CN220733553U - 一种骑乘式割草机的操作机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种骑乘式割草机的操作机构，解决了现有骑乘式割草机枢轴机构横向安装而导致的种种问题。本实用新型提出的一种骑乘式割草机的操作机构，包括固定架、枢轴组件和感知模块，枢轴组件包括杠杆、枢轴支架、第一枢轴以及第二枢轴，所述枢轴支架通过所述第一枢轴与所述固定架可转动地连接，所述杠杆通过所述第二枢轴与所述枢轴支架可转动地连接，所述杠杆可带动所述枢轴支架绕所述第一枢轴在外部位置与内部位置之间左右转动，所述杠杆可绕所述第二枢轴在前部位置、中部位置与后部位置之间前后转动；感知模块感知所述杠杆所处位置。

Description

一种骑乘式割草机的操作机构

技术领域

本实用新型涉及割草机领域，尤其是一种骑乘式割草机。

背景技术

割草机作为一种花园类工具被广泛的应用于修剪草坪、植被等，骑乘式割草机因其具有续航时间长、割草效率高、割草能力强等优点，已逐步成为了主流。零转向（即可原地转向）的骑乘式割草机因其转向灵活，可以在非常狭小的区域灵活转向，慢慢开始被人们所接收。

现有的零转向的割草机的操作机构采用操作杆带动枢轴机构的方式控制行驶的方向，操作杆在前进位置、中档位置及后退位置之间前后转动控制割草机的前进和后退，操作杆在内侧位置与外侧位置之间左右转动控制割草机进入的工作状态或待机状态。

但现有的零转向的割草机通常将枢轴机构横向安装在车架上，枢轴机构横向安装会导致一系列问题。首先，对于零转向骑乘式割草机需要在草地、园林、果园中作业，作业时需要在林木之间穿行，为提升骑乘式割草机在林木之间穿行的能力，骑乘式割草机通常需要采用小型化设计，外廓尺寸要尽量小巧。而枢轴的长度往往大于枢轴的直径，零转向骑乘式割草机的操作机构通常安装在座位两侧，枢轴机构横向安装会对零转向骑乘式割草机整机宽度产生影响，进而无法进一步优化骑乘式割草机的通过性。其次，操作杆在前后转动时，操作杆连同枢轴机构一起沿转轴转动，操作杆加枢轴机构一起重量较重，长时间作业容易使枢轴机构的转轴出现磨损而产生晃动，以及产生虚位影响操作人员手感。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足而提出一种骑乘式割草机，以解决上述问题至少之一。

为了实现上述技术目标，本实用新型提供的一种骑乘式割草机，包括：

车架；

行走机构，包括设置于车架两侧的行走轮和驱动所述行走轮的马达；

动力装置，提供所述马达所需动力；

操作机构，控制所述行走轮；

所述操作机构包括：

固定架，设置于所述车架上；

枢轴组件，包括杠杆、枢轴支架、第一枢轴以及第二枢轴，所述枢轴支架通过所述第一枢轴与所述固定架可转动地连接，所述杠杆通过所述第二枢轴与所述枢轴支架可转动地连接，所述杠杆可带动所述枢轴支架绕所述第一枢轴在外部位置与内部位置之间左右转动，所述杠杆还可绕所述第二枢轴在前部位置、中部位置与后部位置之间前后转动；

感知模块，感知所述杠杆所处位置并输出位置信号。

作为优选，所述感知模块包括磁体和感应模块，所述磁体固定在所述杠杆上，所述感应模块固定于所述枢轴支架上，所述杠杆前后运动可带动所述磁体运动靠近或远离所述感应模块，所述感应模块感知所述磁体运动而产生的磁场变化。

作为优选，所述磁体与所述磁感元件相对于所述第二枢轴同心。

作为优选，所述感知模块包括设置于所述支架上的感应开关，所述杠杆处于外部位置而触发所述感应开关。

作为优选，所述第一枢轴与所述第二枢轴在所述车架上的正投影正交。

作为优选，所述枢轴组件包括阻尼器，所述阻尼器包括第一阻尼器，所述第一阻尼器连接所述杠杆和所述枢轴支架，所述第一阻尼器提供所述杠杆在所述前部位置与所述后部位置之间移动的阻尼力。

作为优选，所述第一阻尼器与所述第一枢轴在所述车架上的正投影至少部分重叠。

作为优选，所述阻尼器还包括第二阻尼器，所述第二阻尼器提供所述杠杆在所述外部位置与所述内部位置之间移动的阻尼力。

作为优选，所述第二阻尼器为蝶形弹簧，所述蝶形弹簧预紧于所述枢轴支架与所述固定架支架之间。

作为优选，操作机构还包括复位机构，所述复位机构提供所述杠杆回到中部位置的复位力。

采用上述技术方案后，本实用新型具有如下有益效果。

1、本实用新型提供的一种骑乘式割草机，通过将第一枢轴沿车架纵向设置，可以减少操作机构的宽度，从而缩小了骑乘式割草机的整机宽度，骑乘式割草机的外廓尺寸可以设计的更小以提升骑乘式割草机在林木之间穿行的能力；杠杆沿第二枢轴在前后位置上转动，第二枢轴仅受杠杆重力，摩擦力更小，第二枢轴不易损坏。

2、采用磁体和磁感元件获取操作人员期望的行驶方向，可以有效的减小操作机构外廓尺寸；且磁体和磁感元件通常不易受到环境要素（例如温度、湿度等）的影响，具有较高的可靠性；同时磁体和磁感元件具有价格低廉、使用寿命长等特点，进而可降低骑乘式割草机的生产及后期维护成本。

3、通过将磁体与磁感元件同心设置，磁体运动导致的磁场变化可以更准确的被磁感元件所捕捉，进而控制模块可以更精准的控制行走机构运行。

4、通常采用感应开关可自动感应杠杆向外打开至外部位置，操作人员可以很方便的将骑乘式割草机置于待机状态，且感应开关具有价格低廉、使用寿命长等特点，可降低骑乘式割草机的生产及后期维护成本。

5、第一枢轴与第二枢轴在车架上的正投影正交，避免杠杆运动时与第一枢轴发生干涉，进而操作机构的外廓宽度可以进一步设计的更加紧凑。

6、第一阻尼器连接杠杆和枢轴支架，杠杆沿第二枢轴前后转动时第一阻尼器提供弹性支撑，操作人员不用担心在行驶过程中杠杆位置会随意变化而影响割草机的行驶状态。

7、第一阻尼器与第一枢轴在车架上的正投影至少部分重叠，进而杠杆可以紧贴枢轴支架安装而不必为第一阻尼器让位，进而不会额外增加操作机构的宽度。

8、割草机处于工作状态时，杠杆在操作机构前后运动时在左右方向上具有活动旷量，通过设置第二阻尼器，可以减少杠杆在左右方向上的晃动；割草机在工作状态和待机状态之间切换时，第二阻尼器可以提供杠杆运动过程中的阻尼和缓冲力，避免操作人员不慎松手而导致杠杆砸落而伤人。

9、通过设置第二阻尼器，且第二阻尼器预紧于枢轴支架与固定架之间，可使枢轴支架可相对固定架在转动过程中的各个位置上保持稳定。

10、通过设置复位机构，操作人员无需推动杠杆，而只需松开杠杆则杠杆自动复位，操作人员的操作更加简单，提升操作人员的使用体验。

附图说明

图1为本实用新型实施例中操作机构的爆炸视图；

图2为本实用新型实施例中操作机构的示意图。

附图标记：

100、固定架；

210、杠杆，220、枢轴支架，221、轴孔，230、第一枢轴，240、第二枢轴； 250、第一阻尼器250；

301、磁体，302、磁感元件，303、感应开关，304、磁体安装板；

401、复位顶杆，402、复位弹簧。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例的附图对本实用新型实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本实用新型的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”、“若干”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

如图1至图2所示，本实用新型实施例中提出的一种骑乘式割草机，包括车架、行走机构、动力机构、工作机构、控制模块以及操作机构。其中，行走机构包括设置于车架两侧的行走轮以及分别驱动两侧行走轮的第一马达；工作机构包括用于割草的刀片以及驱动刀片的第二马达；动力机构，用于驱动第一马达和第二马达；控制模块，用于控制割草机的运行；车架，用于连接及固定上述机构；操作机构，成对固定于车架的两侧，配合控制模块控制行走轮的运行，进而控制割草机的行驶方向。

操作机构包括固定架100、枢轴组件、感知模块以及控制模块（未图示），枢轴组件和感知模块安装在固定架100上，固定架100设置于车架上。枢轴组件包括杠杆210、枢轴支架220、第一枢轴230以及第二枢轴240，第一枢轴230沿车架纵向设置于固定架100上，枢轴支架220通过第一枢轴230与固定架100可转动地连接，杠杆210通过第二枢轴240与枢轴支架220可转动地连接。感知模块用于感知杠杆210所述位置并向控制模块发送相应的位置信号，控制模块接收相应的信号以向马达输出相应的工作或目标状态。操作人员可推动杠杆210沿第一枢轴230在外部位置与内部位置之间左右转动，杠杆210向外打开处于外部位置时，割草机处于待机状态，杠杆210处于内部位置以割草机处于工作状态。杠杆210向内闭合处于内部位置时，操作人员可推动杠杆210沿第二枢轴240在前部位置、中部位置以及后部位置之间前后转动，感知模块将杠杆210所处位置转化成信号发送至控制模块，以控制两侧的行走轮的旋转速度和方向。操作人员将两侧操作机构的杠杆210同时推向前部位置以驱动两侧的行走轮前进；也可以将两侧操作机构的杠杆210同时推向后部位置以驱动两侧的行走轮后退；也可以将两侧操作机构的杠杆210推向不同位置以两侧的行走轮产生转速差而实现割草机的转弯；操作人员还可以推动两侧操作机构的杠杆210分成处于前部位置与后部位置以两侧的行走轮分别前进和后退以实现割草机的零转向。

在其他一些实施例中，第一枢轴230固定于枢轴支架220上，枢轴支架220与固定架100通过第一枢轴230可转动地连接，第一枢轴230沿车架纵向设置。

在其他一些实施例中，第一枢轴230与枢轴支架220一体设置，第一枢轴230沿车架纵向设置，第一枢轴230与固定架100可转动地连接，杠杆210通过第二枢轴240与第一枢轴230可转动地连接。

枢轴长度通常大于枢轴宽度或直径，通过将第一枢轴230沿车架纵向设置，可以减少操作机构的宽度，从而缩小割草机的整机宽度，割草机的外廓尺寸可以设计的更小以提升割草机在林木之间穿行的能力；杠杆210沿第二枢轴240在前后位置上转动，第二枢轴240仅受杠杆210重力，摩擦力更小，第二枢轴240不易损坏。

为了进一步减少杠杆210前后转动过程中第二枢轴240的受力，枢轴支架220上设有轴孔221，第二枢轴240设置在杠杆210上，第二枢轴240通过轴承或轴套与轴孔221配合，以减少第二枢轴240转动时的摩擦力，以及将杠杆210重力更均匀的周向分配于第二枢轴240上，第二枢轴240更耐用。

在其他一些实施例中，第二枢轴240也可以设置在枢轴支架220上，轴孔221也可以设置在杠杆210上。

本实施例优选的，感知模块包括磁体301和磁感元件302，磁体301固定在磁体安装板304上，磁体安装板304固定在杠杆210上，磁感元件302固定在枢轴支架220上。磁体301和磁感元件302在车架上的正投影落在枢轴支架220内，以无需增加杠杆210与枢轴支架220之间的安装间隙。杠杆210沿第一枢轴230在前部位置、中部位置以及后部位置之间前后转动而带动磁体301运行，磁体301相对磁感元件302产生距离变化进而磁感元件302位置磁场强度随之变化，磁感元件302感应磁场变化并向控制模块发送相应的信号，控制模块接收相应信号通过匹配或计算而获取杠杆210所处位置，并根据杠杆210所处位置向马达发送目标转速、转动方向的信号。磁体301和磁感元件302在结构上具有紧凑小巧的特点，采用磁体301和磁感元件302获取操作人员期望的行驶方向，可以有效的减小操作机构外廓尺寸；且磁体301和磁感元件302通常不易受到环境要素（例如温度、湿度等）的影响，具有较高的可靠性；同时磁体301和磁感元件302具有价格低廉、使用寿命长等特点，进而可降低割草机的生产及后期维护成本。

为了让磁感元件302输出的结果更加准确，磁体301与磁感元件302相对于第二枢轴240同心，磁体301与磁感元件302的位置在以第二枢轴240上某一点为圆心的同心圆上，且磁体301的运动轨迹也落在该同心圆上。进一步的，杠杆210处于中部位置时磁体301与磁感元件302的间距小于1cm；更进一步的，磁体301离第二枢轴240轴心距离小于1cm。通过将磁体301与磁感元件302同心设置，磁体301运动导致的磁场变化可以更准确的被磁感元件302所捕捉，进而控制模块可以更精准的控制行走机构运行。

本实施例中，磁感元件302可以是霍尔元件，也可以是线圈与若干干簧管或磁阻元件的组合。线圈可感知磁场强度，若干干簧管或磁阻元件可以判断磁体301所在的方位，两者组合向控制模块发送信号以控制模块通过信号匹配或计算而确定杠杆所处位置。

本实施例优选的，感应模块包括感应开关303，杠杆210向外打开处于外部位置时，杠杆210带动枢轴支架220转动一定的角度，枢轴支架220接触感应开关303将其触发，感应开关303向控制模块发送感应信号，割草机处于待机模式。

在其他一些实施例中，也可以是杠杆210触发感应开关303。

感应开关303可以是接触式开关，通过接触或脱离而启动或断开；感应开关303也可以是干簧管，杠杆210带动磁体301靠近或远离而干簧管导通或断开；感应开关303也可以是距离传感器，杠杆210向外打开或向内闭合活动至相应位置而距离传感器受感应向控制模块发送相应的信号；感应开关303也可以光电传感器，杠杆210向外打开或向内闭合活动至相应位置而光电传感器向控制模块发送相应的信号。采用感应开关303可自动感应杠杆210向外打开至外部位置，操作人员可以很方便的将割草机置于待机状态，且感应开关303具有价格低廉、使用寿命长等特点，可降低割草机的生产及后期维护成本。

如图1至图2所示，在本实用新型的一个实施例中提出的一种割草机，为进一步减少操作机构的外廓宽度，第一枢轴230与第二枢轴240在车架上的正投影正交，杠杆210沿第二枢轴240在前部位置、中部位置以及后部位置之间前后转动，杠杆210的转动路径与第一枢轴230平行，杠杆210与第一枢轴230之间除了保持必要的活动间隙外无需再增加间隙以避免杠杆210运动时与第一枢轴230发生干涉，进而操作机构的外廓宽度可以进一步设计的更加紧凑。

如图1所示，在本实用新型的一个实施例中提出的一种割草机，为避免杠杆210在运动过程中容易出现晃动，枢轴组件包括阻尼器，阻尼器包括第一阻尼器250，第一阻尼器250连接杠杆210和枢轴支架220，第一阻尼器250提供杠杆210在前部位置与后部位置之间移动的阻尼力。

具体的，第一阻尼器250为液压或空气阻尼器，枢轴支架220上设有第一安装部，杠杆210上设有第二安装部，第一阻尼器250的两端分别与第一安装部和第二安装部固定连接，通过第一阻尼器250连接杠杆210和枢轴支架220，杠杆210沿第二枢轴240前后转动时第一阻尼器250提供弹性支撑，操作人员不用担心在行驶过程中杠杆210位置会随意变化而影响割草机的行驶状态。

本实施例优选的，第一阻尼器250与第一枢轴230上下设置，且第一阻尼器250与第一枢轴230在车架上的正投影至少部分重叠，以避免第一阻尼器250过于超出第一枢轴230的垂直面而与杠杆210发生干涉，进而导致操作机构的宽度增加。更优选的，第一阻尼器250与第一枢轴230在车架横向上的正投影在靠近杠杆210的一侧未超出第一枢轴230的正投影范围，或，第一阻尼器250与杠杆210在车架上的正投影不重叠。杠杆210可以在保留必要间隙的情况下紧贴枢轴支架220安装而不必为第一阻尼器250让位，进而第一阻尼器250不会影响操作机构的宽度。

在其他一些实施例中，阻尼器还包括第二阻尼器（未图示），第二阻尼器提供杠杆210在外部位置与内部位置之间移动的阻尼力。割草机处于工作状态时，杠杆210在操作机构前后运动时在左右方向上具有活动旷量，通过设置第二阻尼器，增加杠杆210在左右方向上的晃动时的阻尼和缓冲力，以减少杠杆210在左右方向上的晃动；此外，割草机在工作状态和待机状态之间切换时，第二阻尼器还可以提供杠杆210在内外运动过程中的阻尼和缓冲力，避免操作人员不慎松手而导致杠杆210砸落而伤人。

本实施例优选的，第二阻尼器预紧于枢轴支架220与固定架100之间，第二阻尼器预紧于枢轴支架220与固定架100之间而缓冲力，以使枢轴支架220可相对固定架100在转动过程中的各个位置上保持稳定。本优选实施例中，第二阻尼器为蝶形弹簧，蝶形弹簧具有价格低廉、结构简单紧凑、高可靠性、负荷能力高以及力学特性精确等特点。碟形弹簧预紧于枢轴支架220与固定架100之间，蝶形弹簧根据预紧力和缓冲力的需要可以是一个或多个，蝶形弹簧预紧形成恒定的缓冲力以使枢轴支架220可相对固定架100在转动过程中的各个位置上保持的更加稳定。采用蝶形弹簧可以在杠杆210左右转动时提供更加稳定的缓冲和支撑力，同时不影响操作机构的外廓尺寸，且可降低操作机构的生产以及后期维护的成本。

可以理解的是，第二阻尼器可以是液压或气压阻尼器、弹簧、摩擦阻尼器等等。

如图1至图2所示，在本实用新型的一个实施例中提出的一种割草机，操作机构还包括复位机构，复位机构提供杠杆210回到中部位置的复位力。具体的，复位机构包括复位顶杆401和复位弹簧402，复位顶杆401与第一枢轴230平行设置，复位顶杆401的一端活动安装在杠杆210上，另一端向后抵接在固定架100内壁上，复位弹簧402套接在复位顶杆401上。操作人员推动杠杆210向后运动，杠杆210压缩复位弹簧402，操作人员释放杠杆210而复位弹簧402复位推动杠杆210回到中部位置。通过设置复位机构，杠杆210在后部位置时，操作人员无需推动杠杆210，而只需松开杠杆210则杠杆210自动复位，操作人员的操作更加简单，提升操作人员的使用体验。

在其他一些实施例中，复位顶杆401的一端活动安装在杠杆210上，另一端向前抵接在固定架100内壁上，以提供杠杆210在前部位置时杠杆210回到中部位置的复位力。

在其他一些实施例中，复位机构具有两套复位顶杆401和复位弹簧402，两套复位顶杆401分别向前、向后抵接在固定架100内壁上，以提供杠杆210在前部和后部位置上回到中部位置的复位力。

可以理解的是，操作人员在操作割草机时，大部分工作时间割草机是向前行驶，为避免杠杆210在前部位置时复位力过大而导致操作人员需要长期推压杠杆210避免复位，进而导致操作人员过度疲劳，前部的复位杠杆210上复位弹簧402的弹力较小，或该弹力仅抵消第一阻尼器250提供的部分的缓冲、支撑力以使操作人员操作过程中更加轻松。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本实用新型包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本实用新型的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

Claims (10)

1.一种骑乘式割草机的操作机构，其特征在于，包括：

固定架，设置于骑乘式割草机的车架上；

枢轴组件，包括杠杆、枢轴支架、第一枢轴以及第二枢轴，所述枢轴支架通过所述第一枢轴与所述固定架可转动地连接，所述杠杆通过所述第二枢轴与所述枢轴支架可转动地连接，所述杠杆可带动所述枢轴支架绕所述第一枢轴在外部位置与内部位置之间左右转动，所述杠杆还可绕所述第二枢轴在前部位置、中部位置与后部位置之间前后转动；

感知模块，感知所述杠杆所处位置并输出位置信号。

2.如权利要求1所述的一种骑乘式割草机的操作机构，其特征在于，所述感知模块包括磁体和磁感元件，所述磁体固定在所述杠杆上，所述磁感元件固定于所述枢轴支架上，所述杠杆前后运动可带动所述磁体运动靠近或远离所述磁感元件，所述磁感元件感知所述磁体运动而产生的磁场变化。

3.如权利要求2所述的一种骑乘式割草机的操作机构，其特征在于，所述磁体与所述磁感元件相对于所述第二枢轴同心。

4.如权利要求1所述的一种骑乘式割草机的操作机构，其特征在于，所述感知模块包括设置于所述支架上的感应开关，所述杠杆处于外部位置而触发所述感应开关。

5.如权利要求1所述的一种骑乘式割草机的操作机构，其特征在于，所述第一枢轴与所述第二枢轴在所述车架上的正投影正交。

6.如权利要求1所述的一种骑乘式割草机的操作机构，其特征在于，所述枢轴组件包括阻尼器，所述阻尼器包括第一阻尼器，所述第一阻尼器连接所述杠杆和所述枢轴支架，所述第一阻尼器提供所述杠杆在所述前部位置与所述后部位置之间移动的阻尼力。

7.如权利要求6所述的一种骑乘式割草机的操作机构，其特征在于，所述第一阻尼器与所述第一枢轴在所述车架上的正投影至少部分重叠。

8.如权利要求6所述的一种骑乘式割草机的操作机构，其特征在于，所述阻尼器还包括第二阻尼器，所述第二阻尼器提供所述杠杆在所述外部位置与所述内部位置之间移动的阻尼力。

9.如权利要求8所述的一种骑乘式割草机的操作机构，其特征在于，所述第二阻尼器预紧于所述枢轴支架与所述固定架支架之间。

10.如权利要求1所述的一种骑乘式割草机的操作机构，其特征在于，操作机构还包括复位机构，所述复位机构提供所述杠杆回到中部位置的复位力。