JP4758370B2 - ブームスプレーヤ - Google Patents

Description

本発明は、薬剤の散布に用いられるブームスプレーヤに関する。

従来、農地に薬剤（薬液）を散布する薬剤散布装置として、例えば、ブームスプレーヤが知られている。ブームスプレーヤは、例えばトラクタ等の農地を走行可能な走行装置に取り付けられるもので、薬液を貯留する薬剤タンクと、左右に水平に配置された棒状の支持体であるブームと、当該ブームに支持されるとともにブームの長さ方向に沿って等間隔に薬剤を吐出する複数のノズルを備えたノズルパイプと、当該ノズルパイプを介してノズルに薬液タンク内の薬液を送出するポンプとを備えたものである。なお、走行装置を含めてブームスプレーヤ（例えば、自走式ブームスプレーヤ）と称してもよいし、走行装置を除く部分をブームスプレーヤ（例えば、搭載式ブームスプレーヤや車載式ブームスプレーヤ）と称してもよい。

ブームは、一般的に走行装置から左右にそれぞれ延出する一対のサイドブームと、一対のサイドブームの間に配置されるセンタブームとを備えている。
左右のサイドブームは、走行装置の一度の直線走行で大きな面積に対して薬剤を散布可能とするように走行装置の左右幅に対して極めて長いものとされている。

ここで、農地に薬剤を散布しながら走行装置が走行する際の路面となる部分は、凹凸がある可能性が高く、走行装置が走行中に左右に傾く可能性があるが、このような場合にサイドブームの先端が地面に接触したり、地面に接触しないまでも農作物に接触して農作物を傷つけたり、サイドブームに設けられたノズルの高さや向きが変動して散布斑が発生したりするといった問題が生じる。
よって、左右のサイドブームおよびセンタブームからなるブームを薬剤が散布される地面（地面上の農作物）に対してほぼ平行に保つように、ブームをローリング制御する必要がある。

従来のローリング制御は、ブームの傾斜を検知する傾斜センサを設け、モータ、または、油圧シリンダ等のアクチュエータによってブームを走行装置に対して傾けるように駆動することで、地面に対して水平に保持するように制御している（例えば、特許文献１，２参照）。

また、サイドブームの基端部を中心として、サイドブームを走行装置の進行方向に対して左右方向に回転可能とするとともに上下方向に回転可能（起伏可能）とすることで、例えば、サイドブームを左右に展開した状態から車両の進行方向に向けるとともに、前方に向かうにつれて高くなるように斜めに傾斜角を付けて配置した状態として、走行装置の略左右幅および前後幅の範囲内にサイドブームを配置（格納）できるようになっているものがある。

また、サイドブームは、上述のように走行装置の前後方向に沿って斜めに配置しても、走行装置の前後長さの２倍以上となってしまう可能性があるので、サイドブームは、伸縮可能な構成となっている。たとえば、サイドブームの基端側に対して先端部が軸方向にスライド移動自在に取り付けられることで伸縮自在とされる。基端側と先端側の二段階ではなく、三段階に伸縮する場合もある。

ここで、農地の端を走行して薬剤を散布する場合に、左右のサイドブームのうちの端側のサイドブームが農地の境界部や外の障害物に当たる可能性があり、このような場合には、上述の伸縮や起伏の機能を用いて、農地の端側のサイドブームの長さを縮小したり、農地の端側のサイドブームに傾斜角をつけるように起こした状態としたりして、サイドブームが農地から出たり、障害物に当たったりするのを防止することができる。

特開平７−１５５０１９号公報 特開平９−２７５７０４号公報

ところで、上述のようにローリング制御を行う場合に、前記傾斜センサに検知された傾斜に基づいて、傾斜角が０となるようにモータや油圧シリンダでブームを回転移動させるようにリアルタイム制御を行う必要があり、制御が煩雑なものとなる。

たとえば、傾斜角の変動を検知してからアクチュエータの作動量を決定し、アクチュエータを作動させる場合に、リアルタイム制御でも応答に遅れが生じる可能性が高い。そこで、傾斜センサからの入力に基づいてフィードバック制御するとともに、傾斜の変動やアクチュエータの作動から次の傾斜の変動を予測するなどの複雑なリアルタイム制御が必要となり、制御プログラムの開発にコストがかかるとともに、長い開発期間が必要となる。また、このような複雑な制御が可能でない場合に、信頼度の低い制御となり、急激な傾斜の変動に対応できず、また、揺り戻しにも対応が難しく、確実にブームを農地に対して平行に保つことができない。

また、上述のように一方のサイドブームだけを縮小したり傾斜角を付けたりすると、ブーム全体のバランスが崩れることから、通常の状態とは異なる制御が必要となり、制御プログラムの開発コストの増大と、開発期間の長期化の原因となる。

本発明は、前記事情に鑑みて為されたもので、複雑な制御を必要とせずに、確実に農地に対してブームを平行に保持することができるブームスプレーヤを提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、請求項１に記載のブームスプレーヤは、走行装置に備えられるとともに、薬剤を散布する複数のノズル（４１）を備えたノズルパイプ（４０）を支持し、薬剤を散布するために前記走行装置の左右に延出するブーム（３０）と、
前記走行装置に対して前記ブーム（３０）を水平に支持するブーム支持装置（１）とを備えたブームスプレーヤであって、
前記ブーム支持装置（１）は、上辺となる節（２１）と、下辺となる節（３１）と、上辺と下辺とを左右でそれぞれ繋ぐ一対の斜辺となる節（３ａ，４）とから概略台形となる台形リンク（３）を備え、
上辺となる節（２１）が前記走行装置側に固定して設けられ、下辺となる節（３１）が前記ブーム（３０）側に固定して設けられることにより前記台形リンク（３）を介して前記ブーム（３０）が前記走行装置に対して振り子状に揺動自在となっていることを特徴とする。
ここで、本発明のブームスプレーヤには、いわゆる搭載式ブームスプレーヤ、車載式ブームスプレーヤ、自走式ブームスプレーヤのほか、管理作業機等に設置されるブームスプレーヤも含む。

また、請求項２に記載のブームスプレーヤは、請求項１に記載の発明において、
前記台形リンク（３）の一対の斜辺となる節（３ａ，４）の少なくとも一方に、当該節の長さを伸縮駆動させるアクチュエータ（４）が設けられていることを特徴とする。

また、請求項３に記載のブームスプレーヤは、請求項２に記載の発明において、
前記ブーム（３０）は、中央に配置されるセンタブーム（３１）と、左に延出する左サイドブーム（３２）と、右に延出する右サイドブーム（３３）とを備えるとともに、左右の前記サイドブーム（３２，３３）が起伏および伸縮のうちの少なくとも一方を可能とされ
当該サイドブーム（３２，３３）を起伏もしくは伸縮させるための操作手段と、
前記センタブーム（３１）の傾斜角を検知する傾斜センサ（５１）と、
前記操作手段に対する操作に基づいてサイドブーム（３２，３３）を起伏もしくは伸縮させる制御手段とを備え、
前記制御手段は、左右の前記サイドブーム（３２，３３）のうちの一方のサイドブーム（３２，３３）を起伏もしくは伸縮する前記操作手段に対する操作が行われた場合に、前記傾斜センサ（５１）に検知された傾斜角度を所定角度とするように前記アクチュエータ（４）を作動させることを特徴とする。

また、請求項４に記載のブームスプレーヤは、請求項１〜３のいずれか１項に記載の発明において、
前記走行装置側に固定され、前記ブーム（３１）および当該ブーム（３０）に固定された部材（５）のうちの少なくとも一方を前後方向から挟み、前記ブーム（３１）もしくは当該ブーム（３０）に固定された部材（５）に対して相対的に摺動自在な摺動部材（６，７，８）を備えたことを特徴とする。

また、請求項５に記載のブームスプレーヤは、請求項４に記載の発明において、
前記摺動部材（６，７，８）を、左右方向と上下方向とにそれぞれ間隔をあけて複数設けたことを特徴とする。

また、請求項６に記載のブームスプレーヤは、請求項４または請求項５に記載の発明において、
前記摺動部材（６，７，８）の前記ブーム（３０）もしくは当該ブーム（３０）に固定された部材（５）に接触する部分（６４）を、前記ブーム（３０）に比較して耐磨耗性および耐薬品性が高く、かつ、摩擦係数の低い材質で構成していることを特徴とする。

なお、上記における括弧内の符号は、図面において対応する要素を便宜的に表記したものであり、したがって本発明は図面上の記載に限定されるものではない。これは、「特許請求の範囲」の記載についても同様である。

請求項１に記載のブームスプレーヤによれば、４節リンクとして、上辺となる節が走行装置側に固定され、下辺となる節がブーム側に固定された台形リンクにより、走行装置に対してブームが振り子状に揺動可能となり、走行装置が路面（農地）の凹凸により左右に傾いても、ブームは水平な状態を保持することになる。これにより、農地が傾斜地でなければ、農地に対してブームを平行に保持することができる。

また、この場合に、ブームは自然振り子式に走行装置に対して揺動することで農地に対して平行に保持されるので、特に制御を必要としない。すなわち、ブームのローリング制御に制御用プログラムの開発コストや開発期間を必要とせず、ブームを農地に対して平行とする機構を極めて低コストに開発することができる。
また、振り子状に揺動自在にブームが走行装置に取り付けられるものとしても、ブームの上方の１点でブームを支持するのではなく、４節リンクでブームを支持しているので、安定してブームを振り子状に揺動自在に支持することができる。なお、台形リンクの上辺となる節および下辺となる節は、リンクロッドとしてロッド状の形状を有する必要はなく、左右の斜辺となる節に回転自在に連結される構造ならばよい。

請求項２に記載のブームスプレーヤによれば、前記台形リンクの一対の斜辺となる節の少なくとも一方に、当該節の長さを伸縮駆動させるアクチュエータが設けられているので、例えば、農地が傾斜地の場合に、アクチュエータにより左右の斜辺の長さを異なるものとすることで、傾斜する農地に対してブームを平行な状態に調整することができる。
そして、走行装置の直線状の走行において、農地の傾斜角がほとんど変動しないのであれば、１回アクチュエータを作動して左右の斜辺の長さを変更した後には、平地の場合と同様に特に制御せずにブームを傾斜する農地に対して平行に保持することができる。
これにより、傾斜地においても、請求項１に記載の発明と同様の効果を奏することができる。

また、左右のサイドブームのうちの一方のサイドブームを縮小したり、上側に傾けたりすることで、ブーム全体の重心位置が移動すると、振り子状に支持されているブームが傾いてしまうが、アクチュエータを用いて、左右の斜辺となる節の長さを異なるものとして、ブームを水平にすることができる。そして、ブームが水平となった状態では、特に制御することなく、ブームが水平に維持されることになり、一方のサイドブームを縮小させたり、傾けたりしても請求項１に記載と同様の効果を奏することができる。

請求項３に記載のブームスプレーヤによれば、操作手段により、左右のサイドブームのうちの一方のサイドブームを伸縮もしくは起伏させる操作を行った場合に、制御手段が、サイドブームを伸縮もしくは起伏させるとともに、傾斜センサに検知される傾斜角度が所定の角度、例えば、水平となるように、アクチュエータを制御する。これにより、ブームの一方のサイドブームを伸縮させたり起伏させたりすることで、ブームの重心位置が変動し、振り子状に揺動自在に支持されたブームが重心位置の変動で傾いてしまうのを自動的に防止することができる。
ここで、サイドブームの伸縮や起伏で重心位置が移動した場合に、ブームを水平にするのに制御が必要となるが、これは、重心位置が移動した際だけに必要となるもので、ブームが水平になれば制御は必要なくなり、薬剤の散布時のブームのローリング制御が煩雑になることはない。また、農地が傾斜地の場合には、傾斜センサに検知される傾斜角を農地の傾斜角（所定角度）に合わせるように制御すればよい。
この場合に、例えば、サイドブームの伸縮もしくは起伏させる操作時、すなわち、伸縮もしくは起伏する直前の傾斜センサに検知された傾斜角を記憶する記憶手段を設け、前記所定角度を記憶手段に記憶されたサイドブームを伸縮もしくは起伏する直前のブームの傾斜角度とし、傾斜センサが検知する傾斜角度がこの所定角度となるように、サイドブームを伸縮もしくは起伏させる操作間にアクチュエータを制御するものとしてもよい。

請求項４に記載の発明によれば、台形リンクにより振り子状に揺動自在となったブームは摺動部材により前後に挟まれているので、左右に振り子状に移動する際に、相対的に摺動部材に摺動することになる。この状態では、ブームの前後動が摺動部材に規制されることになり、走行装置の加速や減速や前後の傾斜等により台形リンクに支持されたブームに前後方向の力がかかっても、ブームは走行装置に対して前後に移動できない状態となる。
これにより、ブームが走行装置に対して前後動することにより台形リンク、特に、台形リンクの４つの節の連結部に大きな曲げ応力が発生するのを防止することができる。

これにより、左右の斜辺の節を構成する部材や、各節の連結部における曲げ応力に対する必要強度を低減することができ、低コスト化を図ることができるとともに、確実にブームが前後動してしまうのを防止することができる。

請求項５に記載の発明によれば、前記摺動部材を、左右方向と上下方向とにそれぞれ間隔をあけて複数設けたことにより、ブームを前後に移動できない構造とした際の、摺動部材とブームもしくは当該ブームに固定された部材との間の面圧を低減できる。これにより、ブーム等を前後から挟んで前後動を防止する構成としても、ブームを円滑に振り子状に揺動することができ、走行装置の急激な傾き等に対してもブームを水平に維持することができる。また、ブームの磨耗を抑制することができる。

請求項６記載の発明によれば、摺動部材の前記ブームもしくは当該ブームに固定された部材に接触する部分の耐久性を向上することができるとともに、ブームの磨耗を防止することができる。

以下、本発明の実施の形態について説明する。
図１〜図６は、本発明の実施の形態に係る搭載式ブームスプレーヤのブームおよびブーム支持装置を示す図である。

本実施形態のブームスプレーヤは、例えば、トラクタや乗用管理機等の図示しない走行装置の後部あるいは前部に設置されるものであって、走行装置にブーム支持装置１を介して取り付けられるブーム３０と、ブーム３０に支持されるノズルパイプ４０と、ノズルパイプ４０に等間隔に取り付けられてノズルパイプを介して供給される薬剤（薬液）を吐出（噴出）するノズル４１と、薬剤を貯留する図示しない薬剤タンクと、当該薬剤タンクからノズルパイプに薬剤を送出する図示しないポンプとを備えている。

ブーム３０は、図６（ａ），（ｂ）に示すように、センタブーム３１と、左のサイドブーム３２と、右のサイドブーム３３とを備える。なお、図１〜図５においては、センタブーム３１だけが図示されている。
そして、周知のように、センタブーム３１に対して、左右のサイドブーム３２，３３は水平状態から上側で起伏可能となっている。また、周知のように、左右のサイドブーム３２，３３は、基端側と先端側とに別れ、基端側に対して先端側が軸方向に沿ってスライド移動自在となっていることにより、伸縮自在となっている。
なお、この実施形態において、ブームスプレーヤのブーム支持装置１を除く部分の構成は、基本的に前記特許文献１，２等の従来のブームスプレーヤと同様もしくは類似する構成となっている。

そして、本発明にかかるブームスプレーヤのブーム支持装置１は、図１〜図６に示すように、走行装置の後部または前部に固定される支持フレーム２と、後述のように支持フレーム２の一部およびブーム３０（センタブーム３１）の一部を含む台形リンク３と、台形リンク３の左右の斜辺となる節のうちの少なくとも一方の節を構成するアクチュエータ（シリンダ装置）４と、ブーム３０（センタブーム３１）およびブーム３０（センタブーム３１）に固定された固定部材５を前後から挟んでブーム３０（センタブーム３１）を相対的に摺動自在とするとともにブーム３０の前後動を規制する複数組（３組）の摺動部材６，７，８とを備える。

支持フレーム２は、略水平に配置された上横枠材２１と、上横枠材２１の下に間隔をあけて上横枠材２１に平行に配置された下横枠材２２と、上横枠材２１の左端部と下横枠材２２の左端部とを繋いで略鉛直に配置された左縦枠材２３と、上横枠材２１の右端部と下横枠材２２の右端部とを繋いで左縦枠材２３に平行に配置された右縦枠材２４とから矩形枠状に形成された枠体２５を備える。

また、支持フレーム２の枠体２５には、その内部に上横枠材２１と平行で互いに間隔をあけて上下２段に配置された上横棧材２６と下横棧材２７とを備える。これら上横棧材２６と下横棧材２７とは、左端部を左縦枠材２３に接合され、右端部を右縦枠材２４に接合されている。
また、左縦枠材２３の下部の左側部および右縦枠材２４の下部の右側部には、それぞれ、走行装置に取り付けられる取付部材２８，２９が設けられている。

台形リンク３は、４節リンクの一種であり、上辺となる節と、下辺となる節と、上辺の左右端部と下辺の左右端部とを左右でそれぞれ繋ぐ一対の斜辺となる節から略台形状に構成される。そして、この実施形態では、上辺となる節が支持フレーム２の上横枠材２１とされ、下辺となる節がブーム３０の中央部、すなわち、センタブーム３１の両端部を除いた部分とされ、左の斜辺となる節がリンクロッド３ａとされ、右の斜辺となる節がアクチュエータ４とされている。なお、上辺となる節は、下辺となる節より短くされるとともに、上辺となる節の中央と、下辺となる節の中央とを結ぶ線分は、走行装置が水平な路面上にある状態で、鉛直方向に沿ったものとなっている。

台形リンク３において、上辺となる上横枠材２１の左端部と、リンクロッド３ａの上端部とはピン接合されて互いに回転自在に連結され、上横枠材２１の左端部と、アクチュエータ４の上端部とはピン接合され互いに回転自在に連結されている。
また、リンクロッド３ａの下端部と、センタブーム３１の左端部に固定された連結部材３ｂの先端部とはピン接合されて互いに回転自在に連結されている。

また、アクチュエータ４の下端部と、センタブーム３１の右端部に固定された連結部材３ｃの先端部とはピン接合されて互いに回転自在に連結されている。
左の連結部材３ｂは、センタブーム３１の左端部から上に向かうにつれて左に向かうに左斜めに取り付けられている。右の連結部材３ｃは、センタブーム３１の右端部から上に向かうにつれて右に向かうように右斜めに取り付けられている。

ここで、台形リンク３の上辺は、走行装置に取り付けられる部材で構成され、台形リンク３の下辺は、ブーム３０（センタブーム３１）およびこれに固定される部材で構成されており、基本的には、走行装置とブーム３０との間にリンクロッド３ａと、アクチュエータ４とを配置することで、台形リンクが構成される。
すなわち、台形リンク３の左右の斜辺となる一対の節を、走行装置とブーム３０との間に配置すればよい。この際に、左右の斜辺となる一対の節は、ハの字状に配置されることで、台形リンク３が構成されることになる。

また、この場合に、走行装置には、台形リンク３の斜辺となる左右一対の節の上端部を回転自在に支持する構造があればよく、ブーム３０には、台形リンク３の斜辺となる左右一対の節の下端部を回転自在に支持する構造があればよく、必ずしも、走行装置およびブーム３０に、左右一対の斜辺となる一対の節の上端部同士を繋ぐロッドと、下端部同士を繋ぐロッドが存在する必要はなく、全体として台形リンク３が構成されればよい。

また、単純にブーム３０を水平に保つだけなら、アクチュエータ４も必要なく、アクチュエータ４に代えて、リンクロッドを用いるようにしてもよい。また、逆に台形リンクの２つの斜辺となる節を両方とも節の長さを伸縮駆動可能なアクチュエータとしてもよい。
また、この例の左の斜辺となる節を構成するリンクロッド３ａは、長さ調整可能なものが使用されており、ブーム３０のバランスの調整が可能となっている。

また、アクチュエータ４は、油圧もしくは空気圧を用いたシリンダ装置であり、かつ、シリンダに対して進出および後退するピストンロッドを任意の位置で止めることが可能なシリンダ装置となっている。すなわち、ピストンロッドは、進出した状態と後退した状態との２点で停止するものではなく、最も進出した状態と、最も後退した状態との間となる任意の位置で、ピストンロッドを止められるようになっている。

なお、この例では、図２に示すように、ブーム３０の重心位置ｇがブーム３０の左右方向の中央に配置され、ブーム３０の重心位置ｇが支持フレーム２の左右方向の中央に配置された際に、左の斜辺の節となるリンクロッド３ａと鉛直方向とがなす角度θと、右の斜辺となるアクチュエータ４と鉛直方向とがなす角度θとが等しくなるように設定されている。
また、センタブーム３１の左右の中央の上面には、傾斜センサ５１が取り付けられている。

また、支持フレーム２には、下横棧材２７と、下横枠材２２との間に架け渡されるように左右の摺動部材７，８が設けられ、上横棧材２６に上の摺動部材６が設けられている。
各摺動部材６，７，８は、それぞれ、前摺動部６１と、後摺動部６２とからなり、これら前摺動部６１と後摺動部６２とは、両端部に配置されたスペーサ６３を介して間隔をあけて接合されている。

そして、左右の摺動部材７，８は、その前摺動部６１と後摺動部６２との間にブーム３０（センタブーム３１）が配置されている。また、上の摺動部材６は、その前摺動部６１と後摺動部６２との間に、ブーム３０（センタブーム３１）に固定された固定部材５が配置されている。
これら前摺動部６１と後摺動部６２との間には、センタブーム３１および固定部材５が挟持された状態となるが、僅かにクリアランスが設けられており、センタブーム３１および固定部材５は、前摺動部６１と後摺動部６２とにそれぞれ前面および後面をほぼ当接させた状態で、上下左右に移動自在となっている。すなわち、センタブーム３１および固定部材５は、前摺動部６１および後摺動部６２に対して相対的に摺動するようになっている。

言い換えれば、センタブーム３１およびセンタブーム３１に固定された固定部材５は、前摺動部６１および後摺動部６２により前後への移動が規制された状態で、上下左右に移動自在となっている。
また、前摺動部６１の後面側および後摺動部６２の前面側には、それぞれセンタブーム３１もしくは固定部材５に当接する当接部材６４が設けられており、これらの当接部材６４は、センタブーム３１や固定部材５よりも耐磨耗性および耐薬品性に優れ、かつ、摩擦係数の低い材料が用いられている。この材料としては、例えば超高分子ポリエチレン等の合成樹脂などが用いられている。

また、前記固定部材５は、センタブーム３１の中央部に接続されるとともに、上方に向かって延出して形成されている。そして、左右の摺動部材７，８が左右に間隔をあけて配置されるとともに、左右の摺動部材７，８と、上の摺動部材６とが上下方向（上下左右に斜め）に間隔をあけて配置されている。
また、上の摺動部材６と固定部材５が接する部位と、左の摺動部材７とセンタブーム３１とが接する部位と、右の摺動部材８とセンタブーム３１とが接する部位との三つの部位は、正三角形の頂点に配置されており、１つの部位に対する他の２つの部位までの距離がそれぞれ等しくなるように配置されている。

以上のようなブーム支持装置１の作用を説明する。ブーム支持装置１は、上述のように支持フレーム２がその取付部材２８，２９により走行装置に取り付けられている。この際にブーム支持装置１に支持されるブーム３０は、走行装置の進行方向に対して直交する左右方向に配置される。なお、薬剤の散布時以外にブーム３０のサイドブーム３２，３３が格納状態とされている場合には、必ずしも走行装置の左右に延出した状態とならない。

そして、ブーム支持装置１の支持フレーム２が走行装置に固定された状態では、支持フレーム２は、走行装置と一体に移動し、走行装置が左右に傾けば、支持フレーム２も左右に傾くようになっている。
それに対して支持フレーム２に台形リンク３を介して支持されているブーム３０は、振り子状に揺動自在に台形リンク３に支持されるとともに、その重心がほぼ中央に配置されていることにより、台形リンク３に揺動自在かつ水平に支持されている。

したがって、走行装置が農地を走行する際に、農地の凹凸により、走行装置が左右に傾くことがあっても、図４に示すように、台形リンク３により走行装置に対して振り子状に揺動自在に支持されたブーム３０は、慣性により、水平な状態に維持される。したがって、農地が水平なら、特にローリング制御を行わなくてもブーム３０は、農地および農地上の農作物に対して平行な状態が維持され、走行装置が左右に傾いても、ブーム３０の先端が農地や農作物に接触することがなく、ブーム３０が傷つくのが防止されるとともに、農作物が傷つくのが防止される。

また、ブーム３０が農地に対して平行な状態に維持されるので、ブーム３０に支持されるノズルパイプ４０のノズル４１も、農地に対してほぼ一定の距離に保持されることにより散布斑が生じることが防止される。
また、ブーム３０は、自然振り子式に振れることで、走行装置が左右に傾いても、水平に維持されることになり、特にブーム３０を水平に維持するために制御する必要はなく、制御用プログラムを開発する必要もない。
したがって、複雑な制御用プログラムを開発するための開発コストや開発期間を必要としない。

また、走行装置の加速および減速と、走行装置への前後への傾きにより、台形リンク３、特にリンクロッド３ａおよびアクチュエータ４の上下の連結部に曲げ応力が生じることになるが、ブーム３０の前後動がブーム３０のセンタブーム３１およびセンタブーム３１に固定された固定部材５を前後から挟持する摺動部材６，７，８により規制されることで、リンクロッド３ａおよびアクチュエータ４の上下の連結部に曲げ応力を生じるのを抑止することができる。

これにより、リンクロッド３ａおよびアクチュエータ４の上下の連結部に極めて強固な構造を用いる必要がなくなり、台形リンク３を有するブーム支持装置１のコストを低減することができる。
また、各摺動部材６，７，８は、左右に間隔をあけて配置されるとともに、左右の摺動部材７，８と、上の摺動部材６とは、上下に間隔をあけて配置されており、これにより、ブーム３０に前後方向の大きなモーメントが生じても、摺動部材６，７，８と、センタブーム３１もしくは固定部材５との接触部分において、面圧が高くなるのを防止している。

そして、上述の面圧が高くなることを防止することで、摺動部材６，７，８やセンタブーム３１および固定部材５の磨耗を抑制することができるとともに、ブーム３０の振り子状の移動が抑制されすぎてブーム３０の移動が走行装置の左右への傾きに対して遅れるのを防止することができる。

ここで、アクチュエータ４を使用しない状態では、ブーム３０は基本的に水平に維持され、水平な農地に対して、常時平行に維持されることになるが、傾斜地においては、農地と水平なブーム３０とが平行とならない。
農地が全体的に傾斜している場合には、１つには、傾斜方向と走行装置の走行方向とを一致させることで、ブーム３０を農地に対して平行とすることが考えられる。
もう１つは、傾斜方向と走行方向が一致していない場合に、傾斜方向に対して走行装置の走行方向を常時一定に保つようにするとともに、予め、その状態で、農地とブーム３０とが平行となるようにアクチュエータ４を用いてブーム３０を傾けることが考えられる。

この例では、台形リンク３の２つの斜辺となる節のうちの右側にアクチュエータ４が設けられ、アクチュエータ４を作動させることにより、右側の斜辺となる節の長さを変更可能となっている。ここで、右側の斜辺となる節を左側の斜辺となる節より短くすることで、右側が高くなるようにブーム３０を斜めにすることができ、逆に右側の斜辺となる節を左側の斜辺となる節より長くすることで、左側が高くなるようにブーム３０を斜めにすることができる。
基本的には、左右の斜辺のどちらを長くするか、もしくは短くするかで、ブーム３０を傾けられるので、アクチュエータ４は、左右の斜辺となる節のどちらか一方に設けられていればブーム３０を傾けることが可能であるが、両方の節にアクチュエータ４を設けてもよい。

また、この際には、基本的に、最初にアクチュエータ４でブーム３０の傾きを調整した後には、特にブーム３０の傾きを制御する必要はなく、ブーム３０は傾いた状態を維持するように振り子状に揺動することになり、農地の傾斜角が略一定で、かつ、農地の傾斜方向と走行装置の進行方向とがなす角度が一定ならば、走行装置の左右への傾きが変動しても、ブーム３０は農地に対して平行に維持される。

また、この例のブーム３０は、左右のサイドブーム３２，３３がそれぞれ独立して伸縮可能でかつ起伏可能となっている。これらの機能は、薬剤の散布をすることなく走行装置を走行させる際にサイドブーム３２，３３を格納した状態とするための機能であるが、農地の左右幅の狭い部分や、農地の端を最後に薬剤散布する際などに、散布すべき農地の幅に対してブーム３０全体の長さが長い場合に、図６（ａ）に示すように左右のサイドブーム３２，３３のうちの一方を斜めに上げたり、図６（ｂ）に示すように縮小したりする場合がある。特に、農地の外側や、農地の境界部分に農地より高い部分が有ったり、障害物が有るような場合には、一方のサイドブーム３２，３３を縮小するか、障害物を避けるように上げる必要がある。

図５に示すように、一方のサイドブームを縮小したり、上に上げたりすると、ブーム３０における重心位置ｇが支持フレーム２の左右の中央から移動することになり、上述のように振り子状に揺動自在に支持されたブーム３０が左右への重心位置の移動により斜めの状態となってしまう。
すなわち、上述のような場合には、基本的にセンタブーム３１と、縮小されたり斜めとされたりしなかったサイドブーム３２，３３とにおいて薬剤の散布を行うか、縮小されたサイドブーム３２，３３の縮小部分も合わせて薬剤の散布を行うことになるが、これらの部分が、上述の重心位置ｇの移動により斜めとなり、薬剤散布が難しい状態となる。そこで、上述のアクチュエータ４を用いることで、ブーム３０の角度を調整することが可能であることから、斜めとなったブーム３０特にセンタブーム３１が水平となるようにアクチュエータ４により、左右の斜辺となる節の長さを変更してやればよい。

この際には、農地が水平な場合に、前記傾斜センサ５１で検知される傾斜角度が０（水平）となるようにアクチュエータ４を制御すればよい。例えば、この実施例では、右の斜辺となる節にアクチュエータ４が配置された状態で、傾斜センサの検出角度がプラス（例えば、ブーム３０の右側が低くなる右傾斜をプラスとし、ブーム３０の左側が低くなる左傾斜をマイナスとする）のときにアクチュエータ４を収縮させ、傾斜センサの検出角度がマイナスの場合にアクチュエータ４を伸長させ、傾斜角度が０となったところで、アクチュエータ４を停止し、その際のアクチュエータ４の長さを維持するようになっている。
また、農地が傾斜地の場合には、操作手段の操作時、すなわち、サイドブーム３２，３３の一方を伸縮もしくは起伏する直前の傾斜センサ５１に検知されている傾斜角度を制御装置のメモリに記憶し、サイドブーム３２，３３を伸縮もしくは起伏させた間に、アクチュエータ４を制御して、傾斜センサ５１に検知される傾斜角度がメモリに記憶された傾斜角度となるようにしてもよい。
サイドブーム３２，３３を伸縮もしくは起伏させるとともにアクチュエータ４を上述のように制御した後には、特に制御することなく、ブーム３０は一方のサイドブーム３２，３３が縮小もしくは斜めに上げられていても、残りの部分が水平（傾斜地の場合に傾斜地の傾斜角度）に維持される。

また、この例では、走行装置側にサイドブーム３２，３３を伸縮もしくは起伏するための操作手段が設置されており、この操作手段を操作することにより、サイドブーム３２，３３を縮小したり、縮小した状態から伸長したり、起こしたり、起こした状態から伏せたりすることが可能となっている。
なお、サイドブーム３２，３３の起伏は、アクチュエータ４と同様の例えばシリンダ装置により行われ、サイドブーム３２，３３の伸縮は、モータとワイヤ等を用いて行われる。

そして、操作手段の操作に対してサイドブーム３２，３３を伸縮もしくは起伏する制御装置（制御手段）が設けられている。この制御装置は、操作手段の操作に応じて、叙述のサイドブーム３２，３３を伸縮もしくは起伏するアクチュエータ（シリンダ装置もしくはモータ）等を制御し、サイドブーム３２，３３を伸縮もしくは起伏する。
また、図示しない制御装置は、操作手段の操作によりサイドブーム３２，３３が伸縮もしくは起伏される際に、一対のサイドブーム３２，３３のうちの片方だけが伸縮もしくは起伏される場合に、前記操作手段の操作に対応してアクチュエータ４を制御し、かつ、傾斜センサ５１に検知される傾斜角が０となるようにする。なお、薬剤を散布する農地が傾斜地でブーム３０をアクチュエータ４を制御して傾斜した状態としている場合には、操作手段の操作時、すなわち、サイドブーム３２，３３を伸縮もしくは起伏する直前の傾斜センサに検知される傾斜角度を上述のように記憶し、記憶された傾斜センサが検知する傾斜角度を記憶された傾斜角度となるように、サイドブームを伸縮もしくは起伏させる操作間にアクチュエータ４を制御する。

例えば、左右のサイドブーム３２、３３のうちの一方が縮小もしくは上に起こされることにより、サイドブーム３３の重心が、移動し、傾斜センサ５１の傾斜角度が水平からずれる（もしくは上述のように記憶した傾斜角度からずれる）場合に、制御装置は、操作手段の操作、すなわち、操作手段の操作を検知したことを契機として、傾斜センサ５１が検知した傾斜角度を０（もしくは記憶された傾斜角度）とするように、サイドブームを伸縮もしくは起伏させる操作間にアクチュエータ４を作動させ、傾斜センサ５１が検知する傾斜角度が０（記憶された傾斜角度）に近づくようにアクチュエータ４としてのシリンダ装置のピストンロッドを進出もしくは後退させる。そして、シリンダ装置のピストンロッドを進出もしくは後退させることで傾斜センサ５１が検知した傾斜角度が０となったところ（もしくは記憶された傾斜角度となったところ）でシリンダ装置のピストンロッドの進出もしくは後退を停止する。

なお、この例では、右側の斜辺となる節にアクチュエータ４が配置されているので、右側のサイドブーム３３を縮小もしくは上側に起こすことにより、ブーム３０の重心位置が左に移動した場合には、アクチュエータ４のピストンロッドを進出させるように制御する。逆に、左側のサイドブーム３３を縮小もしくは上に上げることで、ブーム３０の重心位置が右に移動した場合には、アクチュエータ４のピストンロッドを後退させるように制御する。また、アクチュエータ４が左側の斜辺となる節に設けられた場合は、上述の場合と逆になるように制御する。

また、一方のサイドブーム３２，３３を伸縮もしくは起伏した後にセンタブーム３１の傾斜角度が略０となった後（もしくは記憶した傾斜角度となった後）は、アクチュエータ４は、その状態を維持し、制御装置により制御されることはない。すなわち、薬剤の散布中にブーム３０を水平に維持する際には、特にアクチュエータ４が制御されることはないので、ブーム３０を水平に維持するための制御プログラムを開発する必要はない。
したがって、走行装置が停止した状態で、ブーム３０を水平にするようにアクチュエータ４を制御するだけの単純な制御プログラムを開発すればよいので、制御プログラムの開発に大きなコストがかかったり、長い開発期間が必要となることがない。

本発明の実施の形態に係るブームスプレーヤのブーム支持装置を示す斜視図である。 同、正面図である。 同、平面図である。 支持フレームが傾いた場合のブーム支持装置を示す正面図である。 ブームが傾いた場合のブーム支持装置を示す正面図である。 ブームの一方のサイドブームが縮小した場合および一方のサイドブームが斜めに上げられた場合のブーム支持装置を示す正面図である。

符号の説明

１ ブーム支持装置
３ 台形リンク
４ アクチュエータ
５ 固定部材
６ 摺動部材
７ 摺動部材
８ 摺動部材
３０ ブーム
３１ センタブーム
３２ 左サイドブーム
３３ 右サイドブーム
４０ ノズルパイプ
４１ ノズル
５１ 傾斜センサ
６４ 当接部材

Claims (6)

1. 走行装置に備えられるとともに、薬剤を散布する複数のノズル（４１）を備えたノズルパイプ（４０）を支持し、薬剤を散布するために前記走行装置の左右に延出するブーム（３０）と、
   前記走行装置に対して前記ブーム（３０）を水平に支持するブーム支持装置（１）とを備えたブームスプレーヤであって、
   前記ブーム支持装置（１）は、上辺となる節（２１）と、下辺となる節（３１）と、上辺と下辺とを左右でそれぞれ繋ぐ一対の斜辺となる節（３ａ，４）とから概略台形となる台形リンク（３）を備え、
   上辺となる節（２１）が前記走行装置側に固定して設けられ、下辺となる節（３１）が前記ブーム（３０）側に固定して設けられることにより前記台形リンク（３）を介して前記ブーム（３０）が前記走行装置に対して振り子状に揺動自在となっていることを特徴とするブームスプレーヤ。
2. 前記台形リンク（３）の一対の斜辺となる節（３ａ，４）の少なくとも一方に、当該節の長さを伸縮駆動させるアクチュエータ（４）が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のブームスプレーヤ。
3. 前記ブーム（３０）は、中央に配置されるセンタブーム（３１）と、左に延出する左サイドブーム（３２）と、右に延出する右サイドブーム（３３）とを備えるとともに、左右の前記サイドブーム（３２，３３）が起伏および伸縮のうちの少なくとも一方を可能とされ
   当該サイドブーム（３２，３３）を起伏もしくは伸縮させるための操作手段と、
   前記センタブーム（３１）の傾斜角を検知する傾斜センサ（５１）と、
   前記操作手段に対する操作に基づいてサイドブーム（３２，３３）を起伏もしくは伸縮させる制御手段とを備え、
   前記制御手段は、左右の前記サイドブーム（３２，３３）のうちの一方のサイドブーム（３２，３３）を起伏もしくは伸縮する前記操作手段に対する操作が行われた場合に、前記傾斜センサ（５１）に検知された傾斜角度を所定角度とするように前記アクチュエータ（４）を作動させることを特徴とする請求項２に記載のブームスプレーヤ。
4. 前記走行装置側に固定され、前記ブーム（３１）および当該ブーム（３０）に固定された部材（５）のうちの少なくとも一方を前後方向から挟み、前記ブーム（３１）もしくは当該ブーム（３０）に固定された部材（５）に対して相対的に摺動自在な摺動部材（６，７，８）を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のブームスプレーヤ。
5. 前記摺動部材（６，７，８）を、左右方向と上下方向とにそれぞれ間隔をあけて複数設けたことを特徴とする請求項４に記載のブームスプレーヤ。
6. 前記摺動部材（６，７，８）の前記ブーム（３０）もしくは当該ブーム（３０）に固定された部材（５）に接触する部分（６４）を、前記ブーム（３０）に比較して耐磨耗性および耐薬品性が高く、かつ、摩擦係数の低い材質で構成していることを特徴とする請求項４または請求項５に記載のブームスプレーヤ。

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