JP2516547B2 - 振動検知式ブレ―ド接地圧自動制御除雪車 - Google Patents
振動検知式ブレ―ド接地圧自動制御除雪車Info
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Description
全に露出するように、除雪ブレードの接地圧を自動で制
御する除雪車に関するものである。
よいという考えではなく、より安全に通れるようにしよ
うとの考えに基づいて行われている。このため、車がス
リップしないように、路面上の雪を完全に取り除いて、
アスファルト面が露出するまで除雪することが望まれて
いる。
めには、除雪車後方を視認しながらブレードの接地圧を
適宜調整しなければならず、前方への注意が散漫になっ
て危険である。
ては、ブレード接地圧の調整を自動で行えるようにする
ことを技術的課題とする。
めに本発明が採用した手段を説明すると、ブレード押圧
手段でブレード接地圧が調整可能にした除雪車に対し、
ブレード振動検出のための振動感知器を装備すると共
に、自動除雪制御器を設けて、この制御器で、振動感知
器で検出した振動状態から現在の除雪状態を推定しブレ
ード押圧手段を動作させるというものである。
る。
配置する。このブレードは、後述するブレード押圧手段
Pによって、トラック運転室内に配備される自動除雪制
御器Cの制御に従い、所定接圧で路面に押し付けられ、
路上の雪を除雪する。更に、このブレードには振動感知
器Sが装備され、この振動感知器Sが、検出したブレー
ド振動を電気信号に変換して、前記自動除雪制御器Cへ
送信する。
ている。振動感知器Sは、信号線で自動制御器へ連繋し
ており、ブレードにかかる加速度を電気信号に変換して
自動制御器Cへ送信する。
ピュータを採用しており、振動感知器Sで検出したブレ
ードの振動パターンから、現在進行中の除雪作業によっ
て、路上の雪が完全に除去されたかどうかを推定する。
つまり、通常の除雪作業ではブレードが路面に圧接され
トラックの走行によりブレードが路面上を擦って振動を
するのだが、路面から完全に雪が除かれてアスファルト
に直接ブレードが接している場合と、アスファルトを露
出させる完全な除雪ができずにブレードとアスファルト
との間に雪が残った場合とでは、ブレード振動のパター
ンが異なるので、現在のブレード振動を経験値と比較す
ることによって、路面上に残雪があるかどうか判断する
のである。詳しく説明すると、ブレード接地圧が同じな
らば、残雪がある場合の方が、ブレードが直接アスファ
ルト面に接触する場合に比較して、振動レベルが低くな
る傾向がある。実験では、残雪のある場合(図2中の圧
雪の項)には加速度で4〜8Gレベルの振動を行い、ア
スファルト面が完全に露出した場合(図2中の圧雪火花
の項)では8〜15Gレベルの振動を行った(図2参
照)。そこで、この経験値に合せて予じめ振動レベルの
閾値を決めておき(実施例では8G)、振動感知器で検
出した振動レベルが閾値より上か下かを比較して、残雪
があるかどうかを判断するのである。このとき、判断の
精度を上げるため、ブレードの振動レベルは、一定の時
間的幅をとってこの時間の中での平均値を算出してか
ら、閾値と比較するようにしておくとよい。そして、こ
の判断の結果、残雪があるものとされれば、自動除雪制
御器Cは、ブレード押圧手段Pを制御してブレードの接
地圧を一定量だけ増加させる。
ク、クリアランス筒体、第1流体圧シリンダとこれらを
支持する所定のブラケットから構成される。詳しく説明
すると、まず、トラックTのシャーシ下面に右前左後ろ
の状態に横並びした1対のメインブラケット16・16が固
設され、当該ブラケットに第1流体圧シリンダ14・14が
枢設される(図7参照)。そして、このブラケットに、
平行リンク18・18・…を介してクリアランス筒体17・17
が連結され、前記第1流体圧シリンダ14・14のロッド端
も当該筒体17・17に枢支連結される(図8参照)。更
に、かかる筒体17・17に対しブラケットを介して枢軸15
・15が水平に配設された上で、この枢軸15・15に、後述
のブレードを保持する複合ブレードブラケット12が枢支
されるのである。しかして、第1流体圧シリンダ14・14
が伸縮すれば、平行リンク、第1流体圧シリンダ、筒体
とメインブラケットで構成する略3角形のリンクフレー
ムが変形し、この略3角形リンクフレームの頂点に位置
する筒体17・17が昇降する。そして、筒体17・17が昇降
することによって、複合ブレードブラケット12が昇降
し、ブレードを昇降させ、あるいは路面に所定接地圧で
押し付けることができるのである。
自動制御器で作動制御されるバルブ機構Vが、図示しな
い流体圧供給源からの流体供給をコントロールすること
によって達成される。また、このバルブ機構Vは、第1
流体圧シリンダ14・14に印加される流体圧もコントロー
ルできるように構成され、これによって、ブレード押圧
手段Pの作動がコントロールでき、ブレード接地圧がコ
ントロールできるのである。もちろん、このブレードの
接地圧のコントロールも、自動制御器Cの指令にしたが
って行われる(図1参照)。
を有する2つの分割ブレード片11・11が、右側に位置す
べき分割ブレード片を左側のものより僅かに前に重ねら
れた状態で、前記の複合ブレードブラケット12に対しス
ライド自在に配設されることにより、構成される(図7
参照)。なお、この左右分割ブレード片11・11と複合ブ
レードブラケット12との間には、それぞれ第2流体圧シ
リンダ13・13が架設され、第2流体圧シリンダ13・13の
伸長により左右分割ブレード片が側方へ張り出し、ブレ
ード全体の幅が広げられるようになっている。逆に、こ
の第2流体圧シリンダ13・13が縮退すれば、ブレード全
体の幅は狭まる(図9参照)。
ードブラケット12の後面上部には、三角プレート23と弧
形プレート25とを連接してなるリンク機構と後述の可分
離継手とを介して、第3流体圧シリンダ24のロッド端が
連結されている(図10参照)。この第3流体圧シリンダ
24のボトム端は、シャフトから持ち出された枠木26に枢
支されるので、第3流体圧シリンダ24が伸長すると複合
ブレード全体が前方に倒れ込み、逆に第3流体圧シリン
ダ24が縮退すると複合ブレード全体が起き上がるように
なっている(図10、11参照)。また、可分離継手は、複
合ブレードブラケット12に固定された雄型噛合材21と、
第3流体圧シリンダ24のロッド端に枢設されるリンクに
固定された雌型噛合材22からなっており、両噛合材21・
22の凹凸が噛み合うことによって、複合ブレードブラケ
ット12とリンクとを連結する(図12〜14参照)。また、
リンクは、流体圧シリンダばかりではなくシャフト15に
も枢設され、後述のように可分離継手が2つに分離して
も、雌型噛合材22がシャフト15から所定の距離に保たれ
るよう配慮されている。このため、可分離継手の分離
後、第3流体圧シリンダ24を伸長させていくだけで、雄
型噛合材21と雌型噛合材22とが再び出会い、互いに噛合
する。
えたフレーム36が配設される。そして、このレールに
は、第5流体圧シリンダ35の伸縮により進退できる状態
で、シャッターブラケット34が保持される。このブラケ
ット34は、ブレード左端側へ持ち出されるように配設さ
れており、その持ち出された先端に、平行リンク33・33
を回動自在に備える。平行リンク33・33は、それぞれ2
本の棒材を棧で連結強化されたような形状をしており、
リンクのブラケットの反対側の端部に、シャッターブレ
ード31が支持されていて、シャッターブラケット34とシ
ャッターブレード31との間に架設された第4流体圧シリ
ンダ32・32の伸縮により、ブレード面の向きを一定に保
ったまま、上下に揺動する(図16参照)。
動除雪制御器Cの制御下にあるバルブ機構V’によっ
て、伸縮がコントロールされる。次に、自動除雪制御器
Cの各流体圧シリンダの制御と、これにより達成される
自動除雪について説明する。
てコントローラ4を備える。このコントローラは、トラ
ック運転室内の所定位置に配置され、その上面に、押釦
式の8種のスイッチ(自動モードスイッチ5a、回送モー
ドスイッチ5b、作業待機モードスイッチ5c、接地モード
スイッチ5d、押付モードスイッチ5e、一時回避モードス
イッチ5f、サイドシャッター開放スイッチ5g及びサイド
シャッター閉鎖スイッチ5h)と、3種のスライド式の設
定撮み(押し付け圧力設定撮み5i、左右バランス設定撮
み5j、ブレード幅設定撮み5k)とを持つ(図17、18参
照)。また、自動除雪制御器Cの入力装置としては、こ
のコントローラ4と前記振動感知器Sの他にも、トラッ
ク前面下部に設けられる2種のマーカー検出器(シャッ
ター用マーカー検出器5l、一時回避用マーカー検出器5
m)、複合ブレードブラケット12に配設されたブレード
センサ5nと除雪幅検出器5o、及びエンジンのタコメータ
に接続された回転数検出器5p、スピードメータに接続さ
れた速度検出器5q、それにトラックのアンチロッキング
ブレーキシステムに連動して信号出力するブレーキング
センサ5r、リミテッドスリッピングデフレンシャルに連
動して信号出力するグリップセンサ5s、アクセルの踏込
み量を監視するアクセルセンサ5tなどが、採用される。
前記バルブ機構V・V’と、運転室内に配置される作業
状態表示器6とが採用される(図18参照)。
ードスイッチ釦、作業待機モードスイッチ釦、接地モー
ドスイッチ釦、押付モードスイッチ釦、一時回避モード
スイッチ釦のいずれかが押されて、これらスイッチから
自動除雪制御器Cに信号入力が行われると、そのスイッ
チに応じて制御器Cはバルブ機構V・V’を作動させて
ブレード操作を行う。以下、このブレード操作を詳しく
説明する。
も基本的に行われる各種ブレード操作を列挙すれば、当
モードにおいては、ブレードの昇降、押し付け及び左右
バランスの調整、回動、幅の拡縮、シャッターブレード
の昇降の各操作である。この各操作の内、ブレードの昇
降は、第1流体圧シリンダの伸縮によって行われ、ま
た、ブレードの押し付けは、第1流体圧シリンダを伸長
させてブレードを降下させた状態で、第1流体圧シリン
ダ内の流体圧を所定値に保つことによって行われる。こ
の押し付けの際、2本ある第1流体圧シリンダの流体圧
を2つとも同じにするか、左右で別々にするかによっ
て、ブレード押し付けの左右バランスが調整される。
操作によって、5種の複合ブレードの作業モードを実現
する。第1の作業モードは、回送モードであり、2本の
第1流体シリンダを共に縮退させ、かつ、第3流体圧シ
リンダを伸長させて、ブレードを寝かせ全体を路面から
浮かせることによって達成される。第2の作業モード
は、作業待機モードであり、2本の第1流体シリンダを
共に縮退させ、かつ、第3流体圧シリンダを縮退させ
て、ブレードを立てたままエッジを路面から浮かせるこ
とによって達成される。第3の作業モードは、接地モー
ドであり、2本の第1流体圧シリンダを所定の長さに伸
ばすと共に、第3流体圧シリンダを縮退させて、ブレー
ドを立てつつエッジを路面すれすれの高さに保つことに
よって達成される。また、第4の作業モードは、押し付
けモードであり、第3流体圧シリンダを縮退させつつ、
2本の第1流体圧シリンダの内部にそれぞれ所定の流体
圧を加えて伸長させて、所定の接地圧でブレードのエッ
ジを路面に押し付けることにより達成される。このと
き、2本の第1流体圧シリンダ内部の流体圧をそれぞれ
変えれば、左右で接地圧の異なる押し付け状態が達成さ
れる。最後に、第5の作業モードは、一時回避モードで
あり、第3流体圧シリンダが縮退し、かつ、2本の第1
流体圧シリンダの内部にそれぞれ所定の流体圧を加えて
伸長させたままの状態から、右側の第1流体圧シリンダ
のみを所定量縮退し、ブレードの左端を接地したまま、
ブレードの右端を地面から僅かに浮かせることにより、
達成される。
業モード選択スイッチの内のどれが選択されているかに
従って、選択される。
他の入力器からの情報に基づき、自動除雪制御器が上記
5種の作業モードの内、押し付けモード、接地モード、
一時回避モードの3種から最も適当なモードを選択し
て、そのモードを実現する。この選択の基準となる情報
は、一時回避用マーカーの検出情報、トラックの速度情
報、エンジンの回転数情報、アクセルの踏込み量情報、
アンチロッキングブレーキシステムの作動情報、リミテ
ッドスリッピングデフレンシャルの作動情報、接地圧設
定値情報と左右バランス設定値情報、それにブレード振
動レベル情報である。
検出情報は、判断基準としての優先度が最も高く、一時
回避用マーカーの検出があったときは必ず一時的にブレ
ードを回避状態に移行させる。この一時回避用マーカー
検出情報は、例えば橋のジョイントのようなブレードに
引っ掛かる障害物のある場所の手前に予じめ埋設された
一時回避用マーカーを、一時回避用マーカー検出器が検
出することによって提供される。一時回避用マーカー
は、他の種のマーカーと区別するため、例えば特定の周
波数の電磁波を発振する発振器のようなものにする必要
がある。あるいは、フェライト磁性体を幅や数によって
識別されるバーコードのような特定パターンに埋設して
おくことによってマーカーを構成し、マーカー検出器を
電磁コイルとフェライトセンサから構成して、電磁コイ
ルの磁力により路面が磁化されたことをフェライトセン
サで認識するというような方法を採用しても良い。な
お、自動除雪制御器は、除雪車の標準走行速度から障害
物のある箇所を通り過ぎるための所要時間を予じめ設定
されており、一時回避用マーカーの検出があって一時回
避モードに移行した後、前記所要時間の経過を待ってか
ら、必ず除雪モードに復帰させるようになっている。
報とアクセルの踏込み量情報とを複合した情報、アンチ
ロッキングブレーキシステムの作動情報、リミテッドス
リッピングデフレンシャルの作動情報は、一時回避用マ
ーカー検出情報の次に、判断基準としての優先度が高
い。これらの情報は、それぞれ速度検出器、回転数検出
器とアクセルセンサ、ブレーキングセンサ、グリップセ
ンサから自動除雪制御器に入力される。そして、自動除
雪制御器は、速度検出器から入力されるトラックの速度
が所定値以下であれば、ブレードを接地モードに移行さ
せる。効率的な除雪にはある程度のスピードが必要であ
り、スピードが一定値以下の状態は、これから停止しよ
うとしているか、これから加速しようとしているかの何
れかの過渡的な状態であって、もし加速しようとしてい
るのならば、ブレードを路面に押し付けていると、加速
に大きな障害となるからである。また、自動除雪制御器
は、回転数検出器から入力されるエンジンの回転数が所
定値以下で、かつ、アクセルセンサから入力される踏込
み量が所定値以上であるときは、ブレードの接地圧を減
少させる。ブレードを路面に押し付けたままアクセルを
踏み込んで加速するためには、かなりのエンジントルク
が必要で、加速が必要なのにエンジンの回転数が一定値
以下に下がってしまったときには、エンジンの負荷を軽
くして回転数を高めてやる必要があるからである。な
お、アクセルセンサは、アクセルに連結されたワイヤ終
端の移動量を監視することによって、踏込み量の検出を
行う。更にまた、ブレーキングセンサからアンチロッキ
ングブレーキシステムの作動の検出情報を入力されたと
きには、自動除雪制御器はブレードの接地圧を所定量減
少させる。アンチロッキングブレーキシステムの作動
は、おおむね急ブレーキ時にタイヤがスリップしかけて
いるときに起こり、このようなときには片流状のブレー
ドの接地圧を緩めて、タイヤのグリップ力を高めてやる
と共に、路面からブレードにかかる力によりトラックが
横滑りするのを防いでやる必要があるからである。更
に、リミテッドスリッピングデフレンシャルの作動があ
ったときも、自動除雪制御器は、ブレードの接地圧を所
定量減少させる。リミテッドスリッピングデフレンシャ
ルの作動は、タイヤのスリップによって生じるので、こ
のようなときにはブレードの接地圧を減少させて、タイ
ヤのグリップ力を高めてやる必要があるからである。な
お、ブレードの押し付け圧と各タイヤにかかる荷重との
和は除雪車全体の重量にほぼ等しく、したがって、押し
付け圧を減少させるとタイヤにかかる荷重が増してグリ
ップ力が増すこととなる。
判断基準としては、一時回避用マーカー検出情報、トラ
ックの速度情報、エンジンの回転数情報とアクセルの踏
込み量情報、アンチロッキングブレーキシステムの作動
情報、リミテッドスリッピングデフレンシャルの作動情
報に劣後する。そして、これらの優先情報によるブレー
ド操作条件が満たされなかったときにのみ、ブレード操
作の判断基準となる。ブレード振動レベル情報は、接地
圧設定値情報、左右バランス設定値情報に優先するが、
基本的には、接地圧設定値情報や左右バランス設定値情
報と共に、除雪モード下でのブレード接地圧を制御する
ために用いられる。もちろん、このブレード振動レベル
情報は、前記振動感知器Sから送られるものであり、こ
の振動レベルに応じて、自動除雪制御器は、現在進行中
の除雪作業によってアスファルト面が露出しているかど
うかを判断し、アスファルト面の露出がないと判断した
ときには、ブレードの接地圧を増加させるのである。
速度情報、エンジンの回転数情報とアクセルの踏込み量
情報、アンチロッキングブレーキシステムの作動情報、
リミテッドスリッピングデフレンシャルの作動情報とい
う、優先的な情報が、自動除雪制御器の判断するブレー
ド操作のための条件から外れたときには、制御器はブレ
ードを除雪モードに移行させる。このとき、ブレードの
接地圧は、接地圧設定値情報と左右バランス設定値情報
とに従う。接地圧設定値情報は、押し付け圧力設定撮み
によって入力され、左右バランス設定値情報は、左右バ
ランス設定撮みによって入力される。マイクロコンピュ
ータは、接地圧設定値情報に左右バランス設定情報に基
づく補整をかけて、左右の第1流体圧シリンダ内部にそ
れぞれ所定の流体圧を負荷して、ブレードを撮みの設定
どおりに押し付けするのである。そして、このブレード
押し付けの下で除雪作業を行い、ブレード振動レベル情
報によるブレード接地圧の補正が必要なときには、上記
のとおりこれを行う。
ッチ以外の5種の作業モード選択スイッチ(回送モード
スイッチ、作業待機モードスイッチ、接地モードスイッ
チ、押付モードスイッチ、一時回避モードスイッチ)の
いずれかが選択されたときには、ブレードをそれぞれの
スイッチに対応した作業モードに移行させる。この選択
後、自動モードスイッチを含む他の作業モードスイッチ
のいずれかが選択されるまでは、同一の作業モードが保
たれる。
のモードのいずれの状態にあるかを問わず、また、6種
の作業モード選択スイッチのいずれが選択されているか
を問わずに、現在のブレード幅にしたがって、シャッタ
ーブラケットのスライドを制御する。まず、ロータリー
エンコーダを採用した除雪幅検出器で、現在の分割ブレ
ード片の張り出し量を測定して、自動除雪制御器で現在
のブレード幅を算定する。それと同時に、自動除雪制御
器は、ブレード左端の位置を算定して、シャッターブレ
ードを閉めたときにシャッターブレードがブレードの左
端位置よりも僅かに左の位置にくるように、シャッター
ブラケットをスライドさせるのである。
選択スイッチのいずれが選択されているかを問わず、ブ
レードが5種のモードのいずれの状態にあるかを問わず
に、原則的にブレード幅設定撮みで設定された幅にした
がって、自動除雪制御器が拡縮する。したがって、ブレ
ード幅設定撮みを動かすと、ブレード幅とシャッター位
置とが同時に変化することとなる。
的には、サイドシャッター開放スイッチ及びサイドシャ
ッター閉鎖スイッチの選択があったときに、自動除雪制
御器が行う。ただし、自動モードスイッチが選択されて
いるときに、シャッター用マーカー検出器のマーカー検
出があったときには、シャッターブレードを開閉動作す
る。このシャッター用マーカーは、一時回避用マーカー
と類似の構成を採ることができ、交差点などの投雪中止
の望まれる区間の両端に配置しておく必要がある。そし
て、シャッターブレードを開放したまま、除雪車がこの
区間に差しかかったときには、シャッター用マーカー検
出器が第1のシャッター用マーカーを検出して、自動除
雪制御器がシャッターブレードを閉鎖し、除雪車が当該
区間を通りすぎるときに、シャッター用マーカー検出器
が第2のシャッター用マーカーを検出して、自動除雪制
御器がシャッターブレードを閉鎖するのである。
ド選択スイッチのいずれが選択されているかを問わず
に、ブレードのエッジが障害物に引っ掛かって反転して
倒れてしまったときには、近接スイッチ採用のブレード
センサでこれを検出して、障害物の上をブレードが通り
すぎるのに充分な時間が経過した後に、第3流体圧シリ
ンダを伸長させ縮退させて、ブレードを起立状態に復帰
させる。
ド選択スイッチのいずれが選択されているかを問わず
に、運転室内の作業状態表示器に、現在のブレードモー
ド、ブレード振動レベル情報に基づいて判断したアスフ
ァルト面露出の有無、シャッターブレードの開放または
閉鎖を表示させて、運転席より後部にあるブレードを直
接視認することなく、オペレータにブレード状態を確認
させ、ブレード操作判断の一助とする。
作業中のブレード接地圧の操作を自動化してオペレータ
の負担を軽減し、安全な高速除雪を実現するもので、産
業上の利用価値が高い。
る。
示すグラフである。
の側面図である。
の平面図である。
面図である。
略して示した、実施例における複合ブレードの背面図で
ある。
ブレード(起立状態)の断面図である。
ブレード(継手が分離した状態)の断面図である。
面図である。
断面図である。
面図である。
である。
である。
ある。
するブロック線図である。
説明するための、シャッターブレードを省略して示した
側面図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 ブレード押圧手段でブレードの路面への
接地圧が調整可能な除雪車であって、ブレードの振動を
検出する振動感知器が装備されると共に、当該振動感知
器で検出した振動状態に基づいて現在の除雪状態を推定
し、この除雪状態推定結果に応じてブレード押圧手段を
動作させる自動除雪制御器を有することを特徴とする振
動検知式ブレード接地圧自動制御除雪車。 - 【請求項2】 ブレード押圧手段が、ブレードを吊架支
持する流体圧シリンダであることを特徴とする請求項1
記載の振動検知式ブレード接地圧自動制御除雪車。 - 【請求項3】 振動感知器が、加速度計であることを特
徴とする請求項1記載の振動検知式ブレード接地圧自動
制御除雪車。 - 【請求項4】 自動除雪制御器が、マイクロコンピュー
タであることを特徴とする請求項1記載の振動検知式ブ
レード接地圧自動制御除雪車。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5083653A JP2516547B2 (ja) | 1993-04-09 | 1993-04-09 | 振動検知式ブレ―ド接地圧自動制御除雪車 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5083653A JP2516547B2 (ja) | 1993-04-09 | 1993-04-09 | 振動検知式ブレ―ド接地圧自動制御除雪車 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06294110A JPH06294110A (ja) | 1994-10-21 |
JP2516547B2 true JP2516547B2 (ja) | 1996-07-24 |
Family
ID=13808417
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5083653A Expired - Lifetime JP2516547B2 (ja) | 1993-04-09 | 1993-04-09 | 振動検知式ブレ―ド接地圧自動制御除雪車 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2516547B2 (ja) |
-
1993
- 1993-04-09 JP JP5083653A patent/JP2516547B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06294110A (ja) | 1994-10-21 |
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