專利名稱：電動割草機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包括電動馬達(dá)和用于驅(qū)動該電動馬達(dá)的可再充電電池單元的電動割草機(jī)。
背景技術(shù)：
例如，在名稱為“POWER HEAD ASSEMBRY FOR ELECTLIC MOWER”的日本專利2880116號和名稱為“ELECTRIC LAWN MOWER”的特開平HEI-10-257814號中，公開了已知的電動割草機(jī)。
日本專利2880116號中公開的電動割草機(jī)包括下部外殼，該外殼具有安裝在其上的電動馬達(dá)。割草機(jī)包括前、后電池，使電動馬達(dá)置于這些電池之間。這樣布置的割草機(jī)的一個(gè)問題是，由電動馬達(dá)產(chǎn)生的熱量和由電池產(chǎn)生的熱量彼此產(chǎn)生有害影響或干涉。也就是說，電動馬達(dá)和電池將不能從其上釋放熱量。
特開平HEI-10-257814號中公開的電動割草機(jī)包括切割器外殼，并且電動馬達(dá)安裝在該切割器外殼上。割草機(jī)的電池設(shè)置成V形的形式。電池使電動馬達(dá)設(shè)置在其前端之間。
電池設(shè)置在電動馬達(dá)的后方。對于這種結(jié)構(gòu)，電動馬達(dá)的重量將不能用電池的重量來平衡。這樣布置的割草機(jī)可能難于操縱。需要的是一種易于操作的電動割草機(jī)，該割草機(jī)包括設(shè)計(jì)成從其上釋放熱量的電池和電動馬達(dá)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種電動割草機(jī)，其包括切割器刀片；用于將切割器刀片封閉在其中的切割器外殼；用于使切割器刀片轉(zhuǎn)動的電動馬達(dá)，該電動馬達(dá)安裝在切割器外殼上；以及至少一個(gè)用于驅(qū)動電動馬達(dá)的可再充電電池單元，電池單元定位在電動馬達(dá)上方。
如現(xiàn)有技術(shù)中所公知的那樣，電動馬達(dá)和電池單元是形成電動割草機(jī)的較重的部件。一般地，電動馬達(dá)用于使切割器刀片在水平平面內(nèi)轉(zhuǎn)動。因此，電動馬達(dá)基本上定位在切割器外殼的中央。電動割草機(jī)的操縱受到定位重的電池單元的地方的影響。這就是電池單元設(shè)置在電動馬達(dá)上方的原因。這使得電動割草機(jī)能夠穩(wěn)定地放置。這樣布置的電動割草機(jī)可以被很好地操縱，由此以改善的效率進(jìn)行割草工作。通過將電池單元定位在切割器刀片上方，可以實(shí)現(xiàn)電動割草機(jī)的重量平衡。另外，電動馬達(dá)和電池單元使得空氣能夠在其間平穩(wěn)地流動。
優(yōu)選的是，切割器外殼可以具有附接在其上的電池支架。電池支架包括蓋住電動馬達(dá)的側(cè)面和頂部的本體部分。電池支架具有安裝在其上的電池單元。電動馬達(dá)與電池單元間隔開，使得電動馬達(dá)的熱量和電池單元的熱量不會彼此干涉。
另外，電池支架和電動馬達(dá)可以一起固定到切割器外殼上。因此能以改善的效率裝配電動割草機(jī)。
優(yōu)選的是，電池支架可以由金屬制成，并具有形成在安裝電池單元的其部分處的通氣口。這種結(jié)構(gòu)有助于電動馬達(dá)和電池單元從其上釋放熱量。
另外，電動馬達(dá)可以包括具有延伸通過電池單元的軸線的轉(zhuǎn)動軸，該電池單元定位在電動馬達(dá)上方。這種結(jié)構(gòu)適于實(shí)現(xiàn)電動割草機(jī)的重量平衡。
優(yōu)選的是，電池單元可以包括設(shè)置在電動馬達(dá)上方的至少一個(gè)上部電池和定位在電動馬達(dá)前方的前部電池。利用這種結(jié)構(gòu)，電動割草機(jī)能可靠地提供重量平衡。這種電動割草機(jī)能以改善的效率進(jìn)行操縱。
另外，切割器外殼可以具有電池支架，該電池支架附接到該切割器外殼。電池支架包括蓋住電動馬達(dá)的側(cè)面和頂部的本體部分，以及從本體部分向前延伸的延伸部分。本體部分具有上部電池，該上部電池安裝在該本體部分上，而延伸部分具有前部電池，該前部電池安裝在該延伸部分上。上部電池與前部電池間隔開。利用這種結(jié)構(gòu)，空氣在電池單元和電動馬達(dá)之間平穩(wěn)地流動，由此促進(jìn)從電池單元和電動馬達(dá)上散熱。


下文將參考附圖僅通過實(shí)例來詳細(xì)描述本發(fā)明的特定優(yōu)選實(shí)施例，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電動割草機(jī)的透視圖；圖2是沿圖1的箭頭“2”方向取的電動割草機(jī)的視圖；圖3是沿圖1的箭頭“3”方向取的電動割草機(jī)的視圖；圖4是如圖1中所示的電動割草機(jī)的分解透視圖；
圖5是沿圖1的5-5線取的電動割草機(jī)的放大截面圖；圖6是沿圖1的6-6線取的電動割草機(jī)的放大截面圖；圖7是硬件方框圖，表示用于控制電動馬達(dá)并給電池單元再充電的電動割草機(jī)的控制系統(tǒng)；圖8是曲線圖，解釋了用在本發(fā)明的電動割草機(jī)中的電池單元的操作壽命特性；圖9圖解地表示了加在電池單元上的電壓怎樣隨著電池單元變化；圖10A表示了當(dāng)電動割草機(jī)運(yùn)行時(shí)的空氣流，并且圖10B表示了緊接在電動割草機(jī)不運(yùn)行之后時(shí)的空氣流；圖11表示了根據(jù)本發(fā)明的改型的電動割草機(jī)；圖12表示了根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步改型的電動割草機(jī)；圖13以局部截面表示了本發(fā)明的電動割草機(jī)中的開關(guān)操作機(jī)構(gòu)；圖14以局部截面表示了如前視圖中所見的圖13的開關(guān)操作機(jī)構(gòu)；以及圖15A到圖15C是解釋圖13的開關(guān)操作機(jī)構(gòu)的工況的視圖。
具體實(shí)施例方式
參考圖1，表示了電動割草機(jī)10。電動割草機(jī)10包括機(jī)體部段11、前輪12、后輪13、草袋14、排放口蓋15、手柄16、切割器外殼21、罩27和開關(guān)操作機(jī)構(gòu)28。電動割草機(jī)10還包括用作連接部件或陽型插頭的主鍵41，用于插入用作陰型插座的中繼部件42，以便接通/斷開割草機(jī)10。開關(guān)操作機(jī)構(gòu)28包括操縱桿73和離合機(jī)構(gòu)74。
割草機(jī)10包括電池單元26和電動馬達(dá)22，如后面將描述的那樣。電池單元26設(shè)置在電動馬達(dá)22上方，如后面將討論的那樣，由此保證割草機(jī)穩(wěn)定地放置。
參考圖2。通過插入中繼部件42或從中繼部件42取出的主鍵41將電動馬達(dá)22接通或斷開，該中繼部件設(shè)置在機(jī)體部段11中。由電動馬達(dá)22轉(zhuǎn)動切割器外殼21中的切割器刀片23以便割草，并且所得到的斷草通過切割器外殼21中的渦卷部分31傳送到機(jī)體部段11的后部，使得斷草被收集在草袋14中。電動割草機(jī)10被構(gòu)制為后排放式割草機(jī)。
轉(zhuǎn)到圖3，用插入中繼部件42的主鍵41，通過圖1中所示的開關(guān)操作機(jī)構(gòu)28將電動馬達(dá)22接通，使得由此致動的馬達(dá)22如箭頭“a”所示地轉(zhuǎn)動切割器刀片23，以便割草。所得到的斷草被轉(zhuǎn)動的切割器刀片23產(chǎn)生的渦流驅(qū)動，通過切割器外殼的渦卷部分31進(jìn)入草袋14，如箭頭“b”所示。
也就是說，在這種后排放式電動割草機(jī)10中，渦卷部分31設(shè)置在機(jī)體部段11的左或右側(cè)區(qū)域中的一個(gè)區(qū)域內(nèi)，并且中繼部件42和安裝支架29設(shè)置在左或右側(cè)區(qū)域中的另一個(gè)區(qū)域內(nèi)。
一般說來，在后排放式電動割草機(jī)中，斷草通過渦卷部分傳送到機(jī)體部段11的后部，并且最終收集在草袋中，產(chǎn)生了時(shí)常清潔渦卷部分的需要，因?yàn)閿嗖輹掣皆跍u卷部分的表面上；因此優(yōu)選的是，電動割草機(jī)以這樣的方式構(gòu)制，以便有利于渦卷部分的清潔。
這就是本實(shí)施例中的渦卷部分31設(shè)置在機(jī)體部段11的左或右側(cè)區(qū)域中的一個(gè)區(qū)域內(nèi)，而中繼部件42設(shè)置在與渦卷部分31相同的側(cè)面區(qū)域中的原因。用這種結(jié)構(gòu)，在操作者首先將主鍵41從機(jī)體部段11的另一側(cè)上的中繼部件42拉出，并且接著將機(jī)體部段11放置在旁邊，以一側(cè)面向上之后，他或她就可以容易地清潔渦卷部分31。也就是說，操作者可以從同一操作位置取出主鍵41并且將機(jī)體部段11放置在旁邊(而不必將操作位置從機(jī)體部段11的一側(cè)改變到另一側(cè))，由此提高了清潔操作中的效率。
以下的段落詳細(xì)描述電動割草機(jī)10的構(gòu)造。
圖4是電動割草機(jī)10的分解透視圖，表示了割草機(jī)10的主要構(gòu)件。如圖4中所示，電動馬達(dá)22安裝在切割器外殼21上。切割器刀片23附接到馬達(dá)22的轉(zhuǎn)動軸22a上?？刂撇慷?4設(shè)置在馬達(dá)22上方。電動割草機(jī)10還包括電池支架25，該電池支架從馬達(dá)22和控制部段24的上方附接到切割器外殼21上，以及支承在電池支架25上的電池單元26。罩27總體上蓋住電動馬達(dá)22、控制部段24、電池支架25和電池單元26。電動馬達(dá)22由開關(guān)操作機(jī)構(gòu)28控制以接通或斷開。電池支架25固定在切割器外殼21上，同時(shí)馬達(dá)22固定在切割器外殼21上。
切割器外殼21具有相當(dāng)大的上部開口21b，在該開口中接納馬達(dá)22，以及多個(gè)凸臺21c，通過這些凸臺將馬達(dá)22固定到切割器外殼21的外殼本體21a上。外殼本體21a具有形成在其中的渦卷部段31，用于將斷草傳送至后部草袋14，而同時(shí)使切割器刀片23可以轉(zhuǎn)動。
對于通過凸臺21c安裝在切割器外殼21上的電動馬達(dá)22，形成了使切割器外殼21的內(nèi)部和外部之間連通的連通孔32(這些連通孔中只有一個(gè)示于圖4中)。
控制部段24包括殼體34和容納于殼體34內(nèi)的控制板35。控制板35與非接觸的簧片開關(guān)36聯(lián)接，該簧片開關(guān)構(gòu)成了開關(guān)操作機(jī)構(gòu)28的重要部分，以便控制馬達(dá)22。顯示燈37也連接到控制板35上，用于正常地發(fā)光以通知操作者電動割草機(jī)10處于可操作狀態(tài)。除了燈37以外，蜂鳴器38也連接到控制板35上。蜂鳴器38設(shè)計(jì)成在機(jī)體部段11移動或者進(jìn)行各種操作中的任何操作時(shí)保持發(fā)聲。控制部段24還包括上述主鍵41和中繼部件42，用于給割草機(jī)10接通電源。
應(yīng)該注意到，中繼部件42還用作再充電連接器，用于給電池單元26再充電，如后面將描述的那樣。
由金屬材料制成的電池支架25包括蓋住電動馬達(dá)22的側(cè)面和頂部的本體部分25a，從本體部分25a向前水平延伸的向前延伸部分25b，以及安裝支架29，中繼部件42配裝在該安裝支架上。電池支架25和馬達(dá)22一起固定在切割器外殼21上，如前所述。
本體部分25a具有形成在其中的通氣口25c、25d，并且向前延伸部分25b具有形成在其中的通氣口25e。在所示的實(shí)施例中，雖然通氣口25c、25d、25e形成在電池支架25的底部，但是它們也可以形成在電池支架25的側(cè)面。
如上所述，本發(fā)明的電動割草機(jī)10具有一起固定在切割器外殼21上的電池支架25和電動馬達(dá)22。通過將電池支架25和電動馬達(dá)22這樣一起固定在切割器外殼21上，能以改進(jìn)的效率將電動割草機(jī)10裝配起來。
電池單元26包括第一和第二上部電池44和45，該電池單元安裝在切割器外殼21的上部，并且優(yōu)選是鎳鎘電池單元。
第一和第二上部電池44和45各自包括一組單位電池46，這組單位電池46各自具有1.2V的額定電壓，并且這些上部電池44和45位于電池支架25的本體部分25a上。
電池單元26可以由除鎳鎘電池以外的其他高性能電池形成，例如其它類型的鎳基或鋰基電池。眾所周知的是，在再充電操作期間，鎳基或鋰基電池的溫度可相對容易地控制。因此，包括這種鎳基或鋰基電池的電池單元26能以顯著改進(jìn)的效率進(jìn)行再充電。
優(yōu)選由樹脂制成的罩27包括設(shè)置在其下前部分上的氣窗47，并且該氣窗47具有多個(gè)開口47a，以使氣流往返于罩27的內(nèi)部。罩27還具有形成在其后端部中的通氣口27a和形成在其左側(cè)的凹槽27b，以使中繼部件42能通向外側(cè)。
如圖5中所示，第一和第二上部電池44、45定位在電動馬達(dá)22上方。
在形成電動割草機(jī)的部件中，電動馬達(dá)和電池是較重的。眾所周知的是，電動馬達(dá)基本上定位于切割器刀片的中央，因?yàn)榍罢咴隍?qū)動時(shí)使切割器刀片在水平平面中轉(zhuǎn)動。電動割草機(jī)是否穩(wěn)定地操作取決于電池的重量。這就是電池單元26(第一和第二上部電池44和45)定位在馬達(dá)22上方的原因。對于定位在馬達(dá)22上方的電池44和45，可以實(shí)現(xiàn)電動割草機(jī)10的適當(dāng)?shù)闹亓科胶?，由此這可以改進(jìn)電動割草機(jī)10的可操作性。
馬達(dá)22和電池單元26總體上被罩27所覆蓋。罩27具有成形為沿割草機(jī)10的前后方向逐漸向上傾斜的前半部分，形成在其下前部的氣窗開口47a和形成在其后上部的通氣口27a。因此，電池單元26和馬達(dá)22可以被外部冷卻空氣冷卻，該外部冷卻空氣通過前氣窗開口47a引入到罩27中，并通過后通氣口27a排出罩27。這種結(jié)構(gòu)可以有效地防止電池單元26和馬達(dá)22過熱，由此這使得電動割草機(jī)10能承受長時(shí)間的連續(xù)操作。
圖6表示割草機(jī)10，其中除去了如雙點(diǎn)劃線所示的罩27。切割器外殼21已經(jīng)固定到電池支架25上，該電池支架包括蓋住電動馬達(dá)22的側(cè)面和頂部的本體部分25a和從本體部分25a向前延伸的向前延伸部分25b。第一和第二上部電池44和45安裝在本體部分25a上。電池44和45的這種結(jié)構(gòu)使得冷卻空氣能夠容易地在電池44和45以及電動馬達(dá)22之間流動，由此有助于從電池44、45和馬達(dá)22散熱。
另外，因?yàn)殡姵刂Ъ?5由金屬材料制成，并具有形成在其安裝電池44、45的部分處的通氣口25c、25d、25e，所以可進(jìn)一步有助于從電池44、45和電動馬達(dá)22散熱。
應(yīng)該注意到，參考標(biāo)記49b、49c代表著將前部和第二上部電池44、45緊固在電池支架25上的彈性帶。
如圖7中所示，控制系統(tǒng)50總體上包括用于控制電動馬達(dá)22的上述控制部段24和用于給電池單元26再充電的再充電器51。
控制部段24包括用于切斷過電流的過電流切斷電路55，用于控制電動割草機(jī)10的工況的控制塊56，用于在再充電期間監(jiān)測電池單元26的溫度的熱敏電阻57，以及用于根據(jù)來自熱敏電阻57的輸出信號結(jié)束再充電的熱斷路器58?？刂撇慷?4還包括上述中繼部件42，如果需要，或者主鍵41或者再充電器51的插頭可以插入該中繼部件中。
控制部段24在再充電期間通過熱敏電阻57不斷地監(jiān)測電池單元26的溫度；即，控制部段24具有管理和控制電池單元26的溫度的功能。通過具有電池溫度管理/控制功能的控制部段24，電池單元26能以提高的可靠性進(jìn)行再充電，其結(jié)果是電池單元26可以具有延長的操作壽命。
控制塊56包括用于控制電動馬達(dá)22的操作的馬達(dá)控制電路61，用于照亮發(fā)光二極管(LED)形式的上述顯示燈37的照明電路62，以及用于驅(qū)動蜂鳴器38的蜂鳴器驅(qū)動電路63。
開關(guān)操作機(jī)構(gòu)28的非接觸的簧片開關(guān)36(圖4)連接到馬達(dá)控制電路61上，用于接通/斷開電動馬達(dá)22。
當(dāng)電池單元26的電壓高于預(yù)定電壓水平時(shí)，照明電路62保持照亮顯示燈37，該預(yù)定電壓水平緊接在后述的存儲效應(yīng)感應(yīng)電壓水平之上，不過一旦電池單元26的電壓落到預(yù)定電壓水平之下，該照明電路就不照亮(斷開)顯示燈37。具體地說，除了在電池單元26的電壓低于例如為0.97伏/單位電池的預(yù)定電壓水平時(shí)，照明電路62都保持照亮顯示燈37。
通過提供顯示燈37，在電池單元26的電壓超過緊接在存儲效應(yīng)感應(yīng)電壓水平之上的預(yù)定電壓水平時(shí)，該顯示燈保持被照亮，操作者可以在顯示燈37被照亮?xí)r繼續(xù)割草工作，并且一旦顯示燈37斷開就停止割草工作。在顯示燈37斷開的情況下，操作者可以給電池單元26再充電。即，顯示燈37可以通知操作者適當(dāng)?shù)亩〞r(shí)，以便給電池單元26再充電。結(jié)果，可以防止電池單元26的操作壽命被不適當(dāng)?shù)乜s短。
蜂鳴器驅(qū)動電路63使蜂鳴器38在電動馬達(dá)22轉(zhuǎn)動時(shí)保持發(fā)聲，不過一旦電池單元26的電壓落到預(yù)定電壓水平之下就使該蜂鳴器停止發(fā)聲。即，蜂鳴器38可以通知操作者電動割草機(jī)10當(dāng)前正處于實(shí)際操作狀態(tài)。
一般地，馬達(dá)驅(qū)動的電動割草機(jī)能以比發(fā)動機(jī)驅(qū)動的割草機(jī)低的多噪音進(jìn)行操作。因此，在這種電動割草機(jī)用于噪音大的環(huán)境中的場合，操作者可能不能夠通過他或她的聽覺容易地判斷電動割草機(jī)當(dāng)前是否處于實(shí)際操作狀態(tài)。因此，利用蜂鳴器38，該蜂鳴器在電動馬達(dá)22轉(zhuǎn)動時(shí)保持發(fā)聲，以使機(jī)體部段11運(yùn)轉(zhuǎn)或進(jìn)行任何不同的其他操作，并由此通知操作者電動割草機(jī)10當(dāng)前正處于實(shí)際操作狀態(tài)，可以提高割草機(jī)10的工作效率和可操作性。
另外，因?yàn)樵陔姵貑卧?6的電壓落到預(yù)定電壓水平之下時(shí)蜂鳴器38解除致動，所以能夠避免電池單元26的浪費(fèi)的能量消耗。
中繼部件42是具有六個(gè)端子C1-C6的連接器(由于空間所限，在圖中簡單地表示為“1”-“6”)，用作正極性端子的其第一端子C1通過過電流切斷電路55連接到電池單元26的正極。第二端子C2連接到電池單元26的負(fù)極和控制塊56的兩個(gè)輸入端子中的一個(gè)上。第三端子C3連接到控制塊56的另一個(gè)輸入端子。第四端子C4通過熱斷路器58連接到第六端子C6。第五端子C5通過熱敏電阻57連接到第六端子C6。
主鍵41采取具有一對電連接插腳P1、P3的插頭的形式(由于空間所限，在圖中簡單地表示為“1”和“3”)。插腳P1、P3在分別插入和連接到中繼部件42的第一和第三端子C1和C3時(shí)將端子C1連接到端子C3。
用于給電池單元26再充電的再充電器51包括用于連接到中繼部件42的再充電插頭52和用于連接到AC線路的電源插頭53。
再充電插頭52具有五個(gè)插腳R1、R2、R4、R5、R6(由于空間所限，在圖中簡單地表示為“1”、“2”、“4”、“5”、“6”)，用于分別連接到中繼部件42的第一至第五端子C1、C2、C4、C5、C6。
從前述內(nèi)容應(yīng)該明顯知道，中繼部件42是一連接器，如果需要，或者主鍵41或者再充電器51的再充電插頭52都可連接到該連接器上。
換句話說，本發(fā)明的電動割草機(jī)10中的中繼部件42以這樣的方式構(gòu)制，使得中繼部件42僅可以與用于給電池單元26再充電的再充電器51以及主鍵41連接。具體地說，當(dāng)電動割草機(jī)10為了割草的目的將要操作時(shí)，主鍵41可以插入并連接到中繼部件42，而當(dāng)電池單元26將要再充電時(shí)，再充電器51可以插入并連接到中繼部件42。結(jié)果，在電池單元26的放電(即，割草操作)或再充電的時(shí)候，電動割草機(jī)10能以提高的便利性和效率進(jìn)行工作。
中繼部件42具有可與電池單元26的正極直接相連的正極性端子C1。端子C1用作可與再充電器51相連的再充電正極性端子以便給電池單元26再充電。換句話說，第一端子C1用作正極性端子，該端子既用于給電池單元26再充電，又用于驅(qū)動電動割草機(jī)10。利用端子C1，可以簡化控制部段24和中繼部件42的構(gòu)造。結(jié)果，電動割草機(jī)10的必需的總成本可以減少相當(dāng)大的程度。
中繼部件42置于電池單元26和控制部段24之間。主鍵41插入中繼部件42的動作將電池單元26可操作地連接到控制部段24。另外，將連接部件(主鍵)41從中繼部件42中取出的動作可以使控制部段24與電池單元26完全脫離連接。這種結(jié)構(gòu)可以在電動割草機(jī)10的非操作狀態(tài)下將來自電池單元26的不必需的放電減至最小，并防止電動割草機(jī)10的長期存放期間的過放電。結(jié)果，電池單元26可以具有甚至更長的操作壽命。
圖8是解釋應(yīng)用于本發(fā)明的電動割草機(jī)10中的電池單元26的操作壽命特性的圖表，其中水平軸線代表著放電深度的變化(％)，而垂直軸線代表著再充電/放電的周期數(shù)的變化。本文所用的“放電深度”是指從電池單元26放電的深度，并且用百分?jǐn)?shù)來表示；假設(shè)在具有“100”的容量的電池單元26被完全放電時(shí)，放電深度就表示為“100％”。本文所用的“再充電/放電的周期數(shù)”是指電池單元26可以被再充電和放電的總次數(shù)。
如現(xiàn)有技術(shù)中所知的那樣，鎳鎘電池甚至在其被完全放電之后也可恢復(fù)容量，因此比基于鉛的電池或其它類型的電池更能承受過放電。然而，完全放電的重復(fù)可能導(dǎo)致縮短的電池操作壽命。例如，如果重復(fù)進(jìn)行完全放電，則再充電/放電的周期數(shù)被限制在500到800的范圍內(nèi)，而如果重復(fù)進(jìn)行50％的放電，則再充電/放電的周期數(shù)可以增加到1,700到1,800的范圍內(nèi)，如圖8中所示。
圖9是解釋應(yīng)用于本發(fā)明的電動割草機(jī)10中的電池單元26的存儲效應(yīng)的圖表，其中水平軸線代表著放電時(shí)間的變化(min.)，而垂直軸線代表著電池電壓的變化(V)。
如現(xiàn)有技術(shù)中所知的那樣，如果在重復(fù)淺度放電之后進(jìn)行深度放電，則鎳鎘電池在深度放電期間表現(xiàn)出兩級電壓降，并且這種現(xiàn)象被稱為存儲效應(yīng)。
在圖8和圖9中，電池電壓從放電的開始在第一個(gè)60min.的時(shí)間內(nèi)從1.3V緩慢地降到1.1V。然而，在經(jīng)過第一個(gè)60min.之后，電池電壓中發(fā)生了快速的下降。
從圖8和9的圖表中可以看到，必須注意1)不要重復(fù)進(jìn)行完全放電，以及2)不要只重復(fù)進(jìn)行會導(dǎo)致存儲效應(yīng)的淺度放電。也就是說，希望電池單元以適當(dāng)?shù)姆烹娚疃冗M(jìn)行再充電和放電。
在電池單元26具有的額定電壓為1.2V的情況下，已經(jīng)憑經(jīng)驗(yàn)估計(jì)出存儲效應(yīng)感應(yīng)電壓水平為1.1V/單位電池，本發(fā)明的電動割草機(jī)10設(shè)置有顯示燈37(圖7)，該顯示燈被保持照亮，直到電池電壓落到9.7伏/單位電池之下，從而將存儲效應(yīng)感應(yīng)電壓水平設(shè)定到小于1.1伏/單位電池。即，電動割草機(jī)10設(shè)置有這樣的顯示燈37，只要電池單元26的電壓超過緊接在存儲效應(yīng)感應(yīng)電壓水平之上的預(yù)定電壓水平，該顯示燈就保持被照亮。利用這樣操作的顯示燈37，可以適當(dāng)?shù)刂甘静僮髡吆螘r(shí)將要給電池單元26再充電，由此防止電池單元26的操作壽命由于不適當(dāng)?shù)脑俪潆姸s短。
以下的段落描述怎樣冷卻電動馬達(dá)22和電池單元26。圖10A和10B是解釋電動割草機(jī)10的工況的視圖，其中圖10A表示了割草機(jī)10正在進(jìn)行實(shí)際操作時(shí)通過割草機(jī)10的空氣流，并且圖10B表示了緊接在割草機(jī)10的操作已經(jīng)結(jié)束之后通過割草機(jī)10的空氣流。
當(dāng)割草機(jī)10在操作中時(shí)，如圖10A中所示，轉(zhuǎn)動的切割器刀片23在切割器外殼21中產(chǎn)生了負(fù)壓。因此，外部空氣通過氣窗開口47a(圖4)吸入，并且通過形成在馬達(dá)22下面的連通孔32(圖4)流入切割器外殼21，如箭頭①所示。
同時(shí)，外部空氣通過罩27的通氣口27a吸入，經(jīng)過第一和第二上部電池44和45的側(cè)面，并且通過連通孔32流入切割器外殼21，如箭頭②、③所示。由箭頭①至③表示的空氣流可以強(qiáng)制冷卻第一和第二上部電池44和45以及電動馬達(dá)22。
當(dāng)電動割草機(jī)10已經(jīng)被解除致動時(shí)，如圖10B中所示，第一和第二上部電池44和45以及電動馬達(dá)22處于相當(dāng)熱的狀態(tài)。通過空氣的自然對流來冷卻電池44和45以及電動馬達(dá)22，該空氣通過連通孔32引入，并經(jīng)過上部電池44和45以及電動馬達(dá)22的周圍，如箭頭④至⑥所示，這些空氣流可以使其他外部空氣通過氣窗開口47a吸入，經(jīng)過電池44和45以及馬達(dá)22的周圍，并且通過罩27的通氣口27a與其他的空氣流一起排出，如箭頭⑦所示，所以可以促進(jìn)上部電池44和45以及馬達(dá)22的進(jìn)一步散熱。
切割器刀片23的轉(zhuǎn)動產(chǎn)生了從開口47a和通氣口27a經(jīng)過通向罩27的連通孔32進(jìn)入切割器外殼21的空氣流。另一方面，當(dāng)切割器刀片23不轉(zhuǎn)動時(shí)，通過上部電池44和45以及馬達(dá)22的熱量從切割器外殼21的內(nèi)部到通氣口27a產(chǎn)生了來自連通孔32的反向空氣流。
參考圖11，表示了根據(jù)本發(fā)明的改型的電動割草機(jī)10’。割草機(jī)10’與割草機(jī)10的不同之處在于，第一上部電池44獨(dú)自定位在電動馬達(dá)22的上方。轉(zhuǎn)動軸22a使其軸線C延伸通過第一上部電池44。與割草機(jī)10的那些元件通用的割草機(jī)10’的元件有同樣的標(biāo)記，并且省略其描述。
操作者是否能夠很好地操縱電動割草機(jī)10取決于重的電池單元26設(shè)置在哪里。如圖11中所示，在電動割草機(jī)10’中，上部電池44定位在電動馬達(dá)22的上方，使得軸線C延伸通過該上部電池。因此可以實(shí)現(xiàn)電動割草機(jī)10’的適當(dāng)?shù)闹亓科胶?，由此這可以改善電動割草機(jī)10’的可操作性。這種電動割草機(jī)10’易于操縱。
如圖11中所示，上部電池44不必使其中心定位在軸線C上。
如圖12中所示，有進(jìn)一步改型的電動割草機(jī)10”。割草機(jī)10”與割草機(jī)10的不同之處在于，電池單元26包括前部電池43以及第一和第二上部電池44、45。第一和第二上部電池44、45設(shè)置在電動馬達(dá)22的上方，而前部電池43定位在電動馬達(dá)22的前面。與如圖5中所示的割草機(jī)的那些元件通用的割草機(jī)10”的元件有同樣的標(biāo)記，并且省略其描述。
類似于第一和第二上部電池44、45，前部電池43包括一組各自的額定電壓為1.2V的單位電池46，并且這個(gè)前部電池43安裝在電池支架25的向前延伸部分25b上，使每個(gè)單位電池處于直立位置。前部電池43是鎳鎘電池，類似于第一和第二上部電池44、45。前部電池43通過彈性帶49a緊固到電池支架25上。
利用定位在電動馬達(dá)22上方的第一和第二上部電池44、45，并且利用設(shè)置在電動馬達(dá)22前面的前部電池43，因此可以實(shí)現(xiàn)電動割草機(jī)10”的適當(dāng)?shù)闹亓科胶?，由此這可以改善電動割草機(jī)10”的可操作性。
圖13以放大的比例表示了開關(guān)操作機(jī)構(gòu)28。
開關(guān)操作機(jī)構(gòu)28設(shè)置在手柄16的左方，以使操作者接通/斷開電動馬達(dá)22(見圖2)。開關(guān)操作機(jī)構(gòu)28包括固定在手柄16的左側(cè)的支架71、固定在支架71上的非接觸的簧片開關(guān)36和扇形致動部件72，該扇形致動部件在其樞軸部分72a處可樞轉(zhuǎn)地連接到支架71，并且用于確定簧片開關(guān)36的通/斷狀態(tài)。開關(guān)操作機(jī)構(gòu)28還包括用于使致動部件72樞轉(zhuǎn)的操縱桿73，以及用于使操縱桿73和致動部件72彼此接合或彼此脫離接合的離合機(jī)構(gòu)74。參考標(biāo)記71a代表著附接到支架71上的支承銷，致動部件72可以繞著該支承銷相對于支架71樞轉(zhuǎn)。
致動部件72由磁性材料例如基于鐵的材料制成。非接觸的簧片開關(guān)36具有磁體36a，并且根據(jù)磁通量的變化設(shè)定成通或斷的狀態(tài)，由移向磁體36a或移動離開磁體36a的致動部件72引起該磁通量的變化。圖13中的參考標(biāo)記36b代表著用于使簧片開關(guān)36與控制部段24(見圖4)相連的線束。
在前視圖中可以看到，操縱桿73采取總體上為倒U形的形式。桿73具有通過支架71可樞轉(zhuǎn)地安裝到手柄16上的左端，并具有可樞轉(zhuǎn)地安裝到手柄16上的右端。
離合機(jī)構(gòu)74包括桿部件76，該桿部件可樞轉(zhuǎn)地連接到支架71，并且安裝在與操縱桿73相同的軸上；可樞轉(zhuǎn)地安裝在桿部件76上的鉤部件77；以及鉤驅(qū)動棒78，該鉤驅(qū)動棒具有可樞轉(zhuǎn)地安裝在鉤部件77上的一端和可滑動地安裝在桿部件76的遠(yuǎn)端76a上的另一端。離合機(jī)構(gòu)74還包括連接在鉤部件77和支承銷71a之間的張緊彈簧79a；設(shè)置在致動部件72上的接合銷72b；以及連接在致動部件72和支架71之間的張緊彈簧79b。參考標(biāo)記78a代表著鉤驅(qū)動棒78的按鈕。
圖14是本發(fā)明的電動割草機(jī)10中的開關(guān)操作機(jī)構(gòu)28的截面前視圖。
如此處清楚可見，開關(guān)操作機(jī)構(gòu)28包括用于進(jìn)行馬達(dá)22的通/斷控制的非接觸的簧片開關(guān)36；扇形致動部件72，該扇形致動部件使其樞軸部分72a可樞轉(zhuǎn)地安裝在手柄16上以便設(shè)定簧片開關(guān)36的通/斷狀態(tài)；以及用于使致動部件72繞著支承銷71a樞轉(zhuǎn)的操縱桿73。
扇形致動部件72離開簧片開關(guān)36或朝向簧片開關(guān)36的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動接通或斷開電動馬達(dá)22。利用這種結(jié)構(gòu)，簧片開關(guān)36可以可靠地進(jìn)行開關(guān)操作。致動部件72可以樞轉(zhuǎn)過不同的角度，以使簧片開關(guān)36處于通或斷的狀態(tài)。這可以達(dá)到更大的自由度以便設(shè)計(jì)開關(guān)操作機(jī)構(gòu)28。
另外，通過在開關(guān)操作機(jī)構(gòu)28中將非接觸的簧片開關(guān)36和操縱桿73設(shè)置成彼此離開一短的距離，可以實(shí)現(xiàn)用于電動馬達(dá)的通/斷控制的簡單和直接的開關(guān)結(jié)構(gòu)。
而且，利用離合機(jī)構(gòu)74，該離合機(jī)構(gòu)設(shè)置在操縱桿73和致動部件72之間，用于使這些部件72、73彼此接合或彼此脫離接合，可以防止開關(guān)操作機(jī)構(gòu)28的錯誤的通/斷開關(guān)操作，因此可以提高電動割草機(jī)10的可操作性。
下面參考圖13A到13C描述上述開關(guān)操作機(jī)構(gòu)28的操作。
圖15A到圖15C表示了開關(guān)操作機(jī)構(gòu)28是怎樣操作的。
圖15A表示在電動馬達(dá)22致動以前的開關(guān)操作機(jī)構(gòu)28。在所示的實(shí)例中，非接觸的簧片開關(guān)36處于斷的狀態(tài)，而致動部件72保持成接近簧片開關(guān)36的磁體36a。
另外，離合機(jī)構(gòu)74處于非咬合狀態(tài)，此處鉤部件77并未與致動部件72的接合銷72b接合，所以即使操縱桿73沿箭頭“a”的方向旋轉(zhuǎn)，致動部件72也不會進(jìn)行樞轉(zhuǎn)。即，電動馬達(dá)22不會轉(zhuǎn)動，除非簧片開關(guān)36從斷的狀態(tài)改變到通的狀態(tài)。
圖15B表示了當(dāng)鉤驅(qū)動棒78被如箭頭“b1”所示地按下時(shí)，鉤部件77樞轉(zhuǎn)以與致動部件72的接合銷72b接合，如箭頭“b2”所示。然后，操縱桿73與桿部件76一起旋轉(zhuǎn)，如箭頭“b3”所示，使得致動部件72如箭頭“b4”所示地樞轉(zhuǎn)。
然而，即使在致動部件72已經(jīng)像這樣樞轉(zhuǎn)以后，致動部件72也仍然定位成接近非接觸的簧片開關(guān)36的磁體36a，因此簧片開關(guān)36保持在斷的狀態(tài)。
然后，如圖15C中所示，操縱桿73如箭頭“c1”所示地進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)，這使得致動部件72樞轉(zhuǎn)離開簧片開關(guān)36的磁體36a。因此，簧片開關(guān)36被設(shè)定成通的狀態(tài)，響應(yīng)于該狀態(tài)啟動電動馬達(dá)22的轉(zhuǎn)動。
權(quán)利要求
1.一種電動割草機(jī)，其包括切割器刀片(23)；用于將所述切割器刀片封閉在其中的切割器外殼(21)；用于使所述切割器刀片轉(zhuǎn)動的電動馬達(dá)(22)，所述電動馬達(dá)安裝在所述切割器外殼上；以及至少一個(gè)用于驅(qū)動所述電動馬達(dá)的可再充電電池單元(26)，所述電池單元定位在所述電動馬達(dá)上方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動割草機(jī)，其特征在于，所述切割器外殼具有電池支架(25)，該電池支架附接到該切割器外殼，所述電池支架包括蓋住所述電動馬達(dá)(22)的側(cè)面和頂部的本體部分(25a)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動割草機(jī)，其特征在于，所述電池支架(25)和所述電動馬達(dá)(22)一起固定在切割器外殼(21)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動割草機(jī)，其特征在于，所述電池支架(25)由金屬制成，并具有形成在安裝所述電池單元(26)的其部分處的通氣口(25c、25d、25e)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動割草機(jī)，其特征在于，所述電動馬達(dá)(22)包括具有延伸通過所述電池單元(26)的軸線(C)的轉(zhuǎn)動軸(22a)，該電池單元定位在所述電動馬達(dá)(22)上方。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電動割草機(jī)，其特征在于，所述切割器外殼(21)具有電池支架(25)，該電池支架附接到該切割器外殼，所述電池支架包括蓋住所述電動馬達(dá)(22)的側(cè)面和頂部的本體部分(25a)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電動割草機(jī)，其特征在于，所述電池支架(25)和所述電動馬達(dá)(22)一起固定在切割器外殼(21)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電動割草機(jī)，其特征在于，所述電池支架(25)由金屬制成，并具有形成在安裝所述電池單元(26)的其部分處的通氣口(25c、25d、25e)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動割草機(jī)，其特征在于，所述電池單元包括設(shè)置在所述電動馬達(dá)(22)上方的至少一個(gè)上部電池和定位在所述電動馬達(dá)(22)前方的前部電池(43)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電動割草機(jī)，其特征在于，所述切割器外殼具有電池支架(25)，該電池支架附接到該切割器外殼，所述電池支架包括蓋住所述電動馬達(dá)(22)的側(cè)面和頂部的本體部分(25a)，以及從本體部分(25a)向前延伸的延伸部分(25b)，所述本體部分(25a)具有所述上部電池，該上部電池安裝在該本體部分上，所述延伸部分(25b)具有所述前部電池(43)，該前部電池安裝在該延伸部分上，所述上部電池與所述前部電池間隔開。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電動割草機(jī)，其特征在于，所述電池支架(25)和所述電動馬達(dá)(22)一起固定在切割器外殼(21)上。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電動割草機(jī)，其特征在于，所述電池支架(25)由金屬制成，并具有形成在安裝所述電池單元(26)的其部分處的通氣口(25c、25d、25e)。
全文摘要
一種電動割草機(jī)(10)，其包括切割器刀片(23)，設(shè)置在該切割器刀片上方的電動馬達(dá)(22)，以及用于驅(qū)動該電動馬達(dá)的電池單元(26)。該電池單元定位在電動馬達(dá)上方，由此實(shí)現(xiàn)割草機(jī)的重量平衡。這種結(jié)構(gòu)使空氣能夠在電動馬達(dá)和電池單元之間平穩(wěn)地流動。
文檔編號A01D69/00GK1406462SQ02130118
公開日2003年4月2日 申請日期2002年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月22日
發(fā)明者飯?zhí)镎苌? 小林隆夫, 島田健三, 瀧澤敏明 申請人:本田技研工業(yè)株式會社