专利名称：用于电动工具枢轴旋转把手组件的联锁机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于电动工具枢轴旋转把手组件的联锁机构，以及包括这样一种组件的电动工具。本发明特别但不排他地涉及一种用于绿篱修剪机枢轴旋转把手组件的联锁机构，以及一种包括这样一种机构的绿篱修剪机。
背景技术：
绿篱修剪机是通常用于园艺并具有轴向往复刀片的电动工具，其中轴向往复刀片包括多个与固定刀片邻近的齿，固定刀片的齿为往复刀片齿提供反作用力。
大多数绿篱修剪机有用于使用者把握的双把手。这通常基于两个原因。第一，绿篱修剪机当使用双手时比使用单手易于操作。这让使用者更能控制绿篱修剪机，并因此便于使用者更准确地切割。第二，双手把握是安全的。当用一只手握住绿篱修剪机时，非常容易失去对绿篱修剪机的控制。因此双手把握使绿篱修剪机的使用更加安全。
当使用绿篱修剪机在相对于使用者身体的高处切割时，例如切割树篱的水平上表面，大多数绿篱修剪机必须在头部高度之上用双手握住，同时绿篱修剪机的上下颠倒。这样会让使用者疲劳，而且由于使用者和绿篱修剪机的重心移向使用者身体上部，通常让使用者觉得不稳。当使用者站在一组阶梯上时，这种情况尤其危险，并因此与其站在地面相比更加的不稳。
由于该原因，为了让使用者易于接近更高及更低的切割位置，绿篱修剪机的把手组件相对于绿篱修剪机外壳可枢轴旋转。
包括可相对于把手组件枢轴旋转的主体部的电动工具是已知的，例如在EP0834248中。然而这样的电动工具的缺点是需要有很多组件构成的装置以使得工具在不只一个位置内锁定。
发明内容
本发明的优选实施例旨在克服现有技术的上述缺陷。
根据本发明的一个方面，提供一种用于电动工具的联锁机构，该电动工具具有一个外壳、一个设置在外壳内的电机、一个适于由所述电机驱动以启动工作元件的输出轴，以及一个适于相对于外壳在多个位置之间枢轴旋转的把手组件，其中联锁机构包括第一棘爪装置，该棘爪装置具有至少一个第一棘爪元件，该棘爪元件用于在啮合状态和缩回状态之间相对于外壳移动，其中在啮合状态，该棘爪元件啮合所述把手组件，以可释放地将外壳保持在相对于把手组件的至少一个第一所述位置，而在缩回状态，该棘爪元件使所述外壳相对于所述把手组件枢轴运动；第二棘爪装置，该棘爪装置具有至少一个第二棘爪元件，该棘爪元件用于在啮合位置和缩回状态之间相对于外壳移动，其中在啮合位置，该棘爪元件啮合所述把手组件，以可释放地将外壳保持在相对于把手组件的至少一个第二所述位置，而在缩回状态，使所述外壳相对于所述把手组件枢轴运动；把至少一个所述第一棘爪元件和至少一个所述第二棘爪元件朝所述啮合状态推动的偏压装置；以及互锁装置，该装置用于当所述电机被启动时阻止所述第一和/或第二棘爪装置从所述把手组件松开，并且当所述第一和/或第二棘爪元件处于所述缩回状态时，阻止所述电机启动。
当电机被启动时，互锁装置可阻止该第一和/或第二棘爪装置从把手组件中松开，同时当第一或者第二棘爪元件处于缩回状态时，阻止该电机驱动，通过设置这样的互锁装置，就具有了这样的优点，即降低了当外壳能相对于把手组件旋转时包括该机构的电动工具的电机被通电的危险，进而增强电动工具的安全性。
该机构还包括电气开关装置，该装置位于所述外壳内，用于启动所述电机，其中所述互锁装置用于当所述第一和/或第二棘爪元件处于所述缩回状态时阻止所述开关装置启动。
该电气开关装置可包括一个具有多个电触点的开关盒、一个用于向所述开关盒内按压以使所述电机通电的第一开关元件以及一个第二开关元件，该第二开关元件用于当所述第一开关元件使所述电机通电时制动所述电机，并用于被向开关盒内按压以制止所述制动作用。
这样具有的优点是，通过使如绿篱修剪机刀片的工具工作元件尽可能迅速地停止，进一步增强了包括该联锁机构的电动工具安全性。
第二开关元件可用于通过使所述电机短路而制动所述电机。
该机构可还包括至少一个使所述电气开关装置接合的启动元件，其中所述互锁装置包括至少一个互锁元件，该互锁元件与至少一个所述第一和第二棘爪元件连接，用于当所述第一或者第二棘爪元件处于所述缩回状态时阻止所述启动元件或者每个所述启动元件使所述电气开关装置接合。
这样的优点是，能够使互锁功能以简单、可靠以及成本有效方式实现。
当所述电气开关装置被启动以阻止至少一个所述第一和/或第二棘爪元件相对于外壳移动其到缩回状态时，至少一个所述启动元件可用于与至少一个所述互锁元件邻接。
至少一个所述启动元件可用于相对于外壳旋转以接合所述电气开关装置，同时当所述第一和/或第二棘爪元件处于所述缩回状态时，所述互锁元件用于与所述启动元件邻接，以阻止其旋转到与所述开关装置啮合的位置。
该机构可还包括至少一个销，该销可滑动安装到所述把手组件内，以啮合至少一个在至少一个所述启动元件上的相应的凸轮面，从而使所述启动元件相对于所述外壳旋转。
根据本发明的另一个方面，提供这样一种电动工具，该电动工具包括一个外壳；一个设置在外壳内的电机；一个由所述电机所驱动来启动一个工作元件的输出轴；一个用于相对于外壳在多个位置之间旋转的把手组件；以及一个如上面限定的联锁机构。
该电动工具可还包括在所述外壳上的至少一个突起，以当外壳没有处于相对于把手组件的所述第一或者第二位置时，阻止至少一个所述销相对于所述把手组件运动。
这样的优点是，即使所述第一或者第二棘爪元件没有处于其缩回状态时，也能通过阻止对电机通电而增强电动工具的安全性。
在一个优选实施例中，至少一个所述第一棘爪元件连接到一个释放按钮上，至少一个所述第二棘爪元件枢轴地连接到一个相应的所述第一棘爪元件上，同时该工具还包括在外壳和所述第一棘爪元件之间动作的偏压装置，该偏压装置用于朝其啮合状态推动第一棘爪元件。
在一个优选实施例中，该电动工具是一个绿篱修剪机。
下面将参考附图，并仅借助于实例并没有任何限定地描述本发明的优选实施例，其中图1为用于绿篱修剪机的现有技术截头圆锥伞齿轮组件的侧视图；图2为本发明第一实施例的绿篱修剪机第一侧的透视图；图3为图2所示绿篱修剪机自下部的透视图；图4为图2所示绿篱修剪机的后部透视图；图5为图2所示绿篱修剪机从该图2所示相反侧的侧透视图；图6为本发明第二实施例的绿篱修剪机自上部的透视图；图7为图6的把手组件和绿篱修剪机主体的侧透视图；图8为本发明绿篱修剪机的把手组件和主体后部的后侧透视图，其中主体部与把手组件成一定角度倾斜；图9为图8所示绿篱修剪机的另一个侧透视图；图10a为本发明的齿轮转换机构的剖面侧视图；图10b为图10a的齿轮转换机构的顶视图；以及图11为包括图10a和1ob所示齿轮转换机构的绿篱修剪机外壳的侧剖视图；图12为本发明的开关机构处于打开位置的示意图；图13为图12所示开关机构处于闭合位置的示意图；图14a为本发明的开关机构和继电器处于打开位置的侧视图，其中把手组件相对于外壳处于水平方向；图14b为图14a所示开关机构处于部分闭合位置的侧视图；图14c为图14a所示开关机构和继电器的侧视图，其中继电器是闭合的；图15a为图14a所示开关机构的侧视图，其中把手组件相对于外壳旋转90°而且开关和继电器处于打开位置；图15b为图15a所示开关机构处于部分闭合位置的侧视图；
图15c为图15a所示开关机构的侧视图，其中继电器是闭合的；图16a为绿篱修剪机外壳的剖面侧视图，其中联锁机构处于打开位置；图16b为图16a所示绿篱修剪机外壳的剖面侧视图，其中联锁机构处于闭合位置；图17a为绿篱修剪机外壳的侧视图，其中联锁机构处于打开位置；以及图17b为图17a所示绿篱修剪机外壳的侧视图，其中联锁机构处于闭合位置并与绿篱修剪机把手组件啮合；图18为本发明第三实施例的绿篱修剪机外壳视图，其中外壳的蛤壳式半部是分开的；图19为图18中绿篱修剪机把手组件一部分的透视图；图20为图18中绿篱修剪机外壳的后面部分的外部视图；图21为图20中外壳的前面部分的内视图；图22为图21中外壳的一部分的外视图；图23为图18中绿篱修剪机的启动元件和互锁元件的示意透视图，其中它们处于绿篱修剪机电机被启动的第一状态；图24为对应于图23的、图23中启动元件和互锁元件的示意图，其中它们处于电机不被启动的第二状态；以及图25示出了用在图19所示一个可选实施例中的齿条小齿轮布置。
具体实施例方式
参见图2，一种绿篱修剪机1包括一个由耐用塑料材料形成的把手组件2，该把手组件2与外壳3枢轴连接。一个护板4与外壳3整体形成，同时一个电机(未示出)轴向布置在外壳3内，从而电机输出轴(未示出)转动轴线大致与刀片组件5的往复运动方向平行。
刀片组件5向外壳3的前方伸出。电机(未示出)通过传动转换机构与刀片组件相连，其操作将在下文更进一步详述。刀片组件5包括邻近一个往复启动的刀片布置的固定刀片，该往复启动刀片适于沿着固定刀片的纵轴进行往复运动。这样，固定刀片为往复运动的刀片提供夹紧及切割的反作用力。这种类型刀片组件的操作在本领域是已知的，因此在这里将不再更进一步详述。
把手组件2包括一个前把手6和一个后把手7。前后把手6、7两者均由模制耐用塑料整体形成，而且它们能让使用者以多种方式握住绿篱修剪机。在本领域公知的是，对于诸如链锯、绿篱修剪机以及圆锯的电动工具，需要带有使用者可以把握的两个把手，每个把手由一只手把握。双把手组件具有两个优点。第一，当用双手握住该工具时，工具在使用者的手中更稳定并因此易于控制，从而可进行更准确及精确切割。第二，双手握住绿篱修剪机比单手握住更安全。当只用一只手握住绿篱修剪机时，使用者更容易失去对绿篱修剪机的控制。
该绿篱修剪机设置有一个双开关机构。如图3所示，为了启动绿篱修剪机，使用者必须同时压下前开关8和其中任何一个后开关13、14。因此，在不首先用双手握住绿篱修剪机的情况下，使用者是不可能启动绿篱修剪机的。
希望的是，当在垂直平面内操作带有刀片的绿篱修剪机时，使用者能够在不使手腕彼此扭曲成一定角度的情况下握住绿篱修剪机。参见图4，本发明提供这样一个把手组件，该把手组件可使惯用左手的使用者和惯用右手的使用者以任何取向都能操作绿篱修剪机，而每一个手臂的腕部对齐，即腕部沿着平行轴放置。例如，惯用右手的使用者将用他的左手握住前把手6，从而他左手的手指绕着前把手6的前部通过并用左手指尖握住开关8。惯用右手的使用者将绕着后把手7放置右手，从而右手的指尖握住开关13。可以看出，在该取向中，惯用右手的使用者握住绿篱修剪机，从而使用者腕部的内侧彼此相对，而且他的腕部对齐在大致平行于刀片平面的平面内。上述对于惯用左手的使用者也是相同的。相反，惯用左手的使用者将用他的右手握住前把手6，而用他的左手握住后把手7，从而他左手的指尖处于按压开关14的位置。
本发明的这些特征与现有技术相比具有许多优点。第一，使用者的手臂在不扭曲的情况下握住绿篱修剪机更舒适，而且使用者更加能够控制绿篱修剪机刀片。第二，使用者的手臂必须扭曲才能握住现有技术的绿篱修剪机。长时间使用后，使用者的手臂会感到疲劳，而且当使用者前臂的肌肉试图处于更舒适的位置取向时，会给绿篱修剪机施加不必要的扭矩。这使得难以用绿篱修剪机进行精确地切割。
参见图5，直线A-A代表刀片组件5的平面。后把手7的平面与直线A-A成一定角度，从而后把手7后部充分远离刀片5的平面抬起。这样产生的结果是，使用者握住后把手7的手的指节被抬起远离要切割的树篱表面。这样提供的优点是，可以避免由于与树篱接触使得使用者的指节擦伤或割伤，或者在进行低处切割时与地面接触使得使用者的指节擦伤或割伤。
参见图6和7，图中示出了把手组件102的第二个实施例，其中与图2-5所示实施例相同的部件采用同样的附图标记加100表示。可以看出，与如图5所示前把手6相对于刀片5平面的角度相比，前把手106相对于刀片平面后掠更大的角度。由于绿篱修剪机最重的部位通常是刀片和电机外壳，因此如果绿篱修剪机的重心处在前把手106和后把手107之间的区域(通常是这种情况)，则该特征使得使用者操作绿篱修剪机更加舒适。使用者无须将他的前臂相对于后把手伸至当使用图5所示的把手组件时他所能伸至的远处。
因此希望的是，使得后把手尽可能位于远离重心的位置。由于绿篱修剪机的两个最重部件通常为布置在外壳内的电机和前刀片组件，因此绿篱修剪机的重心通常处于电机和刀片之间。
为了使得绿篱修剪机易于操作，希望的是，使后把手7、107尽可能地远离重心设置。这是因为后把手与重心相距越远，对绿篱修剪机施加相同的扭矩所需的向后把手施加的力就越小。实现上述的一个方法是在不增加后把手重量的情况下使后把手尽可能的大，而且由于这种原因，从如图2或图6清楚地示出，绿篱修剪机的后把手7、107形成曲杆环形状，其中有一个封闭空间。
本发明的把手组件7能让使用者操作绿篱修剪机以切割水平平面，从而使用者手臂的腕部通常彼此平行。同样，如上所述，当刀片需要在垂直平面内操作时，使用者能够使其腕部放置在大致平行的垂直平面的情况下操作绿篱修剪机。
现有技术绿篱修剪机出现的一个问题是，当要切割的水平面高于使用者时，例如是高树篱的水平上表面，使用者必须在高于其头的位置伸出并保持绿篱修剪机。这是使用者所不希望的，尤其是当使用者在梯子或其它装置以从地面升高时。当使用者在高于其身体的位置处握住绿篱修剪机，或者甚至在高于其头部的位置处握住绿篱修剪机以切割水平表面时，与在低于使用者身体的位置处操作绿篱修剪机相比，使用者更不稳定。而且，尽管绿篱修剪机通常能够颠倒操作，但据发现，当在高于用户头部操作时，用户颠倒操作绿篱修剪机通常十分勉强。
参见图8和9，所示的绿篱修剪机没有向前伸出刀片，其中主体外壳3已相对于把手组件2转动。在这种定向中，绿篱修剪机以与前述一样的方式操作，使用者握住前后把手并分别按压前后开关。当切割高树篱上部时，该特征使得使用者易于沿着刀片平面观察，而且使得在高于使用者身体位置处的水平切割更加舒适。这是因为不同于使用者在使用现有技术的绿篱修剪机时必须在与眼平视的位置处水平地握住把手，现在使用者可以在其身体前部握住把手组件，同时沿着刀片平面观察。
参见图16a和16b，下面将描述上述在每一个取向用于夹持绿篱修剪机的联锁机构的操作。
一个第一锁紧件81安装在支架85的第一端，而且支架85的另一端安装在压缩弹簧86上。压缩弹簧86在87处固定在绿篱修剪机外壳的主体。第二锁紧件82能够围绕销88旋转，销88相对于外壳3是固定的。第二锁紧件82同样刚性地固定于杆89的第一端，杆89的第二端在第二支架90内是可滑动的，第二支架90形成在第一支架85内。
由于压缩弹簧86延伸，导致第一支架85在箭头S方向由图16a所示的结构移动至图16b所示的结构时，可以看到的是，首先第一锁紧件81由外壳3的后部推出。其次，由于杆89在第二支架90内向上滑动，第二锁紧件82围绕销88旋转并旋出外壳3。
在图16b的结构中，第一或第二锁紧装置81、82任何之一将与把手组件(未示出)的相应部分啮合，而且使用者仅通过将未与把手组件啮合的锁紧件向后推入外壳就可以释放机构，因为该动作同样会导致另一个锁紧件从与把手组件啮合状态中缩回。
参见图17a和17b，绿篱修剪机外壳3在圆柱形枢轴80处与绿篱修剪机把手组件啮合，从而外壳3能够绕着枢轴部80旋转。绿篱修剪机能够在两个单独的方向内操作，如图2所示的成一条直线方向，或者图8和9所示的方向，其中绿篱修剪机外壳3相对于绿篱修剪机把手组件2旋转90°。
为了在相对于把手组件(未示出)的位置保持绿篱修剪机外壳3，外壳3设置有第一锁紧件81和第二锁紧件82。第一和第二锁紧件81、82两者相对于外壳3是可缩回的，而在图17a中示出了它们各自的缩回位置。外壳3的后端有整体形成的邻接表面83，该邻接表面83的形状设计为可接收把手组件2的啮合部84。能够看出把手组件的啮合部84容纳在外壳3的邻接表面83和第一锁紧件81之间，从而啮合部84不能在相对于外壳3的向上或者向下方向任何之一移动。第一锁紧件81成形为这样，啮合部84通过移动锁紧件81能够滑动并与邻接表面83啮合，但是直到锁紧件81退回外壳3，啮合部84不能从与邻接表面83啮合位置中移出。
当绿篱修剪机用于图8和9所示的方向时，第二锁紧件82夹紧把手组件的第二啮合部(未示出)，而且在该取向即使第一锁紧件81是张开的，它也没被使用。为了释放联锁机构，根据哪一个锁紧件不与把手组件啮合，使用者按压第一或第二锁紧件81、82之一，这可同时将第一和第二锁紧件81、82都移入外壳。
参见图12和13，下面将描述本发明的双开关机构。
一个诸如用于操作脚踏车上车闸的软钢索(bowden cable)由外护套41围绕内索缆40组成。内索缆40穿过外索缆41而且其相对于外索缆41是可滑动的。由42总体表示的电触点包括第一金属垫片43和第二金属垫片46，其中第一金属垫片43安装在臂44上，该臂绕着点45是可转动的，而且第二金属垫片46安装在第二臂47上，第二臂绕着点48是可转动的，因此金属垫片43和46能够朝向彼此枢转并接触。
内索缆40的第一端在点49处与金属垫片43相连，而且外索缆41的第一端在点50处与臂47相连。
在后把手107(图6)上的第一开关51包括一个可绕着点52转动的臂，该臂在点53)处与内索缆40的第二端相连。后把手107上的第二开关54可绕着点55转动，而且在点56处与外索缆相连。
参见图13，通过使用者施加压力并旋转它们以使它们在箭头I和J所示的方向彼此远离，可以操作第一开关51和第二开关54。由于第一开关51与内索缆40刚性连接，而且第二开关54与外索缆41刚性连接，因此开关在相反方向的旋转运动经过外索缆41拉动内索缆40，同时第二开关54推动外索缆41围绕内索缆40。这样的结果是，内索缆40朝箭头K方向拉动第一金属垫片43，而且外索缆41朝箭头L方向推动第二金属垫片46，因此垫片43、46相接触。
能够看出的是，如果只有开关51或54之一的一个开关移动，而同时另一个开关保持在打开位置处，那么软钢索产生的运动将只由内索缆40或外索缆41的独立运动组成，从而由于只有一个金属垫片将移入接触位置，所以该接触将只是半闭合的。然后，触点43、46通过启动在前把手106(图6)上的开关(未示出)来闭合，以引起内索缆40相对于外护套41进一步移动。
同样可以理解的是，可使用多于两个开关的这种类型开关机构的更进一步实施例。例如，单个内索缆40能够设置有多个外护套41，每一个外护套彼此独立地移动，这样可以提供增加更多的开关和/或电触点的方案。在实践中也应注意到，以双开关机构为例，该机构设计成这样，关闭一个开关将产生部分闭合触点的结果，该闭合为完全闭合触点需要距离的一半以上，同时关闭第二开关将同样产生超过一半闭合接触的结果。这样，当在前把手106上的开关和在后把手107上开关(51、54)中的一个开关同时启动时，可以确保触点实际上闭合。下面的表1示出了开关操作的各种可能状态。
表1
同样可以理解的是，图12和13只是开关机构的示意图，同时在实际中，触点可以是除了旋转金属垫片以外的其他形式，这些将在下面描述。
参见图14a至15c，下面将描述旋转开关机构的操作。
参见图14a，销61保持在销外壳62内，其中销外壳62布置在绿篱修剪机把手组件(未示出)内。销61和销外壳62在朝着箭头M方向上相对于绿篱修剪机把手组件(未示出)是可滑动的。销61由外壳62向外伸出，而且销61容纳在臂部件63内形成的孔68中。臂部件63由销64安装至绿篱修剪机主体外壳(未示出)。臂部件63在朝着箭头N的方向相对于绿篱修剪机主体外壳(未示出)围绕着销64旋转。继电器65设置在绿篱修剪机外壳(未示出)内，因此当臂63在朝箭头N的方向旋转时，臂63的远端66按压开关67并闭合继电器65。
下面参见图14b，当第一开关(未示出)由使用者按压时，索缆(未示出)使销61沿着设置在孔68内的凸轮面69在箭头M方向滑动。然而能够看出的是，销61的移动不够引起臂部件63围绕销64旋转及闭合继电器65。下面参见图14c，为了闭合继电器，使用者必须按压设置在把手组件上的第二开关(未示出)，这使得销61沿着设置在孔68内的第二凸轮面70朝着箭头M的方向滑动更远的距离，从而引起臂部件63围绕点64旋转并闭合继电器65。
因此，能够看出的是，为了闭合继电器65，使用者必须将第一和第二绿篱修剪机开关都压下。在例如图4所示绿篱修剪机的实施例中，此第一、第开关为形成在前把手6上的开关8，和形成在后把手7上的开关13、14中任一个。
参见图8，绿篱修剪机主体外壳3能够相对于把手组件2旋转90°。下面参见图15a，销外壳62从图14a所示位置旋转90°。此时销61与第三凸轮面71邻接，而由于绿篱修剪机外壳保持固定，因此臂部件63保持原来的位置。
下面参见图15b，当使用者按压第一开关(未示出)时，除了与图14b成90°以外与图14b所示的方法一样，销61在朝着箭头P的方向由凸轮面71到凸轮面69移动第一距离。然而能够看出的是，销61的移动不足以使臂63围绕销64旋转并闭合继电器65。
下面参见图15c，为了闭合继电器65，使用者必须按压第二开关(未示出)，从而在朝着箭头P的方向更进一步移动销61，因此使臂63围绕着销64旋转并完全闭合继电器65。
下面参见图11，一个电机14轴向设置在外壳3内，电机输出轴16的旋转轴线15平行于刀片5的平面。因此，能够看出的是，为了驱动刀片机构，围绕轴线15的旋转方向需要经过90°转换为围绕轴线17的旋转。
如图10a和10b所示，本发明的传动转换机构用于将围绕第一轴线的旋转转换为围绕第二轴线的旋转，该转换结构包括一个在箭头31方向上旋转的轴30。多个轴向排列的平行齿32形成在轴30的一端。平行齿32与形成在齿轮板34的上表面的第二多个径向齿33互相啮合。齿轮板34安装在第二轴35上，从而齿轮板34可围绕轴Z-Z自由旋转。这样的结果是，由于在齿32和齿33之间的反作用，轴30的旋转使得齿轮板35朝着箭头36方向旋转。
由于齿32和轴30以及齿轮板34上的齿33之间的工程公差可以小于由现有技术驱动机构的锥形齿轮所要实现的公差，因此这种将围绕第一轴的旋转转换为围绕大致垂直于所述第一轴的第二轴旋转的方法比现有技术的方法制造成本明显便宜。
再次参见图11，下面将描述图10a和10b传动转换机构与本发明绿篱修剪机的结合。
一个电机驱动适于围绕轴线15旋转的旋转输出轴16。多个齿40形成在轴16的边缘，而且与形成在齿轮42上的第二多个齿41互相啮合。齿轮42适于围绕平行于轴线15的轴线18旋转，同时由于齿轮42包括的齿数41多于形成在输出轴16上齿40的数目，因此齿轮42的转速小于输出轴16的转速。齿轮42安装在轴30上，轴30还具有围绕轴30边缘形成的齿32。齿32与形成在齿轮板34上表面的多个径向齿33互相啮合。齿轮板34安装在轴35上并适于围绕轴线17旋转，因此围绕轴线18的轴30的旋转转换为围绕大致垂直于轴线18的轴线17的旋转。
因此，可以看出的是，即使在轴和齿轮板之间的位置变化，只要轴上的齿仍然能与齿轮板上的齿啮合，轴32上的齿仍然能够驱动齿轮板34。因此，轴和齿轮板不需要如同现有技术的伞齿轮那样相互之间准确定位。
可以看出的是，电机输出轴16的在线旋转转换为刀片5平面内的旋转。刀片5通过传动转换机构与齿轮板34相连，传动转换机构以本领域技术人员所熟知的方法将围绕轴线17的旋转运动转换为垂直于轴线17的直线往复运动，例如可采用苏格兰轭机构。这种在本领域是已知的机构在这里将不再更进一步详述。
参见图18到24，其中与图14到17实施例中相同的零件用相似的标号加上100表示，本发明第三实施例的绿篱修剪机外壳103具有一个第一蛤壳式半部200和第二蛤壳式半部202，该蛤壳式半部200、202限定了相应的孔204、206，这些孔用于可转动地接纳绿篱修剪机的把手组件208(图19)。该第一蛤壳式半部200接纳一个杆210，该杆的一端带有一个第一锁紧件181，该锁紧件181通过一个短的、强力压缩弹簧186从外壳向外推动，其中该弹簧186布置在蛤壳式半部200和杆210之间。通过使用短的压缩弹簧186，可使用比在图16和17的实施例中更强有力的弹簧。第二锁紧件182和杆189经由枢轴销188连接到蛤壳式半部200上，同时该杆189的一端位于杆210的一个凹槽内，从而杆210(以及因此第一锁紧件181)的纵向运动可使第二锁紧件182产生相对于外壳103的枢轴运动。
该杆210连接到一个释放按钮212(图22)上，而该释放按钮212可滑动地安装到蛤壳式半部200的外面，从而下压该释放按钮212可使杆210以与图16和17中实施例类似的方式抵抗压缩弹簧186的作用产生纵向运动。该杆210带有一个互锁元件214，该互锁元件214的用途将在下面更详细描述。
与第一蛤壳式半部200配合形成外壳103的第二蛤壳式半部202容纳一个继电器165，该继电器165用于启动该绿篱修剪机的电机(未示出)。该继电器165具有一个第一开关元件167，通过臂元件163相对于蛤壳式半部202围绕销164的枢轴运动，该开关元件通过向继电器165内按压而启动绿篱修剪机电机。如图18所示，该继电器165还带有一个第二开关元件(未示出)，该第二开关元件位于第一开关元件167后面，并通过臂元件163向内推动继电器165而截止，其通过从继电器165释放一定距离而被启动，其中该距离大约为第一开关元件167需要从该继电器165伸出以关闭电机的距离的一半。第二开关的启动使电机短路，以引起制动作用，该制动作用使绿篱修剪机刀片更迅速地停止，从而提高绿篱修剪机的安全性。该臂元件163具有一个孔168，该孔168与一个销161配合，其中该销位于可滑动安装在把手组件208(图19)上的支撑件222上。一个径向伸出段216设置在蛤壳式半部202上孔206的附近，其中该伸出段216的作用将在下面更详细描述。
下面参见图23和24，当该臂元件163向下围绕销164旋转以向内按压继电器165的第一开关元件167从而启动该电机时，杆210的轴向运动使得第一锁紧件181缩回到外壳103内，使外壳103相对于把手组件208的旋转使互锁元件214与臂元件163的端部218邻接。这阻止了杆210的进一步轴向运动，从而该第一锁紧件181和第二锁紧件182不能缩回到外壳内。结果，档绿篱修剪机电机被启动时，不能从外壳103释放把手组件208从而使该把手组件相对于外壳枢轴运动。
如图24所示，当杆210轴向地移动足以使第一锁紧件181和第二锁紧件182缩回到外壳103内，并足以使把手组件204相对于外壳103枢轴运动时，臂元件163的端部218位于互锁元件214的顶部，其阻止臂元件163围绕销164向下旋转以启动绿篱修剪机电机。因此，当该联锁机构从该把手组件释放时，该绿篱修剪机电机不能启动。作为进一步的安全性能，当把手组件208相对于外壳103定位在两端部位置之间的取向时，其中在该端部位置中，第一锁紧件181或者第二锁紧件182与把手组件208配合部分接合，在孔206周围的径向伸出段216(图20)阻止带有销161的支撑件220(图19)相对于把手组件208的纵向运动。这进而阻止了销161相对于臂元件163中的孔168的运动，而这也因此阻止了在相对把手组件208的两个工作位置之一、当外壳103没有锁定在把手组件208上时，臂元件163围绕销164的枢转，这样的结果是，绿篱修剪机电机不能被启动。
下面描述图18到24所示实施例的操作。
当外壳103相对于把手组件208所处位置可使外壳103相对于把手组件208处于两个工作取向之一时，该把手组件208与第一锁紧件181或者第二锁紧件182接合，这样的结果是，锁紧件181、182从外壳103伸出，同时该臂元件163可围绕销164随意地旋转以启动该电机。当该电机被启动时，该臂元件163的端部218位于互锁元件214后面，从而阻止锁紧件181、182缩回到外壳103内，这样的结果是，外壳103不能从把手组件208内释放或者相对于该把手组件208旋转。
当在把手组件208上的ON/OFF开关(未示出)释放时，该臂元件163旋转离开继电器165，使第一开关元件167和第二开关元件伸出到继电器165之外，以断开电机电源，并通过使该电机短路而施加制动作用。同时，该臂元件163的末端218此时位于互锁元件214上面，结果可滑过臂元件163的端部218，从而使锁紧件181、182通过按下释放按钮212而缩回到外壳103内。一旦该互锁元件214位于臂元件163的端部218后面，该臂元件163不再朝继电器165旋转以启动电机。当把手组件208相对于外壳103旋转时，该锁紧件181、182可再次从外壳103伸出，使臂元件163旋转而与继电器165接触。然而，由于径向伸出段216与销支撑件222接合，以阻止销161相对于把手组件208的轴向运动，因此臂元件164的枢轴运动被阻止，这样的结果是，该销161不能引起臂元件163的枢轴运动。
下面参见图25，该图示出了可替换图19中所示装置的装置，与图19中相同的部件用相同标号加上100来表示。一对齿条元件190、191与一个小齿轮192啮合。该齿条元件190经由导线193连接到后把手107上的一个开关上，而该小齿轮192经由导线194连接到前把手106上，该销261安装在齿条元件191上。
当前把手106或者后把手107被启动时，该齿条元件191相对于该绿篱修剪机外壳103移动，但移动的距离不足以使销261启动绿篱修剪机电机。然而，如果前把手106和后把手107被同时启动时，销261的位移足以启动电机。
本领域技术人员可以理解的是，上述仅通过实例描述的实施例并不是对本发明的限制，而且在不偏离由附加权利要求限定的本发明范围的情况下，可进行各种改变及修改。
权利要求
1.一种用于电动工具的联锁机构，其中该电动工具具有一个外壳、一个设置在外壳内的电机、一个由所述电机驱动来启动工作元件的输出轴，和一个在多个位置之间相对于外壳旋转的把手组件，该联锁机构包括第一棘爪装置，该棘爪装置具有至少一个第一棘爪元件，该棘爪元件用于在啮合状态和缩回状态之间相对于外壳移动，其中在啮合状态，该棘爪元件啮合所述把手组件，以可释放地将外壳保持在相对于把手组件的至少一个第一所述位置，而在缩回状态，该棘爪元件使所述外壳相对于所述把手组件枢轴运动；第二棘爪装置，该棘爪装置具有至少一个第二棘爪元件，该棘爪元件用于在啮合位置和缩回状态之间相对于外壳移动，其中在啮合位置，该棘爪元件啮合所述把手组件，以可释放地将外壳保持在相对于把手组件的至少一个第二所述位置，而在缩回状态，使所述外壳相对于所述把手组件枢轴运动；把至少一个所述第一棘爪元件和至少一个所述第二棘爪元件朝所述啮合状态推动的偏压装置；以及互锁装置，该装置用于当所述电机被启动时阻止所述第一和/或第二棘爪装置从所述把手组件松开，并且当所述第一和/或第二棘爪元件处于所述缩回状态时，阻止所述电机启动。
2.根据权利要求1的机构，还包括电气开关装置，该装置位于所述外壳内，用于启动所述电机，其中所述互锁装置用于当所述第一和/或第二棘爪元件处于所述缩回状态时阻止所述开关装置启动。
3.根据权利要求2的机构，其中该电气开关装置包括一个具有多个电触点的开关盒、一个用于向所述开关盒内按压以使所述电机通电的第一开关元件以及一个第二开关元件，该第二开关元件用于当所述第一开关元件使所述电机通电时制动所述电机，并用于被向开关盒内按压以停止所述制动作用。
4.根据权利要求3的机构，其中第二开关元件通过使所述电机短路而制动所述电机。
5.根据权利要求2到4任何一个的机构，还包括至少一个使所述电气开关装置接合的启动元件，其中所述互锁装置包括至少一个互锁元件，该互锁元件与至少一个所述第一和第二棘爪元件连接，用于当所述第一或者第二棘爪元件处于所述缩回状态时阻止所述启动元件或者每个所述启动元件使所述电气开关装置接合。
6.根据权利要求5的机构，其中当所述电气开关装置被启动以阻止至少一个所述第一和/或第二棘爪元件相对于外壳移动到其缩回状态时，至少一个所述启动元件用于与至少一个所述互锁元件邻接。
7.根据权利要求5或者6的机构，其中至少一个所述启动元件用于相对于外壳旋转以接合所述电气开关装置，同时当所述第一和/或第二棘爪元件处于所述缩回状态时，所述互锁元件用于与所述启动元件邻接，以阻止其旋转到与所述开关装置啮合的位置。
8.根据权利要求5到7任何一个的机构，还包括至少一个销，该销可滑动安装到所述把手组件内，以啮合至少一个在至少一个所述启动元件上的相应的凸轮面，从而使所述启动元件相对于所述外壳旋转。
9.一种用于电动工具的联锁机构，其中该电动工具具有一个外壳、一个设置在外壳内的电机、一个由所述电机驱动来启动工作元件的输出轴和一个在多个位置之间相对于外壳旋转的把手组件，该联锁机构基本上如前面参照附图所描述的那样。
10.一种电动工具包括一个外壳；一个设置在外壳内的电机；一个由所述电机驱动来启动一个工作元件的输出轴；一个用于相对于外壳在多个位置之间旋转的把手组件；以及一个根据前面权利要求任何一个的联锁机构。
11.根据权利要求8或10的工具，还包括在所述外壳上的至少一个突起，以当外壳没有处于相对于把手组件的所述第一或者第二位置时，阻止至少一个所述销相对于所述把手组件运动。
12.根据权利要求10或者11的工具，其中至少一个所述第一棘爪元件连接到一个释放按钮上，至少一个所述第二棘爪元件枢轴地连接到一个相应的所述第一棘爪元件上，同时该工具还包括在外壳和所述第一棘爪元件之间作用的偏压装置，该偏压装置用于朝其啮合状态推动第一棘爪元件。
13.根据权利要求10到12任何一个的工具，其中该电动工具是一个绿篱修剪机。
全文摘要
本发明公开一种用于如绿篱修剪机的电动工具的联锁机构，其中该电动工具带有一个容纳电机的外壳(103)和相对于外壳在多个位置之间旋转的把手组件。该联锁机构包括一个带有第一锁紧件(181)的杆(210)，其中该第一锁紧件(181)用于在啮合状态和缩回状态之间相对于外壳(103)运动，其中在啮合状态，该锁紧件啮合该把手组件，以相对于该把手组件可释放地保持外壳，而在缩回状态，使外壳(103)相对于该把手组件枢轴运动。一个第二锁紧件(182)用于在啮合状态和缩回状态之间相对于外壳(103)运动，其中在啮合状态，该锁紧件啮合该把手组件以相对于该把手组件可释放地将外壳保持在适当位置，而在缩回状态，使外壳(103)相对于该把手组件枢轴运动。锁紧元件(181)、(182)借助于一个弹簧(186)朝它们的啮合状态偏压。在杆(210)上的一个互锁元件(214)与一个臂元件(163)配合，以当电机启动时阻止第一锁紧件(181)和第二锁紧件(182)从该把手组件上松开，并用于当该第一锁紧件(181)或者第二锁紧件(182)处于缩回状态时阻止电机驱动。
文档编号A01G3/053GK1579130SQ20041005601
公开日2005年2月16日 申请日期2004年8月4日 优先权日2003年8月4日
发明者凯文·斯通斯 申请人:百得有限公司