CN110328644A - 电池操作的手持动力工具 - Google Patents

Abstract

一种电池操作的手持动力工具，包括工作工具组件(20)、手柄组件(10)以及细长管状杆(30)。该工作工具组件(20)包括具有第一内部空间(27)的电机壳体(26)，该第一内部空间包括具有风扇(25)的电机(21)。第一内部空间(27)通过至少一个空气出口(28)连接至工作工具组件(20)的外部。手柄组件(10)包括控制单元(15)定位在其中的第二内部空间(19)，所述控制单元包括具有电机速度控制电路的PCB，第二内部空间(19)与手柄组件(10)的外部流动连通。细长管状杆(30)限定空气引导通道(33)，该空气引导通道与第一内部空间(27)和第二内部空间(19)流动连通。本发明能够实现对控制单元的冷却。

Description

电池操作的手持动力工具

本申请是申请号为201180074390.1，名称为“电池操作的手持动力工具”的中国专利申请(基于国际申请日为2011年10月27日、国际申请号为PCT/SE2011/051280的国际专利申请，于2014年4月24日进入中国国家阶段)的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种电池操作的手持动力工具，且特别地涉及一种具有工作工具组件、手柄组件以及细长管状杆的电池操作的手持动力工具，该工作工具组件包括电机，电池组可连接至该手柄组件，细长管状杆使工作工具组件与手柄组件互连，使得将工作工具组件定位在与手柄组件相距合适的距离处。

背景技术

在现有技术中，诸如割草机和除草机(clearing saw)的电池操作的手持动力工具是众所周知的。

为了满足消费者和专业使用者的需求，需要一种具有大功率电机和高容量电池的电池操作工具。在这种高性能工具中，在工具的不同热量产生部件中会产生大量的热，诸如在电机中以及在布置成控制电机的控制单元中。

众所周知的是通过布置在电机附近的风扇来冷却电机。然而，仍然存在对于冷却电机以及动力工具的其他热量产生部件的改进方式的需求。

发明内容

本发明的一个目的为提供一种电池驱动的动力工具，在该电池驱动的动力工具中可实现对电机以及其他热量产生部件的增强的冷却。

根据本技术方案的第一方面，通过电池操作的手持动力工具来至少部分地实现该目的，该电池操作的手持动力工具包括工作工具组件、手柄组件以及细长管状杆，电池组能分离地连接至手柄组件，该细长管状杆使工作工具组件与手柄组件互连。工作工具组件包括电池操作的手持动力工具的工作工具并包括具有第一内部空间的电机壳体，在第一内部空间中设置有具有风扇的电机。该电机布置为驱动工作工具。第一内部空间通过设置在电机壳体中的至少一个空气出口连接至工作工具组件的外部。手柄组件包括壳体和第二内部空间，在第二内部空间中定位有布置为控制电机的操作的控制单元，第二内部空间与手柄组件的外部流动连通。细长管状杆限定空气引导通道，该空气引导通道与第一内部空间和第二内部空间流动连通，使得风扇能操作地使冷却空气从手柄组件的外部经由第二内部空间和细长管状杆的空气引导通道而移动至第一内部空间，并且进一步移动至工作工具组件的外部。

通过构造该动力工具，使得细长管状杆内的空气引导通道使控制单元布置于其中的空间与电机和风扇布置于其中的空间互连，虽然电机和控制单元定位在动力工具的分离的部分中，但是一个单独的风扇可用于对电机以及控制单元进行冷却。

此外，由于冷却空气在与工作工具相距一距离处进入手柄组件中的工具，因此冷却空气可保持为干净的并且没有灰尘和碎屑，该灰尘和碎屑可在工作工具的操作期间存在于工作工具组件的附近。由于空气入口和空气出口定位成使得它们通过细长管状杆而分离，因此离开空气出口的加热的空气不可能通过空气入口重新进入动力工具。因此，可实现有效的冷却。

此外，细长管状杆的壁可对将穿过空气引导通道的空气具有冷却效果，使得当经过控制单元时，在某些程度上已经被加热的空气将随着它穿过空气引导通道而被再次冷却。因此，由于冷却空气在到达电机之前已经经过控制单元的事实，电机的冷却并不会受到负面的影响。

根据实施例，第一内部空间通过设置在细长管状杆的下部中的第一开口连接至细长管状杆的空气引导通道，并且第二内部空间通过设置在细长管状杆的上部中的第二开口连接至细长管状杆的空气引导通道。

因此，由于这些开口已经设置在细长管状杆中，使得线缆的通道能够操作性地使控制单元与电机互连，因此动力工具的制造简单。

根据另一个实施例，绝缘壁设置在第一内部空间中，从而将第一内部空间划分为第一子室和第二子室，该第一子室通过第一开口连接至细长管状杆的空气引导通道，第二子室通过至少一个空气出口连接至工作工具组件的外部。

因此，防止了通过电机加热的空气与从细长管状杆的空气引导通道到达的冷却空气混合。因而使得电机的冷却更有效。

根据又一个实施例，电机为PMDC电机。

由于PMDC电机是成本有效并且可靠的，因此PMDC电机的选择可提供一种耐用的动力工具，该工具可以以低成本制造。冷却风扇容易地连接至PMDC电机的轴或轴杆，并且还可与电机一体地布置。

根据另一个实施例，电机为BLDC电机。

由于BLDC电机可具有非常好的使用系数，因此可实现增强的动力节省(powereconomy)。

根据实施例，至少一个空气入口设置在手柄组件的壳体中，以在第二内部空间与手柄组件的外部之间建立流动连通。

根据实施例，至少一个空气入口设置在手柄组件的后部中。

因而空气入口定位为尽可能地远离在工作工具的操作期间可能出现的灰尘和碎屑，并且仅干净的空气将通过空气入口进入动力工具。因而，降低了灰尘和碎屑接触动力工具的控制单元、风扇以及其他敏感部件的风险。

根据实施例，至少一个空气入口设置在手柄组件壳体的面向上的表面中。

根据另一个实施例，手柄组件的壳体包括至少一个辅助空气入口。

根据另一个实施例，电池操作的手持动力工具为割草机。

定义：

如在此使用的不同的方向(诸如向上地、向下地等)是基于将动力工具保持在正常的工作位置中时动力工具的操作者的视点来限定的。

手柄组件与工作工具之间的延伸方向是动力工具的纵向方向。

附图说明

结合附图，从以下详细地描述中将更充分地理解和了解本发明，在附图中：

图1为根据本发明的电池供电的手持动力工具的透视图。

图2为图1中示出的动力工具的手柄组件的一部分的截面图。

图3为图1中示出的动力工具的工作工具组件的截面图。

图4为工作工具组件的局部透视图，其中壳体的一部分被移除。

图5A为根据本发明的动力工具的一些部件的示意图，示出了穿过动力工具的气流。

图5B为根据本发明的实施例的动力工具的一些部件的示意图，示出了穿过动力工具的气流。

具体实施方式

参考附图，在下文中将更充分地描述本发明，在附图中示出了本发明的优选实施例。然而，本发明可以以多种不同的形式来体现，并且不应当理解为限定于在此阐述的实施例；而是提供这些实施例以便本公开内容将全面且完整，并且这些实施例将把本发明的范围充分地传达给本领域的技术人员。在附图中，相同的标号指代相同的元件。

参见图1，示出了体现为割草机1的电池供电的手持动力工具1。割草机1具有手柄组件10，该手柄组件包括主手柄40。电池组13可分离地连接至手柄组件10。

根据图1中示出的实施例，电池组13连接至手柄组件10的第一本体部11。根据图1中示出的实施例，手柄组件10还包括第二本体部60，该第二本体部通过主手柄40与第一本体部分离。然而，还可能为多种其他的手柄组件的构造。

在图1和图2示出的实施例中，电池组13布置为插入由手柄组件10的第一本体部11限定的横向的通孔(through hole)14中。根据其他可能的实施例，电池组可布置为插入布置在手柄组件10的一部分中的盲孔(blind hole)中。可替换地，电池组可布置为连接至手柄组件10的外部表面，使得该电池组仅在一端上连接至手柄组件。

电池供电的手持动力工具1还包括工作工具组件20，在该手持动力工具1为割草机的情况下，该工作工具组件为切割组件20。

如图3所示，工作工具组件包括电机21，该电机布置为驱动电池供电的手持动力工具1的工作工具24。

在图1和图3中示出的实施例中，工作工具24为切割装置，诸如割草线或刀。电机21促使切割装置支架23旋转。割草线连接至切割装置支架23，从而与该切割装置支架一起旋转。

根据实施例，电机21为有刷电机。该有刷电机可为永磁直流(PMDC)电机21。

电机21还可为无刷直流(BLDC)电机。

电机21由电池组13来激励。

风扇25布置在电机的附近。风扇25可附接至电机21的轴或轴杆(axle)。因此风扇轮可与电机轴杆或轴一起旋转，使得产生气流，该气流可用于冷却电机。

根据实施例，电机21和风扇25可形成电机-风扇组件，在该组件中风扇连接至在电机的第一部分21a与第二部分21b之间的电机轴或轴杆。第一部分21a可包括电机的整流部件，诸如整流器和电刷。

第二部分21b可包括电机21的转子-定子组件。在图5B中，示意性地示出了根据上述描述的电机-风扇组件。

风扇25和电机21布置在设置于工作工具组件20的电机壳体26中的第一内部空间27中。空气出口28设置在电机壳体中，从而在电机壳体26的第一内部空间27与围绕工作工具组件20的周围空气之间形成流动连通。

风扇25和电机部分21a、21b可设置在罩中，该罩定位于电机壳体26的第一内部空间27中。

细长管状杆30的一部分邻近电机壳体26的第一内部空间27，并且在细长管状杆30的该部分中设置有第二开口31，以便在细长管状杆30的内部空间形成的空气引导通道33与电机壳体26的第一内部空间27之间建立流动连通。

电机通过设置在手柄组件中的控制单元15控制。在图2示出的实施例中，控制单元布置在限定于手柄组件10中的第二内部空间19中。控制单元可包括具有电机速度控制电路等的PCB。控制单元可布置在金属壳体16中。根据实施例，该壳体由镁制成。壳体16可包括冷却凸缘。

在手柄组件10的壳体中设置有空气入口17、18，以便在第二内部空间19与围绕手柄组件10的周围空气之间建立流动连通。

根据实施例，电池组13设置有引导通过电池组13的内部的空气引导通道，使得允许冷却空气的流动通过电池组，以便实现电池组的冷却。

然后，手柄组件10可构造为使得冷却空气将在进入第二内部空间19之间穿过电池组13。

在电池组仅在一端上连接至手柄组件的壳体的情况下，电池组可在电池组的面向外的表面中设置有空气入口，并且在面向壳体12的表面中设置有空气出口，以便与设置在壳体中的空气入口17进行配合。因此，在这种情况下，周围空气将在进入壳体的第二内部空间19之前穿过电池组13。然而，因为通过电池组的空气入口和空气出口以及使空气入口与空气出口互连的空气引导通道，空气入口17与周围空气流动连通，所以第二内部空间19通过空气入口17仍然连接至手柄组件的外部。

如果具有空气入口、空气出口以及空气引导通道的电池组插入手柄组件的通孔14中，那么则可以与上述描述几乎相同的方式来实现电池的通风。不同之处在于，周围空气可在进入电池组之前穿过手柄组件的一部分。如示出的实例，参照基本构造为图2中所示出的手柄组件，空气入口17可设置在壳体的面向后且面向上的表面中，该空气入口与设置在通孔14的内壁中(诸如在通孔14的最后部的/最上部的内壁中)的空气出口流动连通。这些空气出口可布置为与设置在电池组中的空气入口进行配合。然后空气可穿过电池组并且进一步到达壳体12的空气入口17(例如，该空气入口17可设置在通孔的最前面的壁中)，以便进入控制单元布置于其中的第二内部空间19。因此，在这种情况下，周围空气将在进入壳体的第二内部空间19之前，穿过壳体的一部分以及穿过电池组13。然而，因为通过电池组，空气入口和空气出口以及空气引导通道互连，空气入口17与周围空气流动连通，所以第二内部空间19通过空气入口17仍然连接至手柄组件的外部。

如果根据上述描述的电池冷却被认为是非必要的，那么具有空气引导通道的电池组当然还可与不具有与电池组进行配合的空气入口的手柄组件10一起使用，诸如与根据图1和图2的手柄组件一起使用。

第二内部空间19与细长管状杆30的内部空间形成的空气引导通道33流动连通。细长管状杆30的端部可延伸至第二内部空间19中，并且细长管状杆30的端部中的第二开口32可设置为使得在第二内部空间19与细长管状杆30的内部空间形成的空气引导通道33之间建立流动连通。

细长管状杆30的内部空间限定空气引导通道33，空气可通过该空气引导通道33从手柄组件10流向工作工具组件20。

使控制单元15与电机21操作性地互连的缆线可优选地在空气引导通道33中延伸。

在动力工具1操作期间，风扇25将旋转并且产生从手柄组件10指向电机21的空气的流动。风扇25可为径流式风扇或轴流式风扇。

在动力工具1操作期间，风扇将产生气流，以便冷却空气通过设置在手柄组件的壳体12中的空气入口17而进入。还可具有其他的空气入口18。然后，空气将流过设置在手柄组件10的壳体中的第二内部空间19，并且进一步流过设置在细长管状杆30中的第二开口32，从而进入设置在细长管状杆中的内部空间形成的空气引导通道33。随着冷却空气流过第二内部空间19，冷却空气对控制单元壳体16和控制单元15进行冷却。

随着冷却空气流过细长管状杆30的内部空间形成的空气引导通道33，细长管状杆30的壁可对空气产生冷却效果。

然后，冷却空气将通过设置在细长管状杆30中的第一开口31进入设置在电机壳体26中的第一内部空间27。

冷却空气将经过风扇25和电机21，以对电机21的不同部件进行冷却，并且然后将通过设置在电机壳体中的空气出口28从第一内部空间27中离开。

图5A中示意性地示出了上述气流。

根据本发明的实施例，在第一内部空间27中设置有绝缘壁22。绝缘壁22将第一内部空间划分为第一子室27a和第二子室27b，第一子室通过细长管状杆中的第一开口31连接至细长管状杆30的空气引导通道33，第二子室通过设置在电机壳体26中的至少一个空气出口28连接至工作工具组件20的外部。

在图5B中示意性地示出的实施例中，这样的绝缘壁22设置在第一内部空间27中。

在图4中，部分地示出了设置有绝缘壁的切割组件20。在图中，电机壳体26的一部分已被移除，以显示出绝缘壁22。

在这种情况下，从细长管状杆的内部空间形成的空气引导通道33到达的冷却空气将进入第一子室27a。根据实施例，电机21的第一部分21a(包括电机的整流部件，诸如电刷和整流器)可至少部分地定位在第一子室27a内。冷却空气将在到达风扇25之前经过这些部件。由于电机的电刷会产生大量的热，因此对这些电刷有效地冷却是尤其重要的。随着冷却空气经过电刷，该冷却空气将可能变热，使得进入第二子室27b中的气流比进入第一子室27a中的气流热。由于绝缘壁22，防止了之前已经经过电刷并且已经进入第二子室27b的空气重新进入第一子室27a。因而可实现对电刷的增强的冷却。

虽然空气在某种程度上可能被加热，但是进入第二子室27b的空气将仍然对电机21的定位在第二子室27b中的部分21b具有冷却效果。此外，由于在室内产生的过压，在第二子室27b中产生的湍流将对电机21的定位在第二子室中的部分具有冷却效果。

冷却空气将通过设置在电机壳体26中的空气出口28或多个空气出口28而从第二子室27b离开。

在附图和说明书中，已经公开了本发明的优选实施例和实例，并且虽然使用了特定的术语，但这些术语仅用于一般性的和描述性的含义，并非出于限制的目的，本发明的范围在以下权利要求中进行阐述。

Claims (11)

1.一种电池操作的手持动力工具，包括

工作工具组件(20)，

手柄组件(10)，电池组(13)能分离地连接至所述手柄组件，以及

细长管状杆(30)，所述细长管状杆使所述工作工具组件(20)与所述手柄组件(10)互连；

其中，所述工作工具组件(20)包括所述电池操作的手持动力工具(1)的工作工具(24)并包括具有第一内部空间(27)的电机壳体(26)，在所述第一内部空间(27)中设置有具有风扇(25)的电机(21)，所述电机布置为驱动所述工作工具(24)，所述第一内部空间(27)通过设置在所述电机壳体(26)中的至少一个空气出口(28)连接至所述工作工具组件(20)的外部；

其中，所述手柄组件(10)包括壳体(12)和第二内部空间(19)，在所述第二内部空间中定位有布置为控制所述电机(21)的操作的控制单元(15)，所述控制单元包括具有电机速度控制电路的PCB，所述第二内部空间(19)与所述手柄组件(10)的外部流动连通，

其中，所述细长管状杆(30)限定空气引导通道(33)，所述空气引导通道与所述第一内部空间(27)和所述第二内部空间(19)流动连通，使得所述风扇(25)能操作地使冷却空气从所述手柄组件(10)的外部经由所述第二内部空间(19)和所述细长管状杆(30)的所述空气引导通道(33)而移动至所述第一内部空间(27)，并且进一步移动至所述工作工具组件(20)的外部。

2.根据权利要求1所述的电池操作的手持动力工具，其中，所述第一内部空间(27)通过设置在所述细长管状杆(30)的下部中的第一开口(31)连接至所述细长管状杆(30)的所述空气引导通道(33)，并且其中所述第二内部空间(19)通过设置在所述细长管状杆(30)的上部中的第二开口(32)连接至所述细长管状杆的所述空气引导通道(33)。

3.根据权利要求2所述的电池操作的手持动力工具，其中，绝缘壁(22)设置在所述第一内部空间(27)中，从而将所述第一内部空间划分为第一子室(27a)和第二子室(27b)，所述第一子室通过所述第一开口(31)连接至所述细长管状杆(30)的所述空气引导通道(33)，所述第二子室通过所述至少一个空气出口(28)连接至所述工作工具组件的外部，所述电机(21)包括第一部分(21a)和第二部分(21b)，所述第一部分(21a)包括整流部件，并至少部分地定位在所述第一子室(27a)内，所述第二部分(21b)定位在所述第二子室(27b)中。

4.根据权利要求1所述的电池操作的手持动力工具，其中，所述电机为PMDC电机。

5.根据权利要求1所述的电池操作的手持动力工具，其中，所述电机为BLDC电机。

6.根据权利要求1所述的电池操作的手持动力工具，其中，至少一个空气入口(17)设置在所述手柄组件(10)的所述壳体(12)中，以在所述第二内部空间(19)与所述手柄组件(10)的外部之间建立流动连通。

7.根据权利要求6所述的电池操作的手持动力工具，其中，所述至少一个空气入口设置在所述手柄组件的后部中。

8.根据权利要求6所述的电池操作的手持动力工具，其中，所述至少一个空气入口(17)设置在所述手柄组件的壳体(12)的面向上的表面中。

9.根据权利要求6所述的电池操作的手持动力工具，其中，所述手柄组件(10)的所述壳体(12)包括至少一个辅助空气入口(18)。

10.根据权利要求1所述的电池操作的手持动力工具，所述电池操作的手持动力工具(1)为割草机。

11.根据前述权利要求中的任一项所述的电池操作的手持动力工具，所述控制单元(15)在所述第二内部空间中位于所述电池组与所述细长管状杆(30)的延伸到所述第二内部空间(19)中的端部的第二开口(32)之间。