JP2020026198A

JP2020026198A - 建設機械

Info

Publication number: JP2020026198A
Application number: JP2018151510A
Authority: JP
Inventors: 裕士伊藤; Yuji Ito
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2018-08-10
Filing date: 2018-08-10
Publication date: 2020-02-20

Abstract

【課題】追加カウンタウエイトの取付作業を地上で行う。【解決手段】カウンタウエイト装置１０は、標準カウンタウエイト１１と、標準カウンタウエイト１１を旋回フレーム６上に固定する標準ウエイト取付ボルト１４と、標準カウンタウエイト１１上に積層される追加カウンタウエイト１６と、を含んで構成されている。標準カウンタウエイト１１には、追加ボルト挿通孔１２Ｂ，１３Ｂが穿設され、追加カウンタウエイト１６の下面１６Ａには、インサートナット１７が開口している。追加ウエイト固定用ボルト１８は、追加ボルト挿通孔１２Ｂ，１３Ｂを上向きに挿通され、追加カウンタウエイト１６のインサートナット１７に螺着される。従って、トルクレンチ等を用いて追加ウエイト固定用ボルト１８を締付ける作業を、地面上の広い作業スペースで円滑に行うことができる。【選択図】図４

Description

本発明は、フロント装置との重量バランスを取るカウンタウエイト装置を備えた油圧ショベル等の建設機械に関する。

一般に、建設機械の代表例としての油圧ショベルは、前，後方向に自走可能なクローラ式の下部走行体と、下部走行体上に旋回輪を介して旋回可能に搭載された上部旋回体と、上部旋回体に俯仰の動作が可能に設けられたフロント装置とを含んで構成されている。

上部旋回体は、ベースとなる旋回フレームと、旋回フレームの左側に位置して旋回フレーム上に設けられ、内部が運転室となったキャブと、旋回フレームの後端部に取り付けられ、フロント装置との重量バランスを取るカウンタウエイト装置と、カウンタウエイト装置の前側に設けられエンジン等の搭載機器を収容する外装カバーとを含んで構成されている。

また、フロント装置は、一般に土砂の掘削作業時等に使用されるもので、上部旋回体の前側に俯仰の動作が可能に連結されている。この標準的なフロント装置は、旋回フレームに回動可能に取り付けられたブームと、ブームの先端部に回動可能に取り付けられたアームと、アームの先端部に回動可能に取り付けられたバケットと、ブームを駆動するブームシリンダと、アームを駆動するアームシリンダと、バケットを駆動するバケットシリンダとにより構成されている。

一方で、油圧ショベルには、例えば高層建築物の解体作業に用いられるロングフロント装置を備えたマルチブーム仕様のものがあることが知られている。このロングフロント装置を備えた油圧ショベルは、標準的なフロント装置を備えたものに比較してフロント側のモーメントが大きくなる。

そこで、ロングフロント装置との重量バランスを取るために必要なカウンタウエイト装置として、旋回フレームの後側に取付けられた標準カウンタウエイトと、標準カウンタウエイトの上部に設けられた追加カウンタウエイトとを有するカウンタウエイト装置が知られている（特許文献１参照）。

実開平０４−０３１０９０号公報

ところで、標準カウンタウエイトおよび追加カウンタウエイトから構成されているカウンタウエイト装置は重量物であり、標準カウンタウエイトに対して追加カウンタウエイトを締結するためのボルトは、例えば直径３０ｍｍ以上の大径なボルトが使用されている。このような大径なボルトを追加カウンタウエイトの上面側から締付ける作業は、地上高さが高い高所作業となる。具体的には、追加カウンタウエイト上に作業者が移動し、柄の長いトルクレンチを用いて大径ボルトの頭部を締付ける必要があるが、追加カウンタウエイトの上面は足場が狭く、作業性が悪い。よって、追加カウンタウエイトの取付作業が困難であるという問題が生じる。

本発明は、上述した従来技術の問題に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、標準カウンタウエイトに対して追加カウンタウエイトを取付けるときの作業性の改善が図れる建設機械を提供することにある。

上述した課題を解決するため、本発明は、旋回体の後部側に位置して旋回フレームに取付けられる標準カウンタウエイトと、前記標準カウンタウエイトを前記旋回フレームに取付ける標準ウエイト取付ボルトと、前記標準カウンタウエイトの上部に設けられる追加カウンタウエイトと、を備えた建設機械において、前記標準カウンタウエイトに設けられ、上，下方向に貫通した追加ボルト挿通孔と、前記追加ボルト挿通孔と同心上に配置され前記追加カウンタウエイトの下面に開口して設けられた雌ねじ穴と、前記標準カウンタウエイトの下側から前記追加ボルト挿通孔に挿通されて前記雌ねじ穴に螺着され、前記追加カウンタウエイトを前記標準カウンタウエイトに固定する追加ウエイト固定用ボルトと、を備えたことを特徴としている。

本発明によれば、追加カウンタウエイトの取付作業を、地上で行うことができ、その作業性を改善することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る建設機械としてロングフロント装置を備えた油圧ショベルを示す正面図である。図１の油圧ショベルの下部走行体、上部旋回体、カウンタウエイト装置を拡大して示す拡大正面図である。図２中のカウンタウエイト装置を上方から見た平面図である。カウンタウエイト装置を図３中の矢示IV-IV方向から見た断面図である。カウンタウエイト装置を図４中の矢示Ｖ-Ｖ方向から見た断面図である。標準的なフロント装置を備えた油圧ショベルを示す正面図である。図６中のカウンタウエイト装置を示す図４と同様位置の断面図である。本発明の第２の実施の形態に係るカウンタウエイト装置を示す図４と同様位置の断面図である。図８中の追加カウンタウエイトを単体で示す斜視図である。

以下、本発明の実施の形態に係る建設機械として、油圧ショベルを例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。なお、本実施の形態では、油圧ショベルが自走する方向を前，後方向とし、この前，後方向に直交した水平方向を左，右方向として部材の構成および配置について説明する。

図１および図２において、油圧ショベル１は、前，後方向に自走可能なクローラ式の下部走行体２と、下部走行体２上に旋回輪３を介して旋回可能に搭載された上部旋回体４と、上部旋回体４に俯仰の動作が可能に設けられたロングフロント装置５とを含んで構成されている。この場合、下部走行体２と上部旋回体４は、油圧ショベル１の車体を構成している。

上部旋回体４は、ベースとなる旋回フレーム６と、旋回フレーム６の左前側に設けられ運転室（図示せず）を形成するキャブ７と、旋回フレーム６の後端部に取り付けられ、ロングフロント装置５との重量バランスを取る後述のカウンタウエイト装置１０と、カウンタウエイト装置１０の前側に設けられエンジン８等の搭載機器を収容する外装カバー９とを含んで構成されている。

ロングフロント装置５は、上部旋回体４の前側に俯仰の動作が可能に設けられている。ロングフロント装置５は、例えば、高層建造物の解体作業等に適したハイリフトフロント仕様の作業装置として構成されている。ロングフロント装置５は、マルチブーム仕様と呼ばれるもので、ツーピースブーム仕様にも変更することができる。

ここで、ロングフロント装置５は、キャブ７の後側に位置して旋回フレーム６の左，右の縦板６Ａ（左側のみ図示）に俯仰の動作が可能に取付けられたロアブーム５Ａと、ロアブーム５Ａの先端部に一体的に取付けられたインサートブーム５Ｂと、インサートブーム５Ｂの先端部に一体的に取付けられたアッパブーム５Ｃと、アッパブーム５Ｃの先端部に回動可能に取付けられたミドルアーム５Ｄと、ミドルアーム５Ｄの先端部に回動可能に取付けられたアーム５Ｅと、アーム５Ｅの先端部に回動可能に取付けられた作業具としてのカッター５Ｆと、旋回フレーム６とロアブーム５Ａとの間に設けられたブームシリンダ５Ｇと、アッパブーム５Ｃとミドルアーム５Ｄとの間に設けられた第１アームシリンダ５Ｈと、ミドルアーム５Ｄとアーム５Ｅとの間に設けられた第２アームシリンダ５Ｊと、アーム５Ｅとカッター５Ｆとの間に設けられた作業具シリンダ５Ｋとにより構成されている。

なお、アーム５Ｅの先端部には、鉄筋等を切断したり、掴んだりするカッター５Ｆが作業具として取り付けられているが、グラップル等の他の作業具に交換することもできる。さらに、ロングフロント装置５は、インサートブーム５Ｂを取外してフロント長を短くすることができる。一方、インサートブーム５Ｂを追加することでフロント長を長くすることも可能である。

ロングフロント装置５を備えた油圧ショベル１は、フロント側のモーメントが大きくなるため、大きな重量を有するカウンタウエイト装置１０が搭載される。

次に、本実施の形態に用いられるカウンタウエイト装置１０について、図３ないし図５を参照して説明する。

カウンタウエイト装置１０は、旋回フレーム６の後端側に設けられたウエイト支持部６Ｂ上に搭載されている。カウンタウエイト装置１０は、後述する標準カウンタウエイト１１と、標準ウエイト取付ボルト１４と、追加カウンタウエイト１６と、追加ウエイト固定用ボルト１８と、ウエイトカバー１９とにより構成されている。

ここで、旋回フレーム６のウエイト支持部６Ｂには、鉛直方向に延びる円筒状の４個の標準ウエイト用ボス６Ｃと、２個の追加ウエイト用ボス６Ｄとが、前，後方向および左，右方向に適度な間隔をもって立設されている。標準ウエイト用ボス６Ｃのうちウエイト支持部６Ｂの上面６Ｂ１から突出した上端部６Ｃ１と、追加ウエイト用ボス６Ｄのうちウエイト支持部６Ｂの上面６Ｂ１から突出した上端部６Ｄ１とは、それぞれ上方に向けて外径寸法が徐々に縮径する円錐台状に形成されている。

標準カウンタウエイト１１は、下層ウエイト１２と上層ウエイト１３とにより構成されている。下層ウエイト１２は、旋回フレーム６のウエイト支持部６Ｂ上に配置され、上層ウエイト１３は、下層ウエイト１２上に積層されている。

下層ウエイト１２は、左，右方向に延びる直方体のブロック体からなり、例えば鋳造等により一体形成されている。下層ウエイト１２には、旋回フレーム６の各標準ウエイト用ボス６Ｃと同心上に配置された４個の標準ボルト挿通孔１２Ａと、各追加ウエイト用ボス６Ｄと同心上に配置された２個の追加ボルト挿通孔１２Ｂとが、それぞれ上，下方向に貫通して設けられている。

下層ウエイト１２の下面１２Ｃには、各標準ボルト挿通孔１２Ａと同心上に４個の標準用嵌合凹部１２Ｄが設けられると共に、各追加ボルト挿通孔１２Ｂと同心上に２個の追加用嵌合凹部１２Ｅが設けられている。各標準用嵌合凹部１２Ｄは、旋回フレーム６のウエイト支持部６Ｂに設けられた各標準ウエイト用ボス６Ｃの上端部６Ｃ１に嵌合し、各追加用嵌合凹部１２Ｅは、各追加ウエイト用ボス６Ｄの上端部６Ｄ１に嵌合する。これにより、下層ウエイト１２を旋回フレーム６のウエイト支持部６Ｂ上に載置したときに、旋回フレーム６の各標準ウエイト用ボス６Ｃと下層ウエイト１２の標準ボルト挿通孔１２Ａとが位置決めされると共に、旋回フレーム６の各追加ウエイト用ボス６Ｄと下層ウエイト１２の追加ボルト挿通孔１２Ｂとが位置決めされる。

一方、下層ウエイト１２の上面１２Ｆには、各標準ボルト挿通孔１２Ａと同心上に４個の標準用嵌合凸部１２Ｇが設けられると共に、各追加ボルト挿通孔１２Ｂと同心上に２個の追加用嵌合凸部１２Ｈが設けられている。これら各標準用嵌合凸部１２Ｇと各追加用嵌合凸部１２Ｈは、それぞれ上方に向けて外径寸法が徐々に縮径する円錐台状に形成されている。これら各標準用嵌合凸部１２Ｇは、上層ウエイト１３の後述する各標準用嵌合凹部１３Ｄに嵌合し、各追加用嵌合凸部１２Ｈは、上層ウエイト１３の後述する各追加用嵌合凹部１３Ｅに嵌合する。

上層ウエイト１３は、上述の下層ウエイト１２と同様に、左，右方向に延びる直方体のブロック体からなり、例えば鋳造等により一体形成されている。上層ウエイト１３には、下層ウエイト１２の各標準ボルト挿通孔１２Ａと同心上に配置された４個の標準ボルト挿通孔１３Ａと、各追加ボルト挿通孔１２Ｂと同心上に配置された２個の追加ボルト挿通孔１３Ｂとが、それぞれ上，下方向に貫通して設けられている。

上層ウエイト１３の下面１３Ｃには、各標準ボルト挿通孔１３Ａと同心上に４個の標準用嵌合凹部１３Ｄが設けられると共に、各追加ボルト挿通孔１３Ｂと同心上に２個の追加用嵌合凹部１３Ｅが設けられている。各標準用嵌合凹部１３Ｄは、下層ウエイト１２の上面１２Ｆに設けられた各標準用嵌合凸部１２Ｇに嵌合し、各追加用嵌合凹部１３Ｅは、下層ウエイト１２の各追加用嵌合凸部１２Ｈに嵌合する。これにより、上層ウエイト１３を下層ウエイト１２上に載置したときに、下層ウエイト１２の各標準ボルト挿通孔１２Ａと上層ウエイト１３の各標準ボルト挿通孔１３Ａとが位置決めされると共に、下層ウエイト１２の追加ボルト挿通孔１２Ｂと上層ウエイト１３の追加ボルト挿通孔１３Ｂとが位置決めされる。

一方、上層ウエイト１３の上面１３Ｆには、各標準ボルト挿通孔１３Ａと同心上に４個の頭部収容室１３Ｇが設けられると共に、各追加ボルト挿通孔１３Ｂが開口している。各頭部収容室１３Ｇは、標準ウエイト取付ボルト１４の頭部１４Ａが収容される円柱状の浅底穴として形成されている。これら各頭部収容室１３Ｇは、追加カウンタウエイト１６の後述するリング部収容室１６Ｂと同心上に配設されている。

４本の標準ウエイト取付ボルト１４は、標準カウンタウエイト１１を旋回フレーム６上に固定している。これら各標準ウエイト取付ボルト１４は、頭部１４Ａにフックやロープ等（いずれも図示せず）により吊上げ可能なリング部１４Ｂを有する長尺な六角ボルトからなっている。各標準ウエイト取付ボルト１４のねじ部１４Ｃは、上層ウエイト１３の上面１３Ｆ側から上層ウエイト１３の各標準ボルト挿通孔１３Ａ、下層ウエイト１２の各標準ボルト挿通孔１２Ａおよび旋回フレーム６の各標準ウエイト用ボス６Ｃに挿通される。そして、各標準ウエイト取付ボルト１４のねじ部１４Ｃは、旋回フレーム６のウエイト支持部６Ｂの下面６Ｂ２から下方に突出し、六角ナット１５が螺着される。これにより、下層ウエイト１２と上層ウエイト１３とからなる標準カウンタウエイト１１が、４本の標準ウエイト取付ボルト１４を用いて旋回フレーム６上に固定される。このとき、各標準ウエイト取付ボルト１４の頭部１４Ａは、上層ウエイト１３の頭部収容室１３Ｇ内に収容される。

追加カウンタウエイト１６は、標準カウンタウエイト１１の上部に取付けられている。図３ないし図５に示すように、追加カウンタウエイト１６は、上層ウエイト１３よりも一廻り小さな直方体のブロック体からなり、鋳造等により一体形成され、上層ウエイト１３上に配設されている。追加カウンタウエイト１６の下面１６Ａには、上層ウエイト１３の各標準ボルト挿通孔１３Ａと対応する４個のリング部収容室１６Ｂが設けられている。これら各リング部収容室１６Ｂは、追加カウンタウエイト１６の下面１６Ａに開口した円錐台状の浅底穴からなり、上層ウエイト１３に設けられた頭部収容室１３Ｇと同心上に配設されることにより、標準ウエイト取付ボルト１４のリング部１４Ｂを収容している。

また、追加カウンタウエイト１６の下面１６Ａには、上層ウエイト１３の各追加ボルト挿通孔１３Ｂと同心上となる２ヵ所に、下面１６Ａに開口する雌ねじ穴としてのインサートナット１７がそれぞれ設けられている。各インサートナット１７は、内周側に雌ねじが形成された筒体からなり、追加カウンタウエイト１６に一体に鋳込まれている。これにより、追加カウンタウエイト１６の下面１６Ａには、上層ウエイト１３の追加ボルト挿通孔１３Ｂと同心上に２個のインサートナット１７が開口している。

２本の追加ウエイト固定用ボルト１８は、追加カウンタウエイト１６を標準カウンタウエイト１１上に固定している。各追加ウエイト固定用ボルト１８は、頭部１８Ａとねじ部１８Ｂとを有する大径かつ長尺な六角ボルトからなっている。図４に示すように、ねじ部１８Ｂの長さ寸法Ｌ１は、旋回フレーム６のウエイト支持部６Ｂの下面６Ｂ２から上層ウエイト１３の上面１３Ｆまでの高さ寸法よりも長い寸法を有している。この場合、追加ウエイト固定用ボルト１８の全長は、ウエイト支持部６Ｂの下面６Ｂ２の地上高さよりも小さく設定されている。

各追加ウエイト固定用ボルト１８のねじ部１８Ｂは、旋回フレーム６のウエイト支持部６Ｂの下面６Ｂ２側から、追加ウエイト用ボス６Ｄ、下層ウエイト１２の追加ボルト挿通孔１２Ｂおよび上層ウエイト１３の追加ボルト挿通孔１３Ｂに上向きに挿通され、追加カウンタウエイト１６の下面１６Ａに開口したインサートナット１７に螺着される。この場合、各追加ウエイト固定用ボルト１８の頭部１８Ａは、旋回フレーム６のウエイト支持部６Ｂの下面６Ｂ２よりも下側に配置されている。従って、トルクレンチ等を用いて追加ウエイト固定用ボルト１８を締付ける作業を、地面上の広い作業スペース内で円滑に行うことができる。

ウエイトカバー１９は、旋回フレーム６のウエイト支持部６Ｂおよび標準カウンタウエイト１１を外周側から覆っている。ウエイトカバー１９は、例えば薄肉な板材を用いて左，右方向に延びる直方体の筒状に形成されている。ウエイトカバー１９は、ウエイト支持部６Ｂおよび標準カウンタウエイト１１を外周側から覆うことにより、カウンタウエイト装置１０の外観美を高めるものである。

第１の実施の形態による油圧ショベル１は、上述の如きカウンタウエイト装置１０を有するもので、次に、カウンタウエイト装置１０の組立て作業について説明する。

まず、標準カウンタウエイト１１の下層ウエイト１２を旋回フレーム６のウエイト支持部６Ｂ上に載置する。この場合、下層ウエイト１２の下面１２Ｃには、各標準ボルト挿通孔１２Ａと同心上に標準用嵌合凹部１２Ｄが設けられ、各標準用嵌合凹部１２Ｄは、旋回フレーム６の各標準ウエイト用ボス６Ｃの上端部６Ｃ１に嵌合する。これにより、旋回フレーム６の各標準ウエイト用ボス６Ｃと下層ウエイト１２の各標準ボルト挿通孔１２Ａとが位置決めされる。

一方、下層ウエイト１２の下面１２Ｃには、各追加ボルト挿通孔１２Ｂと同心上に追加用嵌合凹部１２Ｅが設けられ、各追加用嵌合凹部１２Ｅは、旋回フレーム６の各追加ウエイト用ボス６Ｄの上端部６Ｄ１に嵌合する。これにより、旋回フレーム６の各追加ウエイト用ボス６Ｄと下層ウエイト１２の各追加ボルト挿通孔１２Ｂとが位置決めされる。

次に、標準カウンタウエイト１１の上層ウエイト１３を下層ウエイト１２上に積層する。この場合、上層ウエイト１３の下面１３Ｃには、各標準ボルト挿通孔１３Ａと同心上に標準用嵌合凹部１３Ｄが設けられ、各標準用嵌合凹部１３Ｄは、下層ウエイト１２の上面１２Ｆに設けられた各標準用嵌合凸部１２Ｇに嵌合する。これにより、下層ウエイト１２の各標準ボルト挿通孔１２Ａと上層ウエイト１３の各標準ボルト挿通孔１３Ａとが位置決めされる。

一方、上層ウエイト１３の下面１３Ｃには、各追加ボルト挿通孔１３Ｂと同心上に追加用嵌合凹部１３Ｅが設けられ、各追加用嵌合凹部１３Ｅは、下層ウエイト１２の上面１２Ｆに設けられた各追加用嵌合凸部１２Ｈに嵌合する。これにより、下層ウエイト１２の各追加ボルト挿通孔１２Ｂと上層ウエイト１３の各追加ボルト挿通孔１３Ｂとが位置決めされる。

次に、各標準ウエイト取付ボルト１４を、上層ウエイト１３の各標準ボルト挿通孔１３Ａから下層ウエイト１２の各標準ボルト挿通孔１２Ａ、旋回フレーム６の標準ウエイト用ボス６Ｃに挿通する。これにより、各標準ウエイト取付ボルト１４のねじ部１４Ｃは、旋回フレームのウエイト支持部６Ｂの下面６Ｂ２から下方に突出する。この突出したねじ部１４Ｃに六角ナット１５を螺着させ、六角ナット１５をトルクレンチ等（図示せず）を用いて締付けることにより、下層ウエイト１２と上層ウエイト１３とからなる標準カウンタウエイト１１が、旋回フレーム６上に固定される（図７参照）。

次に、追加カウンタウエイト１６を標準カウンタウエイト１１上に載置する。このとき、追加カウンタウエイト１６の下面１６Ａに設けられた各リング部収容室１６Ｂと、上層ウエイト１３の上面１３Ｆに設けられた各頭部収容室１３Ｇとを位置決めする。一方、追加カウンタウエイト１６の下面１６Ａに開口している各インサートナット１７と、上層ウエイト１３の各追加ボルト挿通孔１３Ｂとを位置決めする。

この状態で、各追加ウエイト固定用ボルト１８を、旋回フレーム６のウエイト支持部６Ｂの下面６Ｂ２側から上向きに追加ウエイト用ボス６Ｄ、下層ウエイト１２の追加ボルト挿通孔１２Ｂ、上層ウエイト１３の追加ボルト挿通孔１３Ｂに挿通する。そして、各追加ウエイト固定用ボルト１８のねじ部１８Ｂを、追加カウンタウエイト１６のインサートナット１７に螺着させた後、ウエイト支持部６Ｂの下面６Ｂ２側に突出した頭部１８Ａを、トルクレンチ、油圧レンチ等（図示せず）を用いて締付ける。これにより、追加カウンタウエイト１６を、２本の追加ウエイト固定用ボルト１８を用いて標準カウンタウエイト１１上に固定することができる。

この場合、追加ウエイト固定用ボルト１８は、例えばねじ部１８Ｂの直径が３０ｍｍ程度で２０ｋｇ程度の重量を有しているため、締付けトルクが２００ｋｇ以上にも及ぶ。しかし、本実施の形態によるカウンタウエイト装置１０は、追加カウンタウエイト１６の下面１６Ａにインサートナット１７が開口することにより、追加ウエイト固定用ボルト１８を旋回フレーム６のウエイト支持部６Ｂの下面６Ｂ２側から上向き挿通してインサートナット１７に螺着させることができる。これにより、柄の長いトルクレンチ等（図示せず）を用いて追加ウエイト固定用ボルト１８の頭部１８Ａを締付ける作業を地上で行うことができる。従って、従来技術のように、追加カウンタウエイトを固定するためのボルトを追加カウンタウエイト上の狭い作業スペース内で締付ける場合に比較して、安定した作業姿勢にて効率よく作業を行うことができる。

しかも、追加ウエイト固定用ボルト１８の頭部１８Ａを地上で締付ける場合には、油圧を動力として大きなトルクを付加する油圧レンチを用いることができる。即ち、追加ウエイト固定用ボルト１８の頭部１８Ａが、旋回フレーム６のウエイト支持部６Ｂの下面６Ｂ２から突出するので、油圧レンチの反力受け（図示せず）をウエイト支持部６Ｂに係合させた状態で、油圧レンチによって追加ウエイト固定用ボルト１８の頭部１８Ａを締付けることができる。これにより、追加カウンタウエイト１６の取付作業の作業性をさらに向上することができる。

また、本実施の形態では、追加カウンタウエイト１６の下面１６Ａにインサートナット１７が開口することにより、追加ウエイト固定用ボルト１８の頭部１８Ａを旋回フレーム６のウエイト支持部６Ｂの下面６Ｂ２側から締付けることができる。従って、従来技術のように、追加カウンタウエイトを固定するためのボルトを追加カウンタウエイトの上側から下方に挿通する場合に比較して、追加ウエイト固定用ボルト１８の全長を短くすることができる。この結果、追加ウエイト固定用ボルト１８の重量を軽減し、追加カウンタウエイト１６の取付作業の作業性を高めることができる。

さらに、本実施の形態では、追加カウンタウエイト１６の下面１６Ａに開口するインサートナット１７を設け、このインサートナット１７に追加ウエイト固定用ボルト１８を下方から螺着するため、追加カウンタウエイト１６に上，下方向に貫通する挿通孔を設ける必要がない。従って、雨水等がボルト挿通孔に浸入することがなく、カウンタウエイト装置１０が錆等を生じるのを抑えることができるので、カウンタウエイト装置１０の外観美を良好に保つことができる。

なお、油圧ショベル１のフロント装置として、例えば図６に示す掘削作業用の標準的なフロント装置２０が搭載された場合には、ロングフロント装置５を搭載した場合に比較してフロント側のモーメントが低下する。この場合には、図７に示すように、追加カウンタウエイト１６を取外すことにより、標準カウンタウエイト１１とウエイトカバー１９とによりカウンタウエイト装置１０´を構成する。これにより、軽量化されたカウンタウエイト装置１０´によって標準的なフロント装置２０との重量バランスをとることができる。

次に、図８および図９は本発明の第２の実施の形態を示している。第２の実施の形態の特徴は、追加カウンタウエイトの下面に下方に突出した突出部が設けられ、標準カウンタウエイトには、突出部が嵌合する凹部が設けられていることにある。なお、第２の実施の形態では、第１の実施の形態と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略する。

図８に示すカウンタウエイト装置２１は、下層ウエイト１２および上層ウエイト２３からなる標準カウンタウエイト２２と、標準ウエイト取付ボルト１４と、追加カウンタウエイト２４と、追加ウエイト固定用ボルト２６とを含んで構成されている。

上層ウエイト２３は、第１の実施の形態で用いられている上層ウエイト１３と同様に、左，右方向に延びる直方体のブロック体からなり、例えば鋳造物等により一体形成されている。上層ウエイト２３には、下層ウエイト１２の各標準ボルト挿通孔１２Ａと同心上に配置された４個の標準ボルト挿通孔２３Ａと、各追加ボルト挿通孔１２Ｂと同心上に配置された２個の追加ボルト挿通孔２３Ｂとが、それぞれ上，下方向に貫通して設けられている。

上層ウエイト２３の下面２３Ｃには、各標準ボルト挿通孔２３Ａと同心上に４個の標準用嵌合凹部２３Ｄが設けられると共に、各追加ボルト挿通孔２３Ｂと同心上に２個の追加用嵌合凹部２３Ｅが設けられている。各標準用嵌合凹部２３Ｄは、下層ウエイト１２の各標準用嵌合凸部１２Ｇに嵌合し、上層ウエイト２３の各標準ボルト挿通孔２３Ａと、下層ウエイト１２の各標準ボルト挿通孔１２Ａとが位置決めされる。一方、各追加用嵌合凹部２３Ｅは、下層ウエイト１２の各追加用嵌合凸部１２Ｈに嵌合し、上層ウエイト２３の各追加ボルト挿通孔２３Ｂと、下層ウエイト１２の各追加ボルト挿通孔１２Ｂとが位置決めされる。

一方、上層ウエイト２３の上面２３Ｆには、各標準ボルト挿通孔２３Ａと同心上に４個の頭部収容室２３Ｇが設けられている。各頭部収容室２３Ｇは、標準ウエイト取付ボルト１４の頭部１４Ａが収容される円柱状の浅底穴として形成されている。これら各頭部収容室２３Ｇは、追加カウンタウエイト２４の後述するリング部収容室２４Ｂと同心上に配設されている。

また、上層ウエイトの上面２３Ｆには、各追加ボルト挿通孔２３Ｂに対応する位置に１個の位置決め凹部２３Ｈが左，右方向に延びて設けられている。位置決め凹部２３Ｈは、前，後方向の幅寸法が下方に向けて徐々に小さくなる浅底溝として形成されている。位置決め凹部２３Ｈは、追加カウンタウエイト２４の後述する位置決め凸部２４Ｃに嵌合する。

追加カウンタウエイト２４は、標準カウンタウエイト２２の上部に取付けられている。追加カウンタウエイト２４は、図８および図９に示すように、上層ウエイト２３よりも一廻り小さなブロック体からなり、鋳造物等により一体形成され、上層ウエイト２３上に配設されている。追加カウンタウエイト２４の下面２４Ａには、上層ウエイト２３の標準ボルト挿通孔２３Ａと対応する４個のリング部収容室２４Ｂが設けられている。これら各リング部収容室２４Ｂは、追加カウンタウエイト２４の下面２４Ａに開口した円錐台状の浅底穴からなり、上層ウエイト２３に設けられた頭部収容室２３Ｇと同心上に配設されることにより、標準ウエイト取付ボルト１４のリング部１４Ｂを収容している。

追加カウンタウエイト２４の下面２４Ａには、上層ウエイト２３の各追加ボルト挿通孔２３Ｂと同心上となる２カ所に、下面２４Ａに開口する雌ねじ穴としてのインサートナット２５が設けられている。各インサートナット２５は、内周側に雌ねじが形成された筒体からなり、追加カウンタウエイト２４に一体に鋳込まれている。これにより、追加カウンタウエイト２４の下面２４Ａには、上層ウエイト２３の追加ボルト挿通孔２３Ｂと同心上に２個のインサートナット２５が開口している。

また、追加カウンタウエイト２４の下面２４Ａには、各インサートナット２５に対応する位置で下方に突出する１個の位置決め凸部２４Ｃが左，右方向に延びて設けられている。位置決め凸部２４Ｃは、前，後方向の幅寸法が下方に向けて徐々に小さくなる突状体として形成され、位置決め凸部２４Ｃの下面には各インサートナット２５が開口している。位置決め凸部２４Ｃは、上層ウエイト２３の上面２３Ｆに設けられた位置決め凹部２３Ｈに嵌合する。これにより、追加カウンタウエイト２４を上層ウエイト２３上に載置したときに、上層ウエイト２３の各追加ボルト挿通孔２３Ｂと追加カウンタウエイト２４のインサートナット２５とが位置決めされる。

２本の追加ウエイト固定用ボルト２６は、追加カウンタウエイト２４を標準カウンタウエイト２２上に固定している。各追加ウエイト固定用ボルト２６は、頭部２６Ａとねじ部２６Ｂとを有する大径かつ長尺な六角ボルトからなっている。図８に示すように、ねじ部２６Ｂの長さ寸法Ｌ２は、旋回フレーム６のウエイト支持部６Ｂの下面６Ｂ２から上層ウエイト２３の位置決め凹部２３Ｈの上面までの高さ寸法よりも長い寸法を有している。この場合、追加ウエイト固定用ボルト２６の全長は、ウエイト支持部６Ｂの下面６Ｂ２の地上高さよりも小さく設定されている。

そして、追加ウエイト固定用ボルト２６が、追加ウエイト用ボス６Ｄから、下層ウエイト１２の追加ボルト挿通孔１２Ｂ、上層ウエイト２３の追加ボルト挿通孔２３Ｂを通じてインサートナット２５に螺着されることにより、追加カウンタウエイト２４が固定される。このとき、第１の実施の形態で用いられる追加ウエイト固定用ボルト１８のねじ部１８Ｂの長さ寸法Ｌ１と、第２の実施の形態で用いられる追加ウエイト固定用ボルト２６のねじ部２６Ｂの長さ寸法Ｌ２との寸法差は、上層ウエイト２３の位置決め凹部２３Ｈの深さ寸法Ｌに相当する。言い換えれば、第２の実施の形態で用いられる追加ウエイト固定用ボルト２６のねじ部２６Ｂの長さ寸法Ｌ２は、第１の実施の形態で用いられる追加ウエイト固定用ボルト１８のねじ部１８Ｂの長さ寸法Ｌ１を、位置決め凹部２３Ｈの深さ寸法Ｌ分だけ短縮したものである。従って、追加ウエイト固定用ボルト２６は、第１の実施の形態に用いられるものに比較して軽量化され、追加カウンタウエイト２４を固定する作業の作業性を向上できる。

第２の実施の形態に係るカウンタウエイト装置２１は、上述の如き構成を有するもので、その基本的作用については第１の実施の形態によるものと格別差異はない。

然るに、第２の実施の形態によれば、追加カウンタウエイト２４には、インサートナット２５と対応した位置で下方に突出した位置決め凸部２４Ｃが設けられ、標準カウンタウエイト２２の上層ウエイト２３には、位置決め凸部２４Ｃが挿入される位置決め凹部２３Ｈが設けられている。これにより、追加カウンタウエイト２４を上層ウエイト２３上に載置するときに、上層ウエイト２３の位置決め凹部２３Ｈが追加カウンタウエイト２４の位置決め凸部２４Ｃを案内し、上層ウエイト２３の各追加ボルト挿通孔２３Ｂと追加カウンタウエイト２４の各インサートナット２５とを位置決めすることができる。この結果、２本の追加ウエイト固定用ボルト２６を用いて追加カウンタウエイト２４を取付けるときの作業性を高めることができる。

しかも、位置決め凸部２４Ｃの下面には、各インサートナット２５が開口している。このため、追加ウエイト固定用ボルト２６のねじ部２６Ｂの長さ寸法Ｌ２は、第１の実施の形態に用いた追加ウエイト固定用ボルト１８のねじ部１８Ｂの長さ寸法Ｌ１に比較して、位置決め凸部２４Ｃが嵌合する上層ウエイト２３の位置決め凹部２３Ｈの深さ寸法Ｌ分だけ短縮し、軽量化することができる。この結果、追加ウエイト固定用ボルト２６を用いて、追加カウンタウエイト２４を取付ける作業の効率を向上させることができる。

かくして、実施の形態によれば、上部旋回体４の後部側に位置して旋回フレーム６に取付けられる標準カウンタウエイト１１と、標準カウンタウエイト１１を旋回フレーム６に取付ける標準ウエイト取付ボルト１４と、標準カウンタウエイト１１の上部に設けられる追加カウンタウエイト１６と、を備えた油圧ショベル１において、標準カウンタウエイト２２に設けられ、上，下方向に貫通した追加ボルト挿通孔１２Ｂ，２３Ｂと、追加ボルト挿通孔１２Ｂ，２３Ｂと同心上に配置され追加カウンタウエイト２４の下面２４Ａに開口して設けられたインサートナット２５と、標準カウンタウエイト２２の下側から追加ボルト挿通孔１２Ｂ，２３Ｂに挿通されてインサートナット２５に螺着され、追加カウンタウエイト２４を標準カウンタウエイト２２に固定する追加ウエイト固定用ボルト２６と、を備えたことを特徴としている。

これにより、追加ウエイト固定用ボルト１８を、旋回フレーム６のウエイト支持部６Ｂの下面６Ｂ２側から上向き挿通してインサートナット１７に螺着させることができ、追加ウエイト固定用ボルト１８の頭部１８Ａを締付ける作業を地上で行うことができる。従って、従来技術のように、追加カウンタウエイトを固定するためのボルトを追加カウンタウエイト上の狭い作業スペース内で締付ける場合に比較して、追加カウンタウエイト２４を取付ける作業を安定した作業姿勢にて効率よく行うことができる。

実施の形態によれば、追加カウンタウエイト２４には、インサートナット２５と対応した位置で下方に突出した位置決め凸部２４Ｃが設けられ、標準カウンタウエイト２２には、位置決め凸部２４Ｃが挿入される位置決め凹部２３Ｈが設けられたことを特徴としている。この構成によれば、追加カウンタウエイト２４を上層ウエイト２３上に載置するときに、上層ウエイト２３の位置決め凹部２３Ｈが、追加カウンタウエイト２４の位置決め凸部２４Ｃを案内することにより、上層ウエイト２３の各追加ボルト挿通孔２３Ｂと追加カウンタウエイト２４の各インサートナット２５とを位置決めすることができる。

なお、上述した第１の実施の形態によるカウンタウエイト装置１０では、４本の標準ウエイト取付ボルト１４を用いて標準カウンタウエイト１１が旋回フレーム６に取付けられ、２本の追加ウエイト固定用ボルト１８を用いて標準カウンタウエイト１１に追加カウンタウエイト１６が取付けられた場合を例示している。しかし、本発明はこれに限らず、標準ウエイト取付ボルト１４および追加ウエイト固定用ボルト１８の本数を変更してもよい。このことは、第２の実施の形態によるカウンタウエイト装置２１についても同様である。

また、本実施の形態では、建設機械としてクローラ式の油圧ショベル１を例に挙げて説明した。しかし、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、上部旋回体と下部走行体とを備えた各種の建設機械に広く適用することできる。

１油圧ショベル（建設機械）
４上部旋回体（旋回体）
６旋回フレーム
１１，２２標準カウンタウエイト
１２Ｂ，１３Ｂ，２３Ｂ追加ボルト挿通孔
１４標準ウエイト取付ボルト
１６，２４追加カウンタウエイト
１７，２５インサートナット（雌ねじ穴）
１８，２６追加ウエイト固定用ボルト
２３Ｈ位置決め凹部（凹部）
２４Ｃ位置決め凸部（突出部）

Claims

旋回体の後部側に位置して旋回フレームに取付けられる標準カウンタウエイトと、
前記標準カウンタウエイトを前記旋回フレームに取付ける標準ウエイト取付ボルトと、前記標準カウンタウエイトの上部に設けられる追加カウンタウエイトと、を備えた建設機械において、
前記標準カウンタウエイトに設けられ、上，下方向に貫通した追加ボルト挿通孔と、
前記追加ボルト挿通孔と同心上に配置され前記追加カウンタウエイトの下面に開口して設けられた雌ねじ穴と、
前記標準カウンタウエイトの下側から前記追加ボルト挿通孔に挿通されて前記雌ねじ穴に螺着され、前記追加カウンタウエイトを前記標準カウンタウエイトに固定する追加ウエイト固定用ボルトと、を備えたことを特徴とする建設機械。
前記追加カウンタウエイトには、前記雌ねじ穴と対応した位置で下方に突出した突出部が設けられ、
前記標準カウンタウエイトには、前記突出部が挿入される凹部が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の建設機械。