JP3776771B2

JP3776771B2 - Electric working machine

Info

Publication number: JP3776771B2
Application number: JP2001252045A
Authority: JP
Inventors: 健三島田; 康則山本; 好寿廣瀬
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2001-08-22
Filing date: 2001-08-22
Publication date: 2006-05-17
Anticipated expiration: 2021-08-22
Also published as: JP2003061437A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バッテリで電動モータを回転させ、この電動モータを制御部で制御することで機体の走行や各種の作業を行なう電動作業機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電動作業機として、例えば▲１▼特開平９−６５７５２号公報「バッテリー式電動機器の充電装置」や▲２▼特開平１０−１９１７５０号公報「電動作業機」が知られている。
上記▲１▼は、同公報の図４によれば、充電操作パネル１０に充電用のソケット２１を取付け、充電操作パネル１０に電源回路をＯＮ／ＯＦＦするインタロックスイッチ１５を取付け、これらのソケット２１及びインタロックスイッチ１５の間をスライドするカバー体１２を設け、このカバー体１２がソケット２１を覆うときはインタロックスイッチ１５をＯＮさせるとともにソケット２１を開放するときはインタロックスイッチ１５をＯＦＦする突起１２ｂをカバー体１２に設けたものである。
上記▲２▼は、同公報の図１によれば、支持板７６にスイッチ７１を取付け、支持板７６に充電のための接続コネクタ７２を取付け、これらのスイッチ７１及びコネクタをハウジングカバー２２の開口から露出させ、スイッチ７１にキー部材７４を差込み回転することで電動作業機を始動させたときに、キー部材７４の操作部７４ｂが接続コネクタ７２に被さるようにしたものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記▲１▼のバッテリー式電動機器の充電装置では、カバー体１２がソケット２１を覆うときはインタロックスイッチ１５をＯＮさせるとともにソケット２１を開放するときはインタロックスイッチ１５をＯＦＦする突起１２ｂをカバー体１２に設けるものなので、キースイッチの本来の目的であるキースイッチを持つことで始めて上記の電動機器が始動可能となるセイフティー機能が損われた形式の装置であり、電動作業機では不向きな装置であると言わざるを得ない。
また、上記▲２▼の電動作業機では、キースイッチ本来のセイフティー機能及び電動作業機に始動中は充電器を電動作業器に接続不可とするセイフティー機能を有するものの、キースイッチのセイフティー機能及び充電器接続のためのセイフティー機能を一体的に構成した電動作業機が望まれる。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、キースイッチのセイフティー機能及び充電器接続のためのセイフティー機能を一体的に構成した電動作業機を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、機体に充電可能なバッテリを搭載し、このバッテリで電動モータを回転させ、この電動モータを制御部で制御することで機体の走行や各種の作業を行なう電動作業機において、バッテリと制御部との間に中継部材を介在させ、この中継部材に差込むための接続部材を用意し、この接続部材を中継部材に差込むことでバッテリと制御部を接続し、接続部材を中継部材から取外すことでバッテリと制御部を切離すようにしてなり、中継部材が、バッテリを充電するための充電器を接続する接続部分を一体的に設けたものであり、接続部材のピン及びバッテリの充電する充電器の充電器側プラグのピンを接続する複数の端子を備え、複数の端子に接続部材のピン又は充電器側プラグのピンを選択的に接続可能とし、複数の端子の内の一つをバッテリの正極に接続した正極端子として使用し、この正極端子が、充電器からバッテリの正極に接続する充電用の正極端子を兼ねるようにしたことを特徴とする。
【０００６】
バッテリと制御部との間に中継部材を介在させ、この中継部材に差込むための接続部材を用意し、この接続部材を中継部材に差込むことでバッテリと制御部を接続する。また、接続部材を中継部材から取外し、バッテリと制御部を切離すようにすることで、バッテリから制御部を完全に遮断することができる。これをもって、非作動時の放電の減少を図るとともに長期保管時の過放電の防止を図る。この結果、バッテリの寿命を延ばすことができる。
【０００７】
また、中継部材がバッテリを充電するための充電器を接続する接続部分を一体的に設け、接続部材のピン及びバッテリの充電する充電器の充電器側プラグのピンを接続する複数の端子を備え、複数の端子に接続部材のピン又は充電器側プラグのピンを選択的に接続可能とすることで、例えば、放電時は中継部材に接続部材を差込み、充電時は中継部材に充電器を差込めばよく、放電時又は充電時に伴う誤挿入の防止を図ることができる。この結果、電動作業機における放電時又は充電時の利便性の向上を図る。
正極端子が充電器からバッテリの正極に接続する充電用の正極端子を兼ねるようにすることで、制御回路及び中継部材の簡素化を図る。この結果、電動作業機のコストの低減を図ることができる。
【０００８】
請求項２は、バッテリがニッケル系又はリチューム系のバッテリであることを特徴とする。
一般的に、ニッケル系又はリチューム系のバッテリは充電時の温度管理が容易であることが知られる。そこで、バッテリをニッケル系又はリチューム系のバッテリにすることで、充電作業の作業性の向上を図る。
【０００９】
請求項３は、制御部はバッテリの温度管理制御機能を有していることを特徴とする。
制御部にバッテリの温度管理制御機能を持たせることで、充電時の信頼性の向上を図る。この結果、バッテリの寿命を延ばすことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、「前」、「後」、「左」、「右」、「上」、「下」は作業者から見た方向に従い、Ｆｒは前側、Ｒｒは後側、Ｌは左側、Ｒは右側を示す。また、図面は符号の向きに見るものとする。
【００１２】
図１は本発明に係る電動作業機の斜視図であり、１０は電動作業機としての電動芝刈機、１１は機体、１２は前輪、１３は後輪、１４はグラスバッグ、１５はグラスカバー、１６はハンドル、２１はカッタハウジング、２７はカバー部材、２８は操作機構、４１は電源をＯＮ／ＯＦＦするための接続部材としてのメインキー、４２はメインキー４１を抜き差しする差込む口となる中継部材、７３は操作レバー、７４はクラッチ機構を示す。
本発明に係る電動芝刈機１０は、後述するように、メインキー４１を中継部材４２に差込むことでバッテリと制御部を接続し、メインキー４１を中継部材４２から取外すことでバッテリと制御部を切離すようにした電動芝刈機である。
【００１３】
図２は図１の２矢視図であり、電動芝刈機１０の側面を示す。
電動芝刈機１０は、機体１１にメインキー４１を抜き差しすることで電動モータ２２をオン・オフ制御し、この電動モータ２２でカッタハウジング２１内のカッタブレード２３を回すことで芝草を刈り、カッタハウジング２１内のスクロール部３１から機体１１後方に刈り芝を送り、この刈り芝をグラスバッグ１４で収集するリヤディスチャージ式の電動芝刈機である。
【００１４】
図３は図１の３矢視図であり、電動芝刈機１０の側面を示す。
電動芝刈機１０は、中継部材４２にメインキー４１を差込み、図１に示す操作機構２８で電動モータ２２をＯＮにし、この電動モータ２２で矢印ａの如くカッタブレード２３を回転させ、このカッタブレード２３で芝を刈り、カッタブレード２３の回転で発生する渦流で刈り芝をカッタハウジング２１のスクロール部３１から矢印ｂの如くグラスバック１４に送り込む。
【００１５】
すなわち、電動芝刈機１０は、機体１１にメインキー４１を抜き差しすることで電動モータ２２をオン・オフ制御し、この電動モータ２２でカッタハウジング２１内のカッタブレード２３を回すことで芝草を刈り、カッタハウジング２１内のスクロール部３１から機体１１後方に刈り芝を送り、この刈り芝をグラスバッグ１４で収集する方式の電動芝刈機において、スクロール部３１を機体１１の左又は右の一方側に配置し、メインキー４１の抜き差しをする差込み口としての取付けブラケット２９を機体１１の他方側に配置したものと言える。
【００１６】
一般的に、スクロール部から機体後方に刈り芝を送り、この刈り芝をグラスバッグで収集するリヤディスチャージ式の電動芝刈機では、スクロール部に刈り芝が付着するため、定期的にスクロール部を清掃する必要に迫られ、スクロール部の清掃しやすい構造が望まれる。
そこで、スクロール部３１を機体１１の左又は右の一方側に配置し、メインキー４１の抜き差しをする差込み口（取付けブラケット２９）を機体１１の他方側に配置することで、作業者は機体１１の横に廻りメインキー４１の抜き差しを行ない、この状態にて機体１２の横倒しを行ない、スクロール部３１の清掃をすることができる。すなわち、作業者は機体１２の側方からメインキー４１の抜き差し及び機体１２の横倒しの二つの作業を場所を変えずに行なうことで、清掃作業の作業性の向上を図ることができる。
以下、電動芝刈機１０の構成を詳細に説明する。
【００１７】
図４は本発明に係る電動作業機の分解斜視図であり、電動芝刈機１０の主要構成部品を示す。
電動芝刈機１０は、カッタハウジング２１と、このカッタハウジング２１に取付ける電動モータ２２と、この電動モータ２２のモータ軸２２ａに取付けるカッタブレード２３と、電動モータ２２の上部に配置する制御部２４と、これらの電動モータ２２及び制御部２４の上からカッタハウジング２１に取付けるバッテリブラケット２５と、このブラケット２５に載置するバッテリ２６と、これらの電動モータ２２、制御部２４、バッテリブラケット２５及びバッテリ２６を一括して覆うカバー部材２７と、電動モータ２２をＯＮ／ＯＦＦ制御する操作機構２８と、からなる。なお、バッテリブラケット２５は、電動モータ２２をカッタハウジング２１に取付けるときに共締め固定するようにした。
【００１８】
カッタハウジング２１は、本体部２１ａに電動モータ２２を取付けるための開口２１ｂを形成し、本体部２１ａに電動モータ２２を固定するためのボス２１ｃ・・・（・・・は複数個を示す。以下同じ）を形成し、本体部２１ａ内にカッタブレード２３の回転を許容するとともに刈り芝を機体１１（図３参照）後方のグラスバッグ１４に搬送するスクロール部３１を形成したものである。
また、電動モータ２２を、カッタハウジング２１のボス２１ｃ・・・に取付けることでカッタハウジング２１の内外に連通する連通穴３２・・・（１個のみ示す）を形成する。
【００１９】
制御部２４は、コントロールケース３４と、このコントロールケース３４に収納した制御基板３５とから構成するもので、この制御基板３５に電動モータ２２を制御するために操作機構２８の構成部品である非接触式リードスイッチ３６を接続し、電動芝刈機１０が作業可能であることを作業者に知らせるために常時点灯させる表示灯３７を接続し、機体１１の走行や各種の作業時に常時鳴り続けるブザー３８を接続したものである。また、電源をＯＮにするための前記メインキー４１を備え、このメインキー４１を差込む前記中継部材４２を備える。
なお、この中継部材４２は、コネクタであって後述するようにバッテリ２６を充電するための接続部分をも兼ねる。
【００２０】
バッテリブラケット２５は、金属製の素材で形成したものであって、電動モータ２２の側方及び上部を覆う本体部２５ａと、この本体部２５ａから延ばした延出部２５ｂと、中継部材４２を取付けるための前記取付けブラケット２９とからなり、カッタハウジング２１に電動モータ２２と共に固定するようにしたものである。
また、２５ｃ，２５ｄは、本体部２５ａに形成した通風のための開口、２５ｅは、延出部２５ｂに形成した通風のための開口である。
【００２１】
前述したように、電動芝刈機１０は、カッタハウジング２１に、バッテリブラケット２５及び電動モータ２２とを共締め固定したものであると言える。
すなわち、カッタハウジング２１に、バッテリブラケット２５及び電動モータ２２とを共締めすることで、電動芝刈機１０の組立性の向上を図ることができる。
【００２２】
バッテリ２６は、ニケッル・カドニューム系のバッテリであって、前バッテリ４３、上バッテリとしての第１・第２上バッテリ４４，４５とから構成したものである。
前バッテリ４３は、定格電圧１．２Ｖのセル４６・・・を複数個組合せたものであって、バッテリブラケット２５の延出部２５ｂに縦置きに配置した。
第１・第２上バッテリ４４，４５は、前バッテリ４３と同様に、定格電圧１．２Ｖのセル４６・・・を複数個組合せたものであって、バッテリブラケット２５の本体部２５ａに横置きに配置した。
【００２３】
バッテリ２６は、高性能バッテリが好ましく、ニケッル・カドニューム系のバッテリの他に、その他のニッケル系又はリチューム系のバッテリを用いてもよい。
一般的に、ニッケル系又はリチューム系のバッテリは充電時の温度管理が容易であることが知られる。そこで、バッテリをニッケル系又はリチューム系のバッテリにすることで、充電作業の作業性の向上を図ることができる。
【００２４】
カバー部材２７は、樹脂で形成した部材であり、前方下部にルーバ４７を備えたカバーであって、後方に通風孔２７ａ・・・を形成し、左側方に中継部材４２を開放する逃げ部２７ｂを形成したものである。また、ルーバ４７は、空気の流通を図る開放口４７ａ・・・を形成した。
【００２５】
図５は図１の５−５線断面図であり、電動芝刈機１０の側面断面を示す。
電動芝刈機１０は、カッタブレード２３をカッタハウジング２１で囲い、このカッタハウジング２１上部に電動モータ２２を取付け、この電動モータ２２を充電可能なバッテリ２６で駆動する電動芝刈機において、バッテリ２６を、電動モータ２２の上に配置した第１・第２上バッテリ４４，４５と、電動モータ２２の前に配置した前バッテリ４３とから構成したものであると言える。
【００２６】
すなわち、バッテリ２６を、電動モータ２２の上に配置した第１・第２上バッテリ４４，４５と、電動モータ２２の前に配置した前バッテリ４３とから構成することで、電動芝刈機１０の重量バランスの確保を図ることができる。この結果、電動芝刈機１０の操作性の向上を図ることができる。
【００２７】
また、電動芝刈機１０は、機体１１に充電可能なバッテリ２６を搭載し、このバッテリ２６で電動モータ２２を回転させ、この電動モータ２２でカッタハウジング２１内のカッタブレード２３を回転させる電動芝刈機において、電動モータ２２及びバッテリ２６を一括して覆うカバー部材２７を備え、このカバー部材２７は、側面視において機体１１の前方から後方に上り勾配に形成するとともに前方下部に開放口４７ａを形成し、且つ後方に通風孔２７ａを形成することで開放口４７ａから通風孔２７ａに通風させることでバッテリ２６若しくは電動モータ２２を冷却するようにした構造であるとも言える。
【００２８】
電動モータ２２及びバッテリ２６を一括して覆うカバー部材２７を、側面視において機体１１の前方から後方に上り勾配に形成し、カバー部材２７の前方下部に開放口４７ａを形成し、且つ後方に通風孔２７ａを形成する。開放口４７ａから通風孔２７ａに通風することでバッテリ２６若しくは電動モータ２２を冷却する。これにより、バッテリ２６若しくは電動モータ２２を過度に発熱させることを防止し、電動芝刈機１０を長時間の連続使用にも耐え得るようにすることができる。
【００２９】
図６は図１の６−６線断面図であり、電動芝刈機１０のカバー部材２７（図５参照）を取外した状態の芝刈機を示す。
電動芝刈機１０は、カッタハウジング２１に、電動モータ２２の側方及び上部を覆う本体部２５ａを有するとともに電動モータ２２の両側から前方に延ばした延出部２５ｂを有するバッテリブラケット２５を取付け、このブラケット２５の本体部２５ａに第１・第２上バッテリ４４，４５を搭載し、延出部２５ｂに前バッテリ４３を分散して搭載したものであるとも言える。
【００３０】
すなわち、バッテリブラケット２５の本体部２５ａに第１・第２上バッテリ４４，４５を搭載し、バッテリブラケット２５の延出部２５ｂに前バッテリ２５ｂを分散して搭載したので、前バッテリ４３、第１・第２上バッテリ４４，４５や電動モータ２２の間に空気が流通しやすくすることができる。この結果、前バッテリ４３、第１・第２上バッテリ４４，４５や電動モータ２２の放熱の促進を図ることができる。
【００３１】
電動芝刈機１０は、バッテリブラケット２５を金属製とするとともにバッテリブラケット２５のバッテリ４３，４４，４５搭載位置に通風のための開口２５ｃ，２５ｄ，２５ｅを設けたものであるとも言える。
バッテリブラケット２５を金属製とするとともにバッテリブラケット２５のバッテリ４３，４４，４５搭載位置に通風のための開口２５ｃ，２５ｄ，２５ｅを設けることで、電動モータ２２やバッテリ４３，４４，４５のさらなる放熱の促進を図ることができる。
【００３２】
なお、前バッテリ４３及び第１・第２上バッテリ４４，４５は、バッテリブラケット２５にそれぞれ弾性ベルト４９ａ，４９ｂ，４９ｃで固定したことを示す。
【００３３】
図７は本発明に係る電動作業機の制御システム図であり、電動作業機の制御システム５０は、電動モータ２２を制御する先に説明した制御部２４と、バッテリ２６の充電をするための充電器５１、とから構成する。
【００３４】
制御部２４の回路構成は、過電流を遮断する過電流遮断回路５５と、電動芝刈機１０の作動をコントロールするコントロールブロック５６と、充電時にバッテリ２６温度を監視するサーミスタ５７と、サーミスタの情報に基づいて充電を停止するサーマルブレーカ５８とからなり、メインキー４１及び充電器５１の双方をコンパチブルに抜き差し可能な前記中継部材４２を備える。
【００３５】
制御部２４は、充電時にバッテリ２６温度をサーミスタ５７で監視する。すなわち、バッテリ２６の温度管理制御機能を有していることを示す。
制御部２４にバッテリの温度管理制御機能を持たせることで、充電時の信頼性の向上を図ることができる。この結果、バッテリの寿命を延ばすことができる。
【００３６】
コントロールブロック５６は、電動モータ２２を制御するモータ制御回路６１と、表示灯３７を点灯させる点灯回路６２と、ブザー３８を駆動するブザー駆動回路６３と、からなる。なお、表示灯３７はＬＥＤ（発光ダイオード）である。
【００３７】
モータ制御回路６１は、電動モータ２２を制御する回路であって、電動モータ２２をＯＮ／ＯＦＦする操作機構２８（図４参照）の非接触式リードスイッチ３６を接続した。
点灯回路６２は、バッテリ２６の電圧が、後述するメモリ効果を受ける直前の電圧を超えているときに表示灯３７を常時点灯させ、前記電圧を下回ったときに表示灯３７を消灯する回路である。すなわち、バッテリ２６の電圧が０．９７Ｖ／セルよも低い電圧ならない限り表示灯３７を常時点灯させるようにした回路である。
【００３８】
例えば、バッテリ２６を駆動源とした電動芝刈機１０（図５参照）に、メモリ効果を受ける直前の電圧を超えているときに常時点灯させる表示灯３７を設けることで、作業者は、電動芝刈機１０の表示灯３７が点灯しているときは作業を続行し、表示灯３７が消灯したときは作業を中止してバッテリ２６の充電を行なえばよい。
すなわち、電動芝刈機１０にバッテリ２６の電圧が、メモリ効果を受ける直前の電圧を超えているときに常時点灯させる表示灯３７を備えることで、作業者にバッテリ２６の充電時期を的確に知らせる。これをもってバッテリ２６が短寿命になることを防ぐことができる。
【００３９】
ブザー駆動回路６３は、電動モータ２２の回転中は常時ブザー３８を鳴らす回路であって、バッテリ２６の電圧が予め設定した電圧を下回ったときにブザー３８の作動を止めるようにした回路である。
【００４０】
すなわち、電動芝刈機１０（図５参照）は、機体１１に充電可能なバッテリ２６を搭載し、このバッテリ２６を駆動源として機体１１の走行や各種の作業を行なう電動作業機において、機体１１の走行や各種の作業時に常時鳴り続けるブザー３８を備え、作動中であることを作業者に知らせるようにしたものであると言える。
【００４１】
一般的に、電動モータ駆動方式の作業機は、エンジン駆動方式の作業機に比べはるかに騒音レベルが低い。従って、この様な電動作業機を騒音の大きな環境で使用する場合は、電動作業機の作動中であるか否かを感覚的に判断しにくい場合が生ずる。
すなわち、電動芝刈機１０（図５参照）に機体１１の走行や各種の作業時に常時鳴り続けるブザー３８を取付け、作動中であることを作業者に知らせることで、電動芝刈機１０の作業性及び取扱い性の向上を図ることができる。
【００４２】
また、電動芝刈機１０（図１参照）は、ブザー３８がバッテリ２６の電圧が予め設定した電圧を下回ったときに作動が止るようにしたものであると言える。
ブザー３８がバッテリ２６の電圧が予め設定した電圧を下回ったときに作動が止るようにすることで、いたずらなバッテリ２６消費の防止を図ることができる。
【００４３】
中継部材４２は、６個の接続端子を設けたコネクタであって、正極端子としての１番端子Ｃ1（本図ではＣ1を単に「１」と表示する。以下同じ）に過電流遮断回路５５を介してバッテリ２６の正極に接続し、２番端子Ｃ2にバッテリ２６の負極及びコントロールブロック５６の一方を接続し、３番端子Ｃ3にコントロールブロック５６の他方を接続し、４番端子Ｃ4にサーマルブレーカ５８の一端を接続し、５番端子Ｃ5にサーミスタの一端を接続し、６番端子Ｃ6にサーマルブレーカ５８の他端及びサーミスタ５７の他端を接続したものである。
【００４４】
メインキー４１は、電気的に接続した一対のピンＰ1，Ｐ3（本図ではＰ1，Ｐ3を単に「１」、「３」と表示する）を備えたプラグであって、中継部材４２の１番端子Ｃ1及び３番端子Ｃ3に差込むことで、１番端子Ｃ1と３番端子Ｃ3との間をショートするプラグである。
【００４５】
充電器５１は、中継部材４２に接続する充電器側プラグ５２と、家庭用電源に接続する電源プラグ５３とを備える。
充電器側プラグ５２は、中継部材４２の１番端子Ｃ1、２番端子Ｃ2、４番端子Ｃ4、５番端子Ｃ5及び６番端子Ｃ6に、それぞれ接続するための１番ピンＲ1（本図ではＲ1を単に「１」と表示する。以下同じ）、２番ピンＲ2、４番ピンＲ4、５番ピンＲ5及び６番ピンＲ6を備えたプラグであって、バッテリ２６を充電するためのプラグである。
以上から、中継部材４２は、メインキー４１及び充電器側プラグ５２の双方をコンパチブルに抜き差し可能なコネクタであると言える。
【００４６】
すなわち、電動芝刈機１０は、中継部材４２にバッテリ２６を充電するための充電器５１を接続する接続部分を一体的に設けたものである。
中継部材４２に、バッテリ２６を充電するための充電器５１を接続する接続部分を一体的に設けることで、例えば、放電時は中継部材４２に接続部材（メインキー４１）を差込み、充電時は中継部材４２に充電器５１を差込めばよく、放電時又は充電時に伴う誤挿入の防止を図ることができる。この結果、電動芝刈機１０における放電時又は充電時の利便性の向上を図ることができる。
【００４７】
電動芝刈機１０は、中継部材４２がバッテリ２６の正極に接続した正極端子（１番端子Ｃ1）を有し、この正極端子が充電器５１からバッテリ２６の正極に接続する充電用の正極端子を兼ねるようにしたものであるとも言える。
正極端子（１番端子Ｃ1）が充電器５１からバッテリ２６の正極に接続する充電用の正極端子を兼ねるようにすることで、制御部２４及び中継部材４２の簡素化を図ることができる。この結果、電動芝刈機１０のコストの低減を図ることができる。
【００４８】
また、電動芝刈機１０（図５参照）は、機体１１に充電可能なバッテリ２６を搭載し、このバッテリ２６で電動モータ２２を回転させ、この電動モータ２２を制御部２４で制御することで機体１１の走行や各種の作業を行なう電動作業機において、バッテリ２６と制御部２４との間に中継部材４２を介在させ、この中継部材４２に差込むための接続部材（メインキー４１）を用意し、この接続部材を中継部材４２に差込むことでバッテリ２６と制御部２４を接続し、接続部材を中継部材４２から取外すことでバッテリ２６と制御部２４を切り離すようにしたものであると言える。
【００４９】
バッテリ２６と制御部２４との間に中継部材４２を介在させ、この中継部材４２に差込むための接続部材（メインキー４１）を用意し、この接続部材を中継部材４２に差込むことでバッテリ２６と制御部２４を接続する。また、接続部材を中継部材４２から取外し、バッテリ２６と制御部２４を切り離すようにすることで、バッテリ２６から制御部２４を完全に遮断することができる。これをもって、非作動時の放電の減少を図れるとともに長期保管時の過放電の防止を図ることができる。この結果、バッテリ２６の寿命を延ばすことができる。
【００５０】
図８は本発明に係る電動作業機のバッテリの寿命を表すグラフである。横軸は放電深度（％）、縦軸は充放電のサイクル数である。ここで、放電深度とは、電池の放電の深さを表すもので、パーセントで表示する。例えば、バッテリ容量を１００としたときに完全放電を行なった場合に放電深度１００％と表示する。また、サイクル数とは、バッテリの充放電の可能回数を表す。
ニケッル・カドニューム系のバッテリは、完全放電をしても容量回復をし、鉛電池などに比べると過放電に強い電池である。しかし、完全放電を繰り返すとバッテリの寿命の低下を招く。例えば、放電深度１００（％）、即ち完全放電を繰り返すとバッテリのサイクル数は５００〜８００回であり、放電深度５０（％）の充放電を繰り返す場合はバッテリのサイクル数は１７００〜１８００回に延びる。
【００５１】
図９は本発明に係る電動作業機のバッテリのメモリ効果を表すグラフである。横軸は放電時間（ｍｉｎ）、縦軸はバッテリ電圧（Ｖ）である。
ニケッル・カドニューム系のバッテリでは、浅い充放電を繰り返した後に、深い放電を行なうと放電時の電圧が二段落ちする現象が知られる。これをメモリー効果と呼ぶ。
グラフ中、放電時間６０（ｍｉｎ）まではバッテリ電圧１．３から１．１（Ｖ）に緩やかに下降する。しかし、放電時間６０（ｍｉｎ）を超えるとバッテリ電圧が急激に下降する。
図８及び図９から、バッテリを長期間使用するためには、第１に完全放電を繰り返さないこと。第２にメモリ効果を引起こす浅い放電ばかりを繰り返さないこと。これらに二項目に注意を払う必要がある。すなわち、適度な放電深度での充放電が望まれる。
【００５２】
経験的に、定格１．２Ｖ／セルのバッテリでは、メモリ効果を引起こす放電終了電圧を１．１Ｖ／セルと見込み、電動芝刈機１０（図１参照）は、放電終了電圧を１．１Ｖ／セル以下に設定することを狙って、バッテリ電圧が９．７Ｖ／セルよりも低い電圧ならない限り常時点灯させる表示灯３７（図５参照）を設けた。
【００５３】
図５に戻って説明すると、電動芝刈機１０は、機体１２に充電可能なバッテリ２６を搭載し、このバッテリ２６を駆動源として機体１２の走行や各種の作業を行なう電動作業機において、浅い充放電サイクルを繰り返した後に深い放電を行なう場合に放電時の電圧が二段落ちする現象をメモリー効果と呼ぶときに、バッテリ２６の電圧が、メモリ効果を受ける直前の電圧を超えているときに常時点灯させる表示灯３７を備えたものであると言える。
すなわち、電動芝刈機１０にバッテリ２６の電圧が、メモリ効果を受ける直前の電圧を超えているときに常時点灯させる表示灯３７を備えることで、作業者にバッテリ２６の充電時期を的確に知らせ、これをもってバッテリ２６が短寿命になることを防ぐことができる。
【００５４】
以上に述べた電動芝刈機１０の放熱のメカニズムの一例を次に説明する。
図１０（ａ），（ｂ）は本発明に係る電動作業機の作用説明図であり、（ａ）は電動芝刈機が動作中の空気流れを示し、（ｂ）は電動芝刈機が停止直後の空気流れを示す。
（ａ）において、電動芝刈機１０が動作中はカッタブレード２３の回転でカッタハウジング２１内は負圧になる。従って、ルーバ４７の開放口４７ａ（図４参照）から矢印▲１▼の如く外気を引き込み、前バッテリ４３の側方を経由し、カッタハウジング２１に電動モータ２２を取付けることで形成した連通穴３２（図４参照）からカッタハウジング２１内に流れ込む。
一方、カバー部材２７の通風孔２７ａから矢印▲２▼，▲３▼の如く外気を引き込み、第１・第２上バッテリ４４，４５の側方を経由し、前記連通穴３２（図４参照）からカッタハウジング２１内に流れ込む。矢印▲１▼〜▲３▼に示した空気の流れで、前バッテリ４３、第１・第２上バッテリ４４，４５及び電動モータ２２の強制冷却を図ることができる。
【００５５】
（ｂ）において、電動芝刈機１０が停止直後は前バッテリ４３、第１・第２上バッテリ４４，４５及び電動モータ２２が発熱状態にある。そこで、前記連通穴３２から矢印▲４▼〜▲６▼の如く前バッテリ４３、第１・第２上バッテリ４４，４５又は電動モータ２２の廻りを通過する自然対流で前バッテリ４３、第１・第２上バッテリ４４，４５及び電動モータ２２は放熱することができる。また、これに伴って、ルーバ４７の開放口４７ａ（図４参照）からカバー部材２７の通風孔２７ａに矢印▲７▼の如くの空気の流れも期待でき、さらなる放熱の促進を図ることができる。
【００５６】
すなわち、電動芝刈機１０は、カッタハウジング２１に、カバー部材２７に連通する連通穴３２を設け、カッタブレード２３を回転させることで開放口４７ａ（図４参照）及び通風孔２７ａからカッタハウジング２１内に至る送風流を作るとともにカッタブレード２３の停止中は電動モータ２２又は前バッテリ４３、第１・第２上バッテリ４４，４５の熱でカッタハウジング２１内から通風孔２７ａに逆流させるようにしたものと言える。
【００５７】
以下、メインキー４１、中継部材４２及び充電器側プラグ５２の詳細を説明する。
図１１は本発明に係る電動作業機の中継部材の平面図であり、図１２は本発明に係る電動作業機の中継部材の正面図である。
中継部材４２は、ハウジング４２ａと、このハウジングに設けた６個の端子Ｃ1〜Ｃ6と、これらの端子Ｃ1〜Ｃ6から延出したハーネス４２ｃと、からなる。
図１２に示す通りに、６個の端子Ｃ1〜Ｃ6は、図面右上から順に、１番端子Ｃ1、２番端子Ｃ2、３番端子Ｃ3、４番端子Ｃ4、５番端子Ｃ5及び６番端子Ｃ6であり、これらの１〜６番端子Ｃ1〜Ｃ6はハーネス４２ｃを介して制御部２４（図７参照）の制御基板３５に接続したものであり、詳細は図７に示した通りである。
【００５８】
図１３は本発明に係る電動作業機のメインキーの平面図であり、図１４は本発明に係る電動作業機のメインキーの正面図である。
メインキー４１は、ハウジング４１ａと、このハウジング４１ａに設けた４個のピンＰ1，Ｐ3，Ｐ4，Ｐ6とからなる。
図１４に示す通りに、４個のピンＰ1，Ｐ3，Ｐ4，Ｐ6は、図面右下から順に、１番ピンＰ1、３番ピンＰ3、４番ピンＰ4、及び６番ピンＰ6であり、中継部材４２（図１２参照）の２番端子Ｃ2及び５番端子Ｃ5に相当位置Ｎ２，Ｎ５は空き部分とした。
また、１番ピンＰ1及び３番ピンＰ3はハウジング４１ａの内部で繋ぐことでショートしたピンであり、４番ピンＰ4及び６番ピンＰ6はダミーのピンである。
【００５９】
図１５は本発明に係る電動作業機の充電器側プラグの平面図であり、図１６は本発明に係る電動作業機の充電器側プラグの正面図である。
充電器側プラグ５２は、ハウジング５２ａと、このハウジング５２ａに設けた５個のピンＲ1，Ｒ2，Ｒ4，Ｒ5，Ｒ6と、これらの端子ピンＲ1，Ｒ2，Ｒ4，Ｒ5，Ｒ6から延出したハーネス５２ｃと、からなる。
図１６に示す通りに、５個のピンＲ1，Ｒ2，Ｒ4，Ｒ5，Ｒ6は、図面右下から順に、１番ピンＲ1、２番ピンＲ2、４番ピンＲ4、５番ピンＲ5及び６番ピンＲ6であり、中継部材４２（図１２参照）の３番端子Ｃ3に相当位置Ｎ３は空き部分である。
【００６０】
図１７は本発明に係る電動作業機の制御部及び中継部材廻りの別実施例の斜視図である。
制御部６４は、コントロールケース６５と、このコントロールケース６５に収納した制御基板６６と、この制御基板６６に直接的にマウントしたメインキー４１を差込むための差込み口となる中継部材６７とから構成する。なお、３７は表示灯、３８はブザーを示す。
【００６１】
電動芝刈機１０は、中継部材６７を、電動モータ２２（図５参照）を制御する制御部６４と一体的に設けるものと言える。
中継部材６７を、電動モータ２２を制御する制御部６４と一体的に設けることで、例えば、ハーネス等を削減して電動芝刈機１０の組立性の向上を図ることができる。
【００６２】
尚、実施の形態では図７に示すように、中継部材４２にメインキー４１を抜き差し自在に構成したが、メインキー４１に限るものではなく、機体側に中継部材を取付け、この中継部材に接続部材を着脱自在に構成し、電源のＯＮ／ＯＦＦをできるものであればよい。
【００６３】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１では、バッテリと制御部との間に中継部材を介在させ、この中継部材に差込むための接続部材を用意し、この接続部材を中継部材に差込むことでバッテリと制御部を接続し、接続部材を中継部材から取外すことでバッテリと制御部を切離すようにしたので、バッテリから制御部を完全に遮断することができる。すなわち、非作動時の放電の減少を図るとともに長期保管時の過放電の防止を図る。この結果、バッテリの寿命を延ばすことができる。
【００６４】
また、中継部材がバッテリを充電するための充電器を接続する接続部分を一体的に設け、接続部材のピン及びバッテリの充電する充電器の充電器側プラグのピンを接続する複数の端子を備え、複数の端子に接続部材のピン又は充電器側プラグのピンを選択的に接続可能としたので、例えば、放電時は中継部材に接続部材を差込み、充電時は中継部材に充電器を差込めばよく、放電時又は充電時に伴う誤挿入の防止を図ることができる。この結果、電動作業機における放電時又は充電時の利便性の向上を図ることができる。
正極端子が充電器からバッテリの正極に接続する充電用の正極端子を兼ねるようにしたので、制御回路及び中継部材の簡素化を図ることができる。この結果、電動作業機のコストの低減を図ることができる。
【００６５】
請求項２では、バッテリがニッケル系又はリチューム系のバッテリにした。ニッケル系又はリチューム系のバッテリは充電時の温度管理が容易であるので、充電作業の作業性の向上を図ることができる。
【００６６】
請求項３では、制御部はバッテリの温度管理制御機能を備えたので、充電時の信頼性の向上を図ることができる。この結果、バッテリの寿命を延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電動作業機の斜視図
【図２】図１の２矢視図
【図３】図１の３矢視図
【図４】本発明に係る電動作業機の分解斜視図
【図５】図１の５−５線断面図
【図６】図１の６−６線断面図
【図７】本発明に係る電動作業機の制御システム図
【図８】本発明に係る電動作業機のバッテリの寿命を表すグラフ
【図９】本発明に係る電動作業機のバッテリのメモリ効果を表すグラフ
【図１０】本発明に係る電動作業機の作用説明図
【図１１】本発明に係る電動作業機の中継部材の平面図
【図１２】本発明に係る電動作業機の中継部材の正面図
【図１３】本発明に係る電動作業機のメインキーの平面図
【図１４】本発明に係る電動作業機のメインキーの正面図
【図１５】本発明に係る電動作業機の充電器側プラグの平面図
【図１６】本発明に係る電動作業機の充電器側プラグの正面図
【図１７】本発明に係る電動作業機の制御部及び中継部材廻りの別実施例の斜視図
【符号の説明】
１０…電動作業機（電動芝刈機）、１１…機体、２１…カッタハウジング、２２…電動モータ、２３…カッタブレード、２３…、２４，６４…制御部、２６…バッテリ、４１…接続部材（メインキー）、４２…中継部材、５１…充電器、Ｃ1…正極端子（１番端子）。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric work machine that rotates an electric motor with a battery and controls the electric motor with a control unit to perform running of the machine body and various operations.
[0002]
[Prior art]
As electric work machines, for example, {circle around (1)} Japanese Patent Laid-Open No. 9-65752 “Battery Electric Device Charging Device” and {circle around (2)} Japanese Patent Laid-Open No. 10-191750 “electric work machine” are known.
According to the above (1), according to FIG. 4 of the publication, a charging socket 21 is attached to the charging operation panel 10, and an interlock switch 15 for turning on / off the power supply circuit is attached to the charging operation panel 10. The cover body 12 that slides between the cover 21 and the interlock switch 15 is provided. When the cover body 12 covers the socket 21, the interlock switch 15 is turned on, and when the socket 21 is opened, the interlock switch 15 is turned off. The protrusion 12 b is provided on the cover body 12.
According to the above (2), according to FIG. 1 of the publication, the switch 71 is attached to the support plate 76, the connection connector 72 for charging is attached to the support plate 76, and the switch 71 and the connector are connected to the opening of the housing cover 22. When the electric work machine is started by inserting and rotating the key member 74 into the switch 71, the operation portion 74b of the key member 74 covers the connection connector 72.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the battery-powered battery charger of the above item (1), the projection 12b that turns on the interlock switch 15 when the cover body 12 covers the socket 21 and turns off the interlock switch 15 when the socket 21 is opened. Since the cover body 12 is provided with a key switch that is the original purpose of the key switch, it is a device of a type in which the safety function that enables the above-mentioned electric device to be started is impaired. I have to say that it is an unsuitable device.
In addition, the electric work machine described in (2) above has the safety function inherent to the key switch and the safety function that makes it impossible to connect the charger to the electric work machine when the electric work machine is started. There is a demand for an electric working machine in which functions and a safety function for connecting a charger are integrally formed.
[0004]
Accordingly, an object of the present invention is to provide an electric working machine in which a safety function for a key switch and a safety function for connecting a charger are integrally configured.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to claim 1, a rechargeable battery is mounted on the airframe, and an electric motor is rotated by the battery, and the electric motor is controlled by a control unit, thereby allowing the airframe to travel and perform various operations. In the electric work machine to be performed, a relay member is interposed between the battery and the control unit, a connection member for inserting into the relay member is prepared, and the battery and the control unit are inserted by inserting the connection member into the relay member. Connecting and removing the connecting member from the relay member allows the battery and the control unit to be separated , and the relay member is integrally provided with a connecting portion for connecting a charger for charging the battery. , It has a plurality of terminals to connect the pins of the connecting member and the charger side plug of the battery charging charger, and can selectively connect the pins of the connecting member or the charger side plug to the plurality of terminals And, one of the plurality of terminals is used as a positive terminal connected to the positive electrode of the battery, characterized in that the positive electrode terminal, which double as the positive terminal for charging connected from the charger to the positive pole of the battery And
[0006]
A relay member is interposed between the battery and the control unit, a connection member is prepared for insertion into the relay member, and the battery and the control unit are connected by inserting the connection member into the relay member. Moreover, the control part can be completely shut off from the battery by removing the connecting member from the relay member and separating the battery and the control part. With this, discharge during non-operation is reduced and overdischarge during long-term storage is prevented. As a result, the battery life can be extended.
[0007]
Further, provided the connection portion where the RELAY member connecting the charger for charging a battery integrally, a plurality of terminals for connecting the pins of the charger-side plug of a charger for charging the pin and the battery connection member comprising, in Rukoto to the pins of the pin or the charger-side plug of the connecting member can be selectively connected to a plurality of terminals, for example, during discharging the plug connection member to the relay member, during charging charger relay member Therefore, it is possible to prevent erroneous insertion associated with discharging or charging. As a result, the convenience in discharging or charging in the electric working machine is improved.
The control circuit and the relay member are simplified by allowing the positive electrode terminal to also serve as a positive electrode terminal for charging connected from the charger to the positive electrode of the battery. As a result, the cost of the electric working machine can be reduced.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, the battery is a nickel or lithium battery.
In general, it is known that a nickel-based or lithium-based battery can be easily temperature-controlled during charging. Thus, the workability of the charging operation is improved by using a nickel or lithium battery.
[0009]
According to a third aspect of the present invention, the control unit has a battery temperature management control function.
By providing the control unit with a battery temperature management control function, the reliability during charging is improved. As a result, the battery life can be extended.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. “Front”, “Rear”, “Left”, “Right”, “Up”, “Down” follow the direction seen from the operator, Fr is front, Rr is rear, L is left, R is right Indicates. The drawings are to be viewed in the direction of the reference numerals.
[0012]
FIG. 1 is a perspective view of an electric working machine according to the present invention, 10 is an electric lawn mower as an electric working machine, 11 is an airframe, 12 is a front wheel, 13 is a rear wheel, 14 is a glass bag, 15 is a glass cover, Reference numeral 16 denotes a handle, 21 denotes a cutter housing, 27 denotes a cover member, 28 denotes an operation mechanism, 41 denotes a main key as a connecting member for turning on / off the power, and 42 denotes a relay serving as an insertion port for inserting / removing the main key 41 Reference numeral 73 denotes an operation lever, and 74 denotes a clutch mechanism.
The electric lawn mower 10 according to the present invention connects the battery and the control unit by inserting the main key 41 into the relay member 42 and removes the main key 41 from the relay member 42 as described later. This is an electric lawn mower designed to cut off
[0013]
FIG. 2 is a view taken in the direction of arrow 2 in FIG. 1 and shows a side surface of the electric lawn mower 10.
The electric lawn mower 10 controls the on / off of the electric motor 22 by inserting / removing the main key 41 to / from the body 11, and the electric motor 22 cuts the turf grass by turning the cutter blade 23 in the cutter housing 21. 21 is a rear discharge type electric lawn mower that feeds cut grass from the scroll portion 31 in the rear of the machine body 11 and collects the cut grass with a glass bag 14.
[0014]
FIG. 3 is a view taken in the direction of arrow 3 in FIG. 1 and shows a side surface of the electric lawn mower 10.
In the electric lawn mower 10, the main key 41 is inserted into the relay member 42, the electric motor 22 is turned on by the operation mechanism 28 shown in FIG. 1, and the cutter blade 23 is rotated by the electric motor 22 as indicated by an arrow a. The grass is mowed at 23, and the mowed grass is fed from the scroll portion 31 of the cutter housing 21 to the glass back 14 as indicated by the arrow b by the vortex generated by the rotation of the cutter blade 23.
[0015]
That is, the electric lawn mower 10 controls the on / off of the electric motor 22 by inserting / removing the main key 41 to / from the body 11, and the electric motor 22 cuts the turf grass by turning the cutter blade 23 in the cutter housing 21, In the electric lawn mower that feeds the cut grass from the scroll portion 31 in the cutter housing 21 to the rear of the body 11 and collects the cut grass with the glass bag 14, the scroll portion 31 is arranged on the left or right side of the body 11. In addition, it can be said that the mounting bracket 29 as an insertion port through which the main key 41 is inserted and removed is arranged on the other side of the body 11.
[0016]
Generally, in a rear-discharge type electric lawn mower that feeds the cut grass from the scroll portion to the rear of the machine and collects the cut grass with a glass bag, the cut grass adheres to the scroll portion, so the scroll portion is periodically cleaned. Therefore, there is a need for a structure that facilitates cleaning of the scroll portion.
Therefore, the scroll unit 31 is arranged on one side of the left side or the right side of the machine body 11, and the insertion port (mounting bracket 29) through which the main key 41 is inserted and removed is arranged on the other side of the machine body 11. Next, the main key 41 is inserted and removed. In this state, the machine body 12 is laid down and the scroll portion 31 can be cleaned. That is, the operator can improve the workability of the cleaning work by performing the two operations of removing and inserting the main key 41 and laying down the machine body 12 from the side of the machine body 12 without changing the place.
Hereinafter, the configuration of the electric lawn mower 10 will be described in detail.
[0017]
FIG. 4 is an exploded perspective view of the electric working machine according to the present invention, and shows the main components of the electric lawn mower 10.
The electric lawn mower 10 includes a cutter housing 21, an electric motor 22 attached to the cutter housing 21, a cutter blade 23 attached to a motor shaft 22 a of the electric motor 22, a control unit 24 disposed on the electric motor 22, A battery bracket 25 attached to the cutter housing 21 from above the electric motor 22 and the control unit 24, a battery 26 placed on the bracket 25, and the electric motor 22, the control unit 24, the battery bracket 25 and the battery 26 are connected to each other. It comprises a cover member 27 that collectively covers and an operation mechanism 28 that controls ON / OFF of the electric motor 22. The battery bracket 25 is fixed together when the electric motor 22 is attached to the cutter housing 21.
[0018]
The cutter housing 21 has an opening 21b for attaching the electric motor 22 to the main body 21a, and bosses 21c for fixing the electric motor 22 to the main body 21a (... indicates a plurality. And the scroll portion 31 for allowing the cutter blade 23 to rotate and for transporting the cut grass to the glass bag 14 behind the machine body 11 (see FIG. 3).
Further, by attaching the electric motor 22 to the bosses 21 c of the cutter housing 21, communication holes 32... (Only one is shown) communicating with the inside and outside of the cutter housing 21 are formed.
[0019]
The control unit 24 is composed of a control case 34 and a control board 35 housed in the control case 34, and the control board 35 is a non-contact which is a component of the operation mechanism 28 in order to control the electric motor 22. A reed switch 36 is connected, and an indicator light 37 that is constantly lit to notify the operator that the electric lawn mower 10 can be operated is connected, and a buzzer 38 that continues to sound continuously during the running of the body 11 and various operations. Connected. Further, the main key 41 for turning on the power is provided, and the relay member 42 into which the main key 41 is inserted is provided.
The relay member 42 is a connector and also serves as a connection portion for charging the battery 26 as will be described later.
[0020]
The battery bracket 25 is formed of a metal material, and attaches a main body portion 25a covering the side and upper portion of the electric motor 22, an extension portion 25b extending from the main body portion 25a, and a relay member 42. The mounting bracket 29 is for fixing to the cutter housing 21 together with the electric motor 22.
25c and 25d are ventilation openings formed in the main body 25a, and 25e is an ventilation opening formed in the extension 25b.
[0021]
As described above, it can be said that the electric lawn mower 10 is obtained by fixing the battery bracket 25 and the electric motor 22 to the cutter housing 21 together.
That is, by assembling the battery bracket 25 and the electric motor 22 together with the cutter housing 21, it is possible to improve the assembly of the electric lawn mower 10.
[0022]
The battery 26 is a nickel-cadmium battery and includes a front battery 43 and first and second upper batteries 44 and 45 as upper batteries.
The front battery 43 is a combination of a plurality of cells 46... Having a rated voltage of 1.2 V, and is arranged vertically on the extending portion 25 b of the battery bracket 25.
Like the front battery 43, the first and second upper batteries 44 and 45 are a combination of a plurality of cells 46... Having a rated voltage of 1.2 V, and are placed horizontally on the main body 25a of the battery bracket 25. Arranged.
[0023]
The battery 26 is preferably a high-performance battery, and other nickel-based or lithium-based batteries may be used in addition to the nickel-cadmium battery.
In general, it is known that a nickel-based or lithium-based battery can be easily temperature-controlled during charging. Therefore, the workability of the charging operation can be improved by using a nickel or lithium battery.
[0024]
The cover member 27 is a member formed of resin, and is a cover provided with a louver 47 in the lower front portion, and forms a vent hole 27a in the rear, and an escape portion 27b that opens the relay member 42 on the left side. Is formed. Moreover, the louver 47 formed the opening 47a ... which distribute | circulates air.
[0025]
5 is a cross-sectional view taken along line 5-5 of FIG. 1 and shows a side cross-section of the electric lawn mower 10. FIG.
The electric lawn mower 10 surrounds a cutter blade 23 with a cutter housing 21, an electric motor 22 is attached to the upper part of the cutter housing 21, and the electric motor 22 is driven by a rechargeable battery 26. It can be said that the first and second upper batteries 44 and 45 disposed on the electric motor 22 and the front battery 43 disposed in front of the electric motor 22 are configured.
[0026]
That is, the weight of the electric lawn mower 10 is configured by configuring the battery 26 from the first and second upper batteries 44 and 45 disposed on the electric motor 22 and the front battery 43 disposed in front of the electric motor 22. A balance can be secured. As a result, the operability of the electric lawn mower 10 can be improved.
[0027]
Further, the electric lawn mower 10 is equipped with a rechargeable battery 26 on the body 11, the electric motor 22 is rotated by the battery 26, and the cutter blade 23 in the cutter housing 21 is rotated by the electric motor 22. The cover member 27 includes a cover member 27 that collectively covers the electric motor 22 and the battery 26, and the cover member 27 is formed in an upward slope from the front to the rear of the body 11 in a side view and has an opening 47a in the lower front portion. In addition, it can be said that the battery 26 or the electric motor 22 is cooled by ventilating the vent hole 27a from the open port 47a by forming the vent hole 27a on the rear side.
[0028]
A cover member 27 that collectively covers the electric motor 22 and the battery 26 is formed ascending from the front to the rear of the body 11 in a side view, an opening 47a is formed in the lower front portion of the cover member 27, and ventilation is provided rearward. A hole 27a is formed. The battery 26 or the electric motor 22 is cooled by ventilating from the opening 47a to the vent hole 27a. Thereby, it is possible to prevent the battery 26 or the electric motor 22 from excessively generating heat, and the electric lawn mower 10 can endure continuous use for a long time.
[0029]
6 is a cross-sectional view taken along line 6-6 of FIG. 1, and shows the lawn mower in a state where the cover member 27 (see FIG. 5) of the electric lawn mower 10 is removed.
The electric lawn mower 10 is attached to the cutter housing 21 with a battery bracket 25 having a main body portion 25a covering the side and upper portion of the electric motor 22 and extending portions 25b extending forward from both sides of the electric motor 22. It can be said that the first and second upper batteries 44 and 45 are mounted on the main body portion 25a of the bracket 25, and the front battery 43 is distributed and mounted on the extending portion 25b.
[0030]
That is, the first and second upper batteries 44 and 45 are mounted on the main body portion 25a of the battery bracket 25, and the front battery 25b is distributed and mounted on the extending portion 25b of the battery bracket 25. -Air can be easily circulated between the second upper batteries 44 and 45 and the electric motor 22. As a result, the heat dissipation of the front battery 43, the first and second upper batteries 44 and 45, and the electric motor 22 can be promoted.
[0031]
It can be said that the electric lawn mower 10 is made of the battery bracket 25 made of metal and provided with openings 25c, 25d, and 25e for ventilation at the battery 43, 44, and 45 mounting positions of the battery bracket 25.
The battery bracket 25 is made of metal, and openings 25c, 25d, and 25e for ventilation are provided at positions where the batteries 43, 44, and 45 of the battery bracket 25 are mounted, thereby further radiating heat from the electric motor 22 and the batteries 43, 44, and 45. Can be promoted.
[0032]
The front battery 43 and the first and second upper batteries 44 and 45 are fixed to the battery bracket 25 by elastic belts 49a, 49b, and 49c, respectively.
[0033]
FIG. 7 is a control system diagram of the electric working machine according to the present invention. The electric working machine control system 50 includes a control unit 24 that controls the electric motor 22 and charging for charging the battery 26. And 51.
[0034]
The circuit configuration of the control unit 24 includes an overcurrent cutoff circuit 55 that cuts off overcurrent, a control block 56 that controls the operation of the electric lawn mower 10, a thermistor 57 that monitors the temperature of the battery 26 during charging, and information on the thermistor. The relay member 42 includes a thermal breaker 58 that stops charging on the basis of which the main key 41 and the charger 51 are both compatible and removable.
[0035]
The controller 24 monitors the temperature of the battery 26 with the thermistor 57 during charging. That is, it indicates that the battery 26 has a temperature management control function.
By providing the control unit 24 with a battery temperature management control function, reliability during charging can be improved. As a result, the battery life can be extended.
[0036]
The control block 56 includes a motor control circuit 61 that controls the electric motor 22, a lighting circuit 62 that lights the indicator lamp 37, and a buzzer driving circuit 63 that drives the buzzer 38. The indicator lamp 37 is an LED (light emitting diode).
[0037]
The motor control circuit 61 is a circuit for controlling the electric motor 22 and connected to the non-contact type reed switch 36 of the operation mechanism 28 (see FIG. 4) for turning on / off the electric motor 22.
The lighting circuit 62 is a circuit that always turns on the indicator lamp 37 when the voltage of the battery 26 exceeds a voltage immediately before receiving the memory effect described later, and turns off the indicator lamp 37 when the voltage falls below the voltage. . That is, this is a circuit in which the indicator lamp 37 is always lit unless the voltage of the battery 26 is lower than 0.97 V / cell.
[0038]
For example, the electric lawn mower 10 using the battery 26 as a drive source (see FIG. 5) is provided with an indicator lamp 37 that is always lit when the voltage immediately before receiving the memory effect is exceeded. The operation may be continued when the indicator light 37 of the machine 10 is lit, and the operation may be stopped and the battery 26 may be charged when the indicator light 37 is turned off.
That is, the electric lawn mower 10 is provided with the indicator lamp 37 that is always lit when the voltage of the battery 26 exceeds the voltage just before receiving the memory effect, thereby accurately informing the operator of the charging time of the battery 26. This can prevent the battery 26 from having a short life.
[0039]
The buzzer drive circuit 63 is a circuit that always sounds the buzzer 38 while the electric motor 22 is rotating, and is a circuit that stops the operation of the buzzer 38 when the voltage of the battery 26 falls below a preset voltage.
[0040]
In other words, the electric lawn mower 10 (see FIG. 5) is equipped with a rechargeable battery 26 on the body 11, and in the electric work machine for running the body 11 and performing various operations using the battery 26 as a drive source, It can be said that a buzzer 38 that constantly sounds during traveling and various operations is provided so that the operator is informed that it is operating.
[0041]
In general, an electric motor driven working machine has a much lower noise level than an engine driven working machine. Therefore, when such an electric work machine is used in a noisy environment, it may be difficult to sensuously determine whether the electric work machine is operating.
That is, by attaching a buzzer 38 that keeps sounding during the running of the body 11 and various operations to the electric lawn mower 10 (see FIG. 5) and informing the operator that it is operating, the workability of the electric lawn mower 10 and The handling property can be improved.
[0042]
In addition, it can be said that the electric lawn mower 10 (see FIG. 1) is configured such that the operation is stopped when the buzzer 38 falls below a preset voltage of the battery 26.
By preventing the buzzer 38 from operating when the voltage of the battery 26 falls below a preset voltage, it is possible to prevent mischievous battery 26 consumption.
[0043]
The relay member 42 is a connector provided with six connection terminals, and an overcurrent cutoff circuit 55 is connected to the first terminal C1 as a positive terminal (C1 is simply indicated as “1” in the figure, the same applies hereinafter). To the positive terminal of the battery 26, the negative terminal of the battery 26 and one of the control blocks 56 to the second terminal C2, the other of the control block 56 to the third terminal C3, and the thermal breaker to the fourth terminal C4. 58, one end of the thermistor is connected to the fifth terminal C5, and the other end of the thermal breaker 58 and the other end of the thermistor 57 are connected to the sixth terminal C6.
[0044]
The main key 41 is a plug having a pair of electrically connected pins P 1 and P 3 (P 1 and P 3 are simply indicated as “1” and “3” in the figure), and is the first of the relay members 42. This plug is a short circuit between the first terminal C1 and the third terminal C3 by being inserted into the terminal C1 and the third terminal C3.
[0045]
The charger 51 includes a charger-side plug 52 connected to the relay member 42 and a power plug 53 connected to a household power source.
The charger side plug 52 is connected to the first terminal C1, the second terminal C2, the fourth terminal C4, the fifth terminal C5, and the sixth terminal C6 of the relay member 42, respectively, with a first pin R1 (in this figure). R1 is simply displayed as “1” (the same applies hereinafter), a plug having 2nd pin R2, 4th pin R4, 5th pin R5 and 6th pin R6, and a plug for charging battery 26. is there.
From the above, it can be said that the relay member 42 is a connector in which both the main key 41 and the charger-side plug 52 are compatible with each other.
[0046]
In other words, the electric lawn mower 10 is integrally provided with a connecting portion for connecting a charger 51 for charging the battery 26 to the relay member 42.
By integrally providing a connecting portion for connecting the charger 51 for charging the battery 26 to the relay member 42, for example, the connecting member (main key 41) is inserted into the relay member 42 at the time of discharging, and at the time of charging. It is only necessary to insert the charger 51 into the relay member 42, and it is possible to prevent erroneous insertion accompanying discharging or charging. As a result, the convenience of the electric lawn mower 10 at the time of discharging or charging can be improved.
[0047]
In the electric lawn mower 10, the relay member 42 has a positive terminal (first terminal C 1) connected to the positive electrode of the battery 26, and this positive terminal is connected to the positive terminal of the battery 26 from the charger 51. It can also be said that it was something that was also made to serve.
By making the positive terminal (first terminal C1) also serve as the positive terminal for charging connected from the charger 51 to the positive electrode of the battery 26, the control unit 24 and the relay member 42 can be simplified. As a result, the cost of the electric lawn mower 10 can be reduced.
[0048]
Further, the electric lawn mower 10 (see FIG. 5) includes a rechargeable battery 26 mounted on the airframe 11, the electric motor 22 is rotated by the battery 26, and the electric motor 22 is controlled by the control unit 24. In the electric working machine that performs 11 running and various operations, a relay member 42 is interposed between the battery 26 and the control unit 24, and a connection member (main key 41) to be inserted into the relay member 42 is prepared. It can be said that the battery 26 and the control unit 24 are connected by inserting the connection member into the relay member 42 and the battery 26 and the control unit 24 are disconnected by removing the connection member from the relay member 42.
[0049]
A relay member 42 is interposed between the battery 26 and the control unit 24, a connection member (main key 41) is prepared for insertion into the relay member 42, and the battery is obtained by inserting the connection member into the relay member 42. 26 and the control unit 24 are connected. Also, the control member 24 can be completely disconnected from the battery 26 by removing the connecting member from the relay member 42 and disconnecting the battery 26 and the control portion 24. With this, it is possible to reduce discharge during non-operation and to prevent overdischarge during long-term storage. As a result, the life of the battery 26 can be extended.
[0050]
FIG. 8 is a graph showing the battery life of the electric working machine according to the present invention. The horizontal axis represents the depth of discharge (%), and the vertical axis represents the number of charge / discharge cycles. Here, the depth of discharge represents the depth of discharge of the battery and is expressed as a percentage. For example, when the battery capacity is 100 and complete discharge is performed, the discharge depth is displayed as 100%. The number of cycles represents the number of times that the battery can be charged and discharged.
The nickel-cadmium battery recovers its capacity even after complete discharge and is more resistant to overdischarge than lead batteries. However, repeated complete discharge causes a reduction in battery life. For example, when the discharge depth is 100 (%), that is, when complete discharge is repeated, the battery cycle number is 500 to 800 times. When charging and discharging at the discharge depth 50 (%) is repeated, the battery cycle number is 1700 to 1800 times. Extend.
[0051]
FIG. 9 is a graph showing the memory effect of the battery of the electric working machine according to the present invention. The horizontal axis is the discharge time (min), and the vertical axis is the battery voltage (V).
In a nickel-cadmium battery, it is known that when a deep discharge is performed after repeated shallow charge / discharge, the voltage at the time of discharge drops by two stages. This is called the memory effect.
In the graph, the battery voltage gradually decreases from 1.3 to 1.1 (V) until the discharge time is 60 (min). However, when the discharge time exceeds 60 (min), the battery voltage rapidly decreases.
From FIG. 8 and FIG. 9, in order to use the battery for a long time, first, complete discharge is not repeated. Secondly, do not repeat the shallow discharge that causes the memory effect. It is necessary to pay attention to these two items. That is, charging / discharging at an appropriate depth of discharge is desired.
[0052]
Empirically, a battery with a rating of 1.2 V / cell is expected to have a discharge end voltage of 1.1 V / cell causing the memory effect, and the electric lawn mower 10 (see FIG. 1) has a discharge end voltage of 1.1 V / cell. Aiming to set the voltage below the cell, an indicator lamp 37 (see FIG. 5) that is always lit unless the battery voltage is lower than 9.7 V / cell is provided.
[0053]
Referring back to FIG. 5, the electric lawn mower 10 is equipped with a rechargeable battery 26 on the machine body 12, and the electric work machine for running the machine body 12 and performing various operations using the battery 26 as a drive source is a shallow charge. When a deep discharge is performed after repeating the discharge cycle, a phenomenon in which the voltage at the time of discharge drops by two steps is called a memory effect, and always when the voltage of the battery 26 exceeds the voltage just before receiving the memory effect. It can be said that the display lamp 37 to be lit is provided.
That is, by providing the electric lawn mower 10 with the indicator lamp 37 that is always lit when the voltage of the battery 26 exceeds the voltage just before receiving the memory effect, the operator is accurately informed of the charging time of the battery 26, This can prevent the battery 26 from having a short life.
[0054]
Next, an example of the heat dissipation mechanism of the electric lawn mower 10 described above will be described.
10 (a) and 10 (b) are explanatory views of the operation of the electric working machine according to the present invention, (a) shows the air flow during operation of the electric lawn mower, and (b) is immediately after the electric lawn mower stops. Shows the air flow.
In (a), while the electric lawn mower 10 is in operation, the cutter blade 21 rotates and the inside of the cutter housing 21 becomes negative pressure. Accordingly, the communication hole 32 formed by drawing the outside air from the opening 47a (see FIG. 4) of the louver 47 as indicated by the arrow (1) and attaching the electric motor 22 to the cutter housing 21 via the side of the front battery 43. Flows into the cutter housing 21 (see FIG. 4).
On the other hand, outside air is drawn in from the ventilation hole 27a of the cover member 27 as indicated by arrows (2) and (3), and passes through the sides of the first and second upper batteries 44 and 45, and the communication hole 32 (see FIG. 4). Into the cutter housing 21. Forcible cooling of the front battery 43, the first and second upper batteries 44 and 45, and the electric motor 22 can be achieved by the air flow indicated by the arrows (1) to (3).
[0055]
In (b), immediately before the electric lawn mower 10 stops, the front battery 43, the first and second upper batteries 44 and 45, and the electric motor 22 are in a heat generating state. Therefore, as shown by arrows (4) to (6) from the communication hole 32, the front battery 43, the first and the second batteries by natural convection passing around the front battery 43, the first and second upper batteries 44 and 45, or the electric motor 22 are shown. The second upper batteries 44 and 45 and the electric motor 22 can dissipate heat. Along with this, an air flow as indicated by an arrow (7) can be expected from the opening 47a (see FIG. 4) of the louver 47 to the ventilation hole 27a of the cover member 27, and further heat dissipation can be promoted. .
[0056]
That is, in the electric lawn mower 10, the cutter housing 21 is provided with a communication hole 32 communicating with the cover member 27, and the cutter blade 23 is rotated to rotate the cutter blade 23 into the cutter housing 21 from the opening 47a (see FIG. 4) and the ventilation hole 27a. While the cutter blade 23 is stopped, the electric motor 22 or the front battery 43 and the first and second upper batteries 44 and 45 are caused to flow backward from the cutter housing 21 to the ventilation hole 27a while the cutter blade 23 is stopped. It can be said.
[0057]
Details of the main key 41, the relay member 42, and the charger side plug 52 will be described below.
FIG. 11 is a plan view of the relay member of the electric working machine according to the present invention, and FIG. 12 is a front view of the relay member of the electric working machine according to the present invention.
The relay member 42 includes a housing 42a, six terminals C1 to C6 provided on the housing, and a harness 42c extending from the terminals C1 to C6.
As shown in FIG. 12, the six terminals C1 to C6 are arranged in order from the upper right of the drawing, the first terminal C1, the second terminal C2, the third terminal C3, the fourth terminal C4, the fifth terminal C5 and the sixth terminal C6. These first to sixth terminals C1 to C6 are connected to the control board 35 of the control unit 24 (see FIG. 7) via the harness 42c, and the details are as shown in FIG.
[0058]
FIG. 13 is a plan view of the main key of the electric working machine according to the present invention, and FIG. 14 is a front view of the main key of the electric working machine according to the present invention.
The main key 41 includes a housing 41a and four pins P1, P3, P4, and P6 provided on the housing 41a.
As shown in FIG. 14, the four pins P1, P3, P4, and P6 are the first pin P1, the third pin P3, the fourth pin P4, and the sixth pin P6 in order from the lower right of the drawing, and are relayed. The positions N2 and N5 corresponding to the second terminal C2 and the fifth terminal C5 of the member 42 (see FIG. 12) are empty.
The first pin P1 and the third pin P3 are short-circuited pins connected inside the housing 41a, and the fourth pin P4 and the sixth pin P6 are dummy pins.
[0059]
FIG. 15 is a plan view of the charger side plug of the electric working machine according to the present invention, and FIG. 16 is a front view of the charger side plug of the electric working machine according to the present invention.
The charger side plug 52 includes a housing 52a, five pins R1, R2, R4, R5, and R6 provided on the housing 52a, and a harness extending from these terminal pins R1, R2, R4, R5, and R6. 52c.
As shown in FIG. 16, the five pins R1, R2, R4, R5, and R6 are arranged in order from the lower right of the drawing, the first pin R1, the second pin R2, the fourth pin R4, the fifth pin R5, and the sixth pin. The position corresponding to the pin R6 and corresponding to the third terminal C3 of the relay member 42 (see FIG. 12) is an empty portion.
[0060]
FIG. 17 is a perspective view of another embodiment around the controller and the relay member of the electric working machine according to the present invention.
The control unit 64 includes a control case 65, a control board 66 accommodated in the control case 65, and a relay member 67 serving as an insertion port for inserting the main key 41 mounted directly on the control board 66. To do. Reference numeral 37 denotes an indicator lamp, and 38 denotes a buzzer.
[0061]
It can be said that the electric lawn mower 10 is provided with the relay member 67 integrally with the control unit 64 that controls the electric motor 22 (see FIG. 5).
By providing the relay member 67 integrally with the control unit 64 that controls the electric motor 22, for example, it is possible to reduce the harness and the like and improve the assemblability of the electric lawn mower 10.
[0062]
In the embodiment, as shown in FIG. 7, the main key 41 can be freely inserted and removed from the relay member 42. However, the main key 41 is not limited to this, and a relay member is attached to the fuselage and connected to the relay member. Any member can be used as long as the member is detachable and the power can be turned on and off.
[0063]
【The invention's effect】
The present invention exhibits the following effects by the above configuration.
In claim 1, a relay member is interposed between the battery and the control unit, a connection member for inserting into the relay member is prepared, and the battery and the control unit are connected by inserting the connection member into the relay member. Since the battery and the control unit are separated by removing the connecting member from the relay member, the control unit can be completely cut off from the battery. That is, the discharge during non-operation is reduced and overdischarge during long-term storage is prevented. As a result, the battery life can be extended.
[0064]
Further, provided the connection portion where the RELAY member connecting the charger for charging a battery integrally, a plurality of terminals for connecting the pins of the charger-side plug of a charger for charging the pin and the battery connection member Since the connection member pins or the charger side plug pins can be selectively connected to a plurality of terminals , for example, the connection member is inserted into the relay member during discharging, and the charger is inserted into the relay member during charging. It is sufficient to prevent the erroneous insertion associated with discharging or charging. As a result, it is possible to improve convenience during discharging or charging in the electric working machine.
Since the positive terminal serves as the positive terminal for charging connected from the charger to the positive electrode of the battery, the control circuit and the relay member can be simplified. As a result, the cost of the electric working machine can be reduced.
[0065]
According to claim 2, the battery has a battery nickel-based or Lithium-based. Since the nickel-type or lithium-type battery can be easily temperature-controlled during charging, the workability of the charging operation can be improved.
[0066]
According to the third aspect of the present invention , since the control unit has a battery temperature management control function, it is possible to improve the reliability during charging. As a result, the battery life can be extended.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of an electric working machine according to the present invention. FIG. 2 is a view taken along an arrow 2 in FIG. 1. FIG. 3 is an exploded view of the electric working machine according to the present invention. Fig. 5 is a sectional view taken along line 5-5 in Fig. 1. Fig. 6 is a sectional view taken along line 6-6 in Fig. 1. Fig. 7 is a control system diagram of an electric working machine according to the present invention. Fig. 9 is a graph showing the battery life of the electric working machine. Fig. 9 is a graph showing the memory effect of the battery of the electric working machine according to the invention. Fig. 10 is an explanatory diagram of the operation of the electric working machine according to the invention. FIG. 12 is a plan view of the relay member of the electric working machine according to the present invention. FIG. 13 is a plan view of the main key of the electric working machine according to the present invention. FIG. 15 is a front view of the main key of the electric working machine according to the invention. FIG. 15 is a plan view of the charger side plug of the electric working machine according to the invention. FIG. 17 is a perspective view of another embodiment around the control unit and the relay member of the electric working machine according to the present invention.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Electric working machine (electric lawn mower), 11 ... Airframe, 21 ... Cutter housing, 22 ... Electric motor, 23 ... Cutter blade, 23 ..., 24, 64 ... Control part, 26 ... Battery, 41 ... Connection member (main Key), 42 ... Relay member, 51 ... Charger, C1 ... Positive terminal (No. 1 terminal).

Claims

In an electric work machine that carries a rechargeable battery, rotates an electric motor with this battery, and controls the electric motor with a control unit to run the machine and perform various operations,
A relay member is interposed between the battery and the control unit, a connection member for inserting into the relay member is prepared, the battery and the control unit are connected by inserting the connection member into the relay member, By detaching the connecting member from the relay member, the battery and the control unit are separated ,
The relay member is integrally provided with a connection portion for connecting a charger for charging the battery, and includes a pin of the connection member and a pin of a charger side plug of the charger for charging the battery. Provided with a plurality of terminals to be connected, the pins of the connection member or the pins of the charger side plug can be selectively connected to the plurality of terminals,
One of the plurality of terminals is used as a positive terminal connected to the positive electrode of the battery, and the positive terminal serves also as a positive terminal for charging connected from the charger to the positive electrode of the battery. Electric working machine characterized by.

The electric work machine according to claim 1, wherein the battery is a nickel-based or lithium-based battery.

The electric working machine according to claim 1, wherein the control unit has a battery temperature management control function.