割草机的制作方法

本发明涉及园林机械领域，特别是涉及一种割草机。

背景技术：

割草机是一种用于修剪草坪、植被等的机械工具。割草机的切割装置设置在壳体下方，切割装置用于执行切割操作。由于切割装置中的刀片较为锋利，容易造成对人畜的伤害，通常在割草机的壳体外设置有安全护罩，使得切割装置中的刀片与安全护罩的内壁存在足够大的间隙。但是，在割草机的使用范围之内或多或少会存在障碍物，当割草机碰上障碍物时，由于刀片与安全护罩的内壁之间存在着间隙，会造成处于该间隙相应位置的草或植被切割不掉，从而影响割草机切割效果。

如果将安全护罩的内壁与刀片之间的间隙设置的较小，虽然当割草机碰上障碍物时，可以尽可能多的切割草或植被，但是由于壳体与刀片的间隙太小，使用过程中会对人畜造成不必要的伤害，割草机不能够达到要求的安规标准。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种同时满足切割和安全要求的割草机。

一种割草机，用于在地面上行走和割草，其包括：壳体；具有前端和后端的安全护罩，设置在所述壳体外；连接件，连接所述壳体和所述安全护罩，使得所述安全护罩相对所述壳体处于第一位置；轮子，支撑所述壳体；具有刀片的切割装置，设置于所述壳体下方，旋转刀片执行切割操作；所述连接件的第一端和第二端分别活动连接所述安全护罩和所述壳体，所述安全护罩受到外力作用后，以所述连接件的第一端为定点相对所述第一位置发生偏移，发生偏移的所述安全护罩的最前端与所述刀片的切割轨迹的最前端的最小距离不大于60毫米。

上述割草机，当设置在最外层的安全护罩碰到障碍物时，由于连接件的存在，壳体还能够朝向障碍物方向运动，壳体与安全护罩之间发生相对位移，该安全护罩的最前端与刀片的切割轨迹的最前端的最小距离不大于60毫米，这样可以保证障碍物附近的草或植被也能够切割掉。当割草机远离障碍物时，可以手动或自动操作安全护罩与壳体的相对位置，使得割草机符合安规标准。

在其中一个实施例中，发生偏移的所述安全护罩的最前端与所述刀片的切割轨迹的最前端的最大距离大于100毫米。

在其中一个实施例中，发生偏移的所述安全护罩的最前端与所述刀片的切割轨迹的最前端的最小距离与最大距离之间的差值大于30毫米。

在其中一个实施例中，所述安全护罩的前端上设置有边界线传感器。

在其中一个实施例中，处于第一位置时的所述安全护罩的最前端与刀片的切割轨迹最前端的距离大于60毫米。

所述安全护罩或/和所述壳体设置限位装置，所述限位装置用以限制所述安全护罩和所述壳体之间的相对位移量。限位装置可以控制安全护罩和壳体之间的相对位移量，避免相对位移量过大，影响割草机的正常工作。

在其中一个实施例中，所述安全护罩的最前端与所述刀片的切割轨迹最前端的最小距离不大于30毫米。

在其中一个实施例中，所述连接件为拉簧，所述拉簧的两端分别连接所述安全护罩和所述壳体。拉簧连接安全护罩和壳体，割草机远离障碍物后，由于拉簧自身特性，拉簧恢复到初始状态，安全护罩恢复到初始位置。

在其中一个实施例中，所述轮子的外侧设置有凸台，所述凸台朝向外侧凸出。这样，凸台可以有效的阻挡人、畜等与刀片接触，提高割草机的安全性能。

在其中一个实施例中，所述割草机还包括距离检测装置、驱动装置和控制单元，所述距离检测装置、所述驱动装置分别与所述控制装置连接，所述距离检测装置设置在所述壳体或/和所述安全护罩上，所述距离检测装置用以检测所述壳体和所述安全护罩之间的距离，当所述距离小于阈值时，所述控制装置控制所述驱动装置旋转所述割草机。

附图说明

图1为本发明的割草机第一状态时的结构示意图；

图2为本发明的割草机第二状态时的结构示意图；

图3为本发明的一个实施例的割草机前视结构示意图；

图4为图3的割草机的侧视结构示意图；

图5为本发明的另一实施例的割草机的结构示意图。

其中：

100.割草机 120.壳体 130.连接件

140.安全护罩 150.边界传感器 160.轮子

161.凸台 180.切割装置 181.转盘

182.刀片 183.驱动马达 190.防护装置

191.滚轮 192.转轴 193.阻挡齿

194.筋板

具体实施方式

割草机是一种用于修剪草坪、植被等的机械工具。按照割草机的行走方式的不同，可以分为自动行走、被动行走或两者相结合等方式。

下面以自动行走方式行走的割草机来详细说明本发明，请参考图1和图2，为本发明割草机的两个状体的结构示意图。此处的割草机100的正常行进方向为割草机的前方，与前方相对的一方为割草机100的后方，基于定义的割草机100的前、后方向，割草机100还包括位于前、后方之间的左、右两侧。该割草机100包括壳体120，以及支撑于壳体120下方的轮子160，连接于壳体120下方用于执行切割操作的切割装置180，以及安全护罩140，安全护罩140包括前端和后端，在此，位于割草机的前方的部分为前端，相对于前端的一端为后端，安全护罩140设置在壳体120外，安全护罩140和壳体120用至少一个连接件130连接。连接件130利用自身的作用力保持安全护罩140和壳体120处于相对固定的位置，该位置定义为第一位置。当安全护罩140处于相对于壳体120的第一位置时，两者处于合适的相对位置，使得切割装置180的刀片182的切割轨迹和安全护罩140之间保持合适的间隙，从而来达到安规的要求。

在本实施方式中，连接件130的第一端与安全护罩140活动连接，连接件130的第二端与壳体120活动连接。当安全护罩140受到外力作用时，安全护罩140以连接件130的第一端为定点相对第一位置发生偏移，在此受到的外力可以为在割草机工作范围或工作范围附近的障碍物作用在安全护罩140的作用力，这些障碍物可以为树木、墙体、石头、泥块等。在本实施方式中，安全护罩140可以相对壳体120朝前、后、左、右、上、下等方位中某一方向或多个方位结合的方向移动。由于割草机100在切割作业时，一般都是向前行进的，在前方遇到障碍物的可能性最大，所以，在本实施方式中，当安全护罩140发生偏移时，设置了安全护罩140的最前端与刀片182的切割轨迹的最前端的最小距离不大于60毫米。当割草机100在工作时，在前进方向上碰到障碍物，安全护罩140会朝向后方移动，安全护罩140的最前端和刀片182的切割轨迹的最前端之间的距离可以在60毫米以下，可以保证在障碍物附近的草都可以被切割到，当该最小距离超过60毫米的话，障碍物附近的草将会很难切割到，影响到草坪的切割效果。具体的，安全护罩140的最前端与刀片182的切割轨迹的最前端的最小距离可以为10、20、30、35、40、45、50、55毫米等，当然，该最小距离可以为其他数值，可以根据壳体120的大小、轮子160的位置等具体实际情况来设置。当然，在保证安全的情况下，上述最小距离越小越好，在本实施方式中，安全护罩140的最前端与刀片182的切割轨迹最前端的最小距离不大于30毫米。

有些时候，割草机100在后退时，安全护罩140也有可能碰到障碍物，安全护罩140朝向前方偏移。在本实施方式中，此时的安全护罩140的最前端与刀片182的切割轨迹的最前端的最大距离大于100毫米。

在本实施方式中，安全护罩140在向前和向后偏移时，其前后活动的距离大于30毫米，即安全护罩140的最前端与刀片182的切割轨迹的最前端的最小距离与最大距离之间的差值大于30毫米。

在本实施方式中，安全护罩140的前端上还设置有边界线传感器150，该边界线传感器150用以检测边界线的位置，从而控制割草机100在工作范围内工作。在此，为了精确的检测割草机100的位置，在安全护罩140的最前端设置两个边界线传感器150，这两个边界线传感器150均匀的分布在安全护罩140的两边。为了保证切割装置180中的驱动马达183不对边界传感器150产生干扰，处于第一位置时的安全护罩140的最前端与刀片182的切割轨迹最前端的距离大于60毫米，即该安全护罩140不受外力作用时，边界传感器150与刀片182的切割轨迹最前端的距离大于60毫米。

利用连接件130连接安全护罩140和壳体120，安全护罩140和壳体120之间能够发生相对位移。请参考图1，图1为割草机100处于第一状态时的结构示意图，安全护罩140相对壳体120处于第一位置，。现在请参考图2，图2为割草机处于第二状态时的示意图，在该状态割草机100碰到了障碍物。在该状态，必然是安全护罩140首先碰撞到障碍物，割草机100继续朝向障碍物运动时，障碍物势必会给安全护罩140一作用力，安全护罩140保持现有位置不发生变化，由于连接件130的存在，壳体120还能够继续朝向障碍物运动。因为切割装置180设置在壳体120上，切割装置180与安全护罩140之间的间隙就会变小，本来切割不到的草或植被，就能够被清理干净。在远离障碍物后，安全护罩140可以手动或自动的恢复到初始状态时的位置或该位置的附近，这样又能够得到安全防护的要求。当然，图2为示意性的示出了割草机100的前方碰到障碍物时的示意图，当割草机100的其余位置，如左、右侧或后方等位置碰到障碍物时，本领域技术人员应当知晓该割草机100的工作过程与上述描述的过程相似。

在本实施方式中，连接件130可以为刚性连接杆，刚性连接杆的两端可以分别通过枢接结构分别与安全护罩140和壳体120连接，从而实现安全护罩140和壳体120之间的相对位移，切割装置180与安全护罩140之间的间隙变小。当割草机100远离障碍物后，需要手动操作使得安全护罩140和壳体120恢复或基本恢复到初始状态的位置。当然，可以在刚性连接杆与安全护罩140或壳体120的连接处设置一弹性元件，在受到作用力时，该弹性元件发生形变，安全护罩140和壳体120之间发生相对位移；而当作用力一旦撤销，该弹性元件恢复到初始状态，给刚性连接杆一作用力，使得安全护罩140和壳体120自动恢复或基本恢复到处于初始状态的相对位置，无需进行手动操作。

在本实施方式中，连接件130还可以为拉簧，拉簧的两端分别与安全护罩140和壳体120连接。拉簧可以与安全护罩140或/和壳体120固定连接，或者通过卡扣等形式连接。安全护罩140处于第一位置时，拉簧通过自身的支持力来支撑安全护罩140，使得安全护罩140和壳体120处于合适的相对位置。当割草机100碰撞到障碍物时，由于障碍物和割草机100自身的相互作用下，拉簧朝向割草机100行进的相反方向发生形变，安全护罩140和壳体120之间发生相对位移，切割装置180与安全护罩140之间的间隙变小。当割草机100远离障碍物后，由于拉簧不再受到外力作用，会恢复到其初始状态。安全护罩140和壳体120在拉簧的作用下自动恢复或基本恢复到初始状态时的相对位置，该过程自动完成，无需借助外力，提高了劳动效率。

连接件130的数量可以根据实际情况来设置，其与安全护罩140或壳体120的连接处也可以根据实际情况来设置。在本实施方式中，以下以连接件130为拉簧为具体例子来说明连接件的连接位置，拉簧的数量可以为四个，该四个拉簧对称的设置在安全护罩140和壳体120之间，这些拉簧的一端与安全护罩140的内壁连接，拉簧的另一端可以连接在壳体120的外壁上，还可以连接在壳体120的内部，壳体120开设有相应的孔，以保证拉簧可以自由活动。当然，拉簧的数量还可以为一个、两个、三个、五个、六个等等。

当然连接件130还可以为其他结构，只需该结构连接安全护罩140和壳体120后，安全护罩140和壳体120之间可以发生相对位移即可。

在本实施方式中，割草机100还包括设置于壳体120中用于驱动至少一个轮子的驱动装置，以及位于壳体120内的控制装置，控制装置与驱动装置连接，给控制装置控制该驱动装置移动割草机100，从而来实现割草机100的自动行走。

在本实施方式中，割草机100还包括限位装置，该限位装置的作用是用来限制安全护罩140和壳体120之间的相对位移量，来避免安全护罩140和壳体120之间的相对位移过量，造成割草机100内部结构发生不必要的碰撞，影响割草机100的性能。该限位装置可以为至少一个限位块。当限位块的数量为一个时，该限位块可以设置在安全护罩140或壳体120上，当安全护罩140和壳体120之间发生相对位移后，限位块可以与相应的壳体120或安全护罩140向接触，从而来阻止安全护罩140和壳体120之间发生继续的位移。限位块的数量也可以为一个以上，这些限位块可以全部设置在安全护罩140或壳体120上，在不同的方向上来限制安全护罩140和壳体120之间的相对位移量；或者这些限位块可以部分的设置在安全护罩140上，其余设置在壳体120上，通过安全护罩140上的限位块和壳体120上的限位块之间的相互作用来限制安全护罩140和壳体120之间的相对位移量。当然，限位装置还可以为在安全护罩140和壳体120上一体成型的相应的凸起或凹槽等结构，本领域技术人员容易想到各种限位装置，在此不再赘述。

当然，割草机100还可以利用安全护罩140和壳体120两者本身起到限位作用，当安全护罩140与壳体120相互抵触，从而来限制两者的相对位移。

在本实施方式中，在壳体120上设置有距离检测装置，该距离检测装置与控制装置连接，当距离检测装置接受到表示安全护罩140接近的信息时，该控制装置控制驱动装置移动割草机100。该距离检测装置包括传感器，该传感器设置于壳体120前方的外壁上，当然根据需要，传感器的量可设置多个，其位置也可以设置在壳体120的后方或左侧或右侧的外壁上。这些传感器可以为距离传感器，当安全护罩140离距离传感器的距离小于预设的阈值时，传感器发出信息，控制装置控制驱动装置，使割草机100移动转向。该距离检测装置还可以包括缓冲器，传感器与缓冲器协同工作；当缓冲器撞上安全护罩140时，由传感器进行记录，由此，缓冲器和传感器起到安全护罩140和壳体120相对位移量检测的作用。传感器发出信息，控制装置控制驱动装置，使割草机100移动转向。当然，距离检测装置还可以为其他距离检测的装置。

在本实施方式中，轮子160的数量可以为三个，三个轮子中包括位于壳体120前方的单个前轮，以及位于壳体120后方的一对平行设置的后轮，一对后轮通过支撑于壳体120上的轮轴连接壳体120下方，本实施方式中一对后轮设置为驱动轮，而前轮则设置成支撑轮，即从动轮。割草机100通过这三个轮子于地面稳定地进行移动。当然，本领域技术人员也可以将三个轮子中的一对驱动轮替换为前轮，单个支撑轮替换为后轮。轮子160的数量也可以为四个，四个轮子中包括位于壳体120前方的一对前轮，以及位于壳体120后方的一对平行设置的后轮，一对后轮通过支撑于壳体120上的轮轴连接壳体120下方，本实施方式中一对后轮设置为驱动轮，而前轮则设置成万向轮。当然，本领域技术人员也可以将一对前轮通过支撑于壳体120上的轮轴连接壳体120下方，将前轮设置为驱动轮，而一对后轮设置为万向轮。当然，轮子160的数量可以根据实际情况来设置，驱动轮的位置和数量也可以根据实际情况来设置。

请参考图3或图5，在本实施方式中，轮子160的外侧设置有凸台161，该凸台161朝向外侧凸出。轮子160上设置凸台161可以有效的防止操作者或其他人员无意伸入割草机100内部时，该凸台161可以抵触伸入的手或脚等，从而进一步的提升安全。

割草机100在壳体120内安装直流电源，通常以电池包的形式存在，例如可采用铅酸电池、镍镉电池、锂电池等(图中未示出)。

切割装置180包括转盘181，枢轴连接于转盘181的多个刀片182，以及用于驱动转盘181旋转的切割驱动马达183，转盘181无相对转动地连接于切割驱动马达183的驱动马达轴上。其中转盘181设置成圆盘状，刀片182至少包括两个沿转盘181径向相对设置刀片182，也可以沿转盘181周向等距离设置的多个刀片182。

请继续参考图1和图2，在本实施方式中，沿着安全护罩140外周的下方设置有防护装置190，防护装置190为可以有金属或塑料等制成的阻挡件。防护装置190之间设置合适的间距以及离地距离，来阻挡操作者的脚伸进割草机100的下方，引起不必要的伤害。当然，防护装置190也可以设置在壳体120上，或者两者上均可以设置。在本实施方式中，为了符合安规标准，防护装置190与地面的最高距离为30毫米。以下通过两个具体实施例来描述防护装置190。

请参考图3和图4，图3、图4为一个实施例的割草机100的不同角度的结构示意图，防护装置190包括滚轮191、转轴192，转轴192的两端与安全护罩140连接，转轴192也可以设置在壳体120上，转轴192穿设滚轮191，滚轮191可以绕着转轴192转动。在本实施方式中，滚轮191包括了多个沿着径向向外辐射的阻挡齿193，这些阻挡齿193向轴向方向延伸，形成在轴向长度较长的滚轮，使得在较宽的范围内起到防护作用。滚轮191会随着安全护罩140相对壳体120发生位移而与地面的距离发生变化，在本实施方式中，给滚轮191外周与地面最高的距离为30毫米。割草机100上设置有滚轮191、转轴192等后，当操作者或其他人的手、脚等碰触到阻挡齿193，滚轮191会发生转动，这些阻挡齿193可以进一步阻挡手、脚等靠近刀片182。当然，在转轴192上可以设置多个轴向长度较短的滚轮191，这些滚轮191之间可以设置合适的距离，使得手、脚不易伸入割草机100的底部。滚轮191也可以为其他形式的滚轮，如外表面为曲面的滚轮等，只要这些滚轮能够与地面保持合适的距离，阻挡手、脚等进一步伸入割草机100的底部即可。现在请参考图5，图5为另一个实施例的割草机100的结构示意图。安全护罩140下方的外周设置有若干个筋板194，这些筋板194也可以设置在壳体120的下方，筋板194可以为由金属或塑料等制成的阻挡件。筋板194可以为一个宽度较宽的阻挡件，以在较宽的范围内阻挡手、脚等伸入割草机100的底部。在本实施方式中，防护装置190中包括了至少两个筋板194，这些筋板194之间设置合适的间距以及离地距离，来阻挡操作者的手、脚伸进割草机100的下方，引起不必要的伤害。在本实施方式中，筋板194之间的间距最大为40毫米，并且，在安全护罩140和壳体120发生相对位移时，筋板194与地面的最高距离为35毫米，以符合安规，从而使得脚、手指或童臂等不易伸入割草机100内与刀片182接触。

当然本领域技术人员可以理解的是，割草机还可以为自动行走和被动行走相结合的，该割草机还包括离合机构，离合机构连接作为驱动轮的轮子160与驱动装置，离合机构与控制装置电连接。离合机构的两端分别连接主动轴和从动轴，控制装置可以控制离合机构。当割草机需要被动行走时，控制装置控制离合机构，使得离合机构分离，这样轮子160不受驱动机构控制，可以实现被动行走。当然，割草机还可以为被动行走的割草机，该割草机并没有包括驱动装置和控制装置，该割草机的安全护罩上设置有扶手，该扶手用于操作者握持，以人工的方式给予割草机以行走的动力。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。