(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力式クリンプ工具において、
ａ．モータ動力シャフトを有するモータを内部に収容したハウジングと、
ｂ．前記モータによってスタート位置とストップ位置との間で移動させることができるプランジャーと、
ｃ．前記ハウジングから延びる複数のジョーであって、これらの複数のジョーの各々は、上開放部分及び下クリンプ部分を有し、これらの部分間に円弧状プランジャー摺動領域があり、前記クリンプ部分は内向きのクリンプリップを有し、前記複数のジョー及び前記プランジャーは衝合関係にあり、前記ジョーは、前記プランジャーが前記スタート位置にあるときに開放位置にあり、前記プランジャーが前記ストップ位置にあるときに閉鎖位置にある、複数のジョーと、
ｄ．パルスセンサであって、該パルスセンサがパルスディスクから選択されたパルス数を検出するまで、前記モータ動力シャフトが前記パルスディスクを回転させ、前記プランジャーを前記スタート位置からストップ位置まで移動する、パルスセンサとを有し、前記パルス数を変化させることが可能である、
ことを特徴とする動力式クリンプ工具。
【請求項２】
前記スタート位置を電子的に調節するための手段を更に有する、請求項１に記載の動力式クリンプ工具。
【請求項３】
前記モータ動力シャフトは減速システムに連結されており、この減速システムは、ねじ山を備えたプランジャー駆動シャフトに連結されており、前記プランジャーは、前記ねじ山を備えたプランジャー駆動シャフトを受け入れる、ねじ山を備えた駆動チャンネルを有し、前記プランジャーは、六角形案内部材を上端に向かって有し、前記ハウジングは、前記プランジャー六角形案内部材を受け入れる六角形プランジャーチャンネルを持つ挿入体を収容し、前記モータを作動させて前記モータ動力シャフトを第１方向に回転させると、前記ねじ山を備えたプランジャー駆動シャフトが回転し、前記プランジャーを、前記六角形プランジャーチャンネルと前記プランジャー六角形案内部材との間の協働によって許容されるクリンプ方向に移動し、前記モータを作動させて前記モータ動力シャフトを前記第１方向とは逆の第２方向に回転させると、前記ねじ山を備えたプランジャー駆動シャフトが回転し、前記プランジャーを、前記六角形プランジャーチャンネルと前記プランジャー六角形案内部材との間の協働によって許容される、クリンプ方向から遠ざかる方向に移動する、請求項１に記載の動力式クリンプ工具。
【請求項４】
前記ねじ山を備えたプランジャー駆動シャフトは、上スラストベアリング及び下スラストベアリングによって受け入れられており、これらのスラストベアリングは、工具のトルク必要条件を小さくする、請求項３に記載の動力式クリンプ工具。
【請求項５】
前記モータは、内部直流電源を賦勢することによって作動される、請求項１に記載の動力式クリンプ工具。
【請求項６】
前記モータは、外部電源によって作動される、請求項１に記載の動力式クリンプ工具。
【請求項７】
前記ハウジングは、工具のオペレータによって保持される下ハウジング部材を含み、前記工具がそのように保持されている場合、前記複数のジョーは前記ハウジングから垂直方向下方に延びている、請求項１に記載の動力式クリンプ工具。
【請求項８】
前記モータを賦勢するための手段を更に有する、請求項１に記載の動力式クリンプ工具。
【請求項９】
前記賦勢手段を、予め設定した期間に亘って係合させなければならず、その期間中、前記プランジャーは前記スタート位置から中間ノーリターン位置まで移動し、その後、前記プランジャーは前記ストップ位置まで移動し、次いで、前記賦勢手段の前記状態に拘わらず、前記スタート位置まで移動する、請求項８に記載の動力式クリンプ工具。
【請求項１０】
前記パルスディスクはモータ動力シャフトに設けられる、請求項１に記載の動力式クリンプ工具。
【請求項１１】
前記スタート位置を電子的に調節するための前記手段により、前記パルスディスクからの所定のパルス数を前記パルスセンサが検出するまで前記モータ動力シャフトを回転させる、請求項２に記載の動力式クリンプ工具。
【請求項１２】
前記モータ動力シャフトは減速システムに連結されており、この減速システムは、ねじ山を備えたプランジャー駆動シャフトに連結されており、前記プランジャーは、前記ねじ山を備えたプランジャー駆動シャフトを受け入れる、ねじ山を備えた駆動チャンネルを有し、前記プランジャーは、六角形案内部材を上端に向かって有し、前記ハウジングは、前記プランジャー六角形案内部材を受け入れる六角形プランジャーチャンネルを持つ挿入体を収容し、前記モータを作動させて前記モータ動力シャフトを第１方向に回転させると、前記ねじ山を備えたプランジャー駆動シャフトが回転し、前記プランジャーを、前記六角形プランジャーチャンネルと前記プランジャー六角形案内部材との間の協働によって許容されるクリンプ方向に移動し、前記モータを作動させて前記モータ動力シャフトを前記第１方向とは逆の第２方向に回転させると、前記ねじ山を備えたプランジャー駆動シャフトが回転し、前記プランジャーを、前記六角形プランジャーチャンネルと前記プランジャー六角形案内部材との間の協働によって許容される、クリンプ方向から遠ざかる方向に移動する、請求項１１に記載の動力式クリンプ工具。
【請求項１３】
前記モータを賦勢するための手段を更に有する、請求項１２に記載の動力式クリンプ工具。
【請求項１４】
前記賦勢手段を、予め設定した期間に亘って係合させなければならず、その期間中、前記プランジャーは前記スタート位置から中間ノーリターン位置まで移動し、その後、前記プランジャーは前記ストップ位置まで移動し、次いで、前記賦勢手段の前記状態に拘わらず、前記スタート位置まで移動する、請求項１３に記載の動力式クリンプ工具。
【請求項１５】
前記ハウジングは、工具のオペレータによって保持される下ハウジング部材を含み、前記工具がそのように保持されている場合、前記複数のジョーは前記ハウジングから垂直方向下方に延びている、請求項１４に記載の動力式クリンプ工具。
【請求項１６】
動力式クリンプ工具において、
トリガースイッチ、ロッカスイッチ、及びリセットスイッチを持つ、モータを内部に収容したハウジング含み、
前記ハウジングは、コントローラーが作動的に接続された回路基板を含み、前記トリガースイッチ、前記ロッカスイッチ、及び前記リセットスイッチは前記コントローラーに作動的に接続されており、
前記モータは、モータ動力シャフトに設けられたパルスディスクを含み、前記工具はパルスセンサを含み、前記モータ動力シャフトは、減速システム及びプランジャー親ねじを介して、計数値「ｘ」のスタート位置と計数値「ｙ」のストップ位置との間で移動自在のプランジャーに作動的に連結されており、
前記トリガースイッチを作動し、これによって前記モータを作動することによって、前記コントローラーは、前記パルスセンサが前記パルスディスクから計数値「ｙ−ｘ」の第１の選択されたパルス数を検出するまで前記モータ動力シャフトを回転させ、プランジャーを前記スタート位置から前記ストップ位置まで、作動停止状態が検出されない限り、移動し、前記第１の選択されたパルス数が検出されたとき、又は前記作動停止状態が検出されたとき、前記モータ動力シャフトは前記プランジャーを前記スタート位置まで戻すように回転し、
前記ハウジングから延びる複数のジョーであって、これらの複数のジョーの各々は、上開放部分及び下クリンプ部分を有し、これらの部分間に円弧状プランジャー摺動領域があり、前記クリンプ部分は内向きのクリンプリップを有し、前記複数のジョー及び前記プランジャーは衝合関係にあり、前記プランジャーが前記スタート位置にあるときに前記ジョーを開放位置に回転し、前記プランジャーが前記ストップ位置にあるときに前記ジョーを閉鎖位置にある、複数のジョーを有し、
前記工具がリセットモードにある場合、前記ロッカスイッチを押して前記スタート位置及び前記計数値「ｘ」を調節でき、
前記工具がクリンプモードにある場合、前記ロッカスイッチを押して前記ストップ位置及び前記計数値「ｙ」を調節できる、ことを特徴とする動力式クリンプ工具。
【請求項１７】
前記プランジャーには、計数値「ｚ」のノーリターン位置があり、このノーリターン位置は前記スタート位置と前記ストップ位置との中間であり、前記工具が前記クリンプモードにあるときに前記トリガースイッチを賦勢すると、前記プランジャーが計数値「ｚ−ｘ」だけ移動した後、前記作動停止状態が検出されない限り、前記コントローラーが前記プランジャーを追加の「ｙ−ｚ」だけ前記ストップ位置まで移動するために前記トリガースイッチを賦勢することが不必要になり、前記プランジャーを前記スタート位置まで戻す、請求項１６に記載の動力式クリンプ工具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、キャップをボトル又はバイアルに固定するのに使用される動力式クリンプ（ｃｒｉｍｐ）工具、即ち把持工具に関する。この動力式工具は、使用者が保持するハウジングを有し、このハウジングには使用者がクリンプ作用を制御するためのスイッチが設けられている。クリンプ作用は、モータでプランジャーを下方に移動させることにより複数のジョーの初期閉鎖を行い、下方に移動させ続けることによってジョーと協働させ、キャップをボトル又はバイアルに固定することによって行われる。クリンプサイクルの開始点即ちプランジャーの上限並びにクリンプサイクルの完了点即ちプランジャーの下限を調節するための手段が設けられている。
【０００２】
【従来の技術】
液体試料又は他の実験室の材料を収容するためのボトル又はバイアルには、ボトル又はバイアルをシールするためにキャップがクリンプ止めされるリップが開口部に設けられているものがある。一般的には、例えば、キャップはアルミニウム製又は鋼製であり、試料の直径は約８ｍｍ乃至約２２ｍｍ、又はそれ以上である。
【０００３】
代表的には、キャップは、ボトルのリップに嵌着した後にこのリップの下にクリンプ止めされる円筒形部分を有し、キャップの頂部には円形の開口部が設けられており、キャップの内側にはゴム製の円形部分がキャップと隣接して設けられており、円形のテフロン製部分がボトルと隣接しているが、多くの変更が知られている。使用に当たっては、試料をボトル又はバイアル内に置き、キャップを置く。次いで、クリンプ工具を使用してキャップをボトルにクリンプ止めする。試料の一部を取り出そうとする場合には、ゴム製の円形部分及びテフロン製の円形部分を通して注射器を挿入し、所望量の試料を取り出す。
【０００４】
本出願人トーマスに賦与された米国特許第５，５７９，６２６号は、キャップをボトル又はバイアルに固定するための手動式クリンプ工具を教示する。同特許に触れたことにより、その特許に開示されている内容は本明細書中に組入れたものとする。この発明には、本発明と同様に垂直方向下方へのクリンプ移動を行うジョー７０及び手動式プランジャー５０を使用することが教示されているが、クリンプサイクル用の調節手段は設けられていない。上記参考文献には、ハウジングを水平方向に移動させることによってプランジャーを垂直方向に移動させることが教示されている。
【０００５】
ケッブマンに賦与された米国特許第４，９８７，７２２号は、一対の水平方向クリンプハンドルを持つ手持ち式ボトルキャップクリンパーを教示する。クリンプハンドルは、一つの上固定ハンドル及び単一の枢動点を中心として移動してクリンパーを移動する一つの下レバーハンドルを含み、枢動点は、ジョーとハンドルとの間にあり、その結果、工具はシーソーのように機能する。
【０００６】
ベスゲ等に賦与された米国特許第４，７４５，７２９号は、ねじキャップに装着するのに使用される容器閉鎖装置を教示する。ケッブマンに賦与された米国特許第３，９９８，０３２号は、一対の水平クリンプハンドルを持つ手持ち式ボトルキャップクリンパーを教示する。クリンプハンドルは、一方が下固定ハンドルであり、一方が単一の枢動点を中心として移動してクリンパーを移動する上レバーハンドルであり、ジョーは、枢動点とハンドルとの間に設けられている。
【０００７】
コール等に賦与された米国特許第３，３３２，２１１号は、キャップ装着装置を教示する。デムラーに賦与された米国特許第３，２１７，５１９号は、同軸クリンプ工具を教示する。マーシュ等に賦与された米国特許第２，４１５，８９６号は、キャップ装着器具を教示する。
【０００８】
ケントに賦与された米国特許第５，３２７，６９７号は、ボトルキャッパー用チャックを教示する。ベックマン等に賦与された米国特許第３，７７１，２８４号は、キャップ装着装置を教示する。最後に、アムツバーグ等に賦与された米国特許第３，７４７，４４１号は、複合ナット作動クリンプ機構を持つ空気圧式工具を教示する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、キャップをボトル又はバイアルに固定するのに使用される動力式クリンプ工具に関する。この動力式工具は、クリンプ作用を行うときに使用者が保持する垂直ハウジング部分を有する。クリンプ作用は、モータでプランジャーを下方に移動させることにより複数のジョーの初期閉鎖を行い、下方に移動させ続けることによってジョーと協働させ、キャップをボトル又はバイアルに固定することによって行われる。クリンプサイクルの開始点即ちプランジャーの上限並びにクリンプサイクルの完了点即ちプランジャーの下限を調節するための手段が設けられている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
更に詳細には、本発明は、電池作動式モータを収容したハウジングを有する。減速比が約６４対１の減速システムにより、プランジャー親ねじをモータ速度の約１／６４の速度で回転させる。プランジャー親ねじは、ねじ山を備えた駆動シャフトを有し、このシャフトは、ねじ山を備えたプランジャー駆動チャンネルに螺着する。プランジャー親ねじのねじ山を備えた駆動シャフトを回転させることによって、プランジャーを垂直方向に移動させる。挿入体の六角形プランジャーチャンネル内での垂直方向移動はプランジャー六角形案内部材によって制限される。プランジャーがその上限に向かって移動するとき、動力クリンプ工具は「ジョー開放」位置にあり、これによってジョーの一部がプランジャーの砂時計形部分に嵌着し、ジョーを開くことができる。プランジャーが下方に移動するとき、ジョーが閉じ、次いで、プランジャーが下方に移動し続けるに従って、プランジャーとジョーとの協働によりキャップがバイアル又はボトルにクリンプ止めされる。好ましくは、ジョーは、円形のばね、バンド、又は他の拘束手段によってプランジャーの周囲に保持される。これらの拘束手段は、プランジャーによって制限されているため、ジョーをそれらの上端に向かって一緒に引っ張ろうとする。
【００１１】
プランジャーの上限及び下限を調節できる。上限から下限まで、及び上限への戻りの全移動が制御される。更に、プランジャーがひとたび予め設定された垂直方向距離に亘って移動した後、プランジャーは、使用者が制御操作し続ける必要なしに、一つのクリンプサイクルを完了する。これにより、使用者がクリンプ作業に集中する必要をなくす。
【００１２】
更に、本発明は、モータを内部に収容したハウジングと；モータによってスタート位置とストップ位置との間で移動させることができるプランジャーと；ハウジングから延びる複数のジョーであって、これらの複数のジョーの各々は、上開放部分及び下クリンプ部分を有し、これらの部分間に円弧状プランジャー摺動領域があり、クリンプ部分は内向きのクリンプリップを有し、複数のジョー及びプランジャーは衝合関係にあり、ジョーは、プランジャーがスタート位置にあるときに開放位置にあり、プランジャーがストップ位置にあるときに閉鎖位置にある、複数のジョーと；ストップ位置を電子的に調節するための手段とを有する、クリンプ工具を含む。この工具は、スタート位置を電子的に調節するための手段を更に含む。
【００１３】
最後に、本発明は、動力式クリンプ工具において、
トリガースイッチ、ロッカスイッチ、及びリセットスイッチを持つ、モータを内部に収容したハウジング含み；ハウジングは、コントローラーが作動的に接続された回路基板を含み、トリガースイッチ、ロッカスイッチ、及びリセットスイッチはコントローラーに作動的に接続されており；モータは、モータ動力シャフトに設けられたパルスディスクを含み、工具はパルスセンサを含み、モータ動力シャフトは、減速システム及びプランジャー親ねじを介して、計数値「ｘ」のスタート位置と計数値「ｙ」のストップ位置との間で移動自在のプランジャーに作動的に連結されており；トリガースイッチを作動し、これによってモータを作動することによって、コントローラーは、パルスセンサがパルスディスクから計数値「ｘ−ｙ」の第１の選択されたパルス数を検出するまでモータ動力シャフトを回転させ、プランジャーをスタート位置からストップ位置まで、作動停止状態が検出されない限り、移動し、第１の選択されたパルス数が検出されたとき、又は作動停止状態が検出されたとき、モータ動力シャフトはプランジャーをスタート位置まで戻すように回転し；ハウジングから延びる複数のジョーであって、これらの複数のジョーの各々は、上開放部分及び下クリンプ部分を有し、これらの部分間に円弧状プランジャー摺動領域があり、クリンプ部分は内向きのクリンプリップを有し、複数のジョー及びプランジャーは衝合関係にあり、ジョーは、プランジャーがスタート位置にあるときに開放位置にあり、プランジャーがストップ位置にあるときに閉鎖位置にある、複数のジョーを有し；工具がリセットモードにある場合、ロッカスイッチを押してスタート位置及び計数値「ｘ」を調節でき；工具がクリンプモードにある場合、ロッカスイッチを押してストップ位置及び計数値「ｙ」を調節できる、動力式クリンプ工具に関する。更に、プランジャーには、計数値「ｚ」のノーリターン位置があり、このノーリターン位置はスタート位置とストップ位置との中間であり、工具がクリンプモードにあるときにトリガースイッチを賦勢すると、プランジャーが計数値「ｚ−ｘ」だけ移動した後、作動停止状態が検出されない限り、コントローラーがプランジャーを追加の「ｙ−ｚ」だけストップ位置まで移動するためにトリガースイッチを賦勢することが不必要になり、プランジャーをスタート位置まで戻す。
【００１４】
即ち本発明の請求項１記載の動力式クリンプ工具は、
ａ．モータを内部に収容したハウジングと、
ｂ．前記モータによってスタート位置とストップ位置との間で移動させることができるプランジャーと、
ｃ．前記ハウジングから延びる複数のジョーであって、これらの複数のジョーの各々は、上開放部分及び下クリンプ部分を有し、これらの部分間に円弧状プランジャー摺動領域があり、前記クリンプ部分は内向きのクリンプリップを有し、前記複数のジョー及び前記プランジャーは衝合関係にあり、前記ジョーは、前記プランジャーが前記スタート位置にあるときに開放位置にあり、前記プランジャーが前記ストップ位置にあるときに閉鎖位置にある、複数のジョーと、
ｄ．パルスセンサであって、該パルスセンサがパルスディスクから選択されたパルス数を検出するまで、前記モータ動力シャフトが前記パルスディスクを回転させ、前記プランジャーを前記スタート位置からストップ位置まで移動する、パルスセンサとを有し、前記パルス数を変化させることが可能である、ことを特徴とする。
【００１５】
また請求項２記載の発明によれば、請求項１において、前記スタート位置を電子的に調節するための手段を更に有する。
【００１６】
また請求項３に記載の発明によれば、請求項１において、前記モータは、動力シャフトが貫通しており、前記動力シャフトは減速システムに連結されており、この減速システムは、ねじ山を備えたプランジャー駆動シャフトに連結されており、前記プランジャーは、前記ねじ山を備えたプランジャー駆動シャフトを受け入れる、ねじ山を備えた駆動チャンネルを有し、前記プランジャーは、六角形案内部材を上端に向かって有し、前記ハウジングは、前記プランジャー六角形案内部材を受け入れる六角形プランジャーチャンネルを持つ挿入体を収容し、前記モータを作動させて前記動力シャフトを第１方向に回転させると、前記ねじ山を備えたプランジャー駆動シャフトが回転し、前記プランジャーを、前記六角形プランジャーチャンネルと前記プランジャー六角形案内部材との間の協働によって許容されるクリンプ方向に移動し、前記モータを作動させて前記動力シャフトを前記第１方向とは逆の第２方向に回転させると、前記ねじ山を備えたプランジャー駆動シャフトが回転し、前記プランジャーを、前記六角形プランジャーチャンネルと前記プランジャー六角形案内部材との間の協働によって許容される、クリンプ方向から遠ざかる方向に移動する。
【００１７】
また請求項４の発明によれば、請求項３において、前記ねじ山を備えたプランジャー駆動シャフトは、上スラストベアリング及び下スラストベアリングによって受け入れられており、これらのスラストベアリングは、工具のトルク必要条件を小さくする。
【００１８】
請求項５の発明によれば、請求項１において、前記モータは、内部直流電源を賦勢することによって作動される。
【００１９】
請求項６の発明によれば、請求項１において、前記モータは、外部電源によって作動される。
【００２０】
請求項７の発明によれば、請求項１において、前記ハウジングは、工具のオペレータによって保持される下ハウジング部材を含み、前記工具がそのように保持されている場合、前記複数のジョーは前記ハウジングから垂直方向下方に延びている。
【００２１】
請求項８の発明によれば、請求項１において、前記モータを賦勢するための手段を更に有する。
【００２２】
請求項９の発明によれば、請求項８において、前記賦勢手段を、予め設定した期間に亘って係合させなければならず、その期間中、前記プランジャーは前記スタート位置から中間ノーリターン位置まで移動し、その後、前記プランジャーは前記ストップ位置まで移動し、次いで、前記賦勢手段の前記状態に拘わらず、前記スタート位置まで移動する。
【００２３】
請求項１０の発明によれば、請求項１において、前記モータは、モータ動力シャフトに設けられたパルスディスクを含み、前記工具はパルスセンサを含み、前記モータ動力シャフトは、前記パルスセンサが前記パルスディスクから選択されたパルス数を検出するまで回転し、前記プランジャーを前記スタート位置から前記ストップ位置まで移動し、前記ストップ位置を電子的に調節するための前記手段により、前記選択されたパルス数の数値を変化させる。
【００２４】
請求項１１の発明によれば、請求項２において、前記モータは、モータ動力シャフトに設けられたパルスディスクを含み、前記工具はパルスセンサを含み、前記モータ動力シャフトは、前記パルスセンサが前記パルスディスクから選択されたパルス数を検出するまで回転し、前記プランジャーを前記スタート位置から前記ストップ位置まで移動し、前記ストップ位置を電子的に調節するための前記手段により、前記選択されたパルス数の数値を変化させ、前記スタート位置を電子的に調節するための前記手段により、前記パルスディスクからの所定のパルス数を前記パルスセンサが検出するまで前記モータ動力シャフトを回転させる。
【００２５】
請求項１２の発明によれば、請求項１において、前記モータ動力シャフトは減速システムに連結されており、この減速システムは、ねじ山を備えたプランジャー駆動シャフトに連結されており、前記プランジャーは、前記ねじ山を備えたプランジャー駆動シャフトを受け入れる、ねじ山を備えた駆動チャンネルを有し、前記プランジャーは、六角形案内部材を上端に向かって有し、前記ハウジングは、前記プランジャー六角形案内部材を受け入れる六角形プランジャーチャンネルを持つ挿入体を収容し、前記モータを作動させて前記動力シャフトを第１方向に回転させると、前記ねじ山を備えたプランジャー駆動シャフトが回転し、前記プランジャーを、前記六角形プランジャーチャンネルと前記プランジャー六角形案内部材との間の協働によって許容されるクリンプ方向に移動し、前記モータを作動させて前記動力シャフトを前記第１方向とは逆の第２方向に回転させると、前記ねじ山を備えたプランジャー駆動シャフトが回転し、前記プランジャーを、前記六角形プランジャーチャンネルと前記プランジャー六角形案内部材との間の協働によって許容される、クリンプ方向から遠ざかる方向に移動する。
【００２６】
請求項１３の発明によれば、請求項１２において、前記モータを賦勢するための手段を更に有する。
【００２７】
請求項１４の発明によれば、請求項１３において、前記賦勢手段を、予め設定した期間に亘って係合させなければならず、その期間中、前記プランジャーは前記スタート位置から中間ノーリターン位置まで移動し、その後、前記プランジャーは前記ストップ位置まで移動し、次いで、前記賦勢手段の前記状態に拘わらず、前記スタート位置まで移動する。
【００２８】
請求項１５の発明によれば、請求項１４において、前記ハウジングは、工具のオペレータによって保持される下ハウジング部材を含み、前記工具がそのように保持されている場合、前記複数のジョーは前記ハウジングから垂直方向下方に延びている。
【００２９】
請求項１６の発明によれば、動力式クリンプ工具において、
トリガースイッチ、ロッカスイッチ、及びリセットスイッチを持つ、モータを内部に収容したハウジング含み、
前記ハウジングは、コントローラーが作動的に接続された回路基板を含み、前記トリガースイッチ、前記ロッカスイッチ、及び前記リセットスイッチは前記コントローラーに作動的に接続されており、
前記モータは、モータ動力シャフトに設けられたパルスディスクを含み、前記工具はパルスセンサを含み、前記モータ動力シャフトは、減速システム及びプランジャー親ねじを介して、計数値「ｘ」のスタート位置と計数値「ｙ」のストップ位置との間で移動自在のプランジャーに作動的に連結されており、
前記トリガースイッチを作動し、これによって前記モータを作動することによって、前記コントローラーは、前記パルスセンサが前記パルスディスクから計数値「ｙ−ｘ」の第１の選択されたパルス数を検出するまで前記モータ動力シャフトを回転させ、前記プランジャーを前記スタート位置から前記ストップ位置まで、作動停止状態が検出されない限り、移動し、前記第１の選択されたパルス数が検出されたとき、又は前記作動停止状態が検出されたとき、前記モータ動力シャフトは前記プランジャーを前記スタート位置まで戻すように回転し、
前記ハウジングから延びる複数のジョーであって、これらの複数のジョーの各々は、上開放部分及び下クリンプ部分を有し、これらの部分間に円弧状プランジャー摺動領域があり、前記クリンプ部分は内向きのクリンプリップを有し、前記複数のジョー及び前記プランジャーは衝合関係にあり、前記ジョーは、前記プランジャーが前記スタート位置にあるときに開放位置にあり、前記プランジャーが前記ストップ位置にあるときに閉鎖位置にある、複数のジョーを有し、
前記工具がリセットモードにある場合、前記ロッカスイッチを押して前記スタート位置及び前記計数値「ｘ」を調節でき、
前記工具がクリンプモードにある場合、前記ロッカスイッチを押して前記ストップ位置及び前記計数値「ｙ」を調節できる、ことを特徴とする動力式クリンプ工具である。
【００３０】
請求項１７の発明によれば、請求項１６において、前記プランジャーには、計数値「ｚ」のノーリターン位置があり、このノーリターン位置は前記スタート位置と前記ストップ位置との中間であり、前記工具が前記クリンプモードにあるときに前記トリガースイッチを賦勢すると、前記プランジャーが計数値「ｚ−ｘ」だけ移動した後、前記作動停止状態が検出されない限り、前記コントローラーが前記プランジャーを追加の「ｙ−ｚ」だけ前記ストップ位置まで移動するために前記トリガースイッチを賦勢することが不必要になり、前記プランジャーを前記スタート位置まで戻す。
【００３１】
本発明は、以下の説明を添付図面を参照して読むことによって、更によく理解されるであろう。
【００３２】
【発明の実施の形態】
図１乃至図９を参照し、本発明の工具１０を示す。この工具は、ハウジング２０と、歯車減速システム９５を介してプランジャー親ねじ１１０を駆動するモータ９０とを有し、プランジャー親ねじ１１０はプランジャー１３０と向き合っており、四つのジョー７０がプランジャー１３０を取り囲んでおり、これらのジョーは円形のばね８６によって保持されている。工具１０は、更に、プランジャー１３０の開始点を調節可能にし且つクリンプサイクルを調節可能にする電子装置を含む。
【００３３】
図１及び図２は、部品２０ａ及び２０ｂを含む割りハウジング２０を有する工具１０を示す。ハウジング２０は、上ハウジング部分３０及び下ハウジング部分４０を含む。下ハウジング部分４０は「グリップ」部分であり、クリンパーの使用時に使用者により垂直な配向に保持される。部分３０からジョー７０まで、部分４０はトリガー部分４２、及び部分３０と隣接した垂直に細長いチャンバ部分５０を含む。隣接したチャンバ部分５０は、中央プランジャー／ギヤ受け入れ部分５６である。最後に、下ジョー受け入れ部分６０が設けられている。
【００３４】
図１乃至図３を参照すると、上ハウジング部分３０は、回路基板３８を収容する水平な細長いチャンバ３２を含む。下文において、電子装置の作動を図１０を参照して説明する。しかしながら、回路基板３８は、一対の３．６ｖの電池３６として示す電源、モータ９０、パルスセンサ即ちエンコーダー９１、トリガー４４、ロッカスイッチ４７、及びＬＥＤ４８に作動的に接続されている。一つ又はそれ以上の電池３６を使用して工具１０に電力を提供できる。これらは、電池受け入れチャンネル３４内に受け入れられている。多数の電池を使用する場合には、一回の充電でクリンプを更に多数回行うことができるように並列に接続されるか或いは、動力を更に大きくするために直列に接続される。当然のことながら、これらの接続は、モータの必要条件に合わせて行われる。図示のように、一対の電池３６が直流３．６ｖを提供する。更に、外部電源を使用して工具に電力を供給することができる。チャンバ３２の外側には、ロッカスイッチ４７及びＬＥＤ４８が設けられている。ロッカスイッチ及びＬＥＤの作動は、図１０と関連した電子装置の説明で説明する。
【００３５】
トリガー部分４２は、トリガー４４及びトリガーばね４６を含む。トリガー４４は、クリンプサイクルを賦勢するのに使用され、ばね４６はトリガー４４を消勢するのに使用される。トリガーシステムの代わりに任意の同等の賦勢手段を使用できる。例えば、押すと接触してクリンプサイクルを賦勢する簡単な押しボタンを使用できる。この押しボタンは、ハウジング２０のどこに設置してもよく、トリガー部分４２全体に代わる。そのため、使用者は、トリガーグリップを保持する代わりに、円筒形下ハウジング４０を把持する。人間工学的設計のため、下ハウジング部分４０の外形を、作動に影響を及ぼさずに円筒形以外の形状にすることができる。
【００３６】
特に図３乃至図５を参照し、構成要素の内部連結性を説明する。チャンバ５０は、モータ座５３が下部分に設けられた内部上モータ受け入れ部分５２を含む。図４及び図５は、モータ９０がどのように部分５２及び座５３内に受け入れられているのかを示す。モータ９０は、電池作動式動力工具に見られる、ブラック・アンド・デッカー社のＶＰ７２０型動力ドライバー等の代表的な直流２４極モータである。負荷が加わっていない場合には、モータによって動力が加えられるシャフト９２は約５７６０ｒｐｍで回転する。このシャフト９２には、パルスディスク９４及びシャフトギヤ９６が取り付けられている。パルスディスク９４は、シャフト９２が３６０°回転する度毎に８個のパルスを発する。ディスク９４とパルスセンサ９１との協働及び工具の電子装置との協働を以下に説明する。
【００３７】
摩耗プレート９８が中央部分５６でモータ座５３の下側に受け入れられている。射出成形によって成形した一体の挿入体５７が摩耗プレート９８と隣接して設けられている。この挿入体の一部を図３に示す。挿入体５７及びチャンバ５０には、挿入体５７をその所望の位置でチャンバ５０内に取り付けるため、ねじ又はボルト６４を受け入れる複数の整合したボア６２が設けられている。挿入体５７は、その下端に６角形プランジャーチャンネル５８を有し、その上端にギヤチャンネル６１を有し、５８／６１間に貫通開口部を持つ保持部材５９が設けられている。ギヤチャンネル６１は、歯車減速システム９５を受け入れる。
【００３８】
歯車減速システム９５は、一対の８対１減速アッセンブリを収容する。これらのアッセンブリは、先ず最初にモータの回転を約５７６０ｒｐｍから約７２０ｒｐｍに減速し、次いで約９０ｒｐｍまで減速する。第１ギヤ１００は、ロータ１０４に取り付けられたシャフト１０２に受け入れられる。モータシャフトギヤ９６は三つの第１ギヤ１００内に受け入れられており且つこれと係合する。ギヤチャンネル６１の内周には、ギヤ１００の歯数に合わせてチャンネルが設けられている。シャフトギヤ９６が５７６０ｒｐｍで回転すると、ギヤ１００はシャフト１０２を中心として回転し且つギヤチャンネル６１内で並進し、これによって、ロータ１０４及びこのロータ１０４の下側に設けられたギヤシャフト１０５を７２０ｒｐｍで回転する。
【００３９】
三つの第２ギヤ１０６が、プランジャー親ねじ１１０の上側に取り付けられたシャフト１０８に受け入れられている。ロータシャフトギヤ１０５は、三つの第２ギヤ１０６内に受け入れられており且つこれらのギヤと係合する。ギヤシャフト１０５が７２０ｒｐｍで回転すると、ギヤ１０６がシャフト１０８を中心として回転し且つギヤチャンネル６１内で並進し、これによってプランジャー親ねじ及びこの親ねじから下方に延びる、ねじ山を備えたプランジャー駆動シャフト１１２を９０ｒｐｍで回転させる。これにより、二つの８対１減速段でモータ９０の回転速度を６４対１に減速した。段の数がこれよりも多い又は少ない同様の減速システムを使用して、プランジャー親ねじ１１０の所望の回転速度を得ることができる。更に、負荷が加わった状態では、回転速度は、一般的には低くなる。
【００４０】
ねじ山を備えたプランジャー駆動シャフト１１２は、上スラストベアリング１１６を受け入れ、その後、シャフト１１２は挿入体５７の保持部材５９の開口部を通して受け入れられ、六角形プランジャーチャンネル５８内に延びている。部材５９の下側では、シャフト１１２は、下スラストベアリング１１８、ベアリングハウジング１２０、保持ワッシャ１２２、及び保持クリップ１１４を順次受け入れる。スラストベアリング１１６及び１１８は、トルク必要条件を最少にするのを補助し、プランジャー１３０が下方に移動すると下スラストベアリング１１８に負荷が加わり、プランジャー１３０が上方に移動すると上スラストベアリング１１６に負荷が加わる。
【００４１】
ねじ山を備えた駆動シャフト１１２は、プランジャー１３０のねじ山を備えた駆動チャンネル１３１内にねじ式に受け入れられる。プランジャーの六角形案内部材１３２と六角形プランジャーチャンネル５８との協働によりプランジャー１３０が回転しないようにするが、部材５９に向かう又は部材５９から遠ざかる移動を可能にする。プランジャー親ねじ１１０のねじ駆動シャフト１１２のプランジャー駆動チャンネル１３１内での回転及び六角形チャンネル５８とプランジャー六角形案内部材１３１との協働により、モータ９０のシャフト９２の円形回転をプランジャー１３０の垂直方向移動に変換する。
【００４２】
チャンバ５０の下端には、ストップワッシャ押縁６５が設けられており、この押縁の上側と隣接してストップワッシャ１４０が設けられている。ストップワッシャ１４０の下側は、下ハウジング部分４０の下ジョー受け入れ部分６０から開始する。この部分６０の下部分は鋼製ブッシュ押縁６６であり、この押縁の上側と隣接して鋼製ブッシュ１２８が設けられている。ストップワッシャ１４０と鋼製ブッシュ１２８との間には、複数のクリンプジョー７０が設けられている。これらのジョー７０の上部分は、ストップワッシャ１４０に当接する。ジョー７０の下部分は、鋼製ブッシュ１２８の開口部を通って下方に延びている。好ましい実施例について、四つのジョー７０が使用されるが、これ以外の数も本発明の範囲内で使用できる。プランジャー１３０の下部分は、ジョー７０の円形の中央開口部内に受け入れられている。
【００４３】
図３乃至図６は、円形のばね８６によって四つのジョー７０がプランジャー１３０上に保持されているということを示す。他の手段、例えば弾性バンド又はゴムバンド等を使用できる。図７乃至図９は、一つのジョー７０を示す。ジョー７０は、下クリンプ部分７２及び上開放部分７４を含む。部分７２は、湾曲したクリンプリップ７６を含む。ジョー７０の湾曲した内側面は、４つのジョー７０を互いに配置したとき、領域７８がプランジャー１３０に近い直径を持つ全体に円筒形形状をなすように成形されたプランジャー摺動領域７８を有する。プランジャー１３０のジョー開放部分１３４によって受け入れられたとき、開口部８０用の係合点によりジョー７０を開放できる。円形のばね８６を受け入れるため、全体に水平な溝８２が設けられている。
【００４４】
特に図５を参照すると、プランジャー１３０は、ジョークリンプ摺動部分１３３、ジョー開放部分１３４、キャップ係合ヘッド１３５、キャップを中心決めするための湾曲面１３６、及びキャップ頂部と係合する平面１３７を更に含む。ジョー開放部分１３４は砂時計形状をしていることがわかる。図５では、プランジャー１３０がキャップ開放位置を越えて下方に移動させてあるため、ジョー７０は閉じている。プランジャー１３０を上方に移動させると、ジョー開放係合点８０がジョー開放部分１３４の内方への傾斜の始部と整合することがわかるであろう。プランジャー１３０を上方に移動させ続けると、溝８２内の円形のばね８６により点８０が内方に傾斜し続け、これによってジョー７０の底部が拡がって離れ、即ち開放し、ボトル又はバイアルにキャップをクリンプ止めするためにジョーをボトル又はバイアルの上に置くことができる。ジョー７０は、点８０がジョー開放部分１３４の砂時計形状の最も小径の部分にあるとき、最も大きく開く。以下に説明するように、これは、一般的には、クリンプサイクルの始点である。しかしながら、限られた場所で作業を行う場合には、使用者は、ジョーをこの最も大きく開いた状態まで開くことを望まないであろう。従って、プランジャーを下方に移動してジョー７０を僅かに閉じることによって、始点を調節できる。例えば、部分１３４の砂時計形部分は、部分１３３に向かって内方に垂直方向から約２０°傾斜している。プランジャー１３０と湾曲したクリンプリップ７６との協働により、キャップをバイアル又はボトルにクリンプ止めする。以下に説明するように、この協働は、プランジャー１３０の下方への移動の停止点を制御することによって調節できる。
【００４５】
図１０及び図１１は、工具１０についての電子制御装置をブロックダイヤグラムで概略に示す。これらの電子制御装置の多くは、回路基板３８に取り付けられているか或いは回路基板に接続されている。図１２は、コンピュータープログラムが動力式クリンパーのセットアップ及び作動を制御する方法のフローチャートを示す。一つ又はそれ以上の電池３６が、賦勢時にモータ９０に電力を提供する状態で示してある。これらの電池に残る電力量が不十分である場合には、３色ＬＥＤ４８は常に赤色を発する。パルスセンサ９１は、モータ９０のシャフトの回転移動を検出する。モータが５７６０ｒｐｍで作動しており、パルスディスクがモータシャフトの回転毎に８個のパルスを確認する状態で、クリンプサイクルの開始点及び停止点を非常に正確に設定でき、漸次調節でき、メモリーに記憶できる。この全ては、マイクロチップ・テクノロジー社のＰＩＣマイクロコントローラーＰＩＣ  １６Ｃ５８によって制御される。
【００４６】
工具１０にはスタートアップモード及びクリンプモードがあり、図１２のフローチャートに示すように作動する。始動モードは、リセットスイッチ４９が係合することによって開始され、又は充電された電池が長期間に亘って接続されていないために０．１ファラッドのメモリーバックアップコンデンサーが放電してしまっている場合には充電済の電池を電池受け入れチャンネル３４に挿入したとき、開始される。第１に、モータ９０を逆転し、作動停止状態が検出されるまでプランジャー１３０を上方に移動する。作動停止状態は、モータの回転数が減少し、ディスク９４からのパルス間時間が通常の作動時間の約１０倍になったときに検出される。その後、モータ９０は方向を変え、予め設定されたスタート（ＳＴＡＲＴ）位置までプランジャーを下方に移動する。一般的には、モータは、予め設定されたパルス数をパルスセンサが検出するまで回転する。代表的には、これによりプランジャーを下方に移動し、その結果、ジョー７０は最も開放した位置にあり、ここで８０は砂時計１３４の最も小径の部分にある。スタート位置即ちジョー開放位置は、ロッカスイッチ４７の＋又は−を押してプランジャーを上下させることによって調節できる。ロッカスイッチ４７を押す度毎にモータ９０は予め設定されたパルス数に亘って回転し、ＬＥＤが緑色で一回点灯する。パルス数は任意の所望の数であるが、好ましくは４回である。ジョー７０がひとたび所望の開放状態に設定された後、トリガー４４を押して解放し、始動モードを係合解除する。
【００４７】
工具１０は、これで、予め設定されたクリンプサイクルに合わせて配列される。即ち、トリガー４４を押すことによってクリンプサイクルを賦勢したとき、モータ９０は、予め設定されたパルス数をパルスセンサが検出するまで回転し、これによってプランジャーをスタート位置からストップ（ＳＴＯＰ）位置まで移動する。次いで、モータ９０が逆転し、プランジャーがスタート位置に戻される。本実施例によれば、プランジャーはスタート位置とストップ位置との間で垂直方向に約６．３５ｍｍ（約０．２５０インチ）に亘って移動する。プランジャー駆動シャフト１１２及びねじ山を備えたプランジャー駆動チャンネル１３１の２５．４ｍｍ（１インチ）あたりのねじ山の数は、スタート位置とストップ位置との間のパルス数に影響を及ぼす。
【００４８】
オペレータが全クリンプサイクルに亘ってトリガー４４と係合しなくてもよいのが望ましい。トリガーを押したり外したりするだけで工具を全クリンプサイクルに亘って作動させるように設定でき、安全係数が望ましい。従って、予め設定されたパルス数、例えば６４０パルスが検出されるまでモータ９０が回転するまで、トリガー４４を押して保持しなければならない。予め設定されたパルス数に達しなかった場合には、ＬＥＤは、モータの逆転後に黄色を１０回点灯させる。ひとたびこの回転が起こった後、「ノーリターン（ＮＯ−ＲＥＴＵＲＮ）」位置に到り、トリガーが解放されていても、作動停止状態が検出されなかった場合でも、クリンプサイクルが完了する。パルス間の期間が通常のパルス間期間の約１０倍であることによって作動停止状態が検出された場合には、プランジャーがストップ位置に至る前にモータが自動的に逆転し、プランジャーがスタート位置に戻り、ＬＥＤ４８が赤色を５秒で１０回点灯させ、又は５秒以下である場合には次のクリンプサイクルの開始まで点灯させ、クリンプサイクルが完了していないことを使用者に知らせる。
【００４９】
クリンプモードでは、ロッカスイッチ４７を使用してストップ位置を調節できる。ロッカスイッチ４７の＋又は−を使用することによって、プランジャーのストップ限度を下方又は上方で調節できる。モータ９０は、ロッカスイッチ４７を押す度毎に所定のパルス数に亘って回転する。このパルス数は任意の所望の数であり、好ましくは８回であり、ＬＥＤが緑色で１回点灯する。従って、ボトル又はバイアルにキャップが適切にクリンプ止めされてないことを工具１０の使用者が知ったとき、プランジャー１３０がストップ位置まで更に下方に移動し、バイアル又はボトルにクリンプ止めが再度行われるようにロッカスイッチ４７を調節できる。バイアル又はボトルへのクリンプ止めがきつ過ぎることを使用者が知ったとき、プランジャーがストップ位置について比較的上方で停止し、以降のバイアル又はボトルにキャップが適切にクリンプ止めされるようにロッカスイッチ４７を調節できる。
【００５０】
ストップ位置を電子的に調節するための上文中に説明した手段は、本発明者の好ましい実施例であるけれども、変形態様を使用できる。例えば、様々な位置を制御するためにパルスを計数する制御装置を使用する代わりに、リミットスイッチを使用してもよい。モータは、プランジャーを一方の方向に所望限度に達するまで移動した後に逆転し、プランジャーを逆方向に移動する。リミットスイッチの限度は、プランジャーの下方限度を調節するために変化させることができる。
【００５１】
以上の詳細な説明は、主として明瞭に理解するための説明であって、ここから不必要な制限が理解されるべきではなく、当業者は、本開示を読むことによって、本発明の精神及び添付の特許請求の範囲の範囲から逸脱することなく、様々な変更を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の工具の第１斜視図である。
【図２】  図１に示す状態から時計廻り方向に約９０°回転させた、図１の工具の第２斜視図である。
【図３】  ハウジングが様々な構成要素をどのように受け入れるのかを示すためにハウジング及び挿入体の一部が除去してある図１及び図２の工具の分解図である。
【図４】  図１及び図２の４−４線に沿った工具の断面図である。
【図５】  図４の５−５線に沿った図４の断面図の下部分の拡大図である。
【図６】  本発明の工具のジョー、円形のばね、鋼製ブッシュの分解斜視図である。
【図７】  ７−７線い沿った図８のジョーの平面図である。
【図８】  本発明の工具の四つのジョーの一つの側面図である。
【図９】  ９−９線に沿った図８のジョーの底面図である。
【図１０】  本発明の電子制御装置のブロックダイヤグラムである。
【図１１】  本発明の電子制御装置の概略図である。
【図１２】  動力式クリンパーのセットアップ、又は調節、及び作動のコンピューターフローチャートである。
【符号の説明】
１０  工具                        ２０  ハウジング
３０  上ハウジング部分            ３２  チャンバ
３４  電池受け入れチャンネル      ３６  電池
３８  回路基板                    ４０  下ハウジング部分
４２  トリガー部分                ４４  トリガー
４６  トリガーばね                ４７  ロッカスイッチ
４８  ＬＥＤ                      ５０  チャンバ部分
５３  モータ座              ５６  中央プランジャー／ギヤ受け入れ部分
５７  挿入体                      ５８  六角形プランジャーチャンネル
５９  保持部材                    ６０  下ジョー受け入れ部分
６１  ギヤチャンネル              ６２  ボア
６４  ねじ又はボルト              ７０  ジョー
８６  円形のばね                  ９０  モータ
９１  エンコーダー                ９２  シャフト
９４  パルスディスク              ９５  歯車減速システム
９６  シャフトギヤ                ９８  摩耗プレート
１１０  プランジャー親ねじ        １３０  プランジャー
【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】
0004620822.tif 000010
【図１０】
0004620822.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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