(57)【要約】【課題】サイドホルダに対してサイドブームを簡易かつ確実に安定収納保持できる管理機用防除散布システムを提供する。【解決手段】管理機用防除散布システムは、左右のサイドブーム（３，３）、左右のサイドホルダ（５，５）、収納時の下降傾動動作を制御するブーム制御部とを備えて構成され、上記左右のサイドホルダ（５，５）には、収納位置にあるサイドブーム（３）との干渉により変形を受ける弾性材からなるブーム検出体（６）と、このブーム検出体（６）の変形を受けてブーム制御部に検出信号を送出する変位変換部（７）とを設ける。【選択図】      図２
2004229606.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管理機の左右の収納位置から側方張出位置までそれぞれ前方に展開可能な左右のサイドブーム（３，３）と、この左右のサイドブーム（３，３）を収納位置で前下がりに傾斜支持する左右のサイドホルダ（５，５）と、この左右のサイドホルダ（５，５）に左右のサイドブーム（３，３）をそれぞれ収納するためにその下降傾動動作を制御するブーム制御部とを備える管理機用防除散布システムにおいて、
上記左右のサイドホルダ（５，５）には、収納位置にあるサイドブーム（３）との干渉により変形を受ける弾性材からなるブーム検出体（６）と、このブーム検出体（６）の変形を受けてブーム制御部に検出信号を送出する変位変換部（７）とを設けてなることを特徴とする管理機用防除散布システム。
【請求項２】
前記左右のブーム検出体（６、６）は、左右のサイドホルダ（５，５）のそれぞれの前側位置に配置してなることを特徴とする請求項１記載の管理機用防除散布システム。
【請求項３】
前記左右のブーム検出体（６、６）は、対応する左右のサイドブーム（３，３）の干渉を受ける範囲を跨ぐように両端部を固定するボルト締結穴（６ａ，６ｂ）を形成した弾性板材からなり、その少なくとも一端側は、ボルト締結穴（６ａ）を長穴状に形成し、かつ、他端側の方向にスライド可能に遊動支持することを特徴とする請求項１記載の管理機用防除散布システム。
【請求項４】
前記ブーム制御部には、左右の変位変換部（７、７）の双方から検出信号を受けて所定時間の経過後に左右のサイドブーム（３、３）の下降傾動動作を停止するタイマー手段（Ｔ１）を備えたことを特徴とする請求項１記載の管理機用防除散布システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圃場の薬剤散布等を行う散布ブームを開閉自在に備えた管理機用防除散布システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
管理機前部に拡開可能に設けた左右のサイドブームについて、その側方開閉動作と上下傾動動作とを制御するブーム制御部を備え、機体側部の収納位置でサイドブームを支持する左右のサイドホルダを備えた管理機用防除散布システムが、例えば、特許文献１の記載のように知られている。この管理機用防除散布システムにおける防除散布は、左右のサイドブームをそれぞれ機体前部の外側方に水平展開し、また、防除散布の後は、左右のサイドブームをそれぞれ機体側部に沿う収納位置に閉じ、かつ、機体側部に配置されたサイドホルダに収納して両サイドブームを安定保持するものである。この場合、オペレータは、サイドブームをサイドホルダの上方から収納位置まで倒伏するように下降傾動させるべくレバー操作し、サイドブームがサイドホルダまで下降したタイミングで下降傾動操作を停止する必要がある。このサイドブームの停止のタイミングが遅れると、下降傾動の駆動力が無理に加わってサイドブームの破損等を招くこととなるので、この問題を解消するため、サイドホルダにブームセンサを設け、その検出信号によりサイドブームを適切なタイミングで自動的に停止させるように構成することができる。
【特許文献１】特開２０００−３２５００８号公報
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、簡易なブームセンサとしてリミットスイッチを用いた場合は、サイドホルダに対してサイドブームの着座位置が少しでもずれるとブームを検出することができないという問題がある。また、サイドブームが機体側部のサイドホルダに収納される際の左右の時間差があると一方が着座せずに不安定状態となる。その他、着座した瞬間のばたつきによってチャタリング状の不安定動作を起こすことがあり、機器に過大な負荷を受けるとともに、安定収納についても難点があった。
【０００４】
また、機体前部で左右のサイドブームの間に備えたセンタブームは、左右に展開したサイドブームと合わせた広い範囲を均一に散布するものであることから、圃場の出入り口や変形圃場等の特殊条件により左右のサイドブームを展開できない場合は、走行機体の脇位置の薬剤散布が不十分となるので、畦際の害虫や雑草の発生を招くという問題があった。さらに、特開平９−２７５７０４号公報に記載の管理機のように、ブーム水平制御により散布走行中の機体の左右の揺れに対して安定散布が可能であるが、薬剤散布走行の際にブーム水平制御のスイッチ操作を忘れるとブームが大きく揺れて過負荷がかかるという問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、サイドホルダに対してサイドブームを簡易かつ確実に安定収納保持できる管理機用防除散布システムを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、管理機の左右の収納位置から側方張出位置までそれぞれ前方に展開可能な左右のサイドブーム（３，３）と、この左右のサイドブーム（３，３）を収納位置で前下がりに傾斜支持する左右のサイドホルダ（５，５）と、この左右のサイドホルダ（５，５）に左右のサイドブーム（３，３）をそれぞれ収納するためにその下降傾動動作を制御するブーム制御部とを備える管理機用防除散布システムにおいて、上記左右のサイドホルダ（５，５）には、収納位置にあるサイドブーム（３）との干渉により変形を受ける弾性材からなるブーム検出体（６）と、このブーム検出体（６）の変形を受けてブーム制御部に検出信号を送出する変位変換部（７）とを設けてなることを特徴とする。
【０００７】
左右のサイドブームの収納の際には、ブーム制御部により左右のサイドホルダに対して下降傾動動作される。左右のサイドブームは、前下がりに傾斜する収納位置で左右のサイドホルダに着座するとブーム検出体に干渉し、このブーム検出体の変形によって変位変換部を介して検出信号がブーム制御部に送られることにより確実な動作制御が可能となる。
【０００８】
請求項２に係る発明は、前記ブーム検出体（６）は、左右のサイドホルダ（５，５）のそれぞれの前側位置に配置してなることを特徴とする。上記ブーム検出体は左右のサイドホルダの前側に位置することから、前下がりに傾斜する左右のサイドブームが確実にブーム検出体と干渉し、このブーム検出体の変形に伴う検出信号が変位変換部から送出されてブーム制御部により確実な動作制御が可能となる。
【０００９】
請求項３に係る発明は、前記左右のブーム検出体（６、６）は、対応する左右のサイドブーム（３，３）の干渉を受ける範囲を跨ぐように両端部を固定するボルト締結穴（６ａ，６ｂ）を形成した弾性板材からなり、その少なくとも一端側は、ボルト締結穴（６ａ）を長穴状に形成し、かつ、他端側の方向にスライド可能に遊動支持することを特徴とする。上記構成の弾性板材によるブーム検出体は、長穴によって一端がスライド可能にボルト締結支持され、それぞれが対応する左右のサイドブームを受けた場合に大きな撓み変形を生じることから、変位変換部が確実に検出信号を送出し、すなわち、検出感度を向上することできる。
【００１０】
請求項４に係る発明は、前記ブーム制御部には、左右の変位変換部（７、７）の双方から検出信号を受けて所定時間の経過後に左右のサイドブーム（３、３）の下降傾動動作を停止するタイマー手段（Ｔ１）を備えたことを特徴とする。上記サイドブームは、収納動作の際に下降傾動動作してサイドホルダに着座するとブーム検出体と変位変換部とにより検出信号がブーム制御部に送出され、さらにタイマー手段によって所定時間の経過まで継続して下降傾動動作することにより、サイドブームがサイドホルダに押し付けられた状態で着座される。
【００１１】
【発明の効果】
本発明の管理機用防除散布システムは以下の効果を奏する。
上記管理機用防除散布システムは、ブーム検出体と変位変換部を介して左右のサイドブームの着座を確実に検出することができるので、左右のサイドブームについて着座後の確実な取扱いが可能となる。すなわち、簡易な構成によって作動適応性を確保することができることから、サイドブームの過大な下降傾動等を招くことなく、サイドブームの収納制御を確実に処理することが可能となり、たとえば、ブームノズルとタイヤとの干渉を防止することができる。
【００１２】
前記ブーム検出体をサイドホルダの前側に配置した場合は、前下がりに傾斜した状態で着座する左右のサイドブームとブーム検出体が確実に干渉することから、サイドブームの着座を安定して検出することができる。
【００１３】
前記ブーム検出体の一端を長穴によって遊動支持した場合は、サイドブームを受けた時に大きな撓み変形を生じることから、検出感度の向上によって作動性を確保することができる。
【００１４】
タイマー手段により所定時間の経過まで継続して下降傾動するようにした場合は、サイドブームがサイドホルダに押し付けられた状態で着座されるので、サイドブームがサイドホルダに着座する際のばたつきによるチャタリングを防止して機器の過大な負荷を回避しつつ収納位置に安定保持することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
上記技術思想に基づき具体的に構成された実施の形態について、以下に図面を参照しつつ説明する。
【００１６】
本発明に係る防除散布システムを搭載した管理機の側面図を図１に示す。図１において、防除散布システムは、管理機１の前部に展開可能に取付けた左右のサイドブーム３，３と、この左右のサイドブーム３，３を機体側部に収納保持するための左右のサイドホルダ５，５と、左右のサイドブーム３，３の下降傾動動作を制御する図示せぬブーム制御部等を備えて構成される。機体前部には平行リンク機構９を介して前ヒッチフレーム２１が設けられ、昇降シリンダＬ，Ｒを駆動することによって前ヒッチフレーム２１が上下に移動する。この前ヒッチフレーム２１には、後述するブームが取り付けられ、昇降スイッチＢを操作することによってブーム全体が昇降する。ブームはセンタブーム１１とサイドブーム３，３とからなり、収納位置にあるサイドブーム３，３をサイドホルダ５，５に収納させるときには、前記昇降スイッチＢを下降側に操作する。このようなブーム制御部が管理機１に設けられている。
【００１７】
上記管理機のサイドホルダの要部拡大平面図（ａ）、同拡大正面図（ｂ）、同拡大側面図（ｃ）を図２に示す。図２において、左右のサイドホルダ５，５は、一定高さの支持脚５ａ，５ａを介してその上端で左右に拡開するガイド形状に形成する。それぞれのサイドホルダ５，５に隣接し、その全幅に及んで両端支持した板ばね６とその撓みを検出して信号をブーム制御部に送出するリミットスイッチ（変位変換部）７を設ける。
【００１８】
板ばね６は、サイドホルダ５に受けた傾斜状態のサイドブーム３が正確に干渉するように、サイドホルダ５の前側に隣接する位置で左右のサイドブーム３，３の干渉を受ける範囲を横断するように配置した弾性板材であり、その両端部に穴６ａ，６ｂを形成してボルト締結により固定する。その少なくとも一端部は、ボルト締結穴６ａを長穴状に形成し、かつ、他方のボルト締結穴６ｂの方向にスライド可能に遊動支持することにより、サイドブーム３の干渉によって全体が弾性的に撓み大きな変形を生じるブーム検出体として構成する。
【００１９】
また、サイドブームの昇降制御は、リミットスイッチ７の検出信号から所定時間の経過後に両サイドブーム３、３の下降傾動動作を停止するようにブーム制御部を構成する。詳細には、図３の回路図に示すように、左右の昇降シリンダＬ，Ｒの駆動モータＭ１，Ｍ２を切替接点Ｒ１〜Ｒ４によって正逆転可能に接続する。昇降スイッチＢの上昇側１に左右の上昇切替リレーＲ１，Ｒ２を接続し、下降側３には、常時閉の限時接点Ｔ１を介して左右の下降切替リレーＲ３，Ｒ４を接続するとともにタイマリレーＴを並列に介設する。このタイマリレーＴは、左右のリミットスイッチの接点Ｓ１，Ｓ２を直列に接続し、これら両接点Ｓ１，Ｓ２と並列する瞬時接点Ｔ２によってタイマリレーＴのセルフホールド回路を構成する。
【００２０】
上記構成のブーム制御部は、図４のタイミングチャートに示すように、昇降スイッチＢを上昇側に操作した場合は、左右の上昇切替リレーＲ１，Ｒ２を介して左右の昇降シリンダＬ，Ｒを上昇側に一定限度内で駆動する。また、昇降スイッチＢを下降側に操作した場合は、左右の下降切替リレーＲ３，Ｒ４を介して左右の昇降シリンダＬ，Ｒを下降側に駆動する。左右のサイドブーム３，３がそれぞれのサイドホルダ５、５に達するとその前側に位置する板ばね６に対して確実に干渉する。その撓みを受けて両リミットスイッチ７、７の接点Ｓ１，Ｓ２が閉じると瞬時接点Ｔ２によってタイマリレーＴがセルフホールドされる。所定時間の経過により限時接点Ｔ１によって左右の下降切替リレーＲ３，Ｒ４の通電がオフとなり、左右の昇降シリンダＬ，Ｒの下降動作が停止する。
【００２１】
このように、タイマー手段によって所定時間の経過まで停止を遅延させ、継続して下降傾動動作することにより、左右のサイドブームは着座タイミングがずれたりバウンドした場合でも、遅れた方のサイドブームの着座時から所定時間の経過まで更に下降動作してサイドホルダに押し付けられた状態で着座される。したがって、サイドブームがサイドホルダに着座する際のばたつき等によるチャタリングを防止してリレー等の機器の過大な負荷を回避しつつ収納位置に安定保持することができる。
【００２２】
つぎに、管理機用防除散布システムのセンタブームについて説明する。管理機用防除散布システムは、図５の管理機の右半分の正面図に示すように、機体の前部を横切るように備えたセンタブーム１１に略等間隔で中心軸線を下方に向けた薬剤散布用の前部ノズル１３…を備え、かつ、センタブーム１１の両端位置には、中心軸線が下方から機体の外側方に略４５°の角度の補助的なノズルによる左右の端部ノズル１５，１５を設ける。この左右の端部ノズル１５，１５は、それぞれの中心から所定の角度範囲α（略６０°）の薬剤散布を可能とする。
【００２３】
上記構成の管理機用防除散布システムは、左右のサイドブームの水平展開と合わせてセンタブーム１１の前部ノズル１３…を使用することにより、薬剤を横一線状に均等に散布することができ、また、左右のサイドブームを展開できない場所においては、センタブーム１１の前部ノズル１３…と左右の端部ノズル１５，１５を使用することにより、機体の側方に及ぶ範囲に薬剤を散布することができる。したがって、圃場の出入り口や変形圃場において左右のサイドブームを展開できない場合でも、走行機体の脇位置に正確で高精度な薬剤散布が可能となるので、畦際の害虫や雑草の発生を抑えることができる。
【００２４】
つぎに、ブームの水平制御について説明する。防除散布システムは、図６のブームのローリング動作機構の正面図に示すように、管理機の前ヒッチフレーム２１に対してブーム支持枠２３を支軸２５によってローリング動作可能に軸支し、ブーム支持枠２３の回動角度を調節する水平シリンダ２７を備えるとともに、機体の左右傾斜を検出する傾斜センサ２９を備える。傾斜センサ２９は、後輪を支持する後車軸ケース３１の前部に取り付けられており、管理機本体の左右傾斜を検出する。ブーム制御部は、傾斜センサ２９の検出角度に応じて水平シリンダ２７を調節駆動することによってブームの自動水平制御を行う。
【００２５】
上記防除散布システムは、傾斜地の薬剤散布等に対応するために、自動水平制御を解除可能とするための「自動」「手動」の水平切替スイッチを設けるほかに、防除ポンプスイッチと連動して自動水平制御をするように構成する。
【００２６】
従来は、エンジンの始動後、水平制御機能を使用するためには、水平切替スイッチを「自動」に切替える操作を要するが、常時「自動」で使用する場合は、「手動」で使用した後に「自動」に切替えることをオペレータが失念し、ブームの過大な揺れによる過負荷や地上側との干渉による破損等の問題を招いていた。しかし、上記構成とすることにより、オペレータが水平切替スイッチの操作を失念して「手動」のままであっても防除ポンプスイッチと連動して「自動」として動作するので、上記問題を回避することができる。
【００２７】
また、水平シリンダの内圧を測定する圧力計とオペレータへの警報音を発報するブザーを設け、注意表示（たとえば、「水平を自動にしてください」）が可能な防除機運転モニタを使用し、水平シリンダの内圧が一定以上に上昇するとブザー発報と注意表示をするように防除散布システムを構成することにより、オペレータに注意を促すことができる。
【００２８】
路上走行の場合については、走行伝動機を路上走行変速段（高速段）にギヤシフト操作したことを条件に、サイドブームを機体と平行に機体側部に収納するとともにブームの水平制御機能を解除するように防除散布システムを構成する。このように構成することにより、路上走行と連動してブーム収納し、かつ、自動水平制御を自動的に停止してすることができる。
【００２９】
ブーム傾斜角度の算出処理については、ブームの回動角度から機体の傾斜角度（または、機体と連結する構造部材の傾斜角度）を引いた値をブームの傾斜角度として算出するように防除散布システムを構成する。たとえば、機体前フレーム２１に傾斜センサを設けて機体の傾斜角を検出し、機体前フレーム２１とブーム側２３との間に回転センサ３３を設けて両者間の角度を検出し、両データからブームの傾斜角度を算出する。
【００３０】
上記傾斜角度の算出処理の妥当性は、乗用管理機の実車走行による測定結果により検証することができた。すなわち、ブームの傾斜角度と機体前、機体後の傾斜角度との間に安定した相関性は認められないが、ブームの傾斜角度と機体の傾斜角度の差について安定した相関性（車速を上げた場合でも大きな相関係数が得られ、特に、過渡的でない一定の角度範囲内の場合は、特に大きな相関性が確認された）が認められた。この知見に基づき、上記算出処理によって従来より安定したブームの自動水平制御が可能となる。
【００３１】
また、ブーム傾斜角度の決定については、ブームの傾斜角度から機体の傾斜角度（または、機体と連結する構造部材の傾斜角度）を引いた値をブームの傾斜角度として算出する処理において、予め設定したブームの傾斜角度とブームの回動角度から機体の傾斜角度を引いた値の関係式から対応するブーム傾斜角度を決定するように防除散布システムを構成する。上記関係式は、相関回帰直線として得ることができる。
【００３２】
上記提案は、ブームの傾斜角度との相関性が安定している「ブームの傾斜角度−機体の傾斜角度（後の方がよいが前でも良い）」の関係式からブームの傾斜角度を決定するので、安定した制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る防除散布システムを搭載した管理機の側面図
【図２】本件管理機のサイドホルダの拡大正面図（ａ）、同拡大平面図（ｂ）、同拡大側面図（ｃ）
【図３】サイドブームの昇降制御回路図
【図４】ブーム制御部の動作タイミングチャート
【図５】管理機の右半分の正面図
【図６】ブームのローリング動作機構の正面図
【符号の説明】
１  管理機
３  サイドブーム
５  サイドホルダ
５ａ  支持脚
６  板ばね（ブーム検出体）
６ａ，６ｂ  ボルト穴
７  リミットスイッチ（変位変換部）
９  平行リンク機構
１１  センタブーム
２１  前ヒッチフレーム
１５  端部ノズル
２３  ブーム支持枠
２５  支軸
２７  水平シリンダ
２９  傾斜センサ
３３  回転センサ
Ｂ  昇降スイッチ
Ｌ，Ｒ  昇降シリンダ
Ｓ１，Ｓ２  リミットスイッチ接点
Ｔ  タイマリレー
Ｔ１  限時接点
Ｔ２  瞬時接点
α  角度範囲
【図１】
2004229606.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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