本發(fā)明涉及一種花園工具,具體涉及一種手推式割草機。
背景技術(shù):
目前常見割草機為引擎式割草機。隨著人們對于環(huán)保的重視,電動割草機正逐漸取代引擎式割草機。電動割草機具有電機以及相應(yīng)的控制板,在工作過程中,電機以及控制板都將產(chǎn)生大量的熱量。隨著熱量的堆積,電機與控制板溫度上升,造成電機與控制板損壞,影響了正常的工作。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
一種手推式割草機,包括:動力裝置、支承裝置、風扇。支承裝置用于支承動力裝置;風扇繞樞轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動;動力裝置包括電機、電路板和動力殼體;動力殼體形成有:容納腔,用于容納電機和電路板;進風口,用于使氣流進入容納腔;出風口,用于使氣流流出容納腔;當風扇轉(zhuǎn)動時,由進風口流入的氣流至少經(jīng)過電路板后由出風口流出。
進一步地,當風扇轉(zhuǎn)動時,由進風口流入的氣流至少經(jīng)過電機后由出風口流出。
進一步地,當風扇轉(zhuǎn)動時,由進風口流入而由出風口流出的氣流至少依次經(jīng)過電路板和電機。
進一步地,電機包括線圈和電機殼體,線圈和風扇容納在電機殼體內(nèi)。
進一步地,該割草機還包括切割元件,用于割草;支承裝置形成有用于容納切割元件的切割腔,風扇設(shè)置在切割腔體內(nèi)或設(shè)置于容納腔內(nèi)。
另一種手推式割草機,包括:動力裝置、支承裝置、風扇。支承裝置用于支承動力裝置;風扇繞樞轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動;動力裝置包括電機、電路板和動力殼體;動力殼體形成有:容納腔,用于容納電機和電路板;進風口,用于使氣流進入容納腔;出風口,用于使氣流流出容納腔;電機設(shè)置在進風口和出風口之間,經(jīng)過進風口和出風口的氣流流經(jīng)電機。
進一步地,容納腔至少部分位于進風口的上方,電路板位于進風口上方。
進一步地,風扇位于動力殼體外部,電機包括:電機殼,用于與動力外殼連接,電機軸,能相對動力外殼轉(zhuǎn)動,電機殼分別在靠近進風口和出風口的兩側(cè)鏤空有通孔。電機的電機軸連接風扇。
進一步地,該割草機還包括:切割元件,用于割草;支承裝置包括:支承殼體,形成有用于容納切割元件的切割腔;切割腔向下敞開,動力殼體至少部分設(shè)置在切割腔內(nèi),出風口連通至切割腔;風扇設(shè)置在切割腔中。
進一步地,風扇為離心風扇,出風口位于離心風扇的負壓區(qū)域內(nèi)。
進一步地,該割草機還包括電池包,動力殼體設(shè)有用于容納電池包的電池艙。
附圖說明
圖1所示為本發(fā)明割草機的一個優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2所示為圖1中的割草機的動力裝置與支承裝置連接示意圖;
圖3所示為圖1中的割草機的切割腔體內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4所示為圖1中的割草機的動力裝置結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5所示為圖4中的動力裝置的電池包安裝示意圖;
圖6所示為圖4中的動力裝置的正視圖;
圖7所示為圖4中的動力裝置的剖視圖;
圖8所示為圖4中的動力裝置的爆炸圖;
圖9所示為圖4中的動力裝置的進風口具體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖10所示為圖4中的動力裝置去除動力殼體座及電機后的示意圖;
圖11所示為圖4中的動力裝置的電機、動力殼體座及風扇連接示意圖;
圖12所示為圖4中的動力裝置去除動力殼體蓋后的示意圖;
圖13所示為圖4中的動力裝置去除電機后的剖視圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作具體的介紹。
如圖1至圖3所示的割草機100主要包括支承裝置10、輪組20、把手組30、動力裝置40、切割元件50、風扇60、電池包70。
支承裝置10用于構(gòu)成割草機100的主體部分,其用于承載割草機100中用于提供能源和將能源轉(zhuǎn)化為機械能的裝置。具體而言,如圖5所示,割草機100可以采用電池包70和電機41作為能量來源和原動機。
輪組20通過可轉(zhuǎn)動的安裝至支承裝置10使整個割草機100能夠在地面上移動。
把手組30使用戶可以推動支承裝置10與輪組20構(gòu)成的整體。用戶可以通過把手組30操控整個割草機100。更具體而言,支承裝置10也可以集成有自行走系統(tǒng),此時用戶可以通過把手組30控制自行走系統(tǒng)。
動力裝置40用于將割草機能量來源與原動機集成為一體。
一般而言,動力裝置可以與支承裝置設(shè)置為一個不可分離的整體,作為割草機的主機部分,動力裝置容納電機并形成容納電池包的電池艙,通過可分離的電池包提高割草機的續(xù)航能力。
為了方便維修和更換動力裝置以及使不同的動力裝置可以模塊化的適配相同的支承裝置實現(xiàn)功能擴展,動力裝置和支承裝置設(shè)置為兩個可分離的獨立裝置,它們分別具有不同的殼體。
具體而言,支承裝置10可以包括支承殼體11,其大致包括兩部分,一部分位于頂部形成割草機的外形并形成有能適配動力裝置的適配部13,另一部分位于底部,形成大致向下敞開的切割腔12,切割腔12用于容納旋轉(zhuǎn)的切割元件50和風扇60,并形成相應(yīng)的集草通道,使被切割元件50切斷的草葉沿該集草通道得以回收。
在動力裝置40安裝至支承裝置10后,動力裝置40設(shè)有一伸入切割腔12的輸出軸45,該輸出軸45既可以是電機軸也可以是由電機軸驅(qū)動的傳動機構(gòu)中的一個傳動軸。
切割元件50和風扇60通過相應(yīng)的緊固件安裝至輸出軸45,需要說明的是風扇60既可以與切割元件50同軸轉(zhuǎn)動也可以分別以不同的軸線轉(zhuǎn)動,出于節(jié)約空間的考慮,切割元件50和風扇60均由輸出軸45驅(qū)動,其中風扇60圍繞樞轉(zhuǎn)軸線c旋轉(zhuǎn)。
如圖4至圖13,動力裝置40主要包括電機41、電路板42和動力殼體43。其中電機41用于驅(qū)動切割元件50高速旋轉(zhuǎn),電路板42用于控制電機41。動力殼體43形成有容納腔431,電機41和電路板42設(shè)置在容納腔431中。動力殼體43同時形成有電池艙432、433,兩個電池包70可拆卸的設(shè)置在電池艙432、433內(nèi)與電機41及電路板42實現(xiàn)電連接,為電機41輸送電力。
割草機100除電機41外,為了實現(xiàn)自行走等功能,可以額外設(shè)有另一輔助電機。風扇60可以由電機41驅(qū)動,也可以由除電機41外的其他電機驅(qū)動。
割草機電池包常見有兩種方式,一種為內(nèi)置式電池包其電池包用戶不可分離的設(shè)置于動力殼體的內(nèi)部,另一種為用戶可更換的電池包。電池包在供電時結(jié)合至動力裝置,在電量用盡或其他需要更換的情況下,可自動力裝置處分離。采用內(nèi)置式電池包的割草機,在使用過程中,如遇到電量用盡時,只能夠停止工作返回到充電處,將整機連接到充電器上進行充電,充電完成后才能夠繼續(xù)工作。而可更換的電池包在電量用盡時,只需更換新的電池包就能夠繼續(xù)工作。
因此作為優(yōu)選割草機100中的電池包70可以分離出動力裝置40以實現(xiàn)不同電池包70的替換。
具體而言,電池艙432、433上方具有電池艙蓋44,可以將電池包70與外界隔離,從而為電池包70提供防護功能。
電機41和電路板42是動力裝置40中較為主要的部分,為了保護電機41和電路板42不受外界影響。動力殼體43形成的容納腔431為一個封閉的腔體結(jié)構(gòu),其除了某些位置設(shè)有通孔之外并沒有完全使其內(nèi)部敞開的開口。需要說明的是,為了能夠在裝配的時候使電機41和電路板42裝配至該容納腔431的內(nèi)部,如圖8所示,動力殼體43形成容納腔431的部分可以由多個可拆卸殼體零件構(gòu)成,更具體而言,動力殼體43包括動力殼體座434和動力殼體主體435。動力殼體主體435形成容納腔431的大部分,動力殼體座434裝配到動力殼體主體435上,從而將電機41和電路板42封閉到容納腔431中。
為了高效的完成切割工作,割草機100的電機41往往需要實現(xiàn)大功率輸出,因此相應(yīng)的電路板42往往具有較高的電壓和電流,由于它們被封裝在容納腔431內(nèi)部,如果對它們在工作時產(chǎn)生的熱量不進行散熱處理的話,積聚的熱量可能會導致動力裝置40故障。
因此,為了實現(xiàn)散熱,動力殼體43形成有用于散熱的進風口431a及出風口431b。其中,進風口431a用于使氣流進入容納腔431,出風口431b用于使氣流流出容納腔431。當然,這種流入和流出是相對,主要依靠進風口431a及出風口431b的位置設(shè)置以及風扇60的導向。
在風扇60轉(zhuǎn)動時,由進風口431a流入的氣流至少經(jīng)過電路板42后由出風口431b流出容納腔431;更進一步地,由進風口431a流入的氣流至少經(jīng)過電機41后由出風口431b流出容納腔431。
作為一種優(yōu)選方案,設(shè)置電機41和電路板42的位置,使進風口431a流入的氣流先經(jīng)過電路板42后再經(jīng)過電機41。這樣設(shè)置的原因在于,風扇60由電機41驅(qū)動,風扇60轉(zhuǎn)動產(chǎn)生負壓從而產(chǎn)生氣流流動,因此氣流先經(jīng)過電路板42再經(jīng)過電機41可以使動力裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為緊湊合理;同時,由于電機41靠近風源,其散熱效果能夠在一定程度上得到保證,因此即使流經(jīng)電機41的氣流已經(jīng)從電路板42處吸收了一定的熱量,也不會使電機41無法有效散熱,而對于電路板42而言流經(jīng)它氣流均為外部溫度較低氣流,氣流流速相對緩慢反而能充分使氣流吸收熱量。
在為電機41散熱時,如果氣流從電機41外部流過是能對電機41進行散熱的,但是相較而言,如果能使氣流通過電機41的內(nèi)部,散熱效果會更顯著。
另外,無論電機41驅(qū)動的風扇60是軸流風扇還是離心風扇,它們產(chǎn)生的負壓均會引導氣流大致沿風扇60樞轉(zhuǎn)軸線c的方向流向風扇60。
作為一種優(yōu)選的方案,進風口431a和出風口431b至少在平行于樞轉(zhuǎn)軸線c的方向上貫通,使氣流至少可以沿樞轉(zhuǎn)軸線c的方向穿過進風口431a,同時氣流至少可以沿樞轉(zhuǎn)軸線c的方向穿過出風口431b。對于出風口431b而言,氣流可以沿著相對較短的路徑進入到風扇60所形成的負壓區(qū)域,對于進風口431而言,能保證在該方向的進風量;同時沿樞轉(zhuǎn)軸線c的方向設(shè)置進風口431a及出風口431b時,風扇60可以直接有效的作用到進風口431a或出風口431b處,最大程度的提高了風扇60的效率,因此風扇60只需較小的功率,即可滿足冷卻的需要,延長了割草機100的續(xù)航時間。
作為一種優(yōu)選方案,可以將電機41設(shè)置在進風口431a和出風口431b之間,經(jīng)過進風口431a和出風口431b的氣流流經(jīng)電機41的內(nèi)部。是指在空間位置上電機41設(shè)置在進風口431a和出風口431b之間,這樣設(shè)置風路大致從上到下經(jīng)過進風口431a、電機41然后從出風口431b排除,風路簡單,同樣實現(xiàn)了節(jié)約空間的效果。冷卻氣流從電機41內(nèi)部穿過,具體而言,電機殼411在靠近進風口和出風口的兩側(cè)鏤空有通孔411a、411b供氣流穿過電機內(nèi)部。則進一步增大了電機41與冷卻氣流的接觸面積,實現(xiàn)了更高的冷卻效率。
切割腔12向下敞開,動力殼體43至少部分設(shè)置在切割腔12內(nèi),出風口431b連通至切割腔12;風扇60設(shè)置在切割腔12中。動力殼體43至少部分設(shè)置在切割腔12內(nèi),使得動力殼體43的高度變低,重心低在推行過程中更加平穩(wěn)且震動小;同時因動力殼體43的高度變低,使割草機100存儲及運輸時的高度變低,降低了包裝及運輸?shù)某杀?,同時對于用戶也只需較小的空間即可實現(xiàn)割草機100的存放。
作為一種優(yōu)選方案,風扇60設(shè)置在切割腔12中。這樣風扇60設(shè)置于切割腔12內(nèi)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)冷卻的作用,同時風扇60旋轉(zhuǎn)能夠推動草屑運動,實現(xiàn)草屑從切割腔12中推動至集草通道后被收集,提高了集草效果。
作為另一種優(yōu)選方案,風扇60設(shè)置于容納腔431內(nèi)。能夠最大程度的靠近電機41以及電路板42,從而使電機41和電路板42附近能夠具有較高的冷卻氣體流速。同時電機41設(shè)置于封閉的容納腔431中,風直接由容納腔431上的進風口431a進入從容納腔431上的出風口431b流出,不會產(chǎn)生其他方向的風的損耗,提高了風扇60的利用率,從而實現(xiàn)只需較小功率的風扇60即可滿足冷卻的需要,不僅降低了成本同時也提高了割草機100的續(xù)航時間。
作為另一種優(yōu)選方案,電機41包括線圈和電機殼411,線圈和風扇60容納在電機殼411內(nèi)。在割草機實際使用過程中,由于草播種狀況以及澆灌狀況的差異,不可避免的造成不同位置草的茂盛程度的不同,在切割到草相對茂盛密集的區(qū)域處經(jīng)常出現(xiàn)大負載工作的狀況。在此狀態(tài)下,電機41產(chǎn)生大量的熱成為主要的產(chǎn)熱源,其散熱尤為重要。因此風扇60設(shè)置在電機殼411內(nèi),相對于設(shè)置在其他位置處對于電機41具有更好的散熱效果。
具體而言,割草機100可設(shè)有多個風扇60。更具體而言,多個風扇60可以設(shè)置于切割腔12、容納腔431和電機41中的一個或多個位置處。根據(jù)電路板42和電機41產(chǎn)熱的分布狀況,多個風扇60的合理布置使流經(jīng)電機41和電路板42的冷卻氣流進行合理配比,提高了冷卻效果同時降低了能量損耗。離心式風扇和軸流式風扇氣流流動方向不同,為了滿足氣流從進風口431a流經(jīng)容納腔431從出風口431b流出容納腔431,減少不必要的氣流流動方位,多個風扇60可根據(jù)需要選擇離心式風扇和軸流式風扇中的一種或多種。
具體而言,進風口431a設(shè)置于動力殼體43左右兩側(cè),其開口方向向下(本說明書中描述的前后左右上下為割草機100在平地正常工作時的相對方位,因割草機100工作時可能存在陡坡等工況故不能以絕對位置來認定本說明書中描述的前后左右上下),避免了在雨中工作時雨水的進入。
一般而言,割草機相比吹風機、打草機等手持式工具具有更高的功率,為滿足工作時間的需要,割草機需要更大容量的電池包,而大容量的電池包其體積、重量均較大,不便攜帶。不適用于吹風機、打草機等手持式電動工具,為了實現(xiàn)電池包的多用途,盡量減少電池包的數(shù)量,降低用戶使用成本,實現(xiàn)多工具共用電池包,具體而言,割草機100具有為兩個電池包70,該兩個電池包70體積較小可與其它工具實現(xiàn)共用。
一般而言,為了減少割草機運動過程中的阻力,割草機整機通常設(shè)置為在前后較長,寬度上較短的形狀。割草機寬度方向較窄不便于在寬度方向上排布多個電池包。作為一種優(yōu)選方案,兩電池包70安裝在動力裝置40中關(guān)于電機41沿前后方向?qū)ΨQ布置。
一般而言,控制板相對于電池包具有較小的體積,為節(jié)省空間減少成本進行緊湊化設(shè)計??刂瓢逶O(shè)置在動力頭的側(cè)面。當多個電池包存在于動力頭內(nèi)時,需要多個控制板控制電池包。
多個電路板層疊布置時,產(chǎn)生的熱量不利于散出,因而需要將多個電路板平鋪布局。當多個電路板設(shè)置于動力頭的同一側(cè)時,產(chǎn)生的熱量相對集中不利于散熱降溫,需要將電路板平鋪在左右兩側(cè)。為了提供電路板的散熱效率,需要在左右兩側(cè)各設(shè)置進風口,并將電路板靠近左右兩側(cè)進風口布局。具體而言,容納腔431中具有兩塊電路板42在動力殼體43內(nèi)左右兩側(cè)布置,且其分別靠近兩側(cè)的進風口431a。
進風口431a方向大致向下設(shè)置,則進風口431a上方具有容納腔431的部分空間,將電路板42設(shè)置于進風口431a的上方??珊侠砝迷摬糠挚臻g,實現(xiàn)緊湊化設(shè)計。同時電路板42靠近進風口431a,對電路板42的冷卻具有較好的冷卻效果。
具體而言,動力裝置40具有兩個電池艙432、433,其分別設(shè)置于電機41前后,兩個電池包70可拆卸的連接到電池艙432、433內(nèi)。進風口431a設(shè)置于動力殼體43左右兩側(cè),實現(xiàn)容納腔431與外界的空氣連通。進風口431a由多個并排的迷宮槽型構(gòu)成可以阻止異物的進入。
動力殼體43還具有出風口431b,其設(shè)置于動力殼體43下方。動力殼體43部分的設(shè)置于切割腔12內(nèi),已實現(xiàn)切割腔12與容納腔431的空氣連通。
動力殼體43主要由動力殼體座434和動力殼體座435構(gòu)成,分開動力殼體座434和動力殼體座435打開容納腔431可實現(xiàn)電機41的拆卸與安裝。具體而言,出風口431b設(shè)置于動力殼體座434上。
電機41包括電機殼411和電機軸412,電機殼411,用于與動力殼體43連接,電機軸412,能相對動力殼體43轉(zhuǎn)動,電機殼411分別在靠近進風口431a和出風口431b的兩側(cè)鏤空有通孔411a、411b。
容納腔431至少部分位于進風口431a的上方,電路板42位于進風口431a上方靠近進風口431a設(shè)置。具體而言,兩電路板42分別靠近兩側(cè)進風口431a設(shè)置。
動力殼體43上的進風口431a和出風口431b在平行于風扇60樞轉(zhuǎn)軸線c方向是貫通的。
進風口431a方向大致向下,其形狀受到動力殼體43外輪廓的影響。至少允許氣流沿風扇60的樞轉(zhuǎn)軸線c方向穿過進風口431a,氣流可沿與樞轉(zhuǎn)軸線c成0°至與樞轉(zhuǎn)軸線c成90°的范圍內(nèi)從下方至側(cè)方的范圍穿過進風口431a。在此范圍內(nèi)進風口431a不具有開口向上的方向,因此可以防止雨水自上而下沿進風口431a穿入容納腔431內(nèi),最大程度的避免雨水對電機41及電路板42的損壞。
出風口431a方向大致向下,風扇60旋轉(zhuǎn)時,可以充分利用風扇60產(chǎn)生的風,風自上而下的從容納腔431穿過出風口431b進入切割腔12內(nèi)。對于冷卻具有較高的效率。
電機軸412深入到切割腔12內(nèi),風扇60繞樞轉(zhuǎn)軸線c旋轉(zhuǎn)。一般而言,風扇常見安裝結(jié)構(gòu)有直接安裝到電機軸上已經(jīng)通過皮帶裝置由電機帶動旋轉(zhuǎn)兩種方式。作為一種優(yōu)選方案,風扇60直接安裝到電機軸412上的結(jié)構(gòu)。不需要傳動裝置,結(jié)構(gòu)簡單可靠,穩(wěn)定性高,且便于動力裝置40的拆卸的安裝。
作為一種優(yōu)選方案,風扇60安裝到動力殼體43外部電機41輸出軸上,出風口431b設(shè)置于于離心風扇60的負壓區(qū)域內(nèi)。當離心風扇60旋轉(zhuǎn)時,在負壓區(qū)域的影響下,空氣從容納腔431中穿過出風口431b被抽出。出風口431b設(shè)置在負壓區(qū)域內(nèi)不僅能夠合理利用空間實現(xiàn)緊湊化設(shè)計而且負壓區(qū)域內(nèi)風速相對較高,出風口431b設(shè)置在負壓區(qū)域內(nèi)能夠提高冷卻效率。
當風扇60轉(zhuǎn)動或刀片轉(zhuǎn)動時,引起氣流從進風口431a進入容納腔431內(nèi),經(jīng)過電路板42,從電機41鏤空的通孔411a、411b中穿過后經(jīng)由出風口431b排出。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解,上述實施例不以任何形式限制本發(fā)明,凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案,均落在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。