CN104747304A - 发动机驱动的工具 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种发动机驱动的工具，包括具有曲柄轴的空冷发动机、发动机输出控制器、包括调速板的风调速器、以及节流操作辅助机构。发动机输出控制器包括节流阀轴，节流阀轴能够绕其轴线角旋转来基于节流阀轴的角旋转来控制曲柄轴的转速。调速板被连接到节流阀轴上以接收由连接到曲柄轴上的冷却风扇所生成的冷却空气。风调速器基于所接收的冷却空气的量来控制节流阀轴的角旋转。节流操作辅助机构在规定的转速范围内使得节流阀轴在增加发动机输出的方向上角旋转，在规定的转速范围内，由节流操作辅助机构执行的操作优先于由风调速器执行的控制。

Description

发动机驱动的工具

技术领域

本发明涉及例如剪枝机的装备有紧凑型发动机的便携式工具。

背景技术

将紧凑型发动机作为动力源应用于例如割草机、剪枝机、吹风机、链锯和电力切割机的发电机和便携式工具中。

这样的传统发动机包括装备在曲柄轴的一个端部的、用于冷却气缸的冷却风扇。曲柄轴的旋转使得冷却风扇旋转，从而生成用于冷却气缸的冷却空气。

日本专利申请公开号No.H06-123243公开了一种机制，其中应用了风调速器来利用冷却空气以控制发动机的操作状态(转速)。具体地，调速板被配置在风扇箱内部冷却空气的气流路径上。调速板与化油器内的用于控制节流开度的化油器的节流阀轴相连接。调速板能够绕该节流阀轴枢轴地移动。

具体地，在该风调速器中，当负载降低、转速增加、并且冷却空气的风力变得更强时，使得节流阀轴旋转以降低节流开度。相反地，当负载增加、转速下降并且冷却空气的风力变得更弱时，使得节流阀轴旋转以增加节流开度。

通过简单地将小尺寸的调速板(风调速器)连接到节流阀轴上可以容易地配置成这种机制，并且这种机制因此有效运用在需要紧凑型发动机的各种便携式的发动机驱动的工具中。

发明内容

如上所述，能够通过风调速器来恰当地控制工作状态下的发动机的输出。然而，使用风调速器的控制大大抑制了本来能够由发动机生成的发动机输出。也就是说，当应用了风调速器时，从发动机所获取的输出被抑制了并且变得大大低于未应用风调速器情况下的输出。

通过改进化油器和风调速器周边的结构，即使应用了风调速器，仍然能够获取工作状态下较大的发动机输出。在这种情况下，然而，由于这些结构变得复杂，能够以简单的结构来执行上述控制的风调速器的优势被减弱了。更进一步地，能够使用致动器等来执行上述控制。然而，在这种情况下也需要复杂的结构，而这对于需要小而轻的剪枝机等来说是不希望的。

因而，很难通过简单地配置来改进装备有风调速器的便携式工具的发动机输出。

鉴于以上观点，本发明的目标是提供一种结构简单、能够克服上述缺点的、装备有风调速器的工具。

为了实现以上和其他目标，发明提供一种包括空冷发动机、发动机输出控制器、风调速器和节流操作辅助机构的、发动机驱动的工具。空冷发动机包括：被配置为旋转的曲柄轴；固定于曲柄轴上并且被配置为与曲柄轴一起旋转以生成冷却空气的冷却风扇。发动机输出控制器被配置为控制发动机的输出，发动机输出控制器包括定义了轴线并且被配置为绕轴线进行角旋转的节流阀轴，基于节流阀轴的角旋转控制发动机的输出。风调速器被连接到节流阀轴上并且包括被配置为当在其上接收到冷却空气时就移动的调速板，风调速器被配置为基于调速板所接收到的冷却空气的量来控制节流阀轴的角旋转。节流操作辅助机构被配置为：在规定的转速范围内使得节流阀轴在增加发动机输出的方向上角旋转，在规定的转速范围内，由节流操作辅助机构执行的操作优先于由风调速器执行的控制。

优选地，节流操作辅助机构使得节流阀轴强制地角旋转以在规定的转速范围内增加发动机的输出，以对抗风调速器对节流阀轴的控制。

优选地，风调速器被配置为：在规定的转速范围内控制节流阀轴角旋转以降低发动机的输出，并且节流操作辅助机构使得节流阀轴强制地角旋转以在规定的转速范围内增加发动机的输出，以对抗风调速器对节流阀轴的用以降低发动机输出的控制。

优选地，节流操作辅助机构被配置为电气传动，以使得当施加电流时节流阀轴就进行角旋转。

优选地，风调速器还包括固定于节流阀轴上的臂，臂包括被配置为被电磁力吸引到节流操作辅助机构的磁体部，并且节流操作辅助机构被配置为吸引臂的磁体部以使得当施加电流时节流阀轴就进行角旋转。

优选地，风调速器还包括固定于节流阀轴上的臂，臂包括永磁体，并且节流操作辅助机构被配置为生成通过排斥力对臂的永磁体进行排斥的磁场，以使得当施加电流时节流阀轴就进行角旋转。

优选地，风调速器还包括固定于节流阀轴上的臂，并且节流操作辅助机构包括被配置为推动臂以使得当施加电流时节流阀轴就进行角旋转的销钉。

优选地，施加到节流操作辅助机构上的电流由曲柄轴的旋转生成。

优选地，发动机驱动的工具还包括控制电路，控制电路被配置为识别曲柄轴的转速并且基于曲柄轴的转速来控制是否对节流操作辅助机构施加电流。

优选地，发动机驱动的工具还包括点火线圈，点火线圈被配置为生成用于点燃发动机的火花电流，控制电路位于点火线圈邻近。

优选地，发动机输出控制器包括被节流阀轴穿透的主体，节流阀轴具有彼此相对的一端和另一端，调速板被固定在节流阀轴的一端，并且风调速器还包括连接到节流阀轴的另一端、以在增加发动机输出的方向上对节流阀轴施加偏置力的调速弹簧。

优选地，风调速器被配置为确定运行在空载情况下的发动机的曲柄轴的指定转速，并且规定的转速范围被设置为等于或者小于指定转速。

优选地，发动机驱动的工具还包括：被配置为按照曲柄轴的旋转而被传动的末端工具；以及具有提供有末端工具的一端和提供有空冷发动机、发动机输出控制器、风调速器和节流操作辅助机构的另一端的支撑轴。

附图说明

图1A是表示根据本发明实施例的剪枝机的总体结构的侧视图；

图1B是由图1A中的破折线包围的实施例的剪枝机的传动剖面的放大的横截面视图；

图2是没有风扇箱时，根据实施例的剪枝机的传动部的前视图，其中传动部包括发动机和风调速器；

图3是表示根据实施例的剪枝机的手柄末端附近的配置的侧视图；

图4是根据实施例的剪枝机的传动部的后视图；

图5A和图5B是说明从实施例的剪枝机的后方观看时，实施例的剪枝机的空闲状态和工作状态之间的切换操作的视图；

图6A到图6C是示出了从实施例的剪枝机前方观看时，实施例的剪枝机中的风调速器的操作的视图；

图7A-图7C是说明作为本发明的节流操作辅助机构例子的节流操作辅助线圈的操作的视图；

图8A是示出了发动机转速和向节流操作辅助线圈施加电流的定时之间的关系的图示；

图8B是示出了发动机的转速和流经节流操作辅助线圈的电流之间的关系的图示；

图9是比较实施例的发动机的输出特性与传统发动机的输出特性的图示，其中曲线(1)代表没有风调速器情况下的传统发动机的输出特性，曲线(2)代表仅装备有风调速器的传统发动机的输出特性，以及曲线(3)代表实施例的发动机的输出特性；以及

图10A-图10C是说明了作为实施例的节流操作辅助机构的又一例子的致动器的操作的视图。

具体实施方式

将参考图1A到图10C描述作为根据本发明的实施例的发动机驱动的工具的例子的剪枝机310。

在以下关于剪枝机310的描述中所用的描述将参考图1A中示出的、假设剪枝机310被放置在地面上的剪枝机310的状态。具体地，下文中，图1A中所示的剪枝机310的左右侧分别指的是“前方”和“后方”以及图1A中的上-下方向指的是上-下方向或者垂直方向。

参考图1A和图1B，剪枝机310包括在前-后方向扩展的轴20、切削刀刃11以及容纳有发动机40的传动部30。作为末端工具示例的切削刀刃11被可旋转地装备在轴20的前端部(一端)。传动部30被放置在轴20的后端部(另一端)以传动(旋转)切削刀刃11。发动机40用作传动部30的动力源。传动轴(未示出)在轴20内同轴地被放置，并且通过离心式离合器46与发动机40的曲柄轴42(见图2)连接(见图2)。当曲柄轴42的转速(发动机40的转速)增加并且离心式离合器46被连接到传动轴时，一旦从发动机40接收到传动动力，传动轴(未示出)就开始旋转。传动轴的这种旋转被传递给装备在轴20的前端部的齿轮箱12，以便以适当的减速比率来旋转切削刀刃11。

用于由操作者握住的手柄13被装备在前后方向上轴20的中心部分附近的左右各侧。在图1A中，仅示出了手柄13中的一个手柄(右侧手柄13)。把手16被装备在每个手柄13的末端部。参考图3，在右侧手柄13上还装备有用于实现如下文所述的、在空闲状态和工作状态之间切换发动机40转速的节流阀操纵杆17。节流阀操纵杆17能够围绕装备在靠近把手16的末端的节流阀操作杆枢轴171枢轴移动。

此外，腰垫部21装备在轴20上，位于手柄13和传动部30之间，用于当操作者握住手柄13时便利操作者的操作。具体地，腰垫部21由装备在轴20上以覆盖(包围)轴20以便于腰垫部21具有大于轴20的外径的弹性材料形成。操作者在握住手柄13(把手16)并且由腰垫部21支撑他或她的腰部的同时执行切削工作。更进一步地，防散射的盖子14被装备在切削刀刃11下方以防止被切削的草和枝向操作者散射。

传动部30包括发动机40、燃料箱60、保护盖15、化油器70、空气清洁器50、消音器80和风调速器90。燃料箱60被固定地装备在发动机40下方以存储燃料。在使用剪枝机310以前，操作者应当移除箱帽61(见图1A、图1B和图2)以将燃料供给到燃料箱60中。通常，燃料箱和其箱帽被装备得低于发动机以防止所提供的燃料附着到提供于发动机上的火花塞上或者与火花塞连接的线路上。燃料箱60因而位于剪枝机310的后下端部(传动部30的下部)。

如图1A和图1B所示，装备了保护盖(架)15以覆盖燃料箱60的下部。保护盖15由树脂材料制成并且被设计为当剪枝机310被放置在地面上时支撑剪枝机310。

参考图2，发动机40是紧凑型双冲程气冷发动机，并且包括气缸43、曲柄轴42和冷却风扇(未示出)。气缸43被装备在发动机40的上部。气缸43主要包括燃烧室和活塞(未示出)。气缸43具有其中形成有大量散热翅片的外围表面。冷却风扇(未示出)被固定在曲柄轴42的前端部。进气口(未示出)被装备在气缸43的左侧并且排气口(未示出)被装备在气缸43的右侧。

化油器70(发动机输出控制器的例子)被附接到装备在气缸43左侧(图2中为右侧)的进气口上。空气清洁器50被附接到化油器70的左端部。更具体地，空气清洁器50由空气清洁器盖52覆盖并且被附接到固定于化油器70上的空气清洁器箱51上。以这种结构，空气经由空气清洁器50被引入到化油器70中。燃料也经由管道从燃料箱60供应给化油器70。化油器70被配置为在其中生成气-油混合物并且将其供应给发动机40。

消音器80被附接到装备在气缸43的右侧(图2中为左侧)的排气口上。来自发动机40(气缸43)的空气经过消音器80被排出。在使用时消音器80常常为高温并且因此被消音器盖81覆盖。

在发动机40中，曲柄箱44装备在气缸43下方。曲柄箱44包括其内部的曲柄轴42。曲柄轴42被配置为与气缸43内的活塞的垂直往复运动关联旋转。曲柄轴42在图1A中的前-后方向(在与图2的页面垂直的方向)上延伸。在曲柄轴42的前端部装备有磁铁转子45和离心式离合器46。磁铁转子45被集成到生成用于冷却气缸43的冷却空气的冷却风扇(未示出)上。所生成的冷却空气被配置为流经覆盖了冷却风扇的风扇箱31(见图1B)并且形成用于冷却气缸43的气流路径，气缸43在发动机40的其他部件中变得尤其热。另一方面，启动器(反冲启动器)41被附接到曲柄轴42的后端部以强制地旋转用于启动发动机40的曲柄轴42(见图1A、图1B和图4)。以这种结构，在磁铁转子45旋转时电流流经发电机线圈(未示出)，并且电流流入点火线圈47(点火系统)中，在其中被累积到足够高到点着火花塞(未示出)的水平并且随后作为火花电流被供给给火花塞。

此外，参考图2，包括CPU的控制电路471被装备为邻近点火线圈47。控制电路471整流发电机线圈中所生成的电流的一部分以生成DC电流，将DC电流供给给节流操作辅助线圈96(见图4)，由此控制节流操作辅助线圈96的开(ON)和关(OFF)，如下文所述。此外，控制电路471被配置为通过监视点火线圈47(点火系统)和发电机线圈的输出来识别曲柄轴42的转速(转数)。正如下文所述的，基于曲柄轴42的这一转速来控制被供应给节流操作辅助线圈96的电流。节流操作辅助线圈96是本发明的节流操作辅助机构的例子，其结合控制电路471的操作而作用为本发明的控制电路的例子。

一旦发动机40已经启动，则通过吸气时产生的负压将燃料从燃料箱60中向上引入(吸入)到化油器70中。然而，在发动机40启动前，燃料需要手动取到化油器70中。为此，如图2和图4所示，装备有启动泵62。在操作者操作启动泵62时，在发动机40启动前，将燃料从燃料箱60泵送到化油器70中。

在燃料(混合汽油)被从燃料箱60供应给化油器70的同时，空气也通过空气清洁器50被引入到化油器70中。在化油器70中生成气-燃料混合物并且将该混合物供应给发动机40。

具有与发动机40和化油器70类似配置的发动机和化油器的组合不但能够被用做例如本实施例的剪枝机310的发动机驱动的工具，而且还能够应用到例如摩托车的其他机器中。然而，在用于摩托车时，当摩托车在运行时(行驶过程中)其化油器和地面(水平面)之间形成的角度没有显著变化。相比之下，用于剪枝机310时，当剪枝机310被使用时，轴20和地面(水平面)之间形成的角度常常可能会改变。例如，操作者可以大体上平行于地面地水平地握住轴20，或者可以将轴20转到相对于水平面显著地倾斜的方向以调整切削角。

尽管存在多种类型的化油器，然而膜片型化油器(diaphragm-typecarburetor)即使当化油器和水平面之间的角度显著变化时也稳定地供应燃料并且生成气-燃料混合物方面很有效率。在膜片型化油器中，由弹性体形成的膜片将形成在化油器内的燃料室进行分隔，并且，燃料被吸入到这个燃料室中并在其中定量存储。这种配置允许与化油器相对于水平面的角度无关地、稳定地供给气-燃料混合物。为此，膜片型化油器优选为本实施例的化油器70。

化油器70还是所谓的蝶型化油器(butterfly-type carburetor)并且包括节流阀轴71和蝶形阀(未示出)。节流阀轴71被配置为响应于，如下文所述的风调速器90的操作，围绕其在前-后方向延伸的轴而角旋转。蝶形阀被配置为按照节流阀轴71的角旋转，在节流阀71内并且相对节流阀71枢轴地移动。通过节流阀轴71的角旋转的大小以及通过蝶形阀响应于节流阀轴71的角旋转而相对于节流阀轴71枢轴地移动的大小来确定节流阀轴71(或者化油器70)的节流开度。在这种结构的化油器70中，能够按照节流阀轴71的角旋转来调节节流开度。一般来说，这种蝶形化油器优选为用于发动机驱动的工具的化油器。换句话说，使用蝶形阀门的、提供有节流开度调节机构的蝶形化油器尤其优选地用在发动机驱动的工具中，正如本实施例的化油器70一样。

基于从化油器70供应的气-燃料混合物的量来控制发动机40的转速(旋转数量)(发动机40的输出)。发动机40的旋转状态能够大致地分为两类：空闲状态和工作状态。在空闲状态下，发动机40的转速维持为低速并且离心式离合器46不连接到传动轴上以防止切削刀刃11旋转。在工作状态下，发动机40的转速维持为比空闲状态下的转速高，并且离心式离合器46连接到传动轴上以允许切削刀刃11旋转。

为了实现在空闲状态和工作状态之间的切换，操作者拉住(握住)装备在右侧把手16附近的节流阀操纵杆17(图3中所示)。节流阀操纵杆17连接到与化油器70相连接的节流线路100(图4)。也就是说，节流线路100具有连接到节流阀操纵杆17的一端、以及连接到化油器70的另一端。当操作者握住节流阀操纵杆17来围绕节流阀操作杆枢轴171枢轴地向上移动图3中的节流阀操纵杆17的右端部分时，能够将节流线路100拉向手柄13侧，通过这些操作将化油器70带入其如下所述的工作状态。通过传动部30侧的节流线路100的一端的移动，能够因而执行空闲状态和工作状态之间的切换操作。

如图4中所示，将节流线路100可滑动移动地提供在外部管道101中。外部管道101通过装配螺帽103固定到固定于化油器70上的节流线路装配部102。节流线路100的端(端部)(与节流阀操作杆17相连的端相对)在节流线路装配部102上方从外部管道101露出。从外部管道101露出的节流线路100的端部具有其上附接有臂卡合部104的上端。臂卡合部104被配置为从下方卡合风调速器90的臂94的右端部，如下文所述。此外，节流回位弹簧105被放置在臂卡合部104与节流线路装配部102之间，使得从外部管道101露出的节流线路100被节流回位弹簧105缠绕。臂卡合部104和连接到臂卡合部104上的节流线路100由于节流回位弹簧105的膨胀(偏置力)因而通常向上偏置，从而将臂卡合部104向臂94偏置。

仅在工作状态下执行切削工作。在工作状态下，首先，在空载条件下，发动机40的转速被设置为规定的转速。随后，当操作者将旋转的切削刀刃11放置到接触草和枝时，切削刀刃11被施加大的负载，并且因此有必要增加节流开度并且增加发动机输出。此后，当操作者将切削刀刃11从草和枝上分开以结束切削工作时，施加到切削刀刃11上的负载快速降低。在这种状态下，如果节流开度已经被增加，则转速可能快速增加。因此，当未施加负载时，需要降低节流开度。

为了控制节流开度(节流阀轴71的角旋转)，在化油器70的节流阀轴71上装备了风调节器90，参考图2和图4。风调速器90利用了由冷却风扇生成的冷却空气来控制工作状态下发动机40的转速。风调速器90被布置在冷却空气的流动路径上以便于接收风扇箱31内的冷却空气。风调速器90因而受到施加于其上的冷却空气的强度的影响。

具体地，风调速器90包括调速板91、调速杆92、调速弹簧93和臂94。

调速板91被配置为接收冷却空气。如图2、图6A至图6C中所示，调速板91装备在调速杆92的末端。调速杆92具有从前方观看时在左-右方向上拉伸的通常矩形形状。调速杆92具有连接到节流阀轴71的前端部的基座端。调速板91因而经由调速杆92被机械地链接到节流阀轴71。一旦调速板91上接收到冷却空气，调速杆92就配置为施加力到节流阀轴71以使得图2和图6A至6C中的节流阀轴71顺时针或者逆时针地角旋转。

此外，如图4中所示，臂94被固定到节流阀轴71的后端部(即，臂94位于节流阀轴71的一端，该端与装备有调速板91的端相对)。注意到在图4中，移除了空气清洁器50和空气清洁器盖52。臂94具有与调速弹簧93的下端卡死的左端部。调速弹簧93具有其位置高于臂94、并且与调速弹簧装配部95卡死的上端，调速弹簧装配部95被装备在固定在化油器70上的空气清洁器箱51上。用这种结构，臂94(臂94的左端部)通常在图4中被调速弹簧93的偏置力向上拉(偏置)。调速弹簧93被配置为在增加节流开度(增加发动机40的转速或者输出)的方向上偏置节流阀轴71，即，图4中为顺时针(图2中为逆时针)。

此外，节流操作辅助线圈96被装备在调速弹簧93的左侧(图4中为右侧)作为节流操作辅助机构。节流操作辅助线圈96被固定到化油器70，并且一旦施加电流就能够通过磁力吸引装备在臂94上的臂吸引部941(见图7A-图7C)。臂吸引部941(磁体部的例子)装备在臂94的左端部并且由铁磁体制成。该吸引方向与调速弹簧93推动臂94的方向完全相同。下文将详细描述节流操作辅助线圈96的操作。

也就是说，在图4中臂94的左端部(节流阀轴71)基本上被调速弹簧93顺时针偏置，同时臂94的右端部通过臂卡合部104被节流回位弹簧105逆时针偏置。也就是说，分别在两个相反的方向偏置臂94的左端部和右端部。

这里应当注意的是，通过简单比较调速弹簧93和节流回位弹簧105，将从节流回位弹簧105施加到臂94上的扭矩设置为大于从调速弹簧93施加到臂94上的扭矩。因此，不论调速弹簧93的状态如何，只要节流回位弹簧105延伸，臂卡合部104就从下方卡合到臂94的右端部上。节流阀轴71因而在图4中以逆时针方向偏置(在图2中以顺时针方向)。换句话说，由于节流线路100没有被操作并且因而节流回位弹簧105没有被向下压缩，所以节流开度被实施为很小(减小)。这是空闲状态(图4和图5A中所示)。在空闲状态下，离心式离合器46没有被连接，并且切削刀刃11未被传动。

注意到在图5A和图5B中示出的臂94的形状不同于图4和图7A至图7C中示出的臂94的形状，但是假设图5A和图5B中的臂94与图4和图7A至图7C中示出的臂94相同。

当操作者握住节流阀操纵杆17时，图4中的节流线路100克服节流回位弹簧105的偏置力而被向下拉。这是图5B中所示的工作状态。此时，由于臂卡合部104与臂94分开，调速弹簧93使臂94以顺时针方向枢轴地移动(节流阀轴71旋转)。作为结果，发动机40的转速提高，离心式离合器46被连接以旋转刀刃11。

此时，在工作状态下使用风调速器90来执行如下参考图6A至图6C所述的控制。

在图6A至6C中，用白色箭头表示冷却空气的流动(强度)。图6A示出了发动机40的转速为低速(冷却空气的强度低)的状态，图6C示出了发动机40的转速为高速(冷却空气的强度高)的状态，并且图6B示出了介于图6A和图6C之间的中间状态。

这里，在风调速器90中，当施加于调速板91上的冷却空气增大(来自冷却空气的较大压力被施加到调速板91上)时，使得节流阀轴71向降低节流开度的方向角旋转(即，图6A至6C中以顺时针方向)以降低发动机40的转速。注意到此时装备在节流阀轴71另一端部的臂94被调速弹簧93向增加节流开度的方向偏置。

具体地，当发动机40的转速降低并且冷却空气的强度减小时，如图6A中所示，响应于向切削刀刃11施加负载，调速弹簧93使得节流阀轴71向增加节流开度的方向(即，图4中为顺时针)角旋转。相比之下，当发动机40的转速增加并且冷却空气的强度增强时，如图6C中所示，响应于取消向切削刀刃11施加负载，调速弹簧93使得节流阀轴71向降低节流开度的方向(即，图4中为逆时针)角旋转。因而，合适地控制了发动机40的转速(发动机40的输出)。此外，通过这些操作，当切削刀刃11上未施加负载时，发动机40的转速被大体上控制为常数。空载情况下由风调速器90定义的发动机40的这一转速是发动机40的指定转速。

通过调节风调速器90(调速板91、调速弹簧93的弹簧常数等)、节流阀轴71等之间的关系来确定指定转速。例如，当调速弹簧93的张力(弹簧常数)增加时可以增大指定转速，同时当该张力减小时指定转速也可以降低。替代地，例如，通过改变调速弹簧93的附接位置，也能够改变指定转速或者与指定转速对应的发动机的输出。这些是指定转速改变方法的可能例子，该方法能够提供在本实施例的剪枝机310中。

通常在不具有风调速器的发动机中，发动机的输出将很可能随转速升高而变大。因此，通过增加指定转速，在工作状态下能够从发动机获得更大的输出。然而，如果指定转速增大，即使当工作状态下并未实际执行切削工作时燃料消耗也将增加。从而，增大指定转速并非是获取较大输出的优选。相反，更希望在未增大指定转速的前提下以低转速获取较大的发动机输出。

为此目的，在本实施例的剪枝机310中，除了基于风调速器90的移动使得节流阀轴71进行角旋转以降低或者增大发动机40的输出的上述控制之外，还执行使用节流操作辅助线圈96的控制。

现在，参考图7A至图7C描述由节流操作辅助线圈96执行的控制。在图7A至7C中，为了简化说明，仅示意性地显示了与节流操作辅助线圈96的操作有关的部件。

由于节流线路100是向下拉的，因此图7A和图7B代表发动机40的工作状态。这里，图7A是切削刀刃11上未施加负载的情况。在这种情况下，上拉臂94的调速弹簧93的拉力(增加节流开度的力)与上推调速板91的冷却空气的力(降低节流开度的力)平衡。与这种状态相对应的发动机40的转速是指定转速。

如果在图7A中所示的状态下将负载加到切削刀刃11上，则发动机40的转速下降并且冷却空气的强度减小。作为结果，上推调速板91的冷却空气的力(降低节流开度的力)降低。因此，如图7B中所示，调速弹簧93使得节流阀轴71在增大节流开度的方向(在图7A-图7C中为顺时针)枢轴旋转。此时，将电流施加到节流操作辅助线圈96以便于除了调速弹簧93的偏置力之外节流操作辅助线圈96的磁力能够将臂吸引部941(臂94)上拉。在实施例中，节流操作辅助线圈96的这种通电被配置为：在规定的转速范围(从5500rpm至7000rpm)内执行。因此，在本实施例的发动机40中，尽管使用了风调速器90，但风调速器90在规定的转速范围内实际上没有起作用。此外，当发动机40的转速低于规定的转速范围时，因为风能太小以致不能激活风调速器90所以风调速器90实际上也没有起作用。也就是说，风调速器90实际上仅在转速高于该规定转速范围时起作用。

将是否对节流操作辅助线圈96施加电流配置成由控制电路471控制。图8A显示了规定的转速范围例子，其中对节流操作辅助线圈96施加电流(即，节流操作辅助线圈96设为ON)。在这个例子中，工作状态下空载时发动机40的规定转速是7000rpm。节流操作辅助线圈96的吸引力被设置为：在5500rpm到7000rpm的规定转速范围中运用。此外，空闲状态下的转速被设置为小于或者等于4000rpm。

由于流入节流操作辅助线圈96的电流是由于磁体转子45的旋转而在发电机线圈(未示出)中生成的、并且被供给给点火线圈(点火系统)47的电流的一部分。从而，施加到节流操作辅助线圈96上的电流正比于规定范围内的转速(同时节流操作辅助线圈置为ON)。图8B显示了转速和流经节流操作辅助线圈96的电流之间的关系。

在此例子中，如果工作状态下的发动机40的转速低于7000rpm，一旦施加电流则节流操作辅助线圈96被通电以控制发动机输出增加。这里，例如如果施加到切削刀刃11上的负载降低并且转速快速增大到超过7000rpm，则停止施加于节流操作辅助线圈96的电流以取消节流操作辅助线圈96的吸引(即，节流操作辅助线圈96的吸引力变为零)。相应地，仅通过风调速器90的作用将节流开度控制为降低，并且发动机40的输出因而下降。

当转速小于或者等于7000rpm时，随着转速增加由调速板91所接收的风压也增大。因而，根据转速的增加来向关闭节流开度的方向推进节流阀轴71的风调速器90的操作实质上确实与转速超过7000rpm的情况下的方式同样的方式执行。随着转速变得靠近7000rpm，风调速器90的这种推进力变得格外大。另一方面，如图8B中所示，当转速小于或者等于7000rpm时，如上所述，流经节流操作辅助线圈96的电流与转速成正比，随着转速增大节流操作辅助线圈96的吸引变得更强。换句话说，响应于一旦在调速板91上接收到冷却空气而生成的扭矩，通过节流操作辅助线圈96的这种吸引力变得更大。因此，在5500rpm到7000rpm之间的规定转速范围内，图7B中所示的状态被经常地保持，此时臂94被节流操作辅助线圈96吸引至与后者卡死。

也就是说，在这种配置中，风调速器90实质上仅作用于转速高于7000rpm时降低发动机输出或者转速的操作。当转速大于或者等于5500rpm并且小于或者等于7000rpm时，仅节流操作辅助线圈96实际上起作用来获取节流阀轴71的最大节流开度。正如在现有技术中，当发动机40的转速超出指定转速时，风调速器90恰当地操作以降低发动机40的输出。

此外，如上所述，在实施例中空闲状态下的转速被设置为4000rpm，该转速远远小于5500rpm。因而，在空闲状态下不生成节流操作辅助线圈96的吸引力。此外，将由节流回位弹簧105运用到臂94上的扭矩设置为大于由节流操作辅助线圈96的吸引力运用到臂94上的扭矩。因而，当操作者释放节流阀操纵杆17时，即使在工作状态下节流操作辅助线圈96被置为ON，节流回位弹簧105使得节流阀轴71强制地枢轴移动以便于最小化节流开度。作为结果，发动机40进入到如图7C中所示的空闲状态。也就是说，正如未应用节流操作辅助线圈96一样，如图5A和图5B中所示的一样执行空闲状态和工作状态之间的切换。

附带地，在节流阀操纵杆17上可以装备检测开关，使得除非握住节流阀操纵杆17否则电流不会施加到控制电路471上。这种配置能够实现更可靠的向空闲状态的切换，并且抑制了流入节流操作辅助线圈96的故障电流。

如上所述，在本实施例的剪枝机310中，虽然风调速器90能够作用于检查空载情况下的过速事件，但是在使得节流操作辅助线圈96为ON的规定转速范围内，发动机40的输出不被约束却能够实质上等同于不具有风调速器情况下的发动机的输出。

图9示意性地示出了与现有结构的发动机输出特性相比的本实施例的发动机的输出特性。具体地，在图9中，曲线(1)显示了在其中既没有应用风调速器机制也没有应用节流操作辅助机构的空载情况下的发动机的输出特性。曲线(2)显示了在其中提供了风调速器机制但没有应用节流操作辅助机构的空载情况下的发动机的输出特性。曲线(3)显示了在其中组合应用了风调速器机制(风调速器90)和节流操作辅助机构(节流操作辅助线圈96)两者的空载情况下的本实施例的发动机40的输出特性。

在没有应用风调速器机制的情况(1)中，展示了发动机的原始输出特性。从而，在所有转速下获取了最大输出，并且即使在转速超过作为指定转速的7000rpm时也获取大的输出。这意味着在装备了这种不具有风调速器机制的发动机的剪枝机中根本不执行合适的输出控制(转速控制)。在仅应用了风调速器机制的情况(2)中，由于风调速器机制起作用来控制(抑制)发动机的输出，所以当转速超过7000rpm时输出降低。而且，5500rpm到7000rpm之间的规定转速范围内的输出也远远小于未应用调速器机制的情况(1)下的输出。这是因为风调速器机制不但在转速范围大于或者等于7000rpm下起作用，而且还在转速小于或者等于7000rpm时起作用。此外，由于风能弱，在风调速器机制实际上没有发挥作用的低转速范围(小于或者等于5500rpm)下，仅应用了风调速器的情况(2)的输出与未应用风调速器的情况(1)下的输出之间没有差别。这里应当注意的是，因为转速低，所以两种情况下的发动机的绝对输出都小。

相比之下，在应用了节流操作辅助机构(节流操作辅助线圈96)的情况(3)中，风调速器机制(风调速器90)实际上仅在转速范围超过7000rpm时起作用。因此，尽管超过7000rpm时发动机40的输出快速降低，但在5500rpm到7000rpm之间的规定转速范围内的输出能够成为几乎与未应用风调速器机制的情况(1)中的输出完全相同。也就是说，风调速器90被用于当转速超出7000rpm时恰当地控制(抑制)输出，然而在5500rpm到7000rpm之间的规定转速范围(在工作状态下使用该范围)内能够获取比情况(2)中的输出更大的输出。因而，能够有效地增强工作状态下的发动机40的输出以执行切削工作。

此外，在情况(2)中，在较高转速范围中，输出特性上的改变是平缓的或者渐进的。因此，需要增加指定转速(在上例中为7000rpm)以便从发动机40获取较大的输出。相比之下，在组合使用节流操作辅助机构(节流操作辅助线圈96)和风调速器90的本实施例的情况(3)中，能够以比情况(2)更低的指定转速来获取同样的输出。因而，例如能够保持工作状态(切削工作)下的低燃料消耗。

如上所述，本实施例的剪枝机310的配置中显著之处在于，无论由风调速器90控制的化油器70的节流开度如何，在工作状态下，当发动机40的转速在规定范围内(小于或者等于指定转速)时，虽然风调速器90控制为降低节流开度，但是节流操作辅助线圈96起作用以强制地增加节流开度。也就是说，在这个规定转速范围内，风调速器90被控制为没有起实际作用。换句话说，在规定的转速范围内，由节流操作辅助线圈96(节流操作辅助机构)所执行的操作优先于由风调速器90所执行的控制。以这种结构，能够在没有增加指定转速的前提下获取发动机40的更大输出。

能够想到各种变体和变形例。

在上述实施例中，将用于吸引臂94的节流操作辅助线圈96用作节流操作辅助机构。然而，只要能够以与所述的实施例中类似的方式电气地操作臂94的移动，就可以将与位置传感器感应部96不同的结构用做节流操作辅助机构。

图10A至图10C显示了本实施例的变形例，其中应用致动器97而不是节流操作辅助线圈96作为节流操作辅助机构的另一例子。致动器97配置有例如螺线管(solenoid)。致动器97包括销钉971，当电流为OFF时销钉971收回但电流为ON时销971突出。在这种情况下，针对臂94，致动器97被固定在节流操作辅助线圈96所装备的侧的对侧。因而，突出的销钉971在增加节流开度(图10B中为顺时针)方向上推动并且枢轴地移动臂94。图10A和图10B中臂94的移动分别与图7A和图7B中臂94的移动类似。因而，致动器97能够执行与上述节流操作辅助线圈96的控制相类似的控制。

注意到在此变形例中，由节流回位弹簧105发挥在臂94上的扭矩应当被设置为大于销钉971推动臂94时发挥在臂94上的扭矩。因此，当操作者释放节流阀操纵杆17时，无论致动器97的状态如何，都能够获取图10C中所示的状态，并且发动机40变为空闲状态。因此，如果应用致动器97而不是节流操作辅助线圈96，则能够快速控制工作状态下发动机40的转速，并且能够恰当地实现空闲状态和工作状态之间的切换。

附带地，在图7A-图7C中所示的所述实施例的配置中，臂94由节流操作辅助线圈96将臂94停止(卡死)在最大化节流开度的位置。因此，节流阀轴71不再枢轴地顺时针移动到超过此位置(以致于增加节流开度)。另一方面，在图10A-图10C的配置中，致动器97不约束臂94的枢轴移动。然而，由于臂94的右端部接触在臂卡合部104上，在实际操作中节流阀轴71不会从图10B中所示的状态再枢轴地顺时针移动。

如果应用了致动器97，臂94上不需要装备任何专用的结构来执行上述移动，不同于应用节流操作辅助线圈96时装备在臂94上的臂吸引部941。此外，如果应用了节流操作辅助线圈96，随着节流操作辅助线圈96和臂吸引部941之间的距离越短，节流操作辅助线圈96的吸引力变得越强，反之该距离越长则吸引力变得越弱。因而，一旦节流操作辅助线圈96和臂吸引部941彼此分开，此后吸引力变得越弱，在某些情况下这可能会减缓图7A和图7B中所示的移动的速度。相比之下，在应用了致动器97的图10A-图10C的配置中，臂94能够被来自销钉971的稳定的力恒定地上推，由此获得更稳定的控制。

作为本发明的节流操作辅助机构，也可以存在其他变形例。例如，节流操作辅助线圈(正如节流操作辅助线圈96)可以固定到相对臂94来说的节流操作辅助线圈96的对侧(即，与图10A-图10C中所示的变形例的致动器97的侧相同的侧)。可以将永磁体固定到面对节流操作辅助线圈的臂94的部分上。在这种情况下，节流操作辅助线圈被配置为生成能够通过排斥力排斥永磁体的磁场，以便获取与致动器97的移动类似的移动。

还可以存在作为节流操作辅助机构的另一变形例，只要臂94(节流阀轴71)能够在与风调速器90的移动相反的、增加节流开度的方向上被偏置，例如，通过在特定的转速范围内控制施加到节流操作辅助机构上的电流的开(ON)和关(OFF)。在这种情况下，可以将在发动机40(发电机线圈)中生成的AC电流整流并且将其用作传动节流操作辅助机构用的电流。依赖于所应用的节流操作辅助机构的类型，能够使用AC电流本身而无需整流。或者可以将在发动机40(发电机线圈)中生成的AC电流整流并且将其存储在电池等中，并且所存储的电力能够作为传动节流操作辅助机构用的电流。还可替选地，可以应用独立于发动机40的外部电源来传动节流操作辅助机构。只要能够执行上述操作，就可以任意选择用于节流操作辅助机构的电源。还可替选地，还可以应用不由电流传动的节流操作辅助机构。然而，实施例的上述配置是最优选的，因为不需要任何专门的电源来传动节流操作辅助机构(节流操作辅助线圈96)，并且能够实现简化的结构。

附带地，如果节流操作辅助线圈96被用作节流操作辅助机构，可以想到的是臂94在不同方向上臂94的不同部分被同时施加了强力，这可能导致臂94的变形。因而，为了抑制这样的变形，优选地，与装备在节流阀轴71的对侧端上的调速器杆92等的材料和结构相比，给臂94提供更刚性的结构并且用具有更高刚性的材料制作臂94。

此外，在上述实施例中，节流操作辅助机构(节流操作辅助线圈96)被装备在与化油器70中的节流线路100和臂94的侧相同的节流阀轴71的一侧，并且装备在调速器杆92等的对侧。然而，这些元件的布置是任意的，并且能够依赖于风调速器和化油器的配置而恰当地设置。然而，优选的是在化油器中的节流阀轴的两侧分配这些元件，目的是实现简化的结构并且确保平稳的操作。

在所述例子中，将剪枝机用作本发明的发动机驱动的工具的例子。然而，本发明也能够应用于装备有空冷发动机的其他类型的便携式发动机驱动的工具中。

尽管已经参考发明的上述实施例详细描述了发明，然而可以在不偏离发明的范围的前提下对发明做出各种变化和修改对本领域技术人员来说是显而易见的。

Claims (13)

1.一种发动机驱动的工具，包括：

空冷发动机，其包括被配置为旋转的曲柄轴和固定于曲柄轴上并且被配置为与曲柄轴一起旋转以生成冷却空气的冷却风扇；

发动机输出控制器，其被配置为控制发动机的输出，发动机输出控制器包括定义了轴线并且被配置为绕轴线进行角旋转的节流阀轴，基于节流阀轴的角旋转控制发动机的输出；以及

风调速器，被连接到节流阀轴上并且包括被配置为当在其上接收到冷却空气时就移动的调速板，风调速器被配置为基于调速板所接收的冷却空气的量来控制节流阀轴的角旋转，

其特征在于，还包括：

节流操作辅助机构，被配置为在规定的转速范围内使得节流阀轴在增加发动机输出的方向上角旋转，在规定的转速范围内，由节流操作辅助机构执行的操作优先于由风调速器执行的控制。

2.如权利要求1中所述的发动机驱动的工具，其中节流操作辅助机构使得节流阀轴强制地角旋转以在规定的转速范围内增加发动机的输出，以对抗风调速器对节流阀轴的控制。

3.如权利要求2中所述的发动机驱动的工具，其中风调速器被配置为在规定的转速范围内控制节流阀轴角旋转以降低发动机的输出，

其中节流操作辅助机构使得节流阀轴强制地角旋转以在规定的转速范围内增加发动机的输出，以对抗风调速器对节流阀轴的用以降低发动机输出的控制。

4.如权利要求1至3中任一项所述的发动机驱动的工具，其中节流操作辅助机构被配置为电气传动，以使得当施加电流时节流阀轴就进行角旋转。

5.如权利要求4中所述的发动机驱动的工具，其中风调速器还包括固定于节流阀轴上的臂，臂包括被配置为被电磁力吸引到节流操作辅助机构的磁体部，并且

其中节流操作辅助机构被配置为吸引臂的磁体部以使得当施加电流时节流阀轴就进行角旋转。

6.如权利要求4中所述的发动机驱动的工具，其中风调速器还包括固定于节流阀轴上的臂，臂包括永磁体，并且

节流操作辅助机构被配置为生成通过排斥力对臂的永磁体进行排斥的磁场，以使得当施加电流时节流阀轴就进行角旋转。

7.如权利要求4中所述的发动机驱动的工具，其中风调速器还包括固定于节流阀轴上的臂，并且

节流操作辅助机构包括被配置为推动臂的销钉，以使得当施加电流时节流阀轴就进行角旋转。

8.如权利要求4中所述的发动机驱动的工具，其中施加到节流操作辅助机构上的电流由曲柄轴的旋转生成。

9.如权利要求4中所述的发动机驱动的工具，还包括控制电路，控制电路被配置为识别曲柄轴的转速并且基于曲柄轴的转速来控制是否对节流操作辅助机构施加电流。

10.如权利要求9中所述的发动机驱动的工具，还包括点火线圈，点火线圈被配置为生成用于点燃发动机的火花电流，控制电路位于点火线圈邻近。

11.如权利要求1中所述的发动机驱动的工具，其中发动机输出控制器包括被节流阀轴穿透的主体，节流阀轴具有彼此相对的一端和另一端，调速板被固定在节流阀轴的一端，并且

其中风调速器还包括连接到节流阀轴的另一端的调速弹簧、以在增加发动机输出的方向上对节流阀轴施加偏置力。

12.如权利要求1中所述的发动机驱动的工具，其中风调速器被配置为确定在空载下运行的发动机的曲柄轴的指定转速，并且

其中规定的转速范围被设置为等于或者小于指定转速。

13.如权利要求1中所述的发动机驱动的工具，还包括

末端工具，被配置为根据曲柄轴的旋转而被传动；以及

支撑轴，具有提供有末端工具的一端和提供有空冷发动机、发动机输出控制器、风调速器和节流操作辅助机构的另一端。