JP2013063055A - Electric working machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、バッテリから給電される電動モータの回転力を耕耘作業などに利用する電動作業機に関する。 The present invention relates to an electric working machine that uses the rotational force of an electric motor fed from a battery for tillage work and the like.
このような電動作業機は、操縦部に設けられた操作レバースイッチや主スイッチや速度設定器などの操作デバイスを操作してバッテリから電動モータへの給電を制御する。このような電動作業機が特許文献1から知られている。この特許文献1に記載された歩行型電動作業機は、モータによって動作する耕耘ロータリと、モータに給電するバッテリケースを備え、このモータの駆動を操作するため操作デバイスとして、キースイッチや、レバーによってON・OFFされるリミットスイッチを取り付けている。さらにモータのための回転数設定ダイヤルも備えられている。モータ制御のための電子制御系として、バッテリケースに充電制御基板と放電制御基板が設けられ、機体側に信号制御基板が設けられている。信号制御基板には、電源スイッチや操作レバーに連動するリミットスイッチ、さらには回転数設定ダイヤルが接続されている。信号制御基板は、電源スイッチやリミットスイッチや回転数設定ダイヤルからの信号に基づいて放電制御基板に制御信号を出力する機能を有する。放電制御基板は、出力制御回路、電流検出回路、スイッチング回路、電流平滑回路、過放電防止回路、及び短絡防止回路を備えており、信号制御基板からの制御信号に基づいてモータ駆動のための電力をモータに供給する。 Such an electric work machine controls power supply from the battery to the electric motor by operating operation devices such as an operation lever switch, a main switch, and a speed setting device provided in the control unit. Such an electric working machine is known from Patent Document 1. The walking type electric working machine described in Patent Document 1 includes a tilling rotary that operates by a motor and a battery case that supplies power to the motor. As an operation device for operating the motor, a key switch or a lever is used. A limit switch that is turned ON / OFF is installed. Furthermore, a rotation speed setting dial for the motor is also provided. As an electronic control system for motor control, a charge control board and a discharge control board are provided in the battery case, and a signal control board is provided on the machine body side. The signal control board is connected to a power switch, a limit switch linked to the operation lever, and a rotation speed setting dial. The signal control board has a function of outputting a control signal to the discharge control board based on signals from a power switch, a limit switch, and a rotation speed setting dial. The discharge control board includes an output control circuit, a current detection circuit, a switching circuit, a current smoothing circuit, an overdischarge prevention circuit, and a short circuit prevention circuit, and power for driving the motor based on a control signal from the signal control board. Is supplied to the motor.
この特許文献1による歩行型電動作業機では、モータ給電用の全ての制御回路がバッテリケースに設けられた放電制御基板に組み込まれており、操作デバイスからの操作信号の処理だけが機体側に設けられた信号制御基板に分けられている。つまり、バッテリケースがインテリジェントなバッテリパックとなっており、バッテリケース自体のコストは高くなる。このような構成は、1台のバッテリケースだけを用いるような使用形態なら問題はないが、長時間の作業のために複数のバッテリケースを準備しておくような使用形態の場合、各バッテリケースに備えられた放電制御基板が重複するという無駄が生じる。 In the walking type electric working machine according to Patent Document 1, all the control circuits for power feeding the motor are incorporated in a discharge control board provided in the battery case, and only the processing of the operation signal from the operation device is provided on the machine body side. The signal control board is divided. That is, the battery case is an intelligent battery pack, and the cost of the battery case itself is high. Such a configuration is not a problem if it is a usage form in which only one battery case is used, but in the case of a usage form in which a plurality of battery cases are prepared for a long time operation, each battery case Wasteful that the discharge control boards provided in the overlap.
上記実情に鑑み、本発明の目的は、着脱可能なバッテリユニットを備えた可変速度型の電動作業機における無駄のない電子制御系の構成を提供することである。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a configuration of a lean electronic control system in a variable speed electric work machine including a detachable battery unit.
上記目的を達成するため、本発明による電動作業機は、機体に支持された作業ユニットと、前記作業ユニットに動力を伝達する電動モータと、前記機体に支持された操縦部に設けられた主スイッチ及び前記電動モータの速度設定器と、前記機体に設けられるとともに前記速度設定器による設定値に基づいて前記電動モータに駆動電力を供給する駆動制御部と、前記駆動制御部に給電線を介して給電する前記機体に対して着脱可能なバッテリユニットと、前記バッテリユニット側の前記給電線に設けられた給電スイッチと、前記バッテリユニットに設けられるとともに前記給電スイッチの開閉を制御する制御信号を前記給電スイッチに出力するモータ給電制御部とを備え、前記モータ給電制御部は信号線を通じて送られてくる前記主スイッチのスイッチ状態に基づいて前記制御信号を生成し、かつ前記駆動制御部は前記速度設定器からの速度設定信号に基づいて前記駆動電力を調整する。 In order to achieve the above object, an electric working machine according to the present invention includes a work unit supported by a machine body, an electric motor that transmits power to the work unit, and a main switch provided in a control unit supported by the machine body. And a speed setting unit for the electric motor, a drive control unit that is provided in the machine body and supplies driving power to the electric motor based on a set value by the speed setting unit, and a power supply line to the drive control unit via a power supply line A battery unit that can be attached to and detached from the fuselage to be fed, a feed switch provided on the feed line on the battery unit side, and a control signal that is provided on the battery unit and controls opening and closing of the feed switch. A motor power supply control unit that outputs to the switch, the motor power supply control unit of the main switch that is sent through the signal line Generates the control signal based on the switch state, and the driving control unit the adjusting the drive power based on the speed setting signal from the speed setter.
この構成では、電動モータのための電子制御系に関して、バッテリユニットから電動モータへの給電線を通じて電力供給をON・OFFする給電スイッチとこの給電スイッチを制御するモータ給電制御部は、バッテリユニット側に設けられている。さらに、モータ回転制御機能は、給電線を通じて送られてきた電力を前記速度設定器による設定値に基づいて処理して前記電動モータを駆動させるための駆動電力を供給する駆動制御部は機体側に設けられている。これにより、バッテリユニットには、電動モータへの給電制御機能だけが設けられ、モータ回転制御機能は設けられていないので、1台の電動作業機に複数のバッテリユニットを準備しても、バッテリユニットにおける電子制御系の無駄な構成が抑制される。 In this configuration, regarding the electronic control system for the electric motor, the power supply switch for turning on / off the power supply through the power supply line from the battery unit to the electric motor and the motor power supply control unit for controlling the power supply switch are arranged on the battery unit side. Is provided. Further, the motor rotation control function has a drive control unit that supplies power for driving the electric motor by processing the electric power sent through the power supply line based on the set value by the speed setting device. Is provided. As a result, the battery unit is provided only with a power supply control function for the electric motor, and is not provided with a motor rotation control function. Therefore, even if a plurality of battery units are prepared for one electric work machine, the battery unit The useless configuration of the electronic control system is suppressed.
本発明の好適な実施形態の1つでは、前記操縦部にさらに副スイッチが設けられ、前記駆動制御部は前記副スイッチのスイッチ状態に基づいて前記駆動電力の供給を許可するように構成されている。この構成では、主スイッチの操作により電動モータへの給電が行われたとしても、副スイッチのスイッチ状態によっては電動モータを所定回転で駆動させる駆動電力が供給されない。つまり、バッテリユニットが機体側に給電を行う状態であっても、副スイッチの操作によって電動モータの駆動を制御することができるので、より高い確実性が得られる。 In a preferred embodiment of the present invention, the control unit is further provided with a sub switch, and the drive control unit is configured to permit the supply of the drive power based on a switch state of the sub switch. Yes. In this configuration, even if power is supplied to the electric motor by operating the main switch, the driving power for driving the electric motor at a predetermined rotation is not supplied depending on the switch state of the sub switch. That is, even when the battery unit is in a state of supplying power to the airframe side, the driving of the electric motor can be controlled by operating the sub switch, so that higher reliability can be obtained.
本発明による電動作業機用制御装置を搭載した電動作業機の好適な形態として、操作者によって操縦される操縦部が左右一対のハンドルから構成され、一方のハンドルに主スイッチを設け、他方のハンドルに副スイッチを設けた場合、主スイッチの操作と副スイッチの操作とが操作者の左右の手に振り分けられ、操作手順を操作者が意識しやすくなる。 As a preferred embodiment of the electric work machine equipped with the control device for an electric work machine according to the present invention, the control unit operated by the operator is composed of a pair of left and right handles, one handle is provided with a main switch, and the other handle When the auxiliary switch is provided, the operation of the main switch and the operation of the auxiliary switch are distributed to the left and right hands of the operator, making it easier for the operator to be aware of the operation procedure.
さらに、好適な実施形態の1つでは、主スイッチが押しボタンスイッチであり、副スイッチがハンドルを握った手で操作可能なレバースイッチである。これにより操作者は異なった操作方法で主スイッチと副スイッチとを操作することになり、操作者の操作に対する意識付けが良好となる。また、速度設定器を主スイッチが設けられたハンドルに設けられるとともに、ハンドルを握った手で操作可能なレバー操作型として構成すると、操作デバイスがハンドルに集中し、操作性が向上する。 Further, in one preferred embodiment, the main switch is a push button switch, and the sub switch is a lever switch that can be operated with a hand holding the handle. As a result, the operator operates the main switch and the sub switch with different operation methods, and the operator's awareness of the operation is improved. Further, when the speed setting device is provided on the handle provided with the main switch and is configured as a lever operation type that can be operated by the hand holding the handle, the operation device is concentrated on the handle, and the operability is improved.
さらに、好適な実施形態の1つでは、駆動制御部は電動モータを正・逆転駆動制御可能に構成され、速度設定器は電動モータの正転速度及び逆転速度を設定可能に構成されている。これにより、作業ユニットとして耕耘ロータなどを適用した場合、前進・後進が簡単な操作で可能となり、耕耘作業の作業性が向上する。 Further, in one preferred embodiment, the drive control unit is configured to be able to perform forward / reverse drive control of the electric motor, and the speed setter is configured to be able to set the forward rotation speed and the reverse rotation speed of the electric motor. As a result, when a tilling rotor or the like is applied as a work unit, it is possible to move forward and backward with a simple operation, and workability of tilling work is improved.
さらに、好適な実施形態の1つでは、給電線と信号線がバッテリユニットの機体への装着を通じて連結される共通のコネクタユニットに接続されている。この構成により、バッテリユニットの機体への装着と、バッテリユニット側と機体側との給電線と信号線の接続が同時に行われ、好都合である。また、給電線と信号線とが共通のコネクタを使用することで、電線の引き回しが簡素化される。 Furthermore, in one of the preferred embodiments, the power supply line and the signal line are connected to a common connector unit that is coupled through attachment of the battery unit to the fuselage. With this configuration, it is convenient that the battery unit is mounted on the machine body and the power supply line and the signal line on the battery unit side and the machine body side are connected at the same time. In addition, the use of a connector with a common power supply line and signal line simplifies the routing of the electric wire.
本発明の具体的な実施の形態を説明する前に、図1を用いて本発明による電動作業機に採用された電動モータ制御の基本原理を説明する。ここでは、電動作業機は歩行型であり、その操縦部は左右一対のハンドルで、一方のハンドルに主スイッチが設けられており、付加的に、他方のハンドルに副スイッチが設けられているとする。電動モータ(以下単にモータと略称する)の速度を設定する速度設定器が電動作業機の機体、好ましくはハンドルに設けられる。モータは、耕耘ロータとして構成された作業ユニットに回転動力を伝達する。図1の例では、バッテリからモータへの給電を制御するモータ給電制御部は、機体に取り出し可能に装着されるバッテリユニットにバッテリとともに組み込まれている。機体側の給電線に駆動制御部が設けられており、バッテリから送られてきた電力を制御して、モータの駆動電力に変換して、モータを駆動制御する。つまり、バッテリからモータへの基本となる電力供給の制御はバッテリユニットに組み込まれたモータ給電制御部で行われ、バッテリユニットから供給された電力を入力して、モータ駆動のための駆動電力を出力する最終的なモータ駆動制御は、機体に設けられた駆動制御部で行われる。モータの正逆可変回転制御を行うためには、駆動制御部にインバータ制御機能を備えることが好ましい。 Prior to describing a specific embodiment of the present invention, the basic principle of electric motor control employed in the electric working machine according to the present invention will be described with reference to FIG. Here, the electric working machine is a walking type, and its control unit is a pair of left and right handles, one handle is provided with a main switch, and the other handle is provided with a sub switch. To do. A speed setter for setting the speed of an electric motor (hereinafter simply referred to as “motor”) is provided on the body of the electric working machine, preferably the handle. The motor transmits rotational power to a work unit configured as a tilling rotor. In the example of FIG. 1, the motor power supply control unit that controls power supply from the battery to the motor is incorporated together with the battery in a battery unit that is removably mounted on the machine body. A drive control unit is provided in the power supply line on the machine body side, and the electric power sent from the battery is controlled and converted into the driving electric power of the motor to control the driving of the motor. In other words, the basic power supply control from the battery to the motor is performed by the motor power supply control unit incorporated in the battery unit, and the power supplied from the battery unit is input and the drive power for driving the motor is output. The final motor drive control is performed by a drive control unit provided in the machine body. In order to perform forward / reverse variable rotation control of the motor, the drive control unit is preferably provided with an inverter control function.
バッテリからモータへの給電線に、モータ給電制御部から出力される制御信号によって開放状態(給電状態)と閉鎖状態(遮断状態)を作り出す給電スイッチが介装されている。主スイッチはONとOFFに選択的に切り替え可能で、ONに切り替えられるとON状態信号を、OFFに切り替えられるとOFF状態信号を、信号線を通じてバッテリユニット内のモータ給電制御部に与える。モータ給電制御部は主スイッチのON状態信号を受け取ると、給電スイッチに対して給電線を給電状態とする給電OKの制御信号を送る。電動作業機の機体とバッテリユニットとの間にはバッテリユニットの機体への着・脱に応じて接続・離脱が行われるコネクタユニットが設けられている。このコネクタユニットには給電線と信号線が接続されている。 A power supply switch that creates an open state (power supply state) and a closed state (cut-off state) by a control signal output from the motor power supply control unit is interposed in a power supply line from the battery to the motor. The main switch can be selectively switched between ON and OFF, and an ON state signal is provided to the motor power supply control unit in the battery unit through the signal line when the switch is turned ON. When the motor power supply control unit receives the ON state signal of the main switch, the motor power supply control unit sends a power supply OK control signal for setting the power supply line to the power supply state to the power supply switch. A connector unit is provided between the body of the electric working machine and the battery unit so that connection / disconnection is performed in accordance with attachment / detachment of the battery unit to / from the body. A power supply line and a signal line are connected to the connector unit.
副スイッチもONとOFFに選択的に切り替え可能で、ONに切り替えられるとON状態信号を、OFFに切り替えられるとOFF状態信号を駆動制御部に与える。速度設定器は、設定されたモータ速度に対応する設定速度信号を駆動制御部に与える。 The sub switch can also be selectively switched between ON and OFF. When switched to ON, an ON state signal is given to the drive control unit, and when switched to OFF, an OFF state signal is given to the drive control unit. The speed setter gives a set speed signal corresponding to the set motor speed to the drive controller.
駆動制御部は、給電線を通じてバッテリから電力が供給される状態ならば、つまり主スイッチがON状態であれば、速度設定器によって設定された速度(ここでは正転(前進)・逆転(後進)も含めて)でモータが回転するように、駆動電力を生成して、モータに供給する。ただし、この図1で示された例では、副スイッチが設けられているので、この駆動電力のモータへの供給は、副スイッチからのON状態信号が入力されていることが付加的条件となっている。 If the drive control unit is in a state where power is supplied from the battery through the power supply line, that is, if the main switch is in an ON state, the speed set by the speed setter (here, forward (forward) / reverse (reverse)) Drive power is generated and supplied to the motor so that the motor rotates. However, in the example shown in FIG. 1, since a sub switch is provided, the supply of driving power to the motor is an additional condition that an ON state signal from the sub switch is input. ing.
以下、本発明の具体的な実施の形態を、電動作業機を歩行型耕耘機に適用した例をとって説明する。
図2と図3とに示すように、この実施の形態で例示する歩行型耕耘機(以下単に耕耘機と略称する)1は、機体10の下部に耕耘ロータ2、前後揺動による姿勢変更が可能な操縦部としての操縦ハンドル3、耕耘ロータ2に回転動力を伝達するモータ5、モータ5の電源となるバッテリユニット4を備えている。バッテリユニット4は、機体10の後部から後方斜めに立ち上がっている支持枠14に対して、上方からの装着、上方への抜き出しが可能なように載置されている。バッテリユニット4の上面には、持ち運びに便利なように取っ手4aが設けられている。操縦ハンドル3は、いずれもアーム状の右ハンドル部3Aと左ハンドル部3Bからなり、その基端側で支持枠14の後方突出端部に揺動可能に連結されている。これにより、非使用時には操縦ハンドル3を機体前側に折り畳むことができる。モータ5の全て及びバッテリユニット4の下半分を覆う人工樹脂製のカバー11がこの耕耘機1の上面輪郭を曲面状に形作っている。二点鎖線で輪郭だけを示されている載置台100は、耕耘機1の下部が挿入されるボックス体であり、非使用時の耕耘機1の安定性と運搬性を高めるものである。
Hereinafter, a specific embodiment of the present invention will be described by taking an example in which an electric working machine is applied to a walking tiller.
As shown in FIGS. 2 and 3, the walking type tiller (hereinafter simply referred to as a tiller) 1 illustrated in this embodiment has a
図4から理解できるように、機体10は、実質的に、主フレーム15と伝動ケース17とから構成されている。主フレーム15はモータ5を支持するモータ支持面領域とバッテリユニット4を支持するバッテリ支持面領域を作り出しており、モータ支持面領域とバッテリ支持面領域との間は約30度の角度で屈曲している。主フレーム15の後端部には機体横断方向の水平軸回りで揺動可能な揺動アーム16が取り付けられており、揺動アーム16は、下向き姿勢(図3では実線で示す)と後向き姿勢(図3では二点鎖線で示す)との間で揺動するが、それぞれの姿勢において揺動アーム16を主フレーム15に対して固定する固定手段が設けられている。この固定手段は、簡単にはロックピンとロック孔である。
As can be understood from FIG. 4, the
揺動アーム16の自由端側に移動輪12が装備されており、揺動アーム16の中間部に抵抗棒13が取り付けられている。移動輪12は揺動アーム16の下向き姿勢で接地し、抵抗棒13は揺動アーム16の後向き姿勢で接地する。抵抗棒13の揺動アーム16に対する取り付け位置をピン連結法によって変更することで機体10の持ち上げ高さを変更することができる。
A moving
伝動ケース17は、ウォーム減速機18を内蔵する側面視略L字状の左右二分割構造であり、その上端部に形成したフランジ部にモータ5がボルト連結されている。モータ5の出力軸とウォーム減速機18の入力軸は図4で点線描画されている中間伝動軸でつながれており、中間伝動軸は伝動ケース17内を垂直に延びている。ウォーム減速機18の出力は、伝動ケース17の下端部から左右に延出する耕耘ロータ2の駆動軸20に伝達される。伝動ケース17の上部には、この耕耘機1を持ち運ぶ際の把持部に使用可能なループ状で前向きに延出形成した丸パイプ鋼材からなるフロントガード19がボルト連結されている。
The
図1に示すように、操縦ハンドル3を構成する右ハンドル部3A及び左ハンドル部3Bは、丸パイプ材からなり、その自由端領域にグリップ3a、3bが設けられている。操縦ハンドル3と支持枠14との間の揺動連結部30によって操縦ハンドル3を支持枠14に締め付け固定するノブ付きナット締め付け機構が設けられている。この構成から、操縦ハンドル3は、ノブ付きナットを操作することで、操縦ハンドル3を支持枠14に対する任意の姿勢に設定することができる。
As shown in FIG. 1, the
図2に示すように、右ハンドル部3Bのグリップ3bのすぐ機体側に押しボタンスイッチ装置31と速度設定レバー装置33が設けられ、左ハンドル部3Aのグリップ3aのすぐ機体側にレバースイッチ装置32が設けられている。押しボタンスイッチ装置31には、押し操作によってON/OFFされる主スイッチ81が組み込まれている。速度設定レバー装置33は、水平揺動式のレバーを有し、このレバーに連係したボリュームスイッチ83が速度設定器として組み込まれている。ボリュームスイッチ83レバー揺動角度に応じてモータ5の速度を設定する速度設定信号を出力することができる。押しボタンスイッチ装置31と速度設定レバー装置33は共通のハウジング構成であり、速度設定レバー装置33のレバーはこのハイジングの後方から突き出しており、グリップ3bを握っている手で速度設定レバー装置33のレバーは操作可能である。
As shown in FIG. 2, a push
図4、図5、図6から明らかなように、主フレーム15のバッテリ支持面領域において、カバー11は、ボックス状の収容スペースを作り出すバッテリ収容壁体11aを形成している。バッテリユニット4は矩形横断面を有しており、当該矩形横断面はバッテリ収容壁体11aが作り出す収容スペースの矩形横断面よりも同一かやや大きな面積となるような寸法をもっている。従って、このバッテリ収容壁体11aの収容スペースに挿入されたバッテリユニット4は、バッテリ収容壁体11aの弾性によりしっかりと保持される。
As apparent from FIGS. 4, 5, and 6, in the battery support surface region of the
バッテリ収容壁体11aとバッテリユニット4との間で電気的接続を行うためのコネクタ9が備えられている。このコネクタ9は、バッテリユニット4の底面中央に設けられたバッテリ側コネクタ部9aと、バッテリ収容壁体11aの底面中央に設けられた機体側コネクタ部9bとからなる。ここでは、バッテリ側コネクタ部9aがソケット形で、機体側コネクタ部9bがプラグ形であるが、互いに逆であってもよい。バッテリユニット4はバッテリ収容壁体11aの弾性によって正確に中心がずれないようにバッテリ収容壁体11aによって案内されるので、重力の助けを借りたバッテリユニット4の収容スペースへの挿入により確実にバッテリ側コネクタ部9aと機体側コネクタ部9bとが接続されることになる。収容スペースに収容されたバッテリユニット4はハンドル支持枠14に設けられた、クランプ式固定具14aによって上面から押さえ付け固定される。
A
コネクタ9は、バッテリユニット4からモータ5への給電を行う給電線のための端子、主スイッチ81などの信号線のための端子、さらにはアース端子、さらには将来の利用に備えた予備端子など、ピンとピンソケットからなる複数の接続端子を備えている。
The
図7には、右ハンドル部3Bのグリップ3bの近くに設けられた押しボタンスイッチ装置31と速度設定レバー装置33が示されている。
この押しボタンスイッチ装置31は、操作部を停止位置から回しながら押すことで操作部がON位置まで回転軸方向に下向き変位し、主スイッチ81をON状態とする。そのON位置での操作部はかみ合い方式で保持されるので、主スイッチ81のON状態が保持される。押し込まれた状態の操作部を叩いてさらに押すことで操作部がかみ合い解除され回転し、さらに上向き変位することで最初の位置(ホームポジション)に復帰して主スイッチ81がOFF状態となる。つまり押しボタンスイッチ装置31は、機械式的にON保持を行うタイプである。
FIG. 7 shows a push
In this push
速度設定レバー装置33は、押しボタンスイッチ装置31と共通のハウジングに組み込まれているが、その操作レバーである揺動レバーだけはこのハウジングの後方から突き出している。この操作レバーは、ボリュームスイッチ(ロータリースイッチ)のロータと連結しており、操作レバーの揺動角に応じた信号を出力することができる。モータ5は正逆回転可能であるので、この操作レバーの揺動操作により、モータの正転最大速度からモータ5が停止するニュートラル(中立)を介してモータ5の逆転最大速度まで速動調整可能である。
The speed
次に、バッテリユニット4の内部構造、及び機体10におけるモータ5への給電やモータ5の制御のための信号の流れを、図7の機能ブロック図を用いて説明する。
バッテリユニット4は、バッテリ本体40、充電・放電スイッチユニット41、コントローラ42、電源部43、バッテリ本体40のプラス側に接続される給電線44、バッテリ本体40のマイナス側に接続されるアース線45、各種信号線46、電流切替部7を備えている。
Next, the internal structure of the
The
充電・給電スイッチユニット41は、給電線44に直列配置された給電スイッチ41aと充電スイッチ41bとを含み、それぞれはよく知られているようにFETとダイオードとで構成されている。給電スイッチ41aは、OFF状態で給電線44を遮断し、ON状態で給電線44を接続して、外部負荷に対してバッテリ本体40からの給電を可能にする。充電スイッチ41bは、充電時に給電線44を介して、図示されていない電源アダプタからの電力をバッテリ本体40に供給することを可能にする。
The charge / power
コントローラ42は、実質的にはワンチップマイコンから構成されており、ハードウエア及びプログラムの実行によって、モータ5に対する給電制御を行うモータ給電制御部50と、バッテリ本体40に対する充電制御を行う充電制御部51とを作り出している。モータ給電制御部50は、主スイッチ81のON状態に基づいて給電スイッチ41aをON状態にして、バッテリ本体40からモータ5への給電を許可する。
The
電源部43は、バッテリユニット4の内部電源として機能し、コントローラ42や電流切替部7に給電する。 電流切替部7は、耕耘機1の非作業時においてコントローラ42が省エネ目的でスリープ状態になっている時には信号線46に微弱電流を流しておき、コントローラ42がウエイクアップすると信号線に微弱電流より大きな大電流を流す機能を有する。
The
バッテリユニット4に設けられたバッテリ側コネクタ部9aには、給電線44のための給電端子としての給電ソケット91a、第1信号線46aのためのバッテリ側端子である第1ソケット92a、第2信号線46bのためのバッテリ側端子である第2ソケット93a、第3信号線46cのためのバッテリ側端子である第3ソケット94a、第4信号線46dのためのバッテリ側端子である第4ソケット95a、第5信号線(ここではアース線)46eのためのバッテリ側端子である第5ソケット96a、アース線45のアース端子としてのアースソケット97aが設けられている。
The battery
バッテリ側コネクタ部9aに対応するように機体10側に設けられた機体側コネクタ部9bには、給電ソケット91aに対応する給電ピン91b、第1ソケット92aに対応する第1ピン92a、第2ソケット93aに対応する第2ピン93b、第3ソケット94aに対応する第3ピン94b、第4ソケット95aに対応する第4ピン95b、第5ソケット96aに対応する第5ピン96b、アースソケット97aに対応するアースピン97bが設けられている。
A fuselage-
機体側には、モータ5に駆動電力を出力する駆動制御部60が備えられている。駆動制御部60にはインバータ部61と制御管理部62を有する。駆動制御部60には、ボリュームスイッチ(速度設定器)83のための信号線46xと、副スイッチ82のための信号線46yが接続されており、ボリュームスイッチ(速度設定器)83と副スイッチ82からのスイッチ状態信号が入力される。駆動制御部60は、バッテリユニット4が給電許可状態でかつ副スイッチ82がON状態において、ボリュームスイッチ83からの信号に基づいた駆動電力を出力するようにインバータ部61を制御する。このため、駆動制御部60には給電ピン91bからの給電線44とアースピン97bへのアース線45が接続されている。また、モータ5には、モータ5の過熱を検知するために、所定値以上の過熱状態でスイッチOFFする過熱スイッチ84が設けられており、過熱スイッチ84は駆動制御部60につながれている。
A
駆動制御部60は、バッテリユニット4にモータ回転中やモータ異常停止(過熱)などの制御状態を知らせるために第1ピン92aと信号線46wでつながれている。第2ピン93bと第3ピン94bはコモン端子となっており、信号線46zを通じて主スイッチ81とつながれている。第5ピン96bもアース端子として主スイッチ81とつながれている。
The
次に、制御管理部62によって行われる、特別なモータ駆動制御を実現するモータ始動ルーチンを図8のフローチャートを用いて説明する。このモータ始動ルーチンは、主スイッチ81からの信号と副スイッチ82からの信号を時系列評価するものであり、主スイッチ81がOFF状態における副スイッチ82からのON状態信号では、モータ始動を保留する無視状態が設定され、この無視状態において主スイッチ81がON状態になってもモータ始動が保留される。この無視状態は、副スイッチ82からのOFF状態信号によって解除される。
Next, a motor start routine for realizing special motor drive control performed by the
図9で示されたモータ始動ルーチンでは、上述した無視状態を設定するためフラグとして牽制フラグが用いられている。従って、この給電ルーチンがスタートすると、まず、牽制フラグの状態がチェックされる(#01)。牽制フラグがリセットされている(無視状態が設定されていない)と、さらに主スイッチ81のON状態に基づいて制御される給電スイッチ41aのON状態によって、バッテリ40からインバータ部61に給電されているか(つまりバッテリユニット4が給電状態にあるかどうか)チェックされる(#02)。
In the motor start routine shown in FIG. 9, a check flag is used as a flag for setting the above-described neglected state. Accordingly, when this power supply routine starts, first, the state of the check flag is checked (# 01). If the check flag is reset (ignoring state is not set), is the power supplied from the battery 40 to the
ステップ#02のチェックで、バッテリユニット4が給電状態にあれば(#02Yes分岐)、副スイッチ82のON状態であるかどうかチェックされる(#03)。副スイッチ82がON状態であれば(#03Yes分岐)、インバータ部61から、ボリュームスイッチ(速度設定器)83に設定値に応じた駆動電力がモータ5に供給され、モータ5が始動、ないしは回転を続行する(#04)。ステップ#03のチェックで副スイッチ82がOFF状態であれば(#03No分岐)、バッテリユニット4が給電状態であるにしても、モータ5が停止されるか、ないしは停止が続行される(#05)。ステップ#02のチェックで、バッテリユニット4が給電停止状態にあっても(#02No分岐)、副スイッチ82のON状態であるかどうかチェックされ(#06)、副スイッチ82がON状態であれば(#06No分岐)、モータ5が停止されるか、ないしは停止が続行される(#05)。
If it is determined in
ステップ#06のチェックで副スイッチ82がON状態であれば(#06Yes分岐)、牽制フラグがセットされ(#07)、モータ5が停止されたままである(#10)。
さらに、ステップ#01のチェックで牽制フラグがセットされている(無視状態が設定されている)と、副スイッチ82のOFF状態であるかどうかチェックされ(#08)、副スイッチ82がOFF状態ならば(#08Yes分岐)、牽制フラグがリセットされる(無視状態の解除)が、モータ5は停止したままである(#10)。ステップ#08のチェックで副スイッチ82がON状態ならば(#08No分岐)、ステップ#09がジャンプされ牽制フラグがリセットされずに、モータ5も停止したままである(#10)。
If the
Further, if the check flag is set in the check of step # 01 (ignore state is set), it is checked whether or not the
このように、1回のモータ始動ルーチンは上記の流れで終了するが、このモータ始動ルーチンが繰り返されることで、耕耘機1のモータ駆動制御が行われることになる。つまり、このモータ始動ルーチンでは、主スイッチ81のON状態になる前に副スイッチ82がON状態になると、無視状態が設定され、そのあとで、主スイッチ81のON状態になってもモータ5は停止のままである。一度設定された無視状態は、副スイッチ82が再びON状態からOFF状態にならない限り、解除されない。
As described above, one motor start routine is completed according to the above-described flow. By repeating this motor start routine, the motor drive control of the tiller 1 is performed. In other words, in this motor start routine, if the
〔別実施の形態〕
〔1〕電動作業機としては、作業ユニット2に耕耘ロータを適用した電動耕耘機に限定されるのではなく、作業ユニットを適宜変更することで、電動芝刈機、電動除雪機など、種々の電動作業機に本発明は適用可能である。
〔2〕操縦部3や機体10の機械的構造は、本発明では限定されていないので、種々の形態を採用することができる。
〔3〕速度設定器83としてボリュームスイッチ以外、種々のタイプのスイッチが適用可能であり、その取り付け場所も副スイッチの近くでもよいし、ハンドル3以外であってもよい。
[Another embodiment]
[1] The electric working machine is not limited to an electric power tiller in which a working rotor is applied to the working
[2] The mechanical structures of the control unit 3 and the
[3] Various types of switches other than the volume switch can be applied as the
本発明は、バッテリユニット4を搭載し、モータ5で作業ユニット2を駆動する種々の電動作業機に適用することができる。
The present invention can be applied to various electric working machines equipped with the
1:電動耕耘機(電動作業機)
2:耕耘ロータ(作業ユニット)
3:ハンドル(操縦部)
3a,3b:グリップ
5:電動モータ
4:バッテリユニット
9:コネクタユニット
31:レバースイッチ装置(レバースイッチ)
32:押しボタンスイッチ装置(押しボタンスイッチ)
33:速度設定レバー装置
10:機体
40:バッテリ
41a:給電スイッチ
42:コントローラ
44:給電線
46:信号線
50:モータ給電制御部
51:充電制御部
60:駆動制御部
61:インバータ部
62:制御管理部
81:主スイッチ
82:副スイッチ
83:ボリュームスイッチ(速度設定器)
1: Electric power tiller (electric working machine)
2: Tillage rotor (work unit)
3: Handle (control section)
3a, 3b: Grip 5: Electric motor 4: Battery unit 9: Connector unit 31: Lever switch device (lever switch)
32: Push button switch device (push button switch)
33: Speed setting lever device 10: Airframe 40:
Claims (7)
前記モータ給電制御部は信号線を通じて送られてくる前記主スイッチのスイッチ状態に基づいて前記制御信号を生成し、かつ
前記駆動制御部は前記速度設定器からの速度設定信号に基づいて前記駆動電力を調整する電動作業機。 A work unit supported by the machine body, an electric motor that transmits power to the work unit, a main switch provided in a control unit supported by the machine body, a speed setting device for the electric motor, and a machine provided And a drive control unit that supplies driving electric power to the electric motor based on a setting value by the speed setting device, a battery unit that is attachable to and detachable from the machine body that supplies power to the drive control unit via a power supply line, A power supply switch provided on the power supply line on the battery unit side, and a motor power supply control unit that is provided in the battery unit and outputs a control signal to the power supply switch for controlling opening and closing of the power supply switch,
The motor power supply control unit generates the control signal based on a switch state of the main switch sent through a signal line, and the drive control unit generates the drive power based on a speed setting signal from the speed setter. To adjust the electric working machine.
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