JP5258933B2 - 作業車用のソレノイド駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、電源部より供給される電力を電力供給路を通してソレノイドに供給するように構成されている作業車用のソレノイド駆動装置に関する。

作業車用のソレノイド駆動装置の一例である乗用型田植機に装備される薬剤散布装置に適用したものにおいて、従来では、次のように構成したものがあった。
すなわち、薬剤散布装置は、収納部に収納されている薬剤をソレノイドによって駆動される繰出し機構によって繰出すように構成され、作業車に搭載されているバッテリーによりソレノイドに電力が供給されるように構成されていた（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００７−１５１５５９号公報

上記従来構成では、作業車に搭載されているバッテリーから供給される電力によりソレノイドが駆動されるものであるから、バッテリーが充分に充電されていればソレノイドの駆動に支障は生じないが、作業車が長期間使用されない状態で放置されていた後に、作業を実行するような場合には、バッテリーが放電して充分な電力が得られない状態となり、ソレノイドの駆動が良好に行えないおそれがあった。特に、乗用型田植機のように、１年のうちの短期間の間だけ作業を行い、その後、約１年間作業を行わないような作業車であれば、特に上述したような問題が発生するものであった。

本発明の目的は、長期間にわたって不使用状態が続いても、作業車に装備される発電機を有効利用して、その後の作業においてソレノイドを適切に駆動させることが可能となる作業車用のソレノイド駆動装置を提供する点にある。

本発明の第１特徴構成は、電源部より供給される電力を電力供給路を通してソレノイドに供給するように構成されている作業車用のソレノイド駆動装置において、
前記電源部が、車体に備えられたエンジンにて駆動される発電機と、その発電機により出力された電力を直流に変換する整流回路とで構成され、この電源部から前記電力供給路を通して前記ソレノイドに電力をそのまま供給するように構成され、
前記電力供給路を通して前記ソレノイドに供給される電流値を検出する電流検出手段と、前記電流検出手段にて検出される電流値が設定値になるように前記電力供給路を通して前記ソレノイドに供給される電流値を制御する制御手段とが備えられ、
前記電力供給路に、前記制御手段によってオンオフ制御されるスイッチングトランジスタを備えて、前記ソレノイドのスプールを操作しない非操作時には、前記制御手段が前記スイッチングトランジスタをオフ状態に維持して、前記電力供給路を通した前記電源部から前記ソレノイドへの電力供給を停止するように構成され、
作業車の作業状況に基づいて前記ソレノイドを作動するための検出信号を出力する検出センサが備えられ、
前記制御手段が、前記検出センサから出力される前記検出信号に基づいて前記ソレノイドの作動を制御するように構成され、且つ、前記スプールを移動操作する操作時には、前記検出センサの信号の有無を判別する判別処理を実行しないように構成されている点にある。

第１特徴構成によれば、作業車の車体に搭載されているエンジンが作動すると、そのエンジンの動力により発電機が駆動され、その発電機により出力された電力が整流回路にて直流に変換されて、その直流に変換された電力が電力供給路を通してソレノイドにそのまま供給されることになる。そして、電流検出手段によって電力供給路を通してソレノイドに供給される電流値が検出され、電流検出手段にて検出される電流値が設定値になるように、電力供給路を通してソレノイドに供給される電流値が制御手段によって制御される。

つまり、エンジンが作動すると、そのエンジンの動力によって発電が行われるので、長期間にわたって作業車の不使用状態が続いている場合であっても、適切にソレノイドに対する駆動用電力を供給することができる。又、制御手段によってソレノイドに供給される電流値が設定値になるように制御されるので、ソレノイドが適正な電流値により適正に作動することになる。

従って、長期間にわたって不使用状態が続いても、作業車に装備される発電機を有効利用して、その後の作業においてソレノイドを適切に駆動させることが可能となる作業車用のソレノイド駆動装置を提供できるに至った。

第１特徴構成によれば、作業車の作業状況に基づいて検出センサがソレノイドを作動するための検出信号を出力し、制御手段が、検出センサから出力される前記検出信号に基づいてソレノイドの作動を制御することになる。そして、検出センサからの検出信号は作業車の作業状況に基づいて出力されるものであるから、作業車の作業状況によっては、出力される状態と出力されない状態がある。このため、制御手段は、検出センサから検出信号が出力されているか否かを常に監視している必要がある。

しかし、ソレノイドのスプールを移動操作する操作時には、ソレノイドによって電力が消費されるので、制御手段に供給される電源電圧が一時的に低い電圧になるおそれがある。そして、制御手段に供給される電源電圧が制御動作に必要な電源電圧を下回るようなことがあると、制御手段による検出信号に基づくソレノイドの制御が良好に行えないものとなるおそれがある。

そこで、ソレノイドのスプールを移動操作する操作時には、制御手段が検出センサの信号の有無を判別する判別処理を実行しないようにして、誤作動による誤った判別が発生しないようにしている。ちなみに、ソレノイドのスプールを移動操作するときは、検出信号に基づいてソレノイドを作動させている状態であるから、そのときには、検出センサの信号の有無を判別する必要はなく、ソレノイドの作動に不都合は生じない。

従って、制御手段が電圧低下に起因して検出センサの信号の有無を誤判別することのない状態で適正にソレノイドを作動させることができる。

本発明の第２特徴構成は、上記の第１特徴構成において、
前記ソレノイドを備えた作業装置が作業車に対して着脱可能に構成され、
前記作業装置の内部に、前記電力供給路と前記整流回路と前記電流検出手段と前記制御手段と前記スイッチングトランジスタとを実装した配線基板が装備されている点にある。

本発明の第３特徴構成は、電源部より供給される電力を電力供給路を通してソレノイドに供給するように構成されている作業車用のソレノイド駆動装置において、
前記電源部が、車体に備えられたエンジンにて駆動される発電機と、その発電機により出力された電力を直流に変換する整流回路とで構成され、この電源部から前記電力供給路を通して前記ソレノイドに電力をそのまま供給するように構成され、
前記電力供給路を通して前記ソレノイドに供給される電流値を検出する電流検出手段と、前記電流検出手段にて検出される電流値が設定値になるように前記電力供給路を通して前記ソレノイドに供給される電流値を制御する制御手段とが備えられ、
作業車の作業状況に基づいて前記ソレノイドを作動するための検出信号を出力する検出センサが備えられ、
前記制御手段が、前記検出センサから出力される前記検出信号に基づいて前記ソレノイドの作動を制御するように構成され、且つ、前記ソレノイドのスプールを移動操作する操作時には、前記検出センサの信号の有無を判別する判別処理を実行しないように構成されている点にある。

第３特徴構成によれば、作業車の車体に搭載されているエンジンが作動すると、そのエンジンの動力により発電機が駆動され、その発電機により出力された電力が整流回路にて直流に変換されて、その直流に変換された電力が電力供給路を通してソレノイドにそのまま供給されることになる。そして、電流検出手段によって電力供給路を通してソレノイドに供給される電流値が検出され、電流検出手段にて検出される電流値が設定値になるように、電力供給路を通してソレノイドに供給される電流値が制御手段によって制御される。
つまり、エンジンが作動すると、そのエンジンの動力によって発電が行われるので、長期間にわたって作業車の不使用状態が続いている場合であっても、適切にソレノイドに対する駆動用電力を供給することができる。又、制御手段によってソレノイドに供給される電流値が設定値になるように制御されるので、ソレノイドが適正な電流値により適正に作動することになる。
従って、長期間にわたって不使用状態が続いても、作業車に装備される発電機を有効利用して、その後の作業においてソレノイドを適切に駆動させることが可能となる作業車用のソレノイド駆動装置を提供できるに至った。

又、第３特徴構成によれば、作業車の作業状況に基づいて検出センサがソレノイドを作動するための検出信号を出力し、制御手段が、検出センサから出力される前記検出信号に基づいてソレノイドの作動を制御することになる。そして、検出センサからの検出信号は作業車の作業状況に基づいて出力されるものであるから、作業車の作業状況によっては、出力される状態と出力されない状態がある。このため、制御手段は、検出センサから検出信号が出力されているか否かを常に監視している必要がある。
しかし、ソレノイドのスプールを移動操作する操作時には、ソレノイドによって電力が消費されるので、制御手段に供給される電源電圧が一時的に低い電圧になるおそれがある。そして、制御手段に供給される電源電圧が制御動作に必要な電源電圧を下回るようなことがあると、制御手段による検出信号に基づくソレノイドの制御が良好に行えないものとなるおそれがある。
そこで、ソレノイドのスプールを移動操作する操作時には、制御手段が検出センサの信号の有無を判別する判別処理を実行しないようにして、誤作動による誤った判別が発生しないようにしている。ちなみに、ソレノイドのスプールを移動操作するときは、検出信号に基づいてソレノイドを作動させている状態であるから、そのときには、検出センサの信号の有無を判別する必要はなく、ソレノイドの作動に不都合は生じない。
従って、制御手段が電圧低下に起因して検出センサの信号の有無を誤判別することのない状態で適正にソレノイドを作動させることができる。

本発明の第４特徴構成は、上記の第１〜第３特徴構成のいずれか一つにおいて、
前記ソレノイドが、前記電源部から出力される電源電圧の変動幅の下限値よりも低い定格電圧を備えるように構成され、
前記制御手段が、前記電力供給路を通して前記ソレノイドに供給される電流値をパルス幅変調により制御するように構成され、且つ、前記スプールを移動操作する操作時には、パルス幅変調におけるデューティ比を変更調節可能範囲の最大値又はそれに近い高デューティ比に調整し、前記スプールの移動操作が終了して移動位置で保持するときは、前記デューティ比を前記高デューティ比よりも低い低デューティ比に調整するように構成されている点にある。

第４特徴構成によれば、ソレノイドが、電源部から出力される電源電圧の変動幅の下限値よりも低い定格電圧を備えるように構成されているから、電源部の電源電圧が変動して変動幅の下限値にまで低下することがあっても、ソレノイドは適正に作動する状態を維持できるものとなる。
制御手段は、電力供給路を通してソレノイドに供給される電流値をパルス幅変調により制御するが、ソレノイドのスプールを移動操作する操作時には、スプールを移動操作するために大きな電磁吸引力を必要とする。そのときは、パルス幅変調におけるデューティ比を変更調節可能範囲の最大値又はそれに近い高デューティ比に調整するのである。このようにして大きめの電流を供給してスプールを円滑に移動させることができる。
又、スプールの移動操作が終了したのちは、スプールをその移動した位置で保持させる必要があるが、そのときの保持力は移動操作時に比べて小さく、電磁吸引力を小さくすることができるので、ソレノイドに流す電流値を少ないものに抑制することができる。そこで、パルス幅変調におけるデューティ比を低デューティ比に調整するのである。このようにして、電流値を小さい値に調整することで無駄な電力消費や発熱を抑制することが可能となる。
従って、電源部の電圧変動にかかわらずソレノイドによる操作を適正に行うことができるものでありながら、無駄な電力消費を抑制した状態でソレノイドの移動操作並びに保持動作を行うことが可能となる。

本発明の第５特徴構成は、上記の第４特徴構成において、
前記高デューティ比が変更調節可能範囲の最大値に設定され、前記低デューティ比が、前記スプールを移動位置で保持するのに必要な保持用電流値に相当する値に設定されている点にある。

第５特徴構成によれば、ソレノイドのスプールを移動操作する操作時には、デューティ比が変更調節可能範囲の最大値に設定されるから、発電機により発電される電力を最大限利用してスプールを良好に移動操作することができる。又、前記スプールを移動位置で保持するときには、スプールを移動位置で保持するのに必要な保持用電流値に相当するデューティ比に設定されるから、スプールを移動位置で保持するのに必要な最小限度の電力を供給することになる。
従って、ソレノイドにおけるスプールの移動操作を良好に行うことができ、しかも、無駄な電力消費や発熱を極力少なくする状態でスプールを移動位置で保持することが可能となる。

乗用型田植機の全体側面図である。 乗用型田植機の全体平面図である。 薬剤散布装置の背面図である。 薬剤散布装置の底面図である。 薬剤散布装置の一部側面図である。 薬剤散布装置の縦断側面図である。 繰出し機構の縦断側面図である。 繰出し機構の横断平面図である。 繰出し機構の縦断正面図である。 繰出し機構の分解斜視図である。 調節操作位置と開作動時間との関係を示す図である。 薬剤散布装置の制御ブロック図である。 薬剤散布装置の電源供給状態を示す回路図である。 繰出し作動のタイミングチャートである。 ソレノイド駆動電流を示す図である。

以下、図面に基づいて、本発明に係る作業車用のソレノイド駆動装置を乗用型田植機に装備した薬剤散布装置に適用した場合について説明する。
図１に示すように、乗用型田植機は、操向操作自在な左右一対の前輪１及び左右一対の後輪２を備えた走行機体３の前部側に、エンジン４及びミッションケース５を備え、走行機体３の中央部にステアリングハンドル６等を装備した操縦部７と運転座席８とを備えて構成され、又、走行機体３の左右両側に予備苗のせ台９が配設されている。走行機体３の後方には、リフトシリンダ１０の操作によりリンク機構１１を介して昇降操作自在に苗植付装置１２が連結され、その苗植付装置１２の後方に、除草剤等の薬剤を散布する薬剤散布装置１３が備えられている。図２に示すように、苗植付装置１２は４条植型式に構成されている。ミッションケース５には、変速レバー１６を操作することにより変速操作される静油圧式の無段変速装置（図示せず）が備えられている。

図１及び図２に示すように、苗植付装置１２は、１個のフィードケース１４に連結された機体左右方向に延びる支持フレーム（図示せず）に、２個の伝動ケース１５が後向きに片持ち状に連結されている。伝動ケース１５の後部の左右両側部に植付アーム１８がクランク機構１７により上下に揺動自在に支持され、植付アーム１８に植付爪２２が備えられており、苗植付装置１２の下部には接地フロート１９が支持されている。
又、苗植付装置１２には、苗のせ台２０が左右に一定ストロークで往復横送り駆動自在に備えられており、苗のせ台２０がストロークエンドに達する毎に、載置された苗を所定量だけ下方に送るベルト式の縦送り装置２１が苗のせ台２０に備えられている。

そして、フィードケース１４に伝達される動力が伝動ケース１５に伝達されて、植付アーム１８が駆動される一方、フィードケース１４に伝達される動力により苗のせ台２０が往復横送り駆動されて、苗のせ台２０の下部から上下に揺動運動する植付アーム１８が、その先端部に備えられた植付爪２２により１株ずつ苗を取り出して田面に植え付けるのであり、苗のせ台２０が往復横送りのストロークエンドに達すると、フィードケース１４に伝達される動力により縦送り装置２１が駆動されて、苗のせ台２０に載置された苗が下方に送られる構成となっている。

次に、薬剤散布装置１３について説明する。
図１〜図３に示すように、左右両側の伝動ケース１５に夫々固定されて架設された支持フレーム２３Ａの中間部から板状の支持部材２３Ｂを固定立設してあり、この支持部材２３Ｂの上部に、苗植付け状態において田面から所定距離上方に位置する状態で薬剤散布装置１３が支持される構成となっている。そして、図３及び図６に示すように、薬剤散布装置１３は、薬剤を貯留する貯留部としての貯留ホッパー２４と、その貯留ホッパー２４の下部に位置して貯留される薬剤を繰出す繰出し手段としての繰出し機構２５と、繰り出されて供給経路としての案内通路２６（図６参照）を通して落下供給される薬剤を拡散させる回転式の拡散手段としての拡散放出機構２７と、繰出し機構２５の作動を制御するための制御装置２８とを備えて構成されている。
図６に示すように、薬剤散布装置１３は支持部材２３Ｂに対してバックル機構ＢＫにより容易に着脱可能な状態で位置保持される構成となっている。

繰出し機構２５及び拡散放出機構２７は、ケーシング２９に収納される構成となっており、このケーシング２９は、合成樹脂材からなり、拡散放出機構２７に薬剤を落下供給する案内通路２６を構成する筒部３０が一体形成されている。図３及び図４に示すように、ケーシング２９は、左右両側の分割ケーシング部分２９ａ，２９ｂを合わせ面ｗ同士で接続する左右２つ割り構造となっている。

図６及び図７に示すように、繰出し機構２５は、薬剤の通過用開口３１が形成された金属製の開口形成板３２と、通過用開口３１を閉塞する閉状態と薬剤の通過用開口３１を開放する開状態とにわたりスライド移動自在な金属製のシャッター部材３３と、そのシャッター部材３３を閉状態と開状態とに切り換えるアクチュエータとしてのソレノイド３４とを備えて構成されている。

図８〜図１０に示すように、開口形成板３２とシャッター部材３３とが上下に重なる状態で設けられ、シャッター部材３３が開口形成板３２に形成された通過用開口３１を閉じると閉状態となり、薬剤の落下供給が停止され、シャッター部材３３が通過用開口３１を開放する位置までスライドすると、通過用開口３１が開放されて開状態となり、この開状態では、通過用開口３１を通して薬剤が下方に落下供給される構成となっている。
この構成では、通過用開口３１の下方側では、シャッター部材３３だけが存在しており、シャッター部材３３の下方には他の部材が存在しないので、薬剤が詰まり難い構成となっている。

開口形成板３２には、通過用開口３１が形成される水平面部分３２ａの開口側端部に下方に向けて屈曲する下向き屈曲片３２ｂが形成され、それと反対のソレノイド３４側端部には上方に向けて屈曲する上向き屈曲片３２ｃが形成されている。又、水平面部分３２ａの開口側端部とソレノイド３４側端部との中間部における幅方向両側部夫々に、シャッター部材３３が下方に離間するのを防止するために、シャッター部材３３を上下から囲うように略コ字状に屈曲する保持部３２ｄが形成されている。つまり、開口形成板３２は、１枚のプレートを屈曲させることにより、下向き屈曲片３２ｂ、上向き屈曲片３２ｃ、及び、保持部３２ｄが形成されている。

この開口形成板３２は、下向き屈曲片３２ｂがケーシング２９の筒部３０の内側に形成された係止凹部３５に係合して、シャッター部材３３がソレノイド３４に近接する方向にスライド移動することによって連なって移動することが規制され、且つ、上向き屈曲片３２ｃがケーシング２９の筒部３０の外側の端縁部３６に係合して、シャッター部材３３がソレノイド３４から離間する方向にスライド移動することによって連なって移動することが規制される構成となっている。

図１２に示すように、通過用開口３１は、ソレノイド３４によるシャッター部材３３の移動方向に沿う方向での開口幅Ｌ１が移動方向と直交する方向での開口幅Ｌ２よりも小になるように横長の長方形状に形成され、開口面積を充分大きくしながらも、ソレノイド３４によるシャッター部材３３の移動操作量を短くすることができるようにしている。

シャッター部材３３は、帯板状に形成されて、ソレノイド３４のスプール３７に対して連結ピン３８で枢支連結される構成となっており、開口形成板３２の下側に接する状態で備えられ、保持部３２ｄによって開口形成板３２から上下に離間することを阻止する構成となっている。又、図８及び図１０に示すように、シャッター部材３３の開口遮蔽箇所３３Ａよりもソレノイド３４側に寄った箇所に、開口形成板３２とシャッター部材３３との間に嵌まり込む薬剤を下方に落下させるために上下方向に貫通する掻き出し孔３９が形成されている。

図６に示すように、ケーシング２９における筒部３０の横一側箇所には、ソレノイド３４を収納するための収納空間としてのソレノイド収納室４０が形成されており、反対側箇所には、拡散放出機構２７における電動モータ４１を収納するための収納空間としてのモータ収納室４２が形成されている。ソレノイド収納室４０側の筒部３０の側壁には、シャッター部材３３と開口形成板３２とを挿通するためのスリット孔４３が形成されている。
図７に示すように、このスリット孔４３の上側には、開口形成板３２とシャッター部材３３とを水平姿勢で保持するための幅広案内部４４が形成されており、この幅広案内部４４の上面には、通過用開口３１に向かうほど下方に傾斜する傾斜面４５が全幅にわたって形成されている。又、スリット孔４３の上側における幅方向両側部には、開口形成板３２の浮き上がりを防止する両側ガイド部４６が形成されている。

スリット孔４３の下部側には、幅方向両側部にシャッター部材３３を受止め支持する下側ガイド部４７が形成されるとともに、シャッター部材３３を開状態に切り換えたときに、掻き出し孔３９の下方から排出される薬剤を拡散放出機構２７に案内できるように幅広の排出用空間４８が形成されている（図７参照）。

図７に示すように、シャッター部材３３は、ソレノイド３４に備えられるコイルバネ４９が座金５０を介して連結ピン３８に作用することにより閉位置（通過用開口３１を閉じる位置）に移動付勢され、ソレノイド３４に通電することにより、コイルバネ４９の付勢力により突出位置にあるスプール３７をコイルバネ４９の付勢力に抗して電磁吸引力により引退位置に向けて移動操作することにより、シャッター部材３３を開位置（通過用開口３１を開放する位置）に切り換え操作することができるように構成されている。

図４及び図６に示すように、拡散放出機構２７は、横向き姿勢の受止め面５１Ａを備えるとともに縦向きの回転軸芯周りで駆動回転される受止め体５１と、受止め面５１Ａに立設された拡散用羽根体５２と、受止め体５１を縦向きの回転軸芯Ｙ周りで回転駆動する電動モータ４１とを備えて構成されている。

受止め体５１は縦向きの回転軸芯Ｙ周りで回転する状態で板面が横向き姿勢となるように設けられた円板形状になっており、拡散用羽根体５２が、周方向に沿って分散配置される状態で且つ受止め体５１における回転軸芯Ｙから径方向外方側に寄った状態で放射状に複数備えられている。

尚、受止め体５１及び拡散用羽根体５２は合成樹脂材にて一体形成される構成となっており、受止め体５１の支軸８０が電動モータ４１の出力軸５３を圧入したジョイント５３ａに外嵌装着されており、支軸８０を介してジョイント５３ａをビスｂｉにて固定する。又、ジョイント５３ａの外形（支軸８０の装着部）は小判形をしており、支軸８０と一体回転する構造となっている。

図６に示すように、円板形状の受止め体５１は中央部が下向きに突出する形状となっており、受止め体５１の上部側の位置する受止め面５１Ａが回転軸芯Ｙ側ほど下方に位置する中凹み状の傾斜面に形成されている。このように構成することで薬剤を周方向に均す機能をより発揮させ易いようにしている。

そして、受止め体５１における上方側には上部側を仕切る天井壁部５８Ａが設けられ、又、受止め体５１の外周側には、周方向の一部の領域から薬剤が外方に拡散放出されるのを規制する規制用縦壁５８Ｂが備えられ、且つ、この規制用縦壁５８Ｂの両側部の夫々に、受止め体５１における周方向の他の領域から外方に拡散放出される薬剤の拡散放出方向を調整する拡散方向調整板５９，６０が備えられている。

図４に示すように、拡散方向調整板５９，６０は、天井壁部５８Ａに取り付けられており、左右回動位置を変更させることで薬剤の拡散放出方向（開き角度）を変更調整することが可能なように構成されている。

規制用縦壁５８Ｂは、ケーシング２９に一体成形される状態で設けられ、受止め体５１の外周縁の近傍に、周方向に沿って約半周にわたり受止め体５１の外周部を覆うように、所定の上下幅を有する状態で且つ外周縁に沿うように平面視で半円弧状に形成されている。

図１２に示すように、繰出し機構２５におけるソレノイド３４の作動及び拡散放出機構２７における電動モータ４１の作動を制御する制御手段としての制御装置２８が備えられている。この制御装置２８はマイクロコンピュータを備えて構成され、以下のように、ソレノイド３４及び電動モータ４１の作動を制御するように構成されている。

苗植付装置１２における縦送り装置２１が送り作動したことを検出する縦送り検出センサ８２が備えられ、この縦送り検出センサ８２の出力が制御装置２８に入力されており、制御装置２８は、縦送り検出センサ８２にて検出される縦送り装置２１の送り作動が設定回数行われたことを検出する毎に、設定時間（後述する開作動時間）が経過する間だけ、シャッター部材３３を開状態に切り換え、その後閉状態に戻すようにソレノイド３４の作動を制御するように構成されている。

縦送り装置２１の送り作動が設定回数行われると、走行機体３が設定距離走行することになるので、上述したような散布動作を実行することで、乗用型田植機が苗植付け作動を実行しながら走行を行っているときに、走行機体３が設定距離走行する毎に、４条分の既植苗が存在する領域（薬剤供給対象領域）に薬剤を散布供給することができ、圃場の単位面積当たりに所望の量の薬剤を供給することができるのである。

制御装置２８は、圃場の単位面積あたりに設定量の薬剤を供給するようにソレノイド３４を作動させるように構成され、又、ポテンショメータ式の散布量調節器６８の操作に基づいて、繰出し機構２５による薬剤の繰出し量を変更調整自在に構成されている。
そして、薬剤の繰出し量を調節するときの調節操作状態として、散布量調節器６８の操作位置が同じであるときの薬剤の繰出し量が互いに異なる２つの調節操作状態のいずれかに切り換え自在に構成され、手動操作式の切換スイッチ６９によりその調節操作状態の切り換えを指令することができるように構成されている。

図１２に示すように、切換スイッチ６９及び電源入切スイッチ６２は、１つのロータリースイッチＲＳにて構成され、このロータリースイッチＲＳは、３位置に切り換え自在であり、中央の「切」位置に操作すると、電源入切スイッチ６２が切り状態となり、「Ａ」位置及び「Ｂ」位置に操作すると、電源入切スイッチ６２が入り状態となり且つ「Ａ」位置又は「Ｂ」位置の違いにより上述したような制御装置２８の調節操作状態が互いに異なるものに切り換わる構成となっている。

図５に示すように、ロータリースイッチＲＳ及び散布量調節器６８が、ケーシング２９の横一側面の操作パネル面７３に並べて備えられる構成となっている。又、この操作パネル面７３には、計量用モードを設定するための押し操作式の計量スイッチ７４が設けられている。

制御装置２８における調節操作状態の設定について説明する。
ロータリースイッチＲＳが「Ａ」位置に操作されると、散布量調節器６８の操作位置が最小調節位置から最大調節位置に変化するに伴って、ソレノイド３４を開状態に切り換える開作動用の設定時間（薬剤の繰出し量に相当）（以下、開作動時間と称する）が漸次増大する形態で変化する調節操作状態であって且つ散布量調節器６８の操作位置が同じであるときの開作動時間が少ない状態となる第１調節操作状態Ｔ１が設定される（図１１参照）。

又、ロータリースイッチＲＳが「Ｂ」位置に操作されると、散布量調節器６８の操作位置が最小調節位置から最大調節位置に変化するに伴って開作動時間が漸次増大する形態で変化する調節操作状態であって且つ散布量調節器６８の操作位置が同じであるときの開作動時間が第１調節操作状態Ｔ１よりも大となる第２調節操作状態Ｔ２が設定される（図１１参照）。

ちなみに、圃場の単位面積当たりに少なめの量を供給する薬剤を使用する場合には、第１調節操作状態Ｔ１が使用され、圃場の単位面積当たりに多めの量を供給する薬剤を使用する場合には、第２調節操作状態Ｔ２が使用される。

そして、電動モータ４１の回転数を検出するホール素子等からなる回転センサ７２が設けられており、回転センサ７２の検出結果を制御装置２８にフィードバックして、設定回転数で受止め体５１を回転する状態になるように、制御装置２８が電動モータ４１の駆動状態を制御するように構成されている。

この田植機では、走行機体３にバッテリーが搭載されておらず、エンジン４によって駆動される発電機６１にて発電された電力が、ソレノイド３４、電動モータ４１、制御装置２８等に供給されるように構成されている。
ちなみに、走行機体３にバッテリーが搭載されていないので、手動操作にてエンジン４を始動させるリコイル式の始動装置（図示せず）を備える構成となっている。

以下、電力供給状態について具体的に説明する。
図１３に示すように、電源入切スイッチ６２を介して供給される発電機６１からの交流電力を全波式の整流回路６３により整流して直流（脈流）に変換した電力を、ソレノイド３４、電動モータ４１、制御装置２８等に供給するようになっており、発電機６１と整流回路６３により電源部ＤＧが構成されている。

次に、ソレノイド３４に対する電力供給について説明する。
図１３に示すように、電源部ＤＧから供給される電力、すなわち、発電機６１からの交流電力を整流回路６３により整流して直流（脈流）に変換した電力を、電力供給路６４を通して、そのままソレノイド３４に供給するように構成されている。
そして、電力供給路６４におけるソレノイド３４よりも下流側には、ソレノイド３４に通流する電流値を変更調節するために制御装置２８によってオンオフ制御されるスイッチングトランジスタ６５と、電力供給路６４を通してソレノイド３４に供給される電流値を検出するための電流検出手段としての電流検出用の抵抗器６６とが設けられている。スイッチングトランジスタ６５はＦＥＴ（電界効果トランジスタ）にて構成されている。図１３中の符号６７は、ソレノイド３４の両側端子間で所定電圧以上の逆起電力が発生したときに、短絡状態で通流させてそれを吸収するための逆起電力防止回路である。

ソレノイド３４は、電源部ＤＧから出力される電源電圧の変動幅の下限値よりも低い定格電圧を備えるように構成されている。説明を加えると、発電機６１はエンジン４により駆動されるものであり、エンジン４の回転数は、圃場で作業を行う場合には、駆動負荷の変動に応じて変化するが、作業を行うのに最低限必要とされるエンジン回転数を確保できるようにエンジン４の動力が予め設定されることになる。
そして、設定されるエンジン４の最低回転数で発電機６１が発電する場合であっても電源部ＤＧから出力される電源電圧は、ソレノイド３４の定格電圧を下回らないように予め定めた特性の発電機６１とソレノイド３４とが用いられることになる。

制御装置２８は、電力供給路６４を通してソレノイド３４に供給される電流値をパルス幅変調により制御する、言い換えると、一定の周期でスイッチングトランジスタ６５をオン状態（導通状態）とオフ状態（遮断状態）とに交互に繰り返すときの周期に対するオン時間の割合を変更するように構成されている。
そして、ソレノイド３４のスプール３７を移動操作する操作時、すなわち、シャッター部材３３を開位置に移動操作するときは、パルス幅変調におけるデューティ比を変更調節可能範囲の最大値である高デューティ比（例えば、１００％）に調整し、スプール３７の移動操作が終了して移動位置で保持するとき、すなわち、シャッター部材３３を開位置にて位置保持するときは、デューティ比を高デューティ比よりも低い低デューティ比に調整するように構成されている。具体的には、低デューティ比は、スプール３７を移動位置で保持するのに必要な保持用電流値に相当する値に設定されている。

すなわち、ソレノイド３４のスプール３７をコイルバネ４９の付勢力に抗して引退位置に移動操作する操作時には、大きな電磁吸引力を発生させるために大きな電流が流す必要があるので、このときは、パルス幅変調におけるデューティ比を高デューティ比に調整して大電流を流すようにしている。一方、スプール３７の移動操作が終了して移動位置で保持するときは、移動操作時のような大きな電磁吸引力は不要であり、小さい電磁吸引力で対応できるから、パルス幅変調におけるデューティ比を低デューティ比に調整して電流量を抑制して無駄な発熱を回避させている。

次に、電動モータ４１及び制御装置２８に対する電力供給について説明する。
図１３に示すように、電力供給路６４から分岐された分岐電力供給路７０に、入力される電圧が第１調整電圧（例えば、２４Ｖ）を越えている場合には、第１調整電圧に調整した状態で出力する第１レギュレータ回路８３が備えられている。
そして、この第１レギュレータ回路８３の下流側には、入力される電圧が第２調整電圧（例えば、１２Ｖ）を越えている場合には、第２調整電圧に調整した状態で出力する第２レギュレータ回路８４と、入力される電圧が第３調整電圧（例えば、５Ｖ）を越えている場合には、第３調整電圧に調整した状態で出力する第３レギュレータ回路８５とが並列状態で備えられている。

第２レギュレータ回路８４の下流側（出力側）に検出センサ用の電圧安定化回路８７が備えられ、この検出センサ用の電圧安定化回路８７を介して縦送り検出センサ８２に対して検出作動用の電力として供給されるように構成されている。又、第３レギュレータ回路８５の出力は制御装置２８に供給されるように構成されており、第３レギュレータ回路８５の上流側（入力側）には、制御装置２８用の電圧安定化回路８６が備えられている。

図１３に示すように、各電圧安定化回路８６，８７は、接地部Ｇとの間で接続された平滑用コンデンサＣ１，Ｃ２と、この平滑用コンデンサＣ１，Ｃ２の充電電力が電源部ＤＧに逆流することを防止する逆流防止用ダイオードＤｉ１，Ｄｉ２とで構成されている。
上述したように電源部ＤＧは、発電機６１からの交流電力を整流回路６３により整流して直流（脈流）に変換した電力を供給するので、一時的に零に近い低電圧になるおそれがある。そこで、上記したような電圧安定化回路８６，８７を設けることにより、平滑用コンデンサＣ１，Ｃ２にて充電して電圧変動が少なくなるように平滑化させることにより、出力する電圧が零に近い低電圧になって縦送り検出センサ８２や制御装置２８が誤動作することを回避できるようになっている。又、平滑用コンデンサＣ１，Ｃ２の端子電圧が入力側の電圧よりも高くなることがあっても、電源部ＤＧに向けて電流が逆流することを逆流防止用ダイオードＤｉ１，Ｄｉ２によって防止できる。

図１３に示すように、第１レギュレータ回路８３は、エミッターフォロワー動作を実行するように接続されたトランジスタ８８と、そのトランジスタ８８のベース電位を第１調整電圧に維持するためのツェナーダイオード８９と、電圧を平滑化させるためのコンデンサ９０とを備えて構成されている。そして、トランジスタ８８は、出力すべき電流値を考慮して高増幅度（例えば、１０００倍程度）に設定されたものが使用されており、この第１レギュレータ回路８３の出力インピーダンスが大きくならないように構成されている。又、コンデンサ９０は、トランジスタ８８の出力側に接続することにより、入力側に設ける場合に比べて、小容量のものでよく且つ耐圧も低いものでよい。
第２レギュレータ回路８４及び第３レギュレータ回路８５は、市販されている一般的な構成のレギュレータ回路を用いるようにしてあり、それらの具体的な回路構成は、ここでは省略する。

第２レギュレータ回路８４の出力が電動モータ４１に供給されるように構成され、制御装置２８が、設定回転数で受止め体５１を回転する状態になるように電動モータ４１に供給される電力を調節するように構成されている。
つまり、第２レギュレータ回路８４の出力が電動モータ４１に供給される供給路中に、パルス幅変調により電動モータ４１に供給する電力を調整するスイッチングトランジスタ７１と、電動モータ４１の回転数を検出するホール素子等からなる回転センサ７２とが設けられ、回転センサ７２の検出結果が制御装置２８にフィードバックされ、設定回転数で受止め体５１を回転する状態になるように、制御装置２８が、スイッチングトランジスタ７１に出力するパルス信号のデューティ比を変更して電動モータ４１に供給される電力を調節するように構成されている。

このように構成することで、例えば、発電機６１による発電状態が変動すること等に起因して電源電圧が変動することがあっても、電動モータ４１により、受止め体５１を設定回転数で回転することができるように構成されている。

ちなみに、受止め体５１が回転する設定回転数としては、通常作業モードでは高速の通常作業用回転数が設定され、計量用モードでは通常作業用回転数よりも低速の計量用回転数が設定される。

制御装置２８や電源用回路部品等を備えた配線基板ｈがケーシング２９に内装されており、図６及び図１３に示すように、それらの電気部品と走行機体３や苗植付装置との間での電気配線７７は、薬剤散布装置側の接続具７８Ａと走行機体側の接続具７８Ｂとを備えたコネクタ７８によって接続分離自在に構成されている。

次に、制御装置２８の制御動作について説明する。
エンジン４を始動してロータリースイッチＲＳが「切」位置から「Ａ」位置又は「Ｂ」位置に操作されて制御装置２８が起動すると、通常作業モードに設定され、受止め体５１が通常作業用回転数で回転するように電動モータ４１を駆動制御する。そして、乗用型田植機による苗植付け作業を開始すると、縦送り検出センサ８２が縦送り装置２１の送り作動が行われたことを検出して、その縦送り検出センサ８２から検出信号が入力されるが、その検出信号が設定回数（例えば、４回）入力される度に、上述したようにして設定される開作動時間が経過する間だけ、シャッター部材３３を開状態に切り換え、その後に閉状態に戻すようにソレノイド３４の作動を制御する開作動操作（通常用繰出し作動）を実行する。

尚、縦送り検出センサ８２は、スイッチ式に構成され、苗のせ台２０が横送り移動のストロークエンドに至るに伴ってオフ状態から一時的にオン状態に切り換わったのち、オフ状態に切り換わるように構成されている。そして、制御装置２８は、縦送り検出センサ８２がオン状態からオフ状態に切り換わるタイミングで、縦送り検出センサ８２の入力があったことを判別する入力判定処理を実行するように構成されている。

縦送り装置２１の送り作動が設定回数行われると、走行機体３が設定距離走行することになるので、上述したような散布動作を実行することで、乗用型田植機が苗植付け作動を実行しながら走行を行っているときに、走行機体３が設定距離走行する毎に、設定条分の既植苗が存在する領域（薬剤供給対象領域）に、ソレノイド３４の開作動時間に対応する量の薬剤を散布供給する動作を繰り返し実行することにより、圃場の単位面積当たりに所定量の薬剤を供給することができるのである。このような動作が通常散布動作に対応する。

説明を加えると、図１４に示すように、制御装置２８は、縦送り検出センサ８２から検出信号が入力されているか否かの判別処理を実行して、縦送り装置２１の送り作動が設定回数行われたことを判別すると、直ちにソレノイド３４を駆動してシャッター部材３３の開作動を実行する。

ソレノイド３４のスプール３７を移動操作する操作時には、スイッチングトランジスタ６５に対するパルス幅変調におけるデューティ比Ｄｘを変更調節可能範囲の最大値である高デューティ比（Ｄｘ＝１００％）に調整して、ソレノイド３４に駆動電流を供給する。その結果、図１５に示すように、電源部ＤＧから供給される電圧がそのままソレノイド３４に供給されるから、このときのソレノイド３４には大きな駆動電流が流れることになる。

図１５に示すように、ソレノイド３４に通電してスプール３７の移動操作を開始してから所定の操作時間が経過したのちは、パルス幅変調におけるデューティ比Ｄｘをスプール３７を移動位置で保持するのに必要な保持用電流値Ｉｓに相当する値（Ｄｓ）に調整する。つまり、電流検出用の抵抗器６６の両側端子間の電圧を検出して、その電圧値より抵抗器すなわち、ソレノイド３４に実際に流れている電流値を求め、その電流値が保持用電流値Ｉｓに対応する電流値となるように、デューティ比Ｄｘを変更調節するのである。その結果、図１５に示すように、ソレノイド３４に保持用電流値Ｉｓが流れることになる。

そして、上述したようにして散布量調節器６８にて設定されている開作動時間が経過すると、ソレノイド３４への通電を停止する。そうすると、スプール３７がコイルバネ４９の付勢力により初期状態に戻り、シャッター部材３３は閉状態に戻る。

上述したように、ソレノイド３４のスプール３７を移動操作する操作時には、大きな電流が流れるので、一時的に電源電圧が低下して制御装置２８に対する電源電圧が低くなるおそれがある。そこで、制御装置２８は、縦送り検出センサ８２から検出信号が入力されているか否かの判別処理を常に行う必要があるが、ソレノイド３４のスプール３７を移動操作する操作時には、縦送り検出センサ８２の信号の有無を判別する判別処理を実行しないように構成されている。

すなわち、図１４に示すように、ソレノイド３４のスプール３７を移動操作する操作時、具体的には、ソレノイド３４に駆動電流を供給開始してから判別停止用の設定時間が経過するまでの間、縦送り検出センサ８２の信号の有無を判別する判別処理を実行しないようにしている。

前記判別停止用の設定時間は、デューティ比Ｄｘを高デューティ比（Ｄｘ＝１００％）に調整してソレノイド３４に駆動電流を供給するための前記操作時間よりも長い時間が設定されている。

次に、計量モードについて説明する。
計量スイッチ７４が設定時間（数秒間）以上連続して押し操作（長押し）されると計量用モードに切り換わる。計量用モードに切り換わると、縦送り検出センサ８２からの検出信号が入力されなくても、受止め体５１が計量用回転数で回転するように電動モータ４１を駆動制御するとともに、通常作業モードにおける繰出し量と同等な繰出し量にて薬剤を繰り出すように、設定回数だけソレノイド３４の開作動を繰り返し実行する。このような動作が計量用動作に対応しており、このような計量動作は通常動作を実行する前に薬剤の繰出し量を調整するために行われるものである。

前記計量用動作について簡単に説明すると、通常作業モードにおいて圃場の単位面積（例えば、１０ａ）当たりに所定量の薬剤を散布すると設定しているような場合には、この所定量の薬剤を繰り出すのに必要とされる予め設定される設定回数だけ繰出し機構２５を開状態に切り換える。そして、そのとき、拡散放出機構２７の外周を囲うように予め用意した回収容器（図示せず）により放出される薬剤を回収して、薬剤の量を計測することになる。

〔別実施形態〕
（１）上記実施形態では、前記高デューティ比が変更調節可能範囲の最大値（１００％）に設定され、前記低デューティ比がソレノイド３４のスプール３７を移動位置で保持するのに必要な保持用電流値Ｉｓに相当する値に設定されるものを示したが、前記高デューティ比としては変更調節可能範囲の最大値より低い値でもよく、前記低デューティ比は前記高デューティ比よりも低い値であればよく、保持用電流値に相当する値に限定されるものではない。

（２）上記実施形態では、制御装置２８が、電力供給路６４を通してソレノイド３４に供給される電流値を、パルス幅変調におけるデューティ比を変更することで調整するようにしたが、デューティ比を変更せずにピーク電圧を変更するようにしてもよく、又、周期を変更するようにしてもよく、種々の構成で実施することができる。

（３）上記実施形態では、制御装置２８が、ソレノイド３４のスプール３７を移動操作する操作時には、縦送り検出センサ８２の信号の有無を判別する判別処理を実行しないように構成したが、このような構成に代えて、常に、上記判別処理を実行する構成としてもよい。

（４）上記実施形態では、乗用型田植機に装備される薬剤散布装置に適用したものを示したが、薬剤散布装置に限らず、例えば、ソレノイドで駆動される電磁弁や開閉装置等の種々のソレノイド駆動装置に適用できる。

本発明は、電源部より供給される電力を電力供給路を通してソレノイドに供給するように構成されている作業車用のソレノイド駆動装置に適用できる。

４ エンジン
２８ 制御手段
３４ ソレノイド
３７ スプール
６１ 発電機
６３ 整流回路
６４ 電力供給路
６５ スイッチングトランジスタ
６６ 電流検出手段
８２ 検出センサ
ＤＧ 電源部
Ｄｘ デューティ比
Ｉｓ 保持用電流値
ｈ 配線基板

Claims (5)

1. 電源部より供給される電力を電力供給路を通してソレノイドに供給するように構成されている作業車用のソレノイド駆動装置であって、
   前記電源部が、車体に備えられたエンジンにて駆動される発電機と、その発電機により出力された電力を直流に変換する整流回路とで構成され、この電源部から前記電力供給路を通して前記ソレノイドに電力をそのまま供給するように構成され、
   前記電力供給路を通して前記ソレノイドに供給される電流値を検出する電流検出手段と、前記電流検出手段にて検出される電流値が設定値になるように前記電力供給路を通して前記ソレノイドに供給される電流値を制御する制御手段とが備えられ、
   前記電力供給路に、前記制御手段によってオンオフ制御されるスイッチングトランジスタを備えて、前記ソレノイドのスプールを操作しない非操作時には、前記制御手段が前記スイッチングトランジスタをオフ状態に維持して、前記電力供給路を通した前記電源部から前記ソレノイドへの電力供給を停止するように構成され、
   作業車の作業状況に基づいて前記ソレノイドを作動するための検出信号を出力する検出センサが備えられ、
   前記制御手段が、前記検出センサから出力される前記検出信号に基づいて前記ソレノイドの作動を制御するように構成され、且つ、前記スプールを移動操作する操作時には、前記検出センサの信号の有無を判別する判別処理を実行しないように構成されている作業車用のソレノイド駆動装置。
2. 前記ソレノイドを備えた作業装置が作業車に対して着脱可能に構成され、
   前記作業装置の内部に、前記電力供給路と前記整流回路と前記電流検出手段と前記制御手段と前記スイッチングトランジスタとを実装した配線基板が装備されている請求項１記載の作業車用のソレノイド駆動装置。
3. 電源部より供給される電力を電力供給路を通してソレノイドに供給するように構成されている作業車用のソレノイド駆動装置であって、
   前記電源部が、車体に備えられたエンジンにて駆動される発電機と、その発電機により出力された電力を直流に変換する整流回路とで構成され、この電源部から前記電力供給路を通して前記ソレノイドに電力をそのまま供給するように構成され、
   前記電力供給路を通して前記ソレノイドに供給される電流値を検出する電流検出手段と、前記電流検出手段にて検出される電流値が設定値になるように前記電力供給路を通して前記ソレノイドに供給される電流値を制御する制御手段とが備えられ、
   作業車の作業状況に基づいて前記ソレノイドを作動するための検出信号を出力する検出センサが備えられ、
   前記制御手段が、前記検出センサから出力される前記検出信号に基づいて前記ソレノイドの作動を制御するように構成され、且つ、前記ソレノイドのスプールを移動操作する操作時には、前記検出センサの信号の有無を判別する判別処理を実行しないように構成されている作業車用のソレノイド駆動装置。
4. 前記ソレノイドが、前記電源部から出力される電源電圧の変動幅の下限値よりも低い定格電圧を備えるように構成され、
   前記制御手段が、前記電力供給路を通して前記ソレノイドに供給される電流値をパルス幅変調により制御するように構成され、且つ、前記スプールを移動操作する操作時には、パルス幅変調におけるデューティ比を変更調節可能範囲の最大値又はそれに近い高デューティ比に調整し、前記スプールの移動操作が終了して移動位置で保持するときは、前記デューティ比を前記高デューティ比よりも低い低デューティ比に調整するように構成されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の作業車用のソレノイド駆動装置。
5. 前記高デューティ比が変更調節可能範囲の最大値に設定され、前記低デューティ比が、前記スプールを移動位置で保持するのに必要な保持用電流値に相当する値に設定されている請求項４記載の作業車用のソレノイド駆動装置。

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