CN102252068A - 用于动力设备的增强的带接合系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于动力设备的增强的带接合系统。具体地，公开了一种用于动力设备的渐进接合系统。所述渐进接合系统使得离合轮在接合弹簧施加接合拉伸力时围绕离合臂旋转。接合弹簧附接到枢转臂，枢转臂还连接到离合臂。渐进接合系统允许离合臂渐进地压靠驱动带，从而提供动力设备部件的平稳接合。

Description

用于动力设备的增强的带接合系统

版权通告

本专利的公开内容的一部分包含受版权保护的材料。该版权的拥有者不反对任何人复制在专利和商标局的专利文件或记录中所呈现的本专利文件或本专利的公开内容，但除此以外保留全部版权。

技术领域

本发明涉及机动动力设备，且更具体地涉及具有增强的带接合系统的机动动力设备。

背景技术

动力设备，例如割草机、清雪机等，通常使用带或成系列的带来为该设备提供动力。骑乘式割草机可具有连接到汽油发动机输出轴以及液压驱动系统的驱动带。液压驱动系统可进而驱动用于使割草机沿向前或向后方向移动的推进系统。此外，驱动带还可附接到一个轮或若干个轮，所述轮进而附接到割草机刀片。当驱动带与轮接合时，发动机可使割草机刀片旋转。

清雪机也可具有类似布置，其中汽油发动机驱动液压驱动系统。液压驱动系统还可与清雪机的轮子联接，并可为所述轮子提供动力。类似于骑乘式割草机的是，清雪机可具有分立的带系统，所述带系统在接合时使清雪机刀片转动从而将雪导出排放口。

取决于轮的数量或附接到轮的刀片的惯量，在发动机运转时接合驱动带可证明是困难的。在现有技术的接合系统中，可使用直接连接系统。直接连接系统可具有被附接到离合轮的杠或其它类型的刚性臂。当离合轮脱离接合时，所述杠将离合轮推离驱动带。当刀片接合时，所述杠将离合轮对着驱动带拖拉设定距离。

现有技术的直接接合系统的一个缺点在于缺少渐进接合过程。某些现有技术的直接接合系统在启动时以很大的力撞到驱动带。如果发动机以高速率转动，则在离合轮撞到驱动带时，带可能打滑、永久伸长或者可能断裂。此外，如果带随时间而伸长，则可能不容易调节现有技术的接合系统以使离合轮以适合的张紧度保持接合。

本发明通过提供渐进接合过程从而允许离合轮渐进移动到位来克服以前的直接接合系统的困境。弹簧的使用还补偿了变化甲板切割高度，其中，当甲板高度变化时，带的长度显著改变。

发明内容

本公开内容认识到这些需要，并且公开了这样的渐进接合系统。所述渐进接合系统具有附接到离合臂的离合轮。离合轮还附接到枢转臂。枢转臂联接到脱离接合弹簧，其中脱离接合弹簧沿脱离接合方向将脱离接合拉伸力施加于枢转臂。渐进接合系统还具有接合弹簧。接合弹簧在伸长时沿接合方向将接合拉伸力施加于枢转臂。当接合弹簧将接合拉伸力施加于枢转臂而使枢转臂延伸，从而使离合轮从第一位置旋转到第二位置时，离合轮围绕离合臂旋转且能够从第一位置移动到第二位置。当离合轮从第一位置移动到第二位置时接合拉伸力大于脱离接合拉伸力，当离合轮从第二位置移动到第一位置时脱离接合拉伸力大于接合拉伸力。

公开了一种用于动力设备的渐进接合系统。所述渐进接合系统具有附接到离合臂的离合轮。离合轮还附接到枢转臂，枢转臂附接到接合弹簧。接合弹簧在伸长时沿接合方向将接合拉伸力施加于枢转臂。当接合弹簧将接合拉伸力施加于枢转臂而使枢转臂延伸时，离合轮围绕离合臂旋转并能够从第一位置移动到第二位置。这使离合轮从第一位置旋转到第二位置。接合弹簧的刚度使得：当离合轮从第二位置移动到第一位置时，脱离接合力被施加于枢转臂。

附图说明

图1显示出具有根据本发明一个实施例的渐进接合系统的单轴割草机的俯视图，其中接合系统处于脱离接合位置。

图2显示出图1的单轴割草机，其中渐进接合系统处于中间位置。

图3显示出图1的单轴割草机，其中渐进接合系统处于完全接合位置。

图4显示出渐进接合系统的特写图。

图5显示出具有根据本发明另一实施例的渐进接合系统的双刀片割草机的俯视图，其中接合系统处于脱离接合位置。

图6显示出图5的双轴割草机，其中渐进接合系统处于中间位置。

图7显示出图5的双轴割草机，其中渐进接合系统处于完全接合位置。

图8显示出具有根据本发明另一实施例的渐进接合系统的后拖式割草机的俯视图，其中接合系统处于脱离接合位置。

图9显示出图8的后拖式割草机，其中渐进接合系统处于中间位置。

图10显示出图8的后拖式割草机，其中渐进接合系统处于完全接合位置。

图11显示出用于根据本发明一个实施例的渐进接合系统中的弹簧。

图12显示出具有根据本发明一个实施例的使用图11所示弹簧的渐进接合系统的单轴割草机的特写俯视图，其中接合系统处于脱离接合位置。

图13显示出图12的单轴割草机，其中渐进接合系统处于完全接合位置。

具体实施方式

虽然本发明易于实现为许多不同形式的实施例，但是，在附图中显示并将在此详细描述的是特定实施例，应理解的是，在本文中对这些实施例的公开内容应被认为是原理的示例，而不是意在将本发明限制于所示和所述的具体实施例。在以下描述中，相同附图标记在附图的若干视图中用于描述相同、相似或对应的部分。这种详细描述限定了在此使用的措辞含义并具体描述了各实施例，以使得本领域技术人员实施本发明。

在此使用的措辞“一个”被限定为一个或多于一个。在此使用的措辞“多个”被限定为两个或多于两个。在此使用的措辞“另一个”被限定为至少为第二个或更多个。在此使用的措辞“包含”和/或“具有”被限定为“包括”(即，开放式表述)。在此使用的措辞“联接”被限定为“连接”，但是，不必为直接连接，也不必为机械连接。

在本文全文中所提及的“一个实施例”、“某些实施例”、和“实施例”或类似措辞意味着：结合实施例所述的特定的特征部、结构、或特征被包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在本专利文件全文中不同部分中所出现的这样的表述不必都对应于相同实施例。而且，特定的特征部、结构或特征可通过任意适合的方式被非限制性地结合到一个或多个实施例中。

在此使用的措辞“或”应被理解为是包含性的或者意味着任意一种或任意组合。因此，“A、B或C”意味着以下中的任意一种：“A；B；C；A和B；A和C；B和C；A、B和C”。仅当元件、功能、步骤或动作的组合在某些方面本身相互排斥时，对这种限定才会出现例外。

体现在各图中的附图是用于例示本发明某些适宜的实施例的目的，而不应被认为是对其的限制。在操作的现在分词之前的措辞“方式”表示希望的功能，针对该希望功能存在一个或多个实施例，即，用于实现该希望功能的一种或多种方法、装置或设备，并且本领域技术人员可根据在此的公开内容从这些实施例或其等同方案中进行选择，使用措辞“方式”并不是意在进行限制。

图1显示出具有根据本发明一个实施例的渐进接合系统175的单轴割草机100的俯视图。割草机100具有割草机甲板102和框架104。甲板102之下是两个分离的割草机刀片(未示出以便于例示)，割草机刀片附接到单轴，所述单轴附接到刀片轮110。驱动带130围绕刀片轮110行进。驱动带130与惰轮140和离合轮120联接。如图1中所示，离合轮120处于脱离接合位置。

在框架104的顶部上是具有驱动轴106的发动机(也未示出以便于例示)。驱动轮107附接到驱动轴106，驱动带130附接到驱动轮107上。当渐进接合系统175部分接合(图2)或完全接合(图3)且发动机转动时，驱动轮107旋转，从而使得刀片轮110旋转，这进而使刀片旋转。

手柄杠108和接合杆150也附接到框架104。接合杆150用于接合/脱离接合割草机刀片。如果割草机100是推式割草机，则用户行走在割草机100之后并通过推动手柄杠108而推动割草机。在可替代实施例中，割草机100可为自推进式割草机。在这种情况下，用户可使用手柄杠108引导割草机100，而不是推动割草机。

如图1中可见，接合杆150处于脱离接合位置。当处于此位置时，离合轮120并未紧紧压靠驱动带130。如果马达转动，则驱动轮107会旋转，但没有足够压力施加于驱动带130而使得刀片轮110旋转。

接合杆150联接到连接机构152，连接机构152联接到接合杠126，接合杠126联接到接合弹簧124。连接机构可包括各种臂和枢转点。为了例示目的，连接机构152可以是引导从接合杆150至接合弹簧124的运动的任何机构。

接合弹簧124进而联接到枢转臂122。枢转臂122联接到离合轮120。离合轮120还联接到离合臂112。图1中还示出了脱离接合弹簧125，其联接到枢转臂122。限位螺栓116防止枢转臂122在脱离接合位置时行进过远。限位螺栓114防止离合臂在接合位置时行进过远(见图4的特写图)。

图2显示出割草机100，其中接合杆150处于中间位置。如图2中可见，接合杆150已沿向前方向210发生了移动，由此使接合杠126拉动接合弹簧124。由接合弹簧124施加的拉伸力使得枢转臂122沿顺时针方向旋转，这进而使得离合轮120朝向驱动带130旋转。

因此，当接合杆150处于中间位置(或者说部分地接合)时，离合轮120将开始对驱动带130施加压力。如果发动机在运转且有足够的压力开始施加于驱动带130，则刀片轮110将开始缓慢旋转。随着刀片轮110开始其缓慢旋转，其将朝向工作速度加速，而不使接合杆150移动。在刀片轮110已经达到或近乎达到工作速度之后，可使接合杆150移动通过其行程的其余部分。

图3显示出割草机100，其中接合杆150处于完全接合位置。在此位置，接合杠126使接合弹簧124延伸至完全展开位置。在此位置，接合弹簧将其最大拉伸力施加于枢转臂122上。如图3中可见，离合轮120压靠驱动带130。由接合弹簧124施加的持续拉伸力使离合轮120与驱动带130保持接合。

使用接合弹簧124将离合轮定位到接合位置的一个优点是，允许接合弹簧124随着离合轮120接合驱动带130而将渐进力施加于离合轮120。当驱动带130中的张力开始增大时，刀片轮110可以开始旋转。接合弹簧124的适当选择将在驱动带130上保持适合的张力。在一些现有技术的接合系统中，可能将过大的张力施加于驱动带，从而引起其永久伸长或可能断裂。

当接合杆150从完全接合位置(图3)移动到脱离接合位置(图1)时，脱离接合弹簧125使得离合轮120被拉离驱动带130。

图4显示出处于如图3中所示的完全接合位置的渐进接合系统175的特写图。如图4中可见，可调的离合机构490可位于枢转臂122上。在图4的实施例中，可调的离合机构可包括可调的松紧螺扣，用于增大离合轮120与枢转臂122之间的距离。当驱动带130磨损时，其可伸长。当带伸长时，离合轮120会需要向驱动带130行进更远以便施加足够压力。通过调节枢转臂122的长度，可增大或减小离合轮120行进的距离，这取决于为实现适合的带张力所会必需的。

图5显示出具有根据本发明另一实施例的渐进接合系统575的双刀片割草机500的俯视图。割草机500具有甲板502和框架504。甲板502之下是两个割草机刀片(未示出以便于例示)，割草机刀片被附接到两个割草机轴515，割草机轴515被附接到刀片轮510和511。驱动带530围绕刀片轮510和511行进。驱动带530与惰轮540和离合轮520联接。如图5中所示，离合轮520处于脱离接合位置。

在框架504的顶部上是具有驱动轴506的发动机(也未示出以便于例示)。驱动轮507附接到驱动轴506，驱动轮507连接到驱动带530。当渐进接合系统575部分接合(图6)或完全接合(图7)且发动机转动时，驱动轮507旋转，从而使得刀片轮510和511旋转，这进而使刀片旋转。

手柄杠508和接合杆550也附接到框架504。接合杆550用于接合/脱离接合割草机刀片。如果割草机500是推式割草机，则用户行走在割草机500之后并通过推动手柄杠508而推动割草机。在可替代实施例中，割草机500可为自推进式割草机。在这种情况下，用户可使用手柄杠508引导割草机100，而不是推动割草机。

如前所述，图5显示出处于脱离接合位置的接合杆550。当处于此位置时，离合轮520并未紧紧压靠驱动带530。如果马达转动，则驱动轮507会旋转，但没有足够压力施加于驱动带530而使得刀片轮510和511旋转。

接合杆550通过连接机构552联接到接合杠526，接合杠526联接到接合弹簧524。接合弹簧524联接到枢转臂522。枢转臂522联接到离合轮520。离合轮520还联接到离合臂512。在图5中还示出了脱离接合弹簧525，其联接到枢转臂522。限位螺栓514防止枢转臂522在接合位置时行进过远。在图5-7的实施例中，脱离接合弹簧525相对于枢转臂线性地定位。这种定位限制了枢转臂522在从接合位置移动到脱离接合位置时可行进的距离。在脱离接合位置，当脱离接合弹簧525处于完全松弛位置时，枢转臂停止。

图6显示出割草机500，其中接合杆550处于中间位置或者说部分地接合。如图6中可见，接合杆550已沿向前方向610发生了移动，由此使接合杠526拉动接合弹簧524。由接合弹簧524施加的拉伸力使得枢转臂522沿顺时针方向旋转，这进而使得离合轮520朝向驱动带530旋转。

因此，当接合杆550处于中间位置(部分地接合)时，离合轮520将开始对驱动带530施加压力。如果发动机在运转且开始有足够的压力施加于驱动带530，则刀片轮510和511可开始缓慢旋转。随着刀片轮510和511开始其缓慢旋转，它们将朝向工作速度加速，而不使接合杆550移动。在刀片轮510和511已经达到或近乎达到工作速度之后，可使接合杆550移动通过其行程的其余部分。

图7显示出割草机500，其中接合杆550处于完全接合位置。在此位置，接合杠526使接合弹簧524延伸至完全展开位置。在此位置，接合弹簧524将其最大拉伸力施加于枢转臂522上。如图7中可见，离合轮520压靠驱动带530。由接合弹簧524施加的持续拉伸力使离合轮520与驱动带530保持接合。当接合杆550从完全接合位置(图7)移动到脱离接合位置(图5)时，脱离接合弹簧525使得离合轮520被拉离驱动带530。

图8显示出具有根据本发明另一实施例的渐进接合系统875的后拖式割草机800的俯视图。割草机800具有甲板802和框架804。甲板802之下是两个割草机刀片(未示出以便于例示)，割草机刀片进而连接到两个割草机轴815，割草机轴815附接到刀片轮810和811。驱动带830围绕刀片轮810和811行进。驱动带830与惰轮840和离合轮820联接。如图8中所示，离合轮820处于脱离接合位置。

在框架804的顶部上是具有驱动轴806的发动机(也未示出以便于例示)。驱动轮807附接到驱动轴806，驱动轮807连接到驱动带830。当渐进接合系统875部分接合(图9)或完全接合(图10)，且发动机转动时，驱动轮807旋转，从而使得刀片轮810和811旋转，这进而使刀片旋转。接合杆850附接到后拖式割草机800上。接合杆850用于接合/脱离接合割草机刀片。

如前所述，图8显示出处于脱离接合位置的接合杆850。当处于此位置时，离合轮820并未压靠驱动带830。如果马达转动，则驱动轮807会旋转，但没有足够压力施加于驱动带830而使得刀片轮810和811转动。

接合杆850通过连接机构852联接到接合杠826，接合杠826联接到接合弹簧824。接合弹簧824联接到枢转臂822。枢转臂822联接到离合轮820。离合轮820还联接到离合臂812。图8中还示出了脱离接合弹簧825，其联接到枢转臂822。类似于图5-7中所示的实施例，脱离接合弹簧825限制了枢转臂822处于脱离接合位置时行进的距离。限位螺栓814防止枢转臂822在接合位置时行进过远。

图9显示出后拖式割草机800，其中接合杆850处于中间位置。如图9中可见，接合杆850已沿向前方向发生了移动，由此使接合杠826拉动接合弹簧824。由接合弹簧824施加的拉伸力使得枢转臂822沿顺时针方向旋转，这进而使得离合轮820朝向驱动带830旋转。

因此，当接合杆850处于中间位置(部分地接合)时，离合轮820将开始对驱动带830施加轻微的压力。如果发动机在运转且有轻微压力施加于驱动带830，则刀片轮810和811将开始缓慢旋转。随着刀片轮810和811开始其缓慢旋转，它们将朝向工作速度加速，而不使接合杆850移动。在刀片轮810和811已经达到或近乎达到工作速度之后，可使接合杆850移动通过其行程的其余部分。

图10显示出割草机800，其中接合杆850处于完全接合位置。在此位置，接合杠826使接合弹簧824延伸至完全展开位置。在此位置，接合弹簧824将其最大拉伸力施加于枢转臂822上。如图10中可见，离合轮820压靠驱动带830。由接合弹簧824施加的持续拉伸力使离合轮820与驱动带830保持接合。

当接合杆850从完 全接合位置(图10)移动到脱离接合位置(图8)时，脱离接合弹簧825使得离合轮820被拉离驱动带830。将离合轮820拉离允许去除张力，从而使得驱动带830上的压力变小。

图11显示出根据本发明一个实施例的接合弹簧组件1100。接合弹簧组件1100可替代接合弹簧124和脱离接合弹簧125(图1)。接合弹簧组件1100具有附接到弹簧1124的两端上的前帽1101和后帽1103。前帽1101和后帽1103通过销1114保持就位。接合杠1144附接到后帽1103。

图12显示出安装在渐进接合系统1175中的接合弹簧组件1100。如图12中所示，渐进接合系统1175处于脱离接合位置。当在此位置时，离合轮1120并未紧紧压靠驱动带1130。如果马达在转动，则驱动轮1107会旋转，但没有足够压力施加于驱动带1130而使得刀片轮1110旋转。

接合杆(未示出)联接到连接机构1152，连接机构1152联接到接合杠1144，接合杠1144联接到接合弹簧组件1100。连接机构1152可包括各种臂和枢转点。为了例示目的，连接机构1152可以是引导从接合杆至接合弹簧组件1100的运动的任何机构。

接合弹簧组件1100进而联接到枢转臂1122。枢转臂1122联接到离合轮1120。离合轮1120还联接到离合臂1112。限位螺栓1116防止枢转臂1122在脱离接合位置时行进过远。限位螺栓1114防止离合臂在接合位置时行进过远(见图13)。接合弹簧组件1100可具有足够的刚性，以承受由接合杠1144对其施加的力，并将所述力直接施加于枢转臂1122。前帽1101和后帽1103防止弹簧1124沿垂直方向发生形变(折曲)而偏离由接合杠1144施加的线性力。

图13显示出处于完全接合位置的渐进接合系统1175。在此位置，接合杠1144使接合弹簧1124延伸至完全展开位置。在此位置，接合弹簧组件1100将其最大拉伸力施加于枢转臂1122上。如图13中可见，离合轮1120压靠驱动带1130。由接合弹簧组件1100施加的持续拉伸力使离合轮1120与驱动带1130保持接合。

虽然在此已经例示和描述了具体实施例，不过本领域技术人员应认识到，被设计用于实现该相同目的的任何布置方式可替代所示具体实施例，而且本发明在其它环境中具有其它应用。例如，本发明的创新构思也可应用于各种其它类型的动力设备，包括但不限于清雪机、微型赛车(go-kart)等，其中均采用带来驱动各种部件。本申请意在涵盖本发明的任何适应性方案和变例。所附权利要求书绝非意在将本发明的范围限制到在此所描述的具体实施例。

Claims (18)

1.一种用于动力设备的渐进接合系统，所述渐进接合系统包括：

离合轮，离合臂附接到所述离合轮；

离合臂，枢转臂也附接到所述离合轮；

枢转臂，脱离接合弹簧还联结到所述枢转臂；

脱离接合弹簧，所述脱离接合弹簧沿脱离接合方向将脱离接合拉伸力施加于所述枢转臂；和

接合弹簧，所述接合弹簧在伸长时沿接合方向将接合拉伸力施加于所述枢转臂；

其中，当所述接合弹簧将接合拉伸力施加于所述枢转臂而使所述枢转臂延伸，从而使所述离合轮从第一位置旋转到第二位置时，所述离合轮围绕所述离合臂旋转，能够从所述第一位置移动到所述第二位置；

其中，当所述离合轮从所述第一位置移动到所述第二位置时所述接合拉伸力大于所述脱离接合拉伸力，而当所述离合轮从所述第二位置移动到所述第一位置时所述脱离接合拉伸力大于所述接合拉伸力。

2.如权利要求1所述的渐进接合系统，其特征在于，所述离合轮能够移动到中间位置，所述中间位置在所述第一位置与所述第二位置之间。

3.如权利要求1所述的渐进接合系统，其特征在于，其能够用于割草机中。

4.如权利要求3所述的渐进接合系统，其特征在于，所述割草机是动力驱动的推式割草机。

5.如权利要求3所述的渐进接合系统，其特征在于，其能够用于后拖式割草机中。

6.如权利要求3所述的渐进接合系统，其特征在于，所述割草机还包括单个割草机刀片轮。

7.如权利要求3所述的渐进接合系统，其特征在于，所述割草机还包括多个割草机刀片轮。

8.如权利要求1所述的渐进接合系统，其特征在于，其能够用于清雪机中。

9.如权利要求1所述的渐进接合系统，其特征在于，还包括可调的离合机构。

10.一种用于动力设备的渐进接合系统，所述渐进接合系统包括：

离合轮，离合臂附接到所述离合轮；

离合臂，枢转臂也附接到所述离合轮；

枢转臂，接合弹簧还联接到所述枢转臂；和

接合弹簧，所述接合弹簧在伸长时沿接合方向将接合拉伸力施加于所述枢转臂；

其中，当所述接合弹簧将接合拉伸力施加于所述枢转臂而使所述枢转臂延伸，从而使所述离合轮从第一位置旋转到第二位置时，所述离合轮围绕所述离合臂旋转，能够从所述第一位置移动到所述第二位置；

其中，所述接合弹簧的刚度使得：当所述离合轮从所述第二位置移动到所述第一位置时，脱离接合力被施加于所述枢转臂。

11.如权利要求10所述的渐进接合系统，其特征在于，所述离合轮能够移动到中间位置，所述中间位置在所述第一位置与所述第二位置之间。

12.如权利要求10所述的渐进接合系统，其特征在于，其能够用于割草机中。

13.如权利要求12所述的渐进接合系统，其特征在于，所述割草机是动力驱动的推式割草机。

14.如权利要求12所述的渐进接合系统，其能够用于后拖式割草机中。

15.如权利要求12所述的渐进接合系统，其特征在于，所述割草机还包括单个割草机刀片轮。

16.如权利要求12所述的渐进接合系统，其特征在于，所述割草机还包括双割草机刀片轮。

17.如权利要求10所述的渐进接合系统，其特征在于，其能够用于清雪机中。

18.如权利要求10所述的渐进接合系统，其特征在于，还包括可调的离合机构。

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