相關申請的交叉引用

本申請要求于2015年12月16日提交的美國臨時專利申請no.62/268,446的較早提交日的優先權權益，該申請的全部內容通過參引具體地并入本文。

本文中的實施方式涉及農用器具領域，并且更具體地涉及用于將葉片保持至旋轉軸的凸緣和系統。

背景技術：

動力驅動裝備比如動力驅動旋轉式耕作機已經成為任何大型或小型規模農田操作——即，從工業規模的農場到園藝愛好者——的組成部分。關于旋轉式耕作機，通常通過附接至旋轉軸的葉片來對土地進行作業以使土壤通氣。將這些葉片以高效且成本有效的方式附接至旋轉軸將以降低的生產成本的形式提供實質性益處，而這種益處可以傳遞給消費者。

技術實現要素：

一種用于將旋轉葉片固定至軸的凸緣，該凸緣包括：

板，該板包括：

正面，

背面，以及

在正面與背面之間的一個或更多個邊緣，其中，該板包括軸向定向的軸孔，該軸向定向的軸孔大致位于該板的中央并且從該板的背面延伸至正面；

兩個或更多個葉片孔，所述兩個或更多個葉片孔從該板的背面延伸至正面，每個葉片孔用于將葉片固定至該板；

圍繞軸孔的凸起部，該凸起部從該板的正面延伸并且具有用于阻止葉片相對于該板旋轉的輪廓；

凹陷部，該凹陷部位于該板的背面上且與凸起部相反，該凹陷部提供用以將該板固定至穿過軸孔的軸的焊接表面。

附圖說明

通過結合附圖的以下詳細描述以及所附權利要求將容易地理解各實施方式。各實施方式在附圖的圖中通過示例而非限制性的方式圖示出。

圖1a示出了根據本文中的實施方式的凸緣的正面的視圖。

圖1b示出了根據本文中的實施方式的凸緣的正面的視圖。

圖2a示出了根據本文中的實施方式的附接至軸的若干葉片組裝系統的立體圖。

圖2b示出了根據本文中的實施方式的附接至軸的若干葉片組裝系統的立體圖。

圖3示出了根據本文中的實施方式的耕作機附接件的立體圖。

具體實施方式

在以下詳細描述中，參照了形成本描述的一部分的附圖，并且在附圖中通過圖示的方式示出了可以實施的實施方式。將理解的是，在不背離范圍的情況下，可以利用其他實施方式，并且可以作出結構或邏輯的改變。因此，以下詳細描述不應當被認為具有限制意義，并且實施方式的范圍由所附權利要求及其等同替代限定。

以能夠有助于理解實施方式的方式將各種操作描述為依次進行的多個離散的操作；然而，描述的順序不應當被解釋為暗示根據這種順序進行這些操作。

該描述可以使用基于視角——諸如上/下、前/后以及頂部/底部——的描述。這種描述僅用于方便論述而不意在限制所公開的實施方式的應用。

可以使用術語“聯接”和“連接”及其派生詞。應當理解的是，不應當將這些術語視為是彼此同義的。相反，在特定實施方式中，“連接”可以用于表示兩個或更多個元件彼此直接物理接觸。“聯接”可能意味著兩個或更多個元件直接物理接觸。然而，“聯接”還可能意味著兩個或更多個元件并非彼此直接接觸但仍然彼此配合或相互作用。

出于描述的目的，“a/b”形式的措辭或“a和/或b”形式的措辭是指(a)、(b)或者(a和b)。出于描述的目的，“a、b和c中的至少一者”形式的措辭是指(a)、(b)、(c)、(a和b)、(a和c)、(b和c)或者(a、b以及c)。出于描述的目的，“(a)b”形式的措辭是指(b)或者(ab)，即a為可選元件。

本說明書可以使用術語“實施方式”或“多個實施方式”，這些術語可以均指的是相同或不同的實施方式中的一個或更多個實施方式。此外，如關于多個實施方式所使用的，術語“包含”、“包括”、“具有”等是同義的，并且通常意在為“開放式”術語(例如，術語“包含”應當被解釋為“包含但不限于”，術語“具有”應當被解釋為“至少具有”，術語“包括”應當被解釋為“包括但不限于”，等等)。

就本文中的任何復數術語和/或單數術語的使用而言，只要適合于上下文和/或應用，本領域技術人員就能夠從復數轉變成單數和/或從單數轉變成復數。為清楚起見，本文中可以清楚地闡述各種單數/復數的變換。

在各種實施方式中，提供了用于將旋轉葉片固定至軸的凸緣、用于將兩個或更多個葉片附接至軸的葉片組裝系統、帶葉片的軸、包括帶葉片的軸的可附接式農具、以及包括帶葉片的軸的動力驅動機器。

在各種實施方式中，用于將旋轉葉片固定至軸的凸緣包括實心板，該實心板具有正面、相反的背面以及在正面與背面之間的一個或更多個側邊緣。側邊緣的數目取決于板的形狀。在實施方式中，凸緣包括設置在凸緣的中央處或基本上在凸緣的中央處的從板的背面延伸通過至板的正面的軸向定向的軸孔。該孔的預期目的是使軸穿過，使得軸相當緊密地配裝在孔中并且可以例如通過在軸的長度上的特定位置處將凸緣焊接至軸而將軸聯接至凸緣。在實施方式中，凸緣還包括至少兩個或更多個附加孔(葉片附接孔)，用于例如通過具有軸的緊固件比如螺栓或鉚釘而將兩個或更多個葉片以每個孔一個葉片的比例附接至凸緣。通常，這樣的孔被布置成使得在兩個或更多個葉片例如通過緊固件(比如螺栓、鉚釘等)附接在葉片附接孔處的情況下，當凸緣圍繞穿過定位在中央的軸孔的軸的長軸線旋轉時，所得到的凸緣和葉片的組件是大致平衡的。

在實施方式中，凸緣包括圍繞軸孔的凸起部，該凸起部從板的正面向外延伸。在板的正面上包括此結構提供了獨特的輪廓，該獨特的輪廓用作止擋部，該止擋部用于在葉片孔中的一個葉片孔處附接至凸緣的葉片，以在葉片被附接時防止葉片關于葉片孔旋轉。因而抑制了葉片關于葉片附接孔圍繞旋轉軸線的運動。舉例來說，抑制了葉片圍繞緊固件的軸——比如穿過凸緣中的葉片孔以及附接的葉片中的相似孔的螺栓或鉚釘的軸——的運動。

在實施方式中，凸緣包括從板的正面向外延伸的凸起部或凸出部。在板的正面上包括此結構保持了相對的板的兩個面不接觸，并且由此留下用于使一個或更多個葉片滑入的間隙。在布置中，軸或圍繞中央孔的凸起部用作止擋部，該止擋部用于在葉片孔中的一個葉片孔處附接至凸緣的葉片，以防止在葉片被附接時葉片關于葉片孔旋轉。舉例來說，抑制了葉片圍繞緊固件的軸——比如穿過凸緣中的葉片孔以及附接的葉片中的相似孔的螺栓或鉚釘的軸——的運動。

在某些實施方式中，凸緣還包括從板的背面的邊緣延伸的唇部。在一些實施方式中，唇部延伸了板的厚度的約20％至200％，但可以設想到唇部的更大或更小程度的延伸，例如唇部可以從凸緣面的表面延伸大約與板的厚度相同的量，在此示例中，唇部延伸量將是板厚度的100％。在一些實施方式中，唇部的厚度與板的厚度相同并且該唇部例如通過在制造過程期間卷起板的邊緣而形成。唇部可以沿著凸緣的所有邊緣或一些邊緣延伸。在凸緣呈多邊形的實施方式中，唇部可以圍繞多邊形的一個或更多個拐角延伸。在其他實施方式中，唇部延伸至多邊形凸緣的拐角并且拐角被修圓(roundedover)。在一些實施方式中，多邊形凸緣的拐角被倒圓。在一些實施方式中，多邊形凸緣的拐角被倒圓或切掉。例如，凸緣的拐角可以以45°角或其他角被切割。

在實施方式中，凸緣包括位于板的背面上的與凸起部相反的凹陷部。該凹陷部提供了用以將凸緣固定至穿過軸孔的軸的焊接表面。因而，凸起部有利地實現了兩個目的：(a)提供了用以抑制通過單個螺栓附接的葉片的旋轉的裝置；以及(b)提供了圍繞插入穿過中央孔的軸的焊接通道，比如用于機器人焊接的通道。

所公開的具有中央凸起部的凸緣構型的益處之一是其允許每個葉片使用單個緊固件，這降低了某些制造成本，例如使得使用更少的硬件、更短的組裝時間、更短的更換時間、更少的葉片孔、減少的鋼厚度輸入、以及工藝從人工操作轉變為機器人操作，例如沖壓和/或焊接。另外，相對于具有2個螺栓的設計而言，單個螺栓設計將螺栓的剪切載荷減小一半，從而降低了螺栓斷裂和/或葉片松動的風險。所公開的凸緣設計的另一益處是減少了用于葉片更換的維修時間，其中，葉片的更換是通過移除僅單個螺栓而不是移除通常在當前的耕作機設計中使用的兩個螺栓來實現的。包括唇部還加強了凸緣以抵抗彎曲并且可以允許針對相同的應用使用較輕規格的材料。

在實施方式中，兩個凸緣一起配成對以形成用于將兩個或更多個葉片附接至軸的葉片組裝系統。凸緣的正面彼此相向并且具有兩個凸起部(每個凸緣具有一個凸起部)，用以阻止所附接的葉片旋轉。使用略微較大的凸起部——比如介于選擇用于附接的葉片的厚度的約0.1％與100％之間——導致成對的凸緣之間的間距剛好足夠寬以使葉片能夠滑入，從而允許在葉片附接之前將凸緣固定至軸。在一些實施方式中，葉片的端部例如通過葉片端部的直的或凸形表面切向地接觸凸起部。在其他實施方式中，葉片例如通過通常遵循凸起部的曲率的凹形表面接觸凸起部。這種布置允許比單個點更大的表面接觸，如同直的或凸形葉片端部那樣。在其他實施方式中，葉片的接觸表面可以表現為復雜曲線或基本上匹配凸起部的輪廓的其他形狀。這種布置可以緩解例如在葉片擊打巖石或其他硬物體的情況下施加至葉片的橫向力的影響。

通常，凸緣由金屬比如鋼制成并且被沖壓或以其他方式切割以生成最終凸緣。所公開的凸緣可以具有各種厚度，但通常凸緣的厚度為從1/8英寸至1/2英寸，其中，對于某些耕作機葉片應用——比如本文中所描述的耕作機葉片應用——而言，凸緣的厚度優選為約1/4英寸。在某些實施方式中，凸起部的厚度在如從板的正面至板的背面測量的板的厚度的約20％與100％之間，但在某些應用中，可以使用更大或更小的厚度。在某些實施方式中，凸起部的厚度為葉片厚度的至少50％或更大，比如在葉片厚度的50％與75％之間，例如是葉片厚度的50％、55％、60％、65％、70％或75％，但在某些應用中可以使用更大或更小的厚度。

所公開的凸緣可以具有各種形狀，這些形狀通常圍繞旋轉中心軸線定向，其中，旋轉平衡點固定在旋轉中心上。在實施方式中，凸緣的形狀呈正多邊形，比如具有介于3條邊與8條邊之間——比如3條邊、4條邊、5條邊、6條邊、7條邊或8條邊——的正多邊形，但可以設想到更大的數目的邊。在某些實施方式中，凸緣呈圓形形狀或橢圓形形狀。

在實施方式中，凸緣包括圍繞凸緣設置的孔，用于附接2個至8個葉片，比如2個、3個、4個、5個、6個、7個或8個葉片，但可以設想盡可能更多的數目的葉片。各個葉片具有附接部段和工作部段。附接部段包括下述孔，該孔用于將葉片例如通過穿過葉片中的孔以及相對的凸緣中的孔的螺栓或其他緊固件的軸部固定至凸緣，從而產生夾層，其中，兩個相對的凸緣將葉片夾在其之間。

公開了一種用于將兩個或更多個葉片附接至軸的葉片組裝系統。在實施方式中，葉片組裝系統包括兩個公開的凸緣，其中，兩個凸緣的正面彼此相向。在實施方式中，葉片組裝系統還包括在相對的葉片孔之間穿過以將葉片固定至葉片組裝系統的緊固件，其中，在葉片中具有供緊固件穿過的單個孔。在實施方式中，葉片組裝系統包括固定至兩個凸緣的兩個或更多個葉片，其中，葉片的圍繞緊固件的旋轉被存在于相對的凸緣上的凸起部阻止。在一些實施方式中，葉片組裝系統例如通過在與凸緣上的凸起部相反的凹陷部處進行焊接而固定至軸(帶葉片的軸)。帶葉片的軸可以包括兩個或更多個——比如2個至100個——葉片組裝系統，但可以基于帶葉片的軸的應用來選擇確切數目和/或軸上的間距。另外，可以基于應用來選擇旋轉偏移。帶葉片的軸可以用在可附接或不可拆卸的器具上，比如農具——諸如耕作機、中耕機、連枷割草機——或設計用于對土地進行作業或切割種植物料的其他機器。在實施方式中，可附接器具是可逆地聯接至車輛的機器，例如耕作機。還公開了包括帶葉片的軸的動力驅動機器，比如用于家庭花園使用的耕作機或者用于更大規模例如與緊湊型拖拉機一起使用的耕作機。

圖1a示出了根據本文中的實施方式的用于將旋轉葉片固定至軸的示例性凸緣100。凸緣100包括正面105和背面(在該視圖中不可見，但是背面的示例在圖2a和圖2b中以210示出)，其中，凸緣100具有用以供軸(未示出)穿過的中央軸孔115以及側邊緣120。凸緣100包括圍繞軸孔115的凸起部125。在示出的實施方式中，凸緣100包括從邊緣120沿背面的方向向外延伸的唇部127。緊固件130(在此情形下是螺栓和螺母)示出為延伸通過凸緣100且穿過葉片孔(未示出)以固定葉片140、150(穿過葉片中的孔，該葉片中的孔也未示出)。葉片140、150包括工作部段142、152和附接部段145、155。在此實施方式中，工作部段142和152被示出為以用于耕作地面的交替進出構型彎曲。葉片附接部段145、155包括止擋部147、157，止擋部147、157在使用時抵靠在凸起部125上。在示出的實施方式中，這在凸緣100和葉片140、150圍繞穿過軸孔115的軸的軸線順時針旋轉時發生。雖然此視圖示出了葉片止擋部147、157切向地接觸凸起部125，但是可以設想到可以使用各種葉片輪廓來接觸凸起部125。例如，在一些實施方式中，葉片的端部例如通過葉片端部的直的或凸形表面切向地接觸凸起部。在其他實施方式中，葉片例如通過大體遵循凸起部的曲率的凹形表面來接觸凸起部。

圖1b示出了根據本文中的實施方式的用于將旋轉葉片固定至軸的示例性凸緣100。凸緣100包括正面105和背面，其中，凸緣100具有用以供軸(未示出)穿過的中央軸孔115以及邊緣120。凸緣100包括圍繞軸孔115的凸起部125。在示出的實施方式中，凸緣100包括從邊緣120沿背面的方向向外延伸的唇部127。在示出的實施方式中，拐角128例如以45°角被切斷。凸緣100包括從邊緣120沿背面的方向向外延伸的唇部127。緊固件130(在此情形下是螺栓和螺母)示出為延伸通過凸緣100且穿過葉片孔(未示出)，以固定葉片140、150(穿過葉片中的孔，葉片中的孔也未示出)。葉片140、150包括工作部段142、152和附接部段145、155。在該實施方式中，工作部段142和152被示出為以用于耕作地面的交替進出構型彎曲。葉片附接部段145、155包括止擋部147、157，止擋部147、157在使用時抵靠在凸起部125上。在示出的實施方式中，這在凸緣100和葉片140、150圍繞穿過軸孔115的軸的軸線逆時針旋轉時發生。雖然此視圖示出了葉片止擋部147、157切向地接觸凸起部125，但是可以設想到可以使用各種葉片輪廓來接觸凸起部125。例如，在一些實施方式中，葉片的端部例如通過葉片端部的直的或凸形表面切向地接觸凸起部。在其他實施方式中，葉片例如通過大體遵循凸起部的曲率的凹形表面來接觸凸起部。

圖2a和2b示出了根據本文中的實施方式的具有固定至軸272的三個示例性葉片附接系統270的帶葉片的軸260。如圖所示，為了清楚地示出正面205，移除了附接系統270的一個凸緣200。在左葉片附接系統和右葉片附接系統270上可以觀察到背面210以及形成為與凸起部225相反的通道232。在該視圖中還可以看到邊緣220的遠離背面210延伸的唇部227。該視圖還示出了將葉片240、250固定至凸緣200的緊固件230。如圖2a和圖2b所示，凸緣200以正面205彼此相對的方式而一起配成對。以兩個凸起部225相對的方式將凸緣200進行配對為葉片端部提供了用于抵靠的表面。另外，相對的凸緣200提供了用于將每個凸緣200固定至軸272的通道232。如可以從圖2進一步看到的，相對的凸緣200上包括凸起部225使得在相對的凸緣200之間提供了足夠寬以使葉片250能夠滑入的間距或間隙。該間隙為葉片250的更換——例如在葉片250被損壞的情況下——提供了便利。

圖3示出了具有示例性的帶葉片的軸360的動力驅動耕作機附接件375，根據本文中的實施方式的若干葉片附接系統370附接在該帶葉片的軸360上。在示出的實施方式中，動力驅動耕作機375s通過附接點377、378聯接至車輛。通過將動力進給器380聯接至具有動力輸出軸的合適車輛比如拖拉機來驅動帶葉片的軸360。

盡管本文中已經說明并描述了某些實施方式，但本領域的普通技術人員將理解的是，預期的用以實現相同目的的多種替代和/或等同實施方式或實施方案可以替代所示出和描述的實施方式而不脫離范圍。本領域技術人員將容易理解的是，可以以眾多方式來實施實施方式。本申請旨在涵蓋本文中所論述的實施方式的任何改型或變型。因此，顯然，這意味著實施方式僅受權利要求及其等同內容的限制。