用于紧固装置的动力弹簧结构的制作方法
【专利摘要】用于弹簧供能的紧固装置的动力弹簧结构包括紧凑的双扭转动力弹簧和两个相对的紧凑的单扭力弹簧。公开了将弹簧保持在稳定的预加载的位置的简化的结构。每个线圈具有向前延伸的臂，所述臂包括成角度的部分和向前的竖直叠合的部分。双扭力弹簧具有自锁交叉的几何形状以保持预加载的静止位置。相对的两个弹簧具有桥接件和心轴以保持该静止位置。在撞击器和包括紧凑的嵌套状态的线圈之间一个杠杆压紧弹簧的臂。撞击器的突出部向前延伸以提供释放边缘和在撞击器上的定位转矩偏置。
【专利说明】用于紧固装置的动力弹簧结构
【技术领域】
[0001]本发明涉及弹簧供能的紧固工具。特别是，本发明涉及对弹簧和弹簧致动的订书装置的释放的改进。
【背景技术】
[0002]弹簧提供动力的订书机和U形钉枪通过用动力弹簧/驱动弹簧驱动撞击器/撞针(striker)进行工作。撞击器通过碰撞击打排出/弹出订书钉。在台式订书机中，订书钉被排出到枢转地附接的底座的砧座中。在U形钉枪中，紧固件通常直接安装在工作表面内。两种一般原理被用于任何一种类型的装置中。在第一设计中，撞击器在订书钉导轨前方具有初始位置。该撞击器抵抗动力弹簧的力被提升到高于订书钉导轨的位置。撞击器被释放以撞击并排出订书钉。这种设计可以被称为“低位启动(low start)”订书机。第二种设计利用“高位启动(high start)”位置。即，撞击器具有高于加载于订书钉供给导轨上的订书钉的初始位置。在撞击器不移动时动力弹簧被偏转。在该动力弹簧偏转的预定位置处，撞击器被释放以加速到并排出订书钉。手柄通常用作能量输入装置，尽管机动型的装置不需要具有手柄。虽然高位启动型敲钉器(tacker)是已知的，但是弹簧供能的U形钉枪敲钉器传统地利用低位启动结构。两种类型的弹簧供能的台式订书机当前是可得到的。
[0003]在高位启动和低位启动两种类型中，动力弹簧能够用金属丝(wire)制造或具有扁平的金属形状。该扁平的金属型沿着主体的长度通常是细长的。金属丝弹簧可以是水平细长的或竖直取向的压缩型。现代设计趋向于细长型，例如具有延伸的臂的扭力弹簧。
[0004]常规设计的限制是在高位启动类型中缺少简化的结构来预加载扭力弹簧。而且，在提供更紧凑的杠杆设置中需要改进，以便用简化的金属丝弹簧来操作。
[0005]在扁平弹簧与金属丝弹簧设计的比较中，在弹簧具有合理地正确的弯曲的情况下，细长扁平弹簧的长度公差是相对精确的，因此主要受对其空白切断(the blank cutout)精度所限制。但是，对于金属丝弹簧，由于取决于其在其他因素中线圈缠绕的方式，因此臂长可能是不太精确的。因此，希望具有在高位启动型金属丝弹簧的情况下对弹簧长度不太敏感的释放机构。
【发明内容】
[0006]本发明优选涉及高位启动型订书机，虽然部分或整个改进可以用于低位启动型或其他紧固装置。
[0007]在本发明的一个示范实施例中，竖直地叠合的(co-1ncident)臂从扭力弹簧的至少一个线圈/螺旋向前延伸。优选两个共轴的线圈提供用于四个向前延伸的金属丝臂的基体，其中这些金属丝的某些部分关于侧视图至少接近是一致的。通常大部分能量通过扭力弹簧的线圈的偏转被储存在弹簧中。但是，臂至少是部分弹性的，使得该臂同样也可以储存一些有用的能量。第一对臂从线圈向撞击器延伸。在静止状态下第二对臂通常压紧第一对臂，而当弹簧被供能时第二对臂可以被迫偏离开第一对臂。优选实施例改进的结构在静止状态下预加载扭力弹簧臂。具体地，该臂交叉以至少在一个交叉位置处直接相互压紧或一个小的桥接件连接它们。
[0008]在一个优选实施例中，该动力弹簧是单件双扭力弹簧。在另一个实施例中，两个线圈来自分开的、相邻的、相对的扭力弹簧。根据前面提到的结构该弹簧已经表现出比常规的动力弹簧设计是更加有效的。提高的效率的优点是对于较低的或较小的夹子减少的手柄位移、增加的性能和减少的手柄力其中之一或组合。由此可见对于不变的性能可以利用较小的力弹簧。例如，对于给定的应用，效率增加10%能够允许弹簧降低大约10%的力。这具有良性的好处，即系统的任何摩擦力也减少10%，因为在摩擦区域处摩擦与力成正比。
[0009]分开的弹簧可以最适合于较大的力或能量应用，例如U形钉枪或高容量订书机。在分开的弹簧的情况下，正如在后面所说明的，根据在前部的力，存在线圈相互扭转开的趋势。如果不以其他方式保持在一起，则线圈散开，从而不希望地压紧且刮擦内壳体壁。根据优选实施例，带凸缘的心轴将线圈保持在一起，其中在线圈区域处的滑动摩擦基本被消除。因此该心轴可以是简单的单个模制件。
[0010]在靠近撞击器的位置处杠杆靠近订书机主体的前部枢转。该杠杆压紧第一对金属丝臂以向下偏转该臂，而第二对臂通过接合该撞击器保持被约束。该杠杆直接压紧该臂。
[0011]在本发明的另一个特征中，公开一种改进的释放机构。现有的释放设计公开在，例如，美国专利号7，708，179 (Marks)的图21至图23中，以及公开在另一个变型，即美国专利号7，828，184 (Marks)中，这两个专利均授予本发明人并且这两个专利通过参考并入本文。在这些设计中，动力弹簧末端压紧掣子(latch)以在弹簧被供能时抑制撞击器运动。在手柄的预释放位置处，凸轮移动以允许掣子枢转并且释放撞击器以向下移动。在优选实施例中这些设计包括扁平弹簧，尽管金属丝弹簧也可以被应用并且是可预期的。
[0012]在优选实施例中，撞击器的突出部(tab)压紧在掣子的顶部。动力弹簧延伸通过该撞击器和掣子，但是不受该掣子所约束。得到的优点是如由前端的位置所限定的该弹簧的长度，其在不影响释放动作的情况下可以改变。相反，接合于弹簧末端的掣子对末端的位置可以是敏感的。而且，金属丝弹簧在其末端不提供明确的扁平释放表面。在该优选实施例中，撞击器突片向前延伸。当压紧该掣子时，该突出部在撞击器上产生向前偏置该撞击器底部的转矩。如在下面详细讨论的，当与双厚度撞击器一起使用时，在其移动中该转矩帮助引导该撞击器。
[0013]本发明的这些和其他方面、特征和优点从下面的优选实施例的【具体实施方式】结合附图将变得显而易见，该优选实施例以举例的方式说明本发明的原理。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是台式订书机的侧视图，其中为了清楚起见右壳体被去掉。该订书机被示出在静止状态下。
[0015]图1A是图1的订书机的前上部区域的详细视图。
[0016]图2是在预释放状态下，图1的订书机的详细视图。
[0017]图2A是沿着来自图2的线2A截取的剖视图，示出杠杆与手柄连接的细节。
[0018]图3是来自图1的订书机的撞击器、掣子和掣子保持器的分解后透视图。
[0019]图4是来自图2的订书机的视图，其中该订书机处在释放后状态。
[0020]图5是来自图1的订书机的杠杆的后下透视图。
[0021]图6是来自图1的订书机的杠杆、动力弹簧、撞击器和复位弹簧的组件的后透视图，其中这些元件处在静止状态。
[0022]图7是图6的组件，其中这些元件处在预释放状态。
[0023]图8是图6的组件，其中这些元件处在释放后的状态。
[0024]图9是来自图6的组件的动力弹簧的俯视平面图。
[0025]图10是处在静止位置的图9的动力弹簧的右侧、上透视图。
[0026]图11是示出处在自由位置的图10的动力弹簧。
[0027]图12是对应于图7的示出处在压紧位置的图10的动力弹簧。
[0028]图13是示出处在静止位置的替代实施例动力弹簧-杠杆组件的侧视图。
[0029]图14是没有杠杆的图13的组件的前视图。
[0030]图15是没有杠杆的图13的组件的后上透视图。
[0031]图16是处在压紧位置的图15的组件。
[0032]图17是移动到压紧位置的图13的组件。
[0033]图18是来自图13的组件的心轴的透视图。
[0034]图19是图15的组件，其仅示出在被间隔开的、处在自由位置中的两个相对的动力弹簧。
[0035]图20是来自图15的组件的桥接件。
【具体实施方式】
[0036]图1至图12示出包括本发明的动力弹簧的优选实施例的标准负载(duty)台式订书机。例如，优选实施例动力弹簧90包括线圈98,该线圈具有从该线圈向前延伸的末端臂95和环臂96，如参见图9。双扭力弹簧的相同的相对的元件在本文可以等效地讨论并且为了简洁而处于该单一弹簧中。应当理解，在优选实施例中有两个或两对这样的元件。
[0037]本发明涉及弹簧供能的紧固装置。在参见图1中的台式订书机形式中，任选地包括底座120或其等效结构。导轨180在壳体10的底部并且将订书钉或其他紧固件(未示出)引导到在订书机前方的撞击器100。
[0038]在动力弹簧90中，相应的臂95和96包括如图11所示的自由状态。这是动力弹簧90被制造时的形状。臂95和96被接合在基本线圈98处，其中如图所示每个相对的线圈优选具有大约2.5圈或匝。更多或更少的圈是设想的。末端臂95包括弯曲93和97以及末端99。环臂96包括环94和环基体91。
[0039]动力弹簧90优选用热处理过的弹簧钢制造。这种钢的一个例子是琴用金属丝。在U形钉枪应用中，这种金属丝直径是大约0.090-0.150"，包括在规定的外限以内的所有直径，而在标准办公台式订书机应用中，金属丝的直径是大约0.06至0.08"，包括在规定的外限以内的所有直径。其他的金属丝直径或材料可以根据用于指定用途的要求来选择，例如，U形钉枪，其具有比由所述金属丝型提供的更重或更轻负载。
[0040]图10示出示例性动力弹簧90的预加载的静止状态。与环臂96相比末端臂95克服弹簧偏置被迫向上，但是不必完全朝着图12的状态。末端臂95然后向内移动放置在环94的上面。当除去施加的力后，该弹性臂用弯曲93相互压紧，从而稍稍倾斜在环内或至少在由该环描述的区域内。因此该臂在图10的位置中被预加载到它们相互压紧的程度。这种操作可以对两个相对的末端臂95同时进行或逐一进行。一旦处在图10的静止状态，该弹簧90对于后来的装配操作是足够稳定的。通过保持在环内或由该环限制，弯曲93被限制滑出环94。可替代地，环94可以包括向上的弯曲(未示出)以限制臂95，其中弯曲93将是任选的。
[0041]根据上面所述的结构，动力弹簧90在没有任何附加部件的情况下保持预加载。因此该动力弹簧90通过折叠在或交叉其自身被约束在其预加载的状态。具体地，该臂以稳定的方式在臂预加载的位置处相互直接压紧，这个位置是该臂的交叉处。
[0042]在图12中，示出动力弹簧90的压紧位置。这个位置对于孤立的弹簧通常不发生，而相反对应于在图2和图7的组件内的预释放的状态。为了清楚起见，图7的组件具有未不出的各种部件。
[0043]正如在图9中最易看到的，末端臂95从环臂96外侧交叉以在该环臂内侧延伸。因此，每个臂95、96根据沿着弹簧的长度所选择的位置交替地是内臂和外臂。通过相互通过，臂在交叉位置处可以相互压紧而没有插入零件。以这种方式，臂95、96在交叉位置处基本竖直地叠合。末端臂95在环94的最前部第二次横越环臂96。优选地，臂96的环94比臂96向后的部分宽。这有助于保持较大的半径，易于制造并且提供弯曲93下降到其中的较大的区域。任选地，根据具体的几何形状，可以只存在单一交叉。例如，如果臂95在弯曲93处是在更远的外面，那么该臂可以只叠置在环94上并且认为是单一交叉。
[0044]关于该组件，图1和图6示出处在图10的孤立的弹簧的静止位置的动力弹簧90。杠杆40在手柄30和动力弹簧90之间提供连接。正如参见图5-8，杠杆40优选具有倒置的三角形形状，其中三个顶点:一个顶点是杠杆枢轴点42，第二个顶点是支点41，第三个顶点是接合手柄30的后端44。杠杆枢转点42在其末端处并且杠杆绕该末端枢转，而杠杆的相对端对应于后端44。如参见图1，动力弹黃90在壳体的支柱(post) 12处枢转地安装到壳体10。后端44与支柱12和线圈98基本竖直地对齐，支柱12是动力弹簧90的旋转底座的位置。杠杆后端44在壳体10中的这个相对位置提供连接的手柄30的实际位移，具体地，来自图1和图2所不的位直。在图2和图4中可以看到，在杠杆12最低位直中后端44罪近线圈98或支柱12。任选地，臂95和96可以更短或更长而不与支柱12那么紧密叠合。但是，当由合理尺寸的线圈98施加时，太长的臂可以使来自这种长转矩臂的在撞击器100处的力太小。如果臂太短，则在撞击器100处的弧半径太小。这导致来自在撞击器开口 103中的弹簧端部99处的滑动的过量摩擦和在撞击器100处的抵靠狭槽11的非竖直力。
[0045]在该动力弹簧的弯曲91的附近，杠杆40在该杠杆的支点41处压紧动力弹簧90。这个压紧点在撞击器100和支柱12的位置之间。根据本发明的优选实施例，杠杆40在杠杆枢轴点42的大体向后的位置处压紧动力弹簧金属丝(图2、图4)。以这种方式，在其后端44处压紧杠杆40产生通过在杠杆枢轴点42和支点41之间的杠杆臂的机械优点。杠杆40直接作用在动力弹簧金属丝上而不是通过另外的有效杠杆或连接件。这减少总的零件数目，简化组件并且消除系统中的摩擦和阻力。在图2中，看见向下通过的杠杆40超过很大程度上稳定的臂95，因此在预释放的位置中变得更深地嵌入在臂95之间。在此上下文中，变成嵌入的可以指从不嵌入移动，或移动以更远地嵌入在该臂之间。杠杆40可以包括下面所讨论的进一步的延伸件47，因而杠杆通常嵌入在臂96内。
[0046]使用者压紧在手柄30上以操作订书机。手柄30包括沿着杠杆40的后端44滑动的凸轮区31 (图2)。通过以逐渐变化的角度压紧杠杆40，手柄30在杠杆40上提供增大的杠杆作用。以这种方式，当动力弹簧90从图1的静止位置向图2的压紧位置偏转并且进一步供能时由使用者感觉到的手柄30上的力可以保持相对不变。
[0047]任选的复位弹簧130在复位行程中通常向上偏置该部件。具体地，复位弹簧130偏置动力弹簧90以从图4的释放后的位置移动到图1的静止位置。但是，在一些状态下(例如，如果卡住发生)，撞击器100可以阻挡升高。所以杠杆40优选包括位于低于臂96的肋、凹口或突出部47(图2)。突出部47在动力弹簧90和杠杆40之间提供拉伸连接件以当复位弹簧130不能由其自身向上拉动动力弹簧90和撞击器100时以向上拉动动力弹簧90和撞击器100。突出部47可以通过环94的宽部分来安装并且可以向后滑动或通过使该环金属丝扩展分开来安装。
[0048]在图2A的优选实施例中示出了在杠杆40和手柄30之间的第二个拉伸连接件。该第二个拉伸连接件通过杠杆40在动力弹簧90和手柄30之间完成拉伸连接。还在图2中被隐藏示出的下切突出部35在杠杆40的肋49的下面延伸用于全部操作的手柄位置。当这些元件通过滑动接合(杠杆40)时，向上拉起手柄30使这些元件向上偏置杠杆40。为了组装突出部35低于肋49，在安装期间当手柄30被操作时，它沿着狭槽46向下移动(图6)。于是手柄30向后移动到在后端枢轴32处的其操作位置(图1),因而突出部35也向后移动以变得低于肋49。
[0049]为了在优选实施例中提供紧凑形式，动力弹簧90具有以一定角度从线圈98延伸的臂95和96，其中所述臂在静止状态中变得叠合(正如参加图1和图4的侧视图)。臂95然后在97处弯曲以关于侧视图基本一致地继续延伸。因此，动力弹簧90包括靠近线圈98的收敛成角度的部分和延伸的、平行的并且叠合的向前的部分。由于这种设置，动力弹簧90在前部区域是竖直紧凑的，其中杠杆40和撞击器100与其相互作用。如图所示，弯曲97是在臂95中，在臂96或在两对臂中任选地可以有相同的弯曲。低轮廓动力弹簧允许整个台式订书机或U形钉枪,特别是在高位启动结构中，具有低轮廓。低轮廓台式订书机对于在办公室、家里或学校里想要用的漂亮的、不引人注目的办公用品的消费者非常有吸引力。紧凑的U形钉枪在弹簧位置周围允许舒适的小握紧距离。
[0050]在动力弹簧90中，臂95延伸通过环94以接合撞击器100。在图4中，能够看到靠近端部99的臂95搁置在任选的震动吸收器61上。由于环94终止在吸收器61的最后部，臂95从下面被暴露并且当撞击器100在击发行程中向下快速移动时，在臂的长度区段上具有吸收器61接合臂95的空间。例如，当紧固装置空击并且没有紧固件时需要这种接合以在另外的情况下停止向下移动。
[0051]图13-20示出可替代实施例动力弹簧190。动力弹簧190优选具有两个分开的相同的相对的扭力弹簧，如参见图19。如在早些时候关于动力弹簧90所讨论的，在这里对弹簧的零件的描述中单个附图标记应当包括相对的相同的零件。
[0052]在动力弹簧190中，优选地对于该弹簧的整个长度相对的零件彼此是邻接的。这关于宽度提供了紧凑的形状。当订书装置是高能型的时，例如，U形钉枪或高容量台式订书机，这可能是有用的。例如，利用T-50型订书钉的U形钉枪或60页容量以上的台式订书机可以认为是重载荷规格(format)，尽管这种用途包括其他规格。在U形钉枪中，动力弹簧应当安装在抓握舒适的壳体内，台式订书机应当具有看起来不笨重的合理尺寸。
[0053]按照上面的目标，一个实施例，即包括端部199的内臂196彼此稍稍间隔。在端部没有环的情况下，通过撞击器的小开口或多个小开口臂196在端部199处能够结合撞击器或等效结构(未示出)。在图13的侧视图中外臂195以一定角度朝着内臂196向前延伸。在弯曲197之后，外臂195通过平行的、叠合的并且邻近内臂196的部分191延伸到远端193。任选的桥接件200将相对的弹簧保持在预加载的静止状态。桥接件200的钩状区段203部分地围绕臂部分191 (图14)。桥接件200在该桥接件的底面上任选地包括中心隆起
205(图20)以保持内臂196处于靠近但是间隔开的关系。因此罩200保持外臂195阻止其到外面和上面并且保持内臂196阻止其到下面，如参见图13-16。
[0054]动力弹簧190的金属丝比较粗。在一个示例性U形钉枪应用中，金属丝的直径为大约0.125-0.130"，并且包括外限之间的所有的尺寸。因此希望使该臂的向前的部分(关于例如图13的侧视图)是非常靠近地叠合的。以这种方式，动力弹簧190保持竖直紧凑。如果臂195、196竖直地叠合，因此它们必须横向地分开(参见图14)。
[0055]在桥接件200内，外臂195被偏置以相对于内臂196升高。这通过比较图19的自由位置能够看到。因此由于内弹簧弹性，当臂196向下压紧时，在部分191处的臂195在桥接件200上向上压紧。由于臂被横向间隔开，因此在图14中将有转矩臂水平地横过这个空间，以在动力弹簧190上形成扭转偏置，从而趋于使图14的左侧线圈198逆时针旋转而相对的右侧线圈198顺时针旋转。如果有大量的线圈198，由于该线圈在图14的水平方向将足够宽，所以该扭转偏置将具有减小的影响，以提供稳定性。但是，这种弹簧或弹簧组件将不是很紧凑的。而且，这种影响在前面的单件动力弹簧90中并不是因素。在这种情况下，在图9中页面上的竖直方向，臂基本上横向地叠合。因此在线圈上不存在产生扭转偏转的转矩臂。而且，环94将动力弹簧90的两侧约束在一起以抵抗在两侧之间的任何扭转。
[0056]在没有补救措施的情况下，紧凑的动力弹簧190的线圈198趋于彼此扭转开并且在订书机壳体内可能不稳定(未示出)。通过包括线圈198在其上被引导的任选的心轴160 (图13至17)来改善这种扭转状态。在心轴160和线圈198之间将有最高可达图16所示的偏转的自由间隙，以防止线圈的捆绑。具体地，对于动力弹簧190的所有工作位置，线圈198保持大于心轴外直径的内直径。所以对线圈198的扭转偏置将使线圈在心轴160上歪斜。随着相对的线圈对应地扩展开，组装的动力弹簧190在壳体内将变得不必要的宽。进一步地，线圈将趋于楔入并捆绑在心轴上而不管随着弹簧偏转而在线圈处引起过度摩擦的自由间隙空隙。
[0057]优选地，心轴160是离散部件，使得它可以是动力弹簧子组件的部分。于是心轴160在壳体的支柱上是可枢转的，以更好地允许动力弹簧190的旋转运动。优选地，该心轴由诸如乙缩醛、尼龙、聚乙烯、PTFE的低摩擦材料或类似的材料制造。但是，任选地，这种心轴可以包括为壳体10的元件或与壳体10 —体的元件或其他部件。一种方案是歪斜的偏置包括在心轴160上的凸缘162 (图14-16，图18)。这个凸缘162约束外部线圈198不能在心轴160上轴向移动。为了将线圈198装配在带凸缘的心轴160上，优选将心轴与弹簧190一起安装在图19的自由状态中。在这种状态下，线圈198具有比在图15的静止状态下较大的直径，在该静止状态线圈朝着闭合缠绕。任选地，自由状态下的弹簧190的臂195、196可以稍稍被推动进一步打开以提供清理(clear)凸缘162的附加的内直径空间。在没有阻力或具有最小的阻力的情况下，该心轴凸缘端能够滑动地安装在线圈中。工作样本的实验测试表明任何一种组装方法均能够工作。当动力弹簧190朝着静止或压紧状态移动时，线圈198被牢固地保持在凸缘162之间，其中线圈直径减小。因此，由于线圈内直径明显小于凸缘直径，所以随着偏转和伸展力增加，线圈198会更牢固地保持在凸缘之间。此处，大体上小于是指足以可靠地保持线圈不向外滑动通过凸缘。在所有的工作位置，在凸缘之间的中心心轴外直径小于线圈内直径以防止捆绑。自然地，在可替代实施例中，凸缘162可以具有局部的隆起或凸起而不是完全的圆周边缘。根据本发明的一个实施例，心轴因此可以是单一部件，其中当动力弹簧安装在其上时存在凸缘。任选地，例如，心轴160可以具有由铆钉接合的间隔开的或不间隔开的两半(未示出)。在这种情况下，心轴的中心部分可以是铆钉直径的窄元件。这种可替代心轴可以具有组装在凸缘上的弹簧，或两半可以围绕弹簧线圈被组装。任选地，凸缘可以是由铆钉保持就位的离散元件(未示出)。
[0058]这里应当指出，当偏转时扭转金属丝弹簧将运行以闭合线圈。可替代地，打开或松开线圈可以为弹簧供能。但是，这在线圈金属丝的内侧产生拉伸应力并且具有低劣的寿命性能，因此这种应用通常限于低能量用途。
[0059]对于凸缘162可替代地，在线圈198附近金属丝或等效拉伸条可以横跨臂195以将臂保持在一起。于是该线圈同样被保持防止扩展开。
[0060]为了偏转并将动力弹簧190组装到桥接件200以到达其图15的静止状态，两个相对的动力弹簧190优选围绕心轴160被定位在夹具(未示出)上并且从图19的自由状态偏转到图16的压紧状态或朝着图16的压紧状态偏转。桥接件200被安装到位。心轴160通常围绕壳体的支柱安装(未示出)。
[0061]桥接件200可以包括延伸件201 (图20)以对臂196的向前的部分提供一些附加的支撑。这在静止状态的预加载应力中有助于接合弹簧材料的较长部分。
[0062]实验测试已经表明，当弹簧在使用中时桥接件200具有向后滑动的倾向。因此，应该有任选的卷曲(crimp)或其他抑制结构以防止这种运动。例如，桥接件200可以在
206(图14)处被卷曲以延伸越过图14中的弹簧臂的端部193。
[0063]如上面的单一弹簧90 —样，靠近端部199的臂195延伸通过动力弹簧190中的桥接件200。臂195的这个暴露的下侧区域为吸收器(未示出)提供了将动力弹簧190的运动停止在击发行程的结束处的表面。
[0064]图13和图17示出与杠杆40类似地运行的杠杆140。枢轴142安装在壳体(未示出)，而后端144提供用于手柄(未示出)的凸轮界面。在优选实施例中，支点141压紧桥接件200。压紧该桥接件提供了较大的直径对象以接合动力弹簧的金属丝。因此可以减少对杠杆140的磨损。如图17所示，杠杆140跨坐内臂196，以在压紧位置延伸到内臂的下面。如在上面对动力弹簧90所讨论的，动力弹簧140包括至少一个位置，在该位置处后端144与线圈198基本竖直对齐。同样，图17中杠杆最低的位置具有靠近线圈198的杠杆后端 144。
[0065]已经描述了动力弹簧190实施例适合于U形钉枪或高容量订书机。自然地，如果希望，则第一实施例单件弹簧90可以改变比例以用在这种装置中。同样，两件弹簧190可以用于标准负荷的台式订书机。而且，如果有适合于特定的结构的优点，可以希望任何一种弹簧实施例的相对的元件不是同等相对的。例如，在一侧可以存在额外弯曲或几乎没有弯曲或该部件可以是相同的并且是不相对的，即，完全相同。
[0066]在各种可替代实施例中，也可能利用本发明的动力弹簧作为单一扭力弹簧。例如，在弹簧90中，环94可以终止在钩状物上而不是完全的环(未示出)。对应于单一线圈98的单一臂95可以移动以搁置在这种钩状物上。对于弹簧190，心轴的凸缘162可以对单一线圈提供有用的引导以在装置中保持该线圈不变得歪斜。
[0067]用于高位启动型订书机的一种改进的释放机构或掣子装置在图1至图4中示出。在当手柄被按压时，释放机构或掣子装置用来将撞击器保持就位而动力弹簧被提供能量，并且然后释放该撞击器以通过碰撞击打从订书机排出紧固件。现有的释放系统或掣子装置，例如，在美国专利号7，828，184(Marks)中示出，其内容通过参考结合于此。如在本发明中一样，Marks的美国专利号7，828，184的订书机包括撞击器、掣子和掣子保持器。该掣子保持器与图3中所示的目前的掣子保持器300类似地运行。掣子保持器300在下端301处被附接在壳体10的接纳凹口中，见图1A。顶端303通常暴露在壳体10的顶部的开口中。蛇状区段308 (图3)允许顶端303朝着下端301弹性地移动。当手柄30被向下按压时，突片33接合顶端303以压紧掣子保持器300。顶端303在壳体的架子13下面移动(图2)并且掣子保持器300然后自由向前移动。
[0068]撞击器100在图2中的壳体10的狭槽11中竖直移动。撞击器100包括在其顶部向前延伸的突出部102。突出部102搁置在掣子200的边缘209上。当动力弹簧被供能时，动力弹簧90在端部99处向下偏置撞击器100。突出部102以稍稍向上的角度延伸，因而掣子200被偏置以当突出部被按压时向前滑动低于突片。如上所述，掣子保持器300选择性地防止掣子200移动。
[0069]当与如图所示的双厚度撞击器一起使用时，突出部102的向前方向提供了具体的优点。如参见图3，撞击器100包括薄的下部105和较厚的上部104。薄区段适合于标准的0.020〃订书钉尺寸。较厚的上区段在开口 103处提供附加的强度，在开口 103处动力弹簧90接合撞击器100。但是，在一些低轮廓配置中，不存在从下部处的后部严格地限制撞击器的结构空间。这是在图2的吸收器61的区域中。相反，较厚的上部104向下移动到靠近图4的撞击器100最下面的位置中的导轨180，从而对于薄部分105的任何这种后导向表面不留任何空间。因此，撞击器100在下端处可以轻轻地发咔嗒声。
[0070]优选的是，当动力弹簧90被释放时，撞击器100不向后倾斜(在附图中顺时针)。否则，撞击器100可能撞击导轨180或订书钉后面的狭槽11。在下端处向前偏置撞击器100的一种方式是在端部99处按照动力弹簧的90的角度。如参见图1A，动力弹簧90将压紧在开口 103的后边缘上。在图1A视图中，这对撞击器形成逆时针偏置并且将轻轻地保持撞击器100的下部抵靠壳体10的前导向特征件。
[0071]但是，任选地，为了进一步确保撞击器在其下部区域被向前偏置，突出部102提供改进。开口 103和突出部102之间关于长度方向(图1A的水平方向)的距离在撞击器100上形成转矩臂。当撞击器100在上部位置静止时，在103处净向下的力和在102处向上的力牢固地保持撞击器，使其下端向前。因此，撞击器的可靠引导不需要在撞击器100的下后处的导向面或肋。
[0072]在金属丝型扭力弹簧中，与扁平金属型相比，诸如端部99的终端位置将是不太精确的。扁平的金属弹簧在形成扁平形状的冲压操作的公差内是大致精确的。但是，在金属丝弹簧中的线圈缠绕工艺和臂角度公差意味着这种弹簧具有较宽的臂长度公差。所以优选从如本文中所示的撞击器中释放，而不是向以前所做的那样从弹簧的末端释放。掣子200靠近撞击器100并且在撞击器100的前部向下延伸。因此考虑臂长度变化，掣子200包括开口 207，参见图1A和图3。这些开口 207允许弹簧末端延伸通过掣子200的厚度。以这种方式，端部99的位置和长度可以仅从在撞击器开口 103内到在掣子开口 207内变化。为了保留上面所述的转矩臂和释放动作的可靠性，优选掣子中的开口 207不用作释放边缘。相反，突出部102应当具有这种功能。因此弹簧端部99不应压紧在开口 207内。为了确保情况如此，开口 207大于开口 103。如参见图3，为此开口 207是细长的。如果使用足够精确长度的弹簧，那么开口 207可以代替或附加到突出部102用作释放特征件。
[0073]虽然已经根据一些优选实施例描述了本发明，但是对于本领域的普通技术人员显而易见的其他实施例也在本发明的范围内。一个实施例的部件和特征可以与其他的实施例组合。因此，本发明的范围旨在仅仅通过对随附权利要求的参考来限定。虽然已经被描述并示出各种变体，但是应当理解，这些变体仅仅是本发明的示例并且决不意味着限制。
【权利要求】
1.一种包括壳体、动力弹簧、在所述壳体的前部竖直地可移动的撞击器和紧固件的弹簧供能的紧固装置，其包括: 所述紧固装置的静止状态和预释放状态，所述动力弹簧在所述预释放状态下被偏转，因此通过储存在所述偏转的动力弹簧中的能量，所述动力弹簧被释放以从所述紧固装置排出并安装所述紧固件； 所述动力弹簧是扭力型，包括具有从其向前延伸的至少四个臂的同轴线圈； 其中所述四个臂包括靠近所述线圈的位置是外臂的第一对臂，所述第一对臂横越第二对臂以变成交叉位置的向前的内臂；以及 所述动力弹簧包括常态的静止位置，其中所述臂在所述交叉位置处基本上竖直地叠合，并且所述第一对臂在所述交叉位置处压紧所述第二对臂。
2.根据权利要求1所述的弹簧供能的紧固装置，其中，关于侧视图，所述四个臂中的一个朝着另一个臂以一定角度从所述线圈向前延伸，所述一个臂包括弯曲，在该弯曲的前面所述两个臂基本平行并叠合。
3.根据权利要求1所述的弹簧供能的紧固装置，其中所述第一对臂终止在远端，并且所述远端接合所述撞击器。
4.根据权利要求3所述的弹簧供能的紧固装置，其中所述第二对臂在所述第一对臂的所述远端附近由环接合，所述交叉位置在所述环处，并且所述第一对臂的相应的弯曲下降到所述环中以保持所述第一对臂横向于所述环上。
5.根据权利要求1所述的弹簧供能的紧固装置，其中杠杆在靠近所述撞击器的所述壳体的前部在杠杆枢轴处枢转地附接到所述壳体，手柄从所述杠杆单独地枢转地附接到所述壳体，所述手柄被连接到所述杠杆，使得移动所述手柄引起所述杠杆移动，所述杠杆包括在所述杠杆枢轴的后面的支点，并且所述支点直接压紧所述动力弹簧的所述第一和第二对臂中的至少一者以偏转所述动力弹簧。
6.根据权利要求1所述的弹簧供能的紧固装置，其中所述撞击器包括在订书钉导轨上方的上位置和在所述订书钉导轨前部的下位置，并且当所述动力弹簧被偏转时所述撞击器在所述上位置中基本保持静止。
7.根据权利要求4所述的弹簧供能的紧固装置，其中所述环与所述撞击器在后面间隔开，所述第一对臂的所述远端延伸通过所述环以在所述环的前面从下面暴露所述臂，并且在所述撞击器的最低位置中所述远端压紧吸收器。
8.根据权利要求5所述的弹簧供能的紧固装置，其中在所述支点处所述杠杆的突出部在所述弹簧金属丝的下面延伸，所述突出部在所述杠杆和所述弹簧之间提供拉伸连接。
9.根据权利要求5所述的弹簧供能的紧固装置，其中所述杠杆压紧所述第一和第二对弹簧臂中的一对，并且在所述预释放状态下，所述杠杠在另一对基本不动的弹簧臂的下面移动以变得嵌套在所述另一对臂中。
10.一种包括壳体、动力弹簧、紧固件和在所述壳体的前部竖直地可移动的撞击器的弹簧供能的紧固装置，包括: 所述紧固装置的静止状态和预释放状态，所述动力弹簧在所述预释放状态下被偏转，其中通过储存在所述偏转的动力弹簧中的能量，所述动力弹簧被释放以从所述紧固装置中排出所述紧固件； 所述动力弹簧具有两个相对的分开扭力弹簧的组件，该扭力弹簧包括具有从其向前延伸的四个臂的同轴线圈，所述扭力弹簧包括自由位置、静止位置和压紧位置，所述线圈在所述自由位置比在所述静止位置具有较大的直径； 其中所述四个臂包括是外臂的第一对臂和是内臂的第二对臂； 在所述线圈内共同延伸的心轴，其中所述线圈被支撑在所述心轴上，在所述动力弹簧的所述静止或压紧位置，所述线圈被偏置以在所述心轴上相互扩展开，其中所述心轴包括所述弹簧线圈的每侧的相对的凸缘以限制所述线圈扩展开；以及 其中所述心轴包括扩大的直径的凸缘，并且当所述扭力弹簧靠近其自由位置时，所述凸缘适合于滑动地通过线圈的内侧直径，并且在所述弹簧的所述压紧位置，所述内侧直径明显小于所述凸缘的直径。
11.根据权利要求10所述的弹簧供能的紧固装置，其中所述心轴枢转地安装在所述壳体的支柱上。
12.根据权利要求10所述的弹簧供能的紧固装置，其中所述内臂彼此紧密邻近延伸，并且在所述内臂的前端接合所述撞击器。
13.根据权利要求10所述的弹簧供能的紧固装置，其中关于侧视图，一个臂朝着另一个臂以一定角度从所述线圈向前延伸，所述臂包括弯曲，在该弯曲的前面所述两个臂基本平行并且叠合。
14.根据权利要求10所述的弹簧供能的紧固装置，其中所述弹簧的臂装配于桥接件，所述桥接件将所述臂保持在弹簧静止状态，其中所述臂在所述桥接件的位置处基本平行并且叠合。
15.根据权利要求14所述的弹簧供能的紧固装置，其中所述内臂延伸通过所述桥接件以接合所述撞击器，并且所述内臂的下侧将吸收器压紧在撞击器最低位置中。
16.根据权利要求14所述的弹簧供能的紧固装置，其中杠杆在靠近所述撞击器的所述壳体的前部在杠杆枢轴处枢转地附接到所述壳体，手柄从所述杠杆单独地枢转地附接到所述壳体，所述手柄被连接到所述杠杆，使得移动所述手柄引起所述杠杆移动，所述杠杆包括在所述杠杆枢轴后面的支点，并且所述支点在所述桥接件处压紧所述动力弹簧的一对臂以偏转所述动力弹簧。
17.根据权利要求14所述的弹簧供能的紧固装置，其中，在所述静止状态，所述桥接件包括围绕所述外臂的钩状件以抵抗向上的力来保持它们，并且所述桥接件的底面在所述两个分开的弹簧之间交叉以抵抗向下的力来保持所述内臂。
18.根据权利要求17所述的弹簧供能的紧固装置，其中在所述底面中的隆起保持所述两个内臂之间的间隔。
19.根据权利要求17所述的弹簧供能的紧固装置，其中所述底面在所述钩状件的前面延伸。
20.根据权利要求10所述的弹簧供能的紧固装置，其中杠杆在靠近所述撞击器的所述壳体的前部在杠杆枢轴处枢转地附接到所述壳体，手柄从所述杠杆单独地枢转地附接到所述壳体，所述手柄被连接到所述杠杆，使得移动所述手柄引起所述杠杆移动，所述杠杆包括在所述杠杆枢轴后面的支点，所述支点压紧所述动力弹簧的一对臂以偏转所述动力弹簧，并且在预释放位置所述杠杆跨坐所述内臂以在所述内臂的下面延伸。
【文档编号】B25C5/06GK104302448SQ201380021477
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2013年3月4日 优先权日:2012年3月5日
【发明者】J·S·马克思 申请人:工具公司