专利名称：剪草机的制作方法 气垫式割草机通常包括一垂直安装、且被驱动的中央转轴，其位于壳体内，并在所述转轴上设置了多个刃片，这些刃片绕由所述转轴限定的轴线转动。刃片被布置在壳体内，且壳体被设置成接近长着草的地面，并将这些草剪除掉。转轴上还带有一叶轮，该叶轮使得空气向外流动，从而产生“垫升”的效果。在一种实施方式中，产生出足够强的气流，从而使得剪草机发生“悬浮”，这就意味着不需要设置车轮、滚轮或类似装置就能使剪草机在草坪上移动。气垫式剪草机的用户已经发现如果在壳体内设置一草屑收集箱将是理想的。收集箱在被装满之后是可被拆出的，从而可将草屑送到合适的地点处倒掉。例如在专利文献EP-0614603中就公开了一种现有的气垫式剪草机，该文件公开了这样一种气垫剪草机其可产生一个气流，该气流使得空气和草屑被从草地上收集到位于刀具后方的某个位置处，空气将草屑带到收集箱中，在此，草屑被留在了收集箱中，而空气则流经多条空气流道而返回到垂直转轴和割草刃片的位置处。但是，对于这些常规的系统，在使用过程中会出现一些问题，原因在于收集在草屑收集箱中的草屑会对流向空气叶轮的空气造成限制，且随着收集箱中的草屑增多，气流就会逐步地减弱。这样的情况就其自身已是一个问题，但还被另一事实进一步加剧草屑的增加还会增大剪草机的重量，这将使得剪草机的“悬浮”更为困难，从而，在实际工作中，随着草屑的增多，需要增加空气流量来改善悬浮性，而在常规的情况下，空气的流量则是在减小。这样的事实反过来会减弱剪草机壳体内所形成的悬浮效果，因而会降低剪草机的效率和性能。结果就是，将草屑收集箱设置在气垫剪草机上基本上被认为是低效而易产生问题的特征。普通气垫剪草机的另一个问题在于由于气流会被草屑或其它碎屑所阻塞、或者由于流经壳体的空气产生了不正确的流动或不受控制的流动，所以流经壳体的气流并不会始终受到良好的控制。如果对气流的控制不正确，则剪草机的悬浮效果就是不足的，并导致剪草机实际上是在草地上拖行，而不是悬浮在草地上方。这将使得剪草机根本无法使用，或者在使用剪草机时更易于疲劳。就本申请人的见识而言，认为还存在一定范围的特征，这些特征尚未被结合到气垫剪草机设备中，且本申请人认为缺乏这些特征或这些特征的组合将会限制剪草机的潜在市场和销售表现。
本发明的目的是提供一种用于气垫剪草机的、改进的草屑收集系统，流经气垫剪草机的空气得以改善，因而改善了气垫剪草机的运动，另外，本发明还对电动剪草机的把手组件和控制装置进行了改进，其中的电动剪草机可以是用户所使用的任何类型。在本发明的第一方面，本文提供了一种剪草机，所述剪草机包括一壳体，所述壳体与一把手组件相连接，用户可利用该把手组件使剪草机在要进行剪切的草地上移动，所述壳体包括一台用于驱动一转轴的电动机，在该转轴上连接了一组切割刃片和一个叶轮，所述切割刃片转动着来对草进行切割，且在壳体内形成了一条气流流道或多条流道，以使得空气能流到叶轮和切草刃片的附近，从而促使剪草机悬浮起来，所述剪草机还包括一可拆卸的草屑收集箱，空气在进入到壳体中之前先流经该收集箱，从而将草屑输送到收集箱内，其中，所述收集箱具有一开口，其通向壳体内形成的至少两条通道，空气经这些通道而从草屑收集箱中流出。
通常，在草屑收集箱的相对两侧上设置了至少两条分隔开的通道，空气在离开集草箱时流经这些通道。
典型地，当收集箱被安装到剪草机中时，收集箱上的开口位于其入口的上方。优选地是开口位于收集箱的顶部。
在一实施例中，每一通道被设置在壳体的纵向边缘上、或靠近壳体的纵向边缘，且其形状被设计成能促使空气经此通道向下流向垂直转轴和切割刃片。在一实施方式中，通道除了将空气向内引导向垂直转轴之外，还将空气引流到一个空气流道中，该流道中包括至少一个挡板，所述挡板的作用在于将空气以小紊流的方式引流向叶轮。在一实施例中，设置了上、下挡板，从而形成具有理想形状的空气流道，由此使小紊流的空气流向叶轮。
在一实施例中，第一、第二挡板所构成的空气流道介于从集草箱引出的通道与叶轮之间。
通过促使空气按照相对较为平缓的方式流向叶轮，就可以提高气垫剪草机的效率和悬浮功能。
通常的设计是空气所流经的通道具有相同的尺寸，从而使各条通道可容纳相同的气流量；优选地是，通道的位置和形状是相对于切割刃片进行设计的，使得至少进入各条通道的入口偏离刃片的位置，因而，从通道的入口不能碰到刃片、或者不易于碰到刃片。但通常在通道的入口处设置防护罩，以防止将物体或人体的某一部分插入到通道中。
典型的设计是草屑收集箱的形状被设计成能获得用于容纳草屑的最大可用空间。例如，可将草屑收集箱的一部分设计成能被安装在气流通道之间的位置处。
在一实施例中，收集箱包括一入口孔，草屑经该孔洞进入到收集箱中。优选地是设置一入口“斜槽”，其独立于入口孔，但通入到该入口孔中。入口斜槽的形状和姿态能使草屑和气流的通过量达到最大。
一般情况，设置一盖板来遮闭草屑收集箱的开孔。优选地盖板被设置成固定到壳体上，且在盖板的内表面上设置一丝网或其它的过滤装置，从而可防止草屑经过该装置，但却允许空气从草屑收集箱中排出、并流向壳体内的通道。这样的结构设置将为气流提供双重过滤，首先，空气在其从草屑收集箱流经过滤装置时获得过滤，然后，空气进入到过滤器和盖板顶部之间的空隙中，而后，随着其流入到气流通道中，空气再次流过一过滤介质或防护罩。这种双重过滤装置意味着能降低草屑进入到空气通道中、从而将其堵塞的可能性。
优选地是，盖板被铰接到壳体上，且铰接位置被设置成朝向所述壳体的前部，以便于使盖板能向壳体的前部枢转地打开。这样的结构具有几方面的优点其使得盖板可在电机的机罩处被铰接到壳体上，因而相对于其它的构件，使壳体的强度增大，且不需要另增材料、以及在壳体的后方设置组件，另外，这也意味着当盖板处于打开位置时，其不会与把手的位置发生干涉，其中，马达驱动着切割刃片，而把手则是以斜角的方式从壳体的后方悬垂下来的。
在本发明的另一方面特征中，草屑收集箱优选地包括一指示装置，其使得用户能了解收集箱是否已被装满。该指示装置或者可以是电指示措施的形式，其可以是设置在剪草机把手上的开关盒。作为备选方案，也可设置机械指示装置，当收集箱内草屑达到特定高度时指示器的状态就发生改变，或者作为可选方案一制造草屑收集箱的一部分材料(优选为全部材料)是相对透明的，从而使用户能定期地目视观察收集箱内草屑的料位。
另外，还优选地是，壳体包括至少一个滚轮，该滚轮提供了这样的功效一旦在对草坪进行剪切之后，可在草坪上形成条带。
在一实施例中，在壳体的前部设置了一个滚轮，且所述滚轮被设计成突出到壳体下唇边的下方，以便于能翻过地表上所要考虑到的突起和凹坑，且不会刮蹭到壳体的下唇边。
在本发明的又一方面特征中，通过设置一组垫圈元件，安装切割刃片的位置可相对于壳体选择性地间隔开，所述垫圈元件可选择性地定位在用于驱动切割刃片的转轴、以及驱动转轴上位于壳体内表面与切割刃片之间的部分上。通常，垫圈元件在被定位到转轴上时是互锁的，且可相互叠压到一起，由此使得切割刃片的高度是可调的和可保持的，因而可实现对剪草高度的调节。
在本方面再一方面的特征中，设置了一个行走轮，以使得剪草机可在储放地与切剪工作地点之间、或者两个不同的切割地点之间移动。在一实施例中，行走轮被设置在剪草机壳体的后部上，或者可这样进行设计在剪草机的正常使用过程中，行走轮不与地面相接触，因而，在使用行走轮之前，需要将剪草机的壳体进行倾斜；或者也可以这样来进行设计行走轮可在一回缩存放位置与一个在用位置之间移动。
在本发明的另一方面，不论剪草机主体为何种实施形式，都可以在把手组件上为剪草机设置一控制装置，所述控制装置为电开关盒的形式，所述开关盒包括一第一构件，需要用户克服一弹性偏置装置的作用来促动该构件，且开关盒还至少包括另一个构件，其也需要用户来进行促动，且只有当第一、第二构件均被促动时，电力才能被输送给剪草机的驱动装置。
在一优选实施例中，开关盒包括一指示器，用于指示电缆是否向开关盒通电。在一实施例中，指示装置是一光源，当电源被接通时，该光源被点亮，因而，对于用户，其可起到安全机构的作用，从而使用户始终注意到草坪剪草机是通着电的，因而，用户会注意到通过操作开关、从而使切割刃片产生移动所带来的危险性。
在一实施例中，促动装置在其被移动到正确位置时，将允许与开关盒相连接的电力供应向前输送，从而可驱动电机，进而能转动切割刃片。在一优选实施例中，需要将一第一构件压向或顶向把手组件，并作用在一手柄上，该手柄上带有一电触点，所述第一构件在手柄上的所述运动使得手柄可被至少一第二构件促动而与设置在开关盒中的一个电触点进行电接触。如果与该触点实现了电接触，则就开始输送驱动电力。
在一实施例中，在对第一构件进行促动之前或之后，至少一个第二构件可被促动，但只有在第一构件和第二构件都已被促动的情况下，才能实现电接触。
在一实施例中，把手组件包括两个分组件，一第一部件从剪草机主体上悬垂下，并设置了一个第二部件，用于通过带有一夹套组件的接合装置与第一部件实现滑动接合，由此，通过将夹套旋紧会将第一或第二部件的一端与另一部件固定起来，从而在所述两部件中的另一部件上形成夹紧作用，从而形成接合。这样就确保了把手组件的长度是可调的，并且，如果该把手组件例如是用铝材制成的，则其接合方式将不会影响材料的强度。这样就避免了需要在组件上设置孔眼的需求，如果在制造把手组件时形成了孔眼，则就会削弱铝材的强度。
在一优选实施例中，把手组件包括一工具箱和一电缆缠绕机构，这样就能将通常为剪草机配备的那些工具储放在剪草机中，并在储放过程中使电缆能被缠绕起来，并以卷绕状态储放在把手内，且保留在该位置处。


下文将参照附图对一本发明的具体实施例进行描述，在附图中图1a和图1b中的轴测图都表示了根据本发明一实施例的剪草机；图2a和2b表示了图1a和1b中剪草机，图中，该剪草机的盖板被打开，且把手被伸展开；图3是一分解视图，表示了剪草机壳体的各个模制构件；图4与图2a和图2b类似地表示了剪草机，图中，草屑收集箱已被拆下；图5a和5b详细地表示出了草屑收集箱和连接到该收集箱上的斜槽；图6表示了根据本发明的剪草机的底侧；图7表示了用在把手组件上的接合装置的构造，其用于将第一把手部件与第二把手部件结合到一起；图8a和8b分别为把手上开关盒组件的俯视图和仰视图；
图9是一分解视图，表示了图8a和8b中开关盒组件的各个构件；以及图10a到10d表示了根据本发明的、对开关盒各个构件进行操纵以实现电路连接的方式。

首先参见图1a和图1b，图中表示了一种根据本发明实施例的剪草机2。该剪草机通常包括一前部4和一后部6，且该剪草机被设计成在图中箭头8所示的方向上移动。
该剪草机包括一壳体9，在该壳体内设置了一个草屑收集箱40，其被一盖板46所封闭。剪草机上还设置了一个把手组件90，其包括两个部件第一部件92，其是由两个相互间隔开的器件组成的，两器件被连接成铰接在壳体上；一第二部件96，其通过接合装置98、100与第一部件92选择性地连接，下文将详细地介绍所述接合装置的工作过程。第一把手组件部件92还包括一绕线及工具保持装置65。还可设置前滚轮78，且滚轮从剪草机基部的底面向下悬垂，从而使前滚轮可与被割草地面上的起伏鼓包、突起或凹陷相接触，因而，随着剪草机的移动，在底面102刮蹭到所述鼓包或凹陷之前，就可以将剪草机抬高或降低。另外，在壳体内还设置了电机(尽管在图中未示出)，其位于一机罩104内，且被连接成用于驱动一转动轴，并按照下文将要详细描述的那样进行设计。
下面参见图2a和2b，在此情况下，剪草机处于不同的结构状态，图中，把手组件的第一把手部件92和第二把手部件96处于在用状态，而并非储放起来的状态，且两把手部件处于成行顺列状态，并绕接合装置94发生了转动。另外，如图所示，在该状态下，盖板46处于打开状态，从而敞开了通入到草屑收集箱40中的开孔。但是，空气也是经过该开孔从草屑收集箱中流出的。从图中可看出盖板46是如何一绕铰链连接件转向剪草机前部4的，其中铰链连接件在图中用箭头106指代，其位于剪草机的机罩104上。通过按照这样的方式来开启盖板，就能使盖板不会与把手组件90发生干涉，因而能根据需要尽可能地张开。另外，由于机罩一般是用比剪草机上其余部分强度更大的材料制成的，所以也就意味着位于枢转点106处的定位装置具有很大的强度，不易于发生断裂，尤其对于如下的情况这一点是非常有利的盖板要被用户相对频繁地打开，且盖板的开启方式是粗暴的。
盖板46的内表面上设置有一个过滤网108，其被设计成允许空气流经自身而流入到由滤网和盖板内表面所围成的容腔内，在盖板处于闭合的状态下，其所带草屑已经被滤网卡住而留在草屑收集箱40中的空气则穿过用箭头110、112指代的两条通道而分别进入到通道114、116中。
图4、5a和图5b更为详细地表示了草屑收集箱40，并表示了收集箱是首先如何进行形状设计，从而能在被倒空之前容纳尽可能多的草屑，同时还能确保气流获得改善，其次，该收集箱的形状设计是如何作到符合人机工程学，第三，该形状设计是如何使一单独草屑收集斜槽118实现集成结合的，该斜槽接合到收集箱40上的入口120中。设置该独立的斜槽具有两个优点。首先，这将使斜槽的内部形状可被设计、制造成能允许最大流量的空气和草屑经入口120进入到斜槽中，并流经斜槽，从而进入到草屑收集箱120的入口中。其次，草屑收集箱自身可用透明或至少足够透亮的材料制成，从而使用户在对收集箱外观进行观察时就能识别出阴影或色彩的不同，而阴影和色彩的不同则指示出了收集箱内草屑的高度。斜槽自身并不需要用透明材料制成，因而可将其设计成一个单独的构件，这样就能用更为合适的材料来分别制造斜槽和收集箱，从而实现所要达到的目的。
下面参照图3，图中表示了剪草机壳体上那些主要的模制构件，这些模制构件包括盖板46、滤网108、草屑收集箱40、草屑收集斜槽118、机罩104、一第一隔板组件122、一第二隔板组件124、以及一底座126。
底座通常带有一个容腔10，该容腔10是在与草接触的表面11和底座的内表面12之间形成的。如图6所示，在该容腔内设置了一组切割刃片16，这些刃片可结合到一起而形成一个整体，并沿垂直轴线18安装到一驱动轴19上。按照常规的方式，驱动轴由一电动机2驱动。为了使剪草机实现“悬浮”的效果，还设置了一叶轮单元22，并使其绕垂向轴线18转动。如下文将要描述的那样，叶轮将空气从壳体吸入到叶轮的中心，并沿箭头26所示方向将空气从叶轮的侧面吹出，这反过来就会造成壳体抬离土地表面，从而使剪草机能有效地实现悬浮，所以无需滚轮等装置就能很容易地在草地上移动。
除了产生悬浮效果之外，通过形成在图3中用箭头26、30、32、24、128、130、134和136所指示的气流回路，所产生的气流还被用于执行草屑收集，图中的箭头指示了空气的流动路线。该气流回路将由切割刃片产生的草屑利用气流26、30收集起来，并经斜槽118运送到草屑收集箱40中。草屑收集箱具有一个开口的顶部44，但壳体上设置了一个盖板46。盖板上设置有滤网108，这将允许空气沿图2中箭头32的方向流经该滤网，但阻止草屑从此经过，从而使草屑只是掉落到收集箱内。由于空气需要流经该过滤装置才能从收集箱进入到盖板的容腔50中、且如图3中箭头128和130所示那样再次流经该过滤装置才能进入到其中某一空气通道114、116中，所以此过滤装置具有双重过滤作用。如图2a所示，可在空气通道中设置防护罩，以防止在盖板被打开时人体部位进入到剪草机中。
通常，通道114、116被制成能促使气流沿箭头128、130的方向向下流动，并利用对第一、第二隔板122、124的形状进行设计，使气流向内流向叶轮11的中心，两隔板形成了一条空气流道，其如箭头134、136所示那样对空气进行导流，该流道以平稳、高效的形式将空气引向叶轮，同时还减小了紊流。
通过提供这样的气流设计和草屑收集结构，可获得显著优越于现有技术的效果。首先，通过对通道的形状进行设计，可提高气流的效率和使用率，并在优化的位置处、按照优化的流动方向将空气引流向叶轮；其次，当气流进入到草屑收集箱中时，由于其在相同的方向上继续向上流动，且并非必须要穿过收集箱中已被固定的草屑，所以，可提高流经草屑收集箱的空气流量；第三，所设置的通道中容纳的空气是先前已按照要求流过了过滤介质，从而减小了通道被草屑或其它碎屑阻塞的可能性。
把手组件就其本身而言就已经是本发明的一个方面，其可与上述的剪草机主体或其它型式的剪草机一例如旋转式割草机配套使用。组件通常是用铝材或塑料材料制成的，其包括一工具储放装置65、间隔元件67、以及缠绕装置66，在图7中详细地表示了工具储放装置65，其是为工具64所设置的，这些工具一般是剪草机所附带的，用于更换刃片，缠绕装置66可将电力线缠绕成卷，并储放在把手上。
图7还表示了接合装置的各个构件，其中的接合装置可允许把手组件的第一部件92可相对于组件的第二部件96进行定位。接合装置94被设置在把手组件92第一部件的左右两侧。每个接合装置都包括一安装件140，其包括一个用于接纳棘轮组件144的套壳142。当把手组件的第一、第二部件被连接起来时，该棘轮组件允许把手组件的第二部件96绕一轴线146转动，从而可在图1a和图1b所示的储放状态与图2a和图2b所示的使用状态之间变动。
另外，棘轮组件的一个构件148包括一夹套150，如图中两个箭头154所示那样，在每一种情况下，夹套都用于容纳一第二把手部件的端部152。端部152在插入到夹套150中之前，先穿过一旋紧环156和一接合环158。接合环158也穿入到夹套150中，而旋紧环156则旋接到夹套150的螺纹段160上。在端部152已经插入到夹套150中的情况下，就可以转动旋紧环156而将接合环158夹紧到把手组件的端部上，因而将其夹固就位。这样，无需设置贯穿把手组件中构件的孔眼，就能实现把手组件上第一、第二部件之间的接合，这样就避免了削弱把手组件强度的可能性。因而，通过对棘轮组件进行控制，就可使把手部件在储放状态与使用状态之间转动。
下面参见图8a到图10d，这些附图详细地描述了开关盒组件，该开关盒组件可被用来与任何形式的电动剪草机相配套，但这些剪草机不论为何种方式，都是旋转式或其它形式的。开关盒被安装在把手组件的第二部件96上。开关盒162上设置有连接在其上的动力电缆(图中未示出)，该电缆反过来又与开关盒中的开关触点相连接。开关盒是连同作为第二促动装置的手柄164、以及用于进行按压的按钮166一道设置的，其中，按钮166是用户在使用剪草机时的第一促动装置。为了指示出开关盒的电源是否被接通，设置了一个照明装置169，其可以是任何合适的光源—例如为LED。
图9表示了开关盒一实施例中的所有构件，下文参照图10a到图10d对该实施例的工作过程进行描述，图中表示了开关盒组件中能实现电路连接的关键构件。
图10a到图10d表示出了一个电触点168，其被安装在开关盒内的一个固定位置处；图中还表示出了把手柄164形式的第二促动装置和按钮166形式的第一促动装置。在图10a中，各个构件处于断开状态，这也就意味着按钮166尚未被按下，且手柄164未被压向把手96，因而，由第一、第二促动装置166和164作用着的电开关170就不会与触点168相接触，因而，在此位置上，尽管已向开关盒的供电，但剪草机并不工作。在图10b中，如箭头172所示，两手柄164都被移向把手96。该运动通常是由使用者的手来完成的，其会造成柄臂绕枢转点174产生一个转动，该转动反过来又造成两凸片175能克服弹簧176的作用力而移动，进而释放了促动装置的唇边178，使得促动装置能向电触点168移动。但是，由于促动装置166未被压下，所以促动装置并不会移动，因而在触点168与开关170之间仍然不存在任何的电路连接。
如图10c所示，只有当手柄164被向内压向与图10b中所示状态相同的位置，且促动装置166被按压下去、以使得唇边178能在箭头180所示方向上向内运动时，电开关170才能在弹簧176的作用下移动到工作位置，从而可靠地实现了与触点168的电接触，这样就可以通过连线电缆(图中未示出)向电机输送电力，其中，弹簧176是可再次伸展的，而电缆则是从开关盒穿伸向壳体内的电机。
图10d表示了另一种“断开”状态，在该状态下，手柄164被释放，尽管按钮166被按下了，但由于凸片175阻挡了唇边178的移动，所以不会形成电路接触。
下面再返过来参见剪草机的壳体2，其包括一个前滚轮78，其位置设置如图1a和图1b所示那样，从而在切割刀具剪到草之前，滚轮就已将草压倒了，从而可在剪切的草地上形成条带。如图2b所示，还可在壳体的后部设置一行走轮80。在该实施例中，行走轮是倾斜的，从而，在剪草工作过程中，其通常是不与草相接触的、或者只是与草略微地接触。但是，为了运送剪草机，就必须要将壳体倾斜，从而使行走轮能在箭头所示的方向上向地面移动，因而使剪草机能利用与地面接触的行走轮而在地面上移动。当气垫悬浮效果丧失后，后轮还可起支撑剪草机的作用，其中，例如当剪草机经过草地的边缘时就会失去气垫的悬浮。这样，后轮的作用是支撑剪草机的底座，并保持其高度，以防止刃片的切割高度太低而切入到草皮中。
最后，再一次参见图6，可在图中所示的位置处设置多个垫圈67。用户可针对刃片16而选择性地设置一个或一定数目的垫圈，也可以不设置任何垫圈，从而可相对于壳体和草地调整刃片的高度。因而，通过选择性地设置垫圈，可调节对草的剪割高度。
因而，读者可以领会到本申请包含了许多特征和改进，其中的一部分-但并非全部特征与气垫式剪草机相关。这些特征无论是单独采用、还是组合应用，都代表了对现有剪草机的突出改进。那些不专门针对气垫剪草机的特征可被有利地应用到其它形式的剪草机中，因而，本申请人要求享有独立地保护这些特征的权利。


本发明涉及一种剪草机以及对该剪草机的多项显著改进，所有这些改进自身均是首创的，这些特征可单独地、或与其它特征组合地应用到剪草机种。这些特征包括为气垫剪草机结构，使气流在壳体内的流动具有改进后设计。另一个特征涉及一种改进的供电开关盒结构，其实现了对切割刃片驱动装置电能供应的控制，本发明还提供了一种改进的把手组件。