專利名稱：綠籬修剪機的制作方法
綠籬修剪機本發明涉及一種綠籬修剪機(hedge trimmer),并且涉及一種帶有改進操作的綠籬修剪機。已知的有手動和發動機驅動的綠籬修剪機。盡管眾多園丁仍然使用手動型修剪機，發動機驅動的修剪機修剪速度能夠更快，并且就任意指定的綠籬修剪任務所作的工作將會少得多。綠籬修剪機最理想地適用于切割大片細的樹枝和花草，以在完成修剪后使綠籬變得整潔。它們不太適用于切割較大的樹枝，并且執行任意這類嘗試通常會使得修剪機從樹枝上“彈回”。如果使用過程中較大的樹枝能夠處于綠籬修剪機的切割刀片之間的區域，通常可能使修剪機卡住。為此，修剪機通常設置有具有特別能防止嘗試切割較大樹枝的形狀的刀片。在需要切割較大樹枝的情況下，綠籬修剪機通常不太適用。以傳統方式訓練的園丁將使用一對修枝剪(Pruning shears),也被稱作是手起修枝剪刀或整枝剪,來處理這類工作。一對整枝剪可以對約為2或3cm粗的樹枝執行低速并且可控的切割。這實現了整潔的切割，其最理想地適用于最小化切割的影響風險并允許所需的控制以形成整齊的外觀。 根據第一方面，本發明提供了一種綠籬修剪機，其包括電動機和至少兩個切割刀片，每個刀片包括至少一排齒，其中電動機連接至至少一個刀片，以便電動機的旋轉引起至少一個刀片相對于其他刀片的運動；用于操作綠籬修剪機刀片的第一使用者操作開關以及能使使用者在綠籬修剪機的至少兩個操作模式之間執行選擇的第二使用者操作開關，兩種模式包括綠籬修剪模式，在該模式中操作第一使用者操作開關使得至少一個刀片產生往復運動；以及整枝剪模式(secateur mode,剪斷模式),在該模式中操作開關以執行單個切割周期。修剪機可以被布置為，在綠籬修剪模式中，第一使用者操作開關可操作用于使綠籬修剪機的至少一個刀片以相對高的速度和相對低的扭矩(torque，力矩)相對于另一刀片執行往復運動，進而使得一個刀片上的齒與另一刀片上的齒之間的間隙反復地打開和閉合，較細的樹枝能夠落入間隙中并被切割，并且進一步布置為，在整枝剪模式中，刀片最初保持在靜止位置中以便一個刀片上的齒與另一刀片上的齒之間出現間隙，并且使用者操作開關可操作用于使至少一個刀片以相對較低的速度和相對較高的力矩相對于另一刀片運動，以便通過在移回原始靜止位置之前移動另一刀片閉合間隙來執行單個切割行程。因此，本發明提供了具有額外的類似于整枝剪切割功能的綠籬修剪機。由于鋸斷或剪下粗的植物可能損壞設備，通常推薦使用整枝剪適當地切割在綠籬修剪過程中碰到的粗的植物。本發明公開的綠籬修剪機包括這樣的一種模式，其允許綠籬修剪機用作在其中提供單次低速高力矩的切割運動。對于每次使用者操作開關的觸發，在整枝剪模式中僅執行單個行程。綠籬修剪機可以被布置為，一旦進入整枝剪模式，刀片自動移動至其保持的原始靜止位置。該位置可能是其中在一個刀片的齒和另一刀片的對應齒之間具有最大的可能間隙的位置。一旦處于該位置，齒可能保持在該位置直至使用者觸發使用者操作開關以執行單次切割。在該切割結束時，刀片可以保持在原始位置直至開關被再次觸發。
更優選地，一個刀片上的齒具有與另一刀片上的齒相同的齒距(pitch)，以便當整枝剪模式被觸發時刀片最初保持在起始位置中，在該位置兩個刀片上的齒互相一致并且開口處于其最寬。使用者操作開關可以包括觸發器或其他拉動裝置或推動裝置以操作開關。第一使用者操作開關的每次操作可以使修剪機僅執行一次閉合和再打開運動的單個切割行程。例如，當開關是觸發器時，在綠籬修剪模式中使用者壓下觸發器并使其保持被壓下的行為可以使刀片執行往復運動直至釋放觸發器。在整枝剪模式中，使觸發器保持被壓下將促使執行一次單次切割，必須再次釋放并壓下觸發器來執行另一次單次切割。
在整枝剪模式中操作使用者操作開關可以使刀片根據開關被操作的長短以多種不同方式中的一種方式來執行運動。例如，如果開關是觸發器，在觸發器上執行短按壓，可能導致完整的切割周期。另一方面，綠籬修剪機可以被布置為，當在整枝剪模式中觸發器在完成切割周期之前的時間段內被釋放，刀片立即以最短路徑返回至原始保持的起始位置。可選地，如果觸發器在切割周期中被釋放，可能使刀片停止，并且只有當再次按壓觸發器時周期才有可能繼續。在另一布置方式中，如果觸發器在切割周期中被釋放，該一個刀片(或者是多個刀片)可能停止，并且當再次按壓觸發器時刀片會沿著最短的路徑返回至起始位置。在優選布置方式中，不管如何操作，當釋放并再次按壓觸發器時將僅能執行一次新的切割周期(閉合然后打開)。綠籬修剪機可以包括齒輪箱，該齒輪箱具有直接或通過聯動裝置連接至發動機的輸入端和連接至至少一個刀片的輸出端。齒輪箱可能具有至少兩種不同的齒輪比(gearratio，齒輪速比)，并且隨時可以根據要選擇的操作模式來選擇齒輪比，當處于綠籬修剪模式時嚙合第一種齒輪比，而當處于整枝剪模式時，嚙合第二種齒輪比，第一種齒輪比高于第二種齒輪比。齒輪箱可以包括兩檔行星齒輪(2-shift planetary gear)。改變齒輪會改變刀片的速度和力矩。可以設置使齒輪箱變換齒輪的齒輪變換機構。該機構可以響應于第二使用者操作開關的操作而被操作。第一齒輪比可能比第二齒輪比高至少20倍，或可能高30倍或更高的倍數，以便在綠籬修剪機模式中刀片以如在整枝剪模式中使用第二齒輪比時至少20倍的速度移動。在兩種模式中發動機可以以相同的速度運行。在整枝剪模式中，單個切割周期(閉合然后再打開)可能持續至少0. 5秒，且最優選的是至少I秒。在可選方案中，發動機的速度和扭矩可以通過改變發動機的電子驅動策略而直接改變。這也能使力矩發生改變。刀片可以被布置為，在綠籬修剪模式中，刀片從未完全對準以使齒之間的間隙始終小于整枝剪模式中刀片處于原始保持位置時形成的間隙。這限制了綠籬修剪模式中能夠進入齒之間的樹干或樹枝的尺寸，其中與整枝剪模式中較高的力矩相比，降低的力矩將會限制能夠切割的樹枝的尺寸。
在該發明中，單個切割周期可以理解為切割刀片上的齒的一次前后擺動運動。在可選實施例中，切割周期能很好地理解為切割齒的一個單次完整向前或完整向后的運動。從這個意義上講，完整的運動將由切割刀片的擺動運動(oscillatory movement)期間的兩個可能位置之一之間的運動構成，在擺動運動中在一個刀片的齒與另一刀片的對應齒之間形成最大可能間隙。即，在一個切割周期內，切割刀片之一沿著向前方向運動直至對應切割齒之間形成最大可能間隙，且在下一個切割周期，切割刀片向后運動直至再次形成最大可能間隙。該可選實施例允許執行更快的切割操作，尤其是在整枝剪模式中的移動速度顯著低于修剪模式的情況下。下文將參考附圖
僅以實例的方式描述本發明的一個實施例，附圖中圖I是根據本發明的綠籬修剪機的實施例的視圖。綠籬修剪機I包括容納電動機3和齒輪箱4的主體外殼2。齒輪箱4包括固定至 發動機的輸出軸的輸入軸，發動機的輸出軸又固定至發動機轉子或者形成發動機轉子的一部分。齒輪箱的輸出端連接至聯動裝置(linkage)。該布置方式使得隨著發動機旋轉，聯動裝置朝向外殼的一端向前運動并且移回其起始位置。隨著發動機持續旋轉，這種運動持續執行，以便聯動裝置執行往復運動。齒輪箱包括兩檔行星齒輪，其允許齒輪箱輸入軸和輸出軸之間選擇兩種不同齒輪t匕。一種齒輪比大致高于另一種齒輪比30倍。提供了兩個切割刀片5、6，一個位于另一個之上。每個刀片的每個邊緣帶有一排齒，并且兩個刀片的齒隔開以使最上面刀片上的齒能夠被調整使其與最下面刀片上的齒重疊。在該位置處，如圖I所示，上齒和下齒之間的間隙7以最大寬度呈現(在附圖中只標記了一個間隙，但是在該實例中沿著刀片的每側共有14個間隙)。每個刀片5、6的一端位于外殼2內部,刀片的其余部分從外殼向外突出。上刀片5在其位于外殼內的一端處連接至聯動裝置，以使聯動裝置往復運動時，上刀片5也相對于下刀片執行往復運動。該運動使得上下齒之間的間隙7張開又閉合。因而間隙張開時留在其內的任何細枝、樹枝或其他植物在間隙閉合時被切割。設置了使用者能用來支撐修剪機重量的前部手柄8，并且還設置了后部手柄9。前部手柄8位于最靠近刀片5、6的外殼的一端,而后部手柄位于離刀片最遠的一端。第一使用者操作開關10以觸發器的形式設置在后部手柄9上。第二使用者操作開關11設置在外殼上。第一和第二開關10、11電連接至為發動機的發動機驅動電路(也未示出)提供控制信號的控制電路(未示出)。當拉動時，第一使用者操作開關會使發動機根據修剪機模式以所定義的方式運行，從而使得上刀片按要求運動。第二開關使使用者能夠選擇操作模式，并且該實例能設置在兩個位置之一以允許選擇兩種模式。控制單元提供指示所選模式和觸發器位置的信號。應注意的是，在該實例中，發動機在運行過程中總是以相同的速度旋轉。齒輪箱4包括齒輪選擇器，該齒輪選擇器包括使齒輪箱在第一齒輪比和第二齒輪比之間移動的機電致動器。該致動器可以響應于模式設置開關的操作而在其間執行操作。在綠籬修剪模式中選擇較高齒輪，而在整枝剪模式中選擇的是較低齒輪。綠籬修剪模式中的操作如下。觸發器10被釋放時，發動機是靜止的并且刀片也保持靜止。當使用者壓下觸發器10時，發動機控制電路使發動機驅動階段將電流施加至發動機進而使其以恒定角速度旋轉。這使得發動機旋轉齒輪箱4的齒輪，這使得上刀片5執行往復運動。當第一齒輪(其為相對高的齒輪)嚙合時刀片將以高速和相對低的力矩運動。一旦釋放觸發器19，發動機4停止并且刀片5也停止運動。當處于整枝剪模式時執行下列操作。首先，隨著觸發器10被釋放，控制電路使發動機旋轉至預定角位置，已知的是在該位置處上刀片的齒與下刀片的齒完全對準。該位置如圖I所示。然后刀片保持在該位置中，其對應于上刀片和下刀片的相鄰齒之間出現最大可能間隙。當使用者壓下觸發器10時，控制電路使發動機驅動階段將電流施加至發動機，這使其旋轉預定數量的轉數(或部分轉數或預定時間)，已知的是，這對應于刀片移至齒之間的間隙7完全閉合的位置。一旦處于該位置，控制電路停止發動機4并且發動機隨后以相反方向被驅動經過相同距離(或相同時間)以便刀片移回原始位置，使得間隙7再次盡可能地寬。一旦處于該位置，刀片5停止，并且即使觸發器10可能保持被按壓，也不允許發動機旋轉。 只有當觸發器被釋放并且再次受壓時，控制單元才會啟動第二個單次切割動作，因此每次按壓引起一個完整的切割周期。這使得綠籬修剪機可被用作整枝剪，以對切割較粗樹枝執行高度控制。由于整枝剪模式中嚙合的是低于第一齒輪的第二齒輪，提供了具有更高力矩的更慢切割動作。這恰好適用于在相對粗的樹枝上形成整潔的切割。在該實例中，單個切割周期持續I秒。在單個切割周期(間隙閉合然后打開)完成之前使用者釋放觸發器的情況下，修剪機可以通過多種方式之一運行。在一種方式中，觸發器的釋放可能僅停止發動機。在那種情況下，第二次按壓觸發器可能繼續切割周期，或可能使刀片以可能的最短距離移回至原始保持位置，該位置中刀片的齒完全重疊。在另一種方式中，當觸發器被釋放時，發動機可能使刀片從其所在位置通過最短距離自動地移動到間隙最大的原始保持位置。
權利要求
1.一種綠籬修剪機(1)，包括電動機(3)和至少兩個切割刀片(5、6)，每個刀片包括至少一排齒，其中所述電動機(3)連接至所述刀片中的至少一個刀片，以便所述電動機的旋轉引起所述刀片中的至少一個刀片相對于另一刀片的運動；第一使用者操作開關(10)，用于操作所述綠籬修剪機的刀片；以及第二使用者操作開關(11)，所述第二使用者操作開關能夠使使用者在所述綠籬修剪機的至少兩種操作模式之間進行選擇，所述兩種模式包括綠籬修剪模式，在所述綠籬修剪模式中操作所述第一使用者操作開關(10)使所述至少一個刀片產生往復運動；以及整枝剪模式，在所述整枝剪模式中，操作所述第一使用者操作開關(10)以執行單個切割周期。
2.根據權利要求I所述的綠籬修剪機，所述綠籬修剪機被布置為，在所述綠籬修剪模式中，所述第一使用者操作開關(10)可操作用于使所述綠籬修剪機(I)的所述刀片中的至少一個刀片以相對高的速度和相對低的扭矩相對于另一刀片往復運動，以使一個刀片上的齒與另一刀片上的齒之間的間隙反復地打開和閉合，相對細的樹枝能夠落入所述間隙中并被切割，并且進一步布置為，當處于所述整枝剪模式中時，所述刀片最初保持在靜止位置中以便在一個刀片上的齒與另一刀片上的齒之間出現間隙，并且所述使用者操作開關可操作用于使至少一個刀片以相對較低的速度和相對較高的扭矩相對運動，以便通過在移動返回原始靜止位置之前移動另一刀片閉合所述間隙來執行單個切割行程。
3.根據權利要求I或權利要求2所述的綠籬修剪機，所述綠籬修剪機被調整為，當進入所述整枝剪模式時，所述刀片自動運動至這樣的位置中，在此位置中，在一個刀片的齒與另一刀片的對應齒之間具有最大可能間隙，并且一旦處于此位置中將保持在此位置，直到使用者觸發所述使用者操作開關以執行所述單個切割。
4.根據前述權利要求中任一項所述的綠籬修剪機，其中，所述第一使用者操作開關(10)包括觸發器或其他拉動裝置或推動裝置以操作開關。
5.根據前述權利要求中任一項所述的綠籬修剪機，所述綠籬修剪機被布置為，在所述整枝剪模式中所述第一使用者操作開關的每次操作使所述修剪機僅執行一次閉合和再打開運動的單個切割行程。
6.根據前述權利要求中任一項所述的綠籬修剪機，所述綠籬修剪機被布置為，當在所述整枝剪模式中所述使用者操作開關(10)在完成切割周期之前被釋放，所述修剪機使所述刀片立即通過最短路徑返回至原始保持起始位置。
7.根據權利要求I至5中任一項所述的綠籬修剪機，所述綠籬修剪機被調整為，在所述第一使用者操作開關(10)在所述切割周期中被釋放的情況下，所述刀片停止運動，并且如果再次操作所述使用者操作開關，此后繼續所述周期。
8.根據權利要求I中5中任一項所述的綠籬修剪機，所述綠籬修剪機被配置為，當在所述整枝剪模式中所述觸發器(10)在所述切割周期中被釋放，所述刀片(或者是多個刀片)停止運動，并且當再次操作所述第一使用者操作開關時所述刀片以最短路徑運動返回至起始位置。
9.根據前述權利要求中任一項所述的綠籬修剪機，所述綠籬修剪機包括齒輪箱(4)，所述齒輪箱具有直接或通過聯動裝置連接至所述發動機的輸入端和連接至所述刀片中的至少一個刀片的輸出端，所述齒輪箱(4)具有至少兩種不同的齒輪比，并且隨時根據所選擇的操作模式來選擇齒輪比，當處于所述綠籬修剪機模式中時所述齒輪比中的第一種齒輪比被嚙合，而當處于所述整枝剪模式中時，第二種齒輪比被嚙合，所述第一種齒輪比高于所述第二種齒輪比。
10.根據權利要求9所述的綠籬修剪機，其中，所述齒輪箱(4)包括兩檔行星齒輪。
11.根據前述權利要求中任一項所述的綠籬修剪機，所述綠籬修剪機包括用于根據所選模式改變所述電動機(3)的速度和扭矩的裝置。
12.根據前述權利要求中任一項所述的綠籬修剪機，所述綠籬修剪機被布置為，在所述綠籬修剪機模式中，所述兩個刀片的齒從未完全對準，而在所述整枝剪模式中，所述齒對準。
全文摘要
一種綠籬修剪機(1)，包括電動機(3)和至少兩個切割刀片(5、6)，每個刀片包括至少一排齒，其中電動機連接至至少一個刀片以便電動機(4)的旋轉引起至少一個刀片相對于另一刀片的運動；用于操作綠籬修剪機的刀片的第一使用者操作開關(10)以及能使使用者在綠籬修剪機的至少兩種操作模式之間進行選擇的第二使用者操作開關(11)，這兩種模式包括綠籬修剪模式，在該模式中操作第一使用者操作開關使得至少一個刀片產生往復運動；以及整枝剪模式，在該模式中操作開關以執行單個切割周期。可以提供雙速比齒輪箱，以使與綠籬修剪模式相比，刀片在整枝剪模式時能夠以較低的速度和較高的力矩運動。
文檔編號A01G3/053GK102811605SQ201080065764
公開日2012年12月5日 申請日期2010年3月30日 優先權日2010年3月30日
發明者烏爾里克·耶耶爾瓦爾, 斯特凡·瓦爾弗里德松 申請人:胡斯華納有限公司