[发明专利]用于线式剪草机传动组件的衬套

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年9月17提交的美国临时专利申请第61/701,942号的权益，该申请的内容以参见的方式纳入本文。

关于联邦赞助的研究或研发的声明

不适用。

发明背景

本发明涉及用于线式剪草机(string trimmer)的传动组件，且具体涉及这种传动组件的挠性杆的衬套。

发明背景

线式剪草机(边缘剪草机和刀片剪草机)是园艺和草坪维护中的已知装置，它们可用于方便地完成对其它装置来说困难的任务，诸如使用步行式割草机修剪墙壁附近的植物。各种类型的线式剪草机是本领域已知的；例如，某些设计包括电池和电动机以提供用于修剪植物的转动运动。又例如，其它设计包括内燃机来提供转动运动。

在大多数情况下，动力源通过细长传动组件连接到修剪植物的转动鞭或刀片组件。动力源和转动鞭组件定位在传动组件的相对端以分配剪草机的重量并降低使用者保持剪草机所必须施加的扭矩大小。此外，传动组件可具有曲线或弯曲形状，使得转动组件可远离使用者定位并方便定向以修剪植物。

典型线式剪草机的传动组件包括中空外部管或“下伸管”以及挠性塑料衬套，该挠性塑料衬套通常将可转动驱动轴或“芯部”对中设置在下伸管内。芯部通常由多个螺旋缠绕的金属丝构成以提供挠性。在某些设计中，芯部的挠性允许芯部弯曲并跟随下伸管弯曲，且直接将动力源连接到转动鞭组件。在其它弯曲设计中，多个衬套和芯部容纳在单个下伸管内，且各芯部在下伸管的弯曲部彼此连接。

除了其相对简单性，线式剪草机传动组件还具有一些设计方面的挑战。例如，芯部抵靠挠性塑料衬套的转动运动产生大量的热，例如足够的热可将芯部和衬套升高到250华氏度的操作温度，即使衬套包括润滑剂也是如此。

为了防止该热量损坏衬套，这些衬套通常由高度耐热塑料制成，诸如尼龙6-6，其具有相对高的耐热和耐磨性能。但是，当芯部转动时，磨损会造成衬套的某些部分融化、劣化或简单地断开且在衬套的其它部分上摩擦。这产生可使衬套的各部分融化的热量并最终导致传动组件故障。

此外，尼龙6-6是相对昂贵的材料，占衬套的主要制造成本，在某些情况下高达衬套成本的85％。类似地，尼龙6-6衬套和芯部是整个线式剪草机的成本最高的组件之一。考虑到上述内容，已经评估由其它材料制成的芯部制成衬套作为尼龙6-6衬套的可能替代品。然而，这些材料不能在该环境下可接受地工作。

考虑到前述设计的限制，需要一种改进的线式剪草机芯部支承衬套，其相对廉价且具有相对高的耐热和耐磨性能。

发明内容

一方面，本发明提供一种用于线式剪草机的传动组件。该传动组件包括衬套，该衬套限定构造成接纳动力传送挠性杆的通道。衬套在接纳芯部的通道的表面处包括低熔点热塑性塑料与在衬套的磨损表面处定位的高熔点颗粒填料的复合物。

较佳地，颗粒填料与衬套的内径相邻，所以在线式剪草机运行时芯部抵靠填充有复合玻璃的塑料滑动。

衬套的外表面，包括支腿和接纳芯部的套筒的外表面，较佳地没有填料。因此，无填料热塑性塑料集中在衬套的外侧，而有填料热塑性塑料集中在与衬套内侧相邻的层内。

较佳地，颗粒填料是玻璃微球。

非尼龙热塑性塑料可以是诸如聚丙烯或聚乙烯的相对低成本的热塑性塑料，或者其它适当的低熔点热塑性树脂。

另一方面，本发明提供一种用于线式剪草机的传动组件。该传动组件包括本发明的衬套。本发明的衬套包括套筒，该套筒具有限定通道的内表面，该通道构造成接纳动力传送挠性杆。玻璃填料定位在围绕通道的材料的厚度内。套管还包括与内表面相对的外表面，且多个支腿从套筒的外表面伸出并构造成与接纳衬套和挠性杆的下伸管的内表面配合。热塑性塑料集中在套管的外表面和支腿，外表面较佳地没有玻璃填料从而不会磨损生产工具或下伸管，并便于操作。

在另一方面，本发明提供一种制造本发明用于线式剪草机的传动组件的衬套的方法。该方法包括提供衬套，该衬套包括与接纳芯部的通道相邻但不在衬套外表面处的局部玻璃填充非尼龙热塑性塑料。在某些实施例中，提供衬套的步骤包括以下步骤：a)将非尼龙热塑性塑料输送到挤压机；b)将非尼龙热塑性塑料和高温颗粒填料输送到副挤压机；c)将非尼龙热塑性塑料和填料在副挤压机内混合；以及d)将填充的非尼龙热塑性塑料和非填充非尼龙热塑性塑料注入挤压头，从而将玻璃填料与通道相邻定位并为衬套提供基本上无玻璃填料的外表面。

本发明的前述和其它方面将在以下详细描述中显现出来。在说明书中，参照示出本发明较佳实施例的附图。