專利名稱：用于以小型汽油發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的各種機(jī)具的通用和能改型的動(dòng)力頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于驅(qū)動(dòng)地面車輛，如割草機(jī)、掃雪機(jī)、耕作機(jī)具、泵和其他工具的電動(dòng)馬達(dá)，尤其是涉及一種通用的動(dòng)力頭，它采用一種電動(dòng)馬達(dá)和一塊通用的安裝板，以便能將電動(dòng)馬達(dá)固定在地面車輛或工具的內(nèi)燃機(jī)位置上，而不需要改動(dòng)它們的機(jī)架部分。
2.討論地面車輛，如割草機(jī)、掃雪機(jī)、耕作機(jī)具、鋪屋頂機(jī)和其他用于家庭或商業(yè)環(huán)境中的植物、園林和農(nóng)業(yè)類的機(jī)具產(chǎn)品，以及許多其他形式的工具，如剪線機(jī)、鏈鋸、吹葉機(jī)、泵等等，傳統(tǒng)上都使用內(nèi)燃機(jī)。內(nèi)燃機(jī)提供動(dòng)力，推動(dòng)地面車輛在地面上行進(jìn)或者驅(qū)動(dòng)地面車輛或工具的一個(gè)或幾個(gè)必要的子部件以使該設(shè)備能執(zhí)行它預(yù)定的功能。這樣的內(nèi)燃機(jī)一般是排氣量相對(duì)較小的發(fā)動(dòng)機(jī)，其馬力額定值小于10，更通常是小于5。由某一制造廠家生產(chǎn)的一種內(nèi)燃機(jī)的軌跡一般是不變的，或者變化很小，與使用該內(nèi)燃機(jī)的地面車輛或工具的形式無(wú)關(guān)。只要所考慮的該特定的發(fā)動(dòng)機(jī)其排氣量(馬力額定值)是相同的。換句話說(shuō)，由某一制造廠家生產(chǎn)的和有給定馬力額定值的一種內(nèi)燃機(jī)的軌跡將不會(huì)依賴使用該內(nèi)燃機(jī)的地面車輛或工具的形式而改變。例如，由一給定制造廠家生產(chǎn)的每個(gè)3.5馬力的內(nèi)燃機(jī)一般將有相同的軌跡，而與使用該內(nèi)燃機(jī)的設(shè)備無(wú)關(guān)。
在大多數(shù)情況下，地面車輛的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)將是垂直安裝的，因而發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸是垂直定位的。唯一的例外是在發(fā)動(dòng)機(jī)必須要水平安裝的地方。這樣的應(yīng)用一般包括與掃雪機(jī)、耕作機(jī)具和類似設(shè)備相關(guān)的工具，它們安裝有被驅(qū)動(dòng)圍繞一通常水平設(shè)置的旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的部件。對(duì)這些形式的地面車輛，發(fā)動(dòng)機(jī)一般是這樣安裝的，它的曲軸通常是水平伸展而不是垂直的。但是發(fā)動(dòng)機(jī)的整個(gè)軌跡和外形尺寸不變；僅僅是發(fā)動(dòng)機(jī)安裝到地面車輛上的方式不同(即垂直或水平)。這樣，各種地面車輛的一個(gè)生產(chǎn)廠家可以在其生產(chǎn)和銷售的各種各樣地面車輛或工具中使用一種由一特定發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)廠生產(chǎn)的內(nèi)燃機(jī)。
隨著環(huán)境保護(hù)意識(shí)的不斷增加，內(nèi)燃機(jī)已經(jīng)成為人們不斷關(guān)注的對(duì)象。一般用于地面車輛，例如割草機(jī)、掃雪機(jī)、耕作機(jī)具、鋪屋頂機(jī)等等的相對(duì)較小馬力的內(nèi)燃機(jī)，與包括設(shè)計(jì)用來(lái)減少碳?xì)渑欧盼?、費(fèi)用昂貴的控制污染設(shè)備的現(xiàn)代汽車比較起來(lái)，產(chǎn)生相對(duì)較多的排放物。在許多情況下，地面車輛所用的相對(duì)較小的內(nèi)燃機(jī)例如3.5馬力的內(nèi)燃機(jī)可以產(chǎn)生比現(xiàn)代汽車所用的內(nèi)燃機(jī)多得多的不希望的碳?xì)渑欧盼?。按照政府頒布的大氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，特別是關(guān)于由動(dòng)力機(jī)驅(qū)動(dòng)或提供動(dòng)力的車輛所產(chǎn)生的空氣污染的規(guī)定，可以預(yù)料在不遠(yuǎn)的將來(lái)，有相對(duì)較小排氣量?jī)?nèi)燃機(jī)的地面車輛將由于產(chǎn)生的污染物質(zhì)而成為人們不斷關(guān)注的對(duì)象。
由于上述情況，人們非常希望能夠在地面車輛或工具的機(jī)架部分直接安裝一個(gè)電的動(dòng)力源，例如電動(dòng)馬達(dá)，無(wú)論在地面車輛在工廠的裝配過(guò)程中或者以后由地面車輛或工具的生產(chǎn)廠家授權(quán)的人員或其他人員來(lái)安裝。如所希望的那樣，電動(dòng)馬達(dá)不產(chǎn)生任何會(huì)對(duì)大氣產(chǎn)生有害影響的空氣污染物。由于電池技術(shù)的最新進(jìn)步，現(xiàn)在已有電池可以向電動(dòng)馬達(dá)連續(xù)供電適合驅(qū)動(dòng)地面車輛，如割草機(jī)、掃雪機(jī)、耕作機(jī)具等工作約20-45分鐘，與使用常規(guī)內(nèi)燃機(jī)的設(shè)備相比不會(huì)顯著增加重量和成本。對(duì)許多應(yīng)用來(lái)說(shuō)，如在住宅的草地上割草和在住宅的馬路上掃雪，電池一次充電的運(yùn)行時(shí)間是綽綽有余，可以使操作者完成割除住宅的青草和掃除住宅馬路上的雪。這樣，電動(dòng)馬達(dá)就越來(lái)越普遍地被用在地面車輛和范圍廣泛的其他工具，這些工具應(yīng)用于各種目的，完成所希望的任務(wù)一般不需要一小時(shí)或更長(zhǎng)的運(yùn)行時(shí)間。
雖然電動(dòng)馬達(dá)在許多場(chǎng)合受到大家的歡迎，與此同時(shí)各種地面車輛的許多制造廠家還是依靠?jī)?nèi)燃機(jī)作為唯一的手段為他們銷售的一種或多種地面車輛或工具提供動(dòng)力。這可能是由于，至少部分是這樣，許多生產(chǎn)廠家相信這需要對(duì)該生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的每種型號(hào)的地面車輛設(shè)計(jì)一種要求特殊安裝裝置的電動(dòng)馬達(dá)。
這樣就需要一種有某種形式的通用安裝裝置的電動(dòng)馬達(dá)裝置，它將允許電動(dòng)馬達(dá)很快和很容易安裝到地面車輛的機(jī)架上，代替內(nèi)燃機(jī)作為地面車輛的動(dòng)力源，但該機(jī)架原來(lái)是為內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)的。這還需要這樣的電動(dòng)馬達(dá)和安裝裝置可以固定在各種各樣地面車輛或工具上，代替特殊型號(hào)的內(nèi)燃機(jī)，而并不要求制造廠家事前修改地面車輛的機(jī)架部分。
因此，本發(fā)明的一個(gè)主要目標(biāo)是提供一種有電動(dòng)馬達(dá)和通用安裝板的電動(dòng)力頭機(jī)器。通用安裝板將允許動(dòng)力頭機(jī)器很快和很容易固定到各種各樣的地面車輛或工具中，代替原先所用的或計(jì)劃用于地面車輛或工具的特殊型號(hào)內(nèi)燃機(jī)，而不需要地面車輛或工具的機(jī)架部分進(jìn)行很大的修改以在內(nèi)燃機(jī)的位置接納動(dòng)力頭機(jī)器。
本發(fā)明的另一目標(biāo)是提供一種有通用安裝板和第二安裝裝置的動(dòng)力頭機(jī)器，以便允許機(jī)器可以或者垂直取向或者水平取向安裝，而不必對(duì)機(jī)器進(jìn)行修改，同時(shí)對(duì)裝有動(dòng)力頭機(jī)器以代替原來(lái)計(jì)劃使用的內(nèi)燃機(jī)的地面車輛或工具也幾乎不要修改或不用修改。
本發(fā)明還有一個(gè)目標(biāo)是提供一種通用的動(dòng)力頭機(jī)器，它是標(biāo)準(zhǔn)的，可用于各種各樣的地面車輛和工具，它包括的整個(gè)軌跡大體上與設(shè)計(jì)要代替的內(nèi)燃機(jī)的相同，因此動(dòng)力頭機(jī)器不會(huì)對(duì)地面車輛或工具的其他部件產(chǎn)生影響，這些部件設(shè)計(jì)定位在該車輛或工具的動(dòng)力源附近。
本發(fā)明還有一個(gè)目標(biāo)是提供有一個(gè)安裝板和一個(gè)第二安裝裝置的通用動(dòng)力頭機(jī)器，其中該安裝板適合固定機(jī)器的電動(dòng)馬達(dá)，使得馬達(dá)的輸出軸取向在垂直位置，和該第二安裝裝置適合固定該機(jī)器，使得輸出軸取向在水平位置。
本發(fā)明還有一個(gè)目標(biāo)是提供有一個(gè)通用安裝板和一個(gè)第二安裝裝置的通用動(dòng)力頭機(jī)器，其中通用安裝板和和第二安裝裝置每個(gè)都不需要連接器或其他附加部件，以使動(dòng)力頭機(jī)器固定到原先設(shè)計(jì)使用特定的內(nèi)燃機(jī)的各種地面車輛或工具上。
本發(fā)明進(jìn)一步的目標(biāo)是提供一種通用的動(dòng)力頭機(jī)器，它適合代替內(nèi)燃機(jī)使用于各種各樣地面車輛或工具，其中該機(jī)器包括一個(gè)電動(dòng)馬達(dá)和一個(gè)向電動(dòng)馬達(dá)供電的電池，以及一個(gè)電池充電器接口裝置，以便允許機(jī)器的電池可很快和很容易再充電。還有一個(gè)進(jìn)一步的目標(biāo)是提供一種有聯(lián)鎖裝置的動(dòng)力頭機(jī)器，該裝置防止在外部的電池充電器固定在充電器接口電路中時(shí)，機(jī)器的電動(dòng)馬達(dá)被接通，和防止在機(jī)器的電動(dòng)馬達(dá)運(yùn)行時(shí)，外部的充電器被連接到充電器接口電路。
本發(fā)明的概要按照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案的通用動(dòng)力頭機(jī)器實(shí)現(xiàn)了上述和其他的各目標(biāo)。通用動(dòng)力頭機(jī)器一般包括一殼體，其整個(gè)軌跡大體與特定型號(hào)的內(nèi)燃機(jī)相同；設(shè)置在該殼體內(nèi)的電動(dòng)馬達(dá)；固定在馬達(dá)一部分上的通用安裝板。通用安裝板適合固定到各種地面車輛或工具的機(jī)架部分而不需對(duì)機(jī)架部分進(jìn)行修改。這就能在工廠或其他類似設(shè)施中裝配該設(shè)備時(shí)，甚至在對(duì)設(shè)備進(jìn)行改型以替換它的內(nèi)燃機(jī)時(shí)幾乎不需要對(duì)設(shè)備其他部件的位置進(jìn)行改動(dòng)，就可用該動(dòng)力頭機(jī)器代替地面車輛或工具的內(nèi)燃機(jī)。
本發(fā)明還有一個(gè)目標(biāo)是提供一種通用的動(dòng)力頭機(jī)器適合固定到各種地面車輛或工具，并適合用交流電源供電，它還包括聯(lián)鎖裝置，當(dāng)聯(lián)鎖裝置的一部分從機(jī)器中拿走時(shí)可使機(jī)器的電動(dòng)馬達(dá)不能啟動(dòng)。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，動(dòng)力頭機(jī)器可以固定到地面車輛或工具的機(jī)架部分，使機(jī)器電動(dòng)馬達(dá)垂直取向。在機(jī)器的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，包括第二安裝裝置，它能將電動(dòng)馬達(dá)固定到地面車輛或工具的機(jī)架部分，使得電動(dòng)馬達(dá)的輸出軸基本上水平伸展。在首先描述的優(yōu)選實(shí)施方案中，馬達(dá)輸出軸的垂直取向允許動(dòng)力頭機(jī)器用于地面車輛，如割草機(jī)，它要求垂直取向的輸出軸以驅(qū)動(dòng)切割刀片。在剛描述的另一實(shí)施方案中，機(jī)器的水平安裝允許機(jī)器用于帶有要求圍繞水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)具的地面車輛。這樣的地面車輛包括掃雪機(jī)，耕作機(jī)具和鋪屋頂機(jī)。
在各優(yōu)選的實(shí)施方案中，通用動(dòng)力頭機(jī)器的整個(gè)軌跡與要用它代替的特殊型號(hào)內(nèi)燃機(jī)的大體相同。這就允許通用的動(dòng)力頭機(jī)器固定到地面車輛或工具時(shí)，不需對(duì)原先正常定位在內(nèi)燃機(jī)周圍的設(shè)備的其他部件進(jìn)行移動(dòng)或安裝到機(jī)架部分的其它部位，如果需要這樣做的話，就會(huì)使設(shè)備的裝配或設(shè)備改型為動(dòng)力頭機(jī)器代替內(nèi)燃機(jī)變得復(fù)雜。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中通用安裝板和第二安裝裝置兩者以不會(huì)相互影響的方式都固定到機(jī)器上，不管使用哪個(gè)安裝部件將動(dòng)力頭機(jī)器固定到地面車輛或工具的機(jī)架上。在這種方式中機(jī)器可以裝設(shè)通用安裝板和第二安裝裝置兩者，而沒(méi)有兩個(gè)中不用的一個(gè)妨礙定位在機(jī)器附近的地面車輛或工具的其他部件的缺點(diǎn)。
本發(fā)明的通用動(dòng)力頭機(jī)器這樣就允許電動(dòng)馬達(dá)固定到各種各樣原來(lái)設(shè)計(jì)是使用特殊型號(hào)內(nèi)燃機(jī)的地面車輛或工具的機(jī)架部分，并且不需要對(duì)地面車輛或工具的機(jī)架部分進(jìn)行修改或者對(duì)設(shè)計(jì)安裝在內(nèi)燃機(jī)附近的其他部件進(jìn)行重新定位。通用動(dòng)力頭機(jī)器還能進(jìn)一步改型以適合各種各樣的地面車輛或工具。它們要求或者垂直取向的輸出驅(qū)動(dòng)軸或者水平取向的輸出驅(qū)動(dòng)軸，而不用對(duì)機(jī)器或?qū)Φ孛孳囕v或工具的機(jī)架部分進(jìn)行很大的修改。因此本發(fā)明的機(jī)器使各種類型地面車輛或工具的制造廠家避免了去制造和儲(chǔ)存用于每種生產(chǎn)的特殊型號(hào)的地面車輛或工具的各種各樣的電動(dòng)馬達(dá)和安裝裝置。
用本發(fā)明的通用動(dòng)力頭機(jī)器進(jìn)行替換，還為地面車輛或工具提供了這樣一種動(dòng)力機(jī)構(gòu)，它不會(huì)產(chǎn)生經(jīng)常與內(nèi)燃機(jī)有關(guān)的空氣污染物或其他使環(huán)境惡化的物質(zhì)。從而允許該設(shè)備用在封閉的環(huán)境中，例如某些工廠，在那里由內(nèi)燃機(jī)通常產(chǎn)生的排放物會(huì)引起損害健康的問(wèn)題。
附圖的簡(jiǎn)單描述對(duì)熟悉本技術(shù)的人來(lái)說(shuō)，通過(guò)閱讀下面的技術(shù)說(shuō)明和附加的權(quán)利要求書和通過(guò)參考附圖，將能很清楚了解本發(fā)明的各項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，附圖有


圖1是為割草機(jī)形式的地面車輛的透視圖，包括安裝在其上面的按照本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案的通用動(dòng)力頭機(jī)器；圖2是
圖1所示的動(dòng)力頭機(jī)器的放大透視圖；圖3是圖2所示機(jī)器的平面圖；圖4是圖2所示機(jī)器的側(cè)視圖；圖5是圖2所示機(jī)器的底視圖；圖6是圖2機(jī)器的后視圖，顯示充電器接口裝置與外部電池充電器的電氣連接，且聯(lián)鎖裝置的鑰匙被移開；圖7是固定在機(jī)器馬達(dá)上的通用安裝板的透視圖；圖8是適合使用交流電源的本發(fā)明另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案的后視圖，顯示機(jī)器通過(guò)交流電源線與交流插座相連；圖9是裝有本發(fā)明動(dòng)力頭機(jī)器的掃雪機(jī)透視圖；
圖10是裝有本發(fā)明動(dòng)力頭機(jī)器的耕作機(jī)具透視圖；
圖11是動(dòng)力頭機(jī)器的電動(dòng)馬達(dá)與通用安裝板脫離的分解透視圖；和
圖12是
圖11中沿12-12線所取的通用安裝板的橫剖面圖。各優(yōu)選實(shí)施方案的詳細(xì)描述參考
圖1，顯示的為割草機(jī)10形式的植物切割機(jī)裝有按照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案的通用動(dòng)力頭機(jī)器12。這將馬上可以理解，動(dòng)力頭機(jī)器12將與割草機(jī)連在一起描述，并且該機(jī)器同樣適合應(yīng)用于需要?jiǎng)恿υ打?qū)動(dòng)它們一個(gè)部件的各種各樣的工具。實(shí)際上已經(jīng)設(shè)計(jì)使用小型內(nèi)燃機(jī)的任何地面車輛或工具都是在計(jì)劃使用該動(dòng)力頭機(jī)器12的范圍之內(nèi)。
進(jìn)一步參考
圖1，動(dòng)力頭機(jī)器12適合很快和很容易固定到機(jī)架部分，在這種情況下就是割草機(jī)10的面板，以代替原來(lái)打算安裝在割草機(jī)10上的特定型號(hào)和排氣量的內(nèi)燃機(jī)。動(dòng)力頭機(jī)器12通過(guò)板16的通用安裝部件很快和很容易固定在面板14上，該安裝部件將主體部分18剛性固定在面板14。通用安裝板16和主體部分18每個(gè)的“軌跡”與設(shè)計(jì)的機(jī)器要代替的內(nèi)燃機(jī)特定型號(hào)大體相同。這樣，動(dòng)力頭機(jī)器12可以裝配到面板14上，由制造廠家在工廠或其他類似設(shè)施上實(shí)行，或者甚至由中間商或其他的工廠授權(quán)的服務(wù)代表或其他個(gè)人對(duì)割草機(jī)10改型。由于動(dòng)力頭機(jī)器12的整個(gè)軌跡與設(shè)計(jì)的機(jī)器要代替的特定發(fā)動(dòng)機(jī)大體相同，通過(guò)用安裝板16可以直接固定在面板14上，而不需要在面板14上作任何修改，例如在那里鉆幾個(gè)附加的孔，使用外部連接器板等等。基本相同的軌跡還能使動(dòng)力頭機(jī)器12固定到面板14時(shí)，不需要割草機(jī)10上原先設(shè)置的其他部件在割草機(jī)上重新定位?；鞠嗤能壽E進(jìn)一步允許動(dòng)力頭機(jī)器12改型到或初始安裝到割草機(jī)10上，可以很快、很容易完成，而不需要對(duì)割草機(jī)10大拆大卸，除了機(jī)器改型到割草機(jī)時(shí)原先提供的發(fā)動(dòng)機(jī)以外。
由于動(dòng)力頭機(jī)器12包括電的動(dòng)力源，機(jī)器不產(chǎn)生任何排放物，而內(nèi)燃機(jī)是會(huì)產(chǎn)生的。還有，由于動(dòng)力頭機(jī)器12是電的動(dòng)力源，機(jī)器就不需要潤(rùn)滑油，燃料過(guò)濾器部件或空氣過(guò)濾器，割草機(jī)10的整個(gè)維修工作顯著減小，同時(shí)使用過(guò)的油料和其他器件的處置問(wèn)題是完全消除了，因?yàn)檫@些東西如果處置不當(dāng)就會(huì)對(duì)環(huán)境造成損害。動(dòng)力頭機(jī)器12內(nèi)部的電動(dòng)馬達(dá)工作時(shí)比內(nèi)燃機(jī)更加安靜。
詳細(xì)參考圖2，動(dòng)力頭機(jī)器12的主體部分18包括殼體20，它通過(guò)鉸鏈23和常規(guī)的插銷23a將上部件22固定在底部件24。在殼體20內(nèi)是垂直取向的電動(dòng)馬達(dá)26，它固定在通用安裝板16上，這將馬達(dá)大部分剛性固定在殼體18內(nèi)。一組可再充電的電池也裝在殼體18內(nèi)以對(duì)電動(dòng)馬達(dá)26供電。馬達(dá)26在市場(chǎng)上有售，并且由本發(fā)明的受讓人目前正在生產(chǎn)，商業(yè)地用于受讓人的各種產(chǎn)品。
圖2顯示的動(dòng)力頭機(jī)器12的優(yōu)選實(shí)施方案還包括第二安裝裝置28，它有第一U形托架部件28a和第二U形托架部件28b。第一托架部件28a例如通過(guò)有螺紋的緊固件和螺母組件(未顯示)固定到上部件22的側(cè)壁30上，以提供垂直取向的安裝表面31。第二托架部件28b同樣通過(guò)常規(guī)的帶螺紋的螺母和螺栓組件(未顯示)固定到底部件24，以提供第二垂直取向的支持表面32。在支持表面32中形成第一對(duì)孔34和在支持表面32中形成第二對(duì)孔36，這些孔使整個(gè)動(dòng)力頭機(jī)器12可以固定在水平伸展的地面車輛如掃雪機(jī)或耕作機(jī)具的機(jī)架部分，它們要求水平設(shè)置輸出軸以驅(qū)動(dòng)車輛的作業(yè)裝置。這樣，動(dòng)力頭機(jī)器12可以或者垂直取向安裝或者水平取向安裝，而不需要在將動(dòng)力頭機(jī)器固定到特定的地面車輛或工具之前，拆卸動(dòng)力頭機(jī)器，對(duì)它進(jìn)行修改或者其他的制造步驟，如鉆孔，車螺紋等。第二安裝裝置28各部件的位置和結(jié)構(gòu)還使得拆卸不會(huì)影響安裝在動(dòng)力頭機(jī)器附近的地面車輛的其他部件，因?yàn)閺膱D3和4清楚可見，機(jī)器的整個(gè)軌跡并不因?yàn)榈诙惭b裝置28而有顯著增加。
繼續(xù)參考圖2，3和6，動(dòng)力頭機(jī)器12還包括可移去的聯(lián)鎖裝置38和充電器接口電路裝置40(圖6)。聯(lián)鎖裝置38是美國(guó)專利5,085,043號(hào)的主題，轉(zhuǎn)讓給本申請(qǐng)的受讓人。簡(jiǎn)單地說(shuō)，聯(lián)鎖裝置38包括一可移去的“鑰匙”42，當(dāng)它如圖6所示移開時(shí)，電動(dòng)馬達(dá)26的電路被切斷，這樣馬達(dá)26，從而動(dòng)力頭機(jī)器12，在外部電池充電器44與充電器接口電路裝置40電氣相連時(shí)不能操作。所以，當(dāng)電池25由外部充電器44充電時(shí)馬達(dá)26是不能操作的。當(dāng)鑰匙42插入到充電器電路裝置40，電動(dòng)馬達(dá)26恢復(fù)正常并且充電口45被鑰匙42的一部分物理地堵住。但是在充電器44與充電器裝置40電氣連接時(shí)不能連接鑰匙42。這樣，只有當(dāng)與外部充電器44相連的電氣插座46與充電器電路裝置40脫離時(shí)鑰匙42才能插入。結(jié)果在電池充電器44與充電器裝置40相連時(shí)動(dòng)力頭機(jī)器12不能操作(即馬達(dá)接通)，而鑰匙42插入時(shí)防止充電器44與動(dòng)力頭機(jī)器相連。這樣當(dāng)電池25充電時(shí)不能將動(dòng)力頭機(jī)器12的馬達(dá)26接通，而當(dāng)馬達(dá)26運(yùn)行時(shí)不能將充電器44與機(jī)器連接。充電器電路裝置40的位置還允許操作者很快和方便地接近，而不需要移開定位在動(dòng)力頭機(jī)器12附近的任何其他部件。
現(xiàn)在參考圖7，顯示與動(dòng)力頭機(jī)器12的電動(dòng)馬達(dá)相連的通用安裝板16。通用安裝板包括中心部分48，它通過(guò)通常圓形的內(nèi)壁部分52與外部周邊部分50分離。通常圓形的外壁54進(jìn)一步限定內(nèi)壁部分52。一組直立的支持壁56設(shè)置在內(nèi)壁部分52和外壁部分54之間，以進(jìn)一步增加安裝板16的剛性和強(qiáng)度。
參考圖5，7，11和12，外部周邊部分50包括空間上等距間隔的第一組孔58，而中心部分48包括也是空間上等距間隔的第二組孔60。在安裝板16的中央形成中心孔62(圖7)。
簡(jiǎn)要地參考圖4-6和11，中心孔62允許固定在電動(dòng)馬達(dá)26的磁通量外殼29上的下蓋板部件27穿過(guò)安裝板16。孔60允許安裝板16通過(guò)常規(guī)的帶螺紋螺栓與馬達(dá)26的下蓋板部件27相連(顯示在
圖11中)，螺栓穿過(guò)孔26d(
圖11和12)將馬達(dá)26相對(duì)固定地保持在安裝板16上?？?8的位置與割草機(jī)10的面板14上的發(fā)動(dòng)機(jī)安裝孔(未顯示)重疊，從而允許安裝板16通過(guò)帶螺紋的螺栓和螺母直接固定到面板14上，這樣就將整個(gè)機(jī)器12剛性固定到面板14上。
通用安裝板16最好由合適的高強(qiáng)度材料如金屬制成。另外，也可使用高強(qiáng)度塑料如玻璃充填的尼龍。安裝板16使用眾所周知的注模法技術(shù)在合適形狀的注模模具中成形。
現(xiàn)在參考圖8，圖中顯示按照本發(fā)明另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案的通用動(dòng)力頭機(jī)器80。動(dòng)力頭機(jī)器80與機(jī)器12基本相同，差別在于它適合由交流電源通過(guò)常規(guī)交流電源線82直接供電。機(jī)器80的各部件中與機(jī)器12相同的部件，用相同的參考數(shù)字在其右上方帶有一撇“′”表示。對(duì)機(jī)器80來(lái)說(shuō)，當(dāng)將聯(lián)鎖裝置38′的鑰匙42′移開時(shí)防止動(dòng)力頭機(jī)器被接通。一旦鑰匙42′插入到聯(lián)鎖裝置38′中，機(jī)器就可由最好設(shè)置在
圖1顯示的割草機(jī)10的手柄部分(未顯示)的合適的開/閉開關(guān)接通送電。
簡(jiǎn)要參考圖9，顯示的動(dòng)力頭機(jī)器12構(gòu)成掃雪機(jī)84的動(dòng)力源。機(jī)器12是這樣安裝，使得它的輸出軸(看不見)水平取向安裝到驅(qū)動(dòng)機(jī)器85，以滿足驅(qū)動(dòng)掃雪機(jī)84的拋雪機(jī)具86的需要。
簡(jiǎn)要參考
圖10，顯示的動(dòng)力頭機(jī)器12水平取向安裝以驅(qū)動(dòng)耕作機(jī)具88。第二安裝裝置28的托架28a和28b直接固定在耕作機(jī)具88的機(jī)架部分90上。動(dòng)力頭機(jī)器12的輸出軸(未顯示)水平伸展到耕作機(jī)具88的驅(qū)動(dòng)裝置92之中，該裝置驅(qū)動(dòng)耕作工具94圍繞水平伸展的轉(zhuǎn)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)。
這樣就能理解這里描述的本發(fā)明的各優(yōu)選實(shí)施方案提供一種電的動(dòng)力頭機(jī)器，它可以由電池供電或者直接從交流電源供電。本發(fā)明的各實(shí)施方案還適合很快和容易地固定到地面車輛，工具或泵，以及實(shí)際上任何形式的原來(lái)使用內(nèi)燃機(jī)的機(jī)具的機(jī)架部分，而不需要顯著修改機(jī)架部分或重新設(shè)置原來(lái)設(shè)計(jì)在動(dòng)力源附近的其他部件。動(dòng)力頭機(jī)器各優(yōu)選實(shí)施方案還適合在工廠裝配線上或者對(duì)設(shè)備改型代替內(nèi)燃機(jī)時(shí)，直接固定到地面車輛，工具或泵的機(jī)架部分上。因此本發(fā)明的動(dòng)力頭機(jī)器允許在各種各樣的地面車輛或工具上使用電能源代替內(nèi)燃機(jī)，而不需對(duì)這樣車輛的機(jī)架部分或它的其他部件進(jìn)行很大的修改。本發(fā)明的動(dòng)力頭機(jī)器還不會(huì)產(chǎn)生任何不希望的空氣污染物，通常內(nèi)燃機(jī)會(huì)產(chǎn)生這些東西，并且不需要定期維修，而汽油機(jī)一般需要這種維修。
對(duì)本工藝熟悉的人們通過(guò)上面的描述現(xiàn)在可以理解本發(fā)明廣泛的說(shuō)明可以用各種方式實(shí)現(xiàn)。因此，盡管這個(gè)發(fā)明已經(jīng)用特定的各個(gè)例子進(jìn)行了描述，本發(fā)明的真實(shí)范圍不應(yīng)局限于此，因?yàn)閷?duì)熟練的專業(yè)人員來(lái)說(shuō)在研究了附圖，說(shuō)明書和下面的權(quán)利要求書之后其他的修改將是很明顯的。
權(quán)利要求
1.一種通用的動(dòng)力頭機(jī)器，適合很方便固定到一種工具上，該機(jī)器包括電動(dòng)馬達(dá)，以對(duì)該工具或它的一個(gè)機(jī)具提供動(dòng)力；電池，對(duì)該電動(dòng)馬達(dá)供電；和殼體，至少大體上包圍該電動(dòng)馬達(dá)和該電池。
2.如權(quán)利要求1所述的機(jī)器，還包括通用安裝部件，可操作地與該電動(dòng)馬達(dá)相連，以便把該機(jī)器安裝到該工具上。
3.如權(quán)利要求2所述的機(jī)器，其中通用安裝部件適合改型該工具，以代替內(nèi)燃機(jī)。
4.一種通用的動(dòng)力頭機(jī)器，適合改型有內(nèi)燃機(jī)的一種工具，以代替內(nèi)燃機(jī)，該機(jī)器包括電動(dòng)馬達(dá)，為該工具或它的一個(gè)機(jī)具提供動(dòng)力；電池，對(duì)該電動(dòng)馬達(dá)供電；和殼體，至少大體上包圍該電動(dòng)馬達(dá)和該電池。
5.如權(quán)利要求4所述的機(jī)器，還包括通用的安裝部件，以允許該機(jī)器很方便地固定到該工具上代替該內(nèi)燃機(jī)。
6.一種通用的動(dòng)力頭機(jī)器，適合固定到一種工具上以向該工具或它的一個(gè)機(jī)具提供動(dòng)力源，該機(jī)器包括電動(dòng)馬達(dá)，以向該工具或它的一個(gè)機(jī)具提供動(dòng)力；電池，對(duì)該電動(dòng)馬達(dá)供電；和通用安裝部件，適合很方便將該機(jī)器固定到該工具上。
7.如權(quán)利要求6所述的機(jī)器，還包括殼體，大體上包圍該電動(dòng)馬達(dá)和該電池。
8.一種通用的動(dòng)力頭機(jī)器，適合固定到一種地面車輛，以向該地面車輛或它的一個(gè)機(jī)具提供動(dòng)力，該機(jī)器包括電動(dòng)馬達(dá)，以向該地面車輛或它的一個(gè)機(jī)具提供動(dòng)力；電池，以對(duì)該電動(dòng)馬達(dá)供電；和殼體，至少部分包圍該電動(dòng)馬達(dá)和該電池。
9.如權(quán)利要求8所述的機(jī)器，還包括通用的安裝部件，以使該機(jī)器能很方便地固定到該地面車輛。
10.一種通用的動(dòng)力頭機(jī)器，適合固定到一種地面車輛上，以向該地面車輛或它的一個(gè)機(jī)具提供動(dòng)力，該機(jī)器包括電動(dòng)馬達(dá)，以向該地面車輛或它的一個(gè)機(jī)器提供動(dòng)力；電池，以向該電動(dòng)馬達(dá)供電；和通用安裝部件，以使該機(jī)器能很方便地固定到該地面車輛上。
11.如權(quán)利要求10所述的機(jī)器，其中用該機(jī)器將該地面車輛改型，以代替原先固定在該地面車輛上的內(nèi)燃機(jī)。
12.如權(quán)利要求10所述的機(jī)器，還包括殼體，至少部分包圍該電動(dòng)馬達(dá)和該電池。
13.一種通用動(dòng)力頭機(jī)器，適合固定在一種工具上，該機(jī)器包括電動(dòng)馬達(dá)，以對(duì)該工具提供動(dòng)力；殼體，大體包圍該電動(dòng)馬達(dá)；和其中該機(jī)器適合固定到該工具的一部分，以代替內(nèi)燃機(jī)而不需要實(shí)際的改動(dòng)該工具。
14.如權(quán)利要求13所述的機(jī)器，還包括通用的安裝部件，適合可操作地固定該電動(dòng)馬達(dá)，以使該機(jī)器能固定到該工具上，并由該工具固定地支持。
15.一種通用的動(dòng)力頭機(jī)器，適合有汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的地面車輛的改型，以代替該汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，該機(jī)器包括電動(dòng)馬達(dá)，通用安裝板，固定到該電動(dòng)馬達(dá)的一部分，以支持該相對(duì)固定在那里的電動(dòng)馬達(dá)；和該通用安裝板適合固定到該機(jī)具上代替該小型汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，從而為該地面車輛或該地面車輛的一個(gè)機(jī)具提供動(dòng)力，而不需對(duì)該地面車輛的機(jī)架部分進(jìn)行修改。
16.如權(quán)利要求15所述的機(jī)器，其中該通用安裝板包括與地面車輛的該機(jī)架一部分上的相應(yīng)孔對(duì)齊的一組孔，從而使得該通用安裝板可直接固定在該機(jī)架部分的一部分上，而不用修改該機(jī)架部分。
17.如權(quán)利要求15所述的機(jī)器，其中該機(jī)器還包括電池，以向該電動(dòng)馬達(dá)供電。
18.如權(quán)利要求17所述的機(jī)器，還包括殼體裝置，包圍該電池和該電動(dòng)馬達(dá)；和該殼體裝置有與該機(jī)器要代替的該汽油發(fā)動(dòng)機(jī)相近的軌跡。
19.如權(quán)利要求15所述的機(jī)器，還包括第二安裝裝置，它把該電動(dòng)馬達(dá)固定在該地面車輛上，使設(shè)置的電動(dòng)馬達(dá)的取向與通過(guò)該通用安裝板將該電動(dòng)馬達(dá)固定在該地面車輛上時(shí)的取向成90度。
20.如權(quán)利要求19所述的機(jī)器，其中當(dāng)該第二安裝裝置固定到該地面車輛時(shí)該第二安裝裝置使該電動(dòng)馬達(dá)成水平方向。
21.如權(quán)利要求20所述的機(jī)器，其中該第二安裝裝置包括至少一個(gè)托架部件，它可操作地固定在該電動(dòng)馬達(dá)上，從而當(dāng)該托架部件固定到該地面車輛時(shí)支持相對(duì)固定到該地面車輛上的該電動(dòng)馬達(dá)。
22.如權(quán)利要求15所述的機(jī)器，其中該通用安裝板包括一個(gè)通常圓形的安裝板，該板有適合固定到該電動(dòng)馬達(dá)上的中心部分，和適合固定到該地面車輛上的一外部周邊部分。
23.如權(quán)利要求22所述的機(jī)器，其中該通用安裝板適合支持電動(dòng)馬達(dá)在相對(duì)支持地面車輛的地表面垂直的位置上。
24.如權(quán)利要求18所述的機(jī)器，其中該殼體裝置包括成兩件的殼體，有一上蓋部分和一下部分；該上蓋部分可開啟地固定在該下部分，以便能夠接近該電動(dòng)馬達(dá)；和其中該電動(dòng)馬達(dá)設(shè)在該殼體裝置內(nèi)，以便基本上裝在該殼體裝置內(nèi)。
25.如權(quán)利要求15所述的機(jī)器，還包括電池，以向該電動(dòng)馬達(dá)供電；和充電器接口裝置，適合與電池充電器連接，以便能向該電池再充電；和聯(lián)鎖裝置，與該充電器接口裝置相連，以便在該電池充電器與該充電器接口裝置電氣連接時(shí)防止接通該電動(dòng)馬達(dá)，而在電動(dòng)馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)防止該電池充電器與該充電器接口裝置電氣連接。
26.一種通用動(dòng)力頭機(jī)器，適合固定在地面車輛的機(jī)架部分上以代替地面車輛通常使用的內(nèi)燃機(jī)，從而作為該地面車輛動(dòng)力源代替該內(nèi)燃機(jī)，該機(jī)器包括殼體，其軌跡與該機(jī)器要代替的內(nèi)燃機(jī)軌跡相同；電動(dòng)馬達(dá)，設(shè)置在該殼體內(nèi)，以便驅(qū)動(dòng)該地面車輛或它的一個(gè)機(jī)具；通用安裝板，固定在該馬達(dá)上，從而相對(duì)于該通用安裝板穩(wěn)固地支持該馬達(dá)；和該通用安裝板還有一部分適合固定到該地面車輛的該機(jī)架部分，從而相對(duì)于該地面車輛的該機(jī)架部分牢固支持該電動(dòng)馬達(dá)在該殼體內(nèi)。
27.如權(quán)利要求26所述的機(jī)器，還包括一個(gè)設(shè)置在該殼體內(nèi)的電池，該電池與該馬達(dá)電氣連接以向該馬達(dá)供電。
28.如權(quán)利要求26所述的機(jī)器，還包括第二安裝裝置，固定在該殼體上，其取向相對(duì)該通用安裝板旋轉(zhuǎn)約90度；和該第二安裝裝置適合固定該殼體，因此而固定該馬達(dá)，該第二安裝裝置的取向從該通用安裝板在該地面車輛上固定該電動(dòng)馬達(dá)和該殼體的位置的取向旋轉(zhuǎn)約90度。
29.如權(quán)利要求27所述的機(jī)器，還包括充電器接口裝置，與該電池電氣連接，以便使從外部電池充電器來(lái)的充電電流流向該電池充電。
30.如權(quán)利要求29所述的機(jī)器，還包括聯(lián)鎖裝置，與該充電器接口裝置相連，在該外部電池充電器與該充電器接口裝置電氣連接時(shí)防止電動(dòng)馬達(dá)操作運(yùn)行；和在電動(dòng)馬達(dá)操作運(yùn)行時(shí)防止該外部電池充電器與該充電器接口裝置電氣連接。
31.如權(quán)利要求30所述的機(jī)器，其中該充電器接口裝置和該聯(lián)鎖裝置每個(gè)都可從該殼體的外表面人工接近，而不需要拆卸該殼體的任何部分。
32.如權(quán)利要求28所述的機(jī)器，其中該第二安裝裝置包括至少一個(gè)固定在該殼體外表面的托架部件，從而允許該殼體，及因此該電動(dòng)馬達(dá)固定在該地面車輛的該機(jī)架部分，其取向相對(duì)用該通用安裝板固定該電動(dòng)馬達(dá)的取向旋轉(zhuǎn)約90度。
33.如權(quán)利要求26所述的機(jī)器，其中該通用安裝板包括中心部分，有一組孔以允許使用一組帶螺紋的緊固件將該電動(dòng)馬達(dá)固定在該中心部分；中心孔，以便能使該馬達(dá)的輸出軸通過(guò)；和外周邊部分，有一組孔以允許使用第二組緊固件將該通用安裝板固定到該地面車輛的該機(jī)架部分。
34.如權(quán)利要求33所述的機(jī)器，其中該安裝板的該中心部分是由直立的一般為圓形的壁部分所限定；其中該外周邊部分是以一般為圓形的第二壁部分界定；和其中該第一和一般為圓形的第二壁部分由一組空間上分離的支持壁連接，以便為該通用的安裝板提供結(jié)構(gòu)上的剛度。
35.一種通用的動(dòng)力頭機(jī)器，適合固定到具有一特定型號(hào)和排氣量的內(nèi)燃機(jī)的工具上，以代替該內(nèi)燃機(jī)，該動(dòng)力頭機(jī)器包括殼體；設(shè)置在該殼體內(nèi)的電動(dòng)馬達(dá)；通用安裝板，適合固定到該馬達(dá)的一部分，該通用安裝板還適合固定到該工具的機(jī)架部分，而不需對(duì)該機(jī)架部分進(jìn)行修改；和其中該殼體構(gòu)成的軌跡基本上與該內(nèi)燃機(jī)構(gòu)成的軌跡相同，以便很方便地可以固定到該機(jī)架部分而不需對(duì)該機(jī)架部分修改。
36.如權(quán)利要求35所述的機(jī)器，還包括一設(shè)置在該殼體內(nèi)的可再充電的電池，以便向該電動(dòng)馬達(dá)送電。
37.如權(quán)利要求36所述的機(jī)器，還包括充電器接口裝置，與該電池電氣連接和適合與外部電池充電器電氣連接，以便允許該電池再充電；和聯(lián)鎖裝置，可操作地與該充電器接口裝置相連，當(dāng)該電池馬達(dá)操作時(shí)防止該外部電池充電器與該充電器接口裝置電氣連接，當(dāng)該充電器接口裝置與該外部電池充電器電氣連接時(shí)防止電動(dòng)馬達(dá)操作。
38.如權(quán)利要求35所述的機(jī)器，還包括第二安裝裝置，它將該電動(dòng)馬達(dá)的輸出軸固定在一個(gè)取向，該取向是從用通用安裝板將該電動(dòng)馬達(dá)固定到該工具的該機(jī)架部分時(shí)該輸出軸位置的取向旋轉(zhuǎn)約90度。
39.如權(quán)利要求38所述的機(jī)器，其中該第二安裝裝置包括至少一個(gè)固定在該殼體上的托架部分，以便允許殼體，以及因此該電動(dòng)馬達(dá)固定在一個(gè)位置，該位置是從用通用安裝板固定到該工具時(shí)該殼體和該電動(dòng)馬達(dá)所形成的位置旋轉(zhuǎn)約90度。
40.如權(quán)利要求36所述的機(jī)器，其中該通用安裝板包括第一部分，使電動(dòng)馬達(dá)和該殼體裝置中的一個(gè)能夠固定到該通用安裝板；中心孔，以允許該電動(dòng)馬達(dá)輸出軸的一部分通過(guò)；和第二部分，使該通用安裝板能夠固定在該工具的該機(jī)架部分，而不需對(duì)該機(jī)架部分修改。
41.一種電的動(dòng)力頭機(jī)器，能夠固定到一工具上以代替該工具的內(nèi)燃機(jī)，而幾乎沒(méi)有或不用對(duì)該工具修改，該機(jī)器包括電動(dòng)馬達(dá)；和通用安裝部件，適合將該馬達(dá)固定到該工具，以相對(duì)該工具支持該電動(dòng)馬達(dá)。
42.給一種工具或它的一個(gè)機(jī)具提供電動(dòng)力的方法，包括以下各步驟用一個(gè)電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)該工具或它的該機(jī)具；通過(guò)安裝部件將該電動(dòng)馬達(dá)和該電池固定到該工具，該安裝部件能很方便地固定到該工具而不需要對(duì)該工具實(shí)際上進(jìn)行修改；和提供一動(dòng)力源，向該工具提供動(dòng)力。
43.如權(quán)利要求42所述的方法，還包括在將該電動(dòng)馬達(dá)固定到該工具之前把該電動(dòng)馬達(dá)設(shè)置在殼體內(nèi)這一步。
全文摘要
一種通用的動(dòng)力頭機(jī)器(12),它能固定在地面車輛(10,84,88),泵或其他工具的機(jī)架部分(14)代替設(shè)備原有的內(nèi)燃機(jī),而不需要對(duì)該設(shè)備的機(jī)架部分進(jìn)行很大的修改。動(dòng)力頭機(jī)器(12)包括電動(dòng)馬達(dá)(26)和通用的安裝板(16),該板固定在該馬達(dá)的一部分。通用安裝板(16)的軌跡與機(jī)器(12)要代替的特定型號(hào)和排氣量的內(nèi)燃機(jī)的軌跡基本相同。機(jī)器(12)的整個(gè)軌跡也與設(shè)計(jì)要代替的特定型號(hào)和排氣量的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)相同。機(jī)器(12)可以直接固定在地面車輛(10,84,88),工具或泵的機(jī)架部分,或者在水平取向固定或者在垂直取向固定,以便能夠使用它作為要求水平設(shè)置輸出軸的車輛和要求垂直設(shè)置輸出軸的車輛的動(dòng)力源。機(jī)器(12)可以在工廠裝配到該地面車輛(10,84,88),工具或泵上,或者改型代替特定型號(hào)和排氣量的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中,機(jī)器(12)由設(shè)置在它的殼體(20)內(nèi)的至少一個(gè)電池(25)供電。在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中,機(jī)器(12)直接由交流電源供電。使用機(jī)器(12)完全消除了由內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的不希望的排放物和一般與該發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)的定期維修。
文檔編號(hào)A01D34/81GK1171030SQ95197072
公開日1998年1月21日 申請(qǐng)日期1995年10月26日 優(yōu)先權(quán)日1994年10月28日
發(fā)明者C·M·戴克 申請(qǐng)人:布萊克-德克爾公司