本发明专利技术提供了一种植物修剪器，它包括位于其一端的切割头（２０）、位于其另一端的后部手柄（６０）、马达（１０）、和用于向切割头传递马达的输出的柔性驱动轴（３０），其中马达位于植物修剪器的大体中心位置上。本发明专利技术的植物修剪器具有改进的平衡和惯性，从而使之更易于使用者操作，并且在其特定实施例中可以比具有柔性驱动轴的现有植物修剪器更加紧凑以更易于装运和存储。此外，本发明专利技术的修剪器由左手使用者和右手使用者在修剪和修边方式中以相等的舒适性操作，可以进行调节以供具有不同高度的使用者舒适的操作并且还具有降低的噪音。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及植物修剪器，植物修剪器是适于剪切例如草的植物的众所周知的电动工具。通常，这种植物修剪器包括切割头，切割头具有一个或多个切割线或者一个或多个刚硬的切削刀片，或是具有这两者。植物修剪器还包括马达，这样在使用者对修剪器的操作过程中，切割线和/或刀片会通过马达的作用而高速旋转。因此当快速旋转的切割线和/或刀片与直立的植物接触时，它们就用来按照需要切断植物。植物修剪器的马达可以电或汽油驱动的，并且如果是电驱动的，它可以由市政电源或电池组提供动力。在以本专利技术的申请人的名义申请的欧洲专利EP 0 841 000 B中描述了这种植物修剪器的实例。
技术介绍
通过参见附图1和2可以更好的理解现有植物修剪器的总体布局，其中显示的修剪器的部件标记如下10马达20切割头30驱动轴40齿轮机构50前部手柄60后部手柄70支轴植物修剪器中两个最重的部件通常是切割头和马达。在操作中，修剪器通常通过使用者的身体和手臂围绕支轴70的扭转运动而由使用者左右摆动，其方式如图1和图2中带箭头的圆弧所示。大多数现有植物修剪器具有如图1中所示的布局。在该配置中，马达和切割头都位于修剪器的底端并且刚性驱动轴用于将马达的输出连接到切割头上。在马达和切割头之间也可以设置有齿轮系来改变旋转速率。在这种情形下，修剪器的两个最重的部件均位于修剪器的底端。然而，一些现有的植物修剪器具有如图2中所示的不同的布局。在该配置中，仅仅切割头位于修剪器的底端并且马达位于顶端。因为修剪器的两个最重的部件现在位于其相对端，所以图2的修剪器比图1中的修剪器可以更好的平衡。然而，因为在图2的配置中，来自马达的输出不再与切割头的旋转轴平行，所以必须使用柔性驱动轴代替刚性驱动轴来将马达的输出传递给切割头。再次，在马达和切割头之间也可以设置有齿轮系来改变转速。该柔性驱动轴通常由图3中所示的缠绕线的层构成并因此而有些像牵引弹簧。然而，图1和图2中所示的植物修剪器的两个现有布局具有与它们的平衡和惯性相关的特定弊端，下文将详细解释这些弊端。
技术实现思路
因此，为了解决如上所述的现有植物修剪器的平衡和惯性问题，本专利技术提供了一种植物修剪器，它包括位于其一端的切割头、位于其另一端的后部手柄、马达、和用于向切割头传递马达的输出的柔性驱动轴，其中，马达位于植物修剪器的大体中心位置上。优选地，当植物修剪器定向成其后部手柄最高时，马达位于柔性驱动轴的下方。因此本专利技术的植物修剪器具有如图4中所示的布局，该布局与图1和图2中所示的现有修剪器的布局不同。与图2中的现有修剪器相似，它使用柔性驱动轴来将马达的输出传递到位于修剪器底端的切割头。然而，在本专利技术的植物修剪器的情形下，马达并非位于修剪器的顶端，而是位于切割头和后部手柄60之间的中间安装位置。如果它如图4中所示还位于柔性驱动轴的下方，那么来自马达的输出因此就必须通过同样在图4中所示的齿轮机构传递给柔性驱动轴。通过参见下列参量可以更好地理解本专利技术的植物修剪器的布局优于图1和图2中的现有植物修剪器的布局之处c切割头的质量m马达的质量l1切割头离支轴70的距离l2马达离支轴70的距离平衡图1、2和4中所示的每个修剪器的平衡情况可以通过算出它们的静力矩而进行计算。静力矩显示每个修剪器如果支撑在其支轴上时在其自身重量下转动的趋势，并且通过将修剪器的部件的质量同其与支轴的距离相乘得出。图1的修剪器因此具有由马达和切割头的组合质量(m+c)乘以它们与支轴的距离l1给出的静力矩。这是一个相当大的力并且必须由使用者在后部手柄60上施加一个相等并反向的力来平衡，这是相当不舒服的并且是研发图2所示布局的修剪器的主要原因。图2的修剪器的总静力矩是由切割头施加的力矩减去马达施加的力矩所给出(因为它们位于支轴的对边上)，或是cl1-ml2。在具有图2的布局的修剪器的设计过程中，通过切割头和马达的重量和它们与支轴的距离的仔细选择和调节，这允许切割头的力矩由马达力矩的精确平衡。例如，如果马达的重量是切割头重量的两倍，它就需要位于切割头与支轴之间距离的一半距离处以使修剪器完全平衡。在这种情形下，还必须考虑修剪器的另一个部件的重量以确保完全的平衡。在如图4所示的本专利技术的植物修剪器中，因为马达不需要沿着修剪器的主轴放置而事实上可以位于支轴下方，所以修剪器的总静力矩就如下面那样给出(cl1cosθ1)-(ml2cosθ2)，其中θ1是通过支轴和切割头的重心绘出的线偏离水平线的角度，并且θ2是通过支轴和马达的中心绘出的线偏离水平线的角度(参见图5，其中水平线标记为Z-Z′)。因此可以使用上述公式在修剪器的设计过程中与修剪器平衡，尤其是在还考虑到由后部手柄60施加的力矩时。例如，在本专利技术的一个可能的实施例中，马达可以直接(垂直地)位于支轴下方，在该情形中，力矩将为零。然后修剪器(包括切割头)的下端施加的力矩就可以通过修剪器(包括后部手柄60)的上端施加的力矩精确地平衡。因此本专利技术的植物修剪器与具有图2布局的修剪器一样具有优于拥有图1的布局的修剪器的优点。惯性也可以通过计算修剪器的(动态)惯性矩来算出左右摆动图1、2和4中所示的每个修剪器所需的作用力。惯性矩指示每个修剪器对转动力的阻力，并且在这种情形下是通过使修剪器的部件的质量与它们与支轴的距离的平方相乘给出的。因为这些距离始终进行平方，所以它们始终是相加的并且不能彼此抵消。由于被平衡得最少，所以图1中的修剪器还具有最大的惯性矩，因为马达和切割头都设置得远离支轴。图2的修剪器比图1中的修剪器具有更小的惯性矩，因为其马达设置得更靠近支轴。然而，本专利技术的植物修剪器具有所有这三种布局中最小的惯性矩，因为其马达(它是修剪器中最重的部件)设置得最靠近支轴。因此它需要所有修剪器中最小的作用力来左右摆动。在下文中的表1中总结了图1、2和4中的修剪器的静力矩和动态惯性矩，其中很显然图4中的修剪器的惯性矩是通过与图2中的修剪器相同的公式给出的，但是必须记住，图4中修剪器的数值l2小于图2中修剪器的数值l2并且值l2中的这一差别通过平方进行了放大。因此本专利技术的植物修剪器就具有图1、2和4中三种不同修剪器布局的平衡和操作简易性的最佳组合。 表附图说明通过参见作为实例给出并且与附图结合的本专利技术的下列详细说明，可以更好地理解本专利技术的其它特征和优点，其中图1是现有植物修剪器的第一种可能的布局的示意图；图2是现有植物修剪器的第二种可能的布局的示意图；图3显示了适于具有图2中布局的植物修剪器中类型的柔性驱动轴；图4是依照本专利技术的植物修剪器的一种可能的布局的示意图；图5是表示依照本专利技术的植物修剪器的静力矩的计算的图；图6是通过植物修剪器的杆的纵剖面，显示了在其中安装图3中所示类型的柔性驱动轴的方式；图7是通过植物修剪器的杆的横截面，显示了在其中安装图3中所示类型的柔性驱动轴的方式；图8是显示将图3中的柔性驱动轴连接到齿轮上的实施例的纵剖面；图9是适于用在依照本专利技术的植物修剪器中齿轮机构的实施例的示意侧视图；图10是图9中齿轮机构的示意性端视图；并且图11是根据本专利技术的一个实施例的开关机构的示意图。具体实施例方式首先参见图4，可以看到，因为本专利技术的修剪器中的后部手柄60并不包括任何移动部分，所以它可以很容易地从修剪器的其余部分上取下以留下具有较短总长度的修剪本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种植物修剪器，包括：位于其一端的切割头（２０）；位于其另一端的后部手柄（６０）；马达（１０）；以及用于将马达的输出传递给切割头的柔性驱动轴（３０）；其中马达位于植物修剪器的大体中心位置上。
【技术特征摘要】
GB 2005-5-13 0509745.61.一种植物修剪器，包括位于其一端的切割头(20)；位于其另一端的后部手柄(60)；马达(10)；以及用于将马达的输出传递给切割头的柔性驱动轴(30)；其中马达位于植物修剪器的大体中心位置上。2.如权利要求1所述的植物修剪器，其中当植物修剪器的定向为其后部手柄(60)最高时，马达(10)位于柔性驱动轴下方。3.如权利要求1或2所述的植物修剪器，其中后部手柄(60)是可拆卸的。4.如上述权利要求中的任意一项所述的植物修剪器，还包括前部手柄(50)，其中前部手柄的位置是可以调节的和/或是可移动的。5.如上述权利要求中的任一项所述的植物修剪器，其中后部手柄(60)是非轴向对称的。6.如权利要求5所述的植物修剪器，其中后部手柄(60)包括调节机构，以允许后部手柄安装到修剪器的其余部分上的三个不同...
【专利技术属性】
技术研发人员：加雷思理查兹，
申请(专利权)人：百得有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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