CN104903022B - 盲铆钉紧固装置 - Google Patents

Abstract

一种盲铆钉紧固装置，其中用于收集断开的芯杆的通道没有设置在电动机的轴线上。提供了用于断开的芯杆的大的收集室。用于断开的芯杆的收集室沿轴向方向设置在无刷电动机的前部中。当电动机旋转时，来自电动机的动力经由定位在收集室下方的辅轴被传输到定位到收集室的后部的主轴。当主轴旋转时，拉头沿轴向方向移动。拉头的轴向位置通过检测电动机的旋转计数确定。电动机的正转、倒转和停止基于触发器的操作和拉头的轴向位置而被控制。过大的扭矩通过离合器避免。

Description

盲铆钉紧固装置

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119(a)-(d)要求2011年3月23日提交的日本临时申请No.2011/-63624的优先权，该申请的内容在此以引用的方式以其全文并入本文中。

技术领域

本发明涉及使用电动机的电动盲铆钉紧固装置，更具体地，涉及其中用于收集断开的芯杆的通道不需要设置在电动机的轴线上的盲铆钉紧固装置。

背景技术

(现有技术文件)

特开专利公开No.5-200476(后文为"专利文件1")

特开专利公开No.2003-266143(后文为"专利文件2")

特开专利公开No.2008-168324(后文为"专利文件3")

特开专利公开No.2011-218381(后文为"专利文件4")

盲铆钉具有芯杆和铆钉本体，并且铆钉本体具有中空圆柱状套筒，和形成在圆柱状套筒的一端上的大直径凸缘。芯杆具有杆部分，该杆部分穿过铆钉本体，延伸超过凸缘，并且由盲铆钉紧固装置夹持；和芯杆头，其直径大于圆柱状套筒的内径，定位为从圆柱状套筒的另一端突出。在盲铆钉中，芯杆杆部的夹持部分插入盲铆钉紧固装置的鼻部中，并且铆钉本体和芯杆头由盲铆钉紧固装置夹持，以从鼻部突出。在由盲铆钉紧固装置夹持的盲铆钉中，铆钉本体的套筒被插入待紧固的构件(紧固构件)中的安装孔内，并且凸缘设置为与紧固构件的表面接触。

接下来，盲铆钉紧固装置中的盲铆钉被操作，芯杆杆部被通过力拉出，芯杆头使套筒的一部分变形并且变宽，紧固构件被牢固地置于凸缘和套筒的具有较宽直径的变形部分之间，芯杆杆部在具有较窄直径的可断开部分中断开，并且铆钉本体被紧固到紧固构件。当紧固构件为汽车车身面板和安装在汽车车身面板上的汽车部件时，汽车部件被通过将构件和盲铆钉二者紧固而安装在汽车车身面板上，同时汽车部件的安装部分被叠加在车身面板上。盲铆钉可从一侧被紧固，这在汽车车身面板或其他面板为覆盖宽区域的大型面板时是很方便的。盲铆钉通常由例如钢或铝等金属制成。在紧固操作已经完成之后，来自盲铆钉的断开的芯杆杆部必须被从盲铆钉紧固装置收集。

专利文件1公开了一种类型的盲铆钉紧固装置，其为使用电池操作的电动机的电动盲铆钉紧固装置。收藏在手柄内部的电动机驱动盲铆钉紧固机构，并且由鼻部夹持的盲铆钉上的芯杆杆部的夹持部分被有力地拉出，以使芯杆头使得套筒的一部分变形并且变宽，芯杆杆部在小直径的可断开部分中断开，并且盲铆钉被紧固在紧固构件中。与气动或液压盲铆钉紧固装置不同，电池操作的盲铆钉紧固装置不需要在手柄和气动或液压加压流体供给源之间的加压流体供给管。这减轻抓握手柄的操作者上的负担，并且使紧固操作更容易。

在专利文件1中公开的电动盲铆钉紧固装置中，用于收集断开的芯杆杆部的收集室布置到盲铆钉紧固机构的后部。在该盲铆钉紧固装置中，大的电动机布置在手柄的上部部分中。由于这增大紧固装置手柄的上部部分的尺寸，并且由于在手柄的上部部分中的电动机以及在紧固装置的前部处的鼻部部分较重，因此紧固装置的重量平衡较差。这使得操作者很难舒适地抓握手柄并且执行紧固操作。

专利文件2公开了使用电动机的盲铆钉紧固装置。在该装置中，盲铆钉紧固机构、用于断开的芯杆的收集室以及在紧固机构和收集室之间的电动机全部同轴地布置在基本上圆柱状外壳的内部中。在该电动盲铆钉紧固装置中，电动机布置在后部处的手柄的上部部分中。结果，重量平衡比专利文件1中的紧固装置的更好，并且手柄对于操作者更容易舒适地抓握和执行紧固操作。

在专利文件2的电动盲铆钉紧固装置中，电动机布置在盲铆钉紧固机构和用于断开的芯杆杆部的收集室之间。结果，用于收集断开的芯杆杆部的通道形成在电动机的中心轴线上，由此在电动机的中心轴线上形成空气腔室，并且需要具有特定结构的电动机。因此，需要一种电动盲铆钉紧固装置，其可使用通用的电动机，并且不需要沿中心轴线的用于断开的芯杆杆部的收集通道。专利文件3公开了一种由气动控制机构控制的液压盲铆钉紧固装置。该盲铆钉紧固装置包括容纳在圆柱状外壳内部的盲铆钉紧固机构，和关于用于紧固机构的圆柱状外壳正交延伸的手柄。用于断开的芯杆杆部的收集室设置在用于紧固机构的外壳的后端处。当设置在手柄中的触发器被压下时，设置在手柄内部的气动控制机构被促动，并且盲铆钉紧固机构的液压控制机构被操作。由鼻部夹持的盲铆钉的芯杆杆部上的抽拉力造成芯杆头使套筒的一部分变形并且变宽，同时还造成芯杆杆部的小直径的可断开部分断开。紧固构件由盲铆钉紧固，并且断开的芯杆杆部被收集在收集室中。专利文件3中的盲铆钉紧固装置必须被连接到手柄中的加压空气源或用于加压空气的供给管。结果，操作者要负担供给管。由于需要加压的流体供给管，因此紧固装置没有如专利文件1和专利文件2中的电动盲铆钉紧固装置那样易于处置，并且操作者必须沿着供给管拖拽，这使操作变复杂。

专利文件4公开了使用电动机的盲铆钉紧固装置。专利文件4中的装置包括在手柄的上部部分中以及电动机沿轴向方向的前部中的盛装断开的芯杆杆部的收集室。电动机沿轴向布置到收集室的后部，并且用于传输电动机的旋转到拉头的动力传输器件布置在收集室的下方，以绕过收集室。由于用于断开芯杆的收集室布置在电动机的前部，因此用于收集断开芯杆的通道无须沿电动机的中心轴线提供。在专利文件4的装置中，提供绕过收集室的动力传输器件。机械开关用于检测经过收集室下方的驱动轴的旋转，并且确定拉头的位置。但是，机械开关占据收集室下方的空间，因此收集室的尺寸必须被减小。

因此期望一种紧凑的电池驱动的盲铆钉紧固装置，其中用于收集断开的芯杆的通道无须沿电动机的中心轴线提供。还期望一种盲铆钉紧固装置，其中用于断开的芯杆的收集室可被增大。

发明内容

本发明的目的是提供一种紧凑的电池驱动的盲铆钉紧固装置，其中用于收集断开的芯杆的通道无须设置在电动机的轴线上。本发明的另一目的是提供一种能够增大用于收集断开的芯杆的收集室容量的盲铆钉紧固装置。本发明的另一目的是提供一种盲铆钉紧固装置，其中可避免过大的扭矩。

在本发明中，用于芯杆的收集室定位在无刷电机的前部，并且设置在收集室下方的辅轴绕过电动机以传输电动机的旋转到拉头。拉头的位置通过电动机的旋转计数确定。结果，不需要机械开关，收集室的容量可增大，并且耐久性可提高。而且，提供离合器来将拉头定位在起始位置，并且避免过大的扭矩。

本发明的一方面是盲铆钉紧固装置，用于通过沿轴向方向抽拉包括芯杆和铆钉本体的盲铆钉的芯杆而使铆钉本体的套筒变形以径向膨胀，并且断开芯杆，由此经由铆钉本体的膨胀的套筒部分和凸缘将铆钉本体紧固到安装构件，盲铆钉紧固装置的特征在于，包括：设置在一端上的电动机；用于传输电动机的旋转的动力传输器件；设置在电动机的前部并且由动力传输器件传输的动力旋转的主轴；邻近主轴、连接到主轴并且由主轴旋转的滚珠丝杠螺母；沿轴向方向设置在滚珠丝杠螺母的中心部分中并且被通过滚珠丝杠螺母的旋转而沿轴向方向移动的滚珠丝杠；连接到滚珠丝杠用于夹持和抽拉芯杆的杆部分的抽拉器件；用于检测电动机的旋转计数的旋转计数检测元件；设置在手柄部分中的触发器；和用于基于触发器的操作和电动机的旋转计数控制电动机的正转、倒转和停止的控制器件。

在本发明的电池驱动的电动盲铆钉紧固装置中，拉头的位置可通过检测电动机的旋转确定。结果，不需要机械开关来确定拉头的位置，并且耐久性可提高。在该电动盲铆钉紧固装置中，由于用于断开的芯杆的收集室设置在工具外壳中的电动机的前部，因此用于收集断开的芯杆的通道无须沿电动机的中心轴线设置。用于断开的芯杆的收紧室设置在电动机和主轴之间，在传输过程中，动力可绕过收集壳体，并且拉头的位置可通过检测电动机的旋转来确定。结果，不需要机械开关来确定拉头的位置，并且收集壳体的容量可增大。

在该盲铆钉紧固装置中，抽拉器件可包括沿轴向方向由沿轴向方向移动的滚珠丝杠移动的拉头；邻近拉头与拉头一体并且具有其内径朝向前端变小的内周表面的夹钳壳体；设置在夹钳壳体内部并且具有与夹钳壳体的内周表面接触的外周表面的夹钳；和邻近夹钳并且具有芯杆的杆部分穿过其的敞开部分的鼻件。以该方式，芯杆的杆部分可被可靠地夹持并且抽拉，以紧固盲铆钉。

在该盲铆钉紧固装置中，动力传输器件包括：电动机齿轮，连接到电动机；后齿轮，设置在电动机齿轮下方，并且接合电动机齿轮；主轴齿轮，接合主轴；前齿轮，设置在主轴齿轮下方，并且接合主轴齿轮；辅轴，设置在收集室下方，并且一体地结合到后齿轮和前齿轮。以该方式，平行于电动机的轴的辅轴可绕过收集室，并且将动力从电动机传输到主轴。

在该盲铆钉紧固装置中，电动机可以是无刷电动机。无刷电机的旋转计数可通过更大的精度控制。在该盲铆钉紧固装置中，旋转计数检测元件可以是霍尔元件。当霍尔元件被包括在无刷电动机中时，电动机的旋转可容易地被检测

该盲铆钉紧固装置可包括第一离合器，第一离合器包括：主轴离合器，具有圆柱状部分和扇形部分，能够沿轴向方向关于主轴移动，并且关于主轴旋转；和螺母离合器，具有与主轴离合器的扇形部分接合的扇形部分，并且一体地结合到滚珠丝杠的螺母；该第一离合器能够将主轴离合器和螺母离合器分离，以不将主轴的旋转传输到滚珠丝杠螺母。这可防止拉头执行过大的抽拉。

一体地结合到滚珠丝杠的后端的圆柱状尾部的突出部分将主轴离合器的内端面沿轴向方向向后部推动，并且主轴离合器的扇形部分可在滚珠丝杠沿轴向方向达到后端时与螺母离合器的扇形部分分离。

该盲铆钉紧固装置可包括第二离合器，第二离合器包括：后离合器，具有圆柱状形状和在前端处的锯齿，并且布置为能够沿轴向方向围绕拉头移动，但是由此不能旋转；和前离合器，具有圆柱状形状和接合后离合器的锯齿的在后端处的锯齿，并且布置在后离合器的前部，围绕拉头，并且一体地结合到拉头。

后离合器的锯齿可具有沿轴向方向平行于后离合器的一个面，和关于轴向方向倾斜的另一个面；并且前离合器的锯齿可具有能够接合后离合器的锯齿的形状。

替代地，在滚珠丝杠到达前端时，滚珠丝杠不沿轴向移动，而是随滚珠丝杠螺母旋转，前离合器旋转，并且后离合器沿轴向方向后退以使前离合器能够旋转。

本发明提供一种紧凑的电池驱动的盲铆钉紧固装置，其中用于收集断开的芯杆的通道无须设置在电动机的轴线上。本发明还提供一种能够增大用于收集断开的芯杆的收集室容量的盲铆钉紧固装置。另外，本发明提供一种盲铆钉紧固装置，其中可避免过大的扭矩。

附图说明

图1是根据第一实施例的电动盲铆钉紧固装置的前视图。

图2是其中图1的电动盲铆钉紧固装置中的紧固机构的后部已经被去除的局部立体视图。

图3是其中盲铆钉已经被附接到鼻部的图1的电动盲铆钉紧固装置中的紧固机构的前部的垂直剖视图。

图4是其中盲铆钉的芯杆的断开的杆部分保留在鼻部部分中的图3的紧固机构的端头处的鼻部部分的垂直剖视图。

图5是其中图1的电动盲铆钉紧固机构的鼻部部分中的一些部分已经被去除的立体视图。

图6是其中第一离合器的一部分已经被去除的立体视图。

图7A是其中第二离合器的一部分已经被去除的立体视图。

图7B是其中第二离合器的一部分已经被去除的立体视图。

图7C是其中第二离合器的一部分已经被去除的立体视图。

图8是图1中的电动盲铆钉紧固装置的动力传输控制器的流程图。

具体实施方式

下面是参照附图进行的本发明的第一实施例中的电动盲铆钉紧固装置的说明。图1是根据第一实施例的电动盲铆钉紧固装置的前视图。该电动盲铆钉紧固装置1具有容纳在基本上圆柱状外壳内部的盲铆钉紧固机构2，和从紧固机构的中部位置向下正交延伸的手柄3。电池可拆卸地安装在手柄3的下部部分中的电池盒5中。触发器6设置在手柄3中邻近紧固机构2的位置处。当操作者拉动触发器6时，紧固机构2被促动，并且盲铆钉被紧固。当触发器6被释放时，紧固机构2返回到起始位置HP(前端位置)，并且紧固操作停止(或完成)。

盲铆钉紧固机构2具有在前部的鼻部7(图1中的右侧)、在后部的电动机单元9(图1中的左侧)和在中间的动力传输控制器11。拉头30(图3等)设置在鼻部7中，以有力地向后(在图1中向左)拉动盲铆钉的芯杆杆部，并且电动机13(无刷电动机)容纳在电动机单元9中。

(无刷电动机)

图2显示了本发明的电动盲铆钉紧固装置1中的电动机单元9和动力传输控制器11的结构。电动机单元9将首先被说明。在本发明中，电动机13为无刷电动机。在无刷电动机中，转子具有磁体，并且绕组在定子上。联合到电动机13中的霍尔元件(磁传感器)13A检测转子的旋转角。用于无刷电动机的电子电路13B按照基于转子的磁极的定时执行换向。无刷电动机可通过检测转子旋转确定拉头的位置。除了霍尔元件，可使用任何常用的元件来检测转子的旋转。由于无刷电动机是公知的，因此进一步的说明被省略。

(收集室)

用于断开的芯杆杆部的收集室10被设置在手柄3的上部部分中，在鼻部7和电动机单元9之间。收集室10具有半圆柱状形状，并且由透明或半透明的盖10A围绕。断开的芯杆杆部可透过该10A看到。盖10A可打开和关闭，以移除断开的芯杆杆部。

手柄3从收集室10的位置以一角度向下延伸，以使盲铆钉紧固装置1更易于操作者抓握。由于收集室10布置在工具外壳27的中部中，因此芯杆收集器无须如在专利文件2中那样放置在工具外壳的后端处，并且由操作者进行的紧固装置的保持不会如在专利文件1中那样由于电动机的重量而失稳。

(动力传输机构)

动力传输控制器11设置在电动机单元9和鼻部7之间，在收集室10下方。动力传输控制器11具有用于将电动机单元9中的电动机13的旋转力(扭矩)传输到鼻部7中的主轴14的动力传输机构，和用于基于触发器的操作控制电动机13的旋转并且用于将鼻部7的拉头经由主轴14的旋转而向前和向后移动的控制机构。由于电动盲铆钉紧固装置1使用由电池驱动的电动机13紧固盲铆钉，因此不需要流体供给管(加压的空气等)，并且移动流体供给管的负担被消除。

动力传输控制器11具有用于从电动机单元9中的电动机13(无刷电动机)传输旋转动力到鼻部7的主轴14同时绕过由收集室10占据的空间的机构。电动机齿轮15布置到收集室10的后部，并且连接到电动机13的电动机轴。主轴齿轮17布置在收集室10的前部，并且沿与电动机轴的中心轴线同轴的中心轴线连接到主轴14。

辅轴18设置在收集室10的下方空间中，在电动机齿轮15和主轴齿轮17之间。辅轴18沿盲铆钉紧固机构2的纵向方向(轴向方向)并且平行于电动机13的电动机轴和主轴14的中心轴线被支撑，以围绕该轴线旋转。接合电动机齿轮15的后齿轮19设置在辅轴18的后端上，并且接合主轴齿轮17的前齿轮21设置在辅轴18的前端上。辅轴为接合后齿轮19和前齿轮21二者的单轴。

由于后齿轮19接合电动机齿轮15，因此当电动机13沿正转方向旋转时，第二齿轮18沿倒转方向旋转。由于前齿轮21接合主轴齿轮17，因此当辅轴18沿倒转方向旋转时，主轴齿轮17沿正转方向旋转，并且主轴14沿正转方向旋转。以该方式，主轴14沿与电动机13相同的方向旋转。电动机齿轮15和后齿轮19的齿轮传动比以及前齿轮21和主轴齿轮17的齿轮传动比由电动机13的输出和用于盲铆钉的紧固力确定。

动力传输控制器11具有用于基于触发器6的操作控制电动机13的正转、停止和倒转的控制机构。以该方式，电动机13的旋转被经由辅轴18传输到主轴14。控制机构通过控制电动机13，并且从起始位置HP将鼻部7的拉头30向后抽拉到盲铆钉的芯杆杆部被断开的后部位置RP来响应于触发器6的操作。拉头保持在后部位置RP处，直到触发器6被释放。此时，拉头从后部位置RP向前移动到起始位置HP(前部位置)。在本说明中，起始位置HP和后部位置RP为拉头30的沿轴向方向的位置。但是，起始位置HP和后部位置RP还对应于滚珠丝杠36、夹钳壳体32和夹钳29。

(盲铆钉)

图3是其中盲铆钉已经被附接到鼻部7的图1的电动盲铆钉紧固装置中的紧固机构的前部部分的垂直剖视图。盲铆钉被保持在电动盲铆钉紧固装置1的鼻件31中。盲铆钉具有杆状芯杆M和中空圆柱状铆钉本体R。铆钉本体R具有圆柱状套筒S，和直径大于中空套筒的直径的形成在中空套筒一端处的凸缘F。芯杆M具有杆部J和芯杆头H，杆部J为从凸缘延伸通过铆钉本体的杆状本体，通过铆钉本体R的凸缘的部分由鼻部7夹持在该杆部J处，芯杆头H的直径大于中空套筒S的内径，从中空套筒的另一端延伸。盲铆钉由盲铆钉紧固装置保持，芯杆杆部J的夹持部分插入盲铆钉紧固装置的鼻部7中，并且铆钉本体R和芯杆头H从鼻部突出。

由铆钉紧固装置1保持的盲铆钉被插入例如汽车车身面板和汽车部件等紧固构件中的安装孔内，直到铆钉本体R的套筒S逐渐与紧固构件接触。接下来，芯杆杆部被盲铆钉紧固装置1有力地向后抽拉，芯杆头H使铆钉本体R的套筒S的一部分变形和变宽，并且紧固构件被牢固地置于凸缘F和套筒的变形部分之间。当例如汽车车身面板和汽车部件等紧固构件已经被牢固地置于变形的套筒和凸缘F之间时，铆钉R被紧固到紧固构件，并且汽车部件被安装在汽车车身面板上。盲铆钉通常由例如不锈钢或铝等金属制成。当盲铆钉已经被紧固时，断开的芯杆杆部必须被收集。

(鼻部)

下面是参照图3和图4进行的用于紧固盲铆钉的盲铆钉紧固机构2的结构和操作的说明。鼻部7在收集室10的前部占据盲铆钉紧固机构2的前部部分。如图3中所示，鼻部7在中心轴向部分中是中空的。盲铆钉的芯杆M被插入并且保持在该部分中。鼻部7还能够将断开的芯杆杆部J发送到收集室10。鼻部7包括用于夹持芯杆杆部J的夹钳29，围绕夹钳29的夹钳壳体32，和与夹钳壳体32一体并且能够沿盲铆钉紧固机构2的轴向方向移动以将夹钳29向后部抽拉的拉头30。

由夹钳29夹持的芯杆杆部J被以线性运动有力地拉动到拉头30的后部，芯杆头H使铆钉本体R的套筒S的一部分变形和变宽，紧固构件被牢固地置于凸缘F和变形的套筒之间，芯杆杆部J在可断开部分中断开，并且盲铆钉被紧固在紧固构件中。

图4是图3的紧固机构中的鼻部的前部部分的垂直剖视图。这里，从盲铆钉断开的芯杆杆部仍在臂部部分中。鼻部7在端头上具有鼻件31，和从鼻件31朝向后部中的工具外壳27延伸的圆柱状鼻部外壳33。圆柱状拉头30容纳在鼻部外壳33的内部，以能够沿轴向方向(纵向方向)关于鼻部外壳33滑动。夹钳29的端头靠近鼻件31的后端布置，并且容纳在夹钳壳体32的朝向鼻件31逐渐变细的锥形空腔内。

当夹钳壳体32被向后部抽拉时，力被施加到锥形部分的倾斜表面，因此关于轴线同中心，并且保持在夹钳29的轴向空腔中的盲铆钉的芯杆M的杆部J上的夹持力增大。夹钳29具有同中心地布置在圆柱状夹钳壳体32内部并且组合形成中空圆柱体的两个或三个部分，该中空圆柱体具有沿夹钳壳体32的轴向方向的空腔。夹钳29夹持插入鼻件31中的盲铆钉的芯杆M，以使芯杆M的杆部J不掉出。

中空圆柱状夹钳推动装置35布置到夹钳29的后部，以将向前的压力施加在夹钳29上。夹钳推动装置弹簧42布置在夹钳推动装置35和拉头30之间，并且施加向前的压力在夹钳推动装置35上。

在本发明的实施例中，拉头30与夹钳壳体32一体，围绕并且支撑夹钳29。拉头30沿鼻部外壳33的中心轴线布置，并且能够沿轴向方向关于鼻部外壳33滑动。拉头30可在夹钳29中从前端位置向后端位置抽拉，并且将夹钳从后端位置返回到前端位置。

O形环46和钢珠47提供用于在鼻件31的入口处阻塞中空通道的一部分，以允许盲铆钉的芯杆M被插入但是防止芯杆杆部43从鼻件31脱出。

拉头30和夹钳壳体32可沿轴向方向在鼻部外壳33内部滑动。如下面参照第二离合器说明的，拉头30不可沿主轴14的正转方向旋转，并且当超过预定水平的旋转力被沿倒转方向施加时，可沿倒转方向旋转。

返回到图3，拉头30在后部中被固定到滚珠丝杠36。滚珠丝杠36为圆柱状构件，并且沿轴向方向在固定到工具外壳27的杆外壳34的内部延伸。比滚珠丝杠36更窄的圆柱状尾部45沿轴向方向连接到滚珠丝杠36的后部。尾部45沿主轴14的轴向方向向后部延伸。尾部45、滚珠丝杠36和拉头30线性地移动，夹钳29被向后抽拉并且返回到鼻部7的前部。

主轴14经由下面说明的第一离合器连接到滚珠丝杠螺母44。滚珠丝杠36布置在滚珠丝杠螺母44的轴向部分中。内螺纹形成在滚珠丝杠螺母44中。滚珠丝杠36的外螺纹旋入该内螺纹中。

主轴14的旋转被传输到滚珠丝杠螺母44。不沿轴向方向移动的主轴14的正转被转变为向后部抽拉滚珠丝杠36的后退运动，并且主轴14的倒转被转变为造成滚珠丝杠36向前移动的前进运动。当主轴14沿正转方向旋转时，滚珠丝杠36和拉头30后退，盲铆钉的芯杆杆部J由夹钳29夹持并且有力地拉动，并且盲铆钉被紧固。

如图3中所示，夹钳29的轴向部分、夹钳推动装置35、拉头30、滚珠丝杠36和尾部45形成将鼻部7的入口连接到收集室10的入口的中空通道。以该方式，芯杆M的杆部被插入夹钳29中，并且断开的芯杆杆部43被沿图3中的箭头48发送到收集室10。断开的芯杆杆部被由下一个断开的芯杆杆部推动通过中空通道。

(离合器)

在本发明的实施例中，拉头30在前端处的起始位置HP和芯杆被断开的后部位置RP之间移动。但是，离合器提供用于防止过大的扭矩将拉头30移动超过由起始位置HP和后部位置RP限定的范围。图5是其中杆外壳34和鼻部外壳33已经被移除以显示内部结构的鼻部7的局部立体视图。

包括主轴离合器61和螺母离合器62的第一离合器设置在主轴14和滚珠丝杠螺母44之间。当拉头30被向后拉到后部位置RP时，第一离合器中的主轴离合器61和螺母离合器62分离，并且旋转没有被从主轴14传输到滚珠丝杠螺母44。这防止拉头30被向后拉动太远。第二离合器设置在滚珠丝杠36的前部，包括后离合器63和前离合器64。在第二离合器中，当拉头30达到前端处的起始位置HP时，前离合器64和拉头30被允许随滚珠丝杠螺母44旋转，并且这防止过大的扭矩施加到拉头30。

(第一离合器)

图6是其中工具外壳27和杆外壳34已经被移除以显示内部结构的包括主轴离合器61和螺母离合器62的第一离合器的局部立体视图。主轴离合器61靠近圆柱状主轴14的内部提供。主轴离合器61不能关于主轴14旋转，但是可沿轴向方向滑动，并且通过主轴离合器弹簧65朝向螺母离合器62的方向推动。主轴离合器61具有圆柱状部分和在圆柱状部分的端部处的凸缘部分。凸缘部分具有如沿轴向方向可看到的扇形部分。

螺母离合器62与滚珠丝杠螺母44一体。螺母离合器62具有扇形部分，其被插入主轴离合器61的非扇形部分中。换句话说，主轴离合器61的扇形部分与螺母离合器62的扇形部分互补。当拉头30已经移动到在后部位置RP的前部的位置中时，主轴离合器61的扇形部分接合螺母离合器62的扇形部分，并且主轴离合器61的旋转被传输到螺母离合器62。

尾部45连接到滚珠丝杠36的后端。尾部突出部45A设置在尾部45的轴向部分中。当拉头30向后部移动时，尾部45也向后部移动。当尾部突出部45A已经移动通过主轴离合器61的内部，并且已经到达主轴离合器61内部的端面时，该端面被推动，主轴离合器61抵抗主轴离合器弹簧65的作用并且朝向后部(沿箭头41的方向)移动。结果，主轴离合器61和螺母离合器62分离。

当触发器6在拉头30处于起始位置HP中的情况下被压下时，电动机13沿正转方向(由箭头39表示的方向)旋转。电动机13的旋转被传输到主轴，并且从与主轴14一体的主轴离合器61传输到螺母离合器62，以旋转与螺母离合器62一体的滚珠丝杠螺母44，并且沿箭头41的方向(后部方向)旋转滚珠丝杠36。

当拉头30已经达到后部位置RP时，与滚珠丝杠36一体的尾部45的尾部突出部45A与主轴离合器61的内端面形成接触。主轴离合器61由尾部突出部45抵抗主轴离合器弹簧65的作用沿箭头41的方向推动。这造成主轴离合器61和螺母离合器62分离。结果，螺母离合器62不再随滚珠丝杠螺母44和主轴离合器61旋转。滚珠丝杠36沿箭头41的方向的移动停止，并且拉头30的抽拉动作停止。

如果由于任何原因拉头30已经后退超过预定后部位置RP并且主轴14的正转不停止，则主轴离合器61和螺母离合器62在后部位置RF处分离，停止从主轴离合器61到螺母离合器62的旋转的传输，并且防止拉头30被向后抽拉太远。

(第二离合器)

图7A到图7C是包括后离合器63和前离合器64的第二离合器的局部立体视图。鼻部外壳33和杆外壳34的一部分已经被移除以显示内部结构。图7A显示在拉头30已经返回到起始位置之前的处于后部位置RP的拉头30。图7B显示了处于起始位置HP的拉头30和处于前端的滚珠丝杠36。图7C显示了在起始位置HP处分离以使拉头30不再能移动的前离合器64和后离合器63。

参照图7A，当滚珠丝杠36在前端的后部时，尾部45的端面没有与螺母离合器62接触。当滚珠丝杠螺母44旋转时，滚珠丝杠36沿轴向方向移动。当滚珠丝杠36已经达到前端时，尾部45的端面与螺母离合器62接触，并且滚珠丝杠36不再进一步朝向前部移动。由于滚珠丝杠36的外螺纹接合滚珠丝杠螺母44的内螺纹，因此滚珠丝杠36随滚珠丝杠螺母44旋转。

后离合器63为围绕拉头30的圆柱状构件。其布置为能干围绕拉头30沿轴向方向移动预定距离。锯齿设置在后离合器63的前端处。锯齿的一面平行于轴向方向，并且另一面在斜面上。后离合器突出部63A设置在后离合器63的外周部分上，以与杆外壳34形成接触，并且停止旋转。后离合器63由后离合器弹簧66推抵前离合器64。

圆柱状前离合器64围绕拉头30设置在后离合器63的前部。前离合器64被连接以随拉头30旋转。前离合器64在后部中具有面对后离合器63的锯齿。前离合器64中的锯齿的一面平行于轴向方向，另一面在斜面上，以接合后离合器63的锯齿。

当前离合器64沿与箭头39R相反的正转方向旋转时，后离合器63的锯齿和前离合器64的锯齿在锯齿的沿轴向方向的面上啮合。这防止滑移。由于后离合器63的旋转被后离合器突出部63A止动，则前离合器64和拉头30不能旋转。因此，当主轴14沿正转方向旋转并且拉头30已经在紧固操作中向后部移动，则拉头30的旋转被止动。

当前离合器64沿由箭头39R表示的倒转方向旋转时，后离合器63的锯齿和前离合器64的锯齿在锯齿的倾斜面上啮合。结果，当旋转力超过预定水平时发生滑移。后离合器63抵抗后离合器弹簧66的作用并且沿由箭头41表示的后部方向滑动。结果，前离合器64沿后部方向的旋转没有被传输到后离合器63，并且前离合器64和拉头30旋转。因此，当主轴14在拉头30已经返回到起始位置HP时没有停止旋转时，拉头30和前离合器64与主轴14一起沿由箭头39R表示的倒转方向旋转，后离合器63后退并且与前离合器64分离，并且前离合器64被允许旋转。

如图7A中所示，当触发器6在拉头30处于后部位置RP中的情况下释放时，电动机13沿由箭头39R表示的倒转方向旋转，电动机13的旋转被从主轴离合器61传输到螺母离合器62，与螺母离合器62一体的滚珠丝杠螺母44沿由箭头39R表示的倒转方向旋转，并且后离合器63和前离合器64接合以移动滚珠丝杠36，滚珠丝杠36不能沿箭头41R的方向(正转方向)旋转。尾部45不与螺母离合器62接触。

参照图7B，当拉头30已经返回到起始位置HP并且滚珠丝杠36已经到达前端时，尾部45的端面与螺母离合器62接触。滚珠丝杠36不再沿由箭头41R表示的方向进一步移动。相反，滚珠丝杠36开始随滚珠丝杠螺母44旋转。滚珠丝杠36的旋转被经由拉头30传输到前离合器64。

参照图7C，后离合器突出部63A与杆外壳34形成接触，并且后离合器63不旋转。当前离合器64开始旋转时，后离合器63不能由杆外壳34旋转，而是相反地，抵抗后离合器弹簧66的作用沿箭头41的方向(后部方向)移动，并且前离合器64和后离合器63分离。拉头30、夹钳壳体32和前离合器64旋转，但是不向前移动。

如果由于一些原因当拉头30已经返回到起始位置HP时主轴14不停止沿倒转方向旋转，则拉头30、夹钳壳体32和前离合器64旋转，并且后离合器63向后部移动。由于前离合器64不阻碍后离合器63的旋转，因此滚珠丝杠36被允许旋转，并且拉头30可防止向前移动超过起始位置HP。

(对紧固装置的操作控制)

通过拉动和释放触发器6，动力传输控制器11沿正转方向旋转电动机13，停止电动机，以及沿倒转方向旋转电动机。当电动机13的电动机轴旋转时，电动机齿轮15和后齿轮19使辅轴18旋转。当辅轴18旋转时，前齿轮21和主轴齿轮17使主轴14旋转。滚珠丝杠螺母44旋转，并且滚珠丝杠36沿轴向方向移动。拉头30被向后抽拉或向前返回。

图8是动力传输控制器的框图。响应于触发器6被下压或释放时触发器开关49输出的开/关信号，图8中所示的控制电路55控制电动机，鼻部7中的拉头30从在盲铆钉紧固机构的前部处的起始位置HP退回到后部位置RP，盲铆钉的芯杆杆部在该后部位置RP处断开。拉头停止在后部位置RP处，然后从后部位置RP前进到在前端处的起始位置HP。

下面是电动机13、主轴14、拉头30、夹钳29和其他部件怎样通过控制器件基于触发器6的操作和电动机13的旋转计数的检测来控制。电动机13的旋转计数通过霍尔元件13A检测，关于电动机13的旋转计数信号(R)由电子电路13B输出到用作控制器件的控制电路55。来自通过下压和释放触发器6打开和关闭的触发器开关49的开/关信号被输入到控制电路55。信号处理器55A被设置在控制电路55中。信号处理器55A接收来自电动机13的旋转计数信号(R)和来自触发器开关49的开/关信号(T)，并且输出正转信号(S_N)、停止信号(S_S)和倒转信号(S_R)。这些信号造成电动机13沿正转方向旋转、停止或沿倒转方向旋转。

驱动器55B也设置在控制回路55中。驱动器55B接收来自信号处理器55A的正转信号(S_N)、停止信号(S_S)和倒转信号(S_R)，并且控制从电池51到电动机13的电力供给，以沿正转方向旋转电动机、停止电动机或沿倒转方向旋转电动机。构成控制电路55的信号处理器55A和驱动器55B布置在手柄3内部。

由于电力由电池51供给到电动机13，因此拉头30被定位在盲铆钉紧固机构2的前部的起始位置HP处(图3中的位置)。当拉头30在起始位置HP处时，电动机13的旋转计数被降低到零。当电动机13的旋转计数为零，而开信号没有被从触发器6的触发器开关49输出(或OFF信号正在输出)时，拉头30处于起始位置HP。即使当电力被从电池51供给到电动机13时，只要触发器6没有被促动，电动机13停止操作并且拉头30处于起始位置HP。来自触发器6的触发器开关49的OFF信号(T_OFF)和来自电动机13的零旋转计数指示控制电路紧固装置1处于起始位置HP，并且停止信号(S_S)被输出。

当触发器6被下压而电动机13的旋转计数为零时，开信号(T_ON)被从触发器开关49输出，并且设置在电动盲铆钉紧固装置1中的控制电路55中的信号处理器55A输出正转信号(S_N)，以使电动机13沿正转方向旋转。在接收正转信号(S_N)时，驱动器55B将来自电池51的电力发送给电动机13，并且电动机13沿正转方向旋转。

当电动机13沿正转方向旋转时，旋转被经由电动机齿轮15、后齿轮19、辅轴18、前齿轮21和主轴齿轮17传输到主轴14，并且主轴14沿正转方向旋转。主轴14的正转方向造成滚珠丝杠36(图3)沿轴向方向后退，并且拉头30从在前端处的起始位置HP沿轴向方向后退预定长度(断开芯杆杆部所需的长度)。该后退动作造成夹钳29从前部位置后退，并且夹持在夹钳29中的盲铆钉的芯杆M的杆部J被向后抽拉。

向后抽拉动作造成芯杆杆部J断开，芯杆头H使铆钉本体R的套筒S的一部分变形并且变宽，并且紧固构件被牢固地置于铆钉本体R的凸缘F和套筒的变形部分之间。当例如汽车车身面板和汽车部件等多个紧固构件已经被牢固地置于变形的套筒和凸缘F之间，则铆钉本体R被紧固到紧固构件，并且汽车部件被安装在汽车车身面板上。

当电动机13沿正转方向旋转时，电动机齿轮15和后齿轮19使辅轴18沿倒转方向旋转。当辅轴18沿倒转方向旋转时，主轴14沿正转方向旋转，并且拉头30沿轴向方向移动。拉头30沿轴向方向的位置通过由霍尔元件13A检测的电动机13的旋转计数确定。当电动机13以预定计数(旋转计数对应于由拉头30移动以断开芯杆杆部的长度)旋转并且拉头30已经移动经过芯杆杆部J被断开所处的位置到达后部位置RP时，来自电子电路13B的旋转计数信号被用于确定无刷电动机13的旋转计数。由于触发器6被操作，因此开信号(T_ON)被从触发器开关49输出。

当电动机13达到预定旋转计数而ON信号(T_ON)正被从触发器开关49输出时，控制电路55的信号处理器55A接收来自触发器开关49的ON信号(T_ON)和来自电动机13的预定旋转计数，并且输出停止信号。驱动器55B接收停止信号(S_S)以停止电动机13的旋转(使用制动或再生制动停止电动机)。当电动机13停止时，主轴14的旋转停止，并且拉头30(夹钳29)停止在后部位置RP处。

当触发器6被下压而电动机13的旋转已经停止并且拉头30处于后部位置RP中(即ON信号(T_ON)已经从触发器6的触发器开关49输出并且电动机13已经达到预定计数)时，来自触发器6的触发器开关49的ON信号(T_ON)被消除(或OFF信号被输出)。控制电路55中的信号处理器55A从触发器开关49接收OFF信号(T_OFF)，预定计数被从电动机13接收，并且倒转信号(S_R)被输出。驱动器55B接收倒转信号(S_R)并且沿倒转方向旋转电动机13。当电动机13沿倒转方向旋转时，主轴14也沿倒转方向旋转，滚珠丝杠6向前移动，并且拉头30从后部位置RP移动到在前端处的起始位置HP。

当拉头30已经返回到起始位置HP时，电动机13的旋转计数被降低到零。控制电路55接收来自触发器开关49的OFF信号(T_OFF)和来自电动机的零旋转计数信号，并且输出停止信号(S_S)。当拉头30处于起始位置HP处时，控制电路55使电动机13停止工作，除非触发器6已经被拉动。因而，电动机13停止操作，并且拉头30保持在起始位置HP中。

当触发器6被释放而电动机13正沿正转方向旋转并且电动机13还没有达到预定旋转计数时，控制电路55中的信号处理器55A接收来自电动机13的旋转计数信号(R)和来自触发器开关49的OFF信号(T_OFF)，并且发送倒转信号(S_R)到驱动器55B。驱动器55B然后以倒转方向旋转电动机13。电动机13的倒转旋转继续，知道电动机13的旋转计数达到零，并且拉头30(夹钳29)已经返回到盲铆钉紧固机构2的前端处的起始位置HP。以该方式，即使由于一些原因盲铆钉紧固操作已经暂停，拉头30仍可返回到起始位置HP。因此，当盲铆钉紧固操作过早终止时，盲铆钉紧固操作可通过简单地释放触发器6而暂停。

如果由于一些原因，主轴14的正转旋转即使在拉头30已经后退到预定的后部位置RP时仍没有停止时，第一离合器可被释放，并且后部位置RP用于防止拉头30被向后抽拉太远。如果由于一些原因主轴14在拉头30已经返回到起始位置HP并且过大的扭矩被施加时没有停止沿倒转方向旋转，则第二离合器滑移，拉头30随主轴14沿倒转方向旋转，并且拉头30被阻止从起始位置HP向前延伸。如果由于一些原因，拉头30将前进超过起始位置，则主轴14继续沿倒转方向旋转，并且拉头30被阻止前进超过起始位置HP。第二离合器在起始位置HP处滑移，并且拉头30被定位在起始位置HP处。

本发明的实施例能够增大用于收集断开芯杆的收集室的容量。本发明还能够避免由于过行程造成的过大的力。

附图标记说明

1：电动盲铆钉紧固装置

2：盲铆钉紧固机构

3：手柄

5：电池盒

6：触发器

7：鼻部

9：电动机单元

10：收集室

10A：盖

11：动力传输控制器

13：电动机

13A：霍尔元件

13B：电子电路

14：主轴

15：电动机齿轮

17：主轴齿轮

18：辅轴

19：后齿轮

21：前齿轮

27：工具外壳

29：夹钳

30：拉头

31：鼻件

32：夹钳壳体

33：鼻部外壳

34：杆外壳

35：夹钳推动装置

36：滚珠丝杠

39：箭头

41：箭头

42：夹钳推动装置弹簧

43：断开的芯杆杆部

44：滚珠丝杠螺母

45：尾部

46：O形环

47：钢珠

48：箭头

49：触发器开关

51：电池

55：控制电路

55A：信号处理器

55B：驱动器

61：主轴离合器

62：螺母离合器

63：后离合器

63A：后离合器突出部

64：前离合器

65：主轴离合器弹簧

66：后离合器弹簧

F：凸缘

H：芯杆头

J：杆部

M：芯杆

R：铆钉本体

S：圆柱状套筒。

Claims (11)

1.一种盲铆钉紧固装置，用于通过沿轴向方向抽拉包括芯杆和铆钉本体的盲铆钉的芯杆而使铆钉本体的套筒变形以径向地膨胀，并且断开芯杆，由此将铆钉本体经由铆钉本体的膨胀的套筒部分和凸缘紧固到安装构件，该盲铆钉紧固装置的特征在于包括：

电动机，设置在一端上；

动力传输器件，用于传输电动机的旋转；

主轴，设置在电动机的前部，并且由动力传输器件传输的动力旋转；

滚珠丝杠螺母，邻近主轴，且连接到主轴并且由主轴旋转；

滚珠丝杠，沿轴向方向设置在滚珠丝杠螺母的中心部分中，并且通过滚珠丝杠螺母的旋转而沿轴向方向移动；

抽拉器件，连接到滚珠丝杠，用于夹紧并且抽拉芯杆的杆部分；

旋转计数检测构件，用于检测电动机的旋转计数；

触发器，设置在手柄部分中；和

控制器件，用于基于触发器的拉动操作和电动机的旋转计数来控制电动机的正转和停止，以及基于触发器的释放操作和电动机的旋转计数来控制电动机的倒转和停止。

2.根据权利要求1所述的盲铆钉紧固装置，其中，用于收集芯杆杆部的断开部分的收集室设置在电动机和主轴之间。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的盲铆钉紧固装置，其中，抽拉器件包括：

拉头，被通过沿轴向方向移动的滚珠丝杠而沿轴向方向移动；

夹钳壳体，邻近拉头，与拉头一体，并且具有内周表面，该内周表面的内径朝向前端变小；

夹钳，设置在夹钳壳体内部，并且具有与夹钳壳体的内周表面接触的外周表面；和

鼻件，邻近夹钳，并且具有敞开部分，芯杆的杆部分穿过该敞开部分。

4.根据权利要求1所述的盲铆钉紧固装置，其中，动力传输器件包括：

电动机齿轮，连接到电动机；后齿轮，设置在电动机齿轮下方，并且接合电动机齿轮；主轴齿轮，接合主轴；前齿轮，设置在主轴齿轮下方，并且接合主轴齿轮；辅轴，设置在收集室下方，并且一体地结合到后齿轮和前齿轮。

5.根据权利要求1所述的盲铆钉紧固装置，其中，电动机为无刷电动机。

6.根据权利要求1所述的盲铆钉紧固装置，其中，旋转计数检测构件为霍尔元件。

7.根据权利要求1所述的盲铆钉紧固装置，进一步包括第一离合器，该第一离合器包括：

主轴离合器，具有圆柱状部分和扇形部分，能够沿轴向方向关于主轴移动，并且随主轴旋转；和

螺母离合器，具有与主轴离合器的扇形部分接合的扇形部分，并且一体地结合到滚珠丝杠螺母；

该第一离合器能够将主轴离合器和螺母离合器分离，以不将主轴的旋转传输到滚珠丝杠螺母。

8.根据权利要求7所述的盲铆钉紧固装置，其中，一体地结合到滚珠丝杠的后端的圆柱状尾部的突出部分将主轴离合器的内端面沿轴向方向向后部推动，并且主轴离合器的扇形部分在滚珠丝杠沿轴向方向达到后端时分离螺母离合器的扇形部分。

9.根据权利要求3所述的盲铆钉紧固装置，进一步包括第二离合器，该第二离合器包括：

后离合器，具有圆柱状形状和在前端处的锯齿，并且布置为能够沿轴向方向围绕拉头移动，但是由此不能旋转；和

前离合器，具有圆柱状形状和在后端处的与后离合器的锯齿接合的锯齿，且布置在后离合器前，围绕拉头，并且一体地结合到拉头。

10.根据权利要求9所述的盲铆钉紧固装置，其中，后离合器的锯齿具有沿轴向方向平行于后离合器的一个面，和关于轴向方向倾斜的另一个面；并且前离合器的锯齿具有能够接合后离合器的锯齿的形状。

11.根据权利要求10所述的盲铆钉紧固装置，其中，当滚珠丝杠到达前端时，滚珠丝杠不沿轴向方向移动，而是随滚珠丝杠螺母旋转，前离合器旋转，并且后离合器沿轴向方向后退以使前离合器能够旋转。