CN101500757A - 限制撞针运动的订书机保险装置 - Google Patents

Abstract

防止订书机或扣紧工具中的钉子或紧固件意外射出的保险机构。订书机的低起点形式有手柄，这样当加压转动杠杆上时，该杠杆会抬起撞针并给动力弹簧储能。在释放点，所述撞针被释放并在弹簧偏置的作用下向钉子加速，利用冲击碰撞将订书钉射出。高起点形式下，当动力弹簧储能时，撞针固定在上部位置。在保险机构中，选择性地利用活动钩或臂来防止撞针和其上的连接部件形成一个运转圆周。在一个实施例中，该保险机构包括工作表面传感按钮棒，该按钮棒与闩住撞针的钩配合运作。所述保险机构也能够是接合在工作表面上的转动锁棒，所述锁棒可以接合工件，该工件转动所述锁棒使其接合所述动力弹簧、手柄和/或撞针，并因而防止这样的元件到达释放点。

Description

限制撞针运动的订书机保险装置

相关申请

【0001】本申请是相同发明人于2005年2月23日递交的申请号为11/064,493的共同未决专利申请的部分继续申请(CIP)，其全部内容通过参考予以援引。

技术领域

【0002】本发明涉及弹簧致动订书机和类似的用于分配与驱动紧固件的自动力工具。更准确地是，本发明涉及这种订书机或工具的保险机构。

背景技术

【0003】订书机和相关装订装置从装载导轨上射出订书钉到工作件上。普遍公知的订书机有两种一般的形式或应用。钉枪向如木头的工件插入一个基本不变形的钉子。桌面订书机向基准面压入一个钉子，其中钉子腿在纸页后面弯曲。在任意一种设计形式中，都可能因为指向钉子出射口而意外地向使用者射出钉子，例如，射向面部。某些订书机和大部分钉枪通过弹簧存储的能量来射出钉子。随着弹簧动力订书机的普及，可能对使用者造成这样的伤害。

【0004】另一种形式的订书机使用电、空气、燃烧或其它非人力能源。在这些能源应用中，保险互锁已经是公知的。代表性地，应该按压在钉子射出区域附近的保险按钮，来给动力电路储能。只有当工具被压向工件时，扳机才能有效地开关能量装置。专利号为5,715,982(Adachi)的美国专利是一个突出的保险按钮的范例，该按钮可以锁闭住动力工具中的触发动作。

【0005】相似形式的保险机构还不能有效地应用在手动订书机中。这可能是因为中断电路是比较简单的。例如，微动开关可以连接在保险按钮上，这样开关会一直打开直到按下按钮。这个操作需要较小的力，并且可以使用相关低强度的塑料按钮附件，该附件会很容易向内按压使用。然而，要中断手动致动装置会更复杂。在弹簧致动订书机的案例中，大的冲击力使得中断系统尤其困难。一个原因是，在不使用复杂且体积较大的销、块、挡块等时，储存的弹簧势能很难释放或改向。同样，阻止弹簧运动的捕获装置或保险装置必须相当大来吸收弹簧较高的冲击能。

【0006】此外，钉子或其它紧固件可以在不同的环境下从扣紧装置中射出。如果存在工件，当钉子扎入或弯向材料时，钉子的能量被吸收。如果没有工件，则钉子是“空射(dry fired)”。活动撞针的大部分能量被传统订书机内的内部减震器吸收。在较轻的工件条件下，钉子的能量一部分被工件吸收，一部分被减震器吸收。

【0007】空射的案例是本发明所关注的，此时没有工件来挡住钉子。即使钉子的大部分能量都被减震器吸收，但是钉子仍能在它自己的动量下继续射出。

【0008】这里有几种方法用于中断手动订书机。例如，通过保险装置，致动手柄可以脱离射出钉子的撞针。然后下压手柄能够移动手柄但是撞针保持不动。只有恢复弹簧的力才会明显地作用于手柄。另一种中断手动订书机的方法是要固定手柄。需要一个坚固的保险机构来克服使用者手施与的故意的施加外力。本发明陈述了这些和其它的问题。

【0009】在手动订书机中，使用了两个撞针休止位置。低起点的订书机在钉子轨道的前端有一个撞针休止位置。撞针可以相对于动力弹簧的偏置向释放位置上升。当钉子射出时，撞针和弹簧被释放快速返回到下休止位置。高起点的订书机在钉子轨道上方有撞针休止位置。当弹簧储能或被推至释放点时，撞针是固定的。当钉子射出时，撞针和弹簧被释放快速返回到下休止位置。然后在重置弹簧的偏置下，撞针和弹簧返回到上休止位置。常规地，非弹簧动力的桌面订书机通常是高起点形式。

发明内容

【0010】中断手动订书机的一种方法是，干扰动力弹簧/撞针结合的运动。特别地是，保险机构能够限制动力弹簧/撞针的向上运动，保持其不到达释放点，或者在释放后保险机构能阻碍动力弹簧/撞针向下运动，因而防止钉子射出。

【0011】因此，本发明针对弹簧致动订书机的保险机构或用于分配和驱动紧固件的相似的自动力工具。在一个实施例中，本发明扣紧装置是弹簧致动订书机，该订书机包括转动或滑动附在外壳上的轨道，该轨道可引导钉子在轨道上朝向订书机前端的撞针。撞针有一个抬起位置在钉子上方，并相对于弹簧偏置固定于此。一旦被释放，撞针在弹簧动力的作用下加速向订书机前端的降低位置，到达此位置时在冲击碰撞下撞针从订书机中射出最前端的钉子。

【0012】在弹簧致动订书机的一般设计中，撞针在钉子轨道前端有休止位置。按压手柄使得撞针在订书机中向释放点抬起，弹簧偏置向该点加速撞针，并压入钉子，将钉子射出订书机。在本发明中，锁闭装置防止撞针被突然释放，除非订书机被压向工件。在各种实施例中，保险装置基本上均固定撞针，限制撞针/动力弹簧装置向上运动到释放点下方的位置，限制手柄的运动来防止撞针/动力弹簧装置释放，并且/或者限制到达释放点后撞针/动力弹簧装置的向下运动。因此，撞针不能因疏忽被释放，并且订书机在全力下会意外射出。

【0013】在各种可效仿的实施例中，保险装置的一个元件从订书机底部伸出。按压在工件上，该元件接触固定面，并且压入订书机机身。保险装置的另一部分在不妨碍撞针、动力弹簧、手柄和/或订书机的其它活动元件的情况下移动，以便允许撞针抬起到释放点。当撞针或手柄到达它的释放点时，撞针被释放并自由加速到钉子并将其射出。

附图说明

【0014】图1所示为根据本发明一个实施例的订书机的侧视图，其中移开了外壳的一半，部分打开底座，并且撞针处于在接合保险装置前的较低位置。

【0015】图2所示为图1中较低位置撞针的放大细节图。

【0016】图3所示为根据图1的订书机的侧视图，其中移开了外壳的一半，订书机被压向底座，并且保险机构脱离。

【0017】图4所示为图3中脱离的保险机构的放大细节图。

【0018】图5所示为根据本发明一个实施例的保险元件的放大透视图，其中如图3和图4所示订书机的按钮棒压向底座或其它工件来释放保险机构。

【0019】图6所示为保险按钮棒的正面视图。

【0020】图7所述为保险钩的透视图。

【0021】图8所示为图5中保险元件的透视图，其中订书机离开工件一定距离，并且保险机构接合。

【0022】图9所示为图1和图3中订书机的侧视图，其中移开了外壳的一半，部分打开了底座，并且撞针被抬起压向接合的保险钩。

【0023】图10所示为撞针的正视图，其中撞针有一个开口可接收保险机构的钩。

【0024】图11所示为订书机的简单示意图，其中订书机有可选择实施例中的撞针锁闭机构，旋转的锁闭棒能限制动力弹簧从到达它的释放位置向上的储能运动。

【0025】图12所示为图11中订书机的简单示意图，其中撞针锁闭机构通过压向工件而脱离。

【0026】图13所示为图11中订书机的简单示意图，其中当撞针在较低位置时，锁闭机构为脱离状态。

【0027】图14所示为订书机的简单示意图，其中订书机具有另一种可选实施例中的保险机构，该机构限制手柄从到达其释放位置向下的运动，另外在该释放位置撞针会被释放。

【0028】图15所示为图14中订书机的简单示意图，其中保险机构通过压向工件而脱离。

【0029】图16所示仍然为另一个实施例中的保险机构的简单示意图，其中撞针锁闭机构接合并干预撞针的向下运动。

【0030】图17所示为图16中的订书机的简单示意图，其中当订书机被压向工件时，撞针锁闭机构为脱离状态。

【0031】图18所示为图17中订书机的简单示意图，其中撞针锁闭机构是脱离的，手柄在其降低位置，并且钉子被射出。

【0032】图19所示为订书机的简单示意图，其中该订书机有可选实施例中的撞针锁闭机构，该机构使用凸轮作用锁闭棒，当订书机被按压向工件时该锁闭棒呈脱离状态。

【0033】图20所示为图19中的订书机的简单示意图，其中凸轮作用锁闭棒是接合的来干预撞针的运动。

具体实施方式

【0034】有着各种可效仿实施例的本发明针对的是保险机构，对于分配和驱动紧固件的弹簧致动、弹簧储能或其它相似的自动力形式的工具，该机构是很实用的。实例包括手动订书机、空气动力工业订书机、弹簧致动桌面订书机、弹簧动力钉枪、钉枪和其它类似工具。本发明的保险机构用来防止钉子或相似紧固件从钉射工具中意外或偶然地被射出。

【0035】图1所示为低起点形式的弹簧动力订书机的侧视图，其中移开了外壳的一半露出了内部元件。在本发明的优选实施例中，弹簧动力订书机配合保险机构，该机构可以阻碍内部运动元件并因而防止钉子被意外射出。

【0036】撞针100在撞针槽11内垂直往复运动，在撞针“抬起位置”和撞针“降低位置”间来回移动，其中抬起位置在钉子400(图9)和最前端钉子401(图4)上方，降低位置直接地在最前端钉子401(图1至图3)前端。图1中，手柄30在外壳10的后面旋转连接在外壳10上。

【0037】使用者向下按压手柄30可以使杠杆40在外壳10内旋转(图1中逆时针方向)。杠杆10铰接在铰链49上(图3)，杠杆10的后端滑动接合手柄30，而其向前端临时连接到撞针100上(图2)。因此，在手柄30向下用力击打时，杠杆40前端抬起以向上抬起撞针100。当杠杆40前端抬起时，撞针100在撞针槽11中被向上抬起，开始如图1至图3所示在撞针降低位置向撞针抬起位置移动。如图2所示，动力弹簧90连接到撞针100上，这样杠杆40向上抬起撞针，同时杠杆40相对于弹簧偏置运作，并给动力弹簧90储能。

【0038】在释放点，杠杆40不连接或脱离撞针100，并将其释放。在杠杆40不反对储存的势能时，动力弹簧90自由加速撞针100向下运动向前端钉子401并且在冲击碰撞下从订书机中将该钉子强有力地射出。重置弹簧(图中未示)可以用来使内部元件返回到相应的起始位置。钉子400在腔内，并且在轨道80内由弹簧偏置驱动器180推向撞针100。能够找到弹簧动力订书机的结构和运作的进一步细节，例如，申请号为6,918,525(Marks)的名为“弹簧储能桌面订书机”(“SpringEnergized Desktop Stapler”)的美国专利，并且将该专利的全部内容作为参考并入本文。

【0039】可能需要使用订书机作为跟踪器来驱动钉子到木材或相似材料中。或者可能需要打开底座20来装载钉子到轨道80上。在两种场合下，底座20会如图1所示打开脱离外壳10。这样，底座20绕铰接柱22旋转。若是当钉子400装载后并且底座20打开时，使用者意外按压手柄30，则钉子会从订书机射向使用者或其它任意方向。

【0040】为了避免前述情况，根据本发明一个可效仿实施例，保险钩70一般在钩端71被偏置向撞针槽11，如图1和图2所示。在此示图中，钩端71轻压住撞针100。从图7可清楚看出，钩70优选地是L形，并在一端71有一个小钩，而从平的铰接边缘75延伸出较大表面积的铰接端73。当如图1至5所示，当钩端71被装配在订书机内部时，钩端71优选地是定向的，这样能够在订书机内部面向下。在图1和图2中，钩70被轻轻偏置向撞针100。当撞针100向上移向图9所示的位置时，钩端71插入撞针100的开口111。然后钩70形成闩或掣子来进一步阻止撞针100抬起。

【0041】上面描述的用于选择性阻住撞针槽11的保险机构需要被激活或可无效的。为此，本发明提供了传感器或检测器。特别是，传感器或按钮棒300、销、杆、触头或类似零件接合在工件120上，并且这种接合能够通过移动保险钩70(图5)远离撞针100而使该钩无效。

【0042】当订书机被按压向工件并准备射出时，撞针槽11应该是畅通的。工件表面可以是，例如，底座20的盖板50，如果是一堆纸被固定。或者，工件可以是钉住作业中的公告板或木钉。

【0043】一般地，通过工件表面，传感器被推进订书机或者等效地推进到外壳10内。需要该传感器尽可能靠近钉子的出口位置，以便该传感器能正好在装订的位置运作。如果装订的是不规则表面或者工件在钉子弹出区域附近11a(图4)有凹陷或凹进的话，这是很重要的。如果正好钉子瞄准的是工件上凹陷附近的抬起部分时，传感器会深入凹陷，在正常操作下抬起的撞针会被钩70意外堵住。另一方面，如图4所示，传感器不应该正好位于钉子槽出口11a，这样传感器不会进入由砧57形成的凹陷。当然，这里砧57的凹陷可以使在一堆纸背后的钉子腿弯曲固定在一起。

【0044】为了应用上述构思，保险机构的可效仿实施例优选地应用了钩棒70和按钮棒300，如图5所示。按钮棒300是一个成形棒，优选地是塑料的，可以作为传感器使用，并且将钩70的垂直运动转换为旋转运动。钩70优选地是由硬化钢制成，以便能承受锁闭撞针时承受的作用力。

【0045】从图6和图7中可清楚看出，按钮棒300是有两个弯曲的钩状部分的长条棒。更准确地，按钮棒300包括传感端306、钩接合槽307和偏置弹簧303。由半硬质塑料或弹性金属制成的偏置弹簧303包括有柔度的悬臂，从而引起弹簧的偏置动作。从图8可见，图中的偏置弹簧303驱动按钮棒300向下，脱离外壳10朝向工件120。可以使用橡胶垫或其它弹性材料，将其安装在固定的外壳肋板13上代替悬臂，来实现这样的柔度。为了节约成本，按钮棒300可以由塑料材料制成，因为它不和高冲击的部件直接作用。而是用按钮棒300控制钩70的位置。

【0046】在图5和图8中，显示了按钮棒300和钩70间的相互作用。传感端306从订书机底部略微伸出。在图5中，按钮传感端306压向工件表面(也就是“按压底座”)120。因为工件120一般相对有刚性且不可移动，按钮棒300被自己压向上，压向或压入外壳10。相似地，在图3中，所描述的按钮传感端306压向工件，在这个案例中，工件是盖板50。

【0047】钩的铰接端73装配在固定槽口12内，该槽口12在外壳10的内部，如图5所示。平面铰接边缘75优选地是钩70的扩大平面区域，可以卡入按钮棒300的槽307并且二者间有一个细小的间隙。槽307优选地有锥形开口区域，以便卡入的铰接边缘75能在其中上下移动。钩70因此连接在按钮棒300上。

【0048】当通过与工件120接触来驱动按钮棒300向上时，槽307向上移动，并使得卡入的铰接边缘75随之一同向上。钩的铰接端73的恰巧尖端卡入在外壳10内部的固定槽口12内，并且优选地邻近撞针槽11。在图2中，钩的铰接端73和撞针槽11间的闭合空间是可见的。优选地将铰接端73放置得尽可能靠近撞针100，这样钩70和按钮棒300装置不会比需要的向前延伸更远。因此，该装置有利地安装在订书机紧凑的前端。

【0049】在图8中，槽口12的窄肋界定了钩70上部的左侧或背面的位置限制。槽口12也有一个可选择的锥形开口区域来容纳钩的铰接端73在其中的转动或摆动运动。在这种方式下，当撞针在槽11中垂直运动时，钩的铰接端73不接触撞针100。如图5所示，当按钮棒300被向上驱动时，钩70绕槽口12逆时针旋转，并且钩端71向订书机前端移动(图5中向右)；同样，当钩70逆时针旋转时，钩边缘75向上移动。

【0050】在图8中，当底座20转动到降低位置时，工件120与按钮传感端306相隔开。如上所述，因为偏置弹簧303压向外壳10的肋13，传感端306向下垂直偏置。因此，按钮棒300一般在图8中的降低位置，并且钩端71指向后方且偏置向撞针位置(图8中向左)。因而，当撞针抬起时，钩端71用来接合开口111并且基本固定撞针100，以便手柄不能移动到较低位置而且没有钉子能够在撞针的冲击撞击作用下射出。

【0051】在可效仿实施例中，保险机构的元件全部容纳在撞针100前端的小而紧凑的空间内。钩70和按钮棒300优选地是狭窄结构基本平行于撞针100伸长。

【0052】在图1至2中，因为根据上述联接，因为按钮棒300的弹簧臂303的偏置，钩70处于逐渐向后压向撞针100的中间位置。图5提供了钩70和按钮棒300装置的简单视图，所示弹簧臂303压向外壳肋13。按钮棒300同样在中间位置；它连接到钩70上防止按钮棒在弹簧臂303偏置下完全伸展。

【0053】在图3至5中，通过压向工件120，按钮棒300缩回。如图4所示，钩端71远离撞针100向前运动，并因此释放撞针。图8所示为当钩端71向后方移动时在接合位置的钩70。

【0054】图9所示为订书机的侧视图，其中订书机的外壳移开了一半，底座20部分旋转离开外壳10。图9进一步显示了图8位置时的内部部件，此时钩端71伸展进入撞针100的一个或多个开口111中。当撞针100从图1和图2的休止位置向上移动时，撞针滑向钩70直到开口111与钩端71对准配合。由于弹簧臂303的偏置，钩端71被直接驱动移入开口111，从而使钩压向开口111的底边缘。此时，撞针100被钩端71锁闭，不论使用者在手柄30上施加多大的压力，撞针100都不能进一步向上移动。

【0055】如图9所示，当撞针100仍然部分处于钉子轨道80前端时，撞针100一般是停止的。然后，即使在弹簧动力驱动器180的作用下沿该方向偏置，钉子400也不能前进到撞针100下方的位置。只要撞针100停止在从杠杆40上脱离的释放点前，该撞针将随着手柄30抬起而缓慢向下。因而，即使钉子前进到撞针100下方，该钉子只能以较低的惯量缓慢脱离订书机，而不能在释放点后突然射出。

【0056】在一个可选实施例(图中未示)中，钩70可以更长，以便钩端71处在相对于外壳10的高度而言较低的位置。然后钩端71接合撞针100的开口111，其更靠近撞针向上运动的出发点。

【0057】如图1至2所示，后一种接合方式的优点是，对使用者来说有更加自然的感觉。通过大部分的一般敲击，手柄相对动力弹簧的偏置运动。即使撞针不被释放，对于使用者来说该机构不会感到“敲击”，此外这样不会让使用者误认为钉子被卡住或故障。另一方面，如果从钩70固定撞针/动力弹簧装置的早期行动中，手柄根本不能移动，那么使用者可以倾向于驱使手柄运动，从而可能折断该机械。后一种接合方式的概念也可以应用于本说明书公开的其它实施例中。

【0058】在一个可选实施例(图中未示)中，按钮棒可以是直的栓，该栓的底端可以接合工件，顶端接合钩棒。如图5所示，L形的钩棒在按钮棒接合钩边缘的一侧有和钩部分一起的平的钩边缘区域，而另一侧有铰接点。图5中的铰接点，即槽口12和钩铰接端73的分界，可以通过使用一个栓将钩铰接端附在外壳上而替换。该栓用来作为铰链或铰接点。因而，按钮棒到钩棒的垂直移动引起了钩棒绕铰接点旋转钩棒的旋转运动。相对外壳内部安装的橡胶垫在钩棒顶部向下驱动偏置按钮棒到它延伸出外壳的正常位置，并且同样地在图6中顺时针旋转钩棒到正常的锁闭撞针的位置。

【0059】可选择地，上述的保险机构可以安装在撞针100的背面。在这个实施例(图中未示)中，钩或相似的伸长物可以在轨道80内水平滑动，包括远离撞针槽11的向后脱离位置和钩的前端阻碍了撞针槽11的向前位置。按钮棒或其它传感元件被连接在水平移动的钩上以便按压传感元件能引起钩移向它的后方位置。

【0060】下面将描述用来限制动力弹簧/撞针装置运动的本发明保险机构的更多可选实施例。为了清楚，这些实施例的图都被简化。

【0061】图11至13通过简单示意图的形式公开了本发明保险机构的一个可选实施例，该实施例在低起点形式的订书机中使用一个底部铰接锁棒180a。可选地，图11至13的机械可以用来限制在高起点形式订书机中的向上复位动作。图13所示为订书机的休止位置，其中钉子靠近工件200。在图13中，撞针100、动力弹簧140和杠杆160处于较低位置，撞针100在订书机轨道116的前端。当手柄120被压向机身110时，动力弹簧140储存势能。如上述实施例中，当在手柄120和/或杠杆160的预定位置释放弹簧和撞针时，储存的能传送到撞针100上，使其快速加速进入钉子(图中未示)。冲击力驱使钉子冲出轨道116并且在较大的作用力下驱动其进入物体或一堆纸内。

【0062】手柄120优选地连接到杠杆160上，例如，机身110上的杠杆160的铰接位置后面(图中未示)，以便按压手柄120向下驱使杠杆160在机身110内旋转(图13中逆时针)并且抬起撞针100向图11至12的位置向上运动。一个可选的复位弹簧(图中未示)驱动杠杆160返回图13中的休止位置。

【0063】在图11至12的简单示意图中，锁棒180a在铰接点181旋转地附在订书机机身110上。锁棒180a优选地是由伸长的、在同侧有钩状端头的平棒制成，两端头即致动端184和接合端182。在图11中，订书机不邻近工件，并且当动力弹簧160蓄能时，本发明的保险机构接合。

【0064】在图11中，订书机处于部分致动位置。杠杆160已经驱动动力弹簧140和撞针100运动到，但是没有完全到达，撞针100的释放点。在图11中订书机不压向任意物体或工件。因而，锁棒180a的致动端184向下偏置并从订书机机身中伸出。锁棒180a一般相对挡块112静止。锁棒180a的接合端182位于动力弹簧140前端或尖端的上方。此时，杠杆160、动力弹簧140和撞针100不能进一步向上运动，并且在撞针100上方保持间隔150a。在图11中，该撞针100因而被阻止不能到达它的释放点。

【0065】撞针100的较低端151a优选地延伸入处于部分驱动位置的钉子轨道116，来防止钉子被轨道116内的弹簧驱动向前。如果手柄120被缓慢释放，杠杆160将顺时针旋转(如图11)并且撞针100将缓慢向下移动而不射出钉子。可选择地，即使钉子在撞针100下前进，保险性依然被提高了，因为撞针100从未上移至释放点，而在该点撞针可以在弹簧力的作用下加速以大力量射出钉子。取而代之的是，可造成伤害的钉子从订书机的轨道116中缓慢被推出，该钉子射速缓慢惯量很小。

【0066】在多种可选实施例(图中未示)中，锁棒180a的钩接合端182可以代替动力弹簧140延伸过或通过撞针100，或者锁棒180a的接合端182可以延伸过或通过杠杆160。在任何一情况下，接合端182限制了撞针100向上移动，来防止它到达它的释放点。

【0067】在图12中，所示订书机被压向工件200。在桌面订书机的案例中，工件200可以是需要钉在一起的一堆纸。若是遇到坚硬的工件200，致动端184被向上压入机身110。向上的作用力使得锁棒180a关于铰接点181顺时针旋转。同时锁棒180a相对于伸长弹簧119的偏置向前。伸长弹簧119可以是机身110的伸出的弹性元件，如果例如机身110是塑料材料制成。可选择地，伸长弹簧119可以是橡胶、毡、软木、水泥或其它相似材料制成的不连续片，或者是螺旋弹簧、悬臂弹簧或板弹簧。

【0068】一个可选择的挡块112用来限制锁棒180a在伸长弹簧119的驱动下可向后移动多远。这样，伸长弹簧119的偏置驱动锁棒180a逆时针旋转进挡块112，如图11所示。挡块112可以是机身110的简单的铸造成型延长部分，或者可以用栓或相似固定结构以粘结、螺接、摩擦配合，或以其它相似的连接方式连接在机身内部上。可选择地，动力弹簧140的前端可以提供停止限制。

【0069】再参考图12，接合端182向前移动越过动力弹簧40的前端。因而，撞针100和动力弹簧140装置可以自由移动到撞针运动的上端限制处。在撞针100上的间隔150b对应撞针的释放点，并且比图11中的间隔150a要小。撞针100，或更准确地，它的较低端151b已经被抬起到足够高能够越过钉子轨道116，这样钉子可以在推进弹簧(图中未示)的作用下到达撞针100下方的位置。在到达其释放点后，撞针100在动力弹簧140的作用下自由向下加速冲向下方的钉子。引起的冲击碰撞使钉子以较大的惯量射出，并且驱动其进入工件200。

【0070】图14至15所示为和上述实施例部分相关的本发明的另一个可选实施例。在这个实施例中，保险机构再次使用一个旋转锁棒180b。特别地是，锁棒180b阻碍了致动手柄120的向下运动，并因此限制了动力弹簧140、杠杆160和/或撞针100间的连接运动；撞针100不能到达它的释放点，并且订书机不能在完全的动力下发射钉子。

【0071】在这个实施例中，锁棒180b的形状优选地像曲棍球棒形或有相似功能的、有直的接合端182和钩致动尖端184的形状。在图14中，当保险机构同突出于订书机下方的致动尖端184一起被驱动时，接合端182位于手柄120的延伸部分123下方，并且阻碍了它的向下运动。手柄120不能在图14所示的位置下方移动。在撞针100上的间隔150a指出撞针100是在释放点以下的。

【0072】撞针较低端151a优选地延伸进入轨道116，这样钉子不能在撞针100下前进。如果手柄120被释放，杠杆160顺时针旋转并且撞针100缓慢向下运动。如上述讨论，在这个过程中当钉子在撞针100下方时，该钉子被缓慢而安全地推出订书机。

【0073】在图15中，致动端184被压在工件200上。结果，接合工件200，致动端184被向上推入订书机机身110。同时，锁棒180b顺时针旋转，以便它的接合端182移动越过手柄120的延伸部分123。因而，此时手柄120可以如图15所示，自由地继续向下运动并最终到达相对于机身110的最低位置。此时，间隔150b是其最小值，撞针较低端151b在轨道116上方，并且撞针100在释放点。钉子在撞针100下方位置的弹簧的偏置下被推进。当撞针100被释放时，它被加速进入下方的钉子，使该钉子从订书机中射出并驱使其强力地进入工件200。

【0074】在此实施例的一个修改例中，手柄120的凸出的延伸部分123能够被邻近的凹进代替，其中该凹进能接收锁棒180b的接合端182，使手柄能继续向下运动射出钉子。因而，如凸出的延伸部分123的突出部分或在手柄120下方区域形成的凹进均能和锁棒180b的接合端182一起接合或脱离保险机构。

【0075】在其它实施例中，可选择的伸长弹簧119驱动锁棒180b进入它的手柄阻碍位置，而可选择的挡块112限制了伸长弹簧119能驱动锁棒180b能到达多远。

【0076】图14至15的讨论是关于低起点订书机的。然而，使用锁棒180b的保险机构可以有效地在高起点订书机中应用，其中防止手柄降低到高起点机械的释放点。

【0077】图16至18所示为本发明的可选择实施例，其中使用了与上述实施例类似的旋转锁棒180b。在图16至18中，显示了一个高起点的实施例。锁棒180b在铰接点181转动附在订书机机身110上。在图16中，订书机在它的休止位置。锁棒180b的致动尖端184从订书机机身延伸出。订书机致动臂140支撑撞针100在钉子轨道116上方的休止位置。复位弹簧(图中未示)使机构朝着图16中的休止位置向上偏置。图18是较低位置时撞针100的示意图。

【0078】在这个可选择的实施例中，订书机致动臂是动力弹簧，并且用于高起点形式的弹簧致动订书机。在图16中，当手柄120被向下压向机身110时，订书机致动臂/动力弹簧140储存能量。当存储的能量传递到撞针100上时，会在撞针槽101中加速该撞针，当动力弹簧在手柄120的预定位置释放时，会通过撞针100的冲击碰撞突然射出钉子(图中未示)。

【0079】释放机构(图中未示)支撑撞针100在较高休止位置，直到手柄120相对机身110被压到预定位置。在高起点订书机中，这样的释放机构是本领域公知的。例如，专利号5,356,603(Perez)的美国专利，所示为一个高起点设计，在此将其全部内容作为参考并入本文。在Perez’063号专利中，杠杆53和尖端48接合撞针24。在手柄30的预定位置，杠杆53被驱动从撞针24处旋转脱离接合，并且动力弹簧40驱动撞针向下。然而，Perez’063号专利中的订书机未公开保险机构。

【0080】如图16至20中应用的实施例，例如，和Perez’063的杠杆53相似的杠杆可以被装在如图16至18所示撞针100的背面，或者装在如图19至20所示撞针200的背面。该杠杆可以连接到如图16至20所示的手柄120或210上，以便该杠杆能在手柄的预定位置释放撞针。

【0081】因此钉子从轨道116中被推出，并被推入一堆纸中，例如。在这个案例中，致动臂140是动力弹簧，手柄120弹性连接到撞针100上。这样，连接手柄120到订书机致动臂140上的一个或更多元件可以使其有柔度或弹性。然后手柄120可以向机身110移动，甚至如图16所示当锁闭装置防止撞针100向下运动时。

【0082】可选择地，致动臂140可以是刚性构件，该构件基本刚性连接到手柄120上。这样的机构可以带着本发明保险装置的优点，被结合到无弹簧致动的订书机中。有了这样的装置，锁闭机构或锁棒180b阻止了撞针100和刚性连接手柄120的运动。复位弹簧(图中未示)驱动致动臂140向上以支撑撞针100在如图16所示的上部休止位置。

【0083】在图16中，锁棒180b的接合端182在订书机致动臂/动力弹簧140下方。因而，订书机致动臂/动力弹簧140不能向下运动。在一个小改动案例中，锁棒180b的接合端可以直接连接到撞针100上，例如，连接在如图10所示在撞针100上形成的一个或多个槽111中。锁棒180b一般在伸长弹簧119的作用下偏置向挡块112。

【0084】在图17中，所示订书机被压向工件200。在桌面订书机的案例中，工件200可以是需要装订的一堆纸。致动尖端184接触工件200，并被向上压入机身110。锁棒180b绕铰接点181顺时针旋转，同时相对伸长弹簧119的偏置向前移动。伸长弹簧119可以是机身110的伸出元件，如果例如机身110是由有一定柔度的塑料材料制成。此外，伸长弹簧119可以是附在机身上的不连续部分。

【0085】图17中，接合端182已经向前旋转，并且越过订书机致动臂/动力弹簧140。结果，此时撞针100和致动臂140装置可以自由向下加速并射出较大惯量的钉子。

【0086】图18所示为图16至17中的订书机机构在发射了钉子后的视图。手柄120和撞针100均在它们相应的最低位置。

【0087】图19和20以简单示意图形式显示了本发明的又一可选实施例。锁棒280可移动并可旋转的装在机身210上并承受凸轮作用。图19的休止位置时，锁棒280的致动尖端284向下延伸，伸出机身210外。在它的凸轮作用中，锁棒280沿在机身210内形成的导轨218定义的通道滑动、轻推并/或旋转。更准确地，导轨218可以仅是在外壳内部由和外壳一样的材料制成的缓冲器；它们可以是金属肋；它们可以是低摩擦力的特氟伦或类似插入物；或者它们可以是涂覆了低摩擦涂层的机身内的轮廓。锁棒280的行进通道一般为直的并垂直于侧面凸出(或凹进)部分，如对比图19和20可明显看出。为了提高锁棒280沿它的运行通道的低摩擦运动，该锁棒上可以涂覆一种低粘性涂层或胶质，或者它可以是由低摩擦的材料制成，如特氟伦或乙缩醛之类的含氟聚合物，这些均有光滑的表面但又有足够的结构刚度和强度来实现保险功能。玻璃纤维或纤维增强的塑料也可以用于形成锁棒280的全部或部分。低摩擦材料和涂层也可以用于行进通道。

【0088】机身210上的机身凸轮213靠近锁棒280的锁棒凸轮287。致动尖端284位于订书机致动凸轮240下方，在弹簧储能的高起点订书机中优选地是柱形动力弹簧。

【0089】如图所示垂直间隔优选地可以在致动臂/动力弹簧240和接合端282之间。具有撞针200的臂240可以自由地向下移动少许，但是它们依然不能向下移动到可以射出钉子的位置。在图20中，当因响应接触工件200而相应的凸轮213和287接合时，间隔允许锁棒280既能向上滑动，又能在导轨218处旋转。结果，在图20中，接合端282向前移动并且越过臂240。然后，臂240和撞针200会自由加速到最低位置，从钉子轨道216中射出下方的钉子。伸长弹簧219进一步偏置锁棒280向下到达相对于挡块215在边缘285的较低限制点。弹簧219进一步偏置接合端282到臂240下方。

【0090】在上述的所有实施例中，保险机构包括约束撞针运动的位置，和连接到撞针、完成了射出钉子的一个运行圆周的元件。图1至15的优选低起点设计中，钩、臂或相似结构选择性地拦阻了撞针或手柄来防止向释放点的圆周性运动。在图16至20的高起点形式中，臂或类似结构可选择性地来防止撞针从释放点向下圆周性运动。可选地，在高起点形式中，臂结构可以选择性地防止手柄通过圆周移动到达手柄的释放位置。

【0091】尽管上文是结合弹簧储能订书机描述的，本发明的保险机构可以使用在各种装置上。例如，可以安装在钉枪、动力驱动订书机、敲钉机或其它类似装置上。通过使用本发明的保险机构，在订书机、钉枪或其它类似装置的内部元件上没有复杂联接的情况下，简洁的装置可以防止紧固件的意外射出。

【0092】从上述的细节描述中，可以明显看出在本领域技术人员的学术领域内可以对本发明进行大量的改变、改装和修改。然而，意图是所有不偏离本发明精神的各种变化都应被认为是在仅由所附权利要求限制的范围之内。

Claims (24)

1.一种用于射出并驱动紧固件进入工件的自动力工具的保险机构，包括：

在前端包括撞针的机身，其中所述撞针可沿所述机身上的通道滑动；

安装在所述机身上的动力弹簧，使所述撞针朝向该机身底部偏置；

铰接在所述机身上的杠杆，铰接位置在前端和后端之间，其中所述杠杆的前端连接到所述撞针上直到到达释放点此时该杠杆脱离该撞针；

铰接在所述机身并在所述杠杆后端接合该杠杆的手柄；

安装在所述机身前端的锁闭组件，其中该锁闭组件有第一部分偏置在机身外，并且该锁闭组件铰接于此，该锁闭组件包括第二部分，该第二部分偏置接合动力弹簧、杠杆和手柄中至少一个，来防止撞针、动力弹簧、杠杆和手柄中至少一个到达释放点；

接合所述锁闭组件的偏置组件；以及

安装在所述机身底部的引导轨道，偏置紧固件进入撞针通道并在撞针作用下射出。

2.一种用于自动力工具的保险机构，其中所述自动力工具可以射出并驱动紧固件进入工件，所述保险机构包括；

在前端包括撞针的机身，其中所述撞针可沿所述机身上的通道滑动；

安装在所述机身上的动力弹簧，使所述撞针朝向该机身底部偏置；

铰接在所述机身上的手柄，该手柄链接在所述动力弹簧上，并且可以在链接点旋转该手柄给所述动力弹簧储能；

安装在所述机身底部的引导轨道，偏置紧固件进入撞针通道并在所述撞针作用下射出；

安装在所述机身前端的锁闭组件，其中该锁闭组件有第一部分偏置在机身外，并且该锁闭组件可以移动进所述机身内，并且该锁闭组件包括第二部分，该第二部分偏置接合动力弹簧、撞针和手柄中至少一个，来防止撞针、动力弹簧和手柄中至少一个移动完成一个圆周从所述引导轨道中射出钉子；以及

接合所述锁闭组件的偏置组件。

3.根据权利要求1所述的保险机构，其中锁闭组件包括L形的锁棒，该锁棒旋转附在所述机身上并靠近底部。

4.根据权利要求1所述的保险机构，其中所述锁闭组件包括延伸部分，该延伸部分接合所述撞针、动力弹簧、杠杆和手柄中的至少一个。

5.根据权利要求1所述的保险机构，其中所述机身包括捕获了所述锁闭组件的通道，该锁闭组件沿所述通道偏置并接合所述撞针、动力弹簧、杠杆和手柄中的至少一个。

6.根据权利要求1所述的保险机构，其中所述锁闭组件包括安装在按钮棒上的L形钩，所述按钮棒有内部弹簧和槽，其中所述钩被该按钮棒的槽锁抓取，使该钩能在其中旋转并上下移动。

7.一种用于射出并驱动紧固件进入工件的自动力工具的保险机构，包括：

外壳，该外壳有撞针沿其中通道滑动；

安装在所述外壳内、沿所述撞针通道的紧固件；

偏置所述撞针向所述紧固件的动力弹簧；

选择性连接到所述撞针上的转动释放杠杆；

钩棒，该钩棒旋转接合到所述外壳上，并在开口处偏置钩住所述撞针，以便在该撞针撞击所述紧固件前基本固定该撞针；

传感棒，该传感棒的第一端从所述外壳内伸出、第二端接合所述钩，其中所述传感棒在所述外壳内直线移动，并且所述第二端旋转性地接合所述钩来获得转动运动；以及

其中所述传感棒的第二端接合所述工件，该工件驱动该传感棒的第二端进入钩棒并相对偏置旋转钩棒出所述撞针的通道，并因而使该撞针沿所述外壳内的通道滑动。

8.根据权利要求7所述的保险机构，其中所述钩棒包括L形件，该件有铰接端和钩的相反端，其中所述铰接端接合所述外壳上的固定槽口。

9.根据权利要求8所述的保险机构，其中所述传感棒包括外展槽口来接收钩棒部分，该传感棒的直线运动平移了所述外展槽口，并且该外展槽口带动了其中的所述钩棒部分。

10.根据权利要求7所述的保险机构，其中在所述撞针上的开口包括伸长槽来接收所述钩棒的钩端。

11.根据权利要求7所述的保险机构，其中所述传感棒包括弯曲的弹性悬臂来接合所述外壳并产生偏置作用力。

12.一种订书机包括：

外壳；

附在所述外壳上的轨道，该轨道可引导钉子在该轨道上朝向订书机前端的撞针，直线运动的撞针包括在钉子上方的抬起位置和降低位置，其中当所述撞针从抬起位置移动到降低位置时，该撞针从订书机中向外撞击出一个最前端的钉子；

钩，该钩旋转接合到所述外壳上，并在其中的开口处偏置接合所述撞针，以便基本固定该撞针；以及

按钮棒，在降低位置该按钮棒有从所述外壳底部延伸出的传感端，其中连接的按钮棒可以转动所述钩，向上按压该按钮棒的传感端进入订书机可以旋转所述钩使其脱离开口，并释放所述撞针使其自由移动到降低位置；按钮棒，在降低位置该按钮棒有从所述外壳底部延伸出的传感端，其中连接的按钮棒可以转动所述钩，向上按压该按钮棒的传感端进入订书机可以旋转所述钩使其脱离开口，并使该撞针向抬起位置移动。

13.根据权利要求12所述的订书机，其中所述按钮棒包括U形悬臂，所述钩包括L形件并绕L的一端相对所述外壳旋转。

14.根据权利要求13所述的订书机，其中所述外壳包括固定槽口，该槽口可以接收所述钩的旋转端，U形悬臂包括外展开口，该开口允许所述钩的部分在其中摆动。

15.根据权利要求14所述的订书机，其中所述按钮棒包括弯曲有弹性的悬臂，其中弯曲部分接合所述外壳并偏置所述按钮棒从所述外壳底部延伸出。

16.一种用于射出并驱动紧固件进入工件的自动力工具的保险机构，包括：

外壳，该外壳有撞针沿其中通道滑动；

安装在所述外壳内、沿所述撞针通道的紧固件；

偏置所述撞针向所述紧固件的动力弹簧；

选择性连接到所述撞针上的转动释放杠杆，这样当该杠杆从该撞针上脱离时，该撞针被释放；

锁棒，该锁棒有钩端和旋转安装在所述外壳上的突出端，其中所述锁棒的突出端从所述外壳底部伸出；

偏置组件，该组件使所述锁棒的钩端基本固定了所述动力弹簧和所述释放杠杆中的一个，其依次基本固定所述撞针在行程中至少一个方向；以及

其中所述锁棒的突出端被工件推入所述外壳，该工件使钩端旋转脱离和所述动力弹簧及所述释放杠杆中至少一个的接合，从而释放该撞针以便该撞针完成运作圆周并向所述紧固件中偏置。

17.根据权利要求16所述的保险机构，其中所述锁棒包括在钩端和突出端有弯曲的伸长件，其中两端均面向后方，并且铰链在所述突出端的前面。

18.根据权利要求16所述的保险机构，其中所述锁棒枢轴安装在所述外壳上靠近底部边缘的位置。

19.一种用于射出并驱动紧固件进入工件的自动力工具的保险机构，包括：

外壳，该外壳有撞针沿其中通道滑动；

安装在所述外壳内、沿所述撞针通道的紧固件；

偏置所述撞针向所述紧固件的动力弹簧；

选择性连接到所述撞针上的转动释放杠杆，这样当该杠杆从该撞针上脱离时，该撞针被释放；

锁棒，该锁棒有阻碍端和可移动地安装在所述外壳上的突出端；

偏置组件，该组件使所述锁棒的阻碍端接合在与所述撞针上的偏置相对的所述动力弹簧上，并且其中该锁棒的突出端从所述外壳底部伸出；以及

其中所述锁棒的突出端被工件推入所述外壳，该工件使阻碍端移动脱离和所述动力弹簧的接合，使该动力弹簧向紧固件中偏置所述撞针。

20.根据权利要求19所述的订书机，其中所述锁棒的阻碍端旋转进入所述动力弹簧下方的位置，阻碍了其中的偏置力。

21.一种用于射出并驱动紧固件进入工件的自动力工具的保险机构，包括：

外壳，该外壳有撞针沿其中通道滑动；

安装在所述外壳内、沿所述撞针通道的紧固件；

偏置所述撞针向所述紧固件的动力弹簧；

相对所述外壳旋转的手柄；

释放杠杆，通过所述手柄压进该杠杆一端使其进行旋转运动，该杠杆的另一端选择性连接到所述撞针上以便当所述杠杆从所述撞针上脱离时，该撞针被释放；

锁棒，该锁棒有阻碍端和可移动地安装在所述外壳上的突出端；

偏置组件，该组件使所述锁棒的阻碍端接合并在至少一个方向上基本固定所述手柄，并且其中该锁棒的突出端从所述外壳底部伸出；以及

其中所述锁棒的突出端被工件推入所述外壳，并且旋转所述阻碍端脱离和所述手柄的接合，使该手柄能继续转动所述释放杠杆，使该杠杆脱离所述撞针，其中该撞针将被偏置向紧固件。

22.根据权利要求21所述的保险机构，其中所述手柄包括延伸部分，并且所述锁棒的突出端从下方接合该延伸部分。

23.一种用于射出并驱动紧固件进入工件的自动力工具的保险机构，包括：

外壳，该外壳有后端和沿其上通道滑动并位于其前端的撞针；

安装在所述外壳内沿撞针通道的紧固件；

偏置所述撞针向所述紧固件的动力弹簧；

转动释放杠杆，该杠杆选择性连接到所述撞针上以便当该杠杆从该撞针上脱离时，该撞针被释放；

锁棒，该锁棒有阻碍端和突出端，在两端之间有倾斜的凸轮表面；

安装在所述外壳上并滑动接合所述锁棒的倾斜凸轮表面的倾斜凸轮导轨；

偏置组件，该组件使所述锁棒的突出端从所述外壳底部伸出，并阻碍住所述动力弹簧的偏置；以及

其中所述锁棒的突出端相对于偏置组件被工件推入所述外壳，并相对于所述凸轮导轨滑动所述锁棒的凸轮表面，移动所述阻碍端远离所述动力弹簧，使该动力弹簧向所述紧固件偏置所述撞针。

24.根据权利要求23所述的保险机构，其中所述锁棒的凸轮表面和所述凸轮导轨有互补的倾斜表面，以便所述锁棒的运动同时包括X和Y方向的运动。

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