JP4123229B2

JP4123229B2 - 建設機械のカウンタウェイト装置

Info

Publication number: JP4123229B2
Application number: JP2004374118A
Authority: JP
Inventors: 健二川本
Original assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2004-12-24
Filing date: 2004-12-24
Publication date: 2008-07-23
Anticipated expiration: 2024-12-24
Also published as: JP2006177118A

Description

本発明は油圧ショベル等の建設機械において上部旋回体の後端部に取付けられるカウンタウェイト装置に関するものである。

たとえば油圧ショベルは、図６に示すようにクローラ式の下部走行体１と、この下部走行体１上に縦軸まわりに旋回自在に搭載された上部旋回体２と、この上部旋回体２の前部に装着された作業アタッチメント３とによって構成され、上部旋回体２の後端部にカウンタバランス作用をなすカウンタウェイト装置４が設けられる。

従来のカウンタウェイト装置４においては、図７に示すように、上面が開口した箱状のサポート部材５に大重量のウェイト体６を収容し、複数本(図例では二本)の取付ボルト７により、サポート部材５とウェイト体６を一括して上部旋回体２に着脱可能に取付ける構成をとっている(特許文献１参照)。

なお、上部旋回体２は、基材としての旋回フレーム８を有し、サポート部材５及びウェイト体６はこの旋回フレーム８に対して着脱される。また、ウェイト体６は図では単一のものとして表しているが、多くの場合、複数のウェイト体を上下に積層して構成される。
特開２００３−３５２４号公報

ところで、サポート部材５(とくにその背面)は、社名その他を表示する表示部としての役割を担っている。また、その前面側は上部旋回体２の後部に設けられたエンジンルームの背面側を覆うカバーとしての役割も果たす。

ところが、公知のカウンタウェイト装置では、上記のように輸送時等にサポート部材５がウェイト体６とともに取外され、上記の役割が果たせなくなるため、この点の改善がユーザーから求められていた。

なお、輸送時等の応急処置としてサポート部材５を残し、旋回フレーム８に何らかの手段によって固定することは可能である。しかし、ウェイト体の取外し時に、取付ボルト７を外した段階でサポート部材５が不安定となり、ウェイト体取外し過程でサポート部材５が大きく動揺したり落下したりするおそれがあるため、好ましくない。

そこで本発明は、輸送時等にサポート部材は旋回フレームに残し、しかも安定した取付状態を確保したままウェイト体のみを取外すことができる建設機械のカウンタウェイト装置を提供するものである。

請求項１の発明は、下部走行体上に上部旋回体が旋回自在に搭載され、この上部旋回体の旋回フレームにカウンタウェイトが取付けられ、このカウンタウェイトは、ウェイト体と、このウェイト体を保持するサポート部材とによって構成される建設機械のカウンタウェイト装置において、旋回フレームの後端部に後向きに延びるウェイト支持梁を設け、このウェイト支持梁には、サポート部材取付部とウェイト体取付部とを設け、上記サポート部材を上記サポート部材取付部に、ウェイト体を上記ウェイト体取付部にそれぞれ独立して着脱し得る状態で取付けたものである。

請求項２の発明は、請求項１の構成において、サポート部材を、ウェイト体を周囲から囲う状態で収容する箱体として形成したものである。

請求項３の発明は、請求項１または２の構成において、サポート部材は底板を有し、この底板の一部を上向きに突出させることにより、下面側から見て凹部、上面側から見て突出部を形成する一方、ウェイト体の下面に下向きに開口する凹状の嵌合部を設け、上記サポート部材の凹部にウェイト支持梁、上記ウェイト体の嵌合部に上記サポート部材の突出部をそれぞれ嵌合させるように構成したものである。

請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかの構成において、ウェイト支持梁のウェイト体取付部は、サポート部材にウェイト体の重量が作用しない状態でウェイト体を取付け得るように構成したものである。

請求項５の発明は、請求項４の構成において、サポート部材は底板を有し、ウェイト支持梁は、ウェイト体取付部としての支持梁本体にサポート部材取付部を設けて構成するとともに、上記支持梁本体の上面に、上記サポート部材の底板を上向きに貫通する凸部を設け、ウェイト体をこの凸部に載せた状態でウェイト体を支持梁本体に着脱可能に取付けるように構成したものである。

請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれかの構成において、ウェイト体を下側の下層部分と上側の上層部分とに分け、下層部分を旋回フレームに着脱可能に取付ける一方、上層部分をこの下層部分体に対して着脱可能に取付けるように構成したものである。

本発明によると、サポート部材(請求項２では箱体)とウェイト体とを旋回フレーム(ウェイト支持梁)に対し互いに独立して着脱できるため、輸送時等にサポート部材は旋回フレームに残したままウェイト体のみを取外すことができる。

すなわち、ウェイト体を取外しても、サポート部材の安定した取付状態を確保することができ、ウェイト体の脱着時にサポート部材がぐらついたり落下したりするおそれがない。このため、ウェイト体を安全に脱着することができる。

この場合、請求項３の発明によると、支持梁とサポート部材、サポート部材とウェイト体をそれぞれ凹凸嵌合させるため、サポート部材及びウェイト体の取付状態をより安定化させることができる。また、嵌合部の位置決め作用によってサポート部材及びウェイト体を簡単に取付けることができる。

また、請求項４,５の発明によると、サポート部材に大荷重が作用しない状態でウェイト体をウェイト支持梁のウェイト体取付部に取付けるため、サポート部材そのものは低強度ですみ、コストが安くて軽量ですむ。

この場合、請求項５の発明によると、ウェイト体重量が凸部によって支持梁本体で確実に受けられるため、サポート部材にウェイト体重量を作用させないための寸法管理が容易となる。

請求項６の発明によると、ウェイト体を上層部分と下層部分とに分け、これらを別々に着脱するため、一括して着脱する場合と比較して、たとえば上層部分の取外し時に下層部分体がフリーになって動揺する等のおそれがない。

本発明の実施形態を図１〜図５によって説明する。

この実施形態にかかるカウンタウェイト装置は、図１に示すように上面が開口した箱体としてのサポート部材１１と、このサポート部材１１に収容されるウェイト体１２とを具備し、このサポート部材１１とウェイト体１２が上部旋回体２の旋回フレーム８に対し次の構成によって別々に取付けられる。

すなわち、旋回フレーム８の後端に左右一対のウェイト支持梁１３,１３が後向きに突設されている。

このウェイト支持梁１３,１３は、図２以降に示すように断面Ｉ形で中空のウェイト体取付部としての支持梁本体１４と、同本体１４の下部において前後複数個所に横向きに突設されたサポート部材取付部１５…とによって構成されている。

支持梁本体１４の上面には、別部材を固着することによって凸部１６が形成され、この凸部１６を含めて支持梁本体１４を上下方向に貫通する複数の取付穴(ボルト通し穴)１７…が設けられている。

また、サポート部材取付部１５…にも上下方向に貫通する取付穴１８(図の簡明化のため図２,３のみに符号を付している。以下、各部につき必要に応じて同じ)が設けられている。

サポート部材１１には、底板１９の中間部左右二個所を上向き(断面逆Ｕ字形)に突出させることにより、下面側から見て凹部２０,２０、上面側から見て突出部２１,２１が形成され、この突出部２１,２１の上面壁に、支持梁本体１４の凸部１６,１６が貫通する窓穴２２,２２が設けられている。

また、底板１９の内面における両突出部２１,２１の側方に、前後複数ずつのねじ筒(ねじ付きの筒)２３…が設けられている。

サポート部材１１は、図４,５に示すように、その凹部２０,２０が支持梁本体１４,１４に嵌合する状態でウェイト支持梁１３,１３に載置される。この状態で、サポート部材取付ボルト２４…がサポート部材取付部１５,１５の取付穴１８…を介してねじ筒２３…にねじ込まれる。

これにより、サポート部材１１が支持梁１３,１３(旋回フレーム８)に着脱可能に取付けられる。

この取付状態で、ウェイト体支持梁１３,１３の凸部１６,１６がサポート部材１１の窓穴２２,２２を貫通して同部材１１内に突出する。

次に、ウェイト体１２は、下層部分である下段及び中段両ウェイト体１２ａ,１２ｂと、上層部分である上段ウェイト体１２ｃとから成る積層構造となっている。

なお、各段ウェイト体１２ａ,１２ｂ,１２ｃは、鉄板やコンクリート板等を複数枚積み重ねて構成してもよい。

下段ウェイト体１２ａの底面には、サポート部材１１の突出部２１,２１が嵌まり込む下向きに開口する凹状の嵌合部２５,２５が設けられている。

また、中段ウェイト体１２ｂの上面に取付プレート２６,２６が設けられ、下段、中段両ウェイト体１２ａ,１２ｂ及びこの取付プレート２６,２６に跨って複数の取付穴２７…が設けられている。

さらに、取付プレート２６,２６には、取付穴２６…の側方に上段ウェイト体取付用の複数のねじ穴２８…が設けられている。

一方、上段ウェイト体１２ｃには、ねじ穴２８…に対応する個所にボルト通し穴２９…が設けられている。

下段及び中段両ウェイト体１２ａ,１２ｂは、積層状態でサポート部材１１内に上方から入れられる。

このとき、図４に示すように下段ウェイト体１２ａの嵌合部２５,２５がサポート部材１１の突出部２１,２１に嵌まり込むとともに、この嵌合部２５,２５の天面が支持梁本体１４,１４の凸部１６,１６に当接し、この凸部１６,１６でウェイト体重量が支持される。

この状態で、複数本の下層側取付ボルト３０…が、両ウェイト体１２ａ,１２ｂの取付穴２７…及び支持梁１３,１３の取付穴１７…に跨って挿入され、ナット３１…で止め付けられる。

これにより、下段及び中段両ウェイト体１２ａ,１２ｂがサポート部材取付部１５…に取付けられ、サポート部材１１内に固定される。

上段ウェイト体１２ｃは、サポート部材１１内で中段ウェイト体１２ｂ上に積み重ねられ、この状態で上層側取付ボルト３２…がボルト通し穴２９…を介してねじ穴２８…にねじ込まれることにより、上段ウェイト体１２ｃが中段ウェイト体１２ｂに着脱可能に取付けられる。

このように、サポート部材１１はウェイト支持梁１３,１３のサポート部材取付部１５…に、ウェイト体１２は支持梁本体１４,１４にそれぞれ着脱可能に取付ける構成をとっている。

この構成によると、サポート部材１１とウェイト体１２を旋回フレーム８(支持梁１３,１３)に対し互いに独立して着脱できるため、輸送時等に図５に示すようにサポート部材１１は旋回フレーム８に取付けたままウェイト体１２のみを取外すことができる。

すなわち、輸送時等に社名等を表示しかつエンジンルームの背面側を覆うというサポート部材１１の役割を維持しながら、安定したサポート部材取付状態を確保することができる。

このため、輸送前後のウェイト体１２の脱着時に、サポート部材１１がぐらついたり落下したりするおそれがない。このため、ウェイト体１２を安全に脱着することができる。

また、サポート部材１１及びウェイト体１２の取付時に、上記のように支持梁１３,１３とサポート部材１１、サポート部材１１とウェイト体１２をそれぞれ凹凸嵌合させるため、サポート部材１１及びウェイト体１２の取付状態をより安定化させることができる。

また、取付時に、上記嵌合部分の位置決め作用によってサポート部材１１及びウェイト体１２を簡単に取付けることができる。

さらに、ウェイト体１２を支持梁本体１４,１４の凸部１６,１６に載置した状態、つまりサポート部材１１にウェイト体重量が作用しない状態でウェイト体１２をウェイト支持梁１３,１３に取付けるため、サポート部材１１そのものは低強度ですむ。このため、サポート部材１１の材料コスト、組立コストが安く、かつ、同部材１１が軽量ですむ。

この場合、ウェイト体重量が凸部１６,１６によって支持梁本体１４,１４で確実に受けられるため、サポート部材１１にウェイト体重量を作用させないための寸法管理が容易となる。

さらに、ウェイト体１２を上層部分(下段及び中段両ウェイト体１２ａ,１２ｂ)と下層部分(上段ウェイト体１２ｃ)とに分け、これらを別々に着脱するため、一括して着脱する場合と比較して、たとえば上層部分の取外し時に下層部分がフリーになって動揺する等のおそれがない。

なお、輸送後等のウェイト体１２の取付けは、上記取外し時と逆の手順、操作で行う。この場合にも、サポート部材１１がウェイト支持梁１３,１３に強固に固定されているため、ウェイト体１２の取付作業を安全にかつ容易に行うことができる。

ところで、上記実施形態ではサポート部材１１を箱体として形成したが、たとえば左右両側が格子状になった、あるいは開口した枠状に形成してもよい。

本発明の実施形態にかかるカウンタウェイト装置を備えた上部旋回体の概略斜視図である。同装置の分解斜視図である。図２の一部拡大図である。同装置の組立状態の拡大断面図である。ウェイト体を取外した状態の図４相当図である。本発明の適用対象例である油圧ショベルの概略側面図である。同ショベルの上部旋回体の概略斜視図である。

符号の説明

８旋回フレーム
１１サポート部材
１２ウェイト体
１２ａ,１２ｂウェイト体の下層部分となる下段及び中段両ウェイト体
１２ｃウェイト体の上層部分となる上段ウェイト体
１３ウェイト支持梁
１４支持梁本体(ウェイト体取付部)
１５… サポート部材取付部
１６支持梁本体の凸部
１７ウェイト体取付用の取付穴
１８サポート部材取付用の取付穴
１９サポート部材の底板
２０サポート部材の凹部
２１サポート部材の突出部
２３サポート部材取付用のねじ筒
２４同取付ボルト
２５ウェイト体の嵌合部
２７下段及び中段ウェイト体取付用の取付穴
２８上段ウェイト体取付用のねじ穴
２９同ボルト通し穴
３０下段及び中段ウェイト体取付用の取付ボルト
３１同ナット
３２上段ウェイト体取付用の取付ボルト

Claims

下部走行体上に上部旋回体が旋回自在に搭載され、この上部旋回体の旋回フレームにカウンタウェイトが取付けられ、このカウンタウェイトは、ウェイト体と、このウェイト体を保持するサポート部材とによって構成される建設機械のカウンタウェイト装置において、旋回フレームの後端部に後向きに延びるウェイト支持梁を設け、このウェイト支持梁には、サポート部材取付部とウェイト体取付部とを設け、上記サポート部材を上記サポート部材取付部に、ウェイト体を上記ウェイト体取付部にそれぞれ独立して着脱し得る状態で取付けたことを特徴とする建設機械のカウンタウェイト装置。
請求項１記載の建設機械のカウンタウェイト装置において、サポート部材を、ウェイト体を周囲から囲う状態で収容する箱体として形成したことを特徴とする建設機械のカウンタウェイト装置。
請求項１または２記載の建設機械のカウンタウェイト装置において、サポート部材は底板を有し、この底板の一部を上向きに突出させることにより、下面側から見て凹部、上面側から見て突出部を形成する一方、ウェイト体の下面に下向きに開口する凹状の嵌合部を設け、上記サポート部材の凹部にウェイト支持梁、上記ウェイト体の嵌合部に上記サポート部材の突出部をそれぞれ嵌合させるように構成したことを特徴とする建設機械のカウンタウェイト装置。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の建設機械のカウンタウェイト装置において、ウェイト支持梁のウェイト体取付部は、サポート部材にウェイト体の重量が作用しない状態でウェイト体を取付け得るように構成したことを特徴とする建設機械のカウンタウェイト装置。
請求項４記載の建設機械のカウンタウェイト装置において、サポート部材は底板を有し、ウェイト支持梁は、ウェイト体取付部としての支持梁本体にサポート部材取付部を設けて構成するとともに、上記支持梁本体の上面に、上記サポート部材の底板を上向きに貫通する凸部を設け、ウェイト体をこの凸部に載せた状態でウェイト体を支持梁本体に着脱可能に取付けるように構成したことを特徴とする建設機械のカウンタウェイト装置。
請求項１〜５のいずれか１項に記載の建設機械のカウンタウェイト装置において、ウェイト体を下側の下層部分と上側の上層部分とに分け、下層部分を旋回フレームに着脱可能に取付ける一方、上層部分をこの下層部分体に対して着脱可能に取付けるように構成したことを特徴とする建設機械のカウンタウェイト装置。