CN100536648C - 植物切割装置 - Google Patents

Abstract

一种修整器头部，其中动力工具的传动系统连接到芯部件上。卷筒安装到芯部件上并且直接由芯部件驱动。外壳在芯部件上轴向滑动安装，弹簧促使外壳相对于芯部件轴向运动。卷筒和外壳上的互锁机构响应弹簧使卷筒和外壳的共同旋转来进行互锁。通过顶着弹簧的弹力致使松开互锁机构。所要求的另外的特征包括用于自动和手动松开互锁来选择弹簧的交替位置，穿过与外壳眼孔对齐的卷筒，以便将细绳穿过眼孔和卷筒，并通过相对于外壳手动转动卷筒来将其缠绕在卷筒上，以通过管状柱来提供细绳的供应。

Description

植物切割装置

技术领域

本发明涉及主要用来切割植物的切割装置，更特别涉及设有径向凸出的柔性细绳的装置，所述柔性细绳指的是用作切割或收割例如杂草和草的植物的绳或带(后文中这种装置称为细修整器)。

背景技术

多年来，细绳切割器得到广泛的使用。特别适用于传统的割草机不能到达的沿栅栏和建筑物以及在带状的草地(grass string)上进行修整。它也可以用来修整人行道和行车道边缘地带，更适合于用来修整小型草坪。因为所述细绳是柔性的，因此它碰撞壁和灌木时不会损坏或者只有很微小的损坏，并且对于使用者来说用它作为切割工具比刚性刀片安全得多。

常用的类型的细修整器是：外壳安装到动力工具的传动系统上，一卷筒细绳(绳或者带)容纳在外壳内，驱动外壳内部的供应机构，以便根据需要从外壳供应细绳。当所述细绳或绳用完时，需要操作者拆开外壳，拆下卷筒和与其相连的部分，在卷筒上缠绕新的供应细绳，并且重新安装各个部件。本发明的目的避免拆开外壳来给修整器重新装上切割细绳。

在优选实施例中，其它方面的改进包括外壳部分，该外壳的设置使得其更少的受到能引起故障或损坏机器的杂物和碎屑进入的影响；在自动和手动供应之间转换供应机构的能力；以及减少振动。所述工具也能适应各种旋转方向的传动系统。

发明内容

本发明优选实施例的一个特征是芯部件，而不是与工具的驱动系统相连的外壳，所述外壳由卷筒驱动。所述芯部件穿过卷筒向下延伸，细绳缠绕在所述卷筒上，并且直接驱动卷筒以便减小通过一般的现有装置采用的间接或浮动连接所出现的振动。两个部分的外壳密封芯部件和卷筒，但是分隔细绳更靠近外壳的顶部，并且提供碎片最小的穿透机会。

弹簧作用在外壳和卷筒之间，并且可以有交替的位置以促使卷筒在外壳的底部或外壳的顶部。每一个位置均在卷筒和外壳之间提供用来驱动外壳的连接。但是，其中一个位置允许与外壳碰撞来供应细绳，而另一位置不能。至少在另一位置提供手动供应。

通过结合附图对优选实施例进行以下详细描述可使得本发明和其优点更充分易懂。

附图说明

图1为操作者操作本发明的细修整装置的示意图；

图2A和2B为本发明的一个优选实施例的细修整装置的剖视图(偏转90°)；

图3为用于图2装置中的储存和展开切割细绳的卷筒的水平剖视图；

图4为示出卷筒与外壳互锁的剖视图；

图5为图3的卷筒的透视图；

图6为卷筒所在的外壳部分的透视图；

图7为遮盖罩和驱动机构的透视图；

图8和9为图5的卷筒的相对侧的视图，以及

图10为类似于图2A的视图，但是其示出了部件的交替布置。

具体实施方式

现在参考附图1，其中简略地示出了操作者10操作细修整器的切割装置12。如通常的这类装置一样，马达14驱动从马达延伸到修整器头部18的传动系统16。切割细绳、带或绳20从头部18伸出，并且以每分钟高转数旋转以便切割草22，例如也可以位于邻近的壁24。细绳20是柔性的，并且碰撞壁时简单弯曲从而切断草。

图2A和2B以剖面的形式示出了本发明优选实施例的修整器头部。传动系统16可旋转地驱动轴环(collar)23。芯部件25连接到所述轴环上，并且其具有一个手动的旋钮26，轴承部分28和安装头部30(securement head)。

所述安装头部30为圆柱形，并且具有相反结构的槽32。外壳34包括安装到芯部件25的轴承部分28上的上部遮盖罩36，并且通过旋钮26和肩部40能够在所述轴承部分旋转滑动和轴向滑动。卷筒42(也参考图3和5)安装到安装头部30上。所述卷筒包括上部和下部凸缘44、46以及中心或分开凸缘48，其均从圆柱体50向外呈辐射状。

如后面部分所述的，卷筒42具有管状的柱52，其跨在圆柱体50的中心，，卷筒42沿分开凸缘48延伸，如图2B所示。通过成型槽32使所述柱52(装配关系)延伸通过安装头部30，因此当安装头部由传动系统16驱动时，所述旋转经由柱52传递到卷筒42。外壳34的底部54经由锁定元件或插销76可松开地锁定到上部遮盖罩36上。

从此处所公开的内容看，值得注意的是，传动系统16紧紧连接到芯部件25上，并且可旋转地驱动芯部件。所述芯部件25包括旋钮26、轴承部分28和安装头部30。因为卷筒42的柱52延伸通过安装头部30，因此当传动系统旋转时，旋转驱动所述卷筒30。所述的外壳遮盖罩36限制在按钮28和肩部40之间的轴承部分28上。这种限制使得遮盖罩36和外壳34相对于芯部件25作有限的轴向滑动。底部54的凸台59延伸进入安装头部30，以有利于外壳34的稳定。所述外壳34相对于芯部件30可选择地旋转，如现在所说明的一样。

卷簧或压缩弹簧58在外壳34的底部54和安装头部30(芯部件25的)的底部之间延伸，并座置在凸台59上。弹簧58促使外壳34相对于安装头部30向下，从而促使遮盖罩36朝向和贴靠轴承部分28的肩部40。所述卷筒42的上部凸缘44的上表面相对于肩部40定位，以便促使遮盖罩36接合所述卷筒42的上表面。

现在参考图5，其为卷筒42的透视图。值得注意的是，凸缘44的上表面设有倾斜制动器(ramp detent)60。现在参考图7，值得注意的是，遮盖罩36的底部表面和内部表面设有加强筋62。因此，当弹簧58促使外壳向下的时候，加强筋62促使其与卷筒的倾斜面接合(参见图4)。所述倾斜面60如此设置，以便在传动系统16的影响下，遮盖罩36的加强筋62接合倾斜面60的垂直面64，以便旋转驱动遮盖罩36和外壳34。

操作

参考附图，尤其是附图2A和2B，应该理解的是，传动系统16可旋转地驱动轴环23，从而可旋转地驱动芯部件25和其各个部分，尤其是安装头部30。因为卷筒42的柱52延伸通过安装头部30(附图2B)，因此卷筒42也旋转。因为弹簧58迫使遮盖罩36接合凸缘44的上侧面，因此遮盖罩36的加强筋62接合倾斜面60的垂直面64(附图4)，从而致使外壳34旋转。

修整器细绳66缠绕到卷筒42上，其在上部凸缘44和分开凸缘48之间具有上绕线66a。在外壳34的壁内的索眼或眼孔68(图2B)允许细绳66a延伸通过外壳，并且从外壳延伸以便切割草22，如图1所示。下绕线66b缠绕到下部凸缘46和分开凸缘48之间的卷筒上。绕线66b的末端从外壳延伸通过相对的眼孔69。因此如所说明的一样，只要从外壳34延伸出所需长度的绕线66a和66b，就可以操作修整头以切割草。

当穿过眼孔68，69的绕线66a和66b磨损或断开时，需要提供附加长度的细绳以实现卷筒42的退绕或展开(feed off)。这就可以用图2A和2B所示的两种方法中的任一种来实现。可以通过将外壳34的底部简单的碰撞地面而实现细绳的自动供应。这种碰撞通过旋钮26和肩部40之间的偏差和弹簧58的压缩致使外壳和芯部件25的相对轴向运动。遮盖罩36上的加强筋62和倾斜制动器60分离，外壳与地面接合产生的摩擦和从卷筒中伸出的细绳的离心力致使外壳相对于卷筒相对运动，反过来，所述卷筒退绕线段66a和66b。当制动器60和加强筋62分离时，凸缘46底部的制动器61与加强筋63(其与加强筋62偏移)联合，从而在制动器61接触加强筋63之前允许有限的相对旋转。由于碰撞只是外壳接触地面的简短的接合，弹簧58引起反向的轴向运动并且与加强筋62和倾斜制动器60再接合，其倾斜制动器60在加强筋62脱离制动器61时有类似的有限的相对旋转。仅仅当工具关机时才用手动退绕。操作者能够通过下述方式退绕卷筒上的细绳，即通过对着旋钮26向上挤压外壳，转动旋钮26，然后拉修整器细绳66a和66b。

一旦细绳66完全用完，就需要将新长度的细绳组装到卷筒42上。这就需要使用具有管状柱52的本发明的装置(优选实施例)。参考图3、8和9，值得注意的是，当它跨在卷筒的圆柱体50的开口上时，柱52被完全封住。这种管子在柱的一个方向的底部设有开口侧部72(参见图9)，在柱的相反方向的顶部设有开口侧部74(参见图8)。操作者首先对齐管子52和眼孔68，69，以便形成细绳穿过开口的直线。然后通过开口拉细绳，直到细绳长度的大致一半位于外壳的每一侧。然后操作者简单的沿与拉出细绳的方向相反的方向，且为倾斜制动器60所允许的转动旋钮26，细绳简单缠绕到卷筒上，通过柱52的开口侧部72，74，将一侧缠绕在卷筒的上部，另一侧缠绕在卷筒的下部。(值得注意的是，卷筒在图3中旋转半转)

如发明内容示出那样，有许多种情况，其中细绳优选从眼孔68，69中仅仅手动拉出。对于优选实施例而言，细绳的非自动供应的转换(非碰撞供应)通过重新定位弹簧58来实现。重新定位的状态在图10中示出。外壳34通过打开的插销(unlatch latch)76拆卸，以便将底部54与遮盖罩36分开。将拧入轴环23的芯部件25拧松，从而与轴环23分离。弹簧58然后放置到轴承部分28上和遮盖罩36下，如图10所示，芯部件25拧回以接合轴环23。然后卷筒重新组装到安装头部30上，底部54再接合(锁定)到遮盖罩36上。

在底部54接合到遮盖罩上并且遮盖罩促使其达到最上的位置的情况下，在下部54上的加强筋63接近下部凸缘46。加强筋63接合倾斜制动器61的垂直面，以阻止卷筒相对于外壳以图2所示的相同方式转动。但是，现在外壳相对于芯部件处于上部位置，碰撞不再松开外壳和卷筒之间的接合。然而在旋转驱动停止时，可以手动促使外壳向下抵住弹簧58，以便退绕卷筒上的细绳。(这种运动通过制动器60、61接合来实现，所述制动器在一组加强筋62和63之间转换。)

成型槽32为T形，其将柱52嵌套在T的横杆内，以便阻止卷筒和芯部件的相对轴向滑动。这能够通过其它的方式，如用直槽和锁定部件，如锁定接头来实现。

在上面披露的单个实施例中提出了许多独特的特征，这些特征可以布置成对本领域技术人员来说是显而易见的多种结构和其组合。因此，本发明不限于任何特定的结构和布置，并且代替包括由所附权利要求限定的装置的整个范围。

Claims (19)

1.一种细修整器头部，包括：

芯部件，其可驱动地连接到旋转驱动所述芯部件的动力切割工具的传动系统上；

连接到所述芯部件上并由芯部件可旋转地驱动的卷筒，该卷筒包括具有未被阻挡的通道，通道具有带有相对第一和第二开口的相对端部；

围绕卷筒并适合相对于所述卷筒旋转和不旋转的外壳，以及控制外壳相对于卷筒旋转的控制结构；

通过外壳的第一眼孔和第二眼孔，其适合允许修整器细绳缠绕到卷筒上并且从卷筒延伸通过所述眼孔，外壳具有其中第一和第二眼孔和通道的第一和第二开口大致平面和轴向对齐的至少一个位置，以及

所述控制结构包括阻止外壳相对于卷筒旋转的第一位置，其用于不通过所述眼孔供应细绳，和允许外壳相对于卷筒旋转的第二位置，以便所述外壳不被传动系统驱动，其用于通过眼孔从卷筒供应细绳。

2.如权利要求1所述的细修整器头部，其特征在于，所述控制结构包括：

所述外壳，其可相对于所述卷筒作有限的轴向运动，在所述外壳和卷筒上的轴向邻接的表面，和形成在所述表面上的互锁结构，所述互锁结构使得在所述外壳和卷筒的相对轴向运动时，外壳和卷筒互锁和开锁。

3.如权利要求2所述的细修整器头部，其特征在于，所述控制结构还包括弹簧，所述弹簧促使用于互锁所述外壳和卷筒的相对轴向运动。

4.如权利要求3所述的细修整器头部，其特征在于，所述弹簧促使外壳从传动系统向下轴向运动，从而外壳与地面碰撞使弹簧加上负荷，并且松开外壳和卷筒的互锁，以用于从卷筒上供应细绳。

5.如权利要求3所述的细修整器头部，其特征在于，所述弹簧促使外壳朝传动系统向上轴向运动，并且需要手动操作使外壳相对于卷筒向下来松开互锁。

6.如权利要求1所述的细修整器头部，其特征在于，还包括上凸缘、下凸缘以及分开凸缘，分开凸缘在协作限定上和下卷筒部分的所述上凸缘和下凸缘之间限定平面，并且其中未被阻挡的通道与分开凸缘大致共面。

7.一种细修整器头部，包括：

芯部件，安装到所述芯部件上的卷筒，围绕卷筒并相对于卷筒旋转安装的外壳，以及控制外壳相对于卷筒旋转的控制结构，卷筒包括未被阻挡的通道，通道具有带有相对第一和第二开口的相对端部；

通过外壳的第一和第二眼孔，修整器细绳缠绕到卷筒上并且从卷筒延伸通过所述眼孔，外壳具有其中第一和第二眼孔和通道的第一和第二开口大致平面和轴向对齐的至少一个位置，以及

所述控制结构具有阻止外壳相对于卷筒旋转的第一位置，其用于不通过所述眼孔供应细绳，和能够进行有限的轴向运动以便通过眼孔从卷筒供应细绳的第二位置；

所述控制结构包括外壳，所述外壳可相对于所述卷筒作有限的轴向运动，在所述外壳和卷筒上的轴向的邻接表面，和形成在所述表面上的互锁结构，当外壳和卷筒的相对轴向运动时，所述互锁结构致使所述外壳和卷筒的互锁和开锁；

所述控制结构还包括促使用于互锁所述外壳和卷筒的所述相对轴向运动的压缩弹簧；

所述外壳和芯部件协作构造以提供用于压缩弹簧的上部和下部嵌套位置，在下部嵌套位置的所述压缩弹簧促使外壳向下远离传动系统，在上部的嵌套位置其促使外壳向上朝向传动系统；以及

利用弹簧在任一嵌套位置致使外壳和卷筒的互锁的双互锁机构。

8.如权利要求7所述的细修整器头部，其特征在于，外壳和芯部件可松开地安装到传动系统上，并且它们也彼此相互连接，从而当弹簧在每个嵌套位置时，使用者都能够拆卸外壳和和芯部件以重新组装。

9.如权利要求7所述的细修整器头部，其特征在于，还包括上凸缘、下凸缘以及分开凸缘，分开凸缘在协作限定上和下卷筒部分的所述上凸缘和下凸缘之间限定平面，并且其中未被阻挡的通道与分开凸缘大致共面。

10.一种细修整器头部，包括：

芯部件，安装到所述芯部件上的卷筒，围绕卷筒并相对于卷筒旋转安装的外壳，以及控制外壳相对于卷筒旋转的控制结构，卷筒包括未被阻挡的通道，通道具有带有相对第一和第二开口的相对端部；

通过外壳的第一和第二眼孔，修整器细绳缠绕到卷筒上并且从卷筒延伸通过所述眼孔，外壳具有其中第一和第二眼孔和通道的第一和第二开口大致平面和轴向对齐的至少一个位置，以及

所述控制结构包括阻止外壳相对于卷筒旋转的第一位置，其用于不通过所述眼孔供应细绳，和能够进行限定轴向运动以便通过眼孔从卷筒供应细绳的第二位置；

所述卷筒设有中心孔，伸入中心孔内的芯部件，和延伸通过芯部件的槽；以及

柱，其固定到所述卷筒上并且横跨中心孔，嵌套在芯部件的槽内，用于所述卷筒和芯部件能可旋转地相互连接。

11.如权利要求10所述的细修整器头部，其特征在于，所述柱设有管状开口，所述外壳具有对齐所述管状开口的相对的眼孔，从而一根细绳可以通过眼孔、管状开口以及相对的眼孔，然后通过卷筒相对于外壳的旋转缠绕在所述卷筒上。

12.如权利要求11所述的细修整器头部，其特征在于，所述卷筒包括：

上部凸缘、下部凸缘和分开凸缘，所述分开凸缘在所述上部和下部凸缘之间限定一个平面，所述管状柱沿分开凸缘的平面在相反的方向延伸，在一个方向上的所述柱具有一个上开口侧部，在另一方向具有下开口侧部，从而细绳从开口侧部缠绕到由所述分开凸缘限定的上部和下部卷筒部分内。

13.一种细修整器头部，包括：

卷筒，包括上部凸缘以及下部凸缘，所述凸缘通常平行并且协作地限定上部和下部卷筒部分；从卷筒的第一侧延伸到卷筒的大致相对的第二侧的未被阻挡通道，所述通道具有带有相对第一和第二开口的相对端部，第一开口供应到上卷筒部分，并且第二开口供应到下卷筒部分；

至少部分围绕卷筒并相对于所述卷筒旋转和不旋转安装的外壳，所述外壳具有相对的第一和第二眼孔，所述外壳具有至少一个位置，在该位置第一和第二眼孔和通道的第一和第二开口共面大致并轴向对齐，以便修整器细绳可以通过外壳供应。

14.如权利要求13所述的细修整器头部，其特征在于，所述卷筒在第一方向由传动系统驱动，并且还包括适合控制外壳相对于卷筒旋转的控制结构，所述控制结构包括阻止外壳相对于卷筒旋转的第一位置，其用于不通过所述眼孔供应细绳，以及允许外壳相对于卷筒旋转的第二位置，以便所述外壳不被传动系统驱动，其用于通过眼孔从卷筒供应修整器细绳。

15.如权利要求14所述的细修整器头部，其特征在于，还包括与卷筒连接的按钮，所述按钮适合于沿第一方向的相反方向将卷筒手动转动到第一位置，以允许修整器细绳缠绕在卷筒上，所述控制结构适合允许外壳阻挡旋转，同时按钮和卷筒在相反方向旋转。

16.如权利要求14所述的细修整器头部，其特征在于，还包括与传动系统和卷筒连接的芯部件，所述芯部件适合使卷筒与传动系统的旋转一致。

17.如权利要求13所述的细修整器头部，其特征在于，卷筒包括大致平行于上凸缘和下凸缘的分开凸缘，以便进一步协作限定上和下卷筒部分。

18.如权利要求17所述的细修整器头部，其特征在于，未被阻挡的通道是水平的并且与分开凸缘大致共面。

19.如权利要求17所述的细修整器头部，其特征在于，分开凸缘包括造成第一开口供应到上卷筒部分的第一扩张部分，并且还包括造成第二开口供应到下卷筒部分的第二扩张部分。

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