CN111629584B - 骑乘式割草机 - Google Patents
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Abstract
一种骑乘式割草机(100),包括:座椅(12),设置为供用户乘坐;主机架(11),设置为承载座椅(12);割草元件,设置为切割植被;行走组件(14),设置为使得骑乘式割草机(100)能行走;操作组件(15),设置为供用户操作以控制骑乘式割草机(100)行走和动力输出;骑乘式割草机(100)还包括:驻车系统(17),设置为使骑乘式割草机(100)在驻车状态和非驻车状态之间切换;连杆机构(18),连接至驻车系统(17);变速箱(181),连接至连杆机构(18);驻车系统(17)通过连杆机构(18)控制变速箱(181)实现制动。
Description
本公开要求在2018年06月11日提交中国专利局、申请号为201810595487.0,的中国专利申请的优先权,以上申请的全部内容通过引用结合在本公开中。
技术领域
本文涉及一种骑乘式电动机械,例如涉及一种骑乘式割草机。
背景技术
割草机作为一种花园类工具广泛的应用于修剪草坪、植被等领域中。其中,现有的骑乘式割草机作为一种可以驾驶的单人小型工程机械,从总体性质上来说其特殊的功能决定了其特殊的构造,现有的骑乘式割草机由于其特殊的使用环境、性能指标要求、人机关系匹配、安全性能要求等因素使得机体本身的结构较为复杂,尤其是其双踏板的刹车及和驻车结构大大占用了割草机的主机架空间,而且由于采用双踏板结构实现的刹车和驻车功能的分离,也从结构上增加了各个连接构件的复杂性,尤其是连杆结构和传动结构。对于骑乘式割草机而言,在满足其各项性能要求、功能要求以及安全性要求的前提下,实现其结构简化,尤其是实现其刹车功能和驻车功能的结合一直是一个急需解决的问题。
发明内容
为解决现有技术的不足,本文提供了一种能够实现其刹车功能和驻车功能的结合的骑乘式割草机。
本文采用如下的技术方案:
一种骑乘式割草机,包括:座椅,供用户乘坐;主机架,设置为承载座椅;割草元件,用于切割植被;行走组件,设置为骑乘式割草机行走;操作组件,供用户操作以控制骑乘式割草机行走和动力输出;骑乘式割草机还包括:驻车系统,设置使骑乘式割草机在驻车状态和非驻车状态之间切换;连杆机构,连接至驻车系统;变速箱,连接至连杆机构;驻车系统通过连杆机构控制变速箱实现制动;驻车系统被锁定时,骑乘式割草机处于驻车状态时,制动被锁定;驻车系统未被锁定或被解锁时,骑乘式割草机处于非驻车状态。
附图说明
图1是骑乘式割草机的立体图及一种电动工具系统的结构示意图;
图2是图1中的骑乘式割草机的刹车结构示意图;
图3是图1中的骑乘式割草机驻车系统的平面图;
图4是图3中的骑乘式割草机驻车系统未安装盖板的平面图;
图5是图4中的骑乘式割草机驻车系统的立体图;
图6是图4中的骑乘式割草机驻车系统进入驻车状态的平面图;
图7是图6中的骑乘式割草机驻车系统处于驻车状态的平面图;
图8是图7中的骑乘式割草机驻车系统解除驻车状态的平面图。
具体实施方式
图1所示的骑乘式电动机械可以为用于在室内或者户外进行工作的电动机械,在本实施例中,该骑乘式电动机械具体以骑乘式割草机100为例,骑乘式割草机100可以供用户骑坐在其上来操控以修剪草坪、植被等。
可以理解的,该骑乘式电动机械具体还可以为其它类型的工具,可以为骑乘式电动车辆,例如全地形车、高尔夫球车,还可以是通过输出一定形式的动力来实现其功能的骑乘式电动工具,例如骑乘式扫雪机、骑乘式农业机械等,当然,可以理解的,骑乘式电动机械还可以是用于其它用途的工具,例如骑乘式拖地车、骑乘式叉车等。事实上,只要这些工具包括本发明 中的以下描述的实质性内容均属于本发明 所保护的范围。
为了方便说明本文的技术方案,还定义了如图1所示的前侧、后侧、上侧和下侧。
如图1所示,骑乘式割草机100包括:主机架11、座椅12、动力输出组件13、行走组件14、操作组件15以及电源装置16。
主机架11设置为承载座椅12、动力输出组件13、行走组件14、操作组件15以及电源装置16,主机架11至少部分沿平行于前后方向的第一直线101方向延伸,上述组件及装置合理分布至主机架各部位。
座椅12设置为供用户乘坐,座椅12安装至主机架11上。座椅12相对主机架11能沿第一直线101方向滑动,从而使得座椅12能向前或者向后移动。座椅12具体包括:底部121和靠背122,底部121基本沿前后方向延伸,靠背122自底部121向上延伸而成。
动力输出组件13包括设置为输出动力以实现机械功能的输出件,例如在本实施例中,输出件具体可以为割草元件。动力输出组件13还连接至主机架11,在本实施例中,动力输出组件13具体可以安装至主机架11的下侧。动力输出组件13具还包括:马达以及底盘。割草元件设置为实现割草功能,马达设置为驱动割草元件高速旋转,底盘形成有设置为至少容纳部分马达和部分割草元件的容纳空间。动力输出组件可以包括一个以上的割草元件,对应的,第一马达的数目可以与割草元件相对应。
行走组件14设置为使得骑乘式割草机100能够在草坪上行走。行走组件14具体可以包括:第一行走轮141、第二行走轮142,在沿前后方向上,第一行走轮141设置在第二行走轮142的前侧。在本实施例中,第一行走轮141的数目为2,第二行走轮142的数目也为2。其中,在沿第一直线101方向上,动力输出组件20至少部分设置在第一行走轮141和第二行走轮142之间,且在沿第一直线101方向上,座椅12也至少部分设置在第一行走轮141和第二行走轮142之间,这样使得整机的重心G1在第一直线101方向上位于第一行走轮141和第二行走轮142之间,从而提高整机的平衡性能。第一行走轮141具体可以为能以第一轴线102为轴转动的万向轮,第一行走轮141具有第一直径。行走组件14还包括设置为驱动第二行走轮142以第二轴线为轴转动的第二马达,第二马达的数目也为2,这样,当这两个第二马达以不同的转速驱动对应的第二行走轮142转动时,这两个第二行走轮142之间产生速度差,从而使得骑乘式割草机100进行转向。第二行走轮142具有第二直径,第二行走轮142的第二直径大于第一行走轮141的第一直径。
操作组件15设置为供用户操作以控制骑乘式割草机100的行走和动力输出。操作组件15可以包括:第一操作元件151和第二操作元件。第一操作元件151设置为供用户手动操作以启动马达,从而控制割草元件割草和控制骑乘式割草机100在草坪上行走,第二操作元件设置为供用户踩踏以控制割草机的运行状态。
电源装置16设置为给马达供电。电源装置16包括多个第一电池包161,第一电池包161能够被用户从主机架11上拆卸下来。如图1所示的电动工具系统包括本文中的骑乘式割草机100和一个手持式电动工具100a。其中,设置为给骑乘式割草机100进行供电的电源装置16中的第一电池包161可以被拆卸下来以安装至手持式电动工具100a中,从而第一电池包161还能够给手持式电动工具100a提供能量来源,也即是说,本文中的电源装置16中的第一电池包161不仅仅可以应用到骑乘式割草机100中,还可以应用到其它手持式电动工具100a中,从而提高了第一电池包161的适配性能,也提高了骑乘式割草机100适配第一电池包161的能力。具体而言,该手持式电动工具100a可以为打草机、修枝机、吹风机等的花园类工具,还可以是电钻、电锤等的扭力输出类工具,还可以是电圆锯、曲线锯、往复锯等的锯类工具,还可以是角磨、砂光机等的研磨类工具。当然,在其它实施例中,第一电池包161还可以被设置为能为手推式电动工具供电,例如手推式割草机、手推式扫雪机等。
如图2所示,在本实施方式中,第二操作元件连接至驻车系统17,驻车系统17连接至连杆机构18,连杆机构18连接至变速箱181,从而实现制动。从而使得骑乘式割草机100在刹车状态下能够实现驻车状态和非驻车状态切换。事实上,变速箱181还包括设置为制动的刹车片。可以理解的,骑乘式割草机100在运行过程中,由于路况或者工况等情况需要调整骑乘式割草机100的运行速度时,如在下坡过程中速度较快需要踩踏刹车减速,或者在上坡过程中需要做短暂停留,此时用户通过刹车减速至预定位置并最终停留在该位置,此时刹车系统需要持续限制骑乘式割草机100的运动,刹车系统进入驻车状态。在一些实施方式中,骑乘式割草机100的刹车过程构成的状态可分为非驻车状态和驻车状态两个状态,以上状态通过驻车系统17来切换。
以下就驻车系统17做具体介绍:
如图3至图5所示,驻车系统17包括:踏板171、踏板臂172、第一转动件173、基板174、棘轮175、第一弹性件176、第二弹性件177、第二转动件178、第三转动件179。其中,踏板171、踏板臂172、第一转动件173一起构成了踏板组件。在本实施方式中,踏板组件即为第二操作元件。踏板臂172包括两个运行区段,当踩踏踏板171使得踏板臂172位于第一区段时,骑乘式割草机100处于非驻车状态,驻车系统17通过连杆机构18控制变速箱181刹车;当踩踏踏板171使得踏板臂172位于第二区段时,骑乘式割草机100进入驻车状态,驻车系统17通过连杆机构18控制变速箱181刹车并锁定刹车状态。
为了方便说明本文的技术方案,定义了图5中箭头所示的方向分别为:左侧、右侧、上侧、下侧、前侧和后侧。踏板171固定连接至踏板臂172的一端,踏板臂172的另一端固定连接至第一转动件173,用户通过踩踏踏板171带动第一转动件173围绕第一中心轴102转动,可以理解,踏板171、踏板臂172、第一转动件173构成的踏板组件可以一体成型,也可以通过焊接、铆接或螺栓连接等其他方式固定连接,此处不再赘述,只要能实现用户能够通过踩踏踏板171使得踏板组件能围绕第一中心轴102方向转动即可。在一些实施方式中,为满足装配要求,在第一转动件173上侧形成有能绕第一中心轴102并与基板174构成转动连接的第一连接孔173a,第一转动件173通过第一连接孔173a与基板174构成转动连接,第一转动件173前侧形成有连接踏板臂172的延伸部173b,第一转动件173的后侧形成有凸出第一转动件173自身延伸面的第一凸起部173c,并在靠近第一凸起部173c的位置形成有连接棘轮175的第二连接孔,棘轮175通过第二连接孔固定连接至第一转动件173,并能与第一转动件173围绕第一中心轴102方向构成同步转动。第一转动件173形成有设置为安装第一弹性件176的第一安装孔,基板174形成有设置为安装第一弹性件176的第二安装孔。其中,第一安装孔、第二安装孔和第一连接孔173a不共线。这样能够避免在第一弹性件176的弹性力下,第一转动件173无法围绕第一连接孔173a转动。
在一些实施方式中,在本实施例中,第一安装孔设置在第一转动件173的延伸部173b上并位于第一连接孔173a的左侧,第二安装孔设置在基板174上并位于第一连接孔173a的右侧,沿基板174的前后方向并同时位于基板174的上侧位置上形成有第二凸起部174b,第二安装孔设置在第二凸起部174b上。第一弹性件176安装至第一安装孔和第二安装孔并具备预紧力,当用户踩踏踏板171且踏板组件围绕第一中心轴102转动时,需要克服第一弹性件176的弹性力,当踏板臂172位于第一区段,骑乘式割草机100处于非驻车状态,当用户脱离踏板171时,踏板组件可以在第一弹性件176的作用下自动复位。
如图5、图6至图8所示,第二转动件178形成有棘爪178a,其与连接在第一转动件173上的棘轮175配合构成棘轮棘爪结构,用户踩踏踏板171,踏板组件可以围绕第一中心按照第一方向转动,棘轮175与棘爪178a啮合,当用户释放踏板171时,踏板组件在第一弹性件176的作用下可以沿第二方向复位,但由于棘爪178a的限制,踏板171组件无法回转,踏板组件被限位。在本实施例中,第一方向为逆时针方向,第二方向为顺时针方向,当然,本领域的技术人员也可以将上述第一方向、第二方向作相反的理解。
在一些实施方式中,第二转动件178形成有连接至基板174的第三连接孔178b,连接销178c通过第三连接孔178b将第二转动件178转动连接至基板174。第三连接孔178b为椭圆结构,其形成有第二中心轴103和第三中心轴104,在上下方向上,第二中心轴103位于下侧,第三中心轴104位于上侧,且第二中心轴103位于第三中心轴104的下侧,第二转动件178在第三连接孔178b的范围内围绕连接销178c转动,并可以在第三连接孔178b所在范围内在第二中心轴103位置和第三中心轴104位置之间移动。如图3至图4所示,当踏板组件位于初始位置时,第二转动件178的第二中心轴103上位于连接销178c上。第二转动件178还形成有传递第二弹性件177弹性力的容纳槽178d,容纳槽178d形成有可供第二弹性件177移位的圆形槽孔和安装第二弹性件177的通道,在一些实施方式中,第二弹性件177为双扭簧结构,其扣环177a安装至上述容纳槽178d中,其两个端头分别连接至基板174和设置为至少部分盖合驻车系统17的盖板19,盖板19与第一连接孔173a对应形成有第四连接孔,盖板19与第三连接孔178b对应形成有第五连接孔,通过螺钉将盖板19固定连接至基板174上,第二转动件178和第三转动件179位于盖板19和基板174之间并能实现转动。如图3所示,盖板19还形成有第一止挡部193和第二止挡部194,其中,第一止挡部193位于上侧且偏向后侧的位置,第二转动件178位于第三连接孔178b的后侧形成有第三止挡部178e,将第二弹性件177安装至驻车系统17时,第一止挡部193抵压第三止挡部178e,第二弹性件177形成一个预紧力,使得第二弹性件177的扣环177a对第二转动件178产生一个朝向上侧的推力,该推力使得在初始状态时,第二转动件178的第二中心轴103位于连接销178c上。第二转动件178下侧位置还形成有第四止挡部178f,第二止挡部194止挡第四止挡部178f,限制第二转动件178沿第二方向的转动。
第三转动件179与第二转动件178固定连接或一体成型,第三转动件179还形成有第五止挡部179a,第五止挡部179a与上述第一转动件173的第一凸起部173c接触时,传递相互作用力。
当用户操作骑乘式割草机100运行中,需要刹车时,通过踩踏踏板171使得踏板组件围绕第一中心轴102按照第一方向转动,从而带动刹车摆臂181运动,通过刹车摆臂181带动连杆来控制变速箱181实现刹车。当踏板组件上的棘轮175转动直触碰至棘爪178a但未实现啮合之前,踏板臂172的转动范围均属于第一区段,当用户脱离踏板171时,踏板组件均可在第一弹性件176的作用下自动复位,骑乘式割草机100处于非驻车状态;这里需要说明的是,第一转动件173的第一弹性件176和棘轮175构成杠杆结构,即用户踩踏踏板171使得踏板组件按照围绕第一中心轴102按照第一方向转动时,此时用户踩踏踏板171转动克服了第一弹性件176的弹性力,第一弹性件176处于蓄力状态,棘轮175在踩踏作用下具有向上运动的趋势,当用户脱离踏板171时棘轮175在第一弹性件176弹性力的作用下向下运动。
当用户需要继续刹车并实现骑乘式割草机100通过驻车停留在指定位置时,需要继续踩踏踏板171使得踏板臂172转动至第二区段,此时踏板组件围绕第一中心轴102按照第一方向转动,且踏板臂172的转过第一区段;棘轮175转动触碰至棘爪178a且实现啮合,此时棘爪178a限制了棘轮175的回转,第一弹性件176的弹性力无法克服上述棘爪178a的限制,踏板组件被限制在啮合位置,变速箱181持续制动,骑乘式割草机100处于驻车状态并停留在指定位置。
驻车系统17处于驻车阶段时,在一些实施方式中,由于第二转动件178在装配时,第一止挡部193抵压第三止挡部178e,第二弹性件177具有一个预紧力,第二弹性件177的扣环177a对第二转动件178产生一个朝向上侧的推力,此时第二转动件178和第三转动件179形成的整体由于存在一个向上的推力,第二中心轴103与连接销178c重合,第二转动件178和第三转动件179形成的整体可以围绕第二中心轴103转动。根据杠杆原理,由于扣环177a位于第三连接孔178b的后侧,当扣环177a给第二转动件178一个向上的推力时,位于第三连接孔178b前侧的棘爪178a存在一个向下运动的趋势;从上侧往下侧的方向上,棘轮175的第一齿175a上表面触碰至棘爪178a的下表面时,棘轮175第一齿175a的上表面对棘爪178a的下表面产生一个推力,该推力克服第二弹性件177的弹力。当棘轮175的第一齿175a的上表面越过棘爪178a的下表面时,棘爪178a在扣环177a的作用下由于杠杆作用与棘轮175啮合;棘轮175继续转动,在从上侧往下侧的方向上,棘轮175第二齿的上表面对棘爪178a的下表面产生一个推力,该推力克服第二弹性件177的弹力,并由于扣环177a的作用,当棘轮175的第二齿的上表面越过棘爪178a的下表面时,棘爪178a与棘轮175继续保持啮合。
用户可以根据当前区段的坡度或速度控制刹车所需的力,从而判断需要踩下的转动角度,即小坡度或低速状态下,用户轻踩踏板171即可实现刹车或驻车,此时踏板组件转动的角度较小,或者棘轮175越过棘爪178a的齿数较少。当遇到大坡度或高速度状态下,用户使用较大的力踩踏踏板171实现刹车并驻车,此时踏板组件转动的角度较大,棘轮175越过棘爪178a的齿数较多。当用户根据现场情况踩踏踏板171实现刹车并驻车时,此时棘轮175的齿与棘爪178a啮合,用户脱离踏板171,踏板组件在第一弹性件176的作用下具有复位的趋势,但由于棘爪178a的阻碍,棘轮175被限制无法转动。又由于踏板组件在第一弹性件176的作用下具有复位的趋势,当棘轮175的齿与棘爪178a啮合后,从上侧往下侧的方向上,棘轮175的齿的下表面会传递给棘爪178a的上表面一个向下的力,压迫第二转动件178向下运动,第一弹性件176的弹性力大于第二弹性件177的弹性力,故第二转动件178和第三转动件179形成的整体被压迫向下运动。如图7所示,此时第二转动件178的第三中心轴104移动至连接销178c并与之重合,第二转动件178和第三转动件179形成的整体可以围绕第三中心轴104转动。这里需要说明的是,当第二转动件178和第三转动件179形成的整体向下运动时,棘轮175和棘爪178a保持啮合并产生同步运动。
在第二转动件178和第三转动件179形成的整体向下运动的同时,第二弹性件177的容纳槽178d给第二弹性件177的扣环177a一个向下的推力,第二弹性件177在此期间被推向第二位置,此时第二弹性件177具有向下的推力。根据杠杆原理,此时棘爪178a具有向上运动的趋势,此时与棘爪178a啮合的棘轮175的齿的下表面持续压迫棘爪178a,当用户再次踩踏踏板171时,棘轮175继续沿第一方向转动,棘轮175当前与棘爪178a啮合的齿的下表面开始脱离棘爪178a的上表面,又由于棘爪178a此时在第二弹性件177的作用下具有向上运动的趋势,棘爪178a在第二弹性件177的作用下脱离棘轮175,又由于第二转动件178形成的第四止挡部178f受到盖板19的第二止挡部194的限制,棘爪178a在沿第三中心轴104按照第二方向转动脱离棘轮175过程中,不会远离棘轮175。此时棘轮175不再受到棘爪178a的限制,在第一弹性件176的作用下完成复位。第一弹性件176在沿第一中心轴102按照第二方向转动复位过程中,其上设置的第一凸起部173c推动第三转动件179按照第二方向运动,第二转动件178和第三转动件179形成的整体沿第二方向转动并由第三中心轴104位置移动至第二中心轴103位置,此时第二中心轴103与连接销178c重合,第二弹性件177也被推动至初始位置,整个系统复位。
Claims (8)
1.一种骑乘式割草机,包括:
座椅,供用户乘坐;
主机架,设置为承载所述座椅;
割草元件,设置为切割植被;
行走组件,设置为所述骑乘式割草机行走;
操作组件,供用户操作以控制所述骑乘式割草机行走和动力输出;
所述骑乘式割草机还包括:
驻车系统,在驻车状态和非驻车状态之间切换;
连杆机构,连接至所述驻车系统;
变速箱,连接至所述连杆机构;
所述驻车系统至少包括:
踏板组件,供用户操作以实现所述驻车状态与所述非驻车状态的切换;
基板,设置为安装所述踏板组件;
盖板,设置为配合所述基板连接所述踏板组件;
棘轮,连接至所述踏板组件;
第一弹性件,连接所述踏板组件和所述基板之间;
第二转动件,连接至所述基板,所述第二转动件形成或连接有棘爪,并能限制所述棘轮的转动方向;
第二弹性件,连接所述基板并抵触所述第二转动件;
所述踏板组件位于第一区段时,所述驻车系统通过所述连杆机构控制所述变速箱实现制动;所述踏板组件位于第二区段时,所述驻车系统通过所述连杆机构控制所述变速箱制动,同时控制所述骑乘式割草机处于驻车状态;
所述骑乘式割草机处于驻车状态时,用户操作所述踏板组件以使所述棘轮沿第一方向运动后与所述棘爪脱离后,所述驻车系统能够在所述第一弹性件和所述第二弹性件的驱动下复位。
2.根据权利要求1所述的骑乘式割草机,其中,
所述踏板组件包括:
踏板,供用户踩踏;
第一转动件,连接所述踏板组件并能围绕一中心轴线同步转动;
踏板臂,一端连接至所述踏板,另一端连接至所述第一转动件。
3.根据权利要求2所述的骑乘式割草机,其中,
用户脱离所述踏板时,所述第一转动件在第一弹性件的作用下沿第二方向复位。
4.根据权利要求3所述的骑乘式割草机,其中,
所述第二转动件形成有容纳槽,所述第二弹性件的扣环安装至所述容纳槽内并能在第一位置和第二位置之间切换。
5.根据权利要求3所述的骑乘式割草机,其中,
所述第一弹性件的弹性力大于所述第二弹性件的弹性力。
6.根据权利要求3所述的骑乘式割草机,其中,
所述第二转动件形成或连接有棘爪,并能限制所述棘轮的转动方向。
7.根据权利要求3所述的骑乘式割草机,其中,
所述盖板形成有:
第一止挡部,抵触所述第二转动件;
第二止挡部,限制所述第二转动件的旋转角度。
8.根据权利要求3所述的骑乘式割草机,其中,
所述驻车系统还包括第三转动件,所述第三转动件与所述第二转动件固定连接或一体成型;
所述第三转动件与所述基板的第一凸起部配合实现所述第二弹性件由第二位置切换至第一位置。
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