JP2021046764A - 建設機械 - Google Patents
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Abstract
【課題】 パイロットフィルタのメンテナンスを容易に行えるようにする。【解決手段】 パイロットフィルタ20は、供給管路部18が接続される管路接続部21と、管路接続部21の下側に位置し管路接続部21に対して上,下方向に移動することで着脱可能な交換用フィルタとしてのカバー部材24およびフィルタエレメント25とを含んで構成されている。この上で、パイロットフィルタ20は、管路接続部21から旋回フレーム5の底面を覆うアンダカバー6Hまでの距離L1が管路接続部21に対してカバー部材24を着脱するために必要な着脱代(カバー部材24の軸方向長さ)L2よりも小さな寸法をもって右サイドフレーム5Fに取付けられている。【選択図】 図2
Description
本開示は、作動油中の異物を除去するパイロットフィルタを備えた建設機械に関する。
一般に、建設機械の代表例としての油圧ショベルは、走行可能な下部走行体と、下部走行体上に旋回可能に設けられた上部旋回体とを有し、上部旋回体には、作業装置が俯仰の動作が可能に設けられている。
上部旋回体は、支持構造体として形成された旋回フレームと、旋回フレームの左前部に設けられ、作業装置等を操作する操作レバー装置を有しているキャブと、旋回フレームに設けられた作動油タンクと、作動油タンクと操作レバー装置との間を接続するパイロット管路とを備えている。
また、パイロット管路には、作動油タンクから操作レバー装置に供給される作動油中の異物を除去するパイロットフィルタが接続されている。このパイロットフィルタは、パイロット管路が接続される管路接続部と、管路接続部の下側に位置し管路接続部に対して上,下方向に移動することで着脱可能な交換用フィルタとを含んで構成されている。パイロットフィルタは、作動油タンクの後側に位置して左,右方向に延びた板体に取付けられている(例えば、特許文献1参照)。
ところで、上部旋回体には、多くの機器が搭載されると共に、これらの機器を接続するホースやハーネスが引き回されている。従って、特許文献1のように、作動油タンクの後側にパイロットフィルタを取付けた構成では、パイロットフィルタの周囲にホースやハーネスが配置されることになる。これにより、特許文献1は、交換用フィルタの清掃、交換等のメンテナンス時に多くのホースやハーネスを避けて作業を行わなくてはならず、作業性が低下するという問題がある。
本発明の一実施形態の目的は、パイロットフィルタのメンテナンスを容易に行うことができるようにした建設機械を提供することにある。
本発明の一実施形態は、底面を覆う着脱可能なアンダカバーと車幅方向の外側に位置して前記アンダカバーよりも高い位置を上面とするサイドフレームとを有している車体フレームと、前記車体フレームに設けられた作動油タンクと操作レバー装置との間を接続するパイロット管路と、前記パイロット管路に接続され前記作動油タンクから前記操作レバー装置に供給される作動油中の異物を除去するパイロットフィルタとを備え、前記パイロットフィルタは、前記パイロット管路が接続される管路接続部と、前記管路接続部の下側に位置し前記管路接続部に対して上,下方向に移動することで着脱可能な交換用フィルタとを含んで構成された建設機械において、前記パイロットフィルタは、前記管路接続部から前記アンダカバーまでの距離が前記管路接続部に対して前記交換用フィルタを着脱するために必要な着脱代よりも小さな寸法をもって前記サイドフレームに取付けられていることを特徴とする。
本発明の一実施形態によれば、パイロットフィルタのメンテナンスを容易に行うことができる。
以下、本発明の実施形態に係る建設機械の代表例として、クローラ式の油圧ショベルを例に挙げ、図1ないし図8に従って詳細に説明する。なお、本実施形態では、上部旋回体の前,後方向に対し、この前,後方向に直交した水平方向を左,右方向とし、各機器、部材の構成、配置、空気の流れ方向について説明する。
図1において、建設機械としての油圧ショベル1は、走行可能なクローラ式の下部走行体2と、下部走行体2上に旋回可能に設けられた上部旋回体3と、上部旋回体3の前部に俯仰の動作が可能に設けられた作業装置4とを有している。作業装置4は、土砂の掘削作業等を行う。
車体フレームとしての旋回フレーム5は、上部旋回体3の支持構造体を構成している。図2、図3に示すように、旋回フレーム5は、前,後方向に延びる厚肉な鋼板等からなる平板状の底板5Aと、底板5A上に立設され、左,右方向に所定の間隔をもって前,後方向に延びた左縦板5B、右縦板5Cと、底板5A、各縦板5B,5Cから左,右方向の外側に向けて張出し、前,後方向に間隔をもって複数本設けられた張出しビーム5Dと、左縦板5Bの左側に間隔をもって前,後方向に延び、各張出しビーム5Dの先端側に取付けられた左サイドフレーム5Eと、右縦板5Cの右側に間隔をもって前,後方向に延び、各張出しビーム5Dの先端側に取付けられた右サイドフレーム5Fとを含んで構成されている。
左,右のサイドフレーム5E,5Fは、旋回フレーム5の車幅方向(左,右方向)の外側に位置している。この上で、左,右のサイドフレーム5E,5Fは、後述のアンダカバー6よりも高い位置に上面5F1(右サイドフレーム5F側のみ図5、図6に図示)を有している。
右サイドフレーム5Fは、D型フレームと呼ばれるもので、断面D字状の筒状体として形成されている。右サイドフレーム5Fは、上側に位置して平坦な上面5F1と、上面5F1の左側端部から下側に延びた内側面5F2と、上面5F1の右側端部から下側に延びつつ、内側面5F2の下端部に向けて湾曲した湾曲面5F3とにより構成されている。なお、左サイドフレーム5Eも、右サイドフレーム5Fと同様にD型フレームとして形成されている。
また、右サイドフレーム5Fの内側面5F2には、後述するパイロットポンプ14の近傍に位置してブラケット5Gが取付けられている。このブラケット5Gには、後述するパイロットフィルタ20の管路接続部21がボルト22を用いて取付けられる。
旋回フレーム5は、底面を覆う複数枚のアンダカバー6A〜6Hを有している。各アンダカバー6A〜6Hは、底板5A、各張出しビーム5D、各サイドフレーム5E,5Fとの間に形成された隙間(開口)を覆うように、例えば左前側から後側に、右前側から後側に並べて配置されている。
各アンダカバー6A〜6Hのうち、右後部に位置するアンダカバー6Hは、後述するメインポンプ13、パイロットポンプ14の下方に位置している。アンダカバー6Hは、底板5A、右サイドフレーム5Fおよび後側に位置する2本の張出しビーム5Dによって囲まれた台形状の開口を覆う台形状の板体として形成されている。アンダカバー6Hは、例えば、各張出しビーム5Dに下側から複数本のボルト7を用いて着脱可能に取付けられている。
ここで、アンダカバー6Hによって覆われている底板5A、右サイドフレーム5Fおよび後側に位置する2本の張出しビーム5Dによって囲まれた部位は、台形状の大きな開口となっている。従って、アンダカバー6Hを取外すことにより、メインポンプ13、パイロットポンプ14の下側を大きく開放することができる。このときには、図6に示すように、後述するパイロットフィルタ20の下側も大きく開放することができる。
図1に示すように、キャブ8は、旋回フレーム5の左前部に位置して設けられている。キャブ8は、オペレータが乗り込むもので、その内部には、オペレータが着座する運転席(図示せず)が設けられている。また、図8に示すように、キャブ8内には、運転席の左,右両側に位置して操作レバー装置9,10が配設されている。左操作レバー装置9は、減圧弁型のパイロット弁9Aと、前,後方向と左,右方向とに傾転可能に設けられパイロット弁9Aを操作するレバー本体9Bとを含んで構成されている。また、右操作レバー装置10も左操作レバー装置9と同様に、減圧弁型のパイロット弁10Aとレバー本体10Bとを含んで構成されている。
各パイロット弁9A,10Aには、後述するパイロット管路17が接続されている。そして、操作レバー装置9,10は、レバー本体9B,10Bを傾転操作することにより、作業装置4等を制御する制御弁(図示せず)を動作させる。
カウンタウエイト11は、作業装置4との重量バランスをとるために、旋回フレーム5の後部位置に設けられている。図2に示すように、カウンタウエイト11は、左,右方向の中間部が後方に突出した円弧形状の重量物として形成されている。
エンジン12は、カウンタウエイト11の前側に位置して旋回フレーム5上に設けられている。エンジン12は、左,右方向に延在する横置き状態で配置されている。エンジン12の左側には、エンジン冷却水や作動油を冷却するための熱交換装置(図示せず)が配置されている。
メインポンプ13は、エンジン12の右側に設けられている。メインポンプ13は、エンジン12によって駆動されることにより、後述の作動油タンク15から供給される作動油を昇圧(加圧)し、作業装置4等の各種アクチュエータに供給する。
パイロットポンプ14は、メインポンプ13の右側に取付けられ、メインポンプ13と一緒にエンジン12によって駆動される。パイロットポンプ14は、後述するパイロット管路17の供給管路部18の途中に設けられている。パイロットポンプ14は、作動油タンク15から供給管路部18を介して供給される作動油を昇圧(加圧)し、各操作レバー装置9,10のパイロット弁9A,10Aに向けパイロット圧として供給する。
作動油タンク15は、作動油を貯えるもので、メインポンプ13、パイロットポンプ14の前側に位置して旋回フレーム5上に設けられている。燃料タンク16は、エンジン12に供給する燃料を貯えるもので、作動油タンク15の前側に位置して旋回フレーム5上に設けられている。
パイロット管路17は、作動油タンク15と各操作レバー装置9,10との間を接続している。パイロット管路17は、作動油タンク15から各操作レバー装置9,10に向けて供給される作動油が流通する供給管路部18と、各操作レバー装置9,10から作動油タンク15に戻される作動油が流通する戻り管路部19(図8参照)とにより構成されている。
供給管路部18の途中には、パイロットポンプ14と後述のパイロットフィルタ20とが接続されている。このために、供給管路部18は、例えば、作動油タンク15とパイロットフィルタ20とを接続した上流ホース18Aと、パイロットフィルタ20とパイロットポンプ14とを接続した中間ホース18Bと、パイロットポンプ14と各操作レバー装置9,10のパイロット弁9A,10Aとを接続した下流ホース18Cとに分割されている。
次に、本実施形態の特徴部分となるパイロットフィルタ20に関する構成について詳細に述べる。
パイロットフィルタ20は、パイロット管路17の供給管路部18に接続されている。これにより、パイロットフィルタ20は、作動油タンク15から各操作レバー装置9,10に供給される作動油中の異物を除去する。
ここで、パイロットフィルタ20は、旋回フレーム5の右サイドフレーム5Fに取付けられている。詳しくは、パイロットフィルタ20は、右サイドフレーム5Fに設けられたブラケット5Gを介して内側面5F2に取付けられている。この場合、内側面5F2に寄り添うように取付けられたパイロットフィルタ20は、後述する外装カバー26の右側面カバー部26Bを開いたときに、外部から容易に手が届く位置となっている。しかも、パイロットフィルタ20の位置は、旋回フレーム5上で最も外側であるから、周囲にホースやハーネスも存在していない。また、パイロットフィルタ20は、外部から作業を行う作業者(右サイドフレーム5Fに正対して立つ作業者)の正面に位置している。
即ち、前述した特許文献1は、パイロットフィルタを左,右方向に延びた板体に取付けたことにより、周囲にホースやハーネスが存在し、パイロットフィルタの奥側(作業者から離れた位置)の半分が見え難く、体を捻る必要があり、手も届き難い。これに比べ、本実施形態では、ホースやハーネスに邪魔されることなく、パイロットフィルタ20に両手が容易に届くから、楽な姿勢で簡単にメンテナンスを行うことができる。
また、パイロットフィルタ20は、アンダカバー6Hの上側に位置している。これにより、アンダカバー6Hを取外した状態では、パイロットフィルタ20を下側からメンテナンスすることができる。さらに、パイロットフィルタ20は、右サイドフレーム5Fの上面5F1よりも低い位置に配置されている。
そして、パイロットフィルタ20は、後述の管路接続部21と交換用フィルタとしてのカバー部材24、フィルタエレメント25とにより構成されている。
管路接続部21は、パイロット管路17の供給管路部18が接続される。図7に示すように、管路接続部21は、下側が開口し、上側が閉塞された有蓋筒状体として形成されている。これにより、管路接続部21の内周側は、下側に開口した取付開口21Aとなっている。この取付開口21Aには、カバー部材24とフィルタエレメント25が着脱可能に取付けられる。
また、管路接続部21の上側寄りには、互いに反対側を向くように径方向に開口した入口部21B、出口部21Cが設けられている。入口部21Bには、供給管路部18の上流ホース18Aが接続され、出口部21Cには、供給管路部18の中間ホース18Bが接続されている。入口部21Bは、フィルタエレメント25よりも外周側で取付開口21Aに連通している。一方、出口部21Cは、フィルタエレメント25の内周側で取付開口21Aに連通している。
さらに、管路接続部21には、入口部21B、出口部21Cの下側に位置して入口部21B、出口部21Cと直交する方向にそれぞれ延びたボルト挿通孔21Dが設けられている。各ボルト挿通孔21Dの位置は、右サイドフレーム5Fに設けられたブラケット5Gの各ねじ孔(溶接ナットを含む)に対応している。
図5、図6に示すように、管路接続部21は、各ボルト挿通孔21Dに挿通したボルト22をブラケット5Gの各ねじ孔に螺着することにより、スペーサ23を介して右サイドフレーム5Fの内側面5F2に取付けられている。この場合、管路接続部21は、上端部21Eの位置が右サイドフレーム5Fの上面5F1よりも低い位置に配置されている。これにより、例えば、各ポンプ13,14等をメンテナンスするときに、管路接続部21(パイロットフィルタ20)が邪魔になることがなく、また、工具等が衝突して管路接続部21が損傷することもない。さらに、管路接続部21(パイロットフィルタ20)は、旋回フレーム5上で最も低い位置に配置しているから、供給管路部18にエア溜りが発生し難く、エア抜き作業を容易に行うことができる。
しかも、パイロットフィルタ20は、管路接続部21からアンダカバー6Hまでの距離が、管路接続部21に対して交換用フィルタとしてのカバー部材24を着脱するために必要な着脱代よりも小さな寸法をもって右サイドフレーム5Fに取付けられている。
具体的には、管路接続部21は、当該管路接続部21の下端部21Fからアンダカバー6Hまでの距離L1が、管路接続部21の取付開口21Aに対してカバー部材24を着脱するために必要な着脱代(カバー部材24の軸方向長さ)L2よりも小さな寸法をもって右サイドフレーム5Fの内側面5F2に取付けられている(L1<L2)。従って、図6に示すように、フィルタエレメント25を交換するために、カバー部材24を取外すためには、パイロットフィルタ20の下側を覆うアンダカバー6Hを取外す必要がある。
カバー部材24は、管路接続部21の下側に設けられている。カバー部材24は、管路接続部21に対して上,下方向に移動することで管路接続部21に着脱可能となっている。カバー部材24は、内部にフィルタエレメント25を収容するために有底筒状体として形成されている。カバー部材24の上部外周側には、管路接続部21の取付開口21Aに螺合するねじ部24Aが形成されている。また、カバー部材24の下部には、工具係合部24Bが設けられている。この工具係合部24Bは、六角形、四角形の突起として形成されている。一方で、工具係合部は、六角形、四角形の穴部として形成することもできる。ここで、カバー部材24は、軸方向長さL2をもって形成されている。
フィルタエレメント25は、カバー部材24と一緒に交換用フィルタを構成している。フィルタエレメント25は、ろ紙等のろ過材を円筒状に形成したものである。フィルタエレメント25は、外側から内側へと作動油を通過させることで、ろ過材によって異物を除去する。
外装カバー26は、キャブ8とカウンタウエイト11との間に位置して旋回フレーム5上に設けられている。外装カバー26は、エンジン12、メインポンプ13、パイロットポンプ14、パイロットフィルタ20を含む旋回フレーム5上の搭載機器を覆うものである。外装カバー26は、エンジン12等が収容された機械室の左側を覆う左側面カバー部26Aと、機械室の右側に位置してメインポンプ13、パイロットポンプ14、パイロットフィルタ20等が収容されたポンプ室の右側を覆う右側面カバー部26Bと、機械室の上側を覆ったエンジンカバー部26Cとにより構成されている。左側面カバー部26Aと右側面カバー部26Bは、後部を支点として開閉可能に設けられている。また、エンジンカバー部26Cは、前部を支点として開閉可能に設けられている。
本実施形態による油圧ショベル1は上述の如き構成を有するもので、次に、その動作について説明する。
オペレータは、上部旋回体3のキャブ8に乗り込み、エンジン12を始動してメインポンプ13を駆動する。これにより、メインポンプ13から圧油が吐出され、この圧油は各種油圧アクチュエータに供給される。この状態で、キャブ8内のオペレータは、走行用の操作レバーを操作することにより、下部走行体2を前進または後退させることができる。一方、作業用の操作レバー装置9,10のレバー本体9B,10Bを操作することにより、作業装置4を動作させて土砂の掘削作業等を行うことができる。
この油圧ショベル1の運転時には、作動油タンク15内の作動油がパイロット管路17の供給管路部18を通じて操作レバー装置9,10のパイロット弁9A,10Aに供給されている。このときに、供給管路部18の途中に設けられたパイロットフィルタ20は、フィルタエレメント25に作動油を通過させることで、この作動油に含まれる異物を捕らえて除去する。これにより、パイロットポンプ14側には、清浄な作動油(圧油)を供給することができる。このように、パイロットフィルタ20は、フィルタエレメント25によって作動油を清浄化しているから、フィルタエレメント25の定期的な交換が必要になる。
そこで、パイロットフィルタ20のフィルタエレメント25を交換する作業の一例について説明する。
まず、パイロットフィルタ20の下側を覆っているアンダカバー6Hを取外す。次に、カバー部材24の工具係合部24Bにスパナやラチェットレンチ等の工具を掛ける。この状態で、工具を回転させてカバー部材24を緩め、フィルタエレメント25と一緒に管路接続部21から取外す。汚れたフィルタエレメント25を取外したら、新しいフィルタエレメント25に交換してカバー部材24内に収め、このカバー部材24を工具係合部24Bの取付開口21Aに螺着する。これにより、パイロットフィルタ20のフィルタエレメント25を交換することができる。フィルタエレメント25を交換したら、アンダカバー6Hを旋回フレーム5に取付ける。
ところで、メインポンプ13、パイロットポンプ14の周囲には、多くの機器が搭載されると共に、これらの機器を接続するホースやハーネス(いずれも図示せず)が引き回されている。従って、特許文献1のように、作動油タンクの後側にパイロットフィルタを取付けた構成では、パイロットフィルタの周囲にホースやハーネスが配置されることになるから、交換用フィルタのメンテナンス時に多くのホースやハーネスを避けて作業を行わなくてはならず、作業性が低下してしまう。
しかも、フィルタエレメント25を交換する前のパイロットフィルタ20の内部は、作動油で満たされている上に、最下部に位置するパイロットフィルタ20に接続された上流ホース18A、中間ホース18Bでは、内部に残存した作動油がパイロットフィルタ20に向けて流れようとしている。このために、カバー部材24を緩めて外したときに、作動油が噴き出す虞がある。
然るに、本実施形態によれば、パイロット管路17の供給管路部18に接続され、作動油タンク15から各操作レバー装置9,10に供給される作動油中の異物を除去するパイロットフィルタ20を備えている。このパイロットフィルタ20は、供給管路部18が接続される管路接続部21と、管路接続部21の下側に位置し管路接続部21に対して上,下方向に移動することで着脱可能な交換用フィルタとしてのカバー部材24およびフィルタエレメント25とを含んで構成されている。この上で、パイロットフィルタ20は、管路接続部21から旋回フレーム5の底面を覆うアンダカバー6Hまでの距離L1が管路接続部21に対してカバー部材24を着脱するために必要な着脱代(カバー部材24の軸方向長さ)L2よりも小さな寸法をもって右サイドフレーム5Fに取付けられている。
従って、右サイドフレーム5Fに取付けられたパイロットフィルタ20は、外装カバー26の右側面カバー部26Bを開いたときに、外部から容易に手が届く位置となっている。また、パイロットフィルタ20の位置は、旋回フレーム5上で最も外側であるから、周囲にホースやハーネスも存在していない。しかも、パイロットフィルタ20は、外部から作業を行う作業者(右サイドフレーム5Fに正対して立つ作業者)の正面に位置している。
この結果、作業者は、ホースやハーネスに邪魔されることなく、パイロットフィルタ20に両手が容易に届くから、フィルタエレメント25の交換等のメンテナンスを楽な姿勢で簡単に行うことができる。
また、フィルタエレメント25を交換する場合には、カバー部材24を取外す前に、パイロットフィルタ20の下側を覆うアンダカバー6Hを取外す必要がある。即ち、カバー部材24を取外すときには、アンダカバー6Hが取外されてパイロットフィルタ20の下側が大きく開口している。従って、カバー部材24を取外したときに作動油が噴き出したとしても、アンダカバー6H上に残存することがない。これにより、油汚れが残ったり、走行中や作業中に残存した作動油が外部に排出されたりするのを抑制することができる。
一方、パイロットフィルタ20は、右サイドフレーム5Fの上面5F1よりも低い位置に配置されている。具体的には、パイロットフィルタ20は、管路接続部21の上端部21Eの位置が右サイドフレーム5Fの上面5F1よりも低い位置に設定されている。従って、例えば、各ポンプ13,14等をメンテナンスするときに、管路接続部21(パイロットフィルタ20)が邪魔になることがないから、この点においてもメンテナンス性を向上することができる。また、工具等の衝突による管路接続部21の損傷を防止することができる。
なお、実施形態では、パイロットフィルタ20は、右サイドフレーム5Fの上面5F1よりも低い位置に配置した場合を例示している。しかし、本発明はこれに限らず、例えば、パイロットフィルタ20の上部を、右サイドフレーム5Fの上面5F1よりも高い位置に突出させる構成としてもよい。
また、実施形態では、パイロットフィルタ20の管路接続部21に対し、交換用フィルタを形成するカバー部材24とフィルタエレメント25との2部材を取付けた場合を例に挙げて説明している。しかし、本発明はこれに限るものではなく、カバー部材の内部にフィルタエレメントが一体的に取付けられた1部材の交換用フィルタを、管路接続部21に対して取付ける構成としてもよい。
実施形態では、建設機械としてクローラ式の油圧ショベル1を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、例えば、ホイール式の油圧ショベル、油圧クレーン等の他の建設機械にも広く適用することができる。
1 油圧ショベル(建設機械)
5 旋回フレーム(車体フレーム)
5F 右サイドフレーム(サイドフレーム)
5F1 上面
6H アンダカバー
9 左操作レバー装置
10 右操作レバー装置
15 作動油タンク
17 パイロット管路
18 供給管路部
20 パイロットフィルタ
21 管路接続部
24 カバー部材(交換用フィルタ)
25 フィルタエレメント(交換用フィルタ)
L1 管路接続部からアンダカバーまでの距離
L2 カバー部材を着脱するために必要な着脱代(カバー部材の軸方向長さ)
5 旋回フレーム(車体フレーム)
5F 右サイドフレーム(サイドフレーム)
5F1 上面
6H アンダカバー
9 左操作レバー装置
10 右操作レバー装置
15 作動油タンク
17 パイロット管路
18 供給管路部
20 パイロットフィルタ
21 管路接続部
24 カバー部材(交換用フィルタ)
25 フィルタエレメント(交換用フィルタ)
L1 管路接続部からアンダカバーまでの距離
L2 カバー部材を着脱するために必要な着脱代(カバー部材の軸方向長さ)
Claims (2)
- 底面を覆う着脱可能なアンダカバーと車幅方向の外側に位置して前記アンダカバーよりも高い位置を上面とするサイドフレームとを有している車体フレームと、
前記車体フレームに設けられた作動油タンクと操作レバー装置との間を接続するパイロット管路と、
前記パイロット管路に接続され前記作動油タンクから前記操作レバー装置に供給される作動油中の異物を除去するパイロットフィルタとを備え、
前記パイロットフィルタは、前記パイロット管路が接続される管路接続部と、前記管路接続部の下側に位置し前記管路接続部に対して上,下方向に移動することで着脱可能な交換用フィルタとを含んで構成された建設機械において、
前記パイロットフィルタは、前記管路接続部から前記アンダカバーまでの距離が前記管路接続部に対して前記交換用フィルタを着脱するために必要な着脱代よりも小さな寸法をもって前記サイドフレームに取付けられていることを特徴とする建設機械。 - 請求項1に記載の建設機械において、
前記パイロットフィルタは、前記サイドフレームの上面よりも低い位置に配置されていることを特徴とする建設機械。
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