(57)【要約】【課題】プリングヘッドの後端位置ＲＰでクラッチの係合を解除し、ホーム位置ＨＰでクラッチ同士がスリップするという２つの機能を１つのクラッチ装置に持たせる。【解決手段】ブラインドリベット締結装置(1)は、スピンドル(14)に対して軸方向に移動可能で一体に回転するスピンドルクラッチ(61)と、ボールスクリューナット(44)と一体に形成されたナットクラッチ(62)とを備える。スピンドルクラッチは、軸方向に移動してナットクラッチとの係合を解除できる。また、スピンドルクラッチは、第１扇型部分(61C)を有し、第１扇型部分の一方の端部は垂直面(61D)であり、他方の端部は傾斜面(61E)である。ナットクラッチは、相補的な形状の第２扇型部分(62C)を有する。  プリングヘッド(28)が後端位置RPに到達すると、クラッチの係合は解除される。プリングヘッドがホーム位置HPに戻ると、クラッチの傾斜面同士がスリップする。【選択図】図５
2018075578.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マンドレルとリベット本体とからなるブラインドリベットを被取付部材に締結するブラインドリベット締結装置であって、
後端部に配置された電動モータと、
前記電動モータの回転を伝達する動力伝達部と、
前記電動モータの前方に配置され、前記動力伝達部により動力を伝えられ回転するスピンドルと、
前記スピンドルに隣接し、前記スピンドルに接続されて回転するボールスクリューナットと、
前記ボールスクリューナットの中心部に設けられ、前記ボールスクリューナットの回転により軸方向に移動するボールスクリューシャフトと、
前記ボールスクリューシャフトに接続され、前記マンドレルの軸部を把持して引き込む引き込み部と、
前記引き込み部の軸方向の位置を検出する位置検出機構と、
ハンドル部に設けられたトリガと、
前記トリガの操作と、前記位置検出機構により検出された前記引き込み部の位置とによって、前記電動モータの正回転と、逆回転と、停止とを制御する制御部と、
円筒部と、前記円筒部の一端部のフランジ部とを有し、前記フランジ部の前面に複数の第１扇型部分が形成され、前記スピンドルと一体に回転するスピンドルクラッチと、
前記スピンドルクラッチの第１前記扇型部分と相補的な形状の複数の第２扇型部分を有し、前記ボールスクリューナットの後面に一体に形成されたナットクラッチとを備えることを特徴とするブラインドリベット締結装置。
【請求項２】
請求項１に記載のブラインドリベット締結装置であって、
前記スピンドルクラッチは、前記第１扇型部分の半径方向外側に突出する凸部を有し、
前記凸部は前記スピンドルのスピンドル円筒部に形成された軸方向に延びるスロットに収容され、前記スピンドルクラッチは前記スピンドルに対して軸方向に移動可能であるが回転しないように保持されるブラインドリベット締結装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のブラインドリベット締結装置であって、
前記ボールスクリューシャフトの後端部に接続されたリング状のテールキャップを有し、前記スピンドルクラッチは後端部に前記テールキャップが係合できる段部を有し、ボールスクリューシャフトが後方へ移動すると、前記テールキャップが前記スピンドルクラッチの前記段部を後方へ押し、前記スピンドルクラッチと前記ナットクラッチの係合が解除されるようになったブラインドリベット締結装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１項に記載のブラインドリベット締結装置であって、
前記ボールスクリューシャフトの後方に、軸方向に移動せず、後端部にフランジ状のテールフランジが形成されたテールシャフトと、
前記テールフランジと、前記スピンドルクラッチの後端部との間に配置されているスピンドルクラッチスプリングとを有するブラインドリベット締結装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか１項に記載のブラインドリベット締結装置であって、
前記スピンドルクラッチの前記第１扇型部分は、円周方向の一方の端部が前記スピンドルクラッチの端面に垂直な第１垂直面であり、他方の端部が前記スピンドルクラッチの端面に対して傾斜した第１傾斜面であるブラインドリベット締結装置。
【請求項６】
請求項５に記載のブラインドリベット締結装置であって、
前記ナットクラッチの前記第２扇型部分は、円周方向の一方の端部が前記ナットクラッチの端面に垂直な第２垂直面であり、他方の端部が前記ナットクラッチの端面に対して傾斜した第２傾斜面であり、
前記ナットクラッチの前記第２扇型部分の前記第２垂直面は、前記スピンドルクラッチの前記第１扇型部分の前記第１垂直面と係合することができ、
前記ナットクラッチの前記第２扇型部分の前記第２傾斜面は、前記スピンドルクラッチの前記第１扇型部分の前記第１傾斜面と係合することができるブラインドリベット締結装置。
【請求項７】
請求項５又は６に記載のブラインドリベット締結装置であって、
前記ボールスクリューシャフトの軸方向前方への移動に対する抵抗が増し、前記ボールスクリューナットが回転できなくなるとき、前記スピンドルクラッチの前記第１扇型部分の前記第１傾斜面と前記ナットクラッチの前記第２扇型部分の前記第２傾斜面とはスリップして、前記スピンドルクラッチは後方へ移動するようになったブラインドリベット締結装置。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れか１項に記載のブラインドリベット締結装置であって、
先端部に前記マンドレルの軸部を通す開口部を有するノーズピースを備え、
前記引き込み部は、
前記ボールスクリューシャフトの軸方向移動により軸方向に移動するプリングヘッドと、
前記プリングヘッドに隣接して前記プリングヘッドと一体に配置され、前端に向かって内径が小さくなる内周面を有するジョーケースと、
前記ジョーケース内に配置され、前記ジョーケースの内周面に当接する外周面を有するジョーと、を有するブラインドリベット締結装置。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れか１項に記載のブラインドリベット締結装置であって、前記動力伝達部は、
前記電動モータに結合したモータギヤと、前記モータギヤの下方に設けられ前記モータギヤに係合する後部ギヤと、前記スピンドルに結合したスピンドルギヤと、前記スピンドルギヤの下方に設けられ前記スピンドルギヤに係合する前部ギヤと、前記回収容器の下方に設けられ、前記後部ギヤと前記前部ギヤとを一体に結合する第２シャフトとを有するブラインドリベット締結装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９の何れか１項に記載のブラインドリベット締結装置であって、
前記位置検出機構は、前記電動モータの回転数を検出する回転数検出素子を含むブラインドリベット締結装置。
【請求項１１】
ブラインドリベット締結装置のスピンドルからボールスクリューナットへの回転の伝達を解除するために使用するクラッチ装置であって、
円筒部と、前記円筒部の一端部のフランジ部とを有し、前記フランジ部の前面には複数の第１扇型部分が形成され、前記円筒部は前記スピンドルのスピンドル円筒部内に収容され、前記スピンドルに対して軸方向に移動可能で、前記スピンドルと一体に回転するスピンドルクラッチと、
前記スピンドルクラッチの前記第１扇型部分と相補的な形状の複数の第２扇型部分を有し、前記ボールスクリューナットの後面に一体に形成されたナットクラッチとを備えることを特徴とするクラッチ装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載のクラッチ装置であって、
前記スピンドルクラッチは、前記スピンドルクラッチが前記スピンドルに対して回転しないように保持するため、前記第１扇型部分の半径方向外側に突出する凸部を有するクラッチ装置。
【請求項１３】
ブラインドリベット締結装置のスピンドルからボールスクリューナットへの回転の伝達を解除するために使用し、前記スピンドルに対して軸方向に移動可能であり、前記スピンドルと一体に回転するスピンドルクラッチであって、
円筒部と、前記円筒部の一端部のフランジ部とを有し、前記フランジ部の前面には複数の第１扇型部分が形成され、
前記第１扇型部分は、円周方向の一方の端部が前記スピンドルクラッチの端面に垂直な第１垂直面であり、他方の端部が前記スピンドルクラッチの端面に対して傾斜した第１傾斜面であり、
前記スピンドルに対して回転しないように保持するため、前記第１扇型部分の半径方向外側に突出する凸部を有することを特徴とするスピンドルクラッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動モータを使用するブラインドリベット締結装置に関し、特に、マンドレルの軸部を把持して引き込むときの引き込み部の引き込みすぎ防止と、引き込み部のホーム位置より前方への出すぎ防止をクラッチで制御するブラインドリベット締結装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ブラインドリベットは、マンドレルとリベット本体とからなり、リベット本体は、中空の円筒スリーブとその円筒スリーブの一端部に形成された大径のフランジとからなる。マンドレルは、細長い軸部と、軸部の一端部に形成され、円筒スリーブの内径より大径のマンドレルヘッドとからなる。リベット本体の円筒スリーブの一端部からマンドレルの軸部を挿入し、マンドレルヘッドが円筒スリーブの一端部に当接し、マンドレルの軸部がフランジから長く延び出るように組み合わされる。
ブラインドリベットは、マンドレル軸部の把持される部分がブラインドリベット締結装置のノーズに挿入されてリベット本体のフランジがノーズに当接した状態でブラインドリベット締結装置に保持される。ブラインドリベット締結装置に保持されたブラインドリベットは、リベット本体のスリーブが被締結部材の取付孔に挿入されてフランジが被締結部材に接面される。
【０００３】
次に、ブラインドリベット締結装置の引き込み部の動作によりマンドレル軸部が強く引き抜かれ、マンドレルヘッドがスリーブの一部を拡径変形させ、その拡径変形したスリーブ部分とフランジとの間に被締結部材が強く挟持される。マンドレルは、マンドレル軸部に形成された小径の破断可能部で破断して、リベット本体が被締結部材に締結される。被締結部材が車体パネルと該車体パネルに取付けられる部品とである場合、車体パネルに部品の取付部が重ねられた状態でブラインドリベットが両部材に締結される。こうして、車体パネルに部品が固着される。ブラインドリベットは、被締結部材として車体パネルのような面積の大きいパネルであっても片側から締結作業ができる利点がある。一般的に、ブラインドリベットは、スチールやアルミニウム等の金属材料製である。締結後、ブラインドリベットの破断したマンドレルの軸部部分は、ブラインドリベット締結装置から回収する必要がある。
【０００４】
特許文献１は、バッテリで駆動される電動モータを使用したブラインドリベット締結装置を開示する。ブラインドリベット締結装置は、電動モータより軸方向前方にマンドレルの回収容器が設けられ、電動モータが回転すると、電動モータの動力は、回収容器の下方の第２シャフトを通って回転容器の前方のスピンドルに伝えられる。電動モータの回転数を検出することにより、プリングヘッドの軸方向位置を求める。
【０００５】
扇型部分を有するナットクラッチと、これと相補的な形状の扇型部分を有するスピンドルクラッチとからなる第１クラッチを備えている。電動モータが正回転し、プリングヘッドが後端部に達すると、ナットクラッチの扇型部分とスピンドルクラッチの扇型部分との係合が解除され、プリングヘッドの引き込みすぎが防止される。
また、傾斜面と垂直面からなる鋸歯を有するリアクラッチと、これに噛み合う鋸歯を有するフロントクラッチからなる第２クラッチを備えている。電動モータが逆回転し、プリングヘッドがホーム位置に達すると、鋸歯の傾斜面同士がスリップし、プリングヘッドがホーム位置より前方へ出るのが防止される。
【０００６】
特許文献１のブラインドリベット締結装置は、軸方向に２つのクラッチを備え、１つのクラッチは、それぞれ２つの部材を有しているので、部品点数が多くなる。また、軸方向の長さが長くなるという欠点がある。
又、プリングヘッドとノーズピースの間に異物が挟まった場合、フロントクラッチがホーム位置に戻れない為、リアクラッチがスリップする為の空間が確保出来ず、第２クラッチが正常に動作しないという問題があった。
第２クラッチが、ボールスクリューシャフトよりプリングヘッド側に位置する為、ボールスクリューシャフトは、第２クラッチが正常に動作しなくてもプリングヘッドをホーム位置まで移動させようとする。その結果、プリングヘッドに異常な圧力がかかりノーズを破壊する恐れがあった。
【０００７】
特許文献２は、締付け具（ブラインドナット）をパネル部材に取り付ける動力締結工具を開示する。動力締結工具は、駆動シャフトと、駆動シャフトに連結されたナット部材と、ナット部材に螺合して工具前方へ延びる引張軸と、引張軸の先端に連結され先端に雌ねじを有するマンドレルとを備えている。駆動シャフトとナット部材とは、第１のクラッチにより連結され、正回転時に一定以上の回転静止トルクが加わるとすべり係合するようになっている。締結が完了すると、回転静止トルクが大きくなってクリック音が発生し、これにより作業者は締結完了を知ることができる。
【０００８】
締結完了後、工具をパネル部材に押し付けたまま、モータを逆回転させる。ナット部材が逆回転し、引張軸とマンドレルが前方位置へ戻る。第２クラッチは、逆回転時に一定以上のトルクが加わるとすべり係合する。このとき、クリック音が発生し、作業者は、工具をパネル部材へ押し付けるのを解除し、マンドレルを締付け具から外し、モータの駆動を停止させる。
【０００９】
特許文献２の動力締結工具は、第１のクラッチは正回転時に一定以上のトルクがかかるとすべり、第２のクラッチは逆回転時に一定以上のトルクがかかるとすべる。特許文献１のブラインドリベット締結装置と同様に、特許文献２の動力締結工具は、軸方向に２つのクラッチを備えているので、部品点数が多くなる。また、軸方向の長さが長くなるという欠点がある。
【００１０】
そのため、部品点数が少なく、軸方向の長さが短く、小型軽量のブラインドリベット締結装置が求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０１３−２４８６４３号公報
【特許文献２】特公昭５８−４３２２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的は、部品点数が少なく、小型のブラインドリベット締結装置を提供することである。
より詳しくは、プリングヘッドの引き込みすぎを防止する第１クラッチと、プリングヘッドがホーム位置より前方へ出るのを防止する第２クラッチの機能を１つのクラッチで行うブラインドリベット締結装置を提供することである。
本発明の別の目的は、プリングヘッドとノーズピースの間に異物が挟まった場合でも、クラッチが正常に動作するブラインドリベット締結装置を提供することである。
より詳しくは、プリングヘッドがホーム位置より前方に出るのを防止する第２クラッチの機能を、ボールスクリューナットとスピンドルの間に設け、異常によりボールスクリューシャフトが前方に移動できなくなった場合、第２クラッチが働きボールスクリューシャフトの前方への移動が停止し、ノーズの破壊を防ぐブラインドリベット締結装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一態様は、マンドレルとリベット本体とからなるブラインドリベットを被取付部材に締結するブラインドリベット締結装置であって、
後端部に配置された電動モータと、
前記電動モータの回転を伝達する動力伝達部と、
前記電動モータの前方に配置され、前記動力伝達部により動力を伝えられ回転するスピンドルと、
前記スピンドルに隣接し、前記スピンドルに接続されて回転するボールスクリューナットと、
前記ボールスクリューナットの中心部に設けられ、前記ボールスクリューナットの回転により軸方向に移動するボールスクリューシャフトと、
前記ボールスクリューシャフトに接続され、前記マンドレルの軸部を把持して引き込む引き込み部と、
前記引き込み部の軸方向の位置を検出する位置検出機構と、
ハンドル部に設けられたトリガと、
前記トリガの引き操作と、前記位置検出機構により検出された前記引き込み部の位置とによって、前記電動モータの正回転と、逆回転と、停止とを制御する制御部と、
円筒部と、前記円筒部の一端部のフランジ部とを有し、前記フランジ部の前面には複数の第１扇型部分が形成され、前記円筒部は前記スピンドルのスピンドル円筒部に収容され、前記スピンドルと一体に回転するスピンドルクラッチと、
前記スピンドルクラッチの前記第１扇型部分と相補的な形状の複数の第２扇型部分を有し、前記ボールスクリューナットと一体に形成されたナットクラッチとを備えることを特徴とするブラインドリベット締結装置である。
【００１４】
円筒部とフランジ部を有し、フランジ部に複数の第１扇型部分が形成され、スピンドルに対して軸方向に移動可能で、スピンドルと一体に回転するスピンドルクラッチと、スピンドルクラッチの第１扇型部分と相補的な形状の複数の第２扇型部分を有し、ボールスクリューナットと一体に結合されたナットクラッチとを備えると、スピンドルクラッチとナットクラッチとの係合を容易に解除することが出来る。その結果、後端位置で、スピンドルが回転し続けても、ボールスクリューナットは後方への移動を止めることができる。
【００１５】
前記スピンドルクラッチは、前記第１扇型部分の半径方向外側に突出する凸部を有し、
前記凸部は前記スピンドルのスピンドル円筒部に形成された軸方向に延びるスロットに収容され、前記スピンドルクラッチは前記スピンドルに対して軸方向に移動可能であるが回転しないように保持されることが好ましい。
【００１６】
スピンドルクラッチは、第１扇型部分の半径方向外側に突出する凸部を有し、凸部はスピンドルのスピンドル円筒部に形成された軸方向に延びるスロットに収容されると、スピンドルクラッチはスピンドルに対して軸方向に移動可能であるが回転しないように保持され、スピンドルと一体に回転し、また軸方向に移動してクラッチの係合を解除することができる。
【００１７】
前記ボールスクリューシャフトの後端部に接続されたリング状のテールキャップを有し、前記スピンドルクラッチは後端部に前記テールキャップが係合できる段部を有し、ボールスクリューシャフトが後方へ移動すると、前記テールキャップが前記スピンドルクラッチの前記段部を後方へ押し、前記スピンドルクラッチと前記ナットクラッチの係合が解除されるようになっていることが好ましい。
【００１８】
ボールスクリューシャフトの後端部に接続されたテールキャップを有し、スピンドルクラッチは後端部に段部を有すると、ボールスクリューシャフトが後退し、テールキャップが段部を押すことにより、スピンドルクラッチとナットクラッチの係合を容易に解除することができる。
【００１９】
前記ボールスクリューシャフトの後方に、軸方向に移動せず、後端部にフランジ状のテールフランジが形成されたテールシャフトと、
前記テールフランジと、前記スピンドルクラッチの後端部との間に配置されているスピンドルクラッチスプリングを有することが好ましい。
【００２０】
軸方向に移動できないテールシャフトを有し、テールシャフトの後端部にフランジ状のテールフランジが形成され、更に、テールフランジに対して、スピンドルクラッチを前方へ押圧するスピンドルクラッチスプリングを有すると、通常状態ではスピンドルクラッチスプリングが、スピンドルクラッチを前方へ押圧し、ナットクラッチと係合した状態を保持することができる。
【００２１】
前記スピンドルクラッチの前記第１扇型部分は、円周方向の一方の端部が前記スピンドルクラッチの端面に垂直な第１垂直面であり、他方の端部が前記スピンドルクラッチの端面に対して傾斜した第１傾斜面であることが好ましい。
【００２２】
スピンドルクラッチの第１扇型部分は、円周方向の一方の端部がスピンドルクラッチの端面に垂直な第１垂直面であり、他方の端部がスピンドルクラッチの端面に対して傾斜した第１傾斜面であると、第１垂直面により動力を伝えるときは、スリップさせずに動力を伝えることができ、第１傾斜面により動力を伝えるときは、過大な力がかかるとスリップさせて係合を解除することができる。
【００２３】
前記ナットクラッチの前記第２扇型部分は、円周方向の一方の端部が前記ナットクラッチの端面に垂直な第２垂直面であり、他方の端部が前記ナットクラッチの端面に対して傾斜した第２傾斜面であり、
前記ナットクラッチの前記第２扇型部分の前記第２垂直面は、前記スピンドルクラッチの前記第１扇型部分の前記第１垂直面と係合することができ、
前記ナットクラッチの前記第２扇型部分の前記第２傾斜面は、前記スピンドルクラッチの前記第１扇型部分の前記第１傾斜面と係合することができることが好ましい。
【００２４】
ナットクラッチの第２扇型部分の第２垂直面は、スピンドルクラッチの第１扇型部分の第１垂直面と係合し、ナットクラッチの第２扇型部分の第２傾斜面は、スピンドルクラッチの第１扇型部分の第１傾斜面と係合すると、ナットクラッチとスピンドルクラッチが正回転し、引き込み部がマンドレル軸部を引き込むときは、第１垂直面が、第２垂直面に動力を強力に伝達することができる。また、ナットクラッチとスピンドルクラッチが逆回転し引き込み部がホーム位置へ戻るときは、第１傾斜面が、第２傾斜面に動力を伝達し、強い力がかかると傾斜面同士がスリップすることができる。
【００２５】
前記ボールスクリューシャフトの軸方向前方への移動に対する抵抗が増し、前記ボールスクリューナットが回転できなくなるとき、前記スピンドルクラッチの前記第１扇型部分の前記第１傾斜面と前記ナットクラッチの前記第２扇型部分の前記第２傾斜面とはスリップして、前記スピンドルクラッチは後方へ移動することが好ましい。
【００２６】
ボールスクリューナットが逆回転し、前記ボールスクリューシャフトが前端部に達し、ボールスクリューナットの回転抵抗が増しても、ボールスクリューナットと一体のナットクラッチに対してスピンドルクラッチがスリップするので、スピンドルは回転し続けることができる。
また、異物挟まり等があり、ボールスクリューナットが回転できなくなる時でも、クラッチがスリップして装置が破壊しないように保護することができる。
【００２７】
先端部に前記マンドレルの軸部を通す開口部を有するノーズピースを備え、
前記引き込み部は、
前記ボールスクリューシャフトの軸方向移動により軸方向に移動するプリングヘッドと、
前記プリングヘッドに隣接して前記プリングヘッドと一体に配置され、前端に向かって内径が小さくなる内周面を有するジョーケースと、
前記ジョーケース内に配置され、前記ジョーケースの内周面に当接する外周面を有するジョーと、を有することが好ましい。
【００２８】
装置が先端部にノーズピースを備え、
引き込み部が、プリングヘッドと、前端に向かって内径が小さくなる内周面を有するジョーケースと、ジョーケース内に配置され、ジョーケースの内周面に当接する外周面を有するジョーと、を有すると、ジョーケースを後方へ引くとき、ジョーでマンドレル軸部を把持して引き抜くことができる。
【００２９】
前記動力伝達部は、
前記電動モータに結合したモータギヤと、前記モータギヤの下方に設けられ前記モータギヤに係合する後部ギヤと、前記スピンドルに結合したスピンドルギヤと、前記スピンドルギヤの下方に設けられ前記スピンドルギヤに係合する前部ギヤと、前記回収容器の下方に設けられ、前記後部ギヤと前記前部ギヤとを一体に結合する第２シャフトとを有することが好ましい。
【００３０】
後部ギヤと、第２シャフトと、前部ギヤと、を通る動力伝達経路により、破断したマンドレル軸部の回収装置を迂回して動力を伝達することができる。
【００３１】
前記位置検出機構は、前記電動モータの回転数を検出する回転数検出素子を含むことが好ましい。
位置検出機構が電動モータの回転数を検出する回転数検出素子を含むと、簡単にプリングヘッドの軸方向位置を求めることができる。
【００３２】
本発明の別の態様は、ブラインドリベット締結装置のスピンドルからボールスクリューナットへの回転の伝達を解除するために使用するクラッチ装置であって、
円筒部と、前記円筒部の一端部のフランジ部とを有し、前記フランジ部の前面には複数の第１扇型部分が形成され、前記円筒部は前記スピンドルのスピンドル円筒部内に収容され、前記スピンドルに対して軸方向に移動可能で、前記スピンドルと一体に回転するスピンドルクラッチと、
前記スピンドルクラッチの前記第１扇型部分と相補的な形状の複数の第２扇型部分を有し、前記ボールスクリューナットの後面に一体に形成されたナットクラッチとを備えることを特徴とするクラッチ装置である。
【００３３】
スピンドルと一体に回転するスピンドルクラッチと、ボールスクリューナットの後面に一体に形成されたナットクラッチとを備えるクラッチ装置において、スピンドルクラッチの円筒部がスピンドルのスピンドル円筒部内に収容されると、スピンドルクラッチは容易に軸方向に移動可能であり、ナットクラッチとの係合を容易に解除することができる。
【００３４】
前記スピンドルクラッチは、前記スピンドルクラッチが前記スピンドルに対して回転しないように保持するため、前記第１扇型部分の半径方向外側に突出する凸部を有することが好ましい。
【００３５】
スピンドルクラッチが、第１扇型部分の半径方向外側に突出する凸部を有すると、スピンドルのスピンドル円筒部に形成されたスロットに、凸部が収容されることにより、スピンドルクラッチは、スピンドルに対して回転止めされ、スピンドルと一体に回転することができる。
【００３６】
本発明の更に別の態様は、ブラインドリベット締結装置のスピンドルからボールスクリューナットへの回転の伝達を解除するために使用し、前記スピンドルに対して軸方向に移動可能であり、前記スピンドルと一体に回転するスピンドルクラッチであって、
円筒部と、前記円筒部の一端部のフランジ部とを有し、前記フランジ部の前面には複数の第１扇型部分が形成され、
前記第１扇型部分は、円周方向の一方の端部が前記スピンドルクラッチの端面に垂直な第１垂直面であり、他方の端部が前記スピンドルクラッチの端面に対して傾斜した第１傾斜面であり、
前記スピンドルに対して回転しないように保持するため、前記第１扇型部分の半径方向外側に突出する凸部を有することを特徴とするスピンドルクラッチである。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、部品点数が少なく、小型のブラインドリベット締結装置を提供することができる。
より詳しくは、本発明によれば、プリングヘッドの引き込みすぎを防止する第１クラッチと、プリングヘッドがホーム位置より前方へ出るのを防止する第２クラッチの機能を１つのクラッチ装置で行うブラインドリベット締結装置を提供することが出来る。
本発明によれば、クラッチ装置がボールスクリューシャフトよりスピンドル側にあるので、異物の噛み込み等があっても、ボールスクリューシャフトの前進が止まり、締結装置が破壊しないように保護されたブラインドリベット締結装置を提供することができる。
より詳しくは、本発明によれば、異物挟まり等があり、ボールスクリューナットが回転できなくなる時でも、クラッチがスリップして装置が破壊しないように保護するブラインドリベット締結装置を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の１実施形態による電動ブラインドリベット締結装置の正面図である。
【図２】図１のブラインドリベット締結装置の締結機構のモータ部と、動力伝達部の一部の部品を破断した斜視図である。
【図３】リベット本体とマンドレルからなるブラインドリベットのリベット本体の一部を破断した正面図である。
【図４】図１のブラインドリベット締結装置のスピンドルからノーズまでの縦断面図である。
【図５】図１のブラインドリベット締結装置のスピンドルからプリングヘッドまでの一部を破断した斜視図である。
【図６】スピンドルクラッチとナットクラッチの斜視図である。
【図７】図６のスピンドルクラッチとナットクラッチの正面図である。
【図８】図１の電動ブラインドリベット締結装置の制御部のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、本発明に係る電動ブラインドリベット締結装置の１実施形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の１実施形態による電動ブラインドリベット締結装置の正面図である。電動ブラインドリベット締結装置１は、ほぼ円筒形状のハウジングに収容されたブラインドリベット締結機構と、この締結機構の中間位置からほぼ直交して垂下するように延びるハンドル３とを備える。ハンドル３の下部には、バッテリ５１がバッテリ保持部５に取り外し可能に取付けられている。ハンドル３の上部には、トリガ６が設けられる。作業者がトリガ６を引くと、引き込み部がブラインドリベットの締結動作を行い、トリガ６の引き操作を解除すると、引き込み部がホーム位置ＨＰ（前端位置）に戻り、締結動作は解除（又は停止）される。
【００４０】
ブラインドリベット締結機構は、前方（図１の右側）のノーズ７と、後方（図１の左側）のモータ部９と、中央部の動力伝達部１１とを含む。モータ部９には、ブラシレスモータからなる電動モータ１３が収容される。動力伝達部１１は、電動モータ１３の回転をスピンドル１４に伝える。ノーズ７には、ブラインドリベットのマンドレル軸部を把持して引き込む引き込み部が設けられる。ハンドル３には、制御部１２が設けられる。
【００４１】
（モータ部）
図２は、本発明による電動ブラインドリベット締結装置１のモータ部９と、動力伝達部１１との一部の部品を破断して示す斜視図である。まず、後方のモータ部９について説明する。本発明では、電動モータ１３はブラシレスモータである。ブラシレスモータは、回転子は磁石であり、巻線回路は固定子側にある。電動モータ１３に組み込まれたホール素子（磁気センサー）１３Ａで回転子の回転角度を検出する。ブラシレスモータ用の電子回路１３Ｂは、回転子の磁極に合わせたタイミングでスイッチングをしている。ブラシレスモータの回転子の回転数を検出することにより、引き込み部の軸方向の位置を求めることが出来る。
【００４２】
回転子の回転検出にホール素子１３Ａ以外の公知の素子を使用することもできる。ブラシレスモータは良く知られているので、これ以上詳述しない。又、引き込み部の軸方向の位置を求める位置検出機構として、モータの回転子の回転数を検出する以外の位置検出機構を用いることもできる。例えば、引き込み部のプリングヘッド２８に軸方向位置を直接検出してもよい。
また、遊星ギヤを設けて、電動モータ１３の回転数を下げてから、動力伝達部１１に伝達するようにしてもよい。
【００４３】
（回収容器）
ノーズ７とモータ部９の間で、ハンドル３の上部に、破断したマンドレル軸部の回収容器１０が設けられている。回収容器１０は、半円形の円筒形状に形成され、透明又は半透明のカバー１０Ａが上部を包囲している。カバー１０Ａを通して、収容された破断マンドレル軸部を外側から見ることができる。カバー１０Ａは、破断したマンドレル軸部を廃棄できるように開閉可能になっている。
【００４４】
この回収容器１０の下から、ハンドル３が斜め下方に延びている。回収容器１０がツールハウジング２７の中間に配置されるので、作業者は安定してハンドル３を手持ちすることが出来る。
【００４５】
（動力伝達部）
モータ部９とノーズ７との間に、動力伝達部１１が設けられる。動力伝達部１１は、回収容器１０を迂回して、モータ部９の電動モータ１３の回転力（トルク）をギヤハウジング２２内のスピンドル１４に伝達する。
動力伝達部１１は、モータギヤ１５と、後部ギヤ１９と、第２シャフト１８と、前部ギヤ２１と、スピンドルギヤ１７と、を含む。
【００４６】
回収容器１０の後方側には、電動モータ１３のモータシャフトに連結されたモータギヤ１５が配置され、回収容器１０の前方側には、モータシャフトの軸心と同軸の軸心を有するスピンドル１４に連結されたスピンドルギヤ１７が配置されている。
【００４７】
モータギヤ１５とスピンドルギヤ１７との間には、回収容器１０の下方の空間に、第２シャフト１８が設けられている。第２シャフト１８は、電動モータ１３のモータシャフトとスピンドル１４の軸線に平行な方向に、軸回りに回転可能に支持されている。第２シャフト１８の後端には、モータギヤ１５に係合する後部ギヤ１９が取付けられ、第２シャフト１８の前端には、スピンドルギヤ１７に係合する前部ギヤ２１が取付けられている。第２シャフト１８は、１本のシャフトであり、後部ギヤ１９と前部ギヤ２１とを結合する。
第２シャフト１８、前部ギヤ２１等は、ツールハウジング２７内に収容される。
【００４８】
モータギヤ１５に後部ギヤ１９が係合しているので、電動モータ１３が正方向に回転すると第２シャフト１８は逆方向に回転する。前部ギヤ２１がスピンドルギヤ１７に係合しているので、第２シャフト１８が逆回転すると、スピンドルギヤ１７が正回転し、スピンドル１４は正方向に回転する。これによって、スピンドル１４は、電動モータ１３と同じ方向に回転する。このように、電動モータ１３の回転は第２シャフト１８を介してスピンドル１４に伝達される。
なお、モータギヤ１５と後部ギヤ１９、及び、前部ギヤ２１とスピンドルギヤ１７のギヤ比は、電動モータ１３の出力とブラインドリベットの締結力との兼ね合いによって任意に定められる。
【００４９】
更に、ハンドル３には、制御部１２が設けられている。制御部１２は、引き込み部の軸方向位置と、トリガの引き操作とその解除操作によって電動モータ１３の回転を制御して、スピンドル１４の回転を介して引き込み部のプリングヘッド２８の前進と後退を制御する。制御部１２は、トリガ６の操作に応答して、電動モータ１３を制御することにより、引き込み部のプリングヘッド２８を、ホーム位置ＨＰから後端位置ＲＰまで後退させ、その後端位置ＲＰで停止させる。後端位置ＲＰは、マンドレル軸部が破断される位置より少し後ろの位置である。
トリガ６の引き操作の解除によって、プリングヘッド２８を後端位置ＲＰから前進させて前端位置のホーム位置ＨＰに復帰させ、ホーム位置ＨＰで停止させる。
なお、ホーム位置ＨＰと、後端位置ＲＰとは、プリングヘッド２８の軸方向位置として説明するが、引き込み部のボールスクリューシャフト３６、ジョーケース３２、ジョー２９も対応するホーム位置ＨＰと、後端位置ＲＰとがある。
【００５０】
（ブラインドリベット）
ここで、ブラインドリベット締結装置で締結するブラインドリベット７０について説明しておく。図３は、図１のブラインドリベット締結装置を使用して締結する一般的なブラインドリベット７０の正面図である。
ブラインドリベット７０は、リベット本体７１と、マンドレル７５とからなる。リベット本体７１は、円筒状のスリーブ７１Ｓと、スリーブ７１Ｓの一端に形成されたスリーブ７１Ｓより大径のフランジ７１Ｆとからなる。マンドレル７５は、細長い棒状のマンドレル軸部７５Ｊと、マンドレル軸部７５Ｊの一端部に形成されたマンドレルヘッド７５Ｈとからなる。マンドレルヘッド７５Ｈの外径は、スリーブ７１Ｓの内径より大径に形成されている。マンドレル軸部７５Jのマンドレルヘッド７５Hの近くには破断可能部７５Bが形成されている。
【００５１】
リベット本体７１のスリーブ７１Ｓの側からマンドレル７５のマンドレル軸部７５Ｊを挿入していくと、マンドレル軸部７５Ｊは、スリーブ７１Ｓのフランジ７１Ｆの側から延び出て、マンドレルヘッド７５Ｈの端面がリベット本体７１のスリーブ７１Ｓの端面に当接して止まる。
このように組み立てたブラインドリベット７０を、マンドレル軸部７５Ｊの端部を先頭にしてブラインドリベット締結装置１のノーズピース３１に挿入していく。マンドレル軸部７５Ｊの一部がブラインドリベット締結装置１のノーズピース３１に挿入されて、フランジ７１Ｆの端面がノーズピース３１に当接し、リベット本体７１とマンドレルヘッド７５Ｈがノーズピース７１から出た状態で、ブラインドリベット７０はブラインドリベット締結装置１に保持される。
【００５２】
ブラインドリベット締結装置１に保持されたブラインドリベット７０は、リベット本体７１のスリーブ７１Ｓが車体パネル及び取付部品等の被締結部材に接面するまで被締結部材の取付孔に挿入される。
次に、ブラインドリベット締結装置１によってマンドレル軸部７５Ｊが強く引き抜かれて、マンドレルヘッド７５Ｈにより、リベット本体７１のスリーブ７１Ｓの一部が拡径変形され、スリーブスリーブ７１Ｓの拡径変形した部分とフランジ７１Ｆとの間に被締結部材が強く挟持される。マンドレル軸部７５Ｊが破断可能部７５Bで破断して、ブラインドリベット７０が被締結部材に締結される。一般的に、ブラインドリベットは、スチールやアルミニウム等の金属材料からなる。締結後のブラインドリベットにおいて、破断したマンドレル軸部は回収する必要がある。
【００５３】
（ノーズ）
図４を参照して、装置の前方のノーズ７内に収容される引き込み部の構造及び動作について説明する。図４は、図１のブラインドリベット締結装置の締結機構の動力伝達部１１と、スピンドル１４からノーズ７までの縦断面図である。ノーズ７は、動力伝達部１１の前方にある。
【００５４】
ノーズ７の前方に配置される部材について説明する。ノーズ７は、先端のノーズピース３１と、ノーズピース３１から後方のツールハウジング２７に向けて延びる円筒形のノーズハウジング３３を有する。
ノーズピース３１は、ほぼ円筒形で、先端部分は外径が大きく、先端部分がノーズハウジング３３の開口部に当接するように配置される。ノーズピース３１は、開口部にマンドレル７５のマンドレル軸部７５Ｊを受け入れることができる。
【００５５】
ノーズピース３１の開口部に、ピン４７が、軸心の中空通路に少し入り込むように配置される。ノーズピース３１の周りに、Ｏ−リング４６が配置される。ピン４７は、Ｏ−リング４６により押さえられ、ピン４７の先端部はノーズピース３１の中空通路に突出し、中空通路の一部が狭くなるようになっている。これにより、ブラインドリベット７０のマンドレル軸部７５Ｊを中空通路に挿入するときは、マンドレル７５を圧入して中空通路へ押し入れることはでき、ブラインドリベット７０は、ノーズピース３１の先端に保持される。破断したマンドレル軸部７５Ｊは、ピン４７の先端部に突き当たるので、ノーズピース３１の中空通路から外部へ排出されることはできないようになっている。
【００５６】
ノーズハウジング３３の軸心の部分に中空通路が形成されている。ジョー２９は、ブラインドリベット７０のマンドレル７５を受入れて保持し、ブラインドリベット７０を締結した後、破断したマンドレル軸部７５Ｊが中空通路を通って回収容器１０へ送られるようになっている。
ノーズ７内の先端部には、マンドレル軸部７５Ｊを引き込む引き込み部が配置される。引き込み部は、マンドレル軸部７５Ｊを把持するジョー２９と、ジョー２９を包囲するジョーケース３２と、ジョーケース３２と一体になりジョー２９を後方側に引込めるように軸方向に移動可能なプリングヘッド２８と、プリングヘッドの外周に配置されたジョーケースロック３０を有する。
【００５７】
ノーズハウジング３３の内側には、ほぼ円筒形のプリングヘッド２８と、その外側にジョーケースロック３０が配置される。ジョーケースロック３０には、径方向に対向する位置に、凸部３０Ａが設けられる。凸部３０Ａは、マストハウジング３４の軸方向に延びる溝に沿って移動できるように配置される。そのため、ジョーケースロック３０及びプリングヘッド２８は、ノーズハウジング３３に対して回転はできないが軸方向には移動できるように保持される。
【００５８】
プリングヘッド２８の先端側に隣接して、ジョーケース３２が設けられる。ジョーケース３２は、ほぼ円筒形で、外径は一定で、ノーズハウジング３３内をスライド可能である。ジョーケース３２の先端側は、内径が次第に小さくなり内側にジョー２９を収容するようになっている。引き込み部のホーム位置ＨＰで、ジョーケース３２の前端部は、ノーズハウジング３３の内側に当接する。
【００５９】
ジョー２９は、周方向に２個〜３個に分割されて、ノーズピース３１に向けて先細の形状に形成されている。ジョー２９は、軸心が空洞の中空の筒状体に組合わされ、筒状のジョーケース３２の先細形状の空洞に収容される。ジョー２９は、ジョープッシャー３５及びジョープッシャースプリング４２により、先細形状のジョーケース３２内で前方に押圧されている。
引き込み部のホーム位置ＨＰで、ジョー２９の先端はノーズピース３１の後端の円錐面に当接し、ノーズピース３１の円錐面とジョープッシャー３５の先端の円錐面により、ジョー２９は外側に開く。開いたジョー２９は、ノーズピース３１から挿入されたブラインドリベット７０のマンドレル軸部７５Ｊを受入れる。
【００６０】
ジョー２９の空洞にブラインドリベット７０のマンドレル７５があるとき、ジョーケース３２が後方に引込まれると、ジョー２９は、先細部分の斜面に中心軸方向の力が付与される。そのため、ジョー２９の軸心の空洞に保持されたブラインドリベット７０のマンドレル軸部７５Ｊは、強く把持される。
ジョー２９は、前端のホーム位置ＨＰから後端位置ＲＰまで引込むことができ、また後端位置ＲＰからホーム位置ＨＰへ復帰させることができる。
【００６１】
プリングヘッド２８の内側でジョー２９の後方には、中空の筒状体のジョープッシャー３５が配置される。ジョープッシャー３５とプリングヘッド２８との間には、ジョープッシャースプリング４２が配置され、ジョープッシャー３５を前方へ押圧している。
【００６２】
プリングヘッド２８は、ジョー２９を包囲支持するジョーケース３２と一体であり、ノーズハウジング３３に対して軸心が整列した状態で配置される。プリングヘッド２８とジョーケース３２は、ノーズハウジング３３に対して軸方向にスライド可能に配置されている。
【００６３】
プリングヘッド２８は、その後方のボールスクリューシャフト３６に固定されている。ボールスクリューシャフト３６は、円筒形の部材であり、ツールハウジング２７に固定されたマストハウジング３４の内側を軸方向に延びている。ボールスクリューシャフト３６の軸心には中空通路が形成されている。
ボールスクリューシャフト３６の軸方向後方には、ボールスクリューシャフト３６より細い円筒形のテールシャフト４５が配置されている。テールシャフト４５は、スピンドル１４の軸心部分に沿って後方に延びるほぼ円筒形の部材である。テールシャフト４５の前端部から後端部まで中空通路が形成されている。
テールシャフト４５の後端に近い部分には、外径の大きいテールフランジ４５Ａが設けられる。テールフランジ４５Ａの外径は、スピンドル１４のスピンドル円筒部の内径と等しいか少し小さく、スピンドル円筒部の内側後端部に当接する。
【００６４】
テールシャフト４５は軸方向に移動せず、スピンドル１４と一体に回転する。ボールスクリューシャフト３６はテールシャフト４５の外周上を軸方向に移動するようになっている。即ち、ボールスクリューシャフト３６が後方へ移動すると、テールシャフト４５はボールスクリューシャフト３６の中空通路内に入っていく。
ボールスクリューシャフト３６と、プリングヘッド２８と、ジヨーケース３２とは、一体に軸方向に往復運動し、ジョー２９を、ノーズ７の後方に引き込み、ノーズ７の前方に戻すことができる。
【００６５】
図４に示すように、ジョー２９と、ジョープッシャー３５と、プリングヘッド２８と、ボールスクリューシャフト３６と、テールシャフト４５のそれぞれの軸心部分は、ノーズ７の入口から回収容器１０の入口へ連続する中空通路が形成されている。ジョー２９の軸心部分にマンドレル軸部７５Ｊが挿入され、破断されたマンドレル軸部７５Ｊは中空通路を通って矢印４８の方向に回収容器１０に送り込まれる。次々に中空通路に破断マンドレル軸部が送られると、破断されたマンドレル軸部７５Ｊは、前の破断されたマンドレル軸部７５Ｊを押し出して、次々と破断されたマンドレル軸部７５Ｊが送られる。
【００６６】
（スピンドルから引き込み部まで）
次に、スピンドル１４から引き込み部に動力を伝達する構造について説明する。図５は、スピンドル１４から引き込み部までの斜視図であり、ツールハウジング２７とマストハウジング３４とノーズハウジング３３の一部を取り除いて、内部の構造を示す。
スピンドル１４からボールスクリューナット４４に回転が伝達され、ボールスクリューナット４４の回転により、ボールスクリューシャフト３６が軸方向に移動する構造を説明する。
【００６７】
スピンドル１４は、ほぼ円筒形のスピンドル円筒部と、スピンドル円筒部の前端部のスピンドルフランジとを有する。
スピンドル１４は、スピンドルクラッチ６１とナットクラッチ６２を介して、ボールスクリューナット４４に接続されている。ボールスクリューナット４４はほぼ円筒形の部材であり、ボールスクリューナット４４の軸心部分に、ボールスクリューシャフト３６が配置される。ボールスクリューナット４４には内ねじが形成されている。この内ねじには、ボールスクリューシャフト３６の外ねじが螺合している。
【００６８】
図４に示すように、ボールスクリューナット４４の前側端部と、マストハウジング３４との間には、ベアリング３８が配置され、ボールスクリューナット４４の回転抵抗が小さくなっている。
【００６９】
スピンドル１４の回転は、スピンドルクラッチ６１と、ナットクラッチ６２を介して、ボールスクリューナット４４に伝えられる。ボールスクリューナット４４は回転するが、軸方向には移動できない。ボールスクリューシャフト３６は、回転することはできないが、軸方向に移動可能に支持される。ボールスクリューナット４４の内ねじと、ボールスクリューシャフト３６の外ねじとが螺合しているので、スピンドル１４が正回転すると、ボールスクリューナット４４が正回転し、ボールスクリューシャフト３６は後方に直進移動する。
すると、引き込み部のプリングヘッド２８、ジョーケース３２が一体に後退し、プラインドリベット７０のマンドレル軸部７５Ｊは、ジョー２９で把持されて強く後方に引き込まれ、プラインドリベット７０が締結される。
【００７０】
スピンドル１４が逆回転すると、ボールスクリューナット４４が逆回転し、ボールスクリューシャフト３６は前方に直進移動する。ボールスクリューシャフト３６、プリングヘッド２８、ジョーケース３２が一体に前進し、ホーム位置ＨＰに戻る。
【００７１】
（クラッチ）
本発明の実施形態では、プリングヘッド２８は、前端部に位置するホーム位置ＨＰと、後端位置ＲＰとの間で移動するように制御されている。スピンドル１４とボールスクリューナット４４との間の部分に、スピンドルクラッチ６１とナットクラッチ６２とが設けられる。スピンドルクラッチ６１とナットクラッチ６２をまとめて、クラッチ装置と呼ぶ。
プリングヘッド２８が後退して後端位置ＲＰにくると、スピンドルクラッチ６１は後方へ押され、スピンドルクラッチ６１とナットクラッチ６２との係合が解除され、スピンドル１４からボールスクリューナット４４に回転が伝わらなくなる。このため、プリングヘッド２８の引き込みすぎが防止される。
【００７２】
プリングヘッド２８が前進してホーム位置ＨＰにくると、プリングヘッド２８はそれ以上前進しなくなる。すると、スピンドルクラッチ６１とナットクラッチ６２とはスリップする。そのため、プリングヘッド２８がホーム位置ＨＰより前方へ出ることを防止することができる。
【００７３】
また、何らかの異常により、プリングヘッド２８がホーム位置ＨＰに戻る前に異物がはさまるなどして異常なトルクがかかった場合も、クラッチはスリップして異常な力がかからないようになっている。
従来は、後端位置でクラッチの係合を解除し、ホーム位置でクラッチを滑らせるという２つの機能は別々のクラッチにより行われていた。本発明の実施形態では、スピンドルクラッチ６１とナットクラッチ６２という１組のクラッチからなるクラッチ装置により、この２つの機能を行う。
【００７４】
クラッチの具体的な構成を説明する。図６は、スピンドルクラッチ６１とナットクラッチ６２の斜視図である。図７は、スピンドルクラッチ６１とナットクラッチ６２の正面図である。
図５に示すように、円筒形のスピンドル１４の内側に隣接して、スピンドルクラッチ６１が配置される。スピンドル１４のスピンドル円筒部の内側に、スピンドルクラッチ６１の円筒部６１Ａが配置される。スピンドルクラッチ６１は、スピンドル１４に対して軸方向に移動可能である。スピンドル１４のスピンドルフランジから前方に少し間隔をあけて、スピンドルクラッチ６１のフランジ部６１Ｂが配置される。
【００７５】
スピンドルクラッチ６１は、円筒形の円筒部６１Ａと、円筒部６１Ａの一端部のフランジ部６１Ｂとを有する。スピンドルクラッチ６１の円筒部６１Ａのフランジ部６１Ｂの反対側の端部には、円筒部６１Ａの内径より少し内径の小さい後端部６１Ｆが形成されている。フランジ部６１Ｂには、半径方向に一定の幅を有する円弧形状に一段高い第１扇型部分６１Ｃが形成されている。第１扇型部分６１Ｃは、対向する方向に２箇所形成されている。第１扇型部分６１Ｃの数は、３箇所以上でもよい。
第１扇型部分６１Ｃの円周方向の一方の端面は、フランジ部６１Ｂの面に対して垂直な第１垂直面６１Ｄであり、他方の端面は、フランジ部６１Ｂの面に対して傾斜した第１傾斜面６１Ｅである。
【００７６】
第１扇型部分６１Ｃの一部に半径方向外側に突出した凸部６１Ｇが形成されている。凸部６１Ｇは、スピンドル１４に形成された軸方向に延びるスロット（図示せず）に係合する。そのため、スピンドルクラッチ６１は、スピンドル１４に対して回転することは出来ないが、軸方向に摺動することが出来る。スピンドルクラッチ６１は、スピンドルクラッチスプリング６５により、テールフランジ４５Ａに対して、ナットクラッチ６２の方向に押し付けられている。
【００７７】
ボールスクリューナット４４の後方の面に、一体にナットクラッチ６２が設けられる。ナットクラッチ６２は、ボールスクリューナット４４の端面に第２扇型部分６２Ｃを有し、この第２扇型部分６２Ｃはスピンドルクラッチ６１の第１扇型部分６１Ｃのない部分に入り込むことのできる形状である。即ち、スピンドルクラッチ６１の第１扇型部分６１Ｃと、ナットクラッチ６２の第２扇型部分６２Ｃとは、相補的な形状である。
第２扇型部分６２Ｃの円周方向の一方の端面は、ボールスクリューナット４４の端面に対して垂直な第２垂直面６２Ｄであり、他方の端面は、フランジ部６２の面に対して傾斜した第２傾斜面６２Ｅである。
【００７８】
スピンドルクラッチ６１の第１垂直面６１Ｄは、ナットクラッチ６２の第２垂直面６２Ｄと当接することができる。スピンドルクラッチ６１の第１傾斜面６１Ｅは、ナットクラッチ６２の第２傾斜面６２Ｅと当接することができる。
プリングヘッド２８がホーム位置ＨＰと後端位置ＲＰの間にあるときは、スピンドルクラッチ６１の第１扇型部分６１Ｃと、ナットクラッチ６２の第２扇型部分６２Ｃとがかみ合う。スピンドルクラッチ６１の回転は、ナットクラッチ６２に伝えられる。
【００７９】
ボールスクリューシャフト３６の後端部には、テールキャップ６７が一体に設けられている。テールキャップ６７は、テールシャフト４５を囲むリング状の部材である。テールシャフト４５の外径は、スピンドルクラッチ６１の円筒部６１Ａの内径と等しいか少し小さく、スピンドルクラッチ６１の後端部６１Ｆの内径より大きい。
プリングヘッド２８が後方に移動すると、テールキャップ６７も一体にテールシャフト４５の周りで後方へ移動する。テールキャップ６７は、スピンドルクラッチ６１の後端部６１Ｆに達すると、後端部６１Ｆの内側を後方に押し、スピンドルクラッチ６１をスピンドルクラッチスプリング６５の押圧力に抗して、後方へ移動させる。その結果、スピンドルクラッチ６１の第１扇型部分６１Ｃと、ナットクラッチ６２の第２扇型部分６２Ｃとの係合は解除される。
【００８０】
プリングヘッド２８がホーム位置ＨＰにある状態でトリガ６を引き操作すると、電動モータ１３は、正回転する。電動モータ１３の回転は、スピンドル１４に伝えられ、スピンドル１４と一体に固定されたスピンドルクラッチ６１からナットクラッチ６２に伝えられ、ボールスクリューナット４４は正回転する（図５の矢印３９の方向）。電動モータ１３が正回転するときは、スピンドルクラッチ６１の垂直面６１Ｄから、ナットクラッチ６２の第２垂直面６２Ｄへ回転が伝えられるので、クラッチがスリップすることはない。
ナットクラッチ６２と一体のボールスクリューナット４４が回転する。ボールスクリューシャフト３６が矢印４１の方向（後方向）に移動する。
プリングヘッド２８が後端位置ＲＰに来る前に、マンドレル軸部７５Ｊは破断可能部７５Ｂで破断する。
【００８１】
プリングヘッド２８が後端位置ＲＰに来ると、ボールスクリューシャフト３６と一体のテールキャップ６７がスピンドルクラッチ６１の後端部６１Ｆに当たる。スピンドルクラッチ６１は、テールキャップ６７に押されて、スピンドルクラッチスプリング６５の押圧力に抗して、矢印４１の方向へ移動する。後端位置ＲＰで、スピンドルクラッチ６１と、ナットクラッチ６２との係合は解除される。スピンドルクラッチ６１と、ナットクラッチ６２との係合は、スピンドルクラッチ６１の第１垂直面６１Ｄとナットクラッチ６２の第２垂直面６２Ｄの係合が外れることにより解除されるが、第１垂直面６１Ｄと第２垂直面６２Ｄに隣接する斜面により常にスリップしている状態となっている。
この状態でモータを逆回転させると、スピンドルクラッチ６１の第１傾斜面とナットクラッチ６２の第２傾斜面は係合し、回転がスピンドル１４からボールスクリューナット４４に伝えられる。
【００８２】
クラッチが解除されると、プリングヘッド２８の引き込み動作は停止する。後端位置ＲＰでは、スピンドル１４とスピンドルクラッチ６１とは低速度で回転するように制御される。スピンドルクラッチ６１と、ナットクラッチ６２との係合は解除されているので、ボールスクリューナット４４は回転せず、ボールスクリューシャフト３６はそれ以上後方へは移動しない。マンドレル軸部７５Ｊはそれ以上引き込まれない。
又は、後端位置ＲＰでは、スピンドル１４とスピンドルクラッチ６１とが低速度で回転するのでなく、停止するように制御することもできる。
【００８３】
プリングヘッド２８が後端位置ＲＰにあるときトリガ６の引き操作を解除すると、電動モータ１３は逆回転する。スピンドルクラッチ６１の第１傾斜面６１Ｅとナットクラッチ６２の第２傾斜面６２Ｅは係合するので、モータ１３の回転はスピンドルクラッチ６１からナットクラッチ６２へ伝えられ、ナットクラッチ６２と一体のボールスクリューナット４４が逆回転し、ボールスクリューシャフト３６と、テールキャップ６７と、スピンドルクラッチ６１は前方へ移動する。
電動モータ１３が逆回転するときは、スピンドルクラッチ６１の第１傾斜面６１Ｅから、ナットクラッチ６２の第２傾斜面６２Ｅへ回転が伝えられるので、所定以上の力がかかるとクラッチがスリップするようになっている。
【００８４】
プリングヘッド２８がホーム位置ＨＰへ戻り、ボールスクリューシャフト３６がその前端部に到達すると、ボールスクリューシャフト３６はそれ以上前方へ移動しない。ボールスクリューナット４４の回転抵抗が増加するので、スピンドルクラッチ６１の第１傾斜面６１Ｅと、ナットクラッチ６２の第２傾斜面６２Ｅとが滑り、スリップする。スピンドルクラッチ６１はスピンドルクラッチスプリング６５の力に抗して後方へ移動する。
【００８５】
プリングヘッド２８がホーム位置ＨＰに戻ると、スピンドル１４は少し余分に回転して停止するように制御される。スピンドル１４が余分に回転する間、スピンドルクラッチ６１とナットクラッチ６２はスリップし、ボールスクリューナット４４はホーム位置ＨＰに停止したままである。
【００８６】
こうして、プリングヘッド２８がホーム位置ＨＰより前方へ出るのを防止することが出来る。
又は、プリングヘッド２８がホーム位置ＨＰに戻ると、スピンドルクラッチ６１とナットクラッチ６２がスリップする前に、スピンドル１４の回転を停止するように制御することもできる。
【００８７】
（制御部による動作制御）
プリングヘッド２８の軸方向の位置と、トリガ６の引き操作及びその解除操作によって、制御部１２は、電動モータ１３を正回転させ、低速回転させ、逆回転させ、停止させる。電動モータ１３のモータシャフトが正回転すると、スピンドル１４は軸回りに正回転する。ボールスクリューナット４４が正回転し、ボールスクリューシャフト３６、プリングヘッド２８は後方へ移動する。電動モータ１３が逆回転すると、プリングヘッド２８は前方へ移動する。
【００８８】
図８は、制御部１２のブロック図である。トリガ６の引き操作とその解除操作によってトリガスイッチ４９のオン・オフ信号Ｔが発生する。電動モータの回転数信号Ｎによって、プリングヘッド２８の軸方向の位置が検出される。トリガのオン・オフ信号Ｔと、電動モータの回転数信号Ｎとに応答して、制御部の制御回路５５は、電動モータ１３の動作を制御する。プリングヘッド２８は、前端のホーム位置ＨＰから後端位置ＲＰまで後退し、後端位置ＲＰで停止し、後端位置ＲＰから前端位置のホーム位置ＨＰまで前進し、ホーム位置ＨＰで停止する。
【００８９】
トリガ６の操作と、電動モータ１３の回転数とによって、電動モータ１３、スピンドル１４、ボールスクリューナット４４、ボールスクリュー３６、プリングヘッド２８、ジョー２９等が、制御回路５５によって、どのように制御されるかを具体的に説明する。
ホール素子１３Ａにより電動モータ１３の回転数が検出され、電子回路１３Ｂにより、電動モータ１３の回転数信号Ｎが、制御回路５５に入力される。また、トリガ６の引き操作とその解除によってオン・オフされるトリガスイッチ４９のオン・オフ信号Ｔが制御回路５５に入力される。制御回路５５には、信号処理部５５Ａが設けられている。信号処理部５５Ａは、電動モータ１３の回転数信号Ｎと、トリガスイッチ４９のオン・オフ信号Ｔとを受けて、正回転信号ＳN、逆回転信号ＳRを出力する。
【００９０】
更に、制御回路５５には、ドライバ５５Ｂが設けられている。ドライバ５５Ｂは、信号処理部５５Ａからの正回転信号ＳN、逆回転信号ＳR、を受けて、電動モータ１３を、正回転させ、逆回転させ、停止させるように、バッテリ５１から供給される電力を制御する。制御回路５５を構成する信号処理部５５Ａとドライバ５５Ｂは、例えば、ハンドル３の空所に配置される。
【００９１】
プリングヘッド２８がホーム位置ＨＰ（図４の位置）にあるとき、電動モータ１３の回転数をゼロＮ0とする。電動モータ１３の回転数がゼロＮ0で、トリガ６のトリガスイッチ４９からオン信号ＴONが出力されない（あるいは、オフ信号ＴOFFが出力される）とき、プリングヘッド２８はホーム位置ＨＰにある。トリガ６のトリガスイッチ４９からのオフ信号ＴOFFと、電動モータ１３の回転数ゼロＮ0とによって、制御回路は、プリングヘッド２８がホーム位置ＨＰにあると認識する。トリガ６を操作しない限り、プリングヘッド２８はホーム位置ＨＰに留まる。
【００９２】
電動モータ１３の回転数ゼロＮ0の状態で、トリガ６が引かれると、トリガスイッチ４９からオン信号ＴONが出力されて、電動ブラインドリベット締結装置１に設けられた制御回路５５の信号処理部５５Ａが、電動モータ１３を正回転させる正回転信号ＳNを出力する。正回転信号ＳNを受けたドライバ５５Ｂは、バッテリ５１からの電力を電動モータ１３に送って、電動モータ１３を正回転させる。
【００９３】
電動モータ１３が正回転すると、モータギヤ１５と後部ギヤ１９と第２シャフト１８と前部ギヤ２１とスピンドルギヤ１７とを介して、スピンドル１４に伝達されて、スピンドル１４が正回転する。スピンドル１４が正回転すると、ボールスクリューナット４４も正回転し、ボールスクリューシャフト３６が軸方向に後退し、プリングヘッド２８は、前端のホーム位置ＨＰから所定長さ軸方向に後退する。この後退運動によって、ジョー２９は前端の位置から後退し、ジョー２９に把持されたブラインドリベット７０のマンドレル軸部７５Ｊは後方へ引込まれる。
【００９４】
この後方への引き込みにより、マンドレルヘッド７５Ｈがリベット本体７１のスリーブ７１Ｓの一部を拡径変形させ、そのスリーブの拡径変形した部分とリベット本体７１のフランジ７１Ｆとの間に被締結部材が強く挟持される。後方への引き込みを続けると、マンドレル軸部７５Ｊは破断される。車体パネル及び部品等の複数の被締結部材がスリーブの拡径変形した部分とフランジ７１Ｆとの間に相互に強く挟持されることによって、車体パネルに部品等が固着される。
【００９５】
ホール素子１３Ａにより電動モータ１３の回転数Ｎが検出され、プリングヘッド２８の軸方向位置が求められる。電動モータ１３の所定の回転数（マンドレル軸部が破断されるより少し長いプリングヘッド２８の移動長さに対応する回転数）の回転によって、プリングヘッド２８がマンドレル軸部７５Ｊの破断する位置より後方の後端位置ＲＰまで移動すると、電子回路１３Ｂからの回転数信号により、ブラシレスモータ１３の所定の回転数ＮRがカウントされる。また、トリガ６は引き操作されたままであるのでトリガスイッチ４９からはオン信号ＴONが出力されている。
【００９６】
トリガスイッチ４９からオン信号ＴONが出力されている状態で、電動モータ１３の所定の回転数ＮRがカウントされるとき、プリングヘッド２８は、最も後方側の後端位置ＲＰにある。このとき、制御回路５５の信号処理部５５Ａは、トリガスイッチ４９からのオン信号ＴONと電動モータ１３の所定の回転数ＮRのカウントを受けて、電動モータ１３を低速回転させる。電動モータ１３が低速回転すると、スピンドル１４は低速回転する。
後端位置ＲＰでは、スピンドルクラッチ６１とナットクラッチ６２の係合は解除されるので、スピンドル１４が回転していても、ボールスクリュー４４は回転せず、プリングヘッド２８（ジョー２９）は、後端位置ＲＰで停止する。
【００９７】
又は、プリングヘッド２８が後端位置ＲＰにあるとき、電動モータ１３が完全に停止するように制御することもできる。
【００９８】
電動モータ１３が低速回転し（又は回転を停止し）、プリングヘッド２８が後端位置ＲＰにある状態において、トリガ６の引き操作を解除すると、トリガ６のトリガスイッチ４９からのオン信号ＴONがなくなる（あるいはオフ信号ＴOFFが出力される）。
【００９９】
制御回路５５の信号処理部５５Ａは、トリガスイッチ４９からのオフ信号ＴOFFと電動モータ１３の所定の回転数ＮRのカウントを受けて、逆回転信号ＳRを出力する。逆回転信号ＳRを受けたドライバ５５Ｂは、電動モータ１３を逆回転させる。電動モータ１３の逆回転によって、スピンドル１４も逆回転する。スピンドルクラッチ６１とナットクラッチ６２は係合するので、ボールスクリューナット４４も逆回転する。ボールスクリューシャフト３６は前方へ移動する。プリングヘッド２８は後端位置ＲＰから前端のホーム位置ＨＰへ向かって移動する。
【０１００】
プリングヘッド２８がホーム位置ＨＰまで復帰すると、電動モータ１３の回転数が減算され、回転数がゼロＮ0となる。制御回路５５は、トリガスイッチ４９からのオフ信号（ＴOFF）と電動モータ１３の回転数ゼロＮ0とを受けて、逆回転信号ＳRを停止する。
この場合、プリングヘッド２８のホーム位置ＨＰのずれを考慮し、スピンドル１４が常に余分にホーム位置ＨＰで逆回転するようにしてある。
スピンドルクラッチ６１とナットクラッチ６２がホーム位置ＨＰでスリップし、プリングヘッド２８がホーム位置ＨＰに位置決めされる。電動モータ１３とスピンドル１４は、数回転余分に回転してから停止する。
【０１０１】
又は、プリングヘッド２８がホーム位置ＨＰへ戻ると、スピンドル１４が直ちに停止するように制御し、通常状態では、スピンドルクラッチ６１とナットクラッチ６２が、スリップすることがないように制御することもできる。
【０１０２】
プリングヘッド２８がホーム位置ＨＰに戻ると、次にトリガ６を操作しない限り、信号処理部５５Ａは、電動モータ１３を動作させない。従って、電動モータ１３は動作を停止したままで、プリングヘッド２８はホーム位置ＨＰに留まる。
【０１０３】
なお、電動モータ１３の正回転中に、電動モータ１３の所定の回転数にならない状態において、トリガ６の引き操作が解除されると、制御回路５５の信号処理部５５Ａは、電動モータ１３の回転数信号Ｎと、トリガスイッチ４９のオフ信号ＴOFFとを受けて、ドライバ５５Ｂに逆回転信号ＳRを送り、ドライバ５５Ｂは、電動モータ１３を逆回転させる。電動モータ１３の逆回転は、電動モータ１３の回転数のカウントがゼロＮ0になるまで続けられ、プリングヘッド２８（ジョー２９）は、ホーム位置ＨＰに戻される。これによって、ブラインドリベットの締結作業が、何らかの理由で中断されても、プリングヘッド２８がホーム位置ＨＰに戻される。
【０１０４】
前述したように、何らかの異常により、プリングヘッド２８が所定の後端位置ＲＰまで後退しても、スピンドル１４の正回転が止まらない場合でも、後端位置ＲＰにおいて、スピンドルクラッチ６１とナットクラッチ６２の係合は解除され、プリングヘッド２８の引きこみすぎを防止することが出来る。
また、何らかの異常により、プリングヘッド２８がホーム位置ＨＰまで復帰しても、スピンドル１４の逆回転が止まらず異常なトルクがかかる場合でも、スピンドルクラッチ６１の第１傾斜面６１Ｃ２と、ナットクラッチ６２の第２傾斜面６２Ｃ２とがスリップする。こうして、プリングヘッド２８がホーム位置ＨＰより前方へ出るのを防止することが出来る。
【０１０５】
本発明の実施形態によれば、電動モータが正回転するときは、スピンドルクラッチの垂直面が回転力を伝え、マンドレル軸部を強力に引き込むことができる。後端位置ＲＰで、スピンドルクラッチを軸方向に後退させることにより、スピンドルクラッチとナットクラッチの係合を解除する。
電動モータが逆回転するときは、スピンドルクラッチの傾斜面が回転力を伝える。ホーム位置ＨＰで、スピンドルクラッチの第１傾斜面は、ナットクラッチの第２傾斜面上をスリップする。  
このように、本発明の実施形態によれば、電動モータが正回転するときは、プリングヘッドの後端位置ＲＰでクラッチの係合が解除され、電動モータが逆回転するときは、ホーム位置ＨＰでクラッチ同士がスリップするという２つの機能を１つのクラッチ装置が行うので、部品点数を削減することができる。
【０１０６】
また、クラッチの位置をボールスクリューシャフトよりスピンドル側にしたので、プリングヘッドをホーム位置に復帰させるとき、異物の噛み込み等により、ボールスクリューシャフトが前進できなくなった場合、スピンドルクラッチの第１傾斜面と、ナットクラッチの第２傾斜面が滑り、ボールスクリューシャフトの前進が止まるので、ノーズハウジングとその内部の部品が破壊されるのを防止することができる。
【符号の説明】
【０１０７】
１  ブラインドリベット締結装置
３  ハンドル
５  バッテリ保持部
６  トリガ
７  ノーズ
９  モータ部
１０  回収容器
１０Ａ  カバー
１１  動力伝達部
１２  制御部
１３  電動モータ
１３Ａ  ホール素子
１３Ｂ  電子回路
１４  スピンドル
１５  モータギヤ
１７  スピンドルギヤ
１８  第２シャフト
１９  後部ギヤ
２１  前部ギヤ
２２  ギヤウジング
２７  ツールハウジング
２８  プリングヘッド
２９  ジョー
３０  ジョーケースロック
３０Ａ  凸部
３１  ノーズピース
３２  ジョーケース
３３  ノーズハウジング
３４  マストハウジング
３５  ジョープッシャー
３６  ボールスクリューシャフト
３８  ベアリング
３９  矢印
４１  矢印
４２  ジョープッシャースプリング
４４  ボールスクリューナット
４５  テールシャフト
４５Ａ  テールフランジ
４６  Ｏ−リング
４７  ピン
４８  矢印
５１  バッテリ
５５  制御回路
５５Ａ  信号処理部
５５Ｂ  ドライバ
【０１０８】
６１  スピンドルクラッチ
６１Ａ  円筒部
６１Ｂ  フランジ部
６１Ｃ  第１扇型部分
６１Ｄ  第１垂直面
６１Ｅ  第１傾斜面
６１Ｆ  後端部
６１Ｇ  凸部
６２  ナットクラッチ
６２Ａ  円筒部
６２Ｂ  フランジ部
６２Ｃ  第２扇型部分
６２Ｄ  第２垂直面
６２Ｅ  第２傾斜面
６５  スピンドルクラッチスプリング
６７  テールキャップ
７０  ブラインドリベット
７１  リベット本体
７１Ｆ  フランジ
７１Ｓ  スリーブ
７５  マンドレル
７５Ｂ  破断可能部
７５Ｈ  マンドレルヘッド
７５Ｊ  マンドレル軸部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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