TWI742154B

TWI742154B - 改良式修枝機

Info

Publication number: TWI742154B
Application number: TW106130657A
Authority: TW
Inventors: 尼古拉斯格蘭德格雷; 克里斯多佛伐吉斯
Original assignee: 英商格雷技術有限公司
Priority date: 2016-09-08
Filing date: 2017-09-07
Publication date: 2021-10-11
Also published as: GB2553922B; EP3509415B1; GB2553922A; CN109688799B; AU2017324593A1; TW201811163A; JP7025043B2; US20210298242A1; WO2018046918A1; GB201615290D0; CA3035422A1; CN109688799A; JP2019528703A; GB201714365D0; EP3509415A1

Abstract

本發明涉及一種修枝機(10)，亦即具有用於修剪樹枝及類似物的圓形鋸片的馬達動力工具。該鋸片的周邊至少部分地被保護殼體(24)覆蓋，該殼體包含第一開口(52)，以露出該鋸片的周邊的第一部分；以及第二開口(54)，以露出該鋸片的周邊的第二部分。提供暴露該鋸片的周邊的兩部分的兩個殼體開口增加了該修枝機的實用性和易用性。

Description

改良式修枝機

本發明係涉及一種修枝機，即具有用於修剪樹枝及類似物的圓形鋸片的動力工具。

為了簡潔起見，下面提到的修枝機的使用者是男性，但實際上並不必須如此。

過去用傳統鋸子手工修剪樹枝，或是使用鏈鋸來修剪樹枝，鏈條帶有修剪齒，並且藉由內燃機引擎或者藉由電動馬達來驅動。

另一種類型的修枝機以及本發明所涉及的類型，具有基本上是剛性的圓形鋸片，並且具有鋸齒圍繞在圓形鋸片周邊，鋸片通常藉由電動馬達來驅動旋轉。這種類型的習知修枝機已由本申請人以產品型號HT04提供，該特定修枝機的刀片由電動馬達驅動，該電動馬達由安裝在工具的手柄上的電池供電。

這種類型的修枝機將鋸片的至少一側部分地包圍在殼體中，該殼體延伸圍繞鋸片周邊的一部分，使得鋸片僅在殼體開口處完全暴露。殼體圍繞刀片周邊的大部分的設置顯著地減少了與鋸片無意中接觸的可能性，特別是與鋸齒接觸的可能性。

殼體開口的尺寸，亦即其徑向(半徑)和圓周範圍，主要取決於刀片的半徑。刀片安裝在其中心的軸承上，理論上可以修剪的樹枝的最大厚度因此略小於刀片的半徑。然而，習知的修枝機的殼體延伸超過軸承，以便為軸承提供保護。因此，鋸片的暴露的徑向範圍因此小於刀片半徑，從而減小了可被修剪的樹枝的厚度。特別是，當刀片可能具有50mm的半徑時，殼體開口可能僅暴露刀片的外部部分(例如具有大約25mm的徑向範圍)。因此，這種修枝機具有25mm的最大修剪深度。

理想的是，殼體覆蓋刀片軸承，使得軸承可以受到保護，免於受到在修剪操作期間在未受到保護的狀態下接觸被修剪的樹枝或接觸相鄰的樹枝所造成的損害。同時，藉由覆蓋軸承，減少了鋸屑、樹液等之類玷汙軸承的可能性。此外，鋸片通常可拆卸以進行清潔和更換，並藉由固定件固定在軸承上。理想的是，欲修剪的樹枝不與固定件接合，以便減少刀片在旋轉時可能不經意地鬆動或掉落的可能性。

驅動鋸片的馬達的轉矩可以根據所要修剪的樹枝的最大厚度來確定。例如，如果殼體開口的尺寸被設計成允許修剪大約25mm的最大樹枝厚度，則可以相應地選擇電機轉矩，並且可以避免提供足夠的轉矩以修剪更粗的樹枝的需求。降低馬達所須的最大轉矩對於由電池供電的修枝機是特別有利的。

習知的修枝機HT04使用周邊小齒輪來驅動鋸片。因此，鋸片在其中心安裝在軸承上，但在其周邊被驅動旋轉。這在包裝方面具有顯著的益處，因為不須要將驅動力從周邊傳遞到(可旋轉)鋸片的中心。因此，殼體可以具有減小的厚度，特別是與鋸片的中心相鄰的厚度，這降低了殼體在使用過程中會碰撞其他樹枝(或被修剪的樹枝的其他部分)的可能性。HT04修枝機的周邊小齒輪也有助於鋸片的拆卸和重新安裝。

可以理解的是，具有徑向範圍為25mm的殼體開口的修枝機可用於修剪比25mm粗的樹枝。特別是，這種修枝機可以切穿30mm樹枝的25mm，並且打破剩餘的5mm(例如)。此外，可以從樹枝的一側切穿50mm樹枝的25mm，然後從樹枝的另一側切穿剩餘的25mm。然而，能夠將修枝機重新定向以能夠從兩側修剪樹枝的能力並不總是可能的，並且可以修剪的樹枝的最大厚度實際上可以直接取決於殼體開口的尺寸。

雖然為了減小與旋轉鋸片的鋸齒無意間接觸的風險而試著限制殼體開口的圓周範圍，殼體開口的圓周範圍通常大於徑向範圍。

本發明係涉及一種改良式修枝機，特別是涉及一種修枝機，其可以更容易、更安全地用於修剪更大厚度的樹枝，而毋須較大的刀片或更強力的馬達。

根據本發明，提供了一種修枝機，具有圓形鋸片和驅動該鋸片旋轉的馬達，該鋸片的周邊至少部分地被保護殼體覆蓋，該殼體具有第一開口以露出該鋸片的周邊的第一部分，該殼體具有第二開口以露出該鋸片的周邊的第二部分。

該鋸片的周邊的第一部分和該鋸片的周邊的第二部分圍繞著鋸片的圓周間隔開。這允許修枝機用於通過在第一開口處暴露的鋸齒在第一方向上修剪樹枝，並且通過在第二開口處暴露的鋸齒在第二方向上修剪樹枝，而不須要大致重新定向修枝機。因此，修枝機可以用來，例如，在向下的方向上修剪樹枝的上半部並且在向上的方向上修剪相同樹枝的下半部，而不須要大致重新定向修枝機。如果第一開口和第二開口中的每一個暴露出刀片的25mm的徑向範圍，則可輕易修剪的最大樹枝厚度為50mm。

參考文獻中無須重新定向的修枝機頗多，在實踐中，通常著重在修枝機的使用安全性方面。如上所述，可以利用習知的修枝機修剪較厚的樹枝，但是僅僅藉由重新定向修枝機的方式，亦即將修枝機從一側指向接近樹枝，然後從另一側指向接近樹枝(或者，例如從頂部指向接近樹枝然後再從底部指向接近樹枝)。如果修枝機被用來修剪離地面一定距離的樹枝，則使用者可能必須爬下梯子，改變梯子的位置，然後再爬上梯子，以便安全地接近樹枝的相對側。如果不可能重新安置梯子，或者使用者不是足夠勤奮地做到這一點，樹枝的第一側可以藉由將殼體開口(和暴露的旋轉鋸齒)面向遠離使用者的方向來修剪，並且當修剪樹枝時，使用者將刀片推離自己。然後，樹枝的第二側可以藉由將殼體開口(和暴露的旋轉鋸齒)面向使用者的方向來修剪，並且當修剪樹枝時，將殼體開口拉向使用者。這個操作的後半部分明顯地給使用者帶來了顯著的危險。

或者，使用者可以選擇從上方切穿大約一半的厚枝，當修剪樹枝的那一半時，向下移動刀片。然後，可以從下方修剪樹枝的第二部分，當修剪樹枝時，向上移動刀片。雖然習知的修枝機可以使用這種修剪操作，但是要麼須要使用者改變他自己的位置，要麼須要改變握持修枝機的手柄的手的位置。實際上，使用者可能必須將反轉他握持修枝機的手柄的右手和左手，這可能會顯著地降低使用者的安全性和舒適性。

由於上述原因，實際上，習知的修枝機通常用於在單一的方位上修剪樹枝，並且不採用使用者必須改變他自己或修枝機的方位的方式。因此，可以修剪的樹枝的最大厚度被限制為大致為殼體開口的徑向範圍(例如可以是25mm)。

另一方面，利用本發明，使用者可以將鋸片的第一部分移動到與樹枝接合，同時修枝機在相對於使用者所選擇和安全的方向上移動。當修剪樹枝的第一部分時，使用者可以保持那所選擇和安全的運動方向。接著，使用者可以將刀片的第二部分移動到與樹枝的不同部分接合，再次以相對於使用者所選擇和安全的方向(儘管是稍微不同的方向)。使用者通常自己不須要在這些修剪操作之間移動，並且通常不須要在這些修剪操作之間改變他對修枝機的握持。使樹枝可以從兩個不同的方向修剪(或者從另一方式陳述，使相同樹枝的不同部分順序修剪)允許比習知的修枝機所能做到的更容易且安全地修剪更粗的樹枝。

較佳地，第一部分的一部分和第二部分的一部分橫跨鋸片在直徑方向上相對。這允許樹枝的相對側依次修剪，從而最大化可以修剪的樹枝的厚度。

可以理解的是，在直徑方向上相對的第一開口和第二開口是較佳的，因為這將更容易地允許使用者從兩個相反的方向切穿粗的樹枝。然而，不須要精準的在直徑方向上相對，只要第一開口的一部分與第二開口的一部分在直徑方向上相對就足夠了。

理想的是，鋸片的中心偏離刀頭的縱軸。刀頭包含馬達和用於刀片的驅動裝置，並且包括用於刀片的殼體。習知的修枝機HT04其鋸片的中心和鋸片開口與刀頭的縱軸對齊。開口的這種位置配置是較佳的，因為這允許使用者將修枝機推向待修剪的樹枝，其將力量沿著手柄和刀頭的縱軸引導到修剪位置。提供具有這種佈置的第二開口將須要兩個開口非常靠近在一起，或者須要將現有開口移動到較不適合的位置。然而，從刀頭的縱軸去偏離鋸片的中心，這將使得第一開口與刀頭的縱軸對齊，而第二開口與其間隔著顯著的距離(也可以是在直徑方向上相對的)。

理想的是，第一開口的圓周範圍和第二開口的圓周範圍是相同的或大致相同的。理想的是，第一開口的徑向範圍和第二開口的徑向範圍是相同的或大致相同的。較佳地，第一開口和第二開口的形狀和尺寸相同或大致相同。提供尺寸和形狀相同的第一開口和第二開口將使得能夠有效地通過兩個開口進行相同的修剪操作。

或者，第一開口在圓周及/或徑向範圍上大於第二開口。這種佈置允許第一開口作為在大部分時間所使用的主要開口，其中第二開口僅被偶爾使用，例如當須要修剪更粗的樹枝時。

較佳地，修枝機具有手柄，並且第二開口比第一開口更靠近該手柄。可以理解的是，當通過較靠近手柄的開口暴露時，使用者通常能夠在鋸片上施加較大的力；將第二開口配置成比第一開口更靠近手柄，大部分時間可能會鼓勵使用者利用第二開口，特別是當修剪較高的樹枝時。可以理解的是，當使用諸如HT04的修枝機時，鋸片開口的位置須要使用者藉由將刀頭推離他自己來修剪樹枝，這通常是最安全的選擇；但是當從下方修剪樹枝且樹枝的重量試圖關閉切口並夾住鋸片時，則為不利的。將第二開口配置在較靠近刀頭的位置，則允許藉由將刀頭朝向使用者拉動來修剪樹枝，這特別允許從上方修剪高樹枝，使得樹枝的重量用於打開切口(而不是夾住刀片)。

第一殼體開口和第二殼體開口根據鋸片的旋轉方向包含前緣和後緣。可以理解的是，使用中的鋸片的旋轉將驅動修剪的樹枝從前緣離開並且朝向後緣(及/或可以相對於樹枝移動修枝機)。理想的是，後緣具有比前緣更大的徑向範圍。前緣主要提供以覆蓋鋸片，因此不須要超過刀片的大的徑向範圍。然而，後緣應該具有較大的徑向範圍，亦即，它應該延伸遠超過鋸片，以便當鋸片旋轉時捕獲樹枝並抵靠在後緣(從而藉由與後緣接合，使樹枝被推離鋸片的可能性最小化)。理想的是，後緣可以配置齒狀物或其他結構及/或可以成形，以保持樹枝與旋轉的鋸片接合，或者將樹枝推向旋轉的鋸片。

理想的是，鋸片藉由嚙合其周邊的齒輪或小齒輪被驅動旋轉。因此，不須要將驅動力傳遞到鋸片的中心，並且鋸片的中心安裝可以與周邊驅動裝置分開。

較佳地，小齒輪由可撓傳動帶驅動。雖然可撓傳動帶被設計成基本上不可延伸，但是可撓傳動帶在鋸片與馬達之間提供了一些減震效果，從而減少了在使用過程中由小齒輪損傷鋸齒的可能性。

理想的是，殼體僅覆蓋鋸片之一側的部分，使得鋸片的另一側完全或大部分暴露。因此，通過殼體覆蓋鋸片和鋸齒的周邊來增強使用者的安全性；藉由覆蓋刀片的平坦側面幾乎沒有或沒有附加的安全性。此外，完全或大部分地暴露鋸片的一側，將更好地允許鋸屑和其他碎屑遠離鋸片移動，而不是被修枝機的部件堵住。

較佳地，修枝機具有用於鋸片的軸承以及用於將鋸片固定到軸承的固定件。同時較佳地，固定件從鋸片的暴露側朝向鋸片的被覆蓋側插入。這種設置將方便處理固定件，例如當須要拆卸鋸片以進行清潔，磨利及/或更換時。這種佈置還允許軸承被殼體遮蔽和保護。

因為樹液、濕氣和鋸屑的結合經常會積聚在修枝機上和其內部，習知修枝機須要頻繁的清理。周邊驅動器的設置在這方面是特別有益的，因為鋸片可以藉由簡單且可拆卸的固定件固定到軸承上，從而允許定期和重複地移除藉以清潔鋸片和殼體。

10‧‧‧修枝機

12‧‧‧手柄

14‧‧‧電池

16‧‧‧致動開關

18‧‧‧刀頭

20‧‧‧鋸片

22‧‧‧連接件

24‧‧‧殼體

26‧‧‧固定件

30‧‧‧凸台

32‧‧‧支撐件

34‧‧‧驅動滑輪

36‧‧‧可撓傳動帶

38‧‧‧套筒

40‧‧‧從動滑輪

42‧‧‧鋸齒

46‧‧‧蓋子

50‧‧‧表面

52‧‧‧第一殼體開口

54‧‧‧第二殼體開口

60A、60B‧‧‧前緣

62A、62B‧‧‧後緣

A-A‧‧‧縱軸

O‧‧‧偏移量

R‧‧‧徑向範圍

請參考附圖，將透過附圖之示例以更加詳細地描述本發明：第1圖是根據本發明的修枝機的透視圖；第2圖是修枝機的一部分的側視圖；第3圖是第2圖的修枝機之一部分的下視圖，其中一部分殼體被移除；以及第4圖是第3圖的修枝機之一部分的上視圖。

修枝機10包括具有(可拆卸和可充電的)電池14和致動開關16的手柄12。電池和開關連接到刀頭18內的馬達(圖未顯示)。該馬達驅動圓形鋸片20旋轉，如下所述。

在本實施例中，刀頭18可藉由可拆卸的連接件22從手柄12中移除。因此，相同的手柄12可以與其他工具一起使用，例如樹籬修剪器。在其他實施例中，可不須要可拆卸的連接件，且其刀頭18永久地固定到手柄12上。

鋸片20通過可拆卸的固定件26安裝到其中心處的軸承(圖未顯示)上。如第4圖所示，固定件26是十字頭螺栓，其將凸台30夾緊在鋸片20的表面上，鋸片在其中心處具有小孔(圖未顯示)，固定件26可藉由該小孔通過。在本實施例中，該孔是圓形的，並且僅稍微大於固定件26的軸的直徑，使得固定件的插入用於將刀片20相對於其軸承(圖未顯示)居中配置；在其他實施例中，該孔較大並且容納位於凸台30的下側上的定位突起。

凸台30具有四個支撐件32，當固定件26被緊固及/或鬆動時，其可讓使用者抓握，以便在拆卸和裝配期間讓鋸片20不會旋轉。

如第2圖所示，固定件的頭部位於凸台30的套筒38內。因此，凸台30還可以通過減少修剪的樹枝或相鄰樹枝或飛行的鋸屑進入固定件26的可能性來保護固定件26。因此，固定件26無意中鬆動的可能性大大降低。與習知的修枝機和類似的工具一樣，鋸片20沿著用於緊固固定件26的方向(如第4圖所示的逆時針方向)旋轉。

如與第3圖相關所示，馬達連接到可驅動可撓傳動帶36的驅動滑輪34上，可撓傳動帶36再依次旋轉從動滑輪40，該從動滑輪40連接到小齒輪(圖未顯示)，在鋸片20的周邊處小齒輪與鋸齒42嚙合。小齒輪位於(非旋轉的)蓋子46的下方，蓋子46顯示於第1圖，第2圖和第4圖。可以理解的是，小齒輪具有可搭配鋸齒42的傳動齒，該小齒輪的傳動齒的形狀其較佳被成形為可以最大化其與鋸齒42之嚙合面積，從而最小化點負載，從而使鋸齒上的磨損最小化。

雖然可撓傳動帶36被設計成基本上不大有彈性，但是實際上它將具有一定的彈性，因此能夠吸收小齒輪與鋸齒42之間的一些應力，藉此減小它們之間的最大力，從而減少在使用中損壞小齒輪和/或鋸齒42的可能性。

刀頭18具有用於鋸片20的殼體24。從圖中可以看出。如第3圖和第4圖所示，殼體24覆蓋鋸片20的僅僅一側的一部分，使得凸台30和固定件26永久地暴露並且永久地可以處理。露出鋸片20的一側允許鋸屑及類似物從刀片移開，從而減少了鋸屑、汁液和其他碎屑在刀頭18內被堵塞(並壓縮)的位置的數量。

殼體24延伸超過鋸片20的某些部分，並且延伸部分階梯狀地圍繞鋸片20的周邊，以便提供覆蓋並部分地圍繞鋸齒42的表面50。從而殼體24防止與鋸齒的無意接觸。因此，如第2圖所示，特別地，殼體24覆蓋大部分的鋸齒42。

然而，鋸齒42在第一殼體開口52和第二殼體開口54處露出。因此，與習知的修枝機不同，本發明的修枝機的鋸片20在兩個分開的殼體開口處露出，提供兩個分開的修剪區域。在本實施例中的第一殼體開口52和第二殼體開口54具有相同的徑向範圍R和相同的週邊範圍(亦即，第一殼體開口52的前緣60A與後緣62A之間的圓周距離和第二殼體開口54的前緣60B與後緣62B之間的圓周距離相同)，但不須要一定是這種情況。

實際上，預計在大多數情況下，修枝機10將用於修剪小於徑向範圍R的樹枝，並且使用者通常將藉由在第一殼體開口52處暴露出的鋸齒42來修剪這些樹枝，與習知技術的修枝機HT04共同的方式使用者將刀頭18推離自己。當須要修剪比徑向範圍R更粗的樹枝時，或者當須要從下方修剪高處的樹枝時，使用者通常將使用暴露在第二殼體開口54處的鋸齒。

通常，當使用暴露在第二殼體開口54處的鋸齒時，使用者將握住修枝機10，其中第二殼體開口54面向下並朝向使用者；然後可以藉由使刀頭18向下移動並且稍微朝向使用者來修剪樹枝。如果樹枝比徑向範圍R更粗，則使用者可以(先前或隨後)改變刀頭的位置，以藉由暴露在第一殼體開口52處的鋸齒修剪通過樹枝的另一部分，當修剪樹枝時，刀頭朝遠離使用者方向移動(也可能稍稍向上)。可以理解的是，為了進行這兩種修剪操作，使用者不必改變自己的位置或者改變在他手中修枝機的位置。

可以看出，第二殼體開口54並非與第一殼體開口52在直徑方向上相對，雖然在其他的實施例中，如果須要的話，其開口可以在直徑方向上相對。然而，第二殼體開口54的一部分與第一殼體開口52的一部分在直徑方向上相對，使得二個殼體開口可用於在兩個基本上相反的方向上去修剪樹枝。可以理解的是，第一殼體開口和第二殼體開口在直徑方向上相對意味著鋸片之所選定直徑的二端部位於分別的第一殼體開口和第二殼體開口中。

部分的殼體開口52、54在直徑方向上相對在本實施例中可藉由將刀片的中心從縱軸A-A(第4圖)偏離一偏移量O來達成。該偏移量使第一殼體開口和第二殼體開口所要的分離成為可能，同時仍可使第一殼體開口跨越縱軸A-A。將第一殼體開口設置在適當位置非常重要，因為它允許使用者將刀片20推靠在待修剪的樹枝上，其中力的線直接沿著縱軸A-A(並且因此在本實施例中會沿著手柄12的縱軸)作用。

在第4圖的方位中刀片的旋轉方向為逆時針方向。在使用期間，樹枝被驅動離開前緣60A(或在某些情況下為60B)並且朝向後緣62A(或在某些情況下為62B)。相較於前緣60A、60B，後緣62A、62B具有較大的徑向範圍，以便減少樹枝被迫超過後緣並遠離鋸齒42的可能性。在其他實施例中，後緣62A、62B可以配置固定的齒狀物或被粗糙化，以便減少在修剪期間樹枝將從鋸齒42移開的可能性。