TWI419644B - Electric tiller - Google Patents

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TWI419644B
TWI419644B TW99119054A TW99119054A TWI419644B TW I419644 B TWI419644 B TW I419644B TW 99119054 A TW99119054 A TW 99119054A TW 99119054 A TW99119054 A TW 99119054A TW I419644 B TWI419644 B TW I419644B
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Hideaki Nakagawa
Akira Tomihisa
Kyosei Kuroda
Koji Ninomiya
Masao Miyauchi
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Iseki Agricult Mach
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01B—SOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
    • A01B33/00—Tilling implements with rotary driven tools, e.g. in combination with fertiliser distributors or seeders, with grubbing chains, with sloping axles, with driven discs
    • A01B33/02—Tilling implements with rotary driven tools, e.g. in combination with fertiliser distributors or seeders, with grubbing chains, with sloping axles, with driven discs with tools on horizontal shaft transverse to direction of travel
    • A01B33/028—Tilling implements with rotary driven tools, e.g. in combination with fertiliser distributors or seeders, with grubbing chains, with sloping axles, with driven discs with tools on horizontal shaft transverse to direction of travel of the walk-behind type

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Soil Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Soil Working Implements (AREA)

Description

電動耕耘機
本發明係關於以鋰電池等電池進行耕耘作業之電動耕耘機。
於專利文獻1有揭示關於以電池進行耕耘作業之電動耕耘機之文獻。
[專利文獻1]日本特開2004-166629號公報
在專利文獻1由於電池僅係載置於本體架，故電池會因耕耘機作業之振動或方向變換時之傾斜而從本體脫落。但若為了防止上述問題而另設支持電池之固定具，則電池之裝卸又會變得麻煩。
本發明係以可將電池箱確實支持於本體側且可容易進行電池箱之裝卸為課題。
本發明為了解決該技術課題，請求項1係一種電動耕耘機，具備耕耘農地之旋轉部(R)、驅動旋轉部(R)之馬達(8)、將馬達(8)之動力傳至旋轉部(R)之傳動軸(D)、內裝傳動軸(D)之傳動架(2)、覆蓋馬達(8)之上方之馬達外罩(7)、收納馬達(8)之電源即電池之電池箱(9)、覆蓋旋轉部(R)之上方之旋轉部外罩(6)；於旋轉部外罩(6)之左右中央部設置開口部(6b)，沿該開口部(6b)之左右兩側形成壁部(6a)，電池箱(9)係載置於固定在傳動架(2)上部之機體架(10)，前述壁部(6a)係支承電池箱(9)之左右側面，電池箱(9)構成為可從機體架(10)於上下方向裝卸自如。
請求項2係如申請專利範圍第1項之電動耕耘機，其中，於電池箱(9)之背面側設輸出端子(18)，於旋轉部外罩(6)設支承電池箱(9)之背面之後支承壁部(6d)，後支承壁部(6d)係構成為比壁部(6a)低。
請求項3係如申請專利範圍第1或2項之電動耕耘機，其中，以馬達外罩(7)支承電池箱(9)之前側。
請求項4係如申請專利範圍第1項之電動耕耘機，其中，於電池箱(9)之下面設置凸部(9f)，於機體架(10)則係形成孔部(10a)；於電池箱(9)之前面形成上下方向長之凸條部(9g)，於馬達外罩(7)之背面則係形成與前述凸條部(9g)卡合之凹部(7a)；當將前述凸條部(9g)卡合於凹部(7a)並放下電池箱(9)時，前述凸部(9f)即***前述孔部(10a)。
於請求項1中，可以壁部(6a)支持電池箱(9)左右面，可使裝卸容易，且於耕耘作業中不易脫落。
於請求項2中，後支承壁部(6d)構成為比支承電池箱(9)之背面之壁部(6a)低，可支持電池箱(9)之後側。此外，使輸出端子(18)為於機體背面側露出之構成使往輸出端子(18)之配線之連接容易進行。
於請求項3中，可以馬達外罩(7)支持電池箱(9)之前側。
於請求項4中，將電池箱(9)設定於機體時係使位置固定用之凸條部(9g)對應於位置固定用之凹部(7a)並使兩者為嵌合狀態，在該狀態下放下後，前述位置固定用之凸部(9f)即***位置固定用之孔部(10a)而可固定電池箱(9)之位置。在取出電池箱(9)時只要將手提部(9e)拉起即可取出。
根據圖式以電動耕耘機說明本發明之行走式作業機之一例。
2係內裝傳動軸D之傳動架，於上部固定皿狀之機體架10，將作業機架1從該傳動架2往後方延出。此外，於傳動架2之下部軸支藉由透過前述傳動軸D之傳動繞橫軸心旋轉驅動之旋轉軸3，於從傳動架2往左右方向延伸之此旋轉軸3之外周配設複數旋轉爪4，於該旋轉軸3之左右兩端安裝側圓盤5、5以構成旋轉部R。
將覆蓋旋轉部R之上方之俯視圓盤狀之旋轉部外罩6安裝於前述機體架10之上部。於旋轉部外罩6之左右中央部形成俯視U字型之壁部6a，沿壁部6a之內側形成開口部6b。此外，於開口部6b之前側安裝馬達外罩7，於馬達外罩7之內部內裝有對前述傳動軸D傳動動力之電動馬達8，於開口部6b之後側將收容電池B之電池箱9以可自由裝卸之方式***。電動馬達8與電池箱9係載置於前述機體架10、貫通開口部6b。
前述作業機架1之後部安裝有手柄架11之前下端側。手柄架11往斜後方延伸，從手柄架11之後端側分歧設置左右之操作手柄12a、12b，於左右之操作手柄12a、12b之後端部設有握把13a、13b。
作業機架1之後端部安裝有於移動電動耕耘機時支持機體之支持車輪14、於耕耘作業時防止衝刺之抵抗棒15。另外，圖1係使支持車輪14為上升狀態之作業姿勢。
其次，說明機體之驅動構成。
於手柄架11與操作手柄12a、12b之分歧位置設有進行電源之導通切斷之電源開關16，於左右一方之握把13b附近設導通切斷電動馬達8之驅動之操作桿17。於電池箱9之後面設有連接電池箱9內之電池B與電動馬達8之馬達驅動電路20之輸出端子18與對電池B充電之充電端子19。
在此針對電池箱9之內部構造說明。電池箱9係呈長方體形狀並於後部外壁具備前述輸出端子18、充電端子19，前部壁係構成為可自由裝卸之外罩9a。於此種電池箱9內係藉由將底部之導引肋9b、9b設為軌道狀並前後滑動而將佔其容積1/2以上之由複數單元41、41構成之電池B與於各單元41、41之各自之上面組入充電控制電路42a之充電控制基板42、42設為可自由插脫。充電控制基板42、42之端子係配線連接於前述充電端子19(在圖例係2組端子)，與各單元41、41之間係直接電氣連接。
於配置於大致同一平面上之前述充電控制基板42、42之上方離開適當間隔設組入放電控制電路43a之放電控制基板43。於電池箱9之內周側壁部形成形成前後方向之導引凹部之肋部9c、9c，將放電控制基板43之端部***此導引凹部並使滑動以使裝設或離脫。另外，放電控制基板43係電路構成為可對輸出端子18輸出由複數電池單元41、41之串連連接所產生之電壓。於電池箱9之內側面設有於電池單元41、41與內壁之間隔距離之肋部9d、9d…。
於前述充電控制基板42、42組裝有過充電防止電路44，另一方面，於放電控制基板43組裝有過電流保護電路45、ON/OFF信號平滑電路46、突波電流控制電路47、過放電防止電路48、短路防止電路49。此外，其中對放電控制基板43之短路防止雖係可以上述短路防止電路49防止之構成，但對充電控制基板42、42之短路防止並非於此等充電控制基板42、42每個皆設置，而係將共通之短路防止電路50於充電端子19與充電控制基板42、42之間、該放電控制基板43之一側以縱姿勢可自由插拔地設於前述電池箱9內。
其次針對電池箱9之輸出端子18說明。做為往電動馬達8之輸出端子18a、18a雖係在正負兩端子以前述馬達驅動電路20連接於電動馬達8側之構成，但其餘兩端子18b、18b係信號輸入輸出用之端子。即，此一對之端子18b、18b可從信號控制基板51輸入連動於前述電源開關16或操作桿17之極限開關33等之導通切斷信號並對前述放電控制電路43a輸出控制信號，或基於來自放電控制電路43a之輸出從信號控制基板51輸入電池殘量或後述之警告表示信號並對電源導通切斷LED 26a、運轉警告LED 26b、電池殘量LED 26c輸出。
前述輸出端子18a、18a係透過煞車器55連接於電動馬達8。即，煞車器55具備將馬達驅動電路20切換為切斷或連接之操作部55a，操作部55a係裝入電磁線圈(未圖示)，若馬達驅動電路20之電流值上升則激磁而作動操作部55a並將馬達驅動電路20置於遮斷狀態，使電動馬達8為切斷。另外，前述煞車器55之操作部55a係配設於前述旋轉部外罩6之上面。
前述輸出端子18與充電端子19係在機體背面視分別設於手柄架11之左右兩側之構成，手柄架11不易成為阻礙，作業者可從操作側之機體後側容易進行配線之裝卸。此外，由於將前述輸出端子18與充電端子19在機體背面視夾手柄架11配置於左右兩側，故視覺上亦容易分辨，可防止誤判左右之***。
連接前述煞車器55與電動馬達8之馬達驅動電路20係從電池箱9之下部通過於旋轉部外罩6之壁部6a之外周形成之傾斜部6c之下方與機體架10之間之空間之構成。
電池箱9係於上面形成手提部9e，於下面形成複數位置固定用之凸部9f，藉由將位置固定用之該凸部9f***於機體架10形成之位置固定用之孔部10a，可固定電池箱9之載置位置。此外，電池箱9係被旋轉部外罩6之壁部6a支持其左右側面，於其前面形成於上下方向較長之位置固定用之凸條部9g，與於馬達外罩7形成之位置固定用之凹部7a卡合。此外，於機體架10之左右中央設開口部10b以使可進行流入機體架10之雨水等之排水。
將電池箱9設定於機體時係使位置固定用之凸條部9g對應於位置固定用之凹部7a並使兩者為嵌合狀態，在該狀態下放下後，前述位置固定用之凸部9f即***位置固定用之孔部10a而可固定電池箱9之位置。在取出電池箱9時只要將手提部9e拉起即可取出。
本實施形態之電池箱9雖係被馬達外罩7支持前側並被旋轉部外罩6之壁部6a支持側面，但該壁部6a亦可形成為與旋轉部外罩6為不同個體。例如以安裝於機體架10側之壁部形成亦可。
此外，壁部6a形成為往後上傾斜狀可使電池箱9之支持較強固且使機體全體之美觀提升。此外，於電池箱9背面側形成後支持壁部6d從背面支持電池箱9。後支持壁部6d係形成為比支持電池箱9之側面之壁部6a低，將輸出端子18與充電端子19於機體背面側露出，使往輸出端子18與充電端子19之連接容易進行。
另外，電池箱9之前述外罩9a雖係位於與馬達外罩7之間，但形成於電池箱9之本體外周之內側，加上大致涵蓋馬達外罩7與電池箱9之外周形成而減少間隙，電池箱9從外觀無法目視辨認，故提高美觀且減少雨水之浸入。
其次，針對操作桿17之安全裝置T說明。
操作桿17係繞橫軸心之支點30旋動，設於支點30之前側形成之開關操作部17a、於支點30之後側形成之把持部17b。33係為了導通切斷電動馬達8之驅動之對前述信號控制基板51之控制部輸入信號之極限開關，根據開關操作部17a之旋動動作進行電動馬達8之驅動之導通切斷。25係使把持並使旋動之操作桿17返回初期位置之彈簧。
前述把持部17b之上方設被支持於與該把持部17b交叉之方向(左右方向)且於該左右方向滑動之移動軸31。於移動軸31之機體內側端形成將移動軸31往機體外側推出並操作之推動部31c，鄰接於推動部31c將彈簧35捲繞於移動軸31。移動軸31係從機體內側依序鄰接小徑部31a與大徑部31b。此外，在安全裝置T之初期位置係大徑部31b位於把持部17b之旋動軌跡上(圖10(A))。
以下針對操作桿17與安全裝置T之耕耘作業時之操作說明。
藉由電池殘量之LED 26c確認電池B之充電狀態，不足之場合將充電器或100V電源連接於充電端子19進行既定之充電。
於耕耘作業開始時，使電源開關16為連通，以拇指按壓於移動軸31之端部形成之推動部31c，使小徑部31a位於操作桿17之旋動軌跡上(圖10(B))，之後，作業者把持把持部17b旋動至極限開關33成為ON之位置。該極限開關33之ON信號經由信號控制基板51被發送至放電控制電路43a，電動馬達8藉由電池B驅動。在接受電動馬達8之旋轉後旋轉部R旋轉並進行耕耘作業(圖9(B))。
於停止耕耘作業時，作業者放開把持部17b後，在彈簧25之作用下開關操作部17a旋動至初期位置，極限開關33之OFF信號被傳送，電池B之驅動電流被遮斷，旋轉部R停止(圖9(A))。
當作業者在使電源開關16為連通之狀態下搬運電動耕耘機時，即使不慎抵接於操作桿17之把持部17b而把持部17b旋動，把持部17b亦係抵接於移動軸31之大徑部31b，開關操作部17a不會旋動至極限開關33之連通位置，極限開關33不會被連通，即使作業者不知電源開關16為連通狀態而搬運時，旋轉部R亦不會意外旋轉，故較安全。
若負荷作用於馬達驅動電路20而電流成為既定值以上，煞車器55便使該馬達驅動電路20往遮斷側作用，並將操作部55a切換至切斷側。因此，於再度起動時係操作操作部55a切換為連通。另外，於旋轉部R之維護等時藉由操作煞車器55之操作部55a將馬達驅動電路20切換至遮斷側(切斷)可確實確保電動馬達8之非驅動，較為安全。
另外，由於此操作部55a係配設於旋轉部外罩6部(在圖例係旋轉部外罩6之後部左側)，故位於接近維護作業對象位置之位置，較為便利。亦即，若將電源開關16配設於手柄架11，雖對操作手柄之作業者而言容易使用，但於維護旋轉部R之場合變遠而較不便，但若如上述構成於旋轉部外罩6之上面則手易於伸及，較為便利。
構成於前述放電控制基板43之過電流保護電路45係若檢測出放電控制電路43a部之過電流便停止放電輸出之構成，於馬達驅動電路20電流不流動。此外，ON‧OFF信號平滑電路46係特別在即使起動時之電流不安定亦將電流平滑處理為較平滑以確保平滑之發信。此外，突波電流控制電路47係防止起動時由前述操作桿17導致之極限開關33之ON‧OFF斷續重複時可能產生之突波電流之發生。因此，此等ON‧OFF信號平滑電路46、突波電流控制電路47係伴隨機械性之操作桿17所導致之極限開關33斷接之電路構成。
另外，放電控制基板43之過放電防止電路48係於來自電池B之電壓過剩時將該電壓抑制控制為既定值以下(例如18V以下)。短路防止電路49係於成為輸出端子18之短路狀態時關於放電控制電路43a部之保護，藉由另一方之短路防止電路50可圖成為充電端子19部之短路狀態時充電控制電路42a部之保護。
本實施例之控制器之構成係將充電控制基板42、42分別直接連接於電池單元41、41並收容於電池箱9內，放電控制基板43則係與充電控制基板42、42於上下離間隔裝設於電池箱9內，故充電控制基板42、42與電池單元41、41之連接可以無線直接連接而可圖精簡化，且放電控制基板43可與電池單元41、41或充電控制基板42、42獨立裝卸，組裝性或分解維護性良好。
另外，將充電控制基板42、42之充電控制電路42a與充電端子19並聯連接對各電池單元41、41進行並聯連接處理，電池單元41、41對放電控制基板43之放電控制電路43a則係藉由串聯連接透過輸出端子18對電動馬達8輸出，有可將並聯連接與串聯連接有效組合之效果。
另外，由於為於電池單元41、41之上部配設充電控制基板42、42並***電池箱9之構成，故即使水分浸入亦僅於下方堆積，對充電控制基板42、42影響較少。
其次，於以下說明搬運電動耕耘機時之構成。
36係將左右之操作手柄12a、12b之前後位置固定、調節之鎖緊旋鈕，放鬆該鎖緊旋鈕36並將操作手柄12a、12b繞橫軸心之旋動支點37往機體前側倒，鎖緊鎖緊旋鈕36以固定位置(參照圖11)。之後，連結左右之操作手柄12a、12b之連結棒38便位於機體之前後長度之大致中央且為機體之大致重心位置且為電池箱9之上方。作業者手持連結棒38或連結棒38與機體前端之保險桿39搬運電動耕耘機可防止搬運時電池箱9脫落。此外，連結棒38於將左右之操作手柄12a、12b往前側倒時在正面視大致呈門狀，不抵接電池箱9便可將左右之操作手柄12a、12b更往下倒。
40係安裝於搬運時覆蓋旋轉部R之下之位置之桶部，於左右側設可卡合可撓性橡膠帶41A之凸狀部40a，將設於該可撓性橡膠帶41A之上部之孔41a卡止於形成於機體架10之側面之鉤部10a以裝設於機體，承接附著於旋轉部R之土落下者，可防止搬運時土散亂至周邊。另外，桶部40係相對於前壁40f將後壁40r形成為較低。因此，在將桶部40置於地面之狀態下藉由從後方使耕耘機前進可容易進入桶部40內，故加上可撓性橡膠帶41A之例用，比起如習知般於下方堆疊旋轉部外罩包圍旋轉部之下方之構成或利用抵抗棒之支持管之支持構成，裝設或卸除等使用方便性上大幅領先。
其次，於以下說明本實施形態之電動耕耘機之前後平衡之構成。
將於垂直方向配置之電動馬達8之馬達軸8a之軸心構成為比旋轉軸3之軸心位置前方，於比旋轉軸3之軸心位置後方處設電池箱9，於電池箱9之後方設手柄架11。藉此構成，重心位於電池箱9附近，即使變更於電池箱9內收容之電池之容量而電池箱9之重量變化機體重心之變化亦較少。
其次，於以下說明前述LED 26之構成。
於電源開關16之附近設有顯示各種運轉狀態之複數LED 26。亦即，於受手柄架11支持之外罩構件60之傾斜上面60a設前述電源開關16與LED 26。具備LED 26及應位於該LED 26之下側之支持信號控制基板51之保持具61。此信號控制基板51係輸入前述電源開關16信號或極限開關33信號並藉由配線62連接於前述輸出端子18之一對端子18a、18b。
在本實施形態係設有電源之導通切斷之LED 26a、運轉警告LED 26b、電池殘量LED 26c。在電源之導通切斷之LED 26a係電源開關16連通時第一色綠色發光，若檢出過負荷而設於放電控制基板43之過電流保護電路45作動則第二色紅色發光。在運轉警告LED 26b係若極限開關33連通而旋轉部R驅動則第一色綠色發光，若電動馬達8內藏之溫度感測器使保護電路(未圖示)作動則第二色紅色發光。在電池殘量LED 26c係電池殘量為通常狀態時第一色綠色發光，若殘量少於設定量則第二色紅色發光。另外，前述電源之導通切斷之LED 26a省略亦可。
如上述，以LED表示各種運轉狀態，且從第一色適當變色為第二色可以少數LED進行較多之動作表示，且集中於一處，且於從操作側易看之位置配置LED，容易確認各種運轉狀況。此外，藉由鄰接於電源開關16設LED，於從電源連通變為電源切斷之際持續容易確認LED。
R．．．旋轉部
6．．．旋轉部外罩
7．．．馬達外罩
8．．．馬達
9．．．電池箱
6a．．．壁部
6b．．．開口部
10．．．機體架
18．．．輸出端子
圖1為電動耕耘機之側面圖。
圖2為電動耕耘機之後視圖。
圖3為電動耕耘機之俯視圖。
圖4為為電動耕耘機之擴大側面圖。
圖5為電池箱內之前視圖。
圖6為方塊圖。
圖7為電池箱之前視圖(A)及電池箱之後視圖(B)。
圖8為電池箱之仰視圖(A)及電池箱之側面圖(B)。
圖9為顯示安全裝置之作動之側面圖(A)(B)。
圖10為顯示安全裝置之作動之俯視圖(A)(B)。
圖11為顯示手柄之折疊狀態之側面圖。
圖12為桶部之立體圖。
圖13為手柄架部之擴大側面圖。
圖14為顯示由平面觀察之卸除電池箱之狀態之電動耕耘機。
R．．．旋轉部
T．．．安全裝置
1．．．作業機架
2．．．傳動架
3．．．旋轉軸
6．．．旋轉部外罩
6a．．．壁部
7．．．馬達外罩
9．．．電池箱
11．．．手柄架
12a．．．操作手柄
12b．．．操作手柄
13a．．．握把
13b．．．握把
14．．．支持車輪
15．．．抵抗棒
16．．．電源開關
17．．．操作桿
18．．．輸出端子
19．．．充電端子
38．．．連結棒
55a．．．操作部
60．．．外罩構件
60a．．．傾斜上面

Claims (4)

  1. 一種電動耕耘機，具備耕耘農地之旋轉部(R)、驅動旋轉部(R)之馬達(8)、將馬達(8)之動力傳至旋轉部(R)之傳動軸(D)、內裝傳動軸(D)之傳動架(2)、覆蓋馬達(8)之上方之馬達外罩(7)、收納馬達(8)之電源即電池之電池箱(9)、覆蓋旋轉部(R)之上方之旋轉部外罩(6)；於旋轉部外罩(6)之左右中央部設置開口部(6b)，沿該開口部(6b)之左右兩側形成壁部(6a)，電池箱(9)係載置於固定在傳動架(2)上部之機體架(10)，前述壁部(6a)係支承電池箱(9)之左右側面，電池箱(9)構成為可從機體架(10)於上下方向裝卸自如。
  2. 如申請專利範圍第1項之電動耕耘機，其中，於電池箱(9)之背面側設輸出端子(18)，於旋轉部外罩(6)設支承電池箱(9)之背面之後支承壁部(6d)，後支承壁部(6d)係構成為比壁部(6a)低。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之電動耕耘機，其中，以馬達外罩(7)支承電池箱(9)之前側。
  4. 如申請專利範圍第1項之電動耕耘機，其中，於電池箱(9)之下面設置凸部(9f)，於機體架(10)則係形成孔部(10a)；於電池箱(9)之前面形成上下方向長之凸條部(9g)，於馬達外罩(7)之背面則係形成與前述凸條部(9g)卡合之凹部(7a)；當將前述凸條部(9g)卡合於凹部(7a)並放下電池箱(9)時，前述凸部(9f)即***前述孔部(10a)。
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