JP3558552B2

JP3558552B2 - 液体散布装置

Info

Publication number: JP3558552B2
Application number: JP13810099A
Authority: JP
Inventors: 準宇野
Original assignee: Maruyama Manufacturing Co Inc
Current assignee: Maruyama Manufacturing Co Inc
Priority date: 1999-05-19
Filing date: 1999-05-19
Publication date: 2004-08-25
Anticipated expiration: 2019-05-19
Also published as: JP2000329059A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は空気室等の脈動緩衝装置を搭載される脈動緩衝装置搭載ポンプ及び脈動緩衝装置搭載ポンプを使用して薬液等の液体を散布する液体散布装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
農業用の薬液散布機として使用される液体散布装置においては薬液を圧送するために往復ポンプが用いられることが多いが、往復ポンプによって圧送される液体は脈動を含んだものとなるため、往復ポンプには液体の脈動を緩衝する脈動緩衝装置として空気室が搭載されることが多い。空気室は、往復ポンプのポンプ本体に対し上部に大きく突出しており、空気室を搭載した往復ポンプをブームスプレーヤ等の薬液散布機に使用する場合、レイアウトに支障を来す場合が少なくない。
【０００３】
例えば、乗用管理機用トラクタに着脱自在に装着する薬液散布機では、重量バランスの関係上薬液タンクの最適な配置は決まってくるが、往復ポンプの駆動力をトラクタのＰＴＯ軸から直結で取出す場合、薬液散布機上の往復ポンプの設置位置はＰＴＯ軸と接続可能な位置に限定されるので、往復ポンプに搭載されている空気室と薬液タンクの位置が重複してしまう。
【０００４】
このようなレイアウトに支障を来す場合は、往復ポンプから空気室を取り外して薬液散布機上の空いた空間に空気室を配置し、往復ポンプと空気室とをホースで結び、空気室によって脈動の緩衝された液体をノズルからの散布に使用する方法がとられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
往復ポンプに空気室を搭載したままの状態では、空気室がじゃまになって最適なレイアウトを行うことができない。
【０００６】
往復ポンプから空気室を外してホースで接続して使用する場合は、空気室と往復ポンプの接続用ホースに空気室の脈動緩衝機能が発揮できる程度の大径のホースを用いなくてはならないため配管が容易ではなく、また、空気室と往復ポンプの接続用ホース自身は、空気室の上流側にあるため脈動の作用を受けてしまい、振動、騒音が発生してしまう。
【０００７】
この発明の目的は、機器に搭載される場合にレイアウトに支障を来さない脈動緩衝装置搭載ポンプ、及び、脈動緩衝装置搭載ポンプを最適な配置でレイアウトされた薬液散布機を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明の脈動緩衝装置搭載ポンプ（１０）は、ポンプ本体（１２，１４，１６，１８）と、ポンプ本体（１２，１４，１６，１８）から送出される液体の流入を受け脈動の緩衝を行う脈動緩衝装置（７８）と、ポンプ本体（１２，１４，１６，１８）に対し回転自在に支持され脈動緩衝装置（７８）を固定される回転部材（５４）とを有している。
【０００９】
脈動緩衝装置（７８）がポンプ本体（１２，１４，１６，１８）の占める空間から特定の方向に突出していると、脈動緩衝装置搭載ポンプ（１０）の目的の場所への設置時に脈動緩衝装置（７８）がじゃまとなる場合が発生するが、回転部材（５４）をポンプ本体（１２，１４，１６，１８）に対し回転させることにより、回転部材（５４）に固定されている脈動緩衝装置（７８）をじゃまとならない方向に納めることができる。
【００１０】
この発明の脈動緩衝装置搭載ポンプ（１０）によれば、さらに、回転部材（５４）はポンプ本体（１２，１４，１６，１８）に対し少なくとも所定の回転位置にあるときポンプ本体（１２，１４，１６，１８）の吐出口（３６）と脈動緩衝装置（７８）を連通させる送液路（５６，５８）を内部に備えている。
【００１１】
送液路（５６，５８）は、回転部材（５４）がポンプ本体（１２，１４，１６，１８）に対し任意の回転位置にあるときに常にポンプ本体（１２，１４，１６，１８）の吐出口（３６）と脈動緩衝装置（７８）とを連通させるようにする必要は必ずしもないが、少なくとも所定の回転位置にあるときには連通させるようにしておく。ポンプ本体（１２，１４，１６，１８）の吐出口（３６）と脈動緩衝装置（７８）とを連通させることにより、脈動緩衝装置（７８）はポンプ本体（１２，１４，１６，１８）より送出される液体の脈動緩衝を行えるようになるので、脈動緩衝装置搭載ポンプ（１０）の運転は、回転部材（５４）をこの所定の回転位置にして行う。送液路（５６，５８）を回転部材（５６，５８）の内部に備えることにより、別途送液路を設けることなく脈動緩衝装置（７８）の脈動緩衝機能が使用できるようになる。
【００１２】
この発明の脈動緩衝装置搭載ポンプ（１０）によれば、さらに、脈動緩衝装置（７８）は回転部材（５４）が前記所定の回転位置にあるときに起立位置となるよう回転部材（５４）に固定されている。
【００１３】
脈動緩衝装置（７８）の中には、空気室等起立状態になければ脈動緩衝機能を発揮できないものがあるが、送液路（５６，５８）がポンプ本体（１２，１４，１６，１８）の吐出口（３６）と脈動緩衝装置（７８）を連通させるような所定の回転位置に回転部材（５４）が位置したときに、脈動緩衝装置（７８）が起立位置となるので、起立状態にならなければ脈動緩衝機能を発揮できない脈動緩衝装置（７８）を使用することも可能となる。脈動緩衝装置搭載ポンプ（１０）の運転は、脈動緩衝装置（７８）を起立位置にして行わなければならないが、非運転時に一時的に脈動緩衝装置（７８）を倒伏させれば足りるような設置場所であれば問題はない。
【００１４】
この発明の脈動緩衝装置搭載ポンプ（１０）は、さらに、脈動緩衝装置（７８）を起立位置及び倒伏位置にそれぞれ保持する保持手段（７０，７２，７４）を有している。
【００１５】
脈動緩衝装置（７８）は運転時には起立位置とされ、非運転時において必要のある場合には倒伏位置とされる。保持手段（７０，７２，７４）により起立位置及び倒伏位置がそれぞれ保持されるので、振動などにより回転部材（５４）及び脈動緩衝装置（７８）が自由に回転してしまって不安定な状態となるのを回避できる。
【００１６】
この発明の脈動緩衝装置搭載ポンプ（１０）は、さらに、回転部材（５４）の回転時に送液路（５６，５８）からの液体の漏れを防止するシール手段（６２，６４）を有している。
【００１７】
シール手段（６２，６４）により回転部材（５４）をポンプ本体（１２，１４，１６，１８）に対して回転させつつ送液路（５６，５８）から液体が漏れるのを防止することができる。
【００１８】
この発明の液体散布装置（２）は、フレームに（１０６）搭載される脈緩衝装置搭載ポンプ（１０）と、脈動緩衝装置（７８）が起立位置にあるときの脈動緩衝装置搭載ポンプ（１０）の最高点より低くてかつ脈動緩衝装置（７８）が倒伏位置にあるときの脈動緩衝装置搭載ポンプ（１０）の最高点より高い上下方向位置に底面を置きつつ水平方向に移動自在にフレーム（１０６）に配設される液体タンク（１１０）とを有している。
【００１９】
脈緩衝装置搭載ポンプ（１０）及び液体タンク（１１０）をフレーム（１０６）内にコンパクトに配置するためには、脈緩衝装置搭載ポンプ（１０）のフレーム（１０６）への上下方向の搭載位置をなるべく液体タンク（１１０）の底面に接近させるのが望ましい。脈緩衝装置搭載ポンプ（１０）に搭載される脈動緩衝装置（７８）はポンプ本体（１２，１４，１６，１８）に対して倒伏させることができるので、脈動緩衝装置（７８）の倒伏による脈動緩衝装置搭載ポンプ（１０）の最高点の低下に応じて、脈動緩衝装置搭載ポンプ（１０）を液体タンク（１１０）の底面に接近させてフレーム（１０６）上に配置することができる。フレーム（１０６）は、水平方向に移動自在であるので、液体タンク（１１０）と干渉しない水平方向位置において空気室（７８）を起立位置にすることはできる。
【００２０】
この発明の液体散布装置（２）によれば、さらに、フレーム（１０６）はヒッチ部を介してトラクタ（８２）に装着され、脈動緩衝装置搭載ポンプ（１０）の駆動軸（２４）はトラクタ（８２）に備えられるＰＴＯ軸に直結とされ、液体タンク（１１０）はトラクタ（８２）への装着時には底面をトラクタ（８２）の車体（８６）に支持される。
【００２１】
液体散布装置（２）のトラクタ（８２）への装着操作において、まず、フレーム（１０６）を、ヒッチ部を介してトラクタ（８２）に装着固定し、液体タンク（１１０）を水平方向に移動させて底面をトラクタ（８２）の車体（８６）に支持される位置に置く。底面トラクタ（８２）の車体（８６）に支持させる位置に置くことによって、液体タンク（１１０）はトラクタ（８２）に確実に支持されるとともに最適な重量バランスを実現することもできる。この際、液体タンク（１１０）の上下方向位置は特定の位置に決まってしまうので、脈動緩衝装置搭載ポンプ（１０）の駆動軸（２４）をトラクタ（８２）のＰＴＯ軸を直結するためには脈動緩衝装置搭載ポンプ（１０）を液体タンク（１１０）の底面に接近させてフレーム（１０６）上に配置しなければならないが、脈動緩衝装置（７８）をポンプ本体（１２，１４，１６，１８）に対して倒伏させることができるので、駆動軸（２４）のＰＴＯ軸への直結が行える。
【００２２】
この発明の液体散布装置（２）によれば、さらに、液体タンク（１１０）は脈動緩衝装置搭載ポンプ（１０）の運転時には起立位置における脈動緩衝装置（７８）とは干渉しない水平方向位置に置かれる。
【００２３】
非運転時には、脈動緩衝装置（７８）を倒伏位置に置き、液体タンク（１１０）を脈動緩衝装置搭載ポンプ（１０）の上側において水平方向に移動自在とさせることができる。運転時には、脈動緩衝装置（７８）を起立位置に置いて行えるようにしてあるので、脈動緩衝装置（７８）が空気室等のような起立位置になければ脈動緩衝機能を発揮しないものであってもよい。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１、図２、及び、図３は空気室搭載型三連往復ポンプ１０のそれぞれ、一部断面を示した側面図、一部断面を示した平面図、及び、正面図である。空気室搭載型三連往復ポンプ１０の駆動軸であるクランク軸２４は、クランクケース１２の幅方向を向きつつクランクケース１２に回転自在に支持されている。クランク軸２４には、軸方向に等間隔離れて３個所にクランクピン部が形成されている。クランク軸２４のクランクピン部には、コンロット２６が大端部を回転自在に支持されている。クロスヘッド３０は、クランクケース１２内に形成されるガイドに沿ってクランクケース１２の前後方向に移動自在であり、クロスピン２８によってコンロット２６の小端部を回転自在に支持している。ピストン３２は、クロスヘッド３０に固定されており、クランク軸２４の回転に伴ってクランクケース１２の前後方向に往復動する。コンロット２６、クロスピン２８、クロスヘッド３０、及び、ピストン３２は、クランク軸２４のクランクピン部に対応してそれぞれ３個ずつ設けられる。空気室搭載型三連往復ポンプ１０のポンプ本体は、クランクケース１２、シリンダ元金具１４、シリンダパイプ１６、及び、シリンダ先金具１８によって構成される。クランクケース１２の前側には、４隅において植え込みボルト２０が、それぞれクランクケース１２の前後方向に向きを平行に揃えつつ基端側を螺着されている。シリンダ元金具１４は、４本の植え込みボルト２０を挿通されてクランクケース１２の前側に当接している。３個のシリンダパイプ１６は、それぞれピストン３２の間隔と等しい間隔でピストン３２を内部に収容しつつクランクケース１２の前後方向を向けて平行に配設され一端をシリンダ元金具１４に他端をシリンダ先金具１８に接続される。シリンダ先金具１８は、４本の植え込みボルト２０を挿通されて空気室搭載型三連往復ポンプ１０の前端側に位置している。ナット２２は、植え込みボルト２０の先端部に螺刻されたオスネジに螺合し、クランクケース１２との間でシリンダ元金具１４、シリンダパイプ１６、及び、シリンダ先金具１８を挟持し固定する。ピストン３２が往復動することによって、空気室搭載型三連往復ポンプ１０は、シリンダ元金具１４に形成された吸入口３４から液体を吸入し、吐出弁３８を通じてシリンダ先金具１８に形成された吐出口３６より加圧された液体を送出する。
【００２５】
回転支持部材４０は、段部４２を吐出口３６に嵌入させてシリンダ先金具１８に接続され、上下方向に延びる軸線４６の周方向に等間隔の位置に設けられるボルト４８によってシリンダ先金具１８の上部に固定される。Ｏリング４４は、シリンダ先金具１８と回転支持部材４０との間のシール性を保つ。回転支持部材４０は内部に、吐出口３６と連通して上下方向に延びる送液路５０と送液路５０に連なり水平方向に延びる送液路５２とを備えている。回転支持部材４０には水平方向に延びる嵌合穴が形成されており、回転部材５４は、段軸部５５を回転支持部材４０の嵌合穴に嵌合させて回転支持部材４０に回転自在に支持されている。回転支持部材４０は、嵌合穴がクランクケース１２の幅方向を向くようにシリンダ先金具１８に接続されており、回転部材５４の段軸部５５の軸線６０もクランクケース１２の幅方向を向いている。円板６６は、回転支持部材４０の嵌合穴よりも大径をなしており、回転部材５４が段軸部５５を嵌合穴に嵌合させた状態で、嵌入した側とは反対側より回転部材５４の段軸部５５に２本のボルト６８で固定され、回転部材５４の回転支持部材４０からの抜けを防止している。回転部材５４の内部には、軸線６０と垂直方向に延びる送液路５６と軸線６０の方向に延び送液路５６に連通する送液路５８とを備えている。回転支持部材４０の嵌合穴の壁部には送液路５２が開口しており、回転部材５４の段軸部５５の表面には送液路５６が開口しているので、回転部材５４が回転支持部材４０に対し所定の回転位置範囲にあるときには、吐出口３６と送液路５８とは連通する。回転部材５４の段軸部５５には、送液路５６が開口する部分の両側においてＯリング６２及びＯリング６４がそれぞれ配設され、回転支持部材４０と回転部材５４との間のシール性を保っている。空気室７８は、送液路５２及び送液路５６の互いの開口面積が最大となる回転位置に回転部材５４があるときに起立位置となるよう回転部材５４に取付けられており、内部空間を送液路５８に対し開口させている。吐出口３６と送液路５８とが連通して液体が送液路５８まで送出されると、空気室７８は、内部に収容される空気の膨縮によって液体の脈動を緩衝する。空気室７８の脈動緩衝機能は起立位置においては発揮されるが、空気室７８を倒伏させると空気室７８の内部の空気は流出して、空気室７８の脈動緩衝機能は失われる。
【００２６】
図４は図１におけるＡ−Ａ断面の一部を示した図である。回転支持部材４０には、軸線６０と直交して鉛直方向から所定角度傾斜した直線Ａ−Ａ上において、嵌装穴の外側でかつ円板６６の内側となるような軸線６０の放射方向位置に、凹所７６が設けられている。凹所７６には、底部から順に圧縮コイルバネ７４、及び、鋼球７２が配設されており、圧縮コイルバネ７４は鋼球７２を円板６６の裏側に付勢している。円板６６の裏側には、空気室７８が起立位置（図１における実線位置）にあるとき、及び、空気室７８が頂部をクランクケース１２側に向けて９０度倒伏させた倒伏位置（図１における破線位置）にあるときに鋼球７２と係合するするような軸線６０の周方向に９０度隔てた２個所の位置にくぼみ７０が設けられている。空気室７８が前途の起立位置及び倒伏位置にあるときには、圧縮コイルバネ７４の付勢により鋼球７２がくぼみ７０に係合しているので、ある大きさ以上の軸線６０回りの外力が加わらなければこれらの保持手段により、空気室７８は、前途の起立位置及び倒伏位置を保持される。くぼみ７０、鋼球７２、圧縮コイルバネ７４、及び、凹所７６は、軸線６０と対称位置に、２個ないし４個設けるようにしても良い。この場合、より安定した保持が図れる。空気室７８の軸線６０回りの回動は、規制手段（図示せず）により、前途の起立位置と倒伏位置との間の移動に規制される。
【００２７】
図５及び図６は薬液散布機２の乗用管理機用トラクタ８２に装着した状態を示す平面図及び側面図である。乗用管理機用トラクタ８２は、細幅の前輪８８及び後輪９０を有しており圃場で栽培される作物をまたいでの走行が可能であり、作業者が座って走行その他の操作が可能な運転席８４を有している。４節リンク装置９６は、乗用管理機用トラクタ８２の前部に備えられ、伸縮シリンダ９８の伸縮によって前側リンクの昇降が自在である。ブーム装置９２は、センタブーム９４及びサイドブーム１００を有しており、センタブーム９４を乗用管理機用トタクタ８２の前側において長手方向を乗用管理機用トタクタ８２の幅方向と一致させつつ水平方向を向くように、４節リンク装置９６の前側リンクに装着されている。サイドブーム１００は、作業位置においてセンタブーム９４と一直線上となる位置とされるが、軸線１０２回りに乗用管理機用トラクタ８２の前後方向に沿う格納位置へ移動自在である。また、サイドブーム１００は、格納位置において先端部が上に向くように傾斜し、さらに、軸線１０４回りに伸屈自在であり格納性及び運転席への乗降性を高めてある。センタブーム９４及びサイドブーム１００にはノズル１０５を等間隔に備えたノズルパイプ１０３が並設され、ノズルパイプ１０３は空気室搭載型三連往復ポンプ１０により送出される薬液の供給を受けてノズル１０５より作物に向けて薬液を散布する。
【００２８】
乗用管理機用トラクタ８２の後部には、３点リンクヒッチを介してフレーム１０６が装着される。薬液を貯留する薬液タンク１１０は、平面視において運転席８４を囲むような配置が可能な凹部を持つ形状をしており、フレーム１０６上面のレール部において乗用管理機用トラクタ８２の前後方向に移動自在にフレーム１０６に搭載されている。一方、乗用管理機用トラクタ８２には、運転席８４の周りに車体床８６が設置されており、薬液タンク１１０は乗用管理機用トラクタ８２の前後方向前側に移動されて運転席８４を囲む位置において前部を車体床８６に、後部をフレーム１０６にそれぞれ支持されつつ固定手段によって固定される。空気室搭載型三連往復ポンプ１０は、フレーム１０６の後端部において、薬液タンク１１０の下側でかつ乗用管理機用トラクタ８２の後部から出ているＰＴＯ軸にクランク軸２４が直結可能な上下方向位置に、クランク軸２４を乗用管理機用トラクタ８２の前後方向に向けた状態でフレーム１０６に搭載されている。ＰＴＯ軸には雌側スプラインが、クランク軸２４には雄側スプラインがそれぞれ固定されており、雌側スプラインへの雄側スプラインの嵌入により、ＰＴＯ軸へのクランク軸２４の接続がなされている。空気室搭載型三連往復ポンプ１０のフレーム１０６への上下方向の搭載位置は、起立位置にあるときの空気室７８の頂部の高さが薬液タンク１１０の底面よりも高くなる位置で、かつ、倒伏位置にあるときの空気室７８の最高点が薬液タンク１１０の底面よりも低くなる位置となっている。固定位置において薬液タンク１１０の後面は、空気室７８の位置よりも乗用管理機用トラクタ８２の前後方向前側にあり、空気室７８と薬液タンク１１０とが干渉することがないので、空気室７８は起立位置に置かれ運転可能な状態となっている。
【００２９】
図７は図６の主要部の拡大図である。薬液タンク１１０は乗用管理機用トラクタ８２への装着時には、図７において実線で示された位置にある。フレーム１０６を乗用管理機用トラクタ８２から離脱させる場合には、三点リンクヒッチをわずかだけ上昇させて薬液タンク１１０をフレーム１０６のみによって支持された状態にし、空気室７８を倒伏位置に移動させ、薬液タンク１１０の固定手段を外す。そして、薬液タンク１１０を、フレーム１０６上面のレール部において乗用管理機用トラクタ８２の前後方向後側へ移動させて、図７において破線で示された位置とさせ、フレーム１０６に備えられたスタンドを立てた後、三点リンクヒッチを下降させてフレーム１０６のスタンドを着地させる。着地させた後、フレーム１０６を三点リンクヒッチから取り外し、乗用管理機用トラクタ８２からの離脱を終了する。
【図面の簡単な説明】
【図１】空気室搭載型三連往復ポンプの一部断面を示した側面図
【図２】空気室搭載型三連往復ポンプの一部断面を示した平面図
【図３】空気室搭載型三連往復ポンプの正面図
【図４】図１におけるＡ−Ａ断面の一部を示した図
【図５】薬液散布機の乗用管理機用トラクタに装着した状態の概略を示す平面図
【図６】薬液散布機の乗用管理機用トラクタに装着した状態の概略を示す側面図
【図７】図６の主要部の拡大図
【符号の説明】
２薬液散布機（液体散布装置）
１０空気室搭載型三連往復ポンプ（脈動緩衝装置搭載ポンプ）
１２クランクケース（ポンプ本体）
１４シリンダ元金具（ポンプ本体）
１６シリンダパイプ（ポンプ本体）
１８シリンダ先金具（ポンプ本体）
２４クランク軸（駆動軸）
３６吐出口
５４回転部材
５６送液路
５８送液路
６２Ｏリング（シール手段）
６４Ｏリング（シール手段）
７０くぼみ（保持手段）
７２鋼球（保持手段）
７４圧縮コイルバネ（保持手段）
７８空気室（脈動緩衝装置）
８２乗用管理機用トラクタ（トラクタ）
８６車体床（車体）
１０６フレーム
１１０薬液タンク（液体タンク）

Claims

フレームに（１０６）搭載され、ポンプ本体（１２，１４，１６，１８）と、前記ポンプ本体（１２，１４，１６，１８）から送出される液体の流入を受け脈動の緩衝を行う脈動緩衝装置（７８）と、前記ポンプ本体（１２，１４，１６，１８）に対し回転自在に支持され前記脈動緩衝装置（７８）を固定される回転部材（５４）とを有する脈動緩衝装置搭載ポンプ（１０）と、
前記脈動緩衝装置（７８）が起立位置にあるときの前記脈動緩衝装置搭載ポンプ（１０）の最高点より低くてかつ前記脈動緩衝装置（７８）が倒伏位置にあるときの前記脈動緩衝装置搭載ポンプ（１０）の最高点より高い上下方向位置に底面を置きつつ水平方向に移動自在に前記フレーム（１０６）に配設される液体タンク（１１０）とを有していることを特徴とする液体散布装置。
前記フレーム（１０６）はヒッチ部を介してトラクタ（８２）に装着され、前記脈動緩衝装置搭載ポンプ（１０）の駆動軸（２４）は前記トラクタ（８２）に備えられるＰＴＯ軸に直結とされ、前記液体タンク（１１０）は前記トラクタ（８２）への装着時には底面を前記トラクタ（８２）の車体（８６）に支持されることを特徴とする請求項１記載の液体散布装置。
前記液体タンク（１１０）は前記脈動緩衝装置搭載ポンプ（１０）の運転時には起立位置における前記脈動緩衝装置（７８）とは干渉しない水平方向位置に置かれることを特徴とする請求項１又は２記載の液体散布装置。