JP2018057327A - 作業機 - Google Patents

作業機 Download PDF

Info

Publication number
JP2018057327A
JP2018057327A JP2016197440A JP2016197440A JP2018057327A JP 2018057327 A JP2018057327 A JP 2018057327A JP 2016197440 A JP2016197440 A JP 2016197440A JP 2016197440 A JP2016197440 A JP 2016197440A JP 2018057327 A JP2018057327 A JP 2018057327A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
unit
braking
motor
drive
trigger
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2016197440A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6767836B2 (ja
Inventor
雄志 高橋
Takeshi Takahashi
雄志 高橋
幸市 竹田
Koichi Takeda
幸市 竹田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Makita Corp
Original Assignee
Makita Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Makita Corp filed Critical Makita Corp
Priority to JP2016197440A priority Critical patent/JP6767836B2/ja
Priority to CN201710617091.7A priority patent/CN107912127B/zh
Priority to DE102017009210.9A priority patent/DE102017009210A1/de
Priority to US15/724,438 priority patent/US11039570B2/en
Publication of JP2018057327A publication Critical patent/JP2018057327A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6767836B2 publication Critical patent/JP6767836B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01DHARVESTING; MOWING
    • A01D34/00Mowers; Mowing apparatus of harvesters
    • A01D34/006Control or measuring arrangements
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01DHARVESTING; MOWING
    • A01D34/00Mowers; Mowing apparatus of harvesters
    • A01D34/01Mowers; Mowing apparatus of harvesters characterised by features relating to the type of cutting apparatus
    • A01D34/412Mowers; Mowing apparatus of harvesters characterised by features relating to the type of cutting apparatus having rotating cutters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25FCOMBINATION OR MULTI-PURPOSE TOOLS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DETAILS OR COMPONENTS OF PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS NOT PARTICULARLY RELATED TO THE OPERATIONS PERFORMED AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B25F5/00Details or components of portable power-driven tools not particularly related to the operations performed and not otherwise provided for
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01DHARVESTING; MOWING
    • A01D34/00Mowers; Mowing apparatus of harvesters
    • A01D34/01Mowers; Mowing apparatus of harvesters characterised by features relating to the type of cutting apparatus
    • A01D34/412Mowers; Mowing apparatus of harvesters characterised by features relating to the type of cutting apparatus having rotating cutters
    • A01D34/416Flexible line cutters
    • A01D34/4167Protection devices
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01DHARVESTING; MOWING
    • A01D34/00Mowers; Mowing apparatus of harvesters
    • A01D34/01Mowers; Mowing apparatus of harvesters characterised by features relating to the type of cutting apparatus
    • A01D34/412Mowers; Mowing apparatus of harvesters characterised by features relating to the type of cutting apparatus having rotating cutters
    • A01D34/63Mowers; Mowing apparatus of harvesters characterised by features relating to the type of cutting apparatus having rotating cutters having cutters rotating about a vertical axis
    • A01D34/82Other details
    • A01D34/828Safety devices
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01DHARVESTING; MOWING
    • A01D34/00Mowers; Mowing apparatus of harvesters
    • A01D34/835Mowers; Mowing apparatus of harvesters specially adapted for particular purposes
    • A01D34/84Mowers; Mowing apparatus of harvesters specially adapted for particular purposes for edges of lawns or fields, e.g. for mowing close to trees or walls
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G23/00Forestry
    • A01G23/02Transplanting, uprooting, felling or delimbing trees
    • A01G23/08Felling trees
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G3/00Cutting implements specially adapted for horticultural purposes; Delimbing standing trees
    • A01G3/08Other tools for pruning, branching or delimbing standing trees
    • A01G3/085Motor-driven saws for pruning or branching
    • A01G3/088Circular saws
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01DHARVESTING; MOWING
    • A01D34/00Mowers; Mowing apparatus of harvesters
    • A01D34/835Mowers; Mowing apparatus of harvesters specially adapted for particular purposes
    • A01D34/90Mowers; Mowing apparatus of harvesters specially adapted for particular purposes for carrying by the operator

Abstract

【課題】作業者の安全を確保しつつ多様な操作態様に適用な作業機を提供する。【解決手段】作業者に操作される部位である操作部を備える。作業部は、回転力を利用した作業を実行する。駆動部は、操作部の操作に応じて作業部を回転駆動する。制動部は、操作部での操作が駆動部の非駆動を指示するオフ操作である場合に、駆動部の回転数を減少させるための制動制御を実行する。検出部は、操作部での操作態様を検出する。切替部は、検出部にて検出された操作態様に応じて、制動部が実行する制動制御を切り替える。【選択図】図3

Description

本開示は、例えば草刈機、チェーンソー、ヘッジトリマなどの、作業要素を駆動させてその作業要素に対応した作業を行う作業機に関する。
長尺のパイプの先端側に円板状の刈刃等の作業要素を設け、この作業要素を、モータや内燃機関などの動力源によって回転させることで草刈り等の作業を行うように構成された作業機が知られている。
この種の作業機の中には、作業者が転倒する等、作業中に予期しない状況が発生したときに、作業要素から作業者の安全を確保するために、作業要素の回転を強制的に止めるブレーキを設けたものがある。
そして、例えば特許文献1には、作業者の操作を容易にするために、ブレーキの解除から駆動までを、一つのレバーで実現する技術が開示されている。
特開2002−209420号公報
ところで、作業機では、例えば電動草刈機等において、トリガスイッチのオンオフを細かく操作する断続操作によって、回転数を制御する操作態様がある。しかしながら、特許文献1に記載の従来技術をトリガスイッチに適用した場合、トリガスイッチをオフにしたときに、直ちにブレーキがかかることになるため、上述の断続操作を実行することが困難であるという問題があった。
本開示の一局面は、作業者の安全を確保しつつ多様な操作態様に適用な作業機を提供する。
本開示の一局面の作業機は、操作部と、作業部と、駆動分と、制動部と、検出部と、切替部とを備える。操作部は、作業者に操作される部位である。作業部は回転力を利用した作業を実行する。駆動部は、操作部の操作に応じて作業部を回転駆動する。制動部は、操作部での操作が駆動部の非駆動を指示するオフ操作である場合に、駆動部の回転数を減少させるための制動制御を実行する。検出部は、操作部での操作態様を検出する。切替部は、検出部にて検出された操作態様に応じて、制動部が実行する制動制御を切り替える。
このため、操作部の操作態様から推定される状況に応じた制動制御、例えば、緊急停止や、フリーラン等を実現することができる。その結果、作業者の安全を確保しつつ多様な操作態様に適用して、その操作態様に応じた作業部の動作を実現することができる。
ところで、検出部は、操作態様として、駆動部の駆動を指示するオン操作の継続時間を検出するように構成してもよい。切替部は、検出部にて検出されたオン操作の継続時間が、予め設定されたオン閾値時間より長い場合に、制動制御を、予め設定された制動力による制動制御である通常制動に設定してもよい。
つまり、オン操作がオン閾値時間より長い間継続した後にオフ操作が行なわれたときには、直ちに通常制動を行うことによって、作業者の転倒などによって、作業者による操作部の操作が解除された場合に、直ちに制動が行われることによって、作業者の安全を確保することができる。
更に、検出部は、操作態様として、オフ操作の継続時間を検出するように構成してもよい。切替部は、検出部にて検出されたオン操作の継続時間がオン閾値時間以下である場合、検出部にて検出されたオフ操作の継続時間が予め設定されたオフ閾値時間より長ければ、制動制御を通常制動に設定し、オフ閾値時間以下であれば、通常制動より弱い制動力による制動制御である弱制動に設定してもよい。
つまり、オン操作の継続時間がオン閾値時間以下である場合、即ち、オン操作が比較的短い場合は、直ちに通常制動とするのではなく、オフ閾値時間が経過するまでの間は、より制動力の弱い弱制動を行い、オフ閾値時間の間にオン操作に変化しなかった場合には、その時点で通常制動を開始する。これにより、例えば、オン操作とオフ操作を繰り返すことによって駆動部の回転数を制御する操作を断続操作の実行中に、オフ操作期間にて通常制動が行なわれてしまうことを抑制することができる。
なお、オン閾値時間は、断続操作における標準的なオン操作の継続時間より長く設定してもよい。また、オフ閾値時間は、断続操作における標準的なオフ操作の継続時間より長く設定してもよい。
駆動部は、電動モータであってもよい。その場合、制動制御として、電動モータへの励磁電流経路を開放するフリーラン、電動モータへの励磁電流経路を短絡する短絡ブレーキのうち、少なくともいずれか一つを用いてもよい。
実施形態の草刈機の斜視図である。 モータ駆動装置の構成を示すブロック図である。 制御回路が実行する制動制御のフローチャートである。 操作態様とモータの動作との関係を示す説明図である。 操作態様とモータの動作との関係を示す説明図である。 操作態様とモータの動作との関係を示す説明図である。
以下、図面を参照しながら、本開示の例示的な実施形態を説明する。
[1.構成]
図1に示すように、本実施形態の草刈機1は、メインパイプ2と、制御ユニット3と、駆動ユニット4と、ハンドル6とを備えている。メインパイプ2は、長尺かつ中空の棒状に形成されている。メインパイプ2の後端側に制御ユニット3が設けられ、メインパイプ2の前端側に駆動ユニット4およびカバー5が設けられている。
駆動ユニット4は、モータハウジング16と、刈刃17とを備えている。刈刃17は、草や小径木などの刈り取り対象物(以下、草等)を刈り取るための作業要素であり、モータハウジング16に対して着脱可能に構成されている。刈刃17は、金属製であって、円板状の形状をなしており、外周全体に渡って鋸刃状の歯が形成されている。カバー5は、刈刃17により刈り取られた草等が、草刈機1の使用者(以下、作業者)に飛んでくることを抑止するために設けられている。
モータハウジング16の内部には、刈刃17を回転駆動させるためのモータ50が搭載されている。モータ50の回転は、減速機構を介して刈刃17が装着された作業要素回転軸に伝達される。
刈刃17がモータ50によって回転駆動されているときに、刈刃17の外周部分を草等に当接させることで、草等を切断することができ、草等の刈り取り作業を行うことができる。
なお、草刈機1は、草等を刈り取るための作業要素として、刈刃17に代えて、ナイロンコードを用いることもできる。この場合、モータハウジング16には、刈刃17に代えて、周知のナイロンコードアセンブリを装着すればよい。
ハンドル6は、U字状に形成されており、メインパイプ2の長さ方向における中間位置近傍でメインパイプ2に接続されている。ハンドル6の両端のうち一端側には作業者が右手で把持する右グリップ7が設けられ、他端側には作業者が左手で把持する左グリップ8が設けられている。
右グリップ7の先端側には、正逆切替スイッチ9、ロックオフボタン10、及びトリガ引金11が設けられている。正逆切替スイッチ9は、モータ50の回転方向、つまり刈刃17の回転方向を、正回転又は逆回転の何れかに切り替えるためのスイッチである。なお、正回転は、草等を刈り取る際に設定すべき回転方向であり、逆回転は、刈刃17に絡まった草等を取り除く際に設定すべき回転方向である。
トリガ引金11は、刈刃17の回転又は停止を指示するための操作部材である。右グリップ7の内部には、トリガ引金11と連動して動作するトリガスイッチ12が内蔵されている。トリガスイッチ12は、トリガ引金11の操作時にオンし、トリガ引金11の非操作時にオフして、そのオン、オフ状態を示すトリガ信号TSを出力する。
ロックオフボタン10は、刈刃17の誤動作を防止するためのボタンである。ロックオフボタン10が押下されていない状態では、ロックオフボタン10がトリガ引金11に機械的に係合する。これにより、トリガ引金11の動きを規制し、トリガスイッチ12がオン状態になることを阻止する。ロックオフボタン10が押下された状態では、ロックオフボタン10によるトリガ引金11との係合が解除される。これによりトリガ引金11の操作に応じたトリガ信号TSが生成される。
右グリップ7の下端と制御ユニット3の前端の間には、制御配線パイプ13が設けられている。制御配線パイプ13は、中空の棒状に形成されており、内部には、トリガスイッチ12及び正逆切替スイッチ9と制御ユニット3とを電気的に接続するための配線である制御用ハーネスが配設されている。
制御ユニット3は、後端ハウジング21と、バッテリパック22とを備えている。バッテリパック22は、後端ハウジング21に対してその後端部において着脱可能に構成されている。
バッテリパック22には、バッテリ60が内蔵されている。バッテリ60は、後端ハウジング21内の各部及びモータ50へ電力を供給するための、繰り返し充電可能な電源である。バッテリ60は、例えばリチウムイオン2次電池により構成されているが、これはあくまでも一例である。また、バッテリ60の定格電圧は、例えば18Vであるが、これもあくまでも一例である。
後端ハウジング21の前端側には、変速ダイヤル23及びメインスイッチ24が、作業者が操作可能な状態で設けられていると共に、動作状態や異常等を報知するための表示部25が、作業者が視認可能な状態で設けられている。
変速ダイヤル23は、モータ50の回転速度を可変設定するためのものである。
メインスイッチ24は、バッテリ60から各部への給電を開始させることで、草刈機1を使用可能な状態にするためのスイッチである。
表示部25は、メインスイッチ24が操作され各部への給電が行われているときに点灯する表示灯や、バッテリ60の残容量を表示するための残容量表示灯、逆回転中であることを表示する逆転表示灯等を有する。
後端ハウジング21の内部には、モータ駆動装置30が配置されている。モータ駆動装置30の主な機能は、モータ50への通電を制御することによりモータ50の回転を制御するモータ制御機能である。
[2.モータ駆動装置]
次に、モータ駆動装置30の構成について説明する。
図2に示すように、モータ駆動装置30は、バッテリ60とメインスイッチ24を介して接続され、メインスイッチ24がオンのときに、バッテリ60から電力供給を受けてモータ50を駆動可能な状態となる。
モータ駆動装置30は、駆動回路32、ゲート回路34、制御回路36、及び、レギュレータ38を備える。
駆動回路32は、バッテリ60から電力供給を受けて、モータ50の各相の巻線に電流を流すためのものである。モータ50はブラシレスモータであり、駆動回路32は、6つのスイッチング素子Q1〜Q6からなる3相フルブリッジ回路として構成されている。また、各スイッチング素子Q1〜Q6は、例えばMOSFETで構成されるが、これに限定されるものではない。
駆動回路32において、3つのスイッチング素子Q1〜Q3は、モータ50の各端子U,V,Wと、バッテリ60の正極側に接続された電源ラインとの間に、いわゆるハイサイドスイッチとして設けられている。
また、他の3つのスイッチング素子Q4〜Q6は、モータ50の各端子U,V,Wと、バッテリ60の負極側に接続されたグランドラインとの間に、いわゆるローサイドスイッチとして設けられている。
ゲート回路34は、制御回路36から出力された制御信号に従い、駆動回路32内の各スイッチング素子Q1〜Q6をオン/オフさせ、モータ50の各相巻線に順次電流を流すことで、モータ50を回転させる。なお、スイッチング素子Q1〜Q6を全てオフさせた場合、モータ50はフリーランの状態となる。また、スイッチング素子Q1〜Q3をいずれもオフ、Q4〜Q6をいずれもオンさせた場合、モータ50はいわゆる短絡ブレーキがかかった状態となる。
なお、レギュレータ38は、メインスイッチ24がオンのときに、バッテリ60から電源供給を受けて、制御回路36を動作させるのに必要な一定の電源電圧Vcc(例えば、直流5V)を生成する。
次に、制御回路36は、CPU36a、ROM36b、RAM36cを含むマイクロコントローラ(マイコン)にて構成されている。制御回路36には、上述したトリガスイッチ12、正逆切替スイッチ9、変速ダイヤル23、表示部25が接続されている。
モータ駆動装置30において、駆動回路32からバッテリ60の負極側に至る通電経路には、モータ50に流れた電流を検出する電流検出回路54が設けられている。また、モータ50の近傍には、モータ50を構成するロータの回転位置を検出するホールIC52が設けられている。そして、制御回路36には、電流検出回路54やホールIC52からの検出信号も入力される。
次に、制御回路36は、レギュレータ38からの電源供給を受けて動作し、トリガスイッチ12が操作されると、ホールIC52からの回転検出信号に基づきロータの回転位置及び回転速度を求め、正逆切替スイッチ9や変速ダイヤル23の設定に従って、所定の回転方向に所定の回転速度でモータ50を駆動する。また、制御回路36は、トリガスイッチ12の操作態様に応じてモータ50の制動方法を切り替える制御も実行する。
なお、制御回路36は、駆動回路32を構成するスイッチング素子Q1〜Q6をオン/オフさせるためにゲート回路34に出力する制御信号の駆動デューティ比を変化させることで、モータ50の回転速度を制御し、スイッチング素子Q1〜Q6をオン/オフさせるタイミングによって、回転方向や制動状態を変化させる。
また、制御回路36は、こうしたモータ50の駆動に関する駆動処理とは別に、モータ50の駆動状態やバッテリ60の残容量を表示部25に表示させる表示処理なども実行するが、ここでは説明を省略する。
[3.駆動処理]
次に、制御回路36にて実行される各種制御処理の内、本開示の主要な処理である、駆動処理について説明する。駆動処理は、トリガ引金11(ひいてはトリガスイッチ12)の操作態様に応じて、モータ50の駆動や制動を行うための処理である。制御回路36を構成するCPU36aは、駆動処理を、予め設定された周期(例えば、1ms)で繰り返し実行する。
図3に示すように、CPU36aは、本処理が起動すると、まず、S110(Sはステップを表す)にて、トリガスイッチ12に対する操作が、モータ50の駆動を指示するオン操作とモータ50の非駆動を指示するオフ操作との間で、変化したか否かを判断する。具体的には、トリガスイッチ12が出力するトリガ信号TSの信号レベルが変化したか否かを判断する。トリガスイッチ12に対する操作に変化があればS120に移行する。
S120では、トリガスイッチ12に対する操作が変化した結果がオン操作であるか否かを判断する。オン操作であると判断した場合、即ち、操作の変化がオフ操作からオン操作への変化である場合にはS130に移行する。
S130では、ゲート回路34を介したモータ50の駆動を開始する。このとき、モータ50の回転方向および目標回転速度は、正逆切替スイッチ9および変速ダイヤル23の設定状態に基づいて設定される。
続くS140では、トリガスイッチ12に対する操作がオン操作である期間の継続時間であるトリガオン時間t_onの計時を開始する。
続くS150では、トリガスイッチ12に対する操作がオフ操作である期間の継続時間であるトリガオフ時間t_offの計時を停止すると共に、その計時値をクリアして、本処理を一旦終了する。
先のS120にて、トリガスイッチ12に対する操作が変化した結果がオフ操作であると判断した場合、即ち、操作の変化が、オン操作からオフ操作への変化であると判断した場合、S160に移行する。
S160では、先のS140にて計時が開始されたトリガオン時間t_onが予め設定されたオン閾値時間Tonより大きいか否かを判断する。なお、オン閾値時間Tonは、トリガスイッチ12に対するオン操作およびオフ操作を繰り返すことでモータ50の回転数を制御する操作を断続操作として、この断続操作が行なわれたときの標準的なトリガオン時間より長い時間に設定される。標準的なトリガオン時間は、例えば、多くの被験者について測定した結果を統計的に処理することで求めた値を用いる。
S160にて、トリガオン時間t_onがオン閾値時間Tonより大きいと判断した場合、S170に移行し、モータ50を、短絡ブレーキがかかった状態となるように制御して、S200に進む。
S160にて、トリガオン時間t_onがオン閾値時間Ton以下であると判断した場合、S180に移行し、モータ50を、フリーランの状態となるように制御する。更に、S190にて、トリガオン時間t_offの計時を開始して、S200に進む。
S200では、トリガオン時間t_onの計時を停止すると共に、その計時値をクリアして、本処理を一旦終了する。
先のS110にて、トリガスイッチ12に対する操作が変化していないと判断した場合、S210に移行する。
S210では、トリガオフ時間t_offが予め設定されたオフ閾値時間Toffより大きいか否かを判断する。なお、オフ閾値時間Toffは、断続操作が行なわれたときの標準的なトリガオフ時間より長い時間に設定される。また、標準的なトリガオフ時間は、トリガオン時間の場合と同様に実測した結果に基づいて設定されたものを用いる。
S210にて、トリガオフ時間t_offがオフ閾値時間Toffより大きいと判断した場合、S220に移行し、モータ50を短絡ブレーキがかかった状態となるように制御して、本処理を一旦終了する。
S210にて、トリガオフ時間t_offがオフ閾値時間Toff以下であると判断した場合、そのまま本処理を一旦終了する。
なお、本実施形態におけるトリガ引金11およびトリガスイッチ12は、本発明の一つの局面における操作部の一例である。本実施形態における駆動ユニット4は、本発明の一つの局面における作業部の一例である。本実施形態におけるモータ駆動装置30は、本発明の一つの局面における駆動部,制動部,検出部,切替部の一例である。特に、CPU36aが実行する処理のうち、S130が駆動部の一例であり、S170,S180,S220が制動部の一例であり、S140,S150,S190,S200が検出部の一例であり、S160,S210が切替部の一例である。
[4.動作]
以下、草刈機1の動作例について説明する。
図4に示すように、トリガスイッチ12(即ち、トリガ信号TS)がオフからオンに変化すると、モータ50を駆動する駆動状態となり、変速ダイヤル23の設定によって決まる目標回転速度を上限として、モータ50の回転数が上昇する。その後、トリガ信号TSがオンである期間がオン閾値時間Tonより長く継続してからオフに変化すると(即ち、t_on>Ton)、モータ50には直ちに短絡ブレーキがかかり、強い制動力でモータ50の回転数が減少する。以下では、短絡ブレーキによる制動を正常制動ともいう。
一方、図5に示すように、トリガ信号TSがオンである期間がオン閾値時間Tonを超える前にオフに変化すると(即ち、t_on≦Ton)、モータ50はフリーランの状態となり、弱い制動力でモータ50の回転数が減少する。以下では、フリーランによる制動を弱制動ともいう。その後、トリガ信号TSがオフ(即ち、モータ50がフリーラン)である期間の継続時間が、オフ閾値時間Toffを超えると(即ち、t_off>Toff)、その時点で、モータ50には短絡ブレーキがかかり、強い制動力でモータ50の回転数が減少する。
また、図6に示すように、トリガ信号TSがオフである期間の継続時間が、オフ閾値時間Toffを超える前に、トリガ信号TSがオンに変化すると(即ち、t_off≦Toff)、モータ50は、短絡ブレーキがかかった状態を経由することなく、駆動状態に復帰する。つまり、モータ50の回転数を断続操作によって制御しているときに、オン/オフの継続時間が、それぞれオン閾値時間Tonおよびオフ閾値時間Toffを超えない限り、トリガ信号TSがオフである期間に短絡ブレーキがかかることはない。
[5.効果]
以上詳述した草刈機1によれば、以下の効果を奏する。
(5a)トリガスイッチ12の操作態様、ここではオン操作の継続時間であるトリガオン時間t_onやオフ操作の継続時間であるトリガオフ時間t_offによって、通常制動(即ち、短絡ブレーキ)とするか弱制動(即ち、フリーラン)とするか、制動の内容を切り替えている。具体的には、トリガスイッチ12に対する操作がオン操作からオフ操作に変化した時に、トリガオン時間t_onがオン閾値時間Tonより長ければ、操作者に断続操作を行う意図はないものと推定して、強い制動力により、速やかにモータ50を停止させている。このため、断続操作以外の理由、例えば、操作者の転倒等、予期しない理由でトリガスイッチ12がオフに切り替わった場合に、速やかにモータ50を停止させることができ、安全性を向上させることができる。
(5b)また、トリガオン時間t_onがオン閾値時間Ton以下であれば、操作者が断続操作を行っている可能性があるものとして、直ちに短絡ブレーキをかけるのではなく、一旦フリーランの状態にしている。その後、オフ閾値時間Toffを超えてもトリガスイッチ12に対する操作がオン操作に変化しなければ、その時点で短絡ブレーキをかけている。つまり、フリーランの状態でオフ閾値時間Toffが経過する前に、トリガスイッチ12がオフからオンに変化すると、短絡ブレーキがかかることなく、駆動状態に復帰する。その結果、断続操作中に短絡ブレーキがかかることが抑制されるため、断続操作によるモータ50の回転数の調整を、操作者に違和感を与えることなく実現することができる。
[6.他の実施形態]
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
(6a)上記実施形態では、電動草刈機を例示して説明したが、これに限定されるものではない。例えば、チェーンソー、芝刈機、ドライバードリル等、草刈機以外の作業機であってもよい。また、モータを動力とするものに限らず、内燃機関を動力とするものに適用してもよい。
(6b)上記実施形態では、短絡ブレーキを通常制動、フリーランを弱制動として使用しているが、これに限定されるものではない。例えば、短絡ブレーキの代わりに機械的なブレーキを用いてもよい。また、フリーランの代わりに、2相ブレーキなど、モータを利用したブレーキであって、短絡ブレーキより制動力の弱いものを用いてもよい。
(6c)上記実施形態では、オン操作の継続時間(即ち、トリガオン時間t_on)、オフ操作の継続時間(即ち、トリガオフ時間t_of)の計時結果によって、操作態様を判断しているが、これに限定されるものではない。例えば、オン操作の継続時間とオフ操作の継続時間の比から操作態様を判断してもよい。
(6d)上記実施形態では、オン閾値時間Tonやオフ閾値時間Toffとして、一定値を用いているが、これに限定されるものではない。例えば、これらの閾値時間Ton,Toffを、使用する駆動ユニット4を構成する作業要素の種類や変速ダイヤル23の設定に応じて可変設定するようにしてもよい。
(6e)上記実施形態における1つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、1つの構成要素が有する1つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、1つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される1つの機能を、1つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。
(6f)上述した作業機の他、当該作業機を構成要素とするシステム、当該作業機の制動方法など、種々の形態で本開示を実現することもできる。
1…草刈機、2…メインパイプ、3…制御ユニット、4…駆動ユニット、5…カバー、6…ハンドル、7…右グリップ、8…左グリップ、9…正逆切替スイッチ、10…ロックオフボタン、11…トリガ引金、12…トリガスイッチ、13…制御配線パイプ、16…モータハウジング、17…刈刃、21…後端ハウジング、22…バッテリパック、23…変速ダイヤル、24…メインスイッチ、25…表示部、30…モータ駆動装置、32…駆動回路、34…ゲート回路、36…制御回路、36a…CPU、36b…ROM、36c…RAM、38…レギュレータ、50…モータ、52…ホールIC、54…電流検出回路、60…バッテリ。

Claims (7)

  1. 作業者に操作される部位である操作部と、
    回転力を利用した作業を実行するように構成された作業部と、
    前記操作部の操作に応じて前記作業部を回転駆動するように構成された駆動部と、
    前記操作部での操作が前記駆動部の非駆動を指示するオフ操作である場合に、前記駆動部の回転数を減少させるための制動制御を実行するように構成された制動部と、
    前記操作部での操作態様を検出するように構成された検出部と、
    前記検出部にて検出された操作態様に応じて、前記制動部が実行する前記制動制御を切り替えるように構成された切替部と、
    を備える作業機。
  2. 前記検出部は、前記操作態様として、前記駆動部の駆動を指示するオン操作の継続時間を検出するように構成され、
    前記切替部は、前記検出部にて検出された前記オン操作の継続時間が、予め設定されたオン閾値時間より長い場合に、前記制動制御を、予め設定された制動力による制動制御である通常制動に設定するように構成されている、
    請求項1に記載の作業機。
  3. 前記検出部は、前記操作態様として、前記オフ操作の継続時間を検出するように構成され、
    前記切替部は、前記検出部にて検出された前記オン操作の継続時間が前記オン閾値時間以下である場合、前記検出部にて検出された前記オフ操作の継続時間が予め設定されたオフ閾値時間より長ければ、前記制動制御を前記通常制動に設定し、前記オフ閾値時間以下であれば、前記通常制動より弱い制動力による制動制御である弱制動に設定するように構成されている、
    請求項2に記載の作業機。
  4. 前記オン操作およびオフ操作を繰り返すことによって、前記駆動部の回転数を制御する前記操作態様を断続操作として、
    前記オン閾値時間は、前記断続操作における標準的な前記オン操作の継続時間より長く設定されている
    請求項2または請求項3に記載の作業機。
  5. 前記オン操作およびオフ操作を繰り返すことによって、回転数を制御する前記操作態様を、断続操作として、
    前記オフ閾値時間は、前記断続操作における標準的な前記オフ操作の継続時間より長く設定されている
    請求項3に記載の作業機。
  6. 前記駆動部は、電動モータである
    請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の作業機。
  7. 前記制動制御として、前記電動モータへの励磁電流経路を開放するフリーラン、前記電動モータへの励磁電流経路を短絡する短絡ブレーキのうち、少なくともいずれか一つを用いるように構成されている、
    請求項6に記載の作業機。
JP2016197440A 2016-10-05 2016-10-05 作業機 Active JP6767836B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016197440A JP6767836B2 (ja) 2016-10-05 2016-10-05 作業機
CN201710617091.7A CN107912127B (zh) 2016-10-05 2017-07-26 作业机械
DE102017009210.9A DE102017009210A1 (de) 2016-10-05 2017-10-02 Arbeitsmaschine und verfahren der brems-antriebsvorrichtung der arbeitsmaschine
US15/724,438 US11039570B2 (en) 2016-10-05 2017-10-04 Working machine and method of braking driving device of working machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016197440A JP6767836B2 (ja) 2016-10-05 2016-10-05 作業機

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018057327A true JP2018057327A (ja) 2018-04-12
JP6767836B2 JP6767836B2 (ja) 2020-10-14

Family

ID=61623607

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016197440A Active JP6767836B2 (ja) 2016-10-05 2016-10-05 作業機

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11039570B2 (ja)
JP (1) JP6767836B2 (ja)
CN (1) CN107912127B (ja)
DE (1) DE102017009210A1 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USD874891S1 (en) * 2017-08-04 2020-02-11 Husqvarna Ab Guard shield for a trimmer
USD889219S1 (en) 2017-08-04 2020-07-07 Husqvarna Ab Air outlet for a trimmer
CN109746877A (zh) * 2019-03-27 2019-05-14 常州格力博有限公司 手持式电动工具
EP3815509B1 (de) * 2019-10-29 2024-04-17 Andreas Stihl AG & Co. KG Handgeführtes garten-, forst- und/oder baubearbeitungsgerät und verfahren für ein handgeführtes garten-, forst- und/oder baubearbeitungsgerät
EP3881992A1 (de) 2020-03-20 2021-09-22 Andreas Stihl AG & Co. KG Handgetragenes garten-, forst- und/oder baubearbeitungsgerät und verfahren zum betreiben eines handgetragenen garten- forst- und/oder baubearbeitungsgeräts
US11697199B2 (en) * 2021-02-24 2023-07-11 Towa Industries, Incorporated Power landscaping tool ensemble for using multiple tool heads

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3049444U (ja) * 1997-12-02 1998-06-09 茂樹 佐野 草刈り機
JP2002209419A (ja) * 2001-01-15 2002-07-30 Honda Motor Co Ltd 刈払機
JP2009171869A (ja) * 2008-01-22 2009-08-06 Ito Denki Kk 電動草刈機
JP2010124700A (ja) * 2008-11-25 2010-06-10 Hitachi Koki Co Ltd エンジン作業機
US20110232436A1 (en) * 2010-03-24 2011-09-29 Morabit Vincent D Low Speed Trimmer and Oriented Trimmer Line
JP2012055195A (ja) * 2010-09-06 2012-03-22 Maruyama Mfg Co Ltd 携帯式作業機
JP2013165677A (ja) * 2012-02-15 2013-08-29 Hitachi Koki Co Ltd 電動作業機
JP2014117244A (ja) * 2012-12-18 2014-06-30 Yanmar Co Ltd 作業車両
JP2014117267A (ja) * 2012-12-19 2014-06-30 Makita Corp 電動草刈機

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4314427C2 (de) * 1993-05-03 2002-02-21 Stihl Maschf Andreas Freischneidegerät
US5862730A (en) * 1997-01-17 1999-01-26 Premark Feg L.L.C. Slicer with staged dynamic braking system
US6823591B2 (en) * 2001-01-11 2004-11-30 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Bush cutting machine
JP4478341B2 (ja) 2001-01-15 2010-06-09 本田技研工業株式会社 刈払機
JP5448569B2 (ja) * 2009-05-21 2014-03-19 株式会社やまびこ 安全装置付き刈払機
JP5351752B2 (ja) * 2009-12-28 2013-11-27 株式会社マキタ 電動工具
CN104126270B (zh) * 2012-02-15 2018-03-23 日立工机株式会社 电动工作机
EP2814641B1 (en) * 2012-02-15 2019-09-04 Koki Holdings Co., Ltd. Electric working machine
EP2724605B1 (en) * 2012-10-26 2015-12-30 Black & Decker Inc. Vegetation cutting device
JP6100003B2 (ja) * 2013-02-01 2017-03-22 株式会社マキタ 電動機械器具、及びその本体
JP6155175B2 (ja) * 2013-11-18 2017-06-28 株式会社マキタ 電動工具の制動装置
EP3031315B1 (de) * 2014-12-09 2021-09-01 Robert Bosch GmbH Gartengerätehandgriffvorrichtung

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3049444U (ja) * 1997-12-02 1998-06-09 茂樹 佐野 草刈り機
JP2002209419A (ja) * 2001-01-15 2002-07-30 Honda Motor Co Ltd 刈払機
JP2009171869A (ja) * 2008-01-22 2009-08-06 Ito Denki Kk 電動草刈機
JP2010124700A (ja) * 2008-11-25 2010-06-10 Hitachi Koki Co Ltd エンジン作業機
US20110232436A1 (en) * 2010-03-24 2011-09-29 Morabit Vincent D Low Speed Trimmer and Oriented Trimmer Line
JP2012055195A (ja) * 2010-09-06 2012-03-22 Maruyama Mfg Co Ltd 携帯式作業機
JP2013165677A (ja) * 2012-02-15 2013-08-29 Hitachi Koki Co Ltd 電動作業機
JP2014117244A (ja) * 2012-12-18 2014-06-30 Yanmar Co Ltd 作業車両
JP2014117267A (ja) * 2012-12-19 2014-06-30 Makita Corp 電動草刈機

Also Published As

Publication number Publication date
CN107912127B (zh) 2022-04-12
US20180092298A1 (en) 2018-04-05
JP6767836B2 (ja) 2020-10-14
US11039570B2 (en) 2021-06-22
DE102017009210A1 (de) 2018-04-05
CN107912127A (zh) 2018-04-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6767836B2 (ja) 作業機
EP2520397B1 (en) Motorized tool
CN107912129B (zh) 作业机械
US10348227B2 (en) Electric power tool
CN106560996B (zh) 马达的控制装置
JP6357116B2 (ja) 刈払機
CN109514405B (zh) 电动作业机
JP2018083254A (ja) 電動作業機
US11533841B2 (en) Electric working machine and method for controlling motor of electric working machine
JP7047462B2 (ja) 電動工具
US10350720B2 (en) Electric working machine
CN107398868B (zh) 电动工作机
JP2019123027A (ja) 電動作業機
WO2020054808A1 (ja) 電動作業機、及びバッテリパック
US5708333A (en) Series-wound motor with a braking element
US11641798B2 (en) Electric working machine capable of determining type of tip tool
JP2015009284A (ja) 電動工具
WO2023243361A1 (ja) 作業機
TWI819434B (zh) 電動工具及其制動方法
WO2023166923A1 (ja) 作業機
JP2013165675A (ja) 電動作業機
JP2023072229A (ja) 作業機
JP2023019272A5 (ja)
JP2023072228A (ja) 作業機
JP2022169054A (ja) 電動作業機

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190718

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200708

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200728

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200820

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200908

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200918

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6767836

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250