JP2004024984A - 動力噴霧機 - Google Patents

Abstract

【課題】ポンプ装置と内燃エンジンとの間のクラッチを遠隔的に操作することのできる動力噴霧機を提供すること。
【解決手段】本発明は、薬液を吸引して吐出するポンプ装置２０と、発電機７４を有する内燃エンジン２４との間に設けられた電磁クラッチ３６を有する動力噴霧機１０において、クラッチスイッチ５０をスイッチオン状態とした時にのみ電磁クラッチ３６の断接の制御を行うための信号を送信することのできる携帯可能な送信機４４と、送信機からの信号を受けて電磁クラッチの断接制御を行う受信機４６とを備えている。また、受信機は、内燃エンジンの始動後に受信体勢とされる。この構成では、エンジン始動と同時に電磁クラッチが繋がることを防止できる。
【選択図】　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば農作物に薬液を噴霧するための動力噴霧機に関し、特に、動力噴霧機における内燃エンジンとポンプ装置との間の動力の伝達及び遮断を遠隔的に操作するための手段に関する。
【０００２】
【従来の技術】
除草剤等の薬液の噴霧（散布、噴射等も含む意）作業では、通常、内燃エンジンをポンプ装置の駆動源とした動力噴霧機が用いられる。また、動力噴霧機には、内燃エンジンとポンプ装置が機台フレームに取り付けてなる噴霧機本体を所定の位置に固定し、作業者が噴霧機本体からホースを長く延ばして、ホース先端の噴霧ノズルから薬液を所望の箇所に噴霧する型式のものがある。かかる型式の動力噴霧機においては、噴霧作業中、作業者は動力噴霧機から離れた噴霧地点から、噴霧機本体に戻ることなく、噴霧機本体を遠隔制御できるようにすることが、作業能率上、望ましい。
【０００３】
このため、特開平９−５７１６４号公報に記載されているように、内燃エンジンとポンプ装置との間の動力伝達経路中に電磁式等のクラッチを設け、このクラッチを遠隔的に制御する構成が従来から知られている。この構成では、噴霧地点からポンプ装置の駆動及び停止を遠隔的に制御することが可能となり、例えば薬液タンクから薬液が無くなった場合の空運転等を迅速に回避することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報に記載されているような従来の遠隔操作式の動力噴霧機は、バッテリからセルモータへの通電を遠隔的に制御して内燃エンジンを始動させる機能も付いているが、内燃エンジンを始動させる前にクラッチを繋ぐことができる。かかる場合、ポンプ装置からの負荷を受け、エンジン始動が困難となり、セルモータ等にも悪影響を及ぼすおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、ポンプ装置と内燃エンジンとの間の動力伝達経路にクラッチを有する動力噴霧機であって、内燃エンジンの始動時にはクラッチが切れた状態となるものを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、薬液を吸引して吐出するポンプ装置（２０）と、ポンプ装置（２０）を駆動する内燃エンジン（２４）と、内燃エンジン（２４）からポンプ装置（２０）への動力伝達経路中に設けられたクラッチ（３６）とを有する噴霧機本体（１２）、及び、ポンプ装置（２０）からホース（１４）を通して供給される薬液を噴射するノズル（１６）を具備する動力噴霧機（１０）において、噴霧機本体（１２）から分離可能であり、クラッチ（３６）の断接の制御を行うための信号をクラッチスイッチ（５０）の操作により送信する送信機（４４）と、噴霧機本体（１２）に設けられ、送信機（４４）からの信号を受けてクラッチ（３６）の断接制御を行う受信機（４６）とを備え、送信機（４４）が、クラッチスイッチ（５０）のスイッチオン時にのみ前記信号を送信するようになっており、且つ、受信機（４６）が、内燃エンジン（２４）の始動後に、送信機（４４）からの信号を受けてクラッチ（３６）の断接制御を可能とするよう構成されていることことを特徴としている。
【０００７】
このような構成においては、内燃エンジン（２４）が始動しない限り、受信機（４６）は受信体勢とならず、また、送信機（４４）はクラッチボタン（５０）を押しスイッチオンとなっている状態でなければ信号を送信できない。従って、内燃エンジン（２４）の始動と同時にクラッチ（３６）が繋がってポンプ装置（２０）が駆動することを防止できる。
【０００８】
また、内燃エンジン（２４）の駆動により発電を行う発電機（７４）を設けて、受信機（４６）には、発電機（７４）から電力が供給されるようにするとよい。これにより、受信機（４６）は、内燃エンジン（２４）が駆動していない状態では給電されず、起動せず、よって受信体勢をとることができない。
【０００９】
かかる場合、受信機（４６）は、発電機（７４）からの電力の供給が開始されてから一定時間経過後に受信体勢をとるようにしてもよい。内燃エンジン（２４）が始動してから安定するまでの間に、ポンプ装置（２０）が駆動しないようにするためである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１１】
図１は本発明の一実施形態に係る動力噴霧機を示す斜視図である。この動力噴霧機１０は、噴霧機本体１２と、この噴霧機本体１２から延びるホース１４と、ホース１４の先端に接続され作業者により操作される噴霧ノズル１６とから構成されている。噴霧機本体１２は、薬液タンク（図示しない）からの薬液を吸引してホース１４に圧送するポンプ装置（好ましくは複数の往復ポンプからなるポンプ装置）２０とを備えている。ポンプ装置２０の吐出口には調圧装置２２が設けられており、作業者は手動で吐出圧力を調整できるようになっている。また、噴霧機本体１２は、ポンプ装置２０の駆動源である内燃エンジン２４を備えている。図２に概略的に示すように、内燃エンジン２４の出力軸２６からの回転駆動力は伝動機構、図示実施形態ではベルト伝動機構２８を介してポンプ装置２０のクランク軸３０に伝達される。なお、ポンプ装置２０、内燃エンジン２４及びベルト伝動機構２８は、車輪付きの機台フレーム３２に設置されている。
【００１２】
ポンプ装置２０のクランク軸３０とベルト伝動機構２８のプーリ３４との間の動力伝達経路にはクラッチ３６、好ましくは電磁クラッチ３６が介設されている。電磁クラッチ３６は周知のものを使用することができ、電磁クラッチ３６内のソレノイド（図示しない）への通電を制御することで、プーリ３４からクランク軸３０への動力の伝達・遮断を制御することが可能となっている。本実施形態における電磁クラッチ３６は常断型であり、ソレノイドに通電することで動力をプーリ３４からクランク軸３０に伝えることができる。
【００１３】
また、ホース１４は機台フレーム３２に回転可能に取り付けられたホースリール３８に巻き取られるようになっている。このホースリール３８は伝動機構、図示実施形態ではベルト伝動機構４０を介して内燃エンジン２４からの駆動力が伝えられ、その駆動力によってホース１４をホースリール３８に巻き取ることが可能となっている。ホースリール３８と内燃エンジン２４との間の動力伝達経路中にはクラッチ４２、好ましくは電磁クラッチ４２が介設されている。この電磁クラッチ４２も前記の電磁クラッチ３６と同様な周知の常断型であり、そのソレノイド（図示しない）に通電することで繋がり、ホースリール３８をホース巻取り方向に回転駆動することが可能となっている。
【００１４】
本実施形態においては、内燃エンジン２４とポンプ装置２０との間の電磁クラッチ３６の断接、及び、内燃エンジン２４とホースリール３８との間の電磁クラッチ４２の断接を遠隔操作により行うこととしている。このために、動力噴霧機１０は、噴霧機本体１２から分離可能であり且つ作業者が携帯可能である送信機４４と、噴霧機本体１２に取り付けられ、送信機４４からの信号を受ける受信機４６とを備えている。
【００１５】
図３は送信機４４の概略的な構成を示している。この送信機４４は、電源スイッチ４８と、各電磁クラッチ３６，４２の断接の指示を入力するためのクラッチスイッチ５０，５２とを有している。これらのスイッチ４８，５０，５２は、押している間だけ接点間が閉じる（スイッチオン状態となる）タイプのものである。また、これらのスイッチ４８，５０，５２のオン・オフの信号は、中央演算処理部、記憶部及び入出力部を有するマイクロコンピュータから主として構成されている制御部５４に入力される。そして、制御部５４は、クラッチスイッチ５０，５２からの入力信号に応じて送信部５６を制御するようになっている。送信部５６は、制御部５４から制御信号を受けると、その信号で任意の周波数の搬送波を変調した電波信号として内蔵アンテナ５８から発信させる。更に、送信機４４は、押されたスイッチ４８，５０，５２によって発光色が変化するインジケータランプ６０を有している。このインジケータランプ６０も制御部５４によって制御される。制御部５４及び送信部５６には、乾電池やコイン電池が収容される電源部６２から電力が供給される。
【００１６】
受信機４６は噴霧機本体１２の機台フレーム３２の適所に取り付けられ、特に、送信機４４からの電波信号を受信するアンテナ６４は受信感度が良好となる位置に取り付けられる。図２に概略的に示すように、受信機４６は、アンテナ６４で受信された電波信号のうち送信機４４から発せられた電波信号を選別し出力する受信部６６を備えている。また、受信機４６は、マイクロコンピュータから主として構成される制御部６８を有している。受信機４６は更に、電磁クラッチ３６，４２のソレノイドへの電力の供給・停止を行うリレー７０，７２を有している。これらのリレー７０，７２のソレノイドは、制御部６８により通電制御される。
【００１７】
受信部６６、制御部６８及びリレー７０，７２のソレノイドは、内燃エンジン２４に設けられている発電機７４からの電力が供給されるようになっている。電源部７６，７８は電圧を調整する回路である。また、リレー７０，７２の一端は内燃エンジン２４の発電機７４の出力端子（プラス端子）に接続され、他端は電磁クラッチ３６，４２のソレノイドに接続されている。
【００１８】
次に、以上のような構成の動力噴霧機１０の作用について、特にポンプ装置２０を駆動する場合について、図４及び図５のフローチャートも参照して説明する。これらのフローチャートはそれぞれ送信機４４の制御部５４及び受信機４６の制御部６８での制御フローの一例である。
【００１９】
まず、噴霧作業を開始する場合、作業者は内燃エンジン２４の始動装置の始動ロープ（図示しない）を引き、内燃エンジン２４を始動する。そして、ポンプ装置２０に接続されている調圧装置２２を調整して所望の吐出圧力に設定する。この状態においては、常断型の電磁クラッチ３６は断状態であり、ポンプ装置２０には動力が伝達されておらず、薬液が噴霧ノズル１６に送られることはない。また、常断型の電磁クラッチ４２も断状態にあるので、ホースリール３８を、ホース引出し方向に自由に回転させることができる。
【００２０】
内燃エンジン２４が始動すると、発電機７４が発電を開始し、電力を受信機４６に供給して受信機４６が初期化等して動作可能な状態となり（ステップ２００，２０２）、受信体勢、すなわち送信機４４からの電波信号の待ち受け状態となるが（ステップ２０６）、本実施形態では、信号待ち受け状態となるのは、受信機４６への給電開始から一定の待機時間の経過後とする（ステップ２０４）。従って、内燃エンジン２４の始動前、そして内燃エンジン２４の始動直後の一定の待機時間中に送信機４４が操作されても、受信機４６により制御される電磁クラッチ３６が動作することはなく、内燃エンジン２４の始動と同時にポンプ装置２０が駆動することはあり得ない。このため、内燃エンジン２４は始動時にはポンプ装置２０から負荷を受けることがなく、エンジン始動が容易となり、また負荷による内燃エンジン等への影響を防止することができる。
【００２１】
次に、作業者はホース１４をホースリール３８から引き出して、噴霧ノズル１６を所望の噴霧地点に配置する。この際、送信機４４を操作していなければ、ポンプ装置２０は未だ駆動されていない状態にあるので、誤って噴霧ノズル１６のコックを操作しても無駄に薬液を散布することがない。
【００２２】
噴霧ノズル１６を所望の噴霧地点に配置したならば、作業者は、携帯している送信機４４の電源スイッチ４８を押す。送信機４４の制御部５４では、電源スイッチ４８が適正に押されると（スイッチオンとなると）、送信機４４を初期化や電圧上昇等して動作可能な状態とし（ステップ１００，１０２）、インジケータランプ６０を赤色で点灯する（ステップ１０４）。インジケータランプ６０が点灯しなかった場合、電源スイッチ４８が適正に押されなかったとし、作業者は再度、電源スイッチ４８を押す。
【００２３】
インジケータランプ６０が点灯したならば、電源スイッチ４８から指を離し、続いて薬液の噴霧を開始すべくクラッチスイッチ５０を押すと、送信機４４の制御部５４はクラッチスイッチ５０がオンとなったことを検知し、インジケータランプ６０の発光色を赤色から橙色に切り換える（ステップ１０６，１０８，１１２，１１４）。この時、インジケータランプ６０が赤色のままの場合には、作業者はクラッチスイッチ５０が適正に押されなかったことを認知でき、再度、クラッチスイッチ５０を押すことになる。なお、電源スイッチ４８から指を離した後、クラッチスイッチ５０を押さずに、再度、電源スイッチ４８を押すと、送信機４４の電源が切れる（ステップ１０６，１０８，１１０）
クラッチスイッチ５０が適正に押されたならば、送信機４４の制御部５４は送信部５６に制御信号を送り、送信部５６のアンテナ５８から、電磁クラッチ３６を接続するための電波信号（クラッチ接続信号）を噴霧機本体１２の受信機４６のアンテナ６４に送信させる（ステップ１１６）。このクラッチ接続信号は、クラッチスイッチ５０を押してスイッチオン状態となっている時に限り、送信される（ステップ１１６〜１２２）。
【００２４】
受信機４６のアンテナ６４が送信機４４からのクラッチ接続信号を受信すると、受信部６６で他の電波から選別されたのち、当該クラッチ接続信号に相当する受信信号を受信機４６の制御部６８に入力する。制御部６８は、この受信信号が入力されると、リレー７０のソレノイドに電源部７６から電力を供給する（ステップ２０６，２０８）。その結果、リレー７０の接点が閉じてオン状態となり、内燃エンジン２４の発電機７４で発生された電力がリレー７０を介して電磁クラッチ３６のソレノイドに供給される。これにより、電磁クラッチ３６が接続し、内燃エンジン２４の回転駆動力がベルト伝動機構２８からポンプ装置２０のクランク軸３０に伝えられる。クランク軸３０が回転すると、ポンプ装置２０は薬液タンク内の薬液を吸引し、吐出口から調圧装置２２で設定された圧力で薬液をホース１４、そして噴霧ノズル１６に供給し、噴霧作業が可能となる。
【００２５】
受信機４６が送信機４４からクラッチ接続信号を一度受信し、電磁クラッチ３６が繋がると、受信機４６の制御部６８は、受信機４６が電磁クラッチ３６を切るための電波信号を受信するか、内燃エンジン２４が停止しない限り、リレー７０のソレノイドへの通電を続け、よってポンプ装置２０の駆動は継続し、作業者は所望の噴霧作業を行うことができる。
【００２６】
なお、電磁クラッチ３６を繋ぐべくクラッチスイッチ５０を押している途中で、或いは、クラッチスイッチ５０から指を離した後、送信機４４の電源スイッチ４８を押して送信機４４の動作を終了してもよい（ステップ１１８，１１０）。この場合、送信機４４の無用な電力消費を防止することができる。
【００２７】
噴霧作業を終了するために電磁クラッチ３６を切る場合には、作業者は送信機４４のインジケータランプ６０が橙色であることを確認した後、クラッチスイッチ５０を押す。これにより、制御部５４はインジケータランプ６０の発光色を赤色に切り換えると共に、送信部５６を制御して、アンテナ５８から、電磁クラッチ３６を切るための電波信号（クラッチ切断信号）を送信させる（ステップ１０８，１１２，１２４，１２６）。このクラッチ切断信号も、クラッチスイッチ５０がオン状態の場合にのみ送信される（ステップ１２６〜１３２）。
【００２８】
なお、前述したように電源スイッチ４８を押し（ステップ１１８）、送信機４４がオフ状態となってインジケータランプ６０が消灯されている場合には、インジケータランプ６０が橙色となるよう電源スイッチ４８及びクラッチスイッチ５０を押した後、前記操作を行う。
【００２９】
受信機４６では、送信機４４からのクラッチ切断信号を受信すると、リレー７０への通電を停止する（ステップ２１０，２１２）。これにより、電磁クラッチ３６が切断状態となり、内燃エンジン２４からポンプ装置２０への動力伝達が遮断され、ポンプ装置２０が停止する。
【００３０】
電磁クラッチ３６が切れ、ポンプ装置２０が停止したならば、作業者は送信機４４の電源スイッチ４８を押し、送信機４４の電源を切る（ステップ１１０）。また、電磁クラッチ３６を切断すべくクラッチスイッチ５０を押している途中で、送信機４４の電源スイッチ４８を押して送信機４４の動作を終了してもよい（ステップ１２８）。
【００３１】
そして、必要に応じて、内燃エンジン２４を停止するのであるが、内燃エンジン２４が止まると、発電機７４から受信機４６への給電も停止するので、受信機４６は動作不能状態となり、送信機４４から電波信号が発せられても無効となる（ステップ２１４）。
【００３２】
以上述べたように、本実施形態では、送信機４４のインジケータランプ６０が橙色となっている場合には、ポンプ装置２０は駆動しており、橙色から赤色に切り換わった場合にはポンプ装置２０は停止しているので、インジケータランプ６０の色で作業者から離れた位置の噴霧機本体１２の状態を知ることができ、誤操作、誤作業の防止となる。
【００３３】
また、電磁クラッチ３６の遠隔操作によりポンプ装置２０の駆動・停止を確実に且つ素早く行うことができる。従って、例えば噴霧中に薬液タンク内の薬液が無くなった場合でも、作業者は噴霧地点から送信機４４を操作することで、ポンプ装置２０の空運転を迅速に停止することができ、動力噴霧機１０の構成部品への悪影響を防止することができる。
【００３４】
図４及び図５のフローチャートには示していないが、ホース巻取り用のクラッチスイッチ５２を押すと、インジケータランプ６０は緑色に点灯し、送信機４４からは電磁クラッチ４２を接続するためのクラッチ接続信号が受信機４６に発せられる。これによって、電磁クラッチ４２が接続されて、内燃エンジン２４からホースリール３８に動力が伝達され、ホースリール３８にホース１４が巻き取られる。この場合、クラッチスイッチ５２を押し続けている場合に、電磁クラッチ４２が繋がり、クラッチスイッチ５２から指を離すと、電磁クラッチ４２が切断されてホースリール３８の巻取り方向への回転が停止されるようにすることが好ましい。また、このホース巻取り操作は、ポンプ装置２０に係る電磁クラッチ３６の断接操作とは無関係に行えるようにすることが好ましい。
【００３５】
以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。
【００３６】
例えば、上記実施形態における送信機４４及び受信機４６の制御部５４，６８の制御フローは一例であって、種々の変更が可能である。その一つとして、受信機４６の制御において、エンジン始動直後から一定の待ち時間（ステップ２０４）を設けずとも、送信機４４のクラッチスイッチ５０が押された時にのみクラッチ接続信号が発せられるので、内燃エンジン２４の始動前からクラッチスイッチ５０を作業者が意識的に押し続けていない限り、内燃エンジン２４の始動と同時に電磁クラッチ３６が接続することはない。
【００３７】
また、上記実施形態では、電磁クラッチ３６を用いて内燃エンジン２４とポンプ装置２０との間の動力の伝達・遮断を行っているが、ソレノイドを有しないいわゆる機械式のクラッチを用いることもできる。機械式クラッチを用いた場合、クラッチの可動部を駆動するための駆動手段を設け、その駆動手段を遠隔操作することとなる。
【００３８】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明は、動力噴霧機におけるポンプ装置と駆動源である内燃エンジンとの間の動力伝達の断接を遠隔的に操作することができるので、所望の場合に迅速に噴霧を開始し或いは停止することができ、作業性や経済性に優れる。
【００３９】
また、本発明によれば、内燃エンジンの始動と同時にポンプ装置が駆動することを防止できる。従って、エンジン始動時に、内燃エンジンにはポンプ装置からの負荷はかからず、エンジン始動を容易とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による動力噴霧機の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１の動力噴霧機におれる噴霧機本体の構成と送信機とを概略的に示す説明図である。
【図３】図２の送信機の構成を概略的に示す説明図である。
【図４】図２の送信機における制御部の制御を示すフローチャートである。
【図５】図２の受信機における制御部の制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０…動力噴霧機、１２…噴霧機本体、１４…ホース、１６…噴霧ノズル、２０…ポンプ装置、２４…内燃エンジン、２８…ベルト伝動機構、３６…電磁クラッチ、３８…ホースリール、４２…電磁クラッチ、４４…送信機、４６…受信機、４８…電源スイッチ、５０，５２…クラッチスイッチ、５４…制御部、５６…送信部、５８…アンテナ、６０…インジケータランプ、６４…アンテナ、６６…受信部、６８…制御部、７０，７２…リレー、７４…発電機。

Claims (3)

1. 薬液を吸引して吐出するポンプ装置（２０）と、前記ポンプ装置（２０）を駆動する内燃エンジン（２４）と、前記内燃エンジン（２４）から前記ポンプ装置（２０）への動力伝達経路中に設けられたクラッチ（３６）とを有する噴霧機本体（１２）、及び、前記ポンプ装置（２０）からホース（１４）を通して供給される薬液を噴射するノズル（１６）を具備する動力噴霧機（１０）において、
   前記噴霧機本体（１２）から分離可能であり、前記クラッチ（３６）の断接の制御を行うための信号をクラッチスイッチ（５０）の操作により送信する送信機（４４）と、
   前記噴霧機本体（１２）に設けられ、前記送信機（４４）からの信号を受けて前記クラッチ（３６）の断接制御を行う受信機（４６）と
   を備え、
   前記送信機（４４）は、前記クラッチスイッチ（５０）のスイッチオン時にのみ前記信号を送信し、
   前記受信機（４６）は、前記内燃エンジン（２４）の始動後に、前記送信機（４４）からの信号を受けて前記クラッチ（３６）の断接制御を可能とするよう構成されていることことを特徴とする動力噴霧機。
2. 前記内燃エンジン（２４）の駆動により発電を行う発電機（７４）を備え、
   前記受信機（４６）は、前記発電機（７４）から電力が供給されるようになっていることを特徴とする動力噴霧機。
3. 前記受信機（４６）が、前記発電機（７４）からの電力の供給が開始されてから一定時間経過後に、前記送信機（４４）からの信号を受けて前記クラッチ（３６）の断接制御を可能とするよう構成されていることを特徴とする請求項２に記載の動力噴霧機。

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