CN114193557B - 链锯 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种链锯，包括：机壳；电机；传动系统；控制系统，包括电路板组件；电源组件；电路板组件与第一直线倾斜相交；在一个垂直于第一直线方向且沿上下方向延伸的第二直线方向上，电机沿第二直线方向具有一个垂直于第二直线方向的投影面，电路板组件沿第二直线方向具有一个垂直于第二直线方向的投影面；电机沿第二直线方向上的投影面与电路板组件沿第二直线方向的投影面至少部分重合；电源组件沿第一直线方向具有一个垂直于第一直线方向的投影面，电路板组件沿第一直线方向具有一个垂直于第一直线方向的投影面；电源组件沿第一直线方向上的投影面与电路板组件沿第一直线方向的投影面至少部分重合。该链锯结构紧凑，操作方便。

Description

链锯

技术领域

本发明涉及一种园林工具，具体涉及一种链锯。

背景技术

链锯作为一种园林工具，其可供用户操作以切割工件。对于链锯而言，其通过电机驱动链条转动以切割木材等工件。为了满足动力输出，其一般包括能输出较高功率的电机，传动机构、油壶、电源等元器件，上述元器件安装至机壳中时，会使得链锯占据较大空间，且整机较为笨重，给长期操作的用户带来较大的疲劳感。

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结构紧凑的链锯。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种链锯，包括：机壳，基本沿前后方向延伸并形成有容纳空间；电机，至少部分设置在容纳空间内；传动系统，连接电机并能输出一个驱动力；控制系统，包括在一个平面内延伸的电路板组件；电源组件，设置在机壳后侧并用于给电机供电；电路板组件与沿前后方向延伸的第一直线倾斜相交；在一个垂直于第一直线方向且沿上下方向延伸的第二直线方向上，电机沿第二直线方向具有一个垂直于第二直线方向的投影面，电路板组件沿第二直线方向具有一个垂直于第二直线方向的投影面；电机沿第二直线方向上的投影面与电路板组件沿第二直线方向的投影面至少部分重合；电源组件沿第一直线方向具有一个垂直于第一直线方向的投影面，电路板组件沿第一直线方向具有一个垂直于第一直线方向的投影面；电源组件沿第一直线方向上的投影面与电路板组件沿第一直线方向的投影面至少部分重合。

进一步地，传动系统沿第二直线方向具有一个垂直于第二直线方向的投影面，电路板组件沿第二直线方向具有一个垂直于第二直线方向的投影面；传动系统沿第二直线方向上的投影面与电路板组件沿第二直线方向的投影面至少部分重合。

进一步地，电机为外转子电机，电机与链锯的质量之比大于等于0.07且小于等于0.4。

进一步地，还包括泵油系统，泵油系统包括油壶；机壳形成有同时沿前后方向和左右方向与外界连通的开口，油壶设置在容纳空间中并封闭至少部分的开口。

进一步地，沿前后方向上，泵油系统、传动系统、控制系统、电机和电源组件依次排布。

进一步地，机壳还包括进风口和出风口，链锯运行时，能形成从进风口流入并从出风口流出的散热风路，散热风路能同时流经传动系统和控制系统。

进一步地，出风口设置为具有能向前侧吹风的第一吹风方向和能向后侧吹风的第二吹风方向。

进一步地，还包括连接至机壳的导板和围绕导板分布的链条；传动系统包括一个能驱动链条转动的驱动轴；链锯还包括能封闭至少部分导板和链条的盖板，盖板与机壳连接并形成有一个排屑空间，驱动轴至少部分设置在排屑空间内；电机包括电机轴，电机轴远离排屑空间设置。

进一步地，传动系统包括沿前后方向分布的齿轮箱，电机和输出轴设置在齿轮箱的同一侧。

进一步地，链锯在前后方向的长度小于等于330mm，链锯在左右方向上的宽度小于等于150mm。

本发明的有益之处在于：通过设置倾斜的电路板组件，使得链锯的整机更加紧凑，从而能降低长期操作的疲劳感。

附图说明

图1是链锯的立体图；

图2是图1中的链锯的另一视角的立体图；

图3是图1中的链锯的剖视图；

图4是图1中的链锯在去除部分机壳的立体图；

图5是图4中的链锯在去除部分机壳的另一视角的立体图；

图6是图1中的链锯的仰视图；

图7是图1中的链锯的在去除油壶后的立体图；

图8是图1中的链锯的电源组件与机壳分离后的立体图。

具体实施方式

如图1至图2所示的链锯100包括：机壳11、链条12、导板13、锁紧机构14和电源组件15。其中，导板13用于导向链条12，链条12围绕导板13转动。锁紧装置安装至导板13和机壳11的连接处，可并拆卸结合至机壳11。锁紧装置用于固定导板13并张紧链条12。电源组件15连接至壳体上，用于给链锯100供电。具体而言，机壳11形成有用于连接链锯100的结合部11d，电源组件15安装至结合部11d。机壳11还形成或连接有主把手11a，主把手11a的前侧还形成或者连接有辅助把手11b。主把手11a包括供用户握持的主握持部，辅助把手11b设置有供用户握持的辅助握持部。主把手11a连接有控制系统19，用户控制链锯100的功率输出。辅助把手11b供用户提拎以配合主把手11a操作链锯100。

为清楚的说明本发明的技术方案，还定义了如图1所示的：上侧、下侧、前侧、后侧、左侧和右侧方向。导板13基本沿前后方向分布。主把手11a设置在壳体的后侧，辅助把手11b设置在主把手11a的前侧，并同时位于壳体的上侧。辅助把手11b的前侧还设置有护罩，护罩用于保护用户，避免操作链锯100时，在反冲作用下被链条12切伤。

如图3至图6所示，链锯100还包括泵油系统16、刹车系统、传动系统17和动力系统18。其中，泵油系统16、刹车系统、传动系统17、控制系统19、动力系统18和电源组件15在前后方向上依次设置。事实上，机壳11形成有第一容纳空间111，泵油系统16、刹车系统、传动系统17、控制系统19和动力系统18至少部分设置在该第一容纳空间111内。具体而言，泵油系统16设置在机壳11部分的前侧，电源组件15设置在机壳11的后侧，传动系统17和动力系统18设置在泵油系统16和电源组件15之间。通过这样的设计，使得链锯100整机在左右方向上的宽度能被设置为小于等于150mm；在一些较优的实施方式中，链锯100整机在左右方向上的宽度能被设置为小于等于127mm。此外，通过上述方式的排布，链锯100整机在前后方向上的长度能被设置为小于等于330mm；在一些较优的实施方式中，链锯100整机在前后方向上的长度能被设置为小于等于305mm。这使得链锯100整机非常紧凑，且结构更加轻盈，便于操作和使用。

如图7所示，泵油系统16包括油壶161和油泵，油泵被设置为连接传动系统17和油壶161，并能将油壶161中的油泵送至链锯100的导板13或者链条12上。作为一种实现方式，机壳11在前侧位置与右侧位置连接的部分设置有一个开口112，油壶161设置在机壳11内并至少封闭该开口112。开口112被设置为在机壳11的前后方向和左右方向均与外界连通，从而使得设置在其中的油壶161能被从前后方向或左右方向均能被观察到。事实上，在一个位于前后方向和左右方向相交的直角坐标系内，该坐标系包括四个象限，开口112被设置在其中一个象限中，且开口112所在的象限内的90°范围内均可被观察到。此外，在上下方向上，油壶161也被暴露在开口112所在象限的90°范围内。这使得油壶161内的油量在前侧和右侧均暴露在可被观察到的视野范围内，从而使得油壶161具备更佳的可视效果。事实上，无论是在操作链锯100时或者链锯100被放置时，其油壶161中的油量均可被轻易的观察到，从而极大的优化了链锯100的操作体验，且用户不需要停机或者刻意的寻找一个可视角度去观察油壶161中的油量。通过这样的设置，使得油壶161的视窗变大，用户更容易观察油壶161中的油面位置。

如图1至图3所示，机壳11还连接或形成有挂钩113，其被设置为可供链锯100被挂起。具体而言，机壳11包括在垂直于上下方向的平面内延伸的下底面。在上下方向上，机壳11还包括自下底面向上凹陷的凹陷部114，凹陷部114在远离下底面的位置还向后凹陷，从而使得机壳11本身形成挂钩113。此外，挂钩113还朝向链条12所述的前侧设置，从而使得链锯100在被悬挂时，使得链条12向下，机壳11向上。从而能使得由于误操作等原因，链锯100跌落时，机壳11处于远离地面的一侧，避免机壳11损坏。在本实施方式中，挂钩113一方面由壳体自身形成，避免了额外设置安装口或设置安装附件；另一方面，挂钩113被设置在下底面所在的平面以上，使得挂钩113不凸出于链锯100整机的下底面，避免增大链锯100整机在上下方向上的尺寸，使得链锯100整机更加紧凑。

如图3至图6所示，在本实施方式中，动力系统18包括电机181，电机181具体设置为外转子电机181。该外转子电机181采用小体积、高能功率密度电机181，其转速被设置为大于等于18000 r/min且小于等于45000 r/min。更具体的，外转子电机181的转速被设置为大于等于26000r/min且小于等于35000 r/min。在本实施方式中，外转子电机181被设置为大于等于0.16KG且小于等于0.65KG，链锯100整机未包含电源组件15的质量被设置为大于等于2.0KG且小于等于4KG。外转子电机181的质量与链锯100整机的质量之比大于等于0.07且小于等于0.4。通过设置这样的电机181，一方面能够有效减小电机181在第一容纳空间111中所占据的空间，减小链锯100的整机尺寸；另一方面还能保证链锯100具备较高的功率输出，确保链锯100具备较高的切割效率。作为一种实现方式，传动系统17包括输出轴171和三级齿轮172进行传动。具体而言，三级齿轮172包括第一级齿轮172a、第二级齿轮172b和第三级齿轮172c。其中，输出轴171连接第一级齿轮172a，电机轴181a连接第三级齿轮172c，第二级齿轮172b连接第一级齿轮172a和第三级齿轮172c。通过设置三级齿轮172传动，能有效的增加电机轴181a和用于驱动链条12转动的驱动轴之间的距离，从而使得电机轴181a远离链锯100的排屑空间142。事实上，传动系统17还可以设置二级齿轮传动或多级齿轮传动，此处不再赘述。具体而言，锁紧装置还包括封闭至少部分链条12和导板13的盖板141。驱动轴从机壳11的第一容纳空间111内伸出，驱动轴上设置有驱动轮，链条12卡接在驱动轮上并能被驱动轮驱动以围绕导板13转动。链条12在切割工件的过程中，会产生较多的碎屑，部分碎屑跟随链条12转动至驱动轮附近，并在驱动轮附近掉落。事实上，盖板141在封闭至少部分的链条12和导板13时，会与机壳11配合形成一个排屑空间142，该排屑空间142在前后方向上占据了盖板141的大部分空间，排屑空间142还向下形成有排屑口143，从而使跟随链条12转动至驱动轮附近的碎屑掉落出排屑空间142。为了使得排屑空间142更大、排屑口143更开阔，使得排屑效果更好，避免链锯100堵转，电机轴181a在前后方向上被设置在远离排屑空间142的后侧。此外，通过三级齿轮172传动，也减少了传动系统17占据机壳11沿左右方向上的空间，从而也能有效避免传动系统17在左右方向上占据排屑空间142的空间，从而使得在同样体积的链锯100、且链锯100具备较佳输出功率的前提下，排屑空间142能被设置的较大，排屑效果更佳。进一步而言，传动系统17包括用于容纳至少部分三级齿轮172的齿轮箱173，齿轮箱173基本沿前后方向分布。在左右方向上，电机181和输出轴171同时设置在齿轮箱173的同一侧。在本实施方式中，电机181和输出轴171被同时设置在齿轮箱173的右侧。在一个经过上下方向的预设直线方向上，输出轴171在上下方向上的最下侧包括一个垂直于预设直线方向的第一平面，电机轴181a在上下方向上的最上侧包括一个垂直于预设直线方向的第二平面。其中，第一平面位于第二平面的上侧，即电机轴181a与输出轴171在上下方向上也交错布置，且位于两个平面内，从而使得电机181能进一步远离排屑空间142。

机壳11的后侧向右凸出形成第二容纳空间115，电机181设置在第二容纳空间115内。第一容纳空间111和第二容纳空间115至少部分连通。更具体而言，电机181的右端面设置为位于链条12导板13的右侧。通过这样色设置，一方面能够使得电机181在左侧位置占据较少的第二容纳空间，且当盖板141安装至机壳时，能保证在前后方向上，盖板141与机壳11基本处于同一齐平位置。

如图2所示，机壳11形成第二容纳空间115的部分还包括可活动的出风口116。出风口116设置在机壳11的外表面，出风口116被设置为能按照预设方向旋转或伸缩，从而调节电机181冷却风的吹风方向。具体而言，出风口116包括第一吹风方向和第二吹风方向。当出风口116调节至第一吹风方向时，出风口116能向前吹风，从而能将排屑口143中排出的碎屑吹向前方，避免碎屑落至用户身上。当出风口116调节至第二吹风方向时，出风口116能向后吹风，从而能对设置在机壳11后侧的电源组件15吹风以冷却电源组件15。

如图3至图5所示，在本实施方式中，控制系统19包括一个设置在第一容纳空间111内的电路板组件191，电路板组件191在一个平面内延伸。电路板组件191在第一容纳空间111内倾斜设置。具体而言，电路板组件191与一个在前后方向上延伸的第一直线101倾斜相交并具有一个预设夹角。可以理解，由于传动系统17由前至后逐渐占据了较小的空间，即传动系统17与机壳11之间的间隙呈倾斜分布，电路板组件191充分利用该倾斜空间。进一步而言，电路板组件191被设置为在上下方向上与电机181和齿轮箱173重叠，在前后方向上与电源组件15重叠。即在垂直于第一直线101方向且沿上下方向延伸的第二直线102方向上，电机181沿第二直线102方向具有一个垂直于第二直线102方向的投影面，电路板组件191沿第二直线102方向具有一个垂直于第二直线102方向的投影面；电机181沿第二直线102方向上的投影面与电路板组件191沿第二直线102方向的投影面至少部分重合；传动系统17沿第二直线102方向具有一个垂直于第二直线102方向的投影面，电路板组件191沿第二直线102方向具有一个垂直于第二直线102方向的投影面；传动系统17沿第二直线102方向上的投影面与电路板组件191沿第二直线102方向的投影面至少部分重合；电源组件15沿第一直线101方向具有一个垂直于第一直线101方向的投影面，电路板组件191沿第一直线101方向具有一个垂直于第一直线101方向的投影面；电源组件15沿第一直线101方向上的投影面与电路板组件191沿第一直线101方向的投影面至少部分重合。

为了保证对机壳11内部空间的元器件进行有效的散热，机壳11上还设置有进风口117。作为一种实现方式，进风口117设置在机壳11的左侧，并基本位于传动系统17所在的位置。当链锯100在被操作时，电机181转动带动连接在电机轴181a上的散热风扇同步转动，从而在机壳11内部形成负压，此时气流从进风口117流入至机壳11内部，并分别流经齿轮箱173、电路板组件191和电机181，最终从出风口116流出。在此过程中，由于电路板组件191倾斜设置在机壳11内部，且电路板组件191和电机181、齿轮箱173均存在重叠部分，从而使得散热气流能同时流经电路板组件191和齿轮箱173，并能充分的流经电路板组件191，使得电路板组件191上的热量能被最大限度的带走，从而有效的增加了电路板组件191的散热效率。

在本实施方式中，刹车系统被设置为电子刹车，电子刹车的控制回路设置在电路板组件191中，通过开关控制电机181停转时通过电机181运转过程中产生的反电动势对电机181进行制动。通过设置电子刹车，避免了使用机械刹车所占据的容纳空间，从而使得机壳11不需要形成容纳机械刹车组件的部分，使得链锯100的整机更加紧凑。

在本实施方式中，机壳11包括两个基本对称设置的第一壳体118和第二壳体119，第一壳体118和第二壳体119连接构成完整的机壳11，并形成第一容纳空间111和第二容纳空间115。通过上述设置，使得本申请中的链锯100的重心能基本位于第一壳体118和第二壳体119的连接处，即链锯100的重心能基本位于整机的左右方向的对称中心处，且位于链锯100整机的前后方向的中心线处。需要解释的是，这里的链锯100整机是指去除了导板13和链锯100后的整体。通过上述设置，链锯100整机的重心基本位于主把手11a附近，当链锯100在被操作或被处于放置状态下时，链锯100不会倾覆或歪斜，操作体验感极好。此外，由于链锯100整机的重心被设置在主把手11a附近，当链锯100在被操作时，用户的腕部不需要额外输出用以平衡链锯100整机的作用力，用户操作链锯100时非常省力。此外，当安装上导板13和链条12之后，链锯100整机的重心会向前移动，从而使得链锯100的链条12所在的部分能自动向下下垂以贴近工件，从而使得用户在操作链锯100时，能有效抵消工件对链条12产生的反作用力，使得用户在切割过程中不要输出较大的力以压迫链锯100切割工件。

如图8所示，在本实施方式中，机壳11还包括用于导向电源组件15安装至结合部11d的导向槽11c，导向槽11c被设置在电源组件15连接至结合部11d的连接路径上。导向槽11c可以单独设置在第一壳体118或第二壳体119上，也可以同时设置在第一壳体118和第二壳体119上。此外，导向槽11c可以与机壳11一体成型，也可以单独设置在机壳11上。导向槽11c还沿左右方向分布，从而可供电源组件15从侧面横插至结合部11d，从而能够充分利用机壳11上位于把手下侧的空间，且通过横向插拔电池包，也能便于用户操作。此外，由于机壳11基本沿前后方向延伸，通过设置电源组件15从侧面安装至结合部11d，在一定程度上也能减小链锯100整机在长度方向上的尺寸。当电源组件15连接至结合部11d之后，结合部11d所在的部分以及机壳11后侧的部分对电源组件15构成至少两个面的包裹，从而能有效保护电池包。事实上，在一些可选的实施方式中，机壳11还可以形成多个保护面板，用于安装和保护电源组件15。具体而言，机壳11可以连接或形成有2至6个保护面板，从而从形成可供电源组件15容纳其中的容纳腔。

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 (9)

1.一种链锯，包括：

机壳，基本沿前后方向延伸并形成有容纳空间；

电机，至少部分设置在所述容纳空间内；

传动系统，连接所述电机并能输出一个驱动力；

控制系统，包括在一个平面内延伸的电路板组件；

电源组件，设置在所述机壳后侧并用于给所述电机供电；

其特征在于，

所述电路板组件与沿前后方向延伸的第一直线倾斜相交；在一个垂直于所述第一直线方向且沿上下方向延伸的第二直线方向上，所述电机沿所述第二直线方向具有一个垂直于所述第二直线方向的投影面，所述电路板组件沿所述第二直线方向具有一个垂直于所述第二直线方向的投影面；所述电机沿所述第二直线方向上的投影面与所述电路板组件沿所述第二直线方向的投影面至少部分重合；

所述电源组件沿所述第一直线方向具有一个垂直于所述第一直线方向的投影面，所述电路板组件沿所述第一直线方向具有一个垂直于所述第一直线方向的投影面；所述电源组件沿所述第一直线方向上的投影面与所述电路板组件沿所述第一直线方向的投影面至少部分重合；

所述传动系统包括输出轴和沿前后方向分布的齿轮箱，所述电机的至少部分和所述输出轴的至少部分设置在所述齿轮箱的同一侧。

2.根据权利要求1所述的链锯，其特征在于，

所述传动系统沿所述第二直线方向具有一个垂直于所述第二直线方向的投影面，所述电路板组件沿所述第二直线方向具有一个垂直于所述第二直线方向的投影面；所述传动系统沿所述第二直线方向上的投影面与所述电路板组件沿所述第二直线方向的投影面至少部分重合。

3.根据权利要求1所述的链锯，其特征在于，

所述电机为外转子电机，所述电机与所述链锯的质量之比大于等于0.07且小于等于0.4。

4.根据权利要求1所述的链锯，其特征在于，

还包括泵油系统，所述泵油系统包括油壶；所述机壳形成有同时沿前后方向和左右方向与外界连通的开口，所述油壶设置在所述容纳空间中并封闭至少部分所述的开口。

5.根据权利要求4所述的链锯，其特征在于，

沿所述前后方向上，所述泵油系统、所述传动系统、所述控制系统、所述电机和所述电源组件依次排布。

6.根据权利要求1所述的链锯，其特征在于，

所述机壳还包括进风口和出风口，所述链锯运行时，能形成从所述进风口流入并从所述出风口流出的散热风路，所述散热风路能同时流经所述传动系统和所述控制系统。

7.根据权利要求6所述的链锯，其特征在于，

所述出风口设置为具有能向前侧吹风的第一吹风方向和能向后侧吹风的第二吹风方向。

8.根据权利要求1所述的链锯，其特征在于，

还包括连接至所述机壳的导板和围绕所述导板分布的链条；

所述传动系统包括一个能驱动所述链条转动的驱动轴；

所述链锯还包括能封闭至少部分所述导板和所述链条的盖板，所述盖板与所述机壳连接并形成有一个排屑空间，所述驱动轴至少部分设置在所述排屑空间内；所述电机包括电机轴，所述电机轴远离所述排屑空间设置。

9.根据权利要求1所述的链锯，其特征在于，

所述链锯在前后方向的长度小于等于330mm，所述链锯在左右方向上的宽度小于等于150mm。

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