多刀片割草机

文档序号:473649 发布日期:2021-12-31 浏览:34次 >En<

阅读说明:本技术 多刀片割草机 (Multi-blade mower ) 是由 布拉德·格雷厄姆 塞缪尔·拉铁摩尔 戴维·巴克尔 乔纳森·芬克 于 2019-10-30 设计创作,主要内容包括:一种割草机,可以包括:刀片壳体,构造成容纳至少第一刀片和第二刀片;轴,设置成在刀片壳体内旋转;动力头,构造成响应于从动力源施加动力而选择性地转动所述轴;以及刀片耦接器,构造成将所述第一刀片和/或所述第二刀片选择性地耦接到所述轴,以基于所述第一刀片和/或所述第二刀片中的哪个刀片能操作地耦接到所述轴而产生不同的切割性能情况。(A lawn mower, comprising: a blade housing configured to house at least a first blade and a second blade; a shaft disposed for rotation within the blade housing; a powerhead configured to selectively rotate the shaft in response to application of power from a power source; and a blade coupler configured to selectively couple the first blade and/or the second blade to the shaft to produce different cutting performance conditions based on which of the first blade and/or the second blade is operably coupled to the shaft.)

多刀片割草机

相关申请的交叉引证

本申请要求于2019年9月30日提交的美国申请第62/908,095号的优先权,其全部内容通过引证结合于此。

技术领域

示例性实施例大体上涉及户外动力设备,并且更具体地,涉及一种具有多个刀片的割草机,所述多个刀片可操作以提供不同的功能和/或动力消耗轮廓。

背景技术

庭院维护任务通常使用多种工具和/或机器执行,多种工具和/或机器被构造成用于执行相应的特定任务。某些任务,如割草,通常通过割草机执行。割草机本身可具有多种不同的构造以支持消费者的需求和预算。后操纵式割草机通常相对紧凑,具有比较小的发动机且相对便宜。自动割草机可以更小且可以自主操作。与此同时,另一方面,骑乘式割草机,例如草坪拖拉机可以很大。

尽管这些不同类型的割草机中的每一种在重量、尺寸、成本、有时还有性能上具有明显的不同之处,但它们都大体上构造成围绕相同的基本操作原理。就这一点而言,动力源用于使动力单元(例如,马达或发动机)能够提供原动力,该原动力使得刀片在轴上旋转并且割草。多年来,汽油机或汽油发动机已经成为用来提供使刀片旋转的原动力的主要方式。然而,最近,电池动力设备已经变得更加突出。

现实的局限性最初有效地将电池动力局限于应用在较小设备上,例如自动割草机。然而,电池技术逐渐进步,使得后操纵式割草机也能由电池提供动力。现在,甚至是例如草坪拖拉机的骑乘式割草机以及具有零度(或接近零度)转动半径的割草机也被设计成可以通过电池提供动力。

鉴于这些(以及未来)电池技术的进步,可以预料的是越来越多的电池供电模式的割草机(即,电动割草机)将冲击市场。电动割草机的产品成本直接与电池的尺寸和用于给电池充电的充电器的充电器容量相关。因此,在该背景下,寻找减少动力消耗的创新性解决方法、同时还使对通过电动割草机提供的切割质量上的影响最小化将会提供成本和性能优势。

发明内容

因此,一些示例性实施例可用于改善割草机的动力管理能力。

在示例性实施例中,可以提供一种割草机。该割草机可以包括:刀片壳体,构造成容纳至少第一刀片和第二刀片;轴,设置成在刀片壳体内旋转;动力头,构造成响应于从动力源施加动力而选择性地转动所述轴;以及刀片耦接器,构造成将所述第一刀片和/或所述第二刀片选择性地耦接到所述轴,以基于所述第一刀片和/或所述第二刀片中的哪个刀片能操作地耦接到所述轴而产生不同的切割性能情况。

在另一实施例中,可以提供一种动力管理组件,用于响应于割草机的动力头的操作来控制刀片的旋转。动力管理组件可以包括:第一刀片,设置在刀片壳体内并且能选择性地操作地耦接到轴;第二刀片,设置在所述刀片壳体内并且能选择性地操作地耦接到所述轴;以及刀片耦接器,构造成选择性地将所述第一刀片和/或所述第二刀片耦接到所述轴,以基于所述第一刀片和/或所述第二刀片中的哪个刀片能操作地耦接到所述轴而产生不同的切割性能情况。

附图说明

因此已经概括地描述了本发明,现在将参考不必按比例绘制的附图,并且在附图中:

图1示出了根据示例性实施例的可利用动力管理组件的割草机的侧视图;

图2示出了根据示例性实施例的割草机的刀片壳体的局部剖面侧视图;

图3示出了根据示例性实施例的动力管理组件的框图;

图4示出了根据示例性实施例在第一位置的动力管理组件的刀片以及刀片耦接器的侧视图;

图5示出了根据示例性实施例在第二位置的动力管理组件的刀片以及刀片耦接器的侧视图;

图6示出了根据示例性实施例在第三位置的动力管理组件的刀片以及刀片耦接器的侧视图;以及

图7示出了根据示例性实施例的动力管理组件的刀片以及刀片耦接器的底视图。

具体实施方式

现在将在下文中参考附图更全面地描述一些示例性实施例,在附图中示出了一些示例性实施例中,但不是所有的示例性实施例都示出。实际上,在文中描述和展示的示例不应该被构造成限制本公开的范围、适用性或构造。而是,提供这些示例性实施例以使得本公开将满足适用性法律要求。自始至终相似的参考标号涉及相似的元件。此外,如在文中使用的术语“或”可以理解为逻辑运算符,每当一个或多个其操作对象为真,其结果为真。如文中使用的,可操作地耦接可以理解为涉及直接或间接连接,在任一种情况下,都可实现彼此可操作地耦接的部件之间的功能互连。

图1示出了示例性实施例的后操纵式(walk-behind)割草机10的侧视图。然而,应理解,后操纵式割草机10仅仅是可以在其上实施示例性实施例的户外动力设备装置的一个示例。在其他示例中,户外动力设备装置可以是任何形式的骑乘式割草机或自动割草机。针对本示例,操作员可位于割草机10后面的操作员位置。然而,对于骑乘式割草机,操作员可以乘坐在位于设备的前部、中间或者后部部分的座位上。对于自动割草机,在切割操作期间,由于自动割草机能够自主操作,因此可没有操作者主动参与设备的操作。

图1中的割草机10包括附接把手组件18的刀片壳体16,操作者位置可以相对于刀片壳体16在把手组件18的远端。刀片壳体16可以容纳刀片组件20(也参见图2),该刀片组件具有不止一个可旋转切割刀片。切割刀片可以经由一个或多个可旋转轴的实例(例如,驱动轴,在图1中没有显示)悬置在地面上方,可旋转轴可以响应于动力头30的操作而转动,动力头例如电动机。动力头30的操作可以通过钥匙、开关、电子点火装置或其他类似设备来开启。在一些情况下,钥匙、开关、电子点火装置等可以位于动力头30处。然而,在其他情况下,钥匙、开关、电子点火装置等可以位于操作者位置处。

割草机10可以包括移动组件,当割草机10静止时,割草机10的大部分重量可以位于该移动组件上。移动组件还可以设置用于割草机10的移动。在一些情况下,移动组件可经由来自动力头30的动力驱动,该动力可选择性地提供至组成移动组件的地面接合轮40。在其他情况下,轮40可以响应操作者的推力简单地滚动。在一些示例中,轮40在各自的高度中可以调节。可以利用调节前轮和/或后轮的高度以便提供水平切割和/或调节切割刀片的高度。在一些实施例中,局部轮调节器可以设置在前轮和/或后轮上。然而,在其他实施例中,远程轮高度调节也是可能的或是可替换地可能的(例如,从操作者位置或割草机10上的其他位置)。

切割组件20的切割刀片的旋转可以产生草屑和/或从刀片壳体16中射出的其他碎屑。在一些情况下,草屑/碎屑可以从刀片壳体16的侧面或后方射出。当后方排出被利用时,许多这样的割草机可以使用收集器50以收集排出的草屑/碎屑。然而,在一些情况下,收集器被用在侧面排出模式中。收集器50可以移除以使操作者能够清空收集器50,并且收集器50可以由织物、塑料或其他适合的材料制成。

如前文所述,示例性实施例也可以在自动割草机和骑乘式割草机上实施。在这样的情况下,可以包括(或修改)上文讨论的部件以及其他部件以形成自动割草机或骑乘式割草机。因此,图1中的部件仅作为一些部件的非限制性实施例,这些部件可以是利用与示例性实施例相关的技术的割草机所通用的。

图2示出了图1刀片壳体16内部的局部剖视图。同时,图3示出了根据示例性实施例的多刀片割草机的多个部件的功能框图。可以理解的是,在另一实施例中,与自动割草机或骑乘式割草机相关的一般壳体可容易地替代刀片壳体16。在图2和3的示例中,动力头30由电池200提供电池动力。尽管在这个示例中动力头30是电池提供动力的,但可以理解的是动力头30能够可替换地通过汽油机或汽油发动机提供动力,并且文中所描述的示例性实施例仍然可以利用。当电池提供动力时,电池200可以是可以在充电位置(没有显示)充电的可充电电池。在示例性实施例中,动力头30可以可操作地耦接至(以及可选择地提供动力至或转动)轴100。轴100然后选择性地耦接至刀片组件20的一个或两个刀片。刀片组件20的刀片包括第一刀片110和第二刀片120。然而,可以理解的是,刀片组件20也可以包括附加刀片(例如,多个竖直堆叠的刀片)。第一和第二刀片110和120(连同任何附加刀片一起,如果使用超过两个的话)通过刀片耦接器130分别可操作地耦接至轴100。在示例性实施例中,第一和第二刀片110和120各自至少在其能耗和/或切割特性方面可以是不同类型的刀片。例如,一个刀片可以用于更好地覆盖性能,另一刀片可以用于更好地排放或装袋性能。刀片的不同的特征也可以包括具有不同的长度。例如,第一刀片110可以是21英寸刀片,第二刀片120可以是18英寸刀片。在一些可替换的实施例中,还可以利用其他影响能耗和/或切割特征的结构性差异。

在一些情况下,第一刀片110(例如,定位成最接近地面的刀片,因此具有相对于地面的最低高度)可以是低流动和/或低能量(energy)刀片。换言之,第一刀片110可成形为或以另外的方式设计成响应于其旋转产生相对少的气流量和流动能量。扁平刀片设计可以提供这样的低流动、低能量的轮廓。就这一点而言,由于扁平刀片设计当其旋转时遇到更少的空气,因此流动能量的量可以最小化。扁平刀片可以因此相对容易转动并消耗较少能量。同时,扁平刀片也可产生较少的流动能量,因此提供驱动剪屑流入例如图1中的收集器50中的较小的能力。扁平刀片因此可作为用于覆盖性操作的更好刀片。

在一些情况下,第二刀片120(例如,定位成最远离地面的刀片,因此具有相对于地面的最高高度)可以高流动和/或高能量刀片。换言之,第二刀片120可成形为或以另外的设计成响应于其旋转产生相对大的气流量和流动能量。翼形刀片设计可以提供这样的高流动、高能量的轮廓。就这一点而言,由于翼形刀片设计具有不均匀表面(例如,其中一些表面可通过刀片上或靠近其远端的“翼”形结构产生),因此翼形刀片当其旋转时遇到更多空气,从而产生湍流并增加通过刀片旋转产生的流动能量的量。翼形刀片因此相对更难转动并消耗更多能量。同时,翼形刀片也可以产生更多的流动能量,因此提供驱动剪屑流入例如图1中的收集器50中的增加的能力。翼形刀片因此可作为用于排放或装袋操作的更好刀片。

第一和第二刀片110和120可以同轴地定位成(例如,通过形成其公共轴线的轴100)竖直堆叠布置。因此,例如,在第一和第二刀片110和120之间的间隔可以用竖直间隔提供。换言之,第二刀片120可以安装在比第一刀片110更高的高度(即,距离轴100的远端比第一刀片110更远)。在一些示例性实施例中,第一和第二刀片110和120之间的竖直空间可以小于一英寸。此外,在一些情况下,竖直空间可约为1/8英寸或在1/2英寸到1/16英寸的范围内。

在一些情况下,第一和第二刀片110和120可都能够选择性地耦接至轴100上,以基于刀片耦接器130的位置或布置随其旋转。例如,刀片耦接器130可具有:第一位置,在该位置上,刀片耦接器130仅将第一刀片110物理地接合或耦接至轴100;第二位置,在该位置上,刀片耦接器130仅将第二刀片120物理地接合或耦接至轴100;以及第三位置,在该位置上,刀片耦接器130物理地将第一刀片110和第二刀片120两者接合或耦接到轴100上。当第一和第二刀片110和120中的相应一个物理地接合或耦接到轴100上时,第一和第二刀片110和120中的该相应一个可以随轴100旋转。在不与轴100物理接合或耦接的情况下,即使轴100转动,也可以允许未耦接/接合的相应的第一或第二刀片110或120自由转动(freewheel,靠惯性滑行)或不移动。

在示例性实施例中,刀片耦接器130可以改变位置或布置,以便响应于本地或远程驱动,将第一和第二刀片110和120中的一个或两个可操作地耦接到轴100。因此,例如,刀片耦接器130可以通过电复位器210或机械复位器220进行操作,从而进行调节以作出选择,而不管哪个刀片耦接到轴100上。可以使用一个或多个抓持(clutch)元件、轴环装置、突起或其它器具将第一和第二刀片110和120耦接到轴100上。在一些情况下,其中一个刀片可以始终是耦接的,而另一个刀片可以可选地耦接。例如,第一刀片110可以始终与轴100耦接,第二刀片120也可选地与轴100耦接。作为一种替换,第二刀片120可始终耦接到轴100,第一刀片110也可选地耦接到轴100。作为另一种替换,第一个和第二个刀片110和120中的每个可以可选地单独地或与其他刀片结合地耦接到轴100。

机械复位器220可以从轴100物理地延伸止动件、突起或其他耦接部构件并延伸进入刀片的一部分(或反之亦然),以便响应于正在操作的机械复位器220可操作地将这两个部件耦接。电复位器210可以通过电或磁的方式操作以延伸止动件、突起或其他耦接构件,或者将刀片的部件磁耦接到轴100(或反之亦然)。在一些情况下,电复位器210或机械复位器220还可以包括用于摩擦耦接的制动机构,该制动机构停止或减慢未选择的刀片。例如,如果电复位器210或机械复位器220操作以选择第一个刀片110与轴100一起旋转,则第二刀片120也可接合(例如,通过制动机构或摩擦耦接器),以减慢或停止第二刀片120。

图4-6示出了轴100上的第一和第二刀片110和120的一部分的侧视图,以及刀片耦接器130的可竖直移动的示例。在这个示例中,刀片耦接器130可以沿着轴100竖直移动,以便定位在三个不同的水平位置之一。就这一点而言,图4中的箭头300表示刀片耦接器130可以从图中所示位置向上或向下移动。然而,可以理解的是,在图4所示的位置,刀片耦接器130接触第一刀片110和第二刀片120两者,并将两者同时耦接到轴100,以便第一刀片110和第二刀片120都将随轴100旋转。值得注意的是,轴100可具有一个或多个孔310,该一个或多个孔沿轴100布置。刀片耦接器130可包括突起(未显示),该突起可装配于孔310的实例中,以将刀片耦接器130固定到轴100。刀片耦接器130还可以包括与和刀片耦接器130接触的任何刀片的配合装置,以便响应于轴100的运动通过刀片耦接器130承载相应的刀片。因此例如,在图4中,当轴100旋转时,刀片耦接器130接合(并因此承载)第一和第二刀片110和120中的每一个。

在图5的示例中,刀片耦接器130已经竖直向下移动,以便仅使第一个刀片110与轴100接合。同时,在图6的示例中,刀片耦接器130已经竖直向上移动,以便仅使第二刀片120与轴100接合。因此,图4-6中的示例示出了三种独立的耦接状态,这些状态可以通过刀片耦接器130的三种明显不同的竖直复位(repositioning,重新定位)来实现。如上所述,刀片耦接器130的三个不同的竖直位置可以分别对应于与刀片组件20的刀片的不同的相应接合状态,这三个不同的竖直位置可以通过电复位器210或机械复位器220的操作来实现。然而,应当理解,在一些情况下可以使用更少的状态(例如,两个状态),如上所述。此外,刀片耦接器130的不同结构也可用于替换实施例。

图7示出了刀片组件20的底视图(即,从地面朝上看),并且展示了在一些情况下刀片耦接器130还如何可以与轴100同轴,以接合与刀片耦接器130竖直重叠的任何刀片的部分。如还可从图7的示例中理解的,在轴100旋转期间,刀片耦接器130可以保持第一和第二刀片110和120之间的延迟角400。在图7的示例中,延迟角400大概60度。然而,延迟角400可以是0到180度之间的任意需要的角度。在另外其他示例中,延迟角400可以是可变的,这是由于刀片耦接器130可以构造成提供与第一刀片110或第二刀片120中的一个的滑动接合以及与另一个的固定接合。在这样的示例中,滑动接合可以由摩擦耦接件提供,该摩擦耦接件在轴100旋转时以比轴100的速度低的速度承载滑动接合刀片。因此,这两个刀片可以以不同的速度转动,即使是通过相同的轴100驱动。

刀片耦接器130也可以构造成不同的形式,以便使刀片以不同的速度旋转。例如,刀片耦接器130可以体现为或包括具有用于分别支撑第一和第二刀片110和120中的每个的单独支架的齿轮箱。该支架然后可以通过相应的齿轮组可操作地耦接到轴100,所述齿轮组可以构造成使第一和第二刀片110和120中的相应一个以对应的彼此相同或不同的速度相对于轴100旋转。此外,第一和第二刀片110和120也可以构造成通过相应的齿轮组在不同的方向上转动。

因此,示例性实施例中的割草器可以包括:刀片壳体,刀片壳体构造成容纳至少第一刀片和第二刀片;轴,设置成在刀片壳体内旋转;动力头,构造成响应于从动力源(例如,电池或汽油/石油发动机)施加动力而选择性地转动轴;以及刀片耦接器,构造成可选择性地将第一刀片和/或第二刀片耦接到轴上,以基于第一刀片和/或第二刀片中的哪一个可操作地耦接到轴上而产生不同的切割性能情况。

在一些实施例中,以上描述的特征可以扩增或修改,或者可以添加附加的特征。这些扩增、修改和添加是可选的并且可以以任何组合提供。因此,尽管一些示例的修改、扩增和添加在本文已经列出,但可以理解的是,任何修改、扩增以及添加可以单独地或与列出的其他修改、扩增和添加中的一个或多个或者甚至全部组合实现。因此例如,第一刀片和第二刀片可以各自在能量消耗或切割特征方面是不同的类型。在示例性实施例中,第一刀片可以是低能量、低流动刀片,第二刀片可以是高能量、高流动刀片。在一些情况下,第一刀片可以是扁平刀片,第二刀片可以是翼形刀片。在示例性实施例中,刀片耦接器可以永久地耦接第一刀片和第二刀片之一到轴上,并且可以构造成可选择地耦接第二刀片或第一刀片中的另一个到轴上。在一些情况下,在刀片耦接器的三个相应不同的位置中,刀片耦接器可以构造成定位为仅耦接第一刀片到轴上的位置、仅耦接第二刀片到轴上、以及耦接第一刀片和第二刀片两者到轴上。在示例性实施例中,刀片耦接器可以构造成可竖直地移动以选择性地单独或者彼此结合地接合第一刀片以及第二刀片。在一些情况下,刀片耦接器可以响应于机械复位器的操作而移动。在示例性实施例中,刀片耦接器可以响应于电复位器的操作而移动。在一些情况下,刀片耦接器可以构造成接合第一和第二刀片,以使得在第一和第二刀片之间限定延迟角。在示例性实施例中,延迟角可以在0度和180度之间。在一些情况下,延迟角由于设置在刀片耦接器和第一刀片或第二刀片之一之间的滑动布置而改变。

一些修改以及发明的其他实施例在文中的陈述,对这些发明关于具有在前面的描述和相关的图中的展示的教导的好处,会被技术领域技术人员想到。因此,需要理解地是,本发明不应被限制在具体的公开的实施例中,以及这些修改和其他实施例旨在包括在所附权利要求的范围之内。此外,尽管在前面的描述以及相关的附图描述了元件和/或功能的具体实施例的组合的在文中的示例性实施例,需要理解的是,不同的元件/或功能的组合可以由没有背离所附权利要求范围的替代的实施例提供。就这一点而言,例如,不同的元件和/或功能的组合而不是那些以上清楚的描述,也是所附权利要求中可能陈述的设想。如果优点、好处或问题的解决方法在文中描述了,需要理解的是,这样的优点、好处和/或解决方法可以应用到一些示例性实施例中,但不需要在所有示例性实施例中。因此,任何文中描述的优点、好处和/或解决方法不应该被认为是对于所有实施例或那些文中要求的是关键的、需要的、或基本的。尽管在文中利用了具体的术语,它们仅用于一般的和描述性的意义上,而不是为了限制。

15页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:生长系统和方法

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!