JP6539615B2 - 小型油圧ショベル - Google Patents

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本発明は、運転席への異物の飛来を防ぐフロントガードを備えたミニショベル等の小型油圧ショベルに関する。
小型油圧ショベル例えば後方小旋回型ミニショベルでは、旋回体の後端部が車幅内で旋回できるようにするため、旋回体がコンパクトに形成されている。これに伴って運転席はエンジン、油圧機器などを配置したエンジン室の上方位置に配置され、運転席の前方側のフロアには左走行レバー及び右走行レバーの2つの走行レバーが配置され、運転席の両側位置には、旋回用、ブーム用、アーム用、バケット用の各操作レバーが配置されている。また、運転席を覆うキャノピーが設けられている。このような小型油圧ショベルで掘削作業、解体作業などを行った場合に、作業中に運転席に向って掘削した土砂などの異物が飛来することがあるので、運転席の前側に、飛来した異物の侵入を阻止するフロントガードが設けられることがあった。
このようなフロントガードを備えた従来技術が特許文献1に記載されている。この特許文献1には、運転席から見て右前位置に配置された支柱に対し一側端が揺動可能に、かつ開閉可能に連結され、枠部材と、この枠部材に取り付けられた格子状のガード本体とを含むフロントガードとを備えたミニショベルが開示されている。
特開2015−96673号公報
ところで特許文献1に開示されたミニショベルも、前述のように旋回体の後端部が車幅内で旋回するようにするために旋回体がコンパクトに形成されている。旋回体上には、キャノピーで覆われた運転席が配置され、運転席の前方には走行体を操作する一対の走行レバーが配置され、運転席の両側方には旋回体及び作業装置を作動させる各種アクチュエータを操作する操作装置が配置されている。また、旋回体上には運転席の前側の低位置から後方に向って延伸し、中途で立ち上がって運転席の着座部を形成するフロアシートが設けられている。旋回体上における運転席の着差部の下側には、エンジン及び油圧ポンプが収納されたエンジン室が設けられ、旋回体の後端側にはエンジン室の後方を覆うように配置され左右方向に円弧状に延びる凸湾曲形状のカウンターウエイトが備えられている。さらに旋回体上には、燃料タンク、作動油タンク、コントロールバルブなどの各種の機器が配置されており、運転席の設置エリアの確保に制約を受け、運転席に対する乗降口が狭くなっている。
このように運転席の設置エリアに制約を受けている状況にあって、特許文献1に開示された従来技術では、フロントガードにより乗降口がフロアシートから天井に向って徐々に狭小になっていることから、乗降口から運転席への乗り降りが難しくなる問題がある。また、フロントガードとブームとの干渉を避けるために、ブームのフロントガード側への作動範囲が制限されてしまう問題があった。
上記課題を解決するために、本発明の目的は、乗降口から運転席への乗降時の移動空間を確保でき、ブームの作動範囲を広く確保でき、かつ運転席の居住空間を支障を生じさせない範囲で確保できる小型油圧ショベルを提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明は、走行体と、前記走行体の上に旋回可能に設けられた旋回体と、前記旋回体の前側位置に取り付けられ上下方向に回動可能なブームを含む作業装置と、前記旋回体の上に配置された運転席と、前記旋回体の前記運転席の前側位置に設置され前記走行体を操作する走行レバーと、前記走行レバーと前記作業装置の前記ブームの基端部との間に配置され、前記運転席への異物の飛来を阻止するフロントガードと、前記旋回体に設けられ前記フロントガードを支持する支持部材とを備えた小型油圧ショベルにおいて、前記フロントガードは、前記作業装置の前記ブームの最上げ状態における前記ブームとの干渉を回避するくぼみ部を有し、前記くぼみ部の高さ位置を前記走行レバーの上端よりも高い位置に設定してあり、前記くぼみ部は、前記フロントガードにおける上下方向の少なくとも中間部にあって、前記旋回体の前端部に位置する下部側より前記運転席側に入り込む形に形成されており、前記フロントガードの前記中間部より上方の上部側は少なくとも前記下部側から前記中間部までの前記運転席側への入り込み量より小さい入り込み量となるように入り込み量を制限しており、前記中間部は前記走行レバー、並びに前記運転席における前方部の左右位置にそれぞれ隣接して配置された前記作業装置及び前記旋回体を操作する操作レバーの上方位置にあって、前記ブームの最上げ状態時に前記ブームの背面屈曲部が前記フロントガードに最接近した場合に前記ブームの前記背面屈曲部を入り込ませる空間を形成できる位置に設定されていることを特徴としている。
本発明に係る小型油圧ショベルは、乗降口から運転席への乗降時の移動空間を確保でき、ブームの作動範囲を広く確保でき、かつ運転席の居住空間を支障を生じさせない範囲で確保できる。これにより本発明は、従来に比べて作業効率及び作業性を向上させることができる。
本発明に係る小型油圧ショベルの第1実施形態を構成するミニショベルを示す斜視図である。 作業装置を除いた状態の第1実施形態の側面図である。 作業装置及びキャノピーを除いた状態の第1実施形態の平面図である。 第1実施形態に備えられたフロントガード部分を示す斜視図である。 第1実施形態に備えられた規制部の構成を示す斜視図である。 第1実施形態に係るミニショベルが水平面に対する傾斜角度が25°の坂に位置している状態を示す平面図である。 第2実施形態に係る小型油圧ショベルの作業装置を除いた状態を示す斜視図である。 図7に示す状態からフロントガードを開いた状態を示す斜視図である。 第3実施形態に係る小型油圧ショベルを示す側面図である。
以下、本発明に係る小型油圧ショベルの実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1〜図3に示すように、本発明の第1実施形態に係る小型油圧ショベルは、例えば後方小旋回型ミニショベルから成っている。このミニショベルは、左右一対の履帯1a,1bを有する走行体1と、この走行体1上に配置された旋回体2と、この旋回体2の前側位置に設けられたスイングポスト6と、このスイングポスト6に取り付けられた作業装置3とを備えている。
作業装置3は、スイングポスト6に左右方向の揺動可能に、及び上下方向の回動可能に連結されたブーム3a、このブーム3aの先端に上下方向の回動可能に連結されたアーム3bと、このアーム3bの先端に上下方向の回動可能に連結されたバケット3cとを含んでいる。ブーム3aの背面屈曲部を形成する凸形状部には、例えば平板状の低摩擦係数の滑り面を有する緩衝材3a1を貼り付けてある。
図3に示すように、このミニショベルは、走行体1の前進時に作業装置3が前方に位置するように旋回体2を位置させた際の旋回体2の幅寸法が、走行体1の履帯1aの外側部と履帯1bの外側部との間隔である車幅に略一致するように、この旋回体2の形状を設定してある。また、凸湾曲形状に形成されたカウンターウエイト9を含む旋回体2の後端部が、走行体1の車幅内に収まるように旋回体2の形状を設定してある。
旋回体2上には運転席4を配置してあり、運転席4の前側には一対の走行レバー、すなわち走行体1の履帯1aを作動させる左走行モータを操作する左走行レバー7aと、履帯1bを作動させる右走行モータを操作する右走行レバー7bとを配置してある。運転席4の両側には、作業装置3のブーム3a、アーム3b、バケット3c、旋回体2の旋回モータを操作する操作レバー8a,8bを配置してある。また運転席4に対する乗降側には、このミニショベルの各アクチュエータに供給される圧油の流れを断接するゲートロックレバー8cを配置してある。
図2に示すように、運転席4の下側には、エンジン室10を設けてあり、このエンジン室10内には、旋回フレーム2a上に設置されるエンジン10a及びエンジン10aによって駆動される油圧ポンプ等を収納させてある。また、運転席4を覆うようにキャノピー5を配置してある。このキャノピー5は、運転席4の上方に配置されたルーフ5aと、運転席4の右前方に配置された1本の支柱5b、運転席4の後方に配置された2本の支柱5c,5dとを有する3柱キャノピーから成っている。
また、この第1実施形態は、スイングポスト6に取り付けたブーム3aの基端部と、左走行レバー7a及び右走行レバー7bとの間に、作業装置3による作業中に運転席4に向って飛来する掘削した土砂などの異物の運転席4への侵入を阻止するフロントガード11を備えている。
このフロントガード11は、旋回体2上に設けた支持部材、すなわち前ステー12の上側部分である横方向に延設された支持部12aによって支持されている。前ステー12及びフロントガード11は、左走行レバー7a,右走行レバー7bの前方に配置してある。フロントガード11は、前ステー12の支持部12aに一対の連結具、例えばヒンジ部13によって前後方向に回動可能に連結されている。
図1,2に示すように、フロントガード11は、作業装置3のブーム3aの最上げ状態におけるブーム3aの背面屈曲部との干渉を回避するくぼみ部11cを有している。このくぼみ部11cは、一対の左走行レバー7a,右走行レバー7bの上端よりも高い位置であって、左走行レバー7a,右走行レバー7bの操作、すなわちオペレータが把持して前後方向に揺動させる操作に支障を生じない位置に設定してある。
また、くぼみ部11cは、フロントガード11における上下方向の少なくとも中間部にあって、旋回体2の前端部に位置する下部側より運転席4側に入り込む形に形成されており、フロントガード11の中間部より上方の上部側は少なくとも前述の下部側から前述の中間部側までの運転席4側への入り込み量より小さい入り込み量となるように入り込み量を制限している。
前述の中間部は、一対の走行レバー7a,7b、並びに運転席4における前方部の左右位置にそれぞれ隣接して配置された作業装置3及び旋回体2を操作する操作レバー8a,8bの上方位置にあって、ブーム3aの最上げ状態時にブーム3aの背面屈曲部がフロントガード11に最接近した場合にブーム3aの前述した背面屈曲部を入り込ませる空間を形成できる位置に設定されている。
また、前述した中間部は、予め設定した目線高さに相応した位置を含めたその近傍に配置されている。また、前述した中間部は、キャノピー5の前側の支柱5b及びルーフ5aの先端より運転席4側に入り込んでいる。この中間部は図2に示すように、上部側がくぼみ部11cとの関係で運転席4側にくぼみ部11cと同じ入り込み量で直線的に制限してある。なお、この中間部は、くぼみ部11cより旋回体2の前端部側に向って前に傾いていてもよい。
図4に示すように、フロントガード11は、前述のくぼみ部11cが形成された正面視の形状が矩形の格子状部11aと、この格子状部11aの周囲に配置されて格子状部11aを保持する保持部材、例えばパイプ材11bとから成っている。
同図4に示すように、パイプ材11bは、上方に配置されて横方向に延設された水平部11b1と、この水平部11b1に対向するように下方に配置されて横方向に延設された水平部11b2と、一方の側方に配置されて立設されくぼみ部11cを形成するために中間部に側面視で「く」の字を形成する屈曲部11b3と、支柱5b側に位置し屈曲部11b3に対向するように他方の側方に配置されて立設され、くぼみ11cを形成するために中間部に側面視で「く」の字を形成する屈曲部11b4とを有している。前述のようにくぼみ部11cは、パイプ材11bの屈曲部11b3,11b4の形状に対応させた形状に設けてあるとともに、作業装置3のブーム3aの左右方向の回動及び上下方向の回動を考慮して、横方向の幅寸法をパイプ材11bの屈曲部11b3,11b4間の間隔に一致する寸法に設定してある。
また、この第1実施形態は、フロントガード11の前方への倒れを規制する規制部を備えている。図5に示すように、この規制部は、フロントガード11のパイプ材11bの屈曲部11b4に取り付けられた第1ブラケット20と、この第1ブラケット20に固定された第1連結具21とを含んでいる。また、キャノピー5の支柱5bの水平部に取り付けられた第2ブラケット22と、第1連結具21と係脱可能に設けられ、第2ブラケット22に固定された第2連結具23とを含んでいる。さらに、一端を第1ブラケット20に連結され、他端を第2ブラケット22に連結された可撓性のワイヤ24を備えている。
図1に示すように、運転席4に対する乗降に際し、フロントガード11を前方に向って回動させて開いた状態では、フロントガード11が伸長したワイヤ24によって牽引されて前方向に倒れないように保たれる。
また、フロントガード11側を運転席4方向に向って回動させて第1連結具21を第2連結具23に押し込むと、第1連結具21と第2連結具23とが係合して、フロントガード11が図2に示すように閉じた状態に保たれる。このとき、フロントガード11の上方部分を形成する水平部11b1は、キャノピー5のルーフ5aの前端部5a1よりも運転席4側に後退した位置となる。
また、このようにフロントガード11が閉じられた状態から、図5に示す第2連結具23のレバー23aを操作すると、第1連結具21は第2連結具23から離脱し、この状態でフロントガード11を手で押すと、フロントガード11の重心が後ろから前に移動してフロントガード11は作業装置3に近づく方向である前方に倒れ、ヒンジ部13の回動上死点を超えるとフロントガード11の重心によって前述した図1に示す開いた状態に保持される。
なお、図6に示すように当該ミニショベルの登坂が可能な水平面に対する最大傾斜角度25°の坂に当該ミニショベルを位置させた場合、フロントガード11を完全に開いた際に、フロントガード11の回動中心25を形成するヒンジ部13を上下に通る仮想的な鉛直線26よりも前方にフロントガード11の重心27が位置するように、フロントガード11の形状寸法を設定してある。したがって、機体が水平面に対して25°傾斜しているときでも、前述のようにフロントガード11を前方に押すことにより、フロントガード11の重心が後ろから前に移動して回動中心25を形成するヒンジ部13の回動上死点を超えると、フロントガード11を開いた状態に保持できる。
このように構成した第1実施形態は、オペレータが運転席4に乗り込む際には、ゲートロックレバー8cが引き上げられて図1に示すようにフロントガード11が開かれた状態となり、旋回体2上の限られた狭い空間ながらも乗降空間が確保されてオペレータは容易に運転席4に乗り込むことができる。
また、運転席4に着座したオペレータがゲートロックレバー8cを下げて、フロントガード11を運転席4方向に回動させて、第1連結具21を第2連結具23に係合させることにより、ワイヤ24の中途部分が下方に垂れ下がってU字状に撓み、図2に示すようにフロントガード11が閉じられ、運転席4に着座したオペレータによる作業が可能となる。なおこの第1実施形態は、フロントガード11が閉じられた状態であっても、フロントガード11の前述した中間部よりも上方の部分における運転席4側への入り込み量が直線的に制限されているので、運転席4の上方空間を基本的に広く確保することができる。したがって、フロントガード11が閉じられた状態であってもオペレータは運転席4に乗り込むことが可能となる。
このように第1実施形態に係るミニショベルによれば、乗降口から運転席4への乗降時の移動空間を確保でき、かつ運転席4の居住空間を支障を生じさせない範囲で確保できる。また、作業装置3のブーム3aの最上げ状態におけるブーム3aの背面屈曲部との干渉を回避するくぼみ部11cを、フロントガード11の格子状部11aが有することから、ブーム3aの作動範囲を広く確保できる。これにより第1実施形態は、作業効率及び作業性を向上させることができる。
なお仮に、例えばフロントガード11を閉じることなく作業が始まり、ブーム上げに伴ってブーム3aの背面屈曲部によってフロントガード11が運転席4方向に押された際には、ヒンジ部13を中心にフロントガード11が運転席4方向に回動し、ブーム3aによるフロントガード11の格子状部11aの損傷が抑えられる。また、このような場合には、ブーム3aの背面屈曲部を形成する凸形状部に設けた緩衝材3a1の滑り面がフロントガード11の格子状部11aに接触するので摩擦抵抗が小さく抑えられ、この緩衝材3a1によってもフロントガード11の格子状部11aの損傷が抑えられる。
図7,8に示す本発明の第2実施形態は、フロントガード11の屈曲部11b4の形状に応じた一方の側部30aと、キャノピー5の支柱5bの立設形状に応じた鉛直方向に伸長する他方の側部30bとを有し、フロントガード11の屈曲部11b4に固定された連結板30を備えている。また、連結板30の側部30bをキャノピー5の左右方向の回動可能に連結し、上下方向に一対配置されたヒンジ部31を備えている。さらに、図7に示すようにフロントガード11が閉じられた際に、フロントガード11を前ステー12の支持部12aに係止させるストッパー32を備えている。
フロントガード11はストッパー32に対し係脱可能になっており、ストッパー32から離脱させると、図8に示すようにフロントガード11を運転席4から離れた左右方向に開くことが可能となっている。この第2実施形態では、第1実施形態におけるようなフロントガード11の前方の倒れを規制するワイヤ等を含む規制部は備えていない。その他の構成は、前述した第1実施形態と同等である。すなわち、この第2実施形態に係る小型油圧ショベルも、例えば後方小旋回型のミニショベルから成っている。
このように構成した第2実施形態も、第1実施形態と同様にフロントガード11を左右方向に回動させて開くことにより、運転席4に対するオペレータの乗降を容易に行うことができる。
また、フロントガード11がブーム3aを最上げ状態とした際のブーム3aの背面屈曲部との干渉を回避するくぼみ部11cを有することから、第1実施形態と同様の作用効果が得られる。すなわち、フロントガード11を備えたものにあって、ブーム上げの高さ位置に対する制約を緩和させることができ、機能上確保し得る最上げ高さ位置までブーム3aを上げることができ、作業能率及び作業性を向上させることができる。
図9に示す本発明の第3実施形態にあっても、フロントガード40の基本構成は第1,第2実施形態におけるのと同様の格子状部と、この格子状部を保持するパイプ材40aとを有し、ブーム3aとの干渉を回避するくぼみ部40bが格子状部に形成されている。しかし、この第3実施形態では、フロントガード40が閉じられた状態では、パイプ材40aの上方部分を形成する水平部40a1の位置がキャノピー5のルーフ5aの前端部5a1に略一致した状態となるように、パイプ材40aの形状を形成してある。その他の構成は例えば第1実施形態と同等である。
このように構成した第3実施形態は、第1実施形態と同等の作用効果が得られる他、フロントガード40が閉じられた際に、運転席4の前方の上方空間を第1実施形態におけるよりも広く確保することができる。
なお、前述の第1〜第3実施形態では、フロントガード11,40のパイプ材11b,40aの屈曲部11b3,11b4等を側面視が「く」の字を形成する形状に設けてあるが、本発明は、フロントガード11,40の形状をこのように設定することには限定されない。例えばフロントガード11,40のパイプ材11b,40aの側部を形成する屈曲部11b3,11b4等を、上側部分及び下側部分は側面視が鉛直方向に伸長する形状に形成し、ブーム3aを最上げ状態にしたときのブーム3aの背面屈曲部との干渉を回避する位置に対応する中間部を例えば円弧形状に形成してもよい。このように構成した場合には、フロントガード11,40に保持される格子状部も、パイプ材11b,40aの上側部分及び下側部分に保持される部分は、側面視が鉛直方向に伸長する形状に形成し、パイプ材11b,40aの円弧形状の中間部に保持される部分は、側面視が円弧形状となるように形成する。
また、第1,第2実施形態は、フロントガード11を前後方向に回動可能に前ステー12の支持部12aに連結する連結具としてヒンジ部13を設けてあるが、本発明は、このようにヒンジ部13によってフロントガード11を前ステー12の支持部12aに連結する構成には限定されない。例えば、連結具としてヒンジ部13に代えてベアリングを設けた構成にしてもよい。第3実施形態にあっても同様であり、ヒンジ部31に代えてベアリングを設けてもよい。
1 走行体
1a 履帯
1b 履帯
2 旋回体
2a 旋回フレーム
3 作業装置
3a ブーム
3a1 緩衝材
4 運転席
5 キャノピー
5a ルーフ
5a1 前端部
5b 支柱
6 スイングポスト
7a 左走行レバー
7b 右走行レバー
8a 操作レバー
8b 操作レバー
8c ゲートロックレバー
9 カウンターウエイト
10 エンジン室
10a エンジン
11 フロントガード
11a 格子状部
11b パイプ材(保持部材)
11b1 水平部
11b2 水平部
11b3 屈曲部
11b4 屈曲部
11c くぼみ部
12 前ステー(支持部材)
12a 支持部
13 ヒンジ部(連結具)
20 第1ブラケット
21 第1連結具
22 第2ブラケット
23 第2連結具
23a レバー
24 ワイヤ
25 回動中心
26 鉛直線
27 重心
30 連結板
30a 側部
30b 側部
31 ヒンジ部(連結具)
32 ストッパー
40 フロントガード
40a パイプ材
40a1 水平部
40a2 屈曲部
40b くぼみ部

Claims (5)

  1. 走行体と、前記走行体の上に旋回可能に設けられた旋回体と、前記旋回体の前側位置に取り付けられ上下方向に回動可能なブームを含む作業装置と、前記旋回体の上に配置された運転席と、前記旋回体の前記運転席の前側位置に設置され前記走行体を操作する走行レバーと、前記走行レバーと前記作業装置の前記ブームの基端部との間に配置され、前記運転席への異物の飛来を阻止するフロントガードと、前記旋回体に設けられ前記フロントガードを支持する支持部材とを備えた小型油圧ショベルにおいて、
    前記フロントガードは、前記作業装置の前記ブームの最上げ状態における前記ブームとの干渉を回避するくぼみ部を有し、前記くぼみ部の高さ位置を前記走行レバーの上端よりも高い位置に設定してあり、
    前記くぼみ部は、前記フロントガードにおける上下方向の少なくとも中間部にあって、前記旋回体の前端部に位置する下部側より前記運転席側に入り込む形に形成されており、前記フロントガードの前記中間部より上方の上部側は少なくとも前記下部側から前記中間部までの前記運転席側への入り込み量より小さい入り込み量となるように入り込み量を制限しており、
    前記中間部は前記走行レバー、並びに前記運転席における前方部の左右位置にそれぞれ隣接して配置された前記作業装置及び前記旋回体を操作する操作レバーの上方位置にあって、前記ブームの最上げ状態時に前記ブームの背面屈曲部が前記フロントガードに最接近した場合に前記ブームの前記背面屈曲部を入り込ませる空間を形成できる位置に設定されていることを特徴とする小型油圧ショベル。
  2. 請求項1に記載の小型油圧ショベルにおいて、
    前記支持部材は、前記フロントガードを回動可能に支持する支持部を含み、前記フロントガードを前記支持部に回動可能に連結する連結具を備えたことを特徴とする小型油圧ショベル。
  3. 請求項2に記載の小型油圧ショベルにおいて、
    前記フロントガードは、前記くぼみ部が形成された格子状部と、前記格子状部の周囲に配置されて前記格子状部を保持する保持部材とから成ることを特徴とする小型油圧ショベル。
  4. 請求項3に記載の小型油圧ショベルにおいて、
    前記支持部材の前記支持部は水平方向に延設させてあり、
    前記運転席を覆うルーフ及び前記ルーフを支持する複数の支柱を有するキャノピーと、
    前記フロントガードの前方への倒れを規制する規制部を備え、
    前記規制部は、前記フロントガードに取り付けられた第1ブラケットと、前記第1ブラケットに固定された第1連結具と、前記キャノピーに取り付けた第2ブラケットと、前記第1連結具と係脱可能に設けられ前記第2ブラケットに固定された第2連結具と、一端を前記第1ブラケットに連結され他端を前記第2ブラケットに連結されたワイヤとを含むことを特徴とする小型油圧ショベル。
  5. 請求項4に記載の小型油圧ショベルにおいて、
    前記キャノピーは、前記運転席の右前方に1本の前記支柱を有し、前記運転席の後方に2本の前記支柱を有する3柱キャノピーから成ることを特徴とする小型油圧ショベル。
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