JP7368333B2 - 作業機械 - Google Patents

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Description

本発明は、散水ノズルを備えた作業機械に関する。
解体作業現場では、解体機で解体対象(例えば、建物など)を解体する際に、粉塵の発生及び拡散を抑制する必要がある。このような用途に用いられる作業機械として、フロント作業機の先端に散水ノズルを装着した散水機が知られている(例えば、特許文献1を参照)。
特許文献1に記載の散水機は、フロント作業機の先端に起伏可能に支持されたアタッチメントと、アタッチメントに支持された散水ノズルとを備え、ホースを通じて貯水タンクから供給された水を散水ノズルから散水する。
特許第4355646号公報
上記構成の散水機において、ノズルアタッチメントを地面に接地せずに散水機を駐機すると、油圧シリンダ内の作動油のリークによって、アタッチメントが落下する可能性がある。しかしながら、現在知られているノズルアタッチメントは、地面に接地することが考慮されていない形状であったり、接地することによって散水ノズルが汚れて目詰まりを起こすという課題がある。
本発明は、上記した実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、地面に載置したときの散水ノズルの汚れを防止可能な散水アタッチメントを備える作業機械を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明は、下部走行体と、前記下部走行体に旋回可能に支持された上部旋回体と、前記上部旋回体に起伏可能に支持されたブームと、前記ブームの先端部に起伏可能に支持されて、流路部材を通じて貯水タンクから供給された水を散水する散水アタッチメントとを備える作業機械であって、前記散水アタッチメントは、基端開口が前記流路部材に接続され、先端開口から水を散水する散水ノズルと、基端部が前記ブームの先端部に起伏可能に支持され、先端部の下面で前記散水ノズルを吊下する上部ホルダと、底壁及び前記底壁の幅方向の両端から突出した一対の側壁で前記散水ノズルを囲み、前記一対の側壁の突出端が前記上部ホルダに支持された下部ホルダとを備え、前記底壁の上面は、前記散水ノズルから離間し、前記底壁の下面は、地面に接地したときに前記散水アタッチメントを自立させる平坦面であることを特徴とする。
本発明によれば、地面に載置したときの散水ノズルの汚れを防止可能な散水アタッチメントを備える作業機械を得ることができる。なお、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。
本実施形態に係る作業機械の側面図である。 散水ノズル及び上部ホルダを示す図である。 下部ホルダを示す図である。 散水アタッチメントを示す図である。 図1の作業機械の姿勢またはアタッチメントを変更した状態を示す図である。
本発明に係る作業機械の実施形態について、図面を用いて説明する。図1は、本実施形態に係る作業機械1の側面図である。なお、本明細書中の前後左右は、特に断らない限り、作業機械1に搭乗して操作するオペレータの視点を基準としている。
作業機械1は、下部走行体2と、下部走行体2に支持された上部旋回体3とを備える。なお、図1に示す作業機械1は、所謂「小旋回機」である。小旋回機とは、作業機械1を平面視したときに、上部旋回体3の旋回角度に拘わらず、後述する左右一対のクローラ8の前端、後端、及び両外側端で囲まれる範囲に上部旋回体3が収まる機種を指す。ただし、本発明を適用可能な作業機械は、小旋回機に限定されない。
下部走行体2は、一対のクローラ8を備える。一対のクローラ8は、左右方向に離間した位置に配置されている。また、一対のクローラ8は、各々が前後方向に延設されている。さらに、一対のクローラ8の後端は、上部旋回体3より後方に位置している。そして、走行モータ(図示省略)の回転が伝達されて左右一対のクローラ8が回転すると、作業機械1が走行する。
上部旋回体3は、下部走行体2に旋回可能に支持されている。上部旋回体3は、旋回モータ(図示省略)の回転が伝達されて、下部走行体2に対して鉛直方向に延びる回動軸周りに旋回する。上部旋回体3は、シート4と、操作装置5と、キャノピー6と、カウンタウェイト7と、フロント作業機10とを主に備える。
シート4は、作業機械1を操縦するオペレータが着席する操縦席である。シート4に着席するオペレータの正面が上部旋回体3の前方である。操作装置5は、作業機械1を動作させるためにオペレータが操作するものであって、例えば、ステアリング、ペダル、レバー、スイッチなどである。そして、シート4に着席したオペレータが操作装置5を操作することによって、下部走行体2が走行し、上部旋回体3が旋回し、フロント作業機10が動作する。
キャノピー6は、シート4の上方を覆う部材である。キャノピー6は、上部旋回体3に立設された複数の支柱と、支柱の上端に支持された屋根とを主に備える。カウンタウェイト7は、上部旋回体3の後部に配置されて、フロント作業機10との重量バランスを取る重量物である。
フロント作業機10は、上部旋回体3に旋回及び起伏可能に支持されたブーム11と、ブーム11の先端に起伏可能に支持された散水アタッチメント20と、上部旋回体3に対してブーム11を旋回させる旋回シリンダ12と、上部旋回体3に対してブーム11を起伏させる油圧シリンダ13と、ブーム11に対して散水アタッチメント20を起伏させる油圧シリンダ14とを主に備える。
ブーム11は、一端が上部旋回体3に支持され、他端で散水アタッチメント20を支持する長尺の部材である。また、ブーム11は、背面側が凸形状(換言すれば、腹面側が凹形状)となるように屈曲している。なお、ブーム11の背面は、ブーム11が起立したときに後方を向き(図1)、ブーム11が倒伏したときに上方を向く面である(図5(A))。
油圧シリンダ13は、シリンダチューブ13aが上部旋回体3に回動可能に支持され、シリンダロッド13bがブーム11の腹面に回動可能に支持されている。シリンダチューブ13aからシリンダロッド13bが突出(すなわち、油圧シリンダ13が伸長)すると、ブーム11が起立する。一方、シリンダチューブ13aにシリンダロッド13bが没入(すなわち、油圧シリンダ13が縮小)すると、ブーム11が倒伏する。
油圧シリンダ14は、シリンダチューブ14aがブーム11の背面に回動可能に連結され、シリンダロッド14bが散水アタッチメント20の基端部に回動可能に連結されている。シリンダチューブ14aからシリンダロッド14bが突出(すなわち、油圧シリンダ14が伸長)すると、後述する散水ノズル21の先端開口21bが下方を向く。一方、シリンダチューブ14aにシリンダロッド14bが没入(すなわち、油圧シリンダ14が縮小)すると、先端開口21bが上方を向く。
また、作業機械1は、給水管40を通じて貯水タンク50に接続されている。より詳細には、貯水タンク50とポンプ51とがホース52で接続され、ポンプ51と給水管40とがホース53で接続され、給水管40と散水アタッチメント20とがホース54(図4(B)参照)で接続されている。そして、ポンプ51を駆動することによって、貯水タンク50に貯水された水が、ホース52、53、給水管40、及びホース54を通じて散水アタッチメント20に供給され、散水ノズル21の先端開口21bから散水される。
給水管40及びホース52、53、54は、貯水タンク50に貯水された水を散水アタッチメント20に供給する流路部材の一例である。そして、流路部材の途中には、流路部材内における水の流通を許容(すなわち、流路部材を開放)及び規制(すなわち、流路部材を閉塞)する散水バルブ(図示省略)が設けられている。
次に、図2~図4を参照して、散水アタッチメント20について説明する。図2は、散水ノズル21及び上部ホルダ23を示す図である。図3は、下部ホルダ24を示す図である。図4は、散水アタッチメント20を示す図である。
散水アタッチメント20は、散水ノズル21と、ノズルホルダ22とを主に備える。また、ノズルホルダ22は、上部ホルダ23と、下部ホルダ24で構成される。なお、図2~図4では、底壁24aが水平面上に載置された状態を前提として、基端開口21a側を後方、先端開口21b側を前方としている。
散水ノズル21は、水が流通する内部通路を有する長尺管状の部材である。散水ノズル21の内部通路は、基端開口21a及び先端開口21bを通じて散水ノズル21の外部に露出されている。換言すれば、散水ノズル21の内部通路は、基端開口21a及び先端開口21bを接続する。また、基端開口21aには、ホース54が接続される。そして、ホース54を通じて貯水タンク50から供給された水が先端開口21bから散水される。
散水ノズル21には、コック21cが設けられている。コック21cは、図2(A)に示す閉塞位置と、図2(B)に示す閉塞位置との間を、オペレータによって切り替え可能の構成されている。閉塞位置は、散水ノズル21の延設方向と、コック21cの延設方向とが交差(直交)する位置である。開放位置は、散水ノズル21の延設方向と、コック21cの延設方向とが平行になる位置である。
コック21cを閉塞位置に切り替えると、散水ノズル21の内部通路が閉塞される。その結果、基端開口21aから供給された水が先端開口21bから散水されない。コック21cを開放位置に切り替えると、散水ノズル21の内部通路が開放される。その結果、散水バルブを操作して流路部材を開放すれば、基端開口21aから供給された水が先端開口21bから散水される。
上部ホルダ23は、長尺棒状の部材である。上部ホルダ23は、ブーム11に連結され、散水ノズル21を吊下し、下部ホルダ24を支持する。図2に示すように、上部ホルダ23は、ブーム連結部23aと、シリンダ連結部23bと、ノズル吊下部23cと、複数の支持部23dとを主に備える。
ブーム連結部23aは、上部ホルダ23の基端部に設けられている。シリンダ連結部23bは、上部ホルダ23の基端部の上面に設けられている。ブーム連結部23a及びシリンダ連結部23bには、上部ホルダ23の幅方向に貫通する貫通孔が形成されている。ブーム連結部23aには、ノズルホルダ22をブーム11の先端部に連結するためのピン(図示省略)が挿通される。シリンダ連結部23bには、ノズルホルダ22を油圧シリンダ14のシリンダロッド14bの先端部に連結するためのピン(図示省略)が挿通される。
すなわち、ノズルホルダ22(より詳細には、上部ホルダ23)は、ブーム11の先端部に設けられた貫通孔とブーム連結部23aとにピンを挿抜し、シリンダロッド14bの先端部に設けられた貫通孔とシリンダ連結部23bとにピンを挿抜することによって、ブーム11に対して着脱される。
ノズル吊下部23cは、上部ホルダ23の先端部の下面に設けられている。ノズル吊下部23cは、散水ノズル21を吊下するものである。なお、本実施形態では、前後方向に離間した2箇所にノズル吊下部23cを設けているが、ノズル吊下部23cの数はこれに限定されない。
ノズル吊下部23cの具体的な構成は特に限定されないが、例えば、上下方向に分割可能なクランプである。すなわち、ノズル吊下部23cは、上部ホルダ23の下面に固定された上側クランプと、上側クランプに着脱可能な下側クランプとを有する。そして、散水ノズル21を挟持した上側クランプ及び下側クランプをボルトで締結することによって、散水ノズル21が上部ホルダ23に吊下される。
支持部23dは、上部ホルダ23の幅方向の両側それぞれにおいて、前後方向に離間した複数の位置に設けられている。支持部23dは、下部ホルダ24を支持する。より詳細には、支持部23dには、上下方向に貫通する貫通孔が形成されている。そして、支持部23d及び後述する下部ホルダ24の被支持部24dにボルトを挿通してナットを螺合することによって、下部ホルダ24が上部ホルダ23に支持される。換言すれば、上部ホルダ23と下部ホルダ24とは、上下方向に分割可能に構成されている。
下部ホルダ24は、上面、前面、及び背面が開放された角筒形状の部材である。下部ホルダ24は、散水ノズル21を覆い、散水ノズル21を地面Gから離間させた状態で散水アタッチメント20を自立させる。図3に示すように、下部ホルダ24は、底壁24aと、一対の側壁24b、24cと、複数の被支持部24dと、ホース支持台24eとを主に備える。
底壁24aは、前後方向の長さが幅方向より長い平板である。底壁24aの下面は、所定の面積を有する平坦面である。一対の側壁24b、24cは、底壁24aの幅方向の両端から上方に突出し且つ前後方向に延設されている。すなわち、下部ホルダ24は、底壁24a及び一対の側壁24b、24cで囲まれた内部空間を有する。そして、下部ホルダ24の内部空間は、上面、前面、及び背面が開放されている。
被支持部24dは、一対の側壁24b、24cそれぞれの突出端において、前後方向に離間した複数の位置に設けられている。より詳細には、被支持部24dは、支持部23dと同じピッチで形成されている。側壁24b、24cそれぞれの上端を互いに近接する向きに屈曲させ、この屈曲部分に上下方向に貫通する貫通孔を形成することによって、被支持部24dが構成される。
ホース支持台24eは、底壁24aの上面の基端側に取り付けられている。ホース支持台24eは、散水ノズル21を吊下した上部ホルダ23に下部ホルダ24を取り付けたときに、下部ホルダ24の内部空間に収容された散水ノズル21の基端開口21aから延設されたホース54を支持する。
さらに、側壁24bには、厚み方向に貫通する貫通孔24fが設けられている。貫通孔24fは、前後方向の寸法が上下方向より長い長孔である。また、貫通孔24fは、上部ホルダ23及び下部ホルダ24が組み立てられたときに、下部ホルダ24の内部空間に収容された散水ノズル21のコック21cに対面する位置に形成されている。
上部ホルダ23に吊下された散水ノズル21を、開放された上面を通じて下部ホルダ24の内部空間に挿入すると、対応する支持部23d及び被支持部24dが対面する。そして、対応する支持部23d及び被支持部24dをボルト及びナットで締結することによって、図4に示すように、散水アタッチメント20が組み立てられる。
このとき、底壁24aは、散水ノズル21の延設方向と平行になる。また、散水ノズル21の先端開口21bは、下部ホルダ24の開放された前面から前方に突出する。すなわち、散水ノズル21の先端開口21bは、ノズルホルダ22(上部ホルダ23及び下部ホルダ24)から前方に突出している。さらに、散水ノズル21の基端開口21aに接続されたホース54は、ホース支持台24eに支持され、下部ホルダ24の開放された背面から延出され、ブーム11の腹面に沿って延設されている。
また、底壁24aの上面及び側壁24b、24cの内面は、散水ノズル21から離間している。すなわち、底壁24aは、下部ホルダ24の内部空間に収容された散水ノズル21より下方に位置している。また、側壁24b、24cは、下部ホルダ24の内部空間に収容された散水ノズル21から幅方向に離間している。換言すれば、散水ノズル21は、ノズルホルダ22の構成要素のうち、ノズル吊下部23cのみによって吊下(支持)されている。
さらに、図4(A)に示すように、閉塞位置のコック21cは、一部が貫通孔24fを通じて下部ホルダ24の外部に突出する。一方、開放位置のコック21cは、下部ホルダ24の内部空間に収容される。
図5は、図1の作業機械1の姿勢またはアタッチメントを変更した状態を示す図である。より詳細には、図5(A)は、散水アタッチメント20を地面Gに接地した状態を示す図である。図5(B)は、散水アタッチメント20に代えて、アーム15及びバケット16を装着した図である。
図5(A)に示すように、油圧シリンダ13、14の伸縮量を調整することによって、散水アタッチメント20が地面Gに載置される。このとき、底壁24aの下面は、地面Gと平行になって接地する。そして、この状態でブーム11の先端から散水アタッチメント20を取り外すと、散水アタッチメント20が自立する。すなわち、底壁24aの下面は、散水アタッチメント20を自立させることができる程度の面積を有する平坦面である。
また、図5(B)に示すように、ブーム11には、散水アタッチメント20に代えて、アーム15及びバケット16を装着することができる。なお、アーム15の基端部の形状は、散水アタッチメント20(より詳細には、上部ホルダ23)の基端部と共通する。
より詳細には、アーム15の基端部には、ブーム連結部23a及びシリンダ連結部23bに相当する構成が設けられると共に、これらの相対位置が上部ホルダ23と共通する。すなわち、散水アタッチメント20と、アーム15及びバケット16とは、共通のピンを挿抜することによって、ブーム11の先端部に対して選択的に着脱可能となっている。
アーム15は、基端部がブーム11の先端部に揺動可能に支持される。また、油圧シリンダ14は、シリンダチューブ14aがブームの背面に回動可能に支持され、シリンダロッド14bがアーム15の基端部に回動可能に支持されている。そして、油圧シリンダ14が伸長すると、アーム15がブーム11の腹面側に屈曲する。一方、油圧シリンダ14が縮小すると、アーム15が前方に伸長する。
また、バケット16は、アーム15の先端部に揺動可能に支持される。さらに、油圧シリンダ17は、シリンダチューブ17aがアーム15に回動可能に支持され、シリンダロッド17bがバケット16に回動可能に支持されている。そして、油圧シリンダ17が伸長すると、バケット16がクラウドする。一方、油圧シリンダ17が縮小すると、バケット16がダンプする。
上記の実施形態によれば、例えば以下の作用効果を奏する。
上記の実施形態によれば、底壁24aの下面を地面Gに接地したときに、散水ノズル21の先端開口21bが地面Gより上方に配置される。その結果、散水アタッチメント20を地面G上に載置したときに、先端開口21bが汚れるのを防止できる。
また、上記の実施形態によれば、底壁24aの下面を所定の面積を有する平坦面にしたので、底壁24aの下面が地面Gに接地した状態で、散水アタッチメント20をブーム11の先端から取り外すと、散水アタッチメント20が自立する。これにより、散水アタッチメント20をブーム11から取り外し、再びブーム11に装着する際に、散水アタッチメント20の姿勢を維持するための治具を省略できる。
また、上記の実施形態によれば、散水アタッチメント20を地面Gに載置し、上部ホルダ23及び下部ホルダ24を分離し、ブーム11を起立させれば、散水ノズル21を任意の位置(例えば、オペレータの目線の位置)に配置することができる。これにより、散水ノズル21のメンテナンスが容易になる。また、上部ホルダ23から分離された下部ホルダ24は地面G上で自立しているので、上部ホルダ23及び下部ホルダ24を再び装着する際に、下部ホルダ24の姿勢を維持するための治具を省略できる。
また、上記の実施形態によれば、上部ホルダ23に吊下された散水ノズル21が、底壁24a及び側壁24b、24cから離間した状態で下部ホルダ24に囲まれる。その結果、油圧シリンダ13を縮小し過ぎで、散水アタッチメント20を地面Gに押し付けてしまった場合でも、下部ホルダ24から散水ノズル21への負荷の伝搬を防止できるので、散水ノズル21のダメージが低減できる。
また、上記の実施形態によれば、コック21cに対面する位置に貫通孔24fを設けたので、ノズルホルダ22の外側からコック21cを操作することができる。また、開放位置のコック21cが下部ホルダ24の内部空間に収容され、閉塞位置のコック21cが貫通孔24fを通じて下部ホルダ24の外部に突出するので、コック21cの位置(換言すれば、散水ノズル21の状態)を一目で認識することができる。
また、上記の実施形態によれば、散水ノズル21の先端がノズルホルダ22から前方に突出しているので、シート4に着席したオペレータが散水ノズル21の向きを確認しながら操作装置5を操作することができる。また、散水ノズル21の先端に散水態様(例えば、直線散水、霧状散水など)を切り替えるスイッチが設けられている場合に、当該スイッチの操作が容易になる。
ここで、前述したように、散水ノズル21と底壁24aとが離間しているので、散水ノズル21の先端開口21bが下を向いた状態で、散水アタッチメント20を地面Gに載置した場合に、先端開口21bが地面Gに接触する可能性を低減することができる。
さらに、上記の実施形態によれば、散水アタッチメント20の基端部とアーム15の基端部とを、ブーム11の先端部に着脱可能な共通の形状にしたことによって、散水アタッチメント20とアーム15及びバケット16とを、容易に換装することができる。その結果、作業機械1を多用途に利用することができる。なお、アーム15の先端に装着できるのは、バケット16に限定されず、カッターやグラップルなどでもよい。
上述した実施形態は、本発明の説明のための例示であり、本発明の範囲をそれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。当業者は、本発明の要旨を逸脱することなしに、他の様々な態様で本発明を実施することができる。
1 作業機械
2 下部走行体
3 上部旋回体
4 シート
5 操作装置
6 キャノピー
7 カウンタウェイト
8 クローラ
10 フロント作業機
11 ブーム
12 旋回シリンダ
13,14,17 油圧シリンダ
13a,14a,17a シリンダチューブ
13b,14b,17b シリンダロッド
15 アーム
16 バケット
20 散水アタッチメント
21 散水ノズル
21a 基端開口
21b 先端開口
21c コック
22 ノズルホルダ
23 上部ホルダ
23a ブーム連結部
23b シリンダ連結部
23c ノズル吊下部
23d 支持部
24 下部ホルダ
24a 底壁
24b,24c 側壁
24d 被支持部
24e ホース支持台
24f 貫通孔
40 給水管(流路部材)
50 貯水タンク
51 ポンプ
52,53,54 ホース(流路部材)

Claims (5)

  1. 下部走行体と、
    前記下部走行体に旋回可能に支持された上部旋回体と、
    前記上部旋回体に起伏可能に支持されたブームと、
    前記ブームの先端部に起伏可能に支持されて、流路部材を通じて貯水タンクから供給された水を散水する散水アタッチメントとを備える作業機械であって、
    前記散水アタッチメントは、
    基端開口が前記流路部材に接続され、先端開口から水を散水する散水ノズルと、
    基端部が前記ブームの先端部に起伏可能に支持され、先端部の下面で前記散水ノズルを吊下する上部ホルダと、
    底壁及び前記底壁の幅方向の両端から突出した一対の側壁で前記散水ノズルを囲み、前記一対の側壁の突出端が前記上部ホルダに支持された下部ホルダとを備え、
    前記底壁の上面は、前記散水ノズルから離間し、
    前記底壁の下面は、地面に接地したときに前記散水アタッチメントを自立させる平坦面であることを特徴とする作業機械。
  2. 請求項1に記載の作業機械において、
    前記散水ノズルは、前記基端開口及び前記先端開口を接続する内部通路を開放する開放位置及び前記内部通路を閉塞する閉塞位置に切り替え可能なコックを有し、
    前記一対の側壁の少なくとも一方には、前記コックに対面する位置に貫通孔が形成されていることを特徴とする作業機械。
  3. 請求項2に記載の作業機械において、
    前記開放位置の前記コックは、前記下部ホルダの内部空間に収容され、
    前記閉塞位置の前記コックは、前記貫通孔を通じて前記下部ホルダの外部に突出していることを特徴とする作業機械。
  4. 請求項1に記載の作業機械において、
    前記散水ノズルの先端は、前記上部ホルダ及び前記下部ホルダから突出していることを特徴とする作業機械。
  5. 請求項1に記載の作業機械において、
    前記ブームには、基端部が前記ブームの先端部に揺動可能に支持され、先端部でアタッチメントを揺動可能に支持するアームを、前記散水アタッチメントに代えて着脱可能であり、
    前記散水アタッチメントの基端部及び前記アームの基端部は、前記ブームの先端部に着脱可能な共通の形状であることを特徴とする作業機械。
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