带有自锁致动器的环装订机构的制作方法与工艺

本发明涉及用于保持活页的环装订机构，具体涉及具有降低环可能意外打开风险的锁定特征的环装订机构。

背景技术：
环装订机构保持文件或记事本中的活页，例如冲孔页。环装订机构具有用于保持页的环部件。环部件可以选择性地打开以添加或取下页，或者闭合以在允许页沿着环部件移动的同时保持页。环部件安装在围绕枢轴轴线连接在一起的两块相邻接的铰合板上。外壳松散地将铰合板支撑在外壳内并且将铰合板保持在一起，因此铰合板可以相对于外壳枢转。外壳具有大致弓形横截面，并且带有将铰合板保持在外壳内的向下弯曲的轮缘。铰合板布置在内部并且从弓形的顶部延伸跨越弓形的敞开底部，环部件延伸穿过外壳的凹口或开口或者在一些情况下穿过外壳在侧面附近。当铰合板处于共面位置(180°)时，不变形的外壳窄于连接的铰合板。只要铰合板枢转穿过该共面位置，它们就会使弹性外壳横向向外变形并且在外壳中产生驱使铰合板远离共面位置枢转以打开或闭合环部件的弹簧力。因此，当环部件闭合时，弹簧力抵抗铰合板的运动并且将环部件夹在一起。类似的是，当环部件打开时，弹簧力保持它们分开。操作员可以通过手动地将环部件拉开或者将它们推到一起来克服弹簧力。在外壳的一端或两端还可以设置操纵杆来使环部件在打开位置与闭合位置之间移动。一些环机构包括在环部件闭合时防止铰合板枢转的锁定结构。锁定结构将闭合的环部件完全锁定在一起，防止在环机构意外掉落时非故意打开。例如，锁定结构可以结合在能够相对于外壳在锁定位置与非锁定位置之间移动的控制滑片或移动杆上，其中在锁定位置上锁定零件阻止铰合板的枢转运动，而在非锁定位置上锁定零件不阻止铰合板的枢转运动。锁定特征的存在可以有利于使用提供较弱弹簧力来将环保持在闭合位置的外壳。这是所期望的，因为如果使用者将他或她的手指意外夹在环部件之间，那么会很疼痛，特别是在外壳的弹簧力很强的情况下。此外，期望的是使用者通过一个动作或移动就可以实现解锁和打开功能，使得环机构更方便使用。还期望的是具有当环装订机构移动到闭合位置时自动锁定环装订机构的锁定特征，使得使用者也可以通过一个动作或移动就可以闭合和锁定环机构。虽然使用在处于锁定位置时具有防止铰合板移动的控制滑片或移动杆是通过所需锁定特征的有效方式，但是控制滑片具有一定的成本。发明概述本发明的一个方面是用于保持活页的环装订机构。所述机构具有外壳，所述外壳具有中心部分和沿着所述中心部分的相对两侧向下延伸的横向侧面。所述外壳具有形成在所述外壳的中心部分的下方的腔。一对铰合板布置在所述外壳的横向侧面之间并且被所述外壳支撑以相对于所述外壳枢转运动。所述机构具有多个环，所述多个环用于保持活页。每一个环都包括第一环部件和第二环部件。所述第一环部件安装在所述一对铰合板中的一个铰合板上，以随着所述铰合板相对于所述外壳在闭合位置与打开位置之间移动。所述第一环部件和所述第二环部件在闭合位置形成基本连续的闭合环，以允许由所述环保持的活页沿着环从一个环部件移动到另一个环部件。所述第一环部件和所述第二环部件在打开位置形成不连续的打开环，以在所述环上添加或取下活页。所述机构具有致动器，所述致动器能够相对于所述外壳在打开位置与闭合位置之间移动，以使得所述环在打开位置与闭合位置之间移动。所述致动器包括主体、从所述主体伸出的打开臂、从所述主体伸出的闭合臂以及从所述主体伸出的锁定指。所述闭合臂延伸到所述铰合板与所述外壳的中心部分之间的空间。所述铰合板在所述打开臂与所述闭合臂之间延伸。所述锁定指在所述致动器处于闭合位置时延伸到所述外壳的中心部分的腔中。本发明的另一个方面是用于保持活页的环装订机构。所述机构具有外壳，所述外壳具有中心部分和沿着所述中心部分的相对两侧向下延伸的横向侧面。一对铰合板布置在所述外壳的横向侧面之间并且被所述外壳支撑以相对于所述外壳枢转运动。所述机构具有多个环，所述多个环用于保持活页。每一个环都包括第一环部件和第二环部件。所述第一环部件安装在所述一对铰合板中的一个铰合板上，以随着所述铰合板相对于所述外壳在闭合位置与打开位置之间移动。所述第一环部件和所述第二环部件在闭合位置形成基本连续的闭合环，以允许由所述环保持的活页沿着环从一个环部件移动到另一个环部件。所述第一环部件和所述第二环部件在打开位置形成不连续的打开环，以在所述环上添加或取下活页。所述机构具有致动器，所述致动器能够相对于所述外壳在打开位置与闭合位置之间移动，以使得所述环在打开位置与闭合位置之间移动。所述致动器包括主体、从所述主体伸出的手柄、从所述主体伸出的打开臂、从所述主体伸出的闭合臂以及从所述主体伸出的锁定指。所述闭合臂延伸到所述铰合板与所述外壳的中心部分之间的空间。所述铰合板在所述打开臂与所述闭合臂之间延伸。所述锁定指适合于阻挡所述闭合臂的根据所述铰合板施加在所述闭合臂上的向上的力的作用而朝所述致动器的打开位置的运动。所述锁定指适合于不阻挡所述致动器的根据施加在所述手柄上的力的作用而朝打开位置的运动，从而使所述致动器朝打开位置运动。本发明的另一个方面是使环装订机构的环在打开位置与闭合位置之间移动的致动器。所述致动器具有主体。手柄、打开臂和闭合臂均从所述主体伸出。所述闭合臂具有较宽的头部和将所述头部与所述致动器的主体连接的较窄的颈部。所述闭合臂的头部与所述打开臂的端部间隔开，从而在打开臂与闭合臂之间形成用于容纳所述环机构的铰合板的凹口。所述致动器还具有从所述主体伸出的锁定指。所述锁定指具有朝上端。所述锁定指从所述主体的与所述闭合臂的颈部相间隔的位置朝所述闭合臂的头部伸出。所述锁定指的朝上端设置成与所述闭合臂的头部相邻接。在下文中将在一定程度上清楚并且在一定程度上指出其他特征。附图说明图1是本发明的环装订机构的一个实施例的透视图；图2是从不同视点的环装订机构的另一个透视图；图3是环装订机构的分解透视图；图4是环装订机构的致动器的一个实施例的放大透视图；图5是致动器的放大侧面图；图6是致动器的放大正面图；图7是致动器的放大俯视图；图8是环装订机构的透视图，示出其环处于打开位置；图9是一部分环装订机构的放大纵截面图，示出环处于闭合位置并且致动器阻止环朝打开位置移动；图10是环装订机构的位于图9所示截面图的部分的透视图；图11是类似于图9的一部分环装订机构的放大纵截面图，但是示出致动器正在移动以打开环的过程；图12是环装订机构的位于图11所示截面图的部分的透视图；图13是类似于图9和11的一部分环装订机构的放大纵截面图，但是示出致动器在环已经打开之后的位置；图14是环装订机构的位于图13所示截面图的部分的透视图；图15是环装订机构的另一个实施例的透视图；图16是用于环装订机构的致动器的另一个实施例的放大透视图；图17是图16所示的致动器的放大侧面图；图18是图16所示的致动器的放大正面图；以及图19是图16所示的致动器的放大俯视图，在全部附图中，相应的附图标记表示相应的部件。发明详述参照图1-14，本发明的环装订机构的一个实施例在整体上由101表示。本领域技术人员容易意识到，机构101适合于保持活页(未示出)。如图1所示，环装订机构101(例如，通过铆钉117或其他适当紧固装置)固定在记事本封面103上。例如，图1的记事本封面103具有书脊105以及铰接在书脊上的前封面107和后封面109，使得封面可以移动，以选择性地合上和翻开到由环机构101保持的任何活页。在本发明的范围内，环装订机构101可以固定在书脊105上，或者固定在前封面107和后封面109(例如，书脊附近)上。此外，在本发明的范围内，环装订机构101可以与除了记事本封面以外的其他物体(例如，夹板、公文包、其他办公用品等)结合使用或者可以单独出售。环装订机构101具有外壳111，外壳包括中心部分113和从中心部分的相对两侧向下伸出的横向侧面115。外壳111由弹性材料制成。所示实施例的外壳111是单件整体结构。例如，外壳111由可塑模的聚合材料优选模制成单件(例如，在注塑成型装置中)。在本发明的范围内，外壳111也可以由金属或其他弹性材料制成。如图2所示，在外壳111的侧面115之间布置有一对铰合板121。外壳111支撑铰合板121以相对于外壳111在闭合位置(图1)与打开位置(图8)之间枢转运动。铰合板121的组合宽度稍微大于外壳的侧面115之间的距离。因此，弹性外壳111向铰合板121施加弹簧力，从而在铰合板接近闭合位置时趋于将铰合板保持在闭合位置，而当铰合板接近打开位置时趋于将铰合板保持在打开位置。当铰合板121在打开位置与闭合位置之间枢转时，随着铰合板通过它们相互共面的方向而发生肘接动作(togglingaction)，从而使铰合板通过外壳偏压而移动的方向翻转。所示实施例的铰合板121优选由金属(例如，不锈钢)支撑，尽管在本发明的广义范围内可以使用其他材料。机构101具有用于保持活页的多个环125。所示实施例的每一个环125包括第一环部件127a和第二环部件127b。第一环部件127a安装在其中一个铰合板121上，以便随着铰合板相对于外壳在环125的闭合位置与打开位置之间移动。当环部件127a和127b处于闭合位置(图1)时，环部件形成大致连续的闭合环，以允许由环125保持的活页沿着环从一个环部件移动到另一个环部件。当环部件127a和127b处于打开位置(图8)时，环部件形成不连续的打开的环，以在环上添加和取下活页。在所示实施例中，环部件127a和127b基本相同。然而，在本发明的范围内，在每一个环中的其中一个环部件的形状可以与另一个环部件不同。此外，在所示实施例中，每一个环125的每一个环部件127a和127b安装在其中一个铰合板121上，但是在本发明的范围内，每一个环的其中一个环部件可以不安装在任何一个铰合板上(例如，其中一个环部件可以是固定在外壳111上的固定环部件)。环装订机构101包括至少一个自锁致动器131，该自锁制动器适合通过人员相对于外壳111移动以打开和闭合环125。图1-14所示的实施例在外壳111的一端具有一个自锁致动器131。在环机构101的装配过程中，致动器131优选适合于与外壳111咬合连接。例如，如图4-7所示，致动器131具有一对从致动器的相反两侧伸出的枢轴部件133。枢轴部件133的端部135具有斜面以便于枢轴部件滑动通过通道137(图3)，该通道从外壳111的端部沿着外壳侧面115向内延伸到接收器139，枢轴部件133容纳在接收器中并且保持环装订机构101的组装状态。在共同拥有的美国专利No.8,147,160中描述了有关具有与外壳咬合锁定连接的致动器的环装订机构的构造的额外细节，通过引用的方式将该专利的全部内容并入本文。致动器131可以相对于外壳111在闭合位置(图1、9和10)与打开位置(图8、13和14)之间移动，从而产生环125在打开位置与闭合位置之间的移动。在所示实施例中，安装致动器131以相对于外壳111(例如，围绕枢轴部件133)在打开位置与闭合位置之间枢转运动。然而，在本发明的广义范围内，可以安装致动器以相对于外壳进行其他类型的运动(例如，旋转与平移的组合)。如图4-7所示，致动器131包括主体141、从主体伸出的打开臂143、从主体伸出的闭合臂145、从主体伸出的手柄147以及从主体伸出的锁定指151。在致动器131处于闭合位置时，手柄147为方向优选向上延伸的操纵杆。如图9所示，在致动器131处于闭合位置时，手柄147的底部与外壳111的中心部分113的端部抵接并且在外壳上方竖直延伸。致动器131的主体141、打开臂143、闭合臂145、手柄147和锁定指151优选形成为单件整体。例如，如图4-6所示，主体141、打开臂143、闭合臂145和手柄147可以由可塑模的聚合材料优选模制成单件(例如，在注塑成型装置中)，然后插入件181(例如，由较柔软的弹性材料或者因其美学舒适的触感属性而被选择的其他材料制成)可以插入到手柄147的开口183以提供致动器131的柔软抓握部分。附图所示实施例的插入件181具有圆周槽187(图10)，而开口183优选具有一个或多个径向向内延伸突部185(例如，突片或者一个或多个棱)，该突部容纳在槽中以将插入件相对于致动器131的支架保持在适当位置。作为选择，如果需要，在单件致动器的手柄上可以设置把手和/或衬垫(未示出)，以便于人员在使用致动器打开或闭合环时抓握把手和/或为人员的手指提供缓冲。在其他选择方式中，整个致动器在没有任何柔软插入物、衬垫或其他独立手柄的情况下由可塑模的聚合材料优选模制成单件(例如，在注塑成型装置中)。此外，在本发明的广义范围内，具有主体、手柄、闭合臂、打开臂和锁定指的致动器也可以通过组合多个独立成形件制成。如图9-14所示，闭合臂145优选延伸到铰合板121与外壳111的中心部分113之间的空间155中。铰合板121的端部优选延伸到打开臂143与闭合臂145之间的凹口149中。打开臂143位于铰合板121的下方，因此致动器131相对于外壳111的旋转或其他运动可以使打开臂向上推铰合板并且使铰合板朝它们的打开位置枢转。如图9和10所示，当环125与致动器131处于闭合位置时，打开臂143与铰合板121优选分开。因此，可以开始致动器131从闭合位置朝打开位置的移动而不需要铰合板121远离其闭合位置的立即移动。闭合臂145优选位于铰合板121的上方，因此致动器131相对于外壳111的旋转或其他运动可以使闭合臂向下推铰合板并且使铰合板朝它们的闭合位置枢转以闭合环125。为了显而易见，闭合臂145优选具有较宽的头部157，该头部通过较窄的颈部159与致动器131的主体141连接。锁定指151从致动器131的主体141伸出，并且位于与闭合臂145的颈部159连接在致动器主体上的位置相间隔开的位置。致动器131在闭合臂145与锁定指151之间的空间中具有空隙161。如图4和5所示，当致动器131处于无变形状态时，闭合臂145的头部157与锁定指151优选间隔开。如图9-14所示，外壳111的中心部分113的下方形成腔163。当致动器131位于闭合的锁定位置(图9和10)时，锁定指151延伸到腔163中。在本发明的范围内，锁定指151可以具有多种构造。在所示实施例中，锁定指151包括：区段165，其构造成当环125闭合时沿着外壳111的中心部分113的底部延伸出一小段距离；以及朝上端167，其设置并构造成当致动器131处于闭合位置时延伸到腔163中。与手柄147、打开臂143以及闭合臂145的头部157相比，锁定指151优选较薄。如图9和10所示，与闭合臂145的颈部159相比，锁定指151优选略微薄。此外，锁定指151优选构造成对锁定指的变形(例如，弯曲)具有较小的阻力，从而在向手柄147施加力以使致动器131朝它的打开位置移动时导致锁定指的朝上端167竖直运动。例如，如图11和12所示，较薄的锁定指151允许锁定指151容易变形(例如，弯曲)，使得可以通过从闭合位置朝打开位置旋转致动器131而从腔163撤回锁定指的朝上端167。然而，铰合板121、闭合臂145和锁定指151设置成：当致动器131处于闭合位置时，施加在铰合板121上的趋于移动铰合板以使环部件枢转到打开位置(如图9和10中的箭头A所指)的力趋于使闭合臂变形，因此，与不变形的闭合臂提供的阻力相比，变形的闭合臂增加了从外壳的腔163撤回锁定指的阻力，从而有助于限制锁定指脱离腔163的运动。例如，闭合臂145优选定位并排列成：铰合板121施加在闭合臂上的向上(如图9和10中的箭头A所指)的力，使闭合臂的头部157(例如，如图9和10中的箭头B所指，通过闭合臂在颈部159的弯曲)从对允许锁定指从腔163撤回的变形类型提供较小阻力的位置移动到对允许锁定指从腔163撤回的变形类型提供较大阻力的位置。如图5所示，例如，当闭合臂145处于其不变形构造时，锁定指151的端部167在接触闭合臂之前可以向下(如图5中的箭头C所指)移动一小段距离。如图9和10所示，当铰合板121向闭合臂145施加向上(如图9和10中的箭头A所指)的力时，闭合臂的头部157在颈部弯曲，并且头部157移动到防止锁定指的端部167向下运动而从腔163撤回锁定指的端部的位置(例如，比锁定指151的下方更远)。当闭合臂145的头部157处于阻挡位置时，锁定指151的端部167、闭合臂头部的后边缘171以及闭合臂的颈部159定位(例如，排列)成：锁定指在铰合板试图朝打开位置移动期间向闭合臂施加的反作用力导致颈部压缩并且在闭合臂的颈部基本不会产生弯曲力矩。因此，在不使用致动器131打开环的情况下，当向上的力趋于使铰合板121朝它们的打开位置移动时，铰合板121向闭合臂145施加的向上的力在颈部产生不相反的弯曲力矩，从而趋于将闭合臂保持在锁定指151的朝上端167的下方。如图9和10所示，闭合臂145在头部157上具有后边缘171，后边缘设置成：当致动器131(特别是其闭合臂)由于铰合板121施加的打开力而变形时与锁定指151接触。如图9所示，锁定指151具有槽173，槽173设置成：当后边缘171与锁定指151接触时，闭合臂145的头部157的后边缘171容纳在槽中。例如，槽173优选位于锁定指151的横向伸出部分165的端部(例如，在朝上端167的下方)。锁定指151优选不会阻挡致动器131的根据施加在手柄147上的力的作用而朝打开位置的运动，从而使致动器朝打开位置运动。如图11和12所示，通过沿着图11和12中的箭头的方向向手柄147施加力，致动器131可以从闭合位置移动到位于打开位置与闭合位置之间的中间位置。通过向闭合的致动器131施加这种力，锁定指151的端部167被拉出外壳111的腔163(例如，如图5中的箭头C所指，通过锁定指的弯曲)。在此期间，打开臂143朝铰合板121向上移动并且在锁定指151从腔163撤回之后最终与铰合板接触。因为打开臂143在致动器131处于闭合位置时不与铰合板121接触，所以在锁定指151从腔163撤回之前，致动器离开闭合位置的初始运动不需要向铰合板施加任何力。一旦致动器131从闭合位置移动到中间位置，可以通过朝打开位置连续移动致动器或者通过将环部件127拉开来打开环125。锁定指151优选设置并构造成：在使用致动器131闭合环125期间限制闭合臂145的变形。例如，锁定指151在致动器处于非变形状态时优选与闭合臂145相邻接。此外，锁定指151设置并构造成：力可以通过锁定指151从手柄147传递至闭合臂145，并且闭合臂向锁定指施加的反作用力的方向一般与锁定指的轴向长度平行，以在使用致动器131闭合环期间限制锁定指的位于手柄与闭合臂之间的区段165的弯曲力矩。因此，在使用致动器131闭合环125期间，随着闭合臂开始朝闭合位置推铰合板121，闭合臂145会略微变形(例如，在颈部159弯曲)。然而，一旦闭合臂145与锁定指151接触，锁定指会限制闭合臂的进一步弯曲，因而通过闭合臂将力从手柄147有效传递至铰合板121。图15示出本发明的环装订机构201的另一个实施例。除了所描述的以外，图15的环装订机构与上述环装订机构101相同。一个不同之处在于在该环机构中存在两个致动器231，在环机构的每一个端部各存在一个致动器。除了手柄247以外，每一个致动器231与上述致动器131基本相同。这两个致动器231在所示实施例中是彼此相同的，但是这不是必需的。如示出致动器231之一的图16-19所示，致动器手柄247具有整体的单件构造。此外，在手柄247的直立部分的中央具有装饰性的钥匙形开口249。除了这两个致动器231中的每一个必须在环打开之前从闭合位置移动到中间位置以外，环装订机构201的操作与上述环装订机构101的操作基本相同，可以通过以下方式打开环：朝打开位置连续移动一个或两个致动器或者在致动器位于中间位置之后拉开环部件。同样，为了闭合环125，致动器231可以从打开位置移动到闭合位置以闭合并锁定环。在本文描述环装订机构的部件时，冠词“a”、“an”、“the”以及“所述”用来表示存在一个或多个部件的意思。术语“包括”、“包含”、“具有”及其变型形式用来涵盖和表示出来所列举的部件以外还可能存在额外部件的意思。此外，出于方便的目的使用“向上”和“向下”以及这些术语的变型形式或者使用其他方向和方位术语，而不是要求部件的任何具体方向。因为在不脱离本发明的范围的情况下可以对上文进行多种变化，所以本发明旨在以举例性的而非限制性的方面解释上述说明书所包含的以及附图所示出的所有问题。