具体实施方式

关于示例性实施例来描述和图示在本论述中公开的概念。然而，这些概念在其应用方面不限于说明性实施例中的构造细节和部件布置，并且能够以各种其它方式来实践或进行。本文献中的术语被用于描述的目的并且不应被视为限制。如本文中使用的诸如“包括”、“包含”和“具有”之类的词语及其变型意味着涵盖其后列出的项目、其等同物、以及额外的项目。

所公开的概念被用于提供改善的旋转扫路机或扫帚机具。所述机具包括连杆机构和悬挂系统，所述连杆机构和悬挂系统被配置成向清扫头或扫帚提供下压压力以允许所述清扫头或扫帚保持与清扫表面的期望的接触水平。所述机具的连杆机构(将所述清扫头或扫帚联接至可附接至动力机器的框架)可以是四杆连杆机构。将所述连杆机构附接至所述扫帚的扫帚托架具有两轴枢转接头，所述两轴枢转接头允许所述扫帚绕第一轴线或竖直轴线转动以便所述扫帚可以在倾斜缸或致动器的动力下被倾斜。所述扫帚托架还允许所述扫帚绕(例如，沿机器行进方向延伸的)第二轴线转动以允许所述扫帚在遇到倾斜的清扫表面时转动并以左右倾斜方式横跨所述动力机器。偏压构件(诸如气囊)向所述连杆机构提供上压压力以减少来自所述扫帚的作用于所述清扫表面上的下压压力。介于所述框架与所述连杆机构之间的减震器将所述连杆机构保持在适当位置并且当所述扫帚正在被运输时限制所述扫帚的弹跳。

所公开的概念可以在各种机具和各种动力机器上实践，如下文将描述的。在图1-图3中以图表形式图示出并且在下文中在任何实施例被公开之前描述可以实践实施例的代表性机具100、100'、100"以及可以可操作地联接所述机具的代表性动力机器10和10'。为简洁起见，仅详细地论述一种机具和动力机器组合。然而，如上文提到的，下文的实施例可以在许多机具中的任一个上实践，并且这些各种机具可以被可操作地联接至各种不同的动力机器。出于本论述的目的，动力机器包括框架、(在有些情况下)至少一个作业元件、以及动力源，所述电源能够向所述作业元件提供动力以完成作业任务。一种类型的动力机器是自推进式作业车辆。自推进式作业车辆是这样一类动力机器：其包括框架、作业元件和动力源，所述电源能够向所述作业元件提供动力。所述作业元件中的至少一个是用于在动力下移动所述动力机器的发动系统。

现在参考图1，框图图示出动力机器10的基本系统，所述基本系统与机具100相互作用并且与机具100的基本特征有关，所述机具100表示下文论述的实施例可以被有利地并入的机具。在其最基本的水平上，出于本论述的目的，动力机器包括框架20、动力源25、作业元件30和机具接口40(如图1中示出的)。在动力机器(诸如装载机和挖掘机以及其它类似的作业车辆)上，机具接口40包括机具托架50和动力端口60。所述机具托架50典型地被可转动地附接至提升臂或另一作业元件，并且能够被固定至所述机具。所述动力端口60提供所述机具100的连接，以将来自所述动力源的动力提供至所述机具。动力源25表示在动力机器10上产生的一个或更多个动力源。这可以包括增压流体和电力中的任一个或这两者。

所述机具100(其有时被称为附接件或可附接机具)具有动力机器接口110和工具120，所述工具120被联接至所述动力机器接口110。所述动力机器接口110说明性地包括机器安装部112和与动力机器10联接的动力端口114。机器安装部112可以是能够被联接至动力机器10的机具接口40的任何结构。在一些实施例中，动力端口114包括液压和/或电气联接件。动力端口114还可以包括无线电连接，如可以适用于给定的机具的。虽然示出了机器安装部112和动力端口114两者，但是一些机具可以仅具有其中一个或另一个，作为其动力机器接口110的部件。其它机具(诸如铲斗和一些简单的叉车)将根本没有动力端口114(例如，参见图3)。一些其它叉车可以具有致动器，所述致动器通过响应于在动力端口114处从所述动力机器10接收的动力信号而竖直地、水平地、转动地调整所述致动器的叉齿，或通过使所述致动器的叉齿延伸来调整所述叉齿。

在动力机器具有特定机具托架的情况下，所述机器安装部112将包括与特定机具托架互补的结构。对于没有机具托架的动力机器，所述机器安装部包括将所述机具100直接安装至所述动力机器10的特征(诸如衬套)，以接收用于将所述机具安装至提升臂和致动器的销，所述致动器用于移动所述机具。

出于本论述的目的，机具可以被分类为简单的或复杂的。简单机具没有受致动的作业元件。简单机具的一个示例是没有可致动叉齿的铲斗或叉车。复杂机具具有至少一个可致动作业元件，诸如具有可致动叉齿的叉车。复杂机具进一步被分成具有一个可致动作业元件的复杂机具和具有多个作业元件的复杂机具。一些复杂机具包括简单机具的特征。

在图1中，所述机具100图示出工具120，所述工具120用于具有单个作业元件124的复杂机具。所述工具120包括a，所述框架122与所述机器安装部112联接或与所述机器安装部112一体。作业元件124被联接至所述框架122并且能以一些方式(竖直、水平、转动、延伸等)相对于所述框架移动。致动器126被安装至所述框架122和所述作业元件124并且能在动力下驱动以相对于所述框架移动所述作业元件。动力经由所述动力机器被提供至所述致动器126。动力以增压液压流体(或其它动力源)的形式从所述动力机器10经由动力端口60和114被选择性地提供至所述致动器126。

图2图示出机具100’，所述机具100’描绘了复杂的多功能机具。图2中的与图1中特征编号类似的特征是大致类似的并且为简洁起见这里不再论述。机具100’具有一个或更多个额外的作业装置124”，其被使出为方框形式。每个作业元件124”具有相应的致动器126”，所述相应的致动器126”被联接至所述作业元件124”以控制所述作业元件124”的移动。控制系统130接收来自所述动力机器的动力并响应于来自操作者输入装置的信号而将动力选择性地提供至所述致动器126’和126”。所述控制系统130包括控制器132，所述控制器132被配置成接收来自所述动力机器10的指示操作者输入装置操纵的电信号，并基于那些电信号来控制至各种致动器的动力。所述控制器132可以将电信号提供至所述致动器126’和126”中的一些或全部以控制它们的功能。替代地，所述控制器132可以控制可选的阀134，所述可选的阀134进而通过将增压液压流体提供至所述致动器来控制所述致动器126’和126”中的一些或全部的致动。

虽然在图2中未示出，但是在一些情况下，控制器132可以接收指示安装在所述机具上的操作者输入装置的操作者致动的信号，这与所述动力机器相反。在这些应用中，所述机具受到来自远离所述动力机器(即，靠近所述机具100’)的操作者位置的控制。

图3图示出机具100”，所述机具100”描绘了简单机具。图3中的与图1中特征编号类似的特征是大致类似的并且为简洁起见这里不再论述。机具100”具有一个或更多个接合结构126”，所述接合结构126”被固定地或可移动地附接至所述框架122”。与由致动器驱动以相对于所述框架移动从而执行作业功能的作业元件不同，所述接合结构可以与媒介接合以便与所述动力机器结合来执行作业。例如，简单铲斗具有接合结构，所述接合结构包括切削边缘和保持被收集到铲斗中的土壤或物料的限定容积。作为另一示例，叉车的叉齿可以被安装至所述叉车机具的框架以接合托盘。这样的叉齿可以是可调整的，但是在很多情况下，所述叉齿自身在动力下是不可移动的以执行作业，但是作为替代，接合结构是可以移动的以接合和支撑待提升和/或承载的载荷。

动力机器接口可以包括呈大致平面的接口板的形式的机器安装部，所述大致平面的接口板能够被联接至装载机上的机具托架。在实施例中，可以使用各种类型的机器安装部。所述动力机器接口还可以包括动力端口(例如，分别参见图1和图2的接口110和110’)或不包括动力端口(诸如在图3的所述动力机器接口110”的情况下)。当所述动力机器接口包括动力端口时，所述动力端口可以包括液压管道，所述液压管道可连接至动力机器上的管道以便增压液压流体可以被选择性地提供至所述机具上的致动器以致动所连接的作业元件。所述动力端口还可以包括电气连接件，所述电气连接件可以连接至控制器(诸如图2的控制器132)和阀(诸如阀134)上的致动器。所述控制器和阀可以被包括在所述机具上的控制系统(诸如控制系统130)中以控制其上的功能。

现在参考图4，示出了机具200，所述机具200可以根据图1-图3中图示的机具并且包括图1-图3中图示的机具的特征。在图示的实施例中，机具200包括动力机器接口210和工具220。所述工具包括框架222，所述框架222被联接至所述动力机器接口210。所述动力机器接口提供机器安装部212和一个或更多个动力端口214以向所述工具220的致动器226提供例如呈增压液压流体的形式的动力。在一些实施例中，诸如下文关于图5和图6所论述的，所述机器安装部212可以被形成为所述工具的框架222的一部分，但是不必在所有实施例中都是如此。

工具220包括由旋转致动器226’驱动的旋转扫帚/清扫器224，所述旋转致动器226’诸如从动力机器10接收动力的液压马达。所述扫帚224由托架270支撑，所述托架270通过连杆机构254被联接至所述框架222。在示例性实施例中，连杆机构254可以是四杆连杆机构。在一些实施例中，托架270被配置成提供两轴枢转接头，所述两轴枢转接头允许所述扫帚224在来自倾斜致动器226”的动力下绕竖直轴线(图5中示出的Y轴)转动，以朝向所述机具200的一侧引导碎屑。所述扫帚托架270还允许所述扫帚224绕从所述扫帚向前(例如，沿动力机器10的行进方向)延伸的第二轴线(图5中示出的Z轴)转动以允许所述扫帚在遇到倾斜表面时左右倾斜。

在一些示例性实施例中，将所述托架270联接至所述框架222的四杆连杆机构254由两个连杆构成，每个连杆可枢转地联接至所述框架和所述托架两者。所述框架和所述托架的多个部分随后形成所述四杆连杆机构254的其余连个连杆。连杆机构254允许托架270和扫帚224上下移动。偏压构件278(例如，呈气囊的形式)被设置成抵抗所述连杆机构的作用以减少由所述扫帚所提供的作用于所述表面上的下压压力。在一些实施例中，由所述偏压构件所提供的用于减少作用于所述扫帚上的下压压力的压力是可调整的。例如，使用气囊偏压构件，空气可以被增加至所述囊或从所述囊排出以增大或减小所述压力。此外，在一些示例性实施例中，减震器284可以被联接在所述框架222与所述连杆机构254之间，例如被联接至所述连杆机构的底部连杆，以便将所述连杆机构保持在适当的位置并在运输时限制所述扫帚的弹跳。

现在参考图5和图6，示出了旋转扫帚或清扫器机具300，所述旋转扫帚或清扫器机具300是上文关于图4论述的机具200的另外的一个特定实施例。像机具200那样，机具300包括旋转扫帚，所述旋转扫帚由连杆机构支撑，所述连杆机构被配置成向所述清扫头提供适量的下压压力以允许所述清扫头保持与所述清扫表面的期望的接触水平。

如图5和图6中示出的，机具300包括框架322，所述框架322通过动力机器接口310的机器安装部312而可附接至动力机器。连杆机构354通过扫帚框架352和扫帚托架370将所述扫帚324联接至所述机具框架322。所述扫帚324被可旋转地安装至所述扫帚框架并且被配置成在旋转致动器326’(诸如从所述动力机器上的动力源325接收液压动力的液压马达)的动力下绕轴线328转动。所述扫帚框架352进而被安装至所述扫帚托架370。

在一些实施例中，连杆机构354是具有两个连杆358和360的四杆连杆机构，每个连杆被可枢转地附接至所述框架322和所述扫帚托架370。如示出的，上连杆358在枢转连接部362处被可枢转地附接至框架322并且在枢转连接部366处被可枢转地附接至扫帚托架370的节段356。下连杆360在枢转连接部364处被可枢转地附接至框架322并且在枢转连接部368处被可枢转地附接至扫帚托架370的节段356。框架322和扫帚托架370的节段356形成的其它两个连杆。

所述扫帚托架370包括2轴枢转接头372，所述2轴枢转接头372允许所述扫帚324和扫帚框架352绕第一轴线(例如，竖直轴或Y轴374)转动以在来自介于所述扫帚托架370与所述扫帚框架352之间的倾斜致动器或缸326”的动力下倾斜。如图6中可以看出的，被定位成在第一衬套396内转动的竖直取向销394被配置成提供绕所述竖直轴线374的转动。衬套396本身绕第二轴线376转动，所述第二轴线376可以是大致水平延伸的轴线。衬套396绕第二轴线376的转动由销398来实现，所述销398例如水平延伸的销，其被定位成在被联接至所述托架370的一个或更多个衬套400内转动。像所述旋转致动器326’那样，所述倾斜致动器326”由所述动力机器上的动力源325驱动。绕所述轴线374的这种倾斜使扫帚324的一端与所述扫帚的另一端相比朝向所述动力机器的前向移动以朝向所述机器的一侧引导碎屑。如所论述的，所述扫帚托架370还可以绕第二轴线转动，所述第二轴线例如正交于所述竖直轴线374的纵向延伸的轴线或Z轴376。这种第二轴线376可以大致沿动力机器行进的前向方向延伸，并且允许所述扫帚框架352和扫帚324在遇到倾斜表面时左右倾斜(例如，使得所述扫帚的一端高于所述扫帚的另一端)。连杆机构354允许所述扫帚随着表面变化而上下移动。

偏压构件378(例如，呈气囊的形式)被设置成抵抗所述连杆机构354的作用以减少由所述扫帚所提供的作用于正在被清扫的表面上的下压压力。如图6的截面图中可以看出的，所述气囊378经由所述气囊的底部上的板380被附接至所述框架。顶板382或其它结构将所述气囊联接至所述顶部连杆358，使得所述气囊抵抗所述顶部连杆的作用以向上驱动所述扫帚324。在示例性实施例中，所述气囊378可以被膨胀至不同的压力，从而允许作用于所述顶部连杆358的偏置力是可调整的，因而允许所述扫帚或其它工具作用于所述作业表面上的下压压力针对不同目的被设置为不同水平。例如，为了将泥土或其它粘附物料从作业表面移除，所述气囊378膨胀可以被控制以允许由所述工具作用于所述作业表面上的更大的下压压力。然而，在其它用途中，诸如将砂粒从草地表面清扫走，所述气囊的膨胀可以被控制以允许减小由所述工具作用于所述作业表面上的下压压力。

在一些示例性实施例中，止动件392被包括，以通过限制所述连杆机构354的移动来限制所述工具324的行进。在示例性实施例中，止动件可以是部分地或完全定位在气囊378内(例如，在板380上)的聚合材料。在其它实施例中，止动件392可以被定位在所述气囊的外部。由连杆机构354施加的所述工具的向下运动通过相对的表面(诸如板382或连杆(例如，连杆358)的即将与所述止动件接触的一部分来限制。

在图5和图6还示出联接在所述框架322与所述底部连杆360之间的汽车类型减震器。如示出的，减震器384和386被联接至所述底部连杆360与所述框架322的位于所述底部连杆上方的位置处的一部分。减震器388和390被联接至所述底部连杆360以及所述框架322的位于所述底部连杆下方的位置处的一部分。这些减震器施加用于将所述连杆机构354保持在适当位置的力，从而当机具300正在被运输同时被安装在动力机器上时限制所述扫帚的弹跳。

虽然本发明已经关于优选实施例描述了本公开，但是本领域技术人员将认识到，可以进行形式和细节的各种变化，而不脱离本发明的精神和范围。例如，虽然就清扫器机具和扫帚工具来描述，但是所公开的实施例可以被用于其它类型的机具，例如具有工具托架以及具有与所论述的那些类似的特征的工具的机具。