JP2002339390A - 作業用走行車 - Google Patents

作業用走行車

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JP2002339390A
JP2002339390A JP2001144617A JP2001144617A JP2002339390A JP 2002339390 A JP2002339390 A JP 2002339390A JP 2001144617 A JP2001144617 A JP 2001144617A JP 2001144617 A JP2001144617 A JP 2001144617A JP 2002339390 A JP2002339390 A JP 2002339390A
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Shigeharu Kimura
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武二 田中
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 押土作業を行うブレードを、昇降動作および
チルト動作自在に連結した作業用走行車において、非作
業時におけるブレードのチルト動作によって機体バラン
スが大きく変化する不都合を回避し、走行安定性を向上
させる。 【解決手段】 押土作業を行うブレード9を、昇降動作
およびチルト動作自在に連結した走行機体1において、
前記ブレード9の非作業状態を判断すると共に、前記ブ
レード9が非作業状態であると判断したとき、前記ブレ
ード9のチルト動作を制限する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、農業機械、建設機
械等の作業用走行車の技術分野に属するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、農業機械、建設機械等の作業用
走行車においては、押土作業を行うブレードを機体に装
着し、整地、均平等の作業を行う場合がある。この種の
作業を行う場合には、通常、機体と同等の幅寸法を有す
るブレードを用いるが、圃場整地作業の如く作業負荷が
比較的小さい作業においては、幅広なブレードを用いて
作業効率を向上させることが提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、幅広なブレ
ードを機体に装着した場合、ブレード動作に伴って機体
バランスが変化し、特に上昇状態でブレードをチルト動
作させると、機体バランスが大きく変化し、走行安定性
が低下する不都合があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の如き実
情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作
されたものであって、押土作業を行うブレードを、昇降
動作およびチルト動作自在に連結した作業用走行車であ
って、該作業用走行車に、前記ブレードの非作業状態を
判断する非作業状態判断手段と、前記ブレードが非作業
状態であると判断したとき、前記ブレードのチルト動作
を制限するチルト動作制限手段とを設けたことを特徴と
するものである。つまり、非作業時におけるブレードの
チルト動作によって機体バランスが大きく変化する不都
合を回避し、走行安定性を向上させることができる。ま
た、前記非作業状態判断手段は、前記ブレードの左右傾
斜角を検出するブレード傾斜センサの検出信号と、走行
機体の左右傾斜角を検出する傾斜センサの検出信号とに
基づいて前記ブレードの非作業状態を判断することを特
徴とするものである。つまり、複数のセンサ信号に基づ
いてブレードの非作業状態を判断することにより、判断
精度を高めることができる。また、前記ブレードに、作
業高さの基準となるレーザ光を受光するレーザ受光部を
設けると共に、該レーザ受光部の受光レベルに応じて前
記ブレードの作業高さを自動制御するにあたり、前記非
作業状態判断手段は、前記ブレードが上昇動作状態で、
且つ、前記レーザ光が前記レーザ受光部の受光範囲から
外れたとき、前記ブレードが非作業状態であると判断す
ることを特徴とするものである。つまり、複数の条件に
基づいてブレードの非作業状態を判断することにより、
判断精度を高めることができる。
【0005】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態の一つ
を図面に基づいて説明する。図面において、1は履帯式
トラクタの走行機体であって、該走行機体1の後部に
は、耕耘作業アタッチメントであるロータリ作業機(後
側作業機)2が昇降リンク機構3を介して装着されてい
る。昇降リンク機構3には、リフトアームシリンダ4お
よびリフトロッドシリンダ5が設けられており、ロータ
リ作業機2は、リフトアームシリンダ4の伸縮に応じて
昇降すると共に、リフトロッドシリンダ5の伸縮に応じ
て左右傾斜する。
【0006】一方、走行機体1の前部には、押土作業ア
タッチメントであるブレード作業機(前側作業機)6が
装着されている。ブレード作業機6は、機体前部に上下
回動自在に連結されるリフトフレーム7と、該リフトフ
レーム7の前端部に前後回動自在に連結されるアングル
フレーム8と、該アングルフレーム8に上下回動自在に
連結されるブレード9と、上記アングルフレーム8の左
右両端部をガイドするガイドレール10と、走行機体1
とリフトフレーム7との間に介設される左右一対のリフ
トシリンダ11と、リフトフレーム7とアングルフレー
ム8との間に介設される左右一対のアングルシリンダ1
2と、アングルフレーム8とブレード9との間に介設さ
れるチルトシリンダ13とを備えて構成される。押土部
材であるブレード9は、リフトシリンダ11の伸縮に応
じてリフト動作(昇降)すると共に、アングルシリンダ
12の伸縮に応じてアングル動作(前後傾斜)し、さら
に、チルトシリンダ13の伸縮に応じてチルト動作す
る。
【0007】上記ブレード9は、前後方向を向くチルト
支軸(チルト動作支点)14を介してアングルフレーム
8に支持され、アングルフレーム8は、上下方向を向く
アングル支軸(アングル動作支点)15を介してリフト
フレーム7に支持されている。チルト支軸14は、アン
グル支軸15の下方近傍に設けられており、少なくとも
正面視においては、チルト支軸14がアングル支軸15
の延長線上に位置する。これにより、チルト動作に伴う
負荷や、アングル動作に伴う負荷を可及的に小さくし
て、チルト動作およびアングル動作の安定性を向上させ
ることができ、しかも、チルト動作におけるアングル動
作の影響や、アングル動作におけるチルト動作の影響を
小さくし、チルト動作とアングル動作との同時動作を円
滑に行うことが可能になる。
【0008】次に、2種類のブレード作業機6A、6B
を図3〜図6に沿って説明する。図3および図4に示す
ブレード作業機6Aは、ブレード9の左右両端部に、上
下回動自在な延長ブレード16を備えている。ブレード
9と延長ブレード16との間には、折り畳みリンク機構
17が介設されており、さらに、折り畳みリンク機構1
7の枢軸18とブレード9の上部との間には、折り畳み
シリンダ19が介設されている。つまり、折り畳みシリ
ンダ19が伸長すると、延長ブレード16が作業姿勢と
なり、ブレード作業機6Aの作業幅が拡張される一方、
折り畳みシリンダ19が縮小すると、延長ブレード16
が上方に回動してブレード9の上方に折畳み状に格納さ
れる。これにより、非作業走行時や機体格納時において
は、延長ブレード16を折畳み状に格納して走行性や格
納性を向上させることができ、また、作業時において
は、作業条件に応じて作業幅を任意に切換えることが可
能になる。
【0009】図5および図6に示すブレード作業機6B
は、ブレード9の左右両端部に、前後回動自在な延長ブ
レード20を備えている。ブレード9と延長ブレード2
0との間には、折り畳みシリンダ(図示せず)が介設さ
れており、該折り畳みシリンダが伸長すると、延長ブレ
ード20が作業姿勢となり、ブレード作業機6Bの作業
幅が拡張される一方、折り畳みシリンダが縮小すると、
延長ブレード20が後方に略90゜回動し、機体前部の
左右両側に沿うように格納される。これにより、ブレー
ド作業機6Aと同等の効果を得ることができる許りでな
く、折り畳み時においても良好な前方視界を確保するこ
とが可能になる。
【0010】ロータリ作業機2およびブレード作業機6
には、それぞれマスト21F、21Rが立設されてお
り、各マスト21F、21Rの上端側には、上下方向に
所定の受光幅を有するレーザ受光器22F、22Rが取
付けられている。作業現場や圃場の所定箇所には、水平
方向もしくは任意の傾斜方向にレーザ光を回転投光する
レーザ投光器(図示せず)が設置されており、該レーザ
投光器から投光されたレーザ光が上記レーザ受光器22
F、22Rによって受光される。これにより、レーザ光
を基準とするロータリ作業機2およびブレード作業機6
の作業高さを検出することが可能になる。また、マスト
21F、21Rは、伸縮自在に構成されると共に、マス
ト伸縮動作用のマストシリンダ23F、23R(電動シ
リンダ)を備えており、該マストシリンダ23F、23
Rによるマスト21F、21Rの伸縮動作によって、後
述するレーザ制御における作業機2、6の基準高さが設
定される。
【0011】走行機体1上には、操作部24が構成され
ている。操作部24は、キャブ25で覆われており、そ
の内部には、オペレータが座る運転席26と、機体を操
向するステアリングホイール27と、走行変速レバー2
8等の既存の操作具が設けられるサイドパネル29と、
後述するアタッチメント用操作具が設けられるアタッチ
メント操作パネル30と、前記レーザ受光器22F、2
2Rの受光レベルを表示する受光レベル表示器31とを
備えている。運転席26は、左右両側に肘掛部26aを
備えて構成され、前後位置調整機構(図示せず)および
上下位置調整機構(図示せず)を介して操作部24の中
央部に設置される。サイドパネル29は、前後位置調整
自在に構成されており、オペレータの体格や好みに応じ
て運転席26を位置調整した後、運転席26の側方に配
置されるサイドパネル29の前後位置を調整することに
より、サイドパネル29の位置が最適化される。
【0012】アタッチメント操作パネル30は、運転席
26とサイドパネル29との間に配置されている。これ
により、最も操作し易い運転席26の側方位置にアタッ
チメント用操作具を配置することが可能になり、しか
も、アタッチメント用操作具および既存操作具を集中配
置して操作性の向上を図ることが可能になる。また、ア
タッチメント操作パネル30は、サイドパネル29の内
側部に取付ボス32を介して一体的に取付けられてい
る。そのため、サイドパネル29の前後位置調整機能を
利用してアタッチメント用操作具の前後位置を調整する
ことが可能になる。また、アタッチメント操作パネル3
0は、運転席26の右側に設けられる肘掛部26aの前
方延長線上に配置されている。これにより、肘掛部26
aに肘を載せた状態でアタッチメント用操作具を操作で
き、その結果、安定した操作ができると共に、オペレー
タの疲労を軽減することが可能になる。さらに、アタッ
チメント操作パネル30は、平面視で逆L字状に曲折す
るように形成されており、曲折部の内側コーナー部が、
サイドパネル29のコーナー部に沿うようにサイドパネ
ル29に取付けられている。そのため、アタッチメント
操作パネル30を直線的に構成する場合に比べ、その占
有スペースを小さくすることができ、しかも、既存のサ
イドパネル29と後付のアタッチメント操作パネル30
との一体感を高めることが可能になる。
【0013】アタッチメント操作パネル30には、前方
作業機用操作具として、ブレード9をリフト操作するた
めのジョイスティックレバー33と、チルト自動制御
(ブレード傾斜自動制御)をON/OFFするためのチ
ルト自動スイッチ34と、後述するレーザ自動制御をO
N/OFFするためのレーザ自動スイッチ35と、延長
ブレード16、20を開閉操作するためのドーザ開閉ス
イッチ36と、前側マスト21Fを伸縮操作するための
マストシリンダスイッチ37とが設けられると共に、後
方作業機用操作具として、後述するレーザ自動制御をO
N/OFFするためのレーザ自動スイッチ38と、後側
マスト21Rを伸縮操作するためのマストシリンダスイ
ッチ39と、油圧動作するアタッチメントを装着した場
合に使用される油圧操作スイッチ40と、レーザ制御と
深さ自動制御とを切換えるための制御切換スイッチ41
と、ロータリ作業機2を昇降操作するためのクイックア
ップスイッチ42と、ロータリ作業機2の上げ高さを設
定するための上げ高さ設定ボリューム43と、装着する
作業機に応じて制御を切換えるための作業機切換ボリュ
ーム44と、深さ自動制御をON/OFFするための深
さ自動スイッチ45と、深さ自動制御の目標深さを設定
するための深さ設定ボリューム46と、傾き自動制御を
ON/OFFするための傾き自動スイッチ47と、傾き
自動制御の目標傾斜を設定するための傾斜設定ボリュー
ム48とが設けられており、さらに、前方作業機用操作
具と後方作業機用操作具との間には、受光レベル表示器
31の表示を切換えるための表示切換スイッチ49が設
けられている。
【0014】上記の前方作業機用操作具33〜37は、
アタッチメント操作パネル30の前側に配置され、後方
作業機用操作具38〜48は、アタッチメント操作パネ
ル30の後側に配置されている。そのため、前後の作業
機2、6に対応する操作具の認識が容易になり、アタッ
チメント用操作具の操作性が向上する。また、後方作業
機用操作具38〜48が設けられるアタッチメント操作
パネル30の後側が平坦であるのに対し、前方作業機用
操作具33〜37が設けられるアタッチメント操作パネ
ル30の前側は、前高高低状に傾斜している。これによ
り、前後の作業機2、6に対応する操作具を明確に区別
することが可能になる。
【0015】受光レベル表示器31は、レーザ受光器2
2F、22Rの受光レベルを発光表示するように構成さ
れている。本実施形態では、キャブ25内の右前方コー
ナー部に受光レベル表示器31が配置されており、その
ため、キャブ25の室外(ボンネット等)に配置した場
合に比べ、受光レベル表示器31の視認性が向上すると
共に、受光レベル表示器31の外的障害物による破損等
を防止することが可能になる。
【0016】走行機体1は、前方作業機を制御するため
の第一制御部50と、後方作業機を制御するための第二
制御部51とを備えている。第一制御部50には、前述
したレーザ受光器22F、マストシリンダ23F、受光
レベル表示器31、前方作業機用操作具34〜37、表
示切換スイッチ49および第二制御部51が接続され、
さらには、ブレード9のリフト角を検出するリフト角セ
ンサ52と、ブレード9のアングル角を検出するアング
ル角センサ53と、ブレード9のチルト角を検出するチ
ルト角センサ54と、ジョイスティックレバー33の操
作角を検出するレバー角センサ55と、ジョイスティッ
クレバー33の握り部に設けられるアングル操作スイッ
チ56およびチルト操作スイッチ57と、ブレード9の
左右傾斜角を検出するブレード傾斜センサ58(静電容
量式傾斜センサ)と、リフトシリンダ用電磁バルブの伸
長ソレノイド59および縮小ソレノイド60と、アング
ルシリンダ用電磁バルブの伸長ソレノイド61および縮
小ソレノイド62と、チルトシリンダ用電磁バルブの伸
長ソレノイド63および縮小ソレノイド64と、折り畳
みシリンダ用電磁バルブの伸長ソレノイド65および縮
小ソレノイド66とが接続されている。
【0017】第二制御部51には、前述したレーザ受光
器22R、マストシリンダ23R、後方作業機用操作具
38〜48および第一制御部50が接続され、さらに
は、既存の操作具であるポジションレバー67(後方作
業機昇降レバー)のレバー操作角を検出するポジション
センサ68と、ロータリ作業機2の耕耘深さを検出する
耕深センサ69と、リフトアーム角を検出するリフトア
ームセンサ70と、リフトロッド長を検出するリフトロ
ッドセンサ71と、走行機体1の左右傾斜角を検出する
機体傾斜センサ72(静電容量式傾斜センサ)と、リフ
トアームシリンダ用電磁バルブの伸長ソレノイド73お
よび縮小ソレノイド74と、リフトロッドシリンダ用電
磁バルブの伸長ソレノイド75および縮小ソレノイド7
6とが接続されている。
【0018】第一制御部50は、レーザ受光器22Fの
レーザ受光レベルに応じてブレード作業機6を自動的に
昇降制御する前方作業機用のレーザ制御手段(レーザ制
御ルーチン)を備え、また、第二制御部51は、レーザ
受光器22Rのレーザ受光レベルに応じてロータリ作業
機2を自動的に昇降制御する後方作業機用のレーザ自動
制御手段を備えている。これにより、一台のレーザ投光
器から投光されるレーザ光を基準とし、ブレード作業機
6およびロータリ作業機2の作業高さを独立的に同時制
御することができ、その結果、前後の作業機高さにバラ
ツキが生じる不都合を解消し、作業精度および作業効率
を向上させることが可能になる。
【0019】次に、第一制御部50の制御手順をフロー
チャートに沿って説明する。第一制御部50のメインル
ーチンにおいては、所定の初期設定ルーチンが実行され
た後、手動制御ルーチンと、レーザ自動制御ルーチン
と、チルト自動制御ルーチンと、表示制御ルーチンとが
繰返し実行される。表示制御ルーチンでは、まず、表示
切換スイッチ49の切換位置が判断される。切換位置が
前側である場合には、前側レーザ受光器22Fの受光レ
ベルデータを受光レベル表示器31に送信する一方、切
換位置が後側である場合には、後側レーザ受光器22R
の受光レベルデータを受光レベル表示器31に送信する
ことにより、表示切換スイッチ49の切換位置に対応し
たレーザ受光器22F、22Rの受光レベルを受光レベ
ル表示器31に表示させる。つまり、複数のレーザ受光
器22F、22Rを備えるものでありながら、受光レベ
ル表示器31を単一とし、必要に応じて表示対象のレー
ザ受光器22F、22Rを切り換えるように構成され
る。これにより、レーザ受光器22F、22Rの数だけ
受光レベル表示部31を設ける場合に比して部品点数の
削減およびコストダウンを図ることが可能になる。
【0020】手動制御ルーチンでは、まず、レバー角セ
ンサ55、アングル操作スイッチ56およびチルト操作
スイッチ57の信号変化を判断し、該信号変化に応じて
対応するバルブデータ(ブレード上昇データを除く)を
セットするデータセットルーチンが実行される。その
後、レバー角センサ55の検出信号に基づいてブレード
上昇操作を判断し、該判断がYESの場合は、ブレード
上昇データをセットすると共に、バルブデータセットフ
ラグおよび上限値確認タイマをセットする。バルブデー
タフラグをセットした後は、上限値確認タイマの計時終
了を判断し、該判断がYESになった場合には、チルト
シリンダ13を水平位置にセットし、チルト自動制御に
よるブレード9のチルト動作を制限する。つまり、ブレ
ード9が所定時間以上に亘って上昇動作した場合には、
ブレード9が非作業状態であると判断してブレード9の
チルト動作を制限するため、機体旋回等の非作業時にお
けるブレード9のチルト動作により、機体バランスが大
きく変化する不都合を回避し、走行安定性を向上させる
ことが可能になる。
【0021】レーザ自動制御ルーチンでは、まず、レー
ザ自動スイッチ35のON/OFFを判断し、これがO
Nである場合には、さらに、レーザ受光器22Fがレー
ザ受光範囲内であるか否かが判断される。そして、この
判断がYESの場合は、レーザ受光器22Fのレーザ受
光レベルに応じてブレード9を自動的に昇降させるレー
ザ制御ルーチンが実行される。一方、上記判断がNOの
場合は、ブレード9が上昇中であるか否かが判断され、
該判断がYESである場合には、チルトシリンダ13を
水平位置にセットし、チルト自動制御によるブレード9
のチルト動作を制限する。つまり、ブレード9が上昇動
作状態で、且つ、レーザ光がレーザ受光器22Fの受光
範囲から外れたときも、ブレード9が非作業状態である
と判断し、ブレード9のチルト動作を制限している。
【0022】チルト自動制御ルーチンでは、まず、チル
ト自動スイッチ34のON/OFFを判断し、これがO
Nである場合には、さらに、ブレード傾斜センサ値が通
常変化状態か否かが判断される。そして、この判断がY
ESの場合は、ブレード傾斜センサ値に応じてブレード
9を自動的に水平制御するチルト制御ルーチンが実行さ
れる。一方、上記判断がNOの場合は、機体傾斜センサ
値が通常変化状態か否かが判断され、該判断がNOであ
る場合には、チルトシリンダ13を水平位置にセット
し、チルト自動制御によるブレード9のチルト動作を制
限する。つまり、傾斜センサ58、72の検出値が機体
旋回時に急激な変化を示すことに着目し、該検出値変化
に基づいてブレード9の非作業状態を判断しており、ま
た、二つの傾斜センサ値を参照することによって誤認を
防止している。
【0023】叙述の如く構成されたものにおいて、押土
作業を行うブレード9を、昇降動作およびチルト動作自
在に連結した走行機体1において、前記ブレード9の非
作業状態を判断すると共に、前記ブレード9が非作業状
態であると判断したとき、前記ブレード9のチルト動作
を制限するようにしたため、非作業時におけるブレード
9のチルト動作によって機体バランスが大きく変化する
不都合を回避し、走行安定性を向上させることができ
る。
【0024】また、前記ブレード9の左右傾斜角を検出
するブレード傾斜センサ58の検出信号と、走行機体1
の左右傾斜角を検出する機体傾斜センサ72の検出信号
とに基づいて前記ブレード9の非作業状態を判断するた
め、単一のセンサ信号に基づいてブレード9の非作業状
態を判断する場合に比べ、判断精度を高めることができ
る。
【0025】また、前記ブレード9に、作業高さの基準
となるレーザ光を受光するレーザ受光器22Fを設ける
と共に、該レーザ受光器22Fの受光レベルに応じて前
記ブレード9の作業高さを自動制御するにあたり、前記
ブレード9が上昇動作状態で、且つ、前記レーザ光が前
記レーザ受光器22Fの受光範囲から外れたとき、前記
ブレード9が非作業状態であると判断して前記ブレード
9のチルト動作を制限するため、単一の条件に基づいて
ブレード9の非作業状態を判断する場合に比べ、判断精
度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】履帯式トラクタの側面図である。
【図2】ブレード作業機の正面図である。
【図3】ブレード展開状態を示すブレード作業機の斜視
図である。
【図4】ブレード折り畳み状態を示す同上斜視図であ
る。
【図5】ブレード作業機(ブレード展開状態)の他例を
示す斜視図である。
【図6】ブレード折り畳み状態を示す同上斜視図であ
る。
【図7】操作部の平面図である。
【図8】アタッチメント操作パネルの平面図である。
【図9】同上側面図である。
【図10】第一制御部および第二制御部の入出力を示す
ブロック図である。
【図11】第一制御部のメインルーチンを示すフローチ
ャートである。
【図12】表示制御ルーチンのフローチャートである。
【図13】手動制御ルーチンのフローチャートである。
【図14】レーザ自動制御ルーチンのフローチャートで
ある。
【図15】チルト自動制御ルーチンのフローチャートで
ある。
【符号の説明】
1 走行機体 2 ロータリ作業機 6 ブレード作業機 14 チルト支軸 15 アングル支軸 22 レーザ受光器 24 操作部 26 運転席 26a 肘掛部 29 サイドパネル 30 アタッチメント操作パネル 31 受光レベル表示器 50 第一制御部 51 第二制御部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 武二 島根県八束郡東出雲町大字揖屋町667番地 1 三菱農機株式会社内 (72)発明者 田村 智志 島根県八束郡東出雲町大字揖屋町667番地 1 三菱農機株式会社内 Fターム(参考) 2B304 KA08 KA12 LA02 LA04 LB02 MA08 MB02 MC12 MC13 QA03 QA05 QA11 QA26 QB03 RA27 2D003 AA01 AA02 AA03 AB04 AC03 BA03 BA07 BB11 DA04 DB04

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 押土作業を行うブレードを、昇降動作お
    よびチルト動作自在に連結した作業用走行車であって、
    該作業用走行車に、前記ブレードの非作業状態を判断す
    る非作業状態判断手段と、前記ブレードが非作業状態で
    あると判断したとき、前記ブレードのチルト動作を制限
    するチルト動作制限手段とを設けたことを特徴とする作
    業用走行車。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記非作業状態判断
    手段は、前記ブレードの左右傾斜角を検出するブレード
    傾斜センサの検出信号と、走行機体の左右傾斜角を検出
    する傾斜センサの検出信号とに基づいて前記ブレードの
    非作業状態を判断することを特徴とする作業用走行車。
  3. 【請求項3】 請求項1において、前記ブレードに、作
    業高さの基準となるレーザ光を受光するレーザ受光部を
    設けると共に、該レーザ受光部の受光レベルに応じて前
    記ブレードの作業高さを自動制御するにあたり、前記非
    作業状態判断手段は、前記ブレードが上昇動作状態で、
    且つ、前記レーザ光が前記レーザ受光部の受光範囲から
    外れたとき、前記ブレードが非作業状態であると判断す
    ることを特徴とする作業用走行車。
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