公开了一种紧凑的电动的弹簧激励的台式装订机，其具有整体的外壳，该外壳既提供外部可移动的外罩又为内部零件提供支撑框架。内部动力传动系是优选细长的，其中马达在后部、齿轮组接近中心、并且低廓线杠杆和盘簧组装件位于前部。该杠杆以盘簧被偏转和激励的正常的上部静止状态接合撞针。安装到终端齿轮的凸轮辊压制杠杆的后部，直到当终端齿轮旋转并且凸轮辊滚降杠杆的终端时，该系统被启动。在整体的主体中，基座枢转地附连到主体的后部。基座杠杆可选择地链接到凸轮辊或等效结构以在循环期间朝着基座向下移动主体。
在所述外壳的所述前部的撞针，该撞针包括在所述轨道上方的撞针上部位置和在所述轨道的前部的撞针下部位置；
杠杆和盘簧，其设置在所述外壳的前部，所述杠杆在所述杠杆的前部链接到所述撞针以抵抗自所述盘簧的偏置而提升所述撞针，其中所述杠杆沿着所述外壳的长度向后伸长，并且所述盘簧主要通过扭力连接作用在所述撞针上，以引起在所述撞针上的向下偏置，所述盘簧的臂沿着在涡圈和所述撞针之间的所述杠杆的长度延伸；
终端齿轮，其可选择地链接至所述杠杆的后部，以逆着所述盘簧的预加载的偏置将所述杠杆保持在静止状态，所述盘簧储存能量以可选择地向下驱动所述撞针以产生冲击；
其中当所述终端齿轮移动所述杠杆至接近所述静止位置和至所述杠杆的释放后状态时，所述马达被控制以停止，并且所述杠杆的所述静止状态包括所述杠杆的前部接近所述外壳的顶部处的顶板并且所述撞针处于所述上部位置，并且所述杠杆的后部处于下部位置，在所述杠杆的释放后状态中所述杠杆的前部向下移动以靠近所述轨道，并且所述杠杆的后部在上部位置中；
其中所述盘簧包括第一末端，其相对于所述外壳可移动，所述盘簧的第一末端链接到所述撞针，以与所述撞针一起移动，第二弹簧末端链接到所述外壳以抵靠所述外壳按压，并且设置在第一末端和第二弹簧末端之间的所述盘簧的结构基本在所述撞针的后面延伸以位于所述终端齿轮和所述撞针之间；
动力传动系包括沿所述外壳的长度顺序对准的所述马达、齿轮组、杠杆和盘簧，其中各自的横向枢轴轴线均处于基本相同的高度，所述齿轮组中的齿轮重叠由此每个齿轮的直径至少延伸到垂直位置，该垂直位置相应于所述杠杆枢轴轴线的垂直位置，所述杠杆的前端终止在所述撞针的顶部以下；并且所述杠杆和所述盘簧的臂在所述外壳内彼此相邻地终止于所述撞针处，由此所述外壳相对于主视图的尺寸不比配合所述撞针所需要的更大。
2.根据权利要求1所述的机动化的紧固工具，其中所述盘簧是细长的，其包括向前延伸至靠近所述撞针的所述盘簧的第一末端的第一臂，所述第一臂进一步向后延伸至安装在所述外壳内的弹簧，所述弹簧安装在所述安装位置垂直地与所述杠杆相邻。
3.根据权利要求2所述的机动化的紧固工具，其中所述盘簧是扭转类型的，并且所述第一臂从所述盘簧的涡圈延伸，所述盘簧的第二臂从所述涡圈延伸到所述第二弹簧末端，其中所述涡圈位于所述终端齿轮的前面并且全部位于所述撞针的后面，并且所述涡圈与所述杠杆相邻。
4.根据权利要求3所述的机动化的紧固工具，其中所述第一臂和第二臂中的每个从所述涡圈向前延伸到靠近所述撞针的相应的末端，在所述工具的静止状态中，所述第一臂在所述第二臂上方，所述第二臂在减震器的顶上，其中所述减震器靠近外壳的底部并且邻近所述轨道，并且在所述工具的释放后状态中，所述第一臂向下移动到与所述第二臂相邻。
5.根据权利要求1所述的机动化的紧固工具，其中所述杠杆的前部尖端接合所述撞针的开口，所述盘簧的第一末端接合直接位于所述撞针后面的所述杠杆的所述前部处的杠杆凹口，并且所述盘簧通过所述盘簧与所述杠杆的接合而偏置所述撞针。
6.根据权利要求1所述的机动化的紧固工具，其中所述马达与所述盘簧在所述外壳内处于相同的垂直位置。
7.根据权利要求3所述的机动化的紧固工具，其中所述涡圈和杠杆分别安装到所述外壳内的相同的支点位置。
8.根据权利要求1所述的机动化的紧固工具，其中扭矩臂向下偏置所述撞针，并且所述扭矩臂沿着在所述齿轮组和所述撞针之间的所述外壳的长度延伸并且在横轴线上枢转，其中所述横轴线与所述齿轮组垂直地一致。
9.根据权利要求1所述的机动化的紧固工具，其中所述马达被控制以在所述齿轮组中的齿轮抵靠所述杠杆到达不稳定的触发位置之前停止在操作循环的停止位置上，所述不稳定的触发位置在开始随后的循环时到达，其中在所述终端齿轮和所述杠杆之间的选择的连杆通过柔性连杆被解除链接，所述选择的连杆是凸轮辊，所述柔性连杆使得终端齿轮驱动力反向，并且所述终端齿轮过冲由所述马达驱动的齿轮系，从而使所述终端齿轮从与所述杠杆的接合中弹开，由此所述凸轮辊立即滚降，从而被突然弹出所述杠杆的边缘。
10.根据权利要求9所述的机动化的紧固工具，其中齿轮连杆通常被所述动力传动系的之前的齿轮驱动，因为所述凸轮辊滚降所述杠杆一反向力使得所述动力传动系的后面的元件能够简单地驱动所述齿轮连杆。
撞针，其位于所述外壳的所述前部，所述撞针包括在所述轨道上方的撞针上部位置和在所述轨道的前部的撞针下部位置；
马达，其被支撑在所述外壳上，并且链接至所述外壳内的齿轮组；
扭矩臂，其包括杠杆和具有施加的扭矩的盘簧中的至少一个，其中所述扭矩臂在所述齿轮组和所述撞针之间延伸，并且所述扭矩通过朝向所述撞针的悬臂被基本向后施加到所述撞针，并且其中所述扭矩臂在横轴线处以与所述齿轮旋转轴线和撞针在所述外壳内相同的垂直位置附近枢转，所述扭矩臂被偏置以向所述撞针施加向下的力；
所述杠杆的前端和所述盘簧的前端相邻并且在所述撞针的后面，各自的所述前端彼此邻近，并且所述杠杆和盘簧中的每一个均是细长的以形成自所述撞针的后面向后延伸的所述扭矩臂，所述杠杆和所述盘簧的前端围绕所述外壳的支撑结构枢转以提升所述撞针，所述支撑结构完全位于所述齿轮组的前方并且完全位于所述撞针的后面；
所述齿轮组的终端齿轮，该终端齿轮可选择地链接到所述扭矩臂以逆着所述扭矩臂的偏置将所述扭矩臂保持在静止状态，其中所述盘簧储存能量以可选择地向下驱动所述撞针以产生冲击；并且其中当所述终端齿轮移动所述扭矩臂以靠近所述静止位置时，所述马达被控制停止。
12.根据权利要求11所述的机动化的紧固工具，其中所述扭矩臂包括所述杠杆，所述齿轮组的齿轮、马达、杠杆和盘簧均顺序对准，其中各自的横向枢轴轴线均处于基本相同的高度，所述齿轮重叠由此每个齿轮的直径至少延伸到垂直位置，该垂直位置相应于所述杠杆枢轴轴线的垂直位置，并且所述杠杆的前端终止在所述撞针的顶部以下。
13.根据权利要求11所述的机动化的紧固工具，其中所述扭矩臂包括所述盘簧的向前水平伸长的扩展件。
14.根据权利要求11所述的机动化的紧固工具，其中所述扭矩臂包括在所述撞针处的所述杠杆的前端尖端，并且所述杠杆的前端在所述紧固工具的静止状态中在所述外壳的顶部处与所述外壳的顶板相邻，所述杠杆的所述尖端在所述撞针的顶部以下。
15.根据权利要求13所述的机动化的紧固工具，其中所述盘簧是扭力弹簧，其中所述扭力弹簧的涡圈在所述撞针的后面并且与所述齿轮组的齿轮的旋转轴线基本垂直地一致，并且所述盘簧的直径基本小于所述齿轮组的所述终端齿轮的直径。
16.根据权利要求15所述的机动化的紧固工具，其中所述盘簧包括第一臂和第二臂，所述第一臂和第二臂中的每个从所述涡圈向前延伸至各自的靠近所述撞针的末端，所述第一臂在所述工具的静止状态中在所述第二臂上方，所述第二臂通过所述外壳的肋而不向上移动，并且相应的所述第一臂和第二臂在所述工具的释放后状态中向着彼此移动。
17.根据权利要求16所述的机动化的紧固工具，其中所述杠杆和所述扭力弹簧被靠近所述外壳内的共同的轴线安装到所述外壳。
18.根据权利要求15所述的机动化的紧固工具，其中所述盘簧接合紧接在所述撞针后面的位置处的所述杠杆的前部凹口，所述盘簧的所述扭矩臂偏置所述杠杆，所述杠杆的前部尖端接合所述撞针的开口，并且所述杠杆接合所述撞针以通过所述盘簧与所述杠杆的接合而向下驱动所述撞针。
19.根据权利要求11所述的机动化的紧固工具，其中所述终端齿轮包括辊，并且所述辊可选择地接合所述杠杆的后部边缘以提升和突然释放所述杠杆。
20.根据权利要求11所述的机动化的紧固工具，其中所述杠杆接合所述撞针以在重置冲击中逆着所述盘簧的偏置向上移动所述撞针，并且所述杠杆的静止状态包括撞针的顶部与所述外壳的顶部的顶板相邻，并且所述撞针处的所述杠杆的前部尖端间隔在所述撞针的所述顶部的下方。
21.一种用于分配紧固件到片状介质的堆叠中的紧凑的机动化的紧固工具，其包括：
紧固件引导轨道，其在所述外壳的底部沿着所述长度延伸；
基座，其设置在所述紧固件引导轨道的下面并且枢转到所述外壳；
撞针，其设置在所述外壳的前部，所述撞针具有在所述导轨上方的撞针上部位置和在所述导轨的前部的撞针下部位置；
电动马达，其被向着所述外壳的后部支撑在所述外壳的内侧；
杠杆，其枢转到所述外壳，所述杠杆具有沿着所述外壳的长度延伸的长度并且在所述杠杆的前部链接到所述撞针；
盘簧，其并排地排列，并且与所述杠杆大体平行并且沿着所述外壳的长度延伸，并且被固定在所述杠杆的枢轴处，其中所述杠杆逆着所述盘簧的偏置而提升所述撞针；
齿轮组，其被大致设置在所述外壳的中心，所述齿轮组具有终端齿轮，该终端齿轮可选择地链接至所述杠杆的后部以逆着所述盘簧的预加载的偏置将所述杠杆保持在静止状态中，所述盘簧储存能量以可选择地向下驱动所述撞针以产生冲击；
所述齿轮组的齿轮、马达、杠杆和盘簧均顺序对准，其中各自的横向枢轴轴线均处于基本相同的高度，所述齿轮组的齿轮重叠由此每个齿轮的直径至少延伸到垂直位置，该垂直位置相应于所述杠杆枢轴轴线的垂直位置，并且所述杠杆的前端终止在所述撞针的顶部以下；和其中当所述终端齿轮向着所述静止状态和杠杆释放后状态移动所述杠杆时，所述马达被控制以停止，并且其中所述杠杆静止状态包括所述杠杆的前部接近所述外壳的顶板，其中所述撞针在所述上部位置中，并且所述杠杆的后部在下部位置中，并且在杠杆释放后状态中所述杠杆的所述前部向下移动以接近所述轨道，其中所述杠杆的后部在上部位置中。
紧凑的电动弹簧激励的台式装订机
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求2012年7月25日提交的美国临时申请No.61/675,648的优先权，该专利申请的内容通过引用而合并。
技术领域
[0003] 本发明涉及一种电激励的装订机，具体地，涉及一种紧凑的弹簧激励的台式电动装订机。
背景技术
[0004] 动力运转的装订机已知为具有气动和电动设备的形式。在构造工具中这种装订机用于紧固，然而在办公类型的装订机的情况下，这种装订机用于装订纸张。被供电的办公装订机通常是电动类型的。在电动类别内，常见类型是由马达驱动的减速齿轮，并且通过螺线管驱动撞击。齿轮驱动类型通常通过凸轮或杠杆装置相对较慢地操作。慢的操作允许低峰值电流，例如通过电池电源或来自以低电压适配器供电的线路的直流电力的可替换来源。通过螺线管的撞击系统快速地操作，但是需要高峰值电力，有时足够高到调暗办公设置中的灯光。而且，螺线管费用昂贵并且体积笨重，包括大量沉重的铜绕组。另一种类型的齿轮操作的装订机使用马达动力以在弹簧内储存能量，由此弹簧通过撞击而驱动装订钉。但是，这种需要庞大的结构。
[0005] 在齿轮驱动的类型中，要求的齿轮减速量涉及马达的有效功率并且需要装订能量。另一个重要的变量是设计的效率。在一些熟知的现有设计中，存在大量摩擦。同样在没有弹簧能量储存的设计中，当装订循环进行时，马达必须通过扭矩的大的变化而驱动。作为最小值，齿轮减速或马达尺寸必须允许循环的峰值力。这必然意味着对于大部分循环，马达将恰恰在其峰值有效负载或速度之外运转。通常此类装订机可以具有四个齿轮减速等级以通过此类循环来驱动。齿轮减速设备也相对较慢，通常需要在紧固件被射出前的整个循环的绝大部分来完成。而且，慢的动作使此类设计不适合用在构造工具上，因为没有铁砧按压；装订钉喷射太慢以至于不能刺透木头或类似的表面。
[0006] 在桌面使用时，抵靠开关按压纸张或启动接近装订机的前部的开关或等效传感器通常启动装订机。一般地，开关在装订机的一侧。这有利于设备的制造，但导致了功能的丢失，这种启动对纸张插入的角度变得敏感。如果纸张朝着具有开关的一侧成角度，那么装订钉被安装得过于靠近以至于不能到达页面的边缘。如果角度远离开关，由此纸张边缘接触该设备与开关相对的边缘，因为纸张抵靠开关的移动被阻碍，所以可能根本没有装订操作。上述行为是熟知的操作电动装订机的不可预测性的来源。
[0007] 一些电动装订机允许移动开关的位置以改变装订钉相对于纸张边缘的位置。因为已知怎样在装订钉轨道旁边的各个位置中安装开关，所以常规的侧面安装的开关是已知的用以提供可调节的开关位置的方法。
[0008] 电动装订机的共同的结构包括内部金属支撑框架和至少部分形成双壁结构的分开的外壳。因为支撑和封闭功能分离，所以整体尺寸必然很大。例如，在循环中，当内部框架向下朝铁砧移动时，外壳通常保持静止。这就需要更大体积来提供此类可移动的装备。此类结构是复杂并且费用昂贵的。非常大的外壳必然是塑料的以保持成本和重量合理，但是这种大型塑料结构经常感觉质量低并且扩大噪音。
发明内容
[0009] 本发明提供对于电动装订机的包括尺寸、效率、成本和实用性的改进。在各种优选的实施例中，该装订机是齿轮马达类型的，具有弹簧能量存储器。典型性的25页容量版本的尺寸只略大于传统的手动装订机的尺寸。整体的外壳既提供外部的可移动的外罩也提供内部零件的支撑框架。该外壳可以是金属的或塑料的；如果选择金属，如压铸件，支撑框架将是结实的，外部尺寸将特别地紧凑并且使噪音传输最小化。但是如果需要，塑料也是实用的材料。不管任何情况，该外壳也通常提供设备的外观。
[0010] 动力传动系优选是细长的，其中马达在后部，齿轮组靠近中心，并且低廓线杠杆以及细长的盘簧组装件在前部。该马达、齿轮组、杠杆和盘簧都优选地在相同或相似的垂直水平面上，都沿着该工具外壳的长度顺序对准。这种对准优选地包括盘簧和杠杆，其中盘簧很大程度上远离工具的前部。一个或两个盘簧和杠杆形成扭矩臂，该扭矩臂是从枢轴轴线到工具前端的悬臂式的。对于所述结构，该工具可以是垂直地沿其全长紧凑的并且进一步该工具前部的宽度可以是狭窄的，因为在其前部存在最小的盘簧结构。
[0011] 杠杆以正常的上部静止位置接合撞针。在该静止位置中，盘簧被偏转和激励。安装到终端齿轮的凸轮辊压制杠杆的后部，直到系统被启动。一经启动，终端齿轮就转动并且凸轮辊滚降杠杆的末端。该凸轮辊链路优选地在不旋转的柱的上方，因为在没有柱的滑动动作的情况下将大大提高效率。然而，当轮比单个柱的直径相对大时，轮最为有用。但是用大直径的轮，当轮滚降杠杆的最后部的角落时，该轮可能较慢地释放杠杆的末端。为了降低这种影响，在齿轮系中存在兼容的链接以允许齿轮元件之间有限的背向运动。
[0012] 根据优选的示例性的整体主体，在桌面配置中，基座枢转地附连到主体的后部。这与比熟知的台式装订机增大最小限度的紧凑的设备相符合。基座杠杆可选择地链接到凸轮辊或等效结构，以在循环期间朝着基座向下移动主体。虽然如果需要可以包括静止的元件，但不需要静止的外部壳体。
[0013] 在一个优选实施例中，盘簧是带有从共同的装备向前延伸的臂的双扭类型的。可选择地，可使用细长的导线或片弹簧。对于细长的弹簧，弹簧结构、杠杆和盘簧都从撞针背后延伸。它们都基本保持在撞针的后面，以便装订机的前端相对于主视图可以优选地不比配合撞针所需要的更大。
[0014] 本发明的装订机优选地包括可调节的传感器开关。一经接触或感测到纸张边缘，该传感器就会被启动。该传感器被设置到装订机主体的中心或接近中心，参考主视图，就在装订钉轨道的下面。位于中心去除了对纸张角度的依赖性。相反，例如，如果纸张以某角度进一步插入在右侧上，则常规的右侧安装的传感器将提早触发。使用位于中心的传感器，装订操作更接近使用者的期望。
[0015] 连同中心安装的传感器，本发明优选地包括位于沿着主体的长度的可调节的传感器。这允许自纸张边缘的装订钉的一系列位置。优选实施例的传感器结构沿着主体平移并且与主体中的细长的传感器条通信。被传感器结构沿着传感器条的长度在任意位置按压启动主体内的电子开关。因此，该开关可以被固定到主体内，以便连接导线不需要如在其他可调节的开关中那样弯曲。调整轮而不是例如棘爪滑块移动传感器以用于对感器位置的改进的控制。
[0016] 在优选实施例中，主体的内部零件都安装在一侧中。这样，没有导线或连接器并且具有跨越到相对侧的最小的链路。这简化了组装件并且提高了可靠性。
附图说明
[0017] 图1是根据本发明优选实施例的电动装订机的俯视的主视左侧透视图。
[0018] 图2是图1中省略左侧外壳以显示出内部组件的装订机。
[0019] 图3是省略右侧外壳的电动装订机的右侧正视图。
[0020] 图4是电动装订机的组件的分解图。
[0021] 图5是省略右侧外壳以显示出组件的静止状态的电动装订机的俯视的右侧透视图。
[0022] 图5A是处于相应于其在图5中的位置的被激励的静止状态的盘簧。
[0023] 图6是处于紧接在释放撞针以喷射装订钉后的状态的图5的装订机。
[0024] 图6A是处于相应于其在图6的位置的释放和预装载状态中的盘簧。
[0025] 图6B是装订机向着右侧外壳显示出偏移齿轮轴的细节图。
[0026] 图7是处于预激励状态的图5的装订机。
[0027] 图8是装订机的俯视的左侧透视图。
[0028] 图9是装订机的主视图。
[0029] 图10是沿着图7的预激励状态的装订机的线10-10获取的图9的装订机的截面图。
[0030] 图11A是来自图10的显示出在正常位置中的纸张传感器的细节图。
[0031] 图11B是纸张传感器在压下位置中的图11A的示图。
[0032] 图12A是在图11A的正常位置中的纸张传感器子装配件的俯视透视图。
[0033] 图12B是纸张传感器在压下位置中的图12A的示图。
[0034] 图13是交叉参照图13A和13B的图3的缩小尺寸的示图。
[0035] 图13A是图13的装订机沿着线13A-13A获取的截面图，从前面观看，在省略外壳的情况下，显示了在正常位置的纸张传感器。
[0036] 图13B是图13的装订机沿着线13B-13B获取的裁切的截面图，在省略一个外壳的一半的情况下，显示了在压下位置中的纸张传感器。
[0037] 图14是纸张传感器子装配件被调节到向后位置的图3的细节图。
[0038] 图15是示出了传感器位置调节元件的图14的装订机的仰视图。
[0039] 图16是深度指针的仰视透视图。
[0040] 图17A是在驱动状态下的齿轮和离合器子装配件的透视图。
[0041] 图17B是与图17A相同的视图，但离合器在向后释放的状态。
[0042] 图18是装订机的左侧外壳的内部侧面正视图。
[0043] 图19是基座与装订机的主体附连的细节图。
[0044] 图20是显示了基座停止限制肋的沿线20-20获取的图19的截面图。
[0045] 图21A-D是用于运行循环的开关状态的电气示意图。
具体实施方式
[0046] 本发明涉及紧凑的弹簧激励的电动装订机，该装订机在图1的优选实施例中示出。图4提供了图1中所示的装订机的主要内部组件的分解图。
[0047] 图5示出了本发明的优选实施例的电动装订机的一些组件。盘簧90处于偏转的静止位置，如图5A单独的示图所示。齿轮83在下凸轮辊83a处链接到杠杆60的后端64。在说明性的实施例中，具有两个相同的位置相对的齿轮83以减少独特部件的数量。但是，详细的特征只完全针对左侧齿轮，该齿轮在图5和6中作为示例示出。右侧齿轮对凸轮辊83a的轴(未示出)提供支撑，并且可选择作为齿轮82a的第二配合齿轮。如果该轴具有足够的强度，则右侧齿轮可以被忽略。
[0048] 齿轮83或第一齿轮在图2、3和5的正常静止状态是静止的，由此盘簧90在开始循环之前被偏转和激励。棘轮棘爪83b可移动地附连到外壳10以可选择地接合捕获齿轮83(图8)的肋83f，从而阻止齿轮从静止位置向后旋转。齿轮83的肋83f被显示为齿轮的面中的凹口的终点。在图4的齿轮面中优选地具有两个这样的凹口。棘轮棘爪83b在凹口内保持靠近肋83f，以便齿轮83不能反向旋转，即在图5中逆时针旋转。当齿轮83以其正常的方向旋转时，图4和8中的齿轮83中的凹槽的斜坡83d允许棘轮83b平滑地跨过凹口。
[0049] 齿轮83或其他链接的元件应该在恒定静止的取向中停止，而不会过度旋转到引起无意识的启动的不稳定的触发位置。该不稳定的状态同样在下面齿轮连杆82的内容中讨论。如图3、5所示，辊83a在其与杠杆末端成垂直关系(即触发位置)之前以某角度按压杠杆末端64。齿轮83上的两个小圆圈与辊位置对应，但是辊没有在图3中直接示出。以另一种方式描述，齿轮83旋转，直到辊83a引起杠杆60枢转接近但不完全处于其相应的最高撞针位置。在这个位置，来自盘簧90的力引起作用在齿轮83上的反向旋转偏置，即在图3中所示的逆时针旋转偏置。因此，如下所述，电动马达控制器在触发位置之前充分停止齿轮83以确保齿轮不过度旋转并且不使撞针100起动。因此，齿轮83上的棘爪83b或等效结构的旋转位置使得杠杆60保持撞针100接近但不处于其最上面可能的位置。抵靠棘爪83b的齿轮83上的反向偏置之后保持组装件稳定在静止状态中。齿轮83可以从停止位置到其抵靠棘爪83b的静止取向的稍微反向的旋转。然后是用以移动齿轮到触发位置然后再到释放位置的工作循环的较短部分。优选地，在齿轮83或如所示的等价结构上具有两个棘爪位置。由于齿轮83每个循环旋转半圈，因此每个这样的棘爪对应于在每个操作循环内的撞针100的单个预定的垂直位置。
[0050] 当操作循环开始时，齿轮83在图5中顺时针旋转，并且凸轮辊83a滚降杠杆60的后边缘64。杠杆60自由移动并且激励的盘簧90推动或促动撞针100向下以通过冲击从轨道70中射出装订钉(未示出)。装订钉推进器400偏置装订钉或类似紧固件以向着撞针100移动。图13A中的推进器条71支撑提供弹簧偏置的压缩弹簧(未示出)以移动推进器400。杠杆60的凸耳62在撞针最低位置通常接触减震器220。鼻甲300为轨道70提供前部界限并且为装订钉和撞针100提供引导通道。
[0051] 凸轮辊83a直径足够大以有效地绕着安装到齿轮83的小轴(未示出)滚动。可替换地，齿轮83的柱或边缘锋利的硬肋可以用于接合杠杆60的后部。但是使用辊提供了齿轮83与杠杆60之间充分减少的摩擦力。通过使用相对大的凸轮辊，其将缓慢滚降杠杆末端64直到两者分离。分离后，发生正常的能量释放和撞针运动。但是在分离期间，由于杠杆60将在滚降过程中缓慢释放，所以可能损失性能。就好比汽车轮胎缓慢滚降路边，如果轮胎直径相当的大，那么该车可以不损坏地缓慢向下移动。但是在盘簧的情况下，期望引起以被装订的纸张中的孔的形式的损坏。如果逐渐进行一小部分杠杆运动，那么在弹簧中潜在的一些能量就不能够用于冲击行为。
[0052] 为了提供低摩擦力辊但维持突然释放，系统中可存在齿隙(free play)或柔性链接。那么凸轮辊可以从杠杆末端64“弹”开。例如，凸轮辊可以宽松地或可滑动地安装到齿轮83。在优选实施例中，齿隙在图17A和17B的配合的齿轮子组装件中。齿轮连杆82包括安装到第二齿轮81的凹口内的齿轮82a和停止肋82b。在正常驱动状态下，第二齿轮81逆时针旋转。
停止肋82b按压齿轮81的凹口肋81b。因此，第二齿轮81可以驱动齿轮82a。子组装件的这个位置通常保持在图5的静止状态和移动驱动状态。当凸轮辊83a向着杠杆远端64移动时，凸轮辊83a变得不稳定。该动作短暂地倒转，使得齿轮83短暂地驱动齿轮82a。齿轮连杆82可以在第二齿轮81内自由地移动预定的角度。图17A的齿轮子组装件内的力之后倒转以使得这种角度移动到图17B的位置。第二齿轮81不作任何突然移动，但是随着齿轮83顺时针大约移动到图6的位置，内部齿轮连杆82和齿轮83都会突然移动。实际上，凸轮齿轮83短暂地过冲由马达200驱动的齿轮系。以上相互作用的结果是凸轮辊83a会立即滚降。可选择的，停止肋
82b可以是如所示的弹性扩展件，或者是在齿轮子组装件内的等效减震结构，以便缓冲任何突然倒转运动的冲击。在可替换的示例性辊设计中，齿轮83的柱或肋可以接合安装在杠杆
60的末端64的辊。柔性连杆保持了同样的优势。
[0053] 下一步，齿轮系的后面是第三齿轮组装件84和84a。第四齿轮80与轴200a上的马达200配合。齿轮优选地由模制塑料制成，诸如乙缩醛或尼龙。也可以使用其他材料，诸如其他塑料、陶瓷、钢铁、压铸锌或机械切削青铜，或它们的任意组合。在优选实施例中，为了减速比在大约100到120之间，包括两个极限(outer limit)和它们之间的所有值，具有三个齿轮减速等级。相比之下，具有高摩擦和大扭矩变化的常规直接驱动装置可能需要减速比超过
150，以容许实际尺寸和马达。由于马达用于偏转弹簧而不是直接驱动装订钉，所以使用弹簧能量存储器保持所需马达扭矩相对恒定。马达可以接近其峰值效率操作经过大部分循环。
[0054] 盘簧90包括上环路94和下臂92。下臂的末端是弯曲尖端91，如图5A、6A所示。图5A对应于装订机的静止状态，该状态下，弹簧被偏转和激励。在图6A中，弹簧未偏转地处于预装载状态。臂尖端91在环路94内延伸以保持预装载状态稳定。通过保持偏转的静止状态，装订机做好一经启动就立即运行的准备。不需要等待通过操作上紧发条或轮转。图14和18中的肋15逆着向上的力保持下弹簧臂92，以便弹簧臂92在外壳内保持充分静止。
[0055] 弹簧环路94安装到杠杆60的槽63，如图14所示。杠杆尖端61延伸经过撞针100的开口101，如图8所示。因此，撞针和杠杆连同弹簧环路94一起移动。当弹簧90被激励时，随着撞针向上移动，其被宽松地保持在杠杆尖端上，由通道11逐渐引导，如图18所示。因此，当杠杆60逆着来自盘簧90的向下的偏置抬起撞针100时，在重新设定的激励冲击内存在最小的摩擦。可替换的，该杠杆和弹簧能在撞针的分离的位置接合该撞针。但是然后随着弹簧和杠杆在撞针和撞针开口内外的弓形上彼此相对，将存在受力下的滑动摩擦。
[0056] 如附图所示，杠杆60从撞针100向后延伸。杠杆60围绕一侧到另一侧或横轴枢转，优选但不必要地围绕与盘簧90的涡圈同心的轴线枢转。在图3中，枢轴伸入到页面内。这个取向允许杠杆60以其弧形接合到撞针100的最小滑动延伸。在图3中，可以看见枢轴与齿轮83或齿轮组中的其他齿轮垂直地一致或对准。如上所述，杠杆60优选地由盘簧90或其他类型的弹簧偏置。该杠杆60进而驱动撞针100。根据在附图中所说明的这种结构，杠杆60具有弹簧激励的扭矩，该扭矩被应用以在撞针100上施加垂直向下的偏置。该扭矩大致产生或应用自撞针的后部，在本说明性实施例中为盘簧的涡圈处。该杠杆、弹簧或通过杠杆的弹簧是朝向撞针悬臂式的，以把扭矩转变成作用于撞针上的向下的力。更一般地，与立即在撞针位置处直接应用压缩的或延伸的弹簧力相反，撞针100主要由扭矩臂向下驱动。扭矩臂是杠杆
60或可以包括靠近杠杆的其他组件，诸如盘簧90。在前面的示例中，随着盘簧直接接合撞针，这种接合优选地保持撞针位置最接近杠杆或与杠杆基本垂直地一致，从而维持优选实施例的竖直的紧凑特征。可替换地，该扭矩可以通过链接到杠杆并且位于撞针后面的延伸或压缩弹簧或通过片弹簧经由悬臂被施加到杠杆。
[0057] 外壳10在前部是紧凑的，在前部中，杠杆前端在静止状态时与外壳的内顶板相邻，如图3所示。撞针100正好足够高以提供开口101，从而容纳杠杆尖端61，用于致动撞针加速喷射出同样安装在外壳10的紧凑的前部内的装订钉。通过如附图所示的定位在马达和撞针之间的扭矩臂，并且它们均处于相似的垂直位置，操作元件被伸长并且在垂直和横向上均是紧凑的。
[0058] 在纸张紧固类型的装订机中，当装订钉被喷射出时，装订钉出口端必须被压向如图6中的基座。在传统的电动装订机中，基座和主体是一个单元，其中装订钉出口端在外壳中在内部向下移动。在本发明的优选实施例中，主体和基座运动是外部的。主体是具有单个外壳10和10a的整体结构，单个外壳提供外部壳体和支撑工作零件的内部框架。基座20优选是枢转连接到外壳10的不连续或分离的元件，并且其与外壳独立地、分离地移动。该优选实施例的基座20的至少大致靠近基座的前部的基座侧面、顶部和底部充分暴露在外壳10、10a的外面。如所描述的，基座的大致一半如此暴露在外。由于主体结构都是单壁的，所以这种结构允许设计紧凑，即没有内部框架或嵌套的基座。基座20包括支脚20a。后部支脚10a被附连到外壳10并且与外壳一起移动。
[0059] 根据之前的讨论，基座20包括枢轴柱22以便匹配外壳10的凹口12，如图18和19所示。基座连杆50附连到基座20，这将在下面进行详细讨论。向上按压连杆50的凸轮51引起基座20向外壳10移动。因此，基座20可以逆着待装订的纸张页面(未示出)关闭。在图5中，凸轮辊83a中的一个被安置为靠近凸轮51，但还没有按压凸轮51。基座20保持在其与外壳10间隔开的静止位置中。当齿轮83从图5向着其在图6中的位置并且包括其在图6中的位置顺时针旋转时，凸轮辊83a向上推动连杆凸轮51。在图6中可以看到，外壳10抵靠基座20移动。该动作相应于恰在引起喷射出装订钉的下凸轮辊83a的滚降(roll-off)之前和之后。
[0060] 通常地，具有位于外壳和基座之间的纸张(未示出)。在图6中，由于基座20和外壳10接触，所以堆叠高度将会是零。实际上，堆叠高度例如可以为0.10英寸以用于典型纸张的
25张纸。为了允许这个高度，连杆50能够相对于基座20移动以避免过量的力作用在钢性结构上。如图10所示，基座连杆50在凹口53处被枢转地安装到基座20。基座弹簧195在开口52处推动连杆，以便边缘57正常地接触基座20的后面。基座弹簧195在前端196附连到基座。因此，基座连杆50和基座20可以在外壳10上围绕枢轴22共同枢转。但是，当存在诸如纸张堆叠等障碍时，基座20可以停止向着外壳移动，并且图10中的连杆50可以在来自凸轮辊83a的力的作用下继续逆时针旋转。图10的配置实际上将不会引起基座移动，因为其示出了恰在弹簧被激励之前的装订操作之后的状态。然而，图10示出了基座连杆50的清晰视图。图6示出了关闭的基座位置，所以如果在基座向着关闭位置的运动中存在障碍，则当连杆50相对于不再移动的基座旋转时，在链接边缘57的前面将会有空间，如图10所示。
[0061] 为了给外壳10移动远离基座20提供上限停止，外壳10的肋11可选择地接合基座20的肋23，如图4、18、19和20所示。通过向上按压前端191，基座偏置弹簧190保持外壳在基座之上隔开正常的距离。
[0062] 为了补救阻塞，把基座20拉开超过其正常的距离是有用的。例如，畸形的装订钉腿可能卡在铁砧56内，特别是当装订厚纸张堆叠时。本发明的可选择的特征允许外壳至基座的开口可以暂时地增大。因此，凹口12优选地是略垂直伸长的开口，如图18所示，由此柱22在凹口内可垂直地移动。通常，偏置弹簧的后端192向上按压在外壳10的肋14上以保持柱22在凹口12的底部可枢转。如果基座20受迫地从其正常位置打开，则基座肋23围绕外壳肋11的支点轻微地枢转。柱22在细长凹口12内向上移动(未示出)，由此基座20的前部远离外壳10移动。如图4所示，基座20的肋24在基座20中限制弹簧后端192的位置到预装载状态。
[0063] 本发明的各种优选实施例进一步考虑到改善纸张感测系统。优选的示例性传感器子组装件在图12A和12B中示出。调节滑道47在通道或等效结构中可沿着外壳10的长度移动。另外见图11A、11B、13A和13B。传感器按钮40在滑道47内的正常位置(图12A)和按压位置之间移动。这些按钮位置对于沿着外壳10的滑道47的任何位置均可操作。在图11A和11B中，滑道47处于几乎向前的位置。这与最靠近纸张边缘安装装订钉相对应。传感器导线46在枢轴47a处枢转地安装到滑道47，并且传感器导线46的底部在凹口41处枢转地安装到按钮40，如图11A、11B所示。该按钮的前部宽松地保持在滑道47内。按钮40由此在滑道47内容易地移动。按钮40和支撑滑道47紧邻并且在轨道47的下面，而不是开关位于轨道旁边的常规位置。在正常的位置中，导线46基本上与水平的末端46a垂直，如图11A所示。当按钮40在按钮前部
42被按压时，电线末端46a向上旋转，如图11B所示。传感器簧片45在枢轴45a处枢转地安装到外壳10，如图4所示。电线末端46a引起簧片45向上旋转，如图13B所示。簧片45可选择地接合开关201的触点201a以启动开关。另外见图7中的簧片45与触点201a的相对位置。
[0064] 图14示出了滑道47的向后位置。这个位置与远离页面边缘安装装订钉相对应。按钮40、传感器导线46和簧片45中的每个与滑道47之间的关系对于任何选择的滑动位置都不会产生功能性的改变。抵靠按钮前部42按压纸张产生与图10的向前滑动位置相同的结果。特别地，按压按钮引起簧片45和触点201a如上所述地移动。通过如上描述的这种结构，纸张传感器位于装订机的中心并且也可调节深度。
[0065] 调节滑道47可以直接在外壳10内移动以选择装订位置。例如，滑道47的凸耳可以从外壳10的侧面(未示出)向外扩展以允许使用者移动滑道。在优选实施例中，深度指针43围绕或链接至滑道47，由此移动指针43引起滑道47移动。这些组件在图7中同时可见，其中为了表示清晰，轨道和相关的组件被移除。另外见图4，其中滑道47直接位于其嵌入到指针43内的可操作位置的上方。滑道47可以沿着外壳10滑动但是大部分被纵向地固定在指针43内。指针43沿着基座20的长度可滑动，当基座20向着或远离外壳10移动时，滑道47可以在指针43内垂直地移动。所以当指针43可滑动地安装到基座20时，滑道47可滑动地安装到外壳
10。当指针43移动时，其接触滑道47以引起滑道移动。当外壳10向着基座20枢转时，滑道47向下移动到指针43内。指针43包括其同名物指示器44以示出当装订机启动时纸张边缘的位置。
[0066] 由于具有滑道47，指针43可以通过在指示器44处或靠近指示器44或在其他位置推动而直接沿着基座移动。这可能危害外观并且难以控制。而且，这可以在指针上产生不对称的约束力，除非从两侧推动指针。虽然以上危害未妨碍优选实施例中的那些选择，但是调整轮120链接到指针43以允许移动指针。如图15和16所示，调整轮120通过齿轮121链接到指针43的齿轮齿条48。固定板122将齿轮组装件保持在基座20中的适当位置。调整轮120或链接组件优选地包括棘爪凹口或等效结构以接合基座20。例如，在调整轮120的顶面中的四个凹口可以在图4中看到。这种棘爪为使用者提供触觉反馈并且保持滑道47的位置。固定板122是柔性的以提供调整轮的一些弹性垂直运动以允许棘爪动作的有效功能。弹性棘爪例如可以在指针43的侧面上的其他位置或方向上接合该系统。通过使用带棘爪的轮，可以容易地精确调整传感器位置。
[0067] 指针43被齿轮121相对靠近装订机的中心线地纵向偏置。这限制了指针43上的扭转和约束力，这种力相对于图16的视图旋转。相反，例如延伸到图16中的调整轮120的最低位置的指针43的凸耳将趋向于扭转和约束指针43在其基座20的轨道中。可选择的，在基座20上暴露的滑动凸耳从指针43分离以接合指针43；这也会减少在指针43上引起约束的扭矩臂。
[0068] 通常，传感器系统相对于传感器簧片、电线和按钮向着图11A和13A的正常位置偏置。该偏置由开关201的触点201a的弹簧力和簧片45的重量造成。在发生阻碍或其他异常事件的情况下，之前讨论的棘轮棘爪83b优选地包括另一个功能以保证传感器系统的重置。传感器簧片45具有凸耳45b，如图4和8所示。当齿轮83转动时，棘爪83b的扩展件选择性地按压凸耳45b。特别地，齿轮的斜坡83d驱动棘轮棘爪83b远离齿轮。凸耳45b被迫移动以旋转传感器簧片45到其图13A的降低的静止位置。进而，传感器导线46和按钮40被迫或至少稳固地偏置以移动到图11A所示的正常位置。这种支持系统阻止在传感器故障的情况下的不正确的连续循环。但是如之前所提到的，具有凸耳45b的簧片45是正常移动的而不是开关返回偏置和重力。
[0069] 对于操作循环的控制，安装了第二开关202(图8)。齿轮83包括凸轮轨道83e。开关连杆83c根据齿轮83的凸轮轨道83e的廓线移动，该廓线进而相应于凸轮辊83a和杠杆60的循环位置。开关201和202可以是单刀双掷类型的。图21A-D示出了开关201和202经历操作循环的开关状态。根据所述的功能，装订机主要或全部由电动机械开关操作，而不需要电子电路、微处理器或组件。这降低了制造成本、组件费用并且提高了可靠性。但是，如果需要，这些组件也可以被包括。
[0070] 图21A示出了静止状态。这对应于图5的情况。马达200与电源隔离。图21B是静止状态，但是按钮40被纸张按压以启动开关201并且关闭到马达200的电路。图21C是图6的释放状态。紧接在喷射出装订钉后，纸张仍位于原位。凸轮轨道83e已经旋转到启动开关202的位置以打开电路并且停止齿轮运动。在图21D中，使用者已经移走纸张。开关201移动到其关闭电路的正常位置，直到凸轮轨迹83e前进到原始静止位置以打开开关202并且停止运动。
[0071] 开关被显示为机械接触类型。可选择地，它们可以是在形式上接近类型的，例如磁性的或光学的。电源插座205被紧固地安装在外壳10内。
[0072] 大部分齿轮和辊优选地基于简单的柱或轴(未示出)旋转。对于第二齿轮81，轴84b可以包括如图6和6B所示的偏移末端。笔直的轴将需要更小直径的第三齿轮84以清除(clear)该轴，从而降低可获得的齿轮减速。对于偏移，轴84b围绕第三齿轮84行进。当该末端安装在槽内的圆形凹口中以保持水平方向时，该偏移部分安装在外壳10a的槽11a内以将轴稳定在垂直方向中。齿轮84和84a的组装件通过相应的齿轮位于相对的末端处而基本延伸穿过装订机的主体的宽度。这为各种组件提供了空隙并且为轴84b的偏移提供空间。
[0073] 轨道70向前延伸(未示出)以加载装订钉。为了延伸，通过释放按钮112向前按压轨道释放件110。尖端114按压轨道释放件，以旋转轨道释放件并且使轨道自由。释放按钮112优选地包括集成的弹簧凸耳113，以保持按钮在外壳10内的它的正常向后位置。释放按钮112优选地包括被消除的上面以清楚显示马达200，如在图4和8中可见。
[0074] 在本发明中，外壳10存在多个参考标记。在所应用的内容中，其更一般地指包括半个外壳10和10a的主体。
[0075] 虽然本发明的特定形式已经被说明和描述，但是不背离本发明的精神和范围进行的各种修改将是显然的。而且，可以预期的是，一个实施例的特性可以结合到或用于另一个实施例中。
