CN110915405B - 一种娱乐休闲型剪草设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种娱乐休闲型剪草设备，包括驱动机构、剪草机构和转向机构；所述驱动机构包括两个踏板，每个踏板上开有多个用于支撑轴穿过的通孔，所述支撑轴底部固定在框体底梁上，在每个支撑轴的外周包裹有复位弹簧；所述剪草机构包括固定剪草机构和活动剪草机构；所述转向机构包括转向支架，所述转向支架固定在框体前进端的底部，转向杆顶部设有握把，转向杆下部穿过框架与转向支架活动连接，在转向支架上面设有转向盘，所述转向盘固定在转向杆上，所述转向盘通过转向摇臂a与转向框架a顶部相连。本申请将操作者的重力作为驱动力，经过机械结构传动，将驱动力的运动传递给剪草机构和前进机构，并且由操作者手臂进行转向机构的控制。

Description

一种娱乐休闲型剪草设备

技术领域

本发明涉及一种剪草机，具体说是一种能够达到锻炼和娱乐效果的无碳式剪草机。

背景技术

随着低碳理念不断地扩展，越来越多的低碳设备开始出现在市场上。剪草机作为一种大功率的耗能设备，也应该逐渐的走向低消耗，无碳化。对于修剪草坪用的剪草设备来说，其在工作过程中所需要的输出力较大，因此消耗能源多，并且使用柴油作为能源，污染较严重。故提出一种使用人力驱动的剪草设备，但是如果在使用时操作者使用手臂力量进行操作，对其来说是一个巨大的负担，并且剪草是一个较为无趣的过程。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本申请提供一种不使用电力情况下，完成修剪草坪的无碳式剪草机，并且在使用过程中达到锻炼和娱乐的效果。

为实现上述目的，本申请的技术方案为：一种娱乐休闲型剪草设备，包括驱动机构、剪草机构和转向机构；

所述驱动机构包括两个踏板，每个踏板上开有多个用于支撑轴穿过的通孔，所述支撑轴底部固定在框体底梁上，在每个支撑轴的外周包裹有复位弹簧，所述复位弹簧位于踏板底面与框体底梁顶面之间；在每个踏板底部两端设有支撑座，支撑座之间安装有滑道，该滑道上安装有滑块，所述滑块与大齿圈的一端活动连接，在大齿圈的中部设有用于辅助轴穿过的中心孔，所述辅助轴两端固定在框体上；在大齿圈的弧形槽中啮合有传动齿轮，该传动齿轮通过单向轴承与传动轴相连；在传动轴上安装有齿轮a、齿轮b和大链轮，所述齿轮a与齿轮b位于传动轴的两端，大链轮位于传动齿轮之间；所述大链轮通过链条与小链轮相连，所述小链轮安装在驱动轴上，所述驱动轴两端分别通过轴承安装在轴承座中，所述轴承座对称固定在框体底梁内壁上，驱动轮安装在驱动轴的两侧；

所述剪草机构包括固定剪草机构和活动剪草机构，所述固定剪草机构包括固定支撑梁，在固定支撑梁上设有锯齿状的剪齿，所述固定支撑梁安装在框体底部；所述活动剪草机构包括左右两部分剪齿，每部分剪齿位于对应的活动支撑梁上，所述活动支撑梁均通过调节螺栓与固定支撑梁相连；在每个活动支撑梁上开有条形槽，所述条形槽中设有滑动柱，滑动柱顶部与对应部分的剪齿固定连接；所述滑动柱下部与摇臂a的一端相连，所述摇臂a的另一端连接在调节螺柱上，所述调节螺柱顶部位于滑动轴套中，滑动轴套贯穿于矩形滑道中，摇臂b的一端与滑动轴套顶部相连，摇臂b的另一端连接在转换齿轮的偏心轴上，所述转换齿轮与齿轮a啮合；

所述转向机构包括转向支架，所述转向支架固定在框体前进端的底部，转向杆顶部设有握把，转向杆下部穿过框架与转向支架活动连接，在转向支架上面设有转向盘，所述转向盘固定在转向杆上，所述转向盘通过转向摇臂a与转向框架a顶部相连，所述转向框架a外侧连接有转向轮a，转向框架a内侧与转向支架的一端相连；所述转向盘通过转向摇臂b与转向框架b顶部相连，所述转向框架b外侧连接有转向轮b，转向框架b内侧与转向支架的另一端相连。

进一步的，所述滑动轴套包括连接轴、限位块、过渡支杆、连接柱，所述连接轴内部设有螺纹孔，调节螺柱插入该螺纹孔中，在连接轴顶部设有限位块，所述限位块位于矩形滑道上；过渡支杆的一端与限位块相连，过渡支杆的另一端设有弧形凹槽，该弧形凹槽与连接柱的一端相连，连接柱的另一端设有限位台，所述连接柱与摇臂b的一端相连。

进一步的，左右两部分剪齿均连接有导向柱，所述导向柱在相应的条形槽中滑动。

进一步的，所述矩形滑道一端固定在吊梁a上，矩形滑道另一端固定在吊梁b上，所述吊梁a和吊梁b固定在框体上。

进一步的，传动齿轮与单向轴承之间使用键连接，单向轴承与传动轴之间也使用键连接。

进一步的，小链轮与驱动轴之间使用键连接，驱动轮与驱动轴之间也使用键连接。

更进一步的，所述握把设计为8字型，方便操作者握持。

本发明由于采用以上技术方案，能够取得如下的技术效果：本申请将娱乐或者健身锻炼的理念与剪草的功能结合在一起，使设计成为一个集剪草、锻炼、娱乐为一体的剪草设备，主要适用范围为小型草坪的修剪工作，在完成剪草的过程中也体验到了健身的乐趣。将操作者的重力作为驱动力，经过机械结构传动，将驱动力的运动传递给剪草机构和前进机构，并且由操作者手臂进行转向机构的控制。本申请的无碳式剪草机更加省力，所修剪草坪高度可以根据需要调整。

附图说明

图1为本申请部分结构示意图；

图2为本申请部分结构示意图；

图3为本申请整体放大示意图；

图4为本申请驱动机构局部放大示意图；

图5为本申请驱动机构局部放大示意图；

图6为本申请驱动机构局部放大示意图；

图7为本申请驱动机构局部放大示意图；

图8为本申请剪草机构局部放大示意图；

图9为本申请剪草机构局部放大示意图；

图10为本申请剪草机构局部放大示意图；

图11为本申请转向机构局部放大示意图；

图12为本申请转换齿轮结构示意图；

图13为本申请滑动轴套结构示意图；

图14为本申请大齿圈结构示意图；

图中序号说明：1.转向杆；2.踏板；3.转向轮a；4.转向轮b；5.握把；6.转向机构；7.滑块；8.大齿圈；9.传动轴；10.辅助轴；11.支撑轴；12.复位弹簧；13.传动齿轮；14.单向轴承；15.滑道；16.支撑座；17.齿轮a；18.齿轮b；19.大链轮；20.链条；21.小链轮；22.驱动轴；23.驱动轮；24.固定支撑梁；25.活动支撑梁；26.剪齿；27.调节螺栓；28.滑动柱；29.导向柱；30.摇臂a；31.调节螺柱；32.滑动轴套；33.矩形滑道；34.摇臂b；35.转换齿轮；36.吊梁a；37.转向支架；38.转向盘；39.转向摇臂a；40.转向摇臂b；41.转向框架a；42.转向框架b；43.偏心轴；44.连接轴；45.限位块；46.过渡支杆；47.连接柱；48.限位台；49.中心孔；50.弧形槽。

具体实施方式

本发明的实施例是在以本发明技术方案为前提下进行实施的，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述实施例。

实施例1

本实施例提供一种娱乐休闲型剪草设备，包括驱动机构、剪草机构和转向机构；

所述驱动机构包括两个踏板，每个踏板上开有多个用于支撑轴穿过的通孔，所述支撑轴底部固定在框体底梁上，在每个支撑轴的外周包裹有复位弹簧，所述复位弹簧位于踏板底面与框体底梁顶面之间；在每个踏板底部两端设有支撑座，支撑座之间安装有滑道，该滑道上安装有滑块，所述滑块与大齿圈的一端活动连接，在大齿圈的中部设有用于辅助轴穿过的中心孔，所述辅助轴两端固定在框体上；在大齿圈的弧形槽中啮合有传动齿轮，该传动齿轮通过单向轴承与传动轴相连；在传动轴上安装有齿轮a、齿轮b和大链轮，所述齿轮a与齿轮b位于传动轴的两端，大链轮位于传动齿轮之间；所述大链轮通过链条与小链轮相连，所述小链轮安装在驱动轴上，所述驱动轴两端分别通过轴承安装在轴承座中，所述轴承座对称固定在框体底梁内壁上，驱动轮安装在驱动轴的两侧；操作者踩在踏板上，踏板沿支撑轴向下运动，每个踏板均配有4根支撑轴，每根支撑轴上设有复位弹簧，给踏板向上的力，以帮助踏板在完成一个动作后复位。踏板在操作者的驱动力向下运动过程中带动其下部的滑道向下运动，滑道上连接有滑块，滑块与大齿圈进行连接，大齿圈可以绕辅助轴进行转动，滑道带动滑块向下运动，并且滑块相对于滑道要向前运动因此在这里形成一个合成运动，由于滑块与大齿圈连接，因此滑块的实际合成运动为绕辅助轴的圆弧形运动，也带动大齿圈绕辅助轴进行转动，大齿圈与传动齿轮啮合，带动传动齿轮转动，并且为了使整个机构在踏板被施加一次力向前运动，踏板复位时不对机构提供向前或向后的力，在这里使用单向轴承，使传动齿轮向前转动时，带动传动轴进行转动，而在踏板复位时，大齿圈向上运动，带动传动齿轮逆向运动，此时使得传动齿轮与传动轴进行分离，不在给传动轴提供动力，以防止整个设备向后运动，传动齿轮与单向轴承之间使用键连接，单向轴承与传动轴也使用键连接。上述机构分为左右两部分，由操作者两支脚交替施加驱动力，操作者站立在踏板上，左右交替踩踏两个踏板，以对设备提供驱动力，因为操作者是站立在踏板上，因此操作者在踩踏时只需要调整自身的中心往左或者往右即可，故操作过程较为省力。小链轮与驱动轴之间使用键连接，带动驱动轴进行转动，驱动轴上连接有两个驱动轮，驱动轮与驱动轴之间也使用键连接；驱动环节流程为，踏板下降，带动滑块向做合成圆周运动，滑块带动大齿圈进行转动，大齿圈带动传动齿轮转动，传动齿轮带动传动轴进行转动，传动轴带动大链轮转动，大链轮通过链条带动小链轮转动，小链轮通过驱动轴带动驱动轮转动，以提供整个设备的前进驱动力，因为有单向轴承的作用，当操作者施加的力离开踏板后，复位弹簧对踏板作用使踏板向上做复位运动，此时滑块随踏板向上做圆周运动，大齿圈同样向上最圆周运动，带动传动齿轮转动，但是由于单向轴承，此时传动齿轮与传动轴呈分离状态，即传动齿轮不对传动轴施加反转转矩，保证设备不会做反向运动。

所述剪草机构包括固定剪草机构和活动剪草机构，所述固定剪草机构包括固定支撑梁，在固定支撑梁上设有锯齿状的剪齿，所述固定支撑梁安装在框体底部；所述活动剪草机构包括左右两部分剪齿，每部分剪齿位于对应的活动支撑梁上，所述活动支撑梁均通过调节螺栓与固定支撑梁相连；在每个活动支撑梁上开有条形槽，所述条形槽中设有滑动柱，滑动柱顶部与对应部分的剪齿固定连接；所述滑动柱下部与摇臂a的一端相连，所述摇臂a的另一端连接在调节螺柱上，所述调节螺柱顶部位于滑动轴套中，滑动轴套贯穿于矩形滑道中，摇臂b的一端与滑动轴套顶部相连，摇臂b的另一端连接在转换齿轮的偏心轴上，所述转换齿轮与齿轮a啮合；为了使剪草效果更好，在这里将活动剪草机构设计为左右两半，分别进行运动，以保证其运动效果不会出现因结构过长而引起的阻滞。传动轴上安装有齿轮a和齿轮b，(此处左剪齿与右剪齿的驱动结构相同，因此只对由齿轮a驱动的左剪齿的结构做介绍)。转换齿轮是做回转运动，而选用的左剪齿是做往复的直线运动；齿轮a与转换齿轮啮合，带动转换齿轮进行转动，转换小齿轮上有一偏心轴；该偏心轴通过摇臂b与滑动轴套相连，滑动轴套结构如图13所示，其沿矩形滑道做前后滑动，调节螺柱与滑动轴套使用螺旋结构连接，可以做上下调节，配合调节螺栓使用，可以对整个剪草机构进行上下方向上的调节，实现对草坪剪切高度的调整。所述调节螺柱通过摇臂a与左剪齿相连，最终实现带动左剪齿在活动支撑梁上做往复运动，完成剪草动作。

根据转向操作的舒适度，在这里使用转盘式的转向机构，所述转向机构包括转向支架，所述转向支架固定在框体前进端的底部，转向杆顶部设有握把，转向杆下部穿过框架与转向支架活动连接，在转向支架上面设有转向盘，所述转向盘固定在转向杆上，所述转向盘通过转向摇臂a与转向框架a顶部相连，所述转向框架a外侧连接有转向轮a，转向框架a内侧与转向支架的一端相连；所述转向盘通过转向摇臂b与转向框架b顶部相连，所述转向框架b外侧连接有转向轮b，转向框架b内侧与转向支架的另一端相连。当转向盘做逆时针转动时，转向摇臂a和转向摇臂b均向两侧外部运动，带动转向框架a和转向框架b转动，进而使转向轮a和转向轮b前部同时向右偏移，完成转向，转向盘固定在转向杆上，转向杆顶部与握把连接，握把按人机工程学设计为8字型，方便操作者握持。

具体工作流程为，由人力踩踏踏板，使踏板沿支撑轴向下运动，带动滑块做向下和相对于滑道向前的合成圆周运动，并带动与之连接的大齿圈做绕辅助轴的圆周运动，大齿圈与传动齿轮啮合，带动传动齿轮转动，传动齿轮与传动轴之间使用单向轴承连接，并且在踏板被踩下的过程中，单向轴承将传动齿轮的转动传递到传动轴上(踏板复位过程中则使传动齿轮与传动轴分离)，传动轴上安装有大链轮，并且带动大链轮进行转动，大链轮通过链条带动小链轮进行转动，小链轮带动驱动轴转动从而带动驱动轮转动，以完成整体的前进工作。当使用者单只脚从一侧踏板上抬起时，另一侧踏板被踩下，继续完成为整体设备提供动力的传动过程。并且当使用者不向下踩踏板时，踏板由于有复位弹簧的原因向上运动并带动滑块向上和相对于滑道向后做合成圆周运动，进而带动大齿圈转动，并带动传动齿轮转动，但是由于单向轴承的原因，传动轴不会转动，因此就不会因为踏板的向上复位而带动传动轴反向转动，设备整体就可以一直做前进运动。

传动轴上还安装有齿轮a和齿轮b，传动轴带动齿轮a和齿轮b进行转动，齿轮a和齿轮b所带动的结构为完全对称，因此只对齿轮a的下一步传动进行说明。齿轮a带动转换齿轮转动，转换齿轮通过摇臂b与滑动轴套组成曲柄滑块机构，使得滑动轴套在矩形滑道上做周期直线运动，滑动轴套连接有调节螺柱，通过摇臂a带动左剪齿沿活动支撑梁做直线圆周运动，左剪齿上带有齿形与固定支撑梁上剪齿配合完成剪草功能。

使用者手握握把，通过转动握把带动转向盘转动，转向盘带动转向摇臂a，使得与转向摇臂a连接的转向框架a绕支撑点做圆周运动，进而使转向轮a完成转向，转向轮b与转向轮a的传动机构呈中心对称，因此当转向盘转动时，转向轮b与转向轮a转动方向相同，完成转向功能。

本申请使用人力驱动，节约能源，实现零排放；将驱动结构与剪草机构结合，使得健身娱乐和剪草工作两不误；结构简单，造价廉洁，适合大部分的家庭使用。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种娱乐休闲型剪草设备，包括驱动机构；其特征在于所述驱动机构包括两个踏板，每个踏板上开有多个用于支撑轴穿过的通孔，所述支撑轴底部固定在框体底梁上，在每个支撑轴的外周包裹有复位弹簧，所述复位弹簧位于踏板底面与框体底梁顶面之间；在每个踏板底部两端设有支撑座，支撑座之间安装有滑道，该滑道上安装有滑块，所述滑块与大齿圈的一端活动连接，在大齿圈的中部设有用于辅助轴穿过的中心孔，所述辅助轴两端固定在框体上；在大齿圈的弧形槽中啮合有传动齿轮，该传动齿轮通过单向轴承与传动轴相连；在传动轴上安装有齿轮a、齿轮b和大链轮，所述齿轮a与齿轮b位于传动轴的两端，大链轮位于传动齿轮之间；所述大链轮通过链条与小链轮相连，所述小链轮安装在驱动轴上，所述驱动轴两端分别通过轴承安装在轴承座中，所述轴承座对称固定在框体底梁内壁上，驱动轮安装在驱动轴的两侧。

2.根据权利要求1所述一种娱乐休闲型剪草设备，还包括剪草机构，其特征在于所述剪草机构包括固定剪草机构和活动剪草机构，所述固定剪草机构包括固定支撑梁，在固定支撑梁上设有锯齿状的剪齿，所述固定支撑梁安装在框体底部；所述活动剪草机构包括左右两部分剪齿，每部分剪齿位于对应的活动支撑梁上，所述活动支撑梁均通过调节螺栓与固定支撑梁相连；在每个活动支撑梁上开有条形槽，所述条形槽中设有滑动柱，滑动柱顶部与对应部分的剪齿固定连接；所述滑动柱下部与摇臂a的一端相连，所述摇臂a的另一端连接在调节螺柱上，所述调节螺柱顶部位于滑动轴套中，滑动轴套贯穿于矩形滑道中，摇臂b的一端与滑动轴套顶部相连，摇臂b的另一端连接在转换齿轮的偏心轴上，所述转换齿轮与齿轮a啮合。

3.根据权利要求1所述一种娱乐休闲型剪草设备，还包括转向机构，其特征在于转向机构包括转向支架，所述转向支架固定在框体前进端的底部，转向杆顶部设有握把，转向杆下部穿过框架与转向支架活动连接，在转向支架上面设有转向盘，所述转向盘固定在转向杆上，所述转向盘通过转向摇臂a与转向框架a顶部相连，所述转向框架a外侧连接有转向轮a，转向框架a内侧与转向支架的一端相连；所述转向盘通过转向摇臂b与转向框架b顶部相连，所述转向框架b外侧连接有转向轮b，转向框架b内侧与转向支架的另一端相连。

4.根据权利要求2所述一种娱乐休闲型剪草设备，其特征在于，所述滑动轴套包括连接轴、限位块、过渡支杆、连接柱，所述连接轴内部设有螺纹孔，调节螺柱插入该螺纹孔中，在连接轴顶部设有限位块，所述限位块位于矩形滑道上；过渡支杆的一端与限位块相连，过渡支杆的另一端设有弧形凹槽，该弧形凹槽与连接柱的一端相连，连接柱的另一端设有限位台，所述连接柱与摇臂b的一端相连。

5.根据权利要求1所述一种娱乐休闲型剪草设备，其特征在于，左右两部分剪齿均连接有导向柱，所述导向柱在相应的条形槽中滑动。

6.根据权利要求2所述一种娱乐休闲型剪草设备，其特征在于，所述矩形滑道一端固定在吊梁a上，矩形滑道另一端固定在吊梁b上，所述吊梁a和吊梁b固定在框体上。

7.根据权利要求1所述一种娱乐休闲型剪草设备，其特征在于，传动齿轮与单向轴承之间使用键连接，单向轴承与传动轴之间也使用键连接。

8.根据权利要求1所述一种娱乐休闲型剪草设备，其特征在于，小链轮与驱动轴之间使用键连接，驱动轮与驱动轴之间也使用键连接。

9.根据权利要求3所述一种娱乐休闲型剪草设备，其特征在于，所述握把设计为8字型。

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