[发明专利]用于柔性线旋转修剪器中的空气动力学修剪器头

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2010年3月4日提交的题为“Aerodynamic Trimmer Head For Use In Flexible Line Rotary Trimmers（用于柔性线旋转修剪器中的空气动力学修剪器头）”的美国专利申请第12/717,908号的优先权。

背景技术

本发明涉及一种在用来对草坪、杂草（weeds）和其它植物进行修剪的柔性线旋转修剪装置中使用的改进的修剪器头。更具体地，本发明旨在改进修剪器头的空气动力学性能，使得在相同的驱动输入下，修剪器头将比常规修剪器头更快地旋转，从而提高快速旋转切割线的切割效率，或者以较少的驱动输入获得与常规修剪器头相同速度的旋转，从而节约能量。还发现本发明修剪器头的改进的空气动力学性能降低了使用期间的振动和噪音。

用于柔性线旋转修剪器中的修剪器头一般携带一根或二根一定长度的柔性尼龙切割线，该切割线通常缠绕在内部线轴的周围，其中切割线的端部穿过修剪器头的侧壁中的相对的孔向外伸出。修剪器头螺纹安装在一细长轴的端部上，并通过煤气发动机或电动机使修剪器头高速旋转，使得切割线的端部从修剪器头中径向伸出并切断杂草或其它植物。当从修剪器头中伸出的切割线折断或变得过度磨损时，必须将其切断并使新的切割线从线轴经过壳体侧面中的线出口小孔伸出来。碰撞-供给型（bump-feed type）修剪器头（诸如美国专利第4,458,419、4,959,904和6,901,667中所公开的那些）包括线放出机构，该线放出机构在使用期间对操作者有意地使旋转头撞击地面作出响应，以放出测量长度的新切割线，该新切割线通常被从附接于修剪器的防护罩中伸出至切割头上方且与修剪器头壳体的周边间隔预定距离的刀片切割成期望的长度。手动修剪器头（诸如美国专利第7,275,324号中所公开的）不包括任何这种线放出机构。必须以手动方式使线轴相对于壳体旋转，从而放出额外的切割线。自动修剪器头（诸如美国专利第5,063,673号中所公开的）包括在使用期间检测从切割器头中伸出的切割线的质量损失的机构，并且无需操作者的任何操作而从线轴中穿过小孔放出额外长度的切割线。固定线头（诸如美国专利第6,928,741号中所公开的）采用一根或多根相对较短长度的切割线，长度通常小于12英寸，切割线从修剪器头壳体中伸出并且在它们的内端附近被设置在壳体内的线夹持机构保持。本发明的改进适用于每个这些类型的修剪器头，以提高其效率并且降低噪音和振动。

发明内容

简单而言，本发明涉及一种用于柔性线旋转修剪器中的改进的修剪器头，与常规修剪器头相比，该修剪器头具有更高的效率并且产生较少的噪音和振动。本发明的修剪器头包括优选地一般为椭圆体构造的低外形（low profile）壳体。携带一根或多根一定长度的切割线的线轴可安装在壳体内，并且优选地被构造成线轴下表面一般为曲面（curvilinear，曲线性的）且平滑地并入修剪器头下部的轮廓中。修剪器头的上部和下部的外表面限定了其中采用表面不规则形式的空气动力学特征，被构造成增强修剪器头的空气动力学性能并且减小使用期间对修剪器头和切割线的阻力（drag）。

在本发明的一个优选实施方式中，壳体上部的外表面中设置有成角度设置的多个并列的弓形凹槽，以便在使用期间围绕修剪器头的中心旋转轴线将空气向下吸并将空气吸到修剪器头的上表面，其中利用凹槽使空气以在修剪器头的旋转方向上向前倾斜的方式向外和向下运动并进入旋转切割线的平面。向下的空气流将经过由汽油提供动力的旋转修剪器中的齿轮箱周围，从而冷却齿轮，或者在电动修剪器的情况下经过电机和电池周围，从而冷却并延长其使用寿命。引导空气在旋转方向上进入旋转线的平面减小了空气与线之间的相对速度，从而减小了对线的阻力。空气动力学特征还优选地以低于修剪器头侧面中的线出口孔的高度围绕壳体的外围延伸，以便与弓形凹槽配合，并且引导由凹槽产生的空气流进入来自修剪器头的大致水平流，以便在延伸切割线的平面中和周围维持向前引导的空气流，从而进一步减小对线的阻力并将延伸的旋转线维持在大致水平的配置中，以提供对植物的均匀切割并降低线的振动和由此产生的噪音。

优选地，壳体下部的外表面中设置有多个图样化的凹坑，以使邻接于下壳体表面的空气边界破裂，从而减小邻接于修剪器头的层流的面积，由此减小对下壳体表面的阻力及对修剪器头的总阻力。受凹坑影响的空气运动的体积相当小，以便在不干扰修剪器头下面的植物的情况下，减小对旋转修剪器头下部的足以削弱其均匀切割的阻力。

附图说明

图1是本发明修剪器头的第一实施方式的从上方看的透视图。