用于乘骑式割草机的转向组件制造技术

一种用于草坪维护车辆的转向组件，所述转向组件具有接收用户旋转输入的控制组件以及用于将来自用户的旋转输入传递到一对车轮组件的传动组件。每个车轮组件包括通过主销连接到枢转杆的转向节，其中主销定位在轮胎的可操作地连接到转向节的轮辋内。传动组件包括扇形齿轮，该扇形齿轮具有形成齿条的前缘，该齿条与传动组件的小齿轮啮合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于乘骑式割草机的转向组件相关申请的交叉引用本申请要求2015年1月26日提交的美国临时申请No.62/107,585的权益，该临时申请的内容通过引用结合至此。
本专利技术涉及乘骑式割草机或拖拉机，更具体地，涉及用于允许割草机或拖拉机具有小转弯半径的转向组件。
技术介绍
“转向”这一术语通常应用于允许被驱动的机器遵循期望路线的组件、连接件等的集合。传统转向装置的典型操作方式是使用者转动手动转向器，使前轮转动到期望的角度。方向盘通常与驱动小齿轮的轴连接，然后小齿轮驱动齿条。通过与齿条连接的拉杆将转向转矩提供给车轮的主销(thekingpins)。阿克曼(Ackermann)转向几何是机器转向装置中联动装置的几何布置，其设计为解决转弯的内外轮需要描绘不同半径的圆圈的问题。通过将转向枢轴点向内移动以便位于转向主销和后轴中心之间的线上，可以产生近似完美的阿克曼转向几何。在完美的阿克曼转向几何中，在任何转向角度，所有车轮所描绘的所有圆圈的中心点将位于一个共同的点(分别垂直于各个轮胎的线条相交)。完美的阿克曼转向几何允许轮胎上的磨损量最小，但实际上可能难以通过简单的拉杆来布置，特别是对于小半径转弯。
技术实现思路
在本专利技术的一个方面，提供了一种用于草坪维护车辆的转向组件。草坪维护车辆包括车架。转向组件包括控制组件，该控制组件具有可操作地连接至小齿轮以产生第一旋转输出的方向盘。转向组件还包括具有扇形齿轮和一对拉杆的传动组件，其中所述扇形齿轮可操作地连接至车架并且可相对于其旋转。扇形齿轮具有弧形前缘，该弧形前缘形成与小齿轮啮合以接收第一旋转输出的齿条。凸角从前缘的每一端向后延伸。拉杆可操作地连接至每个凸角。转向组件还包括一对车轮组件，其中所述传动组件的每个拉杆可连接至所述车轮组件中的其中一个。拉杆响应于扇形齿轮的旋转的运动导致车轮组件旋转。在本专利技术的另一方面，提供了一种用于草坪维护车辆的转向组件。转向组件包括控制组件，该控制组件具有可操作地连接至小齿轮的方向盘。方向盘的旋转直接传递到小齿轮，以产生第一旋转输出。转向组件还包括具有扇形齿轮和一对拉杆的传动组件。扇形齿轮具有前缘，该前缘形成与小齿轮啮合以接收第一旋转输出的齿条。每个拉杆的一端连接至扇形齿轮。转向组件还包括一对车轮组件，其中每个车轮组件包括转向节、用于将转向节连接至与车架可操作地连接的枢转杆的主销、延伸所述转向节的车轴、可旋转地连接至车轴的轮辋以及安装在轮辋上的轮胎。转向节连接到其中一个拉杆的另一端。主销位于轮辋内。通过下面对本专利技术的实施方式的描述，本领域技术人员将更加了解本专利技术的优点，以举例方式对本专利技术的实施方式进行展示和说明。如将认识到的，本专利技术能够具有其他和不同的实施方式，并且其细节能够在各个方面进行修改。附图说明在下面的实施方式中，通过举例方式，借助附图对本专利技术的这些和其他特征，以及它们的优点进行具体描述，在这些附图中：图1是草坪维护车辆的实施方式的立体图；图2A是转向组件的实施方式的俯视图；图2B是图2A所示转向组件的前侧的立体图；图3是支撑块的实施方式的顶部立体图；图4是扇形齿轮的实施方式的顶部立体图；图5A是转向组件的另一实施方式的俯视图；图5B是图5A所示转向组件的后侧的爆炸图；图6是转向节的立体图；图7A是车轮组件的实施方式的前侧的爆炸图；图7B是图7A所示车轮组件的前立体图；和图7C是图7A所示车轮组件的前横截面图。需要注意的是，所有附图是示意性的并且不按比例绘制。为了清楚起见和绘图方便，这些附图的部分的相对尺寸和比例被夸大或缩小。相同的附图标记一般用于指代不同实施方式中对应的或类似的特征。因此，附图和描述应该理解为说明性的，而非限制性的。具体实施方式参考图1-2B，示出了草坪维护车辆10，其具有用于控制车辆的运动和方向的转向组件12。转向组件12可操作地连接到车架14，车架14包括车架纵梁和草坪维护车辆10的所有相应结构支撑件。转向组件12包括控制组件16、传动组件18以及一对车轮组件20，控制组件16可以由操作者控制，传动组件18可操作地连接至控制组件16并从控制组件16接收输出，所述车轮组件20接收来自传动组件18的输入，所述输入允许车轮组件20引导草坪维护车辆10的方向。在图2A-2B所示的示例性实施方式中，控制组件16包括方向盘22、转向轴24、小齿轮26以及支撑块28，所述转向轴24从方向盘22延伸，所述小齿轮26定位在转向轴24的与方向盘22相对的远端，支撑块28连接至车架14并配置为接收和稳定转向轴24的远端。方向盘22可以是可由操作者抓住并操纵的任何转向装置或机构，但是本领域普通技术人员应当理解，方向盘22的所示实施方式配置为向转向轴24输出旋转运动。方向盘22的旋转导致小齿轮26的相应旋转，小齿轮26的位置邻近转向轴24的与方向盘22相对的远端。图2A-2B中示出了转向轴24的示例性实施方式。转向轴24是具有相对的远端的细长的圆柱形管状轴，其中第一远端包括形成在转向轴24的圆周表面上的多个纵向凹槽或花键(splines)。这些凹槽/花键对应于形成在方向盘22上的类似凹槽/花键，从而允许方向盘22容易地并且可拆卸地连接至转向轴24的第一远端。转向轴24的相对的第二远端包括从转向轴24的端部纵向延伸的突起，其中突起由支撑块28接收。邻近第二远端还设置有从转向轴24的圆周表面径向向外延伸的肩部。该肩部与转向轴24的端部隔开。齿槽定位成紧邻肩部并且位于肩部和突起之间。花键配置成接收小齿轮26，如下面将要解释的那样，花键的肋/凹槽大体上平行于转向轴24的纵向轴线对齐。在图2A-2B所示的实施方式中，小齿轮26是大体上圆形的环形构件，其具有沿着内周面形成的花键和从外周表面径向向外延伸的齿轮齿。小齿轮26的内花键配置为与转向轴24的花键啮合，以允许小齿轮26牢固地连接至转向轴24，其中转向轴24的旋转通过啮合的花键传递到小齿轮26。小齿轮26连接或以其它方式定位在转向轴24上，使得小齿轮26抵靠转向轴24的肩部。如图2A-2B所示，从转向轴24的第二远端延伸的突起被接收在支撑块28中。在图3中示出了控制组件16的支撑块28的示例性实施方式。支撑块28是具有前端44和相对的后端46的细长部件，并且支撑块28连接至草坪维护车辆10的车架14。支撑块28包括以一定角度向后延伸的接收凸台48。接收凸台48定位在与前端44邻近的位置，并且接收凸台48形成为具有穿过纵向中心形成的止动装置或通道的管状形状，其配置为接收转向轴24的突起34。接收凸台48的角度允许转向轴24同样地以一定角度对齐，从而在支撑块28和方向盘22之间延伸。如图3所示，支撑块28的示例性实施方式还包括导向凸台50，该导向凸台50大体上位于前端44和后端46之间的中心。导向凸台50以基本垂直的方式向上延伸。导向凸台50配置为由传动组件18的扇形齿轮60接收，如下所述。导向凸台50是大致圆柱形的突起。支撑块28还包括穿过支撑块28的厚度垂直形成的孔52。孔52定位为邻近后端46并且位于导向凸台50和后端46之间。孔52配置为接收销66(图2B)，扇形齿轮60绕销66旋转。控制组件16配置为通过方向盘22的旋转来接收用户输入，其中方向盘22的旋转通过小齿轮26的旋转产生控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于草坪维护车辆的转向组件，该草坪维护车辆具有车架，所述转向组件包括：控制组件，所述控制组件包括可操作地连接到小齿轮的方向盘；传动组件，所述传动组件包括扇形齿轮和一对拉杆，其中所述扇形齿轮可操作地连接到所述车架并且能够相对于所述车架旋转，所述扇形齿轮具有形成齿条的弧形前缘，所述齿条与所述小齿轮啮合，所述一对拉杆可操作地连接到所述扇形齿轮；和一对车轮组件，其中所述传动组件的每个所述拉杆能够连接至所述车轮组件中的一个，并且所述拉杆响应于所述扇形齿轮的旋转的运动使所述车轮组件旋转。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.01.26 US 62/107,5851.一种用于草坪维护车辆的转向组件，该草坪维护车辆具有车架，所述转向组件包括：控制组件，所述控制组件包括可操作地连接到小齿轮的方向盘；传动组件，所述传动组件包括扇形齿轮和一对拉杆，其中所述扇形齿轮可操作地连接到所述车架并且能够相对于所述车架旋转，所述扇形齿轮具有形成齿条的弧形前缘，所述齿条与所述小齿轮啮合，所述一对拉杆可操作地连接到所述扇形齿轮；和一对车轮组件，其中所述传动组件的每个所述拉杆能够连接至所述车轮组件中的一个，并且所述拉杆响应于所述扇形齿轮的旋转的运动使所述车轮组件旋转。2.根据权利要求1所述的转向组件，其中，每个所述车轮组件包括：转向节，该转向节具有与所述转向节连接的车轴；接收所述车轴的轮辋；以及安装在所述轮辋上的轮胎。3.根据权利要求2所述的转向组件，其中，每个所述车轮组件的所述转向节通过主销可操作地连接至枢转杆，所述枢转杆可操作地连接到所述车架。4.根据权利要求3所述的转向组件，其中，每个主销基本上垂直排列。5.根据权利要求3所述的转向组件，其中，每个主销位于所述轮辋内。6.根据权利要求5所述的转向组件，其中，位于所述轮辋内的所述主销产生约0.0英寸到1.5英寸之间的摩擦半径。7.根据权利要求2所述的转向组件，其中，每个所述转向节由铸造本体形成。8.一种用于草坪维护车辆的转向组件，该草坪维护车辆的具有车架，所述转向组件包括：控制组件，所述控制组件包括可操作地连接到小齿轮的方向盘，其中所述方向盘的旋转直接传递至所述小齿轮；传动组件，所述传动组件包括扇形齿轮和一对拉杆，所述扇形齿轮具有形成齿条的前缘，该齿条与所述小齿轮啮合，并且每个所述拉杆的一端连接至所述扇形齿轮；和一...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·兹密克，
申请(专利权)人：MTD产品公司，
类型：发明
国别省市：美国,US