特開 2023-167815 作業機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023167815

(43)【公開日】2023-11-24

(54)【発明の名称】作業機

(51)【国際特許分類】

   B25F 5/00 20060101AFI20231116BHJP

   A01D 34/90 20060101ALI20231116BHJP

【ＦＩ】

B25F5/00 C

A01D34/90 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022079292

(22)【出願日】2022-05-13

(71)【出願人】

【識別番号】000005094

【氏名又は名称】工機ホールディングス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100136375

【弁理士】

【氏名又は名称】村井 弘実

(74)【代理人】

【識別番号】100079290

【弁理士】

【氏名又は名称】村井 隆

(72)【発明者】

【氏名】岡 和輝

(72)【発明者】

【氏名】吉田 憲一郎

(72)【発明者】

【氏名】門前 哲也

【テーマコード（参考）】

2B083

3C064

【Ｆターム（参考）】

2B083AA02

2B083BA02

2B083CA07

2B083CA27

2B083DA03

2B083HA17

3C064AA05

3C064AB02

3C064AC02

3C064AD02

3C064BA04

3C064BA12

3C064BA21

3C064BB01

3C064CA03

3C064CA07

3C064CA29

3C064CA54

3C064CA72

3C064CA75

3C064CA76

3C064CA78

3C064CA80

3C064CB06

3C064CB08

3C064CB13

3C064CB17

3C064CB19

3C064CB32

3C064CB61

3C064CB71

3C064CB91

3C064CB93

3C064DA02

3C064DA13

3C064DA14

3C064DA23

3C064DA37

3C064DA56

3C064DA57

3C064DA59

3C064DA72

3C064DA78

(57)【要約】

【課題】作業性を向上させた作業機を提供する。
【解決手段】慣性モーメントの異なる複数種類の先端工具を択一的に装着可能な作業機１であって、モータ９と、モータ９の駆動を制御する制御部２３と、を備える。制御部２３は、モータ９の制御モードとして第１モード及び第２モードを有する。制御部２３は、第１モードにおいて、モータ９を流れる負荷電流値が第１電流範囲にある状態が第１時間継続すると、第２モードに移行する。第１モードは、モータ９に印加する電圧の実効値を最大とするモードである。第２モードは、モータ９を定速度制御するモードである。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

モータと、
先端工具を装着可能であって、前記モータの駆動力によって動作する動作部と、
前記モータの駆動を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記モータの制御モードとして第１モード及び第２モードを有し、
前記第１モードにおいて、前記モータを流れる負荷電流値が第１電流範囲にある状態が第１時間継続すると、前記第２モードに移行する、作業機。

【請求項2】

前記制御部は、前記第１モードにおいて、前記負荷電流値が第１電流閾値以下となると、前記第２モードに移行する、請求項１に記載の作業機。

【請求項3】

前記制御部は、前記第２モードにおいて、前記モータを流れる負荷電流が第２電流閾値以上となると、前記第１モードに移行する、請求項１に記載の作業機。

【請求項4】

前記制御部は、前記負荷電流値に基づいて前記第１電流範囲を設定する、請求項１に記載の作業機。

【請求項5】

前記第１電流範囲が複数の電流範囲を含み、
前記制御部は、前記負荷電流値が前記複数の電流範囲のうちいずれか１つにある状態が前記第１時間継続すると、前記第２モードに移行する、請求項１に記載の作業機。

【請求項6】

前記動作部は、前記モータの駆動力によって回転する、請求項１に記載の作業機。

【請求項7】

前記動作部には、慣性モーメントの異なる複数種類の先端工具を択一的に装着可能である、請求項６に記載の作業機。

【請求項8】

前記第２モードは、前記モータを定速度制御するモードである、請求項１に記載の作業機。

【請求項9】

前記第２モードは、前記モータの回転数が異なる複数のモードを含む、請求項８に記載の作業機。

【請求項10】

前記第１モードは、前記モータに印加する電圧の実効値を一定とするモードである、請求項１に記載の作業機。

【請求項11】

前記第１モードは、前記モータに印加する電圧の実効値を最大とするモードである、請求項１に記載の作業機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、刈払機などの作業機に関する。

【背景技術】

【0002】

下記特許文献１に記載の作業機は、定速度制御でモータを駆動した状態で、モータ負荷電流が所定値以上になると、デューティ比を100%とする定デューティ制御に切り替える。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開2015-37822号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

刈払機などの作業機は、チップソーやナイロンコードカッターなどの複数種類の先端工具を択一的に装着できる。先端工具の種類に応じて慣性モーメント（イナーシャ）が異なる。慣性モーメントが大きい先端工具の場合、非作業時においてもモータの負荷電流が高くなる。特許文献１の構成では、モータの負荷電流のみでモータの制御を切り替えるため、特に先端工具の慣性モーメントが大きい場合に、常にデューティを100%とする制御を行ってしまう可能性があった。常にデューティ比を100%としてモータを駆動すると、消費電力が大きくなることに加え、作業性も損なわれてしまう。

【0005】

より一般化すれば、モータの制御モードを複数有し作業状態に応じてモータの制御モードを切り替える構成において、特許文献１のようにモータの負荷電流のみで制御を切り替える構成では、適切に作業状態を検出できず１つの制御モードに留まってしまうことがあり、複数の制御モードがあることによる作業性の良さや消費電力の低減効果が得られなくなる場合がある。

【0006】

本発明の目的は、作業性を向上させた作業機を提供すること、又は消費電力を低減させた作業機を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明のある態様は、作業機である。この作業機は、
モータと、
先端工具を装着可能であって、前記モータの駆動力によって動作する動作部と、
前記モータの駆動を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記モータの制御モードとして第１モード及び第２モードを有し、
前記第１モードにおいて、前記モータを流れる負荷電流値が第１電流範囲にある状態が第１時間継続すると、前記第２モードに移行する。

【0008】

本発明は「電動作業機」や「電気機器」等と表現されてもよく、そのように表現されたものも本発明の態様として有効である。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、作業性を向上させた作業機を提供すること、又は消費電力を低減させた作業機を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の実施の形態に係る作業機１の斜視図であって、回転刃３を装着した作業機１の斜視図。

【図2】作業機１の先端部の斜視図であって、ナイロンヘッド４を装着した先端部の斜視図。

【図3】作業機１のハウジング１１の内部の構成を示す断面図。

【図4】作業機１の先端部断面図であって、回転刃３を装着した先端部の断面図。

【図5】作業機１の先端部断面図であって、ナイロンヘッド４を装着した先端部の断面図。

【図6】作業機１の回路ブロック図。

【図7】作業機１のエコモードの制御フローチャート。

【図8】回転刃３を装着した作業機１における、モータ９に流れる負荷電流、モータ９のＰＷＭ制御のデューティ比、カウント、及び先端出力軸３１の回転数の時間変化の一例を示すグラフ。

【図9】ナイロンヘッド４を装着した作業機１における、モータ９に流れる負荷電流、モータ９のＰＷＭ制御のデューティ比、カウント、及び先端出力軸３１の回転数の時間変化の一例を示すグラフ。

【図10】作業機１のエコモードの他の制御例を示すフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本実施の形態は、作業機１に関する。作業機１は、刈払機である。作業機１は、ハウジング１１を備える。ハウジング１１は、例えば樹脂成形体である。ハウジング１１は、後端部に電池パック２０を着脱可能に装着する。作業機１は、電池パック２０の電力で動作する。

【0012】

図３に示すように、ハウジング１１は、後端部に電池パック装着部３３を有する。図３は、電池パック装着部３３に電池パック２０を装着していない状態を示す。ハウジング１１の上部には、操作パネル３４が設けられる。

【0013】

図３に示すように、作業機１は、ハウジング１１内に、モータ９、スイッチング基板１２、制御回路基板１４、冷却ファン１５、ピニオン２１、ギヤ２２を有する。

【0014】

モータ９は、インナーロータ型のブラシレスモータである。スイッチング基板１２は、モータ９の本体（モータ９のうち出力軸９ａを除く部分）の後方に設けられ、出力軸９ａと垂直な姿勢で支持される。スイッチング基板１２は、図６のインバータ部２４を構成するＦＥＴ等のスイッチング素子１３を搭載する。

【0015】

制御回路基板１４は、スイッチング基板１２の後方において出力軸９ａと垂直な姿勢で支持される。制御回路基板１４は、図６の制御部２３を構成する図示しないマイクロコントローラ等を搭載する。冷却ファン１５は、モータ９の本体の前方において出力軸９ａに設けられ、出力軸９ａと一体に回転し、モータ９等を冷却する冷却風を発生する。

【0016】

ピニオン２１は、出力軸９ａの前端部に設けられる。ギヤ２２は、伝達軸１０の後端部に設けられ、ピニオン２１と噛合する。伝達軸１０は、ハウジング１１内から操作棹２内を通って操作棹２の先端まで延びる。操作棹２は、ハウジング１１の前端部から延びる。操作棹２の先端部には、ギヤケース３２が設けられる。

【0017】

図４及び図５に示すように、作業機１は、ギヤケース３２内に、先端側ピニオン２９及び先端側ギヤ３０を有する。先端側ピニオン２９は、伝達軸１０の先端部に設けられる。先端側ギヤ３０は、先端出力軸３１の基端部に設けられ、先端側ピニオン２９と噛合する。

【0018】

先端出力軸３１は、モータ９の駆動力によって動作する動作部の例示である。先端出力軸３１には、先端工具として回転刃３やナイロンヘッド４を装着可能である。図１及び図４は、先端出力軸３１に回転刃３を装着した場合を示す。図２及び図５は、先端工具としてナイロンヘッド４（ナイロンコードカッターユニット）を装着した場合を示す。ナイロンヘッド４は、ナイロンコード４ａ（ナイロンコードカッター）を有する。飛散防止カバー５ａは回転刃３用であり、飛散防止カバー５ｂはナイロンヘッド４用である。

【0019】

回転刃３とナイロンヘッド４は、慣性モーメントが互いに異なる。また、ナイロンヘッド４は、ナイロンコード４ａの長さ（ナイロン長）が長いほど慣性モーメントが大きくなる。このように、先端出力軸３１には、慣性モーメントの異なる複数種類の先端工具を択一的に装着可能である。

【0020】

図１に示すように、操作棹２の中間部には二叉に分かれたハンドル６（両手ハンドル）が取り付けられる。ハンドル６の両端部にはそれぞれグリップ部７が設けられる。一方のグリップ部７には、オフロックレバー１７とメイントリガスイッチ１８が設けられる。オフロックレバー１７を押すことでメイントリガスイッチ１８を操作できるようになる。メイントリガスイッチ１８は、作業者がモータ９の駆動、停止を指示する操作部である。メイントリガスイッチ１８の操作は、ワイヤ８によってハウジング１１内に伝達される。

【0021】

図６は、作業機１の回路ブロック図である。制御部２３は、例えばマイクロコントローラであり、図３に示す制御回路基板１４に搭載される。インバータ部２４は、図３に示すスイッチング素子１３を例えば三相ブリッジ接続した回路である。

【0022】

モード切替スイッチ１６、ＬＥＤ２５、残量表示部２６は、図３に示す操作パネル３４に設けられる。モード切替スイッチ１６は、作業者が作業機１の動作モードを選択可能なモード選択部である。ＬＥＤ２５は、現在の動作モードを表示するモード表示部である。残量表示部２６は、電池パック２０の残容量を表示する。

【0023】

温度センサ２７は、インバータ部２４のスイッチング素子１３の近傍に設けられたサーミスタ等の温度検出素子を含み、スイッチング素子１３の温度を検出し、制御部２３に送信する。検出抵抗２８は、モータ９に流れる負荷電流（以下「負荷電流」）の経路に設けられる。制御部２３は、検出抵抗２８の端子電圧により、負荷電流値を検出できる。回転センサ１９は、例えば３個のホール素子等の磁気センサである。制御部２３は、回転センサ１９の出力信号によりモータ９の回転数（以下「モータ回転数」）を検出し、これに基づいて、先端出力軸３１及び先端出力軸３１と一体に回転する回転刃３やナイロンヘッド４等の先端工具の回転数（以下「先端工具回転数」）を算出する。尚、モータ９の出力軸９ａの駆動力は、ピニオン２１、ギヤ２２、先端側ピニオン２９及び先端側ギヤ３０によって所定の減速比で減速されている。減速比は一例として１／３であり、モータ９の回転数が14,100rpmのとき、先端工具回転数は4,700rpmである。減速を行わずにモータ９の回転数と先端工具回転数を同一としてもよく、モータ９の回転数よりも先端工具回転数が大きくなるように増速してもよい。

【0024】

制御部２３は、メイントリガスイッチ１８がオンされると、モード切替スイッチ１６により設定されたモード（例えば通常モード又はエコモードのいずれか）に応じてインバータ部２４の各スイッチング素子１３にＰＷＭ信号を印加し、モータ９の駆動を制御する。制御部２３は、各スイッチング素子１３に印加するＰＷＭ信号のデューティ比（以下「デューティ比」）により、モータ９に印加する電圧の実効値（以下「印加電圧実効値」）を制御できる。デューティ比を一定にすることは、印加電圧実効値を一定とすることである。デューティ比を100%にすることは、印加電圧実効値を最大とすることである。

【0025】

通常モードは、負荷電流値によらず、すなわちモータ９に加わる負荷（以下「モータ負荷」）によらず、先端工具回転数が任意の設定回転数に維持されるように、モータ９を定速度制御するモードである。設定回転数は、操作パネル３４を操作することで、例えば3,000rpm、4,700rpm、7,000rpm等の複数の値から、作業者が任意に選択可能である。

【0026】

エコモードは、負荷電流値（モータ負荷）が高いとき（以下「高負荷時」）はデューティ比を100%とし、負荷電流値（モータ負荷）が低いとき（以下「低負荷時」）はモータ９を定速度制御するモードである。尚、高負荷時のデューティ比は100%に限らず、任意のデューティ比を選択可能である。

【0027】

本実施の形態において、第１モードは、デューティ比を100%としてモータ９を制御する制御モードであり、第２モードは、モータ９を定速度制御する制御モードである。デューティ比を100%とすることは、印加電圧実効値を一定とすることの例示である。尚、デューティ比は100%に限らず、任意のデューティ比を選択可能である。

【0028】

換言すれば、通常モードは、負荷電流値（モータ負荷）によらず第２モードとなるモードである。エコモードは、高負荷時は第１モードとなり、低負荷時は第２モードとなるモードである。

【0029】

第２モード（定速度制御）は、モータ回転数及び先端工具回転数が異なる複数のモードを含んでもよい。例えば、モード切替スイッチ１６により第２モードにおけるモータ回転数及び先端工具回転数を変更（切替）可能であってもよい。

【0030】

図７は、作業機１のエコモードの制御フローチャートである。本フローチャートの開始時、カウントは０にセット（初期化）される。制御部２３は、メイントリガスイッチ１８がオンになるとモータ９を起動する（Ｓ１）。制御部２３は、まず第２モードとなり、デューティ制御によりモータ９を、先端工具回転数が4,700rpm（所定回転数）となるように定速度制御する（Ｓ３）。

【0031】

制御部２３は、定速度制御（第２モード）において負荷電流値が第２電流閾値としての３０Ａ以上となると、デューティ比を100%とする制御（第１モード）に移行する（Ｓ５のＹＥＳ、Ｓ９、Ｓ１１のＹＥＳ、Ｓ１３、Ｓ１５）。負荷電流値が３０Ａ以上か否かの判断は例えば以下のように行う。

【0032】

制御部２３は、単位時間としての0.001秒間における負荷電流値の実効値（以下「負荷電流実効値」）が３０Ａ以上の場合（Ｓ５のＹＥＳ）、カウントを１つ加算する（Ｓ９）。制御部２３は、カウントが２００未満の場合（Ｓ１１のＮＯ）、Ｓ５に戻る。制御部２３は、カウントが２００の場合（Ｓ１１のＹＥＳ）、カウントをクリアして０にし（Ｓ１３）、デューティ比100%とする制御（第１モード）に移行する（Ｓ１５）。制御部２３は、0.001秒間における負荷電流実効値が３０Ａ以上でない場合（Ｓ５のＮＯ）、カウントをクリアして０にし（Ｓ７）、Ｓ５に戻る。

【0033】

制御部２３は、デューティ比を100%とする制御（第１モード）において、負荷電流値が第１電流閾値としての２０Ａ以下となると、定速度制御（第２モード）に移行する（Ｓ１７のＹＥＳ、Ｓ１９、Ｓ２１のＹＥＳ、Ｓ２３、Ｓ３）。負荷電流値が２０Ａ以下か否かの判断は例えば以下のように行う。

【0034】

制御部２３は、0.001秒間における負荷電流実効値が２０Ａ以下の場合（Ｓ１７のＹＥＳ）、カウントを１つ加算する（Ｓ１９）。制御部２３は、カウントが２０００未満の場合（Ｓ２１のＮＯ）、Ｓ１７に戻る。制御部２３は、カウントが２０００の場合（Ｓ２１のＹＥＳ）、カウントをクリアして０にし（Ｓ２３）、定速度制御（第２モード）に移行する（Ｓ３）。尚、負荷電流値が２０Ａ以下か否かの判断は、負荷電流値の変動の有無の判断と比べて短い時間で可能であるため、Ｓ２１の判定基準となるカウント数は、２０００より小さい値（例えば１０以上２０００未満）としてもよい。制御部２３は、0.001秒間における負荷電流実効値が２０Ａ以下でない場合（Ｓ１７のＮＯ）、カウントをクリアして０にし（Ｓ２５）、Ｓ２７に進む。

【0035】

制御部２３は、デューティ比を100%とする制御（第１モード）において、負荷電流値が第３電流閾値としての５０Ａ以下の場合、具体的には0.001秒間における負荷電流実効値が５０Ａ以下の場合（Ｓ２７のＹＥＳ）、当該負荷電流実効値を計測電流値として記録する（Ｓ２９）。制御部２３は、例えば計測電流値±１Ａの範囲を第１電流範囲に設定する。すなわち、制御部２３は、計測電流値に基づいて第１電流範囲を設定する。

【0036】

制御部２３は、デューティ比を100%とする制御（第１モード）において、負荷電流値が第１電流範囲としての計測電流値±１Ａの範囲にある状態が第１時間としての２秒間継続すると、定速度制御（第２モード）に移行する（Ｓ３１のＹＥＳ、Ｓ３３、Ｓ３５のＹＥＳ、Ｓ３７、Ｓ３）。負荷電流値が計測電流値±１Ａの範囲にある状態が２秒間継続したか否かの判断は例えば以下のように行う。

【0037】

制御部２３は、0.001秒間における負荷電流実効値が計測電流値±１Ａの範囲にある場合（Ｓ３１のＹＥＳ）、カウントを１つ加算する（Ｓ３３）。制御部２３は、カウントが２０００未満の場合（Ｓ３５のＮＯ）、Ｓ３１に戻る。制御部２３は、カウントが２０００の場合（Ｓ３５のＹＥＳ）、カウントをクリアして０にし（Ｓ３７）、定速度制御（第２モード）に移行する（Ｓ３）。制御部２３は、0.001秒間における負荷電流実効値が計測電流値±１Ａの範囲にない場合（Ｓ３１のＮＯ）、カウントをクリアして０にし（Ｓ３９）、Ｓ１７に戻る。

【0038】

制御部２３は、デューティ比を100%とする制御（第１モード）において負荷電流値が５０Ａ以下でない場合（Ｓ２７のＮＯ）、Ｓ１７に戻る。これは、デューティ比を100%で負荷電流値が５０Ａを超えた状態では、仮に負荷電流値の変動が小さいとして定速度制御（第２モード）に移行しても、すぐに負荷電流値が３０Ａ以上となってデューティ比を100%での制御（第１モード）に戻ることになり、モード移行が頻発するためである。

【0039】

図８は、回転刃３を装着した作業機１における、負荷電流値、デューティ比、カウント、及び先端工具回転数の時間変化の一例を示すグラフである。

【0040】

時刻ｔ０～ｔ１の期間は、無負荷運転期間である。無負荷運転期間は、回転刃３は雑草等に触れておらず、モータ９の外部からの負荷がかかっていない期間である。無負荷運転期間は負荷電流値が３０Ａより低く、制御部２３は第２モードであってモータ９の定速度制御を行う。図８の例では、無負荷時はデューティ比が６０％のときに先端工具回転数が4,700rpmとなっている。

【0041】

時刻ｔ１において回転刃３による雑草等の切断が始まり（無負荷運転期間が終わって有負荷運転期間となり）、負荷電流値が上昇する。制御部２３は、デューティ比を高めていくことで先端工具回転数を4,700rpmに維持するようにモータ回転数を制御する。

【0042】

刈払作業の負荷が高まって負荷電流値が３０Ａ以上の状態が０．２秒間継続した時刻ｔ２において、制御部２３は第１モードに移行してデューティ比を100%に高め、先端工具回転数及び負荷電流値が上昇する。

【0043】

時刻ｔ３において回転刃３が雑草等から離れ、有負荷運転期間が終わって無負荷運転期間となり、先端工具回転数が上昇し負荷電流値が低下する。時刻ｔ４において負荷電流値が２０Ａ以下となる。負荷電流値が２０Ａ以下の状態が２秒間継続した時刻ｔ５において、制御部２３は第２モードに移行してモータ９の定速度制御を行い、先端工具回転数及び負荷電流値が低下する。

【0044】

図９は、ナイロンヘッド４（ナイロン長が例えば150mm以上）を装着した作業機１における、負荷電流値、デューティ比、カウント、及び先端工具回転数の時間変化の一例を示すグラフである。

【0045】

時刻ｔ０～ｔ１１の期間は、無負荷運転期間である。無負荷運転期間は、ナイロンコード４ａは雑草等に触れておらず、モータ９の外部からの負荷がかかっていない期間である。無負荷運転期間は負荷電流値が３０Ａより低く、制御部２３は第２モードであってモータ９の定速度制御を行う。図９の例では、無負荷時はデューティ比が６０％における先端工具回転数が4,700rpmとなっている。

【0046】

時刻ｔ１１においてナイロンコード４ａによる雑草等の切断が始まり（無負荷運転期間が終わって有負荷運転期間となり）、負荷電流値が上昇する。制御部２３は、デューティ比を高めていくことで先端工具回転数を4,700rpmに維持するようにモータ回転数を制御する。

【0047】

刈払作業の負荷が高まって負荷電流値が３０Ａ以上の状態が０．２秒間継続した時刻ｔ１２において、制御部２３は第１モードに移行してデューティ比を100%に高め、先端工具回転数及び負荷電流値が上昇する。

【0048】

時刻ｔ１３においてナイロンコード４ａが雑草等から離れ、有負荷運転期間が終わって無負荷運転期間となり、先端工具回転数が上昇し負荷電流値が低下する。時刻ｔ１４において負荷電流値が２５Ａとなり、負荷電流値が２５Ａ±１Ａの範囲（第１電流範囲）にある状態が２秒間継続した時刻ｔ１５において、制御部２３は第２モードに移行してモータ９の定速度制御を行い、先端工具回転数及び負荷電流値が低下する。

【0049】

本実施の形態によれば、下記の効果を奏することができる。

【0050】

(1) 制御部２３は、モータ９の制御モードとして第１モード（デューティ比を100%とする制御）と第２モード（定速度制御）とを有し、第１モードにおいて負荷電流値が第１電流範囲にある状態が第１時間継続すると、第２モードに移行する。このため、負荷電流値のみで制御モードを切り替える構成と異なり、第１モードから第２モードに移行できず第１モードに留まってしまうことが抑制される。これにより、複数の制御モードがあることによる作業性の良さや消費電力の低減効果が好適に得られる。換言すれば、慣性モーメントが大きい先端工具の場合、非作業時においても負荷電流値が高くなり、一度第１モード（デューティ比を100%とする制御）に移行すると、その後は非作業状態になっても第２モード（定速度制御）に戻れずに常にデューティ比を100%とする制御を行ってしまう可能性がある。常にデューティ比を100%としてモータを駆動すると、消費電力が大きくなることに加え、作業性も損なわれてしまう。本実施の形態は、非作業時は作業時と比較して負荷電流値の変動が小さくなることに着目し、上述のように第１モード（デューティ比を100%とする制御）において負荷電流値が第１電流範囲にある状態が第１時間継続すると第２モード（定速度制御）に移行する構成とすることで、負荷電流値のみで制御モードを切り替える構成による上述の問題を好適に解決できる。

【0051】

(2) 制御部２３は、第１モード（デューティ比を100%とする制御）において負荷電流値が第１電流範囲よりも低い第１電流閾値以下になると、第２モード（定速度制御）に移行する。このとき、先端工具の駆動が安定しないなどの理由から負荷電流値の変動が起きたとしても、負荷電流値が第１電流閾値以下の範囲であれば第２モード（定速度制御）に移行するため、非作業時において確実にモード移行を行うことが可能となる。尚、第１モードから第２モードに移行する際には、負荷電流値が第１電流閾値以下の状態が第１時間継続するのを待たずに第２モードに移行してもよく、このような制御とすることで迅速なモード移行が可能となる。

【0052】

(3) 制御部２３は、計測電流値に基づいて第１電流範囲を設定するため、先端工具の慣性モーメントに応じた適切な第１電流範囲を自動設定できる。

【0053】

(4) 制御部２３は、第１モード（デューティ比を100%とする制御）において負荷電流値が第３電流閾値を超えている場合、負荷電流値の変動が小さくても第２モード（定速度制御）に移行しない。これにより、第２モード（定速度制御）に移行してすぐに負荷電流値が第２電流閾値以上となり、第１モード（デューティ比を100%での制御）に戻る、といった現象の発生を抑制し、モード移行が頻発することを抑制できる。

【0054】

図１０は、作業機１のエコモードの他の制御例を示すフローチャートである。制御部２３は、メイントリガスイッチ１８がオンになるとモータ９を起動する（Ｓ５１）。制御部２３は、まず第２モードとなり、デューティ制御によりモータ９を先端工具回転数が所定回転数となるように定速度制御する（Ｓ５３）。

【0055】

制御部２３は、定速度制御（第２モード）において負荷電流値が第２電流閾値としての３０Ａ以上となると（Ｓ５５のＹＥＳ）、デューティ比を100%とする制御（第１モード）に移行する（Ｓ５７）。負荷電流値が３０Ａ以上か否かの判断は、図７のフローチャートの場合と同様に行える。

【0056】

制御部２３は、デューティ比を100%とする制御（第１モード）において、負荷電流値が２０Ａ未満の状態が第１時間継続した場合（Ｓ５９のＹＥＳ）、負荷電流値が２０Ａ～２５Ａの状態が第１時間継続した場合（Ｓ６１のＹＥＳ）、負荷電流値が２５Ａ～３０Ａの状態が第１時間継続した場合（Ｓ６３のＹＥＳ）、負荷電流値が３０Ａ～３５Ａの状態が第１時間継続した場合（Ｓ６５のＹＥＳ）、負荷電流値が３５Ａ～４０Ａの状態が第１時間継続した場合（Ｓ６７のＹＥＳ）、負荷電流値が４０Ａ～４５Ａの状態が第１時間継続した場合（Ｓ６９のＹＥＳ）、又は、負荷電流値が４５Ａ～５０Ａの状態が第１時間継続した場合（Ｓ７１のＹＥＳ）、定速度制御（第２モード）に移行し（Ｓ５３）、その他の場合（Ｓ５９のＮＯ、Ｓ６１のＮＯ、Ｓ６３のＮＯ、Ｓ６５のＮＯ、Ｓ６７のＮＯ、Ｓ６９のＮＯ、Ｓ７１のＮＯ）、デューティ比を100%とする制御（第１モード）を継続する（Ｓ５７）。

【0057】

図１０の例では、Ｓ６１、Ｓ６３、Ｓ６５、Ｓ６７、Ｓ６９、Ｓ７１の各々における電流範囲が第１電流範囲に対応する。すなわち、図１０の例では、第１電流範囲が複数の電流範囲を含み、制御部２３は、デューティ比を100%とする制御（第１モード）において、負荷電流値が前記複数の電流範囲のうちいずれか１つにある状態が第１時間継続すると、定速度制御（第２モード）に移行する。なお、複数の電流範囲は、部分的に重複してもよい。

【0058】

以上、実施の形態を例に本発明を説明したが、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスには請求項に記載の範囲で種々の変形が可能であることは当業者に理解されるところである。以下、変形例について触れる。

【0059】

本発明の作業機は、刈払機に限定されず、非作業時（無負荷時）に作業時（有負荷時）とで負荷電流値の変動幅が異なる任意の種類の作業機（丸のこやグラインダ、ドリル等の先端工具を回転させる工具、セーバソーやマルチツール、ハンマドリル等の先端工具を往復動作せる工具等）であってもよい。第１モード及び第２モードは、それぞれ定デューティ制御及び定速度制御に限定されず、例えば一方が高出力モードで他方が低出力モードであってもよい。

【0060】

実施の形態で具体的な数値として例示した先端工具回転数や負荷電流値、デューティ比、各種閾値、時間、モータの種類等は、発明の範囲を何ら限定するものではなく、要求される仕様に合わせて任意に変更できる。

【符号の説明】

【0061】

１…作業機、２…操作棹、３…回転刃、４…ナイロンヘッド（ナイロンコードカッターユニット）、４ａ…ナイロンコード（ナイロンコードカッター）、５ａ、５ｂ…飛散防御カバー、６…ハンドル、７…グリップ部、８…ワイヤ、９…モータ（ブラシレスモータ）、９ａ…出力軸、１０…伝達軸、１１…ハウジング、１２…スイッチング基板、１３…スイッチング素子、１４…制御回路基板、１５…冷却ファン、１６…モード切替スイッチ、１７…オフロックレバー、１８…メイントリガスイッチ、１９…回転センサ、２０…電池パック、２１…ピニオン、２２…ギヤ、２３…制御部、２４…インバータ部、２５…ＬＥＤ、２６…残量表示部、２７…温度センサ、２８…検出抵抗、２９…先端側ピニオン、３０…先端側ギヤ、３１…先端出力軸、３２…ギヤケース、３３…電池パック装着部、３４…操作パネル。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】