CN103535201A - 植物修剪机 - Google Patents

Abstract

一种植物修剪机包括：工作组件，具有切割元件和用于支撑所述切割元件的支撑板；驱动装置；传动机构，设置于驱动装置与工作组件之间，用于将驱动装置的动力传递至切割元件；收容所述动力驱动装置的主机壳体；连接于所述主机壳体的手柄装置；所述手柄装置包括延伸杆以及连接于延伸杆末端的握持手柄，所述延伸杆包括多个沿纵向延伸的支杆，所述支杆可拆卸地连接；该植物修剪机操作灵活。

Description

植物修剪机

技术领域

本发明涉及一种动力工具，尤其是涉及一种植物修剪机。

背景技术

目前，市场上出现多种用于植物类修剪的工具，例如剪刀用于修剪一些相对细小的枝叶。还有修枝机和链锯通常用来修剪相对粗的树木等。

传统的链锯包括一个由链条和用来支撑链条的支撑板组成的工作头，链条受马达驱动，绕支撑板做旋转运动，传统的链锯还包括位于工作头后部的主手柄，位于工作头和主手柄之间的辅助手柄。在切割过程中，操作者一手握持主手柄，另一手握持辅助手柄，为了保证切割顺利进行，操作者的手需要朝切割方向旋加一个压力。当需要切割高处的植物时，在主手柄末端部连接一个延伸杆，延伸杆一端用于与链锯连接，另一端用于握持，并且在适合握持的部位设置有与链锯电性导通的开关触发件，延伸杆内设置有与开关触发件及链锯电性导通的导线，并且该导线设置与链锯配接的外露导插。这种带有外露导插的延伸杆不适合对切割高度提出不同需求的场地，同时可能导致安全问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种操作灵活的植物修剪机。

为了解决上述问题，本发明提供了一种植物修剪机，包括：工作组件，具有切割元件和用于支撑所述切割元件的支撑板；驱动装置；传动机构，设置于驱动装置与工作组件之间，用于将驱动装置的动力传递至切割元件；收容所述动力驱动装置的主机壳体；所述手柄装置包括延伸杆以及连接于延伸杆末端的握持手柄，所述延伸杆包括多个沿纵向延伸的支杆，所述支杆可拆卸地连接。

优选地，所述支杆包括接杆以及接套，所述接套设置有开口以及由开口向接套内部延伸的收容腔，收容腔中设置有插片，接杆设置有插套，当接杆与接套配接时，所述插片与插套电性连接。

优选地，所述支杆进一步包括将接杆与接套相对位置进行锁定的锁紧机构。所述锁紧机构采用设置于接套上的凸轮锁紧机构，所述凸轮锁紧机构包括枢轴连接于接套的凸轮件，以及连接凸轮件的锁紧扳手。

所述接套上设置开口，收容腔内紧靠开口的部位设置有压板，以及支撑于压板底部的弹性件，压板沿接套纵向延伸。所述压板与凸轮件之间设置板簧，当通过锁紧扳手将凸轮件枢转至锁压位置时，凸轮件的凸轮面挤压板簧并通过板簧将挤压力传递至压板，通过压板所述凸轮锁紧机构使将插杆相对于插套的位置进行锁定。

优选地，所述弹性件包括一对竖直设置于接套内壁的弹簧，所述弹簧分别支撑于压板的两端。

所述压板具有向收容孔方向延伸的凸部，所述凸部用于与插杆表面接触。

优选地，所述凸部包括两个，所述凸部分别设置于压板底部的两端。所述握持手柄包括主手柄，主手柄具有连接部及握持部，握持部上设置开关触发机构，便于握持时启动操作，连接部用于与支杆或者主机壳体可拆卸连接。所述握持手柄进一步包括相对主手柄枢转设置的副手柄。

优选地，所述切割元件为柔性链条，所述柔性链条绕支撑板作旋转运动。

本发明的植物修剪机的手柄装置由于采用了由多个支杆可拆卸地连接而成的延伸杆，因此针对不同的工况需求可灵活应用，并且安装及拆卸方便；另外在各支杆之间采用了内置式的电接插件，使得操作更安全。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步详细的描述。

图1为本发明第一实施例的链锯的主视方向示意图。

图2为图1所揭示的链锯延伸杆的局部结构示意图。

图3为图2所揭示的链锯延伸杆锁紧机构的局部放大示意图。

图4为图1中沿A-A方向的剖视示意图。

图5为图4中沿B向移去部分壳体、支撑板以及链轮之后的结构示意图。

图6为图5中沿D-D方向的剖视示意图。

图7为图6中曲柄连接机构的结构示意图。

图8为图5中沿E-E方向的剖视示意图。

图9为图4中沿C-C方向的剖视示意图，此时棘轮副处于第一种工作状态。

图10为图4中沿C-C方向的剖视示意图，此时棘轮副处于第二种工作状态。

图11为图4中沿C-C方向的剖视示意图，此时棘轮副处于第三种工作状态。

图中：

2.主机壳体          10.链锯             12.工作组件

14.支撑板           16.柔性链条         18.电动马达

19.马达轴           19a.锥齿            20.第一输出轴

21.锥齿轮           24.齿轮箱           25.进给箱

26.护罩             28.上护罩           30.下护罩

32.第一收容空间     34.第二收容空间     40.开口

42.收容腔           46.插片             47.插套

48.电源线           50.接杆             52.接套

58.延伸杆           56.手柄装置         58a.支杆

60.握持手柄         61.主手柄           61a.连接部

61b.握持部          62.副手柄           68.开关触发机构

70.凸轮锁紧机构     70a.凸轮件          70b.锁紧扳手

71.开口             72.板簧             73.压板

74.凸部             75.弹簧             78.塔簧

80.传动带           81.小带轮           82.大带轮

83.转动轴           84.定齿轮           85.双联齿轮

86.双联齿轮         87.双联齿轮         88.行星轮

89.内齿轮           90.链轮             92.行星架

93.轴套             94.大齿轮           95.曲柄

96.棘轮副           97.棘轮             97a.棘轮齿

98.棘爪             99.棘座             100.固定轴

101.扭簧            102.止转盘          103.偏心销

104.连杆            105.曲柄连杆机构    106.连接盘

108.止转轴          110.定转轴          120.控制机构

121.挡块            122.支撑杆          123.支撑弹簧

124.销钉            125.转动块          125a.枢轴

126.凹槽            127.开口            130.传动件

130a.首端           130b.末端           132.枢轴

135.销轴            135a.销轴轴线       136.扭簧

X1.马达轴线         X2.输出轴轴线       X3.旋转轴线

X4.固定轴轴线       X5.定转轴轴线

具体实施方式

参照图1，一种链锯10包括用于加工工件的工作组件12，工作组件12包括支撑板14和安装于支撑板14上的切割元件。在本实施方式中，切割元件为柔性链条16，该柔性链条16安装于支撑板14的外围，且可绕该支撑板14转动，支撑板14所在的平面为支撑板平面。当然，切割元件不限于柔性链条，也可以是各种锯齿，支撑板可以设置为用于固定或支撑锯齿执行切割工作的锯片或者锯条。

链锯10包括主机壳体2，主机壳体2上可拆卸地连接手柄装置56。手柄装置56包括延伸杆58以及连接于延伸杆58末端的握持手柄60。其中延伸杆58包括多个沿纵向延伸的支杆58a，操作者可以选择不同数量的支杆58a进行组合使用以使延伸杆58的长度适用切割不同高度的工况需求。当然，手柄组件60也可以与主机壳体2直接可拆卸式连接。握持手柄60包括主手柄61和副手柄62。其中主手柄61具有连接部61a及握持部61b，握持部61b上设置开关触发机构68，便于握持时启动操作，连接部61a用于与支杆58a或者主机壳体2可拆卸连接。其中副手柄62枢轴设置于主手柄61的连接部61a，使得副手柄62相对于主手柄61及延伸杆58或者主机壳体2的位置实现可调。主机壳体2上设置有收容工作组件12的护罩26，本实施方式中，护罩26采用U形护罩，U形护罩包括上护罩28和下护罩30，上护罩具有第一收容空间32，下护罩具有第二收容空间34。

参照图2所示，支杆58a包括接杆50以及接套52，接套52一端设有开口40以及由开口向接套52内部延伸的收容腔42，接套52另一端固定并接收接杆50。接杆50延伸有一定的长度，接杆50的延伸端为自由端，因此当多个支杆58a连接时，接杆50的自由端可被收容于另一支杆58a的接套52内。接杆50的内腔中布置有导线48，接杆50于接套52内的一端设置有向收容腔延伸的插片46，插片46与导线48电性连接。接杆50于自端部的内腔中设置有与导线48电性连接的插套47。插片46与插套47如此设置，使得当多个支杆58a组合使用时，只要以第一支杆58a的接杆50自由端从第二支杆58a的接套50开口40插入其收容腔42，位于接杆50自由端的插套47便能有效地与位于收容腔42的插片46建立电性连接。每一支杆58a上分别设置有锁紧机构，通过锁紧机构将两个枝杆的相对位置进行锁定。当需要连接多个支杆58a时，可参照上述方法及步骤进行。本实施方式中，锁紧机构采用的是设置于接套52上的凸轮锁紧机构70。

进一步参照图3，凸轮锁紧机构70包括枢轴连接于接套52的凸轮件70a，以及连接凸轮件70a的锁紧扳手70b。接套52上设置开口71，当凸轮件70a相对接套52枢转至锁紧位置时，凸轮件71的凸轮面通过开口71进入收容腔42。收容腔42内紧靠开口71的部位设置有压板73，压板73沿接套52纵向延伸并由一对设置于接套52管壁的弹簧75弹性支撑，另外，压板73与凸轮件71之间设置板簧72。当通过锁紧扳手72将凸轮件71枢转至锁压位置时，凸轮件71的凸轮面挤压板簧72，通过板簧72将挤压力传递至压板73，此时压板73作为一个夹紧件克服弹簧75作用于径向方向上产生一定位移，从而将插杆50压紧于插套52内，插杆50相对于插套52的相对位置进行了锁定。板簧72在这里主要是起到凸轮件71与压板73之间的间隙补偿的作用，有利于减小由于设计公差引起的夹紧力不足。压板73与插杆50的接触面上设置两个凸部74，凸部74向插杆50方向凸出并位于接触面的两端，这样的设置使得压板73的夹紧力分布于整个压板73长度方向。

参照图4、图5，链锯10的主机壳体2内设置有动力驱动装置，本实施方式中的动力驱动装置采用仅一个电动马达18。电动马达18具有马达轴19，马达轴19的一端设置锥齿19a，马达轴19具有与支撑板平面大致平行的马达轴线X1。传动机构包括位于齿轮箱24的主传动系，以及位于进给箱25的次传动系，主传动系用于将电动马达18的动力传递至切割元件16，次传动系将电动马达18的动力传递至支撑板14。其中主传动系与次传动系通过传动装置进行连接，本实施例中采用传动带80连接。主传动系包括与锥齿19a啮合传动的锥齿轮21，由锥齿轮21带动旋转的第一输出轴20，以及由第一输出轴20带动旋转的链轮90。链轮90与柔性链条16配合以驱动柔性链条16绕支撑板14转动。其中锥齿轮21套设于第一输出轴20上且相对第一轴出轴20非转动地连接。当马达轴锥齿19a驱动锥齿轮21旋转时，第一输出轴20随锥齿轮21同步旋转，第一输出轴20具有第一输出轴轴线X2。第一轴出轴20具有两个端部，其中链轮90连接于靠近工作组件12的第一轴出轴20的一个端部，当第一轴出轴20旋转时带动链轮90旋转，从而驱动位于支撑板14外围绕的柔性链条16围绕支撑板14旋转。第一轴出轴20的另一个端部远离工作组件12且伸出于齿轮箱24外部，小带轮81无相对转动地连接于第一轴出轴20的另一个端部，小带轮81的外围与传动带80配接。

进一步参照图5、图6所示，次传动系包括设置于进给箱25中的齿轮传动机构，与齿轮传动机构连接的棘轮副96，与棘轮副96连接的曲柄连杆机构105，以及与曲柄连杆机构105连接的连接盘106（参照图4）。其中齿轮传动机构通过传动带80传动，齿轮传动机构包括由传动带80配接的大带轮82，与大带轮82无相对转动的旋转轴83，由旋转轴83带动旋转的定齿轮84，由定齿轮84驱动的双联齿轮86，由双联齿轮86驱动的双联齿轮85，由双联齿轮85驱动的双联齿轮87，由双联齿轮87驱动的行星轮系，由行星轮系驱动的大齿轮94。其中大带轮82设置于转动轴83上，转动轴83具有旋转轴线X3。其中定齿轮84相对旋转轴83无转动地连接，双联齿轮85与定齿轮84同轴设置，但双联齿轮85相对旋转轴线X3可旋转地设置。双联齿轮86与双联齿轮87同轴地设置于固定轴100上，并可分别相对固定轴轴线X4旋转。其中行星轮系包括由双联齿轮87驱动旋转的行星轮88，与行星轮88啮合传动的内齿轮89，由内齿轮89驱动旋转的行星架92。大齿轮94与行星轮系的行星架92啮合传动。另外，固定轴100上套设有止转盘102，内齿轮89可操作地在与止转盘102啮合的位置及与止转盘102分离的位置间转换（参照图6）。内齿轮89啮合止转盘102时行星架92输出低速，内齿轮89与止转盘102分离时则行星架92输出高速，这样，通过调整内齿轮89相对止转盘102的位置，行星轮系可以选择输出不同的转速，从而实现次传动系的调速。另外，主机壳体2上设置有控制内齿轮89进行位置调节的触发机构（图中未示出），操作者通过触发机构实现对行星轮系输出速度进行调节控制。大齿轮94套设于定转轴110上，定转轴110具有定转轴轴线X5,大齿轮94能相对定转轴轴线X5旋转。第一输出轴20、转动轴83、固定轴100、定转轴110分别平行设置。

参照图6、图11所示，棘轮副96包括由大齿轮94带动旋转的棘轮97，由棘轮97驱动旋转的棘座99。棘轮97与棘座99之间设置棘爪98。其中棘爪98于棘座99上枢轴设置且由塔簧78弹性支撑，棘轮97上对应地设有可与棘爪98啮合的棘轮齿97a。当棘爪98与棘轮齿97a啮合时棘轮97带动棘座99旋转。其中棘轮97相对大齿轮94固定连接，本实施方式中棘轮97与大齿轮94通过螺钉连接，当然也可以采用本领域技术人员能设想的其它连接方式。棘座99套设于定转轴110上且可相对定转轴轴线X5旋转。

参照图7，曲柄连杆机构105包括曲柄95及连杆104，其中曲柄95与轴套93固定连接，曲柄95上设置偏心销103，连杆104一端铰接于偏心销103，另一端铰接于连接盘106，当棘座99旋转时通过曲柄95带动偏心销103转动，偏心销103转动使与之铰接的连杆104驱动连接盘106旋转。由于支撑板14相对连接盘106固定连接，因此当连接盘106绕连接盘106中心轴线旋转时带动工作组件12枢轴摆动，本实施方式中的工作组件12的摆动轴线与第一输出轴轴线X2同轴，即连接盘106的中心轴线就是第一输出轴轴线X2。偏心销103相对于定转轴轴线X5的距离即为偏心销103的旋转半径，偏心销103以定转轴轴线X5为圆心旋转一周，相应地工作组件12在护罩26内往复摆动一次，即工作组件12完成一次切割后回复至第一位置。当工作组件12回复至第一位置时，由于连接盘106受扭簧101的作用因此能保持在其第一位置，使得工作组件12同样保持在其第一位置。工作组件12于第一位置时完全收容于第一收容空间32。

参照图5、图8所示，止转轴108可操作地由控制机构120对其在第一位置与第二位置之间切换进行控制。控制机构120包括触发传动机构以及复位机构，触发传动机构包括一个用于与工件相抵接的挡块121，复位机构包括作用于止转轴108的复位弹簧，本实施例中采用扭簧136。触发传动机构还包括连接挡块121的支撑杆122，由支撑杆122驱动的转动块125，与转动块125活动配接的传动件130。支撑杆122沿纵向延伸进入进给箱25，支撑杆122上套设有支撑弹簧123，当待切割工件W作用于挡块121时（参照图1），支撑杆122能克服支撑弹簧123的作用力相对进给箱23产生沿支撑杆122纵向方向的位移。远离挡块121的支撑杆122一端固定设置有销钉124，转动块125沿其纵向设有凹槽126，销钉124啮合于凹槽126，当支撑杆122受到外部作用力时能克服支撑弹簧123产生位移从而带动转动块125绕枢轴125a旋转。传动件130包括用于与转动块125抵触的首端130a以及与枢轴135相对无转动地连接的末端130b，当转动块125旋转至与传动件130的首端130a相抵触时带动传动件130绕枢轴135的销轴轴线135a旋转，同时带动销轴135绕销轴轴线135a旋转。止转轴108相对销轴135无相对转动的连接，本实施方式中，止转轴108通过扁方套设于止转轴108上，扭簧136套设于销轴135上，其中扭簧136的一端伸入止转轴108的开口127中与止转轴108相连接，因此当销轴135旋转时带动止转轴108于第一位置沿图中箭头方向旋转（参照图9）至能让棘爪98弹出的第二位置。当挡块121受压继续推动支撑杆122向进给箱25纵向移动时，转动块125与传动件130的首端130a脱离，此时止转轴108在扭簧136的作用下沿图中箭头方向（参照图10）旋转回复至第一位置（参照图11）。当棘爪98再次转动至与止转轴108抵触时（参照图9），止转轴108使棘爪98与棘轮97的棘轮齿97a相脱离，工作组件12完成一次切割周期，工作组件12在护罩26内完成往复摆动一次。

工作组件12对工件W完成一次切割后，工件W对挡块121的作用力便自动消失，此时支撑杆122在支撑弹簧123的弹性作用力下也会回复至初始位置，在带动转动块125复位的过程中转动块125会触及传动件130的首端130a，此时传动件首端130a会绕枢轴132摆动，而传动件末端130b保持不动，由于枢轴132套设有扭簧131，因此当转动块125回复至与传动件135脱开时，传动件首端130a在扭簧131作用下回复至初始位置。

参照图5、图9所示，当止转轴108位于第一位置时，棘轮97带动棘爪98沿指示方向R旋转的过程中，止转轴108克服塔簧78弹性作用力使棘爪98与棘轮97分离，即棘爪98被止转轴108顶开，使棘轮97与棘座99分离，棘轮97空转，棘座99停止转动，定转轴110则停止转动，此时偏心销103和连杆104不再驱动连接盘106转动，从而使支撑板14在U形护罩内停止摆动。

参照图10，当止转轴108位于第二位置时，止转轴108脱开与棘爪98的抵接，一旦止转轴108脱开与棘爪98的抵接，棘爪98在弹性件作用下与棘轮齿97a自动啮合，在该状态下，棘轮97沿指示方向R的旋转运动通过与棘轮齿97a啮合的棘爪98传动至棘座99，即棘轮97与棘座99啮合传动。棘座99带动与之固定连接的轴套93旋转。由于轴套93相对定转轴110无转动地连接，因此棘座99旋转时通过轴套93带动定转轴110绕定转轴轴线X5旋转。

参照图11，当止转轴108从第一位置移动至第二位置后，在复位机构的作用下，也就是说，止转轴108在在扭簧136作用下自动地由第二位置回复至第一位置，等待下一次切割过程与棘爪98相抵作用，如此循环。

本发明的动力驱动装置除了包括驱动主传动系的电动马达18外，还可以设想包括第二个用于驱动次传动系的电动马达，例如可采用步进马达、直线马达等。也可以用其它动力马达，例如液压机、空压机、气泵、内燃机等驱动次传动系。其中次传动系不限于用齿轮、棘轮传动机构，可以用气缸、活塞、连杆等驱动连接盘106旋转，从而使工作组件在切割过程中自动地实现在护罩26内枢转摆动。

Claims (10)

1.一种植物修剪机，包括：

工作组件，具有切割元件和用于支撑所述切割元件的支撑板；

驱动装置；

传动机构，设置于驱动装置与工作组件之间，用于将驱动装置的动力传递至切割元件；

收容所述动力驱动装置的主机壳体；

连接于所述主机壳体的手柄装置；

其特征在于：所述手柄装置包括延伸杆以及连接于延伸杆末端的握持手柄，所述延伸杆包括多个沿纵向延伸的支杆，所述支杆可拆卸地连接。

2.根据权利要求1所述的植物修剪机，其特征在于：所述支杆包括接杆以及接套，所述接套设置有开口以及由开口向接套内部延伸的收容腔，收容腔中设置有插片，接杆设置有插套，当接杆与接套配接时，所述插片与插套电性连接。

3.根据权利要求2所述的植物修剪机，其特征在于：所述支杆进一步包括将接杆与接套相对位置进行锁定的锁紧机构。

4.根据权利要求3所述的植物修剪机，其特征在于：所述锁紧机构采用设置于接套上的凸轮锁紧机构，所述凸轮锁紧机构包括枢轴连接于接套的凸轮件，以及连接凸轮件的锁紧扳手。

5.根据权利要求4所述的植物修剪机，其特征在于：所述接套上设置开口，收容腔内紧靠开口的部位设置有压板，以及支撑于压板底部的弹性件，压板沿接套纵向延伸。

6.根据权利要求5所述的植物修剪机，其特征在于：所述压板与凸轮件之间设置板簧，当通过锁紧扳手将凸轮件枢转至锁压位置时，凸轮件的凸轮面挤压板簧并通过板簧将挤压力传递至压板，通过压板所述凸轮锁紧机构使将插杆相对于插套的位置进行锁定。

7.根据权利要求5所述的植物修剪机，其特征在于：所述弹性件包括一对竖直设置于接套内壁的弹簧，所述弹簧分别支撑于压板的两端。

8.根据权利要求5所述的植物修剪机，其特征在于：所述压板具有向收容孔方向延伸的两个凸部，所述凸部用于与插杆表面接触，所述凸部分别设置于压板底部的两端。

9.根据权利要求1所述的植物修剪机，其特征在于：所述握持手柄包括主手柄，以及相对主手柄枢转设置的副手柄，主手柄具有连接部及握持部，握持部上设置开关触发机构，便于握持时启动操作，连接部用于与支杆或者主机壳体可拆卸连接。

10.根据权利要求1所述的植物修剪机，其特征在于：所述切割元件为柔性链条，所述柔性链条绕支撑板旋转运动。

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