专利名称：切割元件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种切割元件。
背景技术：
在一些花园工具中，为了切割花园里的杂草或者树木，需要在工具的工作头上安装切割工具。然后以手动或者电动的方式驱动切割工具运动从而对目标物进行切割。这样的切割工具有许多种，例如具有较大强度的金属线或者塑料线、带有锋利刀刃的旋转链条、金属材料打造的切割刀片等。·但是在实际的工作中，特别是在切割工具高速旋转的情况下，切割工具往往磨损较快。一旦产生磨损就会造成切割效果明显下降甚至无法完成切割工作，所以迫使用户频繁地更换切割工具。繁琐的更换工作会耗费人力以及时间，并且购买备用的切割工具也会造成成本的上升。另外在进行地面切割工作时，地上往往会有石头、树根等影响切割的障碍物。这些障碍物的硬度比较大，切割工具在刚性地碰撞障碍物后对其造成很大的损伤，进一步加大其磨损速度和更新频率。因此，有必要设计一种切割工具使其遇到障碍物时能够自动避开，避免与其碰撞。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种具有较长使用寿命的切割元件。本发明解决现有技术问题所采用的技术方案是一种切割元件，包括主体，设于主体上的安装孔、设于主体边缘的至少两个切割部，切割元件还包括与切割部一一对应的抵接部，切割部与对应的抵接部之间的连线和抵接部与切割元件的中心的径向连线的夹角范围为O度至60度。优选地，抵接部位于自安装孔延伸并且与安装孔连通。优选地，抵接部关于切割元件的中心对称。优选地，抵接部具有弧形曲面。优选地，切割元件包括自安装孔向外延伸的若干相对于切割元件中心对称的延伸部，切割部位于延伸部上。优选地，延伸部沿其延伸方向逐渐变窄。优选地，切割部位于延伸部的一个侧表面上。优选地，切割部位于延伸部的两个侧表面上。本发明的另外一个目的在于提供一种销轴可活动配合的切割元件。所采用的技术方案是一种切割元件，包括主体，设于主体上的安装孔、设于主体边缘的至少两个切割部，切割元件还包括与切割部一一对应的抵接部，抵接部自安装孔延伸并且与安装孔连通，安装孔的半径不小于8毫米。优选地，安装孔的半径为13毫米。
与现有技术相比，本发明的有益效果为切割元件具有多个切割部，该多个切割部可活动配合销轴以交替地进行切割工作，从而具有较长使用寿命。
以上所述的本发明的目的、技术方案以及有益效果可以通过下面的能够实现本发明的具体实施例的详细描述，同时结合附图描述而清楚地获得。附图以及说明书中的相同的标号和符号用于代表相同的或者等同的元件。图1是本发明第一实施例的具有切割组件的切割工具示意图。图2是图1所示的切割组件示意图。图3是本发明第二实施例的切割组件示意图。 图4是本发明第三实施例的切割组件示意图。图5是图1所示的切割组件的爆炸示意图。图6是图1所示的切割组件的另一角度的爆炸示意图。图7是图1所示的切割组件中的切割元件和销轴的示意图。图8是本发明第四实施例的切割组件中的切割元件和销轴的示意图。图9是本发明第五实施例的切割组件中的切割元件和销轴的示意图。图10是本发明第六实施例的切割组件中的切割元件和销轴的示意图。图11是本发明第七实施例的切割组件中的切割元件和销轴的示意图。图12是本发明第八实施例的切割组件中的切割元件和销轴的示意图。图13是本发明第九实施例的切割组件中的切割元件和销轴的示意图。图14是本发明第十实施例的切割组件中的切割元件和销轴的示意图。图15是本发明第十一实施例的切割组件中的切割元件和销轴的示意图。图16是图1中的切割元件的第一切割部位于第一位置时的示意图。图17是图1中的切割元件的第一切割部遇到障碍物时的示意图。图18是图1中的切割元件遇到障碍物后相对销轴移动的示意图。图19是图1中的切割元件的第二切割部位于第二位置时的示意图。1、割草机2、壳体3、动力源4、切割组件5、旋转轴6、旋转轴轴线7、输出轴8、传动装置9、底盘10、固定元件11、切割元件12、上底盘13、下底盘14、传动杆15、销轴16、销轴轴线17、销轴孔18、安装孔19、接触面20、通孔21、挡壁22、侧表面23、环形槽24、抵接部25、切割部26、延伸部27、固定件28、障碍物29、底端30、顶端31、第一侧面32、第二侧面33、凸台34、主体241、第一抵接部 242、第二抵接部251、第一切割部 252、第二切割部 A、安装孔横截面积
B、销轴横截面积 L1、径向连线L2、连线O、中心
具体实施例方式如图1所不为本发明一实施例的割草机I。害I]草机I具有壳体2,壳体2内具有作为动力源3，动力源3可以是马达或者其他形式的动力提供装置。动力源3具有输出轴7。割草机I朝向地面的底部还包括切割组件4。当然切割组件4不限于设置在割草机I的底部，其前部或者后部等位置也都可以安装该切割组件4。在割草机I正常工作后，切割组件4高速运动后对地面上的草进行切割。切割组件4的运动形式可以是旋转、直线往复运动或者滚动等形式。而且切割组件4也不限于安装在割草机I上，例如灌木机、打草机等花园工具可以安装本发明所保护的切割组件4，一切具有切割能力的工具都可以安装本发明所保护的切割组件4。如图1和图2所示为本发明的一实施例的切割组件4。切割组件4具有旋转轴5，切割组件4可围绕旋转轴5的轴线6进行转动。旋转轴5和动力源3的输出轴7之间设有传动装置8,通过传动装置8动力源3驱动旋转轴5进行旋转。动力源3控制地驱动旋转轴5正向旋转或者反向旋转。传动装置8可以是本领域常见的行星齿轮传动或者皮带传动。在本实施例中，切割组件4还包括围绕旋转轴5的轴线6转动的底盘9。底盘9是一个薄形的圆盘。底盘9构成一个垂直旋转轴轴线6的平面，其中央开孔并且该开孔与旋转轴5套接。旋转轴5位于底盘9的中心。通过轴向的固定元件10，底盘9与旋转轴5不能产生轴向移动，底盘9随旋转轴5 —起转动。切割组件4还包括设置在底盘9的圆周边缘的切割元件11，切割元件11随底盘9的转动而一起围绕旋转轴轴线6转动。在本实施例中，切割组件4包含了至少三个切割元件11。该三个切割元件11周向均匀地分布在底盘9上。任意两个切割元件之间与底盘9中心之间的夹角为120度，即切割元件11关于旋转轴5中心对称。在其他实施例中，切割元件11不限于3个，并且可以并非均匀分布在底盘9上。如图3所示的第二实施例中，切割元件11为两个。并且底盘9包括上底盘12和下底盘13，上底盘12和下底盘13之间存在一定间隔空隙，切割元件11位于该间隔空隙内。上底盘12和下底盘13可以是三角形、圆形或者其他形状。在如图4所示的第三实施例中，在旋转轴5和切割元件11之间设有传动杆14,传动杆14的一端与切割元件11连接,传动杆14的另一端与旋转轴5套接。使得旋转轴5带动传动杆14绕其轴线6转动，同时传动杆14连同切割元件11 一起随旋转轴轴线6转动。如图5和图6所示，切割组件4还包括销轴15。在本实施例中，销轴15固定地设置在底盘9上，从而使得销轴15本身随着底盘9的转动而绕旋转轴轴线6转动。销轴15的轴线16与旋转轴5的轴线6平行设置。在底盘9的圆周边缘还设有销轴孔17，销轴孔17的内壁设有螺纹，销轴孔17和固定件27 —起将销轴15固定在底盘9上。固定件27在本实施例中为垫片。垫片可以和销轴15—体设置，也可以非一体设置。在本实施例中，销轴15的直径为5毫米至6毫米。这是因为销轴15在工作过程中会高速旋转，如果销轴15过细的话，内部应力不够而容易损坏。如果销轴15过 粗的话，质量就比较大，同样旋转而消耗的能量也就比较大。销轴15和切割元件11进行一一配接，因此销轴15和数量大于或者等于切割元件11的数量。如图7所示的第一实施例中，切割元件11整体大致为中心对称结构。切割元件11具有主体34，主体34上设有安装孔18以容纳销轴15轴向穿过。安装孔18在垂直旋转轴轴线6方向上的横截面积A大于销轴15的横截面积B，使得销轴15可轻易地轴向穿过该安装孔18。并且在销轴15穿过安装孔18后，安装孔18还具有一定的空隙。安装孔18的半径不能小于8毫米。这是因为由于销轴15的直径为5至6毫米，为使销轴15毫无阻碍地穿过安装孔18，安装孔18的半径就不能小于8毫米。在本实施例中，安装孔18的半径为13毫米。安装孔18与销轴15为松配合，销轴15可以在安装孔18内径向移动。安装孔18还具有和销轴15接触的接触面19。安装孔18的接触面19与销轴15的侧面抵接后就产生相互作用力。当切割元件11随底盘9 一起绕旋转轴轴线6转动后，切割元件11就会产生沿旋转轴5径向的离心力。离心力的产生是由切割元件11绕旋转轴轴线6旋转造成的，只要切割元件11产生旋转，其就产生离心力。离心力的作用将切割元件11沿径向外推。由 于销轴15是固定在底盘9上的，本身不会移动。当离心力推动切割元件11后，切割元件11就相对销轴15产生的径向的移动。从而销轴15在安装孔18内的位置产生了变化。当销轴15的侧面与切割元件11的接触面19抵接后，销轴15就可以提供给切割元件11径向作用力来抵消离心力。在本实施例中，安装孔18为设置在切割元件11中央的通孔20。通孔20的中心与切割元件11的中心重合。在其他的实施例中，通孔20的中心也可以与切割元件11的中心不重合。在本实施例中,接触面19为形成通孔20的挡壁21。挡壁21位于通孔20的圆周侧面，挡壁21可以和销轴15的侧表面22接触。如图7所示，位于安装孔18边缘的接触面19上还具有抵接部24。抵接部24和安装孔18是空间连通的，因此销轴15可以在抵接部24内和安装孔18内自由移动。销轴15可以在抵接部24里与切割元件11抵接。销轴15也可以从抵接部24移动到安装孔18中。抵接部24主要对销轴15进行限位。由于切割元件11与销轴15为径向活动配合，销轴15可以在接触面19的任何一个位置与切割元件11接触。但是该接触位置并不稳定，如果有一很小的外力作用就可以使销轴15离开该接触位置，从而进入另外一个接触位置。而抵接部24的作用就是在销轴15和切割元件11接触时，限定销轴15在预先设定的接触面19的抵接部24内接触，并保持稳定的状态。除非有足够大的外力能达到或者超过预设值，否则销轴15可以始终在该抵接部24内接触切割元件U。另外，抵接部24的数量为至少两个，即存在至少两个抵接部24使得销轴可在分别这两个抵接部内接触或者在这两个抵接部24之间进行切换。在本实施例中，抵接部24为6个，且均匀地分布在接触面19上。相邻的两个抵接部24的中心到安装孔18的中心的夹角为60度。另外，位于接触面19上的抵接部24为弧形曲面。该弧形曲面和销轴15的表面是匹配的，从而便于销轴15和抵接部24紧密地接触。该弧形曲面径向上远离切割元件11的中心外凸，并且抵接部24的曲面半径小于安装孔18的曲面半径。当然，该抵接部24不限于弧形曲面的形式，抵接部24可以是凹槽、卡爪、楔形等方便定位的形式。为实现切割作用，切割元件11还具有设在主体34边缘的切割部25。如图7所示，切割元件11沿自安装孔18向外延伸出延伸部26。并且延伸部26位于切割元件11的外缘位置。在本实施例中，切割元件11包括6个延伸部26，延伸部26关于切割元件11的中心对称设置。每个延伸部26具有两个大致沿切割元件11径向延伸的侧面,该两个侧面朝向外侧，并且该两个侧面并非严格的相互平行。其延长线可以相交。在本实施例中，延伸部26的截面大致为一个梯形，具有基本平行的底端29和顶端30，以及连接底端29和顶端30的两个侧面。两个侧面为第一侧面31和第二侧面32。两个侧面31和32的延伸线可以相交。底端29设置在更靠近切割元件11的安装孔18的地方，顶端30设置在更远离安装孔18的地方。切割部25即位于延伸部26的第一侧面31上。并且切割部25基本上设置于从顶端30 —直到底端29的第一侧面31上。由于每个延伸部26的第一侧面31上都设置切割部25，因此在本实施例中，切割部25的数量为6个，也是关于切割元件11的中心对称。这样设置的好处是使切割元件11的每个切割部25的工作状态保持一致。值得注意的是，在本实施例中，切割元件11的抵接部24和切割部25都是关于切割元件11的中心对称，并且抵接部24的数量和切割部25数量相等。另外切割部25与接触面19的抵接部24存在一一对应的关系。如图7所示，以第一切割部251和与第一切割部251对应的第一抵接部241为例。第一切割部251和第一抵接部241分别位于切割元件11中心的两侧。并且第一切割部251与第一抵接部241之间的连线大致经过了切割元件
11的中心，因此也可以说第一切割部251和第一抵接部241大致位于切割元件11直径的两端。当然，本发明并不限制第一切割部251和第一抵接部241之间连线一定经过切割元件11的中心，而是在两者之间的对应关系在一定范围内即可。根据实验数据表明，第一抵接部241和切割元件11的中心之间的径向连线LI以及第一切割部251与对应的第一抵接部241的之间的连线L2，径向连线LI和连线L2之间所形成的夹角范围在O度至60度。这样设置的好处是当切割元件11围绕旋转轴轴线6旋转工作的时候，切割部25的刀刃形成比较理想的切割线，有助于提高切割效率。当然在较佳的实施例中，径向连线LI和连线L2之间的夹角范围在O度至30度。在本实施例中，径向连线LI和连线L2之间的夹角为O度。切割元件11具有多个切割位置。在每个位置下，都存在一个切割部25和其所对应的抵接部24处在工作的状态，而同时其他的切割部25和其所对应的抵接部24不处在工作的状态。如图16所示，动力源3驱动旋转轴5旋转，带动底盘9和固定在底盘9上的销轴15围绕旋转轴轴线6转动。由于切割元件11套接在销轴15上，切割元件11也围绕旋转轴轴线6转动，并由此产生了离心力。该离心力是沿着旋转轴轴线6的半径并朝远离轴线6的方向。因此在离心力的作用下，切割元件11相对销轴15产生径向移动，直到销轴15和第一抵接部241抵接。第一抵接部241和销轴15接触后，销轴15提供给具有第一抵接部241的切割元件11作用力。该作用力正好和切割元件11产生的离心力大小相等，方向相反。由此该作用力和离心力相互抵消，销轴15始终位于第一抵接部241内与切割元件11抵接。切割元件11就和销轴15维持在一个相对稳定的位置关系。而此时第一抵接部241对应的第一切割部251就处在切割状态，第一切割部251位于底盘9的最外面，方便对待切割物(例如杂草、灌木等)进行切割。此时切割元件11就处在第一切割位置，在维持切割工具I保持匀速工作的前提下，切割元件11始终处于第一切割位置，而第一抵接部241始终和销轴15抵接，对应的第一切割部251始终在进行切割工作；其他抵接部24不和销轴15抵接，对应的切割部25也不进行切割工作。但切割元件11切换到第二切割位置时，如图19所示，第二抵接部242与销轴15抵接，第二切割部252就进行切割工作。因此当切割元件11位于切割位置时，有且仅有一个抵接部24与销轴15接触，该抵接部24对应的切割部25进行切割工作。当切割元件11围绕旋转轴轴线6旋转不停地变化切割位置时，切割元件11上的切割部25就会择一地进行切割工作。而且每个切割部25都有机会处在切割状态，从而使多个切割部25轮流地进行切割工作。这样就大大提高了切割元件11的使用寿命。假设切割元件上具有N个切割部，那么该切割元件相较于普通的只有I个切割部的切割元件而言，其使用寿命就提高至N倍。请见图8所示的第四实施例的切割元件11。第四实施例中的切割元件11和图7所示的第一实施例的切割元件11基本类似。唯一的区别点在于切割元件11的安装孔18。在第四实施例中，安装孔18和底盘9上的凸台33相互配合形成环形槽。该环形槽的径向宽度也大于销轴15的直径，方便销轴15可以在环形槽内移动。环形槽的外周壁为与销轴15接触的接触面19。抵接部24也同样位于接触面19上并与安装孔18连通。抵接部24和切割部25都关于切割兀件11的中心对称，并且存在对应的关系。请见图9所示的第五实施例的切割元件11。在第五实施例中，切割元件11具有4个抵接部24。安装孔18为大致方形的结构。和之前实施例类似的是，安装孔18同样和4 个抵接部24空间连通。并且安装孔18和抵接部24大致形成了十字槽结构。销轴15可以与安装孔18或者抵接部24内活动配接。切割元件11具有4个延伸部26。延伸部26为方形的结构，切割部25位于其两侧面上。这样设置的好处是，当切割元件11围绕旋转轴轴线6顺时针旋转时，处在工作状态的延伸部26上的其中一个切割部25进行切割工作。当切割元件11逆时针旋转时，另外一个切割部25就可以进行切割工作，从而避免了切割工具I正反转切换时，还需要额外进行拆装切割元件11的工作，提高了工作效率。请见图10所示的第六实施例的切割元件11。在第六实施例中，切割元件11具有两个切割部25和两个抵接部24。安装孔18和两个抵接部24同样空间连通，从而形成一字型槽结构。抵接部24位于该一字型槽的两端。销轴15可以在该一字型槽内移动。切割元件11上具有两个方形延伸部26，延伸部26关于切割元件11的中心对称设置。每个延伸部26分别设有切割部25。请见图11所示的第七实施例的切割元件11。在第七实施例中，切割元件11的安装孔18和抵接部24与第一实施例中的安装孔18和抵接部24类似。主要的区别点在于延伸部26。在本实施例中，延伸部26同样关于切割兀件11的中心对称。并且延伸部26同样具有顶端29、底端30、第一侧面31和第二侧面32。顶端29逐渐变细。底端30更靠近安装孔18。切割部25也位于第一侧面31上。但是主要的区别点在于第二侧面32。第二侧面32具有弯折部分，因此延伸部26具有不规则多边形结构。请见图12所示的第八实施例的切割元件11。在第八实施例中，切割元件11的安装孔18和抵接部24与第一实施例中的安装孔18和抵接部24类似。主要的区别点在于延伸部26以及延伸部26上的切割部25。延伸部26的第一侧面31和第二侧面32的形状相同，并且轴线对称。第一侧面31和第二侧面32上分别具有切割部25。这样设置的原因和第三实施例的情况类似，为了避免了切割工具I正反转切换时，额外进行拆装切割元件11的工作。请见图13所示的第九实施例的切割元件11。在第九实施例中，切割元件11的安装孔18和抵接部24与第一实施例中的安装孔18和抵接部24类似。主要的区别点在于延伸部26。延伸部26同样具有顶端29、底端30、第一侧面31和第二侧面32。顶端29逐渐变细，第一侧面31和第二侧面32在顶端29相交。底端30更靠近安装孔18。切割部25也位于第一侧面31上。第一侧面31基本保持平面形，而第二侧面32具有弯折部分。整个延伸部26大致呈梯形的形状，切割部25位于梯形的底边上。请见图14所示的第十实施例的切割元件11。在第十实施例中，切割元件11的安装孔18和抵接部24与第一实施例中的安装孔18和抵接部24类似。但是抵接部24和切割部25并不是一一对应的关系。在本实施例中，切割元件11具有12个关于其中心对称的延伸部26。每个延伸部26大致呈三角形结构。切割部25位于该三角形的一条侧边。所有延伸部26上的切割部25也是关于切割元件11的中心对称。但是，每个抵接部24对应2个相邻的延伸部26及该延伸部26上的切割部25。工作时，抵接部24与销轴15抵接后，对应的2个切割部25就开始切割工作。两个切割部25同时工作的好处是增加了切割面，提高了切割效率。请见图15所示的第十一实施例的切割元件11。切割元件11的安装孔18和抵接部24与第一实施例中的安装孔18和抵接部24类似。主要的区别点在于延伸部26。延伸部26的第一侧面31和第二侧面32分别呈弧度不同的曲线，而不是直线。切割部25位于 第一侧面31上，并且切割部25的刀刃也是曲线排布，形成弯刀式切割。下面详细介绍下切割组件的工作方式首先，在动力驱动下，旋转轴5通过底盘9或者其他方式带动销轴15和切割元件11 一起围绕旋转轴轴线6高速转动。由于切割元件11与销轴15径向活动配合的关系，切割元件11在因旋转而产生离心力作用下具有沿轴线6径向外移动的趋势，从而使销轴15和切割元件11的接触面19抵接。在接触面19的第一抵接部241内，销轴15和切割元件11比较稳定的抵接。而此时与该第一抵接部241对应的第一切割部251处于第一切割位置，进行切割工作，如图16所示。在切割过程中，当第一切割部251遇到障碍物27时，障碍物27接触到第一切割部251并提供给其外力，如图17所示。当外力达到或超过预设值时，切割元件11相对销轴15产生移动，使得销轴15脱离该第一抵接部241。并开始在安装孔18内移动直到进入下一个抵接部24，如图18所示。该移动方向是随机的，即下一个抵接部24并不确定。随着切割元件11的移动，第一切割部251也离开了第一切割位置以避开与障碍物的碰撞。当然，切割元件11相对销轴15产生移动的原因并不限于切割部25遇到了障碍物的情况。当切割元件11绕旋转轴轴线6的转速产生变化时，切割元件11也会相对销轴15产生移动。本领域技术人员可以知道，当切割元件11改变转速后，旋转产生的离心力也相应产生变化，切割元件11都会相对销轴15产生移动。当销轴15进入到第二抵接部242后，该第二抵接部242对应的第二切割部252也进入到第二切割位置，从而继续进行切割，如图19所示。整个切割元件11具有多个切割部25都可以进行切割，从而大大延长了切割元件11的使用寿命，同时切割元件11在遇到障碍物时也可以避开，从而避免与障碍物的碰撞造成损坏。本发明并不限于前述实施方式，本领域技术人员在本发明技术精髓的启示下还可能做出其他变更，但只要其实现的功能与本发明相同或相似，均应涵盖于本发明保护范围内。
权利要求
1.一种切割元件，包括主体，设于所述主体上的安装孔、设于所述主体边缘的至少两个切割部，其特征在于所述切割元件还包括与所述切割部一一对应的抵接部，所述切割部与对应的所述抵接部之间的连线和所述抵接部与所述切割元件的中心的径向连线的夹角范围为O度至60度。
2.根据权利要求1所述的切割元件，其特征在于所述抵接部自所述安装孔延伸并且与所述安装孔连通。
3.根据权利要求2所述的切割元件，其特征在于所述抵接部关于所述切割元件的中心对称。
4.根据权利要求2所述的切割元件，其特征在于所述抵接部具有弧形曲面。
5.根据权利要求1所述的切割元件，其特征在于所述切割元件包括自所述安装孔向外延伸的若干相对于所述切割元件中心对称的延伸部，所述切割部位于所述延伸部上。
6.根据权利要求5所述的切割元件，其特征在于所述延伸部沿其延伸方向逐渐变窄。
7.根据权利要求6所述的切割元件，其特征在于所述切割部位于所述延伸部的一个侧表面上。
8.根据权利要求6所述的切割元件，其特征在于所述切割部位于所述延伸部的两个侧表面上。
9.一种切割元件，包括主体，设于所述主体上的安装孔、设于所述主体边缘的至少两个切割部，其特征在于所述切割元件还包括与所述切割部一一对应的抵接部，所述抵接部自所述安装孔延伸并且与所述安装孔连通，所述安装孔的半径不小于8毫米。
10.根据权利要求9所述的切割元件，其特征在于所述安装孔的半径为13毫米。
全文摘要
本发明涉及一种切割元件，包括主体，设于主体上的安装孔、设于主体边缘的至少两个切割部，切割元件还包括与切割部一一对应的抵接部，切割部与对应的抵接部之间的连线和抵接部与切割元件的中心的径向连线的夹角范围为0度至60度。本发明的切割元件具有多个切割部，从而具有较长使用寿命。
文档编号A01D34/685GK102986361SQ20111027838
公开日2013年3月27日 申请日期2011年9月19日 优先权日2011年9月19日
发明者张士松, 徐静涛 申请人:苏州宝时得电动工具有限公司