CN102118962A - 操作杆具有通用性的修剪机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种修剪机。该修剪机包括操作杆、修剪刀单元、主体单元和传动轴。修剪刀单元设置在操作杆的前端，其用于以使修剪刀能够旋转的方式支承该修剪刀。主体单元设置在操作杆的后端，其内置有用于驱动修剪刀的电动机。传动轴设置在操作杆的内部，其用于自主体单元向修剪刀单元传递电动机的输出转矩。在操作杆的后端部分，在该操作杆的外周面上固定有接合器构件。而且，在主体单元中形成有杆插入孔，该杆插入孔用于收纳固定有接合器构件的操作杆的后端部分。采用该构造，能够防止具有通用性的操作杆被错误地组装。

Description

操作杆具有通用性的修剪机

技术领域

本申请主张基于2008年8月11日申请的日本国专利申请第2008-206927号的优先权。该申请的全部内容以引用方式纳入本说明书中。

本发明涉及一种杂草等的修剪作业所采用的修剪机。特别是涉及一种操作杆对于多种机器具有通用性的修剪机。

背景技术

在日本特开2006-311828号公报中公开有一种修剪机。该修剪机包括操作杆、设置在操作杆前端的修剪刀(mowing blade)单元、设置在操作杆后端的主体单元、设置在操作杆内部的传动轴。修剪刀单元能够以使该修剪刀能够旋转的方式支承该修剪刀。主体单元内置有用于驱动修剪刀的电动机。传动轴从主体单元延伸至修剪刀单元，用于自主体单元向修剪刀单元传递电动机的输出转矩。

在上述以往的修剪机中，能够在操作杆的后端替代内置有电动机的主体单元而安装内置有发动机的主体单元。

通常，操作杆由通用的管件形成，具有单纯的圆筒形状。因此，操作杆并不仅用于单一的机种，也能够在多种机器中通用。但是，在将操作杆于多种机器中通用的情况下，在修剪机的制造现场，有时会发生误组装操作杆。即，会产生为了制造例如将电动机作为驱动源的第1机种而准备的操作杆被用于制造将发动机作为驱动源的第2机种这样的问题。

发明内容

本发明鉴于上述现象，提供一种防止对于多种机器具有通用性的操作杆的误组装的技术。

根据本发明具体化的修剪机包括操作杆、修剪刀单元、主体单元和传动轴。修剪刀单元设置在操作杆的前端，其用于以使修剪刀能够旋转的方式支承该修剪刀。主体单元设置在操作杆的后端，其内置有用于驱动修剪刀的电动机。传动轴设置在操作杆的内部，其用于自主体单元向修剪刀单元传递电动机的输出转矩。

在操作杆的后端部分，在其外周面上固定有接合器(adapter)构件。而且，在主体单元中形成有杆插入孔，该杆插入孔用于收纳固定有接合器构件的操作杆的后端部分。接合器构件的形状和用于收纳该接合器构件的杆插入孔的形状能够针对每个机种适当地设计。通过在具有单纯形状的操作杆上设置具有特有形状的接合器构件，能够防止将操作杆组装于其他机种。另外，使操作杆在两个机种中通用的情况下，也能够在一个机种中做成设置接合器构件的构造，在另一机种中做成不设置接合器构件的构造。

优选上述接合器构件是与操作杆的外周面配合的套筒形状。

采用该构造，易于将接合器构件固定于操作杆，且易于将固定有接合器构件的操作杆安装于主体单元。

优选上述套筒形状的接合器构件具有朝向操作杆的后端去其直径缩小的锥形状。即，沿着将操作杆插入主体单元的方向，接合器构件具有前端细的锥形状。

采用该构造，易于将固定有接合器构件的操作杆安装于主体单元，并且在将操作杆安装于主体单元时能够防止接合器构件错位。

优选在操作杆和接合器构件中的一个上形成有凸部，在操作杆和接合器构件中的另一个上形成与该凸部相卡合的凹部。

采用该构造，通过使凸部和凹部卡合，能够将接合器构件相对于操作杆安装在规定位置。

优选上述接合器构件由弹性材料形成。

在接合器构件由具有挠性的弹性材料形成时，易于在操作杆上安装接合器构件，并且，能够使操作杆相对于主体单元无间隙地固定。

在上述操作杆是与另一机种的修剪机通用的零件的情况下，优选上述操作杆能够在拆卸上述接合器构件后的状态下安装于另一机种的修剪机的主体单元。即，在另一机种中，并不一定要做成采用接合器构件的构造，做成将操作杆相对于主体单元直接安装的构造即可。

采用本发明，能够防止误组装具有通用性的操作杆，从而能够使用通用的操作杆正确地制造多个机种的修剪机。

附图说明

图1是表示实施例的修剪机的外观的图。

图2是表示主体单元的构造的剖视图。

图3是图2中的Ⅲ-Ⅲ的剖视图。

图4是图2中的Ⅳ-Ⅳ的剖视图。

图5是表示电池组的滑动方向的图。

图6是表示操作杆在主体单元中的固定构造的图。

图7是表示修剪刀单元的构造的剖视图。

图8是表示主体单元的变形例的图。

具体实施方式

首先，列举后述的实施例的优选特征。

特征1

优选操作杆具有中空形状(管状形状)，且以直线状延伸。

特征2

优选操作杆在将电动机作为驱动源的第1机种和将发动机作为驱动源的第2机种中是通用零件。

特征3

优选接合器构件是由橡胶材料形成的套筒。

特征4

优选在主体单元的杆插入孔上形成有狭缝。

特征5

优选在从电动机向修剪刀传递转矩的转矩传递路径上设有与电动机侧相连接的驱动侧连结轴、在轴线方向上与驱动侧连结轴相邻并与修剪刀侧相连接的从动侧连结轴、跨越驱动侧连结轴和从动侧连结轴这两者地卷绕的螺旋弹簧。在该情况下，优选螺旋弹簧的自驱动侧连结轴朝向从动侧连结轴的卷绕方向是与驱动侧连结轴的旋转方向相同的方向。采用该构造，在电动机起动时、以及在修剪刀上负荷有过大的外力时，能够限制从电动机传递到修剪刀的转矩。

实施例

参照附图说明实施了本发明的实施例。图1表示本实施例的修剪机10的外观。修剪机10是杂草等的修剪作业所采用的电动工具。

如图1所示，修剪机10包括操作杆30、设置在操作杆30的前端30a的修剪刀单元20、设置在操作杆30的后端30b的主体单元40。操作杆30具有中空的管状形状，其以直线状延伸。在修剪刀单元20上安装有能够旋转的修剪刀12。在主体单元40中收容有用于驱动修剪刀12的电动机46(参照图2)。在主体单元40中还安装有用于向电动机46供给电力的可装卸的电池组70。在操作杆30的内部收容有可旋转的传动轴32。传动轴32从主体单元40延伸至修剪刀单元20，用于自主体单元40向修剪刀单元20传递电动机46的输出转矩。

在操作杆30上设有用于供使用者把持的手柄34。手柄34由右手柄34a和左手柄34b构成。在右手柄34a上设有扳机式的起动开关33。起动开关33借助软电线36与主体单元40电连接。软电线36自主体单元40沿着操作杆30布线至右手柄34a。在起动开关33被操作而接通时，主体单元40的电动机46旋转，在起动开关33被操作而断开时，主体单元40的电动机46停止。

在主体单元40中设有支架66。支架66自主体单元40突出地设置。在修剪机10载置于地面时，支架66抵接于地面从而支承修剪机10。

参照图2、图3、图4说明主体单元40的构造。图2是表示主体单元40的构造的剖视图。图2所示的剖视图表示包含修剪刀12的旋转轴线Y(参照图7)和操作杆30的中心轴线X在内的剖切面的剖面。图3表示图2中的Ⅲ-Ⅲ线的剖视图。图4是图2中的Ⅳ-Ⅳ线的剖视图。在此，操作杆30的中心轴线X也是传动轴32的旋转轴线X。

如图2所示，主体单元40包括主体外壳42。在主体单元40的前部40a固定有操作杆30的后端30b。在主体单元40的后部40b设有供电池组70装卸的电池组安装部64。在主体外壳42的下部用螺栓可装卸地固定有上述支架66。在支架66的前端部分形成有用于与地面等抵接的接地面66a。另外，上述软电线36从主体外壳42的内部延伸到外部，并且越过支架66布线至操作杆30。

如图3、图4所示，在支架66上形成有用于供软电线36通过的软线通过部68。软线通过部68具有自支架66的周缘延伸的切口形状。切口形状的软线通过部68从支架66的接地面66a的大致中央朝向主体单元40延伸。该切口形状的软线通过部68从支架66的接地面66a朝向主体单元40去其宽度缩小。

若在支架66上形成有软线通过部68，则在将修剪机10载置于地面时，能够防止软电线36被支架66的接地面66a和地面夹住。软线通过部68的形状既可以像本实施例这样地做成切口形状，也可以做成贯穿支架66的孔形状。但是，若将软线通过部68做成切口形状，则在修剪机10的制造时、或在修剪机10的修理之后再次组装时，易于将软电线36配置于软线通过部68中。特别是，若软线通过部68的宽度朝其开口侧扩大，则将软电线36配置于软线通过部68中的作业更加简单。另外，若切口形状的软线通过部68从支架66的接地面66a朝向主体单元40延伸，则能够抑制伴随形成软线通过部68而产生的支架66的强度降低。

如图2、图4所示，在主体外壳42中设有用于驱动修剪刀12的电动机46、不能相对于电动机46的输出轴48旋转地固定在该电动机46的输出轴48上的第1齿轮50、与第1齿轮50啮合的第2齿轮52。传动轴32的后端32b借助连结构件54以不能相对旋转的方式固定在第2齿轮52上。电动机46的输出转矩借助第1齿轮50和第2齿轮52被传递到传动轴32。在此，第2齿轮52的尺寸比第1齿轮50大，第2齿轮52的齿数多于第1齿轮50的齿数。由此，电动机46的输出转矩在第1齿轮50和第2齿轮52之间被放大。即，在电动机46和传动轴32之间，第1齿轮50和第2齿轮52构成用于将电动机46的输出转矩放大的第1减速机构。在电动机46的输出轴48上设有冷却风扇49。

如图4所示，电动机46的旋转轴线M位于比传动轴32的旋转轴线X靠下方的位置。准确地说，在使修剪刀12的旋转轴线Y和传动轴32的旋转轴线X位于铅垂面内，且使传动轴32的旋转轴线X位于水平面内时，电动机46的旋转轴线M位于传动轴32的旋转轴线X的铅垂下方。采用该构造，在使用者把持手柄34地进行修剪作业时，修剪机10的平衡易于稳定。另外，电动机46的旋转轴线M也可以位于传动轴32的旋转轴线X的上方。在该构造中，修剪机10的平衡也比较稳定。

接着，参照图2、图5说明电池组70在主体单元40中的安装构造。如图2所示，在主体单元40的后部40b形成有电池组安装部64。电池组安装部64具有能够装卸电池组70的构造。如图5所示，电池组安装部64用于以使电池组70能够滑动的方式收纳该电池组70。图5中的箭头Z1、Z2表示电池组70在电池组安装部64上的滑动方向。电池组70在电池组安装部64上的滑动方向与操作杆30的中心轴线X大致正交。另外，向下的箭头Z1表示电池组70在安装时的滑动方向，向上的箭头Z2表示电池组70在拆卸时的滑动方向。这样，在电池组安装部64上安装电池组70时的电池组70的滑动方向朝向下方，在电池组安装部64上拆卸电池组70时的电池组70的滑动方向朝向上方。准确地说，在使修剪刀12的旋转轴线Y和操作杆30的中心轴线X位于铅垂面内，且使操作杆30的中心轴线X位于水平面内时，构成为在电池组安装部64上安装电池组70时的电池组70的滑动方向朝向铅垂下方，在电池组安装部64上拆卸电池组70时的电池组70的滑动方向朝向铅垂上方。

如上所述，在本实施例的修剪机10中，电池组70在电池组安装部64上的滑动方向(Z1、Z2)构成为并不与操作杆30的中心轴线X平行，而与操作杆30的中心轴线X形成角度。采用该构造，在使用者一边把持操作杆30一边装卸电池组70时，把持操作杆30的手不易滑动，易于对操作杆30和电池组70施加力。由此，能够容易地进行电池组70的装卸。在此，电池组70的滑动方向(Z1、Z2)并不是必需与操作杆30的中心轴线X正交。但是，能够确认的是，电池组70的滑动方向(Z1、Z2)与操作杆30的中心轴线X所成的角度越大越优选，特别是所成的角度在45°以上时，能够得到显著的效果。

另外，在本实施例的修剪机10中，构成为在电池组安装部64上安装电池组70时的电池组70的滑动方向朝向下方，在电池组安装部64上拆卸电池组70时的电池组70的滑动方向朝向上方。由此，在利用支架66，将修剪机10载置于地面的状态下装卸电池组70时，电池组70、把持该电池组70的使用者的手不会与地面干涉。

在此，对安装于主体单元40的电池组70与电动机46的旋转轴线X和传动轴32的旋转轴线Y的位置关系进行说明。电池组70安装在主体单元40的后部40b，位于电动机46的旋转轴线X和传动轴32的旋转轴线Y的延长线上。另外，电池组70具有大致长方体的形状，在其安装于主体单元40的状态下，电池组70的长度方向朝向图2中的上下方向。即，相对于电动机46的旋转轴线X和传动轴32的旋转轴线Y的排列方向而言，安装于主体单元40的电池组70的长度方向与该排列方向相一致。这样，若是电动机46的旋转轴线X和传动轴32的旋转轴线Y的排列方向(即，电动机46的输出轴48和传动轴32所排列的方向)与安装于主体单元40的电池组70的长度方向一致的构造，则能够使主体单元40比较小型化。

接着，参照图2、图3说明主体单元40和操作杆30的连接构造。在主体单元40的前部40a设有以筒状突出的杆固定部56。杆固定部56被利用螺栓固定于主体外壳42。在杆固定部56中形成有杆插入孔58。在杆插入孔58中插入有操作杆30的后端部分(包含后端30b在内的一部分的长度范围)。在操作杆30的后端部分设置有由弹性材料形成的筒状的套筒38。操作杆30的后端部分与套筒38一同插入到杆固定部56的杆插入孔58中。在杆固定部56中形成有狭缝56a，从而插入操作杆30时，杆插入孔58扩大。插入到杆插入孔58中的操作杆30被两根螺栓60、62固定。

图6表示自杆固定部56拆卸操作杆30后的状态。如图6所示，套筒38与操作杆30的外周面配合。套筒38具有锥形状，自其一端38a朝向另一端38b去其直径缩小。即，套筒38朝向操作杆30的后端30b去其直径缩小。在套筒38具有锥形状时，易于将操作杆30与套筒38一同插入到杆插入孔58中。在套筒38的内表面形成有凸部38p。凸部38p与形成于操作杆30的凹部(通孔)30c相卡合。由此，能够防止在将操作杆30和套筒38一同插入到杆插入孔58中时，套筒38相对于操作杆30移动。

杆固定部56的杆插入孔58具有与固定有套筒38的操作杆30相对应的形状。如图6所示，在杆插入孔58中设有供操作杆30直接插入的第1部分58a、供操作杆30与套筒38一同插入的第2部分58c、形成在第1部分58a和第2部分58c之间的台阶部58b。与操作杆30的形状相应地，第1部分58a的直径在轴线方向上恒定。第2部分58c具有其直径与套筒38的形状相对应地沿轴线方向变化的锥形状。

操作杆30由通用的管件形成，其具有单纯的圆筒形状。因此，操作杆30并不仅能够用于本实施例的修剪机10，也能够应用于其他机种。就本实施例的修剪机10而言，能将操作杆30用于将发动机作为动力源的修剪机的操作杆。但是，将操作杆30在多个机种中通用的情况下，在修剪机10的制造现场，有时会误组装操作杆30。即，会产生为了制造本实施例的修剪机10而准备的操作杆30被用于制造其他机种这样的问题。

对于上述问题，在本实施例的修剪机10中，通过在操作杆30上预设置套筒38，能够防止将操作杆30组装于其他机种。这样，通过在具有单纯形状的操作杆30上设置具有特有形状的套筒38，能够防止将操作杆30组装于其他的机种。此时，套筒38作为使操作杆30适合杆插入孔58的接合器(adapter)构件起作用。另外，将操作杆30在两个机种中通用的情况下，在一个机种中做成需要套筒38的构造，在另一机种中做成不需要套筒38的构造即可。就本实施例而言，在通用操作杆30的发动机型的修剪机中，形成不需要套筒38的构造。因而，在安装有套筒38的状态下，无法在该发动机型的修剪机上组装操作杆30。

接着，参照图7说明修剪刀单元20的构造。如图7所示，在修剪刀单元20中形成有杆固定部22。在杆固定部22中形成有杆插入孔24。在杆插入孔24中插入有操作杆30的前端部分(包含前端30a在内的一部分的长度范围)。在修剪刀单元20中设有能够旋转的修剪刀轴14。在修剪刀轴14上安装有圆板状的修剪刀12。另外，在修剪刀轴14上，也可以替代圆板状的修剪刀12而安装尼龙软绳等绳状的修剪刀。在修剪刀单元20上设有安全罩26。

在修剪刀单元20中设有第3齿轮18和第4齿轮16。第3齿轮18不能相对旋转地固定于传动轴32的前端32a。第4齿轮16不能相对旋转地固定于修剪刀轴14，且与第3齿轮18相啮合。第3齿轮18和第4齿轮16是锥齿轮。来自传动轴32的转矩经由第3齿轮18和第4齿轮16被传递到修剪刀轴14。在此，第4齿轮16的尺寸比第3齿轮18大，第4齿轮16的齿数多于第3齿轮18的齿数。由此，来自传动轴32的转矩在第3齿轮18和第4齿轮16之间被放大。即，在传动轴32和修剪刀轴14之间第3齿轮18和第4齿轮16构成将来自传动轴32的转矩放大的第2减速机构。在修剪机10中，电动机46的输出转矩借助设置于主体单元40的第1齿轮50和第2齿轮52(第1减速机构)及设置于修剪刀单元20的第3齿轮18和第4齿轮16(第2减速机构)而被两级放大。

如上所述，在修剪机10中，电池组70在电池组安装部64上的滑动方向与操作杆30的中心轴线X形成角度。由此，在使用者一边把持操作杆30一边装卸电池组70时，把持操作杆30的手难以滑动，易于进行装卸电池组70的作业。

在修剪机10中，在主体单元40的支架66上形成有用于供软电线36通过的软线通过部68。由此，在将修剪机10载置于地面时，软电线36不会被支架66和地面夹住，能够防止损伤软电线36。

在修剪机10中，在操作杆30的后端部分的外周面上固定有套筒38(接合器构件)，在主体单元40中形成有杆插入孔58，该杆插入孔58用于收纳固定有套筒38的操作杆30的后端部分。采用该构造，能够防止操作杆30被错误地用于其他机种的制造。

在修剪机10中，在主体单元40和修剪刀单元20中分别设有用于放大电动机46的输出转矩的减速机构。即，在主体单元40中，由第1齿轮50和第2齿轮52构成第1减速机构，在修剪刀单元20中，由第3齿轮18和第4齿轮16构成第2减速机构。采用该构造，不会使主体单元40或修剪刀单元20大型化，能够很大程度地放大电动机46的输出转矩。由此，能够将高转速型(低转矩型)的小型的电动机用于电动机46。

图8表示主体单元40的变形例。在图8所示的变形例中，对于之前说明的主体单元40变更了第2齿轮52和传动轴32的连结构造。即，在第2齿轮52上固定有相对于其不能相对旋转的驱动侧连结轴54a，在传动轴32上固定有相对于其不能相对旋转的从动侧连结轴54b。驱动侧连结轴54a和从动侧连结轴54b在轴线方向上互相相邻，但在两者之间设有间隙。

在驱动侧连结轴54a和从动侧连结轴54b上，跨越两者地卷绕有螺旋弹簧55。即，在螺旋弹簧55的内孔中，自其一个端部插入有驱动侧连结轴54a，自其另一个端部插入有从动侧连结轴54b。螺旋弹簧55是线材的截面形状为四边形的扁线弹簧。螺旋弹簧55在自然形状下的内径小于驱动侧连结轴54a和从动侧连结轴54b的外径，螺旋弹簧55以将驱动侧连结轴54a和从动侧连结轴54b勒紧的方式弹性变形。由此，来自驱动侧连结轴54a的转矩借助螺旋弹簧55被传递到从动侧连结轴54b。

螺旋弹簧55的从驱动侧连结轴54a朝向从动侧连结轴54b的卷绕方向是与驱动侧连结轴54a的旋转方向相同的方向，在从动侧连结轴54b的转速比驱动侧连结轴54a慢时，螺旋弹簧55以其内径扩大的方式弹性变形。因而，例如在电动机46起动时，螺旋弹簧55的内径扩大，由此来限制自驱动侧连结轴54a向从动侧连结轴54b的转矩传递。结果，在修剪机10开始运转时，修剪刀12被缓缓驱动。另外，在修剪刀12接触到石头等，对修剪刀12施加很强的制动力的情况下，螺旋弹簧55的内径也扩大，由此来切断从驱动侧连结轴54a向从动侧连结轴54b传递转矩。由此，能够防止修剪刀12破损、修剪机10反冲(由来自接触物的反作用导致修剪机10弹回的现象)。

另一方面，在从动侧连结轴54b的转速比驱动侧连结轴54a快时，螺旋弹簧55的内径缩小，两者强有力地连结。因而，能够防止在电动机46停止之后修剪刀12因惯性继续旋转这样的状况。

采用上述螺旋弹簧55的转矩传递构造也可以设置在修剪刀单元20侧来替代设置在主体单元40侧。即，也可以是将驱动侧连结轴54a设置于传动轴32的前端32a、将从动侧连结轴54b设置于第3齿轮18、利用螺旋弹簧55将驱动侧连结轴54a和从动侧连结轴54b连结起来的构造。或者，也可以将该转矩传递构造设置在电动机46的输出转矩48和第1齿轮50之间。

以上，对本实用新型的实施方式进行了详细说明，但这些说明仅为举例，并不限定权利要求书。权利要求书中记载的技术包括以上具体例子的各种变形例或等同例。

本说明书或者附图中说明的技术特征可以单独或通过各种组合来发挥其实用性，其并不限定为申请时的权利要求中记载的组合。本说明书或附图中例举的技术可以同时实现多个目的，在仅实现其中一个目的时的技术本身也具有实用性。

Claims (6)

1.一种修剪机，其特征在于，

包括：

操作杆；

修剪刀单元，其设置在上述操作杆的前端，用于以使修剪刀能够旋转的方式支承该修剪刀；

主体单元，其设置在上述操作杆的后端，且内置有用于驱动上述修剪刀的电动机；

传动轴，其设置在上述操作杆的内部，用于自上述主体单元向上述修剪刀单元传递上述电动机的输出转矩，

在上述操作杆的后端部分，在该操作杆的外周面上固定有接合器构件；

在上述主体单元中形成有杆插入孔，该杆插入孔用于收纳固定有上述接合器构件的操作杆的后端部分。

2.根据权利要求1所述的修剪机，其特征在于，

上述接合器构件是与上述操作杆的外周面配合的套筒形状。

3.根据权利要求2所述的修剪机，其特征在于，

上述套筒形状的接合器构件具有朝向上述操作杆的后端去其直径缩小的锥形状。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的修剪机，其特征在于，

在上述操作杆和上述接合器构件中的一个上形成凸部；

在上述操作杆和上述接合器构件中的另一个上形成与上述凸部相卡合的凹部。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的修剪机，其特征在于，

上述接合器构件由弹性材料形成。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的修剪机，其特征在于，

上述操作杆是与另一机种的修剪机通用的零件，其能够在拆卸上述接合器构件后的状态下安装于该另一机种的修剪机的主体单元。

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