CN101401505A - 具有吹风功能的植物修剪器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具有吹风功能的植物修剪器(10)，其包括：电机(20)，该电机具有电机输出轴(30)；切割头(22)，该切割头用于对出现在切割头处的植物进行切割；齿轮机构(26，34，36，38)，该齿轮机构用于将动力从所述电机输出轴(30)传输到所述切割头(22)，所述齿轮机构具有齿轮减速比，以相对于所述电机(20)的转速降低所述切割头(22)的转速，所述齿轮机构包括安装在所述电机输出轴(30)上的小齿轮(34)；以及风扇(28)，该风扇也安装在所述电机输出轴(30)上；其中，所述齿轮机构(26，34，36，38)还包括与所述小齿轮(34)啮合且连接到所述切割头(22)的内齿轮(26)，从而在所述电机(20)的运行过程中，所述切割头(22)沿与所述风扇的旋转方向(D)相同的方向(B)旋转。

Description

具有吹风功能的植物修剪器
技术领域
本发明涉及一种还具有吹风功能的植物修剪器。植物修剪器是公知的电动工具，其包括适于在切割诸如草的植物时使用的切割头。切割头通常包括一个或更多个旋转刀片(在此情况下，该修剪器通常称为刷式切割器)，或包括一个或更多个旋转线(在此情况下，该修剪器通常称为弦式修剪器)，或包括一个或更多个刀片和切割线二者的组合。
背景技术
也公知还具有吹风功能的植物修剪器。在这样的情况下，通过风扇引导空气以从切割头周围排出已经被修剪器切割的植物，或将切割下来的植物收集到容器内。在本申请人的欧洲专利公报EP 1 056 327 A号中描述了这样一种具有刀片和切割线的组合且还具有吹风功能的植物修剪器的示例。在该在先公报中，位于环绕切割头的防护件上的管道吹出来自风扇的空气，以从切割头排出已经被修剪器切割的植物。
所有的植物修剪器，不管其是否具有吹风功能，都还包括电机，该电机驱动切割线和/或刀片，从而在使用者操作修剪器期间使它们高速旋转。因此，在使切割头接触直立的植物时，快速旋转的切割线和/或刀片起到了如需要的那样切断植物的作用。在植物修剪器还具有吹风功能的情况下，上述电机驱动风扇如期望的那样引导空气，并且驱动切割线和/或刀片。该电机可以是电动的或是由汽油供能的，而且在电动情况下，可通过电网或通过电池组供能。
通常，电机在非常高的速度下旋转，转速为10000转每分钟或更高。然而，在切割植物时，切割线和/或刀片以较低转速运行要比以这样的高速旋转更为有效。因此，在电机具有这样的高转速的情况下，还需要在电机和切割头之间设置减速齿轮机构，来降低切割线和/或刀片的转速。在欧洲专利EP 0 145 284 B号中描述了包括这样的减速齿轮机构的电网供能或带电线的植物修剪器的一个示例，欧洲专利EP 0 841 000 B号中描述了包括这样的减速齿轮机构的电池供能或不带电线的植物修剪器的一个示例，这两个欧洲专利都属于本申请人。
然而，在现有技术中，如果植物修剪器包括减速齿轮机构，则将该齿轮机构结合到位于电机和切割头之间的驱动装置中还具有使切割头的旋转方向相比于电机的旋转方向反向的作用。例如，如果电机具有顺时针方向旋转的电机输出轴，则安装在该电机输出轴上的小齿轮也因而沿顺时针方向旋转，这将使得与其接触的较大齿轮沿逆时针方向旋转。因为该较大的齿轮将安装在又将其自身的旋转传递到切割头的轴上，从而切割头将因而也沿逆时针方向旋转，这与电机的方向相反。另一方面，如果需要使植物修剪器还具有吹风功能，则用于按照需要引导空气的风扇应优选直接安装在电机输出轴上，而不干扰减速齿轮机构，以将风扇的转速维持为尽可能高，即，维持在比切割头的转速高的转速下，从而使得风扇能更加有效地吹气，并因而更加有效地移动修剪器割下的植物。因为风扇因此要直接安装到电机输出轴上，从而风扇将沿与电机相同的旋转方向旋转，但是与切割头的旋转方向相反。这带来了这样的技术问题，即，风扇吹出的空气也会沿与切割头相反的方向运动，从而也趋于沿着与赋予被切割头切下的植物的动量方向相反的方向作用，因此不能如期望的那样将切割下来的植物排出切割头。结果，一直到现在都未能提供这样的弦式修剪器，其一方面具有用于更加有效切割植物的减速齿轮机构，另一方面还具有用于从切割头周围排出切割下来的植物的吹风功能。因此本发明的目的在于提供对于这一技术问题的解决方案，即提供一种修剪器，其既具有用于更加有效地切割植物的减速齿轮机构，还具有用于从切割头周围排出切割下来的植物的吹风功能。当然，具有减速齿轮机构和直接由电机驱动的风扇的植物修剪器是已知的，但是在这样的情况下，风扇仅用于向电机提供冷却空气(在该情况下，风扇吹出的空气的方向与冷却功能无关)，而不是提供吹风功能以还从修剪器的切割头周围排出切割下来的植物。
发明内容
因此，本发明提供一种植物修剪器，其包括：电机，该电机具有电机输出轴；切割头，该切割头用于对出现在切割头处的植物进行切割；齿轮机构，该齿轮机构用于将动力从所述电机输出轴传输到所述切割头，所述齿轮机构具有齿轮减速比，以相对于所述电机的转速降低所述切割头的转速，所述齿轮机构包括安装在所述电机输出轴上的小齿轮；以及风扇，该风扇也安装在所述电机输出轴上；其中所述齿轮机构还包括与所述小齿轮啮合且连接到所述切割头的内齿轮，从而在所述电机的运行过程中，所述切割头沿与所述风扇的旋转方向相同的方向旋转。
这样，因为安装在所述电机输出轴上的所述小齿轮与内齿轮啮合，从而即使所述内齿轮的转速相对于所述小齿轮和所述电机输出轴的转速被降低了，在所述内齿轮旋转时也通过所述内齿轮维持了所述小齿轮的旋转方向。从而，因为所述切割头连接到所述内齿轮，所以其也沿与安装于所述电机输出轴上的所述风扇相同的方向旋转，尽管是以较低的速度旋转，且风扇吹出空气，可利用该空气如期望的那样将切割下来的植物引导离开所述切割头。
优选的是，所述风扇被包围在以所述电机输出轴为中心的大致等角度螺旋的蜗壳内，其中，该蜗壳具有位于所述蜗壳的端面中央的用于所述小齿轮的第一轴承，以及位于同一端面上、偏离所述第一轴承的用于所述内齿轮的第二轴承。在捕捉和引导风扇吹出的空气方面，发现呈等角螺旋形的蜗壳最为有效。如果所述蜗壳的端面按照上述方式设有用于所述小齿轮和所述内齿轮的轴承，则所述蜗壳可且到双重作用，即，起到蜗壳的作用和所述齿轮用的安装板的作用。这使得植物修剪器的部件数量最少，从而降低了制造成本。
在一优选实施方式中，所述蜗壳具有连接到管道的出口，该管道安装在用于所述切割头的护罩上，具有大致相同的横截面，且所述管道具有位于所述护罩的径向边缘上的空气出口，该空气出口离所述护罩的中心的距离等于安装在所述切割头上的切割元件在所述电机运行的作用下发生旋转时的切割幅宽(swathe)(例如，切割线的长度)。护罩是植物修剪器的非常常用的部件，设置护罩是为了保护使用者不受旋转着的切割元件的伤害，也不受由切割元件赋予了动量的飞屑的伤害。然而，在这样的情况下，从蜗壳排出的空气也会由于护罩而与切割元件隔开，从而必须从所述蜗壳将空气重新引导至所述护罩上的仍然能吹动所述修剪器切割下来的植物的部位。具有大致均匀的横截面且安装在上述位置的管道被发现是实现这一点的最有效方式。通过将所述管道的空气出口布置在距所述护罩中心的距离近似于所述切割元件在旋转时的切割幅宽，排出管道的空气将以其最大切向速度拾取已经被所述切割元件切割下来的植物，从而将所述植物最远地吹离所述切割头。
所述护罩本身可由两个或更多个组成件组装而成，以在运输和贮藏植物修剪器的过程中节约空间。在这样的情况下，优选的是应将所述管道完全安装在所述护罩的仅仅一个组件上，以便于最终使用者组装护罩。
因为极难将所述管道和所述护罩成型为单体构件，从而所述管道必须在制造过程中或在后继的由最终使用者进行的组装过程中安装到所述护罩上。然而，这具有以下缺点，即，在所述管道和所述护罩之间形成了接头，所述风扇吹出的空气会因为泄漏而逃逸，从而降低了从管道的空气出口排出的空气的量，并且因而植物修剪器的吹风功能的整体效率下降。因此，理想的是所述管道应包括成型为单体部件的衬套，该衬套能无泄漏地将空气从所述蜗壳引导至所述管道的所述空气出口，从而维持了所述吹风功能的效率。
可通过将所述管道的所述空气出口定位在所述护罩的边缘上，处于与所述切割头的切割元件平行的水平，并使所述空气出口定向在与所述切割头的半径平行，从而在所述电机运行期间排出所述管道的空气正切地吹向所述切割元件的旋转，这样可使吹风功能的效率最大化。这样就以最有效的方式通过切向气流拾取被所述切割元件切割下来还被从所述切割头切向抛出的植物，并如期望的那样将所述植物吹离所述切割头。
优选的是，所述蜗壳的所述出口包括沿着所述切割头的方向从所述蜗壳的端面突出的嘴部。这具有两个优点。首先，该嘴部的存在使其能更加容易地使所述管道与所述蜗壳无泄漏地接合。其次，所述嘴部从沿着所述切割头的方向从所述蜗壳的端面突出的事实还有助于使空气的出口点从所述蜗壳更加靠近所述切割头，从而允许将所述管道制成为较浅、角度较为平缓，这样就降低了气流通过所述管道时由于摩擦带来的效率损失。
附图说明
从以下以实施例的方式给出并结合附图的详细描述中将明了本发明的其他特征和优点，附图中：
图1为根据本发明的实施方式的植物修剪器的下端部的立体图；
图2为图1所示的植物修剪器的下端部的局部剖切图；
图3为图1的植物修剪器的下端部的后视图；
图4为图1的植物修剪器的下端部沿着图3中标出的线A-A’的剖面图；
图5为图1的植物修剪器的一些主要内部部件的仰视分解立体图；
图6为如图5所示的图1的植物修剪器的一些主要内部部件的俯视分解立体图；以及
图7为如图5所示的图1的植物修剪器的一些主要内部部件的分解正视图，还一起示出了其一些主要的外部部件。
具体实施方式
首先参照图1，示出了植物修剪器10的下端部，其包括电机外壳12、轴14和护罩。该护罩由两个组成件16a、16b形成。在护罩的一个组成件16a上安装有用于传输空气的管道18。电机外壳12还包括空气入孔120和出孔122，以为其内容纳的电机提供冷却空气。
图2为图1所示的植物修剪器的下端部的局部剖切图。在电机外壳12内可以看到电机20。通过容纳在轴14内的电线向电机供应电能。在电机运行时，切割头22在电机作用下沿箭头B所示的方向旋转。同时，空气由于蜗壳24内容纳的风扇的吹动而沿着箭头C所示的方向从管道18排出。如从图2可看到的那样，从电机到切割头22的驱动装置包括内齿轮26。
现在参照图3，其示出了同一植物修剪器的下端部的后视图。如从图3可看到的那样，切割头22从护罩16a、16b的下方稍微突出，且安装在护罩件16a上的管道18将空气从与蜗壳24平行的水平传送到切割头22的水平。
图4为沿着图3中标出的线A-A’的剖面图。如从图4可看到的那样，管道18具有大致相同的横截面，且蜗壳24呈以其上安装有风扇28的电机输出轴30为中心的大致等角度螺旋的形状。风扇28沿箭头D所示的方向旋转，空气在风扇的驱动下绕蜗壳24并沿着管道18运动，沿箭头C所示的方向通过空气出口32排出管道。图4中还示出了圆E，其表示在电机运行时安装在切割头22上的切割元件的切割幅宽(swathe)。可以看到，空气出口32定位在护罩件16a的径向边缘16c上，距护罩中心的距离大致等于切割元件的切割幅宽。
图5为图1的植物修剪器的主要内部部件的分解图。从图5的顶部开始，示出了电机20，以及在电机输出轴30上安装的风扇28。包围风扇28的蜗壳24由两个铝铸件组装而成：主体部分24a和端板24b。这两个组成部件以非气密的方式螺接在一起，这样在电机20运行过程中空气可在通过蜗壳24的出口240排出之前通过风扇28被吸入到蜗壳内。第一轴承36位于蜗壳24的端板24b的外端面中央处，在该第一轴承上安装有小齿轮34。小齿轮34和端板24b具有中央孔340，从而在将端板24b安装到蜗壳24的主体部件24a上时，电机输出轴30穿过孔340，并进入到小齿轮34。在电机输出轴30的一侧形成的平坦部300确保了电机输出轴30与小齿轮34的内表面上形成的对应平坦部接合。这样，端板24b同时作为蜗壳24的组成部件和用于小齿轮34的安装板，这双重作用有助于尽可能减少植物修剪器的部件的总数，从而降低其制造成本。出于相同的原因，端板24b的外端面上还具有用于内齿轮26的第二轴承38，其偏离第一轴承36。
图6为与图5类似、但是从不同视角观察的分解图。在此情况下可看到，端板24b内包括一体铸成的嘴部241，其有助于以气密方式使蜗壳24与管道18接合，并通过上述方式使蜗壳的出口240更加靠近切割头22。图6中还可以看到形成在内齿轮26的内周面上的多个齿轮齿261。齿轮齿261与小齿轮34的外周面上形成的对应齿轮齿啮合。
最后，图7示出了本实施方式的植物修剪器的一些内部部件和外部部件的分解正视图。具体而言，从图7中可以看到，管道18包括衬套40。衬套40成型为单个部件，以使管道18气密。图7还示出了在其他附图中不容易看到的轴42，内齿轮26通过该轴42连接到切割头22。

Claims (8)

1.一种植物修剪器(10)，该植物修剪器包括：
电机(20)，该电机具有电机输出轴(30)；
切割头(22)，该切割头用于对出现在切割头处的植物进行切割；
齿轮机构(26，34，36，38)，该齿轮机构用于将动力从所述电机输出轴(30)传输到所述切割头(22)，所述齿轮机构具有齿轮减速比，以相对于所述电机的转速降低所述切割头的转速，所述齿轮机构包括安装在所述电机输出轴(30)上的小齿轮(34)；以及
风扇(28)，该风扇也安装在所述电机输出轴(30)上；
其特征在于：
所述齿轮机构(26，34，36，38)还包括与所述小齿轮(34)啮合且连接到所述切割头(22)的内齿轮(26)，从而在所述电机(20)的运行过程中，所述切割头(22)沿与所述风扇的旋转方向(D)相同的方向(B)旋转。
2.根据权利要求1所述的植物修剪器，其特征在于：所述风扇(28)被包围在以所述电机输出轴(30)为中心的大致等角度螺旋的蜗壳(24)内，且该蜗壳(24)具有位于所述蜗壳的端面(24b)中央的用于所述小齿轮(34)的第一轴承(36)，以及位于所述端面上、偏离所述第一轴承的用于所述内齿轮(26)的第二轴承(38)。
3.根据权利要求2所述的植物修剪器，其特征在于：所述蜗壳具有连接到一管道(18)的出口(240)，该管道安装在用于所述切割头(22)的护罩(16a，16b)上，具有大致相同的横截面，所述管道(18)具有位于所述护罩的径向边缘(16c)上的空气出口(32)，该空气出口离所述护罩中心的距离大致等于所述电机运行过程中安装在所述切割头(22)上的切割元件的切割幅宽(E)。
4.根据权利要求3所述的植物修剪器，其特征在于：所述护罩有两个构件(16a，16b)组装而成，且所述管道(18)安装在其中一个所述构件(16a)上。
5.根据权利要求3或4所述的植物修剪器，其特征在于：所述管道(18)包括成型为单个部件的衬套(40)。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的植物修剪器，其特征在于：所述管道(18)的所述空气出口(32)位于所述护罩的所述边缘(16c)上，处于与所述切割头(22)的切割元件平行的水平，并定向在与所述切割头的半径平行，这样在所述电机(20)运行的过程中，从所述管道(18)排出的空气正切地吹向所述切割元件(22)的旋转。
7.根据权利要求3至6中任一项所述的植物修剪器，其特征在于：所述蜗壳(24)的所述出(240)包括沿着所述切割头(22)的方向从所述蜗壳的端面(24b)突出的嘴部(241)。
8.一种大体上如以上参照附图描述的植物修剪器(10)。
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