JP2922778B2 - 作業機のカウンタウエイト脱着装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば油圧ショベル、
油圧クレーン等の作業機にカウンタウエイトを取付た
り、取外したりしてカウンタウエイトを脱着するのに好
適に用いられる作業機のカウンタウエイト脱着装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、油圧ショベル、油圧クレーン等
の作業機では、作業機本体の前部側にショベル、クレー
ン等の作業装置を設け、作業機本体の後部側にはこの作
業装置とバランスさせるためにカウンタウエイトを着脱
可能に設けるようにしている。そして、作業機本体のフ
レームには後部側に位置してカウンタウエイト脱着装置
を設け、カウンタウエイトを作業機本体の後部側に取付
たり、取外したりするときには、カウンタウエイト脱着
装置によってカウンタウエイトを吊上げたり、吊下げた
りする構成としている。

【０００３】そこで、図８ないし図１０に、この種の従
来技術による作業機のカウンタウエイト脱着装置とし
て、油圧ショベルのカウンタウエイト脱着装置を例に挙
げて示す。

【０００４】図において、１は下部走行体、２は該下部
走行体１上に旋回可能に搭載された作業機本体を構成す
る上部旋回体を示し、該上部旋回体２はフレームとなる
旋回フレーム３上に運転室４、機械室５およびカウンタ
ウエイト６が設けられ、該カウンタウエイト６は後述の
作業装置７に対して上部旋回体２全体をバランスさせる
ようになっている。また、機械室５内には原動機および
油圧ポンプ（いずれも図示せず）等が設けられている。

【０００５】７は上部旋回体２の前部に設けられた作業
装置を示し、該作業装置７は、旋回フレーム３の前部に
俯仰動可能に設けられたブーム８と、該ブーム８の先端
側に俯仰動可能に設けられたアーム９と、該アーム９の
先端側に回動可能に設けられたバックホウ式のバケット
１０とからなり、これらのブーム８，アーム９，バケッ
ト１０はブームシリンダ１１，アームシリンダ１２，バ
ケットシリンダ１３によってそれぞれ作動されるように
なっている。そして、該作業装置７は土砂等の掘削作業
時に、ブームシリンダ１１，アームシリンダ１２によっ
てブーム８，アーム９を俯仰動させつつ、バケットシリ
ンダ１３によってバケット１０を回動させ、該バケット
１０により土砂等を掘削するようになっている。

【０００６】１４は上部旋回体２の旋回フレーム３に機
械室５の後部側に位置して設けられたカウンタウエイト
６の昇降機構を示し、該昇降機構１４は図９に示す如
く、旋回フレーム３の後端側に一体的に設けられたブラ
ケット１５Ａ，１５Ｂと、該ブラケット１５Ｂの上端側
に連結ピン１６Ａを介して回動可能にピン結合された回
動アーム１６と、該回動アーム１６を上，下に回動すべ
く該回動アーム１６とブラケット１５Ａとの間にピン結
合され、カウンタウエイト６を昇降させる昇降用シリン
ダ１７とからなり、回動アーム１６の先端側には連結ピ
ン１６Ｂおよび連結具１８等を介してカウンタウエイト
６が連結される。

【０００７】ここで、昇降用シリンダ１７は図９に示す
如く、チューブ１７Ａと、基端側が該チューブ１７Ａ内
に摺動可能に挿嵌されたピストン（図示せず）に固着さ
れ、先端側がチューブ１７Ａ外に突出したロッド１７Ｂ
とからなり、該ロッド１７Ｂの突出端側は回動アーム１
６に連結ピン１７Ｃ等を介してピン結合され、チューブ
１７Ａの基端側はブラケット１５Ａに連結ピン１７Ｄ等
を介してピン結合されている。そして、昇降機構１４は
昇降用シリンダ１７のロッド１７Ｂをチューブ１７Ａか
ら伸，縮させ、図９中に仮想線で示す円弧ａに沿って回
動アーム１６を上，下に回動させることにより、連結具
１８を介してカウンタウエイト６を吊上げたり、吊下げ
たりする構成となっている。

【０００８】このように構成される従来技術では、昇降
機構１４を用いてカウンタウエイト６を旋回フレーム３
の後端側に吊上げる場合に、昇降用シリンダ１７に外部
から圧油を給排してロッド１７Ｂをチューブ１７Ａから
伸長させることにより、回動アーム１６を連結ピン１６
Ａを中心とする円弧ａに沿って上向きに回動し、地面Ｇ
上に支持台１９等を介して載置されたカウンタウエイト
６を旋回フレーム３上へと図９中に仮想線で示す如く吊
上げる。

【０００９】そして、この状態でカウンタウエイト６を
旋回フレーム３の後部側に長尺ボルト等を用いて固定
し、作業装置７に対する上部旋回体２全体のバランスを
カウンタウエイト６で取ることによって、掘削作業時等
の安定性を確保するようにしている。

【００１０】また、カウンタウエイト６を旋回フレーム
３から積み降ろす場合には、カウンタウエイト６を固定
する長尺ボルト等を旋回フレーム３から取外した状態
で、昇降用シリンダ１７から圧油を排出しロッド１７Ｂ
をチューブ１７Ａ内へと徐々に縮小させつつ、昇降機構
１４の回動アーム１６を遅い速度で下向きに回動させ、
カウンタウエイト６を図９に仮想線で示す位置から実線
で示す位置へとゆっくりと吊下げるようにして、カウン
タウエイト６を地面Ｇ上に降下させる。

【００１１】ここで、回動アーム１６の基端側（連結ピ
ン１６Ａ）を中心としたｘ−ｙ座標を図１０に示す如く
想定すると、昇降用シリンダ１７の基端側（連結ピン１
７Ｄ）は座標（ｘ1 ，ｙ1 ）となり、連結ピン１６Ａ，
１７Ｄ間の寸法Ｌ1 は、

【００１２】

【数１】 となっている。

【００１３】また、回動アーム１６の基端から先端まで
（連結ピン１６Ａ，１６Ｂ間）の長さ寸法Ｌa とし、回
動アーム１６の基端からロッド１７Ｂの先端側のピン結
合部まで（連結ピン１６Ａ，１７Ｃ間）の寸法Ｌb とし
た場合に、昇降用シリンダ１７のロッド１７Ｂを最縮小
位置からストローク長Ｓをもって伸長させ、カウンタウ
エイト６を旋回フレーム３の後端側に吊上げたときの吊
上げ高さＨ1 は、

【００１４】

【数２】Ｈ1 ≒Ｓ×Ｌa ／Ｌb となり、ロッド１７Ｂのストローク長Ｓに対して前記寸
法Ｌa ，Ｌb のリンク比（Ｌa ／Ｌb ）を積算すること
により、吊上げ高さＨ1 はストローク長Ｓに対して（Ｌ
a ／Ｌb ）倍の大きさになっている。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術では、昇降機構１４の昇降用シリンダ１７をスト
ローク長Ｓで伸，縮させることにより、吊上げ高さＨ1
をもってカウンタウエイト６を吊上げたり、吊下げたり
するようにしているから、昇降用シリンダ１７のストロ
ーク長Ｓを一定にして吊上げ高さＨ1 を大きくしようと
すると、回動アーム１６の基端から先端まで（連結ピン
１６Ａ，１６Ｂ間）の長さ寸法Ｌa を長くしなければな
らない。

【００１６】しかし、回動アーム１６の長さ寸法Ｌa を
長くした場合には、昇降用シリンダ１７のロッド１７Ｂ
を大きく伸長させ、回動アーム１６を上向きに回動する
ことによって、カウンタウエイト６を旋回フレーム３上
へと図９中に仮想線で示す如く吊上げたときに、回動ア
ーム１６の先端（上端）側がカウンタウエイト６の上面
から大きく飛び出すようになり、回動アーム１６が機械
室５のエンジンカバーや他の障害物等に干渉するという
不具合が生じてしまう。

【００１７】この結果、従来技術では、回動アーム１６
の長さ寸法Ｌa を長くできないために、吊上げ高さＨ1
を大きくするのが難しくなって、カウンタウエイト６を
旋回フレーム３から地面Ｇ上に直接積み降ろすことがで
きず、地面Ｇ上に高さ寸法Ｈの支持台１９を置いて、こ
の上にカウンタウエイト６を積み降ろすようにしてお
り、カウンタウエイト６の積み降ろし作業が面倒になる
という問題がある。

【００１８】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、本発明はカウンタウエイトを昇降させる
ときの吊上げ高さを確実に大きくでき、カウンタウエイ
トの積み降ろし作業を大幅に簡略化できる上に、回動ア
ームがエンジンカバーや他の障害物に干渉する等の不具
合を解消できるようにした作業機のカウンタウエイト脱
着装置を提供することを目的としている。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために本発明は、作業機本体のフレームと、該作業機本
体のフレームに着脱可能に設けられるカウンタウエイト
と、該カウンタウエイトをフレーム上に昇降すべく、前
記フレームに設けられた昇降機構とからなる作業機のカ
ウンタウエイト脱着装置に適用される。

【００２０】そして、請求項１に記載の発明が採用する
構成の特徴は、前記昇降機構を、前記フレームに設けら
れたブラケットと、基端側が該ブラケットに回動可能に
ピン結合され、先端側が前記カウンタウエイトに連結具
を介して回動可能に連結される回動アームと、先端側が
該回動アームの先端側に回動可能にピン結合され、基端
側が前記ブラケットに回動可能にピン結合された昇降用
シリンダとから構成し、該昇降用シリンダとブラケット
とのピン結合部を、前記回動アームとブラケットとのピ
ン結合部に近付けることにより、前記カウンタウエイト
をフレーム側に上昇させるときには前記昇降用シリンダ
を回動アームと共に上向きに回動させ、前記カウンタウ
エイトを降下させるときには前記昇降用シリンダを回動
アームと共に下向きに回動させる構成としたことにあ
る。

【００２１】この場合、請求項２に記載の発明では、前
記昇降用シリンダとブラケットとのピン結合部を、前記
回動アームとブラケットとのピン結合部よりも下側に配
設し、前記昇降用シリンダはロッドの伸長時に前記回動
アームと共に上向きに回動して前記カウンタウエイトを
フレーム側に上昇させ、前記ロッドの縮小時には回動ア
ームと共に下向きに回動して前記カウンタウエイトを降
下させる構成としている。

【００２２】また、請求項３に記載の発明では、前記昇
降用シリンダとブラケットとのピン結合部を、前記回動
アームとブラケットとのピン結合部よりも上側に配設
し、前記昇降用シリンダはロッドの縮小時に前記回動ア
ームと共に上向きに回動して前記カウンタウエイトをフ
レーム側に上昇させ、前記ロッドの伸長時には前記回動
アームと共に下向きに回動して前記カウンタウエイトを
降下させる構成としている。

【００２３】さらに、請求項４に記載の発明が採用する
構成の特徴は、前記昇降機構を、前記フレームに設けら
れた第１，第２のブラケットと、基端側が該第１のブラ
ケットに回動可能にピン結合され、先端側が前記カウン
タウエイトに連結具を介して回動可能に連結される回動
アームと、先端側が該回動アームの先端側に回動可能に
ピン結合され、基端側が前記第２のブラケットに回動可
能にピン結合された昇降用シリンダとから構成し、該昇
降用シリンダと第２のブラケットとのピン結合部を、前
記回動アームと第１のブラケットとのピン結合部に近付
けることにより、前記カウンタウエイトをフレーム側に
上昇させるときには前記昇降用シリンダを回動アームと
共に上向きに回動させ、前記カウンタウエイトを降下さ
せるときには前記昇降用シリンダを回動アームと共に下
向きに回動させる構成としたことにある。

【００２４】そして、請求項５に記載の発明では、前記
回動アームの基端側を前記第１，第２のブラケット間に
位置して該第１，第２のブラケットに回動可能にピン結
合してなる構成としている。

【００２５】

【作用】上記構成により、請求項１に記載の発明では、
回動アームの先端側に昇降用シリンダをピン結合し、該
昇降用シリンダとブラケットとのピン結合部を、前記回
動アームとブラケットとのピン結合部に近付けることに
よって、カウンタウエイトをフレーム側に上昇させると
きには前記昇降用シリンダを回動アームと共に上向きに
回動させ、前記カウンタウエイトを降下させるときには
前記昇降用シリンダを回動アームと共に下向きに回動さ
せることができ、昇降用シリンダを回動アームと共に大
きく回動させることによって、カウンタウエイトの吊上
げ高さを大幅に大きくできる。

【００２６】また、請求項２に記載の発明では、昇降用
シリンダとブラケットとのピン結合部を、回動アームと
ブラケットとのピン結合部よりも下側でこれに近付けて
配設することにより、前記昇降用シリンダのロッドを伸
長させるときに該昇降用シリンダを回動アームと共に上
向きに回動し、カウンタウエイトをフレーム側に吊上げ
ることができ、前記ロッドを縮小させるときには回動ア
ームと共に昇降用シリンダを下向きに回動し、カウンタ
ウエイトを地面上に直接積み降ろすことができる。

【００２７】一方、請求項３に記載の発明では、昇降用
シリンダとブラケットとのピン結合部を、回動アームと
ブラケットとのピン結合部よりも上側でこれに近付けて
配設することにより、前記昇降用シリンダのロッドを縮
小させるときに該昇降用シリンダを回動アームと共に上
向きに回動し、カウンタウエイトをフレーム側に吊上げ
ることができ、前記ロッドを伸長させるときには回動ア
ームと共に昇降用シリンダを下向きに回動し、カウンタ
ウエイトを地面上に直接積み降ろすことができる。

【００２８】さらに、請求項４に記載の発明では、前記
請求項１に記載の発明とほぼ同様の作用を得ることがで
き、請求項５の発明では、前記回動アームの基端側を前
記第１，第２のブラケット間に位置して該第１，第２の
ブラケットに回動可能にピン結合することにより、該第
１，第２のブラケットを回動アーム用のブラケットとし
て共用でき、第２のブラケットによって昇降用シリンダ
の基端側を回動可能に支持することができる。

【００２９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１ないし図６に基
づき説明する。なお、実施例では前述した図８および図
９に示す従来技術と同一の構成要素に同一の符号を付
し、その説明を省略するものとする。

【００３０】而して、図１ないし図４は本発明の第１の
実施例を示している。

【００３１】図中、２１は旋回フレーム３の後端側に設
けた衝合板を示し、該衝合板２１は旋回フレーム３の一
部をなし、後述のカウンタウエイト２２に対応する寸法
をもって旋回フレーム３の幅方向（左右方向）に延びて
いる。そして、該衝合板２１はその表面側にカウンタウ
エイト２２の背面側が衝合され、カウンタウエイト２２
を旋回フレーム３の後端側に複数の長尺ボルト（図示せ
ず）等を介して位置決めする構成となっている。

【００３２】２２は旋回フレーム３の衝合板２１等に着
脱可能に設けられるカウンタウエイトを示し、該カウン
タウエイト２２は従来技術で述べたカウンタウエイト６
とほぼ同様に構成され、その背面側には幅方向（左右方
向）の中間部に図３に示す如く凹窪部２２Ａが形成され
ている。そして、該凹窪部２２Ａはカウンタウエイト２
２を衝合板２１に衝合させるときに、カウンタウエイト
２２が後述の昇降機構２３に突き当るのを防止し、この
昇降機構２３をその内側に収容する構造となっている。
また、カウンタウエイト２２には凹窪部２２Ａの上部側
に一対の取付板２２Ｂ，２２Ｂが溶接またはボルト等の
手段を用いて一体的に設けられ、該各取付板２２Ｂは図
２中に例示するように左，右に離間して後述する各連結
具２９の下端側にピン結合される。

【００３３】２３は旋回フレーム３の後端側に設けら
れ、カウンタウエイト２２を吊上げ、吊下げするための
昇降機構を示し、該昇降機構２３は後述の各ブラケット
２４，２５、回動アーム２６および昇降用シリンダ３１
等によって構成されている。

【００３４】２４，２４は旋回フレーム３の後端側に衝
合板２１と共に溶接等の手段で一体化して設けられた第
１のブラケットを示し、該各ブラケット２４は図２に示
す如く所定の板厚をもって形成され、衝合板２１の幅方
向中間部に一定間隔をもって左右対称に配設されてい
る。そして、該各ブラケット２４は衝合板２１から後方
に突出し、旋回フレーム３の下側面に近い高さ位置で各
回動アーム２６の基端側を回動可能に支持する構成とな
っている。

【００３５】２５，２５は各ブラケット２４間で左右対
称となるように衝合板２１に溶接等の手段で一体化して
設けられた第２のブラケットを示し、該各ブラケット２
５は所定の板厚をもって形成され、昇降用シリンダ３１
の基端側を左，右両側から挟むと共に、各ブラケット２
４との間で各回動アーム２６の基端側を挟むように配設
されている。そして、該各ブラケット２５は衝合板２１
から後方に突出すると共に、各ブラケット２４よりも下
側に張出し、昇降用シリンダ３１の基端側を回動可能に
支持している。また、該各ブラケット２５は各ブラケッ
ト２４との間で各回動アーム２６の基端側を回動可能に
支持し、回動アーム２６と昇降用シリンダ３１との共用
ブラケットを構成している。

【００３６】２６，２６は基端側が各ブラケット２４，
２５間に配設され、該各ブラケット２４，２５間に各連
結ピン２７を介して回動可能にピン結合された左，右の
回動アームを示し、該各回動アーム２６は、例えばカウ
ンタウエイト２２の高さ寸法に対応する長さを有し、そ
の先端側には略Ｕ字形状をなす突出部２６Ａが一体形成
されている。そして、該各回動アーム２６の突出部２６
Ａには連結ピン２８を介して左，右一対の連結具２９，
２９が回動可能にピン結合され、該各連結具２９の下端
側には各支持ピン３０を介してカウンタウエイト２２の
各取付板２２Ｂが連結されている。

【００３７】また、各連結具２９は調整ボルト２９Ａを
介して連結ピン２８の左，右両端側に連結され、該各調
整ボルト２９Ａを回動操作することにより、各連結具２
９は連結ピン２８に対して上，下に相対移動し高さ位置
が調整される。

【００３８】３１は各回動アーム２６を上，下に回動さ
せる昇降用シリンダを示し、該昇降用シリンダ３１は従
来技術で述べた昇降用シリンダ１７とほぼ同様に、チュ
ーブ３１Ａと、基端側が該チューブ３１Ａ内に摺動可能
に挿嵌されたピストン（図示せず）に固着され、先端側
がチューブ３１Ａ外に突出したロッド３１Ｂとから構成
されている。そして、該ロッド３１Ｂの突出端側は各回
動アーム２６の先端側にスペーサ３２，３２を介して配
設され、左右方向に延びた連結ピン３３により各回動ア
ーム２６の先端側に回動可能にピン結合されている。

【００３９】また、チューブ３１Ａの基端側は各ブラケ
ット２５間にスペーサ３４，３４を介して配設され、左
右方向に延びた連結ピン３５により各ブラケット２５に
回動可能にピン結合されている。そして、昇降機構２３
は昇降用シリンダ３１のロッド３１Ｂをチューブ３１Ａ
から伸，縮させ、図３中に仮想線で示す円弧ｂに沿って
回動アーム２６を上，下に回動させることにより、各連
結具２９を介してカウンタウエイト２２を吊上げたり、
吊下げたりする構成となっている。

【００４０】ここで、各ブラケット２４，２５と各回動
アーム２６の基端側とのピン結合部（連結ピン２７）を
中心としたｘ−ｙ座標を図４に示す如く想定すると、各
ブラケット２５と昇降用シリンダ３１の基端側とのピン
結合部（連結ピン３５）の位置は座標（ｘ2 ，ｙ2 ）と
なり、連結ピン２７，３５間の寸法Ｌ2 は、

【００４１】

【数３】 となっている。

【００４２】そして、昇降用シリンダ３１の連結ピン３
５は回動アーム２６の連結ピン２７よりも下側で該連結
ピン２７に近付けるように、例えば図４に示す角度α
（連結ピン２７，３３の位置を通る線分ｍと線分ｎとの
間）の範囲内に配設され、従来技術で述べた連結ピン１
６Ａ，１７Ｄ間の寸法Ｌ1 に比較してこの寸法Ｌ2 を大
幅に小さくしている。

【００４３】また、回動アーム２６の基端から先端まで
（連結ピン２７，２８間）の長さ寸法を従来技術の回動
アーム１６と同様の寸法Ｌa にしても、回動アーム２６
に対する連結具２９のピン結合部（連結ピン２８）から
昇降用シリンダ３１のピン結合部（連結ピン３３）まで
の寸法Ｌc は、寸法Ｌa に比較して非常に小さく、連結
ピン２８，３３は互いに接近している。そして、昇降用
シリンダ３１のロッド３１Ｂを縮小位置からストローク
長Ｓをもって伸長させ、カウンタウエイト２２を旋回フ
レーム３の後端側に吊上げたときの吊上げ高さＨ2 は、
昇降用シリンダ３１が回動アーム２６とほぼ同様に上，
下に大きく回動することにより、従来技術の昇降機構１
４による吊上げ高さＨ1 に比較して大幅に大きくなって
いる。

【００４４】この場合、昇降用シリンダ３１を前記スト
ローク長Ｓをもって伸，縮させるときには、各回動アー
ム２６の先端側（連結ピン２８）が連結ピン２７を中心
とする円弧ｂに沿って回動し、昇降用シリンダ３１の先
端側（連結ピン３３）が連結ピン２７を中心とする円弧
ｃに沿って回動する。そして、このときの円弧ｂ，ｃは
連結ピン２７を中心とした同心円上に位置し、回動アー
ム２６の回動角θ1 と昇降用シリンダ３１の回動角θ2
とはほぼ等しい角度となっている。

【００４５】本実施例による油圧ショベルのカウンタウ
エイト脱着装置は上述の如き構成を有するもので、その
基本的な作動については従来技術によるものと格別差異
はない。

【００４６】然るに、本実施例では、カウンタウエイト
２２を旋回フレーム３の後端側に昇降させるための昇降
機構２３を、旋回フレーム３の後端側に衝合板２１と共
に一体化して設けた第１，第２の各ブラケット２４，２
５と、基端側が各ブラケット２４，２５間に各連結ピン
２７を介してピン結合され、先端側が連結ピン２８およ
び各連結具２９等を介してカウンタウエイト２２に連結
される回動アーム２６と、基端側が各ブラケット２５に
連結ピン３５を介してピン結合され、先端側が各回動ア
ーム２６の先端側に連結ピン３３を介してピン結合され
た昇降用シリンダ３１とから構成し、該昇降用シリンダ
３１のロッド３１Ｂをチューブ３１Ａから伸，縮させる
ことにより、旋回フレーム３の後端側にカウンタウエイ
ト２２を吊上げたり、吊下げたりするようにしたから、
下記のような作用効果を得ることができる。

【００４７】即ち、各ブラケット２５と昇降用シリンダ
３１の基端側とのピン結合部（連結ピン３５）を、各ブ
ラケット２４，２５と各回動アーム２６の基端側とのピ
ン結合部（連結ピン２７）に図４に示す如く寸法Ｌ2 を
もって近付けると共に、各回動アーム２６の先端側では
昇降用シリンダ３１とのピン結合部（連結ピン３３）を
各連結具２９とのピン結合部（連結ピン２８）に接近さ
せることによって、カウンタウエイト２２を昇降させる
ときに、昇降用シリンダ３１を各回動アーム２６とほぼ
同様に上，下に大きく回動することができる。

【００４８】そして、昇降用シリンダ３１のロッド３１
Ｂを縮小位置からストローク長Ｓをもって伸長させると
きに、昇降用シリンダ３１を各回動アーム２６とほぼ同
様に上向きに大きく回動でき、カウンタウエイト２２を
旋回フレーム３の後端側に吊上げたときの吊上げ高さＨ
2 を、従来技術による昇降機構１４の吊上げ高さＨ1に
比較して大幅に大きくできる。また、この状態では図１
に示す如く、各回動アーム２６の先端（上端）側がカウ
ンタウエイト２２の上面から飛び出すようなことはなく
なり、カウンタウエイト２２の凹窪部２２Ａ内に昇降機
構２３全体をほぼ完全に収容することができる。

【００４９】一方、昇降用シリンダ３１のロッド３１Ｂ
を図１に示す伸長位置から図３に示すように縮小させ、
カウンタウエイト２２を旋回フレーム３の後端側から地
面Ｇに積み降ろすときには、昇降用シリンダ３１を各回
動アーム２６とほぼ同様に下向きに大きく回動でき、前
記吊上げ高さＨ2 分だけカウンタウエイト２２を大きく
降下させることによって、カウンタウエイト２２を旋回
フレーム３の後端側から地面Ｇに直接積み降ろすことが
できる。

【００５０】従って、本実施例では、カウンタウエイト
２２を昇降させるときの吊上げ高さＨ2 を、従来技術に
よる昇降機構１４の吊上げ高さＨ1 に比較して大幅に大
きくできるため、カウンタウエイト２２を旋回フレーム
３から地面Ｇ等に降ろすときに、従来技術のように支持
台１９を用いたりする必要がなくなり、カウンタウエイ
ト２２の積み降ろし作業を簡略化でき、作業性を大幅に
向上させることができる。

【００５１】また、カウンタウエイト２２を旋回フレー
ム３の後端側に吊上げたときに、各回動アーム２６の先
端（上端）側がカウンタウエイト２２の上面から飛び出
すようなことはなくなり、カウンタウエイト２２の凹窪
部２２Ａ内に昇降機構２３全体をほぼ完全に収容するこ
とができるから、回動アーム２６が機械室５のエンジン
カバーや他の障害物に干渉する等の不具合を解消できる
と共に、土砂等の掘削作業時に昇降機構２３全体をカウ
ンタウエイト２２によって保護でき、安全性や信頼性を
確実に向上できる。

【００５２】さらに、昇降機構２３の第１，第２のブラ
ケット２４，２５を、従来技術で述べたブラケット１５
Ｂのように旋回フレーム３の高い位置まで立設する必要
がなくなり、これらの各ブラケット２４，２５を小型化
してカウンタウエイト２２の凹窪部２２Ａ内にほぼ完全
に収容でき、省スペース化を図って全体をコンパクトに
形成できる等、種々の効果を奏する。

【００５３】次に、図５および図６は本発明の第２の実
施例を示し、本実施例の特徴は、昇降用シリンダを縮小
させたときにカウンタウエイトを上昇させ、カウンタウ
エイトを降下させるときには昇降用シリンダを伸長させ
る構成としたことにある。なお、本実施例では前記第１
の実施例と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説
明を省略するものとする。

【００５４】図中、４１は旋回フレーム３の後端側に設
けた衝合板を示し、該衝合板４１は前記第１の実施例で
述べた衝合板２１とほぼ同様に構成されているものの、
該衝合板４１には幅方向の中央部に凹部（図示せず）が
上下方向に伸長して形成されている。そして、該衝合板
４１の凹部はその底部側に後述の各ブラケット４５が一
体化して設けられ、後述の昇降用シリンダ４６が上，下
に回動するのを許すようになっている。

【００５５】４２は旋回フレーム３の後端側に設けら
れ、カウンタウエイト２２を吊上げ、吊下げするための
昇降機構を示し、該昇降機構４２は前記第１の実施例で
述べた昇降機構２３とほぼ同様に構成され、回動アーム
２６および各連結具２９等は同一構成となっている。

【００５６】４３，４３は旋回フレーム３の後端側に衝
合板４１と共に溶接等の手段で一体化して設けられた第
１のブラケット（一方のみ図示）を示し、該各ブラケッ
ト４３は前記第１の実施例で述べた各ブラケット２４と
ほぼ同様に構成され、衝合板４１の幅方向中間部に前記
凹部を挟むように一定間隔をもって左右対称に配設され
ている。そして、該各ブラケット４３は衝合板４１から
後方に突出し、各回動アーム２６の基端側を各連結ピン
４４を介して回動可能に支持する構成となっている。

【００５７】４５，４５は各ブラケット４３間で左右対
称となるように衝合板４１の凹部内に溶接等の手段で一
体化して設けられた第２のブラケット（一方のみ図示）
を示し、該各ブラケット４５は所定の板厚をもって形成
され、昇降用シリンダ４６の基端側を左，右両側から挟
むように配設されている。そして、該各ブラケット４５
は衝合板４１の凹部内で高さ方向中間部に配設され、こ
の凹部内で昇降用シリンダ４６の基端側を回動可能に支
持している。

【００５８】４６は各回動アーム２６を上，下に回動さ
せる昇降用シリンダを示し、該昇降用シリンダ４６は前
記第１の実施例で述べた昇降用シリンダ３１とほぼ同様
に、チューブ４６Ａおよびロッド４６Ｂ等によって構成
され、該ロッド４６Ｂの突出端側は各回動アーム２６の
先端側に連結ピン４７を介して回動可能にピン結合され
ている。また、チューブ４６Ａの基端側は衝合板４１の
凹部内に挿入され、連結ピン４８により各ブラケット４
５に回動可能にピン結合されている。そして、昇降機構
４２は昇降用シリンダ４６のロッド４６Ｂをチューブ４
６Ａから伸，縮させ、図５中に仮想線で示す円弧ｄに沿
って回動アーム２６を上，下に回動させることにより、
各連結具２９を介してカウンタウエイト２２を吊上げた
り、吊下げたりする構成となっている。

【００５９】ここで、各ブラケット４３と各回動アーム
２６の基端側とのピン結合部（連結ピン４４）を中心と
したｘ−ｙ座標を図６に示す如く想定すると、各ブラケ
ット４５と昇降用シリンダ４６の基端側とのピン結合部
（連結ピン４８）の位置は座標（ｘ3 ，ｙ3 ）となり、
連結ピン４４，４８間の寸法Ｌ3 は、

【００６０】

【数４】 となっている。

【００６１】そして、昇降用シリンダ４６の連結ピン４
８は回動アーム２６の連結ピン４４よりも上側で該連結
ピン４４に近付けるように、例えば図６に示す角度β
（連結ピン４４，４７の位置を通る線分ｐと線分ｑとの
間）の範囲内に配設され、従来技術で述べた連結ピン１
６Ａ，１７Ｄ間の寸法Ｌ1 に比較してこの寸法Ｌ3 を大
幅に小さくしている。

【００６２】また、回動アーム２６の基端から先端まで
（連結ピン４４，２８間）の長さ寸法を従来技術の回動
アーム１６と同様の寸法Ｌa にしても、回動アーム２６
に対する連結具２９のピン結合部（連結ピン２８）から
昇降用シリンダ４６のピン結合部（連結ピン４７）まで
の寸法Ｌc は、寸法Ｌa に比較して非常に小さく、連結
ピン２８，４７は互いに接近している。そして、昇降用
シリンダ４６のロッド４６Ｂを縮小位置からストローク
長Ｓをもって伸長させ、カウンタウエイト２２を旋回フ
レーム３の後端側に吊上げたときの吊上げ高さＨ3 は、
昇降用シリンダ４６が回動アーム２６とほぼ同様に上，
下に大きく回動することにより、従来技術の昇降機構１
４による吊上げ高さＨ1 に比較して大幅に大きくなって
いる。

【００６３】この場合、昇降用シリンダ４６を前記スト
ローク長Ｓをもって伸，縮させるときには、各回動アー
ム２６の先端側（連結ピン２８）が連結ピン４４を中心
とする円弧ｄに沿って回動し、昇降用シリンダ４６の先
端側（連結ピン４７）が連結ピン４４を中心とする円弧
ｅに沿って回動する。そして、このときの円弧ｄ，ｅは
連結ピン４４を中心とした同心円上に位置し、回動アー
ム２６の回動角θ3 と昇降用シリンダ４６の回動角θ4
とはほぼ等しい角度となっている。

【００６４】かくして、このように構成される本実施例
でも、前記第１の実施例とほぼ同様の作用効果を得るこ
とができるが、特に本実施例では、カウンタウエイト２
２を旋回フレーム３の後端側に吊上げるときに、昇降用
シリンダ４６のロッド４６Ｂを伸長位置からストローク
長Ｓをもって縮小させることによって、昇降用シリンダ
４６を各回動アーム２６とほぼ同様に上向きに大きく回
動できる。また、カウンタウエイト２２を旋回フレーム
３の後端側から積み降ろすときには、昇降用シリンダ４
６のロッド４６Ｂを縮小位置から伸長させることによっ
て、昇降用シリンダ４６を各回動アーム２６とほぼ同様
に下向きに大きく回動できる。

【００６５】なお、前記第１の実施例では、回動アーム
２６の基端側を第１，第２のブラケット２４，２５間に
配設し、連結ピン２７によって回動アーム２６を回動可
能に支持するものとして述べたが、これに替えて、例え
ば図７に示す変形例の如く、回動アーム２６の基端側を
ブラケット２５に連結ピン２７′を用いて回動可能に連
結し、ブラケット２４を省略するようにしてもよい。

【００６６】また、前記各実施例では、第１のブラケッ
ト２４（４３）で回動アーム２６を回動可能に支持する
と共に、第２のブラケット２５（４５）で昇降用シリン
ダ３１（４６）を回動可能に支持し、これらのブラケッ
ト２４，２５（４３，４５）をそれぞれ別部材によって
構成するものとして述べたが、本発明はこれに限るもの
ではなく、例えば第１，第２のブラケットを同一部材に
よって構成し、単一のブラケット部材に対してそれぞれ
異なる位置で回動アーム２６の基端側と昇降用シリンダ
３１（４６）の基端側とをピン結合する構成としてもよ
い。

【００６７】一方、前記第１の実施例では、昇降用シリ
ンダ３１の連結ピン３５を回動アーム２６の連結ピン２
７よりも下側で該連結ピン２７に近付けるようにし、連
結ピン２７，３５間の間隔を寸法Ｌ2 にするものとして
述べたが、本発明はこれに限らず、昇降用シリンダ３１
の連結ピン３５を、例えば図４に示す角度α（連結ピン
２７，２８の位置を通る線分ｍと線分ｎとの間）の範囲
内で任意の位置に配設してもよく、昇降用シリンダ３１
が連結ピン２７に接触しない範囲で連結ピン３５を連結
ピン２７に近付けるようにすればよい。

【００６８】また、第２の実施例で述べた連結ピン４８
の位置についても、例えば図６に示す角度β（連結ピン
４４，２８の位置を通る線分ｐと線分ｑとの間）の範囲
内で任意の位置に配設すればよく、昇降用シリンダ４６
が連結ピン４４に接触しない範囲で連結ピン４８を連結
ピン４４に近付けるようにすればよい。

【００６９】さらに、前記各実施例では、昇降用シリン
ダ３１（４６）の左，右両側に一対の回動アーム２６，
２６を設けるようにした昇降機構２３（４２）を例に挙
げて説明したが、これに替えて、一本の回動アームに対
して左，右両側に一対の昇降用シリンダを設ける形式と
してもよい。また、調整ボルト２９Ａを備えた連結具２
９に替えてワイヤ、ロープ等の索条を連結具として用い
てもよい。

【００７０】さらにまた、前記各実施例では、油圧ショ
ベルのカウンタウエイト脱着装置を例に挙げて説明した
が、本発明はこれに限らず、例えば油圧クレーン等、種
々の作業機のカウンタウエイト脱着装置にも適用でき
る。

【００７１】

【発明の効果】以上詳述した通り、請求項１に記載の発
明によれば、回動アームの先端側に昇降用シリンダをピ
ン結合し、該昇降用シリンダとブラケットとのピン結合
部を、前記回動アームとブラケットとのピン結合部に近
付けることによって、カウンタウエイトをフレーム側に
上昇させるときには前記昇降用シリンダを回動アームと
共に上向きに回動させ、前記カウンタウエイトを降下さ
せるときには前記昇降用シリンダを回動アームと共に下
向きに回動させる構成としたから、カウンタウエイトを
昇降させるときの吊上げ高さを確実に大きくでき、カウ
ンタウエイトの積み降ろし作業を大幅に簡略化できる。
そして、回動アームや昇降用シリンダがカウンタウエイ
トの上面から飛び出すようなことはなくなるので、美観
を向上でき、余分なリンクの取外し作業等を不要にでき
ると共に、回動アームがエンジンカバーや他の障害物に
干渉する等の不具合を解消することができる。

【００７２】また、請求項２に記載の発明では、昇降用
シリンダとブラケットとのピン結合部を、回動アームと
ブラケットとのピン結合部よりも下側でこれに近付けて
配設することにより、前記昇降用シリンダのロッドを伸
長させたときには該昇降用シリンダを回動アームと共に
上向きに大きく回動して、カウンタウエイトをフレーム
側に吊上げることができ、前記ロッドを縮小させたとき
には回動アームと共に昇降用シリンダを下向きに大きく
回動して、カウンタウエイトを地面上に直接積み降ろす
ことができ、作業性を大幅に向上できる。

【００７３】一方、請求項３に記載の発明では、昇降用
シリンダとブラケットとのピン結合部を、回動アームと
ブラケットとのピン結合部よりも上側でこれに近付けて
配設することにより、前記昇降用シリンダのロッドを縮
小させたときには該昇降用シリンダを回動アームと共に
上向きに大きく回動でき、前記ロッドを伸長させたとき
には回動アームと共に昇降用シリンダを下向きに大きく
回動できるので、カウンタウエイトを地面上に直接積み
降ろすことができ、カウンタウエイトを昇降するときの
作業性を大幅に向上できる。

【００７４】さらに、請求項４に記載の発明では、前記
請求項１に記載の発明とほぼ同様の効果を奏することが
できる上に、請求項５に記載の発明では、第１，第２の
ブラケットを回動アーム用のブラケットとして共用で
き、第２のブラケットによって昇降用シリンダの基端側
を回動可能に支持することができるので、ブラケットの
本数を少なくできると共に、第１，第２のブラケットを
同一部材によって構成することが可能となり、単一のブ
ラケット部材に対してそれぞれ異なる位置で回動アーム
の基端側と昇降用シリンダの基端側とを回動可能にピン
結合することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例による油圧ショベルのカ
ウンタウエイト脱着装置を示す図２中の矢示 I−I 線に
沿った縦断面図である。

【図２】図１に示すカウンタウエイト脱着装置の正面図
である。

【図３】カウンタウエイトを地面に積み降ろした状態を
示す図１と同様の縦断面図である。

【図４】図３に示す回動アームおよび昇降用シリンダ等
の動作説明図である。

【図５】第２の実施例による油圧ショベルのカウンタウ
エイト脱着装置を示す図３と同様の縦断面図である。

【図６】図５に示す回動アームおよび昇降用シリンダ等
の動作説明図である。

【図７】変形例によるカウンタウエイト脱着装置を示す
図２と同様の正面図である。

【図８】従来技術による油圧ショベルを示す全体図であ
る。

【図９】従来技術のカウンタウエイト脱着装置を示す一
部破断の外観図である。

【図１０】図９に示す回動アームおよび昇降用シリンダ
等の動作説明図である。

【符号の説明】

１ 下部走行体 ２ 上部旋回体（作業機本体） ３ 旋回フレーム（フレーム） ５ 機械室 ７ 作業装置 ２１，４１ 衝合板 ２２ カウンタウエイト ２３，４２ 昇降機構 ２４，２５，４３，４５ ブラケット ２６ 回動アーム ２７，２７′，２８，３３，３５，４４，４７，４８
連結ピン（ピン結合部） ２９ 連結具 ３１，４６ 昇降用シリンダ ３１Ａ，４６Ａ チューブ ３１Ｂ，４６Ｂ ロッド

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 作業機本体のフレームと、該作業機本体
   のフレームに着脱可能に設けられるカウンタウエイト
   と、該カウンタウエイトをフレーム上に昇降すべく、前
   記フレームに設けられた昇降機構とからなる作業機のカ
   ウンタウエイト脱着装置において、前記昇降機構は、前
   記フレームに設けられたブラケットと、基端側が該ブラ
   ケットに回動可能にピン結合され、先端側が前記カウン
   タウエイトに連結具を介して回動可能に連結される回動
   アームと、先端側が該回動アームの先端側に回動可能に
   ピン結合され、基端側が前記ブラケットに回動可能にピ
   ン結合された昇降用シリンダとを備え、該昇降用シリン
   ダとブラケットとのピン結合部を、前記回動アームとブ
   ラケットとのピン結合部に近付けることにより、前記カ
   ウンタウエイトをフレーム側に上昇させるときには前記
   昇降用シリンダを回動アームと共に上向きに回動させ、
   前記カウンタウエイトを降下させるときには前記昇降用
   シリンダを回動アームと共に下向きに回動させる構成と
   したことを特徴とする作業機のカウンタウエイト脱着装
   置。
2. 【請求項２】 前記昇降用シリンダとブラケットとのピ
   ン結合部は、前記回動アームとブラケットとのピン結合
   部よりも下側に配設し、前記昇降用シリンダはロッドの
   伸長時に前記回動アームと共に上向きに回動して前記カ
   ウンタウエイトをフレーム側に上昇させ、前記ロッドの
   縮小時には回動アームと共に下向きに回動して前記カウ
   ンタウエイトを降下させる構成としてなる請求項１に記
   載の作業機のカウンタウエイト脱着装置。
3. 【請求項３】 前記昇降用シリンダとブラケットとのピ
   ン結合部は、前記回動アームとブラケットとのピン結合
   部よりも上側に配設し、前記昇降用シリンダはロッドの
   縮小時に前記回動アームと共に上向きに回動して前記カ
   ウンタウエイトをフレーム側に上昇させ、前記ロッドの
   伸長時には回動アームと共に下向きに回動して前記カウ
   ンタウエイトを降下させる構成としてなる請求項１に記
   載の作業機のカウンタウエイト脱着装置。
4. 【請求項４】 作業機本体のフレームと、該作業機本体
   のフレームに着脱可能に設けられるカウンタウエイト
   と、該カウンタウエイトをフレーム上に昇降すべく、前
   記フレームに設けられた昇降機構とからなる作業機のカ
   ウンタウエイト脱着装置において、前記昇降機構は、前
   記フレームに設けられた第１，第２のブラケットと、基
   端側が該第１のブラケットに回動可能にピン結合され、
   先端側が前記カウンタウエイトに連結具を介して回動可
   能に連結される回動アームと、先端側が該回動アームの
   先端側に回動可能にピン結合され、基端側が前記第２の
   ブラケットに回動可能にピン結合された昇降用シリンダ
   とを備え、該昇降用シリンダと第２のブラケットとのピ
   ン結合部を、前記回動アームと第１のブラケットとのピ
   ン結合部に近付けることにより、前記カウンタウエイト
   をフレーム側に上昇させるときには前記昇降用シリンダ
   を回動アームと共に上向きに回動させ、前記カウンタウ
   エイトを降下させるときには前記昇降用シリンダを回動
   アームと共に下向きに回動させる構成としたことを特徴
   とする作業機のカウンタウエイト脱着装置。
5. 【請求項５】 前記回動アームの基端側は前記第１，第
   ２のブラケット間に位置して該第１，第２のブラケット
   に回動可能にピン結合してなる請求項４に記載の作業機
   のカウンタウエイト脱着装置。