(57)【要約】【課題】電池の出力に依存せずに安全にモータの回転数を制御できる、出力の異なる電池を着脱可能な電動作業機を提供する。【解決手段】メインスイッチ１２をＯＮすると、電動作業機１は待機モードになる。待機モードにおいてトリガ１３を引くと、電源回路１６は、駆動部３０に電圧を印可する。電源回路１６は、駆動部３０に印加される電圧がトリガ１３の引き量に対応した電圧になるように調整する。また、駆動部３０に流れる電流が、駆動部３０の定格を超すと、電源回路１６は、自動的に駆動部３０への電力の供給を停止する。また、電池５０の出力電圧が低下し、電池５０が過放電状態になると、自動的に駆動部３０への電力の供給を停止する。また、電池５０が異常であることを検知すると、自動的に駆動部３０への電力の供給を停止する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池を取り付ける電池取付部を備える電源部と、
前記電池から入力される電圧を変換して出力する電圧変換部と、
連動して回転する作業具が接続され、前記電圧変換部から出力される電力を動力に変換して回転する電動モータと、
前記電動モータに印加される電圧を計測して前記電圧変換部に出力する速度調整部と、
を備え、
前記電圧変換部は、前記速度調整部の出力する電圧が所定の高さになるように出力する電圧を調整する、
ことを特徴とする電動作業機。
【請求項２】
前記電池取付部は、出力電圧の異なる電池が着脱される、
ことを特徴とする請求項１に記載の電動作業機。
【請求項３】
前記電動モータに流れる電流が所定の量を超えると、前記電動モータに流れる電流を遮断する、過電流保護部を更に備える、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の電動作業機。
【請求項４】
前記電動モータに流れる電流が所定の量を超えると、過電流が流れたことを報知する第１の報知部を更に備える、
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の電動作業機。
【請求項５】
前記電池の出力する電圧が当該電池の過放電する電圧以下になると、前記電動モータに流れる電流を遮断する、過放電保護部を更に備える、
ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の電動作業機。
【請求項６】
前記電池の出力する電圧が当該電池の過放電する電圧以下になると、前記電池が過放電であることを報知する第２の報知部を更に備える、
ことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の電動作業機。
【請求項７】
前記電池の出力する当該電池の電池情報から当該電池の過放電する電圧を決定する過放電電圧決定部を更に備える、
ことを特徴とする請求項５または６に記載の電動作業機。
【請求項８】
前記電池の異常時に、当該電池の出力する電池異常信号に応じて前記電動モータに流れる電流を遮断する、電池異常停止部を更に備える、
ことを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の電動作業機。
【請求項９】
前記電池異常停止部は、前記電池異常信号が入力されると、前記電池が前記電池取付部から外されるまで、前記電動モータに流れる電流を遮断する、
ことを特徴とする請求項８に記載の電動作業機。
【請求項１０】
前記電池の異常時に、前記電池が異常であることを報知する第３の報知部を更に備える、
ことを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載の電動作業機。
【請求項１１】
トリガを更に備え、
前記速度調整部は、前記トリガの引き量に応じて前記電圧変換部に印加する電圧を変化させる、
ことを特徴とする請求項１乃至１０の何れか１項に記載の電動作業機。
【請求項１２】
前記トリガの引き量が所定の量に満たない場合、前記電動モータに流れる電流を遮断するトリガスイッチ部を更に備え、
前記トリガの引き量が所定の量以上の場合、前記電池の出力する電力が、前記トリガスイッチ部を介して前記電動モータに供給される、
ことを特徴とする請求項１乃至１１の何れか１項に記載の電動作業機。
【請求項１３】
前記電池から前記トリガスイッチに流れる電流を遮断するメインスイッチ部を更に備え、
前記電池の出力する電力が、前記メインスイッチ部がＯＮで前記トリガの引き量が所定の量以上の場合、前記メインスイッチ部と前記トリガスイッチ部と前記電圧変換部とを介して前記電動モータに供給される、
ことを特徴とする請求項１２に記載の電動作業機。
【請求項１４】
前記メインスイッチ部がＯＮの場合に点灯する第１の発光部を更に備える、
ことを特徴とする請求項１３に記載の電動作業機。
【請求項１５】
前記電池の出力する電圧に応じて段階的に電池残量を表示する電池残量表示部を更に備える、
ことを特徴とする請求項１乃至１４の何れか１項に記載の電動作業機。
【請求項１６】
前記電池の出力する電圧から定電圧を出力する定電圧回路を更に備える、
ことを特徴とする請求項１乃至１５の何れか１項に記載の電動作業機。
【請求項１７】
前記定電圧回路の出力する電圧が印加されることで動作し、音楽データをデコードして音情報を再生する音楽再生部を更に備える、
ことを特徴とする請求項１６に記載の電動作業機。
【請求項１８】
前記定電圧回路の出力する電圧が印可されることで動作し、アンテナの受信した電波から音情報を検波するラジオを更に備える、
ことを特徴とする請求項１６または１７に記載の電動作業機。
【請求項１９】
前記定電圧回路の出力する電圧で前記音情報を増幅して発声するスピーカーを更に備える、
ことを特徴とする請求項１６乃至１８の何れか１項に記載の電動作業機。
【請求項２０】
前記電動モータはコアレスモータである、
ことを特徴とする請求項１乃至１９の何れか１項に記載の電動作業機。
【請求項２１】
一端部が前記電源部に支持され、他端部に前記電動モータを配置される連結部を更に備える、
ことを特徴とする、請求項２０に記載の電動作業機。
【請求項２２】
前記電動モータに電力が供給されると発光する第２の発光部を更に備える、
ことを特徴とする請求項１乃至２１の何れか１項に記載の電動作業機。
【請求項２３】
前記電動モータに電力が供給されると、電力の供給を報知する第４の報知部を更に備える、
ことを特徴とする請求項１乃至２２の何れか１項に記載の電動作業機。
【請求項２４】
前記コアレスモータは、出力軸が固定された回転子と、固定子とを有すると共に、
前記回転子と前記固定子との何れか一方は、前記出力軸の軸線方向視において前記出力軸を中心として円周方向に配列された略環状の複数のコイルを有する円板状のコイル基板を備え、
前記回転子と前記固定子との何れか他方は、前記コイル基板を前記出力軸の軸線方向に通過する磁束を発生するようマグネットを備える、
ことを特徴とする請求項２０記載の電動作業機。
【請求項２５】
コアレスモータと、
リチウム蓄電池を着脱可能に取付ける取付部を備えた電源部と、
一端に前記コアレスモータを保持し、他端に前記電源部を保持する連結部とを備え、
前記コアレスモータは、出力軸が固定された回転子と、固定子とを有すると共に、
前記回転子と前記固定子との何れか一方は、前記出力軸の軸線方向視において前記出力軸を中心として円周方向に配列された略環状の複数のコイルを有する円板状のコイル基板を備え、
前記回転子と前記固定子との何れか他方は、前記コイル基板を前記出力軸の軸線方向に通過する磁束を発生するようマグネットを備える、
ことを特徴とする電動作業機。
【請求項２６】
コアレスモータと、
蓄電池を着脱可能に取付ける取付部を備えた電源部と、
一端に前記コアレスモータを保持し、他端に前記電源部を保持する連結部と、
前記連結部の長手方向に延び、前記コアレスモータの駆動を制御するための作業者が操作可能なトリガを有し、前記電源部と連続して設けられたグリップ部と、
前記電源部及び前記グリップ部とから離間した前記連結部上に設けられた作業者が把持可能なハンドルとを備え、
前記コアレスモータは、
出力軸が固定された回転子と、固定子とを有すると共に、
前記回転子と前記固定子との何れか一方は、前記出力軸の軸線方向視において前記出力軸を中心として円周方向に配列された略環状の複数のコイルを有する円板状のコイル基板を備え、
前記回転子と前記固定子との何れか他方は、前記コイル基板を前記出力軸の軸線方向に通過する磁束を発生するようマグネットを備え、
前記コアレスモータの重量を前記取付部に取付けられる前記蓄電池の重量より大きくして、重心を前記ハンドルよりも前記コアレスモータ側に位置させる、
ことを特徴とする電動作業機。
【請求項２７】
前記コアレスモータは、前記回転子を収容するアルミニウム合金製のモータケースを備える、
ことを特徴とする請求項２６に記載の電動作業機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータで駆動される電動作業機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、モータで回転刃が駆動される電動作業機（例えば電動刈払機）が注目され多用されるようになってきている。電動作業機（電動刈払機）は、電力を動力源とし、静音で排気ガスを出さず、ランニングコストにも優れる。
【０００３】
例えば、特許文献１には、モータの回転数を調整可能な電動刈払機が開示されている。この電動刈払機は、コンバータでモータの印加電圧を変化させることによってモータの回転数を変更することができる。これによって、刈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。また、電動によって駆動するため駆動音が静かである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２１７８４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の電動刈払機の回転数は電池の出力に応じて変化する。そのため、出力の違う電池を取り付けると、所望の回転数でモータを回転させることができず、不都合であった。また、電池は出力により重量が異なるため、出力の異なる電池を取り付けた場合に電動刈払機の重量バランスが変化して作業性が低下する恐れもあった。
【０００６】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、取り付けられた電池の出力に依存せずにモータの回転数を制御できる、出力の異なる電池を着脱可能な電動作業機を提供することを目的とする。また、軽量でバランスが良く、作業性の優れた電動作業機を提供することを目的とする。さらに、出力の異なる電池を取り付けた場合でもバランスを良好に保持し、作業性の優れた電動作業機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の第一の観点に係る電動作業機は、
電池を取り付ける電池取付部を備える電源部と、
前記電池から入力される電圧を変換して出力する電圧変換部と、
連動して回転する作業具が接続され、前記電圧変換部から出力される電力を動力に変換して回転する電動モータと、
前記電動モータに印加される電圧を計測して前記電圧変換部に出力する速度調整部と、
を備え、
前記電圧変換部は、前記速度調整部の出力する電圧が所定の高さになるように出力する電圧を調整する、
ことを特徴とする。
【０００８】
例えば、前記電池取付部は、出力電圧の異なる電池が着脱されてもよい。
【０００９】
前記電動モータに流れる電流が所定の量を超えると、前記電動モータに流れる電流を遮断する、過電流保護部を更に備えても良い。
【００１０】
また、前記電動モータに流れる電流が所定の量を超えると、過電流が流れたことを報知する第１の報知部を更に備えても良い。
【００１１】
前記電池の出力する電圧が当該電池の過放電する電圧以下になると、前記電動モータに流れる電流を遮断する、過放電保護部を更に備えても良い。
【００１２】
また、前記電池の出力する電圧が当該電池の過放電する電圧以下になると、前記電池が過放電であることを報知する第２の報知部を更に備えても良い。
【００１３】
また、前記電池の出力する当該電池の電池情報から当該電池の過放電する電圧を決定する過放電電圧決定部を更に備えてもよい。
【００１４】
また、前記電池の異常時に、当該電池の出力する電池異常信号に応じて前記電動モータに流れる電流を遮断する、電池異常停止部を更に備えても良い。
【００１５】
また、前記電池異常停止部は、前記電池異常信号が入力されると、前記電池が前記電池取付部から外されるまで、前記電動モータに流れる電流を遮断してもよい。
【００１６】
また、前記電池の異常時に、前記電池が異常であることを報知する第３の報知部を更に備えても良い。
【００１７】
また、トリガを更に備え、
前記速度調整部は、前記トリガの引き量に応じて前記電圧変換部に印加する電圧を変化させても良い。
【００１８】
また、前記トリガの引き量が所定の量に満たない場合、前記電動モータに流れる電流を遮断するトリガスイッチ部を更に備え、
前記トリガの引き量が所定の量以上の場合、前記電池の出力する電力が、前記トリガスイッチ部を介して前記電動モータに供給されてもよい。
【００１９】
前記電池から前記トリガスイッチに流れる電流を遮断するメインスイッチ部を更に備え、
前記電池の出力する電力が、前記メインスイッチ部がＯＮで前記トリガの引き量が所定の量以上の場合、前記メインスイッチ部と前記トリガスイッチ部と前記電圧変換部とを介して前記電動モータに供給されてもよい。
【００２０】
また、例えば、前記メインスイッチ部がＯＮの場合に点灯する第１の発光部を更に備えてもよい。
【００２１】
また、前記電池の出力する電圧に応じて段階的に電池残量を表示する電池残量表示部を更に備えても良い。
【００２２】
更に、前記電池の出力する電圧から定電圧を出力する定電圧回路を備えても良い。
【００２３】
更に、前記定電圧回路の出力する電圧が印加されることで動作し、音楽データをデコードして音情報を再生する音楽再生部を備えても良い。
【００２４】
更に、前記定電圧回路の出力する電圧が印可されることで動作し、アンテナの受信した電波から音情報を検波するラジオを備えても良い。
【００２５】
更に、前記定電圧回路の出力する電圧で前記音情報を増幅して発声するスピーカーを備えても良い。
【００２６】
また、前記電動モータはコアレスモータであることが好ましい。
【００２７】
また、一端部が前記電源部に支持され、他端部に前記電動モータを配置される連結部を更に備えてもよい。
【００２８】
更に、前記電動モータに電力が供給されると発光する第２の発光部を備えても良い。
【００２９】
また、例えば、前記電動モータに電力が供給されると、電力の供給を報知する第４の報知部を更に備えてもよい。
【００３０】
更に、前記コアレスモータは、出力軸が固定された回転子と、固定子とを有すると共に、
前記回転子と前記固定子との何れか一方は、前記出力軸の軸線方向視において前記出力軸を中心として円周方向に配列された略環状の複数のコイルを有する円板状のコイル基板を備え、
前記回転子と前記固定子との何れか他方は、前記コイル基板を前記出力軸の軸線方向に通過する磁束を発生するようマグネットを備えてもよい。
【００３１】
また、上記目的を達成するため、本発明の第二の観点に係る電動作業機は、
コアレスモータと、
リチウム蓄電池を着脱可能に取付ける取付部を備えた電源部と、
一端に前記コアレスモータを保持し、他端に前記電源部を保持する連結部とを備え、
前記コアレスモータは、出力軸が固定された回転子と、固定子とを有すると共に、
前記回転子と前記固定子との何れか一方は、前記出力軸の軸線方向視において前記出力軸を中心として円周方向に配列された略環状の複数のコイルを有する円板状のコイル基板を備え、
前記回転子と前記固定子との何れか他方は、前記コイル基板を前記出力軸の軸線方向に通過する磁束を発生するようマグネットを備える、
ことを特徴とする。
【００３２】
更に、上記目的を達成するため、本発明の第三の観点に係る電動作業機は、コアレスモータと、
蓄電池を着脱可能に取付ける取付部を備えた電源部と、
一端に前記コアレスモータを保持し、他端に前記電源部を保持する連結部と、
前記連結部の長手方向に延び、前記コアレスモータの駆動を制御するための作業者が操作可能なトリガを有し、前記電源部と連続して設けられたグリップ部と、
前記電源部及び前記グリップ部とから離間した前記連結部上に設けられた作業者が把持可能なハンドルとを備え、
前記コアレスモータは、
出力軸が固定された回転子と、固定子とを有すると共に、
前記回転子と前記固定子との何れか一方は、前記出力軸の軸線方向視において前記出力軸を中心として円周方向に配列された略環状の複数のコイルを有する円板状のコイル基板を備え、
前記回転子と前記固定子との何れか他方は、前記コイル基板を前記出力軸の軸線方向に通過する磁束を発生するようマグネットを備え、
前記コアレスモータの重量を前記取付部に取付けられる前記蓄電池の重量より大きくして、重心を前記ハンドルよりも前記コアレスモータ側に位置させる、
ことを特徴とする。
【００３３】
また、前記コアレスモータは、前記回転子を収容するアルミニウム合金製のモータケースを備えてもよい。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、電池の出力に依らず、安定した出力を得ることが可能で、異なる出力の電池を着脱可能な電動作業機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係る電動作業機の外観を表す図である。
【図２】図１の電動作業機の操作部の拡大図である。
【図３】図１の電動作業機の駆動部の断面図である。
【図４】図１の電動作業機の回転子の分解断面図である。
【図５】図４の回転子の上面図である。
【図６】図４の回転子のコイル基板部の上面図である。
【図７】図１の電動作業機の操作部の接続関係を示す図である。
【図８】図１の電動作業機の応用例を示す図である。
【図９】図５の電動作業機の操作部の接続関係を示す図である。
【図１０】図１の電動作業機の操作部に内蔵された電源回路のブロック図である。
【図１１】図７の電源回路の昇圧回路と速度調整部の具体例の回路図である。
【図１２】図７の電源回路の電流検出部の具体例の回路図である。
【図１３】図７の電源回路の電池電圧検出部の具体例の回路図である。
【図１４】図１の電動作業機の変形例を示す図である。
【図１５】図１４の電動作業機を保持した状態を示す図である。
【図１６】図１４の電動作業機を保持するためのベルトの外観図である。
【図１７】図１４の電動作業機での作業状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明の実施形態に係る電動作業機を、図面を参照して説明する。なお、本実施形態に係る電動作業機は、モータで回転刃が駆動される電動刈払機１を例にして説明する。
【００３７】
電動刈払機１は、図１に示すように、操作部１０と、操作部１０の前端部に一端部を保持された連結部２０と、連結部２０の他端部に保持された駆動部３０と、駆動部３０に連結されるブレード（作業具）３９と、から構成される。また、操作部１０の後端部には電池取付部１１が配置され、上面部にはメインスイッチ１２と電池残量表示部１４とメインＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）１５とが配置され、内部には電源回路１６が配置される。連結部２０の操作部１０から離間した位置にはＤ字型ハンドル２１が配置され、隣接する部分にはトリガ１３を備えたグリップ２２が配置される。駆動部３０の上面部には、運転表示用ＬＥＤ４０が配置される。
【００３８】
電池取付部１１は、電池５０を取り付ける部分である。電池取付部１１は、取り付けられた電池５０の出力を電源回路１６に供給する。
【００３９】
メインスイッチ１２は、電源回路１６をＯＮ・ＯＦＦするスイッチである。メインスイッチ１２がＯＮされると、電源回路１６は待機モードになる。メインスイッチ１２がＯＦＦの場合、電源回路１６は起動せず、電源回路１６は電力を出力しない。
【００４０】
トリガ１３は、電源回路１６から駆動部３０への電力の供給量を制御するスイッチである。メインスイッチ１２がＯＮの待機モードにおいてトリガ１３が引かれると、トリガ１３の引き量に応じた電力が電源回路１６から駆動部３０へ供給される。
【００４１】
電池残量表示部１４は、電池５０の出力に応じて表示を変化させる、例えば、液晶画面である。電池残量表示部１４の表示する画面を見ることでユーザは電動刈払機１のおおよその残り使用可能時間を知ることができる。
【００４２】
メインＬＥＤ１５は、メインスイッチ１２がＯＮされると光を発する第１の発光部である。メインＬＥＤ１５はメインスイッチ１２がＯＮとなった際に光を発するため、メインスイッチ１２のＯＮ／ＯＦＦを作業者が確認し易くなる。
【００４３】
電源回路１６は、電池５０から出力される電圧を、電池５０の出力電圧の大きさによらずに、トリガ１３の引き量に応じた値の電圧に変換して出力する。また、電源回路１６は、過電流や過電圧から電池５０及び駆動部３０の保護する機能を備えており、電池５０の出力電圧や、駆動部３０に供給される電流量に応じて、出力を強制的にＯＦＦする。電源回路１６の動作、回路例は、後に詳しく説明する。
【００４４】
電源回路１６が、電池５０の出力電圧にかかわらず、トリガ１３の引き量に応じて値の電圧を駆動部３０に供給するため、電池５０の種類は問われない。本実施例では、電池５０は、例えば、リチウムイオン蓄電池であるとして説明する。電池５０は、基板と、基板上に配置された複数の電池セルと、基板上に配置されたプラス端子とマイナス端子とを備える。また、電池５０はＬＤ端子を備え、電池５０の基板上に配置された回路が電池セルからの過放電を検出すると、ＬＤ端子から異常信号が出力される。また、電池５０はＩＤ端子を備え、電池５０の基板上のメモリに記憶された電池５０のスペック等の電池情報がＩＤ端子から出力される。電池５０は、プラス端子とマイナス端子との間の電圧を電源回路１６に印加する。
【００４５】
また、後述するように、電動刈払機１は、スピーカーやラジオ、音楽再生機を備えるとともに、これらは、操作部１０から供給される電力によって駆動される。
【００４６】
連結部２０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る。連結部２０は、操作部１０と駆動部３０とを機械的に接続し、また、内部を通る導線によって、電源回路１６から出力される電力を駆動部３０へ供給する。
【００４７】
Ｄ字型ハンドル２１とグリップ２２とをユーザが保持することで、電動刈払機１は使用される。連結部２０に、前述したように操作部１０と駆動部３０とが離間して配置されることによって、電動刈払機１の重心が操作部１０から離れるため、ユーザに適度な重量がかかり、作業性が向上する。
【００４８】
駆動部３０は、入力される電力により取り付けられた刃を回転させる。駆動部３０は、例えば、コアレスモータである。
【００４９】
駆動部３０がコアレスモータであることで、より高い静音性が確保できる。更に、リチウムイオン電池でコアレスモータを駆動するようにしたことで、軽量で、消費電力が少なく長時間の駆動が可能な電動刈払機１を構成することもできる。また、後述する昇圧回路３００を用いることで、容量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。
【００５０】
運転表示用ＬＥＤ４０は、駆動部３０に電力が供給されている場合に光る第２の発光部である。運転表示用ＬＥＤ４０は、例えば、有機ＥＬである。運転表示用ＬＥＤ４０は、駆動部３０に電力が供給されている場合に光るため、例えば、トルクが足りないため駆動部３０が回転しなくとも、運転表示用ＬＥＤ４０は光る。よって、ユーザは、運転表示用ＬＥＤ４０によって、駆動部３０に電力が供給されているか否かを確認することができる。また、駆動部３０の駆動音によって、駆動部３０が駆動しているか否かをユーザが判断できない場合には、運転表示用ＬＥＤ４０によって、駆動部３０が駆動中か否かをユーザは判断できる。
【００５１】
電池取付部１１は、図２に示すように、上面部方向から下面部方向に、電池５０を嵌合することで着脱可能に形成されている。電池５０が電池取付部１１に嵌合することで、電池５０の出力端子が操作部１０の入力端子に接続される。
【００５２】
コアレスモータである駆動部３０は、図３に示すように、モータケース２９と、コイル基板３１と、中心軸（出力軸）３２と、ブラシ３３と、整流子３４と、上ヨーク３５と、下ヨーク３６と、マグネット部３７と、ブラシキャップ３８と、ブレード３９と、を主な構成とする。
【００５３】
モータケース２９は、上ヨーク３５と、下ヨーク３６と、ブラシキャップ３８を固定する。コイル基板３１は、モータケース２９の中心を貫通する中心軸３２によって固定されている。また、コイル基板３１の一面には整流子３４が固定されている。上ヨーク３５は、図示していない箇所において、モータケース２９に固定されている。下ヨーク３６は、モータケース２９に嵌合して固定されており、一方の面にマグネット部３７が固定されている。ブラシキャップ３８は、モータケース２９に固定され、備えられたバネによって、ブラシ３３を支持されると共に整流子３４側に付勢されている。
【００５４】
モータケース２９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状のケースである。コイル基板３１は、複数のコイルが並べて配置された略円盤状の板である。
【００５５】
中心軸３２は、コイル基板３１および整流子３４を貫通してコイル基板３１に固定され、コアレスモータの回転子し、中心軸３２が回転することによって、コイル基板３１と整流子３４とが一体化して回転する。ブラシ３３は、連結部２０内部を通る導線を介して操作部１０から供給される電力を、ブラシ３３を介してコイル基板３１に供給する。整流子３４は、コイル基板３１に接続された整流子片と絶縁片が交互に組み合わされ、中心軸のまわりに円周状に並ぶ。整流子３４は、ブラシ３３から供給される一方向の電流のみをコイル基板３１に流す。マグネット部３７は、軸方向に着磁された平板状のマグネットが周方向に配列され、上ヨーク３５と下ヨーク３６を介して磁気回路を形成する。
【００５６】
（追加図面５〜７に関連する追加部分）
図４に示すように、コアレスモータの回転子は、中心軸３２、フランジ１３２と、図４中で上から１つの整流子３４と５つのコイル基板部１３１で構成されるコイル基板３１とを備える。整流子３４とコイル基板３１とは、絶縁体基板と導体パターンとから構成されたプリント配線板である。
【００５７】
図５に示すように、整流子３４の上面には、ブラシ３３と接触する整流子片１３４の導体パターンが形成され、中心軸３２の軸方向視において、それぞれ中心軸３２を中心とする円環状に設けられる。各整流子片１３４の外側端部には、整流子３４を貫通するスルーホールが形成されている。コイル基板部１３１上面には、導体パターンにより、中心軸３２を中心として放射状に配置され、中心軸３２の軸回りの所定方向に曲折して形成された複数のコイル片１３１ａが形成される。
【００５８】
図６に示すように、各コイル片１３１ｃの内側端部は、対応する整流子片１３４にスルーホールを介して接続されて形成される。尚、各コイル片１３１ｃの外側端部には、コイル基板部１３１を貫通する複数のスルーホールが形成される。
【００５９】
コイル基板部１３１下面には、図５及び図６に示されたコイル片１３１ａ、１３１ｃと略同様の導体パターンにより、中心軸３２を中心として放射状に形成された図略の複数のコイル片が形成される。図略の各コイル片の外側端部は、スルーホールに充填された半田を介して、上面の対応するコイル片に接続される。また、図略の各コイル片の内側端部は、スルーホールに充填された半田を介して、整流子３４の対応する整流子片１３４に接続される。これにより、コイル領域の複数のコイル片１３１ａ、１３１ｃと図略の複数のコイル片とは、中心軸３２の軸方向視において略コ字状に形成された複数のコイルを構成している。複数のコイルは、中心軸３２を中心として周方向に配列される。また、各コイルの端末は、整流子３４の対応する整流子片１３４に接続される。
【００６０】
また、整流子３４の整流子片１３４の導体パターンは、ブラシ３３との摩耗による損傷を抑制するため、コイル基板部のコイル片よりも、厚く形成される。尚、上述の整流子３４とコイル基板３１との間、及び複数のコイル基板部１３１の間には、図略の絶縁層が介在して積層されている。
【００６１】
上ヨーク３５と下ヨーク３６を介して形成される磁気回路の磁束はコイル基板３１のコイルを中心軸３２の軸方向に通過する。これらのマグネット部３７、上ヨーク３５、下ヨーク３６が設けられたモータケース２９はコアレスモータの固定子を構成する。そして、コアレスモータは、回転子としての中心軸３２および中心軸３２に固定されたコイル基板３１と、固定子としてのマグネット部３７および上ヨーク３５、下ヨーク３６と、ブラシ３３とから、コアレスモータの直流整流子モータとして構成される。なお、マグネット部３７、上ヨーク３５、下ヨーク３６は磁気回路を形成する磁束発生手段を構成するが、磁束発生手段はコイル基板３１のコイルを磁束が中心軸３２の軸方向に通過するものであれば、この構成に限られるものでは無く、例えば、複数の永久磁石、電磁石、またはコイルのみ等から構成されるものであってもよい。
【００６２】
ブレード３９は、中心軸３２の回転に連動して回転する。ブレード３９が回転することによって、対象を刈払うことが可能になる。
【００６３】
図１の電動刈払機１の、操作部１０とトリガ１３との接続関係は、詳しくは図４のようになる。
【００６４】
グリップ２２は、操作部１０と一体に形成され、連結部２０の外周に沿って設けられている。グリップ２２には回転軸２５が配置され、回転軸２５にはトリガ１３が連結される。トリガ１３にはワイヤ２４が接続され、トリガ１３はこのワイヤ２４を介して操作部１０に配置された可変速スイッチ２６に連結している。
【００６５】
トリガ１３が引かれると、回転軸２５を軸にしてワイヤ２４が牽引され、トリガ１３が引かれた量をワイヤ２４が可変速スイッチ２６に伝達する。可変速スイッチ２６は電源回路１６にトリガ１３の引き量を入力し、電源回路１６は、トリガ１３の引き量に応じて出力する電圧を調整する。
【００６６】
電動刈払機１は、Ｄ字型ハンドル２１の代わりに、図５に示すようなＵ字型ハンドル２３を取りつけることも可能である。この場合、Ｕ字型ハンドル２３は、操作部１０から離間するように連結部２０に配置され、トリガ１３がＵ字型ハンドル２３の一端部に配置される。
【００６７】
Ｕ字型ハンドル２３は、Ｕ字型の中空状のパイプから形成され、両端にそれぞれグリップ２２が備えられる。一方のグリップ２２にはトリガ１３が備え付けられる。
【００６８】
図６に示すようにＵ字型ハンドル２３は、その両端に備えられたグリップ２２と、一方のグリップ２２に配置された回転軸２５と、回転軸２５に連結されたトリガ１３と、操作部１０に配置された可変速スイッチ２６とトリガ１３とを連結するワイヤ２４と、ワイヤ２４を覆うように配置された樹脂製カバー２７と、を備える。
【００６９】
トリガ１３が引かれると、回転軸２５を軸にしてワイヤ２４が牽引され、トリガ１３が引かれた量をワイヤ２４が可変速スイッチ２６に伝達する。可変速スイッチ２６は電源回路１６にトリガ１３の引き量を入力し、電源回路１６は、トリガ１３の引き量に応じて出力する電圧を調整する。樹脂製カバー２７は、機械的応力からワイヤ２４を保護する。
【００７０】
次に、電源回路１６について図１０乃至図１３を参照して説明する。
【００７１】
電源回路１６は、図１０に示すように、入力端子Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３，Ｉ４と、メインスイッチ回路１００と、トリガスイッチ回路２００と、昇圧回路３００と、速度調整回路４００と、制御回路５００と、電流検出回路６００と、電池電圧検出回路７００と、電池異常検出回路８００と、定電圧回路９００と、出力端子Ｏ１，Ｏ２と、を備える。
【００７２】
電池５０を電池取付部１１に取り付けると、入力端子Ｉ１は電池５０のプラス端子（＋）に、入力端子Ｉ２は電池５０のマイナス端子（−）に、入力端子Ｉ３は電池５０のＬＤ端子に、入力端子Ｉ４は電池５０のＩＤ端子に接続される。また、出力端子Ｏ１と出力端子Ｏ２の間に運転表示用ＬＥＤ４０と駆動部３０が直列に接続される。
【００７３】
入力端子Ｉ１はメインスイッチ回路１００に接続され、入力端子Ｉ２は接地される。入力端子Ｉ３は電池異常検出回路８００に接続される。入力端子Ｉ４は制御回路５００に接続される。
【００７４】
メインスイッチ回路１００の出力は、トリガスイッチ回路２００と、電池電圧検出回路７００と、定電圧回路９００と、メインＬＥＤ１５のアノードと、に入力される。メインＬＥＤ１５のカソードは電池残量表示部１４に接続される。メインスイッチ回路１００は、例えば、メインスイッチ１２がＯＮされることによって投入されるスイッチと、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）やＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などの自己消弧型素子によって構成される。
【００７５】
トリガスイッチ回路２００は、メインスイッチ回路１００と昇圧回路３００との間に接続される。トリガスイッチ回路２００は、例えば、トリガ１３を引くことによって投入されるスイッチと、ＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴなどの自己消弧型素子によって構成される。
【００７６】
昇圧回路３００は、トリガスイッチ回路２００と出力端子Ｏ１との間に接続される。昇圧回路３００は、例えば、フライバック式の昇圧回路である。
【００７７】
速度調整回路４００は、昇圧回路３００の出力を昇圧回路３００にフィードバックするように接続されている。速度調整回路４００は、例えば、分圧抵抗とトリガ１３の引き量に応じて抵抗が変わる可変抵抗とから構成される。
【００７８】
制御回路５００には、定電圧回路９００の出力と、電流検出回路６００の出力と、電池電圧検出回路７００の出力と、入力端子Ｉ４と、が入力される。制御回路５００の出力は、メインスイッチ回路１００と、トリガスイッチ回路２００と、スピーカー９１０と、に入力される。制御回路５００は、例えばマイコンである。
【００７９】
電流検出回路６００は、一方の端子を出力端子Ｏ２と接続され、他方の端子を接地される。電流検出回路６００は、例えば、電流計である。
【００８０】
電池電圧検出回路７００は、前述したように、メインスイッチ回路１００の出力に接続される。電池電圧検出回路７００の出力は、制御回路５００に入力される。
【００８１】
電池異常検出回路８００の出力は、メインスイッチ回路１００に入力される。電池電圧検出回路７００は、例えば、オフラッチ回路である。
【００８２】
定電圧回路９００の出力は、制御回路５００と、スピーカー９１０と、音楽再生回路９２０と、ラジオ９３０とに入力される。定電圧回路９００は、電池５０の出力する電圧から一定の値の電圧を出力する回路で、例えば、３端子レギュレータと平滑用のコンデンサから構成される。
【００８３】
以上説明した構成の電源回路１６は、入力端子Ｉ１と入力端子Ｉ２の間に印加された電圧によって駆動される。
【００８４】
電池５０が電池取付部１１に取り付けられると、メインスイッチ回路１００に電池５０から電力が供給される。
【００８５】
メインスイッチ回路１００は、メインスイッチ１２のＯＮ・ＯＦＦに連動するスイッチである。メインスイッチ１２がＯＮされると、メインスイッチ回路１００はＯＮになり、メインスイッチ１２がＯＦＦされると、メインスイッチ回路１００はＯＦＦになる。また、メインスイッチ回路１００は、メインスイッチ１２がＯＮの場合、更に制御回路５００によってＯＮ・ＯＦＦを制御される。
【００８６】
メインスイッチ１２がＯＮの場合、メインスイッチ回路１００は、電池５０が出力した電力を、トリガスイッチ回路２００と、定電圧回路９００と、電池残量表示部１４に供給する。メインスイッチ１２がＯＦＦの場合、メインスイッチ回路１００は、電池５０から供給された電力を遮断する。
【００８７】
トリガスイッチ回路２００は、トリガ１３に連動するスイッチで、トリガ１３の引き量が一定以上になると、トリガスイッチ回路２００はＯＮになる。また、トリガスイッチ回路２００は、更に制御回路５００によってＯＮ・ＯＦＦを制御される。トリガスイッチ回路２００がＯＮであると、トリガスイッチ回路２００は、メインスイッチ回路１００が供給した電力を昇圧回路３００に供給する。トリガスイッチ回路２００がＯＦＦの場合、トリガスイッチ回路２００は電力を遮断する。
【００８８】
昇圧回路３００は、トリガスイッチ回路２００から供給された電力を昇圧して出力端子Ｏ１から出力する。また、昇圧回路３００の出力は、速度調整回路４００によって調整される。昇圧回路３００は、速度調整回路４００から入力される電圧が常に一定になるように、出力を調整する。
【００８９】
速度調整回路４００は、モータに印加される電圧を計測し、トリガ１３の引き量に応じて昇圧回路３００の出力を調整する回路である。速度調整回路４００が、昇圧回路３００の出力をフィードバックすることにより、昇圧回路３００は目標の値の電圧を出力する。速度調整回路４００は、分圧抵抗と可変抵抗とで分圧された電圧を昇圧回路３００に入力する。
【００９０】
電流検出回路６００は、駆動部３０に流れる電流を検出し、制御回路５００に出力する。電池電圧検出回路７００は、電池５０の出力する電圧を検出し、制御回路５００に出力する。
【００９１】
制御回路５００は、駆動部３０に流れる電流が駆動部３０の定格を超えた場合や、電池５０の出力する電圧が所定の値より低くなった場合などに、メインスイッチ回路１００、あるいは、トリガスイッチ回路２００を強制的にＯＦＦにする。制御回路５００は、予めメモリに記憶されたプログラムを実行することで、電流検出回路６００により検出される駆動部３０に流れる電流や、電池電圧回路７００により検出される電池５０の出力する電圧に応じて、メインスイッチ回路１００あるいはトリガスイッチ回路２００をＯＦＦする。また、制御回路５００は、メインスイッチ回路１００がＯＮされているが、駆動部３０に電力が一定時間供給されていないことを検知すると、自動的にメインスイッチ回路１００をＯＦＦする。また、制御回路５００は、入力端子４を介してＩＤ端子から電池情報が入力される。電池情報が入力されると、制御回路５００は、内部のメモリに予め記憶されたテーブルを参照して、電池情報からその電池が過放電になる電圧を読み取る。例えば、制御回路５００は、電池情報に定格１４．４Ｖという情報が含まれていれば、過放電電圧を８Ｖとし、定格１８Ｖであれば過放電電圧を１０Ｖとする。制御回路５００は、電池５０の出力電圧が過放電電圧を下回ると、自動的に、メインスイッチ回路１００をＯＦＦする。
【００９２】
電池異常検出回路８００は、ＬＤ端子から信号を入力されるとメインスイッチ回路１００をＯＦＦにし、ＬＤ端子からの入力が無くなるまで、または、電池５０が外されるまで、メインスイッチ回路１００を強制的にＯＦＦし続ける。
【００９３】
定電圧回路９００は、電池５０の出力する電圧から一定の値の電圧を出力する回路である。定電圧回路９００の出力は、制御回路５００に供給される他、スピーカー９１０と音楽再生回路９２０とラジオ９３０とに供給される。
【００９４】
スピーカー９１０は、入力された音情報に基づいて音を発生する。
【００９５】
また、駆動部３０に所定の量を超える電流が流れたことを電流検出回路６００が検出すると、制御回路５００がスピーカー９１０に過電流があった場合に対応する音をスピーカー９１０に鳴音させる。同様に、電池５０が過放電を起こすとスピーカー９１０は過放電があることを報知し、電池５０に異常があるとスピーカー９１０は電池５０に異常があることを報知する。
【００９６】
音楽再生回路９２０は、定電圧回路９００の出力によって動作し、内部のメモリに記憶された音楽データや音声データをデコードしてスピーカー９１０に出力する。ラジオ９３０は、アンテナを備え、このアンテナの特性をチューニングすることで特定の周波数の電波を受信し、受信した電波から搬送波に重畳された音情報を検波し、検波した音情報をスピーカーに出力する。これらは、定電圧回路９００の出力によって動作するため、メインスイッチ回路１００がＯＮされることによって起動される。
【００９７】
次に、昇圧回路３００の具体的な回路の例について説明する。
【００９８】
図１１に示すように、昇圧回路３００は、例えば、平滑コンデンサ３０１と、昇圧回路３１０と、整流ダイオード３２０と、平滑コンデンサ３３０と、から構成される。速度調整回路４００は、分圧抵抗４１０と分圧抵抗４２０と可変抵抗４３０との直列回路から構成される。
【００９９】
平滑コンデンサ３０１は、トリガスイッチ回路２００と、昇圧回路３１０の間に並列に接続される。昇圧回路３１０は、トリガスイッチ回路２００と整流ダイオード３２０の間に直列に接続される。整流ダイオード３２０は、昇圧回路３１０と出力端子Ｏ１との間に直列に配置される。平滑コンデンサ３３０は、整流ダイオード３２０と出力端子Ｏ１との間に並列に配置される。
【０１００】
速度調整回路４００は、出力端子Ｏ１と出力端子Ｏ２との間に接続される。速度調整回路４００の出力は、昇圧回路３１０に接続される。速度調整回路４００は、分圧抵抗４１０と分圧抵抗４２０が直列に接続され、更に、可変抵抗４３０が直列に接続される。
【０１０１】
また、昇圧回路３１０は、例えば、ＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）３１１と、スイッチングＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）３１２と、チョークコイル３１３と、から構成される昇圧チョッパ回路である。
【０１０２】
平滑コンデンサ３０１は、トリガスイッチ回路２００から供給された電圧の余計な振動を除去し、波形を滑らかにする。
【０１０３】
昇圧回路３１０は、スイッチングＩＣ３１２がＦＥＴ３１１のＯＮ・ＯＦＦを繰り返し切り替えることで、チョークコイル３１３のフライバック効果によって、入力された電圧を昇圧して出力する。
【０１０４】
ＦＥＴ３１１は、スイッチングＩＣ３１２から閾値電圧以上の電圧をゲート端子に印加されるとＯＮになり、ソース端子−ドレイン端子間を電流が導通できるようになる。また、ゲート端子に印加される電圧が閾値電圧に満たない場合はＯＦＦとなり、ソース端子−ドレイン端子間を電流は導通できない。
【０１０５】
スイッチングＩＣ３１２は、ＦＥＴ３１１のゲート端子に、ＦＥＴ３１１の閾値電圧以上のハイレベルまたは閾値電圧未満のローレベルの電圧を印加することによって、速度調整回路４００から入力される電圧に従ってＦＥＴ３１１のＯＮ・ＯＦＦを切り替える。スイッチングＩＣ３１２は、速度調整回路４００から入力される電圧が目標の値になるように、ＦＥＴ３１１のゲート端子に印加する電圧をＯＮ・ＯＦＦを切り替える頻度を調整する。例えば、速度調整回路４００から入力される電圧が目標の値より低い場合、スイッチングＩＣ３１２はＦＥＴ３１１のＯＮ・ＯＦＦを切り替える速度を上げ、速度調整回路４００から入力される電圧が目標の値より高い場合、スイッチングＩＣ３１２はＦＥＴ３１１のＯＮ・ＯＦＦを切り替える速度を下げる。
【０１０６】
チョークコイル３１３はＦＥＴ３１１のＯＮ・ＯＦＦが切り替わることによりフライバック効果を起こす。フライバック効果が起こることによって、チョークコイル３１３の端子間電圧は上昇する。
【０１０７】
整流ダイオード３２０は、昇圧回路３１０の出力を整流する。平滑コンデンサ３３０は、整流ダイオード３２０で整流された電圧の余計な振動を除去し、波形を滑らかにする。
【０１０８】
分圧抵抗４１０と、分圧抵抗４２０及び可変抵抗４３０と、で分圧された電圧がスイッチングＩＣ３１２に入力される。
【０１０９】
可変抵抗４３０は、トリガ１３の引き量に応じて抵抗が変わる可変抵抗である。可変抵抗４３０は、トリガ１３の引き量が増えると抵抗が下がり、トリガ１３の引き量が減ると抵抗が上がる。
【０１１０】
例えば、ユーザがトリガ１３の引き量を増やすと、可変抵抗４３０の抵抗が下がり、速度調整回路４００からスイッチングＩＣ３１２に印加される電圧が下がる。このため、スイッチングＩＣ３１２は、ＦＥＴ３１１の切り替える周期を早める。ＦＥＴ３１１のＯＮ・ＯＦＦが切り替わる周期が早くなると、チョークコイル３１３の端子間電圧のピーク値が上昇し、速度調整回路４００からスイッチングＩＣ３１２に入力される電圧は上昇する。
【０１１１】
このように、速度調整回路４００が昇圧回路３００との出力をフィードバックすることにより、昇圧回路３００は、速度調整回路４００から入力される電圧が常に一定になるように出力を調整する。
【０１１２】
また、電池５０の出力が低下したり、電池５０を他の電池に着脱したりして、トリガスイッチ回路２００から昇圧回路３００に供給される電圧が変化した場合も、同様の動作が行われる。電池５０の出力が落ちると、それに比例して昇圧回路３００の出力する電圧は低下する。昇圧回路３００の出力が低下すると、速度調整回路４００から昇圧回路３００に入力される電圧が低下するため、昇圧回路３００は出力する電圧をさらに昇圧する。昇圧回路３００の出力する電圧は、速度調整回路４００から入力される電圧が目標の値になるまで調整される。
【０１１３】
このようにして、昇圧回路３００と速度調整回路４００とによって、電動刈払機１は、電池５０の出力の違いに依らずに、目的の回転数で運転することができる。
【０１１４】
なお、分圧抵抗４１０と分圧抵抗４２０と可変抵抗４３０はそれぞれ、駆動部３０と比較して高いインピーダンスを持つ。これにより、速度調整回路４００で消費される電力はほとんどない。
【０１１５】
次に、図１２及び図１３を参照して、電源回路１６の制御回路５００と電流検出回路６００と電圧検出回路７００と電池異常検出回路８００とについて説明する。
【０１１６】
図１２に示すように、電流検出回路６００は、例えば、電流検出用抵抗６１０と、オペアンプ６２０と、接地抵抗６２１と、帰還抵抗６２２と、電流制限用抵抗６３０とから構成される。
【０１１７】
電流検出用抵抗６１０は、昇圧回路３００と速度調整回路４００と駆動部３０と、接地部と、を接続している。電流検出用抵抗６１０の接地されていない側の端子は、オペアンプ６２０の＋端子に接続される。オペアンプ６２０の出力は、帰還抵抗６２２を介してオペアンプ６２０自身の−端子に接続され、更に接地抵抗６２１を介して接地される。また、オペアンプ６２０の出力は、電流制限用抵抗６３０を介して制御回路５００に入力される。
【０１１８】
電流検出用抵抗６１０は、昇圧回路３００と速度調整回路４００と駆動部３０とに流れる電流の合計を検出する。ただし、昇圧回路３００及び速度調整回路４００から接地部に流れる電流は、駆動部３０に流れる電流に比べ微量なので、昇圧回路３００と速度調整回路４００と駆動部３０とに流れる電流の合計は、駆動部３０に流れる電流の量におおよそ等しい。
【０１１９】
オペアンプ６２０と接地抵抗６２１と帰還抵抗６２２は非反転増幅回路を形成する。オペアンプ６２０の＋端子は非反転入力端子（＋）として機能し、オペアンプ６２０の−端子は非反転入力端子（−）として機能する。オペアンプ６２０の非反転入力端子（＋）には、電流検出量抵抗６１０と接地部との間の電圧が入力される。オペアンプ６２０の非反転入力端子（−）は接地抵抗６２１を介して接地され、オペアンプ６２０の出力から帰還抵抗６２２によって負帰還がかかっている。増幅された出力は、電流制限用抵抗６３０によって電流を制限されて、制御回路５００に入力される。
【０１２０】
制御回路５００は、電流検出回路６００から閾値以上の電圧を持った信号が入力されると、トリガスイッチ回路２００を強制的にＯＦＦする。トリガスイッチ回路２００が強制的にＯＦＦされると、トリガ１３が引かれたとしても、メインスイッチ回路１００から供給される電力は昇圧回路３００に供給されない。なお、電流検出用抵抗６１０と、接地抵抗６２１と、帰還抵抗６２２と、電流制限用抵抗６３０とは、検出した電流が、駆動部３０の定格に近い値（例えば１５Ａ）を超えれば、制御回路５００に閾値以上の電圧の信号が入力されるように調整されている。
【０１２１】
このように、駆動部３０に流れる電流が所定の値以上になると、制御回路５００は、トリガスイッチ回路２００を強制的にＯＦＦにする。ただし、トリガスイッチ回路２００をＯＦＦするが、メインスイッチ回路１００はＯＮのままなので、定電圧回路９００に電力が供給される。
【０１２２】
このように、電流検出回路６００が検出した駆動部３０に流れる電流が異常値になると、制御回路５００はトリガスイッチ回路２００を強制的にＯＦＦにし、駆動部３０への電力の供給を止める。
【０１２３】
また、制御回路５００は、電池電圧検出回路７００が検出する電池５０の出力電圧が一定以下になった場合、メインスイッチ回路１００を強制的にＯＦＦする。電池電圧検出回路７００は、例えば、図１３に示すように、分圧抵抗７１０と分圧抵抗７２０との直列回路から構成される。
【０１２４】
分圧抵抗７１０の一端部はメインスイッチ回路１００の出力に接続され、他端部は分圧抵抗７２０の一端部に接続される。分圧抵抗７２０の他端部は接地される。
【０１２５】
制御回路５００には、分圧抵抗７２０に印加される電圧が入力され、入力される電圧が電池５０の過放電になる電圧以下になると、制御回路５００はメインスイッチ回路１００を強制的にＯＦＦにする。
【０１２６】
このように、電池電圧検出回路７００は、メインスイッチ回路１００から出力される電圧を測定することによって、電池５０の出力する電圧を計測し、制御回路５００に出力する。電池電圧検出回路７００が検出した電池５０の出力電圧が異常値になると、制御回路５００はメインスイッチ回路１００をＯＦＦにして、電池５０の出力を止める。これによって、電池５０が過放電を起こすことを防止することができる。
【０１２７】
また、制御回路５００は、電池電圧検出回路７００から電圧が入力され、電流検出回路６００から電圧が入力されない期間が、メモリに記憶してある一定の期間を超すと、自動的にメインスイッチ回路１００をＯＦＦする。これによって、メインスイッチ回路がＯＮのまま、電動刈払機１が放置された場合などに、自動的に電動刈払機１の電源を自動的に落とすことができる。
【０１２８】
また、電池異常検出回路８００によって、電池５０の基板に備えられた回路が電池セルの異常を検知した際にも、電池５０からの電力の供給を自動的に止めることができる。
【０１２９】
以上説明したように、本発明によれば、電動刈払機において、電力源の種類や出力によらず、決まった出力でモータを駆動させることができる。また、電池の過放電が起きた場合や、モータの定格を超す電流が流れた場合や、電池に異常が起きた場合に、電源を自動的に落とすことができる
【０１３０】
本発明は、上記実施形態に限定されず、種々の変形及び応用が可能である。
【０１３１】
例えば、上記実施例では連結部２０は円柱状のパイプだとして説明したが、内部に操作部１０の電力を駆動部３０に供給する電線があれば良く、連結部２０の形状は上記に限定されない。連結部２０は、例えば円弧状であってもよいし、形を変えられるフレキシブルな素材で構成されていてもよい。
【０１３２】
また、上記実施例では、電池残量表示部１４は、液晶画面であるとして説明したが、電池の残量を確認できれば、液晶画面である必要はない。例えば、電池５０の出力する電圧を直接、あるいは分圧などをして印加電圧に対し輝度が大きく変化する発光ダイオードに印加してもよい。この場合、発光ダイオードの輝度は電池５０の出力に比例するため、電池５０の電力が減り出力電圧が下がるのに伴い、発光ダイオードの輝度は低下する。発光ダイオードの輝度を見ることによってユーザは電池５０の残り残量を確認することができる。
【０１３３】
また、上記実施例では、運転表示用ＬＥＤ４０によって、駆動部３０の駆動中か否かを確認できるようにしたが、発光体である必要はない。例えば、スピーカー９１０から音を発生させることで作業者に報知するようにしてもよいし、別途、駆動を報知する用のスピーカーを備えてもよい。
【０１３４】
また、上記実施例では、過放電時、過電流時に、制御回路５００がメインスイッチ回路１００及びトリガスイッチ回路２００のＯＮ・ＯＦＦを制御するとして説明したが、制御回路５００が制御する必要はない。例えば、駆動部３０に流れる電流が所定の量を超えた場合次のようにすればよい。電池５０と駆動部３０の間に直列に接続されたＧＴＯ（ゲート・ターンオフ・サイリスタ）を、この自己消弧型素子の閾値電圧に略等しい降伏電圧を持つツェナーダイオードをこのＧＴＯのゲートに接続し、駆動部３０に所定の電流量を流れた時、降伏電圧を超える電圧がこのツェナーダイオードに印加されるようにすればよい。このようにすれば、駆動部３０に流れる電流が所定の値を超えた場合、ＧＴＯのゲートに電流が流れ込み、ＧＴＯはＯＦＦする。ＧＴＯがＯＦＦすると、電池５０から出力される電力は駆動部３０に供給されない。
【０１３５】
また、上記実施例では、電池異常検出回路９００は、電池５０のＬＤ端子からの信号を基に、電池５０の異常を検出したが、ＬＤ端子からの信号に基づく必要はない。例えば、電池異常検出回路９００が電池５０の温度を計測し、一定の温度を超えたときに、電池５０が異常であるとしてもよいし、電池５０のＴ端子の抵抗を測り、Ｔ端子の抵抗によって電池の異常を検出してもよい。また、電池５０はリチウムイオン電池であるとして説明したが、電源回路１６に電力を供給する機能があればよく、鉛蓄電池でもニッケルカドミウム電池でもよいし、ほかの種類の電池でもよい。なお、電池５０がニッケルカドミウム電池やニッケル水素電池よりも軽量であるリチウムイオン電池とする場合には、連結部２０の反対側に配置されているモータが軽量なコアレスモータであってもバランスが良くなり、全体的に軽量な作業性の良い電動刈払機１を提供することができる。
【０１３６】
また、上記実施例では、制御回路５００は、内部のメモリに記憶されたテーブルを参照して、電池５０の出力する電池情報から電池５０の放電電圧を決めたが、これに限定されない。例えば、電池情報に含まれる特定の情報から放電電圧を決めてもよい。この場合、電池情報に含まれる電池５０の定格電圧の半分の値を放電電圧にしてもよい。
【０１３７】
また、上記実施例では、電源部１０と駆動部３０とは離間して連結部２０に配置されたが、電源部１０と駆動部３０は、電源部１０の出力する電力が駆動部３０に供給されれば、離間して配置される必要はないし、連結部２０に配置される必要もない。例えば、連結部２０の片側に電源部１０と駆動部３０が近接して配置されてもよいし、電源部１０と駆動部３０とが導線でのみ接続されており、連結部２０がなくてもよい。
【０１３８】
なお、電動刈払機１は、図１４に示すように、連結部２０に対してブレード３９が傾斜するよう配置されていてもよい。これは、図１７に示すようにグリップ（グリップ部）２２（図示せず）及びＤ型ハンドル２１を握る手を腰周りで矢印Ｏのようにスイングしながら作業を行なう一般的な電動刈払機１での作業時に、作業者が自然な体勢を保てるようにするためである。図１４に示す電動刈払機１は、例えば、全長Ａが約１８０ｃｍ、連結部に対するブレードの傾斜角度Ｂが約３８度となり、グリップ２２と地面との距離Ｃが作業者の腰より少し上方となる７０〜９０ｃｍの位置で、ブレード３９が地面と略平行になるよう構成されている。また、Ｄ型ハンドル２１は作業者が連結部２０上で任意の位置に取付け可能である。そして、作業者が力を加えるトリガ１３からＤ型ハンドル２１の把持部までの距離であるＤ型ハンドル２１とグリップ２２との離間距離Ｅは、作業時に作業者が自然な体勢で作業が行なえるよう、作業者の肩幅分程度の距離、例えば、少なくとも２０ｃｍ、望ましくは３０ｃｍに設定される。
【０１３９】
なお、Ｄ型ハンドル２１とグリップ２２との間には、図１５、図１６に示す作業者の肩に掛けることができるベルト６５を保持するベルト保持部２８が取付けられており、図１５、図１７に示すように、ベルト６５をベルト保持部２８に係合させ、ベルト６５を肩に掛け、電動刈払機１の重量を肩で受けながら作業を行なうことで、作業者の疲労を軽減することができる。
【０１４０】
また、電動刈払機１は、共通の取付け部形状を有する１４．４Ｖ、１８Ｖのリチウムイオン（Ｌｉ−ｉｏｎ）電池（リチウム蓄電池）及びニカド（Ｎｉ−Ｃｄ）電池が電源部１０に取付け可能となっている。なお、１４．４Ｖのリチウム電池は、例えば、リチウムイオン電池セル８本を４本ずつ並列に配置した重量約５５０ｇ、容量３．０Ａｈのもの、リチウムイオン電池セル４本を直列に配置した重量約３００ｇ、容量１．５Ａｈのものがある。また、１８Ｖのリチウムイオン電池は、例えば、リチウムイオン電池セル１０本を５本ずつ並列に配置した重量約７００ｇ、容量３．０Ａｈのもの、リチウムイオン電池セル5本を直列に配置した重量約４００ｇ、容量１．５Ａｈのものがある。さらに、１４．４Ｖニカド電池は、例えば、ニカド電池セル１２本を直列に配置した重量約８００ｇ、容量３．０Ａｈのもの、１８Ｖのニカド電池は、例えば、ニカド電池セル１５本を直列に配置した重量約１０００ｇ、容量３．０Ａｈのものである。
【０１４１】
電動刈払機１の駆動部３０は、ギヤ及びコアがないため比較的軽量であるが、モータケース２９をアルミニウム合金で成型しており、ブレード３９を含めた駆動部３０の重量は、例えば、約１５００ｇである。このため、図１４に示すように、例えば、電源部１０に１８Ｖのニカド電池を取付けた場合の電動刈払機１の重心の位置Ｇ１、容量３．０Ａｈの１８Ｖのリチウムイオン電池を取付けた場合の重心の位置Ｇ２、容量３．０Ａｈの１４．４Ｖリチウムイオン電池を取付けた場合の重心の位置Ｇ３、および、容量１．５Ａｈの１４．４Ｖリチウムイオン電池を取付けた場合の重心の位置Ｇ４のそれぞれは、Ｄ型ハンドル２１よりも駆動部３０側に位置する。つまり、上述のいずれの電池を電源部１０に取付けたとしても、電動刈払機１の重心の位置はＤ型ハンドル２１よりも駆動部３０側に位置する。
【０１４２】
重心の位置がＤ型ハンドル２１よりも電源部１０側に位置すると、Ｄ型ハンドル２１を上方に持ち上げながら横方向にスイングさせる作業形態となってしまう。しかし、電動刈払機１の重心の位置はＤ型ハンドル２１よりも駆動部３０側に位置するので、グリップ２２及びＤ型ハンドル２１を把持して電動刈払機１を保持した際に、自ずとコアレスモータが地面側に位置する前傾姿勢となるため、作業中に電動刈払機１を前傾姿勢にするような力を加えなくとも良く作業者の負担が小さくなり、作業性を向上させることができる。また、Ｄ型ハンドル２１とグリップ２２との間にベルト保持部２８が位置するため、ベルト６５を肩に掛けた際に、自ずとコアレスモータが地面側に位置する前傾姿勢となり、作業性が良い。なお、ベルト６５を肩に掛けた状態においては、ベルト保持部２８の後方側に位置するグリップ２２を握りながらグリップ２２に地面側への力を加えれば、ベルト保持部２８とグリップ２２とで電動刈払機１が支えられることになり、Ｄ型ハンドル２１にスイング方向への力を加えるだけで電動刈払機１がベルト保持部２８を支点として揺動するので、ブレード３９を狙ったところへ移動させ易く操作性を向上させることができる。
【０１４３】
なお、上記実施形態では、モータケース２９をアルミニウム合金で成型したが、モータケース２９を樹脂で形成するとともに、重心位置をＤ型ハンドル２１よりも駆動部３０側にするために、駆動部３０付近にウェイトを設ける構成としても良い。しかしながら、モータケース２９をアルミニウム合金で成型した構成の方が、冷却作用が高くなり、コイル基板３１の温度向上を抑制することができると共に強度を高めることができ、寿命を向上させることができる。
【０１４４】
また、電動刈払機１は、ブレード３９がコアレスモータの中心軸３２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ブレード３９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を抑制することができる。さらに、コアレスモータは、コイル基板３１を中心軸３２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。このため、駆動部３０側（ブレード３９側）にモータが配置された構成でありながら、中心軸３２の方向にモータが突出することが無く、駆動部３０の中心軸３２の方向の寸法を大幅に抑えることができる。したがって、駆動部３０の中心軸３２の方向の突出による作業性の低下を抑制することができる。
【０１４５】
（請求項２４の追加記載部分に対応）
なお、上述の実施形態におけるコアレスモータは、回転子側にコイル基板３１、固定子側にマグネット部３７を備えたブラシ３３を有するコアレスモータであったが、固定子側にコイル基板、回転子側にマグネットの構成をしたブラシレスタイプのコアレスモータであってもよい。
【０１４６】
また、上述の実施形態では、１４．４Ｖ、１８Ｖのリチウムイオン電池及びニカド蓄電池のいずれの電池を取付けても、重心位置がＤ型ハンドル２１よりもコアレスモータ側に位置するよう構成している。しかし、全体的な軽量化を図りながらバランスが良く、静かで長時間の駆動が可能な電動刈払機を提供するという観点からは、リチウムイオン電池のみを取付け可能な構成としても良い。
【０１４７】
また、上記実施例では、電動モータを用いた電動刈払機に適用した電動作業機の例を説明したが、本発明は任意の電気機器に応用でき、他の電動モータを用いた作業機にも同様に広く適用できる。特に、サンダ、ポリッシャ、ルータ、集じん機など電動モータの回転が減速機を介さず作業具（回転刃、ファン等）に直接伝達されるものに適する。
【符号の説明】
【０１４８】
１  電動刈払機
１０  操作部
１１  電池取付部
１２  メインスイッチ
１３  トリガ
１４  電池残量表示部
１５  メインＬＥＤ
１６  電源回路
２０  連結部
２１  Ｄ字型ハンドル
２２  グリップ
２３  Ｕ字型ハンドル
２４  ワイヤ
２５  回転軸
２６  可変速スイッチ
２７  樹脂製カバー
３０  駆動部
４０  運転表示用ＬＥＤ
５０  電池
１００  メインスイッチ回路
２００  トリガスイッチ回路
３００  昇圧回路
４００  速度調整回路
５００  制御回路
６００  電流検出回路
７００  電池電圧検出回路
８００  電池異常検出回路
９００  定電圧回路
９１０  スピーカー
９２０  音楽再生回路
９３０  ラジオ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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