绳式修剪器的制造方法
【专利摘要】一种绳式修剪器具有控制器，该控制器制动电动马达，使得该电动马达能够选择性地产生用作线放出机构的控制信号的力矩。
【专利说明】
绳式修剪器
技术领域
[0001 ]本公开涉及一种具有线放出(payout)机构的绳式修剪器。
【背景技术】
[0002]本部分提供涉及本公开的不一定是现有技术的背景信息。
[0003]具有“自动馈送”线放出机构的绳式修剪器在本领域是已知的，如根据参考文件诸如 EP0417966、EP0417967、US6594907、US5603673 和 US4607431 已知的。简而言之，此类自动馈送线放出机构典型地利用由与从线轴组件延伸出的一条或多条线节段相关联的惯性力抵消的参考配重。在由与(一条或多条)线节段相关联的惯性力产生的力矩大于由与所述参考配重相关联的惯性力产生的相对的力矩的情况中，自动馈送机构禁止线轴的相对旋转，使得修剪线不从线轴放出。在由与(一条或多条)线节段相关联的惯性力产生的力矩小于由与所述参考配重相关联的惯性力产生的相对的力矩的情况中，该自动馈送机构允许线轴的相对旋转，使得修剪线从线轴放出。
[0004]尽管此类机构对于它们的预定目的是适用的，但存在若干劣势。一个劣势涉及，需要确保参考配重是适于设计和制造的。正如本领域的普通技术人员将认识到的，参考配重的制造中的误差能够不利地影响自动馈送线放出机构将操作的方式，馈送出太多、太少或根本没有线。额外地，由于平衡的微弱性质，线上的较小作用会产生力不平衡性并且无意地馈送附加的线。
[0005]用于馈送线的附加机构公开在US4426780或US4245454中，上述所述公开仅通过引用并入本文，如在本文详细完整阐述一样。US’780专利描述了一种绳式修剪器，其配置为当绳式修剪器的电动马达关闭时响应于驱动部分相对于线轴的减速而从线轴放出线。US’454专利描述了一种绳式修剪器，其配置成响应于减慢马达轴和线轴相对于导向鼓的旋转的机械制动机构的操作而从线轴放出线。然而，这些涉及过于复杂。
[0006]因此，在本领域中仍然需要具有线放出机构的线轴组件，该线放出机构不需要具有相对严格重量容差的参考配重，并且仅当想要时放出线。本领域的技术人员将认识到，此处公开的马达制动/反转技术能够对此类线馈送机构有效，从而使得修剪线从线轴放出。
【实用新型内容】
[0007]本部分提供本公开的一般概述，并且不是其完整范围或所有其特征的全面性公开。
[0008]在一种形式中，本教导提供了包括电动马达、由电动马达驱动的可旋转输出构件、联接至电动马达的手柄、线轴组件和控制器的绳式修剪器。线轴组件配置成保持修剪线，使得修剪线具有从线轴组件延伸出的一条或多条线节段。线轴组件具有线轴壳体、线轴和线放出机构。线轴联接至输出构件并且配置成使得修剪线缠绕在线轴上。线放出机构配置成，响应于第一力矩和第二力矩之间的差而控制线轴相对于输出构件的旋转以从线轴放出修剪线。第一力矩由一条或多条线节段的惯性产生。第二力矩由参考配重的惯性产生并且与第一力矩相对。控制器联接至电动马达，并且配置成选择性地控制电动马达选择产生与第一力矩相对的第三力矩的线放出模式。线放出机构可以以放出模式操作以当第二力矩和第三力矩之和大于第一力矩时允许线轴相对于输出构件旋转以放出修剪线。
[0009]在另一种形式中，本公开提供了一种用于操作绳式修剪器的方法。该方法包括提供具有电动马达、由电动马达驱动的输出构件和线轴组件的绳式修剪器，线轴组件具有线轴壳体、线轴和线放出机构，线轴具有修剪线缠绕至其上的凹部，线放出机构可以以放出模式操作以允许线轴相对于输出构件旋转从而从线轴放出修剪线；以修剪模式操作电动马达，电动马达以第一旋转方向操作从而驱动输出构件，其中作用在线放出机构上的惯性力防止线轴相对于输出构件的相对运动，使得修剪线不从线轴组件放出；以及以线放出模式操作电动马达，以产生线放出力矩，该线放出力矩与惯性力产生的线力矩相对，该惯性力与从线轴组件延伸出的修剪线的一条或多条节段相关联;其中所述线放出机构操作为当作用在线轴组件上的力矩之和不为零并且沿线放出力矩的旋转方向作用时从线轴组件放出修剪线。
[0010]在又一种形式中，本公开提供了包括电动马达、输出构件、手柄、开关和线轴组件的绳式修剪器。电动马达具有马达轴并且可以以修剪模式和线放出模式操作。当电动马达以修剪模式操作时马达轴在第一旋转方向上被驱动。当电动马达以线放出模式操作时，电动马达产生线放出力矩，其指向与第一旋转方向相对的第二旋转方向。输出构件由马达轴驱动。手柄联接至电动马达。开关联接至电动马达并且配置成以线放出模式选择性地操作电动马达。线轴组件配置成保持修剪线，使得修剪线具有从线轴组件延伸出的一条或多条线节段。线轴组件具有线轴壳体、线轴和线放出机构。线轴联接至输出构件并且配置成使得修剪线缠绕在其上。线放出机构配置成控制线轴相对于输出构件的旋转，从而从线轴放出修剪线。当电动马达以修剪模式操作时，作用在线放出机构上的惯性力防止线轴相对于输出构件旋转，使得修剪线不从线轴组件放出。线放出机构以放出模式操作以当作用在线轴组件上的力矩之和不为零并且沿线放出力矩的旋转方向作用时允许线轴相对于输出构件旋转从而放出修剪线。
[0011]进一步的应用范围将根据本文提供的说明书变得显而易见。本说明书和在【实用新型内容】中的具体示例仅意在说明的目的，而非意在限制本公开的范围。
【附图说明】
[0012]本文描述的附图仅是对所选实施例而非所有可能的实施方式的说明，并且不意在限制本公开的范围。
[0013]图1是根据本公开的教导构造的示例性绳式修剪器的透视图；
[0014]图2是图1的绳式修剪器的一部分的部分区段的侧视图，其更详细地图示说明绳式修剪器的动力头；
[0015]图3是图1的绳式修剪器的一部分的透视图，其更详细地图示说明绳式修剪器的手柄；
[0016]图4是图1的绳式修剪器的一部分的顶部平面图，其图示说明并入线轴组件的盖构件的线放出机构的一部分；
[0017]图5是图1的绳式修剪器的一部分的顶部平面图，其图示说明并入线轴组件的线轴的线放出机构的另一部分；
[0018]图6A是第一实施例中的控制器的示意图，其示出处于正常模式的电动马达；
[0019]图6B是图6A的控制器的示意图，其示出处于线放出模式的马达；以及
[0020]图7是根据本公开的教导构造的另一控制器的示意图。
[0021]贯穿附图中的若干视图，对应的附图标记指示对应的部分。
【具体实施方式】
[0022]参考附图中的图1，根据本公开的教导构造的绳式修剪器总体由附图标记10指示。绳式修剪器 10 能够以在 EP0417966、EP0417967、US6594907、US5603673 和 US4607431 中任一个中公开的方式构造，上述公开通过引用并入本文，就如在本文详细完整阐述一样。简而言之，绳式修剪器10能够包括动力头12、手柄14、杆构件16、线轴组件18和控制器20。
[0023]参考图2，动力头12能够包括动力头壳体30和电动马达32以及输出构件36。动力头壳体30能够限定一凹部，电动马达32能够接收在该凹部内。电动马达32能够是任何类型的电动马达，诸如DC电动马达或AC电动马达。在提供的具体示例中，电动马达32是DC电动马达。
[0024]在图1和图3中，手柄14能够配置有手柄构件40、动力入口42和触发装置开关44。手柄14便利地配置成由绳式修剪器10的用户抓握。动力入口 42配置成接收来自合适电源的电功率。在提供的具体示例中，动力入口42配置成机械地且电接合提供DC电功率源的电池组(未示出)。触发装置开关44能够电联接至动力入口 42和电动马达32并且配置成控制至电动马达32的电功率的供应。触发装置开关44能够包括对触发装置元件相对于手柄14的定位做出响应的可变速度开关。
[0025]杆构件16能够互连手柄14和动力头12。在提供的示例中，杆构件16是由管状金属形成的并且配置成容纳在手柄14和动力头12之间延伸的线路的分立结构。然而，将认识到，杆构件16可以与手柄14和/或动力头壳体30整体形成。
[0026]参考图2，线轴组件18能够包括线轴壳体34、线轴60、盖构件62和线放出机构64。线轴壳体34不变地固定至马达32的输出构件36，用于随之旋转。线轴60联接至线轴壳体34并且配置成保持修剪线70，该修剪线能够围绕线轴60的线保持部分72缠绕。修剪线70能够具有从线轴组件18延伸出的一条或多条线节段74。在提供的示例中，索环76提供在线轴壳体34中并且接收线节段74。盖构件62具有接合线轴壳体34的边缘的弹性支柱，以允许盖构件62卡扣(snap-fit)至线轴壳体34，并且盖构件62和线轴壳体34配合以限定在其中容纳线轴60的凹部。
[0027]参考图2、图4和图5，线放出机构64能够配置成控制线轴60相对于线轴壳体34(和输出构件36)的旋转并且因此控制从线轴60的修剪线70的放出。在提供的具体示例中，线放出机构64类似于在US专利号6594907中描述的机构并且包括销80、枢转臂82(其包括控制粧84和重量区段88)和控制凹槽86。枢转臂82枢转地安装至销80，所述销不变地固定至第一结构，诸如盖构件62。控制粧84被容纳至控制凹槽86内，所述凹槽形成在线轴60的端面上。应该理解，枢转臂82和控制凹槽86可以布置在不同位置，只要维持他们的关系，并且放出机构将仍以本文所述的操作。例如，枢转臂82可以布置在线轴壳体34上并且翻转线轴60的取向。
[0028]线放出机构64配置成，响应于从由线节段74产生的惯性和枢转臂82的参考配重区段88的得到的第一力矩和第二力矩之间的差，而放出修剪线70。正如本领域技术人员根据如上参考的现有技术将认识到的，第一力矩由与线节段74相关联的惯性力产生，而第二力矩由参考配重88的惯性力产生。在正常操作中，第一力矩是足够大的以将控制粧84固定至控制凹槽86内，使得枢转臂82被维持在静止位置并且控制粧84被维持成与控制凹槽86中所形成的齿接合。随着线节段74在绳式修剪器10的使用期间变短(由于磨损或断裂)，使得由线节段74产生的惯性力(和相应的第一力矩)相应地减小。当与第一力矩相对的第二力矩超过设定参考点时，枢转臂82将绕销80旋转并且线放出机构64能够以放出模式操作以放出修剪线70。更具体地，当第二力矩超过通过控制凹槽86作用在控制粧84上以抵抗移动的力(包括第一力矩、在控制粧84和控制凹槽86之间的任何摩擦力)时，枢转臂82能够绕销80枢转，使得控制粧84脱离形成在控制凹槽86中的齿，以便线轴60能够相对于输出构件旋转预定量(并且进而放出修剪线70)。在提供的具体示例中，参考配重被定大小使得，单独的第二力矩决不足够引起线放出机构64以放出模式操作。
[0029]参考图3、图6A-6B和图7，触发装置44必须被促动以激励马达32用于使线放出机构操作。控制器20能够被联接至电动马达32并且能够配置成选择性地以电制动电动马达或使电动马达反转的线放出模式控制电动马达，并且引起线放出机构64以允许线轴60相对于输出构件34旋转以放出修剪线70的放出模式操作。当以线放出模式操作时，电动马达32能够产生与第一力矩相对的第三力矩。将认识到，当第二力矩和第三力矩之和超过第一力矩时，线放出机构64能够以放出模式操作。
[0030]控制器20可以是能控制电动马达的操作的任何类型的机构。在图7提供的具体示例中，控制器20包括配置成使DC电动马达32“短路”并且制动其旋转的开关。该开关被显示为处于由实线示出的第一正常位置以及由虚线示出的第二 “短路”位置。该开关能够是任何类型的开关，但是已经发现，由于第三力矩不需要被维持一长时间段，因此瞬时开关非常适合该任务。该制动提供启动线放出模式的第三力矩。
[0031]在图6A和图6B示出的另一个示例中，控制器20是能够以第一(正常)开关模式(图6A)和第二(线放出)开关模式(图6B)操作的双刀双掷(DPDT)开关的一部分，其中第一(正常)开关模式在第一方向上提供DC电流到电动马达32，而第二 (线放出)开关模式在与相反的第二方向上提供电流到电动马达32。在第二模式中，马达32的动能继续在第一方向上驱动该马达，但是被提供的功率在第二方向上迫动马达32，这产生制动效果。
[0032]因此，通过制动所述马达，产生强大的第三力矩，其克服第一力矩以促动线放出机构。这个强大的第三力矩消除了对于枢转臂82所需要的精确平衡，并且还允许枢转臂被校准，使得对线的小碰撞和其他一个或多个撞击不会无意地启动线放出机构。
[0033]此外，本领域的技术人员将认识到，由AC功率供应的AC马达能够以类似于如上所述的DC马达的方式被制动。
[0034]出于图示说明和描述的目的，已经提供了上述实施例的描述。不意在穷尽或限制本公开。具体实施例的各个元素或特征一般不限制于该具体实施例，而是在可应用时，是可互换的并且能够使用在所选实施例中，即使未具体示出或描述。相同的实施例也可以以许多方式变化。这种变化不认为是背离本公开并且所有的这种更改意在包括在本公开的范围之内。
【主权项】
1.一种绳式修剪器，其特征在于，包括: 电动马达； 可旋转输出构件，由所述电动马达驱动； 手柄，联接至所述电动马达； 线轴组件，其适于保持修剪线，使得所述修剪线具有从所述线轴组件延伸出的一条或多条线节段，所述线轴组件具有线轴壳体、线轴和线放出机构，所述线轴由所述输出构件驱动并且配置成使得所述修剪线缠绕在其上，所述线放出机构配置成控制所述线轴相对于所述输出构件的旋转；以及 控制器，其联接至所述电动马达并且配置成选择性地制动所述电动马达，其中所述马达的电制动使得所述线放出机构以放出模式操作，以允许所述线轴相对于所述输出构件旋转以放出修剪线。2.根据权利要求1所述的绳式修剪器绳式修剪器，其特征在于，所述电动马达容纳在动力头组件中。3.根据权利要求1所述的绳式修剪器绳式修剪器，其特征在于，所述手柄包括触发装置，该触发装置控制到所述马达的功率，而以正常模式操作所述马达，在所述正常模式中，没有线被放出，并且所述控制器包括制动所述马达并促动所述线放出机构的开关。4.根据权利要求3所述的绳式修剪器，其特征在于，所述控制器被定位在手柄上、紧邻所述触发装置，使得用户能够用一只手控制所述触发装置和控制器两者。5.根据权利要求3所述的绳式修剪器，其特征在于，所述开关是瞬时开关。6.根据权利要求1所述的绳式修剪器，其特征在于，所述电动马达是DC电动马达。7.根据权利要求3所述的绳式修剪器，其特征在于，所述线放出机构包括具有配重区段和控制粧的枢转臂和对应的控制凹槽，所述控制粧布置在所述控制凹槽中以控制所述线轴相对于所述输出构件的旋转； 其中第一力矩由与所述修剪线相关联的惯性力生成，第二力矩由所述配重区段的惯性力生成，而第三力矩由所述马达的制动生成； 其中单独的所述第二力矩决不足以促动所述线放出机构;并且 其中所述第三力矩结合所述第二力矩来促动所述线放出机构。8.根据权利要求7所述的绳式修剪器，其特征在于，所述枢转臂定位在所述线轴壳体或至所述线轴壳体的盖中的一个上，并且所述控制凹槽定位在所述线轴上。9.一种绳式修剪器，其特征在于，其包括: 电动马达； 可旋转输出构件，由所述电动马达驱动； 手柄，联接至所述电动马达； 线轴组件，其适于保持修剪线，使得所述修剪线具有从所述线轴组件延伸出的一条或多条线节段，所述线轴组件具有线轴壳体、盖、线轴和线放出机构，所述线轴由所述输出构件驱动并且配置成使得所述修剪线缠绕在其上，所述线放出机构配置成控制所述线轴相对于所述输出构件的旋转，以响应于第一力矩和第二力矩之间的差从所述线轴放出所述修剪线，所述第一力矩由所述一条或多条线节段的惯性生成，所述第二力矩由参考配重的惯性生成并且与所述第一力矩抗衡；以及 控制器，其联接至所述电动马达并且配置成以线放出模式电控制所述电动马达，所述线放出模式产生与所述第一力矩抗衡的第三力矩； 单独的所述第二力矩决不能够启动所述线放出机构;并且 用户促动所述控制器以产生所述第三力矩，所述第二力矩和第三力矩结合以启动所述线放出机构。10.根据权利要求9所述的绳式修剪器，其特征在于: 所述手柄包括触发装置，以控制到所述马达的功率，并且所述控制器包括制动所述马达以促动所述线放出机构的开关;并且 所述控制器定位在所述手柄上、紧邻所述触发装置，使得用户能够用一只手控制所述触发装置和控制器两者。11.根据权利要求10所述的绳式修剪器，其特征在于，所述电动马达容纳在动力头组件中。12.根据权利要求10所述的绳式修剪器，其特征在于，所述控制器使所述马达功率供应不足，以提供制动效果。13.根据权利要求10所述的绳式修剪器，其特征在于，所述控制器是以反向方向迫动所述马达以提供所述制动效果的DPDT开关。14.根据权利要求10所述的绳式修剪器，其特征在于，所述开关是瞬时开关。
【文档编号】A01D34/416GK205596607SQ201520949556
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2015年11月25日
【发明人】O.P.瑟吉延科, B.普尔
【申请人】布莱克和戴克公司