JP5484367B2 - 建設機械の開閉式カウンタウェイト - Google Patents

Description

本発明は、建設機械の開閉式カウンタウェイトに関するものである。

従来、車体のカウンタウェイト内側に配置される機器、例えば、エンジン側面の整備をする場合、エンジン側面とカウンタウェイト内壁との隙間が小さいため、クレーン等の補助機を用いて、カウンタウェイトを外すかエンジンを機械本体から外す必要があった。特に後端旋回半径を小さくした機種では、ラジエータの整備時にも同様にカウンタウェイトを外す必要があった。

これに関連する従来技術としては、例えば、次のような作業機のカウンタウェイト脱着装置が知られている。この従来技術は、車体の前部にアクチュエータにより起伏可能な作業装置が設けられ、車体の後部にはカウンタウェイトが脱着可能に設けられた油圧ショベル等の作業機において、車体の後端部にカウンタウェイト取付板を装着し、該カウンタウェイト取付板に隣接して上端部が後方に突出したマストが立設されている。該マストには、その先端部にシーブを枢着するとともに中間部には油圧シリンダの駆動により回動可能としたフックを枢着している。カウンタウェイトは、前記車体側のカウンタウェイト取付板に対応した一側面に前記フックと係合する係合凹部が設けられている。該係合凹部は開口部から内部上方に拡大する傾斜面を有しており、この傾斜面に前記フックが係合される。カウンタウェイトの脱着時には該カウンタウェイトの上部が着脱可能なワイヤロープにより前記シーブを介して作業装置に連結される。

そして、着地位置にあるカウンタウェイトを車体に装着する場合は、作業装置を起立状態とし、カウンタウェイトの上部をワイヤロープによりシーブを介して作業装置に連結する。次いで、作業装置を倒伏させてカウンタウェイトを、その一側面に設けた係合凹部が車体側のフックと係合する位置まで上昇させる。この上昇位置で油圧シリンダによりフックを回動させて車体の後方に突出させる。この後、作業装置を起立させてカウンタウェイトを所要量下降させ、フックを係合凹部における傾斜面に係合させてカウンタウェイトを車体の後部に装着する。

一方、カウンタウェイトを車体から取外す場合は、上記の装着操作とは逆に、カウンタウェイトの上部をワイヤロープによりシーブを介して作業装置に連結し、作業装置を倒伏させてカウンタウェイトを多少持上げる。カウンタウェイトの一側面に設けた係合凹部が車体側のフックから離脱可能な位置に来たら油圧シリンダによりフックを回動させて、該フックを係合凹部から離脱させる。この後、作業装置を起立させてカウンタウェイトを着地するまで下降させる（例えば、実用新案文献１参照）。

実開平１−６５３５６号公報

実用新案文献１に記載の従来技術においては、車体側に、カウンタウェイト取付板が装着されるとともにマストが立設され、該マストには、先端部にシーブが枢着され、中間部に油圧シリンダの駆動により回動可能としたフックが枢着されている。また、カウンタウェイトには、内部上方に拡大する傾斜面を有する係合凹部が形成されている。このため、簡潔な構成とは言い難い。そして、カウンタウェイトを車体に装着する場合は、作業装置を起立状態とし、カウンタウェイトの上部と作業装置とを可撓性を有するワイヤロープによりシーブを介して連結する。次いで、作業装置の倒伏、油圧シリンダの駆動によるフックの回動及び作業装置の起立を実行して前記フックを係合凹部に係合させてカウンタウェイトを車体の後部に装着している。一方、カウンタウェイトを車体から取外す場合は、前記と同様のワイヤロープの連結を行った後、作業装置の倒伏、油圧シリンダの駆動による係合凹部からのフックの離脱、及び作業装置の起立によるカウンタウェイトの下降を行って該カウンタウェイトを車体から取外して着地させている。このため、車体に対するカウンタウェイトの脱着操作の点でも、必ずしも容易、且つ迅速とは言い難い。

そこで、後部下端部を旋回フレームの後端部に回動可能に連結したカウンタウェイトをワイヤーロープやシープ等を用いた複雑な取り外し作業を要することなく開方向に回動させ、カウンタウェイト内側に配置される機器（例えば、ラジエータ等のエンジン周りを含むエンジン）の周りを容易、迅速に開放して前記整備時の手間及び経費を節減するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、上部旋回体の前方にアクチュエータにより起伏可能なアタッチメントが装備されるとともに前記上部旋回体における旋回フレームの後方にカウンタウェイトが設けられた建設機械の開閉式カウンタウェイトであって、
前記カウンタウェイトの後部下端部を前記旋回フレームの後端部に回動可能に連結し、着脱可能なカウンタウェイト開閉用ロッドの一端を前記カウンタウェイトの上部に回動可能に連結し、該着脱可能なカウンタウェイト開閉用ロッドの他端を前記アタッチメントに回動可能に連結し、
前記アタッチメントを起立動作させることで生じる起立力により、前記カウンタウェイトの後部下端部と前記旋回フレームの後端部との連結点を回動支点として前記カウンタウェイトを開方向に回動可能に構成した建設機械の開閉式カウンタウェイトを提供する。

この構成によれば、カウンタウェイト開閉用ロッドは剛性を有している。カウンタウェイト内側に配置される機器（例えば、ラジエータ等のエンジン周りを含むエンジン）の整備時に、アタッチメントを倒伏させた状態で、着脱可能で前記のように剛性を有するカウンタウェイト開閉用ロッドの一端を前記カウンタウェイトの上部に回動可能に連結し、該カウンタウェイト開閉用ロッドの他端をアタッチメントに回動可能に連結する。この状態で、アタッチメントを起立動作させると、その起立力が剛性を有するカウンタウェイト開閉用ロッドを介して前記カウンタウェイト上部の連結点に伝達される。そして該カウンタウェイト上部の連結点に伝達された起立力により、カウンタウェイトの後部下端部と旋回フレームの後端部との連結点を回動支点としてカウンタウェイト上部の連結点に生じるトルク（回転力）によってカウンタウェイトが開方向に回動し、カウンタウェイト内側に配置される機器の周りが開放される。カウンタウェイト内側に配置される機器の整備終了後にアタッチメントを倒伏させると、その倒伏力でカウンタウェイトが閉方向に回動し、該カウンタウェイトはその内側に配置される機器の周りをカバーするように元の状態に復帰する。

請求項１記載の発明は、カウンタウェイト内側に配置される機器（例えば、ラジエータ等のエンジン周りを含むエンジン）の整備時に、アタッチメントを倒伏させた状態で、着脱可能で剛性を有するカウンタウェイト開閉用ロッドの一端をカウンタウェイト上部に回動可能に連結し、該カウンタウェイト開閉用ロッドの他端を起伏可能なアタッチメントに回動可能に連結し、該アタッチメントを起立動作させることで生じる起立力により、カウンタウェイトの後部下端部と旋回フレームの後端部との連結点を回動支点としてカウンタウェイト上部の連結点にトルク（回転力）を生じさせることができ、該トルク（回転力）によりカウンタウェイトを開方向に回動させてカウンタウェイト内側に配置される機器の周りを容易、迅速に開放することができる。したがって、他のクレーン等の補助機の使用が不要となって整備時の手間及び経費を節減することができるという利点がある。

図は本発明の実施例に係る建設機械の開閉式カウンタウェイトを示すものである。
（ａ）は開閉式カウンタウェイトを備えた建設機械の側面図であり、開閉式カウンタウェイトが閉じた状態を示す図、（ｂ）は図（ａ）中のＸ−Ｘ線に沿う部分の断面図。 図１の建設機械において開閉式カウンタウェイトが開放された状態を示す側面図。

本発明は、カウンタウェイト内側に配置される機器（例えば、ラジエータ等のエンジン周りを含むエンジン）の整備時に、着脱可能で剛性を有するカウンタウェイト開閉用ロッドの一端をカウンタウェイト上部に回動可能に連結し、該カウンタウェイト開閉用ロッドの他端を起伏可能なアタッチメントに回動可能に連結し、他のクレーン等の補助機を使用せずに前記アタッチメントを起立動作させることのみで、その起立力を利用して後部下端部を旋回フレームの後端部に回動可能に連結したカウンタウェイトを開方向に回動させ、カウンタウェイト内側に配置される機器の周りを容易、迅速に解放して前記整備時の手間及び経費を節減するという目的を達成するために、
上部旋回体の前方にアクチュエータにより起伏可能なアタッチメントが装備されるとともに前記上部旋回体における旋回フレームの後方にカウンタウェイトが設けられた建設機械の開閉式カウンタウェイトであって、
前記カウンタウェイトの後部下端部を前記旋回フレームの後端部に回動可能に連結し、着脱可能なカウンタウェイト開閉用ロッドの一端を前記カウンタウェイトの上部に回動可能に連結し、該着脱可能なカウンタウェイト開閉用ロッドの他端を前記アタッチメントに回動可能に連結し、
前記アタッチメントを起立動作させることで生じる起立力により、前記カウンタウェイトの後部下端部と前記旋回フレームの後端部との連結点を回動支点として前記カウンタウェイトを開方向に回動可能に構成した建設機械の開閉式カウンタウェイトを提供して実現した。

以下、本発明の好適な実施例を図１の（ａ）、（ｂ）及び図２を参照して説明する。本実施例は、建設機械として後端旋回半径の小さい油圧ショベルが適用されている。まず、本実施例に係る建設機械の開閉式カウンタウェイトの構成を図１の（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。同図（ａ）において、油圧ショベル１における下部走行体２上に上部旋回体３が旋回可能に装備されている。該上部旋回体３の前方一側部にキャブ４が設けられ、上部旋回体３の前方中央部にはアタッチメント（作業装置）５として次のような各機構が装備されている。

即ち、上部旋回体３の前方中央部にブーム６が俯仰可能に枢着されている。該ブーム６の先端部にはアーム７が上下回動可能に連結され、該アーム７の先端部にリフティングマグネット８が上下回動可能に取付けられている。前記上部旋回体３とブーム６との間にアクチュエータとしてのブームシリンダ６ａが取付けられ、ブーム６とアーム７との間にアームシリンダ７ａが取付けられている。アーム７とリフティングマグネット８との間にはリフティングマグネットシリンダ８ａが取付けられている。

図１（ｂ）に示すように、前記上部旋回体３における旋回フレーム３ａの後方には、原動機としてのエンジン９が装備されるとともに該エンジン９の周りにラジエータ１０、燃料タンク１１及びポンプ１２等が付設されている。また、これらのエンジン９及び該エンジン９の周りに付設されたラジエータ１０、燃料タンク１１、ポンプ１２等のカバーを兼ねたカウンタウェイト１３が、該エンジン９等に対し開閉可能に設置されている。

図１（ａ）中に示すように、カウンタウェイト１３の後部下端部と旋回フレーム３ａの後端部との間には、これらの双方からピン孔が開穿された取付けラグ１４ａが突設され、該ピン孔に連結ピン１４ｂが遊挿されて適宜に抜け止めが施されることにより、回動可能な連結点１４が構成されている。カウンタウェイト１３は、この回動可能な連結点１４を回動支点として回動することにより、前記のようにエンジン９等に対し開閉可能に構成されている。該カウンタウェイト１３は、エンジン９等に対して閉止状態のとき（図１（ａ）の状態）、その上部部分が図示しない適宜の掛止部材により、上部旋回体３における適宜の固定部分に掛止されて前記閉止状態が保持されるようになっている。

また、カウンタウェイト１３の上部略中央部にはピン孔が開穿された取付けラグ１５ａが突設され、ブーム６の長手方向略中央部にもピン孔が開穿された取付けラグ１６ａが突設されている。カウンタウェイト１３を開閉動作させるとき、両端にピン孔が開穿されるとともに着脱可能で剛性を有するカウンタウェイト開閉用ロッド１７の一端が前記カウンタウェイト１３側の取付けラグ１５ａにおけるピン孔に連結ピン１５ｂで回動可能に連結され、該着脱可能で剛性を有するカウンタウェイト開閉用ロッド１７の他端がブーム６側の取付けラグ１６ａにおけるピン孔に連結ピン１６ｂで回動可能に連結される。

非使用時における着脱可能なカウンタウェイト開閉用ロッド１７は、ブーム６の側部等に、該ブーム６の長手方向に沿って適宜に掛止することで収納状態とすることが可能である。

次に、上述のように構成された建設機械の開閉式カウンタウェイトの作用を説明する。カウンタウェイト開閉用ロッド１７は剛性を有している。ラジエータ１０等のエンジン周りを含むエンジン９の整備時に、ブームシリンダ６ａを縮小方向に動作させて、図１（ａ）に示すように、アタッチメントであるブーム６を倒伏させる。この倒伏状態で、着脱可能で前記のように剛性を有するカウンタウェイト開閉用ロッド１７の一端をカウンタウェイト１３上部の取付けラグ１５ａにおけるピン孔に連結ピン１５ｂで回動可能に連結し、該カウンタウェイト開閉用ロッド１７の他端をブーム６上の取付けラグ１６ａにおけるピン孔に連結ピン１６ｂで回動可能に連結する。

次いで、カウンタウェイト１３の上部部分を上部旋回体３における適宜の固定部分に掛止している掛止部材を解除し、ブームシリンダ６ａを伸長方向に動作させてブーム６を起立動作させる。この起立動作により、その起立力が剛性を有するカウンタウェイト開閉用ロッド１７を介してカウンタウェイト１３上部の連結点１５に伝達される。

そして該カウンタウェイト１３上部の連結点１５に伝達された起立力により、カウンタウェイト１３の後部下端部と旋回フレーム３ａの後端部との連結点１４を回動支点としてカウンタウェイト１３上部の連結点１５に、該連結点１５に伝達された起立力に連結点１４と連結点１５間の距離Ｒを乗じた量に相当するトルク（回転力）が生じる。このトルク（回転力）によってカウンタウェイト１３が開方向に回動し、図２に示すように、エンジン９の周りが開放される。

ラジエータ１０等のエンジン周りを含むエンジン９の整備終了後にブームシリンダ６ａを縮小方向に動作させてブーム６を倒伏させると、その倒伏力でカウンタウェイト１３が閉方向に回動し、図１（ａ）に示すように、該カウンタウェイト１３はエンジン９の周りをカバーするように元の状態に復帰する。該復帰後、該カウンタウェイト１３の上部部分を適宜の掛止部材により、上部旋回体３における適宜の固定部分に掛止して、その閉止状態を保持し、エンジン９等のカバー機能とともに油圧ショベル１におけるカウンタウェイト１３としての本来の機能を生じさせる。

上述したように、本実施例に係る建設機械の開閉式カウンタウェイトにおいては、ラジエータ１０等のエンジン周りを含むエンジン９の整備時に、ブーム６を倒伏させた状態で、着脱可能で剛性を有するカウンタウェイト開閉用ロッド１７の一端をカウンタウェイト上部の連結点１５に回動可能に連結し、該カウンタウェイト開閉用ロッド１７の他端をブーム６上の連結点１６に回動可能に連結し、該ブーム６を起立動作させることで生じる起立力により、カウンタウェイト１３の後部下端部と旋回フレーム３ａの後端部との連結点１４を回動支点としてカウンタウェイト上部の連結点１５にトルク（回転力）を生じさせることができ、該トルク（回転力）によりカウンタウェイト１３を開方向に回動させてエンジン９の周りを容易、迅速に開放することができる。

したがって、他のクレーン等の補助機の使用が不要となって整備時の手間及び経費を節減することができる。

なお、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変をなすことができ、そして、本発明が該改変されたものにも及ぶことは当然である。

カウンタウェイト内側に配置される機器（例えば、ラジエータ等のエンジン周りを含むエンジン）の整備時に、着脱可能で剛性を有する開閉用ロッドの一端をカウンタウェイト上部に回動可能に連結し、該開閉用ロッドの他端を起伏可能なアタッチメントに回動可能に連結し、他のクレーン等の補助機を使用せずに前記アタッチメントを起立動作させることのみで、その起立力を利用してカウンタウェイトを開方向に回動させ、カウンタウェイト内側に配置される機器の周りを容易、迅速に開放して前記整備時の手間及び経費を節減することが不可欠な油圧ショベル以外のカウンタウェイト内側に配置される機器を備えた建設機械にも広く適用することが可能である。

１ 油圧ショベル（建設機械）
２ 下部走行体
３ 上部旋回体
３ａ 旋回フレーム
４ キャブ
５ アタッチメント
６ ブーム（アタッチメント）
６ａ ブームシリンダ（アクチュエータ）
７ アーム
８ リフティングマグネット
９ エンジン、
１０ ラジエータ
１１ 燃料タンク
１２ ポンプ
１３ カウンタウェイト
１４ カウンタウェイト後部下端部の回動可能な連結点
１５ カウンタウェイト上の回動可能な連結点
１６ ブーム上の回動可能な連結点
１７ カウンタウェイト開閉用ロッド

Claims (1)

1. 上部旋回体の前方にアクチュエータにより起伏可能なアタッチメントが装備されるとともに前記上部旋回体における旋回フレームの後方にカウンタウェイトが設けられた建設機械の開閉式カウンタウェイトであって、
   前記カウンタウェイトの後部下端部を前記旋回フレームの後端部に回動可能に連結し、着脱可能なカウンタウェイト開閉用ロッドの一端を前記カウンタウェイトの上部に回動可能に連結し、該着脱可能なカウンタウェイト開閉用ロッドの他端を前記アタッチメントに回動可能に連結し、
   前記アタッチメントを起立動作させることで生じる起立力により、前記カウンタウェイトの後部下端部と前記旋回フレームの後端部との連結点を回動支点として前記カウンタウェイトを開方向に回動可能に構成したことを特徴とする建設機械の開閉式カウンタウェイト。

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