本发明涉及改进的机电紧固件驱动工具的飞轮，尤其涉及在其圆周工作面上带有一个或多个槽的这样一种飞轮，槽沿着工作面圆周并从工作面的一边延伸到另一边，避免了因驱动器-飞轮接触面上堆积杂质而使接触面之间的摩擦力损失或丧失。 机动敲钉机和订书机（U形钉驱钉机）在技术上是众所周知的，且已广泛得到应用。这是因为它们比人工能更快更准地驱动紧固件。通常最见用的形式是，这种机动敲钉机和订书机是通过压缩空气来驱动的，因此需要有空气压缩器和长的软管与之相随。
近年来，人们对机电敲钉机和订书机发生了兴趣，因为只要在使用的现场有电源就行，而工地现场总有电能可用的。这种工具也适合于电能极易获得的家庭使用。
人们发明了许多类型的机电紧固件驱动工具，如美国专利4042036、4204622和4323127揭示了一种电冲压工具，在这种工具中，驱动器是利用两个相对旋转的飞轮通过摩擦力的啮合而完成其工作行程的，每个飞轮有它自己的电动机。美国专利4121745也揭示了一种利用相对旋转的飞轮，借助摩擦力啮合驱动驱动器而完成其工作行程的电冲压工具，然而在这个专利中，一个飞轮直接由一个电动机驱动，而另一飞轮用同一电动机通过皮带轮和橡胶带、齿轮装置或类似物来驱动。
美国专利4189080和4298072揭示了一种机电紧固件驱动工具，其中驱动器是利用单个高速旋转的飞轮驱动而完成其工作行程地。该驱动器啮合在单个飞轮和一支撑件之间。支撑件的最常用的结构包含一低惯性的滚轮。其他支撑装置，如线性轴承或聚四氟乙烯滑轮，如这些专利中指出的那样，也能用来完成同一目的。
上述的机电工具能用来驱动钉子、订书钉或其它紧固件。本发明以其在机电敲钉机中的应用为例加以描述，但是，本技术领域中的技术人员能够理解，本发明同样适用于机电订书钉驱动工具。
所有机电式紧固件驱动工具都存在着一个共同的问题。这问题就是驱动器上会堆积杂质且该杂质会从驱动器转移到一个飞轮或多个飞轮上，最终因驱动器和一个或一个以上的飞轮的摩擦力的损失而破坏了良好的驱动功能。
例如，通常的做法是在工具箱中以平行间隔关系排列好钉子，并通过使用涂有热塑性热熔胶的带条来维持这种平行关系。另一个通常的做法是，用树脂等涂料至少涂覆在每个钉体的最初驱动部分，以便帮助钉子穿透工件，并且一旦钉子被驱入后，增加钉子的保持力。
因为驱动器是利用与至少一个飞轮的摩擦啮合而完成其工作行程的，所以在使用工具时，驱动器会发热。事实上驱动器得到的热足以熔化钉子上的热熔胶或涂覆层或其两者。当驱动器在挤压力作用下在飞轮之间（或飞轮和支撑装置之间）运动时，熔化了的材料在驱动器-飞轮接触区域的前面堆积，直到出现滑动或浮动而使驱动器-飞轮之间的接触下降到达失去摩擦力和驱动力的地步。
本发明提供的这种类型的驱动器一般包含具有平行、平面状、相对较宽的前向和后向的、并带有狭长边缘的工作表面的桨叶状元件。该驱动器也可以在一个或两个工作面端部设有导入锥面或斜面。工作面由相对旋转的飞轮或一飞轮和一支撑装置来啮合。当桨叶状驱动器的工作面由两个飞轮或一个飞轮和一个支撑元件啮合时，加到驱动器的向下的力（FD）可以由下式加以表述：
FD＝XN（μCos2θ-SinθCosθ）
这儿N是加于驱动器工作面的挤压力，μ是摩擦系数，X是飞轮数（1或2），θ是驱动器上的导入锥面的锥角或斜面的斜角。从上式可以看出，对于正压力（垂直力）N，当μ值下降时，为了保持同样大小的向下力（FD），N值必须增加。此外还可以理解，所加的挤压力只能在合理的（适度的）范围内，否则将产生驱动器变形和其它问题。结果，当摩擦力减小到驱动力低于可接受的限度以下时，通常必须拆开工具清洁驱动器和飞轮或飞轮和支撑装置，因而造成工具停止工作。杂质的堆积也能使驱动器的工作面和飞轮的工作面或飞轮和支撑件的工作面的磨损增加。
美国专利4519535专门接触到这个问题，为此在这儿加以援引以供参考。该专利指出，如果飞轮设有环形（圆周）槽（或当使用两个飞轮时，两个飞轮都设有环形（圆周）槽，则在一个或更多飞轮和驱动器之间产生的会使摩擦力下降的杂质堆积会减至最少。这些槽与飞轮工作面的两平行边缘相平行。这些槽设置得使在一个或多个飞轮和驱动器之间能保持最佳的总接触面积。这些槽沿驱动器-飞轮接触线构成空腔、杂质趋向于流入其间。结果，一周复一周，在相当长的时间内，由一个或多个飞轮产生对驱动器的正摩擦啮合。而且，一个或多个飞轮的工作寿命，尤其是驱动器的工作寿命，由于这些元件的磨损的减少，而大为增加。
本发明对上述美国专利4519535作出了改进。虽然根据该专利能够获得良好的结果，如果在一个飞轮圆周工作面上（或两个飞轮工作面上）所形成的一个或多个槽，不仅在圆周方向上而且同时还横穿过一个飞轮（或两个飞轮）的圆周表面的话，将会得到更好的结果。换句话说，本发明的槽与槽所在的飞轮工作面的平行边缘成一角度，下面会清楚看到这一点。
本发明的螺线形或基本上是螺线形的槽起到了挤压和打扫作用，这种作用能使驱动器的工作面和一个或两个飞轮的工作面保持更长时间的清洁。
大量循环周期后，可以看到与飞轮圆周工作面的边缘平行的环形（圆周）槽（如美国专利4519535中所述）会磨损邻接的驱动器的工作面，在飞轮槽的位置处的驱动器上产生纵向的脊缘。这些脊缘代表了驱动器上至少没有像其余工作面那样磨损得那么多的工作面的面积。因此这些脊缘代表了对驱动器工作面的总的寿命不作出贡献的那部分面积。事实上它们是不起作用的面积。反之本发明的槽对于邻接的驱动器工作面产生的是均匀的磨损，从而使驱动器的工作寿命较长。
按照本发明，提供了一种改进的用于机电工具如敲钉机或订书机的飞轮。这种工具是一种具有一驱动器的工具，该驱动器是利用电驱动飞轮通过与飞轮摩擦啮合而完成其工作行程的。该驱动器在飞轮和支撑件（即一个相对旋转的飞轮、一低惯性滚轮、一聚四氟乙烯滑轮或类似物）之间受挤压。按照本发明，飞轮在它的圆周工作面上设有一条或多条槽，同时在飞轮和驱动器之间保持最佳接触。飞轮上的这些槽与它们所在的飞轮工作面的两平行边缘成夹角关系，它们在飞轮的圆周工作面上沿着环形（圆周）方向和相对于飞轮圆周工作面的横向方向延伸。当工具中有两个飞轮时，这两个飞轮都设有本发明的槽，其运行方向相反。
本发明的槽不仅沿着驱动器-飞轮的接触线或多根接触线构成使驱动器和飞轮上的杂质流入其中的空腔，而且还有挤压和清扫作用，以便较彻底地清扫这些元件的工作面。而且这些元件的工作面，尤其是驱动器，磨损得比较均匀一致，因此使驱动器的工作寿命更长。
图1是现有技术的驱动器、飞轮和低惯性滚轮式的支撑件的局部略图。
图2是表示一驱动器和一对相对旋转飞轮的局部略图。
图3是根据本发明的飞轮的正视图。
图4-11是展成平面的飞轮圆周工作面的略图，表明按本发明所形成的槽的各种结构。
显而易见本发明所述适用于任何其中驱动器由与至少一个高速旋转飞轮通过摩擦啮合完成其工作行程的机电紧固件驱动工具。
先翻看图1，该图显示了一驱动器、一可旋转驱动的飞轮和一低惯性滚轮型的支撑装置。这就是上面所述的美国专利4189080和4298072中所指出的这类机电式紧固件驱动工具的一般结构。
驱动器1包含细长的桨叶状元件，该元件具有前向工作面2、后向工作面3和狭长的纵向边，其中一个边用4表示。
图中的飞轮5由电动机（未画出）带动可以以箭头A的方向旋转。图1也示出了低惯性滚轮式的支撑件6。图中驱动器1处于未驱动的、收缩的常态位置。请注意，飞轮5和低惯性滚轮6相互间由一大于驱动器1厚度的距离隔开着。飞轮5和滚轮6之一或两者可相互朝相向位置移动至驱动位置，此时两者间的距离小于驱动器的标称厚度。
作为示例，所述的低惯性滚轮6正以箭头B的方向向虚线6a所示的驱动位置移动。滚轮6的这种移动能以任何适当的方式来完成，如通过使用与接触工件安全装置相连的连接机构来实现（未画出），这在已有技术中是熟知的。
请注意，当驱动器1处于收缩常态位置时，如图1所示，它是不能通过飞轮5和低惯性滚轮6来驱动其工作的，即使当滚轮6已移动到它的工作（驱动）位置6a，也是如此。这是因为驱动器1设有凹槽口7使驱动器1的标称厚度减小。凹槽口7通过导入锥面或斜面8与驱动器正常厚度部分相连。
在如图1所示通常类型的已有技术驱动工具的操作中，飞轮5首先由它的驱动电动机（未画出）通电驱动而以箭头A的方向旋转，通电是由手动开关（未画出）驱动的电气开关来完成的。当工具的头部（未画出）位于钉子要被驱入的工件上时，工件接触安全装置会把低惯性滚轮6移到它6a的位置，同时使开关（未画出）闭合，使螺线管（未画出）通电而把驱动器1向下移动进入飞轮5和滚轮6的啮合口。
当滚轮6处于它的位置6a时，滚轮6和飞轮5之间的距离低于驱动器1的标称厚度，如上所述。为了斜面8和驱动器1那上面部分（工作面部分）能在滚轮6和飞轮5之间通过且由滚轮6和飞轮5啮合，滚轮6和飞轮5两者之一安装得可以略向后退以便使驱动器1能进入其间而被它们驱动。
一旦钉子或紧固件已由驱动器1驱入，工具从工件上升起且响应工件的安全装置能使滚轮6回到它的常态位置。驱动器1于是与飞轮5和滚轮6脱离接触。某装置使脱离接触后的驱动器1回到如图1所示的收缩的常态位置。
图2是上述美国专利4042036、4204622、4323127和4121745中描述的简化了的示意图，图中表示了利用两个相对旋转飞轮的典型的已有技术的驱动工具。图中，桨叶状驱动器标为9，它有工作面10和11，驱动器9位于一对飞轮12和13之间。如上面所解释的那样，飞轮12和13的每一个由它们各自的电动机驱动，可以以箭头C和D的方向旋转，或者飞轮12和13之一由一电动机直接驱动而另一个可用同一电动机间接驱动。
如图2所示，飞轮12和13当处于未驱动的常态时，相互间由大于驱动器9的标称厚度的距离隔开着。图2也表明驱动器9处于未驱动的常态位置。飞轮中一个或两个能移动以便相互靠拢。作为示例，飞轮13正以箭头E方向移动到图中虚线所示的驱动位置13a。当飞轮13处于它的驱动位置13a时，它和飞轮12之间的距离小于驱动器9的标称厚度，然而驱动器9在它的工作面10和11中形成一对相反的凹槽口14和15。凹槽口14和15通过相反的导入锥面或斜面16和17分别与各自的工作面10和11相接。
图2实施例的工作与图1的有关描述十分相似。首先，利用由人工触发适当的开关（未画出），让飞轮12和13的一个或两个电动机通电，使飞轮以箭头C和D的方向旋转。然后使飞轮13移到它的驱动位置13a。这可用任何适当的方式来完成，包括利用与接触工件安全装置相连的适当的连接机构。此后，通过适当的机械装置，例如螺线管或类似物，使驱动器9在飞轮12和13之间向下移动。飞轮12和13之一也是安装得能稍稍后移，使驱动器9的斜面部分16-17和工作面部分10-11可进入其间。一旦飞轮12和13啮合住驱动器9的工作面10和11，它们就使驱动器9完成它的紧固件驱动行程。在紧固件驱动行程结束时，工具从工件升起。被释放的接触工件安全装置使飞轮13按照箭头E的反方向移到它的常态缩进位置，此时，它和飞轮12间的距离大于驱动器9的标称厚度。结果，如图2所示，通过已有技术的适当装置，使驱动器9脱离接触，回到它的常态、非驱动位置。
从图1和图2可看到，驱动器1和9通过与它们各自的飞轮5、12和13的摩擦啮合而被驱动。结果，驱动器1和9会发热。事实上，驱动器会热到足以熔化工具箱中保持钉子适当位置的条带上的热熔胶。如此连在一起的钉子通常称作“粘住的钉子”。驱动器1和9的发热也足以熔化涂在被驱动的钉子上的任何涂层。这些熔化了的物质会粘在驱动器上，然后转移到邻接的一个飞轮或两个飞轮上。从图1和图2还可进一步看到，当驱动器1和驱动器9在滚轮6和飞轮5之间和在飞轮12和13之间，在挤压力作用下运动时，飞轮中驱动器上的杂质会堆积在运动的驱动器-飞轮接触线的前面。这种堆积一直继续到出现滑动或浮动现象，驱动器-飞轮接触实际上下降到使摩擦力和驱动力丧失。当这种情况发生时，因驱动器和它对应的飞轮间的摩擦力的丧失使驱动器丧失其原本良好的驱动功能。这种情况可能在为数很少的几个工作周期以后就发生。至此，只能通过拆开工具，清洁驱动器和它对应的飞轮，才能恢复驱动力。而且，这种杂质也能加速驱动器的磨损，显著地减少它的工作寿命。
显而易见，驱动器1和它的飞轮5间的接触和驱动器9和它的飞轮12和13间的接触实际上都是线接触。在工作行程期间，这些线接触围绕着飞轮和沿着驱动器朝着驱动器上端进行，因此在驱动器1和9及它们对应的飞轮5、12和13之间建立了接触面积。我们发现，对于给定的飞轮和给定的驱动器存在一最佳接触面积。这一最佳接触面积取决于这样一些因素：如工具的尺寸大小、驱动器和飞轮的制作材料、负荷大小或由飞轮及类似物等施加于驱动器的挤压力的值等。这些因素，当设计一具体工具时，很容易由本技术领域的技术人员测定出来。
这些因素对本发明不构成限制。尽管如此，在飞轮5、12和13上设置圆周槽时，在每个飞轮和它对应的驱动器之间保持最佳接触面积是很重要的。这可以通过简单地加宽由飞轮5、12和13所接触的每个驱动器的那部分的宽度就能完成。
如上所述，美国专利4519535指出，飞轮的圆周工作面上能设置一个或多个与飞轮圆周工作面的边相平行的环形（圆周）槽。这些槽沿着驱动器-飞轮接触线提供空腔，给堆积的杂质以流动的地方。因为堆积的杂质有地方可去，它不会太多地堆积在驱动器-飞轮接触面上，长时间地使其间的摩擦力下降。美国专利4519535进一步指出，环形（圆周）槽不会由杂质填满。
本发明进一步揭示，如果形成在飞轮圆周工作面上的一个或多个槽与那飞轮圆周工作面的两平行边缘成夹角关系的话，当这些线接触围绕飞轮和沿着驱动器朝着它上端部行进时，这些槽将穿越驱动器和飞轮间的线接触。结果，一个或多个槽表现出在驱动器和飞轮间的接触面上有挤压和清扫作用，从而更有效地阻碍其间杂质的堆积和摩擦力减少。而且，飞轮和驱动器两者磨损得比较均匀且在驱动器中不会形成环形（圆周）脊缘，更进一步延长了它的工作寿命。
现在请参阅图3和图4。图3中示出了一般地用18表示的飞轮。飞轮18可以装有适当的轮毂19和轴20。显而易见，飞轮18的这些部分不构成对本发明的限制。
飞轮18有一圆周形圆的工作面21，从图3可看出，其横向是平的。该工作面21有两平行边22和23。工作面21在图4中以平面形式示意性地表示。一连续的槽24形成在工作面21中，这从图4可以看得最清楚。在飞轮18的圆周的一半中，该槽24从接近工作面边缘23延伸到接近工作面边缘22。对于飞轮圆周的另一半，槽24又从接近工作面边缘22延伸返回到接近工作面边缘23。可以看出，相对于飞轮18的工作面21，槽24的各分段是直线性的。从图3和图4可以清楚看出，当飞轮旋转一整圈时，槽24首先从一个方向横越过飞轮和驱动器之间的线接触，然后从相反方向越过线接触。
在一个作为举例而对本发明不具任何限制意义的实例中，图3和图4的飞轮的直径约1.938英寸且和具有宽度约0.5英寸的驱动器连用。飞轮工作面宽度约0.565英寸。槽24的宽度约0.035英寸，深度约0.06英寸。槽24的边是平行的且约成16度角。飞轮与驱动器一起安装在工具中。大量的工作周期后，发现飞轮和驱动器间的摩擦啮合能保持而没有受损。飞轮18的工作面21和驱动器的工作面磨损极小，在驱动器的工作面上没有出现圆周形的槽（脊缘）。
图5至图11示出了能用于飞轮18的工作面21的其它槽的结构。图5中，除槽25一直通到工作面21的边缘22和边缘23外，槽25基本上与图4的槽24相同。图6的槽26与图4和图5的槽24和25相似，但槽26是连续曲线且有正弦波形状。如果需要的话，槽26能以与图4的槽24相同的方式开到接近边缘22和23的位置。
剩下的图7至图11的实施例设有一个或多个螺线形槽。图7的实施例中有两个槽27和28。两槽是相同的且从工作面边缘22延伸到工作面边缘23。槽27和28各延伸大约工作面21的长度的一半（即飞轮的圆周的一半）。图8实施例与图7相似，只是设有更多数目相互之间间隔较密的螺线形槽。
图9实施例采用单一的槽33，该槽从工作面边缘22延伸到工作面边缘23且充满整个工作面21的长度。图10实施例设有两个螺线形槽34和35，它们与图9的槽33相似。槽34在边缘22上一点开始，与槽35的起始点大约相隔180度或工作面21长度的一半。
最后，在图11的实施例中，工作面上设有单一的槽36。槽36从边缘22延伸到边缘23。可以看出，槽36在飞轮上绕两个整的圈。与图4、5和6的实施例不同，图7至图11的实施例仅在一个方向中越过飞轮和驱动器间的线接触。
显而易见，图4至图11的实施例仅是一些作为举例用的例子，在本发明的范围内还可以提出其它的实施例。重要的特征是：在紧固件驱动工具的每个工作周期间，槽沿着飞轮和驱动器之间的接触线穿越过去。
当机电式紧固件驱动工具装有两个驱动飞轮时，最好两个飞轮上都设有上述类型的槽。还有，最好是两飞轮的槽排列得同时能以相反方向清扫驱动器。当单个飞轮与支撑件例如低惯性滚轮、线性滚轴或聚四氟乙烯滑轮（Teflon block）结合使用时，没有必要在支撑件上设槽。
在本发明的实质性内容范围内，还可以对本发明作出种种变化或改变。例如本发明的槽可以做成其它任何适当的截面结构，等等。