CN109996620B - 紧固工具 - Google Patents

Abstract

关于使用在紧固栓轴部及其端部区域为一体的状态下来完成铆接的方式的紧固件的紧固工具，提供一种容易地进行铆接所需的输出管理，并能够有助于装置结构的紧凑化的技术。紧固工具在不使紧固栓轴部断裂的情况下，由紧固栓和套环对作业件进行紧固，控制部根据马达的驱动电流结束紧固栓抓握部(185)相对于砧座(181)向第1方向(RR)的相对移动，据此完成紧固件的铆接。

Description

紧固工具

技术领域

本发明涉及一种紧固工具，其通过紧固件(Fastener)来对作业件进行紧固，其中所述紧固件具有头部与形成有槽的轴部一体形成的紧固栓和能够与该紧固栓卡合的中空筒状的套环(Collar)，所述作业件配置于头部和套环之间。

背景技术

关于由上述那样构成的紧固件对作业件的紧固，已知有如下两种方式：在保持紧固栓的轴部的端部区域与该轴部为一体的状态下完成铆接、或者在轴部的端部区域断裂而从该轴部去除的状态下完成铆接。在前一种方式(第1方式)中，能够在轴部没有断裂的状态下进行紧固，因此，具有不需要进行对断裂部位再次涂布涂层剂等追加工序的优点，在后一种方式(第2方式)中，通过使轴部的端部区域断裂并将其去除，而具有能够抑制铆接完成时的紧固件高度的优点。

作为关于上述第1方式所涉及的紧固件的紧固工具的一例，在国际公开公报WO2002/023056号中公开有如下一种紧固工具，其具有紧固栓抓握部和砧座(Anvil)，其中，所述紧固栓抓握部能够抓握轴部的端部区域；所述砧座能够与套环卡合，并且，所述紧固工具利用活塞、气缸的流体压力，使紧固栓抓握部相对于砧座相对移动，据此，砧座对套环进行按压，从而由套环和头部对作业件进行夹持。

对于使用了上述第1方式所涉及的紧固件的作业件的紧固工具，为了不使轴部的端部区域在进行铆接时发生破损，需要在进行铆接作业时进行周密的输出管理，但在上述公报所公开的紧固工具中，使用流体压力进行输出控制，因此，能够容易地进行铆接时所需要的输出管理，但另一方面，存在难以实现装置结构的简单化或紧凑化的问题点。

另外，与上述紧固件不同，例如还已知有在日本发明专利公开公报特开2013-248643号中使用所谓的盲铆钉(Blind Rivet)的电动式紧固工具，由于所述的盲铆钉是在轴部断裂的状态下完成紧固的方式，因此，缺乏如上述第1方式所涉及的紧固件那样的、在进行铆接作业时的周密的输出管理的必要性。

发明内容

【发明所要解决的技术问题】

鉴于上述问题点，本发明的课题在于，针对上述第1方式、即使用在紧固栓的轴部及其端部区域为一体的状态下完成铆接的方式的紧固件的紧固工具，提供一种能够容易进行铆接所需要的输出管理，并且能够有助于装置结构的紧凑化的技术。

为了解决上述技术问题，构成有本发明所涉及的紧固工具。该紧固工具通过紧固件来对作业件进行紧固，其中所述紧固件具有头部与形成有槽的轴部一体形成的紧固栓和能够卡合于该紧固栓的中空筒状的套环，所述作业件配置于所述头部和所述套环之间。

本发明所涉及的紧固工具具有紧固栓抓握部、砧座、马达和控制部。紧固栓抓握部能够抓握所述轴部的端部区域。砧座能够卡合于所述套环。马达驱动所述紧固栓抓握部，使所述紧固栓抓握部相对于所述砧座在规定的长轴方向上相对移动。控制部进行对所述马达的驱动控制。

而且，处于抓握着所述轴部的端部区域的状态的所述紧固栓抓握部相对于所述砧座向所述长轴方向中的规定的第1方向相对移动，据此，所述砧座将处于与所述轴部嵌合的状态下的所述套环向与所述长轴方向中的所述第1方向相反的第2方向以及所述套环的径向内侧推压，由所述套环和所述头部对所述作业件进行夹持，并且，将所述套环的中空部压紧于所述槽，在保持所述端部区域与所述轴部为一体的状态的同时，完成所述紧固件的铆接(Swage)。

在本发明中采用如下结构：使紧固栓抓握部通过马达在规定的长轴方向上相对于砧座移动，其中所述紧固栓抓握部抓握紧固栓轴部的端部区域，所述砧座与套环卡合。据此，与利用流体压力的紧固工具相比，能够实现结构的简单化和紧凑化。

在本发明中，还采用如下结构：通过控制部根据马达的驱动电流，结束紧固栓抓握部相对于所述砧座向所述第1方向的相对移动，完成紧固件的铆接。为了在保持紧固栓轴部的端部区域与轴部一体化状态的同时完成紧固件的铆接，保护紧固栓抓握部或轴部的端部区域不会负载过重，从而需要适当管理铆接作业中的输出。在本发明中着眼于驱动紧固栓抓握部的马达，根据该马达的驱动电流来进行该铆接作业中的输出管理。即，紧固力随着铆接作业的进行而增大的情况是由于作为完成该铆接作业的驱动源的马达输出增大，因此，根据该马达的驱动电流来进行铆接作业中的输出管理。典型情况为，马达的驱动电流值达到规定阈值，或者与该驱动电流值对应的指标值或者与该驱动电流值建立关联的指标值达到在该指标值使用中所设定的的规定的阈值，据此，控制部结束紧固栓抓握部相对于砧座向第1方向的相对移动，据此完成紧固件的铆接作业。在驱动电流超过阈值而增大的情况下，由于马达的过大扭矩引起的过重负载作用于紧固件，因此紧固栓抓握部或紧固栓轴部的端部区域可能发生破损，但根据本发明能够可靠地抑制发生所述破损的风险。

作为本发明中的“马达”，能够优选采用小型且能够获得较大输出的无刷马达，但并不限定于此。

另外，作为马达的驱动电流供给机构，优选安装于紧固工具的DC电池(DirectCurrent Battery:直流电源电池)，例如还能够使用AC电源(Alternating Current)。

另外，作为本发明中的“驱动电流”，例如，在使用电池作为紧固工具中的马达驱动电路中的电流值、或者驱动源的情况下，能够适宜地利用该电池中的输出电流值等。另外，所谓“根据驱动电流”典型地，相当于通过检测该驱动电流值本身来完成紧固件的铆接的方式，除此之外，还包含以下方式：在使用对应于该驱动电流值的其他物理量、例如DC电池的情况下，根据该电池的内部电阻值、电压下降值等完成紧固件的铆接。

作为本发明中的“作业件”，典型地，由分别具有通孔的多个紧固对象部件构成，作为紧固对象部件优选使用要求有紧固强度的金属材料等。在该情况下，优选将紧固件被设定为，将各紧固对象部件以彼此的通孔对齐的状态重叠，或者在使紧固对象部件叠合的状态下形成通孔之后，使紧固件的紧固栓的轴部贯穿各通孔，使紧固栓的头部位于对齐的通孔的一端侧，套环位于另一端侧。

作为本发明所涉及的“紧固工具”的用途，例如优选用于飞机和汽车等运输设备的制造工序、太阳能电池板或机械设备工厂的安装基材等需要将作业件进行特别高强度的紧固的情况。

本发明中的“紧固栓抓握部”可以由能够分别卡合于轴部的端部区域的多个爪(还称为钳口(Jaw))构成。

本发明中的“紧固栓”也能够定义为销。在本发明中，压紧有套环的中空部的“槽”至少形成于轴部中的压紧部位即可。另一方面，还包含如下方式，在轴部中的套环的中空部的压紧部位以外的部分、或者在轴部的整体形成槽部。位于压紧部位以外的槽例如能够用于套环的定位、临时固定等。

本发明中的“砧座”优选为，构成为通过紧固力使套环变形的金属板，具有用于承受该套环的外轮廓部的孔(中空开口部)。

作为“砧座”的具体方式，优选为，在孔上设置有锥部，并且，孔的直径形成得比套环的铆接区域的外径小。据此，在紧固栓抓握部在紧固动作方向上相对于砧座进行相对动作时，该锥部抵接于套环并将该套环向长轴方向按压，同时，对应于进一步的相对动作，套环一边在径向上被锥部挤压，一边被收纳进砧座的孔内。其结果，套环将作业件在长轴方向上夹持于套环和头部之间，并且，由于套环被砧座的孔在径向上进行挤压而缩径变形，因此，套环的中空部压紧于轴部的槽，据此，套环被铆接于紧固栓，从而完成紧固件对作业件的紧固。

作为本发明的优选方式，能够构成为，控制部还根据马达的转速的变化量来完成紧固件的铆接。

在本发明中，根据马达的驱动电流进行了紧固件的铆接作业中的输出管理，作为马达的一般特质，有时马达启动时起动电流为高输出(起动时的突入电流或冲击电流)。因此，在本发明中，根据马达的驱动电流进行上述的铆接作业中的输出管理考虑到如下可能性，即当在马达驱动的初始阶段输出高起动电流值时，将所述起动电流值误判断为铆接作业完成时的高输出，从而导致铆接作业在还不充分的状态下结束。因此，在本方式中不仅根据马达的驱动电流，还根据该马达转速的变化量来进行控制。在输出上述马达驱动的初始阶段的高起动电流的情况下，开始驱动的马达的转速增大，因此，该马达的转速变化量表示为正值。另一方面，在进行并完成铆接作业的情况下，输出增大且马达的转速逐渐降低(马达的高扭矩、低旋转状态)，因此，该马达转速的变化量表示为负值。因此，通过附加基于马达的转速的变化量的控制，能够进一步可靠地判断高驱动电流是作为马达起动初始阶段的高起动电流值的输出还是随着铆接作业进行的输出。此外，该方式中的马达的转速的“变化量”能够适当地采用马达每单位时间的转速的微分值或差分，或者与该马达的转速对应的、其他的物理量中的变化量(微分或差分值)。

作为本发明优选的方式，还可以为，控制部将马达的驱动电流与规定的阈值进行比较来完成紧固件的铆接，并且能够对该阈值进行变更调节。一般来说，铆接所需要的力对应于作业件的材质和紧固件的规格而变化，因此，优选能够根据作业条件对用于完成紧固件的铆接的马达驱动电流的阈值适宜地进行变更调节。

关于阈值的变更调节，例如为了使变更调节作业容易，能够优选采用以下方式：能够通过来自紧固工具的外部的操作来对阈值进行变更调节的方式，或者控制部通过检测作业件的材质、紧固件的规格等一个或多个作业条件，来自动地对阈值进行变更调节的方式。

作为本发明的优选方式，还能够采用如下结构：控制部以使马达的起动电流不超过阈值的方式进行控制。据此，能够有效避免根据马达起动初始阶段的高起动电流而误判断为铆接作业完成的情况。

作为本发明的优选方式，还可以为，在阈值被变更调节的情况下，控制部根据该变更调节后的阈值来对马达的起动电流进行控制。

据此，能够更加有效地避免根据马达起动初始阶段的高起动电流而误判断为铆接作业完成的情况。

作为本发明的优选方式，还能够采用如下结构，上述起动电流的控制是对马达的目标转速进行控制。马达的目标转速被定义为该马达的稳定驱动速度，例如在进行PWM式的驱动控制的情况下，通过设定目标占空比来确定马达的目标转速。

通过采用控制马达的目标转速的结构来进行对起动电流的控制，据此，能够更加有效地避免根据马达起动初始阶段中的高起动电流而误判断为铆接作业完成这一情况。

作为本发明的优选方式，还可以为，控制部按照阈值的设定值，以对该马达进行软启动的方式进行控制。根据软启动控制，能够得到使马达的转速逐渐上升的起动特性，从而能够有助于抑制在马达起动初始阶段中的高起动电流的产生。

尤其优选为，在通过软启动来对马达进行起动控制的情况下，根据阈值的大小来改变软启动的方式、即马达转速达到目标转速的上升方式。例如，在设定了相对较大的阈值的情况下产生了稍高的起动电流时，考虑到该高起动电流超过被设定得相对较大的阈值的可能性较低，而增大软启动中的马达转速的上升速度。据此，能够避免根据高起动电流而误判断为铆接作业完成的情况，同时使马达转速快速上升，因此能够实现作业性的提高。另一方面，在设定了相对较小的阈值的情况下，鉴于考虑到高起动电流超过设定得相对较小的阈值的可能性，而减小软启动中的马达转速的上升速度。据此，能够将根据高起动电流而误判断为铆接作业完成的可能性降低到极小。

作为本发明的优选方式，还可以构成为，在从马达的启动开始的规定时间内，控制部将马达的驱动电流限制在规定的设定电流值以下。

从马达启动开始的规定时间内，作为马达起动初始阶段，通过将马达的驱动电流限制在规定电流值以下，能够有助于抑制在马达起动初始阶段的高起动电流的产生。另外，控制部也可以构成为，上述设定电流值设为根据阈值可变。

作为本发明的优选方式，还可以构成为，从马达启动开始到经过规定时间为止，保留根据马达的驱动电流对铆接完成的判断。具体而言，控制部构成为仅在从马达启动开始到经过规定时间的情况下，根据该马达的驱动电流来结束紧固栓抓握部相对于砧座向第1方向的相对移动。

一般来说，已知因达到稳定状态之前的马达电感和电容器的初始充电而容易产生马达中的高起动电流，但通过构成为从马达启动开始到经过规定时间为止作为马达起动初始阶段，而不进行铆接完成的判断，能够消除根据马达起动初始阶段的高起动电流而误判断为铆接作业完成的可能性。

【发明效果】

根据本发明，对于使用了在紧固栓的轴部及其端部区域为一体的状态下完成紧固的方式所涉及的紧固件的紧固工具，能够提供一种能够容易进行紧固所需要的输出管理，并且能够有助于装置结构的紧凑化的技术。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式所涉及的作业件和紧固件的主视剖视图。

图2是表示本发明的实施方式所涉及的紧固工具的整体结构的主视剖视图。

图3是表示紧固工具中的外壳的一部分结构的局部剖视图。

图4是表示紧固工具中的内壳的详细结构的局部剖视图。

图5是对应于图4的局部剖视图的俯视剖视图。

图6是示意性地表示紧固工具中的马达驱动控制机构的结构的框图。

图7是表示紧固工具的工作状态的局部剖视图。

图8是表示紧固工具的工作状态的局部剖视图。

图9是表示紧固工具的工作状态的局部剖视图。

图10是表示马达驱动控制机构的处理步骤的流程图。

图11是表示本发明的第2实施方式中的马达转速的变化的曲线图。

图12是表示本发明的第2实施方式中的马达转速的变化量的推移的曲线图。

图13是表示本发明的第3实施方式中的马达驱动电流值的变化的曲线图。

图14是表示本发明的第3实施方式中的马达转速的变化的曲线图。

图15是表示本发明的第3实施方式中的马达驱动电流值的变化的曲线图。

图16是表示本发明的第3实施方式中的马达转速的变化的曲线图。

图17是表示本发明的第4实施方式中的马达驱动电流值的变化的曲线图。

图18是表示本发明的第4实施方式中的马达转速的变化的曲线图。

图19是表示本发明的第4实施方式中的马达驱动电流值的变化的曲线图。

图20是表示本发明的第4实施方式中的马达转速的变化的曲线图。

图21是表示本发明的第5实施方式中的马达转速的变化的曲线图。

图22是表示本发明的第5实施方式中的马达驱动电流值的变化的曲线图。

图23是表示本发明的第6实施方式中的马达转速的变化的曲线图。

图24是表示本发明的第6实施方式中的马达驱动电流值的变化的曲线图。

图25是表示本发明的第7实施例中的马达驱动电流值的变化的曲线图。

图26是表示本发明的第7实施例中的马达驱动电流微分值的变化的曲线图。

具体实施方式

(第1实施方式)

下面，参照附图，作为本发明的实施方式(第1实施方式)，对通过紧固件对作业件进行紧固的紧固工具进行说明。

图1示出了本发明的实施方式所涉及的作业件W和紧固件1。本实施方式所涉及的作业件W作为一例由板状金属制的紧固作业部件W1、W2构成，预先形成于各紧固作业部件W1、W2的通孔W11、W21以彼此对齐的方式重叠。

紧固件1以紧固栓2和套环6为主体而构成。紧固栓2具有紧固栓头3和紧固栓轴4，所述紧固栓轴4与该紧固栓头3一体形成，且在紧固栓轴4的外周部形成有槽5。紧固栓头3对应于本发明的“头部”。槽5在紧固栓轴4的长轴方向上跨大致全长而形成。套环6形成为具有套环中空部7的圆筒状，并且该套环中空部7通过被紧固栓轴4贯插而与紧固栓2卡合。套环中空部7的内壁被处理为平滑面，并且，虽然没有特别图示，但形成有在紧固栓轴4上贯插套环6时的临时固定用卡合部。图1所示的紧固件1示出了套环6卡合于紧固栓轴4的槽5而被临时固定的状态。

图2示出了本发明的实施方式所涉及的紧固工具100的整体结构。该紧固工具100还被称为铆钉枪(riveter)或紧固紧固栓工具等。

此外，在以下的说明中，将标记“FR”定义为紧固工具100的前侧方向(图2中的纸面左侧方向)，并且将标记“RR”定义为后侧方向(图2中的纸面右侧方向)，将标记“U”定义为上侧方向(图2中的纸面上侧方向)，将标记“B”定义为下侧方向(图2中的纸面下侧方向)，将标记“L”定义为左侧方向(图5中的纸面下侧方向)，将标记“R”定义为右侧方向(图5中的纸面上侧方向)。而且将标记“LD”定义为紧固工具的长轴延伸的方向，即长轴方向(图2中的纸面左右方向)，并且，在各图中适宜地进行了图示。

本实施方式中的后侧方向RR对应于本发明的“第1方向”，前侧方向FR对应于本发明的“第2方向”，长轴方向LD对应于本发明的“长轴方向”。

如图2所示，紧固工具100的外轮廓以外壳110和连接于该外壳的握柄部114为主体而构成。

外壳110由马达收装区域111、内壳收装区域113和控制器收装区域117为主体而构成，其中，所述马达收装区域111收装马达135；所述内壳收装区域113收装内壳120；所述控制器收装区域117收装控制器131。内壳120是用于收装行星齿轮减速机构140、锥齿轮减速机构150和滚珠丝杠机构160的收装部件，其详细内容在后面进行叙述。在控制器收装区域117的下部设置有用于将成为马达135的驱动电源的电池130自如拆装地连接于紧固工具100的电池安装部118。

在图2中，将在内壳收装区域113中与马达收装区域111相邻的区域作为收装行星齿轮减速机构140和锥齿轮减速机构150的减速齿轮收装区域112而示出。

另外，在马达收装区域111和控制器收装区域117的连接区域设置有与马达135的驱动电流值有关的阈值设定用的操作拨盘132。操作拨盘132虽然没有特别图示，但其上表面显示部上刻有阈值显示(在本实施方式中为无等级水平)，可以通过作业人员的选择和手动操作设定任意阈值。此外，关于阈值的详细内容在后面进行叙述。

在握柄部114配置有作业人员能够进行手动操作的触发开关(扳机)115和响应该触发开关115的手动操作接通/断开(on/off)的电气开关组件(Electric switchassembly)116。

上述控制器收装区域117、马达收装区域111、内壳收装区域113(包括减速齿轮收装区域112)和握柄部114成连续状配置而构成闭环(close loop)。

图3示出了马达收装区域111和减速齿轮收装区域112的详细结构。

收装于马达收装区域111的马达135采用DC无刷马达，安装有冷却风扇138的马达输出轴136在各端部区域被轴承137、137进行轴支承。马达输出轴136的一端与行星齿轮减速机构140中的第1太阳齿轮141A以能够一体旋转的方式连结。

收装于减速齿轮收装区域112的行星齿轮减速机构140是2级减速式减速机构，其减速第1级以第1太阳齿轮141A、与该第1太阳齿轮141A啮合地卡合的多个第1行星齿轮142A和与各第1行星齿轮142A啮合地卡合的第1内齿轮(internal gear)143A为主体而构成。另外，减速第2级以兼用作第1行星齿轮142A的行星架(carrier)的第2太阳齿轮141B、与该第2太阳齿轮141B啮合地卡合的多个第2行星齿轮142B、与各第2行星齿轮142B啮合地卡合的第2内齿轮(internal gear)143B和承受各第2行星齿轮142B的公转动作而转动的行星架144为主体而构成。

行星架144在减速齿轮收装区域112以能够与锥齿轮减速机构150的驱动侧中间轴151一体旋转的方式连结于锥齿轮减速机构150的驱动侧中间轴151，其中，所述锥齿轮减速机构150以与行星齿轮减速机构140相邻的状态被收装。

锥齿轮减速机构150以驱动侧中间轴151、驱动侧锥齿轮153、从动侧中间轴154、从动侧锥齿轮156和滚珠螺母驱动齿轮157为主体而构成，其中，所述驱动侧中间轴151两端支承于轴承152、152；所述驱动侧锥齿轮153设置于该驱动侧中间轴151；所述从动侧中间轴154两端支承于轴承155、155；所述从动侧锥齿轮156和滚珠螺母驱动齿轮157设置于该从动侧中间轴154。此外，“中间轴”意思是指从上述马达输出轴136向后述的滚珠丝杠机构160(参照图4)传递马达35的旋转输出的路径中的中间的轴。此外，马达输出轴136和驱动侧中间轴151的延伸方向ED构成为与从动侧中间轴154的延伸方向、即长轴方向LD呈倾斜状交叉。

在图4和图5中，示出了内壳收装区域113的详细结构。如上所述，收装于内壳收装区域113的内壳120是用于收装行星齿轮减速机构140、锥齿轮减速机构150和滚珠丝杠机构160的收装部件。在本实施方式中，在内壳120中，用于收装行星齿轮减速机构140的区域由树脂形成，用于收装锥齿轮减速机构150和滚珠丝杠机构160的区域由金属形成，两者通过螺钉彼此结合为一体(为了便于说明，省略图示)。

如图4所示，在内壳120的后侧方向RR上，通过引导凸缘安装臂122连结有引导凸缘123。在引导凸缘123上形成有向长轴方向LD延伸的长孔状的引导孔124。

另外，在内壳120的前侧方向FR上，通过接合套筒(Joint sleeve)127结合有用于卡止砧座(anvil)181的套筒125。套筒125构成为具有在长轴方向LD上延伸的套筒孔(sleeve bore)126的圆筒体。

内壳120具有滚珠丝杠收装区域121，该滚珠丝杠收装区域121收装滚珠丝杠机构160。滚珠丝杠机构160对应于本发明的“紧固栓抓握部驱动机构”。

滚珠丝杠机构160以滚珠螺母(Ball nut)161和滚珠丝杠轴(Ball screw shaft)169为主体而构成。在滚珠螺母161的外周部形成有啮合地卡合于滚珠螺母驱动齿轮157的从动齿轮162，该从动齿轮162承受来自滚珠螺母驱动齿轮157的马达的旋转输出，据此，滚珠螺母161能够绕长轴LD转动。另外，在滚珠螺母161上形成有沿长轴方向LD延伸的孔163，在该孔163设置有槽部164。

滚珠螺母161经由在长轴方向LD上以分离状态配置的多个向心滚针轴承(Radialneedle bearing)168以能够绕长轴方向LD转动的状态呈双支承状支承于内壳120。另一方面，止推球轴承(Thrust ball bearing)166在滚珠螺母161的前侧方向FR上的前方侧端部161F，配置于滚珠螺母161和内壳120之间。据此，即使在向长轴方向LD的轴向力(推力负载)作用于滚珠螺母161的状态下，止推球轴承166也能够在可靠地承受该轴向力的同时，允许滚珠螺母161绕长轴方向LD顺畅地转动，从而能够避免滚珠螺母161绕长轴方向LD的转动动作被较强的轴向力阻碍于未然。

另外，止推滚针轴承(Thrust needle bearing)167在滚珠螺母161的后侧方向RR上的后方侧端部161R，配置于滚珠螺母161和内壳120之间，即使在作用于长轴方向LD的轴向力(推力负载)作用于止推滚针轴承167的状态下，该止推滚针轴承167在可靠地承受作用于长轴方向LD的轴向力的同时，允许滚珠螺母161绕长轴方向LD的转动动作，从而能够避免较强的轴向力对滚珠螺母161绕长轴方向LD的转动动作造成不良影响的风险于未然。

此外，在本实施方式中，滚珠螺母161和止推球轴承166之间，以及滚珠螺母161和止推滚针轴承167之间还配置有止推垫圈165(Thrust washer)。

如图4所示，止推球轴承166和止推滚针轴承167被设定为直径比滚珠螺母161的前方侧端部161F和后方侧端部161R中的该滚珠螺母161的外径尺寸大。通过避免作用于滚珠螺母161的轴向力(推力负载)在每单位面积的受压量因小径化而增大，能够实现动作性和耐用性的提高。

还如图4、图5所示那样，滚珠丝杠轴169构成为在长轴方向LD上延伸的长形体，并构成为形成于其外周部的槽部(为了便于说明，省略图示)通过滚珠卡合于滚珠螺母161的槽部164，通过滚珠螺母161绕长轴方向LD转动，滚珠丝杠轴169在长轴方向LD上进行直线动作。即，滚珠丝杠轴169作为将滚珠螺母161绕长轴方向LD的旋转运动转换为向长轴方向LD的直线运动的运动转换机构发挥作用。

此外，从动齿轮162的外周部的尺寸被设定为，穿过形成于内壳120的缺口状的孔部120H，与该内壳120的外轮廓部大致共面。换言之，从动齿轮162的外周构成为，不超出内壳120的外轮廓而向上侧方向U突出。据此，能够实现从滚珠丝杠轴169的轴线169L到外壳110的上侧方向U的外轮廓部为止的高度(还称为中心高度)CH的降低。

滚珠丝杠轴169经由设置于其前侧方向FR上的端部区域的旋合部171与后述的紧固栓抓握机构180的第2连结部189呈一体状连结。另外，在滚珠丝杠轴169的后侧方向RR上的端部区域设置有端帽(end cap)174，并且，如图5所示，在与端帽174相邻的状态下，经由分别向左侧方向L和右侧方向R突出的辊轴(Roller shaft)172设置有左右一对辊173、173。各辊173分别以能够滚动的方式支承于引导凸缘123的引导孔124。因此，滚珠丝杠轴169通过支承于内壳120的滚珠螺母161和嵌合有辊173的引导孔124，稳定地支承于长轴方向LD上不同的2个区域(双支承式支承)。此外，随着滚珠螺母161绕长轴方向LD的旋转，绕长轴方向LD的旋转扭矩也可能作用于滚珠丝杠轴169，但通过上述辊173和引导孔124的抵接，所述旋转扭矩引起的滚珠丝杠轴169的绕长轴方向LD的旋转被限制。

还如图4所示，在滚珠丝杠轴169上，与端帽174相邻并经由臂安装螺钉175和臂176而设置有磁铁177。该磁铁177与滚珠丝杠轴169一体化形成，滚珠丝杠轴169在长轴方向LD上进行移动动作时，磁铁177也一体地进行移动动作。

在外壳110上的对应于在图4中滚珠丝杠轴169向前侧方向FR最大限度移动的状态下的磁铁177的位置，设置有初始位置传感器178，在外壳110上的对应于在图4中滚珠丝杠轴169向后侧方向RR最大限度移动的状态下的磁铁177的位置，设置有最后端位置传感器179。初始位置传感器178和最后端位置传感器179分别由霍尔元件形成，构成进行磁铁177的位置检测的位置检测机构。本实施方式中的初始位置传感器178和最后端位置传感器179被设定为在磁铁177位于各可检测范围的情况下进行该磁铁177的位置检测，图4示出紧固工具100位于“初始位置”的状态。

如图4所示，紧固栓抓握机构180以砧座181、紧固栓抓握爪185为主体而构成。紧固栓抓握机构180或紧固栓抓握爪185对应于本发明的“紧固栓抓握部”。

砧座181构成为具有沿长轴方向LD延伸的砧座孔183的圆筒体。在砧座孔183上，在长轴方向LD上距前侧方向FR的开口部181E规定距离的位置设置有锥部181T。锥部181T具有随着靠向后侧方向RR而角度逐渐变窄的倾斜角。

砧座181经由形成于其外周的套筒卡止肋182卡止于套筒125和套筒孔126，并与内壳120呈一体状连结。

砧座孔183的直径被设定得比图1所示的套环6的外径稍小，并且构成为仅在作用有促使套环6变形的较强的紧固力(轴向力)的情况下，该套环6伴随着从开口部181E向砧座孔183变形的同时进入砧座孔183。另一方面，砧座孔183的开口部181E的直径被设定得比套环6的外径稍大，并形成该套环6向砧座孔183插入的插入引导部。

此外，锥部181T在长轴方向LD上形成为比套环6的高度尺寸长，即使在套环6最大限度地进入砧座孔183内的情况下，该套环6在长轴方向LD上也位于锥部181T的形成区域内。

紧固栓抓握爪185还称为钳口(颚、Jaw)，虽然没有特别图示，但从长轴方向LD上观察，合计3个紧固栓抓握爪185呈虚拟圆周状地等间隔配置，并构成为抓握图1所示的紧固件1的紧固栓轴端部区域41的结构。此外，紧固栓轴端部区域41对应于本发明的“端部区域”。另外，各紧固栓抓握爪185与紧固栓抓握爪基部186一体化形成。如图4和图5所示，紧固栓抓握爪基部186经由第1连结部187A、第2连结部187B、卡止部188、第3连结部189和旋合部171连结于滚珠丝杠轴169。此外，如图4、图5所示，第2连结部187B和卡止部188通过卡止凸缘187C和卡止端部188A在长轴方向LD上彼此卡合来连结，其中，卡止凸缘187C形成于该第2连结部187B的后端；卡止端部188A形成于卡止部188的前端。作为卡止凸缘187C和卡止端部188A的连结方式，在第3连结部188向后侧方向RR移动的情况下，第2连结部187B和第3连结部188呈一体状移动。即，当滚珠丝杠轴169在后侧方向RR上进行移动动作的情况下，该滚珠丝杠轴169与紧固栓抓握爪185呈一体状向后侧方向RR进行移动动作。另一方面，在第3连结部188向前侧方向FR移动的情况下，第3连结部件188构成为以对应于形成于卡止端部188A的前方的空间190的方式相对于第2连结部187B相对移动。

此外，旋合部171构成为通过在滚珠丝杠轴169上形成有小径部，而使第2连结部189的外周径与滚珠丝杠轴169的外周径大致共面。

在图6中，用框图示出了本实施方式所涉及的紧固工具100中的马达驱动控制机构101的电气结构。马达驱动控制机构101以控制器131、3相逆变器134、马达135和电池130为主体而构成。控制器131对应于本发明的“控制部”，并被输入电气开关组件116、操作拨盘132、初始位置传感器178、最后端位置传感器179和马达135的驱动电流检测放大器133的各检测信号。

驱动电流检测放大器133通过分流电阻将马达135的驱动电流转换为电压，并且将由放大器增幅的信号输出给控制器131。

在本实施方式中，作为马达135，采用小型但能够得到相对较高的输出的DC无刷马达，通过霍尔传感器(Hall sensor)139检测该马达135的转子角度，并将基于该霍尔传感器139的检测值输送到控制器131。另外，在本实施方式中，3相逆变器(inverter)134以120°通电矩形波驱动方式驱动无刷式的马达135。

接着，对本实施方式所涉及的紧固工具100的作用进行说明。

如图7所示，在将紧固作业部件W1、W2叠合的状态下，使紧固栓2的紧固栓轴4贯插各通孔W11、W21。然后，紧固栓头3抵接于紧固作业部件W1，并且，在紧固栓轴4向紧固作业部件W2侧突出的状态下，使套环6卡合于该紧固栓轴4，由紧固栓头3和套环6夹持作业件W(预组装)。

并且，在该预组装状态下，作业人员用手保持紧固工具100，使紧固工具100中的紧固栓抓握爪185卡合于紧固栓轴端部区域41。此时，涵盖紧固栓轴4的大致全长范围而形成有槽5，并且，紧固栓轴端部区域41的槽形成得非常大(参照图1)，因此，紧固栓抓握爪185能够容易且可靠地卡合于紧固栓轴端部区域41。

图7示出了紧固栓抓握爪185抓握着紧固栓轴端部区域41的状态，即紧固作业的初始状态。在该紧固作业的初始状态下，在长轴方向LD上，连结于滚珠丝杠轴169的磁铁177被配置为对应于初始位置传感器178的状态。

在初始状态下，通过作业人员手动操作触发开关115(参照图2)，电气开关组件116变成开关接通状态，控制器131通过3相逆变器134对马达135进行正转驱动。此外，“正转驱动”是指通过使滚珠丝杠轴169向后侧方向RR移动，紧固栓抓握爪185向后侧方向RR进行移动动作的驱动方式。

如图8所示，当马达135被正转驱动时，与锥齿轮减速机构150中的最终齿轮、即滚珠螺母驱动齿轮157啮合地卡合的从动齿轮162被驱动旋转，据此，滚珠螺母161绕长轴方向LD向正转方向(从后侧方向RR向前侧方向FR观察时为向右旋转)被驱动旋转。

滚珠丝杠轴169以将滚珠螺母161的旋转动作转换为直线运动的方式向后侧方向RR进行移动动作。据此，紧固栓抓握爪185也和滚珠丝杠轴169一起呈一体状地向后侧方向RR进行移动动作。此时，连结于滚珠丝杠轴169的磁铁177从初始位置传感器178向后侧方向RR移动，从而从初始位置传感器178的可检测范围脱离。

紧固栓抓握爪185从初始状态向后侧方向RR进行移动动作，据此，与紧固栓抓握爪185卡合并被其抓握的紧固栓轴端部区域41也被向后侧方向RR拉动。套环6的外径被设定为比砧座孔183的开口部181E的直径稍大，但由于紧固栓抓握爪185向后侧方向RR强力地拉动紧固栓轴端部区域41，因此，套环6抵接于砧座181而被阻止，并且，伴随着紧固栓抓握爪185向后侧方向RR的进一步移动动作，套环6从开口部181E向砧座孔183的锥部181T一边缩径一边进入。套环6在进入锥部181T时，以对应于锥部181T的倾斜角α(参照图4)的长轴方向上的分量和径向上的分量的方式被向前侧方向FR和该套环6的径向内侧推压而变形。

如图9所示，当滚珠螺母161被进一步向正转方向驱动旋转，滚珠丝杠轴169向后侧方向RR移动时，紧固栓抓握爪185将紧固栓轴端部区域41从图8所示的状态进一步向后侧方向RR拉动。据此，卡止于砧座181的套环6进一步向锥部181T的内侧进入，其结果，套环6被更强力地向前侧方向FR和该套环6的径向内侧推压，形成为平滑面的套环中空部7强力地压紧于形成在紧固栓轴4上的槽5(参照图1)。通过该压紧，在套环中空部7和槽5之间产生由于塑性变形而产生的咬入，据此，完成紧固件1的铆接，从而完成作业件W的紧固作业。

在完成紧固作业时，如图9所示，在长轴方向LD上远离初始位置传感器178的磁铁177在接近最后端位置传感器179之前，套环6陷入了无法进一步向砧座孔183的内侧进入的状态(即进入紧固作业的最终阶段)，其结果，马达135的驱动电流值急剧增大。图6所示的控制器131将从驱动电流检测放大器133输入的驱动电流值与预先设定的规定的阈值进行比较。此外，该阈值通过如上所述那样作业人员手动操作图2所示的操作拨盘132来适宜地被选择设定。在本实施方式中，按照所需的轴向力、即紧固所需要的负载来进行无级的阈值设定。

在该驱动电流值超过规定的阈值的情况下，控制器131通过3相逆变器134停止马达135的驱动，而完成基于铆接的紧固作业。在本实施方式中，采用在驱动电流值超过规定的阈值的情况下，使电气制动器工作来使马达135紧急停止的结构。

在本实施方式中，通过进行基于驱动电流的周密的输出管理，能够以保持紧固栓轴4与图1所示的紧固件1为一体的状态完成紧固作业。据此，在完成紧固作业后不需要修复紧固栓轴4的断裂部的追加工序，从而能够实现作业效率的提高。

如上所述，在图9中示出了完成了基于铆接的紧固作业的状态的紧固工具100，但需要将该紧固工具100从图9的作业完成状态恢复到图7所示的初始状态，使处于铆接于紧固栓2的状态的套环6从砧座181脱离，而准备进行下一次的紧固作业。

在本实施方式中，在紧固作业完成，作业人员断开触发开关115(参照图2)的情况下，图6所示的控制器131通过3相逆变器134使马达135反转驱动。该马达135的反转动作经由啮合地卡合于锥齿轮减速机构中的滚珠螺母驱动齿轮157的从动齿轮162传递给滚珠螺母161，据此，滚珠丝杠轴169向前侧方向FR移动，紧固栓抓握爪185与该滚珠丝杠轴169一体状地向前侧方向FR移动。此时，由于铆接时产生的较强的负载，套环6被牢固地压紧于砧座孔183，因此，为了使套环6从砧座181脱离而需要相应地较强的负载。该负载作为向后侧方向RR的轴向力，经由紧固栓抓握爪185、紧固栓抓握爪基部186、第1连结部187A、第2连结部187B、卡止部188、第3连结部189和滚珠丝杠轴169作用于滚珠螺母161。

在本实施方式中，滚珠螺母161的后方侧端部161R经由(止推垫圈165和)止推滚针轴承167支承于内壳120，因此，该止推滚针轴承167绕长轴方向LD滚动而允许滚珠螺母161的旋转动作，同时可靠地承受向后侧方向RR的轴向力，而防止该轴向力成为滚珠螺母161的顺畅的旋转动作的阻碍于未然。

另外，在本实施方式中，图4所示的滚珠丝杠轴169在长轴方向LD上的最大可动范围分配为相当于初始位置传感器178和最后端位置传感器179之间的分离距离。换言之，将磁铁177从对应于初始位置传感器178的位置到对应于最后端位置传感器179的位置之间的距离作为滚珠丝杠轴169的最大可动范围。例如，在紧固栓抓握爪185没有卡合于紧固栓2的状态下接通操作触发开关115时，处于实质上无负载状态的马达135的驱动电流值没有达到规定的阈值，因此，滚珠丝杠轴169能够向后侧方向RR进行移动动作直到磁铁177到达最后端位置传感器179为止。将磁铁177到达最后端位置传感器179的状态定义为紧固工具100处于“停止位置”。

另一方面，在紧固栓抓握爪185抓握紧固件1的紧固栓2，进行上述的基于铆接的紧固作业的情况下，在完成该紧固作业时马达135的驱动电流值急增，在磁铁177到达最后端位置传感器179的可检测范围之前，驱动电流值超过规定的阈值，在该时间点马达135的驱动停止。

图10中示出了马达驱动控制机构101中的驱动控制流程的概要。此外，该驱动控制流程中的判断除非特别标注，均由上述控制器131进行，另外，各结构部件的标记直接沿用上述图1～图9中所记载的标记，在图10不再特别提出。

在马达驱动控制程序中，首先，作为步骤S11，触发开关115和电气开关组件116的接通/断开(on/off)状态被监控。然后，在检测到触发开关115的接通状态的情况下，作为步骤S12，在3相逆变器134中计算用于驱动马达135的占空比和生成PWM信号，作为步骤S13，马达135被正转驱动。如上所述，马达135的“正转驱动”与图4所示的滚珠丝杠轴169向后侧方向RR进行直线运动，紧固栓抓握爪185相对于砧座181向后侧方向RR移动的动作对应。通过步骤S13中的马达135的正转驱动，在图1所示的紧固件1中，进行套环6相对于紧固栓2的铆接。

在步骤S14中，通过上述的马达135的驱动电流值超过规定的阈值来判别紧固作业是否完成，或者磁铁177是否到达最后端位置传感器179(是否处于停止位置)。

在步骤S14中检测到完成紧固作业或者停止位置的情况下，在步骤S15中，由电气制动器使马达135急速停止。

接着，在步骤S16中检测到作业人员断开操作触发开关的情况下，在步骤S17中，进行马达135的反转驱动。该反转驱动持续直到磁铁177到达初始位置传感器178为止。并且，随着在步骤S18中检测到初始位置，由电气制动器使马达135急速停止(步骤S19)，从而结束马达驱动处理。

在本实施方式中，采用如下结构：使抓握紧固栓轴端部区域41的紧固栓抓握爪185通过马达135在长轴方向LD上相对于卡合在套环6上的砧座181进行移动动作。据此，与利用流体压力的现有技术式的紧固工具相比，能够实现结构的简单化、紧凑化。

在本实施方式中，还采用如下结构：通过控制器131，根据马达135的驱动电流结束紧固栓抓握爪185部相对于砧座181向后侧方向RR的移动动作，完成紧固件1的铆接。

另外，为了在保持紧固栓轴端部区域41与紧固栓轴4一体化状态的同时完成紧固件1的铆接，需要适当管理铆接作业中的输出(轴向力)，以使紧固栓抓握爪185所抓握的紧固栓轴端部区域41不会因过重负载(overload)而破损，在本实施方式中采用根据马达135的驱动电流进行该铆接作业中的输出管理的结构。即，构成为在轴向力随着铆接作业的进行而增大的情况下，作为该铆接作业的驱动源，马达135的负载增大，基于该原因，马达135的驱动电流增大，因此，在该马达135的驱动电流超过规定的阈值的情况下停止马达135的驱动，据此，进行铆接作业中的输出管理。假设在驱动电流超过阈值而增大的情况下，因马达135的过大扭矩而引起的过重负载作用于紧固件1，存在紧固栓轴端部区域41可能破损的担忧，根据本实施方式，能够可靠地抑制所述破损的风险。

(第2实施方式：附加基于马达转速的变化量的控制)

接着，以图11、12为主体对本发明的第2实施方式进行说明。第2实施方式是针对在上述第1实施方式中说明的基于马达135的驱动电流的铆接作业中的输出管理，即使在马达起动时产生高起动电流的情况下，也不会由于该高起动电流而对输出管理造成不良影响的改良方式，因此，在没有特别标注的情况下，直接使用上述第1实施方式中使用的与紧固工具100相关的结构、标记和附图。

一般来说，在驱动马达来进行规定的作业的情况下，在马达起动时有时会产生设想以外的高起动电流。所述高起动电流，例如已知有起动时的突入电流或冲击电流。另一方面，上述第1实施方式中，在图10的步骤14中，在马达135的驱动电流值超过规定的阈值的情况下判断为紧固作业已完成，在步骤15中，采用了由电气制动器使马达135急速停止的结构，但在该马达135的驱动初始阶段产生上述高起动电流，且该高起动电流超过阈值的情况下，控制器131可能会在该时间点误判断为紧固作业完成，而在尚未完成紧固件1的紧固作业的情况下停止马达135的驱动。

为了避免这种情况，在第2实施方式中，作为紧固作业完成的判定方法，除了比较马达135的驱动电流的阈值之外，还在判断材料中加入马达的转速的变化量。具体而言，在第2实施方式中，控制器131根据由图6所示的三相逆变器134计算出的占空比和PWM频率以及霍尔传感器139检测到的马达135的转子角度等信息，导出马达135的转速的变化量。在第2实施方式中，计算马达135的转速的时间微分值(即角加速度)作为该转速的变化量。转速的变化量例如可以采用计算差分值的方式。

在此，参照图11，确认紧固工具100中的马达135的转速随时间的变化。当开始马达135的驱动时，在驱动初始阶段，马达135的转速上升(阶段A)，不久之后维持在基于额定输出功率的稳定的转速(阶段B)。

并且，参照图9所示，通过将套环6牢固地压紧于紧固栓2而成为完成紧固件1的铆接作业的状态，在此时，紧固栓抓握爪185已经无法使紧固栓2进行移动动作，因此，驱动该紧固栓抓握爪185的马达135的转速急减(图11的阶段C)。由于马达135的转速急减，该马达135的驱动电流值急增，而超过了设定的阈值，由此判断为紧固作业完成。此时，如图12所示，马达135的转速的变化量在阶段A中为正值，在阶段B中为0，在阶段C中为负值。

鉴于上述情况，控制器131(参照图6)在第2实施方式中马达135的转速的变化量为负值，并且构成为仅在驱动电流值超过规定的阈值的情况下，判断为紧固作业完成。

通过采用该结构，在马达驱动初始阶段产生较高的起动电流的情况下，即使该高起动电流超过规定阈值，由于马达135的转速的变化量没有成为负值(图12的阶段A)，因此，在该状态下不会判断为紧固作业完成，从而能够有效避免根据马达起动初始阶段的高起动电流而误判断为紧固作业完成的情况。另一方面，在紧固作业完成时，图12的阶段C中马达135的转速的变化量变为负值，因此，能够正确地判断为紧固作业完成，从而停止马达135的驱动。

(第3实施方式：根据阈值进行的转速控制)

接着，以图13～图16为主体对本发明的第3实施方式进行说明。第3实施方式是针对上述第1实施方式中说明的基于马达135的驱动电流的输出管理，根据设定的阈值适当地控制马达135的转速，避免产生超出阈值那样的高起动电流于未然来期待万全的输出管理的改良方式。因此，在没有特别标注的情况下，直接使用在上述第1实施方式中使用的与紧固工具100相关的结构、标记和附图。

如上所述，第1实施方式所涉及的紧固工具100具有图2所示那样用于阈值设定的操作拨盘132，该操作拨盘上标示有多个等级的阈值，作业人员根据作业件的材质、规格，紧固件1的材质、规格等作业条件，能够任意选择适用多大的阈值。

如图13所示，在选择了(相对较低的)阈值TH1的情况下，控制器131将图14所示的马达135的转速的目标值控制为(相对较低的)TR1。此外，在本实施方式中，由于马达135进行了PWM式的驱动控制的关系，因此，通过设定占空比来进行该马达135的转速的目标值控制。

目标值TR1被设定为马达135起动阶段初期的高起动电流的假想值(推定值)不超过阈值TH1的程度。即，如图13所示，马达135起动时的起动电流以低于阈值TH1的状态推移(阶段A)，在此之后，在完成紧固作业的最终阶段(阶段C)，由于铆接作业的进行，而使马达135的驱动电流值超过阈值TH1，据此，能够正确判断紧固作业的完成。

另一方面，如图15所示，在选择了大于图13的阈值TH1的阈值TH2的情况下，如图16所示，控制器131将马达135的转速的目标值设定为TR2。该目标值TR2是与图14的目标值TR1相比相对较大的值，马达135比图14的情况更被高速地驱动。另一方面，该目标值TR2被设定为马达135起动阶段初期的高起动电流的假想值(推定值)不超过阈值TH2(参照图15)的程度。

因此，虽然马达135的转速的目标值设定得相对较高，但如图15所示，马达135起动时的起动电流以不超过阈值TH2的方式推移(阶段A)。在此之后，在完成紧固作业的最终阶段(阶段C)，随着铆接作业的进行，马达135的驱动电流值超过阈值TH2，据此，能够正确判断紧固作业的完成。

通过采用该结构，马达135的起动电流以低于阈值的方式设定马达135的目标转速，据此，能够以使马达135的起动电流值不超过阈值的方式进行控制，因此，能够有效避免在马达起动时误判断为紧固作业完成。

(第4实施方式：根据阈值进行的软启动控制方式的变更)

接着，以图17～图20为主体对本发明的第4实施方式进行说明。第4实施方式是作为根据上述第1实施方式中说明的马达135的驱动电流的输出管理，通过软启动来起动马达135，并且根据阈值变更软启动的控制方式，通过避免产生超过所设定的阈值的高起动电流于未然来期待万全的输出管理的改良方式。因此，在没有特别标注的情况下，直接使用上述第1实施方式中使用的与紧固工具100相关的结构、标记和附图。

在第4实施方式中，采用控制器131(参照图6)根据作业人员通过操作拨盘132选择的阈值，适宜地设定作为目标的马达转速的结构。

例如，如图17所示，在选择了阈值TH3的情况下，控制器131如图18所示，以软启动方式驱动控制马达直到达到目标值TR3(阶段A)。马达的软启动是以马达的转速随时间逐渐增大的方式进行起动控制的技术，该控制方法是公知的技术，因此省略详细说明。此外，在本实施方式中，所谓的电压模式下的软启动和电流模式下的软启动均能够优选采用。

以软启动方式驱动控制马达135直到到达目标值TR3，据此，如图17所示，马达135的起动电流以低于阈值TH3的状态推移，在此之后，在完成紧固作业的最终阶段(阶段C)，随着铆接作业的进行，马达135的驱动电流值超过阈值TH3，据此，能够正确判断紧固作业的完成。

另一方面，如图19所示，在选择了相对较高的阈值TH4(TH4＞TH3)的情况下，如图20所示，控制器131在保持马达转速的目标值TR3不变的状态下，变更软启动的控制方式。具体而言，与图18所示的控制方式相比，由于适用马达起动时的角加速度更大的控制方式而使软启动的快慢程度发生变化。通过增大角加速度，达到图20中的目标值TR3的达到时间T2与达到图18中的目标值TR3的达到时间T1相比进一步缩短。另一方面，如图19所示，通过选择了相对较高的阈值TH4，即使马达启动时的角加速度增大，马达135的起动电流也以低于阈值TH4的状态推移，在此之后，到紧固作业完成的最终阶段(阶段C)，随着铆接作业的进行，马达135的驱动电流值超过阈值TH4，据此，正确地判断紧固作业的完成。

此外，在该第4实施方式中，在阈值从TH3变更为TH4的情况下，进行了在保持马达转速的目标值TR3不变的状态下增大角加速度的软启动的控制方式变更，但也能够采用按照阈值的变更，马达转速的目标值也一并变更的方式。例如，为在选择了比图17所示阈值TH3相对较高的阈值TH4的情况下，马达转速的目标值变更为比图18所示的TR3大的TR4的方式(为了便于说明，省略图示)。

此外，在本实施方式中，对根据所选择的阈值来变更软启动的控制方式的例子进行了说明，还可以采用如下结构：例如，选择相对较高的阈值，在选择这种较高的阈值时，能够设想为马达135的起动初始阶段的起动电流值不会达到该阈值的情况下，在选择所述的高阈值时解除软启动，切换为通常的驱动控制方式。

根据上述内容，如图19所示，即使在软启动下的马达135的转速增加的比例增大的情况下，马达135的驱动初始阶段的起动电流也以不超过阈值TH4的方式推移(阶段A)。在此之后，在完成紧固作业的最终阶段(阶段C)，随着铆接作业的进行，马达135的驱动电流值超过阈值TH4，据此，能够正确判断紧固作业的完成。

通过采用该结构，采用软启动方式，且设该软启动的驱动控制方式为可变，以使马达135的起动电流低于阈值的方式设定马达135的目标转速，据此，能够以使马达135的起动电流值不超过阈值的方式进行控制。因此，能够有效避免在马达起动时误判断为紧固作业完成。

(第5实施方式：在从起动开始一定时间内控制驱动电流值)

接着，以图21、图22为主体对本发明的第5实施方式进行说明。第5实施方式是针对上述第1实施方式中说明的在基于马达135的驱动电流的铆接作业中的输出管理，从马达起动开始经过一定时间为止将马达的驱动电流值控制在一定值以下，据此，使起动电流不超过阈值的改良方式，因此，在没有特别标注的情况下，直接使用上述第1实施方式中使用的与紧固工具100相关的结构、标记和附图。

如图21所示，在马达135的驱动初始阶段，马达135的转速上升(阶段A)，不久之后保持在基于额定输出功率的稳定的转速(阶段B)，在该状态下进行上述的紧固件1的铆接作业(参照图7、图8)。在第5实施方式中，设与该阶段A对应的设定时间为T5，如图22所示，在经过T5的设定时间之前，进行驱动电流控制以将马达135的驱动电流值控制在限制值IR以下。该限制值IR为比所选择的阈值TH5低的值。

然后，在经过设定时间T5之后，将马达135设置在通常的驱动控制状态。不久之后，在紧固作业完成的状态下，马达135的转速急减(图21的阶段C)，该马达135的驱动电流值急增(图22的阶段C)，而超过阈值TH5，据此，判断为紧固作业完成。

通过采用该结构，在马达驱动初始阶段(阶段A)、即马达135的从起动开始到经过设定时间T5为止，通过设定比阈值TH5低的电流限制值IR，能够抑制超过阈值TH5的高起动电流的产生，从而将马达135的起动电流值控制为不超过阈值。据此，能够有效避免在马达起动时误判断为紧固作业完成。

(第6实施方式：限制从起动开始到经过一定时间为止与阈值的比较)

接着，以图23、图24为主体对本发明的第6实施方式进行说明。第6实施方式针对在上述第1实施方式中说明的基于马达135的驱动电流的铆接作业中的输出管理，从起动马达开始到经过一定时间之前，不进行马达的驱动电流值是否超过规定的阈值的判断。据此，第6实施方式是即使在马达起动时产生高起动电流的情况下，也不会因该高起动电流而对输出管理产生不良影响的改良方式。因此，在没有特别标注的情况下，直接使用上述第1实施方式中使用的与紧固工具100相关的结构、标记和附图。

如图23所示，在马达135的驱动初始阶段，马达135的转速上升(阶段A)，不久之后保持稳定的转速(阶段B)。

在第6实施方式中，设与该阶段A对应的设定时间为T6，在经过该设定时间T6之前，控制器131构成为不进行图10的步骤14所示的判断、即不进行马达135的驱动电流值是否超过规定的阈值的判断(是否已完成紧固作业的判断)。因此，如图24所示，在马达135的驱动初始阶段(到图24中的设定时间T6为止的阶段A的阶段)，即使发生了马达135的起动电流值超过所选择的阈值TH6的情况，也由于构成为在设定时间T6保留驱动电流值和阈值的对比，因此，控制器131不会停止对马达135的驱动。在不久之后达到完成铆接作业的状态时，马达135的转速急减(图23的阶段C)，该马达135的驱动电流值也急增(图24的阶段C)而超过阈值TH6，据此判断为紧固作业完成。

通过采用该结构，在经过马达驱动初始阶段(阶段A)、即从马达135的起动开始经过设定时间T6之前，不进行马达135的驱动电流值是否超过规定的阈值的判断、即紧固作业是否完成的判断，因此，能够有效地避免在马达起动时误判断为紧固作业完成的情况。

(第7实施方式：基于电流值的变化量的驱动控制)

并且，参照图25和图26，对本发明的第7实施方式进行说明。

如图25所示，当对在马达135的驱动初始阶段(阶段A)产生的高起动电流的上升方式和在紧固作业完成阶段(阶段C)产生的驱动电流值的急增的方式进行比较的情况下，由于高起动电流每单位时间的变化量较少，因此认为高起动电流的上升方式相对于紧固作业完成阶段的驱动电流值的上升方式有显著差异。

着眼于这一点，除了上述各实施方式的判断方法之外，还能够附加电流值的变化量是否超过该变化量所涉及的一定的阈值的判断。此外，在第7实施方式中，采用电流微分值作为电流值的变化量的一例。

在图25中，马达135的驱动初始阶段(阶段A)的高起动电流的变化量不太大，如图26所示，处于不超过电流微分值所涉及的阈值TH7的状态。据此，控制器131判断为尚未完成紧固作业。

另一方面，在图25中的完成铆接作业的阶段(阶段C)，由于马达135的驱动电流值急剧增大，因此，如图26所示，阶段C中的电流微分值超过阈值TH7，且马达135的驱动电流超过与该驱动电流相关的阈值。在该时间点，判断为控制器131已完成紧固作业，从而停止马达135的驱动。

通过采用该结构，在马达驱动初始阶段产生高起动电流的情况下，即使该高起动电流超过规定的阈值，也由于该起动电流的变化量没有超过与该变化量相关的阈值TH7，因此在该状态下，不会判断为紧固作业完成，从而能够有效地避免根据马达起动初始阶段(阶段A)中的高起动电流而误判断为紧固作业完成。

对照上述的结构和作用，根据本实施方式，针对在紧固栓轴端部区域41没有破损而与紧固栓轴4成为一体的状态下完成紧固件1的铆接的紧固工具100，能够进行紧凑、周密的轴向力管理，从而能够得到合理的结构。此外，能够通过分别独立地、或者适宜地组合上述各实施方式，来完成更加周密的轴向力管理。

并且，根据本发明和实施方式的主旨适当采用下述方式。另外，通过将以下的方式分别独立、或者组合多个附加于本发明的权利要求书所记载的各技术方案，从而采用进一步的方式。

(方式1)

“所述控制部还根据所述马达的驱动电流值的变化量来完成所述紧固件的铆接”。

根据该方式，能够更加有效地避免根据马达起动初始阶段的高起动电流而误判断为紧固作业完成的情况。

(方式2)

“所述紧固栓抓握部通过由滚珠丝杠机构构成的紧固栓抓握部驱动机构，相对于所述砧座在所述长轴方向上相对移动”。

根据该方式，通过采用滚珠丝杠机构作为紧固栓抓握部驱动机构，能够使马达的旋转动作充分减速的同时，合理地转换为向长轴方向的直线动作。

附图标记说明

W：作业件；W1、W2：紧固作业部件；W11、W21：通孔；1：紧固件；2：紧固栓；3：头部；4：紧固栓轴；41：紧固栓轴端部区域；5：槽；6：套环；7：套环中空部；100：紧固工具；101：马达驱动控制机构；110：外壳；111：马达收装区域；112：减速齿轮收装区域；113：内壳收装区域；114：握柄部；115：触发开关；116：电气开关组件；117：控制器收装区域；118：电池安装部；120：内壳；120H：孔部；121：滚珠丝杠机构收装区域；122：引导凸缘安装臂；123：引导凸缘；124：引导孔；125：套筒；126：套筒孔；127：接合套筒；130：电池；131：控制器；132：操作拨盘；133：驱动电流检测放大器；134：3相逆变器；135：马达；136：马达输出轴；137：轴承；138：冷却风扇；139：霍尔传感器；140：行星齿轮减速机构；141A：第1太阳齿轮；142A：第1行星齿轮；143A：第1内齿轮；141B：第2太阳齿轮；142B：第2行星齿轮；143B：第2内齿轮；144：行星架；150：锥齿轮减速机构；151：驱动侧中间轴；152：轴承；153：驱动侧锥齿轮；154：从动侧中间轴；155：轴承；156：从动侧锥齿轮；157：滚珠螺母驱动齿轮；160：滚珠丝杠机构；161：滚珠螺母；161F：前方侧端部；161R：后方侧端部；162：从动齿轮；163：孔；164：槽部；165：止推垫圈；166：止推球轴承；167：止推滚针轴承；168：向心滚针轴承；169：滚珠丝杠轴；169L：旋转轴；171：旋合部；172：辊轴；173：辊；174：端帽；175：臂安装螺钉；176：臂；177：磁铁；178：初始位置传感器；179：最后端位置传感器；180：紧固栓抓握机构；181：砧座；181T：锥部；182：砧座孔；185：紧固栓抓握爪；186：紧固栓抓握爪基部；187A：第1连结部；187B：第2连结部；187C：卡止凸缘；188：卡止部；188A：卡止端部；189：第3连结部；190：空间。

Claims (9)

1.一种紧固工具，其通过紧固件来对作业件进行紧固，其中所述紧固件具有头部与形成有槽的轴部一体形成的紧固栓和能够卡合于该紧固栓的中空筒状的套环，所述作业件配置于所述头部和所述套环之间，其特征在于，

具有紧固栓抓握部、砧座、马达和控制部，其中，所述紧固栓抓握部能够抓握所述轴部的端部区域；所述砧座能够与所述套环卡合；所述马达驱动所述紧固栓抓握部，使其相对于所述砧座在规定的长轴方向上相对移动；所述控制部进行对所述马达的驱动控制，

该紧固工具构成为，能够通过处于抓握着所述轴部的端部区域的状态的所述紧固栓抓握部相对于所述砧座向所述长轴方向上的规定的第1方向相对移动，所述砧座将处于与所述轴部嵌合的状态的所述套环向所述长轴方向上的与所述第1方向相反的第2方向以及所述套环的径向内侧推压，由所述套环和所述头部对所述作业件进行夹持，并且，使所述套环的中空部压紧于所述槽，在保持所述端部区域与所述轴部为一体的状态的同时，完成所述紧固件的铆接，并且，

所述控制部根据所述马达的驱动电流来结束所述紧固栓抓握部相对于所述砧座向所述第1方向的相对移动，据此，完成所述紧固件的铆接，

所述控制部还根据所述马达的转速的变化量完成所述紧固件的铆接。

2.根据权利要求1所述的紧固工具，其特征在于，

所述控制部将所述马达的驱动电流与规定的阈值进行比较来完成所述紧固件的铆接，并且，构成为能够对所述阈值进行变更调节。

3.根据权利要求2所述的紧固工具，其特征在于，

所述控制部以使所述马达的起动电流不超过所述阈值的方式进行控制。

4.根据权利要求2或3所述的紧固工具，其特征在于，

在所述阈值被变更调节的情况下，所述控制部按照该变更调节后的阈值对所述马达的起动电流进行控制。

5.根据权利要求3所述的紧固工具，其特征在于，

所述控制部对所述马达的目标转速进行控制。

6.根据权利要求2所述的紧固工具，其特征在于，

所述控制部构成为，能够对所述马达进行软启动控制，并且，所述控制部能够按照所述阈值来变更该软启动的控制方式。

7.根据权利要求2所述的紧固工具，其特征在于，

在从所述马达启动开始的规定时间内，所述控制部将所述马达的驱动电流限制在规定的设定电流值以下。

8.权利要求7所述的紧固工具，其特征在于，

所述设定电流值被设为根据所述阈值可变。

9.根据权利要求1所述的紧固工具，其特征在于

所述控制部仅在从所述马达的启动开始经过规定时间的情况下，根据所述马达的驱动电流来结束所述紧固栓抓握部相对于所述砧座向所述第1方向的相对移动。

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