JP2003034917A - スノープラウのサイドフォース検出および抗力の発生装置とキャスタホイールの接地力保持装置 - Google Patents

スノープラウのサイドフォース検出および抗力の発生装置とキャスタホイールの接地力保持装置

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JP2003034917A
JP2003034917A JP2001222999A JP2001222999A JP2003034917A JP 2003034917 A JP2003034917 A JP 2003034917A JP 2001222999 A JP2001222999 A JP 2001222999A JP 2001222999 A JP2001222999 A JP 2001222999A JP 2003034917 A JP2003034917 A JP 2003034917A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 除雪車両の前部に配設されたスノープラウに
おいて、除雪作業時にスノープラウにより発生するサイ
ドフォースに対しては運転者のハンドル操作により前輪
をサイドフォースに対して抗力が発生する方向へ向けて
サイドスリップを防止していた。しかし、運転者の負担
が大きく疲労が増大し高度な熟練を必要とするなどの問
題がある。 【解決手段】 スノープラウにより発生するサイドフォ
ースに対する抗力発生は、フォールディングシリンダ及
びアングリングシリンダに発生する圧力の圧力変換器に
よる検出と、スノープラウ及び支持枠の揺動を荷重変換
器により検出した電気信号を自動制御部へ入力し、演算
処理後の指令信号を基に比例制御電磁切換弁を介してキ
ャスタホイールをリーニングシリンダの伸縮作動により
抗力が発生する方向へ自動的にθ角まで適宜にリーニン
グさせるよう構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、除雪車両に配設さ
れてキャスタホイールを具備し、フォールディング機構
及びアングリング機構を有するスノープラウ、あるいは
フォールディング機構及びアングリング機構を有しない
スノープラウの除雪作業により発生するサイドフォース
量の検出と、リーニングによるサイドフォースに対する
抗力の発生装置と、この装置におけるキャスタホイール
の接地力保持装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種のものにあっては、下記の
ようなものになっている。従来の除雪車両に配設されて
いるスノープラウの除雪作業時に発生するサイドフォー
スに対しては、該除雪車両の運転者がハンドル操作によ
り前輪をサイドフォースに対して抗力が発生する方向へ
向けることが通常の方法であった。また、特願2000
−394706の場合は、スノープラウの除雪作業によ
り発生するサイドフォース量を懸架装置前部左側の軸付
ブラケットとスノープラウ支持枠の後部右側の軸付ブラ
ケットに連設された前部振止用支持軸に具備されたスノ
ープラウ用荷重変換器により検出し、その電気信号を基
に自動制御部が演算処理し、その指令信号により該除雪
車両の前輪をサイドフォースに対して抗力が発生する方
向へ自動的に向けるものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術で述べたも
のにあっては、下記のような問題点を有していた。従来
の除雪作業においてはスノープラウによりサイドフォー
スが発生した場合は、除雪車両の前部が対向車線側ヘサ
イドスリップし始めると、運転者の体感により迅速に対
向車及び並走車あるいは後続車に細心の注意をはらいな
がらのハンドル操作により、該除雪車両の前輪をサイド
フォースに対して抗力が発生する方向へ向けてサイドス
リップを防止するものであるが、運転者の負担が大きく
疲労が増大し高度な熟練を必要とされるものとなってい
る。また、特願2000−394706の場合は、スノ
ープラウの除雪作業により発生するサイドフォース量を
懸架装置前部左側の軸付ブラケットとスノープラウ支持
枠の後部右側の軸付ブラケットに連設された前部振止用
支持軸に具備されたスノープラウ用荷重変換器により検
出し、その電気信号を基に自動制御部で演算処理し、そ
の指令信号により前輪をサイドフォースに対して抗力が
発生する方向へ自動的に向けるものであるが、前部振止
用支持軸に具備された荷重変換器による検出のため、ス
ノープラウの昇降時に除雪車両に対して左右方向に揺動
作用が発生するため、スノープラウ用昇降リンクに縦ピ
ンを必要とする等複雑な構造となり強度的に不向きな点
があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は下記のようになるものである。 1.除雪車両の前部に配設されてキャスタホイールを具
備しフォールディング機能を有したスノープラウにおい
ては、除雪作業時に該スノープラウにより発生するサイ
ドフォースの力量を検出する方法として、左プラウ及び
右プラウに屈折作動用として各々具備されているフォー
ルディングシリンダの内部に発生する圧力を、該フォー
ルディングシリンダ各々の油圧回路内に具備している圧
力変換器により検出し、その電気信号と共にキャスタホ
イールのリーニングシリンダに組込まれている位置検出
センサからの電気信号を自動制御部に入力し、該自動制
御部はこの電気信号を基に演算処理しサイドフォースの
力量に適合した指令信号を発信し、比例制御電磁切換弁
を介して左右のキャスタホイールのリーニングシリンダ
の伸縮作動によリキャスタホイールをサイドフォースに
対して抗力が発生する方向へ自動的にθ角まで適宜にリ
ーニングするよう構成されている。
【0005】2.除雪車両の前部に配設されてキャスタ
ホイールを具備しアングリング機能を有したスノープラ
ウにおいて、除雪作業時に該スノープラウにより発生す
るサイドフォースの力量を検出する方法として、スノー
プラウによる排雪方向が左右に変更可能に具備されてい
る左右のアングリングシリンダの内部に発生する圧力
を、該アングリングシリンダ各々の油圧回路内に具備し
ている圧力変換器により検出し、その電気信号と共にキ
ャスタホイールのリーニングシリンダに組込まれている
位置検出センサからの電気信号を自動制御部に入力し、
該自動制御部はこの電気信号を基に演算処理しサイドフ
ォースの力量に適合した指令信号を発信し、比例制御電
磁切換弁を介して左右のキャスタホイールのリーニング
シリンダの伸縮作動によりキャスタホイールをサイドフ
ォースに対して抗力が発生する方向へ自動的にθ角まで
適宜にリーニングするよう構成されている。
【0006】3.除雪車両の前部にキャスタホイールを
具備したスノープラウの支持枠と除雪車両側のスノープ
ラウ用昇降リンク機構において、昇降リンクと支持枠の
間に連結フレームを配設し、昇降リンクの先端と連結フ
レームは横ピンにより回動自在に連設され、連結フレー
ムと支持枠の左右間には平行リンクが縦ピンにより両端
が回動自在に連設され、また支持枠の背面中央部のブラ
ケットと連結フレームの右側ブラケット間には荷重変換
器の両端が各々縦ピンにより連設されているため、除雪
作業時にスノープラウにより発生するサイドフォースに
より縦ピンを枢軸としてスノープラウ及び支持枠が揺動
するが、サイドフォースの力量を検出する荷重変換器に
より揺動を止めることにより検出し、その電気信号と共
にキャスタホイールのリーニングシリンダに組込まれて
いる位置検出センサからの電気信号を自動制御部に入力
し、該自動制御部はこの電気信号を基に演算処理しサイ
ドフォースの力量に適合した指令信号を発信し、比例制
御電磁切換弁を介して左右のキャスタホイールのリーニ
ングンリンダの伸縮作動によりキャスタホイールをサイ
ドフォースに対して抗力が発生する方向ヘ自動的にθ角
まで適宜にリーニングするよう構成されている。
【0007】4.請求項1ないし請求項3のいずれか記
載のスノープラウのサイドフォース検出及び抗力の発生
装置において、スノープラウの背面部の左右に各々縦軸
を枢軸として支持パイプが回動自在に連設され、該支持
パイプの上下ブラケットには各々横軸により上部リンク
及び下部リンクが回動自在に連設され、各々のリンクの
他端は横軸により回動自在に支持フレームに連設され、
さらに支持フレームとフレームは横軸により回動自在に
連設され、キャスタホイールはフレームに挟持され横軸
により回動自在に連設され、支持プレートには調整ネジ
が螺合され、該調整ネジの下方のフレームの上部にはガ
イドバーが固設され、キャスタホイールが直立状態にお
いてはガイドバーの中央部に刻設されている凹部に調整
ネジの下端部が位置設定され、該キャスタホイールのリ
ーニング作動に従って調整ネジの下端部はガイドバーの
頂上部方向に移動するので、該キャスタホイールの浮上
を防止することになり、カッテイングエッジとの位置設
定に変化がなくキャスタホイールの接地力を常に保持で
きるよう構成されている。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を実施
例に基づき図面を参照して説明する。図1を参照して、
除雪車両Aの前部に配設されているスノープラウBは、
支持枠4に縦軸8を枢軸として回動自在に連設され、中
央プラウ1の背面中央部に固設されているブラケットと
左プラウ2及び右プラウ3の各々の背面部に固設されて
いるブラケット間にはフォールディングシリンダ10が
各々縦ピン9により回動自在に連設されており、除雪作
業時は該フォールディングシリンダ10は左右とも伸張
状態である。サイドフォースに対する制御は、除雪作業
時にスノープラウBにより発生するサイドフォースによ
り、該フォールディングシリンダ10に負荷が掛かり内
部に圧力変化が発生することを利用するものである。
【0009】図2を参照して、除雪作業時にスノープラ
ウによる排雪を左右任意の方向へ可変可能とするのは左
右のアングリングシリンダ11の伸縮によるものであ
り、該アングリングシリンダ11は左右共ボトム側のク
レビスが縦ピン9により支持枠4の内部に固設されてい
るブラケットに回動自在に連設され、左側のアングリン
グシリンダ11のピストンロッドの先端部はスノープラ
ウBの背面部左側に固設されているブラケットに縦ピン
9により回動自在に連設され、右側のアングリングシリ
ンダ11のピストンロッドの先端部はスノープラウBの
背面部右側に固設されているブラケットに縦ピン9によ
り回動自在に連設され、アングリングシリンダ11が左
右交互に伸縮作動することによりスノープラウBの排雪
方向が左右任意に可変可能となるものである。サイドフ
ォースに対する制御は、除雪作業時にスノープラウBに
より発生するサイドフォースによりアングリングシリン
ダ11に負荷が掛かることにより、該アングリングシリ
ンダの内部に圧力変化が発生することを利用するもので
ある。
【0010】図10、11を参照して、フォールディン
グシリンダ10あるいはアングリングシリンダ11に発
生する圧力を同回路内に具備されている圧力変換器14
が検出し、その電気信号を自動制御部16に入力し、該
自動制御部16はこの電気信号を基に演算処理しサイド
フォースの力量に応じた指令信号を発信し、比例制御電
磁切換弁17を介してリーニングシリンダ12を伸縮さ
せサイドフォースの力量に応じた抗力を発生させるよう
キャスタホイール5をサイドフォースに対して抗力が発
生する方向へ自動的にθ角まで適宜にリーニングさせる
ものである。なお、サイドフォース検出については、フ
ォールディングシリンダ10単独あるいはアングリング
シリンダ11単独でも可能であり、更に組合わせも可能
である。
【0011】図3、12を参照して、昇降リンク35と
支持枠4の間に連結フレーム34を配設し、昇降リンク
35の先端と連結フレーム34は横ピン36により回動
自在に連設され、連結フレーム34と支持枠4の左右間
には平行リンク32が縦ピン31により両端が回動自在
に連設されている。また支持枠4の背面中央部のブラケ
ットと連結フレーム34の右側ブラケット間には荷重変
換器33の両端が各々縦ピン31により連設されている
ため、除雪作業時にスノープラウBにより発生するサイ
ドフォースにより、縦ピン31を枢軸としてスノープラ
ウB及び支持枠4が揺動する。このサイドフォースの力
量を検出する荷重変換器33により揺動を止めることに
より検出し、その電気信号と共にリーニングシリンダ1
2に組込まれている位置検出センサからの電気信号を自
動制御部16に入力し、該自動制御部16はこの電気信
号を基に演算処理しサイドフォースの力量に適合した指
令信号を発信し、比例制御電磁切換弁17を介して左右
のキャスタホイールのリーニングシリンダ12の伸縮作
動によりキャスタホイール5をサイドフォースに対して
抗力が発生する方向へ自動的にθ角まで適宜にリーニン
グする。
【0012】図4、7を参照して、スノープラウBのカ
ッティングエッジCとキャスタホイール5は適宜な接地
力を保持しているもので、カッティングエッジC及びキ
ャスタホイール5の摩耗による接地力のアンバランス修
正は、調整ネジ7の適宜な伸縮調整によるものであり、
キャスタホイール5をリーニングさせる場合は支持フレ
ーム30の下部ブラケットに横ピン37によりリーニン
グシリンダ12のクレビスが回動自在に連設され、さら
に、ピストンロッドの端部はフレーム6の上部ブラケッ
トにブラケット付軸26により回動自在に連設され、自
動制御部16の指令信号により比例制御電磁切換弁17
を介してのリーニングシリンダ12の伸縮により横軸2
0を枢軸としてキャスタホイール5に回転運動をさせる
ものである。右プラウ背面部及び左プラウ背面部に縦軸
22により回動自在に連設されている支持パイプ29の
上下ブラケットには、各々横軸25により回動自在に上
部リンク23及び下部リンク24の端部が連設され、該
上部リンク23及び下部リンク24の他端部は横軸19
により各々支持フレーム30に回動自在に連設されてい
る。支持フレーム30は横軸20によりフレーム6に回
動自在に連設され、キャスタホイール5はフレーム6に
挟持され横軸21により回動自在に連設されている。支
持パイプ29の上部に固設されている支持プレート28
には調整ネジ7が螺合され、該調整ネジ7下方のフレー
ム6の上部にはガイドバー27が固設され、該ガイドバ
ー27の中央部には凹部が刻設されており、除雪作業時
にサイドフォースが発生していない状態では、キャスタ
ホイールが直立状態で調整ネジ7の下端部がガイドバー
27中央の凹部に位置設定されているもので上部リンク
23及び下部リンク24が各々横軸25を枢軸として回
動自在に連設されているため、スノープラウBの上下動
が容易となり路面の凹凸状態に追従可能となるものであ
り、調整ネジ7とガイドバー27の常時接触によりキャ
スタホイール5が直立状態あるいはリーニング状態に係
わらず常に適正接地状態を保持出来るものである。
【0013】図6、8、9を参照して、キャスタホイー
ル5のリーニング作動は横軸20を枢軸としたリーニン
グシリンダ12の伸縮によるものであるが、直立状態の
キャスタホイール5がリーニングすることは横軸20を
支点とした円弧を描くものであり、該キャスタホイール
中心の接地点が移動するため接地力が減少する。接地力
の減少を防止するため、キャスタホイール5の両側に具
備されキャスタホイール5を挟持しているフレーム6の
上部にガイドバー27を固設し、該ガイドバー27の上
部中央には凹部を刻設し、キャスタホイール5が直立状
態の時は調整ネジ7の下端部はガイドバー27の凹部に
位置設定され、リーニングすることにより調整ネジ7の
下端部はガイドバー27の凹部より離脱し、該ガイドバ
ーの頂上部側に移動しキャスタホイールのリーニング角
度に応じた変化量を適宜に補正するよう設定される。
【0014】図5を参照して、図4の作業姿勢から図5
の格納姿勢への変更は、左右のアングリングシリンダ1
1の同時作動による交互の伸縮により、スノープラウB
は除雪車両の進行方向に対して直交方向になる位置で作
動停止する。これは該アングリングシリンダ11に各々
組込まれている位置検出センサの電気信号とスイングシ
リンダ13に各々組込まれている位置検出センサの電気
信号を自動制御部16に入力し、その信号を基に演算処
理し所定の位置でアングリングシリンダ11の伸縮作動
を停止させる指令信号を比例制御電磁切換弁17を介し
て該アングリングシリンダ11を制御し、次に自動制御
部16の指令信号により電磁切換弁15を介してスイン
グシリンダ13を左右共短縮させてキャスタホイール5
を左右共各々左右プラウ2、3へ接近させる。そして、
左右のフォールディングシリンダ10を自動制御部16
の指令信号により電磁切換弁15を介して各々短縮させ
て左右プラウ2、3を各々縦軸18を枢軸として屈折さ
せることにより格納姿勢となる。
【0015】
【発明の効果】本発明は、上述の通り構成されているの
で次に記載する効果を奏する。 1.除雪作業時に発生するサイドフォースに対して自動
的に抗力を発生させることで、対向車線へのサイドスリ
ップを防止でき、運転者に対して高度な熟練を必要とし
ないと共に疲労軽減に寄与できる。 2.除雪作業における直進性の確保が容易となるため高
速除雪が可能となり、時間当たりの除雪距離が増大する
ことから経済性向上に寄与できる。 3.除雪車両本体の改造を必要としない除雪装置の制御
及び作動系統の対策のみであり経済的である。 4.請求項1、2のものについては、圧力変換器を除雪
装置周辺に設置する必要がないため、雪の付着による凍
結などの問題発生の懸念がない。
【図面の簡単な説明】
【図1】フォールディングシリンダを具備したスノープ
ラウのキャスタホイールをリーニングさせている作業姿
勢の平面図である。
【図2】アングリングシリンダを具備したスノープラウ
のキャスタホイールをリーニングさせている作業姿勢の
平面図である。
【図3】支持枠と連結フレームに荷重変換器を連設した
スノープラウのキャスタホイールをリーニングさせてい
る作業姿勢の平面図である。
【図4】フォールディングシリンダ及びアングリングシ
リンダを具備したスノープラウのキャスタホイールをリ
ーニングさせている作業姿勢の平面図である。
【図5】フォールディングシリンダ及びアングリングシ
リンダとスイングシリンダの作動による格納姿勢の平面
図である。
【図6】キャスタホイールをリーニングさせている作業
姿勢の背面図である。
【図7】スノープラウとキャスタホイールの組立状態を
示した側面図である。
【図8】キャスタホイールのリーニング状態の詳細背面
図である。
【図9】キャスタホイールの直立状態の詳細背面図であ
る。
【図10】図1の電気及び油圧回路と自動制御機構に関
する信号系統の併記図である。
【図11】図2の電気及び油圧回路と自動制御機構に関
する信号系統の併記図である。
【図12】図3の電気及び油圧回路と自動制御機構に関
する信号系統の併記図である。
【符号の説明】
A 除雪車両 B スノープラウ C カッティングエッジ 1 中央プラウ 2 左プラウ 3 右プラウ 4 支持枠 5 キャスタホイール 6 フレーム 7 調整ネジ 8、18、22 縦軸 9、31 縦ピン 10 フォールディングシリンダ 11 アングリングシリンダ 12 リーニングシリンダ 13 スイングシリンダ 14 圧力変換器 15 電磁切換弁 16 自動制御部 17 比例制御電磁切換弁 19、20、21、25 横軸 23 上部リンク 24 下部リンク 26 ブラケット付軸 27 ガイドバー 28 支持プレート 29 支持パイプ 30 支持フレーム 32 平行リンク 33 荷重変換器 34 連結フレーム 35 昇降リンク 36、37 横ピン

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 除雪車両(A)の前部に配設されてキャ
    スタホイール(5)を具備しフォールディング機能を有
    したスノープラウ(B)において、除雪作業時に該スノ
    ープラウ(B)により発生するサイドフォースの力量を
    検出する方法として、左プラウ(2)及び右プラウ
    (3)に屈折作動用として各々具備されているフォール
    ディングシリンダ(10)の内部に発生する圧力を、該
    フォールディングシリンダ各々の油圧回路内に具備して
    いる圧力変換器(14)により検出し、その電気信号と
    共にキャスタホイール(5)のリーニングシリンダ(1
    2)に組込まれている位置検出センサからの電気信号を
    自動制御部(16)に入力し、該自動制御部(16)は
    この電気信号を基に演算処理しサイドフォースの力量に
    適合した指令信号を発信し、比例制御電磁切換弁(1
    7)を介して左右のキャスタホイールのリーニングシリ
    ンダ(12)の伸縮作動によりキャスタホイール(5)
    をサイドフォースに対して抗力が発生する方向へ自動的
    にθ角まで適宜にリーニングするよう構成されているこ
    とを特徴とするスノープラウのサイドフォース検出およ
    び抗力の発生装置。
  2. 【請求項2】 除雪車両(A)の前部に配設されてキャ
    スタホイール(5)を具備しアングリング機能を有した
    スノープラウ(B)において、除雪作業時に該スノープ
    ラウ(B)により発生するサイドフォースの力量を検出
    する方法として、スノープラウ(B)による排雪方向が
    左右に変更可能に具備されている左右のアングリングシ
    リンダ(11)の内部に発生する圧力を、該アングリン
    グシリンダ各々の油圧回路内に具備している圧力変換器
    (14)により検出し、その電気信号と共にキャスタホ
    イール(5)のリーニングシリンダ(12)に組込まれ
    ている位置検出センサからの電気信号を自動制御部(1
    6)に入力し、該自動制御部(16)はこの電気信号を
    基に演算処理しサイドフォースの力量に適合した指令信
    号を発信し、比例制御電磁切換弁(17)を介して左右
    のキャスタホイールのリーニングシリンダ(12)の伸
    縮作動によりキャスタホイール(5)をサイドフォース
    に対して抗力が発生する方向へ自動的にθ角まで適宜に
    リーニングするよう構成されていることを特徴とするス
    ノープラウのサイドフォース検出および抗力の発生装
    置。
  3. 【請求項3】 除雪車両(A)の前部にキャスタホイー
    ル(5)を具備したスノープラウ(B)を支持している
    支持枠(4)と除雪車両(A)のスノープラウ用昇降リ
    ンク機構において、昇降リンク(35)と支持枠(4)
    の間に連結フレーム(34)を配設し、昇降リンク(3
    5)の先端と連結フレーム(34)は横ピン(36)に
    より回動自在に連設され、連結フレーム(34)と支持
    枠(4)の左右間には平行リンク(32)が縦ピン(3
    1)により両端が回動自在に連設され、また支持枠
    (4)の背面中央部のブラケットと連結フレーム(3
    4)の右側ブラケット間には荷重変換器(33)の両端
    が各々縦ピン(31)により連設されているため、除雪
    作業時にスノープラウ(B)により発生するサイドフォ
    ースにより縦ピン(31)を枢軸としてスノープラウ
    (B)及び支持枠(4)が揺動するが、サイドフォース
    の力量を検出する荷重変換器(33)により揺動を止め
    ることにより検出し、その電気信号と共にリーニングシ
    リンダ(12)に組込まれている位置検出センサからの
    電気信号を自動制御部(16)に入力し、該自動制御部
    (16)はこの電気信号を基に演算処理しサイドフォー
    スの力量に適合した指令信号を発信し、比例制御電磁切
    換弁(17)を介して左右のキャスタホイールのリーニ
    ングシリンダ(12)の伸縮作動によりキャスタホイー
    ル(5)をサイドフォースに対して抗力が発生する方向
    へ自動的にθ角まで適宜にリーニングするよう構成され
    ていることを特徴とするスノープラウのサイドフォース
    検出および抗力の発生装置。
  4. 【請求項4】 請求項1ないし請求項3のいずれかに記
    載のスノープラウのサイドフォース検出および抗力の発
    生装置において、スノープラウ(B)の背面部の左右に
    各々縦軸(22)を枢軸として支持パイプ(29)が回
    動自在に連設され、該支持パイプ(29)の上下ブラケ
    ットには各々横軸(25)により上部リンク(23)及
    び下部リンク(24)が回動自在に連設され、各々のリ
    ンクの他端は横軸(19)により回動自在に支持フレー
    ム(30)に連設され、さらに支持フレーム(30)と
    フレーム(6)は横軸(20)により回動自在に連設さ
    れ、キャスタホイール(5)はフレーム(6)に挟持さ
    れ横軸(21)により回動自在に連設され、支持プレー
    ト(28)には調整ネジ(7)が螺合され、該調整ネジ
    (7)下方のフレーム(6)の上部にはガイドバー(2
    7)が固設され、キャスタホイール(5)が直立状態に
    おいてはガイドバー(27)の中央部に刻設されている
    凹部に調整ネジ(7)の下端部が位置設定され、該キャ
    スタホイール(5)のリーニング作動に従って調整ネジ
    (7)の下端部はガイドバー(27)の頂上部方向に移
    動するので、該キャスタホイール(5)の浮上を防止す
    ることになり、カッティングエッジ(C)との位置設定
    に変化がなくキャスタホイールの接地力を常に保持でき
    るよう構成されたことを特徴とするキャスタホイールの
    接地力保持装置。
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