(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部走行体上に旋回装置を介して上部旋回体を設置し、
前記上部旋回体に取付ける作業用フロントとして、多関節構造の作業用アームと、その先端側アームに取付ける作業具と、作業具回動用シリンダとして一端を前記先端側アームに連結した作業具シリンダと、前記作業具シリンダの他端と前記作業具および前記先端側アームとの間にそれぞれ介装された作業具リンクおよびアームリンクとを備え、かつ商用電源を電源とする電動式作業機において、
前記作業具に換えて前記先端側アームおよび前記作業具リンクに着脱可能にピン連結されるピン孔を有するブラケットを上部に有し、前記ブラケットを介して前記作業用アームにより支持される構成の給電ユニットと、
前記給電ユニットを前記作業機の電動装置に接続するケーブルとを備えたことを特徴とする電動式作業機。
【請求項２】
請求項１に記載の電動式作業機において、
前記ケーブルを、前記作業用アームに添設したことを特徴とする電動式作業機。
【請求項３】
下部走行体上に旋回装置を介して上部旋回体を設置し、
前記上部旋回体に取付ける作業用フロントとして、多関節構造の作業用アームと、その先端側アームに取付ける作業具と、作業具回動用シリンダとして一端を前記先端側アームに連結した作業具シリンダと、前記作業具シリンダの他端と前記作業具および前記先端側アームとの間にそれぞれ介装された作業具リンクおよびアームリンクとを備え、かつ商用電源を電源とする電動式作業機の移動時に使用される給電ユニットにおいて、
前記作業具に換えて前記先端側アームおよび前記作業具リンクに着脱可能にピン連結されるピン孔を有するブラケットを上部に有し、前記ブラケットを介して前記作業用アームにより支持される構成を有することを特徴とする給電ユニット。
【請求項４】
下部走行体上に旋回装置を介して上部旋回体を設置し、
前記上部旋回体に取付ける作業用フロントとして、多関節構造の作業用アームと、その先端側アームに取付ける作業具と、作業具回動用シリンダとして一端を前記先端側アームに連結した作業具シリンダと、前記作業具シリンダの他端と前記作業具および前記先端側アームとの間にそれぞれ介装された作業具リンクおよびアームリンクとを備え、かつ商用電源を電源とする電動式作業機の移動方法において、
前記作業具に換えて前記先端側アームおよび前記作業具リンクに給電ユニットの上部に設けたブラケットをピン連結した給電ユニットを前記作業用アームにより吊り上げ、吊り上げた給電ユニットからケーブルを介して作業機の電動装置に給電しながら走行することを特徴とする電動式作業機の移動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、商用電源により駆動される電動作業機と、商用電源が使用できない状況において、その作業機に電源を供給する移動用の給電ユニットおよび移動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
商用電源により駆動される電動作業機として、電動モータを原動機として油圧ポンプを駆動する油圧パワーユニットを有するものがある。このような電動式作業機は、騒音レベルが低い上、排気ガスを発生させないという長所がある。このような電動作業機のうち、商用電源をケーブルを介して電動モータに接続し、工場や掘削現場あるいはスクラップ処理現場等で電動モータを駆動して電動式作業機を稼働させるものがある（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
このような電動式作業機の組立工場において、電動式作業機を組立ヤード間や敷地内を自走により移動する場合がある。例えば電動式作業機を組み立てた後、塗装ヤードに自走によって移動する場合や納車のためにトラックの居場所まで自走により移動する等の場合である。この場合、電動式作業機の移動のため、据付式の商用電源供給設備を電動式作業機に供給するとすれば、移動経路における多くの箇所に変圧器等を含む電源供給設備を設けることが必要となる。また、このような多くの電源供給設備を設けず、１箇所の電源供給設備からケーブルを介して多くの組立ヤードに位置する電動式作業機に電源を供給するとすれば、組立ヤード間に移動距離分の長さの長いケーブルが必要となり、ケーブル捌きも容易ではなくなる。
【０００４】
このような不具合を解消すること、すなわち、電源供給設備の数を増加させず、その上、組立ヤード間の長いケーブルやケーブル捌きを不要とするため、従来は移動式の給電ユニットを準備し、電動式作業機と給電ユニットとを併走させるか、あるいは給電ユニットを牽引して電動式作業機と共に移動させながら給電ユニットから電力を供給することが従来より行なわれている。また、ユーザー側に電動式作業機を納車する場合も、ユーザー自身が作業現場内で電動式作業機を移動させる場合に、電力供給設備のある場所まで給電ユニットを電動式作業機に併走させたり、電動式作業機で給電ユニットを牽引して走行させることが行なわれている。
【０００５】
図６は電動式作業機とともに走行させる給電ユニットのうち、牽引方式の給電ユニットを示すものである。この図６に示す方式のものは、作業機５０より牽引される台車５１にエンジンとそのエンジンにより駆動される発電機を備えた給電ユニット５２を搭載し、その給電ユニット５２と作業機５０の旋回式接続装置５３とをケーブル５４により接続し、作業機５０の旋回フレーム５５に搭載された油圧パワーユニット５６の電動モータ５６ａに給電ユニット５２から電力を供給する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−８００９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、図６に示した従来の給電ユニット５２は、台車５１上に発電機５２を搭載して牽引するものであり、作業機５０を含めた全体の長さが長くなる上、旋回が容易ではなく、小回りがきかないため、組立ヤード間における移動や納車のための移動および作業現場での移動の際に、移動経路の道幅が狭い場合には移動が困難であるという問題点がある。このような牽引式ではなく、給電ユニットを電動式作業機に併走させる場合も給電ユニットと電動式作業機とで広い場所をとるため、小回りがきかず、移動が困難であるという問題点がある。
【０００８】
また、従来の給電ユニットを使用する場合、台車５１と電動式作業機５０とのトータルの長さが長いため、トラック上に電動式作業機５０を搭載した後、ケーブル５４を電動式作業機５０から切り離し、台車５１および給電ユニット５２は、別のトラックにその搭載用ウインチを使用して搭載している。このため、ウインチ等の搭載用の装置を備えたトラックが必要になり、一般的なトラックを用いた輸送が困難であるという問題点がある。
【０００９】
本発明は、上記した問題点に鑑み、商用電源を電源に用い、かつ移動用電源としての給電ユニットを備えた電動式作業機において、給電ユニットを電動式作業機に接続した状態であっても電動式作業機の小回りがきき、その上、ウインチ機能を持たない一般的なトラックを用いた輸送が可能で、しかもトラックへの積み込み、積み下ろしが迅速に行なえる電動式作業機とその給電ユニットおよび移動方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１の電動式作業機は、
下部走行体上に旋回装置を介して上部旋回体を設置し、
前記上部旋回体に取付ける作業用フロントとして、多関節構造の作業用アームと、その先端側アームに取付ける作業具と、作業具回動用シリンダとして一端を前記先端側アームに連結した作業具シリンダと、前記作業具シリンダの他端と前記作業具および前記先端側アームとの間にそれぞれ介装された作業具リンクおよびアームリンクとを備え、かつ商用電源を電源とする電動式作業機において、
前記作業具に換えて前記先端側アームおよび前記作業具リンクに着脱可能にピン連結されるピン孔を有するブラケットを上部に有し、前記ブラケットを介して前記作業用アームにより支持される構成の給電ユニットと、
前記給電ユニットを前記作業機の電動装置に接続するケーブルとを備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項２の電動式作業機は、請求項１に記載の電動式作業機において、
前記ケーブルを、前記作業用アームに添設したことを特徴とする。
【００１２】
請求項３の給電ユニットは、
下部走行体上に旋回装置を介して上部旋回体を設置し、
前記上部旋回体に取付ける作業用フロントとして、多関節構造の作業用アームと、その先端側アームに取付ける作業具と、作業具回動用シリンダとして一端を前記先端側アームに連結した作業具シリンダと、前記作業具シリンダの他端と前記作業具および前記先端側アームとの間にそれぞれ介装された作業具リンクおよびアームリンクとを備え、かつ商用電源を電源とする電動式作業機の移動時に使用される給電ユニットにおいて、
前記作業具に換えて前記先端側アームおよび前記作業具リンクに着脱可能にピン連結されるピン孔を有するブラケットを上部に有し、前記ブラケットを介して前記作業用アームにより支持される構成を有することを特徴とする。
【００１３】
請求項４の電動式作業機の移動方法は、
下部走行体上に旋回装置を介して上部旋回体を設置し、
前記上部旋回体に取付ける作業用フロントとして、多関節構造の作業用アームと、その先端側アームに取付ける作業具と、作業具回動用シリンダとして一端を前記先端側アームに連結した作業具シリンダと、前記作業具シリンダの他端と前記作業具および前記先端側アームとの間にそれぞれ介装された作業具リンクおよびアームリンクとを備え、かつ商用電源を電源とする電動式作業機の移動方法において、
前記作業具に換えて前記先端側アームおよび前記作業具リンクに給電ユニットの上部に設けたブラケットをピン連結した給電ユニットを前記作業用アームにより吊り上げ、吊り上げた給電ユニットからケーブルを介して作業機の電動装置に給電しながら走行することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明においては、電動式作業機の作業用アームの先端に作業具の代わりに給電ユニットを取付け、その給電ユニットから作業機の電動装置に給電することにより、商用電源の無い場所でも電動式作業機の自走により電動式作業機の移動を可能にしたので、従来の台車牽引式のものに比較し、移動時の給電ユニットを含めた全長が短くなる。このため、移動時に給電ユニットを含めた電動式作業機の小回りがきき、工場や作業現場等が狭隘な場合でも容易に移動することが可能となる。
【００１５】
また、多関節構造の作業用アームの先端に給電ユニットを取付けたので、電動式作業機の自走、旋回、作業用アームの作動により給電ユニットを任意の位置に移動させることができる。このため、電動式作業機をトラック上に自走により搭載した後、上部旋回体を旋回させて別のトラック上に給電ユニットを搭載することができる。このため、搭載用のウインチ等を有しない一般的なトラックを使用して給電ユニットを輸送することができると共に、給電ユニットの積み込み作業が迅速化される。
【００１６】
また、２台のトラックに給電ユニットと電動式作業機を分乗させて輸送先に輸送した後、給電ユニットをケーブルを介して電動式作業機上の電動装置に接続し、電動式作業機の操作により給電ユニットを作業用アームの先端に接続して支持することにより、電動式作業機を給電ユニットを支持した状態でトラックから降ろすことができ、給電ユニットを降ろす場合もトラックに降ろすためのウインチ等の装置を必要とすることがない。また、給電ユニットを電動式作業機に支持させて電動式作業機の自走により同時にトラックから降ろすことができるので、積み下ろし作業も迅速化される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明による電動式作業機の一実施の形態を給電ユニットを着地した状態で示す側面図である。
【図２】本発明による電動式作業機の一実施の形態を給電ユニットを浮かせた状態で示す側面図である。
【図３】本実施の形態の電動式作業機における作業具取付け状態の一例を示す側面図である。
【図４】本実施の形態の給電ユニットを示す側面図である。
【図５】本実施の形態において、トラック上で電動式作業機により給電ユニットを他のトラックへ搭載する作業を説明する背面図である。
【図６】従来の牽引式給電ユニットを示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１、図２は本発明による電動式作業機の一実施の形態をそれぞれ給電ユニットを着地した状態と浮かせた状態とで示す側面図である。図１、図２において、１は電動式作業機、２は給電ユニットである。電動式作業機１は、クローラ式（ホイール式でもよい）下部走行体３上に旋回装置４を介して旋回フレーム５ａを設置し、この旋回フレーム５ａ上に油圧パワーユニット６、運転室７、カウンタウエイト８等を搭載して上部旋回体５を構成する。
【００１９】
油圧パワーユニット６は電動装置として備えた電動モータ６ａを動力源とし、電動モータ６ａにより油圧ポンプ（図示せず）を駆動し、油圧ポンプから吐出される作動油により、下部走行体３の走行モータ、旋回装置４の旋回モータ、および旋回フレーム５ａに取付ける作業用アーム１０の関節部に設ける後述の油圧シリンダを作動させるものである。油圧パワーユニット６に備える電動モータ６ａは、商用電源を電源とする交流モータである。９は商用電源から電動モータ６ａに給電するケーブル（図示せず）を接続する旋回式接続装置である。なお、この実施の形態における電源電圧は出力および効率向上のため、交流の４００Ｖとしたが、本発明は電圧の異なる他の電源にも適用可能である。
【００２０】
作業用アーム１０は多関節構造を有するもので、この実施の形態の作業用アーム１０は、旋回フレーム５ａに油圧シリンダ１１により俯仰可能に取付けられた第１のアーム（通称ブーム）１２と、第１のアーム１２の先端に油圧シリンダ１３により回動可能に取付けられた第２のアーム（通称アーム）１４とを備える。なお、この作業用アーム１０としては、３本のアームを多関節構造で組み合わせた構造のもの等、他の構造のものも用いることができる。
【００２１】
図３はこの電動式作業機の第２のアーム１４の先端に通常取付けられる作業具の取付け状態の一例を示す側面図であり、第２のアーム１４の先端には作業具１６がピン１７を中心に回動可能に取付けられる。１８は作業具１６を回動させる油圧シリンダからなる作業具シリンダであり、この作業具シリンダ１８は一端を第２のアーム１４に設けたブラケット１９にピン２０により連結して取付ける。２１，２２はそれぞれ作業具シリンダ１８の伸縮を作業具１６の回動動作に変換するアームリンクおよび作業具リンクである。アームリンク２１は一端を第２のアーム１４にピン２３により連結し、他端を作業具シリンダ１８の他端と作業具リンク２２の一端にピン２４により連結する。作業具リンク２２の他端はピン２５により作業具１６に連結する。
【００２２】
この実施の形態においては、作業具１６としてバックホウバケットを示しているが、作業の内容により、例えばフォーク、鋏状の破砕具、チゼルを振動させるブレーカ、スクラップ吸着用電磁石等、他の作業具を取付けることができ、作業具については限定されない。
【００２３】
本発明においては、商用電源の無い場所を移動する場合は、図１、図２に示すように、作業具１６に換えて給電ユニット２を取付ける。この実施の形態の給電ユニット２は、図４に示すように、その上部にブラケット２６を設け、このブラケット２６に、給電ユニット２の周囲を囲んだ複数枚のバンドまたは枠からなる支持部材２９，３０を結合した支持装置を有する。ブラケット２６には、作業用アーム１０の先端側アームである第２のアーム１４にピン１７により取付けるためのピン孔２７と、作業具リンク２２をピン２５により連結するためのピン孔２８とを有する。
【００２４】
この実施の形態においては、給電ユニット２から油圧パワーユニット６の電動モータ６ａに電力を供給するためのケーブル３２を、作業用アーム１０の適宜箇所に設けた固定具３３により固定して添設している。このケーブル３２は作業用アーム１０に常備する必要はなく、商用電源が使用できない場所で電動式作業機１を移動させる場合にのみケーブル３２を作業用アーム１０に取付けるようにしてもよい。３２Ａは給電ユニット２側のケーブルであり、このケーブル３２Ａは電動式作業機１側のケーブル３２とコネクタ３４により着脱可能に接続する。
【００２５】
この給電ユニット２に設けるケーブル３２Ａは、給電ユニット２と電動式作業機１とが離れた箇所にあるときでも接続が可能となるように、巻取り装置３５により巻き取られ、所定の長さに引き出し可能に取付けられる。このような巻取り装置３５は電動式作業機１側に設けてもよく、また、巻取り装置３５の代りに所定の長さに引き出し可能となるように、渦巻き状等に纏めておくようにしてもよい。
【００２６】
この電動式作業機において、組立工場において、あるいは納車の際に、商用電源が使用できない場所へと移動する場合、図３に示した作業用アーム１０の先端の作業具１６を外し、その代りに図１、図２に示すように給電ユニット２を取付けて移動する。
【００２７】
この給電ユニット２の作業用アーム１０への取付けは、商用電源が使用できる範囲である場合には、その商用電源により電動モータ６ａを駆動し、走行、旋回、作業用アーム１０の操作によって給電ユニット２のブラケット２６のピン孔２７，２８に第２のアーム１４のピン孔と作業具リンク２２のピン孔に合わせ、ピン１７，２５によりそれぞれ第２のアーム１４と作業具リンク２２をブラケット２６に連結する。
【００２８】
反対に、商用電源が無い場所で給電ユニット２を電動モータ６ａに接続する場合であっても、適宜の搬送手段により給電ユニット２を電動式作業機１に近接させ、給電ユニット２のケーブル巻取り装置３５からケーブル３２Ａを引き出し、電動式作業機１側のケーブル３２にコネクタ３４により接続することにより、電動モータ６ａへの電源供給が可能となる。
【００２９】
このように給電ユニット２と電動モータ６ａとをケーブル３２Ａ，３２により接続した状態においては、給電ユニット２から電動モータ６ａに供給される電力により電動モータ６ａを駆動して電動式作業機１を作動させることができる。このため、図２に示すように、給電ユニット２を地面から浮かせて作業用アーム１０により給電ユニット２を支持した状態で電動式作業機１を自走により移動することができる。
【００３０】
このように、本実施の形態においては、電動式作業機１の作業用アーム１０の先端に作業具１６の代わりに給電ユニット２を取付け、その給電ユニット２から上部旋回体５上の電動モータ６ａに給電することにより、商用電源の無い場所でも電動式作業機１の自走により電動式作業機１の移動を可能にしたものであり、従来の台車牽引式のものに比較し、移動時の給電ユニット２を含めた電動式作業機１全長が短くなる。このため、移動時における給電ユニット２を含めた電動式作業機１の小回りがきき、工場や作業現等が狭隘な場合でも容易に移動することが可能となり、移動を迅速に行なうことが可能となる。
【００３１】
また、多関節構造の作業用アーム１０の先端に給電ユニット２を取付けたので、電動式作業機１の自走、旋回、作業用アーム１０の作動により給電ユニット２を任意の位置に移動させることができる。このため、図５に示すように、給電ユニット２を支持した電動式作業機１を自走させてトラック３７上に搭載した後、上部旋回体５を旋回させて別のトラック３８上に給電ユニット２を搭載することができる。このため、搭載用のウインチを有しない一般的なトラック３８を使用して給電ユニット２を輸送することができる。
【００３２】
また、トラック３７により輸送先に電動式作業機１を給電ユニット２を輸送した後、給電ユニット２をケーブル３２Ａ，３２を介して電動式作業機１上の電動モータ６ａに接続し、電動式作業機１の操作により給電ユニット２を作業用アーム１０の先端に接続して持ち上げることにより、電動式作業機１を給電ユニット２を支持した状態でトラック３８から降ろすことができ、給電ユニット２を降ろす場合もウインチ装置等の積み下ろし装置をトラック３８に必要とすることがない。
【００３３】
本発明を実施する場合、ケーブル３２は必ずしも作業用アーム１０に添設する必要はなく、例えばケーブル３２の途中の部分を地面上に置いて給電ユニット２と電動モータ６ａとの接続を行なうこともできる。しかしながら、本実施の形態のように、作業用アーム１０にケーブル３２を添設することにより、ケーブル３２が旋回や走行あるいは作業用アーム１０の動作の邪魔にならず、給電ユニット２の作業用アームに対する接続、分離あるいは図５に示したトラック間の積み換え、積み下ろし作業における作業性が向上する。
【００３４】
本発明は、電動式作業機の製造工場における移動や納車において適用できるのみならず、工場や掘削等の作業現場において、商用電源が無い場所においても電動式作業機を移動させる際に用いることができる。また、本発明は、作業機のアクチュエータとして電動装置を用いたもの、すなわちシリンダとして電動シリンダを用い、走行や旋回に用いるモータとして電動モータを用いた電動式作業機にも適用することができる。また、本発明は、上記実施の形態に限らず、その要旨を逸脱しない範囲において、種々の変更、付加が可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１：電動式作業機、２：給電ユニット、３：下部走行体、４：旋回装置、５ａ：旋回フレーム、５：上部旋回体、６：油圧パワーユニット、６ａ：電動モータ(電動装置)、７：運転室、８：カウンタウエイト、１０：作業用アーム、１１：油圧シリンダ、１２：第１のアーム、１３：油圧シリンダ、１４：第２のアーム、１６：作業具、１７：ピン、１８：作業具シリンダ、１９：ブラケット、２０：ピン、２１：アームリンク、２２：作業具リンク、２３〜２５：ピン、２６：ブラケット、２７,２８：ピン孔、２９,３０：支持部材、３２，３２Ａ：ケーブル、３３：固定具、３４：コネクタ、３５：巻取り装置、３７，３８：トラック
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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