用于緊固裝置的動力彈簧結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】用于彈簧供能的緊固裝置的動力彈簧結(jié)構(gòu)包括緊湊的雙扭轉(zhuǎn)動力彈簧和兩個相對的緊湊的單扭力彈簧。公開了將彈簧保持在穩(wěn)定的預加載的位置的簡化的結(jié)構(gòu)。每個線圈具有向前延伸的臂，所述臂包括成角度的部分和向前的豎直疊合的部分。雙扭力彈簧具有自鎖交叉的幾何形狀以保持預加載的靜止位置。相對的兩個彈簧具有橋接件和心軸以保持該靜止位置。在撞擊器和包括緊湊的嵌套狀態(tài)的線圈之間一個杠桿壓緊彈簧的臂。撞擊器的突出部向前延伸以提供釋放邊緣和在撞擊器上的定位轉(zhuǎn)矩偏置。
【專利說明】用于緊固裝置的動力彈簧結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及彈簧供能的緊固工具。特別是，本發(fā)明涉及對彈簧和彈簧致動的訂書裝置的釋放的改進。

【背景技術(shù)】
[0002]彈簧提供動力的訂書機和U形釘槍通過用動力彈簧/驅(qū)動彈簧驅(qū)動撞擊器/撞針(striker)進行工作。撞擊器通過碰撞擊打排出/彈出訂書釘。在臺式訂書機中，訂書釘被排出到樞轉(zhuǎn)地附接的底座的砧座中。在U形釘槍中，緊固件通常直接安裝在工作表面內(nèi)。兩種一般原理被用于任何一種類型的裝置中。在第一設(shè)計中，撞擊器在訂書釘導軌前方具有初始位置。該撞擊器抵抗動力彈簧的力被提升到高于訂書釘導軌的位置。撞擊器被釋放以撞擊并排出訂書釘。這種設(shè)計可以被稱為“低位啟動(low start)”訂書機。第二種設(shè)計利用“高位啟動(high start)”位置。即，撞擊器具有高于加載于訂書釘供給導軌上的訂書釘?shù)某跏嘉恢?。在撞擊器不移動時動力彈簧被偏轉(zhuǎn)。在該動力彈簧偏轉(zhuǎn)的預定位置處，撞擊器被釋放以加速到并排出訂書釘。手柄通常用作能量輸入裝置，盡管機動型的裝置不需要具有手柄。雖然高位啟動型敲釘器(tacker)是已知的，但是彈簧供能的U形釘槍敲釘器傳統(tǒng)地利用低位啟動結(jié)構(gòu)。兩種類型的彈簧供能的臺式訂書機當前是可得到的。
[0003]在高位啟動和低位啟動兩種類型中，動力彈簧能夠用金屬絲(wire)制造或具有扁平的金屬形狀。該扁平的金屬型沿著主體的長度通常是細長的。金屬絲彈簧可以是水平細長的或豎直取向的壓縮型。現(xiàn)代設(shè)計趨向于細長型，例如具有延伸的臂的扭力彈簧。
[0004]常規(guī)設(shè)計的限制是在高位啟動類型中缺少簡化的結(jié)構(gòu)來預加載扭力彈簧。而且，在提供更緊湊的杠桿設(shè)置中需要改進，以便用簡化的金屬絲彈簧來操作。
[0005]在扁平彈簧與金屬絲彈簧設(shè)計的比較中，在彈簧具有合理地正確的彎曲的情況下，細長扁平彈簧的長度公差是相對精確的，因此主要受對其空白切斷(the blank cutout)精度所限制。但是，對于金屬絲彈簧，由于取決于其在其他因素中線圈纏繞的方式，因此臂長可能是不太精確的。因此，希望具有在高位啟動型金屬絲彈簧的情況下對彈簧長度不太敏感的釋放機構(gòu)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明優(yōu)選涉及高位啟動型訂書機，雖然部分或整個改進可以用于低位啟動型或其他緊固裝置。
[0007]在本發(fā)明的一個示范實施例中，豎直地疊合的(co-1ncident)臂從扭力彈簧的至少一個線圈/螺旋向前延伸。優(yōu)選兩個共軸的線圈提供用于四個向前延伸的金屬絲臂的基體，其中這些金屬絲的某些部分關(guān)于側(cè)視圖至少接近是一致的。通常大部分能量通過扭力彈簧的線圈的偏轉(zhuǎn)被儲存在彈簧中。但是，臂至少是部分彈性的，使得該臂同樣也可以儲存一些有用的能量。第一對臂從線圈向撞擊器延伸。在靜止狀態(tài)下第二對臂通常壓緊第一對臂，而當彈簧被供能時第二對臂可以被迫偏離開第一對臂。優(yōu)選實施例改進的結(jié)構(gòu)在靜止狀態(tài)下預加載扭力彈簧臂。具體地，該臂交叉以至少在一個交叉位置處直接相互壓緊或一個小的橋接件連接它們。
[0008]在一個優(yōu)選實施例中，該動力彈簧是單件雙扭力彈簧。在另一個實施例中，兩個線圈來自分開的、相鄰的、相對的扭力彈簧。根據(jù)前面提到的結(jié)構(gòu)該彈簧已經(jīng)表現(xiàn)出比常規(guī)的動力彈簧設(shè)計是更加有效的。提高的效率的優(yōu)點是對于較低的或較小的夾子減少的手柄位移、增加的性能和減少的手柄力其中之一或組合。由此可見對于不變的性能可以利用較小的力彈簧。例如，對于給定的應用，效率增加10%能夠允許彈簧降低大約10%的力。這具有良性的好處，即系統(tǒng)的任何摩擦力也減少10%，因為在摩擦區(qū)域處摩擦與力成正比。
[0009]分開的彈簧可以最適合于較大的力或能量應用，例如U形釘槍或高容量訂書機。在分開的彈簧的情況下，正如在后面所說明的，根據(jù)在前部的力，存在線圈相互扭轉(zhuǎn)開的趨勢。如果不以其他方式保持在一起，則線圈散開，從而不希望地壓緊且刮擦內(nèi)殼體壁。根據(jù)優(yōu)選實施例，帶凸緣的心軸將線圈保持在一起，其中在線圈區(qū)域處的滑動摩擦基本被消除。因此該心軸可以是簡單的單個模制件。
[0010]在靠近撞擊器的位置處杠桿靠近訂書機主體的前部樞轉(zhuǎn)。該杠桿壓緊第一對金屬絲臂以向下偏轉(zhuǎn)該臂，而第二對臂通過接合該撞擊器保持被約束。該杠桿直接壓緊該臂。
[0011]在本發(fā)明的另一個特征中，公開一種改進的釋放機構(gòu)?，F(xiàn)有的釋放設(shè)計公開在，例如，美國專利號7，708，179 (Marks)的圖21至圖23中，以及公開在另一個變型，即美國專利號7，828，184 (Marks)中，這兩個專利均授予本發(fā)明人并且這兩個專利通過參考并入本文。在這些設(shè)計中，動力彈簧末端壓緊掣子(latch)以在彈簧被供能時抑制撞擊器運動。在手柄的預釋放位置處，凸輪移動以允許掣子樞轉(zhuǎn)并且釋放撞擊器以向下移動。在優(yōu)選實施例中這些設(shè)計包括扁平彈簧，盡管金屬絲彈簧也可以被應用并且是可預期的。
[0012]在優(yōu)選實施例中，撞擊器的突出部(tab)壓緊在掣子的頂部。動力彈簧延伸通過該撞擊器和掣子，但是不受該掣子所約束。得到的優(yōu)點是如由前端的位置所限定的該彈簧的長度，其在不影響釋放動作的情況下可以改變。相反，接合于彈簧末端的掣子對末端的位置可以是敏感的。而且，金屬絲彈簧在其末端不提供明確的扁平釋放表面。在該優(yōu)選實施例中，撞擊器突片向前延伸。當壓緊該掣子時，該突出部在撞擊器上產(chǎn)生向前偏置該撞擊器底部的轉(zhuǎn)矩。如在下面詳細討論的，當與雙厚度撞擊器一起使用時，在其移動中該轉(zhuǎn)矩幫助引導該撞擊器。
[0013]本發(fā)明的這些和其他方面、特征和優(yōu)點從下面的優(yōu)選實施例的【具體實施方式】結(jié)合附圖將變得顯而易見，該優(yōu)選實施例以舉例的方式說明本發(fā)明的原理。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是臺式訂書機的側(cè)視圖，其中為了清楚起見右殼體被去掉。該訂書機被示出在靜止狀態(tài)下。
[0015]圖1A是圖1的訂書機的前上部區(qū)域的詳細視圖。
[0016]圖2是在預釋放狀態(tài)下，圖1的訂書機的詳細視圖。
[0017]圖2A是沿著來自圖2的線2A截取的剖視圖，示出杠桿與手柄連接的細節(jié)。
[0018]圖3是來自圖1的訂書機的撞擊器、掣子和掣子保持器的分解后透視圖。
[0019]圖4是來自圖2的訂書機的視圖，其中該訂書機處在釋放后狀態(tài)。
[0020]圖5是來自圖1的訂書機的杠桿的后下透視圖。
[0021]圖6是來自圖1的訂書機的杠桿、動力彈簧、撞擊器和復位彈簧的組件的后透視圖，其中這些元件處在靜止狀態(tài)。
[0022]圖7是圖6的組件，其中這些元件處在預釋放狀態(tài)。
[0023]圖8是圖6的組件，其中這些元件處在釋放后的狀態(tài)。
[0024]圖9是來自圖6的組件的動力彈簧的俯視平面圖。
[0025]圖10是處在靜止位置的圖9的動力彈簧的右側(cè)、上透視圖。
[0026]圖11是示出處在自由位置的圖10的動力彈簧。
[0027]圖12是對應于圖7的示出處在壓緊位置的圖10的動力彈簧。
[0028]圖13是示出處在靜止位置的替代實施例動力彈簧-杠桿組件的側(cè)視圖。
[0029]圖14是沒有杠桿的圖13的組件的前視圖。
[0030]圖15是沒有杠桿的圖13的組件的后上透視圖。
[0031]圖16是處在壓緊位置的圖15的組件。
[0032]圖17是移動到壓緊位置的圖13的組件。
[0033]圖18是來自圖13的組件的心軸的透視圖。
[0034]圖19是圖15的組件，其僅示出在被間隔開的、處在自由位置中的兩個相對的動力彈簧。
[0035]圖20是來自圖15的組件的橋接件。

【具體實施方式】
[0036]圖1至圖12示出包括本發(fā)明的動力彈簧的優(yōu)選實施例的標準負載(duty)臺式訂書機。例如，優(yōu)選實施例動力彈簧90包括線圈98,該線圈具有從該線圈向前延伸的末端臂95和環(huán)臂96，如參見圖9。雙扭力彈簧的相同的相對的元件在本文可以等效地討論并且為了簡潔而處于該單一彈簧中。應當理解，在優(yōu)選實施例中有兩個或兩對這樣的元件。
[0037]本發(fā)明涉及彈簧供能的緊固裝置。在參見圖1中的臺式訂書機形式中，任選地包括底座120或其等效結(jié)構(gòu)。導軌180在殼體10的底部并且將訂書釘或其他緊固件(未示出)引導到在訂書機前方的撞擊器100。
[0038]在動力彈簧90中，相應的臂95和96包括如圖11所示的自由狀態(tài)。這是動力彈簧90被制造時的形狀。臂95和96被接合在基本線圈98處，其中如圖所示每個相對的線圈優(yōu)選具有大約2.5圈或匝。更多或更少的圈是設(shè)想的。末端臂95包括彎曲93和97以及末端99。環(huán)臂96包括環(huán)94和環(huán)基體91。
[0039]動力彈簧90優(yōu)選用熱處理過的彈簧鋼制造。這種鋼的一個例子是琴用金屬絲。在U形釘槍應用中，這種金屬絲直徑是大約0.090-0.150"，包括在規(guī)定的外限以內(nèi)的所有直徑，而在標準辦公臺式訂書機應用中，金屬絲的直徑是大約0.06至0.08"，包括在規(guī)定的外限以內(nèi)的所有直徑。其他的金屬絲直徑或材料可以根據(jù)用于指定用途的要求來選擇，例如，U形釘槍，其具有比由所述金屬絲型提供的更重或更輕負載。
[0040]圖10示出示例性動力彈簧90的預加載的靜止狀態(tài)。與環(huán)臂96相比末端臂95克服彈簧偏置被迫向上，但是不必完全朝著圖12的狀態(tài)。末端臂95然后向內(nèi)移動放置在環(huán)94的上面。當除去施加的力后，該彈性臂用彎曲93相互壓緊，從而稍稍傾斜在環(huán)內(nèi)或至少在由該環(huán)描述的區(qū)域內(nèi)。因此該臂在圖10的位置中被預加載到它們相互壓緊的程度。這種操作可以對兩個相對的末端臂95同時進行或逐一進行。一旦處在圖10的靜止狀態(tài)，該彈簧90對于后來的裝配操作是足夠穩(wěn)定的。通過保持在環(huán)內(nèi)或由該環(huán)限制，彎曲93被限制滑出環(huán)94?？商娲兀h(huán)94可以包括向上的彎曲(未示出)以限制臂95，其中彎曲93將是任選的。
[0041]根據(jù)上面所述的結(jié)構(gòu)，動力彈簧90在沒有任何附加部件的情況下保持預加載。因此該動力彈簧90通過折疊在或交叉其自身被約束在其預加載的狀態(tài)。具體地，該臂以穩(wěn)定的方式在臂預加載的位置處相互直接壓緊，這個位置是該臂的交叉處。
[0042]在圖12中，示出動力彈簧90的壓緊位置。這個位置對于孤立的彈簧通常不發(fā)生，而相反對應于在圖2和圖7的組件內(nèi)的預釋放的狀態(tài)。為了清楚起見，圖7的組件具有未不出的各種部件。
[0043]正如在圖9中最易看到的，末端臂95從環(huán)臂96外側(cè)交叉以在該環(huán)臂內(nèi)側(cè)延伸。因此，每個臂95、96根據(jù)沿著彈簧的長度所選擇的位置交替地是內(nèi)臂和外臂。通過相互通過，臂在交叉位置處可以相互壓緊而沒有插入零件。以這種方式，臂95、96在交叉位置處基本豎直地疊合。末端臂95在環(huán)94的最前部第二次橫越環(huán)臂96。優(yōu)選地，臂96的環(huán)94比臂96向后的部分寬。這有助于保持較大的半徑，易于制造并且提供彎曲93下降到其中的較大的區(qū)域。任選地，根據(jù)具體的幾何形狀，可以只存在單一交叉。例如，如果臂95在彎曲93處是在更遠的外面，那么該臂可以只疊置在環(huán)94上并且認為是單一交叉。
[0044]關(guān)于該組件，圖1和圖6示出處在圖10的孤立的彈簧的靜止位置的動力彈簧90。杠桿40在手柄30和動力彈簧90之間提供連接。正如參見圖5-8，杠桿40優(yōu)選具有倒置的三角形形狀，其中三個頂點:一個頂點是杠桿樞軸點42，第二個頂點是支點41，第三個頂點是接合手柄30的后端44。杠桿樞轉(zhuǎn)點42在其末端處并且杠桿繞該末端樞轉(zhuǎn)，而杠桿的相對端對應于后端44。如參見圖1，動力彈黃90在殼體的支柱(post) 12處樞轉(zhuǎn)地安裝到殼體10。后端44與支柱12和線圈98基本豎直地對齊，支柱12是動力彈簧90的旋轉(zhuǎn)底座的位置。杠桿后端44在殼體10中的這個相對位置提供連接的手柄30的實際位移，具體地，來自圖1和圖2所不的位直。在圖2和圖4中可以看到，在杠桿12最低位直中后端44罪近線圈98或支柱12。任選地，臂95和96可以更短或更長而不與支柱12那么緊密疊合。但是，當由合理尺寸的線圈98施加時，太長的臂可以使來自這種長轉(zhuǎn)矩臂的在撞擊器100處的力太小。如果臂太短，則在撞擊器100處的弧半徑太小。這導致來自在撞擊器開口 103中的彈簧端部99處的滑動的過量摩擦和在撞擊器100處的抵靠狹槽11的非豎直力。
[0045]在該動力彈簧的彎曲91的附近，杠桿40在該杠桿的支點41處壓緊動力彈簧90。這個壓緊點在撞擊器100和支柱12的位置之間。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，杠桿40在杠桿樞軸點42的大體向后的位置處壓緊動力彈簧金屬絲(圖2、圖4)。以這種方式，在其后端44處壓緊杠桿40產(chǎn)生通過在杠桿樞軸點42和支點41之間的杠桿臂的機械優(yōu)點。杠桿40直接作用在動力彈簧金屬絲上而不是通過另外的有效杠桿或連接件。這減少總的零件數(shù)目，簡化組件并且消除系統(tǒng)中的摩擦和阻力。在圖2中，看見向下通過的杠桿40超過很大程度上穩(wěn)定的臂95，因此在預釋放的位置中變得更深地嵌入在臂95之間。在此上下文中，變成嵌入的可以指從不嵌入移動，或移動以更遠地嵌入在該臂之間。杠桿40可以包括下面所討論的進一步的延伸件47，因而杠桿通常嵌入在臂96內(nèi)。
[0046]使用者壓緊在手柄30上以操作訂書機。手柄30包括沿著杠桿40的后端44滑動的凸輪區(qū)31 (圖2)。通過以逐漸變化的角度壓緊杠桿40，手柄30在杠桿40上提供增大的杠桿作用。以這種方式，當動力彈簧90從圖1的靜止位置向圖2的壓緊位置偏轉(zhuǎn)并且進一步供能時由使用者感覺到的手柄30上的力可以保持相對不變。
[0047]任選的復位彈簧130在復位行程中通常向上偏置該部件。具體地，復位彈簧130偏置動力彈簧90以從圖4的釋放后的位置移動到圖1的靜止位置。但是，在一些狀態(tài)下(例如，如果卡住發(fā)生)，撞擊器100可以阻擋升高。所以杠桿40優(yōu)選包括位于低于臂96的肋、凹口或突出部47(圖2)。突出部47在動力彈簧90和杠桿40之間提供拉伸連接件以當復位彈簧130不能由其自身向上拉動動力彈簧90和撞擊器100時以向上拉動動力彈簧90和撞擊器100。突出部47可以通過環(huán)94的寬部分來安裝并且可以向后滑動或通過使該環(huán)金屬絲擴展分開來安裝。
[0048]在圖2A的優(yōu)選實施例中示出了在杠桿40和手柄30之間的第二個拉伸連接件。該第二個拉伸連接件通過杠桿40在動力彈簧90和手柄30之間完成拉伸連接。還在圖2中被隱藏示出的下切突出部35在杠桿40的肋49的下面延伸用于全部操作的手柄位置。當這些元件通過滑動接合(杠桿40)時，向上拉起手柄30使這些元件向上偏置杠桿40。為了組裝突出部35低于肋49，在安裝期間當手柄30被操作時，它沿著狹槽46向下移動(圖6)。于是手柄30向后移動到在后端樞軸32處的其操作位置(圖1),因而突出部35也向后移動以變得低于肋49。
[0049]為了在優(yōu)選實施例中提供緊湊形式，動力彈簧90具有以一定角度從線圈98延伸的臂95和96，其中所述臂在靜止狀態(tài)中變得疊合(正如參加圖1和圖4的側(cè)視圖)。臂95然后在97處彎曲以關(guān)于側(cè)視圖基本一致地繼續(xù)延伸。因此，動力彈簧90包括靠近線圈98的收斂成角度的部分和延伸的、平行的并且疊合的向前的部分。由于這種設(shè)置，動力彈簧90在前部區(qū)域是豎直緊湊的，其中杠桿40和撞擊器100與其相互作用。如圖所示，彎曲97是在臂95中，在臂96或在兩對臂中任選地可以有相同的彎曲。低輪廓動力彈簧允許整個臺式訂書機或U形釘槍,特別是在高位啟動結(jié)構(gòu)中，具有低輪廓。低輪廓臺式訂書機對于在辦公室、家里或?qū)W校里想要用的漂亮的、不引人注目的辦公用品的消費者非常有吸引力。緊湊的U形釘槍在彈簧位置周圍允許舒適的小握緊距離。
[0050]在動力彈簧90中，臂95延伸通過環(huán)94以接合撞擊器100。在圖4中，能夠看到靠近端部99的臂95擱置在任選的震動吸收器61上。由于環(huán)94終止在吸收器61的最后部，臂95從下面被暴露并且當撞擊器100在擊發(fā)行程中向下快速移動時，在臂的長度區(qū)段上具有吸收器61接合臂95的空間。例如，當緊固裝置空擊并且沒有緊固件時需要這種接合以在另外的情況下停止向下移動。
[0051]圖13-20示出可替代實施例動力彈簧190。動力彈簧190優(yōu)選具有兩個分開的相同的相對的扭力彈簧，如參見圖19。如在早些時候關(guān)于動力彈簧90所討論的，在這里對彈簧的零件的描述中單個附圖標記應當包括相對的相同的零件。
[0052]在動力彈簧190中，優(yōu)選地對于該彈簧的整個長度相對的零件彼此是鄰接的。這關(guān)于寬度提供了緊湊的形狀。當訂書裝置是高能型的時，例如，U形釘槍或高容量臺式訂書機，這可能是有用的。例如，利用T-50型訂書釘?shù)腢形釘槍或60頁容量以上的臺式訂書機可以認為是重載荷規(guī)格(format)，盡管這種用途包括其他規(guī)格。在U形釘槍中，動力彈簧應當安裝在抓握舒適的殼體內(nèi)，臺式訂書機應當具有看起來不笨重的合理尺寸。
[0053]按照上面的目標，一個實施例，即包括端部199的內(nèi)臂196彼此稍稍間隔。在端部沒有環(huán)的情況下，通過撞擊器的小開口或多個小開口臂196在端部199處能夠結(jié)合撞擊器或等效結(jié)構(gòu)(未示出)。在圖13的側(cè)視圖中外臂195以一定角度朝著內(nèi)臂196向前延伸。在彎曲197之后，外臂195通過平行的、疊合的并且鄰近內(nèi)臂196的部分191延伸到遠端193。任選的橋接件200將相對的彈簧保持在預加載的靜止狀態(tài)。橋接件200的鉤狀區(qū)段203部分地圍繞臂部分191 (圖14)。橋接件200在該橋接件的底面上任選地包括中心隆起
205(圖20)以保持內(nèi)臂196處于靠近但是間隔開的關(guān)系。因此罩200保持外臂195阻止其到外面和上面并且保持內(nèi)臂196阻止其到下面，如參見圖13-16。
[0054]動力彈簧190的金屬絲比較粗。在一個示例性U形釘槍應用中，金屬絲的直徑為大約0.125-0.130"，并且包括外限之間的所有的尺寸。因此希望使該臂的向前的部分(關(guān)于例如圖13的側(cè)視圖)是非?？拷丿B合的。以這種方式，動力彈簧190保持豎直緊湊。如果臂195、196豎直地疊合，因此它們必須橫向地分開(參見圖14)。
[0055]在橋接件200內(nèi)，外臂195被偏置以相對于內(nèi)臂196升高。這通過比較圖19的自由位置能夠看到。因此由于內(nèi)彈簧彈性，當臂196向下壓緊時，在部分191處的臂195在橋接件200上向上壓緊。由于臂被橫向間隔開，因此在圖14中將有轉(zhuǎn)矩臂水平地橫過這個空間，以在動力彈簧190上形成扭轉(zhuǎn)偏置，從而趨于使圖14的左側(cè)線圈198逆時針旋轉(zhuǎn)而相對的右側(cè)線圈198順時針旋轉(zhuǎn)。如果有大量的線圈198，由于該線圈在圖14的水平方向?qū)⒆銐驅(qū)?，所以該扭轉(zhuǎn)偏置將具有減小的影響，以提供穩(wěn)定性。但是，這種彈簧或彈簧組件將不是很緊湊的。而且，這種影響在前面的單件動力彈簧90中并不是因素。在這種情況下，在圖9中頁面上的豎直方向，臂基本上橫向地疊合。因此在線圈上不存在產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩臂。而且，環(huán)94將動力彈簧90的兩側(cè)約束在一起以抵抗在兩側(cè)之間的任何扭轉(zhuǎn)。
[0056]在沒有補救措施的情況下，緊湊的動力彈簧190的線圈198趨于彼此扭轉(zhuǎn)開并且在訂書機殼體內(nèi)可能不穩(wěn)定(未示出)。通過包括線圈198在其上被引導的任選的心軸160 (圖13至17)來改善這種扭轉(zhuǎn)狀態(tài)。在心軸160和線圈198之間將有最高可達圖16所示的偏轉(zhuǎn)的自由間隙，以防止線圈的捆綁。具體地，對于動力彈簧190的所有工作位置，線圈198保持大于心軸外直徑的內(nèi)直徑。所以對線圈198的扭轉(zhuǎn)偏置將使線圈在心軸160上歪斜。隨著相對的線圈對應地擴展開，組裝的動力彈簧190在殼體內(nèi)將變得不必要的寬。進一步地，線圈將趨于楔入并捆綁在心軸上而不管隨著彈簧偏轉(zhuǎn)而在線圈處引起過度摩擦的自由間隙空隙。
[0057]優(yōu)選地，心軸160是離散部件，使得它可以是動力彈簧子組件的部分。于是心軸160在殼體的支柱上是可樞轉(zhuǎn)的，以更好地允許動力彈簧190的旋轉(zhuǎn)運動。優(yōu)選地，該心軸由諸如乙縮醛、尼龍、聚乙烯、PTFE的低摩擦材料或類似的材料制造。但是，任選地，這種心軸可以包括為殼體10的元件或與殼體10 —體的元件或其他部件。一種方案是歪斜的偏置包括在心軸160上的凸緣162 (圖14-16，圖18)。這個凸緣162約束外部線圈198不能在心軸160上軸向移動。為了將線圈198裝配在帶凸緣的心軸160上，優(yōu)選將心軸與彈簧190一起安裝在圖19的自由狀態(tài)中。在這種狀態(tài)下，線圈198具有比在圖15的靜止狀態(tài)下較大的直徑，在該靜止狀態(tài)線圈朝著閉合纏繞。任選地，自由狀態(tài)下的彈簧190的臂195、196可以稍稍被推動進一步打開以提供清理(clear)凸緣162的附加的內(nèi)直徑空間。在沒有阻力或具有最小的阻力的情況下，該心軸凸緣端能夠滑動地安裝在線圈中。工作樣本的實驗測試表明任何一種組裝方法均能夠工作。當動力彈簧190朝著靜止或壓緊狀態(tài)移動時，線圈198被牢固地保持在凸緣162之間，其中線圈直徑減小。因此，由于線圈內(nèi)直徑明顯小于凸緣直徑，所以隨著偏轉(zhuǎn)和伸展力增加，線圈198會更牢固地保持在凸緣之間。此處，大體上小于是指足以可靠地保持線圈不向外滑動通過凸緣。在所有的工作位置，在凸緣之間的中心心軸外直徑小于線圈內(nèi)直徑以防止捆綁。自然地，在可替代實施例中，凸緣162可以具有局部的隆起或凸起而不是完全的圓周邊緣。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，心軸因此可以是單一部件，其中當動力彈簧安裝在其上時存在凸緣。任選地，例如，心軸160可以具有由鉚釘接合的間隔開的或不間隔開的兩半(未示出)。在這種情況下，心軸的中心部分可以是鉚釘直徑的窄元件。這種可替代心軸可以具有組裝在凸緣上的彈簧，或兩半可以圍繞彈簧線圈被組裝。任選地，凸緣可以是由鉚釘保持就位的離散元件(未示出)。
[0058]這里應當指出，當偏轉(zhuǎn)時扭轉(zhuǎn)金屬絲彈簧將運行以閉合線圈。可替代地，打開或松開線圈可以為彈簧供能。但是，這在線圈金屬絲的內(nèi)側(cè)產(chǎn)生拉伸應力并且具有低劣的壽命性能，因此這種應用通常限于低能量用途。
[0059]對于凸緣162可替代地，在線圈198附近金屬絲或等效拉伸條可以橫跨臂195以將臂保持在一起。于是該線圈同樣被保持防止擴展開。
[0060]為了偏轉(zhuǎn)并將動力彈簧190組裝到橋接件200以到達其圖15的靜止狀態(tài)，兩個相對的動力彈簧190優(yōu)選圍繞心軸160被定位在夾具(未示出)上并且從圖19的自由狀態(tài)偏轉(zhuǎn)到圖16的壓緊狀態(tài)或朝著圖16的壓緊狀態(tài)偏轉(zhuǎn)。橋接件200被安裝到位。心軸160通常圍繞殼體的支柱安裝(未示出)。
[0061]橋接件200可以包括延伸件201 (圖20)以對臂196的向前的部分提供一些附加的支撐。這在靜止狀態(tài)的預加載應力中有助于接合彈簧材料的較長部分。
[0062]實驗測試已經(jīng)表明，當彈簧在使用中時橋接件200具有向后滑動的傾向。因此，應該有任選的卷曲(crimp)或其他抑制結(jié)構(gòu)以防止這種運動。例如，橋接件200可以在
206(圖14)處被卷曲以延伸越過圖14中的彈簧臂的端部193。
[0063]如上面的單一彈簧90 —樣，靠近端部199的臂195延伸通過動力彈簧190中的橋接件200。臂195的這個暴露的下側(cè)區(qū)域為吸收器(未示出)提供了將動力彈簧190的運動停止在擊發(fā)行程的結(jié)束處的表面。
[0064]圖13和圖17示出與杠桿40類似地運行的杠桿140。樞軸142安裝在殼體(未示出)，而后端144提供用于手柄(未示出)的凸輪界面。在優(yōu)選實施例中，支點141壓緊橋接件200。壓緊該橋接件提供了較大的直徑對象以接合動力彈簧的金屬絲。因此可以減少對杠桿140的磨損。如圖17所示，杠桿140跨坐內(nèi)臂196，以在壓緊位置延伸到內(nèi)臂的下面。如在上面對動力彈簧90所討論的，動力彈簧140包括至少一個位置，在該位置處后端144與線圈198基本豎直對齊。同樣，圖17中杠桿最低的位置具有靠近線圈198的杠桿后端 144。
[0065]已經(jīng)描述了動力彈簧190實施例適合于U形釘槍或高容量訂書機。自然地，如果希望，則第一實施例單件彈簧90可以改變比例以用在這種裝置中。同樣，兩件彈簧190可以用于標準負荷的臺式訂書機。而且，如果有適合于特定的結(jié)構(gòu)的優(yōu)點，可以希望任何一種彈簧實施例的相對的元件不是同等相對的。例如，在一側(cè)可以存在額外彎曲或幾乎沒有彎曲或該部件可以是相同的并且是不相對的，即，完全相同。
[0066]在各種可替代實施例中，也可能利用本發(fā)明的動力彈簧作為單一扭力彈簧。例如，在彈簧90中，環(huán)94可以終止在鉤狀物上而不是完全的環(huán)(未示出)。對應于單一線圈98的單一臂95可以移動以擱置在這種鉤狀物上。對于彈簧190，心軸的凸緣162可以對單一線圈提供有用的引導以在裝置中保持該線圈不變得歪斜。
[0067]用于高位啟動型訂書機的一種改進的釋放機構(gòu)或掣子裝置在圖1至圖4中示出。在當手柄被按壓時，釋放機構(gòu)或掣子裝置用來將撞擊器保持就位而動力彈簧被提供能量，并且然后釋放該撞擊器以通過碰撞擊打從訂書機排出緊固件?，F(xiàn)有的釋放系統(tǒng)或掣子裝置，例如，在美國專利號7，828，184(Marks)中示出，其內(nèi)容通過參考結(jié)合于此。如在本發(fā)明中一樣，Marks的美國專利號7，828，184的訂書機包括撞擊器、掣子和掣子保持器。該掣子保持器與圖3中所示的目前的掣子保持器300類似地運行。掣子保持器300在下端301處被附接在殼體10的接納凹口中，見圖1A。頂端303通常暴露在殼體10的頂部的開口中。蛇狀區(qū)段308 (圖3)允許頂端303朝著下端301彈性地移動。當手柄30被向下按壓時，突片33接合頂端303以壓緊掣子保持器300。頂端303在殼體的架子13下面移動(圖2)并且掣子保持器300然后自由向前移動。
[0068]撞擊器100在圖2中的殼體10的狹槽11中豎直移動。撞擊器100包括在其頂部向前延伸的突出部102。突出部102擱置在掣子200的邊緣209上。當動力彈簧被供能時，動力彈簧90在端部99處向下偏置撞擊器100。突出部102以稍稍向上的角度延伸，因而掣子200被偏置以當突出部被按壓時向前滑動低于突片。如上所述，掣子保持器300選擇性地防止掣子200移動。
[0069]當與如圖所示的雙厚度撞擊器一起使用時，突出部102的向前方向提供了具體的優(yōu)點。如參見圖3，撞擊器100包括薄的下部105和較厚的上部104。薄區(qū)段適合于標準的0.020〃訂書釘尺寸。較厚的上區(qū)段在開口 103處提供附加的強度，在開口 103處動力彈簧90接合撞擊器100。但是，在一些低輪廓配置中，不存在從下部處的后部嚴格地限制撞擊器的結(jié)構(gòu)空間。這是在圖2的吸收器61的區(qū)域中。相反，較厚的上部104向下移動到靠近圖4的撞擊器100最下面的位置中的導軌180，從而對于薄部分105的任何這種后導向表面不留任何空間。因此，撞擊器100在下端處可以輕輕地發(fā)咔嗒聲。
[0070]優(yōu)選的是，當動力彈簧90被釋放時，撞擊器100不向后傾斜(在附圖中順時針)。否則，撞擊器100可能撞擊導軌180或訂書釘后面的狹槽11。在下端處向前偏置撞擊器100的一種方式是在端部99處按照動力彈簧的90的角度。如參見圖1A，動力彈簧90將壓緊在開口 103的后邊緣上。在圖1A視圖中，這對撞擊器形成逆時針偏置并且將輕輕地保持撞擊器100的下部抵靠殼體10的前導向特征件。
[0071]但是，任選地，為了進一步確保撞擊器在其下部區(qū)域被向前偏置，突出部102提供改進。開口 103和突出部102之間關(guān)于長度方向(圖1A的水平方向)的距離在撞擊器100上形成轉(zhuǎn)矩臂。當撞擊器100在上部位置靜止時，在103處凈向下的力和在102處向上的力牢固地保持撞擊器，使其下端向前。因此，撞擊器的可靠引導不需要在撞擊器100的下后處的導向面或肋。
[0072]在金屬絲型扭力彈簧中，與扁平金屬型相比，諸如端部99的終端位置將是不太精確的。扁平的金屬彈簧在形成扁平形狀的沖壓操作的公差內(nèi)是大致精確的。但是，在金屬絲彈簧中的線圈纏繞工藝和臂角度公差意味著這種彈簧具有較寬的臂長度公差。所以優(yōu)選從如本文中所示的撞擊器中釋放，而不是向以前所做的那樣從彈簧的末端釋放。掣子200靠近撞擊器100并且在撞擊器100的前部向下延伸。因此考慮臂長度變化，掣子200包括開口 207，參見圖1A和圖3。這些開口 207允許彈簧末端延伸通過掣子200的厚度。以這種方式，端部99的位置和長度可以僅從在撞擊器開口 103內(nèi)到在掣子開口 207內(nèi)變化。為了保留上面所述的轉(zhuǎn)矩臂和釋放動作的可靠性，優(yōu)選掣子中的開口 207不用作釋放邊緣。相反，突出部102應當具有這種功能。因此彈簧端部99不應壓緊在開口 207內(nèi)。為了確保情況如此，開口 207大于開口 103。如參見圖3，為此開口 207是細長的。如果使用足夠精確長度的彈簧，那么開口 207可以代替或附加到突出部102用作釋放特征件。
[0073]雖然已經(jīng)根據(jù)一些優(yōu)選實施例描述了本發(fā)明，但是對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員顯而易見的其他實施例也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。一個實施例的部件和特征可以與其他的實施例組合。因此，本發(fā)明的范圍旨在僅僅通過對隨附權(quán)利要求的參考來限定。雖然已經(jīng)被描述并示出各種變體，但是應當理解，這些變體僅僅是本發(fā)明的示例并且決不意味著限制。
【權(quán)利要求】
1.一種包括殼體、動力彈簧、在所述殼體的前部豎直地可移動的撞擊器和緊固件的彈簧供能的緊固裝置，其包括: 所述緊固裝置的靜止狀態(tài)和預釋放狀態(tài)，所述動力彈簧在所述預釋放狀態(tài)下被偏轉(zhuǎn)，因此通過儲存在所述偏轉(zhuǎn)的動力彈簧中的能量，所述動力彈簧被釋放以從所述緊固裝置排出并安裝所述緊固件； 所述動力彈簧是扭力型，包括具有從其向前延伸的至少四個臂的同軸線圈； 其中所述四個臂包括靠近所述線圈的位置是外臂的第一對臂，所述第一對臂橫越第二對臂以變成交叉位置的向前的內(nèi)臂；以及 所述動力彈簧包括常態(tài)的靜止位置，其中所述臂在所述交叉位置處基本上豎直地疊合，并且所述第一對臂在所述交叉位置處壓緊所述第二對臂。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈簧供能的緊固裝置，其中，關(guān)于側(cè)視圖，所述四個臂中的一個朝著另一個臂以一定角度從所述線圈向前延伸，所述一個臂包括彎曲，在該彎曲的前面所述兩個臂基本平行并疊合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈簧供能的緊固裝置，其中所述第一對臂終止在遠端，并且所述遠端接合所述撞擊器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的彈簧供能的緊固裝置，其中所述第二對臂在所述第一對臂的所述遠端附近由環(huán)接合，所述交叉位置在所述環(huán)處，并且所述第一對臂的相應的彎曲下降到所述環(huán)中以保持所述第一對臂橫向于所述環(huán)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈簧供能的緊固裝置，其中杠桿在靠近所述撞擊器的所述殼體的前部在杠桿樞軸處樞轉(zhuǎn)地附接到所述殼體，手柄從所述杠桿單獨地樞轉(zhuǎn)地附接到所述殼體，所述手柄被連接到所述杠桿，使得移動所述手柄引起所述杠桿移動，所述杠桿包括在所述杠桿樞軸的后面的支點，并且所述支點直接壓緊所述動力彈簧的所述第一和第二對臂中的至少一者以偏轉(zhuǎn)所述動力彈簧。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈簧供能的緊固裝置，其中所述撞擊器包括在訂書釘導軌上方的上位置和在所述訂書釘導軌前部的下位置，并且當所述動力彈簧被偏轉(zhuǎn)時所述撞擊器在所述上位置中基本保持靜止。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的彈簧供能的緊固裝置，其中所述環(huán)與所述撞擊器在后面間隔開，所述第一對臂的所述遠端延伸通過所述環(huán)以在所述環(huán)的前面從下面暴露所述臂，并且在所述撞擊器的最低位置中所述遠端壓緊吸收器。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的彈簧供能的緊固裝置，其中在所述支點處所述杠桿的突出部在所述彈簧金屬絲的下面延伸，所述突出部在所述杠桿和所述彈簧之間提供拉伸連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的彈簧供能的緊固裝置，其中所述杠桿壓緊所述第一和第二對彈簧臂中的一對，并且在所述預釋放狀態(tài)下，所述杠杠在另一對基本不動的彈簧臂的下面移動以變得嵌套在所述另一對臂中。
10.一種包括殼體、動力彈簧、緊固件和在所述殼體的前部豎直地可移動的撞擊器的彈簧供能的緊固裝置，包括: 所述緊固裝置的靜止狀態(tài)和預釋放狀態(tài)，所述動力彈簧在所述預釋放狀態(tài)下被偏轉(zhuǎn)，其中通過儲存在所述偏轉(zhuǎn)的動力彈簧中的能量，所述動力彈簧被釋放以從所述緊固裝置中排出所述緊固件； 所述動力彈簧具有兩個相對的分開扭力彈簧的組件，該扭力彈簧包括具有從其向前延伸的四個臂的同軸線圈，所述扭力彈簧包括自由位置、靜止位置和壓緊位置，所述線圈在所述自由位置比在所述靜止位置具有較大的直徑； 其中所述四個臂包括是外臂的第一對臂和是內(nèi)臂的第二對臂； 在所述線圈內(nèi)共同延伸的心軸，其中所述線圈被支撐在所述心軸上，在所述動力彈簧的所述靜止或壓緊位置，所述線圈被偏置以在所述心軸上相互擴展開，其中所述心軸包括所述彈簧線圈的每側(cè)的相對的凸緣以限制所述線圈擴展開；以及 其中所述心軸包括擴大的直徑的凸緣，并且當所述扭力彈簧靠近其自由位置時，所述凸緣適合于滑動地通過線圈的內(nèi)側(cè)直徑，并且在所述彈簧的所述壓緊位置，所述內(nèi)側(cè)直徑明顯小于所述凸緣的直徑。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的彈簧供能的緊固裝置，其中所述心軸樞轉(zhuǎn)地安裝在所述殼體的支柱上。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的彈簧供能的緊固裝置，其中所述內(nèi)臂彼此緊密鄰近延伸，并且在所述內(nèi)臂的前端接合所述撞擊器。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的彈簧供能的緊固裝置，其中關(guān)于側(cè)視圖，一個臂朝著另一個臂以一定角度從所述線圈向前延伸，所述臂包括彎曲，在該彎曲的前面所述兩個臂基本平行并且疊合。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的彈簧供能的緊固裝置，其中所述彈簧的臂裝配于橋接件，所述橋接件將所述臂保持在彈簧靜止狀態(tài)，其中所述臂在所述橋接件的位置處基本平行并且疊合。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的彈簧供能的緊固裝置，其中所述內(nèi)臂延伸通過所述橋接件以接合所述撞擊器，并且所述內(nèi)臂的下側(cè)將吸收器壓緊在撞擊器最低位置中。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的彈簧供能的緊固裝置，其中杠桿在靠近所述撞擊器的所述殼體的前部在杠桿樞軸處樞轉(zhuǎn)地附接到所述殼體，手柄從所述杠桿單獨地樞轉(zhuǎn)地附接到所述殼體，所述手柄被連接到所述杠桿，使得移動所述手柄引起所述杠桿移動，所述杠桿包括在所述杠桿樞軸后面的支點，并且所述支點在所述橋接件處壓緊所述動力彈簧的一對臂以偏轉(zhuǎn)所述動力彈簧。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的彈簧供能的緊固裝置，其中，在所述靜止狀態(tài)，所述橋接件包括圍繞所述外臂的鉤狀件以抵抗向上的力來保持它們，并且所述橋接件的底面在所述兩個分開的彈簧之間交叉以抵抗向下的力來保持所述內(nèi)臂。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的彈簧供能的緊固裝置，其中在所述底面中的隆起保持所述兩個內(nèi)臂之間的間隔。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的彈簧供能的緊固裝置，其中所述底面在所述鉤狀件的前面延伸。
20.根據(jù)權(quán)利要求10所述的彈簧供能的緊固裝置，其中杠桿在靠近所述撞擊器的所述殼體的前部在杠桿樞軸處樞轉(zhuǎn)地附接到所述殼體，手柄從所述杠桿單獨地樞轉(zhuǎn)地附接到所述殼體，所述手柄被連接到所述杠桿，使得移動所述手柄引起所述杠桿移動，所述杠桿包括在所述杠桿樞軸后面的支點，所述支點壓緊所述動力彈簧的一對臂以偏轉(zhuǎn)所述動力彈簧，并且在預釋放位置所述杠桿跨坐所述內(nèi)臂以在所述內(nèi)臂的下面延伸。
【文檔編號】B25C5/06GK104302448SQ201380021477
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2013年3月4日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月5日
【發(fā)明者】J·S·馬克思 申請人:工具公司