(57)【要約】【課題】カウンタウエイトを安定した姿勢でかつ短時間で着脱できるようにしたカウンタウエイト自力着脱装置を提供する。【解決手段】建設機械の上部旋回体後部に対してカウンタウエイトを着脱するカウンタウエイト着脱装置において、上部旋回体後部１にブラケット３が後向きに延設され、このブラケット３に複数のリンク部材６，７が昇降可能に設けられ、このリンク部材６，７の下端部にカウンタウエイトの吊部１１を接続するためのカウンタウエイト接続部が設けられ、且つ上記リンク部材６，７を昇降させる油圧シリンダ４が備えられていることを特徴とする。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建設機械の上部旋回体後部に対してカウンタウエイトを着脱するカウンタウエイト着脱装置において、
上記上部旋回体後部にブラケットが後向きに延設され、このブラケットにリンク部材が昇降可能に設けられ、このリンク部材の下端部にカウンタウエイトの吊部を接続するためのカウンタウエイト接続部が設けられ、且つ上記リンク部材を昇降させる昇降手段が備えられていることを特徴とするカウンタウエイト自力着脱装置。
【請求項２】
上記リンク部材が、上側リンク部とこの上側リンク部の下方に連結された下側リンク部とによって伸縮自在に構成され、この下側リンク部の下端に上記カウンタウエイト接続部が設けられている請求項１記載のカウンタウエイト自力着脱装置。
【請求項３】
上記リンク部材は左右両側において前後に配置され、前後のリンク部材同士が接続具で接続され、上記昇降手段としての油圧シリンダの一端が上記接続具に連結されている請求項１または２記載のカウンタウエイト自力着脱装置。
【請求項４】
上記リンク部材は前後に揺動可能に構成されている請求項１〜３のいずれかに記載のカウンタウエイト自力着脱装置。
【請求項５】
上記ブラケットが、上記上部旋回体後部に対して着脱自在に構成されている請求項１〜４のいずれかに記載のカウンタウエイト自力着脱装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧ショベルやクレーン等の建設機械におけるカウンタウエイト自力着脱装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
建設機械のカウンタウエイトは、上部旋回体の旋回フレーム後端部に装着またはその後端部から取外しができるように構成されており、自走式クレーンでは現場に移動する時に取り外され、作業を行う前に現場で装着される。
【０００３】
そのためのカウンタウエイト着脱装置として例えば、実開平３−１８０８９号公報に記載のものが知られている（図９参照）。
【０００４】
このカウンタウエイト着脱装置は、シリンダ５０のピストンロッド５０ａ先端部にスプロケット５１を備えており、このスプロケット５１に掛けられたチェーン５２の一方端を旋回フレーム後部に固定し、他方端をカウンタウエイト５３の吊下部５４ａ（または５４ｂ）に接続するようになっている。なお、５５はカウンタウエイト支持台、５６は上部旋回体のフレームである。
【０００５】
カウンタウエイト吊上げ時には、チェーン５２の他方端をフレーム５６に近い側の吊下部５４ａに接続して吊ることによりカウンタウエイト５３の姿勢を矢印Ａ方向に傾斜させ、次いでピストンロッド５２を伸長させることにより、カウンタウエイト５３を支持台５５の傾斜面５５ａを滑らせながら上昇させる。
【０００６】
一方、カウンタウエイト吊下げ時には、チェーン５２の他方端をフレーム５６から遠い側の吊下部５４ｂに接続して吊ることによりカウンタウエイト５３の姿勢を矢印Ａ方向と反対方向に傾斜させてカウンタウエイトの受け面５３ａを支持台５５から遠ざけ、次いでピストンロッド５２を縮小させることにより、カウンタウエイト５３を地上に下降させる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したカウンタウエイト着脱装置ではチェーン５２でカウンタウエイト５３を吊持しているため、カウンタウエイト５３の吊上げ、または吊下時にそのカウンタウエイト５３がチェーン５２を軸として振れることがあり安定した状態で昇降させるには、シリンダ５０を緩慢動作させなければならないという問題があった。また、吊り手段としてチェーン５２を使用するとシリンダ５０を縮小させたときにその収納場所を確保しなければならないという問題もある。
【０００８】
本発明は以上のような従来のカウンタウエイト着脱装置における課題を考慮してなされたものであり、カウンタウエイトを安定してしかも短時間で着脱することのできるカウンタウエイト自力着脱装置を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、建設機械の上部旋回体後部に対してカウンタウエイトを着脱するカウンタウエイト着脱装置において、上部旋回体後部にブラケットが後向きに延設され、このブラケットにリンク部材が昇降可能に設けられ、このリンク部材の下端部にカウンタウエイトの吊部を接続するためのカウンタウエイト接続部が設けられ、且つリンク部材を昇降させる昇降手段が備えられているカウンタウエイト自力着脱装置である。
【００１０】
本発明に従えば、撓みやねじれの生じないリンク部材にカウンタウエイトを吊持して昇降させるため、カウンタウエイトの姿勢を安定させることができ、それにより、カウンタウエイトを短時間で上部旋回体後部に着脱することができるようになる。
【００１１】
本発明において、上記リンク部材を、上側リンク部とこの上側リンク部の下方に連結された下側リンク部とによって伸縮自在に構成し、この下側リンク部の下端にカウンタウエイト接続部を設ければ、カウンタウエイト装着時には地上に載置されたカウンタウエイトまで下側リンク部を延ばすことによりカウンタウエイトを接続することができ、また、カウンタウエイト非着脱操作時には下側リンク部をその長さ分上下方向に縮小させて退避させておくことが可能になる。
【００１２】
本発明において、上記リンク部材を左右両側において前後に配置し、前後のリンク部材同士を接続具で接続し、昇降手段としての油圧シリンダの一端を接続具に連結すれば、カウンタウエイト自力着脱装置をコンパクトに構成することができる。また、各リンク部材を均等に昇降させることができる。
【００１３】
本発明において、上記リンク部材を前後に揺動可能に構成することにより、前後方向には正確に位置決めされていないカウンタウエイトについても昇降させることができるようになる。
【００１４】
本発明において、上記ブラケットを上部旋回体後部に対して着脱自在に構成すれば、カウンタウエイト自力着脱装置を必要に応じて上部旋回体に取り付けることができるため、上部旋回体のフレームを共通化することができるようになる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示した実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明に係るカウンタウエイト自力着脱装置の一実施形態を示したものである。
【００１７】
同図において、１は建設機械の上部旋回体後部を示している。
【００１８】
カウンタウエイト自力着脱装置（以下、ウエイト着脱装置と略称する）２は、上部旋回体後部１に装着される箱状のブラケット３を有し、このブラケット３における側板前側には取付軸３ａが車幅方向に架設されており、側板前側の下部にはブラケット３を上部旋回体後部１に固定するためのピン孔３ｂが設けられている。なお、３ｃは補強板である。
【００１９】
一方、このブラケット３が装着される上部旋回体後部１には一対のフレーム１ａ，１ａ（手前側のみ図示）が後方に向けて平行に延設されており、このフレーム１ａ，１ａの上部には、上記取付軸３ａを掛けるための受け部１ｂ，１ｂが形成されている。従って、ブラケット３のピン孔３ｂとフレーム１ａに形成されているピン孔（図示しない）とにピンを通して固定すれば、上部旋回体後部１に取付軸３ａを介して掛けられたブラケット３を固定することができるようになっている。
【００２０】
このブラケット３には昇降手段としての油圧シリンダ４，４（手前側のみ図示）が車幅方向両側に２本備えられている。
【００２１】
各油圧シリンダ４のチューブ４ａは縦位置でブラケット３に固定されており、３ｄはチューブ４ａとブラケット側板とを接続している接続板である。
【００２２】
油圧シリンダ４から上向きに伸長されるロッド４ｂの先端部にはてんびん状の接続具５が備えられており、この接続具５から２本のリンクが吊り下げられている。
【００２３】
詳しくは、ロッド４ｂの先端部４ｂ′には軸５ａを介して接続具５（手前側のみ図示）が設けられ、接続具５の前後方向両端にピン５ｂを介してリンク部材としてのリンク６（手前側のみ図示）、ピン５ｃを介してリンク部材としてのリンク７（手前側のみ図示）がそれぞれ吊り下げられている。リンク６，７はそれぞれ前後に揺動することができるため、後述するカウンタウエイト１０が前後方向については正確に位置決めされていなくとも吊り上げることが可能になる。
【００２４】
また、油圧シリンダ４の両側にリンク６とリンク７が平行に配置されており、奥側の油圧シリンダ４についても同様に２本のリンクが吊り下げられている。従って、全体としてリンクは左右（車幅方向）両側において前後に配置されていることになる。
【００２５】
なお、以下、手前側の油圧シリンダ４、接続具５，リンク６および７を代表してその構成を説明する。
【００２６】
リンク６は、長尺の上側リンク６ａとその上側リンク６ａに比べて短尺に形成された下側リンク６ｂとから構成されており、上側リンク６ａには長溝６ａ′が形成されている。
【００２７】
図２は、上記リンク６を分解して示したものであり、（ａ）は上側リンク６ａの側面図、（ｂ）は下側リンク６ｂの背面図、（ｃ）は同じくその側面図である。
【００２８】
下側リンク６ｂは、同形状からなる外プレート６ｃと内プレート６ｄとを有し、両プレート６ｃ，６ｄにおける上側端部は接続ピン６ｅで接続され、下側端部は接続ピン６ｆで接続されている。ただし、接続ピン６ｅは上側リンク６ａの長溝６ａ′に挿通した後に両プレート６ｃ，６ｄに固定されるものとする。
【００２９】
このように、上側リンク６ａの長溝６ａ′内で、接続具５のピン５ｂおよび下側リンク６ｂのピン６ｅがそれぞれ移動することができるように構成しているため、油圧シリンダ４の伸縮に連動させて上側リンク６ａ，７ａを昇降させることができ、また、上側リンク６ａ，７ａと下側リンク６ｂ，７ｂは伸縮可能となっている（図１参照）。
【００３０】
一方、接続ピン６ｆは、後述するカウンタウエイト１０と接続するための連結金具１１にも挿通されるものとする。
【００３１】
下側リンク６ｂにおいて上記接続ピン６ｆが挿入される部分はカウンタウエイト接続部として機能する。
【００３２】
なお、６ｇは下側リンク６ｂをブラケット３に保持させるための突片であり、下側リンク６ｂを上方に移動させた状態でこの突片６ｇの貫通孔にピンを通しそのピンをブラケット３に固定すれば、下側リンク６ｂを縮小させた状態に保持することができるようになっている。
【００３３】
図１に戻って説明する。
【００３４】
リンク７も上記したリンク６と同じ構成からなり、上側リンク７ａと下側リンク７ｂとを有し、下側リンク７ｂを下向きに伸長させることができるようになっている。また、下側リンク７ｂを縮小させた状態でブラケット３に保持させるための突片７ｇも備えられている。
【００３５】
なお、上記リンク６，７の必要長さは、ブラケット３の取付高さと油圧シリンダのスロトーク長によって適宜決定される。
【００３６】
上記ウエイト着脱装置２下方にカウンタウエイト１０が配置される。なお、図に示す地上に置かれたカウンタウエイト１０は、ウエイト着脱装置２とリンク６，７との接続部分が見えるように最下段のみ示しているが、実際はこの上に、車幅方向両側に複数のカウンタウエイト１０ａが積層されている。
【００３７】
カウンタウエイト１０の上面には、下側リンク６ｂおよび下側リンク７ｂと接続するための一対の連結金具（吊部）１１が予め取り付けられる。
【００３８】
図３において、連結金具１１は、下側リンク６ｂの下端にピン６ｆを介して連結されるボス部１１ａを有し、このボス部１１ａからさらに一対の脚部１１ｃ，１１ｃが垂下されている。
【００３９】
なお、１１ｂはテーパ面を備えたガイド板であり、カウンタウエイト１０を吊り上げる際に、ブラケット３の隙間に連結金具１１を円滑に案内するためのものである。
【００４０】
この両脚部１１ｃ，１１ｃの隙間に、カウンタウエイト１０から突設された吊部１０ｂを挿入し、ピン１２をその脚部１１ｃと吊部１０ｂとに通して固定することにより連結金具１１とカウンタウエイト１０が接続されている。
【００４１】
また、カウンタウエイト１０の上面には凸条からなる取付板１０ｃが前後方向に平行して形成されている。この取付板１０ｃには、ピンの位置決めがしやすいように、略三角形に形成された貫通孔１０ｃ′が前後に設けられており、カウンタウエイト１０を上部旋回体後部１の装着位置に吊り上げたときに、その取付板１０ｃの貫通孔１０ｃ′とフレーム１ａに設けられた貫通孔（図示しない）とにピンを挿入して固定すれば、カウンタウエイト１０がブラケット３に固定される。
【００４２】
次に、上記構成を有するウエイト着脱装置の動作を図４〜図７を参照しながら説明する。
【００４３】
図４および５はカウンタウエイト装着動作を示したものである。なお、図４では油圧シリンダ４は最縮状態にあることを前提とする。
【００４４】
図４（ａ）において、まず、下側リンク６ｂおよび７ｂの各突片６ｇ，７ｇとブラケット３とを固定しているピンを取外す。それにより、下側リンク６ｂ，７ｂの固定が解除され、両下側リンク６ｂ，７ｂが上側リンク６ａ，７ａの長溝６ａ′，７ａ′に沿って降下する。
【００４５】
同図（ｂ）において、降下した下側リンク６ｂ，７ｂをカウンタウエイト１０の吊部に接続された連結金具１１に接続する。詳しくは、連結金具１１のボス部１１ａ，１１ａと下側リンク６ｂ，７ｂの下端部とをピンで連結する。
【００４６】
同図（ｃ）において、ピストンロッド４ｂを伸長させて余裕ストロークＳ（Ｌは最縮状態のロッド先端の中心）を伸ばし、カウンタウエイト１０の引き上げを開始する。
【００４７】
図５（ｄ）において、油圧シリンダ４をフルストローク伸ばした後、固定ピン２０を取付板１０ｃとフレーム１ａ（図１参照）に挿通して固定する。なお、固定ピン２０は各取付板１０ｃに２箇所、計４箇所に取り付ける。
【００４８】
同図（ｅ）において、油圧シリンダ４をフルストロークから若干緩め（図中Ｓ′参照）、カウンタウエイト１０をブラケット３に保持させる。
【００４９】
同図（ｆ）において、油圧シリンダ４を最縮まで縮め、ブラケット３から下向きに延びてカウンタウエイトのガタつきを防止するガタ防止ボルト（図示しない）を取り付けてカウンタウエイト１０の装着を完了する。
【００５０】
図６および７はカウンタウエイト取外し動作を示したものである。なお、油圧シリンダ４は最縮状態にあることを前提とする。
【００５１】
図６（ａ）において、ガタ防止ボルトを取外す。
【００５２】
同図（ｂ）において、油圧シリンダ４をフルストローク伸ばし、次いで４箇所固定されている固定ピン２０を取外す。
【００５３】
同図（ｃ）において、油圧シリンダ４のピストンロッド４ｂを縮小することにより、カウンタウエイト１０を降下させる。
【００５４】
図７（ｄ）において、カウンタウエイト１０を下側リンク６ｂ，７ｂから切り離した後、油圧シリンダ４を伸長させることによって下側リンク６ｂ，７ｂの突片６ｇ，７ｇをその固定位置まで上昇させ、固定位置でブラケット３に固定する。
【００５５】
同図（ｅ）において、油圧シリンダ４を縮めてカウンタウエイト１０の取外しを終了する。
【００５６】
図８は、上記したウエイト着脱装置２を上部旋回体後部１に取り付ける方法を示したものである。
【００５７】
同図において、ガントリ３０の前側支柱３０ａには一対のシーブ３０ｂ，３０ｂ（手前側のみ図示）が左右に配設されている。このシーブ３０ｂ，３０ｂは、架台３２に載置されたウエイト着脱装置２の上方に取り付けられている。
【００５８】
ウエイト着脱装置２を吊り上げる場合、まず、昇降シリンダ３３，３３を最大に伸長させる。次いで、各昇降シリンダ３３の接続具３４にロープ３５の一方端を接続し、そのロープ３５をシーブ３０ｂに掛け回すとともに他方端をブラケット３の上端部３ｆに接続する。
【００５９】
この状態で昇降シリンダ３３，３３を徐々に縮小する。次いでガントリ３０を若干起立させ、ウエイト着脱装置２を上部旋回体後部側に引き寄せる。ブラケット３の取付軸３ａが、後縁部３６の上端を超える高さに吊り上げられたことを確認して、昇降シリンダ３３，３３を若干伸長させ、その取付軸３ａを受け部１ｂに掛止する。
【００６０】
この方法によれば、ガントリ３０を起立させていない状態であってもウエイト着脱装置２の自力装着が行える。
【００６１】
このようにガントリ３０を利用してウエイト着脱装置２を吊り上げて上部旋回体後部１に固定し、そのウエイト着脱装置２を用いてカウンタウエイトを着脱するようにすれば、カウンタウエイト着脱に係わる作業をすべて自力で行うことが可能になる。なお、図中、３２はウエイト着脱装置２を載置するための架台であるが、この架台３２は例えば下部走行体から延設されるカーボディウエイトを利用することもできる。
【００６２】
また、上記実施形態ではカウンタウエイト１０の吊部に届くように、下側リンク６ｂ，７ｂを上側リンク６ａ，７ａから伸長させるように構成したが、上側リンク６ａと下側リンク６ｂの長さを足した長さからなる１本のリンクで構成することもできる。また、２段以上のリンク、例えば３段からなるリンクを伸縮させるか、または３段からなる関節を折り畳むように構成すれば、ウエイト着脱装置を上部旋回体に取り付けたときにリンク部材が上方に突出する量を小さくすることができる。
【００６３】
また、カウンタウエイトの吊部が多段に積層されたカウンタウエイトの上面から突出しているような場合には、上側リンク６ａ，７ａだけで直接、カウンタウエイト１０を引き上げまたは降下させることもできる。
【００６４】
また、下側リンク６ｂ，７ｂについては、軽量化を図る目的で上側リンクと同様な長溝を設けることができる。
【００６５】
また、上記実施形態では油圧シリンダ４を左右に一対配置したが、これに限らず、左右のリンクの中間に一つの油圧シリンダ４を配置したものであってもよい。また、リンク６，７の配置は、連結金具１１のボス部１１ａの向きに対応して決められる。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、請求項１の本発明によれば、撓みやねじれの生じないリンク部材にカウンタウエイトを吊持して昇降させるため、カウンタウエイトの姿勢を安定させることができ、それにより、カウンタウエイトを短時間で上部旋回体後部に着脱することができる。
【００６７】
請求項２の本発明によれば、カウンタウエイト装着時には地上に載置されたカウンタウエイトまで下側リンク部を延ばすことによりカウンタウエイトを接続することができ、また、カウンタウエイト非着脱操作時には下側リンク部を縮小させて退避させておくことが可能になるので、輸送時の全高を低くすることができる。
【００６８】
請求項３の本発明によれば、上記リンク部材を左右両側において前後に配置し、前後のリンク部材同士を接続金具で接続し、昇降手段としての油圧シリンダの一端を接続金具に連結したため、カウンタウエイト自力着脱装置をコンパクトに構成することができる。また、各リンク部材を均等に昇降させることができる。
【００６９】
請求項４の本発明によれば、前後方向には正確に位置決めされていないカウンタウエイトについても昇降させることができるようになる。
【００７０】
請求項５の本発明によれば、上記ブラケットを、上部旋回体後部に対して着脱自在に構成したため、カウンタウエイト自力着脱装置を必要に応じて上部旋回体に取り付けることが可能になり、上部旋回体のフレームを共通化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のカウンタウエイト自力着脱装置の構成を示す側面図である。
【図２】（ａ）は図１の上側リンクの拡大図、（ｂ）および（ｃ）は下側リンクの拡大図である。
【図３】カウンタウエイトの拡大図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）はカウンタウエイト装着動作を説明する工程図である。
【図５】（ｄ）〜（ｆ）は図４に続く工程図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）はカウンタウエイト取外し動作を説明する工程図である。
【図７】（ｄ）および（ｅ）は図６に続く工程図である。
【図８】カウンタウエイト自力着脱装置の装着方法を示す側面図である。
【図９】従来のカウンタウエイト着脱装置の構成を示す側面図である。
【符号の説明】
１　上部旋回体後部
１ａ　上部旋回体フレーム
１ｂ　受け部
２　カウンタウエイト自力着脱装置
３　ブラケット
４　油圧シリンダ
４ａ　チューブ
４ｂ　ロッド
５　接続具
６，７　リンク
６ａ，７ａ　上側リンク
６ａ′，７ａ′　長溝
６ｂ，７ｂ　下側リンク
６ｇ，７ｇ　突片
１０　カウンタウエイト
１０ｂ　吊部
１０ｃ　取付板
１１　連結金具
【図１】
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【図２】
2004067298.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2004067298.tif 000008
【図７】
2004067298.tif 000009
【図８】
2004067298.tif 000010
【図９】
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