JP2006057291A - 作業機械のカウンタウエイト - Google Patents

Abstract

【課題】 特に小型の油圧ショベルに用いて好適の、作業機械のカウンタウエイトに関し、上部旋回体の装置レイアウトの自由度を高められるようにする。
【解決手段】 作業機械の上部旋回体に設けられる、作業機械のカウンタウエイトであって、作業機械の作動に使用される流体を貯留するための貯留槽１１を内部に形成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、特に小型の油圧ショベルに用いて好適の、作業機械のカウンタウエイトに関するものである。

建設作業において、油圧ショベルは重要な作業機械であり、大型のものから小型のものまで、種々の大きさの油圧ショベルが製造され、作業環境や作業目的に応じて使い分けられている。
例えば一般的な小型油圧ショベル１００は、図５に示すように、クローラ（履帯）１０６を有する下部走行体１０５上に、上部旋回体１０１をそなえて構成されている。上部旋回体１０１の前部には、ブーム１０２，スティック１０３，バケット１０４などの作業部材からなる作業装置１１１が設けられており、これらブーム１０２，スティック１０３，バケット１０４はそれぞれブームシリンダ１１２，スティックシリンダ１１３，バケットシリンダ１１４によりその動作が制御される。また、上部旋回体１０１の後部には、運転操作席１０９と、支柱（高剛性部材）１０７によって支持されたキャノピ（運転操作席屋根）１１０とが設けられている。なお、このような小型油圧ショベルに関する技術は例えば特許文献１に記載されている。
特開２００３−６４７１３号公報

ところで、上述したような小型油圧ショベル１００の上部旋回体１０１は、図６に示すように、旋回フレーム５０上に、カウンタウエイト５１，作動油タンク５２，燃料タンク５３，エンジン５４などの種々の装置が組み付けられて構成されている。
しかしながら、特に小型油圧ショベル１００では、大型の油圧ショベルと比べて旋回フレーム５０の面積が小さく、旋回フレーム５０上に十分なスペースを確保することが困難であるため、装置レイアウトの自由度が制限されてしまうという課題がある。

本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、上部旋回体の装置レイアウトの自由度を高められるようにした、作業機械のカウンタウエイトを提供することを目的とする。

このため、請求項１記載の本発明の作業機械のカウンタウエイトは、作業機械の上部旋回体に設けられる、該作業機械のカウンタウエイトであって、該作業機械の作動に使用される流体を貯留するための貯留槽が内部に形成されたことを特徴としている。
請求項２記載の本発明の作業機械のカウンタウエイトは、請求項１記載の構成において、該貯留槽が、該貯留槽内に該流体を取り入れるための取入口と、該貯留槽内から該流体を外部へ送出するための送出口とをそなえていることを特徴としている。

請求項３記載の本発明の作業機械のカウンタウエイトは、請求項１又は２記載の構成において、該流体が該作業機械の作動油であり、該貯留槽は作動油を貯留するための作動油タンクであることを特徴としている。
請求項４記載の本発明の作業機械のカウンタウエイトは、請求項３記載の構成において、該取入口から取り入れられる作動油中の不純物を取り除くフィルタ部材が該貯留槽内に略水平に配置されていることを特徴としている。

請求項５記載の本発明の作業機械のカウンタウエイトは、請求項４記載の構成において、該フィルタ部材の下方に設けられ、該フィルタ部材により不純物を取り除かれた作動油を整流する整流部材をそなえていることを特徴としている。
請求項６記載の本発明の作業機械のカウンタウエイトは、請求項１又は２記載の構成において、該流体が該作業機械の燃料であり、該貯留槽は燃料を貯留するための燃料タンクであることを特徴としている。

請求項７記載の本発明の作業機械のカウンタウエイトは、請求項１〜６の何れか１項に記載の構成において、該貯留槽が複数形成されていることを特徴としている。

請求項１記載の本発明の作業機械のカウンタウエイトによれば、作業機械の作動に使用される流体を貯留するための貯留槽を内蔵するので、上部旋回体に十分なスペースを確保することができ、装置レイアウトの自由度を高めることができる。
請求項２記載の本発明の作業機械のカウンタウエイトによれば、貯留槽内に流体を取り入れたり、貯留槽内から流体を外部へ送出したりすることができる。

請求項３記載の本発明の作業機械のカウンタウエイトによれば、作業機械の作動油を貯留するための作動油タンクを内蔵することができる。
請求項４記載の本発明の作業機械のカウンタウエイトによれば、機体の高さ方向の厚みが比較的小さいカウンタウエイトであってもフィルタ部材を貯留槽内に設置することができる。

請求項５記載の本発明の作業機械のカウンタウエイトによれば、貯留槽内の作動油の泡立ちを防止できる。
請求項６記載の本発明の作業機械のカウンタウエイトによれば、作業機械の燃料を貯留するための燃料タンクを内蔵することができる。
請求項７記載の本発明の作業機械のカウンタウエイトによれば、上部旋回体に十分なスペースをさらに確保することができ、装置レイアウトの自由度をさらに高めることができる。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
（Ａ）第１実施形態
図１及び図２は、本発明の第１実施形態としての作業機械のカウンタウエイトを説明するためのもので、図１はその斜め上方から見た斜視図、図２は図１のＡ−Ａ矢視断面図である。

本実施形態に係るカウンタウエイトは、油圧ショベルなどの作業機械、特に、上部旋回体に十分なスペースが確保しにくい小型の油圧ショベルに用いて好適である。図１及び図２に示すように、本カウンタウエイトは、油圧ショベルの作動に使用される作動油（流体）を貯留するための作動油タンク（貯留槽）１１が内部に形成されている。このため、本カウンタウエイトは、カウンタウエイト本体１と、カウンタウエイト本体１の上部に開口して形成された凹部２と、凹部２の開口部を閉塞する蓋部材３とを主に備えて構成されており、凹部２の開口部が蓋部材３により閉塞されることで上記の作動油タンク１１が形成される。また、ここでは、作動油タンク１１は、油圧ショベルの前後方向中心線（作業装置の支点を通る線）上に配置されている。

凹部２の開口縁部には、蓋部材３の周縁部と係合する切欠き部２ａが形成されているとともに、この切欠き部２ａには複数のボルト孔２ｂが形成されている。一方、蓋部材３は、周縁部に複数のボルト孔４ａが形成された蓋本体４と、同じく周縁部に複数のボルト孔５ａが形成されたガスケット５とから構成されている。そして、蓋本体４及びガスケット５を凹部２の切欠き部２ａに重ねて載せ、ボルト６を蓋本体４のボルト孔４ａ及びガスケット５のボルト孔５ａを通して切欠き部２ａのボルト孔２ｂに螺合させることで、作動油タンク１１を密閉することができるようになっている。

また、凹部２には、油圧機器（外部）からの作動油（戻り油）を作動油タンク１１内に取り入れるための取入パイプ（取入口）７と、作動油タンク１１の内部から油圧機器へ作動油を送出するための送出パイプ（送出口）８とが備えられている。取入パイプ７は作動油タンク１１内において略水平な面内で直角に屈曲して形成されており、取入パイプ７の先端部には、ここでは円筒形状のフィルタ（フィルタ部材）９が取り付けられている。また、このフィルタ９は作動油タンク１１内に略水平に配置されており、これにより、機体の高さ方向の厚みが比較的小さいカウンタウエイトであっても作動油タンク１１内に設置することができる。このような構成により、取入パイプ７を通して取り入れられた作動油が、フィルタ９の網目９ａを通して不純物が取り除かれた状態でフィルタ９内部から作動油タンク１１内へ流れ込むようになっている。なお、図２ではフィルタ９の網目９ａが半周面のみに形成されたものを示しているが、全周面に形成してももちろんよい。

さらに、フィルタ９の下方には、フィルタ９の網目９ａから作動油タンク１１内に流出した作動油を整流する整流板（整流部材）１０が備えられている。整流板１０は、フィルタ９と略水平に配置されて一端部が凹部２の側壁部に固定された上面部１０ａと、上面部１０ａの他端部に接続されて機体後方且つ上面部１０ａの斜め下方に傾斜して配置された傾斜部１０ｂとから形成されている。また、傾斜部１０ｂの下端部は凹部２の底面に固定されている。さらに、上面部１０ａと傾斜部１０ｂとの接続部は滑らかに形成されている。このように屈曲した整流板１０により、フィルタ９の網目９ａから作動油タンク１１内に流出した作動油は、上面部１０ａ，傾斜部１０ｂをスムーズに流れて作動油タンク１１内に貯留されるため、作動油タンク１１内での作動油の泡立ちが防止される。なお、より確実に作動油の泡立ちを防止するため、フィルタ９の網目９ａから流出する作動油が確実に整流板１０に当たるように、整流板１０の幅方向長さ（機体左右方向長さ）を設定することが好ましい。

また、送出パイプ８の開口部８ａは凹部２の底面近傍に配置されており、この開口部８ａから、底面近傍における泡立ちのない作動油のみを外部に送出できるようになっている。
本発明の第１実施形態としての作業機械のカウンタウエイトは、上述のごとく構成されているので、作動油タンクをカウンタウエイトに内蔵することができる。これにより、上部旋回体に十分なスペースを確保することができ、装置レイアウトの自由度を高めることが可能になる。

なお、油圧ショベルの作動油の全体量は変化しないため、作動油タンク１１の重量はほとんど変化しない。したがって、作動油タンク１１を油圧ショベルの前後方向中心線から離れた位置に配置したり、作動油タンク１１を複数形成したりしても、機体の左右方向における重量バランスを安定させることができる。
また、本実施形態では円筒形状のフィルタ９を備えたが、これに限定されるものではなく、形状の異なる種々のフィルタを用いてもよい。さらに、整流板１０の形状も限定されるものではなく、作動油の泡立ちを防止できるものであれば、例えば単にフィルタ９の下方に傾斜板（図示省略）を設ける構成としてももちろんよい。

（Ｂ）第２実施形態
図３は、本発明の第２実施形態としての作業機械のカウンタウエイトを模式的に示す断面図であり、具体的には、第１実施形態で説明した貯留槽を燃料タンクとして構成した場合の図１のＡ−Ａ矢視断面に相当する図である。なお、図３において、前述した第１実施形態と同一の部位又は部材については同一の符号を用いて示している。

図３に示すように、本カウンタウエイトは、油圧ショベルの作動に使用される燃料（流体）を貯留するための燃料タンク（貯留槽）１２が内部に形成されている。このため、本カウンタウエイトは、カウンタウエイト本体１と、カウンタウエイト本体１の上部に開口して形成された凹部２と、凹部２の開口部を閉塞する蓋部材３０とを主に備えて構成されており、凹部２の開口部が蓋部材３０により閉塞されることで上記の燃料タンク１２が形成される。また、燃料タンク１２は、油圧ショベルの前後方向中心線（作業装置の支点を通る線）上に配置されている。

凹部２の開口縁部には、蓋部材３０の周縁部と係合する切欠き部２ａが形成されているとともに、この切欠き部２ａには複数のボルト孔２ｂが形成されている。一方、蓋部材３０は、周縁部に複数のボルト孔３１ａが形成された蓋本体３１と、蓋本体３１の上部に取り付けられた折りたたみ式のハンドル３２と、蓋本体３１の下部に取り付けられ、燃料タンク１２内の燃料量を計測する浮きセンサ３３とから構成されている。そして、蓋部材３０を凹部２の切欠き部２ａに載せ、図示しないボルトを蓋本体３１のボルト孔３１ａを通して切欠き部２ａのボルト孔２ｂに螺合させることで、燃料タンク１２を密閉することができるようになっている。なお、燃料タンク１２に燃料を供給するときは、上記ボルトを外してハンドル３２を持上げることで容易に蓋部材３０を取り外すことができる。また、浮きセンサ３３により計測されたデータは図示しない制御装置などへ送信されて利用される。

さらに、凹部２には、エンジン（外部）からの燃料〔例えば、エンジンの噴射ポンプにてより過剰となった燃料〕を燃料タンク１２内に取り入れるための取入パイプ（取入口）７と、燃料タンク１２の内部からエンジンへ燃料を送出するための送出パイプ（送出口）８とが備えられている。
本発明の第２実施形態としての作業機械のカウンタウエイトは、上述のごとく構成されているので、燃料タンクをカウンタウエイトに内蔵することができる。これにより、上部旋回体に十分なスペースを確保することができ、装置レイアウトの自由度を高めることが可能になる。

なお、油圧ショベルの作動に伴って燃料タンク１２内の燃料量は減少していき燃料タンク１２の重量が変化するが、本実施形態のように油圧ショベルの前後方向中心線上に配置しておけば、油圧ショベルの前後方向中心線から離れた位置に配置するよりも、機体の左右方向における重量バランスを安定させることができる。

（Ｃ）第３実施形態
図４は、本発明の第３実施形態としての作業機械のカウンタウエイトを模式的に示す上面図である。
図４に示すように、本実施形態に係るカウンタウエイトは、作動油タンク２０Ａ，燃料タンク２０Ｂ，燃料タンク２０Ｃの複数の貯留槽が内部に形成されている。作動油タンク２０Ａは第１実施形態で説明した作動油タンク１１と同様に構成されており、燃料タンク２０Ｂ，燃料タンク２０Ｃはそれぞれ第２実施形態で説明した燃料タンク１２と同様に構成されているので、ここではその説明を省略する。

作動油タンク２０Ａは、油圧ショベルの前後方向中心線（作業装置の支点を通る線）Ｌ₁上に配置されており、燃料タンク２０Ｂ及び燃料タンク２０Ｃは作動油タンク２０Ａの両側に配置されている。また、燃料タンク２０Ｂ及び燃料タンク２０Ｃは連通して構成されており、これにより、燃料タンク２０Ｂ内の燃料量と燃料タンク２０Ｃ内の燃料量とは常に同じ状態に保たれるようになっている。つまり、油圧ショベルの作動に伴って燃料タンク２０Ｂと燃料タンク２０Ｃとの重量は同じように変化する。一方、油圧ショベルの作動油の全体量は変化しないため、作動油タンク２０Ａの重量もほとんど変化しない。

本発明の第３実施形態としての作業機械のカウンタウエイトは、上述のごとく構成されているので、作動油タンク及び燃料タンクを共にカウンタウエイトに内蔵することができる。これにより、第１，第２実施形態と比べて、上部旋回体にさらに十分なスペースを確保することができ、装置レイアウトの自由度をさらに高めることが可能になる。
また、本実施形態のように、作動油タンク及び燃料タンクをカウンタウエイトに内蔵する場合、重量変化のほとんどない作動油タンク２０Ａをカウンタウエイトの中心線Ｌ₁上に配置し、燃料タンク２０Ｂ及び燃料タンク２０Ｃをそれぞれ中心線Ｌ₁から離れた位置に配置し、燃料タンク２０Ｂ及び燃料タンク２０Ｃを連通して構成すれば、機体の左右方向における重量バランスを安定させることができる。特に、本実施形態のように、重量変化のほとんどない作動油タンク２０Ａの方をカウンタウエイトのより後方に配置することで、カウンタウエイトの機能を十分に発揮できる。また、作動油タンク２０Ａを設けずに、燃料タンク２０Ｂ及び燃料タンク２０Ｃだけを設けてもよく、この場合、本実施形態で説明したように、燃料タンク２０Ｂ及び燃料タンク２０Ｃをカウンタウエイトの比較的前方の左右両側に配置して互いに連通させることで、機体の左右方向における重量バランスを安定させることができるとともに、カウンタウエイトの後方部分は重量変化がないのでカウンタウエイトの機能も十分に発揮できる。

（Ｄ）その他
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
例えば、上述した実施形態では、本発明のカウンタウエイトを小型の油圧ショベルに適用した場合について説明したが、大型の油圧ショベルや、カウンタウエイトを備えた他の作業機械などにも適用することができる。

本発明の第１実施形態としての作業機械のカウンタウエイトを模式的に示すもので、斜め上方から見た斜視図（ただし、蓋部材を外した状態を示す）である。 本発明の第１実施形態としての作業機械のカウンタウエイトを模式的に示すもので、図１のＡ−Ａ矢視断面図である。 本発明の第２実施形態としての作業機械のカウンタウエイトを模式的に示す断面図である。 本発明の第３実施形態としての作業機械のカウンタウエイトを模式的に示す上面図である。 一般的な小型油圧ショベルを示す側面図である。 従来の小型油圧ショベルの上部旋回体の装置レイアウトの一例を示す斜め上方から見た斜視図である。

符号の説明

１ カウンタウエイト本体
２ 凹部
２ａ 切欠き部
２ｂ ボルト孔
３ 蓋部材
４ 蓋本体
４ａ ボルト孔
５ ガスケット
５ａ ボルト孔
６ ボルト
７ 取入パイプ（取入口）
８ 送出パイプ（送出口）
９ フィルタ（フィルタ部材）
９ａ 網目
１０ 整流板（整流部材）
１０ａ 上面部
１０ｂ 傾斜部
１１ 作動油タンク（貯留槽）
１２ 燃料タンク（貯留槽）
２０Ａ 作動油タンク
２０Ｂ，２０Ｃ 燃料タンク
３０ 蓋部材
３１ 蓋本体
３１ａ ボルト孔
３２ ハンドル
３３ 浮きセンサ

Claims (7)

1. 作業機械の上部旋回体に設けられる、該作業機械のカウンタウエイトであって、
   該作業機械の作動に使用される流体を貯留するための貯留槽が内部に形成された
   ことを特徴とする、作業機械のカウンタウエイト。
2. 該貯留槽が、
   該貯留槽内に該流体を取り入れるための取入口と、
   該貯留槽内から該流体を外部へ送出するための送出口とをそなえている
   ことを特徴とする、請求項１記載の作業機械のカウンタウエイト。
3. 該流体が該作業機械の作動油であり、該貯留槽は作動油を貯留するための作動油タンクである
   ことを特徴とする、請求項１又は２記載の作業機械のカウンタウエイト。
4. 該取入口から取り入れられる作動油中の不純物を取り除くフィルタ部材が該貯留槽内に略水平に配置されている
   ことを特徴とする、請求項３記載の作業機械のカウンタウエイト。
5. 該フィルタ部材の下方に設けられ、該フィルタ部材により不純物を取り除かれた作動油を整流する整流部材をそなえている
   ことを特徴とする、請求項４記載の作業機械のカウンタウエイト。
6. 該流体が該作業機械の燃料であり、該貯留槽は燃料を貯留するための燃料タンクである
   ことを特徴とする、請求項１又は２記載の作業機械のカウンタウエイト。
7. 該貯留槽が複数形成されている
   ことを特徴とする、請求項１〜６の何れか１項に記載の作業機械のカウンタウエイト。

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