用塑料紧固件将床垫的两层或多层固定在一起的工具.pdf

一种用于将床垫的至少两个层(23，25，27，29，21－1)连接在一起的方法，包括将每一层相对于所述床垫(11)的其它层在合适位置进行对齐的步骤；以及在对齐步骤之后，将塑料紧固件(31)插入到这些层中的步骤。提供一种紧固件布设工具(211)，其用于将塑料紧固件(31)插入到所述床垫(11)的这些层(23，25，29，21－1)中。在一个实施例中，所述紧固件布设工具(211)包括外壳(213)、中空的尖锐针状体(229)、喷射机构、针状体防护装置以及针状体防护装置止动块。所述中空的尖锐针状体(229)固定连接在所述外壳(213)上；所述喷射机构推动所述塑料紧固件的横杆穿过所述中空的针状体；针状体防护装置可滑动地连接到位于所述尖锐针状体的一部分之上的所述外壳；所述针状体防护装置止动块以这种方式可滑动连接到所述外壳上，以便其能可分离地固定在两个或多个设定位置中的任何一个位置。

权利要求书
1.  一种用于布设塑料紧固件的工具，所述塑料紧固件包括形成于细丝的一端上的横杆，所述工具包括：
(a)外壳；
(b)固定连接在所述外壳上的中空的针状体，所述中空的针状体含有尖端；
(c)喷射机构，其用于推动所述塑料紧固件的所述横杆穿过所述中空的针状体；
(d)可滑动连接到所述外壳的针状体防护装置，所述针状体防护装置适于在所述中空针状体的尖端被所述针状体防护装置大体保护的延伸位置和所述针状体的所述尖端被暴露的缩回位置之间可滑动地移动；以及
(e)可滑动连接到所述针状体防护装置的针状体防护装置止动块，所述针状体防护装置止动块适于可分离地固定在两个或更多个设定位置中的任何一个位置；
(f)其中，当所述针状体防护装置处在其缩回位置上时，其接触到所述针状体防护装置止动块以便限制所述针状体防护装置的进一步缩进，并从而调节被暴露的、所述中空针状体的部分。

2.  根据权利要求1所述的工具，其中所述针状体防护装置被弹簧偏压到其延伸位置上。

3.  根据权利要求1所述的工具，其中所述针状体防护装置止动块被成形成以限定多个孔口。

4.  根据权利要求3所述的工具，进一步包含锁销组件，其用于选择性啮合所述针状体防护装置止动块上的多个孔口中的一个孔口，以便相对于所述外壳将所述针状体防护装置止动块锁紧固定到位。

5.  根据权利要求4所述的工具，其中所述锁销组件包括锁销，该锁销能够被设置在第一位置、第二位置和第三位置之间，在所述第一位置上，所述锁销啮合所述针状体防护装置和所述针状体防护装置止动块，在所述第二位置上，所述锁销啮合所述针状体防护装置止动块但脱离所述针状体防护装置，在所述第三位置上，所述锁销脱离所述针状体防护装置和所述针状体防护装置止动块。

6.  根据权利要求5所述的工具，其中所述锁销被弹簧偏置到其第一位置上。

7.  根据权利要求6所述的工具，其中所述锁销组件包括针状体防护装置释放控制杆，当该针状体防护装置释放控制杆动作时，将所述锁销设置在其第二位置上。

8.  根据权利要求7所述的工具，其中所述锁销组件包括针状体防护装置止动块调整控制杆，当该针状体防护装置止动块调整控制杆动作时，将所述锁销设置在其第三位置上。

9.  根据权利要求8所述的工具，其中所述针状体防护装置当被设置在其延伸位置上时，适于由所述锁销组件加以啮合。

10.  根据权利要求1所述的工具，其中所述针状体防护装置和所述针状体防护装置止动块通过背板被保持在形成于所述外壳中的线性轨道内。

11.  根据权利要求10所述的工具，其中所述锁销组件被安装在所述背板上。

12.  根据权利要求1所述的工具，其中所述针状体防护装置包括U形接触板，该接触板被连接到细长的矩形臂上。

13.  根据权利要求1所述的工具，其中所述喷射机构包含：
(a)气动驱动缸；
(b)可滑动地设置在所述外壳内的滑块，所述滑块连接到所述驱动缸；
(c)连接到所述滑块的喷射器杆，所述喷射器杆被设置用以选择性地凸出穿过所述中空的针状体；以及，
(d)手动操作阀门组件，其用于调节所述气动驱动缸的操作，所述手动操作阀门组件包括四通阀门。

14.  根据权利要求1所述的工具，其中所述针状体的长度约为3英寸。

15.  根据权利要求1所述的工具，进一步包括：
(a)连接到所述外壳的紧固件导引组件，所述紧固件导引组件适于将所述塑料紧固件导引入所述工具中，所述塑料紧固件连接到转子杆上；以及，
(b)连接到所述外壳的转子杆导引装置，所述转子杆导引装置适于在所述塑料紧固件由所述工具被布设之后，容纳所述转子杆。

16.  根据权利要求15所述的工具，其中所述紧固件导引组件和所述转子杆导引装置中的每一个被弯曲，以致其自由端被定向成远离所述中空的针状体的所述尖端。

17.  一种用于布设塑料紧固件的工具，所述塑料紧固件包括形成于细丝的一端上的横杆，所述工具包括：
(a)外壳；
(b)固定连接在所述外壳上的中空的针状体，所述中空的针状体含有尖端；
(c)喷射机构，其用于推动所述塑料紧固件的所述横杆穿过所述中空的针状体；
(d)可滑动连接到所述外壳的针状体防护装置，所述针状体防护装置相对于所述中空针状体的位置限定了所述中空针状体暴露出来的用于插入的部分；以及
(e)锁紧元件，其用于将所述针状体防护装置锁紧固定在两个或更多个设定位置中的任一位置上。

18.  根据权利要求17所述的工具，其中所述针状体防护装置包括连接到细长臂上的U形接触板，所述细长臂被成形成限定多个孔洞。

19.  根据权利要求1 8所述的工具，其中所述锁紧元件具有选择性穿透过所述细长臂上的多个孔洞中的一个孔洞的尺寸和形状，以将所述针状体防护装置相对于所述中空针状体固定在特定位置上。

20.  根据权利要求19所述的工具，其中所述针状体防护装置通过背板被保持在形成于所述外壳中的线性凹槽内。

说明书用塑料紧固件将床垫的两层或多层固定在一起的工具
发明背景
【0001】本发明通常涉及床垫的制造。
【0002】床垫在本技术领域内已被熟知，其一般独立使用或结合额外的组件来形成人们可在其上休息和/或睡眠的床。许多类型的常规床垫包括弹簧单元，以便为其用户提供满意的支撑和舒适感。
【0003】一个床垫弹簧单元典型地包括一个顶架和一个底架，它们稍微间隔开，并以基本平行的配置来排列。每个架(通常也被称为丝盒)包括一根刚性且耐久的丝或杆，其设计成基本矩形的形状，所述丝限定了与之相关的架的外表面。此外，一个床垫弹簧单元典型地包括多个均匀间隔开的金属弹簧，或线圈，其在顶架和底架之间伸展。每根弹簧包括一根相对于顶架和底架基本成直角延伸的纵向轴。应该注意到的是，当向下的力被施加在顶架时，多根弹簧可使顶架向底架移动，或下陷。结果，当一个人在弹簧单元的顶架上休息时，此人身体的重量被多个弹簧均匀地承受，这是很理想的。
【0004】衬垫形式的缓冲材料层典型地被固定到床垫弹簧单元的每个架上。缓冲材料层通常是具有大约3/4英寸厚度的无纺布形式。通常被固定到床垫弹簧单元的顶架和底架上的一种缓冲材料是由Kingsdown有限公司制造的Flexatron牌缓冲衬垫。
【0005】缓冲材料层典型地被以下述方式固定到床垫弹簧单元的每个架之上。具体而言，缓冲材料层靠着每个架的外表面进行放置。每层材料的外围或外周边都被紧紧牵拉超过与其联结的架的丝。然后，所述层的一小段长度将所述丝包裹起来，并靠着所述层的一部分的内表面放置，由此，就产生了一个所述丝被包裹其中的所述材料层的双层厚度部分。通过所述缓冲材料层以上述的方式被双面支撑，可以使用一种常规的、气动驱动的钉枪(staple gun)，将所述材料层的被双面支撑的部分固定在一起，由此将丝围在其中。
【0006】典型地，一种C型金属钉或环，可被用于将所述材料层的被双面支撑的部分以大约2英寸间隔固定在一起。具体而言，钉枪布设每个C型钉穿过所述材料层的被双面支撑的部分，并使每个C型钉的尖锐的自由端弯曲成一致的方向，并相互接触。
【0007】一缓冲材料层被固定到床垫弹簧单元的每个丝盒上，而许多高端(high-end)床垫经常将不同密度的2、3或4层泡沫或海绵橡胶(foamrubber)放置在床垫弹簧单元的顶部。应该注意到的是，泡沫橡胶的这些层可以显著地增加床垫的舒适度，这是很理想的。将多层泡沫橡胶放置在床垫弹簧单元之上，此外，外织物层(例如，一种缝制或绗缝的棉制材料)被缝合在弹簧单元和泡沫层外，以形成成品床垫。
【0008】应当注意，常规的高端床垫制造技术中，在将缝制的棉织材料的外层缝合在床垫其余部分以外之前，先要利用粘合剂将床垫的特定层(具体地说，多层泡沫橡胶层)固定在一起。具体而言，相邻层的一个或两个接触面上被喷淋上粘合剂。当粘合剂被喷淋在相邻层的一个或两个接触面上之后，首先将这些层对齐，然后牵拉使它们互相接触。
【0009】应当注意，上述利用粘合剂来将床垫的多个层固定在一起的方法，有几个明显的缺陷或不足。
【0010】第一个缺陷，使用粘合剂来将床垫的多个层固定在一起导致极大的浪费。具体而言，如果被固定在一起的材料层没有对齐，就无法将这些层分离开以将这些层重新固定或粘在一起。结果，被固定或粘在一起而又没有对齐的材料层常常被作为废物丢弃，由此增加了生产成本，这是极不希望的。
【0011】第二个缺陷，使用粘合剂来将床垫的多个层固定在一起，在生产床垫的地方会产生大量有害健康的烟气。由此产生具有潜在危险的工作环境，这是极不希望的。
【0012】第三个缺陷，使用粘合剂来将床垫的多个层固定在一起，随着粘合剂的老化，常常产生可闻的爆裂声，这是极不希望的。
发明内容
【0013】本发明的一个目的是提供一种新的和改良的、用于布设塑料紧固件的工具。
【0014】本发明的另一个目的是提供一种新的和改良的、用于穿过两层或多层床垫布设塑料紧固件的工具。
【0015】本发明的又一个目的是提供一种如上所述的工具，该工具被设计成对这类塑料紧固件进行布设，所述塑料紧固件包括形成于拉长细丝的每端上的横杆。
【0016】根据本发明的一个特点，提供一种用于布设塑料紧固件的工具。所述塑料紧固件包括形成于细丝的一端上的横杆。所述工具包括：(a)外壳；(b)固定连接在外壳上的中空的针状体，所述中空的针状体含有尖端；(c)喷射机构，其用于推动塑料紧固件的横杆穿过中空的针状体；(d)可滑动连接到外壳的针状体防护装置，所述针状体防护装置适于在中空针状体的尖端被针状体防护装置大体保护的延伸位置和针状体的尖端被暴露出的缩回位置之间可滑动地移动；以及(e)可滑动连接到针状体防护装置的针状体防护装置止动块，所述针状体防护装置止动块适于可分离地固定在两个或更多个设定位置中的任何一个位置；(f)其中，当针状体防护装置处在其缩回位置中时，其与针状体防护装置止动块接触以便限制针状体防护装置的进一步缩进，并从而调节所暴露的、中空针状体的部分。
【0017】根据本发明的另一个特点，提供一种用于布设塑料紧固件的工具。所述塑料紧固件包括在一个细丝的一端上形成的横杆。所述工具包括：(a)外壳；(b)固定连接在外壳上的中空的针状体，所述中空的针状体含有尖端；(c)喷射机构，其用于推动塑料紧固件的横杆穿过中空的针状体；(d)可滑动连接到外壳的针状体防护装置，所述针状体防护装置相对于中空针状体的位置限定了中空针状体暴露出来的用于插入的部分；以及(e)锁紧元件，其用于将固定在两个或更多个设定位置中的任何一个位置上的针状体防护装置进行锁紧。
【0018】通过随后的描述可以看出各种其它的特性和优点。下面的描述是参考构成本说明书的一部分的附图进行的，其中，附图以图解方式显示用于实施本发明的各种实施例。这些实施例将以充分的细节进行描述，以使本领域技术人员能够实践本发明，但是应当理解也可以使用其它的实施例和进行一些结构改变而不脱离本发明的范围。下面的细节描述并无意限制本发明，本发明的范围由所附的权利要求得到最好的限定。
附图说明
【0019】在附图中，相同的标记代表相同或相似的部分：
【0020】图1是根据本发明教导构造的、部分分解的床垫的第一实施例的局部剖面图，为清楚起见，紧固件并没有以剖面图形式来显示；
【0021】图2是可被插入到如图1所示的床垫中的枕垫层(pillow top)的局部剖面图，为清楚起见，紧固件并没有被以剖面图形式来显示；
【0022】图3是根据本发明教导构造的第二实施例的局部剖面图，为清楚起见，紧固件并没有以剖面图形式来显示；
【0023】图4(a)是用于布设塑料紧固件穿过床垫的一个或更多个层的工具的第一实施例的前视、底视透视图，所述工具是根据本发明教导构造的；
【0024】图4(b)是示于图4(a)中的工具的前视、俯视透视图；
【0025】图4(c)是示于图4(a)中的工具的部分分解的、后视、俯视透视图；
【0026】图4(d)是示于图4(a)中的俯视平面图；
【0027】图4(e)是示于图4(a)中的后视平面图；
【0028】图5是示于图4(a)中的工具的被选部件的分解的、前视、俯视透视图；
【0029】图6(a)-(b)分别是示于图4(a)中的工具的右侧壳体的前视、俯视透视图和后视、俯视透视图；
【0030】图7(a)-(b)分别是示于图4(a)中的工具的左侧壳体的前视、俯视透视图和后视、俯视透视图；
【0031】图8是示于图4(a)中的手柄的放大的、后视、底视透视图；
【0032】图9(a)-(e)分别是示于图5中的工具的鼻前端(nose)的透视图、俯视平面图、前视平面图、右端平面图以及后视平面图；
【0033】图10(a)-(c)分别是示于图4(a)中的针状体的透视图、俯视平面图以及前视平面图；
【0034】图11(a)是示于图4(a)中的工具的被选部件的部分分解的、后视、俯视透视图；
【0035】图11(b)是示于图4(a)中的工具的放大的、局部、后视、俯视透视图；
【0036】图12是示于11(a)中的针状体防护装置的后视、俯视透视图；
【0037】图13是示于11(a)中的背板的后视、俯视透视图；
【0038】图14是示于11(a)中的锁紧元件的前视、俯视透视图；
【0039】图15是示于图4(a)中的工具的前视平面图，在图中，在所述工具的夹具处装载有五个紧固件，为清楚起见，所述床垫以剖面形式进行显示；
【0040】图16(a)-(b)分别是示于图4(a)中的工具的前视、底视透视图和前视、俯视透视图，在图中，所述工具的左侧壳体被移除；
【0041】图17是示于图5中的驱动缸(drive cylinder)的前视、俯视透视图；
【0042】图18(a)-(b)分别是示于图5中的滑块的前视、俯视、右端透视图和后视、俯视、左端透视图；
【0043】图19是示于图4(a)中的工具的被选部件的部分分解的、前视、俯视透视图；
【0044】图20是示于图4(a)中的工具的被选部件的部分分解的、前视、俯视透视图；
【0045】图21是示于图19中的阀门支撑块(valve support block)的放大的、前视、俯视、左端透视图；
【0046】图22是示于图19中的四通阀门(four-way valve)的放大的、前视、底视、左端透视图；
【0047】图23是示于图19中的扳机的放大的、前视、俯视、右端透视图；
【0048】图24是示于图19中的其中一个回转配件(swivel fitting)的放大透视图；
【0049】图25是示于图19中的一个通用配件(universal fitting)的放大透视图；
【0050】图26是示于图4(a)中的工具的放大的、俯视、前视局部透视图，在图中，所述工具的夹具处装载有紧固件；
【0051】图27是示于图4(a)中的紧固件导引组件的放大的、前视透视图；
【0052】图28是示于图5中的指向滑块的放大的、前视、底视透视图；
【0053】图29是示于图5中的指向滑块、调整块(tab)以及弹簧对的放大的、后视、俯视透视图；
【0054】图30是示于图29中的调整块以及弹簧对的放大的、前视、俯视、左端透视图；
【0055】图31是示于图29中的弹簧之一的放大透视图；
【0056】图32是示于图5中的指向滑块的放大的、前视、俯视、右端透视图；
【0057】图33是示于图5中的指向爪放大的、前视透视图；
【0058】图34是示于图5中的弯曲垫圈的放大的、前视透视图；
【0059】图35(a)-(d)分别是示于图5中的齿轮的透视图、前视平面图、右端平面图以及后视平面图；
【0060】图36(a)是示于图16(a)中的工具的前端的放大的、局部、前视透视图；
【0061】图36(b)是示于图16(a)中的右侧壳体的前端的放大的、局部、前视透视图；
【0062】图37是示于图5中的制动器(detent)的底视透视图；
【0063】图38(a)-(e)分别是示于图5中的释放按钮的透视图、左端平面图、俯视平面图、后视平面图以及前视平面图；
【0064】图39(a)-(e)是示于图4(a)中的工具的放大的、局部、前视平面图，其处于将紧固件指向喷射位置的过程的不同阶段，在图中，所述工具的左侧壳体被移除；
【0065】图40是示于图4(a)中的工具的放大的、局部、前视透视图，在图中，紧固件正被从工具里抽回；
【0066】图41(a)是用于布设塑料紧固件穿过床垫的一个或更多个层的工具的第二实施例的后视、俯视透视图，所述工具是根据本发明教导构造的，在图中，工具的针状体防护装置处在其延伸的位置；
【0067】图41(b)是示于图41(a)中的工具的后视、俯视透视图，在图中，工具的针状体防护装置处在缩回的位置；
【0068】图42(a)是示于图41(a)中的工具的局部放大图；
【0069】图42(b)是示于图41(b)中的工具的局部放大图；
【0070】图43是示于图41(a)中的工具的被选部件的部分分解的、后视、俯视透视图；
【0071】图44是示于图43的右侧壳体的放大的、后视、底视透视图；
【0072】图45是示于图43的针状体防护装置的放大的、俯视、前视透视图；
【0073】图46是示于图43的针状体防护装置的放大的、后视、底视透视图；
【0074】图47(a)和(b)分别是示于图43的背板和锁销组件的放大后视、底视透视图与放大前视、底视透视图；以及
【0075】图48是示于图43的背板和锁销组件的放大的、后视、底视分解透视图。
具体实施方式
【0076】现参考图1，这里显示了根据本发明教导构造的、部分分解的床垫的局部的、前视平面、剖面图，所述床垫总体被标记为参考数字11。
【0077】床垫11包括常规的床垫弹簧单元13。床垫弹簧单元13包括同样的顶架15-1和底架15-2，它们稍微间隔开，并以基本平行的方式布置。每个架15(在这里也被称为是丝盒)包括一根刚性且耐用的丝或杆(未示出)，其被设计成基本矩形的形式，该丝限定了其相关架15的外部边界。
【0078】床垫弹簧单元13额外地包括多个均匀间隔开的金属弹簧或线圈19，其在顶架15-1和底架15-2之间伸展。每根弹簧19包括一根相对于顶架15-1和底架15-2基本成直角延伸的纵向轴。应该注意到的是，当向下的力被施加在顶架15-1时，弹簧19可使顶架15-1向底架15-2移动或下陷(give)。结果，当个人在顶架15-1上休息时，所述个人的体重被多根弹簧19均匀地承受，这是很理想的。
【0079】缓冲材料层21-1优选地固定到床垫弹簧单元13的顶架15-1之外。类似地，缓冲材料层21-2优选地固定到床垫弹簧单元13的底架15-2之上。每一层缓冲材料层21优选是无纺布衬垫的形式(如，Flexatron牌的缓冲床垫)，其具有大约3/4英寸的厚度。
【0080】缓冲材料层21以下述方式固定到每个架15之上。具体而言，缓冲材料层21靠着每个架15的外表面进行放置。每一层缓冲材料层21的外周边都被拉紧超过与其相关的架15的丝。接着，每一层缓冲材料层21的自由端将与其相关的丝包裹起来，并被双面支撑(double-backed)在缓冲材料层21的其余部分的内面或下侧，由此就在其间产生了一个其中包裹着丝的层21的双面厚度部分。通过缓冲材料层21以上文描述的方式进行双面支撑，一种C型金属钉(staple)或其它紧固装置(未示出)被设置成穿过层21的双面支撑部分，从而将缓冲材料层21保持在与相关的架15之上。
【0081】缓冲材料层21被固定到弹簧单元13的架15之上，多层变密度的泡沫橡胶被以适当的对齐方式放置在缓冲材料层21-1之上。具体而言，第一层泡沫或海绵橡胶(foam rubber)23被以适当的对齐方式放置在层21-1之上，第二层泡沫橡胶25被以适当的对齐方式放置在第一层泡沫橡胶23之上，第三层泡沫橡胶27被以适当的对齐方式放置在第二层泡沫橡胶25之上。此外，诸如缝制或绗缝棉制材料的外织物层29，被以适当的对齐方式放置在第三层泡沫橡胶27之上。
【0082】泡沫橡胶层23、25和27以及外织物层29被以上文描述的方式放置在弹簧单元13之上，一个或更多个塑料紧固件31用来将床垫11的不同层保持在其位置上，这将在下文加以进一步地详细描述。应当注意，在床垫11的制造中使用塑料紧固件31，在本发明中起到主要新颖特征的作用。
【0083】塑料紧固件31优选是常规的重载塑料紧固件的形式。具体地说，塑料紧固件31优选是由艾利丹尼森(Avery Dennison)公司出售的、作为超重载T形端TM(Extra Heavy Duty T-endTM)系统部件的H型重载塑料紧固件的形式。具体而言，塑料紧固件31优选地采用3英寸塑料元件的形式，其包括以限定横杆33(通常也称为“T形杆”)而形成的第一端、以限定横杆35(通常也称为“T形杆”)而类似形成的第二端，以及互连横杆33和35的细丝37。
【0084】塑料紧固件31优选地以通常熟知的紧固件批件(stock)的一体形式进行大批量生产。该紧固件批件以夹具型(clip-type)组件来构造，在该夹具型部件中，单个塑料紧固件31被间隔着平行地排列，而各自的横杆33和35彼此平行，每个横杆35都通过可分离连接器41与同一个共同的垂直放置的转子杆39相接合，如图23中清楚显示的。前述紧固器夹具典型地通过注塑(injection molding)法加以制造。
【0085】优选地，塑料紧固件31用来将缓冲层21-1、泡沫或海绵层(foam)23、25和27，以及外部层29以大约2英寸的间隔固定在一起。正如在图1中清楚显示的，紧固件31被布设穿过上述层，横杆33平放靠着外部层29的上表面，而横杆35平放靠着缓冲层21-1的下表面。
【0086】应当注意，额外的层可被插入到床垫11中，而不脱离本发明精神。具体而言，图2显示了可被插入到床垫11中以增加额外的支撑和舒适感的双垫层或枕垫层(pillow top)41。枕垫层41包括薄纤维层43(例如，聚乙烯的无纺布薄片或单)，其类型可以是通常在本技术领域被称为Versare的纤维。枕垫层41额外地包括第一、第二和第三层泡沫45、47和49，其以适当的对齐的方式堆叠在纤维层43上。
【0087】优选地，枕垫层41在泡沫层27和外部层29之间被插入到床垫11中。一个结构上类似于紧固件31、但可能具有不同总长度的紧固件50，可以在将枕垫层41插入床垫11中之前用来将层43、45、47和49连接在一起，如在图2中清楚可见的。同样的，一个结构上类似于紧固件31、但可能具有更大总长度的紧固件，可被钉入所有的层21、23、25、27、43、45、47、49和29。
【0088】应当注意，这些层可以从床垫11中被移除而不脱离本发明的精神。具体而言，图3显示了与床垫11在结构上有区别的床垫51，由于床垫51没有包括泡沫层(foam layer)23、25和27。因为床垫51大体上比床垫11更薄，所以床垫51优选地包括比紧固件31总长度短的紧固件53。
【0089】现参考图4(a)-(e)，这里显示了用于布设一个或更多个塑料紧固件的工具的第一实施例的各个视图，所述工具是根据本发明教导构造的并总体被标记为参考数字211。正如下文中将进一步描述的，工具211被设计成主要用于安装诸如紧固件31的重载塑料紧固件，其穿过诸如床垫11的床垫的多个层。
【0090】工具211是一个气压动力紧固件布设工具。优选地，工具211来自于由加利福尼亚州帕萨迪纳市(Pasadena，California)的艾利丹尼森公司制造并出售的、超重载T形端紧固件布设工具的一个类型，即SPU4M型，其通过将在这里详细描述的多种方法加以改进。
【0091】工具211包括由刚性且耐用的材料制成的保护外壳213。如图5清晰可见的是，外壳213包括右侧壳体215(单独示于图6(a)和6(b)中)和左侧壳体217(单独示于图7(a)和7(b)中)，它们利用锁紧垫圈(lock washer)219和有头螺钉(cap screw)221的结合被固定在一起。如图4(a)-(e)中最清晰可见的是，由诸如泡沫橡胶的软材料构成的四面把手223(单独示于图8中)被包裹在右侧壳体215和左侧壳体217的部分的周围并以任意常规方式(例如，利用钩型和桩型紧固件)被固定在适当位置。以这种方式，手柄223利于手动工具211的抓握，这是很理想的。
【0092】如在图5中最清楚可见的，外壳213额外地包括鼻前端225(单独示于图9(a)-(e)中)，该鼻前端被以一对螺钉固定到右侧壳体215的前端上。鼻前端225被成型以限定一个纵向孔227，该孔适合于容纳细长的、超重载T形端的、中空并有槽的针状体229(单独示于图10(a)-(c)中)。在图4(c)中表现为有槽圆头螺钉的针状体锁紧件(needlelock)231可以被插入到在鼻前端225中的、横向伸展的针状体锁紧孔233中，以便将针状体229固定(即锁紧)到孔227中的适当位置上。
【0093】针状体229被制造得比其它常规形式的超重载T形端的、中空并有槽的针状体长得多。优选地，针状体229具有大约3英寸的长度，从而使它可以穿透床垫11的所有层21-1、23、25、27和29。针状体229类似于在紧固件布设工具中所见到的常规有槽针状体，该针状体229包括一个后端235、一个尖锐、勺形尖端形式的前端237，以及纵向孔239，该纵向孔在侧横截面上一般是圆形的并且延伸了从后端235到前端237的针状体229的长度。孔239具有在轴向上可容纳紧固件31的横杆35的尺寸和形状，从而使横杆35可从后端235插入到孔239中，并沿着它的长度方向轴向运动，最终经过前端237从孔239中穿出。
【0094】应当注意，工具211被设计成容纳针状体229(其具有固定的长度)。为了有效地改变针状体229的长度，工具211提供有针状体防护装置组件241，该针状体防护装置组件相对于外壳213的前端可以滑动地移动，如将在下文中更加详细描述的。
【0095】具体而言，如在图11(a)和11(b)中最清楚可见的，针状体防护装置组件241包括一个针状体防护装置243(单独示于图12中)，其可滑动地安装在右侧壳体215的后表面上。针状体防护装置243包括一个细长的臂245，该臂具有可在形成于右侧壳体215的后表面中的矩形浅凹槽247中线性滑动的尺寸和形状。臂245采用平坦的矩形杆的形式，其包括第一端249和第二端251。多个圆形孔253-1到253-9沿着臂的长度方向形成于臂245中。此外，标记255(在这里采用字母G和数字从1到7顺序的形式来代表)被提供在臂245的后表面上，并为用户提供与针状体防护装置243相对于右侧壳体215的位置有关的可见记号，这将在后文中加以详尽描述。
【0096】针状体防护装置243额外地包括U型接触板(contact plate)257，其形成于臂245的第一端249上，并相对该臂成直角。接触板257包括一个基本平坦的接触面259，其被设计成压靠床垫的外表面，利用工具211，布设紧固件31穿过上述床垫。如可以注意到的是，针状体防护装置243可线性滑动的能力用来将接触板257移向或移离外壳213的前端。
【0097】一个基本平坦的背板261(单独示于图13中)利用螺钉263通过针状体防护装置243被固定到右侧壳体215的后表面上。以这种方式，背板261用来将针状体防护装置243的臂245保持在凹槽247内的位置上。一个突起的内螺纹六角螺母265被一体形成于背板261的外表面之上并适于以螺纹形式来容纳锁紧元件267(单独示于图14中)。
【0098】锁紧元件267采用可伸缩弹簧活塞的形式，并包括一个中空的销268。销268的外表面被成形加工成包括外螺纹269，其具有与六角螺母265内的内螺纹啮合的尺寸和形状。因此，如在图11(b)中最清楚可见的，中空的销268被设计成通过驱动外螺纹269与六角螺母265内的内螺纹啮合，使销牢牢地固定于背板261之上。弹簧偏压活塞271在中空的销268中轴向延伸，其包括第一端273和第二端275。环277保持在活塞271的第二端275上，作为用于向后拉动活塞271的装置。具体而言，应当理解向后拉动环277(如图11(b)中的箭头A所示)用于依次将第一端273向后移动。当撤销所述向后的力时，锁紧元件267中的内部弹簧(未示出)弹性地使活塞271的第一端273向前移动，并回到其初始的位置。
【0099】以这种方式，针状体防护装置组件241能以下述方式进行使用以调整针状体229的有效长度。通过在环277上施加一个后向的力(如图11(b)中的箭头A所示)，活塞271的第一端273在离开针状体防护装置243的方向上被向后移动。当保持在环277上的所述后向力时，用户可以在凹槽247内线性地滑动针状体防护装置243(以图11(a)中的箭头B代表)。随着针状体防护装置243被线性地移动，臂245上的标记255的每个形式(即每个记号)按顺序地排列在形成于背板261上的圆形窗279内。以这种形式，通过窗279顺序排列的每片标记255为用户在其固定设置中引导针状体防护装置243起到一个可见记号的作用。
【0100】一旦用户定下一种具体需要的设定(从而表示针状体防护装置243相对于右侧壳体215的所需要的位置)，在环277上的后向力A被释放，这因此导致被弹簧偏压的活塞271弹回到它的初始位置。随着活塞271返回到它的初始位置，第一端273刚好插入到在臂245上对应的孔253中，从而有效地将针状体防护装置243锁紧到位，这是很理想的。
【0101】应当注意，工具211被设计成使针状体229的移位和安装都受到以其最大延伸设定或设定值(setting)而设置(即通过将由字母G来标识的那片标记255设置在背板261中的窗279中)的针状体防护装置243的影响。如在图4(a)和4(b)中最清楚可见的，由于针状体229的尖端被安全地设置在接触板257之后，这种设定还作为防护(G)或保护性位置。当针状体防护装置243以其最大延伸设定或设定值被设置时，孔口253-2(其在直径上大于其余的孔口253的直径)就设置在与鼻前端225中的针状体锁紧孔233轴向对准的方向上。从而，针状体锁紧件231(其具有一个头部，该头部在直径上小于孔口253-2的直径)可被完全地插入穿过针状体防护装置243并被插入到鼻前端255上的针状体锁紧孔233中，以便将针状体229固定(即锁紧)在孔227中的位置上。应当注意，针状体锁紧件231完全适配进入针状体锁紧孔233之中，从而不妨碍针状体防护装置243在凹槽247中滑动的能力。
【0102】将针状体防护装置243(并具体地是接触板257)引导在相对于外壳213的几个固定位置中，用来改变针状体229的有效长度。具体而言，调整针状体防护装置243用于因此对可穿透一层或多层材料的针状体229的部分加以限制。如在图15中最清楚可见的，针状体229的有效距离L是从针状体229的前端237到接触板257的接触表面259的距离。结果，通过将接触板257向远离外壳213前端的方向移动(如在图15中以箭头C表示的)，针状体229的有效距离L就减小，反之，通过将接触板257向接近外壳213前端的方向移动(如在图15中以箭头C′表示的)，针状体229的有效距离L就增大。应该注意到的是，用户可以在不必去除和安装不同长度的各种针状体的情况下(如利用工具61的情况时)修正针状体229的有效长度，这个事实极大地简化了工具221的操作和构造，这是很理想的。
【0103】工具211额外地包括气动驱动喷射机构。具体而言，如在图5、16(a)以及16(b)中最清楚可见的，工具211包括由气动驱动的驱动缸281(单独示于图17中)，驱动缸281包括一个空气室283和一个推杆285，该推杆被伸缩式安装在空气室283内并适于相对该空气室轴向地移动。
【0104】滑块287(单独示于图18(a)和18(b)中)被固定地安装在推杆285的自由端上。具体而言，滑块287被成形为包括纵向延伸孔289，该延伸孔的尺寸和形状适于容纳推杆285的自由端(粘合剂优选地被堆积在孔289中，以将滑块287固定到推杆285上)。以这种形式，驱动缸281的动作与反动作使得推杆285以及因此使滑块287纵向地移动。
【0105】一种L型喷射器杆291通过销293被固定地安装于滑块287之上。具体而言，销293被固定地设置在形成于滑块287内的横向延伸孔295之中。由此，喷射器杆291被固定地安装在形成于销293中的纵向孔297之中，喷射器杆291长度的一部分穿过一个形成于滑块287中的、纵向矩形槽口299而延伸。
【0106】可以注意到的是，驱动缸281的动作与反动作用使得滑块287纵向地移动，并因此线性地推动喷射器杆291穿过工具211。具体地说，喷射器杆291被校准以选择性地在轴向突出穿过针状体229中的纵向孔239，从而将紧固件31的横杆35驱出针状体229的开口尖端，这将在下面进行进一步的描述。
【0107】应当注意，驱动缸281的动作与反动作通过手指操作阀门组件301来控制。如在图4(a)-(e)、19以及20中最清楚可见的，阀门组件301包括阀门支撑块303(单独示于图21中)，其利用锁紧垫圈305和内六角螺钉或凹头螺钉307在两个分开位置的结合，而被固定到右侧壳体215的端。
【0108】阀门组件301额外地包括一个四通阀门309(单独示于图22中)，其适合地放在阀门支撑块303中。如将在下面进一步描述的，四通阀门309适于承受来自重载空气供应(未示出)的空气压力，并因此选择性地将所述空气压力送到空气室283中，以便在两个相反方向中的任一方向上驱动推杆285。四通阀门309包括启动按钮或活塞311、输入阀门313、第一输出阀门315以及第二输出阀门317，阀门313、315和317中的每一个阀门在常温常压(NPT)下具有10/32的尺寸。
【0109】启动按钮311作为一个用于控制四通阀门309操作的手动启动输入装置。如在图4(c)中最清楚可见的，L型扳机319(单独示于图23中)环绕销321被枢轴式地安装在阀门支撑块303之上，其中一对C型卡钉(clamp)323被安装在销321相对端上以便将扳机319保持在销321上。扳机盖325被可滑动地安装到扳机319的一部分之上，并用于提供操作L型扳机319的舒适表面。可以注意到的是，扳机319被枢轴式地安装在阀门支撑块303之上，以便在扳机盖325上所施加的向下力(例如通过手指)将扳机319牵拉到与阀门309的活塞311接触并使该活塞向内移动。
【0110】如在图20中最清楚可见的，旋转配件327-1、327-2以及327-3(一个配件327被单独示于图24中)穿过阀门支撑块303的孔口进行设置，其分别与四通阀门309的输入阀门313、第一输出阀门315以及第二输出阀门317相连通。此外，通用配件329-1和329-2(一个配件329被单独示于图29中)被设置成分别与空气室283的第一和第二输入阀门331-1和331-2相连通。而且，额外的通用配件329-3被安装在阀门支撑块303中，并与被设置于阀门支撑块303后面的、尺寸为1/8 NPT的重载软管输入阀门333流体连通。
【0111】第一段1/8英寸内直径的软管335将通用配件329-1连接至旋转配件327-2。第二段1/8英寸内直径的软管337将旋转配件327-3连接至通用配件329-2。第三段1/8英寸内直径的软管339将通用配件329-3连接至旋转配件327-1。
【0112】可以注意到的是，气动的动力源可以用下述方式连接到阀门组件301，以便向工具211提供动力。具体而言，来自重载气动动力源(未示出)的一段管道被直接连接到阀门支撑块303中的大尺寸输入阀门333上。应当注意，输入阀门333相对的大尺寸允许1/4英寸内直径的高容量软管直接连接到工具211上。这种直接将大、高容量软管连接至工具211的能力，极大地提升高容量软管和工具211之间连接的整体耐久性和强度，这是很理想的。连同配件327-1和329-3，支撑块303和软管339用来将输入管道的相对较大的内直径尺寸转换(即逐渐减小)为一种直径，使该直径可以与四通阀门309的输入阀门313相兼容，这是很理想的。
【0113】在动力源被合适地连接到输入阀门333之后，在扳机319上施加一个向下力，使阀门309上的启动按钮311向内移动。按钮311的启动使四通阀门309经过输出阀门315和管道335，将由动力源所供应的空气压力送入到空气室283的输入阀门331-1中。气压输入到输入阀门331-1，将推杆285推出空气室283，并因此使喷射器杆291穿过针状体229(即穿过针状体229喷射紧固件31的横杆35)。
【0114】通过释放在扳机319上的向下力，四通阀门309经过输出阀门317和管道337，将从动力源所供应的空气压力送入到空气室283的输入阀门331-2中。到输入阀门331-2中的空气压力输入使推杆285缩回至空气室283中，并因此将喷射器杆291从针状体229中抽回。
【0115】如上所述，阀门组件301用来控制驱动缸281的操作，并因此控制工具211的喷射机构的操作。应当注意，工具211被提供有固定长度的喷射冲程。以另一种方式来表达，就是对于每个喷射冲程，喷射器杆291行进固定距离。由于针状体229的有效长度L可以通过简单地滑动针状体防护装置243进行调整(如上详细所述)，因此不需为工具211调整其喷射冲程的长度。而是不论针状体229的有效长度，工具211以固定的喷射冲程长度进行操作。可以注意到的是，在不需要对喷射冲程长度进行相应变化的情况下就能有效地改变针状体229的长度，工具211的这种能力显著地简化了工具211的结构和操作，这是很理想的。
【0116】工具211额外地包括用于将紧固件夹具以一定方式导入和穿过工具211的装置，以致紧固件夹具可以被不断地引离待紧固的床垫，这是很理想的。具体而言，如在图15、19以及26中最清楚可见的，所提供的工具211具有一个紧固件导引组件341和一个转子杆导引装置343；紧固件导引组件341用于将紧固件31的夹具导入工具211，转子杆导引装置343用于将所述夹具的已用转子杆39导出工具211。
【0117】紧固件导引组件341(单独示于图27中)包含紧固件导引装置345，其利用锁紧垫圈305和内六角螺钉307在两个分开位置的结合而被固定到一个右侧壳体215的前端。紧固件导引组件341额外地包括一对导引装置盖347-1和347-2，它们一起形成一个部分封闭的通道349，该通道用于容纳紧固件夹具的转子杆39、连接部分41和横杆35，如在图26中最清楚可见。应当注意，紧固件导引组件341配备有一种弯曲的结构，以便保持紧固件31的夹具足够远离待紧固的床垫，如在图15中最清楚可见。
【0118】转子杆导引装置343采用细长弯曲的管道形式，其被形成在平板344之上，而该平板344因此利用锁紧垫圈305和内六角螺钉307在两个分开位置的结合而被固定到右侧壳体215和鼻前端225之上，如在图19中最清楚可见的。转子杆导引装置343具有的尺寸和形状，使其在紧固件31被从紧固件夹具布设之后可容纳转子杆39。以这种方式，导引装置343的所述弯曲结构用来将已用转子杆39引离待紧固的物体(即床垫)，如在图15中最清楚可见的。
【0119】如在图15、16(a)以及16(b)中最清楚可见的，所提供的工具211具有一种指向机构，该指向机构用于在喷射过程之前将夹具中的最底下紧固件31推动到针状体229之后的位置上。应当注意，工具211的指向机构被连接到其喷射机构上，从而简化了工具211的操作，这是很理想的。
【0120】所述指向机构包括一个细长的指向滑块351(单独示于图28中)，其被放置在形成于右侧壳体215中的指向滑块空腔353之内。指向滑块351包括前表面355、后表面357、第一端359以及第二端361。指向滑块351适于在空腔353内线性滑动，这将在下面进一步描述。螺钉363延伸穿过形成于滑块351中的狭槽364，并与形成于右侧壳体215中的孔进行螺纹连接，螺钉363用来将指向滑块351保持在空腔353之内，而不限制该滑块的线性移动。前凸台365和后凸台367形成于前表面355之上，并位于指向滑块351的相对端。
【0121】如在图29中最清楚可见的，凹槽369形成于指向滑块邻近第一端359的后表面357之上。调整块371(单独示于图30中)被可滑动地放置在凹槽369内，并被一对弹簧373所偏置(一根弹簧373单独示于图31中)。具体而言，调整块371和弹簧373被线性地设置在凹槽369内，而调整块被夹在弹簧373之间。以这种方式，调整块371在没有任何足够外力的情况下就排列在凹槽369的中间。然而，通过施加侧向力，一根弹簧373会被压缩，因此使调整块371在凹槽369内稍稍移动。
【0122】U型指向连接部件373(单独示于图32中)包括第一端375和第二端377。第一端375被设置成穿过形成于指向滑块351中的狭槽379，并被合适地穿入到调整块371的孔381中。指向连接部件373的第二端377连接着一个指向爪383。
【0123】指向爪383(单独示于图33中)是单式或整体元件，其包括基本平坦的前表面385、基本平坦的后表面387、孔口389以及孔391，该孔具有适合容纳指向连接部件373的第二端377的尺寸和形状。指向爪383被枢轴地放置在形成于右侧壳体215中的浅凹槽393内。弯曲的垫圈395(单独示于图34中)被设置在右侧壳体215和后表面387之间，其用来使指向爪383稍稍离开右侧壳体215。棘齿型的牙397从前表面385上凸起，其用来顺次地啮合形成于齿轮399上的凹口(notch)。
【0124】齿轮或链轮399(单独示于图35(a)-(d)中)包括圆盘型元件401和柱体403。柱体403具有可穿透指向爪383中的孔口389、并进入到形成于右侧壳体215中的孔405内的尺寸和形状。以这种方式，齿轮399可以绕柱体403相对右侧壳体215旋转。圆盘型元件401包括平坦的前表面405和平坦的后表面407。第一组凹口409沿着元件401的外周边形成在前表面405中。此外，第二组凹口411(凹口411比凹口409延伸得更深)沿着元件401的外周边形成在后表面407中。
【0125】如在图36(a)中最清楚可见的，可变形的制动器413(单独示于图37中)被稳定地固定到右侧壳体215中的制动器凹槽415的一端上。此外，释放按钮417(单独示于图38(a)-(e)中)安装在指向爪383之上，并且至少部分地插入到形成于右侧壳体215的凹槽418中。具体而言，释放按钮417是一个整体元件，其包括横截面一般为椭圆形的撞针(hammer)419和臂421。释放按钮417被安装，以使撞针419的一端刚好插入到凹槽418中，而释放按钮弹簧423被放置在它们之间，以连续地将撞针419推离右侧壳体215。撞针419的相反端具有可穿过左侧壳体217的孔口424的尺寸和形状，从而使从外部可接触到撞针419的一部分，如图4(a)所示。通过如此安装释放按钮417，臂421可以平放并与指向爪383的上表面接触，如在图36(a)中看到的。
【0126】工具211的指向机构以下述方式操作，从而在喷射过程之前，顺次引导紧固件批件或备件的供应源中的最底下紧固件31在针状体229的纵向孔后对准排列。具体而言，紧固件批件的供应源被手动装载到紧固件导引组件341的封闭通道349中(如在图26中由箭头D表示的)。紧固件批件的供应源被供给到工具211中，直到与紧固件批件中的最底下紧固件31相关的可分离连接器41对准到齿轮399中的相应凹口409内。通过将紧固件批件的供应源以这种方式供给到工具211中，最底下紧固件31的横杆35被设置在针状体229的纵向孔239之后径直轴向对准的方向。
【0127】驱动缸281的动作，通过阀门部件301来使滑块287沿指向滑块351的前表面355向前线性移动。作为喷射过程(其被在前面详细描述)的一部分，滑块287前向运动，因此使喷射器杆291向前移动。当喷射器杆291向前运动，喷射器杆291接触到最底下紧固件31的横杆35，并使其穿出针状体229的尖端。
【0128】图39(a)表示随着滑块287开始它的前向触发冲程指向机构的被选部件。随着滑块287继续它的前向扳机冲程，最终滑块287接触到指向滑块351上的前凸台365，如在图39(b)中所示。在此点(即接近前向冲程的完成处)，滑块287的进一步前向位移引起指向爪383绕孔口389顺时针旋转。指向爪383的顺时针旋转引起牙397同样以顺时针方向旋转，并使该牙从啮合齿轮399上的一个凹口411渐进(即跳转)到啮合齿轮399上顺时针方向的下一个接连着的凹口411，如图39(c)所示。
【0129】在完成了前向冲程后，驱动缸281开始在向后的方向上拉动滑块287，如图39(d)所示。随着滑块287继续它的后向板机冲程，最后滑块287接触到指向滑块351上的后凸台367。在此点(即接近后向冲程的完成)，滑块287的进一步后向位移引起指向爪383绕孔口389逆时针旋转。指向爪383的逆时针旋转引起牙397啮合凹口411，并因此使齿轮399以逆时针方向旋转，直到紧固件批件中的下一个接连遮的紧固件31的横杆35被设置在针状体229的纵向孔239之后直接的轴向对准的方向，如图39(e)所示。
【0130】应当注意，制动器413被设计用于顺次啮合凹口411，以防止在指向过程期间，齿轮399在顺时针情况下旋转：因此可能造成紧固件批件在工具211内发生堵塞。如果紧固件批件在工具211内发生堵塞，应当理解：弹簧373可吸收部分阻塞力(jamming force)的能力防止工具211中的特殊部件被永久性地损坏。而且，为了从工具211释放(即取出)被堵塞的紧固件批件，用户可以在释放按钮417的外部可接触部分上施加一个向内的力(如在图40中箭头E所示)。在释放按钮417上所施加的向内力使释放按钮弹簧423压缩，这样就使释放按钮417向内移动。如在图36(a)中最清楚可见的，随着释放按钮417向内移动(按照箭头F的方向)，制动器413向上骑到撞针419的弯曲平面425之上，并且最终从齿轮399的凹口411上脱离。同时，随着释放按钮417向内移动(按照箭头F的方向)，臂421靠在指向爪383的前表面385上。在指向爪383上施加的所述力引起弯曲垫圈395变平，并因此引起指向爪383上的牙397从齿轮399的凹口411脱离。当保持在释放按钮417上的向内力时(这也将制动器413和指向爪383从齿轮399上脱离开)，齿轮399可以按逆时针方向旋转以便从工具211中抽回(即取出)紧固件批件(如由图40中箭头G表示)，从而消除堵塞的情况。
【0131】在应用中，工具211可能用以下方式，将床垫的多个层通过紧固件31连接在一起。具体而言，一段来自重载气动动力源(未示出)的管道被直接连接到阀门支撑块303中的大尺寸输入阀门333上。紧固件批件的供应源被送到紧固件导引组件341的通道349中，直到与紧固件批件的最底下紧固件31相关的可分离连接器41对准在齿轮399中的相应凹口409内。通过将紧固件批件的供应源以这种方式供给到工具211中，最底下紧固件31的横杆35被设置在针状体229的纵向孔239之后直接轴向对准的方向。此时，工具211已准备好用于将床垫的多个层通过一个或更多个紧固件31固定在一起。
【0132】在从工具211布设紧固件31之前，建议用户通过固定针状体防护装置243的位置来调整针状体229的有效长度。从而，当拉动环277时，针状体防护装置243线性移动直到需要的标记255在右侧壳体215的圆形窗279中对准为止(由此，指示了针状体防护装置243的合适设定)。此时，施加到环277上的力被释放，这使锁紧元件267将针状体防护装置243固定在位置上。
【0133】当针状体止动块243被锁定在一个具体设定处时，用户利用手柄223握紧工具211，并将针状体229的尖端穿入到床垫的层中，如图15所示。应当注意，当针状体229被穿入到所希望的层中时，最终接触板257的表面259邻靠到床垫的外表面上，以阻止针状体229的进一步插入。
【0134】当将针状体229保持布设穿过希望的层时，用户压下扳机盖325，并因此启动气动驱动的前向触发冲程。该前向触发冲程引起喷射器杆291将最底下紧固件31的横杆35推进穿过针状体229的孔239，直到横杆穿过针状体的开放尖端退出为止。这样，紧固件的横杆35就被固定到床垫层的内侧，而横杆33被固定到床垫层的最上层，如图1所示。扳机盖325的释放启动了后向扳机冲程，并因此将下一个接连着的紧固件31导入到针状体后的位置上，以进行后续的布设操作。
【0135】应当理解，工具211可以加以改进而不偏离本发明精神。例如，要理解工具211可被改进成以便使其更加安全地操作。
【0136】具体而言，现在参照图41(a)和(b)，其示出了用于布设一个或更多个塑料紧固件的工具的第二实施例的后视、俯视透视图，所述工具是根据本发明教导构造的并且总体标记为参考数字511。应当注意，工具511类似于工具211，由于工具511被设计成主要用于安装诸如紧固件31的重载塑料紧固件穿过诸如床垫11的床垫的多个层。
【0137】工具511类似于工具211，因为工具511包括用于将塑料紧固件31布设穿过中空针状体229的气动驱动喷射机构。应当注意，工具511在结构上类似于工具211，而这里对少数的显著差别加以详细描述。
【0138】作为第一个差别，工具511区别于工具211在于工具511包括增强的安全特征，其防止用户不小心接触到中空针状体229的尖端237。下面将要描述的是，工具511包括可滑动安装的针状体防护装置513，该针状体防护装置被弹簧偏置，以便有弹性地延伸超过中空针状体229的尖端237。在使用中，针状体防护装置513适于在延伸位置(如图41(a)和42(a)所示)和缩回位置(如图41(b)和42(b)所示)之间可滑动地移动。在所述延伸位置，针状体防护装置513有效地防止用户不小心接触到中空针状体229的尖端237；在所述缩回位置，针状体229用户决定的长度被暴露以允许针状体229插入穿过特定物品(例如，床垫层)。
【0139】现在参照图43，其示出了工具511的后视、俯视透视图，该工具被部分地分解，以便参照工具511的剩余部分对针状体防护装置513的构造和操作进行更加清晰地显示。具体而言，针状体防护装置513适于在右侧壳体515(其是工具211中的右侧壳体215的改进形式)内线性滑动。因此，针状体防护装置止动块517被可滑动地安装在针状体防护装置513上，并由背板519保持在相对的位置上。而且，锁销组件521被安装在背板519上，并且适于选择性啮合针状体防护装置513和针状体防护装置止动块517，以将它们锁在适当位置上，在这里将更详细地加以描述。
【0140】右侧壳体515(其单独示于图44中)由刚性且耐久材料加以构造，并被提供有一对凸起的纵梁523，在它们之间一起限定了一个轨道或凹槽525。如下面将进一步描述的，轨道525具有容纳针状体防护装置513和针状体防护装置止动块517的尺寸和形状，以便将它们的位移限制成基本线性的路径。细长腔527形成在轨道525内的壳体515中。而且，圆柱体529和橡胶缓冲器531被固定地设置在腔527内，柱体529和缓冲器531的功能将在下面变得明显。
【0141】针状体防护装置513(其单独示于图45中)适于在右侧壳体515的轨道525内线性的滑动移动。针状体防护装置513由诸如镍/聚四氟乙烯(Teflon)涂敷钢板的刚性且耐久材料加以构造，并包括细长臂533。臂533是平坦矩形杆的形式，并包括前表面535、后表面537、第一端539和第二端541。第一圆形孔口543形成于细长臂533中，邻近第一端539；而第二圆形孔口545形成于细长臂533中，在其近似中点处。此外，钩状部分547和止动块549在第二端541形成于臂533中，而钩状部分547和止动块549与前表面535垂直地延伸出。而且，标记550(这里表示成从1到7的数字序列形式)被提供在臂533的后表面537上(如图42(a)最清楚可见)，以便为用户提供与针状体防护止动块517相对于右侧壳体515的位置有关的可见记号，这将在后文中加以详尽描述。
【0142】U型接触板551被固定到臂533的第一端539上，并相对该臂垂直地延伸。接触板551包括一个基本平坦的接触面553，其被设计成压靠床垫的外表面，利用工具511，紧固件31被布设穿过上述床垫。如可以注意到的是，针状体防护装置513可线性滑动的能力用来将接触板551移向或移离工具511的前端。
【0143】如上所述，针状体防护装置513具有在延伸位置(如图41(a)和42(a)所示)和缩回位置(如图41(b)和42(b)所示)之间、在右侧壳体515中的轨道525内线性滑动的尺寸和形状。弹簧(未显示)的一端连接针状体防护装置513的钩状部分547，而其另一端连接右侧壳体515中的柱体529(弹簧的剩余部分设置在腔527内)。以这种方式，弹簧用来弹性地向前推进接触板551，直到针状体防护装置513上的止动块549紧靠右侧壳体515上的橡胶缓冲器531。当止动块549紧靠缓冲器531时，针状体防护装置513被设置在其延伸位置上。经如此定位，接触板551就位于中空针状体229的尖端237前方，从而防止用户不小心刺痛皮肤。然而，当在接触面553上施加一个何时向后力时(如图42(b)中的箭头R所示)，针状体防护装置513可以被向后移动到其缩回位置上，从而露出针状体229用于插入床垫的一层或多层。
【0144】应当注意，针状体防护装置513的缩回程度(即相对于针状体229缩回位置的定位)可以在许多不同的固定设定值中进行调节。结果，当针状体防护装置513被设置在其缩回位置时，延伸超出接触板551的针状体229的长度可以被调节，以便对延伸穿过材料层的针状体229的部分进行有效地限制。以这种方式，用户在不必将针状体229替换成各种长度的替代性针状体的情况下就能有效地改进针状体229的可用长度，这是很理想的。
【0145】针状体防护装置止动块517(单独示于图46中)担负限制针状体防护装置513向后移动的程度，从而有效建立其缩回位置的定位。针状体防护装置止动块517由诸如镍/聚四氟乙烯涂敷钢板的刚性且耐久材料加以构造，并包括基本平板形式的细长臂555。臂555包括前表面557、后表面559、第一端561和第二端563。多个圆形孔口565以基本线性的配置形成在邻近第一端561的臂555中，而相邻孔口565被隔开相等距离。此外，加大的弓形突出物567形成在臂555的第一端561上，突出物567相对于后表面559以近似直角向后延伸离开臂555。
【0146】针状体防护装置止动块517被直接安装在针状体防护装置513上，而针状体防护装置止动块517的前表面557直接靠在针状体防护装置513的后表面537上进行设置。以这种方式，针状体防护装置止动块517适于沿着针状体防护装置513的后表面537、相对该后表面以独立的方式滑动。如下面将描述的，针状体防护装置止动块517的突出物567被设计成紧靠针状体防护装置513上的接触板551的后表面。这样，当针状体防护装置止动块517固定在适当位置时，突出物567用于限制针状体防护装置513向后位移的程度。结果，针状体防护装置止动块517有效地设置针状体防护装置513的缩回位置。
【0147】现在参照图43、47(a)、47(b)和48，背板519通过螺钉569被固定到左侧壳体515上，以便将针状体防护装置513和针状体防护装置止动块517保持在右侧壳体515中的轨道525内的位置上。背板519包括基本平坦的前表面571和基本平坦的后表面573。
【0148】锁销组件521被安装在背板519的后表面573上，并用来选择性地锁紧在固定位置上的针状体防护装置513和针状体防护装置止动块517。如图48最清楚可见，锁销组件521包括在背板519的后表面573上固定安装的基体575，轴向安装在基体575内并适于穿透过背板519的锁销577，枢轴连接到基体575上并固定连接到锁销577上的针状体防护装置止动块调节控制杆579，以及枢轴连接到基体575上的针状体防护装置释放控制杆581，所述针状体防护装置释放控制杆581位于针状体防护装置止动块调节控制杆579之上。
【0149】基体575包括中心支撑元件583，该中心支撑元件通过一对螺钉585被稳定地固定到背板519的后表面573上。锁销盖587形成于支撑元件583的一端上。锁销盖587是被挖空圆柱的形式，其包括封闭端589和开口端591，开口端591被设置成靠着后表面573。一对互补狭槽593以彼此间为大约180度形成在锁销盖587上，每个狭槽593沿着其长度的一部分的方向线性延伸。基体575另外包括一对被隔开的凸肩595，每个凸肩595被成形成限定一个圆孔597。
【0150】锁销577适于在基体575的盖587内纵向移动，并包含被加大的第一端599和被缩小的第二端601，它们被形成为一体并且被同轴地对齐。第一端599具有与锁销盖587的内部相配的尺寸和形状，并被成形成限定一个穿过其中的孔603。第二端601具有选择性穿透过背板519中的洞605的尺寸和形状，并因此与针状体防护装置513和针状体防护装置止动块517啮合，这将在下面进一步描述。
【0151】弹簧(未示出)被设置在封闭端589的内表面和锁销577的第一端599之间的锁销盖587内。这样，弹簧用来有弹性地向前推进锁销577的第二端601，以便穿透过背板519中的洞605。
【0152】针状体防护装置止动块调节控制杆579包括U型支撑元件607，其被提供有向后延伸的指状下压调整块(finger depression tab)609和一对向前延伸臂611，而每个臂611被成形成限定一个细长的狭槽613。
【0153】U型支撑元件607通过销615被枢轴地连接到基体575的凸肩595上。具体而言，销615具有突出穿过基体575中的孔597以及穿过控制杆579的洞619的尺寸和形状，销615由一对保持环617加以固定。销615如此连接后，起到一个支点的作用，绕该支点控制杆579可以自由摇摆或转动。
【0154】控制杆579的臂611另外通过销621被固定地连接到锁销577。具体而言，销621具有突出穿过控制杆579中的狭槽613、穿过锁销盖587中的狭槽593、以及穿过锁销577中的孔603的尺寸和形状，销621由一对保持环617加以固定。这样，控制杆579关于销615的任何绕轴旋转因此用以使锁销577在锁销盖587内沿着基本线性的路径移动。应当注意，狭槽613是细长的(即不是圆形的)以低偿控制杆579枢轴转动时的微小水平分量，并从而允许锁销577沿着基本线性的路径行进。
【0155】针状体防护装置释放控制杆581包括第一端623和第二端625，所述第一端具有的尺寸，形状和符合人类工程学的设计适于频繁的手动动作，所述第二端通过销615被枢轴地连接到基体575的凸肩595上。应当注意，针状体防护装置释放控制杆581在针状体防护装置止动块调节控制杆579之上或前方被枢轴地连接到基体575上，并被选择性地配置到支撑元件607的尾部。
【0156】如上所述，设置在锁销盖587内的弹簧用来如此有弹性地向前推进锁销577，以致第二端601突出穿过洞605(如图47(b)最清楚可见)。应当注意，在控制杆579和581上没有任何力时，弹簧将锁销577向前推得足够远，以致第二端601可以延伸穿过针状体防护装置止动块517中的孔口565以及穿过针状体防护装置513的孔口(即孔口543或545)。这样，锁销577可以用来将针状体防护装置513和针状体防护装置止动块517锁紧在位置上。
【0157】为了解开针状体防护装置513和针状体防护装置止动块517，要求用户操作具体的控制杆。可以注意到的是，锁销577缩回到锁销盖587中(并因此，不管锁销577仅从针状体防护装置止动块517中脱离或者从针状体防护装置513和针状体防护装置止动块517中脱离)的程度取决于控制杆579和581中的哪个被致动。具体而言，在控制杆579的指状下压调整块609上施加的合适向下力使得销577完全缩回，从而解开针状体防护装置513和针状体防护装置止动块517，并因此允许它们可滑动的位移。然而，在控制杆581的第一端623上施加的合适向下力使得销577仅仅部分缩回，缩回的程度使针状体防护装置513被解开以可滑动地移动，但相反地，针状体防护装置止动块517由销577保持啮合，结果不能可滑动地移动。
【0158】在使用中，工具511的上述安全机构可以用下面方式进行使用。当工具511不用时，针状体防护装置513自然被弹簧偏置到其延伸的或保护性的位置上。换言之，针状体防护装置513被向前推进直到接触板551延伸超过尖锐针状体229的尖端237。针状体防护装置513如此定位后，锁紧销577延伸穿过针状体防护装置止动块517的孔口565以及穿过臂533的孔口545以将针状体防护装置513锁紧在其延伸的位置上。
【0159】为了操作工具511，用户必须首先对延伸穿过期望材料层的针状体229的长度(即程度或部分)进行调节。从而，要求用户将针状体防护装置止动块517调整到一个特定设定值上，以便建立针状体防护装置513的缩回程度。为了设置针状体防护装置止动块517的位置，用户下压扳机579的指状下压调整块609。扳机579被下压后，用户手动抓住针状体防护装置止动块517上的突出物567并因此对其调整。应当注意，提供在针状体防护装置513的后表面537上的标记550起到划线器的作用，通过该划线器，用户可以精确定位针状体防护装置止动块517的位置。针状体防护装置止动块517被设置在其期望的设定位置之后，用户释放控制杆579，这样就使得锁销577的第二端601穿透过特定孔口565，从而将针状体防护装置止动块517锁紧在位置上。
【0160】当针状体防护装置止动块517设定到其合适位置上时，接着用户以这种方式抓紧工具511，以便压下控制杆581的第一端623。控制杆581的第一端623的下压使锁销577的第二端601从针状体防护装置513的孔口中缩回，这样致使针状体防护装置513被解开并能可滑动地移动。将控制杆581保持在下压状态的同时，用户推进接触板551的接触面553，使其靠在材料的所期望层上。通过一个合适力之后，接触板551向后移动，从而露出针状体229用于插入穿过所期望的层。接触板551继续向后移动直到其后表面紧靠着针状体防护装置止动块517的突出物567，从而限制其进一步的向后位移。此时，针状体防护装置513被设置在其缩回位置上，这样就建立了可以被插入穿过床垫层的针状体229的最大裸露长度。工具511如此定位后，一个或更多个塑料紧固件31可以通过工具511被布设穿过床垫层。
【0161】布设过程完成之后，工具511被移离床垫。因此，针状体防护装置513的弹簧偏压性能将其推回到其延伸位置上，以防止用户不小心受到针状体的刺痛。针状体防护装置513回到其延伸位置时，用户释放控制杆581，这样就使锁销577的第二端601穿透过针状体防护装置止动块517的孔口565以及穿过针状体防护装置513的孔口545，如此将针状体防护装置513锁紧在其延伸位置上直到需要进一步使用时，这是很理想的。
【0162】应当注意，为了更换工具511的针状体229，针状体防护装置513必须缩回到其最后面的位置上。换言之，针状体防护装置513必须被缩回，以便被加大的孔口543与鼻前端225的针状体锁紧孔233对准。针状体锁紧件被如此定位后，其可以被移除，从而针状体229被替换。
【0163】作为第二个差别，工具511被提供了平衡钩631。具体而言，回头参照图41(a)，平衡钩631以刚性钩状元件的形式提供，其稳定地固定到阀门支撑块303上。在使用中，平衡钩631允许工具511通过平衡体加以悬吊，方便用于频繁操作(例如在装配的线型环境中)。
【0164】作为第三个差别，工具511被提供了一个更长的扳机，其更加便于气动驱动的紧固件喷射系统的动作或致动。具体而言，如图41(a)最清楚可见，工具211中的扳机319被取代为工具511中的扳机633，扳机633比扳机319略长，以便适应两个手指的动作(与工具211中的单个手指启动扳机相反)
【0165】作为第四个差别，工具511包括改进的针状体锁紧螺钉(未示出)。具体而言，工具511优选利用一种适于用通用板手调整的针状体锁紧件，而不是使用一种适于用平头改锥调整的针状体锁紧件以便将针状体229锁紧在鼻前端225内的位置中(如工具211的图4(c)所示)。
【0166】本发明所示的实施例旨在仅仅作为示例，本领域的技术人员可以对它们做许多变更和修改而不偏离本发明的精神。所有这些变更和修改旨在包含在所附权利要求限定的本发明范围内。