专利名称：弦式修剪机/割草机装置的修剪机头所用的线固定板的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种弦式修剪机/割草机装置，特别涉及弦式修剪机/割草机装置的旋转修剪机头，它具有至少一块带有一个线固定装置的板，并还涉及这样板的一种板叠，它提供多个竖直隔开的线固定装置，使得能够通过向板之一选择地固定一定长度的切割线，进行切割高度的调节。
一直使用弦式修剪机，例如手握修剪机，两轮修剪机和四轮修剪机或割草机，用固定到马达驱动的一个旋转头上的线切割草木。一般来说，对于具有钢刀片的割草机难接近的草木区则使用这样的弦式修剪机切割。但是近来在草坪等的广泛草木切割情况中采用了弦式修剪机。
例如，沿一个路径或篱笆的边缘用弦式修剪机割草，通常将草切割的很靠近地面。但是，另一个例子是，弦式修剪机用作草坪割草机，是在地面上一个希望的高度上割草，如离地2-4英寸，以使得形成一个整齐的切割面。另外，线切割修剪机广泛地用于农田种植物的切割，这种切割是很不频繁的，并且留下3-5英寸以上的高度。因此，在弦式修剪机头中结合了各种设计，在地面上一个固定的高度上固定线，使得选择切割的高度。
另外，开发了多种线固定装置与弦式修剪机配用。在修剪机头上固定切割线方面，人们已认识到在修剪机工作中，切割线受到相当大的离心力。而且，在切割线接合草时，它受到应力和振动使其断裂。在考虑这些问题的同时，在试图提供能够牢固地将线固定在修剪机头上的线固定装置设计中也产生了其他的一些问题。
在几种旋转修剪机头中，使用一个夹紧装置将一段柔性切割线固定到一个盘上。例如，授予McGrew的美国专利4,726,176公开一种旋转草坪割草机割刀，其中，设置了处在盘的一个中心槽和外周之间径向延伸的通道，以接受一段长度的切割线。在这样的装置中，切割线的端部从盘的中心部进入两个通道的每个之中。这留下了一个保留在盘的中心槽中的一个中间部分，它由螺母和螺栓夹紧将割刀固定在传动轴上。
在授予Dees，Jr.等的美国专利5,836,227的另一个装置中，多段切割线固定在下板的通道中，所述板具有一个向下夹紧在下板的上板，将切割线在通道中间固定在位。授予Altamirano等的美国专利5,862,655说明另一个例子，其中一个旋转的切割头具有，用修剪机头周边的切割线的通道固定到盘周边的切割线。在此装置中，用一个螺栓固定到修剪机头的板将线夹紧，将线固定在位。
在上述现有技术的每个切割头中，一旦线进入一个通道必须夹紧在位。但是将线夹紧是不利的，因为它要求在每次更换线时进行一个额外的组装步骤。授予Briar的美国专利4,068,376公开一个不要求一个夹紧装置的割刀头的例子。这个旋转割刀头具有一个沿切割线通过的盘的周边的进入口和一个出口。切割线的一端进入进入口，使得它穿过一个连接通道并从出口出来。切割线另一端具有一个阻止线穿过进入口的扩大的凸耳，并在切割头旋转时确保切割线由离心力固定。因此Briar的割刀头要求操作者使用特殊设计的预先切割成段的切割线，其中凸耳加在每根线上，这是不希望的。
授予Rouse的美国专利4,756,146也公开一种线固定装置，不用将线夹紧而固定地固定切割线。在此专利中，公开一个固定的弦式修剪机头，其中在头的周边设置成对的通道，每个具有入口和出口。在每对通道中间是一个台。在使用中，把一段线的线端推过在台的相反侧上的通道的入口。在线端部从通道出来时，线的中间部接合在台上从而固定线。这使得能够更换线时不用松开夹紧的盘，但是形成通道要求将两个具有匹配槽的盘形的板重叠组装到一起。而且，一个地面接合的部分或球形成下板的一个一体的凸起，从而妨碍在固定线的通道和地面之间进行任何切割高度调节。因此，虽然不用夹紧装置能够固定线，这种修剪机头的设计不允许对切割高度进行调节。
缺乏切割高度的调节是一个共有的问题。在上述的每项专利中，修剪机头没有提供高度调节的方便。相反，修剪机头的地面接合的部件(如果有)和切割平面，或切割线露出的线固定盘中间的距离不能够方便地调节。
另外，在授予Smith等的美国专利5,661,960中，使用间隔板，使得在弦式修剪机的主体或平台和切割线之间的高度可调节。但是，没有修剪机头的地面接合结构，使得切割线和地面之间的距离不能够用这个间隔装置调节。结果，Smith等的这个两轮弦式修剪机是现有技术的典型，其中操作者通过用把手在地面上平衡修剪机的位置，调节切割高度。这导致不平整的切割面，除非与修剪机头一起使用一个地面接合件。
使用地面接合件的现有技术修剪机的切割高度，能够通过改变地面接合件和切割线之间的距离进行调节。但一般来说，不用工具或拆开修剪机头总成并替换各种部件，不能够调节这个高度，所述各种部件提供不同的间隔或在切割线旋转的平面和切割时跨地面移动的地接合件的最底部件之间的距离。例如。已知的修剪机/割草机具有一个修剪机头，其中，用安装在一个毂上的一块板固定线。通过松开锁定板在毂上的位置上的一组螺丝可竖直地调节所述板。例如TROY-BILT修剪机/割草机使用这样的装置。因此，修剪机/割草机的切割高度的调节一般要求使用工具或拆开和组装的步骤，这妨碍希望的操作人员快速调节。
本发明的目的是克服上面提到的现有技术弦式修剪机设计的缺点。特别是，本发明的目的是提供一种弦式修剪机装置，它具有一个旋转头，其中，不需用工具调节，不需要拆开和组装修剪头，特别是不需要将切割线夹紧在位，能够更换切割线和牢固固定。
本发明的目的是提供一种修剪机头，它具有多个轴向或竖直间隔开的线固定装置，这种装置使得，不需要用工具进行高度调节，也不需要拆开修剪机头修剪机头进行高度调节，就能够进行线从弦式修剪机装置中的修剪机头露出进入平面的切割高度的调节。
本发明的另一个目的是提供一种弦式修剪机头，它具有至少两个板，每个具有至少一个线固定装置，这些板设置在一个板叠中。为了调节切割高度，使用相应的线固定装置将切割线固定到一个或多个板上。
根据本发明的一个优选实施例，线固定板的板叠中的每块板具有一个预定厚度，以致，各线固定装置彼此以适当竖直的递增量隔开，用于进行切割高度调节。在这方面，间隔能够加到板叠上，提供附加的间隔，或板叠能够由多个大体相同的板构成。而且，视情况需要，可以将切割线一次固定到板中之一的一个或多个线固定装置上，也可以一次固定到一块以上的各板上。
本发明的又一个目的是提供一种弦式修剪机头的板，它具有至少一个切割件的固定装置，不需要工具也不需要将线固定在位的夹紧装置，就能够将一个切割元件，例如一段线或弦，固定到切割件的固定装置上。根据情况，可以使用一块板提供将线固定到修剪机头的功能。任选地，在不需要切割高度调节时的组装修剪机头之中，线固定板也能够与其他的板或地面接合件结合地使用。
本发明的再一个目的是提供一种修剪机头板，它具有一个切割件固定装置，其中板能够与相同的或不同的板迭叠以形成基本构成一个修剪机头的板叠，可选择结合一个地面接合件。间隔板能够结合在板叠中，将各切割件固定装置彼此隔开，或者，板的厚度能够起一个内在的间隔作用。通过选择使用一个合适的板在希望的高度上固定切割件，可以调节切割的高度，另外，也可以将一个切割件固定到每块板上，同时提供多个高度的切割。
图1是根据本发明构成的具有旋转修剪机头的弦式修剪机/割草机的透视图；图2是根据本发明构成的形成弦式修剪机头的主体的板的叠的透视图；图3是根据本发明一个优选实施例构成的线固定板的透视图；图4是图3所示的线固定板的顶视图；图5是图4所示的板的5-5线的剖视图；图6是图4所示的板的底视图；图7是图6所示的板的7-7线的剖视图；图8是根据本发明的弦式修剪机头总成的剖视图。
图1是应用本发明的弦式修剪机/割草机装置10的示意图。弦式修剪机/割草机是具有两个轮12和一个切割头14的类型的，切割头由一个在框架11上安装的马达15以常规方式驱动旋转。因为修剪机仅具有两个轮，使用者用一个把手13在地面上导向切割头。切割线旋转的切割平面的高度相对于安装在修剪机头底上的地面接合支撑件16和线(
图1未示出)从修剪机头14露出的点之间的距离限定的。根据本发明，使用者容易调节切割平面的高度。
虽然示出的修剪机头是能够安装在一个两轮的修剪机/割草机上的，但所述修剪头也适于用切割线代替常规钢刀片的其他修剪机，它们或是一个没有轮的手握修剪机，或有三个或四个轮的修剪机割草机。
如
图1和2所示，修剪机头具有一个由重叠紧固的多个线固定板20形成的主体。安装的修剪机头在修剪机/割草机外罩的一端上被驱动旋转。
在一个优选实施例中，每个板20基本相同，具有切割件固定装置41和42，它们用于将切割件固定到所述板上。最好是，切割件是一个固定到切割头14的周边的预定长度的线70。现在参照图3-7中详细说明用线作为切割件的修剪机头的优选实施例。
因为每个板所起的作用是，把至少一根切割线固定在一个与其中固定该线的通道重合的平面中，所以能够根据希望的切割高度，通过从板20中的一个到另一个移动线，实现切割平面的高度调节。如以下详细说明的，不必用工具调节也不必拆开这个重叠的板，能够将线70在任何一个板中固定在位。任选地，也能够将切割线70固定到板叠中的一个以上的板上，以便在同时在多个高度切割。因此，能够快速有效地调节切割平面的高度，或同时在多个高度切割，以及替换在切割头14中磨损或断开的线。
图3-7示出一个板20的优选实施例。板20具有一个主体21，它带有一个顶面22和一个底侧面23。一个最外的边缘24从底面向上伸出，厚度约是主体21的一半。板的顶和底面基本是平的，从而能够叠迭所希望数目的相同或相配板。图2所示为形成修剪头的主体的一迭大体相似的板20。
每个板20具有一个中心安装孔26，在它的周围一个矩形的槽27形成顶面20。在板20的顶侧的矩形槽容纳从一个相邻的上板的底面向下伸出的凸缘28。一个上板的凸缘28在相邻下板的矩形槽27中的接合，将每块板连锁在板叠中，在板叠切割旋转时防止板之间的相对旋转。在板叠中包括预定进行其他功能的或只是形成间隔的其他类型的配合板时，每个这样的板也包括安装孔26、矩形槽27和凸缘28。
最好每个板20的厚度约为0.5英寸，在图2所示的板叠的实施例中，示出七块板，从而形成一个竖直或轴向间隔范围，用于以二分之一英寸的递增量进行约3英寸的切割高度调节。板20的整个厚度可以与实施例的不同。如果希望的话，可以在一块和多块板之间使用间隔板(图2未示出)，以便增加间隔的增量。另外，
图1和8所示的竖直尺寸为1-2英寸的地面接合件16是任选的。如果接合在板叠中，在计算切割头14形成的实际切割高度中应算入地面接合件16。虽然图2示出一个板20的叠的优选的实施例，所述板叠形成修剪机头14的主体，但是如图8所示，也能够加附加的板20或其他配合的板80，以按希望地，分别增加或降低修剪机头的切割高度和功能的范围。
图4-7示出板20的一个优选实施例的细节。图4所示板的顶视图中，示出四个线固定装置41和42。板基本是圆形的，每个线固定装置占有一个板的四分之一，但是如果希望的话，板20可以具有少到一个或两个线固定装置，也可以多于四个。因为板被驱动以较高的每分钟转数旋转，最好是基本对称的。
这个优选实施例示出，线固定装置41和42是两种类型的。每个装置可以彼此相同或不同。但是，在线固定装置41和42之间的不同仅只是尺寸大小。将线固定装置41设计成比装置42容纳一个较大直径的切割线。但因为每个基本相同，故以下的说明适于所有这两种。
每个线固定装置41和42包括两个凸起43a和43b，它们具有与板主体21的顶面22同平面的顶面44。在各凸起43a和43b后形成单个通道46a和46b，并且每个具有一个相应的导向壁47a和47b。在单个通道46a和46b的一端上，各导向壁47a和47b会合到一个在凸起43a和43b之间延伸的公共通道48。即，一个通道分隔49设置在相邻共用通道48的导向壁47a和47b的端上的单个通道之间。公共通道48向着在外边缘24的第一边部50上的板的周边开口。在单个通道46a和46b的另一端上设有切割线端的进入口，它们邻近外边缘24的相应的第二边部51。如图所示，在第二边部51的附近最好形成凹槽52。
参见图3，一段切割线以下述方式固定到线固定装置41(对于线固定装置42是同样的)。首先，切割线70的相反端71分别插入邻近第二边部51的单个通道46a和46b的入口。然后，切割线的端71通过单通道46a和46b导向，并由导向壁47a和47b导向。通过单通道46a和46b进一步插入端部，使得端部从在第一边部50上的公共通道48露出。当然，一段较长的切割线一般在周边外比图2和3所示的伸得更远。
为了固定插入到凸起43a和43b周围的通道46a和46b中的这段切割线，切割线的中部72在第一边部50下通过。特别是，如图2和3所示，线70的轴向延伸段73滑入到凹槽52中，以固定在第一边部51下的导向线70。
如图2所示，虽然板20竖直地一块叠在一块上，但是能够接触每个线固定装置41和42，以便固定一段切割线以保持在所希望高度上。特别是，图中所示的固定在顶板31的线固定装置41中的切割线的中部72能够在顶板的第一边部50下通过，而不受下一个下面的板32防碍，因为外边缘24径向向外伸出一个较大的距离而超出凸起43a和43b的前面45。而且，切割线的中部72位于在相邻的板31和32的外边24之间形成的槽35内，以致使得切割线暴露的最小，这使得切割线的寿命延长。相似地，相对于外边缘24的前面凹入的凹槽52也保护切割线不受暴露。
虽然图2示出叠板20，它的数目足以构成修剪头的主体，但是，组装的修剪机头还包括一个后挡板39，它在板叠的最顶部上，在顶板和迭叠的底部上的地接和部件16上方。
图8是组装的修剪机头14的剖面图，具有一个板叠65，后者带有在板叠顶上的后挡板39和一个在板叠底部的地接和部件16。地接和部件16具有一个矩形槽13，它的形状与板20的矩形槽27相似，此槽容纳板叠65中的最底部板的凸缘28。在板叠65中的每个上板起封闭下一个下板的通道的向上开口部的作用。后挡板39相似地起封闭板叠中最顶部的板的通道的向上的开口部的作用，从而能够将切割线如所述地保持在线固定装置中。
用一个带螺纹的紧固件，如带帽的螺丝17将板叠65紧固到一起，所述螺丝17穿过一个在各板对准的中心孔内安装的一个套66。带帽的螺丝17具有一个处在地面接合部件16的凹槽19内的方形或六角形头部，并上紧到轴18中的的螺纹孔中。轴18经一个滑轮，例如，由修剪机/割草机的发动机或马达驱动旋转，并且轴18在旋转中由滚球轴承90支承。上紧螺丝17将后挡板39拉向与轴承90的内环和/或轴18接合，确保修剪机头14与轴18一同旋转。
如图8所示，修剪机头14可以任选地包括一块或多块板80，它们与板20不同的是，每块不必具有线固定装置41和42。但是板80是相配合的板，每块能够与板20相互作用。为此板80具有一个安装孔26，矩形槽27和凸缘28。最好是，板80的直径延伸到至少板20的凸起43a和43b的前面45，起封闭下一个的下面的板的通道的向上的开口部的作用。
如图8所示，包括了板80以增加修剪机的头的用途。例如，一块或多块板80可以提供一个独立的切割功能或一间隔的附加增量。为了提供一个独立的切割功能，板80可以装有一个枢轴安装的金属或塑料刀片(未示出)，它安装在板的边缘上，在修剪机头进行切割旋转时在离心力下摆动出来。另外，也可以在板叠65中包括一个或多块板80，在板20之间起间隔的作用。而且，板叠65为修剪机头的主体提供足够的质量，从而，产生机头旋转时的惯性。通过增加修剪机头的惯性，头的旋转速度在快速切割时不降低，在通过厚的植被切割时这是特别显著的。即使为了更换、添加或从板叠取下板需要拆开修剪机头，还是通过包括多个能够选择地与板20结合的配合板80形成一个多用的修剪机头。
在本发明的一个优选实施例中，板20和任选的板80是由合成树脂注塑制成。就板20来说，用一个模芯在板的底侧23的留出空腔61形成凸起43a和43b。相似地，如图5-7所示，一个模芯产生在板主体21的顶面22下的空腔62。使用注模技术，能够以低的成本制造基本相同的板。这使得能够用多块板经济地生产切割头14。另外，后挡板39最好是一块金属板，稍呈杯形，在上紧带帽螺丝17被压缩时，具有轴向弹性。这确保板叠与轴/轴承的强制牢固接合，防止在旋转修剪机头时带帽螺丝的松动。
虽然公开的本发明的修剪机头是由一个基本相似的板20的重叠构成的，但是仅用一块板20与一块后挡板39和供选择地一个地面接合部件16也能够组装具有线固定装置41和42的一个修剪机头。然后如所述地，用带帽螺丝17这样修改的修剪机头总成可以固定到轴/轴承。这样，构成一种修剪机头，其中不需要工具，拆开所述头，或将切割线夹紧在位能够固定切割线。另外，这样修改的修剪机头没有所述方式的切割高度的调节。
已然详细说明了优选实施例，根据权利要求的精神和范围的本发明的更广的方面可以构成其他实施例、修改和变化。
权利要求
1.一种割草机/修剪机装置，具有一个绕一个轴受驱动旋转的切割头，包括多个切割线固定装置，它们沿所述轴按切割高度调节增量轴向间隔分开，其中通过分别向一个相应的所述轴向间隔开的线固定装置固定一段切割线来获得预定的切割高度。
2．根据权利要求1所述的割草机/修剪机装置，其特征在于，还包括对每个所述增量设至少两个线固定装置。
3．根据权利要求2所述的割草机/修剪机装置，其特征在于，还包括在所述切割头的轴向端部上的一个地面接合件，其中安装的所述切割头在所述切割头的另一端被驱动旋转；并且所述线固定装置，能够使一段切割线固定到所述一个线固定装置上，而不用工具和拆开所述切割头。
4．一种受驱动围绕一个旋转轴旋转的割草机/修剪机装置的切割头，包括多块紧固成迭叠的板，所述板的至少两块具有轴向隔开的线固定装置。
5．根据权利要求4所述的割草机/修剪机装置的切割头，其特征在于，还包括在所述切割头的轴向端部上的一个地面接合件，其中安装的所述切割头在所述切割头的另一端被驱动旋转。
6．根据权利要求4所述的割草机/修剪机装置的切割头，其特征在于，各个具有线固定装置的所述板包括一个主体，具有顶部和底部表面和一个外周边缘；所述线固定装置，具有第一和第二相邻凸起，和具有相反端的，围绕所述第一和第二凸起的相应的第一和第二单通道，所述单通道合并成在所述第一和第二凸起之间的一个公共通道，其中在与所述公共通道的相反的所述单通道的端上，单通道接受一段切割线的相应端，所述切割线穿过围绕第一和第二凸起的第一和第二单通道，进入共用通道，超过所述外周边缘而径向向外伸出；和其中，所述外周边缘具有一个底表面，它在所述第一和第二凸起之间接受一段切割线的中部。
7．根据权利要求6所述的割草机/修剪机装置的切割头，其特征在于，所述板具有邻近所述第一和第二单通道的相反端形成的，在所述外周边缘中的凹槽，它们分别接受一段轴向延伸的切割线的各部分。
8．根据权利要求4所述的割草机/修剪机装置的切割头，其特征在于，各个所述板具有一个主体，主体带有顶和底表面和一个穿过各板中部的安装孔；还包括一个在所述主体中邻接所述安装孔形成的矩形槽，所述安装孔在所述主体顶部；和一对相邻所述孔的向下突出的凸缘，伸出在所述主体的底侧的底表面外，其中一个上所述板可重叠在一个下所述板上，所述上板的所述向下的伸出的凸缘的对容纳在所述下板的所述矩形槽中。
9．根据权利要求6所述的割草机/修剪机装置的切割头，其特征在于，还还包括一个地面接合件，它固定到所述切割头的一端，切割头另一端安到所述的修剪机/割草机，被驱动旋转。
10．根据权利要求4所述的割草机/修剪机装置的切割头，其特征在于，各所述板具有一个预定厚度，并且，切割高度调节的尺度增量在具有所述线固定装置的各所述板之间确定。
11．根据权利要求4所述的割草机/修剪机装置的切割头，其特征在于，各所述板基本相似。
12．根据权利要求4所述的割草机/修剪机装置的切割头，其特征在于，所述线固定装置是两种不同尺寸的，分别用于不同直径的切割线。
13．一个割草机/修剪机的切割头的切割头板，包括一个主体，具有一个顶和一个底表面和一个外周边缘；至少一个线固定装置，沿所述板的周边形成；所述线固定装置具有第一和第二相邻的凸起，和具有相反端的围绕第一和第二凸起的相应的第一和第二单通道，所述单通道会合成一个在第一和第二凸起之间的公共通道，在与共用通道相反的单通道的各端上，所述单通道接受一段切割线的相应端，所述切割线穿过围绕所述第一和第二凸起的所述第一和第二单通道，进入所述共用通道，超过所述外周边缘而径向向外延伸；和其中，所述外周边缘具有一个底表面，它在所述第一和第二凸起之间接受一段切割线的中部。
14．根据权利要求13所述的切割头板，其特征在于，所述切割头板具有邻近所述第一和第二单通道的相反端形成的，在所述外周边缘中的凹槽，它们分别接受一段切割线的轴向延伸各部分。
15．根据权利要求13所述的切割头板，其特征在于，还包括一个穿过所述板中部的安装孔；并具有一个矩形槽，它在所述主体中相邻所述安装孔形成在所述主体顶部；和一对相邻所述安装孔的向下伸出的凸缘，伸出在所述主体的底侧的底表面外，其中一个上所述板可重叠在一个下所述板上，所述上板的所述向下的伸出的一对凸缘容纳在所述下板的所述矩形槽中。
16．根据权利要求13所述的切割头版，其特征在于，各所述板的厚度确定切割高度调节的尺度增量。
17．根据权利要求13所述的切割头版，其特征在于，所述线固定装置是两种不同尺寸的，分别用于不同直径的切割线。
18．一种围绕旋转轴旋转驱动的割草机/修剪机装置的切割头，包括至少一块板，它具有至少一个线固定装置；所述板包括一个主体，具有一个顶和一个底表面和一个外周边缘；所述至少一个线固定装置，具有第一和第二相邻的凸起，和围绕第一和第二凸起的具有相反端的相应的第一和第二单通道，所述单通道会合成一个在第一和第二凸起之间的共用通道，在与共用通道相反的单通道的各端上，所述单通道接受一段切割线的相应端，所述切割线穿过围绕所述第一和第二凸起的所述第一和第二单通道，进入所述共用通道，径向向外伸过所述外周边缘；和其中，所述外周边缘具有一个底表面，它在所述第一和第二凸起之间接受一段的切割线的中部。
19．根据权利要求18所述割草机/修剪机的切割头，其特征在于，还包括多个所述板和一个将它们紧固成迭叠的紧固件。
20．一种围绕旋转轴被驱动旋转的割草机/修剪机的切割头，包括多个紧固成迭叠的板，至少所述两块板具有轴向隔开的线固定装置；一个地面接合件，在所述切割头轴向一端上，其中安装所述切割头在所述切割头的另一端被驱动旋转；一个后挡板，在所述切割头的另一端上，接合一个轴承；和所述板至少有一个是间隔板。
全文摘要
一种弦式修剪机割草机装置的修剪头总成,具有迭叠的板,板叠的板具有线固定装置,每块板把线固定装置分布为彼此以适当的增量轴向隔开。线固定装置具有两个相邻的凸起,后者具有围绕每个凸起形成的通道,它们在端部会合成一个共用通道。在通道的另一端插入一段切割线的相反端。切割线穿过通道伸出板的外周边缘外出来。线的中部凸起之间塞在板的外周边缘部下面,将线固定在位。
文档编号A01D34/412GK1296730SQ00132500
公开日2001年5月30日 申请日期2000年11月22日 优先权日1999年11月22日
发明者斯蒂芬·O·克赖泽尔 申请人:故乡家用制品公司