JP2000139157A - モアの昇降制御装置 - Google Patents

モアの昇降制御装置

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JP2000139157A
JP2000139157A JP10314594A JP31459498A JP2000139157A JP 2000139157 A JP2000139157 A JP 2000139157A JP 10314594 A JP10314594 A JP 10314594A JP 31459498 A JP31459498 A JP 31459498A JP 2000139157 A JP2000139157 A JP 2000139157A
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Japan
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mower
switching valve
valve
sensor
cylinder
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JP10314594A
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Isamu Harada
勇 原田
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IHI Shibaura Machinery Corp
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IHI Shibaura Machinery Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 モア昇降シリンダの戻り回路に絞りを設け、
モアを常時上方に持ち上げていたので、モアの下降速度
が遅くなり起伏に追従できず、刈残しが発生するという
問題があり、また、緩傾斜面では常時背圧をかけるのは
不経済でもあった。また、モア昇降シリンダーに背圧を
供給する回路がチャージ回路に接続されている為、背圧
を0にすることが出来なかった。 【解決手段】 モア昇降シリンダ60の背圧を切換える
モア昇降バルブ61を設け、モア下降時にはモア昇降シ
リンダ60の戻り回路をタンク64に接続し、リールモ
ア22に対地姿勢検出機構29及び機体傾斜センサ92
を配設して、切換バルブ62・63を切り換えて、モア
昇降シリンダ60の背圧をなくす構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】機体に芝刈り用のリールモア
を配設した作業車に関するもので、特に、リールモアの
昇降用シリンダの制御に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、モア昇降シリンダの戻り(タン
ク)回路に絞りを設けて、モア昇降シリンダの上昇側に
常時上方へ持ち上げる方向に、持ち上げる油圧程大きく
ない油圧をかけることによって接地圧を減少させ、接地
圧減少分を走行車に転嫁するウェイトトランスファー技
術が公知になっている。更に背圧を可変絞り弁により調
節自在としたものもある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記従来技
術においては、モアを常時上方に持上げる構成としてい
るため、モアの下降速度が遅くなり起伏に追従できず、
刈残しが発生するという問題があり、この問題を解消す
るために作業速度を遅くして作業をおこなった場合に
は、作業効率が悪くなり、そのため改善が望まれてい
た。また、緩傾斜面ではウェイトトランスファーが必要
ないため、常時背圧をかけるのは不経済でもある。
【0004】また、可変絞り弁により調節自在とする構
成においては、ゴルフ場等の起伏の多い作業場において
は、操作が煩わしく、調節作業は不可能に近い作業であ
った。また、モア昇降シリンダーに背圧を供給する回路
がチャージ回路に接続されている為、背圧を0にするこ
とが出来なかった。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明が解決しようとす
る課題は以上の如くであり、次に該課題を解決するため
の手段を説明する。即ち、モアを油圧シリンダーを用い
て昇降可能に構成した作業車において、モアの上昇・中
立・下降に切り換えるモア昇降バルブとモア昇降シリン
ダの間に第一切換バルブを設け、該第一切換バルブにて
両者を連通する位置とモア昇降シリンダに背圧を与える
位置に切り換え可能とした。
【0006】また、作業車に機体の前後傾斜角を検出す
るセンサを配置し、該センサを前記第一切換バルブと接
続し、機体が設定角度以上傾斜すると第一切換バルブを
切り換えて、モア昇降シリンダとチャージ回路とを連通
するよう構成した。
【0007】また、前記背圧を与える油路に背圧を切り
換える第二切換バルブを設けるとともに、作業車に機体
の前後傾斜角を検出するセンサを配置し、該センサを前
記第一切換バルブと前記第二切換バルブに接続し、傾斜
角度に応じて背圧を切換えるよう構成した。
【0008】また、モアの対地姿勢検出機構を設け、該
対地姿勢検出機構により検出した傾斜角度が設定角度以
上に達すると、前記センサからの値による制御に優先し
て、該対地姿勢検出機構の制御により前記第一切換バル
ブを切換え、モア昇降シリンダとタンク回路とを連通す
るよう構成した。
【0009】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例について説
明する。図1はリールモアを搭載した油圧駆動車の全体
側面図、図2は同じく平面図、図3は油圧駆動車前部の
リールモアの側面図、図4はモアの対地姿勢検出機構を
示す側面図、図5は走行及びモア昇降制御用の油圧回路
図、図6は制御ブロック図である。
【0010】図1において、本発明のモア昇降制御装置
を備えた油圧駆動走行機体としてトラクタにリールモア
を装着した作業車の全体構成から説明する。走行機体の
前部に3台、左右に各1台ずつリールモア22・22・
・・が配置され5連リールモアとしている。走行機体は
機体フレーム1の前部に走行駆動輪として前輪2R・2
Lを支架し、機体フレーム1後部に走行駆動輪として後
輪3・3が支架されている。機体フレーム1の後部上に
エンジンが載置されてボンネット4によって被服されて
いる。機体フレーム1両側上に略平行に支持フレーム5
が配置され、該支持フレーム5上に支柱6を立設して、
該支柱6に略平行にリンク7a・7bを介して載置台8
を支持し、該リンク7bと支持フレーム5の間にシリン
ダー10が介装されている。前記載置台8上にホッパー
9が載置されて、該ホッパー9が運転席後部でボンネッ
ト4上方の開いた空間に配置されるようにし、該ホッパ
ー9の前上部両側面には投入口9aを介してダクト42
が連通されている。該ダクト42前部がブロア41の吐
出口に接続され、ブロア41の吸気口にはコーン45を
介して複数のダクト40・40・40が接続され、該ダ
クト40・40・40を前記リールモア22・22・2
2に接続して、刈り取った刈芝や芝かすや枯れた芝や葉
等を吸引してホッパー9内に集草するようにしている。
【0011】そして、前記シリンダー10を伸長する
と、ホッパー9前部が高く持ち上げられ、シリンダー1
2を伸長して蓋体11が開けられる。このホッパー9後
部を機体の後方にトラックの荷台に位置させることで、
前記シリンダー10・12を伸長させてホッパー9内の
刈芝を全て排出できるようにしている。
【0012】前記機体フレームの前端にはステップ13
が設けられ、該ステップ13前部上に操作コラム14が
立設され、該操作コラム14上にハンドル15や操作パ
ネル等が配置され、操作コラム14両側のステップ13
上に走行ペダルやブレーキペダル等を配置している。ま
た、ステップ13の前部よりフレーム16を操作コラム
14上側部まで延設し、該フレーム16上に操作ボック
ス17を配置し、該操作ボックス17上にリールモアの
昇降及び回動する駆動を操作するレバーまたは後述する
左右の車輪2R・2L・3・3の駆動力を規制するボタ
ンを配置している。前記操作コラム14後方に座席18
を配置し、該座席18側部に燃料タンク19を配置して
いる。更に、機体フレームの任意位置には機体の左右及
び前後傾きを検出するポテンショメーターやロータリー
エンコーダ等の角度センサからなる機体傾斜センサ92
が配置されている。
【0013】次に図3、図4を用いて走行機体の前部に
配設された3つのリールモア22・22・22の構成に
ついて説明する。図3に示すように、油圧駆動車の前部
には、機体フレーム1の前方下部においてリフトアーム
27が上下方向に回動自在に支持されており、該リフト
アーム27は機体フレーム1に支持された後方のモア昇
降シリンダ60にリンク機構60aを介して連結されて
おり、さらにリフトアーム27の前端は左右のサイドア
ーム26・26及び中央のトップアーム25に一体的に
連結されており、該モア昇降シリンダ60の伸縮運動に
より、該サイドアーム26・26及びトップアーム25
が上下方向に回動し、リールモア22・22・22を上
下方向に昇降させる。
【0014】また、図4に示すように、トップアーム2
5の前端は下方に屈曲して、その下端にブラケット25
aが取付けられ、一方、リールモア22のけん引アーム
回動支点22aにおいて上下方向に回動自在に軸支され
たけん引アーム36の前端には、支持受け36aが取付
けられ、該ブラケット25aと該支持受け36aに左右
スイングピン34を挿嵌することにより、該リールモア
22をトップアーム25に対して左右ローリング可能に
支持している。
【0015】また、リールモア22の対地姿勢検出機構
29が設けられ、モアの前後傾斜角を検出するモア傾斜
センサ35が配置されている。本実施例では、前記けん
引アーム36の前端にはモア後傾規制板32が装着さ
れ、該モア後傾規制板32に取付けられたロッド受け3
3により、検出ロッド31を上下方向摺動自在、前後方
向回転自在に支持しており、該検出ロッド31の下端に
おいて前後方向回動自在にそり30を支持している。一
方、該検出ロッド31の上下方向で中ほどにはカム部3
1aが形成されており、該検出ロッド31の上下方向の
摺動により、該カム部31aがリミットスイッチから構
成されるモア傾斜センサ35を押下するよう構成してい
る。但し、スイッチの代わりに上下方向の摺動量を検知
するセンサとしてもよく、回動基部に角度センサを配置
する構成としてもよく限定するものではない。
【0016】以上の如く、検出ロッド31、ロッド受け
32、モア傾斜センサ(リミットスイッチ)35等によ
り対地姿勢検出機構29を構成し、走行機体が凹凸のあ
る斜面を走行した場合には、図4に示すように、リール
モア22の前方が下方に傾き、それに従ってそり30に
連結された検出ロッド31が下方に摺動し、リミットス
イッチ35を押下するのである。そして、該モア傾斜セ
ンサ35はコントローラ93に接続され後述する電磁バ
ルブを駆動してモアの昇降を制御するのである。
【0017】次に、油圧駆動車の走行制御を行う油圧回
路について説明する。図5に示すように、前輪2L・2
R及び後輪3・3の車軸は各々油圧モータ50L・50
R・55L・55Rの各駆動軸と直接連結固定されてい
る。一方、エンジン51の出力軸から可変容量型の前輪
駆動用油圧ポンプ52と、後輪駆動用油圧ポンプ53
と、チャージポンプ54が駆動されている。
【0018】前記前輪駆動用油圧ポンプ52と前輪駆動
油圧モータ50L・50Rの間は油路75・80によっ
て流体接続されて閉回路を構成し、HST式変速装置を
構成している。該前輪駆動用油圧ポンプ52の可動斜板
を変速ペダルまたは変速レバーを回動することによって
圧油の吐出方向及び吐出量を変更して車速を変更できる
ようにしている。前記前輪駆動油圧モータ50L・50
Rの吸入または吐出の二つのポートの内、一方は前記油
路80に並列接続され、他方のポートはそれぞれ直通油
路77L・77Rと可変絞り78L・78Rを備えた絞
り油路79L・79Rに並列接続されている。該直通油
路77L・77R及び絞り油路79L・79Rはそれぞ
れ3ポート2位置切換の電磁バルブ76L・76Rの二
次側に接続され、該電磁バルブ76L・76Rのソレノ
イド及び前記可変絞り78L・78Rは図6に示すよう
に、コントローラ93に接続されて制御される。
【0019】同様に、後輪駆動用油圧ポンプ53と後輪
駆動油圧モータ55L・55Rの間は油路81・86に
よって流体接続されて閉回路を構成し、HST式変速装
置を構成している。該後輪駆動用油圧ポンプ53の可動
斜板を変速ペダルまたは変速レバーを回動することによ
って圧油の吐出方向及び吐出量を変更して車速を変更で
きるようにしている。前記後輪駆動油圧モータ55L・
55Rの吸入または吐出の二つのポートの内、一方は前
記油路86に並列接続され、他方のポートはそれぞれ直
通油路83L・83Rと可変絞り84L・84Rを備え
た絞り油路85L・85Rに並列接続されている。該直
通油路83L・83R及び絞り油路85L・85Rはそ
れぞれ3ポート2位置切換の電磁バルブ82L・82R
の二次側に接続され、該電磁バルブ82L・82Rのソ
レノイド及び前記可変絞り84L・84Rは図6に示す
ように、コントローラ93に接続されて制御される。
【0020】また、前記前輪駆動用のHSTの閉回路と
後輪駆動用のHSTの閉回路へは、前記チャージポンプ
54からの圧油が後述するモア昇降用油圧回路59を介
した後、さらにチェックバルブ89・89・・・を介し
て補給され、その補給油圧はリリーフバルブ91によっ
て規定され、油圧ポンプ52・53からの閉回路の圧油
はリリーフバルブ88・88・・・によって規定され
る。
【0021】また、前記油路75と油路80の間には油
圧ポンプ52及びチェックバルブ89・89・・・に対
して並列状に前輪用手動切換バルブ90Fが接続され、
油路81と油路86の間には油圧ポンプ53及びチェッ
クバルブ89・89・・・に対して並列状に後輪用手動
切換バルブ90Rが接続されて、それぞれの切換バルブ
90F・90Rを切り換えることによって油圧モータ5
0L・50R・55L・55Rのロッキングを解除し
て、非常時の車輌の移動を可能としている。
【0022】また、図6に示すように、前記コントロー
ラ93には機体の傾きを検出する機体傾斜センサ92と
前記ソレノイドと可変絞り78L・78R・84L・8
4Rと、前記ソレノイドを操作するスイッチ94a・9
4b・94c・94dが接続されている。
【0023】このような構成において走行機体を等高線
上に沿って(傾斜地)走行させた場合、例えば、左下が
りの傾斜地の場合、傾斜の上方となる前輪2R右側の負
荷は小さく、逆に傾斜の下方となる前輪2Lの負荷は大
きくなっており、負荷の小さい前輪駆動油圧モータ50
Rに油圧モータ50Lよりも多く圧油が流れ、左旋回と
なってしまう。そこで、機体傾斜センサ92で検出した
値をコントローラ93に入力し、設定角度以上に傾斜す
ると、前輪用電磁バルブ76Rを切り換えて、絞り78
Rをその傾斜に比例した絞りとする。こうすることによ
って、油圧ポンプ52からの圧油は絞り油路79Rを介
して前輪駆動油圧モータ50Rへ送られるようになり、
前輪駆動油圧モータ50R側に流れ込む油量が規制され
る。従って、左右の前輪駆動油圧モータ50L・50R
への油量は殆どかわらなくなり、左右の前輪2L・2R
の回転数に差が生じることがないので、傾斜地であって
も略直進することができ、さらに傾斜地での山側に位置
する車輪が芝を剥ぎ取ることもなくなるのである。
【0024】また、片側の車輪が窪みに嵌まったり、脱
輪したり、ぬかるみを走行する場合等では、脱輪側やぬ
かるみ側の負荷が軽い側の車輪が空転または回転数が増
加する。このような場合、前記操作ボックス17上のス
イッチ94a・94b・94c・94d(またはレバ
ー)を操作して空転側の電磁バルブ76L・76Rまた
は82L・82Rを切り換えて、絞り油路79L・79
R・85L・85Rを介して油圧モータ50L・50R
・55L・55Rへ送油することによって、左右の車輪
2L・2R・3・3に駆動力が伝達されて、空転したり
スリップしたりすることがなくなり、その場を脱出する
ことができるのである。
【0025】次にモア昇降用油圧回路59を含む本発明
のモア昇降制御装置について説明する。図5に示すよう
に、前記チャージポンプ54の吐出ポートは4ポート3
位置切換の電磁バルブよりなるモア昇降バルブ61のポ
ンプポートと接続され、該モア昇降バルブ61の二次側
の一方は3ポート2位置切換の電磁バルブからなる第一
切換バルブ62のポンプポートと接続され、該切換バル
ブ62の二次側はモア昇降シリンダ60と、タンクポー
トは第二切換バルブ63の一次側と接続されている。
【0026】また、前記モア昇降バルブ61の二次側の
他方はタンク64(タンク回路)と接続され、該モア昇
降バルブ61のタンクポートは3ポート2位置切換の電
磁バルブからなる第二切換バルブ63の一次側に接続さ
れ、該第二切換バルブ63の二次側は走行ポンプチャー
ジ回路58を介して前輪駆動用のHSTと後輪駆動用の
HSTの補給油路に接続されている。そして、モア昇降
バルブ61、第一切換バルブ62・第二切換バルブ63
の各ソレノイドはコントローラ93と接続されている。
【0027】このような構成において、まず、モアの昇
降レバー23を回動して上昇操作すると、モア昇降バル
ブ61は位置61A側に切換えられ、前記チャージポン
プ54から吐出された圧油は、モア昇降バルブ61、第
一切換バルブ62を経由してモア昇降シリンダ60に供
給され、モア昇降シリンダ60は縮小されてモアが上昇
される。モア昇降バルブ61が中立時の位置61Bに切
換わると、前記チャージポンプ54から吐出された圧油
は、モア昇降バルブ61を介し、第二切換バルブ63を
経由して、走行ポンプチャージ回路58を経て前記前輪
駆動用のHSTの閉回路と後輪駆動用のHSTの閉回路
へ補給される。モア昇降シリンダ60の戻り回路はモア
昇降バルブ61においてブロックされているので、モア
はその高さに維持される。
【0028】モアの昇降レバー23を回動して下降操作
すると、モア昇降バルブ61は位置61Cに切換えら
れ、モア昇降シリンダ60内の圧油は第一切換バルブ6
2の位置62A、位置61Cを介してタンク64へドレ
ンされ、モアは下降される。このとき、前記チャージポ
ンプ54から吐出された圧油は、モア昇降バルブ61、
第二切換バルブ63を経由して、前記前輪駆動用のHS
Tの閉回路と後輪駆動用のHSTの閉回路へ圧油を補給
される。
【0029】次に前記機体傾斜センサ92の信号が第一
設定値になると第一切換バルブ62が位置62Bに切換
えられ、第二切換バルブ63の63Aを介してチャージ
回路58に接続され、モア昇降シリンダ60にはチャー
ジ圧力(リリーフバルブ91との連通による)が作用し
接地圧を減少させる。
【0030】ついで機体傾斜センサ92の信号が第二設
定値になると第一切換バルブ62は位置62Bに、第二
切換バルブ63は位置63Bに切換えられ、第二切換バ
ルブ63の絞り通路を経てチャージ回路58に接続さ
れ、モア昇降シリンダ60の背圧は絞り圧とチャージ圧
が加算され、より接地圧を減じる。
【0031】次に前記対地姿勢検出機構29による制御
について説明する。登り坂から下り坂に変化する場合、
トラクタ機体は登り坂にあるが、機体前方に装着された
リール22は下り斜面にある。このとき、機体傾斜セン
サ92による制御は第一若しくは第二設定値の制御域で
あればリール22を持ち上げる力が作用している為、リ
ール22の下降速度が遅くなる。しかして対地姿勢検出
制御に切換える。つまり、リミットスイッチ35によ
り、第一切換バルブ62をOFFにする(第一切換バル
ブ62を位置62Aとする)と、モア昇降シリンダ60
の背圧は62A、61Cを介してタンク64に放出さ
れ、背圧が抜けてリール22は急速に下降する。なお、
前記対地姿勢検出機構29による第一バルブ62の制御
は、前記機体傾斜センサ92による第一バルブ62、第
二バルブ63の制御よりも優先して制御される。
【0032】これにより、作業場が急激な凹凸を有する
斜面であった場合でも、走行速度を保ったままで、リー
ルモア22・22・・・の下降が遅れることなく、地面
に追随して上下運動可能となり、刈残しがなくなり、作
業効率及び作業精度が向上するのである。また、上述し
た切換バルブ62・63の切換えを前記対地姿勢検出機
構29に連動した自動制御としているので、作業者には
一切の負担を掛けることなく、作業斜面に状態に応じた
作業切換えが可能となるのである。
【0033】
【発明の効果】本発明は以上の如く構成したので、次の
ような効果を奏するのである。即ち、モアを油圧シリン
ダーを用いて昇降可能に構成した作業車において、モア
の上昇・中立・下降に切り換えるモア昇降バルブとモア
昇降シリンダの間に第一切換バルブを設け、該第一切換
バルブにて両者を連通する位置とモア昇降シリンダに背
圧を与える位置に切り換え可能としたので、作業する面
の傾斜や凹凸状態に応じてモア昇降シリンダへの背圧を
切換え可能となり、激しい凹凸のある斜面で作業を行う
場合にはタンクに連通させて、モアの下降が遅れること
なく、走行速度を維持したままで、刈残しのない安定し
た作業が行えるのである。
【0034】また、作業車に機体の前後傾斜角を検出す
るセンサを配置し、該センサを前記第一切換バルブと接
続し、機体が設定角度以上傾斜すると第一切換バルブを
切り換えて、モア昇降シリンダとチャージ回路とを連通
するよう構成したので、オペレーターが傾斜や凹凸を判
断することなく、傾斜が設定角度に達すると、モア昇降
シリンダに背圧が加わり、モアの接地圧を減少させられ
るため、接地圧減少分を走行車に転嫁可能となり、経済
的な作業が行えるようになった。
【0035】また、前記背圧を与える油路に背圧を切り
換える第二切換バルブを設けるとともに、作業車に機体
の前後傾斜角を検出するセンサを配置し、該センサを前
記第一切換バルブと前記第二切換バルブに接続し、傾斜
角度に応じて背圧を切換えるよう構成したので、自動的
にモア昇降シリンダの背圧切換え可能となり、傾斜角度
に応じてモアの接地圧を切り換えられ、さらに無駄のな
い経済的な作業が可能となった。
【0036】また、モアの対地姿勢検出機構を設け、該
対地姿勢検出機構により検出した傾斜角度が設定角度以
上に達すると、前記センサからの値による制御に優先し
て、該対地姿勢検出機構の制御により前記第一切換バル
ブを切換え、モア昇降シリンダとタンク回路とを連通す
るよう構成したので、該対地姿勢検出機構により設定角
度以上を検出した場合には、モア昇降シリンダの背圧が
開放され、機体が登り坂にあって、機体前部のモアが下
り斜面にある場合等において、モアを急下降させること
が可能となり、モアの下降が遅れ刈残しを起こすといっ
た問題が解消されたのである。
【図面の簡単な説明】
【図1】リールモアを搭載した油圧駆動車の全体側面図
である。
【図2】同じく平面図である。
【図3】油圧駆動車前部のリールモアの側面図である。
【図4】モアの対地姿勢検出機構を示す側面図である。
【図5】本発明の油圧駆動車の走行部の油圧回路図であ
る。
【図6】制御ブロック図である。
【符号の説明】
22 リールモア 25 トップアーム 26 サイドアーム 27 リフトアーム 29 対地姿勢検出機構 30 そり 31 検出ロッド 35 リミットスイッチ 59 モア昇降用油圧回路 60 モア昇降シリンダ 61 モア昇降バルブ 62 第一切換バルブ 63 第二切換バルブ 64 タンク

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 モアを油圧シリンダーを用いて昇降可能
    に構成した作業車において、モアの上昇・中立・下降に
    切り換えるモア昇降バルブとモア昇降シリンダの間に第
    一切換バルブを設け、該第一切換バルブにて両者を連通
    する位置とモア昇降シリンダに背圧を与える位置に切り
    換え可能としたことを特徴とするモアの昇降制御装置。
  2. 【請求項2】 作業車に機体の前後傾斜角を検出するセ
    ンサを配置し、該センサを前記第一切換バルブと接続
    し、機体が設定角度以上傾斜すると第一切換バルブを切
    り換えて、モア昇降シリンダとチャージ回路とを連通す
    るよう構成したことを特徴とする請求項1記載のモアの
    昇降制御装置。
  3. 【請求項3】 前記背圧を与える油路に背圧を切り換え
    る第二切換バルブを設けるとともに、作業車に機体の前
    後傾斜角を検出するセンサを配置し、該センサを前記第
    一切換バルブと前記第二切換バルブに接続し、傾斜角度
    に応じて背圧を切換えるよう構成したことを特徴とする
    請求項1記載のモアの昇降制御装置。
  4. 【請求項4】 モアの対地姿勢検出機構を設け、該対地
    姿勢検出機構により検出した傾斜角度が設定角度以上に
    達すると、前記センサからの値による制御に優先して、
    該対地姿勢検出機構の制御により前記第一切換バルブを
    切換え、モア昇降シリンダとタンク回路とを連通するよ
    う構成したことを特徴とする請求項2又は請求項3記載
    のモアの昇降制御装置。
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