CN108471711A - 树篱修剪机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种树篱修剪机，包括：设置在壳体(21、121)中的驱动电机(30、130)；设置在所述壳体(21、121)中并与所述驱动电机(30、130)连接的齿轮机构；以及具有至少一个切割器杆(20、120)的刀片布置。至少一个切割器杆(20、120)经由齿轮机构(30、130)，通过驱动电机在所述刀片布置的纵向方向上往复方式驱动。所述齿轮机构包括产生两个不同的传动比的至少第一齿轮设定和第二齿轮设定，从而至少一个切割器杆(20、120)适于使用所述第一齿轮设定以第一速度和扭矩驱动，以及使用所述第二齿轮设定以不同于所述第一速度和扭矩的第二速度和扭矩驱动。通过提供两种不同的修剪输出模式，树篱修剪机可以提供高速/小扭矩修剪性能或者低速/大扭矩修剪性能，以适应不同操作状况下的需求。

Description

树篱修剪机
技术领域
本发明涉及户外园艺工具，尤其涉及用于修剪树篱的树枝或树叶的树篱修剪机，或其中切割刀片通过电机往复运动的树篱修剪机。
背景技术
树篱修剪机是一种室外园艺工具，其用于例如通过直线往复运动的、细长的切割刀片或称为切割杆来使得树篱等按照期望成形而切割树枝或叶片。这种切割工作通常是这样进行的，即工人用其双手握持树篱修剪机，并沿着树篱的形状移动切割刀片。电动树篱修剪机当今特别流行，因为在操作过程中握持和移动树篱修剪机，它们比内燃机类型树篱修剪机更轻量、更紧凑。为了能够彻底且稳定地切割树篱，通常通过例如齿轮减速机构，将来自树篱修剪机上的电动机的输出旋转驱动力转换成具有更大的扭矩和更低的速度。
然而，传统的电动树篱修剪机通常设计为只有一个额定输出功率。也就是说，从电动机通过齿轮机构传递到切割刀片的扭矩或速度仅固定在一个水平。因此，例如当用户使用其来切割不同密度和不同品种的成熟树篱时，传统的电动树篱修剪机很容易被卡住。这是因为，树篱修剪机的单个输出扭矩和速度将不可能满足所有修剪应用。因此，对于修剪较密树枝等繁重工作，电机上的电流可能会超过安全水平。
发明内容
鉴于上述背景，本发明的目的是提供一种可替选的树篱修剪机，其消除或至少减轻了上述技术问题。
上述目的通过主权利要求的特征的组合来实现。从属权利要求公开了本发明的其他有利实施方式。
本领域技术人员将从下面的描述中得出本发明的其他目的。因此，上述对象陈述不是穷尽的，仅用于说明本发明的许多目的中的一些。
因此，本发明的一个方面为一种树篱修剪机，包括：设置在壳体中的驱动电机；设置在所述壳体中并与所述驱动电机连接的齿轮机构；以及具有至少一个切割器杆的刀片布置。至少一个切割器经由齿轮机构，通过驱动电机在所述刀片布置的纵向方向上往复方式驱动。所述齿轮机构包括产生两个不同的传动比的至少第一齿轮设定和第二齿轮设定，从而至少一个切割器杆适于使用所述第一齿轮设定以第一速度和扭矩驱动，以及使用所述第二齿轮设定以不同于所述第一速度和扭矩的第二速度和扭矩驱动。
优选地，所述齿轮机构还包括：行星齿轮模块，所述行星齿轮模块是所述第一齿轮设定和所述第二齿轮设定中的至少一者的一部分；以及输出轴，其适于驱动至少一个切割器条的驱动毂。
在一个实施方式中，所述行星齿轮模块连接在所述驱动电机与所述输出轴之间。所述行星齿轮包括能够沿其轴向移动的环形齿轮，以选择性地接合第一组行星齿轮和第二行星齿轮。第一组行星齿轮对应于第一齿轮设定，第二组行星齿轮对应于第二齿轮设定。
优选地，所述环形齿轮机械连接到控制杆，控制杆适于由所述树篱修剪机的用户致动。
更优选地，所述控制杆的一端与所述环形齿轮连接，另一端与配置在所述壳体上的可滑动开关连接，所述可滑动开关能够在第一切换位置与第二切换位置之间移动。控制杆能够围绕两个端部之间的枢转轴枢转，从而可滑动开关的滑动运动导致环形齿轮沿着轴向的运动。
在另一实施方式中，所述第二齿轮设定包括行星齿轮模块，所述行星齿轮模块的输入连接至所述驱动电机，并且其输出经由单向离合器连接至所述输出轴。所述第一齿轮设定包括连接在所述驱动电机和所述输出轴之间的摩擦离合器。
优选地，所述摩擦离合器或行星齿轮模块经由齿轮轴与所述驱动电机连接。所述齿轮轴具有沿着所述齿轮轴的轴向的第一部分和第二部分，第一部分上的齿数不同于第二部分上的齿数。
更优选地，所述齿轮轴的第一部分上的齿数大于所述第二部分上的齿数；所述第一部分接合所述驱动电机的电机轴。所述第二部分接合所述摩擦离合器或行星齿轮模块。
在一个变型中，所述摩擦离合器为摩擦盘组。
优选地，所述摩擦盘组包括两个同心设置的摩擦盘。所述摩擦盘之间配置有夹紧齿轮。所述夹紧齿轮的两个端面分别与所述两个摩擦盘接触，所述夹紧齿轮与所述驱动电机接合，摩擦盘可旋转地连接到摩擦毂，摩擦毂适于驱动所述输出轴。当所述夹紧齿轮和所述摩擦盘之间的摩擦力大于阈值时，所述夹紧齿轮可旋转地接合所述摩擦盘，以将驱动力传输到所述输出轴；当夹紧齿轮与摩擦盘之间的摩擦力小于阈值时，夹紧齿轮相对于摩擦盘旋转，从而没有驱动力从夹紧齿轮传递至摩擦盘。
更优选地，所述两个摩擦盘与所述夹紧盘通过弹簧夹持接触。
在另一变型中，所述单向离合器是单向轴承。
在另一变型中，所述单向离合器被配置成，当所述行星齿轮模块的输出速度小于所述输出轴的旋转速度时，所述输出轴适于相对于所述行星齿轮模块自由旋转。当行星齿轮模块的输出速度大于输出轴的旋转速度时，行星齿轮模块将驱动力传递到输出轴。
在另一变型中，所述驱动电机是无刷电机。所述树篱修剪机还包括连接到所述驱动电机的电机控制器。所述电机控制器被配置有内置电机过载保护装置。
在另一变型中，所述驱动电机为有刷电机。所述树篱修剪机还包括电池组，所述电池组内设置有控制器，从而，如果电池的电流超过预定限值，所述控制器切断向树篱修剪机的电池功率供应。
本发明有很多优点，因为根据本发明的树篱修剪机能够提供两种不同的输出模式以满足不同的树篱修剪的需求，配备有两种速度的齿轮箱的树篱修剪机可以提供不同的传动比，或者通过手动齿轮转换和/或自动齿轮转换，以及如果合适，适当的传动比将根据操作情况而进行选择。例如，对于柔软且易于切割的树篱，用户可以通过使用树篱修剪机而选择高速/低扭矩模式以加速修剪操作。另一方面，当树篱较硬且难以切割时，用户可以选择具有较高传动比的低速/大扭矩模式以产生额外的较大切割力，从而用户可以在没有任何堵塞情况发生的情况下进行连续操作。通过选择适当的操作模式，树篱修剪机的电机和电池还可以有效地得到保护，因此延长了其使用寿命。
本发明的另一优点是，可选择地，树篱修剪机可以装备有自动齿轮转换模块，其消除了用户为了完成不同类型的修剪任务来执行任何手动速度选择的需求。自动树篱修剪机中的两种操作模式之间的过渡是无缝的，且用户不必在操作中暂停以改变传动比。然而，当通过齿轮机构从切割刀刃接收的扭矩超过阈值时，齿轮机构将自动地从齿轮机构中的一个力传输路径改变到不同力传输路径，以应用较高的传动比，因此，产生了具有较大扭矩/低速的输出。当从切割刀刃接收到的扭矩然后下降回到低于阈值的水平时，齿轮机构因此将自动转换回到低传动比。该自动齿轮转换机构降低了用户的劳动密度，并且使得树篱修剪机自适应到不同的工作状况。
附图说明
从以下仅作为示例并结合附图提供的优选实施方式的描述中，本发明的前述和另外的特征将变得显而易见，附图中：
图1是根据本发明的一个实施方式的树篱修剪机的整体外观的透视图。
图2示出了图1中的树篱修剪机的内部齿轮机构和电动机的透视图。
图3从另一角度示出了图1中的树篱修剪机的内部齿轮机构和电动机。
图4是图1中的树篱修剪机的齿轮机构的分解图。
图5a示出了当选择高速/小扭矩输出模式时，图2-4的齿轮机构中的驱动力传递路径。
图5b示出了当选择低速/大扭矩输出模式时，图2-4的齿轮机构中的驱动力传递路径。
图6是根据本发明另一实施方式的树篱修剪机的整体外观的透视图。
图7是图6中的树篱修剪机的侧视图，树篱修剪机的壳体被移除以露出齿轮箱和驱动电机。
图8示出了图6中的树篱修剪机的内部齿轮机构和电动机的透视图。
图9是图6中的树篱修剪机的齿轮机构的分解图。
图10是图9中的齿轮机构的行星齿轮模块的详细透视图，其省略了环形齿轮。
图11显示图8-10的齿轮机构中的驱动力传递路径。
在附图中，贯穿本文描述的几个实施方式，相同的附图标记表示相似的部分。
具体实施方式
在随后的权利要求和本发明的前述描述中，除了由于表达语言或必要暗示所带来的上下文另外需要外，词语“包括”或诸如变型(例如，“包括”或“包括”)以包括的方式使用，即，指明所述特征的存在，但不排除在本发明的各种实施方式中存在或添加另外特征。
诸如本文所用的“水平”、“垂直”、“向上”、“向下”、“高于”、“低于”以及类似的术语是为了以本发明正常使用中的定向来描述本发明，而不旨在将本发明限制在任何特定的定向。
现在参照图1，本发明的第一实施方式是树篱修剪机，其配置有自动齿轮变速机构。树篱修剪机包括壳体21和具有切割杆20的刀片布置，切割杆20通过设置在壳体21中的驱动电机(未显示)在刀片布置的纵向方向上以往复方式被驱动。切割杆20通常由金属按照切割刀片形式制成。齿轮机构(未显示)也被放置在壳体21内，并连接在驱动电机和切割杆20之间，这将在后面更详细地描述。如本领域技术人员理解的，壳体21与两个手柄连接，两个手柄是供用户以方便的方式握持和操作树篱修剪机的前手柄24和后手柄26。可拆卸电池组22附接到壳体21顶部的树篱修剪机上。在后手柄26上，有电源开关28，其控制对树篱修剪机中的部件(例如，驱动电机)供电。在后手柄上还配置有触发器(未显示)，供用户实时激活驱动电机，使得电机仅在用户持续按压触发器时才旋转。
现在转到图2-3，在图1所示的树篱修剪机中，齿轮机构被布置成将由驱动电机30输出的驱动力转换并传递到切割棒20。如本领域技术人员理解的，切割棒20在其一个端部上具有偏心齿轮38，该偏心齿轮38适于被驱动毂(未显示)驱动，使得驱动毂的旋转运动将被转换成切割棒20的沿着直线方向的往复运动。同心布置的夹紧齿轮36和行星齿轮架34都接合齿轮轴33，但是在齿轮轴33的不同位置处。夹紧齿轮36和行星齿轮架34分别负责两个不同的驱动力传递路径，这如稍后将更详细描述。还有位于夹紧齿轮36底部的调节螺母48。
齿轮轴33具有其旋转轴，该旋转轴从驱动电机30、夹紧齿轮36和行星齿轮架34的旋转轴偏置。齿轮轴33包括两个部分，即具有较大直径但沿着齿轮轴33的轴向方向较小长度的第一部分32，和与第一部分32相比，具有更小直径但沿着轴向方向具有更大的长度的第二部分44。第一部分32接合电机齿轮42，电机齿轮42固定地连接到驱动电机的输出轴(未显示)。另一方面，第二部分44在两个不同的啮合点处接合夹紧齿轮36和行星齿轮架34。夹紧齿轮36和齿轮轴33之间的啮合点为第二部分44的远离第一部分32的一端。行星齿轮架34和齿轮轴33之间的啮合点位于第二部分44的与第一部分32相邻的端部。整个齿轮机构由齿轮箱支撑件40支撑，齿轮箱支撑件40支撑树篱修剪机(未显示)的壳体上的齿轮机构。
图4示出了上述齿轮机构的分解图。有输出轴61围绕与驱动电机30的电机轴轴线和齿轮轴33的电机轴轴线平行的轴线旋转。如上所述，输出轴61适于驱动驱动毂56，以将由驱动电机30产生的旋转驱动力转换成切割杆20的往复运动。在齿轮机构中存在两个齿轮设定件，它们分别基于摩擦离合器和具有行星齿轮模块的单向离合器。
特别是，旨在提供高速/小扭矩输出的第一齿轮设定通过摩擦离合器来实现。该摩擦离合器包括摩擦盘组和两个摩擦盘54，摩擦盘组包括夹紧齿轮36。齿轮轴33接合夹紧齿轮36，夹紧齿轮36以夹持的方式而置于两个摩擦盘54之间。夹紧齿轮36和两个摩擦盘54均被配置成同心地围绕输出轴61。在摩擦盘54的下方，存在依次配置的弹簧板46、夹持板52、摩擦毂50和调节螺母48。摩擦盘54被弹簧板46偏压以夹紧夹紧齿轮36，并且在夹紧齿轮36的两个面与其相应的摩擦盘54之间产生摩擦。换句话说，弹簧板46充当弹簧功能。摩擦毂50由摩擦盘54的旋转驱动，但在另一侧适于驱动输出轴61来随着摩擦毂50和输出轴61的滑动配合而旋转。
另一方面，在驱动毂56的上方设置有以单向轴承62形式的单向离合器和行星齿轮模块实现的第二齿轮设定。与上述第一齿轮设定相反，第二齿轮设定旨在提供低速/大扭矩输出。行星齿轮模块包括行星齿轮架34、多个行星齿轮、和环形齿轮58。如本领域技术人员理解到，行星齿轮模块的这些组件连接并交互地用于提供齿轮减速比。因此，这里将不再详细描述行星齿轮模块的内部结构。由环形齿轮58提供的行星齿轮模块的输出被传递到单向轴承62。单向轴承62的输出连接到输出轴61以驱动后者旋转。
现在转向上述装置的操作，图5a-5b示出了根据本发明的装置如何在高速/小扭矩输出模式或大扭矩/低速输出模式下工作，并且这种模式改变是通过所描述的齿轮机构自动完成的，而不需要人为干预。在操作期间，当树篱修剪机的电源开关都打开并且用户按下触发器(电源开关和触发器在此未显示)时，驱动电机30将被激活。通电时的驱动电机30在电机齿轮42处输出旋转驱动力。接下来，电机齿轮42在这两者彼此接合时驱动齿轮轴33。特别是，电机齿轮42与齿轮轴33的第一部分32接合，并且由于电机齿轮42具有比第一部分32更少的齿数，所以齿轮轴33被驱动电机30驱动以在较低的角速度、但同时以比电机齿轮42更大的扭矩而旋转。齿轮轴33的第二部分44以与第一部分32相同的角速度旋转。第二部分44进一步接合行星齿轮架34和夹紧齿轮36，因此驱动它们同时旋转。再次，由于第二部分44的齿数比行星齿轮架34或夹紧齿轮36的齿数少，行星齿轮架34和夹紧齿轮36被驱动以较低的角速度、但同时比齿轮轴33的第二部分44更大的扭矩而旋转。可以看出，通过从驱动电机30齿轮啮合到行星齿轮架34和夹紧齿轮36，旋转驱动力已经被转换为具有与来自驱动电机30的原始电机输出相比，较低的速度但较大的扭矩。
接着，由于驱动力被传递到行星齿轮架34和夹紧齿轮36两者，所以上述第一和第二速度设定都能够进一步将驱动力传递到输出轴61。然而，仅仅使用第一和第二速度设定中的一者来一次将旋转力传递到输出轴61，并且其根据从切割杆20接收的扭矩，由齿轮机构自动切换。图5a示出了以高速/小扭矩模式操作的树篱修剪器，其中，驱动力通过沿着第一齿轮设定的路径传递。由于从切割杆20接收的扭矩低于预定阈值，树篱修剪机以高速/小扭矩模式操作。具体地说，当夹紧齿轮36被齿轮轴33驱动而旋转时，夹紧齿轮36试图产生相对于摩擦盘54的相对运动。然而，由于切割杆20例如没有被树篱阻挡或卡住，夹紧齿轮36与摩擦盘54之间的静摩擦力足够高以驱动摩擦盘54与夹紧齿轮36一起移动。摩擦盘54的旋转驱动摩擦轮毂(未显示)旋转，其然后驱动输出轴61和驱动毂56依次旋转。如前所述，由于在切割杆20的端部处的偏心齿轮(未显示)，驱动毂56旋转以驱动切割杆20往复运动。例如，树篱修剪机然后以高速/小扭矩模式工作，该模式适于切割细枝和草。
请注意，在输出轴61由摩擦轮毂驱动时，第二齿轮设定中的行星齿轮模块也被驱动旋转，由于上面描述了夹紧齿轮36和行星齿轮架34总是同时被齿轮轴33驱动。然而，由于行星齿轮模块固有地提供齿轮减速比，因此，在第二齿轮设定中的行星齿轮模块的输出具有比第一齿轮设定中的摩擦轮毂的输出更低的角速度但更大的扭矩，其中，摩擦力盘组不提供这么高的齿轮减速比。结果，单向轴承62具有均在输出部件由输出轴61驱动的情况下旋转的输入和输出部件(未显示)，并且输入部件由行星齿轮模块驱动。然而，由于输出部分以高于输入部分的速度旋转，所以，无论来自输入部分的驱动力怎样，单向轴承62都允许输出部分在这种情况下自由旋转。换句话说，在这种情况下，单向轴承62中的驱动力不会从输入部分传递到输出部分。结果，来自驱动电机30的驱动力不会经由第二齿轮设定(由于单向轴承62)传递到输出轴61，而是仅经由第一齿轮设定(即，通过摩擦离合器)而传递到输出轴61。在该高速/小扭矩模式下的驱动力传递路径由箭头55表示。
然而，如果在树篱修剪操作期间，切割杆20遇到粗的树枝，则从切割杆20接收的增大扭矩将起作用，以使得齿轮机构将其齿轮设定改变为第二齿轮设定。转向图5b，如果切割杆20接收到超过上述预定阈值的高扭矩，则夹紧齿轮36与摩擦盘54之间的静摩擦力不再足以驱动摩擦盘54。相反，夹紧齿轮36开始相对于摩擦盘54旋转，并且在这种情况下，摩擦盘54不再被夹紧齿轮36驱动。同时，通过行星齿轮模块的驱动力保持向单向轴承62输出大扭矩和低速。即使该输出具有大扭矩和低速，它也驱动单向轴承62的输入部分的旋转速度比单向轴承62的输出部分的旋转速度快，单向轴承62的输出部分因为连接到输出轴61，不再接收任何其他驱动力。因此，单向轴承62现在处于这样的状态：输入部分驱动输出部分以相同速度旋转。单向轴承62现在用于将来自行星齿轮模块的输出的驱动力传递到输出轴61。与之前的树篱修剪机处于高速/小扭矩模式的状态相比，然后，输出轴61以大扭矩/低速状态旋转。另一方面，由于摩擦离合器现在不存在机械连接(由于摩擦盘54和夹紧齿轮36之间的相对旋转)，所以输出轴61的旋转不会沿着相反方向影响夹紧齿轮36。例如，树篱修剪机现在可以在大扭矩/低速模式下工作，该模式适于切割较密的树枝和草地。该高速低扭矩模式下的驱动力传递路径由箭头57表示。
切换原理与上述类似，当从切割杆20接收的扭矩再次下降到低于预定阈值的水平时，则树篱修剪机将通过摩擦离合器自动返回到高速低扭矩驱动模式，以恢复其在构成驱动力传递路径中的作用。
现在转到图6，图6显示了根据本发明第二实施方式的树篱修剪机。与在图1-5b中描述的树篱修剪机相比，图6中的树篱修剪机不具有自动传动比改变机构。相反，图6中的树篱修剪机依靠用户手动选择所需的输出模式。在图6中，树篱修剪机包括壳体121和具有切割杆120的刀片布置，切割杆120通过设置在壳体121中的驱动电机(未显示)在刀片布置的纵向方向上往复驱动。齿轮机构(未显示)也放置在壳体121内并连接在驱动电机和切割杆120之间，这将在后面更详细地描述。如技术人员所理解的，壳体121与两个手柄连接，即，供用户握持和操作树篱修剪机的前手柄124和后手柄126。可拆卸电池组122附接到后手柄122底部的树篱修剪机上。护罩129设置在壳体121的前方，以在修剪操作期间为用户提供保护。在壳体121上，存在控制树篱修剪机的输出模式的模式开关128，这将在下面更详细地描述。模式开关128可以通过用户的手指操作而滑动。触发器127也被配置在后手柄126上，以供用户实时启动驱动电机，使得电机仅在用户持续按压触发器127时才旋转。
现在转到图7，在树篱修剪机中装配有机械控制杆，以允许用户手动切换树篱修剪机的齿轮机构的齿轮减速比。这通过连接在齿轮机构中的模式开关(图7中未显示)和行星齿轮模块的环形齿轮(未显示)之间的控制杆164来实现。齿轮机构被齿轮箱外壳165覆盖，并且齿轮机构连接到驱动电机130。具体地，行星齿轮模块直接联接到驱动电机130的电机轴173并由驱动电机130的电机轴173驱动。控制杆164从侧面看时具有基本上“L”的形状。控制杆164铰接在邻近于“L”形的直角拐角的枢轴166周围。枢轴166形成在齿轮箱外壳165上。控制杆164的一端固定连接到模式开关，另一端固定连接到环形齿轮的外表面。
现在转到图8，在图6所示的树篱修剪机中，齿轮机构被布置成将由驱动电机130输出的驱动力转换并传递到切割杆120。如本领域技术人员理解的，切割杆120在其一端具有偏心齿轮138，该偏心齿轮适于由驱动毂(未显示)驱动，使得驱动毂的旋转运动将被转换成切割杆120的沿着直线方向的往复运动。
图8-9示出了上述树篱修剪机的齿轮机构的细节，其中图8示出了齿轮机构，其中齿轮箱外壳被移除以露出内部部件。齿轮机构由树篱修剪机的壳体(未显示)上的齿轮箱支撑件140支撑。驱动电机130连接到行星齿轮模块170，行星齿轮模块170包括环形齿轮158、第一组行星齿轮160、第二组行星齿轮172和行星齿轮架174。环形齿轮158设计成由于开关128的滑动而引起的控制杆164的枢转运动，可沿电机轴173的轴向移动，使得环形齿轮158可以可选择性地与第一组行星齿轮160或第二组行星齿轮172接合。行星齿轮模块170的输出连接到输出齿轮168，输出齿轮168固定地连接到行星齿轮架174并且可由行星齿轮架174驱动。输出齿轮168还与输入齿轮169接合。输入齿轮169与输出轴161固定连接，输出轴161围绕平行于驱动电机130的电机轴173的轴线的轴线旋转。如上所述，输出轴161适于驱动驱动毂156，以将旋转驱动力转换成切割杆120的往复运动。
图10示出了图9中的行星齿轮模块170的内部结构，并且具体示出了第一组行星齿轮160和第二组行星齿轮172，其移除了行星齿轮模块170的壳体。在第一组行星齿轮160和第二组行星齿轮172中的每一个中，有五个行星齿轮，但是，在第一组行星齿轮160和第二组行星齿轮172之间，每个行星齿轮上的齿数不同。如图10所示，第一组行星齿轮160中的行星齿轮具有18个齿，但第二组行星齿轮172中的行星齿轮仅具有13个齿。第一组行星齿轮160中的五个行星齿轮与第二组行星齿轮172中的五个行星齿轮在轴向方向上偏置。
现在转向上述装置的操作，图11示出了根据第二实施方式的装置如何在高速/小扭矩输出模式或大扭矩/低速输出模式下工作。在操作期间，当两个用户按压触发器(未显示)时，驱动电机30将被启动，该触发器然后直接驱动行星齿轮模块170。然而，取决于环形齿轮158的位置，由行星齿轮模块170实现齿轮减速比。如上所述，控制杆164操作以使环形齿轮158偏移，以在沿着电机轴173的轴向方向的两个位置之间移动。如上所述，用户操纵树篱修剪机壳体上的模式开关(未显示)来进行该移动。模式开关只能通过滑动移动到两个允许的位置，这意味着环形齿轮158只能与第一组行星齿轮160或第二组行星齿轮172接合，但不允许不接合行星齿轮(即，不允许处于环形齿轮158的中间位置)。根据用户的选择，环形齿轮158与第一组行星齿轮160或第二组行星齿轮172接合以提供不同的输出。由于第一组行星齿轮160中的行星齿轮比第二组行星齿轮172中的行星齿轮具有更多的齿，因此，当环形齿轮158与第一组行星齿轮160接合时，行星齿轮模块170的输出将具有比环形齿轮158与第二组行星齿轮172接合的情况下而有更高的角速度和更小的扭矩。在任一模式中，行星齿轮模块170的输出被传递到输出齿轮168，输出齿轮168固定到行星齿轮架174。然后，输出齿轮168依次驱动输入齿轮169和输出轴161。输出轴161然后驱动驱动毂(未显示)以旋转，这使得切割杆120能够由于在切割杆120的端部处的偏心齿轮(未显示)而以往复方式移动。因此，根据实际要求，例如树枝是密还是疏，用户可以操纵模式开关以在高速低扭矩模式或高扭矩低速模式下改变树篱修剪机的输出。本实施方式中的驱动力传递路径由图11中的箭头180表示。
因此，充分描述了本发明的示例性实施方式。尽管描述涉及具体实施方式，但是本领域技术人员将清楚的是，可以通过改变这些具体细节来实践本发明。因此，本发明不应被视为限于在本文中阐述的实施方式。
尽管已经在附图和前面的描述中详细示出和描述了本发明，但是其应被视为是说明性而不是限制性，应该理解，仅示出和描述了示例性实施方式，并且不以任何方式限制本发明。可以理解，本文描述的任何特征可以用于任何实施方式。说明性实施方式并不排除彼此或排除本文未列举的其他实施方式。因此，本发明还提供了包括上述的示例性实施方式中的一个或多个的组合。可以在不背离本发明的精神和范围的情况下，对本发明进行修改和变型，因此，只应该如所附权利要求所指示的那进行此种限制。
应该理解的是，如果在本文中被引用任何现有技术出版物，那么这样的参考文献并不构成承认该出版物形成了在澳大利亚或任何其他国家中、本领域中公知常识的一部分。
例如，在上述具体实施方式中，为了便于描述各个实施方式，在不同情况下使用了定冠词“第一”和“第二”以指示树篱修剪机中的不同模式/模块。然而，本领域的技术人员应该理解，使用“第一”和“第二”不意在将指定的模式/模块/部分限制为特定的配置或功能。相反，措辞“第一”和“第二”或任何其他类似词语可以互换使用，只要它们用于区分两个或更多个模式/模块/部分。这在本文所附的权利要求中尤其如此。
另一方面，在上述实施方式中，树篱修剪机的切割杆被描述为都由驱动电机驱动。也就是说，两个切割条可以沿相反的方向移动，以便于修剪操作。然而，在多个实施方式的其他可能变型中，也可能同样是这样的情况，其中仅一个切割杆(即主动切割杆)由驱动电机驱动，而另一个切割杆被固定并且不能移动(即被动切割杆)。
上述树篱修剪机中的驱动电机可以是无刷电机或有刷电机，并且电机的选择不会对本发明的范围造成任何限制。在无刷电机的情况下，树篱修剪机还包括连接到驱动电机的电机控制器。如本领域技术人员理解的，电机控制器用于对电机线圈通电，以实现精确的扭矩和速度输出。在该实施方式中，电机控制器被配置有内置的电机过载保护功能，如果检测到电机驱动电流超过预定限值，该电机过载保护功能切断给驱动电机的供电。但是，对于没有任何用于电机的电机控制器的有刷电机的情况下，如果电池的电流超过预定限值，则由电池组内的控制器的电路板进行过载保护，从而控制器切断到树篱修剪机的电电池功率供应。本领域技术人员理解到，在不背离本发明的精神的前提下，除了上述两种保护装置，在树篱修剪机中也可以使用其他类型的保护机构。

Claims (15)

1.一种树篱修剪机，包括：
a)设置在壳体中的驱动电机；
b)设置在所述壳体中并与所述驱动电机连接的齿轮机构；
c)具有至少一个切割器杆的刀片布置，其中，至少一个切割器经由齿轮机构，通过驱动电机在所述刀片布置的纵向方向上往复方式驱动；
其中，所述齿轮机构包括产生两个不同的传动比的至少第一齿轮设定和第二齿轮设定，从而至少一个切割器杆适于使用所述第一齿轮设定以第一速度和扭矩驱动，以及使用所述第二齿轮设定以不同于所述第一速度和扭矩的第二速度和扭矩驱动。
2.根据权利要求1所述的树篱修剪机，其中，所述齿轮机构还包括：
a)行星齿轮模块，所述行星齿轮模块是所述第一齿轮设定和所述第二齿轮设定中的至少一者的一部分；以及
b)输出轴，其适于驱动至少一个切割器条的驱动毂。
3.根据权利要求2所述的树篱修剪机，其中，所述行星齿轮模块连接在所述驱动电机与所述输出轴之间；所述行星齿轮包括能够沿其轴向移动的环形齿轮，以选择性地接合第一组行星齿轮和第二组行星齿轮；第一组行星齿轮对应于第一齿轮设定，第二组行星齿轮对应于第二齿轮设定。
4.根据权利要求3所述的树篱修剪机，其中，所述环形齿轮机械连接到控制杆，控制杆适于由所述树篱修剪机的用户致动。
5.根据权利要求4所述的树篱修剪机，其中，所述控制杆的一端与所述环形齿轮连接，另一端与配置在所述壳体上的可滑动开关连接，所述可滑动开关能够在第一切换位置与第二切换位置之间移动；所述控制杆能够围绕两个端部之间的枢转轴枢转，从而可滑动开关的滑动运动导致环形齿轮沿着轴向的运动。
6.根据权利要求2所述的树篱修剪机，其中，所述第二齿轮设定包括行星齿轮模块，所述行星齿轮模块的输入连接至所述驱动电机，并且其输出经由单向离合器连接至所述输出轴；所述第一齿轮设定包括连接在所述驱动电机和所述输出轴之间的摩擦离合器。
7.根据权利要求6所述的树篱修剪机，其中，所述摩擦离合器或行星齿轮模块经由齿轮轴与所述驱动电机连接，所述齿轮轴具有沿着所述齿轮轴的轴向的第一部分和第二部分，第一部分上的齿数不同于第二部分上的齿数。
8.根据权利要求7所述的树篱修剪机，其中，所述齿轮轴的第一部分上的齿数大于所述第二部分上的齿数；所述第一部分接合所述驱动电机的电机轴；所述第二部分接合所述摩擦离合器或行星齿轮模块。
9.根据权利要求6所述的树篱修剪机，其中，所述摩擦离合器为摩擦盘组。
10.根据权利要求9所述的树篱修剪机，其中，所述摩擦盘组包括两个同心设置的摩擦盘，所述摩擦盘之间配置有夹紧齿轮，所述夹紧齿轮的两个端面分别与所述两个摩擦盘接触，所述夹紧齿轮与所述驱动电机接合，摩擦盘可旋转地连接到摩擦毂，摩擦毂适于驱动所述输出轴；并且其中，当所述夹紧齿轮和所述摩擦盘之间的摩擦力大于阈值时，所述夹紧齿轮可旋转地接合所述摩擦盘，以将驱动力传输到所述输出轴；当夹紧齿轮与摩擦盘之间的摩擦力小于阈值时，夹紧齿轮相对于摩擦盘旋转，从而没有驱动力从夹紧齿轮传递至摩擦盘。
11.根据权利要求10所述的树篱修剪机，其中，所述两个摩擦盘与所述夹紧盘通过弹簧夹持接触。
12.根据权利要求6所述的树篱修剪机，其中，所述单向离合器是单向轴承。
13.根据权利要求6所述的树篱修剪机，其中，所述单向离合器被配置成，当所述行星齿轮模块的输出速度小于所述输出轴的旋转速度时，所述输出轴适于相对于所述行星齿轮模块自由旋转；当行星齿轮模块的输出速度大于输出轴的旋转速度时，行星齿轮模块将驱动力传递到输出轴。
14.根据前述权利要求中任一项所述的树篱修剪机，其中，所述驱动电机是无刷电机；所述树篱修剪机还包括连接到所述驱动电机的电机控制器；所述电机控制器被配置有内置电机过载保护装置。
15.根据权利要求1-13中任一项所述的树篱修剪机，其中，所述驱动电机为有刷电机；所述树篱修剪机还包括电池组，所述电池组内设置有控制器，从而，如果电池的电流超过预定限值，所述控制器切断向树篱修剪机的电池功率供应。
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