JP7707089B2 - 管拡径工具 - Google Patents

Description

本発明は、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を金属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。端部が縮径したＰＥＸ管は、被接続体に対して密に接続される。接続された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。

特許文献１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。管拡径工具の前部には、ＰＥＸ管の端部に対して前進または後退する略円錐状の楔と、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。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。

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。

管拡径工具は、楔を前後動させてジョーを開閉させる楔前後動機構と、ジョーを回転させるジョー回転機構を有する。特許文献１に記載されるように従来の管拡径工具では、電動モータの出力によって楔前後動機構が駆動し、楔の前後動からジョーを回転させる力が取り出される。そのため電動モータを起点とする動力の伝達経路上で楔前後動機構の下流にジョー回転機構を配置する必要があり、配置の自由度が低かった。そのため工具本体を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

したがってジョーを楔の周方向に回転させる機構の配置の自由度が高く使い勝手の良い管拡径工具が必要とされている。

本開示の一つの特徴によると合成樹脂製の流体管の端部を拡径する管拡径工具は、電動モータを有する。管拡径工具は、電動モータによって回転する雌ねじ部材を有する。管拡径工具は、雌ねじ部材に螺合しかつ雌ねじ部材の回転によって前後方向に移動するねじ軸を有する。管拡径工具は、ねじ軸から前方に延出する楔を有する。管拡径工具は、楔がねじ軸とともに前進した際に楔に押されて径方向外方に相互に開く複数のジョーを有する。管拡径工具は、複数のジョーの後部と連結する回転駆動リングを有する。管拡径工具は、回転駆動リングを回転させるために電動モータによって軸回転するスピンドルを有する。管拡径工具は、スピンドルに螺合されかつスピンドルが軸回転することで直線移動する直線移動部材を有する。管拡径工具は、直線移動部材と回転駆動リングの間に設けられ直線移動部材の直線移動を回転駆動リングの回転に変換する動力変換機構を有する。

したがってスピンドルの回転が直線移動部材の直線移動に変換される。さらに直線移動部材の直線移動が回転駆動リングの回転に変換される。そのためスピンドルと回転駆動リングの間の動力伝達経路には、直線移動部材が介装される。直線移動部材を介装することにより動力伝達経路の構成部材は、例えば全て回転部材で設けられる場合と比べて配置の自由度が高くなる。そのため管拡径工具を使い勝手の良いコンパクトな形状に設計できる。

本開示の第１実施例に係る管拡径工具の斜視図である。 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右側面図である。 工具本体の分解斜視図である。 楔が初期位置に位置する状態の管拡径工具の縦断面図である。 ジョーの回転が終了した状態の工具本体の縦断面図である。 楔が終端位置に位置する状態の工具本体の縦断面図である。 図５中のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線断面矢視図である。 動力変換リングの下面図である。 楔が初期位置に位置する状態の動力変換機構を左側下方から見た図である。 ジョーの回転が終了した状態の動力変換機構を左側下方から見た図である。 楔が終端位置に位置する状態の動力変換機構を左側下方から見た図である。 ジョーを後方から見た斜視図である。 本開示の第２実施例に係る管拡径工具の工具本体の本体ハウジングを取り外した状態の斜視図である。 楔が初期位置に位置する状態の工具本体の縦断面図である。 図１５中のＸＶＩ－ＸＶＩ線断面矢視図である。 図１６中のＸＶＩＩ－ＸＶＩＩ線断面矢視図である。 直線移動部材と動力変換リングの斜視図である。 図１６中のＸＶＩＩ－ＸＶＩＩ線断面に相当する図であって楔が終端位置に位置する状態の工具本体の縦断面図である。

本開示の他の特徴によるとスピンドルは、ねじ軸と平行に延出する。したがってスピンドルを前後方向に延出するねじ軸に沿って配置することで、上下方向および左右方向において管拡径工具をコンパクトに設けることができる。また、スピンドルや直線移動部材を前後動するねじ軸と干渉しないように設けることができる。

本開示の他の特徴によると動力変換機構は、回転駆動リングと同軸上で回転可能な動力変換リングを有する。動力変換機構は、直線移動部材と動力変換リングの２部材の内の第１部材から第２部材に向けて突出する凸部を有する。動力変換機構は、第２部材において直線移動の方向および周方向に延出しかつ凸部が挿通される溝を有する。したがって直線移動部材の直線移動を、凸部と溝のシンプルな係合構造で動力変換リングの回転に変換できる。そのため動力変換機構をコンパクトに設けることができる。また、動力変換機構における動力の伝達ロスを抑制できる。

本開示の他の特徴によると動力変換リングと回転駆動リングの間に回転駆動リングの回転方向を一方向に規制するワンウェイクラッチが設けられる。したがってジョーは、回転駆動リングとともに回転方向が一方向に規制される。そのため各ジョーが流体管の内周面と接触する位置は、ジョーが回転する一方向に移動する。これにより流体管の端部を均一な円形に拡径することができる。

本開示の他の特徴によると回転駆動リングは、動力変換リングの径方向内方に設けられる。動力変換リングと回転駆動リングの径方向の間にワンウェイクラッチが設けられる。したがって動力変換リングとワンウェイクラッチと回転駆動リングを前後方向に短い長さで収容できる。そのため管拡径工具を前後方向にコンパクトにできる。

本開示の他の特徴によると回転駆動リングと動力変換リングには、楔またはねじ軸が貫通される挿通孔が形成されている。したがって回転駆動リングと動力変換リングを楔またはねじ軸の径方向外方にコンパクトに配置できる。しかも管拡径工具の重心をねじ軸の軸線に近づけることができる。そのため管拡径工具の重量バランスを良好にして操作性を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には、凸部の外周にローラが設けられる。ローラが溝の壁面に当接する。したがってローラを介装することによって、直線移動部材の直線移動を動力変換リングの回転に変換する際の動力の伝達ロスを低減できる。

本開示の他の特徴によると管拡径工具には、直線移動部材に沿って前後方向に延出して直線移動部材の軸回転を規制する回転規制部が設けられる。したがって直線移動部材の回転を規制することにより、スピンドルの回転を直線移動部材の直線移動に変換する変換効率を高めることができる。

本開示の他の特徴によると動力変換リングが雌ねじ部材の前方に設けられる。したがって動力変換リングと雌ねじ部材を上下方向および左右方向においてコンパクトに配置できる。そのため管拡径工具を上下方向および左右方向において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ねじ軸と雌ねじ部材の螺合部分にボールが介装される。したがって螺合部分に介装されたボールによって駆動力の伝達効率が良くなる。そのためねじ軸に対する雌ねじ部材の回転駆動を、効率良くねじ軸の前後動に変換できる。

本開示の他の特徴によると管拡径工具は、スピンドルと前後方向にオーバーラップしかつ電動モータによって軸回転する上流スピンドルを有する。上流スピンドルの軸回転によって雌ねじ部材とスピンドルが軸回転する。したがって上流スピンドルをスピンドルと前後方向にオーバーラップさせることにより、管拡径工具を前後方向にさらに短く設けることができる。

次に本開示の一つの実施例を図１～１３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、略円筒形状の本体ハウジング１１に収容される工具本体１０と、工具本体１０の前後方向の中央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に示すように本体ハウジング１１の前部には、リング状のキャップ２が装着される。キャップ２の内周面の内側には、前後方向に延出する略円錐状の楔３が設けられる。楔３は、本体ハウジング１１の中心で前後方向に延出する円柱状のねじ軸２８の前端に装着される。ねじ軸２８は、楔３は、ねじ軸２８とともに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。例えば６つのジョー４が設けられ、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に示すようにグリップ５の前面には、トリガ式のスイッチレバー６が設けられる。使用者は、グリップ５を把持した状態でスイッチレバー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、スイッチレバー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、スイッチレバー６を引いていない場合にオフ状態であり、スイッチレバー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、グリップ５に対して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４５が収容される。コントローラ４５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４５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４５は、主として後述する電動モータ２１の駆動を制御する。

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、バッテリ取付部７ａに対して前方に向けて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の前方から後方に向けて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２１に電力を供給する電源として動作する。

図４に示すように本体ハウジング１１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挿通孔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、協働して後述するスピンドル２４と雌ねじ部材２７を収容する機構ハウジングを形成する。前側機構ハウジング１２と後側機構ハウジング１５は、鉄を材料にして設けられる。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、アルミニウムを材料にして設けられる。

図２，４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。前側機構ハウジング１２の後部には、径方向外方に張り出した略矩形の板状の矩形張出部１２ｃが設けられる。矩形張出部１２ｃの４つの角部には、前後方向に貫通する透孔１２ｅが形成される。

図２，４に示すように第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、径方向外方に張り出す４つのボス部１３ｃ，１４ｃ，１５ｃをそれぞれ有する。各ボス部１３ｃ，１４ｃ，１５ｃは、前後方向に延出する略円筒形状に形成される。各ボス部１３ｃ，１４ｃの中央には、前後方向に貫通する透孔１３ｆ，１４ｆが設けられる。各ボス部１５ｃの中央には、前後方向に延出するねじ孔１５ｄが設けられる。

図２，４に示すように矩形張出部１２ｃとボス部１３ｃ，１４ｃ，１５ｃを前後方向に並べることにより、透孔１２ｅ，１３ｆ，１４ｆとねじ孔１５ｄ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１２ｅ，１３ｆ，１４ｆに前方から後方へ挿通させ、ねじ孔１５ｄに締結させる。これにより前側機構ハウジング１２と後側機構ハウジング１５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を前後方向の間に挟んだ状態でボルト１６で連結される。

図３～５に示すように前側機構ハウジング１２の後端と第１中央機構ハウジング１３の前端には、略円筒形状の係合部１２ｂと係合部１３ａがそれぞれ設けられる。係合部１２ｂの内周面と係合部１３ａの外周面は略同じ径である。係合部１２ｂと係合部１３ａは、前後方向にオーバーラップしかつ係合部１２ｂの内周面と係合部１３ａの外周面が密接したいわゆるインロー構造で係合する。

図３～５に示すように第１中央機構ハウジング１３の後端と第２中央機構ハウジング１４の前端には、略円筒形状の係合部１３ｂと係合部１４ａがそれぞれ設けられる。係合部１３ｂの内周面と係合部１４ａの外周面は略同じ径である。係合部１３ｂと係合部１４ａは、前後方向にオーバーラップしかつ係合部１３ｂの内周面と係合部１４ａの外周面が密接したインロー構造で係合する。

図３～５に示すように第２中央機構ハウジング１４の後端には、略円筒形状の係合部１４ｂが設けられる。後側機構ハウジング１５の前面には、前方へ突出した略円筒形状の係合部１５ｂが設けられる。係合部１４ｂの内周面と係合部１５ｂの外周面は略同じ径である。係合部１４ｂと係合部１５ｂは、前後方向にオーバーラップしかつ係合部１４ｂの内周面と係合部１５ｂの外周面が密接したインロー構造で係合する。

図１，５に示すように本体ハウジング１１の後部には、電動モータ２１を収容する略円筒形状のモータハウジング２０が設けられる。モータハウジング２０は、ねじ軸２８の下方かつグリップ５の上方に位置する。電動モータ２１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２１の出力軸２１ａは、モータ軸線Ｊに沿ってねじ軸２８と平行に前後方向に延出する。出力軸２１ａは、モータハウジング２０に取り付けられた軸受２１ｅ，２１ｆによってモータ軸線Ｊを中心に回転可能に支持される。

図５に示すようにモータハウジング２０の内周面には、電動モータ２１の固定子２１ｂが回転不能に支持される。電動モータ２１の回転子２１ｃは、固定子２１ｂの内周側で出力軸２１ａと一体に回転可能に出力軸２１ａに取り付けられる。回転子２１ｃの前方には、回転数検知センサ２１ｄが設けられる。回転数検知センサ２１ｄは、回転子２１ｃの回転角度を検知することで出力軸２１ａの回転数を検知する。回転子２１ｃと後方の軸受２１ｆの前後方向の間には、モータハウジング２０内に冷却風を導入するためのファン２２が出力軸２１ａに一体に取り付けられる。出力軸２１ａとともにファン２２が回転すると、冷却風がモータハウジング２０の前方から後方に向けて流れる。

図５に示すように電動モータ２１の前方には、出力軸２１ａの出力を減速するための遊星減速機構２３が設けられる。遊星減速機構２３は、モータ軸線Ｊを中心としかつ電動モータ２１と略同じ径の略円柱状である。遊星減速機構２３の後端には、第１サンギヤ２３ａが出力軸２１ａの前端と一体に設けられる。第１サンギヤ２３ａ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２３ｂが設けられる。第１サンギヤ２３ａと第１インターナルギヤ２３ｂの間に複数の第１遊星ギヤ２３ｃが噛み合う。第１遊星ギヤ２３ｃは、第１サンギヤ２３ａの前方の第１キャリヤ２３ｄと連結される。出力軸２１ａの回転駆動は、第１サンギヤ２３ａと第１遊星ギヤ２３ｃを介して第１キャリヤ２３ｄに減速して伝達される。

図５に示すように第１キャリヤ２３ｄは、前方の第２サンギヤ２３ｅと一体に設けられ、かつ第２サンギヤ２３ｅ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２３ｅ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２３ｆが設けられる。第２サンギヤ２３ｅと第２インターナルギヤ２３ｆの間に複数の第２遊星ギヤ２３ｇが噛み合う。第２遊星ギヤ２３ｇは、第２サンギヤ２３ｅの前方に配置された第２キャリヤ２３ｈと連結される。第２キャリヤ２３ｈは、前方のスピンドル２４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２３ｄの回転駆動は、第２サンギヤ２３ｅ、第２遊星ギヤ２３ｇ、第２キャリヤ２３ｈを介してスピンドル２４に減速して伝達される。かくして出力軸２１ａの回転駆動が遊星減速機構２３を介してスピンドル２４に減速して伝達される。

図５に示すようにスピンドル２４は、スピンドル軸受２４ｂ，２４ｃによってモータ軸線Ｊを中心に回転可能に支持される。前方のスピンドル軸受２４ｂは、第１中央機構ハウジング１３の下部に凹設された凹部１３ｄに圧入される。後方のスピンドル軸受２４ｃは、第２中央機構ハウジング１４の下部に凹設された凹部１４ｄに圧入される。スピンドル軸受２４ｂ，２４ｃ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が協働して形成するスペース内に収容される。スピンドル２４には、ねじ軸２８に動力を伝達するためのギヤ２６が一体に回転可能に設けられる。ギヤ２６は、スピンドル軸受２４ｂ，２４ｃの前後の間に設けられる。スピンドル２４の外周面には、スピンドル軸受２４ｂの前方において雄ねじ２４ａが形成される。

図４，５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２５が設けられる。送りねじ機構２５は、ねじ軸２８と雌ねじ部材２７とギヤ２６を有する。ねじ軸２８は、本体ハウジング１１の中心で前後方向に延出するねじ軸軸線Ｋ上に配置される。ねじ軸２８は、ねじ軸軸線Ｋに沿って前後方向に移動可能である。ねじ軸２８は、移動範囲の最後端に位置する際に出力軸２１ａと前後方向にオーバーラップする。雌ねじ部材２７は、ねじ軸２８と螺合しかつギヤ２６と噛み合う略円筒形状に形成される。雌ねじ部材２７の内周面には雌ねじ２７ｂが設けられる。雌ねじ２７ｂは、ねじ軸２８の雄ねじ２８ａとの間に複数のボール２８ｂを介して雄ねじ２８ａに螺合される。雌ねじ部材２７の前後方向の中央には、径方向外方に突出してギヤ２６と噛み合うギヤ２７ａが設けられる。ギヤ２７ａとギヤ２６の噛み合いによってスピンドル２４の回転駆動が雌ねじ部材２７に減速して伝達される。

図４，５に示すように雌ねじ部材２７は、前後の雌ねじ部材軸受２７ｃ，２７ｄによってねじ軸軸線Ｋを中心にして回転可能に支持される。ギヤ２７ａの前方の雌ねじ部材軸受２７ｃは、第１中央機構ハウジング１３の内周面１３ｅに圧入される。ギヤ２７ａの後方の雌ねじ部材軸受２７ｄは、第２中央機構ハウジング１４の内周面１４ｅに圧入される。雌ねじ部材軸受２７ｃ，２７ｄ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が協働して形成するスペース内に収容される。雌ねじ部材２７の後面と後側機構ハウジング１５の前面１５ａとの間には、雌ねじ部材２７を後方に押すスラスト荷重を受けるためのスラスト軸受２７ｅが設けられる。雌ねじ部材２７の前面と後述する動力変換リング３２の後面との間には、ワッシャ２７ｆが設けられる。

図２，３に示すようにねじ軸２８の後部には、本体ハウジング１１に対するねじ軸２８の前後動をガイドするねじ軸ガイド２９が設けられる。ねじ軸ガイド２９は、ねじ軸２８に連結されかつ左右方向に延出する支持部材２９ａと、支持部材２９ａの左右両端に設けられるローラ２９ｂを有する。本体ハウジング１１の左右の内周面には、前後方向に延出するループ形状の一対のレール２９ｃが設けられる。ローラ２９ｂは、レール２９ｃと係合してレール２９ｃに沿って前後方向に移動可能である。ねじ軸２８は、ローラ２９ｂに案内されて前後方向に移動可能である。

図４，５に示すように工具本体１０には、複数のジョー４を回転させる動力変換機構３０が設けられる。動力変換機構３０は、直線移動部材３１と動力変換リング３２を有する。直線移動部材３１は、前後方向を軸方向とする略円筒形状に形成される。直線移動部材３１は、内周面に設けられた雌ねじ３１ａと、略円筒形状の軸方向と直交して延出する円柱状の凸部３１ｂを有する。凸部３１ｂの上端には、凸部３１ｂを周方向に覆いかつ凸部３１ｂの軸回りに回転可能なローラ３１ｃが設けられる。直線移動部材３１の雌ねじ３１ａは、スピンドル２４の雄ねじ２４ａと螺合される。前側機構ハウジング１２の下部には、直線移動部材３１の回転を規制する回転規制部１２ｄが設けられる。回転規制部１２ｄは、前側機構ハウジング１２を径方向に貫通しかつ前後方向に直線状に延出する溝形状に形成される。

図４，９に示すように動力変換リング３２は、前後方向に貫通する挿通孔３２ｄを中央に有する略円筒形状である。動力変換リング３２の下部の外周面には、溝３２ａ，３２ｂが凹設される。溝３２ａは、動力変換リング３２の周方向に延出し、例えば動力変換リング３２の軸方向（前後方向）と４５°の傾斜角度で交差する方向に延出する。溝３２ａの傾斜方向は、前側から見て前方に向けて反時計回り方向である。溝３２ｂは、動力変換リング３２の軸方向と平行に延出する。溝３２ａと溝３２ｂには、ローラ３１ｃを装着した凸部３１ｂが挿通される。溝３２ａの前端と溝３２ｂの後端は、凸部３１ｂがスムーズに移動できるように連通されている。

図５～８に示すように動力変換リング３２は、前側機構ハウジング１２に収容される。直線移動部材３１は、前側機構ハウジング１２の下方でスピンドル２４の雄ねじ２４ａに螺合される。凸部３１ｂは、回転規制部１２ｄを貫通して上方に延出し、溝３２ａまたは溝３２ｂに挿通される。ローラ３１ｃは、溝３２ａ，３２ｂの壁面と回転規制部１２ｄの壁面の両方に当接する。直線移動部材３１は、凸部３１ｂと回転規制部１２ｄの係合によってスピンドル２４の軸回りの回転が規制されている。

図１０～１２に示すようにスピンドル２４が軸回りに回転すると、雄ねじ２４ａと雌ねじ３１ａの螺合および直線移動部材３１の軸回りの回転の規制によって直線移動部材３１が前後方向に移動する。直線移動部材３１が移動範囲の最後端に位置する際、凸部３１ｂは溝３２ａの後端に位置する。直線移動部材３１が最後端から前方に移動すると、凸部３１ｂが溝３２ａ内を前方へ移動する。直線移動部材３１の回転が規制されているため、凸部３１ｂは左右方向に移動しない。そのため前進する凸部３１ｂが溝３２ａの壁面を押す。これにより動力変換リング３２は、ねじ軸軸線Ｋを中心にして前側から見て時計回り方向に回転する。直線移動部材３１がさらに前方へ移動すると、凸部３１ｂが溝３２ａから溝３２ｂに進入する。溝３２ｂは前後方向に対して傾斜していないため、凸部３１ｂが溝３２ｂの壁面を押す力は発生しない。そのため動力変換リング３２は回転しない。

図１０～１２に示すように直線移動部材３１が移動範囲の最前端から後方へ移動する際には、先ず凸部３１ｂが溝３２ｂ内を移動する。この時、凸部３１ｂが溝３２ｂの壁面を押す力は発生しないため、動力変換リング３２は回転しない。凸部３１ｂが溝３２ａ内を後方へ移動する際には、凸部３１ｂが溝３２ａの壁面を押すことにより、動力変換リング３２が前側から見て反時計回り方向に回転する。

図４，５に示すように動力変換リング３２の径方向内方には、円筒形状のワンウェイクラッチ３３と略円筒形状の第１回転駆動リング３４が設けられる。ワンウェイクラッチ３３は、動力変換リング３２の内周面に装着される。第１回転駆動リング３４は、ワンウェイクラッチ３３の径方向内方かつねじ軸２８の径方向外方に配置される。ワンウェイクラッチ３３は、前側から見て時計回り方向の回転駆動のみを許容して動力変換リング３２から第１回転駆動リング３４へ伝達する。一方、前側から見て反時計回り方向の回転駆動は、動力変換リング３２からワンウェイクラッチ３３を介して第１回転駆動リング３４には伝達しない。

図４，５に示すように第１回転駆動リング３４は、前後方向に貫通する挿通孔３４ｄを中央に有する略円筒形状である。挿通孔３４ｄには、ねじ軸２８が前後方向に移動可能に挿通される。第１回転駆動リング３４は、ねじ軸軸線Ｋを中心とする円筒形状の小径部３４ａと大径部３４ｂを有する。小径部３４ａは、大径部３４ｂの後方に配置される。小径部３４ａは、ワンウェイクラッチ３３の内周面に圧入される。大径部３４ｂの外周面には、前後方向に延出する複数の凹溝３４ｃが凹設される。複数の凹溝３４ｃは、周方向に所定の間隔で配置され、例えば大径部３４ｂの周方向に９０°間隔で設けられる。

図４，５に示すように第１回転駆動リング３４の前方には、第１回転駆動リング３４と係合する第２回転駆動リング３５が設けられる。第２回転駆動リング３５は、前後方向に貫通する挿通孔３５ｅを中央に有する略円筒形状である。挿通孔３５ｅには、ねじ軸２８と第１回転駆動リング３４が挿通される。第２回転駆動リング３５の内周面には、径方向内方へ突出する複数の係合凸部３５ａが設けられる。第１回転駆動リング３４を挿通孔３５ｅに挿通することにより、複数の係合凸部３５ａが複数の凹溝３４ｃと係合する。そのため第２回転駆動リング３５は、第１回転駆動リング３４と一体になってねじ軸軸線Ｋを中心に回転可能であり、かつ第１回転駆動リング３４に対して前後方向にスライド可能である。

図４，５に示すように第２回転駆動リング３５の外周面の前部には、径方向外方に張り出したばね受け部３５ｄが設けられる。動力変換リング３２の前面の前方には、ワッシャ３２ｃが設けられる。ばね受け部３５ｄとワッシャ３２ｃの間に圧縮ばね３５ｃが介装される。第２回転駆動リング３５は、圧縮ばね３５ｃによって前方に向けて付勢される。第２回転駆動リング３５の前面には、前後方向の凹凸を周方向に繰り返した形状の複数の噛み合い歯３５ｂが設けられる。

図４，５に示すように第２回転駆動リング３５の前方には、第２回転駆動リング３５および複数のジョー４と係合する第３回転駆動リング３６が設けられる。第３回転駆動リング３６は、前後方向に貫通する挿通孔３６ｃを中央に有する略円筒形状である。挿通孔３６ｃにはねじ軸２８が挿通される。第３回転駆動リング３６の後面には、前後方向の凹凸を周方向に繰り返した形状の複数の噛み合い歯３６ａが設けられる。噛み合い歯３６ａは、第２回転駆動リング３５の噛み合い歯３５ｂと係合する。第３回転駆動リング３６は、噛み合い歯３５ｂと噛み合い歯３６ａの噛み合いによって第２回転駆動リング３５と一体になってねじ軸軸線Ｋを中心に回転可能である。第３回転駆動リング３６の前端面には、前方に向けて突出する複数の係合凸部３６ｂが設けられる。各係合凸部３６ｂは、ジョー４の後端面に設けられた係合凹部４ｂ（図１３参照）と係合する。これにより複数のジョー４は、第３回転駆動リング３６と一体になってねじ軸軸線Ｋを中心に回転可能である。

例えばジョー４が流体管の内周面に食い付く場合がある。この場合に第２回転駆動リング３５は、圧縮ばね３５ｃの付勢力に抗して後退し、第３回転駆動リング３６から離間する。これにより噛み合い歯３５ｂと噛み合い歯３６ａの噛み合いが外れる。そのためねじ軸軸線Ｋを中心に複数のジョー４を回転させる動力の伝達経路が、第２回転駆動リング３５と第３回転駆動リング３６の間で遮断される。これにより流体管に食い付いたジョー４に回転駆動の過負荷が加わることを抑制し、各部材（例えば動力を伝達する直線移動部材３１、動力変換リング３２、回転駆動リング３４，３５，３６）の破損を抑制できる。

図５～７に示すようにジョー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５～７，１０～１２を参照して送りねじ機構２５と動力変換機構３０の駆動について説明する。先ず電動モータ２１の出力軸２１ａが回転する。出力軸２１ａの回転駆動が遊星減速機構２３で減速されてスピンドル２４に伝わる。スピンドル２４が回転すると、ギヤ２６とギヤ２７ａの噛み合いによって雌ねじ部材２７が回転する。また、雄ねじ２４ａと雌ねじ３１ａの螺合および回転規制部１２ｄによる直線移動部材３１の回転の規制によって、直線移動部材３１が前後方向に移動する。雌ねじ部材２７が回転すると、雌ねじ２７ｂと雄ねじ２８ａの螺合によってねじ軸２８が前後方向に移動する。ねじ軸２８が前進する際、ねじ軸２８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。ねじ軸２８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。

直線移動部材３１が前進し、凸部３１ｂが溝３２ａ内を前進する際、動力変換リング３２が前側から見て時計回り方向に回転する。動力変換リング３２の回転駆動は、ワンウェイクラッチ３３を介して第１回転駆動リング３４に伝わる。第１回転駆動リング３４と第２回転駆動リング３５と第３回転駆動リング３６は、前側から見て時計回り方向に回転する。そのため第３回転駆動リング３６に支持された複数のジョー４も前側から見て時計回り方向に回転する。凸部３１ｂが溝３２ｂ内を前進する際には、動力変換リング３２が回転しない。そのため第１回転駆動リング３４、第２回転駆動リング３５、第３回転駆動リング３６、および複数のジョー４は回転しない。

直線移動部材３１が後退し、凸部３１ｂが溝３２ｂ内を後退する際には、動力変換リング３２が回転しない。そのため第１回転駆動リング３４、第２回転駆動リング３５、第３回転駆動リング３６、および複数のジョー４は回転しない。凸部３１ｂが溝３２ａ内を後退する際には、動力変換リング３２が前側から見て反時計回り方向に回転する。ワンウェイクラッチ３３は、前側から見て時計回り方向の回転駆動のみを第１回転駆動リング３４に伝達する。そのため第１回転駆動リング３４、第２回転駆動リング３５、第３回転駆動リング３６、および複数のジョー４は回転しない。

電動モータ２１は、コントローラ４５（図１参照）によって正転と逆転が切り替えられる。複数のジョー４は、電動モータ２１が正転する際に前進する楔３に押されて径方向外方へ相互に開く。また、複数のジョー４は、電動モータ２１が正転する際に動力変換機構３０によって前側から見て時計回り方向に回転する。複数のジョー４は、電動モータ２１が逆転する際に楔３の後退に伴って径方向内方へ相互に閉じる。また、複数のジョー４は、電動モータ２１が逆転する際にワンウェイクラッチ３３の回転規制によって回転しない。

動力変換機構３０による複数のジョー４の回転動作と、送りねじ機構２５で楔３が前後動することによる複数のジョー４の開閉動作のタイミングは、各機構の設計によって変更できる。例えば動力変換リング３２に設けられる溝３２ａ，３２ｂの形状や、ねじ軸２８の前後方向の移動範囲等を変更することで動作のタイミングを変更できる。本実施例においては、複数のジョー４の回転動作が終わった直後に複数のジョー４が開閉するように設定される。

図３，５に示すように雌ねじ部材２７の後方には、ねじ軸２８が移動範囲の最前端の終端位置に移動したことを検知する終端位置センサ４２が設けられる。終端位置センサ４２の後方には、ねじ軸２８が移動範囲の最後端の初期位置に移動したことを検知する初期位置センサ４１が設けられる。初期位置センサ４１と終端位置センサ４２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４１は、ねじ軸２８の上方において本体ハウジング１１に固定される。終端位置センサ４２は、ねじ軸２８の上方において前後方向に移動可能に本体ハウジング１１に支持される。

図１，５に示すように本体ハウジング１１の上部には、終端位置センサ４２を前後方向に移動可能にする位置調整機構４４が設けられる。本体ハウジング１１の上面には、本体ハウジング１１を上下方向に貫通しかつ前後方向に直線状に延出する溝孔１１ａが設けられる。位置調整機構４４は、溝孔１１ａを貫通して本体ハウジング１１の上面から露出する操作部４４ａを有する。終端位置センサ４２は、本体ハウジング１１の内側で操作部４４ａの下端に支持される。終端位置センサ４２は、操作部４４ａとともに溝孔１１ａに沿って前後方向にスライド可能である。操作部４４ａを使用者の指でスライド操作することで終端位置センサ４２の前後位置を変更できる。

図３，５に示すようにねじ軸２８の後部上側には、磁石４３が取り付けられる。初期位置センサ４１は、磁石４３と前後方向にオーバーラップした時点のねじ軸２８と楔３の位置を初期位置として検知する。終端位置センサ４２は、磁石４３と前後方向にオーバーラップした時点のねじ軸２８と楔３の位置を終端位置として検知する。

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５～７に示すように電動モータ２１を有する。管拡径工具１は、電動モータ２１によって回転する雌ねじ部材２７を有する。管拡径工具１は、雌ねじ部材２７に螺合しかつ雌ねじ部材２７の回転によって前後方向に移動するねじ軸２８を有する。管拡径工具１は、ねじ軸２８から前方に延出する楔３を有する。管拡径工具１は、楔３がねじ軸２８とともに前進した際に楔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、複数のジョー４の後部と連結する回転駆動リング３４，３５，３６を有する。管拡径工具１は、回転駆動リング３４，３５，３６を回転させるために電動モータ２１によって軸回転するスピンドル２４を有する。管拡径工具１は、スピンドル２４に螺合されかつスピンドル２４が軸回転することで直線移動する直線移動部材３１を有する。管拡径工具１は、直線移動部材３１と回転駆動リング３４，３５，３６の間に設けられ直線移動部材３１の直線移動を回転駆動リングの回転に変換する動力変換機構３０を有する。

したがってスピンドル２４の回転が直線移動部材３１の直線移動に変換される。さらに直線移動部材３１の直線移動が回転駆動リング３４，３５，３６の回転に変換される。そのためスピンドル２４と回転駆動リング３４，３５，３６の間の動力伝達経路には、直線移動部材３１が介装される。直線移動部材３１を介装することにより動力伝達経路の構成部材は、例えば全て回転部材で設けられる場合と比べて配置の自由度が高くなる。そのため管拡径工具１を使い勝手の良いコンパクトな形状に設計できる。

図５に示すようにスピンドル２４は、ねじ軸２８と平行に延出する。したがってスピンドル２４を前後方向に延出するねじ軸２８に沿って配置することで、上下方向および左右方向において管拡径工具１をコンパクトに設けることができる。また、スピンドル２４や直線移動部材３１を前後動するねじ軸２８と干渉しないように設けることができる。

図４～７に示すように動力変換機構３０は、回転駆動リング３４，３５，３６と同軸のねじ軸軸線Ｋ上で回転可能な動力変換リング３２を有する。動力変換機構３０は、直線移動部材３１から動力変換リング３２に向けて突出する凸部３１ｂを有する。動力変換機構３０は、動力変換リング３２において直線移動の方向および周方向に延出しかつ凸部３１ｂが挿通される溝３２ａ，３２ｂを有する。したがって直線移動部材３１の直線移動を、凸部３１ｂと溝３２ａ，３２ｂのシンプルな係合構造で動力変換リング３２の回転に変換できる。そのため動力変換機構３０をコンパクトに設けることができる。また、動力変換機構３０における動力の伝達ロスを抑制できる。

図５に示すように動力変換リング３２と回転駆動リング３４，３５，３６の間に回転駆動リング３４，３５，３６の回転方向を一方向に規制するワンウェイクラッチ３３が設けられる。したがってジョー４は、回転駆動リング３４，３５，３６とともに回転方向が一方向に規制される。そのため各ジョー４が流体管の内周面と接触する位置は、ジョー４が回転する一方向に移動する。これにより流体管の端部を均一な円形に拡径することができる。

図５，８に示すように第１回転駆動リング３４は、動力変換リング３２の径方向内方に設けられる。動力変換リング３２と第１回転駆動リング３４の径方向の間にワンウェイクラッチ３３が設けられる。したがって動力変換リング３２とワンウェイクラッチ３３と第１回転駆動リング３４を前後方向に短い長さで収容できる。そのため管拡径工具１を前後方向にコンパクトにできる。

図４，５に示すように回転駆動リング３４，３５，３６と動力変換リング３２には、楔３またはねじ軸２８が貫通される挿通孔３４ｄ，３５ｅ，３６ｃ，３２ｄが形成されている。したがって回転駆動リング３４，３５，３６と動力変換リング３２を楔３またはねじ軸２８の径方向外方にコンパクトに配置できる。しかも管拡径工具１の重心をねじ軸軸線Ｋに近づけることができる。そのため管拡径工具１の重量バランスを良好にして操作性を高めることができる。

図５～８に示すように管拡径工具１には、凸部３１ｂの外周にローラ３１ｃが設けられる。ローラ３１ｃが溝３２ａ，３２ｂの壁面に当接する。したがってローラ３１ｃを介装することによって、直線移動部材３１の直線移動を動力変換リング３２の回転に変換する際の動力の伝達ロスを低減できる。

図５～８に示すように管拡径工具１には、直線移動部材３１に沿って前後方向に延出して直線移動部材３１の軸回転を規制する回転規制部１２ｄが設けられる。したがって直線移動部材３１の回転を規制することにより、スピンドル２４の回転を直線移動部材３１の直線移動に変換する変換効率を高めることができる。

図５に示すように動力変換リング３２が雌ねじ部材２７の前方に設けられる。したがって動力変換リング３２と雌ねじ部材２７を上下方向および左右方向においてコンパクトに配置できる。そのため管拡径工具１を上下方向および左右方向においてコンパクトに設けることができる。

図５に示すようにねじ軸２８と雌ねじ部材２７の螺合部分にボール２８ｂが介装される。したがって螺合部分に介装されたボール２８ｂによって駆動力の伝達効率が良くなる。そのためねじ軸２８に対する雌ねじ部材２７の回転駆動を、効率良くねじ軸２８の前後動に変換できる。

次に本開示の第２実施例について図１４～１９に基づいて説明する。第２実施例の管拡径工具５０は、図５に示す第１実施例の管拡径工具１の送りねじ機構２５と動力変換機構３０に代えて送りねじ機構６０と動力変換機構７０を有する。管拡径工具５０の工具本体５１には、前側機構ハウジング５２、第１中央機構ハウジング５３、第２中央機構ハウジング５４、第３中央機構ハウジング５５、後側機構ハウジング５６が前側から後方に順に収容される。前側機構ハウジング５２と第１中央機構ハウジング５３と第２中央機構ハウジング５４と第３中央機構ハウジング５５は、前後方向に貫通する貫通孔を有する略円筒形状である。後側機構ハウジング５６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５２と後側機構ハウジング５６は、鉄を材料にして設けられる。第１中央機構ハウジング５３と第２中央機構ハウジング５４と第３中央機構ハウジング５５は、アルミニウムを材料にして設けられる。

図１４，１５に示すように前側機構ハウジング５２は、キャップ２の後方に設けられる。前側機構ハウジング５２の前部外周面には、キャップ２の雌ねじ２ｂと螺合する雄ねじ５２ａが設けられる。前側機構ハウジング５２、第１中央機構ハウジング５３、第２中央機構ハウジング５４、第３中央機構ハウジング５５は、径方向外方に張り出す略円筒形状の４つのボス部５２ｃ，５３ｃ，５４ｃ，５５ｃをそれぞれ有する。各ボス部５２ｃ，５３ｃ，５４ｃ，５５ｃの中央には、前後方向に貫通する透孔が形成される。後側機構ハウジング５６は、径方向外方に張り出す４つのボス部５６ｃを有する。各ボス部５６ｃの中央には、前後方向に延出するねじ孔が設けられる。ボス部５２ｃ，５３ｃ，５４ｃ，５５ｃ，５６ｃを前後方向に並べて透孔とねじ孔を前後方向に連通させる。４本のボルト５７を連通した各透孔に前方から後方へ挿通させ、後側機構ハウジング５６のねじ孔に締結させる。これにより前側機構ハウジング５２と後側機構ハウジング５６は、第１中央機構ハウジング５３と第２中央機構ハウジング５４と第３中央機構ハウジング５５を前後方向の間に挟んだ状態でボルト５７で連結される。

図１５に示すように前側機構ハウジング５２の後端には、略円筒形状の係合部５２ｂが設けられる。第１中央機構ハウジング５３の前端には、係合部５２ｂの内周面と略同じ外径を有する略円筒形状の係合部５３ａが設けられる。第１中央機構ハウジング５３の後端には、略円筒形状の係合部５３ｂが設けられる。第２中央機構ハウジング５４の前端には、係合部５３ｂの内周面と略同じ外径を有する略円筒形状の係合部５４ａが設けられる。第２中央機構ハウジング５４の後端には、略円筒形状の係合部５４ｂが設けられる。第３中央機構ハウジング５５の前端には、係合部５４ｂの内周面と略同じ外径を有する略円筒形状の係合部５５ａが設けられる。係合部５２ｂと係合部５３ａ、係合部５３ｂと係合部５４ａ、係合部５４ｂと係合部５５ａは、それぞれ前後方向にオーバーラップしかつ係合部５２ｂ，５３ｂ，５４ｂの内周面と係合部５３ａ，５４ａ，５５ａの外周面が密接したインロー構造で係合する。

図１５に示すように遊星減速機構２３の第２キャリヤ２３ｈの前部には、上流スピンドル６１が一体に取り付けられる。上流スピンドル６１は、スピンドル軸受６１ａ，６１ｂによってモータ軸線Ｊを中心に回転可能に支持される。前方のスピンドル軸受６１ａは、第２中央機構ハウジング５４の下部に凹設された凹部５４ｄに圧入される。後方のスピンドル軸受６１ｂは、後側機構ハウジング５６の下部を前後方向に貫通する孔５６ｄに圧入される。上流スピンドル６１には、ねじ軸２８に動力を伝達するためのギヤ６２と、動力変換機構７０（図１６参照）に動力を伝達するためのギヤ６３が一体に回転可能に取り付けられる。ギヤ６２，６３は、前後のスピンドル軸受６１ａ，６１ｂの間に設けられる。ギヤ６３は、ギヤ６２よりも後方に設けられる。

図１５に示すように工具本体５１には、ボールねじ機構と称される送りねじ機構６０が設けられる。送りねじ機構６０は、ねじ軸２８と雌ねじ部材２７とギヤ６２を有する。雌ねじ部材２７のギヤ２７ａは、ギヤ６２と噛み合って上流スピンドル６１の回転駆動によってねじ軸軸線Ｋを中心に回転する。雌ねじ部材２７を回転可能に支持する前方の雌ねじ部材軸受２７ｃは、第２中央機構ハウジング５４の内周面５４ｅに圧入される。後方の雌ねじ部材軸受２７ｄは、第３中央機構ハウジング５５の内周面５５ｄに圧入される。スラスト軸受２７ｅは、雌ねじ部材２７と後側機構ハウジング５６の前後方向の間に介装される。

図１７，１９に示すように工具本体５１には、略円筒形状のスピンドル６４が設けられる。スピンドル６４は、前後方向に延出するスピンドル軸線Ｐ上に配置される。スピンドル軸線Ｐは、ねじ軸軸線Ｋの下側左方かつモータ軸線Ｊの上側左方に位置する（図１６参照）。スピンドル６４の外周には、径方向外方に張り出したギヤ６５が一体に設けられる。ギヤ６５は、上流スピンドル６１に取り付けられたギヤ６２（図１５参照）と噛み合う。電動モータ２１の出力が上流スピンドル６１を介して伝わってスピンドル６４を軸回りに回転させる。スピンドル６４の後部は、スピンドル軸受６４ｂによって回転可能に支持される。スピンドル軸受６４ｂは、後側機構ハウジング５６の下部を前後方向に貫通する孔５６ｅに圧入される。スピンドル６４の内周面には、雌ねじ６４ａが形成される。雌ねじ６４ａには、後述する直線移動部材７１が螺合される。スピンドル６４の前部は、螺合された直線移動部材７１に支持される。

図１７，１９に示すように工具本体５１には、電動モータ２１の出力を複数のジョー４を回転させる駆動力に変換する動力変換機構７０が設けられる。動力変換機構７０は、直線移動部材７１と動力変換リング７２を有する。直線移動部材７１と動力変換リング７２は、スピンドル軸線Ｐ上でスピンドル６４の前方に配置される。

図１７～１９に示すように直線移動部材７１は、円柱状の軸部の外周に形成された雄ねじ７１ａと、雄ねじ７１ａの前方で雄ねじ７１ａよりも大径の円柱状に形成された摺動部７１ｂを有する。雄ねじ７１ａは、スピンドル６４の雌ねじ６４ａに螺合される。摺動部７１ｂには上下方向に貫通する取付孔７１ｃが設けられる。取付孔７１ｃには、円柱状の凸部７１ｄが上下双方に突出した状態で装着される。凸部７１ｄの下端には、凸部７１ｄを周方向に覆いかつ凸部７１ｄの軸回りに回転可能なローラ７１ｅが設けられる。第２中央機構ハウジング５４の下部には、第２中央機構ハウジング５４を径方向に貫通しかつ前後方向に直線状に延出する溝形状の回転規制部５４ｆが設けられる。ローラ７１ｅは、回転規制部５４ｆに前後方向に移動可能に装着される。直線移動部材７１は、ローラ７１ｅと回転規制部５４ｆの係合によってスピンドル軸線Ｐの軸回りの回転が規制される。

図１７～１９に示すように動力変換リング７２は、前部に設けられた円柱状の軸部７２ｃと、軸部７２ｃの後方に設けられた略円筒形状のリング部７２ｅを有する。リング部７２ｅの外周面には、径方向に貫通する溝７２ａ，７２ｂが設けられる。溝７２ａは、動力変換リング７２の周方向に延出し、例えば動力変換リング７２の軸方向（前後方向）と４５°の傾斜角度で交差する方向に延出する。溝７２ａの傾斜方向は、前側から見て前方に向けて時計回り方向である。溝７２ｂは、動力変換リング７２の軸方向と平行に延出する。直線移動部材７１の凸部７１ｄは、溝７２ａまたは溝７２ｂに挿通される。溝７２ａの前端と溝７２ｂの後端は、凸部７１ｄがスムーズに移動できるように連通されている。軸部７２ｃの前端は、軸受７２ｄによって回転可能に支持される。軸受７２ｄは、第１中央機構ハウジング５３の下部に凹設された凹部５３ｄに圧入される。

図１７，１９に示すようにスピンドル６４が軸回りに回転すると、雌ねじ６４ａと雄ねじ７１ａの螺合および直線移動部材７１の軸回りの回転の規制によって、直線移動部材７１が前後方向に移動する。直線移動部材７１が移動範囲の最後端から前方に移動すると、凸部７１ｄが溝７２ａ内を前方へ移動する。凸部７１ｄは、回転の規制によって左右方向に移動しないため、溝７２ａの壁面を押す。そのため動力変換リング７２は、スピンドル軸線Ｐを中心にして前側から見て反時計回り方向に回転する。直線移動部材７１がさらに前方へ移動すると、凸部７１ｄが溝７２ａから溝７２ｂに進入する。溝７２ｂは前後方向に対して傾斜していないため、凸部７１ｄが溝７２ｂの壁面を押す力は発生しない。そのため動力変換リング７２は回転しない。直線移動部材７１が移動範囲の最前端から後方に移動する場合は、先ず凸部７１ｄが溝７２ｂ内を移動する。この時、動力変換リング７２は回転しない。凸部７１ｄがさらに後退して溝７２ａ内を後方へ移動する際には、凸部７１ｄが溝７２ａの壁面を押し、動力変換リング７２が前側から見て時計回り方向に回転する。

図１７，１９に示すように軸部７２ｃの径方向外方には、円筒形状のワンウェイクラッチ７３とギヤ７４が設けられる。ワンウェイクラッチ７３の内周面は、軸部７２ｃの外周面に装着される。ギヤ７４は、ワンウェイクラッチ７３の外周面に装着される。ワンウェイクラッチ７３は、前側から見て反時計回り方向の回転駆動のみを許容して動力変換リング７２からギヤ７４へ伝達し、時計回り方向の回転駆動は伝達しない。

図１５に示すように雌ねじ部材２７の前方には、第１回転駆動リング７５と第２回転駆動リング７６と第３回転駆動リング７７が後方から前方に順に配置される。第１回転駆動リング７５と第２回転駆動リング７６と第３回転駆動リング７７は、ねじ軸軸線Ｋを中心とする略円筒形状である。第１回転駆動リング７５と第２回転駆動リング７６と第３回転駆動リング７７の中央には、前後方向に貫通する挿通孔７５ｃ，７６ｅ，７７ｂが設けられる。ねじ軸２８は、前後方向に移動可能に挿通孔７５ｃ，７６ｅ，７７ｂに挿通される。第１回転駆動リング７５の外周面には、ギヤ７４（図１７参照）と噛み合うギヤ７５ａが設けられる。第１回転駆動リング７５は、ギヤ７４の回転駆動によってねじ軸軸線Ｋを中心に回転する。第１回転駆動リング７５は、回転方向が一方向に規制されたギヤ７４と噛み合うため、前側から見て時計回り方向にのみ回転する。第１回転駆動リング７５の内周面には、径方向内方に突出する複数の係合凸部７５ｂ（図１６参照）が設けられる。複数の係合凸部７５ｂは、周方向に所定の間隔、例えば９０°間隔で配置される。

図１５に示すように第２回転駆動リング７６の外周面には、前後方向に延出する複数の凹溝７６ａが設けられる。第２回転駆動リング７６を第１回転駆動リング７５の挿通孔７５ｃに挿通することにより、複数の凹溝７６ａが複数の係合凸部７５ｂと係合する。そのため第２回転駆動リング７６は、第１回転駆動リング７５と一体になってねじ軸軸線Ｋを中心に回転可能であり、かつ第１回転駆動リング７５に対して前後方向にスライド可能である。第２回転駆動リング７６の外周面の前部には、径方向外方に張り出したばね受け部７６ｄが設けられる。第１回転駆動リング７５の前面には、ばね受け部７５ｄが設けられる。ばね受け部７６ｄとばね受け部７５ｄの間に圧縮ばね７６ｃが介装される。第２回転駆動リング７６は、圧縮ばね７６ｃによって前方に向けて付勢される。第２回転駆動リング７６の前端面には、前後方向の凹凸を周方向に繰り返した形状の複数の噛み合い歯７６ｂが設けられる。

図１５に示すように第３回転駆動リング７７の後端面には、前後方向の凹凸を周方向に繰り返した形状の複数の噛み合い歯７７ａが設けられる。噛み合い歯７６ｂと噛み合い歯７７ａが係合することにより、第２回転駆動リング７６と第３回転駆動リング７７が一体になってねじ軸軸線Ｋを中心に回転可能である。第３回転駆動リング７７の前端面には、ジョー４の係合凹部４ｂ（図１３参照）と係合する係合凸部が設けられる。複数のジョー４は、第３回転駆動リング７７と一体になってねじ軸軸線Ｋを中心に回転可能である。

図１５，１７，１９を参照して送りねじ機構６０と動力変換機構３０の駆動について説明する。先ず電動モータ２１の出力軸２１ａの回転駆動が、遊星減速機構２３で減速されて上流スピンドル６１に伝わる。上流スピンドル６１が回転すると、ギヤ６２とギヤ２７ａの噛み合いによって雌ねじ部材２７が回転し、ギヤ６３とギヤ６５の噛み合いによってスピンドル６４が回転する。雌ねじ部材２７が回転すると、雌ねじ２７ｂと雄ねじ２８ａの螺合によってねじ軸２８が前後方向に移動する。複数のジョー４は、ねじ軸２８の前進によって径方向外方に相互に開き、ねじ軸２８の後退によって径方向内方に閉じる。

スピンドル６４が回転すると、雌ねじ６４ａと雄ねじ７１ａの螺合および回転規制部５４ｆによる直線移動部材７１の回転の規制によって、直線移動部材７１が前後方向に移動する。直線移動部材７１が前進し、凸部７１ｄが溝７２ａ内を前進する際、動力変換リング７２が前側から見て反時計回り方向に回転する。動力変換リング７２の回転駆動は、ワンウェイクラッチ７３を介してギヤ７４に伝わる。第１回転駆動リング７５は、ギヤ７４とギヤ７５ａの噛み合いによって、前側から見て時計回り方向に回転する。第２回転駆動リング７６と第３回転駆動リング７７と複数のジョー４は、第１回転駆動リング７５と一体になって回転する。凸部７１ｄが溝７２ｂ内を前進する際には、動力変換リング７２が回転しない。そのため第１回転駆動リング７５、第２回転駆動リング７６、第３回転駆動リング７７、および複数のジョー４は回転しない。

直線移動部材７１が後退し、凸部７１ｄが溝７２ｂ内を後退する際には、動力変換リング７２が回転しない。そのため第１回転駆動リング７５、第２回転駆動リング７６、第３回転駆動リング７７、および複数のジョー４は回転しない。凸部７１ｄが溝７２ａ内を後退する際には、動力変換リング７２が前側から見て時計回り方向に回転する。ワンウェイクラッチ７３は、前側から見て反時計回り方向の回転駆動のみをギヤ７４に伝達する。そのためギヤ７４の動力伝達経路の下流の第１回転駆動リング７５、第２回転駆動リング７６、第３回転駆動リング７７、および複数のジョー４は回転しない。

上述するように管拡径工具５０は、図１７に示すようにスピンドル６４と前後方向にオーバーラップしかつ電動モータ２１によって軸回転する上流スピンドル６１を有する。上流スピンドル６１の軸回転によって雌ねじ部材２７とスピンドル６４が軸回転する。したがって上流スピンドル６１をスピンドル６４と前後方向にオーバーラップさせることにより、管拡径工具５０を前後方向にさらに短く設けることができる。

以上説明した本実施例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１，５０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。

前側から見て前方に向けて反時計回り方向に傾斜する溝３２ａと、前側から見て時計回り方向の回転駆動のみを伝達するワンウェイクラッチ３３を例示した。また、前側から見て前方に向けて時計回り方向に傾斜する溝７２ａと、前側から見て反時計回り方向の回転駆動のみを伝達するワンウェイクラッチ７３を例示した。溝３２ａ，７２ａの傾斜方向と、ワンウェイクラッチ３３，７３が回転駆動を伝達する方向を例示したものから左右逆に替えても良い。

直線移動部材３１に径方向に突出する凸部３１ｂを設け、動力変換リング３２の外周面に溝３２ａ，３２ｂを設ける構成を例示した。これに代えて、例えば直線移動部材３１の側面に溝を設け、動力変換リング３２の外周面から径方向に突出する凸部を設けても良い。スピンドル２４，６４の延出方向に沿って前後方向に移動する直線移動部材３１，７１を例示した。これに代えて、例えば左右方向または上下方向に沿って直線移動部材３１，７１を移動させても良い。直線移動部材３１の回転を規制する回転規制部１２ｄを前側機構ハウジング１２に設ける構成を例示した。また、直線移動部材７１の回転を規制する回転規制部５４ｆを第２中央機構ハウジング５４に設ける構成を例示した。回転規制部１２ｄ，５４ｆが設けられるハウジングは、これに限定されない。

モータ軸線Ｊがねじ軸軸線Ｋの下方に位置する管拡径工具１を例示した。また、スピンドル軸線Ｐがねじ軸軸線Ｋの下側左方かつモータ軸線Ｊの上側左方に位置する管拡径工具５０を例示した。ねじ軸軸線Ｋに対するモータ軸線Ｊ、スピンドル軸線Ｐの位置関係はこれに限定されない。また、モータ軸線Ｊまたはスピンドル軸線Ｐをねじ軸軸線Ｋに対して傾斜させる構成にしても良い。

ねじ軸２８と雌ねじ部材２７の間にボール２８ｂが介装される送りねじ機構２５，６０を例示した。これに代えて、例えばねじ軸２８と雌ねじ部材２７が直接螺合してボールが介装されない送りねじ機構であっても良い。

１…管拡径工具
２…キャップ、２ａ…ジョー支持溝、２ｂ…雌ねじ
３…楔
４…ジョー、４ａ…リング収容溝、４ｂ…係合凹部、４ｃ…リング
５…グリップ
６…スイッチレバー、６ａ…スイッチ本体
７…拡径部、７ａ…バッテリ取付部
８…バッテリ
１０…工具本体
１１…本体ハウジング、１１ａ…溝孔
１２…前側機構ハウジング、１２ａ…雄ねじ、１２ｂ…係合部、１２ｃ…矩形張出部
１２ｄ…回転規制部、１２ｅ…透孔
１３…第１中央機構ハウジング、１３ａ，１３ｂ…係合部、１３ｃ…ボス部
１３ｄ…凹部、１３ｅ…内周面、１３ｆ…透孔
１４…第２中央機構ハウジング、１４ａ，１４ｂ…係合部、１４ｃ…ボス部
１４ｄ…凹部、１４ｅ…内周面、１４ｆ…透孔
１５…後側機構ハウジング、１５ａ…前面、１５ｂ…係合部、１５ｃ…ボス部
１５ｄ…ねじ孔
１６…ボルト
２０…モータハウジング
２１…電動モータ、２１ａ…出力軸、２１ｂ…固定子、２１ｃ…回転子
２１ｄ…回転数検知センサ、２１ｅ，２１ｆ…軸受
２２…ファン
２３…遊星減速機構、２３ａ…第１サンギヤ、２３ｂ…第１インターナルギヤ
２３ｃ…第１遊星ギヤ、２３ｄ…第１キャリヤ、２３ｅ…第２サンギヤ
２３ｆ…第２インターナルギヤ、２３ｇ…第２遊星ギヤ、２３ｈ…第２キャリヤ
２４…スピンドル、２４ａ…雄ねじ、２４ｂ，２４ｃ…スピンドル軸受
２５…送りねじ機構（ボールねじ機構）
２６…ギヤ
２７…雌ねじ部材、２７ａ…ギヤ、２７ｂ…雌ねじ、２７ｃ，２７ｄ…雌ねじ部材軸受
２７ｅ…スラスト軸受、２７ｆ…ワッシャ
２８…ねじ軸、２８ａ…雄ねじ、２８ｂ…ボール
２９…ねじ軸ガイド、２９ａ…支持部材、２９ｂ…ローラ、２９ｃ…レール
３０…動力変換機構
３１…直線移動部材（第１部材）、３１ａ…雌ねじ、３１ｂ…凸部、３１ｃ…ローラ
３２…動力変換リング（第２部材）、３２ａ…溝、３２ｂ…溝、３２ｃ…ワッシャ
３２ｄ…挿通孔
３３…ワンウェイクラッチ
３４…第１回転駆動リング、３４ａ…小径部、３４ｂ…大径部、３４ｃ…凹溝
３４ｄ…挿通孔
３５…第２回転駆動リング、３５ａ…係合凸部、３５ｂ…噛み合い歯、３５ｃ…圧縮ばね
３５ｄ…ばね受け部、３５ｅ…挿通孔
３６…第３回転駆動リング、３６ａ…噛み合い歯、３６ｂ…係合凸部、３６ｃ…挿通孔
４１…初期位置センサ
４２…終端位置センサ
４３…磁石
４４…位置調整機構、４４ａ…操作部
４５…コントローラ
５０…管拡径工具
５１…工具本体
５２…前側機構ハウジング、５２ａ…雄ねじ、５２ｂ…係合部、５２ｃ…ボス部
５３…第１中央機構ハウジング、５３ａ，５３ｂ…係合部、５３ｃ…ボス部
５３ｄ…凹部
５４…第２中央機構ハウジング、５４ａ，５４ｂ…係合部、５４ｃ…ボス部
５４ｄ…凹部、５４ｅ…内周面、５４ｆ…回転規制部
５５…第３中央機構ハウジング、５５ａ…係合部、５５ｃ…ボス部、５５ｄ…内周面
５６…後側機構ハウジング、５６ｃ…ボス部、５６ｄ，５６ｅ…孔
５７…ボルト
６０…送りねじ機構（ボールねじ機構）
６１…上流スピンドル、６１ａ，６１ｂ…スピンドル軸受
６２…ギヤ
６３…ギヤ
６４…スピンドル、６４ａ…雌ねじ、６４ｂ…スピンドル軸受
６５…ギヤ
７０…動力変換機構
７１…直線移動部材、７１ａ…雄ねじ、７１ｂ…摺動部、７１ｃ…取付孔、７１ｄ…凸部
７１ｅ…ローラ
７２…動力変換リング、７２ａ，７２ｂ…溝、７２ｃ…軸部、７２ｄ…軸受
７２ｅ…リング部
７３…ワンウェイクラッチ
７４…ギヤ
７５…第１回転駆動リング、７５ａ…ギヤ、７５ｂ…係合凸部、７５ｃ…挿通孔
７５ｄ…ばね受け部
７６…第２回転駆動リング、７６ａ…凹溝、７６ｂ…噛み合い歯、７６ｃ…圧縮ばね
７６ｄ…ばね受け部、７６ｅ…挿通孔
７７…第３回転駆動リング、７７ａ…噛み合い歯、７７ｂ…挿通孔
Ｊ…モータ軸線
Ｋ…ねじ軸軸線
Ｐ…スピンドル軸線

Claims (11)

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、
   電動モータと、
   前記電動モータによって回転する雌ねじ部材と、
   前記雌ねじ部材に螺合しかつ前記雌ねじ部材の回転によって前後方向に移動するねじ軸と、
   前記ねじ軸から前方に延出する楔と、
   前記楔が前記ねじ軸とともに前進した際に前記楔に押されて径方向外方に相互に開く複数のジョーと、
   前記複数のジョーの後部と連結する回転駆動リングと、
   前記回転駆動リングを回転させるために前記電動モータによって軸回転するスピンドルと、
   前記スピンドルに螺合されかつ前記スピンドルが軸回転することで直線移動する直線移動部材と、
   前記直線移動部材と前記回転駆動リングの間に設けられ前記直線移動部材の直線移動を前記回転駆動リングの回転に変換する動力変換機構を有する管拡径工具。
2. 請求項１に記載の管拡径工具であって、
   前記スピンドルは、前記ねじ軸と平行に延出する管拡径工具。
3. 請求項２に記載の管拡径工具であって、
   前記動力変換機構は、前記回転駆動リングと同軸上で回転可能な動力変換リングと、
   前記直線移動部材と前記動力変換リングの２部材の内の第１部材から第２部材に向けて突出する凸部と、
   前記第２部材において前記直線移動の方向および周方向に延出しかつ前記凸部が挿通される溝を有する管拡径工具。
4. 請求項３に記載の管拡径工具であって、
   前記動力変換リングと前記回転駆動リングの間に前記回転駆動リングの回転方向を一方向に規制するワンウェイクラッチが設けられる管拡径工具。
5. 請求項４に記載の管拡径工具であって、
   前記回転駆動リングは、前記動力変換リングの径方向内方に設けられ、
   前記動力変換リングと前記回転駆動リングの径方向の間に前記ワンウェイクラッチが設けられる管拡径工具。
6. 請求項３～５のいずれか１つに記載の管拡径工具であって、
   前記回転駆動リングと前記動力変換リングには、前記楔または前記ねじ軸が貫通される挿通孔が形成されている管拡径工具。
7. 請求項３～６のいずれか１つに記載の管拡径工具であって、
   前記凸部の外周にローラが設けられ、前記ローラが前記溝の壁面に当接する管拡径工具。
8. 請求項３～７のいずれか１つに記載の管拡径工具であって、
   前記直線移動部材に沿って前後方向に延出して前記直線移動部材の軸回転を規制する回転規制部が設けられる管拡径工具。
9. 請求項３～８のいずれか１つに記載の管拡径工具であって、
   前記動力変換リングが前記雌ねじ部材の前方に設けられる管拡径工具。
10. 請求項１～９のいずれか１つに記載の管拡径工具であって、
    前記ねじ軸と前記雌ねじ部材の螺合部分にボールが介装される管拡径工具。
11. 請求項１～１０のいずれか１つに記載の管拡径工具であって、
    前記スピンドルと前後方向にオーバーラップしかつ前記電動モータによって軸回転する上流スピンドルを有し、前記上流スピンドルの軸回転によって前記雌ねじ部材と前記スピンドルが軸回転する管拡径工具。

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