JP2008303590A - 作業機械のカウンタウェイト - Google Patents

Abstract

【課題】 小型の作業機械においても、上部旋回体をコンパクトに構成した状態で、主カウンタウェイトの重量を増加させる追加カウンタウェイトを備えた作業機械のカウンタウェイトを提供する。
【解決手段】 主カウンタウェイト5の内壁面形状に合った外周形状を有する鋼板11、13を複数枚積層して、レボフレーム4上に取付ボルト18とナット20との固定手段を介して取り付ける。鋼板11、13としては、主カウンタウェイト5の内壁面形状に合った異なった形状を有するものを複数種類用意しておき、これらの鋼板11，13を適宜組み合わせて使用する。これにより、主カウンタウェイト5の内壁面に沿って追加カウンタウェイト10を取り付けることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、作業機械のカウンタウェイトに関するものであり、特に、主カウンタウェイトの重量を増加させる追加カウンタウェイトを備えた作業機械のカウンタウェイトに関するものである。

従来から、パワーショベル等の作業機械においては、作業機を支承する上部旋回体の後端部に主カウンタウェイトを設けた構成となっている。この主カウンタウェイトの重量によって、作業荷重によって生じるモーメントに対抗させている。

更に、昨今の作業機械にあっては、その仕様変更や作業機の変更に伴う作業荷重の変化に対応させるため、上述した主カウンタウェイトに対して追加カウンタウェイトを着脱可能に配設した作業機械も提供されている。

追加カウンタウェイトを着脱可能に配設した作業機械としては、追加のカウンタウェイトを設置した場所によって、次の様な作業機械が提案されている。追加のカウンタウェイトを主カウンタウェイトの外側部に、外側に張出す形で配設した構成のものとしては、旋回作業機のウェイト（特許文献１参照）などが提案されている。また、主カウンタウェイトの上面部に追加のカウンタウェイトを積み重ねていく構成のものとしては、建設機械のカウンタウェイト（特許文献２参照）などが提案されている。

更に、主カウンタウェイトの内側に追加のカウンタウェイトを配設した構成のものとしては、カウンタウェイトの取付構造（特許文献３参照）が提案されている。
特許文献２に記載された建設機械のカウンタウェイトを本願発明の従来技術１として、図１４には主カウンタウェイトと追加カウンタウェイトとの要部を示す分解斜視図を示している。

図１４に示すように、追加カウンタウェイト34は、廃鉄材からなる鉄板を切断することによって構成されており、主カウンタウェイト32の上面部33上に積み重ねることができる。積み重ねた追加カウンタウェイト34は、ボルト35によって主カウンタウェイト32に固定することができる。そして、追加カウンタウェイト34を廃鉄材から構成することによって、追加カウンタウェイト34の製造コストの低減を図っている。

また、特許文献３に記載されているカウンタウェイトの取付構造を本願発明の従来技術２として、図１５には上部旋回体の要部側面図を示している。

図１５に示すように、上部旋回体40において、主カウンタウェイト41とエンジン室42との間には、補助カウンタウェイト45〜47を載置する取付室43が設けられている。補助カウンタウェイト45〜47は、取付室43内においてフレ−ム44の上面部に重設されている。
特開２００５−３０７５６０号公報 特開２００２−１４６８４２号公報 特開平７−３１０３３５号公報

特許文献１に記載されたように、追加のカウンタウェイトを主カウンタウェイトの外側面に、外側面から張出す形で配設すると、上部旋回体における旋回領域が外側に広がってしまう問題を生じる。また、追加のカウンタウェイトによって上部旋回体の後端部側が外側に張り出した構成となるので、運転席から見える後部視界の一部が、外側に張り出した追加カウンタウェイト34によって遮られてしまうことになる。

特許文献２に記載されたように、追加カウンタウェイト34を主カウンタウェイト32の上面部33に積み重ねて配設すると、運転席から見える後部視界の一部が、積み重ねた追加カウンタウェイト34によって遮られてしまうことになる。

また、特許文献２のものにおいて、追加カウンタウェイト34によって遮られる後部視界の領域を少なくするため、追加カウンタウェイト34の高さを低く構成すると、追加カウンタウェイト34としての重量は小さなものとなってしまう。更に、廃鉄材からなる鉄板を切断して追加カウンタウェイト34を構成しているが、追加カウンタウェイト34の形状としては、図14に示すような単体の形状を備えており、追加カウンタウェイト34の重量を任意に調整することができない。

特許文献３に記載されたものでは、主カウンタウェイト41の内側に追加カウンタウェイト45〜47を配設した構成となっているので、追加カウンタウェイト45〜47によって上部旋回体40の旋回領域が外側に広がってしまうのを防止できる。しかし、追加カウンタウェイト45〜47を配設するため、専用の取付室43を主カウンタウェイト41とエンジン室42との間に構成しておかなければならない。

しかも、取付室43内に追加カウンタウェイト45〜47を配設するためには、取付室43の大きさを追加カウンタウェイト45〜47よりも大きく構成しておかなければならない。このため、取付室43を構成することによって、上部旋回体40の前後方向の長さは長く構成されてしまうことになる。従って、上部旋回体40としての構成は大型化し、上部旋回体40の旋回領域も広がってしまうことになる。

特に、コンパクトな設計が求められている小型の油圧ショベル等の作業機械においては、上部旋回体をコンパクトに構成しておくことができなくなる。しかも、上部旋回体をコンパクトに構成しておくことができずに、上部旋回体の旋回領域が外側に広く構成されてしまうことは、大きな問題となる。

本願発明では、これらの問題を解決して、小型の作業機械においても、上部旋回体をコンパクトに構成した状態で、主カウンタウェイトの重量を増加させる追加カウンタウェイトを備えた作業機械のカウンタウェイトを提供することにある。

本願発明の課題は請求項１〜３に記載された各発明により達成することができる。
即ち、本願発明では、上部旋回体の後端部に配設した主カウンタウェイトと、前記主カウンタウェイトの重量を増加させる追加カウンタウェイトと、を備えた作業機械のカウンタウェイトにおいて、
前記追加カウンタウェイトが、単一な鋼板又は積層した複数枚の鋼板にて構成され、前記単一な鋼板又は前記積層する各鋼板が、それぞれの鋼板が配設される部位における前記主カウンタウェイトの内壁面形状に合った外周形状を有し、前記追加カウンタウェイトが、前記主カウンタウェイト又はレボフレームに着脱自在に取り付けられてなることを最も主要な特徴となしている。

また、本願発明では、単一な鋼板又は複数の鋼板が、ナットと取付ボルトとを介してレボフレーム上に載置固定された構成を特定したことを主要な特徴となしている。
更に、本願発明では、単一な鋼板又は複数の鋼板が、ナットと取付ボルトとを介して主カウンタウェイトに吊り下げ状態で固定された構成を限定したことを主要な特徴となしている。

本願発明によって、追加カウンタウェイトは主カウンタウェイトの内壁面形状に沿って配設することができるので、主カウンタウェイトの内周面側に形成されているスペースに追加カウンタウェイトを配設することができる。このため、上部旋回体の大きさを変更することなく、追加カウンタウェイトを上部旋回体に取り付けることができる。

しかも、異なる外周形状を有する鋼板を複数種類揃えておくことによって、主カウンタウェイトの内周面側に形成されているスペースを有効利用して、同スペースを埋めるように鋼板を積層することができる。しかも、積載する鋼板の枚数を調整することによって、追加カウンタウェイトの重量調整を行うことができる。あるいは、主カウンタウェイトの内壁面形状に合った外周形状を有する単一の鋼板を用いて、前記スペースを埋めるように鋼板を配設することで、主カウンタウェイトの内周面側に形成されているスペースを有効利用することができる。

また、追加カウンタウェイトは、取付ボルトを介して主カウンタウェイト又はレボフレームに着脱自在に取り付けることができるので、追加カウンタウェイトの上部旋回体への取り付け、取り外しを容易に行うことができる。

レボフレームの底部に、単一な鋼板又は積層する鋼板を挿入させる開口を形成した場合には、追加カウンタウェイトの上部旋回体への取付作業を容易に行うことができる。即ち、主カウンタウェイトの内周面側を上方から解放しておかなくても、追加カウンタウェイトの上部旋回体への取付作業や取り外し作業を容易に行うことができる。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。図１は、上部旋回体のレボブレーム上に搭載した主カウンタウェイトを示す要部斜視図であり、図２、図３は、主カウンタウェイトを正面側から見た正面図を示している。図２は、追加カウンタウェイトを取り付ける前の状態を示し、図３は、追加カウンタウェイトを取り付けた状態を示している。

図４、図８は、追加カウンタウェイトを構成する各鋼板の平面図を示し図５、図６及び図９は、鋼板を積層したときの平面図を示している。また、図７、図１０は、積層した鋼板の斜視図を示している。図１１は、積層した鋼板をレボフレーム上に取り付けるために用いた取付板の斜視図を示している。

本実施例に係る油圧ショベル自体は、図示を省略しているが、本発明に係わる上部旋回体3としては、１．５トン程度の後方小旋回が可能な小型の油圧ショベルの機種に搭載される上部旋回体3を例に挙げて説明する。しかし、本発明に係わる上部旋回体3としては、１．５トン程度の油圧ショベルに搭載される上部旋回体に限定されるものではなく、各種作業車両に対して本発明の適用を妨げるものではない。

図１には、上部旋回体3の要部斜視図を示しており、図１では、上部旋回体3に搭載される作業機、キャノピー、エンジン、燃料タンク、旋回装置等の図示は省略している。また同じく図示は省略しているが、作業者が乗車して作業を行うための上部旋回体3は、移動走行用の履帯が巻装された下部走行体の上部に、旋回自在に取着されている。

上部旋回体3の下部には、その基台となる旋回フレームとしてのレボフレーム4と主カウンタウェイト5とが配設されている。主カウンタウェイト5は、図示せぬ作業機に対して前後の重量バランスをとるため、レボフレーム4の後部に一体的に固定されている。レボフレーム4の上部には、図示せぬ下部外装パネルが配設されており、車体外面を形成している。

主カウンタウェイト5には、図示せぬキャノピーを設置するためのキャノピー取付座7が形成されている。キャノピーによって運転室が構成されている。レボフレーム4上には、エンジンや燃料タンク等を収納するスペースが形成されている。主カウンタウェイト5の前面側における領域が、エンジン搭載領域8として形成されている。

エンジン搭載領域８に搭載した図示せぬエンジンに対峙する主カウンタウェイト5の前面側は、図２に示すような内壁面5a，5bが形成されており、内壁面5a，5bは内側にくぼんだ凹部形状に形成されている。本発明では、凹部形状に形成された内壁面5a，5bと、エンジンとの間に形成されているスペースを有効利用して、追加カウンタウェイト10が取り付けられるように構成している。

即ち、追加カウンタウェイト10は、図４（ａ）〜図４（ｄ）及び図８（ａ）〜図８（ｃ）で示すように異なった形状からなる鋼板11a〜11d及び鋼板13a〜13cを適宜組み合わせによって構成している。鋼板11a〜11d、鋼板13a〜13cを、凹部形状に形成された内壁面5a，5bとエンジンとの間に形成されているスペースに積層していくことができるように、それぞれ異なった外周形状を有する鋼板として構成されている。また、図４（ａ）、図８（ａ）で示すように、後述する取付ボルト18を挿通できるボルト挿通孔12，14が一部の鋼板に形成されている。尚、必要に応じて、ボルト挿通孔12，14をすべての鋼板に形成しておくこともできる。

図４（ａ）〜図４（ｄ）で示す各鋼板11a〜11dを積層した状態を示す斜視図を図７に示している。図７における上面図を、図５に示しており、図７における底面図を図６に示している。また、図８（ａ）〜図８（ｃ）で示す各鋼板13a〜13cを積層した状態を示す斜視図を図１０に示している。図１０における上面図を、図９（ａ）に示しており、図１０における底面図を図９（ｂ）に示している。

鋼板11a〜11d、鋼板13a〜13cが、それぞれ異なった外周形状を有するように構成されているので、各鋼板11a〜11d、各鋼板13a〜13cを適宜組み合わせることで、主カウンタウェイト5に形成されている部材19a，19b（図２参照）を避けながら凹部形状に形成された内壁面5a，5bに沿って鋼板を積層することができる。

図１に示すように、部材19a（図２参照）を避けながらレボフレーム4上に鋼板11d，11eを所定枚数積層し、その上に鋼板11aを、レボフレーム4から立設した取付ボルト18にボルト挿通孔12を通しながら所定枚数積層する。積層した鋼板11d，11eによって、鋼板11aと部材19aとの干渉は防止することができる。鋼板11aを所定枚数積層したらその上に鋼板11bを所定枚数積層する。そして、取付板15を用いて鋼板11bの荷崩れを防止しながら、取付板15に形成したボルト挿通孔15aに取付ボルト18を挿入し、取付ボルト18にナット20を螺合させることで、積層した鋼板11a〜11dをレボフレーム4に固定することができる。

同様に、図１に示すように、部材19b（図２参照）を避けながらレボフレーム4上に鋼板13cを所定枚数積層し、その上に鋼板13aを、レボフレーム4から立設した取付ボルト18にボルト挿通孔14を通しながら所定枚数積層する。積層した鋼板13cによって、鋼板13aと部材19bとの干渉は防止することができる。鋼板13aを所定枚数積層したらその上に鋼板13bを所定枚数積層する。そして、取付板15を用いて鋼板13bの荷崩れを防止しながら、取付板15に形成したボルト挿通孔15aに取付ボルト18を挿入し、取付ボルト18にナット20を螺合させることで、積層した鋼板13a〜13cをレボフレーム4に固定することができる。

これらの鋼板11a〜11d及び鋼板13a〜13cは、それぞれ凹部形状に形成された内壁面5a，5bに沿って積層されているので、車両の走行中や作業中に鋼板11a〜11d及び鋼板13a〜13cの荷崩れや移動が発生してしまうのを防止できる。このように、追加カウンタウェイト10を、主カウンタウェイト5とエンジンとの間に形成されているスペースを有効利用して取り付けることができる。

上記説明では、取付ボルト18をレボフレーム4に立設固定した例について説明を行ったが、レボフレーム4に取付ボルト18を挿通させる孔を形成しておき、取付ボルト18を追加カウンタウェイト10の上部に配設した取付板15側から挿入してレボフレーム4の底面側でナットと螺合させる取付構造とすることもできる。あるいは、取付ボルト18を取付板15側から挿入せずに、レボフレーム4の底面側から挿入して、取付板15の上面においてナットと螺合させる取付構造とすることもできる。

図１２、図１３を用いて、本願発明に係わる追加カウンタウェイト10を、レボフレーム4の下方から積層した構成について説明する。実施例２において、実施例１と同様の構成については、実施例１において用いた部材符号と同じ部材符号を用いることでその説明を省略する。

実施例２では、主カウンタウェイト5に取付板16を固定して、取付板16に形成したボルト取付孔16aから取付ボルト18を挿入しておき、レボフレーム4の底面部に形成した図示せぬ開口から順次鋼板11a〜11d、鋼板13a〜13cを挿入し、挿入した鋼板11a〜11d、鋼板13a〜13cを取付ボルト18によって吊り下げ状に固定している。図６における鋼板11d，11eが落下しないように、支持板を鋼板11d，11eの下面側に配して、同支持板を取付ボルト18で固定しておくことができる。

レボフレーム4の底面部に形成した図示せぬ開口から鋼板11a〜11d、鋼板13a〜13cを挿入していく順番は、実施例１で説明した鋼板11a〜11d、鋼板13a〜13cをレボフレーム4上に積層していくときとは、逆の順番で行うことができる。レボフレーム4の底面側から追加カウンタウェイト10の取り付け、取り外しが行えるので、どのような作業場所でもあっても、作業車両の底面側に潜り込むことができきるスペースが確保できれば、追加カウンタウェイト10の取り付け、取り外しを行うことができる。

尚、実施例１、実施例２では、単一な鋼板を用いて追加カウンタウェイトを構成した例については、説明を行っていない。しかし、所望の厚みを有する単一の鋼板を図７、図１０で示す形状に構成しておき、この鋼板を主カウンタウェイト5の内壁面5a，5bに沿って配設しておくことができる。このとき、所望の厚みを有する単一な鋼板で、図７、図１０で示した形状のものを一体化して構成しておくことも、所望の厚みを有する単一な鋼板で図７、図１０で示した形状のものを別々に構成しておくこともできる。

更には、所望の厚みを有する単一の鋼板で、図４、図８で示す各鋼板をそれぞれ個別に所定枚数積層した形状に構成したものを複数用意しておき、複数用意した単一の鋼板を積層することによって、図７、図１０で示す形状に追加カウンタウェイトを構成することもできる。

本発明の適用例として、作業車両として油圧ショベルを例示したが、類似の構成を有する油圧ショベル以外の他の作業車両に対しても、本発明を有効に適用し得ることができる。

上部旋回体の要部斜視図である。（実施例１） 追加カウンタウェイトを取り付ける前の主カウンタウェイトの正面図である。（実施例１） 追加カウンタウェイトを取り付けた状態の主カウンタウェイトの正面図である。（実施例１） 追加カウンタウェイトを構成する鋼板の平面図である。（実施例） 図４の各鋼板を積層した状態における上面図である。（実施例） 図４の各鋼板を積層した状態における底面図である。（実施例） 図４の各鋼板を積層した斜視図である。（実施例） 追加カウンタウェイトを構成する他の鋼板の平面図である。（実施例） 図８の各鋼板を積層した状態における上面図と底面図である。（実施例） 図８の各鋼板を積層した斜視図である。（実施例） 取付板の斜視図である。（実施例１） 上部旋回体の要部斜視図である。（実施例２） 取付板の斜視図である。（実施例２） 主カウンタウェイトと追加カウンタウェイトとの関係を示す斜視図である。（従来例１） 上部旋回体の要部断面図である。（従来例２）

符号の説明

３・・・上部旋回体、
４・・・レボフレーム（旋回フレーム）、
５・・・主カウンタウェイト、
５ａ・・・内壁面（主カウンタウェイトの内壁面）、
５ｂ・・・内壁面（主カウンタウェイトの内壁面）、
８・・・エンジン搭載部、
１０・・・追加カウンタウェイト、
１１ａ〜１１ｄ・・・鋼板、
１３ａ〜１３ｃ・・・鋼板、
１５・・・取付板、
１６・・・取付板、
３２・・・主カウンタウェイト、
３３・・・上面部、
３４・・・追加カウンタウェイト、
４０・・・上部旋回体、
４１・・・主カウンタウェイト、
４２・・・エンジン室、
４３・・・取付室、
４４・・・フレーム、
４５〜４７・・・保持カウンタウェイト。

Claims (3)

1. 上部旋回体の後端部に配設した主カウンタウェイトと、前記主カウンタウェイトの重量を増加させる追加カウンタウェイトと、を備えた作業機械のカウンタウェイトにおいて、
   前記追加カウンタウェイトが、単一な鋼板又は積層した複数枚の鋼板にて構成され、
   前記単一な鋼板又は前記積層する各鋼板が、それぞれの鋼板が配設される部位における前記主カウンタウェイトの内壁面形状に合った外周形状を有し、
   前記追加カウンタウェイトが、前記主カウンタウェイト又はレボフレームに着脱自在に取り付けられてなることを特徴とする作業機械のカウンタウェイト。
2. 前記積層した複数枚の鋼板のうちで少なくとも１枚の鋼板又は前記単一な鋼板が、取付ボルトを挿通させるボルト挿通孔を有し、
   前記追加カウンタウェイトが、ナットと前記取付ボルトとを介して前記レボフレーム上に載置固定されてなることを特徴とする請求項１記載のカウンタウェイト。
3. 前記レボフレームの底部に、前記単一な鋼板又は前記積層する鋼板を挿入させる開口が形成され、
   前記積層した複数枚の鋼板のうちで少なくとも１枚の鋼板又は前記単一な鋼板が、取付ボルトを挿通させるボルト挿通孔を有し、
   前記開口から挿入された前記複数の鋼板又は前記単一な鋼板が、ナットと前記取付ボルトとを介して前記主カウンタウェイトに吊り下げ状態で固定されてなることを特徴とする請求項１記載のカウンタウェイト。

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