CN110332223A - 连接装置及自动工作设备 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种自动工作设备，包括本体(1)、上盖(2)以及连接装置(3)，连接装置(3)包括固定在上盖上的连接座及固定在本体上的连接杆(30)。连接座包括锁定件(32)，锁定件设有若干弹性连接壁(323)，这些弹性连接壁共同形成凹腔(322)以容纳连接杆的连接头。当锁定件(32)位于一释放位置时，弹性连接壁能够向外变形以允许连接头脱离凹腔；当锁定件位于一锁定位置时，弹性连接壁被限制向外变形以使连接头保持在凹腔(322)内。本申请自动工作设备正常使用时，锁定件处于锁定位置，避免上盖脱离本体；当消费者需要拆下上盖时，将锁定件移动至释放位置，即可轻松取下上盖。

Description

连接装置及自动工作设备
技术领域
本申请涉及一种连接装置及使用该连接装置的自动工作设备。
背景技术
自动工作设备在人们的生活中已广泛使用，例如智能割草机。常见的智能割草机包括机体及上盖。机体上安装有驱动轮和从动轮，机体内部安装有控制电路，上盖安装在机体的上方并可与机体发生相对移动，所述上盖与机体之间连接有活动连接装置。机体与上盖之间还设有用于碰撞检测的位移传感器，智能割草机在行走过程时，若上盖碰撞到障碍物，则会与机体之间发生相对位移，利用位移传感器发送信号给控制电路，控制智能割草机反向行走或侧向行走。
为了实现360°全方位的碰撞检测，要求活动连接装置在平面所有方向上的均可以实现自由活动且各方向受力一致。因此，活动连接装置多为具有连接头的万向节组件，上盖设置球形凹槽，连接头与球形凹槽活动连接。
在使用中，因为清洗或修理等其他原因，消费者有时候需要移除上盖，如果球形凹槽与连接头之间的变形力设计过大，则需要耗费很大的力气才能将上盖从本体上移除，移除后的安装也同样费力；如果球形凹槽与连接头之间的变形力设计如果过小，则容易脱落。另外，连接头处于上盖的下方不便观察，消费者在安装时可能会安装不到位，导致消费者在提动割草机时会引起本体脱落。
因此，需要对现有的连接装置及自动工作设备进行改进。
发明内容
本申请提供一种连接装置，该连接装置具有锁定件，该锁定件可视需要处于释放位置或锁定位置。
本发明还提供一种自动工作设备，其具有上盖、本体和连接上盖和主体的连接装置，连接装置的锁定构件具有释放位置和锁定位置，故即能方便地移除上盖又能可靠地将上盖保持在本体上。
具体地，本申请是通过如下技术方案实现的：一种连接装置，包括连接座及连接杆，所述连接杆顶部设有连接头，所述连接座包括锁定件，所述锁定件设有若干弹性连接壁，若干所述弹性连接壁共同形成容纳所述连接头的凹腔；当所述锁定件位于一释放位置时，所述弹性连接壁能够向外变形以允许所述连接头脱离所述凹腔，当所述锁定件位于一锁定位置时，所述弹性连接壁被限制向外变形以使所述连接头保持在所述凹腔内。
本申请连接装置的锁定件具有释放位置及锁定位置，可在释放位置分离连接座及连接杆，在锁定位置保持连接座及连接杆的连接，满足不同的使用需求。
本申请还提供如下技术方案：一种自动工作设备，包括本体及上盖，所述自动工作设备还包括前述连接装置，其中所述连接座固定在所述上盖上并且所述锁定件自所述上盖露出，所述连接杆固定在所述本体上。
本申请智能割草机正常使用时，锁定件处于锁定位置，避免上盖与本体脱离；当消费者需要拆下上盖时，将锁定件移动至释放位置，即可轻松取下上盖。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
图1为根据本申请一个实施例的智能割草机的立体图。
图2为根据本申请一个实施例的智能割草机的连接装置的立体图。
图3为图2中的连接装置的剖面图，其中连接装置的锁定件处于一释放位置。
图4与图3相似，但锁定件处于一锁定位置。
图5为连接装置的安装座的立体图。
图6为安装座的另一立体图，显示其底面结构。
图7为连接装置的锁定件的立体图。
图8为锁定件的另一立体图，显示其底面结构。
图9为连接装置的底板的立体图。
图10为底板的剖面图。
附图标记说明：
本体1、行走轮11、操控区12、上盖2、开口20、连接装置3、安装座31、空腔310、顶壁311、环形侧壁312、通孔313、安装柱314、凸肋315、定位槽316、指示标志317、锁定件32、环形腔320、内螺纹321、凹腔322、弹性连接壁323、间隙A、柱体324、操作部325、凹槽326、定位件327、凸起328、方向箭头329、底面S、底板33、凸柱331、外螺纹332、调整腔333、底壁334、安装孔335、上段内壁336、下段内壁337、止挡台阶338、连接杆30、连接头300、螺钉35。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致装置、系统、设备和方法的例子。
本申请提供一种自动工作设备，自动工作设备可以是智能割草机、吸尘器等，在本实施例为以智能割草机为例进行说明。参考图1中所示，该智能割草机主要包括本体1及上盖2，本体1上安装有行走轮11，本体1内部安装有控制电路，本体1顶部设有操控区12。上盖2安装在本体1的上方，上盖2的外形轮廓大于本体1的外形轮廓，并设有开口20以露出操控区12，方便消费者操控该智能割草机。上盖2与本体1之间还设有碰撞检测件，例如霍尔传感器与磁体构成的位移传感器，当发生碰撞上盖2与本体1发生相对移动时，磁体与霍尔传感器的相对位置的变动带来磁场的变化，霍尔传感器感应到磁场的变化来输出信号给控制电路，控制智能割草机改变行走方向，避开碰撞物。
本申请还提供一种连接装置，在本实施中，智能割草机的上盖2与本体1之间采取多个连接装置3活动连接，以允许上盖2能够相对本体1发生位移。作为本申请的一个实施例，连接装置3的数量为3个，2个位于智能割草机的后部，另1个位于智能割草机的前部。本申请连接装置3在现有技术的基础上作了改进，具有不同的位置状态，既可以方便地拆除上盖又避免上盖易脱落的问题。
请参考图2所示，本申请的连接装置3包括连接杆30及连接座，连接杆30固定在本体1上，连接座固定在上盖2上，连接杆30具有连接头300，连接头300可活动的设置在连接座内，以活动连接本体1及上盖2。连接座包括安装座31、锁定件32及底板33，底板33位于安装座31底侧，锁定件32位于安装座31及底板33之间。
重点参考图3及图4所示，安装座31内设有空腔310，锁定件32收容在空腔310内，并露出其顶部，供消费者操作。锁定件32设有环形腔320，环形腔320的内壁面设有内螺纹321。锁定件32还设有位于环形腔320内的凹腔322。凹腔322由若干弹性连接壁323共同形成，弹性连接壁323具有一定的弹性，能够适量的变形，以允许凹腔322内的连接头300脱离凹腔322。作为一个实施方式，所述连接头300为球形，所述凹腔322为球形凹腔。
底板33固定在安装座31上并设有凸柱331，凸柱331的外侧面设有外螺纹332，可与环形腔320的内螺纹321螺纹连接。凸柱331为中空结构，其内部形成上下贯通的调整腔333。锁定件32和底板33均从安装座31的底侧组装，可以先将锁定件32与底板33螺纹连接后，再一起组装至安装座31上。组装后，锁定件32的环形腔320位于空腔310内，底板33的凸柱331伸入环形腔320内，其外螺纹332与环形腔320的内螺纹321配合，锁定件32的凹腔322又位于凸柱331的调整腔333内。连接杆30的连接头300穿过底板33活动收容在凹腔322内。
在本实施方式中，底板33通过螺钉35锁固至安装座31的底侧，其位置相对于安装座31保持不变，锁定件32与底板33的螺纹连接使得锁定件32在转动的同时，还可以上下移动，带动其弹性连接壁323在调整腔333内上下移动。调整腔333大体为圆柱形，其内壁为台阶状，靠近底部处直径较小。参图3所示，当弹性连接壁323位于一高处时，调整腔333的内壁面与弹性连接壁323的外侧面S1之间存在间隙A，允许弹性连接壁323向外变形，以便连接头300脱离凹腔322，进而脱离上盖2，使上盖2与本体1能够分离。当弹性连接壁323位于一低处时，调整腔333的内壁面限制弹性连接壁323的向外变形，进而将连接头300限制在凹腔322内，保持上盖2与本体1连接。
请留意，限制的方式可以是调整腔333的内壁面抵触弹性连接壁323，也可以是调整腔333的内壁面非常接近弹性连接壁323，弹性连接壁323虽然可以略向外扩张变形，但其变形程度不足以使连接头300脱离凹腔322。
相应的，定义锁定件32具有一释放位置及一锁定位置，当锁定件32位于释放位置时，弹性连接壁323能够向外扩张变形，允许连接头300脱离凹腔322，连接座及连接杆30可分离；当锁定件32位于锁定位置时，弹性连接壁323被调整腔333的内壁面限制不能发生足够的向外扩张变形，使连接头300被限制在凹腔322内，保持连接座及连接杆30的连接关系。故，锁定件32的释放位置及锁定位置可满足连接装置3的不同使用需求。
具有连接装置3的智能割草机正常使用时，锁定件32处于锁定位置，由于连接头300被限制在凹腔322内，即使搬运智能割草机时提拉上盖2也不会导致上盖2与本体1的脱离；当消费者需要拆下上盖2清理或检修时，可将锁定件32转动到释放位置，向上提拉上盖2，可轻松取下上盖2，完成清理或检修后，将上盖2放置在本体1上，连接头300插入凹腔322内，再将锁定件32由释放位置转动至锁定位置，然后智能割草机即可继续正常工作。
在本实施中，底板33不可上下移动，锁定件32可在转动时上下移动。作为简单的替换方式，也可以将锁定件32设置为不能上下移动，改由转动锁定件32时带动底板33上下移动，其他结构可保持不变。当锁定件32位于释放位置时，底板33位于一高位，连接头300可脱离凹腔322；当锁定件32位于锁定位置时，底板33位于一低位，连接头300被限制在凹腔322内。
在本实施中，当锁定件32位于释放位置时，上述调整腔333的内壁面与弹性连接壁323的外侧面S1之间间隙A的存在使弹性连接壁323能够向外扩张。作为简单的替换方式，间隙A也可以不存在，即当锁定件32位于释放位置时，弹性连接壁323位于调整腔333外，因此，弹性连接壁323能够向外扩张，不受限制。这种实施方式的使用前提是，仍然需要保证锁定件32与底板33的螺纹连接可产生足够的上下位移量。
下面参考图2并结合图5至图10所示，详细描述安装座31、底板33及锁定件32的具体结构。
在本实施中，底板33相对于安装座31为固定设置，底板33与安装座31为两个组装在一起的零件，作为一种简单的替换，底板33也可以与安装座31一体制造或分开制造后铆接为一体结构。锁定件32则相对于安装座31为活动设置，可以转动，可以上下位移。下面以底板33与安装座31分开设置为例进行说明。
图5及图6为安装座31的立体图，安装座31包括顶壁311及自顶壁311中部向下延伸的环形侧壁312，环形侧壁312与顶壁311共同形成前述空腔310。底板33安装在环形侧壁312的底面上，锁定件32容纳在空腔310内。顶壁311大致为圆形，其中心处设有通孔313，用于部分露出锁定件32。顶壁311的下侧还设有一对安装柱314，分别位于空腔310外的相对两端，用于固定螺钉35以将底板33安装至安装座31底面。环形侧壁312还设有若干与顶壁311连接的凸肋315，可加强环形侧壁312的强度。
图7及图8为锁定件32的立体图，锁定件32包括柱体324及位于柱体324顶部的操作部325。柱体324大致为底部开口的圆柱形。操作部325也为圆柱形，位于柱体324顶面中心处，操作部325的直径小于柱体324的直径。结合图5所示，安装座31顶壁311的通孔313直径大于操作部325的直径，但小于柱体324的直径，因此操作部325能够凸伸入通孔313内并露出安装座31外，上盖2上还设有孔(未标号)以露出操作部325以供消费者操作。柱体324则始终被限制在通孔313的下方。操作部325的顶部还设有凹槽326，当操作者需要转动锁定件32时，可使用螺丝刀或其他工具卡入凹槽326驱动锁定件32。
柱体324内形成具有前述内螺纹321的前述环形腔320。柱体324内还设有前述弹性连接壁323以及由前述弹性连接壁323形成的前述凹腔322。凹腔322的中心线与操作部325的中心线重复，转动操作部325时，凹腔322不会发生偏心运动。在本实施例中，弹性连接壁323有四个，相邻弹性连接壁323之间具有空隙，使连接壁323具有弹性，能够向外变形。
锁定件32还包括位于柱体324旁侧的定位件327，定位件327大致为环绕柱体324的弧形状，与柱体324之间形成间隙，定位件327的一端连接柱体324，故定位件327具有一定的弹性，可适当变形。定位件327外侧面设有一凸起328。结合图5所示，空腔310内壁面还设有竖向的两间隔设置的定位槽316。锁定件32在空腔310内转动时，定位件327带动凸起328转动，并分别在前述释放位置及锁定位置时，分别与相应的定位槽316卡合。定位件327的定位槽316卡合力可避免锁定件32在消费者未操作的情况下，自行转动移位。同时，还可方便消费者在操作时，获得锁定件32是否转动到位的明确提示。
作为一个实施方式，顶壁311的顶面在通孔313的周围设有指示标志317，可进一步提示消费者锁定件32是否已转动到位。指示标志317包括“0”与“1”，结合图2所示，锁定件32的操作部325的顶面设有箭头，该箭头与指示标志317配合使用。在本实施例中，箭头指向“0”表示锁定件32处于释放位置，箭头指向“1”表示锁定件32处于锁定位置。为了防止误操作，在“1”与“1”之间还可以设有指示锁定件32旋转方向的方向箭头329。当锁定件32转动到“0”或“1”时，凸起328与定位槽316卡合配合。作为简单的替换，“0”与“1”也可以通过其他的文字或图形表示，例如“释放”或“锁定”、“分离”或“连接”，开锁及解锁图标等，不作具体限制。
图9为底板33的立体图，底板33设有底壁334及自底壁334中部向上延伸的前述凸柱331。底壁334大致为菱形，两对角处设有安装孔335，螺钉35穿过安装孔335固定至安装座31的安装柱314，以将底板33固定在安装座31上。
图10为底板33的剖面图，调整腔333的内侧壁设有台阶，使调整腔333的不同高度位置具有不同的内径。调整腔333的内壁被台阶划分为上段内壁336及下段内壁337，台阶位于上段内壁336与上段内壁336之间且为一倒角。
这些弹性连接壁323的外表面位于一圆形上，该圆形的直径被定义为这些弹性连接壁323的外径。上段内壁336的内径大于弹性连接壁323的外径，下段内壁337等于弹性连接壁323的外径。请留意，这里的“等于”为大致等于，即下段内壁337的内径与弹性连接壁323的外径的尺寸差不足以让弹性连接壁323发生足够的变形量而使连接头300能够脱离凹腔322。因此，当弹性连接壁323与上段内壁336对齐与下段内壁337上下错开时，弹性连接壁323可以向外变形，对应前述锁定件32的释放位置；当弹性连接壁323至少部分与下段内壁337对齐时，弹性连接壁323被限制向外变形，对应前述锁定件32的锁定位置。
调整腔333在下段内壁337的下方还设有另一圈止挡台阶338，止挡台阶338的内径小于弹性连接壁323的外径。当锁定件32处于锁定位置时，即弹性连接壁323位于低位时，弹性连接壁323的底面S2与止挡台阶338相抵触，止挡台阶338提供止挡作用。
回到图2，将上盖2安装至主体1上时，锁定件32的操作部325位于安装座31的通孔313内，操作部325上的箭头指向安装座31的“0”，此时的锁定件32位于释放位置时。参图3所示，此时连接头300可以轻易的插入弹性连接壁323所形成的凹腔322内，连接装置3活动连接主体1及上盖2。然后通过工具转动操作部325以转动锁定件3直至操作部325上的箭头指向“1”，则说明转动已到位。锁定件32转动的同时向下移动至锁定位置，参考图4所示，此时连接头300被保持在凹腔322内，可避免上盖2轻易脱离主体1。
该智能割草机在正常使用时，锁定件32一直处于锁定位置，避免上盖2脱离主体1；当需要取下上盖2清理或维修时，将锁定件32反向转动，使其由锁定位置移动到释放位置，即可使连接头300轻松脱离凹腔322，然后可简单方便地取下上盖2。
本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
本文使用的例如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“厚度”、“径向”、“轴向”等表示空间相对位置的术语是出于便于说明的目的来描述如附图中所示的一个特征相对于另一个特征的关系，而并非限于一个位置或者一种空间定向。可以理解，根据产品摆放位置的不同，空间相对位置的术语可以旨在包括除了图中所示方位以外的不同方位，并不应当理解为对权利要求的限制。另外，本文使用的描述词“水平”并非完全等同于沿着垂直于重力方向，允许有一定角度的倾斜。
“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。
需要说明的是，当元件被称为“固定在…”另外一个元件上，它可以是直接在另外一个元件的表面，也可以是与另外一个元件的表面相隔一段距离。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
应当理解，本申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“多个”或“多层”等表示两个及两个以上的数量。
以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (14)

1.一种连接装置，包括连接座及连接杆(30)，所述连接杆(30)顶部设有连接头(300)，其特征在于：所述连接座包括锁定件(32)，所述锁定件(32)设有若干弹性连接壁(323)，若干所述弹性连接壁(323)共同形成容纳所述连接头的凹腔(322)；当所述锁定件(32)位于一释放位置时，所述弹性连接壁(323)能够向外变形以允许所述连接头(300)脱离所述凹腔(322)，当所述锁定件(32)位于一锁定位置时，所述弹性连接壁(323)被限制向外变形以使所述连接头(300)保持在所述凹腔(322)内。
2.根据权利要求1所述的连接装置，其特征在于：所述连接座包括底板(33)，所述连接头穿过所述底板(33)容纳在所述凹腔(322)内；所述底板(33)设有调整腔(333)，当所述锁定件(32)位于所述锁定位置时，所述弹性连接壁位于所述调整腔(333)内，所述调整腔(333)限制所述弹性连接壁(323)的向外变形。
3.根据权利要求2所述的连接装置，其特征在于：所述调整腔(333)设有上段内壁(336)及下段内壁(337)，所述弹性连接壁(323)的外径小于上段内壁(336)的内径且等于所述下段内壁(337)的内径；所述锁定件(32)能够相对所述底板(33)上下移动，当所述锁定件(32)位于所述释放位置时，所述弹性连接壁(323)与所述上段内壁(336)对齐且与所述下段内壁(337)错开；当所述锁定件(32)位于所述锁定位置时，所述弹性连接壁(323)至少部分与所述下段内壁(337)对齐。
4.根据权利要求3所述的连接装置，其特征在于：所述调整腔(333)在所述下段内壁(337)的下方还设有止挡台阶(338)，当所述锁定件(32)处于所述锁定位置时，所述弹性连接壁(323)的底面与所述止挡台阶(338)相抵触。
5.根据权利要求2所述的连接装置，其特征在于：所述底板(33)设有凸柱(331)，所述凸柱(331)内形成所述调整腔(333)，所述凸柱(331)外侧面设有外螺纹(332)；所述锁定件(32)设有环形腔(320)，所述环形腔(320)内壁设有内螺纹(321)，所述弹性连接壁(323)位于所述环形腔(320)内；所述凸柱的所述外螺纹(332)与所述环形腔(320)所述内螺纹(321)连接，使所述锁定件(32)转动时相对所述底板(33)上下移动。
6.根据权利要求2所述的连接装置，其特征在于：所述连接装置(3)还包括安装座(31)，所述安装座(31)包括顶壁(311)及自所述顶壁(311)向下延伸的环形侧壁(312)，所述环形侧壁(312)与所述顶壁(311)共同形成一空腔(310)，所述底板(33)安装在所述环形侧壁(312)的底面上，所述锁定件(32)容纳在所述空腔(310)内。
7.根据权利要求6所述的连接装置，其特征在于：所述底板(33)通过螺钉固定至所述安装座(31)；或者所述底板(33)与安装座(31)一体设置。
8.根据权利要求6所述的连接装置，其特征在于：所述锁定件(32)还包括定位件(327)，所述定位件(327)的外侧面设有一凸起(328)；所述空腔(310)的内壁面设有两定位槽(316)，当所述锁定件(32)位于所述释放位置及所述锁定位置时，所述凸起(328)分别与相应的定位槽(316)卡合。
9.根据权利要求6所述的连接装置，其特征在于：所述锁定件(32)包括柱体(324)及位于所述柱体(324)顶部的操作部(325)，所述柱体(324)位于所述空腔(310)内，所述安装座(31)的所述顶壁设有通孔(313)，所述操作部(325)自所述通孔(313)中露出。
10.根据权利要求9所述的连接装置。其特征在于：所述操作部(325)包含一个凹槽(326)，所述凹槽(326)位于所述操作部(325)的顶部，当需要旋转所述锁定件(32)时，可使用螺丝刀或其他工具插入凹槽(326)中旋转。
11.根据权利要求9所述的连接装置，其特征在于：所述安装座(31)在所述通孔(313)周围还设有指示标志(317)，所述操作部(325)对应设有箭头，当所述锁定件(32)分别位于所述释放位置及/或所述锁定位置时，所述箭头指向所述指示标志(317)。
12.根据权利要求1所述的连接装置，其特征在于：所述连接头(300)为球形，所述凹腔(322)为球形凹腔。
13.一种自动工作设备，包括本体(1)及上盖(2)，其特征在于：所述自动工作设备还包括如权利要求1至12中任意一项所述的连接装置(3)，其中所述连接座固定在所述上盖上并且所述锁定件自所述上盖露出，所述连接杆(30)固定在所述本体上。
14.根据权利要求12所述的自动工作设备，其特征在于：所述自动工作设备为智能割草机。
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