CN102207044A - 燃气发动机驱动的手持式作业机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种燃气发动机驱动的手持式作业机(10)，该手持式作业机具有由发动机驱动的作业单元，该发动机能够依靠从贮气瓶(21)供给的气体燃料而运转。所述贮气瓶被布置为使得，当所述手持式作业机处于被放置在水平面(34)上并且作业机主体(14)的底面(14a)平放在所述水平面上的常规停放位置时，所述贮气瓶位于大致竖直的位置，排放喷嘴(23)向下，所述贮气瓶的中心轴线(35)大致垂直于所述水平面延伸。

Description

燃气发动机驱动的手持式作业机
技术领域
本发明涉及一种手持式作业机，该手持式作业机具有由燃气发动机驱动的作业单元，该燃气发动机能够依靠从贮气瓶供给的气体燃料而运转。
背景技术
相关类型的手持式作业机包括灌木切割机，该灌木切割机配备有由燃气发动机形成的动力源。这种由燃气发动机驱动的灌木切割机的典型实例在第03-116,751号的日本实用新型申请公报(JP-U-A)中已经被公开。上述公开的灌木切割机包括气瓶仓，该气瓶仓与燃气发动机相关联并且被配置为将贮气瓶保持在大致水平的位置。在操作中，储存在贮气瓶内的液化气体燃料从贮气瓶的排放喷嘴供给到发动机来驱动发动机，并且发动机驱动作为作业单元的切割刀片旋转，从而执行预期的灌木切割操作。
在JP-U 03-116,751示出的灌木切割机中，贮气瓶水平放置，而排放喷嘴朝向切割刀片。利用这种布置，当灌木切割机被用作平地杂草切割机时，切割刀片被布置在比发动机更低的位置，因此，贮气瓶布置在排放喷嘴倾斜向下的第一倾斜位置。在对平地杂草进行切割操作中，储存在贮气瓶内的液化气体燃料以液相供给到发动机。
可选择地，当灌木切割机用作树木枝杈切割机时，切割刀片布置在比发动机更高的位置，因此，贮气瓶被布置在排放喷嘴倾斜向上的第二倾斜位置。在树木枝杈切割操作中，液化气体燃料以气相供给到发动机。液化气体燃料在以气相从贮气瓶流出时使得相应量的液化气在贮气瓶内汽化，这会由于汽化潜热而从贮气瓶带走大量的热量。所以，贮气瓶由此有可能过冷，使得即使在贮气瓶内仍然存有一定量的液化气体燃料，液化气体燃料的汽化也不足以保证平稳地向发动机供给燃料气体。
发明内容
鉴于前述现有技术的缺陷，本发明的一个目的是提供一种燃气发动机驱动的手持式作业机，该手持式作业机具有的结构特征使得，在使用中不管手持式作业机的姿态如何变化，都能够以最高效率将储存在贮气瓶内的液化气体燃料以液相从贮气瓶的排放喷嘴供给到发动机。
根据本发明的第一方面，提供一种燃气发动机驱动的手持式作业机，该手持式作业机包括：筒状的贮气瓶，所述贮气瓶中储存有液化气体燃料并且具有用于从该贮气瓶供应所述气体燃料的排放喷嘴，所述贮气瓶具有穿过所述排放喷嘴的中心轴线；作业机主体，该作业机主体包括能够依靠从所述贮气瓶的所述排放喷嘴供给的气体燃料而运转的发动机，所述作业机主体具有底面；以及由所述发动机驱动的作业单元，其中，当所述手持式作业机处于被放置在水平面上并且所述作业机主体的所述底面平放在所述水平面上的常规停放位置时，所述贮气瓶位于大致竖直的位置，所述排放喷嘴向下，所述贮气瓶的所述中心轴线大致垂直于所述水平面延伸。
利用这种布置，即使所述贮气瓶取决于所述燃气发动机驱动的手持式作业机的使用方式而向前或者向后倾斜时，所述贮气瓶的排放喷嘴也能够保持其向下的位置。因此，能够高效率地将储存在所述贮气瓶内的气体燃料以液相从所述排放喷嘴供给到所述发动机。
在本发明的一个优选方式中，发动机包括发动机仓，并且作业机主体包括用于保持贮气瓶的气瓶保持单元，所述气瓶保持单元与发动机仓一体形成。
优选地，气瓶保持单元包括气瓶旋转机构，该气瓶旋转机构用于在所述贮气瓶被保持在气瓶保持单元中时使贮气瓶围绕该贮气瓶的中心轴线旋转。在手持式作业机使用期间当贮气瓶处于倾斜位置时，这种布置特别有利。当贮气瓶围绕其中心轴线转动时，在外端处具有排放喷嘴并且在内端处具有燃料入口的L形燃料排放管从第一位置移动至第二位置，在所述第一位置中所述燃料入口面向倾斜向上的方向，在所述第二位置中所述燃料入口面向倾斜向下的方向。当处于第二位置时，燃料排放管仍能够从燃料入口引出气体燃料，直到气体燃料的液面降低到位于燃料入口的紧下方的水平。因此，通过使贮气瓶围绕其中心轴线转动，能够以最高效率使用贮气瓶内的气体燃料，特别是在贮气瓶取决于手持式作业机的使用方式而向前或向后倾斜时。
优选地，气瓶保持单元包括：气瓶仓，所述气瓶仓与发动机仓一体形成并且用于容纳贮气瓶；以及气瓶盖，所述气瓶盖用于在所述贮气瓶被容纳于气瓶仓内时覆盖所述贮气瓶，所述气瓶盖被枢转地连接到所述气瓶仓，并且能够在气瓶仓打开的打开位置和气瓶仓闭合的关闭位置之间进行枢转运动。气瓶旋转机构包括能够手动操作以使贮气瓶围绕该贮气瓶的中心轴线旋转的操纵杆，当气瓶盖处于关闭位置时，该操纵杆从气瓶盖向外突出。气瓶盖被配置为使得，当操纵杆处于预定位置时，气瓶盖能够打开和关闭，所述预定位置是能够使贮气瓶内以液相残留的气体燃料量最小化的位置。利用这种布置，能够减少操作员操作所述操纵杆的次数，并且这将提高手持式作业机的使用性能。
优选地，气瓶保持单元包括：气体燃料流动通道，气体燃料从贮气瓶的排放喷嘴通过该气体燃料流动通道被供给到发动机；开关转换阀，该开关转换阀横过所述气体燃料流动通道布置，用于打开和关闭所述气体燃料流动通道；以及选择旋钮，该选择旋钮能够手动地操作以切换所述开关转换阀的开关状态，其中，所述选择旋钮被配置为，当该选择旋钮位于所述开关转换阀被切换至关闭状态的阀关闭位置时，允许气瓶盖被打开。借助于该选择旋钮，只要开关转换阀处于打开状态，就可以将气瓶盖保持在关闭位置。
贮气瓶通过在保持竖直位置的同时沿着水平方向移动而被容纳在气瓶仓内，其中，气瓶保持单元包括：喷嘴保持部，该喷嘴保持部用于保持所述贮气瓶的所述排放喷嘴；第一导向槽和第二导向槽，所述第一导向槽和第二导向槽沿着水平方向延伸，用于在贮气瓶沿水平方向移动时，分别引导贮气瓶的排放喷嘴和连接凸缘而将排放喷嘴引导至备用位置，其中，当贮气瓶处于备用位置时，贮气瓶的排放喷嘴与喷嘴保持部对齐并位于喷嘴保持部的正上方；以及位于气瓶盖上的按压部件，该按压部件用于沿向下方向压迫贮气瓶以将贮气瓶从备用位置移动到装载位置，在装载位置，贮气瓶的排放喷嘴被保持在喷嘴保持部中。贮气瓶的前述装载方式优于传统的装载方式，在传统的装载方式中，当在保持贮气瓶处于倾斜位置的同时将排放喷嘴从倾斜方向插入到喷嘴保持部中时，由于所施加的折弯力，排放喷嘴很容易损坏。
附图说明
以下参考附图，仅通过实施例的方式详细描述本发明的特定优选实施方式，其中：
图1是灌木切割机的一部分的立体图，该灌木切割机例示根据本发明的燃气发动机驱动的手持式作业机；
图2A是示出了使用灌木切割机的方式的一个实施例的简图；
图2B是示出了使用灌木切割机的方式的另一实施例的简图；
图3是灌木切割机的气瓶保持单元的立体图，示出了气瓶盖处于打开位置；
图4是示出保持有贮气瓶的气瓶保持单元的垂直横截面图，为清楚起见部分被切掉；
图5是示出了气瓶保持单元的气瓶支承部件的立体图；
图6是沿着图5中的线6-6截取的截面图；
图7是沿着图5中的线7-7截取的截面图；
图8是示出了气瓶保持单元的操作旋钮和气瓶盖引导部的立体图；
图9A是沿着图6中的线9A-9A截取的截面图；
图9B是沿着图6中的线9B-9B截取的截面图；
图10是沿着图1中所示箭头10的方向的视图；
图11是沿着图10中的线11-11截取的截面图；
图12A和12B是示出了气瓶保持单元的锁定部件的操作的简图；
图13A和13B是示出了贮气瓶放置在气瓶保持单元中的方式的立体图；
图14是灌木切割机的作业机主体的立体图，所述灌木切割机具有保持在气瓶保持单元内的贮气瓶，其中气瓶盖位于打开位置；
图15A是示出了贮气瓶保持在气瓶保持单元的气瓶仓内的同时气瓶盖从打开位置移动到闭合位置的截面图；
图15B是示出了气瓶盖位于闭合位置并且贮气瓶保持在气瓶保持单元内的截面图；
图16是说明贮气瓶以竖直位置使用的方式的简图，其中排放喷嘴向下；
图17A是说明在使用灌木切割机期间保持在气瓶保持单元中的贮气瓶倾斜的方式的简图；
图17B是示出保持有贮气瓶的气瓶保持单元的截面图，为清楚起见部分被切掉；
图18A是近似于图17B的视图，但示出了通过气瓶旋转机构使贮气瓶围绕其中心轴线转动的方式；以及
图18B是示出了当贮气瓶围绕其中心轴线已转动预定角度范围时贮气瓶的燃料排放管所采取的位置的径向图。
具体实施方式
下面将参考附图来描述实现本发明的燃气发动机驱动的手持式作业机。在示出的实施方式中，该手持式作业机采用灌木切割机的形式。然而，应当得到理解的是，本发明也可应用于诸如鼓风机、链锯等的其他手持式作业机。
如图1、2A和2B所示，灌木切割机10包括设置在工作杆12的前端12a处的切割刀片13(工作附件)、设置在工作杆12的后端12b处并且包括发动机(燃气发动机)15的作业机主体14、与发动机15的发动机仓16一体形成的气瓶保持单元20、可移除地保持在气瓶保持单元20内的储气筒或贮气瓶21、设置在工作杆12上且临近工作杆12的后端12b的附接环17、以及设置在工作杆12的纵向中部的环状手柄18。
灌木切割机10具有图1所示的常规停放位置，在该常规停放位置，灌木切割机10放置在水平面34上并且作业机主体14的底面14a平放在水平面34上。通过以下描述将会理解，本发明的重要特征在于：当灌木切割机10被布置在常规停放位置时，保持在气瓶保持单元20内的贮气瓶21处于大致竖直的位置，排放喷嘴23(如图4所示)向下，贮气瓶21的中心轴线35(如图4)大致垂直于水平面34。贮气瓶21的中心轴线35与排放喷嘴23同轴并因此穿过排放喷嘴23。
灌木切割机10的发动机15能够依靠从贮气瓶21的喷嘴23经由气体燃料流动通道41(如图4)以液相供给的气体燃料25(如图4)而运转，从而发动机15驱动切割刀片13旋转。发动机15具有反冲起动器19，并且在操作员27(如图2A和2B)拉动反冲起动器19的把手19a时能够启动发动机15。
如图2A所示，当灌木切割机10用作平地杂草切割机时，操作员27使用钩在附接环17上的肩挂带28将灌木切割机10悬挂在其上半身27a上，并且在保持该状态的同时操作员27抓紧手柄18。在平地杂草切割操作过程中，切割刀片13位于比发动机15更低的位置，因此发动机15处于第一倾斜位置，在该第一倾斜位置，发动机14的动力输出部15a倾斜向下。图2A中所示的附图标记26总体指代平地杂草。
另一方面，如图2B所示，当灌木切割机10用作树木枝杈切割机时，切割刀片13位于比发动机15更高的位置，因此发动机15处于第二倾斜位置，在该第二倾斜位置，发动机15的动力输出部15a倾斜向上。在图2B中，附图标记29总体指代树木枝杈。
由图2A和2B可见，包括发动机15和气瓶保持单元20的作业机主体14取决于灌木切割机10的使用方式而改变其姿态。因此，非常理想的是，确保在使用过程中不管作业机主体14的姿态如何改变，都能够以最高效率将储存在贮气瓶21内的液化气体燃料25(如图4)可靠地以液相供给到发动机15。
如图3所示，气瓶保持单元20大体包括：用于容纳贮气瓶21的气瓶容纳部31、用于在贮气瓶21容纳在气瓶容纳部31中时覆盖该贮气瓶21的气瓶盖32、以及用于将气瓶盖32锁定在闭合位置P1的锁定部件33。
如图4和图5所示，气瓶保持单元20被配置为使得，当灌木切割机10位于其常规停放位置时(此时，灌木切割机10放置在水平面34上(图1)，并且作业机主体14的底面14a平放在水平面34上)，气瓶保持单元20的气瓶仓36能够以这样的方式容纳贮气瓶21：连接凸缘22或者排放喷嘴23向下，贮气瓶21的穿过排放喷嘴23的中心轴线35大致平行于竖直线延伸(即，中心轴线35大致垂直于水平面34)。
贮气瓶21包括市售的一次性储气筒或贮气瓶，其内部储存有液化气体燃料，例如包括LBG(液态丁烷气)的LPG(液化石油气)。贮气瓶21具有连接到连接凸缘22的弯曲的燃料排放管24，并且燃料排放管24的大部分容纳在贮气瓶21的内部。
燃料排放管24具有L形结构，该L形结构包括与贮气瓶21的中心轴线35同轴布置的竖直主体部24a以及相对于主体部24a以直角折弯的内端部24b。主体部24a包括在燃料排放管24的外端部处的喷嘴23；在燃料排放管24的内端处，内端部24b具有燃料入口24b’(图4)。如前所述，贮气瓶21的中心轴线35与排放喷嘴23对准并因此穿过排放喷嘴23。储存在贮气瓶21内的液化气体燃料25以液相从燃料入口24b’被引入燃料排放管24，并以液相从喷嘴23供给以在发动机15中燃烧。
气瓶容纳部31包括与发动机仓16一体形成的气瓶仓36、布置在气瓶仓36内的气瓶支承部件37、布置在气瓶支承部件37中的喷嘴保持部38、与喷嘴保持部38连通的气体燃料流动通道41、横过气体燃料流动通道41布置的开关转换阀42、以及用于切换开关转换阀42的开关状态的选择旋钮43。
气瓶仓36被配置为容纳贮气瓶21的朝向并靠近发动机15的第一侧21a，同时贮气瓶21在气瓶仓36内设定在竖直位置。贮气瓶21的第一侧21a以下称为贮气瓶21的“近发动机侧半部”。当气瓶盖32位于闭合位置P1(如图3和图10)时，贮气瓶21的背向并远离发动机15的第二侧或者相反侧21b能够被气瓶盖32覆盖。贮气瓶21的第二侧21b以下称为贮气瓶21的“远发动机侧半部”。气瓶仓36具有设置有气瓶支承部件37的下部36a。
气瓶支承部件37包括大致呈杯状的底座46以及可旋转地支撑在杯状底座46上的气瓶旋转机构47。杯状底座46包括筒状侧壁52、封闭筒状侧壁52的下端的底壁53、以及环形端部凸缘54，该环形端部凸缘54形成在侧壁52的上边缘52a处并且从上边缘52a沿径向向内突出。底座46进一步包括形成在侧壁52的上边缘52a中并横跨侧壁52的宽度沿径向延伸的第一导向槽56、以及形成在环形端部凸缘54中并横跨环形端部凸缘54的宽度沿径向延伸的第二导向槽57。如图5中箭头所示，第一导向槽56被设置为当贮气瓶21在保持竖直位置的同时装载到气瓶仓36中或从气瓶仓36取出时，允许贮气瓶21的排放喷嘴23通过而不发生干涉。类似地，第二导向槽57被设置为如图5中箭头所示当贮气瓶21在保持竖直位置的同时装载到气瓶仓36中或从气瓶仓36取出时，允许连接凸缘22通过而不发生干涉。
气瓶旋转机构47包括中空筒状旋转件61、滑动地容纳在旋转件61中以相对于旋转件61沿轴向(竖直方向)进行滑动运动的环状提升件62、用于相对于旋转件61轴向可移动地支承提升件62的支承部件63、设置在旋转件61上的操纵杆64、以及制动部件或机构65，该制动部件或机构65用于临时性地将旋转件61锁定就位以防其相对于气瓶支承部件37的杯状底座46旋转。气瓶旋转机构47被配置为在贮气瓶21被容纳在气瓶仓36内时使贮气瓶21围绕其中心轴线35转动或旋转。
气瓶旋转机构47的旋转件61包括可滑动地容纳在杯状底座46的筒状侧壁52内的筒状侧壁71、以及形成在侧壁71的下端处的环状底壁72。侧壁71具有布置在杯状底座46的环形凸缘54的正下方的上端部71a、形成在上端部71a中并横跨侧壁71的壁厚延伸的径向导向槽74。导向槽74被设置为当如图5中箭头所示贮气瓶21在保持竖直位置的同时装载到气瓶仓36中或从气瓶仓36取出时，以与杯状底座46中的第一导向槽56相同的方式，允许贮气瓶21的排放喷嘴23通过而不发生干涉。
环状提升件62可滑动地容纳在旋转件61的筒状侧壁71内并且具有上端部62a，该上端部62a形成有第一导向槽77、第二导向槽78以及突出到第二导向槽78内的定位突起79。
第一导向槽77横跨环状提升件62的宽度沿径向延伸，并且如杯状底座46的第一导向槽56那样，当如图5中箭头所示贮气瓶21在保持竖直位置的同时装载到气瓶仓36中或从气瓶仓36取出时，该第一导向槽77允许贮气瓶21的排放喷嘴23通过而不发生干涉。
第二导向槽78在平面图中具有大致U形结构(如图6)，如杯状底座46的第二导向槽57那样，当如图5中箭头所示贮气瓶21在保持竖直位置的同时装载到气瓶仓36中或从气瓶仓36取出时，该第二导向槽78允许贮气瓶21的连接凸缘22通过而不发生干涉。U形结构的第二导向槽78包括导向部78a和支撑部78b，导向部78a位于第二导向槽78的开口端部处并用于在连接凸缘22移入和移出第二导向槽78时引导贮气瓶21的连接凸缘22，支撑部78b用于在连接凸缘22容纳在第二导向槽78中时将贮气瓶21的连接凸缘22支撑或者保持在支撑部78b上。当连接凸缘22容纳在第二导向槽78中时，支撑部78b与贮气瓶21的中心轴线35同轴。
定位突起79布置在支撑部78b的一部分78c处，该部分78c被定位为沿直径方向与导向部78a的开口端相对。因此，定位突起79朝向导向部78a的开口端突入到第二导向槽78内，并且被配置为与贮气瓶21的连接凸缘22的定位凹部或者凹口22a配合。当贮气瓶21的定位凹口22a与提升件62的定位突起79配合时，贮气瓶21相对于气瓶仓36处于准确定位的状态。
支承部件63包括连接旋转件61的底壁72和提升件62的多个螺钉82、各自围绕相应的一个螺钉82的杆而装配的多个套环83、以及围绕相应的套环83松配合并且在提升件62和旋转件61的底壁72之间起作用的螺旋压缩弹簧构件84。每个套环83均可滑动地延伸穿过形成在旋转件61的底壁72中的多个轴向通孔72a中的相应的一个。每个螺钉82都具有旋入提升件62的下端部62b内的螺纹前端部82a、以及位于旋转件61的底壁72的下方的扩大的头部82b。
通常，提升件62位于备用位置P3(较好地如图7所示)，其中借助于弹簧构件84将提升件62远离旋转件61的底壁72向上推动，直至螺钉83的头部82b抵接于旋转件61的底壁72。为了装载贮气瓶21，将贮气瓶21置于气瓶仓36内，使其连接凸缘22容纳在第二导向槽78的导向部78b中，然后向下按压贮气瓶21，由此克服弹簧构件84的力而压下提升件62直至提升件62从备用位置P3移动到装载位置P4(如图4)。
如图4所示，气瓶旋转机构47的操纵杆64包括与旋转件61的侧壁71一体形成的杆体86以及形成在杆体86的远端上的把手87。杆体86从旋转件61的侧壁71沿径向向外的方向突出，并且延伸连续地通过形成在杯状底座46的侧壁52中的第三导向槽58、气瓶盖32的导向槽92，这样把手87位于气瓶盖32的外部以允许当气瓶盖32处于闭合位置时由操作员操作。第三导向槽58是形成在杯状底座46的侧壁52中并且沿侧壁52的圆周方向延伸的狭长导向槽。气瓶盖32的导向槽92是形成在气瓶盖32的半筒状侧壁91中并且沿侧壁91的圆周方向延伸的狭长导向槽(如图8)。
如图4所示，操纵杆64的把手87位于气瓶盖32的侧壁91的外部，这样操作员可以从侧壁91的外部用拇指和食指的指尖捏住把手87，并沿着导向槽58、92沿圆周方向移动把手87，如图6所示，由此使旋转件61和提升件62作为一个单元围绕贮气瓶21的中心轴线35(如图4)同时转动。在所示的实施方式中，包括把手87的操纵杆64可移动以选择性地采取原始位置T1、第一扭转位置T2、第二扭转位置T3和第三旋转位置T4。
当连接凸缘22的定位凹口22a与提升件62的定位突起79相互配合时，贮气瓶21被设置在提升件62上。借助于定位凹口22a和定位突起79之间的装配接合，连接凸缘22(即，贮气瓶21)被设置在准确定向状态。利用这种布置，当操作员操作操纵杆64以转动旋转件61时，贮气瓶21和提升件62围绕贮气瓶21的中心轴线35同时转动，如图6中箭头所示。在这种情况下，原始位置T1被确定为使得，当采取在使用灌木切割机10时可能最频繁出现的工作位置或者姿态使用灌木切割机10(如图1所示)时，以液相残留在贮气瓶21内的气体燃料的量最小化。
如图4所示，制动机构65具有形成在旋转件61的底壁72中的多个定位凹部96、能够分别与定位凹部96接合的多个球97、以及多个弹簧构件98，弹簧构件98推动相应的球97与相应的定位凹部96装配接合。由弹簧构件98这样推动的球97被称为弹簧加载球。制动机构65被配置为使得，当操纵杆64被手动操作以转动旋转件61直到操纵杆64到达从原始位置T1、第一扭转位置T2、第二扭转位置T3和第三扭转位置T4中选出的任何一个位置时，弹簧加载球97卡合到定位凹部96内。之后，球97由定位凹部96保持。
通过球97相对于定位凹部96的卡合运动，操作员能够容易地获知操纵杆64处于选定位置，即原始位置T1、第一旋转位置T2、第二扭转位置T3和第三扭转位置T4中的一个。
如图6和图7所示，当操纵杆64位于原始位置T1时，旋转件61的导向槽74、提升件62的第一导向槽77与杯状底座46的第一导向槽56沿气瓶仓36的径向对齐。在此情形下，提升件62的第二导向槽78也与杯状底座46的第二导向槽57沿气瓶仓36的径向对齐。
对于如此对齐的导向槽74、77和56，当如图6和图7中的箭头所示将保持垂直位置的贮气瓶21沿垂直于中心轴线35的方向水平地移动直到贮气瓶容纳在气瓶仓36内时，贮气瓶21的排放喷嘴23能够以被引导的方式平稳地沿着三个连续的导向槽56、74和77移动，直至其抵达与喷嘴保持部38竖直对齐的备用位置。在此期间，贮气瓶21的连接凸缘22也以被引导的方式平稳地沿着两个对齐的导向槽57、78移动，直至其抵达备用位置。当连接凸缘22位于备用位置时，连接凸缘22的定位凹口22a与提升件62的定位突起79配合，以使得连接凸缘22(即，贮气瓶21)被置于准确定向状态。
喷嘴保持部38设置在开关转换阀42的阀体(阀壳)42a上，并且适于保持排放喷嘴23同时保持其自身与排放喷嘴23之间流体连通。喷嘴保持部38还经由开关转换阀42与气体燃料流动通道41(如图4)连通。利用这种布置，由于当贮气瓶21位于备用位置时排放喷嘴23被保持为与喷嘴保持部38竖直对齐，通过向下按压贮气瓶21直至提升件62从备用位置P3移动到装载位置P4(如图4)，贮气瓶21的排放喷嘴23开始与喷嘴保持部38装配接合，由此排放喷嘴23与喷嘴保持部38流体连通。
如前所述，借助于被设置用来引导贮气瓶21的排放喷嘴23的导向槽56、74和77与被设置用来引导贮气瓶的连接凸缘22的导向槽57、78相结合，仅仅通过在保持贮气瓶的垂直位置的同时将贮气瓶21沿垂直于中心轴线35的方向移动，就能够容易地将贮气瓶21的排放喷嘴23置于位于喷嘴保持部38的正上方并与喷嘴保持部38竖直对齐的备用位置。然后，使贮气瓶21沿着中心轴线35向下移动直至提升件62位于装载位置P4(如图4)，因此排放喷嘴23被保持在喷嘴保持部38内，同时保持排放喷嘴23和喷嘴保持部38之间流体连通。装载贮气瓶21的前述方式优于传统的装载方式，在传统的装载方式中，在使贮气瓶21保持在倾斜位置的同时将排放喷嘴23从斜向插入喷嘴保持部中时，由于所施加的折弯力，排放喷嘴23很容易损坏。
返回去参考图3和图4，气瓶盖32具有上端部32a，该上端部32a通过铰接销101可枢转地连接到气瓶仓36的上端部36b，从而气瓶盖32能够在闭合位置(如图4)和打开位置P2(如图2)之间枢转运动。当位于闭合位置P1时，气瓶盖32关闭气瓶仓36。或者，当位于打开位置P2时，气瓶盖32打开气瓶仓36。
当贮气瓶21在气瓶仓36内处于竖直位置时，贮气瓶21的近发动机侧半部21a容纳在气瓶仓36内。在保持此状态的同时，将气瓶盖32置于闭合位置P1，此时贮气瓶21的远发动机侧半部21b被气瓶盖32覆盖。
气瓶盖32进一步具有在气瓶盖32内布置在上端部32a上的按压部93以及形成在气瓶盖32中的周向导向槽92。按压部93是凸起部，该凸起部设置用来在气瓶盖32从打开位置P2向闭合位置P1移动时沿向下方向按压或推动贮气瓶21的底壁21c。通过按压部93这样向下推动贮气瓶21的底壁21c，贮气瓶21的连接凸缘22迫使提升件62克服弹簧构件84的力而向下移动，直到其抵达装载位置P4。当提升件62位于备用位置P3时，贮气瓶21的排放喷嘴23位于喷嘴保持部38的紧上方。当提升件62位于装载位置P4时，贮气瓶21的排放喷嘴23固定在喷嘴保持部38中，同时保持排放喷嘴23和喷嘴保持部38之间的流体连通。
气瓶盖32的周向导向槽92形成在气瓶盖32的半筒状侧壁91中，用于当气瓶盖32位于闭合位置P1时允许操纵杆64沿气瓶盖32的圆周方向运动。
如图8所示，操纵杆64可沿气瓶盖32的导向槽92移动，以采取从原始位置T1、第一扭转位置T2、第二扭转位置T3和第三扭转位置T4中选出的一个位置。导向槽92具有纵向部92a，该纵向部92a的位置对应于操纵杆64的原始位置T1。与导向槽92的其它部分相比，该纵向部92a的宽度被扩大并具有宽度H1，该宽度H1大于导向槽92的其它部分的宽度H2。如图9A所示，导向槽92的扩大的纵向部92a的宽度H1大于操纵杆64的把手87的高度H3，然而，如图9B所示，导向槽92的其它部分的宽度H2小于操纵杆64的把手87的高度H3。利用这种布置，只有在操纵杆64位于原始位置T1时，气瓶盖32才能够打开和关闭。当操纵杆64位于第一扭转位置T2、第二扭转位置T3或者第三扭转位置T4时，由于操纵杆64的把手87与气瓶盖32的侧壁91之间发生干涉，试图打开或者闭合气瓶盖32都会导致失败。
如图10和图11所示，锁定部件33包括形成于气瓶盖32的半筒状侧壁91的外表面上并朝向选择旋钮43突出的锁定脊105，以及形成在选择旋钮43上并从选择旋钮43朝向锁定脊105突出的止挡突块106。选择旋钮43设置在开关转换阀42的操作轴44的外端上。操作轴44连接到开关转换阀42的阀元件(未图示)，以便进行开关转换阀42的开关操作。
锁定脊105设置在气瓶盖32的半环形凸台部32b上(如图12A和12B)，并且凸台部32b面向选择旋钮43。从侧视图中观察，锁定脊105具有弧形的形状，并沿半环形凸台部32b的圆周方向上弧形地延伸。锁定脊105朝向选择旋钮43突出。止挡突块106设置在选择旋钮43的沿弧形锁定脊105的外周缘105a的径向向外的方向定位的一部分上。止挡突块朝向气瓶盖32的凸台部32b突出。
如图12A和图12B所示，当选择旋钮43被转动以在阀关闭位置P5和阀全开位置P6之间移动时，止挡突块106沿着锁定脊105的外周缘105a移动。当选择旋钮43位于如图12A所示的阀关闭位置P5时，止挡突块106位于向上离开锁定脊105的外周缘105a的位置处。这样定位的止挡突块106不会干涉锁定脊105，从而使气瓶盖32能打开和闭合。
可选择地，当选择旋钮43位于如图12B所示的阀全开位置P6时，止挡突块106位于锁定脊105的外周缘105a的长度以内的位置处。这样定位的止挡突块106将与锁定脊105的外周缘105a相干涉，从而防止气瓶盖32打开(还参见图17B)。更具体地，当选择旋钮43处于阀全开位置P6时，如果试图打开气瓶盖32，则锁定脊105的外周缘105a将与止挡突块106发生干涉，由此防止气瓶盖32沿朝向打开位置P2(如图3)的方向进一步运动。借助于包括锁定脊105和止挡突块106的锁定部件33，只要选择旋钮43位于阀全开位置P6，气瓶盖32就能够被锁定在闭合位置P1。
由前述说明可以获知，只有当操纵杆64如图8所示位于原始位置T1并且选择旋钮43位于阀关闭位置P5时，气瓶盖32才能被打开。如前所述，原始位置T1是在采用在使用灌木切割机10时最频繁出现的工作位置使用灌木切割机10时，以液相残留在贮气瓶21内的气体燃料25的量最小的位置。在所示的实施方式中，如图8所示，当操纵杆64处于原始位置T1时，气瓶盖32可被打开。这样的布置可以减少由操作员操作操纵杆64的次数，这将提高灌木切割机10的使用性能。
此外，由于当选择旋钮43位于阀关闭位置P5时气瓶盖32能被打开，这种布置能够排除在开关转换阀42处于打开状态时气瓶盖32被打开的可能性。这意味着，只要开关转换阀42处于打开状态，就不能从气瓶仓36移除贮气瓶21。
下面参考附图13A、13B、14、15A和15B来描述当装载贮气瓶21时气瓶保持单元20所执行的操作。如图13A所示，灌木切割机10处于常规停放位置，在该常规停放位置下，灌木切割机10放置在水平面34上，并且作业机主体14的底面14a平放在水平面34上。选择旋钮43处于阀关闭位置P5，并且操纵杆64位于原始位置T1。
然后，如图13A中箭头A所示，将气瓶盖32从闭合位置P1(如图10)枢转地移动到打开位置P2。当气瓶盖32位于打开位置P2时，使贮气瓶21在保持排放喷嘴23竖直向下的竖直位置的同时，沿着垂直于贮气瓶21的中心轴线35的方向(水平方向)移动，如图13A中箭头B所示。
当贮气瓶21沿着图13B中所示的箭头B的方向移动时，贮气瓶21的排放喷嘴23沿着杯状底座46的第一导向槽56(如图4)、旋转件61的导向槽74(如图4)、以及提升件62的第一导向槽77(如图4)而被这些导向槽引导。最终，将排放喷嘴23置于预定的备用位置。在此期间，贮气瓶21的连接凸缘22沿着杯状底座46的第二导向槽57(如图4)和提升件62的第二导向槽78(如图4)而被这两个导向槽引导。连接凸缘22也被置于备用位置。当连接凸缘22处于备用位置时，连接凸缘22的定位凹口22a与提升件62的定位突起79配合，从而连接凸缘22(即，贮气瓶21)被设定在准确定向状态。
因此，如图14所示，贮气瓶21在保持竖直位置的同时被放置到气瓶仓36中。在此情形下，贮气瓶21的近发动机侧半部21a(如图4)容纳在气瓶仓36中。
如图15A所示，当连接凸缘22借助于连接凸缘22的定位凹口22a和提升件62的定位突起79之间的装配接合而准确定向使得贮气瓶21处于备用位置时，贮气瓶21的连接凸缘22由处于备用位置P3的提升件62支撑，并且贮气瓶21的排放喷嘴23与喷嘴保持部38竖直对齐并位于喷嘴保持部38的正上方。
随后使保持在打开位置P2(如图13A)的气瓶盖32向下枢转以朝着闭合位置P1移动，如图15A中箭头C所示。在气瓶盖32从打开位置P2枢转移动到闭合位置P1时，气瓶盖32的按压部93首先接触贮气瓶21的底壁21c，然后迫使贮气瓶21的底壁21c向下，如图15B中的箭头F所示。在此情形下，由于贮气瓶21的连接凸缘22保持在提升件61的第二导向槽78的支撑部78b上，从气瓶盖32的按压部93施加到贮气瓶21的底壁21c的向下的力或压力将导致贮气瓶21与提升件62一起克服螺旋压缩弹簧构件84的力而向下移动，直至提升件62到达装载位置P4。在此期间，贮气瓶21的排放喷嘴23可靠地保持在喷嘴保持部38中，如图15B所示。
如图13A和15B所示，当灌木切割机10处于放置在水平面34上(如图13A)并且作业机主体14的底面14b平放在水平面34上的常规停放位置时，容纳在气瓶仓36内的贮气瓶21处于大致竖直位置，排放喷嘴23向下，贮气瓶21的中心轴线35大致垂直于水平面34。作业机主体14的底面14a可由气瓶盖32的底面32c(如图15A和15B)和/或气瓶仓36的底面36c(如图15A和15B)形成。
下面参照图16、图17A和17B以及图18A和18B来描述采用根据本发明的气瓶保持单元20所获得的多种有益效果。如图16所示，在容纳于气瓶仓36内的装载状态下(如图15B所示)，贮气瓶21位于竖直位置，其排放喷嘴23向下，贮气瓶21的中心轴线35大致平行于竖直线延伸。
在灌木切割机10(如图1)的使用中，例如图2A和2B中所示，竖直放置的贮气瓶21取决于灌木切割机10的使用方式而有可能向前或者向后倾斜，如图16中箭头D和E所示。然而，在此情形下，不论灌木切割机10的姿态如何改变，贮气瓶21的排放喷嘴23都能够保持其向下位置。采用这种布置，储存在贮气瓶21内的气体燃料25能够可靠地以液相从燃料入口24b’被引入燃料排放管24内，直至液化气体燃料25的液面25a降低到水平L1。如此以液相引导的气体燃料25从贮气瓶21的排放喷嘴23供给到发动机15(如图1)。可以理解的是，即使竖直放置的贮气瓶21取决于灌木切割机10的使用方式而向前或者向后倾斜，储存在贮气瓶21内的气体燃料25也能够以最高效率以液相来使用。
根据本发明，通过气瓶旋转机构47可以实现气体燃料25的使用效率的进一步提高，下面通过参照图17A和17B以及图18A和18B的描述将更加清楚。如图17A所示，当灌木切割机10如图2A所示用作平地杂草切割机时，竖直放置的贮气瓶21相对于水平面向前倾斜角度θ。在示出的实施方式中，贮气瓶21的燃料排放管24被布置为使得，包括燃料入口24b’的内端部24b沿着与连接凸缘22的定位凹口22a的开口方向相同的方向折弯。当贮气瓶21处于图17A中所示的向前倾斜位置时，包括燃料排放管24的燃料入口24b’的内端部24b倾斜向上。通过如此布置的燃料排放管24，能够以液相使用储存在贮气瓶21内的气体燃料25，直至液面25a降低到刚好低于燃料入口24b’的水平L2。
为了进一步以液相从排放喷嘴23供给气体燃料25，使位于原始位置T1的操纵杆64沿着由图17B中箭头G或H所示的方向进行角位移。通过如此移动操纵杆64，旋转件61(如图4)和提升件62作为一个单元沿箭头G或H的方向同时转动。在此情形下，由于提升件62的定位突起79与贮气瓶21的连接凸缘22的定位凹口22a配合，贮气瓶21也围绕中心轴线35沿与提升件62的转动方向相同的方向转动。
如图18A所示，操纵杆64能在范围I内进行角位移，在这个范围内布置有原始位置T1、第一扭转位置T2、第二扭转位置T3和第三扭转位置T4。当操纵杆64位于从四个位置T1、T2、T3和T4中选出的一个位置时，制动机构65的球97(如图4)卡合到定位凹部96内。之后，球97由定位凹部96保持。通过球97相对于定位凹部96的这种卡合运动，操作员能够容易地获知操纵杆64被可靠地保持在选定位置T1、T2、T3或者T4。
如图18B所示，通过沿箭头H或G的方向围绕中心轴线35转动贮气瓶21，可以将燃料排放管24布置在燃料入口24b’倾斜向下的位置。采用这种布置，燃料排放管24的燃料入口24b’现在位于比气体燃料25的液面25a的水平L2更低的位置，由此，保持浸没在贮气瓶21内储存的气体燃料25中。这样，贮气瓶21内的气体燃料25能够可靠地以液相从燃料入口24b’被引入燃料排放管24，直至气体燃料25的液面25a进一步降低到刚好位于燃料入口24b’的下方的水平L3时。如此以液相引导的气体燃料25从贮气瓶21的排放喷嘴23供给到发动机15(如图1)。
通过如此围绕中心轴线35转动贮气瓶21，特别是在贮气瓶21取决于灌木切割机10的使用方式而向前或前后倾斜时，可以提高贮气瓶21内的气体燃料25的使用效率。
在如上参照附图描述的实施方式中，燃气发动机驱动的手持式作业机10采用灌木切割机的形式。本发明决不限于所示的实施方式，而是能够应用于任何其他手持式作业机，例如能够由燃气发动机驱动的鼓风机、链锯等。尽管在所示的实施方式中操纵杆64临时停靠于从四个位置(即，原始位置T1、第一扭转位置T2、第二扭转位置T3和第三扭转位置T4)中选出的一个位置，但操纵杆64的停靠位置的数量是任选的。制动机构65的结构也决不限于所示的实施方式中的结构，而可以根据需要进行改变。
本发明尤其适用于实施为具有由燃气发动机驱动的作业单元的手持式作业机，该燃气发动机能够依靠从贮气瓶供给的气体燃料而运转。

Claims (6)

1.一种燃气发动机驱动的手持式作业机(10)，该手持式作业机包括：
筒状的贮气瓶(21)，该贮气瓶(21)内储存有液化气体燃料(25)并且具有用于从该贮气瓶(21)供应所述气体燃料的排放喷嘴(23)，所述贮气瓶(21)具有穿过所述排放喷嘴(23)的中心轴线(35)；
作业机主体(14)，该作业机主体(14)包括能够依靠从所述贮气瓶(21)的所述排放喷嘴(23)供给的所述气体燃料(25)而运转的发动机(15)，所述作业机主体(14)具有底面(14a)；以及
由所述发动机(15)驱动的作业单元(13)，
其中，当所述手持式作业机(10)处于被放置在水平面(34)上并且所述作业机主体(14)的所述底面(14a)平放在所述水平面(34)上的常规停放位置时，所述贮气瓶(21)处于大致竖直的位置，所述排放喷嘴(23)向下，所述贮气瓶(21)的所述中心轴线(35)大致垂直于所述水平面(34)延伸。
2.根据权利要求1所述的燃气发动机驱动的手持式作业机，其中，所述发动机(15)包括发动机仓(16)，并且所述作业机主体(14)包括用于保持所述贮气瓶(21)的气瓶保持单元(20)，所述气瓶保持单元(20)与所述发动机仓(16)一体形成。
3.根据权利要求2所述的燃气发动机驱动的手持式作业机，其中，所述气瓶保持单元(20)包括气瓶旋转机构(47)，该气瓶旋转机构(47)用于当所述贮气瓶(21)保持在所述气瓶保持单元(20)内时，使所述贮气瓶(21)围绕所述中心轴线(35)旋转。
4.根据权利要求3所述的燃气发动机驱动的手持式作业机，其中，所述气瓶保持单元(20)包括：气瓶仓(36)，该气瓶仓(36)与所述发动机仓(16)一体形成并且用于容纳所述贮气瓶(21)；以及气瓶盖(32)，该气瓶盖(32)用于当所述贮气瓶(21)容纳在所述气瓶仓(36)内时覆盖所述贮气瓶(21)，所述气瓶盖(32)枢转地连接到所述气瓶仓(36)并且能够在所述气瓶仓(36)被打开的打开位置和所述气瓶仓(36)被关闭的闭合位置之间枢转运动，其中，所述气瓶旋转机构(47)包括操纵杆(64)，该操纵杆能够手动操作以使所述贮气瓶(21)围绕该贮气瓶(21)的所述中心轴线(35)旋转，当所述气瓶盖(32)处于所述闭合位置时，所述操纵杆(64)从所述气瓶盖(32)向外突出，并且其中所述气瓶盖(32)被配置为使得，当所述操纵杆(64)处于预定位置时，所述气瓶盖(32)能够被打开和关闭，所述预定位置是能够使所述贮气瓶(21)内以液相残留的气体燃料量最小化的位置。
5.根据权利要求4所述的燃气发动机驱动的手持式作业机，其中，所述气瓶保持单元(20)包括：气体燃料流动通道(41)，所述气体燃料(25)从所述贮气瓶(21)的所述排放喷嘴(23)通过该气体燃料流动通道(41)供给到所述发动机(15)；开关转换阀(42)，该开关转换阀(42)横过所述气体燃料流动通道(41)布置，用于打开和关闭所述气体燃料流动通道(41)；以及选择旋钮(43)，该选择旋钮(43)能够手动操作以切换所述开关转换阀(42)的开关状态，其中，所述选择旋钮(43)被配置为，当所述选择旋钮(43)处于所述开关转换阀(42)被切换到关闭状态的阀关闭位置时，允许所述气瓶盖(32)被打开。
6.根据权利要求4所述的燃气发动机驱动的手持式作业机，其中，所述贮气瓶(21)通过在保持竖直位置的同时沿着水平方向移动而被容纳在所述气瓶仓(36)内，其中所述气瓶保持单元(20)包括：
喷嘴保持部(38)，该喷嘴保持部(38)用于保持所述贮气瓶(21)的所述排放喷嘴(23)；
第一导向槽(56，74，77)和第二导向槽(57，78)，所述第一导向槽(56，74，77)和所述第二导向槽(57，78)沿水平方向延伸，用于在所述贮气瓶(21)沿水平方向移动时分别引导所述贮气瓶(21)的所述排放喷嘴(23)和连接凸缘(22)而将所述排放喷嘴(23)引导至备用位置，其中，当所述贮气瓶(21)处于所述备用位置时，所述贮气瓶(21)的所述排放喷嘴(23)与所述喷嘴保持部(38)对齐并且位于所述喷嘴保持部(38)的正上方；以及
按压部件(93)，该按压部件(93)位于所述气瓶盖(32)上并用于沿向下方向压迫所述贮气瓶(21)以将所述贮气瓶(21)从所述备用位置移动到装载位置，在所述装载位置，所述贮气瓶(21)的所述排放喷嘴(23)被保持在所述喷嘴保持部(38)中。
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