JP6910251B2 - 作業車両 - Google Patents
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Description
従来の軌道用作業機械では停車時にオペレータが手動でブレーキを制動状態にしていた。
本発明は、オペレータの手間を低減可能な作業車両を提供することを目的とする。
<1.構成>
(1−1.鉄道用作業機械1の概要)
図1は、本発明にかかる実施の形態の鉄道用作業機械1の構成を示す模式図である。鉄道用作業機械1は、下部走行体2と、上部旋回体3と、走行回路4(後述する図4)と、圧力センサ5(後述する図4)と、コントローラ6(後述する図6)と、ブレーキ回路7(後述する図6)と、を有する。
なお、本明細書の説明において、鉄道用作業機械1の「前」とは、運転席の走行レバーの前方向と走行方向が一致した方向が「前」であり、運転席に着座したオペレータが「前」を視た状態を基準としてオペレータの後側、左側、右側を「後」、「左」、「右」とする。
下部走行体2は、下部車体20と、履帯式走行部21と、車輪式走行部22とを有する。下部車体20は、上部旋回体3を旋回可能に支持する。履帯式走行部21は、下部車体20の左右に取り付けられた一対の履帯211、スプロケット212およびアイドラなどを有する。スプロケット212の駆動に応じて履帯211が回転することによって鉄道用作業機械1が走行する。
上部旋回体3は、旋回フレーム30と、キャブ31と、エンジンルーム32と、作業機33と、を有する。旋回フレーム30は、下部車体20の上側に旋回可能に配置されている。キャブ31は、旋回フレーム30の前部左側に配置されている。キャブ31には、運転席が配置されている。エンジンルーム32は、旋回フレーム30の後部に配置されており、内側にエンジンなどが配置されている。
走行レバー312は、前後方向(FR方向)の略中央が停止位置P1(図3参照)となっている。停止位置P1では、走行レバー312に接続されている操作バルブ40は閉じた状態となりパイロット圧がメインバルブ41に供給されない。一方、停止位置から前(F方向)または後(R方向)に走行レバー312を移動させることによって、後述する操作バルブ40の開度が変化し、パイロット圧がメインバルブ41に供給される。図3では、停止位置P1の走行レバー312が実線で示され、一例として停止位置P1から前方向に回動させた走行位置P2の走行レバー312が二点鎖線で示されている。
操作表示部313は、ブレーキが制動状態であることを通知する自動ブレーキランプ76、車輪駐車ブレーキの駐車ブレーキスイッチ77等を有する(図5参照)。
図4は、走行回路4を示す図である。走行回路4は、履帯式走行部21および車輪式走行部22を駆動する。走行回路4は、操作バルブ40と、メインバルブ41と、走行切換バルブ42と、車輪用油圧モータ43と、履帯用油圧モータ44と、走行切換スイッチ45と、走行切換ソレノイドバルブ46と、圧力スイッチ47と、走行切換ランプ48と、パイロット配管49と、メイン配管50を有する。
走行切換スイッチ45は、履帯走行と車輪走行の切換を行うスイッチである。走行切換スイッチ45がオペレータによって操作されると、走行切換ソレノイドバルブ46への電力が供給または遮断される。また、走行切換スイッチ45は、後述するコントローラ6に履帯走行であるか車輪走行であるかの信号を送信する。
圧力スイッチ47は、第2パイロット配管部49bの走行切換ソレノイドバルブ46と走行切換バルブ42の間に繋がっており、走行切換ランプ48は圧力スイッチ47に繋がっている。圧力スイッチ47はノーマルクローズタイプであり、走行切換ソレノイドバルブ46に通電され走行切換バルブ42にPPC圧が送られた場合に、PPC圧を検知してオープン状態となる。すなわち、走行切換ソレノイドバルブ46に通電されて履帯用油圧モータ44にメイン油圧が供給されている場合に、圧力スイッチ47がオープンとなり電気的に遮断され、走行切換ランプ48が消灯する。一方、走行切換ソレノイドバルブ46への電力が遮断されて車輪用油圧モータ43にメイン油圧が供給されている場合に圧力スイッチ47がクローズとなり電気的に接続され、走行切換ランプ48が点灯する。これにより、車輪走行の際に、走行切換ランプ48は点灯する。
なお、車輪走行を行うための車輪走行回路70は、走行回路4に含まれており、上述した操作バルブ40、メインバルブ41、車輪用油圧モータ43および第1パイロット配管部49a、第1メイン配管部50aおよび第2メイン配管部50bを含む。
圧力センサ5は、図3に示すようにキャブフロア31aの下方に配置されており、第1パイロット配管部49aの操作バルブ40とメインバルブ41の間に接続されている。圧力センサ5は、操作バルブ40からメインバルブ41に供給されるパイロット圧の圧力値を検知し、圧力値に基づいてコントローラ6に信号を出力する。
例えば、圧力センサ5は、Akg/cm2より大きくなるとコントローラ6に出力を行い、B(<A)kg/cm2より小さくなるとコントローラ6への出力をオフにする。
図6は、コントローラ6およびブレーキ回路7の構成を示す図である。
コントローラ6は、圧力センサ5から受信する信号に基づいて、ブレーキ回路7を制御してディスクブレーキ71を解除状態または制動状態にする。
図7は、圧力センサ5の出力とリレー部75からの出力を示す図である。図7に示すように、圧力センサ5がオフになったC秒後に後述するリレー部75からの出力がオフ状態となりブレーキが作動する。
このように、コントローラ6は、走行レバー312が停止位置に移動されてから停止位置にC秒間保持された後に、ディスクブレーキ71を制動状態にする。
ブレーキ回路7は、ディスクブレーキ71と、マスタシリンダ72と、ブレーキ解除シリンダユニット73と、ブレーキ解除ソレノイドバルブ74と、リレー部75と、自動ブレーキランプ76と、駐車ブレーキスイッチ77と、ブレーキレバー78と、圧力スイッチ79と、手動カットバルブ80と、非常用手動ポンプ81と、配管82と、を有する。
マスタシリンダ72は、第1ロッド721がシリンダの内側に押圧されることにより、第2ロッド722がシリンダの外側に押され、ディスクブレーキ71を制動状態にする。また、第1ロッド721がシリンダの内側に押されていない状態では、第2ロッド722は、バネ部材723によって第1ロッド721側に付勢され、ディスクブレーキ71の制動が解除される。
リレー部75は、コントローラ6から電力が出力されていない状態では、自動ブレーキランプ76(図5参照)を点灯させるように内部スイッチが接続されている。また、リレー部75は、コントローラ6から電気が出力されるとブレーキ解除ソレノイドバルブ74に通電を行うように内部のスイッチを切り換える。
次に、本実施の形態の鉄道用作業機械1の自動ブレーキ動作について説明する。図8は、鉄道用作業機械1の自動ブレーキ動作のフローを示す図である。
はじめに、鉄道用作業機械1が走行している状態について説明する。
走行している状態では、走行レバー312が停止位置P1から前後方向の走行位置P2に移動されており、走行レバー312の操作角に応じてパイロット圧が操作バルブ40からメインバルブ41に供給され、メイン油圧が車輪用油圧モータ43に供給されて前輪223または後輪224が回転駆動する。
次に、ステップS14において、ブレーキ解除ソレノイドバルブ74はパイロット圧の配管82を遮断する。これによってパイロット圧の第1シリンダ731への供給が停止される。
なお、走行状態から停車する場合、必要に応じてブレーキレバー78が操作されるが、ブレーキレバー78を引き下げることによってリレー部75への通電が遮断されるため、ブレーキ解除ソレノイドバルブ74がパイロット圧を遮断する。これによって、第1シリンダ731へのパイロット圧の供給が停止され、ディスクブレーキ71が解除状態から制動状態になる。このように、ブレーキレバー78を引き下げることによって、ディスクブレーキ71を制動状態にすることができる。
(3−1)
本実施の形態の鉄道用作業機械1(作業車両の一例)は、下部走行体2(走行体の一例)と、車輪走行回路70と、圧力センサ5(検知部の一例)と、コントローラ6(制御部の一例)と、を備えている。下部走行体2は、下部車体20(車体の一例)と、履帯式走行部21と、車輪式走行部22と、を有する。履帯式走行部21は、下部車体20に取り付けられている。車輪式走行部22は、下部車体20に取り付けられ前輪223および後輪224(車輪の一例)とディスクブレーキ71(ブレーキの一例)を持つ。車輪走行回路70は、車輪式走行部22を駆動する。圧力センサ5は、車輪走行回路70の油圧を検知する。コントローラ6は、圧力センサ5による油圧の検知に基づいて、ディスクブレーキ71を解除状態から制動状態に切り換える。
このように、車輪走行回路70の油圧に基づいて、自動でディスクブレーキ71が制動状態に切り換えられるため、オペレータの手間を低減することができる。
本実施の形態の鉄道用作業機械1(作業車両の一例)は、走行レバー312(操作部材の一例)を更に備える。走行レバー312は、車輪式走行部22が停止する停止位置P1と車輪式走行部22が走行する走行位置P2とを有し、オペレータが操作可能である。走行レバー312の操作に基づいて油圧が変動する。コントローラ6は、油圧の検知に基づいて、走行レバー312が走行位置P2から停止位置P1に切り替わったことを判断すると、ディスクブレーキ71を解除状態から制動状態に切り替える。
これにより、走行レバー312の操作位置に基づいて変化する油圧を検知することによって、走行レバー312の操作位置を間接的に検出することができる。
本実施の形態の鉄道用作業機械1(作業車両の一例)では、車輪走行回路70は、車輪用油圧モータ43(油圧モータの一例)と、メインバルブ41(制御弁の一例)と、を有する。車輪用油圧モータ43は、前輪223または後輪224(車輪の一例)を駆動する。メインバルブ41は、車輪用油圧モータ43に供給する作動油を制御する。圧力センサ5が検知する油圧は、メインバルブ41を制御するパイロット圧である。
これにより、パイロット圧を検知することによって車両の停止を判定しディスクブレーキ71を自動で制動状態にすることができる。
本実施の形態の鉄道用作業機械1(作業車両の一例)では、圧力センサ5は、キャブフロア31aより下方に配置されている。
キャブ31内にセンサを設ける場合と比較して、オペレータの作業に干渉せずオペレータが作業を行いやすく、オペレータの作業環境を向上することができる。
本実施の形態の鉄道用作業機械1(作業車両の一例)では、コントローラ6は、走行レバー312が走行位置から停止位置に切り替えられた後、所定時間経過後にディスクブレーキ71を解除状態から制動状態に切り換える。
これにより、急な制動を抑制することができる。
本実施の形態の鉄道用作業機械1(作業車両の一例)では、コントローラ6は、油圧が所定値以下の状態が所定時間以上続いた場合に、ディスクブレーキ71を解除状態から制動状態に切り換える。
これにより、急な制動を抑制することができる。
本実施の形態の鉄道用作業機械1(作業車両の一例)は、ブレーキ解除シリンダユニット73と、ブレーキ解除ソレノイドバルブ74(解除弁の一例)と、を更に備える。ブレーキ解除シリンダユニット73は、パイロット圧が供給されることによってディスクブレーキ71を制動状態から解除状態にし、パイロット圧の供給が停止されることによってディスクブレーキ71を解除状態から制動状態にする。ブレーキ解除ソレノイドバルブ74は、ブレーキ解除シリンダユニット73へのパイロット圧の供給または停止を行う。コントローラ6は、ブレーキ解除ソレノイドバルブ74を制御することにより、ディスクブレーキ71を解除状態から制動状態に切り換える。
このようにコントローラ6が車輪走行回路70の油圧に基づいてブレーキ解除ソレノイドバルブ74の制御を行うことにより、車輪式走行部22の停止を判断して自動でブレーキを制動状態にすることができる。
本実施の形態の鉄道用作業機械1(作業車両の一例)は、自動ブレーキランプ76(表示部の一例)を更に備える。自動ブレーキランプ76は、ディスクブレーキ71が制動状態であることを示す表示を行う。コントローラ6は、ディスクブレーキ71を解除状態から制動状態に切り換えた場合に、自動ブレーキランプ76を点灯(表示の一例)する。
これにより、オペレータはディスクブレーキが自動で制動状態に切り換えられたことを認識することができる。
本実施の形態の鉄道用作業機械1(作業車両の一例)は、上部旋回体3を更に備える。上部旋回体3は、作業機33を有し、下部車体20(車体の一例)の上側に旋回可能に取り付けられている。
これにより、旋回可能な作業機を用いて作業を行うことができる。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
(A)
上記実施の形態では、第1パイロット配管部49aの操作バルブ40とメインバルブ41の間のパイロット圧を検知しているが、これに限らなくても良い。例えば、メインバルブ41から車輪用油圧モータ43に供給される第1メイン配管部50aまたは第2メイン配管部50bのメイン油圧を検知して、メイン油圧に基づいてディスクブレーキ71が制動状態にされてもよい。要するに、車輪走行回路70において走行レバー312の操作に基づいて変化する油圧を検知すればよい。
上記実施の形態では、圧力センサ5がキャブフロア31aの下方に配置されているが、下方に限らなくても良い。また、上記のようにメイン油圧を検知する場合に、メイン油圧を検知する圧力センサの配置はキャブフロア31aの下方に限らなくても良い。
(C)
上記実施の形態では、図3に示すような走行レバー312によってパイロット圧が変更されているが、ジョイスティックレバーによって操作バルブ40が操作されてもよい。
上記実施の形態では、ディスクブレーキ71が自動で制動状態となったことを自動ブレーキランプ76によって表示しているが、ランプに限らなくても良く、ディスプレイを設けてディスプレイに表示させてもよい。
(E)
上記実施の形態では、ブーム34、アーム35および掘削バケット36を有する作業機33を備えた鉄道用作業機械1を用いて説明したが、これに限られるものではなく、作業機33に代えてダンプトラックのベッセル等が設けられていてもよい。また、作業機33が設けられていなくてもよく、更に作業機33を有する上部旋回体3が設けられていなくてもよい。要するに履帯式走行部と車輪式走行部を有する作業車両であればよく、本発明を適用することができる。
2 :下部走行体
3 :上部旋回体
4 :走行回路
5 :圧力センサ
6 :コントローラ
7 :ブレーキ回路
20 :下部車体
21 :履帯式走行部
22 :車輪式走行部
70 :車輪走行回路
71 :ディスクブレーキ
Claims (11)
- 車体と、前記車体に取り付けられた履帯式走行部と、前記車体に取り付けられ車輪とブレーキを持つ車輪式走行部と、を有する走行体と、
前記車輪を駆動する油圧モータと、前記油圧モータに供給する作動油を制御する制御弁と、を有し、前記車輪式走行部を駆動する車輪走行回路と、
前記車輪走行回路の前記制御弁を制御する第1のパイロット圧を検知する第1検知部と、
第2のパイロット圧が供給されることによって前記ブレーキを制動状態から解除状態にし、前記第2のパイロット圧の供給が停止されることによって前記ブレーキを前記解除状態から前記制動状態にするブレーキ解除シリンダユニットと、
前記ブレーキ解除シリンダユニットへの前記第2のパイロット圧の供給または停止を行う解除弁と、
前記ブレーキ解除シリンダユニットと前記解除弁の間の配管に配置された手動カット弁と、
前記配管の前記手動カット弁と前記ブレーキ解除シリンダユニットの間に配置され、手動ポンプを接続可能なカップリングと、
前記第1検知部による前記第1のパイロット圧の検知に基づいて、前記解除弁を制御することにより、前記ブレーキを前記解除状態から前記制動状態に切り換える制御部と、を備えた、
作業車両。 - 前記車輪式走行部が停止する停止位置と前記車輪式走行部が走行する走行位置とを有し、オペレータが操作可能な操作部材を更に備え、
前記操作部材の操作に基づいて前記第1のパイロット圧が変動し、
前記制御部は、前記第1のパイロット圧の検知に基づいて、前記操作部材が前記走行位置から前記停止位置に切り替わったことを判断すると、前記ブレーキを前記解除状態から前記制動状態に切り替える、
請求項1に記載の作業車両。 - 前記第1検知部は、キャブフロアより下方に配置されている、
請求項1〜2のいずれか1項に記載の作業車両。 - 前記制御部は、
前記操作部材が前記走行位置から前記停止位置に切り替えられた後、所定時間経過後に前記ブレーキを前記解除状態から前記制動状態に切り換える、
請求項2記載の作業車両。 - 前記制御部は、
前記前記第1のパイロット圧が所定値以下の状態が所定時間以上継続した場合に、前記ブレーキを前記解除状態から前記制動状態に切り換える、
請求項1〜3のいずれか1項に記載の作業車両。 - 前記ブレーキ解除シリンダユニットの動作に基づいて、前記ブレーキを前記制動状態から前記解除状態にするマスタシリンダを更に備え、
前記マスタシリンダは、
前記ブレーキ解除シリンダユニットによって移動する第1ロッドと、
前記第1ロッドのシリンダ内側へ向かう押圧によってシリンダ外側に向かって押され、前記ブレーキを前記制動状態にする第2ロッドと、
前記第2ロッドを内側に向かって付勢する第1付勢部材と、を有し、
前記第1ロッドがシリンダ内側に向かって押されていない状態では、前記第2ロッドは前記第1付勢部材によってシリンダ内側に向かって移動し、前記ブレーキを前記制動状態から前記解除状態にする、請求項1〜5のいずれか1項に記載の作業車両。 - 前記ブレーキ解除シリンダユニットは、
第3ロッドを有し、前記第3ロッドが配置されている側の空間に前記第2のパイロット圧が供給される第1シリンダと、
第4ロッドと、前記第4ロッドが配置されている側の空間に配置され、前記第4ロッドをシリンダ内側に向かって付勢する第2付勢部材と、を有する第2シリンダと、
第1接続部で前記第3ロッドと接続し、第2接続部で前記第4ロッドと接続し、中央よりも前記第2接続部側に設けられた支点を中心に回転可能な接続ロッドと、を有し、
前記第1ロッドは、前記接続ロッドの前記支点と前記第1接続部との間に接続されており、
前記第2のパイロット圧が供給されていない状態では、前記第2付勢部材によって前記第4ロッドがシリンダ内側に向かって移動し、前記接続ロッドが前記支点を中心に回転して、前記第1ロッドがシリンダ内側に向かって移動し、前記第2ロッドがシリンダ外側に向かって移動して前記ブレーキを前記制動状態にし、
前記第2のパイロット圧が前記第1シリンダに供給されると、前記第3ロッドがシリンダ内側に向かって移動し、前記接続ロッドが前記支点を中心に回転して、前記第1ロッドがシリンダ外側に向かって移動し、前記第2ロッドは前記第1付勢部材によってシリンダ内側に向かって移動し、前記ブレーキを前記制動状態から前記解除状態にする、
請求項6に記載の作業車両。 - 前記ブレーキが前記制動状態であることを示す表示を行う表示部を更に備え、
前記制御部は、前記ブレーキを前記解除状態から前記制動状態に切り換えた場合に、前記表示部に前記表示を行わせる、
請求項1〜7のいずれか1項に記載の作業車両。 - 前記解除弁への通電を遮断し前記表示部に通電を行う第1状態と、前記解除弁に通電を行い前記表示部への通電を遮断する第2状態をとることが可能なリレー部を更に備え、
前記解除弁は、通電によって開状態となり前記第2のパイロット圧を供給し、通電の遮断によって閉状態となり前記第2のパイロット圧の供給を停止し、
前記制御部は、前記第1のパイロット圧の検知に基づいて、前記リレー部を前記第1状態になるよう制御して、前記解除弁への通電を遮断することによって、前記ブレーキを前記解除状態から前記制動状態に切り換え、前記表示部に通電して前記表示を行わせる、
請求項8に記載の作業車両。 - 前記リレー部は、通電が遮断された状態では、前記第1状態をとり、
オペレータによって操作されることによって前記リレー部への通電を遮断可能なブレーキスイッチと、
前記第2のパイロット圧の供給を検知する第2検知部と、
前記ブレーキスイッチによって前記リレー部への通電が遮断された状態で、前記第2のパイロット圧の供給を検知した場合に、オペレータに報知を行う報知部と、を更に備えた、
請求項9に記載の作業車両。 - 作業機を有し、前記車体の上側に旋回可能に取り付けられた上部旋回体を更に備えた、
請求項1〜10のいずれか1項に記載の作業車両。
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