專利名稱：用于動力工具的結構主支架/馬達安裝座的制作方法
技術領域：
本發明總的來講涉及一種手持工具，例如緊固工具，用于順序地驅動緊固件進入工件，更具體來說涉及具有結構主支架的手持工具。
背景技術：
緊固工具，例如動力射釘槍和纖維切斷機，在建筑行業應用相當普遍。然而，由于機頭的存在并使得將緊固工具與氣動源相連，現有的緊固工具在靈活度和自由度方面時常難以滿足使用者的需要。
近來，市場上已經出現了若干種無繩射釘槍以滿足現代消費者的需要。然而，有些射釘槍尺寸和/或重量相當大，這使得它們使用起來非常麻煩。另外一些需要非常貴重的燃料盒，而這些燃料盒不能由用戶再充裝，因此一旦燃料盒的儲備耗盡，用戶必需離開工地去購買另外的燃料盒。除此以外，其它無繩射釘槍設計和操作復雜，制造昂貴，不能以始終如一地將緊固件可靠地固定在工件上的耐用方式操作。
因此，在本領域內一直需要一種改進的緊固工具。
發明內容
在一種形式中，本發明提供了一種手持工具，包括主支架、安裝于主支架的馬達組件和一塑料殼體。馬達組件可包括驅動器并可選擇性地啟動以沿一軸線移動驅動器。塑料殼體可連接于主支架并可包罩主支架的至少一部分。
在另一種形式中，本發明提供了一種手持工具，包括主支架、連接于主支架的馬達組件和一個殼體。馬達組件可具有電動機、由電動機驅動的飛輪和驅動器，并可被啟動使得飛輪傳送動能給驅動器從而使驅動器沿一條軸線移動。殼體可連接于主支架并可包括一對共同限定一手柄的殼體外殼。
在又一種形式中，本發明提供了一種工具，包括限定一內部腔體的殼體；裝接于殼體并設置在內部腔體中的主支架；以及驅動馬達組件。驅動馬達組件可具有驅動器和安裝在主支架上并用于沿一條軸線移動驅動器的動力源。
從以下詳細的描述中將更清楚地了解到本發明更多的應用領域。應該認識到，在說明本發明的優選實施例時，這些詳細的描述和具體的實施例僅僅出于說明的目的，而不是用來限制本發明的范圍。
通過以下參照附圖的本發明描述和所附權利要求，本發明的其它優點和特征將變得顯而易見，其中圖1是根據本發明的教導構造的緊固工具的右側立面視圖；圖2是圖1所示緊固工具的一部分的左視圖，詳細圖示了主支架、驅動馬達組件和控制單元；圖3是圖1所示緊固工具的一部分的右視圖，詳細圖示了主支架、深度調節機構和接觸脫扣機構；圖4是圖1所示緊固工具的一部分的后視圖，詳細圖示了主支架、驅動馬達組件和控制單元；圖5是主支架的一部分的頂視平面圖，詳細圖示了馬達安裝座；圖5A是類似于圖5的視圖，但圖示裝設于馬達安裝座的可選擇的絕緣部件；圖6是附裝有馬達帶的馬達安裝座的另一頂視平面圖；圖7是馬達帶的透視圖；圖8是馬達操作裝設其上的馬達安裝座的頂視平面圖；圖9是類似于圖4的視圖，但圖示與離合器操作關聯的凸輪；圖10是圖1所示緊固工具的一部分的右視圖，詳細圖示了馬達安裝座、致動器安裝座和返回機構；圖11是主支架的局部縱向剖面視圖，圖示了與端件組件操作關聯的端件安裝座；圖12是帶張緊機構的側視圖；圖13是飛輪組件的縱向剖面視圖；圖14是根據本發明的教導構造的飛輪的側視圖；圖15根據本發明的教導構造的另一種飛輪的側視圖；圖16是穿過飛輪和驅動器一部分截取的剖面視圖；
圖17根據本發明的教導構造的又一種飛輪的剖面視圖；圖18根據本發明的教導構造的又一種飛輪的側視圖；圖19是沿圖18的線19-19截取的剖面視圖；圖20是一種另外構造的外輪緣的斷面圖；圖21是又一另外構造的外輪緣的斷面圖；圖22是飛輪組件的一部分的局部斷面透視圖，其中飛輪帶輪直接模制在飛輪軸上；圖23是根據本發明的教導構造的驅動器的前視圖，保持器從驅動器的剩余部分分解顯示；圖24是沿圖23的線24-24截取的剖面視圖；圖25是圖23的驅動器的右視圖；圖26是一種另外構造的驅動器的一部分的縱剖面視圖；圖27是圖23的驅動器的一部分的頂視圖；圖28是具有驅動器葉片的另外構造的驅動器的仰視圖，驅動器葉片傾斜以匹配來自倉匣組件的緊固件的供給方向，倉匣組件相對于驅動馬達組件相對于其取向的軸線傾斜；圖29是另外構造的端件組件的剖面視圖，其中端件構造成接受來自倉匣組件的緊固件，該倉匣組件相對于延伸穿過緊固工具的縱向中心的平面轉動；圖30是圖1的緊固工具的一部分非前視圖，詳細圖示了主支架、飛輪、墊板、墊輥、上緩沖器和下緩沖器；圖31是驅動馬達組件的一部分的前視圖，詳細圖示了隨動件組件；圖32是沿圖31的線32-32截取的剖面視圖；圖33是沿圖32的線33-33截取的剖面視圖；圖34是沿圖31的線34-34截取的剖面視圖；圖35是沿圖31的線35-35截取的剖面視圖；圖36是隨動件組件的一部分的右視圖，詳細圖示了啟動臂；圖37是啟動臂的前視圖；圖38是在啟動臂制造過程中將啟動臂的臂部件相互連接的鍵的平面圖；圖39是隨動件組件的一部分的右視圖，詳細圖示了滾輪架；圖40是滾輪組件的一部分的分解圖；
圖41是驅動馬達組件的一部分的側視立面圖，詳細圖示了致動器和凸輪；圖42是滾輪組件的一部分的右視圖；圖43是驅動馬達組件的一部分的前視圖，詳細圖示了返回機構；圖44是沿圖43的線44-44截取的剖面視圖；圖45是返回機構的一部分的局部縱向剖面視圖，詳細圖示了保持器；圖46是沿圖43的線46-46截取的剖面視圖；圖47是圖1的緊固工具的一部分的右視圖；圖48是上緩沖器的分解透視圖；圖49是驅動器和錘擊件的透視圖；圖50是圖1的緊固工具的一部分的縱向剖面視圖，圖示了上緩沖器、驅動器、主支架的一些部分和飛輪；圖51是主支架的透視圖，圖示了其中放置上緩沖器的空腔；圖52是圖1的緊固工具的一部分的前視圖，圖示了與下緩沖器和主支架結合的驅動器；圖53是沿圖52的線53-53截取的剖面視圖；圖54是與圖52相似的視圖，但圖示了另外構造的下緩沖器；圖55是沿圖54的線55-55截取的剖面視圖；圖56是沿圖54的線56-56截取的剖面視圖；圖57是沿圖54的線57-57截取的剖面視圖；圖58是圖1的緊固工具的一部分的示意圖，詳細圖示了控制單元；圖59是圖1的緊固工具的一部分的前視圖；圖60是圖1的緊固工具的一部分的右視圖，圖示了容放在左殼體外殼內的主支架和驅動馬達組件；圖61是圖1的緊固工具的一部分的左視圖，圖示了容放在右殼體外殼內的主支架、驅動馬達組件、控制單元和扳機；圖61A是圖61的部分剖離部分的放大圖；圖62是殼體的前視圖；圖63是上面裝有扳機的殼體的一部分的視圖；圖64是殼的剖面視圖；圖65是主支架蓋的空腔側的視圖；
圖66是沿圖65的線66-66截取的局部剖面視圖；圖67是驅動馬達組件的一部分的右視圖，詳細圖示了離合器、凸輪和致動器；圖68是離合器和凸輪的后視圖；圖69是與圖67類似的視圖，但包括一個定位器，該定位器用來防止驅動器向返回位置移動時凸輪鎖定在離合器上；圖70是定位器的透視圖；圖71是圖1的緊固工具的一部分的后視圖，詳細圖示了致動器；圖72是示范工具的側視圖，用于調整螺線管相對主支架的位置；圖73是圖72的工具的端視圖；圖74是一個曲線圖，圖示了電流和使給定馬達達到給定速度所需的時間常數的數量之間的關系；圖75是電路的示意圖，模擬具有給定慣量的機械馬達驅動系統；圖76是一個曲線圖，圖示馬達(ke)值對于能量損失與使馬達達到給定速度所需的時間量之間的關系；圖77是圖1的緊固工具的一部分的分解透視圖，圖示了根據本發明的教導構造的皮帶扣；圖78是圖77的皮帶扣的剖面視圖；圖79是類似于圖1的緊固工具的一部分的分解透視圖，但圖示了根據本發明的教導構造的第二種皮帶扣；圖80是圖79的緊固工具的剖面視圖，詳細圖示了第二種皮帶扣；圖81是圖79的皮帶扣的一部分的剖面視圖，圖示了接合到緊固件上的支腿件；圖82是類似于圖1的另外一種緊固工具的一部分的分解透視圖，但圖示了根據本發明的教導構造的第三種皮帶扣；以及圖83是圖82的緊固工具的一部分的剖面視圖，詳細圖示了第三種皮帶扣。
具體實施例方式
參考附圖中的圖1，根據本發明的教導所構造的緊固工具通常用參考數字10表示。緊固工具10可以包括殼體組件12、主支架14、主支架蓋16、驅動馬達組件18、控制單元20、端件組件22、倉匣組件24以及電池組件26。雖然緊固工具10圖示為以適當的動力源如電池組件26電力驅動，但是本領域普通技術人員應當理解，本發明在其更寬泛的方面可以稍有不同地構造，并且本發明的個各方面也可以應用于氣動驅動的緊固工具。另外，雖然結合射釘槍在此描述并在附圖中圖示了本發明的一些方面，本領域普通技術人員應當理解，本發明在其最寬泛的方面具有更多的應用。例如，驅動馬達組件18也可以用在其它各種應用往復運動的機構中，包括旋轉錘、孔成形工具-例如沖頭、和鉚接工具-例如安裝變形鉚釘的工具。
上面所描述的特定緊固工具的控制單元20、倉匣組件24和端件組件22進一步詳細描述在共同懸而未決的題為“用來控制動力驅動器的方法”的美國專利申請No._/__,__、題為“用于射釘槍的接觸解扣裝置”的美國專利申請No._/__,__以及題為“用于射釘槍的倉匣組件”的美國專利申請No._/__,__中，所有這些專利申請如同在此予以充分闡述那樣以其整體內容在此引入作為參考。電池組件26可以為任何所需要的形式且可以是可充電的、可拆卸的和/或一次性的。在給出的特定實施例中，電池組件26是可充電的和可拆卸的，并可以是市場上可買到的且由馬里蘭州的巴爾的摩DeWalt工業工具公司制造經銷的電池組。
再來參考圖2和3，主支架14可以是一個結構部件，驅動馬達組件18、控制單元20、端件組件22和/或倉匣組件24可以完全或部分地安裝在該結構部件上。驅動馬達組件18可以是任一種希望的結構，但在給出的實施例中，包括動力源30、驅動器32、隨動組件34和返回機構36。在給出的特定實施例中，動力源30包括馬達40、飛輪42和致動器44。
在操作中，緊固件F存儲在倉匣組件24中，該倉匣組件順序將緊固件F送入端件組件22。驅動馬達組件18可由控制單元20驅動以使驅動器32移動并沖擊端件組件22中的緊固件F，從而緊固件F受驅動進入一工件(未示出)。動力源的啟動可以利用電池組件26的電能來驅動馬達40和致動器4。馬達40用來驅動飛輪42，而致動器4用來移動與隨動組件34相關聯的隨動件50，隨動組件34擠壓驅動件32使之與飛輪42接合，于是能量從飛輪42傳遞到驅動件32，引起驅動件32的移動。端件組件22在緊固件F被驅動進入工件時引導緊固件。返回機構36將驅動件32偏壓進入返回位置。
參考圖3和圖4，主支架14可分別包括第一和第二支架部分14a和14b，它們可以是適當結構材料如鎂或鋁的壓鑄件。第一和第二支架部分14a和14b一起限定馬達安裝座60、至動器安裝座62、離合器安裝座64、飛輪安裝座66、隨動樞軸68和端件安裝座70。
參考圖4到圖6，馬達安裝座60可以包括一弧形表面80，該弧形表面有諸如鄰靠馬達40的多個突出部82等結構件。在給出的特定實施例中，突出部82支撐馬達40的相對的縱向端并用于將圍繞馬達40中部設置的通量環(fluxring)與馬達安裝座60隔開。在另一個實例中，馬達安裝座60可以被設計成使得連續完整的材料彎曲弧位于馬達40的兩端用于提供支撐，而通量環位于馬達安裝座60上面。由于馬達40相對主支架14的運動會引起磨損，因此通過將傳遞盤256抵靠于主支架14的結構件上，可以制約馬達40相對主支架14的轉動。另外，一個可任選的絕緣件IM(圖5A)可以設置于馬達40和主支架14之間。馬達安裝座60也可以分別包括第一和第二接合部88和90，它們同另一構件配合以相對于弧形表面80將馬達40固定在馬達安裝座60中。在給出的特定實例中，所述的另一構件是馬達帶92，其在圖6和7中詳細示出。馬達帶92包括一鉤形部100、一裝接部102和一個用來連接鉤形部100和裝接部102的中間部104。鉤形部100可以樞轉連接于第一接合部88，這樣，馬達帶92可以相對主支架14在第一位置和第二位置之間轉動，其中第一位置允許馬達40裝到馬達安裝座60上，在第二位置裝接部102可鄰接第二接合部90，第二接合部90在給出的實例中是一個位于主支架14上的凸緣。螺紋緊固件106(圖8)可用來將裝接部102固定到第二接合部90上。
參考圖4和圖6到8，馬達帶92可以設置成用來向馬達40的主體108施加一個力，其中該力傾向于使馬達40坐靠于馬達安裝座60的突出部82。相應地，中間部104可以適當成型以便能將一個載荷施加到馬達40的主體108的一個或多個預定區域上，例如反作用于由帶280施加的力，該力當飛輪42失速時傾向于將馬達40轉出馬達安裝座60。在給出的實例中，中間部104制造成有一個鵝頸形彎部110和傾斜部112的形狀，二者協同在主體108的相對小的環形段上將一個力施加到馬達40上，該環形段可以與馬達40的轉動軸114和飛輪42的轉動軸116同軸并基本垂直于驅動器32相對于其移動的軸118。
在上述描述的特定實施例中，第一接合部88包括一對形成在主支架14上的凸起120。本領域普通技術人員根據公開的內容可以理解，馬達安裝座60和/或馬達帶92也可以另外構作而成。例如，銷釘、螺紋緊固件、或有肩螺釘可以代替凸起120，和/或鉤形部100可以制造成叉臂，或者，用類似于裝接部102的另一裝接部代替鉤形部100。在后一種情況下，第一接合部88可以以類似于第二接合部90的方式構作而成，或包括一個裝接部納放其中的槽孔或裝接部納放其間的一對橫檔。
參考圖9和10，致動器安裝座62包括孔150，一對槽道152和一對槽孔154。孔150圍繞基本垂直于飛輪42轉動軸116的軸158貫穿主支架14形成。在孔150的周圍形成多個支支腳(stand-off)160，當緊固工具10滑落或遭受粗魯操縱時，這些支支腳一起包罩致動器具44(圖2)以保護其不與其他部件(如殼體組件12)進行有害接觸。槽道152可形成于第一和第二支架部分14a和14b并沿基本平行于軸158的方向延伸。槽孔154在基本垂直于槽道152設置并延伸穿過。
離合器安裝座64用來納放一耐磨或接地板170，在下面將對它作詳細介紹。離合器安裝座64可以形成于主支架14內以與孔150相交。在給出的實施例中，離合器安裝座64包括保持結構件172，其把持住接地板170的相對端以限制接地板170沿著基本平行于軸158的方向移動，以及限制接地板170朝向孔150移動。螺紋緊固件，如錐形頭固定螺釘174，可以驅動抵靠于接地板170的側部以在一個基本上固定的位置將接地板170固定到主支架14上。接地板170可以包括朝外伸出的端壁178，當由固定螺釘174接觸時，這些端壁將固定螺釘174產生的夾緊力傳遞開，使得接地板170被夾在兩固定螺釘174之間并且沿預定方向如朝釘孔150被驅動。
飛輪安裝座66包括一對耳軸(trunnion)190，它們一起限定一飛輪腔192和一飛輪孔194。飛輪腔192用于在其內部接納飛輪42，而飛輪孔194用于接納飛輪軸200(圖13)，其中飛輪42連接到該飛輪軸上實現轉動。
參考圖3，隨動樞軸68可以形成于一對從第一和第二支架部分14a和14b延伸出的臂204上。在給出的實施例中，隨動樞軸68設置于飛輪腔192之上，并且包括一對納放于臂204中的管套206。管套206限定一軸210，該軸基本垂直于軸118并且基本平行于軸116，如圖4中所示。
參考圖4和11，端件安裝座70可以包括一對凸緣220和一對突起222。凸緣220從主支架14沿著一基本平行于軸118的方向向外延伸，其中驅動器32(圖2)相對于軸118移動，而突起222相對于兩個凸緣220中箱關聯的一個傾斜設置從而在二者之間限定一個V型凹穴226。端件組件22可以插入V型凹穴226內，使得端件組件22在第一側抵靠凸緣220，而在第二側楔靠于突起222。螺紋緊固件228可以用來將端件組件22固定地但可拆卸地配接到凸緣220上。
驅動馬達組件參考圖2，所述驅動馬達組件18可以包括動力源30、驅動器32、隨動組件34和返回機構36。動力源30可用來在沿軸118的第一方向推動驅動器32，并且可包括馬達40和飛輪組件250，飛輪組件包括飛輪42并由馬達40驅動。
驅動馬達組件動力源馬達和傳動裝置在給出的特定實施例中，馬達40可以是一個具有輸出軸(沒有特別示出)的傳統電動機，其中帶輪254連接到輸出軸上用來驅動飛輪組件250。馬達40可以是馬達組件的一部分，其中該馬達組件可以包括傳送盤256和帶張緊裝置258。
另外參考圖4，傳送盤256通過傳統的螺紋緊固件可拆地連接到馬達40的主體108的一端，并可包括安裝帶張緊裝置258的結構。在給出的實施例中，傳送盤包括樞轉轂(pivot hub)260、底槽262和反作用臂264。樞轉轂260可從傳送盤256的主要部分向上延伸，并可包括一個貫穿形成的孔。底槽262是一個形成在樞轉轂260的一部分上的、與所述孔同心的槽。反作用臂264也從傳送盤256的主要部分向上延伸，并與樞轉轂260間隔開。
再參考圖12，帶張緊裝置258具有的結構類似于傳統的自調式帶張緊器的結構。在給出的實施例中，帶張緊裝置258包括一個惰輪270，其可轉動地安裝在惰輪支臂272上。惰輪支臂272包括一個裝放于樞轉轂260的所述孔內的柱274，使得惰輪支臂272(和惰輪270)可繞樞轉轂260轉動。形成在惰輪支臂272上的支腳276延伸穿過底槽262；支腳276和底槽262的兩端之間的接觸用于限制惰輪支臂272繞樞轉轂260的轉動量。扭簧278套裝于樞轉轂260并與支支腳276和反作用臂264接合，以在預定的轉動方向例如朝向帶輪254的逆時針方向偏壓惰輪支臂272。
驅動馬達組件動力源飛輪組件參考圖13，所述飛輪組件250可以包括飛輪42、飛輪軸200、飛輪帶輪300、第一支撐軸承302以及第二支撐軸承304。飛輪42用作一個動能存儲裝置并可以任何希望的方式構造。例如，飛輪42可以以任何合適的工藝一體成型，并可以用粉狀金屬材料澆鑄、模鍛或成型。另外，飛輪42也可以用兩個或多個組件相互固定到一起來制成。
參考圖14，飛輪42可包括轂320、外輪緣322以及將轂320和外輪緣322連接到一起的裝置。連接裝置可包括多個葉片326，當飛輪42轉動時，這些葉片可以產生氣流；該氣流可以冷卻緊固工具10(圖1)的各個組件，如馬達40(圖2)、控制單元20(圖2)和飛輪42本身。葉片326可以具有任何適當的構造(如直的，螺旋形的)。另外，連接裝置可以包括多個輪幅328(圖15)或任何其他可以將轂320和外輪緣322連接到一起的結構。
再來看圖13和14，所述轂320可用硬化材料制造，使得轂320的端部可形成抗磨損推力表面。轂320包括通孔330，其大小可以配合飛輪軸200。在示出的例子中，通孔330包括一螺紋部分和一個直徑比螺紋部分稍大的內表面精車的擴孔部分。
飛輪42的外輪緣322可以用任何適當的方式構作成，而以一種高效、高抗磨損性的方式將能量傳送到驅動器32。在給出的特定實施例中，飛輪42的外輪緣322用硬化鋼制造并包括一外表面350，該表面上形成有多個周向延伸的V型齒360，它們共同形成了多個峰362和谷364，如圖16所示。外輪緣322的外表面350上的谷364可終止于一具有相隔開的壁部368的槽366而非一尖角。形成于谷364內的槽366將在下面詳細討論。
圖17到圖19示出了具有帶有兩個或多個組件的結構的飛輪42，其中，外輪緣322具有相對高的質量并同飛輪42的余部連接，該余部具有相對低的質量。在圖17的例子中，外輪緣322通過采用具有“旋向”(即如右旋或左旋)的螺紋370螺紋配合到轂320上，其中該“旋向”與飛輪42轉動的方向相反以便當緊固工具10使用時自緊固。
在圖18和19所示的例子中，轂320和外輪緣322是分立的組件，連接裝置374是一種諸如熱塑性的材料，澆鑄或模鑄到轂320和外輪緣322上。所述轂320可以具有平的或成形外表面376，而外輪緣322帶有內部凸緣378。內部凸緣378可以繞外輪圈322的內側以間斷方式(也就是，如圖示帶有沿周向間隔開的部分378a)延伸，并且包括一對鄰接表面380，這些表面用以由連接裝置374接合。連接裝置374可以在轂320和外輪緣322之間模鑄或澆鑄。
當連接裝置374冷卻和收縮時產生的周向應力一般足以將連接裝置374和轂320彼此固定。然而，連接裝置374的收縮傾向于將連接裝置374拉離外輪緣322，這也是插入模鑄沒有用于模制到一個部件的內表面的原因。然而，在該實施例中，連接裝置374的收縮向內部凸緣378的鄰接表面380施加了一個力(收縮力)，該力將連接裝置374固定連接到外輪緣322上。
為了消除或控制當內部凸緣378的一側受到的載荷高于另一側時發生的壓延效應(cupping effect)，鄰接表面380配置成以預定方式分配收縮力。在給出的實例中，希望消除壓延效應，并且使得所形成的鄰接表面380彼此互為鏡像。適當構成的鄰接表面380的其它實例可以包括圖20和21中所示的結構。本領域的普通技術人員可以從這些公開中理解，盡管結合用于射釘槍的飛輪圖示和描述了內部插入模制技術，但是本發明在其最廣泛的方面并未受到限制。
返回圖13和16，可選的耐磨涂層390可以涂覆到外輪緣322上以提高飛輪42的壽命。耐磨涂層390可以包括任何涂層，該涂層具有相對較高的硬度、大于大約0.001英寸的厚度、并且對鋼或鐵的摩擦系數大約為0.1或更大。例如，如果飛輪42的外輪緣322是由穿透淬火至硬度大約為35Rc至大約40Rc的SAE 4140鋼或由表面淬火至硬度大約為35Rc至大約40Rc的SAE 8620鋼制成，那么耐磨涂層390可以由a)碳化鎢并通過高速含氧燃料燃燒過程(highvelocity oxy-fuel)涂覆形成，b)鉭鎢碳化物并且通過電火花熔合過程涂覆形成，c)無電解鎳(electroless nickel)并且通過化學浴涂覆，或d)工業硬鉻并且通過電鍍涂覆。
返回圖13，飛輪軸200包括中央部400、第一端部402和第二端部404。中央部400的直徑小于第一端部402的直徑，但是其直徑大于第二端部404的直徑。第一端部402大體上為圓柱形并且其尺寸設計成以壓配合或冷縮配合的方式與飛輪帶輪300接合。中央部400的尺寸設計成在其上以滑動配合的方式配裝第一支撐軸承302。第二端部404包括螺紋部410和在與中央部400相對的一側上與螺紋部410鄰接的頸縮部412。螺紋部410的尺寸設計成通過螺紋與飛輪42接合，而頸縮部412的尺寸設計成以滑動裝配的方式與第二支撐軸承304接合。
另外參見圖9和14，第一支撐軸承302和第二支撐軸承304可以于飛輪孔194中分別擠壓入、黏附地連接到或是另外安裝到的第一支架部分14a和第二支架部分14b。飛輪42可以放置到主支架14中的飛輪腔192中，使得轂320中的通孔330就與飛輪孔194對齊。如上所述飛輪帶輪300連接其上的飛輪軸200插入飛輪孔194中并且安裝到飛輪42上，使得螺紋部410螺紋嚙合到飛輪42轂320中的通孔330的螺紋部，中央部400由第一支撐軸承302支承，中央部400的位于第一支撐軸承302和飛輪軸200的螺紋部410之間的部分配置于飛輪42的轂320的擴孔部分，并且頸縮部412由第二支撐軸承304支撐。如上所述，第一支撐軸承302和第二支撐軸承304以滑動配合的方式與飛輪軸200接合，這允許飛輪軸200滑動地插入飛輪孔194。
飛輪軸200可以相對于飛輪42轉動，從而拉動飛輪42壓靠第一支撐軸承302，使得第一支撐軸承302的內圈302a夾緊在飛輪42和位于第一端部402和中央部400之間的臺肩420之間。為了將飛輪42拉緊靠在第一支撐軸承302上，可以在飛輪帶輪300或第一端部402上形成組裝結構422，例如非圓形孔(例如六角形、正方形、Torx形)或槽，或者從飛輪帶輪300或第一端部402上伸出凸起。組裝結構422配置成與工具例如通用扳手、開口扳手或套筒扳手接合，從而允許飛輪軸200相對于飛輪42轉動。
返回圖2和13，具有與帶輪254和飛輪帶輪300的結構匹配的具有多V形結構的皮帶280可以圍繞帶輪254和飛輪帶輪300布置，并且由帶張緊設備258的惰輪270接合以張緊皮帶280。通過皮帶280施加到飛輪組件250上的載荷將載荷置于飛輪軸200上，該載荷足以迫使頸縮部412抵靠第二支撐軸承304的內軸承座圈304a，從而禁止其間的相對旋轉。在給出的特定實施例中，馬達40、皮帶280、飛輪帶輪300和飛輪42可以配置成，使得飛輪42的外表面350的表面速度可以達到大約86英尺/每秒到92英尺/每秒的速度。
雖然所描述的飛輪帶輪300是分立元件，但是本領域的普通技術人員可以理解，它也可以另外形成。例如，飛輪軸200可以如此形成，使得第一端部402包括多個夾持結構450，諸如齒或花鍵，如圖22中所示，可以例如在滾花工藝中形成。飛輪帶輪300可以插入模制到飛輪軸200上。就此而言，用于形成飛輪帶輪300的工藝裝置可以構作成位于中央部400或第二端部404的外徑上，可以圍繞飛輪軸200的旋轉軸同心地研磨。因此，飛輪帶輪300能夠以永久的方式花費很少地裝接到飛輪軸200上，而不會導入很顯著的偏差或其它公差積累。
驅動馬達組件驅動器參照圖23和圖24，驅動器32可以包括上驅動器構件500、驅動器葉片502和夾持器504。上驅動器構件500可以用合適的材料以適當的過程例如熔模鑄造法一體地形成。在所提供的特定實例中，上驅動器構件500是由鈦形成的。鈦通常顯示出相對較差的磨損特性，因此本領域的普通技術人員可能會認為使用鈦不太適當，因此不合常規。然而，我們認識到，因為鈦較輕，具有相對較高的強度重量比并且具有優良的彎曲和疲勞性能，所以由鈦形成的上驅動器構件500可以提供相對較低質量的驅動器32，而提供改進的系統效率(即，設置更多緊固件的能力)。在所提供的特定實例中，同由傳統材料例如鋼構成的上驅動器構件500相比，將鈦用于上驅動器構件500會增加大約20％的能力。上驅動器構件500可以包括主體510和一對從主體510的相對的側面伸出的凸起512。主體510可以包括驅動器成型面520、凸輪成型面522、靠臺524、葉片溝槽526、葉片孔528和夾持器孔530。
另外參見圖16，驅動器成型面520以與飛輪42的外輪緣322的外表面350互補的方式構作而成。在所提供的特定實例中，驅動器成型面520包括多個縱向延伸的V型齒534，齒534共同形成多個谷536和峰538。谷536可以終止于具有間隔開的壁部542的槽540而非終止于尖角。分別位于外輪緣322和主體510上的槽366和540提供了空間，當外表面350和/或驅動器成型面520磨損時，V形齒534和360可以分別伸入所述空間中，從而確保外表面350和驅動器成型面520之間沿著V形齒360和534相當大的部分接觸，而不是在峰362和538分別與谷536和364接觸的一個或多個位置上的點接觸。
為了進一步控制磨損，可以在一個或多個位置向主體510涂覆涂層550，例如在驅動器成型面520和凸輪成型面522上。例如，涂層的類型可以為碳化物并且可以經由等離子噴涂涂覆。
在圖23至圖25中，凸輪成型面522可以在主體510的與驅動器成型面520相對的一側上形成，并且可以包括第一凸輪部560、第二凸輪部562和一對在第一凸輪部560和第二凸輪部562之間延伸的軌道564。靠臺524可以在與驅動器葉片502由之伸出的一側相對的一側上形成于主體510上，并且可以包括傾斜地離開驅動器成型面520的弧形端面570。下面將更加詳細地討論凸輪成型面522和靠臺524。
葉片溝槽526可以是位于凸輪成型面522的導軌564之間的縱向延伸的空腔。葉片溝槽526可以限定接合結構590，用于接合驅動器葉片502，以及第一平臺592和第二平臺594，所述平臺位于接合結構590的相對側上。在所提供的實例中，接合結構590包括多個齒600，這些齒共同限定一蜿蜒槽道602，所述槽具有可以與第一平臺592共面的平底606。第一平臺592可以始于葉片溝槽526內的靠近葉片孔528的一個點，并且可以伸向主體510的下表面612，而第二平臺594設置得靠近夾持器孔530。
葉片孔528是縱向伸過驅動器32的主體510的一部分并且與葉片溝槽526相交的孔。葉片孔528可以包括圓角半徑610(圖26)，這樣就不會在葉片孔528和主體510的外部下表面612交匯處的位置形成尖角。
夾持器孔530可以沿大體上垂直于驅動器32的縱軸的方向延伸穿過驅動器32的主體510。在所提供的實例中，夾持器孔530是具有大體上平行于軌道564的靠合邊緣620的槽。
凸起512可以用作返回錨(return anchor)630，即驅動器32連接于返回機構36的部位(圖2)，并且還可以用作在緊固件已經安裝到工件上之后用于阻止驅動器32向下運動的緩沖器接片632。每個返回錨630可以形成于基本平行于驅動器32的縱軸延伸的相關凸起512的部分上。返回錨630可以包括上翼緣650、后壁652、一對相對的側壁654和前翼緣656。上翼緣650可以在側壁654之間延伸并且限定一個芯線開口660。可與上翼緣650相交的后壁652與上翼緣650、側壁654和前翼緣656共同限定了一個錨腔662。在所提供的特定實例中，后壁652在前翼緣656對面的位置上與驅動器32的縱軸基本平行，并且在前翼緣656下面的位置為弧形。側壁654可以連接于后壁652和前翼緣656并且可以包括錨固槽664，所述錨固槽可以完全貫穿側壁654。
緩沖器接片632限定了接觸表面670，所述接觸表面可以為柱形并且可以圍繞大體上垂直于驅動器32的縱軸并且大體上彼此平行的軸布置并且位于驅動器成型面520的相對的側面上。
驅動器葉片502可以包括夾持部690和葉片部692。夾持部690可以包括相應的接合結構700，所述接合結構700配置成與主體510上的接合結構590接合。在所提供的特定實例中，相應的接合結構700包括多個齒702，所述齒容納在蜿蜒槽道602中并且與接合結構590的齒600嚙合。齒600和702的嚙合可以充分地抑制驅動器葉片502和主體510之間的運動。夾持部690還可以包括接合翼片710，所述接合翼片配置成由第二平臺594和夾持器504接合，如圖24所示。接合翼片710可以具有任何希望的構造，但是在所提供的實例中，在其相對的側面之間為錐形。
返回圖23，葉片部692從夾持部690向下延伸并且通過主體510中的葉片孔528。驅動器葉片502的相對端可以包括端部720，所述端部720以傳統方式(例如，在倉匣組件24中的緊固件朝之饋送的一側)并在其側向相對側傾斜。
另外參見圖24和25，夾持器504可以配置成驅動驅動器葉片502的夾持部690抵靠于第二平臺594，并且禁止驅動器葉片502相對于主體510沿基本與驅動器32的縱軸方向橫交的方向運動。在所提供的實例中，夾持器504包括一對支腳730、接合構件732和接片734。接合構件732相對于支腳730向內傾斜并且位于夾持器504的與接片734相對的一側上。
為了裝配驅動器32，驅動器葉片502送入葉片孔528中并且由此滑動，這樣驅動器葉片502的相當一部分就伸過葉片孔528。相應的接合結構700落放入接合結構590中，使得齒702與齒600嚙合并且接合翼片710置于第二平臺594上。夾持器504被插入夾持器孔530中，使得支腳730抵靠靠合邊緣620放置，接合翼片710既與接合構件732接觸又與第二平臺594接觸，并且翼片734在主體510相對側伸出夾持器孔530之外。夾持器504的接合構件732的傾斜表面壓靠接合翼片710的相匹配的傾斜表面，用于將接合翼片710楔靠于第二平臺594。翼片734可以變形(例如，彎折并且與主體510接觸或扭曲)，以便禁止夾持器504從夾持器孔530撤出。
齒600和702的嚙合允許軸向定向的載荷有效地在驅動器葉片502和驅動器主體510之間傳遞，而夾持器504幫助離軸載荷的傳遞并且將驅動器葉片502和驅動器主體510保持在其中齒600和702彼此嚙合的狀態下。
可選擇地，可以向接合結構590和相應的接合結構700施用結構間隙填充材料740例如金屬、塑料或環氧樹脂來禁止其間的微動。在所提供的實例中，結構間隙填充材料740包括置于齒600和702之間的環氧樹脂。用于結構間隙填充材料740的合適材料的實例包括鋅和黃銅。
在所提供的實例中，倉匣組件24隨著與端件組件22的距離的增大而向上傾斜，但是保持在一個平面中，所述平面包括如圖1中所示的軸118以及殼體組件12的中心線。然而，在一些情況下，倉匣組件24的斜度會使之與緊固工具10的另一部分例如殼體組件12的手柄接觸。在此類情況下，希望驅動器葉片502(圖23)布置成大體上垂直于緊固件F從倉匣組件24中沿之饋送的軸線。一種解決方案可以是旋轉驅動馬達組件18和端件組件22的取向以便與緊固件F從倉匣組件24中沿之饋送的軸線相適應。然而，該解決方案可能是不能實施的，因為旋轉驅動馬達組件18可能是不實際的和/或當端件組件22旋轉至不同于圖示位置時緊固工具10的外觀不是所希望的。
驅動器32的兩件式配置(圖23)允許驅動器葉片502(圖23)圍繞軸118和體殼體組件12的中線旋轉，以便以期望的方式使驅動器葉片502定向(圖23)。因此，驅動器32可以配置如圖28所示的那樣，從而允許驅動馬達組件18保持于圖2和圖4中所示的方位。
或者，端件組件22的端件22a可以如此處所述的那樣連接至體殼體組件12和主支架14(圖2)，但是可以配置成沿緊固件F沿之饋送的軸線從倉匣組件24接納緊固件F。該配置示意地顯示于圖29中。然而，驅動馬達組件18(圖1)可以圍繞軸118(圖1)和殼體組件12的中線旋轉以使驅動器葉片502與端件22a對準。
驅動馬達組件墊板和墊輥參見附圖30，主支架14上可選擇地承載墊板750和/或墊輥752。在給出的實施例中，在飛輪組件250的與墊輥752相對的一側，墊板750連接于主支架14。墊板750可由耐磨材料制成，比如碳化物，并用于防止主支架14與驅動器32(圖23)的主體510(圖23)在飛輪42與端件組件22(圖1)之間的位置處形成有害接觸。
當飛輪42的外面350與驅動器32(圖23)的驅動器成型面520(圖23)之間的接觸面與驅動器的重心未直接成對正時，在飛輪42加速驅動器時驅動器可能會前后振動或波動。墊輥752用于在飛輪42的上方位置支撐驅動器32(圖23)，以便防止驅動器32(圖23)的前后振動或波動。墊輥752可以具有與驅動器32相兼容的任意結構，但在給出的實施例中，墊輥752包括兩個輥754，它們由碳化物制成，并具有斜面756，該斜面用來與驅動器成型面520(圖23)的V形齒534(圖23)嚙合。在有些情況下，墊輥752可由上墊板(未示出)代替。然而，在給出的實施例中，與上墊板相比，墊輥752的輥754以相對低的摩擦力嚙合驅動器成型面520(圖23)的相對較大面積。
驅動馬達組件隨動組件參見附圖2和9，隨動組件34可包括致動器4、接地板170、離合器800、以及帶有啟動臂806和滾輪組件808的啟動臂組件804。
驅動馬達組件隨動組件致動器、離合器及凸輪致動器44可以是任何一種合適的致動器，并可用于有選擇地提供線性和/或旋轉運動。在給出的實例中，致動器44為線性致動器，可以是如圖41所示的螺線管(solenoid)810。另外參見附圖4，螺線管810可放置在位于主支架14上的致動器安裝座62的孔150中，螺線管810可包括一對臂812，臂812裝放于形成在致動器安裝座62上的槽道152內。螺紋緊固件814可穿過致動器安裝座62上的槽孔816(圖3)裝放，并與臂812螺紋嚙合，由此將螺線管810固定地但可拆地和可調地連接于主支架14上。螺線管810可包括一個柱塞820，該柱塞通過彈簧822偏移入延伸位置。柱塞820可包括肩部824、頸部826以及頭部828。
在圖4中，接地板170可設置于離合器安裝座64中并如上所述牢固地連接于主支架14。接地板170可包括一組滑道830和多個向內漸縮的接合面(inwardly tapered engagement surfaces)836，上述滑道830可以基本上平行于孔150的軸158延伸，上述接合面836可以設置于滑道830的相對側并基本平行滑道830延伸。
離合器800可用于與啟動臂806(圖2)協調作用，以將致動器44的運動轉化為另一種形式的運動。參見附圖9和36，離合器800可包括滑道槽840、軛架(yoke)842、凸輪表面844以及一對接合表面846。滑道槽840用于在其中接納滑道830，使得滑道830可在其上引導離合器800沿與孔150的軸158基本平行的方向運動。軛架842構作成在肩部824與頭部828之間圍繞柱塞820的徑部826滑動。
驅動馬達組件隨動組件啟動臂組件參見附圖31和32，啟動臂806可包括臂構件850、凸輪隨動件852、臂軸銷854、隨動軸銷856以及彈簧858。參見附圖36和37，臂構件850可包括一對臂部件870，該對臂部件被一對位于其間的橫向延伸的中心部件872隔開。每一個臂部件870可基本為L型，包括基體部880和可與基體部880基本垂直設置的腿部882。每個基體部880可包括軸銷孔890、連接孔892及轉動止檔件894，其中，軸銷孔890用于貫穿配設臂軸銷854，連接孔892用于貫穿配設隨動軸銷856，轉動止檔件894用于限制滾輪組件808可沿給定旋轉方向相對于啟動臂806轉動的量。而每一腿部882可包括一個隨動孔898，用于在其中接納凸輪隨動件852。
參見附圖31和33，凸輪隨動件852可以是轉動支撐于腿部882的軸銷或滾輪。在給出的實例中，凸輪隨動件852是一個滾輪，其端部以滑動方式設置于隨動孔898中。在圖2、31及36中，臂軸銷854可貫穿隨動樞軸68和基體部880上的軸銷孔890設置，以可轉動地將啟動臂806連接于主支架14上。在給出的實施例中，啟動臂806設置于構成隨動樞軸68的臂204之間，臂軸銷854貫穿插入管套206和軸銷孔890中。
隨動軸銷856可延伸貫穿連接孔892并可轉動地將滾輪組件808連接于啟動臂806上。彈簧858可在一預定的轉動方向上偏壓滾輪組件808。在給出的實施例中，彈簧858包括一對板簧，其端部結合頂靠于橫向延伸的中心部件872上，中心部件872可包括結構件，如一對用于將板簧保持在理想位置的分開的腿部900。板簧可以任意方式構作而成，但在給出的實施例中其被設計成大致菱形，在其整個長度上板簧內的應力水平相當均勻。
臂構件850可單獨沖壓成型，例如可在連續沖模、多滑塊、四滑塊中制造，之后可進行熱處理。由于形成臂構件850的板材相對較薄，殘余應力以及熱處理過程可能會使臂部件870的結構變形，因此必須進行熱處理后輔助處理(例如，校直正、研磨)。為了避免這種熱處理后輔助處理，如圖36所示，在臂部件870上形成一個或多個槽910，用于在熱處理之前貫穿接納鍵912(如圖38所示)。在鍵912上可形成一組或多組槽916，以使鍵912與臂部件870接合，如圖37中所示。在給出的實施例中，使用了兩組槽916，這兩組槽在鍵912上隔開一定距離，該距離對應于臂部件870之間的預期距離。當槽916與臂部件870對齊之后，在槽910中轉動鍵912而將鍵912鎖定在臂部件870之間。因此，鍵912成為防止臂部件870變形的結構部件。因此，在啟動臂806熱處理之前，在臂部件870上安裝一個或多個鍵912，來防止啟動臂806熱處理之前或熱處理當中臂部件870相對于彼此的變形。而且，熱處理之后，通過在槽910中轉動鍵912，鍵912可以很容易地從啟動臂806取下，并可以適當地再用或廢棄。優選地，鍵912或多個鍵912可由用于形成臂構件850的相同工藝裝置形成。更具體地，鍵912或多個鍵912可以在用于形成臂構件850的坯料的、本來作為下腳料的內部或周圍區域內形成。
參見附圖31和35，滾輪組件808可包括滾輪架920、一對偏心件922、軸924、隨動件50、以及用于沿一預定方向偏置偏心件922的偏置機構928。參見附圖31和39，滾輪架920可包括一對輔助臂930和設置于輔助臂930之間的反作用臂932，反作用臂932可構作成具有與彈簧858接觸的圓柱型接觸表面934。每一個輔助臂930可包括軸孔940、與軸孔940同心的范圍限制槽942、銷孔944、裝配凹口946、以及止檔孔948，止檔孔948用于接納形成在臂部件870上的轉動止檔件894。同臂構件850一樣，滾輪架可以單獨沖壓成型，例如，在連續沖模、多滑塊、四滑塊中制造，之后可進行熱處理。因此，一個或多個槽952-類似于形成在臂構件850上的槽910(圖36)，和鍵-類似于上面描述的鍵912(圖38)，可用來防止或阻止在滾輪架920熱處理之前或熱處理當中輔助臂930相對于彼此的扭曲、彎曲或其他變形。
參見附圖32、35和40，每個偏心件922可以為包含第一和第二凸臺970、972的板狀構件，該第一和第二凸臺970、972從第一側伸出；短軸柱974和止擋件976，位于第一和第二凸臺970、972的相對側。短軸柱974用來延伸穿過相應一個輔助臂930上的軸孔940(圖39)中，止擋件976延伸進入范圍限制槽942以限制偏心件922圍繞短軸柱974的轉動量。
軸孔980可形成在第一凸臺970上，用于在其中接納軸924。在某些情況下，可能希望不允許軸924在軸孔980中轉動。在給出的實施例中，在軸924上形成一對平直部982，使軸924端部的橫截面為近似D型。在本例中，軸孔980形成為相應形狀(例如，軸孔980也為D型)，允許軸924滑動插入軸孔980中但限制軸924在軸孔980中轉動。第二凸臺972與第一凸臺970隔開，并可以包括軸銷部986。另外，軸銷部986可以為牢固連接(例如壓配合)于偏心件922的獨立部件。隨動件50在給出的實施例中為滾輪，其可轉動地設置在軸924上。在提供的特定實施例中，可用軸承例如滾子軸承將隨動件50轉動地支撐于軸924上。
參見附圖31、32和35，偏置機構928可包括軛件1000、間隔件1002、及彈簧1004。軛件1000可包括一個基本上中空的橫桿部1010和一個上面安裝彈簧1004的橫向部件1012。橫桿部1010上可形成孔1016，用于接納每個偏心件922的第二凸臺972的軸銷部986。
另外參見附圖42，間隔件1002可包括具有一對凸緣件1022和1024的主體1020、聯結橫檔1026、及懸伸接合部件1028。主體1020上形成沉孔1030，用于接納彈簧和軛件1000的橫向部件1012。凸緣件1022和1024從主體1020的相對側面外伸到鄰接主體1020的輔助臂930上。因此，當間隔件1002安裝在輔助臂930上時，凸緣件1022和1024協同地在輔助臂930的相對表面上導引間隔件1002，同時防止間隔件1002繞隨動軸銷856相對于滾輪架920轉動。接合部件1028可與形成在輔助臂930上的裝配凹口946(圖39)接合。聯結橫檔1026包括貫穿形成的孔1036，該孔用于接納隨動軸銷856，從而將滾輪組件808轉動地結合于啟動臂806，同時也防止間隔件1002相對于滾輪架920平移。在間隔件1002相對于滾輪架920處于固定位置的情況下，彈簧1004會向軛件1000施加力，該力經由軸銷部986傳遞到偏心件922，造成偏心件922沿一轉動方向轉動，致使止擋件976位于范圍限制槽942的上端。懸伸接合部件1028與裝配凹口槽946(圖39)的接合防止間隔件1002于滾輪組件808組裝期間響應由彈簧1004施加的力從輔助臂930向外移動，同時將聯結橫檔1026上的孔1036與輔助臂930中的銷孔944(圖39)對齊。
參見上面的論述及附圖31-40，本領域普通技術人員可以從上面公開的內容中理解滾輪組件808可按照如下裝配a)隨動件50安裝在軸924上；b)偏心件922中的第一個安裝在軸924上，這樣軸924位于軸孔980中；c)軛件1000安裝在偏心件922中的所述第一個的軸銷部986上；d)另一個偏心件922安裝在軸924和軛件1000上；e)組件(即，偏心件922、軸924、隨動件50及軛件1000)安裝在滾輪架920上，使得短軸柱974位于軸孔940中，而止擋件976位于范圍限制槽942中；f)彈簧1004可安裝在橫向部件1012上；g)間隔件1002可在輔助臂930之間對齊，使得凸緣件1022和1024伸到輔助臂930的相對側且橫向部件1012和彈簧1004被引入沉孔1030中；h)間隔件1002可推壓在輔助臂930之間，使得在彈簧1004被壓縮時凸緣件1022和1024與輔助臂的相對側協同操作以導引間隔件1002；i)當懸伸接合部件1028與形成在輔助臂930上的裝配凹口接合時，間隔件1002的滑動被停止；j)滾輪組件808可設置于臂構件850的臂部件870之間，并經由隨動軸銷856可轉動地與之連接，隨動軸銷856延伸穿過連接孔892、銷孔944及聯結橫檔1026中的孔1036；k)可選地，隨動軸銷856的一端或兩端可予以變形(例如，弄平)以防止隨動軸銷856拔出；l)彈簧858可安裝在臂構件850上；及m)滾輪組件808可圍繞歲動軸銷856轉動以使臂部件870上的轉動止擋件894位于輔助臂930上形成的止檔孔948中，并由此給彈簧858預加應力。在后一步驟中，滾輪架920的反作用臂932接合并加載板簧以便從啟動臂806向外偏壓滾輪組件808。
驅動馬達組件返回機構參見附圖2、43和44，返回機構36可包括殼體1050和一個或多個返回芯線(return cord)1052。殼體1050可包括一對殼體外殼1050a和1050b，它們共同限定了一對基本彼此平行的彈簧腔1056。殼體外殼1050a可包括一組裝接結構件1058，用于將殼體外殼1050a牢固地連接于主支架14上。在給出的實施例中，這組裝接結構件1058包括一對支腿1060和一對卡銷1062。支腿1060與殼體外殼1050a的第一端部聯結，并由此沿基本平行于彈簧腔1056的方向向外延伸。卡銷1062與殼體外殼1050a的與支腿1060相對的一端聯結，并由此沿基本垂直于支腿1060的方向延伸。
另外，參見附圖10，支腿1060和卡銷1062用來分別裝放于形成在主支架14上的側向延伸的配裝接片1066和1068的下面。更特別地，支腿1060可在側向延伸的配裝接片1066的下面裝設于主支架14，且其后殼體1050可轉動以驅動卡銷1062與側向延伸的配裝接片1068接合。從上面公開的內容中本領域技術人員可以理解，側向延伸的配裝接片1068可包括精確形狀的表面1070，當殼體1050朝向主支架14轉動時，表面1070與卡銷1062協同作用以使卡銷1062朝向支腿1060彈性偏轉。
回到附圖43和44，每個返回芯線1052可包括一個芯線部1080、一個彈簧1082和一個保持件1084。芯線部1080可以是由合適的橡膠或熱塑性彈性體形成的彈性芯線，并可包括第一止動元件1090，它可以用來可脫離地與返回錨件630接合；和第二止動元件1092，它可以用來由保持件1084接合；以及芯線元件1094，它設置在第一和第二止動元件1090和1092之間。第二止動元件1092可以包括錐形面2000和球形端2002。
第一止動元件1090可以包括主體2006和一對從主體2006相對側延伸的卡頭2008。第一止動元件1090可以將芯線部1080連接到驅動器32(圖23)。在提供的特定實施例中，主體2006可以裝放入錨固腔662(圖25)，使得卡頭2008延伸進入錨固槽664(圖23)中，芯線元件1094從上翼緣650(圖27)的芯線開口660(圖27)伸出。在提供的實施例中，后壁652(圖25)的弧形部用來引導第一止動元件1090進入錨固腔662(圖25)，當第一止動元件1090與返回錨件630(圖23)接合時卡頭2008延伸穿過側壁654(圖23)。
芯線元件1094可在其全長上具有基本均勻的橫斷面面積。在提供的實施例中，芯線元件1094在其與第一和第二止動元件1090和1092相連的兩個相對端向外形成錐形(即，直徑變大)。圓角半徑2012也被用于芯線元件1094連接到第一和第二止動元件1090和1092的位置。
彈簧1082可以為普通壓縮彈簧，并可在每個端部具有多個無效線圈(未明確標出)。另外如附圖45所示，保持件1084用于在芯線元件1094和彈簧1082之間傳送載荷，并因此可包括分別用于接合第二止動元件1092和彈簧1082的第一和第二接觸面2016和2018。在提供的特定實施例中，保持件1084為一個套筒，該套筒具有第一部分2020、較小直徑的第二部分2022和可將芯線元件1094容納其中的縱向延伸的槽2024。第一接觸面2016可以形成于第一部分2020上，且可以具有圓錐形表面用以匹配接合第二止動元件1092的錐形面2000。第二部止2022可形成為其內表面2024朝著它的下端向外形成錐形。第一部分2020和第二部2022交界處形成的肩部可以界定出與彈簧1082的一端貼合的第二接觸面2018。
在彈簧1082設置在芯線元件1094上且保持件1084位于彈簧1082和第二止動元件1092之間的情況下，返回芯線1052裝入殼體1050中的彈簧腔1056。更明確地，彈簧1082的下端貼合殼體1050，同時第二止動元件1092的球形端2002貼合殼體1050的相對端。這種方式(即貼靠殼體1050)下第二止動元件1092的構造使得第二止動元件1092提供抗震性，從而可最小化或消除傳遞到保持件1084和彈簧1082上的震動載荷。返回芯線1052的二構件結構非常有利之處在于每個構件的強度可抵消另一個的弱項。例如，與驅動器32的下行沖程相關聯的減速(即，在給出的實例中從大約65f.p.s到大約0f.p.s)可能對螺旋彈簧的疲勞壽命是有害的，而驅動器的相對長的總行程長度可能對橡膠或橡膠類芯線是有害的。將螺旋彈簧1082結合于返回芯線1052防止了芯線元件1094過度伸展，而芯線元件1094防止螺旋彈簧1082過分沖擊。此外，返回機構36相對較小，可易于裝入緊固工具10。
驅動馬達組件抗錘擊機構任選地，緊固工具10還可以包括一個止擋機構2050來阻止啟動臂806將驅動器32接合于飛輪42，如圖2所示。參照附圖10、43、44和46，止擋機構2050可包括臺架2052、彈簧2054和至動臂2056。臺架2052可安裝于殼體外殼1050b以在其上沿可平行于軸118的大致鉛直方向平移。臺架2052可包括一個或多個臺架接合部2060、一個大致H形主體2062和臂2064。臺架接合部2060連接于主體2062并具有一個上面形成有齒2072的傾斜接合面2070。主體2062可確定一個或多個導軌2074和位于多個導軌2074之間的橫桿2076。導軌2074可裝設于相應的結構中，比如一個導引凸起2080和彈簧腔2082，它們均形成于殼體外殼1050b上。殼體外殼1050b上的結構和導軌2074共同協作，使得臺架2052可以在預定的方向在伸出位置和收縮位置之間平移。臺架2052處于延伸位置允許傾斜接合面2070的齒2072與臂構件850(圖47)的側向延伸的中心部件872(圖47)中的上面一個相接合，而臺架2052處于收縮位置使傾斜接合面2070的齒2072處于不限制臂構件850(圖47)繞臂樞軸銷854運動的位置。
彈簧2054可以是常規壓縮彈簧，可容納在形成于殼體外殼1050b上的彈簧腔2082中。在所提供的實施例中，彈簧2054設置在殼體外殼1050b和導軌2074中的一個之間，并向著延伸位置偏壓臺架2052。
一個結構件，如一個卡頭2080，可以結合于殼體外殼1050b，以在臺架2052位于延伸位置時接合臺架2052，從而阻止臺架2052與外殼1050b脫開。在提供的實施例中，在臺架2052位于延伸位置時，卡頭2080接合橫桿2076的下端。
致動臂2056用來接合臺架2052上的臂2064，并選擇性地促使臺架2052進入脫離接合位置。所提供的實施例中，致動臂2056機械連接于接觸脫扣機構2090(附圖1)的機械連桿，該接觸脫扣機構與端件組件22(附圖1)相關聯。接觸脫扣機構2090的詳細討論本文沒有披露而且也無需披露，因為這種機構在現有技術中已廣為人知。在性質上簡要和“概括”的描述中，接觸脫扣機構通常地用于識別工具的端件被引入到工件的預期附近的那些情形。接觸脫扣機構通常使用機械連桿，相互作用于(例如推動、轉動)扳機、或閥、或在提供的實例中為電氣開關，以使得緊固工具被操作。
在提供的實施例中，致動臂2056連接于機械連桿，并在接觸脫扣機構2090(附圖1)向下偏壓機械連桿(使得接觸脫扣位于延伸位置)時，致動臂2056同樣位于允許臺架2052移動到延伸位置的向下位置。接觸脫扣機構2090(附圖1)觸靠于工件以一足夠的距離上推機械連桿，這段足夠的距離閉合致動臂2056和臂2064之間的空隙，從而使致動臂2056迫使臺架2052向上進入脫離接合位置。
驅動馬達組件上、下緩沖器如圖30所示，主支架14可以承載一個上緩沖器2100和一個下緩沖器2102。另外如圖48所示，上緩沖器2100可以任何希望的方式連接于主支架14，并可包括錘擊件2110和減震器2112。上緩沖器2100由兩件形成允許材料適合于特定的用途。例如，錘擊件2110可以由相對強韌的材料制成，例如填充玻璃的尼龍；而減震器2112可以由比錘擊件2110更有彈性的材料制成，例如氯丁基橡膠。因此，本領域的普通技術人員從本公開中可以認識到，錘擊件2110和減震器2112的結合使得上緩沖器2100形成得具有高效的沖擊吸收特性以及良好的抗沖擊界面，在該界面處，驅動器32(圖49)接觸上緩沖器2100。
另外如圖49和50所示，錘擊件2110可以為梯形，具有傾斜下表面2116，并且可包括具有斜面2120的腔體2118，該斜面與形成于驅動器32上端的靠臺524的弧形端面570形狀一致。靠臺524的弧形端面570和錘擊件2110的斜面2120可如此成型，使得弧形端面570和斜面2120之間的接觸推動驅動器32水平向外離開飛輪組件250，從而保證當驅動器32返回時或驅動器處于停止狀態時，驅動器32不接觸飛輪組件250。弧形端面570和斜面2120也可如此成型，使得弧形端面570和斜面2120之間的接觸使驅動器32側向偏移而不是垂直或向著緊固件F偏移，使得當驅動器32沖擊上緩沖器2100時，產生驅動器32在腔體2118內的來回移動(即，沿箭頭2126的方向)，且驅動器32不易于垂直向下朝著飛輪42移動。
減震器2112可以形成為能夠完全或部分容納于錘擊件2110中，使得上緩沖器2100相對容易地安裝到主支架14上。在所提供的特定實施例中，錘擊件2110包括一個上腔2130，它具有大體與斜面2120平行的弧形上表面2132，而減震器2112包括一個下表面2134，當減震器2112裝入錘擊件2110中時，該下表面2134與弧形上表面2132相匹配。
如圖50和51所示，上緩沖器2100可以插入到形成于主支架14上的上緩沖器套罩2150中。上緩沖器套罩2150可以包括一對側壁2152、一上壁2154和一對分別形成于對應側壁2152上的下肋2156。側壁2152可以大致與上壁2154正交，肋2156可以傾斜而與錘擊件2110的傾斜下表面2116相匹配。由于形成減震器2112的材料可具有相對較高的摩擦系數，斜置肋2156有助于上緩沖器2100裝設于主支架14上，因為上緩沖器2100的窄端易于放入上緩沖器套罩2150，而斜置肋2156使上緩沖器2100滑動進入上緩沖器套罩2150并向上靠合上壁2154。形成于主支架蓋16(圖65)上的結構2160(圖65)可接觸或另外約束上緩沖器2100以便使上緩沖器2100保持在上緩沖器套罩2150中。
在附圖30和52中，下緩沖器2102可以任何想要的方式連接到主支架14，可以用來接觸驅動器32的一部分，比如緩沖器接片632的接觸表面670，以防止驅動器32在驅動器32的行程末端直接接觸主支架14。下緩沖器2102可以由任何合適的材料制成且可以具有任何想要的結構，但是在給出的實施例中，提供一對下緩沖器元件2200，與驅動器32上的相應緩沖器接片632對準。在所提供的特定實施例中，緩沖器元件2200通過一對肋2202相互連接，并包括從與另一緩沖器元件2200相對的一側伸出的鎖定凸翼2204。下緩沖器2102可以構作成滑動地接合于主支架14，使得鎖定凸翼2204和一個肋2202可以設置在形成于主支架14內的配合凹槽2210中，而緩沖器元件2102鄰接大致垂直于軸118延伸的凸緣2212。另外如圖65和66簡要示出的，主支架蓋16可以設置一個或多個配合凸耳2216，這些配合凸耳與主支架14協同工作來定位另一個肋2202從而固定下緩沖器2102。
回到附圖52和53，下緩沖器元件2200可以具有對準軸線2232的圓柱形上表面2230，軸線2232大致垂直于軸118和接觸表面670繞之形成的軸線2234，。以這種方式進行構作允許下緩沖器元件2200以一致方式受載，無需精確將驅動器32引導到下緩沖器元件2200且無需向下緩沖器元件2200傳送大的剪切載荷。
作為另一個實例，每個下緩沖器元件2200可以形成一個槽2270，繞下緩沖器元件2200在下緩沖器元件2200周邊內側延伸，如圖54至57所示。槽2270可以形成在下緩沖器元件2200的下表面上，從而在下緩沖器元件2200的底部開口(如圖所示)，或者可以是設置在下緩沖器元件2200內的封閉的腔體(未示出)。雖然圖示的下緩沖器元件2200和槽2270具有大致矩形形狀，但本領域的普通技術人員從本公開中可以認識到，下緩沖器元件2200和槽2270可以一其他形形成式。例如，下緩沖器元件2200可以大致呈圓柱形，和/或槽2270呈環形。驅動器32與下緩沖器元件2200相接觸的區域承受相對高的應力，該應力很大程度上借助槽2270得到減輕。
控制單元如圖58所示，控制單元20可包括各種傳感器(如，扳機開關2300，接觸脫扣開關2302)，用以分別檢測各組成構件如扳機2304(附圖1)和接觸脫扣機構2090(附圖1)的狀態，并產生響應信號。控制單元20還可以包括控制器2310，用以接收各種傳感器信號并響應這些信號控制緊固工具10(附圖1)。控制單元20還可以包括帶有切換電源2314的DC/DC轉換器2312，用于脈沖調節由電池組件26提供并供給馬達40的電力。更明確地，切換電源2314進行切換(即，接通和斷開)以控制其對馬達40的輸出并因此向馬達40提供預期電壓的電力。因此，通過調節切換電源2314接通和斷開的時間長度、無論電池組件26的電壓如何而可以向馬達40提供基本恒定總電壓的電力。
另外如圖2所示，控制單元20可以包括一個或多個電路板2320，包括開關的電路和電氣元件和可以安裝其上。線束2322可以從電路板2320延伸出并可包括用于將電路板2320電氣連接到電池組件26和馬達40的接線端。
殼體組件、主支架蓋和扳機如圖1、59和60所示，殼體組件12可包括分離的外殼2400a和2400b，它們可以由熱塑性材料形成，且共同界定一個主體部2402和手柄部2404。主體部2402可界定一個殼體腔2410，其大小可在其中容納主支架14、驅動馬達組件18和控制單元20。手柄部2404可以從主體部2402延伸且可以一種方便操作者操作緊固工具10的方式形成。可選地，手柄部2404可以包括一個電池組件26可釋放地裝設其上的安裝座2418，和/或一個將線束2322限制在手柄部2404內的預定區域的線束防護裝置2420。安裝座2418可包括一個用于由電池組件26上的插銷2424接合的凹槽2422，這樣，電池組件26可以固定地且可取下地連接于手柄部2404。線束防護裝置2420可以包括一個從外殼2400a向內延伸的板形件2430和多個肋2432，它們共同形成容納工具接線盒2436的腔。工具接線盒2436包括與形成在電池組件26上的相應接線端相連的電氣接線端。
可選擇地，殼體組件12的各部分可以包覆模制以在殼體組件12的外部和/或只內形成某些區域，這些區域可以增強殼體組件12由操作者抓握的能力、提供振動阻尼和/或形成一個或多個密封。這種技術更詳細地描述于共同轉讓的題為“多速動力工具傳送器”的美國專利No.6,431,289和共同待審的題為“具有包覆模制作用的殼體”的美國專利申請No.09/963,905中，兩者如同在此予以充分闡述那樣以其整體內容在此引入作為參考。
參見附圖60至62，外殼2400a和2400b可以利用多個定位結構將外殼2400a和2400b互相定位并定位于主支架14。在提供的實施例中，外殼2400a和2400b利用若干凸臺和肋條-槽結構實現彼此定位。每組凸臺包括第一凸臺2450和第一凸臺2450裝設其上的第二凸臺2452。每組凸臺可以用來在其中接收一個螺紋緊固件2456以將外殼2400a和2400b固定在一起。上述肋條-槽結構可包括肋條件2460和一個配合槽2468，該肋條件2460從外殼中的第一個如外殼2400a繞貼靠另一外殼的表面2462的選定部分延伸，該配合槽2468形成在另一外殼如外殼2400b上。
殼體組件12還可以包括一個扳機安裝座2470和一個帶夾安裝座，帶夾安裝座下面將詳細描述。扳機安裝座2470可以以合適的方式構造以裝放預期的扳機，包括轉動致動扳機和線性致動扳機。在給出的實施例中，扳機2304具有轉動致動扳機和線性致動扳機兩者的特點，于是，扳機安裝座可以包括一個支承板2480，一個扳機口2482，一對第一扳機保持器2484，和一對第二扳機保持器2486。支承板2480可以在外殼2400a和2400b中的一個或兩個上形成，并包括一個基本垂直于扳機口2482延伸的靠合表面2490。第一對、第二對扳機保持器2484和2486中的每一對可以由一個或多個從相關外殼(如外殼2400a)延伸出的壁件2492來限定并，并分別限定了第一、第二凸輪2500和2502。在提供的特定實施例中，手柄角度是正的，于是第一凸輪2500相對于第一軸線2506對準，而第二凸輪2502相對于第二軸線2508對準，第二軸線斜相對于第一軸線是斜交的(即傾斜的)，這樣二者之間的角度是鈍角。當手柄角度是負的時，第一、第二軸線2506和2508之間的角度可能是90度或更小。根據該發明公開的內容本領域的普通技術人員可以得知，凸輪2500、2502可以有任何結構，只要它們分別限定了扳機2304的相應部分沿之移動的軸線2506和2508即可。就此而言，第一對、第二對扳機保持器2484和2486的每一端可以是敞開的或關閉的，并因此無需限制扳機2304沿著相應軸線的移動。
參見圖63、64，扳機組件2510可以包括扳機2304，扳機彈簧2512，扳機彈簧可以是一個傳統的壓縮彈簧。除了以下所提到的，扳機2304可以相對于其縱向中心線基本對稱并可以包括一個彈簧安裝座2520、第一對銷2522和第二組銷2524。彈簧安裝座2520用來在其上裝放扳機彈簧2512，并當扳機彈簧2512被壓縮時作為該扳機彈簧2512的導引件。第一和第二組銷2522、2524從扳機2304的相對側面延伸，并用來分別設置在形成在殼體組件12上的第一、第二凸輪2500和2502上。
第一和第二扳機保持器2484、2486的壁件2492用以分別限制第一、第二組銷2522、2524的移動，從而確定了扳機2304可以在扳機安裝座2470內移動的方式。更具體地說，當扳機2304被操作者的手指推到退回位置，第一扳機保持器2484的壁件2492沿著第一軸線2506引導第一銷2522，使得第一銷沿著具有兩個方向分量的矢量移動-一個朝向手柄部分2404的中心線(即向著手柄部分2404的與扳機2304相反的一側)，而另一是平行于手柄部分2404的中心線(即朝向電池組件26(圖1))。同時，第二扳機保持器2486的壁件2492沿著第二軸線2508引導第二銷2524。正因為如上結構，扳機2304有一種類似于線性致動扳機的感覺，但卻在設計上像轉動致動扳機一樣相當耐用。
根據如上所述，本領域的普通技術人員將得知，力在偏離扳機2304和其連動件中心的位置處被傳遞通過扳機2304。如果一個純線性致動扳機以這種方式加載，由于當在沿與承靠表面一致的方向施加載荷時，扳機和連動件總是更加平滑地動作，所以可能導致損壞。如果一個純轉動致動扳機以這種方式加載，由于它們能承受偏離軸線的載荷，其平滑動作，但對于使用者使用來說，舒適性相對不好。
本領域的技術人員從公開的內容可以得知，凸輪2500和2502的形狀和角度是使用者手指行經的路徑的函數。換句話說，凸輪2502可以基本平行于或對準于手柄部分2404的中心。為了確定凸輪2500的形狀，扳機2304可以從初始位置(即未致動位置)移動進入手柄部分2404而到達末端位置(即致動位置)。扳機2304從初始位置到末端位置的移動在第一點由凸輪2502控制(即扳機2304沿著凸輪2502移動)。扳機2304在第二點的移動是由手指接觸點(即使用者手指接觸扳機2304的點)控制。當扳機2304在初始位置和末端位置之間移動時，扳機2304上的手指接觸點沿基本垂直于手柄部分2404的方向移動。凸輪2500構作用來沿手指接觸點沿之移動的垂直線限制扳機2304的第二點的移動。
參見圖61和61A，扳機2304還可以包括一個開關臂2550，構作用來與部分用于致動緊固工具10的扳機開關2300的致動器2552接合。在提供的實施例中，扳機開關2300是一個微型開關，而致動器2552是一個滑動地安裝于主支架14的彈簧偏壓的柱塞。開關臂2550用于當扳機2304被壓下時接觸并移動致動器2552以改變微型開關的狀態。
為防止扳機開關2300由于驅動器2552超程時損壞，扳機開關2300設置成使得致動器2552受偏壓而與微型開關接觸，并且扳機2304用來將致動器2552推離微型開關。據此，施加到微型開關上的力僅僅是施加偏壓給致動器2552而使之與扳機開關2300接觸的彈簧2558的力；當扳機2304被壓下時，沒有力施加到微型開關上，不管致動器2552超程多遠。
參見圖1，主支架蓋16可以用來罩蓋主支架14的頂部并可以裝接于殼體組件12與主支架14。基于此，殼體組件12和主支架蓋16可以采用類似于上述的肋條和槽結構，以將主支架蓋16相對于殼體組件12定位。根據給出的實施例并參照附圖62和65，殼體組件12包括一個從鄰接主支架蓋16的表面2602的選定部分延伸的肋條件2600，和形成在主支架蓋16上的配合槽2602。在主支架蓋16上形成有多個凸臺2604以在其中容納螺紋緊固件(未示出)，以允許主支架蓋16固定提但可拆地固定到主支架14上。采用這種方式的緊固工具10的結構提供了一種手段，借此使用者可以容易地接近驅動馬達組件18以檢查和/或維護零部件，如飛輪42(圖2)、驅動器32(圖2)和返回機構36(圖2)，并且提供相對堅固耐用的一種結構元件，其可以伸過殼體組件12的上端和/或下端。另外，殼體組件12可以設置成罩蓋主支架14的頂部。
工具操作在提供的特定實例中并參照附圖58，控制單元20可以在發生預定情況時，如指明接觸脫扣機構2090已經靠合工件的接觸脫扣開關2302的狀態的改變，啟動馬達40，然后在發生第二種預定情況時，如指明扳機2304已經由操作者壓下的扳機開關2300的狀態的改變，啟動致動器44。因為通常在接觸脫扣開關2302和扳機開關2300的啟動之間有一個短時延遲，此種方式的結構允許飛輪42(圖2)先于操作者已經要求緊固工具10裝設一個固定件F(圖1)的時間(例如，在提供的實施例中操作者壓下扳機2304的時間)轉動。據此，操作者已經要求緊固工具10裝設一個固定件F(圖1)的時刻和緊固工具10安裝固定件F(圖1)的時刻之間的總共時間從而可以相對于其它已知的無繩射釘槍(cordless nailer)的啟動時間縮短。
參照圖1、2和4，當啟動緊固工具10時，控制單元20合作以啟動驅動馬達組件18從而使馬達40驅動飛輪42，并隨后使致動器44移動隨動件50使得隨動件50與驅動器32接觸，從而驅動器32的驅動器成型面520(圖16)以足夠大的夾緊力與飛輪42(圖16)的外表面350(圖16)接合，以便允許飛輪42(圖16)將驅動器32加速到預期速度范圍內的速度。在提供的特定實例中并另外參照圖67和68，致動器44的啟動使螺線管810的柱塞820移離驅動器32。由于柱塞820和離合器800相互連接，柱塞820的移動使離合器800沿滑道830相應移動。當離合器800移動時，與凸輪表面844接合的隨動件852隨凸輪表面844移動，使得啟動臂組件804相對于主支架14繞臂樞軸銷854轉動，這又使隨動件50繞臂樞軸銷854旋轉而與凸輪成型面522(圖23)的第一凸輪部560(圖23)接合。隨動件50與第一凸輪部560(圖23)的接合移動驅動器32與旋轉的飛輪42接觸，從而飛輪42可向驅動器32傳遞動能以沿軸118使驅動器32加速。啟動臂806的彈簧858在啟動臂806和滾輪組件808之間提供了一定的順從性，允許隨動件50樞轉離開驅動器32從而防止啟動臂組件804對驅動器32和/或飛輪組件250過加載。
凸輪成型面522(圖23)的第一凸輪部560(圖23)可以構作成使得由隨動件50施加在驅動器32上的夾緊力快速產生，但不快到將磨損集中在凸輪成型面522(圖23)上的單一位置處的程度。而是，夾緊力的快速產生可以分布在凸輪成型面522(圖23)的一預定長度上，從而在適當尺寸區域上分布相應的磨損以便提高驅動器32的使用壽命。同樣需要說明的是，夾緊力的快速產生也不能分布在凸輪成型面522(圖23)的過長長度上，因為這樣將導致不能從飛輪42向驅動器32傳遞足夠的動能。在提供的實例中，凸輪成型面522(圖23)的第一凸輪部560(圖23)相對于凸輪成型面522(圖23)的導軌564(圖23)具有大約4～5度的角度。
雖然螺線管810、離合器800和啟動臂組件804相互配合向驅動器32施加啟動從飛輪42向驅動器32傳遞動能的作用力，應該認識到這一作用力本身不足以(例如，由于考慮到致動器44的尺寸和重量)將驅動器32夾緊于飛輪42從而可向驅動器32傳遞足夠的能量來驅動緊固件F進入工件。在這種情況下，施加在隨動件50上的反作用力將使啟動臂組件804繞著臂樞軸銷854旋轉，使得凸輪隨動件852壓靠于傾斜的凸輪表面844，這將沿離開螺線管810的方向并朝向接地板170推動離合器800，使得接合表面846與接合表面836接合并將離合器800鎖定于接地板170。就此而言，接地板170用作一單向離合器以阻止離合器800在遠離螺線管810的方向上沿滑道830移動。因此，由隨動件50施加于驅動器32的凸輪成型面522(圖23)的夾緊力增加到最大值，此時隨動件50位于凸輪成型面522(圖23)的導軌564(圖23)上。夾緊力的最大量值極大地取決于許多因素，包括發射的緊固件的類型，驅動器32和飛輪42之間界面的結構等等。在所給的具體實施例中，夾緊力的范圍在大約150磅力(1bf)～210磅力的范圍內。
本領域的普通技術人員從所披露的內容中將會認識到，接地板170和離合器800之間的界面的密閉性(consistency)是緊固工具10操作方面的一重要因素，且密閉性的變化會妨礙離合器800與接地板170的適當接合或脫離。因此，可通過一個或多個元件使接地板170和離合器800與其它元件，例如由于磨損而產生灰塵和碎屑的飛輪42，屏蔽開。在所給的實施例中，如圖4最佳示出的，離合器800和接地板170置于主支架14的空腔內，使得主支架14的一部分在飛輪42和離合器800與接地板170之間的界面之間延伸。另外，一分立元件可在飛輪42上部連接于主支架14，從而以適當方式罩住所述的界面。
從飛輪42傳遞到驅動器32的能量可以是足以將一預定最大長度的緊固件F射入由相對硬質材料如橡木制成的工件內。在這種情況下，緊固件F的驅動可以消耗基本上存儲在飛輪34和馬達40電樞內的全部能量。當緊固件F的長度小于最大長度值和/或緊固件F被射入到由相對軟質的材料如松木制成的工件時，在緊固件F被射入到工件中以后，飛輪34等元件仍具有相當的能量。在后一種情況下，剩余能量會使驅動器32向上跳離端件組件22，因為下緩沖器2102(圖30)會反彈而非吸收與驅動器32的沖擊能量。剩余能量會傾向于將驅動器32驅動入隨動件50，這又會對啟動臂組件804施加一作用力，使其繞臂樞軸銷854沿傾向于使離合器800鎖定于接地板170的方向上旋轉。
另外簡要參照圖32和35，在這種情況下可以通過繞短軸柱974旋轉偏心件922、使得止檔件976移向或位于范圍限制槽942的與它們被通常被偏壓所在的末端相對的末端，來減小驅動器32對隨動件50沖擊力的大小。當驅動器32跳離下緩沖器2102時，偏心件922的旋轉使隨動件50轉離驅動器32。為了加速隨動件50轉離驅動器32的過程，在驅動器32的凸輪成型面522(圖23)上設置第二凸輪部562(圖23)。第二凸輪部562(圖23)用來在驅動器32開始失速(start to stall)(即接近其行程的最低點)時允許彈簧858卸載從而使離合器800脫離接合并允許啟動臂組件804回到其“原始”位置，這允許偏心件922繞短軸柱974旋轉并使隨動件50向上轉離凸輪成型面522(圖23)，使得由隨動件50施加的夾緊力實際減小。在所給的具體實施例中，隨動件50不與驅動器32的凸輪成型面522(圖23)脫離接觸。
一彈簧2700(附圖59)可以設置用來向啟動臂組件804施加力，使其圍繞臂樞軸銷854轉離飛輪42，從而確保止擋機構2050與啟動臂組件804接合。另外，如附圖69和70中所示，一定位器2800可設置在凸輪隨動件852與形成在離合器800上的軛架842之間。定位器2800可以包括一傾斜的相對凸輪表面2802，當定位器2800操作安裝時，該表面大致平行于凸輪表面844。在所給的具體實施例中，定位器2800為金屬片結構(例如夾子)，與柱塞820的頸部826(附圖41)接合。
當螺線管810解除激勵時，一彈簧2810可用來將柱塞820推離螺線管810的主體810a(也就是在所提供實例中延伸柱塞820)。由于柱塞820與離合器800連接(通過軛架842)，離合器800同樣地被推離螺線管810的主體810a。驅動器32(附圖2)中的剩余能量會使驅動器32(附圖2)彈起而與隨動件50(圖2)相接觸，從而會推動啟動臂組件804圍繞臂樞軸銷854(附圖2)旋轉，這會使凸輪隨動件852與傾斜的凸輪表面844相接觸，而具有將離合器800鎖定于接地板170的趨勢。為了防止這種情況的發生，驅動器32(圖2)上的凸輪成型面522(圖23)的第二凸輪部562(圖23)可以如此設置，使得當驅動器32(圖2)位于其沖程底點附近時，啟動臂組件804圍繞臂樞軸銷854(圖2)沿使凸輪隨動件852與定位器2800上的相對凸輪表面2802相接觸的方向樞轉。凸輪隨動件852與相對凸輪表面2802之間的接觸使得力沿矢量FN傳遞，該矢量基本沿相對凸輪表面2802的法線方向；而這個矢量FN包括一個通常沿離合器800的路徑的法向的分量FC。當FC傳遞到離合器800時，離合器800與接地板170分離使得接合表面846與接地板170上的接合表面836脫離接合，從而阻止離合器800鎖定于在接地板170。殘余力矢量FR將使離合器800移動從而使啟動臂組件804轉動。
參照附圖1、2和62，圖示出的驅動馬達組件18的結構有利之處在于緊固工具10的重心CG側向對中于手柄部分2404，并在鉛直地位于手柄部分2404的接近扳機2304區域中，從而提供了具有平衡感的緊固工具10，這種感覺對于操作者來說比較舒服。更進一步，緊固工具10的各種部件的定位使得包括馬達40，螺線管810和飛輪42在內的尺寸比較大的部件都位于朝向緊固工具10上端的位置上，從而允許緊固工具10構作成具有對應于向上延伸的楔形形狀，如附圖62中所示，其中，殼體組件12的下端相較之殼體組件12的上端較小。緊固工具10的楔形形狀改善了操作者觀察端件組件22的位置的性能，同樣提高了緊固工具10被用于相對棘手工作空間區域的能力(使得端件組件22可以在緊固工具10的另一部位，如殼體組件12，接觸到工件之前抵達工件上的一個區域)。
驅動馬達組件螺線管調節本領域的普通技術人員從上述描述可以了解到，驅動馬達組件18包括一些用于調整隨動件50和凸輪成型面522(圖23)之間的間隙量的手段，以用來補償如各種部件的正常制造偏差和磨損等問題。假定隨動件50與凸輪成型面522之間的間隙足以允許啟動臂組件804返回“原始”位置，緊固工具10承受磨損的能力(也就是緊固工具10以全能量發射的能力)隨隨動件50與凸輪成型面522之間間隙的減小而提高。在這點上，當緊固工具10的各個部件(比如飛輪42，驅動器32)已經磨損到某種程度，使螺線管810的柱塞820在隨動件50接觸驅動器32之前就超出沖程時，啟動臂組件804向驅動器32提供充分夾緊力(full pinch force)的能力就會喪失。參照附圖2、4、41和71，這種調節能力可以通過例如移動螺線管810來改變啟動臂組件804對于臂樞軸銷854的位置來提供。在這點上，螺線管810的臂812可以可伸縮地容納在形成于主支架14的致動器安裝座62上的槽道152中。
螺線管810在孔150中的位置可以通過將隨動件50定位在凸輪成型面522(圖23)的預定部分上，例如在導軌564(圖23)上、沿離開凸輪隨動件852(圖32)的方向拉動孔150中的螺線管810直到第一條件發生、沿相反的方向即朝向凸輪隨動件852(圖32)的方向推動孔150中的螺線管810直到第二條件發生、并例如通過固緊緊固件814來將螺線管810固定于主支架14來進行調整。第一條件可以是基于位置(比如每對元件彼此接觸的位置凸輪成型面522(圖23)與飛輪42的外表面350，凸輪隨動件852(圖32)與凸輪表面844，接合表面836和846(圖16)，軛架842和柱塞820的頭部828)或者可以基于作用在螺線管810的主體810a上以沿第一方向推動螺線管810的力的大小。第二條件可以是螺線管810的主體810a從一個給定參考點，如滿足第一條件的位置，沿第二方向的位移。
在所給具體實施例中并另外參照附圖72和73，螺線管810的主體810a包括一鑰匙孔形狀的孔2900，構造成可由一相應形狀的工具2910接合，該工具2910插入鑰匙孔形狀的孔2900中并旋轉使得該工具2910不會從螺線管810的主體810a中拔出。在第一方向上拉動該工具2910，并拖帶螺線管810的主體810a，直到一預定大小的力施加于螺線管810的主體810a。螺線管810的主體810a隨后沿第二方向移動一預定距離并且緊固件814相對于主支架14上緊以將螺線管810固定在主支架14的所希望的位置上。該工具2910隨后旋轉到與鑰匙孔形狀的孔2900相對齊并從螺線管810的主體810a中拔出。如本領域中的普通技術人員可以從上述公開的內容中了解到的，這一過程可以通過使用配備有力和位移傳感器的一種設備自動進行。
另外，一個墊片或者間隔件可以用來設定螺線管810相對于主支架14的位置。例如，在止擋機構2050位于脫離接合的條件下，當驅動器32處于一預定條件，例如處于完全退回的位置時，可以將具有預定厚度的墊片或間隔件插入在驅動器32上的凸輪成型面522(圖23)和隨動件50之間使得墊片或間隔件靠在凸輪成型面522(圖23)的第一凸輪部560(圖23)上，將螺線管810沿第一方向(如上面緊鄰段落中所描述的)進行拉動使得在隨動件50與墊片或間隔件之間、墊片或間隔件與驅動器32之間以及驅動器32與飛輪42之間不存在“廢物”或間隙。
馬達評側圖74是顯示電流和時間之間典型關系的曲線圖，對具有預先確定的馬達、慣量(inertia)和電池配置的給定結構作出圖示，其中在時間(time)＝0時向馬達供電，且馬達初始處于停止狀態。參考圖75，機械慣量和馬達組合連同電池/電源可以被簡化。電源是具有無載電壓(V)的電池B，而總電阻(R)等于電池/電源電阻和馬達電阻之和。電容(C)代表組合馬達的機械慣量和系統慣量，以及從電能向機械能的能量轉化過程，其在電路中通常量化為反電動勢值。(C)的值與具有反電勢常數(ke)和系統慣量(J)的的給定DC馬達的關系如下C＝J÷(ke)2并且電模擬的時間常數等于R×C。
由于機械慣量和慣量的所需速度對于給定的應用是預先確定的，所以儲存的能量也被認為是已知或預先確定的。對于一個機械系統，儲存的能量等于0.5×J×ω2，其中ω是慣量的角速度。對于上面提及的電模擬，機械/電儲存能量是0.5×C×v2，其中v是電容(C)上的瞬時電壓。依定義，這兩個關系一定是相等的(即0.5×J×ω2＝0.5×C×v2)，并因此ke＝v÷ω。假定總電阻(R)和電源電壓(V)是常數，減少獲得給定速度(或者電容上的電壓)的時間的唯一方法是修正ke和/或J的值。
如果ke減小，則C的值增加，并且由此，每個時間常數的大小也增加。然而，為了獲得給定速度，以及從而獲得給定速度/機械儲存能量，時間常數的數量實際少于如圖76的曲線所示出的。該曲線圖示作為ke值的函數的能量損失，其由曲線4000說明，以及作為ke值的函數的獲得預期速度的時間，其由曲線4020說明。如在提供的特定例子中所顯示的那樣，通過采用具有接近1.0的ke值的馬達，與使機械慣量達到所需轉動速度相關聯的能量損失被最小化。然而，使機械慣量達到所需轉動速度所需的時間相對較長。相反，如果馬達具有的ke值為約0.85到0.55，或更好是約0.80到0.65或最好是約0.75到0.70，那么使機械慣量達到所需轉動速度需要的時間量被最小化。采用這種方式定制馬達40(圖2)的有利之處在于，可以顯著減少緊固工具10(圖1)的操作員在促動扳機2304(圖1)和/或接觸式脫扣機構2090(圖1)以將一個固定件裝入工件中后所需等待的時間。
皮帶扣參考圖77和78，皮帶扣5000包括可以插入殼體組件12中的彈夾結構5002。彈夾結構5002可以基本成L形，其具有基體5004和臂5006。基體5004可以包括容納固定件5012的凸出部5010，和連接于凸出部5010的鍵接結構件5020。臂5006可以包括沿基本橫交基體5004的方向延伸的部分，以及包括位于其末端的弧形端部5022。
殼體組件12上形成有用于在其中容納凸出部5010和鍵接結構件5020的孔5030，以及一個用于容納固定件5012的第二孔5032。孔5030和第二孔5032最好互為鏡像，以便彈夾結構5002能夠可選擇地置于緊固工具10的一側或另一側。在所提供的例子中，固定件5012被插入第二孔5032并與凸出部5010螺紋嚙合以將彈夾結構5002固定但可拆裝地連接在殼體組件12上。
參考圖79到81，根據本發明的教導制造的皮帶扣整體以附圖標記5050表示。皮帶扣5050具有基體5052，一個或多個支腿5054，用于將支腿5054固定于殼體組件12上的一個或多個固定件5056。基體5052沿著殼體組件12的一側向下延伸且終止于適當程度圓整的形狀。
支腿5054可以從基體5052向外延伸并可包括用于嚙合固定件5056的結構件5060。在所提供的例子中，結構件5060包括至少一處不均勻，例如軸向間隔開的凹槽5062，其用于與形成在固定件5056上的環狀凸起5064相嚙合。在圖示的例子中，基體5052和支腿5054由合適的粗直徑金屬絲一體形成，但是本領域普通技術人員將意識到基體5052和支腿5054可以別的方式形成。
固定件5056可以設置在殼體組件12之內，例如位于外殼2400a和2400b之間。更具體地，外殼2400a和2400b可以包括用于在其中容納支腿5054的支腿凸出部5070。每個支腿凸出部5070的內端5072用來與一個固定件5056的相應端部鄰接。在所提供的例子中，在固定件5056的每個端部內形成一個沉孔，該沉孔的尺寸確定得用于容納支腿凸出部5070的內端。可采用螺紋固定件5056將外殼2400a和2400b相互緊固以便從而將固定件5056固定在殼體組件12內。在所給出的特定例子中，支腿5054被強制插入固定件5056中以便將凹槽5062和凸起5064對齊。凹槽5062和凸起5064的嚙合阻止了支腿5054相對于固定件5056的運動，從而使得皮帶扣5050緊固在殼體組件12上。
圖82和83中的例子除了支腿5054、固定件5056和支腿凸出部5070的結構外，基本與上述圖79到81中的例子類似。在本例中，支腿5054上的結構件5060包括外螺紋，而固定件5056是具有內螺紋的套狀件，其用來與支腿5054上的外螺紋螺紋嚙合，且配置有一驅動端5080。支腿凸出部5070可以與相對的支腿凸出部5070在它們的內端處鄰靠，并可以包括一個用于容納一個相關固定件5056的沉孔部分5084。為了將皮帶扣5050固定在殼體組件12上，支腿5054被插入支腿凸出部5070中并且固定件5056與支腿5054上的外螺紋螺紋嚙合。如果包括驅動端5080，那么其被用于轉動固定件5056，使得它不延伸到殼體組件12的外表面外。在所提供的特定例子中，驅動端5080包括一個可與常規平頭螺絲刀接合的狹槽。然而，本領域普通技術人員將會意識到，驅動端5080可以設定成不同方式，并且可以具有例如允許使用者用十字槽螺絲刀、方孔螺釘頭用扳手、Torx驅動器等轉動固定件5056的結構。
盡管參照不同的實施例在說明書中描述并在附圖中闡明了本發明，本領域的技術人員將會認識到，在未脫離權利要求書限定的本發明的范圍的情況下，可以對各元件做出各種變化以及等同的替換。而且，在此特意考慮了不同實施例之間特征、元件和/或功能的結合和配合，從而本領域的普通技術人員能夠從披露的內容中意識到一個實施例的特征、元件和/或功能可以適當地與另一個實施例結合，除非前面以不同的方式描述過。而且，在本發明的教導下可以作出多種修改以適應特定的情況或材料而不脫離本發明的實質范圍。因此，這就意味著本發明并不限于說明書描述的和附圖示意的當前被認為是實施本發明最佳方式的具體實施例，本發明還包括任何落于以上描述和附加的權利要求之內的實施方式。
權利要求
1.一種手持工具，包括主支架；具有驅動器的馬達組件，該馬達組件可選擇性地啟動以沿一軸線移動驅動器，該馬達組件安裝于主支架；連接于主支架的塑料殼體，該塑料殼體包罩主支架的至少一部分。
2.權利要求1的手持工具，其中塑料殼體包括一對殼體外殼。
3.權利要求2的手持工具，其中殼體外殼限定一個手柄。
4.權利要求3的手持工具，其中殼體外殼還限定一個用以可拆地裝放可充電電池的電池安裝座。
5.權利要求1的手持工具，其中還包括連接于主支架的端件。
6.權利要求1的手持工具，其中主支架包括馬達安裝座，馬達組件包括一個電動機，該馬達安裝座支撐電動機周邊的一部分。
7.權利要求6的手持工具，其中電動機包括輸出軸，該軸設置成基本上橫交于驅動器沿之移動的軸線。
8.權利要求6的手持工具，其中彈性元件設置在馬達安裝座和電動機之間。
9.權利要求6的手持工具，其中一夾子用來將電動機固定于馬達安裝座，夾子包括樞轉連接于馬達安裝座的第一部分、纏捆于電動機的與馬達安裝座相對的周邊部分的第二部分、和可松脫地連接于主支架的第三部分，第二部分位于第一部和第三部分之間。
10.權利要求1的手持工具，其中還包括安裝于主支架的電子控制器，電子控制器用以響應多個預定輸入啟動馬達組件。
11.權利要求1的手持工具，其中馬達組件還包括飛輪，用于在馬達組件啟動時向驅動器傳送動能。
12.權利要求11的手持工具，其中馬達組件還包括一個滾輪和一個螺線管，該滾輪可在第一位置和第二位置之間移動，該第一位置下不引起驅動器和飛輪之間的接觸，第二位置下迫使驅動器與飛輪接觸，螺線管用以啟動滾輪的移動。
13.權利要求12的手持工具，其中螺線管連接于主支架。
14.權利要求13的手持工具，其中主支架上形成一個孔，螺線管置于該孔中。
15.一種手持工具，包括主支架；連接于主支架的馬達組件，該馬達組件包括電動機、由電動機驅動的飛輪和驅動器，該馬達組件可被啟動使得飛輪傳送動能給驅動器從而使驅動器沿一條軸線移動；一個殼體，包括一對共同限定一手柄的殼體外殼，該殼體外殼連接于主支架。
16.權利要求15的手持工具，其中主支架包括第一和第二支架部件，飛輪設置在第一和第二支架部件之間。
17.權利要求16的手持工具，其中飛輪安裝在一延伸穿過第一和第二支架部件中的至少一個的軸上，其中一滑輪連接于飛輪軸。
18.一種工具，用于保持多個緊固件并選擇性地將這些緊固件中的第一個射入一個工件，該工具包括限定一內部腔體的殼體；主支架，裝接于殼體并設置在內部腔體中；以及驅動馬達組件，具有驅動器和用于沿一條軸線移動驅動器的動力源，動力源安裝在主支架上。
19.權利要求18的手持工具，其中動力源包括一個提供轉動輸出的馬達。
20.權利要求19的手持工具，其中主支架限定一個鄰接馬達側部的馬達腔，且一條電動機帶連接于主支架以將馬達固定于主支架。
21.權利要求19的手持工具，其中主支架包括至少一個扭力接地結構用于阻止馬達相對于主支架轉動。
22.權利要求19的手持工具，其中動力源還包括由馬達驅動的飛輪，而且一墊板連接于主支架，該墊板于飛輪后部屏罩主支架的一個區域從而使得當驅動器位于返回位置時引導驅動器向外離開主支架。
23.權利要求19的手持工具，其中一墊輥連接于主支架，當驅動器沿軸線移動以發射第一個緊固件時，該墊輥支撐驅動器。
24.權利要求18的手持工具，其中還包括連接于主支架并設置成用以在驅動器位于返回位置時阻止驅動器與主支架接觸，緩沖器包括由第一材料形成的錘擊件和由不同于第一材料的材料形成的減震器。
25.權利要求24的手持工具，其中驅動器和錘擊件中的至少一個包括一個斜面，當驅動器位于返回位置時，該斜面在一個預定方向上相對于動力源偏移驅動器。
全文摘要
一個手持工具，具有一個主支架、一個安裝在主支架上的馬達組件和一個塑料殼體。馬達組件可包括一個驅動器并可選擇地啟動驅動器沿軸線的移動。塑料殼體可連接于主支架并可覆蓋主支架的至少一部分。
文檔編號B25F5/00GK1745982SQ20051007926
公開日2006年3月15日 申請日期2005年4月4日 優先權日2004年4月2日
發明者約翰·E·巴克, 羅伯特·A·貝里, 查爾斯·L·布雷登鮑第四, 克雷格·A·謝爾, 保羅·G·格羅斯, 阿肖克·S·巴斯卡, 史蒂夫·科爾洛, 詹姆斯·J·肯尼 申請人:布萊克和戴克公司