JP2002294756A - 建設機械のカウンタウエイト構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本体カウンタウエイトに増量カウンタウエイ
トを容易に増設でき、その管理も容易にできること。 【解決手段】 本カウンタウエイト構造は、本体カウン
タウエイト２０の後部に増量カウンタウエイト３０をボ
ルト４０で締結可能な構造であって、本体カウンタウエ
イト２０の後面に、下面が水平で、上面が開放端に向か
って上り傾斜面となる嵌合穴２１を設けるとともに、増
量カウンタウエイト３０の前面に、この嵌合穴２１に対
し、下面合わせで嵌合可能な突起部３１を設けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、油圧ショベル、油
圧クレーン等の建設機械の本体カウンタウエイトに増量
カウンタウエイトをボルトで結合可能なカウンタウエイ
ト構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】油圧ショベル等の建設機械では、上部旋
回体の前部に掘削アタッチメントを取り付け、後部に転
倒防止用のカウンタウエイトを設けているが、作業によ
っては、カウンタウエイトを増設したいことがある。

【０００３】図５は従来の油圧ショベルのカウンタウエ
イト構造を示す側断面図であって、図中のＥ方向が上部
を示している。ここでは、本体カウンタウエイト２０ａ
の後部に増量カウンタウエイト３０ａをボルト４０ａで
締結することができるようになっている。

【０００４】そして、本体カウンタウエイト２０ａの後
部に増量カウンタウエイト３０ａを締結していない状態
では、旋回半径を極力小さくして、狭いスペースでの作
業が可能となり、本体カウンタウエイト２０ａの後部に
増量カウンタウエイト３０ａを締結した状態では、掘削
アタッチメントにかかる許容荷重を増加させて、広いス
ペースでの作業が可能となる。

【０００５】このようにして、作業目的に応じて増量カ
ウンタウエイト３０ａの締結を行うが、増量カウンタウ
エイト３０ａを締結していない状態では、本体カウンタ
ウエイト２０ａのボルト穴２１ａを図示しないキャッ
プ、シール等で覆うことで、ボルト穴２１ａに雨水が侵
入して周囲を腐食することを防止するとともに、美観を
損なわないようにしていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来構造
では、本体カウンタウエイト２０ａに埋め込まれたナッ
ト２２ａを利用して、増量カウンタウエイト３０ａをボ
ルト４０ａで締結するが、その際、本体カウンタウエイ
ト２０ａは油圧ショベル本体に固定されているのに対
し、増量カウンタウエイト３０は上下左右方向に何ら拘
束されていないため、ボルト締結のための両カウンタウ
エイト２０ａ，３０ａの位置合わせが大変であった。

【０００７】また、両カウンタウエイト２０ａ，３０ａ
が締結できたとしても、増量カウンタウエイト３０ａの
上下方向の拘束は、専らボルト軸力による本体カウンタ
ウエイト２０ａと増量カウンタウエイト３０ａとの間の
摩擦力に依存しているので、振動等を考慮してボルトの
締め具合を頻繁にチェックし、弛みが生じていればその
都度まし締めする等の手間がかかっていた。

【０００８】一方、本体カウンタウエイト２０ａを機械
本体から突出させて、その上面に増量カウンタウエイト
３０ａを載せるようにすれば、上記問題はなくなるもの
の、その場合には、本体カウンタウエイト２０ａの突出
部分により増量カウンタウエイト３０ａを取り外した状
態での小旋回作業が阻害されるおそれがある。

【０００９】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、本体カウンタウエイト
に増量カウンタウエイトを容易に増設でき、その管理も
容易な建設機械のカウンタウエイト構造を提供すること
である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
本体カウンタウエイトの後部に増量カウンタウエイトを
ボルトで締結可能な建設機械のカウンタウエイト構造で
あって、本体カウンタウエイトの後面に嵌合穴、増量カ
ウンタウエイトの前面に、締結時にこの嵌合穴に嵌合す
る突起部をそれぞれ設けるとともに、増量カウンタウエ
イトに、上記ボルトが挿通されるボルト挿通孔を、上記
突起部を前後方向に貫通する状態で設けたことを特徴と
するものである。

【００１１】この構成によれば、本体カウンタウエイト
の後面に嵌合穴、増量カウンタウエイトの前面に、締結
時にこの嵌合穴に嵌合する突起部がそれぞれ設けられる
とともに、増量カウンタウエイトに、上記ボルトが挿通
されるボルト挿通孔が、上記突起部を前後方向に貫通す
る状態で設けられたので、本体カウンタウエイトに増量
カウンタウエイトをボルトで締結する際に、嵌合穴に突
起部が支持されることにより、両カウンタウエイトの位
置合わせが容易となる。

【００１２】この位置合わせをした状態で、両カウンタ
ウエイトをボルトで締結すれば、増量カウンタウエイト
の上下方向の拘束は、上記嵌合部分での支持力とボルト
軸力とで分担されるので、ボルト軸力を頻繁にチェック
する必要がなくなり、ボルトのまし締め等の手間が少な
くなる。さらに、上記構成では、本体カウンタウエイト
を増量カウンタを増設するために機械本体から突出させ
る必要がなくなるので、増量カウンタウエイトを取り外
した状態での小旋回作業が阻害されるおそれもない。

【００１３】また、この構成では、嵌合部分がボルト挿
通部分を兼ねるので、嵌合穴、突起部及びボルト挿通孔
といった両カウンタウエイトの加工部分が集約される結
果、加工精度が向上され、加工工数が低減される。さら
に、この加工部分の集約により、本体カウンタウエイト
に増量カウンタウエイトを締結しない状態での腐食防止
対策がとり易くなり、かつ美観を損なうおそれも少なく
なる。

【００１４】請求項１記載の発明において、嵌合穴の周
面は、開放端に向かって開くテーパ面をなしていること
とすれば（請求項２）、本体カウンタウエイトに増量カ
ウンタウエイトをボルトで締結する際は、このテーパ面
によって、突起部が案内されるので、両カウンタウエイ
トの位置合わせがさらに容易となる。

【００１５】請求項３記載の発明は、本体カウンタウエ
イトの後部に増量カウンタウエイトをボルトで締結可能
な建設機械のカウンタウエイト構造であって、本体カウ
ンタウエイトの後面に、少なくとも下面が水平な嵌合穴
を設けるとともに、増量カウンタウエイトの前面に、こ
の嵌合穴に対し、下面合わせで嵌合可能な突起部を設け
たことを特徴とするものである。

【００１６】この構成によれば、本体カウンタウエイト
の後面に設けられた、少なくとも下面が水平な嵌合穴
に、増量カウンタウエイトの前面に設けられた突起部
が、下面合わせで嵌合可能であるので、本体カウンタウ
エイトに増量カウンタウエイトをボルトで締結する際
に、嵌合穴の下面によって突起部が水平に支持され、か
つ、突起部が増量カウンタウエイトの重量により嵌合穴
から自然に外れてくるおそれがなくなるので、両カウン
タウエイトの位置合わせが容易となる。なお、上記下面
合わせとは、嵌合穴の下面に突起部の下面を重ね合わせ
ることをいう。

【００１７】この位置合わせをした状態で、両カウンタ
ウエイトをボルトで締結すれば、増量カウンタウエイト
の上下方向の拘束は、上記嵌合部分での支持力とボルト
軸力とで分担されるので、ボルト軸力を頻繁にチェック
する必要がなくなり、ボルトのまし締め等の手間が少な
くなる。さらに、上記構成では、本体カウンタウエイト
を増量カウンタを増設するために機械本体から突出させ
る必要がなくなるので、増量カウンタウエイトを取り外
した状態での小旋回作業が阻害されるおそれもない。

【００１８】請求項３記載の発明において、嵌合穴の上
面は、開放端に向かって上り傾斜面をなしていることと
すれば（請求項４）、本体カウンタウエイトに増量カウ
ンタウエイトをボルトで締結する際は、嵌合穴の上面の
傾斜面によって、突起部が案内されるので、両カウンタ
ウエイトの位置合わせがさらに容易となる。

【００１９】請求項３又は４記載の発明において、嵌合
穴底部の中心にナット部を設けるとともに、増量カウン
タウエイトに、上記ボルトが挿通されるボルト挿通孔
を、上記突起部と嵌合穴の下面合わせの状態で、かつ嵌
合穴とボルト挿通孔の中心が一致して連通する状態で設
けたこととすれば（請求項５）、嵌合穴に下面合わせで
突起部を嵌合した状態でボルトが容易に締結される。し
たがって、ボルトの締結の際に無理な力が働かなくな
り、ボルトの破損を生じるおそれがなくなる。また、ボ
ルトが締結されると、嵌合穴と突起部との嵌合部分にボ
ルト軸力がほぼ均一にかかるようになるので、その嵌合
部分の片当たりによる増量カウンタウエイトのアンバラ
ンスがなくなり、増量カウンタウエイトは安定した状態
で取り付けられる。

【００２０】また、この構成では、嵌合部分がボルト挿
通部分を兼ねるので、嵌合穴、突起部及びボルト挿通孔
といった両カウンタウエイトの加工部分が集約される結
果、加工精度が向上され、加工工数が低減される。さら
に、この加工部分の集約により、本体カウンタウエイト
に増量カウンタウエイトを締結しない状態での腐食防止
対策がとり易くなり、かつ美観を損なうおそれも少なく
なる。

【００２１】請求項１〜５のいずれかに記載の発明にお
いて、本体カウンタウエイトと増量カウンタウエイトの
少なくとも左右にそれぞれ嵌合穴と突起部とを対にして
設けたこととすれば（請求項６）、増量カウンタウエイ
トが少なくとも左右で支持されるので、その左右方向で
の増量カウンタウエイトのアンバランスがなくなり、増
量カウンタウエイトはより安定した状態で取り付けられ
る。

【００２２】

【発明の実施の形態】図１に油圧ショベルの全体構成を
示す。同図において、１は建設機械の一例である油圧シ
ョベルの下部走行体、２は上部旋回体、３は上部旋回体
２の前部に装着された掘削アタッチメント、２０は上部
旋回体２の後部に装着された本体カウンタウエイト、３
０は本体カウンタウエイト２０の後部に着脱可能に締結
された増量カウンタウエイトである。

【００２３】下部走行体１は、いずれも片面のみ図示す
る左右のクローラフレーム４及びクローラ５からなり、
両側クローラ５が個別に回転駆動されて走行する。上部
旋回体２は、フレーム６、運転席７等からなり、図示し
ない旋回モータにより回転駆動されて下部走行体１上で
旋回する。掘削アタッチメント３は、ブーム８、アーム
９、バケット１０からなり、それぞれがシリンダ１１〜
１３により伸縮駆動されて掘削作業動作等を行う。

【００２４】本体カウンタウエイト２０と増量カウンタ
ウエイト３０とは、いずれも掘削作業動作等における油
圧ショベルの転倒を防止するために重量構造をなしてい
るが、本体カウンタウエイト２０は油圧ショベルの上部
旋回体２の後部形状に合わせて左右幅広に形成され、増
量カウンタウエイト３０はこの本体カウンタウエイト３
０の形状に合わせて形成されている。そして、本実施形
態では、本体カウンタウエイト２０はフレーム６を後方
から取り巻くように取り付けられ、増量カウンタウエイ
ト３０は本体カウンタウエイトをさらに取り巻くように
取り付けられている。

【００２５】図２は本発明の一実施形態に係るカウンタ
ウエイト構造を示す側断面図であって、図中のＡは上部
を示している。また、図３は嵌合穴と突起部との詳細を
示す部分拡大図、図４はそのＢ−Ｂ線断面図である。

【００２６】本カウンタウエイト構造では、図２に示す
ように、本体カウンタウエイト２０の後面に嵌合穴２１
を設けるとともに、増量カウンタウエイト３０の前面に
突起部３１を設けている。嵌合穴２１は、本体カウンタ
ウエイト２０に増量カウンタウエイト３０を締結する状
態において下面が水平でかつ上面が開放端に向かって上
り傾斜面となるような円錐台状に形成されており、突起
部３１は嵌合穴２１に対し下面合わせで嵌合可能な円錐
台状に形成されている。

【００２７】図４に示すように、突起部３１の中心Ｄは
嵌合穴２１の中心Ｃの下方に偏心した位置にある。また
図３に示すように、嵌合穴２１の底部中心Ｃと同軸にナ
ット部２２が設けられており、突起部３１の下面を嵌合
穴２１の下面に重ね合わせたいわゆる下面合わせの状態
でナット部２２に対応する高さ位置（Ｃ）にその中心線
がくるようにボルト４０の挿通孔３２が設けられてい
る。このボルト挿通孔３２は、増量カウンタウエイト３
０を水平に貫通するものであり、増量カウンタウエイト
３０の後面には、ボルト４０のヘッド部分を据えるため
の座ぐり部３３が設けられている（図２参照）。

【００２８】したがって、嵌合穴２１に下面合わせで突
起部３１を嵌合した状態では、座ぐり部３３、ボルト挿
通孔３２及びナット部２２が直線上に並ぶので、ボルト
４０の締結が容易となる。これにより、ボルトの締結の
際に無理な力が働かなくなり、ボルト等の破損を生じる
おそれがなくなる。

【００２９】そして、この座ぐり部３３からボルト４０
を挿入し、ボルト挿通孔３２を挿通させて嵌合穴２１底
部のナット部２２にねじ込むと、嵌合穴２１と突起部３
１との嵌合部分には、ボルト軸力がほぼ均一にかかるよ
うになる。したがって、その嵌合部分の片当たりによる
増量カウンタウエイト３０のアンバランスがなくなり、
増量カウンタウエイト３０は安定した状態で取り付けら
れるようになる。

【００３０】さらに、図示はしていないが、本実施形態
では、本体カウンタウエイト２０と増量カウンタウエイ
ト３０の幅方向の中央と左右両側対称にそれぞれ嵌合穴
２１と突起部３１とが対にして設けられている。かかる
左右対称の配置により、増量カウンタウエイト３０を本
体カウンタウエイト２０に取り付けた際の左右方向のア
ンバランスをなくして、嵌合部分及びボルト４０に過大
な力が作用するのを防止することができるので、増量カ
ウンタウエイト３０はさらに安定した状態で取り付けら
れるようになる。また、中央の対を、左右のそれよりも
上下方向で異なる位置に設けることで、増量カウンタウ
エイト３０を本体カウンタウエイト２０に取り付けた際
の上下方向のアンバランスをもなくすことができる。

【００３１】一方、本体カウンタウエイト２０に増量カ
ウンタウエイト３０を締結していない状態では、嵌合穴
２１を図示しないキャップ、シール等で塞ぐことによ
り、雨水の侵入による嵌合穴２１周囲の腐食を防止し、
かつ、美観を損なわないようにしている。

【００３２】以下、図２〜図４を参照して、本体カウン
タウエイト２０への増量カウンタウエイト３０の装着作
業について説明するが、離脱動作はこの逆手順によって
行うことができる。

【００３３】まず、本体カウンタウエイト２０の後面の
嵌合穴２１に嵌め込まれた図示しないキャップ等を取り
外すと、嵌合穴２１が視認できるようになる。そこで、
増量カウンタウエイト３０を別途用意したクレーン等で
吊り下げ、その吊り下げた状態で、突起部２１を図３中
の符号で示すように、本体カウンタウエイト２０の嵌
合穴２１に近接させ、嵌め込んでいく。

【００３４】すると、突起部３１は、符号に示すよう
に、嵌合穴２１の下面の水平部分にて支持されながら、
嵌合穴２１の上面の傾斜部分に案内されてスライドし次
第に嵌合穴２１の底部に近づく。そして、符号に示す
ように、突起部３１が嵌合穴２１の底部に到達すると、
両者間の隙間が殆どなくなって嵌合状態となる。

【００３５】この嵌合状態で、ボルト４０が増量カウン
タウエイト３０の後面の座ぐり部３３から挿入され、図
２に示すように、突起部３１のボルト挿通孔３２を挿通
して、嵌合穴２１の底部のナット部２２に所定トルクで
もってねじ込まれる。このねじ込みによって、本体カウ
ンタウエイト２０への増量カウンタウエイト３０の締結
が完了する。

【００３６】以上のように、本体カウンタウエイト２０
の後面に設けられた嵌合穴２１に、増量カウンタウエイ
ト３０の前面に設けられた突起部３１が、下面合わせで
嵌合されるので、本体カウンタウエイト２０に増量カウ
ンタウエイト３０をボルト４０で締結する際には、突起
部３１は嵌合穴２１の上面の傾斜部分によって案内され
るとともに、下面の水平部分によって支持され、かつ、
増量カウンタウエイト３０の重量により嵌合穴２１から
自然に外れてくるおそれがないので、両カウンタウエイ
ト２０，３０の位置合わせが容易となる。

【００３７】この締結状態では、増量カウンタウエイト
３０の上下方向の拘束は、嵌合穴２１と突起部３１との
嵌合部分と、ボルト４０の軸力とで分担されるので、ボ
ルト軸力を頻繁にチェックする必要がなくなり、ボルト
４０のまし締め等の手間が少なくなる。また、このボル
ト軸力の節約分だけ、ボルト径を小さくすることとして
もよい。さらに、上記では、本体カウンタウエイト２０
を増量カウンタウエイト３０を増設するために上部旋回
体２のフレーム６から突出させる必要がなくなるので、
増量カウンタウエイト３０を取り外した状態での小旋回
作業が阻害されるおそれもない。

【００３８】さらに、両カウンタウエイト２０，３０の
嵌合穴２１、ナット部２２、突起部３１、ボルト挿通孔
３２といった加工部分が集約される結果、加工精度が向
上され、加工工数が低減されるとともに、この加工部分
の集約により、本体カウンタウエイト２０に増量カウン
タウエイト３０を締結しない状態での腐食防止対策が容
易となり、かつ美観を損なうおそれも少なくなる。

【００３９】なお、上記実施形態では、増量カウンタウ
エイト３０に、ボルト４０が挿通されるボルト挿通穴３
２を、突起部３１と嵌合穴２１の下面合わせ状態で、嵌
合穴２１とボルト挿通孔３２の中心が一致して連通する
状態で設けたが、上記加工部分の集約を必要としない場
合等には、突起部３１と嵌合穴２１とは、別の位置にボ
ルト挿通孔３２を設けてもよい。

【００４０】また、上記実施形態では、本体カウンタウ
エイト２０の嵌合穴２１と、増量カウンタウエイト３０
の突起部３１は、ともに上面を傾斜させているが、上面
をまったく傾斜させないものとしてもよい。或いは、本
体カウンタウエイト２０の嵌合穴２１と、増量カウンタ
ウエイト３０の突起部３１のうちの少なくとも一方の周
面全体を開口端に向かって開くテーパ面としてもよい。
ただし、両カウンタウエイト２０，３０の位置合わせの
し易さからは、上記実施形態が最も好ましい。

【００４１】また、上記実施形態では、本体カウンタウ
エイト２０と増量カウンタウエイト３０の幅方向中央と
左右両側に嵌合穴２１と突起部３１とを各一対設けた
が、この嵌合穴２１と突起部３１の対の数及び位置は増
量カウンタウエイト３０自身の重量やそれを取り付ける
本体カウンタウエイト２０の形状等に応じて適宜決定さ
れる。

【００４２】例えば増量カウンタウエイトが軽量であれ
ば、一対を中央に設けることもできるし、増量カウンタ
ウエイトが重い場合には、上記したように複数対を左右
対称に設けることで、本体カウンタウエイト２０と増量
カウンタウエイト３０の左右方向での安定した支持を行
うのが好ましい。

【００４３】また、上記実施形態では、建設機械として
油圧ショベルについて説明したが、本発明のカウンタウ
エイト構造の適用範囲はこれに限られず、例えばクロー
ラクレーンにも適用できるし、或いは、ホイールクレー
ンやトラッククレーン等の他の建設機械にも適用できる
のはもちろんである。

【００４４】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、両カウン
タウエイトの位置合わせを容易化できる。また、ボルト
締結後には、ボルト軸力を頻繁にチェックする必要がな
くなり、ボルトのまし締め等の手間を少なくすることが
できる。また、増量カウンタウエイトを取り外した状態
での小旋回作業が阻害されない。さらに、両カウンタウ
エイトの加工部分の集約により腐食防止を容易化し、か
つ美観を損なうおそれも少なくすることができる。

【００４５】請求項２記載の発明によれば、両カウンタ
ウエイトの位置合わせをさらに容易化できる。

【００４６】請求項３記載の発明によれば、両カウンタ
ウエイトの位置合わせを容易化できる。また、ボルト締
結後には、ボルト軸力を頻繁にチェックする必要がなく
なり、ボルトのまし締め等の手間を少なくすることがで
きる。また、増量カウンタウエイトを取り外した状態で
の小旋回作業が阻害されない。

【００４７】請求項４記載の発明によれば、両カウンタ
ウエイトの位置合わせをさらに容易化できる。

【００４８】請求項５記載の発明によれば、増量カウン
タウエイトを安定した状態で取り付ることができる。ま
た、両カウンタウエイトの加工部分の集約により腐食防
止を容易化し、かつ美観を損なうおそれも少なくするこ
とができる。

【００４９】請求項６記載の発明によれば、増量カウン
タウエイトをより安定した状態で取り付ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】油圧ショベルの構造を示す側面図である。

【図２】本発明の一実施形態に係る油圧ショベルのカウ
ンタウエイト構造を示す側断面図である。

【図３】嵌合穴と突起部との詳細を示す部分拡大図であ
る。

【図４】図３におけるＢ−Ｂ線断面図である。

【図５】従来の油圧ショベルのカウンタウエイト構造の
一例を示す側断面図である。

【符号の説明】

１ 下部走行体 ２ 上部旋回体 ６ フレーム ２０ 本体カウンタウエイト ２１ 嵌合穴 ２２ ナット部 ３０ 増量カウンタウエイト ３１ 突起部 ３２ ボルト挿通孔 ４０ ボルト

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2D015 FA01 FA03 3F205 AA05 GA07

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 本体カウンタウエイトの後部に増量カウ
   ンタウエイトをボルトで締結可能な建設機械のカウンタ
   ウエイト構造であって、 本体カウンタウエイトの後面に嵌合穴、増量カウンタウ
   エイトの前面に、締結時にこの嵌合穴に嵌合する突起部
   をそれぞれ設けるとともに、増量カウンタウエイトに、
   上記ボルトが挿通されるボルト挿通孔を、上記突起部を
   前後方向に貫通する状態で設けたことを特徴とする建設
   機械のカウンタウエイト構造。
2. 【請求項２】 嵌合穴の周面は、開放端に向かって開く
   テーパ面をなしていることを特徴とする請求項１記載の
   建設機械のカウンタウエイト構造。
3. 【請求項３】 本体カウンタウエイトの後部に増量カウ
   ンタウエイトをボルトで締結可能な建設機械のカウンタ
   ウエイト構造であって、 本体カウンタウエイトの後面に、少なくとも下面が水平
   な嵌合穴を設けるとともに、増量カウンタウエイトの前
   面に、この嵌合穴に対し、下面合わせで嵌合可能な突起
   部を設けたことを特徴とする建設機械のカウンタウエイ
   ト構造。
4. 【請求項４】 嵌合穴の上面は、開放端に向かって上り
   傾斜面をなしていることを特徴とする請求項３記載の建
   設機械のカウンタウエイト構造。
5. 【請求項５】 嵌合穴底部の中心にナット部を設けると
   ともに、増量カウンタウエイトに、上記ボルトが挿通さ
   れるボルト挿通孔を、上記突起部と嵌合穴の下面合わせ
   の状態で、かつ嵌合穴とボルト挿通孔の中心が一致して
   連通する状態で設けたことを特徴とする請求項３又は４
   記載の建設機械のカウンタウエイト構造。
6. 【請求項６】 本体カウンタウエイトと増量カウンタウ
   エイトの少なくとも左右にそれぞれ嵌合穴と突起部とを
   対にして設けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれ
   かに記載の建設機械のカウンタウエイト構造。