JP6079373B2

JP6079373B2 - 電動作業機

Info

Publication number: JP6079373B2
Application number: JP2013070651A
Authority: JP
Inventors: 博久冨田; 祐一豊嶋; 広身小沢
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2013-03-28
Filing date: 2013-03-28
Publication date: 2017-02-15
Anticipated expiration: 2033-03-28
Also published as: JP2014193128A

Description

本発明は、分割可能なパイプを有し、モータで駆動される電動作業機に関する。

芝や草木を刈るための電動作業機械として、回転刃が駆動される刈払機が知られている。刈払機は今まで内燃機関を動力源とするものが一般的であったが、充電式の二次電池の性能向上に伴い電動式の刈払機が実用化され、広く用いられるようになってきた。刈払機の動力源を電力とすると、静音で排気ガスを出さない上に、ランニングコストにも優れるという特徴がある。このような電動刈払機は特許文献１において開示されており、モータの回転数が調整可能に構成されている。このような従来の電動刈払機の構成を図１２を用いて説明する。電動刈払機３０１は、パイプ状の竿３４０の先端にモータ部３５２が取り付けられ、バッテリパック３０２によってモータ部３５２に収容された図示しないモータを駆動することにより刈刃３５５を回転させる。刈刃３５５の近傍には、刈り払った草の飛散防止のための飛散防護カバー３７０が設けられる。電動刈払機３０１は図示しない肩掛け用吊りベルト等で携帯されるもので、竿３４０の長手中央部付近に作業者が操作するための正面視略Ｕ字状を呈するハンドルパイプ３４２が取り付けられ、ハンドルパイプ３４２の両端部にはグリップ部３４３ａ、３４３ｂが設けられる。軸方向に見て竿３４０のハンドルパイプ３４２と隣接した位置には、作業中に作業者の腰に当てられる腰当て部材３２８が設けられる。モータ部３５２の回転は、グリップ部３４３ａに取り付けられたトリガレバー３４４により作業者により制御される。モータ部３５２の回転数は、モータへの印加電圧を変化させることによって変更することができ、ダイヤル３１９にて調整する。このように、刈り取る対象やその形状に応じて刃の回転スピードを変えることが可能である。

このような電動刈払機において、運搬時や収納時にコンパクトにするために竿３４０を伸縮式にしたものが提案されている。竿３４０を伸縮式にした場合、後端の電源部３１０と先端の駆動部に設けられた刈刃とをカールした電源線を伸縮パイプの中を通し接続されていた。また、竿３４０を分割式にした電動刈払機も特許文献２において提案されている。

特開２０１１−１４２８５９号公報実開平７−３６６１２号公報

特許文献１に記載の電動刈払機においては、竿の長さは調整不能であるために、収納時のスペースを削減できるコンパクトな電動刈払機を実現して欲しいという要望がユーザから多く出されていた。また、特許文献２のような分割式の構成では、通電端子をジョイントした後にボルト及びナットによって固定しているため、工具を用いた竿の連結作業、分割作業を必要とするのでそれらの作業が煩わしかった。

本発明は上記背景に鑑みてなされたもので、その目的は安価な構造で運搬時、収納時にコンパクトにできる電動作業機を提供することにある。

本発明の他の目的は、簡単な接続構造でありながら信頼性が高くて製品寿命が長い竿分割構造を有する電動作業機を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、分割竿が正しく接続されていないときには、作業機が動作しないようにして安全性を高めた電動作業機を実現することにある。

本願において開示される発明のうち代表的なものの特徴を説明すれば次の通りである。

本発明の一つの特徴によれば、モータと、モータに電力を供給する電源部と、電源部から延びる中空の固定パイプと、固定パイプに固定されたハンドル部と、固定パイプに対して分割可能な中空の延長パイプを有し、延長パイプの先端にモータ及び作業機器を設けた電動作業機であって、固定パイプと延長パイプの内部に電源部からモータに至る電源線を配置し、固定パイプと延長パイプを接続する保持具を設けた。保持具により固定パイプと延長パイプを軸方向に所定の位置関係としただけでは電源線が非接続状態であり、所定の位置関係のままで保持具を操作して固定パイプと延長パイプが固定された際に固定パイプ側の電源線と延長パイプ側の電源線が接続状態となるようにした。固定パイプの先端部と延長パイプの後端部には、電源線に接続される接続端子が設けられ、保持具の所定位置には導通部材が設けられ、導通部材は保持具を固定パイプ及び延長パイプに対して固定された際に、固定パイプ側の接続端子と延長パイプ側の接続端子に接触することによりこれらを導通させ、保持具が固定パイプ及び延長パイプに対して正しい固定位置に位置づけられていないときには、固定パイプ側の接続端子と延長パイプ側の接続端子が非導通状態となるようにした。

本発明の他の特徴によれば、固定パイプの先端部と延長パイプの後端部には非導電材料製の端子ホルダが設けられ、端子ホルダには保持具との固定をするための掛合部が形成され、接続端子は端子ホルダに固定される。端子ホルダは合成樹脂製の成形品であり、２つの接続端子は端子ホルダに鋳込まれることにより固定され、２つの接続端子の一部が端子ホルダの外周面であって周方向に９０度以上離した位置に露出するように設けられる。保持具は略円筒形であって内周壁部分に掛合部と係合する溝部が形成され、溝部は軸方向に延びる軸方向溝と、軸方向溝の先端から周方向に延びる周方向溝により形成される。

本発明のさらに他の特徴によれば、掛合部は端子ホルダの中心軸に対して１８０度隔てた両側に突出する突起であり、接続端子の露出部分は突起の近傍であって軸方向に隣接した位置に配置される。保持具の軸方向中央付近には壁部が形成され、溝部は壁部を隔てて両側に２組ずつ形成される。電源部にはモータの回転を制御する制御部と、主電源スイッチと、電源のオン又はオフを表示する表示装置を含んで構成され、制御部は主電源スイッチがオンとされた際に電源部とモータが電気的に接続されていない場合には、表示装置にてエラー表示を行う。

請求項１の発明によれば、固定パイプと延長パイプを接続する保持具を設け、保持具によって固定パイプと延長パイプを軸方向に所定の位置関係としただけでは電源線が非接続状態であり、所定の位置関係のままで保持具を操作して固定パイプと延長パイプを固定してはじめて固定パイプ側の電源線と延長パイプ側の電源線が接続状態となるので、安価な構造で固定パイプと延長パイプを固定しながらも連結状態でのみ駆動可能となり、運搬性及び取扱い性を向上できる。
請求項２の発明によれば、導通部材は保持具を固定パイプ及び延長パイプに対して固定位置に位置づけた時にのみ固定パイプ側の接続端子と延長パイプ側の接続端子に接触するので、固定が不完全な状態でモータが回転してしまうことを確実に防止でき、安全性の高い電動作業機を実現することができる。
請求項３の発明によれば、パイプの先端に保持具との固定をするための掛合部が形成された端子ホルダを設けたので、工具を使用しないでパイプの連結、分離が可能となり、連結部の保持力や組立作業性が良くなる。
請求項４の発明によれば、端子ホルダは合成樹脂製の成形品であり、２つの接続端子は端子ホルダに鋳込まれることにより固定されるので、強度的に優れてがたつきや接触不良を起こしにくい信頼性の高い連結構造を実現できる。また、２つの接続端子の一部が端子ホルダの外周面であって周方向に９０度以上離した位置に露出するように設けられるので、異物等により接続端子間が短絡してしまう恐れを低減できる。
請求項５の発明によれば、掛合部と係合する溝部は軸方向に延びる軸方向溝と、軸方向溝の先端から周方向に延びる周方向溝により形成されるので、パイプに対して保持具を回転させることによって係合部と軸方向溝を確実に掛合させるので、保持具に対するパイプの抜けを確実に防止できる。
請求項６の発明によれば、掛合部は端子ホルダの中心軸に対して１８０度隔てた両側に突出する突起であり、接続端子の露出部分は突起の近傍であって軸方向に隣接した位置に配置されるので、突起により接続端子の露出部分が他の部材や異物等に接触することを低減でき、接続端子の劣化を防止できると共に接続端子間の短絡の恐れを低減させることができる。
請求項７の発明によれば、保持具の軸方向中央付近には壁部が形成され、溝部は壁部を隔てて両側に２つずつ形成されるので、固定パイプと延長パイプのそれぞれを保持具に対して位置決めしやすく、かつ剛性の高い保持具を実現することができる。
請求項８の発明によれば、制御部は主電源スイッチがオンの際に電源部とモータが電気的に接続されていないと判断された場合に、表示装置にてエラー表示を行うので、作業者に保持具による接続が不十分な状態であることを即座に認識させることができる。

本発明の上記及び他の目的ならびに新規な特徴は、以下の明細書の記載及び図面から明らかになるであろう。

本発明の実施例に係る電動刈払機１の全体を示す側面図であり、竿部２０の接続時の状態を示す。図１の電動刈払機１の電源部１０の拡大図である。本発明の実施例に係る電動刈払機１の全体を示す側面図であり、竿部２０の分割時の状態（非接続状態）を示す。図３の保持具５０付近の縦断面図であり、連結前の状態を示す図である。図４のＡ−Ａ部の断面図である。図４のＢ−Ｂ部の断面図である。図４のＣ−Ｃ部の断面図である。図１の保持具５０付近の縦断面図であり、連結後の状態を示す図である。図８のＤ−Ｄ部に相当する断面図であって、保持具５０を回転させる前の状態である。図８のＤ−Ｄ部の断面図である。電動作業機の他の実施例に係る駆動部の例を示す図である。従来の電動刈払機の全体形状を示す斜視図ある。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。なお、以下の図において、同一の部分には同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略する。また、本明細書においては、前後、上下の方向は図中に示す方向であるとして説明する。

電動作業機の一つである電動刈払機１は、図１に示すように、バッテリパック２が取り付けられる電源部１０と、電源部１０の前端付近に固定される分割式の竿部２０と、竿部２０の先端に取り付けられる駆動部１５１の３つの部分により主に構成される。竿部２０は、前後方向のほぼ中央付近に固定されるハンドル部４１と、保持具５０を含んで構成される。本実施例において電源部１０と駆動部１５１を連結する中空パイプからなる竿は、電源部１０に固定される固定パイプ（第１のパイプ）４０と、分離可能であって固定パイプ４０の前方側に連結される延長パイプ（第２のパイプ）８０により分割可能に構成される。作業機器の主要部を構成する駆動部１５１は、延長パイプ８０の先端に固定され、固定パイプ４０の前端と延長パイプ８０の後端は、これらを接続する為の接続手段たる保持具５０によって連結される。

電源部１０のハウジング１１には、リチウムイオン電池等の二次電池を複数本収容するバッテリパック２が装着され、ハウジング１１の内部には駆動部１５１に含まれるモータを駆動するための制御部（コントローラ）と、バッテリパック２から供給される直流電圧を所定の直流電圧に昇圧してモータに供給する昇圧回路が収容される。電源部１０から前方側には固定パイプ４０が取り付けられる。固定パイプ４０は例えばアルミニウム合金等の金属製の筒状部材であって、固定パイプ４０の前後方向のほぼ中央付近には、ハンドル部４１が配置される。ハンドル部４１は、前面視で略Ｕ字形の中空状のハンドルパイプ４２を有し、ハンドルパイプ４２の両端に取り付けられるグリップ部４３を含んで構成される。２つあるグリップ部４３のうち右側部分は操作部として形成され、グリップ部４３には回転軸を中心に揺動可能なトリガレバー４４が連結される。トリガレバー４４にはワイヤ２６が接続され、ワイヤ２６を介して電源部１０に配置されたスイッチ２１に連結される。ワイヤ２６は固定パイプ４０に沿わせて腰当て部２８の内側を通り、電源部１０に接続される。トリガレバー４４の後方側にはロックレバー４５が設けられる。ハンドルパイプ４２はハンドルホルダー４６を用いて固定パイプ４０にボルト止めされる。ハンドルホルダー４６の固定パイプ４０に対する固定位置は、所定範囲において前後方向に取り付け位置を調整可能としても良い。ハンドルホルダー４６の後方には、肩掛け用吊りベルトを取り付けるためのベルト保持部４７と腰当て部２８が設けられる。尚、ハンドルパイプ４２の形状は、正面視で略Ｕ字状だけでなく、刈払機で広く使われているループハンドル（Ｄ字形のハンドル）であっても良い。

ハウジング１１に固定された固定パイプ４０の前方側には、固定パイプ４０と同径の延長パイプ８０が接続される。固定パイプ４０と延長パイプ８０は、鉄系合金やアルミニウム合金等の金属製の筒状部材とすると安価に製造できて好ましいが、合成樹脂製や炭素繊維等の新素材で構成しても良い。延長パイプ８０と固定パイプ４０は、保持具５０を介して接続される連結方法が採用される。本実施例では延長パイプ８０と固定パイプ４０からなる竿全体の長さは一定であって調整はできない。しかしながら、保持具５０で分割されるために、延長パイプ８０と駆動部１５１を交換することによりさまざまな電動式の作業機器とすることができる（これについては図１１で後述する）。電動刈払機１は、図１に示すように延長パイプ８０と固定パイプ４０を保持具５０を介して接続した状態において作業を行う。

駆動部１５１は、アルミニウム合金等の成型により製造されたモータケース１５２の内部に、いわゆるコアレスモータ等の直流ブラシ付きのモータ（後述）が収容したものであり、入力される電圧に応じた速度で回転するモータにより刈刃１５５を回転させる。コアレスモータは、ギヤやコアがないため比較的軽量である上、刈刃がコアレスモータの中心軸に直接駆動される構成、即ちギヤ等を介さずにコアレスモータに刈刃が直結される構成であるため、機械的な損失を抑制でき、更にギヤ音が発生せず騒音の発生が小さい。さらに、コアレスモータは、コイル基板を中心軸の軸方向に通過する磁束が発生することで回転する構成であるため、延長パイプ８０の先端にモータの回転軸が４５度程度傾けて配置された構成でありながら、駆動部１５１の上下方向中心軸の方向にモータの回転軸が突出することが無く、コンパクトな形状とすることができる。

モータケース１５２に収容されるモータの下側にはファンカバー１５４が設けられ、ファンカバー１５４から下方に突出する図示しない出力軸に、ホルダ１５６を用いて刈刃１５５が装着される。延長パイプ８０の先端付近にはモータに隣接して刈刃１５５の一部を覆う飛散防護カバー１７０が設けられる。刈刃１５５としては金属製の円形のチップソーを用いることができるが、それだけに限られず、その他の任意の切断手段、例えばナイロンコードカッタや往復動するバリカン手段、トリマー手段等を使用しても良い。

図２は図１の電動刈払機１の電源部１０の拡大図であって、左右分割式のハウジング１１の一方を取り外した状態を示す。電源部１０の内部には昇圧回路や制御回路（コントローラ）を搭載する回路基板１３が収容される。ハウジング１１の前方側の取付ボス３４には固定パイプ４０が取り付けられる。固定パイプ４０は、アルミニウム合金や強化プラスチック等、軽量で丈夫な素材から形成された中空管であって、その断面が例えば略円環状とされ、内部に電源線３５が配置される。電源線３５は回路基板１３からモータ（図１参照）へモータの駆動電力を供給する電源線となる。ハウジング１１は左右分割式で２分割可能に形成され、その内壁部分と一体的に成形により製造される取付ボス３４部分に固定パイプ４０が保持される。取付ボス３４の後面は突当面３４ａが形成され、突当面３４ａ付近には電源線３５の端部付近を固定するための固定具３３が設けられる。

バッテリ取付部１２は、電源たるバッテリパック２を取り付ける部分であり電源との接続部となる。バッテリ取付部１２には、図１に示すように上方向から下方向にバッテリパック２をスライドさせながら装着可能である。バッテリ取付部１２には、複数のターミナル１５を保持するターミナル基台１４が設けられ、バッテリパック２をバッテリ取付部１２に装着した際に、バッテリパック２の出力端子（図示せず）がターミナル１５と接続することによりバッテリパック２の電力を回路基板１３に供給することができる。ターミナル１５と回路基板１３は複数のリード線１７により接続される。ハウジング１１の上面部には主電源スイッチ（図示せず）と電池残量表示部が配置される操作パネル１６が設けられる。主電源スイッチがオンにされると回路基板１３に搭載されるマイクロコンピュータ（図示せず）に電源が供給され、モータへの電力供給の待機モードになる。主電源スイッチがオフの場合はトリガレバー４４（図１参照）が引かれても回路基板１３からモータへ電力が出力されない。回路基板１３からの直流電力は２本電源線３５を介してモータへ供給される。電源線３５は固定パイプ４０の内部に配置される２線ケーブルである。

刈刃１５５を駆動するモータの回転速度は、操作パネル１６に設けられるダイヤル１９によって設定され、設定された回転速度となるように調整された所定の直流電圧がモータに供給される。主電源スイッチがオンの待機モードにおいてトリガレバー４４（図１参照）が引かれると、所定電圧の直流が回路基板１３からモータへ供給される。トリガレバー４４が引かれるとワイヤ２６が牽引され、ワイヤ終端２６ａが移動することにより可動プレート２３が前後方向に移動する。可動プレート２３の後端部はスイッチ２１のプランジャ２２に当接するように配置され、ワイヤ２６の移動がスイッチ２１に伝達され、トリガレバー４４が引かれるとスイッチ２１がオン（接続状態）となる。本実施例では、トリガレバー４４、ワイヤ２６、可動プレート２３及びスイッチ２１等によってトリガスイッチを構成したが、その他のスイッチ機構にて実現しても良い。ダイヤル１９の設定は、抵抗値の変化として回路基板１３に伝達され、図示しないマイクロコンピュータは、トリガレバー４４のオンオフとダイヤル１９の設定値に応じて出力する電圧を調整する。

回路基板１３上には、複数のコンデンサ３１、３２やコイル２９などの昇圧回路用の電子素子が搭載される。バッテリパック２の出力電圧の大きさに対してどの程度まで昇圧するかは、回転式のダイヤル１９の設定値に応じて決定される。本実施例では、例えばバッテリパック２として１４．４Ｖ又は１８Ｖのリチウムイオン電池を用い、モータとして定格３８Ｖのブラシ付きの直流モータを用いる。このようにバッテリパック２の出力電圧にかかわらず、回路基板１３がダイヤル１９の設定値に応じて値の電圧をモータに供給するため、バッテリパック２の種類（定格電圧）は問われない。また、昇圧回路を用いることで、電圧の小さい電池でも十分に高い回転数で作業を行うことが可能となる。尚、使用されるバッテリパック２やモータの種類及び定格電圧や、昇圧回路でどの程度まで昇圧するか等の組み合わせは任意であり、本実施例で示す例以外のその他の構成であっても良い。

回路基板１３から延びる電源線１８から、延長パイプ８０の内部に配置される別の電源線３５への接続は、接続端子３０を介して行われる。本実施例では、電源線３５はプラス、マイナスの２本の電線を有するように構成される。図２に図示されていない電源線３５のもう一方の端部は、保持具５０と接続される端子ホルダ４８の接続端子（ともに図４で後述）と接続される。回路基板１３には、過電流や過電圧からバッテリパック２及びモータを保護する機能を備え、過電流や過電圧の検出時にはモータに供給される電力を強制的に遮断するか、又は、モータにブレーキ電流を流すことによりモータの回転を制動する制御を行う。ハウジング１１の前方付近の上部にはＬＥＤ３７が設けられ、主電源のオンの時に連続点灯するが、何らかの異常時にはＬＥＤ３７が点滅することにより異常状態を示すアラーム表示を行う。尚、ＬＥＤ３７を設ける位置はハウジング１１だけに限られずに、保持具５０にＬＥＤを取り付けてもよく、また、モータケース１５２にＬＥＤを設けるようにしてもよい。ＬＥＤは他の発光手段であっても良い。

図３は、本発明の実施例に係る電動刈払機１の全体を示す側面図であり、竿部２０の分割時の状態（非接続状態）を示す。本実施例においては、共に中空パイプで形成される固定パイプ４０と延長パイプ８０は、保持具５０によって連結される。保持具５０は、固定パイプ４０の前端部分と延長パイプ８０の後端部分を接続するために用いられる専用の部品（接続手段）であって、保持具５０は固定パイプ４０の内部に配線される電源線３５と、延長パイプ８０の内部に配線される電源線８５を接続する機能も果たす。電源線８５はモータのカーボンブラシ（図示せず）に接続されており、トリガレバーをＯＮすることによりモータに電圧が印加され刈刃１５５が回転する。固定パイプ４０の先端には、保持具５０に対して抜けないように接続可能とし、固定パイプ４０と保持具５０を掛合させるための突起４８ａ、４８ｂが、１８０度離れた位置において径方向外側に突出するように形成される。同様にして延長パイプ８０の後端部分にも保持具５０に対して抜けないように接続可能とするために、１８０度離れた位置において径方向外側に突出する突起７８ａ、７８ｂが形成される。突起４８ａ、４８ｂは端子ホルダ４８上に一体成形で形成し、同様に突起７８ａ、７８ｂは端子ホルダ７８上に一体成形で形成すると強度的にも好ましく、保持具５０に形成される溝部（後述）と係わり合う、嵌め合う、又は掛かり合うことにより保持具５０が固定パイプ４０、延長パイプ８０と固定される。尚、端子ホルダ４８と端子ホルダ７８は共通部品とすることができる。

固定パイプ４０と延長パイプ８０を保持具５０に連結させるには、端子ホルダ４８の突起４８ａ、４８ｂを保持具５０の内周壁側に形成された溝部（後述）に合わせるようにして矢印６１のように保持具５０を固定パイプ４０側に嵌め込む。同様にして、固定パイプ４０側を矢印６２のように移動させて、端子ホルダ７８の突起７８ａ、７８ｂを保持具５０の後述する溝部に合わせるようにして固定パイプ４０側を保持具５０に嵌め込む。固定パイプ４０と延長パイプ８０がそれぞれ保持具５０の中央に設けられた後述する壁部分に突き当たったら、保持具５０だけを長手方向の中心軸に対し周方向に約９０度回転させる。この保持具５０の回転動作により固定パイプ４０と延長パイプ８０がしっかりと連結されると共に、固定パイプ４０の内部に配線される電源線３５と、延長パイプ８０の内部に配線される電源線８５が接続状態となる。ここで重要なことは、保持具５０の回転動作により固定パイプ４０と延長パイプ８０の接続が完了したら電源線３５と電源線８５が接続状態となることである。逆の言い方をすれば、保持具５０の回転動作が足りない場合や、固定パイプ４０又は延長パイプ８０のいずれかが保持具５０に正しく装着されていない場合は電源線３５と電源線８５が接続状態とならない。従って、保持具５０による連結が正しく行われて初めて駆動部１５１に含まれるモータが動作して刈刃１５５が回転するため、接続状態が不完全な状態にて駆動部１５１が可動する恐れがない。

本実施例においては、図１のように保持具５０を正しく接続した後に、作業者が主電源スイッチをＯＮにすると、電源のオンオフ状態を表示する表示装置となるＬＥＤ３７が連続点灯（通常表示）する。この際、制御部は保持具５０が正しく接続されていない場合、又は、電源線３５、８５等の断線により駆動部１５１への電力供給が不可能な状態にある場合には、ＬＥＤ３７を一定時間だけ点滅表示（エラー表示）することにより、駆動部１５１が稼働状態に無いことを表示するようにすると良い。尚、ＬＥＤ３７を一定時間だけ点滅表示させた後には主電源スイッチが自動的にＯＦＦとしてＬＥＤ３７を消灯させる。尚、ＬＥＤ３７を点滅表示している間に作業者が保持具５０を回転させたりして接続状態が完全になる場合がある。この際には、一旦主電源スイッチを自動でＯＦＦにしてから再度作業者により電源ＯＮさせるようにして、安全性を高めるような制御を行うと良い。

図４は図３の保持具５０付近の縦断面図であり、連結前の状態を示す図である。固定パイプ４０の先端には、端子ホルダ４８が設けられる。端子ホルダ４８は合成樹脂等の非導電材料の一体成形にて製造される部品であって、中心軸からみて１８０度隔てた外周部には径方向外側に突出する２つの突起４８ａ、４８ｂが形成される。突起４８ａ、４８ｂの径方向先端の面の中央付近には、端子ホルダ４８を保持具５０の正しい固定位置に位置付けられたときに嵌合することによりストッパーとしての機能を果たす凹部４８ｃ、４８ｄが形成されている。端子ホルダ４８の内部には２本の電源線３５ａ、３５ｂが接続される接続端子４９ａ、４９ｂが設けられる。接続端子４９ａ、４９ｂは図４のように側面視した際に略Ｌ字形の金属製の部材であって、合成樹脂製の端子ホルダ４８に鋳込むようにして固定される。接続端子４９ａ、４９ｂの一方の先端部分は端子ホルダ４８の外周面から外部に露出する。この際、露出部分が端子ホルダ４８の外周面であって周方向に所定角度以上、好ましくは９０度以上離れた位置に露出するように構成すると好ましく、本実施例では周方向に反対側（１８０度離れた方向）に露出するように構成した。この接続端子４９ａ、４９ｂの露出部分が端子ホルダ４８の先端面４８ｅにそれぞれ露出するように構成することも考えられる。しかしながら接続端子４９ａ、４９ｂには電源部１０側から供給される直流電圧が印加されているので、短絡の恐れを低減させるために接続端子４９ａ、４９ｂの露出部分を極力離すように配置すると良い。また、接続端子４９ａ、４９ｂの露出部分は突起４８ａ、４８ｂの近傍であって軸方向に隣接した位置に配置するようにした。このように突起４８ａ、４８ｂの近傍に配置したのは、接続端子４９ａ、４９ｂの露出部分間の短絡防止のためである。接続端子４９ａ、４９ｂの後端部分は電源線３５ａ、３５ｂと固定されるが、これらの接続方法はハンダ付けや、差し込み式端子を用いる方法、カシメ等で固定する方法など公知の接続方法を用いることができる。

端子ホルダ４８の後方側は円筒部４８ｆとなっており、円筒部４８ｆの内部に固定パイプ４０が挿入される。本実施例では固定パイプ４０と端子ホルダ４８は、接着剤、ネジ止め、カシメ止め等の公知の方法によって固定される。端子ホルダ７８は、端子ホルダ４８と同一構造のものであって、２つの突起７８ａ、７８ｂ、凹部７８ｃ、７８ｄ、電源線８５ａ、８５ｂが接続される接続端子７９ａ、７９ｂが端子ホルダ４８側と同様の構成で設けられる。

保持具５０は中央に壁部５１が形成され、前方側に端子ホルダ７８を収容する空間が形成され、後方側が端子ホルダ４８を収容する空間が形成される。保持具５０の後方側には、端子ホルダ４８に対して保持具５０を軸方向に挿入する際のガイドとなる２本の軸方向溝５２ａ、５３ａが設けられる。軸方向溝５２ａ、５３ａの溝幅や深さは、突起４８ａ、４８ｂの形状に対応したものであり、突起４８ａ、４８ｂを軸方向溝５２ａ、５３ａによってガイドさせた状態で、保持具５０を固定パイプ側にスムーズに移動させて、先端面４８ｅが壁部５１の後面に当接するように位置付ける。先端面４８ｅが壁部５１に当接した際に突起４８ａ、４８ｂに位置する部分には、軸方向溝５２ａ、５３ａから周方向に延びる周方向溝５２ｂ、５３ｂが形成される。この周方向溝５２ｂ、５３ｂにより突起４８ａ、４８ｂを案内するように、固定パイプ４０と保持具５０を相対的に回転させると、凹部４８ｃが周方向溝５２ｂの先端付近に形成された微小な凸部５２ｃと嵌合することにより、保持具５０を端子ホルダ４８に対して固定位置にて安定して保持され、電動刈払機１による作業時に振動で外れたりすることを効果的に防止できる。突起４８ｂ側にも同様に凹部４８ｄが形成されており、周方向溝５３ｂの先端付近に形成された微小な凸部５３ｃ（後述）と嵌合する。この凸部５２ｃと凹部４８ｃ、凸部５３ｃ（後述）と凹部４８ｄが嵌合状態になると、保持具５０を端子ホルダ４８に対して安定して保持されると共に、接続端子４９ａの露出部が導通部材５７の端子部５７ａと対面する位置関係となり、両者は良好に接することにより、電源線３５ａが導通部材５７と電気的に接続される。尚、図４では導通部材５７と１８０度離れた位置に配置される導通部材５８（後述）が見えないが、接続端子４９ｂの露出部が導通部材５８と接することにより電源線３５ｂが導通部材５８と電気的に接続される。

保持具５０の前方側には、保持具５０を端子ホルダ７８に対して軸方向に挿入する際のガイドとなる２本の軸方向溝５５ａ、５６ａが設けられる。軸方向溝５５ａ、５６ａの溝幅や深さは、突起７８ａ、７８ｂの形状に対応したものであり、突起７８ａ、７８ｂを軸方向溝５５ａ、５６ａによってガイドさせた状態で、延長パイプ８０を保持具５０側に移動させて、先端面７８ｅが壁部５１の前面に当接するように位置付ける。軸方向溝５５ａ、５６ａの先端から周方向に延びる周方向溝５５ｂ、５６ｂが形成され、その先端付近に微小な凸部５５ｃ、５６ｃ（後述）が形成される。この凸部５５ｃと凹部７８ｃ、凸部５６ｃ（後述）と凹部７８ｄが嵌合状態になると、接続端子７９ａの露出部が導通部材５７の端子部５７ｂと対面する位置関係となり、両者は良好に接することにより、電源線８５ａが導通部材５７と、電源線８５ｂが導通部材５８（後述）と電気的に接続される。

図５は図４のＡ−Ａ部の断面図である。保持具５０の後方側の空間には軸方向溝５２ａ（図５では見えない）、５３ａから周方向に延びる周方向溝５２ｂ、５３ｂが形成される。同様にして軸方向溝５５ａ（図５では見えない）、５６ａから周方向に延びる周方向溝５５ｂ、５６ｂが形成される。周方向溝５２ｂ、５３ｂの端部付近には凸部５２ｃ、５３ｃが形成される。同様にして、周方向溝５５ｂ、５６ｂの端部付近には凸部５５ｃ、５６ｃが形成される。さらに、軸方向に見て凸部５２ｃと５５５ｃの間には、接続端子４９ａと７９ａを接続するための導通部材５７が設けられる。同様にして軸方向に見て凸部５３ｃと５６ｃの間には、接続端子４９ｂと７９ｂを接続するための導通部材５８が設けられる。導通部材５７、５８は導電性の部材であって、たとえば金属製とすることができ、合成樹脂製の保持具５０に鋳込まれるようにして組み込まれる。導通部材５７、５８は図５のように横断面位置で見たときに、略コの字形をしており、内周側に略円形の部材が露出し、接続端子４９ａと７９ａ、及び、接続端子４９ｂと７９ｂと接触することにより、電源線３５ａと８５ａ、及び、電源線３５ｂと８５ｂを電気的に導通可能な状態とする。

図６は図４のＢ−Ｂ部の断面図である。この断面位置は保持具５０を後面側から見た背面図とほぼ同じ形状である。図４のＢ−Ｂ部断面位置において保持具５０はほぼ円筒形状となっているが、端子ホルダ４８に形成された１つの突起４８ａ、４８ｂを案内させるための軸方向溝５２ａ、５３ａが形成される。図６では、端子ホルダ４８を接続した際のその位置を図示している。突起４８ａ、４８ｂが軸方向溝５２ａ、５３ａと一致する回転位置に有るときが、固定パイプ４０（又は延長パイプ８０）と保持具５０の脱着が可能な着脱位置である。軸方向溝５２ａ、５３ａの深さ（径方向内側から最外部までの距離）は、突起４８ａ、４８ｂの突出量よりも多くして余裕を持たせているが、この余裕量をどの程度とするかは任意である。軸方向溝５２ａ、５３ａの内部に突起４８ａ、４８ｂを挿入させているときの状態では、接続端子４９ａ、４９ｂの後方部分の位置は３５ａ、３５ｂで示す位置となる。尚、電源線３５ａは＋線であり、電源線３５ｂは−線であって極性を有するものであるため、突起４８ａ、４８ｂやそれに対応する溝５２（５２ａ）、５３（５３ａ）の幅や深さをそれぞれ異なるように形成して、逆方向に接続できないように構成しても良い。また、突起４８ａ、４８ｂの形状は同じとしても、逆方向に接続できないようにさらなる溝とリブの組み合わせを設けるようにしても良い。

図７は図４のＣ−Ｃ部の断面図である。突起４８ａ、４８ｂの凹部４８ｃ、４８ｄが凸部５２ｃ、５３ｃと嵌合している位置関係（突起４８ａ’、４８ｂ’の位置）にあるときが保持具５０の固定パイプ４０に対する固定位置にある。この断面位置は周方向溝５２ｂ、５３ｂの位置関係が理解できるであろう。保持具５０の周方向溝５２ｂ、５３ｂは溝深さ（中心軸から径方向の距離）が徐々に変化した形状となっており、軸方向溝５２ａ、５３ｂとの接続部から周方向に離れるほどその溝深さが浅くなり、中心軸から径方向の距離が短くなる。このように、溝深さが変化した形状とすることにより、保持具５０を固定パイプ４０及び延長パイプ８０に対して回転させると突起４８ａ、４８ｂと周方向溝５２ｂ、５３ｂが押圧状態となり、周方向溝５２ｂ、５３ｂの端部において保持具５０の周方向への回転移動が制限されるときに、凹部４８ｃ、４８ｄが凸部５２ｃ、５３ｃと強固に嵌合するため、がたつきの発生を防止して固定位置にて安定して保持させることができる。このようにして保持具５０を周方向に回転させて固定パイプ４０及び延長パイプ８０と固定した際の縦断面図が図８である。

図８は、図１の保持具５０付近の縦断面図であり、連結後の状態を示す図である。この図により、電源線３５ａ、３５ｂが保持具５０に鋳込まれた導通部材５７、５８によって電源線８５ａ、８５ｂ側に接続されることが理解できるであろう。ここでは電源線３５ａ、３５ｂの一端に接続端子４９ａ、４９ｂが接続されており、接続端子４９ａ、４９ｂは端子ホルダ４８に保持されている。端子ホルダ４８は固定パイプ４０の端部に配設されている。同様にして電源線８５ａ、８５ｂの一端には接続端子７９ａ、７９ｂが接続されており、接続端子７９ａ、７９ｂは端子ホルダ７８に保持されている。端子ホルダ７８は延長パイプ８０の端部に配設されている。電源線８５ａ、８５ｂは延長パイプ８０の内部空間を通りモータへ接続される。

図９は図８のＤ−Ｄ部に相当する断面図であって、保持具５０を回転させる前の状態である。Ｄ−Ｄ断面位置においては、接続端子４９ａ、４９ｂは径方向内側から外側に延びるような位置関係である。一方、導通部材５７、５８は左右両側において配置されるので、保持具５０を回転させる前の状態、すなわち着脱可能な状態においては接続端子４９ａ、４９ｂと導通部材５７、５８は接触しない位置関係にある。また、接続端子４９ａ、４９ｂと導通部材５７、５８の幅が狭く構成されているため、保持具５０を回転させてロック位置に位置付けないとこれらが導通することがない。

図１０は図８のＤ−Ｄ部の断面図であって、保持具５０を矢印６３のように約９０度回転させた後の状態である。この状態においては接続端子４９ａの外周側の露出面が導通部材５７の露出面たる端子部５７ａと良好に当接し、接続端子４９ｂの外周側の露出面が導通部材５８の露出面たる端子部５８ａと良好に当接することになる。

以上説明したように本実施例においては、保持具５０を固定パイプ４０及び延長パイプ８０に対して規定位置に位置付けないと、電源線３５と電源線８５が接続されないため、モータが駆動しなくなる。このようにモータを有する駆動部１５１と電力を供給する電源部１０を分割式の竿部２０によって接続するようにして、連結部を固定したときのみモータを駆動可能に構成したので、取り扱いが簡単で安全な電動作業機を実現できる。また、保持具５０付近の分割構造が安価な構造で実現したので、運搬時、収納時にはコンパクトにできる電動刈払機を安価に実現できる。

以上、本発明を実施例に基づいて説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。上記実施例では、電動作業機の例として電動刈払機に適用した例を説明したが、本発明は刈払機だけに限られずに、伸縮式の竿の先端にモータにより駆動される作業機器が設けられた電動式の作業機器においても同様に適用できる。例えば図１１（１）〜（４）に示すように、駆動部１５１の代わりに延長パイプ８０の先端に様々な作業機器を取り付けた電動作業機が考えられる。図１１（１）は、延長パイプ８０の先端にヘッジトリマ駆動部５５１を取り付けた例である。ヘッジトリマ駆動部５５１には前後方向に往復移動する刈刃５５５が設けられ、草や枝をトリムする作業を行うことができる。図１１（２）は、延長パイプ８０の先端にポールソー駆動部６５１を設けた例である。ポールソー駆動部６５１においては小型のソーチェン６５５が回転することにより枝の切断作業等を行うことができる。図１１（３）は、延長パイプ８０の先端にカルチベータ駆動部７５１を設けた例である。カルチベータ駆動部７５１では数本の爪７５５が回転することによって表土を耕す作業を行うことができる。図１１（４）は、延長パイプ８０の先端にエッジャ駆動部８５１を設けた例である。エッジャ駆動部８５１では回転する切断刃８５５によって芝生のエッジ等をそろえる作業を行う事ができる。尚、本発明の電動作業機においては、竿の先端に種々の作業を行うための駆動部を設けられ、駆動される対象をモータで動作させる作業機あれば、その作業の種類は上述した例には限定されない。

１電動刈払機２バッテリパック
１０電源部１１ハウジング
１２バッテリ取付部１３回路基板
１４ターミナル基台１５ターミナル
１６操作パネル１７リード線
１８電源線１９ダイヤル
２０竿部２１スイッチ
２２プランジャ２３可動プレート
２６ワイヤ２６ａワイヤ終端
２７レバー２８腰当て部
２９コイル３０接続端子
３１コンデンサ３３固定具
３４取付ボス３４ａ突当面
３５、３５ａ、３５ｂ電源線３７ＬＥＤ
４０固定パイプ４１ハンドル部
４２ハンドルパイプ４３グリップ部
４４トリガレバー４５ロックレバー
４６ハンドルホルダー４７ベルト保持部
４８端子ホルダ４８ａ、４８ｂ突起
４８ｃ、４８ｄ凹部４８ｅ先端面
４８ｆ円筒部４９ａ、４９ｂ接続端子
５０保持具５１壁部
５２溝
５２ａ、５３ａ、５５ａ、５６ａ軸方向溝
５２ｂ、５３ｂ、５５ｂ、５６ｂ周方向溝
５２ｃ、５３ｃ、５５ｃ、５６ｃ凸部
５７、５８導通部材
５７ａ、５７ｂ、５８ａ、５８ｂ端子部
７８端子ホルダ７８ａ、７８ｂ突起
７８ｃ、７８ｄ凹部７８ｅ先端面
７８ｆ円筒部７９ａ、７９ｂ接続端子
８０延長パイプ８５電源線
８５ａ、８５ｂ電源線１５１駆動部
１５２モータケース１５４ファンカバー
１５５刈刃１５６ホルダ
１７０飛散防護カバー３０１電動刈払機
３０２バッテリパック３１０電源部
３１９ダイヤル３２８腰当て部材
３４０竿３４２ハンドルパイプ
３４３ａ、３４３ｂグリップ部３４４トリガレバー
３５２モータ部３５５刈刃
３７０飛散防護カバー５５１ヘッジトリマ駆動部
５５５刈刃６５１ポールソー駆動部
６５５ソーチェン７５１カルチベータ駆動部
７５５爪８５１エッジャ駆動部
８５５切断刃

Claims

モータと、前記モータに電力を供給する電源部と、前記電源部から延びる中空の固定パイプと、前記固定パイプに固定されたハンドル部と、前記固定パイプに対して分割可能な中空の延長パイプを有し、前記延長パイプの先端に前記モータと前記モータによって駆動される作業機器を設けた電動作業機であって、
前記固定パイプと前記延長パイプの内部に前記電源部から前記モータに至る電源線を配置し、
前記固定パイプと前記延長パイプを接続する保持具を設け、前記保持具により前記固定パイプと前記延長パイプを軸方向に所定の位置関係としただけでは前記電源線が非接続状態であり、前記所定の位置関係のままで前記保持具を操作して前記固定パイプと前記延長パイプが固定された際に前記固定パイプ側の前記電源線と前記延長パイプ側の前記電源線が接続状態となることを特徴とする電動作業機。
前記固定パイプの先端部と前記延長パイプの後端部には、前記電源線に接続される接続端子が設けられ、
前記保持具の所定位置には導通部材が設けられ、前記導通部材は前記保持具を前記固定パイプ及び前記延長パイプに対して固定された際に、前記固定パイプ側の接続端子と前記延長パイプ側の接続端子に接触することによりこれらを導通させ、
前記保持具が前記固定パイプ及び前記延長パイプに対して固定されていないときには、前記固定パイプ側の接続端子と前記延長パイプ側の接続端子が非導通状態となることを特徴とする請求項１に記載の電動作業機。
前記固定パイプの先端部と前記延長パイプの後端部には非導電材料製の端子ホルダが設けられ、
端子ホルダには前記保持具との固定をするための掛合部が形成され、
前記接続端子は前記端子ホルダに固定されることを特徴とする請求項２に記載の電動作業機。
前記端子ホルダは合成樹脂製の成形品であり、２つの前記接続端子は前記端子ホルダに鋳込まれることにより固定され、
２つの前記接続端子の一部が前記端子ホルダの外周面であって周方向に９０度以上離した位置に露出するように設けられることを特徴とする請求項３に記載の電動作業機。
前記保持具は略円筒形であって内周壁部分に前記掛合部と係合する溝部が形成され、
前記溝部は軸方向に延びる軸方向溝と、軸方向溝の先端から周方向に延びる周方向溝により形成されることを特徴とする請求項４に記載の電動作業機。
前記掛合部は前記端子ホルダの中心軸に対して１８０度隔てた両側に突出する突起であり、
前記接続端子の露出部分は前記突起の近傍であって軸方向に隣接した位置に配置されることを特徴とする請求項５に記載の電動作業機。
前記保持具の軸方向中央付近には壁部が形成され、前記溝部は前記壁部を隔てて両側に２組ずつ形成されることを特徴とする請求項６に記載の電動作業機。
前記電源部には前記モータの回転を制御する制御部と、主電源スイッチと、電源のオン又はオフを表示する表示装置を含んで構成され、
前記制御部は前記主電源スイッチがオンとされた際に前記電源部と前記モータが電気的に接続されていない場合には、前記表示装置にてエラー表示を行うことを特徴とする請求項７に記載の電動作業機。
モータと、前記モータに電力を供給する電源部と、前記電源部から延びる中空の固定パイプと、前記固定パイプに固定されたハンドル部と、前記固定パイプに対して分割可能な中空の延長パイプを有し、前記延長パイプの先端に前記モータと前記モータによって駆動される作業機器を設けた電動作業機であって、
前記固定パイプと前記延長パイプの内部に前記電源部から前記モータに至る電源線を配置し、
前記固定パイプと前記延長パイプを接続する保持具を設け、前記保持具により前記固定パイプと前記延長パイプを軸方向に所定の位置関係としただけでは前記電源線が非接続状態であり、前記所定の位置関係のままで前記保持具を操作して前記固定パイプと前記延長パイプが固定された際に前記固定パイプ側の前記電源線から前記延長パイプ側の前記電源線への電力の供給が許容されることを特徴とする電動作業機。