JP2016108118A - カウンタウエイト装置および作業機械 - Google Patents

Abstract

【課題】カウンタウエイト装置の組み立て作業の効率化を図る。【解決手段】本発明によるカウンタウエイト装置は、カウンタウエイトと、カウンタウエイトを載置するベースウエイトとを備え、カウンタウエイトは、上下方向の一方の面には、突出する嵌合突部が設けられ、他方の面には、カウンタウエイトを上下方向に重ねたときに他のカウンタウエイトの嵌合突部と嵌合する嵌合凹部が設けられ、ベースウエイトは、右上面でカウンタウエイトを載置する右側載置面と、左上面でカウンタウエイトを載置する左側載置面とを有し、右側載置面および左側載置面のいずれか一方には、カウンタウエイトの嵌合凹部と嵌合する載置面側第１嵌合部が設けられ、右側載置面および左側載置面のいずれか他方には、カウンタウエイトの嵌合突部と嵌合する載置面側第２嵌合部が設けられる。【選択図】図２

Description

本発明は、カウンタウエイト装置、および、カウンタウエイト装置が取り付けられる作業機械に関する。

クローラクレーンなどの作業機械には、作業時の機体の安定性を確保するために旋回フレームの後端部にカウンタウエイト装置が取り付けられる。カウンタウエイト装置は、ベースウエイトと、ベースウエイトに載置されて積層される複数のカウンタウエイトとを備えている。カウンタウエイト装置には、作業機械のフレームへの取付部を設ける必要があるので、カウンタウエイトは、ベースウエイトの右側および左側に分けて載置される（たとえば特許文献１参照）。

特開２０１１−１１８６７号公報

カウンタウエイト装置は作業機械のフレームの後端に取り付けられるため、旋回半径を考慮して左右の後端の角が落とされていている。そのため、ベースウエイトの右側に載置されるカウンタウエイトと、左側に載置されるカウンタウエイトとでは、左右の勝手違いの形状となる。したがって、ベースウエイトの右側に載置されるカウンタウエイトをベースウエイトの左側には載置できず、ベースウエイトの左側に載置されるカウンタウエイトをベースウエイトの右側には載置できなかった。

このカウンタウエイト装置は重量物であるため、輸送時には、ベースウエイトから下ろしたカウンタウエイトをトラック等で輸送する。輸送重量の制限から、１台のトラックで輸送するカウンタウエイトの枚数が１枚となることもある。

カウンタウエイト装置の組立時には、左右の重量バランスを考慮して輸送されてきたカウンタウエイトを左右交互に１枚ずつベースウエイトに載置する。しかし、上述したように、ベースウエイトの右側に載置されるカウンタウエイトと、左側に載置されるカウンタウエイトとでは、左右の勝手違いの形状となる。そのため、組立時にベースウエイトにカウンタウエイトを１枚ずつ左右交互に載置していくためには、右側に載置するカウンタウエイトと左側に載置するカウンタウエイトとが組立現場に交互に到着することが望ましい。そのためには、カウンタウエイトの輸送用トラックの配車の段取りを考慮しなければならないなど、カウンタウエイト装置の組立時の段取りに配慮が必要である。

本発明によるカウンタウエイト装置は、上下方向に積み重ねることができる複数のカウンタウエイトと、カウンタウエイトを載置するベースウエイトとを備え、カウンタウエイトは、上下方向の一方の面には、突出する嵌合突部が設けられ、他方の面には、カウンタウエイトを上下方向に重ねたときに他のカウンタウエイトの嵌合突部と嵌合する嵌合凹部が設けられ、ベースウエイトは、右上面でカウンタウエイトを載置する右側載置面と、左上面でカウンタウエイトを載置する左側載置面とを有し、右側載置面および左側載置面のいずれか一方には、載置されるカウンタウエイトの嵌合凹部と嵌合する載置面側第１嵌合部が設けられ、右側載置面および左側載置面のいずれか他方には、載置されるカウンタウエイトの嵌合突部と嵌合する載置面側第２嵌合部が設けられる。
また、本発明による作業機械は、上述のカウンタウエイト装置と、カウンタウエイト装置が取り付けられるフレームとを備える。

本発明によれば、ベースウエイトの左側および右側に載置するカウンタウエイトを共通化したので、カウンタウエイト装置の組み立て作業を効率化できる。

一実施の形態のクローラクレーンの側面図である。 カウンタウエイト装置を前方から見た図である。 カウンタウエイト装置を上方から見た図である。 カウンタウエイト装置を左側方から見た図である。 ベースウエイトを斜め右前の上方から見た斜視図である。 カウンタウエイトの斜視図である。 カウンタウエイトの天地を逆にする作業について説明する図である。

以下、本発明のカウンタウエイト装置および作業機械の一実施の形態を図面と共に説明する。
図１は、一実施の形態の作業機械の一例としてのクローラクレーンの側面図である。
クレーン１００は、下部走行体１０１と、下部走行体１０１上に旋回可能に設けられた旋回フレーム（メインフレーム）１０２を備えている。旋回フレーム１０２上部には運転室１０５とハウジング１１３が設けられている。

旋回フレーム１０２の前方で、運転室１０５の側方に、ブーム１０３が、その不図示の基端部を旋回フレーム１０２に回転可能に軸支されている。以下の説明では、前後方向、上下方向、および左右方向は、各図に示すとおりである。なお、図１では、紙面手前側を右側とし、紙面奥側を左側とする。
旋回フレーム１０２の後端部には、カウンタウエイト装置４００が取り付けられている。カウンタウエイト装置４００は、図５に示すベースウエイト４１０と、図６に示すベースウエイト４１０上に多段に取り付けられたカウンタウエイト４５０とを備えている。カウンタウエイト装置４００については、後で詳述する。

旋回フレーム１０２には、ハウジング１１３内に収納された３つのドラムが取り付けられている。３つのドラムは、前方から後方に向かって順に取り付けられたフロントドラム２０１、リアドラム２０２、起伏ドラム２０３である。ブーム１０３の先端部から、ワイヤロープ１０７によりフック１０８が吊り下げられている。ワイヤロープ１０７の一端はフロントドラム２０１に固定されており、ワイヤロープ１０７はフロントドラム２０１の回転により、フロントドラム２０１に巻き取られまたはフロントドラム２０１から繰り出される。これにより、ワイヤロープ１０７の他端側に保持されたフック１０８は、ブーム１０３の先端部に対して昇降する。

旋回フレーム１０２上には、ガントリ２００が旋回フレーム１０２に対して起伏可能に装着されている。ガントリ２００は、前脚部材２１０と、後脚部材２２０と、前脚部材２１０の上端側に固定された下部スプレッダ２３０とを備えている。前脚部材２１０の基端部２１３は旋回フレーム１０２の前後方向中央部に設けられた不図示のブラケットに回転可能に連結されている。また、後脚部材２２０の不図示の基端部は、旋回フレーム１０２の後部に設けられた不図示のブラケットに回転可能に連結されている。ガントリ２００は、起伏用油圧シリンダ２０４の伸縮により起立および倒伏される。

下部スプレッダ２３０は、複数の下部シーブから構成される下部シーブ群２３１を備えている。
下部スプレッダ２３０とブーム１０３の先端部との間には、上部スプレッダ１６０が介装されている。上部スプレッダ１６０は、複数の上部シーブから構成される上部シーブ群１６１を備えている。上部スプレッダ１６０の上部シーブ群１６１と下部スプレッダ２３０の下部シーブ群２３１とには、起伏ロープ１１２が複数回、掛け回されている。

上部スプレッダ１６０には、一端がブーム１０３の先端部に固定されたペンダントロープ１１０の他端が接続されている。
一端が起伏ドラム２０３に固定された起伏ロープ１１２の他端が旋回フレーム１０２に取り付けられた不図示のロードセルに連結されている。ロードセル側が起伏ロープの固定端とされている。
起伏ドラム２０３の回転により、起伏ロープ１１２が巻き取りまたは繰り出され、これにより、起伏ロープ１１２を介してブーム１０３が起伏する。

リアドラム２０２は、補助フックを昇降するために用いられることが多いが、図１では、使用されていない状態として例示されている。また、バックストップ装置１１５は、ブーム１０３が所定角度以上起き上がってクレーン後方にあおられないようにする装置である。

−−−カウンタウエイト装置４００−−−
図２は、本実施の形態のカウンタウエイト装置４００を前方から見た図であり、図３は、カウンタウエイト装置４００を上方から見た図であり、図４は、カウンタウエイト装置４００を左側方から見た図である。本実施の形態のカウンタウエイト装置４００は、図５に示すベースウエイト４１０の上面の左右それぞれに、図６に示すカウンタウエイト４５０が複数積層して載置されている。図示はしないが、カウンタウエイト装置４００の左右方向の中央には、旋回フレーム１０２に取り付けるための取付部が設けられている。

図５はベースウエイト４１０を斜め右前の上方から見た斜視図である。ベースウエイト４１０の上面には、右側載置面、すなわち領域４２０と、左側載置面、すなわち領域４３０とが設けられている。ベースウエイト４１０には、クレーン１００の旋回半径を考慮して、上方から見たときに後部の左端を面取りした面取部４１１Ｌと、右端を面取りした面取部４１１Ｒとが設けられている。

領域４２０は、カウンタウエイト４５０が載置される右側の面領域であり、ベースウエイト４１０の上面右側に設けられている。領域４２０には、載置面側第１嵌合部４２１ａ〜４２１ｃが突設されている。載置面側第１嵌合部４２１ａ〜４２１ｃは、領域４２０におけるカウンタウエイト４５０の位置決めのため、および、カウンタウエイト４５０の水平方向へのずれ防止のための突部であり、領域４２０に載置されるカウンタウエイト４５０の後述する嵌合凹部４５２ａ〜４５２ｃと嵌合する。

載置面側第１嵌合部４２１ａ，４２１ｂの形状は、後述するカウンタウエイト４５０の嵌合突部４５１ａ，４５１ｂと同じ形状であり、載置面側第１嵌合部４２１ｃの形状は、カウンタウエイト４５０の嵌合突部４５１ｃと同じ形状である。カウンタウエイト４５０が領域４２０に載置されると、載置面側第１嵌合部４２１ａがカウンタウエイト４５０の嵌合凹部４５２ａと嵌合し、載置面側第１嵌合部４２１ｂが嵌合凹部４５２ｂと嵌合し、載置面側第１嵌合部４２１ｃが嵌合凹部４５２ｃと嵌合する。

領域４３０は、カウンタウエイト４５０が載置される左側の面領域であり、ベースウエイト４１０の上面左側に設けられている。領域４３０には、載置面側第２嵌合部４３１ａ〜４３１ｃが突設されている。載置面側第２嵌合部４３１ａ〜４３１ｃは、領域４３０におけるカウンタウエイト４５０の位置決めのため、および、カウンタウエイト４５０の水平方向へのずれ防止のための突部であり、領域４３０に載置されるカウンタウエイト４５０の後述する嵌合突部４５１ａ〜４５１ｃと嵌合する。載置面側第２嵌合部４３１ａ，４３１ｂは、断面台形の１／４環状突起であり、載置面側第２嵌合部４３１ｃは、断面台形の半環状突起である。

載置面側第２嵌合部４３１ａ，４３１ｂの１／４環状突起の内側面は、カウンタウエイト４５０の嵌合突部４５１ａ，４５１ｂのテーパ状の外側面が当接して嵌合するように形成されている。載置面側第２嵌合部４３１ｃの半環状突起の内側面は、カウンタウエイト４５０の嵌合突部４５１ｃのテーパ状の外側面が当接して嵌合するように形成されている。

図６は、カウンタウエイト４５０の斜視図である。カウンタウエイト４５０は、図６における図示上面に嵌合突部４５１ａ〜４５１ｃが突設され、図示下面に嵌合凹部４５２ａ（図３参照）〜４５２ｃが設けられたウエイト部材である。カウンタウエイト４５０は、後述するように、右側の領域４２０および左側の領域４３０の双方に載置可能である。すなわち、本実施の形態では、ベースウエイト４１０の右側に積み重ねるカウンタウエイトと、左側に積み重ねるカウンタウエイトとを共通化している。説明の便宜上、カウンタウエイト４５０の図６における図示上面を上面４５３と呼び、図示下面を下面４５４と呼ぶ。

カウンタウエイト４５０の上面４５３には、領域４２０に形成されている載置面側第１嵌合部４２１ａ，４２１ｂと同一形状、同一寸法の嵌合突部４５１ａ，４５１ｂが形成され、載置面側第１嵌合部４２１ｃと同一形状、同一寸法の嵌合突部４５１ｃが形成されている。カウンタウエイト４５０の下面４５４には、カウンタウエイト４５０を上下方向に重ねたときに下側のカウンタウエイト４５０の上面４５３に設けられた嵌合突部４５１ａ〜４５１ｃと嵌合するように相補形状に形成された嵌合凹部４５２ａ〜４５２ｃが形成されている。カウンタウエイト４５０を上下方向に重ねたときに、上側のカウンタウエイト４５０の嵌合凹部４５２ａは、下側のカウンタウエイト４５０の嵌合突部４５１ａと嵌合し、嵌合凹部４５２ｂは嵌合突部４５１ｂと嵌合し、嵌合凹部４５２ｃは嵌合突部４５１ｃと嵌合する。

嵌合突部４５１ａ〜４５１ｃは、カウンタウエイト４５０を積み重ねる際の位置決めが容易となるように、側面がテーパ状に形成されている。本実施の形態では、嵌合突部４５１ａ〜４５１ｃは、たとえば円錐の上部を取り除き、軸方向に平行な平面で切断したような形状を呈している。

同様に、嵌合凹部４５２ａ〜４５２ｃは、カウンタウエイト４５０を積み重ねる際の位置決めが容易となるように、側面がテーパ状に形成されている。本実施の形態では、嵌合突部４５１ａ〜４５１ｃの形状に合わせて嵌合凹部４５２ａ〜４５２ｃが形成されている。嵌合突部４５１ａ〜４５１ｃと嵌合凹部４５２ａ〜４５２ｃとが嵌合することで、積み重ねたカウンタウエイト４５０の水平方向へのずれを防止できる。

カウンタウエイト４５０の側面には、ベースウエイト４１０の面取部４１１Ｌ，４１１Ｒと同様に、クレーン１００の旋回半径を考慮して、面取部４５６が設けられている。図３，４に示すように、カウンタウエイト４５０が領域４２０（図５）に載置されると、ベースウエイト４１０の面取部４１１Ｒとカウンタウエイト４５０の面取部４５６とが同一方向を向く。同様に、カウンタウエイト４５０が領域４３０（図５）に載置されると、ベースウエイト４１０の面取部４１１Ｌとカウンタウエイト４５０の面取部４５６とが同一方向を向く。

カウンタウエイト４５０には、ベースウエイト４１０上で左右方向の外側を向く側面に、吊環４５５が設けられている。カウンタウエイト４５０には、ベースウエイト４１０上で前方を向く面と、面取部４５６とに、玉掛け用の玉掛け部４５７が設けられれている。

このように構成されるカウンタウエイト装置４００では、クレーン１００の輸送時には、ベースウエイト４１０とカウンタウエイト４５０とに分解されて、トラックやトレーラ等でそれぞれ別々に輸送される。
クレーン１００の組立時には、まず、カウンタウエイト４５０を載置していないベースウエイト４１０を、不図示の補助クレーンを用いて旋回フレーム１０２の後部に取り付ける。その後、玉掛け部４５７に玉掛けされたカウンタウエイト４５０を、不図示の補助クレーンを用いてベースウエイト４１０の左右に交互に積層する。

カウンタウエイト４５０を右側の領域４２０に載置する場合、図６に示すように、上面４５３を上に向けたカウンタウエイト４５０を不図示の補助クレーンで吊り上げて、ベースウエイト４１０の面取部４１１Ｒとカウンタウエイト４５０の面取部４５６とが同一方向を向くように向きを調整して、領域４２０に載置する。これにより、領域４２０の３箇所の載置面側第１嵌合部４２１ａ〜４２１ｃがカウンタウエイト４５０の３箇所の嵌合凹部４５２ａ〜４５２ｃにそれぞれ嵌合する（図２）。

カウンタウエイト４５０を左側の領域４３０に載置する場合、下面４５４を上に向けたカウンタウエイト４５０を不図示の補助クレーンで吊り上げて、ベースウエイト４１０の面取部４１１Ｌとカウンタウエイト４５０の面取部４５６とが同一方向を向くように向きを調整して、領域４３０に載置する。これにより、領域４３０の３箇所の載置面側第２嵌合部４３１ａ〜４３１ｃがカウンタウエイト４５０の３箇所の嵌合突部４５１ａ〜４５１ｃにそれぞれ嵌合する（図２，４）。

以後、ベースウエイト４１０の右側および左側に交互にカウンタウエイト４５０を積層させればよい。すなわち、図２，４に示すように、ベースウエイト４１０の右側には、上面４５３を上に向けたカウンタウエイト４５０を積み重ねればよく、ベースウエイト４１０の左側には、下面４５４を上に向けたカウンタウエイト４５０を積み重ねればよい。

図２に示すように、ベースウエイト４１０に左右で同数のカウンタウエイト４５０を積層すると、右側に積層された最も上のカウンタウエイト４５０の嵌合突部４５１の図示上端面の高さが、左側に積層された最も上のカウンタウエイト４５０の下面４５４の高さと略同じになる。

カウンタウエイト４５０の天地を逆にする必要がある場合には、図７に示すように、側面の吊環４５５に玉掛けをして、不図示の補助クレーンで吊り上げて、反転させればよい。

このようにして、規定の数量のカウンタウエイト４５０を積み重ねた後、不図示のボルトやチェーンによって、ベースウエイト４１０にカウンタウエイト４５０を固定する。ベースウエイト４１０にカウンタウエイト４５０を固定する構造については公知であるので、詳細な説明は省略する。

本実施の形態では、次の作用効果を奏する。
（１） カウンタウエイト４５０の上面４５３に嵌合突部４５１ａ〜４５１ｃを突設し、下面４５４に嵌合凹部４５２ａ〜４５２ｃを設けるように構成した。そして、ベースウエイト４１０の領域４２０にカウンタウエイト４５０の嵌合凹部４５２ａ〜４５２ｃと嵌合する載置面側第１嵌合部４２１ａ〜４２１ｃを設け、領域４３０にカウンタウエイト４５０の嵌合突部４５１ａ〜４５１ｃと嵌合する載置面側第２嵌合部４３１ａ〜４３１ｃを設けるように構成した。これにより、カウンタウエイト４５０の天地を逆にすることで、右側の領域４２０および左側の領域４３０の双方に載置可能となるので、カウンタウエイト装置４００の組立作業が効率化できる。

また、カウンタウエイト４５０の嵌合突部４５１ａ〜４５１ｃおよび嵌合凹部４５２ａ〜４５２ｃの構造が単純であり、ベースウエイト４１０の載置面側第１嵌合部４２１ａ〜４２１ｃおよび載置面側第２嵌合部４３１ａ〜４３１ｃの構造が単純であるので、カウンタウエイト装置４００およびクレーン１００のコスト増を抑制できる。

さらに、本実施の形態では、ベースウエイトの右側に載置されるカウンタウエイトと、左側に載置されるカウンタウエイトとが、それぞれ専用品である場合に生じる以下のような不都合を解消できる。すなわち、カウンタウエイトが左右でそれぞれ専用品であると、組立時にベースウエイトにカウンタウエイトを１枚ずつ左右交互に載置するために、左右それぞれのカウンタウエイトが組立現場に交互に到着するように、カウンタウエイトの輸送用トラックの配車の段取りを考慮しなければならない。

これに対して、本実施の形態では、上述したように、カウンタウエイト４５０を右側の領域４２０および左側の領域４３０の双方に載置可能であるので、カウンタウエイトの輸送用トラックの配車の段取りや、カウンタウエイト装置の組立時の段取りを簡略化できる。

（２） カウンタウエイト４５０に吊環４５５を設けるように構成した。これにより、組立現場でカウンタウエイト４５０の天地を逆にし易くなるので、カウンタウエイト４５０の積層順番に応じて適宜カウンタウエイト４５０の天地を逆にする際の作業効率を向上でき、カウンタウエイト装置４００の組立作業が効率化できる。

−−−変形例−−−
（１） 上述の説明では、嵌合突部４５１ａ〜４５１ｃが円錐の上部を取り除き、軸方向に平行な平面で切断したような形状を呈しているが、本発明はこれに限定されない。嵌合突部４５１ａ〜４５１ｃの形状は一例であり、他の形状であってもよい。嵌合凹部４５２ａ〜４５２ｃについても同様である。また、載置面側第１嵌合部４２１ａ〜４２１ｃおよび載置面側第２嵌合部４３１ａ〜４３１ｃの形状についても同様である。
（２） 上述の説明では、たとえば図２に示すように、ベースウエイト４１０の右側の領域４２０および左側の領域４３０のそれぞれにカウンタウエイト４５０を複数枚重ねて載置しているが、本発明はこれに限定されない。たとえば、ベースウエイト４１０の右側の領域４２０および左側の領域４３０のそれぞれに少なくとも１枚のカウンタウエイト４５０が載置されていればよい。

（３） 上述の説明では、本発明をガントリを有するクレーンに適用した例を挙げて説明したが、ライブマスト等、他のマスト部材を有するクレーンにも本発明は同様に適用可能であり、本発明の特徴、機能を実現できる限り、本発明は実施の形態のクレーンに限定されない。
また、上記一実施の形態では、クレーンを例として説明したが、本発明は、杭打機等の他の建設機械に適用することが可能である。
その他、本発明のカウンタウエイト装置および作業機械は、発明の趣旨の範囲内において、種々、変形することが可能である。

１００ クレーン、４００ カウンタウエイト装置、４１０ ベースウエイト、４１１Ｌ，４１１Ｒ 面取部、４２０ 領域、４２１ａ〜４２１ｃ 載置面側第１嵌合部、４３０ 領域、４３１ａ〜４３１ｃ 載置面側第２嵌合部、４５０ カウンタウエイト、４５１ａ〜４５１ｃ 嵌合突部、４５２ａ〜４５２ｃ 嵌合凹部、４５５ 吊環

Claims (3)

1. 上下方向に積み重ねることができる複数のカウンタウエイトと、
   前記カウンタウエイトを載置するベースウエイトとを備え、
   前記カウンタウエイトは、上下方向の一方の面には、突出する嵌合突部が設けられ、他方の面には、前記カウンタウエイトを上下方向に重ねたときに他のカウンタウエイトの前記嵌合突部と嵌合する嵌合凹部が設けられ、
   前記ベースウエイトは、右上面で前記カウンタウエイトを載置する右側載置面と、左上面で前記カウンタウエイトを載置する左側載置面とを有し、
   前記右側載置面および前記左側載置面のいずれか一方には、載置される前記カウンタウエイトの前記嵌合凹部と嵌合する載置面側第１嵌合部が設けられ、
   前記右側載置面および前記左側載置面のいずれか他方には、載置される前記カウンタウエイトの前記嵌合突部と嵌合する載置面側第２嵌合部が設けられるカウンタウエイト装置。
2. 請求項１に記載のカウンタウエイト装置において、
   前記カウンタウエイトは、前記カウンタウエイトを吊り上げる吊環が側面に設けられているカウンタウエイト装置。
3. 請求項１または請求項２に記載のカウンタウエイト装置と、
   前記カウンタウエイト装置が取り付けられるフレームとを備える作業機械。

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