JP5739645B2 - ブームスプレーヤ - Google Patents

Description

本発明は、圃場に薬剤を散布するブームスプレーヤに関するものである。

ブームスプレーヤは、左右に延出されたブームといわれるフレーム構造体に、農薬や肥料等の薬剤を散布する複数の散布ノズルを配置し、このブームをトラクタ等の走行装置に設置したり、牽引させて薬剤を散布するものである。このようなブームスプレーヤは、薬剤を広範囲に散布するのに適している。

しかし、圃場の走行路面に小石やぬかるみ等があると走行装置が傾いたり揺れたりする。そのため、ブームが走行車両に完全に固定されていると、ブームが一緒に傾いて圃場との平行状態が維持できないという問題がある。ブームと圃場との平行状態が維持されないと、農作物に薬剤の散布斑が生じてしまうという問題や薬剤が近隣の他の圃場へ飛散する等の問題が発生する。そこで、これまでにブームと圃場との平行状態を維持させる機能を備えたブームスプレーヤが種々提案されている。

例えば、特開２００１−２０４３５７号公報には、回転自在に軸支された防除ブームと、この防除ブームを揺動可能にするアクチュエータと、防除ブームの左右方向の傾斜度を計測する検出手段と、この検出手段による検出情報に基づいてアクチュエータに左右方向の傾斜補正に関する制御信号を出力する制御手段とを有するブーム水平制御装置が提案されている（特許文献１）。この特許文献１の記載によると、ブーム水平制御装置は、傾斜センサにより防除ブームの左右方向傾斜角を常時測定し、測定結果に基づいて制御手段からのアクチュエータに傾斜補正の制御信号を出力することでブームの水平制御を行っているとされている。

また、特開２００８−２００００５号公報には、走行装置に備えられるとともに、複数のノズルを備えたノズルパイプを支持し、走行装置の左右に延出するブームと、上辺となる節と、上辺の左右端部と下辺の左右端部とを左右でそれぞれ繋ぐ一対の斜辺となる節とから概略台形となる台形リンクを備えるブーム支持装置と、前記台形リンクの一対の斜辺となる節の少なくとも一方に節の長さを伸縮駆動するアクチュエータとを備えるブームスプレーヤが提案されている（特許文献２）。この特許文献２の記載によると、ブームスプレーヤは、ブームが振り子状に揺動可能となっているため、圃場が傾斜地でなければブームの水平な状態を保持することができるとされている。また、圃場が傾斜地の場合には、アクチュエータにより、左右の斜辺の長さを異なるものとすることで、圃場に対してブームを平行な状態に調整することができるとされている。

特開２００１−２０４３５７号公報 特開２００８−２００００５号公報

しかしながら、特許文献１に記載された発明においては、防除ブームの左右方向の傾斜度を計測してからアクチュエータを作動させるためタイムラグが生じるおそがある。そのようなタイムラグを短くするためには、高精度な検出手段が必要であり、高性能の制御プログラムも必要であるところ、開発コストの問題や圃場を走行する振動にも強い耐衝撃性を高める装置が必要になるという問題がある。また、傾斜地においては、制御手段によってブームが水平に保たれるため、傾斜の山側ではブームの先端が圃場に接近し、ブームが作物に接触して傷つけたり、ブームが圃場と接触して破損するおそれもある。よって、特許文献１のようなブーム水平制御装置は、傾斜面のある圃場では使用できない。

また、特許文献２に記載された発明においては、台形リンクを用いる場合、ブームが揺れると、節の長さが短い方のブーム側が高くなって圃場との水平を保てないという問題がある。よって、特許文献２のような台形リンクを用いたブームスプレーヤは、傾斜面で、かつブームが常に揺れるような凹凸が連続している圃場では使用できない。

また、ブームが圃場との平行を保てなくなる要因は、走行路面の小石やぬかるみ等による外乱のみならず、圃場の傾斜が変化する場合、あるいは方向転換する場合の遠心力によるもの等、様々である。さらに、上記外乱も小石等の場合は揺れの周期が短く、ぬかるみ等の場合は揺れの周期が長くなり、それらの周期は走行装置の速度によっても変化する。

よって、圃場の様々な状況に応じてブームの傾斜を適切に調整して薬剤や肥料を散布できるブームスプレーヤが望まれていた。

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、圃場の走行路面の状態や作業状況に応じてブームの角度調整手段を適宜選択し、前記ブームの傾斜角を適切に調整可能なブームスプレーヤを提供することを目的としている。

本発明に係るブームスプレーヤは、圃場に薬剤を散布するブームスプレーヤであって、前記圃場を走行する走行装置に固定される基部フレームと、前記薬剤を散布する複数の散布ノズルを備える薬剤散布手段と、前記各散布ノズルを長手方向に配置しているブームと、上端側に設けた上支点において前記基部フレームに揺振自在に支持されているとともに、下端側に設けた下支点において前記ブームを重心近傍で回動自在に支持しているブーム支持アームと、前記ブーム支持アームに対する前記ブームの傾斜角度を任意に調整可能なブーム角度調整手段とを有する。

また、本発明の一態様として、前記上支点において、前記ブーム支持アームを前記基部フレームに対して所定の角度で固定するアーム固定手段を有してもよい。

さらに、本発明の一態様として、前記ブーム角度調整手段により角度調整された前記ブームの前記ブーム支持アームに対する傾斜状態を初期位置として設定し、この初期位置から回動した前記ブームに対して反対方向の回動力を付与して初期位置に復帰させるブーム位置復帰手段を有してもよい。

また、本発明の一態様として、前記ブーム角度調整手段により角度調整された前記ブームの前記ブーム支持アームに対する傾斜状態を固定するブーム固定手段を有してもよい。

さらに、本発明の一態様として、互いに交差させて接触しつつ軸回転可能な一対のブームガイドローラを前記基部フレームと前記ブームとの間に設け、一方を前記基部フレームに固定するとともに他方を前記ブームに固定し、前記基部フレームに対する前記ブームの揺振または回動の動作を案内するようにしてもよい。

また、本発明の一態様として、互いに面接触可能な一対のブーム支持板を前記基部フレームと前記ブームとの間に設け、前記ブームが前後方向に傾斜しないように支えてもよい。

さらに、本発明の一態様として、前記上支点において前記ブーム支持アームを前記基部フレームに固定し、かつ、前記下支点において前記ブームを前記ブーム支持アームに対して固定する第１モードと、前記上支点において前記ブーム支持アームを揺振自在に支持し、かつ、前記下支点において前記ブームを前記ブーム支持アームに対して固定する第２モードと、前記上支点において前記ブーム支持アームを前記基部フレームに固定し、かつ、前記下支点において前記ブームを回動自在に支持する第３モードと、前記上支点において前記ブーム支持アームを揺動自在に支持し、かつ、前記下支点において前記ブームを回動自在に支持する第４モードとのいずれかのモードに切り換えるモード制御手段を有してもよい。

本発明によれば、圃場の走行路面の状態や作業状況に応じてブームの角度調整手段を適宜選択し、前記ブームの傾斜角を適切に調整することができる。

本発明に係るブームスプレーヤの一実施形態を示す背面図である。 本実施形態における基部フレーム、ブーム支持アームおよびセンターブームを示す分解斜視図である。 本実施形態のブームスプレーヤのサイドブームを折り畳んだ状態を示す側面図である。 本実施形態のブームスプレーヤのセンターブームを示す背面拡大図である。 本実施形態のブームスプレーヤを示す側面図である。 本実施形態における第１モードから第４モードの上支点および下支点の状態を示す表である。 本実施形態において第２モードまたは第４モードを選択した場合のブームスプレーヤの静止状態を示す背面状態図である。 本実施形態において第３モードを選択した場合のブームスプレーヤの静止状態を示す正面状態図である。

以下、本発明に係るブームスプレーヤの一実施形態について図面を用いて説明する。図１は、本実施形態のブームスプレーヤ１を示す背面図である。また、図２は、本実施形態のブームスプレーヤ１の構成部である、主に、基部フレーム２、ブーム支持アーム５およびセンターブーム４１を示す組み立て斜視図である。

図１および図２に示すように、本実施形態のブームスプレーヤ１は、主として、走行装置ａに固定される基部フレーム２と、複数の散布ノズル３１から薬剤を散布する薬剤散布手段３と、各散布ノズル３１を長手方向に配置しているブーム４と、基部フレーム２に揺振自在に支持されているとともにブーム４を重心近傍で回動自在に支持しているブーム支持アーム５と、ブーム支持アーム５に対するブーム４の傾斜角度を任意に調整可能にするブーム角度調整手段６と、ブーム４の傾斜状態を固定するブーム固定手段７と、ブーム支持アーム５を基部フレーム２に対して所定の角度で固定するアーム固定手段８と、ブーム４に対して反対方向の回動力を付与して初期位置に復帰させるブーム位置復帰手段９と、基部フレーム２に対するブーム４の揺振または回動の動作を案内させるブームガイドローラ１０と、ブーム４が前後方向に傾斜しないように支えるブーム支持板１１と、各手段を適宜制御することで第１モードから第４モードのいずれかのモードに切り換えるモード制御手段（図示しない）とを有している。

なお、本実施形態で示すブームスプレーヤ１は、走行装置ａとは別体に構成された例を挙げており、この走行装置ａとは基部フレーム２を介して固定されているが、この構成に限る必要はない。走行装置ａを含むブームスプレーヤ１として構成してもよい。また、走行装置ａは、トラクタ等に牽引させる牽引式のものやエンジン等の駆動機関を備えた自走式のもの等から適宜選択してよい。本実施形態における走行装置ａは、図３に示すように牽引式のものである。

以下、本実施形態のブームスプレーヤ１の各構成について詳細に説明する。

基部フレーム２は、ブーム４を走行装置ａに固定するための基部となるものであり、折り曲げられた金属板や金属管等により製造されるフレーム構造体からなる。本実施形態における基部フレーム２は、図２に示すように、３本の柱状フレーム材２１と、それら柱状フレーム材２１を略等間隔平行に固定する上下２つの梁状フレーム材２２とを有している。また、左右の柱状フレーム材２１の走行装置ａ側には、油圧制御により上下に伸縮可能なリフト用油圧シリンダー２３が設けられている。よって、基部フレーム２は、リフト用油圧シリンダー２３によってブーム４の高さを調整可能になっている。

また、上記３本の柱状フレーム材２１のうち中央の柱状フレーム材２１の上部には、ブーム支持アーム５を揺振自在に支持するためのアーム支持軸２４が設けられている。

薬剤散布手段３は、薬剤を圃場に散布するためのものであり、薬剤を貯留するための薬剤貯留タンク（図示しない）と、前記薬剤を散布するための複数の散布ノズル３１と、前記薬剤貯留タンクの薬剤を前記各散布ノズルに供給するための供給ポンプ（図示しない）と、この供給ポンプと前記各散布ノズル３１とを繋ぐ薬剤供給管３２とを有している。

また、本実施形態における貯留タンクおよび供給ポンプは走行装置ａに搭載されており、各散布ノズル３はブーム４の下辺に沿って略直線状に配列されている。

なお、貯留タンクおよび供給ポンプの設置箇所は、走行装置ａに限定されるものではなく、基部フレーム２に設けてもよい。また、薬剤散布手段３の構成は、特に限定されるものではなく、適宜選択変更してよい。例えば、薬剤が固形肥料等の場合は、固形肥料を貯留する貯留タンクを高い位置に設置し、供給ポンプを使用せずに薬剤を自重により供給するような構成を採用してもよい。

次に、ブーム４は、複数の散布ノズル３１を配置して圃場を走行することにより薬剤を広範囲に散布するためのものであり、本実施形態では、図１に示すように、走行装置ａの背部に設けられ、左右方向に延出された長尺状の金属板や金属管等から構成されたフレーム構造体により構成されている。前記ブーム４は、各散布ノズル３１や薬剤供給管３２等を含むブーム全体の重心近傍となる位置において、ブーム支持軸４５を介してブーム支持アーム５に回転自在に支持されている。

また、本実施形態におけるブーム４は、走行装置ａの真後ろに配置されるセンターブーム４１と、この左右に延出される一対のサイドブーム４２，４２とから構成されている。また、そのサイドブーム４２とセンターブーム４１との接続部分には、図３に示すように、ブーム４を前方の走行装置ａ側に折り畳むことを可能としたブーム折り畳み機構４３が設けられている。図２に示すように、本実施形態においてブーム折り畳み機構４３は、センターブーム４１の左右に設けられた軸回転自在なヒンジ４３１と、そのヒンジ４３１とセンターブーム４１とに接続された伸縮自在なブーム折り畳み用油圧シリンダー４３２とを有している。

さらに、図３に示すように、前記サイドブーム４２の長手方向の略中央部には、その先端側をセンターブーム４１側に折り畳むことを可能にしたサイドブーム折り畳み機構４４が設けられている。このサイドブーム折り畳み機構４４はその先端側を持ち上げるようにセンターブーム４１側に折り畳むヒンジ４４１と、そのヒンジ４４１と前記サイドブーム４４とに接続された伸縮自在なサイドブーム用油圧シリンダー４４２とを有している。

なお、本実施形態においては、サイドブーム４４を折り畳むのにブーム折り畳み機構４３およびサイドブーム折り畳み機構４４において油圧シリンダーを用いているが、特に限定されるものではなく、モーター等のアクチュエータを用いてもよく、手動で行ってもよい。

次に、ブーム支持アーム５について説明する。図２および図４に示すように、本実施形態のブーム支持アーム５は、ブーム４を振り子動作を可能に支持するためのものであり、上端側に上支点５１が設けられ、下端側に下支点５２が設けられている。前記上支点５１ではアーム支持軸２４を介して基部フレーム２に揺振自在に軸支されている。また、下支点５２ではブーム支持軸４５を介してブーム４を回動自在に軸支している。さらに、ブーム支持アーム５の上支点５１と下支点５２との間には、左右一対のコイルバネ５３，５３が配置されており、緩衝材として機能するようになっている。以上の構成により、前記ブーム４は当該ブーム支持アーム５を介して振り子のように揺動可能になっている。

また、ブーム支持アーム５には、略Ｌ字状の取付アーム５４が別途、連結されている。この取付アーム５４の上端部は前記上支点５１と前記下支点５２を結ぶ上方延長線上に配置されている。そして、この取付アーム５４には、ブーム角度調整手段６、ブーム固定手段７およびブーム位置復帰手段９がそれぞれ取り付けられている。具体的には、図２、図４、図７および図８に示すように、前記取付アーム５４の上端部にはブーム位置復帰手段９が取り付けられ、その上下中央部にはブーム角度調整手段６およびブーム固定手段７が取り付けられている。

また、ブーム支持アーム５の下端部には、アーム固定手段８が取り付けられている。なお、アーム固定手段８の詳細については次のブーム角度調整手段６およびブーム固定手段７の説明の後に説明する。

ブーム角度調整手段６は、ブーム支持アーム５に対するブーム４の傾斜角度を任意に調整するものである。本実施形態におけるブーム角度調整手段６は、伸縮自在な角度調整用油圧シリンダー６１により構成されており、その角度調整用油圧シリンダー６１のシリンダ本体６２をブーム４に固定しているとともに、ピストンアーム６３を前記取付アーム５４の上下中央部に固定している。

また、本実施形態におけるブーム角度調整手段６は、ブーム固定手段７としても機能する。すなわち、前記角度調整用油圧シリンダー６１は、任意の長さに伸縮することでブーム４の傾斜角を調整するとともに、その状態を維持することでブーム４が回動しないように固定できるようになっている。また、換言すれば、角度調整用油圧シリンダー６１を常に伸縮自在にすればブーム４を回動可能に維持することができる。よって、角度調整用油圧シリンダー６１は、ピストンアーム６３を伸縮自在にするか固定するかを選択的に機能させられるようになっている。

なお、ブーム角度調整手段６およびブーム固定手段７に用いられる機構は、油圧シリンダーに限定されるものではなく、空気圧シリンダー、ステッピングモータやスライドモーター等の角度を調整できる機能を有するものから適宜選択することができる。また、ブーム固定手段７は、油圧シリンダーの他、例えばピン等を差し込むことにより固定できる構成にしてもよい。

アーム固定手段８は、ブーム支持アーム５が上支点５１において揺振するのを規制することにより、前記ブーム支持アーム５を基部フレーム２に対して所定の角度で固定するものである。本実施形態におけるアーム固定手段８は、伸縮自在なアーム固定用油圧シリンダー８１により構成されており、そのアーム固定用油圧シリンダー８１のシリンダ本体８２を基部フレーム２に固定し、ピストンアーム８３を前記ブーム支持アーム５の下端部に固定している。そして、前記アーム固定用油圧シリンダー８１は、任意の長さに伸縮するとともに、その状態を固定的に維持する機能を有する。

なお、アーム固定手段８は、油圧シリンダーに限定されるものではなく、空気圧シリンダー、ステッピングモータやスライドモーター等の角度を調整して固定できる機能を有するものから適宜選択してよい。

次に、ブーム位置復帰手段９は、ブーム角度調整手段６により角度調整されたブーム４のブーム支持アーム５に対する傾斜状態を初期位置として設定し、この初期位置から回動した前記ブーム４に対して反対方向の回動力を付与して初期位置に復帰させるものである。本実施形態では、図２、図４および図８に示すように、左右一対の復帰バネ９１，９１により構成されており、その一端を前述した取付アーム５４の上端部に固定し、他端をブーム４の上部に設けた左右の復帰手段設置部９２，９２に固定している。なお、本実施形態における復帰バネ９１は、長さ調整部９３を有しており、張力を調整可能に構成されている。

本実施形態では、長さ調整部９３により、ブーム角度調整手段６により角度調整されたブーム４のブーム支持アーム５に対する傾斜状態を初期位置として設定し、ブーム４がこの初期値に対して所定角度より回動すると、復帰バネ９１，９１の張力により反対方向の回動力を付与するように、若干の余裕を持たせて架設されている。

なお、ブーム位置復帰手段９は、上記復帰バネ９１，９１に限定されるものではなく、ステッピングモータやスライドモーター等のブームの回転に対して、反対方向の回転力を与えることのできる構成から適宜選択してもよい。

次に、ブームガイドローラー１０およびブーム支持板１１について説明する。

まず、ブームガイドローラー１０は、走行装置ａの揺動がブーム４に伝わらないように、ブーム４がブーム支持アーム５の上支点５１において揺振または下支点５２において回動する際に、ブーム支持アーム５および基部フレーム２との間で生じる摩擦抵抗を軽減するとともに、略同一面内で揺振または回動するように案内するためのものである。

図２および図５に示すように、本実施形態におけるブームガイドローラー１０は、一対の軸回転可能なブームローラー１０１，１０１によって構成されており、基部フレーム２とブーム４との間に配置されている。また、それら一対のブームローラー１０は、互いに交差してローラー面を接触しつつ、一方が基部フレーム２に軸支されているとともに他方がブーム４に軸支されている。また、前記ブームガイドローラー１０は、図４に示すように、基部フレーム２の左右の柱状フレーム材２１において上下の４箇所設けられている。そして、対となるブームローラー１０１，１０１同士が適当な角度、本実施形態では約４５度の角度で交差されている。なお、ブームガイドローラー１０の数や設置位置については特に限定されるものではなく、ブーム４が揺振または回動し易くなるように適宜選択されるものである。

ブーム支持板１１は、基部フレーム２とブーム４との平行を維持し、ブーム４が基部フレーム２に対して前後方向に倒れないようにしている。特に、上り傾斜や下り傾斜を走行する場合やサイドブーム４２が折り畳まれた状態で移動する場合には、ブーム４やブーム支持アーム５が前方または後方に傾くため、ブーム軸支部４５やアーム軸支部２４が破損しないように支えるものである。

図２および図５に示すように、本実施形態におけるブーム支持板１１は、一対の樹脂等からなる低摩擦の板から構成されており、基部フレーム２とブーム４との間で互いに面接触可能に配置されている。また、図４に示すように、前記ブーム支持板１１は、ブームガイドローラー１０と同様に、基部フレーム２の左右の柱状フレーム材２１において上下の４箇所設けられている。なお、ブーム支持板１１の数や設置位置については特に限定されるものではなく、ブーム４が前方または後方に傾かないように適宜選択されるものである。

次に、モード制御手段（図示しない）について説明する。モード制御手段は、主に、ブーム角度調整手段６、ブーム固定手段７およびアーム固定手段８を制御する機能を有しており、走行路面状況や作業状況等に応じた、図６に示す第１モードから第４モードまでの４つのモードを適宜選択可能となっている。

本実施形態におけるモード制御手段は、ブーム角度調整手段６およびブーム固定手段７としての角度調整用油圧シリンダー６１およびアーム固定手段８としてのアーム固定用油圧シリンダー８１を制御するとともに、リフト用油圧シリンダー２３、ブーム折り畳み用油圧シリンダー４３２、サイドブーム用油圧シリンダー４４２をそれぞれ制御する油圧制御部を備えている。

第１モードから第４モードの各モードの詳細については、本実施形態のブームスプレーヤ１における各機構の作用と合わせて、以下で説明する

『第１モードについて』
第１モードは、モード制御手段により、上支点５１においてブーム支持アーム５を基部フレーム２に固定し、かつ、下支点５２においてブーム４をブーム支持アーム５に対して固定するモードである。

本実施形態において第１モードを選択して薬剤を散布する場合、ブーム支持アーム５は、アーム固定手段８であるアーム固定用油圧シリンダー８１によって任意の角度に固定される。また、ブーム４は、ブーム角度調整手段６およびブーム固定手段７である角度調整用油圧シリンダー６１によって圃場と平行となるように回動されて固定される。さらに、必要な場合は、リフト用油圧シリンダー２３によって、圃場や圃場の農作物の高さに対して適当な高さに調整される。

なお、第１モードにおけるブーム４の角度調整等の作業順は、特に限定されるものではなく、圃場の状況、障害物の有無等から適宜決定すればよい。

以上のように、第１モードを選択すると、ブーム４が走行装置ａと一体的に動くため、走行路面が平坦である場合にブーム４が所定の角度を維持し、好適である。また、走行中にはブーム４と走行装置ａとが一体的に動くため安定した走行ができる。よって、圃場が平坦である場合および車庫から圃場へ移動する場合等には、第１モードを選択するのが有効である。

また、第２モード、第３モードおよび第４モードを選択している場合において、進行方向を大きく転換する場合には、一時的に第１モードを選択することによってブーム４が遠心力により大きく傾いてしまうのを防止することができる。

『第２モードについて』
第２モードは、上支点５１においてブーム支持アーム５を揺振自在に支持し、かつ、下支点５２においてブーム４をブーム支持アーム５に対して固定するモードである。

本実施形態において第２モードを選択して薬剤を散布する場合、ブーム支持アーム５は、アーム固定用油圧シリンダー８１による負荷を与えずに揺振自在に支持される。また、ブーム４は、角度調整用油圧シリンダー６１によって圃場と平行となるように回動されて固定される。よって、ブーム４は、図７に示すように、ブーム支持アーム５を介して懸垂され、圃場の路面状況に合わせて振り子のように揺振する。また、必要な場合は、リフト用油圧シリンダー２３によって、圃場や農作物の高さに対して適当な高さに調整される。

以上のように、第２モードを選択すると、ブーム４とブーム支持アーム５とは一体的に連結され、揺振の周期が長くなる。周期が長くなると、走行路面の細かな凹凸によって走行装置ａが小さく振動してもブーム４は大きく揺れないし、振動してもブーム４およびブーム支持アーム５の自重により垂下状態に戻る。よって、圃場が比較的なだらかで小石等による小さな振動が生じる程度である場合には、第２モード選択するのが有効である。

『第３モードについて』
第３モードは、モード制御手段により、上支点５１においてブーム支持アーム５を基部フレーム２に固定し、かつ、下支点５２においてブーム４を回動自在に支持するモードである。

本実施形態において第３モードを選択して薬剤を散布する場合、ブーム支持アーム５は、アーム固定用油圧シリンダー８１によって任意の角度に調整をして固定される。また、ブーム４は、図８に示すように、角度調整用油圧シリンダー６１によって圃場と平行となるように回動される。ただし、第３モードでは、角度調整油圧シリンダー６１を回動後に固定せずに回動自在に支持させる。このときブーム４を重心位置で軸支しているので回動後の状態が維持される。さらに、必要な場合は、リフト用油圧シリンダー２３によって、圃場や農作物の高さに対して適当な高さに調整される。

第３モードにおいて、ブーム４は、重心近傍となる位置に設けられたブーム支持軸４５によって支持されているため、外力が加わらなければ角度調整油圧シリンダー６１により固定せずとも回動しない。よって、ブームは圃場との平行が維持される。

また、走行装置ａが外乱等により揺れてブーム４に外力が加わると回動することがある。ブーム４が重心位置で軸支しているので、一旦回動を始めると、回動し続けることになる。但し、本実施形態では、ブーム位置復帰手段９が反対方向の回動力を付与するため、回動を抑制しブーム４と圃場の平行を維持する。

具体的には、復帰バネ９１，９１が、若干の余裕を持たせて架設されているため、小石等の比較的小さな走行装置ａの傾きに対しては張力を発揮せず、ブーム４は圃場に対する角度を維持する。また、外力によりブーム４が回転し、あるいは圃場の傾斜面によって走行装置ａが大きく傾く場合には、復帰バネ９１，９１の張力により反対方向の回動力を付与して初期位置に復帰させることができる。

以上のように、第３モードを選択すると、小石等の比較的小さな外乱に対してはブーム４の角度で維持することができる。また、外乱によってブーム４が回転を始めてもブーム位置復帰手段９によってブーム４を初期位置に復帰させることができる。さらに、圃場の傾斜が変化する場合には、ブーム４がブーム位置復帰手段９によって走行装置ａの傾き対して追従し、別途、作業途中にブーム４の角度調整をする必要がないため有効である。

『第４モードについて』
第４モードは、上支点５１においてブーム支持アーム５を揺動自在に支持し、かつ、下支点５２においてブーム４を回動自在に支持するモードである。

本実施形態において第４モードを選択して薬剤を散布する場合、ブーム支持アーム５は、アーム固定用油圧シリンダー８１による負荷を与えずに揺振自在に支持される。また、ブーム４は、図７に示すように、角度調整用油圧シリンダー６１によって圃場と平行となるように回動され、固定はせずに回転自在に支持させる。さらに、必要な場合は、リフト用油圧シリンダー２３によって、圃場や農作物の高さに対して適当な高さに調整される。

以上のように、第４モードを選択すると、ブーム支持アーム５の揺振の周期が短くなり、小石等の比較的小さな外乱に対しても、走行路面のぬかるみなどの大きな振動に対してもブーム４の振動を抑制することができる。すなわち、第４モードは、周期の異なる外乱に対しても圃場との平行を保つことができ、圃場が平坦であっても傾斜地であってもよく、適応範囲の広い好適なモードである。なお、圃場の傾斜が変化する場合は、角度調整用油圧シリンダー６１によって圃場と平行となるように調整しながら作業することにより、対処することができる。

一方、一対のブームガイドローラー１０は、互いにローラー面で接触しているためブームローラー１０１，１０１同士の摩擦が少ない。また、各ブームローラー１０１が回動自在に支持されているため、ブーム４の角度調整時や揺振および回動の際に前記ブーム４が円滑に動作するように案内する。さらに、対となるブームローラー１０１，１０１同士を適当な角度で交差させているため、ブーム４の上下左右の動きを円滑にし、特に、揺振方向および回動方向に動作しやすくなっている。

よって、ブーム４が円滑に動作するため、外乱により生じる振動に対し、上支点５１および下支点５２を固定しないことで振動を抑制するようになっている。

ブーム支持板１１は、基部フレーム２とブーム４との平行を維持することができる。よって、ブーム４が必要以上に傾くのを防止し、ブーム支持軸４５やアーム支持軸２４に曲げ力を与えるのを防止し、破損するのを防止しすることができる。また、各ブーム支持板１１が低摩擦の板で構成されているため、ブーム４の揺振および回動を妨げない。さらに、ブーム支持板１１が基部フレーム２の左右上下の４箇所設けられているため、ブーム４の前方または後方のみならず、左右にも傾かないようにすることができる。

また、本実施形態ではブーム折り畳み機構４３およびサイドブーム折り畳み機構４４によってサイドブーム４２を折り畳むことができるため、移動時や格納時に邪魔にならない。

また、本実施形態における薬剤散布手段３の供給ポンプは、貯留タンクから薬剤供給管３２を介して散布ノズル３１へと薬剤を供給する。よって、ブームスプレーヤ１が走行中に薬剤を複数の散布ノズル３１から圃場に散布することで、広範囲に薬剤を散布することができる。

以上のような本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
１．傾斜地において、圃場とブーム４を平行に維持することができる。
２．圃場の状況に応じて第１〜第４モードを任意に選択することができる。
３．第１モードを選択することにより、移動時の走行を安定させることができる。
４．第２モードを選択することにより、振動を抑制でき、振動した際もブーム４等の自重により初めの状態に戻すことができる。
５．第３モードを選択することにより、振動を抑制できるとともに、ブーム位置復帰手段９により圃場の傾斜面が変化してもブーム４の角度を適切に追従させることができる。
６．第４モードを選択することにより、周期の異なる振動に対して、ブーム４の角度を維持することができる。

１ ブームスプレーヤ
２ 基部フレーム
３ 薬剤散布手段
４ ブーム
５ ブーム支持アーム
６ ブーム角度調整手段
７ ブーム固定手段
８ アーム固定手段
９ ブーム位置復帰手段
１０ ブームガイドローラ
１１ ブーム支持板
２１ 柱状フレーム材
２２ 梁状フレーム材
２３ リフト用油圧シリンダー
２４ アーム支持軸
３１ 散布ノズル
３２ 薬剤供給管
４１ センターブーム
４２ サイドブーム
４３ ブーム折り畳み機構
４４ サイドブーム折り畳み機構
５１ 上支点
５２ 下支点
５３ コイルバネ
５４ 取付アーム
６１ 角度調整用油圧シリンダー
６２ シリンダ本体
６３ ピストンアーム
８１ アーム固定用油圧シリンダー８１
８２ シリンダ本体
８３ ピストンアーム
９１ 復帰バネ
９２ 復帰手段設置部
９３ 長さ調整部
１０１ ブームローラー
４３１ ヒンジ
４３２ ブーム折り畳み用油圧シリンダー
４４１ ヒンジ
４４２ サイドブーム用油圧シリンダー
ａ 走行装置

Claims (7)

1. 圃場に薬剤を散布するブームスプレーヤであって、
   前記圃場を走行する走行装置に固定される基部フレームと、
   前記薬剤を散布する複数の散布ノズルを備える薬剤散布手段と、
   前記各散布ノズルを長手方向に配置しているブームと、
   上端側に設けた上支点において前記基部フレームに揺振自在に軸支されているとともに、下端側に設けた下支点において前記ブーム全体の重心近傍の位置を回動自在に軸支しているブーム支持アームと、
   前記ブーム支持アームに対する前記ブームの傾斜角度を任意に調整可能なブーム角度調整手段と
   を有するブームスプレーヤ。
2. 前記上支点において、前記ブーム支持アームを前記基部フレームに対して所定の角度で固定するアーム固定手段を有する請求項１に記載のブームスプレーヤ。
3. 前記ブーム角度調整手段により角度調整された前記ブームの前記ブーム支持アームに対する傾斜状態を初期位置として設定し、この初期位置から回動した前記ブームに対して反対方向の回動力を付与して初期位置に復帰させるブーム位置復帰手段を有する請求項１または請求項２に記載のブームスプレーヤ。
4. 前記ブーム角度調整手段により角度調整された前記ブームの前記ブーム支持アームに対する傾斜状態を固定するブーム固定手段を有する請求項１から請求項３のいずれかに記載のブームスプレーヤ。
5. 互いに交差させて接触しつつ軸回転可能な一対のブームガイドローラを前記基部フレームと前記ブームとの間に設け、一方を前記基部フレームに固定するとともに他方を前記ブームに固定し、前記基部フレームに対する前記ブームの揺振または回動の動作を案内する請求項１から請求項４のいずれかに記載のブームスプレーヤ。
6. ブーム支持板を前記基部フレームと前記ブームとの間に設け、前記ブームが前方または後方に傾斜しないように支える請求項１から請求項５のいずれかに記載のブームスプレーヤ。
7. 前記上支点において前記ブーム支持アームを前記基部フレームに固定し、かつ、前記下支点において前記ブームを前記ブーム支持アームに対して固定する第１モードと、
   前記上支点において前記ブーム支持アームを揺振自在に支持し、かつ、前記下支点において前記ブームを前記ブーム支持アームに対して固定する第２モードと、
   前記上支点において前記ブーム支持アームを前記基部フレームに固定し、かつ、前記下支点において前記ブームを回動自在に支持する第３モードと、
   前記上支点において前記ブーム支持アームを揺動自在に支持し、かつ、前記下支点において前記ブームを回動自在に支持する第４モードと
   のいずれかのモードに切り換えるモード制御手段を有する請求項４から請求項６のいずれかに記載のブームスプレーヤ。

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