專利名稱：切割工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及切割工具。具體涉及用于植物切割器、特別是樹(shù) 籬切割器或修剪器的控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
樹(shù)籬切割器包括兩個(gè)細(xì)長(zhǎng)刀片，它們關(guān)于彼此往復(fù)運(yùn)動(dòng)。可 以使一個(gè)刀片固定，另一個(gè)刀片往復(fù)運(yùn)動(dòng)，或者使兩個(gè)刀片以等 速和相對(duì)的方式往復(fù)運(yùn)動(dòng)。依靠由電機(jī)或小型發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸驅(qū)動(dòng)的凸輪元件來(lái)驅(qū)動(dòng)刀片。JP2005269972中描述了一種這樣的切 割器，該樹(shù)籬切割器還包括開(kāi)關(guān)，其允許使用者能使一個(gè)刀片的 移動(dòng)方向反向。使用中，當(dāng)它們遇到其尺寸或密度超過(guò)刀片容量的細(xì)枝或枝 叉時(shí)，樹(shù)籬切割器通常會(huì)遇到阻塞切割刀片的問(wèn)題。操作員通常 解除輸送到刀片上的動(dòng)力，以去除移動(dòng)刀片對(duì)枝叉的壓力，然后 通過(guò)拉出枝叉嘗試移開(kāi)枝叉。這會(huì)引起嚴(yán)重的安全問(wèn)題，因?yàn)槭?用者將他們的手指放在刀片附近。類似問(wèn)題也在其它切割工具中 存在。本發(fā)明試圖克服該問(wèn)題，并且也有助于清理被阻塞的切割 刀片。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供了一種切割工具，其具有至少一個(gè)被驅(qū)動(dòng)的刀片， 其在兩個(gè)設(shè)定的最大行程點(diǎn)之間可移動(dòng)。所述工具還包括原動(dòng)機(jī),其被構(gòu)造成使所述至少一個(gè)可移動(dòng)刀片在所述最大行程點(diǎn)之間移 動(dòng)，其特征在于，切割工具還設(shè)有控制裝置，其響應(yīng)于控制裝置 檢測(cè)到的事件而使至少一個(gè)可移動(dòng)刀片在最大行程點(diǎn)之間的點(diǎn)處 改變移動(dòng)方向。優(yōu)選地，原動(dòng)機(jī)是電機(jī)。更優(yōu)選地，通過(guò)改變電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向 實(shí)現(xiàn)所述改變方向。優(yōu)選地，控制裝置包括控制電路。在一個(gè)實(shí)施例中，所述事件是增加切割負(fù)荷。適當(dāng)?shù)?，控?電路包括電流檢測(cè)電路，以致當(dāng)電機(jī)吸入的電流超過(guò)預(yù)定級(jí)別時(shí)， 控制電路使電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向反向。或者，控制電路包括速度傳感 器，其被構(gòu)造成當(dāng)被驅(qū)動(dòng)的刀片的速度下降到預(yù)定級(jí)別之下時(shí)做 出檢測(cè)。在一個(gè)替代性實(shí)施例中，所述事件是解除輸送到被驅(qū)動(dòng)的刀 片上的動(dòng)力。適當(dāng)?shù)兀刂齐娐繁粯?gòu)造成在電能首次作用到電機(jī) 上時(shí)，使電機(jī)因此而在第一方向上旋轉(zhuǎn)，而當(dāng)電能下次作用到電 機(jī)時(shí)上，使電機(jī)在第二方向上旋轉(zhuǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中，控制電路被構(gòu)造成使電機(jī)在相反方向運(yùn)轉(zhuǎn) 預(yù)定時(shí)間段，電路然后使電機(jī)在常規(guī)方向上運(yùn)轉(zhuǎn)。適當(dāng)?shù)?，所?預(yù)定時(shí)間段少于1分鐘，較適合地，其少于半分鐘，更適合的是200ms至U 400ms。優(yōu)選地，切割工具是便攜式工具。更為優(yōu)選地，切割工具是 植物切割器，最優(yōu)選是樹(shù)籬切割器或樹(shù)籬修剪器。優(yōu)選地，切割工具包括變速箱，其設(shè)在電機(jī)和至少一個(gè)被驅(qū) 動(dòng)的刀片之間。更優(yōu)選地，變速箱包括低速比反向傳動(dòng)裝置。優(yōu)選地，切割工具包括依靠充電電池或電池單元提供能量的電機(jī)。更優(yōu)選地，所述電池是鋰離子電池。


現(xiàn)在參照附圖僅以示例方式更詳細(xì)地描述本發(fā)明的上述及其 它方面。圖1是通常現(xiàn)有技術(shù)樹(shù)籬切割器的透視圖；圖2示意性示出了用于根據(jù)本發(fā)明由交流電機(jī)提供動(dòng)力的植 物切割器的控制電路；圖3示意性示出了用于根據(jù)本發(fā)明由電刷直流電機(jī)提供動(dòng)力 的植物切割器的控制電路。
具體實(shí)施方式
根據(jù)本發(fā)明的典型植物切割器采用是電動(dòng)樹(shù)籬切割器10的形 式，其具有下刀片11和上刀片12，依靠置于殼體單元13內(nèi)的電 機(jī)，它們可被以等速和相對(duì)的方式關(guān)于殼體及關(guān)于彼此同時(shí)地往 復(fù)運(yùn)動(dòng)。殼體單元13包括兩個(gè)把手14、 15，它們各自連接到開(kāi)關(guān) 裝置16、 17上。這種開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)提供了安全特征，其要求操作員的 左手和右手在適當(dāng)位置并致動(dòng)它們的各自開(kāi)關(guān)，才能達(dá)到向電機(jī) 提供電流的目的。因此，除非兩只手遠(yuǎn)離刀片，否則刀片不能進(jìn) 入操作狀態(tài)。電機(jī)用于以傳統(tǒng)方式通過(guò)所需的適當(dāng)傳動(dòng)裝置使移動(dòng)刀片 11、 12進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明，可以在相比于常規(guī)切割方向的反向上驅(qū)動(dòng)往復(fù) 運(yùn)動(dòng)刀片11。應(yīng)該理解，在對(duì)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的描述中，術(shù)語(yǔ)"反向"是 用于相對(duì)意義而不是絕對(duì)意義。使用中，當(dāng)遇到其直徑或密度超過(guò)刀片容量的細(xì)枝或枝叉時(shí)，樹(shù)籬切割器通常會(huì)遇到阻塞問(wèn)題。 本發(fā)明以兩種方式之一克服這種阻塞。在一種設(shè)置中，使往復(fù)運(yùn)動(dòng)的刀片短時(shí)段內(nèi)反向，該時(shí)段足 以導(dǎo)致松開(kāi)阻塞的枝條，然后自動(dòng)恢復(fù)到常規(guī)方向，而不需要操 作員松開(kāi)開(kāi)關(guān)。在優(yōu)選設(shè)置中，使往復(fù)運(yùn)動(dòng)刀片的運(yùn)動(dòng)方向反向，并且維持 該反方向直到檢測(cè)到另一阻塞狀態(tài)，此時(shí)又被改變到原來(lái)方向， 并且接下來(lái)自動(dòng)地如此進(jìn)行，而不需要操作員松開(kāi)開(kāi)關(guān)。利用這 種設(shè)置， 一旦遇到阻塞或失速狀態(tài)，刀片來(lái)回振動(dòng)，由此從兩側(cè) 切下枝條并且完成切割(這是其它情況下的樹(shù)籬切割器不可能完 成的)。因此，本發(fā)明不僅對(duì)由于阻塞而使刀片停止問(wèn)題提供了解 決方案，而且擴(kuò)大了切割工具的切割能力。參見(jiàn)圖2，示意性示出了使用具有零整流器/電刷位移的交流 電機(jī)情況下，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的控制電路。這種驅(qū)動(dòng)電機(jī)具有電樞20和電刷21。利用雙極切換繼電器24，通過(guò)改變流過(guò)電樞20 的電流的方向?qū)崿F(xiàn)反向旋轉(zhuǎn)。在一個(gè)替代性實(shí)施例中，使用4-三 端雙向可控硅電橋(4-triac bridge)。通過(guò)附加的電子控制線路可改變繼電器的切換狀態(tài)。其確切 的結(jié)構(gòu)對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員是容易理解的。在除電切換之外還設(shè)置具有整流器/電刷位移的交流電機(jī)的 情況下，電刷被機(jī)械地移動(dòng)，適宜地通過(guò)機(jī)電開(kāi)關(guān)裝置。由此， 重覆進(jìn)行整流器/電刷位移，以便改變運(yùn)行方向。在直流電機(jī)提供動(dòng)力的植物切割器中，適合采用零電刷位移。 通過(guò)顛倒電機(jī)極性可實(shí)現(xiàn)電機(jī)的反向動(dòng)作以及刀片12的往復(fù)運(yùn) 動(dòng)，這種極性顛倒可通過(guò)固態(tài)開(kāi)關(guān)或機(jī)電開(kāi)關(guān)而實(shí)現(xiàn)。在優(yōu)選實(shí)施例中，植物切割器是電池驅(qū)動(dòng)的，優(yōu)選依靠鋰離 子電池元件。使用鋰離子電池的裝置通常包括一個(gè)過(guò)流保護(hù)電路。 其可被構(gòu)造成包括用于本發(fā)明的反向驅(qū)動(dòng)操作的控制電路。圖3示出了適合的示意性電路，其示出可依靠MOSFET電橋22而易 于完成的電機(jī)方向的改變。如果使用無(wú)刷直流電機(jī)，可優(yōu)選地對(duì) 整流電子器件進(jìn)行程序控制，以改變電機(jī)方向。優(yōu)選地，通過(guò)檢測(cè)切割負(fù)荷的值的增加或高限來(lái)觸發(fā)刀片反 向事件。在優(yōu)選實(shí)施例中，控制電路包括用于此目的的電流檢測(cè) 電路。在電機(jī)吸入的電流超過(guò)預(yù)定級(jí)別時(shí)，其適合開(kāi)始使電機(jī)反 向。通常，這將是在失速狀態(tài)時(shí)的值，但是可使用小于失速狀態(tài) 時(shí)的值，以致不允許電機(jī)達(dá)到失速狀態(tài)。這樣，由于不允許提供 完全失速電流，所以延遲了對(duì)電池的充電。除常規(guī)保護(hù)之外，這 作為進(jìn)一步的保護(hù)以防止因過(guò)電流而導(dǎo)致使用不當(dāng)?；蛘撸看萎?dāng)電能作用到電機(jī)上時(shí)，可觸發(fā)刀片反向。當(dāng)電 機(jī)在失速狀態(tài)下被重新供電時(shí)，往復(fù)運(yùn)動(dòng)的刀片因此反向，以清 除失速狀態(tài)。植物切割器可包括傳動(dòng)裝置，其被構(gòu)造成允許從正向的速比 轉(zhuǎn)變?yōu)榈退俦确聪騻鲃?dòng)。其作用有助于解除刀片阻礙，并特別適 合于僅臨時(shí)需要刀片運(yùn)動(dòng)反向的實(shí)施例。本發(fā)明對(duì)樹(shù)籬切割器和其它植物切割裝置中的刀片阻塞的相 同技術(shù)問(wèn)題提供了兩種解決方案。在一種設(shè)置中，當(dāng)檢測(cè)到阻塞 或者失速狀態(tài)時(shí)，被驅(qū)動(dòng)的切割刀片自動(dòng)進(jìn)入反轉(zhuǎn)狀態(tài)以清理造 成失速的植物。在第二種設(shè)置中，可以認(rèn)識(shí)到，使用者將通常意 識(shí)到阻塞或者失速狀態(tài)，并且將本能地松開(kāi)某個(gè)或兩個(gè)開(kāi)關(guān)，因 此切斷電機(jī)的動(dòng)力。這樣使阻塞狀態(tài)下的切割器停下。因此，當(dāng)重新作用動(dòng)力到電機(jī)時(shí)，刀片自動(dòng)進(jìn)入反方向旋轉(zhuǎn)。本領(lǐng)域技術(shù) 人員按照他們對(duì)具體植物切割裝置的需要將容易能夠設(shè)計(jì)適合的 電路以包括上述特征和這類其它特征。
權(quán)利要求
1、一種切割裝置(10)，具有至少一個(gè)刀片(11、12)，其在兩個(gè)設(shè)定的最大行程點(diǎn)之間可移動(dòng)，所述工具(10)還包括原動(dòng)機(jī)，其被構(gòu)造成驅(qū)動(dòng)在兩個(gè)最大行程點(diǎn)之間可移動(dòng)的所述至少一個(gè)刀片(11、12)，其特征在于，切割工具(10)還設(shè)有控制裝置，其可響應(yīng)于由控制裝置檢測(cè)到的事件而使所述至少一個(gè)可移動(dòng)刀片(11、12)在最大行程點(diǎn)之間的點(diǎn)處改變移動(dòng)方向。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的切割裝置(10)，其中，原動(dòng)機(jī)是 電機(jī)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的切割裝置(10)，其中，通過(guò)電機(jī) 旋轉(zhuǎn)方向的改變而實(shí)現(xiàn)所述改變移動(dòng)方向。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1到3任一所述的切割裝置(10)，其中， 控制裝置包括控制電路。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的切割裝置(10)，其中，所述事件 是切割負(fù)荷增加。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的切割裝置(10)，其中，控制電路 包括電流檢測(cè)電路，當(dāng)電機(jī)吸入的電流超過(guò)預(yù)定級(jí)別時(shí)，控制電 路使電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向反向。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的切割裝置(10)，其中，控制裝置 包括速度傳感器，其被構(gòu)造成在被驅(qū)動(dòng)的刀片的速度下降到預(yù)定級(jí)別之下時(shí)做出檢測(cè)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的切割裝置(10)，其中，所述事件 是解除輸送到被驅(qū)動(dòng)的刀片上的動(dòng)力。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的切割裝置(10)，其中，所述控制 電路被構(gòu)造成在電能首次作用到電機(jī)上時(shí)使電機(jī)因此而在第一方 向上旋轉(zhuǎn)，而在電能下次作用到電機(jī)上時(shí)使電機(jī)在第二方向上旋 轉(zhuǎn)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求3到9任一所述的切割裝置(10)，其中， 控制電路被構(gòu)造成使電機(jī)在相反方向上運(yùn)轉(zhuǎn)少于1分鐘、優(yōu)選少 于半分鐘、更優(yōu)選200ms到400ms的預(yù)定時(shí)段。
11、 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的切割裝置(10)，還包括變 速箱，其設(shè)在電機(jī)和至少一個(gè)刀片之間，優(yōu)選地變速箱包括正向 和反向傳動(dòng)裝置，其中，反向傳動(dòng)裝置具有比正向傳動(dòng)裝置低的 速比。
12、 根據(jù)權(quán)利要求2到13任一所述的切割裝置(10)，其中， 利用充電電池或電池單元、優(yōu)選鋰離子電池向電機(jī)供電。
13、 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的切割裝置(10)，其采用植 物切割器的形式，優(yōu)選為樹(shù)籬切割器或樹(shù)籬修剪器。
全文摘要
本發(fā)明涉及切割工具，具體涉及用于切割器如植物切割器，特別是樹(shù)籬切割器或修剪器(10)的控制系統(tǒng)。使用中當(dāng)遇到其尺寸或密度超過(guò)刀片容量的細(xì)枝或者枝叉時(shí)，樹(shù)籬切割器通常會(huì)遇到阻塞切割刀片的問(wèn)題。這里描述的植物切割裝置(10)具有多個(gè)切割刀片(11、12)，至少一個(gè)切割刀片(11、12)可由電機(jī)驅(qū)動(dòng)。至少一個(gè)被驅(qū)動(dòng)的刀片(11、12)在兩個(gè)預(yù)定的最大行程點(diǎn)之間可移動(dòng)。裝置(10)包括控制裝置，其能響應(yīng)于控制裝置檢測(cè)到的事件使至少一個(gè)可移動(dòng)刀片的移動(dòng)方向在最大行程點(diǎn)之間的點(diǎn)處改變。
文檔編號(hào)A01G3/053GK101263771SQ20081008294
公開(kāi)日2008年9月17日 申請(qǐng)日期2008年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月14日
發(fā)明者P·辛普森, R·格勞寧 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司