説明

電動作業車両

【課題】着脱と搬送が容易で、かつ、制御部とバッテリーセルとを別々の室に収納したバッテリーを備える電動作業車両を提供する。
【解決手段】左右一対の後タイヤ13と、それぞれの後タイヤ13を駆動する左右一対の走行モータ16とをシャーシ11に備え、走行モータ16に電力を供給するバッテリー25をシャーシ11に着脱可能とした電動ローンモア10であって、バッテリー25が、バッテリーセルとバッテリーセルを収納するバッテリーケースとで構成され、バッテリーケースが、上室と下室とで構成され、下室にバッテリーセルを収納する一方、上室に、バッテリーセルの出力電圧および出力電流を制御する制御部を収納する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、左右一対の駆動輪と、それぞれの駆動輪を駆動する左右一対の走行モータとを機体に備え、走行モータに電力を供給するバッテリーを機体に着脱可能とした電動作業車両に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、ローンモア(作業車両)は、モアデッキ内に略水平に回転自在に備えられた2つのモアブレードをエンジン動力にて回転させて芝(草)を刈っていた。そして、刈った芝を後方に向かって排出するように構成されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特表平11−509798号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
近年、地球温暖化防止の観点から、温室効果ガスを含む排気ガスを規制する動きが社会的潮流となってきた。この動きに対する対応は自動車産業において顕著であり、ハイブリッドカー、電気自動車など、いわゆるエコカーの開発が進められている。特に、近年、バッテリーを電源とした電気自動車の実用化に対する技術開発が活発化している。
【0005】
しかし、このような技術開発は、作業車両の分野においてはさほど活発ではない。特に、ローンモアの分野においては実施可能レベルの技術開発がなされていないのが現状である。したがって、電動によるローンモアを開発することは重要な意義を持っている。
【0006】
電動ローンモアを実現させるためには、走行のためのモータへの電力に加えて、モアブレードを回転させるモータへの電力を確保する必要がある。現在の蓄電技術では、これらのモータをできるだけ長く駆動させるためにはバッテリーが大きく重くなってしまう。バッテリーを搭載したままで充電をするように設計すると、充電している間は電動ローンモアで芝刈り作業を行うことができず、作業効率が悪い。そこで、芝刈り作業効率を向上させるために、バッテリーを取り外して、既充電のバッテリーを取り付けて作業を行うことが考えられる。この場合には、バッテリー交換の作業性を向上させるために、大きなバッテリーに代えて複数の小型のバッテリーを搭載する方法が考えられる。しかし、複数のバッテリーを電動ローンモアに搭載すると、メンテナンス時や交換時などに取り外す手間がかかってしまうという問題がある。
【0007】
これらの問題を解決するために、充電時やメンテナンス時にバッテリーを取り外す際、着脱と搬送が容易なバッテリーを備える電動作業車両が考えられる。この場合、バッテリーに車輪を取り付けることで、移動を容易にすることができる。
【0008】
一方、バッテリーを着脱して搬送可能とする場合、バッテリーセルを制御する電動品類も一緒に着脱することが望ましい。しかし、バッテリーを電解質溶液で構成する場合には、バッテリーセルの液漏れという問題が生じる。電装品類がこぼれたバッテリー液で故障してしまう可能性を低減させるためには、バッテリーセルと電動品類とを別々の室に収納することが望ましい。そこでこの発明は、着脱と搬送が容易で、かつ、制御部とバッテリーセルとを別々の室に収納したバッテリーを備える電動作業車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
このため請求項1に記載の発明は、左右一対の駆動輪と、
該それぞれの駆動輪を駆動する左右一対の走行モータとを機体に備え、
該走行モータに電力を供給するバッテリーを前記機体に着脱可能とした電動作業車両であって、
前記バッテリーが、
バッテリーセルと該バッテリーセルを収納するバッテリーケースとで構成され、
該バッテリーケースが、
上室と下室とで構成され、
該下室に前記バッテリーセルを収納する一方、
前記上室に、
前記バッテリーセルの出力電圧および出力電流を制御する制御部を収納することを特徴とする。
【0010】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の電動作業車両において、前記上室を前記下室に対して回動可能とし、前記上室の底面が前記下室の上面を兼ね、
前記下室の上面を開放して前記バッテリーセルを上方に取り出し可能とすることを特徴とする。
【0011】
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の電動作業車両において、前記上室を前記下室に対して回動自在とするとともに、回動を規制するためのロック機構を備えることを特徴とする。
【0012】
請求項4に記載の発明は、請求項1に記載の電動作業車両において、前記下室の側面を開放可能とし、該開放可能となった側面より前記バッテリーセルを収納したり取り出したりすることを特徴とする。
【0013】
請求項5に記載の発明は、請求項1ないし4のいずれかに記載の電動作業車両において、前記バッテリーセルの電力を交流に変換するためのAC−DCコンバータと、
該AC−DCコンバータで変換された交流電力を使用するためのコンセントとを備え、
該コンセントを前記バッテリーケースの表面に備えることを特徴とする。
【0014】
請求項6に記載の発明は、請求項1ないし5のいずれかに記載の電動作業車両において、前記バッテリーセルの電圧および電流を計測する計測部と、該計測された電圧値および電流値を表示するための表示部とを備え、該表示部を前記バッテリーケースの表面に備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【0015】
請求項1に記載の発明によれば、左右一対の駆動輪と、該それぞれの駆動輪を駆動する左右一対の走行モータとを機体に備え、該走行モータに電力を供給するバッテリーを前記機体に着脱可能とした電動作業車両であって、前記バッテリーが、バッテリーセルと該バッテリーセルを収納するバッテリーケースとで構成され、該バッテリーケースが、上室と下室とで構成され、該下室に前記バッテリーセルを収納する一方、前記上室に前記バッテリーセルからの出力電圧および出力電流を制御する制御部を収納する。
【0016】
これにより、万が一、バッテリーセルから電解質溶液が漏れ出したような場合にも、制御部に漏れた液が及ばず、故障することを防止できる。したがって、着脱と搬送が容易で、かつ、制御部とバッテリーセルとを別々の室に収納したバッテリーを備える電動作業車両を提供することにある。また、制御部のメンテナンス性が向上する。
【0017】
請求項2に記載の発明によれば、前記上室を前記下室に対して回動可能とし、前記上室の底面が前記下室の上面を兼ね、前記下室の上面を開放して前記バッテリーセルを上方に取り出し可能とするので、上室を回動することで、下室の上部を開放し、バッテリーセルを下室の上方に向けて取り出したり、メンテナンスする際の作業効率を向上させることができる。
【0018】
請求項3に記載の発明によれば、前記上室を前記下室に対して回動自在とするとともに、回動を規制するためのロック機構を備えるので、上室を必要な時のみ回動することができ、安全である。
【0019】
請求項4に記載の発明によれば、前記下室の側面を開放可能とし、該開放可能となった側面より前記バッテリーセルを収納したり取り出したりするので、バッテリーセルの取り出しを容易にする。
【0020】
請求項5に記載の発明によれば、前記バッテリーセルの電力を交流に変換するためのAC−DCコンバータと、該AC−DCコンバータで変換された交流電力を使用するためのコンセントとを備え、該コンセントを前記バッテリーケースの表面に備えるので、バッテリーを機体から外して単独で、交流電源として使用することができる。これによって、例えば、バッテリーを用いて屋外で照明器具などを使用することができる。
【0021】
請求項6に記載の発明によれば、前記バッテリーセルの電圧および電流を計測する計測部と、該計測された電圧値および電流値を表示するための表示部とを備え、該表示部を前記バッテリーケースの表面に備えるので、表示部にて、必要に応じて計測部で計測されたバッテリーセルの電圧値および電流値を確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】この発明の電動作業車両の一例としての、電動ローンモアの平面図である。
【図2】その側面図である。
【図3】電動ローンモアに備えるバッテリーの左前方からの斜視図である。
【図4】バッテリーの右後方からの斜視図である。
【図5】回動部の拡大斜視図である。
【図6】(a)は円筒部周辺の概略図、(b)は係止軸の概略図、(c)は抜止ピンの斜視図である。
【図7】機体後部の斜視図である。
【図8】その要部拡大図である。
【図9】図5の別の要部拡大図である。
【図10】バッテリーを機体の後部に取り付ける様子を説明するための図である。
【図11】バッテリーを機体の後部に取り付ける様子を説明するための要部拡大説明図である。
【図12】バッテリーケースの、(a)は側面図、(b)は一部拡大側面図、(c)は正面図である。
【図13】バッテリーケースの、(a)は平面図、(b)は上室内部の平面図である。
【図14】(a)は上板上に配置された電装品類を示す図、(b)は下板上に配置された電装品類を示す図である。
【図15】バッテリー内の電装品類の回路図である。
【図16】バッテリーケースを開放する様子を説明するための図であり、(a)は天板を開いたとき、(b)は上板を上方に回動したとき、(c)は上室を開いたときを示す。
【図17】バッテリーケースの変形例を示す図で,(a)は背面図、(b)は要部拡大図である。
【図18】バッテリーケースの別の例を示す図で、(a)は背面図、(b)は下室の後板の斜視図である。
【図19】下室の後板を取り外してバッテリーセルを取り出す手順を示す図である。
【図20】バッテリーケースのさらに別の変形例を示す図で、(a)は正面図、(b)は平面図である。
【図21】バッテリーケースのまた別の変形例を示す図で、(a)は側面図、(b)は正面図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下、図面を参照しつつ、この発明を実施するための最良の形態について詳述する。なお、この明細書において、「前」とは電動作業車両の前進方向を、「後」とは後進方向を、「左右」とはそれぞれ、前進方向に向かって「左右」を、「上下」とはそれぞれ、電動作業車両の「上下」方向を意味するものとする。図1には、この発明の電動作業車両の一例としての、電動ローンモア10の平面図を、図2には、その平面図を示す。電動ローンモア10は、左右一対のフレーム状(断面視で門型状)のシャーシ(機体)11と、該シャーシ11の前側下方に一対の前タイヤ12、後側下方に一対の後タイヤ(駆動輪)13などを備える。また、前タイヤ12と後タイヤ13との間には、モアデッキ14を備える。モアデッキ14の後部の側面は刈った芝を後方に排出するために開放されている。モアデッキ14の内側には、不図示のモアブレード(作業部)を、左右に2つ並べて備える。このモアブレードの回転中心には、それぞれモアモータ(作業モータ)15,15を取り付ける(モアモータ15によってモアブレードを回転させて芝を刈る)。なお、右側のモアブレードの回転中心は、左側のそれと比べて、直進方向やや後方となる。
【0024】
シャーシ11の上には、本体カバー20を被せる。本体カバー20は、シャーシ11全体を覆うものである。後タイヤ13のやや前方で本体カバー20上には、運転席21を設ける。運転席21の左右側方には、電動ローンモア10の走行操作をするための走行操作レバー22,22をそれぞれ備える。
【0025】
なお、電動ローンモア10は、草刈りに加えて、走行も電動モータによってまかなうものであり、一対の後タイヤ13,13の内側にそれぞれ走行モータ16を備え、この走行モータ16によって後タイヤ13,13をそれぞれ単独で駆動させる(なお、後タイヤ13,13のホイール内にそれぞれホイールモータを備えてもよい)。
【0026】
前述の2つのモアモータ15および2つの走行モータ16の電力は、バッテリー25から供給される。バッテリー25は、機体の後部に備える。詳しくは、バッテリー25は、後タイヤ13,13のアクスル間で、かつ、シャーシ11,11の後端の間に配置する。
【0027】
運転席21の下方には、不図示の制御部を備える。この制御部は、電動ローンモア10の走行モータ16を制御する。制御部は、走行操作レバー22の傾動量に応じて走行モータ16の回転方向および回転速度を制御する。制御部は、走行モータ16の制御に加えて、モアモータ15の回転制御、さらにバッテリー25の微小な電圧の変動を補正する役割も担っている。なお、モアモータ15の回転は、走行モータ16の回転数と連動するように制御される。すなわち、走行スピードを速めると、モアブレードの回転数も速まり、走行スピードを落とすと、モアブレードの回転数も遅くなる。
【0028】
前タイヤ12,12はそれぞれ、シャフトを介して前タイヤブラケット17に回転自在に取り付けられている(すなわち、前タイヤ12は前タイヤブラケット17に対して従動回転する)。前タイヤブラケット17は門型形状に形成され、天面部の中央には貫通孔を設ける。貫通孔にはボルトを上向きに貫通させ、円筒状の前タイヤポスト18内にて固定する。これによって、前タイヤブラケット17は、前タイヤポスト18に対して回転自在となる。
【0029】
前タイヤポスト18の側面には、フロントフレーム19の一端を固定する。フロントフレーム19は円弧状に形成される。フロントフレーム19の他端はシャーシ11に固設する。
【0030】
走行操作レバー22は傾動可能に設けられ、運転者がこれを前に倒すと走行モータ16が前進方向に回転する。一方、走行操作レバー22が後に倒されると走行モータ16は後進方向に回転する。さらに、走行操作レバー22の傾動度合いによって走行モータ16の回転速度が変化する。すなわち、走行操作レバー22を大きく前(後)に倒すと、走行モータ16が前進(後進)方向により早く回転し、走行操作レバー22を小さく前(後)に倒すと、走行モータ16が前進(後進)方向にゆっくりと回転する。運転者は、走行操作レバー22,22を前後に適宜操作することで、直後進、左右折、旋回などを行うことができる。
【0031】
そして、運転席21の右側のフェンダー20FRには、操作系のボタンなどを備え、例えば、モアデッキ14内の2つのモアブレードの回転をON、OFFする草刈スイッチや、モアデッキ14の高さ調節ボタンなどを設ける。草刈スイッチはリミット型のスイッチで、運転者が指で押下するとONとなり、再度押下するとOFFとなる。運転席21の左側のフェンダー20FLには、カップフォルダや小物を置くためのトレイなどを備える。なお、符号24は、モアデッキ14を昇降するためのデッキ昇降ペダルである。デッキ昇降ペダル24を右足で操作しながら、上述の高さ調節ボタンを押すことで、モアデッキ14の高さを調節することができる。
【0032】
図3,4には、バッテリー25の詳細を示す。バッテリー25は、カバー26によって上方より覆われている。カバー26は、ヒンジ26Cを介してカバー本体26Aと蓋部26Bが連結されてなる。カバー本体26Aは硬質の樹脂製で、バッテリーケース27を上方から覆うようにして不図示のボルトによってバッテリーケース27に取り付けられている。
【0033】
蓋部26Bはカバー本体26Aと同様の樹脂製であり、ヒンジ26Cを支点としてカバー本体26Aに対して回動自在である。このため、ヒンジ26Cを支点として蓋部26Bを開閉することで、バッテリーケース27の上部が露出するようになっている。なお、蓋部26Bの下端には凹部26BFが形成されている。一方、カバー本体26Aの、凹部26BFに対応する箇所には、凹部26AFが形成されている。凹部26BFは、蓋部26Bを開閉する際に、作業者が手を掛けられるようになっている。また、凹部26AFは、蓋部26Bを開閉する際に、凹部26BFに手を掛ける際の逃げとなっている。
【0034】
蓋部26Bの下端には不図示の金属板が2箇所取り付けられており、カバー本体26Aには、蓋部26Bを閉じたときに、この金属板が当接する箇所に磁石が取り付けられている。したがって、蓋部26Bがカバー本体26Aに一定の力で固定されるようになっている。蓋部26Bを開けるとバッテリーケース27の上部が露出する。バッテリーケース27の上部には、バッテリーケース27を充電する際にプラグを差し込むための充電口28を備える。この充電口28は、後述するように、急速充電口および通常充電口とで構成される。バッテリー25とプラグとの間にはACアダプタおよび充電装置を適宜備える。
【0035】
バッテリーケース27の両側面27Sには、補強部40S,40Sが形成される。補強部40は、側面27Sを構成する金属板を打ち出すことで形成され、側面27Sを補強するものである。補強部40Sにはそれぞれ回動部29を配置する(回動部29は補強部40Sの内側にて適宜、バッテリーケース27と連結されている)。回動部29にはそれぞれ、把持部30の両端を溶接などで固定する。把持部30は金属パイプを折り曲げて略門型状に形成される。把持部30は、バッテリーケース27に対して回動部29を中心として回動する(回動部29の詳細は後述)。なお、回動部29の回動支点は、バッテリーケース27の重心付近とすることが望ましい。バッテリーケース27の下部の両側面27Sには、それぞれ取付板31を介して車輪フレーム32を取り付ける。取付板31は車輪フレーム32に溶接などで固定される。この取付板31はボルトによって、側面27Sに固定される。
【0036】
車輪フレーム32は四角筒状で、略コの字に折り曲げて形成される。車輪フレーム32の両端には、前輪ブラケット33,33を溶接などで固定する。前輪ブラケット33は金属板を略直角に2度折り曲げて門型状に形成される。両側には貫通孔を形成し、前輪34をボルトなどを介して回転自在に取り付ける。一方、車輪フレーム32の中央部分には、取付部35,35を溶接などで固定する。取付部35には円筒部36の側面を固設する。円筒部36には、後輪ブラケット37を旋回自在に取り付ける。後輪ブラケット37は門型形状に形成され、天面部の中央には貫通孔を設ける。貫通孔にはボルトを上向きに貫通させ、円筒部36内にて固定する。これによって、後輪ブラケット37は、円筒部36に対して回転自在に支持される。後輪ブラケット37は金属板を略直角に2度折り曲げて門型状に形成される。両側には貫通孔を形成し、後輪38をボルトなどを介して回転自在に取り付ける。このように、後輪38は、円筒部36の周りに回動することができる。
【0037】
バッテリーケース27の背面27Bの上部中央には取付ブラケット(バッテリー側固定部)39を固設する。取付ブラケット39は一対の金属板で構成され、それぞれの中央に貫通孔39Hを備える。背面27Bには、一対の補強部40B,40Bを上下方向に延びるように形成する。補強部40Bは、背面27Bを構成する金属板を打ち出すことで形成される。
【0038】
バッテリーケース27の両側面27Sに備える回動部29は、図5、図6(a)〜(c)に示すように、回動軸(回動支点)72、回動軸72に固設されたブラケット76,76、ブラケット76,76に対して抜き差し可能な係止軸(バッテリー側連結部)74、ブラケット76の内側に固設された円筒部73(回動軸72は円筒部73に対して回動自在である)、ブラケット76の外側に固設された円筒状のガイド部75(ガイド部75はその内側に係止軸74を抜き差し自在に挿入可能である)などで構成される。したがって、係止軸74は回動軸72に対して偏心した位置にある。
【0039】
円筒部(ロック機構)73には、同一径の貫通孔73Aおよび貫通孔73Bが直径方向に貫通するように形成されている。一方、回動軸72には、貫通孔73A,73Bと略同一径の貫通孔が直径方向に貫通するように形成されている。貫通孔73A,73Bおよび回動軸72の貫通孔には抜止ピン(ロック機構)PN2が挿入可能である(図3(a),(b)では、抜止ピンPN2が貫通孔73Aに挿入されている状態で、後述する搬送位置と称す)。また、ガイド部75には貫通孔75Aが直径方向に貫通するように形成されている。一方、係止軸74にも貫通孔75Aと略同一の貫通孔が直径方向に貫通するように形成されている。
【0040】
ガイド部75の貫通孔73Aと係止軸74の貫通孔には抜止ピンPN2を挿入可能である。抜止ピンPN2は頭部と差込部PN2Bで構成され、頭部に掛止部PN2Aを回動自在に取り付ける。回動軸72は回動支持部71に回動自在に支持される。回動支持部71はボルトによってバッテリーケース27に取り付けられる。係止軸74は後述するブラケット50のガイド部50Gに挿入可能である。
【0041】
図7〜9に示すように、シャーシ11,11の後端には、ブラケット(機体側連結部)50,50をボルトで固定する。ブラケット50の後端には貫通孔を形成し、円筒状のガイド部50Gを挿入して溶接などで固定する。シャーシ11,11の後部には当接部51を渡し掛けるようにしてボルトで固定する。当接部51は金属板を加工して形成し、その主要部は前進方向に向けて傾くように形成された平面で、この平面部分にバッテリー25をもたせ掛けて当接させる(なお、当接部51はこの形状に限定されるものではなく、バッテリー25の背面27Bを持たせかけることができる形状であればよく、複数の部材で構成されていてもよい)。
【0042】
当接部51の表面には不図示のゴム板(緩衝部)が貼り付けてあり、バッテリー25をもたせ掛けて当接させるときの衝撃を緩和するようになっている。当接部51の上には取付部52を備え、取付部52の両側には、一対のブラケット53,53を取り付ける。ブラケット53の上側には、コイルバネ(緩衝部)54をそれぞれ取り付ける。ブラケット53,53の間には、ブラケット55を介して取付ブラケット(機体側固定部)56を固設する。なお、緩衝部はコイルバネ54に限定されるものではなく、あらゆる弾性部材を適用しうる。
【0043】
取付ブラケット56は一対の金属板で構成され、それぞれの中央に貫通孔を形成し、そこに円筒状のガイド部56Gを挿入して溶接などで固定する。このガイド部56Gには係止ロッド57を挿入する。係止ロッド57は金属棒で形成され、その一端を平頭として抜け止めを施す。また、他端には、貫通孔を半径方向に形成する。この貫通孔には、固定ピンPN1を嵌めつける。固定ピンPN1の頭部には、引き抜く際に指などを引掛けるための円環を備える。なお、取付ブラケット56,56間の間隔は、バッテリー25に備える取付ブラケット(バッテリー側固定部)39,39間の間隔よりも広く形成され、取付ブラケット(バッテリー側固定部)39,39が取付ブラケット56,56間に配置されるように構成する。また、取付ブラケット39に形成された貫通孔39Hは、係止ロッド57が抜き差し自在となる程度の大きさに形成する。
【0044】
当接部51の下方には、横フレーム58をシャーシ11,11間に固定して配置し、横フレーム58には、一対のブラケット59,59を固設する。ブラケット59には、それぞれ、ローラ(当接促進部)60を回転自在に取り付ける。ローラ60はゴム製のタイヤ部とそれを内側から支持するホイール部とで構成される。ホイール部の中心には貫通孔が形成され、支持軸61が挿入される。ローラ60は支持軸61の周りに従動回転自在である。支持軸61の一端はブラケット59に固設され、他端は、受部62に固設される。受部62は、横フレーム58に固設される。ローラ60は、後述するように、バッテリー25を当接部51に持たせかける動作を容易にするためのものである。なお、当接促進部はローラ60に限定されるものではなく、同様の効果が得られるものであれば、どのような形状であってもよい。
【0045】
このように構成された電動ローンモア10では、バッテリー25を取りはずして単独で移動させて、充電することができる。充電し終えたバッテリー25を電動ローンモア10の本機に取り付ける方法について次に説明する。図10に示すように、バッテリー25の把持部30を掴みながらバッテリー25を押して、電動ローンモア10の本機に近づける。次に、図11に示すように、把持部30を搬送位置から取付位置へと回動する(図5、図6(a)〜(c)も参照のこと)。詳しくは、円筒部73に挿入してある抜止ピンPN2の掛止部PN2Aを回動させて差込部PN2Bから離すと、抜止ピンPN2のロックが解除され、抜止ピンPN2を円筒部73の貫通孔73Aから抜く。
【0046】
これによって、把持部30が回動軸72の周りに回動可能となり、把持部30を前側に回動させる。そして、回動軸72の貫通孔と円筒部73の貫通孔73Bとを合わせて、抜止ピンPN2の差込部PN2Bを差し込む。さらに、掛止部PN2Aを差込部PN2B近傍まで回動させて、抜止ピンPN2を円筒部73に対して抜けないようにする。このようにして、把持部30が、図11に示すような取付位置となる(図11において、一点鎖線は把持部30が搬送位置にある状態を示す)。
【0047】
そして、バッテリー25をさらに本機に向けて接近させる。次に、係止軸74に挿入してある抜止ピンPN2の掛止部PN2Aを回動させて差込部PN2Bから離し、抜止ピンPN2をガイド部75および係止軸74から抜く。さらに、係止軸74をブラケット76およびガイド部75から抜き出す。この状態で、本機側のブラケット50がバッテリー側のブラケット76の間に位置するようにバッテリー25を近づける。さらに、ガイド部75とガイド部50Gとを合わせ、係止軸74を両者に挿入する。そして、再び、ガイド部75および係止軸74に抜止ピンPN2を差し込んで、係止軸74の抜け止めをする。このようにして、バッテリー25が電動ローンモア10のシャーシ(機体)11に連結される。
【0048】
図12,13にはバッテリーケース27のさらに詳細を示す。バッテリーケース27は金属板で略箱状に形成され、上室27Uと下室27Bとで構成される。上室27Uと下室27BとはヒンジH2を介して回動可能に連結されている。上室27Uは一対の側板27USと、前板27UF、後板27UB、底板DB、天板27L1,27L2とで構成されている。これらの部材によって囲まれた内側には、上板UBをヒンジH3を介して後板27UBに回動自在に連結する。
【0049】
上板UBは、バッテリー25を電動ローンモア10に載置した時に、略水平となることを考慮して、上室27U内に配置される。これは、後述するように、上板UB上に配置されるリレー(図14において符号82)が機能上、水平となることが求められることによるものである。このため、図12(b)においては、上板UBは底板DBに対して一定の角度をもって斜めに配置されている。
【0050】
左側の側板27USには2つの貫通孔を形成し、急速充電口28Aと通常充電口28Bとを取り付ける。一方、右側の側板27USには切り欠きCを設ける。この切り欠きCには、後述するハーネスを配置する。天板27L1と天板27L2とはヒンジH1を介して連結されている。なお、前板27UFの上端の内側には永久磁石MGを取り付け、天板27L1が閉じられたときに、この永久磁石MGによって吸着される。このため、一定の力を加えないと回動せず、ロック機構が機能している。また、側面視にて、天板27L1の先端は、前板27UFよりもやや張り出すように設けられる。
【0051】
下室27Bは、一対の側板27BS、前板27BF、後板27BB、底板とで構成されている。なお、下室27Bの上部開口は、上室27Uの底板DBによって覆われる。言い換えると、上室27Uの底面DBが下室27Bの上面を兼ねている。したがって、底板DBの寸法と下室27Bの上部開口の寸法は略同一である。下室27B内には、複数のバッテリーセルBSを重ねて配置している。重ねられたバッテリーセルBSはステンレスバンドによって結束されている。なお、バッテリーセルBSの上端には、陽極端子と陰極端子が突設されている。
【0052】
なお、上室27Uの前板27UFの下端と、下室27Bの前板27BFの上端とは、ヒンジH2を介して連結される。また、図3における背面27Bは、後板27UB,27BBとで構成され、図3における側面27Sは側板27US,27BSとで構成される。
【0053】
図14(a),(b)には、上室27U内の詳細を示す。上板UB上には、バッテリーセルの出力側の電圧値や電流値を制御する制御部(BMU)81、リレー82、大容量ヒューズ83、電流センサ(計測部)84、また、不図示の電圧センサ(計測部)などが配置される(配線の詳細は、図15を参照のこと。なお、図15中の符号91,92はDC−DCコンバータ、符号93は充電器を示す。DC−DCコンバータ91,92には、ヒートシンクを付設し、放熱効果を上げている)。
【0054】
また、切り欠きC1にはコードCD2を底板DB側に貫通させ、切り欠きC2にはコードCD3を底板DB側より貫通させる。なお、リレー82の陰極側に配置された2方向のコードCD2のうちの一方(電流センサ84を通過しない方)は、切り欠きCよりバッテリーケース27の外に出て、安全プラグ85を介し、陽極電源としてコネクタ86へ連結される。コネクタ86には、陰極電源としてコードCD3も連結される。このコネクタ86は、機体11の後部に配置されるハーネスに連結して、バッテリー25の電力をモアモータ15、走行モータ16などに供給する(したがって、バッテリー25を機体11から取り外す際には、コネクタ86を先に取り外す必要がある)。
【0055】
安全プラグ85はバッテリーケース27の外側に設置され、非常時や作業時など電源回路を強制的に遮断する必要がある際に容易に取り外すことができるようになっている。なお、電流センサ84で計測した電流値の情報は不図示のコードを介して下板DBに備えるマイコン(制御部)87へと送られる。
【0056】
下板DB上には、マイコン87などが配置されている。また、下板DBには、切り欠きC3,C4,C5,C7が形成されている。切り欠きC7には、電流センサ84からの電流値の情報をマイコン87へ送るためのコードCD4を貫通させる。また、切り欠きC3にはマイコン87と制御部81とを繋ぐコードCD1を貫通させる。さらに、切り欠きC5には、バッテリーセルBSの陽極端子に接続されたコードCD2を貫通させる。また、切り欠きC4には、バッテリーセルBSの陰極端子に接続されたコードCD3を貫通させる。なお、切り欠きC6は、ヒンジH2の逃げである。
【0057】
このように構成されたバッテリー25で、電装品類やバッテリーセルBSを交換またはメンテナンスするには、まず、ボルトを緩めてカバー26をバッテリーケース27から取り外す。バッテリーケース27は、図16(a)に示すように、天板27L1をヒンジH1を支点として開くことができる。天板27L1を開くことで、上板UB上に配置された制御部(BMU)81、リレー82、大容量ヒューズ83、電流センサ(計測部)84などの電装品類のメンテナンスなどを行うことができる。さらに、図16(b)に示すように、上板UBをヒンジH3を支点として開くことができる。上板DBを開くことで、底板DB上に配置されたマイコン87などの電装品類のメンテナンスなどを行うことができる。なお、上板UBを回動させないときは、上板UBの先端は、底板DB上に当接している。
【0058】
また、図16(c)に示すように、上室27UをヒンジH2を支点として開くことができる。上室27Uを開くことで、下室27Bの上部を開放することができ、バッテリーセルBSを下室27Bの上方より取り出すことができる。なお、上室27Uの前板27UFの下端の内側面と、下室27Bの前板27BFの上端の内側面とにそれぞれ永久磁石MG1,MG2を備え、上室27Uを閉じているときに、両者を吸着させるようにしている。このため、上室27Uは一定の力を加えないと回動せず、ロック機構が機能している。なお、ロック機構は永久磁石によるものに限定されるものではなく、電動ローンモア10が走行中に、振動などによって上室27Uが不用意に回動して開いてしまうことを防止できるものであればどのような構成であってもよい。
【0059】
一例として、図17(a),(b)に示すように、掛止部STとピンPNとでロック機構LCを構成してもよい。掛止部STはピンPNの周りに回動可能であり、ピンPNは下室27Bの後板27BBに固定される。これによって、上室27Uは回動を規制され、必要なときのみロックを解除して回動させることができる。ロックを解除するときは、掛止部STの先端を略180度回動させて下室27B側に移動させる。すなわち、上室27Uを回動したときに、後板27UBが掛止部STに当接しない位置まで掛止部STを回動させる。掛止部STは手などで力を加えたときに限り回動するように構成する。このようにすることで、電動ローンモア10が走行中に、振動などによって掛止部STが回動して上室27Uが不用意に開いてしまうことを防止できる。
【0060】
図18,19には、バッテリーケース27の構成の異なる例を示す。この例では、バッテリーケース127の構成・作用が異なる以外は前の例と同様である。また、バッテリーケース127のうち、以下で説明する部分以外はバッテリーケース27と同一の構成である。
【0061】
バッテリーケース127は、上室127Uと下室127Bとで構成される。上室127Uと下室127Bとは一体に構成されている。上室127Uは一対の側板27USと、前板27UF、後板27UB、底板DB、天板27L1,27L2とで構成されている。これらの部材によって囲まれた内側には、上板UBをヒンジH3を介して後板に回動自在に連結する。
【0062】
下室127Bは、一対の側板127BS、前板127BF、後板127BB、底板とで構成されている。なお、下室127Bの上板は、上室127Uの底板DBによって共有されている。下室127B内には、複数のバッテリーセルBSを重ねて配置している。バッテリーセルBSの上端には、陽極端子と陰極端子が突設されている。
【0063】
側板127BSには貫通孔HLを設ける。また、後板(下室の側面)127BBは、中央部Bと、その両側に延設されたフランジ部S,Sとが一体に形成されている。左右のフランジ部Sにはそれぞれ貫通孔HLを設ける。下室127Bは、後板127BBを側板127BSにボルトによって固定することで構成される。すなわち、後板127BBと側板127BSのそれぞれの形成された貫通孔HLを合わせてボルト締めする。したがって、バッテリーセルBSの取り出し作業は、後板127BBを取りはずして行われる点が、前述の例とは異なる。
【0064】
なお、図12に示すバッテリーケース27にモニタを備えてもよい。モニタは、例えば、図20(a),(b)に示すように、天板27L1に矩形の切り欠きを形成し、その切り欠きに液晶モニタ(表示部)MNをはめ込んで取り付ける。この液晶モニタMNには、バッテリーセルBSの電圧値、電流値、バッテリー残量、各バッテリーセルBSの温度などの各種情報を表示することができる。液晶モニタMNは、カバー26の蓋部26Bを開くことで見ることができる(カバー26を取り外す必要はない)。
【0065】
また、図12に示すバッテリーケース27にAC電源用のコンセントを備えてもよい。コンセントは、例えば、図21(a),(b)に示すように、上室27Uの天板27L1に矩形の切り欠きを形成し、その切り欠きにコンセントPPをはめ込んで取り付ける。このコンセントPPには、バッテリーセルBSと連結されたAC−DCコンバータ95を接続する。AC−DCコンバータ95は、バッテリーセルBSに蓄電された直流電源を交流電源(100V)に変換するためのものである。AC−DCコンバータ95は、ブラケットBRにて下室27Bの前板27BF表面に取り付けられる。コンセントPPは、カバー26の蓋部26Bを開くことで見ることができる(カバー26を取り外す必要はない)。
【0066】
コンセントPPを設けることによって、バッテリー25を電動ローンモア10以外の用途に使用することができる。例えば、バッテリー25を電動ローンモア10から外して移動させ、照明のない屋外で夜間作業をするときに、照明の電源としてコンセントPPを使用してもよい。コンセントPPは交流電源であるので、市販の照明器具を使用することができる。
【0067】
以上、本書にて説明したバッテリー25は充電口28を左側に配置したが、この発明はこれに限定されるものではなく、右側に配置してもよいし、バッテリー25の後部に配置してもよい。
【0068】
この発明は上述の例に限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲内であらゆる形態を取ることができる。
【産業上の利用可能性】
【0069】
この発明の電動作業車両は、乗用電動ローンモアに限定されるものではなく、電動であれば、乗用でなくてもよいし、ローンモアでなくてもよい。あらゆる電動作業車両に適用しうる。
【符号の説明】
【0070】
10 電動ローンモア(電動作業車両)
13 後タイヤ(駆動輪)
15 モアモータ
16 走行モータ
25 バッテリー
26 カバー
27,127 バッテリーケース
27B 下室
27U 上室
81 制御部
127BB 後板(下室の側面)
95 AC−DCコンバータ
BS バッテリーセル
DB 底板(上室の底面および下室の上面)
MN 液晶モニタ
PP コンセント

【特許請求の範囲】
【請求項1】
左右一対の駆動輪と、
該それぞれの駆動輪を駆動する左右一対の走行モータとを機体に備え、
該走行モータに電力を供給するバッテリーを前記機体に着脱可能とした電動作業車両であって、
前記バッテリーが、
バッテリーセルと該バッテリーセルを収納するバッテリーケースとで構成され、
該バッテリーケースが、
上室と下室とで構成され、
該下室に前記バッテリーセルを収納する一方、
前記上室に、
前記バッテリーセルの出力電圧および出力電流を制御する制御部を収納することを特徴とする、電動作業車両。
【請求項2】
前記上室を前記下室に対して回動可能とし、前記上室の底面が前記下室の上面を兼ね、
前記下室の上面を開放して前記バッテリーセルを上方に取り出し可能とすることを特徴とする、請求項1に記載の電動作業車両。
【請求項3】
前記上室を前記下室に対して回動自在とするとともに、回動を規制するためのロック機構を備えることを特徴とする、請求項2に記載の電動作業車両。
【請求項4】
前記下室の側面を開放可能とし、該開放可能となった側面より前記バッテリーセルを収納したり取り出したりすることを特徴とする、請求項1に記載の電動作業車両。
【請求項5】
前記バッテリーセルの電力を交流に変換するためのAC−DCコンバータと、
該AC−DCコンバータで変換された交流電力を使用するためのコンセントとを備え、
該コンセントを前記バッテリーケースの表面に備えることを特徴とする、請求項1ないし4のいずれかに記載の電動作業車両。
【請求項6】
前記バッテリーセルの電圧および電流を計測する計測部と、
該計測された電圧値および電流値を表示するための表示部とを備え、
該表示部を前記バッテリーケースの表面に備えることを特徴とする、請求項1ないし5のいずれかに記載の電動作業車両。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【図16】
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【図17】
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【図18】
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【図19】
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【図20】
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【図21】
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【公開番号】特開2013−52733(P2013−52733A)
【公開日】平成25年3月21日(2013.3.21)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−191410(P2011−191410)
【出願日】平成23年9月2日(2011.9.2)
【出願人】(000006781)ヤンマー株式会社 (3,810)
【Fターム(参考)】