用于自動割草機(jī)的固定的螺桿螺母接口的制作方法
【專利摘要】一種自動割草機(jī)，可包括底盤、驅(qū)動至少一個(gè)切割刀片的切割馬達(dá)、以及高度調(diào)節(jié)組件。該切割馬達(dá)可安裝在馬達(dá)支架上。該馬達(dá)支架可在相對于底盤的可調(diào)節(jié)的高度處向切割馬達(dá)提供結(jié)構(gòu)支撐。該高度調(diào)節(jié)組件包括偏置元件、螺桿接合螺母以及高度調(diào)節(jié)螺桿。該螺桿接合螺母能操作地耦接至馬達(dá)支架以使得能夠通過高度調(diào)節(jié)螺桿的轉(zhuǎn)動來調(diào)節(jié)馬達(dá)支架的高度。高度調(diào)節(jié)螺桿轉(zhuǎn)動以使螺桿接合螺母基于螺桿接合螺母的齒與高度調(diào)節(jié)螺桿的螺紋的接合而沿著高度調(diào)節(jié)螺桿豎直地移動。該螺桿接合螺母的齒可通過偏置元件而被推向高度調(diào)節(jié)螺桿。
【專利說明】用于自動割草機(jī)的固定的螺桿螺母接口

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]示例性實(shí)施例通常涉及自動割草機(jī)，并且更具體地，涉及一種具有可調(diào)節(jié)切割高度的自動割草機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002]庭院護(hù)理任務(wù)通常使用構(gòu)造為用于執(zhí)行對應(yīng)特定任務(wù)的不同工具和/或機(jī)器來執(zhí)行。某些任務(wù)(例如割草)通常由割草機(jī)來執(zhí)行。割草機(jī)本身可具有多種不同的構(gòu)造以支持消費(fèi)者的需求和預(yù)算。手扶式(walk-behind)割草機(jī)通常為緊湊的，其具有相對較小的引擎并且相當(dāng)昂貴的。同時(shí)，另一方面，乘騎式割草機(jī)(諸如草坪拖拉機(jī))可能非常大。近年來，自動割草機(jī)和/或遠(yuǎn)程控制割草機(jī)也已經(jīng)成為消費(fèi)者考慮的選擇。
[0003]割草機(jī)通常能夠在平坦或不平坦的地形上行進(jìn)以執(zhí)行與割草有關(guān)的庭院護(hù)理活動。然而，大多數(shù)割草機(jī)在其使用壽命期間反復(fù)地處于相同的操作環(huán)境中。例如，自動割草機(jī)在其整個(gè)使用壽命期間可對單個(gè)庭院進(jìn)行切割操作，或者如果其被用于商業(yè)目的而可對相對固定的一系列庭院或地塊進(jìn)行切割操作?？紤]到計(jì)算機(jī)裝置(computing device)已經(jīng)變得越發(fā)普遍，可預(yù)想到該計(jì)算機(jī)裝置能用于對割草機(jī)的操作提供幫助。因此，通過在割草機(jī)上使用計(jì)算機(jī)裝置可提供或支持多種附加的功能。
[0004]如一個(gè)示例，自動切割高度調(diào)節(jié)可通過計(jì)算機(jī)控制部件的幫助來實(shí)現(xiàn)。然而，即使當(dāng)這種調(diào)節(jié)被手動地執(zhí)行時(shí)，所使用的材料也可產(chǎn)生接口，對于該接口而言，隙大小、摩擦和其他因素是關(guān)于執(zhí)行高度調(diào)節(jié)所需要重點(diǎn)考慮的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]因此一些示例性實(shí)施例可提供一種具有固定的螺桿螺母接口的自動化裝置，以有助于維持高度調(diào)節(jié)部件之間的緊密配合和相對恒定量的摩擦力，該高度調(diào)節(jié)部件向自動化裝置提供可調(diào)節(jié)的切割高度。在某些情況下，可使用與示例性實(shí)施例的固定的螺桿螺母接口相關(guān)的控制電路。然而，手動的調(diào)節(jié)也有助于示例性實(shí)施例的使用。
[0006]根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例，提供了一種自動割草機(jī)。該自動割草機(jī)可包括:底盤、驅(qū)動至少一個(gè)切割刀片的切割馬達(dá)、以及高度調(diào)節(jié)組件。該切割馬達(dá)可安裝在馬達(dá)支架上。該馬達(dá)支架可在相對于底盤的可調(diào)節(jié)的高度處向切割馬達(dá)提供結(jié)構(gòu)支撐。該切割高度調(diào)節(jié)組件可包括偏置元件、螺桿接合螺母、以及高度調(diào)節(jié)螺桿。該螺桿接合螺母能操作地耦接至馬達(dá)支架以使得能夠通過高度調(diào)節(jié)螺桿的旋轉(zhuǎn)來調(diào)節(jié)馬達(dá)支架的高度。高度調(diào)節(jié)螺桿旋轉(zhuǎn)以使螺桿接合螺母基于螺桿接合螺母的齒與高度調(diào)節(jié)螺桿的螺紋的接合而沿著高度調(diào)節(jié)螺桿豎直地移動。該螺桿接合螺母的齒可通過偏置元件而被推向高度調(diào)節(jié)螺桿的螺紋。
[0007]根據(jù)另一個(gè)示例性實(shí)施例，提供了一種用于自動割草機(jī)的高度調(diào)節(jié)組件。該自動割草機(jī)可包括底盤和驅(qū)動至少一個(gè)切割刀片的切割馬達(dá)。該切割馬達(dá)可安裝在馬達(dá)支架上。該馬達(dá)支架可在相對于底盤的可調(diào)節(jié)的高度處向切割馬達(dá)提供結(jié)構(gòu)支撐。該高度調(diào)節(jié)組件可包括偏置元件、螺桿接合螺母、以及高度調(diào)節(jié)螺桿。該螺桿接合螺母能操作地耦接至馬達(dá)支架以使得能夠通過高度調(diào)節(jié)螺桿的旋轉(zhuǎn)來調(diào)節(jié)馬達(dá)支架的高度。高度調(diào)節(jié)螺桿旋轉(zhuǎn)以使螺桿接合螺母基于螺桿接合螺母的齒與高度調(diào)節(jié)螺桿的螺紋的接合而沿著高度調(diào)節(jié)螺桿豎直地移動。該螺桿接合螺母的齒可通過偏置元件而被推向高度調(diào)節(jié)螺桿的螺紋。
[0008]一些示例性實(shí)施例可改善操作者控制全自動割草設(shè)備的切割高度的能力。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]在已經(jīng)概括地描述了本發(fā)明之后，現(xiàn)將對附圖進(jìn)行參考，這些附圖并不一定按照比例繪制，并且在附圖中；
[0010]圖1示出了用于自動割草機(jī)的示例性操作環(huán)境；
[0011]圖2A示出了根據(jù)示例性實(shí)施例的自動割草機(jī)的下部底盤以及各種其他部件的示意圖；
[0012]圖2B示出了根據(jù)示例性實(shí)施例的自動割草機(jī)的上部底盤以及各種其他部件的示意圖；
[0013]圖3示出了根據(jù)示例性實(shí)施例的自動割草機(jī)的使用該線性軸承總成(linearbearing assembly)的部分的側(cè)視圖；
[0014]圖4示出了根據(jù)示例性實(shí)施例的用于與切割高度調(diào)節(jié)相關(guān)的固定的螺桿螺母接口(secured screw-nut interface)的一些部件的透視圖；
[0015]圖5示出了根據(jù)示例性實(shí)施例的固定的螺桿螺母接口的螺桿接合螺母(screwengagement nut)的主視圖；
[0016]圖6示出了根據(jù)示例性實(shí)施例的高度調(diào)節(jié)螺桿的單獨(dú)的側(cè)視圖，該圖示出了延伸至該高度調(diào)節(jié)螺桿的操作范圍端部的螺紋并且示出了限定該操作范圍端部的止動件；
[0017]圖7示出了根據(jù)示例性實(shí)施例的螺桿接合螺母的單獨(dú)的主視圖，該圖示出了設(shè)置在該螺桿接合螺母上的齒；
[0018]圖8示出了根據(jù)示例性實(shí)施例的固定的螺桿螺母接口的一些部件的立體圖；
[0019]圖9示出了根據(jù)示例性實(shí)施例的固定的螺桿螺母接口的沿著其縱向中心線截取的截面圖。

【具體實(shí)施方式】
[0020]現(xiàn)將參考附圖，在下文中更加充分地描述一些示例性實(shí)施例，在附圖中示出了一些但非全部的示例性實(shí)施例。實(shí)際上，本文所描述和圖示的示例并不應(yīng)被解釋為限制本公開的范圍、適用性和構(gòu)造。相反地，提供這些示例性實(shí)施例使得本公開滿足能適用的法律要求。相同的參考標(biāo)號始終表示相同的元件。此外，如本文所使用的，術(shù)語“或”被解釋為只要其一個(gè)或多個(gè)運(yùn)算對象為真則結(jié)果就為真的邏輯運(yùn)算符。如本文所使用的，可操作地耦接應(yīng)當(dāng)被理解為涉及直接或間接連接，在任何一種情況下，可操作地耦接使得可操作地彼此連接的元件能夠功能性地相互連接。
[0021]自動車輛(諸如自動割草機(jī)、自動灌溉裝置等)通常在這樣的區(qū)域中運(yùn)行，即，該區(qū)域由能在技術(shù)上或物理上進(jìn)行限定的任何邊界所限定。在一個(gè)示例中，限定這種邊界的技術(shù)手段可包括限定待修剪區(qū)域的引導(dǎo)線(guide wire)。該自動車輛進(jìn)而在限定邊界的區(qū)域內(nèi)徘徊以確保整個(gè)區(qū)域被修剪、灌溉等，而該自動車輛不會行進(jìn)到該限定區(qū)域的外部。圖I示出了用于自動割草機(jī)10的示例性操作環(huán)境，該自動割草機(jī)可使用由這種引導(dǎo)線限定的系統(tǒng)。自動割草機(jī)10可操作成切割地塊20(即，地皮)上的草，該地塊的邊界可使用一個(gè)或多個(gè)物理邊界(例如，柵欄、圍墻、路緣等)、引導(dǎo)線30或其組合來限定。引導(dǎo)線30可發(fā)射能被自動割草機(jī)10察覺到的電信號以在已經(jīng)到達(dá)地塊20的邊界時(shí)通知自動割草機(jī)10。自動割草機(jī)10在某種程度上可通過車載的控制電路12而被控制。此外，控制電路12可包括檢測引導(dǎo)線30的能力，以將自動割草機(jī)10重新引導(dǎo)至地塊20內(nèi)的其他區(qū)域。
[0022]在示例性實(shí)施例中，自動割草機(jī)10可通過一個(gè)或多個(gè)可再充電電池而進(jìn)行電池供電。因而，自動割草機(jī)10可被構(gòu)造成回到可位于地塊20上的某個(gè)位置處的充電站40以便對該電池進(jìn)行再充電。該電池可對自動割草機(jī)10的驅(qū)動系統(tǒng)和刀片控制系統(tǒng)供電。然而，自動割草機(jī)10的控制電路12可選擇性地對應(yīng)用至驅(qū)動系統(tǒng)和/或刀片控制系統(tǒng)的電力或其他控制信號進(jìn)行控制，以引導(dǎo)驅(qū)動系統(tǒng)和/或刀片控制系統(tǒng)的運(yùn)行。因此，自動割草機(jī)10在地塊20上的運(yùn)動通過控制電路以這樣的方式控制，即，該方式為使自動割草機(jī)能夠在系統(tǒng)化地橫過地塊20的同時(shí)操作刀片以切割地塊20的工作區(qū)域上的草。
[0023]在一些實(shí)施例中，自動割草機(jī)10的操作可被構(gòu)造成通過無線通信網(wǎng)絡(luò)而與遠(yuǎn)程操作者44的電子設(shè)備42(例如，計(jì)算機(jī)、手機(jī)、PDA、智能手機(jī)等)進(jìn)行無線通信。然而，在一些實(shí)施例中，可不使用無線網(wǎng)絡(luò)46和其他遠(yuǎn)程設(shè)備。如果被使用，則無線網(wǎng)絡(luò)46可為數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，諸如局域網(wǎng)(LAN)、城域網(wǎng)(MAN)、廣域網(wǎng)(WAN)(例如，因特網(wǎng))等，該數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)可將自動割草機(jī)10耦合至諸如處理元件(例如，個(gè)人計(jì)算機(jī)、服務(wù)器等)的裝置或數(shù)據(jù)庫。無線網(wǎng)絡(luò)46與該裝置或數(shù)據(jù)庫(例如，服務(wù)器、電子設(shè)備42、控制電路12等)之間的通信可通過任一種有線或無線通信機(jī)構(gòu)以及對應(yīng)的協(xié)議來實(shí)現(xiàn)。
[0024]圖2(包括圖2A和圖2B)示出了可與自動割草機(jī)10的示例相關(guān)地使用的一些部件。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，示例性實(shí)施例可使用在采用不同設(shè)計(jì)的多種其他車輛上。圖2A示出了根據(jù)示例性實(shí)施例的自動割草機(jī)的下部底盤和各種部件的示意圖，并且圖2B示出了根據(jù)示例性實(shí)施例的自動割草機(jī)的上部底盤和各種其他部件的示意圖。
[0025]參考圖1和圖2，自動割草機(jī)10可包括下部底盤50、上部底盤52以及本體54。上部底盤52可被構(gòu)造成布置在下部底盤52的頂部上，并且本體54可被構(gòu)造成布置在上部底盤52的頂部上。下部底盤50可形成支撐結(jié)構(gòu)，一個(gè)或多個(gè)前輪56以及一個(gè)或多個(gè)后輪58可由該支撐結(jié)構(gòu)支撐。在一些實(shí)施例中，與一個(gè)或多個(gè)前輪56相比，一個(gè)或多個(gè)后輪58相對較大。此外，一個(gè)或多個(gè)后輪58可被構(gòu)造成在向前或向后的方向上運(yùn)行。在一些實(shí)施例中，該前輪56可為樞轉(zhuǎn)輪。
[0026]在示例性實(shí)施例中，下部底盤50還可包括一個(gè)或多個(gè)傳感器60，該傳感器可用于對引導(dǎo)線20和/或可形成地塊邊界部分的物體進(jìn)行檢測。傳感器60還可檢測自動割草機(jī)10在地塊20的邊界內(nèi)的運(yùn)行期間可能碰撞到的物體。這些物體可為固定的物體或者臨時(shí)的(例如可移動的)物體。在一些情況下，傳感器60可包括前傳感器和后傳感器。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，可使用任意數(shù)量的傳感器并且這些傳感器可布置在自動割草機(jī)10上任意期望的位置處。傳感器60可包括與位置確定相關(guān)的傳感器(例如，GPS接收器、加速計(jì)、相機(jī)、雷達(dá)發(fā)射器/檢測器、超聲波傳感器、激光掃描器等)。因此，例如，位置的確定可使用GPS、慣性導(dǎo)航、光流、無線電導(dǎo)航、視覺定位(例如，VSLAM)和/或其他定位技術(shù)或其組合來實(shí)現(xiàn)。因此，傳感器60可至少在某種程度上用于確定自動割草機(jī)10相對于地塊20的邊界或其他關(guān)注點(diǎn)(例如，起始點(diǎn)、引導(dǎo)線或其他關(guān)鍵特征)的位置，或者確定割草機(jī)10隨著時(shí)間的歷史位置和路線。
[0027]下部底盤50還可支撐切割馬達(dá)62，該切割馬達(dá)被構(gòu)造成驅(qū)動自動割草機(jī)10的切割刀片或其他切割裝置。在一些實(shí)施例中，本體54和上部底盤52可為塑料、輕金屬、或其他類似重量的部件。上部底盤52和/或本體54可支撐用戶界面(例如，顯示器66)。顯示器66可用于與控制電路12連接，以控制自動割草機(jī)10的運(yùn)行。
[0028]在一些實(shí)施例中，傳感器60可包括具體用于檢測物體(除了引導(dǎo)線20或形成地塊20的邊界的物體之外)的傳感器和/或用于檢測自動割草機(jī)10的提升(或者超過閾值的傾斜)的傳感器?？商鎿Q地，可提供用于每個(gè)功能的單獨(dú)的傳感器(例如，碰撞傳感器70和提升傳感器72)，并且這些傳感器除了傳感器60之外還能夠與控制電路12連通。在示例性實(shí)施例中，傳感器60可包括相機(jī)，就相機(jī)而言其可用于在光學(xué)上確定物體的存在，并且在一些實(shí)施例中，該相機(jī)可被構(gòu)造成確定或辨別物體的類型(例如，確定物體是否為參照物)。
[0029]在一些實(shí)施例中，自動割草機(jī)10操作的切割高度可被調(diào)節(jié)。在某些情況下，切割高度的調(diào)節(jié)可通過調(diào)節(jié)執(zhí)行切割操作的刀片和多個(gè)刀片的高度來實(shí)現(xiàn)。用于調(diào)節(jié)刀片高度的機(jī)構(gòu)可包括安裝有刀片或多個(gè)刀片的明顯伸縮的軸。然而，實(shí)際上，這種機(jī)構(gòu)難以實(shí)現(xiàn)。因此，一些實(shí)施例可替代地使用固定長度的軸，并且其能夠調(diào)節(jié)切割馬達(dá)62的豎直位置以及該軸和切割刀片或多個(gè)刀片相對于自動割草機(jī)10的底盤的固定部分的豎直位置。換句話說，整個(gè)切割系統(tǒng)可通過將切割系統(tǒng)安裝在線性軸承總成上而能在基本上豎直的方向上被線性地調(diào)節(jié)。該線性軸承總成進(jìn)而可通過切割高度調(diào)節(jié)馬達(dá)的操作來支持切割系統(tǒng)的高度調(diào)節(jié)，該切割高度調(diào)節(jié)馬達(dá)在某種程度上可通過控制電路12或通過高度調(diào)節(jié)器手動地作用而被控制。
[0030]圖3示出了根據(jù)示例性實(shí)施例的自動割草機(jī)的使用這種線性軸承總成的部分的側(cè)視圖。就此而言，例如，圖3示出了下部底盤50，該下部底盤形成自動割草機(jī)10的底盤的固定部分。下部底盤50支撐馬達(dá)碗狀件(motor bowl) 100 (例如，馬達(dá)支架、馬達(dá)安裝件或馬達(dá)固定件)，該馬達(dá)碗狀件支撐切割馬達(dá)62。就此而言，示例性實(shí)施例的馬達(dá)碗狀件100在相對于在自動割草機(jī)10下方的地面的可調(diào)節(jié)的位置或高度處向切割馬達(dá)62提供了結(jié)構(gòu)支撐。切割盤110設(shè)置在軸112的端部處，該軸由切割馬達(dá)62轉(zhuǎn)動并且該軸在朝向自動割草機(jī)10下側(cè)的方向上從該切割馬達(dá)線性地延伸。在一些實(shí)施例中，風(fēng)箱(bellow) 120可設(shè)置在切割盤110與下部底盤50之間以防止水分和/或碎屑弄臟自動割草機(jī)10的切割馬達(dá)62或其他內(nèi)部部件。
[0031]馬達(dá)碗狀件100可操作地耦接至高度調(diào)節(jié)組件130以提供馬達(dá)碗狀件100的可調(diào)節(jié)位置的特性。高度調(diào)節(jié)組件130可包括能夠使馬達(dá)碗狀件100相對于下部底盤50而在預(yù)定的范圍內(nèi)升高或降低的部件，以便控制自動割草機(jī)10的切割高度。這樣，馬達(dá)碗狀件100提供了一種結(jié)構(gòu)以在相對于地面和自動割草機(jī)10的底盤(例如，下部底盤50)的可調(diào)節(jié)高度處支撐切割馬達(dá)62。在示例性實(shí)施例中，高度調(diào)節(jié)組件130可包括線性軸承132，馬達(dá)碗狀件100的一部分與該線性軸承可滑動地接合。例如，馬達(dá)碗狀件100可附接有的齒條組件(rack assembly) 134,以便能夠使齒條組件134在高度調(diào)節(jié)螺桿136(或蝸輪)的凹槽內(nèi)行進(jìn)。在某些情況下，齒條組件134可固定至馬達(dá)碗狀件100，但其可在線性軸承132中行進(jìn)以能夠通過齒條組件134響應(yīng)于高度調(diào)節(jié)螺桿136轉(zhuǎn)動的升高或降低來實(shí)現(xiàn)高度調(diào)節(jié)。在示例性實(shí)施例中，高度調(diào)節(jié)馬達(dá)140可設(shè)置成使高度調(diào)節(jié)螺桿136轉(zhuǎn)動。高度調(diào)節(jié)馬達(dá)140可為電動機(jī)，該電動機(jī)可在某種程度上通過控制電路12來接收控制輸入并且該電動機(jī)可通過自動割草機(jī)10的車載電力系統(tǒng)(例如，電池)來供以動力。
[0032]在操作期間，控制電路12可將信號提供至高度調(diào)節(jié)馬達(dá)140以調(diào)節(jié)切割盤110的高度。因此，高度調(diào)節(jié)馬達(dá)140可操作成使高度調(diào)節(jié)螺桿136轉(zhuǎn)動。高度調(diào)節(jié)螺桿136的轉(zhuǎn)動可使高度調(diào)節(jié)螺桿136上的螺紋穿過在齒條組件134的齒之間的狹槽。取決于高度調(diào)節(jié)螺桿136的旋轉(zhuǎn)方向，齒條組件134可接收提升力或降低力，并且馬達(dá)碗狀件100可以對應(yīng)的方向在線性軸承132內(nèi)滑動，以調(diào)節(jié)切割盤110的高度并且因此還調(diào)節(jié)由自動割草機(jī)10所切割的草的高度。
[0033]在某些情況下，除了調(diào)節(jié)刀片高度并且進(jìn)而操作自動割草機(jī)10以觀測切割高度從而基于觀測高度來降低或提升切割高度而進(jìn)行切割高度調(diào)節(jié)之外，還期望簡單地限定特定的切割高度并且使自動割草機(jī)10將切割盤110調(diào)節(jié)到對應(yīng)的期望高度。為了實(shí)現(xiàn)這種調(diào)節(jié)，輸入的數(shù)據(jù)可被提供至控制電路12并且控制電路12可引導(dǎo)高度調(diào)節(jié)馬達(dá)140的運(yùn)動，從而基于將期望的切割高度與自動割草機(jī)10的一些部件的確定位置相互關(guān)聯(lián)的預(yù)定信息而獲得預(yù)期的切割高度。例如，兩英寸的切割高度可與確定的馬達(dá)碗狀件100的高度相互關(guān)聯(lián)。因此，一些示例性實(shí)施例可提供結(jié)構(gòu)部件以及使用這些部件的對應(yīng)方法，以便確定馬達(dá)碗狀件100的高度且進(jìn)一步將給定的馬達(dá)碗狀件100的高度與切割高度關(guān)聯(lián)。然而，由于自動割草機(jī)10在相對粗糙的條件下操作，所以可遇到部件滑動、電波動或者其他不規(guī)則的情況，這些情況可對這些讀數(shù)的準(zhǔn)確性產(chǎn)生影響。因此，一些實(shí)施例還可使用固定的螺桿螺母接口以使自動割草機(jī)10能夠在齒條組件134 (例如螺母)與高度調(diào)節(jié)螺桿136之間維持相對恒定的摩擦，使得在這些部件之間幾乎不可能發(fā)生滑動。
[0034]圖4示出了根據(jù)示例性實(shí)施例的用于與切割高度調(diào)節(jié)有關(guān)的固定的螺桿螺母接口的一些部件的透視圖。圖5示出了根據(jù)示例性實(shí)施例的固定的螺桿螺母接口的螺桿接合螺母的主視圖。圖6示出了根據(jù)示例性實(shí)施例的高度調(diào)節(jié)螺桿的單獨(dú)的側(cè)視圖，其示出了延伸至高度調(diào)節(jié)螺桿的操作范圍端部的螺紋，并且示出限定了該操作范圍端部的止動件。圖7示出了根據(jù)示例性實(shí)施例的螺桿接合螺母的單獨(dú)的主視圖，其示出了設(shè)置在螺桿接合螺母上的齒。圖8示出了根據(jù)示例性實(shí)施例的固定的螺桿螺母接口的一些部件的立體圖，并且圖9示出了根據(jù)示例性實(shí)施例的固定的螺桿螺母接口沿著其縱向中心線截取的截面圖。圖4-圖9繪制成移除了多個(gè)周圍的部件以便給出固定的螺桿螺母接口的較清楚的視圖。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，固定的螺桿螺母接口可包括包圍其或與其相互配合的且未在圖4-9中示出的其他部件。現(xiàn)將參考圖4-圖9對示例性實(shí)施例進(jìn)行描述。
[0035]圖4更加詳細(xì)地示出了圖3中的齒條組件134并且示出了包括多個(gè)齒152的螺桿接合螺母150，該齒構(gòu)造為成接合高度調(diào)節(jié)螺桿136的螺紋160。齒152可為間隔開的且為確定尺寸的以在螺紋160內(nèi)行進(jìn)，這樣使得高度調(diào)節(jié)螺桿136的轉(zhuǎn)動引起螺桿接合螺母150沿著高度調(diào)節(jié)螺桿136而移動并且因此調(diào)節(jié)馬達(dá)碗狀件100的高度，該馬達(dá)碗狀件通過在一高度處的線性軸承132而被豎直地支撐，該高度由螺桿接合螺母150相對于高度調(diào)節(jié)螺桿136的位置來確定。
[0036]當(dāng)進(jìn)行高度調(diào)節(jié)時(shí)，高度調(diào)節(jié)螺桿136布置成使得高度調(diào)節(jié)螺桿136的軸線基本上平行于馬達(dá)碗狀件100的線性移動的方向。因此，高度調(diào)節(jié)螺桿136本身并不豎直地移動。替代地，高度調(diào)節(jié)螺桿136圍繞其軸線旋轉(zhuǎn)而維持恒定的豎直方向。為了使高度調(diào)節(jié)螺桿136旋轉(zhuǎn)，運(yùn)動可從高度調(diào)節(jié)馬達(dá)140的軸的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移至高度調(diào)節(jié)螺桿136?？商娲缘?，操作者可在期望的方向上手動地轉(zhuǎn)動高度調(diào)節(jié)螺桿136以引起切割高度的降低或升聞。
[0037]在示例性實(shí)施例中，螺桿接合螺母150的齒152可包括在螺桿接合螺母150頂部上的頂部局部齒154以及在螺桿接合螺母150底部上的底部局部齒156。同時(shí)，該高度調(diào)節(jié)螺桿136可包括頂部止動件157以及底部止動件159。該頂部止動件157和底部止動件159可被構(gòu)造為基本豎直地延伸以提供使螺桿接合螺母150沿著高度調(diào)節(jié)螺桿分別在頂部限制位置和底部限制位置處的向上或向下運(yùn)動停止的表面。因此，例如，當(dāng)頂部局部齒154響應(yīng)于高度調(diào)節(jié)螺桿136的轉(zhuǎn)動而碰撞頂部止動件157使得螺桿接合螺母150向上移動該高度調(diào)節(jié)螺桿136時(shí)(如在圖8中所示)，螺桿接合螺母150的向上運(yùn)動停止。
[0038]在某些情況下，可期望維持高度調(diào)節(jié)螺桿136與螺桿接合螺母150之間的容差隨時(shí)間而相對恒定。就此而言，例如，如果高度調(diào)節(jié)螺桿136與螺桿接合螺母150之間的配合隨時(shí)間而變化，則可使得自動割草機(jī)10的高度調(diào)節(jié)部件的操作受到損害。例如，如果容差隨時(shí)間而增加，則螺桿接合螺母150的齒152可相對于螺紋160滑動。如果馬達(dá)碗狀件100滑動至較低的位置，則可因此損害精確的高度確定或者甚至在操作期間可出現(xiàn)不期望的切割高度變化。另一方面，如果未維持容差，則在高度調(diào)節(jié)螺桿136和螺桿接合螺母150上彼此接合的表面可被磨損，從而使得增大了高度調(diào)節(jié)螺桿136與螺桿接合螺母150之間的摩擦。這可使得高度調(diào)節(jié)難以進(jìn)行，并且由于進(jìn)一步的摩擦或者甚至對表面的損壞而最終不可能實(shí)現(xiàn)高度調(diào)節(jié)。
[0039]為了避免或者至少極大地降低上文所描述的負(fù)面作用出現(xiàn)的可能性，一些實(shí)施例可提供固定的螺桿螺母接口，其可維持應(yīng)用至高度調(diào)節(jié)螺桿136與螺桿接合螺母150之間的接口的相對緊密且恒定的力。例如，一些實(shí)施例可使用彈性元件以在高度調(diào)節(jié)螺桿136與螺桿接合螺母150之間提供相對恒定的摩擦和緊密的配合。就此而言，例如，彈性元件可設(shè)置成朝向高度調(diào)節(jié)螺桿136推動螺桿接合螺母150。
[0040]在示例性實(shí)施例中，螺桿接合螺母150可至少部分地容納在螺母殼體170中，該螺母殼體固定地附接至馬達(dá)碗狀件100的一部分(或者附接至另一結(jié)構(gòu)，而該另一結(jié)構(gòu)附接至馬達(dá)碗狀件100)。在示例性實(shí)施例中，螺母殼體170可包括三個(gè)基本矩形的側(cè)壁，該側(cè)壁從馬達(dá)碗狀件100朝向高度調(diào)節(jié)螺桿136延伸。在一個(gè)示例中，螺母殼體170可大致包圍螺桿接合螺母150的側(cè)部并且一個(gè)實(shí)施例還可使用朝向螺桿接合螺母150的齒152而向內(nèi)延伸的肋部171)。然而，螺母殼體170可在頂部和前部處敞開。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，螺母殼體170的頂部可為敞開的并且包括樞轉(zhuǎn)點(diǎn)172，以用于使螺桿接合螺母150的轉(zhuǎn)軸174能夠旋轉(zhuǎn)地附接至螺母殼體170。因此，螺桿接合螺母150可在樞轉(zhuǎn)點(diǎn)172處從其轉(zhuǎn)軸174可旋轉(zhuǎn)地懸置下來，這樣使得螺桿接合螺母150位于螺母殼體170內(nèi)并且面向螺母殼體170的敞開的前部之外的高度調(diào)節(jié)螺桿136。
[0041]轉(zhuǎn)軸174可在樞轉(zhuǎn)點(diǎn)172處懸置下來，使得該螺桿接合螺母150不一定剛性固定至馬達(dá)碗狀件100。相反，螺桿接合螺母150在樞轉(zhuǎn)點(diǎn)172處可旋轉(zhuǎn)地懸置下來，使得杠桿或者外部所施加的力可用于朝向高度調(diào)節(jié)螺桿136而影響或推進(jìn)螺桿接合螺母150。同樣地，雖然示出了例如在圖4、圖5、圖8和圖9中作為在頂部懸置下來的單個(gè)件(例如，由塑料或輕金屬材料制成)的螺桿接合螺母150，但在一些實(shí)施例中，螺桿接合螺母150可由多個(gè)件制成和/或可從其他位置懸置下來。換句話說，樞轉(zhuǎn)點(diǎn)172不一定需要設(shè)置在螺桿接合螺母150的頂部。還應(yīng)當(dāng)理解的是，雖然螺桿接合螺母150通常示出為在彎曲部分176處結(jié)合在一起的兩個(gè)扁平件，但不一定必須使用彎曲部分。這個(gè)示例性實(shí)施例的彎曲部分176在某種程度上設(shè)置成提供空間以容納期望尺寸和構(gòu)造的偏置元件(例如，彈簧200)。
[0042]在示例性實(shí)施例中，偏置元件可用于產(chǎn)生在由箭頭180示出的方向上的力以朝向高度調(diào)節(jié)螺桿136推動或推進(jìn)該螺桿接合螺母150。由偏置元件所提供的力可在高度調(diào)節(jié)螺桿136與螺桿接合螺母150之間充分地維持相對恒定的摩擦以及固定的配合。因此，高度調(diào)節(jié)螺桿136的齒152幾乎不太可能損害螺桿接合螺母150的螺紋160或者跳出與螺桿接合螺母150的螺紋160的接合。
[0043]圖9示出了偏置元件的一個(gè)示例性實(shí)施例。就此而言，例如，彈性元件形式(例如，彈簧200)的偏置元件被設(shè)置成在由箭頭180所示的方向上推動螺桿接合螺母150。這個(gè)方向朝向高度調(diào)節(jié)螺桿136。實(shí)際上，螺桿接合螺母150可樞轉(zhuǎn)地安裝在其頂部處，在這個(gè)實(shí)施例中意味著，彈簧200可在與由箭頭180所示出的方向相反的方向上被壓縮，使得由彈簧200所施加的彈簧力為由箭頭180所示出的方向。然而，替換的實(shí)施例可具有不同的結(jié)構(gòu)。例如，代替具有設(shè)置在轉(zhuǎn)軸174的與齒152相同側(cè)上的彈簧，可替換實(shí)施例可沿著螺桿接合螺母150的長度向下移動該轉(zhuǎn)軸174(并且因此移動用于安裝螺桿接合螺母150的樞轉(zhuǎn)點(diǎn)172)。在這種實(shí)施例中，彈簧可被定位在樞轉(zhuǎn)點(diǎn)上方并且可被偏置成在與箭頭180的方向相反的方向上施加力。因此，螺桿接合螺母150的頂部(即，樞轉(zhuǎn)點(diǎn)上方的部分)可朝向馬達(dá)碗狀件100被拉動，使得底部(即，齒152所在位置處)在由箭頭180表示的方向上被推動。
[0044]在一些實(shí)施例中還可使用其他偏置元件，一些實(shí)施例中的偏置元件不一定是彈性元件。例如，一個(gè)或多個(gè)磁體可用于在期望的方向上施加偏置力以從馬達(dá)輪轂100推動(抵制)螺桿接合螺母150的底部或者朝向馬達(dá)輪轂100拉動樞轉(zhuǎn)點(diǎn)上方的點(diǎn)，使得螺桿接合螺母150的底部通過由箭頭180所示出方向上的力而朝向高度調(diào)節(jié)螺桿136被推動。
[0045]不考慮偏置元件的特定類型或結(jié)構(gòu)，根據(jù)示例性實(shí)施例可提供一些形式的結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)能夠在高度調(diào)節(jié)螺桿136與螺桿接合螺母150之間維持相對恒定的摩擦和緊密的力。因此，可減少在高度調(diào)節(jié)螺桿136和螺桿接合螺母150的表面上的磨損，并且摩擦和緊密性可隨時(shí)間相對恒定。高度調(diào)節(jié)螺桿136和螺桿接合螺母150相對于彼此的滑動或約束近乎為不可能的，使得可獲得自動割草機(jī)10的切割高度調(diào)節(jié)部件的較長操作壽命。特別地在其中一些或所有部件由塑料模制或者由相對較輕的金屬材料鑄造或模制的實(shí)施例中，使用本文所描述的偏置元件的示例性實(shí)施例可受到對切割高度調(diào)節(jié)部件相對較低可能的損害，并且使所提供的接口之間的緊密性隨時(shí)間相對較小的變化。
[0046]得益于上文的說明以及相關(guān)附圖的教導(dǎo)，本文闡述的本發(fā)明的許多修改和其他實(shí)施例對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言是顯而易見的。因此，應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明并不限制于所公開的特定實(shí)施例，并且這些修改和其他實(shí)施例旨在被包括在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。此夕卜，盡管前文的描述和相關(guān)附圖在元件和/或功能的某些示例性結(jié)合的上下文中描述了示例性實(shí)施例，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，在不背離所附權(quán)利要求范圍的前提下，元件和/或功能的不同組合可由可替換的實(shí)施例提供。就此而言，例如，除上文明確描述之外，元件和/或功能的不同組合也被認(rèn)為如同在一些所附權(quán)利要求中闡述的一樣。在本文中描述了優(yōu)點(diǎn)、益處或問題的解決方案的情況下，應(yīng)當(dāng)理解到，這些優(yōu)點(diǎn)、益處和/或解決方案可應(yīng)用于一些示例性實(shí)施例，但不一定是所有的示例性實(shí)施例。因此，本文所描述的任何優(yōu)點(diǎn)、益處或解決方案不應(yīng)被認(rèn)為對于所有實(shí)施例或要求保護(hù)的范圍都是關(guān)鍵的、必要的或者必需的。雖然本文使用了特定的術(shù)語，但這些術(shù)語用于一般性和說明性含義，而并非用于限制的目的。
【權(quán)利要求】
1.一種自動割草機(jī)，包括: 底盤； 切割馬達(dá)，所述切割馬達(dá)安裝在馬達(dá)支架上，所述切割馬達(dá)驅(qū)動至少一個(gè)切割刀片，所述馬達(dá)支架在相對于所述底盤的能調(diào)節(jié)的高度處向所述切割馬達(dá)提供結(jié)構(gòu)支撐；以及 高度調(diào)節(jié)組件，所述高度調(diào)節(jié)組件包括偏置元件、螺桿接合螺母以及高度調(diào)節(jié)螺桿，所述螺桿接合螺母能操作地耦接至所述馬達(dá)支架以使得能夠通過所述高度調(diào)節(jié)螺桿的旋轉(zhuǎn)來調(diào)節(jié)所述馬達(dá)支架的高度，所述高度調(diào)節(jié)螺桿旋轉(zhuǎn)以使所述螺桿接合螺母基于所述螺桿接合螺母上的齒與所述高度調(diào)節(jié)螺桿的螺紋的接合而沿著所述高度調(diào)節(jié)螺桿豎直地移動，所述螺桿接合螺母的齒通過所述偏置元件而被推向所述高度調(diào)節(jié)螺桿的螺紋。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動割草機(jī)，其中，所述高度調(diào)節(jié)螺桿被布置成沿著第一方向延伸以使得能夠響應(yīng)于所述螺桿接合螺母沿著所述第一方向的平移而調(diào)節(jié)所述馬達(dá)支架的高度，所述螺桿接合螺母響應(yīng)于所述高度調(diào)節(jié)螺桿的旋轉(zhuǎn)而平移。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動割草機(jī)，其中，所述偏置元件布置成在第二方向上推進(jìn)所述螺桿接合螺母，所述第二方向基本上垂直于所述第一方向。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自動割草機(jī)，其中，所述螺桿接合螺母的齒包括設(shè)置在上方的至少一個(gè)頂部局部齒、設(shè)置在下方的至少一個(gè)底部局部齒、以及比所述頂部局部齒和所述底部局部齒更寬的齒。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自動割草機(jī)，其中，所述高度調(diào)節(jié)螺桿包括頂部止動件和底部止動件，所述頂部止動件設(shè)置在所述高度調(diào)節(jié)螺桿的螺紋部的一個(gè)端部處，所述底部止動件設(shè)置在所述螺紋部的另一端部處，所述頂部止動件和所述底部止動件沿著基本上平行于所述高度調(diào)節(jié)螺桿的軸線的方向延伸。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自動割草機(jī)，其中，所述螺桿接合螺母的運(yùn)動范圍被限定在第一切割高度與第二切割高度之間，在所述第一切割高度處，所述頂部局部齒接合所述頂部止動件，在所述第二切割高度處，所述底部局部齒接合所述底部止動件。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自動割草機(jī)，其中，所述螺桿接合螺母包括至少兩個(gè)部分，所述至少兩個(gè)部分中的每一個(gè)均基本上沿著與所述高度調(diào)節(jié)螺桿的軸線平行的所述第一方向延伸，并且其中，所述至少兩個(gè)部分中的一個(gè)位于基本上平行于所述高度調(diào)節(jié)螺桿的軸線的平面中且與所述至少兩個(gè)部分中的其他部分相比更接近所述高度調(diào)節(jié)螺桿的軸線，以便在所述馬達(dá)支架與所述至少兩個(gè)部分中的一個(gè)之間限定空間，從而容納所述偏置元件。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自動割草機(jī)，其中，所述螺桿接合螺母從一樞轉(zhuǎn)點(diǎn)懸置下來，所述樞轉(zhuǎn)點(diǎn)設(shè)置在螺母殼體的至少部分地包圍所述螺桿接合螺母的部分處。
9.根據(jù)權(quán)利要求3至8中任一項(xiàng)所述的自動割草機(jī)，其中，所述偏置元件包括彈性元件，所述彈性元件設(shè)置成在所述第二方向上推進(jìn)所述螺桿接合螺母。
10.根據(jù)權(quán)利要求3至8中的任一項(xiàng)所述的自動割草機(jī)，其中，所述偏置元件包括彈簧，所述彈簧設(shè)置成推進(jìn)所述螺桿接合螺母遠(yuǎn)離所述馬達(dá)支架且將所述螺桿接合螺母推向所述高度調(diào)節(jié)螺桿。
11.一種用于自動割草機(jī)的高度調(diào)節(jié)組件，所述自動割草機(jī)包括底盤和切割馬達(dá)，所述切割馬達(dá)安裝在馬達(dá)支架上，所述切割馬達(dá)驅(qū)動至少一個(gè)切割刀片，所述馬達(dá)支架在相對于所述底盤的能調(diào)節(jié)的高度處向所述切割馬達(dá)提供結(jié)構(gòu)支撐，所述高度調(diào)節(jié)組件包括: 偏置元件； 螺桿接合螺母；以及 高度調(diào)節(jié)螺桿， 其中，所述螺桿接合螺母能操作地耦接至所述馬達(dá)支架以使得能夠通過所述高度調(diào)節(jié)螺桿的旋轉(zhuǎn)來調(diào)節(jié)所述馬達(dá)支架的高度，所述高度調(diào)節(jié)螺桿旋轉(zhuǎn)以使所述螺桿接合螺母基于所述螺桿接合螺母上的齒與所述高度調(diào)節(jié)螺桿的螺紋的接合而沿著所述高度調(diào)節(jié)螺桿豎直地移動，并且所述螺桿接合螺母的齒通過所述偏置元件而被推向所述高度調(diào)節(jié)螺桿的螺紋。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的高度調(diào)節(jié)組件，其中，所述高度調(diào)節(jié)螺桿布置成沿著第一方向延伸以使得能夠響應(yīng)于所述螺桿接合螺母沿著所述第一方向的平移而調(diào)節(jié)所述馬達(dá)支架的高度，所述螺桿接合螺母響應(yīng)于所述高度調(diào)節(jié)螺桿的旋轉(zhuǎn)而平移。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的高度調(diào)節(jié)組件，其中，所述偏置元件設(shè)置成在第二方向上推進(jìn)所述螺桿接合螺母，所述第二方向基本上垂直于所述第一方向。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的高度調(diào)節(jié)組件，其中，所述螺桿接合螺母的齒包括設(shè)置在上方的至少一個(gè)頂部局部齒、設(shè)置在下方的至少一個(gè)底部局部齒、以及比所述頂部局部齒和所述底部局部齒更寬的齒。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的高度調(diào)節(jié)組件，其中，所述高度調(diào)節(jié)螺桿包括頂部止動件和底部止動件，所述頂部止動件設(shè)置在所述高度調(diào)節(jié)螺桿的螺紋部的一個(gè)端部處，所述底部止動件設(shè)置在所述螺紋部的另一端部處，所述頂部止動件和所述底部止動件沿著基本上平行于所述高度調(diào)節(jié)螺桿的軸線的方向延伸。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的高度調(diào)節(jié)組件，其中，所述螺桿接合螺母的運(yùn)動范圍被限定在第一切割高度與第二切割高度之間，在所述第一切割高度處，所述頂部局部齒接合所述頂部止動件，在所述第二切割高度處，所述底部局部齒接合所述底部止動件。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的高度調(diào)節(jié)組件，其中，所述螺桿接合螺母包括至少兩個(gè)部分，所述至少兩個(gè)部分中的每個(gè)均基本上沿著與所述高度調(diào)節(jié)螺桿的軸線平行的所述第一方向延伸，并且其中，所述至少兩個(gè)部分中的一個(gè)位于基本上平行于所述高度調(diào)節(jié)螺桿的軸線的平面中且與所述至少兩個(gè)部分中的其他部分相比更接近所述高度調(diào)節(jié)螺桿的軸線，以便在所述馬達(dá)支架與所述至少兩個(gè)部分中的一個(gè)之間限定空間，從而容納所述偏置元件。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的高度調(diào)節(jié)組件，其中，所述螺桿接合螺母從一樞轉(zhuǎn)點(diǎn)懸置下來，所述樞轉(zhuǎn)點(diǎn)設(shè)置在螺母殼體的至少部分地包圍所述螺桿接合螺母的部分處。
19.根據(jù)權(quán)利要求13至18中任一項(xiàng)所述的高度調(diào)節(jié)組件，其中，所述偏置元件包括彈性元件，所述彈性元件設(shè)置成在所述第二方向上推進(jìn)所述螺桿接合螺母。
20.根據(jù)權(quán)利要求13至18中任一項(xiàng)所述的高度調(diào)節(jié)組件，其中，所述偏置元件包括彈簧，所述彈簧設(shè)置成推進(jìn)所述螺桿接合螺母遠(yuǎn)離所述馬達(dá)支架且將所述螺桿接合螺母推向所述高度調(diào)節(jié)螺桿。
【文檔編號】A01D34/74GK104427856SQ201280074482
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2012年7月4日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月4日
【發(fā)明者】馬丁·埃倫松 申請人:胡斯華納有限公司