JP2004285699A - 油圧ショベルのカウンタウエイト - Google Patents
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Abstract
【課題】小型から大型までの油圧ショベルのカウンタウエイトに普遍的に適用可能で、良好なエンジン整備性と十分な質量確保とが実現できる油圧ショベルのカウンタウエイトを提供する。
【解決手段】カウンタウエイト（１２）の左右に支柱部（１２ｂ，１２ｃ）を立設した。また、同左右の支柱部（１２ｂ，１２ｃ）を増量分のカウンタウエイトとして活用した。また、同支柱部（１２ｂ，１２ｃ）でフロアフレーム（３０）を支持する。同左右の支柱部（１２ｂ，１２ｃ）でキャノピ（４０）、外装板（１４，１６）、及びエンジン隔壁（３３ａ，３３ｂ）のうち少なくともいずれか一つを支持してもよい。さらに、左右の支柱部（１２ｂ，１２ｃ）の間を臨む位置にエンジン（１３）を配設する。さらにまた、左右の支柱部（１２ｂ，１２ｃ）の少なくともいずれか一方に外装板（１４，１６）の開閉支点（１４ａ，１６ａ）を設ける。
【選択図】 図３
【解決手段】カウンタウエイト（１２）の左右に支柱部（１２ｂ，１２ｃ）を立設した。また、同左右の支柱部（１２ｂ，１２ｃ）を増量分のカウンタウエイトとして活用した。また、同支柱部（１２ｂ，１２ｃ）でフロアフレーム（３０）を支持する。同左右の支柱部（１２ｂ，１２ｃ）でキャノピ（４０）、外装板（１４，１６）、及びエンジン隔壁（３３ａ，３３ｂ）のうち少なくともいずれか一つを支持してもよい。さらに、左右の支柱部（１２ｂ，１２ｃ）の間を臨む位置にエンジン（１３）を配設する。さらにまた、左右の支柱部（１２ｂ，１２ｃ）の少なくともいずれか一方に外装板（１４，１６）の開閉支点（１４ａ，１６ａ）を設ける。
【選択図】 図３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧ショベルのカウンタウエイトに関する。
【０００２】
【従来の技術】
油圧ショベルは、周知のとおり、上部旋回体の前部に作業機を設け、同作業機とのバランスをとる目的で、上部旋回体の後端部にカウンタウエイトを、そして該カウンタウエイトの前近傍に質量の大きいエンジンをそれぞれ配設しており、また、エンジンの前方に運転席が配設されているものが一般的である。
【０００３】
なお上記において、説明を簡潔にするために、運転席と言うときは、座席と、該座席の前方で、オペレータの足を置く足元フロア部と、操作レバー等を有する操作装置との、オペレータの居住範囲を総称するものとし、座席のみを指す時にはオペレータシートと称して区別するものとし、以下においても同様とする。
【０００４】
上記構成によると、エンジンの後面側はカウンタウエイトで塞がれることになるから、エンジン及びその周辺機器の整備性が阻害されるという問題があり、それを解決するために、従来から各種の手段が考えられている。
先ず第１例として、特許文献１には、エンジン、メインポンプ及びラジエータ等の各整備対象箇所に対面するカウンタウエイトの各部位を、着脱可能の分割カウンタウエイトで構成して、各整備対象箇所毎に、対応する分割カウンタウエイトをクレーンによって取外して、地上から整備作業を行うことができるとした構造が記載されている。
【０００５】
また、第２例として、特許文献２には、カウンタウエイトの背面中央と左右の側面とに窓を設け、三方の窓を通じてエンジン等の保守点検を行うと共に、前記三方の窓に装着する各窓カバーは、裏面にバネ性のリブプレートを有し、同リブプレートを各窓内周の溝へ係合させることによって固定され、着脱が容易であるとした構造が記載されている。
【０００６】
しかしながら、上記第１従来例においては、整備作業を行う際に、整備対象箇所に対面する部位の分割カウンタウエイトを取外す作業が必要である。さらには、分割カウンタウエイトの着脱にクレーンを要すること、カウンタウエイトを分割した箇所の取合い部の構成が大幅なコスト要因になること等によって、例えば市街地で稼動するような小型の油圧ショベルのカウンタウエイトには適用し難いという問題がある。また、上記第２従来例においては、カウンタウエイト上に３箇所の整備し易い広さの窓を設けるから、カウンタウエイトは前記窓部を開口したことによる大幅な質量減を他の部位で補うことができる大きさである必要があるが、第１例におけると同様に、小型の油圧ショベルのカウンタウエイトには適用し難いという問題がある。
【０００７】
上記のような理由のため、従来の小型の油圧ショベルにおいては一般的に、カウンタウエイトの高さを抑制して、カウンタウエイトの上方に隣接して点検カバーを開閉可能に配設し、この点検カバーを開けてエンジンをカウンタウエイト越しに斜め上方から整備するようにしている。
【０００８】
図５〜図７により、小型の油圧ショベルの例として後端小旋回油圧ショベルを挙げて、従来技術に係るカウンタウエイトの第３例を説明する。図５は従来技術に係るカウンタウエイトを適用した油圧ショベルの側面図、図６は同油圧ショベルの要部側面図、図７は同油圧ショベルの要部上面図である。
図５〜図７において、油圧ショベル２は、下部走行体３の上部に上部旋回体５０を旋回自在に搭載しており、上部旋回体５０の後端部の旋回半径Ｒの軌跡は、下部走行体３の左右外幅Ｂ以内に収める構造としている。
【０００９】
上部旋回体５０は、底部に旋回フレーム５１を有しており、同旋回フレーム５１の前部には、スイングシリンダ４ａによって左右スイング可能としたスイングブラケット４を介して、作業機５が上下揺動自在に取着されている。また、作業機５とバランスをとる目的で、前記旋回フレーム５１の後部には、後端部にカウンタウエイト５２が、該カウンタウエイト５２の前近傍にエンジン１３がそれぞれ配設されている。また、エンジン１３の日常点検と整備を可能とするために、カウンタウエイト５２の高さＨ１を抑制して、同カウンタウエイト５２の上方に点検カバー５７が、図５，６中２点鎖線で示す如く上下方向に開閉自在に取着されている。
【００１０】
また、前記エンジン１３の近傍で、旋回フレーム５１の上部にはフレーム５３が立設されており、同フレーム５３にエンジン１３の側面隔壁５４、上面隔壁５５及び前面隔壁５６がそれぞれ取着されている。さらに、前記前面隔壁５６の前方には、オペレータシート２１と、該オペレータシート２１を支持するフロアフレーム６１と、同フロアフレーム６１の前部に配設された操作レバー２２とで構成した運転席６０が設けられ、同運転席６０の右方に隣接して機器室５８が配設され、同機器室５８内には燃料タンク、作動油タンク及びメイン操作弁等（いずれも図示せず。）が配設されている。これらによって、コンパクトな上部旋回体５０が構成されている。
【００１１】
【特許文献１】
特開２００１−１０６４７９号公報（第４〜５頁、第１図）
【特許文献２】
特開２００１−２７９７２２号公報（第２〜３頁、第２図）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来技術に係る油圧ショベルのカウンタウエイトの第３例において、作業機５が前方に長く突出しているにもかかわらず、カウンタウエイト５２を含む上部旋回体５０をコンパクトに構成した結果として幾つかの問題が生じている。
第１の問題として、カウンタウエイト５２の高さＨ１を抑制した結果、同カウンタウエイト５２の質量に十分な余裕を与えることが難しく、このため、例えば作業機５先端部のバケット６を異なる仕様のアタッチメント等に取替えるなど、油圧ショベル２の装備仕様を作業現場に合せて取替える際に、追加カウンタウエイト５２Ａ（図中に２点鎖線で示す。）の装着を必要とする頻度が高くなり、またその時には、上部旋回体５０の後端部の旋回半径ＲＡが下部走行体３の左右外幅Ｂを超える可能性がある。その結果、余分な費用、煩雑な部品管理、及び機能の低下が発生する頻度が高くなるという問題がある。
【００１３】
第２の問題として、カウンタウエイト５２の高さＨ１を抑制していても、エンジン１３の下部後面側はカウンタウエイト５２で塞がれているため、例えばエンジン１３のスタータ１３ｓ及びエアコン搭載時のコンプレッサ１３ｋ等がエンジン１３の後面側（車体後部側）に装着されていても、それらの整備作業はカウンタウエイト５２に邪魔されて狭隘な空間での作業となる。この結果、エンジン１３の整備性が十分には確保されないという問題がある。
【００１４】
本発明は、上記の問題点に着目してなされたものであり、小型から大型までの油圧ショベルのカウンタウエイトに普遍的に適用可能で、良好なエンジン整備性と十分な質量確保とが実現できる油圧ショベルのカウンタウエイトを提供することを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
上記の目的を達成するために、第１発明は、油圧ショベルのカウンタウエイトにおいて、カウンタウエイトの左右に支柱部を立設している。
【００１６】
第１発明によると、カウンタウエイトの左右に支柱部を立設することによって、従来は単に重量物としていたカウンタウエイトを、構造部材として利用することが可能となる。例えば、外装部材等を支持する従来の構造部材を、カウンタウエイトの左右の支柱部で兼ねることによって、従来の構造部材のスペースをカウンタウエイトのスペースとして活用することができる。これにより、カウンタウエイト周辺の構造を簡潔にでき、且つ、カウンタウエイトの質量を増大することができる。
【００１７】
第２発明は、油圧ショベルのカウンタウエイトにおいて、カウンタウエイトの左右に支柱部を立設し、該左右支柱部を増量分のカウンタウエイトとしている。
【００１８】
第２発明によると、第１発明における効果に加えて、次の効果が得られる。
カウンタウエイトの左右の支柱部を増量分のカウンタウエイトとして積極的に活用することによって、カウンタウエイトの質量を増大させることができる。従って、カウンタウエイトの質量を、基底部（本体）と支柱部との間に自由に配分することができる。例えば、左右の支柱部部を太くし、基底部（本体）の高さ寸法を小さくすることによって、エンジンを臨む開口面積を広くできるので、エンジン後方からカウンタウエイト越しにエンジンを整備する場合の整備性を大幅に向上できる。
【００１９】
第３発明は、第１発明又は第２発明において、左右の支柱部でフロアフレームを支持する構成としている。
【００２０】
第３発明によると、第１発明又は第２発明における効果に加えて、次の効果が得られる。
カウンタウエイトの左右の支柱部でフロアフレームを支持することによって同フロアフレームは強固に支持されるから、例えば、同フロアフレーム上に直接キャノピ又はキャビンを搭載することが可能となり、これにより、旋回フレーム上に他の強固なフレーム等を立設する必要が無くなる。この結果、カウンタウエイトの設置スペースの自由度が高くなり、カウンタウエイトの十分な質量の確保が容易に可能となる。従って、上部旋回体は極めて簡潔な構造となり、組立工数及び部品点数を大幅に低減できる。
【００２１】
第４発明は、第１発明又は第２発明において、左右の支柱部で、キャノピ、外装板、及びエンジン隔壁のうち少なくともいずれか一つを支持する構成としている。
【００２２】
第４発明によると、第１発明又は第２発明における効果に加えて、次の効果を奏する。
旋回フレームの後端部にカウンタウエイトを取着し、他にフレームを立設することなく、同カウンタウエイトの左右の支柱部により、キャノピ、外装板、及びエンジン隔壁のうち少なくともいずれか一つを支持することによって、カウンタウエイト周辺の取付け構造を極めて簡潔にすることができる。このため、カウンタウエイトの設置スペースの自由度が高くなり、カウンタウエイトの十分な質量の確保が容易に可能となる。この結果、部品点数及び組立工数を大幅に低減することができる。
【００２３】
第５発明は、第１発明又は第２発明において、左右の支柱部の間を臨む位置にエンジンを配設した構成としている。
【００２４】
第５発明によると、第１発明又は第２発明における効果に加えて、次の効果を奏する。例えば、カウンタウエイトの前方に、上記左右支柱部の間を臨む位置にエンジンを配設すれば、左右支柱部の間からカウンタウエイト越しにエンジンの略全体を整備することが可能となるため、さらに、第２発明における効果と併用することによって、エンジンの整備性を大幅に向上できる。
【００２５】
第６発明は、第１発明〜第５発明のいずれか１つの発明において、左右の支柱部の少なくともいずれか一方に外装板の開閉支点を設けている。
【００２６】
第６発明によると、第１発明〜第５発明における効果に加えて、次の効果を奏する。他のフレーム部材等を用いることなく、カウンタウエイトの左右支柱部に簡便に外装板を開閉可能に取着することができ、しかも、他のフレーム部材等の設置に伴なって開口面積を減少させるということもないので、エンジンの整備性を大幅に向上できる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下に小型の後端小旋回油圧ショベルを例に挙げて、本発明に係る油圧ショベルのカウンタウエイトの実施形態について、図１〜図４を参照して詳述する。
図１は本発明に係るカウンタウエイトを適用した油圧ショベルの要部側面図で、図２は同油圧ショベルの要部上面図、図３は同油圧ショベルの要部斜視図である。また、図４は同油圧ショベルのカウンタウエイト部部分断面上面図で、図１のＰ視図である。なお、図５、図６に記載の構成要素と略同一の機能を有する構成要素には同一の符号を付して以下での説明を省略する。
【００２８】
先ず、図１〜図３において、後端小旋回油圧ショベル１は、下部走行体３の上部に、後端部の旋回半径Ｒの軌跡を下部走行体３の左右外幅Ｂ以内に収める構成とした上部旋回体１０を旋回自在に搭載している。
【００２９】
上部旋回体１０は、底部に有する旋回フレーム１１の後端部にカウンタウエイト１２を所定数のボルト１２ｄで締結してあり、前記カウンタウエイト１２を、中央基底部１２ａと、該基底部１２ａの左右に上方に角状に突出させて立設した支柱部１２ｂ，１２ｃとで構成している。この支柱部１２ｂ，１２ｃを増量分のカウンタウエイトとすることにより、前記中央基底部１２ａの高さ寸法Ｈ２を小さくする方向に抑制している。
【００３０】
また、上記カウンタウエイト１２の前方には、上記左右の支柱部１２ｂ，１２ｃの間から臨む位置にエンジン１３を横置きに（つまり車体左右方向に向けて）配置し、該エンジン１３を所要数の防振ゴム１３ｂ（図３参照）とナット１３ｃ（図３）で旋回フレーム１１上に取着している。
【００３１】
また、エンジン１３の上面および前面側を覆うようにフロアフレーム３０を配置し、同フロアフレーム３０の後端部のフランジ部３０ａを前記カウンタウエイト１２の左右支柱部１２ｂ，１２ｃで支持して、ボルト３０ｂで左右支柱部１２ｂ，１２ｃに着脱可能に締結している。さらに、フロアフレーム３０の前側下部左右にブラケット３０ｃ，３０ｃを取着しており、同ブラケット３０ｃ，３０ｃを、旋回フレーム１１の前部に設けたブラケット１１ａ，１１ａにピン３０ｄ，３０ｄで回動可能に結合している。これらによって、フロアフレーム３０を、ボルト３０ｂを取外してピン３０ｄ，３０ｄを支点にして前方にチルトアップさせることを可能にしている。
【００３２】
フロアフレーム３０を、左右の側板３１，３２と、これら両者間を結合するフロアプレート３３，３４とで一体的に構成しており、同フロアプレート３３，３４は側面視（図１参照）で段付形状をなして一体的に構成されており、その後部３３ａでエンジン１３の上面隔壁３３ａを、中央部３３ｂでエンジン１３の前面隔壁３３ｂを、そして前部３４で運転席床板３４をそれぞれ構成している。また、前記カウンタウエイト１２の左右支柱部１２ｂ，１２ｃには、後面外装板１６と左側面外装板１４がそれぞれ水平方向に開閉自在に取着（共に詳細は図４において後述する。）されており、この後面外装板１６および左側面外装板１４でエンジン１３の後面隔壁および左面隔壁をそれぞれ構成している。
【００３３】
これらの結果、図３に示すように、矢印Ｅ，Ｆで図示する、エンジン１３のファン１３ａにより発生する冷却風を導く通路が、フロアフレーム３０の後部（上面隔壁）３３ａ、中央部（前面隔壁）３３ｂ、カウンタウエイト１２（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ）、および後面外装板１６によって形成されるようにしている。なお、フロアフレーム３０上にはオペレータシート２１及び操作レバー２２が配設されていて、こらによって運転席２０が構成されている。
【００３４】
さらにまた、カウンタウエイト１２の左右支柱部１２ｂ，１２ｃで支持したフロアフレーム３０の後端フランジ部３０ａの上面に、キャノピ４０を所定数のボルト４０ａで締結している。これによって、キャノピ４０をカウンタウエイト１２の左右支柱部１２ｂ，１２ｃで強固に支持している。
【００３５】
次に、図４により、カウンタウエイト１２の左右の支柱部１２ｂ，１２ｃにおける後面外装板１６と左側面外装板１４の取付構造を説明する。カウンタウエイト１２の左右いずれか一側の支柱部（図では左側の支柱部１２ｂ）に、上下方向（紙面に垂直方向）に所定個数の蝶番１６ａをその一方部材をボルト１６ｄで締結し、同蝶番１６ａの他方部材を前記後面外装板１６の一側端部にボルト１６ｂとナット１６ｃで取着している。他側の支柱部（図では右側の支柱部１２ｃ）には、後面外装板１６の他側に取り付けてある掛け金１６ｅに係合する留め金１６ｆをボルト１６ｇで締結している。これらによって、他のフレーム部材等を用いることなく簡便に外装板１６を左右方向に開閉可能に取着しており、しかも、フレーム等の取付けに伴なう両支柱部１２ｂ，１２ｃ間の開口面積の減少も無いため、エンジン１３及びエンジン周辺機器の整備作業を容易にしている。
【００３６】
また、同様にして、カウンタウエイト１２の左支柱部１２ｂの左側面には、上下方向（紙面に垂直方向）に所定個数の蝶番１４ａの一方部材をボルト１４ｄで締結し、同蝶番１４ａの他方部材を前記左側面外装板１４の右側端部にボルト１４ｂとナット１４ｃで取着している。これによって、他のフレーム部材等を用いることなく簡便に左側面外装板１４を水平方向に開閉可能に取着しており、しかも、フレーム等の取付けに伴なう、支柱部１２ｂとフロアフレーム３０の左側板３１との間の開口面積の減少も無いため、エンジン１３に取着されたメインポンプ１３ｐ及び他のエンジン周辺機器の整備作業を容易にしている。
【００３７】
本発明により、次の効果を奏する。
（１）カウンタウエイト１２の左右に支柱部１２ｂ，１２ｃを立設することによって、従来は単に重量物としてのみ用いていたカウンタウエイトを、構造部材として積極的に活用することを可能にしている。これにより、従来の構造部材（図５に示すフレーム５３等）のスペースをカウンタウエイトのスペースとして活用してカウンタウエイト１２の質量確保を容易にすると共に、上部旋回体１０の構造を簡潔にして組立工数及び部品点数を低減している。
【００３８】
（２）カウンタウエイト１２の左右の支柱部１２ｂ，１２ｃを増量分のカウンタウエイトとして積極的に活用しているので、カウンタウエイト１２の中央基底部（本体）１２ａの高さ寸法Ｈ２を小さくすることができる。これにより、例えば、エンジン１３のスタータ１３ｓ（図１）、及びエアコン搭載時のコンプレッサ１３ｋ（図１）等を上記カウンタウエイト中央基底部１２ａの上面よりも上方に露出させることが可能となり、その結果、エンジン１３の整備性を大幅に向上できる。
【００３９】
（３）カウンタウエイト１２の左右の支柱部１２ｂ，１２ｃでフロアフレーム３０を支持することによってフロアフレーム３０は強固に支持されるから、他の支持部材は不要となり、また、例えばフロアフレーム３０上に直接キャノピ又はキャビン等の構造物を搭載することを可能にしている。従って、旋回フレーム１１上にそれら搭載用の他の強固なフレーム等を立設する必要が無いので、カウンタウエイト１２の設置スペースの自由度が高くなり、カウンタウエイト１２の十分な質量の確保が容易に可能となる。また同時に、上部旋回体１０は極めて簡潔な構造となり、組立工数及び部品点数を大幅に低減できる。
【００４０】
（４）カウンタウエイト１２の左右の支柱部１２ｂ，１２ｃによって、外装板１４，１６、フロアフレーム３０、キャノピ４０及びエンジン隔壁３３ａ，３３ｂを支持しているため、カウンタウエイト１２周辺の取付け構造を極めて簡潔にできる。この結果、カウンタウエイト１２の設置スペースの自由度が高くなり、同カウンタウエイト１２の十分な質量の確保が容易に可能となると共に、部品点数及び組立工数を大幅に低減している。
【００４１】
（５）カウンタウエイト１２の前方で、カウンタウエイト１２の左右支柱部１２ｂ，１２ｃの間に臨む位置にエンジン１３を配設しているので、この左右支柱部１２ｂ，１２ｃの間からカウンタウエイト１２越しにエンジン１３を整備することができ、上記（２）の効果と組合わせることによって、エンジンの整備性を大幅に向上できる。
【００４２】
（６）カウンタウエイト１２の左右支柱部１２ｂ，１２ｃの少なくともいずれか一方に側面外装板（実施例では左側面の外装板１４）及び後面の外装板１６の各開閉支点（実施例では蝶番１４ａ，１６ａ）を取付けたことによって、他のフレーム部材等を要することなく簡便に外装板１４，１６を開閉可能に取着することができる。しかも、フレーム等の取付けに伴なう開口面積の減少もないため、エンジン、該エンジンに取着されたメインポンプ及び他の周辺機器の整備作業が容易にできる。
【００４３】
なお、上記実施形態においては、カウンタウエイト１２は中央基底部１２ａと左右支柱部１２ｂ，１２ｃとを一体構成としているが、これに限ることなく、任意の位置で分割組立可能な構成（図示せず。）としてもよい。
また、エンジン１３の上面隔壁３３ａと前面隔壁３３ｂはフロアプレート３４と一体構成としているが、これに限ることなく、ボルト等によって着脱可能（図示せず。）としてよい。
【００４４】
また、以上の実施形態は小型の後端小旋回油圧ショベルを例に挙げて説明したが、本発明の適用は小型の後端小旋回油圧ショベルに限ることなく、他の油圧ショベルのカウンタウエイトにおいても普遍的に上記と同様に実施可能であり、上記と同様の効果を奏する。
【００４５】
以上の結果、小型から大型までの油圧ショベルのカウンタウエイトに普遍的に適用可能で、しかも良好なエンジン整備性と十分な質量確保とを実現できる油圧ショベルのカウンタウエイトを構成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るカウンタウエイトを適用した油圧ショベルの要部側面図である。
【図２】同油圧ショベルの要部上面図である。
【図３】同油圧ショベルの要部斜視図である。
【図４】図１のＰ視図である。
【図５】従来技術に係るカウンタウエイトを適用した油圧ショベルの側面図である。
【図６】同油圧ショベルの要部側面図である。
【図７】同油圧ショベルの要部上面図である。
【符号の説明】
１…後端小旋回油圧ショベル、３…下部走行体、５…作業機、１０…上部旋回体、１１…旋回フレーム、１１ａ…ブラケット、１２…カウンタウエイト、１２ａ…中央基底部、１２ｂ，１２ｃ…支柱部、１２ｄ…ボルト、１３…エンジン、１３ａ…ファン、１３ｋ…コンプレッサ、１３ｐ…メインポンプ、１３ｓ…スタータ、１４…外装板、１４ａ…蝶番、１６…外装板、１６ａ…蝶番、１６ｅ…掛け金、１６ｆ…留め金、２０…運転席、２１…オペレータシート、２２…操作レバー、３０…フロアフレーム、３０ａ…フランジ部、３０ｂ…ボルト、３０ｃ…ブラケット、３０ｄ…ピン、３１，３２…側板、３３…フロアプレート、３３ａ…後部（上面隔壁）、３３ｂ…中央部（前面隔壁）、３４…フロアプレート（運転席床板）、４０…キャノピ、４０ａ…ボルト。
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧ショベルのカウンタウエイトに関する。
【０００２】
【従来の技術】
油圧ショベルは、周知のとおり、上部旋回体の前部に作業機を設け、同作業機とのバランスをとる目的で、上部旋回体の後端部にカウンタウエイトを、そして該カウンタウエイトの前近傍に質量の大きいエンジンをそれぞれ配設しており、また、エンジンの前方に運転席が配設されているものが一般的である。
【０００３】
なお上記において、説明を簡潔にするために、運転席と言うときは、座席と、該座席の前方で、オペレータの足を置く足元フロア部と、操作レバー等を有する操作装置との、オペレータの居住範囲を総称するものとし、座席のみを指す時にはオペレータシートと称して区別するものとし、以下においても同様とする。
【０００４】
上記構成によると、エンジンの後面側はカウンタウエイトで塞がれることになるから、エンジン及びその周辺機器の整備性が阻害されるという問題があり、それを解決するために、従来から各種の手段が考えられている。
先ず第１例として、特許文献１には、エンジン、メインポンプ及びラジエータ等の各整備対象箇所に対面するカウンタウエイトの各部位を、着脱可能の分割カウンタウエイトで構成して、各整備対象箇所毎に、対応する分割カウンタウエイトをクレーンによって取外して、地上から整備作業を行うことができるとした構造が記載されている。
【０００５】
また、第２例として、特許文献２には、カウンタウエイトの背面中央と左右の側面とに窓を設け、三方の窓を通じてエンジン等の保守点検を行うと共に、前記三方の窓に装着する各窓カバーは、裏面にバネ性のリブプレートを有し、同リブプレートを各窓内周の溝へ係合させることによって固定され、着脱が容易であるとした構造が記載されている。
【０００６】
しかしながら、上記第１従来例においては、整備作業を行う際に、整備対象箇所に対面する部位の分割カウンタウエイトを取外す作業が必要である。さらには、分割カウンタウエイトの着脱にクレーンを要すること、カウンタウエイトを分割した箇所の取合い部の構成が大幅なコスト要因になること等によって、例えば市街地で稼動するような小型の油圧ショベルのカウンタウエイトには適用し難いという問題がある。また、上記第２従来例においては、カウンタウエイト上に３箇所の整備し易い広さの窓を設けるから、カウンタウエイトは前記窓部を開口したことによる大幅な質量減を他の部位で補うことができる大きさである必要があるが、第１例におけると同様に、小型の油圧ショベルのカウンタウエイトには適用し難いという問題がある。
【０００７】
上記のような理由のため、従来の小型の油圧ショベルにおいては一般的に、カウンタウエイトの高さを抑制して、カウンタウエイトの上方に隣接して点検カバーを開閉可能に配設し、この点検カバーを開けてエンジンをカウンタウエイト越しに斜め上方から整備するようにしている。
【０００８】
図５〜図７により、小型の油圧ショベルの例として後端小旋回油圧ショベルを挙げて、従来技術に係るカウンタウエイトの第３例を説明する。図５は従来技術に係るカウンタウエイトを適用した油圧ショベルの側面図、図６は同油圧ショベルの要部側面図、図７は同油圧ショベルの要部上面図である。
図５〜図７において、油圧ショベル２は、下部走行体３の上部に上部旋回体５０を旋回自在に搭載しており、上部旋回体５０の後端部の旋回半径Ｒの軌跡は、下部走行体３の左右外幅Ｂ以内に収める構造としている。
【０００９】
上部旋回体５０は、底部に旋回フレーム５１を有しており、同旋回フレーム５１の前部には、スイングシリンダ４ａによって左右スイング可能としたスイングブラケット４を介して、作業機５が上下揺動自在に取着されている。また、作業機５とバランスをとる目的で、前記旋回フレーム５１の後部には、後端部にカウンタウエイト５２が、該カウンタウエイト５２の前近傍にエンジン１３がそれぞれ配設されている。また、エンジン１３の日常点検と整備を可能とするために、カウンタウエイト５２の高さＨ１を抑制して、同カウンタウエイト５２の上方に点検カバー５７が、図５，６中２点鎖線で示す如く上下方向に開閉自在に取着されている。
【００１０】
また、前記エンジン１３の近傍で、旋回フレーム５１の上部にはフレーム５３が立設されており、同フレーム５３にエンジン１３の側面隔壁５４、上面隔壁５５及び前面隔壁５６がそれぞれ取着されている。さらに、前記前面隔壁５６の前方には、オペレータシート２１と、該オペレータシート２１を支持するフロアフレーム６１と、同フロアフレーム６１の前部に配設された操作レバー２２とで構成した運転席６０が設けられ、同運転席６０の右方に隣接して機器室５８が配設され、同機器室５８内には燃料タンク、作動油タンク及びメイン操作弁等（いずれも図示せず。）が配設されている。これらによって、コンパクトな上部旋回体５０が構成されている。
【００１１】
【特許文献１】
特開２００１−１０６４７９号公報（第４〜５頁、第１図）
【特許文献２】
特開２００１−２７９７２２号公報（第２〜３頁、第２図）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来技術に係る油圧ショベルのカウンタウエイトの第３例において、作業機５が前方に長く突出しているにもかかわらず、カウンタウエイト５２を含む上部旋回体５０をコンパクトに構成した結果として幾つかの問題が生じている。
第１の問題として、カウンタウエイト５２の高さＨ１を抑制した結果、同カウンタウエイト５２の質量に十分な余裕を与えることが難しく、このため、例えば作業機５先端部のバケット６を異なる仕様のアタッチメント等に取替えるなど、油圧ショベル２の装備仕様を作業現場に合せて取替える際に、追加カウンタウエイト５２Ａ（図中に２点鎖線で示す。）の装着を必要とする頻度が高くなり、またその時には、上部旋回体５０の後端部の旋回半径ＲＡが下部走行体３の左右外幅Ｂを超える可能性がある。その結果、余分な費用、煩雑な部品管理、及び機能の低下が発生する頻度が高くなるという問題がある。
【００１３】
第２の問題として、カウンタウエイト５２の高さＨ１を抑制していても、エンジン１３の下部後面側はカウンタウエイト５２で塞がれているため、例えばエンジン１３のスタータ１３ｓ及びエアコン搭載時のコンプレッサ１３ｋ等がエンジン１３の後面側（車体後部側）に装着されていても、それらの整備作業はカウンタウエイト５２に邪魔されて狭隘な空間での作業となる。この結果、エンジン１３の整備性が十分には確保されないという問題がある。
【００１４】
本発明は、上記の問題点に着目してなされたものであり、小型から大型までの油圧ショベルのカウンタウエイトに普遍的に適用可能で、良好なエンジン整備性と十分な質量確保とが実現できる油圧ショベルのカウンタウエイトを提供することを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
上記の目的を達成するために、第１発明は、油圧ショベルのカウンタウエイトにおいて、カウンタウエイトの左右に支柱部を立設している。
【００１６】
第１発明によると、カウンタウエイトの左右に支柱部を立設することによって、従来は単に重量物としていたカウンタウエイトを、構造部材として利用することが可能となる。例えば、外装部材等を支持する従来の構造部材を、カウンタウエイトの左右の支柱部で兼ねることによって、従来の構造部材のスペースをカウンタウエイトのスペースとして活用することができる。これにより、カウンタウエイト周辺の構造を簡潔にでき、且つ、カウンタウエイトの質量を増大することができる。
【００１７】
第２発明は、油圧ショベルのカウンタウエイトにおいて、カウンタウエイトの左右に支柱部を立設し、該左右支柱部を増量分のカウンタウエイトとしている。
【００１８】
第２発明によると、第１発明における効果に加えて、次の効果が得られる。
カウンタウエイトの左右の支柱部を増量分のカウンタウエイトとして積極的に活用することによって、カウンタウエイトの質量を増大させることができる。従って、カウンタウエイトの質量を、基底部（本体）と支柱部との間に自由に配分することができる。例えば、左右の支柱部部を太くし、基底部（本体）の高さ寸法を小さくすることによって、エンジンを臨む開口面積を広くできるので、エンジン後方からカウンタウエイト越しにエンジンを整備する場合の整備性を大幅に向上できる。
【００１９】
第３発明は、第１発明又は第２発明において、左右の支柱部でフロアフレームを支持する構成としている。
【００２０】
第３発明によると、第１発明又は第２発明における効果に加えて、次の効果が得られる。
カウンタウエイトの左右の支柱部でフロアフレームを支持することによって同フロアフレームは強固に支持されるから、例えば、同フロアフレーム上に直接キャノピ又はキャビンを搭載することが可能となり、これにより、旋回フレーム上に他の強固なフレーム等を立設する必要が無くなる。この結果、カウンタウエイトの設置スペースの自由度が高くなり、カウンタウエイトの十分な質量の確保が容易に可能となる。従って、上部旋回体は極めて簡潔な構造となり、組立工数及び部品点数を大幅に低減できる。
【００２１】
第４発明は、第１発明又は第２発明において、左右の支柱部で、キャノピ、外装板、及びエンジン隔壁のうち少なくともいずれか一つを支持する構成としている。
【００２２】
第４発明によると、第１発明又は第２発明における効果に加えて、次の効果を奏する。
旋回フレームの後端部にカウンタウエイトを取着し、他にフレームを立設することなく、同カウンタウエイトの左右の支柱部により、キャノピ、外装板、及びエンジン隔壁のうち少なくともいずれか一つを支持することによって、カウンタウエイト周辺の取付け構造を極めて簡潔にすることができる。このため、カウンタウエイトの設置スペースの自由度が高くなり、カウンタウエイトの十分な質量の確保が容易に可能となる。この結果、部品点数及び組立工数を大幅に低減することができる。
【００２３】
第５発明は、第１発明又は第２発明において、左右の支柱部の間を臨む位置にエンジンを配設した構成としている。
【００２４】
第５発明によると、第１発明又は第２発明における効果に加えて、次の効果を奏する。例えば、カウンタウエイトの前方に、上記左右支柱部の間を臨む位置にエンジンを配設すれば、左右支柱部の間からカウンタウエイト越しにエンジンの略全体を整備することが可能となるため、さらに、第２発明における効果と併用することによって、エンジンの整備性を大幅に向上できる。
【００２５】
第６発明は、第１発明〜第５発明のいずれか１つの発明において、左右の支柱部の少なくともいずれか一方に外装板の開閉支点を設けている。
【００２６】
第６発明によると、第１発明〜第５発明における効果に加えて、次の効果を奏する。他のフレーム部材等を用いることなく、カウンタウエイトの左右支柱部に簡便に外装板を開閉可能に取着することができ、しかも、他のフレーム部材等の設置に伴なって開口面積を減少させるということもないので、エンジンの整備性を大幅に向上できる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下に小型の後端小旋回油圧ショベルを例に挙げて、本発明に係る油圧ショベルのカウンタウエイトの実施形態について、図１〜図４を参照して詳述する。
図１は本発明に係るカウンタウエイトを適用した油圧ショベルの要部側面図で、図２は同油圧ショベルの要部上面図、図３は同油圧ショベルの要部斜視図である。また、図４は同油圧ショベルのカウンタウエイト部部分断面上面図で、図１のＰ視図である。なお、図５、図６に記載の構成要素と略同一の機能を有する構成要素には同一の符号を付して以下での説明を省略する。
【００２８】
先ず、図１〜図３において、後端小旋回油圧ショベル１は、下部走行体３の上部に、後端部の旋回半径Ｒの軌跡を下部走行体３の左右外幅Ｂ以内に収める構成とした上部旋回体１０を旋回自在に搭載している。
【００２９】
上部旋回体１０は、底部に有する旋回フレーム１１の後端部にカウンタウエイト１２を所定数のボルト１２ｄで締結してあり、前記カウンタウエイト１２を、中央基底部１２ａと、該基底部１２ａの左右に上方に角状に突出させて立設した支柱部１２ｂ，１２ｃとで構成している。この支柱部１２ｂ，１２ｃを増量分のカウンタウエイトとすることにより、前記中央基底部１２ａの高さ寸法Ｈ２を小さくする方向に抑制している。
【００３０】
また、上記カウンタウエイト１２の前方には、上記左右の支柱部１２ｂ，１２ｃの間から臨む位置にエンジン１３を横置きに（つまり車体左右方向に向けて）配置し、該エンジン１３を所要数の防振ゴム１３ｂ（図３参照）とナット１３ｃ（図３）で旋回フレーム１１上に取着している。
【００３１】
また、エンジン１３の上面および前面側を覆うようにフロアフレーム３０を配置し、同フロアフレーム３０の後端部のフランジ部３０ａを前記カウンタウエイト１２の左右支柱部１２ｂ，１２ｃで支持して、ボルト３０ｂで左右支柱部１２ｂ，１２ｃに着脱可能に締結している。さらに、フロアフレーム３０の前側下部左右にブラケット３０ｃ，３０ｃを取着しており、同ブラケット３０ｃ，３０ｃを、旋回フレーム１１の前部に設けたブラケット１１ａ，１１ａにピン３０ｄ，３０ｄで回動可能に結合している。これらによって、フロアフレーム３０を、ボルト３０ｂを取外してピン３０ｄ，３０ｄを支点にして前方にチルトアップさせることを可能にしている。
【００３２】
フロアフレーム３０を、左右の側板３１，３２と、これら両者間を結合するフロアプレート３３，３４とで一体的に構成しており、同フロアプレート３３，３４は側面視（図１参照）で段付形状をなして一体的に構成されており、その後部３３ａでエンジン１３の上面隔壁３３ａを、中央部３３ｂでエンジン１３の前面隔壁３３ｂを、そして前部３４で運転席床板３４をそれぞれ構成している。また、前記カウンタウエイト１２の左右支柱部１２ｂ，１２ｃには、後面外装板１６と左側面外装板１４がそれぞれ水平方向に開閉自在に取着（共に詳細は図４において後述する。）されており、この後面外装板１６および左側面外装板１４でエンジン１３の後面隔壁および左面隔壁をそれぞれ構成している。
【００３３】
これらの結果、図３に示すように、矢印Ｅ，Ｆで図示する、エンジン１３のファン１３ａにより発生する冷却風を導く通路が、フロアフレーム３０の後部（上面隔壁）３３ａ、中央部（前面隔壁）３３ｂ、カウンタウエイト１２（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ）、および後面外装板１６によって形成されるようにしている。なお、フロアフレーム３０上にはオペレータシート２１及び操作レバー２２が配設されていて、こらによって運転席２０が構成されている。
【００３４】
さらにまた、カウンタウエイト１２の左右支柱部１２ｂ，１２ｃで支持したフロアフレーム３０の後端フランジ部３０ａの上面に、キャノピ４０を所定数のボルト４０ａで締結している。これによって、キャノピ４０をカウンタウエイト１２の左右支柱部１２ｂ，１２ｃで強固に支持している。
【００３５】
次に、図４により、カウンタウエイト１２の左右の支柱部１２ｂ，１２ｃにおける後面外装板１６と左側面外装板１４の取付構造を説明する。カウンタウエイト１２の左右いずれか一側の支柱部（図では左側の支柱部１２ｂ）に、上下方向（紙面に垂直方向）に所定個数の蝶番１６ａをその一方部材をボルト１６ｄで締結し、同蝶番１６ａの他方部材を前記後面外装板１６の一側端部にボルト１６ｂとナット１６ｃで取着している。他側の支柱部（図では右側の支柱部１２ｃ）には、後面外装板１６の他側に取り付けてある掛け金１６ｅに係合する留め金１６ｆをボルト１６ｇで締結している。これらによって、他のフレーム部材等を用いることなく簡便に外装板１６を左右方向に開閉可能に取着しており、しかも、フレーム等の取付けに伴なう両支柱部１２ｂ，１２ｃ間の開口面積の減少も無いため、エンジン１３及びエンジン周辺機器の整備作業を容易にしている。
【００３６】
また、同様にして、カウンタウエイト１２の左支柱部１２ｂの左側面には、上下方向（紙面に垂直方向）に所定個数の蝶番１４ａの一方部材をボルト１４ｄで締結し、同蝶番１４ａの他方部材を前記左側面外装板１４の右側端部にボルト１４ｂとナット１４ｃで取着している。これによって、他のフレーム部材等を用いることなく簡便に左側面外装板１４を水平方向に開閉可能に取着しており、しかも、フレーム等の取付けに伴なう、支柱部１２ｂとフロアフレーム３０の左側板３１との間の開口面積の減少も無いため、エンジン１３に取着されたメインポンプ１３ｐ及び他のエンジン周辺機器の整備作業を容易にしている。
【００３７】
本発明により、次の効果を奏する。
（１）カウンタウエイト１２の左右に支柱部１２ｂ，１２ｃを立設することによって、従来は単に重量物としてのみ用いていたカウンタウエイトを、構造部材として積極的に活用することを可能にしている。これにより、従来の構造部材（図５に示すフレーム５３等）のスペースをカウンタウエイトのスペースとして活用してカウンタウエイト１２の質量確保を容易にすると共に、上部旋回体１０の構造を簡潔にして組立工数及び部品点数を低減している。
【００３８】
（２）カウンタウエイト１２の左右の支柱部１２ｂ，１２ｃを増量分のカウンタウエイトとして積極的に活用しているので、カウンタウエイト１２の中央基底部（本体）１２ａの高さ寸法Ｈ２を小さくすることができる。これにより、例えば、エンジン１３のスタータ１３ｓ（図１）、及びエアコン搭載時のコンプレッサ１３ｋ（図１）等を上記カウンタウエイト中央基底部１２ａの上面よりも上方に露出させることが可能となり、その結果、エンジン１３の整備性を大幅に向上できる。
【００３９】
（３）カウンタウエイト１２の左右の支柱部１２ｂ，１２ｃでフロアフレーム３０を支持することによってフロアフレーム３０は強固に支持されるから、他の支持部材は不要となり、また、例えばフロアフレーム３０上に直接キャノピ又はキャビン等の構造物を搭載することを可能にしている。従って、旋回フレーム１１上にそれら搭載用の他の強固なフレーム等を立設する必要が無いので、カウンタウエイト１２の設置スペースの自由度が高くなり、カウンタウエイト１２の十分な質量の確保が容易に可能となる。また同時に、上部旋回体１０は極めて簡潔な構造となり、組立工数及び部品点数を大幅に低減できる。
【００４０】
（４）カウンタウエイト１２の左右の支柱部１２ｂ，１２ｃによって、外装板１４，１６、フロアフレーム３０、キャノピ４０及びエンジン隔壁３３ａ，３３ｂを支持しているため、カウンタウエイト１２周辺の取付け構造を極めて簡潔にできる。この結果、カウンタウエイト１２の設置スペースの自由度が高くなり、同カウンタウエイト１２の十分な質量の確保が容易に可能となると共に、部品点数及び組立工数を大幅に低減している。
【００４１】
（５）カウンタウエイト１２の前方で、カウンタウエイト１２の左右支柱部１２ｂ，１２ｃの間に臨む位置にエンジン１３を配設しているので、この左右支柱部１２ｂ，１２ｃの間からカウンタウエイト１２越しにエンジン１３を整備することができ、上記（２）の効果と組合わせることによって、エンジンの整備性を大幅に向上できる。
【００４２】
（６）カウンタウエイト１２の左右支柱部１２ｂ，１２ｃの少なくともいずれか一方に側面外装板（実施例では左側面の外装板１４）及び後面の外装板１６の各開閉支点（実施例では蝶番１４ａ，１６ａ）を取付けたことによって、他のフレーム部材等を要することなく簡便に外装板１４，１６を開閉可能に取着することができる。しかも、フレーム等の取付けに伴なう開口面積の減少もないため、エンジン、該エンジンに取着されたメインポンプ及び他の周辺機器の整備作業が容易にできる。
【００４３】
なお、上記実施形態においては、カウンタウエイト１２は中央基底部１２ａと左右支柱部１２ｂ，１２ｃとを一体構成としているが、これに限ることなく、任意の位置で分割組立可能な構成（図示せず。）としてもよい。
また、エンジン１３の上面隔壁３３ａと前面隔壁３３ｂはフロアプレート３４と一体構成としているが、これに限ることなく、ボルト等によって着脱可能（図示せず。）としてよい。
【００４４】
また、以上の実施形態は小型の後端小旋回油圧ショベルを例に挙げて説明したが、本発明の適用は小型の後端小旋回油圧ショベルに限ることなく、他の油圧ショベルのカウンタウエイトにおいても普遍的に上記と同様に実施可能であり、上記と同様の効果を奏する。
【００４５】
以上の結果、小型から大型までの油圧ショベルのカウンタウエイトに普遍的に適用可能で、しかも良好なエンジン整備性と十分な質量確保とを実現できる油圧ショベルのカウンタウエイトを構成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るカウンタウエイトを適用した油圧ショベルの要部側面図である。
【図２】同油圧ショベルの要部上面図である。
【図３】同油圧ショベルの要部斜視図である。
【図４】図１のＰ視図である。
【図５】従来技術に係るカウンタウエイトを適用した油圧ショベルの側面図である。
【図６】同油圧ショベルの要部側面図である。
【図７】同油圧ショベルの要部上面図である。
【符号の説明】
１…後端小旋回油圧ショベル、３…下部走行体、５…作業機、１０…上部旋回体、１１…旋回フレーム、１１ａ…ブラケット、１２…カウンタウエイト、１２ａ…中央基底部、１２ｂ，１２ｃ…支柱部、１２ｄ…ボルト、１３…エンジン、１３ａ…ファン、１３ｋ…コンプレッサ、１３ｐ…メインポンプ、１３ｓ…スタータ、１４…外装板、１４ａ…蝶番、１６…外装板、１６ａ…蝶番、１６ｅ…掛け金、１６ｆ…留め金、２０…運転席、２１…オペレータシート、２２…操作レバー、３０…フロアフレーム、３０ａ…フランジ部、３０ｂ…ボルト、３０ｃ…ブラケット、３０ｄ…ピン、３１，３２…側板、３３…フロアプレート、３３ａ…後部（上面隔壁）、３３ｂ…中央部（前面隔壁）、３４…フロアプレート（運転席床板）、４０…キャノピ、４０ａ…ボルト。
Claims (6)
- 油圧ショベルのカウンタウエイトにおいて、
カウンタウエイト（１２）の左右に支柱部（１２ｂ，１２ｃ）を立設した
ことを特徴とする油圧ショベルのカウンタウエイト。 - 油圧ショベルのカウンタウエイトにおいて、
カウンタウエイト（１２）の左右に支柱部（１２ｂ，１２ｃ）を立設し、同左右の支柱部（１２ｂ，１２ｃ）を増量分のカウンタウエイトとした
ことを特徴とする油圧ショベルのカウンタウエイト。 - 請求項１又は２記載の油圧ショベルのカウンタウエイトにおいて、
左右の支柱部（１２ｂ，１２ｃ）でフロアフレーム（３０）を支持する
ことを特徴とする油圧ショベルのカウンタウエイト。 - 請求項１又は２記載の油圧ショベルのカウンタウエイトにおいて、
左右の支柱部（１２ｂ，１２ｃ）で、キャノピ（４０）、外装板（１４，１６）、及びエンジン隔壁（３３ａ，３３ｂ）のうち少なくともいずれか一つを支持する
ことを特徴とする油圧ショベルのカウンタウエイト。 - 請求項１又は２記載の油圧ショベルのカウンタウエイトにおいて、
左右の支柱部（１２ｂ，１２ｃ）の間を臨む位置にエンジン（１３）を配設した
ことを特徴とする油圧ショベルのカウンタウエイト。 - 請求項１〜５のいずれか１項に記載の油圧ショベルのカウンタウエイトにおいて、
左右の支柱部（１２ｂ，１２ｃ）の少なくともいずれか一方に外装板（１４，１６）の開閉支点（１４ａ，１６ａ）を設けた
ことを特徴とする油圧ショベルのカウンタウエイト。
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