弁装置
【課題】気密性を確実に確保することが可能な弁装置を提供する。
【解決手段】工具本体の装填孔に嵌合装填される弁筺１０と、弁筺１０の長手方向に貫通する油通路２２を有し、弁筺１０の一端側に設けられる油流入部２０と、ステム３１に弁杆を取り付け、弁筺１０に配される弁部３０と、ボール弁３５と、弁部３０を油流入部方向２０に付勢するスプリング４０と、弁筺１０の側壁に設けられ、ボール弁３５の移動に伴って移動する弁部３０のステム３１の側壁によって開閉される油排出孔１１とを備え、油流入部２０は、スプリング４０側の油通路に、油通路２２より大径で、ボール弁３５と弁部３０のステム３１の突起部３２とを挿入する油流出部２２ａを有するとともに、油通路２２と油流出部２２ａとの境界部にボール弁３５によって開閉するテーパ角１００〜１４０°の弁座面２２ｃを有する。
【解決手段】工具本体の装填孔に嵌合装填される弁筺１０と、弁筺１０の長手方向に貫通する油通路２２を有し、弁筺１０の一端側に設けられる油流入部２０と、ステム３１に弁杆を取り付け、弁筺１０に配される弁部３０と、ボール弁３５と、弁部３０を油流入部方向２０に付勢するスプリング４０と、弁筺１０の側壁に設けられ、ボール弁３５の移動に伴って移動する弁部３０のステム３１の側壁によって開閉される油排出孔１１とを備え、油流入部２０は、スプリング４０側の油通路に、油通路２２より大径で、ボール弁３５と弁部３０のステム３１の突起部３２とを挿入する油流出部２２ａを有するとともに、油通路２２と油流出部２２ａとの境界部にボール弁３５によって開閉するテーパ角１００〜１４０°の弁座面２２ｃを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、電動油圧式圧着工具又は手動油圧式圧着工具などの油圧作動装置に用いる弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動油圧式圧着工具又は手動油圧式圧着工具に用いる弁装置は、電気配線の導線と端子をヘッド部の押しダイスと受けダイスにより圧着する際、規定荷重に設定している油圧力に達した時の油量の流入排出を自動的に行い、過剰な圧力を防ぎ規定荷重の状態を保つものである。
一般に、電気配線の導線と端子を圧着（固着）する作業は、配線する作業現場で行われる。そして、この導線と端子との電気的接続の良否は、圧着後の導線と端子間の電気抵抗値が日本工業規格で決められている。
【０００３】
締付け圧力は、圧着時の導線の太さ、端子の肉厚、材質によって異なるため、規定荷重を保つ弁装置（例えば、リリーフ弁、安全弁、圧力規定弁など）が設けられており、油圧が一定圧力に達すると油圧を開放するように最大限界圧力を設定できるようになっている。
最大限界圧力は、最も大きな圧力を必要とする締付け部材の圧力値を若干超えたところに設定し、この弁装置を工具本体の油圧系に臨むように工具本体に対して別体に着脱自在に設けられている(例えば、特許文献１参照)。
【０００４】
また、油圧を開放する一定圧を可変的に設定できるように弁装置のスプリング圧を外部から調整可能にしたものが知られている(例えば、特許文献２参照)。
しかし、これらの弁装置は、弁筺に先細テーパ状弁杆を挿入し、先細テーパ状弁杆を弁筺の一端弁座面に油流入用弁孔にスプリングにて嵌合付勢する構造のため、先細テーパ状弁杆と油流入用弁孔との気密性を確保する加工精度を得ることが難しく、油の一方的な流れが生じてしまい作動上の問題を引き起こすおそれがある。
【０００５】
そこで、先細テーパ状弁杆の先端をボール弁を配したもの（例えば、特許文献３参照）が提案されている。
また、高圧の流体回路においては、流体ポンプから連続的に吐出される流体により、回路中の流体圧力が所定値を超えた場合には、リリーフ弁が作動して減圧にするようになっている（例えば、特許文献４参照）。
【特許文献１】実開昭５４−３９６９８号公報
【特許文献２】特開昭６２−３３０２４号公報
【特許文献３】実公昭５４−２７３９０号公報
【特許文献４】特開昭４９−１１６０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献３、４に示す弁装置では、先細テーパ状弁杆の先端にボール弁を配するため、特許文献１，２に示す弁装置と同様に、先細テーパ状弁杆の先端を球面状と油流入用弁孔との嵌合精度を確保する加工精度を得ることが難しく、油の一方的な流れが生じてしまい作動上の問題を引き起こすおそれがある。また、円錐部と同様な同軸性が悪い場合に、ボール弁がスプリングの伸縮により徐々に回転してしまい、当たり面がずれてしまうという問題があった。さらに、ボール弁を受ける弁座面の角部が、油通路に対して角度１８０°を為しているので、ボール弁が油圧力の解放後、流速によって弁座面とにズレが生じて、油通路を塞ぐことができなくなるばかりか、繰り返し解放するので、油通路への座り位置が安定しないという問題があった。
【０００７】
本発明は斯かる従来の問題点を解決するために為されたもので、その目的は、気密性を確実に確保することが可能な弁装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る発明は、工具本体の装填孔に嵌合装填される電動油圧式圧着工具又は手動油圧式圧着工具に用いる弁装置において、前記工具本体の装填孔に嵌合装填される細長筒状の弁筺と、前記弁筺の長手方向に貫通する油通路を有し、前記弁筺の一端側に設けられる油流入部と、円柱形状の突起部を有するステムに弁杆を取り付け、前記弁筺に配される弁部と、前記弁部のステムの突起部側に配されるボール弁と、前記弁部を前記油流入部方向に付勢するスプリングと、前記弁筺の他端部に設けられ、前記スプリングの付勢力を調整する調整部材と、前記弁筺の側壁に設けられ、前記ボール弁の移動に伴って移動する前記弁部のステムの側壁によって開閉される油排出孔とを備え、前記油流入部は、前記スプリング側の前記油通路に、前記油通路より大径で、前記ボール弁と前記弁部のステムの突起部とを挿入する油流出部を有するとともに、前記油通路と前記油流出部との境界部に前記ボール弁によって開閉するテーパ角１００〜１４０°の弁座面を有することを特徴とする。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の電動油圧式圧着工具又は手動油圧式圧着工具に用いる弁装置において、前記油排出孔は、前記弁筺の側壁の左右対称位置に２つ設けられていることを特徴とする。
請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２記載の電動油圧式圧着工具又は手動油圧式圧着工具に用いる弁装置において、前記油排出孔の孔径は、前記油通路の径の２倍であることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に係る発明は、請求項１ないし請求項３の何れか記載の電動油圧式圧着工具又は手動油圧式圧着工具に用いる弁装置において、前記弁部のステムの円柱形状の突起部は、前記ボール弁の直径と同等の直径を有することを特徴とする。
請求項５に係る発明は、請求項１ないし請求項４の何れか記載の電動油圧式圧着工具又は手動油圧式圧着工具に用いる弁装置において、前記スプリングによる付勢力で前記ボール弁を前記弁座面に当接する前記油通路の封鎖時に、前記弁部のステムの先端部側と前記油流入部と前記弁筺とで形成される空間の前記弁部のステムの先端部側と前記油流入部との間隔が、前記弁部のステムの側壁による前記油排出孔の封鎖距離より大きくなるように構成されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項６に係る発明は、細長筒状の弁筺と、前記弁筺の長手方向に貫通する油通路を有し、前記弁筺の一端側に設けられる油流入部と、円柱形状の突起部を有するステムに弁杆を取り付け、前記弁筺内に配される弁部と、前記弁部のステムの突起部側に配されるボール弁と、前記弁部を前記油流入部方向に付勢するスプリングと、前記弁筺の他端部に設けられ、前記スプリングの付勢力を調整する調整部材と、前記弁筺の側壁に設けられ、前記ボール弁の移動に伴って移動する前記弁部のステムの側壁によって開閉される油排出孔とを備え、前記油流入部は、前記スプリング側の前記油通路に、前記油通路より大径で、前記ボール弁と前記弁部のステムの突起部とを挿入する油流出部を有するとともに、前記油通路と前記油流出部との境界部に前記ボール弁によって開閉するテーパ角１００〜１４０°の弁座面を有することを特徴とする。
【００１２】
請求項７に係る発明は、請求項６記載の弁装置において、前記油排出孔は、前記弁筺の側壁の左右対称位置に２つ設けられていることを特徴とする。
請求項８に係る発明は、請求項６又は請求項７記載の弁装置において、前記油排出孔の孔径は、前記油通路の径の２倍であることを特徴とする。
請求項９に係る発明は、請求項６ないし請求項８の何れか記載の弁装置において、前記弁部のステムの円柱形状の突起部は、前記ボール弁の直径と同等の直径を有することを特徴とする。
【００１３】
請求項１０に係る発明は、請求項６ないし請求項９の何れか記載の弁装置において、前記スプリングによる付勢力で前記ボール弁を前記弁座面に当接する前記油通路の封鎖時に、前記弁部のステムの先端部側と前記油流入部と前記弁筺とで形成される空間の前記弁部のステムの先端部側と前記油流入部との間隔が、前記弁部のステムの側壁による前記油排出孔の封鎖距離より大きくなるように構成されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項１１に係る発明は、側壁に２つの油排出孔を設けた円筒形状の弁筺と、前記弁筺の一端部に取り付けられる油流入部と、円柱形状の突起部を有するステムに弁杆を取り付け、前記弁筺内に配される弁部と、前記弁部のステムの突起部側に配されるボール弁と、前記弁部を前記油流入部方向に付勢するスプリングと、前記弁筺の他端部に取り付けられ、前記スプリングの付勢力を調整する調整部材とを備え、前記油流入部は、前記スプリング側の前記油通路に、前記油通路より大径で、前記ボール弁と前記弁部のステムの突起部とを挿入する油流出部を有するとともに、前記油通路と前記油流出部との境界部に前記ボール弁によって開閉するテーパ角１００〜１４０°の弁座面を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ボール弁によって油通路の気密性を確実に確保することができるので、例えば、電動油圧式圧着工具において、モータ駆動中にヘッド部の油圧力が規定荷重に達した際、その油圧力の油流量が自動的に開閉でき、油タンク内に戻す作動をモータ駆動中連続的に繰り返し、ヘッド部の圧着作動状態を確実に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を図面に示す実施形態に基づいて説明する。
図１〜図５は、本発明の一実施形態に係る弁装置１を示す。
本実施形態に係る弁装置１は、側壁に２つの油排出孔１１，１２を設けた円筒形状の弁筺１０と、弁筺１０の一端部に取り付けられる油流入部２０と、円柱形状の突起部３２を有するステム３１に弁杆３３を取り付け、弁筺１０内に配される弁部３０と、弁部３０のステム３１の突起部３２側に配されるボール弁３５と、弁部３０を油流入部２０方向に付勢するスプリング４０と、弁筺１０の他端部に取り付けられ、スプリング４０の付勢力を調整する調整部材５０とを備えている。
【００１７】
弁筺１０は、一端部の内面に油流入部２０の雄螺子部２４を螺着する雌螺子部１３を設け、他端部の内面に調整部材５０の雄螺子部５１を螺着する雌螺子部１４を設けている。また、弁筺１０は、他方の雌螺子部１４を横切るように留め具５４を螺着する螺子孔部１５を設けている。さらに、弁筺１０の側壁に設けた２つの油排出孔１１，１２は、弁筺１０の長手方向の軸線に対して左右対称に設けられている。ここで、油排出孔１１，１２の孔径は、油流入部２０の油通路２２の孔２２ｂの径の２倍としてある。
【００１８】
油流入部２０は、長手方向の中心線方向に貫通する油通路２２を有する油流入部本体２１と、弁筺１０の一端部の内面に設けた雌螺子部１３に螺着する雄螺子部２４を外面に設けた弁筺用組付部２３と、弁筺１０への組付時に弁筺用組付部２３の組付位置を決める位置決め用突起部２５と、外面に雄螺子部２７を設けた弁組付部２６と、位置決め用突起部２５と弁組付部２６との境界部に位置し、Ｏ−リング２９を取り付ける段部２８とを備えている。
【００１９】
油通路２２は、弁筺用組付部２３の開口側（スプリング側）に位置する油流出部２２ａと、この油流出部２２ａに弁座面２２ｃを介して連なる油流出部２２ａの径より小径の孔２２ｂと、拡大するテーパ形状の段部２２ｅを介して孔２２ｂに連なる孔２２ｄと、孔２２ｄの端部で拡大するテーパ形状を為す弁組付部２６側の開口部２２ｆとで構成されている。
【００２０】
油流出部２２ａは、油通路２２の孔２２ｂより大径で、ボール弁３５と弁部３０のステム３１の突起部３２とを挿入するとともに、油通路２２ｂと油流出部２２ａとの境界部にボール弁３５によって開閉するテーパ角１００〜１４０°の弁座面２２ｃを有する。油流出部２２ａの径は、弁部３０のステム３１の突起部３２とボール弁３５との動きが円滑にできるように設定されている。また、弁座面２２ｃのテーパ角１００〜１４０°は、ボール弁３５による気密性を確保するために最適な値として実験的に求めた値である。
【００２１】
弁部３０は、弁筺１０の内周面を摺動するステム３１の中心に円柱形状の突起部３２を有し、円柱形状の突起部３２は、流入する油の抵抗を受けづらくするためにボール弁３５の直径と同等の直径としてある。
調整部材５０は、外周に雄螺子５１を設けた筒状体からなり、端部に切込み溝５２が設けられている。調整部材５０は、圧力調整時に切込み溝５２に工具を当てて回転される。
【００２２】
調整部材５０は、規定される圧力（最大）がボール弁３５およびステム３１の先端部に作用した際に、弁部３０の軸方向に加わる荷重と釣り合うようにスプリング４０のたわみ代を調節することができる。また、規定される圧力（最高圧力）は、調整部材５０のねじ込み量を調整することによって、スプリング４０のたわみ代が変化して自由に圧力調整が可能である。
【００２３】
次に、本実施形態に係る弁装置１の作用を説明する。
本実施形態に係る弁装置１では、図１，図２，図３に示すように、スプリング４０による付勢力でボール弁３５を弁座面２２ｃに当接する油通路２２の封鎖時に、弁部３０のステム３１の先端部側と油流入部２０と弁筺１０とで形成される空間５５の弁部３０のステム３１の先端部側と油流入部２０との距離が、弁部３０のステム３１の側壁による油排出孔１１，１２の封鎖距離より大きくなるように構成されている。
【００２４】
そして、規定される圧力（最大）がボール弁３５およびステム３１の先端部に作用した際に、弁部３０の軸方向に加わる荷重と釣り合うように、調整部材５０を操作してスプリング４０のたわみ代を調節する。弁装置１の規定圧力（設定）は、弁部３０をスプリング４０により押さえる荷重と油圧を受ける弁部３０とボール弁３５の荷重とが釣り合うように調整する（スプリングが最もたわむ時）。
【００２５】
規定圧力を超えた油圧がボール弁３５に作用した場合、スプリング４０が縮みボール弁３５で遮断していた油が油通路２２から浸入してステム３１の円柱形状の突起部３２端面に作用し、さらにスプリング４０を縮める。この際の作動は、油圧が上昇し規定圧力付近で徐々にスプリング荷重を勝ると釣り合いが壊れ始め、弁部３０のボール弁３５から油が徐々に流れを開始し、空間５５に溜まる。その後、図４に示すように、油圧がスプリング荷重を上回った時、弁部３０を押し込んでステム３１の側面により塞いでいた油排出孔１１，１２が開き、油が一気に弁筺１０の外へ排出される。ステム３１の端面に作用していた油圧が解放され、スプリング４０の荷重が勝ると、再びステム３１を押し戻してボール弁３５により油通路２２が塞がれる。
【００２６】
この動作は、本実施形態に係る弁装置１が取り付けられている装置の油圧ポンプ部のモータが作動している間は、一定間隔でボール弁３５により油通路２２の開閉が繰り返される。
本実施形態に係る弁装置１が取り付けられている装置がＯＦＦおよび圧着終了後は、油圧よりスプリング４０の荷重が大きいため、弁部３０とボール弁３５が油通路２２を閉じた状態になる。
【００２７】
以上のように、本実施形態によれば、弁装置１が弁筺１０と油流入部２０との分割構造となっているため、油通路２２などの孔径の精度を容易に高く加工でき、かつ低コストが可能となる。
また、油流出部２２ａは、油通路２２の孔２２ｂより大径で、ボール弁３５と弁部３０のステム３１の突起部３２とを挿入するとともに、油通路２２ｂと油流出部２２ａとの境界部にボール弁３５によって開閉するテーパ角１００〜１４０°の弁座面２２ｃを有するので、ボール弁３５に掛かる油圧により、ボール弁３５が油流出部２２ａの内径とのクリアランスで振れ、弁部３０のステム３１の突出部３２が長手方向の中心軸線から多少外れてもこれらの動きを許容し、油通路２２を確実に塞ぐことができる。
【００２８】
図５は、本発明の一実施形態に係る弁装置１を適用した電動油圧式圧着工具６０の油流通経路を示す説明図である。
本実施形態において、電動式油圧式圧着工具６０は、工具本体６１内に油圧ポンプ機構６２を内蔵し、この油圧ポンプ機構６２によって作動されるヘッド部６７を備えている。
油圧ポンプ機構６２は、モータを備えた油圧ポンプ部６３と、油タンク部６４と、手動式油圧解除装置７７と、本実施形態に係る弁装置１とで構成されている。
【００２９】
油圧ポンプ部６３と油タンク部６４とは、油路６５を介して連絡している。油圧ポンプ部６３とヘッド部６７とは、油路６６を介して連絡している。
ヘッド部６７は、電気配線の導線と端子を圧着（固着）するためのダイス６８と、ダイス６８によって押圧される電気配線の導線と端子を受け止めるダイス受け６９と、ダイス６８を油圧力で押圧する油圧ピストン装置７０とを備えている。なお、ダイス受け６９は、取り外し自在タイプと固定式タイプとがある。
【００３０】
油圧ピストン装置７０は、ピストン７１と、ピストン７１に取り付けられるとともにダイス６８を取り付けるロッド７２と、ピストン７１を油圧力で移動させるシリンダ７３と、ロッド７２の周囲に配されるスプリング７４とを備えている。そして、シリンダ７３内に油を送る油路６６と、シリンダ７３内の油を油タンク部６４方向に戻す油路７６とが、ロッド７２とは反対側のシリンダ７３の壁面７３ａに接続され、ピストン７１とシリンダ７３の壁面７３ａとの間に油溜室７５を形成している。ここで、油は、油路６６から油溜室７５に流入し、油溜室７５から油路７６を介して流出する。
【００３１】
油路７６は、手動式油圧解除装置７７に連絡している。
手動式油圧解除装置７７は、工具本体６１に設けられ、油溜室７５に連なる油路７６と、弁装置１に連なる油路８４と、油タンク部６４に連なる油路８６とにそれぞれ開口する孔７８と、この孔７８内に装着される弁部材７９と、この弁部材７９を移動するレバー部材８０とで構成されている。
【００３２】
孔７８は、油路７６と油路８４とに繋がる部位にレバー部材８０側に縮小するテーパ部７８ａを設けている。弁部材７９は、孔７８内に装着されて弁杆８１と、テーパ部７８ａより奥側の孔７８に配置されてスプリング８３によって付勢されるテーパ形状の弁８２とで構成されている。弁杆８１は、工具本体６１に支点８０ａを介して回動自在に取り付けられたレバー部材８０に軸支されている。
【００３３】
レバー部材８０を操作しない場合には、図６（ａ）に示すように、弁８２がテーパ部７８ａを塞いで、油路７６と油路８４とを繋ぎ、レバー部材８０を操作して弁杆８１を孔７８内に押し込むと、図６（ｂ）に示すように、弁８２がテーパ部７８ａから離れて油路７６と油路８６とを繋ぐように油路を切り替える。
弁装置１は、油流入部２０に油路８４を繋ぎ、油排出孔１１，１２に油路８５を繋いでいる。なお、図５では、便宜上、油排出孔１１のみに油路８５を繋いで示した。
【００３４】
次に、図５の油流路経路に基づき説明する。
モータ部を駆動させることによって油圧ポンプ部６３が作動し、油タンク部６４から油が吸い込まれる。吸い込まれた油は油路６５を経由し、油路６６を通り、ヘッド部６７の油溜室７５を充満する。油溜室７５の内圧により、ピストン７１を前進させてダイス６８とダイス受け６９の間に配される圧着物への規定荷重が生じるまで前進する。さらに、油は油路７６を通り、手動式油圧解除装置７７内を経由して油路８４を通って弁装置１内に到達する。この際、図６（ａ）に示すように、弁８２がテーパ７８ａを閉じているので、油は油路８４へ導かれる。そして、弁装置１は規定荷重に達すると、ボール弁３５が解放して圧力が解除され、油は油路８５を通って油タンク部６４内に戻される。
【００３５】
この油供給は、油圧ポンプ部６３のモータが作動している間、ステップが繰り返され規定荷重の状態が持続される。
油圧ポンプ部６３のモータ停止後の圧力は、図６（ｂ）に示すように、手動式油圧解除装置７７のレバー部材８０を引くことによって、弁８２がテーパ７８ａから解放されて圧力が低下し、油路８６を通って油タンク部６４へ戻される。この時には、弁装置１のボール弁３５は閉じた状態になっており、油路８４へ連通されないため、油は油路７６から油路８６へ流れ、油タンク部６４へ排出される。
【００３６】
ところで、本実施形態に係る弁装置１では、油圧が上昇し規定圧力付近で徐々にスプリング荷重を勝ると釣り合いが壊れ始め、弁部３０のボール弁３５から油が徐々に流れを開始し、空間５５に溜まった後、油圧がスプリング荷重を上回った時、弁部３０を押し込んで油排出孔１１，１２から油を排出して弁部３０を解放するが、油を排出した後、弁部３０がスプリング荷重で戻ろうとした時、空間５５にスプリング荷重を上回る残圧が存在した場合、油通路２２を塞ぐことができず、作動不良（解放状態）を起こすおそれがある。
【００３７】
つまり、図７に示すように、油排出孔１１，１２（Ｄ）と弁部３０のステム３１の側面とのラップ距離Ａ（図７参照）が小さいと、油が油排出孔１１，１２から流れ出て内圧が瞬時に上昇しない、またラップ距離Ａが大き過ぎると、弁部３０のステム３１が油排出孔１１，１２を閉じる前に油が浸入して残圧として残ってしまう。さらに、空間５５の内容積Ｂが大きい場合も弁部３０を閉じることができず、弁部３０をスプリング４０により押さえる荷重と油圧の荷重が釣り合ってしまい、作動不良が発生する。
【００３８】
そのため、ボール弁３５と油通路２２の気密性を向上させ、さらに空間５５の内圧を瞬時に上昇させて最高圧に到達した際、一気に油排出孔１１，１２から油を排出して弁部３０を解放させることができるように変更する必要がある。
そこで、本実施形態では、図７に示す各要素の寸法を変え、電池パック試験（図８）および電動ポンプ試験（図９）を行った。
【００３９】
１）油排出孔１１，１２（Ｄ）（φ２）と弁部３０のステム３１とのラツプ距離Ａ（０．６２ｍｍ）と空間５５の内容積Ｂ（０．４８ｍｍ）との関係
最高圧力付近で油圧力がスプリング荷重を勝るとつり合いが開始し、ボール弁３５から油が徐々に流れを開始して内圧を瞬時に上昇させ、最高圧に到達した際、一気に油排出孔１１，１２から油を排出して弁部３０を解放させることができる。
【００４０】
しかし、油が排出した後、弁部３０がスプリング荷重で戻ろうとした時、空間５５の内容積Ｂにスプリング荷重を上回る残圧が存在した場合、油通路２２を塞ぐことができず、作動不良を起こす。
油排出孔１１，１２（Ｄ）と弁部３０のステム３１の側面とのラップ距離Ａが小さいと、油が油排出孔１１，１２（Ｄ）から流れ出て内圧が瞬時に上昇しない、またラップ距離Ａが大き過ぎると、弁部３０のステム３１が油通路２２を閉じる前に油が浸入して残圧として残る。つまり、ラップ距離Ａが小さいと内圧が瞬時に上昇せず、また空間５５の内容積Ｂが大きい場合も弁を閉じることができず、作動不良が発生する。そのため、弁筺１０の油排出孔１１，１２（Ｄ）（φ２）と鋼球３５（Ｌ）とラップ距離Ａ（０．６２ｍｍ）と空間５５の内容積Ｂ（０．４８ｍｍ）との組合せによる試験結果によって求めた。
【００４１】
２）Ｂ：空間５５の内容積
内圧を瞬時に上昇させ、最高圧に到達した際、一気に油排出孔１１，１２（Ｄ）から油を排出して弁部３０を解放させることができる容積とした。
そのため、弁筺１０の油排出孔１１，１２（Ｄ）（φ２）と弁部３０のステム３１とのラップ距離Ａ（０．６２ｍｍ）と空間５５の内容積Ｂ（０．４８ｍｍ）との組合せによる試験結果によって求めた。
【００４２】
３）Ｄ：弁筺１０の油排出孔１１，１２
油排出孔１１，１２（Ｄ）を左右対称に２箇所付けたことで、油が平均して排出される際、ボール弁３５が油の流れにより軸線からはずれることが無く、安定した繰り返しの作動が期待できる。さらに、油排出孔１１，１２（Ｄ）孔径は、一気に油を排出したいため、油通路２２の内径Ｊの２倍とした。
【００４３】
４）Ｆ：弁部３０のステム３１の突起部３２の径
油流出部２２ａの孔径Ｋと突起部３２の径Ｆとのクリアランスが大きいと、鋼球３５（Ｌ）の動きが安定せず作動不良を起こす。さらに、鋼球３５（Ｌ）がずれて油流出部２２ａの孔径Ｋと突起部３２の径Ｆとの間に挟まってしまう。逆に、クリアランスが小さいと、残圧が存在することにより、ボール弁３５を閉じることができず、作動不良が発生する。さらに、油圧力により、異常に弁部３０を押し込んで鋼球３５（Ｌ）が飛び出してしまう。
【００４４】
５）Ｇ：弁部３０のステム３１の側面長さ
弁部３０が作動する時に左右に移動（スライド）するが、最もスムーズな動きとなる長さに設定した。従来のニードル弁方式に対して１ｍｍ長くした。
６）Ｈ：弁部３０のステム３１の突起部３２の長さ
規定圧力にて作動した時に、弁部３０の移動距離（スライド）に対し、油排出孔１１，１２（Ｄ）から油が排出した際に、空間５５の内容積Ｂに極力残らない開放状態とした。
【００４５】
そのため、油排出孔１１，１２（Ｄ）（φ２）と弁部３０のステム３１とのラップ距離Ａ（０．６２ｍｍ）と空間５５の内容積Ｂ（０．４８ｍｍ）との組合せによる試験結果によって求めた。
７）Ｉ：油流出部２２ａの深さ
規定圧力にて作動した時に弁部３０の移動距離（スライド）に対し、油流出部２２ａの深さＩが浅いと油流出部２２ａから鋼球３５（Ｌ）が外へ飛び出してしまう。そこで、鋼球３５（Ｌ）が外へ飛び出さない距離とした。
【００４６】
８）Ｋ：油流出部２２ａの孔径
４項に同じ。
９）ボール弁３５と油流出部２２ａの弁座面２２ｃ（角度Ｃ（１２０°）と油通路２２の内径Ｊ（φ１）の関係
当該部位は線接触により気密を保持する。
【００４７】
角度Ｃが１２０°より小さくなると、面接触となり、保持力を減少させて作動不良を起こす要因となる。逆に、角度が大きくなると、鋼球の据わりが悪くなり安定しない。
１０）油流出部２２ａの孔径Ｋ（φ２．５）と弁部３０のステム３１の円筒形状の突起部３２の外径Ｆ（φ１・５）との関係
孔径Ｋと外径Ｆとのクリアランスが大きいと、ボール弁３５の動きが安定せず作動不良を起こす。逆に、クリアランスが、小さいと残圧が存在することにより、ボール弁３５を閉じることができず作動不良が発生する。
【００４８】
１１）油通路２２の弁座面２２ｃの角度１２０°の設定根拠
１．機構の説明
油通路２２からの油の浸入を弁部３０のステム３１の突出部３２がボール弁３５をスプリング４０の荷重により押し付け、ボール弁３５と弁座面２２ｃとの線接触による気密性を保持することで防いでいる。
【００４９】
２．弁座面２２ｃに付けた角度の目的
ボール弁３５と油通路２２の弁座面２２ｃとは、線接触することで気密性が向上する。弁座面２２ｃのテーパ部と面接触した場合、接触面の面粗度の影響を受け気密が十分確保できない可能性がある。また、テーパを付けることで圧力が開放した後、ボール弁３５が油通路２２を瞬時に確実に塞ぐことができる。ただし、テーパ角が大きいほどボール弁３５と弁座面２２ｃとの線接触が強くなるが、逆にボール弁３５が油通路２２を塞ぐタイミングにバラツキがでる。
【００５０】
３．テーパ角１２０°の根拠
ボール弁３５が油通路２２の弁座面２２ｃと線接触する最小のテーパ角は計算から約９７°である。従って、ボール弁３５の座り（安定性）を考慮すれば、図１０に示すように、テーパ角は１００°〜１４０°が適切と考える。本実施形態では、加工安定性を考慮し１２０°を採用した。
【００５１】
なお、弁座面２２ｃのテーパ角を１８０°にした場合には、図１２に示すように、ボール弁３５が油圧力の解放後、流速によって突起部３２とにズレが生じて油通路２２の孔２２ｂを塞ぐことができなくなる。また、繰り返し解放するので、油通路２２の孔２２ｂへの座り位置が安定しないという問題があった。
１２）ボール弁３５の径（φ１．５ｍｍ）の設定根拠
１．機構の説明
１１項と同じ
２．油通路径２２の設定根拠
設定圧力８０ＭＰａの場合、ボール弁３５をスプリング４０により押さえる荷重と油圧を受けるボール弁３５の受圧面積とから計算される荷重が釣り合うように調整されるが、ボール弁３５の受圧面積は油通路２２の径により決定される。バネ特性は、表１に示す。
【００５２】
ボール弁３５の受圧面（φ１）に８０Ｍｐａが作用した際に受ける荷重は、（１）式の通りとなる。
Ｆ＝８０×１０２（Ｎ／ｃｍ2）×（０．０５）2×π（ｃｍ2）
＝６２．８３Ｎ ・・・・ （１）
一方、ボール弁３５の受圧面をφ１．５にした場合、８０ＭＰａが作用した場合の荷重は、（２）式の通りとなる。
【００５３】
Ｆ＝８０×１０２（Ｎ／ｃｍ2）×（０．０７５）2×π（ｃｍ2）
＝１４１．３７Ｎ ・・・・ （２）
表１に示すバネ特性から設定時のスプリング４０のたわみは、（１）の場合１．０１ｍｍ、（２）の場合２．２８ｍｍである。密着する時のスプリング４０のたわみ代は４．２５ｍｍであるから、スプリング設定位置からスプリング４０が密着するまでに約２ｍｍのたわみ代が確保できる。しかし、規定圧に達しボール弁３５が油通路２２との接触が開放した時、弁部３０が押し込まれ油排出孔１１，１２が開くが、その時のスプリング４０のたわみ量は１ｍｍ以上ある。以上を考慮すると、図１０に示すように、８０ＭＰａに設定した場合、油通路２２の径がφ１．５ｍｍでは、常にスプリング４０が完全密着付近で使われるため、スプリング４０の機能上好ましくない。そこで、油通路２２はφ１ｍｍとした。
【００５４】
【表１】
３．ボール弁３５の径φ１．５ｍｍの根拠
ボール弁３５の径φ２．０ｍｍを使用した時の油通路２２との接触状況を図１１に示す。
【００５５】
ボール弁３５が油通路２２の弁座面２２ｃと線接触する最小のテーパ角は計算から１２０°である。
従って、ボール弁３５の座り（安定性）を考慮すれば、図１１に示すように、テーパ角は１２０°〜１４０°が適切と考える。この場合、ボール弁３５の径φ１．５ｍｍに比べ使用テーパ角範囲が狭くなるため、加工のバラツキを考慮すると、品質上不利であるから、ボール弁３５の径はφ１．５ｍｍとした。
【００５６】
また、φ１ｍｍのボール弁３５を使用する場合は、油通路２２の径をφ０．６ｍｍにする必要があり、８０ＭＰａに設定するにはスプリング４０のたわみ量を０．３６ｍｍにしなければならず調整が困難である。
次に、図８に示す電池パック試験機について説明する。
本試験機に電動油圧式圧着工具（以下、「本圧着工具」という）９０を本体９５外側に取り付け、本圧着工具９０の自動安全弁として弁装置１を連結し、弁装置１の周囲に排出される油を収容する排出ケース９１を設ける。また、供給ホース９２は油タンク９３および本圧着工具９０と直接連通している。圧力計９４を取り付ける。
【００５７】
本試験機（図８）の計測方法は、先ず油を、油タンク９３から供給ホース９２を経て本圧着工具９０へ流通させ、弁装置１の調整部材５０を締め付け、スプリング４０を圧縮させ規定圧力に設定する。
そして、本圧着工具９０のスイッチを連続的可動させる。これにより、弁装置１の圧力初期設定と、弁装置１の作動性（連続的繰り返し動作）の確認ができる。正常に弁装置１が可動している時は、断続的に「ポン、ポン」という音が発生し、所定回数（２０回）、正常かつ安定正常に弁装置１が可動している時は、断続的に「ポン、ポン」という音が発生し、所定回数（２０回）、正常かつ安定した動作が耳で確認できる。然るに、音の発生が無くなったり、断続音が異常音となったりなどした場合は、作動の不良と認識できる。
【００５８】
図９に示す試験機は、「電動ポンプ試験機」で、本体１００に圧力計９４と弁装置１と供給ホース９６とを連結させ、弁装置１からの油排出を収容する排出ケース９７とを設置し、別途油タンク（油圧モータ付）９８を配置する。そして、油タンク９８と弁装置１とを油供給ホース９６で連通する。さらに、排出ケース９７に排出ホース９９を接続し排出油を油タンク９８へ還流させる。
【００５９】
本試験機（図９）の計測方法は、先ず油を、モータ付油タンク９８を作動させ油供給ホース９６から弁装置１へ流通させ、弁装置１の調整部材５０を締め付け、スプリング４０を圧縮させ規定圧力に設定する。そして、モータ付油タンク９８を連続的可動させる。これにより、弁装置１の圧力設定と、圧力計９４によるリークの確認ができる。正常に弁装置１が可動しているときは、前述（電池パック試験機）したとおり、弁装置１の音の発生が確認できる。また、圧力計９４で、調整後圧力設定から所定秒数後の圧力値を計測し、圧力の低下をリーク（リーク量）とした。
【００６０】
（実験例）
１．表２は、図６における各構成部の関係について構成寸法を変えて行ったもので、図８に示す「電池パック試験機」と図９に示す「電動ポンプ試験機」の両試験機により実験した結果を示す。
また、表２の作動結果とは、弁装置１が連続して正常に可動を繰り返し続けることができるかを評価したもので、「○」は、良好で１０回以上連続可動したもの、「△」は、不安定作動で数回の連続可動後に弁の閉塞が為されなかったもの、「×」は、不良で可動すぐに弁の閉塞が為されなかったものである。
【００６１】
なお、表２中で、「ＰＵＭＰ」はポンプ試験機を意味し、「ＰＡＣＫ」は電池パック試験機を意味する。
２．表３は、表２の結果から、両機による作動結果が両方とも良好（○）のものを求め、最良の実施形態（データ）を抽出し、「電動ポンプ試験機」のみによりリーク量を計測した結果を示す。
【００６２】
ただし、作動確認については「電池パック試験機」を示す。
３．実験例１は、図７に示す弁装置１の各構成の寸法に基づき行った。
ここでは、「Ａ＞Ｂ」で差０．１４、「（Ａ＋Ｂ）＜Ｄ」で差０．９とし、油排出孔１１，１２を２カ所とした。
その結果、両試験機で良好（○）を得た。
【００６３】
４．実験例２は、実験例１の本安全弁を用い、図７に示す各構成の寸法に基づき行った。
ここでは、「Ａ＞Ｂ」で差０．２４、「（Ａ＋Ｂ）＜Ｄ」で差１．０とし、油排出孔１１，１２を２カ所とした。
その結果、両試験機で良好（○）を得た。
【００６４】
５．実験例３は、油排出孔１１，１２を１カ所に形成した以外は、実験例１の弁装置１と同様の構成とし、図７に示す各構成の寸法に基づき行った。
ここでは、「Ａ＞Ｂ」で差０．２６、「（Ａ＋Ｂ）＜Ｄ」で差０．９、油通路２２の孔２２ｂの径「Ｊ」を１．２と広くし、油排出孔１１，１２を１カ所とした。
その結果、両試験機で良好（○）を得た。
【００６５】
６．実験例４は、油排出孔１１，１２を１カ所に形成した以外は、実験例１の弁装置１と同様の構成とし、図７に示す各構成の寸法に基づき行った。
ここでは、「Ａ＞Ｂ」で差０．１４、「（Ａ＋Ｂ）＜Ｄ」で差０．９とし、油通路２２の孔２２ｂの径「Ｊ」は１．０と実験例３より小さくし、油排出孔１１，１２を１カ所とした。
【００６６】
その結果、ポンプ試験機では不良（×）で、パック試験機では良好（○）であった。
７．実験例５は、実験例１の弁装置１を用い、図７に示す各構成の寸法に基づき行った。
ここでは、「ＢをＡより大きく」し、「（Ａ＋Ｂ）＜Ｄ」とし、油排出孔１１，１２を２カ所とした。
【００６７】
その結果、ポンプ試験機では良好（○）で、パック試験機では作動不要（△）であった。
８．実験例６は、実験例１の弁装置１を用い、図７に示す各構成の寸法に基づき行った。
ここでは、「ＢをＡより大きく」、「（Ａ＋Ｂ）をＤより大きく」とし、油排出孔１１，１２を２カ所とした。
【００６８】
その結果、ポンプ試験機では良好（○）で、パック試験機では作動不要（△）であった。
９．実験例７は、油排出孔１１，１２を１カ所に形成した以外は、実験例１の弁装置１と同様の構成とし、図７に示す各構成の寸法に基づき行った。
ここでは、「Ａ＞Ｂ」であるが差０．８４と大きく、「（Ａ＋Ｂ）をＤより大きく」とし、油排出孔１１，１２を１カ所とした。その結果、ポンプ試験機では不良（×）で、パック試験機では良好（○）であった。
【００６９】
１０．実験例８は、油排出孔１１，１２を１カ所に形成した以外は、実験例１の弁装置１と同様の構成とし、図７に示す各構成の寸法に基づき行った。
ここでは、「Ａ＞Ｂ」であるが差０．５６と大きくし、「（Ａ＋Ｂ）をＤより大きく」とし、油排出孔１１，１２口を１カ所とした。
その結果、ポンプ試験機では不良（×）で、パック試験機では良好（○）であった。
【００７０】
１１．次に、ポンプ試験機のみで、弁装置１の耐久性とリークの確認実験を、実験例９〜１３で行った。
その結果を表３に示す。
本試験機での計測方法は、先ず、実験例１と同構成の本圧着工具９０を用いて、弁装置１の調整部材５０で圧力設定を行ない、２０００回の連続作動を開始し所定回数後に停止させ、圧力値の確認（耐久後圧力）を行った。次に、作動するかどうかの確認をパック試験機で連続１０回行ない作動確認した。そして、耐久後の圧力を調整（調整後圧力）し、７８ＭＰａ〜７９ＭＰａに設定した。ここで、調整後圧力設定による、リークを計測するため連続１０回の作動を行い停止させ、圧力計９４でリーク量（ＭＰａ）を確認（圧力設定値のリーク）した。さらに、この調整後圧力を５ＭＰａ低く設定し、この設定で連続作動させた後、１５秒間停止し、１５秒間後のリーク量を確認（５ＭＰａ低いリーク）した。
【００７１】
なお、本実験では１５秒間に８ＭＰａを超えるリークが無いことを目安とした。
１２．実験例９〜１１は、「耐久後圧力」と「調整後圧力」の圧力が同じであり、「設定圧力値のリーク」は３ＭＰａで、「５ＭＰａ低いリーク」は２ＭＰａと良好な値を示した。
１３．実験例１２と１３は、「調整後圧力」の圧力を「耐久後圧力」より１ＭＰａ高く設定した。
【００７２】
その結果、両実験例とも「設定圧力値のリーク」は実験例１２が２ＭＰａで、実験例１３が３ＭＰａであったが、「５ＭＰａ低いリーク」では、実験例１２が２ＭＰａで、実験例１３が１ＭＰａと、かなり良好な値を示した。
【００７３】
【表２】
【００７４】
【表３】
なお、上記実施形態では、弁装置１を弁筺１０と油流入部２０とに分割した構造として説明したが、弁筺１０と油流入部２０とを一体にしたものでも良い。
また、本発明を電動油圧式圧着工具に適用した例を示したが、本発明はこれに限らず、手動電動油圧式圧着工具に適用しても良い。また、電動油圧式圧着工具や手動油圧式圧着工具に限らず、例えば、カッターやベンダーなどの油圧で駆動する装置に適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の一実施形態に係る弁装置を示す断面図である。
【図２】図１の斜視図である。
【図３】図１の弁装置の閉弁状態を示す要部拡大図である。
【図４】図１の弁装置の開弁状態を示す要部拡大図である。
【図５】図１の弁装置を電動油圧式圧着工具に適用した例を示す説明図である。
【図６】（ａ）図５の電動油圧式圧着工具における手動式油圧解除装置の非操作時を示す拡大図、（ｂ）図５の電動油圧式圧着工具における手動式油圧解除装置の操作時を示す拡大図である。
【図７】図１の弁装置における要部の寸法構成を示す断面図である。
【図８】電池パック試験機を示す説明図である。
【図９】電動ポンプ試験機を示す説明図である。
【図１０】図１の弁装置における径１．０ｍｍのボール弁と弁座面との関係を示す図である。
【図１１】図１の弁装置における径１．５ｍｍのボール弁と弁座面との関係を示す図である。
【図１２】図１の弁装置におけるボール弁と弁座面との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００７６】
１ 弁装置
１０ 弁筺
１１，１２ 油排出孔
１３，１４ 雌螺子部
２０ 油流入部
２１ 油流入部本体
２２ 油通路
２２ａ 油流出部
２２ｂ，２２ｄ 孔
２３ 弁筺用組付部
２４，２７，５１ 雄螺子部
２５ 位置決め用突起部
２６ 弁組付部
３０ 弁部
３１ ステム
３２ 突起部
３３ 弁杆
３５ ボール弁
４０ スプリング
５０ 調整部材
５５ 空間
６０ 電動油圧式圧着工具
６１ 工具本体
６２ 油圧ポンプ機構
６３ 油圧ポンプ部
６４ 油タンク部
６５，６６，７６，８４，８５，８６ 油路
６７ ヘッド部
６８ ダイス
６９ ダイス受け
７０ 油圧ピストン装置
７１ ピストン
７２ ロッド
７３ シリンダ
７４ スプリング
７５ 油溜室
７７ 手動式油圧解除装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、電動油圧式圧着工具又は手動油圧式圧着工具などの油圧作動装置に用いる弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動油圧式圧着工具又は手動油圧式圧着工具に用いる弁装置は、電気配線の導線と端子をヘッド部の押しダイスと受けダイスにより圧着する際、規定荷重に設定している油圧力に達した時の油量の流入排出を自動的に行い、過剰な圧力を防ぎ規定荷重の状態を保つものである。
一般に、電気配線の導線と端子を圧着（固着）する作業は、配線する作業現場で行われる。そして、この導線と端子との電気的接続の良否は、圧着後の導線と端子間の電気抵抗値が日本工業規格で決められている。
【０００３】
締付け圧力は、圧着時の導線の太さ、端子の肉厚、材質によって異なるため、規定荷重を保つ弁装置（例えば、リリーフ弁、安全弁、圧力規定弁など）が設けられており、油圧が一定圧力に達すると油圧を開放するように最大限界圧力を設定できるようになっている。
最大限界圧力は、最も大きな圧力を必要とする締付け部材の圧力値を若干超えたところに設定し、この弁装置を工具本体の油圧系に臨むように工具本体に対して別体に着脱自在に設けられている(例えば、特許文献１参照)。
【０００４】
また、油圧を開放する一定圧を可変的に設定できるように弁装置のスプリング圧を外部から調整可能にしたものが知られている(例えば、特許文献２参照)。
しかし、これらの弁装置は、弁筺に先細テーパ状弁杆を挿入し、先細テーパ状弁杆を弁筺の一端弁座面に油流入用弁孔にスプリングにて嵌合付勢する構造のため、先細テーパ状弁杆と油流入用弁孔との気密性を確保する加工精度を得ることが難しく、油の一方的な流れが生じてしまい作動上の問題を引き起こすおそれがある。
【０００５】
そこで、先細テーパ状弁杆の先端をボール弁を配したもの（例えば、特許文献３参照）が提案されている。
また、高圧の流体回路においては、流体ポンプから連続的に吐出される流体により、回路中の流体圧力が所定値を超えた場合には、リリーフ弁が作動して減圧にするようになっている（例えば、特許文献４参照）。
【特許文献１】実開昭５４−３９６９８号公報
【特許文献２】特開昭６２−３３０２４号公報
【特許文献３】実公昭５４−２７３９０号公報
【特許文献４】特開昭４９−１１６０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献３、４に示す弁装置では、先細テーパ状弁杆の先端にボール弁を配するため、特許文献１，２に示す弁装置と同様に、先細テーパ状弁杆の先端を球面状と油流入用弁孔との嵌合精度を確保する加工精度を得ることが難しく、油の一方的な流れが生じてしまい作動上の問題を引き起こすおそれがある。また、円錐部と同様な同軸性が悪い場合に、ボール弁がスプリングの伸縮により徐々に回転してしまい、当たり面がずれてしまうという問題があった。さらに、ボール弁を受ける弁座面の角部が、油通路に対して角度１８０°を為しているので、ボール弁が油圧力の解放後、流速によって弁座面とにズレが生じて、油通路を塞ぐことができなくなるばかりか、繰り返し解放するので、油通路への座り位置が安定しないという問題があった。
【０００７】
本発明は斯かる従来の問題点を解決するために為されたもので、その目的は、気密性を確実に確保することが可能な弁装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る発明は、工具本体の装填孔に嵌合装填される電動油圧式圧着工具又は手動油圧式圧着工具に用いる弁装置において、前記工具本体の装填孔に嵌合装填される細長筒状の弁筺と、前記弁筺の長手方向に貫通する油通路を有し、前記弁筺の一端側に設けられる油流入部と、円柱形状の突起部を有するステムに弁杆を取り付け、前記弁筺に配される弁部と、前記弁部のステムの突起部側に配されるボール弁と、前記弁部を前記油流入部方向に付勢するスプリングと、前記弁筺の他端部に設けられ、前記スプリングの付勢力を調整する調整部材と、前記弁筺の側壁に設けられ、前記ボール弁の移動に伴って移動する前記弁部のステムの側壁によって開閉される油排出孔とを備え、前記油流入部は、前記スプリング側の前記油通路に、前記油通路より大径で、前記ボール弁と前記弁部のステムの突起部とを挿入する油流出部を有するとともに、前記油通路と前記油流出部との境界部に前記ボール弁によって開閉するテーパ角１００〜１４０°の弁座面を有することを特徴とする。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の電動油圧式圧着工具又は手動油圧式圧着工具に用いる弁装置において、前記油排出孔は、前記弁筺の側壁の左右対称位置に２つ設けられていることを特徴とする。
請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２記載の電動油圧式圧着工具又は手動油圧式圧着工具に用いる弁装置において、前記油排出孔の孔径は、前記油通路の径の２倍であることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に係る発明は、請求項１ないし請求項３の何れか記載の電動油圧式圧着工具又は手動油圧式圧着工具に用いる弁装置において、前記弁部のステムの円柱形状の突起部は、前記ボール弁の直径と同等の直径を有することを特徴とする。
請求項５に係る発明は、請求項１ないし請求項４の何れか記載の電動油圧式圧着工具又は手動油圧式圧着工具に用いる弁装置において、前記スプリングによる付勢力で前記ボール弁を前記弁座面に当接する前記油通路の封鎖時に、前記弁部のステムの先端部側と前記油流入部と前記弁筺とで形成される空間の前記弁部のステムの先端部側と前記油流入部との間隔が、前記弁部のステムの側壁による前記油排出孔の封鎖距離より大きくなるように構成されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項６に係る発明は、細長筒状の弁筺と、前記弁筺の長手方向に貫通する油通路を有し、前記弁筺の一端側に設けられる油流入部と、円柱形状の突起部を有するステムに弁杆を取り付け、前記弁筺内に配される弁部と、前記弁部のステムの突起部側に配されるボール弁と、前記弁部を前記油流入部方向に付勢するスプリングと、前記弁筺の他端部に設けられ、前記スプリングの付勢力を調整する調整部材と、前記弁筺の側壁に設けられ、前記ボール弁の移動に伴って移動する前記弁部のステムの側壁によって開閉される油排出孔とを備え、前記油流入部は、前記スプリング側の前記油通路に、前記油通路より大径で、前記ボール弁と前記弁部のステムの突起部とを挿入する油流出部を有するとともに、前記油通路と前記油流出部との境界部に前記ボール弁によって開閉するテーパ角１００〜１４０°の弁座面を有することを特徴とする。
【００１２】
請求項７に係る発明は、請求項６記載の弁装置において、前記油排出孔は、前記弁筺の側壁の左右対称位置に２つ設けられていることを特徴とする。
請求項８に係る発明は、請求項６又は請求項７記載の弁装置において、前記油排出孔の孔径は、前記油通路の径の２倍であることを特徴とする。
請求項９に係る発明は、請求項６ないし請求項８の何れか記載の弁装置において、前記弁部のステムの円柱形状の突起部は、前記ボール弁の直径と同等の直径を有することを特徴とする。
【００１３】
請求項１０に係る発明は、請求項６ないし請求項９の何れか記載の弁装置において、前記スプリングによる付勢力で前記ボール弁を前記弁座面に当接する前記油通路の封鎖時に、前記弁部のステムの先端部側と前記油流入部と前記弁筺とで形成される空間の前記弁部のステムの先端部側と前記油流入部との間隔が、前記弁部のステムの側壁による前記油排出孔の封鎖距離より大きくなるように構成されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項１１に係る発明は、側壁に２つの油排出孔を設けた円筒形状の弁筺と、前記弁筺の一端部に取り付けられる油流入部と、円柱形状の突起部を有するステムに弁杆を取り付け、前記弁筺内に配される弁部と、前記弁部のステムの突起部側に配されるボール弁と、前記弁部を前記油流入部方向に付勢するスプリングと、前記弁筺の他端部に取り付けられ、前記スプリングの付勢力を調整する調整部材とを備え、前記油流入部は、前記スプリング側の前記油通路に、前記油通路より大径で、前記ボール弁と前記弁部のステムの突起部とを挿入する油流出部を有するとともに、前記油通路と前記油流出部との境界部に前記ボール弁によって開閉するテーパ角１００〜１４０°の弁座面を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ボール弁によって油通路の気密性を確実に確保することができるので、例えば、電動油圧式圧着工具において、モータ駆動中にヘッド部の油圧力が規定荷重に達した際、その油圧力の油流量が自動的に開閉でき、油タンク内に戻す作動をモータ駆動中連続的に繰り返し、ヘッド部の圧着作動状態を確実に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を図面に示す実施形態に基づいて説明する。
図１〜図５は、本発明の一実施形態に係る弁装置１を示す。
本実施形態に係る弁装置１は、側壁に２つの油排出孔１１，１２を設けた円筒形状の弁筺１０と、弁筺１０の一端部に取り付けられる油流入部２０と、円柱形状の突起部３２を有するステム３１に弁杆３３を取り付け、弁筺１０内に配される弁部３０と、弁部３０のステム３１の突起部３２側に配されるボール弁３５と、弁部３０を油流入部２０方向に付勢するスプリング４０と、弁筺１０の他端部に取り付けられ、スプリング４０の付勢力を調整する調整部材５０とを備えている。
【００１７】
弁筺１０は、一端部の内面に油流入部２０の雄螺子部２４を螺着する雌螺子部１３を設け、他端部の内面に調整部材５０の雄螺子部５１を螺着する雌螺子部１４を設けている。また、弁筺１０は、他方の雌螺子部１４を横切るように留め具５４を螺着する螺子孔部１５を設けている。さらに、弁筺１０の側壁に設けた２つの油排出孔１１，１２は、弁筺１０の長手方向の軸線に対して左右対称に設けられている。ここで、油排出孔１１，１２の孔径は、油流入部２０の油通路２２の孔２２ｂの径の２倍としてある。
【００１８】
油流入部２０は、長手方向の中心線方向に貫通する油通路２２を有する油流入部本体２１と、弁筺１０の一端部の内面に設けた雌螺子部１３に螺着する雄螺子部２４を外面に設けた弁筺用組付部２３と、弁筺１０への組付時に弁筺用組付部２３の組付位置を決める位置決め用突起部２５と、外面に雄螺子部２７を設けた弁組付部２６と、位置決め用突起部２５と弁組付部２６との境界部に位置し、Ｏ−リング２９を取り付ける段部２８とを備えている。
【００１９】
油通路２２は、弁筺用組付部２３の開口側（スプリング側）に位置する油流出部２２ａと、この油流出部２２ａに弁座面２２ｃを介して連なる油流出部２２ａの径より小径の孔２２ｂと、拡大するテーパ形状の段部２２ｅを介して孔２２ｂに連なる孔２２ｄと、孔２２ｄの端部で拡大するテーパ形状を為す弁組付部２６側の開口部２２ｆとで構成されている。
【００２０】
油流出部２２ａは、油通路２２の孔２２ｂより大径で、ボール弁３５と弁部３０のステム３１の突起部３２とを挿入するとともに、油通路２２ｂと油流出部２２ａとの境界部にボール弁３５によって開閉するテーパ角１００〜１４０°の弁座面２２ｃを有する。油流出部２２ａの径は、弁部３０のステム３１の突起部３２とボール弁３５との動きが円滑にできるように設定されている。また、弁座面２２ｃのテーパ角１００〜１４０°は、ボール弁３５による気密性を確保するために最適な値として実験的に求めた値である。
【００２１】
弁部３０は、弁筺１０の内周面を摺動するステム３１の中心に円柱形状の突起部３２を有し、円柱形状の突起部３２は、流入する油の抵抗を受けづらくするためにボール弁３５の直径と同等の直径としてある。
調整部材５０は、外周に雄螺子５１を設けた筒状体からなり、端部に切込み溝５２が設けられている。調整部材５０は、圧力調整時に切込み溝５２に工具を当てて回転される。
【００２２】
調整部材５０は、規定される圧力（最大）がボール弁３５およびステム３１の先端部に作用した際に、弁部３０の軸方向に加わる荷重と釣り合うようにスプリング４０のたわみ代を調節することができる。また、規定される圧力（最高圧力）は、調整部材５０のねじ込み量を調整することによって、スプリング４０のたわみ代が変化して自由に圧力調整が可能である。
【００２３】
次に、本実施形態に係る弁装置１の作用を説明する。
本実施形態に係る弁装置１では、図１，図２，図３に示すように、スプリング４０による付勢力でボール弁３５を弁座面２２ｃに当接する油通路２２の封鎖時に、弁部３０のステム３１の先端部側と油流入部２０と弁筺１０とで形成される空間５５の弁部３０のステム３１の先端部側と油流入部２０との距離が、弁部３０のステム３１の側壁による油排出孔１１，１２の封鎖距離より大きくなるように構成されている。
【００２４】
そして、規定される圧力（最大）がボール弁３５およびステム３１の先端部に作用した際に、弁部３０の軸方向に加わる荷重と釣り合うように、調整部材５０を操作してスプリング４０のたわみ代を調節する。弁装置１の規定圧力（設定）は、弁部３０をスプリング４０により押さえる荷重と油圧を受ける弁部３０とボール弁３５の荷重とが釣り合うように調整する（スプリングが最もたわむ時）。
【００２５】
規定圧力を超えた油圧がボール弁３５に作用した場合、スプリング４０が縮みボール弁３５で遮断していた油が油通路２２から浸入してステム３１の円柱形状の突起部３２端面に作用し、さらにスプリング４０を縮める。この際の作動は、油圧が上昇し規定圧力付近で徐々にスプリング荷重を勝ると釣り合いが壊れ始め、弁部３０のボール弁３５から油が徐々に流れを開始し、空間５５に溜まる。その後、図４に示すように、油圧がスプリング荷重を上回った時、弁部３０を押し込んでステム３１の側面により塞いでいた油排出孔１１，１２が開き、油が一気に弁筺１０の外へ排出される。ステム３１の端面に作用していた油圧が解放され、スプリング４０の荷重が勝ると、再びステム３１を押し戻してボール弁３５により油通路２２が塞がれる。
【００２６】
この動作は、本実施形態に係る弁装置１が取り付けられている装置の油圧ポンプ部のモータが作動している間は、一定間隔でボール弁３５により油通路２２の開閉が繰り返される。
本実施形態に係る弁装置１が取り付けられている装置がＯＦＦおよび圧着終了後は、油圧よりスプリング４０の荷重が大きいため、弁部３０とボール弁３５が油通路２２を閉じた状態になる。
【００２７】
以上のように、本実施形態によれば、弁装置１が弁筺１０と油流入部２０との分割構造となっているため、油通路２２などの孔径の精度を容易に高く加工でき、かつ低コストが可能となる。
また、油流出部２２ａは、油通路２２の孔２２ｂより大径で、ボール弁３５と弁部３０のステム３１の突起部３２とを挿入するとともに、油通路２２ｂと油流出部２２ａとの境界部にボール弁３５によって開閉するテーパ角１００〜１４０°の弁座面２２ｃを有するので、ボール弁３５に掛かる油圧により、ボール弁３５が油流出部２２ａの内径とのクリアランスで振れ、弁部３０のステム３１の突出部３２が長手方向の中心軸線から多少外れてもこれらの動きを許容し、油通路２２を確実に塞ぐことができる。
【００２８】
図５は、本発明の一実施形態に係る弁装置１を適用した電動油圧式圧着工具６０の油流通経路を示す説明図である。
本実施形態において、電動式油圧式圧着工具６０は、工具本体６１内に油圧ポンプ機構６２を内蔵し、この油圧ポンプ機構６２によって作動されるヘッド部６７を備えている。
油圧ポンプ機構６２は、モータを備えた油圧ポンプ部６３と、油タンク部６４と、手動式油圧解除装置７７と、本実施形態に係る弁装置１とで構成されている。
【００２９】
油圧ポンプ部６３と油タンク部６４とは、油路６５を介して連絡している。油圧ポンプ部６３とヘッド部６７とは、油路６６を介して連絡している。
ヘッド部６７は、電気配線の導線と端子を圧着（固着）するためのダイス６８と、ダイス６８によって押圧される電気配線の導線と端子を受け止めるダイス受け６９と、ダイス６８を油圧力で押圧する油圧ピストン装置７０とを備えている。なお、ダイス受け６９は、取り外し自在タイプと固定式タイプとがある。
【００３０】
油圧ピストン装置７０は、ピストン７１と、ピストン７１に取り付けられるとともにダイス６８を取り付けるロッド７２と、ピストン７１を油圧力で移動させるシリンダ７３と、ロッド７２の周囲に配されるスプリング７４とを備えている。そして、シリンダ７３内に油を送る油路６６と、シリンダ７３内の油を油タンク部６４方向に戻す油路７６とが、ロッド７２とは反対側のシリンダ７３の壁面７３ａに接続され、ピストン７１とシリンダ７３の壁面７３ａとの間に油溜室７５を形成している。ここで、油は、油路６６から油溜室７５に流入し、油溜室７５から油路７６を介して流出する。
【００３１】
油路７６は、手動式油圧解除装置７７に連絡している。
手動式油圧解除装置７７は、工具本体６１に設けられ、油溜室７５に連なる油路７６と、弁装置１に連なる油路８４と、油タンク部６４に連なる油路８６とにそれぞれ開口する孔７８と、この孔７８内に装着される弁部材７９と、この弁部材７９を移動するレバー部材８０とで構成されている。
【００３２】
孔７８は、油路７６と油路８４とに繋がる部位にレバー部材８０側に縮小するテーパ部７８ａを設けている。弁部材７９は、孔７８内に装着されて弁杆８１と、テーパ部７８ａより奥側の孔７８に配置されてスプリング８３によって付勢されるテーパ形状の弁８２とで構成されている。弁杆８１は、工具本体６１に支点８０ａを介して回動自在に取り付けられたレバー部材８０に軸支されている。
【００３３】
レバー部材８０を操作しない場合には、図６（ａ）に示すように、弁８２がテーパ部７８ａを塞いで、油路７６と油路８４とを繋ぎ、レバー部材８０を操作して弁杆８１を孔７８内に押し込むと、図６（ｂ）に示すように、弁８２がテーパ部７８ａから離れて油路７６と油路８６とを繋ぐように油路を切り替える。
弁装置１は、油流入部２０に油路８４を繋ぎ、油排出孔１１，１２に油路８５を繋いでいる。なお、図５では、便宜上、油排出孔１１のみに油路８５を繋いで示した。
【００３４】
次に、図５の油流路経路に基づき説明する。
モータ部を駆動させることによって油圧ポンプ部６３が作動し、油タンク部６４から油が吸い込まれる。吸い込まれた油は油路６５を経由し、油路６６を通り、ヘッド部６７の油溜室７５を充満する。油溜室７５の内圧により、ピストン７１を前進させてダイス６８とダイス受け６９の間に配される圧着物への規定荷重が生じるまで前進する。さらに、油は油路７６を通り、手動式油圧解除装置７７内を経由して油路８４を通って弁装置１内に到達する。この際、図６（ａ）に示すように、弁８２がテーパ７８ａを閉じているので、油は油路８４へ導かれる。そして、弁装置１は規定荷重に達すると、ボール弁３５が解放して圧力が解除され、油は油路８５を通って油タンク部６４内に戻される。
【００３５】
この油供給は、油圧ポンプ部６３のモータが作動している間、ステップが繰り返され規定荷重の状態が持続される。
油圧ポンプ部６３のモータ停止後の圧力は、図６（ｂ）に示すように、手動式油圧解除装置７７のレバー部材８０を引くことによって、弁８２がテーパ７８ａから解放されて圧力が低下し、油路８６を通って油タンク部６４へ戻される。この時には、弁装置１のボール弁３５は閉じた状態になっており、油路８４へ連通されないため、油は油路７６から油路８６へ流れ、油タンク部６４へ排出される。
【００３６】
ところで、本実施形態に係る弁装置１では、油圧が上昇し規定圧力付近で徐々にスプリング荷重を勝ると釣り合いが壊れ始め、弁部３０のボール弁３５から油が徐々に流れを開始し、空間５５に溜まった後、油圧がスプリング荷重を上回った時、弁部３０を押し込んで油排出孔１１，１２から油を排出して弁部３０を解放するが、油を排出した後、弁部３０がスプリング荷重で戻ろうとした時、空間５５にスプリング荷重を上回る残圧が存在した場合、油通路２２を塞ぐことができず、作動不良（解放状態）を起こすおそれがある。
【００３７】
つまり、図７に示すように、油排出孔１１，１２（Ｄ）と弁部３０のステム３１の側面とのラップ距離Ａ（図７参照）が小さいと、油が油排出孔１１，１２から流れ出て内圧が瞬時に上昇しない、またラップ距離Ａが大き過ぎると、弁部３０のステム３１が油排出孔１１，１２を閉じる前に油が浸入して残圧として残ってしまう。さらに、空間５５の内容積Ｂが大きい場合も弁部３０を閉じることができず、弁部３０をスプリング４０により押さえる荷重と油圧の荷重が釣り合ってしまい、作動不良が発生する。
【００３８】
そのため、ボール弁３５と油通路２２の気密性を向上させ、さらに空間５５の内圧を瞬時に上昇させて最高圧に到達した際、一気に油排出孔１１，１２から油を排出して弁部３０を解放させることができるように変更する必要がある。
そこで、本実施形態では、図７に示す各要素の寸法を変え、電池パック試験（図８）および電動ポンプ試験（図９）を行った。
【００３９】
１）油排出孔１１，１２（Ｄ）（φ２）と弁部３０のステム３１とのラツプ距離Ａ（０．６２ｍｍ）と空間５５の内容積Ｂ（０．４８ｍｍ）との関係
最高圧力付近で油圧力がスプリング荷重を勝るとつり合いが開始し、ボール弁３５から油が徐々に流れを開始して内圧を瞬時に上昇させ、最高圧に到達した際、一気に油排出孔１１，１２から油を排出して弁部３０を解放させることができる。
【００４０】
しかし、油が排出した後、弁部３０がスプリング荷重で戻ろうとした時、空間５５の内容積Ｂにスプリング荷重を上回る残圧が存在した場合、油通路２２を塞ぐことができず、作動不良を起こす。
油排出孔１１，１２（Ｄ）と弁部３０のステム３１の側面とのラップ距離Ａが小さいと、油が油排出孔１１，１２（Ｄ）から流れ出て内圧が瞬時に上昇しない、またラップ距離Ａが大き過ぎると、弁部３０のステム３１が油通路２２を閉じる前に油が浸入して残圧として残る。つまり、ラップ距離Ａが小さいと内圧が瞬時に上昇せず、また空間５５の内容積Ｂが大きい場合も弁を閉じることができず、作動不良が発生する。そのため、弁筺１０の油排出孔１１，１２（Ｄ）（φ２）と鋼球３５（Ｌ）とラップ距離Ａ（０．６２ｍｍ）と空間５５の内容積Ｂ（０．４８ｍｍ）との組合せによる試験結果によって求めた。
【００４１】
２）Ｂ：空間５５の内容積
内圧を瞬時に上昇させ、最高圧に到達した際、一気に油排出孔１１，１２（Ｄ）から油を排出して弁部３０を解放させることができる容積とした。
そのため、弁筺１０の油排出孔１１，１２（Ｄ）（φ２）と弁部３０のステム３１とのラップ距離Ａ（０．６２ｍｍ）と空間５５の内容積Ｂ（０．４８ｍｍ）との組合せによる試験結果によって求めた。
【００４２】
３）Ｄ：弁筺１０の油排出孔１１，１２
油排出孔１１，１２（Ｄ）を左右対称に２箇所付けたことで、油が平均して排出される際、ボール弁３５が油の流れにより軸線からはずれることが無く、安定した繰り返しの作動が期待できる。さらに、油排出孔１１，１２（Ｄ）孔径は、一気に油を排出したいため、油通路２２の内径Ｊの２倍とした。
【００４３】
４）Ｆ：弁部３０のステム３１の突起部３２の径
油流出部２２ａの孔径Ｋと突起部３２の径Ｆとのクリアランスが大きいと、鋼球３５（Ｌ）の動きが安定せず作動不良を起こす。さらに、鋼球３５（Ｌ）がずれて油流出部２２ａの孔径Ｋと突起部３２の径Ｆとの間に挟まってしまう。逆に、クリアランスが小さいと、残圧が存在することにより、ボール弁３５を閉じることができず、作動不良が発生する。さらに、油圧力により、異常に弁部３０を押し込んで鋼球３５（Ｌ）が飛び出してしまう。
【００４４】
５）Ｇ：弁部３０のステム３１の側面長さ
弁部３０が作動する時に左右に移動（スライド）するが、最もスムーズな動きとなる長さに設定した。従来のニードル弁方式に対して１ｍｍ長くした。
６）Ｈ：弁部３０のステム３１の突起部３２の長さ
規定圧力にて作動した時に、弁部３０の移動距離（スライド）に対し、油排出孔１１，１２（Ｄ）から油が排出した際に、空間５５の内容積Ｂに極力残らない開放状態とした。
【００４５】
そのため、油排出孔１１，１２（Ｄ）（φ２）と弁部３０のステム３１とのラップ距離Ａ（０．６２ｍｍ）と空間５５の内容積Ｂ（０．４８ｍｍ）との組合せによる試験結果によって求めた。
７）Ｉ：油流出部２２ａの深さ
規定圧力にて作動した時に弁部３０の移動距離（スライド）に対し、油流出部２２ａの深さＩが浅いと油流出部２２ａから鋼球３５（Ｌ）が外へ飛び出してしまう。そこで、鋼球３５（Ｌ）が外へ飛び出さない距離とした。
【００４６】
８）Ｋ：油流出部２２ａの孔径
４項に同じ。
９）ボール弁３５と油流出部２２ａの弁座面２２ｃ（角度Ｃ（１２０°）と油通路２２の内径Ｊ（φ１）の関係
当該部位は線接触により気密を保持する。
【００４７】
角度Ｃが１２０°より小さくなると、面接触となり、保持力を減少させて作動不良を起こす要因となる。逆に、角度が大きくなると、鋼球の据わりが悪くなり安定しない。
１０）油流出部２２ａの孔径Ｋ（φ２．５）と弁部３０のステム３１の円筒形状の突起部３２の外径Ｆ（φ１・５）との関係
孔径Ｋと外径Ｆとのクリアランスが大きいと、ボール弁３５の動きが安定せず作動不良を起こす。逆に、クリアランスが、小さいと残圧が存在することにより、ボール弁３５を閉じることができず作動不良が発生する。
【００４８】
１１）油通路２２の弁座面２２ｃの角度１２０°の設定根拠
１．機構の説明
油通路２２からの油の浸入を弁部３０のステム３１の突出部３２がボール弁３５をスプリング４０の荷重により押し付け、ボール弁３５と弁座面２２ｃとの線接触による気密性を保持することで防いでいる。
【００４９】
２．弁座面２２ｃに付けた角度の目的
ボール弁３５と油通路２２の弁座面２２ｃとは、線接触することで気密性が向上する。弁座面２２ｃのテーパ部と面接触した場合、接触面の面粗度の影響を受け気密が十分確保できない可能性がある。また、テーパを付けることで圧力が開放した後、ボール弁３５が油通路２２を瞬時に確実に塞ぐことができる。ただし、テーパ角が大きいほどボール弁３５と弁座面２２ｃとの線接触が強くなるが、逆にボール弁３５が油通路２２を塞ぐタイミングにバラツキがでる。
【００５０】
３．テーパ角１２０°の根拠
ボール弁３５が油通路２２の弁座面２２ｃと線接触する最小のテーパ角は計算から約９７°である。従って、ボール弁３５の座り（安定性）を考慮すれば、図１０に示すように、テーパ角は１００°〜１４０°が適切と考える。本実施形態では、加工安定性を考慮し１２０°を採用した。
【００５１】
なお、弁座面２２ｃのテーパ角を１８０°にした場合には、図１２に示すように、ボール弁３５が油圧力の解放後、流速によって突起部３２とにズレが生じて油通路２２の孔２２ｂを塞ぐことができなくなる。また、繰り返し解放するので、油通路２２の孔２２ｂへの座り位置が安定しないという問題があった。
１２）ボール弁３５の径（φ１．５ｍｍ）の設定根拠
１．機構の説明
１１項と同じ
２．油通路径２２の設定根拠
設定圧力８０ＭＰａの場合、ボール弁３５をスプリング４０により押さえる荷重と油圧を受けるボール弁３５の受圧面積とから計算される荷重が釣り合うように調整されるが、ボール弁３５の受圧面積は油通路２２の径により決定される。バネ特性は、表１に示す。
【００５２】
ボール弁３５の受圧面（φ１）に８０Ｍｐａが作用した際に受ける荷重は、（１）式の通りとなる。
Ｆ＝８０×１０２（Ｎ／ｃｍ2）×（０．０５）2×π（ｃｍ2）
＝６２．８３Ｎ ・・・・ （１）
一方、ボール弁３５の受圧面をφ１．５にした場合、８０ＭＰａが作用した場合の荷重は、（２）式の通りとなる。
【００５３】
Ｆ＝８０×１０２（Ｎ／ｃｍ2）×（０．０７５）2×π（ｃｍ2）
＝１４１．３７Ｎ ・・・・ （２）
表１に示すバネ特性から設定時のスプリング４０のたわみは、（１）の場合１．０１ｍｍ、（２）の場合２．２８ｍｍである。密着する時のスプリング４０のたわみ代は４．２５ｍｍであるから、スプリング設定位置からスプリング４０が密着するまでに約２ｍｍのたわみ代が確保できる。しかし、規定圧に達しボール弁３５が油通路２２との接触が開放した時、弁部３０が押し込まれ油排出孔１１，１２が開くが、その時のスプリング４０のたわみ量は１ｍｍ以上ある。以上を考慮すると、図１０に示すように、８０ＭＰａに設定した場合、油通路２２の径がφ１．５ｍｍでは、常にスプリング４０が完全密着付近で使われるため、スプリング４０の機能上好ましくない。そこで、油通路２２はφ１ｍｍとした。
【００５４】
【表１】
３．ボール弁３５の径φ１．５ｍｍの根拠
ボール弁３５の径φ２．０ｍｍを使用した時の油通路２２との接触状況を図１１に示す。
【００５５】
ボール弁３５が油通路２２の弁座面２２ｃと線接触する最小のテーパ角は計算から１２０°である。
従って、ボール弁３５の座り（安定性）を考慮すれば、図１１に示すように、テーパ角は１２０°〜１４０°が適切と考える。この場合、ボール弁３５の径φ１．５ｍｍに比べ使用テーパ角範囲が狭くなるため、加工のバラツキを考慮すると、品質上不利であるから、ボール弁３５の径はφ１．５ｍｍとした。
【００５６】
また、φ１ｍｍのボール弁３５を使用する場合は、油通路２２の径をφ０．６ｍｍにする必要があり、８０ＭＰａに設定するにはスプリング４０のたわみ量を０．３６ｍｍにしなければならず調整が困難である。
次に、図８に示す電池パック試験機について説明する。
本試験機に電動油圧式圧着工具（以下、「本圧着工具」という）９０を本体９５外側に取り付け、本圧着工具９０の自動安全弁として弁装置１を連結し、弁装置１の周囲に排出される油を収容する排出ケース９１を設ける。また、供給ホース９２は油タンク９３および本圧着工具９０と直接連通している。圧力計９４を取り付ける。
【００５７】
本試験機（図８）の計測方法は、先ず油を、油タンク９３から供給ホース９２を経て本圧着工具９０へ流通させ、弁装置１の調整部材５０を締め付け、スプリング４０を圧縮させ規定圧力に設定する。
そして、本圧着工具９０のスイッチを連続的可動させる。これにより、弁装置１の圧力初期設定と、弁装置１の作動性（連続的繰り返し動作）の確認ができる。正常に弁装置１が可動している時は、断続的に「ポン、ポン」という音が発生し、所定回数（２０回）、正常かつ安定正常に弁装置１が可動している時は、断続的に「ポン、ポン」という音が発生し、所定回数（２０回）、正常かつ安定した動作が耳で確認できる。然るに、音の発生が無くなったり、断続音が異常音となったりなどした場合は、作動の不良と認識できる。
【００５８】
図９に示す試験機は、「電動ポンプ試験機」で、本体１００に圧力計９４と弁装置１と供給ホース９６とを連結させ、弁装置１からの油排出を収容する排出ケース９７とを設置し、別途油タンク（油圧モータ付）９８を配置する。そして、油タンク９８と弁装置１とを油供給ホース９６で連通する。さらに、排出ケース９７に排出ホース９９を接続し排出油を油タンク９８へ還流させる。
【００５９】
本試験機（図９）の計測方法は、先ず油を、モータ付油タンク９８を作動させ油供給ホース９６から弁装置１へ流通させ、弁装置１の調整部材５０を締め付け、スプリング４０を圧縮させ規定圧力に設定する。そして、モータ付油タンク９８を連続的可動させる。これにより、弁装置１の圧力設定と、圧力計９４によるリークの確認ができる。正常に弁装置１が可動しているときは、前述（電池パック試験機）したとおり、弁装置１の音の発生が確認できる。また、圧力計９４で、調整後圧力設定から所定秒数後の圧力値を計測し、圧力の低下をリーク（リーク量）とした。
【００６０】
（実験例）
１．表２は、図６における各構成部の関係について構成寸法を変えて行ったもので、図８に示す「電池パック試験機」と図９に示す「電動ポンプ試験機」の両試験機により実験した結果を示す。
また、表２の作動結果とは、弁装置１が連続して正常に可動を繰り返し続けることができるかを評価したもので、「○」は、良好で１０回以上連続可動したもの、「△」は、不安定作動で数回の連続可動後に弁の閉塞が為されなかったもの、「×」は、不良で可動すぐに弁の閉塞が為されなかったものである。
【００６１】
なお、表２中で、「ＰＵＭＰ」はポンプ試験機を意味し、「ＰＡＣＫ」は電池パック試験機を意味する。
２．表３は、表２の結果から、両機による作動結果が両方とも良好（○）のものを求め、最良の実施形態（データ）を抽出し、「電動ポンプ試験機」のみによりリーク量を計測した結果を示す。
【００６２】
ただし、作動確認については「電池パック試験機」を示す。
３．実験例１は、図７に示す弁装置１の各構成の寸法に基づき行った。
ここでは、「Ａ＞Ｂ」で差０．１４、「（Ａ＋Ｂ）＜Ｄ」で差０．９とし、油排出孔１１，１２を２カ所とした。
その結果、両試験機で良好（○）を得た。
【００６３】
４．実験例２は、実験例１の本安全弁を用い、図７に示す各構成の寸法に基づき行った。
ここでは、「Ａ＞Ｂ」で差０．２４、「（Ａ＋Ｂ）＜Ｄ」で差１．０とし、油排出孔１１，１２を２カ所とした。
その結果、両試験機で良好（○）を得た。
【００６４】
５．実験例３は、油排出孔１１，１２を１カ所に形成した以外は、実験例１の弁装置１と同様の構成とし、図７に示す各構成の寸法に基づき行った。
ここでは、「Ａ＞Ｂ」で差０．２６、「（Ａ＋Ｂ）＜Ｄ」で差０．９、油通路２２の孔２２ｂの径「Ｊ」を１．２と広くし、油排出孔１１，１２を１カ所とした。
その結果、両試験機で良好（○）を得た。
【００６５】
６．実験例４は、油排出孔１１，１２を１カ所に形成した以外は、実験例１の弁装置１と同様の構成とし、図７に示す各構成の寸法に基づき行った。
ここでは、「Ａ＞Ｂ」で差０．１４、「（Ａ＋Ｂ）＜Ｄ」で差０．９とし、油通路２２の孔２２ｂの径「Ｊ」は１．０と実験例３より小さくし、油排出孔１１，１２を１カ所とした。
【００６６】
その結果、ポンプ試験機では不良（×）で、パック試験機では良好（○）であった。
７．実験例５は、実験例１の弁装置１を用い、図７に示す各構成の寸法に基づき行った。
ここでは、「ＢをＡより大きく」し、「（Ａ＋Ｂ）＜Ｄ」とし、油排出孔１１，１２を２カ所とした。
【００６７】
その結果、ポンプ試験機では良好（○）で、パック試験機では作動不要（△）であった。
８．実験例６は、実験例１の弁装置１を用い、図７に示す各構成の寸法に基づき行った。
ここでは、「ＢをＡより大きく」、「（Ａ＋Ｂ）をＤより大きく」とし、油排出孔１１，１２を２カ所とした。
【００６８】
その結果、ポンプ試験機では良好（○）で、パック試験機では作動不要（△）であった。
９．実験例７は、油排出孔１１，１２を１カ所に形成した以外は、実験例１の弁装置１と同様の構成とし、図７に示す各構成の寸法に基づき行った。
ここでは、「Ａ＞Ｂ」であるが差０．８４と大きく、「（Ａ＋Ｂ）をＤより大きく」とし、油排出孔１１，１２を１カ所とした。その結果、ポンプ試験機では不良（×）で、パック試験機では良好（○）であった。
【００６９】
１０．実験例８は、油排出孔１１，１２を１カ所に形成した以外は、実験例１の弁装置１と同様の構成とし、図７に示す各構成の寸法に基づき行った。
ここでは、「Ａ＞Ｂ」であるが差０．５６と大きくし、「（Ａ＋Ｂ）をＤより大きく」とし、油排出孔１１，１２口を１カ所とした。
その結果、ポンプ試験機では不良（×）で、パック試験機では良好（○）であった。
【００７０】
１１．次に、ポンプ試験機のみで、弁装置１の耐久性とリークの確認実験を、実験例９〜１３で行った。
その結果を表３に示す。
本試験機での計測方法は、先ず、実験例１と同構成の本圧着工具９０を用いて、弁装置１の調整部材５０で圧力設定を行ない、２０００回の連続作動を開始し所定回数後に停止させ、圧力値の確認（耐久後圧力）を行った。次に、作動するかどうかの確認をパック試験機で連続１０回行ない作動確認した。そして、耐久後の圧力を調整（調整後圧力）し、７８ＭＰａ〜７９ＭＰａに設定した。ここで、調整後圧力設定による、リークを計測するため連続１０回の作動を行い停止させ、圧力計９４でリーク量（ＭＰａ）を確認（圧力設定値のリーク）した。さらに、この調整後圧力を５ＭＰａ低く設定し、この設定で連続作動させた後、１５秒間停止し、１５秒間後のリーク量を確認（５ＭＰａ低いリーク）した。
【００７１】
なお、本実験では１５秒間に８ＭＰａを超えるリークが無いことを目安とした。
１２．実験例９〜１１は、「耐久後圧力」と「調整後圧力」の圧力が同じであり、「設定圧力値のリーク」は３ＭＰａで、「５ＭＰａ低いリーク」は２ＭＰａと良好な値を示した。
１３．実験例１２と１３は、「調整後圧力」の圧力を「耐久後圧力」より１ＭＰａ高く設定した。
【００７２】
その結果、両実験例とも「設定圧力値のリーク」は実験例１２が２ＭＰａで、実験例１３が３ＭＰａであったが、「５ＭＰａ低いリーク」では、実験例１２が２ＭＰａで、実験例１３が１ＭＰａと、かなり良好な値を示した。
【００７３】
【表２】
【００７４】
【表３】
なお、上記実施形態では、弁装置１を弁筺１０と油流入部２０とに分割した構造として説明したが、弁筺１０と油流入部２０とを一体にしたものでも良い。
また、本発明を電動油圧式圧着工具に適用した例を示したが、本発明はこれに限らず、手動電動油圧式圧着工具に適用しても良い。また、電動油圧式圧着工具や手動油圧式圧着工具に限らず、例えば、カッターやベンダーなどの油圧で駆動する装置に適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の一実施形態に係る弁装置を示す断面図である。
【図２】図１の斜視図である。
【図３】図１の弁装置の閉弁状態を示す要部拡大図である。
【図４】図１の弁装置の開弁状態を示す要部拡大図である。
【図５】図１の弁装置を電動油圧式圧着工具に適用した例を示す説明図である。
【図６】（ａ）図５の電動油圧式圧着工具における手動式油圧解除装置の非操作時を示す拡大図、（ｂ）図５の電動油圧式圧着工具における手動式油圧解除装置の操作時を示す拡大図である。
【図７】図１の弁装置における要部の寸法構成を示す断面図である。
【図８】電池パック試験機を示す説明図である。
【図９】電動ポンプ試験機を示す説明図である。
【図１０】図１の弁装置における径１．０ｍｍのボール弁と弁座面との関係を示す図である。
【図１１】図１の弁装置における径１．５ｍｍのボール弁と弁座面との関係を示す図である。
【図１２】図１の弁装置におけるボール弁と弁座面との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００７６】
１ 弁装置
１０ 弁筺
１１，１２ 油排出孔
１３，１４ 雌螺子部
２０ 油流入部
２１ 油流入部本体
２２ 油通路
２２ａ 油流出部
２２ｂ，２２ｄ 孔
２３ 弁筺用組付部
２４，２７，５１ 雄螺子部
２５ 位置決め用突起部
２６ 弁組付部
３０ 弁部
３１ ステム
３２ 突起部
３３ 弁杆
３５ ボール弁
４０ スプリング
５０ 調整部材
５５ 空間
６０ 電動油圧式圧着工具
６１ 工具本体
６２ 油圧ポンプ機構
６３ 油圧ポンプ部
６４ 油タンク部
６５，６６，７６，８４，８５，８６ 油路
６７ ヘッド部
６８ ダイス
６９ ダイス受け
７０ 油圧ピストン装置
７１ ピストン
７２ ロッド
７３ シリンダ
７４ スプリング
７５ 油溜室
７７ 手動式油圧解除装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧が規定以上高くなると油通路を開き油を逃がす弁を有し、工具本体の装填孔に嵌合装填される弁装置において、
前記工具本体の装填孔に嵌合装填される細長筒状の弁筺と、
前記弁筺の長手方向に貫通する油通路を有し、前記弁筺の一端側に設けられる油流入部と、
円柱形状の突起部を有するステムに弁杆を取り付け、前記弁筺に配される弁部と、
前記弁部のステムの突起部側に配されるボール弁と、
前記弁部を前記油流入部方向に付勢するスプリングと、
前記弁筺の他端部に設けられ、前記スプリングの付勢力を調整する調整部材と、
前記弁筺の側壁に設けられ、前記ボール弁の移動に伴って移動する前記弁部のステムの側壁によって開閉される油排出孔と
を備え、
前記油流入部は、前記スプリング側の前記油通路に、前記油通路より大径で、前記ボール弁と前記弁部のステムの突起部とを挿入する油流出部を有するとともに、前記油通路と前記油流出部との境界部に前記ボール弁によって開閉するテーパ角１００〜１４０°の弁座面を有する
ことを特徴とする電動油圧式圧着工具又は手動油圧式圧着工具に用いる弁装置。
【請求項２】
請求項１記載の電動油圧式圧着工具又は手動油圧式圧着工具に用いる弁装置において、
前記油排出孔は、前記弁筺の側壁の左右対称位置に２つ設けられている
ことを特徴とする電動油圧式圧着工具又は手動油圧式圧着工具に用いる弁装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の電動油圧式圧着工具又は手動油圧式圧着工具に用いる弁装置において、
前記油排出孔の孔径は、前記油通路の径の２倍である
ことを特徴とする電動油圧式圧着工具又は手動油圧式圧着工具に用いる弁装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３の何れか記載の電動油圧式圧着工具又は手動油圧式圧着工具に用いる弁装置において、
前記弁部のステムの円柱形状の突起部は、前記ボール弁の直径と同等の直径を有する
ことを特徴とする電動油圧式圧着工具又は手動油圧式圧着工具に用いる弁装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４の何れか記載の電動油圧式圧着工具又は手動油圧式圧着工具に用いる弁装置において、
前記スプリングによる付勢力で前記ボール弁を前記弁座面に当接する前記油通路の封鎖時に、前記弁部のステムの先端部側と前記油流入部と前記弁筺とで形成される空間の前記弁部のステムの先端部側と前記油流入部との間隔が、前記弁部のステムの側壁による前記油排出孔の封鎖距離より大きくなるように構成されている
ことを特徴とする電動油圧式圧着工具又は手動油圧式圧着工具に用いる弁装置。
【請求項６】
細長筒状の弁筺と、
前記弁筺の長手方向に貫通する油通路を有し、前記弁筺の一端側に設けられる油流入部と、
円柱形状の突起部を有するステムに弁杆を取り付け、前記弁筺内に配される弁部と、
前記弁部のステムの突起部側に配されるボール弁と、
前記弁部を前記油流入部方向に付勢するスプリングと、
前記弁筺の他端部に設けられ、前記スプリングの付勢力を調整する調整部材と、
前記弁筺の側壁に設けられ、前記ボール弁の移動に伴って移動する前記弁部のステムの側壁によって開閉される油排出孔と
を備え、
前記油流入部は、前記スプリング側の前記油通路に、前記油通路より大径で、前記ボール弁と前記弁部のステムの突起部とを挿入する油流出部を有するとともに、前記油通路と前記油流出部との境界部に前記ボール弁によって開閉するテーパ角１００〜１４０°の弁座面を有する
ことを特徴とする弁装置。
【請求項７】
請求項６記載の弁装置において、
前記油排出孔は、前記弁筺の側壁の左右対称位置に２つ設けられている
ことを特徴とする弁装置。
【請求項８】
請求項６又は請求項７記載の弁装置において、
前記油排出孔の孔径は、前記油通路の径の２倍である
ことを特徴とする弁装置。
【請求項９】
請求項６ないし請求項８の何れか記載の弁装置において、
前記弁部のステムの円柱形状の突起部は、前記ボール弁の直径と同等の直径を有する
ことを特徴とする弁装置。
【請求項１０】
請求項６ないし請求項９の何れか記載の弁装置において、
前記スプリングによる付勢力で前記ボール弁を前記弁座面に当接する前記油通路の封鎖時に、前記弁部のステムの先端部側と前記油流入部と前記弁筺とで形成される空間の前記弁部のステムの先端部側と前記油流入部との間隔が、前記弁部のステムの側壁による前記油排出孔の封鎖距離より大きくなるように構成されている
ことを特徴とする弁装置。
【請求項１１】
側壁に２つの油排出孔を設けた円筒形状の弁筺と、
前記弁筺の一端部に取り付けられる油流入部と、
円柱形状の突起部を有するステムに弁杆を取り付け、前記弁筺内に配される弁部と、
前記弁部のステムの突起部側に配されるボール弁と、
前記弁部を前記油流入部方向に付勢するスプリングと、
前記弁筺の他端部に取り付けられ、前記スプリングの付勢力を調整する調整部材と
を備え、
前記油流入部は、前記スプリング側の前記油通路に、前記油通路より大径で、前記ボール弁と前記弁部のステムの突起部とを挿入する油流出部を有するとともに、前記油通路と前記油流出部との境界部に前記ボール弁によって開閉するテーパ角１００〜１４０°の弁座面を有する
ことを特徴とする弁装置。
【請求項１】
油圧が規定以上高くなると油通路を開き油を逃がす弁を有し、工具本体の装填孔に嵌合装填される弁装置において、
前記工具本体の装填孔に嵌合装填される細長筒状の弁筺と、
前記弁筺の長手方向に貫通する油通路を有し、前記弁筺の一端側に設けられる油流入部と、
円柱形状の突起部を有するステムに弁杆を取り付け、前記弁筺に配される弁部と、
前記弁部のステムの突起部側に配されるボール弁と、
前記弁部を前記油流入部方向に付勢するスプリングと、
前記弁筺の他端部に設けられ、前記スプリングの付勢力を調整する調整部材と、
前記弁筺の側壁に設けられ、前記ボール弁の移動に伴って移動する前記弁部のステムの側壁によって開閉される油排出孔と
を備え、
前記油流入部は、前記スプリング側の前記油通路に、前記油通路より大径で、前記ボール弁と前記弁部のステムの突起部とを挿入する油流出部を有するとともに、前記油通路と前記油流出部との境界部に前記ボール弁によって開閉するテーパ角１００〜１４０°の弁座面を有する
ことを特徴とする電動油圧式圧着工具又は手動油圧式圧着工具に用いる弁装置。
【請求項２】
請求項１記載の電動油圧式圧着工具又は手動油圧式圧着工具に用いる弁装置において、
前記油排出孔は、前記弁筺の側壁の左右対称位置に２つ設けられている
ことを特徴とする電動油圧式圧着工具又は手動油圧式圧着工具に用いる弁装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の電動油圧式圧着工具又は手動油圧式圧着工具に用いる弁装置において、
前記油排出孔の孔径は、前記油通路の径の２倍である
ことを特徴とする電動油圧式圧着工具又は手動油圧式圧着工具に用いる弁装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３の何れか記載の電動油圧式圧着工具又は手動油圧式圧着工具に用いる弁装置において、
前記弁部のステムの円柱形状の突起部は、前記ボール弁の直径と同等の直径を有する
ことを特徴とする電動油圧式圧着工具又は手動油圧式圧着工具に用いる弁装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４の何れか記載の電動油圧式圧着工具又は手動油圧式圧着工具に用いる弁装置において、
前記スプリングによる付勢力で前記ボール弁を前記弁座面に当接する前記油通路の封鎖時に、前記弁部のステムの先端部側と前記油流入部と前記弁筺とで形成される空間の前記弁部のステムの先端部側と前記油流入部との間隔が、前記弁部のステムの側壁による前記油排出孔の封鎖距離より大きくなるように構成されている
ことを特徴とする電動油圧式圧着工具又は手動油圧式圧着工具に用いる弁装置。
【請求項６】
細長筒状の弁筺と、
前記弁筺の長手方向に貫通する油通路を有し、前記弁筺の一端側に設けられる油流入部と、
円柱形状の突起部を有するステムに弁杆を取り付け、前記弁筺内に配される弁部と、
前記弁部のステムの突起部側に配されるボール弁と、
前記弁部を前記油流入部方向に付勢するスプリングと、
前記弁筺の他端部に設けられ、前記スプリングの付勢力を調整する調整部材と、
前記弁筺の側壁に設けられ、前記ボール弁の移動に伴って移動する前記弁部のステムの側壁によって開閉される油排出孔と
を備え、
前記油流入部は、前記スプリング側の前記油通路に、前記油通路より大径で、前記ボール弁と前記弁部のステムの突起部とを挿入する油流出部を有するとともに、前記油通路と前記油流出部との境界部に前記ボール弁によって開閉するテーパ角１００〜１４０°の弁座面を有する
ことを特徴とする弁装置。
【請求項７】
請求項６記載の弁装置において、
前記油排出孔は、前記弁筺の側壁の左右対称位置に２つ設けられている
ことを特徴とする弁装置。
【請求項８】
請求項６又は請求項７記載の弁装置において、
前記油排出孔の孔径は、前記油通路の径の２倍である
ことを特徴とする弁装置。
【請求項９】
請求項６ないし請求項８の何れか記載の弁装置において、
前記弁部のステムの円柱形状の突起部は、前記ボール弁の直径と同等の直径を有する
ことを特徴とする弁装置。
【請求項１０】
請求項６ないし請求項９の何れか記載の弁装置において、
前記スプリングによる付勢力で前記ボール弁を前記弁座面に当接する前記油通路の封鎖時に、前記弁部のステムの先端部側と前記油流入部と前記弁筺とで形成される空間の前記弁部のステムの先端部側と前記油流入部との間隔が、前記弁部のステムの側壁による前記油排出孔の封鎖距離より大きくなるように構成されている
ことを特徴とする弁装置。
【請求項１１】
側壁に２つの油排出孔を設けた円筒形状の弁筺と、
前記弁筺の一端部に取り付けられる油流入部と、
円柱形状の突起部を有するステムに弁杆を取り付け、前記弁筺内に配される弁部と、
前記弁部のステムの突起部側に配されるボール弁と、
前記弁部を前記油流入部方向に付勢するスプリングと、
前記弁筺の他端部に取り付けられ、前記スプリングの付勢力を調整する調整部材と
を備え、
前記油流入部は、前記スプリング側の前記油通路に、前記油通路より大径で、前記ボール弁と前記弁部のステムの突起部とを挿入する油流出部を有するとともに、前記油通路と前記油流出部との境界部に前記ボール弁によって開閉するテーパ角１００〜１４０°の弁座面を有する
ことを特徴とする弁装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００８−１９６５２０（Ｐ２００８−１９６５２０Ａ）
【公開日】平成２０年８月２８日（２００８．８．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２９３７７（Ｐ２００７−２９３７７）
【出願日】平成１９年２月８日（２００７．２．８）
【出願人】（３９００３７２２４）日本工機株式会社 (43)
【出願人】（０００２３２９２２）日油技研工業株式会社 (67)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年８月２８日（２００８．８．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月８日（２００７．２．８）
【出願人】（３９００３７２２４）日本工機株式会社 (43)
【出願人】（０００２３２９２２）日油技研工業株式会社 (67)
【Ｆターム（参考）】
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