TWM526804U - 電動割草機的結構 - Google Patents

Description

電動割草機的結構

本創作係有關一種電動割草機的結構，尤指一種用於割草之器具。

如第7圖所示，為習用之電動割草機，係一馬達92設在載座91下，馬達92有基座920、轉子921和定子922，載座91於底部固定馬達92的基座920，轉軸94經由基座920穿設馬達92定子922中心，與轉子921結合再向下延伸露出為結合段，割草之刀片93則固定於馬達92轉子921本體之上，該轉子921本體是遠離載座91的另一端，使用時由使用者手持長桿95，並啟動馬達92而由轉軸94驅動刀片93轉動，以進行割草的動作。

然而，習用之電動割草機具有以下問題：

1、上述習用之電動割草機，轉軸94兩端之軸承分別設在馬達92之基座920與基座920向下延伸固定的定子922內，遠離基座920另一端的轉軸94與轉子921本體結合並延伸露出為結合段，刀片93則固定於遠離基座920的轉子921本體上，當刀片93被馬達92驅動而旋轉時，雖轉軸94另一端有在馬達92定子922內之軸承支撐轉子921，惟載座91和刀片93之間有一馬達92高度的距離，故若刀片93割草時敲擊如石頭的硬物，轉軸94會因該距離的存在而產生定子922偏擺，實務上常會發生因該偏擺而導致馬達92內的轉子921摩擦定子922，因此產生碎屑而造成馬達92損壞。

2、馬達92內的轉子921和定子922在相對旋轉時，會有熱的產生，若馬達92時常處在運轉的高溫下，因此習用之馬達92並無散熱的結構設計，將會造成馬達92內部零件因高溫的損壞，降低馬達92的使用壽命。

3、為使刀片93裝在轉軸94上可同步轉動，轉軸94的結合段通常是在兩側加工成為平面，惟此二平面在加工時容易產生切削深度的誤差，導致刀片93裝上轉軸94時呈現不平衡的狀態，故在操作時會有嚴重的震動問題，且在操作上也有不安全的虞慮。

因此，如何解決上述習用電動割草機的問題，即為本創作之重點所在。

本創作目的之一，在於解決上述的問題而提供一種電動割草機的結構，馬達設在載座上，而馬達之轉軸往下伸設至載座底下而以結合段供割草器固定，此時馬達和割草器分別設在載座的上和下，因此當割草器被馬達驅動旋轉而進行割草時，若不慎敲擊如石頭的硬物，敲擊的力量在轉軸由外往馬達內傳遞的過程必須經過載座，會因割草器和載座的矩離短，而由載座和長桿承受而分散，此時再傳遞至馬達內的力量已所剩無幾，馬達內的轉軸不會偏擺，故不會造成馬達內的轉子摩擦定子而造成馬達損壞的問題。

本創作目的之二，在於馬達之轉子在頂部設有複數凸肋以隆起部為中心而排列成漩渦狀，故當轉子轉動時，該馬達頂部的空氣會受到複數凸肋的擾動而產生氣流，此氣流能不斷帶走馬達運轉時所產生的熱，即可對馬達產生散熱的效果。

本創作目的之三，在於解決裝設在轉軸上之割草器因不平衡所導致之震動問題，且藉由割草器相對轉軸旋轉而能得到緩衝，以避免割草器4受力不當而造成使用上不安全的問題。

為達前述之目的，本創作係包括：

一載座，具有一開口朝上之槽部；

一長桿，斜上延伸於該載座的一側；

一馬達，以一基座容設在該槽部內，於該基座上設有一定子和一轉子，該定子以一鐵芯繞設複數線圈，該轉子環周有複數磁鐵，一轉軸結合在該轉子頂部的中心且往下穿過該定子和基座二者的中心，該轉子和該線圈激磁而可被驅動旋轉，該轉軸隨結合之轉子轉動，該轉軸並往下伸設至該載座底下且露出一結合段和一軸徑縮小的小徑段，而該轉軸在該小徑段以上之區段為大徑段，該大徑段縮小為該小徑段的徑差處形成一階級，一定位墊片穿設於該小徑段且抵靠在該階級；

一割草器，於該載座下方以一軸孔套設於該轉軸之結合段，且抵接在該定位墊片後固定於該轉軸，且可被該馬達驅動旋轉以進行割草動作；

一控制器，設於該長桿遠離該載座的一端且電性連接該馬達，以連接電源並控制該馬達之轉速；

一操作器，設於該長桿，有一啟閉電源之電源開關、一以無段線性控制該馬達之轉子的轉速的無段線性加速撥桿、一按壓後始能操作該無段線性加速撥桿之安全啟動開關、一控制該馬達之轉子最高限速的馬達最高限速開關及一顯示電池電量的數位顯示器。

其中，該馬達之轉子於遠離該載座的一端有一頂部，該頂部於中心處有一隆起而供該轉軸之頂端結合的隆起部，且該隆起部至少在相對的兩側有可供工具鉗住轉子不動的二平面。

其中，該頂部並具有複數凸肋，該複數凸肋以該隆起部為中心而排列成漩渦狀，俾供該轉子於轉動時以該複數凸肋擾動在該頂部的氣流。

其中，該轉子包含一外鋼圈、一內鋁圈和一鋁蓋，該內鋁圈置於該外鋼圈之內周，該鋁蓋置於該外鋼圈之頂部且向下延伸，該外鋼圈、內鋁圈和鋁蓋緊密結合為一體而形成一環牆，該外鋼圈內的內鋁圈和鋁蓋之間形成複數嵌槽，該複數磁鐵分別嵌入一前述之嵌槽中且固定，該轉子藉此使用內鋁外鋼之不同金屬的雙層結構，該馬達內部溫度可經該內鋁圈和該鋁蓋傳導至頂部之該複數凸肋散熱。

其中，該定位墊片以一第一凸環抵靠在該階級，該定位墊片相反於該第一凸環的一側具有一第二凸環，該小徑段在該定位墊片穿設後露出之部分為該結合段；該割草器呈圓盤狀而具有一位在中間之凹部，該凹部於所在之割草器套設於該轉軸之結合段時接合該第二凸環。

其中，該結合段具有外螺紋，該割草器套設於該結合段時，以一具有內螺紋之螺帽鎖設在該外螺紋而固定該割草器於該結合段。

其中，該電源為一可攜式之電池，該控制器並電性連接一SOC電池電量計算器，該SOC電池電量計算器分別和該控制器、電池和該數位顯示器電性連接，以該SOC電池電量計算器判讀該電池充電和放電之電量狀態，且經訊號傳輸至該數位顯示器以顯示電池在充電和放電時之電量。

其中，該無段線性加速撥桿是使用永久磁鐵與霍爾感應元件組成。

本創作之上述及其他目的與優點，不難從下述所選用實施例之詳細說明與附圖中，獲得深入了解。

當然，本創作在某些另件上，或另件之安排上容許有所不同，但所選用之實施例，則於本說明書中，予以詳細說明，並於附圖中展示其構造。

請參閱第1圖至第6圖，圖中所示者為本創作所選用之實施例結構，此僅供說明之用，在專利申請上並不受此種結構之限制。

本實施例提供一種電動割草機的結構，如第1圖所示，包括一載座1、一長桿2、一馬達3、一割草器4和一操作器5及一控制器6，其中：

如第2至4圖所示，載座1具有一槽部11，此槽部11在載座1有一開口111朝上，長桿2斜上延伸於載座1的一側。馬達3以一基座31容設在槽部11而位在載座1上，於基座31上設有一定子32和一轉子33，定子32以一鐵芯321繞設複數線圈322，轉子33環周有複數磁鐵331，一轉軸34結合在該轉子33頂部的中心且往下穿過定子32和基座31二者的中心，轉子33和線圈322激磁而可被驅動旋轉，轉軸34頂端結合轉子33而隨之轉動，且轉軸34往下伸設至載座1底下且露出一結合段341。

如第3至4圖所示，割草器4於載座1下方以一軸孔41套設於轉軸34之結合段341且固定，且可被馬達3驅動旋轉以進行割草動作。轉軸34往下伸設至載座1底下的部分有一軸徑縮小的小徑段342，而轉軸34在小徑段342以上之區段為大徑段343，大徑段343縮小為小徑段342的徑差處形成一階級344。

如第3至4圖所示，本實施例之結合段341具有外螺紋341a，割草器4套設於該結合段341時，以一螺帽42有內螺紋421鎖設在外螺紋341a，藉此固定割草器4於結合段341。此外，本實施例之割草器4係一呈圓盤狀的牛筋盤43結合牛筋繩44之型態。本實施例中，並以一定位墊片35穿設於小徑段342且有一第一凸環351抵靠在階級344，定位墊片35相反於第一凸環351的一側具有一第二凸環352，小徑段342在定位墊片345穿設後露出之部分為結合段341；割草器4具有一位在中間之凹部45，凹部45於所在之割草器4套設於轉軸34之結合段341時接合第二凸環352，以此藉定位墊片35固定割草器4於結合段341。

如第5、6圖所示，控制器6設於長桿2遠離該載座1的一端且電性連接馬達3，以連接電源並控制該馬達3之轉速，此馬達3於本實施例中為無刷馬達，控制器6為無刷馬達控制器。操作器5設於長桿2，操作器5有一啟閉電源之電源開關50、一無段線性加速撥桿51、一安全啟動開關52、一馬達最高限速開關53及一數位顯示器54，以無段線性加速撥桿51線性控制該馬達3之轉子33的轉速，操作該無段線性加速撥桿51時必須先按壓安全啟動開關52始能操作，並由馬達最高限速開關53控制該馬達3之轉子33的最高限速，數位顯示器54則是用以顯示電源之電量。

於本實施例中，該電源為一可攜式之電池7，控制器6並電性連接一SOC電池電量計算器8，該SOC電池電量計算器8分別和該控制器6、電池7和該數位顯示器54電性連接，以該SOC電池電量計算器8判讀該電池7充電和放電之電量狀態，且經訊號傳輸至該數位顯示器54以顯示電池7在充電和放電時之電量。

承上，無段線性加速撥桿51控制割草器4旋轉之速度的方式為無段式線性控制，且以馬達最高限速開關53之切換以調整割草器4可旋轉之最高速限，例如最高速限可由馬達最高限速開關53切換於4000rpm、5000rpm、6800rpm，當設定為4000rpm時，無段線性加速撥桿51可控制割草器4的轉速在0-4000 rpm改變，且改變隨無段線性加速撥桿51的撥動程度呈線性變化，即無段線性加速撥桿51扳動幅度愈大則轉速愈高，反之則愈低，由該無段線性加速撥桿51所構成之無段線性加速器是使用永久磁鐵與霍爾感應元件組成(圖中未示)，經過改變永久磁鐵的極性去改變霍爾元件的內部電荷，因而產生不同的電位輸出，利用此電位的高低去改變控制器6的輸出頻率與波寬比，以達到改變轉速之目的，並進而使本創作之操作器5可經由多段的最高速限控制，令割草器4可具有多種不同的最高轉速；而SOC電池電量計算系統8用以與供應割草器4電力來源之電池7相接，SOC是state of capacity 的縮寫，意思是電池7經充放電後的容量計算狀態系統，且SOC電池電量計算系統8並同時與控制器6電性連接，且經檢測後的電池狀態再經過通信線傳輸可提供相關之電池狀態數據給數位顯示器54用數位顯示電池容量還剩餘多少百分比。

如第2至3圖所示，本實施例之馬達3，其轉子33於遠離載座1的一端有一頂部332，該頂部332於中心處有一隆起而供轉軸34之頂端結合的隆起部333，且隆起部333至少在相對的兩側有二平面334，此隆起部333於本實施例中為六角形而具有六個平面334，此述平面334可供工具鉗住轉子33不動，以便於馬達3拆裝轉子33。頂部332並具有複數凸肋335，複數凸肋335以隆起部333為中心而排列成漩渦狀，俾供轉子33於轉動時以複數凸肋335擾動在頂部332的氣流。

如第4圖所示，本實施例之轉子33包含一外鋼圈336、一內鋁圈337和一鋁蓋338，該內鋁圈337置於該外鋼圈336之內周，該鋁蓋338置於該外鋼圈336之頂部且向下延伸，該外鋼圈336、內鋁圈337和鋁蓋338緊密結合為一體而形成一環牆，該外鋼圈336內的內鋁圈337和鋁蓋338之間形成複數嵌槽339，該複數磁鐵331分別嵌入一前述之嵌槽339中且固定，該轉子33藉此使用內鋁外鋼之不同金屬的雙層結構，該馬達3內部溫度可經該內鋁圈337和該鋁蓋338傳導至頂部332之該複數凸肋335散熱。

由上述之說明不難發現本創作之優點，在於：

1、馬達3設在載座1上，而馬達3之轉軸34往下伸設至載座1底下而以結合段341供割草器4固定，此時馬達3和割草器4分別設在載座1的上和下，因此當割草器4被馬達3驅動旋轉而進行割草時，若不慎敲擊如石頭的硬物，敲擊的力量在轉軸34由外往馬達3內傳遞的過程，會因割草器4和載座1的矩離短，而由載座1和長桿2承受而分散，此時再傳遞至馬達3內的力量已所剩無幾，馬達3內的轉軸34不會偏擺，故不會造成馬達3內的轉子33摩擦定子32而造成馬達3損壞的問題。

2、馬達3之轉子33在頂部332設有複數凸肋335以隆起部333為中心而排列成漩渦狀，故當轉子33轉動時，馬達3頂部332的空氣會受到複數凸肋335的擾動而產生氣流，此氣流能不斷帶走馬達3運轉時所產生的熱，即可對馬達3產生散熱的效果。

3、轉軸34以小徑段342和大徑段343之徑差所形成之階級344，係一次切削而加工完成，故能確保階級344具有良好的平整度，因此定位墊片35靠抵時，不會有習用之電動割草機所述不平衡的問題發生，除了能解決因不平衡產生之震動問題外，因割草器4相對於轉軸34在未固定時是可旋轉的，若割草器4於操作時所受的阻力(例如習知所述刀片在割草時敲擊如石頭的硬物)大於其固定於轉軸34之力量時，割草器4會和轉軸34相對旋轉，因而對割草器4產生緩衝作用，以避免割草器4受力不當而造成使用上不安全的問題發生。

以上所述實施例之揭示係用以說明本創作，並非用以限制本創作，故舉凡數值之變更或等效元件之置換仍應隸屬本創作之範疇。

由以上詳細說明，可使熟知本項技藝者明瞭本創作的確可達成前述目的，實已符合專利法之規定，爰提出專利申請。

（習用部分）
91‧‧‧載座
92‧‧‧馬達
920‧‧‧基座
921‧‧‧轉子
922‧‧‧定子
93‧‧‧刀片
94‧‧‧轉軸
95‧‧‧長桿
（本創作部分）
1‧‧‧載座
11‧‧‧槽部
111‧‧‧開口
2‧‧‧長桿
3‧‧‧馬達
31‧‧‧基座
32‧‧‧定子
321‧‧‧鐵芯
322‧‧‧線圈
33‧‧‧轉子
331‧‧‧磁鐵
332‧‧‧頂部
333‧‧‧隆起部
334‧‧‧平面
335‧‧‧凸肋
336‧‧‧外鋼圈
337‧‧‧內鋁圈
338‧‧‧鋁蓋
339‧‧‧嵌槽
34‧‧‧轉軸
341‧‧‧結合段
341a‧‧‧外螺紋
342‧‧‧小徑段
343‧‧‧大徑段
344‧‧‧階級
5‧‧‧定位墊片
351‧‧‧第一凸環
352‧‧‧第二凸環
4‧‧‧割草器
41‧‧‧軸孔
42‧‧‧螺帽
421‧‧‧內螺紋
43‧‧‧牛筋盤
44‧‧‧牛筋繩
45‧‧‧凹部
5‧‧‧操作器
50‧‧‧電源開關
51‧‧‧無段線性加速撥桿
52‧‧‧安全啟動開關
53‧‧‧馬達最高限速開關
54‧‧‧數位顯示器
6‧‧‧控制器
7‧‧‧電池
8‧‧‧SOC電池電量計算器

第1圖係本創作之電動割草機的立體外觀圖。 第2圖係第1圖在馬達處之局部放大圖，其中馬達位在載座上，而割草器位在載座下。 第3圖係第2圖之馬達和割草器相對於載座分離之組設配置圖。 第4圖係本創作之載座、馬達和割草器組設之剖視構造圖。 第5圖係本創作之長桿在控制器所設之處的局部放大圖。 第6圖係本創作控制系統之電路方塊示意圖。 第7圖係習用割草機之立體外觀圖。

1‧‧‧載座

2‧‧‧長桿

3‧‧‧馬達

4‧‧‧割草器

5‧‧‧操作器

6‧‧‧控制器

7‧‧‧電池

Claims (8)

1. 一種電動割草機的結構，包括： 　　一載座，具有一開口朝上之槽部； 　　一長桿，斜上延伸於該載座的一側； 　　一馬達，以一基座容設在該槽部內，於該基座上設有一定子和一轉子，該定子以一鐵芯繞設複數線圈，該轉子環周有複數磁鐵，一轉軸結合在該轉子頂部的中心且往下穿過該定子和基座二者的中心，該轉子和該線圈激磁而可被驅動旋轉，該轉軸隨結合之轉子轉動，該轉軸並往下伸設至該載座底下且露出一結合段和一軸徑縮小的小徑段，而該轉軸在該小徑段以上之區段為大徑段，該大徑段縮小為該小徑段的徑差處形成一階級，一定位墊片穿設於該小徑段且抵靠在該階級； 　　一割草器，於該載座下方以一軸孔套設於該轉軸之結合段，且抵接在該定位墊片後固定於該轉軸，且可被該馬達驅動旋轉以進行割草動作； 　　一控制器，設於該長桿遠離該載座的一端且電性連接該馬達，以連接電源並控制該馬達之轉速； 　　一操作器，設於該長桿，有一啟閉電源之電源開關、一以無段線性控制該馬達之轉子的轉速的無段線性加速撥桿、一按壓後始能操作該無段線性加速撥桿之安全啟動開關、一控制該馬達之轉子最高限速的馬達最高限速開關及一顯示電源電量的數位顯示器。
2. 依請求項1所述之電動割草機的結構，其中，該馬達之轉子於遠離該載座的一端有一頂部，該頂部於中心處有一隆起而供該轉軸之頂端結合的隆起部，且該隆起部至少在相對的兩側有可供工具鉗住轉子不動的二平面。
3. 依請求項2所述之電動割草機的結構，其中，該頂部並具有複數凸肋，該複數凸肋以該隆起部為中心而排列成漩渦狀，俾供該轉子於轉動時以該複數凸肋擾動在該頂部的氣流。
4. 依請求項3所述之電動割草機的結構，其中，該轉子包含一外鋼圈、一內鋁圈和一鋁蓋，該內鋁圈置於該外鋼圈之內周，該鋁蓋置於該外鋼圈之頂部且向下延伸，該外鋼圈、內鋁圈和鋁蓋緊密結合為一體而形成一環牆，該外鋼圈內的內鋁圈和鋁蓋之間形成複數嵌槽，該複數磁鐵分別嵌入一前述之嵌槽中且固定，該轉子藉此使用內鋁外鋼之不同金屬的雙層結構，該馬達內部溫度可經該內鋁圈和該鋁蓋傳導至頂部之該複數凸肋散熱。
5. 依請求項1所述之電動割草機的結構，其中，該定位墊片以一第一凸環抵靠在該階級，該定位墊片相反於該第一凸環的一側具有一第二凸環，該小徑段在該定位墊片穿設後露出之部分為該結合段；該割草器呈圓盤狀而具有一位在中間之凹部，該凹部於所在之割草器套設於該轉軸之結合段時接合該第二凸環。
6. 依請求項5所述之電動割草機的結構，其中，該結合段具有外螺紋，該割草器套設於該結合段時，以一具有內螺紋之螺帽鎖設在該外螺紋而固定該割草器於該結合段。
7. 依請求項1所述之電動割草機的結構，其中，該電源為一可攜式之電池，該控制器並電性連接一SOC電池電量計算器，該SOC電池電量計算器分別和該控制器、電池和該數位顯示器電性連接，以該SOC電池電量計算器判讀該電池充電和放電之電量狀態，且經訊號傳輸至該數位顯示器以顯示電池在充電和放電時之電量。
8. 依請求項1所述之電動割草機的結構，其中，該無段線性加速撥桿是使用永久磁鐵與霍爾感應元件組成。