JP3716010B2 - 建設機械 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建設機械に係り、特に、カウンターウェートに関連する部品点数の削減や、全体の組み付け性及び点検性を高める技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、建設機械、例えばバックホウ等の掘削機に関連して、掘削機の旋回性を高めるとともに必要なバランス重量を得る技術として、特開平６−２１２６６７号公報が提案されている。この技術にあっては、旋回フレームの外径を走行装置の幅と同程度とし、ブームの下端を支持するブームブラケットを走行装置の幅内に納め、そして、旋回フレームを円弧状とするとともに、カウンターウェートを旋回中心から遠くなる位置において高くする等の工夫を行なっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述のような従来技術であると、旋回フレームに対して、例えば複数分割した高さの異なるカウンターウェートを取り付けているために、個々に組み付ける部品点数が多くなるとともに、ボンネット（エンジンカバー）を開けて、旋回フレームに搭載されたエンジン及びエンジンルームを開放する際には、カウンターウェートの高くした箇所が障害物となり、点検性が損なわれ易い。
【０００４】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、以下の目的を達成するものである。
▲１▼サイドプロテクターや旋回フレームの一部の機能をカウンターウェートに持たせて部品点数の削減を図ること。
▲２▼カウンターウェートとしての重量確保を容易にすること。
▲３▼エンジン及びエンジンルームの後方及び側方の開放性を高めること。
▲４▼旋回フレームに対するカウンターウェートの組み付け性等を向上させること。
▲５▼エンジンルームの吸気及び排気や、エンジンの排気性を向上させること。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
支持装置に水平旋回可能に配される旋回フレームに、起伏可能に支持されるブームを有する建設機械であって、旋回フレームの側部及び後部とエンジンカバーとの間に、介在状態にカウンターウェートが取り付けられ、カウンターウェートが、重量素材により湾曲形状に一体に形成され、カウンターウェートの外周面に、スリット状窪部が、水平方向に沿って平行状態に複数配され、スリット状窪部の底部に、内外を貫通して形成された通気孔を有する。
支持装置としては、例えばクローラ式走行装置が適用され、重量素材として、鋳鉄等が適用される。
カウンターウェートの外周部には、表面近傍に重心配分を行なうための厚肉部が形成される。
カウンターウェートの部分単体の重心位置は、旋回フレームに対するブームの取り付け位置と反対の側方にずれた状態に設定される。
カウンターウェートにより、エンジンルームの後方及び側方の仕切壁が形成され、カウンターウェートは、後方または上方に引き外し可能に配される。
カウンターウェートの下部と旋回フレームの上面とに、前後または上下に相互に接触するとともにボルト等の締結具により締結される結合フランジが配される。
カウンターウェートの上方側部に、キャノピーの支柱を挿入状態に取り付けるための取り付け穴が配される。
カウンターウェートの外周部の一部に、エンジンの排気管の外側開口と連通状態の排気穴が貫通状態に配される。
【０００６】
【作用】
支持装置に対して、ブームの部分が水平旋回及び起伏させられ、その際に、カウンターウェートの重量により転倒防止が図られ、旋回フレームの側部及び後部とエンジンカバーとの間が覆われる。
該カウンターウェートにあっては、重量素材により湾曲形状に一体に形成され、その外周部の表面近傍を厚肉部とする重心配分を行なうことにより、重心位置が外方に設定される。
カウンターウェートの外周面が、エンジンカバー等よりも突出状態とされると、旋回運動に伴って外部の障害物と接触することがあっても、カウンターウェート以外の部分の障害物との接触が抑制される。
カウンターウェートの重心位置とブームの取り付け位置との反対方向へのずれにより、ブームの取り付け位置が中心線からずれている場合の重量バランスがなされる。
カウンターウェートを、エンジンルームの後方及び側方の仕切壁として利用すると、カウンターウェートを組み付けた状態にあっては、外部障害物との接触及び衝突によるエンジンルームの保護が行なわれ、カウンターウェートの取り外し時にあっては、後方または上方に引き外しことにより、エンジンルームの開放がなされ、エンジン等が点検やメンテナンス可能な露出状態となる。
カウンターウェートと旋回フレームとは、締結具により組み付けられるとともに、締結具を緩めることにより解体される。
カウンターウェートの上方側部の取り付け穴に対して、キャノピーの支柱が着脱される。
複数のスリット状窪部が平行状態とされることにより、カウンターウェートの旋回に伴って、外傷が不用意に付けられた場合に、スリット状窪部と平行になり外観の低下を抑制する。
エンジンの排気は、排気管からカウンターウェートの排気穴を経由して外部に放出される。
また、スリット状窪部の底部に内外を貫通して形成された通気孔を有することにより、エンジンルームの吸気及び排気が補助される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る建設機械がバックホウである場合の一実施形態について、図１ないし図１０に基づいて説明する。
各図において、符号１は支持装置（走行装置）、２は旋回フレーム、３はブーム、４はバケット、５はカウンターウェート、６はエンジンカバー、７はエンジンルーム、８はエンジン、９はキャノピーである。
【０００８】
前記支持装置（走行装置）１は、図１に示すように、前述した従来技術例に準じて、クローラ式走行装置とされるとともに、その中央部の旋回台軸受けに、旋回フレーム２が水平旋回可能に搭載され、該旋回フレーム２の前部のブームブラケット２ａに、ブーム３が起伏可能に支持され、該ブーム３の先端にバケット４が配される。
【０００９】
前記旋回フレーム２には、図５を参照して後述するように、カウンターウェート５を後方または上方に引き外し可能に取り付けるための結合フランジ２ｂ，２ｃが配される。
【００１０】
前記カウンターウェート５にあっては、図２ないし図４に示すように、旋回フレーム２の両側部及び後部と、エンジンカバー６との間に介在して、エンジンルーム７の後方及び側方を覆って仕切壁を形成するように取り付けられ、全体として重量物となるように、安価な鋳鉄等の重量素材によって、湾曲形状に一体に形成される。
【００１１】
そして、カウンターウェート５は、外周部における表面近傍に重心配分を行なうように図６に示す厚肉部５ａが形成されるとともに、図２及び図３に示すように、外周面５ｂの上部等が、エンジンカバー６や旋回フレーム２よりも、形状的に旋回半径外方向に突出させられ、かつエンジンカバー６の下縁部を受けた状態で支持するように水平フランジ５ｃが配され、該水平フランジ５ｃの近傍において、外周面５ｂの外方への突出量が大きく設定される。
【００１２】
また、カウンターウェート５には、図５に示すように、内周面の側部位置と内周面の後部中央位置とに、旋回フレーム２の結合フランジ２ｂ，２ｃに対して上方及び後方から接触状態とされる結合フランジ５ｄ，５ｅが配され、これら各結合フランジ２ｂ，２ｃ，５ｄ，５ｅは、ボルト，ナット等の締結具１０により締結される。
【００１３】
さらに、カウンターウェート５には、上方側部に配されキャノピー９の支柱９ａを挿入状態に取り付けるための図８及び図１０に示す取り付け穴５ｆと、外周面５ｂに水平方向に沿って平行に複数形成されるスリット状窪部５ｇと、該スリット状窪部５ｇの底部に必要に応じて内外を貫通した状態に形成されエンジンルーム７の吸気及び排気を補助するための通気孔５ｈと、スリット状窪部５ｇを避けた位置に厚肉部５ａを貫通した状態に形成される排気穴５ｉとを有している。
このようなカウンターウェート５における部分単体の重心位置は、図６にＰｓで示すように、旋回フレーム２に対するブーム３の取り付け位置（図１に示すブームブラケット２ａによる支持位置）と反対の側方にずれた状態の後方（つまり、図６では後方の左側）に設定される。
【００１４】
前記エンジンカバー６は、カウンターウェート５とともにエンジンルーム７を覆うものであり、適宜位置に、図２に示すような通気孔６ａが複数形成され、全体として、図２に鎖線で示すように、上部のヒンジ６ｂによりエンジンルーム７を開閉可能に形成される。
【００１５】
なお、エンジンルーム７の内部には、図３及び図４に示すように、エンジン８に加えて、ラジエータ１１，ファン１２，エアクリーナ１３，消音器１４，排気管１５，マウントゴム１６等が適宜配され、排気管１５の外側開口１５ａが、前述のカウンターウェート５の排気穴５ｉを経由して外気と連通させられる。
【００１６】
このように構成されている建設機械にあっては、支持装置１による走行、旋回フレーム２の水平旋回、ブーム３の起伏等が行なわれるが、その際に、ブーム３やバケット４の起伏方向の回転モーメントに対して、カウンターウェート５その他の部分における逆方向の支持回転モーメントが大きくなる（または平衡する）ことにより、転倒防止及び姿勢の維持が図られる。
【００１７】
また、カウンターウェート５における部分単体の重心位置は、図６にＰｓで示すように、旋回フレーム２に対するブーム３の取り付け位置（ブームブラケット２ａによる支持位置）と反対の側方にずれた状態の後方に設定されるとともに、外周面５ｂの近傍を厚肉部５ａとする重心配分を行なうことにより、カウンターウェート５の重心位置が、外方に移行させられるとともにブームブラケット２ａにおけるブーム３の取り付け位置と反対方向にずれて重量バランスが図られ、建設機械の安定性が向上する。
【００１８】
通常の使用状態では、図２の実線で示すように、エンジンルーム７がカウンターウェート５やエンジンカバー６により隔離された状態になり、エンジンルーム７への吸気及び排気は、エンジンカバー６の通気孔６ａやカウンターウェート５の通気孔５ｈを経由してなされ、排気管１５からの排気は、外側開口１５ａ及び排気穴５ｉを経由して行なわれる。
【００１９】
実施形態の建設機械にあっては、旋回時に、周囲に草木、人工構築物等の障害物が介在している場合でも、旋回直径が、概略支持装置１の幅の範囲内となるために、旋回部分であるブーム３、バケット４、カウンターウェート５及びエンジンカバー６等が、障害物と接触して干渉を受けることが少なくなる。
しかし、障害物に対して、側方及び後方に最も突出している部分であるカウンターウェート５の外周面５ｂが接触した状態となると、該外周面５ｂが障害物を外方に押し退けた状態となることによって、エンジンカバー６等の他の部分への接触を抑制するが、カウンターウェート５の外周面５ｂの円弧形状に基づいて旋回可能な状態を保持する。
【００２０】
また、障害物との接触によりカウンターウェート５の外周面５ｂが擦られる現象が繰り返されると、外周面５ｂに傷が付くことが起こり得るが、スリット状窪部５ｇの上下間隔を適宜に少なく設定しておくことにより、スリット状窪部５ｇの間の表面が細分化されていることや、複数のスリット状窪部５ｇが平行状態で、水平方向の傷がスリット状窪部５ｇに沿ったものとなることにより、傷が目立つことを抑制して外観の低下が抑制される。
【００２１】
一方、エンジンルーム７にあっては、エンジンカバー６を開けることにより、上半分を開放状態とすることができるが、加えて、カウンターウェート５が、エンジンルーム７の後方及び側方の仕切壁として利用されているために、カウンターウェート５を、後方または上方に引き外しことによりエンジンルーム７の下半分の部分にあっても開放することができる。
つまり、締結具１０を緩めることにより、結合フランジ２ｂ，２ｃ，５ｄ，５ｅを相互に切り離して、カウンターウェート５を後方及び上方に引き出すことにより、カウンターウェート５が旋回フレーム２と解体され、この際に、旋回フレーム２の上方空間の開放がなされる。
これらのエンジンルーム７の開放に伴って、エンジン８等が露出状態となり、点検やメンテナンス作業が容易になる。
反対に、カウンターウェート５を旋回フレーム２に組み付ける際には、カウンターウェート５を旋回フレーム２の上面及び側面に配して、結合フランジ２ｂ，２ｃ，５ｄ，５ｅを相互に接触状態として、締結具１０により締結すればよい。
【００２２】
前述したキャノピー９にあっては、カウンターウェート５の取り付け穴５ｆに対して、支柱９ａを挿入するとともに、固定ボルト９ｂで下方から締め付けることにより取り付けられる。かつ、カウンターウェート５を取り外す場合には、固定ボルト９ｂを緩めて引き抜いた状態で行なわれる。
【００２３】
図１１は、本発明に係る建設機械の他の実施形態を示すもので、エンジンカバー６の上面に、支柱９ａの下部がボルト止め等により固定された状態にキャノピー９が配される。なお、エンジンカバー６と支柱９ａとの取り付け部分には、必要な補強が施される。
このような構造であると、エンジンカバー６とキャノピー９との一体化が図れるとともに、カウンターウェート５と切り離された状態で、エンジンカバー６の開閉が可能となる。
【００２４】
〔他の実施態様〕
本発明の建設機械にあっては、以下の技術を包含するものである。
ａ）建設機械がクレーン等の掘削機以外のものに対して適用されること。
ｂ）支持装置（走行装置）がクローラ以外の車輪等である建設機械に対して適用されること。
ｃ）据え置き状態で支持架台等の支持装置により、ブーム及びバケットを旋回移動させる建設機械に対して適用されること。
【００２５】
【発明の効果】
本発明に係る建設機械以下の効果を奏する。
（１） 旋回フレームの側部及び後部とエンジンカバーとの間に、湾曲形状のカウンターウェートが介在状態に取り付けられることにより、サイドプロテクターや旋回フレームの一部の機能をカウンターウェートに持たせて、部品点数の削減を図るとともに構造の簡略化を図り、加えて旋回性を高めることができる。
（２） カウンターウェートの外周部に、厚肉部が形成されることにより、カウンターウェートとしての重量確保を容易にすることができる。
（３） カウンターウェートの厚肉部をエンジンカバーや旋回フレームよりも旋回半径外方向に突出させることにより、周囲に障害物が介在する場合にあっても、障害物との接触による影響を軽減することができる。
（４） カウンターウェートの部分単体の重心位置を、ブームの取り付け位置と反対の側方に設定することにより、建設機械全体の平衡性を向上させることができる。
（５） エンジンルームの後方及び側方の仕切壁をカウンターウェートにより構成し、後方または上方に引き外すことにより、エンジン及びエンジンルームの後方及び側方の開放性を高め、点検性を向上させることができる。
（６） カウンターウェートの下部と旋回フレームの上面とに、結合フランジを配して締結具による締結することにより、組み付け性及び解体性を高めることができる。
（７） カウンターウェートにスリット状窪部や排気穴を配することにより、エンジンルーム及びエンジンの吸気性及び排気性を向上させることができる。
（８） カウンターウェートの水平方向に沿った複数のスリット状窪部により、傷や汚れ等による外観性の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る建設機械の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１のカウンターウェート及びエンジンカバーの左側面図である。
【図３】図１のカウンターウェート及びエンジンカバーの背面図である。
【図４】図１のカウンターウェートとエンジンルームとの平面図である。
【図５】図１のカウンターウェートと旋回フレームとの取り付け状況を示す左側面図である。
【図６】図１のカウンターウェートと旋回フレームとの取り付け状況を示す平面図である。
【図７】図１のカウンターウェートの正面図である。
【図８】図１のカウンターウェートとキャノピーとの取り付け状況を示す左側面図である。
【図９】図１のカウンターウェートとキャノピーとの取り付け状況を示す正面図である。
【図１０】図８に鎖線Ｘで示す部分の拡大断面図である。
【図１１】本発明に係る建設機械の他の実施形態を示す背面図である。
【符号の説明】
１ 支持装置（走行装置）
２ 旋回フレーム
２ａ ブームブラケット
２ｂ，２ｃ 結合フランジ
３ ブーム
４ バケット
５ カウンターウェート
５ａ 厚肉部
５ｂ 外周面
５ｃ 水平フランジ
５ｄ，５ｅ 結合フランジ
５ｆ 取り付け穴
５ｇ スリット状窪部
５ｈ 通気孔
５ｉ 排気穴
６ エンジンカバー
６ａ 通気孔
６ｂ ヒンジ
７ エンジンルーム
８ エンジン
９ キャノピー
９ａ 支柱
９ｂ 固定ボルト
１０ 締結具
１５ 排気管
１５ａ 外側開口
１６ マウントゴム

Claims (6)

1. 支持装置（１）に水平旋回可能に配される旋回フレーム（２）に、起伏可能に支持されるブーム（３）を有する建設機械であって、旋回フレームの側部及び後部とエンジンカバー（６）との間に、介在状態にカウンターウェート（５）が取り付けられ、該カウンターウェートが、重量素材により湾曲形状に一体に形成され、
   前記カウンターウェートの外周面に、スリット状窪部（５ｇ）が、水平方向に沿って平行状態に複数配され、
   前記スリット状窪部の底部に、内外を貫通して形成された通気孔（５ｈ）を有することを特徴とする建設機械。
2. カウンターウェート（５）の外周部に、表面近傍に重心配分を行なうための厚肉部（５ａ）が形成されることを特徴とする請求項１記載の建設機械。
3. カウンターウェート（５）により、エンジンルーム（７）の後方及び側方の仕切壁が形成されることを特徴とする請求項１または２記載の建設機械。
4. カウンターウェート（５）の下部と旋回フレーム（２）の上面とに、前後または上下に相互に接触するとともに、ボルト等の締結具（１０）により締結される結合フランジ（５ｄ，５ｅ）が配されることを特徴とする請求項１、２または３記載の建設機械。
5. カウンターウェート（５）の上方側部に、キャノピー（９）の支柱（９ａ）を挿入状態に取り付けるための取り付け穴（５ｆ）が配されることを特徴とする請求項１、２、３または４記載の建設機械。
6. カウンターウェート（５）の一部に、エンジン（８）の排気管（１５）の外側開口（１５ａ）と連通状態の排気穴（５ｉ）が貫通状態に配されることを特徴とする請求項１、２、３、４または５記載の建設機械。

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