JP2021058942A - Work machine - Google Patents

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JP2021058942A
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光貴 寺本
Mitsutaka Teramoto
光貴 寺本
亮 砂塚
Akira Sunatsuka
亮 砂塚
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Abstract

To provide a technique that can reliably detect the occurrence of kickback in a work machine.SOLUTION: A work machine disclosed in the specification may comprise a work element, a drive part that drives the work element, a driving speed detection unit that detects the driving speed of the drive part, a movement amount detection unit that detects the amount of movement of the work machine, and a brake part that brakes the drive part when predetermined conditions are satisfied with respect to the driving speed of the drive part and the movement amount of the work machine.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本明細書で開示する技術は、作業機に関する。 The techniques disclosed herein relate to working machines.

特許文献1には、作業機が開示されている。前記作業機は、作業要素と、前記作業要素を駆動する駆動部と、前記駆動部の駆動速度を検出する駆動速度検出部と、前記駆動部の前記駆動速度に関連する所定条件が満たされた場合に、前記駆動部を制動する制動部を備えている。特許文献1の作業機によれば、キックバックの発生に伴い駆動部の駆動速度が急激に低下した場合に、制動部によって駆動部を制動する。 Patent Document 1 discloses a working machine. The work machine is satisfied with a work element, a drive unit for driving the work element, a drive speed detection unit for detecting the drive speed of the drive unit, and predetermined conditions related to the drive speed of the drive unit. In some cases, it is provided with a braking unit that brakes the driving unit. According to the working machine of Patent Document 1, when the driving speed of the driving unit suddenly decreases due to the occurrence of kickback, the driving unit is braked by the braking unit.

特開2009−241222号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-241222

一般に、キックバックが発生した時の駆動部の駆動速度の低下度合いは、使用する作業要素の重さに応じて異なるものとなる。このため、特許文献1の技術のように、駆動速度の低下のみに着目してキックバックの発生を検出する構成では、作業要素が重く、キックバックの発生時に駆動部の駆動速度がそれほど低下しない場合に、キックバックの発生を検出することができないおそれがある。本明細書では、作業機におけるキックバックの発生を確実に検出することが可能な技術を提供する。 In general, the degree of decrease in the driving speed of the driving unit when kickback occurs varies depending on the weight of the working element used. Therefore, in the configuration in which the occurrence of kickback is detected by focusing only on the decrease in drive speed as in the technique of Patent Document 1, the work element is heavy and the drive speed of the drive unit does not decrease so much when kickback occurs. In some cases, the occurrence of kickback may not be detected. The present specification provides a technique capable of reliably detecting the occurrence of kickback in a working machine.

本明細書が開示する作業機は、作業要素と、前記作業要素を駆動する駆動部と、前記駆動部の駆動速度を検出する駆動速度検出部と、前記作業機の動き量を検出する動き量検出部と、前記駆動部の前記駆動速度と前記作業機の前記動き量に関連する所定条件が満たされた場合に、前記駆動部を制動する制動部を備えていてもよい。 The work machine disclosed in the present specification includes a work element, a drive unit for driving the work element, a drive speed detection unit for detecting the drive speed of the drive unit, and a movement amount for detecting the movement amount of the work machine. A detection unit and a braking unit that brakes the drive unit when predetermined conditions related to the drive speed of the drive unit and the movement amount of the work machine are satisfied may be provided.

作業機においてキックバックが発生すると、駆動部の駆動速度が急激に低下するとともに、作業機の位置や姿勢角も大きく変化する。上記の構成によれば、駆動部の駆動速度と、作業機の動き量の両方を用いて、キックバックが発生したか否かを判定するので、作用要素が重く、キックバックの発生時に駆動部の駆動速度がそれほど低下しない場合であっても、キックバックの発生を確実に検出することができる。 When kickback occurs in the work equipment, the drive speed of the drive unit drops sharply, and the position and posture angle of the work equipment also change significantly. According to the above configuration, since it is determined whether or not kickback has occurred by using both the drive speed of the drive unit and the amount of movement of the work equipment, the working element is heavy and the drive unit is heavy when kickback occurs. Even when the driving speed of the vehicle does not decrease so much, the occurrence of kickback can be reliably detected.

実施例に係る刈払機10の外観を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the appearance of the brush cutter 10 which concerns on Example. 実施例に係る刈払機10の電気系統を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematic the electric system of the brush cutter 10 which concerns on Example. 実施例に係る刈払機10の処理部80が行う処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process performed by the processing part 80 of the brush cutter 10 which concerns on embodiment. 実施例に係る刈払機10において、キックバックが発生した時の、ブラシレスモータ22のモータ回転速度の経時的な変化の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the time-dependent change of the motor rotation speed of the brushless motor 22 when kickback occurs in the brush cutter 10 which concerns on embodiment. 実施例に係る刈払機10において、キックバックが発生した時の、刈払機10の姿勢角の経時的な変化の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the time-dependent change of the posture angle of the brush cutter 10 when kickback occurs in the brush cutter 10 which concerns on embodiment.

1つまたはそれ以上の実施形態において、作業機は、作業要素と、前記作業要素を駆動する駆動部と、前記駆動部の駆動速度を検出する駆動速度検出部と、前記作業機の動き量を検出する動き量検出部と、前記駆動部の前記駆動速度と前記作業機の前記動き量に関連する所定条件が満たされた場合に、前記駆動部を制動する制動部を備えていてもよい。 In one or more embodiments, the work machine determines the work element, the drive unit that drives the work element, the drive speed detector that detects the drive speed of the drive unit, and the amount of movement of the work machine. It may be provided with a movement amount detecting unit to be detected, and a braking unit that brakes the driving unit when predetermined conditions related to the driving speed of the driving unit and the moving amount of the working machine are satisfied.

作業機においてキックバックが発生すると、駆動部の駆動速度が急激に低下するとともに、作業機の位置や姿勢角も大きく変化する。上記の構成によれば、駆動部の駆動速度と、作業機の動き量の両方を用いて、キックバックが発生したか否かを判定するので、作用要素が重く、キックバックの発生時に駆動部の駆動速度がそれほど低下しない場合であっても、キックバックの発生を確実に検出することができる。 When kickback occurs in the work equipment, the drive speed of the drive unit drops sharply, and the position and posture angle of the work equipment also change significantly. According to the above configuration, since it is determined whether or not kickback has occurred by using both the drive speed of the drive unit and the amount of movement of the work equipment, the working element is heavy and the drive unit is heavy when kickback occurs. Even when the driving speed of the vehicle does not decrease so much, the occurrence of kickback can be reliably detected.

1つまたはそれ以上の実施形態において、前記制動部は、前記駆動部の前記駆動速度に関連する第1の所定条件が満たされた場合に、前記駆動部を制動してもよく、前記作業機の前記動き量に関連する第2の所定条件が満たされた場合にも、前記駆動部を制動してもよい。 In one or more embodiments, the braking unit may brake the driving unit when the first predetermined condition related to the driving speed of the driving unit is satisfied. The drive unit may be braked even when the second predetermined condition related to the movement amount of the above is satisfied.

上記の構成によれば、キックバックが発生したか否かの判定を、簡素化された条件によって行うことができるので、複雑な条件を用いて判定を行う場合に比べて、キックバックの発生を速やかに検出することができる。 According to the above configuration, it is possible to determine whether or not a kickback has occurred under simplified conditions, so that a kickback can occur as compared with the case where the determination is made using complicated conditions. It can be detected quickly.

1つまたはそれ以上の実施形態において、前記制動部は、前記第1の所定条件が満たされるか否かを判定してもよく、前記第1の所定条件が満たされる場合に、前記駆動部を制動してもよく、前記第1の所定条件が満たされない場合に、前記第2の所定条件が満たされるか否かを判定してもよく、前記第2の所定条件が満たされる場合に、前記駆動部を制動してもよい。 In one or more embodiments, the braking unit may determine whether or not the first predetermined condition is satisfied, and if the first predetermined condition is satisfied, the driving unit may be pressed. Braking may be performed, and if the first predetermined condition is not satisfied, it may be determined whether or not the second predetermined condition is satisfied, and if the second predetermined condition is satisfied, the said The drive unit may be braked.

一般に、駆動部の駆動速度を検出するセンサの応答速度は、作業機の動き量を検出するセンサの応答速度に比べて速い。上記の構成によれば、応答速度の速いセンサを利用した第1の所定条件についての判定を先に行うことによって、キックバックの発生をより速やかに検出することができる。 In general, the response speed of the sensor that detects the drive speed of the drive unit is faster than the response speed of the sensor that detects the amount of movement of the work machine. According to the above configuration, the occurrence of kickback can be detected more quickly by first determining the first predetermined condition using the sensor having a high response speed.

1つまたはそれ以上の実施形態において、前記第1の所定条件は、第1の所定時間における前記駆動部の前記駆動速度の変化量が第1のしきい値を超えており、かつ前記駆動部が減速中であることを含んでもよい。 In one or more embodiments, the first predetermined condition is that the amount of change in the driving speed of the driving unit in the first predetermined time exceeds the first threshold value, and the driving unit May include that is decelerating.

上記の構成によれば、キックバックの発生に伴って駆動部の駆動速度が低下したことを、簡素な判定処理によって速やかに検出することができる。 According to the above configuration, it is possible to quickly detect that the driving speed of the driving unit has decreased due to the occurrence of kickback by a simple determination process.

1つまたはそれ以上の実施形態において、前記第2の所定条件は、第2の所定時間における前記作業機の前記動き量が第2のしきい値を超えることを含んでもよい。 In one or more embodiments, the second predetermined condition may include that the amount of movement of the working machine in a second predetermined time exceeds a second threshold.

上記の構成によれば、キックバックの発生に伴って作業機の位置や姿勢角が変化したことを、簡素な判定処理によって速やかに検出することができる。 According to the above configuration, it is possible to quickly detect that the position and posture angle of the work machine have changed due to the occurrence of kickback by a simple determination process.

1つまたはそれ以上の実施形態において、前記駆動部は、モータを備えていてもよい。前記駆動速度検出部は、前記モータの回転速度を検出する回転速度センサを備えていてもよい。 In one or more embodiments, the drive unit may include a motor. The drive speed detection unit may include a rotation speed sensor that detects the rotation speed of the motor.

通常、作業機の駆動源がモータである場合、モータの回転を制御するために、モータの回転速度を検出する回転速度センサが設けられている。上記の構成によれば、モータに設けられている回転速度センサを利用して、キックバックの発生を検出することができる。 Normally, when the drive source of the work machine is a motor, a rotation speed sensor for detecting the rotation speed of the motor is provided in order to control the rotation of the motor. According to the above configuration, the occurrence of kickback can be detected by using the rotation speed sensor provided in the motor.

1つまたはそれ以上の実施形態において、前記動き量検出部は、前記作業機の角速度を検出するジャイロセンサを備えていてもよい。 In one or more embodiments, the motion detector may include a gyro sensor that detects the angular velocity of the work equipment.

通常、キックバックが発生すると、作業機の姿勢角が大きく変化する。上記の構成によれば、ジャイロセンサを利用して作業機の姿勢角の変化を検出して、キックバックの発生を確実に検出することができる。 Normally, when kickback occurs, the posture angle of the work equipment changes significantly. According to the above configuration, the change in the posture angle of the working machine can be detected by using the gyro sensor, and the occurrence of kickback can be reliably detected.

1つまたはそれ以上の実施形態において、前記制動部は、前記駆動部の結線を変更することによって前駆駆動部を制動してもよい。 In one or more embodiments, the braking unit may brake the precursor driving unit by changing the wiring of the driving unit.

上記の構成によれば、駆動部を機械的に制動する制動機構を別途設けることなく、駆動部を制動することができる。 According to the above configuration, the drive unit can be braked without separately providing a braking mechanism for mechanically braking the drive unit.

1つまたはそれ以上の実施形態において、前記作業機が、操作棹と、前記操作棹に設けられた把持部を備えていてもよい。前記作業要素が、前記操作棹の先端に設けられていてもよい。 In one or more embodiments, the working machine may include an operating paddle and a grip provided on the operating paddle. The working element may be provided at the tip of the operating paddle.

操作棹の先端に作業要素が設けられている作業機においては、キックバックが発生すると、把持部に作用する力が大きなものとなる。上記の構成によれば、このような作業機においてキックバックの発生を確実に検出することができる。 In a work machine in which a work element is provided at the tip of the operating rod, when kickback occurs, the force acting on the grip portion becomes large. According to the above configuration, the occurrence of kickback can be reliably detected in such a working machine.

(実施例)
図1に示す刈払機10は、雑草の刈り払い作業に用いられる作業機である。刈払機10は、操作棹30と、操作棹30の前端30aに位置する前方ユニット20と、操作棹30の後端30bに位置する後方ユニット40を備えている。操作棹30は、中空のパイプ材であって、前端30aから後端30bまで直線状に伸びている。なお、以下の説明では、操作棹30が伸びる方向を前後方向といい、前後方向に直交する方向を左右方向といい、前後方向および左右方向に直交する方向を上下方向という。
(Example)
The brush cutter 10 shown in FIG. 1 is a working machine used for weed cutting work. The brush cutter 10 includes an operating paddle 30, a front unit 20 located at the front end 30a of the operating paddle 30, and a rear unit 40 located at the rear end 30b of the operating paddle 30. The operation paddle 30 is a hollow pipe material, and extends linearly from the front end 30a to the rear end 30b. In the following description, the direction in which the operation rod 30 extends is referred to as the front-rear direction, the direction orthogonal to the front-rear direction is referred to as the left-right direction, and the direction orthogonal to the front-rear direction and the left-right direction is referred to as the up-down direction.

前方ユニット20は、ブレード12を着脱可能に構成されている。ブレード12は、刈払機10において使用される作業要素である。本実施例におけるブレード12は、周縁に複数の刃先を有する円板刃であって、金属材料で形成されている。前方ユニット20の近傍には、ブレードカバー26が配置されている。ブレードカバー26は、操作棹30に固定されており、ブレード12の一部を覆っている。 The front unit 20 is configured so that the blade 12 can be attached and detached. The blade 12 is a working element used in the brush cutter 10. The blade 12 in this embodiment is a disc blade having a plurality of cutting edges on the peripheral edge, and is made of a metal material. A blade cover 26 is arranged in the vicinity of the front unit 20. The blade cover 26 is fixed to the operating paddle 30 and covers a part of the blade 12.

後方ユニット40は、バッテリパック44を着脱可能に構成されている。バッテリパック44は、刈払機10の電源である。バッテリパック44は、複数の再充電可能なバッテリセルを有する。一例ではあるが、本実施例におけるバッテリパック44は、直列に接続された複数のリチウムイオンバッテリセルを有する。後方ユニット40には、速度ダイヤル48と、電源スイッチ50が設けられている。速度ダイヤル48は、ブレード12の回転速度を調節するために、ユーザによって操作される操作部材である。電源スイッチ50は、刈払機10の主電源のオンとオフを切り替えるために、ユーザによって操作される操作部材である。また、後方ユニット40の内部には、ジャイロセンサ52(図2参照)が設けられている。ジャイロセンサ52は、例えば、前後方向周り、左右方向周りおよび上下方向周りの角速度を検出可能な、3軸ジャイロセンサである。 The rear unit 40 is configured so that the battery pack 44 can be attached and detached. The battery pack 44 is the power source for the brush cutter 10. The battery pack 44 has a plurality of rechargeable battery cells. As an example, the battery pack 44 in this embodiment has a plurality of lithium ion battery cells connected in series. The rear unit 40 is provided with a speed dial 48 and a power switch 50. The speed dial 48 is an operating member operated by the user to adjust the rotational speed of the blade 12. The power switch 50 is an operating member operated by the user to switch the main power of the brush cutter 10 on and off. A gyro sensor 52 (see FIG. 2) is provided inside the rear unit 40. The gyro sensor 52 is, for example, a three-axis gyro sensor capable of detecting angular velocities around the front-rear direction, around the left-right direction, and around the up-down direction.

操作棹30には、利用者が把持するためのハンドル32が設けられている。ハンドル32は、概してU字形状を有しており、その中央部分が操作棹30に固定されている。ハンドル32の一端には右グリップ32aが設けられており、ハンドル32の他端には左グリップ32bが設けられている。通常、ユーザは、右グリップ32aを右手で把持するとともに、左グリップ32bを左手で把持することによって、刈払機10を使用することができる。 The operation paddle 30 is provided with a handle 32 for the user to grip. The handle 32 generally has a U-shape, and the central portion thereof is fixed to the operating paddle 30. A right grip 32a is provided at one end of the handle 32, and a left grip 32b is provided at the other end of the handle 32. Normally, the user can use the brush cutter 10 by gripping the right grip 32a with the right hand and the left grip 32b with the left hand.

右グリップ32aには、トリガ34と方向セレクタ36が設けられている。トリガ34及び方向セレクタ36は、電気コード38によって後方ユニット40へ電気的に接続されている。トリガ34は、ブレード12を動作/停止させるために、ユーザによって操作される操作部材である。方向セレクタ36は、ブレード12の回転方向を正方向と逆方向の間で切替えるために、ユーザによって操作される操作部材である。 The right grip 32a is provided with a trigger 34 and a direction selector 36. The trigger 34 and the direction selector 36 are electrically connected to the rear unit 40 by an electric cord 38. The trigger 34 is an operating member operated by the user to operate / stop the blade 12. The direction selector 36 is an operating member operated by the user to switch the rotation direction of the blade 12 between the forward direction and the reverse direction.

図2に示すように、刈払機10は、ブラシレスモータ22とホールセンサ24を備えている。ブラシレスモータ22及びホールセンサ24は、前方ユニット20に配置されており、前方ユニット20のハウジング内に収容されている。ブラシレスモータ22は、ブレード12を駆動するための原動機であり、ブレード12に機械的に接続される。本実施例のブラシレスモータ22は、三相ブラシレスモータであり、U相コイル22u、V相コイル22v、W相コイル22wを有している。ホールセンサ24は、ブラシレスモータ22の回転位置(正確には、ブラシレスモータ22のロータの回転位置)に応じて所定の信号を出力する。 As shown in FIG. 2, the brush cutter 10 includes a brushless motor 22 and a hall sensor 24. The brushless motor 22 and the hall sensor 24 are arranged in the front unit 20 and are housed in the housing of the front unit 20. The brushless motor 22 is a prime mover for driving the blade 12, and is mechanically connected to the blade 12. The brushless motor 22 of this embodiment is a three-phase brushless motor, and has a U-phase coil 22u, a V-phase coil 22v, and a W-phase coil 22w. The Hall sensor 24 outputs a predetermined signal according to the rotation position of the brushless motor 22 (to be exact, the rotation position of the rotor of the brushless motor 22).

刈払機10は、モータコントローラ70とモータ電力線61、62、63を備えている。モータコントローラ70は、後方ユニット40に配置されており、バッテリパック44へ電気的に接続される。モータ電力線61、62、63は、後方ユニット40に位置するモータコントローラ70を、前方ユニット20に位置するブラシレスモータ22へ電気的に接続する。第1のモータ電力線61は、ブラシレスモータ22のU相コイル22u(又はU相端子)に接続されており、第2のモータ電力線62は、ブラシレスモータ22のV相コイル22v(又はU相端子)に接続されており、第3のモータ電力線63は、ブラシレスモータ22のW相コイル22w(又はU相端子)に接続されている。モータ電力線61、62、63は、操作棹30に沿って配置されており、後方ユニット40から前方ユニット20まで伸びている。これらの構成により、バッテリパック44は、モータコントローラ70を介して、ブラシレスモータ22へ電気的に接続される。即ち、バッテリパック44からの電力は、モータコントローラ70を介して、ブラシレスモータ22へ供給される。 The brush cutter 10 includes a motor controller 70 and motor power lines 61, 62, 63. The motor controller 70 is located in the rear unit 40 and is electrically connected to the battery pack 44. The motor power lines 61, 62, and 63 electrically connect the motor controller 70 located in the rear unit 40 to the brushless motor 22 located in the front unit 20. The first motor power line 61 is connected to the U-phase coil 22u (or U-phase terminal) of the brushless motor 22, and the second motor power line 62 is the V-phase coil 22v (or U-phase terminal) of the brushless motor 22. The third motor power line 63 is connected to the W-phase coil 22w (or U-phase terminal) of the brushless motor 22. The motor power lines 61, 62, and 63 are arranged along the operating paddle 30 and extend from the rear unit 40 to the front unit 20. With these configurations, the battery pack 44 is electrically connected to the brushless motor 22 via the motor controller 70. That is, the electric power from the battery pack 44 is supplied to the brushless motor 22 via the motor controller 70.

刈払機10は、センサ電力線64、65と、センサ信号線66、67、68を備えている。センサ電力線64、65は、後方ユニット40からホールセンサ24へ動作電力を供給する導電線である。センサ電力線64、65は、操作棹30に沿って配置されており、後方ユニット40から前方ユニット20まで伸びている。センサ信号線66、67、68は、ホールセンサ24の出力信号をモータコントローラ70へ送信する導電線である。センサ信号線66、67、68は、操作棹30に沿って配置されており、前方ユニット20から後方ユニット40まで伸びている。 The brush cutter 10 includes sensor power lines 64 and 65 and sensor signal lines 66, 67 and 68. The sensor power lines 64 and 65 are conductive lines that supply operating power from the rear unit 40 to the hall sensor 24. The sensor power lines 64 and 65 are arranged along the operating paddle 30 and extend from the rear unit 40 to the front unit 20. The sensor signal lines 66, 67, and 68 are conductive lines that transmit the output signal of the hall sensor 24 to the motor controller 70. The sensor signal lines 66, 67, 68 are arranged along the operating paddle 30 and extend from the front unit 20 to the rear unit 40.

刈払機10は、定電圧回路42と遮断回路46を備えている。定電圧回路42と遮断回路46は、後方ユニット40に配置されており、バッテリパック44へ電気的に接続される。定電圧回路42は、モータコントローラ70やホールセンサ24に供給される電源電圧を生成する。遮断回路46は、バッテリパック44とモータコントローラ70を電気的に接続する回路上に配置されており、バッテリパック44とモータコントローラ70とを電気的に接続/遮断することができる。本実施例の遮断回路46は、一例であるが、電界効果トランジスタ(MOSFET)である。 The brush cutter 10 includes a constant voltage circuit 42 and a cutoff circuit 46. The constant voltage circuit 42 and the cutoff circuit 46 are arranged in the rear unit 40 and are electrically connected to the battery pack 44. The constant voltage circuit 42 generates a power supply voltage supplied to the motor controller 70 and the hall sensor 24. The cutoff circuit 46 is arranged on a circuit that electrically connects the battery pack 44 and the motor controller 70, and can electrically connect / cut off the battery pack 44 and the motor controller 70. The break circuit 46 of this embodiment is, as an example, a field effect transistor (MOSFET).

モータコントローラ70は、スイッチング素子71,72,73,74,75,76と、ゲートドライバ78と、処理部80を備えている。スイッチング素子71,72,73,74,75,76は、電界効果トランジスタであり、詳しくは、絶縁ゲートを有するMOSFETである。スイッチング素子71は、バッテリパック44の正極側電源電位と第1のモータ電力線61を接続している。スイッチング素子72は、バッテリパック44の正極側電源電位と第2のモータ電力線62を接続している。スイッチング素子73は、バッテリパック44の正極側電源電位と第3のモータ電力線63を接続している。スイッチング素子74は、バッテリパック44の負極側電源電位と第1のモータ電力線61を接続している。スイッチング素子75は、バッテリパック44の負極側電源電位と第2のモータ電力線62を接続している。スイッチング素子76は、バッテリパック44の負極側電源電位と第3のモータ電力線63を接続している。 The motor controller 70 includes switching elements 71, 72, 73, 74, 75, 76, a gate driver 78, and a processing unit 80. The switching elements 71, 72, 73, 74, 75, 76 are field effect transistors, and more specifically, MOSFETs having an insulated gate. The switching element 71 connects the positive electrode side power supply potential of the battery pack 44 to the first motor power line 61. The switching element 72 connects the positive electrode side power supply potential of the battery pack 44 to the second motor power line 62. The switching element 73 connects the positive electrode side power supply potential of the battery pack 44 to the third motor power line 63. The switching element 74 connects the negative electrode side power supply potential of the battery pack 44 and the first motor power line 61. The switching element 75 connects the negative electrode side power supply potential of the battery pack 44 and the second motor power line 62. The switching element 76 connects the negative electrode side power supply potential of the battery pack 44 and the third motor power line 63.

ゲートドライバ78は、処理部80から出力される制御信号に応じて、各々のスイッチング素子71,72,73,74,75,76を導通と非導通の間で切り替えることで、各々のモータ電力線61、62、63に流れる電流を制御して、ブラシレスモータ22を回転させる。なお、ブラシレスモータ22が回転している時に、ゲートドライバ78がスイッチング素子71,72,73,74,75,76を全て非導通とすると、ブラシレスモータ22への電力供給が遮断され、ブラシレスモータ22は慣性による回転を継続した後、停止する。また、ブラシレスモータ22が回転している時に、ゲートドライバ78がスイッチング素子71,72,73を非導通とし、スイッチング素子74,75,76を導通とすると、ブラシレスモータ22にはいわゆる短絡ブレーキがかかり、ブラシレスモータ22の回転は即座に停止する。 The gate driver 78 switches each switching element 71, 72, 73, 74, 75, 76 between conducting and non-conducting according to the control signal output from the processing unit 80, so that each motor power line 61 , 62, 63 are controlled to rotate the brushless motor 22. If the gate driver 78 makes all the switching elements 71, 72, 73, 74, 75, and 76 non-conducting while the brushless motor 22 is rotating, the power supply to the brushless motor 22 is cut off, and the brushless motor 22 Continues to rotate due to inertia and then stops. Further, if the gate driver 78 makes the switching elements 71, 72, 73 non-conducting and the switching elements 74, 75, 76 conductive while the brushless motor 22 is rotating, the brushless motor 22 is subjected to a so-called short-circuit brake. , The rotation of the brushless motor 22 stops immediately.

処理部80は、ホールセンサ24、トリガ34、方向セレクタ36、速度ダイヤル48、ジャイロセンサ52から出力される信号に応じて、ゲートドライバ78に制御信号を出力する。ブラシレスモータ22が回転している時に、処理部80は、ホールセンサ24からの出力信号に基づいて、ブラシレスモータ22の回転位置を特定することができる。そして、処理部80は、ブラシレスモータ22の回転位置に応じて、スイッチング素子71,72,73,74,75,76の動作を調整し、ブラシレスモータ22の各コイル22u、22v、22wに流れる電流の向きを切り替えることで、ブラシレスモータ22の回転を制御することができる。 The processing unit 80 outputs a control signal to the gate driver 78 in response to the signals output from the hall sensor 24, the trigger 34, the direction selector 36, the speed dial 48, and the gyro sensor 52. When the brushless motor 22 is rotating, the processing unit 80 can specify the rotation position of the brushless motor 22 based on the output signal from the hall sensor 24. Then, the processing unit 80 adjusts the operation of the switching elements 71, 72, 73, 74, 75, 76 according to the rotation position of the brushless motor 22, and the current flowing through the coils 22u, 22v, 22w of the brushless motor 22. The rotation of the brushless motor 22 can be controlled by switching the direction of.

また、処理部80は、トリガ34、方向セレクタ36、速度ダイヤル48からの出力信号に応じて、ブラシレスモータ22の回転の駆動・停止、回転方向、回転速度等を制御する。 Further, the processing unit 80 controls the drive / stop, rotation direction, rotation speed, etc. of the rotation of the brushless motor 22 according to the output signals from the trigger 34, the direction selector 36, and the speed dial 48.

処理部80は、ホールセンサ24からの出力信号に基づいて、ブラシレスモータ22の回転速度を特定することができる。このため、ホールセンサ24と処理部80は、ブラシレスモータ22の回転速度を検出する回転速度センサ82を構成している。 The processing unit 80 can specify the rotation speed of the brushless motor 22 based on the output signal from the hall sensor 24. Therefore, the hall sensor 24 and the processing unit 80 form a rotation speed sensor 82 that detects the rotation speed of the brushless motor 22.

また、処理部80は、ジャイロセンサ52からの出力信号に基づいて、刈払機10の姿勢角を特定することができる。このため、ジャイロセンサ52と処理部80は、刈払機10の姿勢角を検出する姿勢角センサ84を構成している。 Further, the processing unit 80 can specify the posture angle of the brush cutter 10 based on the output signal from the gyro sensor 52. Therefore, the gyro sensor 52 and the processing unit 80 form a posture angle sensor 84 that detects the posture angle of the brush cutter 10.

以下では図3を参照しながら、処理部80が行う処理について説明する。ユーザによって電源スイッチ50がオフからオンに操作され、定電圧回路42を介して処理部80に電源電圧が供給されると、処理部80は図3に示す処理を実行する。 Hereinafter, the processing performed by the processing unit 80 will be described with reference to FIG. When the power switch 50 is operated by the user from off to on and the power supply voltage is supplied to the processing unit 80 via the constant voltage circuit 42, the processing unit 80 executes the process shown in FIG.

S2では、処理部80は、トリガ34がオフからオンに切り換わるまで待機する。トリガ34がオンになると(YESになると)、処理はS4へ進む。 In S2, the processing unit 80 waits until the trigger 34 switches from off to on. When the trigger 34 is turned on (yes), the process proceeds to S4.

S4では、処理部80は、ゲートドライバ78に制御信号を出力して、ブラシレスモータ22を駆動する。これによって、ブラシレスモータ22が回転を開始する。 In S4, the processing unit 80 outputs a control signal to the gate driver 78 to drive the brushless motor 22. As a result, the brushless motor 22 starts rotating.

S6では、処理部80は、ホールセンサ24からの出力信号に基づく、ブラシレスモータ22の回転速度の特定を開始する。なお、ブラシレスモータ22を駆動している間、処理部80は、ホールセンサ24、方向セレクタ36、速度ダイヤル48からの出力信号に基づいて、ブラシレスモータ22が、方向セレクタ36で選択された回転方向に、速度ダイヤル48で選択された回転速度で回転するように、スイッチング素子71,72,73,74,75,76の動作を制御する。 In S6, the processing unit 80 starts specifying the rotation speed of the brushless motor 22 based on the output signal from the hall sensor 24. While driving the brushless motor 22, the processing unit 80 rotates the brushless motor 22 in the rotation direction selected by the direction selector 36 based on the output signals from the hall sensor 24, the direction selector 36, and the speed dial 48. In addition, the operation of the switching elements 71, 72, 73, 74, 75, 76 is controlled so as to rotate at the rotation speed selected by the speed dial 48.

S8では、処理部80は、ジャイロセンサ52からの出力信号に基づく、刈払機10の姿勢角の特定を開始する。 In S8, the processing unit 80 starts specifying the posture angle of the brush cutter 10 based on the output signal from the gyro sensor 52.

S10では、処理部80は、S2でトリガ34がオンになってからの経過時間が所定時間(例えば100ms)に達したか否かを判断する。トリガ34がオンになってからの経過時間が所定時間に達していない場合(NOの場合)、いまだブラシレスモータ22の回転速度が安定しておらず、キックバックの判定の要否を判断できないので、処理はS12へ進む。 In S10, the processing unit 80 determines whether or not the elapsed time since the trigger 34 was turned on in S2 has reached a predetermined time (for example, 100 ms). If the elapsed time since the trigger 34 is turned on has not reached the predetermined time (NO), the rotation speed of the brushless motor 22 is not yet stable, and it cannot be determined whether or not kickback is necessary. , Processing proceeds to S12.

S12では、処理部80は、トリガ34がオフになったか否かを判断する。トリガ34がオフになっていない場合(NOの場合)、処理はS10へ戻る。トリガ34がオフになっている場合(YESの場合)、処理はS14へ進む。 In S12, the processing unit 80 determines whether or not the trigger 34 has been turned off. If the trigger 34 is not turned off (NO), the process returns to S10. If the trigger 34 is off (YES), the process proceeds to S14.

S14では、処理部80は、スイッチング素子71,72,73,74,75,76を全て非導通に切り換えて、ブラシレスモータ22への電力供給を停止する。これによって、ブラシレスモータ22は慣性により回転を継続した後、停止する。S14の後、処理はS2へ戻る。 In S14, the processing unit 80 switches all the switching elements 71, 72, 73, 74, 75, 76 to non-conductivity and stops the power supply to the brushless motor 22. As a result, the brushless motor 22 continues to rotate due to inertia and then stops. After S14, the process returns to S2.

S10で、トリガ34がオンになってからの経過時間が所定時間に達した場合(YESの場合)、処理部80は、ブラシレスモータ22の回転速度が安定したと判断して、処理はS16へ進む。 In S10, when the elapsed time since the trigger 34 is turned on reaches a predetermined time (YES), the processing unit 80 determines that the rotation speed of the brushless motor 22 is stable, and the processing proceeds to S16. move on.

S16では、処理部80は、ブラシレスモータ22の回転速度が所定回転速度(例えば5000rpm)以上であるか否かを判断する。ブラシレスモータ22の回転速度が所定回転速度に満たない場合(NOの場合)、処理部80は、キックバックの判定が不要であると判断し、処理はS12へ進む。ブラシレスモータ22の回転速度が所定回転速度以上の場合(YESの場合)、処理部80は、キックバックの判定が必要であると判断し、処理はS18へ進む。 In S16, the processing unit 80 determines whether or not the rotation speed of the brushless motor 22 is equal to or higher than a predetermined rotation speed (for example, 5000 rpm). When the rotation speed of the brushless motor 22 is less than the predetermined rotation speed (NO), the processing unit 80 determines that the kickback determination is unnecessary, and the process proceeds to S12. When the rotation speed of the brushless motor 22 is equal to or higher than the predetermined rotation speed (YES), the processing unit 80 determines that a kickback determination is necessary, and the process proceeds to S18.

S18では、処理部80は、過去の所定期間(例えば32ms)の間での、ブラシレスモータ22の回転速度の変化量ΔNを特定する。回転速度の変化量ΔNは、過去の所定期間の間での、ブラシレスモータ22の回転速度の最大値と最小値をそれぞれ特定し、両者の差を取ることによって特定される。 In S18, the processing unit 80 specifies the amount of change ΔN of the rotation speed of the brushless motor 22 during the past predetermined period (for example, 32 ms). The amount of change ΔN in the rotation speed is specified by specifying the maximum value and the minimum value of the rotation speed of the brushless motor 22 during the past predetermined period, and taking the difference between the two.

S20では、処理部80は、S18で特定された回転速度の変化量ΔNが所定のしきい値ΔNthを超えているか否かを判断する。ΔNがΔNthを超えている場合(YESの場合)、処理はS22へ進む。 In S20, the processing unit 80 determines whether or not the amount of change ΔN of the rotation speed specified in S18 exceeds a predetermined threshold value ΔNth. If ΔN exceeds ΔNth (YES), the process proceeds to S22.

S22では、処理部80は、ブラシレスモータ22が減速中であるか否かを判断する。ブラシレスモータ22が減速中である場合(YESの場合)、処理はS24へ進む。 In S22, the processing unit 80 determines whether or not the brushless motor 22 is decelerating. If the brushless motor 22 is decelerating (YES), the process proceeds to S24.

図4は、刈払機10にキックバックが生じた時の、ブラシレスモータ22の回転速度の経時的な変化を示している。キックバックが生じると、ブラシレスモータ22の回転速度が急激に低下する。そこで、本実施例の刈払機10では、現在の時刻t2と、時刻t2から所定期間遡った時刻t1の間での、ブラシレスモータ22の回転速度の変化量ΔNに基づいて、キックバックが生じたか否かを判断する。図3のS18、S20、S22の処理において、ブラシレスモータ22の回転速度が急激に低下したことが検出されると、処理部80は、キックバックが生じたと判断して、S24の処理を実行する。 FIG. 4 shows a change over time in the rotation speed of the brushless motor 22 when kickback occurs in the brush cutter 10. When kickback occurs, the rotation speed of the brushless motor 22 drops sharply. Therefore, in the brush cutter 10 of the present embodiment, has kickback occurred based on the amount of change ΔN of the rotation speed of the brushless motor 22 between the current time t2 and the time t1 retroactive from the time t2 for a predetermined period? Judge whether or not. In the processing of S18, S20, and S22 of FIG. 3, when it is detected that the rotation speed of the brushless motor 22 suddenly decreases, the processing unit 80 determines that kickback has occurred and executes the processing of S24. ..

S24では、処理部80は、スイッチング素子71,72,73を非導通とし、スイッチング素子74,75,76を導通として、ブラシレスモータ22に短絡ブレーキをかける。これによって、ブラシレスモータ22は慣性による回転を伴うことなく、即座に停止する。S24の後、処理はS26へ進む。 In S24, the processing unit 80 makes the switching elements 71, 72, 73 non-conducting, makes the switching elements 74, 75, 76 conductive, and applies a short-circuit brake to the brushless motor 22. As a result, the brushless motor 22 stops immediately without being accompanied by rotation due to inertia. After S24, the process proceeds to S26.

S26では、処理部80は、トリガ34がオフになるまで待機する。トリガ34がオフになると(YESになると)、処理はS2へ戻る。 In S26, the processing unit 80 waits until the trigger 34 is turned off. When the trigger 34 is turned off (yes), the process returns to S2.

S20において、ΔNがΔNth以下である場合(NOの場合)、および、S22において、ブラシレスモータ22が減速中ではない場合(NOの場合)、処理はS28へ進む。 In S20, when ΔN is ΔNth or less (NO), and in S22, when the brushless motor 22 is not decelerating (NO), the process proceeds to S28.

S28では、処理部80は、過去の所定期間(例えば32ms)の間での、刈払機10の姿勢角の変化量Δθを特定する。 In S28, the processing unit 80 specifies the amount of change Δθ of the posture angle of the brush cutter 10 during the past predetermined period (for example, 32 ms).

S30では、処理部80は、刈払機10の姿勢角の変化量Δθが所定のしきい値Δθthを超えているか否かを判断する。ΔθがΔθthを超えている場合、処理はS24へ進む。ΔθがΔθth以下の場合、処理はS12へ進む。 In S30, the processing unit 80 determines whether or not the amount of change Δθ of the posture angle of the brush cutter 10 exceeds a predetermined threshold value Δθth. If Δθ exceeds Δθth, the process proceeds to S24. When Δθ is Δθth or less, the process proceeds to S12.

図5は、刈払機10にキックバックが生じた時の、刈払機10の姿勢角の経時的な変化を示している。キックバックが生じると、刈払機10の姿勢角が急激に変化する。そこで、本実施例の刈払機10では、現在の時刻t2と、時刻t2から所定期間遡った時刻t1の間での、ブラシレスモータ22の姿勢角の変化量Δθに基づいて、キックバックが生じたか否かを判断する。図3のS28、S30の処理において、刈払機10の姿勢角が急激に変化したことが検出されると、処理部80は、キックバックが生じたと判断して、S24の処理を実行して、ブラシレスモータ22に短絡ブレーキをかける。 FIG. 5 shows a change over time in the posture angle of the brush cutter 10 when a kickback occurs in the brush cutter 10. When kickback occurs, the posture angle of the brush cutter 10 changes abruptly. Therefore, in the brush cutter 10 of the present embodiment, has kickback occurred based on the amount of change Δθ of the posture angle of the brushless motor 22 between the current time t2 and the time t1 retroactive from the time t2 for a predetermined period? Judge whether or not. When it is detected that the posture angle of the brush cutter 10 has changed suddenly in the processes of S28 and S30 of FIG. 3, the processing unit 80 determines that kickback has occurred and executes the process of S24. A short-circuit brake is applied to the brushless motor 22.

図3のS18、S20、S22の処理のように、ホールセンサ24の出力信号を用いてブラシレスモータ22の回転速度を特定し、ブラシレスモータ22の回転速度の低下からキックバックを判定する手法には、キックバックの発生を速やかに検出することができるという利点がある。しかしながら、キックバックが発生したときの回転速度の低下は、ブレード12の重さによって異なるものとなり、軽いブレード12の場合は回転速度が大きく低下するものの、重いブレード12の場合は回転速度がそれほど低下しない。このため、S18、S20、S22の処理のみを行った場合、重いブレード12を使用した時に、キックバックの発生を検出できないおそれがある。 As in the processes of S18, S20, and S22 of FIG. 3, the method of specifying the rotation speed of the brushless motor 22 using the output signal of the hall sensor 24 and determining the kickback from the decrease in the rotation speed of the brushless motor 22 , There is an advantage that the occurrence of kickback can be detected promptly. However, the decrease in the rotation speed when kickback occurs depends on the weight of the blade 12, and although the rotation speed is greatly reduced in the case of the light blade 12, the rotation speed is significantly reduced in the case of the heavy blade 12. do not. Therefore, when only the processing of S18, S20, and S22 is performed, the occurrence of kickback may not be detected when the heavy blade 12 is used.

他方、図3のS28、S30の処理のように、ジャイロセンサ52を用いて刈払機10の姿勢角を特定し、刈払機10の姿勢角の変化からキックバックを判定する手法には、ブレード12の重さに関わりなくキックバックの発生を検出することができるという利点がある。しかしながら、一般的に、ジャイロセンサ52の応答速度は、ホールセンサ24の応答速度よりも遅いので、S28、S30の処理のみを行った場合、キックバックの発生を速やかに検出できないおそれがある。 On the other hand, as in the processes of S28 and S30 of FIG. 3, the blade 12 is used as a method of specifying the posture angle of the brush cutter 10 using the gyro sensor 52 and determining kickback from the change of the posture angle of the brush cutter 10. There is an advantage that the occurrence of kickback can be detected regardless of the weight of the kickback. However, in general, the response speed of the gyro sensor 52 is slower than the response speed of the hall sensor 24, so that if only the processes of S28 and S30 are performed, the occurrence of kickback may not be detected promptly.

本実施例の刈払機10では、S18、S20、S22の処理による、ブラシレスモータ22の回転速度の低下に基づくキックバックの判定と、S28、S30の処理による、刈払機10の姿勢角の変化に基づくキックバックの判定の両方を実行する。このような構成とすることによって、ブラシレスモータ22の回転速度の低下に基づいてキックバックの発生を速やかに検出することができるとともに、重いブレード12が使用されており、回転速度がそれほど低下しない場合であっても、刈払機10の姿勢角に変化に基づいて、確実にキックバックの発生を検出することができる。 In the brush cutter 10 of the present embodiment, the kickback is determined based on the decrease in the rotation speed of the brushless motor 22 due to the processing of S18, S20, and S22, and the posture angle of the brush cutter 10 is changed by the processing of S28 and S30. Perform both based kickback decisions. With such a configuration, the occurrence of kickback can be quickly detected based on the decrease in the rotation speed of the brushless motor 22, and the heavy blade 12 is used and the rotation speed does not decrease so much. Even so, the occurrence of kickback can be reliably detected based on the change in the posture angle of the brush cutter 10.

以上のように、1つまたはそれ以上の実施形態において、刈払機10(作業機の例)は、ブレード12(作業要素の例)と、ブレード12を駆動するブラシレスモータ22(駆動部の例)と、ブラシレスモータ22の回転速度(駆動速度の例)を検出する回転速度センサ82(駆動速度検出部の例)と、刈払機10の姿勢角の変化量(動き量の例)を検出する姿勢角センサ84(運動状態検出部の例)と、ブラシレスモータ22の回転速度と刈払機10の姿勢角の変化量に関連する所定条件が満たされた場合に、ブラシレスモータ22を制動する処理部80(制動部の例)を備えている。 As described above, in one or more embodiments, the brush cutter 10 (example of a working machine) includes a blade 12 (an example of a working element) and a brushless motor 22 (an example of a driving unit) for driving the blade 12. And the rotation speed sensor 82 (example of the drive speed detection unit) that detects the rotation speed (example of the drive speed) of the brushless motor 22, and the posture that detects the amount of change in the attitude angle of the brush cutter 10 (example of the amount of movement). A processing unit 80 that brakes the brushless motor 22 when a predetermined condition related to the rotation speed of the brushless motor 22 and the amount of change in the attitude angle of the brush cutter 10 is satisfied with the angle sensor 84 (example of the motion state detection unit). (Example of braking part) is provided.

刈払機10においてキックバックが発生すると、ブラシレスモータ22の回転速度が急激に低下するとともに、刈払機10の姿勢角が大きく変化する。上記の構成によれば、ブラシレスモータ22の回転速度と、刈払機10の姿勢角の変化量の両方を用いて、キックバックが発生したか否かを判定するので、ブレード12が重く、キックバックの発生時にブラシレスモータ22の回転速度がそれほど低下しない場合であっても、キックバックの発生を確実に検出することができる。 When kickback occurs in the brush cutter 10, the rotation speed of the brushless motor 22 drops sharply, and the posture angle of the brush cutter 10 changes significantly. According to the above configuration, since it is determined whether or not kickback has occurred by using both the rotation speed of the brushless motor 22 and the amount of change in the attitude angle of the brush cutter 10, the blade 12 is heavy and kickback is performed. Even when the rotation speed of the brushless motor 22 does not decrease so much when the above occurs, the occurrence of kickback can be reliably detected.

1つまたはそれ以上の実施形態において、処理部80は、ブラシレスモータ22の回転速度に関連する第1の所定条件が満たされた場合(図3のS20、S22)に、ブラシレスモータ22を制動し(図3のS24)、刈払機10の姿勢角の変化量に関連する第2の所定条件が満たされた場合(図3のS30)にも、ブラシレスモータ22を制動する(図3のS24)。 In one or more embodiments, the processing unit 80 brakes the brushless motor 22 when the first predetermined condition related to the rotational speed of the brushless motor 22 is met (S20, S22 in FIG. 3). (S24 in FIG. 3), the brushless motor 22 is also braked (S24 in FIG. 3) when the second predetermined condition related to the amount of change in the posture angle of the brush cutter 10 is satisfied (S30 in FIG. 3). ..

上記の構成によれば、キックバックが発生したか否かの判定を、簡素化された条件によって行うことができるので、複雑な条件を用いて判定を行う場合に比べて、キックバックの発生を速やかに検出することができる。 According to the above configuration, it is possible to determine whether or not a kickback has occurred under simplified conditions, so that a kickback can occur as compared with the case where the determination is made using complicated conditions. It can be detected quickly.

1つまたはそれ以上の実施形態において、処理部80は、第1の所定条件が満たされるか否かを判定し(図3のS20、S22)、第1の所定条件が満たされる場合に、ブラシレスモータ22を制動し(図3のS24)、第1の所定条件が満たされない場合に、第2の所定条件が満たされるか否かを判定し(図3のS30)、第2の所定条件が満たされる場合に、ブラシレスモータ22を制動する(図3のS24)。 In one or more embodiments, the processing unit 80 determines whether or not the first predetermined condition is satisfied (S20, S22 in FIG. 3), and if the first predetermined condition is satisfied, brushless. The motor 22 is braked (S24 in FIG. 3), and when the first predetermined condition is not satisfied, it is determined whether or not the second predetermined condition is satisfied (S30 in FIG. 3), and the second predetermined condition is satisfied. When it is satisfied, the brushless motor 22 is braked (S24 in FIG. 3).

一般に、ブラシレスモータ22の回転速度を検出する回転速度センサ82の応答速度は、刈払機10の姿勢角の変化量を検出する姿勢角センサ84の応答速度に比べて速い。上記の構成によれば、応答速度の速い回転速度センサ82を利用した第1の所定条件についての判定を先に行うことによって、キックバックの発生をより速やかに検出することができる。 Generally, the response speed of the rotation speed sensor 82 that detects the rotation speed of the brushless motor 22 is faster than the response speed of the attitude angle sensor 84 that detects the amount of change in the attitude angle of the mowing machine 10. According to the above configuration, the occurrence of kickback can be detected more quickly by first determining the first predetermined condition using the rotation speed sensor 82 having a high response speed.

1つまたはそれ以上の実施形態において、第1の所定条件は、第1の所定時間におけるブラシレスモータ22の回転速度の変化量ΔNが第1のしきい値ΔNthを超えており(図3のS20)、かつブラシレスモータ22が減速中であること(図3のS22)を含んでいる。 In one or more embodiments, the first predetermined condition is that the amount of change ΔN of the rotation speed of the brushless motor 22 in the first predetermined time exceeds the first threshold value ΔNth (S20 in FIG. 3). ), And the brushless motor 22 is decelerating (S22 in FIG. 3).

上記の構成によれば、キックバックの発生に伴ってブラシレスモータ22の回転速度が低下したことを、簡素な判定処理によって速やかに検出することができる。 According to the above configuration, it is possible to quickly detect that the rotation speed of the brushless motor 22 has decreased due to the occurrence of kickback by a simple determination process.

1つまたはそれ以上の実施形態において、第2の所定条件は、第2の所定時間における刈払機10の姿勢角の変化量Δθが第2のしきい値Δθthを超えること(図3のS30)を含んでいる。 In one or more embodiments, the second predetermined condition is that the amount of change Δθ of the posture angle of the brush cutter 10 in the second predetermined time exceeds the second threshold value Δθth (S30 in FIG. 3). Includes.

上記の構成によれば、キックバックの発生に伴って刈払機10の姿勢角が変化したことを、簡素な判定処理によって速やかに検出することができる。 According to the above configuration, it is possible to quickly detect that the posture angle of the brush cutter 10 has changed with the occurrence of kickback by a simple determination process.

1つまたはそれ以上の実施形態において、ブラシレスモータ22が駆動部として機能しており、ブラシレスモータ22の回転速度を検出する回転速度センサ82が駆動速度検出部として機能する。 In one or more embodiments, the brushless motor 22 functions as a drive unit, and the rotation speed sensor 82 that detects the rotation speed of the brushless motor 22 functions as a drive speed detection unit.

上記の構成によれば、ブラシレスモータ22の回転を制御するために設けられている回転速度センサ82を利用して、キックバックの発生を検出することができる。 According to the above configuration, the occurrence of kickback can be detected by using the rotation speed sensor 82 provided for controlling the rotation of the brushless motor 22.

1つまたはそれ以上の実施形態において、姿勢角センサ84は、刈払機10の角速度を検出するジャイロセンサ52を備えている。 In one or more embodiments, the attitude angle sensor 84 comprises a gyro sensor 52 that detects the angular velocity of the brush cutter 10.

上記の構成によれば、ジャイロセンサ52を利用して刈払機10の姿勢角の変化を検出して、キックバックの発生を確実に検出することができる。 According to the above configuration, the change in the posture angle of the brush cutter 10 can be detected by using the gyro sensor 52, and the occurrence of kickback can be reliably detected.

1つまたはそれ以上の実施形態において、処理部80は、ブラシレスモータ22の結線を変更する短絡ブレーキによって、ブラシレスモータ22を制動する。 In one or more embodiments, the processing unit 80 brakes the brushless motor 22 with a short-circuit brake that modifies the wiring of the brushless motor 22.

上記の構成によれば、ブラシレスモータ22を機械的に制動する制動機構を別途設けることなく、ブラシレスモータ22を制動することができる。 According to the above configuration, the brushless motor 22 can be braked without separately providing a braking mechanism for mechanically braking the brushless motor 22.

1つまたはそれ以上の実施形態において、刈払機10は、操作棹30と、操作棹30に設けられたハンドル32(把持部の例)を備えている。ブレード12は、操作棹30の先端に設けられている。 In one or more embodiments, the brush cutter 10 comprises an operating paddle 30 and a handle 32 (an example of a grip) provided on the operating paddle 30. The blade 12 is provided at the tip of the operating paddle 30.

操作棹30の先端にブレード12が設けられている刈払機10においては、キックバックが発生すると、ハンドル32に作用する力が大きなものとなる。上記の構成によれば、このような刈払機10においてキックバックの発生を確実に検出することができる。 In the brush cutter 10 provided with the blade 12 at the tip of the operating pad 30, when kickback occurs, the force acting on the handle 32 becomes large. According to the above configuration, the occurrence of kickback can be reliably detected in such a brush cutter 10.

(変形例)
上記の実施例では、処理部80が、キックバックが発生したと判定した場合に、短絡ブレーキによってブラシレスモータ22を完全に停止させる構成について説明した。これとは異なり、処理部80は、キックバックが発生したと判定した場合に、ブラシレスモータ22の回転速度を低減させるように構成されていてもよい。
(Modification example)
In the above embodiment, the configuration in which the processing unit 80 completely stops the brushless motor 22 by the short-circuit brake when it is determined that the kickback has occurred has been described. Unlike this, the processing unit 80 may be configured to reduce the rotational speed of the brushless motor 22 when it is determined that kickback has occurred.

上記の実施例において、図3のS28、S30の処理を先に行い、S18、S20、S22の処理を後に行ってもよい。 In the above embodiment, the processes of S28 and S30 of FIG. 3 may be performed first, and the processes of S18, S20 and S22 may be performed later.

上記の実施例において、図3のS18の処理で、過去の所定期間におけるブラシレスモータ22の回転速度の変化量ΔNと刈払機10の姿勢角の変化量Δθの両方を特定しておき、S20の判定処理で用いるしきい値ΔNthを、刈払機10の姿勢角の変化量Δθに応じて設定してもよい。あるいは、S30の判定処理で用いるしきい値Δθthを、ブラシレスモータ22の回転速度の変化量ΔNに応じて設定してもよい。 In the above embodiment, in the process of S18 of FIG. 3, both the amount of change ΔN of the rotation speed of the brushless motor 22 and the amount of change Δθ of the posture angle of the brush cutter 10 in the past predetermined period are specified, and in S20 The threshold value ΔNth used in the determination process may be set according to the amount of change Δθ of the posture angle of the brush cutter 10. Alternatively, the threshold value Δθth used in the determination process of S30 may be set according to the amount of change ΔN of the rotation speed of the brushless motor 22.

上記の実施例において、刈払機10は、ブラシレスモータ22に設けられているホールセンサ24を用いて、ブラシレスモータ22の回転速度を検出する構成について説明した。これとは異なり、刈払機10は、U相コイル22u、V相コイル22v、W相コイル22wを流れる電流をそれぞれ計測して、それぞれの電流値に基づいてブラシレスモータ22の回転速度を検出してもよい。 In the above embodiment, the brush cutter 10 has described the configuration of detecting the rotation speed of the brushless motor 22 by using the hall sensor 24 provided in the brushless motor 22. Unlike this, the brush cutter 10 measures the currents flowing through the U-phase coil 22u, the V-phase coil 22v, and the W-phase coil 22w, respectively, and detects the rotation speed of the brushless motor 22 based on the respective current values. May be good.

上記の実施例において、刈払機10は、ブラシレスモータ22の回転速度に基づいて、キックバックが発生したか否かを判定する構成について説明した。これとは異なり、刈払機10は、ブレード12の回転速度を検出する回転速度センサを別途設けておいて、ブレード12の回転速度の低下からキックバックの発生を検出する構成としてもよい。 In the above embodiment, the brush cutter 10 has described a configuration for determining whether or not kickback has occurred based on the rotation speed of the brushless motor 22. Unlike this, the brush cutter 10 may be configured to separately provide a rotation speed sensor for detecting the rotation speed of the blade 12 and detect the occurrence of kickback from the decrease in the rotation speed of the blade 12.

上記の実施例において、刈払機10は、いわゆる電気的ブレーキによってブラシレスモータ22を制動する構成について説明した。これとは異なり、刈払機10に、ブラシレスモータ22を機械的に制動する、いわゆる機械的ブレーキを設けておいて、処理部80が機械的ブレーキを駆動することでブラシレスモータ22を制動してもよい。 In the above embodiment, the brush cutter 10 describes a configuration in which the brushless motor 22 is braked by a so-called electric brake. Unlike this, even if the brush cutter 10 is provided with a so-called mechanical brake that mechanically brakes the brushless motor 22, and the processing unit 80 drives the mechanical brake to brake the brushless motor 22. Good.

上記の実施例において、ジャイロセンサ52は、3軸それぞれの角速度を検出する構成について説明したが、ジャイロセンサ52は、少なくともキックバックが発生した時に刈払機10が振れる方向、すなわち前方ユニット20が後方ユニット40に対して右方向に動く方向の角速度を検出できればよい。 In the above embodiment, the configuration in which the gyro sensor 52 detects the angular velocities of each of the three axes has been described, but the gyro sensor 52 has a direction in which the brush cutter 10 swings at least when kickback occurs, that is, the front unit 20 is rearward. It suffices if the angular velocity in the direction of moving to the right with respect to the unit 40 can be detected.

上記の実施例において、ジャイロセンサ52は、後方ユニット40に設けられている構成について説明した。これとは異なり、ジャイロセンサ52は、前方ユニット20に設けられていてもよいし、ハンドル32に設けられていてもよいし、操作棹30に設けられていてもよい。 In the above embodiment, the configuration of the gyro sensor 52 provided in the rear unit 40 has been described. Unlike this, the gyro sensor 52 may be provided on the front unit 20, the handle 32, or the operating paddle 30.

上記の実施例において、刈払機10は、ジャイロセンサ52によって検出される動き量に基づいて、キックバックが発生したか否かを判定する構成について説明した。これとは異なり、刈払機10は、加速度センサによって検出される動き量に基づいて、キックバックが発生したか否かを判定する構成としてもよい。あるいは、刈払機10は、レーザスキャナや画像認識を利用して、ワークや周囲の環境に対する刈払機10の動き量を特定し、特定された動き量に基づいてキックバックが発生したか否かを判定してもよい。 In the above embodiment, the brush cutter 10 has described a configuration for determining whether or not kickback has occurred based on the amount of movement detected by the gyro sensor 52. Unlike this, the brush cutter 10 may be configured to determine whether or not kickback has occurred based on the amount of movement detected by the acceleration sensor. Alternatively, the brush cutter 10 uses a laser scanner or image recognition to identify the amount of movement of the brush cutter 10 with respect to the work or the surrounding environment, and determines whether or not kickback has occurred based on the specified amount of movement. You may judge.

上記の実施例では、刈払機10が、バッテリパック44から電力を供給されて動作する構成について説明したが、刈払機10は、電源コードを介して外部電源から電力を供給されて動作する構成としてもよい。 In the above embodiment, the configuration in which the brush cutter 10 is operated by being supplied with electric power from the battery pack 44 has been described, but the brush cutter 10 is configured to operate by being supplied with electric power from an external power source via the power cord. May be good.

上記の実施例では、刈払機10が、ブラシレスモータ22を駆動源としてブレード12を駆動する構成について説明したが、刈払機10は、ブラシレスモータ22以外のモータを駆動源として用いてブレード12を駆動する構成としてもよい。あるいは、刈払機10は、内燃機関等の他の駆動源を用いてブレード12を駆動する構成としてもよい。 In the above embodiment, the configuration in which the brush cutter 10 drives the blade 12 using the brushless motor 22 as a drive source has been described, but the brush cutter 10 drives the blade 12 using a motor other than the brushless motor 22 as a drive source. It may be configured to be used. Alternatively, the brush cutter 10 may be configured to drive the blade 12 using another drive source such as an internal combustion engine.

上記の実施例では、作業機が刈払機10であり、作業要素がブレード12である場合について説明した。これとは異なり、作業機は、チェンソー、草刈機、グラインダ、パワーカッタ等の、他の作業機であってもよく、作業要素は、その作業機で使用される任意の作業要素であってもよい。 In the above embodiment, the case where the working machine is the brush cutter 10 and the working element is the blade 12 has been described. In contrast, the work machine may be another work machine such as a chainsaw, mower, grinder, power cutter, etc., and the work element may be any work element used in the work machine. Good.

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。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。 Although specific examples of the present invention have been described in detail above, these are merely examples and do not limit the scope of claims. The techniques described in the claims include various modifications and modifications of the specific examples illustrated above. The technical elements described herein or in the drawings exhibit their technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the techniques illustrated in the present specification or drawings can achieve a plurality of purposes at the same time, and achieving one of the purposes itself has technical usefulness.

10 :刈払機
12 :ブレード
20 :前方ユニット
22 :ブラシレスモータ
22u :U相コイル
22v :V相コイル
22w :W相コイル
24 :ホールセンサ
26 :ブレードカバー
30 :操作棹
30a :前端
30b :後端
32 :ハンドル
32a :右グリップ
32b :左グリップ
34 :トリガ
36 :方向セレクタ
38 :電気コード
40 :後方ユニット
42 :定電圧回路
44 :バッテリパック
46 :遮断回路
48 :速度ダイヤル
50 :電源スイッチ
52 :ジャイロセンサ
61 :第1のモータ電力線
62 :第2のモータ電力線
63 :第3のモータ電力線
64 :センサ電力線
65 :センサ電力線
66 :センサ信号線
67 :センサ信号線
68 :センサ信号線
70 :モータコントローラ
71 :スイッチング素子
72 :スイッチング素子
73 :スイッチング素子
74 :スイッチング素子
75 :スイッチング素子
76 :スイッチング素子
78 :ゲートドライバ
80 :処理部
82 :回転速度センサ
84 :姿勢角センサ
10: Brushing machine 12: Blade 20: Front unit 22: Brushless motor 22u: U-phase coil 22v: V-phase coil 22w: W-phase coil 24: Hall sensor 26: Blade cover 30: Operating rod 30a: Front end 30b: Rear end 32 : Handle 32a: Right grip 32b: Left grip 34: Trigger 36: Direction selector 38: Electric cord 40: Rear unit 42: Constant voltage circuit 44: Battery pack 46: Break circuit 48: Speed dial 50: Power switch 52: Gyro sensor 61: First motor power line 62: Second motor power line 63: Third motor power line 64: Sensor power line 65: Sensor power line 66: Sensor signal line 67: Sensor signal line 68: Sensor signal line 70: Motor controller 71: Switching element 72: Switching element 73: Switching element 74: Switching element 75: Switching element 76: Switching element 78: Gate driver 80: Processing unit 82: Rotation speed sensor 84: Attitude angle sensor

Claims (9)

作業機であって、
作業要素と、
前記作業要素を駆動する駆動部と、
前記駆動部の駆動速度を検出する駆動速度検出部と、
前記作業機の動き量を検出する動き量検出部と、
前記駆動部の前記駆動速度と前記作業機の前記動き量に関連する所定条件が満たされた場合に、前記駆動部を制動する制動部を備えている、作業機。
It ’s a work machine,
Working elements and
A drive unit that drives the work element,
A drive speed detection unit that detects the drive speed of the drive unit,
A movement amount detection unit that detects the movement amount of the work machine, and
A work machine comprising a braking unit that brakes the drive unit when predetermined conditions related to the drive speed of the drive unit and the movement amount of the work machine are satisfied.
前記制動部が、
前記駆動部の前記駆動速度に関連する第1の所定条件が満たされた場合に、前記駆動部を制動し、
前記作業機の前記動き量に関連する第2の所定条件が満たされた場合にも、前記駆動部を制動する、請求項1の作業機。
The braking part
When the first predetermined condition related to the driving speed of the driving unit is satisfied, the driving unit is braked.
The work machine according to claim 1, wherein the drive unit is braked even when the second predetermined condition related to the movement amount of the work machine is satisfied.
前記制動部が、
前記第1の所定条件が満たされるか否かを判定し、
前記第1の所定条件が満たされる場合に、前記駆動部を制動し、
前記第1の所定条件が満たされない場合に、前記第2の所定条件が満たされるか否かを判定し、
前記第2の所定条件が満たされる場合に、前記駆動部を制動する、請求項2の作業機。
The braking part
It is determined whether or not the first predetermined condition is satisfied, and
When the first predetermined condition is satisfied, the drive unit is braked and the drive unit is braked.
When the first predetermined condition is not satisfied, it is determined whether or not the second predetermined condition is satisfied.
The working machine according to claim 2, wherein the driving unit is braked when the second predetermined condition is satisfied.
前記第1の所定条件が、第1の所定時間における前記駆動部の前記駆動速度の変化量が第1のしきい値を超えており、かつ前記駆動部が減速中であることを含む、請求項2または3の作業機。 A claim that the first predetermined condition includes that the amount of change in the driving speed of the driving unit in the first predetermined time exceeds the first threshold value and the driving unit is decelerating. Item 2 or 3 working machine. 前記第2の所定条件が、第2の所定時間における前記作業機の前記動き量が第2のしきい値を超えることを含む、請求項2から4の何れか一項の作業機。 The work machine according to any one of claims 2 to 4, wherein the second predetermined condition includes that the amount of movement of the work machine in a second predetermined time exceeds a second threshold value. 前記駆動部が、モータを備えており、
前記駆動速度検出部が、前記モータの回転速度を検出する回転速度センサを備えている、請求項1から5の何れか一項の作業機。
The drive unit includes a motor and
The work machine according to any one of claims 1 to 5, wherein the drive speed detection unit includes a rotation speed sensor that detects the rotation speed of the motor.
前記動き量検出部が、前記作業機の角速度を検出するジャイロセンサを備えている、請求項1から6の何れか一項の作業機。 The work machine according to any one of claims 1 to 6, wherein the movement amount detection unit includes a gyro sensor that detects the angular velocity of the work machine. 前記制動部が、前記駆動部の結線を変更することによって前駆駆動部を制動する、請求項1から7の何れか一項の作業機。 The working machine according to any one of claims 1 to 7, wherein the braking unit brakes the precursor driving unit by changing the connection of the driving unit. 前記作業機が、操作棹と、前記操作棹に設けられた把持部を備えており、
前記作業要素が、前記操作棹の先端に設けられている、請求項1から8の何れか一項の作業機。
The working machine includes an operation paddle and a grip portion provided on the operation paddle.
The work machine according to any one of claims 1 to 8, wherein the work element is provided at the tip of the operation paddle.
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JP2011020205A (en) * 2009-07-15 2011-02-03 Hitachi Koki Co Ltd Portable cutter
JP2018057326A (en) * 2016-10-05 2018-04-12 株式会社マキタ Implement

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