具有线盒的修剪机机头的制作方法

相关申请

本申请要求2016年2月11日提交的美国临时申请no.62/293,855的优先权，该申请的全部内容通过参考结合于此。

本发明涉及一种修剪机，尤其涉及线式修剪机的修剪机机头。

背景技术：

通常，修剪机被用来割草坪和野草，并且经常被用于围绕树木，靠近栅栏和墙壁，以及沿着景观边界缓缓移动。传统的线式修剪机包括细长轴，接近细长轴的末端设置有旋转件或齿轮头，线轴或线头连接到齿轮头上。典型地，线头包括单丝线(即，修剪线)，该单丝线通过齿轮头旋转以沿着景观区，栅栏和墙壁切割和修剪。

技术实现要素：

在一个独立方面，提供一种用于修剪机机头的线盒。修剪机机头可包括外壳组件，该外壳组件具有与修剪机的驱动轴传动接合的顶部构件。线盒大体上可包括线盒外壳，该线盒外壳能操作为支撑线绳；以及制动组件，该制动组件能操作为在制动情况下选择性地向所述线绳施加力，以防止所述线绳被分发。所述线盒可组装为一个单元。

在一些结构中，所述制动组件可包括制动构件，该制动构件能相对于所述线盒外壳枢转，并能操作为在制动情况下选择性地向修剪机线绳施加夹紧力，以防止所述线绳被分发。在一些结构中，所述制动组件可包括在释放情况和制动情况之间选择性地操作的齿轮，在所述释放情况下，所述齿轮可旋转以允许线绳被分发，在所述制动情况下，阻止所述齿轮旋转以防止所述线绳被分发。

在另一个独立方面，线盒大体上可包括线盒外壳，该线盒外壳能操作为支撑将要分发的线绳，所述线盒外壳包括在轴向位置固定的第一外壳部分，以及能相对于所述第一外壳部分沿轴线移动的第二外壳部分；以及制动组件，该制动组件能操作为在制动情况下选择性地向所述线绳施加力，以防止所述线绳被分发，所述制动组件包括制动构件，该制动构件可在所述制动情况和释放情况之间操作，在所述制动情况下，所述制动构件防止所述线绳被分发，在所述释放情况下，所述第二外壳部分沿轴线的移动在所述制动情况和所述释放情况之间操作所述制动构件，所述第二外壳部分选择性地以与飞锤配合的自动进给模式和当碰撞构件与表面接合时的碰撞进给模式移动。

在又一个独立方面，修剪机大体上可包括马达，所述马达能操作为驱动驱动轴；修剪机机头，该修剪机机头包括外壳组件，该外壳组件具有与所述驱动轴传动接合以围绕轴线旋转的顶部构件；以及线盒，所述线盒被支撑为围绕所述轴线旋转，所述线盒包括线盒外壳，所述线盒外壳能操作为支撑线绳，以及制动组件，该制动组件能操作为在制动情况下选择性地向所述线绳施加力，以防止所述线绳被分发，所述制动组件可以在所述制动组件与飞锤配合的自动进给模式和当碰撞构件与表面接合时的碰撞进给模式操作。

通过详细的描述、权利要求和附图，本发明的其他独立方面将变得清楚。

附图说明

图1是修剪机(例如线式修剪机)的立体图，修剪机与具有线盒的修剪机机头一起使用；

图2是与图1所示的修剪机一起使用的修剪机机头的俯视立体分解图，显示了线盒；

图3是图2所示的修剪机机头和线盒的立体横截面图；

图4是图2所示的修剪机机头和线盒的另一个立体横截面图；

图5是图2所示的修剪机机头的顶部构件的仰视立体图；

图6是图2所示的修剪机机头的顶盖的仰视立体视图，具有线盒的滑管；

图7是图2所示的线盒的俯视立体图，该线盒具有修剪机机头的飞锤；

图8是图7所示的线盒和飞锤的俯视立体图，显示了滑管由飞锤提升；

图9是图8所示的线盒、飞锤和滑管的另一个俯视立体图；

图10是图2所示线盒的俯视立体图；

图11是图2所示线盒的仰视立体图；

图12是图2所示线盒的侧视图；

图13是图2所示线盒的相对侧视图；

图14是图2所示线盒的正视图；

图15是图2所示线盒的后视图；

图16是图2所示线盒的俯视图；

图17是图2所示线盒的仰视图；

图18是图2所示线盒的俯视立体分解图；

图19是图2所示线盒的仰视立体分解图；

图20是图2所示线盒的俯视立体图，其中线盒外壳组件被分解；

图21是图20所示线盒的仰视立体图；

图22是图2所示线盒的俯视立体图；

图23是图2所示线盒的本体的仰视立体图；

图24是图23所示线盒的本体的侧视图；

图25是图23所示线盒的本体的另一个侧视图；

图26是图23所示线盒的本体的正视图；

图27是图23所示线盒的本体的后视图；

图28是图23所示线盒的本体的俯视图；

图29是图23所示线盒的本体的仰视图；

图30是图23所示线盒的本体的俯视立体图，其中滑管被分解；

图31是图30所示线盒的内部部分的俯视立体图；

图32是图31所示线盒的内部部分的仰视立体图；

图33是图31所示线盒的内部部分的俯视立体图，具有透明的线绳引导构件；

图34是图33所示线盒的内部部分的仰视立体图；

图35是图31所示线盒的内部部分的侧视图，线绳引导构件被移除；

图36是图35所示的线盒的内部部分的后视图；

图37是图31所示线盒的线绳引导构件和制动构件的仰视立体图；

图38是图37所示线盒的线绳引导构件和制动构件的俯视立体图；

图39是图38所示线盒的制动构件和线盒的修剪机线的俯视立体图；

图40至图43是修剪机机头和线盒的替代结构的横截面图；

图44是图40所示线盒的一部分的俯视立体图；

图45是图44所示线盒的该部分的仰视立体图；

图46至图47是图44所示线盒的该部分的端视图；

图48至图49是图44所示线盒的该部分的侧视图；

图50是图44所示线盒的该部分的俯视图；

图51是图44所示线盒的该部分的仰视图，碰撞构件被移除；

图52至图53是图44所示线盒的该部分的分解图；

图54是齿轮组件和其支撑件的俯视图，其中线绳引导构件被显示为透明的；

图55是齿轮组件和其支撑件的仰视图，其中齿轮支撑件被显示为透明的；

图56是线绳引导构件和齿轮组件的仰视立体图；

图57是齿轮组件和齿轮支撑件的立体图；

图58至图59是线绳引导构件的俯视立体图；

图60至图61是线绳引导构件的仰视立体图；

图62是线绳引导构件的侧视图；

图63至图64是齿轮支撑件的立体图；

图65是齿轮组件的立体图；

图66是滑管、主齿轮和碰撞构件的俯视立体图，显示了止挡组件；

图67至图68是滑管、主齿轮和碰撞构件的侧视图，显示了止挡组件；

图69是滑管和主齿轮的侧视图，并显示了第一止挡构件；

图70是齿轮组件和碰撞构件的俯视立体图，显示了第二止挡构件；

图71至图74是滑管和碰撞构件的视图，显示了止挡构件；

图75至图76是主齿轮的立体图。

具体实施方式

在详细解释本发明的任何独立实施方式之前，需要理解的是，本发明的应用不局限于在下面描述，或者在附图中显示的组件的构造和设置的细节。本发明能够实现其它独立实施方式，并能够以不同方式实践或实现。此外，需要理解的是，在此使用的措辞和术语目的是为了进行描述，不应理解为限制性的。

这里使用的“包括”，“包含”及其变体的意思是包含其后所列的项目及其等同物，以及额外的项目。这里使用的“由……组成”及其变体的意思是只包括其后所列的项目及其等同物。

图2至图4显示了可支撑在修剪机机头14中的线盒10，修剪机机头14用在图1所示的典型线式修剪机t上。修剪机t大体上包括轴s和马达外壳m，轴s具有朝向一端的手柄h，马达外壳m包围电动马达(未显示)，该电动马达具有连接到另一端上的修剪机机头的马达驱动输出或驱动轴(未显示)。不同的动力修剪机(例如，电动，气动等)可与修剪机机头10一起使用。

线盒10组装为单元，该单元安装到修剪机机头14的外壳组件内，并安装到修剪机t上。线盒10组装有一根或多根修剪线l，并可操作为分发线绳l，直到耗尽。一旦线绳l耗尽，线盒10可以被移除并处理，随后可以安装替换线盒10，以继续使用修剪机t。

修剪机机头14可围绕轴线a旋转并包括外壳组件，该外壳组件由顶部构件18和底部盖件22提供。外壳构件18，22通过可接合在互补开口30中的指状件26连接。外壳构件18，22限定空腔34，该空腔34大体上用于容纳支撑修剪线的线轴(未显示)或线盒10。线绳开口38限定在外壳组件的侧壁中，碰撞开口42限定在底部盖件22中。

顶部构件18与驱动轴传动连接。顶部构件18包括(参见图5)板46，板46具有垂下的(depending)中心柱50，中心柱50具有环形边缘54。中心柱50(参见图3)容纳紧固件58并支撑弹簧62。如图5所示，枢轴柱66也从板46垂下(depend)，并与中心柱50径向隔开。止挡构件70围绕柱66定位。

所示修剪机机头14是自动进给修剪机机头。如同下面更详细描述的那样，线盒10可操作为(当支撑在自动进给修剪机机头14中时)以自动进给模式，或者(当支撑在自动进给修剪机机头14中时，或当支撑在不具有自动进给功能的修剪机机头中时)以碰撞进给模式分发线绳l。

在所示自动进给修剪机机头14中，飞锤(flyweights)74可枢转地支撑在枢轴柱66上。每个飞锤74包括枢轴部分78和加重臂82，以及从枢轴部分78延伸的斜坡86。

线盒10包括(参见图18至图19)线盒外壳组件，该线盒外壳组件由连接在一起以限定(参见图3)空腔110的顶板104和底盖108提供。顶板104限定(参见图19)中心开口112，并包括柔性指状件116，该柔性指状件116可与底盖108上的边缘120接合以连接部件。

如图18至图21所示，线盒外壳组件容纳线盒本体。线盒外壳组件包括(参见图22至图30)可沿轴线a移动的滑管124。弹簧62(参见图3)与滑管124接合，以将滑管124向下偏置。如图26所示，在滑管124的外部形成提升突起128，每个突起128可与相关的飞锤74上的斜坡86接合以使得滑管124轴向向上移动。穿过滑管124限定有线槽132，以在滑管124轴向移动期间容纳线绳l。滑管124具有圆柱形的内表面136以及在底部的轴向槽140，144。

如图30至图38所示，线绳引导构件148限定线绳l的引导槽152。引导构件148与滑管124的内表面136配合，以将每根线绳l保持在相关的引导槽152中。引导槽152提供围绕引导构件148的多个线圈(例如，四个)。线圈的数量和/或引导槽152的结构可以基于在分发、保持等过程中对线绳l的预期效果(例如，摩擦)而确定。

引导构件148提供径向延伸的分割板156，以将空腔110划分为(参见图3)用于将要分发的线绳(未显示)的上线绳隔间160和下线绳隔间160。每个引导构件148限定在相关的引导槽152和线绳隔间160之间连通的线绳开口164，每根线绳l储存在单独的隔间160中，并穿过单独的引导槽152，以避免线绳l之间的干扰。

引导构件148配合以限定一对枢轴开口168，并且分割板156限定相对的槽170。引导构件148具有上边缘172，该上边缘172可与顶部构件上的边缘54接合，以限制引导构件148和顶部构件18之间的相对轴向移动。滑管124因此可以相对于引导构件148轴向移动。

如图38所示，制动构件176由引导构件148可枢转地支撑。每个制动构件176包括枢轴柱180，该枢轴柱180支撑在相关的枢轴开口168中以围绕枢轴线pa移动。每个枢轴线pa横向于轴线a，并且(在所示结构中)相交于轴线a。如图所示，每个制动构件176围绕相同的枢轴线pa枢转。在其他结构中(未显示)，每个制动构件176可由相关的枢轴线pa支撑，所述枢轴线pa互不相同和/或相对于轴线a的定向不同。

臂184从枢轴柱180延伸，线槽188限定在枢轴柱180中。挤压边缘192设置在线槽188的一端上。相关的线绳l选择性地“夹紧(pinched)”在压紧边缘192和引导构件148的配合结构之间。压紧边缘192选择性地与相关的线绳l接合，以施加力来保持或“刹住”线绳l，并可以从线绳l脱离以允许线绳l移动或“释放”线绳l(例如，在修剪机机头14旋转过程中，在离心力的作用下)。

碰撞构件196与滑管124的底端连接，以和滑管124一起移动。引导构件148与碰撞构件196和滑管124的组件配合，以彼此固定。滑管124中的轴向槽140容纳引导构件148的一部分，所述引导构件148限定枢轴开口168和支撑的枢轴柱180。同时，滑管124的一部分贯穿分割板156中的槽170，以与碰撞构件196连接。

如图35所示，臂槽200和枢轴凹槽204限定于碰撞构件196的边缘208中。相关的制动构件176的每个臂184的端部容纳在臂槽200中以及滑管124上的轴向槽144中。引导管124和碰撞构件196的轴向移动引起制动构件176的枢转运动。当碰撞构件196轴向上移时，枢轴凹槽204容纳枢轴柱180。

在操作时，线盒10位于修剪机机头14中，修剪机机头14具有连接在一起的外壳构件18，22(参见图3)。弹簧62相对于引导构件148将滑管124和碰撞构件196向下偏置，使得制动构件176枢转至制动位置，在该制动位置上，压紧边缘192与线绳l接合以阻止线绳l的分发。

为分发线绳l，线盒10可以以自动进给模式(具有自动进给修剪机机头14)，或者以碰撞进给模式操作。在每种模式中，滑管124和碰撞构件196上移，使得制动构件176枢转至释放位置，在该释放位置，压紧边缘192松开并释放线绳l，以允许线绳l在离心力作用下被分发。

在自动进给模式中(参见图7至图9)，当需要分发线绳l时(例如，由于线绳断裂)，线绳数量的减少引起修剪机机头14的旋转速度增加。因此，飞锤74的加重臂82向外枢转(参见图5至图6和图8至图9)，使斜坡86与提升突起128接合。斜坡86和提升突起128的接合使得滑管124抵抗弹簧62的偏置力上移。碰撞构件196与滑管124一起上移，使得制动构件176枢转至释放位置，并使得压紧边缘192松开线绳l。随着线绳l被释放，离心力使得线绳l从线盒10中被抽出。

随着更多的线绳l被分发，修剪机机头14的旋转速度降低。飞锤74向内枢转，使斜坡86从提升突起128脱离(参见图7)。滑管124和碰撞构件196在弹簧62的偏置力的作用下下移。制动构件176枢转至制动位置，因此压紧边缘192与线绳l再次接合，以压紧或刹住线绳l，并阻止进一步分发。

在碰撞进给模式中，碰撞构件196抵靠在地面上，并被向上推。碰撞构件196的向上移动使得滑动构件124抵抗弹簧62的力而上移，并使得制动构件176枢转至释放位置并释放线绳l。离心力使得线绳l从线盒10中被抽出。

当碰撞构件196从地面脱离时，弹簧62将滑管124和碰撞构件186向下偏置。该向下移动使得制动构件176枢转至制动位置，因此压紧边缘192与线绳l再次接合，从而压紧或刹住线绳l，并阻止进一步分发。

图40至图76显示了可支撑在修剪机机头14中的线盒10a的替代结构，该修剪机机头14在修剪机(例如图1所示的典型线式修剪机t)上使用。线盒10a与上面描述并在图2至图39中显示的线盒10类似，共同的元件具有共同的参考编号“a”。

如线盒10一样，线盒10a可操作为(当支撑在自动进给修剪机机头14中时)以自动进给模式，或者(当支撑在自动进给修剪机机头14中时，或当支撑在不具有自动进给功能的修剪机机头中时)以碰撞进给模式分发线绳l。

线盒10a包括(参见图40至图43)线盒外壳组件，该线盒外壳组件由顶板104a和底盖108a提供，容纳线盒本体。线盒本体包括(参见图52)滑管124a，线绳引导构件220(类似于线绳引导构件148)和碰撞构件196a。在该结构中，线盒10a不包括制动构件176，而是包括齿轮制动组件224和齿轮支撑件228，该齿轮支撑件228与线绳引导构件220配合以支撑齿轮制动组件224。

如图65所示，齿轮制动组件224包括多个齿轮(例如，三个)，包括主齿轮232，该主齿轮232与用于要分发的每根线绳l的配合齿轮236互相啮合。每个齿轮232，236具有齿轮部分240和夹持部分244。齿轮部分240互相啮合以协调齿轮232，236的移动。线绳l在相邻齿轮232，236的夹持部分244之间穿过。夹持部分244配置为(例如，具有粗糙表面、摩擦材料、粗糙表面和摩擦材料的组合等)向线绳l施加摩擦力。

齿轮制动构件224可在释放情况和制动情况之间操作，在所述释放情况下，齿轮232，236可自由旋转以允许线绳l被分发，在所述制动情况下，阻止齿轮232，236旋转以防止线绳l被分发。止挡组件248(参见图66至图70)设置在齿轮制动组件224和相邻结构之间，以选择性地将齿轮制动组件224置于释放情况和制动情况下。

齿轮制动组件224(例如，主齿轮232)包括多个止挡构件252，所述止挡构件252选择性地与所述相邻结构上的一个或多个互补止挡构件256接合。在所示结构中，主齿轮232包括多个第一止挡构件252a(例如，三个)，每个第一止挡构件252a选择性地与滑管124a上的止挡构件256a接合。所示主齿轮232还包括多个第二止挡构件252b(例如，三个)，每个第二止挡构件252b选择性地与碰撞构件196a上的止挡构件256b接合。

在所示结构中，止挡构件252，256与主齿轮232和滑管124a/碰撞构件196a一起形成。在其他结构中(未显示)，止挡构件252，256的结构独立于并连接至主齿轮232和滑管124a/碰撞构件196a。例如，主齿轮232可限定开口，该开口容纳提供止挡构件252，256的销子。

在所示结构中，止挡构件252围绕主齿轮232的圆周等间距地隔开(隔开大约120°)。在其他结构中(未显示)，止挡构件252，256的数量和位置可以不同(例如，主齿轮232可包括少于或多于三个止挡构件252)。例如，如同下面更详细描述的那样，主齿轮232可只包括第一止挡构件252，该第一止挡构件252可与相邻结构(例如，滑管124a)上的止挡构件256接合。在另一个示例中，主齿轮232可包括一个第一止挡构件252a和一个第二止挡构件252b，并且滑管124a和碰撞构件196a可包括多个互补的止挡构件256a，256b(例如，一个，两个，三个等)。

线绳引导构件220(参见图56和图61)是单一构件，该单一构件利用多个线圈(例如，三个)为线绳l限定引导槽152a。如图54至图55所示，引导构件220与齿轮支撑件228配合，以可旋转地支撑齿轮制动组件224的齿轮232，236。

引导构件220限定(参见图56和图61)中心凹陷260，该中心凹陷260接收主齿轮232和中心柱264，主齿轮232在中心柱264上可旋转地被引导。侧面凹陷268接收每个齿轮236，并具有用于可旋转地引导齿轮236的柱子272。如图41、图47和图54所示，线绳通道276穿过相邻齿轮232，236之间从相关的隔间160a至相关的引导槽152a。

齿轮支撑件228(参见图54至图55)与凹陷260，268配合以从容纳齿轮制动组件224。突起280容纳在柱子272中的开口284中，以连接齿轮支撑件228和引导构件220。中心开口288提供对主齿轮232上的止挡构件252b的访问。

引导构件220(参见图59)限定与开口296连通的凹槽292，开口296提供对主齿轮232上的止挡构件252a的访问。如图44所示，滑管124a上的止挡构件256a在凹槽292中延伸，并穿过开口296定位为选择性地与止挡构件252a接合。

如图45至图49，图66至图68，以及图71至图74所示，碰撞构件196a与滑管124a的底端连接，以与滑管124a一起相对于引导构件220移动。引导构件220和碰撞构件196a与滑管124a的组件配合以彼此固定。

如图47所示，滑管124a的一部分贯穿分割板156a中的槽170a，以与碰撞构件196a连接。碰撞构件196a上的带倒钩突起300(参见图66至68，和图71至图74)容纳在开口304中，以连接碰撞构件196a和滑管124a。止挡构件256b在滑管124a中的槽308中延伸。

在操作时，线盒10a位于修剪机机头14中，该修剪机机头14具有连接在一起的外壳构件18，22(参见图40)。弹簧(未显示，但是类似于图3中的弹簧62)将滑管124a和碰撞构件196a相对于引导构件220向下偏置，使得止挡组件248接合，从而阻止线绳l的分发。特别地，在所示结构中，主齿轮232上的一个第一止挡构件252a与滑管124a上的止挡构件256a接合。

为分发线绳l，线盒10a可以以自动进给模式(具有自动进给修剪机机头14)，或者以碰撞进给模式操作。在每种模式中，滑管124a和碰撞构件196a上移，使得止挡构件252a从止挡构件256a脱离。随着止挡组件248脱离，离心力引起线绳l被分发，从而引起齿轮232，236旋转。

在所示结构中，每次分发动作期间所分发的线绳l的数量是有限的。特别地，在止挡构件252a脱离止挡构件256a之后，主齿轮232在线绳l被分发时旋转一定量(例如，大约60°)，直到一个第二止挡构件252b与碰撞构件196a的止挡构件256b接合，现在由于碰撞构件196a随滑管124a的滑动而位于抬高的位置。

止挡构件252b，256b保持接合，直到滑管124a返回至其初始轴向位置(例如，在自动进给模式中，通过减缓修剪机机头14(由于分发的线绳l的数量增加，或者马达的功率降低)，从而使斜坡86a从提升突起128a脱离；在碰撞进给模式中，通过使碰撞构件196a从地面脱离)。当滑管124a相对于齿轮制动组件224向下移动时，碰撞构件196a也下移，使止挡构件252b，256b脱离。因为止挡构件256a，256b在周向上偏移，当止挡构件252b，256b脱离时，主齿轮232能够旋转(再次旋转，大约60°)，线绳l被分发，直到一个止挡构件252a与滑管124a上的止挡构件256a接合。

分发动作因此结束。为分发额外的线绳，重复操作，直到所期望数量的线绳l被分发。

基于线绳l分发期间所期望旋转的量(例如，90°，120°，180°，360°等)选择主齿轮232上的止挡构件252的数量和位置，所期望旋转的量关联于被分发的线绳l的数量。如上所述，在所示结构中，在每个分发动作期间，分发的线绳l的长度受限于主齿轮232的有限旋转(例如，如所示的，大约120°)。

在一些结构中(未显示)，线绳l的分发可以不受止挡组件248的限制。例如，在主齿轮232只有单个止挡构件252和滑管124a上只有单个止挡构件256的情况下，当滑管124a移动以使止挡构件252，256脱离时，主齿轮232自由旋转，线绳l能够被分发，直到滑管124a返回至止挡构件252，256接合的位置。

因此，本发明可提供组装为单元，并可在修剪机机头中使用的线盒。该线盒可在自动进给模式和碰撞进给模式中使用。

本发明的一个或多个独立特征和/或独立优点可在权利要求中提出。