JP6079689B2 - 作業機械 - Google Patents

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Description

本発明は、クローラがカーボディから取り外し可能な油圧ショベルや解体機等の作業機械に関し、その中でも特に、カーボディにピンシリンダを用いてピン結合されるクローラのピンシリンダ配管の配索構造に関する。
この種の作業機械では、大型の機種になると、そのままの大きさでは輸送ができないため、複数のパーツに分解できるようになっている。例えば、作業機械の下側部分を構成している下部走行体の主要なパーツは、カーボディと、その左右に設けられたクローラであるが、大型の機種の場合、クローラは、輸送時にカーボディから取り外すことができ、輸送後に再度取り付けられるように構成されている(例えば、特許文献1)。
そしてこの場合、クローラとカーボディは、ピンの差し込みによって連結されているのが一般的である(ピン結合式)。
ピン結合式では、クローラの内側にピンシリンダが設置されていて、そのピンシリンダによってピンの抜き差しが行われる。具体的には、油圧で伸縮するピンシリンダが、クローラの内側の前後方向の中間部分に配置されていて、そのピンシリンダの伸縮により、クローラとカーボディとを連結するピンの抜き差しが行われる。
ピンシリンダは、クローラの取り付け又は取り外しが行われる分解組立時以外は用いられることが無い。そのため、一般に、ピンシリンダから延びる油圧配管(ピンシリンダ配管)は、普段は油圧の供給先と接続されずに、分解組立の時だけ、油圧ホースを介して接続されるようになっている。
特開2013−43610号公報
従来の作業機械のピンシリンダ配管は、外部に露出した状態でクローラの外周に沿って配索されているのが一般的である。
そのため、作業時に土砂や廃材などがぶつかってピンシリンダ配管が破損するおそれがあり、耐久性の面で課題があった。
そこで、本発明の目的は、クローラがカーボディから取り外し可能な作業機械において、ピンシリンダ配管の配索構造を工夫することにより、作業性、耐久性の向上を図ることにある。
本発明の作業機械は、カーボディの側部にクローラが取り外し可能に設けられている下部走行体を備える。前記下部走行体は、前記カーボディの側部と前記クローラの内側部との間に配置され、当該クローラと平行なピンを中心に回動可能な状態で、当該クローラを当該カーボディに結合するピン結合装置と、前記カーボディと結合された前記クローラの回動を規制する接合構造と、を備える。
前記ピン結合装置は、前記ピンが差し込まれる第1差込孔を有し、前記クローラの前後に離れた内側部の各々から張り出す前後のクローラ側結合プレートと、前記ピンが差し込まれる第2差込孔を有し、当該第2差込孔が前記第1差込孔と重なり合うように、前記カーボディの側部から張り出す前後のボディ側結合プレートと、前記クローラにおける前後の前記クローラ側結合プレートの間の部位に配置され、重なり合った前記第1差込孔及び前記第2差込孔に前記ピンを抜き差しするピンシリンダと、前記ピンシリンダと、油圧ホースが着脱可能に連結される連結器と、を接続するピンシリンダ配管と、を有している。
そして、前記ピンシリンダ配管が、前記クローラの内側部に沿って配索され、前記クローラ側結合プレートに形成された切欠部を通り抜けることにより、前記連結器が、当該クローラ側結合プレートの外側に位置している。
すなわち、この作業機械によれば、クローラの内側部には、ピンシリンダが配置されている中間部と、端部との間を遮断するようにクローラ側結合プレートが張り出しているが、ピンシリンダ配管が、そのクローラ側結合プレートを迂回せずに切欠部を通り抜けることにより、クローラの内側部に沿って配索されている。
従って、ピンシリンダ配管の配索距離を短くできるし、ピンシリンダ配管の露出も少なくできるため、ピンシリンダ配管の破損が抑制でき、耐久性が向上する。
分解組立時に油圧ホースと連結される連結器が、クローラ側結合プレートの外側に位置しているため、連結器へのアクセスが容易になって、油圧ホースの連結作業の作業性も向上する。
例えば、前記クローラ側結合プレートの外側に、前記クローラの内側部から当該クローラ側結合プレートの上部に沿って張り出す張出構造が設けられ、前記連結器が、前記張出構造の下側に配置されているようにするのが好ましい。
そうすれば、連結器の上方が張出構造によって覆われるため、上方から土砂等が連結器に接触するのを防ぐことができる。連結器を高く位置させることができるため、土砂等の下方からの接触も効果的に抑制することができるし、作業性の向上も図れる。
また、前記切欠部が、前記クローラの内側部に接合されている前記クローラ側結合プレートの縁部の中間部位に形成されているようにするとよい。
そうすれば、クローラ側結合プレートに切欠部を形成しても、クローラ側結合プレートとクローラとの間で、強度及び剛性が低下するのを効果的に抑制することができる。
本発明の作業機械によれば、作業性及び耐久性の向上が図れる。
本発明を適用した油圧ショベルの概略図である。 左側のクローラが取り外された状態の下部走行体を示す概略斜視図である。 下部走行体の左部分を示す概略平面図である。図の上側部分は、クローラが取り外された状態を表しており、図の下側部分は、クローラが取り付けられた状態を表している。 図3における矢印X方向から見た概略斜視図である。 下部走行体の左部分を示す概略斜視図である。 図5における矢印Y方向から見た概略図である。 図5における矢印Z−Z方向から見た概略断面図である。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。ただし、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物あるいはその用途を制限するものではない。
図に示す矢印は、説明で用いる上下や前後左右等の方向を表しており、その方向はカーボディ10を基準としている。また、左右のクローラ30とカーボディ10との間の構造は左右対称であるため、特に言及しないかぎり、これらの構造についての説明は一方のみとする。
(作業機械の全体構成)
図1に、本実施形態の油圧ショベル1(作業機械の一例)を示す。この油圧ショベル1は、輸送時に分解を要する大型機種であり、下部走行体2と、その上に旋回自在に搭載された機械本体3とで構成されている。
機械本体3には、キャブ4やアタッチメント5、機械室6、カウンターウエイト7などが設置されている。
アタッチメント5は、油圧制御によって作動する作業装置であり、ブーム、アーム、バケット等で構成されている。アタッチメント5は、キャブ4に乗り込んだオペレータの操縦に従って自在に動くように構成されている。自在に動くアタッチメント5との間で前後のバランスを保持するために、機械本体3の後部には、高重量なカウンターウエイト7が設置されている。機械室6には、アタッチメント5や下部走行体2を駆動するエンジンや油圧ポンプ等が集約された状態で収容されている。
図2に詳しく示すように、下部走行体2は、機械本体3を支持するカーボディ10と、2つのクローラ30などで構成されている。各クローラ30は、前後方向に延びるように、カーボディ10の左右の各側部に配置されている。なお、図2では、左側のクローラ30が、カーボディ10から取り外されて、吊り上げられた状態を表している。
カーボディ10は、金属板を組み合わせて構造的に強化された中空の構造体であり、平面視X字状の形状を有している。カーボディ10の側部には、側方に向かって張り出す一対の支持部11F,11R(前支持部11F及び後支持部11R)が前後に離れて設けられている。各支持部11F,11Rの突端部分には、接合ブロック40F,40R(接合構造)が設置されている。
カーボディ10の上部中央には、機械本体3を旋回自在に支持する旋回ベアリング12が設置されていて、その中心部には、油圧配管等を中継するスイベルジョイント13が配置されている。
カーボディ10の前部及び後部には、ジャッキアップ装置14が設置されている。各ジャッキアップ装置14は、仮想線で示す収納状態と、実線で示す使用状態とに変位可能に構成されている。クローラ30の取り外し及び取り付けの作業の際には、各ジャッキアップ装置14は、使用状態に変位され、カーボディ10をクローラ30ごと持ち上げる。
また、カーボディ10の前部及び後部の各々の中央部から、スイベルジョイント13に繋がる2本の長い油圧ホース60,60がカーボディ10の外側に引き出されている。これら油圧ホース60,60の先端には差込部61が取り付けられている。
なお、これら油圧ホース60は、分解組立時にのみ使用されるため、それ以外は、カーボディ10とジャッキアップ装置14との間に設置されたツールボックス(図示せず)に収納されている。
クローラ30は、前後の端部に動輪を有する横長な角柱状のクローラフレーム31と、これら動輪に掛け渡された履帯32などで構成されている。後側の動輪の油圧制御により、履帯32は変速しながらの前後転が可能となっており、左右のクローラ30を操作することにより、油圧ショベル1は、前後走行や回転等、自在に移動可能となっている。
クローラフレーム31の前後方向に離れた2箇所には、左右方向を内側(カーボディ10側)に向かって突出する一対の支持腕部35F,35R(前支持腕部35F及び後支持腕部35R)が設置されている。
各支持腕部35F,35Rは、クローラフレーム31の内側部から、板面を上下方向に向けて斜め上方に延びる帯板状の基部35aと、基部35aの先端に連なって略水平に延びる帯板状の突端部35bとを有している(図4,図7参照)。
前支持腕部35F及び後支持腕部35Rの各突端部35bには、接合ブロック40F,40Rと接合される接合凹部50F,50Rが形成されている(接合構造)。
すなわち、接合構造は、クローラ30の前後2箇所、具体的には、各支持腕部35F,35Rの突端部35bにL字状に形成されている前後の接合凹部50F,50Rと、各支持部11F,11Rの突端部分に設置されている前後の接合ブロック40F,40Rとで構成されている。
クローラ30をカーボディ10に取り付ける時には、前後の接合ブロック40F,40Rは、前後の接合凹部50F,50Rに嵌合する。その結果、クローラ30は、カーボディ10に対して位置決めされた状態で、その回動が規制されることとなる。
後支持腕部35Rの後方に隣接したクローラフレーム31の内側部には、配管カバー62が設置されている。配管カバー62には、後側の動輪を駆動する走行用油圧モータに接続される油圧配管等が収容されている。配管カバー62は、後支持腕部35R側の隅部を支点にして揺動開閉可能となっており、図2に示すように、分解組立時には開かれる。
(ピン結合装置)
図2に示すように、クローラ30は、カーボディ10に対して取り外し及び取り付けが可能となっており、クローラ30をカーボディ10に着脱可能に結合するために、カーボディ10の側部とクローラ30の内側部との間に、ピン結合装置20が配置されている。
図3、図4、図5に示すように、ピン結合装置20は、一対のクローラ側結合プレート21,21、ボディ側結合プレート22、ピン23、一対のピンシリンダ24,24、ピンシリンダ配管25F,25Rなどで構成されている。
一対のクローラ側結合プレート21,21は、前後の各支持腕部35F,35Rの下側に設置されており、互いに隙間を隔てて前後方向に対向した状態で、クローラフレーム31から支持腕部35F,35Rに沿って内向きに張り出している(これら前後の一対のクローラ側結合プレート21,21は、前後のプレート対21F,21Rともいう)。各クローラ側結合プレート21の下部には、前後方向に重なるようにクローラ側ピン差込孔(第1差込孔)21aが開口している。
一対のクローラ側結合プレート21,21の上部には、ガイドピン21bが架設されている。ガイドピン21bは、両クローラ側結合プレート21,21の間の隙間を前後方向に延びている。
ボディ側結合プレート22は、板面を前後方向に向けた状態でカーボディ10の各支持部11F,11Rに設置されていて、支持部11F,11Rから外側(クローラ30側)に向かって張り出している。ボディ側結合プレート22の下部には、ボディ側ピン差込孔(第2差込孔)22aが開口している。ボディ側結合プレート22の上部には、略U字状に窪むガイド溝22bが形成されている。
各ボディ側結合プレート22は、対応する一対のクローラ側結合プレート21,21の間の隙間に入り込むように配置されている。そして、一対のクローラ側結合プレート21,21の間の所定位置にボディ側結合プレート22が入り込んだ場合に、両クローラ側ピン差込孔21a,21aとボディ側ピン差込孔22aとは、前後方向に重なり合うように配置されている。
一対のピンシリンダ24,24は、クローラフレーム31に沿った状態でその内側部に設置されている。各ピンシリンダ24は、ロッド部24aが出入りするシリンダ部24bの前端を互いに逆に向け、シリンダ部24bの後端を互いに突き合わせた状態で、前後のプレート対21F,21Rの間に配置されている。
ピン23は、クローラ30と平行に配置されており、各ピンシリンダ24のロッド部24aの先端に取り付けられている。ピン23の寸法は、クローラ側ピン差込孔21a及びボディ側ピン差込孔22aと嵌合する大きさに設計されている。ピン23は、各ピンシリンダ24が伸縮することにより、重なり合ったクローラ側ピン差込孔21a及びボディ側ピン差込孔22aに抜き差しされる。
これらピン23及びピンシリンダ24の周囲は、前後のプレート対21F,21Rの間に設置され、クローラフレーム31に沿って延びるシリンダカバー63によって覆われている。
クレーン等で吊り上げられたクローラ30は、カーボディ10の上方から降下させ、前後の接合ブロック40F,40Rが、前後の接合凹部50F,50Rに嵌合するように位置決めしながら、カーボディ10の所定位置に取り付ける。
その際、ガイドピン21bがガイド溝22bに入り込むことにより、クローラ30は、クローラ側ピン差込孔21aとボディ側ピン差込孔22aとが重なり合う所定位置に誘導される。
クローラ30がカーボディ10の所定位置に取り付けられた後、図3の下側部分に示すように、重なり合ったクローラ側ピン差込孔21a及びボディ側ピン差込孔22aに、ピン23がピンシリンダ24によって差し込まれる。それにより、クローラ30は、ピン23を中心に回動可能な状態でカーボディ10に結合される。
持ち上げられたカーボディ10及びクローラ30が下ろされると、左側のクローラ30の場合、後方から見てクローラ30に時計回りに回動するモーメントが作用する。それにより、接合凹部50F,50Rが接合ブロック40F,40Rに受け止められて、クローラ30の回動が規制され、クローラ30とカーボディ10とが一体化する。
(ピンシリンダ配管)
ピンシリンダ配管25F,25Rは、各ピンシリンダ24に作動油を循環供給するために、クローラ30に設置されている油圧配管である。耐久性、作業性を向上させるために、この油圧ショベル1のピンシリンダ配管25F,25Rは、露出を抑えてクローラ30の前後の端部からアクセス可能となるように、クローラ30の内側部に沿って配索されている。
図5、図6に、ピンシリンダ配管25F,25Rの配索構造を示す。ピンシリンダ配管25F,25Rの各々は、互いに平行に延びる一対の油圧配管からなり、これらの一端はピンシリンダ24の配管接続部24cに接続されている。
配管接続部24cは、シリンダ部24bに設けられているため、前側のピンシリンダ配管(前側ピンシリンダ配管)25Fは、クローラフレーム31の前後方向の中間部から前端部に向かって延びており、後側のピンシリンダ配管(後側ピンシリンダ配管)25Rは、クローラフレーム31の前後方向の中間部から後端部に向かって延びている。
ピンシリンダ配管25F,25Rの他端には、左右のクローラ30で油圧ホース60を切り替えて使用できるように、油圧ホース60の差込部61と着脱可能に連結されるカプラー(連結器)26F,26Rが取り付けられている。すなわち、ピンシリンダ24は、分解組立時にのみ使用されるため、油圧ホース60が共用できるようになっている。
具体的には、左側のクローラ30のピン23を抜き差しする時には、前後の油圧ホース60は、左側の前後のピンシリンダ配管25F,25Rに各々連結される。そして、右側のクローラ30のピン23を抜き差しする時には、前後の油圧ホース60は、右側の前後のピンシリンダ配管25F,25Rに各々連結される。
従って、分解組立時には、油圧ホース60を何度も脱着する必要があるため、油圧ホース60の脱着作業が行い難いと作業性に大きく影響する。そこで、この油圧ショベル1では、各カプラー26F,26Rが、外部からアクセスし易い位置に配置されている。
具体的には、前側ピンシリンダ配管25Fのカプラー(前側カプラー)26Fは、前プレート対21Fの外側、つまり前プレート対21Fよりも前方の、外部に露出可能な位置に配置されている。しかも、クローラフレーム31よりも上方で作業し易い高さに配置されている。
後側ピンシリンダ配管25Rのカプラー(後側カプラー)26Rも同様であり、後プレート対21Rの外側、つまり後プレート対21Rよりも後方の、外部に露出可能な位置であって、クローラフレーム31よりも上方で作業し易い高さに配置されている。
更に、油圧ホース60が連結し易いように、前側カプラー26Fの差込口は、カーボディ10側の斜め前方に向けて配置され、後側カプラー26Rの差込口は、カーボディ10側の斜め後方に向けて配置されている。
クローラ30の内側部における中間部と端部との間は、クローラ側結合プレート21で遮断されている。そのため、通常は、ピンシリンダ配管25F,25Rをクローラ30の中間部から端部まで配索する場合には、クローラ側結合プレート21を迂回して、クローラフレーム31の側面や上面等にピンシリンダ配管25F,25Rを這わして配索するのが一般的である。
ところが、そのように配索した場合、ピンシリンダ配管25F,25Rの配索距離が増えるし、配索構造が屈曲して複雑になるため、外部に露出する部分が増えて、土砂や廃材などがぶつかって破損し易くなってしまう。
そのため、この油圧ショベル1のピンシリンダ配管25F,25Rは、クローラ側結合プレート21に切欠部65を形成し、その切欠部65を通り抜けるようにすることで、ピンシリンダ配管25F,25Rをクローラフレーム31の内側部に沿って配策し、その露出を抑制している。
図7に、切欠部65の周辺部分の構造を示す。クローラ側結合プレート21の上部は、支持腕部35F,35Rの下面に沿って接合(溶接)されており、クローラ側結合プレート21及び支持腕部35F,35Rは、強度及び剛性に優れた断面T状の一体構造となっている。
クローラ側結合プレート21は、クローラフレーム31の内側部の断面L状の上隅部に接合されており、その接合部位には、左右方向に延びてクローラフレーム31の上面に接合される横縁部21cと、上下方向に延びてクローラフレーム31の内側面に接合される縦縁部21dとが設けられている。
切欠部65は、これら横縁部21cと縦縁部21dとの境界に位置する内隅部に形成されている。具体的には、これらの内隅部における縦縁部21d側を凹ますことにより、切欠部65が形成されている。接合されているクローラ側結合プレート21の直交した中間部位を凹ませて切欠部65を形成することで、クローラ側結合プレート21、支持腕部11F,11R、及びクローラフレーム31の強度及び剛性が低下するのを効果的に抑制している。
更に、切欠部65の隅部は、応力の歪みが生じ難いようにアール加工されている。
こうして形成された切欠部65を通り抜けることにより、ピンシリンダ配管25F,25Rは、クローラフレーム31の内側面に沿って前後方向に延びるように短い距離で配索され、ピンシリンダ配管25F,25Rの大部分が、クローラフレーム31とシリンダカバー63とで覆われた状態となっている。
クローラ側結合プレート21から外側に引き出されたピンシリンダ配管25F,25R(引出部)は、クローラ側結合プレート21の上部に沿って張り出した張出構造の下側に沿って配索されている。
前側ピンシリンダ配管25Fの場合、引出部は、クローラ側結合プレート21の上部に沿って張り出す前支持腕部35Fの下面(張出構造)に沿って配索されており、前カプラー26Fは、前支持腕部35Fの突端部35bの下側に配置されている。
従って、前側ピンシリンダ配管25Fの引出部及び前カプラー26Fは、上方が前支持腕部35Fによって覆われているため、上方からの土砂等との接触を防ぐことができる。前カプラー26Fは、高く位置しているため、下方からの接触も効果的に抑制することができる。
対して、後プレート対21Rの外側には、配管カバー62が設置されているため、後側ピンシリンダ配管25Rの場合、配管カバー62の内部に配置されている。詳しくは、クローラ側結合プレート21の上部に沿って張り出した配管カバー62の上壁部62aの内面に沿って配索されており、後カプラー26Rは、上壁部62aの上端部分の下側に配置されている。
従って、後側ピンシリンダ配管25Rの引出部及び後カプラー26Rは、普段は、配管カバー62によって覆われるため、土砂等との接触を防ぐことができる。
1 油圧ショベル
2 下部走行体
10 カーボディ
20 ピン結合装置
21 クローラ側結合プレート
21a クローラ側ピン差込孔(第1差込孔)
22 ボディ側結合プレート
22a ボディ側ピン差込孔(第2差込孔)
23 ピン
24 ピンシリンダ
25F,25R ピンシリンダ配管
26F,26R カプラー(連結器)
30 クローラ
31 クローラフレーム
40F,40R 接合ブロック(接合構造)
50F,50R 接合凹部(接合構造)
60 油圧ホース
61 差込部
65 切欠部

Claims (3)

  1. カーボディの側部にクローラが取り外し可能に設けられている下部走行体を備えた作業機械であって、
    前記下部走行体は、
    前記カーボディの側部と前記クローラの内側部との間に配置され、当該クローラと平行なピンを中心に回動可能な状態で、当該クローラを当該カーボディに結合するピン結合装置と、
    前記カーボディと結合された前記クローラの回動を規制する接合構造と、
    を備え、
    前記ピン結合装置は、
    前記ピンが差し込まれる第1差込孔を有し、前記クローラの前後に離れた内側部の各々から張り出す前後のクローラ側結合プレートと、
    前記ピンが差し込まれる第2差込孔を有し、当該第2差込孔が前記第1差込孔と前後方向に重なり合うように、前記カーボディの側部から張り出す前後のボディ側結合プレートと、
    前記ピンが取り付けられたロッド部と、当該ロッド部が出入するシリンダ部と、を有し、前記クローラにおける前後の前記クローラ側結合プレートの間の内側部に当該クローラに沿って配置されることにより、重なり合った前記第1差込孔及び前記第2差込孔に前記ピンを抜き差しするピンシリンダと、
    前記シリンダ部に設けられて前記クローラの中間部に位置する配管接続部と、油圧ホースが着脱可能に連結される連結器と、を接続するピンシリンダ配管と、
    を有し、
    前記ピンシリンダ配管が、前記ピンシリンダと前記クローラとの間を通って前記クローラの中間部から端部に向かって前後方向に延びるように当該クローラの内側部に沿って配索され、前記クローラ側結合プレートに形成された切欠部を通り抜けることにより、前記連結器が、当該クローラ側結合プレートの外側に位置している作業機械。
  2. 請求項1に記載の作業機械において、
    前記クローラ側結合プレートの外側に、前記クローラの内側部から当該クローラ側結合プレートの上部に沿って張り出す張出構造が設けられ、
    前記連結器が、前記張出構造の下側に配置されている作業機械。
  3. 請求項1又は請求項2に記載の作業機械において、
    前記切欠部が、前記クローラの内側部に接合されている前記クローラ側結合プレートの縁部の中間部位に形成されている作業機械。
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