(57)【要約】【課題】電動モータを駆動源とする電動式作業車において、該電動式作業車の発進または停止に伴って発生する衝撃が操縦ハンドルを握るオペレータの手に直接伝わることを防止して運転フィーリングの向上を図る。【解決手段】起動停止操作具３６により電動モータ２３を起動させて電動式作業車１，５１の走行を開始する時は、前記電動モータ２３の回転数を回転数設定具３４により設定した回転数まで漸増せしめる一方、前記起動停止操作具３６により電動モータ２３を停止させて電動式作業車１，５１の走行を停止する時は、前記電動モータ２３の回転数を回転数設定具３４により設定した回転数から漸減せしめる回転数制御手段４１を設けた。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータ（２３）を起動または停止させる起動停止操作具（３６）と、前記電動モータ（２３）を所望の回転数に設定する回転数設定具（３４）と、前記電動モータ（２３）で駆動する走行装置（８）を備えた電動式作業車（１，５１）において、前記起動停止操作具（３６）により電動モータ（２３）を起動させて電動式作業車（１，５１）の走行を開始する時は、前記電動モータ（２３）の回転数を回転数設定具（３４）により設定した回転数まで漸増せしめる一方、前記起動停止操作具（３６）により電動モータ（２３）を停止させて電動式作業車（１，５１）の走行を停止する時は、前記電動モータ（２３）の回転数を回転数設定具（３４）により設定した回転数から漸減せしめる回転数制御手段（４１）を設けたことを特徴とする電動式作業車。
【請求項２】
前記回転数設定具（３４）により設定した電動モータ（２３）の基準回転数を、所定の比率で変化させる回転数モード切換手段（３３）を設けた請求項１に記載の電動式作業車。
【請求項３】
前記電動モータ（２３）の正逆転を切換えて機体の前後進を選択する前後進切換操作具（３５）を備えると共に、前記電動モータ（２３）の回転数の漸増が前進時よりも後進時に緩やかになされるように構成した請求項１または請求項２に記載の電動式作業車。
【請求項４】
前記電動モータ（２３）の回転停止を含む回転数の漸増及び漸減制御を、前記前後進切換操作具（３５）によって機体の前後進を切換えた時に実行するように構成した請求項１から請求項３の何れかに記載の電動式作業車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動モータで駆動する走行装置を備えた電動式作業車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、温室や鶏舎等の室内で運搬作業を行なう場合は、排ガスによる環境面への影響がない電動モータ（直流モータ）を走行用の原動機として採用した運搬車を用いることが好ましく、前記電動モータで駆動するクローラ式走行装置と荷物を積載する荷台を備えた歩行型運搬車を本出願人自ら提案している（例えば、特許文献１参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上述した特許文献１の歩行型運搬車では、その駆動源である電動モータを、オペレータが起動スイッチを切り状態から入り状態に操作することにより電磁接触器を励磁させて起動させる一方、起動スイッチを入り状態から切り状態に操作することにより電磁接触器の励磁を解除して電動モータを停止させており、この電動モータの起動または停止によって歩行型運搬車は急発進または急停止し、その際発生する発進または停止反力に伴う衝撃が操縦ハンドルを握るオペレータの手に直接伝わるので運転フィーリングが極めて悪かった。また、前後進切換スイッチを介して電動モータの回転を前進方向から後進方向、あるいは後進方向から前進方向に切換える際、電動モータの慣性回転に抗して電気回路中に過電流が流れるので、前記前後進切換スイッチや電磁接触器等の電気部品の耐久性が低下するといった欠点を有していた。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、上記課題を解決することを目的としたものであって、電動モータを起動または停止させる起動停止操作具と、前記電動モータを所望の回転数に設定する回転数設定具と、前記電動モータで駆動する走行装置を備えた電動式作業車において、前記起動停止操作具により電動モータを起動させて電動式作業車の走行を開始する時は、前記電動モータの回転数を回転数設定具により設定した回転数まで漸増せしめる一方、前記起動停止操作具により電動モータを停止させて電動式作業車の走行を停止する時は、前記電動モータの回転数を回転数設定具により設定した回転数から漸減せしめる回転数制御手段を設けたことを第１の特徴としている。
そして、前記回転数設定具により設定した電動モータの基準回転数を、所定の比率で変化させる回転数モード切換手段を設けたことを第２の特徴としている。
そして、前記電動モータの正逆転を切換えて機体の前後進を選択する前後進切換操作具を備えると共に、前記電動モータの回転数の漸増が前進時よりも後進時に緩やかになされるように構成したことを第３の特徴としている。
更に、前記電動モータの回転停止を含む回転数の漸増及び漸減制御を、前記前後進切換操作具によって機体の前後進を切換えた時に実行するように構成した前後進切換え時に実行するように構成したことを第４の特徴としている。
【発明の効果】
【０００５】
請求項１の発明によれば、起動停止操作具により電動モータを起動させて電動式作業車の走行を開始する時は、前記電動モータの回転数を回転数設定具により設定した回転数まで漸増せしめる一方、前記起動停止操作具により電動モータを停止させて電動式作業車の走行を停止する時は、前記電動モータの回転数を回転数設定具により設定した回転数から漸減せしめる回転数制御手段を設けたことによって、電動式作業車の走行を開始する時は、電動モータの回転数を徐々に前記設定回転数まで上昇させ、また電動式作業車の走行を停止する時は、電動モータの回転数を前記設定回転数から徐々に低下させることができる。即ち、電動式作業車の駆動源である電動モータを起動させる時は、電動式作業車が急発進することなく緩やかに発進し、一方電動モータを停止させる時は、電動式作業車が急停止することなく緩やかに停止するので、従来のように操縦ハンドルを握るオペレータの手に発進または停止反力に伴う衝撃が伝わることが殆どなく運転フィーリングが向上する。したがって、当該運搬車の運転操作に不慣れなオペレータであってもスムーズな運転走行が可能になる。
そして、請求項２の発明によれば、前記回転数設定具により設定した電動モータの基準回転数を、所定の比率で変化させる回転数モード切換手段を設けたことによって、例えば電動式作業車が複数段の機械的変速機構を備えている場合は、この複数段の機械的変速機構と前記回転数切換手段による電動モータの回転数の切換え組み合わせにより、更に緻密な走行変速が可能になって作業性が向上する。つまり、電動式作業車が運搬車の場合は、荷物の積載時と非積載時に分けて緻密な走行変速が行なえるようになる。同じく、電動式作業車が収穫機の場合、路上走行と圃場（作業）走行に分けて緻密な走行変速が行なえるようになる。
そして、請求項３の発明によれば、前記電動モータの正逆転を切換えて機体の前後進を選択する前後進切換操作具を備えると共に、前記電動モータの回転数の漸増が前進時よりも後進時に緩やかになされるように構成したことによって、特に安全性が求められる後進時において前進時よりも緩やかな発進がなされるので安全性が向上する。
更に、前記電動モータの回転停止を含む回転数の漸増及び漸減制御を、前記前後進切換操作具によって機体の前後進を切換えた時に実行するように構成したので、前記前後進切換操作具によって電動モータの回転を機体の前進方向から後進方向（正転から逆転）、あるいは機体の後進方向から前進方向（逆転から正転）に切換える際、電動モータの慣性回転に抗して電気回路中に過電流が流れることが殆どなく、電気部品の耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】クローラ式運搬車の側面図。
【図２】クローラ式運搬車の平面図。
【図３】クローラ式運搬車の電気回路図。
【図４】電動モータの回転数制御を示すメインフローチャート。
【図５】各スイッチの状態読込手順を示すフローチャート。
【図６】アクセル設定を示すフローチャート。
【図７】前後進制御を示すフローチャート。
【図８】状態制御を示すフローチャート。
【図９】出力処理を示すフローチャート。
【図１０】送信処理を示すフローチャート。
【図１１】ＰＷＭ設定を示すフローチャート。
【図１２】ＰＷＭ制御を示すフローチャート。
【図１３】模式的に示すＰＷＭ制御の時間／速度線図。
【図１４】模式的に示す前後進切換え時の時間／速度線図。
【図１５】葱収穫機の側面図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【０００８】
図１及び図２は、本発明を適用する電動式作業車であるクローラ式運搬車の側面図と平面図、そして図３は、クローラ式運搬車の電気回路図であって、クローラ式運搬車１は、運搬する荷物を載置する荷台２を前側に設けると共に、左右一対の手持ち式操縦ハンドル３，３を後側に設けた機体フレーム４を備え、この機体フレーム４の下方に駆動スプロケット５とアイドラ６にクローラ７を巻き掛けたクローラ式走行装置８を配置している。
【０００９】
そして、クローラ式走行装置８は、その左右方向の中心が機体フレーム４の左右方向の中心と一致するように設けられると共に、側面視（図２）において、駆動スプロケット５の駆動軸９を荷台２の前後方向の略中央直下に、またアイドラ６を荷台２前端部の略直下に位置するように配設している。
【００１０】
また、クローラ式走行装置８は、駆動スプロケット５の駆動軸９を中心として上下揺動自在に支持してあり、クローラ式運搬車１のオペレータは、手持ち式操縦ハンドル３，３を把持して荷台２を略水平に調節維持しながら、当該クローラ式走行装置８を回転駆動させることによって、荷台２に載置した荷物の運搬を行うことができる。
【００１１】
また、荷台２は、パイプ材からなる外枠１１と、その内側に固設した一対の縦ステー１２，１２と、複数の横ステー１３，・・・により格子状に形成されている。そして、前記一対の縦ステー１２，１２には、クローラ式走行装置８を支持する側面視で略Ｕ字状の下部フレーム１４，１４を下方に向けて突設している。この下部フレーム１４，１４の後側下部には、支持プレート１４ａ，１４ａが固設してあり、該支持プレート１４ａ，１４ａに螺設したベアリングホルダ１５，１５を介して駆動スプロケット５の駆動軸９を支承している。尚、荷台２の前端部にバンパー１６を設けると共に、荷台２の左右両側には、該荷台２から側方へ荷物が落下することを防ぐ門型状のガード１７，１７を設けている。
【００１２】
また、左右一対の手持ち式操縦ハンドル３，３は、荷台２の外枠１１の後端部に、この外枠１１に固設した略三角形のプレート１８を介して強固に固設してある。更に詳しくは、手持ち式操縦ハンドル３，３は、全体として側面視で略へ字状に形成されており、その長辺３ａを荷台２に対して後高状に延出させた状態で固設することにより、両ハンドル３，３の把持部側を形成すると共に、その単辺３ｂは、下方に突出したスタンド部を形成している。
【００１３】
そして、荷台２の後側下方には、機体フレーム４に固設したブラケット１９に変速装置２１を螺設すると共に、該変速装置２１に連結部材２２を介して走行用の原動機である電動モータ（直流モータ）２３を取り付けてあり、この電動モータ２３の動力は、変速装置２１とチェン伝動機構２４を経て駆動スプロケット５の駆動軸９に伝達されるようになっている。即ち、駆動軸９の左側軸端に設けた図示しない従動スプロケットに、変速装置２１の出力軸に設けた駆動スプロケットからチェン２５（図１参照）を介して動力が伝達される。
【００１４】
また、右側の手持ち式操縦ハンドル３の把持部近傍には、スイッチボックス３１が設けてあり、このスイッチボックス３１には、クローラ式運搬車１の電源スイッチを兼ねるブレーカ３２、電動モータ２３の回転数モード切換スイッチ（回転数モード切換手段）３３、電動モータ２３の回転数設定ダイヤル（回転数設定具）３４、及び電動モータ２３の正逆転を切換えて機体の前後進を選択する前後進切換スイッチ（前後進切換操作具）３５を集約的に配置している。更に右側の手持ち式操縦ハンドル３の把持部には、該把持部を手で握った状態で操作可能な電動モータ２３を起動または停止させるレバー式の起動停止スイッチ（起動停止操作具）３６を設けている。
【００１５】
そして、上述した電動モータ２３、詳細は後述する電動モータ回転数制御手段である制御部４１、及びＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御用のドライバ４２に通電するバッテリ４３，４３は、機体フレーム４の後部に設けたホルダ４４に載置されており、前記制御部４１には、リレー４５を介して通電がなされる。尚、図中符号４６は、バッテリ４３，４３の残電圧を表示する電圧計である。
【００１６】
また、制御部４１は、マイクロコンピュータ（ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を含む）を用いて構成されており、この制御部４１の入力側には、上述したブレーカ３２、回転数モード切換スイッチ３３、電動モータ２３の回転数設定ダイヤル３４、クローラ式運搬車１の前後進を切換える前後進切換スイッチ３５、及び電動モータ２３の起動スイッチ３６を所定の入力インタフェース回路を介して接続する一方、制御部４１の出力側には、ＰＷＭ制御用のドライバ４２を所定の出力インタフェース回路を介して接続している。
【００１７】
そして、図４は、電動モータ回転数制御手段である制御部４１を介して実行する電動モータ２３の回転数制御を示すメインフローチャートであって、図５に示す各スイッチ（３３，３５，３６）の状態読込（図５参照）、アクセル設定（電動モータ２３の回転数設定）、前後進制御、ＰＷＭ設定、及びＰＷＭ制御を順次実行するようになっている。以下、前記アクセル設定、前後進制御、ＰＷＭ設定、及びＰＷＭ制御をフローチャートに基づいて説明する。
【００１８】
先ず図６に示すアクセル設定では、アクセルの状態、即ち電動モータ２３の回転数設定ダイヤル３４による当該電動モータ２３の回転数設定値（基準回転数）Ａを読み込んだ後、前後進切換スイッチ３５によってクローラ式運搬車１の前進または後進が選択されているか否かを判断すると共に、回転数モード切換スイッチ３３によって走行モード（回転数設定値Ａ）または作業モード（回転数設定値Ａを詳細は後述する所定の比率で変化させた補正値）が選択されているか否かを判断し、作業モードが選択され且つ前後進切換スイッチ３５によりクローラ式運搬車１の前進が選択されている時は、回転数設定値Ａ×０．７にアクセル設定を補正する一方、作業モードが選択され且つ前後進切換スイッチ３５によりクローラ式運搬車１の後進が選択されている時は、回転数設定値Ａ×０．５にアクセル設定を補正する。尚、クローラ式運搬車１の前進が選択されて走行モードにある時は、アクセル設定の補正を行なわず、クローラ式運搬車１の後進が選択されて走行モードにある時は、回転数設定値Ａ×０．７にアクセル設定を補正する。また、前後進切換スイッチ３５によってクローラ式運搬車１の前進または後進が選択されていない状態、即ち前後進切換スイッチ３５の故障や電気回路の断線が生じた場合は、回転数設定値Ａ×０．２にアクセル設定を補正する。
【００１９】
次に図７に示す前後進制御では、電動モータ２３の起動スイッチ３６と前後進切換スイッチ３５の操作状態の組み合わせによって、スロースタート、スローダウン、及びスローターンといった各制御ステージに振り分け、次いで図８に示す如く各制御ステージ別に次ステップの出力処理に至る前の事前制御である状態制御を実行する。そして、図９に示す出力処理では、スローダウンとスロースタートの処理時間（タイマ）を設定すると共に、前記スローダウンとスロースタートの各条件別に前進フラグと後進フラグを立ち上げ、次ステップの図１０に示す送信処理において、前記前進フラグと後進フラグに基づいたＷＭ制御用のドライバ４２の前進リレー４２ａまたは後進リレー４２ｂへの出力処理が実行される。
【００２０】
次に図１１に示すＰＷＭ設定では、アクセル（電動モータ２３の回転数設定ダイヤル３４）によって設定するパルス幅が、詳細は後述するＰＷＭ制御を行なう制御部（マイクロコンピュータ）４１のパルス周期１２５０Ｈｚを越えないように補正調整を行う。
【００２１】
そして、図１２に示すＰＷＭ制御（割り込み処理）では、数ミリ秒毎にアクセル（電動モータ２３の回転数設定ダイヤル３４）によって設定したパルス幅のカウントアップまたはカウントダウン制御、即ちデューティ比を変化させて電動モータ２３に通電する制御を実行し、例えば図１３に模式的に示す時間／速度線図が得られるように、漸増する右上がり傾斜での電動モータ２３のスロースタート（駆動処理）または漸減する左下がり傾斜での電動モータ２３のスローダウン（停止処理）を行っている。尚、前記スロースタートまたはスローダウン中に、アクセル（電動モータ２３の回転数設定ダイヤル３４）による別な設定操作がなされた場合は、パルス幅のカウントアップまたはカウントダウン制御の増減タイムの変化が大きくなるように構成してあり、それによって当該制御の応答性を高めている。
【００２２】
以上説明したアクセル設定、前後進制御、ＰＷＭ設定、及びＰＷＭ制御によれば、電動モータ２３を起動または停止させる起動停止操作具であるレバー式の起動停止スイッチ３６と、電動モータ２３を所望の回転数（Ａ）に設定する回転数設定具である回転数設定ダイヤル３４と、電動モータ２３で駆動するクローラ式走行装置８を備えた電動式作業車であるクローラ式運搬車１において、前記レバー式の起動停止スイッチ３６により電動モータ２３を起動させてクローラ式運搬車１の走行を開始する時は、電動モータ２３の回転数を回転数設定ダイヤル３４により設定した回転数まで漸増せしめる一方、前記レバー式の起動停止スイッチ３６により電動モータ２３を停止させてクローラ式運搬車１の走行を停止する時は、電動モータ２３の回転数を回転数設定ダイヤル３４により設定した回転数から漸減せしめる電動モータ回転数制御手段（制御部）４１を設けたことによって、クローラ式運搬車１の走行を開始する時は、電動モータ２３の回転数を徐々に前期設定回転数まで上昇させ、またクローラ式運搬車１の走行を停止する時は、電動モータ２３の回転数を前記設定回転数から徐々に低下させることができる。即ち、クローラ式運搬車１の駆動源である電動モータ２３を起動させる時は、クローラ式運搬車１が急発進することなく緩やかに発進し、一方電動モータ２３の停止させる時は、クローラ式運搬車１が急停止することなく緩やかに停止するので、従来のように操縦ハンドル３，３を握るオペレータの手に発進または停止反力に伴う衝撃が伝わることが殆どなく運転フィーリングが向上する。したがって、当該クローラ式運搬車１の運転操作に不慣れなオペレータであってもスムーズな運転走行が可能になる。
【００２３】
そして、前記回転数設定ダイヤル３４により設定した電動モータ２３の基準回転数（Ａ）を、所定の比率で変化させる回転数モード切換スイッチ３３を設けたことによって、例えばクローラ式運搬車１が複数段の機械的変速機構を備えている場合は、この複数段の機械的変速機構と前記回転数モード切換スイッチ３３による電動モータ２３の回転数の切換え組み合わせにより、更に緻密な走行変速が可能になって作業性が向上する。つまり、クローラ式運搬車１のような電動式作業車の場合は、荷物の積載時と非積載時に分けて緻密な走行変速が行なえるようになる。
【００２４】
そして、前記電動モータ２３の正逆転を切換えて機体の前後進を選択する前後進切換操作具である前後進切換スイッチ３５を備えると共に、前記電動モータ２３の回転数の漸増が前進時よりも後進時に緩やかになされるように構成したことによって、特に安全性が求められる後進時において前進時よりも緩やかな発進がなされるので安全性が向上する。
【００２５】
更に、図１４に示すように、前記電動モータ２３の回転停止を含む回転数の漸増及び漸減制御を、前後進切換操作具である前後進切換スイッチ３５によって機体の前後進を切換えた時に実行するように構成したので、前記前後進切換スイッチ３５によって電動モータ２３の回転を機体の前進方向から後進方向（正転から逆転）、あるいは機体の後進方向から前進方向（逆転から正転）に切換える際、電動モータ２３の慣性回転に抗して電気回路中に過電流が流れることが殆どなく、ＰＷＭ制御用のドライバ４２の前進リレー４２ａ及び後進リレー４２ｂの耐久性も向上する。尚、図示するように、前後進切換え時に電動モータ２３を一端停止させることによって、操縦ハンドル３，３を握るオペレータの手に伝わる停止及び発進反力に伴う衝撃が緩和され、スムーズな前後進切換えが行なえるようになる。
【実施例２】
【００２６】
また、図１５は、本発明を適用可能な電動式作業車である葱収穫機５１の側面図であって、この葱収穫機５１は、左右一対の手持ち式操縦ハンドル５３，５３を後側に備え、該操縦ハンドル５３，５３に右上がり傾斜のベルト搬送装置５４の後部を支持している。そして、ベルト搬送装置５４の下方には、上述した実施例１のクローラ式運搬車１と同様に、駆動スプロケット５とアイドラ６にクローラ７を巻き掛けたクローラ式走行装置８を配置している。更に詳しくは、クローラ式走行装置８を構成する駆動スプロケット５は、葱収穫機５１の前後方向の略中央間位置に配置されると共に、走行フレーム５５の前側から立設するダンパー機構５６を介してベルト搬送装置５４の前後方向の略中央間部を支持している。
【００２７】
また、ベルト搬送装置５４の先端部には、収穫物である葱Ｎの根Ｎａを解しながら（一部は切断して）根起しを容易にする根起し機構５７を備え、葱収穫機５１のオペレータは、手持ち式操縦ハンドル３，３を把持してクローラ式走行装置８を回転駆動させて圃場を走行しながら、根起しされた葱Ｎの葉部Ｎｂをベルト搬送装置５４の左右一対の搬送ベルト５４ａ，５４ａで挟持後送し、ベルト搬送装置５４の後部に設けた帆布製の収容部５８に収穫物を収容できるように構成している。
【００２８】
そして、実施例１のクローラ式運搬車１と同様に、走行用の原動機である電動モータ（直流モータ）２３、電動モータ回転数制御手段である制御部（制御ボックス）４１、及びＰＷＭ制御用のドライバ（４２）に通電するバッテリ４３を設けると共に、右側の手持ち式操縦ハンドル３の把持部近傍には、スイッチボックス３１が設けてあり、このスイッチボックス３１には、クローラ式運搬車１の電源スイッチを兼ねるブレーカ３２、電動モータ２３の回転数モード切換スイッチ（回転数モード切換手段）３３、電動モータ２３の回転数設定ダイヤル（回転数設定具）３４、及び電動モータ２３の正逆転を切換えて機体の前後進を選択する前後進切換スイッチ（前後進切換操作具）３５を集約的に配置している。更に右側の手持ち式操縦ハンドル３の把持部には、該把持部を手で握った状態で操作可能な電動モータ２３を起動または停止させるレバー式の起動停止スイッチ（起動停止操作具）３６を設けている。
【００２９】
以上説明した葱収穫機５１に、実施例１のクローラ式運搬車１と同様な電動モータ２３の回転数制御（アクセル設定、前後進制御、ＰＷＭ設定、及びＰＷＭ制御）を組み込めば、従来のように操縦ハンドル３，３を握るオペレータの手に発進または停止反力に伴う衝撃が伝わることが殆どなく運転フィーリングが向上し、当該葱収穫機５１の運転操作に不慣れなオペレータであってもスムーズな運転走行が可能になると共に、作業性及び安全性が向上する。そして、葱収穫機５１のような電動式作業車の場合は、路上走行と圃場（作業）走行に分けて緻密な走行変速が行なえるようになる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明は、電動モータを駆動源とする室内運搬車やビニールハウス内で使用する収穫作業車等に利用することができる。
【符号の説明】
【００３１】
１    電動式作業車（運搬車）
８    走行装置
２３  電動モータ
３３  回転数モード切換手段
３４  回転数設定具
３５  前後進切換操作具
３６  起動停止操作具
４１  回転数制御手段
５１  電動式作業車（収穫機）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３２】
【特許文献１】特開２００７−２８３９１５号公報（第５頁、図６）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010158934.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2010158934.tif 000012
【図１１】
2010158934.tif 000013
【図１２】
2010158934.tif 000014
【図１３】
2010158934.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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