JP2018186777A - ブームスプレーヤ - Google Patents

Abstract

【課題】ブームやアクチュエータ、立木等の障害物を制約なく保護できるブームスプレーヤを提供する。
【解決手段】機体３の前部に対しリンク機構８，８を介して連結され水平且つ左右方向に延びるブーム１０と、固定子６０及び固定子６０に対して進退する移動子が設けられたアクチュエータ９と、を備え、移動子の進退によりリンク機構８，８を動作させブーム１０を昇降させるブームスプレーヤにおいて、ブーム１０を昇降させる移動子の先端とブーム１０とを緩衝装置５０を介して連結するようにし、当該緩衝装置５０によって、ブーム１０の位置に関係なく、ブームスプレーヤの悪路走行時、急加速時、急減速時等においてアクチュエータ９からブーム１０へ作用する衝撃を緩衝すると共に、立木等の障害物によりブーム１０へ作用する外力も緩衝する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ブームスプレーヤに関する。

従来、車体の前方側に取り付けられたリンクアームと、車体とリンクアームとの間に介装されリンクアームを昇降する昇降シリンダ（液圧シリンダ）と、一端がリンクアームに支持され他端が自由端として設けられ防除液を散布するブーム（センターブーム）と、を備えたブームスプレーヤが知られている（例えば、特許文献１参照）。

リンクアームは、上下方向に延び車体の左右両側部に固定された一対のベースリンクと、ブームの一端が支持され正面視が四角形状のフロントリンクと、一対のベースリンクとフロントリンクとの上部間に、両端部がそれぞれ回動可能に連結された一対の上部リンクと、一対のベースリンクとフロントリンクとの下部間に、両端部がそれぞれ回動可能に連結された一対の下部リンクと、を備えており、側面視平行四辺形状を成す４節リンク機構を左右方向に並設した構成となっている。そして、四角形状のフロントリンクの左右方向の両側に、一対のブームの一端がそれぞれ固定されることにより、車体の前部に対してリンクアームを介しブームが水平且つ左右方向に延びる構成となっている。

昇降シリンダは、作動油（作動流体）が封入されたシリンダチューブ（シリンダ）と、シリンダチューブに摺動自在に挿入されたピストンロッド（ピストン）と、を備えている。シリンダチューブの内部は、ピストンロッドによって下部側のピストン側室と上部側のロッド側室とに区画されており、シリンダチューブの基端部は、車体前部でベースリンクより下方位置に回動可能に連結され、ピストンロッドは、上部リンクに回動可能に連結されている。そして、ピストン側室に対して作動油が作動油給排装置から給排され、ピストンロッドが伸縮することにより、リンクアームが動作しブームが昇降するようになっている。

このブームスプレーヤにあっては、当該ブームスプレーヤが圃場等を走行する際に、圃場の凹凸により車体が上下振動し、車体が上下振動すると、当該振動が、昇降シリンダを介してリンクアーム及びブームへ伝達され、ブームが破損する虞がある。従って、このブームスプレーヤでは、ブームの振動を低減するためのブーム制震装置が設けられている。

このブーム制震装置は、作動油給排装置と昇降シリンダのピストン側室とを接続する作動油通路から分岐され接続されたアキュムレータを有するものであり、アキュムレータ内には、加圧された例えば窒素等のガスが封入され、バネ室が構成されている。

そして、このようなブーム制震装置によれば、ブームスプレーヤの走行に伴って車体が上下振動すると、昇降シリンダのピストンロッドがストロークし、それに伴ってアキュムレータのバネ作用によって昇降シリンダとアキュムレータとの間で作動油の行き来が発生し、これにより、昇降シリンダの振動がブームへ伝達され難くなり、ブームの振動を低減できるとされている。

特開２０１７−２３０４１号公報

しかしながら、上記ブーム制震装置にあっては、ブームが下がりきった状態、すなわち、ピストンロッドが後退しきった状態では、ピストン側室には作動油がないため、緩衝機能が働かず、ブームや昇降シリンダを保護できないという問題があった。

本発明は、このような課題を解決するために成されたものであり、ブームの位置に関係なく、ブームや当該ブームを昇降させるためのアクチュエータを保護できるブームスプレーヤを提供することを目的とする。

本発明によるブームスプレーヤ（１００）は、機体（３）の前部に対しリンク機構（８，８）を介して連結され水平且つ左右方向に延びるブーム（１０）と、固定子（６０）及び固定子（６０）に対して進退する移動子（６１）が設けられたアクチュエータ（９）と、を備え、移動子（９）の進退によりリンク機構（８）を動作させブーム（１０）が昇降するブームスプレーヤ（１００）であって、移動子（６１）の先端（６１ａ）とブーム（１０）とを緩衝装置（５０）を介して連結したことを特徴としている。

このようなブームスプレーヤ（１００）によれば、ブーム（１０）を昇降させるためのアクチュエータ（９）の移動子（６１）の先端（６１ａ）とブーム（１０）とが緩衝装置（５０）を介して連結されているため、当該緩衝装置（５０）によって、ブーム（１０）の位置に関係なく、ブームスプレーヤ（１００）の悪路走行時、急加速時、急減速時等においてアクチュエータ（９）からブーム（１０）へ作用する衝撃を緩衝できると共に、立木等の障害物によりブーム（１０）へ作用する外力も緩衝でき、ブーム（１０）やアクチュエータ（９）、立木等の障害物を制約なく保護できる。

ここで、上記作用・効果を好適に奏する構成としては、具体的には、緩衝装置（５０）は、移動子（６１）の先端（６１ａ）に連結されたピストン（５１）と、ピストン（５１）を内部に収容すると共に、ブーム（１０）の長手方向に沿う方向を軸心としてブーム（１０）を回動可能に連結するシリンダ（５４）と、シリンダ（５４）内に収容されピストン（５１）の移動を緩衝する緩衝部（５６）と、を備える構成が挙げられる。

また、上記作用・効果を好適に奏する構成としては、具体的には、緩衝部（５６）は、シリンダ（５４）内でピストン（５１）を付勢するスプリングである構成が挙げられる。

また、上記作用・効果を好適に奏する構成としては、具体的には、緩衝部（５６）は、シリンダ（５４）内に収容された流体である構成も挙げられる。

このように本発明によれば、ブームやアクチュエータ、立木等の障害物を制約なく保護できるブームスプレーヤを提供できる。

本発明の実施形態に係るブームスプレーヤを上方斜め前方から見た斜視図である。 図１中の要部を示す拡大図である。 図２中の緩衝装置を示す平面図である。 図２中の緩衝装置及びアクチュエータを示す一部破断平面図である。

以下、本発明に係るブームスプレーヤの好適な実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施形態に係るブームスプレーヤを上方斜め前方から見た斜視図、図２は、図１中の要部を示す拡大図、図３は、図２中の緩衝装置を示す平面図、図４は、図２中の緩衝装置及びアクチュエータを示す一部破断平面図である。

図１に示すように、乗用管理機としてのブームスプレーヤ１００は自走式であり、車両１と、車両１から薬液を噴霧するためのブームノズル装置２と、を備えている。なお、以下の説明において、「前」、「後」、「左」、「右」は、ブームスプレーヤ１００を基準とした方向とする。

車両１は、前後方向に長い略矩形状の機体（フレーム）としての車体フレーム３を備える。車体フレーム３の前後方向に直交する左右方向の両側下方には、車体フレーム３を走行可能とする走行装置４が設けられている。また、車体フレーム３上の前部には運転席５が配置され、後部にはエンジンルーム６が配置されており、運転席５とエンジンルーム６との間には、薬液を貯留する薬液タンク７が配置される。

走行装置４は、走行ホイールとクローラ１５と、を備える。走行ホイールは、車体フレーム３の後部でエンジンルーム６の下方且つ左右方向両側にそれぞれ配置されたスプロケットホイール（駆動輪：駆動ホイール）１６、車体フレーム３の前部で運転席５の下方且つ左右方向両側にそれぞれ配置されたアイドラーホイール（遊動輪：誘導輪）１７、地面側の複数のロードホイール（走行転輪）１８を有する。これらのホイール１６〜１８は、車体フレーム３側に回転可能に支持され、ホイール１６〜１８にクローラ１５が掛け回される。この走行装置４は、エンジンルーム６のエンジンの駆動により走行可能となっている。

車体フレーム３の前端部には、一対の４節リンク機構８，８が前方に延びるように設置されている。ブームノズル装置２は、４節リンク機構８，８を介して、車体フレーム３によって支持されている。この４節リンク機構８、８が、アクチュエータ９の伸縮動作により作動されることで、４節リンク機構８，８の前側リンク４１，４１に固定されたブームノズル装置２のセンターブーム１０が昇降移動されるようになっている。これにより、ブームノズル装置２の上下方向の位置が調節される（詳しくは後述）。

ブームノズル装置２のセンターブーム１０は、水平方向に延び車体フレーム３の左右方向に延びている。センターブーム１０の左右両端部には、サイドブーム１１，１１がそれぞれ連結されている。サイドブーム１１，１１は、センターブーム１０の両端部に位置する回動中心軸３０を軸心として、センターブーム１０に対して回動可能である。センターブーム１０及び各サイドブーム１１には、それぞれノズルパイプ１２が取り付けられており、各ノズルパイプ１２には、薬液噴霧用のノズル１３が長手方向に沿って複数設けられている。

各サイドブーム１１は、センターブーム１０の両端部の裏面側に取り付けられたアクチュエータとしての電動油圧シリンダ１９によりそれぞれ駆動され、薬液噴霧を行わないときには、図示のように折り畳まれて閉位置に位置し、車両１に対して側方位置に斜め後ろ上がりの状態で格納される。薬液噴霧を行うときには、電動油圧シリンダ１９によりサイドブーム１１，１１が回動しセンターブーム１０に対して直線状をなすように広げられ開位置に位置する。

ここで、前述した４節リンク機構８、アクチュエータ９、及び、これらとセンターブーム１０との連結構造ついて具体的に説明する。

図１及び図２に示すように、一対の４節リンク機構８，８は同形状で、側面視平行四辺形状を呈し、車体フレーム３の前端部の左右端に対向するように並設される。４節リンク機構８は、車体フレーム３の前端部に固定され上部が後方へ傾くように配置された後側リンク４０と、後側リンク４０に対向するように前方位置で傾いて配置されセンターブーム１０の裏面側に連結固定された前側リンク４１と、後側リンク４０の上部と前側リンク４１の上部に、両端部がそれぞれ回動可能に連結された上部リンク４２と、後側リンク４０の下部と前側リンク４１の下部に、両端部がそれぞれ回動可能に連結された下部リンク４３と、を備えている。そして、一対の上部リンク４２，４２の延在方向略中央部同士は、補強用の上部ステー４４により連結され、一対の下部リンク４３，４３の延在方向略中央部同士は、補強用の下部ステー４５により連結されている。

アクチュエータ９は、図３及び図４に示すように、固定子６０と、当該固定子６０に対して進退（伸長／後退）する移動子６１を有するものであり、ここでは、特に好ましいとして、電動油圧シリンダが採用されているが、他のものであっても良い。図４に示すように、アクチュエータ９の固定子６０の後端部６２には、下部ステー４５（図２参照）に平行な回転軸６４が貫通しており、後端部６２及び回転軸６４をピン６３が貫通することによって後端部６２及び回転軸６４が一体化されている。回転軸６４は、その両端が、下部ステー４５に立設された軸受部（不図示）に回動可能に支持されており、従って、アクチュエータ９の後端部６２は、回転軸６４を支点として上下方向に回動可能（揺動可能）となっている。

図２に示すように、アクチュエータ９とセンターブーム１０との間、具体的には、図４に示すように、アクチュエータ９の移動子６１の先端６１ａとセンターブーム１０との間には、緩衝装置５０が介装されている。緩衝装置５０は、移動子６１の先端６１ａに連結されたピストン５１と、ピストン５１を収容するシリンダ５４と、シリンダ５４内に収容されピストン５１の移動を緩衝する緩衝部５６と、を備える。

ピストン５１は、有底円筒状の連結部５２と、連結部５２の底部中央から延出し連結部５２より小径のロッド部５３と、を有する。有底円筒状の連結部５２には、移動子６１の円柱状の先端６１ａが進入し、連結部５２及び移動子６１の先端６１ａをピン５５が貫通することによって連結部５２及び移動子６１の先端６１ａが一体化されている。また、連結部５２に繋がるロッド部５３の先端側には雄螺子７０が形成されている。

シリンダ５４は、円筒状に形成され上記ピストン５１を概ね収容する。シリンダ５４の蓋部５８を被せた状態では、蓋部５８に設けられた貫通孔５９を通してロッド部５３の先端側が、シリンダ５４の蓋部５８から外方へ突出している。

緩衝部５６は、ここでは、ダンパスプリングと称されるコイルスプリングであり、このコイルスプリング５６は、ピストン５１のロッド部５３を囲繞した状態で、ピストン５１の連結部５２の底部と蓋部５８との間に挟まれ、蓋部５８から外方へ突出しているロッド部５３の雄螺子７０にダブルナット５７を螺合することによって、コイルスプリング５６の付勢力の調整がなされている。

また、図２及び図３に示すように、センターブーム１０において緩衝装置５０の両側には、一対の３角平板状のブラケット４６，４６が立設されている。ブラケット４６，４６の上部同士は、連結バー４７により連結されて補強され、連結バー４７の下方で斜め前の位置に緩衝装置５０が位置している。

ブラケット４６の内側の面と緩衝装置５０のシリンダ５４の側部との間には、図２〜図４に示すように、支持部材４８が配置される。支持部材４８は、図４に示すように、円形平板状の基部４８ａの中央から内側に向かって軸部４８ｂが突出する構成であり、基部４８ａには、雌螺子４８ｃが２箇所形成されている。また、シリンダ５４の側部には、上記軸部４８ｂが進入する孔５４ａが開口されている。

そして、支持部材４８の軸部４８ｂが、シリンダ５４の孔５４ａに進入し、ブラケット４６に設けられた通孔をボルト４９（図２及び図３参照）の雄螺子が通った状態で、ボルト４９の雄螺子を支持部材４８の雌螺子４８ｃに螺合し締め込むことによって、ブラケット４６に支持部材４８が固定される。この状態で、支持部材４８の軸部４８ｂと緩衝装置５０のシリンダ５４とは、軸部４８ｂを支点として互いに回動可能に連結されている。

このようなブームスプレーヤ１００では、アクチュエータ９が駆動されて移動子６１が進退すると、移動子６１の進退に応じて、センターブーム１０が支持部材４８の軸部４８ｂを支点として回動しながら、４節リンク機構８，８が所定に動作し、これにより、センターブーム１０の昇降が行われる。

このようなブームスプレーヤ１００にあっては、サイドブーム１１がセンターブーム１０と左右方向に並び当該センターブーム１０に対して直線状をなすように広げられた作業時であっても、また、図１に示すように、サイドブーム１１がセンターブーム１０に対して約９０°回動し折り畳まれ格納された非作業時であっても、センターブーム１０を昇降させるためのアクチュエータ９の移動子６１の先端６１ａとセンターブーム１０とが緩衝装置５０を介して連結されているため、当該緩衝装置５０（特に緩衝部となるコイルスプリング５６）によって、センターブーム１０の位置（上下位置）に関係なく、ブームスプレーヤ１００の悪路走行時、急加速時、急減速時等においてアクチュエータ９からセンターブーム１０へ作用する衝撃を緩衝できると共に、立木等の障害物によりセンターブーム１０へ作用する外力も緩衝でき、センターブーム１０やアクチュエータ９、立木等の障害物を制約なく保護できる。

以上、本発明をその実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、上記実施形態においては、特に好ましいとして、シリンダ５４内に、ピストン５１の移動を緩衝する緩衝部としてスプリング５６を採用しているが、他の弾性部材等であっても良い。また、このような弾性部材に代えた緩衝部として、シリンダ内にピストンの移動を緩衝する液体や気体等の流体を封入するようにしても、上記実施形態と同様な作用・効果を奏する。また、ピストンと共に作動液体をシリンダ内に封入し、当該シリンダ内とアキュムレータとを接続する構成としても、上記実施形態と同様な作用・効果を奏し、移動子が後退しセンターブームが下がりきった状態でもシリンダ内には作動液体があるため、上記緩衝機能が働くことになる。

また、上記実施形態においては、走行装置４を、スプロケットホイール１６、アイドラーホイール１７等の走行ホイールにクローラ１５を掛け回すタイプとしているが、走行ホイールを前後輪として走行するタイプに対しても適用可能である。

また、本発明は、例えばトラクタ等に搭載されるタイプのブームスプレーヤに対しても適用可能である。

３…車体フレーム（機体）、８…４節リンク機構（リンク機構）、９…アクチュエータ、１０…センターブーム（ブーム）、４８…支持部材、５０…緩衝装置、５１…ピストン、５４…シリンダ、５６…スプリング（緩衝部）、６０…固定子、６１…移動子、６１ａ…先端、１００…ブームスプレーヤ。

Claims (4)

1. 機体（３）の前部に対しリンク機構（８，８）を介して連結され水平且つ左右方向に延びるブーム（１０）と、固定子（６０）及び前記固定子（６０）に対して進退する移動子（６１）が設けられたアクチュエータ（９）と、を備え、前記移動子（６１）の進退により前記リンク機構（８，８）を動作させ前記ブーム（１０）が昇降するブームスプレーヤ（１００）であって、
   前記移動子（６１）の先端（６１ａ）と前記ブーム（１０）とを緩衝装置（５０）を介して連結したことを特徴とするブームスプレーヤ（１００）。
2. 前記緩衝装置（５０）は、
   前記移動子（６１）の前記先端（６１ａ）に連結されたピストン（５１）と、
   前記ピストン（５１）を内部に収容すると共に、前記ブーム（１０）の長手方向に沿う方向を軸心として前記ブーム（１０）を回動可能に連結するシリンダ（５４）と、
   前記シリンダ（５４）内に収容され前記ピストン（５１）の移動を緩衝する緩衝部（５６）と、を備えたことを特徴とする請求項１記載のブームスプレーヤ（１００）。
3. 前記緩衝部（５６）は、前記シリンダ（５４）内で前記ピストン（５１）を付勢するスプリングであることを特徴とする請求項２記載のブームスプレーヤ（１００）。
4. 前記緩衝部（５６）は、前記シリンダ（５４）内に収容された流体であることを特徴とする請求項２記載のブームスプレーヤ（１００）。

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