JP3724702B2 - 自走散布車 - Google Patents
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【発明の属する技術分野】
この発明は、例えばハウス内の畝上の作物へ薬液を散布する薬液自動散布車等の自走散布車に係り、詳しくは散布むらを抑制できる自走散布車に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図5は従来の薬液自動散布車70が入り口側枕地36から畝間通路39へ進入する際に生じる、畝38の端部における薬液散布の死角領域を示している。後述のこの発明の実施の形態の要素と同一のものは同符号で指示して、それらの説明は省略し、主要点についてのみ説明する。従来の薬液自動散布車70では、ノズル26を取付けられているノズルパイプ25は散布車本体の前側に固定されていた。したがって、散布車本体に対する各ノズルパイプ25の向きは、薬液自動散布車70の直進時及び旋回時に共に固定されている。薬液自動散布車70は、入り口側枕地36から畝間通路39へ進入するとき、操舵輪を操舵して、進行方向を約90°変更する。図5の矢付き線B1,B2,B3はその際の旋回開始時、旋回中間時、及び旋回終了時におけるノズル26から旋回方向内側の方への薬液噴射を示している。図5では、ノズル26の向きは薬液自動散布車10の散布車本体の中心線に対して90°と仮定している。薬液自動散布車70の旋回中、ノズル26からの薬液の噴射方向が散布車本体の左右方向に対して平行に維持されるものの、ノズル26は、前後方向に関して散布車本体の中心より前方へ大きく偏っているため、図5の斜線で示されるAのような散布無し又は散布の少ない領域(以下、「散布上の死角領域A」と言う。)が生じ、作業者は、薬液自動散布車70による作業終了後に、この散布上の死角領域Aについて手散布を行う必要がある。
【0003】
特公平5−45303号公報は、噴頭をほぼ鉛直線の周りに回転自在に支持するとともに、操舵角に応じて噴頭が回転するようにしたスピードスプレーヤを開示する。そして、該スピードスプレーヤは、旋回時に噴頭が車両本体に対して回転し、旋回中、噴頭からの液体が旋回方向中心の方へ向かって散布するようにし、旋回時における液体散布の死角領域が生じるのを防止している。特公平5−45303号公報のスピードスプレーヤにおける噴頭旋回構造は、大規模かつ複雑となり、図5に示されるような小型の薬液自動散布車70には適用困難である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
この発明の目的は、旋回のために生じる散布むらを簡単な構造により防止できる自走散布車を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
この発明の自走散布車(10)は次のものを有している。
鉛直方向の旋回軸線の周りに旋回自在に散布車本体(11)に結合する操舵用旋回部材(22)、
操舵用旋回部材(22)の左右の端部に回転自在に支持され旋回軸線の周りの操舵用旋回部材(22)の旋回により操舵角が制御されるようになっている左右の操舵輪(12)、
操舵用旋回部材(22)に固定される固定部材(23)、
操舵用旋回部材(22)の側方へ向かって液体を噴射するノズル(26)を装備して固定部材(23)に取り付けられているノズル取付け部材(24)。
【0006】
自走散布車(10)には、例えば、ハウス内の各畝(38)上の作物へ散布液を散布するために、旋回を行う薬液自動散布車(10)が含まれる。自走散布車(10)は、無人運転車に限定されず、作業者が乗り込んで運転する走行車も含まれるものとする。自走散布車(10)が散布する散布液は、例えば薬液、肥料液、又は水である。操舵用旋回部材(22)は、例えばアクスルハウジングやギヤボックス(22)である。
【0007】
ノズル(26)の向きは、自走散布車(10)が前方直進中、真横となる向きでなくてもよく、例えば、真横に対して斜め前方となっていてもよい。
【0008】
操舵用旋回部材(22)か旋回軸線の周りに回転することにより、左右の操舵輪(12)の向きが変わり、操舵が行われる。ノズル(26)の向きが散布車本体(11)に対して固定されている自走散布車(以下、「従来の自走散布車Z」と言う。)では、ノズル(26)の位置が前後方向への散布車本体(11)の中心から遠く離れていると、自走散布車(10)の旋回時では、ノズル(26)からの散布液が旋回中心の方へ向かわず、旋回中心から反れて離れた位置へ向かうことになり、旋回中心を含む範囲に散布むらの領域が生じる。これに対して、自走散布車(10)では、固定部材(23)は自走散布車(10)の旋回に伴い操舵輪(12)と一体に回転するので、ノズル(26)からの散布液は、固定部材(23)の左右方向、すなわち、自走散布車(10)の旋回中心の方へ向かうので、散布上の死角領域等の散布むらの生成を抑制できる。
【0009】
この自走散布車(10)では、固定部材(23)は、操舵用旋回部材(22)との間にリンク機構を介在させることなく、操舵用旋回部材(22)に単に固定されるのみであるので、構造が簡単化される。
【0010】
この発明の自走散布車(10)によれば、畝(38)の延び方向及び幅方向をそれぞれ縦方向及び横方向と定義し、複数個の畝(38)が横方向へ配列され、各畝(38)は、縦方向の一方の側において共通の枕地(36)に隣接し、自走散布車(10)は、枕地(36)における横方向の走行と畝間通路(39)における縦方向との走行との間で旋回走行するように、走行経路を規定されているものである。
【0011】
圃場における畝間通路(39)を走行して、複数個の畝(38)上の作物へ散布液を散布する自走散布車(10)では、共通の枕地(36)と複数個の畝間通路(39)との間を繰り返し行き来する必要があり、その行き来の際に、走行方向を縦方向から横方向へ及びその逆へ操舵される必要がある。その場合、従来自走散布車Zでは、各畝(38)において、自走散布車(10)の旋回方向内側に当たるコーナ部において、散布むらが生じ易い。この自走散布車(10)では、各畝(38)におけるコーナ部の散布むらを後から除く散布作業を省略でき、能率を大幅に高めることができる。
【0012】
この発明の自走散布車(10)によれば、自走散布車(10)が畝間通路(39)において枕地(36)から遠ざかる方向へ進行している場合に、その進行方向前方向及び後ろ方向をそれぞれ自走散布車(10)の前方向及び後ろ方向と定義し、ノズル(26)は散布車本体(11)の前側に配備されている。
【0013】
ノズル(26)からの散布液の散布は、自走散布車(10)の前進走行時のみ行われても、後進走行時のみ行われても、また、前進走行及び後進走行の両方において行われても可とする。散布むら解消に関しては、ノズル(26)は散布車本体(11)の前側及び後ろ側のいずれ側に配備されていてもよい。しかし、枕地(36)の面積を極力少なくして、畝(38)の面積を増やす場合には、畝(38)の縦方向へ一方の側において自走散布車(10)の走行上、必要な面積の枕地(36)が確保されるものの、他方の側においては枕地(36)の面積は少なくされ、結果、自走散布車(10)の前端が他方の枕地(36)へ十分に進入することができないことが起こる。そのような場合に、もし、ノズル(26)が散布車本体(11)の後ろ側に配備されているとすると、各畝(38)の他方の側の端部への散布液の散布が困難又は不十分になる。この自走散布車(10)では、ノズル(26)が散布車本体(11)の前側に配備されている結果、自走散布車(10)の前端は縦方向へ畝(38)の他端より他方側の枕地(36)へ突入することなく、すなわち畝(38)のほぼ他端位置に到達するのみでも、畝(38)の他端までの散布を適切に行うことができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、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及び図2は薬液自動散布車10の側面図及び平面図である。薬液自動散布車10において、散布車本体11は、前後にそれぞれ左右1対の前輪12及び後輪13を有し、前輪12及び後輪13は、共に操舵輪であるとともに、駆動輪となっている。前後のギヤボックス22(図1では、前輪12側のギヤボックス22のみを破線で示し、後輪13側のギヤボックス22は図示を省略している。)の左右方向中間部から垂下部材14,15が起立し、垂下部材14,15は散布車本体11の下部に鉛直線の周りに回転自在に結合している。これにより、各ギヤボックス22は、垂下部材14,15の中心線の周りに旋回自在になる。各ギヤボックス22の左右端部には1対の前輪12及び1対の後輪13が回転自在に支持される。この薬液自動散布車10は、バッテリ(図示せず)とともに、該バッテリからの電力により正逆転自在のモータを装備し、モータからの回転動力は垂下部材14,15内の伝動軸(図示せず)、並びにギヤボックス22内のベベルギヤ及び車軸(図示せず)を介して前輪12及び後輪13へ伝達される。薬液自動散布車10の操舵は、鉛直線の周りの垂下部材14,15の旋回角の制御を介して、前輪12及び後輪13の操舵角を制御する方式となっている。薬液自動散布車10は、四輪駆動の四輪操舵であり、この四輪操舵は、また、逆位相四輪操舵である。本体操作パネル部19は、散布車本体11の上面の後端部に設けられ、所定の操作部材が配備される。前側張り出し板23は、散布車本体11の下側に水平に配設され、前側のギヤボックス22に後端部を固定され、前端において散布車本体11の前方へ突出している。前側張り出し板23は、垂下部材14の中心線の周りにギヤボックス22と一体に回転する。支柱24は、下端部において前側張り出し板23の前端部の上面の左右方向中央部に固定され、鉛直方向へ直線で散布車本体11の上部付近まで延びている。ノズルパイプ25は、支柱24に対して平行に鉛直方向へ延び、長手方向中間部において支柱24の上端部に固定されている。1対のノズル26は、それぞれ左右へ向けられ、計4対のノズル26が、鉛直方向へ等間隔の配置となるように、ノズルパイプ25の各高さに取り付けられている。薬液自動散布車10の後端部からは散布ホース(図示せず)が延び出して、図示していないポンプから薬液が散布ホースを介して薬液自動散布車10へ供給される。
【0015】
ここで、ギヤボックス22の旋回角α、及び前側張り出し板23に対するノズル26の向きβを定義する。αは、薬液自動散布車10の平面視において、前後方向へ延びる散布車本体11の左右中心線C1に対するギヤボックス22の左右中心線C2の傾斜角(平面視で反時計方向をαの正とするので、αはC2の前方がC1に対して左側にあるときは正となり、右側にあるときは負となる。)とする。αは前輪12の操舵角に一致する。βは、薬液自動散布車10の平面視において、直線C2に対するノズル26の噴射方向(平面視で反時計方向をβの正とするので、βは噴射方向前方がC2に対して左側にあるときは正となり、右側にあるときは負となる。)とする。なお、α,βの単位は”°”とする。βの絶対値を|β|とすると、|β|=90の
とき、薬液自動散布車10の直進時では、ノズル26は散布車本体11の真横を向くことになる。βについて、0<|β|<180であり、この薬液自動散布車10では、0<|β|<90であり、|β|は約80である。散布車本体11に対する前側張り出し板23の向きは、α+βであり、薬液自動散布車10の直進時では、α=0であるので、βとなる。
【0016】
図3は薬液自動散布車10が散布作業を行うハウス内の圃場の概略図である。該圃場について、説明の便宜上、畝38の長手方向及び幅方向をそれぞれ縦方向及び横方向と定義する。該圃場は、縦方向へ順番に入り口側枕地36、畝領域37、及び奥側枕地40から成る。畝領域37では、複数個の畝38が、横方向へ配列され、畝間通路39は横方向へ畝38の間に形成される。なお、横方向両端の畝間通路39は、片側のみ畝38が存在し、厳密には、畝間通路ではないが、機能上は他の畝間通路と同一であるので、畝間通路と呼ぶことにする。誘導発信器44は、入り口側枕地36において横方向の一端部に配備される。電磁誘導線45は、畝38の個数と同数、存在し、一端側を誘導発信器44へ接続され、地中の所定深さに埋設され、入り口側枕地36を経て各畝間通路39に延び出ている。電磁誘導線45は、入り口側枕地36において、畝38の一端側に近接しつつ横方向へ延びる枕地部直線部50と、各畝間通路39へ進入するために枕地部直線部50から斜めに分岐して行く斜め進入線部51とを有している。電磁誘導線45は枕地部直線部50では、複数本、束ねられている。各電磁誘導線45は、奥側枕地40側において共通の横方向戻り線46へ接続され、横方向戻り線46は、奥側枕地40において横方向へ延び、縦方向戻り線47へ接続され、縦方向戻り線47は、畝間通路39の配列の中で最も誘導発信器44側にある畝間通路39を縦方向へ延び、誘導発信器44へ至っている。
【0017】
センサープレート57は、枕地部直線部50において各斜め進入線部51が分岐する位置より少し誘導発信器44側の位置と、各畝間通路39の奥側枕地40側の端部の位置とにおいて地表面に敷設される。図3では、各畝間通路39における電磁誘導線45の直線路が計4個、存在し、これらに誘導発信器44から遠い方の直線路から#1,#2,#3,#4と番号付けする。薬液自動散布車10は、その散布作業では、#1の電磁誘導線45から#4の電磁誘導線45へ番号順に走行することになる。そして、最初の#1の電磁誘導線45及び最後の#4の電磁誘導線45について、枕地部直線部50から斜め進入線部51へ移行する所では、センサープレート57は、少し間隔を置いて2個ずつ地面に敷設される。なお、#4に係る2個の斜め進入線部51の内、1個は図3では薬液自動散布車10の下に隠れている。ポスト53は、各斜め進入線部51に対峙する、各畝38のコーナ部に設置される。
【0018】
薬液自動散布車10は、散布作業の開始及び終了時では、#4の電磁誘導線45に係る2個のセンサープレート57の所に位置する。誘導発信器44は、最初、#1に係る電磁誘導線45に所定周波数の交流電流を流す。薬液自動散布車10は、該電磁誘導線45からの誘導電波を検知しつつ、操舵を実施し、#1の電磁誘導線45に沿って走行する。薬液自動散布車10は、#1の電磁誘導線45に係る2個のセンサープレート57を検知すると、ノズル26からの薬液の散布を開始するとともに、#1の電磁誘導線45に係る畝間通路39へ進入する。そして、#1の電磁誘導線45の直進部を前進しつつ、畝38上の作物へノズル26から薬液を散布する。奥側枕地40側のセンサープレート57へ到着すると、薬液散布を中止するとともに、走行方向を前進から後進へ切り替えて、後進し、#2の電磁誘導線45に係るセンサープレート57に来て、停止する。各センサープレート57への薬液自動散布車10の到着は、無線で誘導発信器44へ逐次、通知され、誘導発信器44からは次の指示が無線で薬液自動散布車10へ送信される。誘導発信器44は、次に、#2の電磁誘導線45に交流電流を流し、薬液自動散布車10は、#1の電磁誘導線45のときと同様に、#2の電磁誘導線45に沿って走行しつつ、散布作業を行う。こうして、最後の#4の電磁誘導線45まで、同様な制御が繰り返される。
【0019】
図4は従来の薬液自動散布車70と薬液自動散布車10とによる畝38のコーナ部における散布状態を対比して示している。従来の薬液自動散布車70では(図4(a))、支柱24が散布車本体11の前部に固定されているので、散布車本体11に対するノズル26の向きは旋回中も直進中と同じくβであり、散布むら領域Aが畝38のコーナ部に生じてしまう。これに対して、この薬液自動散布車10では(図4(b))、前側張り出し板23が、ギヤボックス22と一体に垂下部材14の中心線の周りに回転する結果、散布車本体11に対するノズル26の向きはα+βとされ、すなわち旋回方向内側の方への薬液の散布については、ほぼ薬液自動散布車10の旋回中心の方へ薬液が向かうこととなり、また、ノズル26が畝間通路39へ進入開始する時点において、散布車本体11は畝38の長手方向に対してなお斜めになっているものの、前輪12はギヤボックス22の旋回により畝38の長手方向に対してほぼ平行になっており、旋回方向内側の畝38のコーナ部に散布上の死角領域Aが生じるのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】薬液自動散布車の側面図である。
【図2】薬液自動散布車の平面図である。
【図3】薬液自動散布車が散布作業を行うハウス内の圃場の概略図である。
【図4】従来の薬液自動散布車と薬液自動散布車とによる畝のコーナ部における散布状態を対比して示す図である。
【図5】従来の薬液自動散布車が入り口側枕地から畝間通路へ進入する際に生じる、畝の端部における薬液散布の死角領域を示す図である。
【符号の説明】
10 薬液自動散布車(自走散布車)
11 散布車本体(散布車本体)
12 前輪(操舵輪)
22 ギヤボックス(操舵用旋回部材)
23 前側張り出し板(固定部材)
24 支柱(ノズル取付け部材)
26 ノズル
36 入り口側枕地
38 畝
39 畝間通路
Claims (3)
- 鉛直方向の旋回軸線の周りに旋回自在に散布車本体(11)に結合する操舵用旋回部材(22)、
前記操舵用旋回部材(22)の左右の端部に回転自在に支持され前記旋回軸線の周りの前記操舵用旋回部材(22)の旋回により操舵角が制御されるようになっている左右の操舵輪(12)、
前記操舵用旋回部材(22)に固定される固定部材(23)、及び
前記操舵用旋回部材(22)の側方へ向かって液体を噴射するノズル(26)を装備して前記固定部材(23)に取り付けられているノズル取付け部材(24)を有し、
これにより、操舵角をαとし、直進時の自動散布車に対する前記ノズルの向きをβとすれば、旋回時の自動散布車に対する前記ノズルの向きがα+βとなることを特徴とする記載の自走散布車。 - 畝(38)の延び方向及び幅方向をそれぞれ縦方向及び横方向と定義し、複数個の畝(38)が横方向へ配列され、各畝(38)は、縦方向の一方の側において共通の枕地(36)に隣接し、前記自走散布車(10)は、前記枕地(36)における横方向の走行と前記畝間通路(39)における縦方向との走行との間で旋回走行するように、走行経路を規定されているものであることを特徴とする請求項1記載の自走散布車。
- 前記自走散布車(10)が前記畝間通路(39)において前記枕地(36)から遠ざかる方向へ進行している場合に、その進行方向前方向及び後ろ方向をそれぞれ前記自走散布車(10)の前方向及び後ろ方向と定義し、前記ノズル(26)は前記散布車本体(11)の前側に配備されていることを特徴とする請求項2記載の自走散布車。
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