JP4283946B2

JP4283946B2 - 押動式散布機

Info

Publication number: JP4283946B2
Application number: JP23114699A
Authority: JP
Inventors: 守岩本; ▲きよ▼久川口
Original assignee: New Delta Industrial Co Ltd
Current assignee: New Delta Industrial Co Ltd
Priority date: 1999-08-18
Filing date: 1999-08-18
Publication date: 2009-06-24
Anticipated expiration: 2019-08-18
Also published as: JP2001054348A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、動力散布機を移動台車に搭載した押動式散布機の回路の構成に関するものである。より詳しくは、押動式動力散布機に配設される駆動用モーター制御およびの電力源であるバッテリーへの充電構成である。
【０００２】
【従来の技術】
従来、走行台車に背負い式動力散布機を乗せて、畦畔を押して行くもの（実開平０１−１２４２５８）や、送風機のエンジンの動力を利用した自走式動力散布機（特開平８−２２４５１３）などが知られている。自走式動力散布機は、送風機のエンジン駆動力の一部が減速され、後輪を駆動する構成になっている。また、後輪への駆動の伝達はクラッチにより断接される構成になっており、貯留タンクの下方に送風機が配設されている。また、原動機は送風機の上方に配設されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
特開平８−２２４５１３に示す自走式動力散布機においては、駆動輪である後輪の駆動力はクラッチにより行われるため、送風機により薬剤を散布しながら自走式動力散布機の走行速度を調節することが困難である。また、比較的に重量の大きな、遠心式送風機の回転軸および原動機のクランク軸が垂直方向に向けられているため、送風機の駆動速度の変化、およびエンジンの回転数の変化により、自走式動力散布機に垂直軸周りのモーメントがかかる。このため、進行方向維持を維持するには作業者がそれに対抗する力を与える必要がある。また、貯留タンクと原動機が送風機上方に配設されるため、貯留タンクに薬剤が満たされている場合には重心位置が高くなり、安定性が低下する場合がある。そして、後輪を駆動するため、凸凹の大きな畦畔等を走行させる際に、機体を制御し難くい場合があり、スタックする可能性もある。コンクリート畔上を走行させ作業する際には、多大な注意力が必要であり、作業者に大きな負担を与える。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を解決し、押動式散布機の操作性および走行性を向上させるべく、次のように構成したものである。
前輪（９）と後輪（１１）を有する移動台車（１６）の後部上に、動力散布機（１７）を配設した押動式散布機において、前記動力散布機（１７）は、前方より、薬剤タンク（２）、散布管（１４）、ファンケース（４）、エンジン（３）、燃料タンク（２４）の順に配置し、該ファンケース（４）内にファンを内装し、前記エンジン（３）によりファンを駆動し、該ファンケース（４）にて発生した風は、導入パイプ（７）により薬剤タンク（２）の下部に導入され、薬剤と共に散布管（１４）に供給され、前記前輪（９）の駆動部（２１）は、前記移動台車（１６）の前部の前輪（９）の上に配設し、該駆動部（２１）は、モータ（１０）とバッテリ（１２）により構成し、該バッテリ（１２）の電力によりモータ（１０）を駆動し、該モータ（１０）の駆動力はワンウェイクラッチ機構を介して前輪（９）を駆動し、該モータ（１０）の駆動力を、人力により押動する際のアシスト駆動力として使用し、該モータ（１０）に電力を供給するバッテリ（１２）には、前記動力散布機（１７）のファンケース（４）のファンを駆動するエンジン（３）の発電機にて発電した電力を充電し、前記モータ（１０）による走行のアシスト駆動力を調節するコントロールスイッチ（６）を設け、該コントロールスイッチ（６）は、該モータ（１０）の駆動の入・切、又は、該モータ（１０）に掛ける電圧を調節することによりトルクを調節し、連続的な駆動力の調節を可能とし、該コントロールスイッチ（６）は、移動台車（１６）のハンドル（５）に配置し、作業者は手元でモータ（１０）の駆動制御を可能としたものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。図１は押動式動力散布機の全体側面図、図２は同じく平面図、図３は同じく後面図、図４は押動式動力散布機の前部側面図、図５は押動式動力散布機の前部前面図、図６は押動式動力散布機の前部平面断面図、図７は押動式動力散布機の駆動装置の電気的接続を示す図、図８は押動式動力散布機の駆動を行う構成の第一実施例を示す図、図９は同じく第二実施例を示す図である。
【０００６】
図１、図２および図３において、押動式動力散布機１の全体構成について説明する。押動式動力散布機１は、移動台車１６および動力散布装置１７により構成される。動力散布装置１７は移動台車１６のフレーム上に固設されている。移動台車１６にはハンドル５が接続されており、該移動台車１６の下部には前輪９および後輪１１が配設されている。作業者はハンドル５により、移動台車１６の押し引きおよび方向転換を行うものである。操向可能な移動台車１６上に動力散布装置１７配設するので、該動力散布装置１７を作動させ、薬剤もしくは肥料を散布しながら、移動することができる。移動台車１６の前部には駆動部２１が構成されており、該駆動部２１により前輪９を駆動できる構成になっている。そして、移動台車１６の前下部には、ガイド装置２２が配設されている。ガイドローラ装置２２は駆動部が構成されており、ガイドローラ装置２２は移動台車１６の後部に配設されたガイドローラ操作レバー２３により上下に回動操作できる構成になっている。
【０００７】
移動台車１６の構成について説明する。移動台車１６は、フレーム８、前輪９および後輪１１ａ・１１ｂにより構成されている。フレーム８は、一本のパイプを平面視Ｕ字状に成形し、構成されており、前部は上方に向けられ、中央部および後部は水平に構成されている。フレーム８の後部には支持フレーム８ｂが垂直方向に立設されており、該支持フレーム８ｂとフレーム８に動力散布機１７が固設されている。フレーム８の中央部および支持フレーム８ｂにはカバー８ａが固設されており、フレーム８の剛性が向上するとともに、動力散布機１７を保護する構成になっている。カバー８ａとフレーム８の前部はステー８ｃにより接続されており、薬剤タンク２の導入管７との接続部を保護する構成になっている。支持フレーム８ｂの上部には、ハンドル５の基部が接続される構成になっている。ハンドル５は基部を支持フレーム８の上部に挿入し、ピンもしくはボルトを螺装し該ハンドル５を固設するものである。
【０００８】
移動台車１６の前輪９は駆動部２１に接続されたチェンケース３１およびフレーム８の前部に固設されたステー３２により支持されている。後輪１１ａ・１１ｂはフレーム８の後部に接続された支持アーム３３の下端間に配設されている。支持アーム３３は後面視逆Ｕ字状に構成されており、該下端間には枢軸が配設されている。支持アーム３３の下端間に配設された枢軸には後輪１１ａ・１１ｂが挿嵌され、回動自在に枢支されている。該後輪１１ａ・１１ｂ間にはカラー１１ｃが配設されており、該カラー１１ｃにより後輪１１ａ・１１ｂの間隔が設定されている。
【０００９】
次に、動力散布機１７の構成について説明する。動力散布機１７はファンケース４、エンジン３、薬剤タンク２、散布管１４により構成されている。該動力散布機１７は前記移動台車１６の後部に配設されており、前方より、薬剤タンク２、散布管１４、ファンケース４、エンジン３、燃料タンク２４の順に配置されている。ファンケース４内には図示しないファンが内装されている。該ファンケース４の後部にはエンジン３が接続されており、該エンジン３により前記ファンが駆動される。薬剤タンク２とファンケース４は、導入パイプ７により接続されている。ファンにより発生した風は、薬剤タンク２の下部を介して、散布管１４に送られる。導入パイプ７により薬剤タンク２の下部に導入された風は、薬剤薬剤とともに散布管１４に送られる。これにより、薬剤タンク２内の薬剤がファンケース４内のファンよりの送気で、散布管１４より圃場に散布される。散布管１４の向きは左右および上下方向に回動可能であり、任意の回動位置において固定することができる。前記ハンドル５の左側にはアクセルレバー５ａが配設されており、該アクセルレバー５ａにより散布機１７のエンジン３の出力を調節するものである。
【００１０】
次に、駆動部２１の構成について、図４、図５および図６を用いて説明する。駆動部２１はフレーム８の前部に固設されたステー２１ｂ上に配設されている。駆動部２１の配設位置は前輪９上方でもあり、駆動部２１により該前輪９を駆動するものである。駆動部２１はモータ１０およびバッテリ１２により構成されている。バッテリ１２の電力によりモータ１０を駆動し、該駆動力をチェンケース３１に内装されるチェン３１ｂにより前輪９に伝達するものである。モータ１０の駆動力は減速機１０ｂを介して前輪９に伝達することもできる。前輪９はチェンケース３１およびステー３２により支持されている。チェンケース３１は断面積が大きく取れるため、高い支持剛性を得ることができる。チェンケースと前輪支持部材を１つのチェンケース３１により構成するため、部品点数を減少できる。
【００１１】
本実施例において、前輪９はワンウェイクラッチ機構を介して駆動されるものである。ワンウェイクラッチの配設位置としては、前述の減速機１０ｂもしくは前輪９のハブ部分に配設することができる。これにより、モータ１０の駆動力を押動式動力散布機１を押動する際のアシスト的な駆動力として使用することができる。モータ１０の駆動力がアシスト的に使用されるため、消費電力を減少できる。モータ１０の駆動力による、押動式動力散布機１の走行のアシストは、コントローラ６により調節できる。前輪９の走破性を向上させるため、前輪９の径を大きくすると、前輪９のモーメントが大きくなり、前輪９が転がりにくくなるが、該前輪９はモータ１０により、アシストされるため、前輪９の大径化に伴うモーメントの増大を解消し、走破性を向上させながら操作性を向上できる。これにより、押動式動力散布機１を走行させる際の労力を軽減で切るとともに、該押動式動力散布機１の操作性も向上できる。更に、前輪９が駆動されるため、悪路の走破性向上し、溝、ぬかるみ、道路と田の坂道などにおける作業者の負担を軽減する。
【００１２】
上記の構成においてバッテリ１２は前輪９の中心より前方に配設されており、モータ１０は前輪９の中心直上に配設されている。これにより、バッテリ１２の荷重を前輪９に十分にかけ、前輪９の接地性を確保することができる。駆動部２１を固設するステー２１ｂは前方に張り出した構成になっており、ステー２１ｂにより駆動部の前部が保護される。駆動部２１にはカバー２１ｃが装着されており、該カバー２１ｃにより、バッテリ１２およびモータ１０を雨水、塵埃より保護するものである。
【００１３】
駆動部２１は前記ハンドル５により制御される。前記ハンドル５には、図２および図３に示すごとく、モータ１０の駆動力を調節するコントローラ６が配設されており、該コントロールスイッチ６によりモータ１０の駆動力が調節される。コントロールスイッチ６は作業者が、ハンドル５を持った際に手元に位置するように配設されている。さらに、コントロールスイッチ６においては、モータ１０の駆動の入・切または連続的な駆動力の調節を行える構成になっており、作業者は手元でモータ１０の駆動制御を行える構成になっている。モータ１０に係ける電圧を調節することにより、モータ１０のトルクを調節し、駆動力を調節できる。これにより、押動式動力散布機１の操作性を向上できるとともに、作業者に応じた駆動力調整をでき、電力の消費を低減できる。コントロールスイッチ６によるモータ１０の駆動力調節方法は特に限定されるものではなく、モータ１０の駆動力を調節可能であればよい。可変抵抗によりモータ１０にかかる電圧を調節する方法、トランジスタのベース電圧を調節しモータ１０に流れる電流を調節する方法、コントロールスイッチ６によりモータ１０に接続したリレーを断続し、モータ１０の駆動を制御する方法など、一般的にモータの駆動力を調節するものであればよい。
【００１４】
次に、押動式動力散布機１のレイアウトについて、図１ないし図４を用いて、説明する。押動式動力散布機１は、前輪９の上方にバッテリ１２およびモータ１０により構成される駆動部２１を配設し、中央部に薬剤タンク２を配設し、後部にエンジン３を配設している。使用状況下においては、バッテリ１２、薬剤タンク２およびエンジン３は押動式動力散布機１の重量の大部分を占めるものである。これら、バッテリ１２、薬剤タンク２およびエンジン３が、それぞれ押動式動力散布機１の前部、中央部、後部に配設されるため、該押動式動力散布機１の重量バランスを良くできる。薬剤タンク２は前輪９の中心をとおる垂直線に対してバッテリの反対側に、後輪１１ａの中心をとおる垂直線に対してエンジンの反対側に位置する。このため、バッテリ１２およびエンジン３は薬剤タンク２のカウンタウェイトとなり、フレーム８の一部に過大な荷重がかかるのを防ぐものである。すなわち、前輪９の中心より上前方にバッテリ１２を配設し、後輪１１ａ後方にエンジン３を配設するため、フレーム８の一部にかかる過大な荷重を解消できる。これにより、フレーム８の耐久性を向上でき、押動式動力散布機１の耐久性を向上できる。そして、押動式動力散布機１の重量バランスを良くできるため、操作性が向上する。
【００１５】
薬剤タンク２は、拘束具により下部を導入パイプ７に接続する構成になっている。散布機１７の薬剤タンク１７は押動式動力散布機１より取り外し可能に構成されている。薬剤タンク２の前方に配設されている駆動部２１は薬液タンク２の上部より低い位置に構成されており、接続部７ｂの側方はカバー８ａにより被装されていない。これにより、薬剤タンク２の取り外しが容易に行える。押動式動力散布機１の前方より、薬剤タンク２を取り外す際にも、駆動部２１が低い位置に配設されているため、邪魔にならない。
【００１６】
散布管１４は薬液タンク２とエンジン３の間に位置し、支持フレーム８ｂ近傍に位置するものである。散布管１４には薬剤の吐出方向を上下左右方向に調節する機構が配設されており、散布管１４の側方には薬剤の散布量を調節する調節レバー３５が配設されている。調節レバー３５はファンケース４より高い位置に配設されている。散布管１４は薬液タンクよりハンドル５側に配設されており、エンジン３およびファンケース４は散布管１４より低い位置に配設されるため、作業者が散布管１４の位置調節を行う際に障害物がなく、容易に調節を行うことができる。
【００１７】
次に、押動式動力散布機１の駆動の構成について、図７を用いて説明する。バッテリ１２よりの電力は、制御回路４２に供給され、該制御回路４２によりモータ１０に電力が供給される。制御回路４２には、ハンドル５に配設されたスイッチ６が接続されている。該スイッチ６により、制御回路４２を介してモータ１０への電力の供給の入切を制御することができる。そして、モータ１０の駆動力はチェン３１ｂを介して前輪に伝達される。すなわち、スイッチ６により前輪９の駆動を制御することができる。バッテリ１２には、レギュレタ４１を介して動力散布機１７のエンジン３の発電コイル（発電機）が接続されている。これにより、動力散布機１７を始動させることにより、コイルの回転により交流電流が発生し、レギュレタ４１により整流してバッテリ１２に供給され、該バッテリ１２が充電される。上記のごとく、動力散布機１７のエンジン３に設けた発電機より発電を行い、モータ１０に電力を供給するバッテリ１２の充電を行うので、バッテリ１２を商用電源などにより充電する必要が無く、押動式動力散布機１を効率的に使用することができる。さらに、動力散布機１７を使用することによりバッテリ１２が充電されるため、押動式動力散布機１を連続的に長時間使用できる。バッテリ１２が過放電され、寿命が短くなる可能性が減少する。
【００１８】
上記の構成において前輪９はワンウェイクラッチを介してモータ１０により駆動される。このため、モータ１０による前輪９の駆動力は、前輪９を前方に駆動する方向に常にかかる。前輪９を直流モータにより構成した場合に、一定電圧下では、モータのトルクは、モータの回転回転数に比例して減少する。作業者が押動式動力散布機１を押している際に路面の抵抗などにより、前輪９の回転速度が低下した際には、モータ１０による駆動トルクが増す。そして、抵抗の少ない路面においては作業者が容易に押動式動力散布機１を押し動かせるため、前輪９の回転速度が速く、モータ１０の駆動トルクは低下する。すなわち、モータ１０により、ワンウェイクラッチを介して前輪９を駆動し、該モータ１０にかかる電圧を予め設定しておくことにより、前輪９の駆動補助を前輪９の回転速度に応じて行うことができる。ワンウェイクラッチを介してモータ１０により前輪９を駆動するので、簡易な構成により動力補助を行うことができる。モータ１０を駆動する回路に複雑なものを使用する必要が無く、耐久性を向上でき、整備および修理を容易にすることができる。
【００１９】
次に、図８を用いて押動式動力散布機１のモータ１０による動力補助の、第一実施例の構成について説明する。図８において、モータ１０にはスイッチ６および可変抵抗４３を介して、バッテリ１２が接続されている。スイッチ６を入れるとバッテリ１２より電流が流れ、モータ１０に電力が供給される。可変抵抗４３は、モータ１０に供給する電圧の調整を行うためのものであり、該可変抵抗４３によりモータ１０のトルクを制御できるものである。そして、動力散布機１７のエンジン３に配設されているロータ４４の内側には複数個の磁石４５が固設されており、該ロータ４４の内側にはパルサーコイル４６およびコイル４７が配設されている。パルサーコイル４６は図示しないイグニッションコイルを介してプラグに接続されている。ロータ４４はエンジン３のクランク軸の回転に伴い回動する構成となっており、該ロータ４４が回転することによりパルサーコイル４６とコイル４７に電流がながれる。コイル４７は前述のレギュレタ４１を介してバッテリ１２に接続されている。これにより、ロータ４４の回転により発生した電力をバッテリ１２に供給し、該バッテリ１２に充電を行うことができる。
【００２０】
コイル４７より、電力が絶えず一定量が供給される場合には、モータ１０は主にコイル４７よりの電力により駆動される。そして、コイル４７より供給される電力がバッテリ１２の電圧より低くなった場合には、バッテリ１２より電力がモータ１０に供給される。コイル４７より発生した電力がバッテリ１２の電圧より高い場合には、電力がバッテリ１２にも供給され、モータ１０に供給される電力が安定化される。すなわち、動力散布機１７のエンジン３より電力を供給することにより、モータ１０を駆動して前輪１０を駆動するものである。そして、動力散布機１７が停止している場合には、バッテリ１２によりモータ１０が駆動される。バッテリ１２を介して電力を供給するので、過剰な電力がバッテリ１２の充電に用いられ、モータ１０を安定的に駆動できる。
【００２１】
次に、モータ１０による駆動補助の第二実施例について、図９を用いて説明する。図９において、制御回路４２は抵抗５１、トランジスタ５２およびリレー５３により構成されている。制御回路４２に接続されたスイッチ６を入にすることにより、トランジスタ５２のベース電流が流れる。これにより、リレー５３に電流が流れ、リレー５３において、モータ１０に電力を供給する側に接続が行われ、モータ１０が駆動される。コイル４７とバッテリ１２はブリッジ式のレギュレタ４１を介して接続されており、該レギュレタ４１により交流が直流に整流されバッテリ１２に供給される。リレー５３によりモータ１０への電力の供給を行うため、スイッチ６には高い電圧がかからない。このため、スイッチ６における電力損失がほとんどなくなる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成したので、次のような顕著な効果を奏する。
前輪（９）と後輪（１１）を有する移動台車（１６）の後部上に、動力散布機（１７）を配設した押動式散布機において、前記動力散布機（１７）は、前方より、薬剤タンク（２）、散布管（１４）、ファンケース（４）、エンジン（３）、燃料タンク（２４）の順に配置し、該ファンケース（４）内にファンを内装し、前記エンジン（３）によりファンを駆動し、該ファンケース（４）にて発生した風は、導入パイプ（７）により薬剤タンク（２）の下部に導入され、薬剤と共に散布管（１４）に供給され、前記前輪（９）の駆動部（２１）は、前記移動台車（１６）の前部の前輪（９）の上に配設し、該駆動部（２１）は、モータ（１０）とバッテリ（１２）により構成し、該バッテリ（１２）の電力によりモータ（１０）を駆動し、該モータ（１０）の駆動力はワンウェイクラッチ機構を介して前輪（９）を駆動し、該モータ（１０）の駆動力を、人力により押動する際のアシスト駆動力として使用し、該モータ（１０）に電力を供給するバッテリ（１２）には、前記動力散布機（１７）のファンケース（４）のファンを駆動するエンジン（３）の発電機にて発電した電力を充電するので、モータの駆動制御を容易に行うことが可能であり、発電機により発電された余剰の電力はバッテリに供給されるため、モータには安定した電力が供給される。これにより、押動式散布機の駆動力が安定化される。バッテリの放電量を抑え、過放電によるバッテリの寿命の減少を防止できる。
【００２３】
また、前記モータ（１０）による走行のアシスト駆動力を調節するコントロールスイッチ（６）を設け、該コントロールスイッチ（６）は、該モータ（１０）の駆動の入・切、又は、該モータ（１０）に掛ける電圧を調節することによりトルクを調節して連続的な駆動力の調節を可能とし、該コントロールスイッチ（６）は、移動台車（１６）のハンドル（５）に配置し、作業者は手元でモータ（１０）の駆動制御を可能としたので、モータ１０に安定的に電力を供給することができる。押動式散布機の操作性が向上する。そして、モータ１０に電力を供給する回路の耐久性を向上できる。
【００２４】
また、作業者は移動台車（１６）のハンドル（５）の部分である手元で、モータ（１０）の駆動制御を行うコントロールスイッチ（６）を操作する構成になっており、モータ（１０）に掛ける電圧を調節することにより、モータ（１０）のトルクを調節し、駆動力を調節できる。これにより、押動式動力散布機１の操作性を向上できるとともに、作業者に応じた駆動力調整をでき、電力の消費を低減できる。また、バッテリの放電量を抑え、過放電によるバッテリの寿命の減少を防止でき、これにより、押動式散布機の耐久性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】押動式動力散布機の全体側面図である。
【図２】同じく平面図である。
【図３】同じく後面図である。
【図４】押動式動力散布機の前部側面図である。
【図５】押動式動力散布機の前部前面図である。
【図６】押動式動力散布機の前部平面断面図である。
【図７】押動式動力散布機の駆動装置の電気的接続を示す図である。
【図８】押動式動力散布機の駆動を行う構成の第一実施例を示す図である。
【図９】同じく第二実施例を示す図である。
【符号の説明】
２薬剤タンク
３エンジン
４ファンケース
５ハンドル
６スイッチ
９前輪
１０モータ
１２バッテリ
４１レギュレタ
４２制御回路
４４ロータ
４５磁石
４６・４７コイル

Claims

前輪（９）と後輪（１１）を有する移動台車（１６）の後部上に、動力散布機（１７）を配設した押動式散布機において、前記動力散布機（１７）は、前方より、薬剤タンク（２）、散布管（１４）、ファンケース（４）、エンジン（３）、燃料タンク（２４）の順に配置し、該ファンケース（４）内にファンを内装し、前記エンジン（３）によりファンを駆動し、該ファンケース（４）にて発生した風は、導入パイプ（７）により薬剤タンク（２）の下部に導入され、薬剤と共に散布管（１４）に供給され、前記前輪（９）の駆動部（２１）は、前記移動台車（１６）の前部の前輪（９）の上に配設し、該駆動部（２１）は、モータ（１０）とバッテリ（１２）により構成し、該バッテリ（１２）の電力によりモータ（１０）を駆動し、該モータ（１０）の駆動力はワンウェイクラッチ機構を介して前輪（９）を駆動し、該モータ（１０）の駆動力を、人力により押動する際のアシスト駆動力として使用し、該モータ（１０）に電力を供給するバッテリ（１２）には、前記動力散布機（１７）のファンケース（４）のファンを駆動するエンジン（３）の発電機にて発電した電力を充電し、前記モータ（１０）による走行のアシスト駆動力を調節するコントロールスイッチ（６）を設け、該コントロールスイッチ（６）は、該モータ（１０）の駆動の入・切、又は、該モータ（１０）に掛ける電圧を調節することによりトルクを調節し、連続的な駆動力の調節を可能とし、該コントロールスイッチ（６）は、移動台車（１６）のハンドル（５）に配置し、作業者は手元でモータ（１０）の駆動制御を可能としたことを特徴とする押動式散布機。