JPH0726728Y2 - アクチユエ−タの駆動装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、アクチュエータの作動を制御する制御装置と
前記アクチュエータの駆動手段とを、前記アクチュエー
タを正方向に作動させる正作動用と逆方向に作動させる
逆作動用の一対の駆動信号線を介して接続すると共に、
前記アクチュエータを手動操作により直接正逆作動させ
る手動操作用スイッチを、前記一対の駆動信号線の一方
を選択的に直接能動状態に変化させるように、前記一対
の駆動信号線に接続してあるアクチュエータの駆動装置
に関する。

〔従来の技術〕

上記この種のアクチュエータの駆動装置においては、正
作動用と逆作動用の一対の駆動信号線を介して制御装置
とアクチュエータの駆動手段とを接続すると共に、手動
操作用スイッチを、上記一対の駆動信号線に接続するこ
とで、駆動信号線を直接能動状態に変化させるようにし
て、制御装置に対する入出力信号線の配線本数の低減を
図りながら、アクチュエータが制御装置にて自動的に作
動されている場合にも、手動優先となる状態で手動操作
できるようにしたものである。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記従来構成においては、手動操作用ス
イッチを、上記一対の駆動信号線を直接能動状態に変化
させるように駆動信号線に接続してあることから、この
手動操作用スイッチを操作している間は、駆動信号線が
連続的に能動状態となり、アクチュエータが連続駆動さ
れることとなり、手動操作時におけるアクチュエータの
作動速度が速くなりすぎる不利がある。例えば、アクチ
ュエータを、目標位置に維持させるべく制御装置にて自
動的に正逆駆動している状態で、その作動位置を手動操
作にて修正したりする場合等に、手動操作用スイッチを
操作すると、アクチュエータが連続駆動されるために、
スイッチをOFF操作した際にオーバーランが発生して過
剰修正となる虞れがあり、手動操作時における操作性に
改善の余地があった。

ちなみに、上記不都合を解消するために、手動操作用ス
イッチを制御装置に直接接続して、手動操作用スイッチ
の操作状態を監視させるように構成し、そして、手動操
作用スイッチが操作されるに伴って、スイッチの操作方
向に対応する側の駆動信号線を間歇的に能動状態にする
間歇駆動信号を、制御装置から出力させるようにするこ
とも考えられるが、その場合、制御装置に対する信号配
線本数が増えて、装置構成が複雑になり、装置の製作が
面倒になる不利がある。

本考案は、上記実情に鑑みてなされたのであって、その
目的は、装置構成の簡素化を図りながら、手動操作時の
操作性を改善することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案によるアクチュエータの駆動装置の特徴構成は、
前記制御装置によって能動状態に変化されていない前記
駆動信号線が非能動状態から能動状態に変化することに
基づいて、前記手動操作用スイッチの操作を検出するス
イッチ操作検出手段を設けると共に、前記スイッチ操作
検出手段による検出情報に基づいて、前記一対の駆動信
号線のうちの非能動状態にある駆動信号線を間歇的に能
動状態にする手動間歇駆動手段を設けてある点にあり、
その作用並び効果は以下の通りである。

〔作用〕

すなわち、アクーチュエータの駆動信号線に手動操作用
スイッチが接続されているために、アクチュエータの駆
動信号線が非能動状態にある時に手動操作用スイッチを
操作すると、駆動信号線が非能動状態から能動状態に変
化するので、この駆動信号線の状態変化を検出すること
で、手動操作用スイッチの操作状態を検出できる。そし
て、手動操作用スイッチの操作方向に対して反対側の駆
動信号線を間歇的に能動状態にすることにより、連続駆
動されるアクチュエータを、その駆動方向に対して逆方
向に間歇駆動するのである。つまり、正作動用と逆作動
用の一対の駆動信号線の両方が能動状態となる状態が間
歇的に生成されることとなり、この正逆両方向への駆動
状態が互いに打ち消されて、その作動速度が、一方の駆
動信号線のみを連続的に能動状態にする連続駆動時より
も遅くなるのである。

〔考案の効果〕

従って、手動操作用スイッチにて、アクチュエータの駆
動信号線が連続駆動状態に操作されると、手動操作用ス
イッチにて能動状態にされた駆動信号線に対して逆作動
側となる駆動信号線を間歇的に能動状態にするという簡
素な構成で、制御装置、アクチュエータの駆動手段、及
び、手動操作用スイッチの各装置構成部分間の配線を、
従来同様に簡素なものにしながら、手動操作時のアクチ
ュエータの作動速度が、不要に高速なものとなる不利を
解消できたのである。

〔実施例〕

以下、本考案をコンバインの扱深さ制御装置に適用した
実施例を図面に基づいて説明する。

第４図に示すように、左右一対のクローラ走行装置
（１）を装備した機体（Ｖ）に、脱穀部（２）及び操縦
部（３）を搭載すると共に、機体前部に、引き起こし装
置（４）、刈取装置（５）、前記脱穀部（２）に装備し
た脱穀フィードチェーン（６）の搬送始端部に刈取茎稈
を受け渡す縦搬送装置（７）等を備えた刈取部（８）を
設けて、コンバインを構成してある。

又、第１図及び第４図に示すように、刈取作業の開始停
止を検出して前記脱穀部（２）や刈取部（８）等の各部
の作動を自動的に起動・停止するための情報を検出する
株元センサ（S₀）を、前記刈取部（８）の刈取茎稈合流
部の上手側箇所に設けてあり、前記株元センサ（S₀）が
前記刈取部（８）に導入される茎稈の株元に接当してON
するに伴って扱深さ制御が自動的に開始され、且つ、OF
F作動するに伴って扱深さ制御が自動的に停止されるよ
うにしてある。

第４図及び第５図に示すように、前記縦搬送装置（７）
は、刈取茎稈の株元側に作用する挟持搬送装置（7a）と
穂先側に作用する係止搬送装置（7b）とを備え、前記刈
取装置（５）から合流供給される刈取茎稈を縦姿勢で受
け継いで機体後方側に持ち上げ搬送すると共に、搬送終
端部にて茎稈を横倒れ姿勢に姿勢変更して前記脱穀フィ
ードチェーン（６）の始端部に供給するように構成して
ある。又、前記縦搬送装置（７）の後端側を、横軸芯
（Ｐ）周りに揺動自在に、前記刈取部（８）の支持フレ
ーム（９）に連結してある。

前記縦搬送装置（７）を横軸芯（Ｐ）周りに揺動操作す
る構成について説明すれば、第１図に示すように、扱深
さ調節用のアクチュエータとしての電動モータ（Ｍ）の
出力軸にピニオンギヤ（10）を取り付けると共に、この
ピニオンギヤ（10）に咬合するラックギア（11）を設
け、このラックギア（11）を、前記縦搬送装置（７）に
連結された逆Ｕ字形状のフレーム（12）に連結してあ
り、前記電動モータ（Ｍ）の正逆転操作に伴って、前記
ラックギア（11）が機体前後方向に移動され、それに伴
って、前記縦搬送装置（７）が前記横軸芯（Ｐ）周りに
揺動されるように構成してある。つまり、前記縦搬送装
置（７）を、電動モータ（Ｍ）にて前記横軸芯（Ｐ）周
りに揺動操作することにより、前記挟持搬送装置（7a）
が刈取部（８）から供給される刈取茎稈を受け継ぐ際の
挟持位置が稈身方向に変化して、前記脱穀フィードチェ
ーン（６）へ受け渡す際の茎稈挟持位置が稈身方向に変
化されて、前記脱穀部（２）で扱室（図示せず）に挿入
される稈長つまり扱深さを調節するのである。

但し、前記電動モータ（Ｍ）の出力は、所定の駆動トル
クが得られるようにするために、通常、減速機構（図示
せず）を介して前記ピニオンギヤ（10）に伝達されるよ
うに構成することとなるが、本実施例においては、この
電動モータ（Ｍ）を、高回転・高トルク型のものを用い
ると共に、その出力を、小さな減速比の減速機構を介し
て取り出すようにしてあり、前記電動モータ（Ｍ）を間
歇駆動することにより駆動速度を調節することで、扱深
さの制御応答を適正化すると共に、減速機構を含めた扱
深さ調節用のアクチュエータの構成を簡素化すると共
に、小型化するようにしてある。

第１図、第４図、及び、第５図に示すように、前記扱深
さを調節するための稈長情報を検出するために、搬送茎
稈に接触作用する一対の稈長センサ（S₁），（S₂）を、
前記係止搬送装置（7b）及び前記挟持搬送装置（7a）夫
々を支持する前記逆Ｕ字形状のフレーム（12）に、搬送
茎稈の稈身方向に向けて並設してある。つまり、前記一
対の稈長センサ（S₁），（S₂）の何れもが茎稈に接触し
ない場合は、稈長が短稈であると判別し、下側に位置す
る短稈センサ（S₁）のみが茎稈に接触している状態で標
準的な稈長であると判別し、そして、前記一対の稈長セ
ンサ（S₁），（S₂）の両方が茎稈に接触している状態で
長稈であると判別するように、稈長を３段階の長さ範囲
として検出して、前記短稈センサ（S₁）のみが茎稈に接
触している状態を維持するように、前記一対の稈長セン
サ（S₁），（S₂）による検出情報に基づいて、制御装置
（16）にて、前記電動モータ（Ｍ）を正逆転操作並びに
停止操作させることにより、前記縦搬送装置（７）を自
動的に上下揺動させて、前記脱穀部（２）での扱深さを
自動的に調節するようにしてある。

前記電動モータ（Ｍ）を駆動する駆動手段を構成する
に、第１図及び第２図に示すように、前記制御装置（1
6）と前記電動モータ（Ｍ）を正逆転駆動する駆動手段
としてのモータ駆動回路（17）とを、正転用と逆転用の
一対の駆動信号線（W₁），（W₂）を介して接続すると共
に、手動操作用スイッチ（MS）を、前記一対の駆動信号
線（W₁），（W₂）に接続してあり、前記制御装置（16）
により前記電動モータ（Ｍ）の作動を自動制御中であっ
ても、前記手動操作用スイッチ（MS）の操作に伴って、
前記一対の駆動信号線（W₁），（W₂）の一方が選択的に
接地されて能動状態となり、手動優先の状態で扱深さを
調節できるようにしてある。

前記モータ駆動回路（17）の構成について説明すれば、
非通電時において前記電動モータ（Ｍ）の入力端子を接
地するように、共通接点（COM）を前記電動モータ
（Ｍ）の入力端子に接続し、且つ、常閉接点（NC）を接
地すると共に、常開接点（NO）を電源（Vb）に接続した
一対のリレー（RL₁），（RL₂）を設け、この一対のリレ
ー（RL₁），（RL₂）の入力端子の一方を前記電源（Vb）
に接続すると共に、他方の入力端子を、前記一対の駆動
信号線（W₁），（W₂）の夫々に接続してある。つまり、
前記一対の駆動信号線（W₁），（W₂）の一方が“L"レベ
ルの能動状態に変化されるに伴って、この“L"レベルの
能動状態に変化した側のリレーがON作動して、前記両リ
レー（RL₁），（RL₂）がOFF状態にある時に接地されて
いる電動モータ（Ｍ）の入力端子に対する電源（Vb）の
接続極性を正転側又は逆転側に切り換えて、前記電動モ
ータ（Ｍ）を正逆転駆動するようにしてある。但し、前
記一対の駆動信号線（W₁），（W₂）の両方が“H"レベル
の非能動状態にある時は、前記電動モータ（Ｍ）の入力
端子が共に接地されて停止することとなる。又、前記一
対の駆動信号線（W₁），（W₂）の両方が“L"レベルの能
動状態にある時は、前記電動モータ（Ｍ）の入力端子が
共に電源（Vb）に接続されるため、前記一対の駆動信号
線（W₁），（W₂）の両方が“H"レベルの非能動状態にあ
る時と同様に、前記電動モータ（Ｍ）への電力供給が遮
断されて停止することとなる。

そして、前記一対の稈長センサ（S₁），（S₂）による検
出情報に基づいて、前記電動モータ（Ｍ）を自動的に作
動させる場合は、前記一対の駆動信号線（W₁），（W₂）
の何れか一方へ出力される駆動信号（Ｐ）をPWM変調す
ることにより前記モータ駆動回路（17）から前記電動モ
ータ（Ｍ）へ供給される平均電力を調節して、間歇駆動
するように構成してある。つまり、第２図に示すよう
に、前記駆動信号（Ｐ）を、所定時間（t₁）の間“L"レ
ベルに維持される能動状態、及び、その後の所定時間
（t₂）の間“H"レベルに維持される非能動状態を繰り返
すようにしてある。但し、前記電動モータ（Ｍ）の駆動
速度を低下させる場合は、前記駆動信号（Ｐ）が“L"レ
ベルとなる時間（t₁）と“H"レベルとなる時間（t₂）の
比、つまり、PWM変調のデューティ比（t₁／t₂）を小さ
くして、前記電動モータ（Ｍ）への供給平均電力を減少
させて低速回転させることとなる。

又、前記一対の駆動信号線（W₁），（W₂）が非能動状態
にある場合に、前記手動操作用スイッチ（MS）がON操作
されると、対応する駆動信号線が接地されて能動状態に
なるので、前記制御装置（16）にて、前記一対の駆動信
号線（W₁），（W₂）の状態を検出させることにより、前
記手動操作用スイッチ（MS）の操作を検出して、前記一
対の駆動信号線（W₁），（W₂）のうちの非能動状態にあ
る駆動信号線を間歇的に能動状態にすることにより、つ
まり、前記手動操作用スイッチ（MS）にて非能動状態か
ら能動状態に変化された駆動信号線に対して前記電動モ
ータ（Ｍ）を逆方向に作動させる駆動信号線に、前記間
歇駆動用の駆動信号（Ｐ）と同様の間歇駆動信号を出力
させることにより、前記電動モータ（Ｍ）への電力供給
が間歇的に行われることとなる。従って、前記電動モー
タ（Ｍ）は、前記手動操作用スイッチ（MS）にて能動状
態にされた方向に向けて間歇駆動されることとなり、手
動操作時においても、前記電動モータ（Ｍ）が連続駆動
された場合よりも遅い速度で作動することとなる。

尚、第１図中、（13）は、扱深さ制御の起動スイッチ、
（14）は、前記脱穀部（２）への動力伝達を入り切り操
作する脱穀クラッチ（図示せず）を操作するクラッチレ
バー（15）の操作状態を検出する脱穀スイッチであり、
前記制御装置（16）による扱深さの自動制御が、前記起
動スイッチ（13）とクラッチレバー（15）の両方がON状
態にある場合にのみ起動待機状態となり、且つ、前記株
元センサ（S₀）のON/OFFに伴って、自動的に開始・停止
されるように構成してある。

次に、第３図に示すフローチャートに基づいて、前記手
動操作用スイッチ（MS）の操作を検出するスイッチ操作
検出手段（100）、及び、前記スイッチ操作検出手段（1
00）による検出情報に基づいて、前記一対の駆動信号線
（A₁），（A₂）のうちの非能動状態にある駆動信号線を
間歇的に能動状態にする手動間歇駆動手段（101）の構
成を、前記制御装置（16）の動作を説明しながら詳述す
る。

すなわち、前述したように、前記起動スイッチ（13）と
クラッチレバー（15）の両方がON状態にあり、且つ、前
記株元センサ（S₀）がON状態にあるか否かに基づいて、
扱深さ制御が、自動モードにあるか手動モードにあるか
を判別する（ステップ＃１）。

そして、自動モードにある場合は、手動により駆動中で
あるか否かが判別され（ステップ＃９）、駆動中でない
場合には、前記一対の稈長センサ（S₁），（S₂）による
検出稈長に基づいて、扱深さを自動的に調節する扱深さ
制御を開始する。この扱深さ制御の制御ルーチンが実行
される毎に、前回の制御ルーチン実行時に、前記電動モ
ータ（Ｍ）を正転又は逆転の何れかの方向に操作すべく
前記一対の駆動信号線（W₁），（W₂）に対して前記駆動
信号（Ｐ）を出力したか否かをチェックすることによ
り、前記電動モータ（Ｍ）が駆動中であるか否かを判別
する（ステップ＃2,ステップ＃３）。

前記扱深さ制御にて電動モータ（Ｍ）を駆動していない
場合、又は、手動モードである場合、又は、手動駆動中
である場合に、前記一対の駆動信号線（W₁），（W₂）の
いずれかが能動状態にあると、前記手動操作用スイッチ
（MS）が操作されたものと判別し、前記電動モータ
（Ｍ）を、その操作方向（深扱側又は浅扱側）に対して
反対の扱深さ方向へ向けて同時に作動させるべく、前記
制御装置（16）により電動モータ（Ｍ）を間歇駆動する
駆動信号（Ｐ）と同一の駆動信号を、前記一対の駆動信
号線（W₁），（W₂）の非能動状態にある側に出力するこ
とにより、前記電動モータ（Ｍ）が、前記手動操作用ス
イッチ（MS）の操作方向に向けて間歇駆動されるように
するのである（ステップ＃４〜ステップ＃７）。

但し、ステップ＃４及びステップ＃５の処理において、
前記一対の駆動信号線（W₁），（W₂）の両方が“H"レベ
ルに復帰している場合は、前記手動操作用スイッチ（M
S）がOFF操作されたものと判別して、ステップ＃６又は
ステップ＃７のスイッチ操作方向に対して逆方向の駆動
信号線に間歇駆動信号を出力する処理を停止させて、前
記電動モータ（Ｍ）を停止させることとなる（ステップ
＃８）。

つまり、前記ステップ＃３〜ステップ＃５の制御装置
（16）の作動状態並びに前記一対の駆動信号線（W₁），
（W₂）の状態をチェックする処理にて、前記手動操作用
スイッチ（MS）の操作を検出するスイッチ操作検出手段
（100）を構成すると共に、前記ステップ＃６及びステ
ップ＃７の手動操作スイッチ（MS）にて能動状態にされ
た駆動信号線に対して逆方向となる駆動信号線に対して
間歇駆動信号を出力する処理にて、前記スイッチ操作検
出手段（100）による検出情報に基づいて、前記一対の
駆動信号線（W₁），（W₂）のうちの非能動状態にある駆
動信号線を間歇的に能動状態にする手動間歇駆動手段
（101）を構成してある。

〔別実施例〕

上記実施例では、アクチュエータの駆動手段を構成する
に、一対のリレー（RL₁），（RL₂）を用いて構成した場
合を例示したが、例えば、トランジスタやサイリスタ等
の半導体スイッチング素子を用いて構成してもよく、具
体的な構成は各種変更できる。

又、上記実施例では、手動操作時に電動モータ（Ｍ）を
間歇駆動する手段を構成するに、電動モータ（Ｍ）を自
動的に間歇駆動するための間歇駆動信号（Ｐ）と同一の
駆動信号を、一対の駆動信号線（W₁），（W₂）のうちの
非能動状態にある駆動信号線に出力するようにした場合
を例示したが、電動モータ（Ｍ）を自動的に間歇駆動す
るための間歇駆動信号（Ｐ）とは異なるデューティ比の
間歇駆動信号を出力させるようにして、自動制御中にお
ける作動速度とは異なる速度で作動させるようにしても
よい。

又、上記実施例では、アクチュエータとして、電動モー
タ（Ｍ）を用いた場合を例示したが、本考案は、油圧シ
リンダ等の油圧操作式のアクチュエータを用いて、その
作動油を切り換える電磁弁を駆動するように構成した場
合にも適用できる。

又、上記実施例では、扱深さを調節するためのアクチュ
エータを手動操作する場合を例示したが、本考案は、ア
クチュエータの作動を自動制御する手段と、手動操作す
る手段とを、アクチュエータの駆動信号線に並列接続し
た構成であれば、各種の装置に適用できるものであっ
て、各部の具体構成は、適用する装置構成に応じて各種
変更できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案に係るアクチュエータの駆動装置の実施例
を示し、第１図は制御システムの概略構成を示すブロッ
ク図、第２図は駆動信号線の状態を示すタイムチャー
ト、第３図は制御装置の動作を示すフローチャート、第
４図はコンバインの概略構成を示す前部側面図、第５図
は縦搬送装置の要部拡大正面図である。 （Ｍ）……アクチュエータ、（MS）……手動操作用スイ
ッチ、（W₁），（W₂）……一対の駆動信号線、（16）…
…制御装置、（17）……アクチュエータの駆動手段、
（100）……スイッチ操作検出手段、（101）……手動間
歇駆動手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−122710（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−174014（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−86498（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−172995（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】アクチュエータ（Ｍ）の作動を制御する制
   御装置（16）と前記アクチュエータ（Ｍ）の駆動手段
   （17）とを、前記アクチュエータ（Ｍ）を正方向に作動
   させる正作動用と逆方向に作動させる逆作動用の一対の
   駆動信号機（W₁），（W₂）を介して接続すると共に、前
   記アクチュエータ（Ｍ）を作動操作により直接正逆作動
   させる手動操作用スイッチ（MS）を、前記一対の駆動信
   号機（W₁），（W₂）の一方を選択的に直接能動状態に変
   化させるように、前記一対の駆動信号機（W₁），（W₂）
   に接続してあるアクチュエータの駆動装置であって、前
   記制御装置（16）によって能動状態に変化されていない
   前記駆動信号線（W₁又はW₂）が非能動状態から能動状態
   に変化することに基づいて、前記手動操作用スイッチ
   （MS）の操作を検出するスイッチ操作検出手段（100）
   を設けると共に、前記スイッチ操作検出手段（100）に
   よる検出情報に基づいて、前記一対の駆動信号機
   （W₁），（W₂）のうちの非能動状態にある駆動信号線を
   間歇的に能動状態にする手動間歇駆動手段（101）を設
   けてあるアクチュエータの駆動装置。