專利名稱：用于手扶式割草機的鉸接式手柄的制作方法
技術領域：
本發明涉及手扶式割草機，具體涉及一種用于手扶式割草機的鉸接式手柄和控制系統。
背景技術：
在過去，手扶式滾筒型割草機和旋轉型割草機已經提供了操作員手動調節的特點。割草機典型地具有被稱為環的可以在脫離位置和嚙合位置之間移動的桿。當操作員將桿移動到其嚙合位置時，牽引機構或葉片被驅動，或者它們同時被驅動。如果操作員松開環，葉片和/或牽引機構就停止。
盡管現有的操作員手調控制機構可以良好操作，還是希望手扶式滾筒型割草機的操作員手調控制機構的組件更少、操作更簡單并且可靠性更高。
發明內容
手扶式割草機包括用于有選擇地確定能量源何時將能量發送到輸出端的操作員手調控制裝置。操作員手調控制裝置包括手柄、連接到手柄上的環、控制臂和電磁體。環可以在嚙合位置和脫離位置之間移動。控制臂可以在空擋位置和驅動位置之間移動，在驅動位置時控制臂能使能量從能量源輸送到輸出端。電磁體可以對應于環的位置有選擇地激發，這樣當環處于嚙合位置時，控制臂保持在驅動位置。
本發明的另一實施例包括使手柄和支撐件相互樞接的傾斜機構。可以操縱該傾角機構，從而相對于支撐件以所需角度有選擇地固定手柄的位置。
通過下面的描述可以了解本發明的其它應用領域。在介紹本發明的最佳實施例時，可以理解這些詳細描述和特例僅僅是為了說明，而不是為了限制本發明的范圍。
通過詳細描述和附圖可以更充分地理解本發明，在這些圖中圖1是根據本發明的手扶式滾筒型割草機的分解透視圖；圖2是本發明的手扶式割草機的操作員控制總成的分解透視圖；圖3是本發明的手扶式割草機的操作員控制總成的局部透視圖；圖4是本發明的傾斜板的平面圖；圖5是沿圖4的5-5線的剖面圖；圖6是本發明的傾斜機構的局部透視圖；和圖7是根據本發明的操作員控制總成的另一個實施例的透視圖。
具體實施例方式
最佳實施例的下述說明實際上僅僅是示例性的，決不是用于限定本發明及其用法或用途。
參考圖1，根據本發明構造的手扶式滾筒型割草機用參考標號10表示。割草機10包括切割單元12和操作員控制總成14。切割單元12包括連接在框架16上的電源或發動機15。牽引輥18可旋轉地連接到框架16，并傳動連接到發動機15。滾筒20包括多個可旋轉地安裝在框架16上的刀片22。滾筒20由發動機15有選擇地驅動。傳動系統24包括多個鏈輪25，鏈輪25有選擇地把發動機15的旋轉輸出扭矩傳遞到牽引輥18和/或滾筒20。傳動系統24包括位于發動機15和傳動系統24之間的離合器26。離合器26可以以嚙合和脫離兩種模式操作，從而有選擇地把能量從發動機15傳遞到牽引輥18和滾筒20。輪子28與牽引輥18相連，并且也由發動機15有選擇地驅動，以提供使手扶式割草機沿地面平移的動力。不難理解，盡管本發明的操作員控制總成和用內燃機作動力源的手扶式割草機一起示出，也可以考慮使用其它設備。例如，任何手扶式設備，如鼓風機、行式平整機或行式割草機，都可以結合本發明的操作員控制總成。而且，這些設備可以使用電動機和混合動力源等。
參考圖2和圖3，操作員控制總成14包括支撐臂30、執行元件總成32、傾斜機構34和手柄總成36。支撐臂30為一個基本上剛性的結構，用于支撐執行元件總成32和傾斜機構34。支撐臂30使手柄總成36和框架16相互連接，從而允許操作員控制割草機10的移動方向。支撐臂30包括第一端37和第二端38。第一端37包括一對樞軸連接到框架16上的分叉的管腳39。這種樞軸連接允許用戶相對于樞軸40旋轉整個操作員控制總成，從而解決了操作員身高不同的問題。第二端38為傾斜機構34提供了剛性支座。支撐架42連接到第一端37和第二端38之間的支撐臂30上。支撐架42提供了用于安裝執行元件總成32的多種元件的安裝位置。導套44、樞銷45和拉索架46也連接到支撐臂30上，從而為執行元件總成32的組件提供支座。
執行元件總成32包括控制臂48，控制臂48可以有選擇地位于空擋位置(見圖2)、驅動位置和制動位置。控制臂48為操作員提供了一個用于使離合器26嚙合和脫離以及用于進行或解除制動(未示出)的單獨接口。控制臂48包括基本上成圓柱形的第一部分50和基本上成圓柱形的第二部分52。凸輪54固定在第一部分50上。凸輪54包括下瓣輪56和上瓣輪58。第一部分50可旋轉地支撐在導套44內。拉索連桿60連接到控制臂48的一端，這樣導套44被封閉在拉索連桿60和凸輪54之間，從而限制了控制臂48的軸向移動。離合器拉索62連接到拉索連桿60的第一端64。一對制動器拉索66樞軸連接到拉索連桿60的第二端68。拉索連桿60還包括用于與電磁體72接觸的板70，下面將對此進行更詳細的說明。
棘爪74樞軸連接到樞銷45。棘爪74可以有選擇地位于如圖3所示的嚙合位置，以及位于棘爪74不接觸凸輪54的脫離位置。棘爪74包括可以與凸輪54有選擇地嚙合的端部78和一個遠離端部78的指狀物80。軛狀物82樞軸連接到棘爪74上，并且固定在控制索84的一端上。彈簧85部分環繞控制索84，且將棘爪74負載到偏置的端部78，使其與凸輪54嚙合。
微動開關86安裝在支撐架42上，且有選擇地受棘爪74的指狀物80操縱。微動開關86通常處于斷開狀態，當通電時就會與整流器88和電磁體72接觸。在操作過程中，整流器88接受來自發動機15的交流信號，并將此交流信號轉化為輸送到微動開關86的直流信號。當指狀物80接觸微動開關86時，電路閉合，并為電磁體72提供直流信號。
手柄總成36包括手柄90、環92、斜板94和節流控制器96。環92樞軸連接到手柄90，從而提供操作員手調控制。環92可以從圖3所示的脫離位置旋轉到后面的環92與手柄90接觸的嚙合位置。環92是基本上閉合的線形環，具有基本上成圓柱形的四邊98。擋塊100剛性連接到四邊98上且向內突出。擋塊100包括用于接受控制索84的相對端的棘爪102。彈簧85在控制索84上施加偏置力，這樣環92被偏置到脫離位置。
如圖4和圖5所示，斜板94包括用于旋轉支撐四邊98的軸頸104。斜板94還包括用于接受擋塊100的凹穴106。環92的朝向脫離位置的接合角受凹穴106大小的限制。具體地說，當擋塊100旋轉經過由凹穴106提供的間隙之后，擋塊100與斜板94接觸。
手柄90包括整體模壓而成的基體108。基體108包括安裝面110、軸頸112和突起114。軸頸112與斜板94的軸頸104聯合鎖定環92的四邊98，從而使環92自由旋轉。
螺紋緊固件116穿過斜板94上的孔118延伸，并將傾斜機構34連接到手柄90的基體108上。其它緊固件120穿過斜板94上的孔122延伸，并將斜板連接到基體108上。節流控制器96安裝到突起114上，從而得到了一個便于定位、可以調節又靠近操作員雙手的節流器。
參考圖6，傾斜機構34包括樞軸連接到下托架126上的上托架124。桿128樞軸連接到上托架124上，并且可以旋轉，從而有選擇地把傾斜機構34置于鎖定或開啟模式。彈簧130使桿128向著對應于鎖定模式的第一位置偏轉。上托架124是一個大體上呈“C”形的元件，它有一個基體132和一對側壁134。基體132包括多個貫穿基體132延伸的用于接受緊固件116的孔136。
下托架126也是一個大體上呈“C”形的元件，它有一個基體138和一對側壁140。每個側壁134和140都包括一個用于接受銷142的孔，從而使上托架124和下托架126相互樞軸連接。
桿128包括主體144、柄腳146和一對從主體144向下延伸的直立支撐148。柄腳146向外延伸并超出上下托架，從而提供了一個易于被操作員抓住的表面。至少一個直立支撐148的一端有多個齒150。一對加強板154連接到下托架126的側壁140的內表面。至少一個加強板154的末端有多個齒156。由于彈簧130所提供的偏置力，齒156通常處于與齒150嚙合的位置。當這兩組齒嚙合時，手柄90的角位置是固定的。如果操作員希望使手柄90傾斜，可以使桿128繞軸線158旋轉，從而使齒150與齒156脫離。一旦齒脫離，操作員可以將手柄90旋轉到所需位置。由于提供了這一可調的特點，因此可以使操作員的疲勞和不舒適最小。上托架124和桿128上放置了一個屏蔽物160(圖2)，用于限制雜質以及操作員的肢體進入上托架124和下托架126之間的區域內。
操作時，啟動發動機15，就會有交流電信號提供到整流器88。整流器88將交流信號轉換成直流信號，然后提供到微動開關86。微動開關86通常處于斷開狀態，此時沒有電流提供到電磁體72。如果操作員希望驅動牽引輥18和/或滾筒總成20，就將環92向后旋轉到嚙合位置。環92的旋轉引起擋塊100旋轉，并對控制索84施加張力。控制索84引起棘爪74旋轉，從而使端部78與凸輪54的下瓣輪56脫離。當棘爪74旋轉時，指狀物80使微動開關86閉合，從而為電磁體72提供直流信號。
此時，控制臂48向著切割單元12旋轉。板70與電磁體72的上表面162接觸，從而限制了控制臂48的最大旋轉。耦合器164使電磁體72和支撐架42相互樞軸連接。彈簧166使電磁體72處于基本垂直的位置。但是，當板70與表面162接觸時，彈簧166還允許電磁體72通過耦合器164而移動，從而使所述板和電磁體達到最佳對齊。當控制臂48旋轉時，張力被施加到離合器拉索62上。離合器26移動到其嚙合位置，此時驅動扭矩就從發動機15被提供到牽引輥18和滾筒總成20。
因為電磁體72被通電，而且板70由鐵磁性材料制成，因此控制臂48就保持在與離合器26相嚙合的位置。離合器拉索62在促使控制臂48處于空擋位置的方向上被偏置加載，但由電磁體72和板70產生的轉矩要大于由離合器拉索62提供的轉矩。因此，一旦離合器26嚙合，操作員不需要繼續向控制臂48施加力。
操作員手調控制的作用是如果釋放環92，停止從發動機15向牽引輥18和滾筒總成20提供能量。當環92被釋放后，彈簧85就促使棘爪74旋轉。當棘爪74旋轉時，端部78就與凸輪54的上瓣輪58嚙合，并且指狀物80開始遠離微動開關86。微動開關86斷開并停止向電磁體72供應能量。一旦電磁體72被斷開，由于離合器拉索提供復位彈簧負載，因此拉索連桿60、凸輪54和控制臂48就向空擋位置旋轉而遠離切割單元12。因為至少有一根制動器拉索66還包括一個能抵消離合器拉索復位彈簧負載的復位彈簧，所以控制臂48趨于保持在空擋位置。一旦控制臂48旋轉到空擋位置，棘爪74的端部78就與凸輪54的下瓣輪56嚙合，從而提供了鎖止特征。當環92處于脫離位置時，控制臂48就被端部78鎖止，而無法向切割單元12旋轉。這樣，除非操作員手動將環92保持在嚙合位置，牽引輥18和滾筒總成20就不會被啟動。
將旋轉控制臂48離開切割單元12可以實現制動。本領域技術人員知道，無須將環92旋轉到嚙合位置就可以進行制動。當控制臂48旋轉時，拉索連桿60向制動器拉索66施加張力，從而進行制動。而且，拉索連桿60可以繼續旋轉，這樣制動器拉索66的連接銷168移動到過中心位置，從而提供了停車制動功能。在過中心方向上的移動范圍受與樞銷45接觸的板70的限制。當處于過中心位置時，即便撤掉施加在控制臂48上的力，仍然能進行兩種制動。只需簡單地將控制臂48旋轉到空擋位置，就可以解除制動。
圖7示出了另一種操作員控制總成200，它包括第一微動開關202、第二微動開關204、繼電器206和電磁離合器208。微動開關和電磁離合器用于代替前述的離合器、控制索總成和電磁體。具體地說，第一微動開關202通常處于斷開狀態，當環92移動到嚙合位置才閉合。一旦第一微動開關202閉合，就有電流提供到繼電器206。當控制臂48向切割單元12旋轉時，拉索連桿60就暫時與第二微動開關204接觸，從而鎖住繼電器206。當第一微動開關202閉合從而使電磁離合器208處于嚙合狀態時，繼電器206的鎖定會引起電流向電磁離合器208流動。只要環92處于嚙合位置且第一微動開關202閉合，電磁離合器208就保持在嚙合狀態。如果環92被釋放到脫離位置，第一微動開關202就斷開，并停止向電磁離合器208提供電流，這樣電動機15和牽引輥18也會脫離耦合。
此外，上述討論僅僅公開和說明了本發明的示例性實施例。根據上述討論以及附圖和權利要求，本領域技術人員很容易知道，由此得到的各種替換、改進和變化都沒有脫離由權利要求所限定的本發明的實質和保護范圍。
權利要求
1.一種操作員手調控制裝置，用于有選擇地確定從能量源向輸出端輸送能量的時間，該操作員手調控制裝置包括一個手柄；一個連接到手柄上并且可以在嚙合位置和脫離位置之間移動的環；一個可以在空擋位置和驅動位置之間移動的控制臂，該控制臂在驅動位置時能使能量從能量源輸送到輸出端，在空擋位置時能中止能量輸送；和一個根據環的位置可以有選擇地被激發的電磁體，當環處于嚙合位置時控制臂以電磁方式保持在驅動位置。
2.如權利要求1所述的操作員手調控制裝置，其中當由于環處于脫離位置而使電磁體斷電時，控制臂脫離驅動位置并向空擋位置偏移。
3.如權利要求1所述的操作員手調控制裝置，進一步包括一個用于將交流電轉換成直流電的整流器，所述直流電被有選擇地提供到電磁體。
4.如權利要求1所述的操作員手調控制裝置，進一步包括一個連接到控制臂的用于有選擇地向從能量源向輸出端輸送能量的拉索施加張力的連桿。
5.如權利要求1所述的操作員手調控制裝置，其中控制臂可以移動到制動位置并且適于進行制動。
6.如權利要求5所述的操作員手調控制裝置，進一步包括一個連接到所述控制臂上用于有選擇地向適于進行制動的拉索施加張力的連桿。
7.一種用在草皮修整設備中的操作員控制總成，該操作員控制總成包括一個適于連接到草皮修整設備上的支撐件；一個手柄；和一個使手柄和支撐件相互樞軸連接的傾斜機構，操作傾斜機構可以有選擇地以相對于支撐件的所需角度固定手柄。
8.如權利要求7所述的操作員控制總成，其中傾斜機構包括一個偏向手柄位置相對于支撐件固定的嚙合位置的桿。
9.如權利要求8所述的操作員控制總成，其中傾斜機構包括彼此樞軸連接的上托架和下托架，上托架和下托架中的一個包括第一組齒，桿包括可以有選擇地與第一組齒嚙合的第二組齒，當桿處于嚙合位置時兩組齒嚙合。
10.如權利要求9所述的操作員控制總成，其中當桿處于脫離位置時兩組齒脫離，從而允許手柄相對于支撐件進行角運動。
全文摘要
操作員手調控制裝置包括用于有選擇地確定從能量源向輸出端輸送能量的時間的操作員手調控制裝置。操作員手調控制裝置包括一個手柄、一個連接到手柄上的環、一個控制臂和一個電磁體。環可以在嚙合位置和脫離位置之間移動。控制臂可以在空擋位置和驅動位置之間移動，在驅動位置時控制臂能使能量從能量源輸送到輸出端。根據環的位置電磁體可以有選擇地被激發，這樣當環處于嚙合位置時控制臂保持在驅動位置。
文檔編號A01D34/68GK1520706SQ03154438
公開日2004年8月18日 申請日期2003年9月28日 優先權日2003年2月11日
發明者哈里L·德比V·, 杰弗里A·米勒德, 卡洛斯A·貝洛, A 米勒德, A 貝洛, 哈里L 德比V 申請人:特克斯特朗有限公司