ブーム装置
【課題】サイドブームの格納状態と使用状態との間での移動を手動操作で行う場合に、操作力を低減し、サイドブームがストッパに接触して停止する際の衝撃を緩和する。
【解決手段】サイドブーム４と連動して回転するベルクランク１２とベルクランク１２に連結されてベルクランク１２を回転駆動するプッシュプルワイヤ１５とを備える。ベルクランク１２の回転を規制するか付勢する引張バネ１６を備える。サイドブーム４は格納位置と使用位置との間を回転移動する。サイドブーム４を格納位置もしくは使用位置から移動開始する際に、引張バネ１６がベルクランク１２を移動方向に向かって付勢し、移動に必要な操作力を低減する。サイドブーム４が格納位置もしくは使用位置まで移動して停止する際に、引張バネ１６がベルクランク１２を移動方向の反対方向に向かって付勢し、停止時のサイドブーム４の移動速度を遅くして、停止時の衝撃を緩和する。
【解決手段】サイドブーム４と連動して回転するベルクランク１２とベルクランク１２に連結されてベルクランク１２を回転駆動するプッシュプルワイヤ１５とを備える。ベルクランク１２の回転を規制するか付勢する引張バネ１６を備える。サイドブーム４は格納位置と使用位置との間を回転移動する。サイドブーム４を格納位置もしくは使用位置から移動開始する際に、引張バネ１６がベルクランク１２を移動方向に向かって付勢し、移動に必要な操作力を低減する。サイドブーム４が格納位置もしくは使用位置まで移動して停止する際に、引張バネ１６がベルクランク１２を移動方向の反対方向に向かって付勢し、停止時のサイドブーム４の移動速度を遅くして、停止時の衝撃を緩和する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブームスプレーヤ等の薬剤散布装置に用いられるブーム装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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（薬剤散布部材）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。
【０００３】
前記ブームは、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。
そして、左右のサイドブームはそれぞれ、薬剤散布をしていない状態で走行装置を走行させる際に、邪魔にならないように格納可能となっている（例えば、特許文献１または特許文献２を参照）。
【０００４】
センタブームは、走行装置の前、または後で、走行装置の進行方向（直進方向）に対して直交する方向に配置される。そして、サイドブームは、薬剤を散布する状態では、センタブームの左右両端部からそれぞれ、センタブームの軸方向に沿って左もしくは右に延出した状態となる。
一方、サイドブームが格納状態では、センタブームの左右端部でサイドブームの基端部を回転中心としてサイドブームが回転することにより、センタブームに対してサイドブームが略直角となる。
【０００５】
また、この際には、サイドブームが走行装置の側面に沿った状態、すなわち、走行装置の進行方向に沿った状態で、かつ、サイドブームのセンタブーム側となる基端に対して先端が高くなるように斜めとすることで、走行装置の側面に沿った前後長さを短くするとともに、サイドブームの先端位置が高くなりすぎないようにしている。
【０００６】
また、前記特許文献１および特許文献２では、上述のようなサイドブームの使用状態と格納状態との移動を電動シリンダ等のアクチュエータで行っているが、手動で行うことも可能であり、この場合には、例えばサイドブームを使用状態と格納状態との間で開閉するブーム開閉装置と運転席側の操作装置との間をワイヤやロッドで接続し、動力なしに人の力で作動させるように操作することになる。
【０００７】
なお、前記特許文献１および特許文献２では、サイドブームの使用状態と格納状態との間の移動において、格納状態で斜め上方を向くサイドブームに当該サイドブームの荷重により下向きの大きなトルクが作用することから、例えば、コイルスプリング等のバネにより、サイドブームを格納状態側に引き上げるように付勢することで、サイドブームを使用状態から格納状態に移動する際の回転駆動力の低減を図っている。
【０００８】
【特許文献１】特開平４−３１６４４４号公報
【特許文献２】特開２０００−２７１５１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、手動で操作する場合に、サイドブームを格納状態から使用状態に切り換えるために、格納状態で静止しているサイドブームを動かし始める際に、静止した状態で回転モーメントが作用していないため大きな力が必要となる。すなわち、サイドブームを格納状態から使用状態とする際に初動負荷が大きく操作性が悪い。
【００１０】
また、サイドブームが格納状態から使用状態に回転移動開始した後には、サイドブームの先端が上から下に回転移動することになり、サイドブームは重力により使用状態への移動が加速されることになる。この際に、手動で回転速度をコントロールすることが困難となる。これにより、サイドブームが使用位置に近づいた際に回転移動速度が速くなり過ぎてしまう可能性がある。
【００１１】
また、サイドブームは、格納状態および使用状態において、それぞれ別のストッパに当接した状態で位置決めされている。
すなわち、格納状態から使用状態へ移動した際には、使用状態側のストッパにサイドブームが当接して移動を停止し、使用状態から格納状態へ移動した際には、格納状態側のストッパにサイドブームが当接して移動を停止する。
【００１２】
ここで、格納状態から使用状態への移動においては、上述のようにサイドブームの回転速度が速くなりすぎる可能性があり、この場合にサイドブームが使用状態側のストッパに接触する際に、ストッパやサイドブームに、サイドブームの回転速度に対応する衝撃が作用することになるので、これらストッパやサイドブームを強固な構造とする必要があり、コスト増大の要因となる。
【００１３】
また、サイドブームを使用状態から格納状態に移動開始させる際には、格納状態から使用状態に移動開始する際と同様に初動負荷が大きくなるが、使用状態からの移動においては、サイドブームの先端を上昇させるように移動させることから重力によりさらに大きな力を必要とすることになり、操作性がさらに悪くなる。なお、従来例で示したようにサイドブームを使用状態側から格納状態側に付勢するバネを設けることで、使用状態から格納状態への移動に必要とする力を低減できるが、この場合には、上述のようにサイドブームを格納状態から使用状態に移動させる際の初動負荷に前記バネの付勢力も加わることになる。これにより、前記バネを用いることで、使用状態から格納状態への移動の操作性は改善されるが、格納状態から使用状態への操作性が悪化してしまう。
【００１４】
また、サイドブームを使用状態から格納状態に移動させる際に、上述の重力による回転モーメントが格納状態に近くなると小さくなり、ほぼ同じ速度で移動させるために必要な力が減少するのに対応して、操作者がサイドブームの操作を早くしてしまう可能性がある。これにより、慣性力と合わせてサイドブームが格納状態に近づいた際にサイドブームの移動速度が速くなってしまう。この場合に、サイドブームが格納状態側のストッパに接触する際に、ストッパやサイドブームに、サイドブームの回転速度に対応する衝撃が作用することになるので、これらストッパやサイドブームを強固な構造とする必要があり、コスト増大の要因となる。
【００１５】
本発明は、前記事情に鑑みて為されたもので、サイドブームの格納状態と使用状態との間での移動を手動操作で行う場合に、必要な操作力を低減することができるとともに、格納状態側もしくは使用状態側でサイドブームがストッパに接触して停止する際の衝撃を緩和することができるブーム装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
前記目的を達成するために、請求項１に記載のブーム装置は、走行装置（２）から薬剤を散布する際に用いられ、当該走行装置（２）の左右少なくとも一方に、薬剤を散布させるノズル（９）をその長手方向に沿って複数設置されるサイドブーム（４，５）が、先端を前記走行装置（２）の左右に向けて延出する使用位置と、前記走行装置（２）の側面に略沿う格納位置との間で移動可能に設けられるブーム装置（７）において、
前記サイドブーム（４，５）は、その基端部に設けられた回転中心（Ｇ）を中心として前記使用位置と前記格納位置との間で回転移動自在に前記走行装置（２）に設けられ、
前記走行装置（２）に固定される支持部材（１７）に一端部が接続され、
前記サイドブーム（４，５）または前記回転中心（Ｇ）を中心として前記サイドブーム（４，５）と共に回転する回転部材（１２）に他端部が接続された引張バネ（１６）が設けられ、
前記サイドブーム（４，５）が前記使用位置と前記格納位置との間で回転移動する際に、前記回転中心（Ｇ）を中心とする円弧状となる前記引張バネ（１６）の他端部の移動軌跡（Ｅ）が、前記引張バネ（１６）の一端部に向かって凸となり、かつ、当該移動奇跡（Ｅ）は前記回転中心（Ｇ）と前記引張バネ（１６）の一端部を結ぶ直線上を通過することを特徴とする。
【００１７】
請求項１に記載の発明においては、サイドブームを例えば格納位置から使用位置に回転移動すると、引張バネの他端部がサイドブームの回転に伴なって、サイドブームの回転中心と、引張バネの一端部との間を通って円弧状に移動することになる。この際に、引張バネの他端部の移動軌跡が引張バネの固定された一端部に向かって凸となる円弧状となっているので、サイドブームが格納位置と使用位置との間で移動した際に、引張バネの一端部から他端部までの長さが最も短くなるのは、サイドブームが使用位置でも格納位置でもなく、使用位置と格納位置との間となっている状態である。
これにより、サイドブームが使用位置およびその近傍に位置する際と、サイドブームが格納位置およびその近傍に位置する際には、引張バネは、最も短い状態よりも長く引き伸ばされた状態となり最も短い状態より大きな付勢力が作用することになる。
そして、サイドブームが使用位置に近づくと、引張バネの付勢力が、サイドブームを使用位置から格納位置側に向かうように作用し、サイドブームが格納位置に近づくと、引張バネの付勢力がサイドブームを格納位置から使用位置に向かうように作用することになる。
したがって、格納位置にあるサイドブームを使用位置側に向かって回転移動開始する際には、引張バネの付勢力が格納位置から使用位置側に向かって作用しているので、操作開始時の初動負荷が引張バネの付勢力により軽減され、移動開始時の操作に必要な力が小さくてすみ、操作性が良くなる。
【００１８】
また、格納位置から使用位置側に向かって回転移動開始した後にサイドブームが使用位置に近づくと、引張バネの付勢力が使用位置から格納位置側に向かって作用するので、サイドブームの回転移動速度が重力により格納位置から使用位置側に加速されるのを防止し、サイドブームの回転移動速度が速くなりすぎるのを防止できる。また、サイドブームが例えば使用位置側のストッパに接触して停止する際の衝撃を緩和することができる。これにより、サイドブームやストッパの強度を適切なものとした場合のコストを低減することができる。
同様に使用位置にあるサイドブームを格納位置側に向かって回転移動開始する際には、引張バネの付勢力が使用位置から格納位置側に向かって作用しているので、静止しているサイドブームを持ち上げるように回転移動させる操作において、操作に必要な力を軽減することができ、操作性を向上することができる。
また、サイドブームが格納位置に近づいた際には、引張バネの付勢力が格納位置から使用位置側に向かって作用するので、サイドブームの格納位置側に向かう回転速度を遅くして、例えば、格納位置側のストッパにサイドブームが接触して停止する際の衝撃を低減することができる。この場合もコストの低減を図ることができる。
【００１９】
また、請求項２に記載のブーム装置は、請求項１に記載の発明において、前記サイドブーム（４，５）の前記回転中心（Ｇ）を中心として回転自在な前記回転部材（１２）と、当該回転部材（１２）に連結されて当該回転部材（１２）を回転駆動するためのプッシュプルワイヤ（１５）と、当該回転部材（１２）と前記サイドブーム（４，５）とを連動して回転させる連動用バネ（１８）を備え、
前記連動用バネ（１８）の一端部が前記サイドブーム（４，５）に接続され、かつ、当該連動用バネ（１８）の他端部が前記回転部材（１２）に接続されていることを特徴とする。
【００２０】
請求項２に記載の発明においては、プッシュブルワイヤを操作することで、回転部材を回転させることができる。そして、回転部材を回転させると、例えば、連動用バネの一端部が移動することになり、これにより連動用バネの他端部が引っ張られてサイドブームが回転部材と連動して回転することになる。
【００２１】
そして、回転部材に連動してサイドブームを回転させる際に、上述の引張バネの他端部が回転部材に接続されているので、回転部材に上述のように付勢力が作用し、間接的にサイドブームに付勢力が作用することになり、請求項１に記載の作用効果と同様の作用効果を奏することができる。また、サイドブームが障害物に接触したような場合に、連動用バネの付勢力に抗してサイドブームが回転可能となっているので、衝撃を吸収することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、サイドブームを手動で操作する際に、基本的に一つの引張バネの作用により、サイドブームの格納位置における移動開始および移動停止の際と、使用位置における移動開始および移動停止の際とにそれぞれ、操作性の向上と衝撃の緩和を図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係るブーム装置を備えた自走式ブームスプレーヤを示す斜視図であり、図２から図４はブーム装置を示す要部平面図である。なお、図２および図４がセンタブームに対してサイドブームが略直角に曲がった状態を示し、図３および図５がセンタブームに対してサイドブームが略直線状となった状態を示している。
【００２４】
図１に示すように、ブームスプレーヤ１は、薬剤を貯留する薬剤タンクや薬剤タンク内の薬剤（薬液）を噴霧するためのポンプ等を備えるとともに自走可能な走行装置２と、走行装置２の前面側の下部に左右方向に延在して配置されたセンタブーム３と、センタブーム３の走行装置２の進行方向左側（走行装置２に搭乗する操作者から見て左側で、以降左側と記載する）に配置された左サイドブーム４と、センタブーム３の前記進行方向右側（前記操作者から見て右側で、以降右側と記載する）配置された右サイドブーム５とを備えている。また、センタブーム３は、走行装置２の前面側に設けられた支持リンク機構６により上下に移動可能とされている。そして、前記センタブーム３およびサイドブーム４，５からブーム装置７が構成されている。
【００２５】
左右のサイドブーム４，５は、それらの基端部がセンタブーム３の左右の端部にそれぞれ、左右に回転自在に接続されている。なお、サイドブーム４，５の回転中心軸１１（図２から図４に図示）が鉛直方向に対して斜めとなっており、上に向かうほど走行装置２の進行方向前側に傾いた状態となっている。
これによりサイドブーム４，５は、センタブーム３の軸方向に沿って左右に延出した使用状態（使用位置）と、走行装置２の進行方向沿って後側でかつ斜め上方側に延出した格納状態（格納位置）との間を移動可能となっている。そして、格納状態のサイドブーム４，５においては、その先端をその基端より高くして配置されることになる。
【００２６】
すなわち、ブームスプレーヤ１の使用時（薬液の散布時）は、左右のサイドブーム４，５を水平にするとともに左右に延出して使用し、不使用時には、左右のサイドブーム４，５を後方（走行装置２の進行方向の反対方向）に向けるとともに斜め上を向くように傾斜角をつけた状態とする。なお、使用状態では、センタブーム３と左右のサイドブーム４，５が略直線状となり、格納状態では、センタブーム３に対して左右のサイドブーム４，５がそれぞれ略直角に曲げられた状態となる。
【００２７】
また、センタブーム３および左右のサイドブーム４，５には、等間隔に薬液散布用のノズル９，…が取り付けられたノズルパイプ１０（薬剤散布部材）が支持されている。
そして、ノズルパイプ１０には、走行装置２に搭載された前記薬剤タンク内の薬液が前記ポンプにより供給される。これにより、使用状態のサイドブーム４，５およびセンタブーム３に支持されたノズルパイプ１０の複数のノズル９から薬剤が散布される。
【００２８】
そして、これらのサイドブーム４，５を有するブーム装置７における当該サイドブーム４，５を使用位置と格納位置との間で回転異動させる回転機構について説明する。
なお、ブーム装置７においては、左右のサイドブーム４，５のいずれかをそれぞれ回転させる左右の回転機構がそれぞれ互いに鏡像の関係となっており、左右の回転機構は、それぞれ左右位置が逆となる以外は互いに同様の構造となっている。
そこで、以下に、ブーム装置７の進行方向左側の回転機構を説明し、当該回転機構と左右が逆になる以外は同じ構造を有する進行方向右側の回転機構の説明を省略する。
【００２９】
図２から図５に示すように、センタブーム３の左側の端部には、サイドブーム４の基端部が回転自在に取り付けられている。
そして、ブーム装置７のサイドブーム４を回転させる機構は、前記サイドブーム４の回転中心を中心として回転自在なベルクランク（回転部材）１２と、当該ベルクランク１２に連結されて当該ベルクランク１２を回転駆動するためのプッシュプルワイヤ１５と、ベルクランク１２とサイドブーム４とを連動して回転させる連動用バネ１８と後述のようにサイドブーム４の移動開始時の操作性の向上と移動停止時の衝撃の緩和とを図る引張バネ１６とを備えるものである。
【００３０】
また、センタブーム３の左側の端部の前記進行方向前側には、サイドブーム４の基端側の端面に当接して使用位置にあるサイドブーム４がさらに斜め前側に移動するのを阻止する使用位置側のブームストッパ１３が設けられている。また、センタブーム３の右側の端部の前記進行方向後側には、格納状態のサイドブーム４の背面に当接して、格納状態のサイドブームが走行装置２側に移動するのを阻止する格納位置側のブームストッパ１４が設けられている。
【００３１】
したがって、サイドブーム４は、これらブームストッパ１３，１４により回転範囲を制限されており、走行装置２の進行方向に直交する使用位置での方向から、走行装置２の進行方向に沿って後側を向くとともに斜め上方を向く格納位置での方向まで略９０度だけ回転可能とされている。
センタブーム３の左端部の端面より少し中央側となる位置には、プッシュプルワイヤ１５のアウタ３２と引張バネ１６の一端部を支持する支持部材１７が取り付けられている。
【００３２】
前記ベルクランク１２は、前記プッシュプルワイヤ１５のインナワイヤ３１がアウタ３２から進出するように移動した場合と後退するように移動した場合とに基づいてサイドブーム４を回転移動させるためのものである。そして、インナワイヤ３１が進出するとサイドブーム４が格納位置側から使用位置側に回転移動し、インナワイヤ３１が後退するとサイドブーム４が使用位置側から格納位置側に回転移動するようになっている。
【００３３】
また、ベルクランク１２は、基本的に、プッシュプルワイヤ１５が接続される部分と、連動用バネ１８の他端部が接続される部分との間で、これらの部分を繋ぐ線分からずれた位置に回転中心Ｇを有する。また、ベルクランク１２とサイドブーム４とは、一つの回転軸状でそれぞれ独立して回転可能となっている。
【００３４】
この例において、ベルクランク１２とサイドブーム４とは直接的に一体に回転可能には接続されておらず、前記連動用バネ１８と、図示しない係合部とによりベルクランク１２とサイドブーム４とが接続されている。
連動用バネ１８は、例えば、引張コイルバネであり、その他端部が上述のようにベルクランク１２に接続され、その一端部がサイドブーム４の回転中心より少し先端側となる位置に接続されている。
【００３５】
そして、ベルクランク１２およびサイドブーム４が使用位置もしくは格納位置にある場合と、ベルクランク１２とサイドブーム４が同位相で回転している場合に、ベルクランク１２の連動用バネ１８の他端部の接続位置と、サイドブーム４の連動用バネ１８の一端部の接続位置とは、サイドブーム４の軸方向（長手方向）に沿って並んだ状態となっている。
【００３６】
そして、前記連動用バネ１８は、ベルクランク１２の回転位相に対してサイドブーム４の回転位相がずれると、２つの前記接続位置を結ぶ線分がサイドブーム４の軸方向に対して斜めとなるとともに、それらの間の距離が長くなることなる。
これにより連動用バネ１８が伸長し、当該連動用バネ１８の付勢力が二つの接続位置を近づける方向に働く、すなわち、連動用バネ１８の付勢力がベルクランク１２とサイドブーム４との回転位相を合わせる方向に働く。これによりプッシュプルワイヤ１５により回転するベルクランク１２の回転に連動してサイドブーム４が回転することになる。
【００３７】
また、ベルクランク１２とサイドブーム４とは、図示しない上述の係合部により係合しており、例えば、サイドブーム４の基端部の前面と、ベルクランク１２のサイドブーム４側に突出する突出部とが当接可能に係合している。したがって、ベルクランク１２がサイドブーム４を使用位置側から格納位置側に回転移動させるように回転すると、サイドブーム４の基端部の前面と、ベルクランク１２の突出片とが当接し、ベルクランク１２の回転に対応してサイドブーム４を使用位置側から格納位置側に回転させることになる。
【００３８】
一方、ベルクランク１２がサイドブーム４を格納位置側から使用位置側に回転移動させるように回転すると、サイドブーム４の前面からベルクランク１２の突出片が離間する状態となり、ベルクランク１２の突出片がサイドブーム４を回転させる状態とならない。
なお、この場合には、上述の連動用バネ１８の作用によりベルクランク１２の回転に対応してサイドブーム４が回転することになる。
【００３９】
この構成により、サイドブーム４およびベルクランク１２が格納位置となる回転角度となっている際に、ベルクランク１２の突出片がサイドブーム４の前面に当接して、サイドブーム４が格納位置から使用位置側に回転するのを防止している。すなわち、サイドブーム４を格納した状態で走行装置２が道路を走行しているような場合にサイドブーム４が開くのを防止している。
【００４０】
また、サイドブーム４を使用状態として、走行装置２が走行しながら薬液を噴霧しているような場合に、サイドブーム４が障害物に当たると、サイドブーム４の前面がベルクランク１２の突出片から離れるように、サイドブーム４が走行装置２の後側に向かって回転し、衝撃を緩和する。なお、この際にサイドブーム４には、前記連動用バネ１８の付勢力が作用するが、サイドブーム４とベルクランク１２とが剛接合されていないことにより、十分に衝撃を緩和できる。なお、係合部の形状は、上述のものに限られるものではなく、例えば、ベルクランク１２とサイドブーム４とが重なる部分において、一方にベルクランク１２およびサイドブーム４の回転中心を中心とする円弧状の溝かスリットを設け、他方に前記溝かスリットに挿入される突出部を設けてもよいし、同軸上で回転するベルクランク１２とサイドブーム４の回転軸部分に係合部が設けられていてもよい。
【００４１】
ベルクランク１２を回転駆動するプッシュプルワイヤ１５のベルクランク１２に接合される一端部においては、ベルクランク１２の手前側でプッシュプルワイヤ１５のアウタ３２が支持部材１７を介して、サイドブーム４に対して回転しない部分であるセンタブーム３の左側端部に固定され、インナワイヤ３１がベルクランク１２に接続されている。
【００４２】
また、ベルクランク１２を回転駆動するプッシュプルワイヤ１５のベルクランク１２に接合されている一端部の反対側の端部となる他端部は、走行装置２に備えられたブーム操作レバー２０に接続されている。なお、ブーム装置７の進行方向右側のサイドブーム５の回転機構のプッシュプルワイヤは、ブーム操作レバー２０の進行方向右側に配置されたブーム操作レバー２１に接続されている。これらブーム操作レバー２０，２１は、走行装置２の搭乗席に座る操作者から操作可能な位置に配置されている。また、ブーム操作レバー２０とブーム操作レバー２１とは、その配置位置が異なるだけで、動作機構等が同様の構造となっている。
【００４３】
また、ブーム操作レバー２０には、ロック機構が設けられており、ブーム操作レバー２０の操作によりプッシュプルワイヤ１５を介してベルクランク１２をサイドブーム４を格納位置とする状態の回転角度とした場合に、ブーム操作レバー２０がロックされ、ロックを解除しないと、ベルクランク１２を格納位置から使用位置側に操作できないようになっている。これにより、上述のベルクランク１２とサイドブーム４との係合部の作用と同様にサイドブーム４を格納した状態で道路を走行しているような場合に、サイドブーム４が格納位置から使用位置側に移動してしまうのを防止することができる。
【００４４】
そして、前記支持部材１７とベルクランク１２との間には、引張バネ１６が配置されている。引張バネ１６の一端部は、サイドブーム４の回転に対して移動せずに固定された状態のセンタブーム３に前記支持部材１７を介して接続されている。また、引張バネ１６の他端部は、上述のようにサイドブーム４と連動して、基本的にサイドブーム４とともに回転するベルクランク１２に接続されている。
【００４５】
ここで、引張バネ１６の他端部のベルクランク１２の接続位置を以下のものとする。すなわち、サイドブーム４側の接続位置をサイドブーム４がベルクランク１２と一体に回転すると仮定した場合に、図４に示すうようにサイドブーム４が格納位置にある場合に、引張バネ１６の他端部のベルクランク１２への接続位置を接続位置Ａとし、サイドブーム４が使用位置にある場合に、引張バネ１６の他端部のベルクランク１２への接続位置を接続位置Ｂとする。また、引張バネ１６の一端部の固定の接続位置を接続位置Ｃとする。なお、接続位置Ａと接続位置Ｂとは一つの引張バネ１６の端部の接続位置が上述のように移動した場合の位置であり、接続位置Ａから接続位置Ｂまで、すなわち、接続位置Ａ〜Ｂが引張バネ１６の他端部の移動軌跡Ｅ（移動範囲）となる。
【００４６】
また、図４に示される仮想円Ｄは、ベルクランク１２およびサイドブーム４の回転中心Ｇを中心とし、当該中心Ｇから前記引張バネ１６の一端部の接続位置Ａ、Ｂまでの距離を半径とするものである。
そして、仮想円Ｄ上の前記Ａ位置からＢ位置までの短い方の円周部分が、引張バネ１６の他端部の接続位置Ａ〜Ｂの前記格納位置から前記使用位置までの移動軌跡Ｅとなる。この移動軌跡Ｅは、サイドブーム４の回転中心Ｇと引張バネ１６の一端部の接続位置Ｃとの間を通過するようになっているとともに、引張バネ１６の他端部の接続位置であるＣ位置に向かって凸となる円弧状となっている。
【００４７】
また、前記引張バネ１６の他端部の接続位置Ａ〜Ｂが、前記ベルクランク１２の回転中心Ｇより前記引張バネ１６の一端部の接続位置Ｃに近い側とされ、かつ、前記引張バネ１６の他端部の移動軌跡Ｅと、前記ベルクランク１２の回転中心Ｇと前記引張バネ１６の一端部とを結ぶ線分Ｆとが交差する配置となっている。なお、引張バネ１６の他端部の接続位置Ａ〜Ｂが、回転中心Ｇを通り、前記線分Ｆと直交する直線より、引張バネ１６の一端部側（接続位置Ｃ側）となっていれば、回転中心Ｇより引張バネ１６の一端部側に近いものとする。
【００４８】
ここで、引張バネ１６は、ベルクランク１２がサイドブーム４を格納位置とする回転角度となっている場合と、ベルクランク１２がサイドブーム４を使用位置とする回転角度となっている場合との間の所定の回転角度となっている際に最短となる。
前記所定の回転角度は、引張バネ１６の接続位置Ａ〜Ｂの前記移動軌跡Ｅと、前記ベルクランク１２の回転中心Ｇおよび前記引張バネ１６の一端部の接続位置Ｃを結ぶ線分Ｆとが交差する位置（交差位置）に引張バネ１６の接続位置Ａ〜Ｂが配置されるベルクランク１２の回転角度である。
【００４９】
そして、引張バネ１６の他端部の接続位置Ａ〜Ｂが前記交差位置より接続位置Ａ側に移動しても接続位置Ｂ側に移動しても引張バネ１６が伸びることになり、引張バネ１６の付勢力が大きくなる。そして、この付勢力は、引張バネ１６の他端部の接続位置Ａ〜Ｂを上述の交差位置に戻すように作用する。
そして、ベルクランク１２が、前記サイドブーム４を前記格納位置とする回転角度の場合に引張バネ１６の付勢力が大きくなり、この際の付勢力は、前記サイドブーム４を格納位置から使用位置側に移動させる方向にベルクランク１２を回転させるように働く。なお、この際にベルクランク１２は、前記ブーム操作レバー２０が格納位置でロックされているため、ブーム操作レバー２０を操作しないと使用位置側に回転しない。
【００５０】
また、ベルクランク１２が、前記サイドブーム４を前記使用位置とする回転角度の場合に引張バネ１６の付勢力が大きくなり、この際の付勢力は、前記サイドブーム４を格納位置側に移動させる方向にベルクランク１２を回転させるように働く。
また、この例において、ベルクランク１２が前記格納位置となっている場合よりも、ベルクランク１２が前記使用位置となっている場合の方が引張バネ１６の付勢力が強く働くようになっている。
【００５１】
これは、格納位置から使用位置側への移動は、サイドブーム４が下がる方向で重力が移動方向に働くことになるが、使用位置から格納位置側への移動は、サイドブーム４が上がる方向で重力が移動方向と逆方向に働くことになり、前者に対して後者の方がブーム操作レバー２０の操作に大きな力を必要とすることによる。
この場合に、前記交差位置が前記移動軌跡Ｅの中央となる位置ではなく、使用位置での引張バネ１６の他端部の接続位置Ｂよりも、格納位置での引張バネ１６の他端部の接続位置Ａに近い側となる。
【００５２】
以上のようなブーム装置７におけるサイドブーム４，５の開閉方法（格納位置（閉）と使用位置（開）との間の移動方法）について説明する。
まず、格納位置となっているサイドブーム４を使用位置に移動する場合には、ブーム操作レバー２０のロックを解除し、ブーム操作レバー２０を格納位置側から使用位置側に移動可能とする。
【００５３】
この際には、引張バネ１６の付勢力がベルクランク１２に対してサイドブーム４を使用位置側に回転する側に作用しているので、サイドブーム４を静止状態から回転移動開始させるものとしても、初動負荷が小さいので大きな操作力を必要とせず、容易かつ円滑にブーム操作レバー２０を操作可能となり、移動開始時の操作性が向上する。
この際には、ベルクランク１２の回転が連動用バネ１８を介してサイドブーム４に伝わりサイドブーム４が回転を開始する。
【００５４】
そして、回転を開始するとサイドブーム４が下がる方向に移動するので、この際にも僅かな操作力でブーム操作レバー２０を操作することで操作が可能となる。
しかし、サイドブーム４の荷重のせいで、サイドブーム４が使用位置に近づくと、サイドブーム４の移動速度が速くなりすぎ、サイドブーム４が比較的高速でブームストッパ１３に接触する可能性があるが、サイドブーム４が使用位置に近づく回転角度となった際に、ベルクランク１２には引張バネ１６により、サイドブーム４を使用位置から格納位置に戻す側に付勢力が作用する。これによって、サイドブーム４の移動速度が速くなりすぎるのを防止することができる。
【００５５】
また、これにより、サイドブーム４がブームストッパ１３に接触する際の速度も低下し、接触による衝撃の発生を抑制することができる。したがって、停止時の衝撃が大きい場合のように、サイドブーム４を使用位置で停止させる際のブームストッパ１３やブームストッパ１３に接触するサイドブーム４の強度を大きくするような構造とする必要がなくなり、コストの低減を図ることができる。
【００５６】
また、サイドブーム４を使用位置から格納位置に移動するように操作する場合には、使用位置にあるブーム操作レバー２０を格納位置側に移動するように操作することになる。この際に、引張バネ１６の付勢力がサイドブーム４を使用位置から格納位置側に移動させるように作用しているので、静止しているサイドブーム４を上方に持ち上げるように移動開始させる際の初動負荷を低減することができる。
【００５７】
これにより必要な操作力が小さくなることで、容易にブーム操作レバー２０を操作して、サイドブーム４を使用位置から格納位置側に移動開始できる。また、この際の引張バネ１６の付勢力は、サイドブーム４を格納位置から使用位置側に移動する場合よりも大きくなっており、サイドブーム４を上方に移動するように移動開始させる状態でも、容易に操作することができる。
【００５８】
そして、サイドブーム４が格納位置に近づくと、サイドブーム４に作用する質量の影響が低減し、操作に必要な力が減少することで操作速度が速くなり、それに対応してサイドブーム４の移動速度が速くなる可能性があるが、前記引張バネ１６の付勢力が使用位置に戻る方向に作用するので、操作速度が速くなるのを抑制し、サイドブーム４の移動速度を遅くすることができる。これにより、サイドブーム４がブームストッパ１４に接触して停止する際の衝撃の発生を防止することができる。
【００５９】
したがって、停止時の衝撃が大きい場合のように、サイドブーム４を使用位置で停止させる際のブームストッパ１４やブームストッパ１４に接触するサイドブーム４の強度を大きくするような構造とする必要がなくなり、コストの低減を図ることができる。
なお、この例では、ブーム装置を自走式ブームスプレーヤの専用の走行装置２に設けているが、搭載式や車載式ブームスプレーヤのように、農作業等で用いられるブームスプレーヤ専用ではない走行装置に本発明のブーム装置を取り付けるものとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施の形態に係るブーム装置を備えたブームスプレーヤを示す斜視図である。
【図２】サイドブームが格納位置となった前記ブーム装置を示す要部平面図である。
【図３】サイドブームが使用位置となった前記ブーム装置を示す要部平面図である。
【図４】サイドブームが格納位置となった前記ブーム装置を示す要部平面図である。
【図５】サイドブームが使用位置となった前記ブーム装置を示す要部平面図である。
【符号の説明】
【００６１】
２ 走行装置
４ サイドブーム
５ サイドブーム
９ ノズル
１０ ノズルパイプ
１２ ベルクランク（回転部材）
１５ プッシュプルワイヤ
１６ 引張バネ
１８ 連動用バネ
Ｅ 移動軌跡
Ｆ 線分
Ｇ 回転中心
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブームスプレーヤ等の薬剤散布装置に用いられるブーム装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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（薬剤散布部材）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。
【０００３】
前記ブームは、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。
そして、左右のサイドブームはそれぞれ、薬剤散布をしていない状態で走行装置を走行させる際に、邪魔にならないように格納可能となっている（例えば、特許文献１または特許文献２を参照）。
【０００４】
センタブームは、走行装置の前、または後で、走行装置の進行方向（直進方向）に対して直交する方向に配置される。そして、サイドブームは、薬剤を散布する状態では、センタブームの左右両端部からそれぞれ、センタブームの軸方向に沿って左もしくは右に延出した状態となる。
一方、サイドブームが格納状態では、センタブームの左右端部でサイドブームの基端部を回転中心としてサイドブームが回転することにより、センタブームに対してサイドブームが略直角となる。
【０００５】
また、この際には、サイドブームが走行装置の側面に沿った状態、すなわち、走行装置の進行方向に沿った状態で、かつ、サイドブームのセンタブーム側となる基端に対して先端が高くなるように斜めとすることで、走行装置の側面に沿った前後長さを短くするとともに、サイドブームの先端位置が高くなりすぎないようにしている。
【０００６】
また、前記特許文献１および特許文献２では、上述のようなサイドブームの使用状態と格納状態との移動を電動シリンダ等のアクチュエータで行っているが、手動で行うことも可能であり、この場合には、例えばサイドブームを使用状態と格納状態との間で開閉するブーム開閉装置と運転席側の操作装置との間をワイヤやロッドで接続し、動力なしに人の力で作動させるように操作することになる。
【０００７】
なお、前記特許文献１および特許文献２では、サイドブームの使用状態と格納状態との間の移動において、格納状態で斜め上方を向くサイドブームに当該サイドブームの荷重により下向きの大きなトルクが作用することから、例えば、コイルスプリング等のバネにより、サイドブームを格納状態側に引き上げるように付勢することで、サイドブームを使用状態から格納状態に移動する際の回転駆動力の低減を図っている。
【０００８】
【特許文献１】特開平４−３１６４４４号公報
【特許文献２】特開２０００−２７１５１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、手動で操作する場合に、サイドブームを格納状態から使用状態に切り換えるために、格納状態で静止しているサイドブームを動かし始める際に、静止した状態で回転モーメントが作用していないため大きな力が必要となる。すなわち、サイドブームを格納状態から使用状態とする際に初動負荷が大きく操作性が悪い。
【００１０】
また、サイドブームが格納状態から使用状態に回転移動開始した後には、サイドブームの先端が上から下に回転移動することになり、サイドブームは重力により使用状態への移動が加速されることになる。この際に、手動で回転速度をコントロールすることが困難となる。これにより、サイドブームが使用位置に近づいた際に回転移動速度が速くなり過ぎてしまう可能性がある。
【００１１】
また、サイドブームは、格納状態および使用状態において、それぞれ別のストッパに当接した状態で位置決めされている。
すなわち、格納状態から使用状態へ移動した際には、使用状態側のストッパにサイドブームが当接して移動を停止し、使用状態から格納状態へ移動した際には、格納状態側のストッパにサイドブームが当接して移動を停止する。
【００１２】
ここで、格納状態から使用状態への移動においては、上述のようにサイドブームの回転速度が速くなりすぎる可能性があり、この場合にサイドブームが使用状態側のストッパに接触する際に、ストッパやサイドブームに、サイドブームの回転速度に対応する衝撃が作用することになるので、これらストッパやサイドブームを強固な構造とする必要があり、コスト増大の要因となる。
【００１３】
また、サイドブームを使用状態から格納状態に移動開始させる際には、格納状態から使用状態に移動開始する際と同様に初動負荷が大きくなるが、使用状態からの移動においては、サイドブームの先端を上昇させるように移動させることから重力によりさらに大きな力を必要とすることになり、操作性がさらに悪くなる。なお、従来例で示したようにサイドブームを使用状態側から格納状態側に付勢するバネを設けることで、使用状態から格納状態への移動に必要とする力を低減できるが、この場合には、上述のようにサイドブームを格納状態から使用状態に移動させる際の初動負荷に前記バネの付勢力も加わることになる。これにより、前記バネを用いることで、使用状態から格納状態への移動の操作性は改善されるが、格納状態から使用状態への操作性が悪化してしまう。
【００１４】
また、サイドブームを使用状態から格納状態に移動させる際に、上述の重力による回転モーメントが格納状態に近くなると小さくなり、ほぼ同じ速度で移動させるために必要な力が減少するのに対応して、操作者がサイドブームの操作を早くしてしまう可能性がある。これにより、慣性力と合わせてサイドブームが格納状態に近づいた際にサイドブームの移動速度が速くなってしまう。この場合に、サイドブームが格納状態側のストッパに接触する際に、ストッパやサイドブームに、サイドブームの回転速度に対応する衝撃が作用することになるので、これらストッパやサイドブームを強固な構造とする必要があり、コスト増大の要因となる。
【００１５】
本発明は、前記事情に鑑みて為されたもので、サイドブームの格納状態と使用状態との間での移動を手動操作で行う場合に、必要な操作力を低減することができるとともに、格納状態側もしくは使用状態側でサイドブームがストッパに接触して停止する際の衝撃を緩和することができるブーム装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
前記目的を達成するために、請求項１に記載のブーム装置は、走行装置（２）から薬剤を散布する際に用いられ、当該走行装置（２）の左右少なくとも一方に、薬剤を散布させるノズル（９）をその長手方向に沿って複数設置されるサイドブーム（４，５）が、先端を前記走行装置（２）の左右に向けて延出する使用位置と、前記走行装置（２）の側面に略沿う格納位置との間で移動可能に設けられるブーム装置（７）において、
前記サイドブーム（４，５）は、その基端部に設けられた回転中心（Ｇ）を中心として前記使用位置と前記格納位置との間で回転移動自在に前記走行装置（２）に設けられ、
前記走行装置（２）に固定される支持部材（１７）に一端部が接続され、
前記サイドブーム（４，５）または前記回転中心（Ｇ）を中心として前記サイドブーム（４，５）と共に回転する回転部材（１２）に他端部が接続された引張バネ（１６）が設けられ、
前記サイドブーム（４，５）が前記使用位置と前記格納位置との間で回転移動する際に、前記回転中心（Ｇ）を中心とする円弧状となる前記引張バネ（１６）の他端部の移動軌跡（Ｅ）が、前記引張バネ（１６）の一端部に向かって凸となり、かつ、当該移動奇跡（Ｅ）は前記回転中心（Ｇ）と前記引張バネ（１６）の一端部を結ぶ直線上を通過することを特徴とする。
【００１７】
請求項１に記載の発明においては、サイドブームを例えば格納位置から使用位置に回転移動すると、引張バネの他端部がサイドブームの回転に伴なって、サイドブームの回転中心と、引張バネの一端部との間を通って円弧状に移動することになる。この際に、引張バネの他端部の移動軌跡が引張バネの固定された一端部に向かって凸となる円弧状となっているので、サイドブームが格納位置と使用位置との間で移動した際に、引張バネの一端部から他端部までの長さが最も短くなるのは、サイドブームが使用位置でも格納位置でもなく、使用位置と格納位置との間となっている状態である。
これにより、サイドブームが使用位置およびその近傍に位置する際と、サイドブームが格納位置およびその近傍に位置する際には、引張バネは、最も短い状態よりも長く引き伸ばされた状態となり最も短い状態より大きな付勢力が作用することになる。
そして、サイドブームが使用位置に近づくと、引張バネの付勢力が、サイドブームを使用位置から格納位置側に向かうように作用し、サイドブームが格納位置に近づくと、引張バネの付勢力がサイドブームを格納位置から使用位置に向かうように作用することになる。
したがって、格納位置にあるサイドブームを使用位置側に向かって回転移動開始する際には、引張バネの付勢力が格納位置から使用位置側に向かって作用しているので、操作開始時の初動負荷が引張バネの付勢力により軽減され、移動開始時の操作に必要な力が小さくてすみ、操作性が良くなる。
【００１８】
また、格納位置から使用位置側に向かって回転移動開始した後にサイドブームが使用位置に近づくと、引張バネの付勢力が使用位置から格納位置側に向かって作用するので、サイドブームの回転移動速度が重力により格納位置から使用位置側に加速されるのを防止し、サイドブームの回転移動速度が速くなりすぎるのを防止できる。また、サイドブームが例えば使用位置側のストッパに接触して停止する際の衝撃を緩和することができる。これにより、サイドブームやストッパの強度を適切なものとした場合のコストを低減することができる。
同様に使用位置にあるサイドブームを格納位置側に向かって回転移動開始する際には、引張バネの付勢力が使用位置から格納位置側に向かって作用しているので、静止しているサイドブームを持ち上げるように回転移動させる操作において、操作に必要な力を軽減することができ、操作性を向上することができる。
また、サイドブームが格納位置に近づいた際には、引張バネの付勢力が格納位置から使用位置側に向かって作用するので、サイドブームの格納位置側に向かう回転速度を遅くして、例えば、格納位置側のストッパにサイドブームが接触して停止する際の衝撃を低減することができる。この場合もコストの低減を図ることができる。
【００１９】
また、請求項２に記載のブーム装置は、請求項１に記載の発明において、前記サイドブーム（４，５）の前記回転中心（Ｇ）を中心として回転自在な前記回転部材（１２）と、当該回転部材（１２）に連結されて当該回転部材（１２）を回転駆動するためのプッシュプルワイヤ（１５）と、当該回転部材（１２）と前記サイドブーム（４，５）とを連動して回転させる連動用バネ（１８）を備え、
前記連動用バネ（１８）の一端部が前記サイドブーム（４，５）に接続され、かつ、当該連動用バネ（１８）の他端部が前記回転部材（１２）に接続されていることを特徴とする。
【００２０】
請求項２に記載の発明においては、プッシュブルワイヤを操作することで、回転部材を回転させることができる。そして、回転部材を回転させると、例えば、連動用バネの一端部が移動することになり、これにより連動用バネの他端部が引っ張られてサイドブームが回転部材と連動して回転することになる。
【００２１】
そして、回転部材に連動してサイドブームを回転させる際に、上述の引張バネの他端部が回転部材に接続されているので、回転部材に上述のように付勢力が作用し、間接的にサイドブームに付勢力が作用することになり、請求項１に記載の作用効果と同様の作用効果を奏することができる。また、サイドブームが障害物に接触したような場合に、連動用バネの付勢力に抗してサイドブームが回転可能となっているので、衝撃を吸収することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、サイドブームを手動で操作する際に、基本的に一つの引張バネの作用により、サイドブームの格納位置における移動開始および移動停止の際と、使用位置における移動開始および移動停止の際とにそれぞれ、操作性の向上と衝撃の緩和を図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係るブーム装置を備えた自走式ブームスプレーヤを示す斜視図であり、図２から図４はブーム装置を示す要部平面図である。なお、図２および図４がセンタブームに対してサイドブームが略直角に曲がった状態を示し、図３および図５がセンタブームに対してサイドブームが略直線状となった状態を示している。
【００２４】
図１に示すように、ブームスプレーヤ１は、薬剤を貯留する薬剤タンクや薬剤タンク内の薬剤（薬液）を噴霧するためのポンプ等を備えるとともに自走可能な走行装置２と、走行装置２の前面側の下部に左右方向に延在して配置されたセンタブーム３と、センタブーム３の走行装置２の進行方向左側（走行装置２に搭乗する操作者から見て左側で、以降左側と記載する）に配置された左サイドブーム４と、センタブーム３の前記進行方向右側（前記操作者から見て右側で、以降右側と記載する）配置された右サイドブーム５とを備えている。また、センタブーム３は、走行装置２の前面側に設けられた支持リンク機構６により上下に移動可能とされている。そして、前記センタブーム３およびサイドブーム４，５からブーム装置７が構成されている。
【００２５】
左右のサイドブーム４，５は、それらの基端部がセンタブーム３の左右の端部にそれぞれ、左右に回転自在に接続されている。なお、サイドブーム４，５の回転中心軸１１（図２から図４に図示）が鉛直方向に対して斜めとなっており、上に向かうほど走行装置２の進行方向前側に傾いた状態となっている。
これによりサイドブーム４，５は、センタブーム３の軸方向に沿って左右に延出した使用状態（使用位置）と、走行装置２の進行方向沿って後側でかつ斜め上方側に延出した格納状態（格納位置）との間を移動可能となっている。そして、格納状態のサイドブーム４，５においては、その先端をその基端より高くして配置されることになる。
【００２６】
すなわち、ブームスプレーヤ１の使用時（薬液の散布時）は、左右のサイドブーム４，５を水平にするとともに左右に延出して使用し、不使用時には、左右のサイドブーム４，５を後方（走行装置２の進行方向の反対方向）に向けるとともに斜め上を向くように傾斜角をつけた状態とする。なお、使用状態では、センタブーム３と左右のサイドブーム４，５が略直線状となり、格納状態では、センタブーム３に対して左右のサイドブーム４，５がそれぞれ略直角に曲げられた状態となる。
【００２７】
また、センタブーム３および左右のサイドブーム４，５には、等間隔に薬液散布用のノズル９，…が取り付けられたノズルパイプ１０（薬剤散布部材）が支持されている。
そして、ノズルパイプ１０には、走行装置２に搭載された前記薬剤タンク内の薬液が前記ポンプにより供給される。これにより、使用状態のサイドブーム４，５およびセンタブーム３に支持されたノズルパイプ１０の複数のノズル９から薬剤が散布される。
【００２８】
そして、これらのサイドブーム４，５を有するブーム装置７における当該サイドブーム４，５を使用位置と格納位置との間で回転異動させる回転機構について説明する。
なお、ブーム装置７においては、左右のサイドブーム４，５のいずれかをそれぞれ回転させる左右の回転機構がそれぞれ互いに鏡像の関係となっており、左右の回転機構は、それぞれ左右位置が逆となる以外は互いに同様の構造となっている。
そこで、以下に、ブーム装置７の進行方向左側の回転機構を説明し、当該回転機構と左右が逆になる以外は同じ構造を有する進行方向右側の回転機構の説明を省略する。
【００２９】
図２から図５に示すように、センタブーム３の左側の端部には、サイドブーム４の基端部が回転自在に取り付けられている。
そして、ブーム装置７のサイドブーム４を回転させる機構は、前記サイドブーム４の回転中心を中心として回転自在なベルクランク（回転部材）１２と、当該ベルクランク１２に連結されて当該ベルクランク１２を回転駆動するためのプッシュプルワイヤ１５と、ベルクランク１２とサイドブーム４とを連動して回転させる連動用バネ１８と後述のようにサイドブーム４の移動開始時の操作性の向上と移動停止時の衝撃の緩和とを図る引張バネ１６とを備えるものである。
【００３０】
また、センタブーム３の左側の端部の前記進行方向前側には、サイドブーム４の基端側の端面に当接して使用位置にあるサイドブーム４がさらに斜め前側に移動するのを阻止する使用位置側のブームストッパ１３が設けられている。また、センタブーム３の右側の端部の前記進行方向後側には、格納状態のサイドブーム４の背面に当接して、格納状態のサイドブームが走行装置２側に移動するのを阻止する格納位置側のブームストッパ１４が設けられている。
【００３１】
したがって、サイドブーム４は、これらブームストッパ１３，１４により回転範囲を制限されており、走行装置２の進行方向に直交する使用位置での方向から、走行装置２の進行方向に沿って後側を向くとともに斜め上方を向く格納位置での方向まで略９０度だけ回転可能とされている。
センタブーム３の左端部の端面より少し中央側となる位置には、プッシュプルワイヤ１５のアウタ３２と引張バネ１６の一端部を支持する支持部材１７が取り付けられている。
【００３２】
前記ベルクランク１２は、前記プッシュプルワイヤ１５のインナワイヤ３１がアウタ３２から進出するように移動した場合と後退するように移動した場合とに基づいてサイドブーム４を回転移動させるためのものである。そして、インナワイヤ３１が進出するとサイドブーム４が格納位置側から使用位置側に回転移動し、インナワイヤ３１が後退するとサイドブーム４が使用位置側から格納位置側に回転移動するようになっている。
【００３３】
また、ベルクランク１２は、基本的に、プッシュプルワイヤ１５が接続される部分と、連動用バネ１８の他端部が接続される部分との間で、これらの部分を繋ぐ線分からずれた位置に回転中心Ｇを有する。また、ベルクランク１２とサイドブーム４とは、一つの回転軸状でそれぞれ独立して回転可能となっている。
【００３４】
この例において、ベルクランク１２とサイドブーム４とは直接的に一体に回転可能には接続されておらず、前記連動用バネ１８と、図示しない係合部とによりベルクランク１２とサイドブーム４とが接続されている。
連動用バネ１８は、例えば、引張コイルバネであり、その他端部が上述のようにベルクランク１２に接続され、その一端部がサイドブーム４の回転中心より少し先端側となる位置に接続されている。
【００３５】
そして、ベルクランク１２およびサイドブーム４が使用位置もしくは格納位置にある場合と、ベルクランク１２とサイドブーム４が同位相で回転している場合に、ベルクランク１２の連動用バネ１８の他端部の接続位置と、サイドブーム４の連動用バネ１８の一端部の接続位置とは、サイドブーム４の軸方向（長手方向）に沿って並んだ状態となっている。
【００３６】
そして、前記連動用バネ１８は、ベルクランク１２の回転位相に対してサイドブーム４の回転位相がずれると、２つの前記接続位置を結ぶ線分がサイドブーム４の軸方向に対して斜めとなるとともに、それらの間の距離が長くなることなる。
これにより連動用バネ１８が伸長し、当該連動用バネ１８の付勢力が二つの接続位置を近づける方向に働く、すなわち、連動用バネ１８の付勢力がベルクランク１２とサイドブーム４との回転位相を合わせる方向に働く。これによりプッシュプルワイヤ１５により回転するベルクランク１２の回転に連動してサイドブーム４が回転することになる。
【００３７】
また、ベルクランク１２とサイドブーム４とは、図示しない上述の係合部により係合しており、例えば、サイドブーム４の基端部の前面と、ベルクランク１２のサイドブーム４側に突出する突出部とが当接可能に係合している。したがって、ベルクランク１２がサイドブーム４を使用位置側から格納位置側に回転移動させるように回転すると、サイドブーム４の基端部の前面と、ベルクランク１２の突出片とが当接し、ベルクランク１２の回転に対応してサイドブーム４を使用位置側から格納位置側に回転させることになる。
【００３８】
一方、ベルクランク１２がサイドブーム４を格納位置側から使用位置側に回転移動させるように回転すると、サイドブーム４の前面からベルクランク１２の突出片が離間する状態となり、ベルクランク１２の突出片がサイドブーム４を回転させる状態とならない。
なお、この場合には、上述の連動用バネ１８の作用によりベルクランク１２の回転に対応してサイドブーム４が回転することになる。
【００３９】
この構成により、サイドブーム４およびベルクランク１２が格納位置となる回転角度となっている際に、ベルクランク１２の突出片がサイドブーム４の前面に当接して、サイドブーム４が格納位置から使用位置側に回転するのを防止している。すなわち、サイドブーム４を格納した状態で走行装置２が道路を走行しているような場合にサイドブーム４が開くのを防止している。
【００４０】
また、サイドブーム４を使用状態として、走行装置２が走行しながら薬液を噴霧しているような場合に、サイドブーム４が障害物に当たると、サイドブーム４の前面がベルクランク１２の突出片から離れるように、サイドブーム４が走行装置２の後側に向かって回転し、衝撃を緩和する。なお、この際にサイドブーム４には、前記連動用バネ１８の付勢力が作用するが、サイドブーム４とベルクランク１２とが剛接合されていないことにより、十分に衝撃を緩和できる。なお、係合部の形状は、上述のものに限られるものではなく、例えば、ベルクランク１２とサイドブーム４とが重なる部分において、一方にベルクランク１２およびサイドブーム４の回転中心を中心とする円弧状の溝かスリットを設け、他方に前記溝かスリットに挿入される突出部を設けてもよいし、同軸上で回転するベルクランク１２とサイドブーム４の回転軸部分に係合部が設けられていてもよい。
【００４１】
ベルクランク１２を回転駆動するプッシュプルワイヤ１５のベルクランク１２に接合される一端部においては、ベルクランク１２の手前側でプッシュプルワイヤ１５のアウタ３２が支持部材１７を介して、サイドブーム４に対して回転しない部分であるセンタブーム３の左側端部に固定され、インナワイヤ３１がベルクランク１２に接続されている。
【００４２】
また、ベルクランク１２を回転駆動するプッシュプルワイヤ１５のベルクランク１２に接合されている一端部の反対側の端部となる他端部は、走行装置２に備えられたブーム操作レバー２０に接続されている。なお、ブーム装置７の進行方向右側のサイドブーム５の回転機構のプッシュプルワイヤは、ブーム操作レバー２０の進行方向右側に配置されたブーム操作レバー２１に接続されている。これらブーム操作レバー２０，２１は、走行装置２の搭乗席に座る操作者から操作可能な位置に配置されている。また、ブーム操作レバー２０とブーム操作レバー２１とは、その配置位置が異なるだけで、動作機構等が同様の構造となっている。
【００４３】
また、ブーム操作レバー２０には、ロック機構が設けられており、ブーム操作レバー２０の操作によりプッシュプルワイヤ１５を介してベルクランク１２をサイドブーム４を格納位置とする状態の回転角度とした場合に、ブーム操作レバー２０がロックされ、ロックを解除しないと、ベルクランク１２を格納位置から使用位置側に操作できないようになっている。これにより、上述のベルクランク１２とサイドブーム４との係合部の作用と同様にサイドブーム４を格納した状態で道路を走行しているような場合に、サイドブーム４が格納位置から使用位置側に移動してしまうのを防止することができる。
【００４４】
そして、前記支持部材１７とベルクランク１２との間には、引張バネ１６が配置されている。引張バネ１６の一端部は、サイドブーム４の回転に対して移動せずに固定された状態のセンタブーム３に前記支持部材１７を介して接続されている。また、引張バネ１６の他端部は、上述のようにサイドブーム４と連動して、基本的にサイドブーム４とともに回転するベルクランク１２に接続されている。
【００４５】
ここで、引張バネ１６の他端部のベルクランク１２の接続位置を以下のものとする。すなわち、サイドブーム４側の接続位置をサイドブーム４がベルクランク１２と一体に回転すると仮定した場合に、図４に示すうようにサイドブーム４が格納位置にある場合に、引張バネ１６の他端部のベルクランク１２への接続位置を接続位置Ａとし、サイドブーム４が使用位置にある場合に、引張バネ１６の他端部のベルクランク１２への接続位置を接続位置Ｂとする。また、引張バネ１６の一端部の固定の接続位置を接続位置Ｃとする。なお、接続位置Ａと接続位置Ｂとは一つの引張バネ１６の端部の接続位置が上述のように移動した場合の位置であり、接続位置Ａから接続位置Ｂまで、すなわち、接続位置Ａ〜Ｂが引張バネ１６の他端部の移動軌跡Ｅ（移動範囲）となる。
【００４６】
また、図４に示される仮想円Ｄは、ベルクランク１２およびサイドブーム４の回転中心Ｇを中心とし、当該中心Ｇから前記引張バネ１６の一端部の接続位置Ａ、Ｂまでの距離を半径とするものである。
そして、仮想円Ｄ上の前記Ａ位置からＢ位置までの短い方の円周部分が、引張バネ１６の他端部の接続位置Ａ〜Ｂの前記格納位置から前記使用位置までの移動軌跡Ｅとなる。この移動軌跡Ｅは、サイドブーム４の回転中心Ｇと引張バネ１６の一端部の接続位置Ｃとの間を通過するようになっているとともに、引張バネ１６の他端部の接続位置であるＣ位置に向かって凸となる円弧状となっている。
【００４７】
また、前記引張バネ１６の他端部の接続位置Ａ〜Ｂが、前記ベルクランク１２の回転中心Ｇより前記引張バネ１６の一端部の接続位置Ｃに近い側とされ、かつ、前記引張バネ１６の他端部の移動軌跡Ｅと、前記ベルクランク１２の回転中心Ｇと前記引張バネ１６の一端部とを結ぶ線分Ｆとが交差する配置となっている。なお、引張バネ１６の他端部の接続位置Ａ〜Ｂが、回転中心Ｇを通り、前記線分Ｆと直交する直線より、引張バネ１６の一端部側（接続位置Ｃ側）となっていれば、回転中心Ｇより引張バネ１６の一端部側に近いものとする。
【００４８】
ここで、引張バネ１６は、ベルクランク１２がサイドブーム４を格納位置とする回転角度となっている場合と、ベルクランク１２がサイドブーム４を使用位置とする回転角度となっている場合との間の所定の回転角度となっている際に最短となる。
前記所定の回転角度は、引張バネ１６の接続位置Ａ〜Ｂの前記移動軌跡Ｅと、前記ベルクランク１２の回転中心Ｇおよび前記引張バネ１６の一端部の接続位置Ｃを結ぶ線分Ｆとが交差する位置（交差位置）に引張バネ１６の接続位置Ａ〜Ｂが配置されるベルクランク１２の回転角度である。
【００４９】
そして、引張バネ１６の他端部の接続位置Ａ〜Ｂが前記交差位置より接続位置Ａ側に移動しても接続位置Ｂ側に移動しても引張バネ１６が伸びることになり、引張バネ１６の付勢力が大きくなる。そして、この付勢力は、引張バネ１６の他端部の接続位置Ａ〜Ｂを上述の交差位置に戻すように作用する。
そして、ベルクランク１２が、前記サイドブーム４を前記格納位置とする回転角度の場合に引張バネ１６の付勢力が大きくなり、この際の付勢力は、前記サイドブーム４を格納位置から使用位置側に移動させる方向にベルクランク１２を回転させるように働く。なお、この際にベルクランク１２は、前記ブーム操作レバー２０が格納位置でロックされているため、ブーム操作レバー２０を操作しないと使用位置側に回転しない。
【００５０】
また、ベルクランク１２が、前記サイドブーム４を前記使用位置とする回転角度の場合に引張バネ１６の付勢力が大きくなり、この際の付勢力は、前記サイドブーム４を格納位置側に移動させる方向にベルクランク１２を回転させるように働く。
また、この例において、ベルクランク１２が前記格納位置となっている場合よりも、ベルクランク１２が前記使用位置となっている場合の方が引張バネ１６の付勢力が強く働くようになっている。
【００５１】
これは、格納位置から使用位置側への移動は、サイドブーム４が下がる方向で重力が移動方向に働くことになるが、使用位置から格納位置側への移動は、サイドブーム４が上がる方向で重力が移動方向と逆方向に働くことになり、前者に対して後者の方がブーム操作レバー２０の操作に大きな力を必要とすることによる。
この場合に、前記交差位置が前記移動軌跡Ｅの中央となる位置ではなく、使用位置での引張バネ１６の他端部の接続位置Ｂよりも、格納位置での引張バネ１６の他端部の接続位置Ａに近い側となる。
【００５２】
以上のようなブーム装置７におけるサイドブーム４，５の開閉方法（格納位置（閉）と使用位置（開）との間の移動方法）について説明する。
まず、格納位置となっているサイドブーム４を使用位置に移動する場合には、ブーム操作レバー２０のロックを解除し、ブーム操作レバー２０を格納位置側から使用位置側に移動可能とする。
【００５３】
この際には、引張バネ１６の付勢力がベルクランク１２に対してサイドブーム４を使用位置側に回転する側に作用しているので、サイドブーム４を静止状態から回転移動開始させるものとしても、初動負荷が小さいので大きな操作力を必要とせず、容易かつ円滑にブーム操作レバー２０を操作可能となり、移動開始時の操作性が向上する。
この際には、ベルクランク１２の回転が連動用バネ１８を介してサイドブーム４に伝わりサイドブーム４が回転を開始する。
【００５４】
そして、回転を開始するとサイドブーム４が下がる方向に移動するので、この際にも僅かな操作力でブーム操作レバー２０を操作することで操作が可能となる。
しかし、サイドブーム４の荷重のせいで、サイドブーム４が使用位置に近づくと、サイドブーム４の移動速度が速くなりすぎ、サイドブーム４が比較的高速でブームストッパ１３に接触する可能性があるが、サイドブーム４が使用位置に近づく回転角度となった際に、ベルクランク１２には引張バネ１６により、サイドブーム４を使用位置から格納位置に戻す側に付勢力が作用する。これによって、サイドブーム４の移動速度が速くなりすぎるのを防止することができる。
【００５５】
また、これにより、サイドブーム４がブームストッパ１３に接触する際の速度も低下し、接触による衝撃の発生を抑制することができる。したがって、停止時の衝撃が大きい場合のように、サイドブーム４を使用位置で停止させる際のブームストッパ１３やブームストッパ１３に接触するサイドブーム４の強度を大きくするような構造とする必要がなくなり、コストの低減を図ることができる。
【００５６】
また、サイドブーム４を使用位置から格納位置に移動するように操作する場合には、使用位置にあるブーム操作レバー２０を格納位置側に移動するように操作することになる。この際に、引張バネ１６の付勢力がサイドブーム４を使用位置から格納位置側に移動させるように作用しているので、静止しているサイドブーム４を上方に持ち上げるように移動開始させる際の初動負荷を低減することができる。
【００５７】
これにより必要な操作力が小さくなることで、容易にブーム操作レバー２０を操作して、サイドブーム４を使用位置から格納位置側に移動開始できる。また、この際の引張バネ１６の付勢力は、サイドブーム４を格納位置から使用位置側に移動する場合よりも大きくなっており、サイドブーム４を上方に移動するように移動開始させる状態でも、容易に操作することができる。
【００５８】
そして、サイドブーム４が格納位置に近づくと、サイドブーム４に作用する質量の影響が低減し、操作に必要な力が減少することで操作速度が速くなり、それに対応してサイドブーム４の移動速度が速くなる可能性があるが、前記引張バネ１６の付勢力が使用位置に戻る方向に作用するので、操作速度が速くなるのを抑制し、サイドブーム４の移動速度を遅くすることができる。これにより、サイドブーム４がブームストッパ１４に接触して停止する際の衝撃の発生を防止することができる。
【００５９】
したがって、停止時の衝撃が大きい場合のように、サイドブーム４を使用位置で停止させる際のブームストッパ１４やブームストッパ１４に接触するサイドブーム４の強度を大きくするような構造とする必要がなくなり、コストの低減を図ることができる。
なお、この例では、ブーム装置を自走式ブームスプレーヤの専用の走行装置２に設けているが、搭載式や車載式ブームスプレーヤのように、農作業等で用いられるブームスプレーヤ専用ではない走行装置に本発明のブーム装置を取り付けるものとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施の形態に係るブーム装置を備えたブームスプレーヤを示す斜視図である。
【図２】サイドブームが格納位置となった前記ブーム装置を示す要部平面図である。
【図３】サイドブームが使用位置となった前記ブーム装置を示す要部平面図である。
【図４】サイドブームが格納位置となった前記ブーム装置を示す要部平面図である。
【図５】サイドブームが使用位置となった前記ブーム装置を示す要部平面図である。
【符号の説明】
【００６１】
２ 走行装置
４ サイドブーム
５ サイドブーム
９ ノズル
１０ ノズルパイプ
１２ ベルクランク（回転部材）
１５ プッシュプルワイヤ
１６ 引張バネ
１８ 連動用バネ
Ｅ 移動軌跡
Ｆ 線分
Ｇ 回転中心
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行装置（２）から薬剤を散布する際に用いられ、当該走行装置（２）の左右少なくとも一方に、薬剤を散布させるノズル（９）をその長手方向に沿って複数設置されるサイドブーム（４，５）が、先端を前記走行装置（２）の左右に向けて延出する使用位置と、前記走行装置（２）の側面に略沿う格納位置との間で移動可能に設けられるブーム装置（７）において、
前記サイドブーム（４，５）は、その基端部に設けられた回転中心（Ｇ）を中心として前記使用位置と前記格納位置との間で回転移動自在に前記走行装置（２）に設けられ、
前記走行装置（２）に固定される支持部材（１７）に一端部が接続され、
前記サイドブーム（４，５）または前記回転中心（Ｇ）を中心として前記サイドブーム（４，５）と共に回転する回転部材（１２）に他端部が接続された引張バネ（１６）が設けられ、
前記サイドブーム（４，５）が前記使用位置と前記格納位置との間で回転移動する際に、前記回転中心（Ｇ）を中心とする円弧状となる前記引張バネ（１６）の他端部の移動軌跡（Ｅ）が、前記引張バネ（１６）の一端部に向かって凸となり、かつ、当該移動奇跡（Ｅ）は前記回転中心（Ｇ）と前記引張バネ（１６）の一端部を結ぶ直線上を通過することを特徴とするブーム装置。
【請求項２】
前記サイドブーム（４，５）の前記回転中心（Ｇ）を中心として回転自在な前記回転部材（１２）と、当該回転部材（１２）に連結されて当該回転部材（１２）を回転駆動するためのプッシュプルワイヤ（１５）と、当該回転部材（１２）と前記サイドブーム（４，５）とを連動して回転させる連動用バネ（１８）を備え、
前記連動用バネ（１８）の一端部が前記サイドブーム（４，５）に接続され、かつ、当該連動用バネ（１８）の他端部が前記回転部材（１２）に接続されていることを特徴とする請求項１に記載のブーム装置。
【請求項１】
走行装置（２）から薬剤を散布する際に用いられ、当該走行装置（２）の左右少なくとも一方に、薬剤を散布させるノズル（９）をその長手方向に沿って複数設置されるサイドブーム（４，５）が、先端を前記走行装置（２）の左右に向けて延出する使用位置と、前記走行装置（２）の側面に略沿う格納位置との間で移動可能に設けられるブーム装置（７）において、
前記サイドブーム（４，５）は、その基端部に設けられた回転中心（Ｇ）を中心として前記使用位置と前記格納位置との間で回転移動自在に前記走行装置（２）に設けられ、
前記走行装置（２）に固定される支持部材（１７）に一端部が接続され、
前記サイドブーム（４，５）または前記回転中心（Ｇ）を中心として前記サイドブーム（４，５）と共に回転する回転部材（１２）に他端部が接続された引張バネ（１６）が設けられ、
前記サイドブーム（４，５）が前記使用位置と前記格納位置との間で回転移動する際に、前記回転中心（Ｇ）を中心とする円弧状となる前記引張バネ（１６）の他端部の移動軌跡（Ｅ）が、前記引張バネ（１６）の一端部に向かって凸となり、かつ、当該移動奇跡（Ｅ）は前記回転中心（Ｇ）と前記引張バネ（１６）の一端部を結ぶ直線上を通過することを特徴とするブーム装置。
【請求項２】
前記サイドブーム（４，５）の前記回転中心（Ｇ）を中心として回転自在な前記回転部材（１２）と、当該回転部材（１２）に連結されて当該回転部材（１２）を回転駆動するためのプッシュプルワイヤ（１５）と、当該回転部材（１２）と前記サイドブーム（４，５）とを連動して回転させる連動用バネ（１８）を備え、
前記連動用バネ（１８）の一端部が前記サイドブーム（４，５）に接続され、かつ、当該連動用バネ（１８）の他端部が前記回転部材（１２）に接続されていることを特徴とする請求項１に記載のブーム装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−９９５６４（Ｐ２０１０−９９５６４Ａ）
【公開日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２７１７８９（Ｐ２００８−２７１７８９）
【出願日】平成２０年１０月２２日（２００８．１０．２２）
【出願人】（０００１４１１７４）株式会社丸山製作所 (134)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月２２日（２００８．１０．２２）
【出願人】（０００１４１１７４）株式会社丸山製作所 (134)
【Ｆターム（参考）】
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