CN101553346B - 手持动力工具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种切割工具，包括：工作部件，其与由外壳保持的动力驱动装置动力连接，所述外壳包括前外壳部分和后外壳部分，所述工作部件从所述前外壳部分伸出；第一把手，其包括第一手柄部分，所述第一把手使使用者能够将所述动力工具保持在高于地面水平的操作水平；第二把手，其使使用者能够产生围绕所述第一把手的转动力矩，以便改变所述工作部件相对于所述地面水平的倾斜角度，所述第二把手包括连接在所述后外壳部分上的可活动手柄部分，其特征在于，所述后外壳部分与所述前外壳部分枢转连接，所述第二把手的所述可活动手柄部分布置成相对于所述前外壳部分枢转移动所述后外壳部分。

Description

手持动力工具

技术领域

本发明涉及一种手持动力工具，特别是一种手持动力切割工具。更具体地说，本发明涉及一种带有细长切割装置的手持动力切割工具。

背景技术

手持动力工具广泛应用于工业上和家庭中。普通的已知手持动力工具包括链锯、树篱修剪器、钻孔机(例如电动或气动钻孔机)、动力扳手(例如电动或气动动力扳手)、锯等等。

这类手持动力工具通常非常沉重，并且典型地包括用于将动力工具保持在高于地面的操作水平的把手。当动力工具被保持在高于地面的正常操作水平时，动力连接的可活动部分(例如，切割刀片或者钻头)将从使用者伸出以与远离使用者的物体接合。根据具体或瞬时的应用模式，动力工具的竖直操作水平可以有非常大的变化。例如，可能需要将动力工具保持在接近地面的水平，或者保持在远远高于使用者头部的位置以用于头顶上方的应用(例如修剪树或在高墙上钻孔)。

动力工具通常非常沉重，并且通常按照人体工程学的要求设计成用于高于地面水平的特定操作水平。使用者经常会发现，将动力工具用于偏离其按照人体工程学的要求所设计的操作水平的操作水平是非常令人不舒服的，并且有时甚至是难以使用的。典型地，对于使用者的高度来说，这种水平通常是非常高或者非常低的。当使用者必须长时间地(例如，20-30分钟以上或者甚至几个小时)操作动力工具时，这种不舒服感变得特别明显且不可忍受。因此，非常需要提供一种能够减轻上述由于动力工具的传统设计而造成的不舒服感的动力工具。

发明内容

根据本发明，提供了一种动力工具，包括：工作部件，其与由外壳保持的动力驱动装置动力连接，所述外壳包括前外壳部分和后外壳部分，所述工作部件从所述前外壳部分伸出；第一把手，其包括第一手柄部分，所述第一把手设置成使使用者能够将所述动力工具保持在高于地面水平的操作水平；第二把手，其设置成使使用者能够产生围绕所述第一把手的转动力矩，以便改变所述工作部件相对于所述地面水平的倾斜角度，所述第二把手包括连接在所述后外壳部分上的可活动手柄部分，其特征在于，所述后外壳部分与所述前外壳部分枢转连接，所述第二把手的所述可活动手柄部分布置成相对于所述前外壳部分枢转移动所述后外壳部分。

所述可活动手柄部分允许使用者选择优选的把手构造。同时，与所述后外壳部分相连的配重使使用者能够轻松将工作部件与待接合的物体对准。

所述动力驱动装置包括前部和后部，所述前部和后部分别被所述前外壳部分和所述后外壳部分容纳。

通过将动力驱动装置分别布置在前外壳部分和后外壳部分上，可以把通常占动力工具的重量的相当大的部分的动力驱动装置的一部分作用配重。

例如，所述动力驱动装置的前部和后部可以枢转连接，并且与所述外壳共用共同的枢转轴线。

便携式动力源可以是由所述后外壳部分保持的电池，可由所述便携式动力源操作的动力驱动机构可由所述前外壳部分保持。由于电池通常是动力工具的唯一的最重的部件，并且通常可拆卸地安装在动力工具上，所以电池可以用作合适的配重。

电池可布置成提供平衡所述动力驱动机构和所述工作部件的重量的配重，所述可活动手柄部分布置成改变所述配重相对于所述外壳的所述枢转轴线的纵向距离。

在本实例中，所述工作部件是细长的，所述动力驱动装置布置成往复驱动所述工作部件。当然，本发明还可应用于带有非细长形的工作部件(例如圆锯)的动力工具。

所述工作部件可以是具有纵轴线的细长切割部件，例如：链锯、锯片和钻头。作为另外一种选择，工作部件可以是扳手或套筒扳手。

为增加可用的转动力矩，所述第二把手的所述可活动手柄部分在靠近所述后外壳部分的后端的位置枢转连接在所述后外壳部分上，所述第二把手的所述可活动手柄部分的枢转轴线和所述外壳的枢转轴线平行，并且与所述动力工具的纵轴线正交。

为提供更结实可靠的把手组件，所述第二把手可包括从所述前外壳部分向所述后外壳部分弓形延伸的固定把手部分，所述可活动把手部分是弓形的并且可以相对于所述固定的把手部分伸出。

对于更简单的结构，所述第二把手的所述弓形的固定把手部分和所述弓形的可活动把手部分共用共同的平面和共同的中心，所述共同的中心与所述外壳的所述枢转轴线重合。

为提供更紧凑的构造，所述第二把手的所述弓形的可活动把手部分可以从所述固定的把手部分可伸缩地伸出。

在该实施例中，所述第二把手从所述前外壳部分向所述后外壳部分纵向延伸。当然，所述第二把手也可以横跨所述外壳横向延伸。

通常，所述后外壳部分是细长的以与所述电池的形状相匹配，所述第二把手的所述可活动手柄部分布置成改变所述后外壳部分相对于所述工作部件的纵轴线的倾斜角度。

在该实例中，所述第一把手的所述第一手柄部分横跨所述外壳横向延伸，并且位于所述固定的把手部分上方。这种结构允许使用者用一只手保持第一把手以将所述动力工具抬起到高于地面水平，所述第二把手允许使用者更容易地控制所述工作部件的水平取向。

为提供更大的灵活性，所述第一把手可枢转地安装在所述外壳上。

所述外壳和所述第一把手可以共用共同的枢转轴线以便进一步简化构造。

在该实例中，所述第一把手限定第一把手平面，所述第二把手限定第二把手平面，所述第二把手平面与所述第一把手平面正交。

对于具有纵轴线的细长的工作部件，所述工作部件的所述纵轴线位于所述第二把手平面上。当然，所述把手平面可以是平行的。

所述第一把手的枢转轴线、所述第二把手的枢转轴线和所述外壳的枢转轴线是共同的。

所述第二把手的所述可活动手柄部分还包括侧向延伸的手柄部件。

所述第一把手的所述手柄部分位于所述外壳的上侧，所述第二把手的所述可活动手柄部分可移动到所述外壳的上方或下方。

附图说明

下面参考附图通过实例更详细地描述本发明的优选实施例，在附图中：

图1示出了作为本发明的优选实例的树篱修剪器的第一侧视图，

图2示出了图1的树篱修剪器的另一个侧视图，

图3示出了图1的树篱修剪器的俯视图，

图4示出了图1的树篱修剪器的仰视图，

图5示出了图1的树篱修剪器的透视图，

图6示出了从远端看到的图1的树篱修剪器，

图7示出了从近端看到的图1的树篱修剪器，

图8示出了图1的树篱修剪器，其中，去掉了外壳的蛤形壳(clamshell)，并且第一把手处于第一角度位置，第二把手处于第一角度位置，

图8A示出了图8的树篱修剪器，其中，第一把手处于第一角度位置，第二把手处于第二角度位置，

图8B示出了图8A的树篱修剪器，其中，第二把手处于第三角度位置，

图8C示出了图8A的树篱修剪器，其中，第二把手处于第四角度位置，

图8D示出了图8A的树篱修剪器，其中，第一把手处于第二角度位置，

图8E示出了图8A的树篱修剪器，其中，第一把手处于第三角度位置，

图8F示出了图8A的树篱修剪器，其中，第一把手处于第四角度位置，

图9示出了图8的树篱修剪器，其中，去掉了第一把手，以及

图10示出了图8的第一把手和第二把手的另一种可选构造。

具体实施方式

参考附图描述作为本发明的手持动力工具的实例的树篱修剪器10。该树篱修剪器包括：动力驱动装置；与动力驱动装置动力连接的切割部件形式的工作部件20；和一对力连接的把手。

动力驱动装置产生用于驱动切割部件的往复运动，并且包括支撑在刚性外壳上的马达110和运动传递装置120。在作为该实例的树篱修剪器中，动力驱动装置适合产生直线往复运动，以相对于固定的切割部件驱动活动的切割部件。具体地说，马达支撑在外壳上，并且马达的旋转轴布置成与直线往复运动的方向基本上正交。应当注意，直线往复运动的方向平行于树篱修剪器的细长切割装置的纵轴线。运动传递装置用于将马达产生的旋转运动和旋转轴的输出转换成用于沿着纵向驱动细长切割装置的直线往复运动。通过安装在外壳上的电池(例如充电电池)提供马达的操作动力，后面对外壳有更详细的描述。

外壳包括用于容纳包括运动传递装置的动力驱动机构的前外壳部分，以及用于接收电池的后外壳部分。前外壳部分包括：刚性底架，动力驱动机构安装在该底架上；一对蛤形壳，其固定在一起以包围动力驱动机构，从而使得使用者不能容易地触及动力驱动机构的活动零件，以保证安全。所述一对蛤形壳是由耐用的塑料材料模制而成的，并且共同形成外壳的外部。蛤形壳通过可拆卸的紧固装置(例如螺钉)固定在一起，从而在需要维修内部零件时，可以拆掉蛤形壳。对于例如树篱修剪器等细长工具，所述一对蛤形壳形成两个侧向半体(即右蛤形壳210和左蛤形壳220)，这两个侧向半体沿着基本上竖直的分界面固定在一起，该分界面将细长的切割装置分成两个大致相等的侧向半体，使得树篱修剪器沿着竖直分界面基本上是对称的。此外，在外壳的远端上还安装了安全装置230。

为利于手持操作树篱修剪器，提供了一对力连接的把手。所述力连接的把手包括第一把手310和第二把手320，其中，第一把手处于切割部件和第二把手之间。具体地说，第一把手设置成允许使用者将树篱修剪器保持在高于地面水平的抬高的工作水平，并且设置成使得当这样保持树篱修剪器时，切割部件的远端朝向远离使用者的方向，从而使切割部件能够与出现在其前方的物体接合。在这种操作位置，外壳和第二把手靠近使用者，即位于近端。第一把手包括手柄部分，该手柄部分处于高于外壳顶部的位置，并且横过外壳横向或侧向延伸。当使用者用手提起树篱修剪器时，通过横向手柄可以容易地将树篱修剪器定位成操作模式，即，使细长切割装置(工作部件的实例)的自由端朝向远离使用者的方向。为使操作更方便，手柄的纵向位置处于树篱修剪器的重心的正上方。通过这种手柄布置，当提起树篱修剪器时，树篱修剪器的细长主体是基本上水平的。

为使使用者用起来更方便，第一把手具有弧形形状，其中手柄通过一对侧向臂与外壳连接，所述一对侧向臂与外壳的侧面铰链连接。通过铰链连接结构，可以使第一把手能够围绕与手柄平行的或者与细长切割装置的纵向正交的铰链连接轴线枢转运动。此外，使用者可以改变侧向臂的角度位置，从而改变手柄部分的纵向位置，以产生自然的倾斜，即，树篱修剪器由于其自身围绕手柄的纵向重量分布而产生的倾斜。例如，当通过围绕铰链连接轴线逆时针转动把手来将手柄从水平位置向前并朝向树篱修剪器的远端移动时，由于近端重量分布的增加，细长切割装置将向上倾斜。另一方面，当通过围绕铰链连接轴线顺时针转动把手来将手柄从水平位置朝向树篱修剪器的近端移动时，由于远端重量分布的增加，细长切割装置将向下倾斜。作为示例性的可选方案，第一把手可包括T形的横向把手杆，并且横向把手杆通过中心杆与外壳的底架相互连接。提供可脱开的闩锁装置以将把手锁定在需要的角度位置。示例性的闩锁装置可以包括由弹簧推动的齿轮，该齿轮可与外壳上的具有相应形状的凹口接合。更具体地说，齿轮被弹簧推动到锁定位置，可以通过克服弹簧的推力将齿轮拉离铰链连接轴来使齿轮脱离接合。

位于近端的第二把手位于第一把手的后方，并使树篱修剪器在使用期间具有可控性和稳定性。更具体地说，调整第一把手和第二把手，使得当树篱修剪器被保持在抬高的操作位置时，第一把手的手柄部分起到支点的作用，当向第二把手施加转动力时，细长切割装置的远端可围绕所述支点转动。容易理解，通过围绕第一把手的手柄的这种转动或旋转来改变细长切割装置的倾斜角度。因此，通过提供一对纵向布置的力连接的把手，可以根据具体的应用要求或者使用者的个人的喜好，来使细长切割装置倾斜，以便在高于地面水平的各种竖直抬高的水平进行操作。

为减少传统手持动力工具的限制，提供了可相对于第一把手移动并且可被锁定在选定的操作位置的第二把手。更具体地说，可以相对于第一把手的手柄部分的高度调节第二把手的手柄部分的高度。

如各种图中所示，第二把手布置在第一把手后方，并且包括手柄部分，可以相对于第一把手的手柄部分调节第二把手的手柄部分的竖直位置。具体地说，第二把手包括第一弓形手柄部分322和第二弓形手柄部分324，这两个弓形手柄部分构造成使得第二把手的总弓形长度可调。例如，第二把手可以伸出到如图8D-8F所示的最大长度、如图8A和10所示的中等长度、或者缩回到图1和8所示的最小长度。在本实例中，通过如下方式实现第二把手的可伸出性和可缩回性，即：第一弓形手柄部分为空心的，第二弓形手柄部分可以完全缩回到第一弓形手柄部分中，或者从第一弓形手柄部分伸出。应该注意，第一弓形手柄部分和第二弓形手柄部分的长度基本上相同，并且可以相对于共同的轴旋转。

通过这种结构，第二把手可以伸出或缩回，从而使用者可以改变和设定有效手柄部分的优选角度位置。例如，在图1的构造中，第一手柄部分将用作有效手柄，而在图8B的构造中，第二手柄部分将用作有效手柄。由于第二手柄部分的弓形形状，并且其弓形部分平行于细长切割装置的纵向延伸，所以应该注意，在围绕共同轴旋转期间，该可活动弓形部分的倾斜角度也是变化的。由于弓形手柄部分在图8A的第一和第四象限中围绕共同轴的旋转，随着第二弓形手柄部分的顺时针运动，第一把手的手柄部分和第二把手的手柄部分之间的竖直和纵向分开距离增加，直到弓形部分移动进入第四象限为止。当第二弓形手柄部分沿逆时针方向移动时，第一把手的手柄部分和第二把手的手柄部分之间的竖直分开距离将减少。类似地，当第二弓形手柄部分越过纵轴线并移动到第四象限中时，纵向分开距离将减少。

应该理解，第二手柄部分能够围绕共同轴枢转的设计会产生以下额外的优点。例如，当需要用树篱修剪器修剪头顶上方的树篱时，使用者必须将树篱修剪器抬到他/她的头顶上方。对于传统的树篱修剪器，第一把手和第二把手分别固定地位于第三象限和第一象限。为能够进行头顶上方的修剪，使用者必须用双手向上伸出地(类似于投降的姿势)操作沉重的树篱修剪器，这是很不舒服的。另一方面，通过本发明的第二手柄部分的枢转结构，第二手柄部分可移动到第三象限中(如图8F所示)，或者移动到第一象限和第三象限之间的过渡位置(如图8B所示)。在这种构造中，使用者的控制倾斜程度的手(即抓握第二把手的手)可以弯曲，使得使用者可以更好地控制树篱修剪器，从而能够易于更稳定地，特别是相对于细长切割装置的延伸方向更稳定地控制倾斜量。

当要求树篱修剪器在中等或低的水平操作时，可以将第二手柄部分完全缩回到第一弓形手柄部分的空腔中，在这种情况下，第一弓形手柄部分将成为有效手柄部分。

在本实例中，第二把手围绕共同的轴500并且沿着平行于细长切割装置的延伸纵向的轨道弓形延伸。如图3的俯视图所示，横向延伸的第一把手和纵向延伸的第二把手组合在一起形成了一对T形的把手组件。这种T形把手组件能够对树篱修剪器进行更好的机械控制，但这绝不是必须的。此外，因为对于使用者来说，当在头顶上方操作树篱修剪器时有效抓握横向延伸的手柄可能是困难的，所以对于在头顶上方的操作来说，纵向延伸的弓形手柄部分更符合人体工程学的要求。

作为一种可选的设计，第二把手可以通过T形把手杆实现，其中，顶部的手柄部分横向延伸(即平行于第一把手的手柄)，中心杆枢转连接到外壳的底架上，以使横向延伸的手柄部分能够按照与前面所述的操作类似地易于围绕共同的轴进行枢转运动。

通过利用把手组件，其中该把手组件通过组合具有手柄部分的可围绕把手轴线枢转运动的第一把手和同样可以枢转运动的第二把手，可以获得把手构造的各种组合以适应各种应用需要。

在该具体的实例中，外壳包括枢转连接或铰链连接在一起的第一外壳部分250和第二外壳部分260。如图8-10所示，动力驱动装置被接收在第一外壳部分中，该第一外壳部分位于铰链一侧，细长切割部件从该第一外壳部分向远离使用者的方向伸出。第二外壳部分包括用于可拆卸地安装细长的充电电池270电池插座。电池插座设计成使得电池可以径向插入到电池插座中并且具有露出部分，以便易于取出以进行例如充电。

从图中可以看出，可活动手柄部分的一个纵向端部连接在电池外壳上，另一端与第二把手的第一弓形手柄部分的自由端连接。此外，第二把手的手柄部分的另一个纵向端部(远离第二手柄部分)固定连接在外壳上，更具体地说，连接在第一外壳部分上。

通过将第二把手的可活动手柄部分连接到电池盒上，并且由于电池的重量占了树篱修剪器的重量的相当大的部分，所以第二把手的可活动手柄部分的移动也改变了动力工具的瞬时重心的位置，也可利用这一点来提供额外的重量，以便将细长切割工具更有效地倾斜到希望的倾斜角度。

在作为该实例的树篱修剪器中，切割装置包括本领域的技术人员已知的一对鱼骨形的切割部件。更具体地说，每个切割部件包括多个横向延伸的刀片，这些刀片分布在纵向延伸的轴上。在所述一对切割部件之间进行的纵向相对往复运动产生了所需的切割作用。

此外，第一把手、第二把手和第二外壳部分可围绕共同的枢转轴枢转运动。

虽然参考上述实例或优选实施例解释了本发明，但是，应该理解，这些实例是用于帮助理解本发明的，而不是限制性的。对于本领域的技术人员来说很明显的和很微小的变型或修改、以及对这些变型和修改的改进，都应视为本发明的等同方案。

此外，虽然参考树篱修剪器解释了本发明，但是，应该理解，本发明可以在修改或不修改的情况下应用于其它动力工具，这些动力工具不失一般性地包括例如：包括链锯的锯、钻孔机、植物修剪装置、动力扳手等等。当本发明应用于其它类型的动力工具时，在适当的情况下或者在上下文需要时，要进行必要的变更，即：对树篱修剪器的引用应变成对动力工具的引用；对切割装置的引用应变成对活动头部的引用；对直线往复运动的引用应变成对旋转往复运动的引用。

Claims (21)

1.一种动力工具，包括：

工作部件，其与由外壳保持的动力驱动装置动力连接，所述外壳包括前外壳部分和后外壳部分，所述工作部件从所述前外壳部分伸出，

第一把手，其包括第一手柄部分，所述第一把手设置成使使用者能够将所述动力工具保持在高于地面水平的操作水平，

第二把手，其设置成使使用者能够产生围绕所述第一把手的转动力矩，以便改变所述工作部件相对于所述地面水平的倾斜角度，所述第二把手包括连接在所述后外壳部分上的可活动手柄部分，

其特征在于，

所述后外壳部分与所述前外壳部分枢转连接，所述第二把手的所述可活动手柄部分布置成相对于所述前外壳部分枢转移动所述后外壳部分。

2.根据权利要求1所述的动力工具，其中，

所述动力驱动装置包括前部和后部，所述前部和后部分别被所述前外壳部分和所述后外壳部分容纳。

3.根据权利要求2所述的动力工具，其中，

所述动力驱动装置的所述前部和所述后部枢转连接，并且和所述外壳共用共同的枢转轴线。

4.根据权利要求1所述的动力工具，其中，

所述后外壳部分保持便携式动力源，所述前外壳部分保持可由所述便携式动力源操作的动力驱动机构。

5.根据权利要求4所述的动力工具，其中，

所述便携式动力源是电池，所述电池提供平衡所述动力驱动机构和所述工作部件的重量的配重，所述可活动手柄部分布置成改变所述配重相对于所述外壳的所述枢转轴线的纵向距离。

6.根据权利要求1所述的动力工具，其中，

所述工作部件是细长的，所述动力驱动装置布置成往复驱动所述工作部件。

7.根据权利要求1所述的动力工具，其中，

所述工作部件是具有纵轴线的细长切割部件，所述工作部件包括：链锯、锯片和钻头。

8.根据权利要求1所述的动力工具，其中，

所述第二把手的所述可活动手柄部分在靠近所述后外壳部分的后端的位置枢转连接在所述后外壳部分上，所述第二把手的所述可活动手柄部分的枢转轴线和所述外壳的枢转轴线平行，并且与所述动力工具的纵轴线正交。

9.根据权利要求1所述的动力工具，其中，

所述第二把手包括从所述前外壳部分向所述后外壳部分弓形延伸的固定把手部分，所述可活动把手部分是弓形的并且可以相对于所述固定的把手部分伸出。

10.根据权利要求9所述的动力工具，其中，

所述第二把手的所述弓形的固定把手部分和所述弓形的可活动把手部分共用共同的平面和共同的中心，所述共同的中心与所述外壳的所述枢转轴线重合。

11.根据权利要求9或10所述的动力工具，其中，

所述第二把手的所述弓形的可活动把手部分可以从所述固定的把手部分可伸缩地伸出。

12.根据权利要求1所述的动力工具，其中，

所述第二把手从所述前外壳部分向所述后外壳部分纵向延伸。

13.根据权利要求1所述的动力工具，其中，

所述后外壳部分是细长的，所述第二把手的所述可活动手柄部分布置成改变所述后外壳部分相对于所述工作部件的纵轴线的倾斜角度。

14.根据权利要求1所述的动力工具，其中，

所述第一把手的所述第一手柄部分横跨所述外壳横向延伸。

15.根据权利要求1所述的动力工具，其中，

所述第一把手可枢转地安装在所述外壳上。

16.根据权利要求15所述的动力工具，其中，

所述外壳和所述第一把手共用共同的枢转轴线。

17.根据权利要求1所述的动力工具，其中，

所述第一把手限定第一把手平面，所述第二把手限定第二把手平面，所述第二把手平面与所述第一把手平面正交。

18.根据权利要求17所述的动力工具，其中，

所述工作部件具有纵轴线，所述工作部件的所述纵轴线位于所述第二把手平面上。

19.根据权利要求1所述的动力工具，其中，

所述第一把手的枢转轴线、所述第二把手的枢转轴线和所述外壳的枢转轴线是共同的。

20.根据权利要求1所述的动力工具，其中，

所述第二把手的所述可活动手柄部分还包括侧向延伸的手柄部件。

21.根据权利要求1所述的动力工具，其中，

所述第一把手的所述手柄部分位于所述外壳的上侧，所述第二把手的所述可活动手柄部分可移动到所述外壳的上方或下方。

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