CN216078154U - 一种园林工具行走驱动机构及园林工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于园林工具技术领域，具体涉及一种园林工具行走驱动机构及园林工具，包括：行走轮；驱动电机；以及减速器，所述减速器的动力输入端与所述驱动电机连接，所述减速器的动力输出端与所述行走轮连接，所述减速器安置于所述行走轮中心的轴向空间内。本实用新型的减速器能够增大驱动电机的输出扭矩，因而能够在保证动力充足的前提下，减小驱动电机的功率和尺寸，同时，本实用新型将减速器置于行走轮的中心轴向空间内，将减速器作为行走轮的支撑轴，提高了空间利用率，减小了割草机的整体横向宽度，使其在满足动力设计要求的前提下具有更好的运动灵活性。

Description

一种园林工具行走驱动机构及园林工具

技术领域

本实用新型属于园林工具技术领域，具体涉及一种园林工具行走驱动机构及园林工具。

背景技术

园林工具工作过程中有时需要穿越栅栏，而栅栏门的宽度有限，因此园林工具的设计宽度要控制在一定范围内。目前市场上电驱动的割草机的行走驱动方式主要是平行轴齿轮箱加电机驱动的方式，这样的结构存在一个问题，就是占用空间比较大，不方便去布置其他料件；现有技术也有采用电机直接驱动车轮的驱动方式，省去减速器以节约空间，但电机受车轮尺寸限制，功率有限，难以满足园林工具的动力需求。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种能够在满足动力需求的前提下减小驱动机构横向尺寸的园林工具行走驱动机构及园林工具。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种园林工具行走驱动机构，包括：

行走轮；

驱动电机；以及

减速器，所述减速器的动力输入端与所述驱动电机连接，所述减速器的动力输出端与所述行走轮连接，所述减速器安置于所述行走轮中心的轴向空间内。

在本实用新型的一可选实施例中，所述减速器为行星减速器。

在本实用新型的一可选实施例中，所述减速器包括：

芯轴，沿所述行走轮的轴向设置于所述行走轮的中心，所述芯轴上设有第一太阳轮，所述第一太阳轮与所述芯轴同轴固接；

第一行星轮支架，与所述芯轴转动连接，所述第一行星轮支架上设有第一行星轮和第二太阳轮，所述第一行星轮与所述第一行星轮支架转动连接，且第一行星轮与所述第一太阳轮啮合，所述第二太阳轮与所述第一行星轮支架同轴固接；

第二行星轮支架，相对于所述驱动电机的外壳固定设置，所述第二行星轮支架上转动设置有第二行星轮，所述第二行星轮与所述第二太阳轮啮合；

转动支架，与所述行走轮固接，所述转动支架上设有第一内齿圈和第二内齿圈，所述第一内齿圈和第二内齿圈沿轴向相互间隔设置，所述第一内齿圈与所述第一行星轮啮合，所述第二内齿圈与所述第二行星轮啮合。

在本实用新型的一可选实施例中，所述芯轴通过花键与所述驱动电机的主轴同步转动连接。

在本实用新型的一可选实施例中，所述转动支架包括筒状侧壁和端盖，所述筒状侧壁通过轴承与所述第二行星轮支架转动连接，所述端盖固定在所述筒状侧壁上远离所述驱动电机的一端。

在本实用新型的一可选实施例中，所述芯轴的一端通过轴承与所述端盖转动连接，另一端通过轴承与所述第二行星轮支架转动连接。

在本实用新型的一可选实施例中，所述筒状侧壁与所述驱动电机的外壳之间设有滑动密封圈。

在本实用新型的一可选实施例中，所述行走轮包括轮毂和轮胎，所述轮毂的内环面上设有法兰盘，所述法兰盘与所述转动支架可拆卸式固定连接。

在本实用新型的一可选实施例中，所述驱动电机的至少部分区域凸伸至所述行走轮中心的轴向空间内。

在本实用新型的一可选实施例中，还包括制动器，所述制动器设置于所述驱动电机的与所述减速器相背的一侧。

在本实用新型的一可选实施例中，所述制动器为电磁制动器，所述制动器包括与所述驱动电机的主轴同步转动连接的动摩擦片，以及与所述驱动电机的外壳相对固接的定摩擦片，以及用于驱动所述动摩擦片靠近或远离所述定摩擦片的电磁驱动器。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型还提供一种园林工具，包括：

机身；

行走轮，位于所述机身的两侧；

驱动电机，与所述机身固接；

动力电池，与所述驱动电机连接；以及

减速器，所述减速器的动力输入端与所述驱动电机连接，所述减速器的动力输出端与所述行走轮连接，所述减速器安置于所述行走轮中心的轴向空间内。

本实用新型的技术效果在于：

本实用新型的减速器能够增大驱动电机的输出扭矩，因而能够在保证动力充足的前提下，减小驱动电机的功率和尺寸，同时，本实用新型将减速器置于行走轮的中心轴向空间内，将减速器作为行走轮的支撑轴，提高了空间利用率，减小了割草机的整体横向宽度，使其在满足动力设计要求的前提下具有更好的运动灵活性。

本实用新型采用行星减速器能够以较小的轴向尺寸产生较大的减速传动比，其轴向长度甚至可以小于行走轮的宽度，因此减速器能够完全藏匿于所述行走轮内，大幅提高割草机横向空间利用率。

本实用新型设置了两组行星轮机构，两组行星轮机构的内齿圈均与所述转动支架固接，因此能够从转动支架的两端对其进行驱动，使动力分配更加均匀；另外，两组行星轮之间的差动配合实现了从驱动电机到行走轮的两级减速，传动比更大，扭矩提升更加显著。

附图说明

图1是本实用新型的实施例所提供的割草机的立体结构示意图；

图2是本实用新型的另一实施例所提供的割草机的立体结构示意图；

图3是本实用新型的实施例所提供的行走驱动机构的爆炸图；

图4是本实用新型的实施例所提供的减速器内部结构爆炸图；

图5是本实用新型的实施例所提供的第二行星轮支架与第二行星轮的爆炸图；

图6是本实用新型的实施例所提供的转动支架的立体图；

图7是本实用新型的实施例所提供的行走驱动机构的剖视图；

图8是本实用新型的实施例所提供的减速器的原理图；

图9是本实用新型的实施例所提供的割草机的后视图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图示中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

请参见图1-6所示，本实用新型结合行走驱动机构在割草机中的应用对行走驱动机构的原理进行详细说明。可以理解的是，本实用新型的具体实施例仅阐述行走驱动机构的部分应用场景，实际上，本实用新型的行走驱动机构也可应用于扫雪机、扫地机、绿篱机等其它园林工具中。

请参见图1-6所示，一种割草机，包括机身10、行走轮20、驱动电机30、动力电池40和减速器50，以及必要的割草作业机构、操纵机构、控制模块等。

请参见图1-6所示，在本实用新型的图示实施例中，所述机身10为站立式割草机机身10，即操作人员站立在割草机上进行割草作业，可以理解的是，除上述机型以外，本实用新型的行走驱动机构还可以应用于座椅式割草机、手推式割草机等其它割草机机型。

请参见图1、2、4、6所示，所述行走轮20位于所述机身10的两侧，在一具体实施例中，所述行走轮20例如可以是由轮胎21和轮毂22构成的充气车轮，也可以是由高分子聚合物制成的一体式车轮，车轮的结构不拘泥于某一种形式，然而前提是，车轮中心需要具有能够容纳减速器50甚至驱动电机30的空腔。

请参见图2-5所示，所述驱动电机30与所述机身10固接；可以理解的是，本实用新型中的驱动电机30不仅仅作为驱动元件，更要作为连接行走轮20和机身10的支撑结构，因此驱动电机30的外壳应当具有足够的结构强度，例如可以采用铸铁、铸铝等材料作为驱动电机30的外壳材料。

请参见图1-6所示，所述减速器50的动力输入端与所述驱动电机30连接，所述减速器50的动力输出端与所述行走轮20连接，所述减速器50安置于所述行走轮20中心的轴向空间内，可以理解的是，减速器50能够增大驱动电机30的输出扭矩，因而能够在保证动力充足的前提下，减小驱动电机30的功率和尺寸，同时，本实用新型将减速器50置于行走轮20的中心轴向空间内，将减速器50作为行走轮20的支撑轴，提高了空间利用率，减小了割草机的整体横向宽度，使其在满足动力设计要求的前提下具有更好的运动灵活性。

请参见图3-5所示，所述减速器50为行星减速器，行星减速器的特点是能够以较小的轴向尺寸产生较大的减速传动比，其轴向长度甚至可以小于行走轮20的宽度，因此减速器50能够完全藏匿于所述行走轮20内，大幅提高割草机横向空间利用率。

请参见图3-5所示，在本实用新型的更进一步实施例中，所述减速器50包括芯轴51、第一行星轮支架52、第二行星轮支架53和转动支架54。所述芯轴51沿所述行走轮20的轴向设置于所述行走轮20的中心，所述芯轴51上设有第一太阳轮511，所述第一太阳轮511与所述芯轴51同轴固接。所述第一行星轮支架52与所述芯轴51转动连接，所述第一行星轮支架52上设有第一行星轮521和第二太阳轮522，所述第一行星轮521设有多个，所述第一行星轮521与所述第一行星轮支架52转动连接，且第一行星轮521与所述第一太阳轮511啮合，所述第二太阳轮522与所述第一行星轮支架52同轴固接；所述第二行星轮支架53相对于所述驱动电机30的外壳固定设置，所述第二行星轮支架53上转动设置有多个第二行星轮531，所述第二行星轮531与所述第二太阳轮522啮合；所述转动支架54与所述行走轮20固接，所述转动支架54上设有第一内齿圈541和第二内齿圈542，第一内齿圈541和第二内齿圈542与转动支架54可通过过盈配合或者固定销、螺栓等固接，从而带动转动支架54转动，所述第一内齿圈541和第二内齿圈542沿轴向相互间隔设置，所述第一内齿圈541与所述第一行星轮521啮合，所述第二内齿圈542与所述第二行星轮531啮合。可以理解的是，在本实用新型的具体实施例中，所述减速器50有别于传统的行星减速器，本实用新型设置了两组行星轮机构，两组行星轮机构的内齿圈(即第一内齿圈541和第二内齿圈542)均与所述转动支架54固接，因此能够从转动支架54的两端对其进行驱动，使动力分配更加均匀；另外，两组行星轮之间的差动配合实现了从驱动电机30到行走轮20的两级减速，传动比更大，扭矩提升更加显著。

请参见图3、4所示，所述芯轴51通过花键512与所述驱动电机30的主轴同步转动连接。所述转动支架54包括筒状侧壁543和端盖544，所述筒状侧壁543通过轴承与所述第二行星轮支架53转动连接，所述端盖544固定在所述筒状侧壁543上远离所述驱动电机30的一端。所述芯轴51的一端通过轴承与所述端盖544转动连接，另一端通过轴承与所述第二行星轮支架53转动连接。在本实用新型的具体实施例中，所述第二行星轮支架53可以与所述驱动电机30的外壳一体式加工成型，两者为同一部件，例如直接在所述驱动电机30的外壳前端设置一凸伸结构，所述第二行星轮531直接安装在该凸伸结构上，这样能够简化装配流程，节省材料，降低成本，同时使装配结构更加简单，只要将驱动电机30的外壳固定在车身上就能实现对第二行星轮支架53的固定；除此之外，第二行星轮支架53和驱动电机30外壳也可以单独加工成型，再通过焊接、铆接、螺栓连接等手段将二者连为一体。

请参见图3所示，所述筒状侧壁与所述驱动电机30的外壳之间设有滑动密封圈55，可以理解的是，筒状侧壁、端盖和驱动电机30的外壳能够围合成一密闭的齿轮箱，从而能够注入润滑剂以提高减速器50传动效率。

请参见图2所示，所述轮毂22的内环面上设有法兰盘23，所述法兰盘23与所述转动支架54可拆卸式固定连接。本实用新型虽采用了新的传动结构，但行走轮20的安装方式与普通车轮基本相同，便于拆装和维修。

请参见图4所示，所述驱动电机30的至少部分区域凸伸至所述行走轮20中心的轴向空间内。所述驱动机构还包括制动器60，所述制动器60设置于所述驱动电机30的与所述减速器50相背的一侧。所述制动器60为电磁制动器60，所述制动器60包括与所述驱动电机30的主轴同步转动连接的动摩擦片，以及与所述驱动电机30的外壳相对固接的定摩擦片，以及用于驱动所述动摩擦片靠近或远离所述定摩擦片的电磁驱动器。本实用新型采用电磁制动器60制动，其具有较小的轴向尺寸，能够进一步节省割草机的横向空间。

综上所述，减速器50能够增大驱动电机30的输出扭矩，因而能够在保证动力充足的前提下，减小驱动电机30的功率和尺寸，同时，本实用新型将减速器50置于行走轮20的中心轴向空间内，将减速器50作为行走轮20的支撑轴，提高了空间利用率，减小了割草机的整体横向宽度，使其在满足动力设计要求的前提下具有更好的运动灵活性。行星减速器能够以较小的轴向尺寸产生较大的减速传动比，其轴向长度甚至可以小于行走轮20的宽度，因此减速器50能够完全藏匿于所述行走轮20内，大幅提高割草机横向空间利用率，如图1所示，对于站立式割草机，没有了驱动电机30和减速器50的干涉，踏板可以向前延伸，增大操作者的站立空间，并且，用户站立在踏板上时，人体的重心位于站立式割草机行走轮20转动轴线的中心上，因此在站立式割草机原地转向时，没有旋转半径，不会产生离心力，人体不会有被甩出去的危险；此外，踏板前移，人体的重心也相应前移，无论是爬坡还是经过坑洼地面，都能更加安全，不易翻车；如图2所示，对于坐骑式割草机，可以下降安装动力电池40，降低动力电池40的重心，提高车身稳定性，且下降安装后，动力电池40的一端可向前延伸到坐骑式割草机的座椅下方。本实用新型设置了两组行星轮机构，两组行星轮机构的内齿圈均与所述转动支架54固接，因此能够从转动支架54的两端对其进行驱动，使动力分配更加均匀；另外，两组行星轮之间的差动配合实现了从驱动电机30到行走轮20的两级减速，传动比更大，扭矩提升更加显著。

请参见图6所示，本实用新型提供的割草机整机重量最大可以做到550kg，考虑到轮胎的负载，选用轮胎的宽度W2,W2的尺寸不超过180mm。整机宽度W不大于33英寸(838.2mm)，人站立的位置宽度W1，至少大于400mm以上，客户在站立踏板上，不会感到站立位置拥挤。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

在本文的描述中，提供了许多特定细节，诸如部件和/或方法的实例，以提供对本实用新型实施例的完全理解。然而，本领域技术人员将认识到可以在没有一项或多项具体细节的情况下或通过其他设备、系统、组件、方法、部件、材料、零件等等来实践本实用新型的实施例。在其他情况下，未具体示出或详细描述公知的结构、材料或操作，以避免使本实用新型实施例的方面变模糊。

在整篇说明书中提到“一个实施例”、“实施例”或“具体实施例”意指与结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本实用新型的至少一个实施例中，并且不一定在所有实施例中。因而，在整篇说明书中不同地方的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”或“在具体实施例中”的各个表象不一定是指相同的实施例。此外，本实用新型的任何具体实施例的特定特征、结构或特性可以按任何合适的方式与一个或多个其他实施例结合。应当理解本文所述和所示的实用新型实施例的其他变型和修改可能是根据本文教导的，并将被视作本实用新型精神和范围的一部分。

还应当理解还可以以更分离或更整合的方式实施附图所示元件中的一个或多个，或者甚至因为在某些情况下不能操作而被移除或因为可以根据特定应用是有用的而被提供。

另外，除非另外明确指明，附图中的任何标志箭头应当仅被视为示例性的，而并非限制。此外，除非另外指明，本文所用的术语“或”一般意在表示“和/或”。在术语因提供分离或组合能力是不清楚的而被预见的情况下，部件或步骤的组合也将视为已被指明。

如在本文的描述和在下面整篇权利要求书中所用，除非另外指明，“一个”、和“该”包括复数参考物。同样，如在本文的描述和在下面整篇权利要求书中所用，除非另外指明，“在…中”的意思包括“在…中”和“在…上”。

本实用新型所示实施例的上述描述(包括在说明书摘要中所述的内容)并非意在详尽列举或将本实用新型限制到本文所公开的精确形式。尽管在本文仅为说明的目的而描述了本实用新型的具体实施例和本实用新型的实例，但是正如本领域技术人员将认识和理解的，各种等效修改是可以在本实用新型的精神和范围内的。如所指出的，可以按照本实用新型所述实施例的上述描述来对本实用新型进行这些修改，并且这些修改将在本实用新型的精神和范围内。

本文已经在总体上将系统和方法描述为有助于理解本实用新型的细节。此外，已经给出了各种具体细节以提供本实用新型实施例的总体理解。然而，相关领域的技术人员将会认识到，本实用新型的实施例可以在没有一个或多个具体细节的情况下进行实践，或者利用其它装置、系统、配件、方法、组件、材料、部分等进行实践。在其它情况下，并未特别示出或详细描述公知结构、材料和/或操作以避免对本实用新型实施例的各方面造成混淆。

因而，尽管本实用新型在本文已参照其具体实施例进行描述，但是修改自由、各种改变和替换亦在上述公开内，并且应当理解，在某些情况下，在未背离所提出实用新型的范围和精神的前提下，在没有对应使用其他特征的情况下将采用本实用新型的一些特征。因此，可以进行许多修改，以使特定环境或材料适应本实用新型的实质范围和精神。本实用新型并非意在限制到在下面权利要求书中使用的特定术语和/或作为设想用以执行本实用新型的最佳方式公开的具体实施例，但是本实用新型将包括落入所附权利要求书范围内的任何和所有实施例及等同物。因而，本实用新型的范围将只由所附的权利要求书进行确定。

Claims (12)

1.一种园林工具行走驱动机构，其特征在于，包括：

行走轮；

驱动电机；以及

减速器，所述减速器的动力输入端与所述驱动电机连接，所述减速器的动力输出端与所述行走轮连接，所述减速器安置于所述行走轮中心的轴向空间内。

2.根据权利要求1所述的园林工具行走驱动机构，其特征在于，所述减速器为行星减速器。

3.根据权利要求2所述的园林工具行走驱动机构，其特征在于，所述减速器包括：

芯轴，沿所述行走轮的轴向设置于所述行走轮的中心，所述芯轴上设有第一太阳轮，所述第一太阳轮与所述芯轴同轴固接；

第一行星轮支架，与所述芯轴转动连接，所述第一行星轮支架上设有第一行星轮和第二太阳轮，所述第一行星轮与所述第一行星轮支架转动连接，且第一行星轮与所述第一太阳轮啮合，所述第二太阳轮与所述第一行星轮支架同轴固接；

第二行星轮支架，相对于所述驱动电机的外壳固定设置，所述第二行星轮支架上转动设置有第二行星轮，所述第二行星轮与所述第二太阳轮啮合；

转动支架，与所述行走轮固接，所述转动支架上设有第一内齿圈和第二内齿圈，所述第一内齿圈和第二内齿圈沿轴向相互间隔设置，所述第一内齿圈与所述第一行星轮啮合，所述第二内齿圈与所述第二行星轮啮合。

4.根据权利要求3所述的园林工具行走驱动机构，其特征在于，所述芯轴通过花键与所述驱动电机的主轴同步转动连接。

5.根据权利要求3所述的园林工具行走驱动机构，其特征在于，所述转动支架包括筒状侧壁和端盖，所述筒状侧壁通过轴承与所述第二行星轮支架转动连接，所述端盖固定在所述筒状侧壁上远离所述驱动电机的一端。

6.根据权利要求5所述的园林工具行走驱动机构，其特征在于，所述芯轴的一端通过轴承与所述端盖转动连接，另一端通过轴承与所述第二行星轮支架转动连接。

7.根据权利要求5所述的园林工具行走驱动机构，其特征在于，所述筒状侧壁与所述驱动电机的外壳之间设有滑动密封圈。

8.根据权利要求3所述的园林工具行走驱动机构，其特征在于，所述行走轮包括轮毂和轮胎，所述轮毂的内环面上设有法兰盘，所述法兰盘与所述转动支架可拆卸式固定连接。

9.根据权利要求1所述的园林工具行走驱动机构，其特征在于，所述驱动电机的至少部分区域凸伸至所述行走轮中心的轴向空间内。

10.根据权利要求1所述的园林工具行走驱动机构，其特征在于，还包括制动器，所述制动器设置于所述驱动电机的与所述减速器相背的一侧。

11.根据权利要求10所述的园林工具行走驱动机构，其特征在于，所述制动器为电磁制动器，所述制动器包括与所述驱动电机的主轴同步转动连接的动摩擦片，以及与所述驱动电机的外壳相对固接的定摩擦片，以及用于驱动所述动摩擦片靠近或远离所述定摩擦片的电磁驱动器。

12.一种园林工具，其特征在于，包括：

机身；

行走轮，位于所述机身的两侧；

驱动电机，与所述机身固接；

动力电池，与所述驱动电机连接；以及

减速器，所述减速器的动力输入端与所述驱动电机连接，所述减速器的动力输出端与所述行走轮连接，所述减速器安置于所述行走轮中心的轴向空间内。

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