JP2001348904A - 作業機のドーザ装置 - Google Patents

作業機のドーザ装置

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JP2001348904A JP2000172551A JP2000172551A JP2001348904A JP 2001348904 A JP2001348904 A JP 2001348904A JP 2000172551 A JP2000172551 A JP 2000172551A JP 2000172551 A JP2000172551 A JP 2000172551A JP 2001348904 A JP2001348904 A JP 2001348904A
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 ドーザ装置のコンパクト化を図ると共に、チ
ルトシリンダの一端側を枢支するチルトフレームとの接
続部分の信頼性を向上させる。 【解決手段】 左右方向に直交し且つ相互に直交するア
ングル支点軸44とチルト支点軸45とを備えたクロス
ピン構造体12を備え、このクロスピン構造体12にブ
レード10を、該ブレード10の左右の端部側が上下に
揺動するようにチルト支点軸45廻りに回動自在に支持
し、クロスピン構造体12を揺動支持体11に、ブレー
ド10の左右の端部側が前後に揺動するようにアングル
支点軸44廻りに回動自在に支持し、ブレード10をチ
ルト支点軸45廻りに揺動させるチルトシリンダ71の
一端側を枢支するチルトフレーム55をクロスピン構造
体12と一体化する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、バックホー等の建
設・土木機械等の作業機に設けられるドーザ装置に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】バックホーにあっては、図10に示すよ
うに、走行装置3の前部にドーザ装置5が設けられてい
る。このドーザ装置5は、図11及び図12を参照する
と、走行装置3のフレーム3Aに後端側が左右方向の軸
心廻りに回動自在に枢着されて上下揺動自在とされた揺
動支持体11の前部にブレード10を備えてなり、走行
装置3のフレーム3Aと揺動支持体11との間に介装さ
れた油圧シリンダ18の伸縮動作によって上下揺動自在
とされている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記ドーザ装置5にあ
っては、ブレード10が揺動支持体11に対して、左右
方向の軸に直交し且つ互いに直交する2軸廻りに回動自
在に支持されたものがあるが、この2軸が前後に離れて
設けられていると、前後長さが長くなって大型化する等
の問題があるので、図16〜図17に示すように構成し
たものが考えられている。この図16〜図17に示すも
のにあっては、揺動支持体11の前部に、前記直交する
2軸44,45を有するクロスピン構造体12を設けこ
のクロスピン構造体12にブレード10を支持してい
る。
【0004】クロスピン構造体12は、ボディ43と、
このボディ43を揺動支持体11の前部に上下方向の軸
心廻りに回動自在に支持するアングル支点軸44と、ボ
ディ43にブレード10を前後方向の軸心廻りに回動自
在に支持するチルト支点軸45とを有する。なお、前記
説明は、図11に示すように、揺動支持体11を前後方
向に沿う方向とした状態で説明したものであり、揺動支
持体11は、この状態から上下に揺動自在とされてい
る。
【0005】前記ボディ43の左側に形成した取付座面
90には、チルトフレーム55がボルト91によって取
付固定されている。このチルトフレーム55と揺動支持
体11とに亘って油圧シリンダからなるアングルシリン
ダ61が介装され、このアングルシリンダ61を伸縮さ
せることにより、チルトフレーム55及びクロスピン構
造体12と伴にブレード10が、アングル支点軸44の
軸心廻りに揺動する。また、チルトフレーム55とブレ
ード10とに亘って油圧シリンダからなるチルトシリン
ダ71が介装され、このチルトシリンダ71を伸縮させ
ることにより、チルトフレーム55及びクロスピン構造
体12に対してブレード10が、チルト支点軸45の軸
心廻りに揺動する。
【0006】前記図16〜図17に示すものにあって
は、クロスピン構造体12にチルトフレーム55を取り
付けるのにボルト91によって固定しているので、ブレ
ード10をチルトした状態(ブレード10をチルト支点
軸45廻りに揺動させてブレード10の左右一端側を接
地させると共に、他端側を地面から浮かせた状態)で、
ドーザシリンダ18を伸長させて、機体を持ち上げる
と、ブレード10の端部で機体を支えることとなり、ク
ロスピン構造体12とチルトフレーム55とを連結して
いるボルト91に強大な荷重が作用する。
【0007】この荷重を繰り返し作用させると、前記ボ
ルト91にゆるみが生じ、破損に至る。そこで、ボルト
91のサイズアップ(径大化)やボルト91の個数を増
やすこと或いはボルト91間ピッチの増大等を図って、
前記ボルト91に作用する荷重に対する対策を行いたい
が、スペースの関係上、これ以上のボルト数量アップ等
はできない。また、取付座面90の面積を大きくする
と、クロスピン構造体12が大型化する。
【0008】本発明は、前記問題点に鑑みて、クロスピ
ン構造体を採用してドーザ装置全体のコンパクト化を図
ると共に、クロスピン構造体とチルトフレームとの接続
部分の信頼性を向上したドーザ装置を提供することを目
的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明が技術的課題を解
決するために講じた技術的手段は、機体側に上下揺動自
在に支持された揺動支持体にブレードを支持した作業機
のドーザ装置において、左右方向に直交し且つ相互に直
交するアングル支点軸とチルト支点軸とを備えたクロス
ピン構造体を備え、このクロスピン構造体にブレード
を、該ブレードの左右の端部側が上下に揺動するように
チルト支点軸廻りに回動自在に支持し、クロスピン構造
体を揺動支持体に、ブレードの左右の端部側が前後に揺
動するようにアングル支点軸廻りに回動自在に支持し、
ブレードをチルト支点軸廻りに揺動させるチルトシリン
ダの一端側を枢支するチルトフレームをクロスピン構造
体と一体化したことを特徴とする。
【0010】また、チルトフレームと揺動支持体との間
に、ブレードをアングル支点軸廻りに揺動させるアング
ルシリンダを介装してもよい。また、揺動支持体の前部
に上下一対の支持ブラケットを設け、これら支持ブラケ
ット間にクロスピン構造体のボディを介在し、該ボディ
とは別体で形成したアングル支点軸を上下支持ブラケッ
ト及びボディに亘って挿通してもよい。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図10において、1は、(旋回)
作業機として例示するバックホーであり、該バックホー
1は上部の旋回体2と、下部の走行装置3とから主構成
されており、旋回台6が上下方向の旋回軸廻りに旋回し
ても、該旋回台6の後面側が走行装置3の左右幅外に、
はみ出さないように、旋回台6の後面側を平面視弧状
(略円弧状)に構成した小型の後方小旋回バックホーと
称されるものである。
【0012】なお、バックホー1の走行方向(図10の
左右方向)を前後方向といい、この前後方向に直交する
横方向(図10の紙面貫通方向)を左右方向という。ま
た、旋回台6と走行装置3等で作業機1の機体が構成さ
れている。走行装置3は、トラックフレーム3Aの左右
両側に、アイドラ3B、駆動輪3C、トラックローラ3
D及びキャリアローラ3Fを回転自在に支持し、これら
にゴムクローラ形式(又は鉄クローラ形式)の無端帯状
の弾性クローラ4を巻き掛け、駆動輪3Cを油圧モータ
等で駆動してなるクローラ式走行装置が採用されてい
る。
【0013】旋回体2は、走行装置3上に上下方向の旋
回軸回りに旋回自在に支持された旋回台6と、旋回台6
の前部に設けられた作業装置(掘削装置)7と、旋回台
6上に設けられた運転席8と、エンジン,燃料タンク,
油圧ポンプ,作動油タンク,ラジエータ,バッテリー等
の旋回台6に搭載された各種機器等とを備えて構成され
ている。旋回台6は、後部に、旋回台6前部に備えた作
業装置7等に対する重量バランスを図り且つ旋回台6の
後部を構成するカウンタウエイト20(プロテクタ)を
備えている。
【0014】旋回台6の前部には前方突出状に上下一対
の支持ブラケット26が設けられ、この支持ブラケット
26には、揺動ブラケット27が上下軸廻りに左右揺動
自在に支持されている。この揺動ブラケット27に横軸
廻りに揺動自在自在に支持されたブーム28と、このブ
ーム28の先端側に横軸廻りに揺動自在に支持されたア
ーム29と、このアーム29の先端側にスクイ・ダンプ
動作可能に取り付けられたバケット30とから前記作業
装置7が主構成されており、これらブーム28、アーム
29、バケット30は、それぞれ油圧シリンダからなる
ブームシリンダ31、アームシリンダ32、バケットシ
リンダ33によって作動可能とされている。
【0015】図1〜図9、図11及び図12に示すよう
に、走行装置3の前部にはドーザ装置5(チルトアング
ルドーザ装置)が備えられている。なお、図11及び図
12は旋回台6を180°旋回させた状態を示してい
る。このドーザ装置5は、前部にブレード10を備えて
おり、このブレード10は、走行装置3のトラックフレ
ーム3Aに上下揺動自在に支持された揺動支持体11の
前部に、クロスピン構造体12を介して取り付けられて
いる。揺動支持体11は、図11及び図12に示すよう
に、左右一対の揺動アーム13を備え、これら左右揺動
アーム13の後端側が、トラックフレーム3Aに設けら
れたブラケット14に支軸15を介して左右方向の軸心
廻りに回動自在に取り付けられていて、揺動支持体11
が支軸15の軸心廻りに上下揺動自在とされている。
【0016】また、左右の揺動アーム13は、前部側が
前部壁21、上下部壁22A,22B、及び連結部材2
3によって連結されている。また、連結部材23の左右
方向中央側には、左右一対のブラケット16が設けら
れ、このブラケット16とトラックフレーム3Aに設け
たブラケット17との間に油圧シリンダからなるドーザ
シリンダ18が介装され、このドーザシリンダ18の伸
縮によって揺動支持体11が上下に揺動されるように構
成されている。また、揺動支持体11の前部には、前部
壁21に固定された上下一対の支持ブラケット19が設
けられている。
【0017】ブレード10は、図2及び図3に示すよう
に、左右の側板35と、この左右側板35間の前面壁3
6と、この前面壁36下部の刃板37と、前面壁36の
背面に設けられた第1の補強壁38と、この第1の補強
壁38と前面壁36との間に設けられた第2の補強壁3
9と、第1の補強壁38の背面側上部に設けられた第3
の補強壁40等とから主構成されており、刃板37は前
面壁36の下部に固着された取付体41に多数組のボル
ト・ナットを介して取付固定されている。クロスピン構
造体12は、図1〜図9に示すように、ボディ43と、
左右方向の軸に直交し且つ互いに直交する軸心を有する
2軸44,45(ドーザ装置5が図に示す状態、すなわ
ち、揺動支持体11が前後方向に沿う状態において、上
下方向の軸心を有するアングル支点軸44と、前後方向
の軸心を有するチルト支点軸45との2軸)とを備えて
いる。
【0018】ボディ43は、例えば、SCM435で形
成され、円柱体の外周面の、径方向対称位置にある2面
を、軸心方向に亘って平坦面46に形成してなる。ボデ
ィ43には、その軸心方向に直交し且つ平坦面46にも
直交する挿通孔47が貫通形成され、その挿通孔47に
アングル支点軸44がブッシュを介して軸心廻りに回動
自在に挿通されている。また、ボディ43の軸心方向の
両端面には、該ボディ43の軸心方向と一致するように
(アングル支点軸44の軸心と直交するように)チルト
支点軸45が一体的に設けられている。
【0019】アングル支点軸44は、揺動支持体11の
前部の、上下各支持ブラケット19に設けられたボス部
48にも挿通されていると共に、アングル支点軸44の
上部側に固定された固定板49を上側の支持ブラケット
19にボルト50によって固定されており、これによっ
て、支持ブラケット19にクロスピン構造体12がアン
グル支点軸44の軸心廻りに回動自在に支持されてい
る。なお、クロスピン構造体12を上下の支持ブラケッ
ト19に取り付ける場合には、アングル支点軸44を挿
通孔47から抜脱した状態で、ボディ43を、その挿通
孔47が支持ブラケット19のボス部48の孔と一致す
るように、上下のボス部48間に配置し、その後、アン
グル支点軸44をボス部48及び挿通孔47に上方から
挿通すると共に、ボルト50によって固定板49を支持
ブラケット19に固定する。
【0020】クロスピン構造体12を支持ブラケット1
9に取り付けた状態では、一対のチルト支点軸45はボ
ディ43の前後に位置し、各チルト支点軸45には、筒
体51F,51Rがブッシュを介して軸心廻りに回動自
在に外嵌されている。前側の筒体51Fは、ブレード1
0の背面側に固定され、後側の筒体51Rには、ブラケ
ット52の一端側が固定され、ブラケット52の他端側
は、ブレード10の背面側に固定された取付部材53に
ボルト等によって取付固定されており、これによって、
ブレード10がクロスピン構造体12に、チルト支点軸
45の軸心廻りに回動自在に支持されている。
【0021】また、クロスピン構造体12のボディ43
(の右側)には、チルトフレーム55が溶接等によって
固着されていて、チルトフレーム55がクロスピン構造
体12と一体化されている(チルトフレーム55がクロ
スピン構造体12から一体的に延設されている)。この
チルトフレーム55は、例えば、SS400から成る板
材によって形成され、図1、図4〜図8に示すように、
一端側(左端側)がクロスピン構造体12のボディ43
に溶接固定された上下のフレーム構成部材56,57
と、この上下フレーム構成部材56,57及びボディ4
3に溶接固定された前フレーム構成部材58とを備えて
主構成されている。
【0022】上下各フレーム構成部材56,57の他端
側(右端側)には、それぞれボス部59が設けられ、こ
のボス部59に挿通される枢軸60を介して、油圧シリ
ンダからなるアングルシリンダ61の一端側(シリンダ
ロッドエンド)がアングル支点軸44の軸心と平行な軸
心廻りに回動自在に取付支持されている。このアングル
シリンダ61の他端側(シリンダ本体側)は揺動支持体
11の右側面(右側の揺動アーム13)に設けられたブ
ラケット62にアングル支点軸44の軸心と平行な軸心
廻りに回動自在に取付支持されている(図12参照)。
【0023】したがって、アングルシリンダ61を伸縮
させることにより、チルトフレーム55及びクロスピン
構造体12と伴にブレード10の左右の端部側がアング
ル支点軸44の軸心廻りに前後に揺動する。また、前フ
レーム構成部材58から上方にブラケット63が一体的
に延設されると共に、このブラケット63の後方側に上
フレーム構成部材55上に立設されて溶接固定されたブ
ラケット64が設けられ、これらブラケット63,64
にはそれぞれボス部65が設けられている。
【0024】また、ブレード10の背面上部(第3の補
強壁40の背面)に固定の支持部材66には、前後一対
のブラケット67が設けられ、これらブラケット67に
はそれぞれボス部68が設けられている。そして、チル
トフレーム55側のボス部65間には、油圧シリンダか
ら成るチルトシリンダ71の一端側(シリンダ本体側)
が枢軸69を介してチルト支点軸45の軸心と平行な軸
心廻りに回動自在に枢着され、ブレード10側のボス部
68間には、チルトシリンダ71の他端側(シリンダロ
ッドエンド)が枢軸54を介してチルト支点軸45の軸
心と平行な軸心廻りに回動自在に枢着されている。
【0025】したがって、チルトシリンダ71を伸縮さ
せることにより、チルトフレーム55及びクロスピン構
造体12に対して、ブレード10の左右の端部側がチル
ト支点軸45の軸心廻りに上下に揺動する。なお、72
は、チルトシリンダ71等を覆うカバー体であり、ブレ
ード10側に取り付けられている。また、チルトフレー
ム55は、ブレード10から後方に離反不能で且つブレ
ード10のチルト支点軸45廻りの揺動は許容するよう
に、ブレード10に係合している。
【0026】図1及び図9等に示すように、チルトフレ
ーム55の前フレーム構成部材58の前面には取付部材
73が固定され、この取付部材73の前面側には、ブレ
ード10の背面側に摺接し且つ取付部材73から左右に
突出状とされた係合部材74がボルト75によって固定
されている。また、係合部材74の左右両側には、ブレ
ード10の背面側に固定されたナット部材76が配置さ
れており、前記取付部材73の左右両側には、チルトフ
レーム55の前フレーム構成部材58の前面に摺接し且
つ前記係合部材74の後面側にも摺接する被係合部材7
7が配置されていると共に、この被係合部材77はナッ
ト部材76にボルト78によって取付固定されている。
【0027】係合部材74が被係合部材77に係合する
ことで、チルトフレーム55は、ブレード10から後方
に離反不能であると共に、ブレード10のチルト支点軸
45廻りの揺動は許容されるようになっている。また、
図3に示すように、クロスピン構造体12には、潤滑油
(グリス)を供給するための孔88a,88b,88
c,88dや溝89等が形成されている。バックホー1
にあっては、例えば、バケット30で跳ね上げた石等が
ブームシリンダ31のシリンダロッド31a等に当たっ
て、シリンダロッド31aを傷つける惧れのないよう
に、プロテクタ79が設けられている。
【0028】また、バックホー1にあっては、掘削装置
7のバケット30の替わりにブレーカを装着することが
あるが、図15に示すように、プロテクタ79の正面7
9aが平坦面であれば、ブレーカの先端が、プロテクタ
79の正面79aに衝当するとプロテクタ79が変形し
てシリンダロッド31a及びシリンダチューブ(シリン
ダ本体)31bを傷つける惧れがあると共に、プロテク
タ79がシリンダロッド31aを主に保護するものであ
れば、ブレーカの先端がシリンダチューブ31bに衝当
してこれを損傷させる惧れがある。
【0029】そこで、本実施の形態では、図13及び図
14に示すように、プロテクタ79の正面を山形に形成
すると共に、プロテクタ79をシリンダロッド31aの
ロッドエンドからシリンダチューブ31bの基部に亘っ
て形成している。これによって、ブレーカの先端がプロ
テクタ79に衝当しても、横に逃げ、プロテクタ79が
変形しにくいと共に、プロテクタ79が断面三角形状を
呈しており、強度が高く変形しにくいように構成されて
いる。また、シリンダチューブ31bも保護される。
【0030】前記プロテクタ79は、シリンダロッド3
1a側に固定されこれを保護する第1カバー80と、シ
リンダチューブ31b側に固定されこれを保護する第2
カバー81とを有する。第1カバー80及び第2カバー
81は、正面側が屈曲した断面山形のアングル鋼等によ
って形成されている。シリンダロッド31aには、支持
板82の一端側が固定手段83を介して固定されてお
り、この支持板82に第1カバー80が固定されてい
る。また、この支持板82はシリンダチューブ31bに
設けられた接当部材84に摺動自在に接当していると共
に、接当部材84に固定したガイド部材85に摺動自在
に接当している。
【0031】また、シリンダチューブ31bの基部側に
は、支持板86の一端側が固定手段87を介して固定さ
れており、この支持板86に第2カバー81が固定され
ている。また、この支持板86は前記支持板82に接当
部材等を介して摺動自在に接当している。また、第2カ
バー81及び支持板86は、ブームシリンダ31を収縮
させたときに、第1カバー80内に入り込むように構成
されている。なお、第1カバー80が、第2カバー81
内に入り込むように構成してもよい。
【0032】なお、図例では、チルトフレーム55は溶
接によってクロスピン構造体12と一体化されたものが
開示されているが、チルトフレーム55とクロスピン構
造体12とを鋳造によって形成することにより一体化し
てもよい。また、1つの部材を切削加工することで一体
化されたチルトフレーム55とクロスピン構造体12と
を形成するようにしてもよい。また、チルトフレーム5
5とクロスピン構造体12とを鍛造により一体化しても
よい。さらに、接着することにより、チルトフレーム5
5とクロスピン構造体12とを一体化してもよい。
【0033】
【発明の効果】本発明によれば、機体側に上下揺動自在
に支持された揺動支持体にブレードを支持した作業機の
ドーザ装置において、左右方向に直交し且つ相互に直交
するアングル支点軸とチルト支点軸とを備えたクロスピ
ン構造体を備え、このクロスピン構造体にブレードを、
該ブレードの左右の端部側が上下に揺動するようにチル
ト支点軸廻りに回動自在に支持し、クロスピン構造体を
揺動支持体に、ブレードの左右の端部側が前後に揺動す
るようにアングル支点軸廻りに回動自在に支持すること
により、ドーザ装置のコンパクト化が図れると共に、ブ
レードをチルト支点軸廻りに揺動させるチルトシリンダ
の一端側を枢支するチルトフレームをクロスピン構造体
と一体化することにより、クロスピン構造体とチルトフ
レームとの接続部分の信頼性を向上させることができ
る。
【0034】また、チルトフレームと揺動支持体との間
に、ブレードをアングル支点軸廻りに揺動させるアング
ルシリンダを介装することにより、部材の兼用化が図れ
る。また、揺動支持体の前部に上下一対の支持ブラケッ
トを設け、これら支持ブラケット間にクロスピン構造体
のボディを介在し、該ボディとは別体で形成したアング
ル支点軸を上下支持ブラケット及びボディに亘って挿通
することにより、クロスピン構造体を揺動支持体に容易
に組み付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】要部の正面図である。
【図2】要部の側面一部断面図である。
【図3】要部の側面断面図である。
【図4】ブレード取付部分の平面図である。
【図5】ブレード取付部分の平面図である。
【図6】クロスピン構造体とチルトフレームの平面図で
ある。
【図7】クロスピン構造体とチルトフレームの背面図で
ある。
【図8】クロスピン構造体とチルトフレームの側面一部
断面図である。
【図9】チルトフレームとブレードとの係合部分の平面
断面図である。
【図10】バックホーの全体側面図である。
【図11】ドーザ側面の側面図である。
【図12】ドーザ装置の平面図である。
【図13】ブームシリンダとプロテクタの側面断面図で
ある。
【図14】図13のA−A線矢示断面図である。
【図15】従来のバックホーのブームシリンダのプロテ
クタを示す斜視図である。
【図16】比較例に係るクロスピン構造体とチルトフレ
ームの正面図である。
【図17】比較例に係るクロスピン構造体とチルトフレ
ームの平面図である。
【図18】比較例に係るクロスピン構造体の側面図であ
る。
【符号の説明】
10 ブレード 11 揺動支持体 12 クロスピン構造体 19 支持ブラケット 44 アングル支点軸 45 チルト支点軸 55 チルトフレーム 61 アングルシリンダ 71 チルトシリンダ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 機体側に上下揺動自在に支持された揺動
    支持体にブレードを支持した作業機のドーザ装置におい
    て、 左右方向に直交し且つ相互に直交するアングル支点軸と
    チルト支点軸とを備えたクロスピン構造体を備え、この
    クロスピン構造体にブレードを、該ブレードの左右の端
    部側が上下に揺動するようにチルト支点軸廻りに回動自
    在に支持し、クロスピン構造体を揺動支持体に、ブレー
    ドの左右の端部側が前後に揺動するようにアングル支点
    軸廻りに回動自在に支持し、ブレードをチルト支点軸廻
    りに揺動させるチルトシリンダの一端側を枢支するチル
    トフレームをクロスピン構造体と一体化したことを特徴
    とする作業機のドーザ装置。
  2. 【請求項2】 チルトフレームと揺動支持体との間に、
    ブレードをアングル支点軸廻りに揺動させるアングルシ
    リンダを介装したことを特徴とする請求項1に記載の作
    業機のドーザ装置。
  3. 【請求項3】 揺動支持体の前部に上下一対の支持ブラ
    ケットを設け、これら支持ブラケット間にクロスピン構
    造体のボディを介在し、該ボディとは別体で形成したア
    ングル支点軸を上下支持ブラケット及びボディに亘って
    挿通したことを特徴とする請求項1又は2に記載の作業
    機のドーザ装置。
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