JP2017082417A - 建設機械 - Google Patents

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Abstract

【課題】 ホースリールを小型化し、かつホースリールに巻回される2本の油圧ホースの弛みを抑える。【解決手段】 作業具シリンダ20に接続された2本の油圧ホース25,26を巻取るホースリール30を、一方の油圧ホース25が巻回される第1のホースリール31と、他方の油圧ホース26が巻回される第2のホースリール32とに分割する。また、第1,第2のホースリール31,32と、これら各ホースリール31,32を外側アーム13の基端側円筒13Cに対して回転可能に支持する支持ブラケット33とを、ベース筒10の基端側フランジ10Cの内側に収まる状態に配置する。これにより、各ホースリール31,32及び支持ブラケット33の小型化を図ることができ、各油圧ホース25,26を、それぞれの伸び量に応じたテンションをもって各ホースリール31,32に巻取ることができる。【選択図】 図7

Description

本発明は、伸縮式のアームの先端側に油圧アクチュエータが設けられると共に、油圧アクチュエータに接続された油圧ホースが巻回されるホースリールを備えた建設機械に関する。
鉄鉱石を還元、溶解して銑鉄を製造するための溶鉱炉は、その内壁が耐火煉瓦によって覆われている。この耐火煉瓦は次第に熔解するため、溶鉱炉は、炉内の火を落とした状態で耐火煉瓦を交換する補修作業を定期的に行う必要がある。溶鉱炉の補修作業を行う場合には、熔解した耐火煉瓦を破砕して溶鉱炉の内壁から剥すため、削岩作業等に用いられるブレーカ(破砕機)を備えた建設機械(解体作業機)が好適に用いられる。
ここで、溶鉱炉の補修作業等に用いられる解体作業機は、自走可能な車体と、該車体に設けられた作業装置とからなり、この作業装置は、車体に俯仰動可能に設けられ前,後方向に延びる筒状のベース筒と、長さ方向の一側がベース筒内に回転可能に収容された外側アームと、長さ方向の一側が外側アーム内に長さ方向に移動可能に収容され長さ方向の他側が外側アームの外部に突出した内側アームと、該内側アームの長さ方向の他側に回動可能に設けられたブレーカとを含んで構成されている。
この場合、溶鉱炉は、解体作業機の車体が通過できるほどの大きな開口部は設けられていないため、通常、車体を溶鉱炉の外部に停止させた状態で、作業装置のみを開口部を通じて溶鉱炉の内部に挿入し、ブレーカを用いて溶鉱炉の内壁に設けられた耐火煉瓦を破砕する。
例えば溶鉱炉の奥所に設けられた耐火煉瓦を破砕する場合には、ベース筒を車体に対して俯仰動させた状態で、外側アームから内側アームを伸長させ、内側アームに設けられたブレーカによって耐火煉瓦を破砕する。このとき、内側アームを保持する外側アームをベース筒に対して回転させると共に、ブレーカを内側アームに対して回動(首振り)させることにより、溶鉱炉の上面、下面、前面、後面、左,右の側面の内壁に設けられた全ての耐火煉瓦を破砕することができる。
ところで、内側アームを外側アームに対して伸縮させてブレーカの位置を移動させるときには、ブレーカを回動させる油圧シリンダに接続された油圧ホースの弛みを抑える必要がある。このため、外側アームの長さ方向の一側(車体側)には、内側アームの伸縮動作に応じて油圧ホースの巻取り、巻出しを行うホースリールが設けられている。
一般に、ホースリールを備えた建設機械としては、地中に上,下方向に延びる縦坑を掘削するために用いられる縦坑掘削機が知られている。この縦坑掘削機は、自走可能な車体と、車体に俯仰動可能に設けられたブームと、ブームの先端に取付けられ上,下方向に伸縮する伸縮アーム(テレスコピックアーム)と、該伸縮アームの先端側に設けられ油圧シリンダによって開,閉するクラムシェルバケットと、クラムシェルバケットの油圧シリンダに接続された油圧ホースを巻取るホースリールとを含んで構成されている。
この縦坑掘削機は、伸縮アームを下向きに伸長させて地中にクラムシェルバケットを挿入し、このクラムシェルバケットを油圧シリンダを用いて開,閉させることにより、縦坑を掘削していくものである。この場合、クラムシェルバケットの油圧シリンダに接続された油圧ホースは、伸縮アームに回転可能に設けられたホースリールによって巻取り、あるいは巻出されることにより、伸縮アームの伸縮(クラムシェルバケットの上,下方向の移動)に追従することができる(特許文献1参照)。
特開昭59−72327号公報
ところで、上述した従来技術による縦坑掘削機は、伸縮アームを地面に対してほぼ垂直に保持した状態で縦坑の掘削作業を行うため、油圧ホースを巻取るためのホースリールが、伸縮アーム(外側アーム)の上端部に上方に突出して設けられている。
これに対し、溶鉱炉の補修作業等に用いられる解体作業機は、溶鉱炉の開口部から離れた奥所まで内側アームを延ばしてブレーカを移動させるため、ベース筒を地面に対してほぼ水平な姿勢、あるいは水平方向に対して上向きまたは下向きに傾けた姿勢に保持する場合が多い。
このため、外側アームの長さ方向の一側(車体側)に大きなホースリールが設けられた場合には、ベース筒を水平方向に対して上向きの姿勢に傾けたときに、ホースリールが車体と干渉しないように、ベース筒の可動範囲(車体に対して俯仰動できる範囲)を制限する必要がある。この結果、ブレーカを用いて溶鉱炉の内壁に設けられた耐火煉瓦を破砕するときの作業範囲が制限されてしまうという不具合がある。
一方、溶鉱炉の補修作業等に用いられる解体作業機は、ブレーカを回動させる油圧シリンダに対し、ボトム側油室に圧油を供給する油圧ホースとロッド側油室に圧油を供給する油圧ホースとの2本の油圧ホースが接続され、これら2本の油圧ホースは、1個のホースリールに一緒に巻回される構成となっている。
しかし、油圧シリンダのボトム側油室とホースリールとの間に配置される油圧ホースの長さと、油圧シリンダのロッド側油室とホースリールとの間に配置される油圧ホースの長さとは異なるため、内側アームの伸縮動作に伴う2本の油圧ホースの伸び量も異なる。従って、2本の油圧ホースを1個のホースリールによって同じテンションで巻取ることは難しく、テンションが低い方の油圧ホースが弛み易くなる。弛みを生じた油圧ホースは、内側アーム、外側アーム等と接触することにより、耐久性が低下するという問題がある。
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、ホースリールの小型化によって作業範囲を大きく確保することができ、かつ、2本の油圧ホースの弛みを抑えることができるようにした建設機械を提供することを目的としている。
上述した課題を解決するため、本発明は、自走可能な車体と、長さ方向の一側が前記車体に俯仰動可能に取付けられ前,後方向に延びる筒状のベース筒と、長さ方向の一側が前記ベース筒の内部に回転可能に収容され長さ方向の他側が開口端となった筒状の外側アームと、長さ方向の一側が前記外側アーム内に長さ方向に移動可能に設けられ長さ方向の他側が前記開口端を通じて前記外側アームの外部に突出した内側アームと、前記内側アームの長さ方向の他側に設けられ油圧アクチュエータによって駆動される作業具と、先端側が前記作業具の油圧アクチュエータに接続され前記油圧アクチュエータに対して圧油を給排する2本の油圧ホースと、前記外側アームの長さ方向の一側に支持ブラケットを介して回転可能に設けられ、前記外側アームに対する前記内側アームの移動に応じて前記各油圧ホースの巻取り、巻出しを行うホースリールとを備えてなる建設機械に適用される。
そして、本発明の特徴は、前記ホースリールは、支持軸が前記支持ブラケットに支持され前記2本の油圧ホースのうち一方の油圧ホースが巻回される第1のホースリールと、前記第1のホースリールと同一の回転軸心を有する支持軸が前記支持ブラケットに支持され前記2本の油圧ホースのうち他方の油圧ホースが巻回される第2のホースリールとにより構成され、前記第1,第2のホースリールおよび前記支持ブラケットは、筒状をした前記ベース筒の長さ方向の一側の端縁部の内側に収まる状態で配置されたことにある。
本発明によれば、油圧アクチュエータに接続された2本の油圧ホースのうち、一方の油圧ホースを第1のホースリールによって巻取り、他方の油圧ホースを第2のホースリールによって巻取ることにより、各油圧ホースを、それぞれの伸び量に応じたテンションをもって個別にホースリールに巻取ることができる。このため、外側アームに対する内側アームの伸縮に応じて油圧アクチュエータが移動したときに、各油圧ホースを弛ませることなく第1,第2のホースリールに巻取ることができる。この結果、弛みを生じた各油圧ホースが、内側アーム、外側アーム等に接触するのを抑え、各油圧ホースの耐久性を高めることができる。
また、第1,第2のホースリールと、各ホースリールを支持する支持ブラケットとが、ベース筒の長さ方向の一側の端縁部の内側に収まることにより、各ホースリール及び支持ブラケットの小型化を図ることができる。この結果、ベース筒を車体に対して俯仰動させたときに、各ホースリール及び支持ブラケットが車体と干渉しない範囲、即ちベース筒の可動範囲を広げることができ、作業具を用いた建設機械の作業範囲を大きく確保することができる。
本発明の実施の形態による建設機械を示す正面図である。 建設機械の作業装置を用いて溶鉱炉の補修作業を行う状態を示す正面図である。 作業装置の内部を示す断面図である。 作業具シリンダに接続された油圧ホース、及びブレーカに接続された空圧ホースの配置を示す図3中の矢示IV−IV方向からみた断面図である。 図1中のホースリール、支持ブラケット等を示す要部拡大図である。 ホースリール、支持ブラケット等を図5中の矢示VI−VI方向からみた要部拡大図である。 ホースリール、支持ブラケット等を図5中の矢示VII−VII方向からみた断面図である。 外側アームの端縁部に支持ブラケットを取付ける状態を示す分解図である。 外側アームの端縁部に支持ブラケットを取付ける状態を図8中の矢示IX−IX方向からみた分解図である。 外側アームの端縁部に支持ブラケットと第1,第2のホースリールを取付けた状態を示す要部拡大図である。 作業具シリンダ、伸縮シリンダに接続される油圧ホース、ブレーカに接続される空圧ホースを含む油圧、空圧系統図である。 図5中のホースリールに油圧ホースを巻回した状態を示す要部拡大図である。 図6中のホースリールに油圧ホースを巻回した状態を示す要部拡大図である。
以下、本発明に係る建設機械の実施の形態を、作業具としてブレーカを備えた解体作業機を例に挙げ、添付図面を参照して詳細に説明する。
図中、解体作業機1は、例えば溶鉱炉の補修作業に用いられるものである。図2に示すように、溶鉱炉101は、開口部102を有する中空な容器からなり、溶鉱炉101の内壁103には、その全面に亘って耐火煉瓦104が設けられている。耐火煉瓦104は経時的に熔解するため、溶鉱炉101は、耐火煉瓦104を交換する補修作業を定期的に行う必要があり、熔解した耐火煉瓦104を破砕して溶鉱炉101の内壁103から剥すために解体作業機1が用いられる。
解体作業機1の車体は、自走可能なクローラ式の下部走行体2と、下部走行体2上に旋回可能に搭載された上部旋回体3とにより構成されている。上部旋回体3の前側には、後述する作業装置9が設けられている。
上部旋回体3は、支持構造体をなす旋回フレーム4と、旋回フレーム4の前部左側に設けられ運転室を画成するキャブ5と、旋回フレーム4の後端側に設けられ作業装置9との重量バランスをとるカウンタウエイト6と、キャブ5とカウンタウエイト6との間に位置して旋回フレーム4上に設けられ、内部にエンジン、熱交換装置等の搭載機器(いずれも図示せず)を収容する外装カバー7とを含んで構成されている。
ここで、旋回フレーム4の前側には、上方に向けて山形に隆起する左,右一対の作業装置ブラケット4Aが一体に設けられ、これら各作業装置ブラケット4Aには、作業装置9を取付けるためのアダプタ8が取付けられている(図3参照)。アダプタ8は、旋回フレーム4の一部を構成するもので、後述するベース筒10の基端側が取付けられるベース筒取付部8Aと、ベース筒取付部8Aの前側に配置され後述するベース筒シリンダ12が取付けられるシリンダ取付部8Bとが設けられている。
作業装置9は、上部旋回体3を構成する旋回フレーム4の作業装置ブラケット4Aに、アダプタ8を介して取付けられている。作業装置9は、図3及び図4に示すように、後述のベース筒10、ベース筒シリンダ12、外側アーム13、アーム回転装置15、内側アーム17、伸縮シリンダ18、作業具19、作業具シリンダ20、ホースリール30、支持ブラケット33、スイベルジョイント40等を含んで構成されている。
ベース筒10は、旋回フレーム4の一部を構成するアダプタ8に俯仰動可能に取付けられている。ベース筒10は、前,後方向に延びる円筒状の筒体からなり、長さ方向(前,後方向)の両側が開口している。即ち、ベース筒10の長さ方向の一側(上部旋回体3側)は基端側開口10Aとなり、長さ方向の他側は先端側開口10Bとなっている。基端側開口10Aの外周側には、長さ方向の一側の端縁部となる略円板状の基端側フランジ10Cが設けられ、この基端側フランジ10Cには、後述の各ローラ部材14が設けられている。先端側開口10B近傍の外周側には、円板状の先端側フランジ10Dが設けられている。ベース筒10の下面側には、長さ方向の全域に亘って前,後方向に延びる取付ブラケット10Eが設けられている。取付ブラケット10Eの後側は、アダプタ8のベース筒取付部8Aに、ベース筒支持軸11を用いて上,下方向に回動可能(俯仰動可能)に連結されている。
ベース筒シリンダ12は、アダプタ8とベース筒10の取付ブラケット10Eとの間に設けられている。ベース筒シリンダ12のボトム側は、ボトム側連結ピン12Aを用いてアダプタ8のシリンダ取付部8Bに連結され、ベース筒シリンダ12のロッド側は、ロッド側連結ピン12Bを用いてベース筒10の取付ブラケット10Eの前側に連結されている。従って、ベース筒シリンダ12を伸縮させることにより、ベース筒10は、ベース筒支持軸11を中心として上,下方向に回動(俯仰動)する。
外側アーム13は、前,後方向に延びる中空な筒体からなり、長さ方向の一側(基端側)がベース筒10の内部に回転可能に収容されている。外側アーム13の長さ方向の他側(先端側)は、ベース筒10の先端側開口10Bを通じてベース筒10の外部に突出している。外側アーム13の長さ方向の一側となる基端側は、基端側開口端13Aとなり、ベース筒10の基端側開口10Aを通じてベース筒10の外部に突出している。一方、外側アーム13の長さ方向の中間部から長さ方向の他側は、ベース筒10の先端側開口10Bを通じてベース筒10の外部に突出し、外側アーム13の長さ方向の他側となる先端側は先端側開口端13Bとなっている。
基端側開口端13Aの外周側には、長さ方向の一側の端縁部となる大径な円筒状の基端側円筒13Cが一体に設けられ、この基端側円筒13Cは、ベース筒10の基端側フランジ10Cと前,後方向で隣接している(図5ないし図7参照)。また、外側アーム13の長さ方向の中間部の外周側には、ベース筒10の外側に位置して円板状の中間フランジ13Dが設けられ、この中間フランジ13Dは、ベース筒10の先端側フランジ10Dと前,後方向で隣接している。
図5ないし図7に示すように、ベース筒10の基端側フランジ10Cには、周方向に均等な間隔をもって複数個(例えば8個)のローラ部材14が設けられている。各ローラ部材14は、基端側フランジ10Cに締結された支持軸14Aと、支持軸14Aに回転可能に支持された円筒状のローラ14Bとにより構成され、各ローラ14Bは、外側アーム13の基端側に設けられた基端側円筒13Cを回転可能に支持している。
アーム回転装置15は、ベース筒10の先端側に設けられ、外側アーム13をベース筒10に対して回転させるものである。アーム回転装置15は、ベース筒10の先端側フランジ10Dと外側アーム13の中間フランジ13Dとの間に設けられ、ベース筒10に対して外側アーム13を360°回転可能に支持する旋回輪15Aと、旋回輪15Aによって支持された外側アーム13を回転させる油圧モータ15Bとにより構成されている。
従って、外側アーム13は、ベース筒10の基端側フランジ10Cに設けられた各ローラ部材14と、ベース筒10の先端側フランジ10Dとの間に設けられた旋回輪15Aとによって回転可能に支持され、アーム回転装置15の油圧モータ15Bを作動させることにより、ベース筒10に対して360°回転(全旋回)する構成となっている。
外側アーム13の先端側開口端13Bには、内側アームガイド16が設けられている。内側アームガイド16は、複数のローラ16A等を含んで構成され、外側アーム13の先端側開口端13Bから外部に突出する内側アーム17を、各ローラ16A等によって移動可能に支持するものである。
内側アーム17は、前,後方向に延びる中空な筒体からなり、長さ方向の一側(基端側)が、外側アーム13の内部に、長さ方向に移動可能に設けられている。内側アーム17の長さ方向の他側(先端側)は、外側アーム13の先端側開口端13Bを通じて外側アーム13の外部に突出している。内側アーム17の長さ方向の一側となる基端側は基端側開口端17Aとなり、内側アーム17の長さ方向の他側となる先端側は先端側開口端17Bとなっている。また、内側アーム17の先端部には、後述の作業具19を取付けるための作業具取付ブラケット17Cが突設されている。
基端側開口端17Aの外周側には、複数個(例えば4個)の案内ローラ17Dが設けられている。これら各案内ローラ17Dは、外側アーム13の内周面に沿って転動することにより、内側アーム17の基端側を外側アーム13に対して長さ方向に移動可能に支持するものである。従って、内側アーム17は、基端側開口端17Aに設けられた各案内ローラ17Dと、外側アーム13の先端側開口端13Bに設けられた内側アームガイド16とにより、外側アーム13に対し長さ方向に移動可能に支持されている。
伸縮シリンダ18は、内側アーム17内に位置して外側アーム13と内側アーム17との間に設けられ、外側アーム13に対して内側アーム17を長さ方向に移動(伸縮)させるものである。伸縮シリンダ18は、油圧シリンダからなり、伸縮シリンダ18のボトム側は、ボトム側連結ピン18Aを用いて内側アーム17の長さ方向の中間部に連結され、伸縮シリンダ18のロッド側は、ロッド側連結ピン18Bを用いて外側アーム13の基端側に連結されている。従って、伸縮シリンダ18を伸縮させることにより、内側アーム17は、各案内ローラ17Dと、内側アームガイド16とに支持された状態で、外側アーム13に対して長さ方向に移動(伸縮)する。
作業具19は、内側アーム17の先端側に設けられている。作業具19は、内側アーム17の作業具取付ブラケット17Cに支持軸19Aを用いて回動可能に支持されたホルダ19Bと、ホルダ19Bに保持されたブレーカ(破砕機)19Cとにより構成されている。ホルダ19Bは、後述の作業具シリンダ20により支持軸19Aを中心として上,下方向に回動する。ブレーカ19Cは、後述する空圧源28から圧縮空気が供給されることにより高速で振動し、溶鉱炉101の内壁103に設けられた耐火煉瓦104を破砕する。
油圧アクチュエータとしての作業具シリンダ20は、内側アーム17と作業具19のホルダ19Bとの間に設けられている。作業具シリンダ20は、油圧シリンダからなり、作業具シリンダ20のボトム側は、ボトム側連結ピン20Aを用いて内側アーム17の長さ方向の中間部に連結され、作業具シリンダ20のロッド側は、ロッド側連結ピン20Bを用いて作業具19のホルダ19Bに連結されている。作業具シリンダ20は、後述する油圧ポンプ23からの圧油が油圧ホース25,26を通じて給排されることにより、作業具19のホルダ19Bを支持軸19Aを中心として上,下方向に回動(首振り動作)させ、ブレーカ19Cを所望の破砕対象(耐火煉瓦104)に対向させるものである。
次に、伸縮シリンダ18および作業具シリンダ20に作動用の圧油を供給するための油圧系統と、作業具19のブレーカ19Cに作動用の圧縮空気を供給するための空圧系統について説明する。
図11に示すように、伸縮シリンダ18のロッド18Cには、2本の油圧ホース21,22が接続されている。一方の油圧ホース21は、ロッド18C内に形成された油路(図示せず)を介して伸縮シリンダ18のロッド側油室に圧油を給排し、他方の油圧ホース22は、ロッド18C内に形成された他の油路(図示せず)を介して伸縮シリンダ18のボトム側油室に圧油を給排する。伸縮シリンダ18は、外側アーム13と共にベース筒10に対して回転するため、各油圧ホース21,22は、油圧ポンプ23から供給される圧油の方向を制御する油圧用の方向制御弁24に、後述のスイベルジョイント40を介して接続されている。これにより、各油圧ホース21,22は、方向制御弁24とスイベルジョイント40との間が油圧源側ホース21A,22Aとなり、スイベルジョイント40と伸縮シリンダ18との間がシリンダ側ホース21B,22Bとなっている。
作業具シリンダ20には、2本の油圧ホース25,26が接続されている。一方の油圧ホース25は、作業具シリンダ20のロッド側油室に圧油を給排し、他方の油圧ホース26は、作業具シリンダ20のボトム側油室に圧油を給排するものである。ここで、作業具シリンダ20は、外側アーム13と共にベース筒10に対して回転するため、各油圧ホース25,26は、スイベルジョイント40介して方向制御弁24に接続されている。これにより、各油圧ホース25,26は、方向制御弁24とスイベルジョイント40との間が油圧源側ホース25A,26Aとなり、スイベルジョイント40と作業具シリンダ20との間がシリンダ側ホース25B,26Bとなっている。
一方、作業具シリンダ20は、外側アーム13に対する内側アーム17の伸縮動作に応じて内側アーム17の長さ方向に移動するため、スイベルジョイント40と作業具シリンダ20との間を接続するシリンダ側ホース25B,26Bの途中部位は、図4に示すように、後述する第1,第2のホースリール31,32に巻回されている。
作業具19のブレーカ19Cには、1本の空圧ホース27が接続され、この空圧ホース27を通じてブレーカ19Cに作動用の圧縮空気が供給される。ここで、作業具19は、外側アーム13と共にベース筒10に対して回転するため、空圧ホース27は、空圧源28から供給される圧縮空気の方向を制御する空圧用の方向制御弁29に、後述のスイベルジョイント40を介して接続されている。
これにより、空圧ホース27は、方向制御弁29とスイベルジョイント40との間が空圧源側ホース27Aとなり、スイベルジョイント40とブレーカ19Cとの間がブレーカ側ホース27Bとなっている。ブレーカ側ホース27Bは、図4に示すように、内側アーム17の先端側から基端側へと延びた後、内側アーム17の基端側から外側アーム13の長さ方向の中間部位まで折返されている。これにより、外側アーム13に対する内側アーム17の伸縮動作に伴うブレーカ19Cの移動に追従して、ブレーカ側ホース27Bが円滑に移動する構成となっている。
次に、作業具シリンダ20に接続された2本の油圧ホース25,26を巻取るために本実施の形態に用いられるホースリール30について、図5ないし図13を参照して説明する。
ホースリール30は、後述の支持ブラケット33を用いて外側アーム13の基端側円筒13Cに取付けられている。ホースリール30は、作業具シリンダ20に接続された2本の油圧ホース25,26のうち、ロッド側油室に接続された一方の油圧ホース25が巻回される第1のホースリール31と、ボトム側油室に接続された他方の油圧ホース26が巻回される第2のホースリール32とにより構成されている。
第1のホースリール31は、支持軸31Aと、支持軸31Aに対して回転可能に支持され油圧ホース25のシリンダ側ホース25Bが巻回される鍔付き円筒状のドラム31Bと、ドラム31Bを油圧ホース25を巻取る方向に常時付勢するためドラム31B内に設けられた渦巻きばね(図示せず)とを含んで構成されている。第1のホースリール31の支持軸31Aは、ドラム31Bの軸方向の両側に突出し、支持軸31Aの軸方向の一側31A1は、後述する第1の軸支持板36によって支持され、支持軸31Aの軸方向の他側31A2は、後述する中間軸支持板38によって支持されている。
第1のホースリール31は、外側アーム13に対して内側アーム17が伸縮し、作業具シリンダ20が内側アーム17の長さ方向に移動するのに応じて、作業具シリンダ20のロッド側油室に接続された油圧ホース25(シリンダ側ホース25B)を巻取り、巻出すことにより、油圧ホース25が内側アーム17及び外側アーム13内で弛むのを抑えるものである。
第2のホースリール32も、第1のホースリール31と同様に、支持軸32Aと、支持軸32Aに対して回転可能に支持され油圧ホース26のシリンダ側ホース26Bが巻回される鍔付き円筒状のドラム32Bと、ドラム32Bを油圧ホース26を巻取る方向に常時付勢する渦巻きばね(図示せず)とを含んで構成されている。第2のホースリール32の支持軸32Aは、ドラム32Bの軸方向の両側に突出し、支持軸32Aの軸方向の一側32A1は、中間軸支持板38によって支持され、支持軸32Aの軸方向の他側32A2は、後述する第2の軸支持板37によって支持されている。
第2のホースリール32は、外側アーム13に対して内側アーム17が伸縮し、作業具シリンダ20が内側アーム17の長さ方向に移動するのに応じて、作業具シリンダ20のボトム側油室に接続された油圧ホース26(シリンダ側ホース26B)を巻取り、巻出すことにより、油圧ホース26が内側アーム17及び外側アーム13内で弛むのを抑えるものである。
この場合、本実施の形態では、ホースリール30を、作業具シリンダ20のボトム側油室に接続された1本の油圧ホース25を巻取る第1のホースリール31と、ロッド側油室に接続された1本の油圧ホース26を巻取る第2のホースリール32とに分割して構成している。これにより、2本の油圧ホース25,26を、それぞれの伸び量に応じたテンションをもって個別に第1,第2のホースリール31,32に巻取ることができる。このため、外側アーム13に対する内側アーム17の伸縮に応じて作業具シリンダ20が移動したときに、図12、図13に示すように、各油圧ホース25,26を弛ませることなく第1,第2のホースリール31,32に巻取ることができる。
次に、ホースリール30を構成する第1,第2のホースリール31,32を回転可能に支持する支持ブラケット33について説明する。
支持ブラケット33は、外側アーム13の長さ方向の一側の端縁部となる基端側円筒13Cに取付けられ、第1,第2のホースリール31,32を回転可能に支持するものである。従って、アーム回転装置15によって外側アーム13をベース筒10に対して回転させたときには、支持ブラケット33と第1,第2のホースリール31,32とは、外側アーム13と一緒に回転する構成となっている。支持ブラケット33は、後述する下枠体34と、上枠体35と、第1の軸支持板36と、第2の軸支持板37と、中間軸支持板38とを含んで構成されている。
下枠体34は、外側アーム13の基端側円筒13Cの端面に取付けられている。下枠体34は、図8及び図9に示すように、前,後方向に延びる角筒状の2本の脚部34A,34Bと、各脚部34A,34B間を連結する連結部34Cとにより、全体としてU字状に形成されている。各脚部34A,34Bの基端側(基端側円筒13C側)には、平板状のフランジ34Dがそれぞれ設けられ、各フランジ34Dはボルト34Eを用いて基端側円筒13Cの端面に締結されている。各脚部34A,34Bの長さ方向の中間部には、平板状の取付板34Fがそれぞれ固着されている。また、連結部34Cの長さ方向の中間部には、平板状の台座34Gが設けられている。
上枠体35は、下枠体34の上側に位置して外側アーム13の基端側円筒13Cの端面に取付けられている。上枠体35は、下枠体34と同一形状を有し、2本の脚部35A,35Bと連結部35Cとにより、全体としてU字状に形成されている。各脚部35A,35Bの基端側にはフランジ35Dがそれぞれ設けられ、各フランジ35Dはボルト35Eを用いて基端側円筒13Cの端面に締結されている。各脚部35A,35Bの長さ方向の中間部には取付板35Fが固着されている。また、連結部35Cの長さ方向の中間部には台座35Gが設けられている。
第1の軸支持板36は、下枠体34の脚部34Aと上枠体35の脚部35Aとの間に設けられ、第1のホースリール31の支持軸31Aの軸方向の一側31A1を支持するものである。第1の軸支持板36は、下枠体34の脚部34Aに設けられた取付板34Fに取付けられる平板状の下板36Aと、上枠体35の脚部35Aに設けられた取付板35Fに取付けられる平板状の上板36Bと、下板36Aと上板36Bとの間を連結する中間連結板36Cとを含んで構成されている。下板36Aは、下枠体34の取付板34Fにボルト36Dを用いて締結され、上板36Bは、上枠体35の取付板35Fにボルト36Eを用いて締結されている。また、中間連結板36Cの中央部には、第1のホースリール31の支持軸31Aの軸方向の一側31A1を支持する軸支持孔36Fが設けられている。
第2の軸支持板37は、第1の軸支持板36と軸方向で対面した状態で下枠体34の脚部34Bと上枠体35の脚部35Bとの間に設けられ、第2のホースリール32の支持軸32Aの軸方向の他側32A2を支持するものである。第2の軸支持板37は、第1の軸支持板36と同様に、下板37Aと、上板37Bと、中間連結板37Cとを含んで構成されている。下板37Aは、下枠体34の取付板34Fにボルト37Dを用いて締結され、上板37Bは、上枠体35の取付板35Fにボルト37Eを用いて締結されている。また、中間連結板37Cの中央部には、第2のホースリール32の支持軸32Aの軸方向の他側32A2を支持する軸支持孔37Fが設けられている。
中間軸支持板38は、第1の軸支持板36と第2の軸支持板37との間に設けられ、第1のホースリール31の支持軸31Aの軸方向の他側31A2と、第2のホースリール32の支持軸32Aの軸方向の一側32A1とを支持するものである。中間軸支持板38は、第1,第2の軸支持板36,37の中間連結板36C,37Cと軸方向で対面する三角形の平板状をなす基板38Aと、基板38Aの外周縁に固着された三角形状の取付枠38Bと、基板38Aの頂部に設けられた円筒状のボス部38Cとを含んで構成されている。取付枠38Bは、下枠体34の台座34Gにボルト38Dを用いて締結されると共に、上枠体35の台座35Gにボルト38Eを用いて締結されている。
ここで、中間軸支持板38のボス部38Cの孔中心は、第1,第2の軸支持板36,37の軸支持孔36F,37Fの孔中心と同一線上に配置されている。これにより、支持ブラケット33によって回転可能に支持される第1,第2のホースリール31,32のうち、第1のホースリール31の支持軸31Aは、軸方向の一側31A1が第1の軸支持板36の軸支持孔36Fによって支持され、軸方向の他側31A2が中間軸支持板38のボス部38Cよって支持されている。一方、第2のホースリール32の支持軸32Aは、軸方向の一側32A1が中間軸支持板38のボス部38Cによって支持され、軸方向の他側32A2が第2の軸支持板37の軸支持孔37Fによって支持されている。
従って、第1のホースリール31の支持軸31Aは、第1の軸支持板36と中間軸支持板38とによって両持ち支持することができ、第2のホースリール32の支持軸32Aは、第2の軸支持板37と中間軸支持板38とによって両持ち支持することができる。これにより、第1,第2のホースリール31,32を長期に亘って円滑に回転させることができる構成となっている。
しかも、図5ないし図7に示すように、第1のホースリール31、第2のホースリール32、これら各ホースリール31,32を回転可能に支持する支持ブラケット33は、ベース筒10の長さ方向の一側(基端側)の端縁部を構成する基端側フランジ10Cの内側に収まり、さらに、外側アーム13の長さ方向の一側(基端側)の端縁部を構成する基端側円筒13Cの内側に収まる状態で配置されている。従って、第1,第2のホースリール31,32及び支持ブラケット33を小型化することができ、これら各ホースリール31,32及び支持ブラケット33が、ベース筒10の基端側フランジ10Cよりも径方向の外側に張出すのを抑えることができる構成となっている。
ジョイント取付具39は、ベース筒10の長さ方向の一側の端縁部となる基端側フランジ10Cに設けられ、後述のスイベルジョイント40が取付けられるものである。ジョイント取付具39は、基端側フランジ10Cから支持ブラケット33に沿って後側(上部旋回体3側)に突出して延びる角筒状の複数本(例えば3本)の腕部39Aと、各腕部39A間を連結する連結部39Bと、各腕部39Aの突出端に取付けられた平板状の取付板部39Cとを有し、支持ブラケット33の上半分を外側から取囲む枠状に形成されている。ジョイント取付具39の取付板部39Cには、スイベルジョイント40の外筒40Aが取付けられている。
スイベルジョイント40は、ジョイント取付具39の取付板部39Cに設けられている。スイベルジョイント40は、ベース筒10に対して外側アーム13が回転するときに、外側アーム13側に配置された伸縮シリンダ18及び作業具シリンダ20に対し、上部旋回体3側に配置された油圧ポンプ23からの圧油を供給すると共に、外側アーム13側に配置されたブレーカ19Cに対し、上部旋回体3側に配置された空圧源28からの圧縮空気を供給するものである。
ここで、スイベルジョイント40は、スイベルジョイント取付具39の取付板部39Cに固定された円筒状の外筒40Aと、外筒40Aの内周側に回転可能に挿通され、外筒40Aから突出した部位が取付具41を介して支持ブラケット33に取付けられた内筒(スピンドル)40Bとを有している。内筒40Bの回転軸線は、外側アーム13の回転軸線と同一軸線上に配置され、内筒40Bは外側アーム13と一緒に回転する。
図11に示すように、スイベルジョイント40の外筒40Aには、伸縮シリンダ18の油圧源側ホース21A,22A、作業具シリンダ20の油圧源側ホース25A,26A、ブレーカ19Cの空圧源側ホース27Aが接続され、スイベルジョイント40の内筒40Bには、伸縮シリンダ18のシリンダ側ホース21B,22B、作業具シリンダ20のシリンダ側ホース25B,26B、ブレーカ19Cのブレーカ側ホース27Bが接続されている。
これにより、ベース筒10に対して外側アーム13が回転し、この外側アーム13と一緒に伸縮シリンダ18、作業具シリンダ20、作業具19のブレーカ19Cが回転したときに、伸縮シリンダ18に接続された油圧ホース21,22、及び作業具シリンダ20に接続された油圧ホース25,26は、スイベルジョイント40を通じて圧油を円滑に流通させることができ、ブレーカ19Cに接続された空圧ホース27は、スイベルジョイント40を通じて圧縮空気を円滑に流通させることができる。
支持ブラケット33には、外側アーム13の基端側円筒13Cとホースリール30との間に位置してホースガイド42が設けられている。ホースガイド42は、作業具シリンダ20に接続された油圧ホース25のシリンダ側ホース25Bを、第1のホースリール31に向けて案内すると共に、油圧ホース26のシリンダ側ホース26Bを、第2のホースリール32に向けて案内するものである。
本実施の形態による解体作業機1は、上述の如き構成を有するもので、以下、解体作業機1を用いて溶鉱炉101の補修作業を行う場合について説明する。
図2に示すように、解体作業機1は、溶鉱炉101に設けられた開口部102の近傍において溶鉱炉101の外部に停止する。次に、ベース筒シリンダ12を伸長させることにより、ベース筒10をベース筒支持軸11を中心として上向きに回動させ、水平方向に対して上向きの姿勢に保持する。
この状態で、伸縮シリンダ18を伸長させることにより、外側アーム13に対して内側アーム17を伸ばし、内側アーム17の先端側に設けられた作業具19を、溶鉱炉101の開口部102から離れた奥所へと移動させる。次に、アーム回転装置15を作動させることにより、外側アーム13に対して内側アーム17を回転させ、作業具19を溶鉱炉101の上面に向ける。
さらに、作業具シリンダ20を伸縮させることにより、作業具19のホルダ19Bを支持軸19Aを中心として回動させ、ホルダ19Bに保持されたブレーカ19Cを、溶鉱炉101の上面の内壁103に設けられた耐火煉瓦104に対向させる。この状態で、ブレーカ19Cに圧縮空気を供給することにより、ブレーカ19Cが高速で振動し、耐火煉瓦104を破砕することができる。
このように、ベース筒シリンダ12によってベース筒10の水平方向に対する傾きを変化させ、伸縮シリンダ18によって内側アーム17を外側アーム13に対して伸縮させ、アーム回転装置15によって内側アーム17を外側アーム13に対して回転させ、作業具シリンダ20によって内側アーム17に対する作業具19の角度を変化させることにより、作業具19のブレーカ19Cを、溶鉱炉101の内壁103の全面に設けられた多数の耐火煉瓦104のうち熔解した耐火煉瓦104に対向させ、この耐火煉瓦104を破砕して内壁103から剥すことができる。
この溶鉱炉101の補修作業時において、内側アーム17を外側アーム13に対して伸縮させたときには、作業具シリンダ20が内側アーム17の長さ方向に移動するため、作業具シリンダ20に接続された油圧ホース25,26の途中部位は、支持ブラケット33を介して外側アーム13の基端側円筒13Cに取付けられたホースリール30によって巻取り、巻出される。
この場合、本実施の形態では、ホースリール30を、作業具シリンダ20のロッド側油室に接続された1本の油圧ホース25(シリンダ側ホース25B)を巻取る第1のホースリール31と、ボトム側油室に接続された1本の油圧ホース26(シリンダ側ホース26B)を巻取る第2のホースリール32とに分割して構成している。これにより、2本の油圧ホース25,26を、それぞれの伸び量に応じたテンションをもって個別に第1,第2のホースリール31,32に巻取ることができる。
このため、外側アーム13に対する内側アーム17の伸縮に応じて作業具シリンダ20が移動したときに、各油圧ホース25,26を弛ませることなく第1,第2のホースリール31,32に巻取ることができる。この結果、油圧ホース25,26が、内側アーム17、外側アーム13等に接触するのを抑え、各油圧ホース25,26の耐久性を高めることができる。
一方、本実施の形態では、図5ないし図7に示すように、第1のホースリール31、第2のホースリール32、これら各ホースリール31,32を回転可能に支持する支持ブラケット33が、ベース筒10の長さ方向の一側(基端側)の端縁部を構成する基端側フランジ10Cの内側に収まり、さらに、外側アーム13の長さ方向の一側(基端側)の端縁部を構成する基端側円筒13Cの内側に収まるように構成されている。従って、第1,第2のホースリール31,32及び支持ブラケット33を小型化することができ、これら各ホースリール31,32及び支持ブラケット33が、ベース筒10の基端側フランジ10Cよりも径方向の外側に張出すのを抑えることができる。
これにより、図2に示すように、ベース筒10を水平方向に対して上向きに傾けた場合等において、各ホースリール31,32及び支持ブラケット33が、ベース筒10の周囲に存在するキャブ5、外装カバー7等と干渉するのを抑えることができる。この結果、ベース筒10を俯仰動させたときに、各ホースリール31,32及び支持ブラケット33が上部旋回体3の構造物と干渉しない範囲、即ちベース筒10の可動範囲を広げることができるので、作業具19を用いた作業範囲を大きく確保することができる。
また、本実施の形態では、支持ブラケット33を、外側アーム13の基端側円筒13Cに固定された下枠体34及び上枠体35と、各枠体34,35に固定され軸方向で対面する第1の軸支持板36、第2の軸支持板37と、これら第1,第2の軸支持板36,37間に位置して各枠体34,35に固定された中間軸支持板38とを含んで構成している。これにより、第1のホースリール31の支持軸31Aは、軸方向の一側31A1が第1の軸支持板36によって支持されると共に、軸方向の他側31A2が中間軸支持板38によって支持される。一方、第2のホースリール32の支持軸32Aは、軸方向の一側32A1が中間軸支持板38によって支持されると共に、軸方向の他側32A2が第2の軸支持板37によって支持される。
この結果、第1のホースリール31の支持軸31Aを、第1の軸支持板36と中間軸支持板38とによって両持ち支持することができ、第2のホースリール32の支持軸32Aを、第2の軸支持板37と中間軸支持板38とによって両持ち支持することができる。これにより、第1,第2のホースリール31,32を長期に亘って円滑に回転させることができ、第1,第2のホースリール31,32によって、油圧ホース25,26をそれぞれ確実に巻取り、巻出すことができる。
また、本実施の形態では、ベース筒10の基端側フランジ10Cに、この基端側フランジ10Cから支持ブラケット33に沿って後側に延びるジョイント取付具39を設け、このジョイント取付具39にはスイベルジョイント40を取付ける構成としている。これにより、ベース筒10に対して外側アーム13が回転し、この外側アーム13と一緒に伸縮シリンダ18、作業具シリンダ20、作業具19のブレーカ19Cが回転したときに、伸縮シリンダ18に接続された油圧ホース21,22、及び作業具シリンダ20に接続された油圧ホース25,26は、スイベルジョイント40を通じて圧油を円滑に流通させることができ、ブレーカ19Cに接続された空圧ホース27は、スイベルジョイント40を通じて圧縮空気を円滑に流通させることができる。
さらに、本実施の形態では、作業装置9を構成するベース筒10の長さ方向の他側となる先端側フランジ10Dに、外側アーム13をベース筒10に対して回転させるアーム回転装置15を設ける構成としている。これにより、外側アーム13内に設けられた内側アーム17、内側アーム17に設けられた伸縮シリンダ18、作業具19、作業具シリンダ20等を、アーム回転装置15によって外側アーム13と一緒にベース筒10に対して回転させることができる。この結果、作業具19を用いた作業範囲、作業内容を広げることができる。
なお、実施の形態では、溶鉱炉101の内壁103に設けられた耐火煉瓦104を破砕するため、作業具19として圧縮空気によって作動するブレーカ19Cを用いた場合を例示している。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば建築物の内部を解体するために、圧油の給排によって作動するグラップル(把持装置)、カッター(切断装置)等を作業具として用いる構成としてもよい。
2 下部走行体(車体)
3 上部旋回体(車体)
10 ベース筒
10C 基端側フランジ(長さ方向の一側の端縁部)
13 外側アーム
13B 先端側開口端
13C 基端側円筒(長さ方向の一側の端縁部)
15 アーム回転装置
17 内側アーム
19 作業具
19C ブレーカ
20 作業具シリンダ
21,22,25,26 油圧ホース
30 ホースリール
31 第1のホースリール
31A,32A 支持軸
31A1,32A1 軸方向の一側
31A2,32A2 軸方向の他側
33 支持ブラケット
36 第1の軸支持板
37 第2の軸支持板
38 中間軸支持板
39 ジョイント取付具
40 スイベルジョイント

Claims (5)

  1. 自走可能な車体と、
    長さ方向の一側が前記車体に俯仰動可能に取付けられ前,後方向に延びる筒状のベース筒と、
    長さ方向の一側が前記ベース筒の内部に回転可能に収容され長さ方向の他側が開口端となった筒状の外側アームと、
    長さ方向の一側が前記外側アーム内に長さ方向に移動可能に設けられ長さ方向の他側が前記開口端を通じて前記外側アームの外部に突出した内側アームと、
    前記内側アームの長さ方向の他側に設けられ油圧アクチュエータによって駆動される作業具と、
    先端側が前記作業具の油圧アクチュエータに接続され前記油圧アクチュエータに対して圧油を給排する2本の油圧ホースと、
    前記外側アームの長さ方向の一側に支持ブラケットを介して回転可能に設けられ、前記外側アームに対する前記内側アームの移動に応じて前記各油圧ホースの巻取り、巻出しを行うホースリールとを備えてなる建設機械において、
    前記ホースリールは、支持軸が前記支持ブラケットに支持され前記2本の油圧ホースのうち一方の油圧ホースが巻回される第1のホースリールと、前記第1のホースリールと同一の回転軸心を有する支持軸が前記支持ブラケットに支持され前記2本の油圧ホースのうち他方の油圧ホースが巻回される第2のホースリールとにより構成され、
    前記第1,第2のホースリールおよび前記支持ブラケットは、筒状をした前記ベース筒の長さ方向の一側の端縁部の内側に収まる状態で配置されたことを特徴とする建設機械。
  2. 前記第1,第2のホースリールおよび前記支持ブラケットは、前記ベース筒の内部に収容された前記外側アームの長さ方向の一側の端縁部の内側に収まる構成としてなる請求項1に記載の建設機械。
  3. 前記支持ブラケットは、前記外側アームの長さ方向の一側の端縁部に固定された枠体と、前記枠体に固定され前記第1のホースリールの支持軸の軸方向の一側を支持する第1の軸支持板と、前記第1の軸支板と軸方向で対面して前記枠体に固定され前記第2のホースリールの支持軸の軸方向の他側を支持する第2の軸支持板と、前記第1,第2の軸支持板間に位置して前記枠体に固定され、前記第1のホースリールの支持軸の軸方向の他側と前記第2のホースリールの支持軸の軸方向の一側を支持する中間軸支持板とを含んで構成してなる請求項1に記載の建設機械。
  4. 前記ベース筒の長さ方向の一側の端縁部には、当該端縁部から前記支持ブラケットに沿って延びるジョイント取付具を設け、前記ジョイント取付具には、前記外側アームと一緒に回転する前記油圧アクチュエータに圧油を供給するためのスイベルジョイントを取付ける構成としてなる請求項1に記載の建設機械。
  5. 前記ベース筒の長さ方向の他側には、前記外側アームを前記ベース筒に対して回転させるアーム回転装置を設ける構成としてなる請求項1に記載の建設機械。
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