JP3917973B2 - 作業車両のライト - Google Patents

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本発明は、トラクタ等の作業車両において、機体の前方周辺を照射するライトの構造に関する。詳細には操向ハンドルの操作に対応して点灯する作業灯の構造に関する。
従来から、トラクタ等の作業車両には夜間走行のため、機体前部、例えば、ボンネットまたはバンパーまたはフェンダー等の前部に走行用の前照灯を具備している。また、キャビン仕様のトラクタ等では夜間の作業時等のため、必要に応じキャビン前上部に作業灯が配設されているものもある。
また、夜間走行時において、機体旋回する方向にも前照灯により照射して安全走行ができるように、前照灯の照射方向が車両の転向方向に一致するように連動させるような構造を備えるものもある(例えば、特許文献1乃至3参照)。
また、機体の前部に直進用のライトと側方を照射する補助ライトを設けた技術も公知となっている(例えば特許文献4)。
実開昭49−83737号公報 実開昭52−7182号公報 実開昭52−66179号公報 特開平10−109588号公報
しかし、前記従来の作業灯は、キャビン仕様でないトラクタ等では後付けで取り付ける必要性が生じ、作業効率や意匠的な外観が良くなかった。
また、安全フレーム仕様の機体のように作業灯を具備しない機体では走行中等前方を照射するのは機体に一体的に固定された前照灯のみであり、キャビン仕様の機体で該キャビンに作業灯が配設されている場合においても、該作業灯はキャビン上方から機体前方を照射するだけであるので、機体を旋回する場合、作業地と未作業地を見分けることが難しく、作業者の視野角度が限定され安全面や作業面での不具合が発生するおそれがあった。
また、上述のような車輪の操向操作に合わせてリンク等を介して前照灯を回動する技術の場合、方向転換しようとする方向の機体の前方は照射されるという利点はあるが、機体前方は照射されなくなり、作業者の視野角度を完全には確保できる状態ではなかった。
また、機体が旋回しようとする方向の補助ライトを点灯する技術は高速走行する場合には必要であるが、作業車両等路上走行において低速で走行するような車両ではあまり必要ではなく、作業時のみ必要することもある。また、農用トラクタによる耕耘作業等では、未耕地と既耕地との境界を見ながら作業する場合があり、この場合直進走行でも側方を照射したい場合がある。また、畝と畝の間を走行する場合には、両側方を照射しながら作業したい場合もある。
そこで、本発明では、キャビンの有無に関わらず、かつ意匠性を損なうことなく作業灯を具備でき、部品点数の削減及び組立工程の簡略化や省コスト化が図れ、また、前記作業灯が操向ハンドルの操向操作に対応して点灯するようにして、或いは、必要に応じて左右の作業灯を点灯するようにして、夜間運転の際の安全面や作業面の向上に寄与し作業者の注意力による負担を軽減できる作業車両のライトを提供する。
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
機体前部に前方を照らす前照灯(18)と、前輪(3・3)の近傍を照らす左右の作業灯(19L・19R)を設けた作業車両のライトにおいて、前記左右の作業灯(19L・19R)は、作業時以外においては点灯不能に構成し、更に夜間作業時に片側の作業灯を常時点灯させるべく、作業時にONする作業スイッチ(33)と、リミットスイッチ(35L・35R)と、ラッチングリレー(54)を配置し、該リミットスイッチ(35L・35R)とラッチングリレー(54)の接点(54a)を並列接続し、該ラッチングリレー(54)の接点(54a)の他側の二つの端子には、前記作業灯(19L・19R)をそれぞれ接続し、該リミットスイッチ(35L・35R)を、左右のブレーキペダル(53L・53R)を踏むことによりONすべく構成し、作業時においては、作業スイッチ(33)をONして、旋回するために左右一側のブレーキペダル(53)を踏むことにより、一方のリミットスイッチ(35)がONしてラッチングリレー(54)が作動し、一方の作業灯(19)を点灯し、該一方側の作業灯(19)を点灯したまま旋回し、該一方側の作業灯(19)を点灯したまま直進作業を行うべく構成したものである。
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
以上のように構成することで、例えばロータリ耕耘装置で夜間耕耘作業をする場合、既耕地と未耕地の境界部分を目標に既耕地側を照らしながら操向して耕耘作業を行い、圃場端で未耕地側のブレーキペダルを踏んで未耕地側に旋回する。このとき未耕地側に作業灯を切り換えて照射することになり、その後、直進作業時においては既耕地側を照らして走行するのである。よって、枕地において旋回するときに作業灯の照射切り換えを行うことなく自動的に切り換えられ、作業性を向上することができるのである。
また、作業を行っていない場合や、直進走行時には自動で、一方の作業等が点灯不能となるので、バッテリの電力の消費も抑えることができ、省エネ化が図れる。
次に、発明の実施の形態を説明する。
図1は本発明に係る作業車両の一構成例であるトラクタの全体側面図、図2はライト部の平面断面図、図3は前輪支持部の前面一部断面図、図4は第一構成例の制御回路図、図5は本発明に係るライトを具備したトラクタの前部斜視図、図6は第二構成例の制御回路図、図7は第三構成例の制御回路図、図8は第四構成例の制御回路図である。
まず、本発明に係るトラクタ1の全体構成について、図1を用いて説明する。
トラクタ1は、車体の前端部に車体フレーム21を設け、該車体フレーム21の前下部にフロントアクスルケース10(図3に図示)を介して前輪3・3が支承され、該車体フレーム21後端に固設されたミッションケース9にリアアクスルケースを介して後輪4・4が支承されている。該車体フレーム21の前部には、エンジン5が載置され、該エンジン5の前方にはラジエータ6及びバッテリ7が配置されている。そして、エンジンルーム内に配置されるエンジン5やラジエータ6やバッテリ7等はボンネット16で被装され、該ボンネット16前部にはライト20が配置されている。
また、車体フレーム21の後部にはクラッチハウジング等を介してミッションケース9が締結固定され、該エンジン5と該ミッションケース9とはクラッチや伝動軸やユニバーサルジョイント等の動力伝達機構を介して連結されている。そして、前記ボンネット16後方に運転部2が配置され、該運転部2はキャビン12により覆われている。該運転部2はボンネット16の後部にダッシュボード8が配置され、該ダッシュボード8より後上方に操向ハンドル13が突出され、該ダッシュボード8の側面または後面には後述する前照灯用スイッチ32やキースイッチ等が配置され、ダッシュボード8下部の右側方にはブレーキペダルが配置され、左側方にはクラッチペダルが配置されている。前記操向ハンドル13近傍にはアクセルレバーや前後進切換レバー等が配置され、該操向ハンドル13後方には座席14が配置され、該座席14側部には主変速レバーや副変速レバー43やPTO変速レバー44やポジションレバー等が配置される。
次に、本発明に係るライト20について図2及び図5を用いて説明する。
図1、図2、図5に示すように、ライト20は、前記ボンネット16前端のフロントグリル17上部の左右に配置され、該ライト20はフロントグリル17上部のボンネット16内に間に形成される空間に配置される。該ライト20の前外側に配置するレンズ25は透明な合成樹脂またはガラスを平面視略U字状に構成し、該レンズ25の内側の正面側には、左右一対の前照灯用反射板22L・22Rを配置し、レンズ25内側の側面側には作業灯用反射板50L・50Rが固定されている。該前照灯用反射板22L・22Rは略半球状に構成して、それぞれ略中央底部に前照灯用電球23L・23Rを配置して前方を照らすようにして前照灯18を形成し、前記作業灯用反射板50L・50Rの略中央に作業灯用電球24L・24Rを配置して側方を照らすようにして作業灯19L・19Rを形成している。つまり、正面に前記前照灯18を配置してその左右両側に作業灯19L・19Rを配置し、これらを左右一体型のレンズ25で覆う構成となっている。すなわち、図5に示すように、前記ボンネット16前方の中央部上方に前照灯18、該前照灯18の左右両側に作業灯19L・19Rが一体的に4灯配置される状態となる。
従来においては、作業灯はキャビン仕様のトラクタや後付けで取り付ける等して、夜間の作業時等では前輪3・3近傍や側方が見づらかった。しかし、上記のように構成することによって、ライト20に前照灯用電球23L・23Rと作業灯用電球24L・24Rを、つまり前照灯18と作業灯19L・19Rを一体的に構成することができ、外観を損なうことなく、前輪3・3近傍及び側方を照らすことができて夜間作業も容易にできるようになった。そして、別構成で作業灯を追加するのに比べて、意匠性も良く、部品点数を削減でき、それに伴い組立工程の簡略化が図れ、コスト的にも優れたものとなる。なお、前記作業灯用電球24L・24Rの配置位置及び個数等は、前輪3・3近傍を照らされる位置であり、かつ意匠的な外観を損ねることがないならば、本構成例に限られるものではない。
次に、ライト20の点灯制御について説明する。
第一構成例の点灯回路は図4に示すように、バッテリ7に前照灯用スイッチ32が接続され、該前照灯用スイッチ32に作業スイッチ33と前照灯18が並列に接続され、前照灯用スイッチ32がONされると前照灯18が点灯され、更に、作業スイッチ33がONされると作業灯19L・19Rが点灯可能としている。該作業スイッチ33には検知手段となる左右のリミットスイッチ35L・35Rを介してそれぞれ作業灯19L・19Rが並列接続されている。こうして、作業灯19L・19Rは前照灯用スイッチ32と作業スイッチ33がONされ、かつ、リミットスイッチ35L・35RがONしたときのみ点灯するようにしている。
前記前照灯用スイッチ32は前述のように運転部2に配置され、本構成例では操向ハンドル13近傍のダッシュボード8に配置している。そして、該作業スイッチ33と前照灯用スイッチ32とは別々に配置することもでき、また、ロータリスイッチ等により一段目で前照灯用スイッチ32がONして、二段目で作業スイッチ33がONするように一体的に構成することもできる。
また、作業スイッチ33は走行操作具または作業操作具と連動させることができる。つまり、走行操作具と連動させる場合には、副変速レバー43の回動基部の高速変速位置に(図1)、または、ミッションケース9内の変速歯車の高速位置にスイッチまたはセンサーから構成した作業スイッチ33を配置し、副変速レバー43を変速操作して高速位置に位置すると、作業時以外であるから作業スイッチ33はOFFとし、作業灯19L・19Rは点灯せず、高速位置以外であれば作業時であるから作業スイッチ33はONとして作業灯19L・19Rを点灯可能とするのである。また、作業操作具と連動させる場合には、PTO変速レバー44の回動基部のニュートラル位置、または、ミッションケース9内のPTO変速装置の歯車のニュートラル位置にスイッチまたはセンサーで構成した作業スイッチ33を配置し、PTO変速レバー44がニュートラルに位置していると、作業時以外であるから作業スイッチ33はOFFとし、ニュートラル位置以外であれば作業時であるから作業スイッチ33はONとして作業灯19L・19Rを点灯可能とするのである。
前記リミットスイッチ35L・35Rは操向ハンドル13または前輪3の左右方向の角度が設定角度以上回転するとONする構成としている。この具体的構成について説明する。但し、リミットスイッチ35L・35Rは前記フロントアクスルケース10の左右両側に対称に配置され、左右略同じ構成となっているので、一側方(左側)について図3より説明する。
前記フロントアクスルケース10の左右両側には伝動ケース28が固設されており、該伝動ケース28を覆うように操向回動ケース29が回転自在に取り付けられている。該操向回動ケース29内にキングピン26が軸受等を介して回転自在に支持されている。また、該操向回動ケース29には車軸31が軸受等を介して回転自在に支持され、該車軸31に前輪3がボルト等によって固定されている。
前記操向回動ケース29は図示しないナックルアームと連結されて、該ナックルアームからはリンク等を介して操向ハンドル13(図1に図示)と連動連結されて、或いは、パワステシリンダと連動連結されて、操向ハンドル13の回動によって前輪3を左右操向回動できるようにしている。
そして、前記伝動ケース28の上部には固定部材40が固設されており、該固定部材40の前記キングピン26の延伸上方位置に回転軸36が回転自在に挿通されている。該回転軸36の上部にはアーム38とカム37Lが固定され、該アーム38は正面視逆L字状に構成されて他端を操向回動ケース29に固設されている。こうしてカム37Lはアーム38を介して前輪3とともに回動するように構成されている。該カム37Lに対向するように前記伝動ケース28またはフロントアクスルケース10にリミットスイッチ35Lが固定されている。該リミットスイッチ35Lとカム37Lはカバー34により覆われ、雨水や泥土等から保護され、誤作動が生じないようにしている。
前記カム37Lは図4に示すように、回転軸36を中心として大径部と小径部が形成され、カム37Lの外周にリミットスイッチ35Lの接点が当接するように配設している。よって、前記カム37Lは、回転軸36を中心に回動することによって前記リミットスイッチ35Lは小径部に当接しているときにOFF、大径部に当接しているときにONするように構成されている。このような構成によって、操向ハンドル13を回動操作することによって、ナックルアームを介して前記操向回動ケース29が回動し、前記アーム38を介してカム37Lが回動する。この回動によってカム37Lが設定角度以上回動すると大径部にリミットスイッチ35Lが当接してONし、作業灯19Lが点灯する構造となっている。なお、前記カム37Lの大きさや形状、または前記リミットスイッチ35Lを配置する位置等を調整することにより、操向ハンドル13を回動して前記作業灯19Lを点灯する設定角度を調整することができる。
また、設定角度以上操向ハンドル13を回動したときに作業灯19L(または19R)を点灯するための構成は前記構成に限定するものではなく、リミットスイッチ35やカム37は伝動ケース28内に配置することもでき、また、アーム38が直接リミットスイッチ35をON・OFFする構成とすることもできる。また、操向ハンドル13または前輪3の左右回転角の検知手段として、ポテンショメータやロータリエンコーダ等のセンサーを用いることも可能である。
以上のような構成にすることにより、夜間作業をする場合、前照灯用スイッチ32をONすることにより前照灯18が点灯し、更に、作業スイッチ33をON、または操作具と連動している場合には、操作具を作業側に変速すると、例えば、副変速レバー43を低速側に変速すると、作業スイッチ33がONし、作業走行時に操向ハンドル13を設定回転以上回転すると、リミットスイッチ35がONし、回転した側の作業灯19L(または19R)が点灯し、機体旋回側の前輪3近傍を照射することができ、障害物等がある場合等予め察知することが容易となり、より安全な運転が可能となる。
次に、作業灯19L・19Rを点灯制御する第二構成例について図6より説明する。
この構成例の場合、操向ハンドル13を設定角度以上回動すると、左右両側の作業灯19L・19Rを点灯するようにしている。つまり、前記カム37は伝動ケース28の左右一側に設け、或いは、操向ハンドル13を支持するハンドル軸に固設し、該カム37は円板の外周の一部を略半月状に切除し、該カムに対向してリミットスイッチ35を配置する。そして、該リミットスイッチ35は前記作業スイッチ33に直列接続して、更に作業灯19L・19Rと並列接続するのである。
こうして、夜間作業時において、前照灯用スイッチ32をONすることにより前照灯18が点灯し、更に、作業スイッチ33をON、または操作具と連動している場合には、操作具を作業側に変速すると、直進位置ではリミットスイッチ35の接点はカム37外周に当接せずOFFとなっている。直進位置から操向ハンドル13を設定回転以上回転すると、リミットスイッチ35の接点がカム37外周に当接してONとなり、左右両側の作業灯19L・19Rが点灯するのである。この旋回中、前照灯18及び作業灯19L・19Rが点灯するので、旋回機体周囲を照らすことができて、圃場端の様子が判り、切り返す場合など容易に周囲を判断することができる。また、左右一側のみまたはハンドル軸にのみカム37及びリミットスイッチ35を設けるので、部品点数を削減してコスト低減化を図ることができる。なお、カム37を伝動ケース28に設ける場合左右旋回時の回動角が異なるのでカム形状または固定位置は適宜変更する必要がある。
次に、作業灯19L・19Rを点灯制御する第三構成例について図7より説明する。
この構成例の場合、前記第一構成例の構成と第二構成例の構成と手動操作を選択できるようにしたものであり、前記前照灯用スイッチ32に選択スイッチ39aが接続され、該選択スイッチ39aの選択される側の第一の端子には、前記リミットスイッチ35の代わりにセンサー52の接点52L・52Rを介してそれぞれ作業灯19L・19Rと接続される。該センサー52はポテンショメータ等で構成して、設定角度以上回動するとONするようにしている。こうして、操向ハンドル13を回動して、設定角度以上前輪3が回動されると、旋回側の作業灯19Lまたは19Rが点灯するようにしている。
前記選択スイッチ39aの選択される側の第二の端子には、前記リミットスイッチ35の代わりにセンサー52の接点52aを介して作業灯19L・19Rと接続される。この左右の作業灯19L・19R間には接点39bを介して接続されており、該接点39bは選択スイッチ39aが第二の端子と接続したときにONする構成としている。また、接点52aはセンサー52が左右両方向に設定角度回転されるとONする構成としている。こうして、操向ハンドル13が設定角度以上回転されると、接点52aがONして、作業灯19L、更に接点39bを介して作業灯19Rが同時に点灯するようにしている。
また、前記選択スイッチ39aの選択される側の第三の端子には、前記リミットスイッチ35の代わりに手動スイッチ51L・51Rを介してそれぞれ作業灯19L・19Rと接続される。こうして、前照灯用スイッチ32をONして、選択スイッチ39aを第三の端子に接続しておき、必要な時のみ手動スイッチ51Lまたは51RをONすることにより、必要な側の作業灯19L・19Rまたは両方を点灯させることができるのである。この場合夜間作業時に、常時点灯させることもできるし、旋回時のみ手動で点灯させることもできるし、確認のために直進走行時でも必要に応じて点灯させることができる。
次に、作業灯19L・19Rを点灯制御する第四構成例について図8より説明する。
この場合、夜間作業時に片側の作業灯を常時点灯させるようにするためのものであり、第一構成例の作業スイッチ33にリミットスイッチ35L・35Rとラッチングリレー(キープリレー)54を接続する。リミットスイッチ35L・35Rは前記の如くカム37によりONする構成とすることもできるが、左右のブレーキペダル53Lまたは53Rを踏むことによりONする構成例で説明する。なお、リミットスイッチの代わりにセンサーを用いることもできる。そして、リミットスイッチ35L・35Rとラッチングリレー54の接点54aが並列接続され、該接点54aの他側の二つの端子に作業灯19L・19Rがそれぞれ接続されている。
このような構成において、夜間作業時に、作業スイッチ33をONして、旋回するために左右一側(例えば左側)のブレーキペダル53Lを踏むと、リミットスイッチ35LがONしてラッチングリレー54が作動して、その接点54aを切り換えて作業灯19Lを点灯し、左側を点灯したまま左旋回する。そして、左側の作業灯19Lを点灯したまま直進作業を行い、圃場端に至ると、未作業側は右側であるから、右ブレーキペダル53Rを踏んで右旋回し、このときリミットスイッチ35RがONされて、ラッチングリレー54が作動して、その接点54aを切り換えて、左側の作業灯19Lを消灯し、右側の作業灯19Rを点灯するのである。なお、所望の側の作業灯19が点灯していない場合は、その側のブレーキペダル53を踏むことにより点灯できる。
以上のように構成することで、例えばロータリ耕耘装置で夜間耕耘作業をする場合、既耕地と未耕地の境界部分を目標に既耕地側を照らしながら操向して耕耘作業を行い、圃場端で未耕地側のブレーキペダルを踏んで未耕地側に旋回する。このとき未耕地側に作業灯を切り換えて照射することになり、その後、直進作業時においては既耕地側を照らして走行するのである。よって、枕地において旋回するときに作業灯の照射切り換えを行うことなく自動的に切り換えられ、作業性を向上することができるのである。但し、リミットスイッチ35は操向ハンドルの回転に連動させることも可能である。また、前記スイッチやリレーはトランジスタ等のスイッチング素子を用いることも可能である。また、これらをマイクロコンピューター等でソフトにより制御する構成とすることもできる。また、作業灯はボンネットや機体フレームやバンパーの左右に配置することもできる。また、第四構成例の構成を、更に第三構成例の選択スイッチで選択できるように構成することもできる。
本発明に係る作業車両の一構成例であるトラクタの全体側面図。 ライト部の平面断面図。 前輪支持部の前面一部断面図。 第一構成例の制御回路図。 本発明に係るライトを具備したトラクタの前部斜視図。 第二構成例の制御回路図。 第三構成例の制御回路図。 第四構成例の制御回路図。
符号の説明
3 前輪
13 操向ハンドル
18 前照灯
19L・19R 作業灯
20 ライト
32 前照灯用スイッチ
33 作業スイッチ
35L・35R リミットスイッチ
43 副変速レバー
44 PTO変速レバー
52 センサー

Claims (1)

  1. 機体前部に前方を照らす前照灯(18)と、前輪(3・3)の近傍を照らす左右の作業灯(19L・19R)を設けた作業車両のライトにおいて、前記左右の作業灯(19L・19R)は、作業時以外においては点灯不能に構成し、更に夜間作業時に片側の作業灯を常時点灯させるべく、作業時にONする作業スイッチ(33)と、リミットスイッチ(35L・35R)と、ラッチングリレー(54)を配置し、該リミットスイッチ(35L・35R)とラッチングリレー(54)の接点(54a)を並列接続し、該ラッチングリレー(54)の接点(54a)の他側の二つの端子には、前記作業灯(19L・19R)をそれぞれ接続し、該リミットスイッチ(35L・35R)を、左右のブレーキペダル(53L・53R)を踏むことによりONすべく構成し、作業時においては、作業スイッチ(33)をONして、旋回するために左右一側のブレーキペダル(53)を踏むことにより、一方のリミットスイッチ(35)がONしてラッチングリレー(54)が作動し、一方の作業灯(19)を点灯し、該一方側の作業灯(19)を点灯したまま旋回し、該一方側の作業灯(19)を点灯したまま直進作業を行うべく構成したことを特徴とする作業車両のライト。
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