植物切割設(shè)備的制作方法
【專利摘要】一種植物切割設(shè)備，包括：殼體，其可旋轉(zhuǎn)地與軸相接合；切割頭，其包括用于切割植物的旋轉(zhuǎn)切割裝置，切割頭與軸相接合并設(shè)置成在切邊模式和剪切模式之間移動，在切邊模式中，旋轉(zhuǎn)切割裝置在大致豎直的平面中旋轉(zhuǎn)，在剪切模式中，旋轉(zhuǎn)切割裝置在大致水平的平面中旋轉(zhuǎn)；電機(jī)，其安裝在殼體中，電機(jī)設(shè)置成驅(qū)動旋轉(zhuǎn)切割裝置；以及切換裝置，其機(jī)械地接合在殼體和軸之間，當(dāng)軸相對于殼體旋轉(zhuǎn)時，切換裝置設(shè)置成被致動，從而當(dāng)切割頭在切邊模式和剪切模式之間移動時改變旋轉(zhuǎn)切割裝置的速度。
【專利說明】植物切割設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種諸如繩索式剪草機(jī)之類的植物切割設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]諸如繩索式剪草機(jī)之類的植物切割設(shè)備一般而言是屬于用于切割草、其它葉子和植物的動力操作工具。通常，繩索式剪草機(jī)由汽油或電力來提供動力，并且發(fā)動機(jī)或電機(jī)驅(qū)動切割頭。切割頭可包括一個或多個旋轉(zhuǎn)刀片(在這種情況下，修剪器一般被稱為灌木鏟除機(jī))或一根或多根旋轉(zhuǎn)線(在這種情況下，修剪器一般被稱為繩索式剪草機(jī))。許多類型的植物切割設(shè)備(諸如繩索式剪草機(jī)等)采用這樣一種機(jī)構(gòu):其允許繩索式剪草機(jī)的用戶以水平或“修剪”模式和以豎直或“切邊”模式操作繩索式剪草機(jī)。
[0003]當(dāng)繩索式剪草機(jī)處于修剪或水平模式時，切割頭和切割線的旋轉(zhuǎn)平面處于大致與地面平行的平面內(nèi)。這意味著切割線的旋轉(zhuǎn)平面處在用于修剪草或其它植物的定向上。通常，當(dāng)繩索式剪草機(jī)處于修剪模式時，繩索式剪草機(jī)可以切割生長在草坪中的草。
[0004]相反，當(dāng)繩索式剪草機(jī)處于切邊模式時，切割頭的旋轉(zhuǎn)平面處于大致與地面垂直的平面中。這意味著切割線的旋轉(zhuǎn)平面處在適合于切割一行植物的定向上。通常，當(dāng)繩索式剪草機(jī)處于切邊模式時，繩索式剪草機(jī)可以切割生長在花壇中草坪邊緣處的草。
[0005]與大多數(shù)植物切割設(shè)備一樣，繩索式剪草機(jī)很容易在使用時產(chǎn)生大量的噪音。繩索式剪草機(jī)在使用時產(chǎn)生的噪音主要來自于切割線切割植物和切割線穿過空氣時產(chǎn)生的噪音。噪音量取決于繩索 式剪草機(jī)的若干特征，諸如切割線旋轉(zhuǎn)時有多快、切割線有多粗、切割線的長度以及切割線的形狀等。通常，切割線在單位時間內(nèi)穿過空氣的體積越大，繩索式剪草機(jī)在使用時產(chǎn)生的噪音水平也越高。
[0006]取決于用戶如何使用繩索式剪草機(jī)，用戶也能影響繩索式剪草機(jī)所產(chǎn)生的噪音水平。例如，試圖切割茂密植物的用戶可能會經(jīng)歷比簡單修剪草坪更大的噪音。繩索式剪草機(jī)的定向也將影響用戶經(jīng)歷的噪音水平。例如，用戶可以將繩索式剪草機(jī)定向在不同的位置中，并且還可以改變切割頭，使其處于修剪模式或切邊模式進(jìn)行切割。
[0007]用戶可以使用諸如耳罩等個人防護(hù)裝備，以減少噪音并防止因長時間使用切割機(jī)而對用戶的聽力造成損害。然而，耳罩是比較難看和笨重的，許多用戶在使用繩索式剪草機(jī)時不想佩戴耳罩。此外，用戶甚至可能忘記戴上耳罩，直到他們使用繩索式剪草機(jī)到了花園中間，此時他們懶得去拿耳罩。
[0008]為了保護(hù)繩索式剪草機(jī)的用戶的聽力，已知的繩索式剪草機(jī)構(gòu)造成產(chǎn)生不超過某一限度的最大噪音水平。通常，該限度被確定成不會對用戶的聽力造成損害的噪音水平。例如，所使用的線的類型和電機(jī)的運(yùn)行速度可能是固定的，并且在運(yùn)行過程中用戶可能不能改變它們。然而，在某些情況下，用戶在使用繩索式剪草機(jī)時可能需要更大的靈活性。
[0009]已知的是，可以改變繩索式剪草機(jī)的電機(jī)的速度。在某些情況下，可以在繩索式剪草機(jī)上使用速度控制撥鈕。這意味著用戶可以選擇電機(jī)應(yīng)該以什么速度運(yùn)行。這意味著用戶可以降低電機(jī)的速度以節(jié)約電力消耗。如果繩索式剪草機(jī)是無繩類型的話，則上述方式可能特別有用，因?yàn)橛脩艨梢匝娱L繩索式剪草機(jī)基于單個電池電量的運(yùn)行時間。
[0010]DE 29819468示出了用于在水平模式或豎直模式中使用的剪草機(jī)的示例。在豎直模式中，剪草機(jī)可以用于清潔縫隙。繩索式剪草機(jī)的電機(jī)的速度由把手中的電子速度控制器來確定。這意味著用戶可以選擇電機(jī)的速度，并在繩索式剪草機(jī)運(yùn)行在豎直模式中時降低電機(jī)的速度，從而在高速時石子等不太可能從縫隙中彈出。
[0011]用戶隨時可以決定以最大電機(jī)速度使用上述植物切割設(shè)備。因此，植物切割設(shè)備設(shè)計(jì)成對于所有類型的操作，限制其以最大電機(jī)速度旋轉(zhuǎn)時線所產(chǎn)生的噪音。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]一種植物切割設(shè)備，其在使用過程中給用戶提供更大的靈活性，同時能管理用戶將會經(jīng)歷的噪音水平，為大眾所需要。本發(fā)明的實(shí)施例旨在解決上述問題。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種植物切割設(shè)備，其包括:殼體，其可旋轉(zhuǎn)地與軸相接合；切割頭，其包括用于切割植物的旋轉(zhuǎn)切割裝置，切割頭與軸相接合并設(shè)置成在切邊模式和剪切模式之間移動，在切邊模式中，旋轉(zhuǎn)切割裝置在大致豎直的平面中旋轉(zhuǎn)，在剪切模式中，旋轉(zhuǎn)切割裝置在大致水平的平面中旋轉(zhuǎn)；電機(jī)，其安裝在殼體中，電機(jī)設(shè)置成驅(qū)動旋轉(zhuǎn)切割裝置；以及切換裝置，其機(jī)械地接合在殼體和軸之間，當(dāng)軸相對于殼體旋轉(zhuǎn)時，切換裝置設(shè)置成被致動，從而當(dāng)切割頭在切邊模式和剪切模式之間移動時改變旋轉(zhuǎn)切割裝置的速度。
[0014]當(dāng)植物切割設(shè)備處于剪切模式時，圍繞切割線的保護(hù)件可將噪音反射到正被切割的植物中，并且植物會自然地減弱噪音。相反，當(dāng)植物切割設(shè)備處于切邊模式時，保護(hù)件可將噪音反射到露天中。通 過確定切割頭所處的模式，可相應(yīng)地調(diào)整電機(jī)的速度。這意味著:當(dāng)切割頭轉(zhuǎn)向剪切模式時，電機(jī)的速度可以自動提升，以及當(dāng)切割頭轉(zhuǎn)向切邊模式時，電機(jī)的速度可以自動降低。這意味著:在使用處于剪切模式或切邊模式的植物切割設(shè)備時，用戶所經(jīng)歷的噪音水平中的差異能夠相應(yīng)地被調(diào)節(jié)。
[0015]通過降低切邊模式中的切割頭的速度，切邊模式中的噪音水平也可降低。在將噪音保持低于所需閾值的同時，植物切割設(shè)備可設(shè)計(jì)成提高其切割特性。例如，植物切割設(shè)備可具有更強(qiáng)大的電機(jī)，該電機(jī)在剪切模式中具有更高的電機(jī)最大速度，但限制了切邊模式中的電機(jī)最大速度，以將所產(chǎn)生的噪音保持在可接受的范圍內(nèi)。此外或可選地，動態(tài)速度控制允許植物切割設(shè)備在切邊模式中以較低速度旋轉(zhuǎn)時具有更大的切割幅區(qū)。
[0016]植物切割設(shè)備的最大電機(jī)速度不受用戶在產(chǎn)生最大噪音水平的定向上(例如,切邊模式)經(jīng)歷的噪音水平的限制。相反，植物切割設(shè)備具有基于切割頭定向的動態(tài)電機(jī)速度控制。因?yàn)樾D(zhuǎn)切割裝置被更快地驅(qū)動和/或可以使用更長的切割線，所以此構(gòu)造在剪切模式中提供了更好的切割。在將繩索式剪草機(jī)從處于剪切模式的運(yùn)行轉(zhuǎn)換成處于切邊模式的運(yùn)行時，用戶不必?fù)?dān)心手動調(diào)整電機(jī)速度。
[0017]切換裝置可機(jī)械地安裝在軸和殼體之間。這意味著切換裝置可檢測軸相對于殼體的物理運(yùn)動。在一些實(shí)施例中，切換裝置可與電機(jī)電氣接合，并且致動開關(guān)可改變電機(jī)的速度。此外或可選地，切換裝置可以是一個機(jī)械方案，由此切換裝置與電機(jī)機(jī)械地接合。這意味著:當(dāng)切割頭從剪切模式移動至切邊模式時，機(jī)電部件可以自動控制電機(jī)速度。機(jī)電切換還意味著:在不考慮繩索式剪草機(jī)的運(yùn)行模式的情形下，電機(jī)可以在切邊模式和剪切模式的預(yù)定電機(jī)速度之間進(jìn)行切換，以限制用戶所經(jīng)歷的噪音水平。與諸如電子器件等替代方案相比，機(jī)電方案能夠簡化制造和使成本更低。優(yōu)選地，軸相對于殼體圍繞軸的縱向軸線旋轉(zhuǎn)。切換裝置、驅(qū)動裝置、植物切割設(shè)備的電源線和控制線可位于軸的中空中心部內(nèi)。這使得植物切割設(shè)備更緊湊，并且在剪切模式和切邊模式之間切換時，線等其它類似物不與電機(jī)和殼體產(chǎn)生干涉。
[0018]優(yōu)選地，切換裝置包括安裝在殼體中的開關(guān)和用于致動安裝在軸上的開關(guān)的致動元件?？蛇x地，切換裝置可包括安裝在軸上的開關(guān)和用于致動安裝在殼體中的開關(guān)的致動元件。在任一實(shí)施例中，位于殼體和軸上的切換裝置的兩個組件可以檢測它們之間的相對運(yùn)動。致動元件可以是凸輪表面，該凸輪表面用于與開關(guān)的可移動開關(guān)元件接合，并用于將可移動開關(guān)元件在第一位置和第二位置之間移動。凸輪表面可周向地或部分周向地圍繞軸。
[0019]優(yōu)選地，可移動開關(guān)元件可偏置在第一位置和第二位置中之一處。這意味著植物切割設(shè)備被構(gòu)造成總是偏置到特定的電機(jī)速度。在一些實(shí)施例中，可移動開關(guān)元件偏置在第一位置處，使得開關(guān)將返回到剪切模式的最高速度。
[0020]在一些實(shí)施例中，切割頭相對于軸的一端固定，并且殼體可旋轉(zhuǎn)地接合在軸的另一端上。在這種方式中，電機(jī)容納在殼體中，殼體還包括通常位于植物切割設(shè)備一端處的第一用戶把手和第二用戶把手。驅(qū)動軸在所述軸的長度范圍內(nèi)延伸并給切割頭提供驅(qū)動。切割頭通常位于植物切割設(shè)備的另一端。當(dāng)在剪切模式和切邊模式之間移動時，切割頭和軸將相對于殼體一起旋轉(zhuǎn)。切換裝置可以更靠近于植物切割設(shè)備的電子元器件并且不與所述軸內(nèi)的驅(qū)動軸產(chǎn)生干涉。這意味著植物切割設(shè)備的電氣部分更簡單并且更易于制造。
[0021]可選地，殼體可包括 切割頭和電機(jī)，使得切割頭和殼體都可旋轉(zhuǎn)地與軸相接合。在這種情況下，切割頭和電機(jī)通常位于植物切割設(shè)備的一端處，而用戶把手位于植物切割設(shè)備的另一端處。有些植物切割設(shè)備更緊湊并且電機(jī)更靠近于旋轉(zhuǎn)切割裝置，這使齒輪箱和驅(qū)動軸元件更簡單。
[0022]在一些實(shí)施例中，切換裝置可構(gòu)造成改變供應(yīng)至電機(jī)的電壓。在這種方式中，電機(jī)速度取決于電壓水平。切換裝置可構(gòu)造成在第一電路布置和第二電路布置之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，第一電路布置用于當(dāng)切割頭處于剪切模式時給電機(jī)供應(yīng)第一電壓，第二電路布置用于當(dāng)切割頭處于切邊模式時給電機(jī)供應(yīng)第二電壓，并且第一電壓大于第二電壓。事實(shí)上，第一電路布置可包括第一電阻，并且第二電路布置包括第二電阻，并且第一電阻小于第二電阻。例如，除了電路中電阻的數(shù)值之外，第一電路布置和第二電路布置可以是相同的。
[0023]可選地，切換裝置可包括可變電阻器，該可變電阻器構(gòu)造成響應(yīng)于殼體相對于軸的相對旋轉(zhuǎn)運(yùn)動而改變電阻值。隨著軸相對于殼體旋轉(zhuǎn)，供應(yīng)至電機(jī)的電壓將逐漸變化。在一些實(shí)施例中，可變電阻器可包括軸上的與殼體上的往復(fù)式終端電氣連接的凸輪表面。
[0024]可選地，第二電路布置包括半波整流電路，并且第一電路布置將該半波整流電路短路。優(yōu)選地，半波整流電路包括二極管。在其它實(shí)施例中，電路包括脈寬調(diào)制控制器，該脈寬調(diào)制控制器構(gòu)造成在切換裝置被致動時改變供應(yīng)至電機(jī)的電壓占空比。優(yōu)選地，當(dāng)切割頭在切邊模式和剪切模式之間旋轉(zhuǎn)約一半時，切換裝置構(gòu)造成被致動。
【專利附圖】

【附圖說明】[0025]參照附圖，將在下文詳細(xì)的描述中和所附權(quán)利要求中說明其它各方面和更多的實(shí)施例，其中:
[0026]圖1示出了植物切割設(shè)備的側(cè)視圖；
[0027]圖2示出了植物切割設(shè)備的另一側(cè)視圖；
[0028]圖3示出了植物切割設(shè)備的局部剖切側(cè)視圖；
[0029]圖4和圖5示出了植物切割設(shè)備的簡化電路圖；
[0030]圖6示出了具有直流電源的植物切割設(shè)備的實(shí)施例的電路圖；
[0031]圖7示出了根據(jù)圖6的實(shí)施例的不同寬度的脈沖的圖示；
[0032]圖8和圖9示出了具有交流電源的植物切割設(shè)備的實(shí)施例的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]圖1示出了植物切割設(shè)備10的側(cè)視圖。通常，植物切割設(shè)備10是繩索式剪草機(jī)，但可選地，植物切割設(shè)備可以是適合于切割植物的其它設(shè)備，如灌木切割機(jī)。植物切割設(shè)備10包括用于容納電機(jī)14和其它組件(它們將在圖3中被更為詳細(xì)地說明)的殼體12。殼體12可包括固定在一起以包圍電機(jī)14和其它組件的兩個夾殼部分。殼體12具有第一抓握手柄16和第二抓握手柄18，以便用戶能夠用兩只手操作植物切割設(shè)備10。殼體12可旋轉(zhuǎn)地接合在軸20的第一端上，而切割頭22被固定在軸20的第二端上。切割頭22包括保護(hù)裝置24和旋轉(zhuǎn)切割裝置26。旋轉(zhuǎn)切割裝置26可包括適合于切割植物的柔性線元件。柔性線元件的一部分從中心蓋28突出，并在旋轉(zhuǎn)切割裝置26旋轉(zhuǎn)運(yùn)行時限定切割幅區(qū)。柔性線元件可以存儲在線軸上，并且當(dāng)從中心蓋28突出的柔性線元件的一部分?jǐn)嗔褧r可以分配柔性線元件。在其它實(shí)施例中，柔性線元件可以是固定長度的線?？蛇x地，可以用刀片替換柔性線元件。
[0034]在操作中，旋轉(zhuǎn)切割裝置26的切割幅區(qū)大致處于下文稱作為切割平面B的平面中。如圖1所示的植物切割設(shè)備10構(gòu)造成處于剪切模式中，由此旋轉(zhuǎn)切割裝置26的切割平面B大致是水平的。這意味著在使用時切割平面B大致平行于地面或待切割的植物。
[0035]軸20可以相對于殼體12旋轉(zhuǎn)，以更改切割頭22的定向。在一些實(shí)施例中，軸20可以圍繞軸線A旋轉(zhuǎn)，該軸線A與鄰接殼體12的軸的縱向軸線和殼體12的縱向軸線同軸。軸20可以圍繞軸線A旋轉(zhuǎn)180度以將切割頭22構(gòu)造在切邊模式中。旋轉(zhuǎn)切割裝置26通過驅(qū)動軸23與電機(jī)連接，使得旋轉(zhuǎn)切割裝置26可受到電機(jī)14的驅(qū)動而相對于殼體12及軸20進(jìn)行旋轉(zhuǎn)切割。驅(qū)動軸23是柔性并可旋轉(zhuǎn)地容納在軸20內(nèi)。由于軸20的主要功能是連接殼體12及切割頭22，軸20在此亦稱連接軸以便與驅(qū)動軸23區(qū)分。切割頭在遠(yuǎn)離殼體12的一端偏離于軸線A，使得切割頭22可根據(jù)軸20相對于殼體12的旋轉(zhuǎn)而繞軸線A旋轉(zhuǎn)。如圖1所示，軸20在遠(yuǎn)離殼體12的一端以弧狀偏離于軸線A。
[0036]在切邊模式 中，切割頭22大致豎直并且旋轉(zhuǎn)切割裝置26的切割平面B大致與地面相垂直。這意味著可以精確地修剪花壇處的草坪邊緣。事實(shí)上，在切邊模式中，切割平面將與如圖1所示的切割平面B相垂直。使用鎖圈30可以防止軸20相對于殼體12進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。當(dāng)用戶想要旋轉(zhuǎn)軸20時，用戶首先擰開鎖圈30并將軸20旋轉(zhuǎn)至所需要的位置，然后重新擰緊鎖圈30以將軸20相對于殼體固定在適當(dāng)?shù)奈恢蒙?。雖然鎖圈30可將軸20相對于殼體固定，但這固定并不阻礙柔性驅(qū)動軸23相對于殼體12及軸20旋轉(zhuǎn)以驅(qū)動旋轉(zhuǎn)切割裝置26使其進(jìn)行旋轉(zhuǎn)切割。
[0037]圖2示出了植物切割設(shè)備10和殼體12的近距離側(cè)視圖。植物切割設(shè)備10可以由電池(未示出)或外部交流電源驅(qū)動。電池或外部交流電源的電源線與電源輸入部32相接合。植物切割設(shè)備10可以使用用戶操作扳機(jī)34來操作。還可以結(jié)合用戶操作扳機(jī)34使用額外的第二扳機(jī)(未示出)以提供雙開關(guān)機(jī)構(gòu)，使得植物切割設(shè)備能夠僅用兩只手來操作。
[0038]圖3示出了圖2所示的植物切割設(shè)備10的局部剖切圖。電機(jī)14包括用于驅(qū)動齒輪箱38的電機(jī)輸出驅(qū)動軸36。齒輪箱38包括用于將電機(jī)輸出驅(qū)動軸36的旋轉(zhuǎn)速度降低至適合于切割植物的旋轉(zhuǎn)速度的傳動裝置。齒輪箱輸出驅(qū)動軸40與在軸20中延伸的延伸驅(qū)動軸42相接合。延伸驅(qū)動軸42與切割頭22中的旋轉(zhuǎn)切割裝置26相接合，并將來自齒輪箱38的驅(qū)動力傳輸至旋轉(zhuǎn)切割裝置26。
[0039]當(dāng)用戶致動用戶操作扳機(jī)34時，扳機(jī)開關(guān)44被致動并連通電路，電壓被供應(yīng)至電機(jī)14。供應(yīng)至電機(jī)14的電壓由切換裝置46來確定。切換裝置46可以是適合于對供應(yīng)至電機(jī)14的電壓進(jìn)行改變的任何裝置。在一些實(shí)施例中，切換裝置46包括旋轉(zhuǎn)檢測開關(guān)48(諸如微型開關(guān)等)和致動元件50。旋轉(zhuǎn)檢測開關(guān)48與電機(jī)14電氣連接，并且旋轉(zhuǎn)檢測開關(guān)48可包括在可第一位置和第二位置之間移動的可移動開關(guān)元件。致動元件50可以是安裝在軸20上的凸輪表面50。凸輪表面50可以周向或部分周向安裝。由于軸20構(gòu)造成相對于殼體12旋轉(zhuǎn)180度，因此凸輪表面50圍繞軸20的一半進(jìn)行安裝。當(dāng)然，如果軸20構(gòu)造成相對于殼體12旋轉(zhuǎn)不同量，例如，四分之一圈，那么凸輪表面50應(yīng)當(dāng)在軸20的圓周上延伸相似的量，例如，四分之一的圓周。在其它實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)檢測開關(guān)可以是用來檢測殼體12和軸20之間的相對運(yùn)動 的任何傳感器或開關(guān)。
[0040]在一些實(shí)施例中，在切割頭處于切邊模式和剪切模式之間時，旋轉(zhuǎn)檢測開關(guān)48構(gòu)造成被致動。特別是，當(dāng)切割頭在切邊模式和剪切模式之間旋轉(zhuǎn)約一半時，凸輪表面50致動旋轉(zhuǎn)檢測開關(guān)48。例如，當(dāng)切割頭需要180度的相對旋轉(zhuǎn)從切邊模式移動至剪切模式，而軸20已經(jīng)相對于殼體12旋轉(zhuǎn)90度時，凸輪表面50致動旋轉(zhuǎn)檢測開關(guān)48。這意味著在植物切割設(shè)備10處于使用時不能意外地致動旋轉(zhuǎn)檢測開關(guān)48。
[0041]圖3示出了處于剪切模式中的植物切割設(shè)備10。在該模式中，凸輪表面50不與旋轉(zhuǎn)檢測開關(guān)48接合并且旋轉(zhuǎn)檢測開關(guān)48處于其第一位置。當(dāng)用戶將切割頭22的定向從剪切模式改變成切邊模式時，軸20相對于殼體12旋轉(zhuǎn)。當(dāng)軸20旋轉(zhuǎn)時，凸輪表面50與旋轉(zhuǎn)檢測開關(guān)48相接合，并將旋轉(zhuǎn)檢測開關(guān)48從第一位置移動至第二位置并致動旋轉(zhuǎn)檢測開關(guān)48。
[0042]現(xiàn)在，將參照圖4和圖5討論切換裝置46的操作。圖4和圖5示出了植物切割設(shè)備10的簡化電路圖，該電路圖包括電源、電機(jī)14、旋轉(zhuǎn)檢測開關(guān)48、扳機(jī)開關(guān)44以及一個或多個電阻。雖然圖4和圖5示出了直流電源，但在其它實(shí)施例中可以用交流電源替代直流電源，這將參照圖8和圖9在下文中詳細(xì)討論。
[0043]圖4示出了具有第一電路布置和第二電路布置的電路52。除了每個電路布置中的電阻的數(shù)值不同之外，第一電路布置和第二電路布置是相同的。第一電路布置具有第一電阻R1，而第二電路布置具有第二電阻R2。由旋轉(zhuǎn)檢測開關(guān)48的狀態(tài)確定選擇的是第一電路布置還是第二電路布置。第一電路布置和電阻Rl對應(yīng)于剪切模式，第二電路布置和電阻R2對應(yīng)于切邊模式。第一電阻Rl具有小于第二電阻R2的電阻值。
[0044]當(dāng)扳機(jī)開關(guān)44被致動時，電路52被連通，電壓被供應(yīng)至電機(jī)14。如圖4所示，植物切割設(shè)備10處于剪切模式中，并且旋轉(zhuǎn)檢測開關(guān)48處于第一位置，此構(gòu)造選擇了第一電路布置和第一電阻R1。當(dāng)將軸20旋轉(zhuǎn)時，凸輪表面50致動旋轉(zhuǎn)檢測開關(guān)48，從而旋轉(zhuǎn)檢測開關(guān)48移動至第二位置，此構(gòu)造選擇了第二電路布置和第二電阻R2。由于R2具有大于Rl的電阻值，因此在切邊模式中供應(yīng)至電機(jī)的電壓被減小。這意味著也降低了電機(jī)的最大速度，并且降低了在植物切割設(shè)備10處于切邊模式時的噪聲水平。相反，當(dāng)選擇的是第一電路布置和第一電阻Rl時，供應(yīng)至電機(jī)14的電壓將會更大。這意味著:在剪切模式中電機(jī)的最大速度將大于切邊模式中的電機(jī)的最大速度。在一些實(shí)施例中，將旋轉(zhuǎn)檢測開關(guān)48偏置在第一位置，使得在切割頭22旋轉(zhuǎn)回到剪切模式時，旋轉(zhuǎn)檢測開關(guān)48自動改變電機(jī)的速度。在一些實(shí)施例中，僅存有一個電阻R2，該電阻R2仍然能提供第一電路布置和第二電路布置之間的電壓差。
[0045]圖5示出了利用可變電阻器54替代上述兩個電阻的另一實(shí)施例?？勺冸娮杵?4構(gòu)造成在軸20旋轉(zhuǎn)時更改電路中的電阻并因此更改供應(yīng)至電機(jī)14的電壓。這意味著:供應(yīng)至電機(jī)的電壓將隨著軸20從剪切模式旋轉(zhuǎn)至切邊模式而逐漸減小。在一些實(shí)施例中，可變電阻器可包括凸輪表面，使得凸輪表面是電路的一部分。
[0046]現(xiàn)在，將參照圖6和圖7討論另一實(shí)施例。圖6公開了用于改變具有脈寬調(diào)制(PWM)的電機(jī)的速度的電路圖。電路52是直流(DC)電路，其包括構(gòu)造成根據(jù)占空比周期性地將電壓切換成“0N” 的脈寬調(diào)制控制器60。脈寬調(diào)制控制器60包括用于由直流電壓調(diào)制的脈沖的已知集成電路或電子元器件。脈寬調(diào)制控制器60構(gòu)造成改變占空比和電壓切換至“0N”的時間量，這能控制供應(yīng)至電機(jī)14的電壓。如果使用電阻來單獨(dú)控制電壓，則電路可能會出現(xiàn)過熱問題并損壞植物切割設(shè)備。通過脈寬調(diào)制改變電壓意味著散熱不是問題。
[0047]圖7示出了不同寬度的脈沖的圖示。脈寬調(diào)制控制器60可以改變發(fā)送至電機(jī)14的每個脈沖中的電壓處于“0N”的占空比和持續(xù)時間。脈沖的寬度確定供應(yīng)至電機(jī)的電壓量和電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度。脈寬調(diào)制控制器60可以給電機(jī)供應(yīng)恒定的電壓或100%的占空比，在這種情況下，電機(jī)將全速運(yùn)行。當(dāng)降低電機(jī)的速度時，脈寬調(diào)制控制器60調(diào)整占空比并減小“0N”脈沖的持續(xù)時間。
[0048]圖7示出了用于不同占空比的三個實(shí)例“0N”脈沖72、76、77。例如，脈寬調(diào)制控制器60控制具有10%脈沖寬度72、50%脈沖寬度76或90%脈沖寬度的占空比的電路。為了便于比較，每個脈沖72、76、77具有各自的“OFF”期間。這意味著:可以用脈寬調(diào)制控制器60將電機(jī)14的速度調(diào)整至各種速度。脈寬調(diào)制控制器60響應(yīng)于旋轉(zhuǎn)檢測開關(guān)48 (該旋轉(zhuǎn)檢測開關(guān)48響應(yīng)于軸20和殼體12之間的相對旋轉(zhuǎn)而被致動)改變脈沖寬度。此構(gòu)造類似于上述實(shí)施例。脈寬調(diào)制控制器60可以控制脈沖寬度，使得處于剪切模式中的電機(jī)14具有全寬度(100%的占空比)的最大電壓并且處于切邊模式中的電機(jī)14具有減小的脈沖寬度(例如，50%的占空比)。可選地，脈寬調(diào)制控制器60可以構(gòu)造成給電機(jī)14供應(yīng)多個不同的脈沖寬度。旋轉(zhuǎn)電機(jī)14的動量和慣量意味著即使在沒有電壓供應(yīng)期間電機(jī)14也能繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。
[0049]如上所述，可以用交流電源操作植物切割設(shè)備10?，F(xiàn)在，將參照圖8和圖9討論該替代實(shí)施例。圖8示出了用于控制具有交流電源82的植物切割設(shè)備10中的電機(jī)14的速度的電路圖。類似于參照圖4所討論的實(shí)施例，電路52包括扳機(jī)開關(guān)44和旋轉(zhuǎn)檢測開關(guān)48。電路52包括用于提供半波整流電路的二極管80。當(dāng)旋轉(zhuǎn)檢測開關(guān)48閉合時，二極管80不再被選中或在電路52中被短路，全電壓被供應(yīng)至電機(jī)14。半波整流電路意味著當(dāng)旋轉(zhuǎn)檢測開關(guān)48斷開時，二極管80除去了正弦交流電源82的交流電壓的一半。二極管80降低了電機(jī)14的均方根電壓并降低了電機(jī)14的速度。旋轉(zhuǎn)電機(jī)14的動量和慣量意味著即使在沒有電壓供應(yīng)期間電機(jī)14也能繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。
[0050]可選地，電路52可以包括用于控制供應(yīng)至如圖9所示的電機(jī)的電壓的相位控制模塊90。相位控制模塊90可包括用于一定速度范圍內(nèi)的電機(jī)14的連續(xù)速度控制的晶閘管或三端雙向可控硅開關(guān)電路?？蛇x地，相位控制模塊90可包括使用電機(jī)14的勵磁線圈上的多個抽頭的一系列階梯式預(yù)定速度。
[0051]在其它實(shí)施例中，切換裝置通過改變齒輪箱38中的傳動裝置來機(jī)械地改變旋轉(zhuǎn)切割裝置26的速度。以這種方式，在剪切模式中使用第一傳動裝置，而在切邊模式中使用第二傳動裝置，使得切邊模式中的旋轉(zhuǎn)切割裝置的速度快于剪切模式中的旋轉(zhuǎn)切割裝置的速度。
[0052]本發(fā)明的實(shí)施例已經(jīng)具體參照已示出的示例進(jìn)行了討論。然而還應(yīng)認(rèn)識到的是，對所述示例可能做出的變型和修改都在本發(fā)明保護(hù)范圍內(nèi)。本發(fā)明公開了更多的實(shí)施例，在這些實(shí)施例中，可將一個或多個實(shí)施例結(jié)合。本發(fā)明公開了其它實(shí)施例，在該實(shí)施例中，一個實(shí)施例的一個或多個特 征可與另一實(shí)施例相結(jié)合。
【權(quán)利要求】
1.一種植物切割設(shè)備，其包括: 殼體，其可旋轉(zhuǎn)地與軸相接合； 切割頭，其包括用于切割植物的旋轉(zhuǎn)切割裝置，所述切割頭與所述軸相接合并設(shè)置成在切邊模式和剪切模式之間移動，在所述切邊模式中，所述旋轉(zhuǎn)切割裝置在大致豎直的平面中旋轉(zhuǎn)，在所述剪切模式中，所述旋轉(zhuǎn)切割裝置在大致水平的平面中旋轉(zhuǎn)； 電機(jī)，其安裝在所述殼體中，所述電機(jī)設(shè)置成驅(qū)動所述旋轉(zhuǎn)切割裝置；以及切換裝置，其機(jī)械地接合在所述殼體和所述軸之間，其特征在于，當(dāng)所述軸相對于所述殼體旋轉(zhuǎn)時，所述切換裝置設(shè)置成被致動，從而當(dāng)所述切割頭在所述切邊模式和所述剪切模式之間移動時改變所述旋轉(zhuǎn)切割裝置的速度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的植物切割設(shè)備，其特征在于， 所述軸相對于所述殼體圍繞所述軸的縱向軸線旋轉(zhuǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的植物切割設(shè)備，其特征在于， 所述切換裝置包括安裝在所述殼體中的開關(guān)和用于致動安裝在所述軸上的所述開關(guān)的致動元件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的植物切割設(shè)備，其特征在于， 所述切換裝置包括安裝在所述軸上的開關(guān)和用于致動安裝在所述殼體中的所述開關(guān)的致動元件。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的植物切割設(shè)備，其特征在于， 所述致動元件是凸輪表面，所述凸輪表面用于與所述開關(guān)的可移動開關(guān)元件接合并用于將所述可移動開關(guān)元件在第一位置和第二位置之間進(jìn)行移動。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的植物切割設(shè)備，其特征在于， 所述可移動開關(guān)元件偏置在所述第一位置和所述第二位置之一處。
7.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的植物切割設(shè)備，其特征在于， 相對于所述軸的一端固定所述切割頭，并且所述殼體可旋轉(zhuǎn)地接合在所述軸的另一端上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一權(quán)利要求所述的植物切割設(shè)備，其特征在于， 所述殼體包括所述切割頭，并且所述殼體和所述切割頭都可旋轉(zhuǎn)地與所述軸相接合。
9.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的植物切割設(shè)備，其特征在于， 所述切換裝置構(gòu)造成改變供應(yīng)至所述電機(jī)的電壓并改變所述電機(jī)的速度。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的植物切割設(shè)備，其特征在于， 所述切換裝置構(gòu)造成在第一電路布置和第二電路布置之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，所述第一電路布置用于當(dāng)所述切割頭處于所述剪切模式時給所述電機(jī)供應(yīng)第一電壓，所述第二電路布置用于當(dāng)所述切割頭處于所述切邊模式時給所述電機(jī)供應(yīng)第二電壓，并且所述第一電壓大于所述第二電壓。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的植物切割設(shè)備，其特征在于， 所述第二電路布置包括半波整流電路，并且所述第一電路布置將所述半波整流電路短路。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的植物切割設(shè)備，其特征在于， 所述半波整流電路包括二極管。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的植物切割設(shè)備，其特征在于， 所述電路包括脈寬調(diào)制控制器，所述脈寬調(diào)制控制器構(gòu)造成在所述切換裝置被致動時改變供應(yīng)至所述電機(jī)的電壓占空比。
14.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的植物切割設(shè)備，其特征在于， 當(dāng)切割頭在所述切邊模式 和所述剪切模式之間旋轉(zhuǎn)約一半時，所述切換裝置構(gòu)造成被致動。
【文檔編號】A01D34/416GK103782709SQ201310503957
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2013年10月23日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月26日
【發(fā)明者】大衛(wèi)·普勞德洛克, 尼爾·沃姆斯利 申請人:百得有限公司