JP2002167807A - カウンタウエイト着脱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 傾斜台を必要とせずに安全に、しかも短時間
でカウンタウエイトを支持台に着脱することができるカ
ウンタウエイト着脱装置を提供する。 【解決手段】 支持台2a近傍に下端部が枢支される伸縮
アーム4と、この伸縮アーム4の可動部先端に備えられた
スプロケット11を介して垂下され、一方端が上部旋回体
側に固定され他方端がカウンタウエイト3に取外し可能
に接続されるチェーン12と、上記下端部を支点として伸
縮アーム4を揺動させることができ、カウンタウエイト
取外し時に、伸長された伸縮アーム4を略垂直姿勢から
傾斜姿勢に変位させることにより、チェーン12に吊り下
げられたカウンタウエイト3をその降下において支持台2
aと干渉しない位置に移動させる油圧シリンダ17とを備
えてなることを特徴とする。

Description

【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、通常、
上部旋回体の旋回フレーム後端部から水平に突設された
支持台上に載置されており、固定ボルトを用いてその支
持台に固定されている。このカウンタウエイトは建設機
械の搬送時には取り外され、作業時に装着される。従っ
て、カウンタウエイト着脱時にはその支持台を避けるよ
うにしてカウンタウエイトを吊り上げまたは吊り下げな
ければならない。

【０００３】そのため、例えば特開平7−324354号公報
に記載のカウンタウエイト脱着方法では、図８（ａ）に
示すように、まず、建設機械８０を傾斜台８１に登ら
せ、建設機械の上部旋回体を傾斜させることによりその
後面上部８２を後面下部８３よりも突出させ、次いでブ
ーム８４の上部８４ａとカウンタウエイト８５の上面部
８５ａとを、マスト８６の上端に設けられているシーブ
８６ａを介してワイヤロープ８７で連結し、固定ボルト
を取り外す。固定ボルトを取り外すと、カウンタウエイ
ト８５が重力によってシーブ８６ａから垂下するように
なるため、カウンタウエイト８５を上部旋回体８８の後
方に振ることができ、支持台８９からカウンタウエイト
８５を引き離すことができる。

【０００４】次に、図８（ｂ）に示すように、ブーム８
４を起すとワイヤロープ８７がシーブ８６ａから繰り出
され、カウンタウエイト８５を地上に降ろすことができ
る。また、カウンタウエイト８５を装着する場合は、上
記と逆の手順で作業が行われる。

【０００５】また、実開平3−18089号公報に記載のカウ
ンタウエイト着脱装置では、図９に示すように、カウン
タウエイト９０の前後に第一及び第二の吊下部９０ａ，
９０ｂを備えている。そのため、チェーン９１を第一吊
下部９０ａに接続した場合にはカウンタウエイト９０を
後傾させることができ、第二吊下部９０ｂに接続した場
合には前傾させることができる。

【０００６】一方、支持台９２にはその下側に傾斜面９
２ａが形成されており、カウンタウエイト吊り上げ時に
は、チェーン９１を第一吊下部９０ａに接続して後傾状
態で傾斜面９２ａに沿って摺動させれば、カウンタウエ
イト９０を円滑に吊り上げることができる。次いで、カ
ウンタウエイト９０の被支持面９０ｃが支持台９２の受
面９２ｂと係合した時点で吊上げを停止し、カウンタウ
エイト９０を旋回フレーム９３に固定ボルトを用いて固
定する。なお、図中９４はカウンタウエイトを昇降させ
るための油圧シリンダであり、９５はそのロッド９４ａ
の先端部に設けられチェーン９１と歯合するスプロケッ
トである。上記代表的な方法により、カウンタウエイト
の着脱が行われている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
カウンタウエイト着脱方法では、カウンタウエイト８５
を着脱する度に大型の傾斜台を用意しなければならず、
しかも建設機械に不安定な姿勢が強いられるという問題
があった。また、ブーム起伏操作によってワイヤロープ
の巻き戻し、巻上げを行っているため、カウンタウエイ
ト８５を支持台に位置決めすることが困難である。しか
もブームを操作するオペレータは、カウンタウエイト８
５の吊り状態が把握できないため、合図者を介して作業
を行わなければならず、作業効率が低いという問題もあ
る。

【０００８】一方、後者のカウンタウエイト着脱装置に
よれば、傾斜台を必要とせずに簡単な構成でカウンタウ
エイトを着脱することができる。ところが、カウンタウ
エイト着脱操作時にカウンタウエイトを前傾または後傾
させるためにカウンタウエイトが不安定になり、この方
法においてもカウンタウエイト９０を支持台に位置決め
することが困難である。従って作業効率が低い。

【０００９】本発明は以上のような従来のカウンタウエ
イト着脱方法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全且つ簡便に着脱できるよう
にして着脱作業の効率向上を図ることのできるカウンタ
ウエイト着脱装置を提供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、建設機械の上
部旋回体後部から突出する支持台上に搭載されるカウン
タウエイトの着脱装置において、上記支持台近傍に下端
部が枢支される伸縮アームと、この伸縮アームの可動部
先端に備えられたガイド具を介して垂下され、一方端が
上部旋回体側に固定され他方端がカウンタウエイトに取
外し可能に接続される索状体と、上記下端部を支点とし
て伸縮アームを揺動させることができ、カウンタウエイ
ト取外し時に、伸長された伸縮アームを略垂直姿勢から
傾斜姿勢に変位させることにより、上記索状体に吊り下
げられたカウンタウエイトをその降下において上記支持
台と干渉しない位置に移動させる伸縮アーム揺動手段
と、を備えてなるカウンタウエイト着脱装置である。

【００１１】本発明に従えば、カウンタウエイトの固定
ボルトを外し伸縮アームを伸長させると、ガイド具を介
しカウンタウエイト吊下側の索状体が引き上げられ、カ
ウンタウエイトが支持台上方に吊り上げられる。次いで
伸縮アーム揺動手段がその伸縮アームを略垂直姿勢から
傾斜姿勢に変位させると、カウンタウエイトがその降下
において支持台と干渉しない位置に移動される。次いで
伸縮アームを縮小させると、ガイド具から垂下されてい
る索状体が巻き戻され、カウンタウエイトが地上に降下
される。これら一連の動作はカウンタウエイトを吊った
まま（すなわち、一定の姿勢を保ったまま）行われるの
で、支持台へのカウンタウエイトの位置決めも容易であ
る。

【００１２】本発明において、上記伸縮アームを機体幅
方向に一対配設すれば、カウンタウエイトを安定して吊
上げまたは吊下げることができる。

【００１３】本発明において、上記索状体をチェーンで
構成し、上記ガイド具をそのチェーンと歯合するととも
に回転自在なスプロケットで構成すれば、カウンタウエ
イト着脱時において機体幅方向の振れを抑制することが
できる。

【００１４】本発明において、上記伸縮アーム揺動手段
を油圧シリンダで構成し、その下端部を上記伸縮アーム
の枢支部近傍に配置し、そのロッドを上記伸縮アームの
外筒に連結すれば、特別な駆動機構を用いず建設機械に
装備されている油圧ポンプを駆動源として伸縮アームを
揺動させることができる。

【００１５】本発明において、伸縮アーム及び油圧シリ
ンダの伸縮動作を、上部旋回体の機体外部であって上部
旋回体後部寄りに設けた操作体から操作できるように構
成すれば、カウンタウエイトの着脱操作を一人で行うこ
とができる。また、リモコン操作できるように構成すれ
ば、より安全に着脱操作を行うことができる。

【００１６】

【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。

【００１７】図１は、本発明に係るカウンタウエイト着
脱装置の一実施形態を示したものである。

【００１８】同図に示す建設機械は、クローラ１を装着
した下部走行体上に上部旋回体２が旋回自在に搭載され
ており、その上部旋回体２の後端部から水平方向に、カ
ウンタウエイト３を載置するための支持台２ａが突設さ
れている。

【００１９】この支持台２ａ上に載置されるカウンタウ
エイト３は、平面から見てその中央に凹溝３ａが形成さ
れており、その凹溝３ａ内に一対の伸縮アーム４が立設
されている（図では手前側の伸縮アーム４のみ図示）。

【００２０】図２はその伸縮アーム４の構成を拡大して
示したものであり、（ａ）は正面図、（ｂ）はその右側
面図である。この伸縮アーム４は、外筒４ａとその外筒
４ａ内で摺動する内筒４ｂとを有し、外筒４ａの下端部
はフロアプレート５から平行して立設された軸受部６に
対し連結ピン７を介して連結されている。

【００２１】一方、内筒４ｂ内の上端にはボックス部４
ｃが固定されており、このボックス部４ｃを水平方向に
貫通して回転軸９が挿入されている。この回転軸９の両
端にはベアリングユニット１０を介してスプロケット１
１が回転自在に取り付けられている。この内筒４ｂ内に
は油圧シリンダ８が挿入されており、この油圧シリンダ
８のチューブ下端８ａは上記連結ピン７に連結され、ロ
ッド先端部８ｂは上記回転軸９に連結されている。従っ
て、各伸縮アーム４内に備えられている一対の油圧シリ
ンダ８が連動して伸縮すると、両ボックス部４ｃに保持
されている回転軸９が昇降し、それによりスプロケット
１１を昇降させることができる。

【００２２】上記外筒４ａの上端部には補強環４ｄが巻
き付けられており、この補強環４ｄに索状体としてのチ
ェーン１２の一方端が固定されている。詳しくは、補強
環４ｄの側壁に取付金具１３が固定されており、この取
付金具１３上に設けられた継手１４にチェーン１２の一
方端が固定されている。

【００２３】このチェーン１２はスプロケット１１を折
り返して垂下され、他方端がカウンタウエイト３の上部
に連結される。なお、チェーン１２の全長は、支持台２
ａから取り外したカウンタウエイト３を地上に降下させ
るのに十分足りる長さとする。

【００２４】また、図３の拡大図に示すように、上記取
付金具１３は若干後方にずらして固定しており、それに
より、スプロケット１１に対するチェーン１２の掛かり
量を多くしている。そうすることにより、カウンタウエ
イト３が取り外されチェーン１２がテンションを失った
状態で伸縮アーム４を縮小させても、掛かり量を多くし
ていることにより、チェーン１２が外れにくいようにな
っている。

【００２５】図４は図２のＡ−Ａ断面を示したものであ
る。断面長方形からなる外筒４ａ内に断面正方形からな
る内筒４ｂが収容されており、この内筒４ｂは、外筒４
ａにボルト１５で固定されている一対のスライダ１５ａ
によって支持されており、そのスライダ１５ａをガイド
として円滑に摺動するようになっている。

【００２６】図５は図２のＢ−Ｂ断面を示したものであ
る。両外筒４ａの機体側側壁は接続板１５によって接続
されており、両外筒４ａの間にはその接続板１５から平
行に突設された一対のブラケット１５ｂが配置されてい
る。なお、１６は外筒４ａの横側側壁に取り付けられ、
カウンタウエイト３から取り外されたチェーン１２を収
納するための収納箱である。

【００２７】上記ブラケット１５ｂには、図６に示す伸
縮アーム揺動手段としての油圧シリンダ１７のロッド側
端部１７ａが第１ピン１８を介して連結されており、こ
の油圧シリンダ１７のチューブ下端部１７ｂは、フロア
プレート５上に設けられた軸受１９に対し第２ピン２０
を介して連結されている。従って、油圧シリンダ１７を
縮小させると、伸縮アーム４を、略垂直位置（図１の実
線で示す位置）からθ°傾斜する傾斜位置（図１の二点
鎖線で示す位置）に変位させることができる。

【００２８】この角度θは、若干吊上げたカウンタウエ
イト３を降下させる際に、そのカウンタウエイト３が上
部旋回体２から突出する支持台２ａと干渉しないような
角度に設定される。

【００２９】また、図７はカウンタウエイトの構成を示
したものであり、同図（ａ）はその平面図、（ｂ）はそ
のＣ−Ｃ断面図である。

【００３０】カウンタウエイト３は、同図（ａ）に示す
ようにコ字状をなしその中央部に凹溝３ａが形成されて
いる。この凹溝３ａにおいて対向する対向側壁３ｂ，３
ｂには、チェーン１２の他方端を接続するための吊り金
具２１が溶接によってそれぞれ固定されている。また、
その側壁３ｂ，３ｂと直交する後側側壁３ｃは、図７
（ｂ）に示すように、上部は厚肉部３ｄに形成され、下
部は、揺動する上記油圧シリンダ１７との干渉を避ける
ために薄肉部３ｅに形成されている。

【００３１】また、図２において、２２は建設機械の搬
送時に伸縮アーム４を固定しておくための固定プレート
である。この固定プレート２２は、接続板１５の前面
（機体側）から先下がりに突設されており、その固定プ
レート２２の先端部２２ａには、フロアプレート５の受
板５ａと当接し得る停止板２２ｂが備えられている。そ
してこれら受板５ａと停止板２２ａが互いに当接する
と、伸縮アーム４が略垂直に起立するようになってい
る。

【００３２】また、固定プレート２２の先端部２２ａに
は長孔が形成されている一方、フロアプレート５の受板
５ａにはその先端部２２ａと対応して一対のブラケット
２３が形成されている。そしてこの一対のブラケット２
３に設けられた各貫通孔と上記長孔とに固定ピン２４を
挿入することにより、起立した伸縮アーム４を固定する
ことができるようになっている。

【００３３】なお、図中、２５はチェーン１２の脱落を
防止するためのチェーンカバーである。

【００３４】また、上記油圧シリンダ８及び油圧シリン
ダ１７に対して圧油の方向を切り換えるには手動レバー
（操作体）によって弁スプールを操作する手動切換弁を
設ければよく、この手動切換弁は、建設機械の機体外部
であって、カウンタウエイト３の昇降動作を確認できる
部位に設けることが好ましい。そうすれば、カウンタウ
エイト３の着脱操作を一人で行うことができるようにな
る。

【００３５】また、上記手動切換弁を電磁切換弁で構成
し、弁スプールの操作をリモコン操作するように構成す
ることもできる。そうすれば、建設機械から離れた位置
でカウンタウエイト３の着脱操作を行うことができるよ
うになり、より安全に作業を行うことができるようにな
る。

【００３６】次に、上記構成を有するカウンタウエイト
着脱装置による着脱動作について説明する。

【００３７】図１において、カウンタウエイト３を着脱
しないとき、伸縮アーム４は縮小された状態にありその
最大高さはＨlowで示される。

【００３８】まず、固定プレート２２とブラケット２３
とを接続している固定ピン２４を抜き取る。また、カウ
ンタウエイト３の底部と支持台２ａとを接続しているボ
ルト（図示しないが支持台２ａの下方から挿入されカウ
ンタウエイト３の底部に締め付け固定される通常４本か
らなるボルト）を取り外す。

【００３９】次いで、油圧シリンダ８（図２参照）を所
定量伸長させてチェーン８をチェーン収納箱１６から引
き出し、その他方端をカウンタウエイト３の吊り金具２
１に接続する。

【００４０】次に、油圧シリンダ８を最大ストロークＴ
まで伸長させ、カウンタウエイト３に接続されている側
のチェーン１２をスプロケット１１を介して引き上げ、
それにより、カウンタウエイト３を支持台２ａから若干
浮上させる。

【００４１】次に、油圧シリンダ１７を縮小させること
により、連結ピン７を支点として伸縮アーム４を矢印Ｄ
方向に回転させ、θ°傾斜したときに縮小動作を停止さ
せる。このとき、カウンタウエイト３は機体の後方且つ
上方に位置することになる。

【００４２】次に、伸長させた油圧シリンダ８を縮小動
作させることにより、チェーン１２の他方端をスプロケ
ット１１を介して巻き戻し、それにより、カウンタウエ
イト３を地上に降下させる。

【００４３】なお、吊り金具２１に対してチェーン１２
の着脱が容易に行えるよう、カウンタウエイト３の吊下
げ代に余裕Ｓを持たせている。

【００４４】次いで、チェーン１２の他方端を吊り金具
２１から取り外し、上記と逆の手順、すなわち、油圧シ
リンダ１７を伸長させ、伸縮アーム４を略垂直姿勢に戻
し、油圧シリンダ８を縮小させることにより、伸縮アー
ム４を初期位置に復帰させる。ただし、チェーン１２の
他方端はチェーン収納箱１６内に収納するものとする。

【００４５】次いで、固定プレート２２とブラケット２
３とに固定ピン２４を挿入すれば、伸縮アーム４が固定
され、搬送可能な状態となる。

【００４６】また、カウンタウエイト３を支持台２ａに
装着する場合は、まず、油圧シリンダ８を伸長させてチ
ェーン１２の他方端をチェーン収納箱１６から引き出
し、油圧シリンダ１７を縮小させて伸縮アーム４をθ°
傾斜させ、油圧シリンダ８を縮小してチェーン１２の他
方端をカウンタウエイト３の吊り金具２１上に降ろす。

【００４７】次いでチェーン１２の他方端を吊り金具１
２に接続し、油圧シリンダ８を伸長することによりカウ
ンタウエイト３を吊り上げる。このとき、伸縮アーム４
が傾斜姿勢にあるため、カウンタウエイト３吊り上げ時
において支持台２ａと干渉することはない。次いで油圧
シリンダ１７を伸長させて伸縮アーム４を垂直に起立さ
せ、さらに油圧シリンダ８を縮小させてカウンタウエイ
ト３を支持台２ａ上に降下させる。

【００４８】このように、カウンタウエイト３は地上か
ら支持台２ａに移動するまで、姿勢を一定にして移動す
ることができるため、極めて安全にカウンタウエイトを
装着することができる。しかも、チェーン１２を用いて
カウンタウエイト３を昇降させ、且つこのチェーン１２
とスプロケット１１との係合によりチェーン１２の幅方
向位置を抑制しているため、機体幅方向の振れを抑制す
ることができる。このようにしてカウンタウエイト３を
振れることなく支持台２ａに載置すれば位置決めも簡単
に行える。

【００４９】次いで、支持台２ａの下方からボルトを挿
入し、カウンタウエイト３の底部に締め付け固定すれ
ば、カウンタウエイト３の装着が完了する。

【００５０】本発明における索状体は上記実施形態に示
したように機体幅方向の振れを抑制できる点でチェーン
を使用することが好ましいが、カウンタウエイトの重量
によてはワイヤロープを使用することもできる。

【００５１】また、伸縮アーム揺動手段は、上記実施形
態では油圧シリンダで構成したが、これに限らず、例え
ばウインチのワイヤロープを伸縮アーム４の外筒４ａに
接続し、そのワイヤロープを巻き取りまたは巻戻すこと
により、伸縮アーム４を揺動させることもできる。

【００５２】

【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、伸縮アームを伸縮させる
と、ガイド具から垂下された索状体を介してカウンタウ
エイトを吊上げまたは吊下げることができ、伸縮アーム
揺動手段によって伸縮アームを略垂直姿勢から傾斜姿勢
に変位させると、支持台と干渉しない位置にカウンタウ
エイトを移動させ、または支持台と干渉せずにその上方
にカウンタウエイトを移動させることができるため、カ
ウンタウエイトを自力で安全かつ迅速に支持台に対し着
脱することができる。

【００５３】請求項２の本発明によれば、上記伸縮アー
ムを機体幅方向に一対配設したため、カウンタウエイト
を安定して吊り上げまたは吊り下げることができる。

【００５４】請求項３の本発明によれば、上記索状体を
チェーンで構成し、ガイド具をそのチェーンと歯合して
自由に回転するスプロケットで構成したため、カウンタ
ウエイト着脱時において機体幅方向の振れを抑制するこ
とができる。

【００５５】請求項４の本発明によれば、上記伸縮アー
ム揺動手段を、上記伸縮アームの外筒に連結される油圧
シリンダで構成したため、特別な駆動機構を用いず建設
機械に装備されている油圧ポンプを駆動源として伸縮ア
ームを揺動させることができる。

【００５６】請求項５の本発明によれば、伸縮アーム及
び油圧シリンダの伸縮動作を、上部旋回体の機体外部で
あって上部旋回体後部寄りに設けた操作体から操作でき
るように構成すると、カウンタウエイトの着脱操作を一
人で行うことができる。また、リモコン操作できるよう
に構成すれば、より安全に着脱操作を行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るカウンタウエイト着脱装置の構成
を示す正面図である。

【図２】（ａ）は伸縮アームの構成を拡大して示す正面
図、（ｂ）はその右側面図である。

【図３】図１に示すチェーン固定部の拡大図である。

【図４】図２のＡ−Ａ断面図である。

【図５】図２のＢ−Ｂ断面図である。

【図６】図１に示す油圧シリンダ１７の取付状態を示す
説明図である。

【図７】（ａ）は図１に示すカウンタウエイト３の構成
を示す平面図、（ｂ）はそのＣ−Ｃ断面図である。

【図８】（ａ）及び（ｂ）は従来のカウンタウエイト着
脱方法を示す説明図である。

【図９】従来の別のカウンタウエイト着脱方法を示す説
明図である。

【符号の説明】

１ クローラ ２ 上部旋回体 ３ カウンタウエイト ４ 伸縮アーム ４ａ 外筒 ４ｂ 内筒 ４ｃ ボックス部 ５ フロアプレート ８ 油圧シリンダ １１ スプロケット １２ チェーン １６ チェーン収納箱 １７ 油圧シリンダ ２２ 固定プレート

フロントページの続き (72)発明者 水川 智 広島市安佐南区祇園３丁目12番４号 コベ ルコ建機株式会社広島本社内 (72)発明者 藤原 省三 広島市安佐南区祇園３丁目12番25号 コベ ルコ建機エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 秋山 敦郎 広島市安佐南区祇園３丁目12番25号 コベ ルコ建機エンジニアリング株式会社内 Ｆターム(参考） 2D015 FA03 3F205 AA05 BA01 GA03

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 建設機械の上部旋回体後部から突出する
   支持台上に搭載されるカウンタウエイトの着脱装置にお
   いて、 上記支持台近傍に下端部が枢支される伸縮アームと、 この伸縮アームの可動部先端に備えられたガイド具を介
   して垂下され、一方端が上部旋回体側に固定され他方端
   がカウンタウエイトに取外し可能に接続される索状体
   と、 上記下端部を支点として伸縮アームを揺動させることが
   でき、カウンタウエイト取外し時に、伸長された伸縮ア
   ームを略垂直姿勢から傾斜姿勢に変位させることによ
   り、上記索状体に吊り下げられたカウンタウエイトをそ
   の降下において上記支持台と干渉しない位置に移動させ
   る伸縮アーム揺動手段と、を備えてなることを特徴とす
   るカウンタウエイト着脱装置。
2. 【請求項２】 上記伸縮アームが機体幅方向に一対配設
   されている請求項１記載のカウンタウエイト着脱装置。
3. 【請求項３】 上記索状体がチェーンからなり、上記ガ
   イド具がそのチェーンと歯合するとともに回転自在なス
   プロケットからなる請求項１または２に記載のカウンタ
   ウエイト着脱装置。
4. 【請求項４】 上記伸縮アーム揺動手段が油圧シリンダ
   からなり、その下端部が上記伸縮アームの枢支部近傍に
   配置され、そのロッドが上記伸縮アームの外筒に連結さ
   れている請求項１〜３のいずれかに記載のカウンタウエ
   イト着脱装置。
5. 【請求項５】 上記伸縮アーム及び上記伸縮アーム揺動
   手段をリモコン操作できるように構成し、または上部旋
   回体の機体外部であって上部旋回体後部寄りに設けた操
   作体で操作できるように構成してなる請求項１〜４のい
   ずれかにカウンタウエイト着脱装置。