JP2020156451A - 散布作業車 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明では、散布作業車の操縦者が圃場の作物生育状況を見て適切な散布量を調整できるようにすることを課題とする。【解決手段】車体１Ｂに流量制御弁２９で散布量を制御する散布装置３４を搭載した散布作業車において、運転席６の近傍に走行速度を表示する制御表示パネル４０を設け、制御表示パネル４０には流量制御弁２９の散布圧力に応じた走行速度毎の散布密度表示４５を表示する散布作業車とする。【選択図】図７

Description

本発明は、圃場で薬液を散布する散布作業車に関する。

散布作業車は、圃場を走行しながら作物に薬液を過不足なく散布するようにしなければならない。

特許文献１に記載の従来散布作業車では、操縦部に設ける走行速度表示部に目標散布量となる目標走行速度を表示して、その目標走行速度で走行すると目標散布量となるようにしている。

特開２０１７−１３１１６１号公報

圃場に植生する作物の生育状況は均等ではないので、従来の散布作業車で目標散布量を設定して作業を行うと、作物が密に生育した圃場部分では散布量が不足し作物の生育が疎らな圃場部分では散布量が多すぎて薬液を無駄に消費することになる。

本発明では、散布作業車の操縦者が圃場の作物生育状況を見て適切な散布量を調整できるようにすることを課題とする。

上記本発明の課題は、次の技術手段により解決される。

請求項１の発明は、車体１Ｂに流量制御弁２９で散布量を制御する散布装置３４を搭載した散布作業車において、運転席６の近傍に走行速度を表示する制御表示パネル４０を設け、該制御表示パネル４０には前記流量制御弁２９の散布圧力に応じた走行速度毎の散布密度表示４５を表示することを特徴とする散布作業車とする。

請求項２の発明は、前記制御表示パネル４０の散布密度表示４５に作業者が設定する目標散布密度表示４５ａを強調表示することを特徴とする請求項１に記載の散布作業車とする。

請求項３の発明は、走行速度が目標散布密度になると目標散布密度表示４５ａの表示を変えることを特徴とする請求項２に記載の散布作業車とする。

請求項１の発明で、散布作業車を操縦する作業者は制御表示パネル４０に表示される走行速度と散布密度表示４５を見ながら変速操作具を操作して車体１Ｂの走行速度を変速して散布作業をするが、その際に走行速度毎の散布密度を見ながら目標散布密度となるように走行速度を変更する。そして、作物の生育状況を見ながら平均的な作物生育で目標散布密度となるように走行速度を調整することで、作物の生育状況に応じた散布密度に変更して散布量を過不足なく行える。

請求項２の発明で、請求項１の効果に加えて、作業者が設定する目標散布密度が制御表示パネル４０に目標散布密度表示４５ａに強調表示されるので、平均的な作物生育状況での走行速度を基準にした走行速度の変更が容易になる。

請求項３の発明で、請求項２の効果に加えて、散布密度が目標散布密度になったことを目標散布密度表示４５ａの表示変更で確認し易くなる。

防除作業機の右側面図である。 防除作業機の平面図である。 薬剤を散布する際の姿勢を示す正面図である。 延長散布ブームを使用して薬剤を散布する際の姿勢を示す正面図である。 薬剤供給系統を示す配管図である。 走行速度と散布圧力から散布密度を表す散布表である。 制御表示パネルの正面図である。 操縦ハンドルの右側面図である。 操縦ハンドルの正面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に示す実施例を参照しながら説明する。

なお、実施例の説明において、機体の前進方向に向かって左右方向をそれぞれ左、右といい、前進方向に向って前、後というが、本発明の構成を限定するものでは無い。また、薬剤とは、肥料や農薬等を溶媒（例えば、水）に溶解させた液体、及び肥料や農薬等の固形分を含む液体（例えば、水）等の液状物をいう。

図１は、本発明の散布作業車の一実施形態に係る防除作業機の側面図である。図２は、本実施形態に係る防除作業機の平面図である。

本発明の散布作業車の一例である防除作業機１は、薬剤を圃場に散布する作業用車両で、車体１Ｂと、車体１Ｂに搭載された動力発生源としての内燃機関（例えば、ディーゼルエンジン又はガソリンエンジン）２と、動力発生源で発生した動力を地面Ｇに伝えて防除作業機１を走行させる前輪３ＦＬ、３ＦＲ及び後輪３ＲＬ、３ＲＲと、を含む。内燃機関２の出力は、油圧ポンプ２Ｐに入力される。油圧ポンプ２Ｐは、内燃機関２によって駆動されて、油圧機器を駆動するための作動油を吐出する。

前輪３ＦＬ、３ＦＲ及び後輪３ＲＬ、３ＲＲは、車体１Ｂに取り付けられて、これを支持している。前輪３ＦＬ、３ＦＲ及び後輪３ＲＬ、３ＲＲには、それぞれ油圧モータ３Ｍが取り付けられている。また、後述するように、前輪３ＦＬ、３ＦＲは防除作業機１の操舵輪である。このように、車体１Ｂは、操舵輪と駆動輪とを有する。油圧モータ３Ｍは、油圧ポンプ２Ｐから吐出された作動油によって回転し、前輪３ＦＬ、３ＦＲ及び後輪３ＲＬ、３ＲＲを回転させる。このような構造によって、内燃機関２の動力が地面Ｇに伝えられて、防除作業機１を走行させる。なお、図１は、前輪３ＦＬ及び後輪３ＲＬに油圧モータ３Ｍが取り付けられている状態を示しているが、前輪３ＦＲ及び後輪３ＲＲについても同様に油圧モータ３Ｍが取り付けられている。

本実施形態において、防除作業機１は、内燃機関２の動力を油圧ポンプ２Ｐ及び油圧モータ３Ｍを介して前輪３ＦＬ、３ＦＲ及び後輪３ＲＬ、３ＲＲに伝達するが、内燃機関２の動力を、トランスミッションを介して前輪３ＦＬ、３ＦＲ及び後輪３ＲＬ、３ＲＲに伝達してもよい。この場合、内燃機関２とトランスミッションとの間に油圧式無段変速装置ＨＳＴ（Hydraulic Static Transmission）を設け、内燃機関２からの動力を油圧式無段変速装置ＨＳＴの可変油圧ポンプに入力し、油圧式無段変速装置ＨＳＴの定量油圧モータから出力した動力をトランスミッションに入力し、トランスミッション内の副変速装置を介して前輪３ＦＬ、３ＦＲ及び後輪３ＲＬ、３ＲＲに動力伝達するようにしてもよい。

車体１Ｂの後部には薬剤タンク２０を搭載しているが、その薬剤タンク２０の後端部に薬剤ポンプ２７を内装するポンプケース３５を取り付けている。このポンプケース３５の上には載置台３３を枢支軸で枢支し、上方へ起立すると薬剤タンク２０の後側面に設けるフックに係合して倒れないように出来る。

車体１Ｂの薬剤ポンプ２７前側に作業者が座る運転席６を設け、その前側にハンドル７を設けるフロントケース３９を立設し、さらにその前には内燃機関２を内装するボンネット４２を設けている。フロントケース３９の上面には、走行速度等を表示する制御表示パネル４０を設けている。

図７には制御表示パネル４０の正面図を示し、中央に速度指針４３が走行速度に伴って回動するように設けられ、この速度指針４３を囲んで円弧状の速度目盛り４４が設けられ、さらに速度目盛り４４を円弧状に囲んで散布密度表示４５となる散布密度ランプが設けられている。

制御表示パネル４０の右下には、目標散布密度表示部４６と散布圧力表示部４７が設けられ、作業者が設定した目標散布密度を目標散布密度表示部４６に表示し、流量制御弁２９で設定した散布圧力が散布圧力表示部４７に表示される。

図６は走行速度と散布圧力から散布密度を求める換算表で、例えば、走行速度が２．０キロメートル／ｈで、散布圧力が１．０ＭＰａであれば、１２１リットル／１０ａ（〇マーク部）の散布密度となる。

前記の散布密度表示４５は、散布圧力に応じて速度に対応する散布密度ランプが黄色点灯する。また、散布密度ランプ４５は、作業者が設定する目標散布密度表示４５ａのランプが例えば赤色に点灯して強調表示し、走行速度が目標散布密度に対応する速度となれば緑色に変色して点灯するようにしている。

このために、作業者は作物の生育が平均的であれば目標散布密度表示４５ａが緑色に点灯するように走行速度を調整し、作物の生育が平均以上か以下と判断すれば走行速度を適宜に変更して散布密度を変更して薬液の散布密度を最適に維持できる。

図８，９は、ハンドル７を示し、このハンドル７は正面視でＴ字状のスポークを有し、左右のスポークにそれぞれ左側散布ブーム５Ｌと右側散布ブーム５Ｒを操作する左操作スイッチ５１Ｌと左収納スイッチ５２Ｌ及び右操作スイッチ５１Ｌと右収納スイッチ５２Ｒを設けている。左操作スイッチ５１Ｌと右操作スイッチ５１Ｒは、十字レバーで、上下に倒すと上昇・降下し、外内に倒すと左延長散布ブーム５ＳＬと右延長散布ブーム５ＳＲが伸縮する。左収納スイッチ５２Ｌと右収納スイッチ５２Ｒはトグルスイッチで、内側に倒すと左側散布ブーム５Ｌと右側散布ブーム５Ｒがそれぞれ収納され、外側に倒すと側方へ張り出すようにする。また、各スイッチは直立司姿勢が中立でハンドル７を握ったまま親指で操作可能で、上側の左操作スイッチ５１Ｌと右操作スイッチ５１Ｒが下側の左収納スイッチ５２Ｌと右収納スイッチ５２Ｒよりも高くして指先が届くようにしている。また、各スイッチの先端にはゴムキャップを被せると良く、各スイッチのハーネスをスポーク内に通す。

図５に示す散布装置３４は、薬剤を散布するための複数のノズル４と、複数のノズル４が取り付けられてこれらを支持する一対の散布ブームとしての左側散布ブーム５Ｌ、右側散布ブーム５Ｒ及び中央散布ブーム５Ｃとを有する。左側散布ブーム５Ｌは、防除作業機１の前後方向の左側に配置され、右側散布ブーム５Ｒは、防除作業機１の前後方向の右側に配置される。防除作業機１の前後方向とは、防除作業機１の車体１Ｂに搭載される運転席６からハンドル７に向かう方向と平行な方向である。このように、左側散布ブーム５Ｌと右側散布ブーム５Ｒとは、防除作業機１の車体１Ｂの前後方向に対してそれぞれ両側に設けられる一対の散布ブームである。このように、一対の左側散布ブーム５Ｌと右側散布ブーム５Ｒとは、防除作業機１の前後方向に対して両側にそれぞれ設けられる。

中央散布ブーム５Ｃは、防除作業機１の進行方向側かつ左側散布ブーム５Ｌと右側散布ブーム５Ｒとの間に配置される。防除作業機１の進行方向とは、防除作業機１の車体１Ｂに搭載される運転席６からハンドル７に向かう方向である。左側散布ブーム５Ｌと、右側散布ブーム５Ｒと、中央散布ブーム５Ｃとは、それぞれ複数のノズル４を有している。本実施形態において、複数のノズル４は、薬剤を散布するための噴射口が地面Ｇを向いているが、前記噴射口の向きはこれに限定されるものではなく、薬剤の散布対象に応じて適宜調整できる。

左側散布ブーム５Ｌは、防除作業機１に旋回可能に取り付けられる左旋回散布ブーム５ＢＬと、左旋回散布ブーム５ＢＬに伸縮自在に支持される左延長散布ブーム５ＳＬとを有し、図示省略の油圧シリンダ等で伸縮幅を変更可能にする。

右側散布ブーム５Ｒも、左側散布ブーム５Ｌと同様に、防除作業機１に旋回可能に取り付けられる右旋回散布ブーム５ＢＲと、右旋回散布ブーム５ＢＲに伸縮自在に支持される延長散布ブーム５ＳＲとを有し、図示省略の油圧シリンダ等で伸縮幅を変更可能にする。

これらの左側散布ブーム５Ｌ及び右側散布ブーム５Ｒは、図２に示すように、圃場で薬剤を散布しないときには防除作業機１の車体１Ｂの前後方向に対して両側に折り畳まれている。

薬剤の散布時において、左側散布ブーム５Ｌ及び右側散布ブーム５Ｒは、いずれも防除作業機１の進行方向側、すなわち前方（図２の矢印Ｒで示す方向）に向かって、中央散布ブーム５Ｃと略平行になる位置まで旋回する。この位置で、左側散布ブーム５Ｌ及び右側散布ブーム５Ｒは防除作業機１に固定される。すると、左側散布ブーム５Ｌと右側散布ブーム５Ｒと中央散布ブーム５Ｃとは、略一直線上に配置されるので、これらに取り付けられた複数のノズル４も、略一直線上に配列される。

また、防除作業機１は、左側散布ブーム５Ｌ又は右側散布ブーム５Ｒと、基準面（例えば、前輪３ＦＬ、３ＦＲ及び後輪３ＲＬ、３ＲＲの車軸を含む平面又は水平面）とのなす角度を、それぞれ独立に調整することができる。防除作業機１は、左側散布ブーム５Ｌ又は右側散布ブーム５Ｒと基準面との角度を調整することにより、圃場と左側散布ブーム５Ｌ又は右側散布ブーム５Ｒとの距離を調整することができるので、圃場の作物と左側散布ブーム５Ｌ又は右側散布ブーム５Ｒとの距離も調整することができる。

防除作業機１は、車体１Ｂの進行方向側かつ前後方向に対して両側に、それぞれ左側散布ブーム高さ調整装置としての左上下アクチュエータ１２Ｌと、右側散布ブーム高さ調整装置としての右上下アクチュエータ１２Ｒとを搭載している。また、防除作業機１は、車体１Ｂの進行方向側かつ前後方向に対して両側に、左側散布ブーム開閉装置としての左開閉アクチュエータ１３Ｌと、右側散布ブーム開閉装置としての右開閉アクチュエータ１３Ｒとを搭載している。左上下アクチュエータ１２Ｌ、右上下アクチュエータ１２Ｒ、左開閉アクチュエータ１３Ｌ及び右開閉アクチュエータ１３Ｒは、例えば、油圧シリンダ又はエアシリンダ等である。

防除作業機１は、車体１Ｂの進行方向側に、水平バルブ１４を搭載している。水平バルブ１４は、左側散布ブーム５Ｌ、右側散布ブーム５Ｒ及び中央散布ブーム５Ｃと車体１Ｂの所定平面（例えば、前輪３ＦＬ、３ＦＲ及び後輪３ＲＬ、３ＲＲの車軸を含む平面）とのなす角度を調整する装置である。例えば、防除作業機１が圃場で防除作業をしているときに、圃場の作付面（圃場において作物が作付けされている部分の表面）に対して防除作業機１が傾斜したような場合、左側散布ブーム５Ｌ、右側散布ブーム５Ｒ及び中央散布ブーム５Ｃが圃場に対して傾斜することがある。この場合、水平バルブ１４は、左側散布ブーム５Ｌと右側散布ブーム５Ｒ及び中央散布ブーム５Ｃと車体１Ｂの所定平面とのなす角度を調整して、左側散布ブーム５Ｌと右側散布ブーム５Ｒ及び中央散布ブーム５Ｃと地面Ｇとが平行になるようにする。このようにすることで、防除作業機１が地面Ｇに対して傾斜しても、作物とノズル４との距離を略一定に保持することができる。

次に、散布装置３４の薬剤供給系統８について図５で説明する。

防除作業機１は、複数のノズル４に薬剤を供給するシステムである薬剤供給系統８を有している。薬剤供給系統８は、薬剤タンク２０と、給水ホース２１と、吐水ホース２２と、散布ホース２３と、撹拌ホース２４と、余水ホース２５と、給水コック２６と、薬剤ポンプ２７と、フィルタ２８と、流量制御弁２９と、分岐装置３０と、安全弁３１と、圧力センサ９２と、流量センサ９３と、弁開度センサ９４とを含む。以下において、「水」は、薬剤を含むものとする。

薬剤タンク２０は、ノズル４が散布する薬液を蓄える。給水ホース２１は、薬剤タンク２０からフィルタ２８を介して、薬剤ポンプ２７まで薬剤タンク２０内の薬剤を導くための配管である。吐水ホース２２は、薬剤ポンプ２７から分岐装置３０まで薬剤を導くための配管である。散布ホース２３は、分岐装置３０から左側散布ブーム５Ｌ及び右側散布ブーム５Ｒ及び中央散布ブーム５Ｃまで薬剤を導くための配管である。左側散布ブーム５Ｌの左延長散布ブーム５ＳＬ及び右側散布ブーム５Ｒの延長散布ブーム５ＳＲに取り付けられた複数のノズル４へ薬剤を導くための散布ホース２３は、それぞれフレキシブルホース２３ＥＬ、２３ＥＲを有している。このような構造により、フレキシブルホース２３ＥＬ、２３ＥＲは、左延長散布ブーム５ＳＬ、５ＳＲが伸縮しても、その動きを許容する。撹拌ホース２４は、薬剤タンク２０内の薬液を撹拌するために、常時所定の流量の薬剤を薬剤タンク２０内に流すための配管である。撹拌ホース２４は、吐水ホース２２から分岐して薬剤タンク２０に接続されている。余水ホース２５は、散布及び撹拌に使用しなかった薬剤を薬剤タンク２０内に戻すための配管である。

給水コック２６は、薬剤タンク２０とフィルタ２８との間に設けられて、フィルタ２８の交換、掃除等を行うときに薬剤タンク２０からの給水を止めるときに使用する。フィルタ２８は、薬剤タンク２０内の薬剤からごみ等を除去する。薬剤ポンプ２７は、フィルタ２８を通過した薬剤を吸引した後に加圧して、吐水ホース２２を介して流量制御弁２９に向かって吐出する。流量制御弁２９は、分岐装置３０へ流す薬剤の流量を調整する装置であって、図１、図２に示す制御装置９を作業者が設定することによって散布圧力で制御される。分岐装置３０は、流量制御弁２９から送られてきた薬剤を３本の散布ホース２３に分岐させて、左側散布ブーム５Ｌと右側散布ブーム５Ｒと中央散布ブーム５Ｃとがそれぞれ有する複数のノズル４へ薬剤を供給する。

分岐装置３０の出口側には、左散布コック３２Ｌと右散布コック３２Ｒと中央散布コック３２Ｃとが設けられている。左散布コック３２Ｌは、分岐装置３０と左側散布ブーム５Ｌのノズル４との間に配置されており、分岐装置３０から左側散布ブーム５Ｌのノズル４に対する薬剤の供給と非供給とを切り替える。右散布コック３２Ｒは、分岐装置３０と右側散布ブーム５Ｒのノズル４との間に配置されており、分岐装置３０から右側散布ブーム５Ｒのノズル４に対する薬剤の供給と非供給とを切り替える。中央散布コック３２Ｃは、分岐装置３０と中央散布ブーム５Ｃのノズル４との間に配置されており、分岐装置３０から中央散布ブーム５Ｃのノズル４に対する薬剤の供給と非供給とを切り替える。

左散布コック３２Ｌ、右散布コック３２Ｒ及び中央散布コック３２Ｃは、直接作業者がこれらを開閉する方式であってもよいし、アクチュエータがこれらを開閉する方式であってもよい。左散布コック３２Ｌ、右散布コック３２Ｒ及び中央散布コック３２Ｃには、これらの状態（閉じているか、開いているか）を検出するための開閉センサが取り付けられており、この開閉センサの出力を取得して制御装置９が、左散布コック３２Ｌ、右散布コック３２Ｒ及び中央散布コック３２Ｃの状態を把握する。安全弁３１は、吐水ホース２２内の薬剤の圧力が過度に上昇した場合に、薬剤を薬剤タンク２０に戻して吐水ホース２２内の薬剤の圧力上昇を抑制するための装置である。

流量センサ９３は、流量制御弁２９と分岐装置３０との間に設けられている。流量センサ９３は、分岐装置３０へ流入する薬剤の流量、すなわち、ノズル４から散布される薬剤の流量を検出して、図１、図２に示す制御装置９に送信する。圧力センサ９２は、分岐装置３０に設けられ、散布ホース２３へ送られる薬剤の圧力を検出し、図１、図２に示す制御装置９に送信する。弁開度センサ９４は、流量制御弁２９に設けられている。弁開度センサ９４は、流量制御弁２９の開度を検出して、図１、図２に示す制御装置９に送信する。制御装置９は、圧力センサ９２、流量センサ９３及び弁開度センサ９４が検出した情報に基づき、薬剤ポンプ２７及び流量制御弁２９を制御して、設定した散布圧力で薬剤の流量を調整する。

１Ｂ 車体
６ 運転席
２９ 流量制御弁
３４ 散布装置
４０ 制御表示パネル
４５ 散布密度表示
４５ａ 目標散布密度表示

Claims (3)

1. 車体（１Ｂ）に流量制御弁（２９）で散布量を制御する散布装置（３４）を搭載した散布作業車において、運転席（６）の近傍に走行速度を表示する制御表示パネル（４０）を設け、該制御表示パネル（４０）には前記流量制御弁（２９）の散布圧力に応じた走行速度毎の散布密度表示（４５）を表示することを特徴とする散布作業車。
2. 前記制御表示パネル（４０）の散布密度表示（４５）に作業者が設定する目標散布密度表示（４５ａ）を強調表示することを特徴とする請求項１に記載の散布作業車。
3. 走行速度が目標散布密度になると目標散布密度表示（４５ａ）の表示を変えることを特徴とする請求項２に記載の散布作業車。
   

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