JP2001204357A - 防除作業機のブ−ム水平制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来、防除ブ−ムの水平制御装置は、機体後
方に吊持された防除作業機に折り込まれており、移動走
行の高速化が進むにつれて、後方を見て作動しているか
どうかの確認が難しく、また、防除ブ−ムの両側端部を
折りたたんで走行中に水平制御が作動すると、側方ブー
ムが運転者や他物に接当する等の走行時の安全性が確保
できない課題があった。 【解決手段】 本発明は、その課題を解決するため、つ
ぎの解決手段を講じたもので、走行車体１前部に、中央
防除ブ−ム２を左右方向揺動自在に取付け、該中央防除
ブ−ム２の左右端に左右側方防除ブーム４，５の基端部
を回動軸６，６を中心に回動自在に取付け、ブーム全体
が一直線状に広がっている時はブームの水平制御を自動
的に行ない、側方ブームが折りたたまれてブーム幅が狭
くなっている時は、水平制御の指令を出力しないか、ま
たは、折りたたまれたブームを対機体平行状態に制御す
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、防除作業機のブ−
ム水平制御装置に関する。詳しく説明すると、走行車体
の前部に左右方向に幅１０ｍ程度の薬液散布用の防除作
業機を、全体が昇降自在で、左右中央部の軸中心に左右
水平方向調節自在に取り付けた場合、圃場面への噴霧作
業を行なっている場合にはブームの水平制御を行ない、
側方防除ブームを車体近傍に折り畳んで、作業機幅を左
右方向幅２ｍ程度の幅狭にした時は水平制御を停止しよ
うとするものである。

【０００２】

【従来の技術】従来公知のものに走行車体の後部に、車
幅より幅広に両側に防除ブ−ム先端を張り出して構成し
た防除作業機で、傾斜センサによる検出情報に基づい
て、防除ブ−ムの水平制御を行なう技術が特開平７−１
５５０１９号公報で公開されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の水平制
御装置は、トラクタの後部に昇降自在に装着されたタン
クやポンプや防除ブ−ムのうち、防除ブームに左右方向
への傾斜が発生した時、その傾斜度を計測してコントロ
−ラに入力しアクチュエータで補正する構成であった。
したがって、防除ブ−ムは、運転者から見にくい後方に
取り付けられており、制御作動がタイミング的にずれて
遅れが生じても水平制御が確実に行なわれているかどう
か運転者が確認できにくい課題があった。また、薬剤や
水等の重量物を内装したタンクを昇降リンクで支持し、
この昇降リンクの後端部に防除ブームを取付けた構成で
は、防除ブームを昇降させる場合昇降アクチュエータを
大きくしないと作動反応が鈍いものであった。近年のよ
うに、防除作業機の高速化が進むと、このような従来の
水平制御装置では、防除ブームの昇降や水平の制御動作
を瞬時に対応することができず、実作業上、大きな課題
となっている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述した課題
を解決するために、次の如き技術手段を講ずるものであ
る。まず、請求項１の発明は、走行車体１前部に、車幅
より両側に張り出して延長した中央防除ブ−ム２を、前
後方向の支軸３によって支持して設け、該中央防除ブ−
ム２の左右端には夫々左右側方防除ブーム４，５の基端
部を回動軸６，６を中心に回動自在に取付け、前記支軸
３を揺動支点として揺動可能にアクチュエ−タ７に接続
して設け、該アクチュエ−タ７は、水平制御用の制御手
段８に接続して設け、該制御手段８は、前記中央防除ブ
−ム２の左右方向の傾斜度を計測する検出手段９に接続
して設け、前記制御手段８は、検出手段９から入力され
る検出情報に基づいて中央防除ブ−ム２の左右傾斜の値
を算出して、前記アクチュエ−タ７に左右方向傾斜補正
の制御信号を出力する構成であって、左右側方防除ブー
ム４，５が中央防除ブーム２に対し軸心延長方向に略一
直線状態の時にはアクチュエ−タ７に左右傾斜補正の制
御信号を出力し、左右側方防除ブーム４，５が中央防除
ブーム２に対し回動軸６部分から軸心直交方向に折り曲
げられた状態の時にはアクチュエ−タ７に左右方向傾斜
補正の制御信号を出さないことを特徴とする防除作業機
のブ−ム水平制御装置の構成とした。

【０００５】また、請求項２の発明は、走行車体１前部
に、車幅より両側に張り出して延長した中央防除ブ−ム
２を、前後方向の支軸３によって支持して設け、該中央
防除ブ−ム２の左右端には夫々左右側方防除ブーム４，
５の基端部を回動軸６，６を中心に回動自在に取付け、
前記支軸３を揺動支点として揺動可能にアクチュエ−タ
７に接続して設け、該アクチュエ−タ７は、水平制御用
の制御手段８に接続して設け、該制御手段８は、前記中
央防除ブ−ム２の左右方向の傾斜度を計測する検出手段
９に接続して設け、前記制御手段８は、検出手段９から
入力される検出情報に基づいて中央防除ブ−ム２の左右
傾斜の値を算出して、前記アクチュエ−タ７に左右方向
傾斜補正の制御信号を出力する構成であって、左右側方
防除ブーム４，５が中央防除ブーム２に対し回動軸６部
分から軸心直交方向に折り曲げられた状態の時には、正
面視で中央防除ブーム２を走行車体１と略平行となるよ
うにアクチュエ−タ７に対車体平行の制御信号を出力す
ることを特徴とした防除作業機のブ−ム水平制御装置の
構成とした。

【０００６】

【発明の効果】本発明は、以上のように構成されている
から、複数本から成る防除ブーム２，４，５が略一直線
状に広がった走行時に、走行車体１の左右方向傾斜によ
り中央防除ブーム２の左右方向の傾斜度が検出手段９で
計測されて、制御手段８からアクチュエータ７に傾斜補
正の制御信号が出力された場合、一直線状の防除ブーム
２，４，５の水平制御が確実に行なわれているか、運転
者が前方を向いた運転中に目視しながら走行できるか
ら、走行車体１の直進走行はもとより、高速での走行や
旋回操作等においても、制御動作を目で確認しながら容
易に運転でき、他物に防除ブームが接当しようとする時
の手動操作による回避も遅れずに行なうことが容易とな
り安全である。また、左右の側方防除ブーム４，５基端
部を中央防除ブーム２の両端の回動軸６，６廻りに回動
折りたたみして、側方防除ブームの終端部側を走行車体
１に近づけた場合、請求項１の発明では、アクチュエー
タ７への制御信号を出力せず、請求項２の発明では、ア
クチュエータ７への制御信号を中央防除ブーム２が対車
体水平となるようにするからいずれの発明でも、防除ブ
ーム折りたたみ時に走行車体１が凹凸の激しい悪路を走
行して、検出手段９が左右方向傾斜度を検出しても、側
方防除ブームの左右方向揺動が生じないから、側方防除
ブームが走行車体１や他物に接当する恐れ少なく走行で
き、運転操作に専念でき安全である。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図例の移動農機は、乗用管理機１
０であって、図に示すように、走行車体１の前部と後部
とに前後等径で夫々左右一対の前車輪１１と後車輪１２
とを軸架して設け、車体１上の中間部には操縦座席１３
を、その前側にハンドル１４を設けて構成している。そ
して、操作パネル１５は、前記ハンドル１４の周辺に配
置し、後述する制御手段８を立ち上げる自動スイッチ１
６等を設けて構成している。そして、エンジン１７は、
前記ハンドル１４の前側にあるボンネットカバ−１８に
よって覆われたエンジンル−ムに内装しており、回転各
部を伝動する構成としている。

【０００８】そして、走行車体１の操舵機構は、具体的
には図示しないが、前輪操舵機構と後輪操舵機構とが前
記ハンドル１４に接続して設けられ、前輪操舵モ−ドや
後輪操舵モードまたは四輪操舵モ−ド等へとのいずれか
一つを選択して切換え操舵操作ができる構成としてい
る。

【０００９】つぎに、防除装置について説明する。ま
ず、溶液タンク２０は、樹脂を素材として成形加工され
ており、単体での持ち運びが楽にできるように比較的軽
く構成されている。そして、溶液タンク２０は、図で示
すように、操縦座席１３の左右両側から背後を囲んで着
脱可能に取り付けられ、限られた狭いスペ−スに極力多
量の噴霧用の薬液や水が充填できるように構成されてい
る。そして、送液ホ−ス２１は、基端部を送液ポンプ１
９や調圧装置４０を介して前記溶液タンク２０に連通し
て設けられ、先端部を車体１の前部に設けている中央防
除ブ−ム２や左右側方防除ブーム４，５に夫々独立して
連通しており、薬液を夫々別個に圧送できる構成になっ
ている。

【００１０】そして、防除ブ−ムは、図に示すように、
車体１の前部に平行リンク機構からなる昇降装置２２前
部の上下支枠４２に、後述する支軸３を介して中央防除
ブ−ム２が取付けられ、この中央防除ブ−ム２の左右両
側に、後端側を側面視３０度程度斜め後方上側に折りた
たみ自由に枢着して連結した左右側方防除ブ−ム４，５
を取付けた３本のブームから構成している。そして、防
除ブ−ムは、前述のとおり、中央防除ブ−ム２と左右側
方防除ブ−ム４，５とにそれぞれ３本の送液ホ−ス２１
が延長して接続され、所定間隔ごとに噴霧ノズル２３を
配設して防除作業ができる構成としている。なお、前記
昇降装置２２は、昇降シリンダ４１にストロ−クセンサ
３２を並設して昇降位置（作動長）をフィ−ドバックす
る構成として、対地または対機体の高さ方向位置を検出
している。

【００１１】なお、本明細書における「左」「右」の表
現は、乗用管理機１０の前進方向に向かって見た位置を
記載している。そして、防除ブ−ムは、図２の正面図に
示すように、上述した３本のブ−ムである中央防除ブ−
ム２と左右側方防除ブ−ム４，５を横一直線に伸ばして
一本の状態にすると、走行車体１の車幅より両外側に張
り出し、一度の走行で幅１０ｍ程度の広い範囲の防除作
業ができる構成となっている。そして、防除ブ−ムは、
その真中に位置する中央防除ブ−ム２の中心部が、前記
昇降装置２２の前側に前後方向に設けられた支軸３に回
動自由に軸架され、全体がその支軸３を回動支点にして
左右が上下方向に回動する構成としている。

【００１２】そして、アクチュエ−タ７は、図３拡大図
に示すように、油圧の作動油によって伸縮する制御シリ
ンダ２４であって、一方を支軸３に連結した制御ア−ム
２５に枢着連結し、他方を前記昇降装置２２前端に取り
付けた上下支枠４２に連結して設けている。そして、ア
クチュエ−タ７は、図に示すように、後述する制御手段
８から出力される制御信号に基づいて切替え作動する制
御バルブ２６が一体に設けられ、このバルブの切り替え
によって油圧ポンプ側から供給される作動油によって伸
縮制御される構成としている。

【００１３】なお、２７はストロ−クセンサであって、
上記アクチュエ−タ７の制御シリンダ２４に並設して、
その作動長をフィ−ドバックして、対機体の揺動角度を
検出する構成としている。そして、左右側方防除ブ−ム
４，５は、図４で示すように中央に位置する中央防除ブ
−ム２の両側端に設けた回動軸６，６部を中心とした折
曲部に、それぞれ電動シリンダ２８（左２８ａ、右２８
ｂ）が装備され、夫々独立して折り曲げ操作ができる構
成になっていると共に、その折り曲げの有無を制御部に
フィードバックしている。この左右側方防除ブ−ム４，
５は、防除作業中には図２で示すように、中央に位置す
る中央防除ブ−ム２の軸心方向に沿って横方向に直線状
に延長した状態に伸ばして噴霧幅を広くすることがで
き、非作業中には、図４および図５の実線に示すよう
に、車体１に沿わせて後方に折り曲げて、車幅を狭くし
て路上走行が有利にできる構成になっている。

【００１４】そして、電動シリンダ２８は、左右のブ−
ム開閉スイッチ２９の手動操作で伸縮作動し、左右側方
防除ブ−ム４，５の開閉操作が左右独立して片側のみ、
または、左右同時に開閉操作できる構成としている。つ
ぎに、マイクロコンピュ−タを利用した制御手段８（以
下、「コントロ−ラ８」と呼ぶ。）について、図１に基
づいて説明する。

【００１５】まず、コントロ−ラ８は、制御プログラム
や基準デ−タ等を内蔵したメモリを有するマイクロコン
ピュ−タの演算制御部であって、算術、論理および比較
演算等を行なう構成となっている。そして、コントロ−
ラ８は、入力側に、自動スイッチ１６と、傾斜センサ９
（「検出手段９」に相当する。）と、相対角度センサ２
７（「ストロークセンサ２７」に相当する。）と、左右
ブーム開閉スイッチ２９（左２９ａ，右２９ｂ）と、前
輪操舵角センサ３１と、昇降シリンダ４１のストロ−ク
センサ３２と、左右側方ブ−ム閉（折りたたみ）検出セ
ンサ４３と、水平調節ダイヤル４５と、昇降操作スイッ
チ４６をそれぞれ接続して各情報を入力する構成として
いる。

【００１６】そして、コントロ−ラ８は、出力側に、ア
クチュエ−タ７への油路を切替る制御バルブ２６と、左
右のブームを開閉する左電動シリンダ２８ａと右電動シ
リンダ２８ｂと、防除ブーム全体を上下移動する昇降シ
リンダ４１をそれぞれ接続している。

【００１７】そして、コントロ−ラ８は、上記した各セ
ンサやスイッチから情報が入力されることになるが、そ
の前に、まず、自動スイッチ１６をＯＮ（入り）操作し
て、マイクロコンピュ−タを制御可能な状態に立ち上
げ、防除ブ−ム全体の水平制御を行いながら防除作業が
できる構成としている。

【００１８】以上の構成において、傾斜センサ９は、図
２に示すように、中央防除ブ−ム２に装着してその傾斜
度を計測する構成としている。そして、図３で示す相対
角度センサ２７は、支軸３の回転角度を計測するポテン
ショメ−タであって、走行車体１と中央防除ブ−ム２と
の相対的な関係角度を計測する構成としており、図例で
は、アクチュエータ７である制御シリンダ２４の伸縮長
さを測定するストロークセンサ２７が行なっている。

【００１９】そして、前輪操舵角センサ３１は、ハンド
ル１４の操作に基づいて操向される前車輪１１の操舵角
（切れ角）を計測するため、ベルクランクに設けたポテ
ンショメ−タである。そして、図５で示すストロ−クセ
ンサ３２は、昇降シリンダ４１の作動長を計測し、昇降
装置２２の対地面または対機体高さ位置を検出する構成
としている。

【００２０】つぎに、その作用について説明する。ま
ず、防除作業を行なうにあたり、予め、調合した薬液を
溶液タンク２０に充填して走行車体１に搭載し、つぎ
に、エンジン１７を始動すると共に、自動スイッチ１６
をＯＮ（入り）操作してコントロ−ラ８を作動状態に立
ち上げる。そして、防除ブ−ムを先ず、左右ブ−ム開閉
スイッチ２９を開側に操作してコントロ−ラ８を介して
左右電動シリンダ２８ａ、２８ｂを作動して、左右側方
防除ブ−ム４，５を中央防除ブ−ム２と一直線状になっ
て沿うように車幅より外側に広げて、走行車体１の前部
に１０ｍ程度の広い防除幅が取れるように準備する。そ
れと同時に、昇降装置２２は、対象となる作物の葉茎の
丈に応じて昇降スイッチ４６操作により電動ネジであ
る、電気式の昇降シリンダ４１の伸縮調節をして防除ブ
ーム高さを設定する。

【００２１】以上のように準備が完了すると、乗用管理
機１０は、エンジン１７から機体の回転各部を駆動しな
がら前進させて、防除作業を開始する。すると、薬液
は、駆動されている送液ポンプ１９によって吸引され、
溶液タンク２０から調圧装置４０に達する。そして、薬
液は、バルブ４４，４４．．を開くと送液ホ−ス２１を
圧送されて前部の防除ブ−ムに達して各噴霧ノズル２３
から作物に噴霧される。

【００２２】このように、噴霧作業を行なっている時は
傾斜センサ９により中央防除ブーム２の左右方向傾斜角
を常時測定し、走行車体１の前後車輪１１，１２が地面
の一部の凹凸によって、機体が左右方向に揺動して走行
する場合等に、防除ブームの対地水平制御を行なって、
作業時に幅の広い防除ブームの先端が、機体の側方傾斜
によって地面等に接当破損するのを防止する。

【００２３】まず、コントロ−ラ８は、中央防除ブ−ム
２の傾斜度が傾斜センサ９から検出情報として入力さ
れ、これに基づいて演算した制御信号を制御バルブ２６
に出力して中立，上げ，下げいずれかのバルブ切替え操
作が行なわれ、アクチュエ−タ７を制御操作する。した
がって、制御シリンダ２４は、上記のようにして送り込
まれた作動油によって伸縮作動して制御ア−ム２５を制
御操作する。すると、中央防除ブ−ム２は、上記制御ア
−ム２５に押し引きされ、支軸３を回動支点にして左右
が上下に回動して水平制御が行われる。

【００２４】また、等高線等の略一定傾斜地を等高線に
沿って走行する時に、作物が等高線に平行な高さで直立
している場合、傾斜センサ９により重力方向に対して自
動的に水平制御を行なうと、傾斜上方の作物と上方の側
方防除ブーム４または５の突出先端が接触する恐れが生
じる。このような場合、中央防除ブーム２の傾斜角度
を、水平調節ダイヤル４５を操作して所定角度傾けた位
置を基準とするように、調節可能としている。これによ
り、略水平な圃場では、水平調節ダイヤル４５を左右方
向０度を基準として水平制御を行ない、等高線の圃場で
等高線に沿って走行する場合、略等高線状と平行等に数
度水平調節ダイヤル４５の基準を調節して制御できる。

【００２５】次に、左右側方防除ブーム４，５を折りた
たんだ時は、左右のブーム閉検出センサ４３ａ，４３ｂ
（ブーム開閉スイッチ２９で兼用も可。）により左右側
方防除ブーム４，５が走行車体１の側方に折り曲げられ
た状態と成っていることを検出し、アクチュエータ７の
水平制御を規制し、傾斜センサ９の検出値が補正が必要
な状態となっても、左右側方防除ブーム４，５は走行車
体１の側方に固定したままとしたり、対機体平行モード
として左右側方防除ブーム４，５を機体と平行位置に動
かすようアクチュエータ７への制御を行なう。

【００２６】以上述べたように、本発明の実施例は、移
動車輌１の機体前方に昇降自在に取り付けた中央防除ブ
ーム２に対し、その両端部の回動軸６，６回りを軸心に
左右側方防除ブーム４，５を、ブームの突出後端部が移
動車輌１機体に近づくように側方視の支柱が略３０度程
度の角度で後上がり状で、側方防除ブーム４，５の支柱
を閉状態としたので、この折りたたんだ状態で前進走行
する時、側方防除ブーム４，５の支柱突出先端部が走行
路上の低い樹木の枝等に接触はしても、食い込み方向に
引っかかって破損することがなく、運転が容易である。
また、この側方防除ブーム４，５を折りたたんだ場合、
中央防除ブーム２の上面に取り付けた傾斜センサ９の検
出変化を無視して、防除ブーム全体の水平制御を折りた
たみ状態姿勢のままで固定したり、折りたたみと同時に
中央防除ブーム２を対機体平行状態のみに自動制御する
から、折りたたみ走行時に走行車体１が、地面の凹凸に
より左右方向揺動しても、操縦座席１３に着座している
運転者に向かって側方防除ブーム４，５の接近や離間が
なく、安心して走行操作に専念することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例であって、制御機構のブロック
図である。

【図２】本発明の実施例であって、全体正面図である。

【図３】本発明の実施例であって、要部拡大正面図であ
る。

【図４】本発明の実施例であって、一部削除した全体平
面図である。

【図５】本発明の実施例であって、全体側面図である。

【図６】本発明の実施例であって、フロ−チャ−トであ
る。

【図７】本発明の実施例であって、フロ−チャ−トであ
る。

【符号の説明】

１ 走行車体 ２ 中央防除ブ−ム ３ 支軸 ４ 左側方防除ブーム ５ 右側方防除ブーム ６ 回動軸 ７ アクチュエ−タ ８ 制御手段 ９ 検出手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行車体１前部に、車幅より両側に張り
   出して延長した中央防除ブ−ム２を、前後方向の支軸３
   によって支持して設け、該中央防除ブ−ム２の左右端に
   は夫々左右側方防除ブーム４，５の基端部を回動軸６，
   ６を中心に回動自在に取付け、前記支軸３を揺動支点と
   して揺動可能にアクチュエ−タ７に接続して設け、該ア
   クチュエ−タ７は、水平制御用の制御手段８に接続して
   設け、該制御手段８は、前記中央防除ブ−ム２の左右方
   向の傾斜度を計測する検出手段９に接続して設け、前記
   制御手段８は、検出手段９から入力される検出情報に基
   づいて中央防除ブ−ム２の左右傾斜の値を算出して、前
   記アクチュエ−タ７に左右方向傾斜補正の制御信号を出
   力する構成であって、左右側方防除ブーム４，５が中央
   防除ブーム２に対し軸心延長方向に略一直線状態の時に
   はアクチュエ−タ７に左右傾斜補正の制御信号を出力
   し、左右側方防除ブーム４，５が中央防除ブーム２に対
   し回動軸６部分から軸心直交方向に折り曲げられた状態
   の時にはアクチュエ−タ７に左右方向傾斜補正の制御信
   号を出さないことを特徴とする防除作業機のブ−ム水平
   制御装置。
2. 【請求項２】 走行車体１前部に、車幅より両側に張り
   出して延長した中央防除ブ−ム２を、前後方向の支軸３
   によって支持して設け、該中央防除ブ−ム２の左右端に
   は夫々左右側方防除ブーム４，５の基端部を回動軸６，
   ６を中心に回動自在に取付け、前記支軸３を揺動支点と
   して揺動可能にアクチュエ−タ７に接続して設け、該ア
   クチュエ−タ７は、水平制御用の制御手段８に接続して
   設け、該制御手段８は、前記中央防除ブ−ム２の左右方
   向の傾斜度を計測する検出手段９に接続して設け、前記
   制御手段８は、検出手段９から入力される検出情報に基
   づいて中央防除ブ−ム２の左右傾斜の値を算出して、前
   記アクチュエ−タ７に左右方向傾斜補正の制御信号を出
   力する構成であって、左右側方防除ブーム４，５が中央
   防除ブーム２に対し回動軸６部分から軸心直交方向に折
   り曲げられた状態の時には、正面視で中央防除ブーム２
   を走行車体１と略平行となるようにアクチュエ−タ７に
   対車体平行の制御信号を出力することを特徴とした防除
   作業機のブ−ム水平制御装置。