CN103299045B - 灌丛切割机 - Google Patents

Abstract

一种灌丛切割机包括：离心式离合器（20），将发动机的驱动力从曲轴传输到驱动轴；离合器壳体（23），覆盖冷却风扇和离心式离合器，该离合器壳体由合成树脂制成；以及轴承，被保持在离合器壳体（23）内并支撑用于耦接驱动轴和离心式离合器（20）的耦接轴。在离合器壳体（23）内部，靠近离心式离合器（20）的外圆周处设置有涡旋形气流空间（27），其限定为包括围绕离心式离合器（20）的升高壁（26）。流入开口（28，29）和流出开口（52）设置在升高壁（26）上，所述流入开口使得在气流空间（27）内流动的冷却空气流入内部气流空间（53），所述流出开口使得在气流空间（53）内流动的冷却空气流出气流空间（27）。

Description

灌丛切割机

技术领域

本发明涉及一种灌丛切割机，并特别涉及离心式离合器的冷却机构的改进。

背景技术

已知的灌丛切割机通常使用发动机作为驱动源。在灌丛切割机中，来自于驱动源的驱动力经由离心式离合器被传输至操作杆内的轴。驱动力使得附接至轴端部的附接件（如片锯以及尼龙切割器）旋转。

该离心式离合器包括：附接板，耦接至发动机的曲轴；离合器闸瓦，可旋转地附接至所述附接板，该离合器闸瓦根据离心力而旋转；以及离合器鼓，所述离合器鼓与径向向外旋转的离合器闸瓦摩擦地接合，离合器鼓与轴的基部端相连接。驱动力经由相互摩擦接合的离合器闸瓦和离合器鼓被传输。

离心式离合器被设置在可旋转地附接至曲轴的冷却风扇的外侧并由离合器壳体完全覆盖。用于支撑与所述离合器鼓连接的轴的轴承（bearing，支承件）被保持在离合器壳体内。离合器壳体由金属制成，或者由合成树脂制成以减少其重量。由合成树脂制成的离合器外壳很容易受到由离合器闸瓦和离合器鼓之间的摩擦所产生的摩擦热的影响。

因此，例如，当延长尼龙切割器的尼龙头以在较短时间内铲除大量的草，轴上的负载增加以在离合器鼓和离合器闸瓦之间导致连续的滑动，因而离心式离合器的温度变高。因此，由于来自离心式离合器的辐射热，所述离合器壳体可能被加热至超过其软化温度从而变形，这导致轴承的衰减（dropoff）。

因此，在典型离合器壳体上在与离心式离合器的外圆周相对应的部分处设置有大量的外部空气入口狭缝。换句话说，被冷却风扇吸入的冷却空气通过狭缝被吸入，以使得离心式离合器被冷却空气冷却，从而使离心式离合器的温度避免变得过高（例如，参见专利文献1）。

引用列表

专利文献

【PTL1】JP 2001-A-355446

发明内容

技术问题

然而，在专利文献1中，由于冷却风扇的多个叶片被设置在盘形转子的顶侧和底侧上以通过设置于所述离合器壳体的狭缝有效地吸入冷却空气，因而冷却风扇的结构变得很复杂。

进一步地，由于为了增加吸入的冷却空气的量而在离合器壳体上设置大量的狭缝，因此降低了离合器壳体的刚性。

本发明的目的是提供一种灌丛切割机，其适于展示离合器壳体的足够的刚性并在无需使得冷却风扇的结构复杂化的情况下有效地冷却离心式离合器。

解决方案

根据发明第一方面的灌丛切割机包括：发动机；冷却风扇，附接至发动机的曲轴；驱动轴，其远端附接有附接件；离心式离合器，将发动机的驱动力从曲轴传输至驱动轴的基部端；离合器壳体，覆盖所述冷却风扇和所述离心式离合器，所述离合器壳体由合成树脂制成；以及轴承，被保持在所述离合器壳体内，所述轴承支撑耦接轴，所述耦接轴将所述驱动轴和所述离心式离合器相耦接，其中：在所述离合器壳体内部靠近所述离心式离合器的外圆周处设置有涡旋形气流空间，所述涡旋形气流空间被限定为包括围绕所述离心式离合器的升高壁；并且在所述升高壁上设置有流入开口和流出开口，所述流入开口使得流入涡旋形气流空间内的冷却空气流入到由升高壁围绕的内部气流空间中，所述流出开口使得在内部气流空间内流动的冷却空气朝着涡旋形气流空间流出。

在根据本发明第二方面的灌丛切割机中，导向件被直接地设置在流入开口的下游侧处，所述导向件分隔所述涡旋形气流空间以引导冷却空气进入流入开口。

此处术语“下游侧”指的是冷却空气流动方向上的下游侧。

在根据本发明第三方面的灌丛切割机中，该导向件由在离合器壳体的内表面与升高壁之间延伸的肋提供。

在根据本发明第四方面的灌丛切割机中，该导向件由设置在排气消声器与发动机的气缸之间的消声板的一部分提供，所述排气消声器附接至所述发动机。

在根据本发明第五方面的灌丛切割机中，所述流出开口被设置在所述流入开口的上游侧处。

此处术语“上游侧”指的是冷却空气流动方向上的上游侧。

根据本发明的第一方面，被冷却风扇吸入的冷却空气在离合器壳体内设置的涡旋形气流空间内流动。此时，由于流入开口和流出开口被设置在限定气流空间的升高壁上，因此冷却空气从流入开口流出并流过升高壁内限定的气流空间，以使得容纳在气流空间内的离心式离合器能够被冷却。然后，冷却后的冷却空气从流出开口流出以返回到涡旋形气流空间。

因此，通过由冷却风扇吸入的冷却空气，离心式离合器得以被有效地冷却。此外，由于离合器壳体不需要设置大量的狭缝，因此能确保离合器壳体的足够刚性。进一步地，由于不需要从离合器壳体中的大量狭缝吸入冷却空气，因此不需要冷却风扇的复杂结构。

根据本发明的第二方面，由于导向件被直接地设置在流入开口的下游侧处，因此与导向件接触的冷却空气能被平稳地导向到流入开口，从而冷却空气能被有效地传送至离心式离合器。

根据本发明的第三方面，由于加强肋也用作导向件，该导向件未以专用于引导冷却空气的形状提供。因此，导向件的形成并不会使离合器壳体的结构复杂，并且离合器壳体能通过树脂模塑而容易地提供。

根据本发明的第四方面，由于消声板的一部分用作导向件，因此不需要提供专用于引导冷却空气的导向件，因此能够在避免结构变得复杂的同时使得冷却空气有效地流入。

根据本发明的第五方面，由于流出开口被设置在流入开口的上游侧处，因此流过流入开口的冷却空气能够在离心式离合器的外圆周中循环的同时被引导朝向流出开口。因此，离心式离合器可有效地暴露在冷却空气流中，以使得离心式离合器能够被有效地冷却。

附图说明

[图1]图1为示出了根据本发明第一示例性实施例的灌丛切割机的本体的分解立体图。

[图2]图2示出了灌丛切割机的离合器壳体的内部结构。

[图3]图3是沿图2中的线III-III截取的竖直截面。

[图4]图4为示出了本发明的效果的图表。

具体实施方式

如图1至3所示，灌丛切割机1包括：主体2，包括作为主要部件的单缸二冲程发动机4；操作杆3，具有与主体2连接的基部端；附接件（如片锯和尼龙切割器），附接至操作杆3的另一端；以及手柄，附接至操作杆3的一部分。发动机4可以是四冲程发动机。

在主体2内，汽化器5被附接至发动机4并且空气滤清器6被附接至汽化器5。排气消声器7在与汽化器5相对的一侧处附接至发动机4。燃料箱8被附接至发动机4的下侧。汽化器5吸取燃料箱8中的燃料。

空气滤清器6包括：滤清器箱体61，所述滤清器箱体螺纹连接至汽化器5；海绵状元件62，容纳在滤清器箱体61内；以及滤清器盖体64，通过操作螺钉63附接至滤清器箱体61。

具有带有束带（drawstring，拉绳）的操作旋钮91的反冲起动器9附接至发动机4的曲轴（未显示）的一端。具有多个叶片11的冷却风扇10和离心式离合器20的包括离合器闸瓦的组件附接至曲轴的另一端。

离心式离合器20被附接至冷却风扇10的外部。除了包括离合器闸瓦的组件之外，所述离心式离合器20还设置有离合器鼓21，当离合器闸瓦由于离心力而径向向外地旋转时，所述离合器鼓与离合器闸瓦可摩擦地接合。耦接轴22被附接至离合器鼓21。可旋转地容纳在操作杆3内的驱动轴31与耦接轴22键接（spline）。

合成树脂制成的离合器壳体23覆盖冷却风扇10和离心式离合器20。离合器壳体23螺纹连接至与发动机4的曲轴箱结合的风扇壳体41。离合器壳体23朝着主体2变宽，从而呈现出号角形状。用于支撑离合器鼓21的耦接轴22的轴承24通过夹物模压（insert molding，嵌件模塑）等保持在离合器壳体23内。

在上述灌丛切割机1中，发动机4的动力经由离心式离合器20从曲轴传输到驱动轴31并且经由设置在驱动轴31一端处的合适齿轮装置从驱动轴31传输到附接件。在该布置中，开口43设置在风扇壳体41的相对面42上。随曲轴一起旋转的冷却风扇10将冷却空气从开口43吸入，通过发动机4和燃料箱8之间的空间并朝着发动机4的气缸4A传送。

下面将描述离心式离合器20的冷却机构以及发动机4的冷却机构。

设置有用于吸入冷却空气的开口43的风扇壳体41还设置有沿着风扇壳体41的外圆周升高的第一升高壁（rise wall）44。第一升高壁44沿与冷却风扇10的轴向方向相同的方向升高并相对于相对面42朝着冷却风扇10凸出。第一升高壁44在风扇壳体41的外圆周上从靠近排气消声器7的一侧通过冷却风扇10的下侧朝着汽化器5连续地延伸。第一升高壁44朝着汽化器5延伸远离冷却风扇10的外圆周。

第一升高壁44的上述结构在风扇壳体41与冷却风扇10之间限定了涡旋（螺旋）形的第一气流空间45。从开口43被吸入的冷却空气根据冷却风扇10的旋转方向在第一气流空间45内从下到上流动（如图1的箭头A1所示），以朝向位于上部位置的气缸4A被引导。

L型（在平面图中看）消声板71被设置在气缸4A和排气消声器7之间，所述消声板用于避免来自于排气消声器7的辐射热被传输到气缸4A。消声板71下侧的一部分分隔第一气流空间45，以限制冷却空气使之不能通过排气消声器7附近的部分逃离，而是与消声板71碰撞以在气缸4A中四处流动。

另一方面，朝着冷却风扇10升高的第二升高壁25被设置在离合器壳体23的外圆周上。当离合器壳体23被固定至风扇壳体41时，第一升高壁44和第二升高壁25的相对端部互相抵靠。进一步地，在该示例性实施例中，朝着冷却风扇10升高的圆柱形第三升高壁26同样被设置在离合器壳体23的内部。第三升高壁26围绕离心式离合器20并具有与冷却风扇10大致相同的外径。

因此，通过第二升高壁25与第三升高壁26之间的空间在离合器壳体23内限定了与第一气流空间45大致类似的涡旋形第二气流空间27。第一气流空间45和第二气流空间27相互连通。被冷却风扇10吸取的冷却空气同样在第二气流空间27内流动，如图2和3中的箭头A2所示。

切口形状的第一流入开口28被设置在第三升高壁26的上部上并且相似的第二流入开口29被设置第一流入开口28的下游（即，冷却空气的流动方向的下游）上。在离合器壳体23的内表面与第三升高壁26之间延伸的肋51（其用作导向件）被直接地设置在第一流入开口28的下游处，以分隔第二气流空间27。消声板71（其用作导向件）位于第二流入开口29的正下游处，以关闭第二气流空间27的最下游部分。

相反，切口形状的流出开口52被设置在第三升高壁26的第一流入开口28的上游（即，冷却空气的流动方向的上游）处。换句话说，在第二气流空间27内流动的冷却空气在第二气流空间27的上部处与肋51碰撞以便从第一流入开口28（参见箭头A3）被引导进入由第三升高壁26围绕的第三气流空间53。

在第二气流空间27内流动穿过第一流入开口28而不通过该第一流入开口进入的一部分冷却空气和在第一气流空间45内流动的一部分冷却空气与消声板71碰撞以便通过第二流入开口29（参见箭头A4）被引导进入第三气流空间53。

由于离心式离合器20被容纳在第三气流空间53内，因此离心式离合器20被流入第三气流空间53（参见箭头A3至A6）的冷却空气所冷却。随后，冷却空气从流出开口52返回到第二气流空间27以朝着发动机4流动或再次进入第三气流空间53以冷却离心式离合器20。

根据如上所述的示例性实施例，由于冷却空气在第三气流空间53内流动，因此设置在第三气流空间53内的离心式离合器20可被冷却空气有效地冷却。因此，可以避免离合器壳体23的变形和随后的高温，所述高温会导致轴承24衰减。进一步地，仅需要在离合器壳体23的第三升高壁26上设置开口28、29和52，这样可以简化结构。此外，在离合器壳体23上不需要提供用于吸入冷却空气的大量狭缝，因而能够保证刚度。

图4示出了使用典型灌丛切割机（点划线）和根据该示例性实施例的灌丛切割机1（实线）的实验结果，所述典型灌丛切割机没有第三升高壁26以及第三升高壁26上设置的开口28、29和52。通过使离合器闸瓦相对于离心式离合器20的离合器鼓21不断地滑动（对于该示例性实施例的灌丛切割机1亦是如此）而进行这些实验，并且在这种状态下测量轴承24的温度。

作为以上实验的结果，可以观察到，典型灌丛切割机的轴承24的温度升高到240摄氏度或更高，并且当温度达到大约220摄氏度时，离合器壳体23变形。另一方面，该示例性实施例的灌丛切割机1的最高温度大约为187摄氏度并且没有看出离合器壳体变形。

因此，本发明已经被证明是有效的。

应该理解的是，本发明的范围并不局限于上述的示例性实施例，而是包括改进，只要所述改进能够实现本发明的目的即可。

例如，尽管在上述示例性实施例中描述了具有第三升高壁26和开口28、29和52的离合器壳体23预先附接至灌丛切割机1，但是该示例性实施例的离合器壳体可被替换为典型灌丛切割机的离合器壳体。替换后的灌丛切割机也落在本发明的范围内。

尽管在上述的示例性实施例中在第三升高壁26上设置有第一流入开口28和第二流入开口29两者，但是仅需要至少一个开口设置在第三升高壁26上。在考虑了发动机4的排量等实施本发明时，开口的数量和每个开口的开口面积可根据需要确定。

尽管在上述示例性实施例中第一流入开口28和第二流入开口29均以切口形状提供，但是第一流入开口28和第二流入开口29也能够以环绕状结构（如四边形和圆形）提供。换句话说，开口的结构可根据需要而确定。

工业实用性

本发明适用于任何灌丛切割机，不论其携带类型是肩携式的还是背负式的。

附图标记列表

1…灌丛切割机

4…发动机

10…冷却风扇

20…离心式离合器

23…离合器壳体

24…轴承

26…第三升高壁（升高壁）

27…第二气流空间（涡旋形气流空间）

28…第一流入开口（流入开口）

29…第二流入开口（流入开口）

31…驱动轴

51…肋（导向件）

52…流出开口

71…消声板（导向件）

Claims (5)

1.一种灌丛切割机，包括：

发动机；

冷却风扇，附接至所述发动机的曲轴；

驱动轴，具有与一附接件附接的远端；

离心式离合器，将所述发动机的驱动力从所述曲轴传输到所述驱动轴的基部端；

离合器壳体，覆盖所述冷却风扇和所述离心式离合器，所述离合器壳体由合成树脂制成；以及

轴承，被保持在所述离合器壳体内，所述轴承支撑用于耦接所述驱动轴和所述离心式离合器的耦接轴，其特征在于：

在所述离合器壳体内部靠近所述离心式离合器的外圆周处设置有涡旋形气流空间，所述涡旋形气流空间限定成包括围绕所述离心式离合器的升高壁；并且

在所述升高壁上设置有流入开口和流出开口，所述流入开口使得在所述涡旋形气流空间内流动的冷却空气流入由所述升高壁围绕的内部气流空间中，所述流出开口使得在所述内部气流空间内流动的冷却空气朝着所述涡旋形气流空间流出。

2.根据权利要求1所述的灌丛切割机，其中，一导向件直接地设置在所述流入开口的下游侧处，所述导向件将所述涡旋形气流空间分隔以引导冷却空气进入所述流入开口。

3.根据权利要求2所述的灌丛切割机，其中，所述导向件由在所述离合器壳体的内表面与所述升高壁之间延伸的肋提供。

4.根据权利要求2所述的灌丛切割机，其中，所述导向件由设置在排气消声器与所述发动机的气缸之间的消声板的一部分提供，所述排气消声器附接至所述发动机。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的灌丛切割机，其中，所述流出开口设置在所述流入开口的上游侧处。