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技術 カウンタウェイトの移動装置

出願人 キャタピラーエスエーアールエル
発明者 森健一井口亮橋本裕一
出願日 2015年3月2日 (4年4ヶ月経過) 出願番号 2015-040226
公開日 2016年9月5日 (2年10ヶ月経過) 公開番号 2016-160651
状態 特許登録済
技術分野 建設機械の構成部品
主要キーワード 衝合板 円筒溝 左右方向中心位置 左右方向中心線 斜め後ろ上方 静的安定 アーム基端 左右方向中心
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (8)

課題

カウンタウェイト移動装置に関し、簡素な構成でカウンタウェイトと支持面との干渉を回避してカウンタウェイトを移動させる。

解決手段

機体フレーム7に固定される取付部材20と、カウンタウェイト装着状態でカウンタウェイト10が載置される支持面40aを有する支持部材40と、カウンタウェイト移動用リンク機構30とを備える。リンク機構30は、一端34aが取付部材20に枢支され、他端34bがカウンタウェイト10の凹所12の内部上方に枢支されたアーム部材34と、一端35aが取付部材20に枢支され、他端35bが凹所12の内部上方に枢支されるとともに、アーム部材34を回動させる回動シリンダ35とを有する。支持面40aは、カウンタウェイト装着状態で支持面40aと接触するカウンタウェイト側の接触面15cが、カウンタウェイト移動時に描く円弧状の軌跡に基づいた形状に形成される。

概要

背景

油圧ショベルクレーン車等の建設機械には、作業時における機体転倒防止振動抑制重負荷時静的安定性の向上等を目的として、カウンタウェイトが搭載される。カウンタウェイトは、例えば建設機械の輸送時や機体に取り付けられた作業装置交換時に、機体に対して着脱される。このようなカウンタウェイトの着脱を容易にするために、建設機械には、カウンタウェイトを地面と機体の高さ(装着位置)との間で移動(昇降)させる移動装置が設けられることがある。

従来、このようなカウンタウェイトの移動装置として、アーム部材昇降用シリンダとを有する昇降機構リンク機構)を備えたものが知られている。例えば特許文献1の装置は、旋回フレーム機体フレーム)の後端側に一端がピン結合された回動アーム(アーム部材)と、この回動アームを上下方向に回動させる昇降用シリンダとを有する昇降機構を備えている。この装置では、昇降用シリンダを伸縮させることによって回動アームを回動させ、回動アームの他端に吊り下げられたカウンタウェイトを円弧状に移動させる。

ところで、着脱可能に構成されたカウンタウェイトは、機体フレームの後端部の鉛直方向に延在する取付面(例えば特許文献1の衝合板)に対して、機体後方から前方に向かって水平方向にボルト締結されることで機体に装着(固定)される。このとき、カウンタウェイトを水平方向に延びるボルトのみで支持する場合、カウンタウェイトの全荷重がボルトに対してせん断方向に作用することになるため、強度上の懸念がある。これに対して、機体フレームに装着されたカウンタウェイトを下方から支持する部位を機体フレーム側に設けて、カウンタウェイトの荷重をボルト以外の部分でも支持するようにした構成が提案されている(例えば特許文献2,3参照)。

概要

カウンタウェイトの移動装置に関し、簡素な構成でカウンタウェイトと支持面との干渉を回避してカウンタウェイトを移動させる。機体フレーム7に固定される取付部材20と、カウンタウェイト装着状態でカウンタウェイト10が載置される支持面40aを有する支持部材40と、カウンタウェイト移動用のリンク機構30とを備える。リンク機構30は、一端34aが取付部材20に枢支され、他端34bがカウンタウェイト10の凹所12の内部上方に枢支されたアーム部材34と、一端35aが取付部材20に枢支され、他端35bが凹所12の内部上方に枢支されるとともに、アーム部材34を回動させる回動シリンダ35とを有する。支持面40aは、カウンタウェイト装着状態で支持面40aと接触するカウンタウェイト側の接触面15cが、カウンタウェイト移動時に描く円弧状の軌跡に基づいた形状に形成される。

目的

本件は、このような課題に鑑み案出されたもので、カウンタウェイトの移動装置に関し、機体フレームへの装着状態で支持面に載置されるようにするとともに、簡素な構成でカウンタウェイトと支持面との干渉を回避してカウンタウェイトを移動させることを目的の一つとする

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

機体フレームの装着位置と地面との間でカウンタウェイトを移動させるカウンタウェイトの移動装置であって、前記機体フレームに固定される取付部材と、前記機体フレームに固定され、前記カウンタウェイトの装着状態で前記カウンタウェイトが載置される支持面を有する支持部材と、前記取付部材に取り付けられ、前記カウンタウェイトを移動させるリンク機構と、を備え、前記リンク機構は、一端が前記取付部材に枢支され、他端が前記カウンタウェイトの前面の凹所の内部上方に枢支されたアーム部材と、一端が前記取付部材に枢支され、他端が前記凹所の内部上方に枢支されるとともに、伸縮操作可能に設けられて前記アーム部材の前記一端を中心に前記アーム部材を回動させる回動シリンダと、を有し、前記支持面は、前記装着状態で前記支持面と接触する前記カウンタウェイト側の接触面が、前記カウンタウェイトの移動時に描く円弧状の軌跡に基づいた形状に形成されることを特徴とする、カウンタウェイトの移動装置。

請求項2

前記接触面が、前記支持面と同一形状に形成され、前記装着状態で前記支持面と面接触することを特徴とする、請求項1記載のカウンタウェイトの移動装置。

請求項3

前記支持面が、前記軌跡を直線近似した傾斜面であることを特徴とする、請求項1又は2記載のカウンタウェイトの移動装置。

請求項4

前記支持面が、前記軌跡に沿った曲面であることを特徴とする、請求項1又は2記載のカウンタウェイトの移動装置。

請求項5

前記支持面は、前記接触面における前記カウンタウェイトの移動方向と逆側の縁部が、前記装着状態での位置と前記支持面における前記移動方向側の縁部に対して上下方向で重なる位置との間を移動するときの軌跡に基づいた形状であることを特徴とする、請求項1〜4の何れか1項に記載のカウンタウェイトの移動装置。

請求項6

前記支持部材が、前記機体フレームから取り外し可能に構成されることを特徴とする、請求項1〜5の何れか1項に記載のカウンタウェイトの移動装置。

請求項7

前記カウンタウェイトの装着時の上下位置を調整する調整機構を備えることを特徴とする、請求項1〜6の何れか1項に記載のカウンタウェイトの移動装置。

請求項8

前記リンク機構が、前記機体フレームの左右方向の略中央部に配置され、前記支持部材が、前記リンク機構の左右両側にそれぞれ配置されることを特徴とする、請求項1〜7の何れか1項に記載のカウンタウェイトの移動装置。

技術分野

0001

本発明は、油圧ショベルクレーン車等の建設機械に搭載されるカウンタウェイト移動装置に関するものである。

背景技術

0002

油圧ショベルやクレーン車等の建設機械には、作業時における機体転倒防止振動抑制重負荷時静的安定性の向上等を目的として、カウンタウェイトが搭載される。カウンタウェイトは、例えば建設機械の輸送時や機体に取り付けられた作業装置交換時に、機体に対して着脱される。このようなカウンタウェイトの着脱を容易にするために、建設機械には、カウンタウェイトを地面と機体の高さ(装着位置)との間で移動(昇降)させる移動装置が設けられることがある。

0003

従来、このようなカウンタウェイトの移動装置として、アーム部材昇降用シリンダとを有する昇降機構リンク機構)を備えたものが知られている。例えば特許文献1の装置は、旋回フレーム機体フレーム)の後端側に一端がピン結合された回動アーム(アーム部材)と、この回動アームを上下方向に回動させる昇降用シリンダとを有する昇降機構を備えている。この装置では、昇降用シリンダを伸縮させることによって回動アームを回動させ、回動アームの他端に吊り下げられたカウンタウェイトを円弧状に移動させる。

0004

ところで、着脱可能に構成されたカウンタウェイトは、機体フレームの後端部の鉛直方向に延在する取付面(例えば特許文献1の衝合板)に対して、機体後方から前方に向かって水平方向にボルト締結されることで機体に装着(固定)される。このとき、カウンタウェイトを水平方向に延びるボルトのみで支持する場合、カウンタウェイトの全荷重がボルトに対してせん断方向に作用することになるため、強度上の懸念がある。これに対して、機体フレームに装着されたカウンタウェイトを下方から支持する部位を機体フレーム側に設けて、カウンタウェイトの荷重をボルト以外の部分でも支持するようにした構成が提案されている(例えば特許文献2,3参照)。

先行技術

0005

特開平07−268908号公報
特開平08−319637号公報
特開2012−057299号公報

発明が解決しようとする課題

0006

上記の特許文献2,3のように、カウンタウェイトを下方から支持する支持部を備えた移動装置の場合、カウンタウェイトの着脱時に、カウンタウェイトと支持部との干渉を回避するための構成が必要となる。例えば特許文献2では、カウンタウェイトを吊り下げる位置となる第3ピンを、油圧シリンダ及びリンク(アーム部材)の各回動中心となる第1ピン及び第2ピンよりも機体前方に位置するように配置することで、車体フレーム(支持部)との干渉を回避している。また、特許文献3では、上述のような昇降機構に加えて、カウンタウェイトを回動型サポート部材(アーム部材)に対して持ち上げる昇降シリンダを設けている。すなわち、特許文献3の装置では、アーム部材を回動させるためのシリンダと、カウンタウェイトを持ち上げるための昇降シリンダとの二つのシリンダを用いることで、カウンタウェイトとサポート(支持部)との干渉を回避している。

0007

しかしながら、特許文献2の装置では、油圧シリンダ及びリンクの各回動中心をカウンタウェイトの吊り下げ位置よりも機体後方に配置する必要があるため、カウンタウェイト内に広いスペースを確保する必要があるとともに、車体フレーム上にも広いスペースが必要となる。また、特許文献3の装置では、二本の油圧シリンダを用いるため、部品点数が増え、コスト高を招くとともに、構造が複雑化する。

0008

本件は、このような課題に鑑み案出されたもので、カウンタウェイトの移動装置に関し、機体フレームへの装着状態支持面に載置されるようにするとともに、簡素な構成でカウンタウェイトと支持面との干渉を回避してカウンタウェイトを移動させることを目的の一つとする。なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的として位置づけることができる。

課題を解決するための手段

0009

(1)ここで開示するカウンタウェイトの移動装置は、機体フレームの装着位置と地面との間でカウンタウェイトを移動させるカウンタウェイトの移動装置であって、前記機体フレームに固定される取付部材と、前記機体フレームに固定され、前記カウンタウェイトの装着状態で前記カウンタウェイトが載置される支持面を有する支持部材と、前記取付部材に取り付けられ、前記カウンタウェイトを移動させるリンク機構と、を備える。
前記リンク機構は、一端が前記取付部材に枢支され、他端が前記カウンタウェイトの前面の凹所の内部上方に枢支されたアーム部材を有する。また、前記リンク機構は、一端が前記取付部材に枢支され、他端が前記凹所の内部上方に枢支されるとともに、伸縮操作可能に設けられて前記アーム部材の前記一端を中心に前記アーム部材を回動させる回動シリンダを有する。さらに、前記支持面は、前記装着状態で前記支持面と接触する前記カウンタウェイト側の接触面が、前記カウンタウェイトの移動時に描く円弧状の軌跡に基づいた形状に形成される。

0010

(2)前記接触面は、前記支持面と同一形状に形成され、前記装着状態で前記支持面と面接触することが好ましい。
(3)前記支持面は、前記軌跡を直線近似した傾斜面であることが好ましい。
(4)あるいは、前記支持面は、前記軌跡に沿った曲面であることが好ましい。

0011

(5)前記支持面は、前記接触面における前記カウンタウェイトの移動方向と逆側の縁部が、前記装着状態での位置と前記支持面における前記移動方向側の縁部に対して上下方向で重なる位置との間を移動するときの軌跡に基づいた形状であることが好ましい。
(6)前記支持部材は、前記機体フレームから取り外し可能に構成されることが好ましい。

0012

(7)前記移動装置は、前記カウンタウェイトの装着時の上下位置を調整する調整機構を備えることが好ましい。すなわち、前記調整機構は、前記カウンタウェイトの装着位置を上下方向に調整するものである。
(8)前記リンク機構は、前記機体フレームの左右方向の略中央部に配置されることが好ましい。この場合、前記支持部材は、前記リンク機構の左右両側にそれぞれ配置されることが好ましい。なお、「左右方向の略中央部」とは、厳密に左右方向中心位置でなくてもよく、ある程度の誤差許容されるものであることを意味する。すなわち、前記リンク機構が、前記機体フレームの左右方向中心位置から左右何れかの方向に若干オフセットした位置に配置されていてもよい。

発明の効果

0013

開示のカウンタウェイトの移動装置では、カウンタウェイトを下方から支持する支持面が、接触面が描く円弧状の軌跡に基づいた形状とされる。これにより、アーム部材を回動させる回動シリンダを一つ設けるという簡素な構成のリンク機構によって、カウンタウェイトの接触面と機体フレーム側の支持面との干渉を回避してカウンタウェイトを移動(昇降)させることができる。なお、構成を簡素化することで、製造コスト及び製品コストを低減することができる。
また、開示のカウンタウェイトの移動装置では、カウンタウェイトの装着状態でカウンタウェイトが支持面に載置される。このため、カウンタウェイトの荷重を支持面でも支えることができ、カウンタウェイトを固定するためのボルトに作用する荷重を小さくすることができる。

図面の簡単な説明

0014

実施形態に係るカウンタウェイトの移動装置が適用される建設機械を示す斜視図である。
実施形態に係る移動装置のリンク機構を説明するための断面図(図3のA−A矢視断面図)である。
実施形態に係る移動装置によるカウンタウェイトの移動時の軌跡を説明するための縦断面図(図2のB−B矢視断面図)である。
実施形態に係る移動装置の支持面を説明するための図であり、(a)は拡大断面図(図2のC−C矢視断面図)、(b)は支持ブロックの斜視図、(c)は支持ブロックの固定状態を示す側面図である。
実施形態に係る移動装置の調整機構を説明するための図であり、(a)は調整機構とその周辺の縦断面図(図2のD−D矢視断面図)、(b)は調整ブロック及びナットを示す斜視図である。
変形例に係る支持ブロックの固定状態を示す側面図である。
変形例に係る調整ブロック及びボルトを示す斜視図である。

実施例

0015

図面を参照して、実施形態としてのカウンタウェイトの移動装置について説明する。以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができるとともに、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることが可能である。

0016

[1.構成]
図1に、本実施形態のカウンタウェイトの移動装置が搭載される建設機械(作業機械)を示す。本実施形態では、建設機械として油圧ショベル9を例示する。以下の説明では、油圧ショベル9の進行方向を前方とし、その逆を後方とする。また、前方を基準に左右を定め、重力の方向を下方とし、その逆を上方として説明する。また、機体に搭載される装置や部品の説明では、それらの装置や部品が機体に搭載された状態を基準として、上下方向,左右方向及び前後方向を定める。

0017

油圧ショベル9は、クローラ式下部走行体2と、下部走行体2の上方に旋回自在に設けられた上部旋回体3とを備える。上部旋回体3は、その前部に様々の作業を行う作業装置4と運転室であるキャブ5とが搭載され、その後部にエンジン油圧ポンプ等の動力装置燃料タンク作動油タンク等(何れも図示略)が搭載される。さらに、上部旋回体3の最後部には、カウンタウェイト10が搭載される。なお、作業装置4には、その最前部にバケット油圧ブレーカ等の種々のアタッチメント6が装着される。

0018

上部旋回体3は、その下面を形成する機体フレーム7を有する。機体フレーム7は、油圧ショベル9の骨格部材であり、高強度の底板側板補強板等で構成される。作業装置4やキャブ5,動力装置等は、この機体フレーム7上の所定の位置に搭載される。機体フレーム7は、その後端部の左右方向の略中央部で左右方向及び鉛直方向に延在する固定部7Aと、固定部7Aの後面の下部で機体後方に向かって突設された二つの突起部7Bとを有する。固定部7Aは、カウンタウェイト10が固定される部位であり、その下縁部が機体フレーム7の下面よりも下方に突出しないように配置される。突起部7Bは、カウンタウェイト10を下方から支持する支持部として機能する部位である。二つの突起部7Bは、左右方向に互いに間隔をあけ、左右方向中心線に対して線対称となるように配置される。

0019

カウンタウェイト10は、作業時における機体の重量バランスを取る重量物である。本実施形態の油圧ショベル9は、カウンタウェイト10の着脱が可能である。すなわち、油圧ショベル9は、地面Gに置かれたカウンタウェイト10を持ち上げて機体フレーム7に装着すること、及び、機体フレーム7に装着されているカウンタウェイト10を取り外して地面Gへ降ろすことができるものである。油圧ショベル9には、カウンタウェイト10を着脱する場合にカウンタウェイト10を上下方向に移動させる(昇降させる)移動装置1が設けられる。

0020

なお、カウンタウェイト10は、その上面に上方に向かって突設された二つの係止部11を有する。二つの係止部11は、カウンタウェイト10を機体フレーム7に装着した装着状態で左右方向に互いに間隔をあけ、左右方向中心線に対して線対称となるように配置される。係止部11は、平板状に形成され、中央にフックを引っ掛けるための孔部が穿設された部位である。係止部11は、図示しない吊り上げ装置クレーン)によってカウンタウェイト10を地面Gから吊り上げるときにフックが係止される。

0021

以下、図2図5を用いて、機体フレーム7に対して着脱されるカウンタウェイト10の構成について詳述すると共に、移動装置1の構成について詳述する。
図2は、カウンタウェイト10のウェイト前面10aを機体前方から見たときの断面図(図3のA−A矢視断面図)である。なお、ウェイト前面10aとは、カウンタウェイト10の装着状態で機体前方を向く面である。図3は、油圧ショベル9の機体後部の縦断面図(図2のB−B矢視断面図)である。図3では、カウンタウェイト10を地面Gに降ろした状態を実線で示し、カウンタウェイト10の装着状態を二点鎖線で示す。

0022

図2及び図3に示すように、本実施形態のカウンタウェイト10は、ウェイト前面10aの左右方向の略中央部において上下方向に亘って凹設された凹所12と、ウェイト前面10aの下部において左右方向に亘って突設された段部13とを有する。凹所12は、移動装置1の後述するリンク機構30が収容される空間であり、機体前方に向かって開放されている。なお、凹所12の上方は、図示しないボルトによって取り外し可能に設けられた平板部16によって閉鎖されているが、凹所12の下方は開放されている。

0023

凹所12は、上下方向中間部において水平方向に延在する段差面12aを有する。凹所12は、この段差面12aの上方の左右方向長さが、段差面12aの下方の左右方向長さよりも大きく形成されて、正面視でT字状に形成される。段差面12aには、その左右方向中心側の二つの角部に沿ってそれぞれ立設された平板状の吊りプレート14が形成される。吊りプレート14の上部には、後述のピン37が挿通されるとともに後述の調整ブロック51が配置される孔部14hが穿設される。

0024

段部13は、ウェイト前面10aから機体前方に向かって突出した部位であり、側面視で矩形状に形成される。段部13の前面13a(ウェイト前面10aの下部)には、機体前方及び下方に向かって開放した二つの窪み部15が、左右方向に互いに間隔をあけ、左右方向中心線に対して線対称となるように形成される。窪み部15は、機体フレーム7に設けられた突起部7Bが収容される空間であり、カウンタウェイト10の装着状態で、その上面15aと機体フレーム7側の部材とが接触する。本実施形態の窪み部15は、上面15aの前部に下方に向けて突設された凸部15bを有し、この凸部15bの下面(上面15aの前部)が機体フレーム7側の部材(本実施形態では、後述の支持ブロック40の支持面40a)と接触する。以下、窪み部15の上面15aのうち、機体フレーム7側と接触する面を接触面15cという。

0025

移動装置1は、機体フレーム7の固定部7Aに固定される取付部材20と、カウンタウェイト10を移動させるリンク機構30と、機体フレーム7の突起部7Bに固定される支持ブロック40(支持部材)と、カウンタウェイト10の装着時の位置(装着位置)を上下方向に調整する調整機構50と、を備える。取付部材20及びリンク機構30は、機体フレーム7の左右方向の略中央部に配置され、支持ブロック40はこれら取付部材20及びリンク機構30の左右両側にそれぞれ配置される。なお、「左右方向の略中央部」とは、厳密に左右方向中心位置でなくてもよく、ある程度の誤差は許容されるものであることを意味する。すなわち、取付部材20及びリンク機構30が、機体フレーム7の左右方向中心位置から左右何れかの方向に若干オフセットした位置に配置されていてもよい。

0026

図2及び図3に示すように、取付部材20は、固定部7Aの後面に沿って配置される基板21と、基板21に対して垂直方向に立設された一対の軸受ブラケット22とを有する。取付部材20は、基板21が固定部7Aの左右方向の略中央部にボルト締結されることで、軸受ブラケット22が基板21から機体後方に向かって延設される。一対の軸受ブラケット22には、その上部及び下部のそれぞれに軸孔が穿設される。上部の軸孔は、下部の軸孔よりも機体前方に配置される。上部の軸孔には、後述の第一基軸31が挿通され、下部の軸孔には後述の第二基軸32が挿通される。

0027

リンク機構30は、カウンタウェイト10を回動させる一対のアーム部材34及び一つの回動シリンダ35と、アーム部材34及び回動シリンダ35の各回動中心となる第一基軸31及び第二基軸32と、カウンタウェイト10を吊り上げるときの吊り位置となる支軸33とを有する。
アーム部材34は、長手方向を有する平板状の薄板部材である。一対のアーム部材34は、法線方向が左右方向となる姿勢で、左右方向に互いに間隔をあけて、左右方向中心線に対して線対称となるように配置される。

0028

アーム部材34は、長手方向の一端34aが取付部材20に枢支され、長手方向の他端34bがカウンタウェイト10の凹所12の内部上方で枢支されて、一端34aを中心に他端34b側が回動する。以下、アーム部材34の一端34aをアーム基端34aといい、他端34bをアーム先端34bという。アーム基端34aには第一基軸31が挿通される孔部が穿設され、アーム先端34bには支軸33が挿通される孔部が穿設される。アーム部材34は、両端に穿設された孔部にそれぞれ挿通される第一基軸31及び支軸33によって回動自在に支持される。

0029

具体的には、一対のアーム部材34の各アーム基端34aは、一対の軸受ブラケット22の上部に穿設された各軸孔と左右方向で重なるように配置される。そして、二本の第一基軸31が、アーム基端34aの孔部及び軸受ブラケット22の軸孔にそれぞれ挿通されることで、アーム部材34が軸受ブラケット22に対して回動自在に設けられる(ピン接合される)。

0030

一方、一対のアーム部材34の各アーム先端34bには、凹所12の内部上方で左右方向に延びる一本の支軸33が挿通される。支軸33の両端は、一対の連結具36及び一対のピン37を介して、凹所12の段差面12aに設けられた各吊りプレート14に対して回動自在に支持される。連結具36は、その上部に支軸33が固定され、その下部に吊りプレート14の孔部14hに挿通されたピン37が挿通されてピン接合される。これにより、アーム部材34は、アーム先端34bが吊りプレート14に対して回動自在に設けられる。なお、連結具36の下端には、吊りプレート14に対する連結具36の左右方向への移動を規制する突起36aが設けられる。

0031

回動シリンダ35は、アーム部材34を回動させるためのアクチュエータであり、チューブ35Cの内部に、ロッド35Dの一端に設けられたピストン摺動可能に挿嵌されるとともに、ロッド35Dの他端がチューブ35Cの外部に突設されて構成される。回動シリンダ35は、例えば上部旋回体3に搭載される油圧ポンプから送給される油圧で作動する油圧シリンダであり、伸縮操作可能に設けられる。回動シリンダ35は、機体の左右方向の略中央部に配置されて、一対のアーム部材34の間に位置する。

0032

回動シリンダ35は、一端35aが取付部材20に枢支され、他端35bがカウンタウェイト10の凹所12の内部上方で枢支されて、一端35aを中心に他端35b側が回動する。以下、回動シリンダ35の一端35aをシリンダ基端35aといい、他端35bをシリンダ先端35bという。シリンダ基端35aは、チューブ35Cのロッド35Dとは逆側の端部となり、シリンダ先端35bは、ロッド35Dの先端となる。

0033

シリンダ基端35aには一本の第二基軸32が挿通される。第二基軸32の両端は、一対の軸受ブラケット22の下部に穿設された各軸孔にそれぞれ挿通される。これにより、回動シリンダ35は軸受ブラケット22に対して回動自在に設けられる(ピン接合される)。一方、シリンダ先端35bには、上記の支軸33が挿通される。すなわち、支軸33の左右方向の略中央部にはシリンダ先端35bが挿通され、この両側にアーム先端34bが挿通され、さらにこの両側に連結具36が固定される。これにより、回動シリンダ35は、シリンダ他端35bが吊りプレート14に対して回動自在に設けられる。

0034

このように構成されたリンク機構30によって、カウンタウェイト10は、図3に示すように、地面Gと機体フレーム7の装着位置との間で移動する。具体的には、図中実線で示すように、地面Gに載置されたカウンタウェイト10の一対の吊りプレート14に対して、一対の連結具36をピン37でそれぞれピン接合する。そして、回動シリンダ35を操作して伸張させ、アーム基端34aを中心にアーム先端34bが上方へと移動するようにアーム部材34を回動させる。これにより、カウンタウェイト10が吊り上げられ、図中二点鎖線で示すように、機体フレーム7に装着される装着位置まで移動する。

0035

なお、機体フレーム7に装着されているカウンタウェイト10を取り外し、地面Gへ降ろす場合には、持ち上げる場合と反対の操作を行う。すなわち、回動シリンダ35を操作して短縮させ、アーム基端34aを中心にアーム先端34bが下方へと移動するようにアーム部材34を回動させる。このようなカウンタウェイト10の移動時に、アーム先端34bが描く軌跡Lを一点鎖線で示す。軌跡Lは、アーム基端34aを支持する第一基軸31の中心線(図中点P)を中心とし、中心線(点P)から支軸33の中心線(図中点M)までの距離(直線)を半径とした円弧状となる。カウンタウェイト10は、この軌跡Lに沿って移動する。

0036

図3及び図4(a)〜(c)に示すように、支持ブロック40は、カウンタウェイト10が機体フレーム7に装着された装着状態で、カウンタウェイト10を下方から支持する部材である。なお、図4(a)は、カウンタウェイト10が突起部7B及び支持ブロック40によって支持される状態を示す縦断面図(図2のC−C矢視断面図)である。また、図4(b)は支持ブロック40の斜視図、図4(c)は支持ブロック40の固定状態を示す側面図である。

0037

支持ブロック40は、直方体ブロックの長手方向に延びる角部を一つ斜めに切り落としたような形状に形成される。支持ブロック40は、切り落とされて形成された平面状の傾斜面が上方かつ後方を向くような(傾斜面の法線が斜め後ろ上方に延びるような)姿勢で機体フレーム7に固定される。すなわち、傾斜面は、機体後方に行くほど下方へ傾斜する。この傾斜面は、カウンタウェイト10と接触してカウンタウェイト10を下方から支持する面である。以下、この傾斜面を支持面40aという。支持面40aは、カウンタウェイト10の凸部15の下面に設けられた接触面15cと接触する。

0038

ここで、図4(a)中に、カウンタウェイト10の移動時に接触面15cの前縁部が描く軌跡を一点鎖線L′で示す。この軌跡L′は、アーム先端34bが描く軌跡Lを、点Mがカウンタウェイト10の装着状態で接触面15cの前縁部と支持ブロック40とが接触する位置(点E)と重なるように平行移動したものと一致する。すなわち、軌跡L′は、図3の軌跡Lと同一の半径を持つ同一の円弧である。

0039

支持ブロック40の支持面40aは、接触面15cの前縁部が描く円弧状の軌跡L′に基づいた形状に形成される。すなわち、支持面40aは、軌跡L′に近い形状であって軌跡L′と干渉しない形状とされる。本実施形態の支持面40aは、軌跡L′を直線近似した平面状の傾斜面として設けられる。軌跡L′を直線近似する方法としては、例えば、図4(a)に示すように、カウンタウェイト10の装着状態で、支持ブロック40とカウンタウェイト10の接触面15cの前縁部とが接触する点Eと、支持ブロック40の後縁部と軌跡L′とが上下方向で重なる点Fとを結んだ直線として近似する方法がある。支持面40aは、少なくともこの点Eと点Fとを結んだ直線の水平方向に対する傾きよりも大きな傾きを持った傾斜面として設けられる。

0040

本実施形態の支持面40aは、接触面15cの前縁部が、カウンタウェイト10の装着状態での位置(すなわち点E)と、支持面40aの後縁部(カウンタウェイト10の移動方向側の縁部)に対して上下方向で重なる位置(すなわち点F)との間を移動するときの軌跡L′に基づいた形状とされる。つまり、支持面40aは、軌跡L′のうち、接触面15cにおけるカウンタウェイト10の移動方向と逆側の縁部が、点Eと点Fとの間を移動するときの軌跡L′に基づいて形成される。このように、支持面40aを軌跡L′に基づいた形状とすることで、カウンタウェイト10の移動時に接触面15aと支持面40aとが交差(干渉)することがない。なお、上記のように、軌跡Lと軌跡L′とは同一の円弧であることから、支持面40aは軌跡Lに基づいた形状であるともいえる。

0041

支持ブロック40は、突起部7Bの上面に載置されて、突起部7Bに対してボルト締結されて固定される。図4(b)に示すように、支持面40aには、互いに間隔をあけて凹設された二つの円筒溝部41が形成される。円筒溝部41は、上面視で円形をなし、図4(c)に示すように、ボルト42の頭部が支持面40aに突出しないような深さに形成されるとともに底面が水平方向に延在するように形成される。円筒溝部41の底面はボルト42の座面として機能し、下方に貫通する孔部が形成される。また、突起部7Bにはタップ穴が形成され、支持ブロック40の孔部に挿通されたボルト42が突起部7Bのタップ穴に締結される。これにより、支持ブロック40が突起部7Bに固定される。

0042

なお、支持ブロック40は、このボルト42を取り外すことで突起部7Bから取り外すことができるものである。すなわち、支持ブロック40は、機体フレーム7から取り外し可能に構成される。
一方、カウンタウェイト10の接触面15cは、支持面40aと同一形状に形成される。すなわち、接触面15cは、支持面40aと同一の傾きを持った平面状の傾斜面として設けられる。これにより、カウンタウェイト10の装着状態で、接触面15cと支持面40aとが面接触する。

0043

上記のように、カウンタウェイト10が、機体フレーム7に装着される装着位置(図3中の二点鎖線の位置)まで吊り上げられると、窪み部15の上面15aが機体フレーム7の突起部7Bの上方に位置する。そして、窪み部15の接触面15cが、突起部7Bに固定された支持ブロック40の支持面40aに面接触して、カウンタウェイト10が支持ブロック40及び突起部7Bに支持される。

0044

ここで、リンク機構30のガタや寸法公差等により、カウンタウェイト10の装着状態において上下方向の微妙な位置調整が必要となることがある。そこで、本実施形態の移動装置1は、カウンタウェイト10の装着時の上下位置を調整する調整機構50を備える。図5(a)及び(b)に示すように、本実施形態の調整機構50は、吊りプレート14に形成されたタップ孔14kと、ねじ部52が一体で設けられた調整ブロック51と、ねじ部52と螺合するナット53と、を備えて構成される。なお、図5(a)は調整機構50を説明するための縦断面図(図2のD−D矢視断面図)であり、図5(b)はこの調整機構50の構成を示す斜視図である。

0045

吊りプレート14は、上記のように、上部に穿設された孔部14hを有する。この孔部14hは、側面視で、矩形状の孔の下に長孔を組み合わせたような形状に形成されている。タップ孔14kは、吊りプレート14の上面から孔部14hまで貫通して形成されたねじ溝が切られた孔部である。調整ブロック51は、直方体状のブロックの下面に円弧状に凹設された曲面部51aを有し、曲面部51aと逆側の面(上面)に垂直に立設されたねじ部52を有する。

0046

調整ブロック51は、吊りプレート14の孔部14hの矩形状の部分に配置されて、孔部14h側からタップ孔14kにねじ部52が螺合される。そして、吊りプレート14の上面から突出したねじ部52に、ナット53が螺合される。また、調整ブロック51の曲面部51aにはピン37の円筒面が当接される。したがって、調整ブロック51を回転させて、吊りプレート14のタップ孔14kに対するねじ部52の螺合長さを調整することによって、ピン37の上下位置が調整される。このピン37は、連結具36の下部に挿通されているため、ピン37の上下位置が調整されることで連結具36の上下位置、すなわち支軸33の上下位置が調整されることになる。これにより、カウンタウェイト10の吊り位置が上下方向で調整されることから、接触面15cと支持面40aとが確実に面接触される。

0047

なお、カウンタウェイト10は、装着位置に吊り上げられた状態で、カウンタウェイト10の後面から複数のボルト(図示略)が機体前方に向かって挿通され、このボルトが固定部7Aに締結されることで機体フレーム7に装着(固定)される。また、カウンタウェイト10を地面Gに降ろす場合には、これらのボルトが取り外された後、上述の操作が行われる。

0048

[2.作用,効果]
上述の移動装置1では、カウンタウェイト10を下方から支持する支持面40aが、接触面15cの前縁部が描く円弧状の軌跡L′に基づいた形状とされる。これにより、アーム部材34を回動させる回動シリンダ35を一つ設けるという簡素な構成のリンク機構30によって、カウンタウェイト10の接触面15cと機体フレーム7側の支持面40aとの干渉を回避してカウンタウェイト10を移動させることができる。なお、構成を簡素化することで、製造コスト及び製品コストを低減することができる。

0049

また、上述の移動装置1では、カウンタウェイト10の装着状態でカウンタウェイト10が支持面40aに載置される。このため、カウンタウェイト10の荷重を支持面40aでも支えることができ、カウンタウェイト10を固定するためのボルトに作用する荷重を小さくすることができる。

0050

なお、上述の移動装置1は、カウンタウェイト10を支持する支持面40aの形状を工夫することで、カウンタウェイト10と支持面40aとの干渉を回避するものである。そのため、例えば上記の特許文献2のように、第一基軸31及び第二基軸32の各中心を支軸33の中心よりも機体後方に位置するように配置して、カウンタウェイト10の移動時の干渉を回避する必要がない。したがって、上述の移動装置1によれば、カウンタウェイト10の凹所12を大型化する必要がなく、機体フレーム7の後端部に、移動時の干渉を回避するための広いスペースを設ける必要もない。つまり、上述の移動装置1であれば、省スペース化を図ることができ、上部旋回体3のレイアウトの自由度を高めることができる。

0051

上述の移動装置1では、カウンタウェイト10に設けられる接触面15cが、支持面40aと同一形状に形成され、カウンタウェイト10の装着状態で支持面40aと面接触する。これにより、カウンタウェイト10の荷重が支持面40aの一部に集中的に作用することがなく、支持面40aによってカウンタウェイト10を安定して支持することができる。

0052

上述の移動装置1では、支持面40aが軌跡L′を直線近似した傾斜面として設けられるので、移動装置1の構成を簡素化でき、支持面40aの加工も容易に行うことができる。
また、本実施形態の支持面40aは、接触面15cの前縁部が、カウンタウェイト10の装着状態での位置(すなわち点E)と、支持面40aの後縁部に対して上下方向で重なる位置(すなわち点F)との間を移動するときの軌跡L′に基づいた形状とされる。これにより、カウンタウェイト10の移動時における接触面15cと支持面40aとの干渉をより回避することができる。また、水平方向に対する支持面40aの傾斜角度が小さくなることから、カウンタウェイト10をより安定して支持することができる。

0053

上述の移動装置1では、支持面40aを持つ支持ブロック40が、機体フレーム7の突起部7Bに対して着脱可能に設けられる。これにより、移動装置1の装着状態にかかわらず、機体フレーム7の構成を共通化することができる。すなわち、既存の機体フレーム7にも本実施形態の移動装置1を適用することができる。

0054

上述の移動装置1は、カウンタウェイト10の装着時の上下位置を調整する調整機構50を備えている。このため、リンク機構30のガタや寸法誤差等があっても、カウンタウェイト10をしっかりと支持面40aに接触させることができ、支持面40aによってカウンタウェイト10を確実に支持することができる。
また、上述の移動装置1は、リンク機構30は機体フレーム7の左右方向の略中央部に配置され、支持ブロック40はリンク機構30の左右両側にそれぞれ配置される。これにより、カウンタウェイト10をバランスよく移動させることができるとともに、安定して支持することができる。

0055

[3.その他]
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
上述した支持面40aの構成は一例であって、上記のものに限られない。例えば図6に示すように、支持面40a′が軌跡L′に沿った曲面であってもよい。このような構成であれば、カウンタウェイト10の移動時における接触面15cと支持面40a′との干渉を回避しながらより確実にカウンタウェイト10を支持することができる。なお、支持面40aが、機体フレーム7と一体で設けられたものであってもよい。すなわち、支持ブロック40を別体で設けるのではなく、例えば上記の突起部7Bの上面を支持面として設けてもよい。この場合、突起部7Bが支持部材として機能する。

0056

また、カウンタウェイト10の形状は上記のものに限られない。例えば、段部13がなく、ウェイト前面10aが鉛直方向に延在する面であってもよい。また、支持面40aと接触する接触面15cが、上記の窪み部15の上面15aの一部として設けられていなくてもよい。例えば、支持部材の位置が機体フレーム7の下端面に沿うように設けられている場合に、接触面をウェイト前面10aの下端部を切り欠くことで形成してもよい。あるいは、支持部材が機体フレーム7の下端面よりも下方に突設されている場合に、接触面をカウンタウェイト10の下端面に設けてもよい。なお、接触面15cが支持面40aと同一形状でなくてもよい。例えば、接触面と支持面40aとが同一の傾きを有する平面であって、その大きさが異なるように形成されていてもよい。また、支持面40′が図6に示すように曲面の場合、接触面が同一の半径を持った曲面であって上方に向かって凸となるように形成されていてもよい。

0057

また、上述した調整機構50の構成は一例であって、上記のものに限られない。例えば図7に示すように、調整機構が、図5(a)に示すような吊りプレート14に形成されたタップ孔14kに加えて、タップ孔54hが形成された調整ブロック54と、二つのタップ孔14k,54hに螺合するボルト55と、を備えて構成されていてもよい。調整ブロック54は、吊りプレート14の孔部14hの矩形状の部分に配置される。一方、ボルト55は、吊りプレート14の上方からタップ孔14k,54hに螺合される。また、調整ブロック54の曲面部54aにはピン37の円筒面が当接される。

0058

このような調整機構では、ボルト55を回転させて、調整ブロック54のタップ孔54hに対するボルト55の螺合長さを調整することによって、ピン37の上下位置が調整される。したがって、このような調整機構であっても、上記と同様の効果を得ることができる。なお、調整機構50が設けられる位置は上記した位置に限られず、カウンタウェイト10を装着した際のカウンタウェイト10と機体フレーム7又は支持面40aとの上下方向の位置関係が変わる(調節できる)位置に設けられていればよい。

0059

上述の実施形態では、油圧ショベル9のカウンタウェイト10を移動させる移動装置1を例示したが、移動装置1が適用される建設機械は油圧ショベル9に限られず、種々の建設機械に適用可能である。

0060

1移動装置
7機体フレーム
10カウンタウェイト
10aウェイト前面(前面)
12凹所
15c 接触面
16平板部
20取付部材
30リンク機構
34アーム部材
34aアーム基端(一端)
34bアーム先端(他端)
35回動シリンダ
35aシリンダ基端(一端)
35bシリンダ先端(他端)
40支持ブロック(支持部材)
40a支持面
50調整機構
G 地面
L,L′ 軌跡

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