專利名稱：步行式電動耕作機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及由電動機驅(qū)動的步行式電動土壤耕作機。
背景技術(shù)：
普通的步行式(土壤)耕作機也可被叫做“前齒(front-tine)耕作機”，且這種前齒耕作機被構(gòu)造用于從驅(qū)動源，例如引擎?zhèn)魉万?qū)動力至耕作軸，以使耕作機可通過設(shè)置在耕作軸上的耕作爪的旋轉(zhuǎn)在田地上行進，同時使用旋轉(zhuǎn)的耕作爪耕地。已開發(fā)出使用電動機代替引擎作為驅(qū)動源的改進的前齒耕作機，以通過增強耕作機的可操作性減輕操作人員的負擔，并改善了工作環(huán)境(參見，例如日本專利No.3182930和日本專利公開No.HEI-6-98601和HEI-10-136702)。
在日本專利No.3182930公開的耕作機中，電池、電動機和耕作軸被設(shè)置在耕作機機體架上。由電池向電動機供電，以將電動機的驅(qū)動力傳送給耕作軸且通過設(shè)置在耕作軸上的耕作爪進行所需耕作作業(yè)。該公開的耕作機如圖13A-13C所示。
在圖13A-13C所示的電動耕作機300中，其上設(shè)置有耕作爪303的耕作軸302受到耕作機機體架301下部的支承，電動機304的旋轉(zhuǎn)軸(電機軸)水平布置在耕作機機體架301上方，且電池305被設(shè)置在機體架301的后部。電動耕作機300還包括一從耕作機機體架310向后延伸的操作手柄306，操作手柄具有主開關(guān)311、燈312、在其中上部的電池剩余電量表313、靠近左把持部314的前沖開關(guān)315和靠近右把持部317的反轉(zhuǎn)開關(guān)317。這些電氣元件304、305、311-313、315和317被連接到束線(一組導(dǎo)體或?qū)Ь€)318上。電動機304響應(yīng)前沖開關(guān)315的操作正向轉(zhuǎn)動，且響應(yīng)反轉(zhuǎn)開關(guān)317的操作反向轉(zhuǎn)動。
通常，在使用耕作爪耕地時，由于存在響應(yīng)耕作力(此后簡稱為“耕作反作用力”)的地面反作用力使耕作爪向上跳動，會發(fā)生所謂的“反沖”現(xiàn)象。這種反沖將會降低耕作機的線性行進能力，由此導(dǎo)致耕作性能不足并因此產(chǎn)生較差的完成性能。電動耕作機300的重量越輕，這種趨勢越顯著。
由于圖13A-13C所示的電動耕作機300包括位于耕作軸302后方的電動機304和電池305，不僅要充分考慮耕作機300的重心，而且操作人員不得不支承電動機304和電池305的重量。因而，這將會增加操作人員的負擔。
此外，日本專利公開No.HEI-6-98601所公開的耕作機包括一電動機和一耕作軸，二者都安裝在耕作機機體架上，以將電動機的驅(qū)動力傳送給耕作軸且通過設(shè)置在耕作軸上的耕作爪進行所需耕作作業(yè)。
日本專利公開No.HEI-10-136702所公開的耕作機與日本專利公開No.HEI-6-98601所公開的耕作機相似。
圖14A-14C示出了在日本專利公開No.HEI-10-136702所公開的耕作機400，包括支承在耕作機機體架401下部上的耕作軸302，設(shè)置在耕作軸302上的耕作爪403，和安裝在耕作機機體架401上部上的電動機(未示出)。電動機被一個蓋404罩住。電動耕作機400還包括一從機體架向后延伸的操作手柄405，且開關(guān)盒407被安裝在操作手柄405靠近右把持部406的一部分上。安全鎖按鈕408和開關(guān)桿409被安裝在開關(guān)盒407上。操作人員可握持該桿對開關(guān)桿409進行操作，用他或她抓住右把持部406的手的姆指按下安全鎖按鈕408。僅當微動開關(guān)411保持ON狀態(tài)時通過開關(guān)桿409旋轉(zhuǎn)電動機。參考標號412表示束線(一組導(dǎo)體或?qū)Ь€)，且413表示左把持部。
圖14A-14C所示的電動耕作機400未裝備任何電池，日本專利公開No.HEI-6-98601所公開的耕作機也未裝備任何電池。因此，日本專利公開No.HEI-6-98601和HEI-10-136702不能示出在耕作機中的安裝位置。
鑒于前述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，需要一種改進型步行式電動耕作機，其不僅能達到改進的耕作性能，還要減輕操作人員的負擔。
實用新型內(nèi)容為實現(xiàn)上述目標，本實用新型提供一種步行式電動耕作機，其包括一耕作機機體架；一設(shè)置在耕作機機體架上部的電動機；設(shè)置在耕作機機體架上部用于向電動機供電的多個電池；一安裝在耕作機機體架下部且其上設(shè)置有多個耕作爪的耕作軸；及一安裝在耕作機機體架下部用于將電動機的驅(qū)動力通過耕作軸傳送至多個耕作爪的傳動機構(gòu)，且在步行式電動耕作機中，電動機具有一向下延伸的電機軸，傳動機構(gòu)位于緊靠電機軸的下方且電池位于電動機周圍和附近。
由于傳動機構(gòu)位于緊靠向下延伸的電機旋轉(zhuǎn)軸的下方且電池位于電動機周圍和附近，不僅可將較重的電動機，而且可將較重的電池放置在幾乎緊貼著耕作爪的上方，且靠近步行式電動耕作機的重心。由此，裝備有電池的電動耕作機能夠體現(xiàn)出增強的重量平衡，由此限制耕作機不希望有的“曲線耕作”并增強耕作機的線性行駛能力和可操作性。結(jié)果是，本實用新型可顯著降低操作人員的負擔，同時依然實現(xiàn)改進的耕作性能。
在本實用新型中，電池的重量從緊貼著的上方作用于耕作爪，以使操作人員不用不得不支承電池的重量，由此可進一步減輕操作人員的負擔。另外，耕作爪可更高效地咬入泥土中，由此避免因耕作反作用力產(chǎn)生不希望的反沖現(xiàn)象。此外，實用新型的布置可增加耕作爪的耕作深度，由此改進耕作性能。
此外，即使步行式電動耕作機重量相對較輕，也不需要在耕作爪前或之上提供重物例如配重，以增大耕作爪的重量分配。
此外，電池最好分散布置在靠近電動機的左右兩側(cè)和/或在電動機的前面，以使電池的重量直接均勻地作用在左右耕作爪上。因此，左右耕作爪可大體上均勻地咬入泥土中，以使作用在耕作機上的左右耕作反作用力基本相等。結(jié)果是，有可能限制耕作機圍繞軸在前-后方向上的“滾動”，通過耕作機的重心，并由此更有效地限制產(chǎn)生耕作機不希望有的“曲線耕作”，由此增強了耕作機的線性行駛能力、可操作性和耕作性能。此外，通過在電動機前面分散布置一些電池，電池的重量作用在耕作爪的前部，以使耕作爪可更高效地咬入泥土中，由此避免產(chǎn)生反沖現(xiàn)象。
最好在安裝在耕作機機體架上用于罩住耕作爪的上部的擋板上放置多個電池，以使擋板也可起到電池支座的作用，并由此無需提供獨立的電池支座。此外，在擋板上放置體積相對較大的電池可有效使用擋板上的空檔，由此可有效減小耕作機的尺寸。此外，將較重的電池放置在盡可能低的位置，耕作機的重心可被設(shè)置成一個較低位置，其可更有效地限制發(fā)生滾動，由此實現(xiàn)耕作機改進的線性行進能力。


以下，通過例子并結(jié)合附圖對本實用新型的一些優(yōu)選實施例進行詳細描述，其中圖1是根據(jù)本實用新型的一個優(yōu)選實施例所述的步行式電動耕作機的透視圖；圖2是圖1所示的本實用新型的電動耕作機的左側(cè)視圖；圖3是本實用新型的電動耕作機的頂部平面圖；圖4是圖3所示的電動耕作機去掉上蓋后的頂部平面圖；圖5是構(gòu)成圖1所示的電動耕作機的擋板、上蓋、電動機和電池的分解視圖；圖6是沿圖4中的線6-6的截面圖；圖7是沿圖4中的線7-7的截面圖；圖8是如圖1所示的左右把持部的透視圖；圖9A、9B和9C是圖8所示的左把持部的視圖；圖10A、10B和10C是圖8所示的右把持部的視圖；圖11是本實用新型的步行式電動耕作機的電氣框圖；圖12是說明在本實用新型的電動耕作機中的控制部分的實例工作情況的流程圖；圖13A、13B和13C是傳統(tǒng)步行式電動耕作機的第一實例的示意圖；以及圖14A、14B和14C是傳統(tǒng)步行式電動耕作機的第二實例的示意圖。
現(xiàn)在對示出根據(jù)本實用新型的一個實施例所述的步行式電動耕作機的圖1-7進行說明。
具體實施方式
步行式電動耕作機10是一種自動推進式前齒耕作機，被構(gòu)造用以將驅(qū)動功率從電動機11(即耕作機10的驅(qū)動源)傳送給耕作軸12，通過設(shè)置在耕作軸12左右端部的多個耕作爪13的旋轉(zhuǎn)，以使耕作機可在耕地上行進，并使用旋轉(zhuǎn)的耕作爪13耕地。耕作爪13上蓋有上擋板14，且上蓋15蓋住了擋板14的上表面。耕作軸12為在耕作機機體架17中的相對的內(nèi)側(cè)表面之間水平延伸(即沿機體架17的寬度方向)的旋轉(zhuǎn)軸，且擋板14為一罩殼，設(shè)計主要用于阻止泥土和土砂飛散。
電動耕作機10尺寸非常小，以使操作人員可用他或她的單臂抓住設(shè)置在上蓋15頂部上的提把16而攜帶該耕作機。耕作機10包括從耕作機機體架17的后部向后上方延伸的操作手柄部18，和從耕作機機體架17的后下部向下方延伸的阻力桿19。
操作手柄部18包括設(shè)置在其長度方向中間位置處的滑動機構(gòu)18a，如圖2所示。當處于解鎖位置時，滑動機構(gòu)18a允許手柄部18的上半部分沿長度垂直滑動，以使左右把持部70和80可被設(shè)置在與操作人員身高和喜好相對應(yīng)的適當高度處。
操作人員在耕作機后行走時通過控制操作手柄部18進行所需工作。
阻力桿19可被插入到泥土中，不僅設(shè)置耕作爪13的耕作深度，而且產(chǎn)生了與耕作爪13牽引力相反的阻力。
通過將耕作機機體架17的下半部分和耕作爪13放入如圖2中虛線所示的清理箱111中，可清掃(主要是沖洗)耕作軸12和耕作爪13。此時，擋板14被放置在和設(shè)置在清理箱111上口頂部上方。
如圖3所示，電動耕作機10包括設(shè)置在上蓋15后上部上的控制箱20，且該控制箱20包括沿機體架17的相對側(cè)之間的縱向中心線CL布置的顯示區(qū)域21，在顯示區(qū)域21的左邊布置有一清掃開關(guān)22，在顯示區(qū)域21的右邊布置有一充電插孔23。
操作手柄部18在其中間點處被分叉成左右手柄部分，以使操作手柄部18整體上如平面圖所示呈Y形。左右把持部70和80分別與左右手柄部的遠端相連接。后面將對把持部70和80進行詳細討論。
如圖4所示，電動機11被設(shè)置在縱向中心線CL上，同時鄰近電動機11的外圍表面分布放置多排電池31。明確而言，電池31在矩形擋板14的幾乎整個表面上圍繞耕作機機體的縱向中心線CL對稱布置，如平面圖所示。
更明確而言，在圖中所示的實例中，沿耕作機機體的寬度方向(左-右)布置四排電池31，且這四排電池包括第一(或左外)排32、位于電動機11前面的第二(或左內(nèi))排33、位于電動機11前面的第三(或右內(nèi))排34、第四(或右外)排35。即在電動機11左右側(cè)和前面放置多個電池31；換言之，圍繞并靠近電動機11放置電池31。
在圖5中可清楚地看到，電池31各自朝向耕作機機體架17的寬度方向(左-右)，且32-35中的每一排被保持在較長的電池保持架36之間或較短的電池保持架37之間并被放置在擋板14上。
更明確而言，擋板14為一體設(shè)置在耕作機機體架17的上端部上的矩形構(gòu)件。擋板14通常以具有平面底部14a和從底部14a的四個邊緣突出的外邊緣部14b的矩形盤的形式存在。底部14a具有多個用于支承其間的電池31的支承脊。上蓋15可拆卸地連接到擋板14上。電動機11和電池31被容納在限定在擋板14和上蓋15之間的空間Sp內(nèi)。電動機11用螺栓固定在耕作機機體架17的下部，即擋板14的上表面部分。
這樣，電動機11和電池31被安裝在耕作機機體架17的上部，且電池保持架36和37由彈性支承片38定位。
如圖6所示，耕作軸12、耕作爪13和傳動機構(gòu)40被設(shè)置在耕作機機體架17的下部。來自電動機11動力通過傳動機構(gòu)40和耕作軸12被傳送給耕作爪13。傳動機構(gòu)40剛剛位于電動機11的向下延伸的旋轉(zhuǎn)軸11a(即電機軸11a)的下方。
傳動機構(gòu)40包括一基本垂直的與通過聯(lián)接器41連接于其上的電機軸11a共軸的傳動軸42和一用于將動力從傳動軸42的下部傳送給水平的耕作軸12的蝸輪機構(gòu)43。蝸輪機構(gòu)43包括一設(shè)置在傳動軸42上的蝸桿44，和一與耕作軸12花鍵連接的蝸輪45。
共同構(gòu)成傳動機構(gòu)40的傳動軸42和蝸輪機構(gòu)43共同被容納在起到傳動箱作用的耕作機機體架17內(nèi)。參考標號46表示蓋，且47表示軸承。
從圖6還可看出，電動機11的中心線Cm，即電機軸11a的中心線Cm在耕作軸12的中心線Cs后面，二者間的距離為Di。該距離Di是根據(jù)蝸桿44和蝸輪45的尺寸確定的。
注意蝸輪機構(gòu)43可被其他類型的齒輪機構(gòu)例如傘齒輪機構(gòu)或螺紋傳動機構(gòu)所替換。如果蝸輪機構(gòu)43可被替換為傘齒輪機構(gòu)，那么電機軸11a的中心線Cm可被設(shè)置成與耕作軸12的中心線Cs重合。
耕作機機體架17包括一圓筒形手柄支承座51和一圓筒形阻力桿支承座57，二者一體成形，且手柄支承座51從耕作機機體架17后上部向后向上延伸，而阻力桿支承座57從耕作機機體架17后上部向下延伸。通過將其插入手柄支承座51并通過聯(lián)鎖桿52將其鎖定，操作手柄部18被固定在耕作機機體架17上。
手柄支承座51具有一對內(nèi)部機體側(cè)接頭(固定電極)53和54，且操作手柄部18具有一設(shè)置在其外周表面上的手柄側(cè)接頭(可移動電極)55。固定電極53和54以及可移動電極55共同構(gòu)成了手柄連接開關(guān)56。通過在上面的手柄支承座51中插入并設(shè)置手柄部18，固定電極53和54通過可移動電極55實現(xiàn)電互連。
阻力桿19從下面被插入阻力桿支承座57并通過銷58被固定在支承座57上。
用于探測電動機11旋轉(zhuǎn)速度的旋轉(zhuǎn)傳感器61被設(shè)置在電動機11的頂部上。第三電池排34具有四個沿耕作機機體的前-后方向并行布置的電池31。接收器62被布置在上蓋15的后上部。
如圖7所示，第一電池排34具有九個沿耕作機的前-后方向并行布置的電池31和放置在三個后端電池31上的另外兩個電池31。用于將上蓋15固定到擋板14上的機構(gòu)65具有搭扣配合形式，其包括一擋板14的鎖定突出部66和一與鎖定突出部66相接合的上蓋15的接合部67。
圖8、9A-9C和10A-10C示出了本實用新型的耕作機所使用的操作手柄部18的左右把持部70和80。
如圖8所示，左把持部70由樹脂一體成形，其包括一設(shè)置在左手柄部的遠端部上的操作部分71A和一從操作部分71A的后端向后延伸的握持部分71B。
在操作部分71A上，設(shè)置有一工作啟動操作按鈕72和一主操作按鈕73。工作啟動操作按鈕72為一用于開動和停止電動機11(圖6)(開動和停止電動機11的旋轉(zhuǎn))的按鈕，且主操作按鈕73為一用于耕作機10接通電源和切斷電源的按鈕。通常，用抓住握持部分71B的左手LH的拇指Th操作這些操作按鈕72和73。
工作啟動操作按鈕72被設(shè)置在靠近耕作機機體的縱向中心線CL的操作部分71A的上表面部71a上，即在上表面部71a的內(nèi)側(cè)區(qū)域上。主操作按鈕73被設(shè)置在上表面部71a上的工作啟動操作按鈕72的左端，即在上表面部71a的外側(cè)區(qū)域上。
即在當前實施例中，在工作中高頻使用的工作啟動操作按鈕72位于靠近耕作機機體17縱向中心線CL的內(nèi)側(cè)區(qū)域上，而在工作中低頻使用的主操作按鈕73位于靠近上表面部71a上左端且遠離縱向中心線CL的外側(cè)區(qū)域上。
由于用抓住握持部分71B的左手LH的拇指Th操作這些操作按鈕72和73，因此位于靠近耕作機機體縱向中心線CL的工作啟動操作按鈕72比遠離縱向中心線CL的主操作按鈕73更易于被壓下。采用這種布置，可增強在工作中高頻使用的工作啟動操作按鈕72的操作性能，以減輕操作人員的負擔。由于這樣，在工作中使用頻率低于工作啟動操作按鈕72的主操作按鈕73的操作性能低于工作啟動操作按鈕72的操作性能，主操作按鈕73可防止發(fā)生違背操作人員意志的錯誤操作。即，在當前實施例中，工作啟動操作按鈕72和主操作按鈕73的位置布置考慮到人體工程學(xué)因素。
右把持部80由樹脂一體成形，其包括一設(shè)置在右手柄部的遠端部上的操作部分81A和一從操作部分81A的后端向后延伸的握持部分81B。右把持部80具有一設(shè)置在握持部分81B下側(cè)上的扳機樣的準備桿82，該準備桿位于可用右手RH食指Fi抓住握持部分81B拉動的位置。
在操作部分81A上設(shè)置有多個(例如三個)換速操作按扭83，他們構(gòu)成了用于在多個(例如三個)不同速度之間變換電動機11旋轉(zhuǎn)速度的的調(diào)速操作區(qū)域。通常，用抓住握持部分81B同時拉動工作準備桿82的右手LH的拇指Th操作換速操作按扭83。
這三個換速操作按扭83，即低速按扭83a、中速按扭83b和高速按扭83c被布置成從靠近耕作機機體中心線CL的位置到操作部分81A右端的水平一排。若壓下低速按扭83a，電動機11低速旋轉(zhuǎn)；若壓下中速按扭83b，電動機11中速旋轉(zhuǎn)；若壓下高速按扭83c，電動機11高速旋轉(zhuǎn)。
圖9A、9B和9C示出了圖8所示的左把持部70的更多細節(jié)。
左把持部70上設(shè)置有用于響應(yīng)工作啟動操作按鈕72操作而啟動或關(guān)閉電動機11的工作啟動開關(guān)(電動機開關(guān))74，響應(yīng)主操作按鈕73操作而接通或切斷耕作機電源的主開關(guān)75和用于將開關(guān)74和75產(chǎn)生的開關(guān)信號編碼的編碼器76。這些開關(guān)74和75和編碼器76被安裝在握持部分71B的上前部上。從編碼器76輸出的編碼信號作為無線電信號通過設(shè)置在操作部分71A前部上的左發(fā)射機77進行傳送。
編碼器76被安裝在基片78上并由編碼器電池79供電。握持部分71B在其側(cè)面上有一搭扣配合的蓋71b，且當更換編碼器電池79時，蓋71b可被打開和關(guān)閉。即，打開蓋71b，可通過未示出的開口更換編碼器電池79。
圖10A、10B和10C示出了圖8所示的右把持部80的更多細節(jié)。
除了安裝用于沿前-后方向圍繞銷84樞轉(zhuǎn)的扳機樣的工作準備桿82以外，右把持部80此外還具有通常促使工作準備桿82至如圖10A中實線所示的關(guān)(OFF)位置的復(fù)位彈簧85，和響應(yīng)工作準備桿82的操作進行開關(guān)的工作準備開關(guān)86。
工作準備開關(guān)86是一個安裝在基片87上的自動可重置的按鈕開關(guān)，僅當工作準備桿82被操作人員樞轉(zhuǎn)至如圖10A中虛線所示的開(ON)位置時，工作準備開關(guān)86保持開(ON)狀態(tài)，且一旦操作人員松開工作準備桿82，工作準備開關(guān)86關(guān)閉。工作準備開關(guān)86是一種公知的觸發(fā)開關(guān)，響應(yīng)工作準備桿82的操作而接觸或斷開開路接點位置。
右把持部80具有響應(yīng)低速按鈕83a進行開關(guān)的低速開關(guān)91，響應(yīng)中速按鈕83b進行開關(guān)的中速開關(guān)92，響應(yīng)高速按鈕83c進行開關(guān)的高速開關(guān)93，和用于將來自開關(guān)91-93和工作準備開關(guān)86的各信號進行編碼的編碼器94。這些開關(guān)91-93和編碼器94被安裝在握持部分81B的上前部。
從編碼器94輸出的編碼信號作為無線電信號通過設(shè)置在操作部分81A前部上的右發(fā)射機95進行傳送。編碼器94被安裝在基片87上。
這些低速、中速和高速開關(guān)91-93均為傳統(tǒng)自動可重置類型的按鈕開關(guān)，僅當操作人員壓下相應(yīng)的開關(guān)時保持ON，且一旦操作人員松開該開關(guān)，則按鈕開關(guān)關(guān)閉。
在當前實施例中，扳機樣的工作準備桿82被安裝在握持部分81B的下前部上，用于沿前-后方向圍繞銷84樞轉(zhuǎn)，且準備桿82周圍的桿防護裝置96在右把持部80上一體成形。因此，有可能防止工作準備桿82產(chǎn)生違背操作人員意志的樞轉(zhuǎn)，例如一些其他物體或人員觸及準備桿82的情況。
編碼器94由編碼器電池97供電。握持部分81B在其側(cè)面上有一搭扣配合的蓋81b，且當更換編碼器電池97時，蓋81b可被打開和關(guān)閉。即，打開蓋81b，可通過未示出的開口更換編碼器電池97。
圖1中的接收器62接收從圖8中的發(fā)射機7 和95輸出的各無線電信號。
圖11是說明圖1所示的步行式電動耕作機的電氣功能的視圖。
左把持部70上設(shè)置有工作啟動開關(guān)74、主開關(guān)75、編碼器76和發(fā)射機77。右把持部80上設(shè)置有工作準備開關(guān)86、低速開關(guān)91、中速開關(guān)92、高速開關(guān)93、編碼器94和發(fā)射機95。
控制箱20包括一用于對接收器62接收的各無線電信號進行解碼的解碼器101、一控制部分102和一電動機驅(qū)動電路103。
從左右把持部70和80的各開關(guān)輸出的操作信號經(jīng)相應(yīng)的編碼器76、94進行編碼，且得到的編碼信號作為無線電信號通過相應(yīng)的發(fā)射機77、95進行傳送。從發(fā)射機77、95輸出的無線電信號被接收器62接收，然后該信號由解碼器101解碼，且產(chǎn)生的解碼信號被提供至控制部分102。
在此，“無線電信號”是一種可以通過無線通訊方式從發(fā)射機77、95傳送至接收器62的信號；例如無線電信號可為紅外信號或電磁波信號。在紅外信號被用作無線電信號的情況下，發(fā)射機77和95可包括光發(fā)射元件，且接收器62可包括光接收元件。
控制箱20還包括一顯示區(qū)域21、一清掃開關(guān)22和一充電插孔23。
顯示區(qū)域21顯示耕作機10的操作狀態(tài)，剩余的電量和電池31的充電狀態(tài)，清掃箱111的清掃狀態(tài)等等。
在啟動或停止清掃箱111的清掃操作時，控制箱20的清掃開關(guān)22可操作用于啟動或停止電動機11的旋轉(zhuǎn)。更明確而言，清掃開關(guān)22為已公知的自動可重置類型的按鈕開關(guān)，僅當操作人員壓下該開關(guān)時保持ON，且一旦操作人員松開該開關(guān)，則按鈕開關(guān)關(guān)閉。
充電插孔23為連接外部充電導(dǎo)線24通過充電器25為電池31充電的連接器。
清掃開關(guān)22、電池充電器25、手柄連接開關(guān)56、旋轉(zhuǎn)傳感器61、清掃箱連接箱117和解碼器101提供信號至控制部分102，控制部分102根據(jù)這些信號通過電動機驅(qū)動電路103控制顯示區(qū)域21和電動機11的旋轉(zhuǎn)。
耕作機10能夠可拆卸地連接到如下的清掃箱111上。擋板14被放置在清掃箱111上，且然后通過緊固機構(gòu)112連接到清掃箱111上。緊固機構(gòu)112具有搭扣配合結(jié)構(gòu)，其包括設(shè)置在擋板14上的一對鎖定突出部113，和通過導(dǎo)電折頁軸115設(shè)置在清掃箱111上的與鎖定突出部113接合的一對接合部114。
鎖定突出部113起到導(dǎo)電固定電極的作用，且接合部114具有通過折頁軸115實現(xiàn)電互聯(lián)的可活動電極116。鎖定突出部(固定電極)113、可活動電極116與折頁軸115一起構(gòu)成了上述清掃箱連接箱117。通過將接合部114與鎖定突出部113相接合，鎖定突出部113通過可活動電極116與折頁軸115實現(xiàn)電互聯(lián)。
現(xiàn)在參照圖11和12中的流程圖對控制部分102的行為進行詳細描述。
步驟ST01進行必要的初始化。例如將電動機的當前目標旋轉(zhuǎn)速度SO設(shè)置為“低速”Ln，其數(shù)值與通過低速開關(guān)91設(shè)置的速度相等。
步驟ST02確定操作手柄部18是否已置于手柄支承座51中。當回答是肯定的或為YES時，控制進入步驟ST03，而當回答是否定的或為NO時，控制進入步驟ST12。若手柄連接開關(guān)56為ON，那么可確定操作手柄部18已被置于手柄支承座51中。
步驟ST03確定主開關(guān)75是否為ON。當回答為YES時，控制進入步驟ST04，而當回答為NO時，控制進入步驟ST10。
步驟ST04確定工作準備開關(guān)86是否為ON。當回答為YES時，控制進入步驟ST05，而當回答為NO時，控制進入步驟ST10。
步驟ST05確定工作啟動開關(guān)(電動機開關(guān))74是否為ON。當回答為YES時，控制進入步驟ST06，而當回答為NO時，控制進入步驟ST10。
步驟ST06如果滿足以上步驟ST02、ST03、ST04和ST05的四個條件，即如果在步驟ST02、ST03、ST04和ST05中得到的所有回答均為肯定的，那么電動機11被啟動或進行旋轉(zhuǎn)。僅在滿足以下條件即操作手柄部18已被置于手柄支承座51中的第一條件、主操作按鈕已被壓入(即主開關(guān)75已被壓入或打開)的第二條件、工作準備桿已被切換至預(yù)定位置(即工作準備開關(guān)86已被打開)的第三條件和工作啟動按鈕已被壓下(即工作啟動開關(guān)74已被打開)的第四條件時，電動機11進行旋轉(zhuǎn)。
步驟ST07讀出開動低速開關(guān)91、中速開關(guān)92或高速開關(guān)93時所設(shè)置的目標電動機旋轉(zhuǎn)速度SO。如果以開動高速開關(guān)93，那么電動機旋轉(zhuǎn)速度SO被設(shè)置為高速Hn；如果以開動中速開關(guān)92，那么電動機旋轉(zhuǎn)速度SO被設(shè)置為中速Mn；如果以開動低速開關(guān)91，那么電動機旋轉(zhuǎn)速度SO被設(shè)置為低速Ln。如果開關(guān)91-93中的任一個并未指定旋轉(zhuǎn)速度，那么電動機旋轉(zhuǎn)速度SO被設(shè)置為缺省值低速Ln。
步驟ST08電動機11的實際旋轉(zhuǎn)速度SN基于由旋轉(zhuǎn)傳感器61測出的電動機11的實際旋轉(zhuǎn)數(shù)進行計算。
步驟ST09在根據(jù)當前設(shè)置的目標電動機旋轉(zhuǎn)速度SO對電動機11進行控制之后，控制返回步驟ST02。即在這一步中，控制電動機11以使實際旋轉(zhuǎn)速度SN等于當前設(shè)置的目標電動機旋轉(zhuǎn)速度SO。在PI控制情況下，目標電動機旋轉(zhuǎn)速度SO作為PI(比例和積分)控制信號被提供；在PID控制情況下，作為PID(比例、積分和微分)控制信號被提供。另一種選擇是，這種控制信號可以是PWM(脈寬調(diào)制)信號。
步驟ST10在滿足以下條件中的任何一個后電動機11被停用，即主操作按鈕已被再次壓入(主開關(guān)75已被關(guān)閉)的第一條件；工作準備桿已被松開(即工作準備開關(guān)86已被關(guān)閉)的第二條件和工作啟動操作按鈕已被再次壓下(即工作啟動開關(guān)74已被關(guān)閉)的第三條件。
步驟ST11在將目標電動機旋轉(zhuǎn)速度SO設(shè)置成低速Ln，即回到初始設(shè)置后，控制返回步驟ST02。
步驟ST12確定清掃箱111是否已正確連接到擋板14上。當回答為YES時，控制進入步驟ST13，而當回答為NO時，控制進入步驟ST18。如果清掃箱連接箱117處于ON狀態(tài)，應(yīng)確定清掃箱111已正確連接到擋板14上。
步驟ST13確定清掃開關(guān)22是否為ON。當回答為YES時，控制進入步驟ST14，而當回答為NO時，控制進入步驟ST18。
步驟ST14如果已滿足步驟ST02、ST12和ST13中的這三個條件，電動機11被啟動或進行旋轉(zhuǎn)。即僅在滿足以下條件即操作手柄部18已從手柄支承座51中被取出的第一條件；清掃箱111已正確連接到擋板14上的第二條件和清掃開關(guān)22已被打開的第三條件。
步驟ST15目標電動機旋轉(zhuǎn)速度SO被設(shè)置為清掃旋轉(zhuǎn)速度Wn，其與適用于清洗清掃箱111內(nèi)耕作爪的電動機11的給定旋轉(zhuǎn)數(shù)相對應(yīng)。
步驟ST16電動機11的實際旋轉(zhuǎn)速度SN例如通過由旋轉(zhuǎn)傳感器61測出的電動機11的實際旋轉(zhuǎn)數(shù)進行計算。
步驟ST17在根據(jù)當前設(shè)置的目標電動機旋轉(zhuǎn)速度SO對電動機11進行控制之后，控制返回步驟ST02。即在這一步中，控制電動機11以使實際旋轉(zhuǎn)速度SN等于當前設(shè)置的目標電動機旋轉(zhuǎn)速度SO。在PI控制情況下，目標電動機旋轉(zhuǎn)速度SO作為PI(比例和積分)控制信號被提供；而在PID控制情況下，作為PID(比例、積分和微分)控制信號被提供。另一種選擇是，這種控制信號可以是PWM(脈寬調(diào)制)信號。
步驟ST18在滿足以下條件中的任何一個后電動機11被停用，即清掃箱111已從擋板14上卸下的第一條件以及清掃開關(guān)22已被關(guān)閉的第二條件。
步驟ST19在將目標電動機旋轉(zhuǎn)速度SO設(shè)置成低速Ln，即回到初始設(shè)置后，控制返回步驟ST02。
以下，參考圖4-7對本實用新型的電動耕作機10進行總結(jié)。本實用新型的特征在于，傳動機構(gòu)40剛剛位于向下延伸的電動機旋轉(zhuǎn)軸11a的下方且電池31圍繞并鄰近電動機11進行布置。采用這種布置，不僅可將較重的電動機11，而且可將較重的電池31放置在幾乎緊貼著耕作爪13的上方，且靠近步行式電動耕作機10的重心Gr。
即如圖4和圖6所示，電動耕作機10的重心Gr位于電動機11的中心線Cm和耕作軸12的中心線Cs之間，且在耕作機機體中心線CL上，以使裝備有電池31的電動耕作機10能夠體現(xiàn)出增強的重量平衡，由此限制耕作機不希望有的“曲線耕作”并增強耕作機的線性行駛能力和可操作性。結(jié)果是，本實用新型可顯著降低操作人員的負擔，同時依然實現(xiàn)改進的耕作性能和完成性能。
此外在本實用新型中，電池31的重量從緊貼著的上方作用于耕作爪13，以使操作人員不用不得不支承電池31的重量，由此可進一步減輕操作人員的負擔。因此，耕作爪13可達到改進的咬持能力，即可更高效更可靠地咬入泥土中，由此避免因耕作反作用力產(chǎn)生不希望的反沖現(xiàn)象。此外，實用新型的布置可增加耕作爪13的耕作深度，由此改進耕作性能。
此外，即使步行式電動耕作機10重量相對較輕，也不需要在耕作爪13前或之上提供重物例如配重，以增大耕作爪13的重量分配。
此外，由于電池31分散布置在靠近電動機11的左右兩側(cè)，電池31的重量直接均勻地作用在左右耕作爪13上。因此，左右耕作爪13可大體上均勻地咬入泥土中，以使作用在耕作機10上的左右耕作反作用力基本相等。結(jié)果是，有可能限制耕作機10圍繞通過耕作機10的重心Gr的軸在前-后方向上的“滾動”，并由此更有效地避免耕作機10不希望有的“曲線耕作”，由此增強耕作機的線性行駛能力和可操作性。
此外，通過在電動機11前面分散布置一些電池31，電池31的重量作用在耕作爪13的前部，以使耕作爪13可更高效地咬入泥土中，由此甚至更有效地抑制產(chǎn)生反沖現(xiàn)象。
由于在罩住耕作爪13的上部的擋板14上放置多個電池31，因此擋板14也可起到電池支座的作用，并由此無需提供獨立的電池支座。
此外，在擋板14上放置體積相對較大的電池31可有效使用擋板14上的空檔，由此可有效減小耕作機10的尺寸。
此外，將較重的電池31放置在盡可能低的位置，耕作機10的重心Gr可被設(shè)置成一個較低位置，其可更有效地抑制發(fā)生滾動，由此實現(xiàn)耕作機10的線性行進能力。
如圖8、11和12所示，工作準備桿82被設(shè)置在左右把持部70、80中的一個的下側(cè)，且工作啟動操作按鈕72被設(shè)置在靠近耕作機機體的縱向中心線CL的左右把持部70、80中的另一個的一部分上。同時，控制部分102控制電動機11在的操作人員不僅已經(jīng)操作工作準備桿82，而且還操作工作啟動操作按鈕72的條件下開始旋轉(zhuǎn)。因此，在使用步行式電動耕作機10進行所需耕作作業(yè)時，操作人員可如圖8所示通過用雙手LH和RH抓住左右把持部70和80、用一只手RH的食指Fi操作(拉動)工作準備桿82并用另一之手LH的拇指Th操作(壓下)工作啟動操作按鈕72，來啟動電動機11。
由于本實用新型中使用了這樣一種雙重操作方式，該操作方式要求工作準備桿82和工作啟動操作按鈕72二者的操作，因此僅當操作人員實際需要時，電動機11才啟動。
此外，由于工作準備桿82和工作啟動操作按鈕72分散布置在左右把持部70、80上，因此操作人員可進行兩種操作，即用雙手LH和RH進行工作準備桿82的操作和工作啟動操作按鈕72的操作；即可避免集中僅使用一只手抓住左右把持部70和80進行這兩種操作。即，操作人員不用不得不僅使用一只手抓住左右把持部70和80進行這兩種操作，且便于進行這兩種操作。因此，可更容易地進行用于旋轉(zhuǎn)電動機11的雙重操作，由此可增強耕作機10的可操作性并減輕操作人員的負擔。
此外，由于工作啟動操作按鈕72被設(shè)置在靠近耕作機機體的縱向中心線CL的左或右把持部70或80的一部分上，可用抓住把持部的手的拇指Th更容易地操作按鈕72。
如圖1、6、8和11可清楚地看出，本實用新型提供發(fā)射機77和95，用于以無線電信號的方式，傳送通過操作部件72、73、82和83的操作產(chǎn)生的操作信號。如圖1所示，用于接收從發(fā)射機77和95發(fā)出的無線電信號的接收器62被設(shè)置在耕作機機體架上(具體而言，設(shè)置在耕作機機體架17上的上蓋15上)。因此，不需要象傳統(tǒng)耕作機那樣，使用線纜或束線將操作部件72、73、82和83與耕作機機體架17相連接。
結(jié)果是，在對操作手柄部18進行調(diào)整和拆卸時，不需要另外再考慮對線纜或束線的處理。同時，不需要考慮線纜或束線的老化問題，并由此可以簡化步行式電動耕作機10的結(jié)構(gòu)。如圖6所示，例如當耕作機10不使用時，操作手柄部18可被安裝在手柄支承座51中，且當耕作機10要被貯存在所需位置處時，操作手柄部18可被自由地移出手柄支承座51。
因為操作手柄部18相對于手柄支承座51縱向可滑動，因此可根據(jù)操作人員的身高和喜好設(shè)置適當?shù)淖笥野殉植?0和80高度。
盡管已對與為扳機形的工作準備桿82相關(guān)的優(yōu)選實施例進行了詳細描述，工作準備桿82可為例如與把持部80一起操作人員手持的的桿。可根據(jù)需要任意選擇所需數(shù)量的變速按鈕。
接收器62和控制部分102可被直接安裝在耕作機機體架17上，而不是上蓋15上。
控制部分102典型地可通過運行有控制程序的微機進行實施；另一種選擇是，控制部分102可通過經(jīng)不同的操作部件72、73、82、83......與各種開關(guān)可操作地相連接的硬連線電路進行實施。
權(quán)利要求1.一種步行式電動耕作機包括一耕作機機體架(17)；一設(shè)置在所述耕作機機體架上部的電動機(11)；設(shè)置在所述耕作機機體架上部用于向所述電動機供電的多個電池(31)；一安裝在所述耕作機機體架下部且其上設(shè)置有多個耕作爪(13)的耕作軸(12)；以及一安裝在所述耕作機機體架下部用于將所述電動機的驅(qū)動力通過所述耕作軸傳送至多個耕作爪的傳動機構(gòu)(40)，其中，所述電動機具有一向下延伸的電機軸，所述傳動機構(gòu)剛剛位于電機軸的下方，且所述電池位于所述電動機周圍和附近。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的步行式電動耕作機，其特征在于，所述多個電池(31)分散布置在靠近所述電動機(11)的左右兩側(cè)和/或在所述電動機的前面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的步行式電動耕作機，其特征在于，所述多個耕作爪(13)被設(shè)置在所述耕作機機體架(17)上且位于所述耕作爪上的擋板(14)罩住，且所述多個電池被放置在所述擋板上。
專利摘要步行式電動耕作機(10)包括一電動機(11)、設(shè)置在耕作機機體架(17)上部的多個電池(31)、一傳動機構(gòu)(40)和一安裝在耕作機機體架下部的耕作軸(12)。該耕作軸具有多個耕作爪(13)。該電動機具有一向下延伸的電機軸(11a)，傳動機構(gòu)剛剛位于電機軸的下面，且多個電池位于電動機周圍和附近。多個電池和電動機位于靠近耕作機重心，剛剛在耕作爪的上方的位置處。
文檔編號B62D51/00GK2717183SQ20042000499
公開日2005年8月17日 申請日期2004年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月17日
發(fā)明者笹岡雅行, 福住泰美 申請人:本田技研工業(yè)株式會社