(57)【要約】【課題】電源ケーブルに弛みを生じているときであっても、この電源ケーブルが旋回体あるいは走行体に絡まってしまうことを抑制できる電動式作業機械の提供。【解決手段】自走可能な走行体１０と、この走行体１０に旋回可能に搭載され、外部電源５０により給電される電動機２４、及びこの電動機２４により駆動される油圧ポンプ２５が設けられる旋回体２０と、この旋回体２０の旋回フレーム２１が含まれる平面に沿って回動可能に旋回体２０に設けられ、電動機２４に給電する電源ケーブル５１を保持するケーブルアーム６０とを備えた電動式油圧ショベル１において、ケーブルアーム６０の形状寸法を、このケーブルアーム６０に設けられ電源ケーブル５１の保持部のうちの最も外側に位置する保持部である最外方保持部６０ｃの描く回動軌跡が、旋回体２０及び走行体１０の外側となるように設定した構成にしてある。【選択図】図２
2010065445.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自走可能な走行体と、この走行体に旋回可能に搭載され、外部電源により給電される電動機、及びこの電動機により駆動される油圧ポンプが設けられる旋回体と、この旋回体の旋回フレームが含まれる平面に沿って回動可能に上記旋回体に設けられ、上記電動機に給電する電源ケーブルを保持するケーブルアームとを備えた電動式作業機械において、
上記ケーブルアームの形状寸法を、このケーブルアームに設けられ上記電源ケーブルの保持部のうちの最も外側に位置する保持部である最外方保持部の描く回動軌跡が、上記旋回体及び上記走行体の外側となるように設定したことを特徴とする電動式作業機械。
【請求項２】
請求項１に記載の電動式作業機械において、
上記ケーブルアームが、上記旋回フレームに対して傾斜状に延設される傾斜部と、この傾斜部の下端に設けられ回動支点となる軸部とを有し、上記最外方保持部を上記傾斜部の上端に設けたことを特徴とする電動式作業機械。
【請求項３】
請求項２に記載の電動式作業機械において、
上記旋回体に上記ケーブルアームの上記軸部を回動可能に保持する軸受を設けるとともに、
上記ケーブルアームの上記軸部に、上記軸受に摺接するつば部を設けたことを特徴とする電動式作業機械。
【請求項４】
請求項１に記載の電動式作業機械において、
上記ケーブルアームに、上記最外方保持部に保持される上記電源ケーブルを撮影可能なカメラを設けたことを特徴とする電動式作業機械。
【請求項５】
請求項１に記載の電動式作業機械において、
上記ケーブルアームを回動させる回動用電動モータを備えたことを特徴とする電動式作業機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部電源に接続された電源ケーブルを保持し、旋回フレームが含まれる平面に沿って回動可能なケーブルアームを備えた電動式油圧ショベル等の電動式作業機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の従来技術として、特許文献１に示されるものがある。この従来技術は、電動式油圧ショベルであり、自走可能な走行体と、この走行体に旋回可能に搭載され、外部電源により給電される電動機、及びこの電動機により駆動される油圧ポンプが設けられる旋回体と、この旋回体の旋回フレームが含まれる平面に沿って回動可能に旋回体に設けられ、電動機に給電する電源ケーブルを保持する案内アーム、すなわちケーブルアームとを備えた構成になっている。ケーブルアームの電源ケーブルの保持部のうちの最も外側に位置する保持部は、旋回体に設けられるカウンタウエイトの直上に配置されている。
【０００３】
また、この従来技術は、ケーブルアームに保持される電源ケーブルが巻回されるリールと、このリールに巻回される電源ケーブルに弛みを生じさせないように電源ケーブルに張力を付与する張力付与手段とを備えた構成になっている。
【特許文献１】特許第２９３８７７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来技術にあっては、ケーブルアームの電源ケーブルの保持部のうちの最も外側に位置する保持部が、カウンタウエイトの直上に配置されていることから、張力付与手段の故障等によってリールに巻回される電源ケーブルに弛みを生じた場合に、電源ケーブルが旋回体あるいは走行体に絡まる虞がある。このような電源ケーブルの絡まりを生じたときには、この電動式油圧ショベルで実施される掘削作業等を一旦中断し、電源ケーブルの絡まりを解く煩雑な作業が必要になり、この電動式油圧ショベルで実施される作業の能率が低下する。
【０００５】
本発明は、上記従来技術における実状からなされたもので、その目的は、電源ケーブルに弛みを生じているときであっても、この電源ケーブルが旋回体あるいは走行体に絡まってしまうことを抑制できる電動式作業機械を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的を達成するために、本発明に係る電動式作業機械は、自走可能な走行体と、この走行体に旋回可能に搭載され、外部電源により給電される電動機、及びこの電動機により駆動される油圧ポンプが設けられる旋回体と、この旋回体の旋回フレームが含まれる平面に沿って回動可能に上記旋回体に設けられ、上記電動機に給電する電源ケーブルを保持するケーブルアームとを備えた電動式作業機械において、上記ケーブルアームの形状寸法を、このケーブルアームに設けられ上記電源ケーブルの保持部のうちの最も外側に位置する保持部である最外方保持部の描く回動軌跡が、上記旋回体及び上記走行体の外側となるように設定したことを特徴としている。
【０００７】
このように構成した本発明は、ケーブルアームの回動に伴なう最外方保持部の描く回動軌跡、すなわち電源ケーブルを保持する部分のうちの最も外側に位置するケーブルアームの部分の回動軌跡が、旋回体及び走行体の外側に位置するので、ケーブルアームに保持される電源ケーブルに弛みを生じていて垂れ下がっているような場合でも、この電源ケーブルが旋回体及び走行体に接触する事態を避けることができる。これにより、電源ケーブルが旋回体あるいは走行体に絡まってしまうことを抑制できる。
【０００８】
また、本発明に係る電動式作業機械は、上記発明において、上記ケーブルアームが、上記旋回フレームに対して傾斜状に延設される傾斜部と、この傾斜部の下端に設けられ回動支点となる軸部とを有し、上記最外方保持部を上記傾斜部の上端に設けたことを特徴としている。このように構成した本発明は、ケーブルアームの大部分を傾斜部によって構成させることができ、このように構成すればケーブルアームの長さ寸法を短くすることができる。
【０００９】
また、本発明に係る電動式作業機械は、上記発明において、上記旋回体に上記ケーブルアームの上記軸部を回動可能に保持する軸受を設けるとともに、上記ケーブルアームの上記軸部に、上記軸受に摺接するつば部を設けたことを特徴としている。このように構成した本発明は、ケーブルアームの軸部に設けたつば部と旋回体に設けた軸受との摺接によって、ケーブルアームの安定した回動動作を行なわせることができる。
【００１０】
また、本発明に係る電動式作業機械は、上記発明において、上記ケーブルアームに、上記最外方保持部に保持される上記電源ケーブルを撮影可能なカメラを設けたことを特徴としている。このように構成した本発明は、ケーブルアームの最外方保持部に保持される電源ケーブルの状態をカメラの映像によって監視することができる。
【００１１】
また、本発明に係る電動式作業機械は、上記発明において、上記ケーブルアームを回動させる回動用電動モータを備えたことを特徴としている。このように構成した本発明は、電源ケーブルが旋回体や走行体に絡まりそうな場合には、回動用電動モータを作動させてケーブルアームを例えば左右に回動させて、電源ケーブルを左右に振り、この電源ケーブルが絡まらないように自動的に対処することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、外部電源に接続され、旋回体に設けられる電動機に給電する電源ケーブルを保持するケーブルアームの形状寸法を、このケーブルアームに設けられ電源ケーブルの保持部のうちの最も外側に位置する保持部である最外方保持部の描く回動軌跡が、旋回体及び走行体の外側となるように設定したことから、電源ケーブルに弛みを生じているときであっても、この電源ケーブルが旋回体あるいは走行体に絡まってしまうことを抑制でき、この電動式作業機械で実施される作業の中断を少なくし、従来に比べて作業能率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係る電動式作業機械を実施するための最良の形態を図に基づいて説明する。
【００１４】
図１は本発明に係る電動式作業機械の第１実施形態を示す側面図、図２は図１に示す第１実施形態の平面図、図３は第１実施形態に備えられる駆動システムの要部を示す回路図、図４は第１実施形態に備えられるケーブルアームの取り付け構造を示す図、図５は第１実施形態に備えられる制御システムの要部を示すブロック図、図６は第１実施形態に備えられるカメラによって撮影された画像を示す図である。
【００１５】
本発明に係る電動式作業機械は、例えば図１，２に示すように電動式油圧ショベルであり、クローラ式の走行体１０と、この走行体１０上に旋回装置３０を介して搭載される旋回体２０と、この旋回体２０に上下方向の回動可能に装着される作業機、すなわた作業フロント４０とを備えている。
【００１６】
走行体１０は、トラックフレーム１１と、このトラックフレーム１１に設けられた左右の履帯１２ａ，１２ｂと、これらの履帯１２ａ，１２ｂをそれぞれ駆動する左右の走行モータ１３ａ，１３ｂとを備えている。旋回体２０は、支持構造体として形成された旋回フレーム２１と、この旋回フレーム２１の後端部に設けられたカウンタウエイト２２と、旋回フレーム２１の前側位置に設けられ、オペレータが搭乗して各種操作を行なう運転室２３と、後述の電動機２４、油圧ポンプ２５等の各種機器が格納されるパワーユニット室２６とを備えている。
【００１７】
作業フロント４０には、旋回体２０に上下方向の回動可能に設けられるブーム４５と、このブーム４５の先端に上下方向の回動可能に設けられるアーム４６と、このアーム４６の先端に上下方向の回動可能に設けられるバケット４７とが含まれている。なお、バケット４７に代えて各種のアタッチメントが装着されることもある。
【００１８】
図３に示すように、パワーユニット室２６に収納される電動機２４は、例えば三相交流によって駆動される電動モータから成っており、外部電源５０から電源ケーブル５１及び制御装置５２を介して給電されることにより、油圧ポンプ２５を駆動する。油圧ポンプ２５からの圧油の流れは、コントロールバルブ２８によって制御され、走行モータ１３ａ，１３ｂ、旋回装置３０に含まれる旋回モータや、作業フロント４０のブーム４５、アーム４６、バケット４７を駆動する油圧シリンダ等に給排される。上述した制御装置５２は、例えば運転室２３に配置され、この運転室２３の運転席近傍に設けた始動・停止スイッチ５２ａと、この始動・停止スイッチ５２ａにより励磁され、あるいは消磁され、外部電源５０から電動機２４への給電状態を制御する電磁遮断機５２ｂとを含んでいる。
【００１９】
また、上述した図１，２に示すように、旋回体２０の後端部付近に、電動機２４に給電する電源ケーブル５１を保持するケーブルアーム６０を備えている。このケーブルアーム６０の形状寸法は、図２に示すように、このケーブルアーム６０に設けられ電源ケーブル５１の保持部のうちの最も外側に位置する保持部である最外方保持部６０ｃの描く回動軌跡が、旋回体２０及び走行体１０の外側となるように設定してある。
【００２０】
例えば、このケーブルアーム６０は、図４にも示すように、旋回体２０の旋回フレーム２１に対して傾斜状に延設される傾斜部６０ａと、この傾斜部６０ａの下端に設けられて回動支点を形成し、鉛直方向に延びる軸部６０ｂとを有しており、上述した最外方保持部６０ｃは傾斜部６０ａの上端に設けてある。図１に示すように、ケーブルアーム６０の大部分は、傾斜部６０ａによって構成してある。
【００２１】
同図４に示すように、旋回体２０には、ケーブルアーム６０の軸部６０ｃを回動可能に保持する軸受６２を設けてあり、ケーブルアーム６０の軸部６０ｂには、軸受６２に摺接するつば部６０ｄを設けてある。
【００２２】
また、ケーブルアーム６０の最外方保持部６０ｃ付近には、最外方保持部６０ｃに保持される電源ケーブル５１を撮影可能なカメラ６１を取り付けてある。図５に示すように、このカメラ６１から出力される信号は、例えば運転室２３に配置される制御装置８０に送信され、この制御装置８０に含まれるカメラ画像生成部８０ａによって信号処理され、図６に示すように、例えば運転室２３内に配置されるディスプレイ６６の画面に表示されるようになっている。
【００２３】
このように構成した第１実施形態に係る電動式油圧ショベル１は、図３に示す制御装置５２の始動・停止スイッチ５２ａを始動側に操作して、外部電源５０から電源ケーブル５１、及び制御装置５２を介して電動機２４に給電することにより、上述のように油圧ポンプ２５が駆動する。この状態において、コントロールバルブ２８に含まれる方向制御弁を切換え操作することにより、油圧ポンプ２５から吐出された圧油が、走行モータ１３ａ，１３ｂ、旋回モータ、あるいは作業フロント４０を駆動する油圧シリンダのうちの該当する油圧アクチュエータに供給され、走行体１０の走行、旋回体２０の旋回、あるいは作業フロント４０による作業が実施される。また、カメラ６１によって撮影され、ケーブルアーム６０に保持されている電源ケーブル５１の状態が、運転室２３のディスプレイ６６に表示される。
【００２４】
なお、運転室２３内のオペレータは、ディスプレイ６６の画面を見て、電源ケーブル５１が旋回体２０あるいは走行体１０に接触する懸念がありそうなときには、事前にケーブルアーム６０を手動操作によって例えば左右に回動させて、電源ケーブル５１を左右に振り、この電源ケーブル５１を旋回体２０及び走行体１０に接触しないように対処することができる。
【００２５】
この第１実施形態によれば、図２に示したように、ケーブルアーム６０の回動に伴なう最外方保持部６０ｃの描く回動軌跡、すなわち電源ケーブル５１を保持する部分のうちの最も外側に位置するケーブルアーム６０の部分の回動軌跡が、旋回体２０及び走行体１０の外側に位置するので、ケーブルアーム６０に保持される電源ケーブル５１に弛みを生じていて垂れ下がっているような場合でも、この電源ケーブル５１が旋回体２０及び走行体１０に接触する事態を避けることができる。これにより、電源ケーブル５１が旋回体２０あるいは走行体１０に絡まってしまうことを抑制でき、この電動式油圧ショベル１で実施される作業の中断を少なくし、作業能率を向上させることができる。
【００２６】
また、ケーブルアーム６０の大部分を傾斜部６０ａによって構成してあることから、例えばケーブルアーム６０を、軸部６０ｂを十分に長く上方まで延設させ、この軸部６０ｂに連設される水平延設部を設け、この水平延設部の先端に最外方保持部６０ｃを設けるようにした構成に比べれば、ケーブルアーム６０の長さ寸法を短くすることができ、このケーブルアーム６０の製作に要する費用を低減させることができる。
【００２７】
また、図４に示すように、ケーブルアーム６０の軸部６０ｂと、旋回体２０に設けた軸受６２との摺接によって、ケーブルアーム６０の安定した回動動作を行なわせることができ、信頼性の高い電動式油圧ショベル１を実現させることができる。
【００２８】
また、図６に示すように、ケーブルアーム６０の最外方保持部６０ｃに保持される電源ケーブル５１の状態をカメラ６１の撮影画像によって監視することができる。したがって、ディスプレイ６６の画面を見たオペレータが、電源ケーブル５１が旋回体２０や走行体１０に絡まりそうだと判断したときには、電源ケーブル５１が絡まらないように事前に対処することができる。
【００２９】
図７は本発明の第２実施形態の要部を構成するケーブルアームの取り付け構造を示す図、図８は第２実施形態に備えられる制御システムを説明する図で、（ａ）図は、この制御システムに備えられるケーブルアーム操作スイッチを示す図、（ｂ）図は、この制御システムの要部を示すブロック図である。
【００３０】
この第２実施形態に係る電動式油圧ショベル１は、図７に示すように、ケーブルアーム６０の軸部６０ｂに一体に設けられる歯車６３ａと、この歯車６３ａに噛み合う歯車６３ｂと、旋回体２０に固定されるブラケット６４に設けられ、歯車６３ｂを回転させる電動モータ、すなわち、ケーブルアーム６０を回動させる回動用電動モータ６５とを備えた構成にしてある。
【００３１】
また、運転室２３内には、図８の（ａ）図に示すように、ケーブルアーム６０を左右に回動させるケーブルアーム操作スイッチ７０を設けてある。さらに、運転室２３内に配置される上述の制御装置８０に、ケーブルアーム操作スイッチ７０の信号に応じて、回動用電動モータ６５を駆動するモータドライバ８２に制御信号を出力する駆動信号生成部８０ｂを含ませた構成にしてある。その他の構成は、上述した第１実施形態と同等である。
【００３２】
このように構成した第２実施形態は、第１実施形態と同等の作用効果が得られる他、電源ケーブル５１が旋回体２０や走行体１０に絡まりそうな場合には、ケーブルアーム操作スイッチ７０を操作して制御装置８０の駆動信号生成部８０ｂからモータドライバ８２に制御信号を出力させ、このモータドライバ８２によって回動用電動モータ６５を駆動させ、歯車６３ｂ，６３ａを介してケーブルアーム６０の軸部６０ｂを回動させ、ケーブルアーム６０を左右に回動させて電源ケーブル５１を左右に振り、この電源ケーブル５１が絡まらないように自動的に対処することができる。このような操作をオペレータが運転室２３から降りることなく実施できるので、仮に作業の中断を生じることがあっても、その中断を短時間で済ませることができる。
【００３３】
なお、カメラ６１による電源ケーブル５１の撮影画像をディスプレイ６６の画面に表示させるに際して、この電動式油圧ショベル１で実施される各種の作業の間、常時ディスプレイ６６の画面に表示させるようにしてもよく、また、この電動式油圧ショベル１の始動時、旋回時、及び走行時のみにディスプレイ６６の画面に表示させるようにしてもよい。
【００３４】
また、この種の電動式油圧ショベル１の運転室２３に通常配置され、各種の機器情報、作業情報等が表示されるモニタを、上述したディスプレイ６６として兼用させる構成にしてもよい。
【００３５】
また、始動・停止スイッチ５２ａ及び電源遮断機５２ｂが含まれる制御装置５２と、カメラ画像生成部８０ａが含まれる、あるいはカメラ画像生成部８０ａ及び駆動信号生成部８０ｂが含まれる制御装置８０とを１つのボックス内に収納して、そのボックスを運転室２３内に配置するようにしてもよい。
【００３６】
さらに必要ならば、第１，第２実施形態の構成に加えて、上述の従来技術において述べたような電源ケーブル５１が巻回されるリールと、このリールに巻回される電源ケーブル５１に弛みを生じさせないように電源ケーブル５１に張力を付与する張力付与手段とを備えた構成にすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係る電動式作業機械の第１実施形態を示す側面図である。
【図２】図１に示す第１実施形態の平面図である。
【図３】第１実施形態に備えられる駆動システムの要部を示す回路図である。
【図４】第１実施形態に備えられるケーブルアームの取り付け構造を示す図である。
【図５】第１実施形態に備えられる制御システムの要部を示すブロック図である。
【図６】第１実施形態に備えられるカメラによって撮影された画像を示す図である。
【図７】本発明の第２実施形態の要部を構成するケーブルアームの取り付け構造を示す図である。
【図８】第２実施形態に備えられる制御システムを説明する図で、（ａ）図は、この制御システムに備えられるケーブルアーム操作スイッチを示す図、（ｂ）図は、この制御システムの要部を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３８】
１    電動式油圧ショベル（電動式作業機械）
１０    走行体
２０    旋回体
２１    旋回フレーム
２３    運転室
２４    電動機
２５    油圧ポンプ
２６    パワーユニット室
４０    作業フロント
４５    ブーム
４６    アーム
４７    バケット
５０    外部電源
５１    電源ケーブル
５２    制御装置
５２ａ  始動・停止スイッチ
５２ｂ  電磁遮断機
６０    ケーブルアーム
６０ａ  傾斜部
６０ｂ  軸部
６０ｃ  最外方保持部
６０ｄ  つば部
６１    カメラ
６２    軸受
６３ａ  歯車
６３ｂ  歯車
６４    ブラケット
６５    回動用電動モータ
６６    ディスプレイ
７０    ケーブルアーム操作スイッチ
８０    制御装置
８０ａ  カメラ画像生成部
８０ｂ  駆動信号生成部
８２    モータドライバ
【図１】
2010065445.tif 000003
【図２】
2010065445.tif 000004
【図３】
2010065445.tif 000005
【図４】
2010065445.tif 000006
【図５】
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【図６】
2010065445.tif 000008
【図７】
2010065445.tif 000009
【図８】
2010065445.tif 000010