播种机.pdf

本发明提供一种播种机，该播种机(1)搭载有前轮(8)、后轮(9)、电池(7)以及将该电池(7)作为电源而驱动的电动机(20)。电动机(20)内置于后轮(9)中。前轮(8)和后轮(9)的至少任一方由该电动机(20)旋转驱动。

权利要求书
1.  一种播种机(1)，具备前轮(8)和后轮(9)，其特征在于，
搭载有电池(7)和将该电池(7)作为电源而驱动的电动机(20)；
上述前轮(8)和上述后轮(9)的至少任一方由上述电动机(20)的驱动而旋转，上述电动机(20)安装在上述前轮(8)和上述后轮(9)的至少任一方中的内部。

2.  根据权利要求1所述的播种机(1)，其特征在于，
还具备检测上述电动机(20)的角度位置的位置检测传感器，以及
控制器(40)，该控制器(40)基于来自上述位置检测传感器的输出信号来监视上述角度位置，为了防止上述电动机(20)的过负载而控制上述电动机(20)。

3.  根据权利要求1或2所述的播种机(1)，其特征在于，
输送种子或药剂的输送机构借助于联动机构与内部没有安装上述电动机(20)的上述前轮(8)或后轮(9)的任一方联动，上述电池搭载在与该输送机构联动的上述前轮或后轮的上部。

说明书播种机
技术领域
本发明涉及具备辅助动力的播种机。
背景技术
作为现有的播种机，具备仅利用人力的结构和辅助动力的结构。日本实开平4-21210号公报公开了一种仅利用人力的播种机。在仅利用人力的播种机中，很难根据农田的状态在保持水平姿势的同时来推压播种机。尤其是搭载了两条播以上的多个播种机构的播种机，由于机械的重量或用土做成的槽部的阻力很难通过非动力的人保持适当的姿势的同时进行操作。另一方面，具备辅助动力的播种机由于即使是非动力的人也便于保持水平姿势的同时进行操作，所以使用舒适度良好。
现有的具备辅助动力的播种机，具备：搭载在主体架上的电池；同样搭载在主体架上的电动机；及将该电动机的旋转传送到前轮或后轮、或者两轮的动力传送机构。前轮或后轮由该电动机的驱动而旋转。将种子送至农田的输送机构借助于联动机构与前轮或后轮的任一个联动。这样一来，便将种子播种到农田。
但是，根据上述结构，在主体架上必须连同电动机将用于把该电动机的动力传送到前轮或后轮或者两轮的动力传送机构附设在用于使输送机构工作的联动机构之外。因此，存在播种机大型化的问题。并且，为了实现电动机的高转矩化、高速度化，电动机被大型化，播种机会进一步大型。
发明内容
于是，本发明是为解决上述问题而提出的，目的在于提供可将播种机整体小型化，且可实现电动机的高转矩化、高速度化的播种机。
本发明的方式是一种播种机，搭载有电池、及将该电池作为电源而驱动的电动机，由该电动机的驱动而使前轮和后轮的至少任一方旋转，其特征在于，上述电动机安装在上述前轮和上述后轮的至少任一方中的内部。
上述播种机还可具备：位置检测传感器，其检测用于防止上述电动机(20)过负载的上述电动机(20)的角度位置；及控制器(40)，其基于来自上述位置检测传感器的输出信号来监视上述角度位置，且控制上述电动机(20)。
上述播种机最好还具备与内部没有安装电动机的前轮或后轮的任一个联动并用于输送种子的输送机构，上述电池搭载在与该输送机构联动的前轮或后轮的上部。
根据上述结构，不需要另设搭载电动机的空间，也不需要附设传送电动机动力的动力传送机构。另外，作为设置电动机的空间，由于利用具有足够尺寸的前轮或后轮的内部，所以能搭载高转矩且高速度的电动机。由此，可将播种机整体小型化，且可同时实现电动机的高转矩化、高速度化。
再有，除了具有上述效果以外，通过用控制器监视电动机的角度位置来控制电动机，还可防止电动机的过负载。
再有，根据上述结构，由于具备与内部没有安装电动机的前轮或后轮联动的输送机构，所以输送机构可与内部安装有电动机的前轮或后轮的旋转无关地进行动作。从而，即便是内部安装有电动机的前轮或后轮打滑(空转)，株距(播种间隔)也不会发生变化，可成为固定的株距。
另外，通过在内部没有安装电动机的前轮或后轮的上部搭载电池，可获得前轮侧和后轮侧的良好的重量平衡，从而提高播种机的操纵性。
附图说明
图1是根据本发明一实施方式的播种机的整体侧视图。
图2是表示在本发明一实施方式中的联动机构的侧视图。
图3是本发明一实施方式的手柄的重要部分正视图。
图4是内部安装了本发明一实施方式中的电动机的后轮的立体图。
图5是表示本发明一实施方式中的后轮的组装过程的立体图。
图6是表示本发明一实施方式中的后轮的组装过程的立体图。
图7是表示本发明一实施方式中的后轮的组装过程的立体图。
图8是本发明一实施方式的概要控制方框图。
图9是本发明一实施方式的动作流程图。
具体实施方式
以下，基于附图说明本发明的一实施方式。
如图1所示，播种机1具备：在水平方向配置的主体架2；与该主体架2连接并向后方倾斜配置的手柄臂3；搭载在主体架2上的播种机构4及药剂撒播机构(输送机构)5；借助于支撑座6搭载在主体架2上的电池7；旋转自如地支撑在主体架2前方下部的前轮8；旋转自如地支撑在主体架2后方下部的后轮9；以及，通过前轮8的旋转而使播种机构4及药剂撒播机构5动作的联动机构。
播种机构4及药剂撒播机构5具有与前轮8联动而自动落下种子或药剂的输送机构45。该输送机构45在填充了种子或药剂的料斗42、43的下部设有输送辊(未图示)，该输送辊在外周面上设有多个孔。前轮8的旋转驱动力借助于联动机构46而传送从而使该输送辊旋转。
如图2所示，联动机构46由以下部件构成：固定在前轮8的旋转轴47上的链轮48；固定在输送辊的旋转轴49上的链轮50；以及卷绕在这些链轮48、50之间的链51。并且，通过旋转前轮8，链轮50借助于链51旋转。其结果，输送辊旋转。
再有，通过改变链轮48、50的齿数比或者改变输送轮的孔数，便可改变种子落下或者撒播药剂的间隔(播种间隔、撒播间隔)。
另外，在实施方式中，表示了使用了输送辊的播种机构4、药剂撒播机构5的例子，但不限定于此，还可以使用旋转的筛板播种种子或者撒播药剂。
上述电池7是重量轻的结构的电池，配置在前轮8的正上方位置。电池7可充电，充满电时是24V～27V的电压。由该电池驱动包括电动机20在内的所有搭载电器。再有，该电源只要是能够驱动电动机20的容量即可。
如图3详细表示那样，在手柄臂3的水平握持部3a上设有第一操作部10和第二操作部11。第一操作部10设置在播种部的右手一侧，第二操作部11设置在播种机的左手一侧。
第一操作部10具备：进行电源的接通·断开的电源开关12；可改变电动机20的接通·断开及其旋转速度的加速柄13；表示电池7剩余量的满灯部14；及空灯部15。电源开关12通过按下操作便接通，通过再次按压操作便断开，如此地可选择各状态。加速柄13由利用接近开关的电位计构成。加速柄13通过摇动操作可移动在断开位置和接通区域。加速柄13位于接通区域并在接近于断开位置时，使电动机的旋转为最低速。并且，加速柄13随着远离断开位置渐渐地使电动机的旋转变为高速。加速柄13利用弹簧等加力，以便当操作者从加速柄13离开手时，会自动返回断开位置。
第二操作部11具备速度固定开关16。利用对该速度固定开关16的按压操作，选择定速模式，利用再次按压操作，可解除该定速模式。
在后轮9内部安装有电动机20。以下，详细说明后轮9的结构。如图4～图7所示，后轮9具备：配置在内部的电动机20；夹持该电动机20外周部侧面的一对圆板21、21；以覆盖组装了一对圆板21、21的电动机20的外周部的方式被固定的一对左右的外轮体22、22；以覆盖电动机20的左右侧面机圆板21、21的方式被固定的一对左右侧板23、23。
电动机20的从其左右侧面突出的电动机轴20a用作定子侧。两侧的电动机轴20a借助于安装架24固定在主体架2上。电动机20其外周部用作转子侧，在外周部上固定如上所述的一对圆板21，21、一对外轮体22，22以及一对侧板23，23。另外，电动机20是无刷电动机，且以PWM(脉宽调制)方式进行速度控制。在电动机20内装有位置检测传感器41(如图7所示)。位置检测传感器41通过检测转子侧相对定子侧的旋转角度而检测电动机20的旋转状态。
再有，在本实施方式中，表示了使用了无刷电动机的例子，但作为电动机，还可以使用其他种类的电动机(电刷式电动机)。
其次，简单说明电动机20的安装顺序。首先如图5所示，在电动机20的外周部靠左右两侧用多个间隔套管25、螺钉26及螺母27固定一对圆板21、21。其次，如图6所示，在电动机20的外周部上靠外侧配置一对外轮体22、22，用螺钉28将各外轮体22、22固定在各间隔套管25上。另外，在电动机20的左右侧面上靠外侧配置一对侧板23、23，用螺钉29和螺母30将各侧板23、23固定在各外轮体22、22上。由此，完成后轮自身的安装。其次，如图7所示，用螺钉31及螺母32将后轮9的电动机轴20a通过安装架24固定在主体架2上。如上所述，结束后轮9向主体架2的组装。
由于一对外轮体22、22可通过螺钉28、29装卸，所以可更换，通过更换为宽度不同的部件，从而会能够自由改变后轮9的宽度。
其次，说明播种机1的控制系统。如图8所示，向控制器40输入电源开关12、加速柄13、速度固定开关16的各操作信号或位置检测传感器41的检测信号。控制器40基于这些信号控制电动机20等。其控制内容以下述播种机1的动作说明之处进行详细说明。
另外，控制器40具有检查电池7剩余量的功能。并且，只要电池7的剩余量为22V以上，则满灯部14亮灯，若是不足22V则空灯部15亮灯。
其次，说明播种机1的动作。如图9所示，按下操作电源开关12，当电源接通(步骤S1)时，首先，检查电池7的剩余量(步骤S2)。并且，如果电池7的剩余量在22V以上，则满灯部14亮灯，如果不足22V，则空灯部15亮灯。在以下电池检查中附加负载，则电压瞬间下降，存在不足22V的情况，但如果再次检查时在22V以上，则开始驱动电动机。另外，不足22V的情况，若空灯部15亮灯，则电动机的驱动也同时停止。
接通电源后，处于等待加速柄13从断开位置向接通区域操作的待机模式(步骤S2～S4)。待机模式时，加速柄13不会向接通区域操作，当电源12断开时(步骤S4)，以此结束。待机模式时，当加速柄13从断开位置向接通区域操作时，开始驱动电动机20，进入以对应于加速柄13的操作位置的速度旋转的柄变速模式(步骤S5～S9)。
在柄变速模式过程中，时常检查位置检测传感器41的输出状态(步骤S6)。并且，如果在两秒以内有输出变动，则继续杆变速模式，即使超过两秒，如果没有输出变动，则会强制中止柄变速模式，停止驱动电动机20(步骤S10)。
在柄变速模式过程中，时常检查电池7的剩余量(步骤S9)，如果电池剩余量有变动，则改变所要亮灯的灯部14、15。
在柄变速模式过程中，当变速柄13返回至断开位置时(步骤S8)，则停止驱动电动机20(步骤S10)。
在柄变速模式过程中，当接通速度固定按钮16时(步骤S7)，则进入定速旋转模式，该定速旋转模式以利用速度固定按钮16的定速模式选择时刻的速度定速旋转电动机20(步骤S11～S14)。
在定速旋转模式过程中，与上述柄变速模式过程相同，时常检查位置检测传感器41的输出状态(步骤S12)。并且，如果在两秒以内有输出变动，则继续定速旋转模式，即便超过两秒但如果没有输出变动，则强制中止定速旋转模式，停止驱动电动机20(步骤S12、S10)。
在定速旋转模式过程中，与上述柄变速模式过程相同，时常检查电池7的剩余量(步骤S14)，在检查时，如果在22V以上，则继续驱动电动机。另外，不足22V的情况，当空灯部15亮灯时，则电动机的驱动也同时停止。如果电池剩余量有变动，则改变所要亮灯的灯部14、15。
在定速旋转模式过程中，当再次按下操作速度固定按钮16时，解除定速旋转模式(步骤S13)。于是，以加速柄13处于断开位置为条件，停止电动机20的驱动(步骤S8、S10)。如果加速柄13不在断开位置，则进入柄变速模式(步骤S8、S9、S5～S7)。
当停止电动机20的驱动时(步骤S10)，则进入等待加速柄13从断开位置向接通区域操作的待机模式(步骤S2～S4)。
在根据本实施方式的播种机中，内部没有安装电动机20的前轮8侧的旋转由联动机构46传送到播种机构或药剂撒播机构。因此，在使前轮浮起的状态下，即使使电动机20动作并旋转播种机的方向输送辊也不会旋转，不会输送种子或药剂。
再有，由于将电动机20内置于后轮9中，所以不必另外设置搭载电动机20的空间。并且，也不必附设传送电动机20动力的动力传送机构。另外，作为设置电动机的空间，由于将具有足够尺寸的后轮9的内部空间作为电动机20的设置场所而利用，所以可搭载高转矩且高速度的电动机20。如上所述，可将播种机小型化，且可实现电动机20的高转矩化、高速度化。
本实施方式的播种机具有可变电动机20的旋转速度的加速柄13和将电动机20的旋转速度维持为固定的速度固定开关16。当通过该速度固定开关16选择定速模式时，与加速柄13的位置无关而以定速模式选择时的速度定速驱动电动机20。因此，如果由速度固定开关16选择定速模式，则由于即便不将加速杆13维持在固定的操作位置，也可定速驱动，所以使用的便利性良好。
再有，内部安装有电动机20的后轮9，电动机20的电动机轴20a被支撑在主体架2上，在电动机20的外周部固定有一对外轮体22、22。这一对外轮体22、22可更换地构成。因此，能够容易更换内部安装有电动机20的后轮9的宽度，所以在带有辅助动力的播种机1中，能够很容易地改变车身宽度。由此，能够易于对应条播的条播数的变更。
在上述的基础上，在本实施方式的播种机中，在电动机20内安装有位置检测传感器41。通过利用它的控制，在超过两秒电动机20停止了的情况，强制停止电动机20。因此，可防止在电动机20上作用过大的负载。
再有，在播种机右侧的第一操作部10上设有加速柄13。此外，在播种机左侧的第二操作部11上设有速度固定开关16。由于这些操作部的配置可变更，所以在操作加速柄13的同时能够操作速度固定开关16。因此，容易进行从杆变速模式向定速旋转模式的变更，使用便利性良好。
由于电池7配置在前轮8的正上方位置，所以电池7的重量几乎作用在前轮8上，电动机20的重量几乎作用在后轮9上。由此，可提供重量平衡优越的带有辅助动力的播种机1。
再有，根据本实施方式，电动机20内置于后轮9中，但如条播那样不拘泥于株距的情况，将电动机20内置于前轮8中也可以，或者，当然在前轮8和后轮9的双方内部安装电动机20也可以。
另外，位置传感器41内置于电动机20中，但当然配置在电动机20的外侧也可以。
另外，在本实施方式中，速度固定开关16通过按下操作选择定速模式，通过再次按下操作可解除定速模式。但是，并不限定于此，也可以作成通过按下操作速度固定开关16选择定速模式，当离开时能够解除定速模式的机构。
再有，在上述实施方式中，涉及速度固定按钮、以流程图表示速度固定按钮的各处理，考虑到操作的安全性，采用当手离开则返回的加速柄是必要的技术。
另外，在上述实施方式中，表示了使用当手离开则返回的加速柄的例子，但采用了标度盘等保持加速位置的加速器的情况，不需要速度固定开关16。
产业上的可利用性
通过在前轮或后轮的内部搭载电动机，从而不必另外设置搭载电动机的空间，并且，不需要附设传送电动机动力的动力传送机构。由于将前轮或后轮内部充分宽广的空间用于搭载电动机，所以可搭载高转矩且高速度的电动机。根据以上说明，可将播种机整体小型化，且可同时实现电动机的高转矩化、高速度化。