JP7199273B2

JP7199273B2 - 作業機

Info

Publication number: JP7199273B2
Application number: JP2019055412A
Authority: JP
Inventors: 達也秦; 裕士野尻
Original assignee: Makita Corp
Current assignee: Makita Corp
Priority date: 2019-03-22
Filing date: 2019-03-22
Publication date: 2023-01-05
Anticipated expiration: 2039-03-22
Also published as: DE202019005039U1; JP2020150904A; CN211671498U

Description

本明細書で開示する技術は、作業機に関する。

特許文献１には、作業機が開示されている。作業機は、操作棹と、操作棹の前部に設けられる工具と、工具を駆動させるためのモータと、操作棹の後部に設けられる後部ハウジングと、後部ハウジングに着脱可能に取り付けられ、モータに電力を供給するバッテリと、後部ハウジングに収容され、モータの動作を制御するコントローラを備える。特許文献１の作業機では、後部ハウジングを側方から平面視した時に、バッテリは、操作棹の中心軸に対して、バッテリの中心軸が垂直になるように配置されており、後部ハウジングを側方から平面視した時に、コントローラは、操作棹の中心軸に対して、コントローラの中心軸が平行になるように配置されている。

特開２０１１－２３９７８９号公報

操作棹を有する作業機において、後部ハウジングが大きい場合、作業者が作業機を用いた作業を行っているときに、作業者の身体が後部ハウジングに接触し易い。作業中において、作業者の身体が後部ハウジングに接触するのは、作業者にとって煩わしい。このため、作業機の後部ハウジングの小型化が求められている。

本明細書では、作業機の後部ハウジングを小型化させることができる技術を提供する。

本明細書は操作棹を有する作業機を開示する。作業機は、操作棹と、前記操作棹の前部に設けられる工具と、前記工具を駆動させるためのモータと、前記操作棹の後部に設けられている後部ハウジングと、前記後部ハウジングに着脱可能に取り付けられ、前記モータに電力を供給するバッテリと、前記後部ハウジングに収容され、前記モータの動作を制御するコントローラと、を備え、前記後部ハウジングを側方から平面視した時に、前記バッテリは、前記操作棹の中心軸に対して、前記バッテリの中心軸が傾斜するように配置されており、前記後部ハウジングを側方から平面視した時に、前記コントローラは、前記操作棹の中心軸に対して、前記コントローラの中心軸が傾斜するように配置されていてもよい。

後部ハウジングの高さは、後部ハウジングに装着されるバッテリの高さに大きく依存する。ここで、高さとは、操作棹の中心軸が延びる方向を前後方向とした場合の上下方向の長さである。上記の構成によれば、バッテリは、後部ハウジングを側方から平面視した時に、操作棹の中心軸に対して、バッテリの中心軸が傾斜するように配置されている。このため、操作棹の中心軸に対してバッテリの中心軸が垂直である場合と比較して、後部ハウジングの高さを低くすることができる。また、後部ハウジングの操作棹の中心軸に沿った長さは、後部ハウジングに収容されるコントローラの操作棹の中心軸に沿った長さに大きく依存する。上記の構成によれば、コントローラは、後部ハウジングを側方から平面視した時に、操作棹の中心軸に対して、コントローラの中心軸が傾斜するように配置されている。このため、操作棹の中心軸に対してコントローラの中心軸が平行である場合と比較して、後部ハウジングの操作棹の中心軸に沿った長さを短くすることができる。従って、後部ハウジングを小型化することができる。

本実施例の刈払機２の斜視図である。本実施例の後部ユニット４０の断面図である。

１つまたはそれ以上の実施形態において、後部ハウジングを側方から平面視した時に、バッテリの中心軸とコントローラの中心軸とが鋭角に交差していてもよい。

上記の構成によれば、後部ハウジングを側方から平面視した時に、バッテリの中心軸とコントローラの中心軸とが鈍角に交差している場合と比較して、後部ハウジングの高さをより低くすることができ、かつ、後部ハウジングの操作棹の中心軸に沿った長さをより短くすることができる。従って、後部ハウジングをより小型化することができる。

１つまたはそれ以上の実施形態において、モータは、後部ハウジングに収容されていてもよい。

作業機の種類によっては、作業機の重量バランス等を考慮して、操作棹の後側にモータを配置させるのが有利な場合がある。上記の構成によると、後部ハウジングにモータを収容させても、操作棹の中心軸に対して、バッテリの中心軸及びコントローラの中心軸を傾斜して配置させることによって、後部ハウジングを小型化させることができる。

１つまたはそれ以上の実施形態において、作業機は、操作棹に収容されており、前記モータの動力を前記工具に伝達する伝達シャフトをさらに備えており、伝達シャフトがモータの出力シャフトに直結していてもよい。

モータが、後部ハウジングにおいて、減速ギヤ等の機構を介して操作棹を通過する伝達シャフトに連結されている場合、減速ギヤ等の機構の分だけ後部ハウジングが大きくなる。上記の構成によれば、後部ハウジング内に減速ギヤ等は配置されない。従って、後部ハウジングを小型化することができる。

１つまたはそれ以上の実施形態において、モータは、ブラシレスモータであってもよい。

ブラシレスモータは、ロータの慣性モーメントが小さいので、モータの減速や停止を素早く行うことができる。上記の構成によれば、負荷の急激な上昇があったときに、速やかにモータを減速または停止させることができる。

（実施例）
図１、図２を参照して、本実施例の刈払機２について説明する。図１は、刈払機２の斜視図である。なお、図２は、刈払機２の後部ユニット４０の断面図である。図１に示すように、刈払機２は、刈刃ユニット２０と、操作棹３０と、後部ユニット４０と、を備えている。以下の説明では、操作棹３０の長手方向を、前後方向といい、図２の上下方向を上下方向といい、前後方向及び上下方向に直交する方向を左右方向という。

（操作棹３０の構成）
操作棹３０は、中空のパイプ形状を有しており、直線状に伸びている。操作棹３０の前部３０ａには刈刃ユニット２０が設けられており、操作棹３０の後部３０ｂには後部ユニット４０が設けられている。操作棹３０は、刈刃ユニット２０と後部ユニット４０とを接続する。操作棹３０の内部には、伝達シャフト３２が回転可能に収容されている（図２参照）。また、操作棹３０には、利用者が把持するためのハンドル３４が設けられている。ハンドル３４は、右ハンドル３４ａと左ハンドル３４ｂによって構成されている。右ハンドル３４ａには、トリガ式の起動スイッチ３３が設けられている。起動スイッチ３３は、電気コード３６によって後部ユニット４０と電気的に接続されている。電気コード３６は、後部ユニット４０から操作棹３０に沿って右ハンドル３４ａまで配索されている。起動スイッチ３３は、後述する後部ユニット４０のモータ４４（図２参照）の動作を制御するためのスイッチである。

（刈刃ユニット２０の構成）
刈刃ユニット２０は、棹固定部２２と、刈刃固定部２４と、安全カバー２８と、を備えている。棹固定部２２には、操作棹３０の前端部分が挿入されている。刈刃固定部２４には、円板状の刈刃２６が取り付けられている。具体的には、刈刃２６は、刈刃固定部２４内の刈刃シャフト（図示省略）に固定される。刈刃シャフトは、棹固定部２２内のギヤ（図示省略）を介して、操作棹３０内の伝達シャフト３２に接続される。安全カバー２８は、棹固定部２２よりも後方側に設けられている。また、棹固定部２２は、棹固定部２２内のギヤにグリスを供給するためのグリス供給部２９を備える。グリス供給部２９には、棹固定部２２内のギヤにグリスを供給するための孔（図示省略）が設けられている。図１に示すように、刈払機２の使用状態において、グリス供給部２９の孔は、ボルトＢによって封止されている。ボルトＢを取り外すことで、グリス供給部２９の孔を介して、棹固定部２２内のギヤにグリスを供給することができる。

（後部ユニット４０の構成）
後部ユニット４０は、後部ハウジング４２と、バッテリガード８０と、を備えている。図２に示すように、後部ハウジング４２の前部４２ａには、操作棹３０の後部３０ｂが接続されている。後部ハウジング４２の後部４２ｂには、バッテリ７０が着脱されるバッテリ装着部６０が設けられている。

後部ハウジング４２は、４個の水抜き孔４３ａ～４３ｄを備えている。水抜き孔４３ａは、後部ハウジング４２の後部４２ｂの上方に設けられており、水抜き孔４３ｂは、後部４２ｂの下方に設けられている。水抜き孔４３ａ、４３ｂは、操作棹３０の中心軸Ｌ１が鉛直方向に向けられている状態において、後部ハウジング４２内の水を排水するための孔である。水抜き孔４３ｃは、後部ハウジング４２の下面４２ｄの後方側に設けられており、水抜き孔４３ｄは、下面４２ｄの前方側に設けられている。水抜き孔４３ｃ、４３ｄは、図２に示す状態における刈払機２の後部ハウジング４２内の水を排水するための孔である。

後部ハウジング４２には、モータ４４と、コントローラ５０と、が収容されている。モータ４４は、ブラシレスＤＣモータである。モータ４４の回転軸は、操作棹３０の伝達シャフト３２の回転軸（即ち操作棹３０の中心軸Ｌ１）と一致する。モータ４４は、出力シャフト４６を回転させる。出力シャフト４６は、連結部材４８を介して伝達シャフト３２に固定されている。モータ４４の出力シャフト４６は、減速機構を介さずに、伝達シャフト３２に直結されている。

コントローラ５０は、バッテリ７０からモータ４４に供給される電力を制御することで、モータ４４の動作を制御する。コントローラ５０は、モータ４４の上方に設けられている。また、後部ハウジング４２を側方から平面視した時に、コントローラ５０の前端は、モータ４４の前端よりも前方に設けられており、コントローラ５０の後端は、モータ４４の後端よりも後方に設けられている。コントローラ５０は、操作棹３０の右ハンドル３４ａの起動スイッチ３３（図１参照）がオン操作される場合に、モータ４４を駆動させ、起動スイッチ３３がオフ操作される場合に、モータ４４を停止させる。後部ハウジング４２を側方から平面視した時に、コントローラ５０は、操作棹３０の中心軸Ｌ１に対して、コントローラ５０の中心軸Ｌ２が傾斜するように配置されている。コントローラ５０の中心軸Ｌ２とは、コントローラ５０を側方から平面視した時のコントローラ５０の長手方向の軸線である。具体的には、コントローラ５０は、前後方向に対して、前方が下方に傾くように所定角度α１（本実施例では、１２度）だけ傾斜している。なお、後部ハウジング４２の上面４２ｃは、コントローラ５０に沿った形状を有している。即ち、上面４２ｃは、前後方向に対して、前方が下方に傾くように傾斜している。また、後部ハウジング４２の下面４２ｄは、操作棹３０の中心軸Ｌ１に対して略平行である。従って、後部ハウジング４２の高さは、前方に向かうにつれて徐々に低くなっている。後部ハウジング４２の前方側の高さが低くなることで、作業者が刈払機２を用いた作業を行っているときに、作業者の身体が後部ハウジング４２に接触することを抑制することができる。

後部ハウジング４２におけるバッテリ７０の取付構造について説明する。上述のように、後部ハウジング４２の後部４２ｂには、バッテリ装着部６０が設けられている。バッテリ装着部６０は、バッテリ７０を着脱可能な構造を有している。バッテリ装着部６０は、バッテリ７０をスライド可能に受け入れる。バッテリ装着部６０におけるバッテリ７０のスライド方向は、操作棹３０の中心軸Ｌ１に対して傾斜している。具体的には、バッテリ７０のスライド方向は、上下方向に対して、下方が前方に傾くように傾斜している。従って、図２に示すように、バッテリ７０がバッテリ装着部６０に装着されている状態において、バッテリ７０の中心軸Ｌ３は、上下方向に対して、下方が前方に傾くように傾斜している。ここで、バッテリ７０の中心軸Ｌ３とは、バッテリ７０を側方から平面視した時のバッテリ７０の長手方向の軸線である。バッテリ７０の中心軸Ｌ３は、後部ハウジング４２を側方から平面視した時に、操作棹３０の中心軸Ｌ１に対して、所定角度α２（本実施例では、１１０度）だけ傾斜している。また、後部ハウジング４２を側方から平面視した時に、バッテリ７０の中心軸Ｌ３は、コントローラ５０の中心軸Ｌ２に対して、鋭角である所定角度α３（本実施例では６０度）だけ傾斜している。なお、バッテリ７０がバッテリ装着部６０に装着されている状態において、モータ４４及びコントローラ５０は、バッテリ７０よりも前方に設けられている。また、後部ハウジング４２を側方から平面視した時に、バッテリ７０の上端はモータ４４の上端よりも上方に位置しており、バッテリ７０の下端はモータ４４の下端より下方に位置している。また、後部ハウジング４２を側方から平面視した時に、バッテリ７０の上端はコントローラ５０の上端より上方に位置しており、バッテリ７０の下端はコントローラ５０の下端より下方に位置している。

バッテリガード８０は、バッテリ７０を衝撃から保護する。バッテリガード８０は、後部ハウジング４２の下面４２ｄに接続されている。バッテリガード８０は、後部ハウジング４２の下面４２ｄから後方に延びる後方延伸部８２と、後方延伸部８２の後端から上方に延びる上方延伸部８４と、を備える。後方延伸部８２及び上方延伸部８４は、バッテリ装着部６０に装着されている状態のバッテリ７０に沿った形状を有している。具体的には、後方延伸部８２のうち後部ハウジング４２よりも後方側の部分は、後方が下方に傾くように傾斜している。また、上方延伸部８４は、上方が後方に傾くように傾斜している。後方延伸部８２には、水抜き孔８２ａ、８２ｂが設けられている。水抜き孔８２ａは、後部ハウジング４２の下面４２ｄの下方に配置されており、下面４２ｄの水抜き孔４３ｃと連通している。水抜き孔８２ｂは、バッテリ７０の下方に配置されている。

以上のように、一実施形態に係る刈払機２は、図１及び図２に示すように、操作棹３０と、操作棹３０の前部３０ａに設けられる刈刃ユニット２０と、刈刃ユニット２０を駆動させるためのモータ４４と、操作棹３０も設けられている後部ハウジング４２と、後部ハウジング４２に着脱可能に取り付けられ、モータ４４に電力を供給するバッテリ７０と、後部ハウジング４２に収容され、モータ４４の動作を制御するコントローラ５０と、備える。図２に示すように、後部ハウジング４２を側方から平面視した時に、バッテリ７０は、操作棹３０の中心軸Ｌ１に対して、バッテリ７０の中心軸Ｌ３が傾斜するように配置されている。また、後部ハウジング４２を側方から平面視した時に、コントローラ５０は、操作棹３０の中心軸Ｌ１に対して、コントローラ５０の中心軸Ｌ２が傾斜するように配置されている。上記の構成によれば、操作棹３０の中心軸Ｌ１に対してバッテリ７０の中心軸Ｌ３が垂直である場合と比較して、後部ハウジング４２の高さを低くすることができる。また、操作棹３０の中心軸Ｌ１に対してコントローラ５０の中心軸Ｌ２が平行である場合と比較して、後部ハウジング４２の操作棹３０の中心軸に沿った長さを短くすることができる。従って、後部ハウジング４２を小型化することができる。この結果、作業者が刈払機２を用いた作業を行っているときに、作業者の身体が後部ハウジング４２に接触することを抑制することができる。

一実施形態に係る刈払機２では、図２に示すように、後部ハウジング４２を側方から平面視した時に、バッテリ７０の中心軸Ｌ３とコントローラ５０の中心軸Ｌ２とが鋭角（所定角度α３）に交差している。例えば、図２に示すようにバッテリ７０が後部ハウジング４２のバッテリ装着部６０に装着されている状態において、バッテリ７０の中心軸Ｌ３とコントローラ５０の中心軸Ｌ２とが鈍角に交差するようにコントローラ５０が配置されると、後部ハウジング４２の高さが高くなる。また、図２に示すようにコントローラ５０が後部ハウジング４２内に配置されている状態において、バッテリ７０の中心軸Ｌ３とコントローラ５０の中心軸Ｌ２とが鈍角に交差するようにバッテリ７０が配置されると、後部ハウジング４２の操作棹３０の中心軸に沿った長さが長くなる。このように、後部ハウジング４２を側方から平面視した時に、バッテリ７０の中心軸Ｌ３とコントローラ５０の中心軸Ｌ２とが鈍角に交差している場合、バッテリ７０の中心軸Ｌ３とコントローラ５０の中心軸Ｌ２とが鈍角に交差している場合よりも後部ハウジング４２が大きくなり得る。従って、後部ハウジング４２を側方から平面視した時に、バッテリ７０の中心軸Ｌ３とコントローラ５０の中心軸Ｌ２とを鋭角（所定角度α３）に交差させることで、後部ハウジング４２をより小型化することができる。

一実施形態に係る刈払機２では、図２に示すように、モータ４４は、後部ハウジング４２に収容されている。上記の構成によると、後部ハウジング４２にモータ４４が収容させても、操作棹３０の中心軸Ｌ１に対して、バッテリ７０の中心軸Ｌ３及びコントローラ５０の中心軸Ｌ２が傾斜するように、バッテリ７０及びコントローラ５０を配置することで、後部ハウジング４２を小型化することができる。

一実施形態に係る刈払機２では、図２に示すように、作業機は、操作棹３０に収容されており、モータ４４の動力を刈刃ユニット２０に伝達する伝達シャフト３２をさらに備えており、伝達シャフト３２がモータ４４の出力シャフト４６に直結している。モータ４４が、後部ハウジング４２において、減速ギヤ等の機構を介して操作棹３０を通過する伝達シャフト３２に連結されている場合、減速ギヤ等の機構の分だけ後部ハウジング４２が大きくなる。上記の構成によれば、後部ハウジング４２内に減速ギヤ等の機構は配置されない。従って、後部ハウジング４２を小型化することができる。

一実施形態に係る刈払機２では、図２に示すように、モータ４４は、ブラシレスモータである。ブラシレスモータは、ロータの慣性モーメントが小さいので、モータ４４の減速や停止を素早く行うことができる。上記の構成によれば、負荷の急激な上昇があったときに、速やかにモータ４４を減速または停止させることができる。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。

（変形例１）「作業機」は、刈払機２に限定されず、ヘッジトリマ、ポールソー、カルチベーター、ブロワ等であってもよい。

（変形例２）バッテリ７０の中心軸Ｌ３とコントローラ５０の中心軸Ｌ２とが鈍角に交差していてもよい。一般的に言うと、操作棹３０の中心軸Ｌ１に対して、バッテリ７０の中心軸Ｌ３が垂直なるようにバッテリが配置されており、かつ、操作棹３０の中心軸Ｌ１に対して、コントローラ５０の中心軸Ｌ２が平行になるように配置されている場合の後部ハウジングよりも小型化するように、バッテリ７０及びコントローラ５０が配置されていればよい。

（変形例３）刈刃ユニット２０が、モータ４４を備えてもよい。この場合、操作棹３０内には、伝達シャフト３２に代えて、コントローラ５０とモータ４４を接続するハーネスなどが設けられる。

（変形例４）モータ４４の出力シャフト４６と操作棹３０の伝達シャフト３２が、減速ギヤを介して接続されていてもよい。

（変形例５）モータ４４は、ブラシ付きＤＣモータであってもよいし、ＡＣモータ等の他の種類のモータであってもよい。

（変形例６）バッテリ７０のスライド方向が、バッテリ７０の中心軸Ｌ３の方向と異なっていてもよい。例えば、バッテリ７０が、左右方向にスライド可能であってもよい。

本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

２：刈払機
２０：刈刃ユニット
２２：棹固定部
２４：刈刃固定部
２６：刈刃
２８：安全カバー
２９：グリス供給部
３０：操作棹
３０ａ：前部
３０ｂ：後部
３２：伝達シャフト
３３：起動スイッチ
３４：ハンドル
３４ａ：右ハンドル
３４ｂ：左ハンドル
３６：電気コード
４０：後部ユニット
４２：後部ハウジング
４２ａ：前部
４２ｂ：後部
４２ｃ：上面
４２ｄ：下面
４３ａ～４３ｄ：水抜き孔
４４：モータ
４６：出力シャフト
４８：連結部材
５０：コントローラ
６０：バッテリ装着部
７０：バッテリ
８０：バッテリガード
８２：後方延伸部
８２ａ：水抜き孔
８２ｂ：水抜き孔
８４：上方延伸部

Claims

操作棹と、
前記操作棹の前部に設けられる工具と、
前記工具を駆動させるためのモータと、
前記操作棹の後部に設けられている後部ハウジングと、
前記後部ハウジングに着脱可能に取り付けられ、前記モータに電力を供給するバッテリと、
前記後部ハウジングに収容され、前記モータの動作を制御するコントローラと、
を備え、
前記後部ハウジングを側方から平面視した時に、前記バッテリは、前記操作棹の中心軸に対して、前記バッテリの中心軸が傾斜するように配置されており、
前記後部ハウジングを側方から平面視した時に、前記コントローラは、前記操作棹の中心軸に対して、前記コントローラの中心軸が傾斜するように配置されており、
前記後部ハウジングを側方から平面視した時に、前記バッテリの中心軸と前記コントローラの中心軸とが鋭角に交差する、作業機。
前記モータは、前記後部ハウジングに収容されている、請求項１に記載の作業機。
前記操作棹に収容されており、前記モータの動力を前記工具に伝達する伝達シャフトをさらに備えており、
前記伝達シャフトが前記モータの出力シャフトに直結している、請求項２に記載の作業機。
前記モータは、ブラシレスモータである、請求項１～３のいずれか一項に記載の作業機。