JP5689753B2 - 電動芝刈機 - Google Patents
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Description
電動芝刈機は、交流電源を電源とするものの他、バッテリを搭載して直流電源で動作するものが提供されている。バッテリを電源とする直流電源タイプの電動芝刈機によれば、長い電源コード等を引きずる必要がないので、屋外での取り回し(使い勝手)が良くなって効率よく作業を行うことができる。バッテリは、本体部から取り外して、別途用意した充電器により充電することにより繰り返し使用することができる。
近年、バッテリには、電動工具等に用いられるリチウムイオン式のバッテリパック(バッテリケースに複数本のセルを収容したもの)が広く普及してきており、このリチウムイオンバッテリを電源として搭載する電動芝刈機が提供されている。
本発明は、電動モータに対するバッテリの搭載位置を工夫することにより、当該バッテリの脱着操作性を確保しつつ、電動モータの振動に対する保護(耐振動性)を高めることを目的とする。
第1の発明は、電動モータにより回転する刈り込み刃を備えた本体部を備え、電動モータがバッテリを電源として駆動する電動芝刈機であって、バッテリが電動モータの上方かつ該電動モータのモータ軸線に対して後ろ側に配置された電動芝刈機である。
第1の発明によれば、バッテリが電動モータの上方かつモータ軸線よりも後ろ側の離れた部位に配置されていることにより、電動モータの振動に対してバッテリの保護を図ることができる。
第2の発明は、第1の発明において、電動モータを取り付けたデッキ部と、デッキ部を覆うカウリング部を備えており、カウリング部にバッテリの装着部を設けた電動芝刈機である。
第2の発明によれば、デッキ部に取り付けられた電動モータの上方を覆うカウリング部にバッテリが装着されることにより電動モータの振動に対するバッテリの保護を図ることができる。
第3の発明は、第1又は第2の発明の何れかにおいて、バッテリはバッテリ装着部に対する装着状態をロックするためのロック部を備えており、ロック部がカウリング部の最頂部よりも上方に配置された電動芝刈機。
第3の発明によれば、使用者がロック部を目で確認しやすいとともに、そのアンロック操作を容易に行うことができることから、バッテリ取り外し時の操作性を高めることができる。
図2及び図3に示すように、本体部10は、車輪2〜2を支持するデッキ部11と、デッキ部11の上方を覆うように取り付けられたカウリング部12を備えている。デッキ部11のほぼ中央に電動モータ13が取り付けられている。この電動モータ13は、出力軸13aを路面Gに向けた下向きの姿勢(モータ軸線Jを路面Gにほぼ直交させる向き)で取り付けられている。
デッキ部11には、刈り込み刃14により刈り取った芝等を集草するための集草ダクト17が設けられている。デッキ部11の下面側は、路面Gに向けて円筒形に大きく開口しており、これが集草ダクト17の集草口17aとなる。この集草口17a内に刈り込み刃14が水平に配置されている。この集草ダクト17は、電動モータ13を中心とする螺旋経路に沿って集草口17aの前部から後ろ側に向けて徐々に上方へ奥深く形成されて、本体部10の後部に大きく開口された排出口17bに至っている。この排出口17bに上記刈り取りボックス4が接続されている。
電動モータ13の出力軸13aは、デッキ部11の下面側に突き出されており、この突き出し部分に刈り込み刃14が取り付けられている。刈り込み刃14は、出力軸13aを中心にしてデッキ部11の下面に沿った水平方向に回転する。この刈り込み刃14の路面Gからの高さが刈り込み高さとなる。この刈り込み高さは、刈り込み高さ調整機構15によって任意に調整できるようになっている。この刈り高さ調整機構については公知の技術であるので簡単に説明する。デッキ部11に対して車輪2〜2は上下に変位可能に支持されている。図4に示すように本体部10の左側部には、刈り込み高さを調整するための刈り込み高さ調整機構15が設けられている。この刈り込み高さ調整機構15は、使用者が前後に傾動操作する刈り込み高さ調整レバー18を備えている。この刈り込み高さ調整レバー18の操作によりリンク機構16を介して車輪2〜2の高さ位置を上下に変更することができる。デッキ部11に対する車輪2〜2の高さを変更することにより、当該デッキ部11の路面Gからの車高を変更することができ、これにより、刈り込み刃14の路面G(刈り込み面)に対する高さ位置(刈り込み高さ)を調整できるようになっている。
バッテリ21には、ねじ締め機やマルノコ等のバッテリ式電動工具に用いられるリチウムイオンバッテリを利用することができる。本実施形態では、スライド取り付け形式のバッテリ21を用いることができる。図4に示すようにバッテリ取り付け台座部23に左右一対のスライドレール23a,23aが設けられている。この左右一対のスライドレール23a,23aに対してバッテリ21を前後にスライドさせることにより、当該バッテリ21をバッテリ取り付け台座部23に取り付けることができ、逆に取り外すことができる。左右のスライドレール23a,23a間にコネクタ部24が設けられている。左右のスライドレール23a,23aに対してバッテリ21を前方へスライドさせて取り付けると、このコネクタ部24を経て当該バッテリ21が本体部10の電源回路に電気的に接続される。
図示するようにバッテリ21の取り付け方向(図3において白抜きの矢印で示す方向)は、前方斜め下方に傾斜した方向になっている。このため、バッテリ取り付け台座部23は前方へ下る方向に傾斜した状態に設けられている。
図2に示すようにバッテリ21は、バッテリ取り付け台座部23に取り付けられると、電動モータ13よりも上方かつそのモータ軸線Jよりも後ろ側(後方斜め上方)で平面的に見て当該電動モータ13の上方を避けた位置となるようその取り付け位置が設定されている。
このように、バッテリ21が電動モータ13の上方を避けて後ろ側へずれた位置に取り付けられる構成とすることにより、本体部10が高さ方向にコンパクトに構成されている。しかも、バッテリ21の取り付け方向がモータ軸線Jに対して傾斜方向に設定され、その後部側を上側にした前傾姿勢に取り付けられる構成であるので、当該バッテリ21の取り付け、取り外し操作を楽に行うことができるようになっている。
また、バッテリ取り付け台座部23がカウリング部12の上面に設けられて、電動モータ13を取り付けたデッキ部11から切り離されている(直接接触していない)ので、電動モータ13の振動がバッテリ21に直接伝わらないようになっている。この点で、バッテリ21の振動対策が施されている。
図4に示すように前側に下る方向に傾斜したバッテリ取り付け台座部23の最も低い前部左右には、排水孔25,25が設けられている。この左右の排水孔25,25は、図4に示すように平面的に見てモータ13の上方を避けた位置に配置されている。バッテリ取り付け台座部23上に浸入した雨水等は、当該バッテリ取り付け台座部23の最も低い位置に集水された後、この排水孔25,25を経てデッキ部11側へ排水される。左右の排水孔25,25は、電動モータ13の上方を避けた位置に配置されているので、排水が電動モータ13に降りかからないようになっており、これにより電動モータ13の水濡れが防止されている。
また、図2及び図3に示すようにバッテリ取り付け台座部23の前側には、上方へ張り出す防水リブ26が設けられている。この防水リブ26は、平面視で前側に半円弧形状に膨らんだ向きに設けられている。この防水リブ26は、当該本体部10を起立させた姿勢で、バッテリ取り付け台座部23の上方に張り出した状態となる。この防水リブ26によって、閉じ状態のバッテリカバー22内に隙間から浸入した雨水等がバッテリ取り付け台座部23に直接降りかかることが防止される。
図4及び図5に示すようにロックオフキー30をキー差し込み部31に差し込んでロックオフ解除操作することにより本体部10の電源回路にバッテリ21が電気的に接続されて、後述するスイッチ操作により本体部10(電動モータ13)を起動可能な状態となる。ロックオフキー30をキー差し込み部31から抜き出したロックオフ状態では、バッテリ21が電源回路に電気的に接続されず、従ってスイッチ操作しても本体部10(電動モータ13)は起動しない。このようにこのロックオフキー30は、本体部10のロックオフ状態を解除し、またロックオフ状態にする機能を有している。
このキー差し込み部31も、バッテリカバー22で覆われる範囲内に配置されている。このことから、ロックオフキー30及びキー差し込み部31についても、バッテリ取り付け台座部23と同様、雨水や散水等に対する防水がなされている。
また、図5に示すようにバッテリカバー22の後部内側には、規制凸部22aが一体に設けられている。この規制凸部22aは、バッテリカバー22を閉じると、ロックオフキー30の真上に位置する。この規制凸部22aによってロックオフキー30の振動等による不用意な抜けが防止されるようになっている。バッテリカバー22を明けると、この規制凸部22aがロックオフキー30の真上から退避するので、ロックオフキー30をキー差し込み部31から抜き出すことができるようになる。
また、ロックオフキー30がバッテリ取り付け台座部23により近い部位に配置されていることにより、使用者は双方を一目で確認することができ、これによりバッテリ21の外し忘れ、及びロックオフキー30の抜き忘れ等を未然に防止することができる。
図4に示すようにバッテリ取り付け台座部23の後方であって本体部10の最頂部10aには、当該電動芝刈機1を持ち運ぶ際に使用者が把持するキャリングハンドル27が設けられている。また、このキャリングハンドル27の前側であってバッテリ取り付け台座部23の後部には、バッテリカバー22を閉じ状態にロックするためのロック爪及びこれを解除するための閉じロック解除レバー28が設けられている。さらに、本体部10の後部には、左右一対の脚部29,29が設けられている。この脚部29,29によって、刈り取りボックス4を取り外した状態で本体部10を自立させておくことができ、この自立状態で当該電動芝刈機1を収納しておくことができる。
第1スイッチ41は、円柱体形状の押しボタンで、図6において紙面に直交する方向(左右方向)に移動可能に支持されている。第1スイッチ41の頭部は、スイッチケース44の左側部から突き出されている。この突き出し部分の下方は、図1に示すようにスイッチケース44の左側部に一体に設けた半円形のスイッチカバー49によって覆われている。このスイッチカバー49によって第1スイッチ41に不用意に手が触れたり、他の物品が干渉することによる誤操作が防止される。
第1スイッチ41は、図6において紙面手前側のオフ位置に戻される方向にばね付勢されている。従って、この第1スイッチ41は、指先でばね付勢力に抗して押し込み操作するとオン位置に移動する。
第2スイッチ42は、支軸42cを介して上下に傾動可能に支持されている。この第2スイッチ42の後部には、スイッチレバー45の一端側が結合されている。このスイッチレバー45は、スイッチケース44の後部から後方へ突き出されている。このスイッチレバー45は、ハンドル部3の把持部3bに沿って反対側(左側)まで延びている。このスイッチレバー45の他端側は、ハンドル部3の左側部に設けた傾動支持部46を介して上下に傾動可能に結合されている。使用者は、ハンドル部3の把持部3bを把持した手の指先でこのスイッチレバー45を上下に傾動させることにより第2スイッチ42をオンオフ操作することができる。本実施形態では、スイッチレバー45を下側へ傾動させて第2スイッチ42がオン操作され、上側へ傾動させて第2スイッチ42がオフ操作される。スイッチレバー45は引っ張りばね48によってオフ側に付勢されている。
メインスイッチ43には、オフ側にばね付勢された作動ボタン43aを有する公知のマイクロスイッチが用いられている。本実施形態では、作動ボタン43aを下側に向けた姿勢で当該メインスイッチ43が固定されている。この作動ボタン43aがばね付勢力に抗して上側へ押し込まれると当該メインスイッチ43がオンする。メインスイッチ43のオン信号は、配線47を経て本体部10の電源回路側へ送信される。
図6及び図7に示すように第1スイッチ41の側部には、第1作動部41aが一体に設けられている。第1作動部41aは、第1スイッチ41の下面からメインスイッチ43側(前側)に延びている。第1スイッチ41の下面であって、第1作動部41aの基部後ろ側には、第1干渉回避部41bが設けられている。第1干渉回避部41bは、第1スイッチ41の下面から下方へ山形に突き出す突起形状に形成されている。
第2スイッチ42の前端には、第2作動部42aが一体に設けられている。第2作動部42aは、前方に延びてその先端部はメインスイッチ43の下方に至っている。この第2作動部42aの基部上面には、第2干渉回避部42bが一体に設けられている。この第2干渉回避部42bは、上方へ山形に突き出す突起形状に形成されている。
この非操作状態において、正しい操作手順により先に第1スイッチ41をオン操作すると、図9に示すようにその第1作動部41aが第2作動部42aの移動経路途中に進入する。このため、その後に第2スイッチ42をオン操作すると、第2作動部42aによって第1作動部41aが図9において上方へ押され、これによりメインスイッチ43の作動ボタン43aが第1作動部41aによってオン位置に押し込み操作される。こうして第2スイッチ42のオン操作によりメインスイッチ43がオンすると、このオン信号が配線47を経て本体部10に出力されて電動モータ13が起動する。
これに対して、誤った操作手順により、第1スイッチ41をオフ位置に位置させたまま、先に第2スイッチ42をオン操作した場合には、第2作動部42aの先端部は、メインスイッチ43の作動ボタン43aに届かない空振り状態となるためメインスイッチ43はオンされない。
しかも、第2スイッチ43の空振り状態において、その後に第1スイッチ41をオン操作しようとすると、図10に示すように第1スイッチ41の第1干渉回避部41bが、第2スイッチ42の第2干渉回避部42bに当接するため、第1スイッチ41をオン位置まで押し込み操作することができない。第2干渉回避部42bに第1干渉回避部41bが当接して第1スイッチ41をオン位置まで押し込み操作できないため、第1スイッチ41の第1作動部41aが第2スイッチ42の第2作動部42aに干渉することが回避される。
正しい操作手順により、先ず第1スイッチ41をオン操作した場合には、その第1干渉回避部41bが第2スイッチ42の第2干渉回避部42bの移動経路を横切って通過した状態となる。このためその後に第2スイッチ42をオン操作しても、第2干渉回避部42bが第1干渉回避部41bに当接しない。第1スイッチ41と第2スイッチ42のオフ位置及びオン位置における第1干渉回避部41bと第2干渉回避部42bとの相互の位置は、上記の条件を満足する部位に適切に設けられている。
刈り込み高さ調整レバー18の側方には、刈り込み高さが目盛りと図柄で表示されて、調整時の便宜が図られている。図4に示すように刈り込み高さ調整レバー18は、レバー挿通窓19を経てカウリング部12の上方へ突き出されている。レバー挿通窓19の左側(図4において下側)には刈り取られた後の芝等の高さ(刈り込み高さ)が目盛りと数値で表示する目盛り表示部61が設けられている。これに対して、レバー挿通窓19の右側(図4において上側)には、刈り込み高さを主として芝等の図柄で表示する図柄表示部60が設けられている。本実施形態では、カウリング部12の上面に成形により図柄表示部60が表示されている。
図11には、図柄及び刈り込み高さの数値表示について様々な形態の図柄表示部60が示されている。図示するように各図柄表示部60では、刈り込み高さが15mm〜70mmの範囲で10段階表示されて、図示左側から右側へ徐々に刈り込み高さが小さくなる(刈り込み量が大きくなる)並びで表示されている。図11中Aタイプの図柄表示部60Aには、芝の図柄の上側に刈り込み高さを示す数値が表示されている。25mm、35mm、45mmについては黒点表示に置き換えられている。図11中Bタイプの図柄表示部60Bには、芝の図柄の中に刈り込み高さが数値表示されている。Aタイプと同様、25mm、35mm、45mmについては黒点表示に置き換えられている。図11中Cタイプの図柄表示部60Cには、芝の図柄表示の中に刈り込み高さが数値表示された点はBタイプと同様であるが、25mm、35mm、45mmについてはその他よりも小さな数字で数値表示されている。
図12には、さらに異なる形態の図柄表示部60が示されている。図12に示す各図柄表示部60では、刈り込み状態がそれぞれ6段階で表示されている。図12中、Fタイプの図柄表示部60Fは刈り込み高さを山の図柄に比喩させた表示であり、Gタイプの図柄表示部60Gは芝等に対する刈り込み作業をハサミ(鋏)の図柄に比喩させた表示であり、Hタイプの図柄表示部60Hは刈り込まれた芝等に加えて刈り取られた量を併記した表示であり、Iタイプの図柄表示部60Iは刈り込み刃と刈り込み前の芝高さを併記した表示であり、Jタイプの図柄表示部60Jは刈り込み刃と刈り込み高さとの関係を示した表示になっている。図11では、各図柄を表示した図柄表示部60をレバー挿通窓19に沿ってカウリング部12の上面に成形により表示する構成を例示したが、図12に示すように各図柄を印刷等の手段によりレバー挿通窓19に沿ってカウリング部12の上面に表示する構成、あるいは図柄表示部60を印刷したラベルを貼り付ける構成としてもよい。
以上のような芝等の刈り込み高さを目盛り表示に加えて若しくは代えて図柄表示(ビジュアル化)することにより、使用者は刈り込み状態を一目で判別することができ、この点で当該電動芝刈機1の使い勝手を高めることができる。
このバッテリコンバータ50は、ヘッジトリマや高圧洗浄機等の主として屋外作業用あるいは園芸作業用の電動工具に用いられるもので、工具本体部に取り付ける一つのバッテリに代えてアダプタ52を装着し、二つのバッテリを収容したコンバータ本体部51をフック55を利用して例えば作業者が腰ベルト等に引き掛けて携帯することにより、電動工具を軽量化した状態で使用できることから作業効率を高めることができる。また、電圧仕様の高い電動工具に電圧仕様の低いバッテリを複数用いることができるので、電圧仕様の異なるバッテリを有効活用することができる。例えば、コンバータ本体部51に18V仕様のバッテリを二つ収容することにより、36V仕様の電動工具を用いることができる。
電動芝刈機1にこのバッテリコンバータ50を装備した状態が図13〜図15に示されている。本体部10の前部上面の幅方向(左右方向)中央であって、バッテリカバー22の前側には、コンバータ本体部51を保持しておくためのポケット形の引き掛け部54が設けられている。この引き掛け部54は、カウリング部12の前部上面に一体に設けられている。この引き掛け部54にフック55を引き掛けておくことにより、コンバータ本体部51を電動芝刈機1の本体部10の前部上面に保持しておくことができる。二つのバッテリを収容することにより比較的重量が大きなコンバータ本体部51を本体部10の前部幅方向中央に装備することにより当該本体部10の直進性がよくなることから、当該電動芝刈機1の操作性及び作業性が高まる。
本体部10の前部に保持したコンバータ本体部51と、バッテリ取り付け台座部23に取り付けたアダプタ52とは電源コード53を介して電気的に接続されている。電源コード53は、バッテリカバー22の後部に設けたコード挿通口22bを経て当該バッテリカバー22の内側と外側との間を取り回されている。また、電源コード53は、ハンドル部3の右側部に取り付けた配線クリップ56,56により当該ハンドル部3の右側部に沿って保持されて、その不必要なたるみが吸収されて作業の邪魔にならないようになっている。
本実施形態において、バッテリ21には、36V仕様のリチウムイオンバッテリが用いられており、これに合わせて36V仕様の電源回路が用いられ、また36V仕様の電動モータ13が用いられている。一方、コンバータ本体部51には、18V仕様のリチウムイオンバッテリが二つ収容されている。本実施形態のバッテリコンバータ50を用いることにより、36V仕様の電動芝刈機1を18V仕様のバッテリを二つ用いて動作させることができる。これにより、バッテリ21をバッテリ取り付け台座部23から取り外して、例えば別途用意した充電器で充電する場合に、電動ねじ締め機等のその他の電動工具に使用する18V仕様のバッテリを用いて電動芝刈機1を利用することができ、これにより当該18V仕様のバッテリを有効活用することができる。
しかも、電動モータ13はデッキ部11に取り付けられており、バッテリ21はデッキ部11とは別部材のカウリング部12に設けたバッテリ取り付け台座部23に装着する構成であることから、バッテリ21に対して電動モータ13の振動が一層伝わりにくくなっており、これによりバッテリ21及びバッテリ取り付け台座部23の保護をより確実に図ることができる。
また、バッテリ取り付け台座部23に対するバッテリ21の取り付け状態をロックするためのロック爪21a及び取り付け状態を解除するためのロック解除ボタンが本体部10の最頂部10aよりも上方に位置することから、使用者がロック部を目で確認しやすいとともに、そのロック解除操作を容易に行うことができ、この点でバッテリ取り外し時の操作性を高めることができる。
さらに、バッテリ21を前側が低くなる方向に傾斜した姿勢で取り付ける構成であるので、その着脱時の操作性を確保しつつ、主としてバッテリカバー22であって当該バッテリ装着部20の前後方向及び上下方向の双方のコンパクト化を図ることができる。
また、スライド取り付け式のバッテリ21を例示したが、差し込み式のバッテリについても同様に適用することができる。
バッテリカバー22については上下開閉式のものを例示したが、例えば前後スライド式のバッテリカバーとしてもよい。
さらに、バッテリ21の充電については、一旦バッテリ取り付け台座部23から取り外して別途用意した充電器を用いて充電する構成を例示したが、本体部10に充電機能を付加することによりバッテリをバッテリ取り付け台座部23に取り付けた状態のままで当該バッテリを充電可能とすることもできる。係る構成であっても、バッテリを電動モータに対して上記例示した位置に配置することにより同等の振動対策を施すことができる。
また、バッテリのみを電源とする構成を例示したが、これに加えて電源アダプタを内蔵することにより例えば200Vや100Vの交流電源を電源として利用可能な構成(充交両用)としてもよい。
2…車輪
3…ハンドル部、3b…把持部
4…刈り取りボックス
10…本体部、10a…最頂部
11…デッキ部
12…カウリング部
13…電動モータ、13a…出力軸
J…モータ軸線
G…路面(刈り込み面)
14…刈り込み刃
15…刈り込み高さ調整機構
16…リンク機構
17…集草ダクト、17a…集草口、17b…排出口
18…刈り込み高さ調整レバー
19…レバー挿通窓
20…バッテリ装着部
21…バッテリ、21a…ロック爪
22…バッテリカバー、22a…規制凸部、22b…コード挿通口
23…バッテリ取り付け台座部、23a…スライドレール
24…コネクタ部
25…排水孔
26…防水リブ
27…キャリングハンドル
28…閉じロック解除レバー
29…脚部
30…ロックオフキー、30a…つまみ部
31…キー差し込み部
40…スイッチ装置
41…第1スイッチ、41a…第1作動部、41b…第1干渉回避部
42…第2スイッチ、42a…第2作動部、42b…第2干渉回避部、42c…支軸
43…メインスイッチ、43a…作動ボタン
44…スイッチケース
45…スイッチレバー
46…傾動支持部
47…配線
49…スイッチカバー
50…バッテリコンバータ
51…コンバータ本体部、51a…ケース本体、51b…蓋
52…アダプタ
53…電源コード
54…引き掛け部
55…フック
56…配線クリップ
60…図柄表示部(60A,60B,60C,60D,60E,60F,60G,60H,60I,60J)
61…目盛り表示部
Claims (3)
- 電動モータにより回転する刈り込み刃を備えた本体部を備え、前記電動モータがバッテリを電源として駆動する電動芝刈機であって、
前記本体部の上部に前記バッテリを取り付けるためのバッテリ取り付け台座部を備えており、
前記バッテリは、前記電動モータの上方かつ該電動モータのモータ軸線に対して後ろ側において、前部側よりも後部側を上側にした前傾姿勢で前方斜め下方に向けて移動させることにより前記バッテリ取り付け台座部に取り付けられ、該バッテリ取り付け台座部に取り付けられた状態では、該バッテリの前部の最下部が前記電動モータの最頂部よりも高い位置に位置される構成とした電動芝刈機。 - 請求項1記載の電動芝刈機であって、前記電動モータを取り付けたデッキ部と、該デッキ部を覆うカウリング部を備えており、該カウリング部に前記バッテリ取り付け台座部を設けた電動芝刈機。
- 請求項2記載の電動芝刈機であって、前記バッテリは前記バッテリ取り付け台座部に対する装着状態をロックするためのロック部を備えており、該ロック部が前記カウリング部の最頂部よりも上方に配置された電動芝刈機。
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