JP6497978B2 - カウンタウェイトの移動装置 - Google Patents

Description

本発明は、油圧ショベルや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の移動装置に関するものである。

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の転倒防止や振動抑制，重負荷時の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の交換時に、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、アーム部材と昇降用の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が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）。

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

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鞍サポート（支持部）との干渉を回避している。

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。

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。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。

（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を直線近似した傾斜面である。
（２）あるいは、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沿った曲面である。

（３）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。

（４）前記カウンタウェイトは、前記移動装置が適用される建設機械の最後部に搭載され、前記装着位置とこれよりも後方の前記地面との間で移動させられるものであって、前記支持部材は、前記機体フレームの後端部に固定され、前記軌跡は、前記接触面の前縁部が、前記装着状態での位置と前記支持面の後縁部の鉛直上方の位置との間を移動するときに描くものであることが好ましい。
（５）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。

（６）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。
（７）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、ある程度の誤差は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。

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。

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。

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。

［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。

油圧ショベル９は、クローラ式の下部走行体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や油圧ポンプ等の動力装置，燃料タンクや作動油タンク等（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や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。

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、高強度の底板や側板，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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）。

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。

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が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。

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。

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。

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。

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。

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。

支持ブロック４０は、直方体の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１５ｂの下面に設けられた接触面１５ｃと接触する。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

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４０ａ′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。

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。

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。

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。

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

Claims (7)

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を直線近似した傾斜面である
   ことを特徴とする、カウンタウェイトの移動装置。
2. 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沿った曲面である
   ことを特徴とする、カウンタウェイトの移動装置。
3. 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又は２記載のカウンタウェイトの移動装置。
4. 前記カウンタウェイトは、前記移動装置が適用される建設機械の最後部に搭載され、前記装着位置とこれよりも後方の前記地面との間で移動させられるものであって、
   前記支持部材は、前記機体フレームの後端部に固定され、
   前記軌跡は、前記接触面の前縁部が、前記装着状態での位置と前記支持面の後縁部の鉛直上方の位置との間を移動するときに描くものである
   ことを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載のカウンタウェイトの移動装置。
5. 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１〜４の何れか１項に記載のカウンタウェイトの移動装置。
6. 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１〜５の何れか１項に記載のカウンタウェイトの移動装置。
7. 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１〜６の何れか１項に記載のカウンタウェイトの移動装置。

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