CN116803241A - 具有可免工具互换的轮子的园艺工具 - Google Patents

Abstract

一种园艺工具包括平台、马达、被配置成由马达驱动的器具、轮轴和通过免工具轴螺母组件可拆卸地联接到轮轴的轮子。该免工具轴螺母组件被配置成自锁。

Description

具有可免工具互换的轮子的园艺工具

相关申请的交叉引用

本申请要求于2022年3月23日提交的共同未决的美国临时专利申请号63/323,013(代理人案卷号206737-9041-US01)的优先权，该美国临时专利申请的全部内容通过援引并入本文。

背景技术

本披露内容涉及一种园艺工具，比如具有免工具轮子安装组件的机器人草坪修剪机。

发明内容

在一个方面，本披露内容提供了一种园艺工具。该园艺工具包括平台、马达、被配置成由马达驱动的器具、轮轴和通过免工具轴螺母组件可拆卸地联接到轮轴的轮子。该免工具轴螺母组件被配置成自锁。

替代性地或附加地，以任何组合：免工具轴螺母组件可以被配置成通过被配置成接合止动表面的螺母锁自锁；螺母锁可以包括以下两项中的一项或两项：1)棘爪或2)锁定表面，并且其中止动表面被配置为以下两项中的一项或两项：1)限定止动表面的带齿棘轮或2)轮轴中限定止动表面的凹部；螺母锁可以被偏置成与止动表面接合，并且可手动致动以移出与止动表面的接合；免工具轴螺母组件可以被配置成通过以下两项中的一项或两项解锁：1)具有内螺纹并被配置成与轮轴螺纹脱离接合的可移动链接件，或2)被配置成可背离止动表面移动的螺母锁，螺母锁原本被配置成可与该止动表面接合；免工具轴螺母组件包括螺母锁，其中螺母锁可在锁定位置与解锁位置之间手动移动，其中在锁定位置，螺母锁被配置成接合轮轴，并且在解锁位置，螺母锁被配置成与轮轴脱离接合，使得免工具轴螺母组件可从轮轴移除；螺母锁可以被配置成在锁定位置与解锁位置之间滑入和滑出轮轴中的凹部；免工具轴螺母组件可以进一步包括被配置成与轮轴的外螺纹接合的内螺纹。

在另一方面，本披露内容提供了一种机器人草坪修剪机，该机器人草坪修剪机可沿着支撑表面移动。该机器人草坪修剪机包括平台、马达、被配置成由马达驱动的叶片、轮轴和通过免工具轴螺母组件可拆卸地联接到轮轴的轮子。该免工具轴螺母组件被配置成自锁。

替代性地或附加地，以任何组合：免工具轴螺母组件可以被配置成通过以下两项中的一项或两项解锁：1)具有内螺纹并被配置成与轮轴螺纹脱离接合的可移动链接件，或2)被配置成可背离止动表面移动的螺母锁，螺母锁原本被配置成可与该止动表面接合；免工具轴螺母组件可以包括被配置成接合止动表面的螺母锁；螺母锁可以包括以下两项中的一项或两项：1)棘爪或2)锁定表面，并且其中止动表面被配置为以下两项中的一项或两项：1)限定止动表面的带齿棘轮或2)轮轴中限定止动表面的凹部；平台相对于支撑表面的平台高度可以通过从多个轮子选择轮子来调整，该多个轮子包括具有第一直径的第一轮子和具有不同于第一直径的第二直径的第二轮子，其中第一直径对应于第一平台高度，并且第二直径对应于不同于第一平台高度的第二平台高度。

在又一方面，本披露内容提供了一种选择园艺工具相对于该园艺工具在其上移动的支撑表面的平台高度的方法。该方法包括从多个轮子选择轮子，该多个轮子包括具有第一直径的第一轮子和具有不同于第一直径的第二直径的第二轮子，其中第一直径对应于第一平台高度，并且第二直径对应于不同于第一平台高度的第二平台高度；通过手动附接自锁螺母来将所选择的轮子安装在园艺工具上，使得所选择的轮子在不使用工具的情况下被固定。

替代性地或附加地，以任何组合，该方法可以包括：附接自锁螺母可以进一步包括使螺母锁可与止动表面接合以提供自锁；通过手动解锁自锁螺母来从园艺工具移除所选择的轮子；手动解锁可以包括以下两项中的一项或两项：1)使可移动链接件与轮轴螺纹脱离接合或2)将螺母锁背离止动表面移动，螺母锁原本将被配置成与该止动表面接合；将螺母锁背离止动表面移动可以包括推动螺母锁；手动解锁可以包括克服偏置力而移动可移动链接件或螺母锁中的一个或两个。

附图说明

图1是实施本披露内容的自主式草坪修剪机的俯视立体图。

图2是穿过图1中的线2—2截取的图1的草坪修剪机的截面视图。

图3是展示了图1的草坪修剪机的控制系统的示意图。

图4是图1的草坪修剪机的轮子的前视立体图。

图5是图4的轮子的后视立体图。

图6是图4至图5的轮子的立体截面图。

图7是图4的轮子的前视图，其中外部轮子支架被移除。

图8是处于锁定位置的免工具轴螺母组件的立体图。

图9是处于解锁位置的图8的免工具轴螺母组件的立体图。

图10是图8的免工具轴螺母组件的立体图，其中盖板被移除。

图11是图10的免工具轴螺母组件的前视图。

图12是图10的免工具轴螺母组件的一部分的立体图。

图13是螺母锁的前视图，其中免工具轴螺母组件的一部分被示出为透明的。

图14是免工具轴螺母组件的立体截面图，示出了螺母锁。

图15是图8的轮子组件的立体图，其中免工具轴螺母组件被拧紧。

图16是用于图1的草坪修剪机的轮子的免工具轴螺母组件的另一实施方式的分解立体图。

图17是图16的免工具轴螺母组件的后视立体图。

图18是图16的免工具轴螺母组件和轮子的一部分的放大视图，其中壳体被移除，以便展示免工具轴螺母组件的内部。

图19是穿过图18的免工具轴螺母组件和轮子截取的截面图。

图20至图21是具有可互换的轮子的图1的草坪修剪机的示意图。

具体实施方式

在详细解释本披露内容的任何实施方式之前，应理解，本披露内容并不将其应用限制于在以下描述中阐述或在以下附图中展示的构造细节和部件布置。本披露内容能够具有其他实施方式，并且能够以各种方式实践或实施。还应理解，本文使用的措辞和术语是出于说明的目的，而不应被视为是限制性的。术语“约”、“大约”、“大致”、“基本上”等应理解为在标准公差范围内，正如本领域普通技术人员所理解的那样，除非下文定义了具体公差。

图1至图2展示了园艺工具系统10。例如，园艺工具系统10可以包括园艺工具12(比如草坪修剪机12(如所示))，或者在其他实施方式可以包括用于清扫碎屑、抽吸碎屑、清除碎屑、收集碎屑、移动碎屑等的工具。碎屑可以包括植物(例如草、叶、花、茎、杂草、细枝、树枝等，以及它们的剪下物)、灰尘、污垢、工地碎屑、雪等。例如，园艺工具12的其他实施方式可以包括真空吸尘器、修整机、绳式修整机、绿篱机、清扫机、切割机、犁、吹风机、吹雪机等。在所展示的实施方式中，园艺工具系统10包括草坪修剪机12和充电站48。园艺工具12可以是自主式、半自主式、或非自主式的。

例如，如图3中所展示的，草坪修剪机12可以包括控制器200，该控制器具有可编程处理器202(例如微处理器、微控制器或另一合适的可编程装置)、存储器204、以及人机接口216(该人机接口可以包括移动装置)。例如存储器204可以包括程序存储区206和数据存储区208。程序存储区206和数据存储区208可以包括不同类型存储器的组合，如只读存储器(“ROM”)、随机存取存储器(“RAM”)(例如动态RAM[“DRAM”]、同步DRAM[“SDRAM”]等)、电可擦除可编程只读存储器(“EEPROM”)、闪速存储器、硬盘、SD卡或其他合适的磁存储器装置、光存储器装置、物理存储器装置、电子存储器装置、或其他数据结构。控制器200还可以或替代性地包括集成电路和/或模拟装置(例如晶体管、比较器、运算放大器等)，以执行本文描述的逻辑和控制信号。控制器200包括去往和来自草坪修剪机12的各个部件的多个输入210和输出212。控制器200被配置成向输出212提供控制信号并且从输入210接收数据和/或信号(例如传感器数据、用户输入信号等)。输入210和输出212例如通过硬连线通信和/或无线通信(比如通过卫星、互联网、移动电信技术、频率、波长、等)与控制器200通信。控制器200可以包括导航系统，该导航系统可以包括全球定位系统(GPS)、信标、比如图像传感器、超声传感器、线传感器等传感器和用于导航待割草区域的算法中的一种或多种。然而，在其他实施方式中，草坪修剪机12可以是非自主式的。

参考图2，草坪修剪机12包括平台14以支撑草坪修剪机12的各个部件，如将在下文中更详细地描述的。草坪修剪机12包括至少一个原动机16以提供牵引力以使草坪修剪机12在支撑表面32(图16)(比如充电站48或待修剪的草坪)上移动。至少一个原动机16可以由平台14支撑。例如，在所展示的实施方式中，至少一个原动机16可以包括一个或多个电动马达16。然而，在其他实施方式中，原动机16可以包括任何合适数量和组合的另一类型的马达、汽油发动机等。

草坪修剪机12还包括多个轮子18(图1)，这些轮子可以由平台支撑(图2)，这些轮子用于将牵引力转换成草坪修剪机12在支撑表面32上的运动。在所展示的实施方式中，多个轮子18中的每个轮子由轮胎22支撑。在一些实施方式中，轮胎22可以与轮子18一体地形成。在其他实施方式中，多个轮子18可以支撑一个或多个轮胎、连续履带等的任何组合。多个轮子18包括两个前轮20a和两个后轮20b，但在其他实施方式中可以采用其他数量的轮子。如下文将参考图4至图17更详细地描述，轮子18中的一个、一些或全部可以是可拆卸的和可互换的——例如，可与具有其他大小的轮子互换，以及可与具有任何其他期望特征(比如不同的胎面花纹)的替换轮子互换，或与新轮子互换以替换磨损轮子。在所展示的实施方式中，两个后轮20b中的每个后轮可操作地联接到其自身的原动机16(比如两个电动马达，每个马达用于每个相应后轮20b)以向其施加扭矩，并且两个前轮20a未被驱动。然而，在其他实施方式中，可以使用其他扭矩传递装置，该扭矩传递装置具有任何数量和组合的受驱动轮和非受驱动轮、由单个原动机驱动的任何数量的轮子、以及任何数量的原动机。

草坪修剪机12包括动力源24(图2)，比如电池，该动力源用于为至少一个原动机16提供动力，使得草坪修剪机12可以以无绳的方式执行草坪修剪操作。动力源24可以包括一个或多个锂离子电池包和/或其他电池化学物质。动力源24可以从草坪修剪机12可移除。在其他实施方式中，至少一个原动机16可以由其他动力源(比如太阳能面板、燃料电池、压缩流体、燃料等)提供动力。草坪修剪机12包括电池充电触点26，以用于从外部动力源(未示出)接收电荷来为动力源24充电。

参考图1和图2，充电站48包括接驳垫194和电池充电端子196。接驳垫194限定大致平坦表面198，其中“大致平坦表面”被限定为提供足够的平坦表面的一部分，即，由单个连续表面或多个分离的(不连续)的表面构成，用于使草坪修剪机12行驶到其上并且在充电操作期间对该草坪修剪机进行支撑。电池充电端子196被配置成与草坪修剪机12上的电池充电触点26接合以在二者之间提供电连接来为动力源24(例如电池)充电。

草坪修剪机12包括切割模块30(图2)，该切割模块可以由平台14支撑。切割模块30包括叶片模块28(该叶片模块是本文中受驱动器具的一个示例)和配置成驱动叶片模块28的马达36。在所展示的实施方式中，叶片模块28包括一个或多个叶片44，并且马达36围绕旋转轴线A驱动叶片模块28。在其他实施方式中，叶片模块28包括具有线性往复式修整叶片的往复式修整单元(未示出)，并且马达36驱动修整单元的修整叶片往复地移动。在又另外的实施方式中，如在绳式修整机中，叶片模块28包括细绳(未示出)，并且马达36围绕旋转轴线A驱动细绳。在又另外的实施方式中，叶片模块28包括滚子叶片(未示出)，比如卷轴叶片或鼠笼叶片，并且马达36驱动滚子叶片围绕与支撑表面32大致平行的(例如大致水平)的轴线滚动或旋转。在又另外的实施方式中，叶片模块28包括螺旋钻(未示出)，比如吹雪机螺旋钻，并且马达36驱动螺旋钻围绕与支撑表面32大致平行的(例如大致水平)的轴线滚动或旋转。在又另外的实施方式中，叶片模块28包括风扇(未示出)，比如鼓风机风扇，并且马达36驱动风扇旋转。除了上面给出的示例之外，其他类型的叶片也是可能的。此外，其他类型的受驱动器具也是可能的，包括上述叶片以及由马达36驱动的其他非叶片器具，比如刷子。

马达36包括可旋转驱动轴38，该可旋转驱动轴可操作地联接到叶片模块28(或根据本披露内容的任何实施方式的任何其他受驱动器具)。在所展示的实施方式中，驱动轴38与旋转轴线A同轴地设置。在其他实施方式中，驱动轴38可以平行于(例如，偏移)或横向于旋转轴线A设置。旋转轴线A限定轴向方向B。轴向方向B典型地是当草坪修剪机12在使用中时相对于草坪修剪机12在其上行驶的支撑表面32的竖直方向，例如相对于重力的上下方向。然而，在某些实施方式中，旋转轴线A(以及因此轴向方向B)可以相对于竖直方向倾斜，例如倾斜1度到10度、优选地倾斜3度到8度、并且更优选地倾斜5度到6度。在某些实施方式中，旋转轴线A可以在行进方向上相对于竖直方向向前倾斜。

叶片模块28(图3)可以包括由叶片支架46支撑的一个或多个叶片44。在所展示的实施方式中，一个或多个叶片44中的每一个被配置成切割植被，比如草和其他植物。在一些实施方式中，一个或多个叶片44中的每一个可以包括一个或多个细绳，以用于切割植被。在又另外的实施方式中，一个或多个叶片44可以包括任何其他类型的用于切割植被的叶片，比如刀刃切割器、锯齿切割器、滚子切割器、以上描述的任何切割器、或任何其他切割器。在又另外的实施方式中，叶片支架46可以支撑其他类型的叶片，比如风扇叶片、螺旋钻等。在又另外的实施方式中，叶片支架46可以与一个或多个叶片、一个或多个刀刃、齿、一根或多根细绳、或任何其他(多个)切割器以任何组合一体地形成。

多个轮子18中的每一个可以包括轮毂51，该轮毂具有内部轮子支架50和外部轮子支架52，内部轮子支架50和外部轮子支架52被配置成接纳轮轴72。在其他实施方式中，内部轮子支架50和外部轮子支架52可以是一体的，使得轮毂51形成为单件。

轮轴72限定了轴的轴线C。轮子18围绕轴的轴线C旋转。轮毂51可以包括在前轮20a和后轮20b中的一个或多个的任何组合上。

外部轮子支架52(图4)设置在园艺工具12的外侧上，比内部轮子支架50更远离平台14。参考图4，外部轮子支架52可以包括背离平台14的基本平坦的外表面52b和面向平台14的内表面52a。外部轮子支架52包括从外表面52b延伸到内表面52a的通孔56a。在所展示的实施方式中，有四个通孔56a，但是在其他实施方式中可以采用一个、两个、三个、五个或更多个通孔56a。通孔56a的大小可以被确定成适合紧固件70，比如螺栓或其他合适的紧固件，比如螺钉、铆钉等。

内部轮子支架50(图5)与外部轮子支架52相反地设置，也就是说，内部轮子支架50被设置得更靠近平台14。内部轮子支架50可以包括面向平台14的基本平坦的外表面50b和背离平台14的内表面50a。内部轮子支架50可以包括从内表面50a延伸到外表面50b的通孔56b。通孔56b与外部轮子支架52中的通孔56a对准。在其他实施方式中，通孔56b可以在外表面50b上被覆盖(例如，用可移除的盖子，未示出)，以阻止碎屑、灰尘和草屑进入通孔56b。内部轮子支架50还包括轴孔60。轴孔60的大小可以被确定成接纳轮轴72的中间区段72b(下文中可以称为第二区段72b)。轴孔60可以是双D形，而具有两个直边；然而，在其他实施方式中，轴孔60可以是D形(具有一个直边)、I形、C形、星形、多边形、键形或任何其他合适的形状，以用于与扭矩传递装置驱动接合。

内部轮子支架50和外部轮子支架52通过紧固件70相互固定。紧固件70被接纳在通孔56a、56b中。紧固件70的数量对应于设置在外部轮子支架52和内部轮子支架50上的通孔56a、56b的数量。当内部轮子支架50固定到外部轮子支架52时，在内部轮子支架50与外部轮子支架52之间、并且沿着内部轮子支架50和外部轮子支架52的圆周限定凹部86。轮胎22可以设置在凹部86中。在其他实施方式中，轮胎22可以与轮毂51一体地形成。

此外，内部轮子支架50的内表面50a和外部轮子支架52的内表面52a可以包括对准凸耳71。内部轮子支架50和外部轮子支架52具有相同数量的对准凸耳71。对准凸耳71确保外部轮子支架52正确定位并固定到内部轮子支架50。在所展示的实施方式中，有三个对准凸耳71，然而，可以采用一个、两个、四个或更多个对准凸耳71。在其他实施方式中，可以使用对准标记来代替对准凸耳71。

图8至图15所展示的免工具轴螺母组件54可拆卸地附接到轮轴72，并且是自锁的，如下文将更详细地描述。免工具轴螺母组件54在本文中也可以被称为自锁螺母54。免工具轴螺母组件54包括壳体61、致动器62、偏置构件74和可移动链接件78。在所展示的实施方式中，壳体61包括盖板64、紧固件66和轴螺母本体76；然而，其他布置是可能的，并且壳体61的一些零件可以是一体的或分开，而不脱离本披露内容的范围。盖板64通过紧固件66附接到轴螺母本体76。在所展示的实施方式中，采用了两个紧固件66，然而在其他实施方式中可以采用一个、三个或更多个紧固件以将盖板64固定到轴螺母本体76。盖板64抑制碎屑进入免工具轴螺母组件54。本文使用的术语“螺母”不限于具有内螺丝螺纹的结构，但是本文中的一些实施方式可以采用内螺丝螺纹。在其他实施方式中，“螺母”可以包括其他轴紧固结构，比如但不限于一个或多个非螺纹紧固件、锚、夹具、棘轮、销、夹头等。

致动器62联接到可移动链接件78。在所展示的实施方式中，致动器62与可移动链接件78形成为单件，但是在其他实施方式中，致动器62可以形成为独立零件。可移动链接件78部分地设置在轴螺母本体76内，其中致动器62穿过轴螺母本体76并从轴螺母本体76的外表面伸出。可移动链接件78包括被配置成接纳轮轴72的轮轴孔68(图11)。致动器62可手动致动，以与可移动链接件78作为单一本体在锁定位置(图10)与解锁位置(图9)之间移动。可移动链接件78在锁定位置与解锁位置之间相对于轴的轴线C垂直移动。可移动链接件78进一步包括一组内螺纹90(图9)，这些内螺纹至少部分地限定了轮轴孔68。内螺纹90本文中也可以被称为内螺丝螺纹90。在解锁位置(图9)中，可移动链接件78的内螺纹90不与一组外螺纹88接合，这些外螺纹设置在轮轴72的第三区段72c上。因此，将可移动链接件78移动到解锁位置(即手动解锁)包括使可移动链接件78与轮轴72螺纹脱离接合。另外，在解锁位置，免工具轴螺母组件54能够被用户沿着轴的轴线C移动。换句话说，当可移动链接件78处于解锁位置时，可以将免工具轴螺母组件54附接到轮轴72或从该轮轴移除。在锁定位置，可移动链接件78的内螺纹90与轴72的第三区段72c的外螺纹88接合。在锁定位置，免工具轴螺母组件54与轮轴72螺纹接合，并且无法被拉到轮轴72上或从轮轴拉离，但是免工具轴螺母组件54可以以下文将更详细描述的方式而旋转成与轮轴72螺纹接合。

偏置构件74与致动器62相反地设置，并设置在可移动链接件78与轴螺母本体76之间。偏置构件74将可移动链接件78朝向锁定位置偏置。

参考图12，轮轴72可以包括一对平面73、第一区段72a、第二区段72b和第三区段72c。轮轴72的第一区段72a可以是双D形，并且这对平面73沿着第二区段72b延伸。然而，在其他实施方式中，第一区段72a可以是D形(具有一个平面73)、I形、C形、星形、多边形、键形或任何其他合适的形状，以用于与扭矩传递装置驱动接合。这对平面73可以与限定内部轮子支架50的轴孔60的平坦表面接合。这种双D形抑制轮轴72在内部轮子支架50的轴孔60内围绕轴的轴线C自由旋转，并为扭矩传递装置提供驱动接合。第一区段72a可以具有比第二区段72b大的直径，而第二区段72b可以具有比第三区段72c大的直径。轮轴72的第二区段72b可接纳在内部轮子支架50的轴孔60中。第一区段72a充当内部轮子支架50的止动件，从而限制内部轮子支架50沿着轴的轴线C轴向移动。可移动链接件78与第三区段72c接合。第二区段72b充当可移动链接件78的止动件。第二区段72b限制免工具轴螺母组件54沿着轴的轴线C轴向移动。

免工具轴螺母组件54进一步包括螺母锁80。图13至图14所示的螺母锁80的大小可以被确定成接纳轮轴72的第三区段72c。螺母锁80可以设置在轮轴72的第二区段72b与轴螺母本体76之间。螺母锁80包括一个或多个棘爪84，该一个或多个棘爪可以被配置为悬臂式弹性突出部或任何其他合适的柔性突出部。虽然在所展示的实施方式中采用了两个棘爪84，但是应理解，在其他实施方式中可以采用一个、三个或更多个棘爪84。下文将更详细地描述其中一个棘爪84，但是应理解，该描述适用于棘爪84中的每一个。棘爪84从螺母锁80以一定角度延伸，并与轮毂51的带齿棘轮表面82接合。在所展示的实施方式中，带齿棘轮表面82在外部轮子支架52上形成为单件，但是在其他实施方式中，可以形成在轮子18的任何其他表面(比如内部轮子支架50)上，或者形成在独立零件上。带齿棘轮表面82包括多个棘轮齿92。每个棘轮齿92包括陡边94和缓边96。棘爪84被配置成允许免工具轴螺母组件54围绕轴的轴线C在顺时针方向CW(图15)上旋转，但是抑制围绕轴的轴线C在与顺时针方向CW相反的逆时针方向上旋转。棘爪84被配置成在免工具轴螺母组件54在顺时针方向CW上旋转时，在带齿棘轮表面82的棘轮齿92的缓边96上自由转动。棘爪84接合邻近棘轮齿92的陡边94，以抑制逆时针方向上的旋转。因此，陡边94在本文中也可以被称为止动表面94，因为螺母锁80与止动表面94的接合抑制了免工具轴螺母组件54例如由于振动或其他力从轮轴72移除(或脱落)，当用户没有主动解锁免工具轴螺母组件54时，这些振动或其他力通过用于将免工具轴螺母组件54从轮轴72拧松而用于松开免工具轴螺母组件54。因此，棘爪84通过允许免工具轴螺母组件54围绕轴的轴线C在顺时针方向上旋转而允许免工具轴螺母组件54被手动拧紧，但是通过抑制免工具轴螺母组件54围绕轴的轴线C在逆时针方向上旋转而抑制免工具轴螺母组件54被松开。螺母锁80被配置成可背离止动表面94(例如，在顺时针旋转期间)移动，螺母锁80原本(例如，在逆时针旋转期间)被配置成可与该止动表面接合。因此，免工具轴螺母组件54是自锁的。

图16至图19示出了用于轮子18'的免工具轴螺母组件54'的另一实施方式。相似的部分用相似的附图标记而后跟“'”来标记，并且本文中相似的部分的任何描述可以可互换地并以任何组合应用于任一实施方式。因而，相似的部分不需要再次描述。此外，应理解，轮子18'可以支撑图2所示的轮胎22。

图16是展示了免工具轴螺母组件54'、轮子18'的轮毂51'和轮轴72'的分解图。轮轴72'包括延伸穿过其中并从中径向伸出的扭矩销100。当轮轴72'被接纳在轮毂51中的轴孔60'中时，扭矩销100被设置在轮毂51'中的通道101(图19)中而横向于轴孔60'，以与轮毂51'驱动配合，使得扭矩从轮轴72'传递到轮子18'。扭矩销100在轮子18'后部被接纳在通道101中，使得轮子18'可以在轮轴72'上滑动和滑离该轮轴。免工具轴螺母组件54'在轮子18'的前部接合轮轴72'。

轮子18'可以在前表面中包括轮毂凹部102，该轮毂凹部的形状被确定成以凹入方式大致匹配和接纳免工具轴螺母组件54'。例如，免工具轴螺母组件54'具有由壳体61'(例如，轴螺母本体76')上的两个或多个叶瓣103限定的多叶瓣形状，从而为手动扭矩传递提供抓持，即，为用户用手旋转免工具轴螺母组件54'提供抓持。轮毂凹部102通常也具有多叶瓣形状。

图17展示了免工具轴螺母组件54'的后部，包括通过紧固件66'联接到轴螺母本体76'的盖板64'。

如图18至图19最佳地展示，免工具轴螺母组件54'包括可移动链接件78'和螺母锁80'，两者都相对于壳体61'可移动地安装。在所展示的实施方式中，致动器62'与可移动链接件78'形成为单件，但是在其他实施方式中，致动器62'可以形成为独立零件。可移动链接件78'部分地设置在轴螺母本体76'内，其中致动器62'穿过轴螺母本体76'并从轴螺母本体76'的外表面伸出。可移动链接件78'包括被配置成接纳轮轴72'的轮轴孔68'。致动器62'可手动致动，以与可移动链接件78'作为单一本体在锁定位置(图18至图19)与解锁位置(实施了与图9的实施方式所示和所述相同的原理)之间移动。可移动链接件78'在锁定位置与解锁位置之间相对于轴的轴线C'垂直移动。可移动链接件78'进一步包括一组内螺纹90'，这些内螺纹至少部分地限定了轮轴孔68'。在解锁位置，可移动链接件78'的内螺纹90'不与轮轴72'的外螺纹88'接合。因此，将可移动链接件78'移动到解锁位置(即手动解锁)包括使可移动链接件78'与轮轴72'螺纹脱离接合。另外，在解锁位置，免工具轴螺母组件54'能够被用户沿着轴的轴线C'移动。换句话说，当可移动链接件78'处于解锁位置时，可以将免工具轴螺母组件54'附接到轮轴72'或从该轮轴移除。在锁定位置，可移动链接件78'的内螺纹90'与轮轴72'的外螺纹88'接合。在锁定位置，免工具轴螺母组件54'与轮轴72'螺纹接合。免工具轴螺母组件54'可以旋转而与轮轴72螺纹接合，以特别用于以下文将更详细描述的方式拧紧免工具轴螺母组件54'。免工具轴螺母组件54'不需要包括可移动链接件78'；在一些实施方式中，免工具轴螺母组件54'包括相对于壳体61'不可移动的固定内螺纹。

免工具轴螺母组件54'包括偏置构件74'，该偏置构件在可移动链接件78'与螺母锁80'之间与致动器62'相反地设置。偏置构件74'包括两个偏置构件74'，这两个偏置构件在所展示的实施方式中实施为压缩弹簧；然而，可以采用任何合适数量和/或布置和/或类型的偏置构件。偏置构件74'将可移动链接件78'朝向锁定位置偏置。

螺母锁80'被大致配置为包括孔104的板，该孔被配置成接纳轮轴72'。螺母锁80'包括邻近孔104设置的锁定表面105，锁定表面105被配置成接合止动表面106，以将免工具轴螺母组件54'锁定在轮轴72'上。锁定表面105与止动表面106之间的接合限制了免工具轴螺母组件54'在轴的轴线C'的方向上的移动，以抑制免工具轴螺母组件54'完全从轮轴72'拧松。止动表面106可以例如通过凹部107限定在轮轴72'中；然而，在其他实施方式中，止动表面106可以被限定在任何其他合适的结构中或者由任何其他合适的结构限定。凹部107可以被实施为可以完全环形或部分环形的周向凹槽，或者可以被实施为凹口。

在所展示的实施方式中，致动器108与螺母锁80'形成为单件，但是在其他实施方式中，致动器108可以形成为独立零件。螺母锁80'部分地设置在轴螺母本体76'内，其中致动器108穿过轴螺母本体76'并从轴螺母本体76'的外表面伸出。致动器108可手动致动，以与螺母锁80'作为单一本体在锁定位置(图18至图19)与解锁位置(实施了与图9的实施方式所示和所述相同的原理)之间移动。螺母锁80'在锁定位置与解锁位置之间相对于轴的轴线C'垂直移动。在解锁位置，螺母锁80'的锁定表面105没有被接纳在轮轴72'的凹部107中。另外，在解锁位置，免工具轴螺母组件54'能够被用户沿着轴的轴线C'移动。换句话说，当螺母锁80'处于解锁位置时，可以将免工具轴螺母组件54'附接到轮轴72'或从该轮轴移除。手动解锁(例如通过手动推动致动器108而将螺母锁80'从锁定位置移动到解锁位置，如图18中的箭头109所示)包括将螺母锁80'背离止动表面106移动，螺母锁80'原本(例如，在锁定位置)被配置成与该止动表面接合。移动螺母锁80'可以包括所展示的实施方式中所示而推动和滑动，但是在其他实施方式中可以包括其他运动，比如旋转、摇摆、枢转等。在锁定位置，螺母锁80'的锁定表面105被接纳在轮轴72'的凹部107中。在锁定位置，免工具轴螺母组件54'被抑制从轮轴72'完全拧下。免工具轴螺母组件54'可以在锁定位置手动旋转而与轮轴72'螺纹接合，以特别用于以下文将更详细描述的方式拧紧免工具轴螺母组件54'，但是在锁定位置被抑制从轮轴72'完全松开。

螺母锁80'通过偏置构件74'联接到可移动链接件78'。具体地说，螺母锁80'和可移动链接件78'围绕轮轴72'彼此直径上相反地设置。偏置构件74'将致动器62'、108背离彼此偏置，并且同时将内螺纹90'和锁定表面105朝向轮轴72'偏置。如图18中的箭头109所展示，致动器62'、108可由用户手动地抵抗偏置构件74'的偏置而朝向彼此向内挤压。

图20至图21示意性地展示了联接到平台14的具有不同特性的可互换的轮子。在图20中，联接到平台14的轮子20a、20b(分别)具有第一直径D1、D2。在图21中，不同的轮子20a'、20b'联接到平台14，并(分别)具有第二直径D1'、D2'。第二直径D1'、D2'小于的第一直径D1、D2。因此，特性是直径。然而，在其他实施方式中，特性可以是任何其他轮子特性，比如轮胎胎面、老化程度、磨损程度、颜色、标记、材料、宽度、大小、重量等。

可能期望安装具有不同大小(例如直径)的轮子的能力，以便改变平台高度H1、H1'，该平台高度可以被定义为平台14与支撑表面32之间的最小距离。直径D1和/或D2对应于平台高度H1，并且直径D1'和/或D2'对应于平台高度H1'。如图所展示，平台高度H1大于平台高度H1'。通过改变轮子18、18'来控制平台高度H1、H1'的能力提供了对叶片44的切割高度的一些控制，因为叶片高度也直接受到改变轮子18、18'的大小的影响。在其他实施方式中，轮子18、18'中的一些(例如后轮20b)可以互换，并且轮子18、18'中的一些其他(例如前轮20a)可以通过其他方式进行高度调整。轮子20a、20b、20a'、20b'各自通过免工具轴螺母组件54、54'相对于平台14可拆卸地联接。

园艺工具12还可以包括调整叶片44的高度的叶片高度调整机构98。切割高度H2、H2'、H3、H3'可以被定义为叶片44与支撑表面32之间的最小距离。此外，安装不同直径的轮子允许控制切割高度范围(H2到H3，和H2'到H3')。例如，安装在图20中的较大轮子20a、20b提供了第一切割高度范围H2到H3，并且安装在图21中的较小轮子20a'、20b'提供了第二切割高度范围H2'到H3'。第一切割高度范围H2到H3比第二切割高度范围H2'到H3'离地面32高。在图20和图21所展示的实施方式中，叶片44可在轴向方向B上在叶片44完全升高的升高位置(见实线所示的叶片44)与叶片44完全降低的降低位置(见虚线所示的叶片44)之间移动约1.57英寸(40mm)。在一些实施方式中，叶片44可在轴向方向B上移动至少1.5英寸(38.1mm)，并且可以移动至少1.57英寸(40mm)，并且在一些实施方式中可以在轴向方向B上移动超过1.57英寸(40mm)。参考图20，最低切割高度H3离地面32约1.96英寸(50mm)，并且最高切割高度H2离地面32约3.54英寸(90mm)。如图所示，叶片切割高度H2、H3可以大于平台高度H1，以确保叶片44不会延伸到平台14下方，但是在一些实施方式中，叶片44可以延伸到平台14下方。参考图21，较低切割高度H3'离地面32约0.78英寸(20mm)，并且最高切割高度H2'离地面32约2.36英寸(60mm)。

此外，可能期望安装具有不同重量的轮子的能力以控制牵引力大小。随着轮子重量增大，牵引力也会增大。较重的轮子可以允许园艺工具12在较软或较松的表面上使用，比如土壤或砾石。并且，改变轮子的重量可以改变园艺工具12的重心。当较大或较小的动力源24与园艺工具12一起使用时，改变园艺工具12的重心可以是有益的，以抑制园艺工具12翻倒或倾斜，而使园艺工具不能使用。

在操作中，用户可以将多个轮子18、18'中的任何一个或多个安装到园艺工具12的轮轴72、72'和/或从轮轴移除，而无需使用手动工具或动力工具，比如但不限于螺丝刀、棘轮、扳手、冲击起子等。多个轮子18、18'中的一个或多个可以仅使用免工具轴螺母组件54、54'用手安装和移除。为了将多个轮子18、18'中的一个安装到轮轴72、72'，用户将多个轮子18、18'中的所述一个滑动到轮轴72、72'上。接着，当挤压致动器62(或致动器62'、108)时，用户将免工具轴螺母组件54、54'滑动到轮轴72、72'上，这可以例如包括滑动直到免工具轴螺母组件54、54'接合多个轮子18、18'中的一个。用户接着释放致动器62(或致动器62'、108)，使得可移动链接件78、78'的内螺纹90、90'接合轮轴72、72'的外螺纹88、88'和/或使得螺母锁80'的锁定表面105被接纳在凹部107中。最后，用户可以通过抓持轴螺母本体76、76'(例如，在两个或更多个叶瓣103处)并在顺时针方向上使免工具轴螺母组件54、54'旋转来手动拧紧免工具轴螺母组件54、54'，其中棘爪84在带齿棘轮表面82的缓边96上自由转动和/或锁定表面105在凹部107内在由凹部107提供的轴向空间内背离止动表面106(在轴的轴线C'的方向)轴向移动。棘爪84(如果采用了的话)可以与棘轮齿92中的一个的陡边94中的一个接合，以抑制免工具轴螺母组件54松开，因此将多个轮子18中的一个固定到轮轴72上。替代性地或附加地，锁定表面105接合止动表面106，以抑制免工具轴螺母组件54'松开过多，因此将多个轮子18'中的一个固定到轮轴72'上。

为了移除多个轮子18、18'中的一个或多个，用户挤压致动器62(或将致动器62'、108同时朝向彼此挤压，如图18中的箭头109所示)，以将可移动链接件78、78'和/或螺母锁80、80'从锁定位置(图10、图18)移动到解锁位置(图9)。在解锁位置，免工具轴螺母组件54、54'不再与外螺纹88、88'接合(即，螺纹脱离接合)，并且可以被移除(例如，从轮轴72、72'拉离)。接着，多个轮子18、18'中的一个可以被移除(例如，从轮轴72、72'上拉离)。

尽管已经参考优选实施方式详细描述了本披露内容，但是在所描述的本披露内容的一个或多个独立方面的范围和精神内存在变化和修改。

因此，本披露内容尤其提供了一种免工具轴螺母组件54、54'，该免工具轴螺母组件用于将轮子18、18'可拆卸地联接到园艺工具12的平台14上。免工具轴螺母组件54、54'是自锁的。本披露内容还提供了一种通过可互换地附接具有不同大小的轮子18、18'来改变园艺工具12的平台高度H1的方法。通过使用免工具轴螺母组件54、54'，轮子18、18'可以免工具地互换。

Claims (20)

1.一种园艺工具，包括：

平台；

马达；

器具，该器具被配置成由该马达驱动；

轮轴；以及

轮子，该轮子通过免工具轴螺母组件可拆卸地联接到该轮轴，该免工具轴螺母组件被配置成自锁。

2.如权利要求1所述的园艺工具，其中，该免工具轴螺母组件被配置成通过被配置成接合止动表面的螺母锁自锁。

3.如权利要求2所述的园艺工具，其中，该螺母锁包括以下两项中的一项或两项：1)棘爪，或2)锁定表面，并且其中，该止动表面被配置为以下两项中的一项或两项：1)限定该止动表面的带齿棘轮，或2)该轮轴中限定该止动表面的凹部。

4.如权利要求2所述的园艺工具，其中，该螺母锁被偏置成与该止动表面接合，并且能够手动致动以移出与该止动表面的接合。

5.如权利要求1所述的园艺工具，其中，该免工具轴螺母组件被配置成通过以下两项中的一项或两项解锁：1)具有内螺纹并被配置成与该轮轴螺纹脱离接合的可移动链接件，或2)被配置成能够背离该止动表面移动的螺母锁，该螺母锁原本被配置成能够与该止动表面接合。

6.如权利要求1所述的园艺工具，其中，该免工具轴螺母组件包括螺母锁，其中，该螺母锁能够在锁定位置与解锁位置之间手动移动，其中，

在该锁定位置，该螺母锁被配置成接合该轮轴，并且

在该解锁位置，该螺母锁被配置成与该轮轴脱离接合，使得该免工具轴螺母组件可从该轮轴移除。

7.如权利要求6所述的园艺工具，其中，该螺母锁被配置成在该锁定位置与该解锁位置之间滑入和滑出该轮轴中的凹部。

8.如权利要求6所述的园艺工具，其中，该免工具轴螺母组件进一步包括被配置成与该轮轴的外螺纹接合的内螺纹。

9.如权利要求1所述的园艺工具，其中，该免工具轴螺母组件包括被配置成与该轮轴上的外螺纹啮合的内螺纹。

10.一种机器人草坪修剪机，该机器人草坪修剪机能够沿着支撑表面移动，该机器人草坪修剪机包括：

平台；

马达；

叶片，该叶片被配置成由该马达驱动；

轮轴；以及

轮子，该轮子通过免工具轴螺母组件可拆卸地联接到该轮轴，该免工具轴螺母组件被配置成自锁。

11.如权利要求10所述的机器人草坪修剪机，其中，该免工具轴螺母组件被配置成通过以下两项中的一项或两项解锁：1)具有内螺纹并被配置成与该轮轴螺纹脱离接合的可移动链接件，或2)被配置成能够背离该止动表面移动的螺母锁，该螺母锁原本被配置成能够与该止动表面接合。

12.如权利要求10所述的机器人草坪修剪机，其中，该免工具轴螺母组件包括被配置成接合该止动表面的螺母锁。

13.如权利要求12所述的机器人草坪修剪机，其中，该螺母锁包括以下两项中的一项或两项：1)棘爪，或2)锁定表面，并且其中，该止动表面被配置为以下两项中的一项或两项：1)限定该止动表面的带齿棘轮，或2)该轮轴中限定该止动表面的凹部。

14.如权利要求10所述的机器人草坪修剪机，其中，该平台相对于该支撑表面的平台高度通过从多个轮子选择该轮子来调整，该多个轮子包括具有第一直径的第一轮子和具有不同于该第一直径的第二直径的第二轮子，其中，该第一直径对应于第一平台高度，并且该第二直径对应于不同于该第一平台高度的第二平台高度。

15.一种选择园艺工具相对于该园艺工具在其上移动的支撑表面的平台高度的方法，该方法包括：

从多个轮子中选择轮子，该多个轮子包括具有第一直径的第一轮子和具有不同于该第一直径的第二直径的第二轮子，其中，该第一直径对应于第一平台高度，并且该第二直径对应于不同于该第一平台高度的第二平台高度；

通过手动附接自锁螺母来将该所选择的轮子安装在该园艺工具上，使得该所选择的轮子在不使用工具的情况下被固定。

16.如权利要求15所述的方法，其中，附接该自锁螺母进一步包括使螺母锁能够与止动表面接合以提供该自锁。

17.如权利要求15所述的方法，进一步包括通过手动解锁该自锁螺母来从该园艺工具移除该所选择的轮子。

18.如权利要求17所述的方法，其中，手动解锁包括以下两项中的一项或两项：1)使可移动链接件与轮轴螺纹脱离接合，或2)将螺母锁背离止动表面移动，该螺母锁原本将被配置成与该止动表面接合。

19.如权利要求18所述的方法，其中，将该螺母锁背离该止动表面移动包括推动该螺母锁。

20.如权利要求18所述的方法，其中，手动解锁包括克服偏置力而移动该可移动链接件或该螺母锁中的一个或两个。