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技術 建設機械

出願人 株式会社日立建機ティエラ
発明者 柳井陽介西出隆史竹内大和
出願日 2019年2月28日 (1年9ヶ月経過) 出願番号 2019-035672
公開日 2020年9月3日 (3ヶ月経過) 公開番号 2020-139324
状態 未査定
技術分野 建設機械の構成部品
主要キーワード カバーガイド 金属製バンド 前端部位 オフセット式 抜止め部材 各取付板 短尺方向 ガイド構造
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (6)

課題

カバーガイド機構によって変形した保護カバーを移動可能にガイドできるようにし、作業性や生産性を向上する。

解決手段

ロッド14を保護する保護カバー17が設けられ、チューブ12の他側には、ロッド14の伸縮方向に沿って保護カバー17を移動可能にガイドするカバーガイド機構18が設けられている。この上で、カバーガイド機構18は、チューブ12の直径方向(直線A−A)と平行な軸線B−Bを中心にして回動可能に保護カバー17をガイドしている。

概要

背景

一般に、建設機械の代表例としての油圧ショベルは、前,後方向に走行が可能な下部走行体と、下部走行体上に旋回可能に設けられた上部旋回体と、上部旋回体の前部に俯仰の動作が可能に設けられた作業装置とにより構成されている。油圧ショベルは、上部旋回体を旋回させつつ作業装置を用いて土砂掘削作業等を行う。

油圧ショベルの作業装置は、上部旋回体に回動可能に設けられたブームと、ブームの先端側に回動可能に設けられたアームと、アームの先端側に回動可能に設けられたバケットとを備えている。これらのブーム、アーム、バケットは、それぞれ油圧シリンダからなるブームシリンダアームシリンダバケットシリンダにより駆動される。

油圧シリンダは、長尺な筒状のチューブと、一側がチューブ内のピストン取付けられ、他側がチューブから外部に突出したロッドと、ロッドの他側の端部に設けられたロッド取付ボスと、他側がロッド取付ボスに取付けられると共に一側が自由端となってチューブの外周側まで延び、ロッドを保護する保護カバーと、チューブの他側に設けられ保護カバーをロッドの伸縮方向に沿って移動可能にガイドするカバーガイド機構とを含んで構成されている(例えば、特許文献1参照)。

概要

カバーガイド機構によって変形した保護カバーを移動可能にガイドできるようにし、作業性や生産性を向上する。ロッド14を保護する保護カバー17が設けられ、チューブ12の他側には、ロッド14の伸縮方向に沿って保護カバー17を移動可能にガイドするカバーガイド機構18が設けられている。この上で、カバーガイド機構18は、チューブ12の直径方向(直線A−A)と平行な軸線B−Bを中心にして回動可能に保護カバー17をガイドしている。

目的

本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、カバーガイド機構によって変形した保護カバーを移動可能にガイドできるようにし、作業性や生産性を向上できるようにした建設機械を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

油圧シリンダによって作動する作業装置を備え、前記油圧シリンダは、長尺な筒状のチューブと、一側が前記チューブ内のピストン取付けられ、他側が前記チューブから外部に突出したロッドと、前記ロッドの他側の端部に設けられたロッド取付ボスと、他側が前記ロッド取付ボスに取付けられると共に一側が自由端となって前記チューブの外周側まで延び、前記ロッドを保護する保護カバーと、前記チューブの他側に設けられ前記保護カバーを前記ロッドの伸縮方向に沿って移動可能にガイドするカバーガイド機構とを備えてなる建設機械において、前記カバーガイド機構は、前記チューブの直径方向と平行な軸線を中心にして回動可能に前記保護カバーをガイドしていることを特徴とする建設機械。

請求項2

前記カバーガイド機構は、前記チューブの外周面に取付けられると共に前記保護カバーを挟む位置まで延びた一対の取付板と、前記各取付板に対して前記チューブの直径方向と平行な前記軸線を中心にして回動可能にそれぞれ取付けられ、前記保護カバーをガイドしているガイド部とにより構成されていることを特徴とする請求項1に記載の建設機械。

請求項3

前記各ガイド部には、前記保護カバーの長手方向と直交した当該保護カバーの左,右方向の端縁部が移動可能に係合する溝部がそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項2に記載の建設機械。

請求項4

前記取付板と前記ガイド部とのいずれか一方の部材には、前記軸線に沿って延びるピン穴が設けられ、前記取付板と前記ガイド部とのいずれか他方の部材には、前記ピン穴に対して回動可能に、かつ抜き差し可能に差し込まれるピンが設けられていることを特徴とする請求項2に記載の建設機械。

技術分野

0001

本発明は、例えば油圧シリンダによって作動する作業装置を備えた油圧ショベル等の建設機械に関する。

背景技術

0002

一般に、建設機械の代表例としての油圧ショベルは、前,後方向に走行が可能な下部走行体と、下部走行体上に旋回可能に設けられた上部旋回体と、上部旋回体の前部に俯仰の動作が可能に設けられた作業装置とにより構成されている。油圧ショベルは、上部旋回体を旋回させつつ作業装置を用いて土砂掘削作業等を行う。

0003

油圧ショベルの作業装置は、上部旋回体に回動可能に設けられたブームと、ブームの先端側に回動可能に設けられたアームと、アームの先端側に回動可能に設けられたバケットとを備えている。これらのブーム、アーム、バケットは、それぞれ油圧シリンダからなるブームシリンダアームシリンダバケットシリンダにより駆動される。

0004

油圧シリンダは、長尺な筒状のチューブと、一側がチューブ内のピストン取付けられ、他側がチューブから外部に突出したロッドと、ロッドの他側の端部に設けられたロッド取付ボスと、他側がロッド取付ボスに取付けられると共に一側が自由端となってチューブの外周側まで延び、ロッドを保護する保護カバーと、チューブの他側に設けられ保護カバーをロッドの伸縮方向に沿って移動可能にガイドするカバーガイド機構とを含んで構成されている(例えば、特許文献1参照)。

先行技術

0005

特開2002−220853号公報

発明が解決しようとする課題

0006

ところで、特許文献1によるカバーガイド機構では、保護カバーに岩石等が衝突して変形した場合、保護カバーの変形を許容して保護カバーを移動させることができなくなる。このために、小さな変形(損傷)であっても保護カバーの修理交換が必要になってしまうから、作業性、生産性が低下するという問題がある。

0007

本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、カバーガイド機構によって変形した保護カバーを移動可能にガイドできるようにし、作業性や生産性を向上できるようにした建設機械を提供することにある。

課題を解決するための手段

0008

本発明は、油圧シリンダによって作動する作業装置を備え、前記油圧シリンダは、長尺な筒状のチューブと、一側が前記チューブ内のピストンに取付けられ、他側が前記チューブから外部に突出したロッドと、前記ロッドの他側の端部に設けられたロッド取付ボスと、他側が前記ロッド取付ボスに取付けられると共に一側が自由端となって前記チューブの外周側まで延び、前記ロッドを保護する保護カバーと、前記チューブの他側に設けられ前記保護カバーを前記ロッドの伸縮方向に沿って移動可能にガイドするカバーガイド機構とを備えてなる建設機械において、前記カバーガイド機構は、前記チューブの直径方向と平行な軸線を中心にして回動可能に前記保護カバーをガイドしている。

発明の効果

0009

本発明によれば、カバーガイド機構によって変形した保護カバーを移動可能にガイドすることができ、作業性や生産性を向上することができる。

図面の簡単な説明

0010

本発明の第1の実施の形態に係る油圧ショベルを示す正面図である。
図1中のブームシリンダを拡大して示す斜視図である。
保護カバーを省略したブームシリンダを図2と同様位置から見た斜視図である。
カバーガイド機構による保護カバーのガイド構造図1中の矢示IV−IV方向から示すブームシリンダの断面図である。
本発明の第2の実施の形態による保護カバーを備えたブームシリンダを図4と同様位置から見た断面図である。

実施例

0011

以下、本発明の実施の形態に係る建設機械の代表例として、クローラ式の油圧ショベルを例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。

0012

図1ないし図4は、本発明の第1の実施の形態を示している。図1において、建設機械としての油圧ショベル1は、前,後方向に走行が可能なクローラ式の下部走行体2と、下部走行体2上に旋回可能に設けられた上部旋回体3と、上部旋回体3の前部に俯仰の動作が可能に設けられたスイング式の作業装置4とにより構成されている。そして、油圧ショベル1は、上部旋回体3を旋回させつつ作業装置4を用いて土砂等の掘削作業を行うことができる。

0013

スイング式の作業装置4は、スイングポスト5、ブーム6、アーム7、バケット8、アームシリンダ9、バケットシリンダ10およびブームシリンダ11を含んで構成されている。

0014

作業装置4のスイングポスト5は、上部旋回体3の支持構造体となる旋回フレーム3Aの前端部位に前,後方向と直交する左,右方向にスイング揺動)可能に取付けられている。スイングポスト5には、上部にブーム取付部5Aが設けられ、前部にブームシリンダ取付部5Bが設けられている。

0015

ブーム6は、長さ方向の中間部が屈曲した角筒体として形成されている。ブーム6の長さ方向の一側の端部は、スイングポスト5のブーム取付部5Aに回動可能に取付けられている。一方、ブーム6の長さ方向の他側の端部には、アーム7の長さ方向の一側の端部が回動可能に取付けられている。また、ブーム6の長さ方向の中間部には、下面側(凹屈曲面側)に位置して下ブラケット6Aが設けられ、上面側(凸屈曲面側)に位置して上ブラケット6Bが設けられている。

0016

アーム7は、ブーム6の長さ方向の他側の端部に回動可能に取付けられている。このアーム7の長さ方向の一側には、アームシリンダ9とバケットシリンダ10を取付けるための共通ブラケット7Aが設けられている。バケット8は、アーム7の長さ方向の他側の端部に回動可能に取付けられている。

0017

アームシリンダ9は、ブーム6に対してアーム7を回動させる。アームシリンダ9は、軸方向の一端がブーム6の上ブラケット6Bに接続され、他端がアーム7の共通ブラケット7Aに接続されている。バケットシリンダ10は、アーム7に対してバケット8を回動させる。バケットシリンダ10は、軸方向の一端がアーム7の共通ブラケット7Aに接続され、他端がリンク部材10Aを介してバケット8に接続されている。

0018

次に、本実施の形態の特徴部分を含んだ油圧シリンダとしてのブームシリンダ11の構成について詳細に述べる。

0019

ブームシリンダ11は、作業装置4のうちブーム6を作動する油圧シリンダによって形成されている。図2に示すように、ブームシリンダ11は、後述のチューブ12、ピストン13、ロッド14、ロッド取付ボス16、保護カバー17およびカバーガイド機構18を含んで構成されている。

0020

チューブ12は、長尺な筒状に形成されている。チューブ12は、軸方向の一側が閉塞され、軸方向の他側が開口した有底の円筒体として形成されている。閉塞された軸方向の一側には、後述のチューブ取付ボス15が設けられている。また、チューブ12の外周面12Aには、軸方向の他側に位置して後述するカバーガイド機構18の各取付板19が設けられている。

0021

ピストン13は、チューブ12内に軸方向に移動可能に設けられている(図2図3中に点線で図示)。また、ロッド14は、長尺な円柱体棒状体)からなり、軸方向の一側がチューブ12内のピストン13に取付けられ、軸方向の他側がチューブ12から外部に突出している。

0022

チューブ取付ボス15は、チューブ12の一側の端部に設けられている。チューブ取付ボス15は、チューブ12の直径方向(後述する直線A−Aと平行な直線)を軸線とした円筒構造を有している。図1に示すように、チューブ取付ボス15は、スイングポスト5のブームシリンダ取付部5Bにピン15Aを介して回動可能に取付けられている。

0023

ロッド取付ボス16は、ロッド14の他側の端部に設けられている。ロッド取付ボス16は、チューブ取付ボス15と同様に、ロッド14の直径方向に延びる直線を軸線とした円筒構造を有している。ロッド取付ボス16は、ブーム6の下ブラケット6Aにピン16Aを介して回動可能に取付けられている。

0024

また、図3に示すように、ロッド取付ボス16の外周面には、ロッド14の伸長方向と直交する径方向に突出してねじ座16Bが設けられている。このねじ座16Bには、保護カバー17の他端部がボルト17Bを用いて取付けられる。ねじ座16Bは、ブームシリンダ11が作業装置4に取付けられた状態(図1に示す状態)で、ロッド取付ボス16の下側に配置される。

0025

図2に示すように、保護カバー17は、ロッド14を保護するために、ロッド14の長さ方向に延びた長尺な板体として形成されている。詳しくは、保護カバー17は、全長に亘って平坦長方形状の板体からなり、その長さ寸法は、ロッド14を最も伸長させた状態で、ロッド取付ボス16から後述のカバーガイド機構18を越える寸法に設定されている。

0026

保護カバー17は、ロッド取付ボス16側となる他側がロッド取付ボス16のねじ座16Bにボルト17Bを用いて取付けられている。一方、保護カバー17のチューブ12側となる一側は、自由端となってチューブ12の外周側まで延びている。そして、保護カバー17は、自由端側となる長さ方向の中間部から他側部分で、保護カバー17の長手方向と直交した当該保護カバー17の左,右方向の端縁部17Aがカバーガイド機構18に移動可能に係合している。

0027

次に、本発明の特徴部分となるカバーガイド機構18の構成および機能について詳しく説明する。

0028

カバーガイド機構18は、チューブ12の他側に設けられ、保護カバー17をロッド14の伸縮方向に沿って移動可能にガイドする。図4に示すように、カバーガイド機構18は、後述の各ガイド部20がチューブ12の直径方向(直線A−A)と平行な軸線B−Bを中心にして回動可能に保護カバー17をガイドしている。カバーガイド機構18は、取付板19とガイド部20とにより構成されている。

0029

取付板19は、チューブ12の外周面12Aにチューブ12の直径方向で対面して取付けられている。この一対の取付板19は、直線A−Aと直交する外周面12Aの接線方向に延びた長方形状の板体からなり、保護カバー17を挟む位置まで延びている。各取付板19は、チューブ12を挟んで平行に配置され、長さ方向の基端側が溶接手段を用いて外周面12Aに固着されている。なお、各取付板19は、ボルトや金属製バンド等を用いてチューブ12に取付ける構成としてもよい。

0030

一方の部材を構成する各取付板19には、その長さ方向の先端側に位置し、チューブ12の直径方向(直線A−A)と平行な軸線B−Bに沿ってピン穴(孔)19Aが設けられている。軸線B−Bを中心とした各ピン穴19Aは、例えば、保護カバー17がチューブ12およびロッド14の軸線と平行に配置された状態で、保護カバー17の近傍に配置されている。そして、ピン穴19Aには、ガイド部20のピン20Aが回動可能に差し込まれる。さらに、各取付板19は、ロッド取付ボス16のねじ座16Bに対応するように、ブームシリンダ11が作業装置4に取付けられた状態で、チューブ12の下側に延びて配置される。

0031

ガイド部20は、各取付板19の先端側で保護カバー17をガイドする。各ガイド部20は、各取付板19に対してチューブ12の直径方向に延びた直線A−Aと平行な軸線B−Bを中心にして回動可能にそれぞれ取付けられている。ガイド部20は、例えばチューブ12およびロッド14の軸線方向(長さ方向)に長尺な直方体状のブロック体として形成されている。

0032

他方の部材を構成するガイド部20には、長尺な4面のうち、取付板19と対面する外側面にピン20Aが設けられている。このピン20Aは、取付板19のピン穴19Aに対して回動可能に、かつ抜き差し可能に差し込まれる。即ち、ピン20Aは、ピン穴19Aに挿入されているだけであり、止め輪等の抜止め部材は設けられていない。

0033

ガイド部20には、ピン20Aが設けられた外側面と反対側となる内側面に溝部20Bが設けられている。この溝部20Bは、保護カバー17の長手方向と直交した当該保護カバー17の左,右方向の端縁部17Aに移動可能に係合する。溝部20Bは、ロッド14の伸縮方向(軸方向)でガイド部20を貫通した凹溝として形成されている。

0034

そして、ガイド部20は、ピン20Aを取付板19のピン穴19Aに挿入することにより、取付板19に対して軸線B−Bを中心に回動可能に取付けられている。また、ガイド部20は、各取付板19に対してそれぞれ取付けられた状態で、各溝部20B間に保護カバー17の各端縁部17Aが差し込まれる。この状態では、保護カバー17によってピン20Aがピン穴19Aから抜けるのを規制することができる。これにより、各ガイド部20は、抜止め部材を用いることなく、各取付板19と保護カバー17との間に脱落しないように取付けられている。

0035

本実施の形態による油圧ショベル1は、上述の如き構成を有するもので、次に、油圧ショベル1の動作について説明する。

0036

油圧ショベル1に搭乗したオペレータは、運転席着座して走行用操作レバーを操作することにより、下部走行体2を前進または後退させることができる。一方、作業用の操作レバーを操作することにより、作業装置4等を動作させて土砂の掘削作業等を行うことができる。

0037

作業装置4の動作としては、スイングシリンダ(図示せず)によってスイングポスト5を左,右方向に揺動させ、ブームシリンダ11、アームシリンダ9、バケットシリンダ10によりそれぞれブーム6、アーム7、バケット8を回動させている。

0038

ここで、油圧ショベル1による作業時には、バケット8からこぼれた土砂やバケット8からはみ出した鉄筋等がブームシリンダ11のロッド14に衝突する虞がある。また、ロッド14の損傷はシール部材劣化を招いてしまう。そこで、ブームシリンダ11には、保護カバー17が設けられ、この保護カバー17によってロッド14を保護している。

0039

かくして、本実施の形態によれば、ロッド14を保護する保護カバー17が設けられ、チューブ12の他側には、ロッド14の伸縮方向に沿って保護カバー17を移動可能にガイドするカバーガイド機構18が設けられている。この上で、カバーガイド機構18は、チューブ12の直径方向(直線A−A)と平行な軸線B−Bを中心にして回動可能に保護カバー17をガイドしている。

0040

従って、油圧ショベル1の作業時に、土砂や鉄筋等が衝突して保護カバー17が損傷(変形)した場合でも、カバーガイド機構18は、保護カバー17の変形に対応して回動することができる。この結果、保護カバー17が変形を生じた状態でも、この保護カバー17を使用することができるから、保護カバー17の修理や交換の頻度を少なくすることができ、作業性、生産性を向上することができる。

0041

カバーガイド機構18は、チューブ12の外周面12Aに取付けられると共に保護カバー17を挟む位置まで延びた一対の取付板19と、各取付板19に対してチューブ12の直径方向(直線A−A)と平行な軸線B−Bを中心にして回動可能にそれぞれ取付けられ、保護カバー17をガイドしているガイド部20とにより構成されている。これにより、ガイド部20は、保護カバー17の変形に合わせて回動することができる。しかも、ガイド部20は、保護カバー17を挟む位置に別個に設けているから、保護カバー17の変形状態に応じて独立して動作することができる。

0042

各ガイド部20には、保護カバー17の長手方向と直交した当該保護カバー17の左,右方向の端縁部17Aが移動可能に係合する溝部20Bがそれぞれ設けられている。これにより、各溝部20Bは、保護カバー17を挟んだ状態で移動可能に支持することができる。

0043

取付板19とガイド部20とのいずれか一方の部材となる取付板19には、軸線B−Bに沿って延びるピン穴19Aが設けられている。取付板19とガイド部20とのいずれか他方の部材となるガイド部20には、ピン穴19Aに対して回動可能に、かつ抜き差し可能に差し込まれるピン20Aが設けられている。従って、各ガイド部20のピン20Aを取付板19のピン穴19Aに挿入し、各ガイド部20の溝部20B間に保護カバー17の各端縁部17Aを差し込む。これにより、各ガイド部20は、各取付板19と保護カバー17との間に脱落しないように取付けられている。この結果、止め輪等の抜止め部材を省略することができ、メンテナンス時の作業性を向上することができる。

0044

次に、図5は、本発明の第2の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、保護カバーに補強用折曲げ部を設けたことにある。なお、本実施の形態では、前述した第1の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

0045

図5において、第2の実施の形態による保護カバー21は、第1の実施の形態による保護カバー17と同様に、他側がロッド取付ボス16に取付けられ、一側が自由端となってチューブ12の外周側まで延びている。しかし、第2の実施の形態による保護カバー21は、幅方向短尺方向)の中央部に山形状に折り曲げられた折曲げ部21Aを有している点で、第1の実施の形態による保護カバー17と相違している。なお、折曲げ部としては円弧形状等の他の形状を適用してもよい。

0046

かくして、このように構成された第2の実施の形態においても、前述した第1の実施の形態とほぼ同様の作用および効果を得ることができる。特に、第2の実施の形態では、保護カバー21は、折曲げ部21Aによって強度(剛性)を高めることができる。

0047

なお、第1の実施の形態では、取付板19にピン穴19Aを設け、ガイド部20に設けたピン20Aをピン穴19Aに対して回動可能に差し込む構成とした場合を例示している。しかし、本発明はこれに限らず、ガイド部にピン穴を設け、取付板に設けたピンをピン穴に対して回動可能に差し込む構成としてもよい。この場合、ガイド部のピン穴は、有底穴として形成される。この構成は、第2の実施の形態についても同様に適用することができる。

0048

第1の実施の形態では、ガイド部20にピン20Aを一体的に設けたように図示したが、本発明はこれに限らず、ガイド部と別個に設けたピンを、圧入螺合等の手段を用いて取付ける構成としてもよい。この構成は、第2の実施の形態についても同様に適用することができる。

0049

各実施の形態では、油圧シリンダとして作業装置4のブームシリンダ11を例に挙げて説明している。しかし、本発明はこれに限らず、例えば、スイングシリンダ、アームシリンダ、バケットシリンダを油圧シリンダとして適用してもよい。

0050

各実施の形態では、スイングポスト5を備えたスイング式の作業装置4を例示したが、これに限らず、スイング機能を有していない通常のモノブーム式の作業装置、オフセット式の作業装置に適用してもよい。

0051

さらに、各実施の形態では、建設機械として、クローラ式の下部走行体2を備えた油圧ショベル1を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えばホイール式の下部走行体を備えた油圧ショベルに適用してもよい。それ以外にも、ホイールローダ油圧クレーン等の他の建設機械にも広く適用することができる。

0052

1油圧ショベル(建設機械)
4作業装置
11ブームシリンダ(油圧シリンダ)
12チューブ
13ピストン
14ロッド
16 ロッド取付ボス
17,21保護カバー
17A端縁部
18カバーガイド機構
19取付板
19Aピン穴
20ガイド部
20Aピン
20B 溝部
A−A チューブの直径方向に延びた直線
B−B 直線と平行な軸線

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