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紧固件驱动装置的制作方法

紧固件驱动装置
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求2021年2月5日提交的美国申请第17/168,191号的权益，该申请是2020年6月10日提交的美国申请第16/897,304号(现为美国专利第10,946,504号)的继续申请，以及要求2020年5月5日提交的美国临时申请第63/020,299号的权益，其中每一个都通过引用整体并入本文。

背景技术：

3.本领域已知的机电紧固件驱动装置(本文也称为“驱动器”、“(gun)”或“设备”)一般重量通常小于15磅，并且可以被配置为用于完全便携的操作。承包商和房主通常使用动力辅助设备将紧固件打入木头。例如，这些用于驱动紧固件的动力辅助设备可以是用于在房屋和家庭工程中的踢脚板或天花线中使用的修整紧固件系统的形式，或者是用于制造墙壁或将护套挂在其上的普通紧固件系统的形式。这些系统可以是便携式的(即，未连接或拴在空气压缩机或墙壁插座上)或非便携式的。
4.本文提供的“背景技术”描述是为了一般性地呈现本公开的上下文。当前指定的发明人的工作，在本背景技术部分中描述的范围内，以及在提交时可能不算作现有技术的说明书的各个方案，既不明确也非隐含地承认为与本发明相悖的现有技术。

技术实现要素：

5.根据所公开主题的方案，一种紧固件驱动设备包括紧固件和至少一个气弹簧。此外，所述紧固件驱动设备包括驱动机构，所述驱动机构能够选择性地接合和脱离所述至少一个气弹簧，所述至少一个气弹簧能够在被所述驱动机构接合时移动到赋能位置。此外，所述设备包括砧座，其中驱动机构包括第一提升机构和第二提升机构，其中所述第一提升机构在操作周期的一部分中致动所述至少一个气弹簧，然后在所述驱动机构停止对所述至少一个气弹簧施加力并且所述至少一个气弹簧释放其一部分势能并加速砧座以驱动紧固件之前，所述第二提升机构在所述操作周期的后续部分中致动所述至少一个气弹簧。
6.前述段落是作为一般性介绍提供的，并不旨在限制以下权利要求的范围。通过参考以下结合附图的详细描述，将最佳地理解所描述的实施方案以及进一步的优点。
附图说明
7.随着当结合附图考虑时通过参考以下详细描述可以更好地理解本公开及其伴随的许多优点，将容易获得对本公开及其伴随的许多优点的更完整理解，其中：
8.图1示出了根据所公开主题的一个或多个示例性方案的紧固件驱动装置的透视图；
9.图2示出了根据所公开主题的一个或多个示例性方案的紧固件驱动装置的透视图，其中砧座驱动组件靠近气弹簧中的最大势能点；
10.图3示出了根据所公开主题的一个或多个示例性方案的用于紧固件驱动装置的气
弹簧的透视图；
11.图4示出了根据所公开主题的一个或多个示例性方案的紧固件驱动装置的透视图，其中当气弹簧从紧固件驱动冲程的终点开始移动时，提升器正在增加气弹簧压缩能量；
12.图5示出了根据所公开主题的一个或多个示例性方案的紧固件驱动装置的透视图，其中装置停止在中间位置；
13.图6示出了根据所公开主题的一个或多个示例性方案的紧固件驱动装置的透视图，其中在砧座或砧座组件与气弹簧杆之间存在柔量，该柔量允许在垂直于紧固件驱动轴线的平面内的受限运动；
14.图7示出了根据所公开主题的一个或多个示例性方案的包括至少两种不同构造材料的砧座组件的透视图；
15.图8示出了根据所公开主题的一个或多个方案的包括最小曲率半径的紧固件驱动装置的透视图；和
16.图9示出了根据所公开主题的一个或多个方案的包括外侧引导件的紧固件驱动装置的透视图。
具体实施方式
17.下面结合附图阐述的说明旨在作为对所公开主题的各种实施方案的描述，并且不一定旨在代表唯一的实施方案。在某些情况下，为了提供对所公开主题的理解，该说明包括特定细节。然而，对于本领域的技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实施实施方案。在一些情况下，众所周知的结构和部件可以框图形式示出以避免混淆所公开主题的概念。
18.在整个说明书中对“一个实施方案(one embodiment)”或“实施方案(an embodiment)”的引用意味着结合实施方案描述的特定特征、结构、特性、操作或功能被包括在所公开主题的至少一个实施方案中。因此，说明书中出现的短语“在一个实施方案中”或“在实施方案中”不一定指相同的实施方案。此外，特定特征、结构、特性、操作或功能可以在一个或多个实施方案中以任何合适的方式组合。此外，所公开主题的实施方案旨在并且确实涵盖所描述的实施方案的修改和变化。
19.必须注意，如在说明书和所附权利要求中使用的，单数形式“一个”(“a”、“an”和“the”)包括复数指代，除非上下文另有明确规定。也就是说，除非另有明确说明，否则本文所使用的词语“一个(“a”、“an”)等具有“一个或多个”的含义。此外，应理解诸如“左”、“右”、“顶部”、“底部”、“前”、“后”、“侧”、“高度”、“长度”、“宽度”、“上部”、“下部”、“内侧”、“外侧”、“内部”、“外部”的术语可在本文中使用，仅描述参考点并且不一定将所公开主题的实施方案限制为任何特定的方向或配置。此外，诸如“第一”、“第二”、“第三”等的术语仅标识本文所述的多个部分、部件、参考点、操作和/或功能中的一个，并且同样不一定将所公开主题的实施方案限制为任何特定的配置或方向。
20.目前可用的机电紧固件驱动设备具有各种缺点。例如，目前可用的设备可能具有复杂、昂贵且不可靠的设计。诸如paslode
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的燃料动力机构实现了便携性，但需要消耗性燃料并且价格昂贵。诸如dewalt
tm
的旋转飞轮设计具有基于摩擦装置的复杂耦合或离合机构。这增加了它们的费用。
21.目前可用的机电紧固件驱动装置的另一个缺点包括较差的人体工程学。例如，燃料动力机构有巨大的燃烧声音和燃烧烟气。多重冲击设备令人疲劳且嘈杂。此外，非便携性也是个问题。例如，传统的紧固件被拴在一个固定的压缩机上，因此必须保持一个单独的供应线。
22.目前可用的机电紧固件驱动设备的其他缺点包括高反作用力和短寿命、安全问题和返回机构。关于高反作用力和短寿命，机械弹簧驱动机构由于其长的紧固件驱动时间而具有高的工具反作用力。此外，弹簧未针对这些类型的占空比进行评级，从而导致过早失效。此外，消费者对无法安装较长的紧固件或使用更致密的木材品种进行工作感到不满。关于安全问题，“空气弹簧”和重型弹簧驱动设计存在安全问题，特别是对于较长的紧固件，因为砧座的倾向是朝向基板。在清除卡阻过程中，这可能会导致砧座撞击到操作人员的手。
23.关于目前可用的机电紧固件驱动设备中的返回机构，这些设备中的大多数的返回机构需要获得一些驱动能量。例如，要么是存在驱动砧座组件的弹力绳或弹簧回返，要么在砧座移动期间形成真空或气弹簧。所有这些机构都会从驱动冲程中带走能量并降低效率。
24.鉴于这些各种缺点，需要一种通过提高效率和安全性来克服这些各种缺点的紧固件驱动装置，例如，如本文进一步描述的。
25.现在参考附图，其中相同的附图标记在几个视图中表示相同或对应的部分：
26.图1示出了根据所公开主题的一个或多个示例性方案的紧固件驱动装置100(在本文中也称为装置100)的透视图。通常，装置100从电源(优选地可充电电池)获得电力，并且使用电机来致动气弹簧。在一个方案中，第一(例如，下部)提升器和第二(例如，上部)提升器致动砧座或砧座组件，该砧座或砧座组件是气弹簧的一部分或可操作地联接到气弹簧。砧座或砧座组件在气弹簧上的致动增加了气弹簧中的势能。在这种势能充分增加之后，砧座或砧座组件可被提升器释放或从提升器断开，并且气弹簧的杆可以开始移动以使砧座或砧座组件砧座移动。例如，该移动朝向紧固件并与其接触，使得砧座驱动紧固件。在砧座或砧座组件的这种移动后，一个或多个提升器可以重新接合砧座或砧座组件以将砧座或砧座组件返回到它可以作用于气弹簧以增加包含在气弹簧中的势能的位置。
27.通过使用在操作周期的大部分期间与砧座或砧座组件接触的多级提升结构，装置100允许了操作周期的更精确的控制和提高的安全特性。例如，下部提升器可以将砧座或砧座组件从气弹簧最远端的起点提升到中途稳定点，此时电机可以停止，这样下部提升器不再施加压力在砧座/砧座组件上，并且上部提升器可以继续将砧座/砧座组件进一步向上拉动以致动气弹簧。此后，上部提升器可以与砧座/砧座组件断开，以允许气弹簧作用于砧座/砧座组件并且移动砧座/砧座组件以驱动紧固件。在实施方案中，一个或多个提升器在停止操作周期之前将气弹簧压缩到其全行程的至少80％。结果，当周期重新开始时(例如，用户扣动紧固件驱动装置100的触发器)，在气弹簧从一个或多个提升器被释放并驱动紧固件之前，气弹簧最多被额外压缩20％。这是有利的，因为延迟(定义为用户扣动触发器和紧固件被打入基底之间的时间)非常短。
28.装置100还可以包括至少一个传感器(例如，传感器80)或检测装置100的操作中的故障(stall)和/或卡阻的其他装置。例如，传感器80可以是霍尔开关、机械开关、光开关等。例如，可能存在紧固件的驱动未完成的情况(例如，如果砧座/砧座组件在向下/驱动方向上发生卡阻)。一个或多个传感器可以在对电机发出停止信号之前使电机运行以将驱动力从
砧座和/或砧座组件上移走。此外，如果检测到由装置的电机消耗的电流超过压缩气弹簧所需的标称电流(例如，标称电流的预定倍数)，则表明发生了卡阻并且例如控制电路可以切断或减少对电机的供电，并且可选地，将一个或多个提升器和/或砧/砧座组件锁定在适当位置以允许清除卡阻物。例如，当气弹簧的势能增加时，响应于电机电流超过平均电流消耗的150％(例如，标称电流的预定倍数)，控制电路可以降低对电机的供电。替代地或附加地，控制电路可以锁定一个或多个提升器，或以其他方式允许其他机械元件锁定一个或多个提升器，例如作为单向离合器。这个方案的优点包括该机构能够自行清除轻度卡阻并在非常严重的卡阻的情况下保护装置免受损坏。此外，它通过在用户必须清除卡阻的情况下减轻砧座上的向下压力来保护用户。
29.装置100还可以包括单向轴承，该单向轴承防止砧座/砧座组件在其驱动紧固件或钉子时被向后驱动。该装置还可以包括缓冲器，该缓冲器可以在操作周期期间接收砧座/砧座组件的至少一部分冲击力。
30.图2示出了根据所公开主题的一个或多个示例性方案的紧固件驱动装置的透视图，其中砧座驱动组件靠近气弹簧的最大势能点，并且图3示出了根据所公开主题的一个或多个示例性方案的用于紧固件驱动装置的气弹簧的透视图。
31.参考图1-图3，装置100可以包括电源10、控制电路20、电机30、气弹簧40、至少第一提升器44和第二提升器46、砧座62(其可以是砧座组件60的一部分)和至少一个缓冲器70。气弹簧包括气弹簧杆42，气弹簧杆42至少部分地布置在如图3所示的密封腔室(在本文中也称为气弹簧缸)41内，并且其杆42可操作地联接到砧座62/砧座组件60。缓冲器70优选地布置为装置的一部分以吸收砧座62/砧座组件60的部分冲击力。
32.第一和第二提升机构44和46(每个在本文中也被称为“提升器”)可以包括至少一个齿轮99，其能够接合砧座62/砧座组件60以在装置100的操作周期期间选择性地移动砧座62/砧座组件60。第一提升器44可以通过自身旋转、提升器的齿轮齿或提升器的其他接合区域(例如滚轮43a)将砧座62/砧座组件60从第一位置或气弹簧40远端的位置朝向气弹簧40移动，以接合砧座62/砧座组件60。在实施方案中，第一提升器44将砧座62/砧座组件60朝向气弹簧40移动一部分距离，并且随着砧座62/砧座组件60到达稳定的中点(在图5中示出中点的示例)，电机30可以停止或保持运行。如果电机30停止，则电机30可以重新启动，然后第二提升器46继续将砧座62/砧座组件60朝向气弹簧40提升并靠在/抵靠气弹簧40，从而使气弹簧的杆42移动以增加气弹簧内的势能。第二提升器46包括不接合砧座62/砧座组件60的区域，并且当到达该区域时，气弹簧可随后作用在砧座62/砧座组件60上以致动砧座62/砧座组件60离开气弹簧而驱动紧固件(例如，通过气弹簧中积累的势能)。在砧座已从提升器释放并朝向紧固件移动后，电机可继续运行并接合至少一个气弹簧以减轻砧座上的气弹簧力的至少80％。
33.装置100还可以包括传感器80(例如，图2所示)。传感器80可以被配置为检测砧座组件是否已经完成了紧固件驱动和/或周期中的安全停止点。此外，传感器80可以被配置为检测是否发生了异常事件，例如装置100中的需要移除紧固件的紧固件卡阻。例如，也可以通过读取电机30消耗的电流来进行检测。如果确定消耗的电流超过用于压缩气弹簧杆42的标称电流，则传感器80可以向控制电路20发出信号以切断对电机30的供电，从而防止对装置100的损坏。另外，控制电路可以允许提升器接合并减少砧座62或砧座组件60上的来自气
弹簧的负载。这通过允许安全地清除卡阻来改善安全特性，因为由于提升器的作用，卡阻可以在没有负载的情况下被清除。在一个方案中，传感器可以被配置为检测砧座或砧座组件的移动(例如远离紧固件驱动的移动)，并且至少一个提升器可以保持供电，直到传感器检测到砧座62或砧座组件60的这种移动。
34.如图3所示，气弹簧40还可以包括密封件48和填充阀49中的至少一个。密封件和/或填充阀可以优选地包括单个元件，例如唇形密封件或杯形密封件。在实施方案中，密封件是布置在气弹簧的杆上的杆密封件。例如，气弹簧可以包括腔室和布置在腔室内的杆，并且密封件(例如，杆密封件)可以作用在杆上(例如，杆可以在腔室内并且相对于杆密封件线性移动)。杆的行程优选为砧座62/砧座组件60的行程长度的至少80％。这些特征导致许多意想不到的操作和几何上的改进。活塞密封件由senco
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和其他使用，并可能导致各种限制。在一个方案中，通过使用杆密封件，在装置100的整个操作周期内，气弹簧中的压力可以保持在至少200psi。意外地发现，通过使用杆密封件和高气体压力(例如，超过200psi)，与其他机电紧固件驱动设备相比，气弹簧缸的体积可以显著减小。例如，在直径为1.25”、气体压力为400psia的气弹簧内使用直径为3/4”的杆的杆密封件，这种配置能够实现与气体压力为100psia且缸直径为3.0”的直径为1.5”的气弹簧活塞的等效能量输送。在优选实施方式中，装置的操作压力在300psia和500psia之间。进一步出乎意料的发现是增加的压力允许本设备相对于环境压力更均匀地起作用。例如，在海拔高的城市，如新墨西哥州阿尔伯克基，标称大气压在现有技术中导致能量减少约3％，但在本装置的情况下小于1％。杆密封件的另一个出乎意料的优势是，气弹簧内部的压力增加远小于在包括活塞密封件而不是杆密封件的紧固件驱动器中看到的那样。即，优点是杆密封件允许装置具有更紧凑的尺寸，因为杆密封件对于相同的行程不需要那么多的气室容积来实现恒定的力。气弹簧行程中的能量损失与气弹簧从赋能位置移动到去能位置期间的“置换空气量”有关。在杆密封件的情况下排出的空气量是杆的面积乘以冲程。在活塞密封件的情况下是活塞面积乘以行程，这是一个更大的面积，因为活塞必然比杆大。这导致气弹簧能量向紧固件驱动能量的转换的意外增加，因为与活塞密封件相比，杆密封件的损失更少。总之，在气弹簧驱动的紧固件驱动装置(例如，装置100)中使用用于气弹簧的杆密封件提高了效率、减小了尺寸并降低了由气弹簧激活期间由势能增加引起的内部气缸压力变化。这进一步提高了效率，因为压缩比的降低产生了更小的由压缩热导致的能量损失。
35.在实施方案中，装置100不具有填充阀。在激活过程中，由于紧固件驱动设备的冲击特性，气弹簧填充阀可能会泄漏。因此，通过不要求填充阀，可以降低由于填充阀而存在的潜在泄漏。
36.在实施方案中，参考图8，装置100可包括位于两个密封件92、93(例如，o形环密封件、x形环密封件等)之间的储油器91。例如，当储油器91位于两个密封件92、93之间时，装置100的寿命显著提高。更具体地，当杆沿第一方向行进经过一个密封件(例如，密封件92)时，它带走在另一个密封件(例如，密封件93)上被擦掉的(例如，来自储油器的)润滑剂。类似地，当杆首先沿第二方向(与第一方向相反)行进经过密封件93时，杆带走在密封件92上被擦掉的(例如，来自储油器)润滑剂。通过将储油器91定位在两个密封件92、93之间，密封件被防止变干，这显著延长了装置100的寿命。
37.在实施方案中，可以在气弹簧中使用两个或更多个唇形密封件。例如，两个密封件
92、93可以是唇形密封件。出人意料地发现，这延长了气弹簧的使用寿命。例如，与o形环或x形环相比，唇形密封件可以适应更高的压力和表面速度。
38.在实施方案中，出乎意料地发现，在气弹簧中用低密度涂敷的杆代替更常规的钢棒显著提高了性能。当由气弹簧中的势能加速的质量减少时，该工具在驱动时后坐力要小得多。在更进一步的改进中，发现使用比杆衬套硬得多的硬涂层可以获得令人满意的寿命。例如，涂层可以包括硬质电镀、氮化物、化学镀镍和/或陶瓷。
39.在实施方案中，在至少一个气弹簧被驱动机构致动期间，至少一个气弹簧中的压力增加小于气弹簧在被驱动机构作用之前的压力的30％。驱动机构还可以包括一个或多个提升机构(第一和第二提升机构44和46)，对驱动机构以及驱动和提升机构的提及可以互换。在实施方案中，如图3所示，气弹簧杆包括活塞凸缘90。在优选实施方案中，活塞凸缘90的面积不超过气弹簧缸横截面积的80％。相对于气弹簧缸尺寸而言法兰90的相对较小的尺寸有助于显著增加装置100的能量输出。换句话说，因为减小的横截面凸缘构造改善了通过凸缘的气流，所以结果出乎意料地增加了装置100的效率。这种效率是由于消除了意外的空气制动，该空气制动会在紧固件驱动行程期间由于活塞凸缘和气缸壁之间的高的空气速度而发生。
40.图6示出了根据所公开主题的一个或多个示例性方案的紧固件驱动装置的透视图，其中在砧座或砧座组件与气弹簧杆之间存在柔量(compliance)，该柔量允许在垂直于紧固件驱动轴线的平面中的受限运动。在实施方案中，在砧座62或砧座组件60与气弹簧杆42之间增加了柔量64。柔量64允许在大致垂直于紧固件驱动平面的平面中进行受限的运动。结果，出乎意料地发现，如图3和图6所示，增加柔量64导致在周期期间通过气弹簧压力测量的密封件和气弹簧寿命增加。图3和图6中示出了这种柔量64的示例性实施方式，其形式为砧座组件和气弹簧杆之间的联接。在一个方案中，柔量64的示例性联接可以是球窝关节布置。该意外发现是在紧固件驱动期间看到的负载的结果，该负载以前可能导致密封件48在冲击和/或紧固件驱动期间爆出少量气体。结果，柔量64通过减少来自提升机构的对密封件的侧向负载，进一步改善了密封件上的磨损特性。另外，参考图9，为了补偿砧座/砧座组件提升期间的偏移负载，装置100可以包括外侧引导件98以减少气弹簧衬套上的侧向负载。外侧引导件98改进了砧座组件的引导并有助于防止错位。
41.图7示出了根据本公开的一个或多个示例性方案的包括至少两种不同的构造材料的砧座组件的透视图。在一个方案中，参考图7，发现如果砧座组件包括具有高弹性模量材料和高强度的砧座或砧座组件的区域66(例如在砧座或砧座组件与提升器接触的区域中)以及用于与杆接合的砧座或砧座组件的区域67的低密度材料，从而提高了装置的整体寿命和操作。优选地，接触提升器的砧座或砧座组件的部分具有至少2500万psi的弹性模量，优选2800万psi的弹性模量，和至少100kpsi的屈服强度，并且与气弹簧(包括气弹簧杆)接合的砧座组件的部分的密度小于0.15磅每立方英寸。对于接触提升器的砧座/砧座组件部件，示例性材料是钢和不锈钢，以及对于砧座/砧座组件上的气弹簧杆和气弹簧杆接合区域，示例性材料是铝、玻璃纤维、碳纤维或镁。
42.在一个方案中，装置100还可以包括单向轴承或离合器96(图2所示)，其防止砧座62/砧座组件60在装置的操作周期期间被向后拉。
43.此外，在装置100上可以布置至少一个缓冲器70，用于吸收砧座62/砧座组件60的
一部分冲击力，以减少对装置100的部件的磨损和撕裂。所述至少一个缓冲器70可以是弹性材料并且可以布置在装置100上能够吸收砧座62/砧座组件60的一部分冲击力的任何位置。
44.图4示出了根据所公开主题的一个或多个示例性方案的紧固件驱动装置的透视图，其中当气弹簧从紧固件驱动行程的终点开始移动时，提升器正在增加气弹簧的压缩能量。如图4所示，开始另一个操作周期之前，至少一个提升器能够使砧座62/砧座组件60返回和/或将砧座62/砧座组件60保持在气弹簧远端的位置。
45.在一个方案中，本文公开的装置100的驱动周期可以以电信号开始，之后电路将电机30连接到电源10。电机30可操作地联接至少一个提升机构。在装置100的操作周期中，第一或下部提升机构44可作用在砧座62/砧座组件60上以从气弹簧40远端的点提升砧座62/砧座组件60。在砧座62/砧座组件60稳定的周期的中间点，电机30可以在优选的停止点停止。在一个方案中，停止点对应于驱动和提升机构已经重新接合气弹簧以减轻来自气弹簧的砧座62/砧座组件60的力的至少80％。已发现，与如果停止点为未接合提升器或仅在提升行程的10％内接合的情况相比，这种停止实现了更低的延迟(即，扣动触发器和驱动紧固件之间的时间)。
46.当第二或上部提升机构46此后继续将砧座62/砧座组件60致动到气弹簧40中或之上时，该机构可以继续以增加气弹簧内的势能。此后，第二或上部提升机构46可最终暂时从砧座62/砧座组件60释放或脱离，以允许气弹簧40作用于砧座62/砧座组件60并将砧座62/砧座组件60朝向气弹簧40远端的点移动，以使砧座62/砧座组件60可以冲击或驱动紧固件。
47.图5示出了根据所公开主题的一个或多个示例性方案的紧固件驱动装置的透视图，其中该装置停止在中间位置。通过在装置100的操作周期中提供中间停止点(例如，如图5所示)，实现了以下益处。气弹簧可以在停止点之前被部分地赋能或加载(charged)，使得至少一个提升器在停止点之后恢复与气弹簧的接合之后，之后在气弹簧中需要相对较小的能量增加以在气弹簧中产生足量的储存能量，以便随后释放以高效地驱动紧固件。此外，停止点允许在装置中出现卡阻的情况下将砧座/砧座组件牢固地保持在固定位置，使得操作人员可以清除卡阻而不必担心气弹簧会向紧固件施加力而给操作人员带来危险。
48.图8示出了根据所公开主题的一个或多个方案的包括最小曲率半径的紧固件驱动装置(例如，装置100)的透视图。在一个实施方案中，区域66可以包括曲率半径94。在一个方案中，曲率半径94可以具有至少为上从动件半径的25％的最小曲率半径。例如，释放提升器(例如，在本实施方式中为上提升器)从提升板脱离的区域66的部分可以具有最小曲率半径。最初，人们认为很小的曲率半径会带来具有更好性能的工具，但意外地发现，当上从动件从砧座组件释放时，小曲率半径会产生非常大的力，导致严重变形、磨损和较短的工具寿命。因此，在实施方案中，曲率半径可以是上从动件95的半径的至少25％，优选为50％。另外，在实施方案中，装置100可以包括过度运转能力以在释放点减少来自提升器的气弹簧衬套上的侧向负载。
49.图9示出了根据所公开主题的一个或多个方案的包括外侧引导件98的紧固件驱动装置(例如，装置100)的透视图。如图9所示，装置100可包括气弹簧缸41、电机30、砧座组件60、杆42和具有密封件97的衬套。如本文所述，外侧引导件98可减小气弹簧杆上的侧向负载。
50.现在已经描述了所公开主题的实施方案，对于本领域的技术人员来说应该显而易
见的是，前述仅仅是说明性的而不是限制性的，仅以示例的方式呈现。因此，虽然这里已经讨论了特定的配置，但也可以采用其他配置。许多修改和其他实施方案(例如，组合、重新排列等)能够由本公开实现并且落入本领域普通技术人员的范围内，并且预期落入所公开主题和任何等效物的范围内。在本发明的范围内，所公开的实施方案的特征可以被组合、重新排列、省略等以产生额外的实施方案。此外，某些特征有时可以在没有对应使用其他特征的情况下有利地使用。因此，申请人旨在包含在所公开主题的精神和范围内的所有这样的替代、修改、等效物和变化。

技术特征：

1.一种紧固件驱动装置，包括：砧座组件，其包括与所述紧固件接合的砧座，至少一个气弹簧，其限定腔室并且具有布置于所述腔室内的杆，所述气弹簧包括杆密封件，所述杆密封件相对于所述杆的移动是静止的；动力驱动致动器，其配置为选择性驱动所述至少一个气弹簧，所述至少一个气弹簧配置为在被所述致动器接合后移动至赋能位置，在所述致动器停止前，所述致动器继续操作并重新接合所述气弹簧以减轻所述砧座上的加压压力，在所述致动器停止对所述至少一个气弹簧施加力并且所述至少一个气弹簧释放至少一部分势能以加速砧座以驱动所述紧固件之前，所述致动器操作以在操作周期的一部分中致动所述至少一个气弹簧。2.根据权利要求1所述的紧固件驱动装置，其中，所述致动器包括至少一个提升器和至少一个提升板。3.根据权利要求1所述的紧固件驱动装置，其中，至少两个提升器用于对所述气弹簧赋能。4.根据权利要求1所述的紧固件驱动装置，其中，所述气弹簧在整个操作周期中具有至少200psia的操作压力。5.根据权利要求1所述的紧固件驱动装置，进一步包括至少一个传感器。6.根据权利要求5所述的紧固件驱动装置，其中，所述至少一个传感器被配置为检测所述砧座远离所述紧固件的移动。7.根据权利要求6所述的紧固件驱动装置，进一步包括至少一个提升器，其中所述至少一个提升器保持为有动力的，直到所述传感器检测到所述砧座远离所述紧固件的移动为止。8.根据权利要求1所述的紧固件驱动装置，其中，通过至少两个接触表面引导所述杆，其中在用于将势能增加到所述气弹簧的所述周期的部分内，所述至少两个接触表面以至少等于所述杆的直径的150％的距离被分开。9.根据权利要求1所述的紧固件驱动装置，其中，控制电路配置为在所述气弹簧的所述势能正在增加的同时，响应于电机电流超过平均电流消耗的150％而降低对所述电机的供电。10.根据权利要求1所述的紧固件驱动装置，所述致动器进一步包括单向离合器。11.一种紧固件驱动装置，包括：至少一个气弹簧，其限定腔室并且具有布置于所述腔室内的杆，所述气弹簧包括杆密封件，所述杆密封件相对于所述杆的移动是静止的；密封件，其作用在所述杆上，所述杆配置为在所述腔室内相对于所述密封件线性移动；其中，所述杆进一步包括凸缘，其中杆凸缘面积不超过所述气弹簧缸的横截面面积的80％；砧座组件，所述砧座组件包括砧座，其中，致动器配置为在所述致动器停止对所述至少一个气弹簧施加力并且所述至少一个气弹簧释放至少一部分势能并加速所述砧座以驱动紧固件之前，在操作周期的一部分中致动所述至少一个气弹簧。12.根据权利要求11所述的紧固件驱动装置，其中，所述致动器的操作周期包括停止
点，在所述停止点中，所述致动器重新接合了所述气弹簧，以减轻来自所述气弹簧的所述砧座上的的力的至少80％。13.根据权利要求11所述的紧固件驱动装置，其中，在整个周期中，所述气弹簧中的压力至少为200psi。14.根据权利要求11所述的紧固件驱动装置，其中，控制电路配置为在所述气弹簧的所述势能正在增加的同时，响应于电机电流超过平均电流消耗的150％而降低对所述电机的供电。15.根据权利要求11所述的紧固件驱动装置，其中，所述致动器包括至少一个提升器和至少一个提升板。16.根据权利要求11所述的紧固件驱动装置，其中，通过至少两个接触表面引导所述杆，其中，在将所述势能增加到所述气弹簧的周期的部分内，所述至少两个接触表面以至少等于所述杆的直径的150％的距离被分开。17.根据权利要求11所述的紧固件驱动装置，进一步包括至少一个传感器。18.根据权利要求17所述的紧固件驱动装置，其中，所述至少一个传感器配置为检测所述砧座远离所述紧固件的移动。19.根据权利要求18所述的紧固件驱动装置，其中，进一步包括至少一个提升器，其中所述至少一个提升器保持为有动力的，直到所述传感器检测到所述砧座远离所述紧固件的移动为止。20.根据权利要求11所述的紧固件驱动装置，其中，所述致动器进一步包括单向离合器。

技术总结

包括驱动机构的紧固件设备。此外，所述紧固件驱动设备包括驱动机构，所述驱动机构能够选择性地接合和脱离至少一个气弹簧，所述至少一个气弹簧在被驱动机构致动后能够移动至赋能位置。此外，该装置包括砧座，其中驱动机构包括第一提升机构和第二个提升机构，其中第一提升机构在操作周期的一部分中致动所述至少一个气弹簧，然后在所述驱动机构停止对所述至少一个气弹簧施加力并且所述至少一个气弹簧释放其一部分势能并加速砧座以驱动紧固件之前，所述第二提升机构在操作周期的后续部分中致动所述至少一个气弹簧。动所述至少一个气弹簧。动所述至少一个气弹簧。