JP2003072389A - エンジン装着装置 - Google Patents

エンジン装着装置

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JP2003072389A
JP2003072389A JP2001267981A JP2001267981A JP2003072389A JP 2003072389 A JP2003072389 A JP 2003072389A JP 2001267981 A JP2001267981 A JP 2001267981A JP 2001267981 A JP2001267981 A JP 2001267981A JP 2003072389 A JP2003072389 A JP 2003072389A
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engine
elastic body
mounting device
engine mounting
center
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JP2001267981A
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English (en)
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Seiji Matsui
聖司 松井
Hiroo Nakada
裕雄 中田
Tokuzo Saida
徳三 最田
Takeshi Ikumura
武司 生村
Yutaka Miyazaki
裕 宮崎
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Kubota Corp
Original Assignee
Kubota Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 弾性体によるエンジンの支持強度を確保しな
がらエンジン振動吸収性能を向上できるようにする。 【解決手段】 エンジン9をエンジン取付体52に弾性
体57を介して装着する。前記弾性体57のバネ定数
を、エンジン9のクランク軸心Aに略沿う方向よりも交
差する方向が低くなるように設定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、主にバックホー等
の旋回作業機に適用可能なエンジン装着装置に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、バックホー等の旋回作業機にお
いては、走行装置上に旋回台が縦軸廻りに旋回自在に備
えられ、この旋回台の後部には複数のエンジン装着装置
を介してエンジンが横置き配置されている。前記エンジ
ン装着装置は、エンジンマウントゴムとしての弾性体の
中心側に筒体が設けられ、弾性体の外周下面側に固定板
が設けられ、筒体をボルトを介してエンジンに装着さ
れ、固定板がエンジン取付体に装着され、弾性体でエン
ジン取付体にエンジンを弾力的に支持し、エンジンの振
動をエンジン取付体に伝播しないように吸収している。
【0003】前記エンジン装着装置は、弾性体が平面視
円形であり、全周囲柔軟性は均一であり、バネ定数は均
一に設定されていて、エンジンのクランク軸心に沿う方
向においても、それと交差する方向においても、弾性体
によるエンジン振動吸収性能、支持強度等は略同じにな
っている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、弾性体は柔
軟にする方がエンジン振動吸収性能はよく、弾性体の硬
度を高くする方が支持強度を高めることは知られてお
り、また、弾性体に加わる振動荷重等の負荷は全方向に
おいて同じであるということはなく、エンジンのクラン
ク軸心に略沿う方向よりも、それと交差する方向の方が
負荷は大きい。そのため、弾性体の支持強度を十分にす
ると振動吸収性能が低下して、旋回作業機に大きい振動
を伝播するという問題が生じてくる。
【0005】本発明は、このような従来技術の問題点を
解決できるようにしたエンジン装着装置を提供すること
を目的とする。本発明は、弾性体のバネ定数をクランク
軸心に略沿う方向よりも交差する方向を低くすることに
より、支持強度を確保しながらエンジン振動吸収性能を
向上できるようにしたエンジン装着装置を提供すること
を目的とする。本発明は、弾性体57にクランク軸心に
交差する方向の少なくとも一方の部位にその他の部位よ
り柔軟な柔軟部を形成することにより、支持強度を確保
しながらエンジン振動吸収性能を向上できるようにした
エンジン装着装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明における課題解決
のための第1の具体的手段は、エンジン9をエンジン取
付体52に弾性体57を介して装着しており、前記弾性
体57のバネ定数は、エンジン9のクランク軸心Aに略
沿う方向よりも交差する方向が低く設定されていること
である。これによって、弾性体57はエンジン9の振動
が多く発生するクランク軸心Aと交差する方向でバネ定
数が低くなっていて、設定支持強度を確保しながら効果
的にエンジン振動を吸収する。
【0007】本発明における課題解決のための第2の具
体的手段は、エンジン9をエンジン取付体52に弾性体
57を介して装着しており、前記弾性体57は、エンジ
ン9に装着される中心からクランク軸心Aに交差する方
向の少なくとも一方の部位にその他の部位より柔軟な柔
軟部80が形成されていることである。これによって、
弾性体57はエンジン9の振動が多く発生するクランク
軸心Aと交差する方向で柔軟になっていて、設定支持強
度を確保しながら効果的にエンジン振動を吸収する。
【0008】本発明における課題解決のための第3の具
体的手段は、第2の具体的手段に加えて、前記弾性体5
7の柔軟部80は、材料のぬすみ部であることである。
これによって、弾性体57の柔軟部分を簡単に形成する
ことができる。本発明における課題解決のための第4の
具体的手段は、第1〜3のいずれかの具体的手段に加え
て、前記弾性体57の中心側にエンジン9に装着される
筒体59が設けられ、弾性体57の外周下面側にエンジ
ン取付体52に装着される固定板58が設けられている
ことである。
【0009】これによって、エンジン装着装置を簡単か
つ容易に構成できる。本発明における課題解決のための
第5の具体的手段は、第4の具体的手段に加えて、前記
弾性体57の固定板58の上面より上側部分は、エンジ
ン9のクランク軸心Aに略沿う方向が交差する方向より
長く設定されていることである。これによって、前後方
向及び左右方向の振動吸収性能を高く維持したまま、上
下方向の振動をより効果的に吸収でき、エンジン支持強
度を向上できる。本発明における課題解決のための第6
の具体的手段は、第5の具体的手段に加えて、前記弾性
体57の固定板58の上面より上側部分は、エンジン9
のクランク軸心Aに略沿う方向が交差する方向より長い
角形状に形成され、前記固定板58は下向き突出の筒状
部63を有し、この筒状部63内に弾性体57の下部が
侵入形成されていることである。
【0010】これによって、前後方向及び左右方向の振
動吸収性能をより向上できる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図1〜4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、このバックホー1
は、下部の走行装置3と、この走行装置3の上側で前部
に作業装置(掘削装置)7を設けた旋回体2とから主構
成されており、旋回台6が上下軸(旋回縦軸S)廻りに
旋回しても、この旋回台6の周囲面が走行装置3の左右
幅外にはみ出さないように、又は大きくはみ出さないよ
うに、旋回台6の後面側を平面視弧状(略円弧状)に形
成した、後方小旋回バックホーと称されるものである。
【0012】走行装置3は、トラックフレーム3Aの左
右両側に、従動輪3B、駆動輪3C、トラックローラ及
びキャリアローラ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)のクローラ走行体4
を巻き掛け、駆動輪3Cを油圧モータ等で駆動するクロ
ーラ式走行装置であり、トラックフレーム3Aの前部に
はドーザ5が昇降自在に備えられている。旋回体2は、
走行装置3上に上下方向の旋回軸心S回りに旋回自在に
支持された旋回台6と、旋回台6の前端部に設けられた
作業装置7と、旋回台6上に設けられた運転席8と、エ
ンジン9,燃料タンク10,油圧ポンプ11,作動油タ
ンク12,ラジエータ14,バッテリー17,マフラー
18,エアクリーナー25等の各種機器等とを備えて構
成されている。
【0013】旋回台6には、この旋回台6に搭載された
エンジン9,燃料タンク10等の各種機器を覆うボンネ
ット15が設けられ、このボンネット15は、運転席8
の後部から左側部に至るボンネット本体部35と、運転
席8の後方でエンジン9の後方を覆う開閉自在なボンネ
ット後部36と、運転席8の右側のボンネット右部37
とを有している。前記旋回軸心Sに対して作業装置7は
旋回台6の前端の若干右よりに配置され、運転席8は旋
回台6の前後方向中途部で若干左寄りに配置され、運転
席8は支持台及び支持部材13等を介して旋回台6又は
ボンネット本体部35等に支持されている。
【0014】旋回台6は、基台となる旋回フレーム19
と、この旋回フレーム19の後部に取付固定されてい
て、エンジン9等と共に旋回台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)とから主
構成されている。また、旋回フレーム19の左右側面、
前面及び上面の運転席8前方側等は適宜カバー体23等
によって覆われている。旋回フレーム19は、走行装置
3上に旋回ベアリング21を介して旋回自在に支持され
た旋回基板22を備えると共に、この旋回基板22上に
補強部材や、各種機器等を取付固定するための取付部材
等を固定してなる。
【0015】旋回基板22の前部には、旋回台6から前
方突出状に支持ブラケット26が設けられ、この支持ブ
ラケット26にはスイングシリンダによって左右揺動さ
れる揺動ブラケット27が上下軸廻りに支持されてい
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。
【0016】旋回基板22の後部で且つ運転席8の後方
側(旋回台6の後部)には、エンジン9が横置き(クラ
ンク軸の軸心が略左右方向を向くように)配置され、エ
ンジン9の左側(左右一側)には、各種油圧機器に圧油
を供給する油圧ポンプ11が配置され、この油圧ポンプ
11の上方にはマフラー18が配置され、このマフラー
18の上方にはエアクリーナー25が配置されている。
また、エンジン9の右側(左右他側)には、ラジエータ
14が配置され、エンジン9より前方側で且つ旋回基板
22の右側で且つラジエータ14等の前方には、油圧機
器作動用の圧油を貯留する作動油タンク12、燃料タン
ク10、バッテリー17が配置されている。
【0017】エンジン9,ラジエータ14,作動油タン
ク12等は旋回台6から上方に突出状とされており、エ
ンジン9,油圧ポンプ11,マフラー18及びエアクリ
ーナー25等の配置空間の旋回台6より上方側部分の、
前上方、前方及び左側方は、旋回フレーム19に固定の
支持フレーム34及び旋回フレーム19等に取付固定さ
れたボンネット前壁部16及びボンネット左側壁部35
によって覆われている。支持フレーム34は旋回フレー
ム19にエンジン9等を跨ぐように設けられ、この支持
フレーム34にボンネット本体部35が固定され、ボン
ネット後部36の前上部が枢支されている。
【0018】図3、4に示すように、前記支持フレーム
34は後脚部34Rと、左右一対の前脚部34Fと、こ
れら脚部34F,34Rの上端に連結されると共にボン
ネット前部16等が取り付けられる上板34Aとから主
構成されていて、各後脚部34R及び前脚部34Fの下
端が仕切壁51等を介して旋回基板22等に取付固定さ
れている。前記作動油タンク12、燃料タンク10及び
バッテリー17はボンネット右側部37によって覆われ
ている。このボンネット右側部37は、その後側でラジ
エータ14等をも覆うように構成されている。
【0019】また、ボンネット右側部37は開閉カバー
43を有し、このボンネット右側部37の開閉カバー4
3を回動させることにより、作動油タンク12、燃料タ
ンク10,バッテリー17、ラジエータ14等の配置空
間が開放状となるように構成されている。運転席8の前
方には、左右の走行体4を別々に操作すべく左右一対設
けられた走行用操縦レバー38L,38Rが配置され、
運転席8の左右両側には操縦台39L,39Rが配置さ
れている。
【0020】図5〜11に示すように、旋回基板22
に、仕切壁51等を介して水平板状のエンジン取付体5
2が複数設けられ、これらエンジン取付体52に、エン
ジン9の前後左右の4箇所が、エンジン9に突設した4
個の取付片53により、それぞれエンジン装着装置55
を介して支持され、エンジン9は旋回基板22から浮い
た状態に保持されている。各エンジン装着装置55は、
ゴム等により形成した弾性体(エンジンマウントゴム)
57と、金属板等により形成した固定板58と、金属パ
イプ等により形成した円筒状の筒体59とを備え、弾性
体57は固定板58及び筒体59に対して焼き付け等よ
り一体とされている。弾性体57の中央部には円形の取
付孔60が形成され、この取付孔60を介して筒体59
が弾性体57の中央部に上下方向に貫通保持されてい
る。
【0021】固定板58の左右両側に、左右方向両外方
に突出した左右一対の固定部61が設けられ、各固定部
61に取付孔62が形成されている。固定板58の内端
側には、下方に向けて円筒状に折曲した筒状部63が形
成されている。弾性体57の一面(下面)側の外周部
に、環状の凸状部65が設けられ、この凸状部65に、
固定板58の筒状部63が埋設されている。弾性体57
は筒状部63内に侵入しており、この侵入部分57Aの
下部は凸状部65より短く、環状凸状部65の径内側で
凹み部84を形成している。
【0022】前記侵入部分57Aは筒体59と筒状部6
3との間で円筒状となるが、エンジン9に装着される中
心(筒体59の軸心)からクランク軸心Aに交差する方
向の少なくとも一方の部位(実施形態では両側の2部
位)に材料のぬすみ部を形成して、その他の部位より柔
軟な柔軟部80を形成している。この柔軟部80の各ぬ
すみ部は、平面視において筒体59の軸心を中心とする
略6分の1の円弧形状であり、侵入部分57Aの下面か
ら固定板58の上面より上まで形成され、侵入部分57
Aの肉厚の略4分の1程度の幅に設定されている。この
ようなぬすみ部の形状、大きさ等は種々変更でき、例え
ば、1つのぬすみ部を複数の円形孔で形成してもよい。
【0023】前記柔軟部80は、弾性体57のバネ定数
を、エンジン9のクランク軸心Aに略沿う方向とそれと
交差する方向とで異ならせるものであり、ぬすみ部を設
けたクランク軸心Aと交差する方向で弾性体57が柔軟
になってバネ定数が低くなり、エンジン9からの振動を
より効率よく吸収することになる。弾性体57のクラン
ク軸心Aに略沿う方向部分ではバネ定数は従来と同じま
たは高く設定されており、エンジン9の重量及び負荷を
十分な支持強度で支持し、クランク軸心Aと交差する方
向よりは吸収効率は低いが、クランク軸心Aに略沿う方
向のエンジン9からの振動及び上下振動等を十分に吸収
する。
【0024】弾性体57の固定板58の上面より上側部
分は、平面視略長方形の本体部分57Bであり、この本
体部分57Bは長辺がクランク軸心Aに略沿う左右方向
であり、短辺がクランク軸心Aと交差する略前後方向で
ある。弾性体57は、従来技術では円形であるが、実施
形態の弾性体57の本体部分57Bは、長方形に形成す
ることにより従来技術よりも面積を広げ面圧を減少させ
ており、これによって支持強度を高くすると共に、特に
上下方向の負荷に対して防振性及び耐久性を向上するよ
うにしている。また、弾性体57は左右方向よりも前後
方向の振動、負荷に対して吸収性能の高めることができ
るようになっている。
【0025】すなわち、弾性体57は軟らかい方が振動
をよく吸収するので好ましいが、上下方向の過大負荷が
加わったとき、落下等の過大重力がエンジン9に加わっ
たとき、弾性体57は軟らかいとその負荷を支持できな
くなることがあり、それを支持できるようにするため
に、弾性体57の硬度を上げたり、バウンドストッパを
設けたりする必要がある。しかし、弾性体57はクラン
ク軸心Aに略沿う左右方向のみを長くすることにより、
受圧面積を大きくして支持強度を向上させ、バウンドス
トッパも不要にしている。
【0026】前記弾性体57の平面視形状は、長方形の
他に、侵入部分57Aより大きい長円形、楕円形、横長
六角形等でものよい。弾性体57は前後方向に長く配置
することも考えられるが、旋回台6の前後長さをコンパ
クトにするためには、左右方向に長くしておくことが好
ましい。弾性体57の他面(上面)側に、筒体59の上
端部を取り囲むように環状突起66が設けられ、環状突
起66と筒体59の上端部との間には環状溝67が形成
されている。
【0027】エンジン9の取付片53の下面側にエンジ
ン装着装置55を配置して、取付片53の取付孔68に
ボルト69を挿通すると共に、エンジン装着装置55の
筒体59にボルト69を挿通して、ナット70を締め付
けることにより、エンジン装着装置55がボルトナット
69,70により取付片53の下面側に装着されてい
る。ナット70と筒体59との間には座金73が設けら
れ、この座金73は皿状に形成されていて、外周部に上
方に突出した環状部74が設けられ、環状部74はエン
ジン装着装置55の凸状部65の周囲を取り囲んでい
る。
【0028】前記座金73はエンジン9の過大変動によ
り弾性体57が大きく変形するときに、その変形量を規
制するストッパの役目をしており、エンジン9が前後方
向、左右方向及び上方向に一定以上に大きく振動するの
を規制している。エンジン取付体52の開口孔75に弾
性体57の凸状部65が挿入され、エンジン取付体52
の上面に、固定板58の固定部61が載置されて、各固
定部61がボルトナット77によってエンジン取付体5
2に締め付け固定されている。従って、エンジン9は前
後左右の4箇所でエンジン装着装置55を介してエンジ
ン取付体52に支持され、エンジン9の振動が旋回基板
22側に直接伝わらないようにすると共に、エンジン9
の振動防止を図っている。
【0029】バックホーのエンジン装着装置としては、
ばね特性を例えば、上下方向において170N/mm又
はその前後10%、前後方向において120N/mm又
はその前後10%、左右方向において160N/mm又
はその前後10%に設定することが好ましい。ところ
で、上記の如くエンジン9は横置き配置されているた
め、図6に示すように、エンジン9のクランク軸心Aは
左右方向を向いているが、エンジン9は例えば3気筒の
エンジンであり、実験結果により、このエンジン9の慣
性主軸Bは、左外側方に向かうに従って後側に移行する
ように傾斜していることが判明した。
【0030】従って、エンジン9のクランク軸心Aと慣
性主軸Bとは一致しておらず、クランク軸心Aに対して
エンジン9の慣性主軸Bが大きく傾斜している。このた
めに、エンジン9の駆動による振動が必要以上に大きく
なるおそれがあった。ここで、エンジン9の慣性主軸B
とは、回転体の重心を通る軸であって、この軸廻りに回
転駆動させると、回転軸の方向を変えようとする力が発
生しないような仮想の軸である。そこで、図3、4、6
に示すように、エンジン9の左外端部の前端側に、振動
防止用の調整ウエイト81が設けられている。この調整
ウエイト81は、エンジン9のクランク軸心A方向の外
端側に、クランク軸心Aに対して慣性主軸Bとは反対側
に位置するように設けられていて、エンジン9のクラン
クケース又はポンプハウジング9aに取り付けられい
る。
【0031】従って、調整ウエイト81は、エンジン9
を作業機のフレーム側(旋回基板22)にエンジン装着
装置55介して支持した4箇所の支持部(エンジン装着
装置55)の内の前側左端部の支持部(エンジン装着装
置55)の近傍であって、慣性主軸Bより遠い側に設け
られており、調整ウエイト81は、エンジン9の慣性主
軸Bとエンジン9のクランク軸心Aとのずれによる振動
を吸収緩和するように作用して、調整ウエイト81によ
って、エンジン9の慣性主軸Bとクランク軸心Aとのず
れによる振動を効果的に防止する。
【0032】なお、本発明は前記実施の形態に限定され
るものではなく、種々変形することができる。例えば、
旋回作業機としては、ブームの基部が旋回台6の旋回軸
心S近傍で枢支される超小旋回型、旋回台6が旋回した
ときにその後部が走行装置3の外側縁からはみ出る標準
型等でもよい。エンジン9はクランク軸心Aがバックホ
ーの左右方向に対して傾斜していてもよい。柔軟部80
は、凹み部84の奥面の高さを周方向で変化させ、侵入
部分57Aのの肉厚を、クランク軸心Aと交差する方向
で薄くし、クランク軸心Aに略沿う方向で厚くしてもよ
い。
【0033】
【発明の効果】本発明によれば、弾性体57はエンジン
9の振動が多く発生するクランク軸心Aと交差する方向
でバネ定数が低くなっていて、または柔軟になってい
て、エンジン支持強度を確保しながら効果的にエンジン
振動を吸収する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示すバックホーの全体側
面図である。
【図2】バックホーの平面図である。
【図3】旋回台後部の側面図である。
【図4】旋回台の一部断面背面図である。
【図5】エンジン装着部分の一部断面側面図である。
【図6】エンジン装着部分の平面図である。
【図7】エンジン装着装置の平面図である。
【図8】クランク軸心に交差する方向のエンジン装着装
置の断面図(図7のX−X線断面図)である。
【図9】クランク軸心に略沿う方向のエンジン装着装置
の断面図(図7のY−Y線断面図)である。
【図10】エンジン装着装置の斜め上からの斜視図であ
る。
【図11】エンジン装着装置の斜め下からの斜視図であ
る。
【符号の説明】
9 エンジン 52 エンジン取付体 55 エンジン装着装置 57 弾性体(マウントゴム) 57A 侵入部分 57B 本体部分 58 固定板 59 筒体 63 筒状部 80 柔軟部 84 凹み部 A クランク軸心
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F16F 15/08 F16F 15/08 W (72)発明者 最田 徳三 大阪府堺市石津北町64番地 株式会社クボ タ堺製造所内 (72)発明者 生村 武司 大阪府堺市石津北町64番地 株式会社クボ タ堺製造所内 (72)発明者 宮崎 裕 大阪府堺市石津北町64番地 株式会社クボ タ堺製造所内 Fターム(参考) 2D015 CA00 3D035 CA01 CA05 CA06 3J048 AA01 BA04 BA23 DA01 EA01 EA13 3J059 AA01 AA08 BA42 BA54 BA72 BA73 BC06 BD01 CA14 CB03 GA09 3J066 AA01 AA26 BA01 BB01 BC01 BD05 BE01

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エンジン(9)をエンジン取付体(5
    2)に弾性体(57)を介して装着しており、前記弾性
    体(57)のバネ定数は、エンジン(9)のクランク軸
    心(A)に略沿う方向よりも交差する方向が低く設定さ
    れていることを特徴とするエンジン装着装置。
  2. 【請求項2】 エンジン(9)をエンジン取付体(5
    2)に弾性体(57)を介して装着しており、前記弾性
    体(57)は、エンジン(9)に装着される中心からク
    ランク軸心(A)に交差する方向の少なくとも一方の部
    位にその他の部位より柔軟な柔軟部(80)が形成され
    ていることを特徴とするエンジン装着装置。
  3. 【請求項3】 前記弾性体(57)の柔軟部(80)
    は、材料のぬすみ部であることを特徴とする請求項2に
    記載のエンジン装着装置。
  4. 【請求項4】 前記弾性体(57)の中心側にエンジン
    (9)に装着される筒体(59)が設けられ、弾性体
    (57)の外周下面側にエンジン取付体(52)に装着
    される固定板(58)が設けられていることを特徴とす
    る請求項1〜3のいずれかに記載のエンジン装着装置。
  5. 【請求項5】 前記弾性体(57)の固定板(58)の
    上面より上側部分は、エンジン(9)のクランク軸心
    (A)に略沿う方向が交差する方向より長く設定されて
    いることを特徴とする請求項4に記載のエンジン装着装
    置。
  6. 【請求項6】 前記弾性体(57)の固定板(58)の
    上面より上側部分は、エンジン(9)のクランク軸心
    (A)に略沿う方向が交差する方向より長い角形状に形
    成され、前記固定板(58)は下向き突出の筒状部(6
    3)を有し、この筒状部(63)内に弾性体(57)の
    下部が侵入形成されていることを特徴とする請求項5に
    記載のエンジン装着装置。
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