CN102811605B - 绿篱修剪机 - Google Patents

Abstract

一种绿篱修剪机（1），包括电动机（3）和至少两个切割刀片（5、6），每个刀片包括至少一排齿，其中电动机连接至至少一个刀片以便电动机（4）的旋转引起至少一个刀片相对于另一刀片的运动；用于操作绿篱修剪机的刀片的第一使用者操作开关（10）以及能使使用者在绿篱修剪机的至少两种操作模式之间进行选择的第二使用者操作开关（11），这两种模式包括：绿篱修剪模式，在该模式中操作第一使用者操作开关使得至少一个刀片产生往复运动；以及整枝剪模式，在该模式中操作开关以执行单个切割周期。可以提供双速比齿轮箱，以使与绿篱修剪模式相比，刀片在整枝剪模式时能够以较低的速度和较高的力矩运动。

Description

绿篱修剪机

技术领域

本发明涉及一种绿篱修剪机（hedge trimmer），并且涉及一种带有改进操作的绿篱修剪机。 

背景技术

已知的有手动和发动机驱动的绿篱修剪机。尽管众多园丁仍然使用手动型修剪机，发动机驱动的修剪机修剪速度能够更快，并且就任意指定的绿篱修剪任务所作的工作将会少得多。绿篱修剪机最理想地适用于切割大片细的树枝和花草，以在完成修剪后使绿篱变得整洁。它们不太适用于切割较大的树枝，并且执行任意这类尝试通常会使得修剪机从树枝上“弹回”。如果使用过程中较大的树枝能够处于绿篱修剪机的切割刀片之间的区域，通常可能使修剪机卡住。为此，修剪机通常设置有具有特别能防止尝试切割较大树枝的形状的刀片。 

在需要切割较大树枝的情况下，绿篱修剪机通常不太适用。以传统方式训练的园丁将使用一对修枝剪（Pruning shears），也被称作是手起修枝剪刀或整枝剪，来处理这类工作。一对整枝剪可以对约为2或3cm粗的树枝执行低速并且可控的切割。这实现了整洁的切割，其最理想地适用于最小化切割的影响风险并允许所需的控制以形成整齐的外观。 

发明内容

根据第一方面，本发明提供了一种绿篱修剪机，其包括电动机和至少两个切割刀片，每个刀片包括至少一排齿，其中电动机连接至至少一个刀片，以便电动机的旋转引起至少一个刀片相对于其他刀片的运动；用于操作绿篱修剪机刀片的第一使用者操作开关以及能使使用者在绿篱修剪机的至少两个操作模式之间执行选择的第二使用者操作开关，两种模式包括：绿篱修剪模式，在该模式中操作第一使用者操作开关使得至少一个刀片产生往复运动；以及整枝剪模式（secateur mode，剪断模式），在该模式中操作开关以执行单个切割周期。 

修剪机可以被布置为，在绿篱修剪模式中，第一使用者操作开关可操作用于使绿篱修剪机的至少一个刀片以相对高的速度和相对低的扭矩（torque，力矩）相对于另一刀片执行往复运动，进而使得一个刀片上的齿与另一刀片上的齿之间的间隙反复地打开和闭合，较细的树枝能够落入间隙中并被切割，并且进一步布置为，在整枝剪模式中，刀片最初保持在静止位置中以便一个刀片上的齿与另一刀片上的齿之间出现间隙，并且使用者操作开关可操作用于使至少一个刀片以相对较低的速度和相对较高的力矩相对于另一刀片运动，以便通过在移回原始静止位置之前移动另一刀片闭合间隙来执行单个切割行程。 

因此，本发明提供了具有额外的类似于整枝剪切割功能的绿篱修剪机。由于锯断或剪下粗的植物可能损坏设备，通常推荐使用整枝剪适当地切割在绿篱修剪过程中碰到的粗的植物。本发明公开的绿篱修剪机包括这样的一种模式，其允许绿篱修剪机用作在其中提供单次低速高力矩的切割运动。对于每次使用者操作开关的触发，在整枝剪模式中仅执行单个行程。 

绿篱修剪机可以被布置为，一旦进入整枝剪模式，刀片自动移动至其保持的原始静止位置。该位置可能是其中在一个刀片的齿和另一刀片的对应齿之间具有最大的可能间隙的位置。一旦处于该位置，齿可能保持在该位置直至使用者触发使用者操作开关以执行单次切割。在该切割结束时，刀片可以保持在原始位置直至开关被再次触发。 

更优选地，一个刀片上的齿具有与另一刀片上的齿相同的齿距（pitch），以便当整枝剪模式被触发时刀片最初保持在起始位置中，在该位置两个刀片上的齿互相一致并且开口处于其最宽。 

使用者操作开关可以包括触发器或其他拉动装置或推动装置以操作开关。 

第一使用者操作开关的每次操作可以使修剪机仅执行一次闭合和再打开运动的单个切割行程。 

例如，当开关是触发器时，在绿篱修剪模式中使用者压下触发器并使其保持被压下的行为可以使刀片执行往复运动直至释放触发器。在整枝剪模式中，使触发器保持被压下将促使执行一次单次切割，必须再次释放并压下触发器来执行另一次单次切割。 

在整枝剪模式中操作使用者操作开关可以使刀片根据开关被操作的长短以多种不同方式中的一种方式来执行运动。例如，如果开关是触发器，在触发器上执行短按压，可能导致完整的切割周期。 

另一方面，绿篱修剪机可以被布置为，当在整枝剪模式中触发器在完成切割周期之前的时间段内被释放，刀片立即以最短路径返回至原始保持的起始位置。 

可选地，如果触发器在切割周期中被释放，可能使刀片停止，并且只有当再次按压触发器时周期才有可能继续。 

在另一布置方式中，如果触发器在切割周期中被释放，该一个刀片（或者是多个刀片）可能停止，并且当再次按压触发器时刀片会沿着最短的路径返回至起始位置。 

在优选布置方式中，不管如何操作，当释放并再次按压触发器时将仅能执行一次新的切割周期（闭合然后打开）。 

绿篱修剪机可以包括齿轮箱，该齿轮箱具有直接或通过联动装置连接至发动机的输入端和连接至至少一个刀片的输出端。齿轮箱可能具有至少两种不同的齿轮比（gear ratio，齿轮速比），并且随时可以根据要选择的操作模式来选择齿轮比，当处于绿篱修剪模式时啮合第一种齿轮比，而当处于整枝剪模式时，啮合第二种齿轮比，第一种齿轮比高于第二种齿轮比。 

齿轮箱可以包括两档行星齿轮（2-shift planetary gear）。改变齿轮会改变刀片的速度和力矩。 

可以设置使齿轮箱变换齿轮的齿轮变换机构。该机构可以响应于第二使用者操作开关的操作而被操作。 

第一齿轮比可能比第二齿轮比高至少20倍，或可能高30倍或更高的倍数，以便在绿篱修剪机模式中刀片以如在整枝剪模式中使用第二齿轮比时至少20倍的速度移动。 

在两种模式中发动机可以以相同的速度运行。在整枝剪模式中，单个切割周期（闭合然后再打开）可能持续至少0.5秒，且最优选的是至少1秒。 

在可选方案中，发动机的速度和扭矩可以通过改变发动机的电子驱动策略而直接改变。这也能使力矩发生改变。 

刀片可以被布置为，在绿篱修剪模式中，刀片从未完全对准以使齿之间的间隙始终小于整枝剪模式中刀片处于原始保持位置时形成的间隙。这限制了绿篱修剪模式中能够进入齿之间的树干或树枝的尺寸，其中与整枝剪模式中较高的力矩相比，降低的力矩将会限制能够切割的树枝的尺寸。 

在该发明中，单个切割周期可以理解为切割刀片上的齿的一次前后摆动运动。在可选实施例中，切割周期能很好地理解为切割齿的一个单次完整向前或完整向后的运动。从这个意义上讲，完整的运动将由切割刀片的摆动运动（oscillatory movement）期间的两个可能位置之一之间的运动构成，在摆动运动中在一个刀片的齿与另一刀片的对应齿之间形成最大可能间隙。即，在一个切割周期内，切割刀片之一沿着向前方向运动直至对应切割齿之间形成最大可能间隙，且在下一个切割周期，切割刀片向后运动直至再次形成最大可能间隙。该可选实施例允许执行更快的切割操作，尤其是在整枝剪模式中的移动速度显著低于修剪模式的情况下。 

附图说明

下文将参考附图仅以实例的方式描述本发明的一个实施例，附图中： 

图1是根据本发明的绿篱修剪机的实施例的视图。 

具体实施方式

绿篱修剪机1包括容纳电动机3和齿轮箱4的主体外壳2。齿轮箱4包括固定至发动机的输出轴的输入轴，发动机的输出轴又固定至发动机转子或者形成发动机转子的一部分。齿轮箱的输出端连接至联动装置（linkage）。该布置方式使得：随着发动机旋转，联动装置朝向外壳的一端向前运动并且移回其起始位置。随着发动机持续旋转，这种运动持续执行，以便联动装置执行往复运动。 

齿轮箱包括两档行星齿轮，其允许齿轮箱输入轴和输出轴之间选择两种不同齿轮比。一种齿轮比大致高于另一种齿轮比30倍。 

提供了两个切割刀片5、6，一个位于另一个之上。每个刀片的每个边缘带有一排齿，并且两个刀片的齿隔开以使最上面刀片上的齿能够被调整使其与最下面刀片上的齿重叠。在该位置处，如图1所示，上齿和下齿 之间的间隙7以最大宽度呈现（在附图中只标记了一个间隙，但是在该实例中沿着刀片的每侧共有14个间隙）。 

每个刀片5、6的一端位于外壳2内部，刀片的其余部分从外壳向外突出。上刀片5在其位于外壳内的一端处连接至联动装置，以使联动装置往复运动时，上刀片5也相对于下刀片执行往复运动。 

该运动使得上下齿之间的间隙7张开又闭合。因而间隙张开时留在其内的任何细枝、树枝或其他植物在间隙闭合时被切割。 

设置了使用者能用来支撑修剪机重量的前部手柄8，并且还设置了后部手柄9。前部手柄8位于最靠近刀片5、6的外壳的一端，而后部手柄位于离刀片最远的一端。第一使用者操作开关10以触发器的形式设置在后部手柄9上。第二使用者操作开关11设置在外壳上。 

第一和第二开关10、11电连接至为发动机的发动机驱动电路（也未示出）提供控制信号的控制电路（未示出）。当拉动时，第一使用者操作开关会使发动机根据修剪机模式以所定义的方式运行，从而使得上刀片按要求运动。第二开关使使用者能够选择操作模式，并且该实例能设置在两个位置之一以允许选择两种模式。控制单元提供指示所选模式和触发器位置的信号。应注意的是，在该实例中，发动机在运行过程中总是以相同的速度旋转。 

齿轮箱4包括齿轮选择器，该齿轮选择器包括使齿轮箱在第一齿轮比和第二齿轮比之间移动的机电致动器。该致动器可以响应于模式设置开关的操作而在其间执行操作。在绿篱修剪模式中选择较高齿轮，而在整枝剪模式中选择的是较低齿轮。 

绿篱修剪模式中的操作如下。触发器10被释放时，发动机是静止的并且刀片也保持静止。当使用者压下触发器10时，发动机控制电路使发 动机驱动阶段将电流施加至发动机进而使其以恒定角速度旋转。这使得发动机旋转齿轮箱4的齿轮，这使得上刀片5执行往复运动。当第一齿轮（其为相对高的齿轮）啮合时刀片将以高速和相对低的力矩运动。一旦释放触发器19，发动机4停止并且刀片5也停止运动。 

当处于整枝剪模式时执行下列操作。首先，随着触发器10被释放，控制电路使发动机旋转至预定角位置，已知的是在该位置处上刀片的齿与下刀片的齿完全对准。该位置如图1所示。然后刀片保持在该位置中，其对应于上刀片和下刀片的相邻齿之间出现最大可能间隙。当使用者压下触发器10时，控制电路使发动机驱动阶段将电流施加至发动机，这使其旋转预定数量的转数（或部分转数或预定时间），已知的是，这对应于刀片移至齿之间的间隙7完全闭合的位置。一旦处于该位置，控制电路停止发动机4并且发动机随后以相反方向被驱动经过相同距离（或相同时间）以便刀片移回原始位置，使得间隙7再次尽可能地宽。一旦处于该位置，刀片5停止，并且即使触发器10可能保持被按压，也不允许发动机旋转。 

只有当触发器被释放并且再次受压时，控制单元才会启动第二个单次切割动作，因此每次按压引起一个完整的切割周期。这使得绿篱修剪机可被用作整枝剪，以对切割较粗树枝执行高度控制。 

由于整枝剪模式中啮合的是低于第一齿轮的第二齿轮，提供了具有更高力矩的更慢切割动作。这恰好适用于在相对粗的树枝上形成整洁的切割。在该实例中，单个切割周期持续1秒。 

在单个切割周期（间隙闭合然后打开）完成之前使用者释放触发器的情况下，修剪机可以通过多种方式之一运行。 

在一种方式中，触发器的释放可能仅停止发动机。在那种情况下，第二次按压触发器可能继续切割周期，或可能使刀片以可能的最短距离移回至原始保持位置，该位置中刀片的齿完全重叠。 

在另一种方式中，当触发器被释放时，发动机可能使刀片从其所在位置通过最短距离自动地移动到间隙最大的原始保持位置。 

Claims (12)

1.一种绿篱修剪机（1），包括：电动机（3）和至少两个切割刀片（5、6），每个刀片包括至少一排齿，其中所述电动机（3）连接至所述刀片中的至少一个刀片，以便所述电动机的旋转引起所述刀片中的至少一个刀片相对于另一刀片的运动；第一使用者操作开关（10），用于操作所述绿篱修剪机的刀片；以及第二使用者操作开关（11），所述第二使用者操作开关能够使使用者在所述绿篱修剪机的至少两种操作模式之间进行选择，所述两种模式包括：绿篱修剪模式，在所述绿篱修剪模式中操作所述第一使用者操作开关（10）使所述至少一个刀片产生往复运动；以及整枝剪模式，在所述整枝剪模式中，操作所述第一使用者操作开关（10）以执行单个切割周期。

2.根据权利要求1所述的绿篱修剪机，所述绿篱修剪机被布置为，在所述绿篱修剪模式中，所述第一使用者操作开关（10）可操作用于使所述绿篱修剪机（1）的所述刀片中的至少一个刀片以相对高的速度和相对低的扭矩相对于另一刀片往复运动，以使一个刀片上的齿与另一刀片上的齿之间的间隙反复地打开和闭合，相对细的树枝能够落入所述间隙中并被切割，并且进一步布置为，当处于所述整枝剪模式中时，所述刀片最初保持在静止位置中以便在一个刀片上的齿与另一刀片上的齿之间出现间隙，并且所述使用者操作开关可操作用于使至少一个刀片以相对较低的速度和相对较高的扭矩相对运动，以便通过在移动返回原始静止位置之前移动另一刀片闭合所述间隙来执行单个切割行程。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的绿篱修剪机，所述绿篱修剪机被调整为，当进入所述整枝剪模式时，所述刀片自动运动至这样的位置中，在此位置中，在一个刀片的齿与另一刀片的对应齿之间具有最大可能间隙，并且一旦处于此位置中将保持在此位置，直到使用者触发所述使用者操作开关以执行所述单个切割。

4.根据权利要求1所述的绿篱修剪机，其中，所述第一使用者操作开关（10）包括触发器或其他拉动装置或推动装置以操作开关。

5.根据权利要求1所述的绿篱修剪机，所述绿篱修剪机被布置为，在所述整枝剪模式中所述第一使用者操作开关的每次操作使所述修剪机仅执行一次闭合和再打开运动的单个切割行程。

6.根据权利要求1、2、4、5中任一项所述的绿篱修剪机，所述绿篱修剪机被布置为，当在所述整枝剪模式中所述使用者操作开关（10）在完成切割周期之前被释放，所述修剪机使所述刀片立即通过最短路径返回至原始保持起始位置。

7.根据权利要求1、2、4、5中任一项所述的绿篱修剪机，所述绿篱修剪机被调整为，在所述第一使用者操作开关（10）在所述切割周期中被释放的情况下，所述刀片停止运动，并且如果再次操作所述使用者操作开关，此后继续所述周期。

8.根据权利要求4所述的绿篱修剪机，所述绿篱修剪机被配置为，当在所述整枝剪模式中所述触发器（10）在所述切割周期中被释放时，所述刀片停止运动，并且当再次操作所述第一使用者操作开关时所述刀片以最短路径运动返回至起始位置。

9.根据权利要求1、2、4、5中任一项所述的绿篱修剪机，所述绿篱修剪机包括齿轮箱（4），所述齿轮箱具有直接或通过联动装置连接至所述发动机的输入端和连接至所述刀片中的至少一个刀片的输出端，所述齿轮箱（4）具有至少两种不同的齿轮比，并且随时根据所选择的操作模式来选择齿轮比，当处于所述绿篱修剪机模式中时所述齿轮比中的第一种齿轮比被啮合，而当处于所述整枝剪模式中时，第二种齿轮比被啮合，所述第一种齿轮比高于所述第二种齿轮比。

10.根据权利要求9所述的绿篱修剪机，其中，所述齿轮箱（4）包括两档行星齿轮。

11.根据权利要求1、2、4、5中任一项所述的绿篱修剪机，所述绿篱修剪机包括用于根据所选模式改变所述电动机（3）的速度和扭矩的装置。

12.根据权利要求1、2、4、5中任一项所述的绿篱修剪机，所述绿篱修剪机被布置为，在所述绿篱修剪机模式中，所述两个刀片的齿从未完全对准，而在所述整枝剪模式中，所述齿对准。

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