JP2768581B2 - 液体散布作業車 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、前後一対の走行車輪を
有する走行機体に液体散布具を付設した液体散布作業車
に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記液体散布作業車において、従来、液
体散布具に液体供給するホースを巻き収容するホースリ
ールを走行機体に付設し、液体タンクや給液ポンプを有
する散布液供給装置を作業車に搭載しなくとも、特定箇
所に設置された定置型散布液供給装置にホースを接続す
ると共にホースリールからのホース繰出しをすることに
より、散布液供給装置から離れたり、広範囲にわたる箇
所にも液体散布することが可能になったものがあった
が、ホースリールが比較的高いレベルに位置する状態で
付設されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来、ホースリールの
設置レベルが高いことから、ホースリール自体の重量、
及び、ホースリールが巻き収容するホースの重量のため
に作業車全体の重心が高くなって安定性が悪くなってい
た。殊に、作業車を耕作物ハウスの畝間を走行するよう
構成する等、作業車全体の接地横巾を比較的小巾にする
必要がある場合には横転し易くなっていた。本発明の目
的は、散布供給装置を搭載することなく十分に散布作業
できるものを、構造の簡略化や軽量化を図りながら、安
定性が良い状態に得られるようにすることにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明による液体散布作
業車は、冒頭に記したものにおいて、目的達成のため
に、前記液体散布具に液体供給するホースを巻き収容す
るホースリールが機体側面視で前後一対の前記走行車輪
の一方の走行用車輪と重複するホースリール部分を有す
る配置状態で前記ホースリールを前記走行機体に付設
し、前側の前記走行車輪と後側の前記走行車輪との間
で、かつ、前記ホースリール側の前記走行車輪とは反対
側の前記走行車輪と前記ホースリールとの間に位置する
箇所に配置してバッテリーを前記走行機体に搭載してあ
ることを特徴とする。その作用、効果はつぎのとおりで
ある。

【０００５】

【作用】ホースリールに長いホースを収容させ、このホ
ースを定置型散布液供給装置に接続すると共にホースリ
ールから繰出すことにより、作業車を散布液供給装置か
ら遠く離れた箇所に移動させたり、比較的広範囲にわた
って移動させても、散布液供給装置からの散布液をホー
スにより液体散布具に供給して所望どおり散布できる。
この結果、ホースリール自体やホースの重量が大になっ
ても、ホースリールと走行用車輪の前記配置状態のため
に、ホースリール及びホースの重心がホースリールの全
体が走行用車輪より高レベルに位置していた従来よりも
低レベルに位置する。ホースリールの前記配置に起因し
てホースリールおよびホースの重量がホースリール側の
車輪の方に他方の車輪よりも大きく掛かる割りには、前
輪側と後輪側との荷重差が極力少なくなるように、バッ
テリーが自重と前記搭載位置とによって重量のバランス
化を図る。

【０００６】

【発明の効果】散布液供給装置を搭載しなくとも、ホー
スリールに収容のホースを繰出して広範囲にわたって十
分に散布作業できるものでありながら、低重心化、およ
び、前輪側荷重と後輪側荷重のバランス化によって横転
しにくいようにしながら、かつ操向性を良くして比較的
迅速に走行させ、安全に能率よく作業できるようにでき
た。しかも、走行駆動やホースリール駆動等のためのバ
ッテリーをバランスウエイトに有効利用することによ
り、バランスウエイトを特別に搭載するに比して、構造
面や重量面で有利に得られると共に、重量面からも作業
がしやすいようになった。

【０００７】

【実施例】次に実施例を示す。図１に示すように、１つ
の遊転型前車輪１、左右一対の駆動後車輪２, ２、操縦
ハンドル３等を有した走行機体の前部に噴霧ブーム４を
付設すると共に、前記走行機体の後部にホースリール５
を付設して、防除機を構成してある。この防除機は主と
してハウス内で耕作物に薬液を散布するのに使用するも
ので、図５に示す如くハウス外等の適当箇所に設置され
た定置型薬液供給装置６に接続したホース７を繰出した
り巻き取り収容しながら、かつ、薬液供給装置６からホ
ース７を介して供給される薬液を噴霧ブーム４が複数個
の噴霧ノズル４ａ・・から噴出しながら畝間を自動的に
往復走行するように構成してあり、詳しくは次の如く構
成してある。図１、図２及び図４に示すように、機体フ
レーム８の後部フレーム部分８ａに電動走行モータＭ₁
を取付けると共に、この走行モータＭ₁が伝動チェーン
９、中間伝動軸１０、走行クラッチ１１及び伝動チェー
ン１２を介して後車軸１３に回動力を伝達して左右後輪
２, ２を前進駆動したり、後進駆動するように構成する
ことにより、機体が前後進側いずれにも自走することに
を可能にすると共に、走行モータＭ₁の正逆回転切換え
をすることによって前後進切換えができるようにしてあ
る。

【０００８】ホースリール５は、ホースリール５の全体
が機体側面視で後車輪２と重複してホースリール自体及
び収容ホースの重心が極力低レベルに位置するように、
かつ、機体の全長や横巾が大になることを防止しながら
ホース収容容積を大にできるように、左右後輪２, ２の
間に後車輪２の回転軸芯と同芯状に配置して後車軸１３
に相対回動自在に取付けてある。ホースリール５の駆動
のための一対のローラ１４, １４ を回転支軸１５及び
取付けフレーム１６を介して前記中間伝動軸１０に取付
け、取付けフレーム１６に作用するスプリング１７が取
付けフレーム１６を中間伝動軸１０の軸芯周りで揺動付
勢することによって一対のリール駆動ローラ１４, １４
をホースリール５の左右側壁の周部に各別に摩擦伝動
可能に圧接付勢するように構成すると共に、前記中間伝
動軸１０の回動力を伝動機構(E) によって回転軸１５に
伝達するように構成することにより、走行モータＭ₁に
よるホースリール５の駆動を可能にしてある。回転支軸
１５の正転回動力と逆転回動力の一方のみをリール駆動
ローラ１４に伝動する一方向クラッチ１８をリール駆動
ローラ１４と回転支軸１５の間に設けることにより、後
進時にのみ走行モータＭ ₁がホースリール５を駆動する
ように構成してある。つまり、畝の走行開始側において
ホース７を地面等の適当箇所に固定しておくことによ
り、機体前進によってホース７に張力が発生してホース
リール５の回動操作力となることにより、前進時には、
ホースリール５が繰出し回転方向に自由に回転して巻き
収容しているホース７をガイド輪１９から機体後方に繰
出して畝間の地面上に置いて行くのである。後進時に
は、走行モータＭ₁がホースリール５を前進時とは逆の
巻き取り回転方向に駆動することにより、ホースリール
５が前進時に繰出したホース７を地面上から引き上げる
と共に巻き取り収容して行くのである。

【０００９】走行モータＭ₁によるホースリール５の巻
き取り駆動は、ホースリール５のホース巻き径が最小径
になる箇所における周速と後車輪２の周速とが同一また
はほぼ同一になる状態で行われるように、伝動比の設定
をしてある。この伝動比設定にかかわらず、ホースリー
ル５のホース巻き径が前記最小径より大になった場合に
も単位時間当たりのホース巻き取り長さと機体走行距離
が同一またはほぼ同一になるようにホースリール５と後
車輪２とを同期駆動させるための摩擦伝動ディスク２０
ａ, ２０ｂを有する摩擦伝動装置を前記伝動機構Ｅに備
えてある。すなわち、摩擦伝動装置を構成するに、図４
に示すように、回転支軸１５に付設の受動ギア２１に咬
合する伝動ギア２２を中間伝動軸１０に相対回動可能に
取付け、この伝動ギア２２の両側に各別に位置する一対
の摩擦伝動ディスク２０ａ, ２０ｂを中間伝動軸１０に
一体回動可能に取付けると共に、一方の伝動ディスク２
０ａ及び伝動ギア２２を他方の伝動ディスク２０ｂにス
プリング２３により押圧付勢して、中間伝動軸１０が付
与する伝動ディスク２０ａ及び２０ｂの回動力を伝動ギ
ア２２に摩擦伝達するようにしてある。つまり、ホース
巻き取り長さと走行距離とに誤差が発生すると、この誤
差発生によってホース７に生じる張力のために伝動ディ
スク２０ａ及び２０ｂと伝動ギア２２との間にスリップ
が発生し、ホースリール５の回動速度がホース巻き取り
長さと機体走行距離とがほぼ同一になる速度になるので
ある。

【００１０】前記ガイド輪１９の支持部材２４を後部フ
レーム部分８ａに付設の横送り軸２５に付設し、この横
送り軸２５を伝動チェーン２６によって後車軸１３から
伝達する回動力によって回動駆動するように構成すると
共に、横送り軸２５が回動すると、横送り軸２５の螺旋
溝２５ａによる送り作用と、支持部材２４に付設のロー
ラ２４ａに接当して支持部材２４を横送り軸２５と共回
りしないように回り止めしながら案内するガイドレール
２７の作用とのために、支持部材２４が機体左右方向に
往復移動するように構成することにより、機体の前後進
移動に伴ってガイド輪１９が機体左右方向に往復移動す
るように構成してある。すなわち、ホースリール５がホ
ース７を巻き取り収容する際、ホースリール５のホース
巻き嵩が軸芯方向で均一になるように、ガイド輪１９が
ホース７をホースリール５の回転軸芯方向に移送案内す
るようにしてある。機体前進走行距離を検出するための
カウンター２８をホースリール５によるホース繰出し長
さに基づいて検出するように前記支持部材２４に付設
し、図６に示すように、カウンター２８に距離検出手段
(29)を介して制御手段３０を連係させると共に、この制
御手段３０にスタートスイッチ３１、リターン設定スイ
ッチ３２、距離記憶手段３３及び駆動手段３４を連係さ
せて、機体が自動的に往復走行することを可能にしてあ
る。すなわち、カウンター２８は、ガイド輪１９の特定
箇所に備えてある検出対象部（図示せず）がガイド輪１
９のホース繰出しに伴なう回転のためにカウンター２８
に対向する検出位置に到達すると、その都度、ホースリ
ール５が単位ホース長さの繰出しをしたと検出すると共
にパルス信号を発信するように構成してある。距離検出
手段(29)は、カウンター２８のパルス発信回数を計測
し、この計測発信回数と前記単位ホース長さとに基いて
ホース繰出し全長を算出すると共に、この算出繰出し全
長に基いて前進走行距離を検出するように構成してあ
る。スタートスイッチ３１を入り操作して前進走行を開
始させた後にターン設定スイッチ３２を入り操作する
と、このスイッチ操作時点で距離検出手段２９が検出し
ている検出前進走行距離を距離記憶手段３３が自動的に
ターン用走行距離として入力すると共に記憶するように
構成してある。このようにターン設定をすると、機体の
前進走行に伴って距離検出手段２９が検出する前進走行
距離が距離記憶手段３３の記憶するターン用走行距離に
達すると、制御手段３０がそれまでの前進信号に替えて
後進信号を駆動手段３４に出力することによって走行モ
ータＭ₁を前進駆動から後進駆動に自動的に切換えるよ
うに構成してある。

【００１１】図１に示すように、前車輪１の支持部材３
５を前輪軸芯Ｘより機体前方側に位置ずれした機体上下
方向の軸芯Ｙ周りで回動するように機体フレーム８の前
部フレーム部分８ｂに取付けると共に、支持部材３５に
伝動チェーン３６及びクラッチ装置３７を介して連動さ
せた電動操向サーボモータＭ₂ が支持部材３５を回動操
作することによって、前車輪１を軸芯Ｙ周りで揺動操向
操作したり、前車輪１の機体に対する取付けを、前輪軸
芯Ｘが前記軸芯Ｙより機体後方側に位置する前進用取付
け状態と、前輪軸芯Ｘが前記軸芯Ｙより機体前方側に位
置する後進用取付け状態とに切換え操作するように構成
してある。操向モータＭ₂ の停止状態で支持部材３５が
２〜５°を自由に回動することを許容する伝動融通を前
記クラッチ装置３７に備えてある。つまり、前車輪１を
２〜５°の範囲内では自由に軸芯Ｙ周りで揺動するとこ
ろのキャスタ型車輪で、かつ、操向モータＭ₂ によって
操向操作するところの操向用車輪に構成し、操向モータ
Ｍ₂ の操作をすることによって機体の操向操作ができる
ように、かつ、前後進時のいずれにおいても、操向車輪
としての前車輪１がキャスタ型になるようにしてある。

【００１２】前記モータＭ₁ 及びＭ₂ 等の電源としての
バッテリーＢを収納するバッテリーケース３８を回動式
の取付け軸３９を介して機体フレーム８の支持フレーム
部分８ｃに取付けて、取付け軸３９の支持フレーム部分
８ｃに対する回動のためにバッテリーケース３８が走行
機体に対して機体前後方向の軸芯Ｚ周りで揺動し得るよ
うに構成することにより、後車輪２及びホースリール５
の下部を囲繞して保護するように図２に示す矩形環状に
形成してバッテリーケース３８に連結してあるガード用
フレーム４０の左右一対の機体前後方向のフレーム部分
４０ａ, ４０ｂを機体の畝間に対する機体横方向での位
置を検出する左右一対の接触センターに兼用してある。
すなわち、フレーム部分４０ａ及び４０ｂの前端側にバ
ッテリーケース３８を介してローラを付設して、前進時
に畝側面に接触作用する前作用部４０ｆを形成すると共
に、フレーム部分４０ａ及び４０ｂの後端側にローラを
付設して、後進時に畝側面に接触作用する後作用部４０
ｒを形成してあり、機体が畝間に対して左側または右側
に設定範囲を越えて位置ずれすると、いずれか一方の前
作用部４０ｆまたはいずれか一方の後作用部４０ｒが畝
側面に接触してその接触反力のためにフレーム４０がバ
ッテリーケース３８と共に軸芯Ｚ周りで揺動し、フレー
ム部分４０ａ及び４０ｂが畝Ａに対する非接触時に位置
するところの図３に示す通常位置Ｎからこの通常位置Ｎ
より機体内側の位置に移動し、機体が畝間の設定位置に
復元すると、前作用部４０ｆ及び後作用部４０ｒの畝側
面に対する接触が解消してフレーム４０がバッテリーＢ
の自重による付勢作用のために揺動復元し、フレーム部
分４０ａ及び４０ｂが前記通常位置Ｎに復元することに
より、フレーム部分４０ａ及び４０ｂの揺動角と揺動方
向とを知ることによって機体の畝間に対する位置を判断
できるのである。そして、前記取付け軸３９の後端側に
ポテンショメータＰ₁ を連動させ、このポテンショメー
タＰ₁ により、フレーム部分４０ａ及び４０ｂによる検
出結果を電気信号として取出すように構成してある。図
６に示すように、前記ポテンショメータＰ₁ を操向角設
定手段４１を介して操向制御手段４２に連係させると共
に、この操向制御手段４２を前記駆動手段３４及び制御
手段３０に連係させ、そして、図１に示す如く前車輪１
の操向角及び取付け状態を支持部材３５の回動角に基づ
いて検出するように支持部材３５の上端側に連動させた
前輪ポテンショメータＰ₂ に操向制御手段４２を連係さ
せて、機体が前後進時いずれにも畝間に沿って走行する
ように自動操向制御することを可能にしてある。すなわ
ち、操向制御手段４２は制御手段３０からの進行方向の
情報と、前輪ポテンショメータＰ₂ からのフィードバッ
ク情報とに基づいて自動的に駆動手段３４に所定のモー
タ操作用信号を出力することにより、前進時には操向モ
ータＭ₂が前車輪１を前記前進用取付け状態に切換え、
後進時には操向モータＭ₂ が前車輪１を前記後進用取付
け状態に切換えるように、操向モータＭ₂ を自動操作す
るように構成してある。そして、前後進時において、操
向角設定手段４１がポテンショメータＰ₁ からの情報に
基づいて自動的に制御目標操向角を設定するように構成
し、操向制御手段４２が操向角設定手段４１及びポテン
ショメータＰ₂ からの情報に基づいて自動的に駆動手段
３４に所定のモータ操作用信号を出力することにより、
操向角設定手段４１による設定制御目標操向角と、前輪
ポテンショメータＰ₂ による検出操向角とが同一または
ほぼ同一になる操向状態に操向モータＭ₂ が前車輪１を
操向操作するように、操向モータＭ₂ を自動操作するよ
うに構成してある。

【００１３】前後進時のいずれにもおいて、操向用車輪
になるところの前車輪１がキャスタ型車輪になること
と、前作用部４０ｆが後車輪２より前方箇所に位置し、
後作用部４０ｒが後車輪２より後方箇所に位置すること
とにより、後車輪２の畝側面への乗り上がりによる横転
が生じにくいように配慮してある。すなわち、機体が畝
間に対して左向きや右向きになって畝側面に寄っていく
と、前進時には前作用部４０ｆが、後進時には後作用部
４０ｒが夫々、後車輪２に先行して畝側面に接当し、こ
の接当反力とキャスタ機能とのために前車輪１が若干、
畝側面側とは反対方向を向く操向状態に揺動し、後車輪
２が畝側面に乗り上がる前に機体が畝間の中央に戻るよ
うに構成してある。

【００１４】バッテリーケース３８は、バッテリーＢを
前車輪１と後車輪２の間で前車輪１とホースリール５の
間の低レベル箇所に収納するように形成してある。すな
わち、バッテリーＢを搭載しながらも機体全体の重心が
比較的低レベルに位置するようにバッテリー重量による
重心位置のアップを抑制し、横倒れしにくいように安定
的に走行するように配慮してある。ブーム４は図１に示
すように、前記取付け軸３９に一体に回動するように取
付けて、走行機体の左右傾斜にかかわらず耕作物に対す
る薬液散布具合に変化が生じにくいように配慮してあ
る。すなわち、バッテリーＢがブーム４に作用する重錘
になり、走行機体が左右に傾斜しても走行機体に対して
軸芯Ｚ周りで揺動してブーム４を鉛直姿勢に維持するよ
うに構成してある。作業機全体の重心を前車輪１と後車
輪２の間の前車軸芯Ｘよりも後車軸芯の方に近い箇所に
配置設定してある。すなわち、操縦ハンドル３の操作に
よって機体を前車輪１が対地浮上するように後車軸芯の
周りで傾斜操作して機体旋回操作をする際に、機体前端
側の持上げが比較的楽にできるように配慮してある。

【００１５】図２に示す一対のクラッチレバー４３，４
３の一方は、走行クラッチ１１を切りに操作し、左右後
輪２, ２を遊転状態に切換えるためのものであり、他方
のクラッチレバー４３は、クラッチ装置３７を切りに操
作し、前車輪１を軸芯Ｙ周りで３６０°にわたって自由
に揺動するキャスタ型に切換えるためのものである。図
６に示す前後進スイッチ４４は、人為操作によって走行
モータＭ₁を駆動操作し、後車輪２を前進駆動させたり
後進駆動させるものである。第１安全スイッチ４５は前
バンパ４６の障害物に対する接当を検出すると共に、こ
の接当検出に伴って機体前進を後進に自動的に切換える
ためのものである。第２安全スイッチ４７は機体後部の
障害物に対する接当を検出すると共に、この接当検出に
伴って機体後進を自動的に停止させるためのものであ
る。表示ランプ４８は制御手段３０による自動制御の作
動を点灯や点滅によって表示するものである。切換スイ
ッチ４９は操向角設定手段４１を予備の入力端子５０に
これから入力信号に基づいて作動するように接続切換え
するものであり、入力端子５０は、機体とその両横側の
畝側面との距離を超音波によって検出し、この検出結果
に基づいて機体の畝間に対する位置を検出する超音波式
検出装置を接続するためのものである。散布切換えスイ
ッチ５１は人為操作によって電磁噴霧バルブ５２を駆動
手段３４の一対の散布操作系に接続切換えし、前後進時
のいずれにも薬液散布を行わせる往復散布と、後進時に
のみ薬液散布を行わせる復路散布とを選択するものであ
る。液圧スイッチ５３はブーム４への供給液圧をホース
リール５とブーム４の間で検出し、供給液圧が設定圧以
下になると自動制御による走行を自動的に停止させるも
のである。バッテリー電圧判定手段５４は、バッテリー
Ｂの電圧が設定電圧に低下すると自動制御による走行を
不能にするものである。

【００１６】〔別実施例〕図７ないし図９は別実施構造
を示し、図７及び図８に示すものは、ホースリール５の
一部分のみが機体側面視で左右車輪２, ２と重複する配
置状態でホースリール５を車輪間に配置してある。そし
て、図９に示すものは、走行用車輪２の接地巾Ｗを図８
のトレッドＷに等しく形成し、ホースリール５を１つの
走行用車輪２の内部に設置してある。ホースリール５と
機体横方向に重複する走行用車輪は非駆動型として実施
してもよい。薬液の他、灌漑水等の各種液体を散布対象
液とする作業車にも本発明は適用できる。従って、噴霧
ブーム４を液体散布具４と総称する。尚、特許請求の範
囲の項に図面との対照を便利にする為に符号を記すが、
該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるもの
ではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】防除機全体の一部切欠き側面図

【図２】防除機全体の一部切欠き平面図

【図３】センサーの後面図

【図４】伝動系統図

【図５】防除機使用要領の説明図

【図６】制御系のブロック図

【図７】別実施ホースリール配置の概略図

【図８】別実施ホースリール配置の概略図

【図９】別実施ホースリール配置の概略図

【符号の説明】

２ 走行車輪 ４ 液体散布具 ５ ホースリール ７ ホース Ｂ バッテリー

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前後一対の走行車輪（１),（２）を有す
   る走行機体に液体散布具（４）を付設した液体散布作業
   車であって、 前記液体散布具（４）に液体供給するホース（７）を巻
   き収容するホースリール（５）が機体側面視で前後一対
   の前記走行車輪（１),（２）の一方の走行用車輪（２）
   と重複するホースリール部分を有する配置状態で前記ホ
   ースリール（５）を前記走行機体に付設し、 前側の前記走行車輪（１）と後側の前記走行車輪（２）
   との間で、かつ、前記ホースリール（５）側とは反対側
   の前記走行車輪（１）と前記ホースリール（５）との間
   に位置する箇所に配置してバッテリー（Ｂ）を前記走行
   機体に搭載してある液体散布作業車。