JP2021187061A - 作業機 - Google Patents

Abstract

【課題】作業性を向上することの可能な作業機を提供する。【解決手段】作業機は、モータ６と、モータ６によって駆動するファン７と、モータ６及びファン７を収容するハウジング３と、ハウジング３に対して上下方向にスライドされることでハウジング３に取付可能な電池パック４０と、ハウジング３に設けられ、上側に設けられる挿入口を有するとともに、底壁部及び側壁部によって形成される電池パック取付穴３ｂと、電池パック取付穴３ｂに形成され、ファン７から排出される空気流が、ハウジング３内部から電池パック取付穴３ｂへと排気される流路となる排気口と、電池パック取付穴３ｂに形成され、排気口から電池パック取付穴３ｂへと排気された空気流が、電池パック取付穴３ｂから外部へと排気される流路となる窓部３ｇと、を有する。【選択図】図４

Description

本発明は、電池パックを着脱可能な作業機に関する。

下記特許文献１に示す従来の作業機においては、電池パックがむき出しで、ハンドルよりも後方に取り付けられていた。

特開2014-37077号公報

製品全体の重量バランス等の観点から、電池パックはハンドルよりも前方に配置したい場合がある。この場合、本体ハウジングに設けた電池パック取付穴に電池パックを収容する構成が考えられるが、電池パック取付穴の内部に切粉などが進入する恐れがある。これを全て手作業で排出するのでは、作業性が損なわれる。

上記課題を鑑み本発明は、作業性を向上することの可能な作業機を提供することを目的とする。

本発明のある態様は、作業機である。この作業機は、
モータと、
前記モータによって駆動するファンと、
前記モータ及び前記ファンを収容するハウジングと、
前記ハウジングに対して上下方向にスライドされることで前記ハウジングに取付可能な電池パックと、
前記ハウジングに設けられ、上側に設けられる挿入口を有するとともに、底壁部及び側壁部によって形成される電池パック取付穴と、
前記電池パック取付穴に形成され、前記ファンから排出される空気流が、前記ハウジング内部から前記電池パック取付穴へと排気される流路となる排気口と、
前記電池パック取付穴に形成され、前記排気口から前記電池パック取付穴へと排気された空気流が、前記電池パック取付穴から外部へと排気される流路となる窓部と、を有する。

前記排気口は前記側壁に形成されてもよい。

前記窓部は前記側壁に形成されてもよい。

前記ハウジングに形成され、前記ファンに向かう空気流が前記ハウジング外部から内部へと吸気される流路となる吸気口を備え、
前記ハウジングは、前後方向に延びる長手形状を有し、
前記吸気口は、前記電池パック取付穴よりも後方に配置され、
前記モータ及び前記ファンは、前記電池パック取付穴よりも前方に配置されてもよい。

前記モータの駆動を制御する制御基板を備え、
前記制御基板は、前記ハウジングの内部であって前記電池パック取付穴の下方となる位置に設けられ、前記ファンに吸引される空気流の流路に配置されてもよい。

前記ハウジングに取り付けられた前記電池パックと、前記底壁部と、の間に隙間が存在し、
前記排気口と前記窓部とが、前記隙間を挟んで、左右方向に対向してもよい。

前記底壁部は、前記排気口から前記窓部に向かって下る傾斜面を含んでもよい。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を装置や方法、システムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、作業性を向上することの可能な作業機を提供することができる。

本発明の実施の形態１に係る作業機１の右側面図。 作業機１の平面図。 作業機１の左側面図。 作業機１の平断面図（図５のIV-IV断面図）。 図４のV-V断面図。 図４のVI-VI断面図。 図５のVII-VII断面図。 本発明の実施の形態２に係る作業機１Ａの左側面図。 作業機１Ａの左側断面図。 作業機１Ａの背断面図。

以下において、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。実施の形態は、発明を限定するものではなく例示である。実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

（実施の形態１）
図１〜図７を参照し、本発明の実施の形態１を説明する。本実施の形態は、作業機１に関する。作業機１は、チェンソーである。図１〜図３により、作業機１における互いに直交する前後、左右、上下の各方向を定義する。前後方向は、ガイドバー１２の延出方向と平行な方向である。左右方向は、モータ６の回転軸６ａの中心軸方向と平行な方向である。

作業機１は、ハウジング３を備える。ハウジング３は、例えば樹脂成形体である。ハウジング３は、前後方向に延びる長手形状を有する。ハウジング３の前部に、トップハンドル４が取り付け固定される。ハンドガード５は、トップハンドル４の前方に配置される。ハンドガード（ブレーキレバー）５は、作業者の手を保護するものである。ハンドガード５は、ハウジング３に対して揺動可能である。図示の状態は、ハンドガード５が解除位置にあってブレーキが作動していない状態である。図示の状態からハンドガード５を前方に揺動させると（ハンドガード５を作動位置にすると）、ブレーキが作動し、トリガ９を引いてもソーチェン１３が動かない状態となる。

図２に示すように、ハウジング３は、前方から順に、モータ収容部３ａと、電池パック取付穴３ｂと、リアハンドル３ｃと、を有する。モータ収容部３ａは、図４に示すモータ３及びファン７を収容する。電池パック取付穴３ｂは、上方に開口する挿入口を有する。電池パック取付穴３ｂに対して電池パック４０を上方からスライドさせることで、電池パック４０を電池パック取付穴３ｂに取付可能である。モータ収容部３ａの右側の側壁部３ｎにはモータ６と電気的に接続された端子２０が設けられており、電池パック４０を電池パック取付穴３ｂに取り付けた状態において、端子２０と電池パックが電気的に接続される。電池パック４０のラッチ操作部４１を押しながら電池パック４０を上方にスライドさせることで、電池パック４０を電池パック取付穴３ｂから取外し可能である。リアハンドル３ｃの前端部には、作業者がモータ６の駆動、停止を切替可能なトリガ９が設けられる。図２等に示すように、リアハンドル３ｃには、ロックオフボタン８が設けられる。ロックオフボタン８を押していない状態では、トリガ９を引けない（モータ６を駆動できない）構造となっている。ロックオフボタン８を押せば、トリガ９を引くことができる。

図４に示すように、モータ６及びファン７は、電池パック取付穴３ｂよりも前方に位置する。モータ６の回転軸６ａにファン７が設けられる（直結される）。ファン７は、モータ６のロータ及びステータの右方に位置する。ファン７は、モータ６によって駆動（回転）する。ファン７は、遠心ファンである。モータ６の回転軸６ａの右端部に、スプロケット１１が設けられる（固着される）。スプロケット１１は、モータ６によって駆動（回転）する。スプロケット１１の前方において、ガイドバー１２がハウジング３に支持される。ガイドバー１２は、ハウジング３から前方に延出する。スプロケット１１及びガイドバー１２に、ソーチェン１３が掛け渡される。

モータ６は、ブラシレスモータであり、モータ６のロータ及びステータの左方には、ロータの回転位置を検出するためのセンサ基板１５が設けられる。ハウジング３内における、電池パック取付穴３ｂの下方となる位置に、制御基板１７が設けられる。制御基板１７は、上下方向と略垂直に配設される。制御基板１７は、コンデンサ１８及びヒートシンク１９を搭載すると共に、モータ６の駆動を制御する制御回路を搭載する。制御回路は、モータ６に電流を供給するための図示しないＦＥＴ等のスイッチング素子やマイクロコントローラ等を含む。ヒートシンク１９は、前記スイッチング素子の冷却用である。

電池パック取付穴３ｂは、底壁部３ｋと、側壁部３ｎと、を有する。側壁部３ｎは、電池パック４０の前後左右の四面を囲む。図５及び図７に示すように、底壁部３ｋは、電池パック４０と隙間３ｍを隔てて上下方向に対向する。図５に示すように、側壁部３ｎは、上端部が前後方向に広がっている。これは、電池パック４０のラッチ操作部４１を操作するための指入れ用の空間を確保するためである。図６に示すように、側壁部３ｎには、電池パック４０の装着をガイドするための、上下方向に延びる一対のレール受部３ｐが設けられる。

ハウジング３は、吸気口３ｄ、排気口３ｅ、３ｆ、及び窓部３ｇを有する。吸気口３ｄは、ハウジング３の、電池パック取付穴３ｂの後側の側壁部３ｎと空間を挟んで対向する外壁部に設けられる。吸気口３ｄは、電池パック取付穴３ｂよりも後方に位置する。吸気口３ｄは、ファン７に向かう空気流がハウジング３の外部から内部へと吸気される流路となる。

図３及び図５に示すように、排気口３ｅは、電池パック取付穴３ｂの右側の側壁部３ｎの下端部に設けられる。排気口３ｅは、ファン７から排出される空気流が、ハウジング３の内部から電池パック取付穴３ｂへと排気される流路となる。
図４に示すように、排気口３ｆは、ハウジング３の下面部のうちファン７の下方に位置する部分に設けられる。排気口３ｆは、ファン７から排出される空気流がハウジング３の内部から外部に排気される流路となる。

窓部３ｇは、電池パック取付穴３ｂの左側の側壁部３ｎの下端部に設けられる。窓部３ｇは、排気口３ｅから電池パック取付穴３ｂへと排気された空気流が、電池パック取付穴３ｂから外部へと排気される流路となる。排気口３ｅと窓部３ｇは、底壁部３ｋと電池パック４０との間の隙間３ｍを挟んで、左右方向に対向する。

図４及び図６等に示すように、ハウジング３は、ファン７の周囲にファンガイド３ｉを有する。ファンガイド３ｉは、ファン７の排出する気流を、排気口３ｅ、３ｆに向けてガイドする。ハウジング３は、モータ６の回転軸６ａの左端部を支持する軸受１６を保持するための軸受保持部３ｈを有する。軸受保持部３ｈには、左右方向に貫通する通気口３ｊが、モータ６の回転軸６ａの延長線回りに複数設けられる。軸受保持部３ｈは、通気口３ｊが形成された左端面から右方に延びる周面を有する筒状であり、ファン７に向かう空気流をモータ６に向けて集約する。

ファン７の回転によって発生する空気の流れを説明する。図４及び図５に示すように、ファン７に吸引される空気は、吸気口３ｄからハウジング３内に取り込まれる。図４及び図５、図７に示すように、電池パック取付穴３ｂの底壁部３ｋとハウジング３の下面部との間には第１の流路５０ａが形成されており、吸気口３ｄからハウジング３内に取り込まれた空気は、第１の流路５０ａを前方に向かって流れる。第１の流路５０ａ内には制御基板１７が設けられ、空気は制御基板１７を冷却しながら前方に流れる。軸受保持部３ｈの通気口３ｊ及びファンガイド３ｉ内部のモータ６周辺部分は、第２の流路５０ｂを形成しており、第１の流路５０ａを通過した空気は、図４及び図５に示すように、第２の流路内５０ｂの通気口３ｊを通り抜け、センサ１５及びモータ６を冷却しながら右方に流れ、ファン７に吸い込まれる。ファン７から遠心方向に排出された空気の一部は、排気口３ｆを通ってハウジング３の下方に排気される。ファン７の外周における後方には排気口３ｅに接続する第３の流路５０ｃが形成され、ファン７から遠心方向に排出された空気の残りは、図４及び図７に示すように、電池パック取付穴３ｂの右方において第３の流路５０ｃを通って後方に流れ、排気口３ｅを通って電池パック取付穴３ｂ内に排気され、さらに電池パック４０の下部を冷却しながら電池パック取付穴３ｂ内を左方に流れ、窓部３ｇを通ってハウジング３の左方に排気される。尚、第１の流路５０ａと第３の流路５０ｃとは、間に底壁部３ｋを挟み、上下方向に重なるように配置される。

本実施の形態によれば、下記の効果を奏することができる。

(1) 電池パック４０をリアハンドル３ｃよりも前方に配置する構成のため、電池パック４０をハウジング３の後端部に取り付ける場合と比較して、作業機１の重心が前方となる。このため、重量バランスが改善され、作業性が向上する。

(2) ファン７によってハウジング３内に取り込まれる冷却風を、電池パック取付穴３ｂ内を通して排気する構成のため、電池パック取付穴３ｂの内部に進入にした切粉などを排気流と共に窓部３ｇから排出できる。このため、電池パック取付穴３ｂの内部に進入にした切粉など手作業で排出する負担が軽減され、作業性が向上する。また、切粉などの排出のために別途ファンなどを追加する必要がなく、コスト安である。さらに、電池パック取付穴３ｂの内部を通過する気流が電池パック４０及び端子２０を冷却するため、電池パック４０及び端子２０の過熱を抑制できる。

（実施の形態２）
図８〜図１０を参照し、本発明の実施の形態２を説明する。本実施の形態は、作業機１Ａに関する。作業機１Ａは、実施の形態１の作業機１と比較して、排気口３ｅにフィルタ部材（メッシュ）３９が設けられる点で相違し、その他の点で一致する。フィルタ部材３９は、排気口３ｅを覆う。フィルタ部材３９は、空気を通す一方、切粉などは通さない。本実施の形態によれば、実施の形態１と同様の効果に加え、電池パック取付穴３ｂの内部に進入した切粉などが排気口３ｅを通ってハウジング３内に入り込むことを抑制できる。

以上、実施の形態を例に本発明を説明したが、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスには請求項に記載の範囲で種々の変形が可能であることは当業者に理解されるところである。以下、変形例について触れる。

電池パック取付穴３ｂの底壁部３ｋは、排気口３ｅから窓部３ｇに向かって下る傾斜面を含んでもよい。これによれば、窓部３ｇからの切粉などの排出を促進できる。モータ６は、ブラシ付きモータであってもよい。本発明の作業機は、チェンソー以外の他の種類のものであってもよい。

１、１Ａ 作業機、３ ハウジング、３ａ モータ収容部、３ｂ 電池パック取付穴、３ｃ リアハンドル、３ｄ 吸気口、３ｅ、３ｆ 排気口、３ｇ 窓部、３ｈ 軸受保持部、３ｉ ファンガイド、３ｊ 通気口、３ｋ 底壁部、３ｍ 隙間、３ｎ 側壁部、３ｐ レール受部、４ フロントハンドル、５ ハンドガード（ブレーキレバー）、６ モータ（電動モータ）、７ ファン、８ ロックオフボタン、９ トリガ、１１ スプロケット、１２ ガイドバー、１３ ソーチェン、１５ センサ基板、１６ 軸受、１７ 制御基板、１８ コンデンサ、１９ ヒートシンク、２０ 端子、３９ フィルタ部材（メッシュ）、４０ 電池パック、４１ ラッチ操作部。

Claims (7)

1. モータと、
   前記モータによって駆動するファンと、
   前記モータ及び前記ファンを収容するハウジングと、
   前記ハウジングに対して上下方向にスライドされることで前記ハウジングに取付可能な電池パックと、
   前記ハウジングに設けられ、上側に設けられる挿入口を有するとともに、底壁部及び側壁部によって形成される電池パック取付穴と、
   前記電池パック取付穴に形成され、前記ファンから排出される空気流が、前記ハウジング内部から前記電池パック取付穴へと排気される流路となる排気口と、
   前記電池パック取付穴に形成され、前記排気口から前記電池パック取付穴へと排気された空気流が、前記電池パック取付穴から外部へと排気される流路となる窓部と、を有する、作業機。
2. 前記排気口は前記側壁に形成される、請求項１に記載の作業機。
3. 前記窓部は前記側壁に形成される、請求項１または２に記載の作業機。
4. 前記ハウジングに形成され、前記ファンに向かう空気流が前記ハウジング外部から内部へと吸気される流路となる吸気口を備え、
   前記ハウジングは、前後方向に延びる長手形状を有し、
   前記吸気口は、前記電池パック取付穴よりも後方に配置され、
   前記モータ及び前記ファンは、前記電池パック取付穴よりも前方に配置される、請求項１乃至３の何れか一項に記載の作業機。
5. 前記モータの駆動を制御する制御基板を備え、
   前記制御基板は、前記ハウジングの内部であって前記電池パック取付穴の下方となる位置に設けられ、前記ファンに吸引される空気流の流路に配置される、請求項４に記載の作業機。
6. 前記ハウジングに取り付けられた前記電池パックと、前記底壁部と、の間に隙間が存在し、
   前記排気口と前記窓部とが、前記隙間を挟んで、左右方向に対向する、請求項４又は５に記載の作業機。
7. 前記底壁部は、前記排気口から前記窓部に向かって下る傾斜面を含む、請求項６に記載の作業機。

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