高度调节机构及其自动割草机的制作方法

本发明涉及一种高度调节机构及其自动割草机，属于机械制造技术领域。

背景技术：

自动割草机是广泛使用的户外工具，目前市面上的自动割草机通常带有刀片高度调节功能，该功能是通过设置各种高度调节机构来实现的。如文献号为DE2127247的专利公开了一种高度调节机构，该机构是通过内外螺纹的相互转动来调节高度的。当刀片升到最高高度或降低到最低高度时，需要一个高度限位机构将其限定在最高或最低位置。如DE2127247中的图1所示，现有的高度调节机构通常利用轴向限位，就是在最高和最低位置分别设置挡板使得刀片不能继续升高或降低。另外，文献号为WO2014007694A1的专利公开了一种高度限位机构，在内螺纹上设置最高凸筋和最低凸筋360，与外壳上设置的最高挡板和最低挡板214相互限位，从而将机器人的刀具限定在最高和最低位置。然而上述现有技术中公开的技术方案，刀片机构是暴露在机体外部的，轴向高度限位容易使得暴露在外的高度调节机构被杂草、树叶、废弃的塑料袋等杂物卡住，使其限位位置不准确；另外，现有的高度调节档位结构不可靠，容易滑档且档位感不强。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于针对现有技术的不足，提供一种高度调节机构及其自动割草机，增加了凹槽与弹片或限位孔与弹片的对应结构设置，档位固定可靠，大大降低了滑档的可能且档位感增强；同时，采用旋转径向限位，限位结构完全封闭在机体内部，不会与外部环境接触，结构简单且限位可靠。

本发明所要解决的技术问题是通过如下技术方案实现的：

一种高度调节机构，用于调节设置在本体上的移动件的高度，包括外筒和设在其内部的内芯，外筒和本体相连，内芯和移动件相连并可上、下移动地在本体中定位，外筒的内壁上设有内螺纹，内芯的外壁上对应设有外螺纹，两者对应螺合，外筒的顶部设有旋钮；所述外筒的外壁上开设有凹槽，在本体上对应固定有弹片，所述弹片的一端固定在本体上，另一端为自由端，在外筒随旋钮旋动的过程中，所述自由端能够嵌设在凹槽中定位。

为了使移动件相对于本体在不同的高度上定位，所述弹片的设置数量为至少一个，在所述外筒的外壁上对应开设的凹槽的数量为多个，且每个凹槽在所述外筒的外壁上的开设高度相同。

通常情况下，所述弹片为压缩弹簧。

为了对移动件进行限位，在所述外筒的外壁上设有限位块，所述本体设有止位，所述止位的设置位置和高度与限位块相对应。

更具体地，所述限位块具有第一工作位置和第二工作位置，通过顺时针或逆时针旋转外筒相同角度，使所述限位块在第一工作位置和第二工作位置之间切换。

为了使内芯可上、下移动地在本体中定位，所述本体上设有安装座，所述安装座包括本体底部的局部向上延伸形成周向封闭的定位台和限位台，限位台嵌套在定位台内部，所述外筒设置在两者之间。

所述内芯插设在所述限位台的内部，两者截面形状、尺寸对应设置。

根据需要，所述限位台的形状为多边形，包括：三角形、四方形或五边形；为了方便内芯上下移动，多边形的顶角处均为圆弧倒角过渡。

为了方便限位，所述定位台的上沿局部进一步向上延伸形成凸出止位。

本发明还提供另一种高度调节机构，用于调节设置在本体上的移动件的高度，包括外筒和设在其内部的内芯，外筒和本体相连，内芯和移动件相连并可上、下移动地在本体中定位，外筒的内壁上设有内 螺纹，内芯的外壁上对应设有外螺纹，两者对应螺合，外筒的顶部设有旋钮；所述外筒的外壁上固定有弹片，在本体上对应开设有限位孔，在外筒随旋钮旋动的过程中，所述弹片的自由端能够嵌设在限位孔中定位。

本发明还提供一种自动割草机，主要包括机体，在机体上设有与电机相连并受其驱动的刀盘系统，包括如上所述的高度调节机构，所述本体为机体，所述移动件为电机和刀盘系统。

更具体地，所述机体包括有底座，底座上开设有使相互螺合的外筒和内芯穿过的通孔，并使刀盘系统悬置在底座的下方；所述定位台由底座沿通孔内侧向上延伸而形成。

综上所述，本发明提供一种高度调节机构及其自动割草机，增加了凹槽与弹片或限位孔与弹片的对应结构设置，档位固定可靠，大大降低了滑档的可能且档位感增强；同时，采用旋转径向限位，限位结构完全封闭在机体内部，不会与外部环境接触，结构简单且限位可靠。

下面结合附图和具体实施例，对本发明的技术方案进行详细地说明。

附图说明

图1为本发明高度调节机构实施例一的整体结构示意图；

图2为本发明高度调节机构实施例一的外部结构示意图；

图3为本发明自动割草机的整体结构示意图；

图4为图3的A向视图；

图5为图3的俯视图。

具体实施方式

实施例一

图1为本发明高度调节机构实施例一的整体结构示意图；图2为本发明高度调节机构实施例一的外部结构示意图。如图1并结合图2所示，本发明提供一种高度调节机构，用于调节设置在本体上的移动件500’的高度，同时还能够起到限位的作用。该机构主要包括外筒 200和设在其内部的内芯300，外筒200和本体相连，内芯300和移动件相连并可上下移动地在本体中定位。外筒200的内壁上设有内螺纹210，内芯300的外壁上对应设有外螺纹310，两者对应螺合，外筒200的顶端设有旋钮100。

为了便于调节高度档位，所述外筒200的外壁上开设有凹槽230，在本体上对应固定有弹片600，所述弹片600的一端固定在本体上，另一端为自由端，在外筒200随旋钮100旋动的过程中，所述自由端能够嵌设在凹槽230中定位。为了使移动件相对于本体在不同的高度上定位，所述弹片600的设置数量为至少一个，在所述外筒200的外壁上对应开设的凹槽230的数量为多个，且每个凹槽230在所述外筒的外壁上的开设高度相同，通过弹片600的自由端嵌设在不同位置的凹槽230中，实现对所述移动件高低位置的定位。通常情况下，为了保证弹片能够有效定位，所述弹片600采用压缩弹簧。

另外，为了对移动件进行限位，在外筒200的外壁上设有限位块220，所述本体底部设有止位1201，所述止位1201的设置位置和高度与限位块220相对应。更具体地，所述限位块220具有第一工作位置(对应移动件最高位置)和第二工作位置(对应移动件最低位置)，通过顺时针或逆时针旋转外筒200相同角度，使所述限位块220在分别位于止位1201左右两侧的第一工作位置和第二工作位置之间切换。更具体地，根据实际高度的对应要求，所述本体底部的局部还可以向上延伸形成定位台1200，所述定位台1200的上沿局部进一步向上延伸从而形成凸出止位1201。根据实际需求，止位1201也可以设置在本体的其它位置上，但需保证限位块220和止位1201的高度相对应。为了使旋钮旋动不足一圈移动件即可获得对应的最高位置和最低位置，所述内螺纹和外螺纹的螺距应当相同且有足够长，在本实施例中，螺距为30-60mm。

为了使内芯300可上、下移动地在本体中定位，所述本体上设有安装座，所述安装座包括本体底部的局部向上延伸形成周向封闭的定位台1200和限位台1210，限位台1210嵌套在定位台1200内部，所述外筒200设置在两者之间；所述内芯300插设在所述限位台1210的内 部，两者截面形状、尺寸对应设置。具体的，当凹槽230开设在外筒200的侧壁底部时，为了不妨碍弹片600在凹槽230中的嵌入或弹出，所述定位台1200设置为非完整圆周，在两者的对应位置开设开孔，使所述凹槽230暴露出来，方便弹片穿过开孔后嵌入凹槽230。根据需要，所述限位台1210的形状为多边形，可以包括：三角形、四方形或五边形等。在实际应用中，限位台的形状并不局限于上述形状，比如限位台1210还可以采用花键形。事实上，只要使得内芯不转动的非圆形均可采用，本领域技术人员可以根据实际需要进行适当选择。除了上述的不同形状之外，需要指出的是，限位台1210还可以采用各种不同的结构形式来实现，如采用通孔、凹槽等。为了方便内芯300上下移动，不会受到定位台1200和外筒200的形状限制，多边形的顶角处均为圆弧倒角过渡。结合图4中所示的实施例，限位台1210的形状为四方形，该四方形的四个顶角均为圆弧倒角。

具体来说，上述高度调节机构的动作过程是这样的：

当使用者需要调节移动件500’的高度时，旋转旋钮100，由于旋钮100和外筒200是相互固定的，旋钮100带动外筒200一起旋转，此时，在限位台1210的限位作用下，内芯300可以在本体内上下位移，但是不能相对于本体发生转动，而外筒200可以转动，但不能相对于本体上下位移。由于外筒200和内芯300之间是通过内螺纹210和外螺纹310相互螺合连接的，因此，当外筒200顺时针或逆时针旋转时，内芯300可以随之上、下位移，从而带动移动件500’相对于本体上、下位移。结合图2所示，在旋钮100带动外筒200旋转的过程中，弹片600的自由端卡在设置在同一高度不同位置的凹槽230内，实现对移动件500’高低位置的调整。

另外，沿径向设置在外筒200外壁的限位块220和对应设置在本体上的凸出止位1201的作用下，在旋转旋钮100的过程中，将移动件限定在最高或最低位置。具体来说，如图4所示的当前位置，限位块220和凸出止位1201的相对一侧相互抵靠，假设此时移动件处于最高位置，则当旋钮100顺时针或逆时针旋转不到一周后，限位块220和凸出止位1201的另一侧相互抵靠时，移动件则处于最低位置。也就是 说，本发明是通过限位块220和凸出止位1201的相对位置变化来实现移动件500’的高低限位。

实施例二

需要指出的是，作为本发明高度调节机构的变形结构，该高度调节机构还可以包括外筒200和设在其内部的内芯300，外筒和本体相连，内芯和移动件500’相连并可上、下移动地在本体中定位，外筒的内壁上设有内螺纹210，内芯的外壁上对应设有外螺纹310，两者对应螺合，外筒的顶部设有旋钮100。与前述实施例一的不同之处在于，在本实施例中，所述外筒200的外壁上固定有弹片600，在本体上对应开设有限位孔，在外筒200随旋钮100旋动的过程中，所述弹片600的自由端能够嵌设在限位孔中定位。

图3为本发明自动割草机的整体结构示意图；图4为图3的A向视图；图5为图3的俯视图。如图3并结合图4、图5所示，本发明还提供一种自动割草机，所述的自动割草机主要包括机体1000，在机体1000上设有与电机400相连并受其驱动的刀盘系统500。所述自动割草机还包括如上所述的高度调节机构，所述本体为机体1000，所述移动件为电机400和刀盘系统500。具体来说，电机400和刀盘系统500固定在外筒200上，该外筒200内壁上开设有内螺纹210；外筒200的内部设有内芯300，该内芯300的外壁上开设有外螺纹310；外螺纹310和内螺纹210对应设置并相互螺合，外筒200的顶端设有旋钮100。结合图3所示，所述机体1000包括有底座1100，底座1100上开设有使相互螺合的外筒200和内芯300穿过的通孔，并使刀盘系统500悬置在底座1100的下方。

如图5所示，在内芯300的外壁上开设的外螺纹310上还开设有凹槽330，在底座1100上对应固定弹片600。弹片600的设置数量为至少一个，但在外螺纹310上对应开设的凹槽330的数量为多个，每个的高度彼此相同，设置在不同的位置处。当弹片数量为一个时，统一弹片通过嵌入不同的凹槽，移动件对应在不同的档位高度；当弹片数量为多个时，多个弹片的分布角度和凹槽分布位置对应，即：移动 件不同档位高度时，多个弹片同时嵌入不同的凹槽，可以进一步防止移动件滑档情况的发生。

如图5并结合图3和图4所示，底座1100沿通孔内侧向上延伸形成定位台1200，在外筒200的外壁沿径向设置有限位块220，所述定位台1200的上沿局部进一步向上延伸形成凸出止位1201，其设置位置和高度与限位块220相对应。由于自动割草机属于现有的成熟设备，以上仅对本发明涉及到的改进部分结构进行了描述，其他结构不再赘述。

结合图3至图5所示，本发明提供的自动割草机具体工作过程是这样的：在自动割草机自动割草的过程中，当使用者需要根据草坪的高度来调节刀盘系统500的高度时，旋转旋钮100，由于旋钮100和外筒200是相互固定的，比如说：旋钮100可以与外筒200使用卡扣刚性连接，旋钮100带动外筒200一起旋转，此时，内芯300可以在机体1000内上下位移，但是不能相对于机体1000发生转动，而外筒200可以转动，但不能相对于机体1000上下位移，而外筒200和内芯300之间是通过内螺纹210和外螺纹310相互螺合连接的，因此，当外筒200顺时针或逆时针旋转时，内芯300可以随之上、下位移，由于内芯300与电机400和刀盘系统500刚性连接，从而带动刀盘系统500相对于机体1000上、下位移。

随着旋钮100带动内芯300旋转，外螺纹310随之旋转，弹片600逐步卡入各个凹槽330中，用来控制不同的档位。凹槽330的设置方式与档位之间存在对应关系，比如：从数量上来看，凹槽的数量设置得越多，档位间隔就划分得越细；不同的凹槽对应不同的挡位。弹片600插入凹槽330越深越不容易滑档，且档位感越强。另外，由于弹片600通常采用压缩弹簧，其本身对内芯300的外壁是有压力的。当需要弹片释放时，旋转内芯300即可，由于凹槽330本身是弧形的，旋转时，弹片600克服弹簧压力即可脱离该凹槽。

沿径向设置在外筒200外壁的限位块220和对应设置在定位台1200上的凸出止位1201的作用下，在旋转旋钮100的过程中，将刀盘系统500限定在最高或最低位置。具体来说，如图3所示的当前位置， 限位块220和凸出止位1201的相对一侧相互抵靠，假设此时刀盘系统500处于最高位置，则当旋钮100顺时针或逆时针旋转不到一周后，限位块220和凸出止位1201的另一侧相互抵靠时，刀盘系统500则处于最低位置。也就是说，本发明是通过限位块220和凸出止位1201的相对位置变化来实现刀盘系统500的高低限位。由于最高位置和最低位置的高度差是由内、外螺纹的螺距大小来决定的，在保证一定螺距的前提下，可以保证最高位置和最低位置之间具有足够的高度差。比如：在本实施例中，螺距的设计参数为40mm，因此，可调整的高度也为40mm左右。

综上所述，本发明通过增加了凹槽与弹片结构，档位固定可靠，大大降低了滑档的可能且档位感增强；同时，采用旋转径向限位，限位结构完全封闭在机体内部，不会与外部环境接触，结构简单且限位可靠。