JP7167076B2

JP7167076B2 - working machine

Info

Publication number: JP7167076B2
Application number: JP2020045680A
Authority: JP
Inventors: 悠哉 ▲辻▼本
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2020-03-16
Filing date: 2020-03-16
Publication date: 2022-11-08
Anticipated expiration: 2040-03-16
Also published as: JP2021147782A

Description

本発明は、着脱可能なカウンタウェイトを搭載した作業機械に関する。 The present invention relates to a work machine equipped with a detachable counterweight.

一般に、油圧ショベル、油圧クレーン等の作業機械では、車体の前側にショベル、クレーン等のフロント作業機を設け、車体の後側にフロント作業機とバランスさせるためにカウンタウェイトを着脱可能に設けている。また、車体の背板に対してカウンタウェイトを着脱する着脱装置を備えた作業機械も知られている（例えば、特許文献１、２、３参照）。 Generally, in working machines such as hydraulic excavators and hydraulic cranes, a front working machine such as an excavator or crane is provided on the front side of the vehicle body, and a detachable counterweight is provided on the rear side of the vehicle body to balance the front working machine. . There is also known a work machine provided with an attaching/detaching device for attaching/detaching the counterweight to/from the back plate of the vehicle body (for example, see Patent Documents 1, 2, and 3).

着脱装置は、例えば、カウンタウェイトの上端に取り付けられて左右方向に延設された支持軸と、一端が支持軸に回動可能に連結され、他端が車体のブラケットに回動可能に連結されたリンク機構とを含む。 The attachment/detachment device has, for example, a support shaft attached to the upper end of the counterweight and extending in the left-right direction, one end of which is rotatably connected to the support shaft, and the other end of which is rotatably connected to a bracket of the vehicle body. and a link mechanism.

特開２０１６－４４５１２号公報JP 2016-44512 A 特開平０８－３１９６３７号公報JP-A-08-319637 特開２００７－１６２４５４号公報JP 2007-162454 A

上記構成の着脱装置は、リンク機構の遊び等によって、装着作業時に背板とカウンタウェイトとの間に左右方向の位置ずれが生じる。そして、カウンタウェイトは非常に重いので、左右方向の位置合わせが非常に難しい。 In the attachment/detachment device having the above configuration, the back plate and the counterweight are misaligned in the left-right direction due to the play of the link mechanism or the like during attachment work. Also, since the counterweight is very heavy, alignment in the left-right direction is very difficult.

本発明は、上記した実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、背板に対してカウンタウェイトを着脱する着脱装置を備えた作業機械において、容易に背板とカウンタウェイトとの左右方向の位置合わせをする技術を提供することになる。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described actual situation, and an object of the present invention is to provide a working machine equipped with an attaching/detaching device for attaching/detaching a counterweight to/from a back plate, in which the back plate and the counterweight can be easily moved in the horizontal direction. We will provide a technique for aligning the

上記目的を達成するために、本発明は、下部走行体と、前記下部走行体に旋回可能に支持された上部旋回体と、前記上部旋回体に支持されて前方に延びるフロント作業機と、前記上部旋回体の後部に設けられた背板に着脱可能に取り付けられるカウンタウェイトと、前記上部旋回体に支持されて、前記背板に対して前記カウンタウェイトを着脱する着脱装置とを備える作業機械であって、前記カウンタウェイトに対面する前記背板の背面には、先細り形状のボス、または上下方向の長さが前記ボスの直径より長く且つ前記カウンタウェイトが前記背板に装着される過程で前記ボスが進入するガイド穴のいずれか一方が形成され、前記背板に対面する前記カウンタウェイトの腹面には、前記ボスまたは前記ガイド穴のいずれか他方が形成され、前記着脱装置は、前記背板の下部に取り付けられたブラケットと、前記カウンタウェイトに取り付けられて左右方向に延設された支持軸と、前記カウンタウェイトが前記背板に取り付けられた状態で、一端が前記支持軸に回動可能に連結され、他端が前記支持軸より前方で前記ブラケットに回動可能に連結されて、作動油の給排によって伸縮する油圧シリンダと、前記カウンタウェイトが前記背板に取り付けられた状態で、一端が前記支持軸に回動可能に連結され、他端が前記支持軸より後方で前記ブラケットに回動可能に支持された回動アームとを備えることを特徴とする。 To achieve the above object, the present invention provides a lower traveling body, an upper revolving body rotatably supported by the lower traveling body, a front work machine supported by the upper revolving body and extending forward, and A working machine comprising a counterweight detachably attached to a back plate provided at the rear of an upper revolving body, and an attachment/detachment device supported by the upper revolving body for attaching/detaching the counterweight to/from the back plate. The back surface of the back plate facing the counterweight has a tapered boss or a boss whose length in the vertical direction is longer than the diameter of the boss and the counterweight is attached to the back plate while the counterweight is attached to the back plate. Either one of the guide holes into which the boss enters is formed, and the other of the boss and the guide hole is formed in the abdominal surface of the counterweight facing the back plate, and the attachment/detachment device is configured to be connected to the back plate. a bracket attached to the bottom of the counterweight, a support shaft attached to the counterweight and extending in the left-right direction, and one end rotatable about the support shaft in a state in which the counterweight is attached to the back plate. , and the other end is rotatably connected to the bracket in front of the support shaft, and a hydraulic cylinder that expands and contracts by supplying and discharging hydraulic oil, and the counterweight is attached to the back plate, A rotating arm having one end rotatably connected to the support shaft and the other end rotatably supported by the bracket behind the support shaft is provided.

本発明によれば、背板に対してカウンタウェイトを着脱する着脱装置を備えた作業機械において、背板とカウンタウェイトとの左右方向の位置合わせを容易にすることができる。なお、上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。 Advantageous Effects of Invention According to the present invention, it is possible to easily align the back plate and the counter weight in the left-right direction in a work machine provided with an attaching/detaching device for attaching/detaching the counter weight to/from the back plate. Problems, configurations, and effects other than those described above will be clarified by the following description of the embodiments.

本発明に係る作業機械の代表例である油圧ショベルの側面図である。1 is a side view of a hydraulic excavator that is a typical example of a working machine according to the present invention; FIG. 上部旋回体の後部の要部拡大図である。FIG. 4 is an enlarged view of the main part of the rear portion of the upper rotating body; 背板の斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of a back plate; カウンタウェイトの斜視図である。It is a perspective view of a counterweight. 着脱装置によって着脱されるカウンタウェイトの移動軌跡を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a movement trajectory of a counterweight that is attached and detached by an attachment/detachment device; カウンタウェイトが背板に装着される過程におけるガイド穴及びボスの位置関係を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the positional relationship between guide holes and bosses in the process of attaching the counterweight to the back plate;

本発明に係る作業機械の実施形態について、図面を用いて説明する。図１は、本発明に係る作業機械の代表例である油圧ショベル１の側面図である。なお、作業機械の具体例は油圧ショベル１に限定されず、下部走行体、上部旋回体、フロント作業機、及びカウンタウェイトを備えるあらゆる機械（例えば、クレーン、解体作業機、アースドリル等）であってもよい。また、本明細書中の前後左右は、特に断らない限り、油圧ショベル１に搭乗して操作するオペレータの視点を基準としている。 An embodiment of a working machine according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view of a hydraulic excavator 1, which is a representative example of a working machine according to the present invention. A specific example of the working machine is not limited to the hydraulic excavator 1, but may be any machine (for example, a crane, a demolition machine, an earth drill, etc.) equipped with a lower running body, an upper revolving body, a front working machine, and a counterweight. may Further, front, rear, left, and right in this specification are based on the viewpoint of an operator who operates the hydraulic excavator 1 on board, unless otherwise specified.

油圧ショベル１は、下部走行体２と、下部走行体２に支持された上部旋回体３とを備える。下部走行体２は、左右一対のクローラ８を備える。そして、走行モータ（図示省略）の回転が伝達されて左右一対のクローラ８が回転すると、油圧ショベル１が走行する。但し、下部走行体２は、クローラ８に代えて、装輪式であってもよい。 A hydraulic excavator 1 includes a lower traveling body 2 and an upper revolving body 3 supported by the lower traveling body 2 . The lower traveling body 2 has a pair of left and right crawlers 8 . When the rotation of a travel motor (not shown) is transmitted to rotate the pair of left and right crawlers 8, the hydraulic excavator 1 travels. However, the undercarriage 2 may be of a wheeled type instead of the crawler 8 .

上部旋回体３は、下部走行体２に旋回可能に支持されている。上部旋回体３は、ベースとなる旋回フレーム５と、旋回フレーム５の前端中央に上下方向に回動可能に取り付けられたフロント作業機４と、旋回フレーム５の前方左側に配置されたキャブ（運転席）７と、旋回フレーム５の後部に配置された背板１０（図２及び図３参照）と、背板１０に着脱可能に取り付けられるカウンタウェイト２０と、背板１０に対してカウンタウェイト２０を着脱する着脱装置３０（図２参照）とを主に備える。 The upper revolving body 3 is supported by the lower traveling body 2 so as to be able to revolve. The upper revolving body 3 includes a revolving frame 5 serving as a base, a front working machine 4 attached to the center of the front end of the revolving frame 5 so as to be capable of rotating in the vertical direction, and a cab (operating machine) disposed on the front left side of the revolving frame 5 . seat) 7, a back plate 10 (see FIGS. 2 and 3) arranged at the rear of the revolving frame 5, a counterweight 20 detachably attached to the back plate 10, and a counterweight 20 with respect to the back plate 10. and an attaching/detaching device 30 (see FIG. 2) for attaching/detaching the .

フロント作業機４は、上部旋回体３に起伏可能に支持されたブーム４ａと、ブーム４ａの先端に揺動可能に支持されたアーム４ｂと、アーム４ｂの先端に揺動可能に支持されたバケット４ｃと、ブーム４ａ、アーム４ｂ、及びバケット４ｃを駆動させる油圧シリンダ４ｄ、４ｅ、４ｆとを含む。 The front working machine 4 includes a boom 4a supported by the upper revolving body 3 so as to be able to rise and fall, an arm 4b supported swingably at the tip of the boom 4a, and a bucket supported swingably at the tip of the arm 4b. 4c, and hydraulic cylinders 4d, 4e, 4f that drive boom 4a, arm 4b, and bucket 4c.

キャブ７には、油圧ショベル１を操作するオペレータが搭乗する内部空間が形成されている。キャブ７の内部には、オペレータが着席するシート（図示省略）と、シートに着席したオペレータが操作する操作装置（ステアリング、ペダル、レバー、スイッチなど）が配置されている。そして、キャブ７に搭乗したオペレータが操作装置を操作することによって、下部走行体２が走行し、上部旋回体３が旋回し、フロント作業機４が動作する。 The cab 7 has an internal space where an operator who operates the hydraulic excavator 1 rides. Inside the cab 7 are arranged a seat (not shown) on which an operator sits, and operating devices (a steering wheel, pedals, levers, switches, etc.) operated by the operator seated on the seat. When an operator riding in the cab 7 operates the operation device, the lower traveling body 2 travels, the upper revolving body 3 revolves, and the front working machine 4 operates.

次に、図２～図４を参照して、背板１０、カウンタウェイト２０、及び着脱装置３０の構成を説明する。図２は、上部旋回体３の後部の要部拡大図である。図３は、背板１０の斜視図である。図４は、カウンタウェイト２０の斜視図である。 Next, configurations of the back plate 10, the counterweight 20, and the attachment/detachment device 30 will be described with reference to FIGS. 2 to 4. FIG. FIG. 2 is an enlarged view of the main part of the rear part of the upper rotating body 3. As shown in FIG. FIG. 3 is a perspective view of the back plate 10. FIG. 4 is a perspective view of the counterweight 20. FIG.

図２に示すように、背板１０は、上部旋回体３の後部において、上下方向及び左右方向に延設された平板形状の部材である。以下、背板１０の表面のうち、後方を向く面（装着されたカウンタウェイト２０に対面する面）を「背面１１」と表記する。図３に示すように、背板１０は、一対のガイド穴１２、１３と、一対のボルト穴１４、１５とを有する。 As shown in FIG. 2 , the back plate 10 is a plate-shaped member that extends vertically and horizontally at the rear portion of the upper rotating body 3 . Hereinafter, of the surfaces of the back plate 10, the rear facing surface (the surface facing the mounted counterweight 20) is referred to as "back surface 11". As shown in FIG. 3, the back plate 10 has a pair of guide holes 12, 13 and a pair of bolt holes 14, 15. As shown in FIG.

一対のガイド穴１２、１３は、背板１０の下部において、左右方向に離間して形成されている。ガイド穴１２、１３は、背板１０の背面１１から前方に向かって延びている。ガイド穴１２、１３は、背板１０の背面１１側に開口していれば、背板１０を貫通していなくてもよい。一対のボルト穴１４、１５は、ガイド穴１２、１３より上方において、左右方向に離間して形成されている。ボルト穴１４、１５は、背板１０を厚み方向に貫通する。 A pair of guide holes 12 and 13 are formed in the lower portion of the back plate 10 so as to be separated from each other in the left-right direction. The guide holes 12, 13 extend forward from the rear surface 11 of the back plate 10. - 特許庁The guide holes 12 and 13 do not have to penetrate the back plate 10 as long as they are open on the back surface 11 side of the back plate 10 . A pair of bolt holes 14 and 15 are formed above the guide holes 12 and 13 so as to be separated from each other in the left-right direction. The bolt holes 14 and 15 pass through the back plate 10 in the thickness direction.

カウンタウェイト２０は、フロント作業機４との重量バランスを取るための重量物である。以下、カウンタウェイト２０の表面のうち、上方を向く面を「上面２１」と表記し、前方を向く面（装着されたときに背板１０に対面する面）を「腹面２２」と表記する。図４に示すように、カウンタウェイト２０は、凹部２３と、一対の取付ブラケット２４、２５と、一対のボス２６、２７と、一対のボルト穴２８、２９とを有する。 The counterweight 20 is a heavy object for balancing the weight with the front working machine 4 . Hereinafter, of the surfaces of the counterweight 20, the surface facing upward is referred to as "upper surface 21", and the surface facing forward (the surface facing the back plate 10 when mounted) is referred to as "abdominal surface 22". As shown in FIG. 4, the counterweight 20 has a recess 23, a pair of mounting brackets 24,25, a pair of bosses 26,27, and a pair of bolt holes 28,29.

凹部２３は、カウンタウェイト２０の左右方向に中央部において、腹面２２から後方に延びる凹みである。凹部２３は、カウンタウェイト２０が背板１０に装着されたときに、着脱装置３０が収容される空間である。一対の取付ブラケット２４、２５、一対のボス２６、２７、及び一対のボルト穴２８、２９は、左右方向において、凹部２３を挟んで反対側に配置されている。 The concave portion 23 is a concave portion extending rearward from the abdominal surface 22 in the center portion of the counterweight 20 in the left-right direction. The recessed portion 23 is a space in which the attaching/detaching device 30 is accommodated when the counterweight 20 is attached to the back plate 10 . The pair of mounting brackets 24, 25, the pair of bosses 26, 27, and the pair of bolt holes 28, 29 are arranged on opposite sides of the recess 23 in the left-right direction.

一対の取付ブラケット２４、２５は、カウンタウェイト２０の上面２１から上方に突出している。取付ブラケット２４、２５には、左右方向に貫通する貫通孔２４ａ、２５ａが形成されている。取付ブラケット２４、２５は、貫通孔２４ａ、２５ａに挿入された支持軸（図２参照）３２を、回動可能に支持する。 A pair of mounting brackets 24 and 25 protrude upward from the upper surface 21 of the counterweight 20 . The mounting brackets 24 and 25 are formed with through-holes 24a and 25a penetrating in the left-right direction. The mounting brackets 24, 25 rotatably support a support shaft (see FIG. 2) 32 inserted into the through holes 24a, 25a.

一対のボス２６、２７は、カウンタウェイト２０の腹面２２から前方に突出している。ボス２６、２７は、基端部の直径ｄ（図６（Ａ）参照）より先端部の直径の方が小さい。すなわち、ボス２６、２７は、先細り形状である。ボス２６、２７は、カウンタウェイト２０が背板１０に装着される過程において、背板１０のガイド穴１２、１３に進入する。また、ボス２６、２７は、カウンタウェイト２０が背板１０に装着されたときに、ガイド穴１２、１３の底壁に当接する。 A pair of bosses 26 and 27 protrude forward from the abdominal surface 22 of the counterweight 20 . The bosses 26 and 27 have a smaller diameter at the tip than the diameter d (see FIG. 6A) at the base. That is, the bosses 26, 27 are tapered. The bosses 26 and 27 enter the guide holes 12 and 13 of the back plate 10 during the process of mounting the counterweight 20 on the back plate 10 . Also, the bosses 26 and 27 abut on the bottom walls of the guide holes 12 and 13 when the counterweight 20 is attached to the back plate 10 .

ここで、図６（Ａ）に示すように、背面１１側におけるガイド穴１２、１３の左右方向の幅（以下、「開口幅」と表記する。）は、上方ほど広くなっている。換言すれば、ガイド穴１２、１３の開口幅は、下方に向かって徐々に狭まっている。さらに、換言すれば、ガイド穴１２、１３の左右を画定する一対の側壁の間隔は、下方に向かって徐々に狭くなっている。そして、ガイド穴１２、１３の上端の開口幅Ｗは、ボス２６、２７の基端部の直径ｄより大きい。また、ガイド穴１２、１３の上下方向の長さＨは、ボス２６、２７の基端部の直径ｄより大きい。 Here, as shown in FIG. 6A, the lateral width of the guide holes 12 and 13 on the rear surface 11 side (hereinafter referred to as "opening width") increases upward. In other words, the opening widths of the guide holes 12 and 13 gradually narrow downward. Furthermore, in other words, the gap between the pair of side walls defining the left and right sides of the guide holes 12 and 13 gradually narrows downward. The opening width W of the upper ends of the guide holes 12 and 13 is larger than the diameter d of the base ends of the bosses 26 and 27 . Also, the vertical length H of the guide holes 12 and 13 is greater than the diameter d of the proximal end portions of the bosses 26 and 27 .

一対のボルト穴２８、２９は、カウンタウェイト２０を前後方向に貫通する。ボルト穴２８、２９は、カウンタウェイト２０が背板１０に装着されたときに、背板１０のボルト穴１４、１５に連通する位置に形成されている。そして、連通したボルト穴１４、２８及びボルト穴１５、２９には、カウンタウェイト２０を背板１０に固定するためのボルト（図示省略）が螺合される。 A pair of bolt holes 28 and 29 pass through the counterweight 20 in the front-rear direction. The bolt holes 28 and 29 are formed at positions communicating with the bolt holes 14 and 15 of the back plate 10 when the counterweight 20 is attached to the back plate 10 . Bolts (not shown) for fixing the counterweight 20 to the back plate 10 are screwed into the communicating bolt holes 14 , 28 and bolt holes 15 , 29 .

着脱装置３０は、背板１０に対してカウンタウェイト２０を着脱する装置である。着脱装置３０は、背板１０の左右方向の中央において、背面１１に固定されている。図２に示すように、着脱装置３０は、支持ブラケット（ブラケット）３１と、支持軸３２と、油圧シリンダ３３と、回動アーム３４とを主に備える。 The attaching/detaching device 30 is a device for attaching/detaching the counterweight 20 to/from the back plate 10 . The attachment/detachment device 30 is fixed to the back surface 11 at the center of the back plate 10 in the left-right direction. As shown in FIG. 2 , the attachment/detachment device 30 mainly includes a support bracket (bracket) 31 , a support shaft 32 , a hydraulic cylinder 33 and a rotating arm 34 .

支持ブラケット３１は、背板１０の背面１１から後方に突出している。支持ブラケット３１は、左右方向において、背板１０の中央部（より詳細には、一対のガイド穴１２、１３及び一対のボルト穴１４、１５の間）に配置されている。支持ブラケット３１は、油圧シリンダ３３及び回動アーム３４の他端を支持する。 The support bracket 31 protrudes rearward from the rear surface 11 of the back plate 10 . The support bracket 31 is arranged in the center portion of the back plate 10 (more specifically, between the pair of guide holes 12 and 13 and the pair of bolt holes 14 and 15) in the left-right direction. The support bracket 31 supports the hydraulic cylinder 33 and the other end of the rotating arm 34 .

支持軸３２は、カウンタウェイト２０の上端に取り付けられて、左右方向に延設されている。より詳細には、支持軸３２は、貫通孔２４ａ、２５ａに挿入されることによって、取付ブラケット２４、２５に回転可能に支持される。 The support shaft 32 is attached to the upper end of the counterweight 20 and extends in the left-right direction. More specifically, the support shaft 32 is rotatably supported by the mounting brackets 24 and 25 by being inserted into the through holes 24a and 25a.

油圧シリンダ３３は、ボトム室及びロッド室を有するシリンダチューブ３５と、シリンダチューブ３５から出没するシリンダロッド３６とで構成される。油圧シリンダ３３は、作動油が給排されることによって伸縮する。より詳細には、ボトム室に作動油が供給され且つロッド室から作動油が排出されることによって、油圧シリンダ３３が伸長する。また、ロッド室に作動油が供給され且つボトム室から作動油が排出されることによって、油圧シリンダ３３が伸長する。 The hydraulic cylinder 33 is composed of a cylinder tube 35 having a bottom chamber and a rod chamber, and a cylinder rod 36 protruding from the cylinder tube 35 . The hydraulic cylinder 33 expands and contracts as hydraulic fluid is supplied and discharged. More specifically, the hydraulic cylinder 33 is extended by supplying hydraulic fluid to the bottom chamber and discharging hydraulic fluid from the rod chamber. Further, the hydraulic cylinder 33 extends by supplying hydraulic fluid to the rod chamber and discharging hydraulic fluid from the bottom chamber.

シリンダロッド３６（油圧シリンダ３３の一端）は、支持軸３２に回動可能に連結されている。シリンダチューブ３５（油圧シリンダ３３の他端）は、左右方向に延設された支持軸３７周りに回動可能に支持ブラケット３１に連結されている。回動アーム３４の一端は、支持軸３２に回動可能に連結されている。また、回動アーム３４の他端は、左右方向に延設された支持軸３８周りに回動可能に支持ブラケット３１に連結されている。なお、図示は省略するが、回動アーム３４は、油圧シリンダ３３の左右方向の両側に１つずつ設けられている。 A cylinder rod 36 (one end of the hydraulic cylinder 33 ) is rotatably connected to the support shaft 32 . A cylinder tube 35 (the other end of the hydraulic cylinder 33) is connected to the support bracket 31 so as to be rotatable around a support shaft 37 extending in the left-right direction. One end of the rotating arm 34 is rotatably connected to the support shaft 32 . The other end of the rotating arm 34 is connected to the support bracket 31 so as to be rotatable around a support shaft 38 extending in the left-right direction. Although illustration is omitted, one rotating arm 34 is provided on each side of the hydraulic cylinder 33 in the left-right direction.

支持軸３７は、支持軸３２より前方に位置している。また、支持軸３８は、油圧シリンダ３３が最大限縮小した状態（すなわち、カウンタウェイト２０が背板１０に取り付けられた状態）において、支持軸３２より後方に位置している。すなわち、前後方向において、支持軸３２は、支持軸３７、３８の間に位置している。但し、図５に示すように、油圧シリンダ３３を伸長すると、前後方向における支持軸３２、３８の位置が逆転する。そして、支持軸３２の中心を通って鉛直方向に延びる仮想線Ｌ_１と、支持軸３２、３８の中心を結ぶ仮想線Ｌ_２とのなす角を、角度αと定義する。 The support shaft 37 is positioned forward of the support shaft 32 . Further, the support shaft 38 is located behind the support shaft 32 when the hydraulic cylinder 33 is contracted to the maximum extent (that is, when the counterweight 20 is attached to the back plate 10). That is, the support shaft 32 is positioned between the support shafts 37 and 38 in the front-rear direction. However, as shown in FIG. 5, when the hydraulic cylinder 33 is extended, the positions of the support shafts 32 and 38 in the front-rear direction are reversed. An angle formed by an imaginary line L1 extending vertically through the center of the support shaft 32 and _an imaginary line L2 connecting the centers of the support _shafts 32 and 38 is defined as an angle α.

また、支持軸３２と支持軸３７（すなわち、油圧シリンダ３３の基端）との前後方向の距離ａより、支持軸３２と支持軸３８（すなわち、回動アーム３４の基端）との前後方向の距離ｂの方が長い。そして、距離ｂを長くするほど、前述の角度αを大きくすることができる。さらに、支持軸３８は、支持軸３７より下方に位置している。 Further, the distance a in the longitudinal direction between the support shaft 32 and the support shaft 37 (that is, the base end of the hydraulic cylinder 33) determines the distance between the support shaft 32 and the support shaft 38 (that is, the base end of the rotating arm 34) in the front-rear direction. is longer than the distance b. The angle α can be increased as the distance b is increased. Furthermore, the support shaft 38 is positioned below the support shaft 37 .

図５は、着脱装置３０によって着脱されるカウンタウェイト２０の移動軌跡を示す図である。図６は、カウンタウェイト２０が背板１０に装着される過程におけるガイド穴１２、１３及びボス２６、２７の位置関係を示す図である。 FIG. 5 is a diagram showing the locus of movement of the counterweight 20 that is attached and detached by the attachment/detachment device 30. As shown in FIG. FIG. 6 is a diagram showing the positional relationship between the guide holes 12, 13 and the bosses 26, 27 in the process of attaching the counterweight 20 to the back plate 10. As shown in FIG.

カウンタウェイト２０は、油圧シリンダ３３を伸縮させることによって、図５に破線で示す軌跡に沿って移動する。図５に破線で示すように、カウンタウェイト２０の移動軌跡は、支持軸３８を中心とし、回動アーム３４の長さ（支持軸３２、３８の距離）を半径とする円弧形状である。 The counterweight 20 moves along the trajectory indicated by the dashed line in FIG. 5 by extending and retracting the hydraulic cylinder 33 . As indicated by the dashed line in FIG. 5, the locus of movement of the counterweight 20 is an arc centered on the support shaft 38 and having a radius equal to the length of the rotating arm 34 (the distance between the support shafts 32 and 38).

図５に示すように、油圧シリンダ３３を伸長させると、油圧シリンダ３３及び回動アーム３４が支持軸３７、３８を中心に後方側に回動して、カウンタウェイト２０が背板１０から取り外される。そして、油圧シリンダ３３が最大限伸長すると、カウンタウェイト２０が油圧ショベル１の後方の地面Ｇに載置される。 As shown in FIG. 5, when the hydraulic cylinder 33 is extended, the hydraulic cylinder 33 and the rotating arm 34 rotate rearward about the support shafts 37 and 38, and the counterweight 20 is removed from the back plate 10. . When the hydraulic cylinder 33 is fully extended, the counterweight 20 is placed on the ground G behind the hydraulic excavator 1 .

このとき、油圧シリンダ３３は後方に向かって下向きに延設され、回動アーム３４は概ね水平に延設される。すなわち、支持軸３２は、支持軸３７より下方で、支持軸３８とほぼ同じ高さに位置する。但し、支持軸３２は、油圧シリンダ３３の伸縮状態（換言すれば、カウンタウェイト２０の位置）に拘わらず、常に支持軸３７、３８の中心を結ぶ仮想線Ｌ_３より上方に位置している。 At this time, the hydraulic cylinder 33 extends downward toward the rear, and the rotating arm 34 extends substantially horizontally. That is, the support shaft 32 is located below the support shaft 37 and at approximately the same height as the support shaft 38 . However, the support shaft ₃₂ is always positioned above the imaginary line L3 connecting the centers of the support shafts 37 and 38 regardless of the expansion/contraction state of the hydraulic cylinder 33 (in other words, the position of the counterweight 20).

一方、油圧シリンダ３３を縮小させると、油圧シリンダ３３及び回動アーム３４が支持軸３７、３８を中心に前方側に回動する。このとき、カウンタウェイト２０は、円弧形状の軌跡に沿って背板１０に近づく。そして、油圧シリンダ３３が最大限縮小すると、カウンタウェイト２０が背板１０の背面に当接する。 On the other hand, when the hydraulic cylinder 33 is retracted, the hydraulic cylinder 33 and the rotating arm 34 rotate forward about the support shafts 37 and 38 . At this time, the counterweight 20 approaches the back plate 10 along an arc-shaped trajectory. When the hydraulic cylinder 33 is contracted to the maximum extent, the counterweight 20 comes into contact with the rear surface of the back plate 10 .

ここで、背板１０に装着されるカウンタウェイト２０の移動軌跡は、カウンタウェイト２０が地面Ｇに載置された状態から支持軸３２が仮想線Ｌ_４に重なる位置までの上昇区間と、支持軸３２が仮想線Ｌ_４に重なる位置からカウンタウェイト２０が背板１０に当接するまでの下降区間とに分けることができる。仮想線Ｌ_４は、支持軸３８の中心を通って鉛直方向に延びる直線である。換言すれば、仮想線Ｌ_４は、支持軸３２が最も上方に位置する点を通って鉛直方向に延びる直線である。 Here, the locus of movement of the counterweight 20 attached to the back plate 10 includes an ascending section from the state where the counterweight 20 is placed _on the ground G to the position where the support shaft 32 overlaps the virtual line L4, 32 can be divided into a descending section from the position where the counterweight 20 overlaps the imaginary line L4 until the counterweight 20 comes into contact with the back plate ₁₀ . The imaginary line _L4 is a straight line passing through the center of the support shaft 38 and extending in the vertical direction. _In other words, the imaginary line L4 is a straight line extending vertically through the point where the support shaft 32 is located at the highest position.

カウンタウェイト２０は、上昇区間において、上昇しながら背板１０に向かって前進する。上昇区間では、支持軸３８が支持軸３２より前方に位置する。そして、支持軸３２が仮想線Ｌ_４に重なったとき、カウンタウェイト２０が最も高い位置に到達する。また、カウンタウェイト２０は、下降区間において、下降しながら背板１０に向かって前進する。下降区間では、支持軸３８が支持軸３２より後方に位置する。 The counterweight 20 advances toward the back plate 10 while rising in the rising section. In the ascending section, the support shaft 38 is positioned forward of the support shaft 32 . When the support shaft 32 overlaps the imaginary line _L4 , the counterweight 20 reaches the highest position. Also, the counterweight 20 moves forward toward the back plate 10 while descending in the descending section. In the descending section, the support shaft 38 is positioned behind the support shaft 32 .

ここで、シリンダチューブ３５と支持軸３７との間、シリンダロッド３６と支持軸３２との間、回動アーム３４と支持軸３２、３８との間には、遊びが設けられている。そのため、カウンタウェイト２０は、背板１０に装着される過程において、予め定められた位置から左右方向にずれている可能性がある。そこで図６に示すように、本実施形態では、ガイド穴１２、１３及びボス２６、２７によって、背板１０にカウンタウェイト２０を装着する過程において、背板１０及びカウンタウェイト２０を左右方向に位置合わせする。 Here, play is provided between the cylinder tube 35 and the support shaft 37 , between the cylinder rod 36 and the support shaft 32 , and between the rotating arm 34 and the support shafts 32 , 38 . Therefore, the counterweight 20 may be displaced in the left-right direction from the predetermined position in the process of being attached to the back plate 10 . As shown in FIG. 6, in the present embodiment, the guide holes 12 and 13 and the bosses 26 and 27 are used to position the back plate 10 and the counter weight 20 in the lateral direction in the process of mounting the counter weight 20 to the back plate 10. Align.

まず、カウンタウェイト２０が下降区間を移動する過程において、ボス２６、２７の先端がガイド穴１２、１３の上端に進入する。このとき、図６（Ａ）に示すように、ボス２６、２７の先端の位置は、ガイド穴１２、１３の左右方向の中心からずれている可能性がある。しかしながら、カウンタウェイト２０の左右方向の位置ずれが（Ｗ－ｄ）／２以下であれば、ボス２６、２７はガイド穴１２、１３の上端に進入することができる。 First, the tips of the bosses 26 and 27 enter the upper ends of the guide holes 12 and 13 while the counterweight 20 moves in the lowering section. At this time, as shown in FIG. 6A, the positions of the tips of the bosses 26 and 27 may be shifted from the center of the guide holes 12 and 13 in the left-right direction. However, if the lateral displacement of the counterweight 20 is (Wd)/2 or less, the bosses 26 and 27 can enter the upper ends of the guide holes 12 and 13 .

また、カウンタウェイト２０が背板１０に近づくにつれて、ボス２６、２７は、ガイド穴１２、１３の奥に進入すると共に、ガイド穴１２、１３の下方に移動する。このとき、ボス２６、２７は、開口幅が下方に向かって徐々に狭くなるガイド穴１２、１３の側壁に当接して、ガイド穴１２、１３の左右方向の中心に近づく。 Also, as the counterweight 20 approaches the back plate 10, the bosses 26, 27 move deeper into the guide holes 12, 13 and move below the guide holes 12, 13. - 特許庁At this time, the bosses 26 and 27 come into contact with the side walls of the guide holes 12 and 13 whose opening width gradually narrows downward and approach the centers of the guide holes 12 and 13 in the left-right direction.

そして、油圧シリンダ３３が最大限縮小すると、ボス２６、２７は、ガイド穴１２、１３の一対の側壁に当接して、ガイド穴１２、１３の左右方向の中心に位置合わせされる。また、ボス２６、２７は、ガイド穴１２、１３の底壁に当接する。さらに、ボルト穴１４、２８及びボルト穴１５、２９が連通する。 When the hydraulic cylinder 33 is contracted to the maximum extent, the bosses 26 and 27 abut on the pair of side walls of the guide holes 12 and 13 and are aligned with the centers of the guide holes 12 and 13 in the left-right direction. Bosses 26 and 27 abut bottom walls of guide holes 12 and 13, respectively. Furthermore, the bolt holes 14, 28 and the bolt holes 15, 29 communicate with each other.

そして、連通するボルト穴１４、２８及びボルト穴１５、１９にボルトを螺合させることによって、背板１０にカウンタウェイト２０が装着される。さらに、油圧シリンダ３３のボトム室及びロッド室を作動油タンクに連通させると、カウンタウェイト２０の重量がガイド穴１２、１３の底壁によって支持される。 The counterweight 20 is attached to the back plate 10 by screwing bolts into the communicating bolt holes 14 and 28 and the bolt holes 15 and 19 . Furthermore, when the bottom chamber and rod chamber of the hydraulic cylinder 33 are communicated with the hydraulic oil tank, the weight of the counterweight 20 is supported by the bottom walls of the guide holes 12 and 13 .

上記の実施形態によれば、例えば以下の作用効果を奏する。 According to the above embodiment, for example, the following operational effects are obtained.

上記の実施形態によれば、油圧シリンダ３３を最大限縮小した状態で、油圧シリンダ３３の他端（すなわち、支持軸３７）を支持軸３２より前方に位置させ、回動アーム３４の他端（すなわち、支持軸３８）を支持軸３２より後方に位置させることによって、カウンタウェイト２０が上昇区間及び下降区間を経て背板１０に装着される。 According to the above embodiment, the other end of the hydraulic cylinder 33 (that is, the support shaft 37) is positioned forward of the support shaft 32 with the hydraulic cylinder 33 contracted to the maximum extent, and the other end of the rotating arm 34 ( That is, by positioning the support shaft 38 behind the support shaft 32, the counterweight 20 is attached to the back plate 10 through a rising section and a falling section.

そして、カウンタウェイト２０が下降区間を移動する過程において、ボス２６、２７がガイド穴１２、１３の上端に進入し、ガイド穴１２、１３に沿って下方に移動する。ここで、カウンタウェイト２０が左右方向にずれていると、ボス２６、２７がガイド穴１２、１３の側壁に当接しながら下方に移動する。 As the counterweight 20 moves in the lowering section, the bosses 26 and 27 enter the upper ends of the guide holes 12 and 13 and move downward along the guide holes 12 and 13 . Here, if the counterweight 20 is displaced in the left-right direction, the bosses 26 and 27 move downward while contacting side walls of the guide holes 12 and 13 .

そして、ガイド穴１２、１３の開口幅は下方に向かって狭くなっているので、ボス２６、２７が下方に移動する過程で、背板１０とカウンタウェイト２０とが左右方向に自動的に位置合わせされる。また、ボス２６、２７を先細り形状としたことによって、ボス２６、２７がガイド穴１２、１３にさらに進入しやすくなる。 Since the opening widths of the guide holes 12 and 13 are narrowed downward, the back plate 10 and the counterweight 20 are automatically aligned in the horizontal direction while the bosses 26 and 27 move downward. be done. Further, the tapered shape of the bosses 26 and 27 makes it easier for the bosses 26 and 27 to enter the guide holes 12 and 13 .

なお、上記の実施形態では、背板１０にガイド穴１２、１３を形成し、カウンタウェイト２０にボス２６、２７を形成した例を説明したが、ガイド穴及びボスの配置は前述の例に限定されない。すなわち、背板１０の背面１１にボスまたはガイド穴のいずれか一方が形成され、カウンタウェイト２０の腹面２２にボスまたはガイド穴のいずれか他方が形成されていればよい。 In the above embodiment, the guide holes 12 and 13 are formed in the back plate 10, and the bosses 26 and 27 are formed in the counterweight 20. However, the arrangement of the guide holes and bosses is limited to the above example. not. That is, it is sufficient that either the boss or the guide hole is formed on the rear surface 11 of the back plate 10 and the other of the boss or the guide hole is formed on the abdominal surface 22 of the counterweight 20 .

なお、カウンタウェイト２０の腹面２２に形成されるガイド穴の開口幅は、下端においてボスの基端の直径より大きく、且つ上方に向かって徐々に狭くなっている。また、背板１０の背面から後方に突出するボスは、カウンタウェイト２０が背板１０に装着されたときに、ガイド穴の天壁に当接して、カウンタウェイト２０の重量を支持する。 The opening width of the guide hole formed in the abdominal surface 22 of the counterweight 20 is larger at the lower end than the diameter of the base end of the boss and gradually narrows upward. Further, the boss projecting rearward from the back surface of the back plate 10 abuts on the top wall of the guide hole to support the weight of the counter weight 20 when the counter weight 20 is attached to the back plate 10 .

また、上記の実施形態によれば、ａ＜ｂとなるように、支持軸３２、３７、３８をレイアウトすることによって、角度αを大きくすることができる。これにより、下降区間が長くなるので、ボス２６、２７がガイド穴１２、１３に進入してから底壁に当接するまでの移動距離を長くすることができる。その結果、カウンタウェイト２０の左右方向の位置ずれを徐々に補正することができる。 Further, according to the above embodiment, the angle α can be increased by laying out the support shafts 32, 37, 38 so that a<b. As a result, the lowering section becomes longer, so that the moving distance from when the bosses 26 and 27 enter the guide holes 12 and 13 until they come into contact with the bottom wall can be lengthened. As a result, the lateral displacement of the counterweight 20 can be gradually corrected.

また、上記の実施形態によれば、支持軸３２が仮想線Ｌ_３より常に上方に位置する。これにより、着脱装置３０は、油圧シリンダ３３の伸長のみによってカウンタウェイト２０を背板１０から取外し、油圧シリンダ３３の縮小のみによってカウンタウェイト２０を背板１０に装着することができる。換言すれば、カウンタウェイト２０を背板１０から取り外す（または、装着する）過程において、油圧シリンダ３３の伸長及び縮小を組み合わせる必要がない。その結果、着脱装置３０の構成をシンプルにすることができる。 Further, according to the above embodiment, the support shaft ₃₂ is always positioned above the imaginary line L3. As a result, the attachment/detachment device 30 can remove the counterweight 20 from the back plate 10 only by extending the hydraulic cylinder 33 , and attach the counterweight 20 to the back plate 10 only by contracting the hydraulic cylinder 33 . In other words, there is no need to combine extension and retraction of the hydraulic cylinder 33 in the process of removing (or attaching) the counterweight 20 from the back plate 10 . As a result, the configuration of the attaching/detaching device 30 can be simplified.

また、上記の実施形態によれば、ボス２６、２７をガイド穴１２、１３の底壁に当接させることによって、カウンタウェイト２０の重量を、ボルト穴１４、１５、２８、２９に螺合したボルトと、ガイド穴１２、１３の底壁に当接したボス２６、２７とで支持することができる。これにより、同一重量のカウンタウェイト２０を支持するのに、より細いボルトを用いることができる。また、同一径のボルトで、より重量の大きいカウンタウェイト２０を支持することができる。 Further, according to the above embodiment, the weight of the counterweight 20 is screwed into the bolt holes 14, 15, 28, 29 by bringing the bosses 26, 27 into contact with the bottom walls of the guide holes 12, 13. It can be supported by bolts and bosses 26 and 27 abutting on the bottom walls of guide holes 12 and 13 . This allows thinner bolts to be used to support the same weight of counterweight 20 . Also, the counterweight 20 having a larger weight can be supported with bolts having the same diameter.

上述した実施形態は、本発明の説明のための例示であり、本発明の範囲をそれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。当業者は、本発明の要旨を逸脱することなしに、他の様々な態様で本発明を実施することができる。 The above-described embodiments are illustrative examples of the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention only to those embodiments. Those skilled in the art can implement the invention in various other forms without departing from the spirit of the invention.

１油圧ショベル
２下部走行体
３上部旋回体
４フロント作業機
４ａブーム
４ｂアーム
４ｃバケット
４ｄ，４ｅ，４ｆ，３３油圧シリンダ
５旋回フレーム
７キャブ（運転席）
８クローラ
１０背板
１１背面
１２，１３ガイド穴
１４，１５，２８，２９ボルト穴
２０カウンタウェイト
２１上面
２２腹面
２３凹部
２４，２５取付ブラケット
２４ａ，２５ａ貫通孔
２６，２７ボス
３０着脱装置
３１支持ブラケット
３２，３７，３８支持軸
３４回動アーム
３５シリンダチューブ
３６シリンダロッド
REFERENCE SIGNS LIST 1 hydraulic excavator 2 lower running body 3 upper swing body 4 front work machine 4a boom 4b arm 4c bucket 4d, 4e, 4f, 33 hydraulic cylinder 5 swing frame 7 cab (driver's seat)
8 Crawler 10 Back plate 11 Rear surface 12, 13 Guide holes 14, 15, 28, 29 Bolt hole 20 Counterweight 21 Upper surface 22 Abdominal surface 23 Recesses 24, 25 Mounting brackets 24a, 25a Through holes 26, 27 Bosses 30 Attachment/detachment device 31 Support bracket 32, 37, 38 Support shaft 34 Rotating arm 35 Cylinder tube 36 Cylinder rod

Claims

a lower running body;
an upper rotating body rotatably supported by the lower traveling body;
a front work machine supported by the upper revolving body and extending forward;
a counterweight detachably attached to a back plate provided at the rear of the upper rotating body;
A working machine comprising an attachment/detachment device supported by the upper revolving body for attaching and detaching the counterweight to and from the back plate,
The rear surface of the back plate facing the counterweight has a tapered boss or a boss whose length in the vertical direction is longer than the diameter of the boss and which enters during the process of attaching the counterweight to the back plate. Either one of the guide holes for
Either the boss or the guide hole is formed on the ventral surface of the counterweight facing the back plate,
The attachment/detachment device
a bracket attached to the bottom of the back plate;
a support shaft attached to the counterweight and extending in the left-right direction;
With the counterweight attached to the back plate, one end is rotatably connected to the support shaft, and the other end is rotatably connected to the bracket in front of the support shaft to supply hydraulic oil. a hydraulic cylinder that expands and contracts by supplying and discharging;
a rotating arm having one end rotatably connected to the support shaft and the other end rotatably supported by the bracket behind the support shaft in a state in which the counterweight is attached to the back plate; A working machine comprising:

The work machine according to claim 1,
A longitudinal distance b between the support shaft and the other end of the rotary arm is longer than a longitudinal distance a between the support shaft and the other end of the hydraulic cylinder. working machine.

The work machine according to claim 1,
A working machine, wherein the support shaft is positioned above an imaginary line connecting the other end of the hydraulic cylinder and the other end of the rotating arm.

The work machine according to claim 1,
The guide hole is formed on the back surface of the back plate,
A working machine according to claim 1, wherein the lateral opening width of the guide hole is larger than the diameter of the boss at the upper end and gradually narrows downward.

In the working machine according to claim 4,
A working machine, wherein the boss is supported on the bottom surface of the guide hole when the hydraulic cylinder is contracted to the maximum.