CN101817176B - 蓄电池推动的手操纵式电动器械 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种蓄电池推动的手操纵式电动器械，如绿篱修剪器或类似者，带有器械壳体，在该器械壳体中布置有通过电气部件而被控制的用于驱动刀具的电马达。电马达通过风扇叶轮将冷却空气吸入到马达壳体中，且通过排气开口将其从马达壳体中吹出。冷却空气通过器械壳体的外壁中的冷却空气进入窗进入到器械壳体内的冷却空气进入腔中，且从器械壳体内的冷却空气逸出腔通过冷却空气逸出窗而从器械壳体中被吹出。为了确保高功率电马达的有效的冷却，作如下设置，即，通过内部壳体壁将冷却空气进入腔尽可能不透气地与冷却空气逸出腔分隔开，其中，电马达的马达壳体形成了这些腔之间的基本上唯一的显著的流连接。

Description

蓄电池推动的手操纵式电动器械

技术领域

本发明涉及一种手操纵式(handgeführtes)电动器械尤其是手操纵式工作器械(Arbeitsgeraet)，例如绿篱修剪器(Heckenschere)、机动链锯、除草机(Freischneider)或类似者。

背景技术

由文件DE 1 297 394 B可知一种带有布置在塔式壳体中的电马达的、电缆连接的(kabelgebunden)绿篱修剪器。在壳体塔内构造有冷却空气进入腔(Kühllufteintrittsraum)，电马达通过风扇叶轮(Lüfterrad)将冷却空气从该冷却空气进入腔吸入到其马达壳体中。通过在相对的马达壳体端部处的排气开口将冷却空气吹出到冷却空气逸出腔(Kühlluftaustrittsraum)中，所述冷却空气逸出腔通过环状间隙朝周围环境通风(belueften)。因为冷却空气进入腔和冷却空气逸出腔共同地布置在钟形的器械壳体内，所以在不利的运行条件(Betriebsbedingung)下可能出现冷却空气短路。例如，如果至冷却空气进入腔的冷却空气供给受阻，则电马达通过钟形的壳体从冷却空气逸出腔吸入其冷却空气，这可能导致进行驱动的电马达的所不允许的温度升高。

发明内容

本发明的目的在于，如此地构造此类手操纵式电动器械，即，使得，在不利的运行条件下有效的冷却同样被确保。

根据本发明，该目的由此来实现，即，通过内部壳体壁(innere)将冷却空气进入腔和冷却空气逸出腔尽可能不透气地(luftdicht)彼此分隔开，从而，可尽可能地避免从冷却空气逸出腔吸入较热的空气。电马达的马达壳体形成了这些腔之间的唯一的(einzige)显著的流连接从而，在不利的运行条件下同样强制取得了(erzwungen)冷却空气进入腔和冷却空气逸出腔之间的进行冷却的(kuehlend)流连接。该结构上所设置的唯一的显著的流连接确定了，基本上所有冷却空气流通过该流连接而流动，且可能出现的旁流(Nebenstroemungen)微不足道地小。

优选地，冷却空气进入窗(Kühllufteintrittsfenster)和冷却空气逸出窗(Kühlluftaustrittsfenster)在壳体的外壁(Auβenwand)中形成共同的窗口，其中，共同的窗口区通过在内地贴靠在器械壳体的外壁处的内部壳体壁而被划分。在此，如此地设置该划分，即，流入的冷却空气和流出的冷却空气具有相同的流取向(Stroemungsorientierung)，其中，这些流相对彼此处于约90°至130°的角下。

器械壳体具有器械纵轴线，其中，在器械壳体的每个纵侧面(Laengsseite)上布置有冷却空气进入窗和/或冷却空气逸出窗。由此确保了，冷却空气进入腔通过两个冷却空气进入窗而被供给，由此，在不利的运行条件下同样确保充足的冷却空气进入。器械壳体的每个纵侧面上的该两个冷却空气逸出窗以相同的方式保证了经加热的冷却空气的无干扰的流出。

在优选的设计方案中，马达壳体具有两个排气开口，其中，每个排气开口与器械壳体中的一逸出窗相关联。虽然两个排气开口通入到共同的冷却空气逸出腔中，但排气流(Ausblasstrom)如此地定向，即，第一排气开口大致通过器械壳体的其中一个纵侧面上的第一冷却空气逸出窗将冷却空气吹除(abblasen)且第二排气开口大致通过器械壳体的另一纵侧面上的第二冷却空气逸出窗将冷却空气吹除。

优选地，器械壳体包括上壳体壳层和下壳体壳层，其中，冷却空气进入窗和冷却空气逸出窗构造在上壳体壳层中。在此，冷却空气进入腔通过器械壳体的外壁和内部壳体壁来限定，其中，内部壳体壁为适宜地固定在电马达处的空气引导罩(Luftführungshutze)的一部分。空气引导罩具有底板(Boden)，在其中存在有风扇叶轮的吸入开口。

在本发明的改进方案中，在进入窗和逸出窗之间的冷却空气的流动路径中存在有用于电气部件(该电气部件用于电马达的控制)的换热器适宜地，该换热器位于冷却空气逸出腔中，尤其位于马达壳体的排气开口的排气流中。

附图说明

本发明的另外的特征由另外的权利要求、说明书和图纸中得出，在图纸中显示了在下文中详细描述的本发明的实施例。其中：

图1显示了以绿篱修剪器为例的手操纵式电动器械的侧视图，

图2以示意视图的形式显示了冷却空气在根据图1的绿篱修剪器的壳体中的流动过程，

图3显示了透视地示出的部分剖开的根据图1的绿篱修剪器，

图4显示了根据图3的绿篱修剪器的平面图，

图5显示了根据图1的绿篱修剪器的侧视图，其中，上壳体壳层被取下，

图6显示了根据图5的绿篱修剪器的前视图，

图7显示了从下方看向空气引导罩的视图，

图8显示了根据图7的空气引导罩的侧视图，

图9以示意图的形式显示了根据图1的绿篱修剪器的分解图。

具体实施方式

在这些图中所示出的手操纵式电动器械尤其为便携式手操纵式工作器械且以绿篱修剪器1为例而进行描述。手操纵式工作器械同样可以是电动锯、切割机、除草机(Freischneider)、裁边锯(Kantenscheider)、高位枝修剪器、鼓风机、喷雾器、吸尘器、钻孔机、用于多功能目的的多用途机动设备、打扫器、动力铲土机(Motorhacke)、旋耕机、高压清洗机、割草机、松土耕耘机、破碎机、湿式或干式抽吸机(Nass-oder Trockensauger)或类似的工作器械。

所示出的手操纵式电动器械具有器械壳体2，其尤其如图9所示的那样大致由壳体下壳层3和壳体上壳层4组成。在器械壳体2中，尤其如图2至图4所示的那样，布置有电马达5，其尤其地可以是无刷的大功率马达。为了运行，这种无刷电马达5需要相应的控制电子设备23，该控制电子设备23在图2中布置在电路板6上。

电马达5通过未详细示出的传动装置7(图9)驱动工作器械的刀具(Werkzeug)8，其在所示的实施例中为带有往复移动的剪刀的刀架(Messerbalken)9。

如从图中可得悉，进行驱动的电马达5的转动轴线10大致垂直于由刀架9所张成的平面。

传动装置7与刀架9和驱动电马达5一起形成结构单元11，包括壳体下壳层3和壳体上壳层4的器械壳体2安置在其处。如图9所示，壳体下壳层3被安放到由传动装置7、刀架9和电马达5构成的结构单元11上，其中，电马达5穿透地接合壳体下壳层3的容纳开口12且因此位于器械壳体2内。在壳体下壳层3被安放后，在结构单元11的相对的侧面上安置底板壳层13，该底板壳层13将传动装置7向下地完全地遮盖住，从而使得仅刀架9向前地从器械壳体2中突出。

将U形的蓄电池支架14从上方置入到壳体下壳层3中，该蓄电池支架14在底板区域中具有用于可被置入到蓄电池支架14中的蓄电池组16的触点15。

如图9清楚地显示的，蓄电池支架14在其支脚(Schenkel)21a，21b处保持有电动器械的不同部件。在与在后的把手17相关联的支脚21a处安置有调速器18，其通过可摆动地保持在该在后把手17的上部中的加速杆19而被操作。在后的把手17通过把手上壳层20而被遮盖。

蓄电池支架14的相对的支脚21b同时是相对于构造在蓄电池支架14和工作器械的刀具8之间的马达腔22的隔板(Trennwand)。因此，马达腔22由下壳体壳层3、蓄电池支架14的支脚21和上壳体壳层4来限定。

支脚21b支撑有用于在实施例中构造成电刷转子的电马达5的运行的控制电子设备23，其中，控制电子设备23位于马达腔22中。如图9所示，在马达腔22的其中一个纵侧面47上设置有优选构造成散热体的换热器24，而在相对的纵侧面48上布置有该控制电子设备23的另外的电子部件。

上壳体壳层4具有用于蓄电池组16的插入开口25，从而，蓄电池组16可如在图1中所示那样地从上方沿箭头方向26被置入到器械壳体2中。如图1所示，蓄电池组16的上端侧面27在根据图1的插入的运行位置中与器械壳体2的壳体上侧面28大致位于一平面中。

如图2至图6所示，电马达5支撑有空气引导罩30，其罩盖式地搭接电马达5。适宜地，空气引导罩30固定在电马达5处。在空气引导罩30的底板31中设置有匹配于电马达5的直径的开口32，电马达5的远离传动装置7的端侧的端部29基本上不透气地被置入到该开口32中。

在电马达的端侧的端部29处，如图3和图4所示的那样，保持有风扇叶轮33，其固定在马达轴34上且随该马达轴34转动。风扇叶轮33轴向地通过设置在端侧面29中的吸入开口54将冷却空气55吸入到电马达5中，且通过马达壳体38的周面(Mantel)37中的优选径向的排气开口35，36将其吹出。如图9所示，其中一个排气开口35朝向前，即面向刀架9，而优选相对于转动轴线10正相反地(diametral)设置在马达壳体38中的另一排气开口36朝向后，即面向器械壳体2的在后的把手17。

空气引导罩30如此地位于马达腔22中，即，其边缘(Rand)39作为内部壳体壁贴靠在器械壳体2的内侧面上、在所示的实施例中在器械壳体2内贴靠在上壳体壳层4的壁处。

设计成壳层式的空气引导罩30在其整个边缘39上贴靠在上壳体壳层4处，由此形成冷却空气进入腔40，该冷却空气进入腔40一侧由空气引导罩30且另一侧由器械壳体2的上壳体壳层4的壁41来限定。在冷却空气进入腔40的区域中，在器械壳体2中、在实施例中在上壳体壳层4中构造有冷却空气进入窗42。如图3和图4所示，绿篱修剪器1的器械壳体2具有器械纵轴线43，其在刀架9的方向上延伸。器械壳体2在远离刀架9的一侧上具有在后的把手17且在前端侧面44的区域中具有在前的把手45，其构造成弓形把手。在弓形把手45和刀架9之间设置有手保护装置46。

在器械壳体2的每个纵侧面47，48上设置有冷却空气进入窗42，从而，冷却空气55从两个纵侧面47和48流向冷却空气进入腔40。这不依赖于运行条件地保证了充足的冷却空气供给。

在空气引导罩30下方，在马达腔22中形成冷却空气逸出腔50，其一侧通过空气引导罩30来限定且另一侧通过器械壳体2，即壳体下壳层3和壳体上壳层4以及蓄电池支架14的支脚21b来限定。冷却空气逸出腔50通过冷却空气逸出窗52而被通风，其中，冷却空气逸出窗52优选构造在器械壳体2的上壳体壳层4中。与冷却空气进入窗42相应地，在器械壳体2的每个纵侧面47和48上各设置有一冷却空气逸出窗52。

在本发明的有利的设计方案中，冷却空气进入窗42和冷却空气逸出窗52形成器械壳体2的外壁41中的共同的窗口区49。该共同的窗口区49通过空气引导罩30或者说通过其内部壳体壁39(在器械壳体2内)划分为进入窗42和逸出窗52。在此，该布置适宜地如此地来实现，即，在后的排气开口36的排气流51与在其中一个纵侧面48上的冷却空气逸出窗52相关联，而在前的另一排气开口35的排气流53通过空气引导罩30如此地向后转向，即，使得其排气流53基本上通过器械壳体2的另一纵侧面47上的冷却空气逸出窗52而逸出(austreten)。因此，优选地，排气开口35和36分别与在其中一个纵侧面47或另一纵侧面48中的冷却空气逸出窗52相关联。

该布置如此地实现，即，新进的冷却空气55从前方流入到靠近弓形把手45的在前的冷却空气进入窗42中，且流出的冷却空气65的排气流大致沿相同的流动方向而取向地在朝向在后的把手17的方向上从在后的冷却空气逸出窗52流出。在器械壳体2的平面图中(参看图4)，流入的冷却空气55和流出的冷却空气65围成角α，其小于180°，优选约为150°至90°。

可能适宜的是，在冷却空气进入窗42处和/或在冷却空气逸出窗52处设置有用于流引导的导引肋61(图3)，以用于(例如)实现，流出的经加热的冷却空气不会再次通过冷却空气进入窗而被吸入。此类导引肋61既可布置在窗42，52的外侧上又可布置在其内侧上。在本发明的有利的改进方案中，在空气引导罩30处设置有导引肋63(图7，8)，其同样可用于排气流51，53的空气引导，就如用于新进的冷却空气55的朝向电马达5端侧面29中的吸入开口54的导引一样。

冷却空气进入腔40和冷却空气逸出腔50通过空气引导罩30的内部壳体壁39彼此分隔开，优选尽可能不透气地彼此分隔开，其中，电马达5的马达壳体38形成了冷却空气进入腔40和冷却空气逸出腔50之间基本上唯一的流连接。该结构上所设置的、唯一的显著的流连接具有如下目的，即，使得基本上所有的冷却空气流通过该流连接而流动，且可能出现的旁流尽可能地被避免或为微不足道地小的。然而，如果没有实现优选的有所提高的密封性，不密封性或较小的渗入空气流(Falschluftstroeme)是被允许的。在此类有所提高的密封性的情形下，全部冷却空气的多于85％、优选多于95％直至99％经由该唯一的流连接而流动。

如在图2中示意性地示出的，在该在前的把手45的区域中冷却空气55经由冷却空气进入窗42从器械壳体2的两个纵侧面47和48进入到冷却空气进入腔40中。经由电马达5(其保持在空气引导罩30的底板31中)的端侧面29中的吸入开口54，冷却空气55进入到电马达5中、使电马达5冷却且经由马达壳体38的周面37中的排气开口35和36而被吹出。在此，其中一个排气流51直接被引导到布置在冷却空气逸出腔50中的电气部件56上；电气部件56优选地与导热的壁57处于连接中，其作为换热器位于在后的排气开口36的排气流51中。

在前的排气开口35的排气流53通过空气引导罩30(图4)的壁构件58向后转向，并且扫过与功率部件传热地相连接的换热器24。

如图3所示，器械壳体2的壳体容积基本上通过置入到相应的蓄电池槽60中的蓄电池组16来确定，该蓄电池槽60位于在后的把手17和在前的马达腔22之间。马达腔22位于器械壳体2的这样的截段中，即，该截段位于在前的弓形的把手45和蓄电池槽60之间。

该实施例的蓄电池组16包括大量的电池59；在该实施例中布置有各有十个电池59的两个层。电池59优选为可再充电的电池，例如蓄电池，如NiCd电池(镍铬电池)、NiMh电池(镍氢电池)、LiIo电池(锂离子电池)，LiPo电池(锂聚合物电池)、LiFePo4电池(磷酸铁锂电池(Lithium-Eisen-Phosphat-Zellen))、锂-钛电池(Lithium-Titanat-Zellen)或类似地构成的电池，并且具有2伏至5伏、优选约3.6伏至3.7伏的电池电压。利用所使用的电池视所实施的连接法(串联，并联)而定可提供12伏至150伏、优选25伏至50伏的蓄电池组电压。

Claims (15)

1.一种手操纵式电动器械，带有器械壳体(2)，在所述器械壳体(2)中布置有通过电气部件(56)而被控制的用于驱动刀具(8)的电马达(5)，其中，所述电马达(5)将马达冷却空气(55)通过风扇叶轮(33)而吸入到马达壳体(38)中且通过排气开口(35，36)而将马达冷却空气从所述马达壳体(38)中吹出，并且，被提供给马达壳体的所述马达冷却空气通过所述器械壳体(2)的外壁(41)中的冷却空气进入窗(42)流入到所述器械壳体(2)内的冷却空气进入腔(40)中且所述马达冷却空气从所述器械壳体(2)内的冷却空气逸出腔(50)通过所述器械壳体(2)的外壁(41)中的冷却空气逸出窗(52)而从所述器械壳体(2)中逸出，其特征在于，所述马达冷却空气的所述冷却空气进入腔(40)和所述冷却空气逸出腔(50)通过内部壳体壁(39)尽可能不透气地彼此分隔开且所述电马达(5)的马达壳体(38)形成了所述马达冷却空气的所述冷却空气进入腔(40)与冷却空气逸出腔(50)之间的唯一的显著的流连接，其中，所述马达冷却空气的所述冷却空气进入窗(42)和所述马达冷却空气的所述冷却空气逸出窗(52)在所述壳体(2)的外壁(41)的一个纵侧面(47，48)中形成共同的窗口区(49)，且其中，所述共同的窗口区(49)通过所述内部壳体壁(39)而被划分，所述内部壳体壁(39)在内地贴靠在所述器械壳体(2)的外壁(41)处。

2.根据权利要求1所述的电动器械，其特征在于，所述冷却空气进入腔(40)通过两个冷却空气进入窗(42)而被供给。

3.根据权利要求1所述的电动器械，其特征在于，所述马达壳体(38)具有两个排气开口(35，36)且每个排气开口(35，36)与所述器械壳体(2)中的一冷却空气逸出窗(52)相关联。

4.根据权利要求2或3所述的电动器械，其特征在于，所述器械壳体(2)具有器械纵轴线(43)且在所述器械壳体(2)的每个纵侧面(47，48)上布置有冷却空气进入窗(42)和冷却空气逸出窗(52)。

5.根据权利要求4所述的电动器械，其特征在于，第一排气开口(35)通过所述器械壳体(2)的一个纵侧面(47)上的第一冷却空气逸出窗(52)将冷却空气吹出且第二排气开口(36)通过所述器械壳体(2)的另一纵侧面(48)上的第二冷却空气逸出窗(52)将冷却空气吹出。

6.根据权利要求1所述的电动器械，其特征在于，所述器械壳体(2)包括上壳体壳层(4)和下壳体壳层(3)，且所述冷却空气进入窗(42)和所述冷却空气逸出窗(52)构造在所述上壳体壳层(4)中。

7.根据权利要求1所述的电动器械，其特征在于，所述冷却空气进入腔(40)通过所述器械壳体(2)的外壁(41)和所述内部壳体壁(39)来限定。

8.根据权利要求1所述的电动器械，其特征在于，所述内部壳体壁(39)是固定在所述电马达(5)处的空气引导罩(30)的一部分。

9.根据权利要求8所述的电动器械，其特征在于，所述空气引导罩(30)形成所述冷却空气进入腔(40)的底板(31)且向所述风扇叶轮(33)的吸入开口(54)位于所述空气引导罩(30)的底板(31)中。

10.根据权利要求1所述的电动器械，其特征在于，在所述冷却空气进入窗(42)和所述冷却空气逸出窗(52)之间的冷却空气(55)的流动路径中存在有用于电气部件(56)的换热器(24)，该电气部件(56)用于控制所述电马达(5)。

11.根据权利要求10所述的电动器械，其特征在于，所述换热器(24)布置在所述冷却空气逸出腔(50)中。

12.根据权利要求10所述的电动器械，其特征在于，所述换热器(24)位于所述马达壳体(38)的排气开口(35)的排气流中(53)。

13.根据权利要求1所述的电动器械，其特征在于，用于控制所述电马达(5)的电气部件(56)位于所述冷却空气的流动路径中。

14.根据权利要求1所述的电动器械，其特征在于，所述电动器械为便携式手操纵式工作器械。

15.根据权利要求14所述的电动器械，其特征在于，所述便携式 手操纵式工作器械为绿篱修剪器、机动链锯或除草机。