JPH10290612A - 作業機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大電力を消費する電動モータを使用しても、
過放電を阻止してバッテリーの消耗を抑制する。 【解決手段】 エンジンで駆動されるオルタネータ６４
と、オルタネータ６４からの電力で充電されるバッテリ
ー６２と、このバッテリー６２からの電力で駆動される
セルモータと、ブロアモータ２０Ｍとを備えると共に、
バッテリー６２の電圧が設定値より低下したことをレギ
ュレータ６６が判別した場合には、第２リレーＲ２をＯ
ＦＦ操作してブロアモータ２０Ｍに対する電力供給を停
止する制御系を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、走行機体にエンジ
ンの駆動力で発電を行う発電機構と、この発電機構から
の電力で充電される蓄電池と、この蓄電池からの電力で
駆動されるエンジン始動用のセルモータと、作業用のア
クチュエータとを備えた作業機の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記のように構成された作業機と
して田植機を考えると、最近開発されつつあるものでは
苗植付作業と同時に肥料や薬剤の散布を行う装置を備え
たものもあり、又、この装置類を駆動するために電動ア
クチュエータを備えたものも提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、装置類を駆動
する電動アクチュエータが大電力を消費するものでは機
体に備えた蓄電池の消耗が激しいものであり、作業を終
了した後に再度作業を開始する目的でエンジンを始動し
ようとした場合にセルモータが起動しないこともあり改
善の余地がある。

【０００４】特に、装置類を駆動する電動アクチュエー
タが大電力を消費するものではリレーを介して電力を供
給するよう電力系を構成することが多いものの、大電力
を制御するためリレーの接点が溶着しやすくなる不都
合、あるいは、故障、漏電等によって電力系に異常に大
きい電流を流す不都合を発生することもあり改善の余地
がある。

【０００５】本発明の目的は、機体に大電力を消費する
電動アクチュエータを備えても蓄電池の消耗を合理的に
抑制する点にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の特徴（請
求項１）は冒頭に記したように、走行機体にエンジンの
駆動力で発電を行う発電機構と、この発電機構からの電
力で充電される蓄電池と、この蓄電池からの電力で駆動
されるエンジン始動用のセルモータと、作業用のアクチ
ュエータとを備えた作業機において、前記蓄電池の電圧
を計測する計測手段を備えると共に、この計測手段によ
って蓄電池の電圧が設定値より低下している場合にはア
クチュエータに対する電力の供給を阻止する規制手段を
備えている点にあり、その作用は次の通りである。

【０００７】本発明の第２の特徴（請求項２）は請求項
１において、前記蓄電池と前記アクチュエータとの間の
電力系にリレーを介装し、該リレーのソレノイドに対す
る通電で電気接点を導通状態にして蓄電池からアクチュ
エータに対して電力を供給するようスイッチング系を構
成すると共に、前記リレーのソレノイドが非通電状態に
ある状態で前記電気接点が導通状態にあることを判別手
段で判別した際に警報作動する警報手段を備えている点
にあり、その作用は次の通りである。

【０００８】本発明の第３の特徴（請求項３）は請求項
１又は２において、前記蓄電池と前記アクチュエータと
の間の電力系に、該電力系に対して設定値以上の電流が
通電した際に、以降の通電を阻止する遮断手段を備えて
いる点にあり、その作用は次の通りである。

【０００９】〔作用〕上記第１の特徴によると、作業時
に計測手段が蓄電池の電圧が設定値より低下しているこ
とを計測した場合には、規制手段が蓄電池からアクチュ
エータに対する電力の供給を停止するので蓄電池の電力
を過度に消耗させることがない。

【００１０】上記第２の特徴によると、例えば、故障あ
るいは、電気接点が溶着する等の原因でリレーの電気接
点が導通状態を維持した場合には、蓄電池からの電力が
アクチュエータに供給され続けるものの、判別手段によ
ってリレーのソレノイドが非通電状態にある状態でリレ
ーの電気接点が導通状態にあることが判別される結果、
警報手段が警報作動するので作業者はメインスイッチを
切り操作する等の適切な操作を行うことで蓄電池の消耗
を抑制し得るものとなる。

【００１１】上記第３の特徴によると、蓄電池とアクチ
ュエータとの間で短絡が発生して過度の電流が流れた場
合、あるいは、アクチュエータの故障によって過度の電
流が流れた場合には遮断手段が通電を阻止するので、蓄
電池の消耗を抑制すると同時に、火災の発生を未然に防
止できるものとなる。

【００１２】〔発明の効果〕従って、機体に大電力を消
費する電動アクチュエータを備えても蓄電池の消耗を合
理的に抑制し得る作業機が合理的に構成されたのである
（請求項１）。又、リレーの故障で通電状態を維持した
場合でも作業者が蓄電池の消耗を阻止するための適切な
処置を行えるものとなり（請求項２）、電力系に過度の
電流が流れた場合にも以後の通電を阻止して電力系全体
を無理なく保護できるものとなった（請求項３）。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１に示すように、夫々左右一対
の前輪１及び後輪２を備えた乗用型の走行機体の後方に
リンク機構３を介して苗植付装置４が昇降自在に連結さ
れ、苗植付装置４の前方側に施肥装置Ａを装備して作業
機の一例としての施肥装置付き田植機が構成されてい
る。

【００１４】この田植機は、走行機体の前部ボンネット
５内に搭載したエンジンＥの動力が、ベルト式の無段変
速装置Ｖを介して前部側伝動ケース６に伝えられ、この
前部側の伝動ケース６からの動力が前輪１に伝達される
とともに、伝動軸７及び後部伝動ケース８を介して後輪
２に伝達されて機体が走行駆動される四輪駆動型であっ
て、走行機体の搭乗運転部９に備えられた操縦ハンドル
１０の操作に伴って左右前輪１が操向揺動されるように
構成されている。又、前部側伝動ケース６から動力取り
出し軸１１を介して苗植付装置４に動力が伝達されて苗
植付装置４が駆動され、圃場内を走行しながら苗植付け
作業を行えるように構成されている。

【００１５】前記苗植付装置４は、昇降用油圧シリンダ
１２の伸縮操作に伴って、下端部が圃場面に接地する苗
植付け用の作業位置と、大きく上方に移動する上昇位置
とにわたって昇降操作自在であって、リンク機構３に連
結支持される植付部フレーム１３に対して機体横幅方向
に沿って設定ピッチで往復横移動する苗のせ台１４、苗
のせ台１４に載置された植付け対象苗の下端部から一株
づつ取り出して圃場に植付ける複数（６個）の植付機構
１５、圃場に接地しながら泥面を整地する接地フロート
５８等を備えて６条植え形式に構成されている。

【００１６】苗のせ台１４の苗載置部には、横移動スト
ロークエンドにおいて載置している苗を植付機構１５に
向けて設定量づつ送り出す縦送り装置１６が各植付条毎
に設けられている。この縦送り装置１６は、上下一対の
プーリにわたって突起付きベルトが巻回され、下方側の
プーリがストロークエンドにおいて接当作用により、所
定量づつ回動操作されるように構成されている。そし
て、前記接地フロート５８には、各植付条における苗の
植付け部位に隣接する夫々の箇所において、接地面より
も下方側に向けて泥土層に入り込み、泥面上に肥料を供
給する為の溝を形成する作溝器１７が設けられている。

【００１７】次に施肥装置Ａについて説明する。図２に
示すように、施肥装置Ａは、粉粒状の肥料を貯溜する貯
溜部としての貯溜ホッパー１８の下方側に位置して貯溜
ホッパー１８から設定量づつ下方側に向けて繰り出す繰
出し機構１９が各植付条に対応して複数（６個）設けら
れるとともに、繰出し機構１９により繰り出された粉粒
状の肥料を、電動型のアクチュエータとしてのブロアモ
ータ２０Ｍを備えた送風ブロア２０の送風作用によっ
て、施肥ホース２１を通して前記苗植付装置４に備えた
作溝器１７に向けて送風案内するように構成されてい
る。

【００１８】前記繰出し機構１９は、図３に示すよう
に、ケーシング２２の内部に、貯溜ホッパー１８の底部
開口部分に臨む状態で、繰出し回動軸２３に一体回動自
在に外嵌されるとともに、外周部に所定ピッチをあけて
複数の肥料入り込み用の凹部２４が形成された繰出し回
転体２５が設けられ、繰出し回転体２５の回転に伴って
凹部２４内に貯められた肥料が下方側の漏斗状の案内部
２６に流下案内されるように構成されている。尚、凹部
２４内に所定量づつ貯めるように擦り切り用のブラシ２
７が設けられている。

【００１９】前記ブラシ２７は、繰出し回転体２５の外
周面に位置する作用位置と、繰出し回転体２５から離間
する肥料排出位置とにわたって横軸芯Ｐ周りで揺動自在
で、且つ、ケーシング２２の横側外方に設けられた切換
操作具３１の切り換え操作に伴って一体的に揺動して、
前記各位置にて位置保持されるようになっている。複数
の各繰出し機構１９における各ケーシング２２は、機体
フレームＦから固定立設された縦フレーム２９によって
支持され、機体横方向に延設された横フレーム３０によ
って固定支持されている。

【００２０】前記繰出し回動軸２３は、一対の繰出し機
構１９毎に夫々の繰出し回転体２５が一体的に回動する
ように三本に分割されて設けられ、６個の繰出し機構１
９のうち２個の繰出し機構１９毎に各別に駆動並びに停
止できるように構成されている。

【００２１】前記繰出し機構１９の駆動構成について説
明する。繰出し機構１９の後方側箇所に、機体横幅方向
に沿って施肥装置Ａのほぼ全幅に亘る長さで、且つ、両
側端部にて回動自在に支持される状態で駆動軸３２が配
置され、この駆動軸３２の横幅方向中間部に一方向クラ
ッチ３３が設けられている。そして、一方向クラッチ３
３の操作アーム３４と、動力取り出し軸１１によってベ
ベルギア機構２８を介して回転駆動される横向き伝動軸
３５に取付られた回転アーム３６とが押し引きリンクで
枢支連結されて、回転アーム３６の回転に伴って押し引
きリンク３７が押し引き操作されて、一方向クラッチ３
３により操作アーム３４が所定方向に回動するときにの
み駆動軸３２が回動操作されるように連動連係されてい
る。従って、回転アーム３６が回転するに伴って駆動軸
３２が一定方向に間欠的に回動操作されることになる。

【００２２】そして、この駆動軸３２と三本の各繰出し
回動軸２３との間に、各別に動力伝達を入り切り自在な
施肥クラッチ３８が夫々設けられ、この施肥クラッチ３
８からの動力を繰出し回動軸２３に伝えるギヤ３９，４
０が備えられている。更に、夫々の施肥クラッチ３８を
操作するレバー４４を苗植付装置４の上部位置に設ける
ことによってレバー４４の操作で対応する２条分の施肥
クラッチ３８を入り切り操作できるよう構成されてい
る。

【００２３】図３、図４に示すように、ケーシング２２
の前方側には、丸筒状の送風パイプ４５が、その長手方
向が機体横幅方向に沿う状態で配置されるとともに、両
端側にて支持ブラケット４６を介して横フレーム３０に
支持される状態で設けられ、この送風パイプ４５の横一
側端部には、前記送風ブロア２０が設けられ、送風ブロ
ア２０により送風パイプ４５の内部に送風供給されるよ
うになっている。図５に示すように、この送風ブロア２
０は、送風パイプ４５に向けて送風作用する作用位置
（図４（イ）参照）と、送風パイプ４５の端部を開放す
る清掃用開放位置（図４（ロ）参照）とにわたって縦軸
芯Ｘ１周りで切り換え揺動自在に支持されている。又、
前記各位置において、抜き差し自在なロックピン４７に
て夫々位置保持できるようになっている。

【００２４】又、ケーシング２２の下方側には、前記漏
斗状の案内部２６から排出される肥料を回収する排出パ
イプ４８が、その下方に向けて形成され３つのケーシン
グ２２からの排出パイプ４８を合流部材４８ａで合流さ
せてパイプ外に送り出す回収用開口４９が形成されてい
る。

【００２５】そして、図３に示すように、前記漏斗状の
案内部２６の下方側には、案内部２６の下端出口５０に
連通する状態で機体後方側に向けて開口する施肥供給部
５１が形成され、この施肥供給部５１には前記施肥ホー
ス２１の一端側が差し込み装着される。そして、施肥供
給部５１の前方側には、案内部２６の下端出口５０と送
風パイプ４５の内部とを連通接続するようにエアー供給
部５２が形成されている。このエアー供給部５２と施肥
供給部５１とは、機体前後方向に沿って略一直線状に連
なるように形成されている。

【００２６】前記案内部２６の下端出口５０の下方側に
は、その下端出口５０と前記排出パイプ４８の内部とを
連通接続する排出経路５３を構成するように排出部５４
が形成され、更に、繰出し機構１９から繰り出された粉
粒状の肥料を、前記施肥ホース２１に案内する供給状態
と、前記排出経路５３に向けて案内する排出状態とに切
り換え自在な経路切換板５５が、複数の繰出し機構１９
の夫々に対応して設けられている。この経路切換板５５
は、排出経路５３を閉塞して、案内部２６の下端出口５
０に対して、施肥供給部５１の内部、即ち、施肥ホース
２１の内部及び送風パイプ４５の内部を連通させる供給
位置と、施肥供給部５１の内部通路を閉塞して、案内部
２６の下端出口５０に対して、排出経路５３及び送風パ
イプ４５の内部を連通させる排出位置とにわたって左右
軸芯Ｘ２周りで揺動自在に枢支されている。

【００２７】そして、苗の植付け作業と共に施肥を行う
場合には、前記経路切換板５５を供給位置に切り換える
とともに、送風ブロア２０による送風作動を開始するこ
とで、繰出し機構１９から所定量づつ繰り出された粉粒
状の肥料は送風ブロア２０の送風力によって、案内部２
６の下端出口５０から施肥供給部５１及び施肥ホース２
１を通過して作溝器１７に向けて送風案内され、圃場に
供給されることになり、植付け作業が終了した後におい
て、貯溜ホッパー１８内に残留した肥料を回収する場合
には、前記経路切換板５５を排出位置に切り換えるとと
もに、繰出し機構１９におけるブラシ２７を繰出し回転
体２５から離間する肥料排出位置に切り換えて肥料を排
出させることで案内部２６の下端出口５０から排出経路
５３及び排出パイプ４８を介して肥料を回収することが
できるものとなっている。

【００２８】図６に示すように、機体前部のエンジンボ
ンネット５の左右側部位置にステップ６１，６１が形成
されると共に、左側のステップ６１の下方に前記無段変
速装置Ｖが配置され、右側のステップ６１の下方に蓄電
池としてのバッテリー６２が配置され、エンジンＥの左
側部にはセルモータ６３を備え、エンジンＥの右側部に
は発電機構としてのオルタネータ６４を備え、エンジン
Ｅとバッテリー６２との間にラジエータ６５が配置され
ている。

【００２９】この田植機では施肥装置Ａの駆動時には前
記送風ブロア２０のブロアモータ２０Ｍに対して２０ア
ンペア〜３０アンペアの大電力を供給するものとなって
おり、この大電力の供給によってバッテリー６２が消耗
した場合には、自動的にブロアモータ２９Ｍに対する電
力供給を停止する機構、及び、ブロアモータ２０Ｍに対
する電気系を保護する機構を備え以下に、その構成を説
明する。

【００３０】図７に示すように、前記ブロアモータ２０
Ｍに電力を供給する電力系が形成され、この電力系では
オルタネータ６４からバッテリー６２に対する充電系に
対してレギュレータ６６が介装され、又、バッテリー６
２のプラス端子から前記セルモータ６３、あるいは、制
御装置等の田植機の電気機器Ｄに電力を供給する系と前
記ブロアモータ２０Ｍに対する電力系が形成されてい
る。具体的には、ブロアモータ２０Ｍに対する電力系に
は遮断手段としてのスローブローヒューズ６７と第１リ
レーＲ１とが直列に介装され、この第１リレーＲ１のソ
レノイドの制御系にはスローブローヒューズ６８とメイ
ンスイッチ６９と規制手段としての第２リレーＲ２とを
介して制御電流が供給され、この第２リレーＲ２からの
通電下手側にはブロアスイッチ７０が備えられている。
又、レギュレータ６６はオルタネータ６４からの電力の
電圧や電流の調整を行うと同時に、バッテーリ６２の電
圧が予め設定された電圧より低い値まで低下した際にイ
ンジケータランプ７１を点灯させるための信号を発する
制御端子６６Ａを備えることで計測手段として機能し、
この制御端子６６Ａからの信号を第２リレーＲ２のソレ
ノイドに通電する系が形成されている。

【００３１】又、第１リレーＲ１はソレノイドが非通電
状態で接点がＯＦＦ状態を維持し、ソレノイドに対する
通電によって接点がＯＮ状態となるよう構成され（図中
には、ノーマルオープンの略称としてＮＯと表記）、第
２リレーＲ２は第１リレーＲ１とは逆にソレノイドが非
通電状態で接点がＯＮ状態を維持し、ソレノイドに対す
る通電によって接点がＯＦＦ状態となるよう構成され
（図中には、ノーマルクローズの略称としてＮＣと表
記）、第１リレーＲ１のソレノイドの両端子間にコンデ
ンサ７２を備えることでソレノイドで発生するサージ電
流を吸収するようになっている。

【００３２】同図に示すように、メインスイッチ６９と
第２リレーＲ２との間に端子ａを形成し、第１リレーＲ
１とブロアモータ２０Ｍとの間に端子ｂを形成し、夫々
の端子ａ，ｂからの信号が入力される制御装置７３（判
別手段の一例）、及び、この制御装置７３からの信号で
駆動される警報ランプ、ブザー等で構成される警報手段
としての警報装置７４を備えている。この制御装置７３
はマイクロプロセッサを備え、第１リレーＲ１の接点が
溶着した場合に前記警報装置７４を作動させるためにチ
ェックルーチンがセットされている。

【００３３】つまり、第１リレーの接点が溶着した場合
には端子ａが低電位である場合にも端子ｂが高い電位と
なる現象を判別することで警報装置７４を作動させるも
のであり、その制御動作は図８にチェックルーチンとし
て示したフローチャートのように、先ず端子ａの信号を
入力して電圧を判別し、その電圧が略零電位となる低電
位の状態にある場合には、端子ｂの信号を入力して電圧
を判別し、その電圧が略バッテリー６２の電圧となる高
電位の状態にある場合には、警報装置７４の警報ランプ
を点灯させ、ブザーを作動させるものとなっている（＃
１０１〜＃１０５ステップ）。

【００３４】このように制御系が形成されたことから、
送風ブロア２０を駆動する際にはメインスイッチ６９を
ＯＮ位置にセットした状態でブロアスイッチ７０をＯＮ
操作することで第１リレーがＯＮ状態に達する結果、ブ
ロアモータ２０Ｍに電力が供給されて該送風ブロア２０
のブロアモータ２０Ｍを駆動するように構成されてお
り、作業時にブロアモータ２０Ｍを長時間駆動した場合
のようにバッテリー６２の電圧が予め設定された電圧よ
り低下した場合にはレギュレータ６６の制御端子６６Ａ
の電圧が低下することで第２リレーＲ２がＯＦＦ状態に
達してブロアモータ２０Ｍの駆動を強制的に停止させる
結果、バッテリー６２の過放電を抑制して、作業再開時
においてもセルモータ６３の作動を支障なく行えるもの
にしている。又、スローブローヒューズ６７（請求項３
の遮断手段の一例）を電気機器Ｄに対する電力系より下
手側に配置してあるので、このスローブローヒューズ６
７で電流が遮断された場合にも電気機器Ｄに対する電力
供給を維持するものとなっている。特に、第１リレーＲ
１の接点が溶着した場合にはブロアースイッチ７０をＯ
ＦＦ操作した際等、第１リレーＲ１のソレノイドの制御
系が低電位に達したタイミングで制御装置７３が端子
ａ、端子ｂ夫々の電圧差から溶着が発生していることを
判別して警報装置７４を作動させることによって作業者
に対して点検、修理等の適切な処理を促すものとなって
いる。

【００３５】〔別実施の形態〕本発明は上記実施の形態
以外に、例えば、バッテリー６２の電圧を計測する電圧
計測手段を備え、ブロアーモータ２０Ｍに対する電力系
にリレーやサイリスタ等のスイッチング手段を介装し、
電圧計測手段でバッテリー６２の電圧が所定値より低下
したことを判別するとスイッチング手段を切り操作する
制御動作を行うプログラムを備えた制御装置を備えて構
成することも可能である。

【００３６】又、図７においてブロアモータ２０Ｍの電
力系に介装したスローブローヒューズ６７に代えてブレ
ーカを備えることでブロアーモータ２０Ｍに対して過電
流が流れた場合には、ブレーカを遮断状態に切換えるこ
とで電気機器Ｄに対する電力供給を維持した状態でブロ
アモータ２０Ｍに対する電力供給を停止するよう制御系
を構成することも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】田植機の全体側面図

【図２】施肥装置の背面図

【図３】肥料繰出し系の縦断側面図

【図４】作用位置と開放位置とにおける送風ブロアーの
平面図

【図５】送風ブロアーの側面図

【図６】エンジンの部位の平面図

【図７】ブロアーモータに対する電力系のブロック回路
図

【図８】制御動作のフローチャート

【符号の説明】

２０Ｍ アクチュエータ ６２ 蓄電池 ６４ 発電機 ６６ 計測手段 ７３ 判別手段 ７４ 警報手段 Ｅ エンジン Ｒ１ リレー Ｒ２ 規制手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行機体にエンジンの駆動力で発電を行
   う発電機構と、この発電機構からの電力で充電される蓄
   電池と、この蓄電池からの電力で駆動されるエンジン始
   動用のセルモータと、作業用のアクチュエータとを備え
   た作業機であって、 前記蓄電池の電圧を計測する計測手段を備えると共に、
   この計測手段によって蓄電池の電圧が設定値より低下し
   ている場合にはアクチュエータに対する電力の供給を阻
   止する規制手段を備えている作業機。
2. 【請求項２】 前記蓄電池と前記アクチュエータとの間
   の電力系にリレーを介装し、該リレーのソレノイドに対
   する通電で電気接点を導通状態にして蓄電池からアクチ
   ュエータに対して電力を供給するようスイッチング系を
   構成すると共に、前記リレーのソレノイドが非通電状態
   にある状態で前記電気接点が導通状態にあることを判別
   手段で判別した際に警報作動する警報手段を備えている
   請求項１記載の作業機。
3. 【請求項３】 前記蓄電池と前記アクチュエータとの間
   の電力系に、該電力系に対して設定値以上の電流が通電
   した際に、以降の通電を阻止する遮断手段を備えている
   請求項１又は２記載の作業機。