JP6646613B2 - ブームスプレーヤ - Google Patents

Description

本発明は、ブームスプレーヤに関する。

従来、機体の前部に配置され水平方向に延びるセンターブームと、センターブームの両端部に一軸を支点としてそれぞれ回動可能に連結され、センターブームと直線状に左右方向に並ぶ開位置と、センターブームに対して回動され機体の側方へ折り畳まれる閉位置とにそれぞれ移動可能なサイドブームと、サイドブームを回動させて開位置と閉位置とに位置させる開閉装置と、を備えたブームスプレーヤが知られている（例えば、特許文献１参照）。

このブームスプレーヤの開閉装置は、センターブームに固定された固定子（伸縮装置８８）及び固定子に対して進退しセンターブームに対して交差するように伸びる移動子（伸縮装置８９）を有するアクチュエータと、一端がセンターブームに回動可能に連結され他端が移動子の端部に回動可能に連結されたアームと、アームに固定された当接部材と、当接部材を貫通するように配置されたボルトと、ボルトの頭部と当接部材との間に重ねられた複数の皿バネと、ボルトの雄螺子に螺合し締め込まれて当接部材に当接するナットと、サイドブームの端部側と移動子の端部且つアームの他端との間に介装されたコイルスプリングと、サイドブームの端部から突出するストッパと、を備えている。そして、特許文献１にあっては、移動子が伸長するとアームが回動しサイドブームが９０°回動して閉位置に位置し、一方、移動子が後退しアームが反対側へ回動してサイドブームが９０°回動しセンターブームと直線状に並ぶ開位置に位置すると、サイドブームのストッパがボルト頭部に当接し、アームが、センターブームに設けられたストッパ体に当接するようになっている。

特開２０００−１７６３３８号公報

ここで、センターブーム及びサイドブームが直線状に並んだ状態で、立木等の障害物による外力をサイドブームが受け後方へ回動し、その後、コイルスプリングの付勢力により元の位置に戻る際には、サイドブームのストッパがボルトの頭部に当接し、当該ボルトの頭部と当接部材との間の複数の皿バネにより、サイドブームの衝撃を緩衝するとされているが、サイドブームのストッパとボルトの頭部とが直接当接するため、サイドブームが劣化及び破損する虞がある。また、このようにセンターブーム及びサイドブームが直線状に並ぶ際には、移動子に連結されたアームとセンターブームのストッパ体とが当接するため、アクチュエータが劣化及び破損する虞がある。また、サイドブームを開位置と閉位置との間で移動させる際に、アームの回動領域を確保すると共に、センターブームに交差し前方へ伸びる移動子の伸長領域を確保する必要があり、開閉機能を達成するためのある程度の空間が必要になるといった問題もある。

本発明は、このような課題を解決するために成されたものであり、サイドブーム、アクチュエータの劣化及び破損を防止できると共に、開閉機能を達成する空間がコンパクトになるブームスプレーヤを提供することを目的とする。

本発明によるブームスプレーヤ（１００）は、機体（３）の前部に配置され水平方向に延びるセンターブーム（１０）と、センターブーム（１０）の両端部に一軸（３０）を支点としてそれぞれ回動可能に連結され、センターブーム（１０）と直線状に左右方向に並ぶ開位置と、センターブーム（１０）に対して回動され機体（３）の側方へ折り畳まれる閉位置とにそれぞれ移動可能なサイドブーム（１１）と、サイドブーム（１１）を回動させて開位置と閉位置とに位置させる開閉装置（２０）と、を備えたブームスプレーヤ（１００）であって、開閉装置（２０）は、固定子（３１）及び固定子（３１）に対して進退する移動子（３２）を有しセンターブーム（１０）の長手方向に沿うようにセンターブーム（１０）の端部側に配置されたアクチュエータ（１９）と、センターブーム（１０）の長手方向に沿いアクチュエータ（１９）側へ延びるように配置されたシャフト（３４）と、センターブーム（１０）に設けられ、シャフト（３４）が挿入され当該シャフト（３４）を支持する支持部（３５）と、シャフト（３４）のアクチュエータ（１９）寄りの一端側（３６）と支持部（３５）との間に介装された第１のスプリング（３７）と、シャフト（３４）の他端側（３８）と支持部（３５）との間に介装された第２のスプリング（３９）と、を備え、シャフト（３４）の一端側（３６）は、移動子（３２）の端部又は固定子（３１）の端部（３３）の何れか一方に、一軸（３０）と平行な第１軸（４８）を支点として回動可能に連結され、移動子（３２）の端部又は固定子（３１）の端部（３３）の他方は、サイドブーム（１１）に、一軸（３０）と平行な第２軸（５０）を支点として回動可能に連結されたことを特徴としている。

このようなブームスプレーヤ（１００）によれば、サイドブーム（１１）が開位置に位置している状態で、ブームスプレーヤ（１００）の発進や停止、悪路等の走行によりサイドブーム（１１）に前後方向の慣性力が働いた場合、センターブーム（１０）の支持部（３５）に支持されたシャフト（３４）が軸線方向に移動し、サイドブーム（１１）の後方への慣性力は、シャフト（３４）の一端側（３６）と支持部（３５）との間の第１のスプリング（３７）により緩衝され、前方への慣性力は、シャフト（３４）の他端側（３８）と支持部（３５）との間の第２のスプリング（３９）により緩衝される。また、進行方向に走行中（前進している際）に、サイドブーム（１１）に立木等の障害物が衝突すると、シャフト（３４）の軸線方向他端側への移動により第１のスプリング（３７）が圧縮され撓みながら、サイドブーム（１１）は一軸（３０）を支点として後方へ回動し、第１のスプリング（３７）が外力を緩衝する。そして、サイドブーム（１１）が開位置に戻った時の前後方向への振れは、上記慣性力と同様に第１のスプリング（３７）及び第２のスプリング（３９）により緩衝される。このように、サイドブーム（１１）が開位置に位置している状態において慣性力や外力や振れを緩衝でき、その結果、サイドブーム（１１）、アクチュエータ（１９）の劣化、破損を防止できると共に、障害物を保護できる。また、開閉装置（２０）の構成部品が直線状に並ぶ構成のため、組み立てが容易である。また、このように、開閉装置（２０）の構成部品が直線状に並ぶと共に、従来技術のアームの回動領域やセンターブームに交差し前方へ伸びる移動子の伸長領域の確保が不要なため、開閉機能を達成する空間がコンパクトになる。

ここで、サイドブーム（１１）に設けられたサイドブームストッパ（２７）と、センターブーム（１０）に設けられ、サイドブーム（１１）が閉位置に位置したときに、サイドブームストッパ（２７）が当接し、サイドブーム（１１）のそれ以上の回動を阻止するセンターブームストッパ（２８）と、を備えていると、ストッパ（２７，２８）同士が当接した状態で、アクチュエータ（１９）の移動子（３２）の残りのストロークを縮めた場合、第２のスプリング（３９）が縮められながらシャフト（３４）が移動子（３２）の端部側へ、残りのストローク分移動する。このため、ストッパ（２７，２８）同士が当接した状態において残りのストロークを縮めてもアクチュエータ（１９）に衝撃荷重が作用しないようになっている。

このように本発明によれば、サイドブーム、アクチュエータの劣化及び破損を防止できると共に、組み立てが容易であり、加えて、開閉機能を達成する空間がコンパクトになるブームスプレーヤを提供できる。

本発明の実施形態に係るブームスプレーヤを上方斜め前方から見た斜視図である。 図１中の開閉装置及びセンターブームの端部並びにサイドブームの端部を拡大して示す斜視図である。 図１及び図２中の開閉装置のアクチュエータを除く部分を示す一部断面図である。 サイドブームが閉位置に位置した状態において開閉装置及びセンターブームの端部並びにサイドブームの端部を上方から見た図であり、開閉装置の動作を説明するための図である。 サイドブームが開位置に位置した状態において開閉装置及びセンターブームの端部並びにサイドブームの端部を上方から見た図であり、開閉装置の動作を説明するための図である。

以下、本発明に係るブームスプレーヤの好適な実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施形態に係るブームスプレーヤを上方斜め前方から見た斜視図、図２は、開閉装置及びセンターブームの端部並びにサイドブームの端部を拡大して示す斜視図、図３は、開閉装置のアクチュエータを除く部分を示す一部断面図、図４は、サイドブームが閉位置に位置した状態において開閉装置及びセンターブームの端部並びにサイドブームの端部を上方から見た図であり、開閉装置の動作を説明するための図、図５は、サイドブームが開位置に位置した状態において開閉装置及びセンターブームの端部並びにサイドブームの端部を上方から見た図であり、開閉装置の動作を説明するための図である。

図１に示すように、乗用管理機としてのブームスプレーヤ１００は自走式であり、車両１と、車両１から薬液を噴霧するためのブームノズル装置２と、を備えている。なお、以下の説明において、「前」、「後」、「左」、「右」は、ブームスプレーヤ１００を基準とした方向とする。

車両１は、前後方向に長い略矩形状の機体（フレーム）としての車体フレーム３を備える。車体フレーム３の前後方向に直交する左右方向の両側下方には、車体フレーム３を走行可能とする走行装置４が設けられている。また、車体フレーム３上の前部には運転席５が配置され、後部にはエンジンルーム６が配置されており、運転席５とエンジンルーム６との間には、薬液を貯留する薬液タンク７が配置される。

走行装置４は、走行ホイールとクローラ１５と、を備える。走行ホイールは、車体フレーム３の後部でエンジンルーム６の下方且つ左右方向両側にそれぞれ配置されたスプロケットホイール（駆動輪：駆動ホイール）１６、車体フレーム３の前部で運転席５の下方且つ左右方向両側にそれぞれ配置されたアイドラーホイール（遊動輪：誘導輪）１７、地面側の複数のロードホイール（走行転輪）１８を有する。これらのホイール１６〜１８は、車体フレーム３側に回転可能に支持され、ホイール１６〜１８にクローラ１５が掛け回される。この走行装置４は、エンジンルーム６のエンジンの駆動により走行可能となっている。

車体フレーム３の前端部には、４節リンク装置８が前方に延びるように設置されている。ブームノズル装置２は、４節リンク装置８を介して、車体フレーム３によって支持されている。この４節リンク装置８がアクチュエータとしての電動油圧シリンダ９の伸縮動作により作動されることで、４節リンク装置８の前側リンクに固定されたブームノズル装置２のセンターブーム１０が昇降移動されるようになっている。これにより、ブームノズル装置２の上下方向の位置が調節される。

ブームノズル装置２のセンターブーム１０は、水平方向に延び車体フレーム３の左右方向に延びている。センターブーム１０の左右両端部には、サイドブーム１１，１１がそれぞれ連結されている。サイドブーム１１，１１は、センターブーム１０の両端部に位置する一軸としての回動中心軸３０（図２参照）を軸心として、センターブーム１０に対して回動可能である。センターブーム１０及び各サイドブーム１１には、それぞれノズルパイプ１２が取り付けられており、各ノズルパイプ１２には、薬液噴霧用のノズル１３が長手方向に沿って複数設けられている。

各サイドブーム１１は、アクチュエータ１９を含む開閉装置２０（図２参照）によりそれぞれ駆動され、薬液噴霧を行わないときには、図示のように折り畳まれて閉位置に位置し、車両１に対して側方位置に斜め後ろ上がりの状態で格納される。薬液噴霧を行うときには、サイドブーム１１，１１は回動しセンターブーム１０に対して直線状をなすように広げられ開位置に位置する（図５参照）。

ここで、センターブーム１０とサイドブーム１１との連結構造及び開閉装置２０ついて具体的に説明する。

先ず、センターブーム１０とサイドブーム１１との連結構造について説明する。図２に示すように、センターブーム１０の端部には、断面コの字状のセンターブームブラケット２１が固定される。センターブームブラケット２１は、断面コの字状の中央部２２がセンターブーム１０の端部に固定されると共に、中央部２２の両端から直角に側部２３がそれぞれ突出して互いに対向し、前後方向に開放される配置となっている。

サイドブーム１１の端部にも、断面コの字状のサイドブームブラケット２４が固定される。このサイドブームブラケット２４も、センターブームブラケット２１と同様に、中央部２５及び側部２６，２６を備える。サイドブームブラケット２４は、図５に示すように、サイドブーム１１が開位置に位置した状態で、センターブームブラケット２１と概ね向き合い、センターブームブラケット２１の中央部２２とサイドブームブラケット２４の中央部２５が平行になると共に、前後方向（図示上下方向）に開放されるように配設される。

これらのセンターブームブラケット２１とサイドブームブラケット２４は、図２に示すように、上記回動中心軸３０を介して連結され、センターブーム１０に対しサイドブーム１１が回動中心軸３０を支点として回動可能となっている。そして、サイドブームブラケット２４の上側の側部２６のうち、アクチュエータ１９寄り且つセンターブーム１０寄りの端部（図４の左下側の端部、図５の左上側の端部）２７が、後述するセンターブームストッパ２８に当接するサイドブームストッパとされている。

センターブーム１０の端部上面の後部には、当該後部よりさらに後方へ突出すると共に上方へ突出し、センターブームブラケット２１の中央部２２に当接するセンターブームストッパ２８が設けられる（図４及び図５参照）。このセンターブームストッパ２８は、平板状に構成され、サイドブーム１１が図２に示す閉位置に位置したときに、サイドブームストッパ２７が当接し、サイドブーム１１のそれ以上の回動を阻止するためのものである。

開閉装置２０は、センターブーム１０の後方に配置されており、サイドブーム１１を回動させて開位置と閉位置とに移動させるためのアクチュエータ１９と、アクチュエータ１９やサイドブーム１１に作用する力を緩衝するための緩衝装置２９と、を概略備える。

アクチュエータ１９は、固定子３１と、当該固定子３１に対して進退（伸長／後退）する移動子３２を有するものであり、ここでは、特に好ましいとして、電動油圧シリンダが採用されているが、他のものであっても良い。アクチュエータ１９は、センターブーム１０の長手方向に沿うと共に端部側に配置される。そして、固定子３１の端部３３が、サイドブーム１１の裏面側に連結される（詳しくは後述）。

緩衝装置２９は、図２及び図３に示すように、センターブーム１０の長手方向に沿いアクチュエータ１９側へ延びるように配置されたシャフト３４（図３参照）と、センターブーム１０に設けられ、シャフト３４が挿入され当該シャフト３４を支持する支持部３５と、シャフト３４のアクチュエータ１９寄りの一端側３６と支持部３５との間に介装された安全スプリング（コイルスプリング：第１のスプリング）３７と、シャフト３４の他端側３８と支持部３５との間に介装されたダンパスプリング（コイルスプリング：第２のスプリング）３９と、を備える。

具体的には、図３に示すように、シャフト３４の両端側には、雄螺子４０，４１がそれぞれ設けられており、一端側３６の雄螺子４０にはストローク調整金具４２の雌螺子４３が螺子込まれ固定されている。この固定位置は、アクチュエータ１９の移動子３２が最大限伸びたときに、センターブーム１０とサイドブーム１１，１１が直線状をなすような位置となっている。ストローク調整金具４２の支持部３５側には、シャフト３４に外挿されると共に安全スプリング３７に内挿された円筒状のスペーサ４４が配置される。スペーサ４４の一端側には、ストローク調整金具４２にナット４５を介して当接する鍔部４６が設けられ、この鍔部４６と支持部３５との間に上記安全スプリング３７が配置される。シャフト３４の他端側３８の雄螺子４１にはナット４７が螺子込まれて固定されており、このナット４７側と支持部３５との間に上記ダンパスプリング３９が配置される。

シャフト３４の一端側３６を構成するストローク調整金具４２は、図２に示すように、移動子３２の端部に対して、回動中心軸３０と平行な第１軸４８を介して連結され、当該第１軸４８を支点としてストローク調整金具４２と移動子３２の端部とが回動可能となっている。また、固定子３１の端部３３は、サイドブーム１１の裏面のブラケット４９に対して、回動中心軸３０と平行な第２軸５０を介して連結され、当該第２軸５０を支点として固定子３１の端部３３とサイドブーム１１とが回動可能となっている。そして、シャフト３４、スプリング３７，３９、移動子３２、固定子３１等がセンターブーム１０の長手方向に沿って直線状に並ぶように配置されている。

このようなブームスプレーヤ１００にあっては、非作業時には、図１、図２及び図４に示すように、サイドブーム１１は、センターブーム１０に対して約９０°回動した閉位置に位置し折り畳まれ格納されている。

作業時になると、開閉装置２０のアクチュエータ１９が駆動されて移動子３２が伸長（前進）し、図５に示すように、サイドブーム１１は回動中心軸３０を支点として矢印Ａで示すように回動して開位置に位置し、センターブーム１０と左右方向に並び当該センターブーム１０に対して直線状をなすように広げられた状態となる。この状態で、走行しながら、図１に示すエンジンルーム６の動力噴霧器が駆動され、薬液タンク７の薬液はノズルパイプ１２へ供給され、ノズル１３から薬液が噴霧される。なお、図４及び図５においては、ノズル１３は省略されている。

特に、本実施形態にあっては、サイドブーム１１が、図５に示す開位置に位置している状態で、ブームスプレーヤ１００の発進や停止、悪路等の走行によりサイドブーム１１に矢印Ｂで示す前後方向の慣性力が働いた場合、センターブーム１０の支持部３５に支持されたシャフト３４が軸線方向に移動し、サイドブーム１１の後方への慣性力は、シャフト３４の一端側３６と支持部３５との間の安全スプリング３７により緩衝され、前方への慣性力は、シャフト３４の他端側３８と支持部３５との間のダンパスプリング３９により緩衝される。

また、進行方向に走行中（前進している際）に、サイドブーム１１に立木等の障害物が衝突する外力が作用すると、シャフト３４の軸線方向他端側への移動により安全スプリング３７が圧縮され撓みながら、サイドブーム１１は回動中心軸３０を支点として後方へ回動し、安全スプリング３７が衝突力を緩衝する。そして、サイドブーム１１が開位置に戻った時の前後方向への振れは、上記慣性力と同様に安全スプリング３７及びダンパスプリング３９により緩衝される。

このように、本実施形態によれば、サイドブーム１１が開位置に位置している状態において慣性力や外力や振れを緩衝でき、その結果、サイドブーム１１、アクチュエータ１９の劣化及び破損を防止できると共に、障害物を保護できる。

また、本実施形態によれば、開閉装置２０の構成部品が直線状に並ぶ構成のため、組み立てが容易である。また、このように、開閉装置２０の構成部品が直線状に並ぶと共に、従来技術のアームの回動領域やセンターブームに交差し前方へ伸びる移動子の伸長領域の確保が不要なため、開閉機能を達成する空間がコンパクトになっている。

そして、作業が終了すると、開閉装置２０のアクチュエータ１９が駆動されて移動子３２が後退し、図４に示すように、サイドブーム１１は回動中心軸３０を支点として矢印Ｃで示すように回動し、図２及び図４に示すように、サイドブーム１１のサイドブームストッパ２７がセンターブーム１０のセンターブームストッパ２８に当接し、サイドブーム１１１は閉位置に位置する。

このようなストッパ２７，２８同士が当接した状態で、アクチュエータ１９の移動子３２の残りのストロークを縮めた場合、ダンパスプリング３９が縮められながらシャフト３４が移動子３２の端部側へ、残りのストローク分移動する。このため、ストッパ２７，２８同士が当接した状態において残りのストロークを縮めてもアクチュエータ１９に衝撃荷重が作用しないようになっている。

以上、本発明をその実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、上記実施形態においては、特に好ましいとして、安全スプリング３７、ダンパスプリング３９としてコイルスプリングを用いているが、例えば皿バネ等の他のスプリングを用いても良い。

また、上記実施形態においては、走行装置４を、スプロケットホイール１６、アイドラーホイール１７等の走行ホイールにクローラ１５を掛け回すタイプとしているが、走行ホイールを前後輪として走行するタイプに対しても適用可能である。

また、上記実施形態においては、シャフト３４の一端側３６と移動子３２の端部とを第１軸４８を支点として回動可能に連結すると共に、固定子３１の端部３３とサイドブーム１１とを第２軸５０を支点として回動可能に連結したが、これとは逆に、シャフト３４の一端側３６と固定子３１の端部３３とを第１軸４８を支点として回動可能に連結すると共に、移動子３２の端部とサイドブーム１１とを第２軸５０を支点として回動可能に連結するように構成することも可能であり、このように構成しても上記実施形態と同様な作用・効果を奏する。

また、本発明は、例えばトラクタ等に搭載されるタイプのブームスプレーヤに対しても適用可能である。

３…車体フレーム（機体）、１０…センターブーム、１１…サイドブーム、１９…アクチュエータ、２０…開閉装置、２７…サイドブームストッパ、２８…センターブームストッパ、３０…回動中心軸（一軸）、３１…固定子、３２…移動子、３３…固定子の端部、３４…シャフト、３５…支持部、３６…シャフト一端側、３７…安全スプリング（第１のスプリング）、３８…シャフト他端側、３９…ダンパスプリング（第２のスプリング）、４８…第１軸、５０…第２軸、１００…ブームスプレーヤ。

Claims (2)

1. 機体（３）の前部に配置され水平方向に延びるセンターブーム（１０）と、前記センターブーム（１０）の両端部に一軸（３０）を支点としてそれぞれ回動可能に連結され、前記センターブーム（１０）と直線状に左右方向に並ぶ開位置と、前記センターブーム（１０）に対して回動され前記機体（３）の側方へ折り畳まれる閉位置とにそれぞれ移動可能なサイドブーム（１１）と、前記サイドブーム（１１）を回動させて前記開位置と前記閉位置とに位置させる開閉装置（２０）と、を備えたブームスプレーヤ（１００）であって、
   前記開閉装置（２０）は、
   固定子（３１）及び前記固定子（３１）に対して進退する移動子（３２）を有し前記センターブーム（１０）の長手方向に沿うように前記センターブーム（１０）の端部側に配置されたアクチュエータ（１９）と、
   前記センターブーム（１０）の長手方向に沿い前記アクチュエータ（１９）側へ延びるように配置されたシャフト（３４）と、
   前記センターブーム（１０）に設けられ、前記シャフト（３４）が挿入され当該シャフト（３４）を支持する支持部（３５）と、
   前記シャフト（３４）の前記アクチュエータ（１９）寄りの一端側（３６）と前記支持部（３５）との間に介装された第１のスプリング（３７）と、
   前記シャフト（３４）の他端側（３８）と前記支持部（３５）との間に介装された第２のスプリング（３９）と、を備え、
   前記シャフト（３４）の前記一端側（３６）は、前記移動子（３２）の端部又は前記固定子（３１）の端部（３３）の何れか一方に、前記一軸（３０）と平行な第１軸（４８）を支点として回動可能に連結され、
   前記移動子（３２）の端部又は前記固定子（３１）の端部（３３）の他方は、前記サイドブーム（１１）に、前記一軸（３０）と平行な第２軸（５０）を支点として回動可能に連結されたことを特徴とするブームスプレーヤ（１００）。
2. 前記サイドブーム（１１）に設けられたサイドブームストッパ（２７）と、
   前記センターブーム（１０）に設けられ、前記サイドブーム（１１）が前記閉位置に位置したときに、前記サイドブームストッパ（２７）が当接し、前記サイドブーム（１１）のそれ以上の回動を阻止するセンターブームストッパ（２８）と、を備えたことを特徴とする請求項１記載のブームスプレーヤ（１００）。

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