專利名稱：帶有功率調(diào)節(jié)裝置的手柄的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種手柄中的裝置，它包括由操作者拇指進行啟動的節(jié)流閥，用于通過一根線或絲控制引擎驅(qū)動型便攜工具的功率。
背景技術(shù)：
在森林和園藝的不同種類的工作中經(jīng)常會使用燃燒引擎驅(qū)動的工具。對于不同種類的工作，有各種不同類型的優(yōu)化工具，例如清潔鋸、修剪器及樹籬修剪器等。
這些工具均有大小不同的尺寸。最小的為手持式工具，較大較重的工具可用背帶攜帶，由操作者背在背上，以便減輕操作者的負荷。這些用背帶攜帶的較大較重的工具通常設(shè)計成其引擎及相關(guān)部件置于一個軸的一端，而修剪頭、切割刀片或鋸鏈則置于軸的另一端。這類工具在靠近軸的中點處與背帶相連接，從而使該工具保持平衡并易于操作者操縱。一些工具還在某處設(shè)有與軸基本垂直的活動操縱柄，以便提高該工具的可操縱性。
操縱柄具有用于控制和操縱該工具的各種必要功能，例如可具有節(jié)流閥和用于意外或緊急情況的止動按鈕。為了安全和人體工程學(xué)的原因，使這些功能易于被操作者接觸并使用是很重要的。
對于該工具中的所有部件而言，另外一個重要方面在于部件的重量。由于操作者是長時間的帶著工具工作，工具的重量對于操作者在使用過程中所要承受的負荷起著重要影響。工具的總重量以及各不同部件的重量都很重要，因為各部件的重量將影響工具的平衡，因而會影響其操縱性。
目前市場上的安裝在操縱柄上的手柄存在幾個缺陷。這種已知手柄中，操作者用拇指來控制節(jié)流閥，所以節(jié)流閥設(shè)置在手柄頂部并可繞手柄轉(zhuǎn)動。操作者通過用拇指按壓節(jié)流閥，使節(jié)流閥圍繞一個通過手柄縱向中心的軸轉(zhuǎn)動，從而提高功率。節(jié)流閥固定到一個軸上，該軸在手柄內(nèi)、從手柄頂部向下延伸到手柄底部的一個空腔中，手柄在底部固定到操縱柄上。該軸的端部具有一個與軸的縱向相垂直的短臂、以及相關(guān)部件，從而將軸的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換為控制引擎功率的線或絲的軸向運動。
這種方案可以工作，但節(jié)流閥不易活動，這樣易使操作者疲勞。另一個缺點是手柄很笨重，因為它包括幾個不同部件，用于將軸的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換為軸向運動。而且這種方案還難以將手柄與操縱柄以簡單的方式固定，而使連接牢固可靠。這種手柄與操縱柄固定的復(fù)雜化以及手柄包括多個不同的部件使得手柄的制造成本較高。
無論在操作者的操縱性，還是有關(guān)重量和穩(wěn)固性的手柄結(jié)構(gòu)方面，目前市場上的手柄都存在缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的手柄將解決或減少上述這些問題。
新型的手柄具有一種全新設(shè)計的節(jié)流閥，使之能夠顯著改變和完善手柄功能。由于簡化了手柄與操縱柄的連接固定，因而新型手柄的重量減輕了。在使連接更加穩(wěn)固的同時，也使手柄的重量更輕。新型手柄是通過螺紋旋緊在操縱柄上的，這意味著操作者將直接握住操縱柄而不是握住與操縱柄相連接的裝置，其結(jié)果是提高了新型手柄的穩(wěn)固性。新型手柄的設(shè)計被簡化，并且提高了人體工學(xué)特性。
節(jié)流閥的形狀使得操作者通過拇指按壓節(jié)流閥、使之圍繞手柄轉(zhuǎn)動來控制功率。節(jié)流閥安裝在手柄頂部靠近手柄的縱向中心處，并圍繞其與手柄相連的一點轉(zhuǎn)動。若出于某種原因，在需要時，節(jié)流閥也可設(shè)置在手柄的其它位置。節(jié)流閥的轉(zhuǎn)動不能直接用來控制引擎的功率，因而必須將這種轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換成用于控制功率的線或絲的軸向運動。這種轉(zhuǎn)換是通過節(jié)流閥及相關(guān)部件的精巧設(shè)計來實現(xiàn)的，這種設(shè)計使得能夠在手柄頂部、靠近節(jié)流閥與手柄的連接處實現(xiàn)這一轉(zhuǎn)換。這種方案可以使手柄具有中空的底端，從而使手柄能夠通過螺紋連接在操縱柄上。所述線或絲在構(gòu)成引擎操縱柄的桶體的內(nèi)部或外部被引導(dǎo)。
將轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換為控制引擎功率的線或絲的軸向運動是通過節(jié)流閥來實現(xiàn)的，該節(jié)流閥作用于一個控制桿，該控制桿圍繞其一端的第二軸轉(zhuǎn)動。在控制桿的另一端是與之相連的線或絲，這樣，當操作者按壓節(jié)流閥時，控制桿被啟動，并圍繞第二軸轉(zhuǎn)動，使線或絲發(fā)生運動。
節(jié)流閥和控制桿都具有突起部分。這些突起部分設(shè)置成從節(jié)流閥和控制桿旋轉(zhuǎn)所圍繞的軸開始沿徑向延伸。節(jié)流閥和控制桿設(shè)置在手柄頂部，節(jié)流閥上的突起部分與控制桿上的突起部分相接觸。節(jié)流閥和控制桿的旋轉(zhuǎn)所圍繞的軸最好設(shè)置為相互垂直，但只要這兩條軸不平行就可以工作。當操作者按壓節(jié)流閥使其轉(zhuǎn)動時，節(jié)流閥上的突起部分將頂壓控制桿上的突起部分，從而產(chǎn)生使控制桿轉(zhuǎn)動的作用力。該作用力使控制桿繞第二軸轉(zhuǎn)動，將控制桿的運動轉(zhuǎn)換為控制引擎功率的線或絲的運動。
該方案將節(jié)流閥與控制桿之間的阻力降至最低，這將使操作者更易于調(diào)節(jié)引擎的功率。
上述節(jié)流閥及相關(guān)部件還使得設(shè)計出更簡單和更輕便的手柄成為可能。由于運動的轉(zhuǎn)換是在手柄頂部完成，因而手柄可以具有中空的底端，從而使手柄能夠通過螺紋緊固在操縱柄上。這種方案還提高了穩(wěn)固性并降低了手柄的重量。


附圖示出了本發(fā)明的兩個實施例。
圖1示出手柄和節(jié)流閥的立體圖。
圖2示出節(jié)流閥的立體圖。
圖3示出控制桿的立體圖。
圖4示出安裝在一起的節(jié)流閥和控制桿。
圖5示出圖5中的兩個部件位于手柄頂部的正確位置。
圖6和7示出圖5所示部件的另外兩個視圖。
圖8示出節(jié)流閥與控制桿的第二實施例的立體圖。
具體實施例方式
圖1示出一個用于便攜式引擎驅(qū)動工具、例如修剪器或清潔鋸的手柄10。手柄10具有安全彈鎖11，當操作者用手握住手柄10的正確位置時，該安全彈鎖11被壓入手柄中。當操作者出于某種原因松開手柄10時，安全彈鎖11即彈回其常規(guī)位置，引擎的功率降低到空載水平，致使該工具停止旋轉(zhuǎn)。在手柄10頂部還有一個停止按鈕12和設(shè)在手柄10的頂部的一個節(jié)流閥13，用于控制引擎的功率。節(jié)流閥13所處的位置及其形狀使得操作者可用拇指按壓節(jié)流閥13。圖中所示手柄10的設(shè)計是與操作者的右手相匹配的，但手柄10也可以修改成與操作者的左手相匹配。
圖2是當手柄10在使用中處于正確位置時，手柄10朝向操作者的側(cè)面。節(jié)流閥13安裝在手柄10頂部，靠近手柄10的縱向中心軸，因而節(jié)流閥可繞手柄10的頂部轉(zhuǎn)動。操作者的拇指與節(jié)流閥上的曲面板14相接觸，該曲面板的形狀與拇指形狀相匹配。
本申請所述的節(jié)流閥13具有新穎的設(shè)計，其可在節(jié)流閥13與手柄10相固定的手柄10的頂部區(qū)域，將節(jié)流閥13的徑向運動轉(zhuǎn)換為用于控制引擎功率的線或絲的一個軸向運動。
圖3示出不包括周圍部件及手柄殼的節(jié)流閥的立體圖。操作者的拇指置于節(jié)流閥13的曲面板14上。節(jié)流閥13在曲面板14之上轉(zhuǎn)動，因而在靠近手柄10中心的縱軸處進入手柄10頂側(cè)的手柄殼中。節(jié)流閥13通過一個未示出的支承件進入手柄10的殼中，該支承件作用于節(jié)流閥13的一個圓柱部分15上，該部分的直徑小于節(jié)流閥13上的相鄰部分。該支承件使得節(jié)流閥13在手柄10中在軸向和徑向上均保持在正確的位置。節(jié)流閥13在支承件15中圍繞軸A轉(zhuǎn)動。在手柄10的圖示實施例中，軸A平行于手柄10的縱軸方向。
從手柄殼的入口看，在節(jié)流閥13的圓柱部分15下面有一段圓柱體16，其具有圓形橫截面并且其直徑大于固定在未示出支承件上的圓柱部分15的直徑。圓柱體16具有一恒定的橫截面，其后跟隨一收縮部分17。收縮部分17與縱軸A大約成45度角，且一直收縮到其直徑小于圓柱部分15的直徑。然后直徑在一段距離上保持恒定，最后被圓角化，以形成節(jié)流閥13的末端18。
沿圓柱體16和收縮部分17的局部圓周設(shè)有一個突起部分19。突起部分19具有與軸A大約成45度角、且從收縮部分17開始的表面20。表面20在二維方向上彎曲并從軸A向外伸出，使得當操作者按壓節(jié)流閥13使其繞軸A轉(zhuǎn)動時，從軸A到表面20之間的半徑增大。
節(jié)流閥13與圖4所示的一個控制桿30對齊。控制桿30圍繞著固定在手柄10頂部的一個軸31轉(zhuǎn)動。一個臂32與軸31相垂直，且在臂32的末端具有一個連接裝置33，用于固定住控制引擎功率的線或絲(w)。軸31由第二圓柱體34所環(huán)繞，圓柱體34的縱軸與軸31相重合。臂32從圓柱體34的外圓周開始延伸，且同樣具有一個突起部分35。
突起部分35具有與軸31大約成45度角、且從圓柱體34開始的一個表面36。與節(jié)流閥13上的表面20相同，表面36也在二維方向上彎曲。表面36從圓柱體34開始并向外伸出，因而隨著與圓柱體34起始點的距離的增加，從軸31到表面36的半徑也增加。
圖5、6和7示出節(jié)流閥13與控制桿30相互位置關(guān)系的三個不同視圖。節(jié)流閥13和控制桿30設(shè)置成使節(jié)流閥13的縱軸A幾乎垂直于控制桿30旋轉(zhuǎn)圍繞的軸31?？刂茥U30設(shè)置成使突起部分35的表面36與節(jié)流閥13上突起部分19的表面20相接觸。
當操作者按壓節(jié)流閥13使其圍繞縱軸A轉(zhuǎn)動時，對控制桿30的表面36產(chǎn)生作用力，這是由于位于突起部分19和突起部分35上的表面20與36，它們的形狀使得當操作者為了提高引擎功率而按壓節(jié)流閥13時，從節(jié)流閥所旋轉(zhuǎn)圍繞的軸A和控制桿30所旋轉(zhuǎn)圍繞的軸31到所述表面之間的距離增大。作用力使得控制桿30圍繞軸31轉(zhuǎn)動，而節(jié)流閥13的轉(zhuǎn)動被轉(zhuǎn)換成為線或絲的軸向運動，該線或絲用于控制引擎的功率且通過連接裝置33固定在控制桿30中。
兩個表面20和36均在二維方向上彎曲，它們相互之間進行滾動而不是滑動，這就減小了摩擦阻力，因而減小了轉(zhuǎn)動節(jié)流閥13所需要的力以及節(jié)流閥13與控制桿30的磨損。表面20和36的形狀及角度根據(jù)數(shù)學(xué)公式進行選擇，以使它們相互匹配，這是實現(xiàn)轉(zhuǎn)換所需要的。即使軸A與軸31之間的角度不一定為90度時，這種方案仍然有效。當角度不同時，必須為該特定角度對節(jié)流閥和控制桿上的表面的曲率和角度進行優(yōu)化，以保證轉(zhuǎn)換的正確進行。
圖8示出本發(fā)明的第二實施例。該實施例與已經(jīng)描述的實施例的不同之處在于節(jié)流閥13和控制桿30上突起部分的設(shè)計。
圖8中的節(jié)流閥13上的圓柱體16帶有從節(jié)流閥所旋轉(zhuǎn)圍繞的軸A向外延伸的第一銷40。銷40由塑料或金屬材料制成。節(jié)流閥13和控制桿30設(shè)于手柄10的頂部，它們之間的相對位置使得第一銷40與一個第二銷41相接觸，該第二銷41從環(huán)繞控制桿30上的軸31的圓柱體34向外延伸。當操作者按壓節(jié)流閥13且節(jié)流閥13轉(zhuǎn)動時，第一銷40將會推壓第二銷41，從而使控制桿圍繞軸31轉(zhuǎn)動。正如第一實施例那樣，控制桿30的運動將節(jié)流閥13的運動轉(zhuǎn)換成與引擎相連的線或絲w的軸向運動。
節(jié)流閥13所旋轉(zhuǎn)圍繞的軸A與控制桿所旋轉(zhuǎn)圍繞的軸31之間的夾角是相互垂直的，但即使采用其它夾角，本發(fā)明同樣有效，只要這兩條軸不相互平行。
在節(jié)流閥13位置的變化過程中，第一和第二銷40、41相互滑動，因而重要的是這些銷應(yīng)采用抗磨損材料制成。為了保持較低的摩擦阻力，銷的表面最好盡可能的光滑。
在本發(fā)明的兩個實施例中，手柄10的下部都是中空的，因而可以使手柄借助螺紋緊固在操縱柄上。這是該手柄10的優(yōu)點之一，因為這種簡單固定手柄與操縱柄的方式非常穩(wěn)固且輕便。線或絲可在操縱柄的內(nèi)部或外部被引到引擎。
權(quán)利要求
1.一種手柄(10)中的裝置，它包括一個節(jié)流閥(13)，由操作者的拇指啟動，并用于通過一條線或絲(w)來控制引擎驅(qū)動型便攜工具的功率，所述節(jié)流閥(13)圍繞一個第一軸(A)轉(zhuǎn)動，其特征在于通過一個與節(jié)流閥(13)接觸的控制桿(30)，將節(jié)流閥(13)的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換為線或絲(w)的軸向運動，該控制桿圍繞一個第二軸(31)轉(zhuǎn)動，第二軸與第一軸(A)成角度。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于第一軸(A)和第二軸(31)基本相互垂直。
3.如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于節(jié)流閥(13)具有一個通過支承件在軸向和徑向固定在手柄(10)上的圓柱體部分(15)，使節(jié)流閥(13)能夠轉(zhuǎn)動。
4.如上述任一權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于節(jié)流閥(13)具有一個收縮部分(17)，連接有一個第一突起部分(19)，該突起部分具有在二維方向上彎曲的一個表面(20)。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于表面(20)設(shè)置成第一軸(A)和表面(20)之間的半徑從收縮部分(17)開始向外增大。
6.如上述任一權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于第二軸(31)由一個圓柱體(34)包圍，該圓柱體帶有一個第二突起部分(35)，具有在二維方向上彎曲的一個表面(38)。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于第一軸(A)和第二軸(31)在手柄(10)中的布置使突起部分(19)的表面(20)與突起部分(35)的表面(38)相接觸。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于當操作者用拇指按壓節(jié)流閥(13)時，軸(A)與節(jié)流閥(13)上的表面(20)和控制桿(30)上的表面(38)相接觸的點之間的半徑增大，使控制桿(30)圍繞第二軸(31)轉(zhuǎn)動。
9.如權(quán)利要求7或8所述的裝置，其特征在于彎曲表面(20，36)的形狀使得當節(jié)流閥(13)的轉(zhuǎn)動被轉(zhuǎn)換成線或絲(w)的軸向運動時，它們彼此相互滾動，以使節(jié)流閥(13)與控制桿(30)之間的磨損和摩擦最小化。
10.如權(quán)利要求1、2或3所述的裝置，其特征在于一個第一銷(40)從置于手柄(10)中的節(jié)流閥向外延伸。
11.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于控制桿(30)具有圍繞軸(31)的一個圓柱體(34)。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于一個第二銷(41)從控制桿(30)上的圓柱體(34)向外延伸。
13.如權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于節(jié)流閥(13)和控制桿(30)設(shè)置成使第一銷(40)與第二銷(41)相接觸。
14.如權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于節(jié)流閥(13)的轉(zhuǎn)動通過第一和第二銷(40和41)進行轉(zhuǎn)換，使控制桿圍繞軸(32)轉(zhuǎn)動，并啟動線或絲(w)。
15.如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于第一和第二銷(40和41)由耐磨損的材料制成，并具有光滑表面，使運動中第一和第二銷之間的摩擦阻力最小化。
全文摘要
一種手柄(10)中的裝置，包括一個節(jié)流閥(13)，用于通過線或絲(w)控制引擎驅(qū)動型便攜工具的功率。節(jié)流閥(13)圍繞一個第一軸(A)轉(zhuǎn)動。節(jié)流閥(13)的轉(zhuǎn)動通過一個控制桿(30)轉(zhuǎn)換為線或絲(w)的軸向運動，該控制桿圍繞與第一軸(A)成角度的一個第二軸(31)轉(zhuǎn)動。
文檔編號A01D34/90GK1596176SQ02823624
公開日2005年3月16日 申請日期2002年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月2日
發(fā)明者博·桑德斯托姆, 烏爾班·耶根施泰特 申請人:電氣聯(lián)合股份有限公司