发明解读

用于切割或修剪的电动工具

授权公告号：CN109068594B

授权公告日：2021.07.23

专利权人：创科（澳门离岸商业服务）有限公司

发 明 人：董立腾；霍甜；J·尼森

发明总体上涉及一种用于切割或修剪的电动工具，以及为此而进行的改进。更具体但非排它性地涉及修剪器和改进修剪器性能且解决关于抗振动、职业安全健康，噪音减少和热能消耗的缺点的几种机制。

电动工具通常用于日常生活中。带有电动机或内燃机的电动工具被应用于许多领域。例如，电动工具可以被配置为给各种配件工具和附件供电，例如用于执行诸如钻孔、拧紧、冲击钻孔、锯切、切割、磨削、抛光或修剪等各种任务的切割刀片、砂磨盘、磨削工具、修边工具等。

尽管市场上有多种电动工具，但这些电动工具存在一些缺点。电动机或内燃机的人体工学、职业安全与健康、生命周期和内部过热是电动工具遇到的一些问题。反过来，这些缺点中的一个或多个可能会影响电动工具的操作者不能有效地执行他们的例程。

发明内容

根据发明的第一方面，提供了一种用于切割或修剪的电动工具，该电动工具包括：主体，该主体具有至少一个手柄，该手柄布置成在电动工具的操作期间被使用者抓握，其中主体包括抗振机构，该抗振机制布置成减少在该电动工具的操作期间由主体产生的到至少一个手柄的任何振动力的传递。

在第一方面的一个实施例中，抗振机制布置成吸收由主体产生的至少一部分振动。抗振机制包括具有弹性构件的中间安装结构。弹性构件包括橡胶。弹性构件布置成与连接主体的安装结构连接。中间安装结构布置成将至少一个手柄连接到主体。弹性构件设置在至少一个手柄连接到主体的位置处。中间安装结构布置成连接至少一个手柄中的每一个的至少两个部分。中间安装结构还包括加强结构，该加强结构布置成增强至少两个部分之间的连接。加强结构至少部分地与弹性构件结合。

发明的第二方面，提供了一种用于切割或修剪的电动工具，其包括：可旋转地连接到主体的手柄以及布置成选择性地限制手柄相对于主体和/或电动工具的旋转运动的锁定机构，电动工具响应于致动器的致动而被激活。锁定机构包括布置成在锁定位置和解锁位置之间移动的手柄旋转锁，并且其中当手柄旋转锁定位在锁定位置时手柄的旋转运动受到限制。

锁定机构布置成当电动工具被激活时限制手柄的旋转运动。当电动工具响应于设置在手柄上的致动器的致动而被激活时，手柄旋转锁被锁定在锁定位置中。

锁定机构布置成当手柄旋转锁移动到解锁位置时限制电动工具的激活。当手柄旋转锁移动到解锁位置时，致动器被锁定在使电动工具保持停用的位置。

锁定机构进一步包括互锁结构，该互锁结构布置成与手柄旋转锁和致动器协作以选择性地限制手柄相对于主体和/或致动器致动的旋转运动。

发明的第三方面，提供了一种用于切割或修剪的电动工具，包括：主体，其具有内燃机和设置在主体上并且布置成促进内燃机所需的空气吸入的进气机构，其中进气机制进一步布置成减少在内燃机操作期间由空气吸入产生的噪音。

进气机制包括通过进气通道与入口流体连通的入口和出口，并且其中出口布置成与内燃机的化油器孔流体连通。进气机制布置成通过延伸进气机制的入口和内燃机的化油器孔之间的空气行进路径来减少由空气吸入引起的噪音。进气机制还包括至少一个空气转向结构，其布置成在入口和出口之间延伸进气通道。

进气机制还包括进气通道内的过滤器，其布置成过滤吸入空气和/或减少由空气吸入产生的噪音。

进气机制还包括扼流器致动器，其布置成致动设置在进气机制中的扼流板以控制空气的吸入量。扼流致动器是滑动件。

发明的第四方面，提供了一种用于切割或修剪的电动工具，该电动工具包括：具有内燃机和排气出口的主体，排气出口布置成将由内燃机产生的排气朝向远离被电动工具切割或修剪的物体的位置排放。

排气朝向邻近细长刀片连接到主体的位置排出。排气朝向与细长刀片的主轴大致平行的方向排出。电动工具还包括排气管，该排气管布置成将由内燃机产生的排气输送到排气出口。

发明的某些实施例可以通过参考使用电动工具使上面列出的这些问题中的至少一些最小化而有利。包括抗振手柄结构、手柄旋转锁和触发锁定机构、降噪引擎进气箱和向前指向排气出口可以改进电动工具并提高操作者使用它的体验。

实施方式：

参照图1，示出了用于切割和修剪的电动工具1的实施例。在该示例中，电动工具包括：主体10、前手柄20、后手柄30以及诸如刀片的操作构件40。主体10可以进一步包括设置成驱动操作构件40的内燃机50和/或马达，使得电动工具1可以用于切割或修剪操作。

图1

电动工具1可以实施为用于修剪绿篱或其他园艺操作的绿篱修剪机。设置有以下机制/结构中的至少一个，例如抗振机制100/150、手柄旋转锁和触发锁定机构200、降噪引擎进气箱，以及向前指向排气出口400。

参考图2至图3，示出了用于切割或修剪的电动工具101的实施例，其包括：主体110，其具有至少一个手柄120/130，该手柄布置成在电动工具101的操作期间由使用者抓握，其中主体110包括抗振机制100，抗振机制100布置成减少在电动工具101的操作期间由主体110产生的任何振动力传递到至少一个手柄。电动工具101设置有主体110、前手柄120和后手柄130。手柄固定地安装到主体110，并且前手柄120和/或后手柄130可以由使用者抓握。在电动工具101的操作期间，由于电动工具101的主体中的内部部分的运动而在主体110中产生振动。另外，由操作构件(诸如刀片)产生的振动可以被传送回主体110。这些振动在长时间使用电动工具101之后特别严重，并且不希望的是，这种振动可能进一步传递到手柄120/130并导致进一步幅度被放大的振动。

图2

图3

电动工具110包括抗振机制100，抗振机制100布置成减少在电动工具101的操作期间由主体110产生的任何振动力传递到前手柄120和/或后手柄130。参考图2，手柄120不直接连接到主体110，而是被接合到具有弹性构件的一对中间安装结构，其中每个中间安装结构被布置成在前手柄120的两端处连接。示例性地，中间安装结构可以是橡胶件122，并且这些橡胶件122被安装到电动工具101的主体110(诸如主体的外壳)，使得抗振机制100可以终止被产生的振动的传递或吸收由主体110产生的至少一部分振动。

参照图2-3，橡胶件122设置在前把手120连接到主体110的位置处。前把手120的至少一部分通过紧固装置126(例如螺钉，螺栓，安装销等)紧固到主体110，并且橡胶件122被固定在前手柄120和主体110之间。

当电动工具110被致动时，主体110处于剧烈振动中，并且橡胶件122可吸收相当大部分的振动并因此终止向前手柄120传递振动。 或者，橡胶件122可以用任何其它弹性构件如弹性体、软木、致密泡沫或层压材料代替。

可以在电动工具101的主体110上设置一个或多个额外的安装结构，例如金属连接件或由塑料或复合材料制成的任何其他非金属安装结构。前手柄120可以通过紧固装置126将安装结构紧固到主体110上。橡胶件122可以安装到安装结构的至少一部分，使得橡胶件122被固定在前手柄120和安装结构之间。例如，安装结构可以设置为与主体110连接的片簧。当电动工具110被致动时，安装结构与橡胶件122一起可以进一步增强抗振机制100的振动吸收和振动传输终止性能。 或者，安装结构和橡胶件122的组合也可以由单个橡胶连接件代替。

参考图4A，示出了抗振机制150的替代示例性实施例。类似地，图4中的后手柄130还包括橡胶连接件132，该橡胶连接件132布置成减少在电动工具101的操作期间由主体110产生的任何振动力传递到至少一个手柄。

图4 A

图4 B

橡胶连接件132设置在抓握部分134与后手柄130的连接部分138之间。在动力工具101的操作期间，主体110处于剧烈振动中，并且这些振动可以进一步传递到后手柄130的连接部分138。橡胶连接件132可有效地提供减振效果，从而抑制后手柄130的振动，使得抓握部分134与连接部分138处的振动隔离。

诸如金属连接件136的加强结构可以设置在橡胶连接件132内。加强结构可以防止后手柄130和橡胶连接件132之间的脱离，以便增强它们之间的连接。另外，可以在后手柄130的不同部分之间设置一个或多个额外的橡胶连接件，以增强期望的抗振效果。

橡胶连接件132可以被任何其他弹性构件(例如弹性体、软木、致密泡沫或层压材料)代替，并且金属连接件136可以被任何其他加强结构(例如塑料或复合材料)代替。或者，金属连接件136可以与橡胶连接件132组合以形成单件连接件。例如，加强结构可以被弹性构件部分或全部封装。

参考图4B，示出了抗振机制150的另一可选示例实施例。在该示例中，后手柄130设置有两个橡胶连接件132，橡胶连接件132布置成减小由主体110经由后手柄130的连接部分138传递至抓握部分134的任何振动力。如技术人员所理解的，可以在手柄中包括更多或更少的橡胶连接件132以促进电动工具的抗振特征。

如图2-3所示的前手柄120还可以包括一对橡胶连接件132，以增强前手柄120的减振效果。

电动工具101的主体110在切割和修剪操作期间经受剧烈的振动，同时在主体110和附接到其的手柄120/130之间的连接处这种振动特别严重。这种不希望的振动被抗振机制100衰减，即被橡胶件122或橡胶连接件132吸收，因此不会传递到前手柄120或后手柄130。因此，握住手柄120/130的使用者在切割或修剪操作期间可以享受更好的用户体验并且不太可能遭受肌肉疲劳。

参考图5-7，示出了用于切割或修剪的电动工具201的实施例，其包括：可旋转地连接到主体210的手柄230和被布置为响应于致动器的致动而选择性地限制手柄230相对于主体210和/或电动工具201的旋转运动被激活的锁定机构200。

图5

电动工具201包括后手柄230，后手柄230被布置成相对于主体沿着旋转轴旋转。旋转轴大致平行于操作构件的主轴(诸如刀片)。后手柄230可以相对于主体以多个角度固定，使得其可以便于在由使用者执行的不同角度下进行修剪或切割操作，并且可以减少由于不适当的姿势而对使用者造成的事故和/或疲劳。

电动工具201可以进一步包括锁定机构200，锁定机构200被布置成相对于主体以多个角度锁定手柄230。锁定机构可以包括可在锁定位置和解锁位置之间移动的手柄旋转锁。使用者可以通过在锁定位置和解锁位置之间移动手柄旋转锁来选择性地锁定和解锁后手柄230的旋转，以获得使用者使用电动工具201的优选抓握。

手柄旋转锁可以包括旋转锁定拉拔器234和手柄角度调节器240。旋转锁定拉拔器234设置在后手柄230上与手柄230的连接部分和主体210之间的连接大致邻近的位置处，并且可由使用者在锁定位置和解锁位置之间移动。旋转锁定拉拔器234布置成与设置在主体210上的手柄角度调节器240协作。手柄角度调节器240包括多个固定凹部241、242、243、244、245。设置在旋转锁定拉拔器234的顶部处的楔形件238被布置成选择性地与这些凹部241-245中的一个接合，使得后手柄230可以相对于主体210以多个预定角度固定。当旋转锁定拉拔器234定位在锁定位置时，楔形件238与手柄角度调节器240的凹部241-245中的一个接合，使得后手柄230的旋转运动受到限制。当旋转锁定拉拔器234定位在解锁位置时，楔形件234与凹部脱离，并且后手柄230可以相对于主体自由旋转或在一定限度内旋转。

诸如节流触发器232的致动器设置在手柄230上，并被布置成通过释放和下压来控制对电动工具的电力供应。优选地，还可以包括连接节流触发器232和主体的节流线缆(未示出)。

锁定机构可以进一步包括互锁结构，该互锁结构布置成与手柄旋转锁和致动器协作。例如，阻挡装置236可以设置在节流触发器232和旋转锁定拉拔器234之间，使得阻挡装置236可以与节流触发器232和旋转锁定拉拔器234协作。当旋转锁定拉拔器234和触发器232处于不同位置时，这种互锁结构可以选择性地限制手柄230相对于主体210的旋转运动和/或节流触发器232的致动。

当按下节流触发器232时，节流触发器232的一部分与阻挡装置236接合，使得从其延伸的阻挡装置236的突出部237向下移动，以阻止旋转锁定拉拔器234下拉到解锁位置。另一方面，当节流触发器232被释放时，突出部237不再阻挡旋转锁定拉拔器234。此时 ,旋转锁定拉拔器234被自由地拉动到解锁位置。这可以确保当电动工具201被激活时手柄230的旋转运动受到限制。

参考图6，当旋转锁定拉拔器234被使用者在远离主体210的方向朝向解锁位置拉出时，后手柄230相对于主体210自由地顺时针或逆时针旋转。同时，节流触发器232的运动通过阻挡装置236与其接合而受到限制，使得节流触发器232经由节流线缆被限制而不能致动电动工具。这样，触发器232被锁定在使得当手柄旋转锁移动到解锁位置时电动工具保持停用的位置。这确保了当后手柄230处于可旋转状态时电动工具201保持停用。参照图7，当通过将旋转锁定拉拔器234推向主体210以到达锁定位置而将后手柄230锁定在可用定向中的一个时，节流触发器232不再受阻挡装置236的接合限制，并且因此允许使用者按压节流触发器232以经由节流线缆致动电动工具。

图6

图7

可以使用相同或类似的手柄旋转锁和触发锁定机构200来促进其他手柄(诸如前手柄220)的旋转运动。手柄旋转锁和触发锁定机构200确保了只有在手柄220/230被适当锁定时才能操作电动工具201，因此它提供了用于人体工学考虑的可旋转手柄，同时通过这种安全机制确保了使用者安全，限制了手柄220/230的旋转与电动工具201致动之间的联锁。实际上，在电动工具201被致动时调节手柄220/230的方向是高度危险的并且鉴于职业安全健康是不合需要的。这样，该机制200允许手柄220/230定向的自由度，而无需在整个操作中牺牲使用者的安全。

参考图8-9，示出了用于切割或修剪的电动工具301的一个实施例，其包括：主体310，其具有内燃机340和进气机制300，进气机制300设置在主体310上用于促进内燃机340所需的空气吸入，其中进气机制300还布置成减小在内燃机340的操作期间由空气吸入产生的噪音。

图8

内燃机340容纳在主体310内。在电动工具301的操作期间，内燃机340消耗相当大量的空气以完成燃料所需的燃烧反应。当供应的空气通过化油器孔358进入内燃机340时，由吸入空气产生从小节流开口处的强烈嘶嘶声变化成全节流处的吼声的高水平噪音。

提供用于促进空气吸入的进气机制。参照图8，进气机制300设置有入口和出口，出口通过进气通道352与入口流体连通。此外，出口还布置成与内燃机340的化油器孔358流体连通，使得内燃机340可以通过进气机制供应空气。

进气机制300可以具有基本上封闭的箱体结构，该箱体结构具有特定构造，以便于由内燃机340所需的空气吸入。进气机制300包括吸入孔350和连接到容纳在主体内的内燃机的化油器孔358的出口孔。一个或多个空气转向结构353布置成在进气机制300的吸入孔350和连接到内燃机340的化油器孔358之间延伸的空气行进路径。通过空气转向结构353，进气通道352可以被定义为迷宫式，其可以在空气可以到达内燃机340之前延伸/延长吸入空气的行程持续时间，从而减少产生的噪音。

过滤泡沫354设置在进气通道内并设置在化油器吸入孔358的周围以过滤吸入空气，并进一步减少由到达化油器吸入孔358之前空气吸入所产生的噪音。另外，设置扼流板356以选择性地覆盖化油器吸入孔358，从而控制通过其中的处理过的空气的吸入量。 如图9所示，空气从吸入孔350吸入并被多个空气转向结构353引导而行进通过迷宫352。随后，吸入空气通过过滤泡沫354和扼流板356进入化油器孔358。为了更好地理解降噪过程，在图9中的路径X中示出了进气机制300内的示例性气流。 这样，与没有任何空气转向结构的任何传统的空气箱相比，吸入空气在到达化油器孔358之前行进通过较长的通道。在离开进气机制300内的空气行进路径时，由引入化油器进气孔358内的吸入空气所产生的任何可能的噪音都会显着降低。

图9

空气吸入系统可以包括用于延伸空气行进路径的其他装置，诸如管道、管子、通道、歧管等，而泡沫空气过滤器306可以由任何其他过滤装置如滤网、混凝土等代替以达到相同的过滤效果。

参照图10A和图10B，进气机制300可以进一步设置有用于控制空气吸入量的扼流致动器360。例如，扼流致动器360可以被实施为滑动件，其可以进一步致动扼流板356以便控制化油器孔358的打开。优选地，滑动件360基本沿着基本封闭的箱体结构的边缘362在平移方向上移动，并且然后扼流板356响应于滑动件360的滑动而由滑动件致动/旋转。该结构可能是有利的，因为滑动件靠近空气箱体的边缘布置，使得用于致动扼流板的扼流致动器不太可能由使用者(例如使用者的手臂或衣服)无意地移动/致动。此外，与具有从空气箱体向外突出并具有相当长度的枢转扼流杆的传统扼流板相比，这种结构更紧凑。电动工具301操作者或与电动工具301操作者相邻的任何人都受到良好的保护，并且不再遭受由引擎产生的高水平噪音以及暴露于噪音引起的听力丧失或职业性耳聋的风险。

图10 A

图10 B

图13

参考图11-13，示出了用于切割或修剪的电动工具的实施例，其包括：具有内燃机440和排气出口400的主体，排气出口400布置成将由内燃机440产生的排气朝向基本远离由电动工具切割或修剪的物体的位置排放。电动工具401包括用于切割或修剪诸如绿篱的物体的细长刀片470。细长刀片470设置在主体的大致前方位置，使得在切割或修剪操作期间主体前方的物体被细长刀片470切割或修剪。

图11

排气出口400设置成用于在燃烧反应完成时排出由内燃机在主体中产生的排气。排气可以包括可能燃烧与排气接触的任何物体的热气体。因此，排气出口设置在使产生的排气远离物体或被切割绿篱排出的位置。

参照图12，排气出口400可以定位在细长刀片470连接到主体的位置附近。排气朝与细长刀片470的主轴基本平行的方向排放。可以包括排气管405以在操作期间将从内燃机产生的排气输送到排气出口400(排气管的开口)。同样参照图12，排气管405可以沉积在主体的下方并围绕主体，其位置在排气管405的排气出口400到达前手柄420下方的间隔处，使得排气朝向与细长绿篱刀片连接到主体的位置相邻的位置被排出且重新引导。具有管462的消声器460设置在内燃机440与排气管405的流体连通之间以减少热排气的噪音。热排气通过排气管405从内燃机440中排出并且在操作期间从远离高工作温度内燃机440的出口400排出。这可以防止热能保留在内燃机440中，以避免在操作期间熔化电动工具401的任何部件，或者点燃可能引起火灾危险的切割绿篱。电动工具及其部件的使用周期由前端点排气出口装置延长。另外，热排气基本远离电动工具的操作者排出。

图12

尽管包括四个特征包括抗振机制100/110、手柄旋转锁和触发锁定机构200，降噪引擎进气箱和向前指向排气出口400的实施例与电动工具或修剪器相关，这些实例可应用于任何其他电动工具，例如链锯、圆锯、割草机、草坪割草机、园艺工具、电子设备或家用电器，并且不脱离发明专利的构思。