电动作业机的制作方法

本发明涉及以电动电机为作业用动力源的割草机、绿篱机、链锯等电动作业机。

背景技术：

以电动电机(以下，简称“电机”)为作业用动力源的便携式的电动作业机通常在主体外壳内内装有成为作业用动力源的电机、对电机等进行控制的控制基板、电池等，而主体外壳内的温度(内装部件的发热量)虽然比以引擎为动力源的电动作业机低，但有时会变高。主体外壳内的温度变高的话内装部件容易劣化，因此以往如专利文献1等中所示，考虑了在电机中设置冷却风扇，将外部气体吸入主体外壳内，向成为高温的部件吹送冷却风等的对策，以避免热量积存。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利申请公开第2010/0218385号说明书

技术实现要素：

发明要解决的技术问题

然而，在以往的电动作业机中，吸入主体外壳内的低温的冷却空气中会混入应从主体外壳排出的高温的空气，冷却效率并不高。

另外，电机等各部件向主体外壳内的装配是分开进行的，还存在组装作业费时费力等问题。

本发明鉴于上述情况而完成，其目的在于提供一种能够高效地进行内装部件的冷却，并且能简单且容易地进行组装作业，能够实现工时的削减、制造成本的降低等的电动作业机。

用于解决技术问题的手段

为了实现上述目的，本发明所涉及的电动作业机基本上具备：成为作业用动力源的电机；主体外壳，该电机以朝向前后方向的姿态内装于所述主体外壳；操作杆，供设置作业部；以及杆固定件，用于将该操作杆安装固定于所述主体外壳。

并且，其特征在于，由所述电机、用于对该电机进行控制的控制基板、装配固定于所述电机的前面侧的所述杆固定件、以及装配固定于所述电机的后面侧的导风分隔部件构成电机组装体，所述导风分隔部件具有分隔板部，所述分隔板部将在所述主体外壳中沿前后方向隔开规定间隔地设置的排气口与吸气口之间气密地分隔，该分隔板部设置有导风窗，所述导风窗用于将从所述吸气口吸入的冷却空气通过所述电机与所述主体外壳之间的空间而输送至所述电机的前面侧的空气吸入用的开口，在所述分隔板部的后面侧配置有所述控制基板。

在优选的方式中，在所述主体外壳的底部的前后方向上设置有所述排气口和所述吸气口，并且在所述分隔板部的上部设置有所述导风窗。

在另一优选的方式中，在所述控制基板的下部安装有成为高温的电子部件，并且为了使来自所述吸气口的冷却空气更多地通过所述成为高温的电子部件，在所述控制基板上设置有下部扩张的引导部件。

在另一优选的方式中，所述引导部件一体地形成于所述分隔板部。

在又一优选的方式中，所述导风分隔部件具有收纳凹部，所述收纳凹部覆盖设置于所述电机的后部的风扇壳体的至少一部分。

在又一优选的方式中，所述主体外壳为前端和后端开口并且设置有间隔壁部的单个筒状体，所述间隔壁部以将该主体外壳内前后分隔的方式设置，所述杆固定件具有：安装台部，所述安装台部配置于所述间隔壁部的后方，并借助至少一根螺栓紧固固定于所述间隔壁部，所述螺栓经由设置于所述间隔壁部的通孔从所述间隔壁部的前方侧朝后方侧拧入；以及管状固定部，用于固定所述操作杆的基端部，所述管状固定部从该安装台部经由设置于所述间隔壁部的插通孔向所述间隔壁部的前方突出。

发明效果

在本发明所涉及的电动作业机中，电机、控制基板、杆固定件以及导风分隔部件被一体化，作为电机组装体被处理为一个物品，因此能够简化并且快速地进行组装作业。

另外，排气口与吸气口之间由导风分隔部件分隔，低温的吸气中不容易混入高温的排气，并且在分隔板部的后面侧配置有控制基板，来自吸气口的冷却风容易送到成为高温的电子部件，因此能够高效地冷却控制基板，难以产生由热引起的安装于控制基板的电子部件(电容器等)的劣化。

附图说明

图1是示出本发明所涉及的电动作业机的一实施方式的公共机体部和三种更换用作业部的立体图。

图2是将盖从图1所示的电动作业机中的主体外壳的前端分离而示出其内部的立体图。

图3是将图1所示的电动作业机中的操作杆的基端部附近和主体外壳的前部切开而示出其内部的立体图。

图4是示出图1所示的电动作业机中的操作杆的基端部和主体部的前半部分的纵剖视图。

图5是图4所示的电机组装体的斜前方立体图。

图6是图4所示的电机组装体的斜后方立体图。

图7是从构成图4所示的电机组装体的杆固定件、电机及导风分隔部件的斜前方观察的分解立体图。

图8是从构成图4所示的电机组装体的杆固定件、电机、控制基板及导风分隔部件的斜后方观察的分解立体图。

图9是用于说明图1所示的电动作业机中的主体部的组装工序(其1)的图。

图10是示出图9所示的主体部的组装工序(其1)完成后的状态的立体图。

图11是用于说明图1所示的电动作业机中的主体部的组装工序(其2)的图。

图12是用于说明图1所示的电动作业机中的主体部的组装工序(其3)的图。

图13是用于说明图9所示的临时定位机构部的构成的简要图。

图14是用于说明图9所示的临时定位机构部的作用效果的立体图。

图15是示出图9所示的临时定位机构部的另一例(其1)的简要侧视图。

图16是示出图9所示的临时定位机构部的另一例(其2)的简要侧视图。

图17是示出图9所示的临时定位机构部的另一例(其3)的简要侧视图。

图18是示出图9所示的临时定位机构部的另一例(其4)的简要侧视图。

图19是用于说明图1所示的电动作业机中的主体部的空气流动的整体纵剖视图。

附图标记说明

1…电动作业机；10…公共机体部；11…操作杆；20…主体部；21…排气口；22…吸气口；23…主体外壳；24…间隔壁部；25…电机组装体；26…插通孔；27…通孔；28…螺栓；29…支撑片部；29a…嵌合凸部；30…电机；33…旋转驱动轴；34…风扇壳体；36…空气吸入用的开口；39…临时定位机构部；40…杆固定件；42…安装台部；44…管状固定部；45…螺纹孔；47…厚壁部(凸缘状部)；49…嵌合部；49a…嵌合凹部；50…更换用作业部；60…导风分隔部件；62…分隔板部；63…收纳凹部；64…导风窗；66…空间；67…引导部件；80…控制基板；82…电容器；84…连接器；85…冷却片；88…铁氧体电磁波吸收体的收纳部；90…电池；92…电池壳体。

具体实施方式

下面，边参照附图边对说明本发明的实施方式的一例。

[电动作业机的构成]

图1是示出本发明的一实施方式的电动作业机1的公共机体部10和三种更换用作业部(也称为“附接件”)50(51、52、53)的立体图，图2是将盖13从图1的电动作业机1中的主体外壳23的前端分离而示出其内部的立体图，图3是将图1的电动作业机1中的操作杆11的基端部11a附近和主体外壳23的前部切开而示出其内部的立体图，图4是示出图1的电动作业机1中的操作杆11的基端部11a和主体部20的前半部分的纵剖视图。

图示实施方式的电动作业机1由公共机体部10和作业部50(51、52、53)构成，所述公共机体部10具备成为作业用动力源的电机30，作业部50能够相对于该公共机体部10进行拆装。公共机体部10具备：主体部20，具有合成树脂制的主体外壳23，所述主体外壳23为前端和后端开口并且随着从前端侧往后端侧(后方)宽度变宽的单个筒状体，所述电机30以朝向前后方向的姿态内装于主体外壳23；以及操作杆11(详细而言，是构成操作杆11的根部或后半部的主操作杆11a)，由直管构成，其基端侧安装固定于该主体部20的前端部。在操作杆11的基端侧，一体地安装有包覆于主体外壳23的前端的盖13、握柄14、手杆15等，并且在它们的前方侧安装有扇形的环形把手17。

另外，在操作杆11内，以通过其中心的方式，以支承于轴承58(图4)的状态配置有传动轴12，所述传动轴12用于将电机30的旋转驱动力传递至设置于该操作杆11的前端侧的作业部50。

另一方面，作业部50由多种(在此，仅示出三种)更换用作业部(附接件)51、52、53构成。在图示例中，作业部51发挥割草机的作用，作业部52发挥绿篱机的作用，作业部53发挥链锯的作用。各作业部51、52、53均具有操作杆11部分(详细而言，是构成操作杆11的前端部或前半部的拆装操作杆11b)和传动轴12部分，它们能够借助设置于主操作杆11a的前端部的连结固定件18和传动连接件(未图示)而任意拆装。

在筒状的主体外壳23内，在其前端附近以将该主体外壳23内前后分隔的方式设置有间隔壁部24。该间隔壁部24上安装固定有如图5至图8所示的电机组装体25，所述电机组装体25由电机30、用于对该电机30等进行控制的控制基板80、用于将操作杆11的基端部11a安装固定于主体外壳23的杆固定件(也称为“夹具”)40以及导风分隔部件60这四个零件一体化而成。

电机30在短圆筒状主体部31的前面侧固定有带轴承的基座32，从该基座32朝向前方突出有旋转驱动轴33。另外，在短圆筒状主体部31的后部侧，以覆盖设置于旋转驱动轴33的后部的冷却风扇(叶片)的方式设置有风扇壳体34。在此，短圆筒状主体部31与风扇壳体34的装配是通过利用在短圆筒状主体部31的后端(向后)设有的四处的钩38来卡定设置于风扇壳体34的前端的门状卡合部37来进行的。风扇壳体34的下部成为朝向设置于主体外壳23的排气口21的出风口34a。电机30中的短圆筒状主体部31的基座32以外的前面侧部分成为供冷却风扇吸入空气用的开口36。

在该电机30的基座32(即，电机30的前面侧)用三根螺栓41紧固固定有杆固定件40(的安装台部42)。该杆固定件40具有：矩形厚板状的安装台部42，配置于主体外壳23的间隔壁部24的后方，并且从主体外壳23的间隔壁部24的后方侧压靠于主体外壳23的间隔壁部24，该安装台部42借助四根螺栓28紧固固定于间隔壁部24，该四根螺栓28经由在间隔壁部24设有四处的通孔27从间隔壁部24的前方侧朝后方侧拧入；以及管状固定部44，用于紧固固定操作杆11的基端部11a，所述管状固定部44从该安装台部42的中央突出设置，且经由设置于间隔壁部24的钥匙形状的插通孔26向间隔壁部24的前方突出。管状固定部44成为在上部形成有狭缝状的切口部46a的单螺栓式窄紧固件46的构成。另外，在安装台部42的四角设有供所述四根螺栓28拧入的螺纹孔45。

内装在操作杆11中的传动轴12的基端部12a借助联轴器57与配置于管状固定部44内的电机30的旋转驱动轴33连结固定(参见图4)。

此处，在本实施方式中，在组装该电动作业机1(的公共机体部10)时，以管状固定部44与间隔壁部24中的插通孔26(操作杆11)成为同轴，并且间隔壁部24中的四根螺栓28的通孔27与供螺栓28拧入的安装台部42的螺纹孔45成为同轴的方式，添加如下构成。

即，设有如下的临时定位机构部39：在利用四根螺栓28将电机组装体25中的杆固定件40的安装台部42正式固定于间隔壁部24之前，将安装台部42配置于间隔壁部24的后方，使管状固定部44经由间隔壁部24的插通孔26向间隔壁部24的前方侧突出，同时，在将安装台部42从间隔壁部24的后方侧压靠于间隔壁部24时，使电机组装体25相对于主体外壳23在沿着间隔壁部24的面(平行面)内正交的两个方向及旋转方向上自动地移动而保持电机组装体25的位置。

具体而言，该临时定位机构部39由多个(在此为左右一对)嵌合部49、49和左右一对支撑片部29、29构成，嵌合部49、49隔开规定角度间隔(在此为180度)地设置于在管状固定部44的前端(即，管状固定部44中向间隔壁部24的前方突出的部分)所形成的厚壁部(凸缘状部)47(的后面)，支撑片部29、29与该左右一对嵌合部49、49对应地设置于间隔壁部24中的插通孔26的周缘部。

左右一对嵌合部49、49的后面成为向前方凹陷的侧视时为椭圆弧或山形形状的嵌合凹部49a、49a。

左右一对支撑片部29、29的前端(面)成为能够与所述嵌合部49、49的嵌合凹部49a、49a嵌合的侧视时为椭圆弧或山形形状的嵌合凸部29a、29a。此处，如图13的左图所示，左右一对支撑片部29、29以它们的前端相互靠近的方式从间隔壁部24中的插通孔26的周缘部向斜前方(向内侧倾斜的方向)镜像对称地突出。在自然状态(临时定位前的状态)下，若将该左右一对支撑片部29、29的前端的间隔距离设为la、管状固定部44(的躯干部)的直径设为lb、厚壁部(凸缘状部)47的直径设为lc，则la<lb<lc(图13)或者lb<la<lc。因此，在将安装台部42配置于间隔壁部24的后方，使管状固定部44经由间隔壁部24的插通孔26向间隔壁部24的前方侧突出的同时，将安装台部42从间隔壁部24的后方侧压靠于间隔壁部24时，如图13的右图所示，支撑片部29、29被管状固定部44弹性地推展开，其前端反弹地压接于管状固定部44的侧面，并且最终，前端的嵌合凸部29a、29a嵌入嵌合部49、49的嵌合凹部49a、49a(将于下文详述)。

需要说明的是，嵌合部49的后面与支撑片部29的前端面的形状也可以是相反的。即，也可以是，嵌合部49的后面为侧视时为椭圆弧的嵌合凸部49b，支撑片部29的前端面为向后方凹陷的侧视时为椭圆弧的嵌合凹部29b(图15)。或者，也可以是，嵌合部49的后面为侧视时为山形形状的嵌合凸部49c，支撑片部29的前端面为向后方凹陷的侧视时为山形形状的嵌合凹部29c(图16)。

另外，在本例中，在管状固定部44的厚壁部(凸缘状部)47(的后面)设置有嵌合部49、49，但也可以在管状固定部44的厚壁部(凸缘状部)47以外设置嵌合部49、49。例如，也可以在管状固定部44的侧面形成嵌合部49，该嵌合部49在后面侧具有与本例形状相同的向前方凹陷的侧视时为椭圆弧或山形形状的嵌合凹部49d(图17)。或者，也可以在管状固定部44的侧面形成由侧视时为圆形形状的突起构成的嵌合部49(图18)。在图18所示的例子的情况下，嵌合部49的后面为侧视时为椭圆弧的嵌合凸部49e，支撑片部29的前端面为向后方凹陷的侧视时为椭圆弧的嵌合凹部29e。

构成所述电机组装体25的后部的导风分隔部件60例如是合成树脂制的，具有：收纳凹部63，其覆盖设置于电机30的后部的风扇壳体34的至少上半部(位于下文叙述的大致扇形的导风窗64的前侧的部分)；以及分隔板部62，其将在主体外壳23的底部23b(的比间隔壁部24更靠后部的位置)沿前后方向隔开规定间隔地设置的排气口21与吸气口22之间大致气密地分隔。在该分隔板部62的上部(分隔板部62中的收纳凹部63的上侧)设置有导风窗64，该导风窗64用于将从吸气口22吸入的冷却空气通过电机30与主体外壳23之间的空间66输送至其前面侧的空气吸入用的开口36(尤其是参见图4、图19)。在此，导风分隔部件60向电机30的后面侧的装配固定是通过从分隔板部62的后面侧向风扇壳体34拧入一根螺栓69来进行的。此外，也可以是，代替利用螺栓69的装配固定，或者在利用螺栓69的装配固定的同时，利用卡扣配合等将导风分隔部件60装配到电机30的后面侧。另外，在收纳凹部63的前端外表面设有三处凹部68，该凹部68用于避免与所述短圆筒状主体部31的钩38(从风扇壳体34的门状卡合部37向后方突出的部分)之间的干涉。

另外，分隔板部62为与主体外壳23(的内周形状)大致相同的形状，分隔板部62的外周面与主体外壳23的内周面对接，主体外壳23由分隔板部62加强而不容易凹陷。在分隔板部62的后面侧设置有铁氧体电磁波吸收体的收纳部88。

另外，在配置于排气口21和吸气口22之间的所述分隔板部62的后面侧竖立配置有控制基板80。控制基板80搭载有由fet、rom、ram、输入输出电路等构成的微型计算机，并且安装有电容器82、连接器84等其他需要的电子部件。这时，在控制基板80的靠近吸气口22的下部配置有成为高温的fet、电容器82等，fet上包覆有冷却片85。

另外，在导风分隔部件60的分隔板部62上，以覆盖所述成为高温的fet(冷却片85)、电容器82等的周围(侧面和后面)的方式一体地形成有上部和下部开放的引导部件67。为了使来自吸气口22的冷却空气更多地通过所述成为高温的fet(冷却片85)、电容器82，引导部件67的下部成为(比上部)扩张的构成。

在所述主体外壳23的后部(即，电机组装体25的后侧)，利用所需根数的螺栓93安装固定有收纳(槽收纳)电池90的电池壳体92(参见图1、图11)。

[电动作业机的组装方法]

接着，对如上述那样构成的电动作业机1(的主体部20)的组装方法、尤其是上述电机组装体25向主体外壳23的装配工序的一例进行说明。

首先，如图9所示，将主体外壳23设成前部侧朝下直立的姿态，并且将电机组装体25设成杆固定件40侧朝下，使主体外壳23内的形状与电机组装体25(的导风分隔部件60的分隔板部62)的形状一致而将电机组装体25相对地插入主体外壳23内，将安装台部42压靠于间隔壁部24。由此，如图13的右图所示，支撑片部29、29被管状固定部44弹性地扩展开，其前端反弹地压接于管状固定部44的侧面，并且前端的嵌合凸部29a、29a嵌入嵌合部49、49的嵌合凹部49a、49a，由此，电机组装体25被临时固定(临时定位)于主体外壳23(参见图10)。

这时，如图14的左图所示，即使嵌合凸部29a、29a未紧密地嵌合到嵌合凹部49a、49a，之后，在将电机组装体25如上述那样插入主体外壳23内的状态下进行控制基板80的接线、配线处理，然后如图11所示，利用所需根数的螺栓93将电池壳体92紧固固定于主体外壳23后，如图12所示，当使主体外壳23(主体部20)反转时，如图14的右图所示，通过构成临时定位机构部39的嵌合凹部49a、49a与嵌合凸部29a、29a的滑动配合作用，嵌合凹部49a、49a与嵌合凸部29a、29a也会可靠且紧密地嵌合，相应地，电机组装体25在沿着间隔壁部24的面(平行面)内正交的两个方向及旋转方向上自动移动。由此，管状固定部44的轴jb与插通孔26(操作杆11)的轴ja成为同轴，并且间隔壁部24中的四根螺栓28的通孔27的轴ka与供螺栓28拧入的安装台部42的螺纹孔45的轴kb成为同轴(即，进行对位(定心))，消除了主体外壳23与电机组装体25之间的位置偏差。

因而，如图12所示，为了将电机组装体25固定(正式固定)于间隔壁部24，在将四根螺栓28经由通孔27拧入螺纹孔45时，通孔27与螺纹孔45位于一条直线上，因此能够容易地进行旋拧作业。

同样，由于管状固定部44(电机30的旋转驱动轴33)与插通孔26(操作杆11及传动轴12)成为同心，因此能够容易地进行管状固定部44与操作杆11(本操作杆11a)的连结以及旋转驱动轴33与传动轴12的连结。

[作用效果]

由以上说明可知，在本实施方式的电动作业机1中，电机30、控制基板80、杆固定件40以及导风分隔部件60这四个部件被一体化，作为电机组装体25被处理为一个物品，因此能够简化并且快速地进行组装作业。

另外，电机组装体25可临时固定于主体外壳23，并且在临时固定时能自动进行主体外壳23与电机组装体25的对位(定心)，因此，无需像以往那样作业者保持电机组装体25或者对各部进行对位，另外，也不需要特殊的治具，因此能够简单且容易地进行组装作业，能够有效地实现工时的削减、制造成本的降低等。

此外，电机组装体25向主体外壳23的装配只要从主体外壳23的外侧拧入螺栓28即可，因此从这一点来看，组装作业也变得轻松。

进而，为了维修、更换部件，需要从主体外壳23取出电机组装体25时，只要在取下螺栓28后用手指等分开支撑片部29即可，在卸下电机组装体25后再次安装固定时也可以再次利用支撑片部29。另外，在不需要支撑片部29时，也可以将其切下。

另外，如上所述，在主体外壳23的后部设置有导风分隔部件60，由此，如图19所示，从吸气口22吸入的冷却空气一边冷却成为高温的冷却片85、电容器82，一边上升，穿过分隔板部62的上部的导风窗64而通过电机30与主体外壳23之间的空间66，从电机30的前面侧的空气吸入用的开口36(参见图7)被吸入电机30内部，由冷却风扇从排气用的出风口34a朝排气口21吹出。

在本实施方式中，排气口21与吸气口22之间由导风分隔部件60分隔，低温的吸气中不容易混入高温的排气，并且在分隔板部62的后面侧配置有控制基板80，来自吸气口22的冷却风容易送到成为高温的电子部件，因此能够高效地冷却控制基板80，难以产生由热引起的安装于控制基板80的电子部件(电容器82等)的劣化。

另外，排气口21、吸气口22设置于主体外壳23的底部23b，因而也能得到尘埃、雨水不容易进入主体外壳23内的效果。

需要说明的是，在上述实施方式中，作为便携式的电动作业机，例示了具备公共机体部和更换用作业部(附接件)的电动作业机，但作为电动作业机，并不限于此，也可以是不具有更换用作业部(换言之，作业部不能更换)的普通的割草机、绿篱机、链锯等。