特開 2023-98061 身体装着式電源装置、装身具及び電動作業機

(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】P2023098061

(43)【公開日】2023-07-10

(54)【発明の名称】身体装着式電源装置、装身具及び電動作業機

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/244 20210101AFI20230703BHJP

   B25F 5/00 20060101ALI20230703BHJP

   B25H 3/00 20060101ALI20230703BHJP

   H01M 50/247 20210101ALI20230703BHJP

【ＦＩ】

H01M50/244 A

B25F5/00 H

B25H3/00 Z

H01M50/247

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021214561

(22)【出願日】2021-12-28

(71)【出願人】

【識別番号】511234781

【氏名又は名称】フスクバルナ アクティエボラーグ

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100092624

【弁理士】

【氏名又は名称】鶴田 準一

(74)【代理人】

【識別番号】100114018

【弁理士】

【氏名又は名称】南山 知広

(74)【代理人】

【識別番号】100153729

【弁理士】

【氏名又は名称】森本 有一

(72)【発明者】

【氏名】杉浦 正樹

【テーマコード（参考）】

3C012

3C064

5H040

【Ｆターム（参考）】

3C012BG01

3C064AA05

3C064AA06

3C064AB02

3C064AC02

3C064BA12

3C064BA15

3C064BB11

3C064CA57

3C064CB58

3C064CB87

5H040AA12

5H040AS18

5H040AS19

5H040AT06

5H040AY04

5H040AY05

5H040AY12

5H040AY13

5H040CC11

5H040CC12

(57)【要約】

【課題】電動作業機の操作性を向上させる構造を備えた身体装着式電源装置、該電源装置が取付けられた装身具、及び該装身具とともに使用される電動作業機を提供する。
【解決手段】電源装置１８は、バッテリ２２又はバッテリ２２を収容するバッテリホルダ２４と、バッテリ２２又はバッテリ２２を収容したバッテリホルダ２４を、装身具１６に対して変位可能に接続する接続機構２６とを有する。電動作業機１０は、作業機本体１２と、作業者１４が装着する装身具１６と、装身具１６に対して変位可能に取り付けられた電源装置１８と、作業機本体１２及び電源装置１８を電気的に接続する電源コード２０とを有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

バッテリ又は該バッテリを収容するバッテリホルダと、
前記バッテリ又は前記バッテリを収容した前記バッテリホルダを、装身具に対して変位可能に接続する接続機構と、
を有する電源装置。

【請求項2】

前記接続機構は、前記バッテリ又は前記バッテリホルダを前記装身具に対して回転可能に接続する回転機構を有する、請求項１に記載の電源装置。

【請求項3】

前記回転機構は、前記バッテリ又は前記バッテリホルダを前記装身具に対して、互いに平行でない複数の軸線回りに回転可能に接続するように構成される、請求項２に記載の電源装置。

【請求項4】

前記回転機構は、前記バッテリ又は前記バッテリを収容した前記バッテリホルダが、前記バッテリ又は前記バッテリを収容した前記バッテリホルダの重心を通る軸線回りに回転できるように構成される、請求項２に記載の電源装置。

【請求項5】

前記接続機構は、前記バッテリ又は前記バッテリホルダを前記装身具に対してスライド可能に接続するスライド機構を有する、請求項１～４のいずれか１項に記載の電源装置。

【請求項6】

請求項１～５のいずれか１項に記載の電源装置が前記接続機構によって変位可能に取り付けられた、装身具。

【請求項7】

請求項１～５のいずれか１項に記載の電源装置と、
前記電源装置が前記接続機構によって変位可能に取り付けられた装身具と、
前記バッテリに接続される電源コードと、
前記電源コードに接続される作業機本体と、
を有する電動作業機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、作業者の身体に装着されるベルト等に取り付けられる、身体装着式の電源装置、該電源装置が取付けられた装身具、及び該装身具を有する電動作業機に関する。

【背景技術】

【0002】

一般的に、屋外等で電動草刈機や電動工具等の手持ち式の作業機を使用する際には、該作業機に電源供給するためのバッテリが必要となる。その場合に、作業機本体にバッテリを装着すると、作業機の重量が増大し、作業者の負担が大きくなる。

【0003】

これを解消する従来技術として、例えば特許文献１には、作業者が装着する腰ベルトに電源装置を取り付け、該電源装置と電動作業機とを電源コードで接続して、電動作業機を使用できるようにした技術が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２１－０７２７２１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

腰ベルト等にバッテリを取り付けて電動作業機を操作する場合、当該作業機の操作性は、作業機本体とバッテリとを接続する電源コードの影響を受け得る。例えば、バッテリが腰ベルトに固定されている場合、電源コードのバッテリ側の接続部の位置も固定されることになるが、作業機本体は作業者の動作に伴って移動するため、電源コードに比較的大きなストレスがかかったり、作業者の動作が制約されたりすることがある。

【0006】

そこで本発明は、電源供給される作業機の操作性を向上させる構造を備えた身体装着式電源装置、該電源装置が取付けられた装身具、及び該装身具とともに使用される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】

本開示の一態様は、バッテリ又は該バッテリを収容するバッテリホルダと、前記バッテリ又は前記バッテリを収容した前記バッテリホルダを、装身具に対して変位可能に接続する接続機構と、を有する電源装置である。

【0008】

本開示の他の態様は、上記一態様に係る電源装置が前記接続機構によって変位可能に取り付けられた、装身具である。

【0009】

本開示のさらなる他の態様は、上記一態様に係る電源装置と、前記電源装置が前記接続機構によって変位可能に取り付けられた装身具と、前記バッテリに接続される電源コードと、前記電源コードに接続される作業機本体と、を有する電動作業機である。

【発明の効果】

【0010】

本開示によれば、作業者の動作に伴って、装身具に対するバッテリの位置及び姿勢の少なくとも一方が変更され得るので、バッテリと作業機本体とを接続する電源コードに過度のストレスがかかったり、作業者の動作が制約されたりする不具合を排除又は抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】作業者が電動作業機を使用している状態を示す図である。

【図2】電動作業機の電源装置が、作業者の腰ベルトに取り付けられた状態を示す図である。

【図3】電源装置を示す図である。

【図4】腰ベルトを示す図である。

【図5】電源装置のバッテリホルダを示す図である。

【図6】電源装置のバッテリを示す図である。

【図7】電源装置の回転式接続機構を示す断面図である。

【図8】回転式接続機構の軸受部の部品図である。

【図9】回転式接続機構の他の構造例を示す図である。

【図10】回転式接続機構のさらなる他の例を示す図である。

【図11】スライド式接続機構の一例を示す図である。

【図12】図１１のスライド式接続機構にバッテリホルダを取り付けた状態を示す図である。

【図13】スライド式接続機構の他の例を示す図である。

【図14】図１３のスライド式接続機構にバッテリホルダを取り付けた状態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

図１は、好適な実施形態に係る身体装着式の電源装置を含む電動作業機を示す図である。電動作業機１０は、作業機本体１２と、作業者１４が装着する腰ベルト等の装身具１６と、装身具１６に対して変位可能に取り付けられた電源装置１８と、作業機本体１２及び電源装置１８を電気的に接続する電源コード（ケーブル）２０とを有する。なお図示例の電動作業機１０は草刈り機であるが、本開示はこれに限られず、例えばヘッジトリマー、チェーンソー、電動工具等、バッテリから電源供給されることで所定の作業を行える種々の作業機が使用可能である。また装身具１６は腰ベルトに限られず、例えば背負い式のハーネス等、作業者の身体に装着可能な種々の装身具が使用可能である。

【0013】

図２は、腰ベルト１６に取り付けられた電源装置１８の外観を示す。電源装置１８は、電源コード２０に接続された、充電式のリチウムイオン電池やニッケル・カドミウム電池等のバッテリ２２と、バッテリ２２を収容可能なバッテリホルダ２４と、バッテリ２２又はバッテリホルダ２４を、装身具１６に対して変位可能に接続する接続機構２６とを有し、図示例ではバッテリホルダ２４が、腰ベルト１６に対して接続機構２６を介して回転変位可能に接続される。なお本開示では、バッテリホルダ２４内にバッテリ２２が収容されていない状態のものも、電源装置と称され得る。以下、接続機構２６の具体例について説明する。

【0014】

図３は、バッテリ２２を収容したバッテリホルダ２４の外観図であり、図４は腰ベルト１６の部分拡大図であり、図５及び図６はそれぞれ、バッテリホルダ２４及びバッテリ２２を示し、図７は接続機構の詳細を示す断面図である。

【0015】

接続機構２６は、バッテリホルダ２４を腰ベルト１６に対して回転変位可能に接続する回転式接続機構であり、回転軸３８を有する装身具側部材３０と、回転軸３８を回転可能に受容するとともに、バッテリホルダ２４の外側に取り付けられたバッテリ側部材３２とを有する。より詳細には、図７に示すように、回転軸３８をバッテリ側部材３２内に挿入することで、装身具側部材３０はバッテリホルダ２４に対して軸線４４回りに回転可能となる。図示例では、軸線４４の方向は、腰ベルト１６の表面に対して略垂直な方向であり、故にバッテリホルダ２４は、作業者１４の身体（腰等）の表面を這うように回転可能となる。

【0016】

また装身具側部材３０は、腰ベルト１６に対して固定できるように構成されている。例えば、図３又は図７に示すように、装身具側部材３０に（図示例では２つの）穴３６を設け、腰ベルト１６にも穴３４を設けておき、ピンやボルト・ナット等（図示せず）で締結することで、腰ベルト１６に装身具側部材３０を固定することができる。或いは、穴３６又は穴３４の一方を突起状に形成し、突起と穴との嵌合によって固定するようにしてもよい。

【0017】

なおバッテリ側部材３２に対する装身具側部材３０の回転を円滑にするために、例えば図８に示すような、スリット４２が形成されたブッシュ４０を、バッテリ側部材３２と回転軸３８との間に挿入してもよい。このようなブッシュ４０としては、その軸受面の摩擦係数が比較的小さいものが市販入手可能であるので、ブッシュ４０の使用により、潤滑液等を使用せずとも、バッテリ側部材３２に対して装身具側部材３０が円滑に回転する接続機構を安価に構成することができる。

【0018】

上述のような回転式接続機構２６により、電源装置１８は腰ベルト１６に対して回転変位可能となる。よって作業者１４が作業機本体１２を高く持ち上げたり、左右に大きく動かしたりしたときに、電源コード２０から受ける力によって電源装置１８が腰ベルト１６に対して回転し、作業機本体１２の操作性が向上する。従来は、作業者が作業機本体を大きく動かすことができるように電源コードを比較的長くしておくことが要求されていたが、その場合は、電源コードを含む作業機全体の重量が増し、作業者の負担増につながっていた。しかし回転式接続機構２６の使用により、電源装置１８との電源コード２０との接続部２５（図２参照）の位置が作業者１４（装身具１６）に対して可変になり、例えば作業者１４が作業機本体１２を高く持ち上げれば、接続部２５の位置も上方に移動する。但し接続部２５は、軸線４４上には位置しないものとする。故に本開示によれば、従来よりも電源コード２０を短くすることができ、作業者１４の負担を低減できる。なお接続機構２６は、バッテリホルダ２４に一体的に形成してもよいし、バッテリホルダ２４から取り外し可能に（すなわち別体として）構成してもよい。

【0019】

なお回転式接続機構２６は、図７に示す回転軸線４４が、電源装置１８（バッテリ２２、又はバッテリ２２を収容した状態のバッテリホルダ２４）の重心を通るように構成することができる。このようにすれば、バッテリホルダ２４を、比較的小さな力でも円滑に回転させることができる。

【0020】

一方、回転式接続機構２６を、回転軸線４４が電源装置１８の重心を通らないように、いわゆる偏心構造とすることもできる。このようにすれば、バッテリホルダ２４を重力の作用により、力がかかっていないときは常に同じ姿勢（重心が回転軸線４４のほぼ真下にある状態）とすることができる。

【0021】

上述の実施形態では、バッテリホルダ２４に接続機構２６を設けているが、本開示はこれに限られない。例えばバッテリホルダ２４を使用せず、バッテリ２２に直接、接続機構２６を設けることも可能である。また上述の実施形態では、装身具側部材３０に回転軸３８を設け、バッテリ側部材３２に軸受部材（例えばブッシュ４０）を設けたが、逆にバッテリ側部材３２にシャフト等を設け、装身具側部材３０に軸受構造を設けることも可能である。

【0022】

図９は、回転式接続機構の一変形例を示す。この例では、バッテリ側部材４６が、シャフト及び軸受部材等からなる回転式接続機構４８によって、バッテリホルダ２４に対して軸線５０回りに回転可能に接続され、さらに、装身具側部材３０が、シャフト及び軸受部材等からなる回転式接続機構５２によって、バッテリ側部材４６に対して軸線５４回りに回転可能に接続される。なお装身具側部材３０の腰ベルト１６に対する取り付けについては、図３及び図４を参照して説明したものと同様でよい。

【0023】

図９に示すような接続機構の使用により、バッテリホルダ２４は、互いに平行でない（図示例では互いに略垂直の）複数の軸線回りに回転可能となり、腰ベルト１６に対するバッテリホルダ２４の変位量をさらに大きくすることができる。なお装身具側部材３０とバッテリ側部材３２又は４６とをボールジョイント（図示せず）で接続することで、バッテリを任意の方向の軸線回りに回転させることもできる。

【0024】

図１０は、回転式接続機構の他の変形例を示す。この例は主に、回転式接続機構を具備しない既存のバッテリホルダを、腰ベルト１６等の装身具に対して回転可能にすることを企図している。例えば従来は、バッテリホルダにフック状の部材を設け、一方で腰ベルトには図７に示すような保持部（凹状部材）７０を設け、上記フック状の部材を凹状部材７０に掛止させることで、バッテリホルダを作業者に装着させていた。しかしそのような従来の態様では、バッテリホルダを腰ベルトに対して変位させることは想定されていなかった。

【0025】

そこで図１０の例では、バッテリ又はバッテリホルダを少なくとも部分的に（例えばバッテリホルダに形成されたフックを）保持可能な保持部（凹状部）５８を有する回転部材５６が、腰ベルト１６に対して回転可能に接続される。より具体的には、バッテリ側部材５６に形成された穴（軸受部）６２に、装身具側部材６０に設けた回転軸６４を挿入することで、バッテリ側部材５６は装身具側部材６０に対して回転変位可能となる。

【0026】

なお装身具側部材６０は、上述の装身具側部材３０と同様に、装身具側部材６０に形成された穴６６と腰ベルト１６の穴３４とを位置合わせしてピンやボルト・ナット等（図示せず）で締結することで、腰ベルト１６に固定することができる。よって図１０の実施例によれば、バッテリホルダ自体に回転機構がなくても、回転部材５６にバッテリホルダを掛止させるだけで、バッテリホルダを腰ベルトに対して回転可能とすることができる。なお保持部５８の形状によっては、回転部材５６が図１０の状態から９０度以上回転するとバッテリホルダが落下する虞があるので、保持部５８に落下防止のロック機構（図示せず）を設けたり、回転部材５６の回転角度を（例えば図１０の状態から±９０度以内に）制限するストッパ（図示せず）等を設けたりしてもよい。

【0027】

図１１及び図１２は、電源装置１８を腰ベルト１６に対して変位可能に接続する他の態様として、スライド式接続機構の一例を示す。腰ベルト１６には、その長手方向７８に沿って延在する第１のリニアガイド７２が取付けられ、さらに第１のリニアガイド７２には、第１のリニアガイド７２とは異なる方向（図示例では略垂直方向）８０に沿って延在する第２のリニアガイド７４が取付けられる。第２のリニアガイド７４に、その長手方向に沿って移動可能なスライダ７６を取付け、スライダ７６に上述のような電源装置１８を取付けることにより、電源装置１８は腰ベルト１６に対して２つの方向、より具体的には腰ベルト１６の長手方向に平行な方向７８と、方向７８に略垂直な方向８０の双方に変位可能となる。但し、リニアガイド７２又は７４の一方のみを使用することも可能である。

【0028】

図１３及び図１４は、電源装置１８を腰ベルト１６に対して変位可能に接続する他の態様として、スライド式接続機構の他の例を示す。腰ベルト１６には、その長手方向の縁部８２上を摺動可能に構成された摺動部材８４が取付けられる。摺動部材８４に、電源装置１８が取付け可能な部材を取付けてスライダ８６を構成することにより、電源装置１８は腰ベルト１６に対してその長手方向に変位可能となる。図１３及び図１４の例では、電源装置１８の変位方向は実質１つの方向となるが、図１１及び図１２の例に比べ、腰ベルト１６を軽量かつ安価に作製することができる。

【0029】

図１１～図１４に示した実施例によれば、電源装置１８を腰ベルト１６に対して一定範囲内でスライド式に変位可能となる。従って例えば、作業者１４が作業機本体１２を大きく左側に動かせば電源装置１８も腰ベルト１６に対して左側に変位する等、作業機本体１２の動きに応じて電源装置１８を適切な位置に移動させることができ、作業機本体の操作性が大きく向上するとともに、従来よりも電源コード２０を短くすることができ、作業者１４の負担が低減される。

【0030】

上述の実施形態は、適宜組み合わせることも可能である。例えば、回転接続機構及びスライド接続機構の双方を用いて、電源装置１８が腰ベルト１６に対して回転・摺動の双方が可能となるようにすることもできる。

【符号の説明】

【0031】

１０ 電動作業機
１２ 作業機本体
１４ 作業者
１６ 腰ベルト
１８ 電源装置
２０ 電源コード
２２ バッテリ
２４ バッテリホルダ
２６、４８、５２ 回転式接続機構
３０、６０ 装身具側部材
３２、４６、５６ バッテリ側部材
３８ シャフト
４０ ブッシュ
５８、７０ 保持部
７２ 第１のリニアガイド
７４ 第２のリニアガイド
７６、８６ スライダ
８４ 摺動部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】