JP5793360B2 - 充電式耕うん機 - Google Patents

Description

この発明は、主として田や畑を耕す農作業等に用いられる耕うん機であって、電動工具用の充電式バッテリを電源として搭載できる耕うん機に関する。

近年、穴明け用の電気ドリル、ねじ締め機や切断機等の主として手持ち式の電動工具には、リチウムイオンバッテリ等の充電式のバッテリを電源とするものが普及してきている。この種の充電式電動工具では、通常複数のバッテリを用意して充電中であっても、別のバッテリを電動工具に装着して作業の中断を招かないようにしている。
一方、主として農作業等に用いられる耕うん機には、比較的小型のものについてバッテリ式の耕うん機が提供されている。このバッテリ式の耕うん機に関する技術が下記の特許文献に開示されている。

特許第4116904号公報 特開2009-118753号公報 特開2011-5号公報

しかしながら、従来のバッテリ式耕うん機は、専用バッテリを用いる構成であるため、取り外した専用バッテリを他へ流用することはできなかった。
本発明は、この点に着目してなされたもので、耕うん機について、充電式電動工具のバッテリを電源として用いることができるようにする。

上記の課題は、下記の発明によって解決される。
第１の発明は、電動工具の電源として用いられる充電可能なバッテリを電源として搭載した耕うん機である。
第１の発明によれば、穴明け用の電気ドリル、ねじ締め機や切断機等の主として手持ち式の電動工具の充電式バッテリを電源として用いることができる。電動工具と耕うん機との間でバッテリを使い回すことにより、当該バッテリの有効活用を図って電源コストを低減することができる。
第２の発明は、第１の発明において、電動工具用のバッテリを複数搭載した耕うん機である。
第２の発明によれば、予備バッテリの有効活用を一層図ることができる。
第３の発明は、第２の発明において、搭載した複数のバッテリを順次切り換えて電源として使用する耕うん機である。
第３の発明によれば、耕うん機の長時間運転を行うことができる。
第４の発明は、第３の発明において、搭載した複数のバッテリのうち電源として使用するバッテリを手動操作により順次切り換えて使用する耕うん機である。
第４の発明によれば、使用者の意志によって使用するバッテリを切り換えることができる。
第５の発明は、第１〜第４の何れか一つの発明において、本体部に駆動源として内装した電動モータの後ろ側に前記バッテリを搭載した耕うん機である。
第５の発明によれば、搭載したバッテリの重量を抵抗棒に作用させて効率のよい作業を行うことができ、この点で当該耕うん機の取り扱い性及び作業性を高めることができる。
第６の発明は、第５の発明において、電動モータのモータ軸に対して左右両側に横並び状態で複数のバッテリを搭載した耕うん機である。
第６の発明によれば、当該耕うん機の左右の重量バランスをとることができ、これにより当該耕うん機の取り扱い性及び操作性を高めることができる。
第７の発明は、第１〜６の何れか一つの発明のおいて、バッテリの取り外し方向を上向きとした耕うん機である。
第７の発明によれば、バッテリ脱着時の操作性を高めることができる。

本発明の実施形態に係る耕うん機の全体側面図である。 本発明の実施形態に係る耕うん機の全体側面図である。本図では、本体部が縦断面図で示されている。 本発明の実施形態に係る耕うん機の全体斜視図である。本図は、バッテリカバーが開けられた状態を示している。 本発明の実施形態に係る耕うん機の全体平面図である。本図は、バッテリカバーが開けられた状態を示している。 本発明の実施形態に係る耕うん機の全体斜視図である。本図は、バッテリが上方へ取り外された状態で示されている。 本体部及び機構部の後面図であって、図１の(VI)-(VI)線矢視図である。但し、移動輪は接地側に下ろされており、バッテリカバーが開けられている点で図１とは異なっている。

次に、本発明の実施形態を図１〜図６に基づいて説明する。本実施形態に係る充電式耕うん機１は、駆動源としての電動モータ１０を内装した本体部２と機構部３とハンドル部４を備えている。本体部２の本体部ケース１２に電動モータ１０がその出力軸１０ａを下方へ向けた縦姿勢で支持されている。出力軸１０ａには駆動ギヤ１３が取り付けられている。駆動ギヤ１３には従動ギヤ１４が噛み合わされている。従動ギヤ１４は、上下に長い駆動軸１５の上部に固定されている。駆動軸１５は、本体部ケース１２の下面に取り付けた機構部ケース１９に回転可能に支持されている。駆動軸１５はモータ軸線（電動モータ１０の出力軸１０ａの回転軸線）と平行な軸線回り回転可能に支持されている。この駆動軸１５の下部にはウォームギヤ１５ａが形成されている。このウォームギヤ１５ａは、ウォームホイール１６に噛み合わされている。ウォームホイール１６は、出力軸１７に取り付けられている。出力軸１７は、機構部ケース１９の下部に回転可能に支持されている。出力軸１７は、駆動軸１５の軸線に交差する軸線であって左右方向の軸線回りに回転可能に支持されている。出力軸１７の左右端部は、機構部ケース１９の左右側部から突き出されている。この左右の突き出し部分に、それぞれ耕うん爪１８が取り付けられている。
電動モータ１０が起動すると、駆動ギヤ１３と従動ギヤ１４との噛み合いを経て駆動軸１５が回転する。駆動軸１５の回転は、ウォームギヤ１５ａとウォームホイール１６の噛み合いを経て出力軸１７に出力される。出力軸１７の回転により左右の耕うん爪１８，１８が回転して耕うん面Ｒの耕うんがなされる。

左右の耕うん爪１８，１８の上方に、それぞれロータリカバー５が張り出している。ロータリカバー５は、本体部ケース１２の下部から主として左右両側方及び後方に張り出す状態に設けられている。このロータリカバー５によって、左右の耕うん爪１８，１８で跳ね上げられた耕うん面の土石が使用者側に飛散することが防止される。
機構部ケース１９には、補助支柱２３が取り付けられている。この補助支柱２３は、機構部ケース１９から後方（使用者側）へ水平に延びている。この補助支柱２３には、左右の移動輪２４，２４と１本の抵抗棒２９が取り付けられている。左右の移動輪２４，２４は、それぞれ支軸２５ａを介して上下に回動可能に支持されたステー２５の回動先端側に回転自在に支持されている。図１，３，５に示すように、左右のステー２５，２５と補助支柱２３との間には引っ張りばね２６が介装されている。この引っ張りばね２６の付勢力により、左右の移動輪２４，２４は、図１中実線で示す格納位置と、図１中二点鎖線で示す接地側の取り出し位置との双方で位置保持されるようになっている。使用者は、引っ張りばね２６の付勢力に抗して左右のステー２５，２５を手動操作で上下に回動させることにより、左右の移動輪２４，２４を上方へ格納し、逆に下方に取り出して耕うん面Ｒに接地させることができる。
抵抗棒２９は、山形に緩く屈曲する１本の棒材で、その下端部を耕うん面Ｒに食い込ませて移動抵抗を与えることにより左右の耕うん爪１８，１８に対して耕うん面Ｒに対する耕うん力を発生させる機能を有している。この抵抗棒２９は、補助支柱２３の後端部に上下方向の位置を変更可能かつ一旦補助支柱２３から取り外して取り付け向きを上下に反転可能な状態で取り付けられている。図示するように抵抗棒２９を補助支柱２３から下向きに突き出させた作業位置では、左右の移動輪２４，２４が上方の格納位置に退避される。この状態で耕うん作業が行われる。逆に、抵抗棒２９を最も上方の退避位置に移動させ、若しくは上下反転させて上向きに突き出す位置に退避させた状態では、左右の移動輪２４，２４が図１中二点鎖線で示す取り出し位置に取り出される。これにより耕うん爪１８，１８を耕うん面Ｒから浮き上がらせた状態で左右の移動輪２４，２４を耕うん面Ｒ上を転動させて、当該耕うん機１を使用者の押し操作により移動させることができる。

本体部ケース１２の上面側には、大型のバッテリカバー１１が設けられている。このバッテリカバー１１は、支軸１１ａを中心として上方前側へ回動して開放することができる。バッテリカバー１１を上方へ開けると、バッテリ収容部２０が開放される。バッテリ収容部２０には、二つのバッテリ２１，２２が搭載されている。このバッテリ２１，２２は、ねじ締め機等の主として手持ち式の電動工具のバッテリとして用いられるもので、電動工具から取り外したものがそのまま利用される。このバッテリ２１，２２には、自然放電が少なく、継ぎ足し充電が可能である点等で高性能なリチウムイオンバッテリが用いられており、本実施形態では何れも定格電圧３６Ｖのものが用いられている。このバッテリ２１，２２は、それぞれバッテリケースに複数のセルを内装した構成を備えている。このバッテリ２１，２２は、別途用意した充電器で充電することにより繰り返し使用することができる。
図２に示すように、二つのバッテリ２１，２２は、本体部２の後部であって電動モータ１０よりも後ろ側に取り付けられている。しかも、図３，４，６に示すように、二つのバッテリ２１，２２は、左右に横並び状態で取り付けられる。図５に示すようにバッテリ収容部２０の前部には、二つのバッテリ２１，２２を取り付けるためのバッテリ取り付け部２７，２８が設けられている。両バッテリ取り付け部２７，２８は、バッテリ２１，２２を電源として用いる電動工具のバッテリ取り付け部と同じスライド取り付け形式を備えており、それぞれ左右のスライドレール部と、両スライドレール部の間のコネクタ接続部を備えている。
両バッテリ取り付け部２７，２８に対してそれぞれバッテリ２１，２２を上下にスライドさせれば、当該バッテリ２１，２２をバッテリ取り付け部２７，２８から取り外すことができ、逆に取り付けることができる。また、バッテリ２１，２２は、それぞれ個別にバッテリ取り付け部２７又は２８に取り付けることができ、逆に取り外すことができる。
図４に示すように両バッテリ２１，２２の上部には、ロック解除爪２１ａ，２２ａが設けられている。バッテリ取り付け部２７，２８に対してバッテリ２１，２２を下方へスライドさせて取り付けると、ロック爪が係合して取り付け状態がロックされる。この取り付けロック状態において、ロック解除爪２１ａ，２２ａを押し下げ操作するとロック爪の係合が解除される。このロック解除状態で、両バッテリ２１，２２を上方へスライドさせればバッテリ取り付け部２７，２８から取り外すことができる。

バッテリ２１，２２は、バッテリ取り付け部２７，２８に取り付けられると、以下説明する切り換え操作により何れか一方のバッテリ２７又は２８が本体部２の電源回路に電気的に接続された状態となる。
本体部２の上面には、バッテリ操作部３０が設けられている。このバッテリ操作部３０には、切り換えスイッチ３１と動作表示部３２が設けられている。切り換えスイッチ３１を左右に切り換え操作すると、上記したように一方のバッテリ２１又は２２が電源回路に電気的に接続されて（有効になって）、電動モータ１０に電力供給可能な状態となる。切り換えスイッチ３１を左側に傾動操作すると左側のバッテリ２１が有効になり、右側に傾動操作すると右側のバッテリ２２が有効になる。何れのバッテリ２１又は２２が有効であるかは、動作表示部３２で表示される。図４に示すように動作表示部３２には、緑色に点灯する左右の動作ランプ３２ａ，３２ｂと赤色に点灯する一つの警告ランプ３２ｃが設けられている。切り換えスイッチ３１の傾動操作により左側のバッテリ２１が有効になると左側の動作ランプ３２ａが緑色に点灯し、右側のバッテリ２２が有効になると右側の動作ランプ３２ｂが緑色に点灯する。これにより、使用者は何れのバッテリ２１又は２２から電力供給されているか一目で判別することができる。有効なバッテリ２１又は２２の残容量が少なくなると、警告ランプ３２ｃが赤色に点灯する。また、過電流の発生等、バッテリ２１又は２２やバッテリ取り付け部２７，２８の電力供給に異常が発生した場合にも警告ランプ３２ｃが点灯若しくは点滅する。
切り換えスイッチ３１の操作により有効ではなくなったバッテリ２１（又は２２）は、そのままバッテリ取り付け部２８（又は２８）に取り付けておいてもよいし、バッテリ取り付け部２７（又は２８）から取り外しておくこともできる。二つのバッテリ２１，２２のうち、一つのバッテリ２１（又は２２）を取り外すことにより、当該耕うん機１をより軽量化した状態で使用することができる。一方、取り外したバッテリ２１（又は２２）は、別途充電器で充電した後、再度バッテリ取り付け部に取り付けておくことにより、当該耕うん機１の長時間使用が可能になる。
前記したようにバッテリ収容部２０はバッテリカバー１１によって閉じられる。バッテリカバー１１の開口部には防水用のシールゴム１１ｄがその全周にわたって装着されている。このためバッテリカバー１１の閉じ状態では、シールゴム１１ｄがバッテリ収容部２０の底面に弾性押圧されて外部からの雨水等の浸水が防止されるようになっている。バッテリカバー１１の閉じ状態は、バッテリ収容部２０の左右側部に設けたロックレバー１１ｂ，１１ｂを、当該バッテリカバー１１の左右側部に設けた係合部１１ｃ，１１ｃにそれぞれ係合させることによりロックされる。

ハンドル部４は、本体部２の後ろ側斜め上方に延びる状態に設けられている。このハンドル部４は、補助支柱から後方斜め上方に延びる状態に固定された固定部４ａと、この固定部４ａに対して支軸４ｂを介して前後に傾動可能に結合された傾動部４ｃを備えている。固定部４ａに対する傾動部４ｃの傾動位置は段階的に位置調整可能で、使用者に合わせてグリップ部４ｄ，４ｅの高さ位置を最適な位置に調整することができる。また、傾動部４ｃは支軸４ｂを介して前側へ傾動させることにより折り畳むことができる。
図３〜４に示すように傾動部４ｃは、Ｙ字型に分岐した二股形状を有しており、その先端部（後端部）にはそれぞれ使用者が左右の手で把持するグリップ部４ｄ，４ｅが設けられている。右側のグリップ部４ｅの手前には、操作スイッチ部６が設けられている。この操作スイッチ部６には、上面側の電源スイッチ６ａと、左側部のロックオフスイッチ６ｂと、後面側のレバースイッチ６ｃが設けられている。右側のグリップ部４ｅを把持した手の指先で上面側の電源スイッチ６ａを押し操作すると、本体部２の電源回路に通電されて電動モータ１０が起動可能な状態となる。その後、ロックオフスイッチ６ｂを押し操作した状態でレバースイッチ６ｃを引き操作すると電動モータ１０が起動して左右の耕うん爪１８，１８が回転する。ロックオフスイッチ６ｂを押し操作しない状態でレバースイッチ６ｃを引き操作しても空振り（無効）となって電動モータ１０は起動しない。
機構部ケース１９の前部とハンドル部４の固定部４ａには、持ち運び用のキャリングハンドル７，８が設けられている。使用者は当該耕うん機１の不使用時に前後のキャリングハンドル７，８を両手で把持して当該耕うん機１を持ち運ぶことができる。

以上のように構成した本実施形態の耕うん機１によれば、穴明け用の電気ドリル、ねじ締め機や切断機等の主として手持ち式の電動工具のバッテリを電源として用いることができる。このバッテリには、バッテリパックに複数本のセルを内装したリチウムイオンバッテリを用いることができる。このリチウムイオンバッテリを電源とすることにより、自然放電が少なく、継ぎ足し充電が可能であるといったメリットを耕うん機１についても享受することができる。また、電動工具と耕うん機との間でバッテリを使い回すことにより、当該バッテリの有効活用を図って電源コストを低減することができる。
また、バッテリ２１，２２を取り外すことにより、当該耕うん機１を軽量化して持ち運ぶことができる。
さらに、本実施形態によれば、二つのバッテリ２１，２２を搭載して、順次切り換えて電源として使用する構成であるので、当該耕うん機１の長時間運転を実現できる。切り換えのタイミングは、使用者の切り換えスイッチ３１の手動操作による構成であるので、使用者の意志を反映させた状況で当該耕うん機１を使用することができる。
また、電動モータ１０の後ろ側に比較的重量の大きな二つのバッテリ２１，２２が搭載される構成であるので、当該バッテリ２１，２２の重量を抵抗棒２９に作用させることができ、これにより使用者の負担を軽減しつつより効率のよう耕うん作業を行うことができ、この点で当該耕うん機１の取り扱い性及び作業性を高めることができる。
また、左右方向（車幅方向）について、二つのバッテリ２１，２２が電動モータ１０の後ろ側に横並び状態で搭載される構成であることから、当該耕うん機１の左右の重量バランスをとることができ、この点でも当該耕うん機１の取り扱い性及び操作性を高めることができる。
さらに、本実施形態によれば、二つのスライド取り付け形式のバッテリ２１，２２の取り外し方向が上向きであるので、バッテリカバー１１を開けた状態では何ら他部位に干渉等することなく当該バッテリ２１，２２を取り外すことができる。なお、仮にバッテリの取り付け、取り外し方向が水平方向（横方向）である場合には、バッテリの比較的大きな重量が使用者の手首を捩る方向に作用するため、手首の疲労が大きくなるが、本実施形態のように上方へスライドさせて取り外す構成により、手首に対する負担を軽減することができる。
また、バッテリ２１，２２の取り付け方向が下向きであるので、その自重を利用することにより楽に取り付けることができる。このように、バッテリ２１，２２の取り外し、取り付け方向が上下方向であるので、バッテリ脱着時の操作性を高めることができ、ひいては使用者の負担を軽減することができる。

以上説明した実施形態には種々変更を加えることができる。例えば、電源として二つのバッテリ２１，２２を搭載する構成を例示したが、一つのバッテリを搭載する構成、あるいは三つ以上のバッテリを搭載する構成であってもよく、要は電動工具用のバッテリを搭載する構成であれば上記と同等の作用効果を得ることができる。
また、スライド取り付け形式のバッテリを例示したが、電動工具用のバッテリとして例えば差し込み式のバッテリを電源として搭載する構成であってもよい。また、バッテリの取り付け、取り外し方向についても例示したように上下方向とする他、左右方向、前後方向あるいは傾斜方向に変更することができる。
さらに、搭載するバッテリの定格電圧については適宜変更することができ、例示したように３６Ｖの他、１８Ｖや１０．８Ｖ等のバッテリをそれぞれ複数個搭載する構成としてもよい。
また、二つのバッテリ２１，２２を並列接続して、これを順次切り換えて電源供給する構成を例示したが、直列接続して合計電圧の電力を供給する構成としてもよい。
さらに、二つのバッテリ２１，２２のうち電力供給中の有効バッテリを切り換えスイッチ３１の手動操作により切り換える構成を例示したが、電力供給中のバッテリの残容量を検知してこれが一定値以下になった時点で自動的に有効バッテリを切り換える構成としてもよい。

Ｒ…耕うん面
１…耕うん機
２…本体部
３…機構部
４…ハンドル部
４ａ…固定部、４ｂ…支軸、４ｃ…傾動部
４ｄ…グリップ部（左）、４ｅ…グリップ部（右）
５…ロータリカバー
６…操作スイッチ部
６ａ…電源スイッチ、６ｂ…ロックオフスイッチ、６ｃ…レバースイッチ
７…キャリングハンドル（フロント側）
８…キャリングハンドル（リヤ側）
１０…電動モータ
１１…バッテリカバー
１１ａ…支軸、１１ｂ…ロックレバー、１１ｃ…係合部、１１ｄ…シールゴム
１２…本体部ケース
１３…駆動ギヤ
１４…従動ギヤ
１５…駆動軸、１５ａ…ウォームギヤ
１６…ウォームホイール
１７…出力軸
１８…耕うん爪
１９…機構部ケース
２０…バッテリ収容部
２１，２２…バッテリ、２１ａ，２２ａ…ロック解除爪
２３…補助支柱
２４…移動輪
２５…ステー、２５ａ…支軸
２６…引っ張りばね
２７，２８…バッテリ取り付け部
２９…抵抗棒
３０…バッテリ操作部
３１…切り換えスイッチ
３２…動作表示部
３２ａ…動作ランプ（左側用）、３２ｂ…動作ランプ（右側用）、３２ｃ…警告ランプ

Claims (7)

1. 電動工具の電源として用いられる充電可能なバッテリを電源として搭載可能な耕うん機であって、
   少なくとも耕うん爪の駆動源としての電動モータを内装した本体部と、
   前記本体部を形成する本体部ケースと、
   前記バッテリを取り付け可能なバッテリ取り付け部を備えるバッテリ収容部と、
   前記本体部ケースの上面側に設けられ、前記バッテリ収容部を覆うバッテリカバーとを備え、
   前記バッテリ取り付け部が、左右のスライドレール部と、前記左右のスライドレール部の間のコネクタ接続部を有して、前記バッテリの取り外し方向が上向きとされており、前記バッテリカバーが前記バッテリ収容部を開放した状態で前記バッテリを上方へスライドさせて前記バッテリ取り付け部から取り外し可能な構成とした耕うん機。
2. 請求項１記載の耕うん機であって、前記電動工具用のバッテリを複数搭載した耕うん機。
3. 請求項２記載の耕うん機であって、搭載した複数のバッテリを順次切り換えて電源として使用する耕うん機。
4. 請求項３記載の耕うん機であって、搭載した複数のバッテリのうち電源として使用するバッテリを手動操作により順次切り換えて使用する耕うん機。
5. 請求項１〜４の何れか１項に記載した耕うん機であって、前記電動モータの後ろ側に前記バッテリ取り付け部を備えた耕うん機。
6. 請求項５項記載の耕うん機であって、前記電動モータのモータ軸に対して左右両側に横並び状態で複数のバッテリを搭載可能な耕うん機。
7. 請求項１記載の耕うん機であって、前記バッテリには、ロック解除爪が設けられており、前記バッテリ取り付け部に対して前記バッテリをスライドさせて取り付けると、ロック爪が係合して取り付け状態がロックされ、
   該取り付けロック状態において、前記ロック解除爪を押し下げ操作すると前記ロック爪の係合が解除された状態となり、
   該ロック解除状態で、前記バッテリを上方へスライドさせて前記バッテリ取り付け部から取り外し可能な構成とした耕うん機。
   

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