CN104541741A - 集成线式和刀片式修剪机系统 - Google Patents

Abstract

一种集成线式和修剪刀片系统，使用户可以在进行各类切割操作(例如，切割草坪、杂草、树枝等)的过程中同时使用一根或多根柔性线和一个或多个刀片。该系统可以应用在任何合适的切割装置上，如步行式修剪机和/或割草机、手持式修剪机和类似的切割装置。宽泛地讲，该系统包括切割件，该切割件具有可绕切割装置的枢轴转动的本体。一个或多个切割刀片可枢转地连接到本体，这样当本体绕枢轴转动时，刀片能够往复运动或相对于本体枢转。至少一个刀片包括一个或多个持线器在所述刀片上，用于收纳和连接一根或多根柔性切割线或细绳。

Description

集成线式和刀片式修剪机系统

相关申请的交叉引用

本发明要求2013年10月21日提交的名称为“集成线式和刀片式修剪机系统”，序列号为61/893，665的美国申请的优先权，其全部内容通过引用在此并入本文。

技术领域

本发明涉及切割设备，尤其涉及用于例如线式修剪机的切割设备的切割头。

背景技术

线式修剪机(例如，手持式修剪机、两轮修剪机、四轮修剪机、割草机等)利用固定至由发动机或马达驱动的旋转头的线来用于切割植被。典型地，这种线式修剪机被用于切割具有钢制刀片的割草机到达不了的植被区域。例如，沿着人行道或篱笆的边缘的植被通常被切割成非常靠近地面。

然而，线式修剪机近来在更大范围的情况下切割各种植被(例如，草坪等)方面已得到认可。例如，线式修剪机被用作将草坪切割成高于地面所需长度(如两至四英寸)的草坪割草机，以使切口美观整齐。更进一步地，线式修剪机还广泛使用于切割相对不频繁切割的且在增加的高度处被留存的田地生长物。

发明内容

本发明提供了一种集成线式和修剪刀片系统或头，它允许用户在各类切割操作(例如，切割或修剪草坪、杂草、树枝等)中同时使用一根或多根柔性线和一个或多个刀片。本发明所提供的切割头可以应用在任何合适的切割装置，如步行式修剪机和/或割草机、手持式修剪机、和/或类似装置中。宽泛地讲，所述切割头包括切割件，所述切割件具有可绕切割装置的枢轴转动的本体。所述切割件还包括一个或多个切割刀片，所述切割刀片枢转地连接到或能被连接到所述本体，这样当本体绕枢轴转动时，所述刀片能够往复运动或相对于所述本体枢转。至少一个所述刀片包括一个或多个持线器在所述刀片上，用于收纳和/或连接一根或多根柔性切割线或细绳。当所述刀片和/或所述柔性线撞击物体(例如，石头、坚硬的树枝等)时，为了限制所述刀片或柔性线发生断裂(例如，也限制所述柔性线从所述刀片的持线器中无意地移除)，允许所述刀片(因而允许所述柔性线)随着所述本体绕所述枢轴转动而发生的枢转运动可以有利于所述刀片和所述柔性线向前和/或向回往复运动。在一种设置中，所述切割件的切割面的高度可以通过适当地配置和/或放置该切割系统中的一个或多个隔板来调整。

本发明所讨论的任何实施例、设置等可以和本申请任何公开的方面一起(单独地或与其它实施例、设置等组合)使用。本发明所述公开的旨在被限制成为“单数”或诸如此类的任何特征将通过“只有”、“单个”、“限制于”诸如此类的词来清晰地阐述。按照普遍接受的前期基础实践仅引入一个特征不会将相应的特征限制于所使用的特定词语或短语。另外，任何没有使用短语如“至少一个”的特征也不会将相应的特征限制为单数。使用与特定的特征有关的词例如“一般”、“至少一般”、“实质上”、“至少实质上”诸如此类来涵括其相应的特性和无实质性的变化。最后，引用一个特征连同短语“在一个实施例中”不会将该特征限制于单个实施例。

下面将结合附图阐述本发明的各个新方面的各种相关特征。

附图说明

图1是一种切割装置的透视图，该切割装置可以利用本发明的切割头用于切割草、灌木、树枝和/或类似物；

图2本发明的切割头的特写透视图；

图3是图2中的切割头的分解透视图。

具体实施方式

图1是切割装置10的透视图，该切割装置10可以利用本发明的切割系统或切割头100来切割各种植被如草坪、灌木丛、树枝等。例如，切割装置10可以包括安装在框架18上的发动机14，其可以通过与框架18连接的一对轮子22和手柄26在地面上适当地操纵。发动机14可以适当地配置为(例如，通过链条、连杆等，未示出)绕枢轴或转动轴34(例如，在第一和/或第二转动方向)驱动主动轴或枢轴38(如图3所示)，以使切割头100在任何合适的转动速度下绕转动轴34发生相应的转动。任何合适的防护罩30可以与框架18固定连接，以挡住因切割头100转动产生的飞扬碎屑而保护操作者。虽然切割头100被显示以两轮步行式修剪机/剪草机的形式安装在切割设备10上，切割头100也可以可转动地安装在其它类型的切割装置10上，例如三或四轮修剪机或割草机、没有任何轮子的手持式修剪机、电动和/或气动设备和/或类似装置。

现在参见图2-3，切割头100可以包括切割件104，该切割件104被配置为切割和/或切断各种不同尺寸的植被，相对于现有的切割头，该切割件104减少了对切割头100的磨损。宽泛地讲，切割件104包括本体108，本体108包括彼此相对的上(例如第一)和下(例如第二)表面112，116，延伸穿过上表面和下表面112，116并在两者之间延伸的孔120，延伸穿过孔120并被配置为与枢轴38的转动轴34共线的轴124，以及绕轴124延伸的外周缘128。例如，孔120可以是穿过上表面和下表面112，116的大致上的中点并被外周缘128包围的中心孔120。孔120的尺寸和形状可以设计为以一种方式容纳枢轴38，以使得切割件104相对于枢轴38是不可转动的(即使得枢轴38的转动引起切割件104绕轴34，124发生相应的转动)。例如，枢轴38和孔120可以具有任何合适的非圆形截面(例如六角形、正方形等)。

切割件104包括至少一个刀片，例如第一和第二刀片132，134(例如由金属、塑料、复合材料等构成)，可以绕各自对应的第一和第二枢轴或转动轴136，138(每一个都平行于轴34，124)枢转地安装在本体108上，以通过切割件104的本体108限定切割面(未标出)，其中该切割面垂直于轴34。第一和第二刀片132，134中的每一个都可以包括彼此相对的上表面和下表面139，140(在如2中标出)以及被配置用以切割植被等类似物的外周缘148。例如，外周缘148可以任何合适的方式使其锋利成允许外周缘在枢轴38的典型转速中切断植被。

本体108和/或第一和第二刀片132，134可以被配置成第一和第二刀片132，134中的每一个的至少过半长度144延伸超过本体108的外周缘128。换言之，切割件104可以被设计成使得第一和第二刀片132，134的过半长度144位于本体108的外周缘128的外部。这种设置的好处是，第一和第二刀片132，134在切割头104绕轴34，124转动产生的离心力下绕第一和第二转动轴136，138摆动(例如往复运动)时，第一和第二刀片132，134的外周缘148的大部分可以用来切断植被等。

第一和第二刀片132，134可以任何合适的方式分别绕第一和第二转动轴136，138枢转地安装到本体108上。在一种设置中，本体108可以包括位于上表面和下表面112，116之间的第一和第二腔152，156，分别用来容纳第一和第二刀片132，134的第一端部160的。例如，第一和第二刀片132，134的第一端部160可以分别插入第一和第二腔152，156。然后各枢轴销可以通过对准孔插入本体108的上表面和下表面112，116以及第一和第二刀片132，134的第一端部160中的孔172，以允许第一和第二刀片132，134绕第一和第二转动轴136，138转动。参见图3。通过本体108的孔120插入轴38，然后将割草机球状件200或类似物固定在枢轴38的端部上面(例如，利用紧固件212)，使得枢轴销164，168固定在本体108的上表面和下表面112，116中的对准孔以及第一和第二刀片132，134的第一端部160的孔172内(例如，通过将枢轴销164，168的头部在本体108的上表面和隔板192的下表面或切割装置10的下表面之间夹持或压紧)。

在一种设置中，第一和第二刀片132，134中的每一个可以分别绕第一和第二转动轴136，138枢转或转动180°角度(例如，因为一般受到第一腔152(图2中标出)的后壁154和第二腔156的后壁(未示出)的限制)然而，第一和第二刀片132，134的其它转动范围也是可以预见的，并包含在发明中。另外，将第一和第二刀片132，134枢接到本体108的其它方式也是可以预见并包含在本发明中的。例如，一个实施例包括通过任何合适的紧固件、螺母和/或类似物将第一和第二刀片132，134的第一端部160与本体108的上表面112(例如，不是在第一和第二腔152，156内)可枢转地固定。

第一和第二刀片132，134中的一个或两个可以包括持线装置，该持线装置用于在切割头104绕轴34，124转动的过程中(因而在第一和第二刀片132，134绕第一和第二转动轴136，138做摆动运动的过程中)将一段柔性线(例如，尼龙绳等等)保持并固定至持线装置。例如，第一和第二刀片132，134中的每一个可以包括至少一个以刚性环176(例如，系紧件、环、孔等)的形式存在的持线器，该刚性环176在上表面和下表面139，140中的其中一个表面内或从该表面延伸。另外，第一和第二刀片132，134中的每一个可以包括以突起或柱180的形式存在的持线器，该突起或柱180与环176隔开并从上表面和下表面139，140中的其中一个表面延伸，例如绕孔172沿着各自对应的第一和第二转动轴136，138延伸。

在一个实施例中，如图3所示，当第一和第二刀片132，134从本体108中分离时，第一和第二段柔性线184，186中的每一个的环188可以分别插入环176并放置在柱180上，以使得柔性线184，186的第一和第二端部190，191向柱180对面的方向远离环176延伸。在一种设置中，第一和第二柔性线184，186中的每一个的第一和第二部分可以通过环适当地结合在一起以便于环188插入环176并置于柱180上。在这种设置中，该结合可以不用一直延伸到第一和第二柔性线184，186的第一和第二端部190，191，以使得第一和第二柔性线184，186中的每一个的第一和第二端部190，191中的每一个端部相对于第一和第二端部190，191的另一个端部在切割件104的转动过程中自由地移动。参见图2-3。

在另一个实施例(例如，当柔性线184，186的第一和第二部分没有结合在一起时)中，第一和第二柔性线184，186的第一和第二端部190，191中的其中之一可以插入环176，缠绕在柱180周围，然后向回再次通过环176。此后，第一和第二刀片132，134的第一端部160可以插入第一和第二腔152，156，然后第一和第二枢转销164，168可以通过对准孔插入本体108的上表面和下表面112，116，也可以通过第一和第二刀片132，134上的孔172插入。参见图2。在这一点上，第一和第二柔性线184，186可以固定连接到本体108以及与之一起转动的各自对应的第一和第二刀片132，134。

在另一个实施例中，当第一和第二刀片132，134与本体108连接时(例如，当第一和第二枢转销164，168通过本体108以及第一和第二刀片132，134的端部160插入时)，第一和第二柔性线184，186可以通过和/或绕持线器插入。例如，柔性线184，186中的每一个的第一和第二端部190，191中的每一个端部可以插入或穿过第一和第二刀片132，134的环176并进入到柱160一侧的本体108的第一和第二腔152，156中。此后，柔性线184，186可以被推入第一和第二腔152，156，使得第一和第二端部190，191中的其中之一斜对着第一和第二腔152，156的后壁154从而最终在柱160的相对一侧离开第一和第二腔152，156。然后第一和第二端部190，191中的其中一个端部可以被拉出并向回再次插入环176。在操作员想要从第一和第二刀片132，134的持线器中移除柔性线184，186中的一条或两条的情况下，在一个实施例中，操作员可以拉着柔性线184，186的其中一个端部将柔性线184，186从第一和第二刀片132，134的持线器中拉出。

柔性线184，186的尺寸可以使得柔性线184，186的第一和第二端部190，191延伸穿过第一和第二刀片132，134的第二端部161(例如，其中第二端部161一般在第一端部160的对面)。参见图1-3。这种设置使得柔性线184，186能够切断诸如草和杂草之类的细的植被，以有利于减少对第一和第二刀片132，134的磨损，从而提高其使用寿命。仅作为一个实例，柔性线184，186的第一和第二端部190，191延伸穿过第一和第二刀片132，134的第二端部162的距离可以为第一和第二刀片132，134的长度144的两倍。然而，柔性线184，186可以被裁成和/或选取任意想要的长度和/或尺寸。

切割头100还可以包括一个或多个隔板192，该隔板192可以适当地沿着中心轴34，124设置，以调整切割件的切割面相对于切割头100的割草机球状件200(例如地面接合部件、盖等)的底部的高度196(例如，其中高度196为切割面与割草机球状件200的底部之间的距离)。例如，假设切割头100中的部件是在图3的分解图中所示的位置。最初，最上层隔板192可以滑动到枢轴38上(例如，通过将枢轴38插入到隔板192的中心孔204中)。此后，切割件104可以滑动到枢轴38上，然后最下层隔板192可以滑动到枢轴38上。最后，割草机球状件200可以滑动到枢轴38上(或者至少割草机球状件200的中心孔208可与相邻于割草机球状件200一侧的中心轴34，124对准。)，然后带螺纹的紧固件212或类似物可以由割草机球状件200的另一侧插入中心孔208进入到枢轴38内的螺纹孔(未示出)中以将割草机球状件200、隔板192和切割件104固定成一叠层整体，如图1-2所示。

在操作者确定需要调整切割面的高度196的情况下，操作者可以将紧固件212从枢轴38移除(例如，解开)，将割草机球状件200、至少一个隔板192和切割件104从枢轴38移除，在枢轴上适当地重新设置至少一个隔板192和切割件104，然后重新安装割草机球状件200和紧固件212以使切割面的高度196为第二距离，不同于重新设置之前的第一距离。例如，假设操作者想要通过隔板192的数量来降低切割件104的切割面的高度，如图1-3所述。就这一点而言，重新设置会涉及最下层隔板192中的其中一个被设置在切割件104的上方，这样三个隔板192会被设置在切割件104的上方且只有一个隔板192会被设置在切割件104的下方，从而降低了切割件104的切割面的高度196。当然，更多的隔板192能够设置在切割件104的下方，以增加切割件104的切割面的高度196。

虽然已经描述了四个隔板192，更多或更少的隔板可以设想并包含在本发明公开的范围内。在一些实施例中，一个或多个隔板可以从切割头100完全移除以调整切割面相对于割草机球状件200的底部的高度196。例如，移除割草机球状件200和图3中的至少一个最下层隔板192，然后重新安装割草机球状件200并拧紧紧固件212会降低高度196。在另一实施例中，可以添加一个或多个分隔板192来增加高度196(例如，使得割草机球状件200和切割件104之间具有三个或更多个分隔板192)。另外，虽然枢轴38和带螺纹的紧固件212作为一种将切割头100的各个部件固定在一起的方式已被讨论过了，但各种其它的设置也是可以预见并包含在本申请中的。在枢轴38的底下外部具有螺纹的情况下，例如，紧固件212可以被设置为以带螺纹的螺母的形式穿过枢轴28的外表面。

本发明所公开的切割头100有利于用户在进行各类切割操作(例如，切割或修剪草坪、野草、树枝等)的过程中同时使用一根或多根柔性线和一个或多个刀片。另外，当所述刀片和/或所述柔性线撞击物体(例如，石头、坚硬的树枝等)时，为了限制所述刀片或柔性线发生断裂(例如，也限制所述柔性线从所述刀片的持线器中无意地移除)，允许所述刀片(因而允许所述柔性线)随着本体绕中心轴34，124转动而发生相对于本体(例如，绕转动轴136，138)的枢转运动可以有利于所述刀片和所述柔性线向前和/或向回往复运动。更进一步来说，切平面的高度196可以如本发明所公开的方式有效地进行调整。在一种设置中，切割头100可以被包含在提供给批发商、零售商、最终客户等的新的切割装置10上。在另一种设置中，切割头100可以作为售后配套元件的一部分(例如，包括切割头，一个或多个隔板192，一跟或多根柔性线等)安装在现有的切割装置上。

前面的描述是为了例证和说明的目的。而且，该描述并非意在将本发明局限于本文公开的形式。因此，对相关技术做出的与上述教导、技能和知识相称的变体和修改均涵盖在本发明所公开的范围内。例如，虽然本发明示出并描述了绕各自的枢轴136，138枢转的第一和第二刀片132，134，其中枢轴136，138绕轴34，124分隔180°角度，但切割头可以包括多于或少于两个刀片。

Claims (21)

1.一种用于在切割装置上转动的切割件，包括：

本体，所述本体包括彼此相对的上表面和下表面、外周缘和转动轴，所述本体绕转动轴转动；及

至少第一刀片可枢转地绕第一枢轴安装在所述本体上，所述第一枢轴平行于所述转动轴，其中所述第一刀片包括至少一个持线器，且其中所述第一刀片过半的长度延伸穿过所述本体的所述外周缘。

2.如权利要求1所述的切割件，其中所述本体包括至少第一安装腔，所述第一安装腔在所述上表面和所述下表面之间，其中所述第一刀片的端部绕所述第一安装腔内的所述第一枢轴可枢转地安装在所述本体上。

3.如权利要求2所述的切割件，还包括：

至少第一枢转销沿所述第一枢轴穿过所述本体的所述上表面和所述下表面以及所述第一刀片的所述端部，以将所述第一刀片枢转地固定至所述本体。

4.如权利要求1-3中任一项权利要求所述的切割件，其中所述持线器是从所述第一刀片表面延伸的刚性环。

5.如权利要求1-4中任一项权利要求所述的切割件，其中所述第一刀片还包括从其表面延伸的柱，其中所述柱与所述持线器隔开。

6.如权利要求5所述的切割件，所述切割件还包括至少一根第一柔性线，所述第一柔性线延伸穿过所述持线器，绕所述柱，然后向回穿过所述持线器。

7.如权利要求5-6中任一项权利要求所述的切割件，其中所述第一枢轴延伸穿过所述柱。

8.如权利要求1-7中任一项权利要求所述的切割件，其中所述第一刀片可绕所述第一枢轴枢转180°角度。

9.如权利要求1-8中任一项权利要求所述的切割件，还包括：

至少第二刀片绕第二枢轴可枢转地安装在所述本体上，所述第二枢轴平行于所述转动轴，其中所述第二刀片包括至少一个持线器，以及其中所述第二刀片过半的长度被配置为延伸穿过所述本体的所述外周缘。

10.如权利要求9所述的切割件，其中所述第一枢轴和所述第二枢轴绕所述转动轴分隔180°角度。

11.一种系统，包括：

轴；

如权利要求1-10中任一项权利要求所述的切割件，所述切割件设置在所述轴上以绕中心轴转动。

12.如权利要求11所述的系统，还包括至少一个隔板，所述隔板设置在所述轴上并靠近所述切割件。

13.如权利要求11-12中的任何一项所述的系统，还包括割草机球状件，所述割草机球状件设置在所述轴上，其中所述割草机球状件限制了所述切割件从所述轴移除。

14.一种切割装置，包括：

发动机；以及

如权利要求11-13中任一项权利要求所述的系统，其中所述轴与所述发动机连接，以及其中运行所述发动机使所述轴和所述切割件绕中心轴转动。

15.一种配套元件，包括：

如权利要求1-10中任一项权利要求所述的切割件；以及

一个或多个分隔板，其中所述一个或多个分隔板中的每一个包括中心转动轴，所述中心转动轴被配置为与所述切割件的中心转动轴共线。

16.如权利要求15所述的配套元件，还包括多根切割线。

17.一种调整发动元件的切割装置的切割面相对于地面接合部件的高度的方法，包括：

将所述地面接合部件从所述切割装置的枢轴移除；

将切割件和至少一个隔板从所述枢轴移除，其中所述切割件的切割面离所述地面接合部件的距离为进行移除步骤之前的第一距离；以及

将所述切割件和至少一个隔板安装到所述枢轴上，其中所述切割件的切割面离所述地面接合部件的距离为进行安装步骤之后的第二距离，其中所述第二距离与所述第一距离是不同的。

18.如权利要求17所述的方法，其中所述移除包括在从所述枢轴移除所述切割件之前从所述枢轴移除至少一个分隔板，以及其中所述安装包括在将所述切割件安装到所述主轴上之前将至少一个分隔板安装到所述枢轴上。

19.如权利要求17所述的方法，其中所述移除包括在从所述枢轴移除至少一个分隔板之前从所述枢轴移除所述切割件，以及其中所述安装包括在将至少一个分隔板安装到所述主轴上之前将所述切割件安装到所述枢轴上。

20.如权利要求17所述的方法，其中所述移除步骤包括从所述枢轴移除至少两个分隔板，以及其中所述安装步骤包括将两个分隔板都安装到所述枢轴上。

21.如权利要求17-18中的任一项权利要求所述的方法，其中所述切割件包括：

本体，所述本体包括彼此相对的上表面和下表面、外周缘，以及中心转动轴，所述中心转动轴被配置为与所述枢轴的枢轴线共线；以及

至少一个第一刀片，所述第一刀片绕平行于所述中心轴的第一转动轴可枢转地安装到所述本体上，其中所述第一刀片包括至少一个持线器，以及其中所述第一刀片过半的长度被配置为延伸穿过所述本体的所述外周缘。