本發(fā)明涉及一種便攜式(手提式)電動工具,特別是一種能用于切割和收割作業(yè)尤其是修剪藤蔓和果樹的修枝剪。以更一般的方式,本發(fā)明也可以應(yīng)用于包括具有滾珠絲杠螺母機構(gòu)的直線移置致動器的工具。滾珠絲杠螺母機構(gòu)應(yīng)理解為能夠在最小的能量損失的情況下將馬達(原動機)、特別是電動馬達的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成平移運動的機構(gòu)。
背景技術(shù):
參照電動修枝剪描述對現(xiàn)有技術(shù)進行闡述。然而,現(xiàn)有技術(shù)中遇到的技術(shù)問題不限于修枝剪,而可以在諸如剪板機的其它類似工具中遇到。
電動修枝剪具有一般結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)具有馬達、切割件和將馬達連接到切割件的傳動裝置。術(shù)語“傳動裝置”在此表示將馬達的運動傳遞到切割件的部件的組合。傳動裝置特別地可以包括安裝在馬達的輸出軸上的減速器和由該減速器驅(qū)動的滾珠絲杠螺母機構(gòu)。滾珠絲杠螺母機構(gòu)包括螺桿(絲杠)和螺母,它們通過在滾珠軌道中循環(huán)的滾珠相互配合。滾珠軌道由螺母和螺桿的互補螺紋構(gòu)成。螺桿的旋轉(zhuǎn)運動導(dǎo)致螺母沿著螺桿并平行于螺桿的軸線平移。螺母的運動方向取決于螺桿的旋轉(zhuǎn)方向。
螺母的平移運動用于驅(qū)動切割件。在修枝剪的情況下,切割件一般包括固定刀片和活動刀片?;顒拥镀惭b在樞軸上,從而可以在固定刀片上在打開位置和閉合位置之間樞轉(zhuǎn)。傳動裝置為此包括搖桿,該搖桿將活動刀片連接到上述滾珠絲杠螺母機構(gòu)的螺母上。
馬達和傳動裝置容納在主殼體中,在修枝剪的情況下,該主殼體還用作把手。現(xiàn)在,由于殼體用作把手,內(nèi)部部件特別是馬達和傳動裝置的尺寸必須被調(diào)整并且優(yōu)選地減小,以保證工具的舒適操作。
切割件特別是刀片安裝在主殼體的前部。固定刀片和活動刀片的樞軸通常螺紋連接到主殼體。
與切割件相鄰的殼體的整體形狀構(gòu)造成以可能的最佳方式保護殼體的內(nèi)部部件。該殼體特別地構(gòu)造成保護傳動裝置免受由切割操作產(chǎn)生的碎屑和灰塵的影響。然而,很難使主殼體精確地適應(yīng)切割件的刀片以便不妨礙其運動。還注意到,碎屑、沙土或灰塵逐漸污染傳動裝置構(gòu)件。特別地,碎屑、沙土或灰塵可能與滾珠絲杠螺母機構(gòu)的潤滑劑接觸,并且特別地凝固到機構(gòu)的潤滑劑上。碎屑、沙土或切割灰塵易于被驅(qū)動到滾珠的軌道中并導(dǎo)致其迅速磨損或甚至堵塞滾珠絲杠螺母機構(gòu)。另一風(fēng)險在于,滾珠可能從設(shè)置在螺母中的滾珠再循環(huán)系統(tǒng)擠出。
從文獻wo2013/164310中已知一種修枝剪,該修枝剪裝備有引導(dǎo)系統(tǒng),該引導(dǎo)系統(tǒng)具有與螺桿螺母連成一體的引導(dǎo)環(huán)。該引導(dǎo)環(huán)在柱形的工具主體中滑動,從而釋放傳動裝置的側(cè)向應(yīng)力。該引導(dǎo)環(huán)有利地用于清理工具主體的內(nèi)表面。這種構(gòu)型至少部分地保護傳動裝置免于碎屑和切割灰塵。然而,它需要工具主體即主殼體與引導(dǎo)環(huán)在該引導(dǎo)環(huán)覆蓋的整個路徑上的精確配合。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是以簡單的方式為便攜式電動工具的傳動裝置提供對碎屑和切割灰塵的絕對保護。
另一目的是提供一種保護,該保護不利用工具主體,并且不需要其殼體的任何特別的結(jié)構(gòu)。
再一目的是提出這樣一種保護,在裝配工具之前特別是將由馬達和傳動裝置構(gòu)成的子組件安裝到工具殼體中之前,可以驗證和測試該保護。
因此,本發(fā)明提出一種便攜式電動工具,它包括馬達、切割件和連接切割件與馬達的傳動裝置,該馬達和該傳動裝置被容納在主殼體中,該傳動裝置包括滾珠絲杠螺母機構(gòu),其中,螺桿和螺母中的一者與馬達一體式(連成一體地,共同地)旋轉(zhuǎn),螺桿和螺母中的另一者連接到切割件。根據(jù)本發(fā)明,該工具還包括與主殼體分開的、滾珠絲杠螺母機構(gòu)的保護殼,以及與該保護殼的內(nèi)表面配合的滑動密封件(密封接頭),該滑動密封件由螺母或螺桿中連接到切割件的那一者驅(qū)動。根據(jù)它是被螺母驅(qū)動還是被螺桿驅(qū)動,滑動密封件相應(yīng)地與覆蓋螺母的套管(套筒)或者與保護螺桿的帽(罩,蓋)成為一體。
保護殼—與滑動密封件相關(guān)聯(lián)地—構(gòu)成密封的空間,并且保護螺桿免于任何可能的灰塵入侵。因此,密封件的密封性(不透性)被理解成關(guān)于諸如灰塵、切割碎屑或沙粒的污物的密封性,該污物可能迅速和逐漸地降低滾珠絲杠螺母機構(gòu)的功能。該保護殼還保護螺母和滾珠的軌道。該保護殼可以具有優(yōu)選為圓形、卵形或長形(長圓形)的橫截面。
密封件由滾珠絲杠螺母機構(gòu)的連接到切割件的部分—即平移運動的部分—驅(qū)動的事實使得該密封件能在不破壞其密封性(緊密性)的情況下同時運動。
如上所述,保護殼與工具的主殼體是分開的。該特征在不止一個方面是有利的。首先,它允許保護外殼相對于滾珠絲杠螺母機構(gòu)特別是相對于密封件以最佳的方式確定結(jié)構(gòu)和尺寸。實際上,該結(jié)構(gòu)可以獨立地由主殼體的結(jié)構(gòu)、即工具主體實現(xiàn)。該措施不僅對于保護殼的制造而且尤其對于主殼體的制造都是特別令人關(guān)注的。主殼體的形狀不取決于對灰塵的可能的保護功能,而可以根據(jù)其它需求確定,尤其當工具主體用作抓握把手時。主殼體的形狀特別地可以設(shè)計成形成用于排氣的孔、用于通過吹出進行清理的技術(shù)通路、或者在不妨礙傳動裝置的情況下通過導(dǎo)線的通道。主殼體簡單地具有任何形狀,該形狀適應(yīng)于對滾珠絲杠螺母機構(gòu)的支承和保持。這使得可以在沒有任何進一步加工的情況下,通過簡單的模塑生產(chǎn)該主殼體,以容納機構(gòu)以及尤其是保護殼。
最后,使用與主殼體分離的保護殼使得可以從裝配由馬達和傳動裝置構(gòu)成的子組件開始時和在將該子組件集成到主殼體中之前保護螺桿。在制造的該步驟期間,通過限制在滾珠絲杠中混合任何外來物質(zhì)的風(fēng)險,該特征特別地使得能夠在安裝到主殼體中之前對該子組件進行功能控制。
保護殼可以構(gòu)造成以可移除的方式裝配在主殼體中。這允許在需要例如為了維修或清理的目的而拆卸工具的情況下保護螺桿和螺母。
為了將馬達的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成平移運動,螺桿和螺母中的一者連接到馬達,如果適用的話,連接到與馬達相關(guān)聯(lián)的減速齒輪(減速器),并且被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。該螺桿或螺母的現(xiàn)在由平移運動提供動力的對應(yīng)構(gòu)件連接到切割件。
在本發(fā)明的一個具體實現(xiàn)中,螺桿被馬達或減速齒輪驅(qū)動而旋轉(zhuǎn),螺母連接到切割件。螺桿可以與馬達軸成為一體或安裝在減速齒輪上。在這種情況下,與切割件相連的螺母在保護殼中設(shè)置有滑動密封件。該密封件與覆蓋該螺母的套管成為一體。套管例如可以在螺母的與螺桿的軸線垂直并且優(yōu)選地朝向保護殼內(nèi)部的表面上延伸。套管還可以在螺母的平行于螺桿的軸線的全部或部分外表面上延伸。該密封件例如是唇型密封件,它具有附裝到套管上或與該套管成為一體件的唇部。
在其他方面,為實現(xiàn)對傳動裝置的保護,尤其是保護滾珠螺母的背離馬達的表面,該表面可以設(shè)置有保護襯套。該保護襯套能當螺母沿著螺桿運動時保護該螺桿的延伸超出螺母的部分。它還能保護螺母的背離馬達并且未被保護殼體包圍的表面。以這種方式,襯套防止碎屑或灰塵從該側(cè)透入滾珠軌道。保護襯套剛性地安裝在螺母上,并且具有優(yōu)選地與螺桿的直徑相匹配的直徑。該直徑可以選擇成比螺桿的直徑略大,以避免任何摩擦。襯套在螺母上的剛性裝配使得可以確保襯套關(guān)于螺桿的同軸性,并且由此與螺桿保持減小的間隙,而不產(chǎn)生任何摩擦。
保護襯套的長度優(yōu)選地適應(yīng)于當螺母處于其沿著馬達方向的行程結(jié)束處時可能從螺母伸出的螺桿部分的長度。
襯套可以設(shè)計成部分地延伸到螺母中,由此有效地保護滾珠軌道。正如保護殼一樣,襯套可以由金屬、塑料材料或復(fù)合材料制成。
襯套可以設(shè)置有至少一個通氣孔。當襯套的直徑與螺桿的直徑相匹配時,該通氣孔是特別有用的。它實際上用于在螺母快速運動時防止襯套中的暫時低壓或過壓。
傳動裝置的搖桿或等同機構(gòu)將螺母連接到切割件。它們優(yōu)選地安放在襯套的兩側(cè)。
在本發(fā)明的另一實現(xiàn)模式中,螺母安裝在馬達軸上或減速齒輪輸出端上,以被驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)。以平移運動移動的螺桿通過一個或多個搖桿或等同機構(gòu)連接到切割件。在這種情況下,滑動密封件與螺桿成為一體,并且優(yōu)選地具有能在螺母和保護殼之間滑動的螺桿保護帽。密封件可以包括例如安裝在該帽的朝向馬達的端部附近的唇部。唇部也可以與帽構(gòu)成一體件。
保護帽優(yōu)選地具有與同樣為圓形的螺母相適應(yīng)的圓形截面。它緊固在螺桿的自由端部—即連接到切割件的端部。前述搖桿可以安裝在該帽上或直接安裝在該螺桿上。
附圖說明
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將從下文參考附圖的描述中變得顯而易見。該描述為了說明性的目的給出,并且不是限制性的。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的電動修枝剪的縱截面,其中切割件處于打開位置。
圖2是圖1的修枝剪在切割件(未示出)的閉合位置沿著經(jīng)過滾珠絲杠螺母機構(gòu)的螺桿并且與圖1的剖平面垂直的切平面的局部剖面。
圖3是圖1的修枝剪的縱截面,其中切割件處于閉合位置。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的一種變型的、根據(jù)本發(fā)明的電動修枝剪的縱截面。
具體實施方式
在下文的描述中,使用相同的附圖標記來標記各圖的相同或相似的部分,從而它們可以更容易地從一個附圖到另一附圖進行參考。
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的便攜式動力工具、更準確地是修枝剪。適當?shù)?,圖1的修枝剪是具有遠程電源的電動修枝剪。遠程電源包括蓄電池,使用者可以在其皮帶上或其背上攜帶該蓄電池,該蓄電池通過電源線連接到修枝剪。為了簡化的目的,圖中未示出電源線和供電電池。
修枝剪包括主殼體10,該主殼體10中按此順序容納有將修枝剪連接到其電源的連接器12、旋轉(zhuǎn)電動馬達14、安裝在馬達軸上的減速齒輪16、滾珠絲杠螺母機構(gòu)20和搖桿22。
搖桿22、滾珠絲杠螺母機構(gòu)20和減速齒輪是修枝剪的傳動裝置的一部分。傳動裝置實際上包括使馬達的運動與切割件26連通的構(gòu)件的組件。
切割件26包括刀片28,該刀片28通過螺釘30設(shè)置并剛性地固定到該殼體。切割件還包括活動刀片32,該活動刀片32通過樞軸34連接到殼體?;顒拥镀?2設(shè)置有凸輪36,該凸輪通過搖桿22連接到滾珠絲杠螺母機構(gòu)20。圖1中可見一個搖桿。
搖桿22更準確地通過圖中不可見的關(guān)節(jié)連接到滾珠絲杠螺母機構(gòu)20的螺母40。螺母40具有螺紋,該螺紋通過滾珠與螺桿42的對應(yīng)螺紋配合。螺母40和螺桿42的螺紋構(gòu)成滾珠的軌道44,所述滾珠將來自于螺桿的運動應(yīng)力傳遞到螺母。圖中未示出滾珠。它們通過自身已知的再循環(huán)系統(tǒng)保持在螺桿內(nèi)部。
螺桿42與減速齒輪16并由此與馬達14一起旋轉(zhuǎn)。螺桿42的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動螺母40沿著螺桿平行于其軸線以平移運動移置。螺桿的旋轉(zhuǎn)使螺母從與減速齒輪相鄰的末端位置移置到螺桿的自由端處的第二末端位置。螺母在這兩個末端位置之間的運動方向取決于螺桿以及由此馬達的旋轉(zhuǎn)方向。
螺母40從其第一末端位置向其第二末端位置的運動使得活動刀片32從其閉合位置樞轉(zhuǎn)到打開位置。打開位置是圖中所示的位置。
通過扳機46和電子控制卡48進行對活動刀片在打開位置和閉合位置之間的運動的控制。
刀片的運動和對植物的切割產(chǎn)生碎屑和灰塵,盡管殼體在切割件附近的緊密配合構(gòu)型,但該碎屑和灰塵最終在殼體10的傳動裝置構(gòu)件周圍尤其是滾珠絲杠螺母機構(gòu)周圍的內(nèi)部容腔中累積。
為防止碎屑和灰塵妨礙滾珠絲杠螺母機構(gòu)的運動,圖1的修枝剪特別地包括保護殼50。該保護殼沿著螺母40的全部或部分行程包圍螺桿42。該保護殼50優(yōu)選地是柱形。該保護殼的尺寸被確定成使得它能夠接納螺母,尤其在該螺母沿著減速齒輪的方向行進期間。
螺母40的具有密封唇部的滑動密封件52與保護殼50的內(nèi)表面配合,從而灰塵或雜質(zhì)不能到達螺桿的位于保護殼內(nèi)部的部分。該保護殼還—與唇部相關(guān)聯(lián)地—保護螺母40的內(nèi)表面、即朝向馬達的表面。這些措施還保護滾珠的軌道44的到達保護殼內(nèi)部的部分免于灰塵和污垢。
當螺母沿著減速齒輪16的方向—即朝向第一末端位置—運動時,螺桿42的一部分超出該螺母的外表面—即朝向切割工具26的表面。為了也在螺母的這一位置保護螺桿42以及螺母的外表面,該螺母設(shè)置有保護襯套60。該保護襯套像保護殼一樣具有保護螺桿和螺母免受由切割導(dǎo)致的碎屑和灰塵影響的功能。
保護襯套60在圖2中更好地可見,它包括套管62,該套管自身部分地插入螺母40中。該套管通過安裝在襯套60的柔性葉片64上的突耳66保持在螺母上。這些突耳與螺母的內(nèi)頸部68接合。
在圖2中可以觀察到,保護襯套60的直徑與螺桿42的直徑相匹配。可以保留少量間隙,以避免螺桿在襯套中的摩擦。該摩擦還由于襯套在螺母上的剛性緊固而避免,該剛性緊固使襯套與螺桿保持同軸。具體地,剛性緊固由套管62保證。
保護襯套60在其端部設(shè)置有通氣孔70。該通氣孔70使得可以防止在螺母運動期間特別由于襯套與螺桿42的直徑的匹配特性導(dǎo)致的襯套中的壓縮和低氣壓現(xiàn)象。
圖2還示出,螺母40的密封件52的唇部與套管54成為一體,該套管54在螺母的內(nèi)表面一側(cè)覆蓋螺母的端部。在所示的示例中,該套管通過接合在螺母的頸部58中的肋56保持在螺母上。唇部52可以與該套管制成一體件,或如圖所示附加到該套管上。唇部和套管優(yōu)選地由彈性塑料材料例如聚合物制成。在螺母40運動期間,密封件52的唇部刮擦保護殼50的內(nèi)表面,從而使其沒有灰塵。
圖2所示的螺母40的位置對應(yīng)于處于閉合位置的活動刀片。可以看到,在該末端位置,螺母完全被接納在保護殼中。還可以看到,將螺母連接到圖2中未示出的活動刀片的搖桿22被設(shè)計為形成用于襯套60的通道。搖桿通過螺柱23連接螺母40。
與上述圖1相比,圖3示出其刀片處于閉合位置的修枝剪。螺母40處于它的在保護殼的靠近減速齒輪16的底部處的末端位置,螺桿42在襯套60內(nèi)部延伸。
在該位置,襯套的長度適應(yīng)于螺桿的超過螺母的部分。
圖4示出本發(fā)明的另一實施可能性,其中,螺母40直接地旋轉(zhuǎn)安裝在減速齒輪16上并且被該減速齒輪驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。螺桿42不與馬達或減速齒輪接合并且不旋轉(zhuǎn)。該螺桿簡單地在螺母的旋轉(zhuǎn)作用下被驅(qū)動而平移。螺桿的端部通過搖桿22連接到活動刀片32的凸輪36。柱形帽80緊固到螺桿42的端部,該帽包圍該螺桿并且使保護殼50盡可能遠地延伸。該帽的端部82設(shè)置有唇部形式的密封件52,該密封件與保護殼50的內(nèi)表面接觸。該帽的內(nèi)徑可以與螺母40的外徑相匹配,尤其是當螺母同樣是圓柱形時。然而,優(yōu)選地,帽80和螺母40之間存在足夠的間隙,以避免任何摩擦。
保護殼50的朝向馬達的端部可以被固定壁51封閉。該壁具有用于螺母40的通道,并且形成足夠的間隙,以防止該保護殼摩擦旋轉(zhuǎn)的螺母??梢栽谛枰獣r在保護殼的固定壁51和螺母之間設(shè)置旋轉(zhuǎn)密封件。然而,可以將這種密封件的有效性降低到將保護殼接納在主殼體中并且固定壁51不暴露于可能來自于切割件26的碎屑的程度。
在附圖的示例中,修枝剪被示出為樞轉(zhuǎn)刀片32處于打開位置。螺桿42占據(jù)一個末端位置,在該位置中該螺桿主要延伸到螺母之外。密封件52由此自身靠近保護殼50的朝向切割件26的端部。相反地,當樞轉(zhuǎn)刀片32閉合在固定刀片28上時,帽80和密封件52更靠近保護殼50的底部的固定壁51。
帽80可以在其端部包括通氣孔70。該通氣孔能在螺桿42移置期間防止襯套中的壓縮和負壓現(xiàn)象。