CN109952020A - 低轮廓割草机刀片 - Google Patents

Abstract

一种用于草坪维护设备的割草机刀片(20)，包括细长刀片(24)，所述细长刀片(24)具有相对的端部边缘(26，28)和相对的侧部边缘(30，34)。所述细长刀片(20)适于安装在旋转式割草机上，以围绕沿着横穿所述细长刀片(24)的方向延伸的中心轴线(36)旋转，并将所述细长刀片(24)分成从所述中心轴线(36)延伸的相对的细长端部(38，40)。所述细长刀片(20)具有刀片主轴线(44)，并限定弯曲部分(54)使得所述弯曲部分(54)与锋利的切削刃(46)相对。所述弯曲部分(54)从细长刀片(20)沿着向上方向延伸，两个部件相遇并朝向所述细长刀片(20)的下表面(56)弯曲。所述割草机刀片(20)的进一步实施例包括所述弯曲部分(54)在垂直方向上从所述锋利的切削刃(46)偏移以便在旋转期间产生升力，且所述弯曲部分(54)在大部分的刀片主轴线(44)上具有恒定的横截面。

Description

低轮廓割草机刀片

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年9月20日提交的名称为“低轮廓割草机刀片”的美国临时专利申请序列号62/397,177以及2016年9月21日提交的名称为“切削刀片”的美国外观专利申请序列号29/578,374的优先权，这两篇申请的全部内容通过引用纳入本申请。

背景技术

1.本发明的技术领域

本发明涉及草坪和园林设备，更具体地，涉及割草机的低轮廓刀片。

2.相关背景技术的描述

目前已知的割草机(例如手推式割草机、乘坐式割草机、花园拖拉机等)都包括具有至少一个切割刀片的切割板，所述切割刀片配置为切割草和其他植被。当使用具有装袋附件的切割刀片时，所述刀片通常包括倾斜的表面，用于在切割板下方产生提升力以使草站立，并提供气流将草屑挪移到所述装袋附件中，譬如美国专利号6,301,868所示的切割刀片。然而，在包含较高砂石含量的土壤上作业的情况下，使用此类切割刀片会侵蚀所述切割刀片的倾斜表面部分。在一段时间之后，所述倾斜表面可能被完全磨掉，从而丧失了所述刀片的提升功能。这可能需要较为频繁地更换刀片。

因此，需要一种具有低提升气流的割草机刀片，使得其提供一些气流，同时减少沙子撞击刀片所导致的磨损。

发明内容

根据本发明的一个方面，一种用于草坪维护设备的割草机刀片包括细长刀片，所述细长刀片具有相对的端部边缘和相对的侧部边缘。所述细长刀片适于安装在旋转式割草机上，以围绕沿着横穿细长刀片的方向延伸的中心轴线旋转，所述中心轴线将细长刀片分成相对的细长端部，所述细长端部从所述中心轴线延伸。所述细长刀片具有刀片主轴线。所述细长刀片限定弯曲部分使得所述弯曲部分与切削刃相对。所述弯曲部分从所述细长刀片沿着向上方向延伸，两个部件相遇并朝向所述细长刀片的下表面弯曲。

根据本发明的另一方面，一种用于草坪维护设备的割草机刀片包括细长刀片，所述细长刀片具有相对的端部边缘和相对的侧部边缘。所述细长刀片适于安装在旋转式割草机上，以围绕沿着横穿细长刀片的方向延伸的中心轴线旋转，所述中心轴线将细长刀片分成相对的细长端部，所述细长端部从所述中心轴线延伸。细长刀片具有刀片主轴线。所述细长刀片限定弯曲部分使得所述弯曲部分与切削刃相对。所述弯曲部分从所述细长刀片沿着向上方向延伸，两个部件相遇并朝向所述细长刀片的下表面弯曲。所述弯曲部分的远端部分在垂直方向上从切削刃偏移，以在旋转期间产生升力。

根据本发明的又一方面，一种用于草坪维护设备的割草机刀片包括细长刀片，所述细长刀片具有相对的端部边缘和相对的侧部边缘。所述细长刀片适于安装在旋转式割草机上，以围绕沿着横穿细长刀片的方向延伸的中心轴线旋转，所述中心轴线将细长刀片分成相对的细长端部，所述细长端部从所述中心轴线延伸。细长刀片具有刀片主轴线。所述细长刀片限定弯曲部分使得所述弯曲部分与切削刃相对。所述弯曲部分从细长刀片沿着向上方向延伸，两个部件相遇并朝向所述细长刀片的下表面弯曲。所述弯曲部分在刀片主轴线的大部分上具有恒定的横截面。

附图说明

对于本发明所涉领域的技术人员，将在参考附图阅读以下说明书时，本发明的前述方面和其他方面将变得显而易见，其中：

图1是根据本发明的至少一个实施方式的示例性低轮廓割草机刀片的等距视图。

图2是图1所示的低轮廓割草机刀片的正视图；

图3是图1所示的低轮廓割草机刀片的俯视图；

图4是图1沿着剖面线4-4的剖视图；

图5是图1沿着剖面线5-5的剖视图；和

图6是低轮廓割草机刀片的等距视图，显示替代性的安装布置。

应该注意的是，所有图片都是示意性的而不是按比例绘制的。为图片清晰和方便起见，这些图片中众多部件的相对尺寸和比例已经按照夸大或缩小的尺寸来显示。相同的附图编号通常用于指代不同实施方式中的对应特征或类似特征。因此，所述附图和说明书在本质上被认为是说明性的而不是限制性的。

具体实施方式

结合本发明的一个或多个方面的实施例被描述并在附图中使出。这些图示的实施例并不会成为本发明的限制。例如，本发明的一个或多个方面可以用于其他的实施方式中，甚至可以用于其他类型的设备中。而且，本文中所使用的某些术语仅仅出于方便，不应视为对本发明的限制。此外，在附图中，相同的附图标记用于指定相同的元件。

转到图1，其示出了一种示例性的低轮廓割草机刀片20的等距视图。所述低轮廓割草机刀片20包括细长刀片24，所述细长刀片24具有彼此相对的第一端部边缘26和第二端部边缘28。第一侧部边缘30和第二侧部边缘34也彼此相对，并且所述第一端部边缘26、第二端部边缘28、第一侧部边缘30和第二侧部边缘34一起构成所述低轮廓割草机刀片20的四条边。

所述低轮廓割草机刀片20适于安装在草坪维护设备(例如旋转式割草机)(未示出)上，以围绕沿着横穿所述细长刀片24的方向延伸的中心轴线36旋转。所述中心轴线36将细长刀片24分成相对的细长端部38,40，所述细长端部38,40从所述中心轴线36延伸。所述细长刀片24还包括刀片主轴线44。

在一种实施例中，所述细长刀片24可以配置有成对的锋利的切削刃46。所述锋利的切削刃46位于第一侧边缘30和第二侧边缘34上，使得当所述低轮廓割草机刀片20沿着箭头48所示的方向旋转时，锋利的切削刃46分别位于细长刀片24的前缘上以切割草和/或植被。在一种实施例中，所述锋利的切削刃46可以具有两英寸至六英寸的长度。

所述低轮廓割草机刀片20的中央部分50可包括用于将所述低轮廓割草机刀片20安装到旋转轴(例如主轴、发动机轴等)上的结构，使得所述低轮廓割草机刀片20可以通过旋转式割草机(未示出)上的动力源旋转。所述动力源可以是任何合适的动力源，包括但不限于汽油动力发动机(gasoline powered engine)、有线电动机(corded electricmotor)、电池驱动电机等。类似地，低轮廓割草机刀片20可以限定一个或多个孔以与位于旋转式割草机上的物理特征相配合，从而将所述低轮廓割草机刀片20附接至所述旋转式割草机上的结构。本发明设想所有合适的附接结构或限定。

转向图2，其示出示例性的低轮廓割草机刀片20的正视图。如图所示，在低轮廓割草机刀片20的右下侧示出一个锋利的切削刃46。

许多切割刀片和割草机刀片包括与锋利的切削刃46相对的倾斜表面或帆形表面，以便在旋转切割刀片上方产生较低的气压，并在其下方产生较高的气压，从而有效地促使草、其他植被以及随后的草屑获得提升。该提升可用于在切割之前促使草和植被挺直，并提供力量将草屑移动到收集袋或从出料槽(未示出)中移出。然而在特定情况下，诸如在土壤中含有较高百分比的沙子的位置上切割草和/或植被，所述倾斜表面或帆形表面沿着倾斜表面的长度不断地遭受沙粒的撞击。反过来，这可以在较短的时间内有效地打磨或磨损所述倾斜表面。

转向图3，其示出所述低轮廓割草机刀片20的俯视图。如前文所述，低轮廓割草机刀片包括细长刀片24，所述细长刀片24具有从中心轴线(由36处的点表示)延伸的端部38，40。所述细长刀片24还包括刀片主轴线44，并配置有成对的锋利的切削刃46。锋利的切削刃46位于第一侧边缘30和第二侧边缘34上，使得当所述低轮廓割草机刀片20沿着箭头48所示的方向旋转时，锋利的切削刃46分别位于细长刀片24的前缘上以切割草和/或植被。

转向图4，其示出所述细长刀片24的横截面剖视图。所述细长刀片24限定弯曲部分54，使得所述弯曲部分54与锋利的切削刃46相对，而不是包括与切削刃相对的帆形表面或倾斜表面。如图所示，所述弯曲部分54从细长刀片24沿着向上的方向从所述锋利的切削刃46和所述弯曲部分54处延伸。在该实施例中，术语“向上方向”用于限定垂直于从动表面(例如，草皮)的方向，这相对于草坪维护设备的正常运行而言通常被认为是“向上”。然后，所述弯曲部分54弯曲至向下朝向所述细长刀片24的下表面56的点。当所述低轮廓割草机刀片20围绕中心轴线36旋转时，所述弯曲部分54提供显著减少的空气湍流。空气湍流的减少促使物体(例如，沙粒)流动至旋转的低轮廓割草机刀片20的上方和后方，而不是撞击所述低轮廓割草机刀片20的部分，例如帆形部分或倾斜部分，并随后损毁所述帆形部分或倾斜部分。气流模式通常如图4中的箭头58所示。

所述弯曲部分54在细长刀片24的下表面56上限定凹形空间60。所述凹形空间60还促进在草和/或植被上方产生低气压以促使草和/或植被处于直立位置，以便通过旋转的低轮廓割草机刀片20进行切割。

在所述低轮廓割草机刀片20的至少一种实施例中，所述细长刀片24的弯曲部分54包括远端部分64，所述远端部分64在垂直方向上偏离所述锋利的切削刃46。如图3所示，沿着与中心轴线36大致平行的直线测量所述锋利的切削刃46距离所述远端部分64的偏移量。在一种特定实施例中，所述弯曲部分54的远端部分64在从动表面(例如，草皮)高度方向上高于所述锋利的切削刃46，这种偏移距离由尺寸66表示。与所述弯曲部分54的几何结构类似，所述偏移距离66有助于在低轮廓割草机刀片20的旋转期间产生提升。在一种实施例中，所述偏移距离66小于约二分之一英寸(1.2cm)。在另一种实施例中，所述偏移距离66大于约四分之一英寸(0.6cm)。

转到图5，其显示所述细长刀片24的另一横截面剖视图。除参考编号外，图4和图5是相同的。该比较用来显示在大部分的刀片主轴线44上，所述细长刀片24具有恒定的横截面。在将所述低轮廓割草机刀片20缩放到不同的割草机应用场景时，这可能是特别有用的。例如，如果手推式割草机需要30英寸长的刀片，并且已经设计了28英寸长的刀片，则设计师可以仅仅在每个端部38，40添加另一英寸以形成30英寸长的刀片。类似地，为了设计具有较短长度的低轮廓割草机刀片20，设计师仅需从每个端部38，40去除所需的长度。这可以节省设计和加工时间，从而节约成本。

还值得注意的是，所述弯曲部分54在低轮廓割草机刀片的中央部分50和端部38，40之间增强了弯曲稳定性。在许多相对扁平的割草机刀片中，平坦的金属坯料在两侧都变得锋利，以用作割草机刀片。然而，这些已知的扁平刀片通常缺乏弯曲稳定性并且可能根据图2中箭头68所示的方向弯曲。可以理解的是，这种类型的弯曲会在割草高度上带来不希望看到的参差不齐，并导致割草粗糙，这通常是不合心意的。同样地，所述弯曲部分54给细长刀片24带来额外的刚度是有益的。

转到图6，其显示替代性的安装结构。如前所述，任何合适的安装结构或限定可与本发明的低轮廓割草机刀片20一起使用。作为一种实施例，图6显示孔70和压花区域74(embossed areas)，其适用于如美国专利申请号US14/847,909及其同族专利所述的快速更换连接附件的方案。

本发明的装置具有多个好处。当割草机在具有较高含沙量的土壤或表面上使用时，低轮廓割草机刀片可以延长割草机刀片的使用年限。在一些实施例中，低轮廓割草机刀片的持续使用时间可以高达具有帆形表面或倾斜表面以产生提升的传统割草机刀片的四倍。在其他的诸多实施例中，所述刀片的持续使用时间可达传统的割草机刀片的三倍。另外，与传统的使用帆形表面的割草机刀片相比，低轮廓割草机刀片可以具有更大的表面积以偏转诸如沙粒之类的物体。尽管所述低轮廓割草机刀片具有更大的表面积，其也可以仅仅通过具有低轮廓而显著减少由物体撞击引起的大量刀片磨损。这种较低的轮廓还可以大幅降低施加在低轮廓割草机刀片上的拖拽阻力。在某些情况下，与标准的割草机刀片相比，拖拽阻力的降幅可高达12.5％。

其他的好处可能包括：恒定的刀片横截面轮廓容易缩放至其他的割草机应用场景(例如，更长或更短的刀片长度)。所述的低轮廓割草机刀片还可以沿着刀片主轴线提供弯曲稳定性或刚度，以减少和/或消除由于割草机刀片端部在操作期间相对于中央部分上下移动而导致粗糙的切割。

虽然发明人已经结合上述具体实施方式编写本发明，显然有许多替代选项、组合、修改变型和调整变化对于本领域技术人员而言是显而易见的。因此，如上所述，本发明所描述的实施例本意是说明性的，而不是限制性的。在不脱离本发明的精神主旨和范围的情况下，可以进行各种变更调整。本领域技术人员在研究上述说明书时，上述实施方式和其他实施方式的组合对他们而言是显而易见的，并且旨在将这些实施方式包含其中。因此，本发明的保护范围由所附的权利要求书来限定，并且所有的装置、过程和方法通过文字或等同方式限定在所述权利要求书的含义内，并包含在其中。此外，在所述详细描述或权利要求书中使用的术语“包含”的范围内，该术语的本意是包容性的，其限定方式与术语“包括”被用作一项权利要求的过渡词语时的解释相类似。

Claims (7)

1.一种用于草坪维护设备的割草机刀片(20)，其特征在于：

细长刀片(24)，所述细长刀片(24)具有相对的端部边缘(26，28)和相对的侧部边缘30，34)，所述细长刀片(20)适于安装在旋转式割草机上，以围绕沿着横穿所述细长刀片(20)的方向延伸的中心轴线(36)旋转，并将所述细长刀片(20)分成相对的细长端部(38，40)，所述细长端部(38，40)从所述中心轴线(36)延伸，所述细长刀片(20)具有刀片主轴线(44)，其中，

所述细长刀片(20)限定弯曲部分(54)，使得所述弯曲部分(54)与锋利的切削刃(46)相对，并且

所述弯曲部分(54)从所述细长刀片(20)的两者相遇处向上延伸并朝向所述细长刀片(20)的下表面(56)弯曲。

2.根据权利要求1所述的割草机刀片(20)，其特征在于，所述弯曲部分(54)在所述细长刀片(20)的所述下表面(56)上限定凹形空间(60)。

3.根据权利要求1-2所述的割草机刀片(20)，其特征在于，所述弯曲部分(54)的远端部分(64)在垂直方向上从所述锋利的切削刃(46)偏移，以在旋转期间产生提升。

4.根据权利要求3所述的割草机刀片(20)，其特征在于，所述弯曲部分(54)的所述远端部分(64)在高度上高于所述锋利的切削刃(46)。

5.根据权利要求3-4所述的割草机刀片(20)，其特征在于，所述弯曲部分(54)的所述远端部分(64)在高度上高出所述锋利的切削刃(46)小于约二分之一英寸(1.2cm)。

6.根据权利要求3-5所述的割草机刀片(20)，其特征在于，所述弯曲部分(54)的所述远端部分(64)在高度上高出所述锋利的切削刃(46)大于约四分之一英寸(0.6cm)。

7.根据权利要求1-5所述的割草机刀片(20)，其特征在于，所述弯曲部分(54)在大部分的所述刀片主轴线(44)上具有恒定的横截面。