JP2005336735A - 旋回式建設機械 - Google Patents

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Abstract

【課題】 吊具等を用いてカウンタウエイトを吊上げるときに、吊具の周囲に十分なスペースを確保できるようにする。
【解決手段】 吊具35が取付けられる左,右の吊具取付座26,27を、カウンタウエイト21の上端面25から後向きに張出して設ける。これにより、各吊具取付座26,27をキャブ5から後方に離間させ、吊具取付座26,27に取付けた吊具35とキャブ5との間に大きなスペースを確保することができる。従って、吊具取付座26,27に取付けた吊具35や、吊具35に通したワイヤロープ36が不用意にキャブ5等に干渉するのを抑えることができ、これら吊具35、ワイヤロープ36等を用いてカウンタウエイト21を吊上げるときの作業性を高めることができる。
【選択図】 図5

Description

本発明は、例えば油圧ショベル、油圧クレーン等の作業装置との重量バランスをとるカウンタウエイトを備えた旋回式建設機械に関する。
一般に、油圧ショベル、油圧クレーン等の旋回式建設機械は、自走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、上部旋回体の前部側に設けられた作業装置とにより大略構成され、上部旋回体の後部側には、作業装置との重量バランスをとるカウンタウエイトが設けられている。
ところで、油圧ショベルには、上部旋回体の後端部の旋回半径を小さくした後方小旋回機と呼ばれる小型の油圧ショベル(以下、小旋回式油圧ショベルという)があり、この小旋回式油圧ショベルは、上部旋回体を上方からみてほぼ円形に形成している(例えば、特許文献1参照)。
特開2003−129523号公報
ここで、従来技術による小旋回式油圧ショベルは、上部旋回体の旋回半径を小さく抑えるために、カウンタウエイトを上部旋回体の旋回中心に近付けて配置すると共に、上部旋回体の後端部を規定するカウンタウエイトの後面を、旋回中心を中心とした凸湾曲状の円弧面として形成している。
ところで、油圧ショベルに用いられるカウンタウエイトの上端部位(上端面)には、通常、アイボルト等の吊具を取付けるため、雌ねじ孔等が螺設された吊具取付座が設けられている。そして、吊具取付座に取付けた吊具にワイヤロープ等を通し、このワイヤロープをクレーン等を用いて吊上げることにより、カウンタウエイトを吊上げて旋回フレームに対して取付け、取外しする構成となっている。
しかし、上述した従来技術による小旋回式油圧ショベルは、カウンタウエイトを旋回中心に近付けて配置しているので、旋回フレーム上に設けられたキャブあるいはキャノピとカウンタウエイトとが互いに接近するようになる。
このため、カウンタウエイトに設けた吊具取付座にアイボルト等の吊具を取付けたときに、この吊具の周囲に十分なスペースを確保することができず、吊具にワイヤロープ等を通してカウンタウエイトを吊上げる場合に、吊具やワイヤロープが不用意にキャブ等と干渉してしまうという問題がある。
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、吊具等を用いてカウンタウエイトを吊上げるときに、吊具の周囲に十分なスペースを確保できるようにした旋回式建設機械を提供することを目的としている。
上述した課題を解決するため本発明は、自走可能な下部走行体と、該下部走行体上に旋回可能に設けられた上部旋回体と、該上部旋回体の前部側に設けられた作業装置とからなり、上部旋回体の後部側には、作業装置との重量バランスをとるカウンタウエイトを設けてなる旋回式建設機械に適用される。
そして、請求項1の発明が採用する構成の特徴は、カウンタウエイトは、その後面を下部側よりも上部側が小径となるように前向きに傾斜した円弧面として形成し、カウンタウエイトの上端部位には、後向きに張出して形成されカウンタウエイトを吊上げるための吊具が取付けられる吊具取付座を設けたことにある。
請求項2の発明は、カウンタウエイトの後面は、下側を上部旋回体の旋回半径を規定する下側円弧部とし、上側をカウンタウエイトの上端に向けて前向きに傾斜した傾斜円弧部として形成し、吊具取付座は、カウンタウエイトの傾斜円弧部の上端部位から後向きに張出すことにより下側円弧部が規定する上部旋回体の旋回半径よりも小さな突出部として形成したことにある。
請求項3の発明は、吊具取付座は、カウンタウエイトの重心位置を挟んで左,右方向に離間した少なくとも2箇所に設ける構成としたことにある。
請求項1の発明によれば、カウンタウエイトの上端部位に後向きに張出す吊具取付座を設ける構成としたので、この吊具取付座に取付けた吊具等を用いてカウンタウエイトを吊上げるときに、吊具の周囲に十分なスペースを確保することができる。これにより、吊具にワイヤロープ等を通してカウンタウエイトを吊上げる場合に、この吊具やワイヤロープが上部旋回体のキャブ等に干渉するのを抑えることができ、カウンタウエイトを吊上げるときの作業性を高めることができる。
請求項2の発明によれば、吊具取付座を、カウンタウエイトの下側円弧部が規定する上部旋回体の旋回半径よりも小さな突出部として形成したので、上部旋回体が旋回したときに吊具取付座がカウンタウエイトの周囲に存在する障害物等と干渉するのを確実に抑えることができる。従って、上部旋回体の後端部の旋回半径を小さく抑えつつ、吊具取付座を保護することができる。
請求項3の発明によれば、吊具取付座を、カウンタウエイトの重心位置を挟んで左,右方向に離間した少なくとも2箇所に設けたので、各吊具取付座に取付けた吊具にワイヤロープを通すことにより、カウンタウエイトをその重心位置の上方でワイヤロープによって吊上げることができる。これにより、カウンタウエイトを安定して吊上げることができ、カウンタウエイトを吊上げるときの作業性、安全性を高めることができる。
以下、本発明に係る旋回式建設機械の実施の形態を油圧ショベルを例に挙げ、図1ないし図8を参照しつつ詳細に説明する。
図中、1は小旋回式の油圧ショベルで、該油圧ショベル1は、自走可能なクローラ式の下部走行体2と、該下部走行体2上に旋回可能に搭載された上部旋回体3と、該上部旋回体3の前部側に設けられた後述の作業装置30とにより大略構成されている。
ここで、上部旋回体3は、図2に示すように、下部走行体2の車幅とほぼ等しい左,右方向の幅寸法を有し、かつ旋回中心Oを中心とした旋回半径Rの仮想円C内に収まるように、上方からみてほぼ円形状に形成されている。これにより、油圧ショベル1は、上部旋回体3が下部走行体2上で旋回中心Oを中心として旋回したときに、後述するカウンタウエイト21の後面24がほぼ下部走行体2の車幅内に収まる後方小旋回型の油圧ショベルとして構成されている。
なお、上述の旋回半径Rは、旋回中心Oからカウンタウエイト21の後面24までの距離によって規定され、上述の仮想円Cは、上部旋回体3の旋回時におけるカウンタウエイト21の後面24の軌跡を示している。この場合、仮想円Cは下部走行体2の車幅よりも僅かに大径となっている。即ち、この仮想円Cの突出量は、下部走行体2の車幅方向に対し、僅かな寸法(例えば、車幅方向の片側で10〜30mm程度)である。
そして、上部旋回体3は、後述の旋回フレーム4、キャブ5、エンジン6、外装カバー11、カウンタウエイト21等により構成されている。
4は上部旋回体3のベースとなる旋回フレームで、該旋回フレーム4は、厚肉な鋼板等を用いて平板状に形成された底板4Aと、該底板4Aの上面に溶接等の手段を用いて立設され前,後方向に延びた縦板4Bとにより強固な支持構造体として構成されている。そして、旋回フレーム4を構成する縦板4Bの前端部には、後述のスイングポスト31が左,右方向に揺動可能に取付けられている。
5は旋回フレーム4上に設けられたキャブで、該キャブ5は、オペレータが各種操作を行なう運転室を画成するものである。そして、キャブ5内には、オペレータが着席する運転席、作業装置30等を操作する操作レバー、下部走行体2を走行させるための走行レバー・ペダル等(いずれも図示せず)が設けられている。
6は旋回フレーム4の後部側に搭載されたエンジンで、図3および図4に示すように、エンジン6は左,右方向に延在する横置き状態に配置されている。また、エンジン6の左側には、該エンジン6によって駆動される油圧ポンプ7が設けられ、エンジン5の右側には、ラジエータ、オイルクーラ等の熱交換器8が配設されている。そして、これらエンジン6、油圧ポンプ7、熱交換器8は、後述の外装カバー11、カウンタウエイト21によって覆われる構成となっている。
9はカウンタウエイト21の左前側に位置して旋回フレーム4に取付けられた左プロテクタで、該左プロテクタ9は、例えば鋳造手段を用いて形成され、カウンタウエイト21の左端縁部から前方へと延びている。そして、左プロテクタ9は、カウンタウエイト21と共に作業装置30との重量バランスをとるものである。
10はカウンタウエイト21の右前側に位置して旋回フレーム4に取付けられた右プロテクタで、該右プロテクタ10は、例えば鋳造手段を用いて形成され、カウンタウエイト21の右端縁部から前方へと延びている。そして、右プロテクタ10は、カウンタウエイト21、左プロテクタ9と共に作業装置30との重量バランスをとるものである。
11はキャブ5の後側から右側に亘って旋回フレーム4上に設けられた外装カバーで、該外装カバー11は、カウンタウエイト21と協働してエンジン6、油圧ポンプ7、熱交換器8、作動油タンク、燃料タンク(いずれも図示せず)等の内部機器を覆うものである。そして、外装カバー11は、左後下カバー12、左後上カバー13、左スカートカバー14、右後カバー15、タンクカバー16、および後述のエンジンカバー28等により構成されている。
ここで、左後下カバー12は、カウンタウエイト21の左端縁部から左プロテクタ9に沿って下向きに傾斜しつつ前方に延び、その前端部は後述の左スカートカバー14に繋がっている。そして、左後下カバー12は、油圧ポンプ7等を左側から覆っている。
また、左後上カバー13は、左後下カバー12の上側に配置され、カウンタウエイト21の左端縁部から前方へと左後下カバー13に沿って斜め下向きに延びている。そして、左後上カバー13は、左後下カバー12と共に油圧ポンプ7等を左側から覆っている。さらに、左スカートカバー14は、左後下カバー12の前側に配置され、該左後下カバー12の前端縁部から旋回フレーム4の周囲を覆って前方へと延びている。
一方、右後カバー15は、カウンタウエイト21の右端縁部から右プロテクタ10に沿って下向きに傾斜しつつ、旋回フレーム4の周囲を覆って前方へと延びている。そして、右後カバー15は、熱交換器8等を右側から覆うものである。
また、タンクカバー16は、カウンタウエイト21の右端縁部から右後カバー15に沿って前方へと延びている。そして、タンクカバー16は、熱交換器8や熱交換器8の前側に配設された作動油タンク、燃料タンク(いずれも図示せず)等を上側から開,閉可能に覆っている。
21はエンジン6よりも後側に位置して上部旋回体3の後部側に設けられたカウンタウエイトで、該カウンタウエイト21は、上述した左,右のプロテクタ9,10と共に作業装置30との重量バランスをとるものである。
ここで、カウンタウエイト21は、図2、図5および図6に示すように、鋳造手段により全体として上部旋回体3の旋回中心Oを中心とする円弧状(凸湾曲状)の重量物として形成され、エンジン6等と対面する前面22と、該前面22の下部側から前方に張出すマウント部23と、後述の後面24、上端面25、各吊具取付座26,27とにより大略構成されている。
そして、カウンタウエイト21は、マウント部23をボルト等を用いて旋回フレーム4の後端側に取付けることにより、前面22をエンジン6等に対面させた状態で旋回フレーム4から立上がり、作業装置30との重量バランスをとると共に、外装カバー11と協働してエンジン6、油圧ポンプ7、熱交換器8等の内部機器を後側から覆う構成となっている。
24はカウンタウエイト21の後面で、該後面24は、全体として、上部旋回体3の旋回中心Oを中心として左,右方向に円弧状に湾曲すると共に、下部側よりも上部側が小径となるように前向きに傾斜する円弧面として形成されている。そして、後面24は、後述する下側円弧部24A、カバー収容凹部24B、傾斜円弧部24D等により構成されている。
24Aは後面24の下部側に形成された下側円弧部24Aで、該下側円弧部24Aは、上部旋回体3の旋回中心Oを中心として左,右方向に延びる円弧面として形成され、この下側円弧部24Aの半径は、旋回中心Oを中心とした上部旋回体3の後端部の旋回半径Rと等しく設定されている。従って、上部旋回体3の後端部の旋回半径Rは、この下側円弧部24Aによって規定される構成となっている。
24Bは後面24の上,下方向中間部に形成されたカバー収容凹部で、該カバー収容凹部24Bは、後面24の中間部位を左,右方向の全域に亘って前側(前面22側)に窪ませることにより形成され、後述のエンジンカバー28を収容するものである。そして、カバー収容凹部24Bの左,右方向の中央部には、エンジン6等の内部機器に対する点検作業を行なうための矩形状の点検口24Cが形成され、この点検口24Cはエンジンカバー28によって開,閉される構成となっている。
24Dはカバー収容凹部24Bよりも上側に位置して後面24の上部側に設けられた傾斜円弧部で、該傾斜円弧部24Dは、上部旋回体3の旋回中心Oを中心として左,右方向に円弧状に湾曲しつつ後述の上端面25に向けて徐々に前向きに傾斜している。ここで、図6に示すように、上部旋回体3の旋回中心Oを中心とした傾斜円弧部24Dの上端部の半径rは、下側円弧部24Aの半径R、即ち、上部旋回体3の後端部の旋回半径RよりもΔrだけ小径に設定されている(r<R)。
このように、カウンタウエイト21は、その後面24を、下部側(下側円弧部24A)よりも上部側(傾斜円弧部24D)が小径となるように前向きに傾斜した円弧面として形成することにより、外観の審美性(デザイン性)を高める構成となっている。これにより、図6に示すように、カウンタウエイト21の重心位置Gは、後面24よりも前面22側に寄った位置に存在している。
25はカウンタウエイト21の上端部位となる上端面で、該上端面25は、前面22の上端部と後面24(傾斜円弧部24D)の上端部との間に形成された左,右方向に円弧状に延びる狭幅な平坦面となっている。そして、上端面25には後述の各吊具取付座26,27が設けられる構成となっている。
26,27はカウンタウエイト21の上端部位に設けられた左,右の吊具取付座で、これら左,右の吊具取付座26,27は、カウンタウエイト21の上端面25から後向きに突出して設けられている。ここで、各吊具取付座26,27は、前向きに傾斜した傾斜円弧部24Dに沿って上,下方向に延びる三角錐状に形成され、その上面はカウンタウエイト21の上端面25と同一平面をなす略三角形状の平坦面となっている。また、各吊具取付座26,27には雌ねじ孔26A,27Aがそれぞれ螺設され、これら雌ねじ孔26A,27Aは、後述の吊具35が螺入して取付けられるものである。
ここで、図6に示すように、上部旋回体3の旋回中心Oから各吊具取付座26,27の突出端部までの距離をAとすると、この距離Aは、後面24を形成する下側円弧部24Aの半径R、即ち、上部旋回体3の後端部の旋回半径Rよりも小さく設定されている。これにより、上部旋回体3が旋回したときに、各吊具取付座26,27がカウンタウエイト21の周囲に存在する障害物等と干渉するのを抑えることができる構成となっている。
また、図6に示すように、カウンタウエイト21の重心位置をGとすると、左,右の吊具取付座26,27は、重心位置Gを通って左,右方向に延びる仮想線B−B上に、重心位置Gを挟んで対をなして配置されている。そして、吊具取付座26(雌ねじ孔26Aの中心)と重心位置Gとの間の距離L1と、吊具取付座27(雌ねじ孔27Aの中心)と重心位置Gとの間の距離L2とはほぼ等しく設定されている。
28はカウンタウエイト21の後面24側に設けられたエンジンカバーで、該エンジンカバー28は外装カバー11の一部を構成するものである。ここで、エンジンカバー28は、カウンタウエイト21の後面24に形成されたカバー収容凹部24Bに対応する円弧状をなし、リンク機構29(図4参照)を用いてカウンタウエイト21に取付けられている。
そして、エンジンカバー28は、リンク機構29によって図3に示す閉位置と図4に示す開位置との間で上,下方向に移動し、カバー収容凹部24Bに形成された点検口24Cを開,閉するものである。この場合、エンジンカバー28は、閉位置となって点検口24Cを閉じたときにはカバー収容凹部24B内に収容され、カウンタウエイト21の後面24に形成された下側円弧部24A、傾斜円弧部24Dと同一平面を形成する構成となっている。
なお、30は上部旋回体3の前部側に設けられたスイング式の作業装置で、該作業装置30は、旋回フレーム4(縦板4B)の前端部に左,右方向に揺動可能に取付けられたスイングポスト31と、該スイングポスト31に俯仰動可能に取付けられたブーム32と、該ブーム32の先端部に俯仰動可能に取付けられたアーム33と、該アーム33の先端部に回動可能に取付けられた作業具としてのバケット34とにより大略構成されている。
次に、カウンタウエイト21を吊上げるために用いる吊具35は、図5に示すように、吊具取付座26,27の雌ねじ孔26A,27Aに螺入される雄ねじ部をもったアイボルト等により構成されている。そして、図7に示すように、カウンタウエイト21の吊具取付座26,27に取付けた吊具35にワイヤロープ36を通し、このワイヤロープ36をクレーン37で持上げることにより、カウンタウエイト21を吊上げるようになっている。
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、この油圧ショベル1は、下部走行体2によって作業場所まで自走した後、上部旋回体3を旋回させつつ作業装置30を俯仰動させることにより、該作業装置30によって土砂等の掘削作業を行う。そして、この油圧ショベル1の掘削作業時において、カウンタウエイト21は、作業装置30との重量バランスを保ち油圧ショベル1の安定性を確保する。
ここで、本実施の形態による油圧ショベル1は、カウンタウエイト21の上端面25にに後向きに張出す左,右の吊具取付座26,27を設けることにより、旋回フレーム4に対してカウンタウエイト21を吊上げるときの作業性を高めるようになっており、以下、このカウンタウエイト21を吊上げる作業について説明する。
まず、カウンタウエイト21に設けた左,右の吊具取付座26,27に吊具35をそれぞれ取付ける。そして、図7に示すように、各吊具35にワイヤロープ36を通し、このワイヤロープ36をクレーン37によって僅かに上方に持上げた状態で、カウンタウエイト21を保持する。
そして、カウンタウエイト21のマウント部23を旋回フレーム4に取付けているボルト(図示せず)を取外した後、図8に示すように、ワイヤロープ36によって吊上げたカウンタウエイト21を後方に移動させることにより、カウンタウエイト21を旋回フレーム4から取外すことができる。
この場合、吊具35が取付けられる左,右の吊具取付座26,27は、カウンタウエイト21の上端面25から後向きに張出して設けられているので、各吊具取付座26,27をキャブ5から後方に離間させ、これら各吊具取付座26,27に取付けた吊具35とキャブ5との間に大きなスペースを確保することができる。これにより、図7に示すように、吊具35やこの吊具35に通したワイヤロープ36がキャブ5等に干渉するのを抑えることができ、これら吊具35やワイヤロープ36等を用いてカウンタウエイト21を吊上げるときの作業性を高めることができる。
また、図6に示すように、上部旋回体3の旋回中心Oから各吊具取付座26,27の突出端部までの距離Aを、カウンタウエイト21の後面24を形成する下側円弧部24Aの半径Rよりも小さく設定したので、各吊具取付座26,27を、下側円弧部24Aによって規定される上部旋回体3の旋回半径Rの内側に収めることができる。これにより、上部旋回体3が旋回動作を行なうときに、吊具取付座26,27がカウンタウエイト21の周囲に存在する障害物等と干渉するのを抑えることができ、上部旋回体3の後端部の旋回半径Rを小さく抑えつつ、吊具取付座26,27を保護することができる。
さらに、図6に示すように、左,右の吊具取付座26,27を、カウンタウエイト21の重心位置Gを挟んで左,右に配置している。このため、吊具取付座26,27に取付けた吊具35にワイヤロープ36を通し、このワイヤロープ36をクレーン37で持上げることにより、カウンタウエイト21を、重心位置Gのほぼ真上でワイヤロープ36によって安定した状態で吊上げることができ、カウンタウエイト21を吊上げるときの作業性、安全性を高めることができる。
なお、上述した実施の形態では、カウンタウエイト21の上端部位として、前面22の上端部と後面24(傾斜円弧部24D)の上端部との間に形成された上端面25を例示し、この上端面25に吊具取付座26,27を設けた場合を例に挙げている。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば前面22の上端部と後面24(傾斜円弧部24D)の上端部との間に形成された稜線をカウンタウエイト21の上端部位とし、この稜線から後向きに張出すように吊具取付座を設ける構成としてもよい。
また、上述した実施の形態では、カウンタウエイト21の上端面25に、カウンタウエイト21の重心位置Gを挟んで左,右に離間した2個の吊具取付座26,27を設けた場合を例示している。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば3個以上の吊具取付座を設ける構成としてもよい。
また、上述した実施の形態では、旋回フレーム4上に運転室を画成するキャブ5を設けた場合を例示している。しかし、本発明はこれに限らず、例えばキャブ5に代えて運転席を上方から覆うキャノピを設ける構成としてもよい。
さらに、上述した実施の形態では、旋回式建設機械としてクローラ式の油圧ショベル1を例示したが、本発明はこれに限らず、例えばホイール式の油圧ショベル、油圧クレーン等の他の旋回式建設機械に広く適用することができる。
本発明の実施の形態が適用された油圧ショベルを示す正面図である。 油圧ショベルを示す平面図である。 エンジンカバーを閉位置とした状態で油圧ショベルをカウンタウエイト側からみた右側面図である。 エンジンカバーを開位置とした状態で油圧ショベルをカウンタウエイト側からみた右側面図である。 カウンタウエイトを単体で示す斜視図である。 カウンタウエイトを単体で示す平面図である。 吊具等を用いてカウンタウエイトを吊上げる状態を示す要部拡大図である。 吊上げたカウンタウエイトを後方に取外す状態を示す図7と同様な要部拡大図である。
符号の説明
2 下部走行体
3 上部旋回体
4 旋回フレーム
6 エンジン
21 カウンタウエイト
22 前面
23 マウント部
24 後面
24A 下側円弧部
24B カバー収容凹部
24C 点検口
24D 傾斜円弧部
25 上端面(上端部位)
26,27 吊具取付座
26A,27A 雌ねじ孔
28 エンジンカバー
30 作業装置
35 吊具

Claims (3)

  1. 自走可能な下部走行体と、該下部走行体上に旋回可能に設けられた上部旋回体と、該上部旋回体の前部側に設けられた作業装置とからなり、前記上部旋回体の後部側には、前記作業装置との重量バランスをとるカウンタウエイトを設けてなる旋回式建設機械において、
    前記カウンタウエイトは、その後面を下部側よりも上部側が小径となるように前向きに傾斜した円弧面として形成し、前記カウンタウエイトの上端部位には、後向きに張出して形成され前記カウンタウエイトを吊上げるための吊具が取付けられる吊具取付座を設ける構成としたことを特徴とする旋回式建設機械。
  2. 前記カウンタウエイトの後面は、下側を前記上部旋回体の旋回半径を規定する下側円弧部とし、上側を前記カウンタウエイトの上端に向けて前向きに傾斜した傾斜円弧部として形成し、
    前記吊具取付座は、前記カウンタウエイトの傾斜円弧部の上端部位から後向きに張出すことにより前記下側円弧部が規定する上記上部旋回体の旋回半径よりも小さな突出部として形成してなる請求項1に記載の旋回式建設機械。
  3. 前記吊具取付座は、前記カウンタウエイトの重心位置を挟んで左,右方向に離間した少なくとも2箇所に設ける構成としてなる請求項1または2に記載の旋回式建設機械。
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