CN110651588B - 电动工具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动工具，包括：电机；第一壳体，围绕形成有容纳电机的容纳腔；电动工具还包括：第一电路板，与电机电性连接；第一壳体还形成有：第一气流入口，连通第一壳体的内部和外部；第一气流出口，连通第一壳体的内部和外部；第二气流出口，连通第一壳体的内部和外部；其中，自第一气流入口进入容纳腔内的散热气流依次流经第一电路板和电机后一部分从第一气流出口流出，还有一部分从第二气流出口流出。该电动工具通过散热回路的合理布置实现了电动工具散热效率高。

Description

电动工具

技术领域

本发明涉及一种电动工具。

背景技术

目前市面上电动工具，一是采用交流电电动机的电动工具，通过电源线直接外接交流电，由于户外作业时，电源线较长，因此户外作业不方便；二是采用单独电池包的电动工具，由于电池包的容量小，续航能力差，因此户外工作时间短。因此，在单独电池包的基础上，出现了采用背负式电池包的电动工具。由于背负式电池包由操作者背在身上，而电动工具主体本身不包括电池包，只是通过电源线将电动工具与背负式电池包电性连接，因此背负式电池包的容量可以很大，进一步延长电动工具作业时间。

由于电动工具电机和电路板工作时产生热量，因此如何设计对电机和电路板提供良好的散热性是一问题。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种改善散热效率的电动工具。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种打草机，包括：电机；第一壳体，围绕形成有容纳电机的容纳腔；电动工具还包括：第一电路板，与电机电性连接；第一壳体还形成有：第一气流入口，连通第一壳体的内部和外部；第一气流出口，连通第一壳体的内部和外部；第二气流出口，连通第一壳体的内部和外部；其中，自第一气流入口进入容纳腔内的散热气流依次流经第一电路板和电机后一部分从第一气流出口流出，还有一部分从第二气流出口流出。

进一步地，第一壳体关于一个中分面对称设置，第一气流出口和第二气流出口分别设置在中分面的两侧。

进一步地，第一壳体包括左壳体部和右壳体部，左壳体部和右壳体部通过紧固件固定连接；

第一气流出口形成于左壳体部上，第二气流出口形成于右壳体部上。

进一步地，电机还形成有一个输出轴，散热气流在流经第一电路板时的方向与连杆的延伸方向相互垂直。

进一步地，散热气流在流经电机时的方向与连杆的延伸方向相互平行。

进一步地，散热气流在流经第一电路板时的方向与散热气流在流经电机时的方向相互垂直。

进一步地，第一电路板上设有用于驱动电机的驱动电路；

进一步地，打草机还包括：第二电路板，用于安装电容；散热气流依次流经第一电路板、第二电路板和电机。

进一步地，电机为无刷电机，电机包括转子轴，转子轴连接有风扇。

进一步地，打草机还包括：散热片，与第一电路板连接；散热片形成有用于导向气流沿垂直于连杆的方向流经电路板的气流通道。

进一步地，电动工具为打草机，包括：割草元件，用于割草；连杆，包括用于安装割草元件的前端和与前端相对的后端；第一壳体，安装至后端；第一壳体形成有容纳腔；打草机还包括：电机，设置于容纳腔内；第一电路板，与电机电性连接；第一壳体还形成有：第一气流入口，连通第一壳体的内部和外部；第一气流出口，连通第一壳体的内部和外部；第二气流出口，连通第一壳体的内部和外部；其中，自第一气流入口进入容纳腔内的散热气流依次流经第一电路板和电机后一部分从第一气流出口流出，还有一部分从第二气流出口流出。

本发明的有益之处在于：电动工具通过设置第一气流出口和第二气流出口实现散热气流的快速流出，增加散热气流的流速，并通过第一电路板、电机位置的合理布置实现散热气流的有效利用，从而改善散热效率。

附图说明

图1是电动工具安装打草头的立体示例图；

图2是电动工具安装刀片的立体示例图；

图3是图1中的电动工具的动力输出部的剖视图；

图4是图1中的电动工具的动力输出部的另一个视角的剖视图；

图5是图1中的电动工具的动力输出部的立体示意图；

图6是图1中的电动工具的动力输出部的另一个视角的立体示意图；

图7是图1中的电动工具的左控制杆的立体示意图；

图8是图7中的电动工具的左控制杆的另一视角的立体示意图；

图9是图7中的电动工具的左控制杆的内部开关组件的示意图；

图10是图7中的电动工具的左控制杆的内部开关组件的另一状态的示意图；

图11是图9中的电动工具的开关组件的示意图；

图12是图10中的电动工具的开关组件的分解示意图；

图13是图12中的电动工具的扳机的示意图。

具体实施方式

电动工具一般包括电机、壳体等组件，其具体可以为打草机，图1至图2所示的打草机100，包括：割草元件，护罩11、连杆12、操作把手13和动力输出部14。为了方便说明本发明的技术方案，定义了图1中箭头所示的方向分别为：左侧、右侧、上侧、下侧、前侧和后侧。连杆12在前后方向上连接有割草元件、操作把手13和动力输出部14，其中，割草元件连接在前侧，动力输出部14连接在后侧，在前后方向靠近后侧位置连接有操作把手13，操作把手13位于动力输出部14的前侧。割草元件具体为打草头17或刀片18，打草头17安装打草绳用于打草，刀片18用于割草；护罩11至少围绕上述割草元件安装至连杆12前侧，用于防护割草元件将草屑排除至后侧用户操作位置；操作把手13供用户操作以控制打草机100工作，具体的，操作把手13包括左控制杆和右控制杆，左控制杆作为控制部分，连接有开关组件，开关组件控制打草机100的切换至各种工作状态。

动力输出部14包括第一壳体15、电机141和用于控制电机141的第一电路板142，其中，第一壳体15包括一个主体部151，主体部151围绕形成有一个容纳腔，容纳腔还形成有向后敞开的开口，第一壳体15还包括一个后盖152，后盖152用于覆盖上述开口，电机141和第一电路板142设置在容纳腔内，第一电路板142与电机141电性连接，第一电路板142上设有用于驱动电机141的驱动电路。

连杆12为中空的管状结构，其内部设置有用于将电机141的转动传递至割草元件的转轴，具体的，割草元件连接至连杆前端的输出轴，输出轴与转轴的连接处通过蜗轮连接，以上布置实现了电机14的后置，避免电机14直接设置于割草元件因为碰撞或其他不当操作造成损坏；同时，通过上述设置，可以实现对电机14的合理养护，针对电机14控制及发热问题能够有效控制。

为实现对上述容纳腔内电机141和第一电路板142等电气元件的有效散热，本发明提供了一种可供散热的散热回路，以下就该散热回路做具体介绍。

如图4至图6所示，第一壳体15关于一个中分面102对称设置，在如图1所示的左右方向上，第一壳体15相对中分面102分为左壳体部151a和右壳体部151b，左壳体部151a和右壳体部151b通过紧固件连接。第一壳体15还形成有连通内部和外部的第一气流入口151c和第二气流入口151d，并形成有连通第一壳体15内部和外部的第一气流出口151e和第二气流出口151f，具体的，第一气流出口151e形成于左壳体部151a上，第二气流出口151f形成于右壳体部151b上。上述双出风口设计可以实现整个散热回路的有效运作，可以理解的，从进风口进入的冷风在穿过各个发热部件后，可以从最近的出风口迅速排出，从而避免将热风带入下一个发热部件，减少了整个回路的行程；另一方面，当部分出风口阻塞后，不至于出现整个散热回路不畅的情况，散热回路可以继续运行，并通过其他未阻塞的出风口继续流通。

具体的，散热气流在流经第一电路板142时的方向与连杆12的延伸方向相互垂直，散热气流在流经电机141时的方向与连杆12的延伸方向相互平行，散热气流在流经第一电路板142时的方向与散热气流在流经电机141时的方向相互垂直。通过以上布置，可以有效地优化容纳腔内的排布空间，同时，可以增加气流与第一电路板142和电机141的接触空间和接触时间，实现散热效果的进一步优化。

在本实施例中，上述电机141为无刷电机141，电机141包括转子轴，转子轴连接有风扇，通过第一电路板142上设置的驱动电路控制电机141的运行，进一步地，打草机100还包括第二电路板144，用于安装电容等电气元件，散热气流依次流经第一电路板142、第二电路板144和电机141。为进一步增加散热效率，打草机100还设置有与第一电路板142连接的散热片143，散热片143形成有用于导向气流沿垂直于连杆12的方向流经电路板的气流通道；具体的，散热片143均匀分布于第一电路板142的上侧。

更具体的，第一气流入口151c位于左壳体上下方向的下部位置上，第二气流入口151d位于右壳体上下方向的上部位置上，其中第二气流入口151d可以根据结构需要做调整，优选地设置在容纳腔内较空旷的位置或者不设置。第一气流出口151e形成于左壳体部151a上下方向的中部位置、前后方向的后部位置上，第二气流出口151f形成于右壳体部151b上下方向的中部位置、前后方向的后部位置上，第一气流出口151e和第二气流出口151f关于中分面102基本对称，可以理解的是，第一气流出口151e和第二气流出口151f还可以根据容纳腔内电气元件的具体排布方式做调整，即分别设置在中分面102的两侧。

第一电路板142位于第一壳体15上下方向的下部位置、前后方向的前部位置，其中第一气流入口151c为主进风口，当散热气流通过第一气流入口151c进入至第一壳体15的容纳腔内时，分别流经第一电路板142、散热片143、第二电路板144、电机141，电机141的风扇将散热气流从第一气流出口151e或第二气流出口151f送出，形成一个散热回路；可以理解的，当第二气流出口151d设置在第一壳体15的前后方向的后侧、上下方向的上侧时，散热气流通过第二气流出口151d进入至容纳腔内，流经电机141，电机141的风扇将散热气流从第一气流出口151e或第二气流出口151f送出，形成另一个散热回路。

为了提供能源给电机141，第一壳体15还形成有电源接口153，电源接口153形成用于供电源插头插入的插口。在上下方向上，电源接口153和第一电路板142分别设置于电机141的上下两侧，其中，电源接口153位于电机141的上侧，第一电路板142位于电机141的下侧；在本实施例中，还将后端指向前端的方向定义为第一方向101，插口朝向第二方向敞开并基本朝向连杆12的前侧方向，第二方向与第一方向101之间所形成的夹角大于等于0度且小于90度，为更加方便用户操作，优选的，第二方向与第一方向101之间所形成的夹角大于等于0度且小于45度，更优选的，第二方向与第一方向101相互平行。由于电源接口153平行朝向前侧方向设置，朝向所述操作把手13敞开，用户在操作打草机100过程中，不会因为打草机100向前运动而拖拽电源线导致电源线脱离电源接口153。此外，由于操作把手13位于前后方向靠近后侧位置，且位于第一壳体15前侧，故用户在握持操作把手13操作打草机100时，上述电源接口153位于用户的视野范围内，当用户插接电源线时，可以在视野范围内更简便的插入。

电源线具有一定的长度，电池包与电机141电性连接时，如果电源线不被固定，电源线处于自由状态，容易造成电线缠绕等安全隐患。因此，在操作把手13和第一壳体15之间设置了保持件16，用于固定电源线。具体的，保持件16为内径略大于电源线外径的圆缺，该圆缺形成一个凹槽，并具有弹性力，电源线卡入圆缺内时，圆缺的缺口会产生局部弹性变形，使得电源线卡入保持件16的凹槽中并被限制在凹槽的范围内。保持件16位于电源接口153的前侧，用户操作时，电源线卡在保持件16中，可以实现电源线有效固定连接至连杆12并不会脱离电源接口153。第一壳体15的主体部151和后盖152均采用金属材料制成，其中，主体部151的材料密度小于形成后盖152的材料的密度，从而可以增加后端重量，保证打草机100前端的割草元件能与动力输出部14通过自身配重调整实现整机的平衡。此外，相比于塑料壳体，金属壳体也有利于电机141散热。

为实现对打草机100的有效控制，如图7至图13所示，操作把手13的左控制杆作为控制部分，连接有开关组件19，开关组件19包括：扳机191，第一操作件192，其中，扳机191沿上下方向形成有第一端和第二端，其中，第一端位于上侧，第二端位于下侧，第一端和第二端延伸形成一个操作面191a，用户通过操作面191a扳动扳机191启动打草机100，为了符合安全要求，避免用户在不知情或其他情况下误操作，本实施例设置的第一操作件192可以限制扳机191的运动，第一操作件192与扳机191构成能相对限位件196在第一位置和第二位置之间切换的活动连接；在第一操作件192位于第一位置时，第一操作件192至少部分凸出于操作面191a，第一操作件192限制扳机191的运动；在第一操作件192位于第二位置时，第一操作件192允许扳机191的运动。

具体的，左控制杆上侧位置形成有第二壳体131，第二壳体131形成有一个握持部132，握持部132围绕形成有第一容纳空间，扳机191和第一操作件192至少部分位于第一容纳空间内并突出第二壳体131表面，在握持部132上侧还形成有连接第一容纳空间的第二容纳空间，第二操作件193至少部分位于第二容纳空间内并延伸至第二壳体131表面。更具体的，扳机191基本呈“L”形，在扳机191的弯折处形成有第一连接孔191b，第二壳体131位于第一容纳空间和第二容纳空间的连接处形成有安装扳机191的第一连接轴，扳机191通过第一连接孔191b安装至第一连接轴处，并围绕第一连接轴的第一中心轴103相对第二壳体131构成转动连接；扳机191的操作面191a位于上下方向上，在前后方向上，还形成有用于触发开关盒194的触发部191c，用户操作扳机191沿第三方向转动时，触发部191c抵触开关盒194的触发件194a，打草机100被启动；当用户释放扳机191时，触发件194a因为具有恢复至初始位置的弹性力，扳机191被触发件194a抵触沿第四方向恢复至初始位置。本实施例中，第三方向为逆时针方向，第四方向为顺时针方向，当然，本领域的技术人员也可以将上述第三方向、第四方向作相反的理解。

在扳机191位于上下方向的操作面191a上，形成有用于安装第一操作件192的通孔191d，通孔191d沿扳机191的前后方向延伸并贯穿扳机191，扳机191位于通孔191d所在位置的左右方向上还形成有第二连接孔191e，其中，第一操作件192还形成有贯穿自身的第三连接孔192a，通过穿过第三连接孔192a和第二连接孔191e的连接销将第一操作件192连接至扳机191，第一操作件192围绕沿第三连接孔192a所在的第二中心轴104相对扳机191构成转动的连接，在将第一操作件192装配至扳机191时，连接销上还设置有一个弹性件195，该弹性件195具体为一个扭簧，该扭簧在装配时，提供一个沿第三方向的预紧力，可以理解的，第一操作件192在初始位置时被扭簧在装配是预设的预紧力沿第三方向抵压，而第一操作件192由于扳机191本身的止挡，无法脱离初始位置沿第三方向转动。

第一操作件192包括：操作部192b、抵触部192c，操作部192b供用户操作，使得第一操作件192能围绕第二中心轴104旋转，开关组件19还包括限位件196，抵触部192c抵触至限位件196，并具有第一位置和第二位置。具体的，限位件196形成有一个限位槽196a，当抵触部192c位于限位槽196a内时，此时第一操作件192处于第一位置，用户操作扳机191围绕第一中心轴103沿第三方向运动时，通过连接销向第一操作件192传递了一个如图1所示方向的向后的力，此时力的方向基本平行或位于第二中心轴104与抵触部192c的连接线方向，即力的方向基本沿第一操作件192转动的半径方向，此时的力无法推动第一操作件192转动，第一操作件192被限制在限位槽196a内，扳机191的运动被限制；当用户推动第一操作件192脱离限位槽196a时，此时第一操作件192处于第二位置，用户操作扳机191围绕第一中心轴103沿第三方向运动时，扳机191传递给第一操作件192的力已经偏离了第二中心轴104与抵触部192c的连接线方向，第一操作件192可以在扳机191的作用下克服弹性件195的弹性力并沿第四方向转动，扳机191本身也可以围绕第一中心轴103沿第三方向运动，从而触发开关盒194，打草机100被启动；当用户脱离扳机191时，扳机191被触发件194a抵触沿第四方向恢复至初始位置，第一操作件192也在弹性件195的弹性力作用下恢复至初始位置。

优选的，第一弹性件195的操作部192b设计成适合用户虎口卡和的流线型结构，即用户在操作第一操作件192时，可以通过握持扳机191并通过虎口抵触第一操作件192沿第四方向转动，从而脱离第一位置，并在第一操作件192进入第二位置时继续通过虎口抵触第一操作件192继续转动，更具体的，扳机191的通孔191d还沿上下方向延伸形成有用于容纳操作部192b的容纳槽191f，当第一操作件192沿第四方向转动至极限位置时，可以完全容纳至容纳槽191f内，此时第一操作件192完全嵌入容纳槽191f内，方便用户直接握持扳机191，避免长期工作时用户虎口抵触第一操作件192带来的疲劳感。第一操作件192的抵触部192c靠近扳机第一端还形成有一个凸起部192d，可以理解的，第一弹性件195在被用户操作沿第四方向转动或者在自动复位过程中沿第三方向转动时，抵触部192c会始终紧贴限位件196，长期作用下，抵触部192c会因为磨损严重而无法被限位在限位槽196a中，此时第一操作件192的限位作用将失效，用户可以轻易扳动扳机191而不需要操作第一操作件192而出发开关盒194，通过设置凸起部192d可以抵消抵触部192c自身的磨损，使得第一操作的抵触部192c在长期操作并产生磨损后还能够被限制在限位槽196a内，使得第一操作件192的限位作用继续有效。

本实施例还具有能够限制扳机191运动的第二操作件193，第二操作件193相对扳机191能在第三位置和第四位置之间切换，在第二操作件193位于第三位置时，第二操作件193限制扳机191的运动；在第二操作件193位于第四位置时，第二操作件193允许扳机191的运动。

具体的，第二操作件193位于扳机191的触发部191c位置，第二操作件193形成有第二操作部193a和第二止挡部193b，第二操作部193a位于围绕形成第二容纳空间的第二壳体131的外表面，其能在第三位置和第四位置切换，当第二操作部193a位于第三位置时，第二止挡部193b止挡扳机191的触发部191c沿第三方向转动，触发部191c无法触发开关盒194，当第二操作部193a位于第四位置时，第二止挡部193b脱离扳机191的触发部191c，扳机191能沿第三方向转动，触发部191c可以触发开关盒194，打草机100可以被启动。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种电动工具，包括：

电机；

第一壳体，围绕形成有容纳所述电机的容纳腔；

所述电动工具还包括：

第一电路板，与所述电机电性连接；

所述第一壳体还形成有：

第一气流入口，连通所述第一壳体的内部和外部；

第一气流出口，连通所述第一壳体的内部和外部；

第二气流出口，连通所述第一壳体的内部和外部；

其中，

自所述第一气流入口进入所述容纳腔内的散热气流依次流经所述第一电路板和所述电机后一部分从所述第一气流出口流出，还有一部分从所述第二气流出口流出；

所述电动工具还包括第二电路板，用于安装电气元件，所述电气元件至少包括电容；所述第一电路板和所述第二电路板在上下方向上位于所述电机的下方；

所述第一壳体还形成有第二气流入口；

自所述第二气流入口进入所述容纳腔内的散热气流依次流经所述电机和所述第二电路板后从所述第一气流出口或所述第二气流出口流出；

所述电机还形成有一个输出轴，所述散热气流在流经所述第一电路板时的方向与所述输出轴的延伸方向相互垂直；

所述散热气流在流经所述电机时的方向与所述输出轴的延伸方向相互平行。

2.根据权利要求1所述的电动工具，其特征在于：

所述第一壳体关于一个中分面对称设置，所述第一气流出口和所述第二气流出口分别设置在所述中分面的两侧。

3.根据权利要求1所述的电动工具，其特征在于：

所述第一壳体包括左壳体部和右壳体部，所述左壳体部和所述右壳体部通过紧固件固定连接；

所述第一气流出口形成于所述左壳体部上，所述第二气流出口形成于所述右壳体部上。

4.根据权利要求1所述的电动工具，其特征在于：

所述散热气流在流经所述第一电路板时的方向与所述散热气流在流经所述电机时的方向相互垂直。

5.根据权利要求1所述的电动工具，其特征在于：

所述第一电路板上设有用于驱动所述电机的驱动电路；

所述电动工具还包括：

第二电路板，用于安装电容；

所述散热气流依次流经所述第一电路板、第二电路板和所述电机。

6.根据权利要求1所述的电动工具，其特征在于：

所述电机为无刷电机，所述电机包括转子轴，所述转子轴连接有风扇。

7.根据权利要求1所述的电动工具，其特征在于：

所述电动工具还包括：

散热片，与所述第一电路板连接；

所述散热片形成有用于导向气流沿垂直于所述输出轴的方向流经所述电路板的气流通道。

8.根据权利要求1至7任一项所述的电动工具，其特征在于：

所述电动工具为打草机，包括：

割草元件，用于割草；

连杆，包括用于安装所述割草元件的前端和与所述前端相对的后端；

第一壳体，安装至所述后端；

所述第一壳体形成有容纳腔；

所述打草机还包括：

电机，设置于所述容纳腔内；

第一电路板，与所述电机电性连接；

所述第一壳体还形成有：

第一气流入口，连通所述第一壳体的内部和外部；

第一气流出口，连通所述第一壳体的内部和外部；

第二气流出口，连通所述第一壳体的内部和外部；

其中，自所述第一气流入口进入所述容纳腔内的散热气流依次流经所述第一电路板和所述电机后一部分从所述第一气流出口流出，还有一部分从所述第二气流出口流出。

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