手推式电动工具的制作方法

1.本发明涉及一种手推式电动工具，属于园林工具技术领域。


背景技术：

2.目前市场上的部分手推式电动工具，比如扫雪机，都是使用电机通过一套传动机构带动轮轴转动，继而带动安装在轮轴两端的两个行走轮转动来实现自走的。该套传动机构一般为皮带传动或者齿轮传动，但是，无论是皮带传动还是齿轮传都存在安装尺寸比较大且传动效率低、损耗较大的问题。此外，市场上现有的手推式电动工具一般全部靠外力来实现整机转向，整机转向存在操作困难、费力且操作不便的问题。
3.有鉴于此，确有必要对现有的手推式电动工具提出改进，以解决上述问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种手推式电动工具，该手推式电动工具利用左右行走轮的差速形成转向或者零转向，整体结构简单、便于使用者操控。
5.为实现上述目的，本发明提供了一种手推式电动工具，包括：机架；工作组件，安装于所述机架；自走系统，安装于所述机架，包括至少两个轮毂电机和受所述轮毂电机控制的行走轮；动力系统，所述动力系统向所述工作组件和所述自走系统提供动力；扶手组件，安装于所述机架并供操作者握持；以及转向控制装置，安装于所述扶手组件并与所述自走系统电气地连接，所述转向控制装置包括操作件和调节组件，操作所述操作件，所述操作件带动所述调节组件对轮毂电机的电流进行调节，以便控制所述轮毂电机的转速和/或转向。
6.作为本发明的进一步改进，所述转向控制装置还包括固定板，所述固定板与所述扶手组件连接，所述操作件与所述固定板可转动连接，所述操作件包括操作部和壳体，所述壳体与所述操作部连接，所述调节组件收容在所述壳体内。
7.作为本发明的进一步改进，所述调节组件包括电阻圈和滑块，所述滑块的一端与所述电阻圈接触，且所述滑块可相对于所述电阻圈滑移。
8.作为本发明的进一步改进，所述电阻圈与所述固定板连接，所述滑块与所述壳体连接。
9.作为本发明的进一步改进，所述转向控制装置还包括端盖，所述端盖位于所述操作件背离所述固定板的一侧，所述端盖上设有第一卡齿，所述操作件朝向端盖的一侧设有与所述第一卡齿相配合的第二卡齿。
10.作为本发明的进一步改进，所述电阻圈与所述滑块组合形成一个变阻器，所述滑块能够在三个位置之间进行滑动，所述三个位置包括：0点位置，轮毂电机转速无变化的初始位置；p点位置，控制轮毂电机反转的位置；以及r点位置，控制轮毂电机的反转速度达到最大的位置。
11.作为本发明的进一步改进，所述转向控制装置还包括位置传感器，所述位置传感器与所述自走系统中的控制电路板连接，当所述滑块滑动到p点位置时，所述位置传感器将
检测到的滑块的位置信息传递至所述控制电路板，使所述控制电路板控制所述轮毂电机开始反向转动。
12.作为本发明的进一步改进，所述转向控制装置还包括压紧件和回位元件，所述压紧件抵持在所述壳体与所述固定板之间，所述回位元件收容在所述壳体内，用以带动所述操作件复位。
13.作为本发明的进一步改进，所述壳体上设有限位柱，所述固定板上形成有弧形孔，所述弧形孔用于与壳体上形成的相应限位柱配合，以限制所述操作件的转动角度范围。
14.作为本发明的进一步改进，所述扶手组件包括一对手把，所述转向控制装置包括分别安装至所述一对手把的左转向控制装置以及右转向控制装置。
15.作为本发明的进一步改进，所述手推式电动工具为扫雪机。
16.本发明的有益效果是：本发明手推式电动工具在扶手组件上设置了转向控制装置，通过调整轮毂电机的电流来控制行走轮的速度，利用左右行走轮的差速形成转向或者零转向，整体结构简单、便于使用者操控。
附图说明
17.图1是本发明手推式电动工具的部分立体分解图。
18.图2是图1所示手推式电动工具的分解图。
19.图3是图1中转向控制装置的立体图。
20.图4是图3所示转向控制装置的剖视图。
21.图5是图3所示转向控制装置的分解图。
22.图6是图3所示转向控制装置另一角度的分解图。
23.图7是图5中操作件的侧视图。
24.图8是图7所示的操作件去除调节组件后的立体图。
25.图9是图7中调节组件的立体图。
26.图10是调节组件与控制电路板之间的电路原理图。
具体实施方式
27.为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
28.这些优选实施方式的示例在附图中进行了例示。附图中所示和根据附图描述的本发明的实施方式仅仅是示例性的，并且本发明并不限于这些实施方式。
29.在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。
30.另外，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
31.本发明揭示了一种手推式电动工具，该手推式电动工具可以是扫雪机100，也可以
是其他种类的电动工具，在此不做详细描述，也不做任何限制。为了描述清楚，以下说明书部分将以扫雪机100为例进行详细说明。
32.如图1与图2所示，本发明揭示了一种扫雪机100，该扫雪机100为具有自走功能的双步扫雪机，包括机架1、装设在机架1上的动力系统2、与动力系统2相连的自走系统3、用于完成扫雪工作的工作组件4以及位于动力系统2后侧的扶手组件5。可以理解地，本实施例中的工作组件4为扫雪组件，但是在其他园林工具或动力工具中，工作组件可以因应具体工作的不同而变换为例如割草组件等其他组件，以下不再列举说明。
33.如图1与图2所示，在本发明的实施例中，所述动力系统2包括电池组件21，用于为工作组件4和自走系统3提供能源。所述电池组件21可以由一个、两个或若干个电池包构成，单个电池包的输出电压优选为大于或等于40v，可以选用锂电池或其他合适的电池。该若干个电池包之间串联供电或并联供电或串联与并联组合供电，来达到所需要的电量需求和电压需求，可以根据实际需要自行设定。同样地，电池组件21的数量也可以根据实际需要设置成若干个，且各电池组件21之间通过串联、并联或任意串并联组合来达到所需要的电量需求和电压需求，这些电量值和电压值也可以根据实际需要自行设定。
34.请继续参图1和图2所示，扶手组件5自机架1的后部向上、向后延伸，包括左右相对设置的左扶手51a和右扶手51b，左扶手51a的顶部设有左手把52a，右扶手51b的顶部设有右手把52b，左手把52a与右手把52b之间连接有操作面板53，该操作面板53上设置有若干操作按键或开关与自走系统3上的控制电路板30电气地连接，用于操控整机，该若干按键或开关的设置属于常规设计，在此不赘述细节。扶手组件5不仅可以用于推动扫雪机100前行，还可以改变扫雪机100的行进速度和行进方向，方便操作者进行操作。
35.需要说明的是，在本实施例中，控制电路板30上还可以设置其他电子元器件或指示灯等，用以实现相应功能或显示扫雪机100的实时工作状态，该等电子元器件可以根据所需要实现的具体功能加以选择，于此不再一一列举。同时，所述控制电路板30也可以设置在其他系统中。
36.请参阅图2并结合图1所示，自走系统3安装于所述机架1，且优选为靠近扶手组件5一侧设置，包括控制电路板30、设置在扶手组件5上的自走压柄(未图示)、至少两个轮毂电机33和与轮毂电机33对应的行走轮32，行走轮32与轮毂电机33对应连接，用以通过轮毂电机33带动行走轮32转动，在本实施例中，扫雪机100设置有一对行走轮32、用于分别控制该对行走轮32自走的一对轮毂电机33以及与一对轮毂电机33机械连接的传动组件34，所述一对轮毂电机33和自走压柄分别电性连接至控制电路板30，以便在扳动自走压柄后，通过控制电路板30来控制一对轮毂电机33启动。在其他优选的实施方式中，所述自走压柄也可以设计为安装到操作面板53上的自走控制按钮。
37.扫雪机100还包括转向控制装置6，自走压柄或自走控制按钮均设置在靠近转向控制装置6的位置以方便操作者用手操控。所述传动组件34与所述轮毂电机33之间的连接为常规设计，于此不再赘述细节。本发明中，电池组件21设置在行走轮32的上方，如此设计，使得电池包的重量能够增大行走轮32与地面的摩擦力，使行走轮32不易发生打滑，可以提高行走驱动力。
38.所述机架1还包括一个箱体11，用于容纳并保护控制电路板30和各类与控制电路板30电性连接的电线，如信号线、电源线等。上述的一对轮毂电机33分别位于箱体11的两
侧，一对行走轮32也位于箱体11的两侧。
39.请继续参阅图2并结合图1所示，工作组件4包括传动轴41、直接或间接地固定在传动轴41上的抛雪叶轮43、与传动轴41传动连接的扫雪组件42、用于收容至少部分扫雪组件42和抛雪叶轮43的前壳体44以及出雪筒45等构件，出雪筒45与前壳体44连接，用以通过抛雪叶轮43抛出由扫雪组件42扫入至前壳体44内的雪。本发明中，利用轮毂电机33直接驱动工作组件4工作的结构主要应用在双步扫雪机上；当然，也可以应用在其它锂电驱动的园林工具，如手推车、骑乘式工具、车辆或户外动力设备上等。
40.特别地，本发明还提供了转向控制装置6用于控制整机的转向。以下结合图示详述该转向控制装置6。
41.请参阅图1至图9所示，本发明转向控制装置6设置在扶手组件5上，包括设置在左手把52a上的左转向控制装置6a和设置在右手把52b上的右转向控制装置6b。上述位于箱体11两侧的一对轮毂电机33分别对应左转向控制装置6a和右转向控制装置6b，左转向控制装置6a通过控制电路板30与位于箱体11左侧的轮毂电机33(以下即简称左侧轮毂电机33)电气连接从而控制位于箱体11左侧的行走轮32，右转向控制装置6b通过控制电路板30与位于箱体11右侧的轮毂电机33(以下即简称右侧轮毂电机33’)电气连接从而控制位于箱体11右侧的行走轮32，从而实现对扫雪机100转向的控制。
42.在本发明中，左转向控制装置6a与右转向控制装置6b结构相同，因此，本发明以左转向控制装置6a为例来进行具体阐述。左转向控制装置6a具有操作件60、固定板65和调节组件62，操作操作件60后，操作件60带动调节组件62对轮毂电机33的电流进行调节，继而控制该轮毂电机33的转速和/或转向。具体地，操作件60通过固定板65连接在扶手组件5上，该固定板65与扶手组件5固定连接，操作件60可相对于固定板65转动。操作件60形成有壳体602，调节组件62设于壳体602内。此外，操作件60还具有供操作者手部操控的操作部601，操作部601与壳体602连接，当操作者操控操作部601时，操作部601即可带动壳体602一同运动。在本实施例中，操作部601为长柄状，长柄状的操作部601一端与壳体602连接，且较佳地，长柄状的操作部601与壳体602一体设置。
43.壳体602上设有限位柱603，固定板65上形成有弧形孔651，该弧形孔651用以与壳体602上形成的相应限位柱603配合，从而限制操作件60的转动角度范围。
44.调节组件62与控制电路板30连接，用以调节流经轮毂电机33的电流的大小及电流的方向，从而控制轮毂电机33的转速和转向。在本发明的一个实施例中，调节组件62包括电阻圈621以及滑块622，滑块622可相对于电阻圈621产生滑移。具体来说，电阻圈621与固定板65连接，滑块622与壳体602连接并与壳体602同步运动。上述的壳体602形成有第一容纳腔6021和与第一容纳腔6021连通的第二容纳腔6022，调节组件62的电阻圈621收容在第一容纳腔6021内，滑块622收纳在第二容纳腔6022内。在调节组件62安装到壳体602内后，滑块622的一端与电阻圈621接触，用以调节电阻圈621接入电路中的有效电阻值的大小，此时电阻圈621与滑块622组合相当于形成了一个变阻器。
45.参见图9所示，电阻圈621的一端以及滑块622的远离电阻圈621的一端均优选连接有导线69，该导线69由壳体602内部穿出，电阻圈621以及滑块622通过该导线69连接至控制电路板30，以将调节组件62接入到整个电路中，从而调节流经轮毂电机33的电流的大小。由于该电路连接方式为本领域技术人员所悉知的技术，此处就不再赘述。当然，在其他实施例
中，电阻圈621以及滑块622还可以通过其他方式连接至控制电路板30，例如通过触脚、端脚等与控制电路板30接触。
46.请再参图5与图6所示，由于电阻圈621与固定板65连接，因而在操作件60转动时，电阻圈621不会产生运动，即操作件60的壳体602相对于电阻圈621产生相对转动，而由于滑块622与壳体602连接，因而在操作件60转动时，滑块622即与操作件60一同运动，即滑块622与电阻圈621之间即发生了相对转动，则电阻圈621接入到整个电路中的有效部分即发生调节，控制电路板30即可控制相应轮毂电机33的转速。
47.在本发明的实施例中，操作件60设置有初始位置“0”点位置，在该位置，调节组件62接入电路中的有效电阻值为0或者无限接近于零，操作扫雪机100时，首先按压自走压柄，控制电路板30即控制两个轮毂电机33启动进行行走，此时由于左转向控制装置6a和右转向控制装置6b均处于初始位置，即“0”点位置，因此，左侧轮毂电机33和右侧轮毂电机33’转速相同，扫雪机100正常前行。
48.若在行走的过程中需要进行左转向，则操作左手把52a上的左转向控制装置6a，具体的，即按压操作件60的操作部601，此时操作部601相对于固定板65发生转动，并带动滑块622发生转动，滑块622相对于电阻圈621发生运动，使得电阻圈621接入整个电路的有效电阻值增大，那么流经左侧轮毂电机33的电流即减小，左侧轮毂电机33的转速即降低，并且，随着操作件60转动行程的逐步增大，左侧轮毂电机33的转速逐步减小，而由于右侧轮毂电机33’的转速不变，因而扫雪机100即可发生左转向。
49.需要说明的是，当电阻圈621接入整个电路中的有效电阻值足够大时，对应侧轮毂电机33的转速即可降低至零。转向完成后，使得操作件60回复到“0”点位置即可，扫雪机100即回复正常行走。同样的，当扫雪机100需要进行右转向时，则操作右手把52b上的右转向控制装置6b，右侧轮毂电机33’转速即降低，甚至是降低至零，扫雪机100即可发生右转向。
50.更进一步地，本发明的操作件60还设置有“p”点位置，当滑块622移动到该“p”点位置时，控制电路板30调节整个电路的电流的方向，即调节流经对应轮毂电机33的电流方向，从而控制轮毂电机33调整转动方向。
51.具体而言，在本实施例中，在该“p”点位置，操作件60还设置有位置传感器(未图示)，该位置传感器与控制电路板30连接，当滑块622移动到该位置时，位置传感器检测到该信息并将该信息传递至控制电路板30，控制电路板30接收到信号后即调整整个电路的电流流向，使整个电路的电流反向，此时轮毂电机33则开始反向转动，并且，当滑块622通过该“p”点位置后，随着滑块622的移动，对应的轮毂电机33反转速度逐渐增大。本发明的操作件60设置“p”点位置，能够使对应的轮毂电机33反转，从而使得扫雪机100能够实现零转向(即零转弯半径)，极大地方便了扫雪机100在狭小空间内的转向。当然，在本发明的其他实施例中，在“p”点位置也可以设置其他传感器，例如光传感器，或者是其他能够检测滑块622移动的部件，此处不应以此为限。
52.本发明的操作件60还设有“r”点位置，在该位置，调节组件62接入电路中的有效电阻值同样为0或者无限接近于零，对应轮毂电机33反转的转速达到最大。
53.当扫雪机100在狭小空间内需要向左转向时，按压左转向控制装置6a的操作件60，此时左侧轮毂电机33首先逐渐减速，当滑块622运动到“p”点位置时，左侧轮毂电机33开始反转，此时持续按压操作件60，左侧轮毂电机33的反转速度则逐渐增大，而右侧轮毂电机
33’则正常转动，如此扫雪机100即实现了向左零转弯半径的转向，即零转向。转向完成后，使得操作件60回复到“0”点位置即可。当扫雪机100在狭小空间内需要向右转向时，其过程与之类似。
54.下面结合具体电路来进行阐述，参见图10所示，定义电阻圈621的两端分别为a点和b点，定义滑块622为c点，a点和b点均连接有导线69，且a点和b点均通过导线69连接至控制电路板30，并且，a点与控制电路板30之间设有开关s1，b点与控制电路板30之间设有开关s2，c点也通过导线69与控制电路板30连接，当滑块622位于“0”点位置和“p”点位置之间时，开关s1闭合、开关s2断开，那么，a点和c点接入整个电路，即电阻圈621的a点端与滑块622接入电路，此时，随着滑块622朝向“p”点位置的靠近，电阻圈621接入整个电路中的有效电阻值逐渐增大，因而对应的轮毂电机33的转速逐渐减小；当滑块到达“p”点位置时，位置传感器检测到信号，使得控制电路板30控制整个电路中的电流反向，使得轮毂电机33反转；当滑块622位于“p”点位置和“r”点位置之间时，开关s1断开、开关s2闭合，那么，b点和c点接入整个电路，即电阻圈621的b点端与滑块622接入电路，此时，随着滑块622朝向“r”点位置的靠近，电阻圈621接入整个电路中的有效电阻值逐渐减小，因而对应的轮毂电机33的转速逐渐增大，如此即可实现轮毂电机33反转速度的逐步增大。当然，在本发明的其他实施例中，此处还可采用其他形式的电路来控制，此处不应以此为限。
55.需要说明的是：现有技术中，利用控制电路板30来调整整个电路的电流方向的方式有很多种，本发明可直接采用现有的方式来调整整个电路的电流方向，不再对具体的调节方式进行说明。
56.请再参图5至图8所示，作为一种优选方案，上述的电阻圈621设有至少一个凸起端6211，电阻圈621在该凸起端6211处通过螺钉与固定板65连接，与此同时，壳体602的第一容纳腔6021设有与电阻圈621配合的避让部6023，用以避让电阻圈621的凸起端6211，避免操作件60的壳体602在转动的过程中与电阻圈621的凸起端6211发生干涉。
57.转向控制装置6还包括端盖61，该端盖61设置在操作件60背离固定板65的一侧，操作件60被夹持在端盖61和固定板65之间。具体而言，端盖61、操作件60和固定板65通过锁紧件66连接在一起，在本实施例中，锁紧件66优选包括定位螺栓67和锁紧螺母68，定位螺栓67依次穿过端盖61、壳体602和固定板65，并在固定板65一侧与锁紧螺母68配合，从而将上述元件连接在一起。在本发明中，端盖61朝向操作件60的一侧设有若干第一卡齿611，与此同时，壳体602朝向端盖61的一侧设有与第一卡齿611相配合的第二卡齿604，第一卡齿611与第二卡齿604配合能够使操作件60在转动时产生一级一级的顿挫感，能够避免操作件60瞬间转动很大的行程，本发明如此设置使得操作者更容易控制操作件60，提高了操作件60的可控性。当然，在本发明的其他实施例中，第一卡齿611和第二卡齿604还可以是凸起等类似结构，只要能实现这种效果即可，此处不做限制。
58.需要说明的是，在本实施例中，第一卡齿611和/或第二卡齿604在“p”点位置处更为凸出，即“p”点位置处的卡齿高于其他位置处的卡齿，如此设置可以使得操作件60在“p”点位置处形成一个明显的卡点，从而使操作者能够快速地得知操作件60的位置。与此同时，为了清晰显示上述的几个位置，本实施例的端盖61上还对应设有0、p、r三个标识，以便操作者辨识。
59.为了避免端盖61与操作件60一同发生转动，本发明的端盖61和锁紧件66之间还设
有止转部，该止转部能够限制端盖61，避免端盖61发生转动，从而使第一卡齿611能够稳定地发挥作用。在本实施例中，止转部包括设置在定位螺栓67上的定位块671和开设在端盖61上的定位孔610，优选地，定位块671和定位孔610均为矩形，矩形的定位块671和定位孔610配合后，能够避免端盖61在操作件60的带动下发生转动。当然，在本发明的其他实施例中，定位块671和定位孔610还可为其他多边形状或者其他异性结构，只要能够进行止转即可。
60.参照图5与图6所示，本发明的转向控制装置6还设置有压紧件64，该压紧件64抵持在壳体602和固定板65之间，具体地，压紧件64一端与壳体602接触，另一端与固定板65接触，压紧件64使得壳体602始终保持背离固定板65的趋势，能够将壳体602始终压向端盖61，使壳体602与端盖61接触更加紧密，从而使得第一卡齿611和第二卡齿604能够更加稳定地发挥作用。
61.进一步地，本发明的转向控制装置6还设置有回位元件63，回位元件63收容在操作件60的壳体602中，用以带动壳体602进行复位，在本实施例中，回位元件63为一个回位弹簧，当操作者撤销作用在操作部601上的外力后，操作件60即在回位元件63的作用下回复到初始位置，在本实施例中，撤销外力后，回位元件63即带动操作件60回到“0”点位置，此时，扫雪机100即停止转向。优选地，本实施例的回位元件63套设在定位螺栓67上，且该回位元件63被电阻圈621压设在壳体602中。
62.此外，在上述各元件之间还可以加入垫片70用于在不同元件之间提供缓冲功能、承压功能等，具体细节于此不再赘述。
63.综上所述，本发明的扫雪机100通过在扶手组件5上设置转向控制装置6，从而可利用该转向控制装置6来调整轮毂电机33的电流，继而控制行走轮32的转动速度，进而可利用左、右行走轮32的差速形成转向或者零转向，整体结构简单、便于使用者操控。
64.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。