(57)【要約】【課題】カウンタウエイトの重量調整を容易にする。【解決手段】同一形状の複数のブロック１１を積層可能に構成してカウンタウエイト１０を構成する。ブロック１１は、その下端部に、下方に配置される他のブロック１１またはカウンタウエイト取付用部材８に締結具２３を介して個別に締結される下締結部１５を、その上端部に、上方に配置される他のブロック１１が上記と同一形状の締結具２３を介して個別に締結される上締結部１３をそれぞれ有し、さらに、上締結部１３と下締結部１５の間に、締結具２３の取付用空間Ｒが設けられている。【選択図】図３
2010106613.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一形状の複数のブロックを上下に積層可能に構成してなるカウンタウエイトであって、
前記ブロックは、その下端部に、下方に配置される他のブロックまたはカウンタウエイト取付用部材に締結具を介して個別に締結される下締結部を、その上端部に、上方に配置される他のブロックが前記締結具と同一形状の締結具を介して個別に締結される上締結部をそれぞれ有し、
さらに、前記上締結部と前記下締結部の間に、前記締結具の取付用空間が設けられていることを特徴とするカウンタウエイト。
【請求項２】
請求項１に記載のカウンタウエイトにおいて、
前記ブロックは、平面視略点対称の形状をなし、
前記上締結部、前記下締結部、および前記取付用空間は、それぞれ前記ブロックの対称位置に設けられていることを特徴とするカウンタウエイト。
【請求項３】
請求項１または２に記載のカウンタウエイトにおいて、
前記取付用空間は、前記ブロックの隣り合う２つの側面にわたって設けられることを特徴とするカウンタウエイト。
【請求項４】
機体の端部に設けられたカウンタウエイト取付用部材と、
前記カウンタウエイト取付用部材に搭載される請求項１〜３のいずれか１項に記載のカウンタウエイトとを備え、
前記ブロックは、前記機体の幅方向に少なくとも３以上の奇数列配設されることを特徴とする作業機械。
【請求項５】
請求項４に記載の作業機械に搭載されるカウンタウエイトの取付方法であって、
前記カウンタ取付用部材に、前記締結具を介して前記機体の幅方向両側の前記ブロックを搭載した後、前記締結具を介して前記機体の幅方向中央の前記ブロックを搭載することを特徴とするカウンタウエイトの取付方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ショベルやクレーン等の作業機械に搭載されるカウンタウエイト、作業機械およびカウンタウエイトの取付方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
同一形状の複数の重量物ブロックを集合して構成されるカウンタウエイトが知られている（例えば特許文献１参照）。この特許文献１記載のカウンタウエイトは、略ボックス形状の筐体内に複数のブロックを前後左右方向に並設するとともに、これらブロックを複数段重ねて、最上段のブロックから最下段のブロックまで貫通する貫通ボルトによって複数段のブロックを同時に固定する。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１９９６３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１記載のカウンタウエイトは、貫通ボルトにより複数段のブロックを同時に固定するため、ブロックの段数を容易に変更することができず、カウンタウエイトの重量調整が容易でない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によるカウンタウエイトは、同一形状の複数のブロックを上下に積層可能に構成してなるカウンタウエイトであって、ブロックは、その下端部に、下方に配置される他のブロックまたはカウンタウエイト取付用部材に締結具を介して個別に締結される下締結部を、その上端部に、上方に配置される他のブロックが締結具と同一形状の締結具を介して個別に締結される上締結部をそれぞれ有し、さらに、上締結部と下締結部の間に、締結具の取付用空間が設けられていることを特徴とする。
また、本発明による作業機械は、機体の端部に設けられたカウンタウエイト取付用部材と、カウンタウエイト取付用部材に搭載される上記のカウンタウエイトとを備え、ブロックは、機体の幅方向に少なくとも３以上の奇数列配設される。
本発明によるカウンタウエイトの取付方法は、上記の作業機械に搭載されるカウンタウエイトの取付方法であって、カウンタ取付用部材に、締結具を介して機体の幅方向両側のブロックを搭載した後、締結具を介して機体の幅方向中央のブロックを搭載することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、カウンタウエイトを構成する各ブロックの上下端部にそれぞれ上締結部と下締結部を設けるとともに、この上締結部と下締結部の間に締結具の取付用空間を設けるようにしたので、積層された各ブロックを締結具を介して個別に締結することができ、カウンタウエイトの重量調整が容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図１〜図７を参照して本発明によるカウンタウエイトの実施の形態について説明する。
図１は、本発明が適用される作業機械の一例である基礎工事用建設機械の外観図を示しており、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。なお、説明の便宜上、以下では図示のように前後左右方向を定義する。この建設機械は、いわゆる３点支持式杭打ち機であり、走行体１と、走行体１上に旋回可能に搭載される旋回体２と、杭打ち用の作業装置３とを有する。
【０００８】
作業装置３は、旋回体２の前部に立設されたリーダ４と、リーダ４を支持する一対のバックステー５と、リーダ４の前面に配設され、先端にスクリュー部が設けられたオーガ６と、オーガ６を駆動するオーガ駆動装置７とを有する。旋回フレーム８の後端部にはカウンタウエイト１０が搭載され、さらにその後方に架台９が取り付けられている。架台９には発電機やコンプレッサなどの機器が搭載される。
【０００９】
このような建設機械では、施工深さや施工径に応じて異なった種類のオーガ６が選択され、これによりリーダ４やステー５の長さも変更される。その結果、機械前方側の重量および重心位置が変化する。また、架台９に搭載する機器によっても機械の重量および重心位置が変化する。このため、機械全体の釣り合いを保つようにカウンタウエイト１０の重量を調整する必要があり、ある程度細かい単位（例えば１ｔ〜２ｔ）で重量調整できるようにすることが好ましい。この点を考慮し、本実施の形態では、以下のようにカウンタウエイト１０を重量調整可能に構成する。
【００１０】
図２（ａ），（ｂ）は、それぞれカウンタウエイト１０の構成を示す平面図および側面図である。カウンタウエイト１０は、同一形状の複数のブロック１１を積層して構成される。図では、左右方向に３列、上下方向に２段の計６個のブロック１１によってカウンタウエイト１０が構成されている。
【００１１】
上下２段のブロック１１（上段ブロック１１１，下段ブロック１１２）のうち、下段ブロック１１２は、旋回フレーム８の後端部に延設された支持プレート８ａ（図７参照）上に搭載され、固定されている。上段ブロック１１１は、下段ブロック１１２上に搭載され、固定されている。すなわち各ブロック１１は個別に固定可能であり、ブロック１１の段数を変更することによりカウンタウエイト１０の重量調整が可能となっている。
【００１２】
図３（ａ）は、単一のブロック１１の構成を示す平面図であり、図３（ｂ）は側面図、図４（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ図３（ａ）のａ−ａ線断面図、ｂ−ｂ線断面図、ｃ−ｃ線断面図、ｄ−ｄ線断面図である。図３，４に示すようにブロック１１は全体が略直方体形状をなしている。ブロック１１は、鋳鉄等の金属によって構成される鋳造品であり、各ブロック１１の重量は例えば２ｔである。鋳造品の重量にはばらつきがあるが、ブロック１１の底面中央の加工代部２２を追加もしくは削り取ることにより、各ブロック１１の重量を合わせることができる。
【００１３】
ブロック１１の右後角部には、上下方向中央部に凹部１２が設けられ、凹部１２によりブロック１１の右面から後面にかけてボルト挿入用の凹状空間Ｒが形成されている。同様に、ブロック１１の左前角部にも、上下方向中央部に凹部１２が設けられ、ブロック１１の左面から前面にかけてボルト挿入用の凹状空間Ｒが形成されている。すなわち各凹状空間Ｒは、それぞれ隣接するブロック１１の二側面にかけて形成されている。
【００１４】
凹部１２の上方の上締結部１３には、筒状部品１４がブロック１１に一体に組み込まれている。凹部１２の下方の下締結部１５には、筒状部品１６がブロック１１に一体に組み込まれている。筒状部品１４にはねじ穴１４ａが、筒状部品１６にはボルト挿入用の貫通孔１６ａがそれぞれ設けられ、下段ブロック１１２の上締結部１３と上段ブロック１１１の下締結部１５とは後述のボルト２３によって締結可能となっている。ブロック１１の上面の右前部および左後部には、それぞれ位置決め用の凸部１７が設けられている。ブロック１１の底面の右前部および左後部には、この凸部１７に対応して凹部１８が設けられている。
【００１５】
ブロック１１の上面には左右２カ所に吊り金具１９が突設されている。吊り金具１９は一体成型によりブロック１１に取り付けられている。ブロック１１の底面には、この吊り金具１９に対応して左右２カ所に凹部２０が設けられている。凹部２０は、ブロック１１を重ねた際に吊り金具１９と干渉しないような深さに形成されている。ブロック１１の上面には前後左右四カ所に台座２１ａが設けられ、これに対応してブロック１１の底面には前後左右四カ所に足２１ｂが設けられている。台座２１ａと足２１ｂは機械加工により面が形成されている。
【００１６】
以上のように構成されたブロック１１は、図３（ａ）の中心点Ｏを支点にした対称形状をなす。したがって、ブロック１１の向きを１８０°回転させた状態でも、旋回フレーム８にブロック１１を取り付けることができる。
【００１７】
図５は、下段ブロック１１２に上段ブロック１１１を積層したカウンタウエイト１０の取付状態を示す断面図である。図中、（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ図３（ａ）のａ−ａ線断面図、ｃ−ｃ線断面図、ｄ−ｄ線断面図に対応する。旋回フレーム後端の支持プレート８ａには、下段ブロック１１２の底面を貫通する貫通孔１６ａの位置に対応してねじ穴８ｂが設けられている。
【００１８】
旋回フレーム８に下段ブロック１１２を取り付ける場合は、まず、吊り金具１９を介して下段ブロック１１２を吊り上げ、支持プレート８ａ上に載置する。次いで、凹状空間Ｒを介して各貫通孔１６ａにボルト２３を挿入し、支持プレート８ａのねじ穴８ｂに螺合する。これにより旋回フレーム８に下段ブロック１１２が固定される。ここで、各凹状空間Ｒは、隣接するブロック１１の二側面にかけて形成されているので、ボルト２３の挿入や工具によるボルト２３の締め付けが容易である。
【００１９】
下段ブロック１１２上に上段ブロック１１１を取り付ける場合には、まず、吊り金具１９を介して上段ブロック１１１を吊り上げ、下段ブロック上面の凸部１７に上段ブロック底面の凹部１８を嵌合しつつ、下段ブロック１１２上に上段ブロック１１１を載置する。これにより下段ブロック１１２に対して上段ブロック１１１が位置決めされる。この際、下段ブロック上面の台座２１ａの上に上段ブロック底面の足２１ｂが載り、下段ブロック上面の吊り金具１９は上段ブロック底面の凹部２０に挿入される。次いで、上段ブロック１１１の凹状空間Ｒを介して各貫通孔１６ａにボルト２３を挿入し、下段ブロック１１２のねじ穴１４ａに螺合する。これにより下段ブロック１１２に上段ブロック１１１が固定される。
【００２０】
以上では、左右方向に３列、上下方向に２段の計６個のブロック１１によってカウンタウエイト１０を構成するとしたが、各ブロック１１は個別に固定されるため、必要に応じてブロック１１の数を任意に変更できる。図６（ａ）〜（ｆ）は、ブロック１１の数を変更した場合の例を示している。図６（ａ）に示すように１個のブロック１１によりカウンタウエイト１０を構成する場合には、ブロック１１は旋回フレーム８の左右中央部に搭載される。図６（ｂ）に示すように２個のブロック１１によりカウンタウエイト１０を構成する場合には、各ブロック１１は旋回フレーム８の左右両端部に搭載される。図６（ｃ）に示すように３個のブロック１１によりカウンタウエイト１０を構成する場合には、各ブロック１１は旋回フレームの左右両端部および左右中央部に搭載される。
【００２１】
図６（ｄ）に示すように４個のブロック１１によりカウンタウエイト１０を構成する場合には、１段目に３個のブロック１１が搭載され、２段目の左右中央部に残りのブロック１１が搭載される。図６（ｅ）に示すように５個のブロック１１によりカウンタウエイト１０を構成する場合には、１段目に３個のブロック１１が搭載され、２段目の左右両端部に残りのブロック１１が搭載される。図６（ｆ）に示すように６個のブロック１１によりカウンタウエイト１０を構成する場合には、１段目および２段目にそれぞれ３個のブロック１１が搭載される。以上の構成では、いずれの場合もカウンタウエイト１０の重心位置が左右中央部にあるため、重量バランスがよい。
【００２２】
ここで、図６（ｃ）〜（ｆ）に示すように旋回フレーム８の左右中央部にブロック１１を有するカウンタウエイト１０の取付手順について説明する。図７に示すように旋回フレーム８の左右両側には、カウンタウエイト１０に近接して各種油圧部品や補機類等を格納したカバー３０が配設される。このため、左右両側のブロック１１の凹状空間Ｒへ、ブロック１１の前側からアクセスしてボルトを挿入したり工具を挿入することは困難である。一方、左右中央部のブロック１１の前方には比較的大きな空間があるため、左右中央部のブロック１１の凹状空間Ｒへ、ブロック１１の前側からアクセスすることは容易である。
【００２３】
そこで、本実施の形態では、支持プレート８ａ上にブロック１１を搭載する場合に、まず、左右両側のブロック１１を搭載し、左右両側のブロック１１の間から凹状空間Ｒにアクセスして、工具を用いてボルト２３を締め込み、ブロック１１を固定する。さらに、図６（ｅ），（ｆ）に示すように左右両側のブロック１１の上方にブロック１１を積層する場合には、左右中央部にブロック１１を搭載する前に、左右両側に上段のブロック１１を搭載し、左右両側のブロック１１の間から凹状空間Ｒにアクセスして、工具を用いてボルト２３を締め込む。その後、支持プレート８ａ上に左右中央部のブロック１１を搭載し、ブロック１１の前方から凹状空間Ｒにアクセスしてボルト２３を締め込む。
【００２４】
本実施の形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。
（１）ブロック１１の角部に凹部１２を設けて凹状空間Ｒを形成し、この凹状空間Ｒの上方の上締結部１３にねじ穴１４ａを、下方の下締結部１５に貫通孔１６ａをそれぞれ設け、貫通孔１６ａを貫通したボルト２３をねじ穴１４ａに螺合することで、上下のブロック１１を個別に締結するようにした。これによりブロック１１の段数を任意に変更することができ、カウンタウエイト１０の重量調整が容易である。
（２）ブロック固定用の上締結部１３と下締結部１５と凹状空間Ｒを、各ブロック１１の左前部および右後部に設けるようにした。つまり互いに対称位置に設けるようにしたので、ブロック１１の向きを１８０°回転させて各ブロック１１を取り付けることができ、ブロック１１の向きを考慮する必要がなく、ブロック１１の取付が容易である。
【００２５】
（３）ブロック１１の角部に、隣り合う２つの側面にわたって凹部１２を設けたので、各凹状空間Ｒが２方向に開口され、凹状空間Ｒに２方向からアクセスすることができ、ボルト２３の締め込みが容易である。
（４）支持プレート８ａ上に左右方向に３列ブロック１１を配設するようにしたので、カウンタウエイト１０の重心位置を常に機械の左右中央部とすることができ、重量バランスがよい。
（５）支持プレート８ａ上に左右両端部のブロック１１を搭載した後、左右中央部のブロック１１を搭載するようにしたので、旋回フレーム８の左右両側にカバー３０が設けられている場合でも、カウンタウエイト１０を容易に取り付けることができる。
（６）ブロック１１の底面中央に加工代部２２を設けるようにしたので、各ブロック１１を精度よく同一重量に構成することができ、どのブロック１１を用いてもカウンタウエイト１０を精度良く重量調整できる。
【００２６】
なお、上記実施の形態では、ブロック１１の角部の上締結部１３にねじ穴１４ａを、下締結部１５に貫通孔１６ａを設けたが、上締結部１３と下締結部１５の構成はこれに限らない。例えば上締結部１３に貫通孔を設け、下締結部１５と上締結部１３を貫通したボルト２３を、凹状空間Ｒから挿入したナットに螺合することによりブロック同士を締結してもよい。ボルト以外の締結具を用いてもよい。旋回フレーム８の後端部にカウンタウエイト１０を取り付けるようにしたが、カウンタウエイト取付用部材の構成は上述したものに限らない。支持プレート８ａの上面にベースプレートを設け、その上にブロック１１を搭載するようにしてもよい。
【００２７】
上記実施の形態では、上締結部１３、下締結部１５、および凹状空間Ｒをブロック１１の対称位置に設けたが、非対称の位置に設けてもよい。ブロック同士を２カ所で締結するようにしたが、１カ所または３カ所以上で締結してもよい。凹状空間Ｒをブロック１１の隣り合う２つの側面にわたって設けたが、上締結部１３と下締結部１５の間に設けられるのであれば、締結具の取付用空間の形状はこれに限らない。上記実施の形態では、左右方向にブロック１１を３列配設したが、ブロック１１の配列の数はこれに限らない。なお、ブロックを３列以上配設する場合には、奇数列とすることが好ましい。上記実施の形態では、各ブロック１１を同一重量に構成したが、全てのブロック１１を同一重量とするのではなく、例えば一のブロック１１の加工代部２２を多めに削り取り、他のブロック１１の重量よりも軽くすることで、カウンタウエイト１０のより細かい重量調整が可能となる。
【００２８】
上記実施の形態では、基礎工事用建設機械に本発明を適用した場合について説明したが、他の作業機械（例えばタイヤ式クレーン等）にも本発明を同様に適用できる。すなわち、本発明の特徴、機能を実現できる限り、本発明は実施の形態のカウンタウエイトに限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明が適用される作業機械の一例である基礎工事用建設機械の外観図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図。
【図２】（ａ），（ｂ）はそれぞれ本実施の形態に係るカウンタウエイトの構成を示す平面図および側面図。
【図３】（ａ）は図２のカウンタウエイトを構成するブロックの構成を示す平面図、（ｂ）は側面図。
【図４】（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ図３（ａ）のａ−ａ線断面図、ｂ−ｂ線断面図、ｃ−ｃ線断面図、ｄ−ｄ線断面図。
【図５】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれカウンタウエイトの取付状態を示す断面図。
【図６】（ａ）〜（ｆ）はカウンタウエイトのブロックの数を変更した例を示す図。
【図７】カウンタウエイトの取付手順を示す斜視図。
【符号の説明】
【００３０】
８  旋回フレーム
１０  カウンタウエイト
１１  ブロック
１２  凹部
１３  上締結部
１４ａ  ねじ穴
１５  下締結部
１６ａ  貫通孔
２３  ボルト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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