(57)【要約】【課題】昇降装置を有するブームスプレーヤ等の乗用管理機であって、昇降装置の駆動源に対する防水対策を簡易化、或いは全く不要とすることのできるものを提供すること。【解決手段】本発明は、走行台車１２と、走行台車１２に設けられた昇降装置４４とを備える乗用管理機１０において、昇降装置４４の油圧シリンダ等の駆動源６２を走行台車１２の機体フレーム１６の下側に配置したことを特徴としている。この構成においては、駆動源６２は機体フレーム１６によりその上部が覆われ、雨水が直接降り注ぐことがなくなる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行台車（１２）と、前記走行台車（１２）に設けられた昇降装置（４４）とを備える乗用管理機（１０）において、前記昇降装置（４４）の駆動源（６２）を前記走行台車（１２）の機体フレーム（１６）の下側に配置したことを特徴とする乗用管理機。
【請求項２】
前記昇降装置（４４）が、前記機体フレーム（１６）に固定され略鉛直方向に延びる支持リンク（４８）と、前記支持リンク（４８）の上部及び下部のそれぞれに枢支され互いに平行となっている上下一対の揺動リンク（５０，５２）と、前記揺動リンク（５０，５２）の先端部に取り付けられ前記支持リンク（４８）と平行となっている昇降リンク（５４）とを備える四節平行リンク機構（４６）から構成されており、
前記駆動源が直動式アクチュエータ（６２）であり、
前記揺動リンク（５０，５２）が水平状態にある場合において、前記揺動リンク（５０，５２）のいずれか一方における枢支点（４９又は５１）から、前記直動式アクチュエータ（６２）による当該揺動リンク（５０又は５２）に対する作用点（６６）まで延びる直線（８２）と、前記直動式アクチュエータ（６２）の中心軸線（Ｃ）とのなす角が実質的に直角であることを特徴とする請求項１に記載の乗用管理機。
【請求項３】
前記駆動源が油圧シリンダ（６２）であることを特徴とする請求項１又は２に記載の乗用管理機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、昇降装置、特に四節平行リンク機構からなる昇降装置を備えるブームスプレーヤ等の乗用管理機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
水田や畑作において中間管理作業を行うための乗用管理機の一種であるブームスプレーヤは、一般にその前部にブームノズル装置を備えている。また、ブームノズル装置は通常、四節平行リンク機構から構成された昇降装置により昇降可能となっている。
【０００３】
昇降装置の駆動力は油圧シリンダによるものであるが、図５に示すように、例えば特許文献１に開示されている従来一般のブームスプレーヤ１の昇降装置２においては、油圧シリンダ３は左右の四節リンク機構４間の中央部に配設されている。また、図示しないが、油圧シリンダをブームスプレーヤにおける走行台車の左右各側面の外側に配置し、その先端を各平行リンク機構に接続したものも知られている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平４−３１６４４４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来のブームスプレーヤ１においては、油圧シリンダ３が走行台車５の外部に配置されているため、油圧シリンダ３が常に雨水等にさらされ、故障の原因となっている。このため、従来においては、油圧シリンダ３に対して防水対策を施しており、高価なものとなっていた。特に、油圧シリンダ３が、油圧回路及び当該油圧回路における油圧ポンプの駆動用電動モータを一体化した型式のものである場合には、十分な防水対策が必要であった。
【０００６】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、昇降装置を有するブームスプレーヤ等の乗用管理機であって、昇降装置の駆動源に対する防水対策を簡易化、或いは全く不要とすることのできるものを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、走行台車（１２）と、走行台車（１２）に設けられた昇降装置（４４）とを備える乗用管理機（１０）において、昇降装置（４４）の駆動源（６２）を走行台車（１２）の機体フレーム（１６）の下側に配置したことを特徴としている。
【０００８】
この構成においては、駆動源、例えば油圧シリンダ（６２）は機体フレーム（１６）によりその上部が覆われ、雨水が直接降り注ぐことがなくなる。
【０００９】
また、昇降装置（４４）が、機体フレーム（１６）に固定され略鉛直方向に延びる支持リンク（４８）と、支持リンク（４８）の上部及び下部のそれぞれに枢支され互いに平行となっている上下一対の揺動リンク（５０，５２）と、揺動リンク（５０，５２）の先端部に取り付けられ支持リンク（４８）と平行となっている昇降リンク（５４）とを備える四節平行リンク機構（４６）から構成されており、且つ、駆動源が油圧シリンダのような直動式アクチュエータ（６２）である場合においては、揺動リンク（５０，５２）が水平状態にあるとき、揺動リンク（５０，５２）のいずれか一方における枢支点（４９又は５１）から、直動式アクチュエータ（６２）による当該揺動リンク（５０又は５２）に対する作用点（６６）まで延びる直線（８２）と、直動式アクチュエータ（６２）の中心軸線（Ｃ）とのなす角が実質的に直角となるようにすることが好ましい。図４に沿って以下で詳細に説明するが、この配置において昇降装置（４４）は最も効率的に動作することとなる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本発明による乗用管理機である乗用型ブームスプレーヤの一実施形態を示す側面図である。図示するように、本実施形態に係るブームスプレーヤ１０は、走行台車１２と、液剤散布装置であるブームノズル装置１４とから構成されている。
【００１２】
走行台車１２は、前後方向に長い機体フレーム１６を有しており、その下面の前後部分からそれぞれ左右１対の車軸１８が下方に延び、各車軸１８の先端に車輪２０が取り付けられている。機体フレーム１６の後部には、各車輪２０を駆動するためのエンジン（図示しない）を有するエンジンルーム２２が配置され、運転席２４が機体フレーム１６の前部に配置されている。また、機体フレーム１６の前後方向中間部には液剤タンク２６が配置されている。液剤タンク２６内の液剤は、エンジンルーム２２内に配置されエンジンにより駆動されるポンプ（図示しない）により吸引され、ブームノズル装置１４に圧送されるようになっている。
【００１３】
ブームノズル装置１４は、走行台車１２の前方に配置されたセンタブーム２８を有している。センタブーム２８は、走行台車１２の中心軸線に対して直角な左右横方向に水平に、且つ、走行台車１２の中心軸線を基準にして対称となるように延びている。センタブーム２８の長さは、走行台車１２の最大横幅と同程度或いはやや長くされている。センタブーム２８の左右各端部には、互いに揺動可能な１対の連結ブラケット３０ａ，３０ｂを介して、サイドブーム３２が連結されている。このサイドブーム３２は、油圧シリンダ３４によって連結ブラケット３０ａ，３０ｂ間の枢支点を中心に水平方向に回動可能となっている。また、サイドブーム３２は一方の連結ブラケット３０ｂに対して上下方向に揺動可能に取り付けられており、油圧シリンダ３６を制御することで上下に揺動される。これによって、サイドブーム３２は、図１に示す格納位置から、センタブーム２８と一直線状に整列する液剤散布位置との間で屈曲されるようになっている。
【００１４】
センタブーム２８及び左右のサイドブーム３２にはそれぞれその長手方向に沿ってパイプ３８が取り付けられており、各パイプ３８には、液剤を散布するための複数のノズル４０が所定の間隔で設けられている。また、各パイプ３８は、ホース（図示しない）及びコイルホース４２を介してポンプの吐出口（図示しない）に接続されている。なおもコイルホース４２は、本実施形態ではサイドブーム２８が伸縮可能であることを考慮したものである。
【００１５】
液剤散布作業を行う場合には、油圧シリンダ３４，３６を制御してサイドブーム３２をセンタブーム２８に対して一直線状となるように拡げる。そして、エンジンをかけてポンプを駆動させることで、液剤は液剤タンク２６からポンプ、ホース、コイルホース４２及びパイプ３８を経て、ノズル４０から散布される。また、走行台車１２を走行させることで、所望のエリアの液剤散布が可能となる。
【００１６】
この液剤散布作業の際に作物の状況に応じて散布高さ位置を調整することができるよう、ブームノズル装置１４は、走行台車１２の前部に設けられた昇降装置４４に取り付けられており、昇降可能となっている。
【００１７】
この昇降装置４４は、図２及び図３に明示するように、左右１対の四節平行リンク機構４６を備えている。各平行リンク機構４６は、機体フレーム１６の前部のコーナーに略鉛直方向に立設された支持リンク４８と、この支持リンク４８の上端部及び下端部にそれぞれピン４９，５１によって上下に揺動可能に枢支され、且つ、走行台車１２の中心軸線及び互いに平行な状態で前方に延びる上下１対の揺動リンク５０，５２と、これらの揺動リンク５０，５２の前端部にピン５３，５５によって枢支され且つ揺動リンク５０，５２の前端部間を連結し、前記支持リンク４８と平行に配置される昇降リンク５４とから構成されている。左右の平行リンク機構４６における昇降リンク５４間には、ブームノズル装置１４のセンタブーム２８が取り付けられることとなる。
【００１８】
また、左右の平行リンク機構４６における上側の揺動リンク５０間、及び、下側の揺動リンク５２間にはそれぞれ連結バー５６，５８が横架され、これにより左右の平行リンク機構４６が一体化されている。連結バー５６の左右の各部分からはレバー６０が延びており、このレバー６０の自由端部に、昇降装置４４の駆動源たる油圧シリンダ６２のピストンロッド６４の先端部がピン６６によって互いに枢動可能に接続されている。
【００１９】
油圧シリンダ６２は、シリンダチューブ６８と、シリンダチューブ６８内で往復摺動するピストン（図示しない）と、ピストンに一端が固定され他端がシリンダチューブ６８から突出するピストンロッド６４とから構成されている。また、図示実施形態に係る油圧シリンダ６２においては、油圧ポンプ７０と、これを駆動する電動モータ７２とがシリンダチューブ６８に隣接して一体的に配置されている。更に、図示しないが、油圧ポンプ７０及び油圧シリンダ６２を含む油圧回路が油圧ポンプ７０とシリンダチューブ６８との間に内蔵されている。
【００２０】
この油圧シリンダ６２は、機体フレーム１６の下面に配置されている。より詳細には、シリンダチューブ６８の閉鎖側端部が、機体フレーム１６の中間部に横架されたクロスバー７４上の支持ブラケット７６にピン７８により枢動可能に取り付けられている。また、ピストンロッド６４の先端が走行台車１２の中心軸線と平行に且つ前方に延びるように、油圧シリンダ６２の向きが定められ、レバー６０と接続されている。レバー６０とピストンロッド６４との接続点は、ピストンロッド６４をシリンダチューブ６８から最も突出させた状態でも機体フレーム１６の前端部８０よりも後方位置とすることが好ましい。
【００２１】
機体フレーム１６の前端部８０とクロスバー７４との間には、運転席２４の床面を構成するフロアパネル（図示しない）が載置、固定されるため、油圧シリンダ６２はその全体が機体フレーム１６及びフロアパネルの下側に配置され、雨水が直接、油圧シリンダ６２並びに油圧ポンプ７０や電動モータ７２に降り注ぐことはない。従って、油圧シリンダ６２及びその関連要素７０，７２に格別な防水対策を施さずともよく、仮に必要であっても、油圧シリンダ６２の下側をカバーする程度の簡易なもので十分なものとなる。
【００２２】
油圧シリンダ６２に対して作動油を給排してピストンロッド６４をシリンダチューブ６８対して伸ばし或いは引き入れることで、図３に明示するように、揺動リンク５０，５２が上下方向に揺動し、昇降リンク５４が支持リンク４８と平行に、すなわち略鉛直方向に沿って昇降する。これにより、ブームノズル装置１４の高さ位置を適宜調整することが可能となる。
【００２３】
ここで、昇降装置４４における上側の揺動リンク５０に関する力の関係について、揺動リンク５０と油圧シリンダ６２とを単純化した線図で表した図４に沿って検討する。
【００２４】
まず、揺動リンク５０の自由端（昇降リンク５４側の端部）には、主としてブームノズル装置１４による荷重Ｗが鉛直方向下方に作用しているため、揺動リンク５０に生ずる枢支点（ピン）４９を中心とした回転モーメントＭ１は、水平に対する揺動リンク５０の傾斜角度をθ１、揺動リンク５０の長さをＬ１とした場合、
【００２５】
Ｍ１＝Ｗ×Ｌ１×ｃｏｓθ１
となる。そして、その最高値はθ１が０度の場合、すなわち揺動リンク５０が水平となっているときとなる。
【００２６】
一方、揺動リンク５０を静止状態で維持するためには、揺動リンク５０の枢支点４９と油圧シリンダ６２のピストンロッド６４の作用点（揺動リンク５０から延びるレバー６０と油圧シリンダ６２のピストンロッド６４との間の接続点たるピン）６６との間のレバー８２についての枢支点４９を中心した逆向きの回転モーメントＭ２が前記Ｍ１と等しくなればよい。なお、レバー８２は図２及び図３に示す形態では存在しないものであり仮想上のレバーである。
【００２７】
いま、レバー８２の先端点６６に油圧シリンダ６２から作用する力をＰ、レバー８２の長さをＬ２とし、ピストンロッド６４の中心軸線Ｃに枢支点４９から下ろした垂線とレバー８２との間のなす角をθ２とすれば、
【００２８】
Ｍ２＝Ｐ×Ｌ２×ｃｏｓθ２
となる。この式で、回転モーメントＭ２を、油圧シリンダ６２からの力Ｐを一定とした状態で最大にしようとするには、θ２を０度にすればよい。これは、レバー８２とピストンロッド６４の中心軸線Ｃとの間のなす角が９０度である状態である。
【００２９】
従って、回転モーメントＭ１が最大であるときに、レバー８２とピストンロッド６４との間のなす角が９０度となっていれば、最も効率よく揺動リンク５０を支えることが可能となる。また、揺動レバー５０の傾斜角度θ１の増減に伴ってθ２も概ね同じ割合で増減するため、揺動レバー５０を静止させるための油圧シリンダ６２の力Ｐは、θ１の値に対応した回転モーメントＭ１の値に実質的に比例し、無駄な力を発生させる必要がない。従来においては、効率化を目的として油圧シリンダの位置を定めていなかったため、無駄な力を発生させていたが、本実施形態によれば出力の小さな油圧シリンダの採用をも可能となっている。
【００３０】
なお、図４の（ａ）と（ｃ）に示すように揺動リンク５０が揺動した場合には、油圧シリンダ６２もピン７８を支点にして上下に揺動するため、油圧シリンダ６２を機体フレーム１６の下面にてコンパクトに収納するには、揺動リンク５０が水平にあるとき、油圧シリンダ６２も水平にあることが好ましい。この状態が図４の（ｂ）で示す状態である。本実施形態では、かかる状態が得られるよう昇降装置４４の各要素４８〜５４及び油圧シリンダ６２がレイアウトされているが（図３の実線で示す位置参照）、このレイアウトは、油圧シリンダ６２が機体フレーム１６の下側に配置されていることで、容易に得られるものである。
【００３１】
以上は揺動リンク５０を最も効率よく静止状態に維持する場合であるが、上記レイアウトにおいては、揺動リンク５０を上下させる場合についても同様に効率が最適化されることは容易に理解されよう。
【００３２】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。
【００３３】
例えば、上記実施形態はブームスプレーヤ１０に関するものであるが、走行台車に対して昇降装置を介して他の装置、例えば粒剤散布装置が取り付けているような乗用管理機にも、本発明を適用することができる。
【００３４】
また、上記実施形態では油圧シリンダ６２からの力を揺動リンク５０に作用させることとしているが、上記の位置関係は下側の揺動リンク５２に作用させる場合についても適用される。
【００３５】
更に、昇降装置の駆動源も油圧シリンダに限られず、空気圧シリンダや直動電動モータ等の直動式アクチュエータであってもよい。
【００３６】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、昇降装置の駆動源たる油圧シリンダ等の直動式アクチュエータを走行台車の機体フレームの下側に配置しているので、雨水等にさらされず、寿命が延びる。また、アクチュエータに対する防水対策を簡易なものとし、或いは、不要とすることができる。従って、乗用管理機の製造コストを低減することが可能となる。
【００３７】
また、昇降装置が四節平行リンク機構から構成されている場合、揺動リンクが水平に位置しているとき、直動式アクチュエータを機体フレームの下側で水平に配置し易いことから、揺動リンクの枢支点からアクチュエータの揺動リンクに対する作用点まで延びる線と、アクチュエータの軸線とのなす角を、容易に直角にすることができる。かかる位置関係では効率的に昇降装置を動作させることが可能となり、アクチュエータの小型化や省力化等に寄与する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による乗用管理機であるブームスプレーヤを示す側面図である。
【図２】図１のブームスプレーヤにおける昇降装置を示す斜視図である。
【図３】図２の昇降装置の側面図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は図２及び図３の昇降装置における揺動リンクと油圧シリンダとの関係を簡略化して示す線図である。
【図５】従来のブームスプレーヤにおける昇降装置を概略的に示す側面図である。
【符号の説明】
１０…ブームスプレーヤ（乗用管理機）、１２…走行台車、１４…ブームノズル装置、１６…機体フレーム、２４…運転席、４４…昇降装置、４６…平行リンク機構、４８…支持リンク、５０…上側揺動リンク、５２…下側揺動リンク、５４…昇降リンク、６０…レバー、６２…油圧シリンダ（直動式アクチュエータ）、６４…ピストンロッド、６６…ピン（作用点）、８２…レバー。
【図１】
2004313096.tif 000003
【図２】
2004313096.tif 000004
【図３】
2004313096.tif 000005
【図４】
2004313096.tif 000006
【図５】
2004313096.tif 000007