CN208707414U - 一种园艺用割草电动工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种园艺用割草电动工具，其采用新型结构的电机，该电机包括，定子组件、转子组件；所述定子组件的端部套接有绝缘端板，所述绝缘端板间隔的配置有复数个插槽，复数个连接端子匹配的嵌入所述插槽，所述连接端子的主体部嵌入所述插槽，所述主体部的一侧配置有中间穿孔的连接部，所述连接部用以套接线缆；所述转子组件位于所述定子组件的内侧，所述转子组件包含有转子芯，所述转子芯沿周向开设复数个永磁铁槽，所述永磁铁槽用以安装永磁铁,所述永磁铁在所述永磁铁槽长度方向上两端点分别与所述转子芯中心连线间的夹角小于等于60度。该电机具有结构简单，尺寸小，可自动化的生产，电机工作时脉动小等特点。

Description

一种园艺用割草电动工具

技术领域

本实用新型涉及一种电动工具，具体地涉及一种园艺用割草电动工具。

背景技术

割草机是一种用于修剪草坪、植被等的机械工具，按照其能量来源可分为燃油割草机和电动割草机。割草机工作时通过电机驱动工作头进行割草(除草)。电机主要由定子组件和转子组件两部分构成，定子组件有独立的绕组结构，绕组由高强度绕组漆包线绕成，转子组件配置在定子组件的内侧，在外电源电流通过时该电流与转子永磁铁所产生的磁场相互作用，产生电磁转矩而驱动转子旋转带动其连接的装置如刀片进行作业。现有的电机的定子组件结构复杂，输出脉动大且大都采用漆包线完线或嵌完线后用软导线穿孔焊接的方式引出，引出后的导线再与控制器进行连接，导致漆包线与引出软导线之间的焊接及焊接后要进行绝缘包扎及引出线的出线绑扎的制作工序多，电机尺寸大而且很难减小优化；电机的可靠性差、制造成本高批量生产的效率低。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。基于上述问题，本实用新型提供一种新型结构的电机其应用于割草电动工具，该电机具有结构简单，尺寸小，可自动化的生产，电机工作时脉动小等特点。为此本实用新型采用如下技术方案：

一种园艺用割草电动工具，包含设置于电动工具本体内的电机，所述电机包括，定子组件、转子组件；

所述定子组件的一端部套接有绝缘端板，所述绝缘端板间隔的配置有复数个插槽，复数个连接端子匹配的嵌入所述插槽，所述连接端子的主体部嵌入所述插槽，所述主体部的一侧配置有中间穿孔的连接部，所述连接部用以套接线缆；

所述转子组件位于所述定子组件的内侧，所述转子组件包含有转子芯，所述转子芯沿周向开设复数个永磁铁槽，所述永磁铁槽用以安装永磁铁,所述永磁铁在所述永磁铁槽长度方向上两端点分别与所述转子芯中心连线间的夹角φ小于等于60度。

优选的，该永磁铁的数量为6极、8极、10极；所述永磁铁两两相邻首尾间隔且呈6边形、8边形、10边形设置。

优选的，该定子组件周向设有定子槽，所述定子槽的数量与两倍所述转子组件的极对数的比值为3/2、9/8、9/10。

优选的，该永磁无刷直流电机的输出的反电动势为梯形波反电动势。

优选的，该永磁铁在所述永磁铁槽长度方向上两端点分别与所述转子芯中心连线间的夹角为45度。

优选的，该定子组件的端部套接有绝缘端板，所述绝缘端板间隔的配置有3个插槽，3个连接端子匹配的嵌入所述插槽。

优选的，该连接端子包含主体部、卡爪、连接部；所述卡爪与所述连接部分设在所述主体部的两侧。

优选的，该连接端子的卡爪还包含过渡部，所述过渡部的一端连接主体部，另一端连接所述卡爪，所述过渡部与所述主体部的夹角不超过20度

优选的，该主体部、所述卡爪、所述连接部为一体成型。

优选的，该所述定子组件包括圆筒状的轭部以及从轭部的内周面向转子侧突出的9个齿部，所述齿部表面涂布有绝缘层；所述转子组件的所述转子芯沿周向开设8个永磁铁槽，所述转子组件的输出轴连接工作头，所述转子组件的转动带动所述工作头旋转以进行割草。

相对于现有技术中的方案，本实用新型的优点：

1)通过对电机结构的优化的使得电机工作时脉动小，同时能提供稳定的扭矩。

2)通过对电机结构的优化，简化电机的制作工序，提高电机的可靠性。

附图说明

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

图1为本实用新型实施例的电机的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的电机的定子组件的结构示意图；

图3为图2中定子组件的截面示意图；

图4为图3中的局部放大图；

图5为本实用新型实施例的电机的转子组件的结构示意图；

图6为图5中沿B的截面的结构示意图；

图7为本实用新型实施例的电机的立体结构示意图；

图8为本实用新型一实施例的电机的定子组件的结构示意图；

图9为图8中的局部放大图。

具体实施方式

以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本实用新型而不限于限制本实用新型的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

实施例：

接下来结合图1对描述本实用新型实施例的电机的结构示意图。而且，附图中包括示意图，会有各个部件的缩尺以及纵横的比率等与实际不同的情况。并且，在本申请中，纵截图是指，沿着包括无刷电机的旋转轴的面的截面，横截面是指沿着与该旋转轴垂直的面的截面。

电机10是内转子型的电机，例如作为园艺用割草电动工具的驱动源而被利用。如图1所示，电机10包括，定子组件11、转子组件12、轴 13、绝缘端板14、外壳15。

轴13是通过转子芯的内部的、与转子组件12一体旋转的圆柱状的部件。轴13具有从转子芯1的两端露出、还从外壳15的一端露出的长度。无刷电机10能够通过如此从外壳15露出的轴13的部分将转子组件的旋转力向外部输出。

绝缘端板14套接在定子组件的端部，绝缘端板间隔的配置有复数个插槽，复数个连接端子匹配的嵌入该插槽，连接端子的主体部嵌入插槽，主体部的一侧连接有中间穿孔的连接部，该连接部用以套接线缆(也称电源线)。在一实施方式中，插槽的数量为3个，不特别限定也可以6个、9个等。在一实施方式中，连接部与主体部一体成型，主体部的一侧预设的凸起经弯卷形成中间穿孔的连接部，该连接部的内径为所述线缆外径的1～5倍，较佳的内径为所述线缆外径的1～2倍，这样便于自动化作业。中间穿孔的连接部呈C字形、O字形、D字形、P字形、q字形。

接下来结合图2-4来描述定子组件的安装有连接端子的实施方式，图2 所示，定子组件21包括，圆筒状的轭部211、以及具有从轭部211的内周面向转子组件(图未示)侧突出的形状的齿部212。定子组件21，例如，由若干层叠的钢板连接而成。轭部211，在外周面之中的、齿部212 的背面具有卡位部211a。通过卡位部211a固定于外壳15。漆包线等的绕线缠绕齿部212，电机运行时电流在绕线中流动，从而能够使齿部212 磁化。并且，能够根据绕线中流动的电流的朝向，使齿部212向转子组件侧的磁场发生变化。而且，在图2中示出，存在9个齿部112的9槽结构，但是，齿部212的结构，不仅限于此。例如，齿部112的数量也可以为6个，12个具体视应用场合，在此不作限制。图3中的A1-A2大致为定子组件的轴心位置；图3为图2中定子组件的轴向沿B1-B2截面示意图，绝缘端板24套接在定子组件211的端部，绝缘端板24中嵌入连接端子213。接下来结合图4来来描述连接端子213嵌入绝缘端板24，图4为图3中214的局部放大图，连接端子213的的主体部嵌入插槽241，主体部的一侧连接有中间穿孔的连接部213b(较佳的一体成型)，该连接部213b用以套接线缆(连接时线缆(也称电源线,图未示)穿入该连接部213b)，主体部的与连接部213b相对的一侧连接有卡爪213a，该卡爪213a用以连接绕线(漆包线)213a2。本实施方式中提及的主体部嵌入插槽，可为主体部部分嵌入插槽或全部嵌入插槽。本实施方式中，卡爪213a连接(钩住)绕线213a2后经点焊实现固定连接。在一实施方式中卡爪 213a包含过渡部213a1，该过渡部213a1一端与主体部连接主体部，另一端连接所述卡爪，所述过渡部与所述主体部的夹角不超过20度(较佳的大致平行)。

接下来结合图8、9来描述定子组件的示意图，图8所示，定子组件31 包括，圆筒状的轭部311、以及具有从轭部211的内周面向转子组件(图未示)侧突出的形状的齿部312。定子组件31，例如，由若干层叠的钢板连接而成。轭部311，在外周面之中的、齿部212的背面具有卡位部 311a。通过卡位部311a固定于外壳(图未示)。图中示出，存在9个齿部312，齿部312的表面涂布有绝缘层(图未示)，2齿部间组合构成槽，其结构如图9所示。图9为图8中C的局部放大图。

接下来结合图5-6来描述定子组件的安装有连接端子的实施方式，转子组件22如图5所示具有圆筒状的转子芯221、以及被配置在转子芯221 的永久磁铁222，永久磁铁，嵌入在转子芯221。转轴223与转子芯221 同轴连接；转子组件22的轴向两端分别配置轴承224，225。本实施方式采用8极，不特别限定，也可以设为例如4极、6极等。图6为图5沿B 方向的截面示意图。永久磁铁(也称永磁铁)222嵌入在转子芯221。本实施方式的永磁铁在所述永磁铁槽长度方向上两端点分别与转子芯中心连线间的夹角φ小于等于60度(本实施方式中夹角为45度)。

图7为本实用新型实施例的电机的立体结构示意图，电机30包括，定子组件31、转子组件32、绝缘端板33、固定架34、连接端子35。

包括定子组件31的端部套接有绝缘端板33，绝缘端板33沿周向(均匀)间隔的配置有复数个插槽，该插槽匹配的嵌入连接端子35。本实施方式中绝缘端板33沿周向(均匀)间隔的配置有3个插槽。连接端子的主体部嵌入插槽，主体部的一侧配置有中间穿孔的连接端，连接部用以套接线缆，卡爪用以连接绕线。本实施方式中，插槽的数量为3个(沿定子组件端部周向均匀的排布)，在其他的实施方式中不特别限定插槽的数量也可以设为例如6个、9个等。固定架34用以固定线缆。

在一实施方式中，定子组件周向设有定子槽，所述定子槽的数量与两倍所述转子组件的极对数的比值为3/2、9/8、9/10。

在一实施方式中，连接部包含基部以及中间穿孔的连接端，基部的一端连接连接端，另一端连接主体部；连接端的数量为2个且中间隔开，连接端的宽度较佳的为主体部(最大)宽度的(10％～300％，较佳的50％～100％)。宽度太小与线缆后的连接强度不够，不能可靠的连接。

在一实施方式中，主体部的一侧配置有1突出部，突出部的宽度为主体部(最大)宽度的(50％～300％)。

在一实施方式中，中间穿孔的连接部大致呈“C型”这样便于调节内径的尺寸，拓宽连接端子的应用范围。连接部连接线缆，线缆窜入中间穿孔通过焊接或挤压进行连接。中间穿孔的连接部设计的好处在于，1)相较于现有的通过端子的焊接部直接焊接线缆该连接端子的结构使得能可靠的连接线缆，2)线缆窜入中间穿孔的连接部便于线缆整线；3)连接端子配置有2个连接部提高连接的可靠性。在其他的实施方式中，中间穿孔的连接部呈O字形、D字形、P字形、q 字形。

在一实施方式中，连接端子的主体部嵌入所述插槽，主体部的与连接部相向的一侧配置有卡爪，该卡爪用以连接漆包线。较佳的该卡爪与主体部的夹角不超过90度(较佳的，夹角不超过60度)。卡爪与主体部为一体的。该卡爪钩住漆包线绕线完成后连接，这样电经过连接端子传递至绕线(线圈)。

上述实施方式的电机较佳的应用于割草的电动工具，例如手推割草机，自驱割草机或打草机等。并且电动工具具备，工具主体、工作头、移动组件(滚轮或履带)、驱动电源、启动开关。工具主体容纳并固定上述的电机，还容纳将电机的轴的旋转力传递到工作头侧的旋转传递机构。移动组件用以移动电动工具进行作业。电动工具工作时先按压启动开关，电动工具内的控制模块依据指令进行动作。

电机产生的电磁扭矩T＝EI/Ω(E代表永磁电机产生的反电动势，I代表永磁无刷直流电机输入相电流，Ω代表转子角速度)，由此可见，反电势E越大，意味着电磁扭矩越大，从而在转子组件的角速度及其它损耗相同的条件下，具有较大的电磁扭矩T，进而具有较高的电机效率。

上述的实施方式中，通过设置复数和永磁铁，从而使该直流电机具有较高的反电动势，从而在负载条件下具有较高的电磁扭矩与电机效率。

上述园艺割草电动工具还可为打草机、吹吸机、具有自驱功能的割草机。

在连接端子的设计中，连接端子的第一端电性连接(较佳的焊接的方式) 绕组线圈，第二端电性套接线缆/电源线。(通常线缆的表面覆盖有绝缘层，利用工具去掉绝缘层露出导电铜芯，该部分为线缆的焊接端，用于穿入中间穿孔的连接部)。连接端子采用一体成型的设计。

在电机的设计中，上述园艺割草电动工具的电机较佳的采用内转子式电机, 该电机用于驱动工作头进行割草作业，工作时电机的转速不超过5000转/分钟。该电机也可用于驱动移动组件，只是用于驱动工作头的电机功率大于驱动移动组件的电机功率。

在电机的设计中，上述园艺割草电动工具的电机包含有定子组件以及配置于定子组件内测的转子组件，定子组件的一侧配置有绝缘端板，该绝缘端板3 个均匀配置的插槽，该嵌入有连接端子，该连接端子一端连接定子绕组，该连接端子的另一端电性连接电源线。在一实施方式中园艺割草电动工具的电机采用9槽8极结构。在一实施方式中园艺割草电动工具的电机9槽6极结构。在一实施方式中园艺割草电动工具的电机12槽8极结构。

在电机的设计中，电机的输出的反电动势为梯形波反电动势。

在电动工具的设计中，上述园艺割草电动工具，还包含有驱动电机的电池模块，该电池模块可选自锂基可充电电池，在一实施方式中电池模块包含若干按照一定规则连接的圆柱形型电芯(电芯的长度65mm,70mm；直径介于 18mm～22mm)，该电池模块的电压不超过60V，较佳的电池模块的电压20V，40V，60V。在一实施方式中电池模块的数量可为一个、两个或其它的数量具体的视应用场合而定。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人是能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种园艺用割草电动工具，包含设置于电动工具本体内的电机，所述电机包括，定子组件、转子组件；

所述定子组件的一端部套接有绝缘端板，所述绝缘端板间隔的配置有复数个插槽，复数个连接端子匹配的嵌入所述插槽，所述连接端子的主体部嵌入所述插槽，所述主体部的一侧配置有中间穿孔的连接部，所述连接部用以套接线缆；

所述转子组件位于所述定子组件的内侧，所述转子组件包含有转子芯，所述转子芯沿周向开设复数个永磁铁槽，所述永磁铁槽用以安装永磁铁,所述永磁铁在所述永磁铁槽长度方向上两端点分别与所述转子芯中心连线间的夹角小于等于60度。

2.如权利要求1所述的电动工具，其特征在于，所述永磁铁的数量为6极、8极、10极；所述永磁铁两两相邻首尾间隔且呈6边形、8边形、10边形。

3.如权利要求1所述的电动工具，其特征在于，所述定子组件周向设有定子槽，所述定子槽的数量与两倍所述转子组件的极对数的比值为3/2、9/8、9/10。

4.如权利要求1所述的电动工具，其特征在于，所述电机的输出的反电动势为梯形波反电动势。

5.如权利要求1所述的电动工具，其特征在于，所述永磁铁在所述永磁铁槽长度方向上两端点分别与所述转子芯中心连线间的夹角为45度。

6.如权利要求1-5中任一项所述的电动工具，其特征在于，定子组件的端部套接有绝缘端板，所述绝缘端板间隔的配置有3个插槽，3个连接端子匹配的嵌入所述插槽。

7.如权利要求6所述的电动工具，其特征在于，所述连接端子包含主体部、卡爪、连接部；所述卡爪与所述连接部分设在所述主体部的两侧。

8.如权利要求7所述的电动工具，其特征在于，所述主体部、所述卡爪、所述连接部为一体成型。

9.如权利要求7或8所述的电动工具，其特征在于，所述卡爪还包含过渡部，所述过渡部的一端连接主体部，另一端连接所述卡爪，所述过渡部与所述主体部的夹角不超过20度。

10.如权利要求1所述的电动工具，其特征在于，所述定子组件包括圆筒状的轭部以及从轭部的内周面向转子侧突出的9个齿部，所述齿部表面涂布有绝缘层；所述转子组件的所述转子芯沿周向开设8个永磁铁槽，所述转子组件的输出轴连接工作头，所述转子组件的转动带动所述工作头旋转以进行割草。