JP7085971B2 - 作業車両 - Google Patents

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本発明は、運転室に搭乗したオペレータによって操作が行われる搭乗操作と、外部から遠隔で操作が行われる遠隔操作とを切り替え可能な作業車両に関する。
ホイールローダ等の作業車両は、例えば、災害現場等の地盤が安定しないような現場や大量の粉塵が舞うような現場で作業を行うことがあり、このような場合、オペレータは、運転室に搭乗せずに外部から送信器を用いて車体の走行操作や作業装置の操作を遠隔で行う。
例えば、特許文献1には、走行機体から取り出して独立した状態でオペレータが自由に携帯することができるものであって、例えばオペレータが走行機体とは別の車両の座席に座した状態でオペレータの右側に配された操作装置によって走行機体のフロントアタッチメントを構成するブーム、アーム、及びバケットを遠隔操作することができる油圧ショベルが開示されている。
操作装置は、オペレータの小指側部位及び前腕部を置くことが可能な本体と、X方向、Y方向、及びZ方向の操作が可能な操作具と、オペレータの肘が置かれる肘置き部と、オペレータの前腕部が左右方向外側に外れるのを規制する前腕部外れ規制体と、を備えている。操作装置を使用して遠隔操作を行う際には、別の車両の座席の脇にあるアームレストに緊縛体で本体を緊縛して固定させ、操作具、前腕部外れ規制体を起立姿勢にし、肘置き部を後方に引き出す。そして、操作装置による遠隔操作が終了すると、操作具、肘置き部、及び前腕部外れ規制体を本体に格納してコンパクトにすることが可能となっている。
特開2017-115514号公報
特許文献1に記載の油圧ショベルの操作装置は、使用しないときに座席の脇にあるアームレスト上に保管をしておくことになるが、その場合オペレータの操作の邪魔になってしまう。そこで、操作装置をアームレストとは反対の座席の脇に保管することが考えられるが、アームレストとは反対の側は通常オペレータの出入口となるため、オペレータの通行の邪魔になる。また、操作装置を座席の前方又は後方の左右側に保管することも考えられるが、操作装置はコンパクトになるとはいえ比較的大きい機器であるため、オペレータが前方又は後方を確認する際に視界の妨げになる。
そこで、本発明の目的は、遠隔操作を行うための機器を、オペレータの視界の妨げや通行の邪魔にならない場所に破損しにくい状態で収容することが可能な作業車両を提供することにある。
上記の目的を達成するために、本発明は、車体を構成するフレームに取り付けられた作業装置と、前記フレーム上に載置された運転室と、を備え、前記運転室には、背もたれを後方側に傾倒可能なリクライニング式の運転シートと、前記運転室の外部に携帯可能であって前記車体の走行操作及び前記作業装置の操作を遠隔で行うための送信器と、が設けられた作業車両において、前記送信器は、起立した操作レバーを有し、前記運転シートの座面の後方側に形成された収容部に収容され、前記収容部には、前記送信器を収容した状態で前記操作レバーの前方側に位置する部位を有し、前記運転シートを後方側に傾倒した際において前記操作レバーが接触する前に当該部位が前記背もたれの背面に接触する保護部材と、前記収容部において前記送信器を固定するための固定部材と、が設けられていることを特徴とする。
本発明によれば、遠隔操作を行うための機器を、オペレータの視界の妨げや通行の邪魔にならない場所に破損しにくい状態で収容することができる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
本発明の実施形態に係るホイールローダの一構成例を示す外観側面図である。 上方から見た運転室内を示す平面図である。 送信器ユニットが収容されていない状態の収容部周辺部を示す斜視図である。 送信器ユニットが収容部に収容された状態を示す斜視図である。 収容部に収容された状態の送信器ユニットを後側から見た斜視図である。 後方側に傾倒したバックレストに保護パイプが接触した状態を示す側面図である。
以下、本発明の実施形態に係る作業車両の一態様として、例えば、露天掘り鉱山等において土砂や鉱物等を掘削してダンプトラック等へ積み込む荷役作業を行うホイールローダについて説明する。
(ホイールローダ1の構成)
まず、ホイールローダ1の構成について、図1~3を参照して説明する。
図1は、本発明の実施形態に係るホイールローダ1の一構成例を示す外観側面図である。図2は、上方から見た運転室12内を示す平面図である。図3は、送信器ユニット4が収容されていない状態の収容部35S周辺部を示す斜視図である。
以下の説明では、「車体の前後方向」を単に「前後方向」とし、「車体の上下方向」を単に「上下方向」とし、「車体の左右方向」を単に「左右方向」とする場合がある。また、ホイールローダ1の車体の左右方向のうち、ホイールローダ1に搭乗したオペレータが前方を向いた状態での左手の方向を「左方向」とし、右手の方向を「右方向」とする。
ホイールローダ1は、車体が中心付近で中折れすることにより操舵するアーティキュレート式の作業車両であり、車体の前部を構成する前フレーム1Aと、車体の後部を構成する後フレーム1Bと、を備えている。前フレーム1Aと後フレーム1Bとは、センタジョイント1Cによって左右方向に回動自在に連結されており、前フレーム1Aが後フレーム1Bに対して左右方向に屈曲する。
前フレーム1Aには、左右一対の前輪11A(図1では左側のみを示す)と、荷役作業を行うための作業装置2と、が設けられている。
作業装置2は、前フレーム1Aに基端部が回動可能に取り付けられたリフトアーム21と、リフトアーム21を駆動させる一対のリフトアームシリンダ(不図示)と、リフトアーム21の先端部に回動可能に取り付けられたバケット22と、バケット22を駆動させるバケットシリンダ220と、リフトアーム21に回動可能に連結されてバケット22とバケットシリンダ220とのリンク機構を構成するベルクランク23と、一対のリフトアームシリンダやバケットシリンダ220へ作動油を導く複数の配管(不図示)と、を有している。
リフトアーム21は、一対のリフトアームシリンダの各ボトム室に作動油が流入して各ロッドが伸びることにより前フレーム1Aに対して上方向に回動し、各ロッド室に作動油が流入して各ロッドが縮むことにより前フレーム1Aに対して下方向に回動する。
バケット22は、土砂等を掬って放土したり、地面を均したりするための作業具であり、バケットシリンダ220のボトム室に作動油が流入してロッド220Aが伸びることによりチルト(リフトアーム21に対して上方向に回動)し、ロッド室に作動油が流入してロッド220Aが縮むことによりダンプ(リフトアーム21に対して下方向に回動)する。
後フレーム1Bには、左右一対の後輪11B(図1では左側のみを示す)と、オペレータが搭乗する空間が内部に形成された運転室12と、エンジンや油圧ポンプ等の各機器が内部に収容された機械室13と、車体が傾倒しないように作業装置2とのバランスを保つためのカウンタウェイト14と、が設けられている。後フレーム1Bにおいて、運転室12は前部に、カウンタウェイト14は後部に、機械室13は運転室12とカウンタウェイト14との間に、それぞれ配置されている。
図2に示すように、運転室12の内部には、オペレータが着座する運転シート31と、車体の左右の進行方向を切り換えるハンドル32と、車体の走行状態等を表示するメインモニタを含んで構成されるフロントパネル33と、作業装置2の操作を行うための搭乗用操作レバー34と、が設けられている。運転室12内において、運転シート31は中央に、ハンドル32は運転シート31の前方に、フロントパネル33はハンドル32の前方に、搭乗用操作レバー34は運転シート31の右側に、それぞれ配置されている。
運転シート31は、オペレータの腰を下ろす部分である座面311と、オペレータの背中をもたせ掛ける背もたれであるバックレスト312と、座面311の左右側方に設けられてオペレータの腕を載せるアームレスト313L,313Rと、を有している。この運転シート31は、バックレスト312を後方側に傾倒可能なリクライニング式の運転シートである。
搭乗用操作レバー34は、運転シート31に着座したオペレータが右側のアームレスト313Rに腕を載せた状態で操作可能となるよう、右側のアームレスト313Rの前側に配置されている。例えば、オペレータが、搭乗用操作レバー34を後方向に倒すとリフトアーム21が上昇し、前方向に倒すとリフトアーム21が下降する。また、オペレータが、搭乗用操作レバー34を左方向に倒すとバケット22がチルトし、右方向に倒すとバケット22がダンプする。
ホイールローダ1は、露天掘り鉱山等の採掘現場以外に、災害現場等の地盤が安定しないような現場や大量の粉塵等が舞うような現場で用いられる場合がある。そのため、ホイールローダ1では、オペレータが運転室12に搭乗してホイールローダ1の操作を行う搭乗操作と、外部から遠隔でホイールローダ1の操作を行う遠隔操作とを切り替えることが可能となっている。
搭乗操作では、オペレータは運転シート31に着座した状態でハンドル32等を操作して走行操作を行ったり、搭乗用操作レバー34を操作して作業装置2の操作を行ったりする。一方、遠隔操作では、オペレータは運転室12の外部に携帯可能な送信器40を用いて、ホイールローダ1の設置場所から離れた場所で車体の走行操作及び作業装置2の操作を行う。
送信器40は、搭乗操作によって車体の走行操作及び作業装置2の操作が行われるとき、すなわち使用しないときには、運転シート31の座面311の後方側に形成された収容部35Sに収容されており、これにより、オペレータの視界の妨げや通行の邪魔になるといった問題を解消している。
本実施形態では、送信器40を含む送信器ユニット4が構成されており、送信器40を使用するときには、送信器40のみを収容部35Sから取り出してもよいし、あるいは送信器ユニット4ごと収容部35Sから取り出すことも可能となっている。
図2及び図3に示すように、収容部35Sは、左右方向に細長い空間であり、運転室12の後部に設けられた格納部を覆うカバー部材36によって下方、左方、右方、及び後方を囲まれることにより形成されている。すなわち、収容部35Sの底面部351、左側面部352L、右側面部352R、及び後面部353はいずれもカバー部材36の一部である。格納部は、収容部35Sの下部に形成された下部空間であり(図6においてSで示す)、内部には、例えば、運転室12内の空気の温度や湿度等を調整するためのエアコン装置が格納されている。
底面部351は、左側面部352L及び右側面部352Rの下端よりも上方に位置しており、底面部351(収容部35S)の前側には、底面部351の前端から下方に延在する前面部354が設けられている。したがって、この前面部354もカバー部材36の一部である。カバー部材36は、複数のボルト51により外れないように固定される。なお、図3では、複数のボルト51のうち、前面部354を締め付ける3つのボルト51のみを示している。
(送信器ユニット4の構成)
次に、送信器ユニット4の構成について、図4~6を参照して説明する。
図4は、送信器ユニット4が収容部35Sに収容された状態を示す斜視図である。図5は、収容部35Sに収容された状態の送信器ユニット4を後側から見た斜視図である。図6は、後方側に傾倒したバックレスト312に保護パイプ43が接触した状態を示す側面図である。
送信器ユニット4は、送信器40と、収容部35Sの底面部351に取り付けられた第1ブラケット41と、前面部354に取り付けられた第2ブラケット42と、送信器40を保護するための保護部材としての保護パイプ43と、収容部35Sにおいて送信器40を固定するための固定部材としての一対のベルト441,442と、を備えている。
送信器40は直方体状であり、第1操作レバー401及び第2操作レバー402が長辺方向に並んで設けられている。図4に示すように、送信器40は、長辺が左右方向に沿い、かつ第1操作レバー401及び第2操作レバー402が上面部40Aから起立した状態で収容部35Sに収容されている。なお、収容部35Sに収容された状態において、第1操作レバー401は左側に、第2操作レバー402は右側に、それぞれ配置されている。
オペレータが収容部35Sから送信器40を取り出して遠隔操作を行う際には、第1操作レバー401がオペレータの左手側に、第2操作レバー402が右手側に、それぞれ位置する向きで使用する。
第1操作レバー401は、車体の走行操作を行うためのものである。例えば、オペレータが、第1操作レバー401を前方向に倒すと車体が前進し、後方向に倒すと車体が後進する。また、オペレータが、第1操作レバー401を左方向に倒すと車体の進行方向が左方向に切り換わり、右方向に倒すと車体の進行方向が右方向に切り換わる。
第2操作レバー402は、作業装置2の操作を行うためのものである。例えば、オペレータが、第2操作レバー402を前方向に倒すとリフトアーム21が下降し、後方向に倒すとリフトアーム21が上昇する。また、オペレータが、第2操作レバー402を左方向に倒すとバケット22がチルトし、右方向に倒すとバケット22がダンプする。
また、送信器40には、不図示ではあるが、第1操作レバー401及び第2操作レバー402以外に、エンジンの回転速度等を調整するための複数のスイッチ等が上面部40Aに設けられている。
第1ブラケット41は、図4及び図5に示すように、送信器40の左右両側のそれぞれにおいて収容部35Sの底面部351に取り付けられる板状の被取付部411L,411Rと、被取付部411L,411Rそれぞれの中央部から起立する中空状の円筒部412L,412Rと、被取付部411L,411Rそれぞれにおける送信器40側の一端から立設する側板部413L,413Rと、送信器40の後方側において左右一対の側板部413L,413Rを接続する背板部414と、を有している。
本実施形態では、図4に示すように、被取付部411L,411Rはそれぞれ、カバー部材36を固定するためのボルト51を利用してカバー部材36(底面部351)と共締めされている。
背板部414は、左右方向に長辺を有し、送信器40の背面に対向して立設されている。図5に示すように、背板部414の上端は、送信器40の上面部40Aよりも下方に位置しており、この上端部には、一対のベルト441,442が係合される被係合部としての一対の被係合孔414A,414Bが長辺方向に間を空けて並んで形成されている。
また、図5及び図6に示すように、背板部414は、左右一対の円筒部412L,412Rの間において、下端側から上端側に向かって収容部35Sの後面部353に接触しない範囲で斜め後方側に傾いている。これにより、収容部35Sから送信器40を上方に向かって引っ張って取り出す場合において、取り出し口が広くなって送信器40が背板部414に接触しにくくなるため取り出しやすい。
第2ブラケット42は、前面部354に対し左右方向に長辺を有して取り付けられる長板状の被取付板部421と、一対のベルト441,442が係合される被係合部422と、を有している。本実施形態では、被取付板部421は、第1ブラケット41の被取付部411L,411Rと同様に、カバー部材36を固定するためのボルト51を利用してカバー部材36(前面部354)と共締めされている。
このように、第1ブラケット41及び第2ブラケット42はそれぞれ、カバー部材36を固定するための複数のボルト51でカバー部材36と共締めされているため、カバー部材36に新たに加工を施すことなく第1ブラケット41及び第2ブラケット42をそれぞれ取り付けることが可能となっている。なお、収容部35Sから送信器ユニット4ごと取り外す場合には、第1ブラケット41及び第2ブラケット42を取り付けているこれらの複数のボルト51を取り外せばよい。
図4に示すように、被係合部422は、被取付板部421において左右方向に間を空けて上方に延出する一対の延出部422A,422Bと、一対の延出部422A,422Bを左右方向に接続する接続部422Cと、を有している。接続部422Cは、送信器40の上面部40Aよりも下方の位置に設けられている。
保護パイプ43は、棒状部材であるパイプを屈曲して形成されており、送信器40の第1操作レバー401及び第2操作レバー402の前方側において送信器40の左右方向に沿って延びる延在部431と、延在部431よりも後方側の送信器40の左右両側のそれぞれにおいて収容部35Sの底面部351側から上方に立設する立設部432L,432Rと、延在部431の左右両端のそれぞれと立設部432L,432Rのそれぞれとを連結する連結部433L,433Rと、を有している。
立設部432L,432Rはそれぞれ、外径が第1ブラケット41の円筒部412L,412Rの内径よりも小さく形成されており、円筒部412L,412Rのそれぞれに上方から差し込まれている。
円筒部412L,412Rの外周にはそれぞれ、前方からノブ52が取り付けられており、ノブ52を内部(後方)に向かって締めていくことにより、立設部432L,432Rはそれぞれ、円筒部412L,412Rの内側後面に押し付けられるようにノブ52と円筒部412L,412Rの内周面との間に挟まれて強固に保持されている。これにより、路面の凹凸等によりホイールローダ1に大きな振動が生じてもすなわち、第1ブラケット41の円筒部412L,412Rはそれぞれ、保護パイプ43の立設部432L,432Rをそれぞれ底面部351に固定するための固定部に相当する。
図6に示すように、延在部431は、送信器40を収容部35Sに収容した状態で第1操作レバー401及び第2操作レバー402の前方側に位置する部位に相当し、送信器40を収容部35Sに収容した状態で運転シート31のバックレスト312を所定の角度後方側に傾倒させた際において、第1操作レバー401の上端及び第2操作レバー402の上端に接触する前にバックレスト312の背面312Aに接触するように構成されている。なお、図6では、バックレスト312を後方側に傾倒していない状態を破線で示している。
このように構成された保護パイプ43は、収容部35Sに収容された送信器40を保護し、運転シート31のリクライニングによる破損を抑制している。したがって、ホイールローダ1では、オペレータの視界の妨げや通行の邪魔にならない場所である収容部35Sに送信器40を破損しにくい状態で収容することが可能となっている。
なお、バックレスト312の背面312Aが保護パイプ43の延在部431に接触するときのバックレスト312の後方側への傾倒角度θ(以下、「所定の傾倒角度θ」とする)は、バックレスト312の後方側への最大傾倒角度θmaxよりも小さい(θ<θmax)。この所定の傾倒角度θは、延在部431の上下方向の位置(高さ方向の位置)や保護パイプ43の立設部432L,432Rの固定位置等によって、適宜調整することが可能である。なお、所定の傾倒角度θは、バックレスト312の後方側への傾倒角度をある程度確保して設定してあるため、運転シート31のリクライニング機能を著しく損なうものではない。
また、作業の休憩時等、オペレータが運転シート31を例えば最大傾倒角度θmaxまで大きくリクライニングさせたい場合には、ノブ52を緩めて保護パイプ43の立設部432L,432Rを円筒部412L,412Rからそれぞれ取り外し、送信器40を運転室12内における収容部35S以外の別の場所に置けばよい。この場合には、オペレータの視界を確保する等の必要がないので、送信器40を例えば運転室12の後方左側あるいは後方右側の適当な場所に置いても特に問題はない。
本実施形態では、保護パイプ43の左右一対の連結部433L,433Rは、立設部432L,432R側から延在部431側に向かって斜め上方に傾いている。これにより、収容部35Sから送信器40を上方に向かって引っ張って取り出す場合において、取り出し口が広くなって送信器40が延在部431に接触しにくくなるため取り出しやすい。また、連結部433L,433Rをそれぞれ傾倒させることで、仮に、連結部433L,433Rを立設部432L,432Rからさらに上方に延出させた上で延在部431に向かって(前方側に向かって)直角に屈曲させた場合と比べて、連結部433L,433Rの長さをそれぞれ短くすることができる。
一対のベルト441,442は、第1ブラケット41の背板部414の上端部に形成された一対の被係合孔414A,414Bと、第2ブラケット42の被係合部422(接続部422C)とに係合して、図4に示すように、送信器40を上方から押し付けて収容部35Sの底面部351に対して固定する。このように、送信器40の固定部材に一対のベルト441,442を用いることにより、送信器40の取り外しが簡易になる。
また、本実施形態では、送信器40と収容部35Sの底面部351との間に、滑り止め用のラバーシート45が設けられており、収容部35S内における送信器40の移動の規制をより確実なものとしている。
以上、本発明の実施形態について説明した。なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、本実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、本実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。またさらに、本実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
例えば、上記実施形態では、保護部材として保護パイプ43を用いたが、これに限らず、送信器40を収容部35Sに収容した状態で第1操作レバー401及び第2操作レバー402の前方側に位置する部位を有し、リクライニングしたバックレスト312の背面312Aに当該部位が接触する構造であればその形状について特に制限はない。
また、上記実施形態では、固定部材として一対のベルト441,442を用いたが、これに限らず、収容部35S内で送信器40を固定できる部材であれば素材や形状、数について特に制限はない。
また、上記実施形態では、送信器40には第1操作レバー401及び第2操作レバー402の2つの操作レバーが設けられていたが、送信器40の仕様に応じて操作レバーの数は適宜変更することが可能である。
1:ホイールローダ(作業車両)
1A:前フレーム
1B:後フレーム
2:作業装置
12:運転室
31:運転シート
35S:収容部
36:カバー部材
40:送信器
41:第1ブラケット
42:第2ブラケット
43:保護パイプ(保護部材)
51:ボルト
311:座面
312:バックレスト(背もたれ)
312A:背面
351:底面部
354:前面部
401:第1操作レバー(操作レバー)
402:第2操作レバー(操作レバー)
412L,412R:円筒部(固定部)
414:背板部
414A,414B:被係合孔(被係合部)
422:被係合部
431:延在部
432L,432R:立設部
433L,433R:連結部
441,442:ベルト(固定部材)
S:格納部(下部空間)

Claims (4)

  1. 車体を構成するフレームに取り付けられた作業装置と、前記フレーム上に載置された運転室と、を備え、前記運転室には、背もたれを後方側に傾倒可能なリクライニング式の運転シートと、前記運転室の外部に携帯可能であって前記車体の走行操作及び前記作業装置の操作を遠隔で行うための送信器と、が設けられた作業車両において、
    前記送信器は、
    起立した操作レバーを有し、前記運転シートの座面の後方側に形成された収容部に収容され、
    前記収容部には、
    前記送信器を収容した状態で前記操作レバーの前方側に位置する部位を有し、前記運転シートを後方側に傾倒した際において前記操作レバーが接触する前に当該部位が前記背もたれの背面に接触する保護部材と、
    前記収容部において前記送信器を固定するための固定部材と、が設けられている
    ことを特徴とする作業車両。
  2. 請求項1に記載の作業車両において、
    前記保護部材は、
    前記操作レバーの前方側において前記送信器の左右方向に沿って延びる延在部と、
    前記延在部よりも後方側の前記送信器の左右両側のそれぞれにおいて前記収容部の底面部側から上方に立設する立設部と、
    前記延在部の左右両端のそれぞれと前記立設部とを連結する連結部と、を有し、
    前記連結部は、前記立設部側から前記延在部側に向かって斜め上方に傾いている
    ことを特徴とする作業車両。
  3. 請求項2に記載の作業車両において、
    前記保護部材は、前記収容部の前記底面部に第1ブラケットを介して取り付けられており、
    前記第1ブラケットは、
    前記送信器の左右両側のそれぞれにおいて前記立設部を前記底面部に固定するための固定部と、
    左右一対の前記固定部の間において前記送信器の背面に対向して立設された背板部と、を有し、
    前記背板部は、下端側から上端側に向かって斜め後方側に傾いている
    ことを特徴とする作業車両。
  4. 請求項3に記載の作業車両において、
    前記収容部の前側に位置する前面部に取り付けられた第2ブラケットを備え、
    前記固定部材は、前記第1ブラケットの前記背板部及び前記第2ブラケットのそれぞれにおいて前記送信器の上面部よりも下方の位置に設けられた被係合部に係合して、前記送信器を上方から押し付けて前記収容部の前記底面部に対して固定するベルトであり、
    前記底面部及び前記前面部はいずれも、前記収容部の下部に形成された下部空間を覆うカバー部材の一部であり、
    前記第1ブラケット及び前記第2ブラケットはそれぞれ、前記カバー部材を固定するためのボルトで前記カバー部材と共締めされている
    ことを特徴とする作業車両。
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