JP2019206807A - 作業機械 - Google Patents

Abstract

【課題】クレーンを使用しなくてもカウンタウェイトにメンテナンス時の作業スペースを確保することができる作業機械を提供する。【解決手段】自走可能な走行体１と、走行体１上に旋回可能に搭載された旋回体２と、旋回体２の前側に回動可能に取り付けられた作業機３とを備え、旋回体２の後部にカウンタウェイト１２が設置されている油圧ショベル１００であって、カウンタウェイト１２は、エンジン１３を後方から取り囲むように旋回体２に設置された本体ウェイト１４と、本体ウェイト１４に設けられた収納凹所１６内に左右方向へスライド可能に収納された可動ウェイト１５とで構成され、可動ウェイト１５を収納凹所１６の正規位置から作業位置へスライドすることにより、エンジン１３の後方を露出させる作業スペースＳを確保するようにした。【選択図】図３

Description

本発明は、走行体上で旋回する旋回体を備えた油圧ショベル等の作業機械に係り、特に、旋回体の後部に設置されるカウンタウェイトの構造に関する。

一般に、油圧ショベル等の作業機械は、走行体と、走行体の上部に旋回可能に搭載された旋回体と、旋回体の前側に回動可能に取り付けられた作業機とを備えており、旋回体の後部には、作業機との重量バランスを図るためにカウンタウェイトが設置されている。旋回体の前部には運転室が設けられており、この運転室内にはオペレータが着座する運転席の他に操作レバーやペダル等の操作手段が設けられている。さらに、運転室の後方部には、内部にエンジン、作動油タンク、燃料タンク、バッテリ等の機械類が設置されている機械室建屋が配置され、カウンタウェイトはエンジンの後方を覆うように設置されている。

このような作業機械の中でも特に小旋回型の機種においては、旋回体の旋回半径を小さくする必要があるため、カウンタウェイトを旋回中心側に近づけた構造となっている。その場合、エンジンとカウンタウェイトとの間の空間を詰めて狭めなければならないため、エンジンに付設されたオルタネータ、スタータ、ＡＣコンプレッサ、ターボ等の各種機器を点検修理（メンテナンス作業）する際に、エンジンの後方に作業スペースを確保することが困難になる。

そこで従来より、特許文献１に記載されているように、カウンタウェイトを本体ウェイトと分割ウェイトの２分割構造となし、旋回体に設置された本体ウェイトに前後方向に貫通する開口部を設け、この開口部に分割ウェイトを着脱可能に装着するようにした作業機械が知られている。このような構成によれば、エンジン部品のメンテナンスが必要なときには、分割ウェイトをクレーンで吊り上げて本体ウェイトの開口部から取り外すと、エンジンの後方に開口部による作業スペースが確保されるため、この開口部を通して外部からエンジンにアクセスすることができ、カウンタウェイト全体を取り外さなくてもエンジン部品のメンテナンスを行うことができる。

特許第４２８９７４７号公報

しかしながら、特許文献１に記載された作業機械のカウンタウェイトでは、重量物である分割ウェイトをクレーンで吊り上げて本体ウェイトから取り外し、この状態でエンジン部品のメンテナンス作業を行い、作業終了後に再び分割ウェイトをクレーンで吊り上げて本体ウェイトに取り付ける必要があるため、メンテナンス作業に多くの時間を要するという問題がある。また、分割ウェイトの着脱にクレーンを必要とするため、作業機械がクレーンの入らないような狭い作業現場にある場合は、分割ウェイトを取り外してメンテナンス作業を行うことができなくなる。

本発明は、このような従来技術の実情からなされたもので、その目的は、クレーンを使用しなくてもカウンタウェイトにメンテナンス時の作業スペースを確保することができる作業機械を提供することにある。

上記の目的を達成するために、代表的な本発明は、自走可能な走行体と、前記走行体上に旋回可能に搭載された旋回体と、前記旋回体の前側に回動可能に取り付けられた作業機とを備え、前記旋回体の後部にカウンタウェイトが設置されている作業機械において、前記カウンタウェイトは、前記旋回体に設置された本体ウェイトと、前記本体ウェイトに保持された可動ウェイトと、を有し、前記本体ウェイトには、前方及び上方が開口された収納凹所が設けられており、前記可動ウェイトは、前記収納凹所内にスライド可能に収納されていることを特徴としている。

本発明の作業機械によれば、クレーンを使用しなくてもカウンタウェイトにメンテナンス時の作業スペースを確保することができる。なお、前述した以外の課題、構成、及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明の実施形態に係る油圧ショベルの全体構成図である。 エンジンとカウンタウェイトの位置関係を示す平面図である。 可動ウェイトを本体ウェイトの正規位置に固定した状態を示す斜視図である。 可動ウェイトを本体ウェイトの作業位置に移動した状態を示す斜視図である。 可動ウェイトを本体ウェイトから取り外す途中状態を示す斜視図である。 可動ウェイトを取り外した後の本体ウェイトを示す斜視図である。 図３のVII−VII線に沿う断面図である。 カウンタウェイトの変形例を示す斜視図である。 図８のカウンタウェイトからカバー部材を取り外した状態を示す斜視図である。

以下、本発明の実施の形態を図１〜図９を参照しつつ説明する。

図１は、作業機械の一例としての油圧ショベル１００を示す全体構成図である。図１に示すように、本発明の実施形態に係る油圧ショベル１００は、自走可能な走行体１と、走行体１上に旋回可能に搭載された旋回体２と、旋回体２の前側に回動可能に取り付けられた作業機３とを備えている。

作業機３は、基端側が旋回体２に枢着され、かつブームシリンダ４により起伏自在なブーム５と、ブーム５の先端側に枢着され、かつアームシリンダ６により回動自在なアーム７と、アーム７の先端側に枢着され、かつバケットシリンダ８により回動自在なバケット９とより構成されている。

旋回体２には作業機３の左側の前部位置に運転室１０が設置されており、この運転室１０の内部には、オペレータが着座する運転席の他に、作業機３を操作するための操作レバーやペダル等が設けられている。また、旋回体２には運転室１０の後方部にエンジン室１１が設置されており、このエンジン室１１の内部にはエンジン（後述する）が収容されている。さらに、旋回体２の後端部には、カウンタウェイト１２が設置されている。

次に、カウンタウェイト１２の構造について、図２〜図７を参照しつつ詳細に説明する。

図２は旋回体２に配設されたエンジン１３とカウンタウェイト１２の位置関係を示す平面図である。図２に示すように、カウンタウェイト１２は本体ウェイト１４と可動ウェイト１５とによって構成されており、このカウンタウェイト１２はエンジン１３を後方から取り囲むように配置されている。エンジン１３はエンジン室１１の内部に収容されており、図２においてエンジン１３は簡略化されて示されているが、エンジン１３にはオルタネータ、スタータ、ＡＣコンプレッサ、ターボ等の各種機器（いずれも図示省略）が付設されている。なお、これら機器類のうち、修理点検等のメンテナンスが必要な機器は、エンジン１３後部の右側領域（図２中にハッチングで示すＰ部分）に配置されている。以下、旋回体２を平面視したときに、運転室１０が配置された側を前方、カウンタウェイト１２が配置された側を後方、これら前後方向に対して直交する方向を左右方向として説明する。

本体ウェイト１４は旋回体２上に固定的に設置されており、この本体ウェイト１４は右側部分に比べて左側部分が厚肉に形成されている。すなわち、本体ウェイト１４単独の重量配分についてみると、左側半分よりも右側半分が軽くなっている。図３〜図７に示すように、本体ウェイト１４の前面中央部には前方と上方が開口された収納凹所１６が設けられており、この収納凹所１６の前方にエンジン１３が対向配置されている。なお、収納凹所１６の左右方向の幅寸法をＷ１、エンジン１３の横幅寸法をＷ２とすると、収納凹所１６の幅寸法Ｗ１はエンジン１３の横幅寸法Ｗ２よりも大きく（Ｗ１＞Ｗ２）設定されている。

本体ウェイト１４には、左右方向に延びる上部レール１４ａと下部レール１４ｂが形成されている。上部レール１４ａは収納凹所１６内の上方位置に形成されており、この上部レール１４ａの後方に左右方向に延びる上部ガイド溝１４ｃが形成されている。下部レール１４ｂは収納凹所１６の下端位置に形成されており、この下部レール１４ｂの後方に位置する収納凹所１６の底面に左右方向に延びる下部ガイド溝１４ｄが形成されている。

また、本体ウェイト１４の上面には収納凹所１６の上部開口から後方へ突出する切欠き１４ｅが形成されており、この切欠き１４ｅは収納凹所１６の左側領域で上部ガイド溝１４ｃの上方空間に連通している。切欠き１４ｅの内部にはストッパ部材１７が配置されており、このストッパ部材１７はボルトやねじ等の締結具により本体ウェイト１４に着脱可能に取り付けられている。さらに、本体ウェイト１４の収納凹所１６には係止孔１４ｆと係止孔１４ｇがそれぞれ２個ずつ設けられており、これら係止孔１４ｆ，１４ｇは上部レール１４ａの下方位置で左右方向に沿って同一線上に配置されている（図６参照）。なお、これら係止孔１４ｆ，１４ｇのうち、収納凹所１６の右側領域に２つの係止孔１４ｆが配置され、収納凹所１６の左側領域に２つの係止孔１４ｇが配置されている。

可動ウェイト１５は直方体形状のブロック体であり、この可動ウェイト１５の幅寸法は収納凹所１６の幅寸法Ｗ１の約半分に設定されている。可動ウェイト１５の後面上部には上部レール１４ａ上を転動する複数のローラ１８が設けられており、可動ウェイト１５の前面下端部には下部レール１４ｂ上を転動する複数のローラ１９が設けられており、これらローラ１８，１９と対応する各レール１４ａ，１４ｂによってスライド機構が構成されているため、作業員の手動操作によって可動ウェイト１５を収納凹所１６の左右方向へ移動させることができる。ここで、可動ウェイト１５は収納凹所１６内において右端部の正規位置と左端部の作業位置との間をスライド可能に収容されており、可動ウェイト１５が収納凹所１６の右端部の正規位置にあるときに、本体ウェイト１４に可動ウェイト１５の重量が加算されてカウンタウェイト１２全体の重量配分が左右均等になる。

可動ウェイト１５の後面上部には、脱落防止部材として、逆Ｌ字状の断面形状を有する脱落防止片１５ａが突設されており、この脱落防止片１５ａはローラ１８の１つを覆うように可動ウェイト１５の左側部分に配置されている。図７に示すように、脱落防止片１５ａは上部レール１４ａの後方で上部ガイド溝１４ｃと係合して上方と前方への移動が規制されており、かつ、可動ウェイト１５の下端部が下部レール１４ｂの後方で下部ガイド溝１４ｄと係合しているため、可動ウェイト１５は収納凹所１６から脱落しないように脱落防止対策が講じられている。

可動ウェイト１５を収納凹所１６の左端部の作業位置に移動したときに、脱落防止片１５ａは本体ウェイト１４の切欠き１４ｅの真下に位置するようになっており、この切欠き１４ｅの左右方向の幅寸法は脱落防止片１５ａの左右方向の幅寸法よりも大きく設定されている。したがって、切欠き１４ｅの内部に固定されたストッパ部材１７を取り除くと、脱落防止片１５ａを切欠き１４ｅ内で通過させて本体ウェイト１４の上方へ移動させることができ、可動ウェイト１５を本体ウェイト１４の収納凹所１６から取り外すことが可能となる。

また、可動ウェイト１５の前面上部には把持部としての把手２０が設けられており、この把手２０の近傍には可動ウェイト１５を前後方向に貫通する２つの保持孔１５ｂが設けられている。これら保持孔１５ｂは収納凹所１６に設けられた各係止孔１４ｆ，１４ｇと対応する位置に配置されており、ボルトやねじ等の締結具２１を保持孔１５ｂに挿入して対応する係止孔１４ｆ，１４ｇに取着すると、可動ウェイト１５が収納凹所１６の正規位置と作業位置に固定される。したがって、可動ウェイト１５は、収納凹所１６内の複数の位置（本実施形態では、正規位置及び作業位置の２つの位置）で本体ウェイト１４に固定可能となっている。

本実施形態に係る油圧ショベル１００によれば、図３に示すように、通常時においては、可動ウェイト１５が本体ウェイト１４の収納凹所１６の正規位置に固定されており、カウンタウェイト１２全体の重量配分が左右均等になっているため、作業機３の操作や走行体１の走行に支障を来すことはない。

作業現場において、エンジン１３や付属部品を含めたエンジン周りの点検修理（メンテナンス）が必要となった場合は、まず、締結具２１を係止孔１４ｆから脱着して本体ウェイト１４に対する可動ウェイト１５の固定を解除した後、図４に示すように、可動ウェイト１５を収納凹所１６の右側の正規位置から左側の作業位置まで移動する。その際、可動ウェイト１５に設けられたローラ１８，１９が本体ウェイト１４に設けられたレール１４ａ，１４ｂ上を転動するため、重量物である可動ウェイト１５にもかかわらず、作業者は把手２０に手を掛けて可動ウェイト１５を手動でスライド動作させることができる。

そして、このように可動ウェイト１５を収納凹所１６の作業位置に移動すると、それまで可動ウェイト１５によって塞がれていた収納凹所１６の右側領域が開放され、エンジン１３の後方に作業スペースＳを確保することができる。この状態では、エンジン１３後部の右側領域Ｐに付設された機械類が露出することになるので、作業者は作業スペースＳの床面である本体ウェイト１４の下部ガイド溝１４ｄ上に乗り込み、必要に応じて脚立や作業台等を搬入して、エンジン周りの点検修理（メンテナンス）を安定した姿勢で行うことができる。その際、可動ウェイト１５は作業位置で停止したまま動かないが、先に取り外した締結具２１を可動ウェイト１５の保持孔１５ｂに挿入して対応する係止孔１４ｇに取着すると、可動ウェイト１５が作業位置で本体ウェイト１４に強固に固定されて安全性が向上する。

エンジン周りの点検修理等を行うメンテナンス作業が終了したら、上記と逆の動作を実行すれば良い。すなわち、可動ウェイト１５を作業位置に固定していた締結具２１を脱着し、本体ウェイト１４に対する可動ウェイト１５の固定を解除した後、可動ウェイト１５を収納凹所１６の左側の作業位置から右側の正規位置まで移動する。このときも作業者の手動によって可動ウェイト１５を正規位置までスライド動作させることができ、可動ウェイト１５を正規位置に移動したなら、締結具２１を係止孔１４ｆに取着して可動ウェイト１５を本体ウェイト１４に固定すれば良い。

なお、クレーンが入れる程度の広い作業現場であれば、可動ウェイト１５を収納凹所１６の作業位置に移動した後、可動ウェイト１５をクレーで吊り上げて本体ウェイト１４から取り外すことも可能である。この場合、可動ウェイト１５を収納凹所１６の作業位置に移動すると、可動ウェイト１５の脱落防止片１５ａが本体ウェイト１４の切欠き１４ｅの真下に位置するため、切欠き１４ｅの内部に固定されていた締結具を脱着してストッパ部材１７を取り除けば、切欠き１４ｅに脱落防止片１５ａを通過させながら可動ウェイト１５をクレーで吊り上げて本体ウェイト１４から取り外すことができる。その際、可動ウェイト１５に設けた把手２０を吊りカンとして利用すれば、クレーンによる可動ウェイト１５の吊り上げ作業を容易に行うことができる。

図８はカウンタウェイト１２の変形例を示す斜視図、図９は図８のカウンタウェイトからカバー部材を取り外した状態を示す斜視図であり、図２〜図7に対応する部分に同一符号を付すことにより、重複する説明は適宜省略する。

図８に示すように、変形例に係るカウンタウェイト１２においては、収納凹所１６の上部にできる開口と切欠き１４ｅをカバー部材２２で覆い、このカバー部材２２を正規位置にある可動ウェイト１５と本体ウェイト１４の上面およびストッパ部材１７にそれぞれ、締結部材として、ボルトやねじ等の締結具２３を用いて取り付け可能となっている。また、可動ウェイト１５の上面２箇所に把手２０が設けてあり、可動ウェイト１５の上面左側に締結具２３を受け入れる取付け孔１５ｃが設けてある。

このような構成のカウンタウェイト１２は、本体ウェイト１４の収納凹所１６内に可動ウェイト１５をスライド可能に収納した分割構造であるが、収納凹所１６の上部開口と切欠き１４ｅがカバー部材２２で覆われているため、本体ウェイト１４の収納凹所１６内に異物が侵入することを防止できる。また、取付け孔１５ｃは可動ウェイト１５の上面左側にしか存在せず、可動ウェイト１５の上面右側に取付け孔１５ｃが設けられていないため、図９に示すように、可動ウェイト１５が収納凹所１６内の正規位置にある場合に、カバー部材２２を可動ウェイト１５と本体ウェイト１４（ストッパ部材１７を含む）に取付け可能となっている。換言すると、締結具２３を用いてカバー部材２２を取り付けることができれば、可動ウェイト１５が本体ウェイト１４の正規位置に正しく保持されていることになるため、可動ウェイト１５が正規位置にあることをカバー部材２２の存在によって認識することができる。

なお、上記した実施形態は、本発明の説明のための例示であり、本発明の範囲をそれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。当業者は、本発明の要旨を逸脱することなしに、他の様々な態様で本発明を実施することができる。

例えば、作業スペースＳに乗り込んだ作業者の足場を安定させるために、収納凹所１６の底面である本体ウェイト１４の下部ガイド溝１４ｄにシート状の滑り防止用部材を配設するという構成にしても良い。

１ 走行体
２ 旋回体
３ 作業機
１０ 運転室
１１ エンジン室
１２ カウンタウェイト
１３ エンジン
１４ 本体ウェイト
１４ａ 上部レール
１４ｂ 下部レール
１４ｃ 上部ガイド溝
１４ｄ 下部ガイド溝
１４ｅ 切欠き
１４ｆ，１４ｇ 係止孔
１５ 可動ウェイト
１５ａ 脱落防止片（脱落防止部材）
１５ｂ 保持孔
１５ｃ 取付け孔
１６ 収納凹所
１７ ストッパ部材
１８，１９ ローラ
２０ 把手（把持部）
２１ 締結具
２２ カバー部材
２３ 締結具（締結部材）
１００ 油圧ショベル（作業機械）
Ｓ 作業スペース

Claims (11)

1. 自走可能な走行体と、前記走行体上に旋回可能に搭載された旋回体と、前記旋回体の前側に回動可能に取り付けられた作業機とを備え、前記旋回体の後部にカウンタウェイトが設置されている作業機械において、
   前記カウンタウェイトは、
   前記旋回体に設置された本体ウェイトと、
   前記本体ウェイトに保持された可動ウェイトと、を有し、
   前記本体ウェイトには、前方及び上方が開口された収納凹所が設けられており、
   前記可動ウェイトは、前記収納凹所内にスライド可能に収納されている
   ことを特徴とする作業機械。
2. 請求項１に記載の作業機械において、
   前記旋回体には、前記収納凹所の前面に対向する位置にエンジンが配置されている
   ことを特徴とする作業機械。
3. 請求項１に記載の作業機械において、
   前記本体ウェイトには、レールが設けられ、
   前記可動ウェイトには、前記レール上を転動するローラが設けられている
   ことを特徴とする作業機械。
4. 請求項３に記載の作業機械において、
   前記本体ウェイトには、前記レールの後方にガイド溝が設けられており、
   前記可動ウェイトの後面には、前記ガイド溝に係合する脱落防止部材が設けられている
   ことを特徴とする作業機械。
5. 請求項４に記載の作業機械において、
   前記本体ウェイトの上面には、前記ガイド溝に連通する切欠きが設けられており、
   前記切欠きの左右方向の幅寸法は、前記脱落防止部材の左右方向の幅寸法よりも大きく設定されている
   ことを特徴とする作業機械。
6. 請求項５に記載の作業機械において、
   前記切欠きには、ストッパ部材が着脱可能に取り付けられている
   ことを特徴とする作業機械。
7. 請求項６に記載の作業機械において、
   前記本体ウェイトには、前記収納凹所の上部開口と前記切欠きを覆うカバー部材が配置されており、
   前記可動ウェイトが前記収納凹所内の正規位置にある場合において、前記カバー部材は、締結部材を介して前記可動ウェイト及び前記ストッパ部材にそれぞれ取り付け可能となっている
   ことを特徴とする作業機械。
8. 請求項１に記載の作業機械において、
   前記可動ウェイトの前面には把持部が設けられている
   ことを特徴とする作業機械。
9. 請求項２に記載の作業機械において、
   前記収納凹所の底面には、滑り防止用部材が設けられている
   ことを特徴とする作業機械。
10. 請求項２に記載の作業機械において、
    前記可動ウェイトは、前記収納凹所内の複数の位置で前記本体ウェイトに固定可能となっている
    ことを特徴とする作業機械。
11. 請求項２に記載の作業機械において、
    前記収納凹所の左右方向の寸法は、前記エンジンの横幅寸法よりも大きく設定されている
    ことを特徴とする作業機械。

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