JP2014132878A - ブームスプレーヤ及びブーム制振装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ブームがロール方向に振動することを抑えられるブームスプレーヤ及びブーム制振装置を提供すること。
【解決手段】作業車に片持ち支持されるブーム４の振動を抑えるブーム制振装置９であって、作業車に対してブーム４を左ロール方向に付勢する第一蓄圧部５１（左ロール方向付勢手段）と、作業車に対してブーム４を右ロール方向に付勢する第二蓄圧部６１（右ロール方向付勢手段）と、を備え、第一蓄圧部５１のガス圧力（付勢力）と第二蓄圧部６１のガス圧力（付勢力）とが釣り合うロール角度にてブーム４が保持される構成とした。
【選択図】図４

Description

本発明は、防除液を散布するブームスプレーヤ、及びブームスプレーヤのブームの振動を抑えるブーム制振装置に関するものである。

従来のブームスプレーヤとして、特許文献１には、作業車（１）の前方側に設けられる昇降リンク機構（１０）によって昇降するブーム支持枠（１２）と、このブーム支持枠（１２）に設けられ前後方向に延びる揺動軸（１４）と、この揺動軸（１４）に回動可能に片持ち支持される左右のブーム（２２、２３）と、ブーム支持枠（１２）とブーム（２２、２３）との間に介装される油圧シリンダ（２０）と、作業車（１）の傾斜角度を検知する傾斜センサ（４１）と、ブーム支持枠（１２）に対するブーム（２２、２３）揺動角度を検知する揺動角センサ（３０）と、油圧シリンダ（２０）の伸縮を制御する制御装置と、を備えるものが記載されている。

ブームスプレーヤの作業時において、作業車（１）がロール方向に傾く場合には、昇降リンク機構（１０）に支持されたブーム（２２、２３）も同じ方向に傾こうとする。この場合には、制御装置が傾斜センサ（４１）及び揺動角センサ（３０）の検出信号に応じて左右のブーム（２２、２３）の傾斜角度が設定値になるように油圧シリンダ（２０）の伸縮を制御し、ブーム（２２、２３）が水平姿勢もしくは設定された傾斜姿勢を保つようになっている。

特開２００４−２５４５２６号公報

ブームスプレーヤの作業時において、作業車（１）が圃場にある畝等の凹凸を乗り越えながら走行する場合には、作業車（１）がその前後軸まわりに回転するロール方向の回転運動を周期的に繰り返すことがある。この場合には、制御装置によって伸縮が制御される油圧シリンダ（２０）によっては、作業車（１）の車体からブーム（２２、２３）に入力する高周波の振動を吸収できず、ブーム（２２、２３）がロール方向の回転運動を周期的に繰り返す振動が起きるという問題点があった。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、ブームがロール方向に振動することを抑えられるブームスプレーヤ及びブーム制振装置を提供することを目的とする。

本発明は、作業車に片持ち支持されるブームの振動を抑えるブーム制振装置であって、作業車に対してブームを左ロール方向に付勢する左ロール方向付勢手段と、作業車に対してブームを右ロール方向に付勢する右ロール方向付勢手段と、を備え、左ロール方向付勢手段の付勢力と右ロール方向付勢手段の付勢力とが釣り合うロール角度にてブームが保持されることを特徴とする。

本発明によれば、作業車に片持ち支持されるブームは、左ロール方向付勢手段の付勢力と右ロール方向付勢手段の付勢力とが釣り合うロール角度の位置で保持される。作業車が凹凸を乗り越えながら走行し、作業車の姿勢がロール方向に変化する場合には、左ロール方向付勢手段及び右ロール方向付勢手段によって作業車からブームへの入力の変化が緩和される。これにより、制御装置によって伸縮が制御される油圧シリンダ等を用いることなく、ブームがロール方向の回転運動を周期的に繰り返す振動を抑えられる。

本発明の第１実施形態に係るブームスプレーヤの平面図である。 本発明の第１実施形態に係るブームスプレーヤの側面図である。 本発明の第１実施形態に係るブームスプレーヤの斜視図である。 本発明の第１実施形態に係るブーム制振装置の構成図である。 本発明の第２実施形態に係るブーム制振装置の構成図である。 本発明の第３実施形態に係るブーム制振装置の構成図である。 本発明の第４実施形態に係るブーム制振装置の構成図である。

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。なお、添付図面上に互いに直交するＸ、Ｙ、Ｚの３軸を設定し、Ｘ軸が車両の前後方向（略水平縦方向）、Ｙ軸が車両の左右方向（略水平横方向）、Ｚ軸が車両の上下方向（略鉛直方向）に延びるものとし、Ｘ軸を中心とする回転方向をロール方向とし、Ｚ軸を中心とする回転方向をヨー方向として、実施形態を説明する。

（第１実施形態）
図１に示すブームスプレーヤ１は、圃場を走行する作業車（トラクタ）９０の前方側に搭載され、作業車９０から防除液（農薬）を散布する農業用の作業機である。

ブームスプレーヤ１は、作業車９０から左右に延びる一対のブーム４を備える。ブーム４には、防除液を散布するノズル（図示せず）が取り付けられている。ブームスプレーヤ１の作業時には、作業車９０が圃場を走行しながらブーム４のノズルから防除液が散布される。

ブームスプレーヤ１は、車体９１に取り付けられたリンクアーム２と、このリンクアーム２によって車体９１に対して昇降可能に支持される昇降台３と、この昇降台３に対してロール方向（Ｘ軸まわり）に回動自在に支持されるロール台５と、このロール台５から車体９１の左右側方（Ｙ軸方向）に延びる左右のブーム４とを備える。

ロール台５は、昇降台３に対して左右のブーム４をそれぞれ片持ち支持するブーム４の支持部を構成する。

ブーム４は、ロール台５に対してその基端部４Ａが格納ヒンジ（図示省略）を介してヨー方向（Ｚ軸まわり）に回動可能に片持ち支持され、その先端部４Ｂが自由端となる。ブーム４は、基端部４Ａを有する基端側フレーム１５に、先端部４Ｂを有する先端側フレーム１６が伸縮可能に支持される。

左右のブーム４は、図１に示す展開状態にて作業車９０の左右水平方向に伸長する。この展開状態にて、左右のブーム４の先端間の長さ（幅）は、例えば１０〜２０メートルになる。ブーム４の格納時には、ブーム４が作業位置から略半分の突出長さになるように収縮した後に、格納ヒンジを介して後方に回動することによって、車体９１の側方に沿って前後方向に延びるように折り畳まれる。

ロール台５は、昇降台３に支持軸６を介してロール方向に回動自在に支持される。支持軸６は、円柱状のピンが用いられるが、これに限らず球面軸受け等を用いてもよい。

図２はブームスプレーヤ１の概略構成を示す側面図であり、図３は昇降台３近傍の斜視図である。ブームスプレーヤ１は、車体９１の左右両側部にリンクアーム２が一対で設けられる。リンクアーム２は、互いに平行に延びる上部リンク２１と下部リンク２２とを備え、側面視が平行四辺形状のリンク機構を構成する。

上部リンク２１は、その基端部がピン１２を介して車体９１に回動自在に連結され、その先端部がピン１１を介して昇降台３に回動自在に連結される。下部リンク２２は、その基端部がピン１４を介して車体９１に回動自在に連結され、その先端部がピン１３を介して昇降台３に回動自在に連結される。

このようにして各リンクアーム２は、昇降台３を車体９１の前部にて昇降可能に支持する。なお、これに代えて、車体９１の前部にＺ軸方向に延びるガイドレールを設け、このガイドレールによって昇降台３が昇降可能に支持される構成としてもよい。

車体９１の左右両側には、昇降シリンダ４０が一対設けられる。各昇降シリンダ４０は、車体９１と上部リンク２１との間に介装され、それぞれの伸縮によって昇降台３及びブーム４を昇降するアクチュエータである。

昇降シリンダ４０は、作動油が封入されたシリンダチューブ４１と、このシリンダチューブ４１に摺動自在に挿入されたピストンロッド４２と、ピストンロッド４２の基端部に設けられるピストン４３と、を備える。昇降シリンダ４０は、シリンダチューブ４１の基端部がピロボール４６を介して車体９１に回動自在に連結され、ピストンロッド４２の先端部がピロボール４７を介して上部リンク２１に回動自在に連結される。ピロボール４６、４７は、例えばボール及び球面軸受けによって構成される。昇降シリンダ４０の連結部は、ピロボール４６、４７によってこじりが生じないようになっている。

シリンダチューブ４１の内側は、ピストン４３によってボトム側室４４とヘッド側室４５とに区画される。ボトム側室４４とヘッド側室４５に対しては作動流体給排装置（図示省略）によって作動油が給排され、その作動油の給排に応じて昇降シリンダ４０が伸縮する。このように、本実施の形態では、昇降シリンダ４０は複動形流体圧シリンダである。なお、これに代えて、昇降シリンダ４０として、ボトム側室４４とヘッド側室４５の一方のみに作動油が給排される単動形流体圧シリンダを用いてもよい。

ブーム４の高さを変える場合には、左右の昇降シリンダ４０が互いに同期して伸縮して左右のリンクアーム２を回動し、昇降台３及びブーム４が車体９１に対して昇降する。具体的には、昇降シリンダ４０が伸長すれば、リンクアーム２が上方に回動し、昇降台３及びブーム４が上昇する。一方、昇降シリンダ４０が収縮すれば、リンクアーム２が下方に回動し、昇降台３及びブーム４が下降する。このように、ブームスプレーヤ１は、昇降シリンダ４０を伸縮させることによって、圃場の作物に対するブーム４の高さを調節することができる。

昇降台３とブーム４の間には、ブーム制振装置９が設けられる。ブーム制振装置９は、ブーム４が左右ロール方向に回動するロール方向の振動を抑えるものであり、結果としてブーム４の先端部４Ｂが上下方向に振れる振動が抑えられる。

図３、図４に矢印で示すように、作業車９０を前方から見てＸ軸を中心とする左回転方向を右ロール方向（正ロール方向）とし、右回転方向を左ロール方向（逆ロール方向）として、以下の説明をする。

図４は、ブーム制振装置９の概略構成図である。これに示すように、ブーム制振装置９は、ブーム４が左右ロール方向に回動するのに連動して伸縮する１本の流体圧シリンダ３０を備える。

流体圧シリンダ３０は、作動油が封入されたシリンダチューブ３１と、シリンダチューブ３１内に摺動自在に挿入されたピストンロッド３２とを備える。

なお、流体圧シリンダ３０は、作動流体として作動油（オイル）を用いるが、作動油の代わりに例えば水溶性代替液等の作動液を用いてもよい。また、流体圧シリンダ３０は、作動流体として作動液に限らず、ガス（気体）を用いてもよい。

シリンダチューブ３１は、ピロボール３９を介して昇降台３に回動自在に連結される。ピストンロッド３２の先端部は、ピロボール３７を介してロール台５に回動自在に連結される。このようにして、シリンダチューブ３１が昇降台３を介して作業車９０に連結され、ピストンロッド３２がロール台５を介してブーム４に連結される。これにより、ブーム４がロール方向に回動すると、流体圧シリンダ３０が伸縮する。

なお、上述した構成に限らず、ピストンロッド３２が昇降台３を介して作業車９０に連結され、シリンダチューブ３１がロール台５を介してブーム４に連結される構成としてもよい。

ピストンロッド３２の中程には、ピストン３３が設けられる。シリンダチューブ３１の内側は、ピストン３３によってヘッド側室３５とボトム側室３４とに区画される。

ヘッド側室３５には、第一アキュームレータ５０が接続される。ブーム４がロール方向に回動するのに伴って、ヘッド側室３５の作動油が第一アキュームレータ５０に出入りする。第一アキュームレータ５０は、ヘッド側室３５に連通する油室５２と、この油室５２を加圧する圧縮ガスを蓄える第一蓄圧部５１と、を備える。第一蓄圧部５１は、ヘッド側室３５を加圧してブーム４を左ロール方向に付勢する左ロール方向付勢手段を構成する。

同様に、ボトム側室３４には、第二アキュームレータ６０が接続される。ブーム４がロール方向に回動するのに伴って、ボトム側室３４の作動油が第二アキュームレータ６０に出入りする。第二アキュームレータ６０は、ボトム側室３４に連通する油室６２と、この油室６２を加圧する圧縮ガスを蓄える第二蓄圧部６１と、を備える。第二蓄圧部６１は、ボトム側室３４を加圧してブーム４を右ロール方向に付勢する右ロール方向付勢手段を構成する。

ブーム４が左ロール方向に回動する流体圧シリンダ３０の収縮時には、収縮するボトム側室３４からの作動油が第二アキュームレータ６０に流入する一方、第一アキュームレータ５０からの作動油が拡張するヘッド側室３５に流入する。逆に、ブーム４が右ロール方向に回動する流体圧シリンダ３０の伸長時には、第二アキュームレータ６０からの作動油が拡張するボトム側室３４に流入する一方、収縮するヘッド側室３５の作動油が第一アキュームレータ５０に流入する。このように、ブーム４が左右ロール方向に回動するのに伴って第一アキュームレータ５０と第二アキュームレータ６０に同量の作動油が給排されるため、第一アキュームレータ５０と第二アキュームレータ６０の間にガス圧力差が生じる。ブーム４は、第一アキュームレータ５０のガス圧力によって左ロール方向に付勢される付勢力と、第二アキュームレータ６０のガス圧力によって右ロール方向に付勢される付勢力とが釣り合う位置に保持される。

流体圧シリンダ３０は、ピストンロッド３２がシリンダチューブ３１の両端から突出する両ロッドタイプのものである。これにより、流体圧シリンダ３０が伸縮するときに、ボトム側室３４と第一アキュームレータ５０の間で移動する作動油の流量と、ヘッド側室３５と第二アキュームレータ６０の間で移動する作動油の流量とが等しくなり、第一アキュームレータ５０のガス圧力が増減する変化分と第二アキュームレータ６０のガス圧力が増減する変化分とが互いに等しくなる。

なお、上述した構成に限らず、シリンダチューブ３１内に圧縮ガスが封入されるヘッド側ガス室とボトム側ガス室が各フリーピストンを介してそれぞれ画成され、これらガス室のガス圧力によってピストン３３を中立位置に付勢する構成としてもよい。

第一アキュームレータ５０の油室５２とヘッド側室３５とを連通する通路には、絞りとして、減衰バルブ５３が介装される。流体圧シリンダ３０が伸縮するのに伴って、ヘッド側室３５から油室５２に出入りする作動油が減衰バルブ５３を通過し、減衰バルブ５３がこの作動油の流れに抵抗を付与することによって、ブーム４がロール方向に振動することを抑える減衰力が発生する。

同様に、第二アキュームレータ６０の油室６２とボトム側室３４とを連通する通路には、減衰バルブ６３が介装される。流体圧シリンダ３０が伸縮するのに伴って、ボトム側室３４から油室６２に出入りする作動油が減衰バルブ６３を通過し、減衰バルブ６３がこの作動油の流れに抵抗を付与することによって、ブーム４がロール方向に振動することを抑える減衰力が発生する。

このように、減衰バルブ５３、６３は、流体圧シリンダ３０に出入りする作動油に抵抗を付与し、ブーム４がロール方向に振動することを抑える減衰機能を果たす。減衰バルブ５３、６３は、これを通過する作動油の流速が高まるのに応じて開口面積が増大する可変絞りとする。なお、第一アキュームレータ５０の油室５２とヘッド側室３５とを連通する通路には、減衰バルブ５３、６３に代えて、オリフィス等の固定絞りを介装し、その絞り流路面積または絞り流路長が手動で調整できる構成としてもよい。

ブームスプレーヤ１は、流体圧シリンダ３０に対して作動油を給排する作動流体給排装置７０を備える。この作動流体給排装置７０が流体圧シリンダ３０に作動油を給排することによって流体圧シリンダ３０が伸縮し、ブーム４の設定ロール角度が調節される。

作動流体給排装置７０は、流体圧シリンダ３０のボトム側室３４に連通する給排通路７１と、この給排通路７１に介装されるオペレートチェック弁７２と、給排通路７１に対する油圧ポンプ７４（流体圧源）とタンク７５の連通を切換える方向切換弁７７と、を備える。

方向切換弁７７には、油圧ポンプ７４から吐出される作動油を導く供給通路７８と、タンク７５に作動油を戻す排出通路７９と、オペレートチェック弁７２のパイロット圧室に連通するオペレート通路７３と、ボトム側室３４に連通する給排通路７１と、が接続される。

方向切換弁７７は、左ロールポジションａと、右ロールポジションｂと、中立ポジションｃと、を有し、運転者がレバー７６を操作することによってこれらのポジションに切換えられる。

方向切換弁７７が左ロールポジションａに切換えられると、供給通路７８とオペレート通路７３とが連通されるとともに、給排通路７１と排出通路７９とが連通される。これに伴って、オペレートチェック弁７２がオペレート通路７３によってパイロット圧として導かれる油圧ポンプ７４の吐出圧によって開弁し、ボトム側室３４の作動油が給排通路７１、排出通路７９を通じてタンク７５に戻される。これにより、流体圧シリンダ３０のピストン３３が上方に移動し、ブーム４が左ロール方向に回動する。

方向切換弁７７が右ロールポジションｂに切換えられると、排出通路７９とオペレート通路７３とが連通されるとともに、給排通路７１と供給通路７８とが連通される。これに伴って、油圧ポンプ７４から吐出される作動油が供給通路７８と給排通路７１を通じてボトム側室３４に流入する。これにより、流体圧シリンダ３０のピストン３３が図４にて下方に移動し、ブーム４が右ロール方向に回動する。

方向切換弁７７が中立ポジションｃに切換えられると、供給通路７８、排出通路７９、オペレート通路７３、及び給排通路７１がそれぞれ閉塞される。これに伴って、給排通路７１を通じてボトム側室３４に出入りする作動油が遮断されるともに、オペレートチェック弁７２が閉弁する。これにより、流体圧シリンダ３０におけるピストン３３の移動が停止し、ブーム４の回動が止められる。

このように、運転者が方向切換弁７７を操作することによって、ブーム４が左右ロール方向に回動して停止することにより、ブーム４のロール角度が調整される。流体圧シリンダ３０に対して作動油を給排する作動流体給排装置７０は、ブーム４をロール方向に回動させてブーム４のロール角度を調整するロール角調整機構を構成する。

なお、作動流体給排装置７０は、流体圧シリンダ３０のボトム側室３４に作動油を給排してブーム４をロール方向に回動させる構成に限らず、ヘッド側室３５に作動油を給排してブーム４をロール方向に回動させる構成としてもよい。

また、作動流体給排装置７０は、流体圧シリンダ３０のボトム側室３４に作動油を給排するとともに、ヘッド側室３５に作動油を排給してブーム４をロール方向に回動させる構成としてもよい。この場合には、ボトム側室３４に給排される作動油の流量と、ヘッド側室３５に給排される作動油の流量とが等しくなるように制御する必要がある。

ブームスプレーヤ１の作業時に、作業車９０が圃場を走行しながら、ブーム４のノズルから防除液が散布される。この作業時に、流体圧シリンダ３０のストロークに応じて第一蓄圧部５１と第二蓄圧部６１のガス圧力が釣り合う位置（ロール角度）に左右のブーム４がセンタリングされる。

上記のブームスプレーヤ１の作業時に、例えば、作業車９０が圃場の凹凸を乗り越えながら走行し、作業車９０の姿勢がロール方向に変化する場合には、流体圧シリンダ３０を介してロール台５にブーム４をロール方向に回動させようとする力が働く。このときに、ブーム４は、慣性力によりその場にとどまろうとする。流体圧シリンダ３は、ブーム４の慣性力が加わることによって伸縮し、作業車９０の傾きを吸収する。なお、流体圧シリンダ３０が作業車９０の傾きを吸収しきれずに、第一蓄圧部５１と第二蓄圧部６１のガス圧力差による力がブーム４の慣性力を上まわると、ブーム４のロール振動が始まるが、減衰バルブ５３、６３によってロール振動が速やかに減衰される。こうして、流体圧シリンダ３０が伸縮することにより作業車９０からロール台５に働く力の変化が緩和されるため、ブーム４がロール方向について必要以上に大きく回動することを抑えられ、ブーム４の先端部４Ｂが圃場等に衝突することが防止される。

上記の作業時に流体圧シリンダ３０が伸縮するのに伴って、第一アキュームレータ５０及び第二アキュームレータ６０に出入りする作動油の流れに対して、減衰バルブ５３、６３が抵抗を付与し、ブーム４がロール方向に振動することが抑えられる。これにより、ブーム４のノズルから噴射される防除液が重複して散布されることが抑えられ、防除液が均一に散布される。

以上の第１実施形態によれば、以下に示す作用効果を奏する。

〔１〕ブーム制振装置９は、作業車９０に対してブーム４を左ロール方向に付勢する第一蓄圧部５１（左ロール方向付勢手段）と、作業車９０に対してブーム４を右ロール方向に付勢する第二蓄圧部６１（右ロール方向付勢手段）と、を備えるため、第一蓄圧部５１がブーム４を左ロール方向に付勢するガス圧力（付勢力）と第二蓄圧部６１がブーム４を右ロール方向に付勢するガス圧力（付勢力）との差によってブーム４をロール方向に回動させる力が働き、両ガス圧力が釣り合うロール角度の位置にてブーム４が保持される。作業車９０が凹凸を乗り越えながら走行し、作業車９０の姿勢がロール方向に変化する場合には、ブーム４がその場にとどまろうとする慣性力によって流体圧シリンダ３０が伸縮することにより、作業車９０からロール台５に働く力の変化が緩和され、ブーム４がロール方向について必要以上に大きく回動することを抑えられ、ブーム４の先端部４Ｂが圃場等に衝突することが防止される。

〔２〕ブーム制振装置９は、ブーム４が左右ロール方向に回動するのに連動して伸縮作動する流体圧シリンダ３０を備え、流体圧シリンダ３０は、作業車９０の昇降台３とブーム４のいずれか一方に連結され作動流体が封入されるシリンダチューブ３１と、作業車９０の昇降台３とブーム４のいずれか他方に連結されシリンダチューブ３１内に挿入されるピストンロッド３２と、このピストンロッド３２に連結されシリンダチューブ３１の内側をヘッド側室３５とボトム側室３４に仕切るピストン３３と、を備え、左ロール方向付勢手段として、圧縮ガスを蓄えてヘッド側室３５を加圧する第一蓄圧部５１が設けられ、右ロール方向付勢手段として、圧縮ガスを蓄えてボトム側室３４を加圧する第二蓄圧部６１が設けられる。これにより、ブーム制振装置９は、１本の流体圧シリンダ３０を用いてブーム４を右ロール方向及び左ロール方向に付勢するため、構造の簡素化が図れる。

〔３〕ブーム制振装置９は、蓄圧部５１、６１を有するアキュームレータ５０、６０と、流体圧シリンダ３０が伸縮するのに伴ってアキュームレータ５０、６０に出入りする作動油に抵抗を付与する減衰バルブ５３、６３（絞り）と、を備える。これにより、減衰バルブ５３、６３が作動油の流れに付与する抵抗によって減衰力が発生し、ブーム４がロール方向に振動することを抑えられる。

〔４〕作動流体給排装置７０は、流体圧シリンダ３０に作動油を給排してブーム４をロール方向に回動させてブーム４のロール角度を調整するロール角調整機構を構成する。これにより、流体圧シリンダ３０は、ブーム４がロール方向に振動することを抑える緩衝器として機能するとともに、圃場の傾斜等に対応してブーム４の設定ロール角度を調整するアクチュエータとして機能し、ブーム制振装置９の構造の簡素化が図れる。

（第２実施形態）
次に、図５を参照して、本発明の第２実施形態を説明する。以下では、前記第１実施形態と異なる点を中心に説明し、前記第１実施形態のブームスプレーヤ１と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。

前記第１実施形態に係る作動流体給排装置７０では、手動切換え式の方向切換弁７７が設けられていた。第２実施形態に係る作動流体給排装置１７０では、電磁切換え式の方向切換弁１７７が設けられる。

ブーム制振装置１０９は、水平線に対するブーム４のロール角度を検知するロール角度検知器１０４と、ブーム４の設定ロール角度を指令する設定ロール角度指令器１０３と、方向切換弁１７７の作動を制御するコントローラ１０２と、を備える。

運転者が設定ロール角度指令器１０３を操作することによって、設定ロール角度指令器１０３からブーム４の設定ロール角度を指令する信号がコントローラ１０２に送信される。コントローラ１０２は、ロール角度検知器１０４及び設定ロール角度指令器１０３から送られる信号を受信し、検知されるブーム４のロール角度が指令される設定ロール角度に近づくように、方向切換弁１７７のソレノイド１０５、１０６に駆動電流を送り、方向切換弁１７７のポジションを切換える制御を行う。作業車の姿勢変化に伴ってブーム４の姿勢がロール方向に変化する場合には、コントローラ１０２がロール角度検知器１０４の信号に応じて方向切換弁１７７を切換え、流体圧シリンダ３０に給排される作動油の流量を調節することにより、ブーム４のロール角度が指令される設定ロール角度の付近に保たれる。

ブーム制振装置１０９は、前記第１実施形態と同様に、ブーム４がロール方向に振動することを抑える緩衝器として機能する。例えば、作業車が圃場の凹凸を乗り越えながら走行し、作業車の姿勢がロール方向に変化する場合には、前述したように第一アキュームレータ５０及び第二アキュームレータ６０の作動によってブーム４がロール方向に振動することを抑えられる。

以上の第２実施形態によれば、第１実施形態と同様に〔１〕〜〔４〕の作用効果を奏するとともに、以下に示す作用効果を奏する。

〔５〕ブーム制振装置１０９は、ブーム４のロール角度を検知するロール角度検知器１０４と、検知されるブーム４のロール角度に応じて流体圧シリンダ３０に給排される作動油の流量を調節してブーム４のロール角度を設定ロール角度に一致させるように制御するコントローラ１０２と、を備えるため、ブーム４のロール角度が指令される設定ロール角度になるように自動的に調整される。

（第３実施形態）
次に、図６を参照して、本発明の第３実施形態を説明する。以下では、前記第１実施形態と異なる点を中心に説明し、前記第１実施形態のブームスプレーヤ１と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。

前記第１実施形態に係るブーム制振装置９は、１本の流体圧シリンダ３０を用いてブーム４を左右ロール方向に付勢する構成としていた。第３実施形態に係るブーム制振装置２０９は、２本の流体圧シリンダ２４０、２３０を用いてブーム４を左右ロール方向に付勢する構成とした。

第一流体圧シリンダ２４０は、作動油が封入された第一シリンダチューブ２４１と、第一シリンダチューブ２４１内に摺動自在に挿入された第一ピストンロッド２４２とを備える。第一シリンダチューブ２４１は、ピロボール２４９を介して昇降台３に回動自在に連結される。第一ピストンロッド２４２の先端部は、ピロボール２４７を介してロール台５に回動自在に連結される。このようにして、第一シリンダチューブ２４１が昇降台３を介して作業車に連結され、第一ピストンロッド２４２がロール台５を介してブーム４に連結される。これにより、第一流体圧シリンダ２４０は、ブーム４がロール方向に回動するのに伴って伸縮する。

なお、上述した構成に限らず、第一ピストンロッド２４２が昇降台３を介して作業車に連結され、第一シリンダチューブ２４１がロール台５を介してブーム４に連結される構成としてもよい。

第一ピストンロッド２４２の基端部には、ピストン２４３が設けられる。第一シリンダチューブ２４１の内側は、ピストン２４３によってヘッド側室２４５とボトム側室２４４とに区画される。

ピストン２４３には、ヘッド側室２４５とボトム側室２４４との間で作動油の行き来を許容する流路２４８が形成される。第一流体圧シリンダ２４０は、第一シリンダチューブ２４１内のボトム側室２４４及びヘッド側室２４５に対する作動油の給排に応じて伸縮する単動形流体圧シリンダである。

ボトム側室２４４には、第一アキュームレータ２５０が接続される。第一アキュームレータ５０は、ボトム側室２４４を連通する油室２５２と、油室２５２を加圧する圧縮ガスを蓄える第一蓄圧部２５１と、を備える。第一蓄圧部２５１は、ボトム側室２４４及びヘッド側室２４５を加圧してブーム４を左ロール方向に付勢する左ロール方向付勢手段を構成する。ブーム４がロール方向に回動するのに伴って、ボトム側室２４４の作動油が第一アキュームレータ５０に出入りし、第一蓄圧部２５１が拡縮する。

なお、上述した構成に限らず、第一シリンダチューブ２４１内に圧縮ガスが封入されるボトム側ガス室がフリーピストンを介して画成され、このボトム側ガス室のガス圧力によってボトム側室２４４を加圧してブーム４を左ロール方向に付勢する構成としてもよい。

第一アキュームレータ２５０の油室２５２と第一流体圧シリンダ２４０のボトム側室２４４とを連通する通路には、絞りとして減衰バルブ２５３が介装される。第一流体圧シリンダ２４０が伸縮するのに伴って、ヘッド側室２４５から油室２５２に出入りする作動油が減衰バルブ２５３を通過し、減衰バルブ２５３がこの作動油の流れに抵抗を付与することによって、ブーム４がロール方向に振動することを抑える減衰力が発生する。

第二流体圧シリンダ２３０は、作動油が封入された第二シリンダチューブ２３１と、第二シリンダチューブ２３１内に摺動自在に挿入された第二ピストンロッド２３２とを備える。第二シリンダチューブ２３１は、ピロボール２３９を介して昇降台３に回動自在に連結される。第二ピストンロッド２３２の先端部は、ピロボール２３７を介してロール台５に回動自在に連結される。このようにして、第二シリンダチューブ２３１が昇降台３を介して作業車に連結され、第二ピストンロッド２３２がロール台５を介してブーム４に連結される。これにより、第二流体圧シリンダ２３０は、ブーム４がロール方向に回動するのに伴って伸縮する。

なお、上述した構成に限らず、第二ピストンロッド２３２が昇降台３を介して作業車に連結され、第二シリンダチューブ２３１がロール台５を介してブーム４に連結される構成としてもよい。

第二ピストンロッド２３２の基端部には、ピストン２３３が設けられる。第二シリンダチューブ２３１の内側は、ピストン２３３によってヘッド側室２３５とボトム側室２３４とに区画される。

ピストン２３３には、ヘッド側室２３５とボトム側室２３４との間で作動油の行き来を許容する流路２３８が形成される。第二流体圧シリンダ２３０は、第二シリンダチューブ２３１内のボトム側室２３４及びヘッド側室２３５に対する作動油の給排に応じて伸縮する単動形流体圧シリンダである。

ボトム側室２３４には、第二アキュームレータ２６０が接続される。第二アキュームレータ２６０は、ヘッド側室２３５を連通する油室２６２と、この油室２６２を加圧する圧縮ガスを蓄える第二蓄圧部２６１と、を備える。第二蓄圧部２６１は、ボトム側室２３４及びヘッド側室２３５を加圧してブーム４を左ロール方向に付勢する左ロール方向付勢手段を構成する。ブーム４がロール方向に回動するのに伴って、ボトム側室２３４の作動油が第二アキュームレータ２６０に出入りし、第二蓄圧部２６１が拡縮する。

なお、上述した構成に限らず、第二シリンダチューブ２３１内に圧縮ガスが封入されるボトム側ガス室がフリーピストンを介して画成され、このガス室のガス圧力によってピストン２３３を中立位置に付勢する構成としてもよい。

第二アキュームレータ２６０の油室２６２と第二流体圧シリンダ２３０のボトム側室２３４とを連通する通路には、絞りとして減衰バルブ２６３が介装される。第二流体圧シリンダ２３０が伸縮するのに伴って、ヘッド側室２３５から油室２６２に出入りする作動油が減衰バルブ２６３を通過し、減衰バルブ２６３がこの作動油の流れに抵抗を付与することによって、ブーム４がロール方向に振動することを抑える減衰力が発生する。

ブーム４が左ロール方向に回動すると、第一アキュームレータ２５０からの作動油が伸長する第一流体圧シリンダ２４０に流入し、収縮する第二流体圧シリンダ２３０からの作動油が第二アキュームレータ２６０に流入する。逆に、ブーム４が右ロール方向に回動すると、第二アキュームレータ２６０からの作動油が伸長する第二流体圧シリンダ２３０に流入し、収縮する第一流体圧シリンダ２４０からの作動油が第一アキュームレータ２５０に流入する。このように、ブーム４が左右ロール方向に回動するのに伴って第一アキュームレータ２５０と第二アキュームレータ２６０に同量の作動油が給排されるため、第一アキュームレータ２５０と第二アキュームレータ２６０の間にガス圧力差が生じる。ブーム４は、第一アキュームレータ２５０のガス圧力によって左ロール方向に付勢される付勢力と、第二アキュームレータ２６０のガス圧力によって右ロール方向に付勢される付勢力とが釣り合う位置に回動し、設定されたロール角度に保持される。

作動流体給排装置７０は、第二流体圧シリンダ２３０のボトム側室２３４に作動油を給排してブーム４をロール方向に回動させる。なお、作動流体給排装置７０は、この構成に限らず、ヘッド側室２３５に作動油を給排してブーム４をロール方向に回動させる構成としてもよい。

また、作動流体給排装置７０は、第二流体圧シリンダ２３０に作動油を給排するとともに、第一流体圧シリンダ２４０に作動油を排給する構成としてもよい。この場合には、第二流体圧シリンダ２３０に給／排される作動油の流量と、第一流体圧シリンダ２４０に排／給される作動油の流量とが等しくなるように制御する必要がある。

ブームスプレーヤの作業時において、作業車の姿勢がロール方向に変化する場合に、第一流体圧シリンダ２４０を介してロール台５にブーム４をロール方向に回動させようとする力が働く。このときに、ブーム４は、慣性力によりその場にとどまろうとする。第一流体圧シリンダ２４０及び第二流体圧シリンダ２３０は、ブーム４の慣性力が加わることによって伸縮し、作業車９０の傾きを吸収する。なお、第一流体圧シリンダ２４０及び第二流体圧シリンダ２３０が作業車９０の傾きを吸収しきれずに、第一蓄圧部２５１と第二蓄圧部２６１のガス圧力差による力がブーム４の慣性力を上まわると、ブーム４のロール振動が始まるが、減衰バルブ２５３、２６３によってロール振動が速やかに減衰される。こうして、第一流体圧シリンダ２４０及び第二流体圧シリンダ２３０が伸縮することによりロール台５に働く力の変化が緩和されるため、ブーム４がロール方向について必要以上に大きく回動することが抑えられ、ブーム４の先端部が圃場等に衝突することが防止される。

上記の作業時に第一流体圧シリンダ２４０及び第二流体圧シリンダ２３０が伸縮するのに伴って、第一アキュームレータ２５０及び第二アキュームレータ２６０に出入りする作動油の流れに対して、減衰バルブ２５３、２６３が抵抗を付与し、ブーム４がロール方向に振動することが抑えられる。これにより、ブーム４のノズルから噴射される防除液が重複して散布されることが抑えられ、防除液が均一に散布される。

以上の第３実施形態によれば、第１実施形態と同様に〔１〕〔３〕〔４〕の作用効果を奏するとともに、以下に示す作用効果を奏する。

〔６〕ブーム制振装置２０９は、ブーム４が左右ロール方向に回動するのに連動して伸縮作動する第一流体圧シリンダ２４０及び第二流体圧シリンダ２３０を備え、第一流体圧シリンダ２４０は、ブーム４に連結され作動流体が封入される第一シリンダチューブ２４１と、作業車９０に連結され第一シリンダチューブ２４１内に挿入される第一ピストンロッド２４２と、を備え、左ロール方向付勢手段として、第一シリンダチューブ２４１の内側を加圧する圧縮ガスを蓄える第一蓄圧部２５１が設けられ、第二流体圧シリンダ２３０は、ブーム４に連結され作動流体が封入される第二シリンダチューブ２３１と、作業車９０に連結され第二シリンダチューブ２３１内に挿入される第二ピストンロッド２３２と、を備え、左ロール方向付勢手段として、第二シリンダチューブ２３１の内側を加圧する圧縮ガスを蓄える第二蓄圧部２６１が設けられる。作業車９０が凹凸を乗り越えながら走行し、作業車９０の姿勢がロール方向に変化する場合には、ブーム４がその場にとどまろうとする慣性力によって第一流体圧シリンダ２４０及び第二流体圧シリンダ２３０が伸縮することにより、作業車９０からロール台５に働く力の変化が緩和され、ブーム４がロール方向について必要以上に大きく回動することを抑えられ、ブーム４の先端部４Ｂが圃場等に衝突することが防止される。

（第４実施形態）
次に、図７を参照して、本発明の第４実施形態を説明する。以下では、前記第３実施形態と異なる点を中心に説明し、前記第２実施形態のブーム制振装置１０９及び前記第３実施形態のブーム制振装置２０９と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。

前記第３実施形態に係る作動流体給排装置７０では、手動切換え式の方向切換弁７７が設けられていた。第４実施形態に係る作動流体給排装置１７０では、電磁切換え式の方向切換弁１７７が設けられる。

ブーム制振装置３０９は、水平線に対するブーム４のロール角度を検知するロール角度検知器１０４と、ブーム４の設定ロール角度を指令する設定ロール角度指令器１０３と、方向切換弁１７７の作動を制御するコントローラ１０２と、を備える。

運転者が設定ロール角度指令器１０３を操作することによって、設定ロール角度指令器１０３からブーム４の設定ロール角度を指令する信号がコントローラ１０２に送信される。コントローラ１０２は、ロール角度検知器１０４及び設定ロール角度指令器１０３から送られる信号を受信し、検知されるブーム４のロール角度が指令される設定ロール角度に近づくように、方向切換弁１７７のソレノイド１０５、１０６に駆動電流を送り、方向切換弁１７７のポジションを切換える制御を行う。

以上のように、作動流体給排装置１７０は、検知されるブーム４のロール角度に応じて流体圧シリンダ３０に給排される作動油の流量を制御するコントローラ１０２を備え、ブーム４をロール方向に回動させてブーム４のロール角度を自動的に調整するロール角調整機構を構成する。作業車の姿勢変化に伴ってブーム４の姿勢がロール方向に変化する場合には、コントローラ１０２がロール角度検知器１０４の信号に応じて方向切換弁１７７のポジションを切換える制御を行うことにより、ブーム４のロール角度が指令される設定ロール角度に自動的に調整される。

ブーム制振装置３０９は、前記第３実施形態と同様に、ブーム４がロール方向に振動することを抑える緩衝器として機能する。例えば、作業車が圃場の凹凸を乗り越えながら走行し、作業車９０の姿勢がロール方向に変化する場合には、ブーム４がその場にとどまろうとする慣性力によって第一流体圧シリンダ２４０及び第二流体圧シリンダ２３０が伸縮することにより、作業車９０からロール台５に働く力の変化が緩和され、ブーム４がロール方向について必要以上に大きく回動することを抑えられ、ブーム４の先端部４Ｂが圃場等に衝突することが防止される。

前記第１〜４実施形態に係るブーム昇降装置９、１０９、２０９、３０９を備えて防除液を散布するブームスプレーヤ１は、ブーム４がロール方向に振動することを抑えられることにより、ブーム４から防除液を均一に散布して作業スピードを高めることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

左ロール方向付勢手段及び右ロール方向付勢手段は、圧縮ガスを用いるものに限らず、例えば金属製バネ等を用いてもよい。

ブーム４０は作業車９０から左右に延びるものに限らず、作業車９０から左右の一方に延びるものとしてもよい。

１ ブームスプレーヤ
４ ブーム
９、１０９、２０９、３０９ ブーム制振装置
３０ 流体圧シリンダ
３１ シリンダチューブ
３２ ピストンロッド
３３ ピストン
３４ ボトム側室
３５ ヘッド側室
５０、６０ 第一、第二アキュームレータ
５１、６１ 第一、第二蓄圧部（左右ロール方向付勢手段）
５３、６３ 減衰バルブ（絞り）
９０ 作業車
１０２ コントローラ
１０４ ロール角度検知器
２４０、２３０ 第一、第二流体圧シリンダ
２４１、２３１ 第一、第二シリンダチューブ
２４２、２３２ 第一、第二ピストンロッド
２５０、２６０ 第一、第二アキュームレータ
２５１、２６１ 第一、第二蓄圧部

Claims (7)

1. 作業車に片持ち支持されるブームの振動を抑えるブーム制振装置であって、
   前記作業車に対して前記ブームを左ロール方向に付勢する左ロール方向付勢手段と、
   前記作業車に対して前記ブームを右ロール方向に付勢する右ロール方向付勢手段と、を備え、
   前記左ロール方向付勢手段の付勢力と前記右ロール方向付勢手段の付勢力とが釣り合うロール角度にて前記ブームが保持されることを特徴とするブーム制振装置。
2. 前記ブームが左右ロール方向に回動するのに連動して伸縮作動する流体圧シリンダを備え、
   前記流体圧シリンダは、
   前記作業車と前記ブームのいずれか一方に連結され作動流体が封入されるシリンダチューブと、
   前記作業車と前記ブームのいずれか他方に連結され前記シリンダチューブ内に挿入されるピストンロッドと、
   前記ピストンロッドに連結され前記シリンダチューブの内側をヘッド側室とボトム側室に仕切るピストンと、を備え、
   前記左ロール方向付勢手段として、前記ヘッド側室または前記ボトム側室の一方を加圧する圧縮ガスを蓄える第一蓄圧部が設けられ、
   前記右ロール方向付勢手段として、前記ヘッド側室または前記ボトム側室の他方を加圧する圧縮ガスを蓄える第二蓄圧部が設けられることを特徴とする請求項１に記載のブーム制振装置。
3. 前記ブームが左右ロール方向に回動するのに連動して伸縮作動する第一流体圧シリンダ及び第二流体圧シリンダを備え、
   前記第一流体圧シリンダは、
   前記作業車と前記ブームのいずれか一方に連結され作動流体が封入される第一シリンダチューブと、
   前記作業車と前記ブームのいずれか他方に連結され前記第一シリンダチューブ内に挿入される第一ピストンロッドと、を備え、
   前記左ロール方向付勢手段として、前記第一シリンダチューブの内側を加圧する圧縮ガスを蓄える第一蓄圧部が設けられ、
   前記第二流体圧シリンダは、
   前記作業車と前記ブームのいずれか一方に連結され作動流体が封入される第二シリンダチューブと、
   前記作業車と前記ブームのいずれか他方に連結され前記第二シリンダチューブ内に挿入される第二ピストンロッドと、を備え、
   前記左ロール方向付勢手段として、前記第二シリンダチューブの内側を加圧する圧縮ガスを蓄える第二蓄圧部が設けられることを特徴とする請求項１に記載のブーム制振装置。
4. 前記蓄圧部を有するアキュームレータと、
   前記流体圧シリンダが伸縮するのに伴って前記アキュームレータに出入りする作動流体に抵抗を付与する絞りと、をさらに備えることを特徴とする請求項２または３に記載のブーム制振装置。
5. 前記流体圧シリンダに作動流体を給排して前記ブームをロール方向に回動させて前記ブームのロール角度を調整するロール角調整機構をさらに備えることを特徴とする請求項２から４のいずれか一つに記載のブーム制振装置。
6. 前記ブームのロール角度を検知するロール角度検知器と、
   検知される前記ブームのロール角度に応じて前記流体圧シリンダに給排される作動流体の流量を調節して前記ブームのロール角度を設定ロール角度に制御するコントローラと、を備えることを特徴とする請求項５に記載のブーム制振装置。
7. 請求項１から６のいずれか一つに記載のブーム制振装置を備えて防除液を散布するブームスプレーヤ。

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