものとする場合、その外部駆動型とされた工具本体を如何に人力で駆動操作するのかも考えておく必要がある。
【特許文献１】特開平１０−１８０６４６号公報
【特許文献２】特開平１０−２５０７０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、結束バンドを用いて機械的に結束できる便利な結束工具を廉価化すべく、人力によって駆動させるようにする場合において、外部駆動型に構成された工具本体を良好に駆動させることができる人力装置、即ち、結束工具駆動用人力装置を実現し、提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る発明は、結束工具駆動用人力装置において、結束バンド１を送出して結束対象Ｗに巻付けるとともに引き締めて結束する一連の結束動作を行うための工具本体Ｈに、動力伝動機構Ｄを介して前記一連の結束動作を行うに必要な駆動力を供給可能とすべく、人為操作される被操作具４と、前記動力伝動機構Ｄに所定以上の駆動力が作用するに伴って、前記被操作具４と前記動力伝動機構Ｄとの連動を断つように機能するトルクリミッタＴｒと、を有して構成されていることを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の結束工具駆動用人力装置において、前記トルクリミッタＴｒは、前記被操作具４によって移動操作される中間体５０と、前記動力伝動機構Ｄに連動連結され、かつ、前記中間体５０と同方向に移動自在な可動部材４５と、これら中間体５０と可動部材４５とのいずれか一方の側壁に形成された凹部４５ｂと、前記凹部４５ｂに嵌り込むように弾性機構５１によって突出付勢される状態で前記中間体５０と前記可動部材４５とのいずれか他方に支持されるクラッチ部材５２とを有するとともに、
前記動力伝動機構Ｄを介して前記可動部材４５に作用する駆動負荷が所定値以下のときは、前記クラッチ部材５２が前記凹部４５ｂに嵌り込んでいて前記中間体５０と前記可動部材４５とが一体的に移動し、かつ、前記駆動負荷が所定値を越えるときは、前記凹部４５ｂに形成されている傾斜面４５ｄとの当接による分力によって前記クラッチ部材５２を前記他方側に押し戻す力が前記弾性機構５１による突出付勢力を上回ることで前記クラッチ部材５２が前記凹部４５ｂから抜け出すように設定することにより構成されていることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載の結束工具駆動用人力装置において、前記凹部４５ｂが前記可動部材４５に、かつ、前記クラッチ部材５２及び前記弾性機構５１が前記中間体５０に夫々配備されていることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項４に係る発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の結束工具駆動用人力装置において、前記被操作具４は、足踏み操作が自在な揺動ペダルであることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項５に係る発明は、請求項４に記載の結束工具駆動用人力装置において、前記可動部材４５と前記中間体５０は、前記揺動ペダル４を枢支するベース部材４８に立設された縦フレーム４９に向かい合わせ状態で上下スライド自在に嵌合支持されており、前記中間体５０には、前記揺動ペダル４の踏力を受けて強制下降スライドするための当接部材５０ａが装備されていることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項６に係る発明は、請求項５に記載の結束工具駆動用人力装置において、前記縦フレーム４９には、前記動力伝動機構Ｄを構成するボーデンワイヤ５のアウタケーブル５Ｂを受止める支持部Ｓｉが形成され、前記可動部材４５には、前記ボーデンワイヤ５のインナケーブル５Ａを連結するための連結部Ｒｅが形成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、次のような作用や効果が得られる。即ち、被操作具と工具本体とが動力伝達機構を介してダイレクトに連動連結されている構造では、結束作動中に何らかの不具合が生じて通常よりも大なる負荷が掛かった場合には、被操作具を動かす力も余計に必要となることから、多くの場合はそれによって異常発生に気が付くことを期待できるのではあるが、気付かずに更に力を込めて駆動させようとした場合には、工具本体の機械装置類が変形や損傷したり、或いは動力伝達機構が損傷するといった不都合の生じることが予測される。
【００１４】
それに対して、本発明による結束工具駆動用人力装置においては、工具本体を動力伝達機構を介して人力駆動することで、結束バンドを用いて結束対象を結束する一連の結束動作を行うための人力装置として、所定以上の駆動負荷が生じると被操作具と動力伝達機構との連動を断つように機能するトルクリミッタを装備してあるので、上述のような過負荷が作用する場合において更に力を込めて無理やり動かそうとする操作が為されても、その場合には、トルクリミッタが作動して被操作具だけが動き、動力伝達機構や工具本体には無理な操作力が伝達されないようになる。
【００１５】
その結果、結束バンドを用いて機械的に結束できる便利な結束工具を廉価化すべく、人力によって駆動させるようにする場合において、その人力操作に起因して工具本体等を損傷させるおそれが回避される好ましい機能を備えたものとして、外部駆動型に構成された工具本体を良好に駆動させることができる結束工具駆動用人力装置を実現し、提供することができる。
【００１６】
請求項２の発明によれば、被操作具によって操作される中間体と、動力伝達機構に連動連結される可動部材とを用いてトルクリミッタが構成されているので、トルクリミッタは、動力伝達機構及び被操作具から独立した機構として存在することとなり、組付けや分解、並びにメンテナンス等の点検整備が行い易いという効果を奏することができる。また、このように独立した機構としてあることから、人力装置に不具合が生じた場合に、その不具合が被操作具にあるのか、又はトルクリミッタにあるのかの判断がし易く、問題解決が迅速化される利点も得られるとともに、トルクリミッタにある場合には、それが可動部材側にあるのか、それとも中間体側にあるのかの判断も可能になる。
【００１７】
請求項３の発明によれば、動力伝動機構との連動連結部を有する可動部材に凹部を、そして、被操作具に操作される中間体にクラッチ部材と弾性部材とを配備するようにしたので、例えば、動力伝動機構との連動連結部を有する可動部材にさらにクラッチ部材と弾性部材とを配備する場合に比べて、可動部材への機構類の集中化が回避されて、可動部材と中間体とに構造の複雑さが分散配置されるようになる。従って、構造の合理化が図れるとともに、故障等の不都合も生じ難いトルクリミッタを提供することができる。
【００１８】
請求項４の発明によれば、被操作具として足踏み操作される揺動ペダルとして、腕や手に比べて強大なるパワーを発揮できる脚の力でもって工具本体を駆動する手段であるから、必要となる駆動力を比較的楽に供給できるとともに、長期に亘る連続運転も可能となる人力装置として提供することができる。
【００１９】
請求項５の発明によれば、揺動ペダル支持用のベース部材に立設された縦フレームに可動部材及び中間体を向かい合わせ状態でスライド自在に支持される構成としたので、トルクリミッタの構成要素が縦フレーム部位に集約配置されるとともに、当接部材を有する中間体と揺動ペダルとは完全に別構成になる。従って、必要な機能はそのままとしながら、構造が複雑化し易いトルクリミッタの組付けや分解が行い易い使い勝手の良い人力装置を提供することができる。そして、請求項６のように、動力伝達機構がボーデンワイヤである場合には、アウタケーブルの支持部を縦フレームに、かつ、インナケーブルとの連結部を可動部材に夫々振り分けて配置すると良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に、本発明による外部駆動型結束工具並びにこれを用いた人力駆動式定置型結束装置の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図１は人力駆動式定置型結束装置として用いる使い方の一例を示す全体図、図２〜図６は工具本体に関する各図、図７〜図１１は動力供給部としての人力ペダル装置に関する各図、図１２〜図１９は工具本体における結束の各工程の概略の動作状況を示す作用図、図２０は従来の電動モータ内臓の結束工具を示す一部切欠きの平面図である。
【００２１】
〔実施例１〕
本発明による外部動力型結束工具Ａは、図１に示すように、結束バンド１を送出して結束対象Ｗに巻付けるとともに引き締めて結束する一連の結束動作を行うための工具本体Ｈと、工具本体Ｈに一連の結束動作を行うに必要な駆動力を供給可能な工具本体Ｈとは別体の動力供給部Ｋと、動力供給部Ｋに生じた動力を工具本体Ｈの動力入力部ｎに伝動するための動力伝動機構Ｄとを有して構成されている。
【００２２】
図１に示す状態は、前記外部動力型結束工具Ａを用いて人力駆動式定置型結束装置Ｇとされたものであり、工具本体Ｈは、支持部３に取付装備されて作業台（作業机）２に載置されるとともに、動力供給部Ｋは、足踏み操作される人為操作ペダル４を有する人力ペダル装置に構成されている。そして、動力伝動機構Ｄは、人力ペダル装置Ｋと動力入力部ｎとを連動連結するボーデンワイヤ５を設けて構成されている。つまり、作業椅子６に腰掛けている作業者Ｍは、工具本体Ｈにおける上下一対の嘴部材７，８で挟まれる結束用空間Ｓに、ワイヤーハーネス等の結束対象Ｗを両手等を使ってセットした状態で人為操作ペダル４を踏み下ろすことにより、結束バンド１（後述）を用いて所定の結束圧で結束対象Ｗを結束することができる。尚、９は工具本体Ｈに連続的に結束バンド１を供給すべく、工具本体Ｈに支持される回転リールである。
【００２３】
工具本体Ｈは、駆動源（動力源）としての電動モータ４７が内蔵された公知の電気式自動結束工具（図２０参照）Ｂを利用したものであり、結束作動に必要な各種機構類はそのままにして、電動モータ及びこれの駆動回路やセンサ類、スイッチ類、配線等の電気駆動部の関係部品）だけを一切省き、その代わりに外部からの動力を受け入れるため動力入力部ｎが装備されて成る外部動力型の結束工具として構成されている。このように、電気駆動型を人力駆動型に変更することにより、結束工具Ａとして必要となるコストを約半分にまで減らせることが可能なシステムが実現されている。次に、外部動力型結束工具Ａを構成する各部の構造について詳しく説明する。
【００２４】
工具本体Ｈは、図２〜図６に示すように、手指で握って支持するためのグリップ部１１を下側に有する本体ボディ１０に、回転リール９（図１参照）、送出し機構ａ、嘴開閉機構ｂ、引締め機構ｃ、切断機構ｄを装備するとともに、本体ボディ１０の左側面に構成される動力入力部ｎを有して構成されている。尚、動力入力部ｎ以外の箇所については公知に付き、概略説明に止めるものとする。本体ボディ１０内には、動力入力部ｎからの回転動力を増速して入力するカウンタ軸１２と、このカウンタ軸１２に咬合して減速駆動回転されるカム軸１３と、カム軸１３によって駆動される送出し軸１４、カム軸１３の左端に取付けられるカム１５等が装備されている。後述する結束動作のワンサイクルは、カウンタ軸１３が丁度１回転する間に為されるように構成されている。
【００２５】
さて、回転リール９は、前後のステー１０ｓによって本体ボディ１０の上方位置において前後軸心（図示省略）周りに回転自在に枢支されており、図示は省略するが、多数の結束バンド１が並列に接続されて成る結束バンド帯が巻回装備される。つまり、回転リール９を巻き解し回転させることにより、巻回されている結束バンド帯から検束バンド１を本体ボディ１０の上端部に順次供給することができるように構成されている。
【００２６】
送出し機構ａは、図１３，図１４に示すように、バンド部１Ｖとこのバンド部１Ｖを逆戻り規制状態で挿通自在なヘッド部１Ｈとを有して成る結束バンド１を、ワイヤーハーネス（結束対象の一例）Ｗに巻付けるべく供給位置ｓ（図１４参照）から送出し完了位置ｋ（図１４参照）まで押出し移動させるものであり、湾曲変位自在な柔軟性を有した材料から成る長尺状のスパイラル１６と、このスパイラル１６の歯部１６ａに咬合する歯部１７ａを有するギヤ状輪体１７、ギヤ状輪体１７に咬合連動される入力ギヤ１８、入力ギヤ１８に咬合する短ラック１９、カム軸１３に装着される駆動アーム２０の先端部と短ラック１９とに亘って架設される連動リンク２１等を有して構成されている。
【００２７】
嘴開閉機構ｂは、図１２等に示すように、第１支点Ｐ１（図１７参照）を中心として揺動可能に本体ボディ１０の先端上部に配備される上嘴部材７と、第２支点Ｐ２（図１５参照）を中心として揺動可能に本体ボディ１０の先端下部に配備される下嘴部材８とを有して構成されている。これら上下に対向配備される結束バンド案内用の一対の嘴部材７，８を、これら両者７，８の上下間に形成される結束用空間Ｓに結束対象Ｗを取り込むべく互いに離れる方向に移動した開き姿勢（図１２参照）と、これら両者７，８が互いに近接する第１閉じ姿勢（図１３参照）及び第２閉じ姿勢（図１６参照）とに切換自在である。
【００２８】
第１閉じ姿勢は、図１３に示すように、上嘴部材７のみが下降揺動して各嘴部材７，８の先端部どうしが密着近接する状態の姿勢（下嘴部材８は依然として待機位置にある）であり、送出し機構ａで送り出されてくる結束バンド１を結束用空間Ｓに取り込まれている結束対象Ｗに巻付けるに適した状態を形成している。第２閉じ姿勢は、図１５に示すように、第１閉じ姿勢において下嘴部材８が所定範囲で上昇揺動した状態の姿勢であり、この第１閉じ姿勢から第２閉じ姿勢への動作により、先端がヘッド部１Ｈの間際まで近接されているバンド部１Ｖを、ヘッド部１Ｈに挿通させること（バンド挿通工程）ができるようになっている。
【００２９】
引締め機構ｃは、図１４〜図１６に示すように、結束対象Ｗに巻回されているバンド部１Ｖを引き締めるべく、バンド部１Ｖにおけるヘッド部１Ｈを挿通しているバンド先端部１ｖを強制的に引張り自在なものであり、中間ギヤ２２を介してカム軸１３で駆動回転される引締めドラム２３と、この引締めドラム２３の上方において近接配備される前後一対の回転自在な挟持ドラム２４，２５とを設けて構成されている。つまり、嘴開閉機構ｂが第２姿勢になることで送られてくるバンド先端部１ｖが、常時駆動回転されている引締めドラム２３と第１挟持ドラム２４との間に達するので、そのバンド先端部１ｖが引締め機構ｃに引き込まれると共に引締めドラム２３と第２挟持ドラム２５との間から斜め下方に送出されることにより、バンド部１Ｖを引張っての引締め動作を一瞬のうちに行うことが可能に構成されている。
【００３０】
切断機構ｄは、図１７に示すように、下嘴部材８の根元部の直上において本体ボディ１０の先端部内に装備される上下向きのカッター（切断刃）２６と、このカッター２６の上部両脇において係合する状態で第１支点Ｐ１を中心として揺動自在な駆動レバー２７とを有して構成されている。つまり、カム軸１３に取付けられているカッターカム２８が駆動レバー２７を蹴って上昇揺動させることでカッター２６が上昇移動し、引締めが完了した後のバンド部１Ｖをヘッド部１Ｈの間際位置において切断するように構成されている。切断された余剰バンド部１ｙは、グリップ部１１の前方に形成されている回収部２９に落下して蓄えられる。
【００３１】
動力入力部ｎは、図２〜図５に示すように、人力ペダル装置Ｋに生じた動力をボーデンワイヤ５を介してカウンタ軸１２に伝動するためのものであり、ボーデンワイヤにおけるインナケーブル５Ａの先端部が連結自在なラックギヤ３０と、このラックギヤ３０に咬合するピニオンギヤ３１とを備えて、インナケーブル５Ａのアウタケーブル５Ｂ内への引き込まれ移動をピニオンギヤ３１の回転運動に変換するラック＆ピニオン３２を有するとともに、インナケーブル５Ａをアウタケーブル５Ｂから抜出す方向に復帰付勢する圧縮コイルバネ３３が装備されている。ピニオンギヤ３１を有する入力軸３４には、カウンタ軸１２の小径ギヤ３５に咬合する大ギヤ３６が取付けられており、ラックギヤ３０のスライド移動量を増幅してカウンタ軸１２を回転駆動するように構成されている。
【００３２】
本体ボディ１０の左側面には、側面視で横長のコ字状を呈する板材から成るレールブラケット３７が固定されており、その上面及び下面の中央部には前後に延びるレール溝３８，３８が形成されている。レールブラケット３７の先端側には、上下のレール溝３８，３８にレール突起３９ａ，３９ａが嵌合する状態で先端バネ座３９が前後スライド自在に装備されており、この先端バネ座３９と根元側の固定バネ座４０との間に圧縮コイルバネ３３が装備されている。先端バネ座３９前側の支持部３９ｂには、ラックギヤ３０の根元側端部がボルト連結されており、インナケーブル５Ａを引張れば、圧縮コイルバネ３３をその弾性力に抗して圧縮させてラックギヤ３０を引き込み方向にスライド移動させることができ、インナケーブル５Ａの引張りを解除すれば、圧縮コイルバネ３３の弾性力によってラックギヤ３０をスライド移動させて始端位置に自己復帰させることができる。
【００３３】
ピニオンギヤ３１は、矢印イ方向（図４参照）には大ギヤ３６と（入力軸３４と）一体回転し、矢印ロ方向（図４参照）にはピニオンギヤ３１のみが回転するように機能するワンウェイクラッチＣｒを有している。ワンウェイクラッチＣｒは、図６に示すように、ピニオンギヤ３１にボルト止めされるハウジング４１と、入力軸３４と一体回転する状態でピニオンギヤ３１及びハウジング４１に内嵌されるクラッチ回転体４２と、ハウジング４１内に枢支されるラチェット４３と、ラチェット４３をクラッチ回転体４２外周のクラッチ爪４２ａに咬合する方向に弾性付勢する捩りバネ４４とを有して構成されている。尚、クラッチ爪４２ａは、クラッチ回転体４２の外周において互いに１８０度離れた箇所に計二箇所形成されている。
【００３４】
参考として、図２０に、電動モータ４７で駆動する従来型の結束工具Ｂの概略の内部構造を示す平面図が示されている。その電動型結束工具Ｂにおいては、カウンター軸１２とモータ軸４７ａとはベベルギヤ機構６１を介して連動連結されており、カウンター軸１２が外部には突出しない構成となっている。これに対して本発明による外部駆動型結束工具Ａでは、図５に示すように、カウンター軸１２を延長して工具本体Ｈから左側方に突出させ、その突出端の小径ギヤ３５に咬合する大ギヤ３６を有する入力軸３４、及びボーデンワイヤ５で入力軸３４を回転させるためのラック＆ピニオン３２等を工具本体Ｈとカバーフレーム６２との間に配置して成る動力入力部ｎを新たに構成し、電動モータ４７を省略した構造のものである。
【００３５】
次に、動力供給部である人力ペダル装置Ｋについて説明する。図７〜図１１に示すように、人力ペダル装置Ｋは、足踏みによる強制下降揺動並びに足踏み解除による上昇復帰揺動が自在にベース部材４８に枢支される揺動ペダル（被操作具の一例）４と、ベース部材４８に立設された縦フレーム４９に上下スライド移動自在に支持される可動部材４５と、同様に縦フレーム４９に上下スライド移動自在に支持される連動機構４６とを有して構成されている。
【００３６】
ベース部材４８は、左右端が上方に折り曲げられて補強される鋼板製のものであり、その根元側に揺動ペダル４を枢支するための左右一対の挿通孔４８ａ，４８ａが形成されている。揺動ペダル４は、横断面形状が下向きコ字状であり、かつ、ベース部材４８の挿通孔４８ａ，４８ａに両端が支承される支軸４ａが根元側端に固着される鋼板プレス製のものであり、先端側の左右中央部には矩形で凹入したような形状の逃がし切欠き４Ａが形成されている。
【００３７】
縦フレーム４９は、ベース部材４８の先端側部分に固定される底板４９Ａ、右縦壁部材４９Ｂ、左縦壁部材４９Ｃ、前壁部材４９Ｄを有して構成されており、右縦壁部材４９Ｂの内側に形成される右縦溝４９ｂ、及び左縦壁部材４９Ｃと前壁部材４９Ｄとの前後方向隙間で形成される左縦溝４９ｃとにより、縦フレーム４９内に収容される状態の可動部材４５を上下スライド移動自在に支持している。可動部材４５は、ボーデンワイヤ５のインナケーブル５Ａ先端の太鼓部５ａを枢支するための引掛け穴４５ａと、トルクリミッタＴｒ（後述）を形成すべく側面に形成された凹部４５ｂと、右及び左の縦溝４９ｂ，４９ｃに嵌り込んで摺動するための左右一対の軸突起４５ｃ、４５ｃとを有する角ブロックで形成されている。つまり、縦フレーム４９には、アウタケーブル５Ｂを受止める支持部Ｓｉが形成され、可動部材４５には、インナケーブル５Ａを連結するための連結部Ｒｅが形成されている。
【００３８】
連動機構４６は、軸材から成る左右一対の当接部材５０ａ，５０ａ、底部材５０ｂ、バネ収容用の角筒空間部５０ｃ、及びスライド用の左右一対で上下に長尺状の縦レール突起５０ｄ，５０ｄを有する中間体５０と、圧縮型のコイルバネ５１と、コイルバネ５１の先端側に装備されるクラッチ部材５２等を有するとともに、可動部材４５に所定以上の駆動方向への負荷が作用するに伴って、揺動ペダル４と可動部材４５との連動を断つトルクリミッタＴｒが装備されている。
【００３９】
中間体５０は、その左右の縦レール突起５０ｄ，５０ｄが縦フレーム４９の内面側に形成された左右のスライド溝４９ｄ、４９ｄに嵌合することによって所定範囲内で上下スライド移動自在に縦フレーム４９に支持されており、揺動ペダル４が踏込まれると、左右に四箇所並列形成されているペダル短壁４ｂが左右の当接部材５０ａ，５０ａを押すことにより、強制的に下方にスライド移動されるように構成されている。コイルバネによって前方突出付勢されるクラッチ部材５２は、縦フレーム４９の内部に位置しており、クラッチ部材５２の先端部に枢支されて回転自在なローラ５２ａが、可動部材４５の凹部４５ｂに押圧されながら嵌り込むように設定されている。
【００４０】
凹部４５ｂは、ローラ５２ａの外郭形状に沿うように、側面視において略半円形の形状を呈しており、かつ、その下端部は斜め下方に削られたような傾斜面４５ｄに形成されている。つまり、図１０に示すように、通常は可動部材４５と中間体５２とは一体上下スライド移動する状態にあり、揺動ペダル４が踏込まれるに従って中間体５２及び可動部材４５が一体で下降移動し、それによってインナケーブル５Ａが強制的に引張り操作される。インナケーブル５Ａが引張られると、動力入力部ｎのラック＆ピニオン３２が作動して入力軸３４が矢印イ方向に回転駆動される（図４参照））。
【００４１】
但し、上下の嘴部材７，８間に想定外の大きさの異物が挟まれる等、何らかの原因によって工具本体Ｈに駆動部分やボーデンワイヤ５に、即ち可動部材４５の押下げ力に過大な負荷が作用する場合には、図１１に示すように、ローラ５２ａと傾斜面４５ｄとの当接によるクラッチ部材５２を中間体５０側に（図１１の矢印ハ方向に）押し戻す分力が、コイルバネ５１の押圧付勢力を上回り、その結果ローラ５２ａが凹部４５ｃから抜け出て中間体５０のみが下方にスライド移動する状態、所謂「空踏み状態」になる。故に、トラブルに気付かずに揺動ペダル４を大なる操作力で踏み込むようなことがあると、トルクリミッタＴｒが自動的に作動して所定以上の押下げ力が可動部材４５には伝わらないようになり、それによって工具本体の駆動が中断されて故障を未然に防止できるようになっている。
【００４２】
つまり、トルクリミッタＴｒは、可動部材４５と、これの移動方向に沿っての移動が自在であり、かつ、揺動ペダル４によって強制下降移動操作される中間体５０とのうちの可動部材（いずれか一方の一例）４５の側壁に形成された凹部４５ｂと、この凹部４５ｂに嵌り込むようにコイルバネ（弾性機構の一例）５１によって突出付勢される状態で中間体５０と可動部材４５とのうちの中間体（いずれか他方の一例）５０に支持されるクラッチ部材５２とから成り、可動部材４５に作用する駆動方向（図１１の矢印ニの方向）の負荷が所定値以下のときは、クラッチ部材５２が凹部４５ｂに嵌り込んでいて中間体５０と可動部材４５とが一体的に移動し、可動部材４５に作用する駆動方向の負荷が所定値を越えるときは、凹部４５ｂに設けられた傾斜面４５ｄによる分力によってクラッチ部材５２を中間体５０に押し戻す力がコイルバネ５１による突出付勢力を上回ることでクラッチ部材５２が凹部４５ｂから抜け出す状態に設定されている。
【００４３】
トルクリミッタＴｒが作動して空踏み状態になったときは、まず、一対の嘴部材７，８間に挟まっている異物を取り除く等のトラブルを解消する操作を行う。このとき圧縮コイルバネ３３の復帰力によりラックギヤ３０を待機位置に戻すようになり、それによってインナケーブル５Ａが引張られて可動部材４５を最上昇した待機位置に戻すように作用する。空踏みされて下降している揺動ぺダル４は中間体５０を手指で持ち上げ操作する等によって上昇移動させ、ローラ５２ａが（クラッチ部材５２が）凹部４５ｃに嵌り込む通常の状態に戻し操作し、その後に揺動ぺダル４の踏込み操作を再開するようになる。
【００４４】
次に、揺動ペダル４の踏込みによる結束のワンサイクルについて概略説明する。外部駆動型結束工具Ａにおいては、揺動ペダル４の１回の踏込み操作によって１サイクルの結束動作が行える公知のものであって、その動作工程としては、大別して結束バンド供給工程、結束用空間閉塞工程、結束バンド送出し工程、ヘッド部挿通工程、バンド引締め工程、余剰バンド切断工程から成っている。尚、結束の１サイクルは、カム１５（カム軸１３）が丁度１回転する間に全て行われるように設定されている。
【００４５】
結束バンド供給工程は、回転リール９等から供給されて来る結束バンド１を、工具本体Ｈ上部のバンド装填部５６に供給する工程である。即ち、図１２（ａ）に示すように、揺動ペダル４の踏込みに従ってラックギヤ３０が引張られ、矢印ホ方向に動いて入力軸３４が矢印イ方向に所定角度回転し、カウンタ軸３４が矢印ヘ方向に回転してカム軸１３及びカム１５が待機位置〔図１２（ａ）に示す位置〕から矢印ト方向に回転し始める。すると、図１２（ｂ）に示すように、カム１５が矢印ト方向に回ると中間リンク５３が矢印チ方向に回動して縦ラック部材５４を下降スライド移動させて、そのラックギヤ部５４ａに咬合する受動ギヤ部５５ａを有するバンド巻回用のドラム５５が回動し、工具本体Ｈの上方に装備されている回転リール９から巻き解されてドラム５５に巻付けられている結束バンド帯（図示省略）から１個の結束バンド１が、工具本体Ｈのバンド装填部５６に供給される。尚、仮想線で描かれている結束バンド１は、次の結束１サイクルで使用予定のものである。
【００４６】
結束用空間閉塞工程は、上嘴部材７を下降揺動させて結束用空間Ｓを閉空間とする工程である。即ち、図１３に示すように、カム軸１３及びカム１５が更に所定角度矢印ト方向に回転することにより、上嘴部材７の図示しない工具本体内部側部分と、カム軸１３と一体回転する図示しない上ガイドカムとによる連動機構（図示省略）により、上嘴部材７が工具本体Ｈの円弧状レール部５７に沿って下降揺動移動し、その先端部が位置固定されている下嘴部材８の先端部と接触して結束用空間Ｓを閉塞する。これにより、結束用空間Ｓ内に取り込まれている結束対象Ｗの結束用空間Ｓからの抜け出しが阻止され、結束バンド１の巻付け準備が整った状態がもたらされる。この場合、常時駆動されている送出し機構ａにより、結束バンド１を後押しする部材であるスパイラル１６が待機位置から移動され始めており、図１３に示すように、バンド装填部５６の結束バンド１は若干前方に押し出された位置にある。
【００４７】
結束バンド送出し工程は、スパイラル１６を押出駆動して結束バンド１を、供給位置ｓから送出し完了位置ｋまで送出す工程である。図１４に示すように、スパイラル１６はその内側の全面に歯部１６ａが形成されて柔軟な合成樹脂材料（可撓性を有する材料）等から成るベルト状のものであり、その歯部１６ａが咬合する歯部１７ａを有するギヤ状輪体１７を、連動リンク２１及び駆動アーム２０を介してカム軸１３で回転駆動することにより、収納筒５８（図１８，１９参照）に収納されているスパイラル１６を強制駆動移動させることができるように構成されている。
【００４８】
つまり、カム１５（カム軸１３）がさらに矢印ト方向に回転することにより、その回転角度域においては常時駆動されている送出し機構ａによるギヤ状輪体１７の回転速度が増速されることになり、スパイラル１６が急速に押出移動されて結束バンド１を素早く送出し完了位置ｋまで押出移動させることができる。送出し完了位置ｋまで送出された状態では、図１４に示すように、バンド部１Ｖは上下の嘴部材７，８の内面側に形成されている各々のガイド溝（符記せず）で案内されて結束対象Ｗを囲繞するように巻付け移動されており、バンド部１Ｖの先端部はヘッド部１Ｈの直ぐ横に位置する設定とされている。
【００４９】
ヘッド部挿通工程は、先端部がヘッド部１Ｈの直ぐ横に位置しているバンド部１Ｖを、ヘッド部１Ｈに挿通させる工程である。即ち、図１５に示すように、カム１５（カム軸１３）がさらに所定角回転し、それによって図示しない構造によって連動連係されている作動フォーク５９が、支点Ｐ２で回動自在な下嘴部材８をその根元側端部に作用して上昇揺動させる。このとき上嘴部材７は位置固定されているので、閉塞空間である結束用空間Ｓとしての周長が狭められたバンド部１Ｖは、その先端部からヘッド部１Ｈの挿通孔１ｈを挿通し、引締めドラム２３と第１挟持ドラム２４との間に刺さり込む状態となるまで押し出されるのである。このとき、送出し機構ａが戻り作動し始め、スパイラル１６は送出し完了位置から若干戻り移動した状態になっている。
【００５０】
バンド引締め工程は、バンド部１Ｖにおけるヘッド部１Ｈを挿通した先端部分を引張って結束対象Ｗに弛み無く強く巻付ける工程である。即ち、図１６に示すように、第１及び第２挟持ドラム２４，２５は弾性機構６０によって常時回転する引締めドラム２３に押圧付勢されているので、ヘッド部挿通工程によって先端が第１挟持ドラム２４と引締めドラム２３間に達したバンド部１Ｖは、引締め機構ｃによって瞬間的に引張られるとともに、第２挟持ドラム２５と引締めドラム２３との間で挟持されることによって引張られ方向が横向きから斜め下方向きに変更された状態で送出される。この引締め工程は、高速回転する引締めドラム２３を用いることで瞬時に行われるので、カム１５（カム軸１３）は図１５に示す位置から極僅かしか回転せず、従って、図１５と図１６とでは結束バンド１以外については便宜上同じとして描いてある。
【００５１】
余剰バンド切断工程は、バンド部１Ｖにおけるヘッド部１Ｈを通ってその先に出ている余剰バンド部分を切り落とす工程である。即ち、図１７に示すように、下嘴部材８の支点Ｐ２付近における工具本体Ｈには、縦向き姿勢で昇降移動自在なカッター２６を有する前述の切断機構ｄが配備されており、バンド引締め工程の終了とほぼ同時にカッターカム２８が駆動レバー２７を押上げることでカッター２６が上昇移動し、ヘッド部１Ｈの近傍においてバンド部１Ｖを切断する。切断後の余剰バンド部１ｙは落下移動して回収部２９に回収される。またこのときには、上嘴部材７は上昇揺動して、かつ、下嘴部材８は下降揺動して、それぞれの待機位置に戻る動作も行われるようになっている。
【００５２】
余剰バンド切断工程の終了状態（図１７の状態）からカム１５（カム軸１３）が所定角回転して、図１８に示すように待機位置から弱１回転する間に、結束バンド１で結束された結束対象Ｗが結束用空間Ｓから外部へ移動されるとともに、送出し機構ａが戻り作動してスパイラル１６は、その大部分が収容筒５８に挿入される状態で工具本体Ｈの内部に収容された待機位置に戻り移動する。そして、紙１２Ａに蹴られることで縦ラック部材５４が元の待機位置に向って上昇移動して受動ギヤ部５５ａを逆回転駆動するが、受動魏藪５５ａ部分に装備されている一方向クラッチ（図示省略）の機能により、ドラム５５（図１２参照）は回動が停止したままとなっている。また、カッター２６は下降移動される。
【００５３】
そして、カム１５（カム軸１３）が丁度１回転すると、図１９に示すように、次の結束作動に備えるべく各部が図１２（ａ）に示す待機状態に戻るのである。この結束の１サイクルに要するラックギヤ３０の移動ストロークＬは、図１２（ａ）と図１９とのそれぞれのラックギヤ３０における入力軸３４の軸心直上に位置するスタート地点ｔ１とフィニッシュ地点ｔ２との間隔として定義される。そして、そのインナケーブル５Ａの移動ストロークＬを生じさせるように、操作人力ペダル装置Ｋにおける可動部材４５の昇降移動ストロークが設定されている。
【００５４】
以上述べたように、本発明による外部駆動型結束工具並びにこれを用いた人力駆動式定置型結束装置においては、従来の電動モータやその駆動回路等の電気部品、電気関係機構類を一切排除して、揺動ペダル４を用いた人力、詳しくは脚力によって工具本体を駆動させる構造としたので、一対の嘴部材７，８間の結束用空間にて結束対象Ｗを結束バンド１で結束する一連の結束動作を機械的に便利に行えるものとしながら、大幅なコストダウンが行えて廉価なものとすることができている。その結果、人為作業で賄うには労力が掛かり過ぎるとともに作業効率も芳しくない結束作業を機械化する結束工具を廉価に構成することができ、少量生産する小規模な工場や、個人商店、或いは開発途上国等においても難無く導入することができ、結束作業の効率化を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】結束工具を人力駆動式の定置型結束装置として使用する例を示す全体図
【図２】工具本体の動力入力部の構造を示す分解斜視図その１
【図３】工具本体の動力入力部の構造を示す分解斜視図その２
【図４】工具本体の側面図
【図５】工具本体の一部切欠きの平面図
【図６】ワンウェイクラッチの構造を示す分解斜視図
【図７】踏込みペダル装置の全体斜視図
【図８】踏込みペダル装置の構造を示す分解斜視図
【図９】踏込みペダル装置の一部透視の側面図
【図１０】通常時の作動状況を示す踏込み操作途中の側面図
【図１１】過負荷時の作動状況を示す踏込み操作途中の側面図
【図１２】結束バンド供給工程を示す作用図
【図１３】上嘴下降による結束用空間の閉塞工程を示す作用図
【図１４】結束バンドの送出し工程を示す作用図
【図１５】下嘴上昇によるバンド部のヘッド部挿通工程を示す作用図
【図１６】結束バンドの引締め工程を示す作用図
【図１７】余剰バンド部の切断工程を示す作用図
【図１８】スパイラルの復帰工程を示す作用図
【図１９】工具本体が待機状態に戻った状態を示す側面図
【図２０】従来の電動モータ内蔵型結束工具の概略構造を示す一部切欠きの平面図
【符号の説明】
【００５６】
１          結束バンド
４          被操作具（揺動ペダル）
５          ボーデンワイヤ
５Ａ        インナケーブル
５Ｂ        アウタケーブル
４５        可動部材
４５ｂ      凹部
４５ｄ      傾斜面
４８        ベース部材
４９        縦フレーム
５０        中間体
５０ａ      当接部材
５１        弾性機構
５２        クラッチ部材
Ｄ          動力伝動機構
Ｈ          工具本体
Ｒｅ        連結部
Ｓｉ        支持部
Ｔｒ        トルクリミッタ
Ｗ          結束対象
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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