CN109642412B - 多用途须状扫帚 - Google Patents

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Abstract

第一作业用具臂(250)可旋转地连接到框架(223)或参考结构，第二作业用具臂(260)可旋转地连接到第一作业用具臂，并且作业工具(265)连接到第二作业用具臂的端部。致动器(226)和弹簧(270)每一个都可旋转地连接到第二作业用具臂，并且被构造成使得第一作业用具臂相对于框架或参考结构的单独运动以及第二作业用具臂和作业用具相对于第一作业用具臂的运动通过致动器的致动而获得。

Description

多用途须状扫帚
技术领域
本公开内容涉及可连接到动力机器的工具以及用于工具的配件。更具体地，本公开内容涉及工具或工具配件，其包括可致动臂和可相对于可致动臂运动的单独用具或作业元件。
背景技术
出于本公开的目的，动力机器包括为了完成特定任务或各种任务而产生动力的任何类型的机器。一种动力机器为作业车辆。作业车辆通常是具有作业装置的自走式车辆，例如可以被操纵执行作业功能的提升臂(尽管一些作业车辆也可以具有其他作业装置)。作业车辆动力机器的一些示例包括装载机、挖掘机、多用途车辆、拖拉机和挖沟机，仅举几个示例。
一些动力机器可以可操作地连接到能够与动力机器协作以执行任务(例如，清理垃圾或碎屑并将其装载到卡车中以便移除)的工具。例如，可以使用各种清扫器工具来清理碎屑。将各种尺寸的垃圾清扫成一堆、将垃圾堆移动到装载机或其他动力机器的铲斗中、并将垃圾堆装载到卡车中以便移除可能带来挑战。当物料很轻时，很难装载碎屑并将碎屑保持在常规铲斗内。旋转式清扫器型工具被设计用于清理小尺寸的碎屑，例如灰尘、砾石、烟头等。通常，旋转式清扫器不是设计用于收集较大尺寸的碎屑或垃圾，例如纸板箱。
在工具或者用于工具的配件中会期望能够具有工具臂(即，与工具可操作地连接到的动力机器上的提升臂相对)相对于工具的一部分定位用具和用具相对于工具臂的运动两者的单独运动。通常，为了实现工具臂和用具的运动，必须使用多个致动器。这会增加工具的复杂性和成本。
本背景技术中的讨论仅仅是为了一般背景信息而提供的，并不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的保护范围。
发明内容
本发明内容和摘要被提供用于以简化的形式介绍一些概念，这些概念将在下面的具体实施方式中进一步说明。发明内容和摘要不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征。
所公开的实施例具有可旋转地连接到框架或参考结构的第一作业用具臂、可旋转地连接到第一作业用具臂的第二作业用具臂、以及连接到第二作业用具臂的端部的作业用具。致动器和偏压元件每一个都可旋转地连接到第二作业用具臂，并且被构造成使得第一作业用具臂相对于框架或参考结构的单独运动以及第二作业用具臂和作业用具相对于第一作业用具臂的运动通过致动器的致动而获得。
在一个示例性实施例中，构造成与动力机器的工具一起使用的作业元件包括作业元件提升臂，所述作业元件提升臂被构造成可枢转地连接到动力机器的工具。作业用具臂可枢转地连接到作业元件提升臂，并且作业用具连接到作业用具臂。作业元件致动器可枢转地连接到作业用具臂，并且被构造成可枢转地连接到动力机器的工具。连接在作业元件提升臂和作业用具臂之间的偏压机构响应于作业元件致动器的致动建立作业元件提升臂和作业用具臂的运动优先级，使得作业元件致动器被构造成相对于动力机器的工具选择性枢转地运动作业元件提升臂并相对于作业元件提升臂选择性枢转地运动作业用具臂。
在一些示例性实施例中，作业元件致动器和偏压机构被布置和构造成使得当作业元件提升臂和作业用具臂都未被定位成使得其行程被相应的所述第一止动件和所述第二止动件阻止时，作业元件致动器的缩回导致作业用具臂相对于作业元件提升臂旋转，而作业元件致动器的伸出导致作业元件提升臂相对于动力机器的工具旋转。
此外，在一些示例性实施例中，作业元件致动器、偏压机构以及第一和第二止动件被布置和构造成使得作业元件致动器的缩回导致作业用具臂相对于作业元件提升臂旋转，直到作业用具臂相对于作业元件提升臂的运动被第二止动件阻止为止，并且然后作业元件致动器的进一步缩回导致作业元件提升臂相对于动力机器的工具旋转。作业元件致动器的伸出导致作业元件提升臂相对于动力机器的工具旋转，直到作业元件提升臂的运动被第一止动件阻止，然后作业元件致动器的进一步伸出导致作业用具臂相对于作业元件提升臂旋转。
在另一个示例性实施例中，提供了一种控制作业元件的方法。作业元件具有可枢转地连接到工具的作业元件提升臂、可枢转地连接到作业元件提升臂的作业用具臂、连接到作业用具臂的作业用具、以及连接在作业用具臂和作业元件提升臂之间的偏压机构。所述方法包括使可枢转地连接到作业用具臂和工具的作业元件致动器缩回和伸出、以及使用偏压机构来建立作业元件提升臂和作业用具臂之间的运动优先级。利用建立的运动优先级，当作业元件提升臂和作业用具臂都未被定位成使得行程被止动机构阻止时，作业元件致动器的缩回导致作业用具臂相对于作业元件提升臂旋转，而作业元件致动器的伸出导致作业元件提升臂相对于工具旋转。当在作业元件致动器的伸出期间提升臂的运动时被第一止动机构阻止时，作业元件致动器的进一步伸出导致作业用具臂相对于作业元件提升臂旋转。当在作业元件致动器缩回期间作业用具臂的运动被第二止动机构阻止时，作业元件致动器的进一步缩回导致作业元件提升臂相对于工具旋转。
附图说明
图1-3是显示可以在其上实施本公开的实施例的代表性工具以及代表性工具可以连接到的动力机器的功能系统的每个方框图；
图4是多用途须状扫帚工具或者用于工具的配件的前视图，所述工具或者配件是图1-3中所示的工具的一个示例性实施例；
图5是图4中所示的工具的侧视立体图，示出了工具的部件；
图6-8是图4和图5中所示的工具的立体图，示出了臂和工具的用具在单个致动器或平行布置的一组致动器的动力下的运动；
图9是图4和图5中所示的工具的立体图，示出了位于可选操作位置处的用具；
图10是示出配件的一部分的侧视图，显示了用于工具上的提升臂的可调节止动件的一个实施例；以及
图11-13示出图10的可调节止动件与根据一个示例性实施例的工具的框架的一部分之间的可调节位置。
具体实施方式
参考示例性实施例描述和说明了本讨论中公开的概念。然而，这些概念在其应用上不限于示例性实施例中的结构细节和部件的布置，并且能够以各种其他方式实践或实施。本文件中的术语用于说明的目的，而不应视为限制性。本文使用的诸如“包括”、“包含”和“具有”及其变体的词语表示涵盖其后列出的项目、其等效形式以及附加项目。
所公开的概念用于提供工具或者可连接到工具的配件，其具有可旋转地连接到框架或参考结构的第一作业用具臂。第二作业用具臂可旋转地连接到第一作业用具臂，并且作业用具连接到第二作业用具臂的端部。致动器和偏压元件每一个都可旋转地连接到第二作业用具臂，并且被构造成使得第一作业用具臂相对于框架或参考结构的单独运动以及第二作业用具臂和作业用具相对于第一作业用具臂的运动使用相同致动器的致动实现。这允许使用单个致动器(或者一组并联致动器)实现涉及多个运动的更复杂的作业任务。在示例性实施例中，所公开的概念用于须状扫帚工具或工具配件中，以获得用于扫除碎屑的不同运动。其他示例性实施例包括以其他实现类型使用所公开的概念。
所公开的概念可以在各种工具和各种动力机器上实施，如下所述。可以在其上实施实施例的代表性工具100、100'、100″以及工具可以可操作地连接到的代表性动力机器10和10'在1-3中以图示形式示出，并且在公开任何实施例之前进行说明。为了简洁起见，仅详细讨论一个工具及动力机器的组合。然而，如上所述，以下实施例可以在许多工具中的任一个工具上实施，并且这些各种工具可以可操作地连接到各种不同的动力机器。出于本讨论的目的，动力机器包括框架(在一些情况下为至少一个作业元件)以及能够为作业元件提供动力以完成作业任务的动力源。一种动力机器为自走式作业车辆。自走式作业车辆是一类动力机器，该类动力机器包括框架、作业元件和能够为作业元件提供动力的动力源。作业元件中的至少一个为用于在动力下使动力机器运动的原动系统。
现在参照图1，方框图示出和与工具100相互作用相关的动力机器10的基本系统以及工具100的基本部件，所述工具表现为可以有利地结合下面讨论的实施例的工具。在最基本的层面上，用于本讨论目的的动力机器包括框架20、动力源25、作业元件30以及如图1所示的工具对接装置40。在诸如装载机和挖掘机以及其他类似作业车辆的动力机器上，工具对接装置40包括工具托架50和动力端口60。工具托架50通常可旋转地连接到提升臂或另一个作业元件且能够被固定到工具。动力端口60为工具100提供连接，以从动力源向工具提供动力。动力源25表现为在动力机器10上产生的一个或多个动力源。这可以包括加压流体和电力中的任一个或两者。
有时被称为附件或可连接工具的工具100具有动力机器对接装置110和用具120，用具120连接到动力机器对接装置110。动力机器对接装置110示例性地包括机器安装件112和用于与动力机器10连接的动力端口114。机器安装件112可以是能够连接到动力机器10的工具对接装置40的任何结构。在一些实施例中，动力端口114包括液压连结器和/或电气连结器。动力端口114还可以包括无线电连接，如可以在给定工具上应用的那样。虽然示出了机器安装件112和动力端口114，但是一些工具可以仅具有一个或另一个作为其动力机器对接装置110的一部分。其他工具，例如铲斗和一些简单的叉车，将根本不具有动力端口114(例如，参见图3)。一些其他叉车可以具有用于垂直、水平、旋转地调节其叉齿、或者通过响应于在动力端口114处从动力机器10接收的动力信号来使其伸出的致动器。
在动力机器具有特定工具托架的情况下，机器安装件112将包括辅助特定工具托架的结构。对于没有工具托架的动力机器，机器安装件包括将工具100直接安装到动力机器10的部件，例如衬套，以容纳用于将工具安装到提升臂的销和用于使工具运动的致动器。
出于本讨论的目的，可以将工具分类为简单或复杂的。简单的工具没有致动的作业元件。简单工具的一个实例是没有可致动叉齿的铲斗或叉车。复杂的工具具有至少一个可致动作业元件，例如具有可致动叉齿的叉车。复杂工具被进一步分为具有一个可致动作业元件的工具和具有多个作业元件的工具。一些复杂的工具包括简单工具的部件。例如，所公开的须状扫帚工具包括或连接到铲斗。
在图1中，工具100示出了用于具有单个作业元件124的复杂工具的用具120。用具120包括框架122，框架122与机器安装件112连接或一体形成。作业元件124连接到框架122，并且可相对于框架以特定方式(垂直、水平、旋转、伸展等)运动。致动器126安装到框架122和作业元件124，并且在动力下可致动以使作业元件相对于框架运动。通过动力机器向致动器126提供动力。以加压的液压流体(或其他动力源)的形式选择性地经由动力端口60和114将动力从动力机器10直接提供到致动器126。
图2示出工具100'，描绘了复杂的多功能工具。图2中的数字与图1中相似的部件基本上相似，并且为简洁起见在此不再讨论。工具100'具有一个或多个附加作业元件124″，所述附加作业元件以方框形式示出。每个作业元件124″具有与其连接的相应致动器126″，以用于控制作业元件124″的运动。控制系统130从动力机器接收动力，并响应于来自操作者输入的信号选择性地向致动器126'和126″提供动力。控制系统130包括控制器132，控制器132被构造为从动力机器10接收指示操作者输入操纵的电信号并根据所述电信号控制到各种致动器的动力。控制器132可以向致动器126'和126″中的一些或所有提供电信号以控制所述致动器的功能。可选地，控制器132可以控制可选的阀134，所述阀进而通过向致动器提供加压的液压流体来控制致动器126'和126″中的一些或所有的致动。
虽然未在图2中示出，但是在一些情况下，与动力机器相反，控制器132可以接收指示安装在工具上的用户输入的操作者致动的信号。在这些应用中，从远离动力机器定位(即，在工具100'旁边)的操作员位置控制工具。
图3示出了工具100″，其描绘了简单的工具。图3中编号与图1中的编号相似的部件基本上相似，为简洁起见在此不再讨论。工具100″具有一个或多个接合结构126″，所述接合结构固定地或可运动地连接到框架122″。与由致动器提供动力以相对于框架运动以执行作业功能的作业元件不同，接合结构可以接合媒介部件以与动力机器一起进行作业。例如，简单的铲斗具有接合结构，所述接合结构包括切削边缘和限定的容积，所述容积保持收集到铲斗中的土壤或物料。作为另一个示例，叉车的叉齿可以安装到叉车工具的框架上以用于接合货盘。这种叉齿可以是可调节的，但在许多情况下，叉齿本身在动力下不能运动以进行作业，而是为用于接合和支撑要提升和/或携带的负载的接合结构。
动力机器对接装置可以包括为大致平面对接板形式的机器安装件，其能够连接到装载机上的工具托架。在实施例中，可以采用各种类型的机器安装件。动力机器对接装置还可以包括动力端口(例如，分别参见图1和图2的对接装置110和110')，或者与图3的动力机器对接装置110″不同。当动力机器对接装置包括动力端口时，动力端口可以包括可连接到动力机器上的管道的液压管道，使得加压的液压流体可以被选择性地提供给工具上的致动器以致动连接的作业元件。动力端口还可以包括电连接部，所述电连接部可以连接到控制器(例如，图2的控制器132)和阀(例如，阀134)上的致动器。控制器和阀可以包括在工具上的控制系统(例如，控制系统130)中以用于控制其上的功能。
图4-5显示工具/配件组合200的实施例，其可以与图1-3中所示的工具一致且包括其特征。在所示实施例中，组合200包括铲斗工具205和须状扫帚配件210，所述须状扫帚配件可操作地连接到铲斗工具。可选地，须状扫帚可以是作为铲斗工具的一部分的作业元件。出于本讨论的目的，配件和与工具一体形成的作业元件之间的区别在于配件是可以被从工具移除的自备式装置。使用这种类型的配件可以用于允许在不同的工具上使用配件或者允许使用没有配件的工具。在图4-8中所示的实施例中，须状扫帚配件连接到铲斗且如下所述。然而，应该理解的是须状扫帚可以与工具一体形成。在这种情况下，配件上的框架可以与铲斗或其他工具的框架一体形成。虽然为了简洁起见仅在下面讨论具有配件的工具，但是本公开内容的保护范围旨在包括具有配件的工具以及与工具一体形成的作业元件。
铲斗205包括机器对接装置212和框架222，须状扫帚配件210可操作地连接到框架222。图4-8中所示的铲斗205与图3的工具100″的相似之处在于所述铲斗为不具有可操作地连接到其的作业元件的简单工具。(当然，在须状扫帚与工具一体形成的情况下，须状扫帚将为作业元件。)可以连接须状扫帚配件的工具的类型不必限于简单的工具，例如工具100″，而可以包括他们自己的作业元件。
须状扫帚配件210包括框架223和一个或多个提升臂250，其中每个提升臂250在枢转连接件252处可枢转地连接到框架223。如本实施例中所示的框架223包括一对侧板224，所述侧板在其相对的端部上可连接到铲斗且每一个定位在提升臂250中的一个的下方。在一些实施例中，侧板224用作提升臂250的止动件以限制所述提升臂的向下行程，或者可选地具有连接到该侧板的止动件。在一些实施例中，所述板用螺栓固定到铲斗的侧面，并且具有多个孔以允许侧板224连接在不同的位置处，这进而改变完全降低位置确切地可以在的位置。通过允许调节侧部(或者用于提升臂的其他止动件)从而允许调节提升臂可以被降低的最低点，允许在须状扫帚上进行磨损补偿。框架223还包括提升臂250如下所述可操作地连接到的一对侧安装件225和中心安装件227。在一些实施例中，框架223为单个焊件，所述焊件包括中心安装件227、侧安装件225和侧部224。须状扫帚配件210还包括可枢转地连接到(多个)相应提升臂250的一个或多个作业用具臂260，使得每个作业用具臂260都可围绕接头262绕着提升臂250枢转。作业用具265连接在作业用具臂260的下端处。在示例性实施例中，作业用具265为扫帚或刷子，但并非所有实施例都需要是这种情况。
须状扫帚组件210还包括为弹簧形式的一个或多个偏压元件270，例如拉簧，所述偏压元件在可枢转的连接件272处可枢转地连接或连结到提升臂250且在可枢转的连接件274处连接到作业用具臂260。偏压元件270偏压作业用具臂以使其旋转，使得作业用具265枢转离开铲斗205。在其他实施例中，也可以使用其他类型的偏压元件。例如，在一些实施例中，替代在提升臂250和作业用具臂260之间连接拉簧或其他类型的弹簧，提升臂250和作业用具臂260之间的接头262可以是类似地对于提升臂250偏压作业用具臂260的扭转接头。在一些示例性实施例中，例如图4和图5中所示，作业用具臂260可以包括加强结构横向构件275或者在所述作业用具臂之间延伸的其他结构构件。下面讨论偏压元件对提升臂和作业用具臂的运动的作用。
致动器226连接在框架223的中心安装件227上的枢转连接件228处的框架223与枢转连接件229处的作业用具臂260之间。致动器226可以可枢转地连接到在作业用具臂260之间延伸的这些横向构件。在其他实施例中，致动器226可以使用其他连接机构或结构连接到作业用具臂260。在示例性实施例中，致动器226为液压缸类型的致动器，所述致动器可以在来自连接的动力机器的液压动力下伸出和缩回。虽然参考单个致动器226说明所公开的实施例，但是这种实施例也可以包括两个或更多个并联的以机械和/或液压方式连接的致动器，以同时共同控制相同运动。
物理止动件281安装在提升臂250中的一个上，以接合横向构件275或者作业用具臂260的一些其他部分，以限制作业用具臂在作业用具臂260被偏压的方向上的行程。在这里示出和讨论的实施例中，通过致动器226的运动缩回来控制该方向上的运动。此外，如上所述，通过提升臂250与板224的接合限制了向下方向上的行程，以阻止进一步降低提升臂。通过致动器226的伸出来控制该方向上的运动。因此，止动件281和板224限制致动器226的相反行程方向上的通行。当致动器226伸出和缩回时，这些止动件与偏压元件270一起建立提升臂250与作业用具臂260之间的运动优先级。
图10显示根据另一个示例性实施例的用于接合提升臂250的可调节止动件290。在该实施例中，可调节止动件290将代替先前所述的实施例中的止动件224。在该实施例中，可调节止动件290在接头252处可枢转地连接到中心安装件227，使得可调节止动件能够绕着接头252枢转，如箭头292所示。止动件290的调节允许调节提升臂250的完全降低的位置。应该进一步理解，虽然单个止动件290被描述为连接到中心安装件227，但是在替代实施例中，这种可调节止动件可以安装到侧安装件225中的一个或两个上，而不是安装到中心安装件227或者另外地安装到中心安装件227。可调节止动件的接合区域298被定位成接合提升臂250并使提升臂250停止。多个孔294延伸穿过可调节止动件290。在如图10所示的实施例中，多个孔294沿着以接头252为中心的弧均匀地间隔。另外，多个孔沿着中心安装件227以与该间隔布置不同的间隔布置定位。例如，孔294间隔七度分开，并且中心安装件227中的孔间隔三度分开。由于不同的间距，可调节止动件290的调节可以比可调节止动件的孔294的间距更精细。销296延伸穿过孔294中的一个并进入中心安装件227(未示出)上的对准孔，以在操作期间阻止可调节止动件290的旋转。图10仅显示可调节止动件290和中心安装件227之间的对准孔(销296延伸穿过其中一个)的一种情况以及孔部分对准的其他情况。在其他实施例中，所述间隔使得可以同时对准多于一对的孔。
图11-13显示当可调节止动件290旋转不同量时，孔294相对于中心安装件227中的孔。出于讨论的目的，附图中的圆形形状表示可调节止动件中的孔294，而圆形内部的阴影部分表示中心安装件227，而圆形形状的无阴影部分表示中心安装件中的孔。完全无阴影的圆形形状显示可调节止动件290中的孔与中心安装件227之间的对准。
图11呈现如图10所示的可调节止动件290的位置，所述位置为水平位置，即，接合区域298处于水平位置。如图所示，具有八个孔，标识为294-1至294-8。在该位置处，孔294-6与中心安装件中的孔对准，使得销可以插入对准的孔中以将可调节止动件保持在适当位置处。孔294-1和294-3与中心安装件227中的孔部分对准。其余的孔与中心安装件227中的孔既没有部分对准也没有完全对准。
在图12中，可调节止动件290在箭头295的方向上旋转约0.5度。可调节止动件290在参考方向上的旋转将如参照图10所示使可调节止动件290下降，从而允许提升臂250略微向下运动。在须状扫帚连接件上，这种下降将使扫帚略微下降，从而允许操作者补偿刷毛的磨损。在图12中，孔294-1与中心安装件227中的孔对准。在图13中，可调节止动件290在箭头295所指示的方向上旋转大约两度。这里，孔294-3与中心安装件227中的孔对准。从图11-13中所示的示例中可以看到，当可调节止动件旋转时，孔之间的对准不需要是顺序的。相反，中心安装件227和可调节止动件中的孔的间距被设置为提供优选的可调节粒度。
再次返回图4-5，当作业用具臂260和提升臂250都不受止动件限制时，偏压构件270建立运动的优先级。当致动器正在被缩回时，偏压构件270将使作业用具臂260运动，这是因为偏压构件270在该方向上偏压作业用具臂260并因此作业用具臂260将需要比提升臂更小的力来运动。因此，作业用具臂260将运动直到所述作业用具臂到达止动件281为止，此时，提升臂250将上升直到致动器226的行程结束为止。另一方面，当致动器正在被伸出时，偏压构件270阻止作业用具臂260运动，使得提升臂250的运动将下降，直到提升臂靠在板224上为止。一旦提升臂250靠在板224上，则作业用具臂将向下且朝着铲斗运动旋转。
图5-8显示处于各种操作位置的作业用具265。如图5所示，提升臂250下降到板224上，并且作业用具265下降以扫过铲斗前面的物料。随着提升臂250下降到板224上，致动器226的伸出将导致作业用具臂260使须状扫帚265朝向铲斗卷曲。因为偏压构件提供对作业用具臂的优先运动，因此致动器226的缩回将导致作业用具臂260使须状扫265旋转远离铲斗205。图7-8显示须状扫帚旋出并然后卷入以将物料吸入铲斗中。图6显示作业用具臂260相对于止动件281旋转的情况。在该位置下，在每个方向上给予提升臂250运动优先权。
如图5所示，组合件200定位在第一工作周期阶段位置处，所述位置可用于将碎屑或垃圾收集成堆。当组合件200连接到动力机器(未示出)时，用具或扫帚265下降并保持在清扫或收集位置处，其中所述用具或扫帚的刷毛垂直于支撑表面且刷毛的末端低于铲斗205的水平面，使得铲斗不与支撑表面接触。这可阻止损坏路面或铲斗。通过使致动器226伸出到提升臂250下降到其停止位置的位置处，组合件200保持在该位置，并且作业用具臂260向下旋转以将作业用具或刷毛265放置在作业用具臂260下方的所示位置处。在作业用具刷毛265处于该位置的情况下，动力机器可以移动工具200以将垃圾和碎屑推成堆。
在第二工作阶段，组合件200被定位成开始碎片或垃圾的堆积操作。如图6所示，通过完全缩回致动器226，作业用具臂260和作业用具265相对于提升臂250向外和向上旋转(作业用具臂260抵靠止动件281定位)，并且提升臂250完全向上升起。一旦处于该位置，动力机器就可以将铲斗205向下下降到地面，使得通过装载机的向前运动来装载碎屑堆或垃圾堆。在一些示例性实施例中，铲斗205可以装配有额外的聚氨酯切削边缘，所述切削边缘保护叶片免于磨损以及阻止损坏路面。
现在参照图8，显示了用于装载堆积在铲斗205内的垃圾堆或碎屑堆的最终清扫移动位置。这里，在提升臂250处于其完全下降位置的情况下，气缸226的进一步伸出克服了偏压元件270引起作业用具臂260和作业用具或刷毛265继续旋转的力并提供清扫移动以用于将碎屑扫入铲斗205中。
图9显示铲斗205和配件210的组合件200的作业用具265的可选操作位置。组合件200经由工具托架(图9中不可见)可操作地连接到动力机器300的提升臂310。提升臂310被部分地升高，并且倾斜式汽缸320部分地伸出以将组合件200定位成使得铲斗205从地面升起并向前倾斜。在该位置下，配件210的提升臂250下降到侧部224上，并且致动器226进一步缩回到使作业用具265(即，须状扫帚)被定向成接合地面以清扫物料而铲斗205不会干扰地面的位置。
已经参考连接到通常与装载机一起使用类型的铲斗工具的须状扫帚工具或须状扫帚配件说明了所公开的实施例。然而，所公开的概念不必受限于须状扫帚工具和配件。相反，所公开的实施例可以与具有第一作业用具臂(例如，工具提升臂)、可旋转地连接到第一作业用具臂的第二作业用具臂、以及作业用具的各种工具一起使用，所述作业用具连接到第二作业用具臂的端部，以通过单个致动器(或者一组并联的致动器)获得第一作业用具臂相对于框架或参考结构的单独运动以及第二作业用具臂和作业用具相对于第一作业用具臂的运动。
虽然已经参考优选实施例说明了本发明，但是本领域技术人员将认识到，在不背离本发明的精神和保护范围的情况下可以在形式和细节上进行改变。

Claims (19)

1.一种构造成与动力机器的工具一起使用的作业元件，所述作业元件包括：
作业元件提升臂，所述作业元件提升臂被构造成可枢转地连接到所述动力机器的所述工具上；
作业用具臂组件，所述作业用具臂组件可枢转地连接到所述作业元件提升臂，所述作业用具臂组件包括至少两个作业用具臂和在第一位置处固定地连接在所述至少两个作业用具臂之间的结构构件；
作业用具，所述作业用具连接到所述作业用具臂组件；
作业元件致动器，所述作业元件致动器在与所述第一位置分立的第二位置处可枢转地连接到所述作业用具臂组件，并且被构造成可枢转地连接到所述动力机器的所述工具；和
偏压机构，所述偏压机构连接在所述作业元件提升臂和所述作业用具臂组件之间，并且被构造成响应于所述作业元件致动器的致动而建立所述作业元件提升臂和所述作业用具臂组件的运动优先级，使得所述作业元件致动器被构造成通过所述作业元件致动器的缩回和伸出中的一种来选择性地使所述作业元件提升臂相对于所述动力机器的所述工具可枢转地运动，并且使得所述作业元件致动器被构造成通过所述作业元件致动器的缩回和伸出中的另一种来选择性地使所述作业用具臂组件相对于所述作业元件提升臂可枢转地运动，这是因为所述偏压机构对所述作业用具臂组件进行偏压从而使所述作业用具臂组件比所述作业元件提升臂需要更小的力来运动。
2.根据权利要求1所述的作业元件，其中，所述作业元件为扫帚配件，并且所述作业用具为连接到所述作业用具臂组件的扫帚。
3.根据权利要求2所述的作业元件，所述作业元件与所述动力机器的所述工具相组合，其中，所述工具为被构造成安装在动力机器提升臂的端部处的铲斗。
4.根据权利要求1所述的作业元件，其中，所述作业元件提升臂包括至少两个作业元件提升臂，并且其中所述作业用具臂组件包括至少两个作业用具臂。
5.根据权利要求1所述的作业元件，还包括：
第一止动件，所述第一止动件被定位成限制所述作业元件提升臂的行程；和
第二止动件，所述第二止动件被定位成限制所述作业用具臂组件的行程。
6.根据权利要求5所述的作业元件，其中，作业元件致动器和所述偏压机构被布置和构造成使得当所述作业元件提升臂和所述作业用具臂组件都未被定位成使得其行程被相应的所述第一止动件和所述第二止动件阻止时，所述作业元件致动器的缩回导致所述作业用具臂组件相对于所述作业元件提升臂旋转，而所述作业元件致动器的伸出导致所述作业元件提升臂相对于所述动力机器的所述工具旋转。
7.根据权利要求6所述的作业元件，其中，所述作业元件致动器、所述偏压机构以及所述第一止动件和所述第二止动件被布置和构造成使得所述作业元件致动器的缩回导致所述作业用具臂组件相对于所述作业元件提升臂旋转，直到所述作业用具臂组件相对于所述作业元件提升臂的运动被所述第二止动件阻止为止，并且然后所述作业元件致动器的进一步缩回导致所述作业元件提升臂相对于所述动力机器的所述工具旋转。
8.根据权利要求7所述的作业元件，其中，所述作业元件致动器、所述偏压机构以及所述第一止动件和所述第二止动件被布置和构造成使得所述作业元件致动器的伸出导致所述作业元件提升臂相对于所述动力机器的所述工具旋转，直到所述作业元件提升臂的运动被所述第一止动件阻止为止，并且然后所述作业元件致动器的进一步伸出导致所述作业用具臂组件相对于所述作业元件提升臂旋转。
9.根据权利要求5所述的作业元件，还包括：
作业元件框架，所述作业元件框架被构造成连接到所述动力机器的所述工具，其中所述作业元件提升臂和所述作业元件致动器通过到所述作业元件框架的枢转连接件而被可枢转地连接到所述工具。
10.根据权利要求9所述的作业元件，其中，所述作业元件框架被构造成提供定位成限制所述作业元件提升臂的行程的所述第一止动件。
11.根据权利要求9所述的作业元件，其中，所述第一止动件为可调节止动件，所述可调节止动件在止动枢转接头处可枢转地连接到所述作业元件框架，所述可调节止动件具有沿着以所述止动枢转接头为中心的弧分隔开的多个第一孔，所述作业元件框架具有沿着以所述止动枢转接头为中心的所述弧分隔开的多个第二孔，其中所述多个第一孔中的用于容纳锁定销的一个第一孔与所述多个第二孔中的用于容纳该锁定销的一个第二孔之间的对准确定所述第一止动件的选定位置。
12.根据权利要求11所述的作业元件，其中，所述多个第一孔和所述多个第二孔具有不同的间隔度，以增加用于所述选定位置的多个可能位置。
13.根据权利要求1所述的作业元件，其中，所述偏压机构包括连接在所述作业元件提升臂和所述作业用具臂组件之间的弹簧。
14.一种被构造为安装在动力机器提升臂上的工具，所述工具包括：
铲斗；
作业元件提升臂，所述作业元件提升臂可枢转地连接到所述铲斗；
作业用具臂组件，所述作业用具臂组件可枢转地连接到所述作业元件提升臂，所述作业用具臂组件包括至少两个作业用具臂和在第一位置处固定地连接在所述至少两个作业用具臂之间的结构构件；
作业用具，所述作业用具连接到所述作业用具臂组件；
作业元件致动器，所述作业元件致动器可枢转地连接到所述作业用具臂组件和所述铲斗；和
偏压机构，所述偏压机构连接在所述作业元件提升臂与所述作业用具臂组件之间，并且被构造成响应于所述作业元件致动器的致动而建立所述作业元件提升臂和所述作业用具臂组件的运动优先级，使得所述作业元件致动器被构造成当所述作业元件提升臂和所述作业用具臂组件都未被定位成使得其行程被止动件阻止时，所述作业元件致动器的缩回和伸出中的一种导致所述作业用具臂组件相对于所述作业元件提升臂旋转，并且所述作业元件致动器工件的缩回和伸出中的另一种导致所述作业元件提升臂相对于所述铲斗旋转。
15.根据权利要求14所述的工具，其中，所述作业用具为连接到所述作业用具臂组件的扫帚。
16.根据权利要求15所述的工具，还包括：
第一止动件，所述第一止动件被定位成限制所述作业元件提升臂的行程；和
第二止动件，所述第二止动件被定位成限制所述作业用具臂组件的行程，
其中，所述作业元件致动器和所述偏压机构被布置和构造成使得当所述作业元件提升臂和所述作业用具臂组件都未被定位成使得其行程被相应的所述第一止动件和所述第二止动件阻止时，所述作业元件致动器的缩回导致所述作业用具臂组件和所述扫帚相对于所述作业元件提升臂旋转，而所述作业元件致动器的伸出导致所述作业元件提升臂相对于所述铲斗旋转。
17.根据权利要求16所述的工具，其中，所述作业元件致动器、所述偏压机构以及所述第一止动件和所述第二止动件被布置和构造成：
使得所述作业元件致动器的缩回导致所述作业用具臂组件和所述扫帚相对于所述作业元件提升臂旋转，直到所述作业用具臂组件相对于所述作业元件提升臂的运动被所述第二止动件阻止为止，并且然后所述作业元件致动器的进一步缩回导致所述作业元件提升臂相对于所述铲斗旋转，并且
使得所述作业元件致动器的伸出导致所述作业元件提升臂相对于所述铲斗旋转，直到所述作业元件提升臂的运动被所述第一止动件阻止为止，并且然后所述作业元件致动器的进一步伸出导致所述作业用具臂组件和所述扫帚相对于所述作业元件提升臂旋转。
18.根据权利要求17所述的工具，还包括：
作业元件框架，所述作业元件框架连接到所述铲斗，其中所述作业元件提升臂和所述作业元件致动器通过到所述作业元件框架的枢转连接件而可枢转地连接到所述铲斗。
19.一种控制作业元件的方法，所述作业元件具有可枢转地连接到工具的作业元件提升臂、可枢转地连接到所述作业元件提升臂的作业用具臂、连接到所述作业用具臂的作业用具、以及连接在所述作业用具臂与所述作业元件提升臂之间的偏压机构，所述方法包括以下步骤：
使可枢转地连接到所述作业用具臂和所述工具的作业元件致动器缩回和伸出；和
使用所述偏压机构建立所述作业元件提升臂和所述作业用具臂之间的运动优先级，使得：
当所述作业元件提升臂和所述作业用具臂都未被定位成使得其行程被止动机构阻止时，所述作业元件致动器的缩回导致所述作业用具臂相对于所述作业元件提升臂旋转，而所述作业元件致动器工件的伸出导致所述作业元件提升臂相对于所述工具旋转；
当在所述作业元件致动器的伸出期间所述作业元件提升臂的运动被第一止动机构阻止时，所述作业元件致动器的进一步伸出导致所述作业用具臂相对于所述作业元件提升臂旋转；以及
当在所述作业元件致动器的缩回期间所述作业用具臂的运动被第二止动机构阻止时，所述作业元件致动器的进一步缩回导致所述作业元件提升臂相对于所述工具旋转。
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