割草机及其离合器的制造方法
【专利摘要】一种割草机，包括发动机、刀头、及离合器，离合器包括牵引机构、离合滑轮、及皮带，牵引机构包括连接于齿轮箱的输出轴上随之同步转动的驱动臂、可转动地连接于输出轴上的活动臂、以及连接活动臂与离合滑轮的牵引绳，驱动臂具有远离输出轴的自由端，驱动臂内形成有贯穿自由端的端面的装配孔，装配孔内设有球头锁销。活动臂有凸块，凸块的内侧面面向端面并形成有凹槽。球头锁销包括球头，球头滑出装配孔与凹槽枢接时，将活动臂与驱动臂连接为一体，拉紧牵引绳并带动离合滑轮由第一位置移至第二位置使皮带张紧，球头缩回装配孔内时，活动臂与驱动臂脱开，活动臂相对驱动臂转动，放松牵引绳，离合滑轮由第二位置向第一位置移动复位，皮带松弛。
【专利说明】
割草机及其离合器
技术领域
[0001]本发明涉及割草机，尤其涉及在割草机的发动机和刀头之间传动动力的离合器。 【背景技术】
[0002]割草机被广泛用于对草坪进行修剪和修整，以使草坪保持平整。现有的割草机通常包括有发动机、刀头、以及离合器，所述发动机作为动力源，通过皮带传动驱动刀头，所述离合器动作使其皮带张紧或松弛，在皮带张紧时发动机带动刀头转动进行割草，在皮带松弛时断开发动机与刀头的传动。现有离合器通常由用户经一手柄杆操作控制，在操作上较为费力，另外在外观上也不够美观。
【发明内容】
[0003]本发明提供一种操作简单、省力的割草机及其离合器。
[0004]—种离合器，包括电机、与电机的转轴连接的减速箱、与减速箱的输出轴连接的牵引机构、与牵引机构连接的离合滑轮、以及皮带，所述牵引机构包括连接于输出轴上随输出轴同步转动的驱动臂、可转动地连接于所述输出轴上的活动臂、以及连接所述活动臂与离合滑轮的牵引绳，所述驱动臂具有远离输出轴的自由端，驱动臂内形成有贯穿所述自由端的端面的装配孔，所述装配孔内设有球头锁销，所述活动臂形成有凸块，所述凸块的内侧面面向所述端面，所述内侧面形成有凹槽，所述球头锁销包括一可沿装配孔滑动的球头，球头滑出装配孔与凹槽枢接时，将活动臂与驱动臂连接为一体以同步转动，拉紧牵引绳并带动所述离合滑轮由第一位置移动至第二位置与皮带抵紧，球头缩回装配孔内时，活动臂与驱动臂脱开，活动臂相对驱动臂转动，放松牵引绳，离合滑轮由第二位置向第一位置移动复位，与皮带分离。
[0005]—种割草机，包括发动机、刀头、以及离合器，所述发动机的输出轴上固定连接一驱动滑轮，所述刀头通过一中心轴固定连接于一从动滑轮上，所述离合器包括电机、与电机的转轴连接的减速箱、与减速箱的输出轴连接的牵引机构、以及与牵引机构连接的离合滑轮、以及皮带，所述牵引机构包括连接于输出轴上随输出轴同步转动的驱动臂、可转动地连接于所述输出轴上的活动臂、以及连接所述活动臂与离合滑轮的牵引绳，所述驱动臂具有远离输出轴的自由端，驱动臂内形成有贯穿所述自由端的端面的装配孔，所述装配孔内设有球头锁销，所述活动臂形成有凸块，所述凸块的内侧面面向所述端面，所述内侧面形成有凹槽，所述球头锁销包括一可沿装配孔滑动的球头，球头滑出装配孔与凹槽枢接时，将活动臂与驱动臂连接为一体以同步转动，拉紧牵引绳并带动所述离合滑轮由第一位置移动至第二位置与皮带抵紧使皮带张紧，发动机带动刀头转动，球头缩回装配孔内时，活动臂与驱动臂脱开，活动臂相对驱动臂转动，放松牵引绳，离合滑轮由第二位置向第一位置移动复位， 与皮带分离，皮带松弛，发动机不能带动刀头。
[0006]本发明割草机的离合器，以电机作为动力源，带动离合器的离合滑轮移动使皮带张紧或松弛，与传统技术中需手工操作手柄杆相比，用户操作更加简单省力，并且取消手柄杆可使割草机外观更加美观。【附图说明】
[0007]下面结合附图，通过对本发明的【具体实施方式】详细描述。可以理解，附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。附图中显示的尺寸仅仅是为便于清晰描述，而并不限定比例关系。
[0008]图1为根据本发明一实施例的割草机的示意图。
[0009]图2为割草机的传动方式示意图。
[0010]图3为割草机的离合器的立体图，图示离合器处于初始状态。
[0011]图4为图3的正视图。
[0012]图5为图3的俯视图，其中离合器的牵引机构采用透视画法以显示元件位置关系。
[0013]图6为图3中离合器的牵引机构的另一角度视图。
[0014]图7为图6的剖视图。
[0015]图8为图6中牵引机构的驱动臂的立体图。
[0016]图9为图8的剖视图。
[0017]图10为图6中牵引机构的活动臂的立体图。
[0018]图11为离合器在结合状态下的元件关系图。
[0019]图12-13为离合器由结合状态回到初始状态的做动过程示意图。【具体实施方式】
[0020]如图1及图2所不，本发明一较佳实施例的割草机100包括发动机10、由发动机 10驱动的刀头30、以及离合器50。
[0021]所述发动机10通过皮带20带动刀头30转动，所述刀头30可以是单个或多个。本实施例中，所述发动机10的输出轴12上固定连接一驱动滑轮14,所述刀头30为2个，每一刀头30固定连接于一从动滑轮32的中心轴34上，所述皮带20装设在驱动滑轮14与从动滑轮32上。所述离合器50用于使皮带20张紧或松弛，离合器50处于分离状态时，其与皮带20分开，皮带20松弛，发动机10的转矩不能传递给刀头30 ;离合器50处于结合状态时，与皮带20抵顶使其20张紧，在发动机10与刀头30之间传动扭矩。
[0022]如图3所示，所述离合器50包括顺次连接的电机52、减速箱54、牵引机构56、以及离合滑轮58。
[0023]较佳的，所述电机52为永磁直流电机，可通过割草机100的机身上的操作面板 11 (见图1)控制其启停。所述减速箱54与电机52的转轴53相啮合，对电机52的转动进行减速。所述减速箱54具有一向外伸出的输出轴55,所述牵引机构56连接于所述输出轴 55与离合滑轮58之间，带动离合滑轮58移动，与皮带20抵顶使其张紧或远离皮带20使其松弛。较佳地，所述离合滑轮58固定连接于一杠杆40的端部，所述牵引机构56与杠杆40 的端部附近的一连接点固定连接。
[0024]请同时参阅图3、图4及图5,所述牵引机构56包括与减速箱54的输出轴55连接并随之同步转动的驱动臂62、可转动地连接于所述输出轴55上的活动臂64、连接活动臂64 与离合滑轮58的牵引绳66、以及位于所述驱动臂62的转动路径上的挡块68。
[0025]请同时参阅图6、及图8,所述驱动臂62呈长条板状，具有一与输出轴55固定连接的固定端70以及远离输出轴55的自由端72。所述固定端70与输出轴55可以是紧配合， 也可以由销钉等固定相连。较佳地，所述驱动臂62的固定端70形成一在厚度方向上贯穿的通孔71，所述输出轴55的顶端穿过通孔71后与活动臂64枢接。所述通孔71的横截面呈D字形，所述输出轴55与驱动臂62连接的部分的横截面相应的呈D形，如此驱动臂62 装配于输出轴55上时，通过D形界面避免两者相对转动，电机启动后，齿轮箱带动驱动臂62 随其输出轴55以一相对较低的速度同步转动。
[0026]请同时参阅图9,所述驱动臂62还形成有一安装球头锁销80的装配孔74,所述装配孔74沿驱动臂62的长度方向，即固定端70至自由端72的方向延伸，贯穿驱动臂62的自由端72的端面73,所述驱动臂62的底面在靠近驱动臂62的自由端72的位置处还形成有开口 76,所述开口 76与装配孔74连通。本实施例中，所述装配孔74贯穿所述驱动臂62 的两端，在装配孔74的大致中央的位置处固定设有一限位件78,对所述球头锁销80进行限位。在一些实施例中，所述装配孔74可以是仅贯穿自由端72的盲孔，装配孔74的端面73 作为固定结构对球头锁销80限位。
[0027]所述球头锁销80包括弹簧82、球头84以及位于球头84与弹簧82之间的插销86。 所述弹簧82完全收容于所述装配孔74内，弹簧82的一端与限位件78抵靠，另一端与插销 86抵靠。所述插销86的位置对应驱动臂62的底面上的开口 76,插销86向外延伸形成有一穿过所述开口 76伸出至驱动臂62下方的销头88,所述销头88与挡块68作用，使驱动臂 62与活动臂64分离，以形成相对转动。所述球头84位于驱动臂62的自由端72,与插销86 固定连接以同步移动。在其它实施例中，所述插销86与球头84可以是一体结构，如由所述球头84 —体向外延伸形成销头88。在没有外力作用于所述球头锁销80时，弹簧82自然伸展，所述球头84部分收容于装配孔74内，部分伸出至自由端72的端面73之外；当受到朝向装配孔74方向的外力作用时，球头84以及插销86向装配孔74内滑动缩入装配孔74 内，压缩弹簧82 ;当外力消失后，弹簧82恢复形变，推动所述插销86及球头84朝向远离输出轴55的方向移动复位。
[0028]如图6及图10所示，所述活动臂64叠设于所述驱动臂62上，与驱动臂62的外形相似，但相较于驱动臂62具有更大的长度。所述活动臂64包括一可转动地套接于输出轴 55上的枢接端90、以及一远离输出轴55的连接端92。所述连接端92伸出驱动臂62的自由端72之外，连接端92的底面垂直向下延伸形成一凸块94,所述凸块94的内侧面96面向驱动臂62的自由端72的端面73,较佳地，所述内侧面96与端面73为相匹配的光滑弧面， 如内侧面96为凹面、端面73为凸面，两者相贴近但形成有窄小的间隙。请同时参阅图7,所述凸块94的内侧面96的中央形成有凹槽98,用于收容所述球头84伸出于驱动臂62的自由端72的端面73之外的部分。当球头84位于凹槽98内时，驱动臂62与活动臂64形成凹凸配合，相互连接以同步转动。当球头84缩回驱动臂62内时，驱动臂62与活动臂64脱开连接，两者可以任意方向相对转动。
[0029]所述凸块94的内侧面96上还形成有导引槽99,引导所述球头84滑入或滑出凹槽98。本实施例中，所述导引槽99自凹槽98朝向凸块94的一周向侧延伸，其延伸方向与输出轴55的转动方向相反。较佳地，所述导引槽99为渐开结构，其深度由凹槽98向外逐渐增大。以输出轴55逆时针方向转动为例，导引槽99由凹槽98沿顺时针方向延伸至凸块94的边缘。由于导引槽99仅形成于凹槽98周向的单侧，驱动臂62相对活动臂64逆时针方向转动，球头84可以沿导引槽99滑入凹槽98将驱动臂62与活动臂64相连，但不能相对活动臂64顺时针方向转动使球头84进入凹槽98。另外，由于球头84的阻挡，即使对活动臂64施以反向顺时针转动的作用力亦不能使活动臂64与驱动臂62分离而形成相对转动。
[0030] 再如图3至图5所示，所述挡块68位于驱动臂62的球头锁销80的销头88的转动路径上，所述挡块68的顶面高于销头88的末端，挡块68朝向输出轴55的内壁面69为渐开的曲面，沿与驱动臂62的转向相反的方向，即沿顺时针方向，所述内壁面69与输出轴55 的轴线的距离H逐渐增大，其中最大距离Hmax略大于所述销头88与输出轴55的轴线之间的间距h，最小距离Hmin小于销头88与轴线的间距h，最小距离Hmin与间距h的差值不大于球头84伸出端面73之外的长度。驱动臂62随输出轴55转动至挡块68所在位置时，挡块68的内壁面69对销头88形成阻挡，随着驱动臂62的转动，销头88被内壁面69挤压沿装配孔74朝向输出轴55方向移动，压缩弹簧82,同时带动所述球头84缩入装配孔74内。 [〇〇31] 较佳地，本发明在所述活动臂64的转动路径上还设有一开关65,所述开关65与发动机10电性连接，控制发动机10的启停。本实施例中，如图4、图6及图7所示，所述开关65可以是闸刀开关，靠近挡块68设置并位于挡块68的外侧。所述活动臂64的连接端 92的末端(即活动臂64的连接端92位于凸块94之外的部分)通过一连接销93与牵引绳 66连接。所述连接销93由下向上穿过所述活动臂64的连接端92,所述牵引绳66套接在连接销93上。所述连接销93的头部95与闸刀开关65的闸刀97闭合时的高度相当，驱动臂62转动至与挡块68接触时，连接销93转动至开关65的正上方按下闸刀97启动发动机 10 ;驱动臂62转动至与挡块68作用使球头84完全缩入装配孔74时，连接销93转过对应开关65的位置，闸刀97打开发动机10停止运转。
[0032] 在割草机100未启动时，如图2中虚线所示，离合器50处于分离状态，离合滑轮58 位于第一位置，与皮带20分离，皮带20处于松弛状态。此时如图5所示，离合器50的牵引机构56处于初始位置，其驱动臂62与活动臂64相连，球头84部分伸出驱动臂62之外并收容于活动臂64的凹槽98内，驱动臂62/活动臂64与挡块68分别位于输出轴55的相对两侧，牵引绳66向外伸出最大长度，处于相对松弛状态。需要进行割草作业时，按下操作面板上的按键启动电机，通过减速箱54减速后带动驱动臂62以相对较小的速度逆时针方向转动，活动臂64在球头84的作用下随驱动臂62同步逆时针方向转动。随着活动臂64的转动，牵引绳66逐渐被拉紧，带动所述离合滑轮58向第二位置移动。
[0033]如图11所示，当所述驱动臂62与活动臂64转过一略小于180° (例如170° ) 的预定角度时，驱动臂62上的插销86的销头88转动至与挡块68的内壁面69接触，离合器50到达结合状态，离合滑轮58被拉动至第二位置与皮带20抵顶，使皮带20张紧，如图2 中实线所示。此时，活动臂64随着驱动臂62转动至开关65上方，按下闸刀97启动发动机 10,通过张紧的皮带20带动刀头30转动。在离合器50到达结合状态时，关停电机，驱动臂 62不再动作，由于活动臂64转过的角度小于半圈，拉紧的牵引绳66对活动臂64的作用力使活动臂64有一顺时针反向转动的趋势，但由于驱动臂62上的球头84的阻挡，活动臂64 维持不动，将离合滑轮58保持在第二位置使皮带20 —直张紧，保证发动机10与刀头30的持续的动力传动。
[0034] 当割草作业完成后，再次启动电机驱动所述驱动臂62沿逆时针方向继续转动，直至所述驱动臂62转过360° (即一整圈)后离合器50回到图5的初始状态。在离合器50 由结合状态回到分离状态的过程中，首先如图12所示，在驱动臂62完全转过挡块68之前， 随着驱动臂62的转动，挡块68的内壁面69推动销头88朝向输出轴55移动，压缩弹簧82。 当驱动臂62自销头88与内壁面69接触开始再次转过一小的角度(如20° )后，销头88 带动球头84完全缩入驱动臂62内，球头84完全脱离活动臂64。此时，球头84对活动臂 64没有阻碍，驱动臂62与活动臂64完全脱离。而活动臂64在自销头88与内壁面69接触开始继续沿逆时针方向转过一更小的角度(如5° )后不再继续转动，此时活动臂64沿逆时针方向的总转动角度小于180度。驱动臂62与活动臂64完全脱离后，牵引绳66仍处于拉紧状态，活动臂64在牵引绳66的张力的拉动下以一远大于所述驱动臂62的速度沿顺时针方向快速转回到图5状态。
[0035] 在所述活动臂64复位时，牵引绳66放松，对离合滑轮58的拉动作用消失，离合滑轮58由第二位置向第一位置移动复位，皮带20松弛，发动机10与刀头30之间不再传动。 在活动臂64与驱动臂62分离后，随着驱动臂62的持续转动驱动臂62完全越过所述挡块 68,作用于插销86上的外力消失，弹簧82驱动插销86以及球头84向外移动复位，之后当驱动臂62继续转动一定时间后到达所述活动臂64下方位置时，如图13所示，球头84滑入活动臂64的导引槽99,直至驱动臂62转完一整圈时球头84再次滑入活动臂64的凹槽98 内，驱动臂62与活动臂64再次相连，离合器50回到初始状态。
[0036] 由上述内容可知，本发明割草机100以电机作为动力源，带动离合器50的离合滑轮58移动，与传统技术中需手工操作手柄杆相比，用户操作更加简单省力，并且取消手柄杆可使割草机100外观更加美观。另外，本发明割草机100的离合器50通过驱动臂62上的球头锁销80配合活动臂64上的凹槽98,驱动臂62与活动臂64可以连接或分离，离合器 50由分离状态至结合状态时，驱动臂62与活动臂64相连并同步转动，带动离合滑轮58移动；由结合状态至分离状态时，驱动臂62与活动臂64分离，牵引绳66带动活动臂64快速转动复位，因此离合滑轮58由第二位置向第一位置复位可以有更快的做动速度。需要说明的是，本发明并不局限于上述实施方式，根据本发明的创造精神，本领域技术人员还可以做出其他变化，这些依据本发明的创造精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。
【主权项】
1.一种离合器，包括电机、与电机的转轴连接的减速箱、与减速箱的输出轴连接的牵引 机构、与牵引机构连接的离合滑轮、以及皮带，其特征在于:所述牵引机构包括连接于输出 轴上随输出轴同步转动的驱动臂、可转动地连接于所述输出轴上的活动臂、以及连接所述 活动臂与离合滑轮的牵引绳，所述驱动臂具有远离输出轴的自由端，驱动臂内形成有贯穿 所述自由端的端面的装配孔，所述装配孔内设有球头锁销，所述活动臂形成有凸块，所述凸 块的内侧面面向所述端面，所述内侧面形成有凹槽，所述球头锁销包括一可沿装配孔滑动 的球头，球头滑出装配孔与凹槽枢接时，将活动臂与驱动臂连接为一体以同步转动，拉紧牵 引绳并带动所述离合滑轮由第一位置移动至第二位置与皮带抵紧，球头缩回装配孔内时， 活动臂与驱动臂脱开，活动臂相对驱动臂转动，放松牵引绳，离合滑轮由第二位置向第一位 置移动复位，与皮带分离。2.如权利要求1所述的离合器，其特征在于，所述球头锁销还包括有收容于装配孔内 与球头相抵的弹簧，弹簧在自由状态时，球头部分伸出端面与所述凹槽枢接，球头缩回装配 孔内时压缩弹簧。3.如权利要求2所述的离合器，其特征在于，所述球头锁销沿输出轴的轴向向外伸出 有销头，所述牵引机构还包括位于所述销头的转动路径上的挡块，所述挡块的内壁面面向 所述输出轴，所述内壁面与输出轴的轴线的距离沿一与输出轴的转动方向逐渐减小，其中 最大距离不小于所述销头与输出轴的轴线之间的间距，最小距离小于销头与轴线的间距， 销头相对挡块转动时，挡块的内壁面与销头作用使球头缩回装配孔内。4.如权利要求3所述的离合器，其特征在于，所述内壁面与输出轴的轴线的最小距离 与销头与输出轴的轴线之间的间距的差值不大于弹簧在自由状态时球头伸出端面之外的 长度。5.如权利要求1所述的离合器，其特征在于，所述活动臂叠设于所述驱动臂上，活动臂 的长度大于驱动臂，活动臂具有一远离所述输出轴并与牵引绳连接的连接端，所述连接端 伸出至驱动臂之外，所述凸块由连接端垂直向外延伸。6.如权利要求5所述的离合器，其特征在于，还包括一设置于活动臂的连接端的转动 路径上的开关。7.如权利要求1-6中任一项所述的离合器，其特征在于，所述凸块的内侧面与驱动臂 的自由端的端面为相匹配的弧面。8.如权利要求7所述的离合器，其特征在于，所述凹槽形成于凸块的内侧面的中央，由 所述凹槽沿周向向外延伸形成有导引槽，所述球头沿导引槽滑入凹槽内。9.如权利要求8所述的离合器，其特征在于，所述导引槽由凹槽沿与输出轴的转向相 反的方向延伸，导引槽的深度沿远离凹槽的方向逐渐增加。10.—种割草机，包括发动机以及刀头，所述发动机的输出轴上固定连接一驱动滑轮， 所述刀头通过一中心轴固定连接于一从动滑轮上，其特征在于:还包括一如权利要求1-9 中任意一项所述的离合器，所述离合器的皮带装设在驱动滑轮与从动滑轮上，离合滑轮移 动至第二位置时使皮带张紧，发动机带动刀头转动，离合滑轮移动至第一位置时，皮带松 弛，发动机不能带动刀头。
【文档编号】A01D69/08GK105981529SQ201510070622
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年2月10日
【发明人】黄文发, 蒋向咚, 周明伟, 阿伦·马德里
【申请人】德昌电机(深圳)有限公司