CN1309293C - 轮式割草机组件、连接到其上的装置和保持底刀的方法 - Google Patents

Abstract

一种轮式割草机组件包括一个旋转安装于框架上的割草轮(2)和一个用于使该轮绕轮轴旋转的驱动器。多块磁体(20)安装在所述框架上，一把底刀(18)紧靠磁体并由磁性保持在操作位置，以便底刀与轮成剪切关系定向。啮合部件被用来防止底刀相对于磁体滑动，而当沿背离磁体的方向施加到底刀上的分离力(FD)大于底刀在操作位置时磁体施加到底刀上的吸引力的时候，它又允许底刀离开磁体。

Description

轮式割草机组件、连接到其上的装置和保持底刀的方法

技术领域

总的来说，本发明涉及改进的轮式割草机组件以及包含这种组件的轮式割草单元。更具体地说，本发明涉及底刀与割草轮组件的备用连接，它降低了维修成本。

背景技术

轮式割草机使用剪切运动来剪草以及类似叶子的东西，而不是撕扯叶子。与旋转式(rotary)割草机相比，这种轮式割草机比较昂贵，而且需要较多的维护，然而高尔夫球场等场所优先选择的是轮式割草机，因为在这些场所中重要的是外观和草的健康状况。个别的轮式割草机组件相当窄，因此轮式割草单元一般都包括多个并排的轮式割草机组件。

这种割草机的例子公开于美国专利US5291724、US5477666和US6318059中。在典型的轮式割草机组件中，一个一般称为底棒的连接件(bed bar)被刚性连接到该装置的轮(reel)上，而一把备用底刀被连接到该底棒上。轮、底棒和底刀如此定向，即底刀与轮轴保持平行，并且靠近轴刀(reel knives)，因此在轴刀和底刀之间可进行剪切运动。通常有一个允许底棒相对于轮移动的调节机构，以便底刀可以通过移动而与旋转的轴刀形成合适的关系。

通常，底刀由多根螺钉连接到底棒上，这些螺钉贯穿于底刀上的孔并与底棒上的螺纹孔相啮合。通常使用十个或更多的螺钉。需要先取下这些螺钉，然后才能更换底刀。通常底刀被连接到底棒的底侧，因此要想够着轮式割草机组件的底侧以取下螺钉和底刀就必须将该装置抬得足够高，或者将其部分拆卸。例如由高尔夫球场等场所使用的轮式割草单元可以包括8或10个单独的轮式割草机组件，更换这种割草单元上的底刀需要惊人的劳动时间和相应的停机时间。

同样，螺钉将底刀固定到底棒上，因此当石头或相似的碎块进入割草机时，它可能会卡在固定的底刀和轮之间，从而对该装置的一个或多个部分造成破坏。与之相似，当底刀碰到基本被埋住的障碍物时，底刀可能因撞在障碍物上而被损坏。尽管底刀容易更换，但轮的损坏一般要昂贵得多，问题也要大得多，为了割草机的正常运转还需要保证所需要的紧公差。

发明内容

本发明的目的是提供一种改进的轮式割草机组件，它克服了现有技术的缺点。将独立权利要求的特征结合起来即可实现这一目的。各从属权利要求进一步公开了本发明的各优选实施例。

本发明的目的是提供一种改进的轮式割草机组件，与现有技术相比，它允许快速的更换底刀，并且换刀劳动和停机时间大大减少。本发明的另一个目的是提供一种改进的底刀连接装置，它可以连接到现有的轮式割草机组件上。

在操作位置时，本发明用磁体将底刀保持在割草机框架上，并且用啮合部件防止底刀相对磁体滑动。

本发明的第一方面提供了一种轮式割草机组件，它包括一个安装在框架上的可旋转的割草轮和一个用于使轮绕轮轴旋转的驱动器。至少有一块磁体安装在所述框架上，一把底刀紧靠磁体并由磁性保持在操作位置，因此底刀与轮成剪切关系定向。啮合部件被用来防止底刀相对于磁体滑动，而当沿背离磁体的方向施加到底刀上的分离力大于底刀在操作位置时磁体施加到底刀上的吸引力时，允许底刀离开磁体。

本发明的第二方面提供了一种适于连接到轮式割草机组件上的装置，所述轮式割草机组件包括一个安装在框架上的可旋转的割草轮和一个用于使割草轮绕轮轴旋转的驱动器。该装置包括一根适于连接到框架上的底棒和安装在底棒上的多块磁体，该框架基本平行于轮轴。底刀紧靠磁体并由磁性保持在操作位置上，因此当底棒连接到框架上时，底刀与轮成剪切关系定向。啮合部件用来防止底刀相对于磁体滑动，而当沿背离磁体的方向施加到底刀上的分离力大于底刀在操作位置时磁体施加到底刀上的吸引力时，允许底刀离开磁体。

啮合部件可以包括从框架和底刀中的一个延伸到框架和底刀中的另一个上的相应凹槽内的突起。作为另外一种选择，框架上可以形成多个脊，从而使脊靠在底刀的前刀刃和侧刀刃上。这些脊可防止向后或向两侧移动，导致前刀刃敞开并与轮成剪切关系。在这种轮式割草机组件中，底刀一般几乎不会遇到前向力，并且这种前向力可以由磁体抵消。突起和凹槽的优点是具有向前、向后或向两侧的滑动阻力。为了取下底刀，脊和突起都允许施加到底刀上的分离力克服将底刀保持在磁体上的磁性力。

在一种包括一个安装在框架上的可旋转割草轮和一个用于使轮绕轮轴旋转的驱动器的轮式割草机组件中，本发明的第三方面提供了一种将底刀保持在操作位置、从而使底刀与轮成剪切关系定向的方法，该方法包括：将至少一块磁体安装在所述框架上，使底刀紧靠磁体并通过磁性将其保持在操作位置，并且防止底刀相对于磁体滑动，而当沿背离磁体的方向施加到底刀上的分离力大于底刀在操作位置时磁体施加到底刀上的吸引力时，允许底刀离开磁体。

商品级磁体有足够的强度，因此当磁体被嵌在支撑底刀的支撑框架内时，通常是在被称为底棒的框架部分上，磁体会将底刀保持在操作位置，用以抵抗底刀在操作时可能会遇到的相当大的分离力。啮合部件可防止底刀相对于底棒滑动，该滑动的产生原因是轮将草拉到底刀的前刀刃上而产生的后向力，或是在旋转过程中受到的横向力。啮合部件将底刀调整到合适的操作位置。当要清洁底刀和底棒时，底刀可轻松地移动，从而与突起、脊等啮合，然后还会在磁体的力的作用下咬合在合适的位置。

底刀与框架的磁性连接与现有技术中的机械连接或螺钉连接相比有许多优点。磁性连接可快速更换组件，在此只需将底刀从磁体上撬起并将另一把底刀连接到磁体上的合适位置上即可更换底刀，而无需将轮式割草机组件从轮式割草单元的其余部分上拆下、以便接触到将底刀保持在合适位置的螺钉。

本发明的结果是更换底刀时所需的工具相对较少。将底刀从框架上取下所需的唯一工具是刀片等，用于撬离该部件。在框架中用于将底刀保持在合适位置的磁体的强度和磁体的数目可根据环境作调整或改变。

磁性连接也降低了维修费用，因为在遇到石头等障碍物时，底刀可从其磁性连接上拉开，并从底棒上松开。因此对轮和底刀的损坏得以减少。

尽管永磁体可能最为适宜，但电磁体也可用于将底刀保持在合适的位置上。在用电磁体的时候，将底刀从框架上松开可能更容易，由于通过电磁铁失效可轻松地将底刀从电磁铁上取下。

除了制造如本发明所述的完整的新型轮式装置之外，也可根据本发明设计出一种可装备在各种现有的轮式割草单元上的改进的底棒和底刀。

发明内容部分没有必要公开限定本发明所必须的所有特征；本发明可以是所公开特征的重新组合。

附图说明

尽管在本发明的结尾部分才提及发明的权利要求，但在具体实施方式部分就给出了本发明的优选实施例，结合附图可以更好地理解这些优选实施例，在每幅附图中，同样的部件用同样的附图标记表示，其中：

图1是一幅分解视图，展示了一台现有的轮式割草机组件和典型的底刀安装组件；

图2是一幅示意性的侧视图，展示了图1所示的现有的轮式割草机组件的轮和底刀安装装置；

图3是本发明的一个实施例的磁性底棒的顶部视图；

图4是图3中底棒的底部视图；

图5是用于连接到图3中磁性底棒上的底刀的视图；

图6是图5中的底刀在图3中的磁性底棒上位于操作位置时的示意性侧视图；

图7是备用底刀和磁性底棒的示意性侧视图；

图8是图7中的底棒接触到障碍物时的侧视图，图中表明施加到底刀上的力会将底刀从底棒上松开。

具体实施方式

下面的说明部分仅仅是为了举例，而不是为了限制实施本发明所必须的特征的组合。

图1示意性地展示了现有的轮式割草机组件的主要部分，它包括旋转地安装在框架4上的割草轮2。一台图中未示出的驱动器用于使轮2绕轮轴旋转。底棒6形成框架4的一部分，而底刀8靠螺钉10连接到底棒6上。通常提供一些调节机构(未图示)以改变底棒6相对于轮2的位置，以便在底刀8和轮2之间可以实现合适的切割关系。图2示意性地表示了现有技术中的轮2、底棒6以及底刀8的定位。

图3和图4表示了本发明的磁性底棒16的一个实施例。所示出的底棒16在构造上可以通过与现有底棒6相同的方式连接到图1中现有的轮式割草机组件的框架4上，以便磁性底棒16可以装备到现有的轮式割草机组件上。底棒框架部分的构造在各种牌子的现有轮式割草机组件中相当普遍，因此可对磁性底棒作相对简单的改进，从而使其可以替换现有的底棒。

如图3和4所示，多块磁体20被间隔的安装在底棒16上，并且在如图所示的实施例中，磁体20被嵌在底棒16上，以便磁体的底面21与磁性底棒16的底面22基本平齐。

在如图6所示的操作位置时，图5所示的底刀18靠磁性保持在磁体20上，因此底刀18在定位上通过与图2所示现有技术中的底刀8相同的方式与轮2成切割关系。

啮合部件被用来防止底刀18相对于磁体20滑动。在如图所示的实施例中，啮合部件包括从底棒16延伸到底刀18上相应的凹槽内的多个突起，凹槽在图中表示为孔28，突起在图中表示为栓26。相反，如图7所示，栓32也可以从底刀18A向上延伸到底棒16A上相应的孔34内。另外的啮合部件如图6所示为脊30，它靠在底刀18的端部刀刃18A和后刀刃18B上。

尽管啮合部件可防止滑动，该啮合部件为图中所示孔28中的栓26和图中所示的脊30、但也包括其他部件，当沿背离磁体20的方向施加到底刀18上的分离力大于底刀18在操作位置时磁体20施加到底刀18上的吸引力时，它也允许底刀18离开磁体20。将底刀撬离底棒16即可轻松将底刀18取下，并且在遇到障碍物时该结构也允许底刀从底棒16上松开。

图8示出了沿方向T移动的底刀18与典型障碍物的接触，该典型障碍物即为图中所示被部分埋住的石头40。该接触产生一个可施加在底刀18上的力F。如箭头FR所示，该力F的主分量方向朝后，但是还有一个方向朝下的较小分量FD，以便底刀18被推离底棒16和磁体20。当该分力FD超过磁体20的磁性吸引力时，底刀18会从底棒16上松开。在现有技术中，由于底刀必须越过障碍，因此有螺钉连接的底刀会发生更大的损害。与之相似，本发明中只要石头等物出现在轮和底刀之间，就会产生可松开底刀之类的力，从而降低对轮造成严重损坏的可能，而修复轮子代价不菲。

脊30可单独和新的底刀18一起提供令人满意的操作，形成一个与底刀18的刀刃18A、18B紧密配合的底袋。这样可防止相对磁体20向两侧和向后的滑动。另外也可以将底刀18做成双刃的，因此前、后刀刃18C和18B都是切割刃。孔28和栓26如此定位：即底刀18可以旋转，将后切割刃18B带到前面，从而使底刀18的寿命延长一倍。使用这样的双刃底刀18，前刀刃在使用过程中会被磨损并被磨圆，因此脊会靠在磨圆的刀刃上，当施加后向力时，磨圆的刀刃可以滑过该脊。栓和孔不受底刀刀刃磨损的影响，并且当其旋转时会将底刀保持在合适的位置。在安装过程中，脊30和栓26及孔28的结合使用有助于使底刀和栓对齐。

本发明可以有多种实施方式，包括：根据本发明而制造新的轮式切割组件，或者作为另外一种选择，生产改进型的底棒或支撑框架组件，它们可允许本发明的磁刀连接在现有的割草机上。

上述内容只是对发明思想的解释。而且，由于本领域熟练技术人员可轻松作出各种变化和改进，因此不希望将发明限制到所示和所述的确切的结构和操作上，所以，结构或操作上可以借助的所有合适的变化或改进都应落在所要求保护的发明的范围之内。

Claims (11)

1、一种轮式割草机组件包括：

一个旋转安装于框架上的割草轮和一个用于使该轮绕轮轴旋转的驱动器；

至少一个安装在所述框架上的磁体；

紧靠磁体并由磁性保持在操作位置的一把底刀，以便底刀与轮成剪切关系定向；

用于防止底刀相对于磁体滑动的啮合部件，而当沿背离磁体的方向施加到底刀上的分离力大于底刀在操作位置时磁体施加到底刀上的吸引力时，它又允许底刀离开磁体。

2、如权利要求1所述的组件，其中啮合部件包括至少一个从框架或底刀延伸到框架或底刀中的另一个上相应的凹槽内的突起。

3、如权利要求1和2中任一项所述的组件，其中啮合部件包括至少一个连接到框架上并靠在底刀的一个刀刃上的脊。

4、如权利要求1和2中任一项所述的组件，其中框架还包括一根基本平行于轮轴方向的底棒，并且其中有至少一块磁体连接到该底棒上。

5、如权利要求4所述的组件，其中啮合部件由底棒和底刀构成。

6、一种适于连接到轮式割草机组件上的装置，所述轮式割草机组件包括一个旋转安装于框架上的割草轮和一个用于使该轮绕轮轴旋转的驱动器，该装置包括：

一根适于基本平行于轮轴连接到框架上的底棒；

安装在底棒上的多块磁体；

一把紧靠磁体并由磁性保持在操作位置上的底刀，以便当底棒连接到框架上时，底刀与轮成剪切关系定向；

用于防止底刀相对于磁体滑动的啮合部件，而当沿背离磁体的方向施加到底刀上的分离力大于底刀在操作位置时磁体施加到底刀上的吸引力时，它又允许底刀离开磁体。

7、如权利要求6所述的装置，其中啮合部件包括至少一个从底棒或底刀延伸到底棒或底刀中的另一个上相应凹槽内的突起。

8、如权利要求6和7中任一项所述的装置，其特征在于啮合部件包括至少一个连接到框架上并靠在底刀的一个刀刃上的脊。

9、一种将底刀保持在操作位置从而使底刀与割草轮成剪切关系定向的方法，该方法用于轮式割草轮组件中，该轮式割草机组件包括一个旋转安装于框架上的割草轮和一个用于使轮绕轮轴旋转的驱动器，该方法包括：

将至少一块磁体安装在所述框架上；

使底刀紧靠磁体并通过磁性将其保持在操作位置；

防止底刀相对于磁体滑动，而当沿背离磁体的方向施加到底刀上的分离力大于底刀在操作位置时磁体施加到底刀上的吸引力的时候，又允许底刀离开磁体。

10、如权利要求9所述的方法，其中为了防止滑动，提供至少一个从框架或底刀延伸到框架或底刀中的另一个上相应凹槽内的突起。

11、如权利要求9和10中任一项所述的方法，其中为了防止滑动，提供至少一个连接到框架上并靠在底刀的一个刀刃上的脊。

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