用于动力工具的启动臂结构的制作方法

专利名称：用于动力工具的启动臂结构的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及一种动力工具，例如用于顺序将紧固件驱动进入工件的紧固工具，并且尤其涉及一种具有用于驱动驱动器使之与飞轮接触的启动臂组件的动力工具。
背景技术：
紧固工具，例如动力射钉枪和纤维切断机，在建筑行业应用相当普遍。然而，由于机头的存在并使得将紧固工具与气动源相连，现有的紧固工具在灵活度和自由度方面时常难以满足使用者的需要。
近来，市场上已经出现了若干种无绳射钉枪以满足现代消费者的需要。然而，有些射钉枪尺寸和/或重量相当大，这使得它们使用起来非常麻烦。另外一些需要非常贵重的燃料盒，而这些燃料盒不能由用户再充装，因此一旦燃料盒的储备耗尽，用户必需离开工地去购买另外的燃料盒。除此以外，其它无绳射钉枪设计和操作复杂，制造昂贵，不能以始终如一地将紧固件可靠地固定在工件上的耐用方式操作。
因此，在本领域内一直需要一种改进的紧固工具。

发明内容
在一种形式中，本发明提供了一种动力工具，包括一构件；连接于所述构件的飞轮；可沿着驱动器轴线移动的驱动器；和启动臂组件。启动臂组件可以具有第一臂、第二臂、第三臂、滚轮、第一弹簧和第二弹簧。第一臂可在第一点处枢转连接于所述构件。第二臂可在第二点处枢转连接于第一臂。第三臂可在第三点处枢转连接于第二臂。所述滚轮装在所述第三臂上。第一弹簧可围绕第二点沿朝向驱动器的一转动方向偏压第二臂。第二弹簧可围绕第三点沿朝向驱动器的所述转动方向偏压第三臂。启动臂围绕所述第一点沿朝向驱动器的所述转动方向的转动使驱动器与滚轮和飞轮两者接合，从而将能量从飞轮传递到驱动器。
从以下详细的描述中将更清楚地了解到本发明更多的应用领域。应该认识到，在说明本发明的优选实施例时，这些详细的描述和具体的实施例仅仅出于说明的目的，而不是用来限制本发明的范围。


通过以下参照附图的本发明描述和所附权利要求，本发明的其它优点和特征将变得显而易见，其中图1是根据本发明的教导构造的紧固工具的右侧立面视图；图2是图1所示紧固工具的一部分的左视图，详细图示了主支架、驱动马达组件和控制单元；图3是图1所示紧固工具的一部分的右视图，详细图示了主支架、深度调节机构和接触脱扣机构；图4是图1所示紧固工具的一部分的后视图，详细图示了主支架、驱动马达组件和控制单元；图5是主支架的一部分的顶视平面图，详细图示了马达安装座；图5A是类似于图5的视图，但图示装设于马达安装座的可选择的绝缘部件；图6是附装有马达带的马达安装座的另一顶视平面图；图7是马达带的透视图；图8是马达操作装设其上的马达安装座的顶视平面图；图9是类似于图4的视图，但图示与离合器操作关联的凸轮；图10是图1所示紧固工具的一部分的右视图，详细图示了马达安装座、致动器安装座和返回机构；图11是主支架的局部纵向剖面视图，图示了与端件组件操作关联的端件安装座；图12是带张紧机构的侧视图；图13是飞轮组件的纵向剖面视图；图14是根据本发明的教导构造的飞轮的侧视图；图15根据本发明的教导构造的另一种飞轮的侧视图；图16是穿过飞轮和驱动器一部分截取的剖面视图；图17根据本发明的教导构造的又一种飞轮的剖面视图；
图18根据本发明的教导构造的又一种飞轮的侧视图；图19是沿图18的线19-19截取的剖面视图；图20是一种另外构造的外轮缘的断面图；图21是又一另外构造的外轮缘的断面图；图22是飞轮组件的一部分的局部断面透视图，其中飞轮带轮直接模制在飞轮轴上；图23是根据本发明的教导构造的驱动器的前视图，保持器从驱动器的剩余部分分解显示；图24是沿图23的线24-24截取的剖面视图；图25是图23的驱动器的右视图；图26是一种另外构造的驱动器的一部分的纵剖面视图；图27是图23的驱动器的一部分的顶视图；图28是具有驱动器叶片的另外构造的驱动器的仰视图，驱动器叶片倾斜以匹配来自仓匣组件的紧固件的供给方向，仓匣组件相对于驱动马达组件相对于其取向的轴线倾斜；图29是另外构造的端件组件的剖面视图，其中端件构造成接受来自仓匣组件的紧固件，该仓匣组件相对于延伸穿过紧固工具的纵向中心的平面转动；图30是图1的紧固工具的一部分非前视图，详细图示了主支架、飞轮、垫板、垫辊、上缓冲器和下缓冲器；图31是驱动马达组件的一部分的前视图，详细图示了随动件组件；图32是沿图31的线32-32截取的剖面视图；图33是沿图32的线33-33截取的剖面视图；图34是沿图31的线34-34截取的剖面视图；图35是沿图31的线35-35截取的剖面视图；图36是随动件组件的一部分的右视图，详细图示了启动臂；图37是启动臂的前视图；图38是在启动臂制造过程中将启动臂的臂部件相互连接的键的平面图；图39是随动件组件的一部分的右视图，详细图示了滚轮架；图40是滚轮组件的一部分的分解图；
图41是驱动马达组件的一部分的侧视立面图，详细图示了致动器和凸轮；图42是滚轮组件的一部分的右视图；图43是驱动马达组件的一部分的前视图，详细图示了返回机构；图44是沿图43的线44-44截取的剖面视图；图45是返回机构的一部分的局部纵向剖面视图，详细图示了保持器；图46是沿图43的线46-46截取的剖面视图；图47是图1的紧固工具的一部分的右视图；图48是上缓冲器的分解透视图；图49是驱动器和锤击件的透视图；图50是图1的紧固工具的一部分的纵向剖面视图，图示了上缓冲器、驱动器、主支架的一些部分和飞轮；图51是主支架的透视图，图示了其中放置上缓冲器的空腔；图52是图1的紧固工具的一部分的前视图，图示了与下缓冲器和主支架结合的驱动器；图53是沿图52的线53-53截取的剖面视图；图54是与图52相似的视图，但图示了另外构造的下缓冲器；图55是沿图54的线55-55截取的剖面视图；图56是沿图54的线56-56截取的剖面视图；图57是沿图54的线57-57截取的剖面视图；图58是图1的紧固工具的一部分的示意图，详细图示了控制单元；图59是图1的紧固工具的一部分的前视图；图60是图1的紧固工具的一部分的右视图，图示了容放在左壳体外壳内的主支架和驱动马达组件；图61是图1的紧固工具的一部分的左视图，图示了容放在右壳体外壳内的主支架、驱动马达组件、控制单元和扳机；图61A是图61的部分剖离部分的放大图；图62是壳体的前视图；图63是上面装有扳机的壳体的一部分的视图；图64是壳的剖面视图；图65是主支架盖的空腔侧的视图；
图66是沿图65的线66-66截取的局部剖面视图；图67是驱动马达组件的一部分的右视图，详细图示了离合器、凸轮和致动器；图68是离合器和凸轮的后视图；图69是与图67类似的视图，但包括一个定位器，该定位器用来防止驱动器向返回位置移动时凸轮锁定在离合器上；图70是定位器的透视图；图71是图1的紧固工具的一部分的后视图，详细图示了致动器；图72是示范工具的侧视图，用于调整螺线管相对主支架的位置；图73是图72的工具的端视图；图74是一个曲线图，图示了电流和使给定马达达到给定速度所需的时间常数的数量之间的关系；图75是电路的示意图，模拟具有给定惯量的机械马达驱动系统；图76是一个曲线图，图示马达(ke)值对于能量损失与使马达达到给定速度所需的时间量之间的关系；图77是图1的紧固工具的一部分的分解透视图，图示了根据本发明的教导构造的皮带扣；图78是图77的皮带扣的剖面视图；图79是类似于图1的紧固工具的一部分的分解透视图，但图示了根据本发明的教导构造的第二种皮带扣；图80是图79的紧固工具的剖面视图，详细图示了第二种皮带扣；图81是图79的皮带扣的一部分的剖面视图，图示了接合到紧固件上的支腿件；图82是类似于图1的另外一种紧固工具的一部分的分解透视图，但图示了根据本发明的教导构造的第三种皮带扣；以及图83是图82的紧固工具的一部分的剖面视图，详细图示了第三种皮带扣。
具体实施例方式
参考附图中的图1，根据本发明的教导所构造的紧固工具通常用参考数字10表示。紧固工具10可以包括壳体组件12、主支架14、主支架盖16、驱动马达组件18、控制单元20、端件组件22、仓匣组件24以及电池组件26。虽然紧固工具10图示为以适当的动力源如电池组件26电力驱动，但是本领域普通技术人员应当理解，本发明在其更宽泛的方面可以稍有不同地构造，并且本发明的个各方面也可以应用于气动驱动的紧固工具。另外，虽然结合射钉枪在此描述并在附图中图示了本发明的一些方面，本领域普通技术人员应当理解，本发明在其最宽泛的方面具有更多的应用。例如，驱动马达组件18也可以用在其它各种应用往复运动的机构中，包括旋转锤、孔成形工具-例如冲头、和铆接工具-例如安装变形铆钉的工具。
上面所描述的特定紧固工具的控制单元20、仓匣组件24和端件组件22进一步详细描述在共同悬而未决的题为“用来控制动力驱动器的方法”的美国专利申请No._/__,__、题为“用于射钉枪的接触解扣装置”的美国专利申请No._/__,__以及题为“用于射钉枪的仓匣组件”的美国专利申请No._/__,__中，所有这些专利申请如同在此予以充分阐述那样以其整体内容在此引入作为参考。电池组件26可以为任何所需要的形式且可以是可充电的、可拆卸的和/或一次性的。在给出的特定实施例中，电池组件26是可充电的和可拆卸的，并可以是市场上可买到的且由马里兰州的巴尔的摩DeWalt工业工具公司制造经销的电池组。
再来参考图2和3，主支架14可以是一个结构部件，驱动马达组件18、控制单元20、端件组件22和/或仓匣组件24可以完全或部分地安装在该结构部件上。驱动马达组件18可以是任一种希望的结构，但在给出的实施例中，包括动力源30、驱动器32、随动组件34和返回机构36。在给出的特定实施例中，动力源30包括马达40、飞轮42和致动器44。
在操作中，紧固件F存储在仓匣组件24中，该仓匣组件顺序将紧固件F送入端件组件22。驱动马达组件18可由控制单元20驱动以使驱动器32移动并冲击端件组件22中的紧固件F，从而紧固件F受驱动进入一工件(未示出)。动力源的启动可以利用电池组件26的电能来驱动马达40和致动器4。马达40用来驱动飞轮42，而致动器4用来移动与随动组件34相关联的随动件50，随动组件34挤压驱动件32使之与飞轮42接合，于是能量从飞轮42传递到驱动件32，引起驱动件32的移动。端件组件22在紧固件F被驱动进入工件时引导紧固件。返回机构36将驱动件32偏压进入返回位置。
参考图3和图4，主支架14可分别包括第一和第二支架部分14a和14b，它们可以是适当结构材料如镁或铝的压铸件。第一和第二支架部分14a和14b一起限定马达安装座60、至动器安装座62、离合器安装座64、飞轮安装座66、随动枢轴68和端件安装座70。
参考图4到图6，马达安装座60可以包括一弧形表面80，该弧形表面有诸如邻靠马达40的多个突出部82等结构件。在给出的特定实施例中，突出部82支撑马达40的相对的纵向端并用于将围绕马达40中部设置的通量环(fluxring)与马达安装座60隔开。在另一个实例中，马达安装座60可以被设计成使得连续完整的材料弯曲弧位于马达40的两端用于提供支撑，而通量环位于马达安装座60上面。由于马达40相对主支架14的运动会引起磨损，因此通过将传递盘256抵靠于主支架14的结构件上，可以制约马达40相对主支架14的转动。另外，一个可任选的绝缘件IM(图5A)可以设置于马达40和主支架14之间。马达安装座60也可以分别包括第一和第二接合部88和90，它们同另一构件配合以相对于弧形表面80将马达40固定在马达安装座60中。在给出的特定实例中，所述的另一构件是马达带92，其在图6和7中详细示出。马达带92包括一钩形部100、一装接部102和一个用来连接钩形部100和装接部102的中间部104。钩形部100可以枢转连接于第一接合部88，这样，马达带92可以相对主支架14在第一位置和第二位置之间转动，其中第一位置允许马达40装到马达安装座60上，在第二位置装接部102可邻接第二接合部90，第二接合部90在给出的实例中是一个位于主支架14上的凸缘。螺纹紧固件106(图8)可用来将装接部102固定到第二接合部90上。
参考图4和图6到8，马达带92可以设置成用来向马达40的主体108施加一个力，其中该力倾向于使马达40坐靠于马达安装座60的突出部82。相应地，中间部104可以适当成型以便能将一个载荷施加到马达40的主体108的一个或多个预定区域上，例如反作用于由带280施加的力，该力当飞轮42失速时倾向于将马达40转出马达安装座60。在给出的实例中，中间部104制造成有一个鹅颈形弯部110和倾斜部112的形状，二者协同在主体108的相对小的环形段上将一个力施加到马达40上，该环形段可以与马达40的转动轴114和飞轮42的转动轴116同轴并基本垂直于驱动器32相对于其移动的轴118。
在上述描述的特定实施例中，第一接合部88包括一对形成在主支架14上的凸起120。本领域普通技术人员根据公开的内容可以理解，马达安装座60和/或马达带92也可以另外构作而成。例如，销钉、螺纹紧固件、或有肩螺钉可以代替凸起120，和/或钩形部100可以制造成叉臂，或者，用类似于装接部102的另一装接部代替钩形部100。在后一种情况下，第一接合部88可以以类似于第二接合部90的方式构作而成，或包括一个装接部纳放其中的槽孔或装接部纳放其间的一对横档。
参考图9和10，致动器安装座62包括孔150，一对槽道152和一对槽孔154。孔150围绕基本垂直于飞轮42转动轴116的轴158贯穿主支架14形成。在孔150的周围形成多个支支脚(stand-off)160，当紧固工具10滑落或遭受粗鲁操纵时，这些支支脚一起包罩致动器具44(图2)以保护其不与其他部件(如壳体组件12)进行有害接触。槽道152可形成于第一和第二支架部分14a和14b并沿基本平行于轴158的方向延伸。槽孔154在基本垂直于槽道152设置并延伸穿过。
离合器安装座64用来纳放一耐磨或接地板170，在下面将对它作详细介绍。离合器安装座64可以形成于主支架14内以与孔150相交。在给出的实施例中，离合器安装座64包括保持结构件172，其把持住接地板170的相对端以限制接地板170沿着基本平行于轴158的方向移动，以及限制接地板170朝向孔150移动。螺纹紧固件，如锥形头固定螺钉174，可以驱动抵靠于接地板170的侧部以在一个基本上固定的位置将接地板170固定到主支架14上。接地板170可以包括朝外伸出的端壁178，当由固定螺钉174接触时，这些端壁将固定螺钉174产生的夹紧力传递开，使得接地板170被夹在两固定螺钉174之间并且沿预定方向如朝钉孔150被驱动。
飞轮安装座66包括一对耳轴(trunnion)190，它们一起限定一飞轮腔192和一飞轮孔194。飞轮腔192用于在其内部接纳飞轮42，而飞轮孔194用于接纳飞轮轴200(图13)，其中飞轮42连接到该飞轮轴上实现转动。
参考图3，随动枢轴68可以形成于一对从第一和第二支架部分14a和14b延伸出的臂204上。在给出的实施例中，随动枢轴68设置于飞轮腔192之上，并且包括一对纳放于臂204中的管套206。管套206限定一轴210，该轴基本垂直于轴118并且基本平行于轴116，如图4中所示。
参考图4和11，端件安装座70可以包括一对凸缘220和一对突起222。凸缘220从主支架14沿着一基本平行于轴118的方向向外延伸，其中驱动器32(图2)相对于轴118移动，而突起222相对于两个凸缘220中箱关联的一个倾斜设置从而在二者之间限定一个V型凹穴226。端件组件22可以插入V型凹穴226内，使得端件组件22在第一侧抵靠凸缘220，而在第二侧楔靠于突起222。螺纹紧固件228可以用来将端件组件22固定地但可拆卸地配接到凸缘220上。
驱动马达组件参考图2，所述驱动马达组件18可以包括动力源30、驱动器32、随动组件34和返回机构36。动力源30可用来在沿轴118的第一方向推动驱动器32，并且可包括马达40和飞轮组件250，飞轮组件包括飞轮42并由马达40驱动。
驱动马达组件动力源马达和传动装置在给出的特定实施例中，马达40可以是一个具有输出轴(没有特别示出)的传统电动机，其中带轮254连接到输出轴上用来驱动飞轮组件250。马达40可以是马达组件的一部分，其中该马达组件可以包括传送盘256和带张紧装置258。
另外参考图4，传送盘256通过传统的螺纹紧固件可拆地连接到马达40的主体108的一端，并可包括安装带张紧装置258的结构。在给出的实施例中，传送盘包括枢转毂(pivot hub)260、底槽262和反作用臂264。枢转毂260可从传送盘256的主要部分向上延伸，并可包括一个贯穿形成的孔。底槽262是一个形成在枢转毂260的一部分上的、与所述孔同心的槽。反作用臂264也从传送盘256的主要部分向上延伸，并与枢转毂260间隔开。
再参考图12，带张紧装置258具有的结构类似于传统的自调式带张紧器的结构。在给出的实施例中，带张紧装置258包括一个惰轮270，其可转动地安装在惰轮支臂272上。惰轮支臂272包括一个装放于枢转毂260的所述孔内的柱274，使得惰轮支臂272(和惰轮270)可绕枢转毂260转动。形成在惰轮支臂272上的支脚276延伸穿过底槽262；支脚276和底槽262的两端之间的接触用于限制惰轮支臂272绕枢转毂260的转动量。扭簧278套装于枢转毂260并与支支脚276和反作用臂264接合，以在预定的转动方向例如朝向带轮254的逆时针方向偏压惰轮支臂272。
驱动马达组件动力源飞轮组件参考图13，所述飞轮组件250可以包括飞轮42、飞轮轴200、飞轮带轮300、第一支撑轴承302以及第二支撑轴承304。飞轮42用作一个动能存储装置并可以任何希望的方式构造。例如，飞轮42可以以任何合适的工艺一体成型，并可以用粉状金属材料浇铸、模锻或成型。另外，飞轮42也可以用两个或多个组件相互固定到一起来制成。
参考图14，飞轮42可包括毂320、外轮缘322以及将毂320和外轮缘322连接到一起的装置。连接装置可包括多个叶片326，当飞轮42转动时，这些叶片可以产生气流；该气流可以冷却紧固工具10(图1)的各个组件，如马达40(图2)、控制单元20(图2)和飞轮42本身。叶片326可以具有任何适当的构造(如直的，螺旋形的)。另外，连接装置可以包括多个轮幅328(图15)或任何其他可以将毂320和外轮缘322连接到一起的结构。
再来看图13和14，所述毂320可用硬化材料制造，使得毂320的端部可形成抗磨损推力表面。毂320包括通孔330，其大小可以配合飞轮轴200。在示出的例子中，通孔330包括一螺纹部分和一个直径比螺纹部分稍大的内表面精车的扩孔部分。
飞轮42的外轮缘322可以用任何适当的方式构作成，而以一种高效、高抗磨损性的方式将能量传送到驱动器32。在给出的特定实施例中，飞轮42的外轮缘322用硬化钢制造并包括一外表面350，该表面上形成有多个周向延伸的V型齿360，它们共同形成了多个峰362和谷364，如图16所示。外轮缘322的外表面350上的谷364可终止于一具有相隔开的壁部368的槽366而非一尖角。形成于谷364内的槽366将在下面详细讨论。
图17到图19示出了具有带有两个或多个组件的结构的飞轮42，其中，外轮缘322具有相对高的质量并同飞轮42的余部连接，该余部具有相对低的质量。在图17的例子中，外轮缘322通过采用具有“旋向”(即如右旋或左旋)的螺纹370螺纹配合到毂320上，其中该“旋向”与飞轮42转动的方向相反以便当紧固工具10使用时自紧固。
在图18和19所示的例子中，毂320和外轮缘322是分立的组件，连接装置374是一种诸如热塑性的材料，浇铸或模铸到毂320和外轮缘322上。所述毂320可以具有平的或成形外表面376，而外轮缘322带有内部凸缘378。内部凸缘378可以绕外轮圈322的内侧以间断方式(也就是，如图示带有沿周向间隔开的部分378a)延伸，并且包括一对邻接表面380，这些表面用以由连接装置374接合。连接装置374可以在毂320和外轮缘322之间模铸或浇铸。
当连接装置374冷却和收缩时产生的周向应力一般足以将连接装置374和毂320彼此固定。然而，连接装置374的收缩倾向于将连接装置374拉离外轮缘322，这也是插入模铸没有用于模制到一个部件的内表面的原因。然而，在该实施例中，连接装置374的收缩向内部凸缘378的邻接表面380施加了一个力(收缩力)，该力将连接装置374固定连接到外轮缘322上。
为了消除或控制当内部凸缘378的一侧受到的载荷高于另一侧时发生的压延效应(cupping effect)，邻接表面380配置成以预定方式分配收缩力。在给出的实例中，希望消除压延效应，并且使得所形成的邻接表面380彼此互为镜像。适当构成的邻接表面380的其它实例可以包括图20和21中所示的结构。本领域的普通技术人员可以从这些公开中理解，尽管结合用于射钉枪的飞轮图示和描述了内部插入模制技术，但是本发明在其最广泛的方面并未受到限制。
返回图13和16，可选的耐磨涂层390可以涂覆到外轮缘322上以提高飞轮42的寿命。耐磨涂层390可以包括任何涂层，该涂层具有相对较高的硬度、大于大约0.001英寸的厚度、并且对钢或铁的摩擦系数大约为0.1或更大。例如，如果飞轮42的外轮缘322是由穿透淬火至硬度大约为35Rc至大约40Rc的SAE 4140钢或由表面淬火至硬度大约为35Rc至大约40Rc的SAE 8620钢制成，那么耐磨涂层390可以由a)碳化钨并通过高速含氧燃料燃烧过程(highvelocity oxy-fuel)涂覆形成，b)钽钨碳化物并且通过电火花熔合过程涂覆形成，c)无电解镍(electroless nickel)并且通过化学浴涂覆，或d)工业硬铬并且通过电镀涂覆。
返回图13，飞轮轴200包括中央部400、第一端部402和第二端部404。中央部400的直径小于第一端部402的直径，但是其直径大于第二端部404的直径。第一端部402大体上为圆柱形并且其尺寸设计成以压配合或冷缩配合的方式与飞轮带轮300接合。中央部400的尺寸设计成在其上以滑动配合的方式配装第一支撑轴承302。第二端部404包括螺纹部410和在与中央部400相对的一侧上与螺纹部410邻接的颈缩部412。螺纹部410的尺寸设计成通过螺纹与飞轮42接合，而颈缩部412的尺寸设计成以滑动装配的方式与第二支撑轴承304接合。
另外参见图9和14，第一支撑轴承302和第二支撑轴承304可以于飞轮孔194中分别挤压入、黏附地连接到或是另外安装到的第一支架部分14a和第二支架部分14b。飞轮42可以放置到主支架14中的飞轮腔192中，使得毂320中的通孔330就与飞轮孔194对齐。如上所述飞轮带轮300连接其上的飞轮轴200插入飞轮孔194中并且安装到飞轮42上，使得螺纹部410螺纹啮合到飞轮42毂320中的通孔330的螺纹部，中央部400由第一支撑轴承302支承，中央部400的位于第一支撑轴承302和飞轮轴200的螺纹部410之间的部分配置于飞轮42的毂320的扩孔部分，并且颈缩部412由第二支撑轴承304支撑。如上所述，第一支撑轴承302和第二支撑轴承304以滑动配合的方式与飞轮轴200接合，这允许飞轮轴200滑动地插入飞轮孔194。
飞轮轴200可以相对于飞轮42转动，从而拉动飞轮42压靠第一支撑轴承302，使得第一支撑轴承302的内圈302a夹紧在飞轮42和位于第一端部402和中央部400之间的台肩420之间。为了将飞轮42拉紧靠在第一支撑轴承302上，可以在飞轮带轮300或第一端部402上形成组装结构422，例如非圆形孔(例如六角形、正方形、Torx形)或槽，或者从飞轮带轮300或第一端部402上伸出凸起。组装结构422配置成与工具例如通用扳手、开口扳手或套筒扳手接合，从而允许飞轮轴200相对于飞轮42转动。
返回图2和13，具有与带轮254和飞轮带轮300的结构匹配的具有多V形结构的皮带280可以围绕带轮254和飞轮带轮300布置，并且由带张紧设备258的惰轮270接合以张紧皮带280。通过皮带280施加到飞轮组件250上的载荷将载荷置于飞轮轴200上，该载荷足以迫使颈缩部412抵靠第二支撑轴承304的内轴承座圈304a，从而禁止其间的相对旋转。在给出的特定实施例中，马达40、皮带280、飞轮带轮300和飞轮42可以配置成，使得飞轮42的外表面350的表面速度可以达到大约86英尺/每秒到92英尺/每秒的速度。
虽然所描述的飞轮带轮300是分立元件，但是本领域的普通技术人员可以理解，它也可以另外形成。例如，飞轮轴200可以如此形成，使得第一端部402包括多个夹持结构450，诸如齿或花键，如图22中所示，可以例如在滚花工艺中形成。飞轮带轮300可以插入模制到飞轮轴200上。就此而言，用于形成飞轮带轮300的工艺装置可以构作成位于中央部400或第二端部404的外径上，可以围绕飞轮轴200的旋转轴同心地研磨。因此，飞轮带轮300能够以永久的方式花费很少地装接到飞轮轴200上，而不会导入很显著的偏差或其它公差积累。
驱动马达组件驱动器参照图23和图24，驱动器32可以包括上驱动器构件500、驱动器叶片502和夹持器504。上驱动器构件500可以用合适的材料以适当的过程例如熔模铸造法一体地形成。在所提供的特定实例中，上驱动器构件500是由钛形成的。钛通常显示出相对较差的磨损特性，因此本领域的普通技术人员可能会认为使用钛不太适当，因此不合常规。然而，我们认识到，因为钛较轻，具有相对较高的强度重量比并且具有优良的弯曲和疲劳性能，所以由钛形成的上驱动器构件500可以提供相对较低质量的驱动器32，而提供改进的系统效率(即，设置更多紧固件的能力)。在所提供的特定实例中，同由传统材料例如钢构成的上驱动器构件500相比，将钛用于上驱动器构件500会增加大约20％的能力。上驱动器构件500可以包括主体510和一对从主体510的相对的侧面伸出的凸起512。主体510可以包括驱动器成型面520、凸轮成型面522、靠台524、叶片沟槽526、叶片孔528和夹持器孔530。
另外参见图16，驱动器成型面520以与飞轮42的外轮缘322的外表面350互补的方式构作而成。在所提供的特定实例中，驱动器成型面520包括多个纵向延伸的V型齿534，齿534共同形成多个谷536和峰538。谷536可以终止于具有间隔开的壁部542的槽540而非终止于尖角。分别位于外轮缘322和主体510上的槽366和540提供了空间，当外表面350和/或驱动器成型面520磨损时，V形齿534和360可以分别伸入所述空间中，从而确保外表面350和驱动器成型面520之间沿着V形齿360和534相当大的部分接触，而不是在峰362和538分别与谷536和364接触的一个或多个位置上的点接触。
为了进一步控制磨损，可以在一个或多个位置向主体510涂覆涂层550，例如在驱动器成型面520和凸轮成型面522上。例如，涂层的类型可以为碳化物并且可以经由等离子喷涂涂覆。
在图23至图25中，凸轮成型面522可以在主体510的与驱动器成型面520相对的一侧上形成，并且可以包括第一凸轮部560、第二凸轮部562和一对在第一凸轮部560和第二凸轮部562之间延伸的轨道564。靠台524可以在与驱动器叶片502由之伸出的一侧相对的一侧上形成于主体510上，并且可以包括倾斜地离开驱动器成型面520的弧形端面570。下面将更加详细地讨论凸轮成型面522和靠台524。
叶片沟槽526可以是位于凸轮成型面522的导轨564之间的纵向延伸的空腔。叶片沟槽526可以限定接合结构590，用于接合驱动器叶片502，以及第一平台592和第二平台594，所述平台位于接合结构590的相对侧上。在所提供的实例中，接合结构590包括多个齿600，这些齿共同限定一蜿蜒槽道602，所述槽具有可以与第一平台592共面的平底606。第一平台592可以始于叶片沟槽526内的靠近叶片孔528的一个点，并且可以伸向主体510的下表面612，而第二平台594设置得靠近夹持器孔530。
叶片孔528是纵向伸过驱动器32的主体510的一部分并且与叶片沟槽526相交的孔。叶片孔528可以包括圆角半径610(图26)，这样就不会在叶片孔528和主体510的外部下表面612交汇处的位置形成尖角。
夹持器孔530可以沿大体上垂直于驱动器32的纵轴的方向延伸穿过驱动器32的主体510。在所提供的实例中，夹持器孔530是具有大体上平行于轨道564的靠合边缘620的槽。
凸起512可以用作返回锚(return anchor)630，即驱动器32连接于返回机构36的部位(图2)，并且还可以用作在紧固件已经安装到工件上之后用于阻止驱动器32向下运动的缓冲器接片632。每个返回锚630可以形成于基本平行于驱动器32的纵轴延伸的相关凸起512的部分上。返回锚630可以包括上翼缘650、后壁652、一对相对的侧壁654和前翼缘656。上翼缘650可以在侧壁654之间延伸并且限定一个芯线开口660。可与上翼缘650相交的后壁652与上翼缘650、侧壁654和前翼缘656共同限定了一个锚腔662。在所提供的特定实例中，后壁652在前翼缘656对面的位置上与驱动器32的纵轴基本平行，并且在前翼缘656下面的位置为弧形。侧壁654可以连接于后壁652和前翼缘656并且可以包括锚固槽664，所述锚固槽可以完全贯穿侧壁654。
缓冲器接片632限定了接触表面670，所述接触表面可以为柱形并且可以围绕大体上垂直于驱动器32的纵轴并且大体上彼此平行的轴布置并且位于驱动器成型面520的相对的侧面上。
驱动器叶片502可以包括夹持部690和叶片部692。夹持部690可以包括相应的接合结构700，所述接合结构700配置成与主体510上的接合结构590接合。在所提供的特定实例中，相应的接合结构700包括多个齿702，所述齿容纳在蜿蜒槽道602中并且与接合结构590的齿600啮合。齿600和702的啮合可以充分地抑制驱动器叶片502和主体510之间的运动。夹持部690还可以包括接合翼片710，所述接合翼片配置成由第二平台594和夹持器504接合，如图24所示。接合翼片710可以具有任何希望的构造，但是在所提供的实例中，在其相对的侧面之间为锥形。
返回图23，叶片部692从夹持部690向下延伸并且通过主体510中的叶片孔528。驱动器叶片502的相对端可以包括端部720，所述端部720以传统方式(例如，在仓匣组件24中的紧固件朝之馈送的一侧)并在其侧向相对侧倾斜。
另外参见图24和25，夹持器504可以配置成驱动驱动器叶片502的夹持部690抵靠于第二平台594，并且禁止驱动器叶片502相对于主体510沿基本与驱动器32的纵轴方向横交的方向运动。在所提供的实例中，夹持器504包括一对支脚730、接合构件732和接片734。接合构件732相对于支脚730向内倾斜并且位于夹持器504的与接片734相对的一侧上。
为了装配驱动器32，驱动器叶片502送入叶片孔528中并且由此滑动，这样驱动器叶片502的相当一部分就伸过叶片孔528。相应的接合结构700落放入接合结构590中，使得齿702与齿600啮合并且接合翼片710置于第二平台594上。夹持器504被插入夹持器孔530中，使得支脚730抵靠靠合边缘620放置，接合翼片710既与接合构件732接触又与第二平台594接触，并且翼片734在主体510相对侧伸出夹持器孔530之外。夹持器504的接合构件732的倾斜表面压靠接合翼片710的相匹配的倾斜表面，用于将接合翼片710楔靠于第二平台594。翼片734可以变形(例如，弯折并且与主体510接触或扭曲)，以便禁止夹持器504从夹持器孔530撤出。
齿600和702的啮合允许轴向定向的载荷有效地在驱动器叶片502和驱动器主体510之间传递，而夹持器504帮助离轴载荷的传递并且将驱动器叶片502和驱动器主体510保持在其中齿600和702彼此啮合的状态下。
可选择地，可以向接合结构590和相应的接合结构700施用结构间隙填充材料740例如金属、塑料或环氧树脂来禁止其间的微动。在所提供的实例中，结构间隙填充材料740包括置于齿600和702之间的环氧树脂。用于结构间隙填充材料740的合适材料的实例包括锌和黄铜。
在所提供的实例中，仓匣组件24随着与端件组件22的距离的增大而向上倾斜，但是保持在一个平面中，所述平面包括如图1中所示的轴118以及壳体组件12的中心线。然而，在一些情况下，仓匣组件24的斜度会使之与紧固工具10的另一部分例如壳体组件12的手柄接触。在此类情况下，希望驱动器叶片502(图23)布置成大体上垂直于紧固件F从仓匣组件24中沿之馈送的轴线。一种解决方案可以是旋转驱动马达组件18和端件组件22的取向以便与紧固件F从仓匣组件24中沿之馈送的轴线相适应。然而，该解决方案可能是不能实施的，因为旋转驱动马达组件18可能是不实际的和/或当端件组件22旋转至不同于图示位置时紧固工具10的外观不是所希望的。
驱动器32的两件式配置(图23)允许驱动器叶片502(图23)围绕轴118和体壳体组件12的中线旋转，以便以期望的方式使驱动器叶片502定向(图23)。因此，驱动器32可以配置如图28所示的那样，从而允许驱动马达组件18保持于图2和图4中所示的方位。
或者，端件组件22的端件22a可以如此处所述的那样连接至体壳体组件12和主支架14(图2)，但是可以配置成沿紧固件F沿之馈送的轴线从仓匣组件24接纳紧固件F。该配置示意地显示于图29中。然而，驱动马达组件18(图1)可以围绕轴118(图1)和壳体组件12的中线旋转以使驱动器叶片502与端件22a对准。
驱动马达组件垫板和垫辊参见附图30，主支架14上可选择地承载垫板750和/或垫辊752。在给出的实施例中，在飞轮组件250的与垫辊752相对的一侧，垫板750连接于主支架14。垫板750可由耐磨材料制成，比如碳化物，并用于防止主支架14与驱动器32(图23)的主体510(图23)在飞轮42与端件组件22(图1)之间的位置处形成有害接触。
当飞轮42的外面350与驱动器32(图23)的驱动器成型面520(图23)之间的接触面与驱动器的重心未直接成对正时，在飞轮42加速驱动器时驱动器可能会前后振动或波动。垫辊752用于在飞轮42的上方位置支撑驱动器32(图23)，以便防止驱动器32(图23)的前后振动或波动。垫辊752可以具有与驱动器32相兼容的任意结构，但在给出的实施例中，垫辊752包括两个辊754，它们由碳化物制成，并具有斜面756，该斜面用来与驱动器成型面520(图23)的V形齿534(图23)啮合。在有些情况下，垫辊752可由上垫板(未示出)代替。然而，在给出的实施例中，与上垫板相比，垫辊752的辊754以相对低的摩擦力啮合驱动器成型面520(图23)的相对较大面积。
驱动马达组件随动组件参见附图2和9，随动组件34可包括致动器4、接地板170、离合器800、以及带有启动臂806和滚轮组件808的启动臂组件804。
驱动马达组件随动组件致动器、离合器及凸轮致动器44可以是任何一种合适的致动器，并可用于有选择地提供线性和/或旋转运动。在给出的实例中，致动器44为线性致动器，可以是如图41所示的螺线管(solenoid)810。另外参见附图4，螺线管810可放置在位于主支架14上的致动器安装座62的孔150中，螺线管810可包括一对臂812，臂812装放于形成在致动器安装座62上的槽道152内。螺纹紧固件814可穿过致动器安装座62上的槽孔816(图3)装放，并与臂812螺纹啮合，由此将螺线管810固定地但可拆地和可调地连接于主支架14上。螺线管810可包括一个柱塞820，该柱塞通过弹簧822偏移入延伸位置。柱塞820可包括肩部824、颈部826以及头部828。
在图4中，接地板170可设置于离合器安装座64中并如上所述牢固地连接于主支架14。接地板170可包括一组滑道830和多个向内渐缩的接合面(inwardly tapered engagement surfaces)836，上述滑道830可以基本上平行于孔150的轴158延伸，上述接合面836可以设置于滑道830的相对侧并基本平行滑道830延伸。
离合器800可用于与启动臂806(图2)协调作用，以将致动器44的运动转化为另一种形式的运动。参见附图9和36，离合器800可包括滑道槽840、轭架(yoke)842、凸轮表面844以及一对接合表面846。滑道槽840用于在其中接纳滑道830，使得滑道830可在其上引导离合器800沿与孔150的轴158基本平行的方向运动。轭架842构作成在肩部824与头部828之间围绕柱塞820的径部826滑动。
驱动马达组件随动组件启动臂组件参见附图31和32，启动臂806可包括臂构件850、凸轮随动件852、臂轴销854、随动轴销856以及弹簧858。参见附图36和37，臂构件850可包括一对臂部件870，该对臂部件被一对位于其间的横向延伸的中心部件872隔开。每一个臂部件870可基本为L型，包括基体部880和可与基体部880基本垂直设置的腿部882。每个基体部880可包括轴销孔890、连接孔892及转动止档件894，其中，轴销孔890用于贯穿配设臂轴销854，连接孔892用于贯穿配设随动轴销856，转动止档件894用于限制滚轮组件808可沿给定旋转方向相对于启动臂806转动的量。而每一腿部882可包括一个随动孔898，用于在其中接纳凸轮随动件852。
参见附图31和33，凸轮随动件852可以是转动支撑于腿部882的轴销或滚轮。在给出的实例中，凸轮随动件852是一个滚轮，其端部以滑动方式设置于随动孔898中。在图2、31及36中，臂轴销854可贯穿随动枢轴68和基体部880上的轴销孔890设置，以可转动地将启动臂806连接于主支架14上。在给出的实施例中，启动臂806设置于构成随动枢轴68的臂204之间，臂轴销854贯穿插入管套206和轴销孔890中。
随动轴销856可延伸贯穿连接孔892并可转动地将滚轮组件808连接于启动臂806上。弹簧858可在一预定的转动方向上偏压滚轮组件808。在给出的实施例中，弹簧858包括一对板簧，其端部结合顶靠于横向延伸的中心部件872上，中心部件872可包括结构件，如一对用于将板簧保持在理想位置的分开的腿部900。板簧可以任意方式构作而成，但在给出的实施例中其被设计成大致菱形，在其整个长度上板簧内的应力水平相当均匀。
臂构件850可单独冲压成型，例如可在连续冲模、多滑块、四滑块中制造，之后可进行热处理。由于形成臂构件850的板材相对较薄，残余应力以及热处理过程可能会使臂部件870的结构变形，因此必须进行热处理后辅助处理(例如，校直正、研磨)。为了避免这种热处理后辅助处理，如图36所示，在臂部件870上形成一个或多个槽910，用于在热处理之前贯穿接纳键912(如图38所示)。在键912上可形成一组或多组槽916，以使键912与臂部件870接合，如图37中所示。在给出的实施例中，使用了两组槽916，这两组槽在键912上隔开一定距离，该距离对应于臂部件870之间的预期距离。当槽916与臂部件870对齐之后，在槽910中转动键912而将键912锁定在臂部件870之间。因此，键912成为防止臂部件870变形的结构部件。因此，在启动臂806热处理之前，在臂部件870上安装一个或多个键912，来防止启动臂806热处理之前或热处理当中臂部件870相对于彼此的变形。而且，热处理之后，通过在槽910中转动键912，键912可以很容易地从启动臂806取下，并可以适当地再用或废弃。优选地，键912或多个键912可由用于形成臂构件850的相同工艺装置形成。更具体地，键912或多个键912可以在用于形成臂构件850的坯料的、本来作为下脚料的内部或周围区域内形成。
参见附图31和35，滚轮组件808可包括滚轮架920、一对偏心件922、轴924、随动件50、以及用于沿一预定方向偏置偏心件922的偏置机构928。参见附图31和39，滚轮架920可包括一对辅助臂930和设置于辅助臂930之间的反作用臂932，反作用臂932可构作成具有与弹簧858接触的圆柱型接触表面934。每一个辅助臂930可包括轴孔940、与轴孔940同心的范围限制槽942、销孔944、装配凹口946、以及止档孔948，止档孔948用于接纳形成在臂部件870上的转动止档件894。同臂构件850一样，滚轮架可以单独冲压成型，例如，在连续冲模、多滑块、四滑块中制造，之后可进行热处理。因此，一个或多个槽952-类似于形成在臂构件850上的槽910(图36)，和键-类似于上面描述的键912(图38)，可用来防止或阻止在滚轮架920热处理之前或热处理当中辅助臂930相对于彼此的扭曲、弯曲或其他变形。
参见附图32、35和40，每个偏心件922可以为包含第一和第二凸台970、972的板状构件，该第一和第二凸台970、972从第一侧伸出；短轴柱974和止挡件976，位于第一和第二凸台970、972的相对侧。短轴柱974用来延伸穿过相应一个辅助臂930上的轴孔940(图39)中，止挡件976延伸进入范围限制槽942以限制偏心件922围绕短轴柱974的转动量。
轴孔980可形成在第一凸台970上，用于在其中接纳轴924。在某些情况下，可能希望不允许轴924在轴孔980中转动。在给出的实施例中，在轴924上形成一对平直部982，使轴924端部的横截面为近似D型。在本例中，轴孔980形成为相应形状(例如，轴孔980也为D型)，允许轴924滑动插入轴孔980中但限制轴924在轴孔980中转动。第二凸台972与第一凸台970隔开，并可以包括轴销部986。另外，轴销部986可以为牢固连接(例如压配合)于偏心件922的独立部件。随动件50在给出的实施例中为滚轮，其可转动地设置在轴924上。在提供的特定实施例中，可用轴承例如滚子轴承将随动件50转动地支撑于轴924上。
参见附图31、32和35，偏置机构928可包括轭件1000、间隔件1002、及弹簧1004。轭件1000可包括一个基本上中空的横杆部1010和一个上面安装弹簧1004的横向部件1012。横杆部1010上可形成孔1016，用于接纳每个偏心件922的第二凸台972的轴销部986。
另外参见附图42，间隔件1002可包括具有一对凸缘件1022和1024的主体1020、联结横档1026、及悬伸接合部件1028。主体1020上形成沉孔1030，用于接纳弹簧和轭件1000的横向部件1012。凸缘件1022和1024从主体1020的相对侧面外伸到邻接主体1020的辅助臂930上。因此，当间隔件1002安装在辅助臂930上时，凸缘件1022和1024协同地在辅助臂930的相对表面上导引间隔件1002，同时防止间隔件1002绕随动轴销856相对于滚轮架920转动。接合部件1028可与形成在辅助臂930上的装配凹口946(图39)接合。联结横档1026包括贯穿形成的孔1036，该孔用于接纳随动轴销856，从而将滚轮组件808转动地结合于启动臂806，同时也防止间隔件1002相对于滚轮架920平移。在间隔件1002相对于滚轮架920处于固定位置的情况下，弹簧1004会向轭件1000施加力，该力经由轴销部986传递到偏心件922，造成偏心件922沿一转动方向转动，致使止挡件976位于范围限制槽942的上端。悬伸接合部件1028与装配凹口槽946(图39)的接合防止间隔件1002于滚轮组件808组装期间响应由弹簧1004施加的力从辅助臂930向外移动，同时将联结横档1026上的孔1036与辅助臂930中的销孔944(图39)对齐。
参见上面的论述及附图31-40，本领域普通技术人员可以从上面公开的内容中理解滚轮组件808可按照如下装配a)随动件50安装在轴924上；b)偏心件922中的第一个安装在轴924上，这样轴924位于轴孔980中；c)轭件1000安装在偏心件922中的所述第一个的轴销部986上；d)另一个偏心件922安装在轴924和轭件1000上；e)组件(即，偏心件922、轴924、随动件50及轭件1000)安装在滚轮架920上，使得短轴柱974位于轴孔940中，而止挡件976位于范围限制槽942中；f)弹簧1004可安装在横向部件1012上；g)间隔件1002可在辅助臂930之间对齐，使得凸缘件1022和1024伸到辅助臂930的相对侧且横向部件1012和弹簧1004被引入沉孔1030中；h)间隔件1002可推压在辅助臂930之间，使得在弹簧1004被压缩时凸缘件1022和1024与辅助臂的相对侧协同操作以导引间隔件1002；i)当悬伸接合部件1028与形成在辅助臂930上的装配凹口接合时，间隔件1002的滑动被停止；j)滚轮组件808可设置于臂构件850的臂部件870之间，并经由随动轴销856可转动地与之连接，随动轴销856延伸穿过连接孔892、销孔944及联结横档1026中的孔1036；k)可选地，随动轴销856的一端或两端可予以变形(例如，弄平)以防止随动轴销856拔出；l)弹簧858可安装在臂构件850上；及m)滚轮组件808可围绕岁动轴销856转动以使臂部件870上的转动止挡件894位于辅助臂930上形成的止档孔948中，并由此给弹簧858预加应力。在后一步骤中，滚轮架920的反作用臂932接合并加载板簧以便从启动臂806向外偏压滚轮组件808。
驱动马达组件返回机构参见附图2、43和44，返回机构36可包括壳体1050和一个或多个返回芯线(return cord)1052。壳体1050可包括一对壳体外壳1050a和1050b，它们共同限定了一对基本彼此平行的弹簧腔1056。壳体外壳1050a可包括一组装接结构件1058，用于将壳体外壳1050a牢固地连接于主支架14上。在给出的实施例中，这组装接结构件1058包括一对支腿1060和一对卡销1062。支腿1060与壳体外壳1050a的第一端部联结，并由此沿基本平行于弹簧腔1056的方向向外延伸。卡销1062与壳体外壳1050a的与支腿1060相对的一端联结，并由此沿基本垂直于支腿1060的方向延伸。
另外，参见附图10，支腿1060和卡销1062用来分别装放于形成在主支架14上的侧向延伸的配装接片1066和1068的下面。更特别地，支腿1060可在侧向延伸的配装接片1066的下面装设于主支架14，且其后壳体1050可转动以驱动卡销1062与侧向延伸的配装接片1068接合。从上面公开的内容中本领域技术人员可以理解，侧向延伸的配装接片1068可包括精确形状的表面1070，当壳体1050朝向主支架14转动时，表面1070与卡销1062协同作用以使卡销1062朝向支腿1060弹性偏转。
回到附图43和44，每个返回芯线1052可包括一个芯线部1080、一个弹簧1082和一个保持件1084。芯线部1080可以是由合适的橡胶或热塑性弹性体形成的弹性芯线，并可包括第一止动元件1090，它可以用来可脱离地与返回锚件630接合；和第二止动元件1092，它可以用来由保持件1084接合；以及芯线元件1094，它设置在第一和第二止动元件1090和1092之间。第二止动元件1092可以包括锥形面2000和球形端2002。
第一止动元件1090可以包括主体2006和一对从主体2006相对侧延伸的卡头2008。第一止动元件1090可以将芯线部1080连接到驱动器32(图23)。在提供的特定实施例中，主体2006可以装放入锚固腔662(图25)，使得卡头2008延伸进入锚固槽664(图23)中，芯线元件1094从上翼缘650(图27)的芯线开口660(图27)伸出。在提供的实施例中，后壁652(图25)的弧形部用来引导第一止动元件1090进入锚固腔662(图25)，当第一止动元件1090与返回锚件630(图23)接合时卡头2008延伸穿过侧壁654(图23)。
芯线元件1094可在其全长上具有基本均匀的横断面面积。在提供的实施例中，芯线元件1094在其与第一和第二止动元件1090和1092相连的两个相对端向外形成锥形(即，直径变大)。圆角半径2012也被用于芯线元件1094连接到第一和第二止动元件1090和1092的位置。
弹簧1082可以为普通压缩弹簧，并可在每个端部具有多个无效线圈(未明确标出)。另外如附图45所示，保持件1084用于在芯线元件1094和弹簧1082之间传送载荷，并因此可包括分别用于接合第二止动元件1092和弹簧1082的第一和第二接触面2016和2018。在提供的特定实施例中，保持件1084为一个套筒，该套筒具有第一部分2020、较小直径的第二部分2022和可将芯线元件1094容纳其中的纵向延伸的槽2024。第一接触面2016可以形成于第一部分2020上，且可以具有圆锥形表面用以匹配接合第二止动元件1092的锥形面2000。第二部止2022可形成为其内表面2024朝着它的下端向外形成锥形。第一部分2020和第二部2022交界处形成的肩部可以界定出与弹簧1082的一端贴合的第二接触面2018。
在弹簧1082设置在芯线元件1094上且保持件1084位于弹簧1082和第二止动元件1092之间的情况下，返回芯线1052装入壳体1050中的弹簧腔1056。更明确地，弹簧1082的下端贴合壳体1050，同时第二止动元件1092的球形端2002贴合壳体1050的相对端。这种方式(即贴靠壳体1050)下第二止动元件1092的构造使得第二止动元件1092提供抗震性，从而可最小化或消除传递到保持件1084和弹簧1082上的震动载荷。返回芯线1052的二构件结构非常有利之处在于每个构件的强度可抵消另一个的弱项。例如，与驱动器32的下行冲程相关联的减速(即，在给出的实例中从大约65f.p.s到大约0f.p.s)可能对螺旋弹簧的疲劳寿命是有害的，而驱动器的相对长的总行程长度可能对橡胶或橡胶类芯线是有害的。将螺旋弹簧1082结合于返回芯线1052防止了芯线元件1094过度伸展，而芯线元件1094防止螺旋弹簧1082过分冲击。此外，返回机构36相对较小，可易于装入紧固工具10。
驱动马达组件抗锤击机构任选地，紧固工具10还可以包括一个止挡机构2050来阻止启动臂806将驱动器32接合于飞轮42，如图2所示。参照附图10、43、44和46，止挡机构2050可包括台架2052、弹簧2054和至动臂2056。台架2052可安装于壳体外壳1050b以在其上沿可平行于轴118的大致铅直方向平移。台架2052可包括一个或多个台架接合部2060、一个大致H形主体2062和臂2064。台架接合部2060连接于主体2062并具有一个上面形成有齿2072的倾斜接合面2070。主体2062可确定一个或多个导轨2074和位于多个导轨2074之间的横杆2076。导轨2074可装设于相应的结构中，比如一个导引凸起2080和弹簧腔2082，它们均形成于壳体外壳1050b上。壳体外壳1050b上的结构和导轨2074共同协作，使得台架2052可以在预定的方向在伸出位置和收缩位置之间平移。台架2052处于延伸位置允许倾斜接合面2070的齿2072与臂构件850(图47)的侧向延伸的中心部件872(图47)中的上面一个相接合，而台架2052处于收缩位置使倾斜接合面2070的齿2072处于不限制臂构件850(图47)绕臂枢轴销854运动的位置。
弹簧2054可以是常规压缩弹簧，可容纳在形成于壳体外壳1050b上的弹簧腔2082中。在所提供的实施例中，弹簧2054设置在壳体外壳1050b和导轨2074中的一个之间，并向着延伸位置偏压台架2052。
一个结构件，如一个卡头2080，可以结合于壳体外壳1050b，以在台架2052位于延伸位置时接合台架2052，从而阻止台架2052与外壳1050b脱开。在提供的实施例中，在台架2052位于延伸位置时，卡头2080接合横杆2076的下端。
致动臂2056用来接合台架2052上的臂2064，并选择性地促使台架2052进入脱离接合位置。所提供的实施例中，致动臂2056机械连接于接触脱扣机构2090(附图1)的机械连杆，该接触脱扣机构与端件组件22(附图1)相关联。接触脱扣机构2090的详细讨论本文没有披露而且也无需披露，因为这种机构在现有技术中已广为人知。在性质上简要和“概括”的描述中，接触脱扣机构通常地用于识别工具的端件被引入到工件的预期附近的那些情形。接触脱扣机构通常使用机械连杆，相互作用于(例如推动、转动)扳机、或阀、或在提供的实例中为电气开关，以使得紧固工具被操作。
在提供的实施例中，致动臂2056连接于机械连杆，并在接触脱扣机构2090(附图1)向下偏压机械连杆(使得接触脱扣位于延伸位置)时，致动臂2056同样位于允许台架2052移动到延伸位置的向下位置。接触脱扣机构2090(附图1)触靠于工件以一足够的距离上推机械连杆，这段足够的距离闭合致动臂2056和臂2064之间的空隙，从而使致动臂2056迫使台架2052向上进入脱离接合位置。
驱动马达组件上、下缓冲器如图30所示，主支架14可以承载一个上缓冲器2100和一个下缓冲器2102。另外如图48所示，上缓冲器2100可以任何希望的方式连接于主支架14，并可包括锤击件2110和减震器2112。上缓冲器2100由两件形成允许材料适合于特定的用途。例如，锤击件2110可以由相对强韧的材料制成，例如填充玻璃的尼龙；而减震器2112可以由比锤击件2110更有弹性的材料制成，例如氯丁基橡胶。因此，本领域的普通技术人员从本公开中可以认识到，锤击件2110和减震器2112的结合使得上缓冲器2100形成得具有高效的冲击吸收特性以及良好的抗冲击界面，在该界面处，驱动器32(图49)接触上缓冲器2100。
另外如图49和50所示，锤击件2110可以为梯形，具有倾斜下表面2116，并且可包括具有斜面2120的腔体2118，该斜面与形成于驱动器32上端的靠台524的弧形端面570形状一致。靠台524的弧形端面570和锤击件2110的斜面2120可如此成型，使得弧形端面570和斜面2120之间的接触推动驱动器32水平向外离开飞轮组件250，从而保证当驱动器32返回时或驱动器处于停止状态时，驱动器32不接触飞轮组件250。弧形端面570和斜面2120也可如此成型，使得弧形端面570和斜面2120之间的接触使驱动器32侧向偏移而不是垂直或向着紧固件F偏移，使得当驱动器32冲击上缓冲器2100时，产生驱动器32在腔体2118内的来回移动(即，沿箭头2126的方向)，且驱动器32不易于垂直向下朝着飞轮42移动。
减震器2112可以形成为能够完全或部分容纳于锤击件2110中，使得上缓冲器2100相对容易地安装到主支架14上。在所提供的特定实施例中，锤击件2110包括一个上腔2130，它具有大体与斜面2120平行的弧形上表面2132，而减震器2112包括一个下表面2134，当减震器2112装入锤击件2110中时，该下表面2134与弧形上表面2132相匹配。
如图50和51所示，上缓冲器2100可以插入到形成于主支架14上的上缓冲器套罩2150中。上缓冲器套罩2150可以包括一对侧壁2152、一上壁2154和一对分别形成于对应侧壁2152上的下肋2156。侧壁2152可以大致与上壁2154正交，肋2156可以倾斜而与锤击件2110的倾斜下表面2116相匹配。由于形成减震器2112的材料可具有相对较高的摩擦系数，斜置肋2156有助于上缓冲器2100装设于主支架14上，因为上缓冲器2100的窄端易于放入上缓冲器套罩2150，而斜置肋2156使上缓冲器2100滑动进入上缓冲器套罩2150并向上靠合上壁2154。形成于主支架盖16(图65)上的结构2160(图65)可接触或另外约束上缓冲器2100以便使上缓冲器2100保持在上缓冲器套罩2150中。
在附图30和52中，下缓冲器2102可以任何想要的方式连接到主支架14，可以用来接触驱动器32的一部分，比如缓冲器接片632的接触表面670，以防止驱动器32在驱动器32的行程末端直接接触主支架14。下缓冲器2102可以由任何合适的材料制成且可以具有任何想要的结构，但是在给出的实施例中，提供一对下缓冲器元件2200，与驱动器32上的相应缓冲器接片632对准。在所提供的特定实施例中，缓冲器元件2200通过一对肋2202相互连接，并包括从与另一缓冲器元件2200相对的一侧伸出的锁定凸翼2204。下缓冲器2102可以构作成滑动地接合于主支架14，使得锁定凸翼2204和一个肋2202可以设置在形成于主支架14内的配合凹槽2210中，而缓冲器元件2102邻接大致垂直于轴118延伸的凸缘2212。另外如图65和66简要示出的，主支架盖16可以设置一个或多个配合凸耳2216，这些配合凸耳与主支架14协同工作来定位另一个肋2202从而固定下缓冲器2102。
回到附图52和53，下缓冲器元件2200可以具有对准轴线2232的圆柱形上表面2230，轴线2232大致垂直于轴118和接触表面670绕之形成的轴线2234，。以这种方式进行构作允许下缓冲器元件2200以一致方式受载，无需精确将驱动器32引导到下缓冲器元件2200且无需向下缓冲器元件2200传送大的剪切载荷。
作为另一个实例，每个下缓冲器元件2200可以形成一个槽2270，绕下缓冲器元件2200在下缓冲器元件2200周边内侧延伸，如图54至57所示。槽2270可以形成在下缓冲器元件2200的下表面上，从而在下缓冲器元件2200的底部开口(如图所示)，或者可以是设置在下缓冲器元件2200内的封闭的腔体(未示出)。虽然图示的下缓冲器元件2200和槽2270具有大致矩形形状，但本领域的普通技术人员从本公开中可以认识到，下缓冲器元件2200和槽2270可以一其他形形成式。例如，下缓冲器元件2200可以大致呈圆柱形，和/或槽2270呈环形。驱动器32与下缓冲器元件2200相接触的区域承受相对高的应力，该应力很大程度上借助槽2270得到减轻。
控制单元如图58所示，控制单元20可包括各种传感器(如，扳机开关2300，接触脱扣开关2302)，用以分别检测各组成构件如扳机2304(附图1)和接触脱扣机构2090(附图1)的状态，并产生响应信号。控制单元20还可以包括控制器2310，用以接收各种传感器信号并响应这些信号控制紧固工具10(附图1)。控制单元20还可以包括带有切换电源2314的DC/DC转换器2312，用于脉冲调节由电池组件26提供并供给马达40的电力。更明确地，切换电源2314进行切换(即，接通和断开)以控制其对马达40的输出并因此向马达40提供预期电压的电力。因此，通过调节切换电源2314接通和断开的时间长度、无论电池组件26的电压如何而可以向马达40提供基本恒定总电压的电力。
另外如图2所示，控制单元20可以包括一个或多个电路板2320，包括开关的电路和电气元件和可以安装其上。线束2322可以从电路板2320延伸出并可包括用于将电路板2320电气连接到电池组件26和马达40的接线端。
壳体组件、主支架盖和扳机如图1、59和60所示，壳体组件12可包括分离的外壳2400a和2400b，它们可以由热塑性材料形成，且共同界定一个主体部2402和手柄部2404。主体部2402可界定一个壳体腔2410，其大小可在其中容纳主支架14、驱动马达组件18和控制单元20。手柄部2404可以从主体部2402延伸且可以一种方便操作者操作紧固工具10的方式形成。可选地，手柄部2404可以包括一个电池组件26可释放地装设其上的安装座2418，和/或一个将线束2322限制在手柄部2404内的预定区域的线束防护装置2420。安装座2418可包括一个用于由电池组件26上的插销2424接合的凹槽2422，这样，电池组件26可以固定地且可取下地连接于手柄部2404。线束防护装置2420可以包括一个从外壳2400a向内延伸的板形件2430和多个肋2432，它们共同形成容纳工具接线盒2436的腔。工具接线盒2436包括与形成在电池组件26上的相应接线端相连的电气接线端。
可选择地，壳体组件12的各部分可以包覆模制以在壳体组件12的外部和/或只内形成某些区域，这些区域可以增强壳体组件12由操作者抓握的能力、提供振动阻尼和/或形成一个或多个密封。这种技术更详细地描述于共同转让的题为“多速动力工具传送器”的美国专利No.6,431,289和共同待审的题为“具有包覆模制作用的壳体”的美国专利申请No.09/963,905中，两者如同在此予以充分阐述那样以其整体内容在此引入作为参考。
参见附图60至62，外壳2400a和2400b可以利用多个定位结构将外壳2400a和2400b互相定位并定位于主支架14。在提供的实施例中，外壳2400a和2400b利用若干凸台和肋条-槽结构实现彼此定位。每组凸台包括第一凸台2450和第一凸台2450装设其上的第二凸台2452。每组凸台可以用来在其中接收一个螺纹紧固件2456以将外壳2400a和2400b固定在一起。上述肋条-槽结构可包括肋条件2460和一个配合槽2468，该肋条件2460从外壳中的第一个如外壳2400a绕贴靠另一外壳的表面2462的选定部分延伸，该配合槽2468形成在另一外壳如外壳2400b上。
壳体组件12还可以包括一个扳机安装座2470和一个带夹安装座，带夹安装座下面将详细描述。扳机安装座2470可以以合适的方式构造以装放预期的扳机，包括转动致动扳机和线性致动扳机。在给出的实施例中，扳机2304具有转动致动扳机和线性致动扳机两者的特点，于是，扳机安装座可以包括一个支承板2480，一个扳机口2482，一对第一扳机保持器2484，和一对第二扳机保持器2486。支承板2480可以在外壳2400a和2400b中的一个或两个上形成，并包括一个基本垂直于扳机口2482延伸的靠合表面2490。第一对、第二对扳机保持器2484和2486中的每一对可以由一个或多个从相关外壳(如外壳2400a)延伸出的壁件2492来限定并，并分别限定了第一、第二凸轮2500和2502。在提供的特定实施例中，手柄角度是正的，于是第一凸轮2500相对于第一轴线2506对准，而第二凸轮2502相对于第二轴线2508对准，第二轴线斜相对于第一轴线是斜交的(即倾斜的)，这样二者之间的角度是钝角。当手柄角度是负的时，第一、第二轴线2506和2508之间的角度可能是90度或更小。根据该发明公开的内容本领域的普通技术人员可以得知，凸轮2500、2502可以有任何结构，只要它们分别限定了扳机2304的相应部分沿之移动的轴线2506和2508即可。就此而言，第一对、第二对扳机保持器2484和2486的每一端可以是敞开的或关闭的，并因此无需限制扳机2304沿着相应轴线的移动。
参见图63、64，扳机组件2510可以包括扳机2304，扳机弹簧2512，扳机弹簧可以是一个传统的压缩弹簧。除了以下所提到的，扳机2304可以相对于其纵向中心线基本对称并可以包括一个弹簧安装座2520、第一对销2522和第二组销2524。弹簧安装座2520用来在其上装放扳机弹簧2512，并当扳机弹簧2512被压缩时作为该扳机弹簧2512的导引件。第一和第二组销2522、2524从扳机2304的相对侧面延伸，并用来分别设置在形成在壳体组件12上的第一、第二凸轮2500和2502上。
第一和第二扳机保持器2484、2486的壁件2492用以分别限制第一、第二组销2522、2524的移动，从而确定了扳机2304可以在扳机安装座2470内移动的方式。更具体地说，当扳机2304被操作者的手指推到退回位置，第一扳机保持器2484的壁件2492沿着第一轴线2506引导第一销2522，使得第一销沿着具有两个方向分量的矢量移动-一个朝向手柄部分2404的中心线(即向着手柄部分2404的与扳机2304相反的一侧)，而另一是平行于手柄部分2404的中心线(即朝向电池组件26(图1))。同时，第二扳机保持器2486的壁件2492沿着第二轴线2508引导第二销2524。正因为如上结构，扳机2304有一种类似于线性致动扳机的感觉，但却在设计上像转动致动扳机一样相当耐用。
根据如上所述，本领域的普通技术人员将得知，力在偏离扳机2304和其连动件中心的位置处被传递通过扳机2304。如果一个纯线性致动扳机以这种方式加载，由于当在沿与承靠表面一致的方向施加载荷时，扳机和连动件总是更加平滑地动作，所以可能导致损坏。如果一个纯转动致动扳机以这种方式加载，由于它们能承受偏离轴线的载荷，其平滑动作，但对于使用者使用来说，舒适性相对不好。
本领域的技术人员从公开的内容可以得知，凸轮2500和2502的形状和角度是使用者手指行经的路径的函数。换句话说，凸轮2502可以基本平行于或对准于手柄部分2404的中心。为了确定凸轮2500的形状，扳机2304可以从初始位置(即未致动位置)移动进入手柄部分2404而到达末端位置(即致动位置)。扳机2304从初始位置到末端位置的移动在第一点由凸轮2502控制(即扳机2304沿着凸轮2502移动)。扳机2304在第二点的移动是由手指接触点(即使用者手指接触扳机2304的点)控制。当扳机2304在初始位置和末端位置之间移动时，扳机2304上的手指接触点沿基本垂直于手柄部分2404的方向移动。凸轮2500构作用来沿手指接触点沿之移动的垂直线限制扳机2304的第二点的移动。
参见图61和61A，扳机2304还可以包括一个开关臂2550，构作用来与部分用于致动紧固工具10的扳机开关2300的致动器2552接合。在提供的实施例中，扳机开关2300是一个微型开关，而致动器2552是一个滑动地安装于主支架14的弹簧偏压的柱塞。开关臂2550用于当扳机2304被压下时接触并移动致动器2552以改变微型开关的状态。
为防止扳机开关2300由于驱动器2552超程时损坏，扳机开关2300设置成使得致动器2552受偏压而与微型开关接触，并且扳机2304用来将致动器2552推离微型开关。据此，施加到微型开关上的力仅仅是施加偏压给致动器2552而使之与扳机开关2300接触的弹簧2558的力；当扳机2304被压下时，没有力施加到微型开关上，不管致动器2552超程多远。
参见图1，主支架盖16可以用来罩盖主支架14的顶部并可以装接于壳体组件12与主支架14。基于此，壳体组件12和主支架盖16可以采用类似于上述的肋条和槽结构，以将主支架盖16相对于壳体组件12定位。根据给出的实施例并参照附图62和65，壳体组件12包括一个从邻接主支架盖16的表面2602的选定部分延伸的肋条件2600，和形成在主支架盖16上的配合槽2602。在主支架盖16上形成有多个凸台2604以在其中容纳螺纹紧固件(未示出)，以允许主支架盖16固定提但可拆地固定到主支架14上。采用这种方式的紧固工具10的结构提供了一种手段，借此使用者可以容易地接近驱动马达组件18以检查和/或维护零部件，如飞轮42(图2)、驱动器32(图2)和返回机构36(图2)，并且提供相对坚固耐用的一种结构元件，其可以伸过壳体组件12的上端和/或下端。另外，壳体组件12可以设置成罩盖主支架14的顶部。
工具操作在提供的特定实例中并参照附图58，控制单元20可以在发生预定情况时，如指明接触脱扣机构2090已经靠合工件的接触脱扣开关2302的状态的改变，启动马达40，然后在发生第二种预定情况时，如指明扳机2304已经由操作者压下的扳机开关2300的状态的改变，启动致动器44。因为通常在接触脱扣开关2302和扳机开关2300的启动之间有一个短时延迟，此种方式的结构允许飞轮42(图2)先于操作者已经要求紧固工具10装设一个固定件F(图1)的时间(例如，在提供的实施例中操作者压下扳机2304的时间)转动。据此，操作者已经要求紧固工具10装设一个固定件F(图1)的时刻和紧固工具10安装固定件F(图1)的时刻之间的总共时间从而可以相对于其它已知的无绳射钉枪(cordless nailer)的启动时间缩短。
参照图1、2和4，当启动紧固工具10时，控制单元20合作以启动驱动马达组件18从而使马达40驱动飞轮42，并随后使致动器44移动随动件50使得随动件50与驱动器32接触，从而驱动器32的驱动器成型面520(图16)以足够大的夹紧力与飞轮42(图16)的外表面350(图16)接合，以便允许飞轮42(图16)将驱动器32加速到预期速度范围内的速度。在提供的特定实例中并另外参照图67和68，致动器44的启动使螺线管810的柱塞820移离驱动器32。由于柱塞820和离合器800相互连接，柱塞820的移动使离合器800沿滑道830相应移动。当离合器800移动时，与凸轮表面844接合的随动件852随凸轮表面844移动，使得启动臂组件804相对于主支架14绕臂枢轴销854转动，这又使随动件50绕臂枢轴销854旋转而与凸轮成型面522(图23)的第一凸轮部560(图23)接合。随动件50与第一凸轮部560(图23)的接合移动驱动器32与旋转的飞轮42接触，从而飞轮42可向驱动器32传递动能以沿轴118使驱动器32加速。启动臂806的弹簧858在启动臂806和滚轮组件808之间提供了一定的顺从性，允许随动件50枢转离开驱动器32从而防止启动臂组件804对驱动器32和/或飞轮组件250过加载。
凸轮成型面522(图23)的第一凸轮部560(图23)可以构作成使得由随动件50施加在驱动器32上的夹紧力快速产生，但不快到将磨损集中在凸轮成型面522(图23)上的单一位置处的程度。而是，夹紧力的快速产生可以分布在凸轮成型面522(图23)的一预定长度上，从而在适当尺寸区域上分布相应的磨损以便提高驱动器32的使用寿命。同样需要说明的是，夹紧力的快速产生也不能分布在凸轮成型面522(图23)的过长长度上，因为这样将导致不能从飞轮42向驱动器32传递足够的动能。在提供的实例中，凸轮成型面522(图23)的第一凸轮部560(图23)相对于凸轮成型面522(图23)的导轨564(图23)具有大约4～5度的角度。
虽然螺线管810、离合器800和启动臂组件804相互配合向驱动器32施加启动从飞轮42向驱动器32传递动能的作用力，应该认识到这一作用力本身不足以(例如，由于考虑到致动器44的尺寸和重量)将驱动器32夹紧于飞轮42从而可向驱动器32传递足够的能量来驱动紧固件F进入工件。在这种情况下，施加在随动件50上的反作用力将使启动臂组件804绕着臂枢轴销854旋转，使得凸轮随动件852压靠于倾斜的凸轮表面844，这将沿离开螺线管810的方向并朝向接地板170推动离合器800，使得接合表面846与接合表面836接合并将离合器800锁定于接地板170。就此而言，接地板170用作一单向离合器以阻止离合器800在远离螺线管810的方向上沿滑道830移动。因此，由随动件50施加于驱动器32的凸轮成型面522(图23)的夹紧力增加到最大值，此时随动件50位于凸轮成型面522(图23)的导轨564(图23)上。夹紧力的最大量值极大地取决于许多因素，包括发射的紧固件的类型，驱动器32和飞轮42之间界面的结构等等。在所给的具体实施例中，夹紧力的范围在大约150磅力(lbf)～210磅力的范围内。
本领域的普通技术人员从所披露的内容中将会认识到，接地板170和离合器800之间的界面的密闭性(consistency)是紧固工具10操作方面的一重要因素，且密闭性的变化会妨碍离合器800与接地板170的适当接合或脱离。因此，可通过一个或多个元件使接地板170和离合器800与其它元件，例如由于磨损而产生灰尘和碎屑的飞轮42，屏蔽开。在所给的实施例中，如图4最佳示出的，离合器800和接地板170置于主支架14的空腔内，使得主支架14的一部分在飞轮42和离合器800与接地板170之间的界面之间延伸。另外，一分立元件可在飞轮42上部连接于主支架14，从而以适当方式罩住所述的界面。
从飞轮42传递到驱动器32的能量可以是足以将一预定最大长度的紧固件F射入由相对硬质材料如橡木制成的工件内。在这种情况下，紧固件F的驱动可以消耗基本上存储在飞轮34和马达40电枢内的全部能量。当紧固件F的长度小于最大长度值和/或紧固件F被射入到由相对软质的材料如松木制成的工件时，在紧固件F被射入到工件中以后，飞轮34等元件仍具有相当的能量。在后一种情况下，剩余能量会使驱动器32向上跳离端件组件22，因为下缓冲器2102(图30)会反弹而非吸收与驱动器32的冲击能量。剩余能量会倾向于将驱动器32驱动入随动件50，这又会对启动臂组件804施加一作用力，使其绕臂枢轴销854沿倾向于使离合器800锁定于接地板170的方向上旋转。
另外简要参照图32和35，在这种情况下可以通过绕短轴柱974旋转偏心件922、使得止档件976移向或位于范围限制槽942的与它们被通常被偏压所在的末端相对的末端，来减小驱动器32对随动件50冲击力的大小。当驱动器32跳离下缓冲器2102时，偏心件922的旋转使随动件50转离驱动器32。为了加速随动件50转离驱动器32的过程，在驱动器32的凸轮成型面522(图23)上设置第二凸轮部562(图23)。第二凸轮部562(图23)用来在驱动器32开始失速(start to stall)(即接近其行程的最低点)时允许弹簧858卸载从而使离合器800脱离接合并允许启动臂组件804回到其“原始”位置，这允许偏心件922绕短轴柱974旋转并使随动件50向上转离凸轮成型面522(图23)，使得由随动件50施加的夹紧力实际减小。在所给的具体实施例中，随动件50不与驱动器32的凸轮成型面522(图23)脱离接触。
一弹簧2700(附图59)可以设置用来向启动臂组件804施加力，使其围绕臂枢轴销854转离飞轮42，从而确保止挡机构2050与启动臂组件804接合。另外，如附图69和70中所示，一定位器2800可设置在凸轮随动件852与形成在离合器800上的轭架842之间。定位器2800可以包括一倾斜的相对凸轮表面2802，当定位器2800操作安装时，该表面大致平行于凸轮表面844。在所给的具体实施例中，定位器2800为金属片结构(例如夹子)，与柱塞820的颈部826(附图41)接合。
当螺线管810解除激励时，一弹簧2810可用来将柱塞820推离螺线管810的主体810a(也就是在所提供实例中延伸柱塞820)。由于柱塞820与离合器800连接(通过轭架842)，离合器800同样地被推离螺线管810的主体810a。驱动器32(附图2)中的剩余能量会使驱动器32(附图2)弹起而与随动件50(图2)相接触，从而会推动启动臂组件804围绕臂枢轴销854(附图2)旋转，这会使凸轮随动件852与倾斜的凸轮表面844相接触，而具有将离合器800锁定于接地板170的趋势。为了防止这种情况的发生，驱动器32(图2)上的凸轮成型面522(图23)的第二凸轮部562(图23)可以如此设置，使得当驱动器32(图2)位于其冲程底点附近时，启动臂组件804围绕臂枢轴销854(图2)沿使凸轮随动件852与定位器2800上的相对凸轮表面2802相接触的方向枢转。凸轮随动件852与相对凸轮表面2802之间的接触使得力沿矢量FN传递，该矢量基本沿相对凸轮表面2802的法线方向；而这个矢量FN包括一个通常沿离合器800的路径的法向的分量FC。当FC传递到离合器800时，离合器800与接地板170分离使得接合表面846与接地板170上的接合表面836脱离接合，从而阻止离合器800锁定于在接地板170。残余力矢量FR将使离合器800移动从而使启动臂组件804转动。
参照附图1、2和62，图示出的驱动马达组件18的结构有利之处在于紧固工具10的重心CG侧向对中于手柄部分2404，并在铅直地位于手柄部分2404的接近扳机2304区域中，从而提供了具有平衡感的紧固工具10，这种感觉对于操作者来说比较舒服。更进一步，紧固工具10的各种部件的定位使得包括马达40，螺线管810和飞轮42在内的尺寸比较大的部件都位于朝向紧固工具10上端的位置上，从而允许紧固工具10构作成具有对应于向上延伸的楔形形状，如附图62中所示，其中，壳体组件12的下端相较之壳体组件12的上端较小。紧固工具10的楔形形状改善了操作者观察端件组件22的位置的性能，同样提高了紧固工具10被用于相对棘手工作空间区域的能力(使得端件组件22可以在紧固工具10的另一部位，如壳体组件12，接触到工件之前抵达工件上的一个区域)。
驱动马达组件螺线管调节本领域的普通技术人员从上述描述可以了解到，驱动马达组件18包括一些用于调整随动件50和凸轮成型面522(图23)之间的间隙量的手段，以用来补偿如各种部件的正常制造偏差和磨损等问题。假定随动件50与凸轮成型面522之间的间隙足以允许启动臂组件804返回“原始”位置，紧固工具10承受磨损的能力(也就是紧固工具10以全能量发射的能力)随随动件50与凸轮成型面522之间间隙的减小而提高。在这点上，当紧固工具10的各个部件(比如飞轮42，驱动器32)已经磨损到某种程度，使螺线管810的柱塞820在随动件50接触驱动器32之前就超出冲程时，启动臂组件804向驱动器32提供充分夹紧力(full pinch force)的能力就会丧失。参照附图2、4、41和71，这种调节能力可以通过例如移动螺线管810来改变启动臂组件804对于臂枢轴销854的位置来提供。在这点上，螺线管810的臂812可以可伸缩地容纳在形成于主支架14的致动器安装座62上的槽道152中。
螺线管810在孔150中的位置可以通过将随动件50定位在凸轮成型面522(图23)的预定部分上，例如在导轨564(图23)上、沿离开凸轮随动件852(图32)的方向拉动孔150中的螺线管810直到第一条件发生、沿相反的方向即朝向凸轮随动件852(图32)的方向推动孔150中的螺线管810直到第二条件发生、并例如通过固紧紧固件814来将螺线管810固定于主支架14来进行调整。第一条件可以是基于位置(比如每对元件彼此接触的位置凸轮成型面522(图23)与飞轮42的外表面350，凸轮随动件852(图32)与凸轮表面844，接合表面836和846(图16)，轭架842和柱塞820的头部828)或者可以基于作用在螺线管810的主体810a上以沿第一方向推动螺线管810的力的大小。第二条件可以是螺线管810的主体810a从一个给定参考点，如满足第一条件的位置，沿第二方向的位移。
在所给具体实施例中并另外参照附图72和73，螺线管810的主体810a包括一钥匙孔形状的孔2900，构造成可由一相应形状的工具2910接合，该工具2910插入钥匙孔形状的孔2900中并旋转使得该工具2910不会从螺线管810的主体810a中拔出。在第一方向上拉动该工具2910，并拖带螺线管810的主体810a，直到一预定大小的力施加于螺线管810的主体810a。螺线管810的主体810a随后沿第二方向移动一预定距离并且紧固件814相对于主支架14上紧以将螺线管810固定在主支架14的所希望的位置上。该工具2910随后旋转到与钥匙孔形状的孔2900相对齐并从螺线管810的主体810a中拔出。如本领域中的普通技术人员可以从上述公开的内容中了解到的，这一过程可以通过使用配备有力和位移传感器的一种设备自动进行。
另外，一个垫片或者间隔件可以用来设定螺线管810相对于主支架14的位置。例如，在止挡机构2050位于脱离接合的条件下，当驱动器32处于一预定条件，例如处于完全退回的位置时，可以将具有预定厚度的垫片或间隔件插入在驱动器32上的凸轮成型面522(图23)和随动件50之间使得垫片或间隔件靠在凸轮成型面522(图23)的第一凸轮部560(图23)上，将螺线管810沿第一方向(如上面紧邻段落中所描述的)进行拉动使得在随动件50与垫片或间隔件之间、垫片或间隔件与驱动器32之间以及驱动器32与飞轮42之间不存在“废物”或间隙。
马达评侧图74是显示电流和时间之间典型关系的曲线图，对具有预先确定的马达、惯量(inertia)和电池配置的给定结构作出图示，其中在时间(time)＝0时向马达供电，且马达初始处于停止状态。参考图75，机械惯量和马达组合连同电池/电源可以被简化。电源是具有无载电压(V)的电池B，而总电阻(R)等于电池/电源电阻和马达电阻之和。电容(C)代表组合马达的机械惯量和系统惯量，以及从电能向机械能的能量转化过程，其在电路中通常量化为反电动势值。(C)的值与具有反电势常数(ke)和系统惯量(J)的的给定DC马达的关系如下C＝J÷(ke)2并且电模拟的时间常数等于R×C。
由于机械惯量和惯量的所需速度对于给定的应用是预先确定的，所以储存的能量也被认为是已知或预先确定的。对于一个机械系统，储存的能量等于0.5×J×ω2，其中ω是惯量的角速度。对于上面提及的电模拟，机械/电储存能量是0.5×C×v2，其中v是电容(C)上的瞬时电压。依定义，这两个关系一定是相等的(即0.5×J×ω2＝0.5×C×v2)，并因此ke＝v÷ω。假定总电阻(R)和电源电压(V)是常数，减少获得给定速度(或者电容上的电压)的时间的唯一方法是修正ke和/或J的值。
如果ke减小，则C的值增加，并且由此，每个时间常数的大小也增加。然而，为了获得给定速度，以及从而获得给定速度/机械储存能量，时间常数的数量实际少于如图76的曲线所示出的。该曲线图示作为ke值的函数的能量损失，其由曲线4000说明，以及作为ke值的函数的获得预期速度的时间，其由曲线4020说明。如在提供的特定例子中所显示的那样，通过采用具有接近1.0的ke值的马达，与使机械惯量达到所需转动速度相关联的能量损失被最小化。然而，使机械惯量达到所需转动速度所需的时间相对较长。相反，如果马达具有的ke值为约0.85到0.55，或更好是约0.80到0.65或最好是约0.75到0.70，那么使机械惯量达到所需转动速度需要的时间量被最小化。采用这种方式定制马达40(图2)的有利之处在于，可以显著减少紧固工具10(图1)的操作员在促动扳机2304(图1)和/或接触式脱扣机构2090(图1)以将一个固定件装入工件中后所需等待的时间。
皮带扣参考图77和78，皮带扣5000包括可以插入壳体组件12中的弹夹结构5002。弹夹结构5002可以基本成L形，其具有基体5004和臂5006。基体5004可以包括容纳固定件5012的凸出部5010，和连接于凸出部5010的键接结构件5020。臂5006可以包括沿基本横交基体5004的方向延伸的部分，以及包括位于其末端的弧形端部5022。
壳体组件12上形成有用于在其中容纳凸出部5010和键接结构件5020的孔5030，以及一个用于容纳固定件5012的第二孔5032。孔5030和第二孔5032最好互为镜像，以便弹夹结构5002能够可选择地置于紧固工具10的一侧或另一侧。在所提供的例子中，固定件5012被插入第二孔5032并与凸出部5010螺纹啮合以将弹夹结构5002固定但可拆装地连接在壳体组件12上。
参考图79到81，根据本发明的教导制造的皮带扣整体以附图标记5050表示。皮带扣5050具有基体5052，一个或多个支腿5054，用于将支腿5054固定于壳体组件12上的一个或多个固定件5056。基体5052沿着壳体组件12的一侧向下延伸且终止于适当程度圆整的形状。
支腿5054可以从基体5052向外延伸并可包括用于啮合固定件5056的结构件5060。在所提供的例子中，结构件5060包括至少一处不均匀，例如轴向间隔开的凹槽5062，其用于与形成在固定件5056上的环状凸起5064相啮合。在图示的例子中，基体5052和支腿5054由合适的粗直径金属丝一体形成，但是本领域普通技术人员将意识到基体5052和支腿5054可以别的方式形成。
固定件5056可以设置在壳体组件12之内，例如位于外壳2400a和2400b之间。更具体地，外壳2400a和2400b可以包括用于在其中容纳支腿5054的支腿凸出部5070。每个支腿凸出部5070的内端5072用来与一个固定件5056的相应端部邻接。在所提供的例子中，在固定件5056的每个端部内形成一个沉孔，该沉孔的尺寸确定得用于容纳支腿凸出部5070的内端。可采用螺纹固定件5056将外壳2400a和2400b相互紧固以便从而将固定件5056固定在壳体组件12内。在所给出的特定例子中，支腿5054被强制插入固定件5056中以便将凹槽5062和凸起5064对齐。凹槽5062和凸起5064的啮合阻止了支腿5054相对于固定件5056的运动，从而使得皮带扣5050紧固在壳体组件12上。
图82和83中的例子除了支腿5054、固定件5056和支腿凸出部5070的结构外，基本与上述图79到81中的例子类似。在本例中，支腿5054上的结构件5060包括外螺纹，而固定件5056是具有内螺纹的套状件，其用来与支腿5054上的外螺纹螺纹啮合，且配置有一驱动端5080。支腿凸出部5070可以与相对的支腿凸出部5070在它们的内端处邻靠，并可以包括一个用于容纳一个相关固定件5056的沉孔部分5084。为了将皮带扣5050固定在壳体组件12上，支腿5054被插入支腿凸出部5070中并且固定件5056与支腿5054上的外螺纹螺纹啮合。如果包括驱动端5080，那么其被用于转动固定件5056，使得它不延伸到壳体组件12的外表面外。在所提供的特定例子中，驱动端5080包括一个可与常规平头螺丝刀接合的狭槽。然而，本领域普通技术人员将会意识到，驱动端5080可以设定成不同方式，并且可以具有例如允许使用者用十字槽螺丝刀、方孔螺钉头用扳手、Torx驱动器等转动固定件5056的结构。
尽管参照不同的实施例在说明书中描述并在附图中阐明了本发明，本领域的技术人员将会认识到，在未脱离权利要求书限定的本发明的范围的情况下，可以对各元件做出各种变化以及等同的替换。而且，在此特意考虑了不同实施例之间特征、元件和/或功能的结合和配合，从而本领域的普通技术人员能够从披露的内容中意识到一个实施例的特征、元件和/或功能可以适当地与另一个实施例结合，除非前面以不同的方式描述过。而且，在本发明的教导下可以作出多种修改以适应特定的情况或材料而不脱离本发明的实质范围。因此，这就意味着本发明并不限于说明书描述的和附图示意的当前被认为是实施本发明最佳方式的具体实施例，本发明还包括任何落于以上描述和附加的权利要求之内的实施方式。
权利要求
1.一种动力工具，包括一构件；连接于所述构件的飞轮；可沿着驱动器轴线移动的驱动器；和具有第一臂、第二臂、第三臂、滚轮、第一弹簧和第二弹簧的启动臂组件，第一臂在第一点处枢转连接于所述构件，第二臂在第二点处枢转连接于第一臂，第三臂在第三点处枢转连接于第二臂，所述滚轮装在所述第三臂上，第一弹簧围绕第二点沿朝向驱动器的一转动方向偏压第二臂，第二弹簧围绕第三点沿朝向驱动器的所述转动方向偏压第三臂；其中启动臂围绕所述第一点沿朝向驱动器的所述转动方向的转动使驱动器与滚轮和飞轮两者接合，从而将能量从飞轮传递到驱动器。
2.如权利要求1所述的动力工具，其特征在于所述驱动器包括具有第一凸轮部的凸轮成型面，且其中当滚轮滚过第一凸轮部且驱动器沿着平移轴在第一方向上移动时，由驱动器施加在滚轮上的力增加。
3.如权利要求2所述的动力工具，其特征在于当滚轮滚过第一凸轮部且驱动器沿着平移轴在第一方向上移动时，所述第二臂绕着第二点枢转。
4.如权利要求2所述的动力工具，其特征在于所述凸轮成型面包括第二凸轮部，且当滚轮滚过第二凸轮部且驱动器沿着平移轴在第一方向上移动时，由驱动器施加在滚轮上的力减小。
5.如权利要求4所述的动力工具，其特征在于当驱动器沿着平移轴在与第一方向相反的第二方向上移动时，所述第三臂绕着第三点枢转使得滚轮转离驱动器。
6.如权利要求2所述的动力工具，其特征在于还包括一个离合器，所述离合器阻止启动臂组件响应由驱动器施加在滚轮上的力围绕第一点在离开驱动器的转动方向上的旋转。
7.如权利要求6所述的动力工具，其特征在于所述第一凸轮承载一凸轮随动件，凸轮随动件由一凸轮件接合以使启动臂组件围绕第一点枢转，从而促使滚轮接合驱动器接合。
8.如权利要求7所述的紧固工具，其特征在于所述离合器的一部分由凸轮件承载。
9.如权利要求8所述的紧固工具，其特征在于所述离合器包括一对斜接合表面和一对配接接合表面，每个配接接合表面被配置成与接接合表面中的相应一个摩擦接合以阻止凸轮件的运动。
10.如权利要求1所述的动力工具，其特征在于还包括与所述构件连接的端件和仓匣组件，仓匣组件用于容放多个紧固件并顺续将紧固件送入端件，端件保持紧固件中的第一个紧固件与驱动器对齐。
11.一种动力工具，包括结构主支架；连接于结构主支架的飞轮；可沿着驱动器轴线移动的驱动器；具有第一臂、第二臂、第三臂和滚轮的启动臂组件，第一臂在第一点处枢转连接于所述结构主支架，第二臂在第二点处枢转连接于第一臂，第三臂连接于第二臂并支撑滚轮；以及致动器，用于选择性地围绕第一点在第一转动方向上枢转第一臂以驱动滚轮抵靠驱动器并与飞轮接合。
12.如权利要求11所述的动力工具，其特征在于所述启动臂组件还包括布置在第一和第二臂之间的弹簧，该弹簧围绕第二点在第一转动方向上操作偏压第二臂。
13.如权利要求12所述的动力工具，其特征在于所述弹簧是片簧。
14.如权利要求12所述的动力工具，其特征在于所述驱动器包括具有第一凸轮部的凸轮成型面，其向弹簧加载并且沿与第一转动方向相反的第二转动方向上移动第二臂。
15.如权利要求11所述的动力工具，其特征在于所述第三臂枢转连接于第二臂。
16.如权利要求15所述的动力工具，其特征在于所述启动臂组件包括围绕第三点在第一转动方向上偏压第三臂的弹簧。
17.如权利要求16所述的动力工具，其特征在于所述启动臂组件还包括间隔件和轭件，间隔件连接于第二臂并且包括孔，轭件包括枢转连接于第三臂的横杆以及横向部件，弹簧围套装于横向部件，横向部件和弹簧至少部分容放在孔中。
18.如权利要求16所述的动力工具，其特征在于所述启动臂组件还包括布置在第一和第二臂之间的第二弹簧，所述第二弹簧围绕第二点在第一转动方向操作偏压第二臂，并且驱动器包括具有凸轮部的凸轮成型面，所述凸轮部卸载第二弹簧并在与第一转动方向相反的第二转动方向上移动第二臂。
19.一种动力工具，包括结构主支架；装在结构主支架上的飞轮；可沿着驱动器轴线移动的驱动器；和具有第一臂、第二臂、第三臂、滚轮、第一弹簧和第二弹簧的启动臂组件，第一臂在第一点处枢转连接于结构主支架，第二臂在第二点处枢转连接于第一臂，第三臂在第三点处枢转连接于第二臂，滚轮装在第三臂上，第一弹簧围绕第二点在第一转动方向上偏压第二臂，第二弹簧围绕第三点在第一旋转方向上偏压第三臂；致动器，用以选择性地围绕第一点在第一转动方向上枢转第一臂以驱动滚轮抵靠驱动器并使之与飞轮接合；以及离合器，用以阻止第一臂响应由驱动器施加在滚轮上的力围绕第一点在与第一转动方向相反的第二转动方向上的运动。
20.如权利要求19所述的动力工具，其特征在于所述第一臂包括一对基本成L形的臂部件。
21.如权利要求20所述的动力工具，其特征在于随动件被连接于所臂部件，且动力工具还包括由致动器使之移动的凸轮，所述凸轮与凸轮随动件合作以在第一转动方向上转动第一臂。
22.如权利要求19所述的动力工具，其特征在于所述第三臂包括设置于形成于第二臂上的范围槽中的元件，且范围槽与所述元件配合以限制第三臂可绕第三点枢转的量。
全文摘要
一种驱动工具，例如射钉枪，具有飞轮、驱动器和启动臂装置，所述启动臂装置被配置成驱动驱动器与飞轮接触以允许能量在飞轮和驱动器之间传递，因此驱动器沿着轴线移动。
文档编号B25F5/00GK1748952SQ20051007928
公开日2006年3月22日 申请日期2005年4月4日 优先权日2004年4月2日
发明者詹姆斯·J·肯尼, 保罗·G·格罗斯 申请人:布莱克和戴克公司