专利名称：用于手扶式割草机的铰接式手柄的制作方法
技术领域：
本发明涉及手扶式割草机，具体涉及一种用于手扶式割草机的铰接式手柄和控制系统。
背景技术：
在过去，手扶式滚筒型割草机和旋转型割草机已经提供了操作员手动调节的特点。割草机典型地具有被称为环的可以在脱离位置和啮合位置之间移动的杆。当操作员将杆移动到其啮合位置时，牵引机构或叶片被驱动，或者它们同时被驱动。如果操作员松开环，叶片和/或牵引机构就停止。
尽管现有的操作员手调控制机构可以良好操作，还是希望手扶式滚筒型割草机的操作员手调控制机构的组件更少、操作更简单并且可靠性更高。
发明内容
本发明提供了一种用在草皮修整设备中的操作员控制总成，该操作员控制总成包括适于连接到该草皮修整设备的支撑件；手柄；和使该手柄和该支撑件相互枢轴连接的倾斜机构，操作该倾斜机构可以有选择地以相对于该支撑件的所需角度固定该手柄。
本发明还提供了一种手扶式装置，包括框架；
安装到该框架的电源；连接到该框架并传动连接到该电源的草皮修整设备；连接到该框架的支撑件；手柄；和使该手柄和该支撑件相互枢轴连接的倾斜机构，操作该倾斜机构可以有选择地以相对于该支撑件的所需角度固定该手柄。
本发明进一步提供了一种手扶式割草机，包括框架；安装到该框架的电源；可旋转地安装在该框架内并传动连接到该电源的多个刀片；连接到该框架的支撑件；手柄；和使该手柄和该支撑件相互枢轴连接的倾斜机构，操作该倾斜机构可以有选择地以相对于该支撑件的所需角度固定该手柄。
通过下面的描述可以了解本发明的其它应用领域。在介绍本发明的最佳实施例时，可以理解这些详细描述和特例仅仅是为了说明，而不是为了限制本发明的范围。
通过详细描述和附图可以更充分地理解本发明，在这些图中图1是根据本发明的手扶式滚筒型割草机的分解透视图；图2是本发明的手扶式割草机的操作员控制总成的分解透视图；图3是本发明的手扶式割草机的操作员控制总成的局部透视图；图4是本发明的倾斜板的平面图；图5是沿图4的5-5线的剖面图；图6是本发明的倾斜机构的局部透视图；和图7是根据本发明的操作员控制总成的另一个实施例的透视图。
具体实施例方式
最佳实施例的下述说明实际上仅仅是示例性的，决不是用于限定本发明及其用法或用途。
参考图1，根据本发明构造的手扶式滚筒型割草机用参考标号10表示。割草机10包括切割单元12和操作员控制总成14。切割单元12包括连接在框架16上的电源或发动机15。牵引辊18可旋转地连接到框架16，并传动连接到发动机15。滚筒20包括多个可旋转地安装在框架16上的刀片22。滚筒20由发动机15有选择地驱动。传动系统24包括多个链轮25，链轮25有选择地把发动机15的旋转输出扭矩传递到牵引辊18和/或滚筒20。传动系统24包括位于发动机15和传动系统24之间的离合器26。离合器26可以以啮合和脱离两种模式操作，从而有选择地把能量从发动机15传递到牵引辊18和滚筒20。轮子28与牵引辊18相连，并且也由发动机15有选择地驱动，以提供使手扶式割草机沿地面平移的动力。不难理解，尽管本发明的操作员控制总成和用内燃机作动力源的手扶式割草机一起示出，也可以考虑使用其它设备。例如，任何手扶式设备，如鼓风机、行式平整机或行式割草机，都可以结合本发明的操作员控制总成。而且，这些设备可以使用电动机和混合动力源等。
参考图2和图3，操作员控制总成14包括支撑臂30、执行元件总成32、倾斜机构34和手柄总成36。支撑臂30为一个基本上刚性的结构，用于支撑执行元件总成32和倾斜机构34。支撑臂30使手柄总成36和框架16相互连接，从而允许操作员控制割草机10的移动方向。支撑臂30包括第一端37和第二端38。第一端37包括一对枢轴连接到框架16上的分叉的管脚39。这种枢轴连接允许用户相对于枢轴40旋转整个操作员控制总成，从而解决了操作员身高不同的问题。第二端38为倾斜机构34提供了刚性支座。支撑架42连接到第一端37和第二端38之间的支撑臂30上。支撑架42提供了用于安装执行元件总成32的多种元件的安装位置。导套44、枢销45和拉索架46也连接到支撑臂30上，从而为执行元件总成32的组件提供支座。
执行元件总成32包括控制臂48，控制臂48可以有选择地位于空挡位置(见图2)、驱动位置和制动位置。控制臂48为操作员提供了一个用于使离合器26啮合和脱离以及用于进行或解除制动(未示出)的单独接口。控制臂48包括基本上成圆柱形的第一部分50和基本上成圆柱形的第二部分52。凸轮54固定在第一部分50上。凸轮54包括下瓣轮56和上瓣轮58。第一部分50可旋转地支撑在导套44内。拉索连杆60连接到控制臂48的一端，这样导套44被封闭在拉索连杆60和凸轮54之间，从而限制了控制臂48的轴向移动。离合器拉索62连接到拉索连杆60的第一端64。一对制动器拉索66枢轴连接到拉索连杆60的第二端68。拉索连杆60还包括用于与电磁体72接触的板70，下面将对此进行更详细的说明。
棘爪74枢轴连接到枢销45。棘爪74可以有选择地位于如图3所示的啮合位置，以及位于棘爪74不接触凸轮54的脱离位置。棘爪74包括可以与凸轮54有选择地啮合的端部78和一个远离端部78的指状物80。轭状物82枢轴连接到棘爪74上，并且固定在控制索84的一端上。弹簧85部分环绕控制索84，且将棘爪74负载到偏置的端部78，使其与凸轮54啮合。
微动开关86安装在支撑架42上，且有选择地受棘爪74的指状物80操纵。微动开关86通常处于断开状态，当通电时就会与整流器88和电磁体72接触。在操作过程中，整流器88接受来自发动机15的交流信号，并将此交流信号转化为输送到微动开关86的直流信号。当指状物80接触微动开关86时，电路闭合，并为电磁体72提供直流信号。
手柄总成36包括手柄90、环92、斜板94和节流控制器96。环92枢轴连接到手柄90，从而提供操作员手调控制。环92可以从图3所示的脱离位置旋转到后面的环92与手柄90接触的啮合位置。环92是基本上闭合的线形环，具有基本上成圆柱形的四边98。挡块100刚性连接到四边98上且向内突出。挡块100包括用于接受控制索84的相对端的棘爪102。弹簧85在控制索84上施加偏置力，这样环92被偏置到脱离位置。
如图4和图5所示，斜板94包括用于旋转支撑四边98的轴颈104。斜板94还包括用于接受挡块100的凹穴106。环92的朝向脱离位置的接合角受凹穴106大小的限制。具体地说，当挡块100旋转经过由凹穴106提供的间隙之后，挡块100与斜板94接触。
手柄90包括整体模压而成的基体108。基体108包括安装面110、轴颈112和突起114。轴颈112与斜板94的轴颈104联合锁定环92的四边98，从而使环92自由旋转。
螺纹紧固件116穿过斜板94上的孔118延伸，并将倾斜机构34连接到手柄90的基体108上。其它紧固件120穿过斜板94上的孔122延伸，并将斜板连接到基体108上。节流控制器96安装到突起114上，从而得到了一个便于定位、可以调节又靠近操作员双手的节流器。
参考图6，倾斜机构34包括枢轴连接到下托架126上的上托架124。杆128枢轴连接到上托架124上，并且可以旋转，从而有选择地把倾斜机构34置于锁定或开启模式。弹簧130使杆128向着对应于锁定模式的第一位置偏转。上托架124是一个大体上呈“C”形的元件，它有一个基体132和一对侧壁134。基体132包括多个贯穿基体132延伸的用于接受紧固件116的孔136。
下托架126也是一个大体上呈“C”形的元件，它有一个基体138和一对侧壁140。每个侧壁134和140都包括一个用于接受销142的孔，从而使上托架124和下托架126相互枢轴连接。
杆128包括主体144、柄脚146和一对从主体144向下延伸的直立支撑148。柄脚146向外延伸并超出上下托架，从而提供了一个易于被操作员抓住的表面。至少一个直立支撑148的一端有多个齿150。一对加强板154连接到下托架126的侧壁140的内表面。至少一个加强板154的末端有多个齿156。由于弹簧130所提供的偏置力，齿156通常处于与齿150啮合的位置。当这两组齿啮合时，手柄90的角位置是固定的。如果操作员希望使手柄90倾斜，可以使杆128绕轴线158旋转，从而使齿150与齿156脱离。一旦齿脱离，操作员可以将手柄90旋转到所需位置。由于提供了这一可调的特点，因此可以使操作员的疲劳和不舒适最小。上托架124和杆128上放置了一个屏蔽物160(图2)，用于限制杂质以及操作员的肢体进入上托架124和下托架126之间的区域内。
操作时，启动发动机15，就会有交流电信号提供到整流器88。整流器88将交流信号转换成直流信号，然后提供到微动开关86。微动开关86通常处于断开状态，此时没有电流提供到电磁体72。如果操作员希望驱动牵引辊18和/或滚筒总成20，就将环92向后旋转到啮合位置。环92的旋转引起挡块100旋转，并对控制索84施加张力。控制索84引起棘爪74旋转，从而使端部78与凸轮54的下瓣轮56脱离。当棘爪74旋转时，指状物80使微动开关86闭合，从而为电磁体72提供直流信号。
此时，控制臂48向着切割单元12旋转。板70与电磁体72的上表面162接触，从而限制了控制臂48的最大旋转。耦合器164使电磁体72和支撑架42相互枢轴连接。弹簧166使电磁体72处于基本垂直的位置。但是，当板70与表面162接触时，弹簧166还允许电磁体72通过耦合器164而移动，从而使所述板和电磁体达到最佳对齐。当控制臂48旋转时，张力被施加到离合器拉索62上。离合器26移动到其啮合位置，此时驱动扭矩就从发动机15被提供到牵引辊18和滚筒总成20。
因为电磁体72被通电，而且板70由铁磁性材料制成，因此控制臂48就保持在与离合器26相啮合的位置。离合器拉索62在促使控制臂48处于空挡位置的方向上被偏置加载，但由电磁体72和板70产生的转矩要大于由离合器拉索62提供的转矩。因此，一旦离合器26啮合，操作员不需要继续向控制臂48施加力。
操作员手调控制的作用是如果释放环92，停止从发动机15向牵引辊18和滚筒总成20提供能量。当环92被释放后，弹簧85就促使棘爪74旋转。当棘爪74旋转时，端部78就与凸轮54的上瓣轮58啮合，并且指状物80开始远离微动开关86。微动开关86断开并停止向电磁体72供应能量。一旦电磁体72被断开，由于离合器拉索提供复位弹簧负载，因此拉索连杆60、凸轮54和控制臂48就向空挡位置旋转而远离切割单元12。因为至少有一根制动器拉索66还包括一个能抵消离合器拉索复位弹簧负载的复位弹簧，所以控制臂48趋于保持在空挡位置。一旦控制臂48旋转到空挡位置，棘爪74的端部78就与凸轮54的下瓣轮56啮合，从而提供了锁止特征。当环92处于脱离位置时，控制臂48就被端部78锁止，而无法向切割单元12旋转。这样，除非操作员手动将环92保持在啮合位置，牵引辊18和滚筒总成20就不会被启动。
将旋转控制臂48离开切割单元12可以实现制动。本领域技术人员知道，无须将环92旋转到啮合位置就可以进行制动。当控制臂48旋转时，拉索连杆60向制动器拉索66施加张力，从而进行制动。而且，拉索连杆60可以继续旋转，这样制动器拉索66的连接销168移动到过中心位置，从而提供了停车制动功能。在过中心方向上的移动范围受与枢销45接触的板70的限制。当处于过中心位置时，即便撤掉施加在控制臂48上的力，仍然能进行两种制动。只需简单地将控制臂48旋转到空挡位置，就可以解除制动。
图7示出了另一种操作员控制总成200，它包括第一微动开关202、第二微动开关204、继电器206和电磁离合器208。微动开关和电磁离合器用于代替前述的离合器、控制索总成和电磁体。具体地说，第一微动开关202通常处于断开状态，当环92移动到啮合位置才闭合。一旦第一微动开关202闭合，就有电流提供到继电器206。当控制臂48向切割单元12旋转时，拉索连杆60就暂时与第二微动开关204接触，从而锁住继电器206。当第一微动开关202闭合从而使电磁离合器208处于啮合状态时，继电器206的锁定会引起电流向电磁离合器208流动。只要环92处于啮合位置且第一微动开关202闭合，电磁离合器208就保持在啮合状态。如果环92被释放到脱离位置，第一微动开关202就断开，并停止向电磁离合器208提供电流，这样电动机15和牵引辊18也会脱离耦合。
此外，上述讨论仅仅公开和说明了本发明的示例性实施例。根据上述讨论以及附图和权利要求，本领域技术人员很容易知道，由此得到的各种替换、改进和变化都没有脱离由权利要求所限定的本发明的实质和保护范围。
权利要求
1.一种用在草皮修整设备中的操作员控制总成，该操作员控制总成包括适于连接到该草皮修整设备的支撑件；手柄；和使该手柄和该支撑件相互枢轴连接的倾斜机构，操作该倾斜机构可以有选择地以相对于该支撑件的所需角度固定该手柄。
2.如权利要求1所述的操作员控制总成，其中该倾斜机构包括偏向手柄位置相对于支撑件固定的啮合位置的杆。
3.如权利要求2所述的操作员控制总成，其中该倾斜机构包括彼此枢轴连接的第一托架和第二托架，第一托架和第二托架中的一个包括第一组齿，杆包括可以有选择地与第一组齿啮合的第二组齿，当杆处于啮合位置时两组齿啮合。
4.如权利要求3所述的操作员控制总成，其中当杆处于脱离位置时两组齿脱离，从而允许手柄相对于支撑件进行角运动。
5.一种手扶式装置，包括框架；安装到该框架的电源；连接到该框架并传动连接到该电源的草皮修整设备；连接到该框架的支撑件；手柄；和使该手柄和该支撑件相互枢轴连接的倾斜机构，操作该倾斜机构可以有选择地以相对于该支撑件的所需角度固定该手柄。
6.如权利要求5所述的手扶式装置，其中该倾斜机构包括第一组齿和第二组齿，第一组齿具有相对于该手柄固定的啮合位置，第二组齿具有相对于该支撑件固定的啮合位置，当处于各自啮合位置时，第一组齿和第二组齿相互啮合。
7.如权利要求6所述的手扶式装置，其中该倾斜机构包括可移动安装的杆，该杆可在啮合位置和脱离位置之间移动，当该杆处于其啮合位置时，该手柄相对于该支撑件被固定。
8.如权利要求7所述的手扶式装置，其中该杆连接到第一组齿和第二组齿中的至少一组，其中该杆从其啮合位置到其脱离位置的移动使得第一组齿和第二组齿中的至少一组移动到脱离位置，在该脱离位置第一组齿和第二组齿彼此脱离啮合，从而允许该手柄相对于该支撑件进行角运动。
9.一种手扶式割草机，包括框架；安装到该框架的电源；可旋转地安装在该框架内并传动连接到该电源的多个刀片；连接到该框架的支撑件；手柄；和使该手柄和该支撑件相互枢轴连接的倾斜机构，操作该倾斜机构可以有选择地以相对于该支撑件的所需角度固定该手柄。
10.如权利要求9所述的手扶式割草机，其中该倾斜机构包括第一组齿和第二组齿，第一组齿具有相对于该手柄固定的啮合位置，第二组齿具有相对于该支撑件固定的啮合位置，当处于各自啮合位置时，第一组齿和第二组齿相互啮合。
11.如权利要求10所述的手扶式割草机，其中该倾斜机构包括可移动安装的杆，该杆可在啮合位置和脱离位置之间移动，当该杆处于其啮合位置时，该手柄相对于该支撑件被固定。
12.如权利要求11所述的手扶式割草机，其中该杆连接到第一组齿和第二组齿中的至少一组，其中该杆从其啮合位置到其脱离位置的移动使得第一组齿和第二组齿中的至少一组移动到脱离位置，在该脱离位置第一组齿和第二组齿彼此脱离啮合，从而允许该手柄相对于该支撑件进行角运动。
全文摘要
本发明公开了一种用在草皮修整设备中的操作员控制总成，该操作员控制总成包括适于连接到该草皮修整设备的支撑件；手柄；使该手柄和该支撑件相互枢轴连接的倾斜机构，操作该倾斜机构可以有选择地以相对于该支撑件的所需角度固定该手柄。本发明还公开了包括该操作员控制总成的手扶式装置和手扶式割草机。
文档编号A01D34/82GK1817081SQ200610007330
公开日2006年8月16日 申请日期2003年9月28日 优先权日2003年2月11日
发明者哈里L·德比V·, 杰弗里A·米勒德, 卡洛斯A·贝洛 申请人:特克斯特朗有限公司