WO2021024399A1 - 作業機 - Google Patents

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WO2021024399A1
WO2021024399A1 PCT/JP2019/031059 JP2019031059W WO2021024399A1 WO 2021024399 A1 WO2021024399 A1 WO 2021024399A1 JP 2019031059 W JP2019031059 W JP 2019031059W WO 2021024399 A1 WO2021024399 A1 WO 2021024399A1
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WO
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motor
housing
battery
case
working machine
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PCT/JP2019/031059
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English (en)
French (fr)
Inventor
内海 誠
将 武市
Original Assignee
本田技研工業株式会社
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Publication date
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Priority to PCT/JP2019/031059 priority patent/WO2021024399A1/ja
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    • A01D34/76Driving mechanisms for the cutters
    • A01D34/78Driving mechanisms for the cutters electric

Definitions

  • the present invention relates to a working machine.
  • a working machine including a housing which is a main body of the working machine, a working part which performs a predetermined work, a motor which is a power source of the working part, and a battery which supplies electric power to the motor is known.
  • a working machine it is known that an electric motor and a battery are attached to a housing via a common attachment member (see, for example, Patent Document 1).
  • An object of the present invention is to provide a working machine capable of reducing the size and weight of a housing.
  • the present invention includes a housing, a motor fixed to the upper surface of the housing, a battery connected to the motor, and a working portion driven by the motor, and the motor is fixed to the upper surface of the housing.
  • the working machine is covered with a case, and the battery is fixed to the upper surface of a case covering the motor, and the case is fixed to the upper surface of the housing at a position different from that of the motor. ..
  • the present invention is characterized in that, in the working machine, the case is fixed to a first fixing portion provided in the housing, and the first fixing portion is formed in a wider range than the outer shape of the battery. And.
  • the motor and the battery are arranged side by side on the upper surface of the housing, and the first fixing portion covers a wider range than the peripheral edge between the outer shape of the motor and the outer shape of the battery. It is characterized in that it is formed.
  • the present invention is characterized in that, in the working machine, the housing is provided with a second fixing portion inside a range surrounded by the first fixing portion.
  • the present invention is characterized in that, in the working machine, the case is fastened to the first fixing portion by a fastening member, and is fixed to the housing by fitting to the second fixing portion.
  • the present invention is characterized in that, in the working machine, the case is provided with a cover that covers the battery so as to be openable and closable.
  • the present invention is characterized in that, in the working machine, the battery is provided in front of the motor.
  • the present invention is characterized in that, in the above-mentioned working machine, the working portion is a blade for cutting the grass below the housing.
  • the housing can be made smaller and lighter.
  • FIG. 1 is a side view showing a schematic configuration of a working machine according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view of the housing.
  • FIG. 3 is a perspective view of the power unit as viewed from the side.
  • FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of the inside of the power unit in the longitudinal direction.
  • FIG. 5 is a perspective view of the power unit as viewed from below.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a power unit with the battery cover removed.
  • FIG. 7 is a perspective view of the flat plate portion.
  • FIG. 8 is a perspective view showing a motor, a wind guide member, and a control device.
  • FIG. 9 is a perspective view of the wind guide member mounted on the motor as viewed from the rear.
  • a lawnmower will be described as an example of a working machine.
  • the directions such as front / rear / left / right and up / down are described in the forward direction of the working machine as the front of the vehicle body unless otherwise specified.
  • the reference numeral FR shown in each figure indicates the front of the vehicle body
  • the reference numeral UP indicates the upper portion of the vehicle body
  • the reference numeral LH indicates the left side of the vehicle body.
  • FIG. 1 is a side view showing a schematic configuration of a working machine 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the working machine 1 of the present embodiment is a walking lawn mower that is pushed and moved by a worker who performs lawn mowing work.
  • the working machine 1 includes a housing 10 which is a main body.
  • the housing 10 is a member that houses the blade 11 that is the working portion of the working machine 1, and the lower surface of the housing 10 facing the turf is open.
  • a pair of left and right front wheels 12 are provided on the front portion of the housing 10, and a pair of left and right rear wheels 13 are provided on the rear portion of the housing 10. Further, an operation handle 14 extending rearward and upward is provided at the rear portion of the housing 10. The upper end of the operation handle 14 is provided with an operation unit 15 for the operator to rotate and stop the blade 11 and operate the rotation speed and the like.
  • FIG. 2 is a perspective view of the housing 10.
  • an insertion hole 21 for communicating the upper surface and the lower surface is provided in the center of the housing 10, and is formed around the insertion hole 21 so as to project upward from the upper surface of the housing 10.
  • a plurality of motor fixing portions 22 are provided.
  • a first case fixing portion 23 is provided on the upper surface of the housing 10. The first case fixing portion 23 is formed so as to project upward from the upper surface of the housing 10 at a predetermined height, and the first case fixing portion 23 has an insertion hole 21 and each of the insertion holes 21 on the upper surface of the housing 10. It is formed in an annular shape surrounding the motor fixing portion 22.
  • the first case fixing portion 23 is arranged on the front end side between the pair of front wheels 12 in the front-rear direction of the housing 10, and the rear end side is arranged behind each motor fixing portion 22.
  • the first case fixing portion 23 is provided with a case fastening portion 24 into which the screw members 94 can be screwed at predetermined intervals in the circumferential direction of the first case fixing portion 23.
  • a pair of second case fixing portions 25 are projected from positions located on the front side of each motor fixing portion 22 within a range surrounded by the first case fixing portion 23.
  • FIG. 3 is a perspective view of the power unit 17, and FIG. 4 is a vertical cross-sectional view showing a schematic configuration of the inside of the power unit 17 in the longitudinal direction.
  • FIG. 5 is a perspective view of the power unit 17 as viewed from below.
  • a power unit 17 is arranged on the upper surface of the housing 10. As shown in FIGS. 3 and 4, the power unit 17 is a unit containing the motor 30 and the battery 40.
  • the motor 30 of the present embodiment is a drive source for rotating the blade 11, and the motor 30 is driven by electric power supplied from the battery 40.
  • the motor 30 is fixed to the upper surface of the motor holding member 33.
  • the motor holding member 33 includes a plurality of holding holes 34 penetrating from the upper surface to the lower surface.
  • the motor 30 and the motor holding member 33 are in a state where each holding hole 34 is arranged at a position corresponding to each motor fixing portion 22, and each holding hole 34 and each motor fixing portion 22 are fastening members such as bolts. It is fixed to the housing 10 by being fastened by.
  • a motor cover 35 for covering the motor 30 is provided on the outer peripheral edge of the upper surface of the motor holding member 33. As shown in FIG. 4, the motor cover 35 is provided with an opening 36 on the upper surface thereof.
  • Both ends of the drive shaft 37 of the motor 30 project from the upper surface and the lower surface of the motor 30, respectively.
  • the lower end of the drive shaft 37 is inserted into the insertion hole 21, and a blade 11 arranged on the lower surface of the housing 10 is attached to the lower end of the drive shaft 37.
  • the center of rotation of the blade 11 is the drive shaft 37. That is, when the motor 30 is driven, the drive shaft 37 is rotated and the blade 11 is rotationally driven.
  • a cooling fan 38 is provided at the upper end of the drive shaft 37.
  • the cooling fan 38 is formed in a disk shape and closes the opening 36 of the motor cover 35.
  • the cooling fan 38 may be provided with a predetermined gap between the motor 30 and the opening 36 as long as it separates the space above the motor 30.
  • a plurality of blades 39 are provided on the upper and lower surfaces of the cooling fan 38.
  • the cooling fan 38 rotates as the motor 30 is driven to rotate, and the blades 39 provided on the lower surface side of the cooling fan 38 agitate the air inside the motor cover 35 to diffuse the heat and cool the motor 30. To do.
  • the motor 30, the motor cover 35, and the cooling fan 38 are covered with a motor case 50.
  • the motor case 50 of the present embodiment is made of resin, and the motor case 50 includes a housing portion 51 that covers the motor 30 and a flat plate portion 52 on which the battery 40 is arranged.
  • the lower surface of the accommodating portion 51 is open, and covers the motor 30, the control device 80, and the air guiding member 70 mounted on the upper surface of the housing 10.
  • a discharge port 96 that opens downward is provided at a position located on the rear side of the accommodating portion 51 in the front-rear direction of the work machine 1.
  • FIG. 6 is a perspective view showing the power unit 17 with the battery cover 60 removed
  • FIG. 7 is a perspective view of the flat plate portion 52.
  • the flat plate portion 52 is arranged on the front side of the accommodating portion 51 in the front-rear direction of the working machine 1.
  • a partition wall 53 is provided on the front side of the side surface of the accommodating portion 51, and the flat plate portion 52 is provided at the lower end of the partition wall 53.
  • the flat plate portion 52 is formed so that its upper surface is inclined downward from the accommodating portion 51 side toward the front side of the working machine 1.
  • a plurality of ribs 54 extending in the front-rear direction of the working machine 1 are formed so as to project.
  • the upper side of these ribs 54 is formed so as to be substantially horizontal. Therefore, each rib 54 projects higher from the upper surface of the flat plate portion 52 toward the front side of the working machine 1.
  • the bottom surface of the battery 40 arranged on the flat plate portion 52 is supported by the upper side of these ribs 54.
  • a terminal block 91 to which the terminals of the battery 40 are electrically connected is provided in the center of the lower end of the partition wall 53, and the battery 40 and the motor 30 are electrically connected by the terminal block 91.
  • a pair of side walls 55 that cover a part of both side surfaces located in the width direction of the mounted battery 40 are provided on the upper surface of the flat plate portion 52.
  • the flat plate portion 52 is provided with a plurality of bottom vents 56A for communicating the upper surface and the lower surface of the flat plate portion 52, that is, the outer side and the inner side of the motor case 50.
  • Each bottom vent 56A is provided at a position close to the partition wall 53 side of the flat plate portion 52.
  • each side wall 55 is provided with a plurality of side vents 56B for communicating the outside and the inside of the motor case 50.
  • Each side vent 56B is formed in a slit shape extending in the vertical direction, and each of them conducts to the lower side of the flat plate portion 52 via a communication pipe provided inside each side wall 55.
  • each groove portion 57 is formed so as to extend from the outer peripheral edge of the flat plate portion 52 toward the inside of the flat plate portion 52.
  • a pair of insertion portions 92 into which the second case fixing portion 25 is inserted are projected downward on the lower surface side of the flat plate portion 52.
  • the pair of insertion portions 92 are arranged at positions that sandwich the terminal block 91 along the width direction of the work machine 1, and have a concave shape that is recessed downward.
  • a case outer edge portion 58 that extends outward with a predetermined width is provided over the entire circumference.
  • the outer edge portion 58 of the case and the first case fixing portion 23 of the housing 10 are formed to have substantially the same shape in a plan view.
  • the case outer edge portion 58 is provided with screw holes 59 at locations corresponding to the case fastening portions 24 of the first case fixing portion 23.
  • the case outer edge portion 58 of the motor case 50 is placed on the upper end of the first case fixing portion 23.
  • the motor case 50 is fastened by inserting the screw member 94 into each screw hole 59 and the case fastening portion 24 in a state where each of the pair of insertion portions 92 is inserted into each second case fixing portion 25. It is fixed to the housing 10.
  • a space V is provided between the flat plate portion 52 and the upper surface of the housing 10 as shown in FIG.
  • the battery 40 of the present embodiment has a rectangular parallelepiped shape, and is housed in the flat plate portion 52 so that the longitudinal direction is along the front-rear direction of the work machine 1.
  • the battery 40 and the flat plate portion 52 are covered with a resin battery cover 60.
  • the battery cover 60 covers from the upper end of the partition wall 53 to the front end of the peripheral edge of the flat plate portion 52 in the front-rear direction of the work machine 1, and covers the pair of side walls 55 in the width direction of the work machine 1. .. Further, the peripheral edge of the battery cover 60 is in contact with the peripheral edge of the flat plate portion 52 and the entire peripheral edge of the front surface of the accommodating portion 51.
  • a sealing material is provided on the peripheral edge of the battery cover 60 so as to be in close contact with the peripheral edge of the flat plate portion 52 and the peripheral edge of the partition wall 53 when the battery cover 60 is in the closed state. As a result, the battery 40 and the flat plate portion 52 are shielded from external dust and dirt.
  • the battery cover 60 is attached to the motor case 50 by a hinge 93 provided near the upper end of the partition wall 53 on the upper surface of the accommodating portion 51, and the battery cover 60 is provided so as to be openable and closable with the hinge 93 as a fulcrum. ing.
  • the operator exposes the battery 40 and replaces the battery 40.
  • the battery 40, the motor 30 and the control device 80 are separated by the motor case 50. Therefore, even when the battery cover 60 is opened, the motor 30 and the control device 80 are not exposed to the outside, and external dust and dirt are suppressed from entering.
  • a plurality of groove portions 57 are provided at predetermined positions on the peripheral edge of the flat plate portion 52. Therefore, even when the battery cover 60 is in the closed state, the inside and the outside of the battery cover 60 can be communicated with each other.
  • FIG. 8 is a perspective view showing the motor 30, the wind guide member 70, and the control device 80
  • FIG. 9 is a perspective view of the wind guide member 70 mounted on the motor 30 as viewed from the rear. Note that, in FIG. 9, the control device 80 is omitted.
  • the inside of the accommodating portion 51 will be described in detail. As shown in FIGS. 8 and 9, inside the accommodating portion 51, a wind guide member 70 having a pentagonal frame shape in a top view is placed above the motor 30.
  • the air guide member 70 is provided with a partition plate 71 in the middle in the vertical direction.
  • a communication hole 74 is provided in the center of the partition plate 71.
  • the communication hole 74 is provided at a position above the blade 39 on the upper surface side of the cooling fan 38, and communicates the space on the upper side and the space on the lower side of the partition plate 71 of the air guide member 70.
  • the space on the lower side of the partition plate 71 covers the blade 39 on the upper surface side of the cooling fan 38.
  • the suction port 73 is formed by being cut out with a predetermined width on the surface located on the front side in the front-rear direction of the work machine 1. Further, on the lower side of the partition plate 71 of the air guide member 70, the surface of the work machine 1 located on the rear side in the front-rear direction is provided with an exhaust port 76 that opens toward the rear. As described above, the air guide member 70 is provided with an air passage through which air flows from the intake port 73 to the exhaust port 76 by the rotation of the cooling fan 38.
  • the upper side of the partition plate 71 forms the upper air passage 72 of the air guide member 70, and the lower side forms the lower air passage 75 of the air guide member 70.
  • a control device 80 is arranged on the upper surface of the partition plate 71 of the air guide member 70.
  • the control device 80 is a member including an electric circuit that controls the power supply performed from the battery 40 to the motor 30.
  • the control device 80 rotates / stops the motor 30 by turning on / off the power supply to the motor 30 in response to the operation of the operation unit 15 provided on the operation handle 14. Further, the control device 80 changes the rotation speed of the motor 30 according to the operation of the operation unit 15 by the operator.
  • a plurality of heat radiation fins 81 projecting downward are arranged so as to extend along the front-rear direction of the work machine 1.
  • the control device 80 is housed in the air guiding member 70 by placing these heat radiation fins 81 on the upper surface of the partition plate 71. Further, one end of these heat radiation fins 81 is exposed from the suction port 73 of the air guide member 70.
  • the cooling fan 38 When the cooling fan 38 is rotationally driven, the air taken into the inside of the battery cover 60 from the outside of the work machine 1 is taken into the inside of the motor case 50 from the bottom vent 56A and the side vent 56B.
  • the bottom vent 56A and the side vent 56B are located below the suction port 73 of the air guide member 70, and the air taken in is directed upward.
  • the air taken into the inside of the motor case 50 flows into the air guiding member 70, whereby the control device 80 is cooled. This air is exhausted from the air guiding member 70 and then discharged from the motor case 50.
  • a bag-shaped cut grass storage body 16 for storing the grass cut by the blade 11 is provided at the rear of the housing 10.
  • the turf cut by the blade 11 is stored in the turf storage body 16 through a predetermined passage in the housing 10.
  • the mowing lawn storage body 16 of the present embodiment is provided in a detachable manner, and the working machine 1 may be used without the mowing lawn storage body 16 attached.
  • the operation of this embodiment will be described.
  • the operator grasps the operation handle 14 and walks while pushing the work machine 1 forward, and the blade 11 driven by the motor 30 rotates to mow the grass on the lawn.
  • the motor 30 and the battery 40 are arranged side by side on the upper surface of the housing 10. Further, the battery 40 is arranged in front of the motor 30 and extends to a position close to the front end of the housing 10. As a result, the center of gravity of the work machine 1 can be lowered, and the load when the worker works with the work machine 1 can be reduced.
  • the front portion of the housing 10 can be effectively used as a mounting portion of the battery 40. Therefore, the load applied to the housing 10 can be more dispersed, and the required strength of the housing 10 can be suppressed. Then, the weight of the housing 10 can be suppressed and the weight can be reduced, and the load when the operator works with the work machine 1 can be reduced. In addition, since the battery 40 can be placed near the front end of the housing 10 in this way, the capacity of the battery 40 can be increased.
  • the mowed turf is housed in the mowed turf storage body 16 as described above. That is, as the work progresses, the weight of the cut grass storage body 16 changes. Even in such a case, since the battery 40 is arranged in front of the housing 10 to such an extent that the other end of the battery 40 in the longitudinal direction is arranged between the pair of front wheels 12, the working machine 1 It is easy to keep the balance. It is possible to increase the capacity of the mowing lawn storage body 16.
  • the motor 30 is attached to the housing 10 via the motor holding member 33, and the battery 40 is mounted on the flat plate portion 52 of the motor case 50 that covers the motor 30. That is, the motor 30 and the battery 40 are arranged at different positions on the upper surface of the housing 10, and are attached to the upper surface of the housing 10 via different members. As a result, the locations where the housing 10 holds the battery 40 and the motor 30 can be dispersed. Therefore, the required strength of the housing 10 can be suppressed, the weight of the housing 10 can be suppressed, and the size and weight can be reduced.
  • the motor case 50 on which the battery 40 is mounted is mounted on the first case fixing portion 23.
  • the first case fixing portion 23 is formed on the upper surface of the housing 10 so as to surround the battery 40 and the motor 30. That is, the first case fixing portion 23 is formed over a wider range than the peripheral edge between the outer shape of the battery 40 and the outer shape of the motor 30. As a result, the load of the battery 40 can be distributed on the upper surface of the housing 10. Therefore, the required strength of the housing 10 can be suppressed, the weight of the housing 10 can be suppressed, and the size and weight can be reduced.
  • the motor case 50 is supported and fixed to the housing 10 by the pair of insertion portions 92 and the second case fixing portions 25 being fitted together. As a result, the motor case 50 can be fixed to the housing 10 at the substantially central portion of the motor case 50 without using the screw member 94. Further, the motor case 50 is supported by each of the second case fixing portions 25 in addition to the first case fixing portion 23, so that the load of the battery 40 on the upper surface of the housing 10 can be dispersed.
  • the working machine 1 of the present embodiment includes a housing 10, a motor 30 fixed to the upper surface of the housing 10, a battery 40 connected to the motor 30, and a working unit driven by the motor 30.
  • the motor 30 is covered with a motor case 50 fixed to the upper surface of the housing 10, and the battery 40 is fixed to the upper surface of the motor case 50 covering the motor 30.
  • the motor case 50 is fixed to the upper surface of the housing 10 at a position different from that of the motor 30. As a result, the locations where the housing 10 holds the battery 40 and the motor 30 can be dispersed. Therefore, the required strength of the housing 10 can be suppressed, the weight of the housing 10 can be suppressed, and the size and weight can be reduced.
  • the motor 30 and the battery 40 are arranged side by side on the upper surface of the housing 10, and the motor case 50 is fixed to the housing 10 by the first case fixing portion 23 provided in the housing 10.
  • the first case fixing portion 23 has a configuration in which the first case fixing portion 23 is formed over a wider range than the outer shape of the battery 40 and the motor 30. As a result, the load of the battery 40 can be distributed on the upper surface of the housing 10.
  • the housing 10 is configured such that the second case fixing portion 25 is provided inside the range surrounded by the first case fixing portion 23.
  • the motor case 50 can be fixed to the housing 10 at the substantially central portion of the motor case 50 without using the screw member 94.
  • the motor case 50 is fastened to the first case fixing portion 23 by the screw member 94, and is fixed to the housing 10 by fitting into the second case fixing portion 25. ..
  • the motor case 50 is supported by each of the second case fixing portions 25 in addition to the first case fixing portion 23, and the load of the battery 40 on the upper surface of the housing 10 can be dispersed.
  • the motor case 50 can be fixed to the housing 10 without using the screw member 94.
  • the motor case 50 is provided with a battery cover 60 that covers the battery 40 so as to be openable and closable.
  • the battery 40 and the flat plate portion 52 are shielded from external dust and dirt.
  • the battery 40 and the motor 30 and the control device 80 are separated by the motor case 50, even when the battery cover 60 is opened, external dust and dirt are collected on the motor 30 and the control device 80. Invasion is suppressed.
  • the battery 40 is provided in front of the motor 30. As a result, the center of gravity of the working machine 1 can be lowered, the load applied to the housing 10 can be further dispersed, and the weight of the working machine 1 can be reduced.
  • the first case fixing portion 23 is formed so as to surround the battery 40 and the motor 30.
  • the present invention is not limited to this, and if it is provided in a range wider than the outer shape of the battery 40, it may be provided in a range narrower than the peripheral edge between the outer shape of the battery 40 and the outer shape of the motor 30.
  • the motor 30 and the battery 40 are arranged side by side on the upper surface of the housing 10.
  • the present invention is not limited to this, and a part of the battery 40 may be arranged so as to overlap the motor 30 in the top view of the housing 10, such as at least one end of the battery 40 being arranged above the motor 30. ..
  • the flat plate portion 52 is provided on the front side of the accommodating portion 51 in the front-rear direction of the working machine 1, and the battery 40 is arranged on the flat plate portion 52.
  • the present invention is not limited to this, and the flat plate portion 52 and the battery 40 may be arranged behind or to the side of the accommodating portion 51 as long as the housing 10 has sufficient space.
  • the work machine 1 includes a motor 30 as a power source for traveling that drives a pair of front wheels 12 or a pair of rear wheels 13, and works while driving the work machine 1 that is self-propelled by the motor 30. It may be a walking self-propelled work machine in which a person walks. Further, for example, the working machine 1 may be an autonomous traveling type working machine that cuts grass while autonomously traveling unmanned.
  • the working machine 1 may include a so-called hybrid system in which an engine (internal combustion engine) is mounted, the battery 40 is charged by driving the engine, and the motor 30 is driven by the charged electric power.
  • an engine internal combustion engine

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Abstract

ハウジングを小型化、及び軽量化できる作業機を提供することを目的とする。 ハウジング10と、ハウジング10の上面に固定されたモータ30と、モータ30に接続されたバッテリ40と、モータ30によって駆動されるブレード11とを備え、モータ30は、ハウジング10の上面に固定されたモータケース50に覆われ、モータケース50は、モータ30とは異なる箇所でハウジング10の上面に固定されている。

Description

作業機
 本発明は、作業機に関する。
 従来、作業機本体であるハウジングと、所定の作業を行う作業部と、当該作業部の動力源であるモータと、当該モータに電力を供給するバッテリとを備えた作業機が知られている。このような作業機では、電動モータとバッテリとが共通の取付部材を介してハウジングに取り付けられたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2018-102251号公報
 しかしながら、従来の構成では、電動モータとバッテリとの荷重がハウジングの所定の取り付け箇所に集中するため、ハウジングの強度や剛性を高める必要があり、これによって、ハウジングが大型化し、重量が増大することがあった。
 本発明は、ハウジングを小型化、及び軽量化できる作業機を提供することを目的とする。
 本発明は、ハウジングと、前記ハウジングの上面に固定されたモータと、前記モータに接続されたバッテリと、前記モータによって駆動される作業部とを備え、前記モータは、前記ハウジングの上面に固定されたケースに覆われ、前記バッテリは、前記モータを覆うケースの上面に固定され、前記ケースは、前記モータとは異なる箇所で前記ハウジングの上面に固定されていることを特徴とする作業機である。
 本発明は、上記作業機において、前記ケースは、前記ハウジングに設けられた第1固定部に固定され、前記第1固定部は、前記バッテリの外形よりも広い範囲に形成されていることを特徴とする。
 本発明は、上記作業機において、前記モータと前記バッテリとは、前記ハウジングの上面に並べて配置され、前記第1固定部は、前記モータの外形と前記バッテリの外形との周縁よりも広い範囲に形成されていることを特徴とする。
 本発明は、上記作業機において、前記ハウジングには、前記第1固定部で囲まれた範囲の内側に第2固定部が設けられていることを特徴とする。
 本発明は、上記作業機において、前記ケースは、締結部材によって前記第1固定部に締結され、前記第2固定部に嵌合することで前記ハウジングに固定されていることを特徴とする。
 本発明は、上記作業機において、前記ケースには、前記バッテリを覆うカバーが開閉可能に設けられていることを特徴とする。
 本発明は、上記作業機において、前記バッテリは、前記モータの前方に設けられていることを特徴とする。
 本発明は、上記作業機において、前記作業部は、前記ハウジングの下方の芝を刈り取るブレードであることを特徴とする。
 本発明によれば、ハウジングを小型化、及び軽量化できる。
図1は、本発明の実施形態に係る作業機の概略構成を示す側面図である。 図2は、ハウジングの斜視図である。 図3は、動力ユニットを側方から視た斜視図である。 図4は、動力ユニットの内部の概略構成を示す長手方向における縦断面図である。 図5は、動力ユニットを下方から視た斜視図である。 図6は、バッテリカバーを取り外した動力ユニットを示す斜視図である。 図7は、平板部の斜視図である。 図8は、モータと導風部材と制御装置とを示す斜視図である。 図9は、モータに載置された導風部材を後方から視た斜視図である。
 以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。本実施形態においては、作業機として芝刈機を例に説明する。
 なお、説明中、前後左右及び上下といった方向の記載は、特に記載がなければ作業機の前進方向を車体前方とする。各図に示す符号FRは、車体前方を示し、符号UPは、車体上方を示し、符号LHは、車体左方を示している。
 図1は、本発明の実施形態に係る作業機1の概略構成を示す側面図である。
 本実施形態の作業機1は、芝刈り作業を行う作業者に押されて移動する歩行型芝刈機である。
 作業機1は、本体であるハウジング10を備えている。ハウジング10は、作業機1の作業部であるブレード11を内部に収める部材であり、当該ハウジング10は、芝地に面する下面が開放されている。
 ハウジング10の前部には、左右一対の前輪12が設けられており、ハウジング10の後部には、左右一対の後輪13が設けられている。また、ハウジング10の後部には、後上方に延在する操作ハンドル14が設けられている。操作ハンドル14の上端部には、ブレード11の回転や停止、及び回転数等を作業者が操作するための操作部15が設けられている。
 図2は、ハウジング10の斜視図である。
 図2に示すように、ハウジング10の中央には、上面と下面とを連通させる挿通孔21が設けられ、当該挿通孔21の周囲には、ハウジング10の上面から上方に向かって突出して形成された複数のモータ固定部22が設けられている。
 また、ハウジング10の上面には、第1ケース固定部23が設けられている。第1ケース固定部23は、ハウジング10の上面から上方に向かって所定の高さで突出して形成されており、当該第1ケース固定部23は、ハウジング10の上面において、挿通孔21と、各モータ固定部22とを囲む環状に形成されている。すなわち、第1ケース固定部23は、ハウジング10の前後方向において、前端側が一対の前輪12の間に配置され、後端側が各モータ固定部22より後方に配置されている。
 第1ケース固定部23には、当該第1ケース固定部23の周方向に、所定の間隔を空けてねじ部材94が螺合可能なケース締結部24が設けられている。
 ハウジング10の上面において、第1ケース固定部23に囲まれた範囲内で、各モータ固定部22の前方側に位置する箇所には、一対の第2ケース固定部25が突設されている。
 図3は、動力ユニット17の斜視図であり、図4は、動力ユニット17の内部の概略構成を示す長手方向における縦断面図である。図5は、動力ユニット17を下方から視た斜視図である。
 ハウジング10の上面には、動力ユニット17が配置されている。図3、図4に示すように、動力ユニット17は、モータ30と、バッテリ40とを収めたユニットである。
 本実施形態のモータ30は、ブレード11を回転させる駆動源であり、当該モータ30は、バッテリ40から供給される電力によって駆動される。
 図5に示すように、モータ30は、モータ保持部材33の上面に固定されている。モータ保持部材33は、上面から下面に貫通する複数の保持孔34を備えている。モータ30と、モータ保持部材33とは、各保持孔34が各モータ固定部22に対応する位置に配置された状態で、各保持孔34と、各モータ固定部22とがボルトなどの締結部材によって締結されることでハウジング10に固定されている。
 また、モータ保持部材33の上面の外周縁には、モータ30を被覆するモータカバー35が設けられている。図4に示すように、モータカバー35は、上面に開口部36が設けられている。
 モータ30の駆動軸37は、両端がモータ30の上面、及び下面からそれぞれ突出している。駆動軸37は、下端側が挿通孔21に挿通され、当該駆動軸37の下端には、ハウジング10の下面に配置されたブレード11が取り付けられている。ブレード11の回転中心は、駆動軸37となっている。すなわち、モータ30が駆動することによって駆動軸37が回転し、ブレード11が回転駆動する。
 また、駆動軸37の上端には、冷却ファン38が設けられている。冷却ファン38は、円板状に形成されており、モータカバー35の開口部36を閉塞している。
 なお、冷却ファン38は、モータ30と、当該モータ30の上方の空間とを区切っているのであれば、開口部36との間に所定の隙間を空けて設けられていてもよい。
 冷却ファン38の上下面には、複数の羽根39が設けられている。冷却ファン38は、モータ30の回転駆動に伴って回転し、当該冷却ファン38の下面側に設けられた羽根39がモータカバー35の内部の空気を撹拌して熱拡散させることでモータ30を冷却する。
 モータ30と、モータカバー35と、冷却ファン38とは、モータケース50で覆われている。本実施形態のモータケース50は、樹脂で形成されており、当該モータケース50は、モータ30を覆う収容部51と、バッテリ40が配置される平板部52とを備えている。
 収容部51は、下面が開放され、ハウジング10の上面に載置されたモータ30と、制御装置80と、導風部材70とを覆っている。作業機1の前後方向において、収容部51の後方側に位置する箇所には、下方に向かって開口する排出口96が設けられている。
 図6は、バッテリカバー60を取り外した動力ユニット17を示す斜視図であり、図7は、平板部52の斜視図である。
 図6、図7に示すように、平板部52は、作業機1の前後方向において、収容部51の前方側に配置されている。収容部51の側面の内、前方側には、隔壁53が設けられており、平板部52は、当該隔壁53の下端に設けられている。また、平板部52は、収容部51側から作業機1の前方側に向かうにつれて上面が下方に傾斜して形成されている。
 平板部52の上面には、作業機1の前後方向に沿って延びる複数のリブ54が突出形成されている。これらのリブ54の上辺は、略水平となるように形成されている。このため、各リブ54は、作業機1の前方側に向かうにつれて、平板部52の上面からより高く突出する。平板部52に配置されたバッテリ40は、これらのリブ54の上辺によって、底面が支持される。
 隔壁53の下端の中央には、バッテリ40の端子が電気的に接続される端子台91が設けられており、この端子台91によって、バッテリ40と、モータ30とが電気的に接続される。
 平板部52の上面には、載置されたバッテリ40の幅方向に位置する両側面の一部をそれぞれ覆う一対の側壁55が設けられている。
 平板部52には、当該平板部52の上面と下面、すなわち、モータケース50の外側と内側とを連通させる複数の底面通気口56Aが設けられている。各底面通気口56Aは、平板部52の隔壁53側に接近した箇所に設けられている。
 同様に、各側壁55には、モータケース50の外側と内側とを連通させる複数の側面通気口56Bが設けられている。各側面通気口56Bは、上下方向に延びたスリット状に形成され、いずれも各側壁55の内部に設けられた連通管を介して、平板部52の下方に導通している。
 また、平板部52の周縁の内、前方側の所定箇所には、下方に向かって切り欠かれることで形成された複数の溝部57が設けられている。各溝部57は、平板部52の外周縁から平板部52の内側に向かって延びて形成されている。
 平板部52の下面側には、第2ケース固定部25が挿入される一対の挿入部92が下方に向かって突設されている。一対の挿入部92は、作業機1の幅方向に沿って端子台91を挟む位置に配置され、下方に向かって窪む凹形状を有している。
 モータケース50の下端には、全周に亘って所定の幅で外方に延出するケース外縁部58が設けられている。
 ケース外縁部58と、ハウジング10の第1ケース固定部23とは、平面視で略同一形状に形成されている。ケース外縁部58には、第1ケース固定部23の各ケース締結部24に対応する箇所に、いずれもねじ孔59が設けられている。
 モータケース50のケース外縁部58は、第1ケース固定部23の上端に載置されている。モータケース50は、各第2ケース固定部25に一対の挿入部92のそれぞれが挿入された状態で、各ねじ孔59と、ケース締結部24とにねじ部材94が挿通されて締結されることで、ハウジング10に固定されている。
 このように固定されているモータケース50において、平板部52とハウジング10の上面との間には、図4に示すように、空間Vが設けられている。
 本実施形態のバッテリ40は、直方体形状を有し、長手方向が作業機1の前後方向に沿うように平板部52に収められている。
 バッテリ40と平板部52とは、樹脂製のバッテリカバー60によって覆われている。
 バッテリカバー60は、閉塞状態においては、作業機1の前後方向において、隔壁53の上端から平板部52の周縁部の前端までを覆い、作業機1の幅方向において一対の側壁55を覆っている。また、バッテリカバー60の周縁は、平板部52の周縁、及び収容部51の前面の周縁全体に接している。バッテリカバー60の周縁には、バッテリカバー60が閉塞状態の時に平板部52の周縁、及び隔壁53の周縁と密接するように、シール材が設けられている。これによって、バッテリ40と平板部52とが外部のゴミや塵などから遮蔽される。
 バッテリカバー60は、収容部51の上面における隔壁53の上端付近に設けられたヒンジ93によって、モータケース50に取り付けられており、当該バッテリカバー60は、このヒンジ93を支点として開閉可能に設けられている。
 作業者は、このバッテリカバー60を開くことで、バッテリ40を露出させ、当該バッテリ40を交換する。上述のように、バッテリ40と、モータ30及び制御装置80とは、モータケース50によって隔てられている。このため、バッテリカバー60を開いた場合であっても、モータ30や制御装置80が外部に露出せず、外部のゴミや塵が侵入することが抑制される。
 平板部52の周縁の所定箇所には、複数の溝部57が設けられている。このため、バッテリカバー60が閉塞状態であってもバッテリカバー60の内部と外部とを連通させることができる。
 図8は、モータ30と導風部材70と制御装置80とを示す斜視図であり、図9は、モータ30に載置された導風部材70を後方から視た斜視図である。なお、図9においては、制御装置80を省略して示している。
 次いで、収容部51の内部について詳述する。
 図8、図9に示すように、収容部51の内部において、モータ30の上方には、上面視で5角形状の枠体形状を備えた導風部材70が載置されている。導風部材70には、上下方向における中程に仕切り板71が設けられている。
 仕切り板71の中央には、連通孔74が設けられている。連通孔74は、冷却ファン38の上面側の羽根39の上方に位置する箇所に設けられ、導風部材70が有する仕切り板71の上方側の空間と下方側の空間とを連通させている。仕切り板71の下方側の空間は、冷却ファン38の上面側の羽根39を覆っている。
 導風部材70の仕切り板71の上方側において、作業機1の前後方向における前方側に位置する面には、所定の幅で切り欠かれることで吸入口73が形成されている。
 また、導風部材70の仕切り板71の下方側において、作業機1の前後方向における後方側に位置する面には、後方に向かって開口する排気口76が設けられている。
 このように、導風部材70は、冷却ファン38の回転によって、吸入口73から排気口76に空気が流れる風路が設けられている。仕切り板71の上方側は、導風部材70の上段風路72を形成し、下方側は、導風部材70の下段風路75を形成している。
 導風部材70の仕切り板71の上面には、制御装置80が配置されている。制御装置80は、バッテリ40からモータ30に対して行われる電力供給を制御する電気回路を備えた部材である。制御装置80は、操作ハンドル14に設けられた操作部15の操作に応じてモータ30に対する電力供給をオン/オフすることで、モータ30を回転/停止させる。また、制御装置80は、作業者による操作部15の操作に応じてモータ30の回転数を変化させる。
 制御装置80の下面には、下方側に突出する複数の放熱フィン81が作業機1の前後方向に沿って延びるように配列されている。制御装置80は、これらの放熱フィン81が仕切り板71の上面に載置されることで、導風部材70に収められている。また、これらの放熱フィン81は、導風部材70の吸入口73から一方の端部が露出している。
 このように、導風部材70に仕切り板71が設けられることによって、制御装置80とモータ30とを所定の間隔を空けて配置することができ、モータ30から制御装置80に伝熱することが抑制される。
 冷却ファン38を回転駆動させると、作業機1の外部からバッテリカバー60の内部に取り込まれた空気は、底面通気口56Aと側面通気口56Bとからモータケース50の内部に取り込まれる。底面通気口56Aと側面通気口56Bとは、導風部材70の吸入口73よりも下方に位置しており、取り込まれた空気は、上方に向かう。
 そして、モータケース50の内部に取り込まれた空気が導風部材70に流入し、これによって制御装置80が冷却される。この空気は、導風部材70から排気された後、モータケース50から放出される。
 ハウジング10の後部には、ブレード11によって刈り取られた芝を収納する袋状の刈り芝収納体16が設けられている。ブレード11によって刈り取られた芝は、ハウジング10内の所定の通路を通って刈り芝収納体16に収納される。なお、本実施形態の刈り芝収納体16は、着脱可能に設けられており、作業機1は、刈り芝収納体16を装着せずに用いてもよい。
 次に、本実施形態の作用について説明する。
 作業機1は、作業者が操作ハンドル14を把持して当該作業機1を前方に押しながら歩行し、モータ30によって駆動されたブレード11が回転することで芝地の芝を刈り取る。
 本実施形態の作業機1は、モータ30と、バッテリ40とがハウジング10の上面に並べて配置されている。さらに、バッテリ40は、モータ30の前方に配置され、ハウジング10の前端に接近した位置にまで延びている。
 これによって、作業機1を低重心化することができ、作業者が作業機1を用いて作業するときの負荷を軽減することができる。
 さらに、ハウジング10の上面において、当該ハウジング10の前方をバッテリ40の載置部として有効に使うことができる。このため、ハウジング10にかかる荷重をより分散させることができ、ハウジング10の要求強度を抑制することができる。そして、当該ハウジング10の重量を抑え、軽量化することができ、作業者が作業機1を用いて作業するときの負荷を軽減することができる。
 加えて、このようにハウジング10の前端付近までバッテリ40を載置することができるので、バッテリ40の大容量化が可能である。
 刈り取られた芝は、上述の通り、刈り芝収納体16に収容されていく。すなわち、作業の進行に伴って、刈り芝収納体16の重量が変化する。このような場合であっても、バッテリ40の長手方向における他方の端部が一対の前輪12の間に配置される程度に当該バッテリ40がハウジング10の前方に配置されているため、作業機1のバランスを保つことが容易である。刈り芝収納体16の大容量化が可能である。
 上述の通り、モータ30は、モータ保持部材33を介してハウジング10に取り付けられ、バッテリ40は、モータ30を覆うモータケース50の平板部52に載置されている。すなわち、モータ30とバッテリ40とは、ハウジング10の上面の異なる位置に配置され、また、異なる部材を介してハウジング10の上面に取り付けられている。これによって、ハウジング10がバッテリ40とモータ30とを保持する箇所を分散させることができる。このため、ハウジング10の要求強度を抑制することができ、当該ハウジング10の重量を抑え、小型化、及び軽量化することができる。
 バッテリ40が載置されたモータケース50は、第1ケース固定部23に載置されている。この第1ケース固定部23は、ハウジング10の上面において、バッテリ40と、モータ30とを囲むように形成されている。すなわち、第1ケース固定部23は、バッテリ40の外形とモータ30の外形との周縁よりも広い範囲に亘って形成されている。これによって、ハウジング10の上面において、バッテリ40の荷重を分散させることができる。このため、ハウジング10の要求強度を抑制することができ、当該ハウジング10の重量を抑え、小型化、及び軽量化することができる。
 また、モータケース50は、一対の挿入部92と各第2ケース固定部25とが篏合することによってもハウジング10に支持固定されている。これによって、モータケース50の略中央部において、当該モータケース50を、ねじ部材94を用いることなくハウジング10に固定することができる。さらに、モータケース50が第1ケース固定部23に加えて各第2ケース固定部25で支持されることによって、ハウジング10の上面におけるバッテリ40の荷重を分散させることができる。
 上述した実施形態によれば、次のような効果を奏する。
 本実施形態の作業機1は、ハウジング10と、ハウジング10の上面に固定されたモータ30と、モータ30に接続されたバッテリ40と、モータ30によって駆動される作業部とを備えている。モータ30は、ハウジング10の上面に固定されたモータケース50に覆われ、バッテリ40は、モータ30を覆うモータケース50の上面に固定されている。そして、モータケース50は、モータ30とは異なる箇所でハウジング10の上面に固定されている構成とした。
 これによって、ハウジング10がバッテリ40とモータ30とを保持する箇所を分散させることができる。このため、ハウジング10の要求強度を抑制することができ、当該ハウジング10の重量を抑え、小型化、及び軽量化することができる。
 また、本実施形態によれば、モータ30とバッテリ40とは、ハウジング10の上面に並べて配置され、モータケース50は、ハウジング10に設けられた第1ケース固定部23でハウジング10に固定されている。そして、第1ケース固定部23は、第1ケース固定部23は、バッテリ40と、モータ30との外形よりも広い範囲に亘って形成されている構成とした。これによって、ハウジング10の上面において、バッテリ40の荷重を分散させることができる。
 また、本実施形態によれば、ハウジング10には、第1ケース固定部23で囲まれた範囲の内側に第2ケース固定部25が設けられている構成とした。これによって、モータケース50の略中央部において、当該モータケース50を、ねじ部材94を用いることなくハウジング10に固定することができる。
 また、本実施形態によれば、モータケース50は、ねじ部材94によって第1ケース固定部23に締結され、第2ケース固定部25に嵌合することでハウジング10に固定されている構成とした。これによって、モータケース50が第1ケース固定部23に加えて各第2ケース固定部25で支持され、ハウジング10の上面におけるバッテリ40の荷重を分散させることができる。また、モータケース50の略中央部において、当該モータケース50を、ねじ部材94を用いることなくハウジング10に固定することができる。
 また、本実施形態によれば、モータケース50には、バッテリ40を覆うバッテリカバー60が開閉可能に設けられている構成とした。これによって、バッテリ40と平板部52とが外部のゴミや塵などから遮蔽される。また、バッテリ40と、モータ30及び制御装置80とは、モータケース50によって隔てられているため、バッテリカバー60を開いた場合であっても、モータ30や制御装置80に外部のゴミや塵が侵入することが抑制される。
 また、本実施形態によれば、バッテリ40は、モータ30の前方に設けられている構成とした。これによって、作業機1を低重心化することができると共に、ハウジング10にかかる荷重をより分散させ、作業機1を軽量化することができる。
 上述した実施形態は、本発明の一態様を例示したものであって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変形、及び応用が可能である。
 例えば、上述した実施形態では、第1ケース固定部23は、バッテリ40と、モータ30とを囲むように形成されているとした。しかしながら、これに限らず、バッテリ40の外形よりも広い範囲に設けられていれば、バッテリ40の外形とモータ30の外形との周縁よりも狭い範囲に設けられていてもよい。
 また例えば、上述した実施形態では、モータ30とバッテリ40とは、ハウジング10の上面に並べて配置されるとした。しかしながら、これに限らず、バッテリ40の少なくとも一方の端部がモータ30の上方に配置される等、ハウジング10の上面視で、バッテリ40の一部がモータ30に重なって配置されていてもよい。
 また例えば、上述した実施形態では、平板部52は、作業機1の前後方向において、収容部51の前方側に設けられ、バッテリ40は、この平板部52に配置されるとした。しかしながら、これに限らず、ハウジング10に十分なスペースがあれば、平板部52、及びバッテリ40は、収容部51の後方、あるいは側方に配置されていてもよい。
 また例えば、作業機1は、一対の前輪12、または一対の後輪13を駆動する走行用の動力源としてのモータ30を備え、このモータ30によって自走する作業機1を運転しながら、作業者が歩行する歩行型自走式作業機であってもよい。
 また例えば、作業機1は、無人で自律走行しながら芝草を刈る自律走行型の作業機であってもよい。
 また例えば、作業機1は、エンジン(内燃機関)を搭載し、当該エンジンの駆動によってバッテリ40を充電し、充電された電力によってモータ30を駆動させる所謂ハイブリッドシステムを備えていてもよい。
 1 作業機
 10 ハウジング
 11 ブレード(作業部)
 17 動力ユニット
 21 挿通孔
 22 モータ固定部
 23 第1ケース固定部(第1固定部)
 24 ケース締結部
 25 第2ケース固定部(第2固定部)
 30 モータ
 33 モータ保持部材
 34 保持孔
 37 駆動軸
 40 バッテリ
 50 モータケース(ケース)
 51 収容部
 52 平板部
 58 ケース外縁部
 59 ねじ孔
 94 ねじ部材(締結部材)
 V 空間

Claims (8)

  1.  ハウジングと、前記ハウジングの上面に固定されたモータと、前記モータに接続されたバッテリと、前記モータによって駆動される作業部とを備え、
     前記モータは、前記ハウジングの上面に固定されたケースに覆われ、
     前記バッテリは、前記モータを覆うケースの上面に固定され、
     前記ケースは、前記モータとは異なる箇所で前記ハウジングの上面に固定されている
     ことを特徴とする作業機。
  2.  前記ケースは、前記ハウジングに設けられた第1固定部に固定され、
     前記第1固定部は、前記バッテリの外形よりも広い範囲に形成されている
     ことを特徴とする請求項1に記載の作業機。
  3.  前記モータと前記バッテリとは、前記ハウジングの上面に並べて配置され、
     前記第1固定部は、前記モータの外形と前記バッテリの外形との周縁よりも広い範囲に形成されている
     ことを特徴とする請求項2に記載の作業機。
  4.  前記ハウジングには、前記第1固定部で囲まれた範囲の内側に第2固定部が設けられている
     ことを特徴とする請求項2又は3に記載の作業機。
  5.  前記ケースは、締結部材によって前記第1固定部に締結され、前記第2固定部に嵌合することで前記ハウジングに固定されている
     ことを特徴とする請求項4に記載の作業機。
  6.  前記ケースには、前記バッテリを覆うカバーが開閉可能に設けられている
     ことを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の作業機。
  7.  前記バッテリは、前記モータの前方に設けられている
     ことを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の作業機。
  8.  前記作業部は、前記ハウジングの下方の芝を刈り取るブレードである
     ことを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の作業機。
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