CN211931375U - 轮轴位置检测机构及割草机 - Google Patents

Abstract

一种轮轴位置检测机构以及应用其的割草机，包括有：固定座，两个相互配合的导向件，以及相互配合的触发装置或感应装置。其中固定座上设置有安装口，所述固定座通过安装口卡合在所述轮轴上，易于安装。两个相互配合的导向件可选择为开放式的结构，以避免草屑卡在导向结构之间影响轮轴或行走轮活动。

Description

轮轴位置检测机构及割草机

技术领域

本实用新型涉及花园工具领域，尤其涉及轮轴位置监测机构及应用其的割草机。

背景技术

割草机属于花园工具领域，包括机壳，机壳下方设置有刀片，所述刀片由马达驱动其旋转实现割草。所述的马达具体可由控制单元通过马达驱动电路驱动，实现转速或刹车控制。为方便割草机在草地上移动，上述割草机的机壳下方还会设置轮轴，并在所述轮轴上设置行走轮。

为保证使用者的安全，需要将割草机设置为检测到机器被抬起时停止对刀片的驱动，以避免刀片误伤使用者。或者，为避免马达空转，需要在割草机行走轮落入坑中无法驱动割草机移动位置时及时关闭马达驱动电路，以避免割草机在陷入坑中时马达长时间空载进而损坏。

现有的检测割草机轮轴位置的结构利用红外线等触发元件，检测割草机跌落或被抬起时轮轴相对于参考点的位移，以实现对割草机轮轴位置的检测。然而，这种方式需要通过特殊方式将触发元件固定于轮轴上，并在割草机转向或行进过程中保持触发元件始终朝向该参考点。这种功能要求限制了现有触发元件的安装方式，尤其，由于需要限制触发元件转向，因此，需在轮轴外部套设额外的固定结构以实现对触发元件转动的限制。但这种方式不易于割草机组装，并且，转动限制结构与触发元件之间的间隙容易卡住草屑，影响触发元件的灵敏度，或者限制割草机的轮轴转向。

因此，目前需要一种新的轮轴位置检测机构以克服上述问题。

发明内容

为了解决现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种轮轴位置检测机构以及应用该机构的割草机，方便割草机组装，并且避免轮轴位置检测机构被草屑卡住影响行走轮转向。

为实现上述目的，本实用新型提供的轮轴位置检测机构，用于检测割草机的轮轴的位移，其包括：位移检测机构，位移检测机构包括触发装置和感应装置。所述的轮轴位置检测机构还包括：固定座，所述固定座的前端设有触发装置或感应装置之一；所述固定座的后端设有安装口，所述轮轴安装在所述安装口内；导向结构，其包括第一导向件和第二导向件，所述第一导向件安装在所述固定座的前端，所述第二导向件安装在所述割草机的底部，所述第一导向件和第二导向件均平行于所述轮轴的轴线；所述第一导向件仅沿所述第二导向件的长度方向运动；所述触发装置或感应装置的另一个安装在所述割草机的底部。

可选的，上述的轮轴位置检测机构中，所述触发装置能够落入所述感应装置的感应区域。

可选的，上述的轮轴位置检测机构中，所述触发装置或感应装置的另一个设置在所述第二导向件的一侧。

可选的，上述的轮轴位置检测机构中，所述触发装置为磁性体，所述感应装置为霍尔元件。

可选的，上述的轮轴位置检测机构中，所述第一导向件为导向槽、所述第二导向件为导向条，或，所述第一导向件为导向条、所述第二导向件为导向槽；所述导向条安装在所述导向槽内，或，所述导向槽安装在所述导向条内。

可选的，上述的轮轴位置检测机构中，所述导向条包括一个或两个。

可选的，上述的轮轴位置检测机构中，所述导向槽或导向条的长度方向平行于所述轮轴的轴线方向。

可选的，上述的轮轴位置检测机构中，所述安装口为半圆的开放的开口结构；所述轮轴卡在安装口内。

可选的，上述的轮轴位置检测机构中，还包括挡圈，所述挡圈固定于所述轮轴上，所述挡圈限制所述固定座相对所述轮轴运动。

本实用新型还同时提供一种包括有上述轮轴位置检测机构的割草机。

可选的，上述割草机中，包括有控制单元和马达驱动电路；所述马达驱动电路连接所述控制单元；所述控制单元还与所述感应装置电性连接。所述感应装置检测所述触发装置的位置，输出电信号至所述控制单元，所述控制单元接收所述电信号并输出控制信号至所述马达驱动电路，所述马达驱动电路接收所述控制信号并停止驱动。

可选的，上述割草机中，所述割草机的机壳的底部包括有容纳所述轮轴的腔体，所述第二导向件或所述感应装置固定于所述腔体的内壁或外壁上。

可选的，上述割草机中，所述轮轴的下部还连接有行走轮，所述轮轴的上部与所述固定座固定。

可选的，上述割草机中，还包括行走轮固定座，其设置于所述割草机的机壳的底部，所述行走轮固定座连接行走轮与所述轮轴。

本实用新型和现有方案相比具有如下技术效果:

1.本实用新型中固定磁性体的固定座通过其端部设置的安装口卡合在轮轴上，实现与轮轴的固定。因此，组装步骤简单，本实用新型的装置仅需一个能够与轮轴卡合的安装口即可实现与轮轴的固定，硬件结构简单，易于安装、拆卸，组装效率更高，其硬件材料成本也更少。

2.进一步，本实用新型中触发装置和感应装置之间仅由导向条和导向槽即可保持其位置相向设置。触发装置或感应装置随轮轴的旋转仅通过例如导向条和导向槽这种开放式的结构即可得到限制。开放式的限位结构本身安装便捷，并且不容易被草屑卡死，不会影响行走轮转向。

3.安装有本实用新型所述机构的割草机，可通过其中的检测元件，如霍尔元件，对磁性的体位置进行检测，感知轮轴落下或割草机被抬起，进而自动控制割草机行走马达或刀片的驱动马达，避免割草机在不适宜的状态下运转，误伤使用者。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，并与本实用新型的实施例一起，用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型的轮轴位置检测机构在割草机上的安装方式的示意图；

图2为本实用新型的轮轴位置检测机构与轮轴的连接关系示意；

图3为本实用新型的轮轴位置检测机构中固定座的结构图；

图4为本实用新型的轮轴位置检测机构处于正常状态下的示意图；

图5为本实用新型的轮轴位置检测机构处于异常状态下的示意图；

图6为本实用新型的割草机电路模块架构图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1为根据本实用新型的割草机，包括：机壳，位于机壳下方的行走轮1。参考图2、图4或图5所示的对图1中区域A的放大图可知，行走轮1可通过行走轮固定座4连接至轮轴。轮轴纵向安装，其上设置有轮轴位置检测机构。

本实施例所提供的一种轮轴检测机构，具体包括有：固定座2，两个相互配合的导向结构9和7，以及位置检测元件。其中，位置检测元件包括有两个相互配合的触发装置和感应装置，其可对应图4中所标记的5或10。

其中，所述固定座的后端可设有安装口6，所述固定座通过所述安装口6卡合在所述轮轴上，所述固定座与所述轮轴固定，所述固定座2的另一端设有位置检测元件中的触发装置或感应装置之一5，所述固定座的前端还设有第一导向件7；第二导向件9与所述第一导向件配合，所述第二导向件贴合所述第一导向件的外侧表面，沿所述轮轴的轴线方向设置；所述第一导向件由所述第二导向件限制，仅能沿所述第二导向件的长度方向或沿所述轮轴的轴线方向运动；所述位置检测元件中的触发装置或感应装置的另一个10被固定于所述第二导向件的一侧。

第二导向件以及所述位置检测元件中的触发装置或感应装置可通过所述割草机机壳的底部固定。第二导向件限制第一导向件仅能带动所述第一位置检测元件随轮轴上下运动。参考图4所示，轮轴位置检测机构在割草机正常运行的状态下，其感应装置可由固定座固定，位于触发装置的上方。因此，感应装置10无法感应到触发装置5的信号。此时，参考图6所示的割草机电路架构，位置检测元件无法感应到表示行走轮掉落或割草机被抬起的电信号，控制单元照常驱动马达驱动电路。马达驱动电路照常驱动电机运转，带动割草机行走轮行走，或者带动割草刀片运转进行割草作业。

参考图5所示，一旦割草机的行走轮掉落，或者割草机行走轮落入坑中无法驱动割草机移动位置时，行走轮所连接的轮轴由行走轮带动而向下运动至图5所示位置。对应的，当割草机被抬起，割草机底座上升，使得安装在底座上的感应装置向上运动。此两种状况下，固定座均带动其上设置的触发装置，沿第二导向件，相对所述割草机底座向下运动至感应装置附近。这几种状态下，感应装置均由于轮轴相对底座的位移而感应到触发装置，相应的产生电信号，输出所述电信号至控制单元，控制单元接收所述电信号并由此输出控制信号至所述马达驱动电路，所述马达驱动电路接收所述控制信号，停止对马达的驱动。此时，马达因割草机的行走轮掉落，或割草机被抬起，或者割草机行走轮落入坑中无法驱动割草机移动位置，而自动地停转，保护电机以及使用者，避免电机马达空转，避免刀片由电机驱动空转误伤使用者。

本领域技术人员可知，上述感应装置和触发装置的位置可以互换，并不影响其协同工作以检测轮轴位置。

在本实用新型的一种实现方式下，所述的固定座2具体可采用图3所示的方式实现。其中，所述触发装置5可选择为磁性体，所述感应装置10可选择为霍尔元件，或相反。所述第一导向件7、所述第二导向件9可选择为相互卡合的导向槽和导向条。

进一步，所述固定座2的上下两端还可增设挡圈的结构。固定座2通过所述挡圈固定于所述轮轴上，由所述挡圈限制所述固定座2相对所述轮轴上下运动。

参考附图，所述割草机的机壳的底部可设置容纳所述轮轴的腔体。由此，所述第二导向件9或所述感应装置10可固定于所述腔体的内壁或外壁上。

下面以一种具体的实现方式说明本系统的工作过程：

用于割草机或割草机器人8的前轮组件，其设置在割草机或割草机器人8前部，包括行走轮1，在行走轮1的轮轴上设置有用于固定磁性体的固定座2，在行走轮1轮轴上设置有限制固定座2移动的挡圈3，在前轮组件上设置有连接行走轮和轮轴的行走轮固定座4。

以图2、图3为例，磁性体组件包含：设置在固定座2上的磁性体，设置在固定座2上的半圆形的安装口6，设置在磁性体的固定座2上的第一导向件7。所述第一导向件7具体可选择为导向条。

以图4或图5为例，用于割草机或割草机器人8的组件，包含：设置在机身上固定的霍尔元件，设置在机身上的第二导向件9具体可选用导向槽的形式实现。.

磁性体的固定座2通过其上安装口6，安装于行走轮1的轴上，通过固定在行走轮1轴上的两个挡圈3限制磁性体固定座的上下位置；磁性体的固定座2上设有第一导向件7其被安装到割草机第二导向件9内，用于限制磁性体的固定座2的前后位移或转动；挡圈3和固定座2可随轮轴上下运动，行走轮固定座4固定在机身上；行走轮1安装在行走轮固定座4上，可上下滑动。

磁性体固定在固定座2上，随固定座2由轮轴带动而一起移动。为方便布线，参考图4，霍尔元件可作为感应装置而固定在机身上，连接控制单元。磁性体组件随前轮组件滑动而在割草装置正常工作的状态下被设置在霍尔元件的上方，此时磁性体距离霍尔元件较远，霍尔元件不会收到感应。

如图5所示，磁性体组件随前轮组件滑动到底部，此时磁性体距离霍尔元件较近，霍尔元件收到磁性体的感应，产生信号至控制单元。由此控制单元能够根据行走轮的位置相应地控制割草机的马达

由于本实用新型中的磁性体的固定座2具有安装口6，其可直接与轮轴卡合固定，并且整体结构开放，方便安装和拆卸更换，不容易卡住草屑影响轮轴或行走轮活动。

本领域普通技术人员可以理解：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (14)

1.轮轴位置检测机构，用于检测割草机的轮轴位移，其包括位移检测机构，位移检测机构包括触发装置和感应装置，其特征在于，所述轮轴位置检测机构还包括：

固定座（2），所述固定座（2）的前端设有触发装置或感应装置之一；所述固定座（2）的后端设有安装口（6），所述轮轴安装在所述安装口（6）内；

导向机构，其包括相互配合的第一导向件（7）和第二导向件（9），所述第一导向件（7）安装在所述固定座（2）的前端，所述第二导向件（9）安装在所述割草机的底部，所述第一导向件（7）和第二导向件（9）均平行于所述轮轴的轴线；所述第一导向件（7）仅沿所述第二导向件（9）的长度方向运动；

所述触发装置或感应装置的另一个安装在所述割草机的底部。

2.根据权利要求1所述的轮轴位置检测机构，其特征在于，所述触发装置能够落入所述感应装置的感应区域。

3.根据权利要求1所述的轮轴位置检测机构，其特征在于，所述触发装置或感应装置的另一个设置在所述第二导向件的一侧。

4.根据权利要求1所述的轮轴位置检测机构，其特征在于，所述触发装置为磁性体，所述感应装置为霍尔元件。

5.根据权利要求1所述的轮轴位置检测机构，其特征在于，所述第一导向件（7）为导向槽、所述第二导向件（9）为导向条，或，所述第一导向件（7）为导向条、所述第二导向件（9）为导向槽；

所述导向条安装在所述导向槽内。

6.根据权利要求5所述的轮轴位置检测机构，其特征在于，所述导向条包括一个或两个。

7.根据权利要求5所述的轮轴位置检测机构，其特征在于，所述导向槽或导向条的长度方向平行于所述轮轴的轴线方向。

8.根据权利要求1所述的轮轴位置检测机构，其特征在于，所述安装口为半圆的开放的开口结构；所述轮轴卡在安装口内。

9.根据权利要求8所述的轮轴位置检测机构，其特征在于，还包括挡圈（3），所述挡圈（3）固定于所述轮轴上并分别位于固定座（2）的上端和下端，用于限制固定座（2）沿轮轴的竖向方向的移动。

10.一种割草机，其特征在于，包括如权利要求1至9任一所述的轮轴位置检测机构。

11.如权利要求10所述的割草机，其特征在于，包括有控制单元和马达驱动电路；所述马达驱动电路连接所述控制单元；所述控制单元还与所述感应装置电性连接。

12.如权利要求10所述的割草机，其特征在于，所述割草机的机壳的底部包括有容纳所述轮轴的腔体，所述第二导向件（9）或所述感应装置（10）安装于所述腔体的内壁上。

13.如权利要求10所述的割草机，其特征在于，所述轮轴的下部还连接有行走轮（1），所述轮轴的上部与所述固定座（2）固定。

14.如权利要求10所述的割草机，其特征在于，还包括行走轮固定座（4），其设置于所述割草机的机壳的底部，所述行走轮固定座（4）连接所述行走轮（1）与所述轮轴。

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