CN116133516A - 甩绳式割草机 - Google Patents

Abstract

一种甩绳式割草机，包括把手单元，该把手单元包括把手单元壳体，该把手单元壳体限定握把部分和电池接收座。该甩绳式割草机还包括头部单元，该头部单元包括头部单元壳体、电动马达和可旋转修剪头。该甩绳式割草机进一步包括轴组件，该轴组件将把手单元联接至头部单元。该甩绳式割草机还包括支撑在头部单元壳体中的电路板组件。该电路板组件包括散热器和电路板，该电路板包括被配置成控制该电动马达的控制器。

Description

甩绳式割草机

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年6月19日提交的共同未决的美国临时专利申请号63/041,625的优先权，该美国临时专利申请的全部内容通过援引特此并入。

技术领域

本披露内容涉及户外工具，更具体地涉及甩绳式割草机。

背景技术

户外工具、例如甩绳式割草机可以包括在把手单元与头部单元之间延伸的长形轴组件。

发明内容

本披露内容一方面提供了一种甩绳式割草机，该甩绳式割草机包括把手单元，该把手单元具有把手单元壳体，该把手单元壳体限定握把部分和电池接收座。该甩绳式割草机还包括头部单元，该头部单元包括头部单元壳体、电动马达和可旋转修剪头。该甩绳式割草机进一步包括轴组件，该轴组件将把手单元联接至头部单元。电路板组件支撑在头部单元壳体中，该电路板组件包括散热器和电路板，该电路板包括被配置成控制该电动马达的控制器。

本披露内容另一方面提供了一种甩绳式割草机，该甩绳式割草机包括把手单元，该把手单元具有把手单元壳体，该把手单元壳体限定握把部分和电池接收座。该甩绳式割草机还包括头部单元，该头部单元包括头部单元壳体和可旋转修剪头。该甩绳式割草机进一步包括轴组件，该轴组件将把手单元联接至头部单元。该甩绳式割草机还包括电动马达，该电动马达支撑在该头部单元壳体中并且被配置成使该修剪头旋转，该电动马达包括转子组件、围绕该转子组件的定子组件、以及联接至该定子组件的轴向端的电路板组件。该电路板组件包括散热器、位于该定子组件与该散热器之间的第一电路板、以及位于该第一电路板与该定子组件之间的第二电路板。

本披露内容另一方面提供了一种甩绳式割草机，该甩绳式割草机包括把手单元，该把手单元具有壳体，该壳体限定握把部分和电池接收座。该甩绳式割草机还包括头部单元，该头部单元包括可旋转修剪头和被配置为使该修剪头旋转的马达。该甩绳式割草机进一步包括轴组件，该轴组件沿着轴线在该把手单元与该头部单元之间延伸以将该把手单元联接到该头部单元。该甩绳式割草机还包括把手，该把手在该把手单元与该头部单元之间联接到该轴组件。该甩绳式割草机进一步包括平衡物，该平衡物在该握把部分与该电池接收座之间布置在该壳体中，其中该轴线与该平衡物相交。

本披露内容另一方面提供了一种甩绳式割草机，该甩绳式割草机包括把手单元、触发器组件、以及可在第一位置与第二位置之间移动的模式选择穿梭开关，该把手单元具有限定握把部分的壳体。该甩绳式割草机还包括头部单元，该头部单元包括可旋转修剪头和被配置为使该修剪头旋转的马达。该甩绳式割草机进一步包括轴组件，该轴组件将把手单元联接至头部单元。当该模式选择穿梭开关位于该第一位置时，该马达被配置为以与该修剪头的第一旋转速度相对应的高速模式运行。当该模式选择穿梭开关位于该第二位置时，该马达被配置成以与该修剪头的第二旋转速度相对应的低速模式运行，该第二旋转速度小于该第一旋转速度。

通过考虑以下具体实施方式和附图，本披露内容的其他特征和方面将变得清楚。

附图说明

图1是根据一个实施例的户外工具、例如甩绳式割草机的立体图。

图2是图1的甩绳式割草机的头部单元的立体图。

图3是图1的甩绳式割草机的一些部分的立体图。

图4是图1的甩绳式割草机的动力头的立体图。

图5是图4的动力头的立体图，其中移除了一些部分。

图6是图4的动力头沿着图1的线6—6截取的截面视图。

图7是图3的头部单元沿着图1的线6—6截取的截面视图。

图8和图9是图1的甩绳式割草机的马达组件的立体图。

图10是图8的马达组件沿着图8的线10—10截取的截面视图。

图11和图12是图8的马达组件的部分分解立体图。

在详细解释本披露内容的任何实施例之前，应理解的是，本披露内容并不将其应用限制于以下说明书中阐述的或在以下附图中展示的构造细节和部件布置。本披露内容能够具有其他实施例并且能够以多种不同的方式来实践或执行。此外，应理解，本文所使用的措辞和术语是为了描述的目的而不应当视为限制性的。

具体实施方式

图1展示了户外工具、例如甩绳式割草机10的实施例，该甩绳式割草机包括把手单元12和头部单元14，该头部单元通过沿着轴线18延伸的长形轴组件16可拆卸地联接到把手单元12。轴组件16包括附连至把手单元12的第一轴区段20、附连至头部单元14的第二轴区段22、以及联轴器24，该联轴器包括基本上相同的联接构件24a、24b(图3)并且可操作以联接轴区段20、22。例如，在2018年3月2日提交的标题为“COUPLER FOR A TOOL[用于工具的联轴器]”的美国临时专利申请号62/637,793，并且在2019年2月20日提交的标题为“COUPLERFOR A TOOL[用于工具的联轴器]”的对应美国专利申请号16/280,799中描述且展示了此类联轴器，其全部内容通过援引并入本文。甩绳式割草机10还包括把手26，该把手联接至第一轴区段20并且被配置成在操作时由使用者抓握以固持甩绳式割草机10。

参考图2和图7，头部单元14包括头部壳体组件28，该头部壳体组件包括联接至第二轴区段22的齿轮箱30、以及联接至齿轮箱30的马达壳体32。头部单元14还包括支撑在马达壳体32中的电动马达34、可旋转地联接至电动马达34的马达轴37的输出轴36、以及将马达轴37联接到输出轴36以在其间提供齿轮减速的齿轮组件38。头部单元14进一步包括支撑在输出轴36上的修剪头40。由合适材料、例如尼龙等塑料材料制成的柔性线绳42缠绕在修剪头40中并且包括从修剪头40向外延伸的一个或多个端部。当修剪头40随输出轴36一起旋转时，线绳42用作切割刀片，例如根据需要切割草、杂草或其他植被。头部单元14还包括护罩44，该护罩用来保护使用者免受甩绳式割草机10操作期间激起的空气中碎屑的影响。

参考图4到图6，把手单元12包括把手壳体组件46，该把手壳体组件可以如所展示的结构所示，由两个蛤壳式壳体半部46a、46b(图4)形成。壳体半部46a、46b一起限定了隔室48(图6)，该隔室包含平衡物50和把手单元12的其他内部部件(例如接线等)。把手壳体组件46还包括电池接收座52，该电池接收座被配置成选择性地机械且电连接至可充电电池组(未示出)以向甩绳式割草机10供电。把手壳体组件46进一步限定支撑触发器组件58的握把部分56(图4)，该触发器组件可操作以选择性地电连接电源(例如电池组)和马达34。

参考图5和图6，在所展示的实施例中，平衡物50可以包括大体上圆柱形本体，并且可以由任何合适材料、例如金属、塑料、复合材料、陶瓷或其他材料制成。由于马达34位于头部单元14(图7)中，平衡物50用于平衡或抵消马达34的重量，从而使甩绳式割草机10关于把手26基本上平衡。平衡物50定位在把手壳体组件46中邻近电池接收座52的端部区域，并且位于电池接收座52与握把部分56之间。如此，平衡物50产生关于握把部分56和把手26的力矩以至少部分地抵消头部单元14的重量关于握把部分56和把手26产生的力矩。在所展示的实施例中，平衡物50大致与轴组件16定位在一条线上，并且平衡物50与轴线18相交。通过将平衡物50与轴组件16的轴线18定位在一条线上，所展示的实施例防止了平衡物50用作偏心质量，并且防止了在甩绳式割草机10关于轴线18径向振动时引入额外的不希望的振动。

参考图5，在所展示的结构中，触发器组件58可以包括“双动(2-motion)”触发器组件58，该触发器组件在握把部分56的一侧上具有触发器60，并且在握把部分56的相反侧上具有(“鲨鱼鳍”)锁闭构件62。触发器60可操作以在甩绳式割草机10的运行过程中致动微开关64以选择性地致动和停用马达34。锁闭构件62选择性地防止触发器60的操作。具体地，锁闭构件62是可枢转的以选择性地锁定和解锁触发器60。在操作中，使用者首先按压锁闭构件62，从而释放触发器60，然后按压触发器60以致动马达34。如果使用者试图在没有首先按压锁闭构件62的情况下按压触发器60，那么触发器60会由于与锁闭构件62接合而被防止致动。

图8至图12展示了马达34，该马达包括附连至马达轴37的转子组件66、包围转子组件66的定子组件68、联接至转子组件66的风扇70、以及联接至定子组件68的印刷电路板(PCB)组件72。PCB组件72联接至定子组件68的第一端74(图11)，并且风扇70位于定子组件68的与第一端74相反的第二端76附近。马达轴37由第一轴承78可旋转地支撑并且还由第二轴承82支撑，该第一轴承搁置在形成于马达壳体32中的第一轴承窝80中，该第二轴承搁置在形成于齿轮箱30中的第二轴承窝84中。

参考图10到图12，定子组件68包括限定了向内延伸的磁极88的环形定子芯86、附连至定子芯86的模制绝缘体构件90、以及绕在磁极88上的线圈92。在所展示的实施例中，绝缘体构件90限定四个螺纹凸台94(图11)，这些凸台接收螺纹紧固件96以将PCB组件72固定到定子组件68。在其他实施例中(未示出)，代替螺纹凸台，绝缘体构件90可以包括其他安装特征(例如卡扣钩等)以将PCB组件72固定到定子组件68(例如通过过盈配合或卡合)。

PCB组件72包括第一PCB 98、联接至第一PCB 98的第一侧102的散热器100、以及联接至该第一PCB 98的与该第一侧102相反的第二侧106的第二PCB 104。这样布置使得，第二PCB 104定位在定子组件68与第一PCB 98之间，并且第一PCB 98定位在第二PCB 104与散热器100之间。

在所展示的实施例中，第一PCB 98包括为线圈92供电的电源，并且还包括控制马达34操作的控制器98a。第二PCB 104包括霍尔效应板，该霍尔效应板感测转子组件66的角位置。散热器100包括径向壁108，该径向壁接触第一PCB 98以从中吸走热量，并且还包括轴向延伸的散热凸缘110，这些散热凸缘从径向壁108的外周边缘伸出并且大致朝向定子组件68延伸。散热凸缘110增大了散热器100的热表面积和质量，以改善从PCB组件72的散热。

在许多典型的电动甩绳式割草机中，电子器件(例如马达电源和控制电路板)位于把手单元而不是头部单元中(如甩绳式割草机10这样)。由于所展示的甩绳式割草机10的PCB组件72设置在头部单元14中，PCB组件72直接暴露于马达34的风扇70所产生的气流。这有利地改善了从PCB组件72的散热并且可以消除对PCB组件72的辅助冷却机构的需求。此外，第一PCB 98、散热器100和第二PCB 104的上述堆叠布置提供了紧凑的构型，以将电子器件定位在马达34附近并与风扇70产生的气流直接接触。

参考图4，甩绳式割草机10包括位于握把部分56和触发器组件58附近的模式切换穿梭开关112。模式切换穿梭开关112设置地足够靠近触发器组件58，从而使得使用者可以用一只手在操作模式间切换，同时抓握握把部分56和/或操作触发器组件58。在所展示的实施例中，模式切换穿梭开关112与锁闭构件62位于把手单元12的同一侧，而触发器60位于把手单元12的相反侧。模式切换穿梭开关112也位于锁闭构件62的前方，即在锁闭构件62与把手26之间。模式切换穿梭开关112电连接至第一PCB 98，并且尤其是控制马达34操作的控制器98a。当模式切换穿梭开关112处于第一位置时，控制器将甩绳式割草机10放置在高速模式。当模式切换穿梭开关112处于第二位置时，控制器98a将甩绳式割草机10放置在低速模式。高速模式与修剪头40的相对较高的旋转速度相对应，低速模式与修剪头40的相对较低的旋转速度相对应。控制器98a可以从穿梭开关112接收逻辑高电平或逻辑低电平信号，并且基于来自穿梭开关112的信号选择低速模式或高速模式。

在甩绳式割草机10的操作中，使用者用一只手抓握握把部分56并且用另一只手抓握把手26来固持甩绳式割草机10，并将头部单元14指向要修剪的区域。为了开始修剪，使用者首先按压锁闭构件62，从而释放触发器60，然后按压触发器60以致动马达34。为将甩绳式割草机10在高速模式与低速模式之间切换，使用者在第一位置与第二位置之间滑动穿梭开关112。

在所附权利要求中阐述了本披露内容的各种特征。

Claims (23)

1.一种甩绳式割草机，包括：

把手单元，该把手单元包括把手单元壳体，该把手单元壳体限定握把部分和电池接收座；

头部单元，该头部单元包括头部单元壳体、电动马达和可旋转修剪头；

轴组件，该轴组件将该把手单元联接至该头部单元；以及

支撑在该头部单元壳体中的电路板组件，该电路板组件包括散热器和电路板，该电路板包括被配置成控制该电动马达的控制器。

2.如权利要求1所述的甩绳式割草机，其中，该电动马达包括转子组件和围绕该转子组件的定子组件，并且其中该电路板包括位于该定子组件与该散热器之间的第一电路板，并且其中该电路板组件进一步包括位于该第一电路板与该定子组件之间的第二电路板。

3.如权利要求2所述的甩绳式割草机，其中，该散热器包括与该电路板接触的径向壁，和从该径向壁的外周边缘朝向该定子组件延伸的多个散热凸缘。

4.如权利要求2所述的甩绳式割草机，其中，该定子组件包括定子芯和绝缘体构件，并且其中该电路板组件固定至该绝缘体构件。

5.如权利要求2所述的甩绳式割草机，其中，该第二电路板被配置为检测该转子组件的角位置。

6.如权利要求5所述的甩绳式割草机，其中，该电动马达进一步包括多个线圈，并且其中该第一电路板进一步包括被配置成向这些线圈供电的电源。

7.如权利要求1所述的甩绳式割草机，其中，该电动马达包括被配置成产生气流的风扇，并且其中该电路板组件暴露于该气流。

8.一种甩绳式割草机，包括：

把手单元，该把手单元包括把手单元壳体，该把手单元壳体限定握把部分和电池接收座；

头部单元，该头部单元包括头部单元壳体和可旋转修剪头；

轴组件，该轴组件将该把手单元联接至该头部单元；以及

电动马达，该电动马达支撑在该头部单元壳体中并且被配置成使该修剪头旋转，该电动马达包括转子组件、围绕该转子组件的定子组件、以及联接至该定子组件的轴向端的电路板组件；

其中该电路板组件包括散热器、位于该定子组件与该散热器之间的第一电路板、以及位于该第一电路板与该定子组件之间的第二电路板。

9.如权利要求8所述的甩绳式割草机，其中，该定子组件包括定子芯和绝缘体构件，并且其中该电路板组件固定至该绝缘体构件。

10.如权利要求8所述的甩绳式割草机，其中，该第二电路板被配置为检测该转子组件的角位置。

11.如权利要求10所述的甩绳式割草机，其中，该电动马达进一步包括多个线圈，并且其中该第一电路板进一步包括被配置成向这些线圈供电的电源。

12.如权利要求8所述的甩绳式割草机，其中，该电动马达包括被配置成产生气流的风扇，并且其中该电路板组件暴露于该气流。

13.如权利要求12所述的甩绳式割草机，其中，该散热器包括与该第一电路板接触的径向壁、和从该径向壁的外周边缘朝向该定子组件延伸的多个散热凸缘，并且其中这些散热凸缘暴露于该气流。

14.一种甩绳式割草机，包括：

把手单元，该把手单元包括壳体，该壳体限定握把部分和电池接收座；

头部单元，该头部单元包括可旋转修剪头和被配置为使该修剪头旋转的马达；

轴组件，该轴组件沿着轴线在该把手单元与该头部单元之间延伸以将该把手单元联接到该头部单元；

把手，该把手在该把手单元与该头部单元之间联接到该轴组件；以及

平衡物，该平衡物在该握把部分与该电池接收座之间布置在该壳体中，其中该轴线与该平衡物相交。

15.如权利要求14所述的甩绳式割草机，其中，该平衡物包括圆柱形本体。

16.如权利要求14所述的甩绳式割草机，其中，该握把部分支撑触发器组件，该触发器组件包括触发器和锁闭构件，该触发器可操作以选择性地致动该马达，并且该锁闭构件被配置成选择性地防止该触发器的致动，并且其中该触发器位于该握把部分的第一侧，并且该锁闭构件位于该握把部分的与该第一侧相反的第二侧。

17.如权利要求14所述的甩绳式割草机，其中，该马达包括电动马达，该电动马达包括转子组件、围绕该转子组件的定子组件、以及联接至该定子组件的轴向端的电路板组件。

18.如权利要求17所述的甩绳式割草机，其中，该电路板组件包括散热器、位于该定子组件与该散热器之间的第一电路板、以及位于该第一电路板与该定子组件之间的第二电路板。

19.如权利要求18所述的甩绳式割草机，其中，该第一电路板包括控制器，该控制器被配置成控制该电动马达的操作，并且其中该第二电路板被配置成检测该转子组件的角位置。

20.如权利要求19所述的甩绳式割草机，其中，该电动马达进一步包括多个线圈，并且其中该第一电路板进一步包括被配置成向这些线圈供电的电源。

21.一种甩绳式割草机，包括：

把手单元、触发器组件、以及可在第一位置与第二位置之间移动的模式选择穿梭开关，该把手单元包括限定握把部分的壳体；

头部单元，该头部单元包括可旋转修剪头和被配置为使该修剪头旋转的马达；以及

轴组件，该轴组件将该把手单元联接至该头部单元；

其中当该模式选择穿梭开关位于该第一位置时，该马达被配置为以与该修剪头的第一旋转速度相对应的高速模式运行，并且当该模式选择穿梭开关位于该第二位置时，该马达被配置成以与该修剪头的第二旋转速度相对应的低速模式运行，该第二旋转速度低于该第一旋转速度。

22.如权利要求21所述的甩绳式割草机，其中，该触发器组件包括触发器和锁闭构件，该触发器可操作以选择性地致动该马达，并且该锁闭构件被配置成选择性地防止该触发器的致动，并且其中该模式选择穿梭开关和该锁闭构件位于该握把单元的第一侧，并且该触发器位于该握把单元的与该第一侧相反的第二侧。

23.如权利要求22所述的甩绳式割草机，进一步包括把手，该把手在该把手单元与该头部单元之间联接到该轴组件，并且其中该模式选择穿梭开关位于该锁闭构件与该把手之间。

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