歩行型作業機
【課題】歩行型作業機においてバッテリを内装するバッテリケース内にコントローラ部をコンパクトに収容でき、併せて充放電回路の安全性を確保しようとする。
【解決手段】
充電可能なバッテリＢと電動モータ８とを備え、作業部または走行部を該電動モータ８によって駆動する歩行型作業機において、バッテリＢを収容するバッテリケース９を機体に着脱自在に装着し、該バッテリケース９内には充電制御基板４２と放電制御基板４３を設け、前記バッテリケース９に、充電制御基板４２の充電制御回路４２ａに接続する充電端子１９と、放電制御基板４３の放電制御回路４３ａに接続する出力端子１８を設ける。
【解決手段】
充電可能なバッテリＢと電動モータ８とを備え、作業部または走行部を該電動モータ８によって駆動する歩行型作業機において、バッテリＢを収容するバッテリケース９を機体に着脱自在に装着し、該バッテリケース９内には充電制御基板４２と放電制御基板４３を設け、前記バッテリケース９に、充電制御基板４２の充電制御回路４２ａに接続する充電端子１９と、放電制御基板４３の放電制御回路４３ａに接続する出力端子１８を設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充電可能なバッテリと電動モータとを備え耕耘部や草刈部などの作業部または走行部を該電動モータによって駆動する歩行型作業機に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１にはバッテリユニットと電動モータの配置構成及びコントローラの配置構成について開示されている。また、特許文献２には、操作信号受信部、制御部、モータ駆動回路等を接続したコントローラを備え、制御部には、充電器、ハンドル装着スイッチ、回転センサ等からの信号を受け、表示部に表示信号を発するとともに、モータ駆動回路を介して電動モータを回転制御するものである。
【０００３】
さらに、電動作業機において、電動モータの電気回路にブレーカを設け、作業機の負荷増大によって電気回路の電流が過大になるときには自動的に回路を遮断する構成が公知である（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２２１７３号公報
【特許文献２】特開２００４−２７５１００号公報
【特許文献３】特開平６−９８６０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、コントローラは充電機能と放電機能を備えるものであるが、特許文献１のコントローラはバッテリケースの外に配置されるもので、バッテリとの一体的な取扱性やスペース拡大を余儀なくされる点に難があり、特許文献２にはコントローラの配置構成について具体的な開示がない。この発明は、バッテリを内装するバッテリケース内にコントローラ部をコンパクトに収容でき、併せて充放電回路の安全性を確保しようとする。また、ブレーカの復帰用手動スイッチをメンテナンス用スイッチに代替させて安全性を確保しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明はかかる技術的課題を解決するために請求項１記載の発明では、
充電可能なバッテリＢと電動モータ８とを備え、作業部または走行部を該電動モータ８によって駆動する歩行型作業機において、バッテリＢを収容するバッテリケース９を機体に着脱自在に装着し、該バッテリケース９内には充電制御基板４２と放電制御基板４３を設け、前記バッテリケース９に、充電制御基板４２の充電制御回路４２ａに接続する充電端子１９と、放電制御基板４３の放電制御回路４３ａに接続する出力端子１８を設けてなる歩行型作業機の構成とする。
【０００７】
このように構成することにより、コントローラの一部を構成する充電制御基板４２と放電制御基板４３とをバッテリＢを収容するバッテリケース９内に装着しておき、充電端子１９にてバッテリＢの充電を行い、出力端子１８から電動モータ８を駆動する。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、出力端子１８から電動モータ８へのモータ駆動回路２０途中に該モータ駆動回路２０中の負荷電流が所定以上になるとモータ駆動回路２０を電気的に遮断するブレーカ５５を設け、ブレーカ５５による電気的遮断状態に関わらず任意にモータ駆動回路２０を電気的な接続状態と遮断状態とに切り替える手動操作部５５ａを設け、該手動操作部５５ａを作業部または走行部の近傍の機体部に設けてなる請求項１に記載の歩行型作業機とする。
【０００９】
このように構成することにより、モータ駆動回路２０に負荷が掛かり電流が所定以上になると、ブレーカ５５はモータ駆動回路２０を電気的に遮断する側に作用させて手動操作部５５ａを切り側に切り替える。従って、再度起動するに当たっては操作部５５ａを操作して入りに切り替えておくものである。なお、作業部のメンテナンスなどの時にはブレーカ５５の操作部５５ａを操作してモータ駆動回路２０を遮断に切り替えておくことにより、確実に電動モータ８の非駆動を確保でき安全である。なお、この操作部５５ａは作業部または走行部の近傍の機体部に配設されるものであるから、メンテナンス作業対象箇所に近い位置にあって便利である。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、前記バッテリケース９に着脱自在なカバー９ｄを備え、バッテリケース９内にはバッテリＢを構成する複数のセル４１,４１と各セル４１,４１の夫々の上面に充電制御回路４２ａを組み込んだ充電制御基板４２,４２とを一体的に構成して挿脱自在に設け、充電制御基板４２を充電端子１９に配線接続し、
前記充電制御基板４２,４２の上方には適宜間隔離れて放電制御回路４３ａを組み込んだ放電制御基板４３を、バッテリケース９の内周側壁部に形成した案内凹部に挿入して装着または離脱させる構成とし、放電制御基板４３は複数のバッテリセル４１,４１の直列接続による電圧出力が出力端子１８に出力できるように回路構成してなる請求項１または請求項２に記載の歩行型作業機の構成とする。
【００１１】
このように構成することにより、充電制御基板４２,４２を夫々バッテリセル４１,４１に直接接続し、バッテリケース９内に収容するとともに、放電制御基板４３の方は充電制御基板４２,４２とは上下に間隔離れてバッテリケース９内に装着する構成であるから、充電制御基板４２,４２とバッテリセル４１,４１との接続は直接接続が可能となってコンパクト化が図れる一方、放電制御基板４３はバッテリセル４１,４１や充電制御基板４２,４２とは独立的に着脱でき、組立性や分解メンテナンス性が良好である。
【００１２】
さらに、充電制御基板４２,４２の充電制御回路４２ａ,４２ａと充電端子１９とを並列接続して充電を各バッテリセル４１,４１に対して並列接続処理を行い、放電制御基板４３の放電制御回路４３ａに対してバッテリセル４１,４１は直列接続によって出力端子１８を介して電動モータ８に出力しており、並列接続と直列接続とを効果的に組み立て得る。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載の発明においては、コントローラの一部を構成する充電制御基板４２と放電制御基板４３とをバッテリＢを収容するバッテリケース９内に装着しておき、充電端子１９にてバッテリＢの充電を行い、出力端子１８から電動モータ８を駆動するものであるから、配線類は出力端子１８から外し、バッテリケース９を機体から取り外してメンテナンスや充電作業を行うことができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明においては、ブレーカ５５の操作部５５ａは作業部または走行部の近傍の機体部に配設されるものであるから、メンテナンス作業対象箇所に近い位置にあってモータ駆動回路２０を任意に遮断又は接続できメンテナンス作業を安全に行うことができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、充電制御基板４２,４２とバッテリセル４１,４１との接続は直接接続が可能となってコンパクト化が図れる。また、放電制御基板４３はバッテリセル４１,４１や充電制御基板４２,４２とは独立的に着脱でき、組立性や分解メンテナンス性が良好である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】電動耕耘機の側面図
【図２】電動耕耘機の背面図
【図３】電動耕耘機の平面図
【図４】電動耕耘機の拡大側面図
【図５】バッテリケース内の正面図
【図６】ブロック図
【図７】バッテリケースの正面図（Ａ）、及びバッテリケースの背面図（Ｂ）
【図８】バッテリケースの底面図（Ａ）、及びバッテリケースの側面図（Ｂ）
【図９】安全装置の作動を示す側面図（Ａ）（Ｂ）
【図１０】安全装置の作動を示す平面図（Ａ）（Ｂ）
【図１１】ハンドルの折り畳み状態を示す側面図
【図１２】バケットの斜視図
【図１３】ハンドルフレーム部の拡大側面図
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の歩行型作業機の一例を電動耕耘機により図面に基づき説明する。
２は伝動軸４１を内装する伝動フレームで、上部には皿状の機体フレーム１０を固定し、該伝動フレーム２から後方に向けて作業機フレーム１を延出している。そして伝動フレーム２の下部に、前記伝動軸４１を介した伝動により横軸芯周りに回転駆動するロータリ軸３を軸支し、伝動フレーム２から左右方向に延びるこのロータリ軸３の外周に複数のロータリ爪４を配設するとともに、該ロータリ軸３の左右両端にサイドディスク５,５を取り付けロータリ部Ｒを構成している。
【００１８】
ロータリ部Ｒの上方を覆う平面視円盤形状のロータリカバー６を前記機体フレーム１０の上部に取り付ける。ロータリカバー６の左右中央部には平面視Ｕ字型の壁部６ａを形成し、壁部６ａの内側に沿って開口部６ｂを形成する。そして該開口部６ｂの前側にはモータカバー７を取り付け、モータカバー７の内部には前記伝動軸４１に動力を伝動する電動モータ８を内装し、開口部６ｂの後ろ側にはバッテリＢを収容したバッテリケース９を着脱自在に挿入する。電動モータ８とバッテリケース９は前記機体フレーム１０に載置し、開口部６ｂを貫通して配置する構成としている。
【００１９】
前記作業機フレーム１の後部にはハンドルフレーム１１の前下端側を取り付けている。ハンドルフレーム１１は斜め後ろ後方に向かって延びており、ハンドルフレーム１１の後端側から左右の操作ハンドル１２ａ，１２ｂを分岐して設け、左右の操作ハンドル１２ａ，１２ｂの後端部にはグリップ１３ａ，１３ｂを設ける構成である。
【００２０】
作業機フレーム１の後端部には電動耕耘機を移動するときに機体を支持する支持車輪１４と、耕耘作業時にダッシングを防止する抵抗棒１５を取り付けている。なお図１は支持車輪１４を跳ね上げ状態とした作業姿勢である。
【００２１】
次に、機体の駆動構成について説明する。
ハンドルフレーム１１と操作ハンドル１２ａ，１２ｂの分岐位置に電源の入り切りをする電源スイッチ１６を設け、左右一方のグリップ１３ｂ近傍に電動モータ８の駆動を入り切りする操作レバー１７を設ける。バッテリケース９の後面にはバッテリケース９内のバッテリＢと電動モータ８とを接続するモータ駆動回路２０の出力端子１８とバッテリＢに充電するための充電端子１９とを設ける。
【００２２】
ここでバッテリケース９の内部構造について説明する。バッテリケース９は直方体形状を呈し後部外壁には前記出力端子１８、充電端子１９を備え、前部壁は着脱自在なカバー９ａに構成される。このようなバッテリケース９内にはその容積の１／２以上を占める複数のセル４１,４１からなるバッテリＢと各セル４１,４１の夫々の上面に充電制御回路４２ａを組み込んだ充電制御基板４２,４２を底部の案内リブ９ｂ,９ｂをレール状に設けて前後にスライドすることにより挿脱自在に設けている。充電制御基板４２の端子は、前記充電端子１９（図例では２組の端子としている）に配線接続される一方、各セル４１,４１との間は直接電気的に接続する。
【００２３】
ほぼ同一平面上に配設される前記充電制御基板４２,４２の上方には適宜間隔離れて放電制御回路４３ａを組み込んだ放電制御基板４３を設ける。バッテリケース９の内周側壁部に前後方向の案内凹部を形成したリブ９ｃ,９ｃを形成し、この案内凹部に放電制御基盤４３の端部を挿入してスライドさせて装着または離脱させる構成としている。なお、放電制御基板４３は複数のバッテリセル４１,４１の直列接続による電圧が出力端子１８に出力できるように回路構成されている。バッテリケース９の内側面にはバッテリセル４１,４１と内壁との間に距離を置くリブ９ｄ,９ｄ…を設けている。
【００２４】
前記充電制御基板４２,４２には過充電防止回路４４を組み込み、一方放電制御基板４３には過電流保護回路４５、ＯＮ・ＯＦＦ信号平滑回路４６、サージ電流制御回路４７、過放電防止回路４８、短絡防止回路４９を組み込んでいる。また、このうち放電制御基板４３に対する短絡防止は上記短絡防止回路４９で防止できる構成であるが、充電制御回路４２,４２に対する短絡防止は、これら放電制御基板４２,４２毎に設けることなく、共通の短絡防止回路５０を、充電端子１９と放電制御基板４２,４２との間であって、該放電制御基板４３の一側に縦姿勢で挿抜自在に前記バッテリケース９内に設けている。
【００２５】
次いでバッテリケース９の出力端子１８について説明する。電動モータ８への出力端子１８ａ,１８ａとしてはプラス・マイナスの２端子で前記モータ駆動回路２０により電動モータ８側に接続する構成であるが、残る２端子１８ｂ,１８ｂは信号入出力用の端子である。即ち、この一対の端子１８ｂ,１８ｂは信号制御基板５１から前記電源スイッチ１６や操作レバー１７に連動するリミットスイッチ３３等の入り切り信号を入力し前記放電制御回路４３ａに制御信号を出力でき、あるいは放電制御回路４３ａからの出力に基づいて信号制御基板５１から電池残量や後述する警告表示信号を入力して、電源入切ＬＥＤ２６ａ、運転警告ＬＥＤ２６ｂ、電池残量ＬＥＤ２６ｃに出力する構成としている。
【００２６】
前記出力端子１８ａ,１８ａは、ブレーカ５５を介して電動モータ８に接続されている。即ち、ブレーカ５５は、モータ駆動回路２０を断接に切り替える操作部５５ａを備え、操作部５５ａはソレノイド（図示せず）を組み込み、モータ駆動回路２０の電流値が上昇すると励磁して操作部５５ａを作動しモータ駆動回路２０を遮断状態におき、電動モータ８を切りとする構成である。なお、前記ブレーカ５５の操作部５５ａは前記ロータリカバー６の上面に配設されている。
【００２７】
前記出力端子１８と充電端子１９は機体背面視でハンドルフレーム１１の左右両側にそれぞれ設ける構成で、作業者が操作側の機体後ろ側からハンドルフレーム１１が邪魔になり難く配線の着脱を行ない易くしている。また、出力端子１８と充電端子１９を背面視でハンドルフレーム１１を挟んで左右両側に配置したため、視覚的にも分かりやすく左右を誤った差込みとすることを防止できる。
【００２８】
前記ブレーカ５５と電動モータ８とを接続するモータ駆動回路２０は、バッテリケース９の下部からロータリカバー６の壁部６ａの外周に形成する傾斜部６ｃの下方と機体フレーム１０の間の空間を通過する構成としている。
【００２９】
バッテリケース９は上面に取手９ｅを形成し、下面に位置固定用の凸部９ｆを複数形成し、位置固定用の該凸部９ｆを機体フレーム１０に形成する位置固定用の穴部１０ａに挿入することで、バッテリケース９の載置位置を固定できる構成としている。また、バッテリケース９はその左右側面をロータリカバー６の壁部６ａで支持されると共に、その前面に上下方向に長く位置固定用の凸条部９ｇを形成し、モータカバー７に形成する位置固定用の凹部７ａと係合する構成としている。また、機体フレーム１０の左右中央には開口部１０ｂを設け、機体フレーム１０に雨水等で流入した水の水はけができるようにしている。
【００３０】
バッテリケース９を機体にセットするときには位置固定用の凸条部９ｇを位置固定用の凹状部７ａに対応させ両者を嵌合状態としてそのまま下に下ろすと位置固定用の凸部９ｆが位置固定用の穴１０ａに挿入されてバッテリケース９の位置固定がなされる。バッテリケース９を取り出すときは取手９ｅを引き上げるだけで取り出すことができる。
【００３１】
本実施の形態のバッテリケース９は前側をモータカバー７で、側面をロータリカバー６の壁部６ａで支持されるが、該壁部６ａはロータリカバー６とは別体に形成しても良い。例えば機体フレーム１０側に取り付けた壁部によって形成する構成としても良い。
【００３２】
また、壁部６ａは後ろ上がり傾斜状に形成することで、バッテリケース９の支持を強固にすると共に機体全体の美観を向上させることができる。また、バッテリケース９の背面側には後支持壁部６ｄを形成してバッテリケース９を背面から支持している。後支持壁部６ｄはバッテリケース９の側面を支持する壁部６ａよりも低く形成し、出力端子１８と充電端子１９を機体背面側に露出する構成とすることで出力端子１８と充電端子１９への接続をし易くしている。
【００３３】
なおバッテリケース９の前記カバー９ａは、モータケース７との間に位置するものであるが、バッテリケース９の本体外周の内側に形成され、併せてモータケース７とバッテリケース９との外周を略揃えて形成することで隙間を少なくし、外観からカバー９ａが視認できないため美観を高め、併せて雨水の浸入を少なくする。
【００３４】
次に、操作レバー１７の安全装置Ｔについて説明する。
操作レバー１７は横軸心の支点３０周りに回動する構成とし、支点３０の前側に形成するスイッチ操作部１７ａと、支点３０の後側に形成する把持部１７ｂとを設ける。３３は電動モータ８の駆動を入切すべく前記信号制御基板５１の制御部に信号入力するリミットスイッチでスイッチ操作部１７ａの回動動作により電動モータ８の駆動が入切に行なわれる。２５は把持して回動させた操作レバー１７を初期位置に戻すスプリングである。
【００３５】
前記把持部１７ｂの上方にあって該把持部１７ｂと交差する方向（左右方向）に支持され、この左右方向に摺動する移動軸３１を設ける。移動軸３１の機体内側端には移動軸３１を機体外側に向かって押し出し操作するための押し部３１ｃを形成し、押し部３１ｃに隣接してスプリング３５を移動軸３１に巻回する構成としている。移動軸３１は機体内側から順に小径部３１ａと大径部３１ｂとを隣接して形成している。そして、安全装置Ｔの初期位置では大径部３１ｂが把持部１７ｂの回動軌跡上に位置する構成としている（図１０（Ａ））。
【００３６】
操作レバー１７と安全装置Ｔの耕耘作業時の操作について以下説明する。
バッテリＢの充電状態を電池残量ＬＥＤ５３の点滅の有無によって確認し、不足の場合は充電器あるいは１００Ｖ電源を充電端子１９に接続し所定の充電を行なう。
【００３７】
耕耘作業の開始にあたっては、電源スイッチ１６を入りにして、移動軸３１の端部に形成する押し部３１ｃを親指で押し、小径部３１ａを操作レバー１７の回動軌跡上に位置させ（図１０（Ｂ））、そして、作業者は把持部１７ｂを把持してリミットスイッチ３３がＯＮとなる位置まで回動する。リミットスイッチ３３のＯＮ信号は、信号制御基板５１を経由して放電制御回路４３ａに送信されバッテリＢにより電動モータ８が駆動する。電動モータ８の回転を受けてロータリ部Ｒが回転し耕耘作業が行われる（図９（Ｂ））。
【００３８】
耕耘作業を停止するときには、作業者が把持部１７ｂを離すとスプリング２５の作用でスイッチ操作部１７ａが初期位置まで回動し、リミットスイッチ３３のＯＦＦ信号が伝えられてバッテリＢの駆動電流が遮断されロータリ部Ｒは停止する（図９（Ａ））。
【００３９】
作業者が電源スイッチ１６を入りにした状態で電動耕耘機を持ち運んでいるときに、不意に操作レバー１７の把持部１７ｂに当接して把持部１７ｂが回動しても、把持部１７ｂが移動軸３１の大径部３１ｂに当接して、スイッチ操作部１７ａがリミットスイッチ３３の入り位置まで回動せず、リミットスイッチ３３は入りされず、電源スイッチ１６が入り状態であることを作業者が気づかずに持ち運んでいるときであっても不意にロータリ部Ｒが回転することがないので安全である。
【００４０】
モータ駆動回路２０に負荷が掛かり電流が所定以上になると、ブレーカ５５は該モータ駆動回路２０を遮断側に作用させ、併せて操作部５５ａを切り側に切り替える。従って、再度起動するに当たっては操作部５５ａを操作して入りに切り替えておくものである。なお、ロータリ部Ｒのメンテナンスなどの時にはブレーカ５５の操作部５５ａを操作してモータ駆動回路２０を遮断側（切り）に切り替えておくことにより、確実に電動モータ８の非駆動を確保でき安全である。
【００４１】
なお、この操作部５５ａはロータリカバー６部（図例ではロータリカバー６の後部左側）に配設されるものであるから、メンテナンス作業対象箇所に近い位置にあって便利である。つまり、電源スイッチ１６をハンドルフレーム１１に配設しておくとハンドル操作する作業者にとっては使い易いけれども、ロータリ部Ｒをメンテナンスする場合には遠くになって不便であるが、上記のようにロータリカバー６の上面に構成すると手が届き易く便利である。
【００４２】
前記放電制御基板４３に構成される過電流保護回路４５は、放電制御回路４３ａ部の過電流を検出すると放電出力を停止する構成とし、モータ駆動回路２０に電流が流れない。また、ＯＮ・ＯＦＦ信号平滑回路４６は、特に起動時の電流が不安定であってもこれを滑らかに平滑処理して滑らかな発信を確保する。また、サージ電流制御回路４７は、起動時の前記操作レバー１７によるリミットスイッチ３３のＯＮ・ＯＦＦが断続的に繰り返された場合に生じる恐れのあるサージ電流の発生を防止する。従って、これらＯＮ・ＯＦＦ信号平滑回路４６及びサージ電流制御回路４７は機械的な操作レバー１７によるリミットスイッチ３３断接に伴う回路構成である。
【００４３】
さらに放電制御基板４３の過放電防止回路４８は、バッテリＢからの電圧が過剰のときにはこれを所定以下（例えば１８Ｖ以下）に抑制制御する。短絡防止回路４９は出力端子１８部の短絡状態となったときに放電制御回路４３ａ部の保護に係り、もう一方の短絡防止回路５０によって充電端子１９部の短絡状態となったときに充電制御回路４２ａ部の保護が図れる。
【００４４】
本実施例に係るコントローラの構成は、充電制御基板４２,４２を夫々バッテリセル４１,４１に直接接続し、バッテリケース９内に収容するとともに、放電制御基板４３の方は充電制御基板４２,４２とは上下に間隔離れてバッテリケース９内に装着する構成であるから、充電制御基板４２,４２とバッテリセル４１,４１との接続はワイヤレスで直接接続が可能となってコンパクト化が図れる一方、放電制御基板４３はバッテリセル４１,４１や充電制御基板４２,４２とは独立的に着脱でき、組立性や分解メンテナンス性が良好である。
【００４５】
さらに、充電制御基板４２,４２の充電制御回路４２ａ,４２ａと充電端子１９とを並列接続して充電を各バッテリセル４１,４１に対して並列接続処理を行い、放電制御基板４３の放電制御回路４３ａに対してバッテリセル４１,４１は直列接続によって出力端子１８を介して電動モータ８に出力しており、並列接続と直列接続とを効果的に組み立て得る効果がある。
【００４６】
なお、バッテリセル４１,４１の上部に充電制御基板４２,４２を配設してバッテリケース９に挿入する構成であるため、水分が浸入しても下方に堆積して基板４２,４２自体に影響が少ない。
【００４７】
次に電動耕耘機を持ち運ぶときの構成を以下説明する。
３６は左右の操作ハンドル１２ａ，１２ｂの前後位置を固定・調節するための締付ノブで、該締付ノブ３６を緩めて操作ハンドル１２ａ，１２ｂを横軸心の回動支点３７周りに機体前側に倒し、締付ノブ３６を締めて位置固定する（図１１参照）。すると、左右の操作ハンドル１２ａ，１２ｂとを連結する連結棒３８が機体の前後長の略中央で機体の略重心位置で、かつバッテリケース９の上方に位置する構成としている。作業者は連結棒３８、又は連結棒３８と機体前端のバンパー３９を持って電動耕耘機を持ち運ぶことで、持ち運び時にバッテリケース９が外れるのを防止することができる。また、連結棒３８は左右の操作ハンドル１２ａ，１２ｂを前側に倒したときに正面視で略門構えになる構成としており、バッテリケース９に当接しないで左右の操作ハンドル１２ａ，１２ｂをより下まで倒せる構成としている。
【００４８】
４０は持ち運び時にロータリ部Ｒの下を覆う位置に取り付けるバケットで、可撓性ゴムバンド４１Ａを係合しうる凸状部４０ａを左右に設け、該ゴムバンド４１Ａの上部に設けた孔４１ａを機体フレーム１０の側面に形成したフック部１０ａに係止して機体に装着する構成で、ロータリ部Ｒに付着する土が落下するのを受け、持ち運び時に土が周辺に散乱するのを防止することができる。なお、バケット４０は前壁４０ｆに対して後壁４０ｒを低く形成している。従ってバケット４０を地面に置いた状態で後方から耕耘機を前進させることによってバケット４０内に容易に進入できるため、可撓性ゴムバンドの利用と相まって、従来のように、ロータリカバーを下方に畳んでロータリ部の下方を囲う構成や、抵抗棒の支持パイプを利用した支持構成に比較して、装着や取り外しなどの取扱性が各段に優れている。４０ｂ,４０ｂはゴムバンド４１Ａの通過させるための孔部である。
【００４９】
次に本実施の形態の電動耕耘機の前後バランスの構成について以下説明する。
垂直方向に配置したモータ８のモータ軸８ａの軸心をロータリ軸４の軸心位置よりも前に構成し、ロータリ軸４の軸心位置よりも後方にバッテリケース９を設け、バッテリケース９の後方にハンドルフレーム１１を設ける構成にする。この構成により、バッテリケース９付近に重心が取れ、バッテリケース９内に収容するバッテリの容量を変更してバッテリケース９の重量が変化しても機体重心の変化が少ない。
【００５０】
次に前記ＬＥＤ２６の構成について以下説明する。
電源スイッチ１６の近傍に各種運転状態を示す複数のＬＥＤ２６を設けている。即ち、ハンドルフレーム１１に支持されたカバー部材６０の傾斜上面６０ａに前記電源スイッチ１６とＬＥＤ２６を設ける。ＬＥＤ２６及び、このＬＥＤ２６の下側に位置すべく信号制御基板５１を支持したホルダ６１を備えている。この信号制御基板５１は前記電源スイッチ１６信号やリミットスイッチ３３信号を入力して配線６２により前記出力端子１８の一対１８ｂ,１８ｂに接続している。
【００５１】
本実施の形態では、電源の入り切りのＬＥＤ２６ａ、運転の入り切りのＬＥＤ２６ｂとバッテリ残量のＬＥＤ２６ｃを設けている。電源の入り切りのＬＥＤ２６ａでは電源スイッチ入りで第一の色である緑色が発光し、過負荷を検出して配線２０に設ける過電流保護回路４５が作動すると第二の色である赤色が発光する。運転の入り切りのＬＥＤ２６ｂではリミットスイッチ３３が入りしてロータリ部Ｒが駆動すると第一の色である緑色が発光し、モータ８内蔵の温度センサーによる保護回路（図示せず）が作動すると第二の色である赤色が発光する。バッテリ残量のＬＥＤ２６ｃではバッテリの残量が通常の状態では第一の色である緑色が発光し、残量が設定量以下になると第二の色である赤色が発光する。なお、前記電源入り切りのＬＥＤ２６ａは省略してもよい。
【００５２】
このように、各種運転状態をＬＥＤで表示し、また、第一の色から第二の色に適宜変色することで少ないＬＥＤの数で多くの動作表示を行なうことができ、また、一箇所に集中して、かつ、操作側から見やすい位置にＬＥＤを配置することで各種運転状況を確認しやすい。また、電源スイッチ１６に隣接してＬＥＤを設けたことで、電源入りから電源切の際にＬＥＤを常に確認しやすい。
【符号の説明】
【００５３】
Ｂ バッテリ
８ 電動モータ
９ バッテリケース
９ｄ カバー
１８ 出力端子
１９ 充電端子
２０ モータ駆動回路
４２ 充電制御基板
４２ａ 充電制御回路
４３ 放電制御基板
４３ａ 放電制御開路
５５ ブレーカ
５５ａ 手動操作部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充電可能なバッテリと電動モータとを備え耕耘部や草刈部などの作業部または走行部を該電動モータによって駆動する歩行型作業機に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１にはバッテリユニットと電動モータの配置構成及びコントローラの配置構成について開示されている。また、特許文献２には、操作信号受信部、制御部、モータ駆動回路等を接続したコントローラを備え、制御部には、充電器、ハンドル装着スイッチ、回転センサ等からの信号を受け、表示部に表示信号を発するとともに、モータ駆動回路を介して電動モータを回転制御するものである。
【０００３】
さらに、電動作業機において、電動モータの電気回路にブレーカを設け、作業機の負荷増大によって電気回路の電流が過大になるときには自動的に回路を遮断する構成が公知である（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２２１７３号公報
【特許文献２】特開２００４−２７５１００号公報
【特許文献３】特開平６−９８６０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、コントローラは充電機能と放電機能を備えるものであるが、特許文献１のコントローラはバッテリケースの外に配置されるもので、バッテリとの一体的な取扱性やスペース拡大を余儀なくされる点に難があり、特許文献２にはコントローラの配置構成について具体的な開示がない。この発明は、バッテリを内装するバッテリケース内にコントローラ部をコンパクトに収容でき、併せて充放電回路の安全性を確保しようとする。また、ブレーカの復帰用手動スイッチをメンテナンス用スイッチに代替させて安全性を確保しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明はかかる技術的課題を解決するために請求項１記載の発明では、
充電可能なバッテリＢと電動モータ８とを備え、作業部または走行部を該電動モータ８によって駆動する歩行型作業機において、バッテリＢを収容するバッテリケース９を機体に着脱自在に装着し、該バッテリケース９内には充電制御基板４２と放電制御基板４３を設け、前記バッテリケース９に、充電制御基板４２の充電制御回路４２ａに接続する充電端子１９と、放電制御基板４３の放電制御回路４３ａに接続する出力端子１８を設けてなる歩行型作業機の構成とする。
【０００７】
このように構成することにより、コントローラの一部を構成する充電制御基板４２と放電制御基板４３とをバッテリＢを収容するバッテリケース９内に装着しておき、充電端子１９にてバッテリＢの充電を行い、出力端子１８から電動モータ８を駆動する。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、出力端子１８から電動モータ８へのモータ駆動回路２０途中に該モータ駆動回路２０中の負荷電流が所定以上になるとモータ駆動回路２０を電気的に遮断するブレーカ５５を設け、ブレーカ５５による電気的遮断状態に関わらず任意にモータ駆動回路２０を電気的な接続状態と遮断状態とに切り替える手動操作部５５ａを設け、該手動操作部５５ａを作業部または走行部の近傍の機体部に設けてなる請求項１に記載の歩行型作業機とする。
【０００９】
このように構成することにより、モータ駆動回路２０に負荷が掛かり電流が所定以上になると、ブレーカ５５はモータ駆動回路２０を電気的に遮断する側に作用させて手動操作部５５ａを切り側に切り替える。従って、再度起動するに当たっては操作部５５ａを操作して入りに切り替えておくものである。なお、作業部のメンテナンスなどの時にはブレーカ５５の操作部５５ａを操作してモータ駆動回路２０を遮断に切り替えておくことにより、確実に電動モータ８の非駆動を確保でき安全である。なお、この操作部５５ａは作業部または走行部の近傍の機体部に配設されるものであるから、メンテナンス作業対象箇所に近い位置にあって便利である。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、前記バッテリケース９に着脱自在なカバー９ｄを備え、バッテリケース９内にはバッテリＢを構成する複数のセル４１,４１と各セル４１,４１の夫々の上面に充電制御回路４２ａを組み込んだ充電制御基板４２,４２とを一体的に構成して挿脱自在に設け、充電制御基板４２を充電端子１９に配線接続し、
前記充電制御基板４２,４２の上方には適宜間隔離れて放電制御回路４３ａを組み込んだ放電制御基板４３を、バッテリケース９の内周側壁部に形成した案内凹部に挿入して装着または離脱させる構成とし、放電制御基板４３は複数のバッテリセル４１,４１の直列接続による電圧出力が出力端子１８に出力できるように回路構成してなる請求項１または請求項２に記載の歩行型作業機の構成とする。
【００１１】
このように構成することにより、充電制御基板４２,４２を夫々バッテリセル４１,４１に直接接続し、バッテリケース９内に収容するとともに、放電制御基板４３の方は充電制御基板４２,４２とは上下に間隔離れてバッテリケース９内に装着する構成であるから、充電制御基板４２,４２とバッテリセル４１,４１との接続は直接接続が可能となってコンパクト化が図れる一方、放電制御基板４３はバッテリセル４１,４１や充電制御基板４２,４２とは独立的に着脱でき、組立性や分解メンテナンス性が良好である。
【００１２】
さらに、充電制御基板４２,４２の充電制御回路４２ａ,４２ａと充電端子１９とを並列接続して充電を各バッテリセル４１,４１に対して並列接続処理を行い、放電制御基板４３の放電制御回路４３ａに対してバッテリセル４１,４１は直列接続によって出力端子１８を介して電動モータ８に出力しており、並列接続と直列接続とを効果的に組み立て得る。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載の発明においては、コントローラの一部を構成する充電制御基板４２と放電制御基板４３とをバッテリＢを収容するバッテリケース９内に装着しておき、充電端子１９にてバッテリＢの充電を行い、出力端子１８から電動モータ８を駆動するものであるから、配線類は出力端子１８から外し、バッテリケース９を機体から取り外してメンテナンスや充電作業を行うことができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明においては、ブレーカ５５の操作部５５ａは作業部または走行部の近傍の機体部に配設されるものであるから、メンテナンス作業対象箇所に近い位置にあってモータ駆動回路２０を任意に遮断又は接続できメンテナンス作業を安全に行うことができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、充電制御基板４２,４２とバッテリセル４１,４１との接続は直接接続が可能となってコンパクト化が図れる。また、放電制御基板４３はバッテリセル４１,４１や充電制御基板４２,４２とは独立的に着脱でき、組立性や分解メンテナンス性が良好である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】電動耕耘機の側面図
【図２】電動耕耘機の背面図
【図３】電動耕耘機の平面図
【図４】電動耕耘機の拡大側面図
【図５】バッテリケース内の正面図
【図６】ブロック図
【図７】バッテリケースの正面図（Ａ）、及びバッテリケースの背面図（Ｂ）
【図８】バッテリケースの底面図（Ａ）、及びバッテリケースの側面図（Ｂ）
【図９】安全装置の作動を示す側面図（Ａ）（Ｂ）
【図１０】安全装置の作動を示す平面図（Ａ）（Ｂ）
【図１１】ハンドルの折り畳み状態を示す側面図
【図１２】バケットの斜視図
【図１３】ハンドルフレーム部の拡大側面図
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の歩行型作業機の一例を電動耕耘機により図面に基づき説明する。
２は伝動軸４１を内装する伝動フレームで、上部には皿状の機体フレーム１０を固定し、該伝動フレーム２から後方に向けて作業機フレーム１を延出している。そして伝動フレーム２の下部に、前記伝動軸４１を介した伝動により横軸芯周りに回転駆動するロータリ軸３を軸支し、伝動フレーム２から左右方向に延びるこのロータリ軸３の外周に複数のロータリ爪４を配設するとともに、該ロータリ軸３の左右両端にサイドディスク５,５を取り付けロータリ部Ｒを構成している。
【００１８】
ロータリ部Ｒの上方を覆う平面視円盤形状のロータリカバー６を前記機体フレーム１０の上部に取り付ける。ロータリカバー６の左右中央部には平面視Ｕ字型の壁部６ａを形成し、壁部６ａの内側に沿って開口部６ｂを形成する。そして該開口部６ｂの前側にはモータカバー７を取り付け、モータカバー７の内部には前記伝動軸４１に動力を伝動する電動モータ８を内装し、開口部６ｂの後ろ側にはバッテリＢを収容したバッテリケース９を着脱自在に挿入する。電動モータ８とバッテリケース９は前記機体フレーム１０に載置し、開口部６ｂを貫通して配置する構成としている。
【００１９】
前記作業機フレーム１の後部にはハンドルフレーム１１の前下端側を取り付けている。ハンドルフレーム１１は斜め後ろ後方に向かって延びており、ハンドルフレーム１１の後端側から左右の操作ハンドル１２ａ，１２ｂを分岐して設け、左右の操作ハンドル１２ａ，１２ｂの後端部にはグリップ１３ａ，１３ｂを設ける構成である。
【００２０】
作業機フレーム１の後端部には電動耕耘機を移動するときに機体を支持する支持車輪１４と、耕耘作業時にダッシングを防止する抵抗棒１５を取り付けている。なお図１は支持車輪１４を跳ね上げ状態とした作業姿勢である。
【００２１】
次に、機体の駆動構成について説明する。
ハンドルフレーム１１と操作ハンドル１２ａ，１２ｂの分岐位置に電源の入り切りをする電源スイッチ１６を設け、左右一方のグリップ１３ｂ近傍に電動モータ８の駆動を入り切りする操作レバー１７を設ける。バッテリケース９の後面にはバッテリケース９内のバッテリＢと電動モータ８とを接続するモータ駆動回路２０の出力端子１８とバッテリＢに充電するための充電端子１９とを設ける。
【００２２】
ここでバッテリケース９の内部構造について説明する。バッテリケース９は直方体形状を呈し後部外壁には前記出力端子１８、充電端子１９を備え、前部壁は着脱自在なカバー９ａに構成される。このようなバッテリケース９内にはその容積の１／２以上を占める複数のセル４１,４１からなるバッテリＢと各セル４１,４１の夫々の上面に充電制御回路４２ａを組み込んだ充電制御基板４２,４２を底部の案内リブ９ｂ,９ｂをレール状に設けて前後にスライドすることにより挿脱自在に設けている。充電制御基板４２の端子は、前記充電端子１９（図例では２組の端子としている）に配線接続される一方、各セル４１,４１との間は直接電気的に接続する。
【００２３】
ほぼ同一平面上に配設される前記充電制御基板４２,４２の上方には適宜間隔離れて放電制御回路４３ａを組み込んだ放電制御基板４３を設ける。バッテリケース９の内周側壁部に前後方向の案内凹部を形成したリブ９ｃ,９ｃを形成し、この案内凹部に放電制御基盤４３の端部を挿入してスライドさせて装着または離脱させる構成としている。なお、放電制御基板４３は複数のバッテリセル４１,４１の直列接続による電圧が出力端子１８に出力できるように回路構成されている。バッテリケース９の内側面にはバッテリセル４１,４１と内壁との間に距離を置くリブ９ｄ,９ｄ…を設けている。
【００２４】
前記充電制御基板４２,４２には過充電防止回路４４を組み込み、一方放電制御基板４３には過電流保護回路４５、ＯＮ・ＯＦＦ信号平滑回路４６、サージ電流制御回路４７、過放電防止回路４８、短絡防止回路４９を組み込んでいる。また、このうち放電制御基板４３に対する短絡防止は上記短絡防止回路４９で防止できる構成であるが、充電制御回路４２,４２に対する短絡防止は、これら放電制御基板４２,４２毎に設けることなく、共通の短絡防止回路５０を、充電端子１９と放電制御基板４２,４２との間であって、該放電制御基板４３の一側に縦姿勢で挿抜自在に前記バッテリケース９内に設けている。
【００２５】
次いでバッテリケース９の出力端子１８について説明する。電動モータ８への出力端子１８ａ,１８ａとしてはプラス・マイナスの２端子で前記モータ駆動回路２０により電動モータ８側に接続する構成であるが、残る２端子１８ｂ,１８ｂは信号入出力用の端子である。即ち、この一対の端子１８ｂ,１８ｂは信号制御基板５１から前記電源スイッチ１６や操作レバー１７に連動するリミットスイッチ３３等の入り切り信号を入力し前記放電制御回路４３ａに制御信号を出力でき、あるいは放電制御回路４３ａからの出力に基づいて信号制御基板５１から電池残量や後述する警告表示信号を入力して、電源入切ＬＥＤ２６ａ、運転警告ＬＥＤ２６ｂ、電池残量ＬＥＤ２６ｃに出力する構成としている。
【００２６】
前記出力端子１８ａ,１８ａは、ブレーカ５５を介して電動モータ８に接続されている。即ち、ブレーカ５５は、モータ駆動回路２０を断接に切り替える操作部５５ａを備え、操作部５５ａはソレノイド（図示せず）を組み込み、モータ駆動回路２０の電流値が上昇すると励磁して操作部５５ａを作動しモータ駆動回路２０を遮断状態におき、電動モータ８を切りとする構成である。なお、前記ブレーカ５５の操作部５５ａは前記ロータリカバー６の上面に配設されている。
【００２７】
前記出力端子１８と充電端子１９は機体背面視でハンドルフレーム１１の左右両側にそれぞれ設ける構成で、作業者が操作側の機体後ろ側からハンドルフレーム１１が邪魔になり難く配線の着脱を行ない易くしている。また、出力端子１８と充電端子１９を背面視でハンドルフレーム１１を挟んで左右両側に配置したため、視覚的にも分かりやすく左右を誤った差込みとすることを防止できる。
【００２８】
前記ブレーカ５５と電動モータ８とを接続するモータ駆動回路２０は、バッテリケース９の下部からロータリカバー６の壁部６ａの外周に形成する傾斜部６ｃの下方と機体フレーム１０の間の空間を通過する構成としている。
【００２９】
バッテリケース９は上面に取手９ｅを形成し、下面に位置固定用の凸部９ｆを複数形成し、位置固定用の該凸部９ｆを機体フレーム１０に形成する位置固定用の穴部１０ａに挿入することで、バッテリケース９の載置位置を固定できる構成としている。また、バッテリケース９はその左右側面をロータリカバー６の壁部６ａで支持されると共に、その前面に上下方向に長く位置固定用の凸条部９ｇを形成し、モータカバー７に形成する位置固定用の凹部７ａと係合する構成としている。また、機体フレーム１０の左右中央には開口部１０ｂを設け、機体フレーム１０に雨水等で流入した水の水はけができるようにしている。
【００３０】
バッテリケース９を機体にセットするときには位置固定用の凸条部９ｇを位置固定用の凹状部７ａに対応させ両者を嵌合状態としてそのまま下に下ろすと位置固定用の凸部９ｆが位置固定用の穴１０ａに挿入されてバッテリケース９の位置固定がなされる。バッテリケース９を取り出すときは取手９ｅを引き上げるだけで取り出すことができる。
【００３１】
本実施の形態のバッテリケース９は前側をモータカバー７で、側面をロータリカバー６の壁部６ａで支持されるが、該壁部６ａはロータリカバー６とは別体に形成しても良い。例えば機体フレーム１０側に取り付けた壁部によって形成する構成としても良い。
【００３２】
また、壁部６ａは後ろ上がり傾斜状に形成することで、バッテリケース９の支持を強固にすると共に機体全体の美観を向上させることができる。また、バッテリケース９の背面側には後支持壁部６ｄを形成してバッテリケース９を背面から支持している。後支持壁部６ｄはバッテリケース９の側面を支持する壁部６ａよりも低く形成し、出力端子１８と充電端子１９を機体背面側に露出する構成とすることで出力端子１８と充電端子１９への接続をし易くしている。
【００３３】
なおバッテリケース９の前記カバー９ａは、モータケース７との間に位置するものであるが、バッテリケース９の本体外周の内側に形成され、併せてモータケース７とバッテリケース９との外周を略揃えて形成することで隙間を少なくし、外観からカバー９ａが視認できないため美観を高め、併せて雨水の浸入を少なくする。
【００３４】
次に、操作レバー１７の安全装置Ｔについて説明する。
操作レバー１７は横軸心の支点３０周りに回動する構成とし、支点３０の前側に形成するスイッチ操作部１７ａと、支点３０の後側に形成する把持部１７ｂとを設ける。３３は電動モータ８の駆動を入切すべく前記信号制御基板５１の制御部に信号入力するリミットスイッチでスイッチ操作部１７ａの回動動作により電動モータ８の駆動が入切に行なわれる。２５は把持して回動させた操作レバー１７を初期位置に戻すスプリングである。
【００３５】
前記把持部１７ｂの上方にあって該把持部１７ｂと交差する方向（左右方向）に支持され、この左右方向に摺動する移動軸３１を設ける。移動軸３１の機体内側端には移動軸３１を機体外側に向かって押し出し操作するための押し部３１ｃを形成し、押し部３１ｃに隣接してスプリング３５を移動軸３１に巻回する構成としている。移動軸３１は機体内側から順に小径部３１ａと大径部３１ｂとを隣接して形成している。そして、安全装置Ｔの初期位置では大径部３１ｂが把持部１７ｂの回動軌跡上に位置する構成としている（図１０（Ａ））。
【００３６】
操作レバー１７と安全装置Ｔの耕耘作業時の操作について以下説明する。
バッテリＢの充電状態を電池残量ＬＥＤ５３の点滅の有無によって確認し、不足の場合は充電器あるいは１００Ｖ電源を充電端子１９に接続し所定の充電を行なう。
【００３７】
耕耘作業の開始にあたっては、電源スイッチ１６を入りにして、移動軸３１の端部に形成する押し部３１ｃを親指で押し、小径部３１ａを操作レバー１７の回動軌跡上に位置させ（図１０（Ｂ））、そして、作業者は把持部１７ｂを把持してリミットスイッチ３３がＯＮとなる位置まで回動する。リミットスイッチ３３のＯＮ信号は、信号制御基板５１を経由して放電制御回路４３ａに送信されバッテリＢにより電動モータ８が駆動する。電動モータ８の回転を受けてロータリ部Ｒが回転し耕耘作業が行われる（図９（Ｂ））。
【００３８】
耕耘作業を停止するときには、作業者が把持部１７ｂを離すとスプリング２５の作用でスイッチ操作部１７ａが初期位置まで回動し、リミットスイッチ３３のＯＦＦ信号が伝えられてバッテリＢの駆動電流が遮断されロータリ部Ｒは停止する（図９（Ａ））。
【００３９】
作業者が電源スイッチ１６を入りにした状態で電動耕耘機を持ち運んでいるときに、不意に操作レバー１７の把持部１７ｂに当接して把持部１７ｂが回動しても、把持部１７ｂが移動軸３１の大径部３１ｂに当接して、スイッチ操作部１７ａがリミットスイッチ３３の入り位置まで回動せず、リミットスイッチ３３は入りされず、電源スイッチ１６が入り状態であることを作業者が気づかずに持ち運んでいるときであっても不意にロータリ部Ｒが回転することがないので安全である。
【００４０】
モータ駆動回路２０に負荷が掛かり電流が所定以上になると、ブレーカ５５は該モータ駆動回路２０を遮断側に作用させ、併せて操作部５５ａを切り側に切り替える。従って、再度起動するに当たっては操作部５５ａを操作して入りに切り替えておくものである。なお、ロータリ部Ｒのメンテナンスなどの時にはブレーカ５５の操作部５５ａを操作してモータ駆動回路２０を遮断側（切り）に切り替えておくことにより、確実に電動モータ８の非駆動を確保でき安全である。
【００４１】
なお、この操作部５５ａはロータリカバー６部（図例ではロータリカバー６の後部左側）に配設されるものであるから、メンテナンス作業対象箇所に近い位置にあって便利である。つまり、電源スイッチ１６をハンドルフレーム１１に配設しておくとハンドル操作する作業者にとっては使い易いけれども、ロータリ部Ｒをメンテナンスする場合には遠くになって不便であるが、上記のようにロータリカバー６の上面に構成すると手が届き易く便利である。
【００４２】
前記放電制御基板４３に構成される過電流保護回路４５は、放電制御回路４３ａ部の過電流を検出すると放電出力を停止する構成とし、モータ駆動回路２０に電流が流れない。また、ＯＮ・ＯＦＦ信号平滑回路４６は、特に起動時の電流が不安定であってもこれを滑らかに平滑処理して滑らかな発信を確保する。また、サージ電流制御回路４７は、起動時の前記操作レバー１７によるリミットスイッチ３３のＯＮ・ＯＦＦが断続的に繰り返された場合に生じる恐れのあるサージ電流の発生を防止する。従って、これらＯＮ・ＯＦＦ信号平滑回路４６及びサージ電流制御回路４７は機械的な操作レバー１７によるリミットスイッチ３３断接に伴う回路構成である。
【００４３】
さらに放電制御基板４３の過放電防止回路４８は、バッテリＢからの電圧が過剰のときにはこれを所定以下（例えば１８Ｖ以下）に抑制制御する。短絡防止回路４９は出力端子１８部の短絡状態となったときに放電制御回路４３ａ部の保護に係り、もう一方の短絡防止回路５０によって充電端子１９部の短絡状態となったときに充電制御回路４２ａ部の保護が図れる。
【００４４】
本実施例に係るコントローラの構成は、充電制御基板４２,４２を夫々バッテリセル４１,４１に直接接続し、バッテリケース９内に収容するとともに、放電制御基板４３の方は充電制御基板４２,４２とは上下に間隔離れてバッテリケース９内に装着する構成であるから、充電制御基板４２,４２とバッテリセル４１,４１との接続はワイヤレスで直接接続が可能となってコンパクト化が図れる一方、放電制御基板４３はバッテリセル４１,４１や充電制御基板４２,４２とは独立的に着脱でき、組立性や分解メンテナンス性が良好である。
【００４５】
さらに、充電制御基板４２,４２の充電制御回路４２ａ,４２ａと充電端子１９とを並列接続して充電を各バッテリセル４１,４１に対して並列接続処理を行い、放電制御基板４３の放電制御回路４３ａに対してバッテリセル４１,４１は直列接続によって出力端子１８を介して電動モータ８に出力しており、並列接続と直列接続とを効果的に組み立て得る効果がある。
【００４６】
なお、バッテリセル４１,４１の上部に充電制御基板４２,４２を配設してバッテリケース９に挿入する構成であるため、水分が浸入しても下方に堆積して基板４２,４２自体に影響が少ない。
【００４７】
次に電動耕耘機を持ち運ぶときの構成を以下説明する。
３６は左右の操作ハンドル１２ａ，１２ｂの前後位置を固定・調節するための締付ノブで、該締付ノブ３６を緩めて操作ハンドル１２ａ，１２ｂを横軸心の回動支点３７周りに機体前側に倒し、締付ノブ３６を締めて位置固定する（図１１参照）。すると、左右の操作ハンドル１２ａ，１２ｂとを連結する連結棒３８が機体の前後長の略中央で機体の略重心位置で、かつバッテリケース９の上方に位置する構成としている。作業者は連結棒３８、又は連結棒３８と機体前端のバンパー３９を持って電動耕耘機を持ち運ぶことで、持ち運び時にバッテリケース９が外れるのを防止することができる。また、連結棒３８は左右の操作ハンドル１２ａ，１２ｂを前側に倒したときに正面視で略門構えになる構成としており、バッテリケース９に当接しないで左右の操作ハンドル１２ａ，１２ｂをより下まで倒せる構成としている。
【００４８】
４０は持ち運び時にロータリ部Ｒの下を覆う位置に取り付けるバケットで、可撓性ゴムバンド４１Ａを係合しうる凸状部４０ａを左右に設け、該ゴムバンド４１Ａの上部に設けた孔４１ａを機体フレーム１０の側面に形成したフック部１０ａに係止して機体に装着する構成で、ロータリ部Ｒに付着する土が落下するのを受け、持ち運び時に土が周辺に散乱するのを防止することができる。なお、バケット４０は前壁４０ｆに対して後壁４０ｒを低く形成している。従ってバケット４０を地面に置いた状態で後方から耕耘機を前進させることによってバケット４０内に容易に進入できるため、可撓性ゴムバンドの利用と相まって、従来のように、ロータリカバーを下方に畳んでロータリ部の下方を囲う構成や、抵抗棒の支持パイプを利用した支持構成に比較して、装着や取り外しなどの取扱性が各段に優れている。４０ｂ,４０ｂはゴムバンド４１Ａの通過させるための孔部である。
【００４９】
次に本実施の形態の電動耕耘機の前後バランスの構成について以下説明する。
垂直方向に配置したモータ８のモータ軸８ａの軸心をロータリ軸４の軸心位置よりも前に構成し、ロータリ軸４の軸心位置よりも後方にバッテリケース９を設け、バッテリケース９の後方にハンドルフレーム１１を設ける構成にする。この構成により、バッテリケース９付近に重心が取れ、バッテリケース９内に収容するバッテリの容量を変更してバッテリケース９の重量が変化しても機体重心の変化が少ない。
【００５０】
次に前記ＬＥＤ２６の構成について以下説明する。
電源スイッチ１６の近傍に各種運転状態を示す複数のＬＥＤ２６を設けている。即ち、ハンドルフレーム１１に支持されたカバー部材６０の傾斜上面６０ａに前記電源スイッチ１６とＬＥＤ２６を設ける。ＬＥＤ２６及び、このＬＥＤ２６の下側に位置すべく信号制御基板５１を支持したホルダ６１を備えている。この信号制御基板５１は前記電源スイッチ１６信号やリミットスイッチ３３信号を入力して配線６２により前記出力端子１８の一対１８ｂ,１８ｂに接続している。
【００５１】
本実施の形態では、電源の入り切りのＬＥＤ２６ａ、運転の入り切りのＬＥＤ２６ｂとバッテリ残量のＬＥＤ２６ｃを設けている。電源の入り切りのＬＥＤ２６ａでは電源スイッチ入りで第一の色である緑色が発光し、過負荷を検出して配線２０に設ける過電流保護回路４５が作動すると第二の色である赤色が発光する。運転の入り切りのＬＥＤ２６ｂではリミットスイッチ３３が入りしてロータリ部Ｒが駆動すると第一の色である緑色が発光し、モータ８内蔵の温度センサーによる保護回路（図示せず）が作動すると第二の色である赤色が発光する。バッテリ残量のＬＥＤ２６ｃではバッテリの残量が通常の状態では第一の色である緑色が発光し、残量が設定量以下になると第二の色である赤色が発光する。なお、前記電源入り切りのＬＥＤ２６ａは省略してもよい。
【００５２】
このように、各種運転状態をＬＥＤで表示し、また、第一の色から第二の色に適宜変色することで少ないＬＥＤの数で多くの動作表示を行なうことができ、また、一箇所に集中して、かつ、操作側から見やすい位置にＬＥＤを配置することで各種運転状況を確認しやすい。また、電源スイッチ１６に隣接してＬＥＤを設けたことで、電源入りから電源切の際にＬＥＤを常に確認しやすい。
【符号の説明】
【００５３】
Ｂ バッテリ
８ 電動モータ
９ バッテリケース
９ｄ カバー
１８ 出力端子
１９ 充電端子
２０ モータ駆動回路
４２ 充電制御基板
４２ａ 充電制御回路
４３ 放電制御基板
４３ａ 放電制御開路
５５ ブレーカ
５５ａ 手動操作部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
充電可能なバッテリ（Ｂ）と電動モータ（８）とを備え、作業部または走行部を該電動モータ（８）によって駆動する歩行型作業機において、バッテリ（Ｂ）を収容するバッテリケース（９）を機体に着脱自在に装着し、該バッテリケース（９）内には充電制御基板（４２）と放電制御基板（４３）を設け、前記バッテリケース（９）に、充電制御基板（４２）の充電制御回路（４２ａ）に接続する充電端子（１９）と、放電制御基板（４３）の放電制御回路（４３ａ）に接続する出力端子（１８）を設けてなる歩行型作業機。
【請求項２】
出力端子（１８）から電動モータ（８）へのモータ駆動回路（２０）途中に該モータ駆動回路（２０）中の負荷電流が所定以上になるとモータ駆動回路（２０）を電気的に遮断するブレーカ（５５）を設け、ブレーカ（５５）による電気的遮断状態に関わらず任意にモータ駆動回路（２０）を電気的な接続状態と遮断状態とに切り替える手動操作部（５５ａ）を設け、該手動操作部（５５ａ）を作業部または走行部の近傍の機体部に設けてなる請求項１に記載の歩行型作業機。
【請求項３】
前記バッテリケース（９）に着脱自在なカバー（９ａ）を備え、バッテリケース（９）内にはバッテリ（Ｂ）を構成する複数のセル（４１,４１）と各セル（４１,４１）の夫々の上面に充電制御回路（４２ａ）を組み込んだ充電制御基板（４２,４２）とを一体的に構成して挿脱自在に設け、充電制御基板（４２）を充電端子（１９）に配線接続し、前記充電制御基板（４２,４２）の上方には適宜間隔離れて放電制御回路（４３ａ）を組み込んだ放電制御基板（４３）を、バッテリケース（９）の内周側壁部形成した案内凹部に挿入して装着または離脱させる構成とし、放電制御基板（４３）は複数のバッテリセル（４１,４１）の直列接続による電圧出力が出力端子（１８）に出力できるように回路構成してなる請求項１または請求項２に記載の歩行型作業機。
【請求項１】
充電可能なバッテリ（Ｂ）と電動モータ（８）とを備え、作業部または走行部を該電動モータ（８）によって駆動する歩行型作業機において、バッテリ（Ｂ）を収容するバッテリケース（９）を機体に着脱自在に装着し、該バッテリケース（９）内には充電制御基板（４２）と放電制御基板（４３）を設け、前記バッテリケース（９）に、充電制御基板（４２）の充電制御回路（４２ａ）に接続する充電端子（１９）と、放電制御基板（４３）の放電制御回路（４３ａ）に接続する出力端子（１８）を設けてなる歩行型作業機。
【請求項２】
出力端子（１８）から電動モータ（８）へのモータ駆動回路（２０）途中に該モータ駆動回路（２０）中の負荷電流が所定以上になるとモータ駆動回路（２０）を電気的に遮断するブレーカ（５５）を設け、ブレーカ（５５）による電気的遮断状態に関わらず任意にモータ駆動回路（２０）を電気的な接続状態と遮断状態とに切り替える手動操作部（５５ａ）を設け、該手動操作部（５５ａ）を作業部または走行部の近傍の機体部に設けてなる請求項１に記載の歩行型作業機。
【請求項３】
前記バッテリケース（９）に着脱自在なカバー（９ａ）を備え、バッテリケース（９）内にはバッテリ（Ｂ）を構成する複数のセル（４１,４１）と各セル（４１,４１）の夫々の上面に充電制御回路（４２ａ）を組み込んだ充電制御基板（４２,４２）とを一体的に構成して挿脱自在に設け、充電制御基板（４２）を充電端子（１９）に配線接続し、前記充電制御基板（４２,４２）の上方には適宜間隔離れて放電制御回路（４３ａ）を組み込んだ放電制御基板（４３）を、バッテリケース（９）の内周側壁部形成した案内凹部に挿入して装着または離脱させる構成とし、放電制御基板（４３）は複数のバッテリセル（４１,４１）の直列接続による電圧出力が出力端子（１８）に出力できるように回路構成してなる請求項１または請求項２に記載の歩行型作業機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１１−７２２１１（Ｐ２０１１−７２２１１Ａ）
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２２４９３８（Ｐ２００９−２２４９３８）
【出願日】平成２１年９月２９日（２００９．９．２９）
【出願人】（００００００１２５）井関農機株式会社 (3,813)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月２９日（２００９．９．２９）
【出願人】（００００００１２５）井関農機株式会社 (3,813)
【Ｆターム（参考）】
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