JP7229885B2 - 作業機 - Google Patents

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、ループハンドルを取付可能な操作棹と、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、後部ハウジングに収容され、モータの動作を制御するコントローラと、を備える作業機が開示されている。後部ハウジングの後部には、電源コネクタが配置されている。

特許文献２には、Ｕ字形のハンドルを取付可能な操作棹と、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、後部ハウジングに収容され、モータの動作を制御するコントローラと、を備える作業機が開示されている。

特表２０１３－５２４８０１号公報 特開２０１１－２３９７８９号公報

操作棹を有する作業機では、特許文献１に示されるループハンドルが使用される場合、又は、特許文献２に示されるＵ字形のハンドルが使用される場合がある。ループハンドルが使用される場合、作業者は、一方の手でループハンドルを把持し、他方の手で操作棹、後部ハウジングなどに設けられるグリップを把持する。一方、Ｕ字形のハンドルが使用される場合、作業者は、一方の手でＵ字の一方を把持し、他方の手でＵ字の他方を把持する。このように、ループハンドルが使用される場合とＵ字形のハンドルが使用される場合とでは、作業中の作業者と作業機との位置関係が異なる。このため、操作棹に取付けられるハンドルの種類に応じて、後部ハウジングに接続される電力配線の取り回しを変更したい。即ち、操作棹に取付けられるハンドルの種類に応じて、後部ハウジング内の電源コネクタの位置を変更したい。操作棹に取付けられるハンドルの種類に応じて、後部ハウジング内の電源コネクタの位置を変更すると、後部ハウジングの形状が大きく異なる。しかしながら、操作棹に取付けられるハンドルの種類が異なっても、後部ハウジングの形状は同じであることが望ましい。

本明細書では、２種以上のハンドルを操作棹に取付け可能な作業機において、後部ハウジングの共通部分を多くす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、Ｕ字形のハンドルである第１種のハンドル、又は、ループハンドルである第２種のハンドルを取付可能な操作棹と、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る後部ハウジングと、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は、前記後部ハウジングの前部に配置され、外部電源からの電力が供給される電源コネクタを配置可能な前部配置空間と、前記後部ハウジングの後部に配置され、前記電源コネクタを配置可能な後部配置空間と、を備え、前記後部ハウジングでは、前記操作棹に前記第１種のハンドルが取付けられている場合に、前記前部配置空間に前記電源コネクタが配置されており、前記後部配置空間には前記電源コネクタは配置されておらず、前記操作棹に前記第２種のハンドルが取付けられている場合に、前記後部配置空間に前記電源コネクタが配置されており、前記前部配置空間には前記電源コネクタが配置されていない。

上記の構成によれば、第１種のハンドルが操作棹に取付けられている場合と第２種のハンドルが操作棹に取付けられている場合とで、後部ハウジングの前部配置空間、及び、後部配置空間の構造のみを変更すればよい。このため、後部ハウジングの前部配置空間、及び、後部配置空間以外の部分が共通化される。従って、後部ハウジングの多くの部分を共通化することができる。この結果、２種以上のハンドルを操作棹に取付け可能な作業機において、後部ハウジングの形状を略同じにすることができる。

第１実施形態の刈払機１０２の斜視図である。 第１実施形態における後部ハウジング１４０の断面図である。 第２実施形態における刈払機２０２の斜視図である。 第２実施形態における後部ハウジング２４０の断面図である。 第１、第２実施形態において、刈払機１０２とバッテリＢとの電気的構成を示す図。

モータは、後部ハウジングに収容されており、モータは、前部配置空間及び後部配置空間よりも上方に配置されていてもよい。

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。上記の構成によれば、後部ハウジングにモータを収容させても、後部ハウジングの多くの部分を共通化することができる。

コントローラは、モータよりも下方であり、かつ、前部配置空間及び後部配置空間よりも上方に配置されていてもよい。

電源コネクタから供給される電力は、コントローラを介して、モータに供給される。上記の構成によれば、電源コネクタとコントローラを電気的に接続する電力配線の長さと、コントローラとモータとを電気的に接続する電力配線の長さと、を短くすることができる。従って、後部ハウジング内における電力配線の取り回しが容易になる。

外部電源は、携帯式の電源であってもよい。

外部電源が携帯式の電源である場合、外部電源と後部ハウジングとを電気的に接続する電力配線の取回しが作業性に影響する。上記の構成によれば、作業性を向上させることができ、かつ、後部ハウジングの多くの部分を共通化することができる。

（第１実施形態）
図１、図２を参照して、第１実施形態の刈払機１０２について説明する。図１は、刈払機１０２の斜視図である。図２は、刈払機１０２の後部ハウジング１４０の断面図である。図１に示すように、刈払機１０２は、刈刃ユニット１２０と、操作棹１３０と、後部ハウジング１４０と、を備えている。以下の説明では、操作棹１３０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１３０の構成）
操作棹１３０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１３０の前部１３０ａには刈刃ユニット１２０が設けられており、操作棹１３０の後部１３０ｂには後部ハウジング１４０が設けられている。操作棹１３０は、刈刃ユニット１２０と後部ハウジング１４０とを接続する。操作棹１３０の内部には、伝達シャフト１３２が回転可能に収容されている（図２参照）。

操作棹１３０には、利用者が把持するためのＵ字形のハンドル１３４が設けられている。ハンドル１３４は、右ハンドル１３４ａと左ハンドル１３４ｂによって構成されている。右ハンドル１３４ａには、トリガ式の起動スイッチ１３３が設けられている。起動スイッチ１３３は、信号配線ＳＷを介して、後部ハウジング１４０と電気的に接続されている。信号配線ＳＷは、後部ハウジング１４０から操作棹１３０に沿って右ハンドル１３４ａまで配索されている。起動スイッチ１３３は、後述する後部ハウジング１４０内のモータ１４２（図２参照）の動作を制御するためのスイッチである。操作棹１３０において、ハンドル１３４と後部ハウジング１４０の間には、複数の配線固定部１３６ａ～１３６ｄが設けられている。配線固定部１３６ａ、１３６ｃは、信号配線ＳＷを固定している。配線固定部１３６ｂ、１３６ｄは、電力配線ＥＷを固定している。電力配線ＥＷの一端は、後部ハウジング１４０に接続されている。電力配線ＥＷは、後部ハウジング１４０から操作棹１３０に沿って前方に延び、ハンドル１３４よりも後方側で上方及び後方に屈曲し、後方に向かって延びている。電力配線ＥＷの他端には、コネクタＣＮが設けられている。コネクタＣＮには、バッテリＢ（図５参照）の外部電源から延びる電力配線が接続される。本実施形態のバッテリＢは、作業者によって背負われる背負フレームに搭載される背負式のバッテリである。なお、バッテリＢは、携帯式であればよく、作業者の腰ベルトなどに固定可能であってもよい。

（刈刃ユニット１２０の構成）
刈刃ユニット１２０は、棹固定部１２２と、刈刃固定部１２４と、安全カバー１２８と、を備えている。棹固定部１２２には、操作棹１３０の前端部分が挿入されている。刈刃固定部１２４には、円板状の刈刃１２６が取り付けられている。具体的には、刈刃１２６は、刈刃固定部１２４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１２２内のギヤ（図示省略）を介して、操作棹１３０内の伝達シャフト１３２に接続される。安全カバー１２８は、棹固定部１２２よりも後方側に設けられている。

（後部ハウジング１４０の構成）
図１及び図２に示すように、後部ハウジング１４０は、前方側の第１ハウジング１４０ａと、後方側の第２ハウジング１４０ｂと、で構成されている。第１ハウジング１４０ａには、操作棹１３０の後部１３０ｂ、及び、信号配線ＳＷが接続されている。信号配線ＳＷは、操作棹１３０よりも下方に接続されている。信号配線ＳＷは、第１ハウジング１４０ａ内において配線固定部１６０によって固定されている。信号配線ＳＷは、電気線（図示省略）を介して、コントローラ１５０と電気的に接続されている。

第２ハウジング１４０ｂには、モータ１４２と、減速ギヤ１４６と、コントローラ１５０と、が収容されている。モータ１４２は、ブラシレスＤＣモータである。モータ１４２の回転軸Ｌ２は、操作棹１３０の伝達シャフト１３２の回転軸（即ち操作棹１３０の中心軸Ｌ１）よりも上方に位置している。モータ１４２は、出力シャフト１４４を回転させる。出力シャフト１４４は、減速ギヤ１４６を介して、操作棹１３０の伝達シャフト１３２に接続されている。

コントローラ１５０は、電気線（図示省略）を介して、電力配線ＥＷと電気的に接続されている。従って、電力配線ＥＷに外部電源から延びる電気コードが接続されることによって、外部電源からコントローラ１５０に電力が供給される。コントローラ１５０は、外部電源からモータ１４２に供給される電力を制御することで、モータ１４２の動作を制御する。コントローラ１５０は、モータ１４２の下方に設けられている。また、コントローラ１５０は、電力配線ＥＷよりも上方に設けられている。コントローラ１５０は、操作棹１３０の右ハンドル１３４ａの起動スイッチ１３３（図１参照）がオン操作される場合に、モータ１４２を駆動させ、起動スイッチ１３３がオフ操作される場合に、モータ１４２を停止させる。なお、本実施形態において、モータ１４２の一部であるステータ１４２ａと、減速ギヤ１４６を収容するギヤハウジング１４６ａと、は金属プレート１５２を介して接続されている。金属プレート１５２が金属製であるために、ステータ１４２ａとギヤハウジング１４６ａは短絡状態である。このような構成によると、モータ１４２を動作させる際に発生する電磁ノイズを低減することができる。

第２ハウジング１４０ｂ内には、第２ハウジング１４０ｂの前部で、電気コードを配置可能な空間である前部配置空間１７０ａと、第２ハウジング１４０ｂの後部で、電気コードを配置可能な空間である後部配置空間１７０ｂと、が存在する。なお、ここで、電気コードを配置可能な空間とは、配線固定部１６２及び電力配線ＥＷを配置するためのスペースが確保されている空間のことをいう。本実施形態の刈払機１０２では、前部配置空間１７０ａに、電力配線ＥＷが配置されている。具体的には、電力配線ＥＷは、第２ハウジング１４０ｂの前方下部に設けられる開口１６４を貫通しており、配線固定部１６２によって固定されている。

（第２実施形態）
図３、図４を参照して、第２実施形態の刈払機２０２について説明する。図３は、刈払機２０２の斜視図である。図４は、刈払機２０２の後部ハウジング２４０の断面図である。なお、実施形態間で共通する構成については、同じ符号を付して、説明を省略する。本実施形態の刈払機２０２では、操作棹１３０に取付けられるハンドルの種類が、第１実施形態において操作棹１３０に取付けられるハンドルの種類と異なる。

図３に示すように、刈払機２０２は、刈刃ユニット１２０と、操作棹１３０と、グリップ２８０と、後部ハウジング２４０と、を備える。

操作棹１３０には、ループハンドル２３４が固定されている。ループハンドル２３４は、中空のパイプ状であって、操作棹１３０の上方および側方に膨らむループ形状に形成されている。

（グリップ２８０の構成）
グリップ２８０は、操作棹１３０のループハンドル２３４と後部ハウジング２４０の間に設けられている。グリップ２８０は、操作棹１３０の外周を覆うように形成されている。グリップ２８０は、下面に設けられた起動スイッチ２８３を備えている。起動スイッチ２８３は後部ハウジング２４０内のモータ１４２（図４参照）を駆動させるためのスイッチである。グリップ２８０の上面の前方側には、パネル部２８２が設けられている。パネル部２８２は、操作パネルと表示パネルとで構成されている。操作パネルには、操作ボタンが設けられている。作業者は、操作パネル上の操作ボタンを操作することで、モータ１４２の駆動および停止の切り換え等の操作を行うことができる。表示パネルは、モータ１４２の動作状態を表示する。

（後部ハウジング２４０の構成）
図３及び図４に示すように、後部ハウジング２４０は、前部側の第１ハウジング２４０ａと、後部側の第２ハウジング２４０ｂと、で構成されている。第１ハウジング２４０ａには、グリップ２８０及び操作棹１３０が接続されている。

第２ハウジング２４０ｂには、モータ１４２と、減速ギヤ１４６と、コントローラ１５０と、が収容されている。モータ１４２、減速ギヤ１４６、及び、コントローラ１５０が配置されている位置は、第１実施形態と同様である。

第１実施形態の第２ハウジング１４０ｂと同様に、本実施形態の第２ハウジング２４０ｂ内には、前部配置空間１７０ａと、後部配置空間１７０ｂと、が存在する。本実施形態の刈払機２０２では、後部配置空間１７０ｂに、電力配線ＥＷが配置されている。具体的には、電力配線ＥＷは、第２ハウジング２４０ｂの後方下部に設けられる開口２６４を貫通しており、配線固定部１６２によって固定されている。

上述のように、第１実施形態の後部ハウジング１４０の第２ハウジング１４０ｂ（図２参照）と第２実施形態の後部ハウジング２４０の第２ハウジング２４０ｂ（図４参照）では、第２ハウジング１４０ｂ、２４０ｂの前部配置空間１７０ａ、及び、後部配置空間１７０ｂの構造のみが異なっている。即ち、第２ハウジング１４０ｂ、２４０ｂの前部配置空間１７０ａ、及び、後部配置空間１７０ｂ以外の部分が共通化される。従って、後部ハウジング１４０、２４０の多くの部分を共通化することができる。この結果、２種以上のハンドル１３４、２３４を操作棹１３０に取付け可能な刈払機１０２、２０２において、後部ハウジング１４０、２４０の形状を略同じにすることができる。

後部ハウジング１４０、２４０の多くの部分が共通化されていることによる効果について説明する。比較例として、Ｕ字形のハンドルが操作棹に取付けられている場合に利用される後部ハウジングと、ループハンドルが操作棹に取付けられている場合に利用される後部ハウジングの構造が大きく異なる場合について説明する。この場合、Ｕ字ハンドル用の後部ハウジングを製造するための金型と、ループハンドル用の後部ハウジングを製造するための金型を準備する必要がある。一方、第１実施形態及び第２実施形態に示すように、第２ハウジング１４０ｂ、２４０ｂの前部配置空間１７０ａ、及び、後部配置空間１７０ｂ以外の部分が共通化されている場合、金型の内、前部配置空間１７０ａ及び後部配置空間１７０ｂにおける部分の金型のみを変更すればよい。この場合、金型を製造するのに要する費用を低減することができる。また、ループハンドル２３４用の後部ハウジング２４０を製造している状態から、Ｕ字形のハンドル１３４用の後部ハウジング２４０を製造している状態に切替える場合の時間を短縮化することができる。

第１実施形態及び第２実施形態に係る刈払機１０２、２０２では、図２、図４に示すように、モータ１４２は、後部ハウジング１４０、２４０に収容されている。上記の構成によれば、後部ハウジング１４０、２４０にモータ１４２を収容させても、後部ハウジング１４０、２４０の多くの部分を共通化することができる。

第１実施形態及び第２実施形態に係る刈払機１０２、２０２では、図２、図４に示すように、コントローラ１５０は、モータ１４２よりも下方であり、かつ、前部配置空間１７０ａ及び後部配置空間１７０ｂよりも上方に配置されている。電力配線ＥＷから供給される電力は、コントローラ１５０を介して、モータ１４２に供給される。上記の構成によれば、電力配線ＥＷとコントローラ１５０を電気的に接続する電力配線の長さと、コントローラ１５０とモータ１４２とを電気的に接続する電力配線の長さと、を短くすることができる。従って、後部ハウジング１４０、２４０内における電力配線の取り回しが容易になる。

第１実施形態及び第２実施形態に係る刈払機１０２、２０２では、図５に示すように背負式のバッテリＢからの電力が供給される。背負式のバッテリＢである場合、背負式のバッテリＢと後部ハウジング１４０、２４０とを電気的に接続する電力配線の取回しが作業性に影響する。上記の構成によれば、作業性を向上させることができ、かつ、後部ハウジング１４０、２４０の多くの部分を共通化することができる。

（対応関係）
後部ハウジング１４０、２４０内の電力配線ＥＷが、「電源コネクタ」の一例である。刈刃１２６が、「工具」の一例である。

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１０２、２０２に限定されず棹を有し、棹の先端に工具が配置される作業機、例えば、ポールヘッジトリマ、ポールソー等であってもよい。また、「工具」は、ヘッジトリマ、チェンソー、カルチベーター、回転式のモップ等であってもよい。

（変形例２）第１実施形態の第２ハウジング１４０ｂの後部配置空間１７０ｂに、開口２６４が設けられており、当該開口がグロメットなどによって封止されていてもよい。本変形例では、第２実施形態の第２ハウジング２４０ｂの前部配置空間１７０ａには、開口１６４が設けられており、当該開口はグロメットなどによって封止されている。本変形例では、第２ハウジング１４０ｂ、２４０ｂを製造するのに利用される金型を完全に共通化することができる。

（変形例３）刈刃ユニット１２０が、モータ１４２を備えてもよい。この場合、操作棹１３０内には、伝達シャフト１３２に代えて、コントローラ１５０とモータ１４２を接続するハーネスなどが設けられる。

（変形例４）モータ１４２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。

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。

１０２、２０２：刈払機
１２０ ：刈刃ユニット
１２２ ：棹固定部
１２４ ：刈刃固定部
１２６ ：刈刃
１２８ ：安全カバー
１３０ ：操作棹
１３０ａ ：前部
１３０ｂ ：後部
１３２ ：伝達シャフト
１３３ ：起動スイッチ
１３４ ：ハンドル
１３４ａ ：右ハンドル
１３４ｂ ：左ハンドル
１３６ａ～１３６ｄ：配線固定部
１４０、２４０：後部ハウジング
１４０ａ、２４０ａ：第１ハウジング
１４０ｂ、２４０ｂ：第２ハウジング
１４２ ：モータ
１４２ａ ：ステータ
１４４ ：出力シャフト
１４６ ：減速ギヤ
１４６ａ ：ギヤハウジング
１５０ ：コントローラ
１５２ ：金属プレート
１６０、１６２：配線固定部
１６４、２６４：開口
１７０ａ ：前部配置空間
１７０ｂ ：後部配置空間
２３４ ：ループハンドル
２８０ ：グリップ
２８２ ：パネル部
２８３ ：起動スイッチ
Ｂ ：バッテリ
ＣＮ ：コネクタ
ＥＷ ：電力配線
ＳＷ ：信号配線

Claims (4)

1. Ｕ字形のハンドルである第１種のハンドル、又は、ループハンドルである第２種のハンドルを取付可能な操作棹と、
   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る後部ハウジングと、
   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は、
   前記後部ハウジングの前部に配置され、外部電源からの電力が供給される電源コネクタを配置可能な前部配置空間と、
   前記後部ハウジングの後部に配置され、前記電源コネクタを配置可能な後部配置空間と、を備え、
   前記後部ハウジングでは、
   前記操作棹に前記第１種のハンドルが取付けられている場合に、前記前部配置空間に前記電源コネクタが配置されており、前記後部配置空間には前記電源コネクタは配置されておらず、
   前記操作棹に前記第２種のハンドルが取付けられている場合に、前記後部配置空間に前記電源コネクタが配置されており、前記前部配置空間には前記電源コネクタが配置されていない、作業機。
2. 前記モータは、前記後部ハウジングに収容されており、
   前記モータは、前記前部配置空間及び前記後部配置空間よりも上方に配置されている、請求項１に記載の作業機。
3. 前記コントローラは、前記モータよりも下方であり、かつ、前記前部配置空間及び前記後部配置空間よりも上方に配置されている、請求項１又は２に記載の作業機。
4. 前記外部電源は、携帯式の電源である、請求項１～３のいずれか一項に記載の作業機。

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