(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空の容器内に重量物を充填してなり、下面部が車体フレームにボルトにより固定可能としたカウンタウエイトにおいて、
前記容器内には、貫通するねじ孔を有する雌ねじ部材が前記下面部に固着して設けられ、
かつ、この下面部には少なくともねじ孔を設けた位置に前記ボルトを挿通させるための透孔を穿設し、
さらに、前記ねじ孔の透孔への開口側とは反対側の端部に栓部材を螺挿させて設け、
前記栓部材と前記ねじ孔の周囲との間にシール部材を設ける
構成としたことを特徴とするカウンタウエイト。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建設機械のフレームに着脱可能に装着されるカウンタウエイトに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
油圧ショベルや油圧クレーン等の建設機械は、下部走行体に上部旋回体を旋回可能に装着することにより構成される車両を有し、上部旋回体には、土砂の掘削手段や、クレーン等の作業機が装着される。そこで、図８に建設機械の一例として、油圧ショベルの全体構成を示す。
【０００３】
図中において、１は下部走行体、２は上部旋回体である。下部走行体１は、図示したものにあっては、左右の履帯を有するもので構成されているが、履帯式のものだけでなく、ホイール式の走行体もある。
【０００４】
上部旋回体２は下部走行体１に対して旋回可能となっており、図９に示したように、構造体としてのフレーム３を有し、このフレーム３には土砂の掘削等の作業を行う作業機４及びオペレータが搭乗する運転室５がその一端側に設置されている。作業機４は、フレーム３に俯仰動作可能に連結したブーム６と、このブーム６の先端に上下方向に回動可能に連結したアーム７と、アーム７の先端に回動可能に連結したバケット８とから構成される。なお、アーム７の先端には、バケット８に代えて他のアタッチメントを装着できるようにもなっている。
【０００５】
バケット８を備えた作業機４により土砂の掘削を行う際に、バケット８は車両の前方位置で地面に対して切り込むように作動することから、この掘削等の作業を行う際に、車両の後部側が浮き上がらないようにバランスを取るために、フレーム３の後部位置にカウンタウエイト９が設けられる。カウンタウエイト９はフレーム３に対して着脱可能に設置される。そして、カウンタウエイト９が設置されるのは、フレーム３のうち、図９に示した後部側に張り出したビーム３ａ，３ａであり、これら２本のビーム３ａにボルト止めされるようになっている。
【０００６】
ここで、カウンタウエイト９は、例えば特開平８−２８４２１０号公報に示されたものが従来から広く用いられている。そこで、この公知のカウンタウエイト９の構成を図１０乃至図１２に示す。
【０００７】
カウンタウエイト９は、中空の容器１０の内部に重量物（図示せず）を充填したものから構成される。この重量物は、例えば塊状の金属等をセメントに混入したものから構成される。そして、金属等とセメントとの混合比により重量を調整することができ、かつセメントの作用によって全体を１つの塊になり、容器１０の内部に実質的に隙間が生じないように充填できる。従って、カウンタウエイト９を構成する容器１０は、所定の形状とした密閉容器である。
【０００８】
つまり、容器１０は、図１０及び図１１に示したように、下面板１１と、上面板１２と、前面板１３及び後面板１４とから構成される。後面板１４は、概略円弧形状乃至台形に近い形に曲成されており、これら下面板１１，上面板１２，前面板１３，後面板１４は、相互に溶接等の手段で連結・固着されている。ここで、前述した重量物は上部側から充填されるようになっており、従って上面板１２は、通常、複数枚の板体に分割されており、重量物の充填後に溶接されることになる。また、下面板１１には、フレーム３におけるビーム３ａ上に載置されるビーム載置部１１ａが２箇所形成されている。このビーム載置部１１ａは、所定の深さを有する凹部であって、この凹部の幅寸法はビーム３ａの幅寸法とほぼ一致し、深さはビーム３ａの高さ寸法とほぼ一致している。さらに、前面板１３には、このビーム載置部１１ａの形状と一致する切り欠き１３ａが設けられており、後面板１４にはこのような切り欠きが形成されていない。その結果、車両の後方側から見た時に、上部旋回体２におけるフレーム３は、カウンタウエイト９の後面板１４に覆われるようになっている。
【０００９】
以上の構成を有するカウンタウエイト９は、図１２に示したように、その容器１０における下面板１１のビーム載置部１１ａがフレーム３のビーム３ａに係合するようにして設置されて、ボルト１５を用いて固定される。ボルト１５は、各ビーム３ａにつき２箇所設けられる。ここで、ビーム３ａは、上下の板体１６ａ，１６ｂと、これら両板体１６ａ，１６ｂ間に架設した筒体１６ｃとから構成され、また板体１６ａ，１６ｂにおける筒体１６ｃの装着部には透孔１７ａ，１７ｂが穿設されている。ここで、筒体１６ｃの内径と、透孔１７ａ，１７ｂの開口径とはほぼ一致しており、ボルト１５の軸部の外径より僅かに大きい寸法となっている。
【００１０】
ボルト１５は、カウンタウエイト９を構成する容器１０の内部に装着した雌ねじ部材１８に螺挿されるようになっている。この雌ねじ部材１８は所定の大きさを有する金属ブロックからなり、下面板１１におけるビーム載置部１１ａの内面側に溶接手段により固着されている。雌ねじ部材１８には、ボルト１５を螺挿するためのねじ孔１８ａが設けられており、さらに下面板１１のねじ孔１８ａに対応する位置にはねじ挿通用の透孔１１ｂが穿設されている。
【００１１】
従って、カウンタウエイト９は、その容器１０の下面板１１のビーム載置部１１ａが、フレーム３におけるビーム３ａを跨ぐようにして装着される。そして、ボルト１５をビーム３ａを構成する板体１６ａの透孔１７ａ，筒体１６ｃ内，板体１６ｂの透孔１７ｂ及び下面板１１のねじ孔１８ａを順次介して雌ねじ部材１８のねじ孔１８ａに螺挿することによって、このカウンタウエイト９はフレーム３のビーム３ａに固定的に連結されることになる。
【００１２】
ここで、カウンタウエイト９をフレーム３に設置したり、取り外したりする作業は、クレーンで吊下することにより行われるようになっている。そこで、カウンタウエイト９を構成する上面板１２には、例えば２箇所に透孔１２ａが形成されており、これらの透孔にクレーンに係合するためのフックを着脱可能に装着するための雌ねじ部材１９が溶接手段により固着して設けられている。
【００１３】
而して、前述したように、カウンタウエイト９は、容器１０の内部に重量物が充填されたものから構成されるが、この重量物は、通常、金属とセメントとから構成されるものである。そして、セメントは流動状態となったものを流し込むことから、このようにして流し込んだセメントが外部に漏れないようにしなければならない。このために、重量物の充填時には、上面板１２の少なくとも一部分を開放させるが、下面板１１と、前面板１３及び後面板１４との接合部は溶接により完全に密着して、隙間が生じないように組み付けられる。そして、少なくとも下面板１１には雌ねじ部材１８が設けられており、この雌ねじ部材１８のねじ孔１８ａ内にセメント等が侵入すると、ボルト１５を螺挿できなくなってしまう。従って、雌ねじ部材１８は下面板１１に溶接手段等によって、その間に隙間が生じないようにして固着される。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
ねじ孔１８ａの内部にセメント等の異物が侵入しないようにするためには、雌ねじ部材１８には、袋状のねじ孔、つまり不完全ねじ部を形成しなければならない。従って、この雌ねじ部材１８は、ボルト１５が螺挿されるねじ孔１８ａの必要な長さ寸法以上の大きさのものが必要となる。即ち、図１２に示したように、雌ねじ部材１８の高さ方向の寸法をＬとした時に、ボルト１５が螺挿されるねじ孔１８ａの長さは、この雌ねじ部材１８の下面側から途中位置の寸法Ｌ1 である。この寸法Ｌ1 はボルト１５の締め代を構成するものであり、従って十分な連結強度を持たせるために、所定の長さが必要となる。しかしながら、それから先の同図に示したＬ2 の長さは雌ねじ部材としての本来の機能には格別関与していない。
【００１５】
以上のことから、雌ねじ部材は、その本来の機能を持たせる上で、必要な寸法よりかなり大きな部材を用いなければならないことになり、材料の無駄が極めて大きくなる。また、不完全ねじを形成することから、ねじ溝加工を行った後において、切り粉の除去作業を行うのが面倒であり、完全に切り粉を除去するにはかなりの手間が取られる等といった問題点もある。
【００１６】
本発明は以上の点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、フレームにボルトで固定するために設けられる雌ねじ部材を小型化できて、その材料の節約が図られると共に、セメント等がねじ孔に侵入するのを確実に防止できるようになし、もって構造が簡単で安価に製造できるカウンタウエイトを提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明は、中空の容器内に重量物を充填してなり、下面部が車体フレームにボルトにより固定可能としたカウンタウエイトであって、前記容器内には、貫通するねじ孔を有する雌ねじ部材が前記下面部に固着して設けられ、かつ、この下面部には少なくともねじ孔を設けた位置に前記ボルトを挿通させるための透孔を穿設し、さらに、前記ねじ孔の透孔への開口側とは反対側の端部に栓部材を螺挿させて設け、前記栓部材と前記ねじ孔の周囲との間にシール部材を設ける構成としたことをその特徴とするものである。
【００１８】
ここで、栓部材は貫通するねじ孔を閉塞させる閉塞手段を構成するものであり、弾性板を弾性変形させた状態で止着する構成としたり、溶接手段で固着したりすることが考えられるが、ねじ孔を閉塞するものであるから、ねじ孔に螺挿される栓部材で閉塞手段を構成し、ねじ部材と前記ねじ孔の周囲との間にシール部材を設けるように構成している。
【００１９】
容器には、前述した車体フレームへの固定部に加えて、他の雌ねじ部材が設けられる場合もある。例えば、カウンタウエイトを着脱するには、クレーンに吊下させるようにするが、このクレーンにおけるフックが係合するフック係合部材が上面部に装着される場合がある。このフック係合部材はカウンタウエイトの上部に螺挿するようにして装着される。そこで、このためも雌ねじ部材が上面部に装着されるが、この雌ねじ部材にも、前述と同様の完全ねじを構成する貫通状態にしたねじ孔を設け、このねじ孔の端部を閉塞手段で閉塞させるように構成することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の説明において、前述した従来技術と同一または均等な部材については、それと同じ符号を用いて説明し、それらについての詳細な説明は省略する。
【００２１】
まず、図１において、２０は雌ねじ部材であって、この雌ねじ部材２０は、カウンタウエイト９の容器１０を構成する下面板１１のビーム載置部１１ａに溶接手段により固着して設けられて、カウンタウエイト９をフレーム３に固定的に連結するためのものである。ここで、雌ねじ部材２０は、下面板１１における容器１０の内部に設けられており、また下面板１１に穿設した透孔１１ｂに臨むねじ孔２０ａが設けられている。
【００２２】
而して、ねじ孔２０ａは、従来技術のものとは異なり、雌ねじ部材２０を貫通する状態に設けられている。つまり、雌ねじ部材２０の両端は開口しており、その一端側は下面板１１の透孔１１ｂと連通し、他端は容器１０の内部に向けて開口するようになっている。しかしながら、このままの状態で下面板１１に溶接して、重量物を充填すると、このねじ孔２０ａ内に重量物の成分であるセメント等の流動物が入り込んでしまう。
【００２３】
そこで、ねじ孔２０ａの容器１０内側への開口部分を閉塞するために、図２及び図３に示したように、雌ねじ部材２０の容器１０の内部に開口する側の端部に大径の凹部２０ｂを形成する。そして、この凹部２０ｂ内に閉塞手段を装着する構成とする。この閉塞手段の参考例として、例えば弾性板２１を用いることが考えられる。即ち、弾性板２１は、ばね性のある薄い円板から構成されており、しかも中央部分が一方向に向けて突出する凹曲面形状となっており、その外径は雌ねじ部材２０の凹部２０ｂの内径より僅かに大きいものである。従って、弾性板２１は弾性変形させた状態で凹部２０ｂの内周壁に密着状態になるようにして係合するようにして装着されて、雌ねじ部材２０の端面から膨出するようになっている。
【００２４】
従って、弾性板２１の装着状態ではこの弾性板２１の外周面が凹部２０ｂの内周壁に圧接されるように付勢される結果、弾性板２１は凹部２０ｂ内に嵌合した状態に安定的に保持され、しかもねじ孔２０ａを密閉状態にシールされることになる。とりわけ、セメント等の流動物が弾性板２１に押し付けられると、この弾性板２１が扁平化する方向に押圧力が作用するようになって、益々シール性が高められる。このために、セメント等の流動物のみならず、セメント等を含む湿潤な空気も入り込まないようになり、ねじ孔２０ａにおける異物の付着を完全に防止できる。
【００２５】
以上により、雌ねじ部材２０は、実質的にボルト１５の螺合長に加えて、凹部２０ｂの深さ分に相当する厚み（高さ）寸法を有するものであり、しかも凹部２０ｂの深さは弾性板２１を保持する程度の浅いもので良い。従って、雌ねじ部材２０の厚み寸法を著しく短縮でき、具体的には前述した従来技術の雌ねじ部材と比較して、その寸法Ｌ2 分にほぼ相当する長さ分の短縮を図ることができる。その結果、雌ねじ部材２０の材料を最小限のものとすることができ、材料の節約が図られる。また、雌ねじ部材２０に設けられるねじ孔２０ａは、この雌ねじ部材２０を貫通する完全ねじ部となっているので、ねじを形成する加工を行う際に発生する切り粉を容易に排除することができ、ねじの加工性も良好になる。
【００２６】
閉塞手段の他の参考例として考えられるのは、図４及び図５に示したように、ねじ孔３０ａを設けた雌ねじ部材３０の端部に、このねじ孔３０ａの直径より十分大きい外径を有する閉塞手段としての閉塞用円板３１を用いることである。この閉塞用円板３１は雌ねじ部材３０の端面に溶接手段により固着されており、これによって完全ねじ部から構成されるねじ孔３０ａの端部が密閉される。
【００２７】
そこで、閉塞手段の実施の形態としては、図６に示したように、ねじ孔４０ａを設けた雌ねじ部材４０の端部に閉塞手段としての栓部材４１を螺挿するように構成したものである。この栓部材４１はねじ孔４０ａの端部を閉塞させ、かつこのねじ孔４０ａから脱落しないように保持されておれば良いので、ねじ孔４０ａへの螺合部の長さは極僅かなもので良い。そして、栓部材４１の頭部の外径はねじ孔４０ａの直径より十分大きくなし、この頭部と雌ねじ部材４０の端面との間にシール部材４２を介在させるようにすることによって、ねじ孔４０ａの密閉性がさらに向上する。
【００２８】
以上のように構成することによって、完全ねじ部としたことにより、このねじを形成する加工時に発生する切り粉の排除が容易になり、ねじ孔の加工性が良好となり、かつ雌ねじ部材の寸法の短縮化が図られる。
【００２９】
ところで、カウンタウエイト９には、前述したように、フレーム３にボルト１５で固定するための雌ねじ部材が設けられるが、さらに容器１０の上面部分に、カウンタウエイト９をクレーンで吊り上げて、フレーム３に装着したり、このフレーム３から取り外したりするために、図７に示したように、クレーンのフックに係合するフック係合部材５０が着脱可能に装着されるように構成したものもある。なお、このフック係合部材としては、容器１０に一体的に設けられ、着脱不能としたものもあるが、カウンタウエイト９を着脱する際にのみフック係合部材５０を装着し、それ以外の時にはシール部材５１ａを備えたプラグ５１を装着するように構成するのが、外観上好ましい。
【００３０】
このためには、カウンタウエイト９を構成する容器１０の上面板１２に透孔１２ａを形成して、この透孔１２ａに雌ねじ部材５２を溶接手段により固着して設ける。ここで、雌ねじ部材５２は、その表面が上面板１２の表面とほぼ一致する状態に設けられ、容器１０の内部に向けて突出している。そして、この雌ねじ部材５２は、前述した第１〜第３の実施の形態のいずれか、例えば第１の実施の形態における雌ねじ部材２０と実質的に同じ構成とすることができる。即ち、雌ねじ部材５２にはそれを貫通する完全ねじ部を構成するねじ孔５２ａを設けておき、容器１０の内部側に位置する端面に凹部５２ｂを設けて、この凹部５２ｂ内にばね性のある薄い閉塞用円板状の弾性板５３を係合させるように設ける。
【００３１】
このように、フック係合部材５０が着脱可能に装着される雌ねじ部材５２も完全ねじ部となったねじ孔５２ａを形成することによって、雌ねじ部材５２を小型化できると共に、ねじの加工後の切り粉の除去作業が容易になる。しかも、ねじ孔５２ａは貫通するように設けられているものの、端部は弾性板５３等からなる閉塞手段により閉塞されているので、雨水等が容器１０の内部に侵入するのを防止できる。その結果、容器１０の内面に錆等が発生して劣化するのを防止することができる。
【００３２】
【発明の効果】
本発明のカウンタウエイトは以上のように構成したので、フレームにボルトで固定するために設けられる雌ねじ部材を小型化できて、その材料の節約を図ることができ、しかもセメント等がねじ孔に侵入するのを確実に防止でき、もって構造が簡単で安価に製造できる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  雌ねじ部材を貫通するねじ孔としたときに、このねじ孔を閉塞させる手段の一例を示すカウンタウエイトの断面図である。
【図２】  図１のカウンタウエイトにおける雌ねじ部材の断面図である。
【図３】  図２の右側面図である。
【図４】  貫通するねじ孔を閉塞させる手段の他の例を設けた雌ねじ部材の断面図である。
【図５】  図４の右側面図である。
【図６】  本発明の実施の形態を示すカウンタウエイトにおける雌ねじ部材の断面図である。
【図７】  本発明におけるカウンタウエイトにおける雌ねじ部材としてのフック係合部材を装着するための雌ねじ部材を装着した状態の断面図である。
【図８】  カウンタウエイトが装着される建設機械の一例としての油圧ショベルの正面図である。
【図９】  カウンタウエイトが装着されるフレームの外観図である。
【図１０】  従来技術によるカウンタウエイトを構成する容器を、一部分を破断にして示す正面図である。
【図１１】  図１０のＸ−Ｘ断面図である。
【図１２】  図１０のカウンタウエイトに設けられる雌ねじ部材の断面図である。
【符号の説明】
１  下部走行体        ２  上部旋回体
３  フレーム        ３ａ  ビーム
９  カウンタウエイト        １０  容器
１１  下面板        １１ａ  ビーム載置部
１１ｂ  透孔        １２  上面板
１２ａ  透孔        １３  前面板
１４  後面板        １５  ボルト
２０，３０，４０，５２  雌ねじ部材
２０ａ，３０ａ，４０ａ，５２ａ  ねじ孔
２０ｂ，５２ｂ  凹部
【図１】
0004042301.tif 000002
【図２】
0004042301.tif 000003
【図３】
0004042301.tif 000004
【図４】
0004042301.tif 000005
【図５】
0004042301.tif 000006
【図６】
0004042301.tif 000007
【図７】
0004042301.tif 000008
【図８】
0004042301.tif 000009
【図９】
0004042301.tif 000010
【図１０】
0004042301.tif 000011
【図１１】
0004042301.tif 000012
【図１２】
0004042301.tif 000013