JP2022107927A - Electric mower - Google Patents

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崇之 大西
Takayuki Onishi
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Koshin Ltd
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Abstract

To provide an electric mower in which tangling of weeds can be easily and properly eliminated by reverse driving.SOLUTION: The electric mower includes a rotary blade, a motor, a power supply part, a main operation part, a switch operation part, a setting operation part, and a control part. When the switch operation part is operated to a normal rotation state and the main operation part is operated to a driving state, the control part controls the power supply part by making, as a control target, a first control target value that is based on a control reference value set by the setting operation part. When the switch operation part is operated to a reverse rotation state and the main operation part is operated to the driving state, the control part controls the power supply part by making, as a control target, a second control target value that is based on the control reference value set by the setting operation part and reduces a rotation state amount of the rotary blade more than the first control target value.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、電動草刈機に関する。 The present invention relates to an electric lawn mower.

地面に生えた雑草等を刈り取る装置として、電動草刈機が広く用いられている。特許文献1には、従来の電動草刈機の一例が開示されている。同文献に開示された電動草刈機は、回転刃を正転方向に回転させる際には、調整部により調整された制御目標値に基づいてモータへの通電が制御される。一方、回転刃を逆転方向に回転させる際には、調整部により設定されている制御目標値にかかわらず予め設定された一定の逆転時制御目標値に基づいてモータへの通電が制御される。 Electric lawn mowers are widely used as devices for cutting weeds and the like that have grown on the ground. Patent Document 1 discloses an example of a conventional electric lawn mower. In the electric lawn mower disclosed in the document, when the rotary blade is rotated in the normal direction, energization to the motor is controlled based on the control target value adjusted by the adjuster. On the other hand, when rotating the rotary blade in the reverse direction, energization to the motor is controlled based on a predetermined constant reverse control target value regardless of the control target value set by the adjustment unit.

特許6085469号公報Japanese Patent No. 6085469

電動草刈機の使用時において逆転方向に回転刃を回転させる主な目的の一つに、回転刃等に雑草が絡む、いわゆる草絡みの解消がある。草絡みの状態は、その場に生えている雑草等の種類や、回転刃に絡んだ雑草の量等によって、様々に異なる。回転刃を逆転方向に回転させる際の逆転時制御目標値が一定であると、回転数が不足して草絡みが十分に解消できなかったり、回転数が過大であるために意図しない飛散物が発生したりする等が懸念される。また、回転刃がねじによって固定されている場合、過大な回転数によって回転刃の固定が弱まるおそれがある。さらに、草絡みを解消することに対して不必要なほどの高回転で回転刃を逆転させると、無駄なエネルギーが消費されるという問題がある。 One of the main purposes of rotating the rotary blade in the reverse direction when using the electric lawn mower is to eliminate so-called weed entanglement, i.e., weeds entangle the rotary blade or the like. The state of weed entanglement varies depending on the type of weeds growing on the spot, the amount of weeds entangled with the rotary blade, and the like. If the reverse rotation control target value is constant when rotating the rotary blade in the reverse direction, the rotation speed is insufficient and grass entanglement cannot be sufficiently eliminated, or the rotation speed is excessive, causing unintended scattering. It is feared that it will occur. In addition, when the rotary blade is fixed by a screw, there is a possibility that the fixation of the rotary blade may be weakened by an excessive number of revolutions. Furthermore, there is a problem that energy is wasted when the rotary blade is reversed at a high rotation speed that is unnecessary for eliminating grass entanglement.

本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、逆転駆動時により容易且つ適切に草絡みを解消することが可能な電動草刈機を提供することをその課題とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an electric lawn mower that can more easily and appropriately eliminate grass entanglement during reverse driving.

本発明によって提供される電動草刈機は、正転方向に回転することで草刈り機能を果たす回転刃と、前記回転刃を正転方向および逆転方向に駆動するモータと、前記モータに電力を供給する電源部と、前記モータの駆動および停止を操作する主操作部と、前記回転刃の回転方向を切り替える切替操作部と、前記回転刃の回転状態の制御基準値を設定する設定操作部と、前記主操作部、前記切替操作部および前記設定操作部の操作状態に基づいて、前記電源部を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記切替操作部が正転状態に操作され、且つ前記主操作部が駆動状態に操作された場合、前記設定操作部によって設定された前記制御基準値に基づく第1制御目標値を制御目標として、前記電源部を制御し、前記切替操作部が逆転状態に操作され、且つ前記主操作部が駆動状態に操作された場合、前記設定操作部によって設定された前記制御基準値に基づき且つ前記第1制御目標値よりも前記回転刃の回転状態量を低減させる第2制御目標値を制御目標として、前記電源部を制御する。 The electric lawn mower provided by the present invention includes a rotary blade that performs a mowing function by rotating in a forward direction, a motor that drives the rotary blade in forward and reverse directions, and power that is supplied to the motor. a power supply unit, a main operation unit for operating the motor to drive and stop, a switching operation unit for switching the rotation direction of the rotary blade, a setting operation unit for setting a control reference value for the rotation state of the rotary blade, and the a control unit that controls the power supply unit based on the operation states of the main operation unit, the switching operation unit, and the setting operation unit; and when the main operation unit is operated to the driving state, the power supply unit is controlled with a first control target value based on the control reference value set by the setting operation unit as a control target, and the switching operation unit When the main operation unit is operated to the reverse rotation state and the main operation unit is operated to the drive state, the rotation state amount of the rotary blade is higher than the first control target value based on the control reference value set by the setting operation unit. The power supply unit is controlled with a second control target value that reduces the .

本発明によれば、逆転駆動時により容易且つ適切に草絡みを解消することができる。 According to the present invention, grass entanglement can be eliminated more easily and appropriately during reverse drive.

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。 Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the detailed description given below with reference to the accompanying drawings.

本発明に係る電動草刈機の一例を示す斜視図である。1 is a perspective view showing an example of an electric lawn mower according to the present invention; FIG. 本発明に係る電動草刈機の一例を示すシステム構成図である。1 is a system configuration diagram showing an example of an electric lawn mower according to the present invention; FIG. 本発明に係る電動草刈機の動作の一例を示すフローチャートである。4 is a flow chart showing an example of the operation of the electric lawn mower according to the present invention; 本発明に係る電動草刈機の制御目標値の一設定例を示すグラフである。4 is a graph showing one setting example of the control target value of the electric lawn mower according to the present invention. 本発明に係る電動草刈機の制御目標値の他の設定例を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing another setting example of the control target value of the electric lawn mower according to the present invention; FIG.

以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。 Preferred embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.

本開示における「第1」、「第2」等の用語は、単に相互の用語の識別のために用いたものであり、それらの対象物に順列を付することを意図していない。 The terms "first", "second", etc. in this disclosure are merely used to distinguish the terms from each other, and are not intended to impose a permutation of their objects.

図1および図2は、本発明に係る電動草刈機の一例を示している。本実施形態の電動草刈機A1は、回転刃1、モータユニット20、電源部3、制御部4、主電源操作部50、主操作部51、切替操作部52、設定操作部53、通電ランプ60、正逆回転ランプ62、速度表示ランプ63、本体ケース71、シャフト72、第1ハンドル73および第2ハンドル74を備える。 1 and 2 show an example of an electric mower according to the present invention. The electric lawn mower A1 of this embodiment includes a rotary blade 1, a motor unit 20, a power supply section 3, a control section 4, a main power supply operation section 50, a main operation section 51, a switching operation section 52, a setting operation section 53, and an energization lamp 60. , a forward/reverse rotation lamp 62 , a speed display lamp 63 , a body case 71 , a shaft 72 , a first handle 73 and a second handle 74 .

回転刃1は、正転方向Fに回転することにより、草刈り機能を果たす刃である。回転刃1は、全体として円板状であり、外周部分に複数の刃部が配列されている。 The rotary blade 1 is a blade that performs a mowing function by rotating in the forward rotation direction F. As shown in FIG. The rotary blade 1 has a disc shape as a whole, and a plurality of blade portions are arranged on the outer peripheral portion.

モータユニット20は、モータ2が内蔵されたユニットであり、図示しない駆動軸を介して回転刃1に連結されている。モータ2は、回転刃1を回転駆動する駆動源であり、たとえば三相交流電力によって駆動されるブラシレスモータである。 The motor unit 20 is a unit containing the motor 2, and is connected to the rotary blade 1 via a drive shaft (not shown). The motor 2 is a drive source that rotationally drives the rotary blade 1, and is, for example, a brushless motor driven by three-phase AC power.

本体ケース71は、電源部3等を内蔵する部材であり、たとえば樹脂成形品である。 The body case 71 is a member containing the power supply unit 3 and the like, and is, for example, a resin molded product.

シャフト72は、長尺の支持構造部材であり、たとえば金属や樹脂等からなる。シャフト72の一端には、モータユニット20が固定されており、他端には本体ケース71が固定されている。 The shaft 72 is an elongated support structure member and is made of metal, resin, or the like, for example. The motor unit 20 is fixed to one end of the shaft 72, and the body case 71 is fixed to the other end.

第1ハンドル73および第2ハンドル74は、電動草刈機A1の使用者が把持する部位である。第1ハンドル73および第2ハンドル74は、シャフト72から互いに反対側に突出している。本実施形態においては、第1ハンドル73は、使用者の右手によって把持されることが意図されており、第2ハンドル74は、使用者の左手によって把持されることが意図されている。本実施形態においては、第1ハンドル73には、主操作部51、主電源操作部50、切替操作部52、設定操作部53、通電ランプ60、正逆回転ランプ62および速度表示ランプ63が取り付けられている。また、本実施形態においては、本体ケース71には、後述のバッテリ31が取り付けられている。 The first handle 73 and the second handle 74 are parts held by the user of the electric lawn mower A1. A first handle 73 and a second handle 74 protrude from the shaft 72 in opposite directions. In this embodiment, the first handle 73 is intended to be gripped by the user's right hand, and the second handle 74 is intended to be gripped by the user's left hand. In this embodiment, a main operation unit 51, a main power supply operation unit 50, a switching operation unit 52, a setting operation unit 53, an energization lamp 60, a forward/reverse rotation lamp 62, and a speed display lamp 63 are attached to the first handle 73. It is Further, in the present embodiment, a battery 31, which will be described later, is attached to the body case 71. As shown in FIG.

電源部3は、モータ2を駆動するための電力を供給するためのものである。電源部3の具体的構成は何ら限定されず、本実施形態においては、図2に示すように、バッテリ31、ゲートドライバ32および複数のスイッチング素子33を有する。 The power supply unit 3 is for supplying electric power for driving the motor 2 . The specific configuration of the power supply unit 3 is not limited at all, and in this embodiment, it has a battery 31, a gate driver 32 and a plurality of switching elements 33, as shown in FIG.

バッテリ31は、電源部3が供給する電力が蓄電されたものである。バッテリ31の具体的構成は何ら限定されず、本実施形態においては、本体ケース71に対して脱着自在とされたリチウムイオンバッテリである。バッテリ31の出力電圧は、たとえば13~21または26~42V等である。 The battery 31 stores electric power supplied by the power supply unit 3 . The specific configuration of the battery 31 is not limited at all, and in the present embodiment, it is a lithium ion battery that can be attached to and detached from the main body case 71 . The output voltage of battery 31 is, for example, 13-21 or 26-42V.

ゲートドライバ32は、複数のスイッチング素子33のスイッチングを行うドライバであり、複数のスイッチング素子33のゲート端子に接続されている。複数のスイッチング素子33は、MOSFET等の半導体素子であり、ブリッジ回路を構成している。 The gate driver 32 is a driver that performs switching of the plurality of switching elements 33 and is connected to gate terminals of the plurality of switching elements 33 . The plurality of switching elements 33 are semiconductor elements such as MOSFETs, and constitute a bridge circuit.

電源部3は、ゲートドライバ32のゲート制御によって、バッテリ31の直流電力を複数のスイッチング素子33からなるブリッジ回路によって三相交流電力に変換し、モータ2に出力する。電源部3の出力電圧は、例えば18~30V(実効値)である。 The power supply unit 3 converts the DC power of the battery 31 into three-phase AC power through a bridge circuit including a plurality of switching elements 33 under gate control of the gate driver 32 , and outputs the three-phase AC power to the motor 2 . The output voltage of the power supply unit 3 is, for example, 18 to 30 V (effective value).

制御部4は、主操作部51、切替操作部52および設定操作部53の操作状態に基づいて、電源部3を制御するものである。本実施形態においては、制御部4は、電源部3のゲートドライバ32に対して制御指令を送信することにより、後述の制御目標値を目標としたモータ2の駆動制御を行う。制御部4には、主電源操作部50、主操作部51、切替操作部52および設定操作部53と、通電ランプ60、正逆回転ランプ62および速度表示ランプ63とが接続されている。 The control section 4 controls the power supply section 3 based on the operating states of the main operating section 51 , the switching operating section 52 and the setting operating section 53 . In the present embodiment, the control unit 4 transmits a control command to the gate driver 32 of the power supply unit 3 to perform drive control of the motor 2 with a control target value, which will be described later, as a target. The control unit 4 is connected with a main power supply operation unit 50 , a main operation unit 51 , a switching operation unit 52 , a setting operation unit 53 , an energization lamp 60 , a forward/reverse rotation lamp 62 and a speed display lamp 63 .

主電源操作部50は、電動草刈機A1が動作可能である電源ONと動作不可である電源OFFとを切り替える操作部である。 The main power supply operation unit 50 is an operation unit for switching between power ON, in which the electric lawn mower A1 can operate, and power OFF, in which it cannot operate.

主操作部51は、主電源操作部50が電源ONである場合に、モータ2の駆動および停止を切り替える操作部である。本実施形態においては、主操作部51は、第1ハンドル73に取り付けられており、使用者の右手によって握られることにより操作される。 The main operation unit 51 is an operation unit that switches between driving and stopping the motor 2 when the power of the main power supply operation unit 50 is ON. In this embodiment, the main operation unit 51 is attached to the first handle 73 and is operated by being grasped by the user's right hand.

切替操作部52は、回転刃1の回転方向を正転方向Fと逆転方向Rとに切り替える操作部である。切替操作部52は、たとえば第1ハンドル73に取り付けられており、押しボタンやロータリースイッチ等である。 The switching operation portion 52 is an operation portion for switching the rotation direction of the rotary blade 1 between the forward rotation direction F and the reverse rotation direction R. As shown in FIG. The switching operation unit 52 is attached to the first handle 73, for example, and is a push button, a rotary switch, or the like.

設定操作部53は、回転刃1の回転状態の制御基準値を設定する操作部である。設定操作部53は、たとえば第1ハンドル73に取り付けられており、押しボタンやロータリースイッチ等である。設定操作部53は、制御基準値を所望の状態に設定する操作を可能に構成されており、複数のポジションを選択可能な構成や、設定値を連続的に可変可能な構成が適宜選択される。 The setting operation section 53 is an operation section for setting a control reference value for the rotating state of the rotary blade 1 . The setting operation unit 53 is attached to the first handle 73, for example, and is a push button, a rotary switch, or the like. The setting operation unit 53 is configured to enable an operation to set the control reference value to a desired state, and a configuration that allows selection of a plurality of positions or a configuration that allows the setting value to be continuously varied is appropriately selected. .

通電ランプ60は、主電源操作部50が電源ONを選択した状態である場合に、点灯するものであり、たとえばLEDや電球等の光源が内蔵されている。通電ランプ60は、たとえば、第1ハンドル73に取り付けられている。 The energizing lamp 60 lights up when the main power source operation unit 50 selects power ON, and has a built-in light source such as an LED or a light bulb. The energizing lamp 60 is attached to the first handle 73, for example.

正逆回転ランプ62は、切替操作部52による回転刃1の回転方向の選択に対応して点灯状態が異なるものであり、たとえばLEDや電球等の光源が内蔵されている。正逆回転ランプ62は、たとえば、第1ハンドル73に取り付けられている。 The normal/reverse rotation lamp 62 has a different lighting state corresponding to the selection of the rotation direction of the rotary blade 1 by the switching operation section 52, and has a built-in light source such as an LED or a light bulb. The forward/reverse rotation lamp 62 is attached to the first handle 73, for example.

速度表示ランプ63は、回転刃1の回転状態量である回転数に対応して点灯するものであり、たとえばLEDや電球等の光源が内蔵されている。速度表示ランプ63は、たとえば、第1ハンドル73に取り付けられている。 The speed display lamp 63 lights up corresponding to the number of rotations, which is the rotation state quantity of the rotary blade 1, and has a built-in light source such as an LED or a light bulb. The speed display lamp 63 is attached to the first handle 73, for example.

次に、電動草刈機A1の動作例について、以下に説明する。 Next, an operation example of the electric lawn mower A1 will be described below.

使用者によって主電源操作部50が電源ONに選択されると、電源部3および制御部4等に通電され、動作可能な状態となる。図3に示すように、制御部4は、ステップS1において、切替操作部52の状態を取得する。切替操作部52によって正転方向Fが選択されている場合(ステップS1:Yes)、制御部4は、第1制御目標値を設定する(ステップS2)。第1制御目標値は、設定操作部53によって設定された制御基準値に基づいて設定されるものであり、回転刃1を正転方向Fに回転させる際の回転状態量を定量的または定性的に制御するための基準値である。 When the user selects the main power supply operation unit 50 to turn on the power, the power supply unit 3, the control unit 4, etc. are energized and become operable. As shown in FIG. 3, the control unit 4 acquires the state of the switching operation unit 52 in step S1. When the forward rotation direction F is selected by the switching operation unit 52 (step S1: Yes), the control unit 4 sets the first control target value (step S2). The first control target value is set based on the control reference value set by the setting operation unit 53, and is a quantitative or qualitative rotation state quantity when rotating the rotary blade 1 in the forward rotation direction F. It is a reference value for controlling to

ここで、第1制御目標値が制御基準値に基づいて設定されるとは、第1制御目標値と制御基準値とが相関を持つことを意味し、第1制御目標値の大小(高低)が制御基準値の大小(高低)に対応していることを言う。 Here, that the first control target value is set based on the control reference value means that the first control target value and the control reference value have a correlation. corresponds to the magnitude (high or low) of the control reference value.

また、回転刃1の回転状態量とは、回転刃1の回転の度合いを表す状態量であり、モータ2による制御対象となるものである。回転状態量は、主には回転数であるが、何ら限定されず、たとえば回転トルクの大小であってもよいし、回転刃1の回転が継続される時間の長短であってもよい。また、制御部4が電源部3によるモータ2への電力供給をデューティ制御する場合、回転状態量としてデューティ比を採用してもよい。以降においては、回転状態量として回転数Nを採用した場合について説明する。 Further, the rotation state quantity of the rotary blade 1 is a state quantity representing the degree of rotation of the rotary blade 1 and is a control target of the motor 2 . The rotation state quantity is mainly the number of revolutions, but is not limited at all. Further, when the control unit 4 duty-controls the power supply to the motor 2 by the power supply unit 3, the duty ratio may be employed as the rotation state quantity. In the following, a case in which the number of rotations N is employed as the rotation state quantity will be described.

図4は、設定操作部53の制御基準値と回転状態量の一例である回転数Nの関係を示している。本例においては、設定操作部53は、設定基準値として「強」「中」「弱」の3つの状態が選択可能な構成とされている。制御基準値が「強」である場合、第1制御目標値は、最も高い回転数N1sに設定され、制御基準値が「弱」である場合、第1制御目標値は、最も低い回転数N1wに設定される。また、制御基準値が「中」である場合、第1制御目標値は、回転数N1sと回転数N1wとの間の回転数N1mに設定される。なお、設定操作部53による選択肢は、「強」「中」「弱」の3つに限定されず、2つでもよいし、4つ以上であってもよい。さらに、設定操作部53によって設定される制御基準値は、後述の例のように無段階の値から選択される構成であってもよい。 FIG. 4 shows the relationship between the control reference value of the setting operation unit 53 and the rotation speed N, which is an example of the rotation state quantity. In this example, the setting operation unit 53 is configured so that three states of "strong", "medium", and "weak" can be selected as the setting reference value. When the control reference value is "strong," the first control target value is set to the highest rotational speed N1s, and when the control reference value is "weak," the first control target value is set to the lowest rotational speed N1w. is set to Further, when the control reference value is "middle", the first control target value is set to the rotation speed N1m between the rotation speed N1s and the rotation speed N1w. Note that the options by the setting operation unit 53 are not limited to the three of "strong", "medium", and "weak", and may be two or four or more. Furthermore, the control reference value set by the setting operation unit 53 may be configured to be selected from stepless values as in an example described later.

次いで、主操作部51によって駆動を選択する操作がなされた場合(ステップS4:Yes)、制御部4は、第1制御目標値を制御目標として回転刃1を正転方向Fに回転駆動するように、電源部3によるモータ2への電力供給を制御する。この制御は、たとえば、モータ2への通電状態を検出したり、回転刃1の回転数Nを検出したりすることにより、これらの情報を用いたフィードバック制御を行ってもよい。 Next, when an operation to select driving is performed by the main operation unit 51 (step S4: Yes), the control unit 4 rotates the rotary blade 1 in the forward rotation direction F with the first control target value as the control target. Secondly, the power supply to the motor 2 by the power supply unit 3 is controlled. For this control, for example, by detecting the energization state of the motor 2 or detecting the rotation speed N of the rotary blade 1, feedback control using these information may be performed.

このように、切替操作部52によって正転方向Fが選択されている場合、設定操作部53によって設定された制御基準値である「強」「中」「弱」に対応して、回転刃1は、回転数N1s,N1m,N1wのいずれかに設定されて回転駆動される。 Thus, when the forward rotation direction F is selected by the switching operation unit 52, the rotary blade 1 is set to one of the rotational speeds N1s, N1m and N1w and driven to rotate.

一方、切替操作部52によって逆転方向Rが選択されている場合(ステップS1:No)、制御部4は、第2制御目標値を設定する(ステップS3)。第2制御目標値は、設定操作部53によって設定された制御基準値に基づいて設定されるものであり、回転刃1を逆転方向Rに回転させる際の回転状態量を定量的または定性的に制御するための基準値である。また、第2制御目標値は、上述の第1制御目標値よりも回転刃1の回転状態量を低減させる値に設定される。 On the other hand, when the reverse rotation direction R is selected by the switching operation unit 52 (step S1: No), the control unit 4 sets the second control target value (step S3). The second control target value is set based on the control reference value set by the setting operation unit 53, and quantitatively or qualitatively determines the rotation state quantity when rotating the rotary blade 1 in the reverse direction R. It is a reference value for control. Also, the second control target value is set to a value that reduces the rotational state quantity of the rotary blade 1 more than the above-described first control target value.

たとえば、図4に示す例においては、設定操作部53によって設定された制御基準値である「強」「中」「弱」に対応して、第2制御目標値が回転数N2s,N2m,N2wにそれぞれ設定される。回転数N2sが最も高く、回転数N2wが最も低く、回転数N2mは、回転数N2sと回転数N2wの間の値である。また、回転数N2sは、回転数N1sよりも低く、回転数N2mは、回転数N1mよりも低く、回転数N2wは、回転数N1wよりも低い。このような第1制御目標値と第2制御目標値との具体的な関係は何ら限定されず、たとえば、設定操作部53によって設定された制御基準値が同一である場合に、第2制御基準値は、第1制御基準値に1未満の一定の係数(たとえば20%程度)を乗じた値としてもよい。 For example, in the example shown in FIG. 4, the second control target values are the rotation speeds N2s, N2m, and N2w corresponding to the control reference values "strong", "medium", and "weak" set by the setting operation unit 53. are set respectively. The rotation speed N2s is the highest, the rotation speed N2w is the lowest, and the rotation speed N2m is a value between the rotation speed N2s and the rotation speed N2w. Further, the rotation speed N2s is lower than the rotation speed N1s, the rotation speed N2m is lower than the rotation speed N1m, and the rotation speed N2w is lower than the rotation speed N1w. The specific relationship between the first control target value and the second control target value is not limited at all. The value may be a value obtained by multiplying the first control reference value by a constant coefficient less than 1 (for example, about 20%).

次に、ステップS3に続いて、主操作部51によって駆動を選択する操作がなされた場合(ステップS4:Yes)、制御部4は、第2制御目標値を制御目標として回転刃1を逆転方向Rに回転駆動するように、電源部3によるモータ2への電力供給を制御する。この制御は、たとえば、モータ2への通電状態を検出したり、回転刃1の回転数Nを検出したりすることにより、これらの情報を用いたフィードバック制御を行ってもよい。 Next, following step S3, when an operation to select driving is performed by the main operation unit 51 (step S4: Yes), the control unit 4 rotates the rotary blade 1 in the reverse direction with the second control target value as the control target. Power supply to the motor 2 by the power supply unit 3 is controlled so that the motor 2 is driven to rotate in the R direction. For this control, for example, by detecting the energization state of the motor 2 or detecting the rotation speed N of the rotary blade 1, feedback control using these information may be performed.

図5は、制御基準値と第1制御目標値および第2制御目標値との関係の他の例を示している。本例においては、設定操作部53によって制御基準値が0%~100%の間の無段階の連続的な値に設定される。ステップS2においては、この制御基準値に基づいて、第1制御目標値が連続した値に設定される。本例においては、第1制御目標値は、制御基準値と正比例関係を有する値に設定されている。一方、ステップS3においては、制御基準値に基づいて、第2制御目標値が連続した値に設定される。第2制御基準値は、制御基準値と相関を有するものの、正比例の関係とはなっていない。すなわち、第2制御基準値は、第1制御目標値に乗じる上述の係数が、制御基準値が大きくなるほど小となる関係とされている。なお、本例とは異なり、第2制御目標値は、第1制御目標値に一定の係数を乗じた値であってもよい。 FIG. 5 shows another example of the relationship between the control reference value, the first control target value, and the second control target value. In this example, the setting operation unit 53 sets the control reference value to a stepless continuous value between 0% and 100%. In step S2, the first control target value is set to a continuous value based on this control reference value. In this example, the first control target value is set to a value having a direct proportional relationship with the control reference value. On the other hand, in step S3, the second control target value is set to a continuous value based on the control reference value. Although the second control reference value has a correlation with the control reference value, it is not in a direct proportional relationship. That is, the second control reference value is such that the coefficient by which the first control target value is multiplied decreases as the control reference value increases. Note that, unlike this example, the second control target value may be a value obtained by multiplying the first control target value by a constant coefficient.

次に、電動草刈機A1の作用について説明する。 Next, the action of the electric lawn mower A1 will be described.

本実施形態によれば、まず、回転刃1が正転方向Fに回転駆動される場合、設定操作部53の制御基準値に基づいて第1制御目標値が設定され、回転刃1の回転状態量(回転数N)が使用者の意図に沿って設定される。これにより、刈り取ろうとする雑草等の状態に合わせて適切に草刈りを行うことができる。 According to this embodiment, first, when the rotary blade 1 is rotationally driven in the forward rotation direction F, the first control target value is set based on the control reference value of the setting operation unit 53, and the rotation state of the rotary blade 1 The amount (number of rotations N) is set according to the user's intention. As a result, it is possible to mow appropriately according to the state of the weeds to be mowed.

次に、回転刃1が逆転方向Rに回転駆動される場合、回転刃1は、第2制御目標値を制御目標として回転駆動される。第2制御目標値は、制御基準値に基づいた値であって、第1制御目標値よりも回転刃1の回転数Nを低くする(回転状態量を低減させる)値に設定される。回転刃1を正転方向Fに回転させる際、すなわち草刈りをする際に、設定操作部53が「強」に設定される場合は、雑草等が屈強であったり密集していたりするために、回転刃1の回転状態量を増大させる状態であると想定される。このような状態において草絡みが生じると、雑草が回転刃1に強く多量に絡んでいると推定される。設定操作部53が「強」に設定された状態で、切替操作部52によって逆転方向Rを選択して回転刃1を逆転方向Rに回転させると、回転刃1は、比較的高い回転数である回転数N2sで回転させられる。これにより、強い度合いの草絡みをスムーズに解消することができる。 Next, when the rotary blade 1 is rotationally driven in the reverse direction R, the rotary blade 1 is rotationally driven with the second control target value as the control target. The second control target value is a value based on the control reference value, and is set to a value that makes the rotational speed N of the rotary blade 1 lower (reduces the rotation state quantity) than the first control target value. When the rotary blade 1 is rotated in the forward rotation direction F, i.e., when mowing, if the setting operation unit 53 is set to "strong", weeds and the like are tough and dense. It is assumed that this is a state in which the rotational state quantity of the rotary blade 1 is increased. If grass entanglement occurs in such a state, it is presumed that a large amount of weeds are strongly entangled with the rotary blade 1 . When the setting operation unit 53 is set to “strong” and the reverse rotation direction R is selected by the switching operation unit 52 to rotate the rotary blade 1 in the reverse rotation direction R, the rotary blade 1 rotates at a relatively high rotation speed. It is rotated at a certain rotation speed N2s. As a result, it is possible to smoothly eliminate strong grass entanglement.

その一方で、正転方向Fの回転数N1sは、屈強で密集した雑草を刈り取ることが可能な程度の回転数である。このような回転数を逆転方向Rに回転する回転刃1に適用してしまうと、草絡みを解消するには過度に高回転であることが考えられ、電力を浪費してしまう。しかしながら、回転数N2sは、正転方向Fに回転する場合の回転数N1sよりも低い値である。このため、草絡みの解消には過剰である回転数で回転刃1を逆転方向Rに回転させてしまうことを回避し、電力消費を抑制することができる。したがって、電動草刈機A1によれば、逆転駆動時により容易且つ適切に草絡みを解消することができる。 On the other hand, the number of rotations N1s in the forward rotation direction F is a number of rotations at which tough and dense weeds can be mowed. If such a rotation speed is applied to the rotary blade 1 rotating in the reverse direction R, it is considered that the rotation speed is excessively high to eliminate grass entanglement, resulting in wasted power. However, the rotation speed N2s is a value lower than the rotation speed N1s when rotating in the forward rotation direction F. Therefore, it is possible to avoid rotating the rotary blade 1 in the reverse rotation direction R at a rotational speed that is excessive for eliminating grass entanglement, thereby suppressing power consumption. Therefore, according to the electric lawn mower A1, it is possible to more easily and appropriately eliminate grass entanglement during reverse driving.

また、回転刃1がねじ等の螺合を利用してモータユニット20に取り付けられている場合、ねじの締結方向は、回転刃1が正転方向Fに回転駆動されている場合にねじに負荷されると想定される回転力を考慮して決定される。このため、回転刃1が逆転方向Rに回転されている際に過度な回転力がねじに負荷されると、ねじによる締結力が低下し、回転刃1の取り付けが不安定となるおそれがある。本実施形態によれば、回転刃1を逆転方向Rに回転させる際の第2制御目標値は、正転方向Fに回転させる際の第1制御目標値よりも確実に小さい値に設定可能である。これにより、回転刃1の取り付けが不安定となるような事態を回避することができる。 Further, when the rotary blade 1 is attached to the motor unit 20 by screwing a screw or the like, the fastening direction of the screw is such that a load is applied to the screw when the rotary blade 1 is rotationally driven in the forward rotation direction F. It is determined in consideration of the rotational force assumed to be applied. Therefore, if an excessive torque is applied to the screw while the rotary blade 1 is rotating in the reverse direction R, the fastening force of the screw is reduced, and the attachment of the rotary blade 1 may become unstable. . According to this embodiment, the second control target value for rotating the rotary blade 1 in the reverse rotation direction R can be set to a value that is reliably smaller than the first control target value for rotating the rotary blade 1 in the forward rotation direction F. be. As a result, it is possible to avoid a situation in which the attachment of the rotary blade 1 becomes unstable.

本発明に係る電動草刈機は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る電動草刈機の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。 The electric lawn mower according to the present invention is not limited to the embodiment described above. The specific configuration of each part of the electric lawn mower according to the present invention can be changed in various ways.

A1 :電動草刈機
1 :回転刃
2 :モータ
3 :電源部
4 :制御部
20 :モータユニット
31 :バッテリ
32 :ゲートドライバ
33 :スイッチング素子
50 :主電源操作部
51 :主操作部
52 :切替操作部
53 :設定操作部
60 :通電ランプ
62 :正逆回転ランプ
63 :速度表示ランプ
71 :本体ケース
72 :シャフト
73 :第1ハンドル
74 :第2ハンドル
F :正転方向
R :逆転方向
N,N1m,N1s,N1w,N2m,N2s,N2w:回転数
A1 : Electric lawn mower 1 : Rotary blade 2 : Motor 3 : Power supply unit 4 : Control unit 20 : Motor unit 31 : Battery 32 : Gate driver 33 : Switching element 50 : Main power supply operation unit 51 : Main operation unit 52 : Switching operation Part 53: Setting operation part 60: Power supply lamp 62: Forward/reverse rotation lamp 63: Speed display lamp 71: Body case 72: Shaft 73: First handle 74: Second handle F: Forward rotation direction R: Reverse rotation direction N, N1m , N1s, N1w, N2m, N2s, N2w: rotation speed

Claims (1)

正転方向に回転することで草刈り機能を果たす回転刃と、
前記回転刃を正転方向および逆転方向に駆動するモータと、
前記モータに電力を供給する電源部と、
前記モータの駆動および停止を操作する主操作部と、
前記回転刃の回転方向を切り替える切替操作部と、
前記回転刃の回転状態の制御基準値を設定する設定操作部と、
前記主操作部、前記切替操作部および前記設定操作部の操作状態に基づいて、前記電源部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記切替操作部が正転状態に操作され、且つ前記主操作部が駆動状態に操作された場合、前記設定操作部によって設定された前記制御基準値に基づく第1制御目標値を制御目標として、前記電源部を制御し、
前記切替操作部が逆転状態に操作され、且つ前記主操作部が駆動状態に操作された場合、前記設定操作部によって設定された前記制御基準値に基づき且つ前記第1制御目標値よりも前記回転刃の回転状態量を低減させる第2制御目標値を制御目標として、前記電源部を制御する、電動草刈機。
A rotating blade that performs a mowing function by rotating in the normal direction,
a motor that drives the rotary blade in forward and reverse directions;
a power supply unit that supplies power to the motor;
a main operation unit for operating the motor to drive and stop;
a switching operation unit for switching the rotation direction of the rotary blade;
a setting operation unit for setting a control reference value for the rotating state of the rotary blade;
a control unit that controls the power supply unit based on the operation states of the main operation unit, the switching operation unit, and the setting operation unit;
The control unit
When the switching operation unit is operated to the normal rotation state and the main operation unit is operated to the drive state, the first control target value based on the control reference value set by the setting operation unit is set as the control target, controlling the power supply unit;
When the switching operation unit is operated to the reverse rotation state and the main operation unit is operated to the drive state, the rotation speed is higher than the first control target value based on the control reference value set by the setting operation unit. An electric lawn mower, wherein the power supply section is controlled with a second control target value that reduces the rotation state quantity of the blade as a control target.
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