JP2017025668A - 油圧ショベル - Google Patents

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Atsuto Fujii
篤人 藤井
中谷 賢一郎
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【課題】建設機械において、エンジンルーム内、特にエンジンルームの隅部に堆積した塵埃を容易に除去し、清掃することができるようにする。【解決手段】エンジンルーム12の隅部に向けて圧縮空気を吹き付け、当該隅部を清掃する第1清掃装置21を設ける。第1清掃装置21は、旋回フレーム6の外周枠部分に取り付けられた圧縮空気入口部22と、旋回体フレーム6内部の仕切板6gに取り付けられ、エンジンルーム12の隅部に向けて上方から圧縮空気を吹き付ける第1圧縮空気出口部24と、旋回フレーム6上に這い回され、圧縮空気入口部22と第1圧縮空気出口部24とを接続する第1導管25とを有する。【選択図】 図10

Description

本発明は油圧ショベル等の建設機械に係わり、特に、エンジン回りの部位に堆積した塵埃を除去する清掃装置を備えた建設機械に関する。
建設機械のエンジン回りの部位に堆積した塵埃を除去する清掃装置として例えば特許文献1に記載のものがある。この従来技術においては、オイルクーラやラジエータなどを有する冷却用のクーリングパッケージと、このクーリングパッケージに対向して設けられ、クーリングパッケージを通して冷却風を吸引するファンとを備えた建設機械において、クーリングパッケージに対してファンと同側に、空圧源からの圧縮空気をクーリングパッケージへと吹付ける吹き付け部を有する目詰まり防止手段を配置している。クーリングパッケージに塵埃が付着し、所定条件になるとクーリングファンの回転を停止させるとともに、空圧源からの圧縮空気を目詰まり防止手段の吹き付け部に供給し、圧縮空気の圧力によりクーリングパッケージを逆洗し、クーリングパッケージの目詰まりを除去している。
特開2006−329150号公報
油圧ショベル等の建設機械においては、旋回フレームの後部であって運転台の後側にエンジンルームが形成され、このエンジンルームにエンジン及びエンジン補器類が配置されている。エンジンルームの底部には旋回フレームの底板が位置し、この底板からボックス状のエンジンサポートを構成する仕切板及び縦板が立設し、エンジンはエンジンサポートの側面には設けられた複数のエンジンブラケット上に載置されボルト止めされている。
油圧ショベルの稼動環境は過酷であるため、油圧ショベルの稼動中、エンジンルーム内のエンジン及びエンジン補器類やエンジンルームの底部には塵埃が付着し堆積する。
従来、特許文献1のようにクーリングパッケージ(ラジエータやオイルクーラ)に付着し堆積した塵埃を除去する技術は知られていたが、エンジン及びエンジン補器類やエンジンルームの底部に堆積した塵埃を除去する特別な技術は無く、クーリングパッケージを冷却する冷却ファンの冷却風にてエンジンルーム内の空気を対流させることにより塵埃の堆積を防いでいた。
しかし、エンジンルーム内のエンジンルームの底部、特にエンジンサポートを構成する仕切板及び縦板の交差部分の隅部(以下単にエンジンルームの隅部という)など、冷却風が滞る箇所が存在し、冷却ファンによりエンジンルーム内を対流する空気だけで塵埃を除去するには不十分であった。
また、通常、油圧ショベルの上部旋回体の後部にはエンジン及びエンジン補器類の保守点検用の開口部が形成されており、保守点検作業を行うときはオペレータが開口部のカバーを開けてエンジンやエンジン補器類にアクセスできるようになっている。このため開口部からオペレータがアクセスできる範囲であれば、オペレータの手作業で塵埃を除去し清掃することができる。しかし、エンジンルーム内には保守点検用の開口部からオペレータがアクセスできない部分があり、例えばエンジン後側のエンジンルームの隅部やエンジン後側の機器にはオペレータはアクセスすることができず、それらの部位に堆積した塵埃を除去し清掃することは困難であった。
特に、ミニショベルと呼ばれている小型の油圧ショベルにあっては、エンジンルームが狭く、その狭い空間に種々の機器が複雑に配置されているため、アクセス/清掃の困難さは顕著であった。
エンジンルーム内に堆積した塵埃をそのままにしておくと、堆積した塵埃がマフラー等の熱源により着火する可能性があり、適切な清掃装置の提供が望まれていた。
本発明の目的は、エンジンルーム内、特にエンジンルームの隅部に堆積した塵埃を容易に除去し、清掃することができる建設機械を提供することである。
上記の目的を達成するために、本発明は、下部走行体と、この下部走行体に旋回可能に搭載された上部旋回体と、この上部旋回体の前部に俯仰動可能に取り付けられたフロント作業装置とを備え、前記上部旋回体は、基礎構造体を構成する旋回フレームと、この旋回フレーム上に配置され、運転席を搭載した運転台と、前記旋回フレームの後部であって前記運転台の後側に形成されたエンジンルームと、前記エンジンルームに配置されたエンジン及びエンジン補器類と、前記エンジンルームの隅部に向けて圧縮空気を吹き付け、前記隅部を清掃する第1清掃装置とを備え、前記第1清掃装置は、前記旋回フレームの外周枠部分に取り付けられた第1圧縮空気入口部と、前記旋回体フレームの内部に取り付けられ、前記エンジンルームの隅部に向けて上方から圧縮空気を吹き付ける第1圧縮空気出口部と、前記旋回フレーム上に這い回され、前記第1圧縮空気入口部と前記第1圧縮空気出口部とを接続する第1導管とを有するものとする。
このように第1清掃装置を設けることにより、エンジンルームの隅部に堆積した塵埃を容易に除去し、清掃することができる。
本発明によれば、エンジンルームの隅部に堆積した塵埃を容易に除去し、清掃することができる。
本発明の一実施の形態における油圧ショベル(建設機械)を斜め前方のやや上側から見た斜視図である。 同油圧ショベルを斜め後方のやや上側から見た斜視図である。 運転台を前方にチルトアップした同油圧ショベルの側面図である。 運転台からキャビンと運転席やコントロールレバー等の各種の操作機器を取り除いた上部旋回体を示す斜視図である。 運転台からキャビンと運転席やコントロールレバー等の各種の操作機器を取り除いた上部旋回体を図4とは異なる角度から示す斜視図である。 運転台からキャビンと運転席やコントロールレバー等の各種の操作機器を取り除いた上部旋回体を図4及び図5とは異なる角度から示す斜視図である。 運転台のシートベースを斜め下側から見た斜視図である。 上部旋回体のシートベース後側の内部構造を示す図であり、図4〜図6に示した上部旋回体から旋回フレームとシートベースとエンジン及びエンジン補器類以外の構造物を取り除いた組立体を示す図である。 図8に示した上部旋回体から更にエンジン及びエンジン補器類を取り除いた旋回フレームとシートベースの組立体を示す図である。 図9に示した組立体から更にシートベースを取り外した旋回フレームを示す斜視図である。 図9に示した組立体から更にシートベースを取り外した旋回フレームを図10とは異なる角度から示す斜視図である。 図9に示した組立体から更にシートベースを取り外した旋回フレームを図10及び図11とは異なる角度から示す斜視図である。
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
〜構成〜
図1は、本発明の一実施の形態における油圧ショベル(建設機械)を斜め前方のやや上側から見た斜視図であり、図2は、同油圧ショベルを斜め後方のやや上側から見た斜視図であり、図3は運転台を前方にチルトアップした同油圧ショベルの側面図である。
図1〜図3において、本発明の一実施の形態による油圧ショベルは、下部走行体2と、下部走行体2の上部に旋回可能に載置された上部旋回体3と、上部旋回体3の前部に俯仰可能に取り付けられたフロント作業装置4とを備えている。
下部走行体2は、トラックフレーム2aと、トラックフレーム2aの左右に配設された左右のクローラ式走行装置2b,2cとを備えている。左右のクローラ式走行装置2b,2cは、それぞれ左右の走行モータ2d,2eによって駆動される。トラックフレーム2aの前側には排土用のブレード5が上下動可能に支持されている。ブレード5はブレードシリンダ5aによって上下に駆動される。
上部旋回体3は、基礎構造体をなす旋回フレーム6を有し、旋回フレーム6は、トラックフレーム2aの上部に旋回輪胴部7を介して旋回可能に取り付けられ、図示しない旋回モータによって旋回駆動される。
旋回フレーム6の後端部には、機体前方に設けられたフロント作業装置4との重量バランスをとるためのカウンタウエイト8が配設され、旋回フレーム6の左側には運転台9が配置されている。運転台9はキャビンタイプであり、運転室を形成するキャビン9bを備えている。キャビン9b内の運転室にはオペレータが着座する運転席やオペレータによって操作される左右のコントロールレバー等の各種の操作機器が配置されている。
また、本実施の形態において、運転台9は、運転台9の下側に配置された油圧ポンプ、制御弁装置等の内部機器の点検/メンテナンス作業のため、ピボットFを支点として旋回フレーム6に対して前方にチルトアップできる構造となっている。運転台9をチルトアップするための機構は例えば特開2005−240370号公報に詳しい。
上部旋回体3の外周部分は、外装カバー16で覆われている。外装カバー16は、旋回フレーム6の前端部に配設された左右の前スカートカバー16a1,16a2と、旋回フレーム6の左側端部に配設された左スカートカバー16a3と、旋回フレーム6の右側に配設され、燃料タンク、作動油タンク等を覆うタンクカバー16bと、旋回フレーム6の左側後方に配設され、エンジン15を含む機器類の左側を覆う左後側面カバー16cと、旋回フレーム6の右側後方に配設され、エンジン15を含む機器類の右側を覆う右後側面カバー16dとを備えている。カウンタウエイト8は左後側面カバー16cの右端部と右後側面カバー15dの左端部の間に配置され、外装カバー16の一部を構成している。また、カウンタウエイト8の中央部に保守点検用の開口部(エンジン開口部)16fが形成され、開口部16は開閉式のエンジンカバー16eによって閉じられている。
フロント作業装置4はスイングタイプであり、旋回フレーム6の前端に左右方向に回動可能に取り付けられたスイングポスト14に俯仰動可能に取り付けられている。フロント作業装置4は、スイングポスト14に上下方向に回動可能に連結されたブーム4aと、ブーム4aの先端部に前後或いは上下方向に回動可能に連結されたアーム4bと、アーム4bの先端部に前後或いは上下方向に回動可能に取り付けられた作業具4cとを有し、ブーム4aとアーム4bと作業具4cは、それぞれブームシリンダ4d、アームシリンダ4e、作業具シリンダ4fによって駆動される。作業具4cは、図示の例では通常のバケットである。作業具4cとして、バケットに代え、ビル解体工事で使用する破砕機、林業で使用するロググラップルなどであってもよい。
図4〜図6は、運転台9からキャビン9bと運転席やコントロールレバー等の各種の操作機器を取り除いた上部旋回体を異なる角度から示す斜視図である。図7は運転台9のシートベースを斜め下側から見た斜視図である。
運転台9はシートベース10を備え、シートベース10は旋回フレーム6上に取り付けられている。シートベース10は、左右のサイドブロック10a,10bと、サイドブロック10a,10bmp後部に取り付けられたリアプレート10cと、サイドブロック10a,10bの後部下側でサイドブロック10a,10bとリアプレート10cに取り付けられた背面板10d(図7参照)と、サイドブロック10a,10bの間でサイドブロック10a,10bとリアプレート10cとに取り付けられたシートプレート10eと、サイドブロック10a,10bの下端から前方に伸びるフロアプレート10hなどから構成されている。シートプレート10eには運転席11(図7参照)が設置され、左右のサイドブロック10a,10b上には左右のコントロールレバーの基端部の機構を収容する左右のコンソール(図示せず)が設置される。
図8は、上部旋回体のシートベース後側の内部構造を示す図であり、図4〜図6に示した上部旋回体から旋回フレームとシートベースとエンジン及びエンジン補器類以外の構造物を取り除いた組立体を示す図である。
旋回フレーム6の後部であって運転台9のシートベース10の後側にエンジンルーム12が形成され、このエンジンルーム12内に原動機としてのエンジン15が左右方向に横置き状態に配置されている。エンジン15の左側には油圧ポンプ(図示せず)が配設され、エンジン15の右側にはラジエータ、オイルクーラ等により構成された熱交換器(図示せず)が配設されている。また、エンジンルーム12にはエンジン15以外に種々のエンジン補器類が配置され、特にエンジン15よりも後方部分にはオイルフィルタ15a、セジメンタ(油水分離器)15b、マフラー15cやエアクリーナ等が配置されている。
図9は、図8に示した上部旋回体から更にエンジン及びエンジン補器類を取り除いた旋回フレームとシートベースの組立体を示す図である。図10〜図12は、図9に示した組立体から更にシートベースを取り外した旋回フレームを異なる角度から示す斜視図である。
旋回フレーム6は、後方部分が円弧状をした厚肉な平板からなる底板6aと、底板6aのほぼ中央部の上面前側に左右に離間してV字型に立設された左前縦板6b及び右前縦板6cと、左右の前縦板6b,6cの後端位置で左右方向に延びて底板6aに立設された仕切板6gと、仕切板6gの左右方向中央部よりも左側の位置で仕切板6gに直交するよう仕切板6gの後側で底板6aに立設された左後縦板6hと、仕切板6gを挟んで右前縦板6cの後側に連続するよう底板6aに立設された右後縦板6kと、仕切板6gの後側に位置して左右の後縦板6h,6kの間に設けられた複数のエンジンブラケット6mと、右後縦板6kの上側に前後方向に延びて設けられた熱交換器取付台6nと、左右の後縦板6h,6kの後端位置に左右方向に延びて底板6aに立設された後端縦板6pと、旋回フレーム6の前端部に取り付けられた前側枠体6sと、旋回フレーム6の左側端部に取り付けられた左側枠体6tと、左右の前縦板6b,6cのV字型の先端部分に取り付けられスイングポスト14(図1〜図3)が左右方向に回動可能に取り付けられる支持ブラケット6vとを有している。
仕切板6gと左右の後縦板6h,6kと後端縦板6pはエンジンルーム12内に位置し、図示の如くボックス状に連続してエンジンサポート12aを構成している。エンジンサポート12aの側面には複数のエンジンブラケット6mが取り付けられ、エンジン15はこれらのエンジンブラケット6m上に載置されボルト止めされている。
前側枠体6sと左側枠体6tは旋回フレーム6の外周枠部分を構成しており、前側枠体6sには左右の前スカートカバー16a1,16a2が取り付けられ、左側枠体6tには左スカートカバー16a3が取り付けられる。
また、本実施の形態の油圧ショベルは、その特徴的構成として、エンジンルーム12の隅部に圧縮空気を吹き付け、当該隅部を清掃する第1清掃装置21と、エンジンルーム12内のエンジン補器類の一部であるマフラー15Cのエンジン15と隣接する部分(以下エンジン隣接部分という)に圧縮空気を吹き付け、マフラー15Cの周囲部分を清掃する第2清掃装置31とを有している。
第1及び第2清掃装置21,31は、旋回フレーム6の前端に立設された前側枠体6s及び前スカートカバー16a1に取り付けられた共通の圧縮空気入口部(第1及び第2圧縮空気入口部)22を有している。
また、第1清掃装置21は、旋回フレーム6の底板6aに立設された仕切板6gに取り付けられ、エンジンルーム12の隅部に向けて上方から圧縮空気を吹き付ける第1圧縮空気出口部24と、旋回フレーム6上に這い回され、圧縮空気入口部22と第1圧縮空気出口部24とを接続する第1導管25とを有している。
第2清掃装置31は、運転台9のシートベース10の背面板10dの裏面に取り付けられ、マフラー15Cのエンジン隣接部分に向けて上方から圧縮空気を吹き付ける第2圧縮空気出口部34と、運転台9のシートベース10の底部の裏面に這い回され、圧縮空気入口部22と第2圧縮空気出口部34とを接続する第2導管35とを有している。
第1及び第2清掃装置21,31の共通の圧縮空気入口部22は、図4及び図12に示すように例えば鋼製の1本のパイプからなり、このパイプは旋回フレーム6の前側枠体6s及びスカートカバー16a1を前後方向に貫通してスカートカバー16a1の外側に突出している。
第1清掃装置21の第1圧縮空気出口部24は、図9〜図11に示すように、第1及び第2の例えば鋼製の2つのパイプ部材24a,24bを組み合わせて構成され、第1及び第2パイプ部材24a,24bはそれぞれ水平部分24a1,24b1と、この水平部分24a1,24b1の一端から下方に屈曲した先端部分24a2,24b2とからなっている。第1パイプ部材24aの水平部分24a1はエンジンルーム12の仕切板6g側における隅部の一方(図示の例では左隅部)の上側で仕切板6gを前後方向に貫通して仕切板6gの前側からエンジンルーム12側へと伸び、先端部分24a2は水平部分24a1の端部からエンジンルーム12の当該隅部の底面に近接した位置まで伸び、その位置で開口している。第2パイプ部材24bの水平部分24b1はエンジンルーム12側で第1パイプ部材24aの水平部分24a1に接続され、仕切板6gのエンジンルーム12側の側面に沿って仕切板6g側におけるエンジンルーム12の他方の隅部(図示の例では右隅部)の上側へと伸び、先端部分24b2は水平部分24b1の端部からエンジンルーム12の当該隅部の底面に近接した位置まで伸び、その位置で開口している。
第1清掃装置21の第1導管25は、図10〜図12に示すように、一端が圧縮空気入口部22のパイプに接続され、他端が第1圧縮空気出口部24の第1パイプ部材24aの水平部分24a1に接続されている。第1導管25は例えばゴムホースであり、旋回フレーム6の左前縦板6bに形成された開口部6b1を通して圧縮空気入口部22のパイプから第1圧縮空気出口部24の第1パイプ部材24aへと旋回フレーム6の底板6a上で引き回されている。
第2清掃装置31の第2圧縮空気出口部34は、図7、図10〜図12に示すように、運転台9のシートベース10の背面板10dの裏面に沿って屈曲し、先端部分34aがマフラー15Cのエンジン隣接部分に向けて下方に屈曲したパイプ部材から構成され、先端部分34aはマフラー15Cのエンジン隣接部分の上方位置まで伸び、その位置で開口している。第2導管35は、同様に図7、図10〜図12に示すように、一端が圧縮空気入口部22のパイプに接続され、他端が第2圧縮空気出口部34のパイプ部材に接続されている。第2導管35は運転台9のチルトアップに追従する例えばゴムホース等の可撓性ホースであり、図7に示すように、運転台9のシートベース10の底部裏面に沿って這い回され、適当な保持具により取り付けられている。
〜動作〜
エンジンルーム12の仕切板6g側の隅部は塵埃が溜まりやすくかつ保守点検用の開口部(エンジン開口部)16fを開放してもオペレータがアクセスすることができない箇所である。また、マフラー15Cのエンジン隣接部分はエンジン補器類のうち特に塵埃の溜まり易い箇所である。
このような旋回フレーム6のエンジンルーム12の隅部やマフラー15Cのエンジン隣接部分に堆積した塵埃を清掃除去する際は、圧縮空気入口部22のパイプに圧縮空気を供給するホースを接続し、コンプレッサを駆動して第1清掃装置21の第1圧縮空気出口部24と第2清掃装置31の第2圧縮空気出口部34に圧縮空気を供給し、第1圧縮空気出口部24の第1及び第2パイプ部材24a,24bの先端部分24a2,24b2と第2圧縮空気出口部34のパイプ部材の先端部分34aからエンジンルーム12の隅部やマフラー15Cのエンジン隣接部分に圧縮空気を吹き付ける。これにより堆積した塵埃が除去され清掃することができる。このとき上部旋回体3のエンジンカバー16eを開け、保守点検用の開口部(エンジン開口部)16fを解放することで、吹き付けられた圧縮空気によりエンジンルーム12内に飛散した塵埃を機体外部へ放出することができる。
〜効果〜
以上のように本実施の形態によれば、第1清掃装置21を設けたので、オペレータがアクセスすることができないエンジンルームの隅部に堆積した塵埃を容易に除去し、清掃することができる。
また、第1清掃装置21と第2清掃装置31を設けたので、エンジンルーム12の隅部だけでなく、マフラー15Cのエンジン隣接部分に堆積した塵埃をも容易に除去し、清掃することができる。
また、第1清掃装置21の第1圧縮空気入口部と第2清掃装置31の第2圧縮空気入口部を共通の圧縮空気入口部22によって構成したので、清掃装置全体の構成を簡素化することができる。
また、第2清掃装置31の第2導管を運転台9のチルトアップに追従する可撓性ホースで構成したので、運転台9がチルトアップする油圧ショベルに対しても本発明が適用可能である。
なお、以上の実施の形態は種々の変形が可能である。
例えば、上記実施の形態においては、第1清掃装置21と第2清掃装置31の両方を設け、エンジンルーム12の隅部とマフラー15Cのエンジン隣接部分のそれぞれに堆積した塵埃を除去できるようにしたが、第1清掃装置21だけを設けてもよい。これにより特にオペレータがアクセスすることができないエンジンルームの隅部に堆積した塵埃を容易に除去し、清掃することができる。
また、上記実施の形態においては、第1及び第2清掃装置21,31は共通の圧縮空気入口部22を有する構成としたが、それぞれ別々の圧縮空気入口部を備えていてもよい。
また、圧縮空気入口部22の取付位置も、旋回フレーム6の前側枠体6s及び前スカートカバー16a1に限らず、左側枠体6t及び左スカートカバー16a3等、他の箇所であってもよい。
更に、運転台9はオペレータを保護する手段としてキャビンを備えるキャビンタイプとしたが、屋根を支柱で支えるキャノピを備えるキャノピタイプであってもよい。
また、上記実施の形態においては、本発明を運転台がチルトアップする油圧ショベルに本発明を適用したが、運転台が固定された油圧ショベルに本発明を適用してもよい。
2 下部走行体
3 上部旋回体
4 フロント作業装置
6 旋回フレーム
6g 仕切板
6s 前側枠体(外周枠部分)
6t 左側枠体(外周枠部分)
9 運転台
10 シートベース
10d 背面板
12 エンジンルーム
15 エンジン
15C マフラー
16a1 前スカートカバー(外周枠部分)
16a3左スカートカバー(外周枠部分)
21 第1清掃装置
22 圧縮空気入口部(第1及び第2圧縮空気入口部)
24 第1圧縮空気出口部
25 第1導管
31 第2清掃装置
34 第2圧縮空気出口部
35 第2導管

Claims (4)

  1. 下部走行体と、この下部走行体に旋回可能に搭載された上部旋回体と、この上部旋回体の前部に俯仰動可能に取り付けられたフロント作業装置とを備え、
    前記上部旋回体は、
    基礎構造体を構成する旋回フレームと、
    この旋回フレーム上に配置され、運転席を搭載した運転台と、
    前記旋回フレームの後部であって前記運転台の後側に形成されたエンジンルームと、
    前記エンジンルームに配置されたエンジン及びエンジン補器類と、
    前記エンジンルームの隅部に向けて圧縮空気を吹き付け、前記隅部を清掃する第1清掃装置とを備え、
    前記第1清掃装置は、
    前記旋回フレームの外周枠部分に取り付けられた第1圧縮空気入口部と、
    前記旋回体フレームの内部に取り付けられ、前記エンジンルームの隅部に向けて上方から圧縮空気を吹き付ける第1圧縮空気出口部と、
    前記旋回フレーム上に這い回され、前記第1圧縮空気入口部と前記第1圧縮空気出口部とを接続する第1導管とを有することを特徴とする建設機械。
  2. 請求項1記載の建設機械において、
    前記エンジンルーム内のエンジン補器類の一部であるマフラーのエンジン隣接部分に向けて圧縮空気を吹き付け、前記マフラーのエンジン隣接部分を清掃する第2清掃装置を更に備え、
    前記第2清掃装置は、
    前記旋回フレームの外周枠部分に取り付けられた第2圧縮空気入口部と、
    前記運転台のシートベースの背面板の裏面に取り付けられ、前記マフラーのエンジン隣接部分に向けて上方から圧縮空気を吹き付ける第2圧縮空気出口部と、
    前記運転台のシートベースの底部の裏面に這い回され、前記第2圧縮空気入口部と前記第2圧縮空気出口部とを接続する第2導管とを有することを特徴とする建設機械。
  3. 請求項2記載の建設機械において、
    前記第1清掃装置の前記第1圧縮空気入口部と前記第2清掃装置の前記第2圧縮空気入口部は共通の圧縮空気入口部によって構成されていることを特徴とする建設機械。
  4. 請求項2記載の建設機械において、
    前記運転台は前記旋回フレームに対して前方にチルトアップ可能であり、前記第2清掃装置の前記第2導管は前記運転台のチルトアップに追従する可撓性ホースであることを特徴とする建設機械。
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