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CN116420511A - 一种离合器及具有该离合器的工作机器 - Google Patents

一种离合器及具有该离合器的工作机器 Download PDF

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CN116420511A
CN116420511A CN202211538123.1A CN202211538123A CN116420511A CN 116420511 A CN116420511 A CN 116420511A CN 202211538123 A CN202211538123 A CN 202211538123A CN 116420511 A CN116420511 A CN 116420511A
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clutch according
mounting
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CN202211538123.1A
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陈囿良
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Techtronic Cordless GP
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Abstract

本发明提供一种离合器及具有其的工作机器。离合器包括用于接收驱动力而旋转的输入构件、用于输出旋转运动的输出构件、至少一个传动构件。输入构件具有径向延伸的至少一个突出部。输出构件具有至少一个传动接合部。传动构件在与传动接合部接合的第一位置和脱离接合的第二位置之间可移动，其位于突出部的旋转路径上，能够与突出部抵接并被驱动移动至第一位置。其中，传动构件在第一位置和第二位置间的位移具有径向分量。根据本发明的技术方案，可以实现根据原动机的工作状态自动切换传动状态的功能。传动构件的位移包括径向分量，有利于减小离合器的轴向厚度，使其结构更加紧凑。

Description

一种离合器及具有该离合器的工作机器
技术领域
本发明涉及一种离合器及具有该离合器的工作机器。
背景技术
诸如割草机等的手扶式工作机器通常设置有用于移动的车轮。操作者可以通过车轮将手扶式工作机器移动至不同的工作地点以执行相应的工作任务。在一些应用场景中，可以由操作者提供移动工作机器所需的驱动力。在另一些应用场景中，也可以由设置在工作机器上的原动机(例如马达或内燃机等)提供驱动力，原动机和车轮之间通过传动装置(例如包括离合器的齿轮箱等)联接，以实现驱动力的传递，此时工作机器可以具有自推进的功能。
其中，在由原动机提供驱动力时，希望传动装置能够提供稳定高效的传动联接。而在由操作者或其他外部装置提供的外部牵引力作为驱动力时(尤其是在原动机停止工作的状态下)，希望传动装置能够断开原动机与车轮之间的传动联接，以免原动机随车轮旋转而产生较大的阻力。目前，手扶式工作机器通常设置有控制杆和拉线等控制装置，操作者可以通过控制装置人工切换传动装置的状态，以根据不同的操作模式实现或断开传动联接。这样的操作方式需要人工参与，较为复杂，无法根据原动机的工作状态自动切换传动装置的状态。
因此，需要提供一种替代方案以至少部分地减轻或改进上述缺陷。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种离合器及具有该离合器的工作机器，以在实现根据原动机的工作状态自动切换传动装置的传动状态的同时，提供其他额外的优点，例如传动装置的结构可以更小更紧凑、实现差速功能等。
根据本发明的一个方面的离合器包括:
输入构件，所述输入构件构造为用于接收驱动力并且能够在所述驱动力的作用下围绕旋转轴线旋转，所述输入构件具有沿着相对于所述旋转轴线的径向延伸的至少一个突出部；
输出构件，所述输出构件构造为用于输出旋转运动，具有至少一个传动接合部；
至少一个传动构件，所述至少一个传动构件在能够与所述传动接合部接合的第一位置和脱离接合的第二位置之间可移动地设置，所述至少一个传动构件位于所述突出部的旋转运动的路径上，能够与所述突出部抵接并被驱动移动至所述第一位置，其中，所述至少一个传动构件在所述第一位置和所述第二位置之间的位移具有沿所述径向的分量。
在部分实施方式中，所述离合器还包括偏置构件，所述偏置构件将所述至少一个传动构件朝向所述第二位置偏置。
在部分实施方式中，所述偏置构件为弹簧，所述弹簧的一端与所述至少一个传动构件联接，另一端与所述输入构件或用于安装所述至少一个传动构件的安装构件联接。
在部分实施方式中，所述至少一个传动构件能够与所述突出部抵接并被驱动移动至所述第二位置。
在部分实施方式中，所述至少一个传动构件的内侧设置有尖角突部，所述尖角突部能够在所述输入构件沿着驱动方向的反向旋转时与所述突出部抵接。
在部分实施方式中，所述离合器构造为，在停止输出旋转运动时，所述输入构件沿驱动方向的反向旋转预定角度。
在部分实施方式中，所述至少一个传动构件在垂直于所述旋转轴线的一个平面内运动。
在部分实施方式中，所述至少一个传动构件在所述平面内在所述第一位置和所述第二位置之间沿着相对于所述径向倾斜的直线移动。
在部分实施方式中，所述突出部包括三个并沿围绕所述旋转轴线的周向均匀间隔布置，所述至少一个传动构件包括三个并与所述突出部一一对应设置。
在部分实施方式中，所述输出构件的所述传动接合部包括平行于所述旋转轴线延伸的挡壁，所述至少一个传动构件与所述挡壁抵接实现与所述传动接合部的接合。
在部分实施方式中，所述挡壁基本沿着所述径向延伸。
在部分实施方式中，当所述至少一个传动构件位于所述第二位置时，所述至少一个传动构件位于所述挡壁的旋转运动的路径之外。
在部分实施方式中，所述输出构件设置有平行于所述旋转轴线延伸的凸轮表面，所述凸轮表面位于相邻的两个挡壁之间，并且连接一个所述挡壁的径向外侧端部与另一个相邻的挡壁的径向内侧端部，所述凸轮表面的至少一部分是曲面。
在部分实施方式中，沿着所述驱动力的方向，所述输出构件的旋转角速度大于或等于所述输入构件的旋转角速度。
在部分实施方式中，所述离合器还包括用于安装所述至少一个传动构件的安装构件，所述安装构件设置有长槽，所述长槽限定所述至少一个传动构件在所述第一位置和所述第二位置之间的移动路径。
在部分实施方式中，所述长槽包括曲面，以允许所述至少一个传动构件在所述长槽内枢转。
在部分实施方式中，
所述输出构件设置有凹部，所述至少一个传动构件、所述安装构件和所述输入构件中的至少一个至少部分地设置在所述凹部中；或者，
所述输入构件设置有凹部，所述至少一个传动构件、所述安装构件和所述输出构件中的至少一个至少部分地设置在所述凹部中。
在部分实施方式中，所述安装构件设置有形成为凹腔的安装槽，所述输入构件容纳在所述凹腔中。
在部分实施方式中，所述安装构件设置有阻尼件，所述阻尼件构造为能够提供使所述安装构件保持静止趋势的阻尼。
在部分实施方式中，所述阻尼件通过与除了所述输入构件和所述传动构件之外的构件摩擦的方式提供阻尼，特别是与容纳所述离合器的传动箱摩擦。
在部分实施方式中，所述阻尼件由橡胶或硅胶材质制成，并相对于所述安装构件沿径向向外延伸。
根据本发明的另一个方面的工作机器包括原动机、至少一个车轮和如上所述的离合器，所述原动机驱动所述离合器的所述输入构件，所述离合器的所述输出构件带动所述至少一个车轮中的至少一个旋转。
在部分实施方式中，所述工作机器包括镜像布置的两个离合器，每个离合器联接至少一个对应的车轮。
在部分实施方式中，所述工作机器为园林工具，特别是割草机或吹雪机。
根据本发明的离合器和工作机器可以实现以下有益效果：
1)传动构件能够在输入构件的径向延伸的突出部的作用下自动地移动至与输出构件接合的第一位置，并且能够在输入构件停止运动时在偏置构件的作用下自动地移动至与输出构件脱离接合的第二位置。由此实现了根据原动机的工作状态自动切换传动状态的功能。
2)传动构件在第一位置和第二位置之间的位移包括径向分量，有利于减小离合器沿旋转轴线的轴向厚度，使离合器的结构更加紧凑。
3)在一些优选实施方式中，可以实现差速功能。
附图说明
为了更好地理解本发明的上述及其他目的、特征、优点和功能，可以参考附图中所示的优选实施方式。附图中相同的附图标记指代相同的部件。本领域技术人员应该理解，附图旨在示意性地阐明本发明的优选实施方式，对本发明的范围没有任何限制作用，图中各个部件并非按比例绘制。
图1为根据本发明的一种优选实施方式的工作机器的立体图；
图2为图1所示的工作机器的另一个角度的立体图；
图3为根据本发明的一种优选实施方式的离合器的立体图；
图4为图3所示的离合器的另一个角度的立体图；
图5为图3所示的离合器的处于脱离状态的示意图，其中省略了安装构件；
图6为图3所示的离合器的处于接合状态的示意图，其中省略了安装构件；
图7为图3所示的离合器的后视图，其中省略了输出构件并示出了构造为弹簧的偏置构件；
图8为根据本发明的另一种优选实施方式的离合器的正面视图；
图9为根据本发明的再一种优选实施方式的离合器的立体视图；
图10示出了根据本发明的工作机器从原动机至离合器的传动路径；以及
图11为沿着图10中的A-A线截取的剖切视图的局部。
附图标记说明：
1 割草机
10 底座
11 切割工具
12 车轮
13 扶手架
20 原动机
201 输出轴
21 传动装置
211 第一齿轮
212 第二齿轮
213 第三齿轮
214 第四齿轮
215 第五齿轮
216 联接轴
22 传动箱
30/30’/30” 离合器
31/31’ 输入构件
311 输入接合部
312 突出部
32/32’ 输出构件
321 输出接合部
322 传动接合部
323 凸轮表面
323a 下游端
323b 上游端
324 凹部
33/33’ 传动构件
331 销结构
332 尖角突部
34/34” 安装构件
341 长槽
342 紧固件
343 第一安装槽
344 第二安装槽
345 阻尼件
346 保持部
35 弹簧
40 传动轴
AX 旋转轴线
F 驱动方向
具体实施方式
现在参考附图，详细描述本发明的具体实施方式。这里所描述的仅仅是根据本发明的优选实施方式，本领域技术人员可以在所述优选实施方式的基础上想到能够实现本发明的其他方式，所述其他方式同样落入本发明的范围。
本发明提供一种工作机器，特别是一种园林工具，其可以在外部牵引力和/或由自身的原动机提供的驱动力的作用下通过车轮在不同位置之间的移动。另外，本发明还提供一种用于该工作机器的离合器。离合器设置在原动机和车轮之间，用于将原动机的驱动力传递至车轮。
工作机器优选地设置有扶手架，以便于操作者抓握和施力。这样的工作机器也可以称为手扶式工作机器。手扶式工作机器的一个示例为割草机，其被布置成能够在草坪或草地生长的表面上移动并被操作以执行割草的功能。这种行为通常被称为“修剪草坪”，一般由园丁或景观工作者承担，以维护草坪表面。另外，手扶式工作机器的其他示例还可以是吹雪机、犁地机、微耕机、轮式吸尘器等。下面结合附图对根据本发明的优选实施方式进行详细介绍。
图1和图2示出了作为根据本发明的工作机器的一个示例的割草机1，其至少包括底座10、切割工具11、车轮12、扶手架13、原动机20和传动装置21。切割工具11设置在底座10的底部，其可以在原动机20提供驱动力的作用下进行作业，以对草坪上的杂草进行切割、清理。车轮12用于将割草机1支撑在工作表面(例如草坪)上，并且可以在原动机20提供的驱动力的作用下旋转，以在不同的位置之间移动割草机1。其中，可以利用同一个原动机20分别向车轮12和切割装置11提供驱动力，也可以设置不同的原动机20来分别提供驱动力。在图示的实施方式中，割草机1包括四个车轮12，其分别在底座10的前端和后端的左右两侧对置设置，以实现稳定支撑。当然，在另外的实施方式中，车轮12的数量可以根据需要设置为一个、两个、三个或更多个。扶手架13设置在割草机1的后部并向斜后方翘起，方便在工作过程中被操作者握持以及前后地推动割草机1。
参考图2，原动机20设置在底座10的后端，邻近位于后端的车轮12。传动装置21位于原动机20和车轮12之间，用于在二者之间传递驱动力。原动机20的示例可以是电动马达或内燃机等，其可以设置为仅向一个车轮12提供驱动力，也可以向两个或更多个车轮12同时提供驱动力。还可提供一个以上的原动机20和传动装置21以分别驱动多个车轮12。在由原动机20提供驱动力的情况下，被驱动的车轮12可以称为主动轮，随着割草机1的移动而被动旋转的车轮12可以称为从动轮。在图示的实施方式中，靠近底座10的后端的两个车轮12由原动机20驱动，为主动轮。靠近底座10的前端的两个车轮12为从动轮。
图10示出了从原动机20经由传动装置21至主动轮的传动路径。在部分实施方式中，传动装置21包括传动齿轮系和离合器。原动机20的输出轴经由传动齿轮系与离合器30传动联接，并进一步地经由离合器30与主动轮传动联接。在图示的实施方式中，原动机20的输出轴201的末端构造为齿轮的形式，并与传动齿轮系的第一齿轮211啮合。输出轴201与第一齿轮211具有大致相同的线速度。但第一齿轮211的直径大于输出轴201的直径，因此在第一齿轮211处原动机20输出的速度被第一次降速。第一齿轮211与第二齿轮212同轴设置，二者具有大致相同的角速度。第二齿轮212与第三齿轮213啮合，二者具有大致相同的线速度，但第三齿轮213的直径大于第二齿轮212的直径。因此在第三齿轮213处原动机20输出的速度被第二次降速。第三齿轮213再与第四齿轮214同轴设置。第四齿轮214与第五齿轮215啮合，二者具有大致相同的线速度，但第五齿轮215的直径大于第四齿轮214的直径。因此在第五齿轮215处原动机20输出的速度被第三次降速。可以理解，在不同的实施方式中，传动齿轮系的级数以及传动的结果为降速还是增速，均可以根据实际需要灵活选择。
如图11所示，第五齿轮215构成传动齿轮系的末级齿轮。并且传动齿轮系还包括与第五齿轮215同轴设置的联接轴216。可选地，传动齿轮系的末级齿轮同时与两个离合器30传动联接。这两个离合器30相对于末级齿轮大致以镜像的方式布置。两个离合器30的输出端与各自对应的传动轴40联接。传动轴40的末端再分别联接至一个主动轮(未示出)。例如，传动轴40的末端可以经由销或花键等结构与主动轮直接联接。或者还可以在传动轴40的末端设置齿结构，并且在主动轮上设置齿圈，通过齿结构与齿圈的啮合传动联接。以此方式，割草机1可以通过一套原动机20和传动装置21同时驱动左右两侧的两个主动轮。其中，传动齿轮系和离合器30构成传动装置21的主要部分。进一步地，还设置有传动箱22，将传动齿轮系和离合器30容纳在其中，起到保护作用，防止杂物侵入，同时为传动齿轮系等结构提供润滑。另外，将离合器镜像布置，可以允许在两个离合器各自对应的主动轮之间产生差速(将在下文详细描述)，从而允许工作机器在原动机20不停止工作的情况下完成转弯的动作，方便操作。
图3至图6示出了根据本发明的部分实施方式的离合器30，主要包括输入构件31、输出构件32和传动构件33。
其中，输入构件31例如具有构造为内花键结构的输入接合部311，可以通过该输入接合部311直接地(不经过传动系)或间接(经过传动系)地与原动机20联接，从而能够接收来自原动机20的驱动力，并在驱动力的作用下围绕旋转轴线AX沿驱动方向F旋转。输出构件32用于向外输出旋转运动，其例如具有构造为内花键结构的输出接合部321，并可以通过输出接合部321直接地或间接地与至少一个车轮12联接，从而能够带动至少一个车轮12旋转。如图10所示，在部分实施方式中，输入接合部311经由传动齿轮系与原动机20联接，而输出接合部321经由传动轴40与车轮12(主动轮)联接。
传动构件33可移动地设置在输入构件31和输出构件32之间。当传动构件33位于如图6中所示的第一位置时，其可以与输出构件32接合，将输入构件31的旋转运动传递至输出构件32，由此输出构件32随同输入构件31一起旋转。此时离合器30处于接合状态。当传动构件33移动至如图5所示的第二位置时，其与输出构件32脱离接合，此时没有经由输入构件31作用在输出构件32上的驱动力，因此输出构件32保持静止。离合器30处于脱离状态。其中，传动构件33也可以称为活动棘齿。
可以理解，在正常驱动过程中，输入构件31通过传动构件33驱动输出构件32旋转，进而通过传动轴40带动车轮12旋转。此时输入构件31与输出构件32具有大致相同的旋转角速度。如前文所述，在部分实施方式中，两个离合器30与同一个末级齿轮传动联接并相对于该末级齿轮镜像布置。进一步地，离合器30设置为允许输出构件32的旋转角速度大于输入构件31的旋转角速度。以此方式，当操作者对一侧的车轮12施加外部牵引力或对两侧的车轮12施加不平衡的外部牵引力时，受力较大的一侧的车轮12相比受力较小的另一侧车轮12具有更大的转速，也即形成差速，此时工作机器可以完成转弯的动作。由于离合器30的输出构件32的旋转角速度可以大于输入构件31的旋转角速度，这样的操作可以自动地实现差速效果而不需要手动地将离合器30切换为脱离状态。当外部牵引力消失时，离合器30会在原动机20的驱动力的作用下自动地重新进入接合状态。
根据本发明，当驱动力作用于输入构件31时，离合器30能够在不需要操作者主动操作的情况下自动地切换为接合状态，以向外输出旋转运动。具体地，参考图5和图6，输入构件31具有沿着相对于旋转轴线AX的径向向外延伸的突出部312。传动构件33设置在突出部312的旋转运动的路径上。当驱动力作用于输入构件31时，突出部312围绕旋转轴线AX旋转，进而与传动构件33接触。传动构件33在突出部312的作用下随着旋转运动的继续而被驱动移动至如图6所示的第一位置。
输出构件32设置有传动接合部322。在图示的实施方式中，传动接合部322构造为大致平行于旋转轴线AX延伸的挡壁的形式。当传动构件33移动至第一位置时，其抵接挡壁，从而与传动接合部322接合。由此，传动构件33将突出部312的作用力传递至传动接合部322，使得输出构件32随输入构件31一起旋转。离合器30自动地切换至接合状态。优选地，挡壁基本上沿着所述径向延伸。
在部分实施方式中，离合器30还设置有偏置构件，该偏置构件向传动构件33施加偏置力以将其朝向第二位置偏置。如图7所示，偏置构件可以是例如弹簧35，其一端与传动构件33联接，另一端与驱动该传动构件33向第一位置移动的突出部312联接。优选地，离合器30还配置为，当停止输出旋转运动时，输入构件31沿驱动方向的反向F1(见图8)旋转预定角度。这一配置可以通过例如使原动机在停止工作之后反向转动预定时间(例如0.1s)或预定角度来实现。如此，当原动机停止工作后，输入构件31反向转动预定角度，突出部312与传动构件33之间产生足够的间隙，传动构件33可以在偏置构件的作用下从第一位置移动至如图5所示的第二位置，从而使离合器30自动地切换至脱离状态。
在其他的部分实施方式中，可以省略上述偏置构件，而通过输入构件的突出部抵接传动构件而将其移动至第二位置。参考图8示出的离合器30’，传动构件33’的内侧设置有尖角突部332。当停止输出旋转运动时，输入构件31’沿驱动方向的反向F1旋转预定角度。在反向旋转过程中，突出部312’与沿着驱动方向F位于其后方(也即上游)的相邻传动构件33’的尖角突部332抵接。随着反向旋转的继续，突出部321’将传动构件33’驱动移动至第二位置。可以理解，此种设置下，突出部312’对尖角突部332施加的力沿着其旋转方向的切向，因此可能会导致传动构件33’向第二位置移动的过程中产生自身的枢转。
在第二位置，传动构件33完全位于传动接合部322的旋转运动的路径之外。此时输出构件32可以独立于输入构件31和传动构件33自由旋转。换言之，如果操作者期望在原动机20停止工作的情况下由外部牵引力(例如操作者或其他外部驱动装置施加的推力或拉力等)驱动割草机1移动，与离合器30的输出构件32联接的车轮12只需要带动输出构件32一起旋转即可。输出构件32与传动构件33、输入构件31以及传动齿轮系、原动机20之间不会产生作用力。由此可以减小外部牵引力驱动割草机1时的阻力。并且此时车轮12还可以带动输出构件32反向转动，而不会与传动构件33和输入构件31产生干涉。也即，操作者可以拉动割草机1后退。
如图4所示，优选地，离合器30还包括安装构件34，其构造为圆盘形结构，并设置有长槽341。相应地，传动构件33设置有突出的销结构331。传动构件33可以通过销结构331插入长槽341的方式安装至安装构件34。优选地，长槽341是贯通槽，并且销结构331的端部设置有包括垫片和螺钉的紧固件342。其中至少垫片的尺寸大于长槽341的宽度，以防止销结构331从长槽341中脱出。可以理解，在另外的实施方式中，还可以将长槽设置在传动构件上，而将与之配合的销结构设置在安装构件上。
此外，在使用偏置构件驱动传动构件的实施方式中，安装构件还可以用于为构造为弹簧的偏置构件提供着力点。其中，弹簧的一端仍然与传动构件联接，另一端则是与安装构件联接，而非上文所述的输入构件的突出部。其中，弹簧的具体形式可以根据需要灵活选择，例如拉伸弹簧、扭簧、螺旋弹簧、异型弹簧等。
当传动构件33在第一位置和第二位置之间移动时，销结构331沿长槽341的长度方向移动。因此，长槽341限定了传动构件33在第一位置和第二位置之间移动的路径。根据本发明，传动构件33的移动路径具有沿着相对于旋转轴线AX的径向方向的分量。也即，传动构件33在第一位置和第二位置之间移动导致其相对于旋转轴线AX的径向位置的变化。优选地，传动构件33的移动路径完全位于垂直于旋转轴线AX的一个平面中。也即，传动构件33在第一位置和第二位置之间移动不会产生沿旋转轴线AX的轴向位移。这样的设置方式有利于减小离合器30沿旋转轴线AX的轴向厚度，并且在工作中不会产生轴向尺寸的变化，从而使其结构紧凑。
进一步优选地，传动构件33在第一位置和第二位置之间移动的路径是相对于径向方向倾斜的直线。例如，该移动路径可以大致沿突出部312的旋转移动的路径的切向，或从该切向偏离较小的角度，这样可以使突出部312对传动构件33的作用力矩最大。并且相应地，长槽341设置为直线槽即可，结构简单。然而，可以理解，传动构件33在第一位置和第二位置之间移动的路径也可以根据需要设置为曲线，也即，长槽341为曲线槽。此外，长槽可以包括曲面，以允许，在使用突出部向第二位置驱动传动构件的实施方式中，传动构件在向第二位置移动的过程中产生的枢转。
参考图7，安装构件34设置有第一安装槽343。第一安装槽343大致构造为长条形，在安装构件34的周侧开口。传动构件33容纳在第一安装槽343中，能够沿着第一安装槽343移动至经由其开口伸出的第一位置以及退回到第二位置。因此，第一安装槽343也可以起到限定传动构件33的移动路径的作用。此外，安装构件34在中部还设置有大致圆形的第二安装槽344，其与第一安装槽343连通。输入构件31容纳于第二安装槽344并且能够在第二安装槽344中自由转动。这样的设置方式可以进一步减小离合器30的轴向厚度。
可以理解，如果传动构件与安装构件之间存在作用力，例如摩擦力，当输入构件推动传动构件时，其可能无法克服该作用力而相对于安装构件移动至第一位置，反而是在该作用力的作用下直接带动安装构件旋转。由于传动构件没有移动至第一位置，其不会与输出构件接合，离合器将会在脱离状态下空转。
为避免上述问题，参考图9，在根据部分实施方式的离合器30”中，安装构件34”设置有阻尼件345，其可以为安装构件34”阻尼，使其具有保持静止的趋势。其中，阻尼件345可以整体地或部分地由摩擦系数较大的橡胶或硅胶材质制成，其可以相对于安装构件34”沿径向向外延伸，并且与例如前文提到的传动箱的内壁接触。另外，安装构件34”设置有保持部346用于安装阻尼件345。当输入构件在原动机的驱动下旋转时，输入构件的突出部抵接传动构件并推动其向第一位置移动。此时，阻尼件345与传动箱的内壁摩擦，为安装构件34”提供阻尼，使其具有倾向于保持静止的趋势。以此方式，传动构件能够在输入构件的推动下，克服传动构件与安装构件34”之间的作用力，相对于安装构件34”顺畅地移动至第一位置，以便与输出构件接合。
如图5所示，输出构件32设置有沿旋转轴线AX凹入的凹部324，传动构件33、安装构件34和输入构件31中的至少一个的至少一部分设置在该凹部324中。这样的设置方式同样可以进一步减小离合器30沿旋转轴线AX的轴向厚度。在另外的实施方式中，当输入构件具有更大的径向尺寸，而输出构件具有更小的径向尺寸时，还可以将凹部设置在输入构件上，并将传动构件、安装构件和输出构件至少部分地设置在凹部中。
可以理解，突出部312、传动构件33以及传动接合部322均可以设置至少一个即可实现驱动力的传递。在图示的实施方式中，离合器30设置有三组一一对应并相互配合的突出部312、传动构件33及传动接合部322，这三组结构沿着围绕旋转轴线AX的周向均匀间隔分布。然而，相互配合的突出部、传动构件及传动接合部的设置数量可以根据离合器的尺寸和结构的变化灵活选择，并且突出部和传动构件与传动接合部之间不一定是一一对应的关系，只要能够实现驱动力的传递即可。例如，在部分实施方式中，传动接合部的数量可以是突出部和传动构件的两倍等。
在部分实施方式中，输出构件32还设置有凸轮表面323，其构造为面向传动构件33且大致平行于旋转轴线AX的面，并且具有沿着驱动方向F的下游端323a和上游端323b，该两端分别连接至相邻的两个传动接合部322。具体地，在图示的传动构件33位于传动接合部322的径向内侧的实施方式中，凸轮表面323的下游端323a连接至对应的挡壁的径向外侧端部，而凸轮表面323的上游端323b连接至对应的挡壁(即沿驱动方向F位于与下游端323a连接的挡壁后方的相邻的挡壁)的径向内侧端部。优选地，凸轮表面323的至少一部分是平滑的曲面。
作为替代实施方式，当传动构件位于传动接合部的径向外侧时，凸轮表面的下游端应当连接至对应的挡壁的径向内侧端部，而凸轮表面的上游端则应当连接至对应的挡壁的径向外侧端部。
在原动机20处于工作状态时，如果同时施加外部牵引力，例如人工推动割草机1，车轮12的旋转速度增加，并经过传动轴40带动与之联接的输出构件32以更快的速度旋转。上述挡壁结构允许输出构件32以大于输入构件31和传动构件33的角速度的方式旋转。也即，挡壁的角速度大于与其抵接的传动构件33的角速度，因此传动构件33相对于所抵接的挡壁向后移动从而脱离，并沿着凸轮表面323滑动。凸轮表面323可以将传动构件33压回第二位置，使离合器30自动地切换为脱离状态。因此，即使传动构件33此时位于传动接合部322的旋转运动的路径之内，也不会对输出构件32和传动构件33之间的相对运动产生干涉。
这样的设置允许输出构件32以更大的速度相对于输入构件31和传动构件33运动。例如，在割草机1由原动机20驱动的过程中，当需要转弯时，操作者可以施加推力，使割草机1的位于转弯半径外侧的车轮12以更快的速度转动，从而在转弯半径内外两侧之间的车轮12产生差速，顺畅地完成转弯动作。由于离合器30的存在，即使操作者不停止原动机20，也不会对位于转弯半径外侧的车轮12的驱动产生任何干涉或影响，因而非常方便。在完成转完之后，操作者停止施加推力，车轮12的转速降低至等于或稍小于离合器30的输入构件31和传动构件33的转速，传动构件33被输入构件31推动至第一位置，离合器30自动地切换为接合状态，割草机1即可恢复为转弯之前由原动机20驱动的状态。离合器30能够自动地切换状态以适应车轮12的速度的变化，而无需对离合器30的状态进行手动切换。
本发明的多种实施方式的以上描述出于描述的目的提供给相关领域的一个普通技术人员。不意图将本发明排他或局限于单个公开的实施方式。如上，在本领域中的普通技术人员将明白本发明的多种替代和变型。因此，虽然具体描述了一些替代实施方式，本领域普通技术人员将明白或相对容易地开发其他实施方式。本发明旨在包括这里描述的本发明的所有替代、改型和变型，以及落入以上描述的本发明的精神和范围内的其他实施方式。

Claims (24)

1.一种离合器，其特征在于，所述离合器包括:
输入构件(31)，所述输入构件(31)构造为用于接收驱动力并且能够在所述驱动力的作用下围绕旋转轴线(AX)旋转，所述输入构件(31)具有沿着相对于所述旋转轴线(AX)的径向延伸的至少一个突出部(312)；
输出构件(32)，所述输出构件(32)构造为用于输出旋转运动，具有至少一个传动接合部(322)；以及
至少一个传动构件(33)，所述至少一个传动构件(33)在能够与所述传动接合部(322)接合的第一位置和脱离接合的第二位置之间可移动地设置，所述至少一个传动构件(33)位于所述突出部(312)的旋转运动的路径上，能够与所述突出部(312)抵接并被驱动移动至所述第一位置，其中，所述至少一个传动构件(33)在所述第一位置和所述第二位置之间的位移具有沿所述径向的分量。
2.根据权利要求1所述的离合器，其特征在于，所述离合器还包括偏置构件，所述偏置构件将所述至少一个传动构件(33)朝向所述第二位置偏置。
3.根据权利要求2所述的离合器，其特征在于，所述偏置构件为弹簧(35)，所述弹簧(35)的一端与所述至少一个传动构件(33)联接，另一端与所述输入构件(31)或用于安装所述至少一个传动构件(33)的安装构件(34)联接。
4.根据权利要求1所述的离合器，其特征在于，所述至少一个传动构件(33)能够与所述突出部(312)抵接并被驱动移动至所述第二位置。
5.根据权利要求4所述的离合器，其特征在于，所述至少一个传动构件(33)的内侧设置有尖角突部(332)，所述尖角突部(332)能够在所述输入构件(31)沿着驱动方向的反向(F1)旋转时与所述突出部(312)抵接。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的离合器，其特征在于，所述离合器构造为，在停止输出旋转运动时，所述输入构件(31)沿驱动方向的反向(F1)旋转预定角度。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的离合器，其特征在于，所述至少一个传动构件(33)在垂直于所述旋转轴线(AX)的一个平面内运动。
8.根据权利要求7所述的离合器，其特征在于，所述至少一个传动构件(33)在所述平面内在所述第一位置和所述第二位置之间沿着相对于所述径向倾斜的直线移动。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的离合器，其特征在于，所述突出部(312)包括三个并沿围绕所述旋转轴线(AX)的周向均匀间隔布置，所述至少一个传动构件(33)包括三个并与所述突出部(312)一一对应设置。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的离合器，其特征在于，所述输出构件(32)的所述传动接合部(322)包括平行于所述旋转轴线(AX)延伸的挡壁，所述至少一个传动构件(33)与所述挡壁抵接实现与所述传动接合部(322)的接合。
11.根据权利要求10所述的离合器，其特征在于，所述挡壁基本沿着所述径向延伸。
12.根据权利要求10或11所述的离合器，其特征在于，当所述至少一个传动构件(33)位于所述第二位置时，所述至少一个传动构件(33)位于所述挡壁的旋转运动的路径之外。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的离合器，其特征在于，所述输出构件(32)设置有平行于所述旋转轴线(AX)延伸的凸轮表面(323)，所述凸轮表面(323)位于相邻的两个挡壁之间，并且连接一个所述挡壁的径向外侧端部与另一个相邻的挡壁的径向内侧端部，所述凸轮表面(323)的至少一部分是曲面。
14.根据权利要求1所述的离合器，其特征在于，沿着所述驱动力的方向，所述输出构件(32)的旋转角速度大于或等于所述输入构件(31)的旋转角速度。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的离合器，其特征在于，所述离合器还包括用于安装所述至少一个传动构件(33)的安装构件(34)，所述安装构件(34)设置有长槽，所述长槽限定所述至少一个传动构件(33)在所述第一位置和所述第二位置之间的移动路径。
16.根据权利要求15所述的离合器，其特征在于，所述长槽包括曲面，以允许所述至少一个传动构件(33)在所述长槽内枢转。
17.根据权利要求15或16所述的离合器，其特征在于，
所述输出构件(32)设置有凹部(324)，所述至少一个传动构件(33)、所述安装构件(34)和所述输入构件(31)中的至少一个至少部分地设置在所述凹部(324)中；或者，
所述输入构件设置有凹部，所述至少一个传动构件、所述安装构件和所述输出构件中的至少一个至少部分地设置在所述凹部中。
18.根据权利要求14至17中任一项所述的离合器，其特征在于，所述安装构件(34)设置有形成为凹腔的安装槽(344)，所述输入构件(32)容纳在所述凹腔中。
19.根据权利要求14至18中任一项所述的离合器，其特征在于，所述安装构件(34”)设置有阻尼件(345)，所述阻尼件(345)构造为能够提供使所述安装构件(34”)保持静止趋势的阻尼。
20.根据权利要求19所述的离合器，其特征在于，所述阻尼件(345)通过与除了所述输入构件和所述传动构件之外的构件摩擦的方式提供阻尼，特别是与容纳所述离合器的传动箱(22)摩擦。
21.根据权利要求19或20所述的离合器，其特征在于，所述阻尼件(345)由橡胶或硅胶材质制成，并相对于所述安装构件(34”)沿径向向外延伸。
22.一种工作机器，其特征在于，所述工作机器包括原动机、至少一个车轮和根据权利要求1至21中任一项所述的离合器，所述原动机驱动所述离合器的所述输入构件，所述离合器的所述输出构件带动所述至少一个车轮中的至少一个旋转。
23.根据权利要求22所述的工作机器，其特征在于，所述工作机器包括镜像布置的两个离合器，每个离合器联接至少一个对应的车轮。
24.根据权利要求22或23所述的工作机器，其特征在于，所述工作机器为园林工具，特别是割草机或吹雪机。
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