JP2000139321A - レール走行式防除機並びに防除方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 茶樹内部にまで薬液等を散布することで防除
効率を高め、農薬費用を低減し、更に病害虫に対する農
薬の感受性の低下や周辺環境の汚染を低減することので
きる、新規なレール走行式防除機並びにこれを用いた防
除方法を提供する。 【解決手段】 茶畝Ａの両側脇に敷設されるレール４上
に跨がって自走する作業台車２と、この作業台車２に搭
載される散布装置３とを具備して防除作業を自動で行う
装置において、前記散布装置３に具備するノズル３０
は、茶樹Ａ上方から、茶樹Ａ内部の深層部に至る範囲で
昇降自在としたことを特徴として成り、レール走行を前
提としながらも、茶樹Ａ内部深層部にまで薬液Ｌ等を散
布することができるため、防除効率を高め、農薬費用を
低減し、更に病害虫に対する農薬の感受性の低下や周辺
環境の汚染を低減することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は茶畝の両側脇に敷設
されるレール上に跨がって害虫等の防除作業を自動で行
う防除機に関するものであって、特に茶樹内部にまで薬
液を散布することのできる防除方法並びにレール走行式
防除機に係るものである。

【０００２】

【発明の背景】従来、茶園における病害虫防除等のため
の農薬等の散布にあたっては、茶樹の樹叢内に噴霧口を
臨ませる突っ込み噴口式あるいは茶畝上面から薬液を噴
霧するアーチ型噴口式の防除機が用いられている。この
うち前者の突っ込み噴口式防除機は可搬式の装置であっ
て、ノズルを茶樹内部に臨ませて茶樹全域にわたって薬
液の散布を行うことができるものの、作業者に与える労
力負担が大きい。

【０００３】一方、後者のアーチ型噴口式防除機は、レ
ール走行式茶園管理装置の作業台車に対してアーチ型フ
レームを具え、このフレームにノズルを具備することで
自動散布が可能なものであるが、レール走行を前提とし
ているため図６に示すように茶樹Ａの側方あるいは茶樹
Ａの上方に望むようにしてノズル３０′を具えている。
そしてこれらのノズル３０′から茶樹Ａに向けて薬液Ｌ
を散布するものであるため、茶樹Ａ内部にまで薬液Ｌが
及ばず、防除効率は充分であるとは言えなかった。この
ため防除効率を高めるために、薬液Ｌの過剰散布が行わ
れがちであり、農薬費用の増大を招くばかりでなく、病
害虫に対する農薬の感受性の低下を引き起こしたり、周
辺環境の汚染を招いてしまうこともあった。

【０００４】

【開発を試みた技術的課題】本発明はこのような背景を
認識してなされたものであって、茶樹内部にまで薬液等
を散布することで防除効率を高め、農薬費用を低減し、
更に病害虫に対する農薬の感受性の低下や周辺環境の汚
染を低減することのできる、新規なレール走行式防除機
並びに防除方法の開発を試みたものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】すなわち請求項１記載の
レール走行式防除機は、茶畝の両側脇に敷設されるレー
ル上に跨がって自走する作業台車と、この作業台車に搭
載される散布装置とを具備して防除作業を自動で行う装
置において、前記散布装置に具備するノズルは、茶樹上
方から、茶樹内部の深層部に至る範囲で昇降自在とした
ことを特徴として成るものである。この発明によれば、
レール走行を前提としながらも、茶樹内部深層部にまで
薬液等を散布することができるため、防除効率を高め、
農薬費用を低減し、更に病害虫に対する農薬の感受性の
低下や周辺環境の汚染を低減することができる。

【０００６】また請求項２記載のレール走行式防除機
は、前記要件に加え、前記ノズルは、作業台車の後部を
支点として回動自在に具えられた回動杆の回動端側に具
えたことを特徴として成るものである。この発明によれ
ば、簡易な構造によってノズルを昇降自在とすることが
でき、コスト上昇を招かない。

【０００７】更にまた請求項３記載のレール走行式防除
機は、前記請求項２記載の要件に加え、前記ノズルの昇
降動作はクランク機構によって行うものであり、前記回
動杆の回動端側にチェーンの一端を固定するとともに、
このチェーンの他端をクランクピンに固定したことを特
徴として成るものである。この発明によれば、ノズルの
昇降範囲及び昇降周期を一定に保つことができ、薬液の
散布を均等に行うことができる。

【０００８】更にまた請求項４記載のレール走行式防除
機は、前記請求項３記載の要件に加え、前記クランク機
構にはクランク軸を中心として回転する支持輪を具え、
この支持輪の一定範囲の弧の部分に検知片を具えるとと
もに、この検知片を検知するためのセンサを、検知片の
軌跡上に臨ませて具えたことを特徴として成るものであ
る。この発明によれば、検知片の位置によって、ノズル
の位置を機械的に検知することができるため、作業台車
の移動を適切に行うことができ、茶樹内部にノズルが位
置したまま作業台車の移動を行ってノズルの破損を招い
てしまうようなことがない。

【０００９】また請求項５記載の防除方法は、茶畝の両
側脇に敷設されるレール上に跨がって自走する作業台車
と、この作業台車に搭載される散布装置とを具備したレ
ール走行式防除機を用いて薬液等の散布を行う防除作業
において、前記散布装置による散布状態においては作業
台車を停止するとともに、ノズルを茶樹表面近傍から茶
樹内部の深層部に至る範囲に位置させ、一方、作業台車
の移動状態においてはノズルを茶樹上方に位置させると
ともに散布を停止することを特徴として成るものであ
る。この発明によれば、茶樹内部の深層部にまで薬液等
を散布することで防除効率を高め、農薬費用を低減し、
更に病害虫に対する農薬の感受性の低下や周辺環境の汚
染を低減することができ、またノズルの破損を招いてし
まうようなことがない。また移動状態においては薬液の
散布を防止するため余剰散布することがなく、薬液を浪
費しない。そしてこれら各請求項記載の発明の構成を手
段として前記課題の解決が図られる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下本発明を図示の実施の形態に
基づき説明する。レール走行式防除機１は、作業台車２
に対して散布装置３を搭載して成るものであり、既存の
レール走行式の茶園管理機器と同様に、圃場Ｈにおける
茶樹（茶畝）Ａの両脇に敷設したレール４上を、茶樹Ａ
を跨ぐようにして走行しながら農薬等の薬液Ｌを散布す
る装置である。なお図５においては圃場Ｈの右側をレー
ル４の終端側とし、左側を始端側とする。また図５中、
圃場Ｈの左側をいわゆる枕地Ｇとしており、ここにガイ
ドレール５が茶樹Ａに対して直角方向に敷設され、この
ガイドレール５上を横移動架台６が走行するようにして
いる。なお本実施の形態においてはこの横移動架台６の
上部に設けられる軌条も、前記レール４の延長部分とし
て実質的にレール４の役割を果たすため、レール４の概
念に含めるものとする。また前記レール４の端部にはス
トッパ７が設けられており、このものによってレール走
行式防除機１の走行範囲を規制する。

【００１１】以下本発明のレール走行式防除機１の構成
について詳細に説明する。まず適宜鋼材等を接続して成
るレール走行式防除機１のフレーム部材について説明す
ると、二本の鋼材を数ｃｍ離して平行に配した主杆１０
に対してその下端部に走行輪杆１１を接続するととも
に、前記主杆１０と走行輪杆１１とに補強杆１２を接続
する。また前記主杆１０の上部には水平杆１３を接続
し、この水平杆１３の他端部に垂直に補助輪杆１４を接
続することで前記作業台車２の走行系のフレーム部材が
形成される。一方、前記散布装置３のフレーム部材は、
前記補強杆１２の水平部分の後端部を軸１６として回動
自在に具えた平面コの字型の回動杆１５の回動端側に対
して、前記水平杆１３と平行にノズル杆１７を接続する
ことで形成する。

【００１２】次に前記作業台車２の構成について説明す
ると、この作業台車２の走行系は、前記走行輪杆１１の
前後にプーリー型の前輪２０及び後輪２１を具え、更に
前記補助輪杆１４の下部にプーリー型の補助輪２２を具
えて成る。前記前輪２０及び補助輪２２は従動輪であ
り、一方、前記後輪２１は適宜のギヤボックスを介在さ
せたモータＭｗを駆動源とする駆動輪である。

【００１３】また前記走行輪杆１１の前端部及び後端部
にはそれぞれ、スプリング等で出没自在に付勢されたス
イッチ２３及びスイッチ２４が設けられるものであり、
これらスイッチ２３及びスイッチ２４は、前記レール４
の端部に具えたストッパ７に当接するように配設され
る。

【００１４】また前記水平杆１３にはほぼ中央部分にセ
ンサ杆２５を設けるとともに、このセンサ杆２５の先端
に茶樹センサ２６を具える。この茶樹センサ２６は、本
出願人による特許出願（特開平１０−２２９７０２号
「緩停止構造を具えたレール走行式茶園管理装置」）に
開示されたものであって、一例として反射型の超音波セ
ンサ、近赤外線センサ等を適用したものである。そして
この茶樹センサ２６の検出方向と、茶樹Ａ上面との交差
角度を一例として１３°程度に設定する。なお上述の茶
樹センサ２６については、茶樹Ａの終端部を事前に検知
し、茶樹Ａの終端部付近での作業台車２の進行速度を減
ずることを目的としたものであるため、本出願人による
特許出願（特開平１０−８０２２３号「緩停止構造を具
えたレール走行式茶園管理装置」）に開示された構成と
することもできる。具体的には図示は省略するが、作業
台車２の走行輪杆１１の前方側及び後方側に超音波セン
サを具えて、前後のレール端（ストッパ７等）を検知す
るような構成とすることも可能である。

【００１５】また前記水平杆１３には、主杆１０寄りの
部分に発電機２７を搭載するものであり、この発電機２
７から各種機器へ電力が供給される。更に前記補強杆１
２の水平部分には制御盤２８が搭載され、このものがレ
ール走行式防除機１に具えた各種の受動素子から送られ
てくる情報をもとに、レール走行式防除機１に具えた能
動素子及び機器全体の制御を行う。

【００１６】次に前記散布装置３について説明する。こ
のものは、前記ノズル杆１７に対して、適宜の間隔でノ
ズル３０（本実施の形態では一例として六基）を配設す
るとともに、個々のノズル３０に対しては、ポンプ及び
薬液タンクに接続され適宜のバルブを具えたホース３１
を、適宜分岐させて接続する。これらポンプ及び薬液タ
ンクについては、レール走行式防除機１に搭載する場合
と、別途用意した車両等に積載する場合とがあるが本実
施の形態では、図示は省略するが後者の形態とする。

【００１７】次に前記散布装置３における薬液Ｌの散布
部位であるノズル３０の上下位置を変動させるための昇
降機構について説明する。このものは図３に示すように
前記主杆１０における前方側の垂直杆に対して挿通した
スリーブ３２に取り付けたクランク杆３３に対してクラ
ンク機構３４を具えて成る。このクランク機構３４は、
モータＭｃの出力軸に取り付けられた適宜の減速機構の
出力軸であるクランク軸３５に対して、直径部分を短絡
した円環状の支持輪３６を取り付け、この支持輪３６の
直径部分にクランクアーム３７を一体的に具え、更にこ
のクランクアーム３７の先端部分にクランクピン３８を
具えて成る。

【００１８】そして前記クランクピン３８にはチェーン
３９が接続されるとともに、このチェーン３９の他端は
前記回動杆１５の回動端付近に接続される。このような
構成とすることで、クランク軸３５の回転に伴うクラン
クピン３８の軌跡に対応して前記チェーン３９が上下
し、回動杆１５は軸１６を中心として回動する。本実施
の形態では、前記回動杆１５の先端部の上下ストローク
を、３０〜５０ｃｍとなるように設定した。また前記回
動杆１５と水平杆１３との間には緩衝用のスプリング４
０が取り付けられる。

【００１９】更に前記支持輪３６には検知片４１を具え
るものであり、この検知片４１は、支持輪３６の一定範
囲の弧の部分の外側に、大経の円弧状に形成される。一
方、この検知片４１を検知する部材としては一例として
リミットスイッチ４２を用いるものであり、ローラレバ
ー４３が前記検知片４１の軌跡上に臨んで位置するよう
にして、前記クランク杆３３に対して具えられる。因み
に前記検知片４１の検知手段としては前記リミットスイ
ッチ４２等の接触式センサの他、磁気センサ、近赤外線
センサ等の適宜の非接触センサ等を用いることもでき
る。

【００２０】本発明のレール走行式防除機１は上述のよ
うに構成されるものであって、以下このものを用いた防
除方法について説明する。

【００２１】〔初期状態のセッティング〕まず、圃場Ｈ
に搬入したレール走行式防除機１を横移動架台６に載置
し、初期状態にセッティングする。ここでいう初期状態
とは、図４（ａ）に示すように、クランク機構３４にお
けるクランクピン３８が上死点に位置し、回動杆１５が
回動上限に位置した状態を意味するものである。この初
期状態でノズル３０は、茶樹Ａの上方に、ある程度の空
間を空けて位置することになる。またリミットスイッチ
４２のローラレバー４３が検知片４１に接触したオン
（ＯＮ）状態となっている。

【００２２】〔前進動作〕次いで前記初期状態を維持し
たままモータＭｗを起動して、レール走行式防除機１を
横移動架台６から圃場Ｈ内に向けて出発させ、レール４
の終端側（図５中右側）に高速で進行させる。やがてレ
ール走行式防除機１がレール４の終端付近に到達する
と、茶樹Ａの終端を茶樹センサ２６が検知し、作業台車
２の走行速度を衝突時の衝撃がないように減速する。

【００２３】〔クランク機構作動〕そして作業台車２の
前端部に位置するスイッチ２３が、ストッパ７に当接し
た時点で、モータＭｗの回転を逆転してレール走行式防
除機１をレール４の始端側（図５中左側）に向けて低速
で後退させるとともに、モータＭｃを起動してクランク
機構３４を作動させる。

【００２４】〔噴霧動作〕やがて図４（ｂ）に示すよう
に支持輪３６の回転に伴って検知片４１が移動して、リ
ミットスイッチ４２が、ローラレバー４３が検知片４１
から離れたオフ（ＯＦＦ）状態となった時点でモータＭ
ｗを停止して作業台車２の後退を停止するとともに、ノ
ズル３０からの薬液Ｌの噴霧を開始する。

【００２５】このときクランク軸３５の回転に伴うクラ
ンクピン３８の軌跡に対応して前記チェーン３９が上下
し、回動杆１５は軸１６を中心として回動するため、ノ
ズル３０は図４（ｂ）に示す茶樹Ａの表面近傍から下降
を開始し、図４（ｃ）に示す３０〜５０ｃｍの深さの位
置（深層部）を下死点として、再びここから上昇し、図
４（ｄ）に示す茶樹Ａの表面近傍に戻る。

【００２６】〔後退〕このときクランク軸３５の回転に
伴い、検知片４１が再びローラレバー４３に接触するこ
とでリミットスイッチ４２はオン状態となるものであ
り、この時点でモータＭｗを起動して作業台車２の後退
を開始するとともに、ノズル３０からの薬液Ｌの噴霧を
停止する。なお本実施の形態ではリミットスイッチ４２
がオフ状態になってから再びオン状態となるまでの時
間、つまり作業台車２が停止状態にあり、且つノズル３
０からの薬液Ｌの噴霧の行われている時間を４秒程度と
なるように設定した。

【００２７】〔噴霧動作〕やがて支持輪３６の回転に伴
って検知片４１が移動してローラレバー４３が検知片４
１から離れると、リミットスイッチ４２はオフ状態とな
り、この時点でモータＭｗを停止して作業台車２の後退
を停止するとともに、ノズル３０からの薬液Ｌの噴霧を
開始する。なお本実施の形態ではリミットスイッチ４２
がオン状態になってから再びオフ状態となるまでの時
間、つまり作業台車２が後退状態にあり、且つノズル３
０からの薬液Ｌの噴霧の行われていない時間を２秒程度
となるように設定した。

【００２８】〔茶樹の移動〕以降上述のようにして噴
霧、後退を繰り返し、レール走行式防除機１がレール４
の始端側に戻ってきたときには、作業台車２後端側のス
イッチ２４が横移動架台６にけるストッパ７に当接し、
モータＭｗは停止される。次いで横移動架台６を、隣の
茶樹Ａに向けてガイドレール５上を移動させ、再び初期
状態のセッティングを行い、以降、噴霧、後退を繰り返
すものである。

【００２９】上記の説明における防除作業の形態は、レ
ール走行式防除機１を茶樹Ａの終端に位置させ、ここか
ら後退しながら行うものであったが、もちろん茶樹Ａの
始端側から前進しながら行うこともできる。

【００３０】

【他の実施の形態】上述した基本的な実施の形態では、
散布装置３に具備するノズル３０を茶樹Ａ上方から茶樹
Ａ内部の深層部に至る範囲で昇降自在とする構成として
クランク機構３４を採用したが、要はレール走行式防除
機１の走行状態あるいは散布状態に応じてノズル３０を
昇降することができればよいので以下に示すような構成
とすることもできる。つまり一例としてシリンダを用
い、このシリンダのロッドを回動杆１５等に接続し、ロ
ッドの伸縮を制御盤２８によって適宜操作することで、
ノズル３０の茶樹Ａに対する位置を変動させるような構
成を採ることが可能である。このような手段を採った場
合、別途制御盤２８のプログラミング変更を要するもの
の、既存のレール走行式防除機１に対してノズル３０の
位置の変更、シリンダストロークの変更等を施すだけ
で、本発明の防除方法を実施することができる。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、茶樹の内部にまで薬液
Ｌを噴霧することで防除効率を高め、農薬費用を低減
し、更に病害虫に対する農薬の感受性の低下や周辺環境
の汚染を低減することのできる、新規なレール走行式防
除機１並びに防除方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のレール走行式防除機の使用状態を示す
斜視図である。

【図２】同上正面図である。

【図３】クランク機構を示す斜視図である。

【図４】本発明のレール走行式防除機の使用状態を特に
クランク機構の状態に注目して段階的に示す骨格的側面
図である。

【図５】圃場の様子を骨格的に示す平面図である。

【図６】従来のアーチ型噴口式防除機による防除作業の
様子を示す正面図である。

【符号の説明】

１ レール走行式防除機 ２ 作業台車 ３ 散布装置 ４ レール ５ ガイドレール ６ 横移動架台 ７ ストッパ １０ 主杆 １１ 走行輪杆 １２ 補強杆 １３ 水平杆 １４ 補助輪杆 １５ 回動杆 １６ 軸 １７ ノズル杆 ２０ 前輪 ２１ 後輪 ２２ 補助輪 ２３ スイッチ ２４ スイッチ ２５ センサ杆 ２６ 茶樹センサ ２７ 発電機 ２８ 制御盤 ３０ ノズル ３１ ホース ３２ スリーブ ３３ クランク杆 ３４ クランク機構 ３５ クランク軸 ３６ 支持輪 ３７ クランクアーム ３８ クランクピン ３９ チェーン ４０ スプリング ４１ 検知片 ４２ リミットスイッチ ４３ ローラレバー Ａ 茶樹 Ｇ 枕地 Ｈ 圃場 Ｌ 薬液 Ｍｃ モータ Ｍｗ モータ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 茶畝の両側脇に敷設されるレール上に跨
   がって自走する作業台車と、この作業台車に搭載される
   散布装置とを具備して防除作業を自動で行う装置におい
   て、前記散布装置に具備するノズルは、茶樹上方から、
   茶樹内部の深層部に至る範囲で昇降自在としたことを特
   徴とするレール走行式防除機。
2. 【請求項２】 前記ノズルは、作業台車の後部を支点と
   して回動自在に具えられた回動杆の回動端側に具えたこ
   とを特徴とする請求項１記載のレール走行式防除機。
3. 【請求項３】 前記ノズルの昇降動作はクランク機構に
   よって行うものであり、前記回動杆の回動端側にチェー
   ンの一端を固定するとともに、このチェーンの他端をク
   ランクピンに固定したことを特徴とする請求項２記載の
   レール走行式防除機。
4. 【請求項４】 前記クランク機構にはクランク軸を中心
   として回転する支持輪を具え、この支持輪の一定範囲の
   弧の部分に検知片を具えるとともに、この検知片を検知
   するためのセンサを、検知片の軌跡上に臨ませて具えた
   ことを特徴とする請求項３記載のレール走行式防除機。
5. 【請求項５】 茶畝の両側脇に敷設されるレール上に跨
   がって自走する作業台車と、この作業台車に搭載される
   散布装置とを具備したレール走行式防除機を用いて薬液
   等の散布を行う防除作業において、前記散布装置による
   散布状態においては作業台車を停止するとともに、ノズ
   ルを茶樹表面近傍から茶樹内部の深層部に至る範囲に位
   置させ、一方、作業台車の移動状態においてはノズルを
   茶樹上方に位置させるとともに散布を停止することを特
   徴とする防除方法。