JPH01239233A - カウンタウエイトの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は上部旋回体を有する建設・荷役作業用機械に
おける合理的形状の鋼板製カウンタウェイトの製造方法
に関する。

従来の技術 建設・荷役作業用機械のうち、上部旋回体の前方に長大
な各種作業用のフロントアタッチメントを枢着し、後方
に、このフロントアタッチメント、および、作業対象物
の重量に見合うようにカウンタウェイトを設ける機械で
は、上部旋回体の旋回に伴ない、カウンタウェイトの後
端が円弧状の軌跡を画き、他の障害物に干渉する。従っ
て、旋回中心からカウンタウェイト後端の最外側部まで
の長さ、いわゆる後端旋回半径は小さい程、作業上有利
となるが、この後端旋回半径を余り小さくすると、作業
負荷を含むフロントアタッチメントの重量による前方負
荷モーメントとカウンタウェイトおよび機体の重量によ
る後方重量モーメントとのバランスが悪くなり、機体の
安定上よくないので、止むを得ず、一定の後端旋回半径
内で、より合理的な形状のカウンタウェイトが要求され
る。

例えば、第１図、第２図に示す油圧ショベルにより、よ
り詳細に説明すると、図において、２は走行下部台ｌ上
に旋回ベアリングを介して旋回中心軸Ｏ−ｏの回りを自
在に回動する如く取付けた上部旋回体で、該上部旋回体
２の前方にフロントアタッチメント３を枢着し、後方に
はカウンタウェイト４を固着しているが、第２図にて明
らかなように、カウンタウェイト４の後端部の各点が、
旋回中心軸Ｏを中心として固有の後端旋回半径Ｒで画い
た円弧に沿った形状に造られると、同じ後端旋回半径Ｒ
であって仮想線で示す形状のものより有利であり、同じ
効果を得るにも後端旋回半径を小さくすることができ、
さらに、旋回時の安全性も向上する。また、第１図に示
すように、カウンタウェイト４の後端下方は、地面に近
い障害物との干渉をさける目的で切落し部Ａを設けるこ
とと相まって、合理的、かつ、安全なカウンタウェイト
の形状が実現される。

上記のような目的のため、形状が複雑となるので、従来
は、このカウンタウェイトのほとんどは一般に鋳鉄製の
ものが多用されていたが、近年では、多品種、少量、し
かも、短期間での生産の機体用として適応することが困
難であるほが、フロントアタッチメント３は、同一機械
においても種々異なる作業工具を組合わせ使用すること
が多くなり、必然的に、それらの重量に見合ったカウン
タウェイトが必要となり、重量の増減を要求されるうえ
、従来の鋳鉄製カウンタウェイトの上部旋回体への取付
、調整に手間がかかり、カウンタウェイト自体の価格を
含め高価になる傾向にあり、ニーズの多様化、経済性の
両面で対応ができない。

これらの問題点から、第１４図の如き全鋼板製のカウン
タウェイト１７が出現した。このカウンタウェイト１７
は全周が平滑な鋼板を所定の寸法に切断し、それぞれ組
合わせて溶着するか、鋼板の一部を単純に折曲げて溶着
して中空容器を製作し、この中空部に比重の大きい粉粒
タイプの物質を必要量だけ収納して、カウンタウェイト
１７が種々の重量に調整されるようにしている。

しかしながら、前にも述べた如く、この形状のカウンタ
ウェイト１７では折曲げ角部ＨまたはＬのどちらをも後
端旋回半径Ｒの中に納まるように製作しようとすると内
容積は小さくなり、内容積を補うためには後端旋回半径
Ｒを大きくせざるを得ないという難点が生ずる。また、
これらの難点を克服し、後端下方の切落し部Ａを実現す
るためには、一次曲面を持つ曲げ鋼板と扇形に切断した
平鋼板を上記曲げ鋼板の下縁に沿って曲げた鋼板とで後
面板を形成し、前面板、側面板、上面板、底面板を組合
わせて溶着し箱形容器を製作する方法もあるが、このよ
うな方法によるときは、各部材、特に後面板の直立部と
傾斜部との接合精度が得られず、溶着長さは長くなり、
しかも扇形材料を得るための材料損失も大きいので、製
造コストも割高となる。

発明が解決しようとする課題 この発明は、上記の難点に鑑み、上部旋回体への取付は
容易で、内部に中空部を存する鋼板製のカウンタウェイ
トであって、その外周形状の後面板は、その機械の後端
旋回半径で画かれる円弧状であり、かつ、下方には切落
し部を有する合理的形状のカウンタウェイトを、安価に
、しかも、容易に如何なる製造個数、種類にも直ちに対
応できるように製造する方法を提供せんとするものであ
る。

課題を解決するための手段 この発明は上記課題達成のため、次のような手段を講じ
た。すなわち、 イ、カウンタウェイトの外周を形成する部材となる後面
板、前面板、側面板、上面板、底面板を、それぞれ平滑
な鋼板を切断して準備する。

ロ、このとき、後面板を除く各部材は何れも平滑板から
なるものであるから従来技術の如く所定の寸法に切断す
るが、後面板用部材は、その長さが後面板の所定の円弧
展開長さに若干の余猶を与えた長さとし、巾は後面板の
完成断面の展開中に等しい寸法に切断しておく。

ハ、後面板用部材の巾方向において、上面板、底面板を
溶着する上縁部、下縁部ならびに切落し部を有する所定
の断面形状になるよう、全長にわたり従来技術のプレス
により折曲げ加工をして直線状の一次折曲げ部材を製作
する。

二、上記−次折曲げ部材をペンディングローラ機にかけ
゛、所定の後端旋回半径に等しい半径の円弧状に加工し
て二次折曲げ部材に仕上げる。

ホ、該二次折曲げ部材の両端部に上記円弧状の加工によ
り生じた不規則変形部を除く中央部分でカウンタウェイ
トの有効中に６適する長さの後面板用の完成部材を切断
により得る。

へ、上記で得られた完成部材を後面板とし、これと側面
板、前面板、底面板、上面板または必要に応じ、内部に
仕切板、補強板などを配して相互に溶着し、中空部を有
する箱形のカウンタウェイトにする。

作用 この発明では、上述のような加工工程で製造され、複雑
な断面形状の後面板も方形の一枚の平滑な鋼板を汎用機
械により加工成形し、しかも、所望の半径の円弧状部材
となるので、これと側面板、後面板、底面板、上面板を
溶着するのみで特別の精度、整形を要せず、合理的な形
状の箱形カウンタウェイトが容易に得られる。従って、
限られた加工設備で、大小各種の仕様の要求にも迅速、
安価に対応でき、また、中空部には重ｆ調整用の不定形
物質を投入することにより希望の重量にすることができ
るので、１個のカウンタウェイトで各種フロントアタッ
チメントに対応することができるほか、すべて鋼板製で
あるため、旋回フレームへの取付用部材その他のアクセ
サリ部材の溶着も自由である。

実施例 この発明の実施例を図に基づいて説明する。

第１図、第２図のカウンタウェイト４の単体外観形状は
第３図の斜視図で示すようになっている。

図において、５は第２図における上部旋回体２の後端旋
回半径Ｒに等しい半径の直立した曲面と第１図の八にて
示す切落し部を存する後面板、６は上部旋回体２の後端
部において、主フレームに直立し、カウンタウェイト４
を主フレームに密着するように設けられる前面板、７は
該カウンタウェイトの両端部を密閉する側面板、８．９
はそれぞれ上面板、底面板であり、何れも鋼板製で後面
板５を除いては平滑な鋼板を所定の寸法に切断したまま
の部材からなり、これら後面板５、前面板６、側面板７
、上面板８、底面板９を、それぞれ相互に溶着して箱形
のカウンタウェイト４を形成している。

ｔ　　　　　　　　　　　　上記構成部材のうち、前面
板６、側面板７、上面板８、底面板９は、上述の如く、
いずれも平滑で単純な形状の方形、多角形、一部曲線を
含む多角形であるから、鋼板を従来技術のジャリング、
溶断などの手段で容易に準備することはできる。

従って、この発明の製造方法の重点は複雑な断面形状を
有する後面板５の製造工程に集約され、その製造工程を
以下に詳述する。

先づ、後面板５に要求される展開長さ、すなわち、第１
１図、第１２図に示す後面板用部材の円弧部展開長さｌ
と曲面加工によって、その部材の両端部に発生する不規
則変形を考慮した両端それぞれにおける余猶長さｍを想
定して、全長Ｌ−Ａ’＋２ｍなる長さと、後面板５の断
面である上縁部Ｂ３下縁部Ｃ１直立部Ｄ、傾斜部Ｅのそ
れぞれの長さＷ　１　、　Ｗ　ｚ、　Ｗ　３．　Ｗ　４
の総和である展開長さの全巾Ｗ＝ｗ、＋Ｗｔ＋Ｗ、＋Ｗ
４の巾とを有する第４図の如き平滑な部材５ａを切断に
より得る。このときの全長りを決定する要素の１つであ
るｍの値は後面板５の断面形状、後述するペンディング
ローラ機のローラ形状、鋼板の厚みなどの要因で左右さ
れるものであり、試験製作のうえ最も経済的な寸法に決
定されねばならない。次に、この平滑な方形の部材５ａ
を、直線曲げ加工をするブレ−キベンダのアンビル１０
と押型１１とにより、断面形状が第５図に示す部材５ｂ
の如く上縁部Ｂを、第６図に示す部材５ｃの如く下縁部
Ｃを、第７図に示す一次曲げ部材５ｄの如く直立部りと
傾斜部Ｅとを、順次直線的に曲げ加工を、部材５ａの全
長にわたり行ない、第８図に示す一次曲げ部材５ｄを得
る。

次いで、該一次曲げ部材５ｄを第９図および第９図のＸ
−Ｘ断面図である第１０図に示すペンディングローラ機
にかけ、直立部りが外周になり、また、その外周が後端
旋回半径Ｒに等しい半径の円弧となるよう曲げ加工をす
る。この加工においては、駆動モータ１４で駆動される
１個の駆動側ローラ１２と一定のすき間をもって外接す
るように配置された２個の遊動側ローラ１３により、一
次曲げ部材５ｄを挟持し、遊動側ローラ１３をスクリュ
ウジヤツキ１６．１６で駆動側ローラ１２に接近させ、
そのすき間を調整することにより円弧の半径を如何よう
にも設定することができるものである。また、上縁部Ｂ
１下縁部Ｃは、それぞれ遊動側ローラ１３の外周フラン
ジ部に放射状に設け、自在に回転可能の複数のローラ１
５，１５’で押圧されてゆくので、平滑に無理なく成形
され、直立部り、傾斜部Ｅは駆動側ローラ１２と遊動側
ローラ１３の外周で挟圧され一次曲げ部材５ｅとなるが
、直立部りは他の部分に比し、その巾が広く、上縁部Ｂ
、下縁部０１傾斜部Ｅの応力により内方に歪みを生ずる
傾向となるので、第１０図に示すように、駆動側ローラ
１２、遊動側ローラ１３の中間部分、すなわち、直立部
りを挟圧する相当部分に予め図示のδだけ円弧の外方に
向け、ふくらみを与えるような形状にしておくと成形後
の直立部りは予定の断面形状となる。このときのδおよ
び位置は、後面板５の断面形に応じて、予め、実験的に
求めてお（ことを要する。

なお、後面板５の断面形状における上縁部Ｂ、下縁部Ｃ
の折曲げ半径の大小によっては、上記ヘンディングロー
ラ機の遊動側ローラ１３のフランジ部外周に放射状に配
置したローラ１５，１５”にかえて、仮想線１９．１９
’で示すようにフランジ部を大径にしたり、または、そ
の大径のフランジ部を遊動側ローラ１３の中間部に対し
独立して回転自在にすることにより良好な一次曲げ部材
５ｅが得られるものである。

上記工程を経て成形した一次曲げ部材５ｅは、強制的な
曲げ加工により第１１図に示す如（、その両端部の成る
一定長さだけ不規則変形をして起伏断面となるが、部材
５ａは予めその全長りをｌ＋２ｍとしておいたので、上
記不規則変形をする長さがｍ以内にあれば、一次曲げ部
材５ｅの不規則変形部Ｆ、　Ｇを切断して所望の長さの
後面板５を得ることができる。

この後面板５および、さきにジャリングなどの手段によ
り準備しておいた前面板６、側面板７、上面板８、底面
板９を組合わせて箱形のカウンタウェイト４を製造する
方法は従来の技術と同様で、その１例を第１３図に示す
。すなわち、後面板５、の上縁部Ｂの内側に予め当板１
８を溶着しておき、底面板９、上面板８をそれぞれ、後
面板５、前面板６、当尋反１８などに？容着すればよく
、倶１面半反７は上記の溶着工程の前後に適宜実施して
中空部Ｊを形成する。また、カウンタウェイト４の内部
に補強板、仕切板、あるいは外面に、吊金具、取付用金
具などを溶着するのも自由である。

なお、このカウンタウェイトの構成において、前面板６
と底面板９、あるいは前面板６と上面板８などを一体と
し、簡単な直線面げのＬ形部材で構成することができる
のは勿論である。

以上の工程によりカウンタウェイトを製造する作業では
、汎用の設備のみ使用し、後端旋回半径Ｒの大小、各種
断面形状のカウンタウェイト並びにその後面板に対して
も容易に対応できるものであり、この発明における製造
方法は、他の実施態様として、第１図の切落し部Ａを設
ける必要のない断面形状では部材５ｃの状態でペンディ
ングローラ機にかけて後面板用の完成部材として使用す
ること、箱形カウンタウェイトの各部材を溶着するに有
利な上縁部、下縁部の曲げ加工がなく、切落し部Ａのみ
の一次曲げ部材を後面板用の完成部材に加工すること、
上記以外の複雑な断面形状の後面板用部材で一次曲げ部
材を製作して後面板の完成部材として使用すること、あ
るいは、後端面が円弧状となった標準カウンタウェイト
の後面板の曲線に沿って取付ける付加カウンタウェイト
などの製造方法も本方法によることができる。

発明の効果 この発明にかかるカウンタウェイトの製造方法によれば
、従来の如き鋳鉄製のカウンタウェイトや、手間のかか
る製造方法または不都合な形状のｔｉ４仮製カウンタウ
ェイトを使用する必要はなく、完全に合理的形状で、上
部旋回体への取付ブラケットその他のアクセサリを自由
に溶着できる鋼板製のカウンタウェイトを、汎用的な加
工設備のみで、大量生産にも、多品種少量生産にも有利
に対応し、材料の無駄も少なく、短時間で安価に製造す
ることができるうえ、製造されたカウンタウェイトの中
空部容積は最大限にとることができ、重量調整範囲も広
くなるほか、本技術を利用して付加カウンタウェイトの
製造、類似品の製造にも役立つ。

【図面の簡単な説明】

第１図は上部旋回体を有する建設・作業用８ｇ械の要部
外観側面図、第２図は第１図の平面図、第３図はカウン
タウェイトの構成を示す外観斜視図、第４図は後面板の
材料の展開図、第５図、第６図、第７図は何れも本発明
の製造方法における直線曲げ加工要領を示す側面図、第
８図は第５図ないし第７図の加工を完了した一次曲げ部
材の斜視図、第９図はペンディングローラ機により一次
曲げ部材を円弧状に加工するときの要部側面図、第１０
図は第９図におけるＸ−Ｘ断面図、第１１図は円弧状に
加工された一次曲げ部材の斜視図、第１２図は後面板の
完成部材の斜視図、第１３図は本発明の製造方法により
製造されるカウンタウェイトの１例の断面図、第１４図
は従来の鋼板製カウンタウェイトの１例を示す斜視図で
ある。 ４・・・・・・・・・カウンタウェイト５・・・・・・
・・・後面板 ６・・・・・・・・・前面板 ７・・・・・・・・・側面板 ８・・・・・・・・・上面板 ９・・・・・・・・・底面板 １２・・・・・・・・・駆動側ローラ １３・・・・・・・・・遊動側ローラ １５・・・・・・・・・ローラ １６・・・・・・・・・スクリエウジャッキＡ・・・・
・・・・・切落し部 Ｂ・・・・・・・・・上縁部 Ｃ・・・・・・・・・下縁部 Ｄ・・・・・・・・・直立部 Ｅ・・・・・・・・・傾斜部 以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 後面板、前面板、側面板、上面板、底面板とから外面を
   構成し、後面板の外周は所定の半径の円弧状で、下方に
   切落し部を有する鋼板製カウンタウェイトにおいて、前
   面板、側面板、上面板、底面板はそれぞれ所定の寸法の
   平滑な鋼板またはこれらを組合わせたＬ字形平滑鋼板か
   らなり、複雑な折線断面の後面板は、その展開長さより
   も若干余猶を与えた長さと、上縁部、下縁部、直立部、
   傾斜部などのある折線断面の展開長さに等しい巾をもつ
   平滑鋼板を、長手方向に平行に、上記折線断面と同じ断
   面形状となる直線折曲げ加工をした直線状の一次曲げ部
   材となし、該一次曲げ部材を曲げ半径が自由に調整でき
   るペンディングローラ機により、外周の半径が、前記所
   定の半径に等しい円弧状になるように成形した一次曲げ
   部材となし、該一次曲げ部材の両端付近に発生する不規
   則変形部を切断し取除いて所定の有効長さの後面板とな
   し、該後面板と前記前面板、側面板、上面板、底面板と
   を組合わせて箱形とし、内部の中空部には仕切板、補強
   板を設けて溶着する工程からなることを特徴とした上部
   旋回体を有する建設・荷役作業用機械のカウンタウェイ
   トの製造方法。