JP3776770B2 - 電動芝刈機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動モータを充電可能なバッテリで駆動する形式の電動芝刈機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電動芝刈機として、例えば▲１▼特許２８８０１１６号公報「電気草刈り機用パワーヘッド組立体」や▲２▼特開平１０−２５７８１４号公報「電動芝刈機」が知られている。
上記▲１▼は、同公報の図３によれば、下部ハウジング２４に電気モーター７０を取付け、この電動モーター７０を挟むようにバッテリー４０，４２を前後配置したものである。
上記▲２▼は、同公報の図４によれば、カッタハウジング２１に電動モータ２８を取付け、この電動モータ２８の後方に、且つ電動モータ２８をバッテリ２９1、２９2の前端部で挟むようにバッテリ２９1、２９2を配置したものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記▲１▼の電気草刈り機用パワーヘッド組立体では、電動モーター７０を挟むようにバッテリー４０，４２を前後配置したので、電動モーター７０から発生する熱及びバッテリー４０，４２から発生する熱が相互干渉を起こす。従って、電動モーター７０及びバッテリ４０，４２は、相互にそれぞれの放熱を妨げることもある。
また、上記▲２▼の電動芝刈機では、電動モータ２８の後方にバッテリ２９1、２９2を配置したので、電動芝刈機の重量バランスを崩す虞れがあり、結果として電動芝刈機の操作性の悪化を招くこともある。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、電動芝刈機の操作性の向上を図るとともにバッテリや電動モータの放熱の促進を図る技術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、カッタブレードをカッタハウジングで囲い、このカッタハウジング上部に電動モータを取付け、この電動モータを充電可能なバッテリで駆動する電動芝刈機において、
バッテリを、電動モータの上に配置した上バッテリと、電動モータの前に配置した前バッテリとから構成し、カッタハウジングに、電動モータの側方及び上部を覆う本体部を有するとともに電動モータの両側から前方に延ばした延出部を有するバッテリブラケットを取付け、このブラケットの本体部に上バッテリを搭載し、延出部に前バッテリを分散して搭載してなり、バッテリ並びに電動モータに、上方を一括して覆うカバー部材を備え、このカバー部材に、上バッテリの上部後方に通風孔を形成するとともに、バッテリブラケットが電動モータの後方を開放したものであることを特徴とする。
【０００６】
バッテリを、電動モータの上に配置した上バッテリと、電動モータの前に配置した前バッテリとから構成することで、電動芝刈機の重量バランスの確保を図る。これをもって、電動芝刈機の操作性の向上を図る。
【０００８】
バッテリブラケットの本体部に上バッテリを搭載し、バッテリブラケットの延出部に前バッテリを分散して搭載し、バッテリ並びに電動モータに、上方を一括して覆うカバー部材を備え、このカバー部材に、上バッテリの上部後方に通風孔を形成するとともに、バッテリブラケットが電動モータの後方を開放したものにすることで、バッテリや電動モータとの間に空気が流通しやすくする。これをもって、バッテリや電動モータの放熱の促進を図る。
【０００９】
請求項２は、カッタハウジングに、バッテリブラケット及び電動モータとを共締め固定したことを特徴とする。
カッタハウジングに、バッテリブラケット及び電動モータとを共締めすることで、電動芝刈機の組立性の向上を図る。
【００１０】
請求項３は、バッテリブラケットを金属製とするとともにバッテリブラケットのバッテリ搭載位置に通風のための開口を設けたことを特徴とする。
バッテリブラケットを金属製とするとともにバッテリブラケットのバッテリ搭載位置に通風のための開口を設けることで、電動モータやバッテリのさらなる放熱の促進を図る。
【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芝刈機の斜視図であり、１０は電動芝刈機、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み口となる中継部材、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、バッテリを、電動モータの上に配置した上バッテリと、電動モータの前に配置した前バッテリ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ったものである。
【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の抜き差しをする中継部材４２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芝刈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芝刈機の制御システム図であり、電動芝刈機の制御システム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芝刈機において、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、この様な電動芝刈機を騒音の大きな環境で使用する場合は、電動芝刈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芝刈機において、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芝刈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芝刈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芝刈機において、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芝刈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】
図１１は本発明に係る第２実施の形態の電動芝刈機の側面断面図であり、電動芝刈機１０に（図５参照）に使用した部品と同一部品は同一符号を用い詳細な説明は省略する。
図中、１１は機体、１２は前輪、１３は後輪、２１はカッタハウジング、２２は電動モータ、２３はカッタブレード、２４は制御部、２５はバッテリブラケット、２７はカバー部材、３１はスクロール部、３７は表示灯、３８はブザー、４２は中継部材、４７はルーバ、４９ｂ，４９ｃは弾性ベルトであり、電動芝刈機８０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８４，８５で駆動する電動芝刈機において、バッテリ８４，８５を、電動モータ２２の上部に配置したものと言える。
【００５８】
電動芝刈機を構成する部品の中で、電動モータやバッテリは重量物であることは周知の通りである。また、一般的に、電動モータはカッタブレードを水平回転する部材であるからカッタハウジングのほぼ中心部に配置する。そこで、重量物であるバッテリの配置が電動芝刈機の取り回りの良さ又は悪さに影響を与える。そこで、バッテリ８４，８５を、電動モータ２２の上部に配置することで、電動芝刈機８０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８０の操作性及び作業性の向上を図ることでき、取り回りの良い電動芝刈機８０を実現できる。
【００５９】
図１２は本発明に係る第３実施の形態の電動芝刈機の側面断面図であり、電動芝刈機１０に（図５参照）に使用した部品と同一部品は同一符号を用い詳細な説明は省略する。
電動芝刈機９０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９４で駆動する電動芝刈機において、バッテリ９４を、電動モータ２２の上方に、且つモータ軸２２ａの軸線Ｃ上に配置したものと言える。
【００６０】
すなわち、重量物であるバッテリ９４の配置で電動芝刈機９０の取り回りの良さ又は悪さに影響を与える。そこで、バッテリ９４を、電動モータ２２の上方に、且つモータ軸２２ａの軸線Ｃ上に配置することで、電動芝刈機９０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９０の操作性及び作業性の向上を図ることでき、取り回りの良い電動芝刈機９０を実現できる。
【００６１】
尚、実施の形態では図４に示すように、平面視でバッテリブラケット２５の底に開口２５ｃ，２５ｄ，２５ｅを設けたが、これに限るものではなく、開口は平面視でバッテリブラケット側方に設けたものであってもよい。
【００６２】
【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、バッテリを、電動モータの上に配置した上バッテリと、電動モータの前に配置した前バッテリとから構成したので、電動芝刈機の重量バランスの確保を図ることができる。この結果、電動芝刈機の操作性の向上を図ることができる。
【００６３】
また、バッテリブラケットの本体部に上バッテリを搭載し、延出部に前バッテリを分散して搭載し、バッテリ並びに電動モータに、上方を一括して覆うカバー部材を備え、このカバー部材に、上バッテリの上部後方に通風孔を形成するとともに、バッテリブラケットが電動モータの後方を開放したものにすることで、バッテリや電動モータとの間に空気が流通しやすくすることができる。この結果、バッテリや電動モータの放熱の促進を図ることができる。
【００６４】
請求項２では、カッタハウジングに、バッテリブラケット及び電動モータとを共締め固定したので、電動芝刈機の組立性の向上を図ることができる。
【００６５】
請求項３では、バッテリブラケットを金属製とするとともにバッテリブラケットのバッテリ搭載位置に通風のための開口を設けたので、電動モータやバッテリのさらなる放熱の促進を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電動芝刈機の斜視図
【図２】図１の２矢視図
【図３】図１の３矢視図
【図４】本発明に係る電動芝刈機の分解斜視図
【図５】図１の５−５線断面図
【図６】図１の６−６線断面図
【図７】本発明に係る電動芝刈機の制御システム図
【図８】本発明に係る電動芝刈機のバッテリの寿命を表すグラフ
【図９】本発明に係る電動芝刈機のバッテリのメモリ効果を表すグラフ
【図１０】本発明に係る電動芝刈機の作用説明図
【図１１】本発明に係る第２実施の形態の電動芝刈機の側面断面図
【図１２】本発明に係る第３実施の形態の電動芝刈機の側面断面図
【符号の説明】
１０，８０，９０…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、２５…バッテリブラケット、２５ａ…本体部、２５ｂ…延出部、２５ｃ，２５ｄ，２５ｅ…開口、２６…バッテリ、３７…表示灯、４３…前バッテリ、４４，４５…上バッテリ（第１・第２上バッテリ）、８４，８５，９４…バッテリ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動モータを充電可能なバッテリで駆動する形式の電動芝刈機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電動芝刈機として、例えば▲１▼特許２８８０１１６号公報「電気草刈り機用パワーヘッド組立体」や▲２▼特開平１０−２５７８１４号公報「電動芝刈機」が知られている。
上記▲１▼は、同公報の図３によれば、下部ハウジング２４に電気モーター７０を取付け、この電動モーター７０を挟むようにバッテリー４０，４２を前後配置したものである。
上記▲２▼は、同公報の図４によれば、カッタハウジング２１に電動モータ２８を取付け、この電動モータ２８の後方に、且つ電動モータ２８をバッテリ２９1、２９2の前端部で挟むようにバッテリ２９1、２９2を配置したものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記▲１▼の電気草刈り機用パワーヘッド組立体では、電動モーター７０を挟むようにバッテリー４０，４２を前後配置したので、電動モーター７０から発生する熱及びバッテリー４０，４２から発生する熱が相互干渉を起こす。従って、電動モーター７０及びバッテリ４０，４２は、相互にそれぞれの放熱を妨げることもある。
また、上記▲２▼の電動芝刈機では、電動モータ２８の後方にバッテリ２９1、２９2を配置したので、電動芝刈機の重量バランスを崩す虞れがあり、結果として電動芝刈機の操作性の悪化を招くこともある。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、電動芝刈機の操作性の向上を図るとともにバッテリや電動モータの放熱の促進を図る技術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、カッタブレードをカッタハウジングで囲い、このカッタハウジング上部に電動モータを取付け、この電動モータを充電可能なバッテリで駆動する電動芝刈機において、
バッテリを、電動モータの上に配置した上バッテリと、電動モータの前に配置した前バッテリとから構成し、カッタハウジングに、電動モータの側方及び上部を覆う本体部を有するとともに電動モータの両側から前方に延ばした延出部を有するバッテリブラケットを取付け、このブラケットの本体部に上バッテリを搭載し、延出部に前バッテリを分散して搭載してなり、バッテリ並びに電動モータに、上方を一括して覆うカバー部材を備え、このカバー部材に、上バッテリの上部後方に通風孔を形成するとともに、バッテリブラケットが電動モータの後方を開放したものであることを特徴とする。
【０００６】
バッテリを、電動モータの上に配置した上バッテリと、電動モータの前に配置した前バッテリとから構成することで、電動芝刈機の重量バランスの確保を図る。これをもって、電動芝刈機の操作性の向上を図る。
【０００８】
バッテリブラケットの本体部に上バッテリを搭載し、バッテリブラケットの延出部に前バッテリを分散して搭載し、バッテリ並びに電動モータに、上方を一括して覆うカバー部材を備え、このカバー部材に、上バッテリの上部後方に通風孔を形成するとともに、バッテリブラケットが電動モータの後方を開放したものにすることで、バッテリや電動モータとの間に空気が流通しやすくする。これをもって、バッテリや電動モータの放熱の促進を図る。
【０００９】
請求項２は、カッタハウジングに、バッテリブラケット及び電動モータとを共締め固定したことを特徴とする。
カッタハウジングに、バッテリブラケット及び電動モータとを共締めすることで、電動芝刈機の組立性の向上を図る。
【００１０】
請求項３は、バッテリブラケットを金属製とするとともにバッテリブラケットのバッテリ搭載位置に通風のための開口を設けたことを特徴とする。
バッテリブラケットを金属製とするとともにバッテリブラケットのバッテリ搭載位置に通風のための開口を設けることで、電動モータやバッテリのさらなる放熱の促進を図る。
【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芝刈機の斜視図であり、１０は電動芝刈機、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み口となる中継部材、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、バッテリを、電動モータの上に配置した上バッテリと、電動モータの前に配置した前バッテリ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ったものである。
【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の抜き差しをする中継部材４２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芝刈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芝刈機の制御システム図であり、電動芝刈機の制御システム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芝刈機において、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、この様な電動芝刈機を騒音の大きな環境で使用する場合は、電動芝刈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芝刈機において、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芝刈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芝刈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芝刈機において、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芝刈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】
図１１は本発明に係る第２実施の形態の電動芝刈機の側面断面図であり、電動芝刈機１０に（図５参照）に使用した部品と同一部品は同一符号を用い詳細な説明は省略する。
図中、１１は機体、１２は前輪、１３は後輪、２１はカッタハウジング、２２は電動モータ、２３はカッタブレード、２４は制御部、２５はバッテリブラケット、２７はカバー部材、３１はスクロール部、３７は表示灯、３８はブザー、４２は中継部材、４７はルーバ、４９ｂ，４９ｃは弾性ベルトであり、電動芝刈機８０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８４，８５で駆動する電動芝刈機において、バッテリ８４，８５を、電動モータ２２の上部に配置したものと言える。
【００５８】
電動芝刈機を構成する部品の中で、電動モータやバッテリは重量物であることは周知の通りである。また、一般的に、電動モータはカッタブレードを水平回転する部材であるからカッタハウジングのほぼ中心部に配置する。そこで、重量物であるバッテリの配置が電動芝刈機の取り回りの良さ又は悪さに影響を与える。そこで、バッテリ８４，８５を、電動モータ２２の上部に配置することで、電動芝刈機８０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８０の操作性及び作業性の向上を図ることでき、取り回りの良い電動芝刈機８０を実現できる。
【００５９】
図１２は本発明に係る第３実施の形態の電動芝刈機の側面断面図であり、電動芝刈機１０に（図５参照）に使用した部品と同一部品は同一符号を用い詳細な説明は省略する。
電動芝刈機９０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９４で駆動する電動芝刈機において、バッテリ９４を、電動モータ２２の上方に、且つモータ軸２２ａの軸線Ｃ上に配置したものと言える。
【００６０】
すなわち、重量物であるバッテリ９４の配置で電動芝刈機９０の取り回りの良さ又は悪さに影響を与える。そこで、バッテリ９４を、電動モータ２２の上方に、且つモータ軸２２ａの軸線Ｃ上に配置することで、電動芝刈機９０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９０の操作性及び作業性の向上を図ることでき、取り回りの良い電動芝刈機９０を実現できる。
【００６１】
尚、実施の形態では図４に示すように、平面視でバッテリブラケット２５の底に開口２５ｃ，２５ｄ，２５ｅを設けたが、これに限るものではなく、開口は平面視でバッテリブラケット側方に設けたものであってもよい。
【００６２】
【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、バッテリを、電動モータの上に配置した上バッテリと、電動モータの前に配置した前バッテリとから構成したので、電動芝刈機の重量バランスの確保を図ることができる。この結果、電動芝刈機の操作性の向上を図ることができる。
【００６３】
また、バッテリブラケットの本体部に上バッテリを搭載し、延出部に前バッテリを分散して搭載し、バッテリ並びに電動モータに、上方を一括して覆うカバー部材を備え、このカバー部材に、上バッテリの上部後方に通風孔を形成するとともに、バッテリブラケットが電動モータの後方を開放したものにすることで、バッテリや電動モータとの間に空気が流通しやすくすることができる。この結果、バッテリや電動モータの放熱の促進を図ることができる。
【００６４】
請求項２では、カッタハウジングに、バッテリブラケット及び電動モータとを共締め固定したので、電動芝刈機の組立性の向上を図ることができる。
【００６５】
請求項３では、バッテリブラケットを金属製とするとともにバッテリブラケットのバッテリ搭載位置に通風のための開口を設けたので、電動モータやバッテリのさらなる放熱の促進を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電動芝刈機の斜視図
【図２】図１の２矢視図
【図３】図１の３矢視図
【図４】本発明に係る電動芝刈機の分解斜視図
【図５】図１の５−５線断面図
【図６】図１の６−６線断面図
【図７】本発明に係る電動芝刈機の制御システム図
【図８】本発明に係る電動芝刈機のバッテリの寿命を表すグラフ
【図９】本発明に係る電動芝刈機のバッテリのメモリ効果を表すグラフ
【図１０】本発明に係る電動芝刈機の作用説明図
【図１１】本発明に係る第２実施の形態の電動芝刈機の側面断面図
【図１２】本発明に係る第３実施の形態の電動芝刈機の側面断面図
【符号の説明】
１０，８０，９０…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、２５…バッテリブラケット、２５ａ…本体部、２５ｂ…延出部、２５ｃ，２５ｄ，２５ｅ…開口、２６…バッテリ、３７…表示灯、４３…前バッテリ、４４，４５…上バッテリ（第１・第２上バッテリ）、８４，８５，９４…バッテリ。
Claims (3)
- カッタブレードをカッタハウジングで囲い、このカッタハウジング上部に電動モータを取付け、この電動モータを充電可能なバッテリで駆動する電動芝刈機において、
前記バッテリは、前記電動モータの上に配置した上バッテリと、前記電動モータの前に配置した前バッテリとから構成し、
前記カッタハウジングに、電動モータの側方及び上部を覆う本体部を有するとともに電動モータの両側から前方に延ばした延出部を有するバッテリブラケットを取付け、このブラケットの本体部に前記上バッテリを搭載し、前記延出部に前記前バッテリを分散して搭載してなり、
前記バッテリ並びに前記電動モータに、上方を一括して覆うカバー部材を備え、このカバー部材に、前記上バッテリの上部後方に通風孔を形成するとともに、前記バッテリブラケットが前記電動モータの後方を開放したものであることを特徴とする電動芝刈機。 - カッタハウジングに、前記バッテリブラケット及び電動モータとを共締め固定したことを特徴とする請求項１記載の電動芝刈機。
- 前記バッテリブラケットを、金属製とするとともに前記バッテリブラケットのバッテリ搭載位置に通風のための開口を設けたことを特徴とする請求項１記載の電動芝刈機。
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