高效率扭转弹簧装钉器的制作方法

高效率扭转弹簧装钉器
[0001]
相关申请的交叉引用
[0002]
本申请要求2019年9月3日提交的临时申请no.62/895,475和2019年5月5日提交的临时申请no.62/843,553的优先权，所述临时申请的内容通过引用并入本文。
技术领域
[0003]
本发明涉及弹簧激励的装钉器(tacker)。更精确地，本发明涉及一种具有改进的组装和操作效率的装钉器。


背景技术：

[0004]
已知具有经由动力弹簧储能的钉枪装钉器等。弹簧被偏转以存储能量用于突然释放来将紧固件压紧并打入工件。最通常与诸如钉枪的手动操作的手工工具相关联，基于动力弹簧的打入工具也可以与电动系统一起操作。动力弹簧可包括压缩型、细长杆或扭力丝弹簧。对于手动钉枪，工具外壳可以包括成型金属薄板、压铸件或树脂模制件。金属薄板构造最常与压缩弹簧相关联，而往往很少与杆形弹簧相关联。主体为金属薄板的钉枪的一个示例是t-50品牌的装钉器，然而许多其它此类装钉器也是已知的。扭力弹簧通常与模制或压铸外壳相关联；这些有效地为操作扭力弹簧提供了支持和引导。
[0005]
各种弹簧可用于：低起点装钉器，其中撞针从装订钉或紧固件轨道前面的正常静止位置开始操作周期；以及高起点装钉器，其中撞针通常静止在装订钉轨道上方以开始操作周期。无论哪种情况，都必须存在释放系统以突然释放撞针，使其在弹簧偏置下立即向下移动，从而弹出紧固件。通常用于一者或二者的释放不精确，并且是加力摩擦的来源。
[0006]
用于装订钉或紧固件的引导轨道沿着工具的底部定位。除了其他已知布置之外，装订钉还可从后部或在底部处插入。由于装订钉不容易在可能发生卡住的轨道前部附近拿到，因此后方装载设计容易卡住。当轨道向后滑出时，底部装载露出全部装订钉存储区域以便于拿到。需要具有闩锁结构的轨道牵引器以将轨道保持在其操作位置。此类闩锁可能笨重并且需要美学上的妥协。


技术实现要素：

[0007]
在各种优选实施例中，本发明涉及一种具有紧凑的低摩擦的工作元件的弹簧激励的紧固工具。在优选的高起点实施例中，扭转动力弹簧包括至少两个向前延伸的臂，其中臂在弹簧的前远端附近彼此按压。一个实施例具有一种刚性且可移动的四杆组件，该组件将手柄链接至动力弹簧并使弹簧偏转以在按压手柄时立即分离并偏转臂。另一实施例具有悬臂式杠杆，该悬臂式杠杆接合与撞针相邻的弹簧。释放连杆优选地嵌套在手柄的前部部分内，由此在手柄行程的释放部分期间，该释放与手柄一起绕共同的枢轴铰链直接移动。该结构提供了可靠且可重复的释放动作。
[0008]
提供各种优选的结构以使得能够与成型金属薄板手柄和外壳适配。所示的结构兼容以例如适配在标准t-50型装钉器的范围内，同时也非常适合于其它金属薄板的、模制的
和主体为压铸的装钉器。适配后，该紧固工具特别容易组装，大力并且操作省力。
[0009]
在优选实施例中，底部装载装订钉轨道与金属薄板外壳以及其它外壳结构兼容。轨道通过简单的拉出动作解锁并打开。
附图说明
[0010]
图1是根据一个实施例的处于静止状态的紧固工具的局部横截面侧视图。
[0011]
图1a是图1的细节图，其示出了前部下拐角区域。
[0012]
图2是图1的紧固工具的后部顶部透视图。
[0013]
图3是处于按压状态的图1的工具。
[0014]
图3a是图3的工具的顶部前部区域的细节图。
[0015]
图4是处于预释放状态的图1的工具。
[0016]
图4a是图4的工具的顶部前部区域的细节图。
[0017]
图4b是图4的工具的前部区域的局部横向横截面图。
[0018]
图5是处于释放状态的图1的工具。
[0019]
图5a是图5的工具的顶部前部区域的细节图。
[0020]
图6是图5的工具的前透视图。
[0021]
图7是手柄连杆枢轴支撑件的前顶部透视图。
[0022]
图8是手柄至杠杆的连杆的前透视图。
[0023]
图9是释放闩锁的后透视图。
[0024]
图10是杠杆的顶部前透视图。
[0025]
图11是撞针的后底部透视图。
[0026]
图12是连杆条的前顶部透视图。
[0027]
图13是前盖的顶部前透视图。
[0028]
图14a是处于静止状态的动力弹簧的侧视图。
[0029]
图14b是图14a的弹簧，其中弹簧部分地偏转(以虚线示出)并且弹簧处于按压状态。
[0030]
图14c是图14a的弹簧的顶部透视图。
[0031]
图15是减震器组件的顶部前透视图。
[0032]
图16是处于静止状态的紧固工具的侧视图，其示出了根据替代实施例的操作零件。
[0033]
图17是处于预释放状态的图16的工具的裁剪的侧视图。
[0034]
图18示出上部的手柄子组件到下部的装钉器结构的组装步骤。
[0035]
图19是透视图的详细视图，其示出了在组装步骤期间的手柄和杠杆的连杆。
[0036]
图20是根据替代实施例的后方手柄连杆枢轴支撑件的后顶部透视图。
[0037]
图21是根据替代实施例的手柄至杠杆的连杆的后透视图。
[0038]
图22是根据替代实施例的杠杆的侧后透视图。
[0039]
图23是图21的连杆的后侧视图。
[0040]
图24是轨道室子组件的部分横截面的侧面底部透视图。
[0041]
图24a是图24的子组件的顶部侧面透视细节图。
[0042]
图25是图24的子组件的后方细节图，其中轨道处于解锁状态并且移动至打开。
[0043]
图25a是图25的子组件的顶部侧面透视细节图。
[0044]
图25b是图25a的视图，其中轨道移动到闭合位置。
[0045]
图26是图24的子组件的侧面前透视图，其中拉出轨道以用于装订钉装载。
[0046]
图27是轨道牵引器的底部前透视图。
[0047]
图28是轨道牵引器偏置弹簧或闩锁弹簧的底部前透视图。
[0048]
图29是轨道引导室的侧面底部透视图。
[0049]
图30是装订钉轨道的侧面底部透视图。
[0050]
图31是装钉器的底部侧面透视图，该装钉器倒置就位以准备用于装订钉和紧固件的底部装载，其中轨道处于其闭合的操作位置。
[0051]
图32是图31的装钉器的裁剪图，其中轨道牵引器已解锁。
[0052]
图32a是图32的装钉器的细节图。
[0053]
图33是图32的装钉器，其中轨道部分地打开以露出装订钉装载室。
[0054]
图34是处于直立位置的图33的装钉器的细节的顶部后透视图。
[0055]
图35是手柄力f(y轴)对比行进距离d(x轴)的曲线图，其示出了刚性的手柄-弹簧连杆的性能优势。
具体实施方式
[0056]
本发明涉及一种紧凑高效的弹簧激励的装钉器，该装钉器可以操作并适配在成型薄板外壳主体或类似的标准化主体内。附图示出优选实施例的装钉器，该装钉器具有类似于已知的市售装钉器的大小和形状的主体，该市售装钉器可采用长达1/2英寸或9/16英寸的t-50型装订钉来操作。然而，本发明的特征可与其它形状、大小和构造(包括模制树脂和压铸)的装钉器一起起作用。例如，外壳10和手柄20中的一者或两者可包括金属薄板、模制树脂和/或压铸金属。在描述装钉器时，此类术语可以包括钉枪、射钉枪和同等紧固工具，无论是电动驱动还是手动驱动以激励动力弹簧。
[0057]
例如，在图1的优选实施例的装钉器中，工具从后端到前端的长度为7至1/4英寸长。在图4b中，外壳10在尺寸w处总计约0.9英寸宽(w从约0.45英寸加倍以包括未示出的相对的外壳侧)。设想了外壳、手柄和其它操作零件的其它大小、形状和尺寸。
[0058]
在组装附图的图1至图6中，移除了外壳的右侧，并且描绘了手柄20的横截面以示出内部部件。外壳10具有前部(图1的右侧)、后部、顶部和底部。图1示出装钉器的静止状态。手柄20处于外壳10上方的上部位置，并且其在手柄/外壳枢轴(这里是外壳的顶部附近的铰链销110)处被枢转地附接到外壳10。在外壳10的底部处是装订钉轨道180，该装订钉轨道180支撑由弹簧驱动的推进器400向前偏置的装订钉。手柄连杆枢轴支撑件28包括枢轴铰链22。连杆30具有安装到铰链22的枢轴32，从而限定了链接组件的上端或同等位置。连杆30的下端包括狭槽33以接合杠杆40的铰链43。对于单个部件，同时参见图7至图15。杠杆40包括枢轴突片45以接合连杆条60的凹槽65。连杆条60在连杆条孔66处接合动力弹簧90的枢轴、铰链销或铰链元件96。孔66可以限定从铰链22处开始的链接组件的下端或同等结构。连杆下端在连杆上端下方，并且基本上从连杆上端向前。如图1中可见，在铰链销110和元件96的枢轴结构之间的假想垂直线l位于铰链22的正前方；如图所示，线l靠近撞针70的前方结构
或刀片。
[0059]
如图2和图3可见，动力弹簧90围绕心轴106枢转。动力弹簧臂94从弹簧涡圈93延伸到弹簧臂尖端95。尖端95接合撞针70的开口79，优选地如图所示直接接合或通过处于直接局部位置的另一连杆构件接合。闩锁50优选地通过在手柄铰链销110处的凹部57被枢转地附接到工具组件。在图3a中，闩锁50的突片54接合撞针70的开口或边缘74以选择性地固定撞针。
[0060]
通过比较图1和图3示出了上述零件的运动。围绕铰链销110按压手柄20致使连杆30向下移动。杠杆40围绕铰链41枢转，以使连杆条60向下移动。因此，链接组件迫使弹簧臂92向下或朝同等方向偏转。撞针70不能从闩锁50处的动作向下移动，因此弹簧臂94保持在上部位置，如图3中可见的按压位置。动力弹簧90在弹簧臂92与弹簧臂94间隔开的情况下偏转。因此，动力弹簧90被激励一个操作周期以使紧固件从轨道180弹出。在图3a中，当手柄20处于较低但不是最低位置时，铰链销22刚与闩锁50的突片53接触。如下所述，将手柄进一步移向图4的最低位置将开始使闩锁50旋转以脱离撞针70。
[0061]
在图4和图4a中，预释放状态使闩锁50与撞针70脱离。突片54从开口74移开，因此撞针70现在可以自由地向下移动。优选的是，撞针70的释放尽可能地靠近手柄的最低位置。该手柄的最低位置(图4)是通过使手柄20的缓冲器25直接接触外壳10的表面或同等动作而限定的。因此，释放时手柄20的跳动或颠簸最小，以减少操作者的疲劳。另外，操作者的手的力通过缓冲器25直接压在外壳主体10上，以帮助在击发时压住装钉器。为了如上所述地移动闩锁50，铰链22的销或同等结构按压闩锁的突片53。闩锁50围绕铰链销110旋转，以使突片54从撞针70滑出。优选的闩锁运动是精确、可靠和可重复的，因为它直接与手柄运动的一小部分相连；闩锁仅在手柄行程的后期才开始移动，因此在相关的手柄运动期间其释放运动相对较快。具体地，闩锁释放运动仅发生在图3的按压手柄位置和图4的预释放位置之间，对于所示的示例性型号，在手柄后部处约为1/2英寸。由于所有闩锁释放运动都集中在行程末端附近，因此，在手柄运动的这一小部分内，预释放手柄位置的任何公差变化都将被限制在预定位置。闩锁50围绕手柄20的共同枢轴操作，因此中间部件没有公差变化；在释放期间，闩锁和手柄会一致移动。由于手柄20和闩锁50在销上相反地拉动，因此铰链销110上的垂直净力也最小。因此，销110能够与手柄20一起围绕其在外壳10上的安装旋转，而在外壳安装处的力和摩擦很小。如在工作模型中和通过经验测试所证明的，这种统一的运动减小了闩锁50和销110之间的摩擦。
[0062]
在图4a、图9中，示例性实施例突片54具有相对于从铰链销110延伸的假想径向线的约89度的优选锐角。在90度的上下约2度至5度范围内的角度能够适于以如上所述移动闩锁所需的闩锁上的最小力将闩锁50稳定地保持在撞针上。通过经验观察，在释放动作中，以89度的示例性角度，如图3和图4之间在负载下旋转闩锁50会将不到1磅(约1/2磅)增加到峰值手柄力。用户实际上无法检测到该力。在图4位置的手柄后部处进行测量时，所需的总力约为15至16磅，以在普通的建筑木材应用(例如花旗松(douglas)杉木)中提供足以打入1/2英寸t-50型装订钉以齐平的动力。因此，装钉器提供了巨大的装订钉打入能量，而如由用户感觉到的手柄偏转工作量非常低且顺滑。
[0063]
通过此处描述的结构，手柄20和撞针70之间的链接基本上是刚性的。在图1、图14a和图14c的弹簧静止状态中，枢轴/支撑元件96按压弹簧臂94以使动力弹簧90保持预装载。
图3和图14b示出动力弹簧被偏转并激励。枢轴元件96优选地是弹簧臂的横向延伸部分，并且可以被称为弹簧的“预装载位置”或预装载力，此类位置与涡圈93间隔开以实现涡圈上的预装载扭矩。横向方向进入图1和图18中的页面，优选但非必要地垂直于图14c中的臂94。该弹簧臂交叉(图14c)可以处于较小的角度。按压优选地直接在相应的臂92、94之间，而臂也可以通过其它元件按压在局部区域中。枢轴元件96优选但非必要地与尖端91一起形成钩子，以在预装载位置处将弹簧保持在预装载状态中。当用户按压手柄时，枢轴元件96被迫向下。撞针70上在尖端95处的力在图4的预释放位置处从接近零增加到最终的最大值。该力是弹簧臂94上的扭矩。弹簧臂92、94由功能性和目的性的弹性材料形成，通常由与涡圈相同的丝形成。然而，如下所述，预装载位置的向前挠曲是没有用的；因此，在优选实施例中，枢轴元件96前方的部分的长度被最小化。
[0064]
为了展示这种最小化的前方部分长度，在图1、图14a至图14c中，弹簧臂94与在枢转/支撑元件96和尖端95处的撞针位置之间的未支撑悬臂式段的长度成比例地挠曲。该效果在图14b中示出：以虚线所示，支撑元件96从图14a中略微向下按压，直到元件96不再按压弹簧臂94为止。弹簧臂94如图所示挠曲，直到支撑元件96不再在s1处接触。由于在s1失去支撑，支撑件在s2处更远地向前移至撞针。如下面相对于图35所讨论的，作为行程的模糊开始及损失的能量输入，去除预装载的这种挠曲平移到手柄20。因此，理想的是使s1尽可能地接近于s2，如图所示并分开讨论，以最小化这种挠曲的影响。
[0065]
如图1中所示，心轴销107或同等地涡圈的中心轴或弹簧涡圈的中心位置与撞针70之间的距离约为2.06至2.11英寸。最优选地，这是约2.11英寸的距离，并且在图1中用虚线l1表示。在该上下文中，撞针位置被定义为撞针的刀片在接合开口79处的后平面。如图1中的线l2所示，元件96到撞针70的距离约为0.43英寸。l3是心轴销107与支撑元件96之间的距离，并且在该实施例中，l3约为1.70英寸。存在约为80％的距离比l3/l1(即1.70英寸/2.11英寸)。因此，预装载位置在涡圈位置的前方约虚线l1长度的80％。在图4中，该距离使支撑元件96在按压的弹簧状态中与撞针70相邻，优选地，侧壁72或其它撞针结构隔开不超过一个弹簧线直径，但是可以考虑撞针的其它间距。距离比l3/l1大于50％是优选的，而距离比大于约60％或70％是更优选的，以使弹簧臂92终止于撞针附近，并且从而基于经验观察看到下述益处。可以考虑与其它整体工具大小成比例的其它尺寸。前述比率或比例是相对于图1的静止位置而言的，但是它们在图5的释放位置中没有实质性不同。
[0066]
如上所述的悬臂弹簧臂94的挠曲被感觉为在手柄处的“死跳动
”-
在如上面关于图14b所讨论的本发明中被最小化的模糊感觉。基于经验观察和机械原理，这种挠曲浪费了手柄行程和可用的能量输入，如下面将进一步详细讨论的图35的x-y曲线图中所示。通过使此类挠曲最小化，手柄20通过如下所述的四杆悬臂式连杆或替代的连杆装置，在距撞针70仅约0.43英寸的位置处有效地刚性链接至动力弹簧90。通过如上所述的弹簧臂94的“梁”的短悬臂l2，梁挠曲最小并且没有感觉到的死弹跳。因此，可以明显减少用户在手柄上的工作量，并且手柄的平稳操作显著改善了用户的工具感觉。
[0067]
图14a至图14c示出了优选实施例动力弹簧90的各种视图。在图14a和图14c中，动力弹簧90处于预装载的静止状态。枢轴/支撑元件96与针对特定动力弹簧特性选择的预装载成比例地按压弹簧臂94。因此，弹簧具有自由位置(即，未挠曲)，其中弹簧臂92优选地向上倾斜，并且枢轴元件96相对于图14a的视图在臂94上方间隔开。预组装步骤将连杆条60
(图1、图2、图12)组装到动力弹簧90，其中枢轴元件96穿过连杆条60中的孔66。然后在预组装步骤中，将弹簧臂从自由位置强制移动到图14a和14c中所示的位置，以形成连杆条60和其中弹簧被预装载的动力弹簧90的子组件。动力弹簧90的尖端91优选地穿过弹簧臂94，以将弹簧臂94固定在枢轴元件96上并保持组件稳定。该组件优选地具有沿枢轴元件96在横向上彼此相邻的尖端91、连杆条60和弹簧臂94。
[0068]
替代实施例工具可以使用单个扁平杆弹簧或扁平杆弹簧的组件的形式的动力弹簧来代替盘绕线扭转弹簧。杆弹簧包括悬臂式支腿，并且类似于图14a至图14c预装载。杆弹簧安装在外壳内侧的心轴107或类似的固定装置上。
[0069]
在本实施例的工具中，“四杆”或同等的刚性链接形成链接组件，以将刚性钢制手柄或同等的刚性结构连接至动力弹簧90的枢轴元件96。在四杆组件中，杠杆40在其后部被枢转地安装在图1中所示的铰链41处。连杆30在铰链43处将杠杆40压向杠杆40的中心部分，并且杠杆在杠杆40的前远端处按压连杆条60。杠杆40在铰链41和43处从其连杆向前悬臂伸出，并且因此杠杆40可向前延伸至撞针附近的位置。以这种方式，通过悬臂式杠杆40，可以在枢轴突片45处并因此在枢轴元件96或同等结构上增强来自手柄在连杆铰链22处的垂直线性运动。如图1和图3之间所示，由于杠杆被压在其中心附近，因此在连杆铰链22处的垂直行程在枢轴突片45处大约加倍。然而，如果铰链41位于外壳10中的更靠后的位置，则该两倍行程减小，而系数1.1仍然允许可用的杠杆几何形状。弹簧枢轴元件96和杠杆枢轴突片45基本上垂直对齐，因此枢轴元件96保持上述优选的至少80％的距离比。因此，如上所述，枢轴元件96也靠近撞针。
[0070]
这里描述的链接组件的所有连杆元件都可以由钢制成，因此在该系统中除了用于存储弹簧能量之外没有明显的或可感知的弯曲或游动。从以上几何形状显而易见的是，手柄20应在动力弹簧的最向前位置处刚性地链接至动力弹簧90。如图1中所示，该连杆在与枢轴元件96相邻的预装载位置处与手柄铰链110基本上垂直对齐，如图1中的垂直线l所示，由此存在穿过枢轴元件96和铰链110二者或与它们接近相切的线l的位置。用另一种方式描述，线l与铰链110和枢轴元件96中的每一个基本上垂直重合(预装载位置)。类似的考虑适用于例如图16。类似地，连杆条60在手柄铰链110下方对齐或接近对齐地垂直延伸，如图所示，在该对齐中垂直重合，其中，顶视图具有与元件96的结构重叠的铰链110的一些结构。
[0071]
在图1、图2中所示并如上所述的四杆系统中，存在包括支撑弹簧心轴106和铰链41的外壳10的结构的后杆，以连杆条60的形式的前杆，作为杠杆40的顶部杆，以及作为弹簧臂92的底部杆。连杆条60通过动力弹簧的枢轴元件96在该四杆系统内枢转地引导，如图4b中所示。因此，如所描述的扭转弹簧特别适用于当前的四杆系统。弹簧臂92既提供接口以使弹簧激励，也提供四杆系统的功能刚性构件以引导连杆条60的下端。这些结合的功能是不可能的，例如，压缩弹簧在横向方向中固有地不稳定。
[0072]
图35是x-y曲线图，描绘了对上述刚性结构的意外结果和益处的经验观察。该曲线图示出了具有类似装订性能的扭转弹簧装钉器的工作模型的比较测试结果。它基于手柄远端或后端(y轴)上的力f与手柄移动的距离d(x轴)的测量值，省略了初始手柄的自由游动，但包括了“死弹跳”。相应曲线下的面积对应于存储在动力弹簧中的能量。“长臂”样本曲线图具有第一弹簧臂，该第一弹簧臂在涡圈和撞针之间的一半位置处被第二臂压入预装载，具有图1中的l2和l3的布置在值上接近。相比之下，“短臂”样本曲线图具有上面讨论的约
80％的比率，以更接近撞针的预装载被按压。短臂曲线图中的陡峭初始斜率指示具有减少的死反弹和快速开始能量存储的刚性链接(如图14b中的虚线所示，并且如上所述)。长臂曲线图的较浅斜率示出手柄和动力弹簧之间额外的挠曲或弯曲。可以看出，存在多达长臂的行程约0.4英寸的大量浪费的手柄运动，因此，长臂装钉器需要针对类似性能的更高的手柄力。因此，示例性实施例的短臂装钉器享有优于长臂装钉器设计的可测量性能优势。
[0073]
在此公开的示例性实施例包括在撞针和手柄之间的拉伸连杆，同时使得易于组装装钉器工具。进一步的优点在于，如果撞针卡在较低位置，则可以通过用拉伸力拉动手柄来强制向上移动撞针。如图1中看出，在孔66处的连杆条60和动力弹簧90之间的链接固有地是多方向的。下一个连接是在连杆条60和杠杆40之间。该连接在枢轴突片45和连杆条60的凹槽65之间。在组装期间，杠杆40围绕该连接逆时针旋转，以使突片68接合在锁扣48上方。突片和锁扣对于所有操作位置均保持可接合-比较例如图1和图3a。突片48有很小的间隙，以确保正常的压缩操作仅使枢转突片45和凹槽65接合。当向上拉动杠杆40时，锁扣48从下方按压突片68，以拉动连杆条60，并且从而向上拉动动力弹簧和撞针。
[0074]
在正常使用中，如图1和图2所示，复位弹簧190将相关的运动部件朝向静止状态偏置。根据图1和图15，复位弹簧190在减震器150的孔157中围绕支腿194枢转。在图2中，减震器150被省略以示出下面的元件。在图4b中，成角度的支腿193在其上端接合连杆条60的开口67，其中支腿193的角度偏置弹簧臂192以保持在该开口中。
[0075]
优选地，包括连杆30下面的所有部件的部件优选地被初始组装，使得下部装钉器结构完整，包括外壳半部和前盖12二者。仅与手柄相关联的部件保持附接，使得当手柄被操纵组装时不需要将各个下部保持在适当位置。这简化了批量生产的组装工作量。
[0076]
上部子组件包括手柄20、缓冲器25、连杆支撑件28、闩锁偏置弹簧130和连杆30，如图1和图2中所示。如图3a中所示，闩锁偏置弹簧130在弹簧涡圈133处围绕铰链销22支撑，并在后端134处保持在适当位置。这些部件被预先组装到手柄20。在安装到下部工具结构之前，连杆30从手柄20围绕连杆铰链22松弛地悬挂。在图2中，连杆铰链销22自然地在两个连接零件的相应孔内形成多向连杆。销22还在该预组装件中支撑闩锁偏置弹簧130。当安装手柄子组件时，下部结构的元件处于图1的静止状态。闩锁50放置在杠杆40的顶部，以抵靠撞针70的倾斜面75静止，处于图1中所示的大致位置。将装钉器主体和手柄定位成工具前部向上成角度，以允许连杆30的下端落在连杆的狭槽33处的铰链43上。铰链销43(图3a、图10)是杠杆40的预安装销。旋转连杆允许手柄在铰链销110处对齐，在该位置处安装销110以支撑闩锁50和手柄20。该过程在工作模型中被证明是有效的。在图3a中，可以看到，连杆的肋37现在与杠杆突片47配合，使得向上拉动手柄20使肋37从下方按压突片47以传递释放卡住的拉伸力。因此，优选实施例的装钉器受益于可用于将撞针70链接到用户操作的手柄20的抗卡塞拉伸力。可选地，连杆支撑件28的一些或全部功能可以例如与模制的聚合物复合材料手柄结合在一起被集成到手柄结构中。例如，手柄侧壁中的凹部可以用闩锁偏置弹簧130支撑连杆铰链销22。
[0077]
装订钉由本发明的工具驱动，并且现在在复位动作中，撞针70从图5的低释放位置移动到图1的上静止位置。在图5a中，可以看出，使撞针表面75向上移动将导致闩锁50在视图中逆时针旋转。这种凸轮动作一直持续到闩锁突片54与撞针开口74对齐为止，诸如图3a。然后，当突片进入开口74以进入图1的位置时，闩锁50在复位弹簧130的偏置下顺时针旋转。
闩锁50现在选择性地将撞针70保持在其上部位置。突片55接触面75，以将闩锁50保持在开口74中的位置，该位置间隔开突片54的底部处的半径，如图1中所示。在图5a和图6中所示的状态中，撞针70向下并且脱离与闩锁50的接合。当手柄20在复位行程中上升时，闩锁趋于从复位弹簧130顺时针旋转。在图3a中，闩锁50具有抵靠外壳的止挡，该止挡由外壳凹口11抵靠闩锁凸片56形成，以在不存在撞针时将该旋转限制到图中所示的操作位置。因此，闩锁50的突片54保持在面75前方的位置，由此可以发生闩锁和撞针的复位凸轮动作。
[0078]
在图5中，撞针70包括由其在轨道180前方的78处的位置所限定的刀片或平面。优选地，将向前延伸超过该位置78的工具的任何元件最小化，以确保钉书钉可以合理地安装在围壁、角落或类似障碍物附近。此外，工具的紧凑的前部保持了用户瞄准工具的有利视线。在图1、图5a和图13中，该工具在前盖12中包括可选的驼峰12b，以间隔开动力弹簧臂尖端95。手柄20也在其按压位置(图5a)向前延伸，但不超过驼峰12b。为了限制手柄或类似的延伸，闩锁50在撞针70的刀片78后面的位置处与撞针70接合。为此，如图4a中看出，撞针70包括弯折或偏移的弯曲部76，由此开口74优选地在刀片78或主撞针结构的后部隔开。闩锁50然后可以如图1中所示静止在刀片和/或盖12上并向后移动。闩锁50位于如图1、图2中所示的撞针70的附近或顶部。如下所述，设置在工具上部位置中的闩锁50间隔开复位弹簧190、减震器150和突片71所占据的区域。通过利用这种布置，在撞针后面的外壳的前下部区域中有足够的空间用于这些其它部件组装、操作和良好运行。
[0079]
在图2中，为了提供对减震器150的冲击止动，撞针70包括从侧壁72弯曲的水平突片71。这些突片71在图5的下撞针位置中与减震器150接触，其中撞针端78位于装钉器主体的底部。在图6、11中，为了加强突片71，撞针70包括在突片71正上方的70a处与刀片78接触的延伸部72a。这些延伸部72a提供了从撞针70和动力弹簧尖端95的运动主体到突片71的直接力路径，以减小在突片与侧壁72相接的刀片结构上的弯曲应力。
[0080]
在扭转弹簧装钉器设计中，常见的是，减震器直接作用于动力弹簧的臂上-特别是不具有装订钉的干击发使减震器直接停止弹簧的臂而不是撞针。这在弹簧臂式减震器中引起不希望的力的逆转。在正常使用中，当击发工具时，弹簧臂尖端95在撞针孔79(图6、图11)处向下按压以安装装订钉。但是，在干击发条件下，弹簧臂与减震器的接触结构会在弹簧臂/减震器界面处产生力的逆转。弹簧臂首先停止，并且撞针在孔79处将弹簧臂越过一小段距离，并在孔顶部处冲击弹簧臂，以被减震器间接停止。
[0081]
该超程动作导致孔79处的顶部和底部磨损，导致孔被伸展、变形或扩大，在撞针上增加了拉伸力，并且撞针围绕弹簧臂垂直自由游动增加。在极端情况下，该孔是卵形的，以至于弹簧臂将无法将撞针升高到足以设置闩锁或达到释放高度的高度。如本文所述，减震器150直接作用在撞针70上。因此，撞针70始终是加速、按压装订钉或按压减震器中的一种。因此，尖端95处的弹簧臂94总是向下压在孔79内，并且因此仅在一个方向中磨损该孔，并且在该区域中在撞针上的拉伸应力最小。从经验观察，这种布置改善了工具的寿命和使用寿命。
[0082]
此外，在弹簧线/减震器界面的情况下，线弹簧臂为减震器提供小的冲击目标，导致在该接触区域中的高应力。在本优选实施例中，动力弹簧臂94上的任何目标区域被枢轴元件96在弹簧臂92的前远端处的有用的向前位置(对应于图1中的短l2长度)进一步中断。在使该段l2保持较短的同时，这如所讨论的是有用的，它提供了小的减震器目标。在减震器
接触件抵靠或固定在撞针的结构上的情况下，减震器可直接垂直地位于臂92的远端下方，例如在枢轴元件96处。如图1和图5中看出，减震器150在枢轴元件96的后方延伸。该结构可以描述为沿着至少减震器150和臂92的远端的垂直线对齐，其中手柄铰链110也优选地如此对齐在减震器150上方，并且弹簧涡圈93位于该对齐的后方。在替代实施例中，可以存在附加的或仅有的减震器接触臂94或与撞针一起移动的其它结构。
[0083]
如图11中所示，冲击止挡(水平突片71)直接由撞针70的材料弯曲，以优选地使往复运动的冲击部件的重量和惯性最小化，但是可以使用单独的部件。希望使冲击器和在冲击或击发冲程中移动的任何其它部件的质量最小化。当这些部件保持轻重量时，装钉器可以更有效地安装装订钉等，尤其是在用单手致动装钉器时。因此，包括外壳10的主体在装订钉退出时将不会基本上向上跳动，因为与快速移动但轻重量的撞针相比，该主体非常重。这给用户带来了来自工具的带阻尼的更少的震颤感，并且减轻了手疲劳。如图11中所示，撞针70在弹簧开口79的上方和下方包括可选的开口，以进一步减轻其重量。
[0084]
外壳10优选地包括两个半部。在图1至图6的视图中示出了左半部分。为了确保有效的工具功能，两个半部必须以适当的间距关系固定。在图1和图2中，心轴106由销107支撑。该销107可以是螺钉或铆钉，以将外壳围绕心轴压缩。因此，心轴106将外壳牢固地间隔开以用于弹簧90的操作间隙，并且进一步使外壳半部相对于彼此滑动。在图1和图2中的外壳的下部前部，板155将外壳分开，而前盖12从前方夹紧外壳。外壳板155优选地在减震器组件中支撑橡胶减震器150，如图15中所示。在图1的剖视图中，轨道室突片129在板155的狭槽156内延伸。图2还示出了这些部件，为了清楚起见省略了减震器150。图1中的突片129相对于撞针70在其上静止位置中的轨道室120提供了精确的后极限位置。在图2中，撞针70由板155的边缘157横向定位。为了对准板155以横向跟踪腔室120，突片129紧密适配在凹口156中。因此，基本上不存在从板穿过外壳的外壳到撞针和轨道的更间接的链接的公差累积。
[0085]
在前顶部处，类似板存在最小的空间，因为例如闩锁50有利地位于那里。优选地，如图6和图13中看出，前盖12包括对准凹口19，以在组装期间与外壳突片17配合。通过将突片17固定在凹口19中，外壳在该区域中被精确地间隔开。
[0086]
在附图和公开中，示出了单个动力弹簧。在替代实施例中，可以存在两个或更多个此类弹簧。例如，两个盘绕的动力弹簧90可以在外壳10中的握把开口18的前面与第一心轴下方的第二心轴106垂直堆叠。该第二弹簧的枢轴元件96接合第一弹簧下方的第二连杆条孔66(未示出)。在该替代实施例中，心轴销107和孔66之间的水平距离(对于两个弹簧)与铰链41和枢轴突片45之间的水平距离接近。这确保了枢轴突片45和两个孔66通过它们的运动保持对齐以防止绑定。在另一个替代实施例中，两个动力弹簧90可轴向并排安装在共同的心轴106上。与其它公开的实施例一样，动力弹簧90在握把开口18的前部附近或前方枢转地附接到外壳，由此臂92和94形成扭矩臂，并从该位置延伸到撞针90。对于较短的扭矩臂，在撞针70处有较大的力可用于有用的工作，并且此外，当短臂操作时，手臂动作中存在最小的振动。如果需要，更长的臂可与更向后的安装件一起使用。臂94可以描述为第一弹簧臂，而臂92可以描述为第二弹簧臂。
[0087]
在图1a和图13中，前盖12包括升高的底部前边缘12a。该升高部分可沿盖12的侧壁向后延伸穿过撞针槽13。在使用中，通常在保持后端的状态下以与工件成一定角度来保持装钉器。通过此处所述的间隙，撞针端78(图5)仍可以靠近工件延伸，而前盖12不会妨碍。该
前边缘12a可以升高例如约0.020英寸。使用上面讨论的轻重量的往复运动紧凑部件并在此处紧密接触，普通的装订将很容易产生与工作表面齐平的从动装订钉。具有完全安装的装订钉的工件将更牢固地固定工件并具有更高质量的工艺。
[0088]
图16至图23示出了本发明的第二示例性实施例。可以与上述第一实施例共享许多元件，并且动力弹簧90、撞针70和闩锁50a的机械作用相同或可以同等。结合第一实施例描述的距离比也可以在该第二实施例中采用。另外，在该实施例中，可以应用手柄应在垂直线l附近的最靠前位置刚性地链接至动力弹簧的几何形状。最后，在第二示例性实施例中，零件数量、摩擦和复杂性被减小或可以被减小。
[0089]
在图16中，手柄20到杠杆的连杆330枢转地将手柄连杆支撑件328连接到杠杆340。杠杆340在开口366处直接与动力弹簧90的枢轴元件96接合。开口366可以是细长的，以在该位置处提供动力弹簧90相对于杠杆340的纵向(在页面上左右)运动。杠杆枢轴341在弹簧涡圈93的后部操作，而杠杆340沿着杠杆长度向前延伸经过弹簧涡圈93，以与撞针70相邻。连杆330在铰链333处将中心杠杆枢轴343处的杠杆340压向杠杆340的长度的中心位置。杠杆340因此从中心杠杆枢轴343向前悬臂伸出到枢轴元件96上的预装载的弹簧位置。以这种方式，开口366靠近预装载的位置，沿枢轴元件96横向相邻(进入图16的页面)。弹簧臂92和94中的至少一个同样从弹簧涡圈93向前悬臂伸出，从而动力弹簧90和杠杆340中的每一个向前悬臂伸出至预装载位置。如图16至图18中所示，两个弹簧臂92、94都如此悬臂伸出。
[0090]
与图1至图6中的第一示例性实施例相比，图16至图23中描绘的第二示例性实施例可以提供进一步减小的摩擦和增加的刚度。如图35中看出，尽管第一实施例基本上是刚性的，但是第二实施例在手柄10和动力弹簧90之间具有较少的部件，以及因此引入弯曲或自由游动运动的较少的枢转或其它连接。杠杆340也比杠杆40更长，并且因此杠杆340围绕其后枢轴341旋转较小的角度以移动动力弹簧90。根据经验观察，对于第二实施例，它约为12度，而对于第一实施例，它约为20度。运动较少时，后枢轴的铰链处的摩擦较小。
[0091]
当分别比较43和343的中心枢轴时，类似的效果起作用。在图18中，杆前开口366在与弹簧枢轴元件96相同的方向中旋转，以减少其间的滑动，从而减小图1的结构上的摩擦，在该结构中，连杆条60基本上不随枢轴元件96枢转。无论考虑图16至图23的第二实施例，或图1至图6的第一实施例，例如通过所公开的刚性链接系统，每个相对于现有技术都提供了实质性的改进，并在功能和实用性上带来了益处。根据该刚性链接系统，杠杆前端将第二臂按压在基本上比弹簧心轴中心更接近撞针的纵向位置处。该按压发生在图1中所示的杠杆40或图16中所示的杠杆340的前端。
[0092]
图16至图23的第二实施例进一步简化了组装。在图19和图23中，连杆330在下摆332或同等结构处被安装在手柄连杆支撑件328的狭槽329中，而部件如图20和图21中所示松动。如在图16中，然后通过铆接等，将连杆支撑件328紧固到手柄20。由此，连杆330枢转地限制在手柄20上。如图17中，下摆或顶端332抵靠手柄的下侧按压并枢转。该枢转是最小的，如图所示约为4度，因此摩擦很小并且狭槽329可以很窄。如图18中看出，在准备好上部和下部的相应组件之后，将手柄组件降低到如图所示的位置。连杆330大约保持为所示的角度以与凹口344的前壁对齐。连杆330保持在图18的页面之外，和/或压入杠杆340，使得连杆可以在杠杆340旁边通过以进入图19的位置。在图18和图19二者中，手柄20至主体枢轴27在其最终位置的前方。在图21和图22中，可以看到连杆330的突片335能够进入杠杆340的凹口344。
如图19中看出，随着连杆330旋转以由边缘348引导时，手柄20然后在枢轴27处向后移动到其最终位置。边缘348然后将连杆330在突片335处的连杆的凹口中横向锁定到杠杆上相对于侧视图的枢转关系。如图23中所示，连杆330通过三角形几何形状“t”将杠杆340横向地保持稳定。下摆332按压在手柄20内侧以形成三角形的稳定底部。如比较图16和图17看出，枢转在连杆铰链333处抵靠中心杠杆枢轴343。手柄20和动力弹簧90之间的拉伸连杆通过狭槽329和边缘348处的连杆330操作，以在发生卡钉或类似情况时使手柄向上拉动弹簧和撞针。
[0093]
弹簧臂尖端95优选地相对于前视图位于中心，以将撞针70压在其中心线，但是偏心对准也可以起作用。因此，杠杆340在与连杆条60相似的位置将弹簧元件96在枢轴366处偏心；对于第一实施例中的66处的该类似位置，参见图4b。因此，杠杆340优选地在其三个操作枢轴341、343和366处偏心，进入图16中的页面，以形成稳定的作用平面。段349可以在图18中的页面向外的中心，以将其可选地暴露的部分保持在外壳10的整洁的结合线处。
[0094]
在图16中，闩锁50a类似于第一实施例中公开的闩锁50来操作。后端53a选择性地接触手柄20以引起释放动作。在图19中，链接突片322在涡圈133处支撑闩锁偏置弹簧130。
[0095]
图24至图34示出示例性实施例的钉书钉引导轨道和装载系统，其优选地与上述第一和第二实施例的装钉器一起使用，同时还提供了与其它装钉器装置一起使用的优点。如图31至图33中，该子组件提供了底部装订钉或其它紧固件。如图33中看出，轨道180选择性地向后延伸以露出钉保持通道128。轨道可以延伸得更远，其中轨道引导突片188接触轨道室120或同等结构的止动肋125。优选地，整个延伸部在前盖12的后方至少约4英寸处具有突片188，以适配该长度的标准装订钉架405。在图33中，装订钉架405被示出在适当的位置以被放置在轨道室120中。架子405被示出为对应于所示的部分延伸的轨道的大约一半标准长度。
[0096]
该示例性实施例的底部装载系统优于后部装订钉插入系统，因为底部装载使任何装订钉在需要时易于取用。例如，清除卡钉或故障要容易得多，因为如图33中看出，装订钉通道可露出以易于操纵或取出此类装订钉。相反，后部装载系统需要拆卸轨道子组件才能进入工具前部的任何卡钉。
[0097]
本发明的轨道子组件的结构适于与金属薄板装钉器一起使用，但是它不限于该应用。例如，它可以与压铸或模制的装钉器一起使用。优选实施例的轨道组件包括紧密集成的轨道牵引器160，该轨道牵引器160通过向后的简单拉动，将轨道180从图24和图31的其操作位置解锁到例如图25的其解锁位置。抓住并拉动轨道牵引器160(图27)使其克服来自闩锁弹簧140的偏置而围绕枢轴161旋转，这将在下面讨论，并移至图25和32a的位置。继续相同的拉动动作使轨道180移动到图33的伸展位置，而轨道牵引器优选地在闩锁弹簧偏置下返回其正常的直立位置或同等位置。向内推动轨道牵引器160(在视图中向右)将轨道180移动至如图31所示的闭合操作位置。轨道被闩锁以保持在适当位置，同时轨道牵引器通过闩锁动作相对于轨道保持直立或以其它方式处于其正常位置。
[0098]
图24和图25的视图具有在纵向横截面中示出的轨道180和轨道室120以暴露内部工作。闭锁的轨道状况在图24和24a中可见。轨道180的肋184(也参见图30)与轨道室120或同等结构(例如，外壳10)的棘爪124接合。在图24和图28中，弹簧前端146保持在轨道支撑件181上，并通过支点186保持在弹簧环143的中心。对于支点186，也见图33。因此，闩锁弹簧140在后端147处悬臂伸出。悬臂弹簧后端147在图24的轨道弹簧接触突片126上向下按压
(在图31至图33的倒置视图的页面中向上)。这是有益的，因为由此轨道180相对于轨道室被弹性地向上推动，以将轨道肋184抵靠棘爪124按压。在该上下文中，向上是指从任何观察取向的轨道区域朝向手柄。优选地，轨道牵引器167在完全闭合的轨道状态中也接触弹簧末端147，使得轨道牵引器不颤动。
[0099]
轨道牵引器160向后拉动以将轨道180打开到图33、图34的位置。很自然地在侧面166处挤压并拉出它，或者在图24a中的零件号“166”附近在该区域中拉出前边缘。轨道牵引器160围绕铰链161旋转到图25、25a的位置。在图25中，臂167在端部147处使弹簧140向上偏转。如图25中的箭头所示，在轨道180上向外拉，通过凸轮动作从棘爪124和肋184的角度在轨道上产生向下的偏置。弹簧140不能抵抗这种向下运动，因为弹簧通过臂167从突片126偏转离开。结果，轨道180如图所示清除了棘爪124，并可以自由地向后滑动到图26的位置。
[0100]
不需要使轨道牵引器旋转以使闩锁弹簧偏转。可选地，在例如通过不能旋转的轨道牵引器界面拉出之前，可以直接拉下轨道以偏转弹簧并清除棘爪124。尽管该可选结构起作用，但需要两个步骤。相反，优选的轨道牵引器160提供自动的凸轮动作，该自动的凸轮动作通过直观的向外拉动的单个步骤自动地提供向下运动。这些功能已在工作模型中得到了证明。
[0101]
如图32a中最优看出，轨道牵引器160通过臂边缘167a在轨道壁部分185内横向地定位。轨道牵引器优选紧密结合到外壳主体上，如图1和图31中所示。该工具在后部区域中保持整洁的轮廓，例如，没有任何轨道释放通道。轨道牵引器160可包括或包含金属薄板、压铸件、塑料模制结构或其任何组合。在任何实施例中，通过所讨论的简单的拉动动作，装订钉轨道保持易于操作。
[0102]
随着轨道180闭合，沿着图25b中的箭头，闩锁弹簧140通过凸轮动作在棘爪124和肋184b处偏转，从而使轨道向下移向突片126。突片使弹簧偏转并使弹簧从臂167移开。以这种方式，当操作者以正常方式推动轨道牵引器时，轨道牵引器160保持或至少保持在其竖立位置。例如，如果在该运动期间要求轨道牵引器向外旋转，它将对操作者的向内推力产生反作用，并倾向于锁定系统。取而代之的是，轨道牵引器保持稳定，动作直观，并且闭合操作以令人满意和肯定的点击结束。
[0103]
图28中的闩锁弹簧140可以是如图所示的简单金属丝形式。如上所述，前弹簧末端部146静止在轨道支撑件181上。图33中的凹口186形成支点以保持弹簧环143，由此弹簧140优选地在图24的静止状态中被预装载，以保持轨道牵引器颤动自由并将轨道牢固地保持在闭合位置。如图24、图25、图25b中进一步所示，闩锁弹簧140从预装载向上稍微弯曲成凹形，使得与臂167和突片126都接触或几乎接触。推进器弹簧200将装订钉架推进器400向轨道的前方偏置，因此将装订钉架推向撞针。
[0104]
推进器弹簧200以已知的方式附接到推进器400。推进器弹簧200的后端优选地如图25所示在环202处适配到闩锁弹簧140。为了将闩锁弹簧安装到轨道，轨道弹簧140插入到环202中，并且然后由抓握推进器弹簧200引导。闩锁弹簧140被压入轨道180的通道中，以使弹簧140的悬臂向彼此偏转。当环143与凹口186对齐时，闩锁弹簧卡入到位。这已经在工作模型中得到了证明。凹槽189(图30)处的皮带轮可以在前面引导推进器弹簧。凹槽189形成面朝上的边缘，以将滑轮的轴支撑在轨道通道中。以这种方式，滑轮可以从顶部安装到通道中以静止在凹槽189的边缘上，而不是从侧面安装。
[0105]
在轨道180中，当轨道向下偏转时，凹口182为止动肋125提供间隙，这在图32的倒置工具视图中在页面上向上。如图32中所示，止动肋125已进入凹口182。在凹口183(图32a)处产生类似的间隙，以在轨道牵引器偏转时清除弹簧接触突片126。凹口182和183优选地在前部包括斜面，如图所示，使得随着轨道向外移动，肋125和126被引导出凹口。
[0106]
如图29至图32中所示，在最前面的位置，轨道支脚187接触止动边缘123a。优选地，该接触件被构造成将压力保持在肋184和棘爪124的凸轮接触区域处，即，后凸轮特征将支脚187压靠在边缘123a上。轨道室突片127a与前盖12的开口接合，以将轨道室的位置保持在前面，如图127a所示。在后部，腔室通过孔127中的紧固件保持到外壳。轨道室的侧通道122引导轨道支脚187。在轨道的后端处，突片187a优选横跨轨道折叠，并且可以点焊等以加强轨道结构。肋125和突片126形成为轨道室120的一部分。轨道室的特征可以替代地由外壳10的结构形成，例如，用于钢制外壳的外壳的金属薄板突片等。
[0107]
如图33所示，通常将装订钉正常且适当地安装在底部定位的装订钉通道128中。然而，操作者可能会尝试将装订钉从顶部装载到图34的裸露轨道上。特别地，如果装订钉能够从此处进入轨道上的外壳或工具内部，则操作者可以合理地认为它应该以这种方式起作用。当然，如图26所示，它不能；装订钉将在推进器400的后方，而无法到达轨道的前部以进行使用。对存在此缺陷的产品的负面用户评论肯定了此问题。
[0108]
为了解决不适当的钉书钉装载，如图34所示，存在可选的钉书钉阻挡器16，其伸入轨道180的通道中。它是外壳10的元件，但是可以考虑其它结构。此外，用户在物理上和视觉上都清楚不可能从后部安装钉书钉，并且原因很容易看出。显然，这种方式的安装是不正确的，它向用户通知钉书钉“移至其它地方”，在该地方上容易找到底部钉书钉通道。外壳或轨道室的阻挡突片可从一侧向内延伸，以在该区域中邻接轨道180的外侧面。这在图34中显示为突片16a。优选的是，阻挡器在工具的外部处可见，使得装订钉排除没有歧义。此外，图34示出了可选的轨道突片184a。轨道突片184a向外延伸，从而装订钉架无法安装在其上或经过它。在完整的4英寸装订钉架的情况下，突片184a显然不可能从该方向将装订钉放在轨道上。较短的架子(诸如2英寸)可以适配在突片184a前面的轨道部分中，但是突片184a和16一起使放置在此处显然不切实际，使得到用户的消息在别处看起来加强。
[0109]
尽管已经示出和描述了本发明的特定形式，但是将显而易见的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以进行各种修改。预期来自一个实施例的元件可以与来自另一实施例的元件组合或替换。