JP3437014B2 - 自走式クレーン - Google Patents
自走式クレーンInfo
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Description
する。
ックの構造を基本として開発されてきた背景があり、図
8に示すように、車軸100の上側に懸架装置等の構成
要素を介して箱型の車体フレーム102を配置し、車体
フレーム102上に伸縮ブームを含むクレーン装置や運
転室を備えた旋回体などの上部構造体を搭載するといっ
た構造をなしている。また、車体フレーム102の下面
には、車軸100上に連結されたトルクロッドブラケッ
ト108(図11参照)やプロペラシャフト、あるい
は、車軸の中央部の膨大部などを収容するための凹部1
03が形成されている。
車体フレーム102と車軸100とのこのような位置に
起因して、車体フレーム102の形状やクレーン車を構
成する各種の構成要素の配置と構造とが以下に示す例の
ようにほぼ決定されてくる。
取り付けられたアウトリガボックス104を示してい
る。アウトリガボックス104は、車体フレーム102
の側方に張り出してクレーン作業時に車体を支えるアウ
トリガの伸縮ビームを収納するものであり、車体フレー
ム102と別体で製作された後に車体フレーム102の
下面に様々な形態で溶接等により取り付けられる。
ン106と車体フレーム102との位置関係を示してい
る。エンジン106は、エンジン106の上方および下
方に位置するブームや車軸などの構成要素によってその
搭載位置が上下方向で制限されるため、車体フレーム1
02と図示のような配置関係、すなわち、車体フレーム
102を貫通するような中央位置に搭載される。このエ
ンジン102の搭載位置に伴って、車体フレーム102
は、図10の(b)に示すように、その途中部分がエン
ジン106を避けるように二股に分かれた形状をなす。
つまり、車体フレーム102は、図10の(a)に示す
ように、その断面がエンジン106の搭載箇所を堺にし
て分離された断面となって、左右別々の箱型になってい
る。
02とを連結して車軸100と車体フレーム102との
間のトルクの伝達を行なうトルクロッド110が示され
ている。この構成の場合、トルクロッド110は、車軸
102の上側に連結される第1のロッド110bと車軸
100の下側に連結される第2のロッド110aとによ
って車軸100を支持している。第1および第2のロッ
ド110a,110bは車体フレーム102の下面に突
設された支持用ブラケット108に連結されている。
ーンにおいて、クレーン能力を向上させて重い重量を吊
り上げることができるようにするためには、クレーン車
自体を大型化し、車体フレームもそれに伴って大きな負
荷に耐え得る構造のものにすれば良い。
走して作業現場間を移動する必要があることから、車両
制限令等の道路交通法に定められた総重量や軸荷重或い
は高さの制限内に納まる必要があり、その結果、車体フ
レームの重量や大きさが制約を受ける。
でクレーン能力(吊り能力)を向上させても、転倒角を
制限する法規制の壁がある。すなわち、クレーン車は、
車体フレーム上にブーム等の荷重の重い構造物が搭載さ
れているため、荒地や傾斜面を走行する場合には転倒し
易くなる。この転倒する際の角度(転倒角)は法規制に
よってある一定以上に制限されているため、総重量の大
きいクレーン車の場合には、この転倒角の規制をクリア
ーするためにその重心位置をできるだけ低くする必要が
ある。すなわち、旋回体等の上部構造体をできるだけ低
い位置で車体フレームにマウントすることが必要になっ
てくる。
した構造をなす従来の自走式クレーンの場合、車軸と車
体フレームとの間の間隔を、走行時の車軸の上下動によ
って車軸と車体フレームとが干渉しないだけの間隔に保
つ必要がある。したがって、車体フレームの位置を下げ
る(車軸と車体フレームとの間の間隔を狭める)ことに
よって重心位置を低くするのには限界がある。
低くするために、走行時にブームを前方斜め下方に収容
するようにしたり、車体フレームを車軸間部位で下方に
落とし込んだりすることが考えられる。
方法では、ブームによって荷を吊って走行するいわゆる
荷吊り走行の際にはブームを下方に収容することができ
ないため、抜本的な問題の解決になっておらず、また、
車軸を避けるように車体フレームを車軸間部位のみで下
方に落とし込む方法では、重心位置を十分に下げること
ができず、また、車体フレームの剛性という点でも問題
がある。
クレーン能力の向上を図る上で重要な要素となる。すな
わち、車体フレームには、ブームによって荷を吊り上げ
てクレーン作業を行なう場合に、曲げや捩じれの力が作
用する。特に、ブームが車体の側方で荷を吊り上げてい
る場合には、車体フレームの長手軸回りの曲げモーメン
トによって大きな捩じれが作用する。したがって、車体
フレームの場合には、特にこの捩じれに対する剛性を強
化する必要がある。
有の断面2次モーメントに関係し、特に板材を箱型に形
成してなる車体フレームの場合には、車体フレームの板
厚と板によって囲まれる面積とに大きく関係してくる。
この面積を大きくとって断面係数を大きくすることがで
きれば、捩じれに強い車体フレームを形成することがで
きる。
の自走式クレーンでは、総重量等の法規制の範囲内でク
レーン能力(吊り能力)を向上させる場合、車体フレー
ム102と車軸100との位置関係に伴って、前述した
ような転倒角度に伴う重心の問題の他、クレーン作業に
耐え得るフレーム強度の問題など、様々な問題が生じ
る。
クレーンは、車体フレーム102と車軸100との位置
関係に伴って、アウトリガボックス104が図9に示す
ように車体フレーム102の下面に取り付けられてい
る。したがって、取り付け部分の強度を強くしてアウト
リガの荷重の受け渡しを容易にするために、補強部材を
設ける必要があり、その場合には、アウトリガボックス
104を含む車体フレーム102の重量が必然的に重く
なってしまう。総重量の制限された中でクレーン能力を
向上させるには、車体フレーム102の強度を確保しつ
つ車体フレームの重量をある程度軽量化して、その余っ
た重量分を吊り上げ能力の向上に寄与させることも必要
であり、そうした点において、また、重心を下げるとい
う点においても、高い位置にある車体フレーム102の
重量を増加させることは好ましくない。
102がエンジン106を逃げるように二股に分かれた
形状をしていると、エンジン106の搭載部のフレーム
部分すなわち二股状に延びるフレームの各部分102
a,102bが捩じれに対して非常に弱い構造となり、
極端な場合、ねじれ方向の力を曲げ方向で受ける結果と
なる。
102の下側でトルクロッド110により車軸100を
支持すると、車体フレーム102の下面に設けられる支
持用ブラケット108は、トルクロッド110を支持す
るための十分な強度を有する重いブラケットとなってし
まう。
00が位置することから、トルクロッド110等の構成
要素が外部に露出した状態となり、路面の障害物によっ
てこれらの構成要素が破損してしまう虞がある。
では、道路交通法による高さ制限や重心の問題によって
車体フレーム102をあまり高い位置に配置することが
きないため、車体フレーム102を幅方向に広げること
によってフレームの強度を確保していた。しかし、フレ
ーム102を幅方向に広げると、ステアリング角(操舵
角)が制限されてしまう場合があり、したがって、クレ
ーン車の回転半径が大きくなって狭い路地への侵入に際
して何度も切り返しを行なわなければならなくなる。
ン車は、車体フレーム102と車軸100との位置関係
を操守するあまり、法規制の壁とクレーン能力向上に対
する要求との間でその開発を限られた条件下で行なわな
ければならず、また、様々な問題をかかえていた。
であり、その目的とするところは、車体の重心位置を十
分に下げることができ、かつ、捩じれに対する車体フレ
ームの剛性を大きくすることができ、これによって、ク
レーン能力を容易に向上させることができる自走式クレ
ーンを提供することにある。
に、本発明は、車体フレーム上にクレーン装置を搭載し
て成る自走式クレーンにおいて、前記車体フレームは、
上板と、底板と、上板と底板とを連結して互いに対向す
る2つの側板とによってその断面がほぼ閉じられた形状
に形成された部位を有し、エンジンが車体フレームにお
ける上板の上側部位に搭載され、前記車体フレームの側
板を通じて車軸が車体フレーム内を貫通させたものであ
る。
実施形態について説明する。図2は自走式クレーンの一
例を示している。このクレーン車1はクレーン操縦室と
走行用の運転室とを兼用するキャブ2を備えるホイール
クレーン(ラフテレーンクレーン)であり、走行車体と
してのキャリア1aと、キャリア1a上に搭載されたク
レーン装置1bとからなる。
aは車体フレーム4からなり、車体フレーム4には2つ
の駆動軸10,10が組み込まれている。駆動軸10,
10は、その両端部が車体フレーム4の側方に突出して
おり、その突出した端部に車輪15を有している。
置され、旋回台6上にはキャブ2を有する旋回体8が回
転自在に搭載されている。旋回体8には伸縮ブーム5が
起伏可能に取着されている。
搭載されており、エンジン25の駆動力を駆動軸10,
10に伝達するプロペラシャフト等の伝達軸17、変速
機18、差動装置19などが車体フレーム4に内装され
ている。また、駆動軸10と車体フレーム4とを連結し
て駆動軸10と車体フレーム4との間のトルクの伝達を
行なうトルクロッド28も車体フレーム4に内装されて
いる。
リガ収納部12a,12bを有している。アウトリガ収
納部12a,12bには、クレーン作業時に車体フレー
ム4の側方に張り出して車体を支える伸縮ビーム14
(図3参照)が収納されている。
2が設けられ、サブフレーム32には走行補助体30が
装着されている。走行補助体30は、ステアリング機構
を備え、車軸33と、車軸33の両端に装着された車輪
34とからなる。なお、図3に示すように、サブフレー
ム32はその幅が車体フレーム4の幅よりも小さく形成
されている。
板4aと、底板4bと、上板4aと底板4bとを連結し
て互いに対向する2つの側板4c,4cとからなる略箱
状のもので、これらの板4a,4b,4c,4cによっ
て車体フレーム4はその断面形状が閉じられた状態とな
っている。また、図示のように、車体フレーム4内には
駆動軸10が貫通している。駆動軸10は側板4c,4
cに設けられた貫通穴29を通じて車体フレーム4内を
貫通している。図中38は、車体フレーム4と駆動軸1
0との間に架設された油圧シリンダからなる懸架装置で
ある。
置する側板4cの下側部位31を外側に突出させて、貫
通穴29と側板 4cの下縁との間の距離を大きくして
も良い。無論、このような形状を側板4aの上側部位に
適用しても良い。また、図1および図4では、側板4c
の略中央部に駆動軸10を貫通させるための貫通穴29
が設けられた構成となっているが、これに限らず、例え
ば、側板4cにその下縁部から上板4aに向けて延びる
切り欠きを設け、この切り欠きを通じて駆動軸10が車
体フレーム4内を貫通する構成としても良い。
体フレーム4の部位では、図5に示すような状態で車体
フレーム4と駆動軸10とがトルクロッド28によって
連結されている。すなわち、トルクロッド28は、駆動
軸10の上側にその一端が連結される第1のロッド28
bと駆動軸10の下側にその一端が連結される第2のロ
ッド28aとによって駆動軸10を支持している。この
場合、第1および第2のロッド28a,28bは、その
他端部が、例えば車体フレーム4内を上下に延びる隔壁
板37に設けられた固定部36に連結されている。
ーム4の後部は、図6に示すような断面形状となってい
る。すなわち、エンジン25を下側から受ける凹部30
を形成するために上板4aの少なくとも一部がフレーム
4の内側に突出している。この突出形状は、図6の
(a)に示すように断面が逆三角形のテーパーを有する
ものであっても良く、また、図6の(b)に示すように
断面が逆台形のテーパーを有するものであっても良い。
また、図示のように、上板4aの一部には、エンジン2
5の一部をフレーム4内に突出させるための開口39が
設けられている。
たアウトリガ収納部12a,12bの一方を示してい
る。図示のように、車体フレーム4の端部にはアウトリ
ガの左右の伸縮ビーム14,14をそれぞれ収納可能な
収納空間A,Aが隣接して形成されている。具体的に
は、車体フレーム4内を上下に延びる第1の縦板42
と、車体フレーム4の側壁を形成する側板4cと、側板
4cと第1の縦板42とを連結する一対の横板43,4
4とによってアウトリガ収納部12a,12bが形成さ
れ、第1の縦板42と側板4cとの間に配置される隔壁
板41によってアウトリガ収納部12a,12b内に2
つのビーム収納空間A,Aが形成される。
に貫通される車軸が駆動軸10であったが、無論、駆動
軸である必要はない。また、車軸の全てが車体フレーム
4内を貫通している必要はない(本実施形態では、車軸
33は車体フレーム4内を貫通していない)。さらに、
本実施形態において、車体フレーム4はそのほぼ全長に
わたって断面が閉じられた形状に形成されているが、底
板4bや側板4cなどにメンテナンス用の開口が一部設
けられていても良い(図6では、上板4aに開口39が
設けられている)。
クレーン車1では、車体フレーム4内に駆動軸10を貫
通させるようにしている。したがって、以下に示すよう
な様々な作用効果を奏する。
させたことに伴い、車体フレーム4の上面位置を下げる
ことができる。すなわち、車体フレーム4の地上高さを
従来よりも低くすることができる。そのため、ブーム等
を備える旋回体8を必然的に低くすることができ、車体
の重心位置を十分に低くすることができる。したがっ
て、転倒角を大きくすることができ、クレーン作業中の
安定度が大きくなる。
きることから、高さ方向に余裕ができる。したがって、
車体フレーム4それ自体の高さ(車体フレーム4の上面
の地上高さではない)を従来よりも高くすることがで
き、車体フレーム4の断面積を大きくすることができ
る。
ーム4内に車軸10を取り込んでしまう構造では、車体
フレーム4を従来の車輪の位置まで下げることができ、
それに伴って、従来において許容されていた車体フレー
ム4の上面高さ位置まで高さ方向に余裕ができる。その
結果、その余裕高さの分だけ車体フレーム4それ自体の
高さを高くすることができることとなる。車体フレーム
4それ自体の高さを高くできると言うことは、すなわ
ち、車体フレーム4の断面係数を高さ方向でかせぐこと
ができるということである。したがって、車体フレーム
4の断面係数を大きくすることができ、車体フレーム4
の曲げ強度を大きくすることができる。これは、フレー
ム4を幅方向に長くするよりも高さ方向に高くして断面
係数を高さ方向でかせぐ方が、フレーム4の長手軸に対
する断面係数を大きくすることができ、フレーム4の曲
げモーメントに対する強度を大きくすることができるか
らである。
や重心の問題などによって、車体フレーム4をあまり高
い位置に配置することがきなかったため、フレーム4を
幅方向に広げることによってしかフレーム4の強度を確
保することができなかったが、本実施形態のように車体
フレーム4内に車軸10を取り込んだ構造とすることに
より、幅方向のみならず高さ方向にも車体フレーム4を
広げることができるため、車体フレーム4の断面積を従
来よりも大きくすることができる。
等の構成要素を収容する凹部103を形成するためにフ
レームを図8に示すように逆凹形状にしなければならな
かったが、本実施形態では、車体フレーム4の断面積を
従来よりも大きくすることができ、車体フレーム4を車
軸の上下にわたって配置することができるため、凹部1
03の役割を果たす車体フレーム4内空間を広くとれ
る。
ち、フレーム板4a,4b,4cによって囲まれる面積
を大きくして捩じれに強いフレーム構造とするために
は、車体フレーム4の断面形状を円形に近い矩形、すな
わち、正方形や八角形の形状にすれば良い。本実施形態
のように車体フレーム4内に車軸10を取り込む構造で
あればこれも十分可能である。なお、フレーム4の強度
という点では、図4に示すように、車軸10が貫通する
貫通穴29が位置する側板4cの下側部位31を外側に
突出させて、貫通穴29と側板4cの下縁との間の距離
を大きくすれば、貫通穴29の周囲の側板4c部位の強
度を大きくすることができる。
込む構造によって得られる作用効果はさらに多数に及
ぶ。すなわち、本実施形態のようにフレーム4を下方に
下げると、従来、フレーム4の下側に配置されていたア
ウトリガボックスがフレーム4に取り込まれた状態とな
る。無論、本実施形態では、アウトリガボックスという
概念ではなく、むしろ、フレーム4内にビーム14を収
納する収納部12a,12bが設けられた構造となって
いる。このように、フレーム4とアウトリガ収納部12
a,12bとが一体に構成されていると、フレーム4の
軸線と伸縮ビーム14の軸線とが近づき、クレーン作業
中にビーム14を張り出して車体を支持した際の支持力
の伝達が良好となる。また、クレーンの吊上げ作業時に
おけるフレーム4の剛性を向上させることができるた
め、従来のようにアウトリガボックスと車体フレームと
の間に補強部材を設ける必要がなくなり、アウトリガ収
納部12a,12bを含む車体フレーム4全体の重量を
軽くすることができる。また、車体フレーム4の強度を
確保しつつ車体フレーム4の重量を軽量化できることか
ら、その余った重量分を吊り上げ能力の向上に寄与させ
ることもできる。
に下げることに伴って、フレーム4内に伝達軸17や変
速機18といった各種の構成要素を配置するようにした
ため、これらの構成要素が路面の障害物によって破損す
ることを防止できる。
載部よりもフレーム4を下方に下げることができるた
め、エンジン25の搭載部のフレーム部分を図10に示
すような分離された断面形状にしないで済む。つまり、
エンジン25の搭載部のフレーム部分を図6に示すよう
な1つの閉じられた断面形状とすることができ、したが
って、この部位の捩じれ強度を強くすることができる。
また、フレーム4を分離しない断面とすることにより、
フレーム4の軽量化を図ることができる。
向に広げなくても高さ方向でかせいで十分な強度を確保
することができるため、車体フレーム4の幅を小さくし
て、ステアリング角を大きくとることもできる。したが
って、クレーンの回転半径を小さくすることができ、狭
い路地へも少ない切り返しで容易に侵入していくことが
できる。
に、車軸10とフレーム4とを連結するトルクロッドの
支持を、車体フレーム4(本実施形態では車体フレーム
の一部をなす縦板37)を支持部材として車体フレーム
4の内部で行なうことができる。したがって、支持強度
が強く、また、従来のような重いブラケットを使用しな
いで済むため、フレーム4の重量を軽くでき、支持構造
を簡単にすることができる。
の前端にサブフレーム32を設け、サブフレーム32に
走行補助体30を装着している。このような構成では、
走行補助体30と駆動軸10とを合わせて車軸が合計3
本となるため、2軸の場合に比べて軸荷重を軽減するこ
とができる。したがって、車体の総重量をアップさせて
も軸荷重に対する法規制をクリアでき、特に吊り荷走行
時において有益となる。
レーンによれば、車体の重心位置を十分に下げることが
でき、かつ、曲げ及び捩じれに対する車体フレームの剛
性を大きくすることができ、これによって、クレーン能
力を容易に向上させることができる。
ーンのフレームと車軸との位置関係を示す概略図、
(b)は(a)の側面図である。
体図である。
である。
車軸との連結構成をフレームの下側から見た図、(b)
はこの連結構成をフレームの側方から見た図である。
状を示す図である。
構成を概略的に示した図である。
図である。
ックスの概略図である。
の従来の断面形状を示す図、(b)はその部分における
車体フレームの形状を示す斜視図である。
の従来の連結構成を示す図であり、(a)は車体フレー
ムの下側から見た図、(b)は車体フレームの側方から
見た図である。
4b…底板、4c…側板、10…車軸。
Claims (5)
- 【請求項1】 車体フレーム上にクレーン装置を搭載し
て成る自走式クレーンにおいて、 前記車体フレームは、上板と、底板と、上板と底板とを
連結して互いに対向する2つの側板とによってその断面
がほぼ閉じられた形状に形成された部位を有し、エンジ
ンが車体フレームにおける上板の上側部位に搭載され、
かつ車軸が前記車体フレームの側板を通じて車体フレー
ム内を貫通していることを特徴とする自走式クレーン。 - 【請求項2】 エンジンを搭載した車体フレームの搭載
部位における上板にエンジンの一部を配置する凹部を形
成したことを特徴とする請求項1に記載の自走式クレー
ン。 - 【請求項3】 前記車体フレームはアウトリガの伸縮ビ
ームを収納するための収納部を有していることを特徴と
する請求項1に記載の自走式クレーン。 - 【請求項4】 エンジンからの駆動力を車軸に伝達する
ための手段が前記車体フレームに内装したことを特徴と
する請求項1に記載の自走式クレーン。 - 【請求項5】 車体フレームしにクレーン装置を搭載し
て成る自走式クレーン車において、 前記車体フレームは、上板と、互いに対向する2つの側
板とによって構成され、車軸が前記車体フレームの側板
を通じて車体フレーム内を貫通するとともに、車体フレ
ームにおける上板の上側部位にエンジンが搭載され、か
つ少なくともエンジンが搭載される車体フレームの部位
は前記2つの側板同志を接続する底板によってその断面
がほぼ閉じられた形状に形成されていることを特徴とす
る自走式クレーン。
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JP19360595A Expired - Fee Related JP3437014B2 (ja) | 1995-07-28 | 1995-07-28 | 自走式クレーン |
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1995
- 1995-07-28 JP JP19360595A patent/JP3437014B2/ja not_active Expired - Fee Related
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