JP2008106564A - カウンタウエイト及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】作業機械に用いられるカウンタウエイトにおいて、より重心が後方となるカウンタウエイトを提供する。
【解決手段】ボックス部１５とその中に注入充填されるコンクリート１６とからなる。ボックス部１５の前面にコンクリート注入口１７を設ける。コンクリート注入口１７を上向きにして一定量のコンクリート１６を上方から注入することにより、空洞１９はボックス部１５内の前部に形成される。従って従来のようにボックス部１５の上面にコンクリート注入口があり、ボックス部内の上部に空洞ができる場合に比較して、カウンタウエイト１の重心が後方となり、カウンタウエイトとしての機能を高めることができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、作業機械の重量バランスのために車体上に搭載されるカウンタウエイトとその製造方法に関する。

作業機械においては前方の作業用フロント等との重量バランスをとるため、作業機械の車体の後部にカウンタウエイトが取り付けられる。従来のカウンタウエイトとして、例えば、特許文献１に示されるように、ボックス部とボックス部の内部に充填したコンクリートにより構成されるものがある。この従来のカウンタウエイトを製造する場合、ボックス部の上部に注入口を空いておきコンクリートをそのボックス上部の注入口からボックス内部に流し込んでコンクリートを充填し、その後、コンクリートが固化した後にボックス上部の注入口をカバーによって塞ぐ。

実公平６−３４４３７号公報

カウンタウエイトは、車体の重心を後方に下げ、作業時における安定性を向上させるために設けられる。このため、同じ重量であれば重心が後方に寄るほど機能としては向上する。しかしカウンタウエイトの背面の位置は車体の作業半径の増減に影響を与えることから、ボックス部の背面の位置を後方に移動させることは作業半径の増大につながり、得策ではない。

一方、特許文献１に記載のカウンタウエイトにおいては、ボックス部の上面にコンクリート注入口を設けて上方からボックス部内にコンクリートを注入しているので、ボックス部内の上部には空洞が形成される。その理由は、コンクリートを各ボックス部ごとに一定量ずつ注入する際に、コンクリートのボックス部からの漏れを防止するため、ボックス部の内容量のばらつきと、コンクリートの注入量のばらつきを考慮して、双方のばらつき分を減じたコンクリート量を注入しているので、ボックス部の上部に空洞が形成されるのである。

このように、ボックス部の上部に空洞が生じると、その空洞分だけカウンタウエイトの重量が減少し、カウンタウエイトとしての機能が損なわれることとなる。また、ボックス部内にコンクリートを充填した後、コンクリート注入口を塞ぐカバーを設けるため、カバーがカウンタウエイトの上面から突出してしまい、外観を損ねる原因ともなっている。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、従来のカウンタウエイトと同等の大きさでありながら、重心が従来よりも後方となり、もって、カウンタウエイトとしての特徴を有効に発揮しうる上、外観も優れたカウンタウエイトとその製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１のカウンタウエイトは、作業機械に用いられ、ボックス部とこのボックス部の内部にコンクリートを充填し固化した構成を有するカウンタウエイトにおいて、
前記ボックス部内へのコンクリートの注入口をボックス部の前面に設けたことを特徴とする。

請求項２のカウンタウエイトは、請求項１に記載のカウンタウエイトにおいて、
前記コンクリートが重量コンクリートであり、ボックス部内における後部の重量コンクリートの比重が前部の重量コンクリートの比重に比べて高いことを特徴とする。

請求項３のカウンタウエイトの製造方法は、作業機械に用いられ、ボックス部とこのボックス部の内部にコンクリートを充填し固化した構成を有するカウンタウエイトの製造方法において、
前記ボックス部の前面にコンクリート注入口を設け、
前記ボックス部の前面を上向きにして、前記コンクリート注入口からコンクリートを注入充填することを特徴とする。

請求項１の発明は、ボックス部の前面にコンクリートの注入口を設け、ボックス部の前面を上向きにしてコンクリートを充填するものである。このため、コンクリートがボックス部の後部から充填されていくので、ボックス部内に空洞ができたとしても、ボックス部の前面側に空洞ができることとなる。このようにボックス部の前面側が空洞ができたウンタウエイトでは、従来のようにボックス部の上面に空洞ができたものに比較して重心が後部になり、ボックス部のサイズが同じでコンクリートの充填量が同じであっても、車体重心を後方に移動させることができ、カウンタウエイトとしての機能が優れたものが得られる。

換言すれば、重心が後方となるため、従来の比重が均等なカウンタウエイトよりも少ないコンクリート量で同じ機能のカウンタウエイトを実現することができ、コストの削減に寄与するとともに軽量化、小型化も可能となる。

また従来のカウンタウエイトはコンクリート注入口はボックス部の上面にあり、この注入口を塞ぐカバーとボックス部上面との間に段差を生じて外観が悪くなる原因となっていたが、本発明は前面に注入口を設け、注入口は作業機械に取り付けたときはパワーユニット構成機器に対面して隠れるため、カバーが外部に露出する事がなく、外観上優れている。また、注入口は作業機械に組み込んだ後は外観上は必ずしも塞ぐ必要はないので、部品の数を少なくしてコストダウンを図ることもできる。

請求項２の発明によれば、コンクリートとして、鉱石や鉄屑等の比重の大きな物質を混入させた重量コンクリートを用い、ボックス内部の後部の重量コンクリートの比重を、前方の重量コンクリートの比重より高くしたので、カウンタウエイトの重心位置がより後方となる。このため、請求項１の発明の効果をより助長することができる。

請求項３の発明によれば、ボックス部の前面にコンクリートの注入口を設け、ボックス部の前面を上向きにしてコンクリートを注入充填するため、コンクリートがボックス部の後部から充填されていくので、ボックス部内に空洞ができたとしても、ボックス部の前面側に空洞ができることとなる。このカウンタウエイトでは、従来のようにボックス部の上面に空洞ができたものに比較して重心が後方になり、請求項１に記載の効果をあげることができる。

図１はカウンタウエイト１を備えた作業機械の一例を示す側面図である。この例では作業機械が油圧ショベルである場合を示す。２はクローラ式走行体であり、この走行体はホイール式走行体とする場合もある。３はその走行体２上に旋回装置４を介して設置した旋回体であり、カウンタウエイト１は旋回体３の後部に搭載される。５、６はそれぞれ旋回体３上に搭載した運転室及びパワーユニットである。パワーユニット６としては、通常、エンジン駆動の液圧ポンプおよび発電機、バッテリー、オイルクーラー、ラジエータ、作動液タンク、オイルタンク等が含まれる。カウンタウエイト１の前側には、前記パワーユニット６を構成するエンジン等が収容される機械室が設けられ、カウンタウエイト１の前面はその機械室に面するように旋回体３上に設けられるため、カウンタウエイト１が旋回体３上に搭載されたときには、前面は外部から目視できないようになっている。なお、パワーユニット６としてはバッテリーや商用電源を、原動機としてのエンジン等の代わりに用いるものもある。

７は旋回体３に取り付けた作業用フロントであり、この作業用フロント７は、旋回体３にブームシリンダ８により起伏可能に取付けたブーム９と、このブーム９の先端にアームシリンダ１０により回動可能に取り付けたアーム１１と、アームの先端にバケットシリンダ１３により回動可能に取り付けたバケット１４とからなる。

なお、カウンタウエイトを備える作業機械としては、作業用フロント７として図示例のような多関節式フロントのみではなく、伸縮式のものや、多関節構造と伸縮構造を組み合わせたもの、あるいはクレーンのように伸縮式あるいは非伸縮式ブームを備えたもの、または杭打ち機等のようにリーダを備えたもの等、土木建設、荷役、園芸、農林業、高所作業、解体、破砕等、目的に応じて種々の構造のものが用いられ、作業具としてもバケット１４以外に作業目的に応じた種々のものが用いられる。

図２、図３は本発明によるカウンタウエイト１の一実施の形態を示す斜視図であり、図２は前面側から見た図、図３は背面側より見た図である。図４はこのカウンタウエイト１の断面図である。このカウンタウエイト１は金属板によるボックス部１５とその中の重量コンクリート１６とで構成される。なおボックス部１５は硬質樹脂製であってもよい。

この実施の形態のボックス部１５は、プレス成形された背板部１５ａと、平板部材でなる天板部１５ｂと、底板部１５ｃと、前板部１５ｄと、断面形状がＬ字型の側板部１５ｅとからなり、それらが溶接されることでボックス構造を構成する。前記前板部１５ｄ、すなわちボックス部１５の前面には、コンクリート１６を注入するためのコンクリート注入口１７が設けられる。本実施の形態では、図４に示すように、コンクリート１６が固化した後に溶接やボルト等の固定手段によりカバー１８を固定することによりコンクリート注入口１７を塞いでいる。ただし、コンクリート１６の固化後はコンクリート１６はボックス部１５の外部へ流出することはないので、必ずしもコンクリート注入口１７をカバー１８で塞ぐ必要はない。

このカウンタウエイト１を製造する際には、図５に示すように、ボックス部１５の前面（前板部１５ｄ）を上にし、前板部１５ｄに設けたコンクリート注入口１７から矢印ａのようにコンクリートを注入する。このとき、注入するコンクリートとしては鉱石、鉄屑などのように比重が高い物質を含ませた比重の高い重量コンクリートを用いることが好ましい。

コンクリートの注入終了後、コンクリートを養生して固化させた後、必要な場合にはコンクリート注入口１７を塞ぐカバー１８をボルトや溶接によって取り付ける。

このように、この実施の形態においては、ボックス部１５の前面にコンクリート１６の注入口１７を設け、ボックス部１５の前面を上向きにしてコンクリートを注入するため、コンクリートがボックス部の後部から充填されていく。このため、コンクリート重量を揃えるために一定量ずつのコンクリート１６をボックス部１５内に注入する作業により、ボックス部１５の内部に空洞ができたとしても、ボックス部の前面側に空洞１９ができることとなる。

このようにボックス部１５の前面側に空洞１９ができたカウンタウエイト１では、従来のようにボックス部１５の上面に同じ容積の空洞ができたものに比較して重心が後方になる。このため従来とボックス部１５が同じサイズでかつコンクリートの充填量が同じであっても、車体重心を後方に移動させることができ、従来よりカウンタウエイトとしての機能が優れたものが得られる。

換言すれば、カウンタウエイト１の重心が従来より後方となるため、従来よりも少ないコンクリート量やボックス部１５の容積で同性能のカウンタウエイトを実現することができ、コストの削減に寄与するとともに軽量化、小型化も可能となる。

また従来のカウンタウエイトはコンクリート注入口はボックス部の上面にあり、このコンクリート注入口を塞ぐカバーとボックス部上面との間に段差を生じていた。これに比べ、本発明はボックス部１５の前面にコンクリート注入口１７を設け、コンクリート注入口１７は作業機械に取り付けたときはパワーユニット構成機器に対面して隠れるため、カバー１８が外部に露出する事がなく、外観上優れている。また、コンクリート注入口１７は作業機械に組み込んだ後は内部構造となるため必ずしも塞ぐ必要はないので、部品の数を少なくしてコストダウンを図ることもできる。

図６は本発明によるカウンタウエイトの他の実施の形態であり、コンクリートとして、鉱石や鉄屑等の比重の高い物質を混入させた重量コンクリートを用い、ボックス部１５の内部の後部ｂの重量コンクリート１６の比重を、前部ｃの重量コンクリートの比重より高くしたものである。

このようにボックス部１５の内部で前後の比重差を持たせた構造は、例えば鉱石や鉄屑等のように比重の大きな物質を混入させた重量コンクリートにおいて、コンクリートが固化する前に鉱石や鉄屑の下方への沈降が起こり易い条件のセメントの材質や水との混合量の選択あるいはこのような沈降を起こし易くする他の混合物との調合を行ない、比重の高いものがボックス部１５内の後部（コンクリート注入時およびその後の養生時の状態では下部）に沈降するようにすることにより実現できる。

この図６の構造によれば、ボックス部１５内のコンクリートの比重が前後とも同じの場合よりも重心が後方となる。このため、カウンタウエイトとしての機能をさらに高めることができる。

本発明のカウンタウエイトを適用する作業機械の一例を示す側面図である。 本発明のカウンタウエイトの一実施の形態をその前面側から見た斜視図である。 図２のカウンタウエイトをその背面側から見た斜視図である。 この実施の形態のカウンタウエイトの縦断面図である。 この実施の形態のカウンタウエイトにおいて、コンクリート注入時の姿勢を示す斜視図である。 本発明のカウンタウエイトの他の実施の形態を示す縦断面図である。

符号の説明

１：カウンタウエイト、２：走行体、３：旋回体、４：旋回装置、５：運転室、６：パワーユニット、７：作業用フロント、８：ブームシリンダ、９：ブーム、１０：アームシリンダ、１１：アーム、１３：バケットシリンダ、１４：バケット、１５：ボックス部、１５ａ：背板部、１５ｂ：天板部、１５ｃ：底板部、１５ｄ：前板部、１５ｅ：側板部、１６：コンクリート、１７：コンクリート注入口、１８：カバー、１９：空洞

Claims (3)

1. 作業機械に用いられ、ボックス部とこのボックス部の内部にコンクリートを注入し固化した構成を有するカウンタウエイトにおいて、
   前記ボックス部内へのコンクリートの注入口をボックス部の前面に設けたことを特徴とするカウンタウエイト。
2. 請求項１に記載のカウンタウエイトにおいて、
   前記コンクリートが重量コンクリートであり、ボックス部内における後部の重量コンクリートの比重が前部の重量コンクリートの比重に比べて高いことを特徴とするカウンタウエイト。
3. 作業機械に用いられ、ボックス部とこのボックス部の内部にコンクリートを注入し固化した構成を有するカウンタウエイトの製造方法において、
   前記ボックス部の前面にコンクリート注入口を設け、
   前記ボックス部の前面を上向きにして、前記コンクリート注入口からコンクリートを注入充填することを特徴とするカウンタウエイトの製造方法。

Images