(57)【要約】【課題】  制御盤の換気通路を機械室側に設置して制御盤の換気性能を改善する。【解決手段】  外部からスリップリングに供給される電力を給電線により制御盤を経て電動機に送るように構成された電動式作業機械において、制御盤１３の換気通路となるダクト１８を、給電線１１，１２の配線径路に位置する状態で設け、制御盤１３の換気と給電線１１，１２の配線を一つのダクト１８で行う構成とした。また、ダクト１８の排気筒１９を機械室３での冷却空気流内に配置し、ベンチュリ効果によってダクト１８内の空気を吸い出すようにした。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力源としての電動機と、この電動機に給電しかつ電動機を制御する制御盤と、受電部とを備え、外部から上記受電部に供給される電力を給電線により上記制御盤を経て電動機に送るように構成された電動式作業機械において、上記制御盤が制御盤本体と、この制御盤本体を収容するケーシングとによって構成されるとともに、上記ケーシング内の熱をケーシング外に放出する換気ダクトが、上記給電線の配線径路に位置する状態でケーシングに接続され、給電線がこの換気ダクト内に通されたことを特徴とする電動式作業機械。
【請求項２】
上記電動機によって駆動されるファンを備え、このファンによって発生する空気流によってオイルクーラを冷却するように構成される一方、上記ダクトに排気筒が突設され、上記空気流によってダクト内の空気が吸い出される状態で上記排気筒の先端開口が空気流内に配置されたことを特徴とする請求項１記載の電動式作業機械。
【請求項３】
上記ダクトが、上記オイルクーラよりも空気流の下流側に配置され、上記排気筒がこの下流側で空気流内に配置されたことを特徴とする請求項２記載の電動式作業機械。
【請求項４】
上記排気筒の先端開口が上記空気流の下流側に向けて開口形成されたことを特徴とする請求項２または３記載の電動式作業機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は動力源として電動機を搭載した電動式作業機械に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ショベルを例にとって背景技術を説明する。
【０００３】
トンネル内や建物内のように換気が悪い場所、またはエンジン騒音が問題となる場所等で使用される電動ショベルは、油圧ショベルを母体として、エンジンに代えて商用電源で駆動される電動機が動力源として搭載され、この電動機で油圧ポンプを駆動する構成がとられる(特許文献１参照)。
【０００４】
この電動ショベルの機器配置を図７，８に示す。
【０００５】
上部旋回体１の前部左側にキャビン２が搭載されるとともに、後部に機械室３が設けられ、この機械室３に電動機４とオイルクーラ５が並んで設置される。
【０００６】
なお、この明細書において、「前後」「左右」はキャビン２内に着座したオペレータから見た方向性をいう。
【０００７】
電動機４には、左右両側に出力軸が設けられ、右側出力軸に油圧ポンプ６が接続される一方、左側出力軸に冷却ファン７が取付けられている。
【０００８】
また、図８に示すように機械室３の左側端の側面に吸気口Ａ、右側端部の上面に排気口Ｂがそれぞれ形成され、冷却ファン７の回転により、図中矢印で示すように左から右に流れて上に抜ける冷却空気流が形成され、この空気流によってオイルクーラ５が冷却される。
【０００９】
一方、電動ショベル固有の要素として、外部電源に接続される受電部(通常はスリップリング。以下、この場合で説明する)８と、電動機４に給電しかつ電動機４を制御する制御盤９とが設けられる。
【００１０】
スリップリング８は上部旋回体１の後部右側で機械室３の上方に、制御盤９は外部からアクセスできるように上部旋回体１の右側で機械室３の直前方にそれぞれ設置され、スリップリング８と制御盤９、及び制御盤９と電動機４(端子箱１０)とがそれぞれ給電線１１，１２によって接続される。
【００１１】
これら給電線１１，１２は、図示しないフレキシブルな金属管に挿入されて配線される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００８−８０９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
制御盤９は、通常、制御盤本体と、同本体を収容するケーシングとによって構成され、制御盤本体で発生する熱は、ケーシングに設けられた排気口から放出される。
【００１４】
しかし、これでは換気性能が悪く、とくに長時間の連続運転時に制御盤が過熱するおそれがあった。
【００１５】
なお、換気性能の改善策として、制御盤に強力な換気ファンを設けることが考えられるが、ファン動力によるコストアップ及びファン設置スペースの拡大を招くため、得策でない。
【００１６】
一方、ケーシングに換気通路を付加することが考えられる。この場合、機械室３側には給電線１１，１２が配線されているため、換気通路を設置するスペースが確保できない。
【００１７】
また、機械室３側以外には、作動油タンクやコントロールバルブ等のショベル設備が満載されているため、やはり換気通路用のスペースは確保し難い。
【００１８】
そこで本発明は、制御盤の換気通路を機械室側に設置して制御盤の換気性能を改善することができる電動式作業機械を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
請求項１の発明は、動力源としての電動機と、この電動機に給電しかつ電動機を制御する制御盤と、受電部とを備え、外部から上記受電部に供給される電力を給電線により上記制御盤を経て電動機に送るように構成された電動式作業機械において、上記制御盤が制御盤本体と、この制御盤本体を収容するケーシングとによって構成されるとともに、上記ケーシング内の熱をケーシング外に放出する換気ダクトが、上記給電線の配線径路に位置する状態でケーシングに接続され、給電線がこの換気ダクト内に通されたものである。
【００２０】
請求項２の発明は、請求項１の構成において、上記電動機によって駆動されるファンを備え、このファンによって発生する空気流によってオイルクーラを冷却するように構成される一方、上記ダクトに排気筒が突設され、上記空気流によってダクト内の空気が吸い出される状態で上記排気筒の先端開口が空気流内に配置されたものである。
【００２１】
請求項３の発明は、請求項２の構成において、上記ダクトが、上記オイルクーラよりも空気流の下流側に配置され、上記排気筒がこの下流側で空気流内に配置されたものである。
【００２２】
請求項４の発明は、請求項２または３の構成において、上記排気筒の先端開口が上記空気流の下流側に向けて開口形成されたものである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によると、制御盤の換気通路となるダクトを、給電線の配線径路に位置する状態で設け、給電線をこのダクト内に通す構成、すなわち、制御盤の換気と給電線の配線を一つのダクトで行う構成としたから、機械室側にダクト設置スペースを無理なく確保し、制御盤の換気性能を改善することができる。
【００２４】
また、請求項２〜４の発明によると、オイルクーラ冷却用のファンによって発生する高速の空気流によるベンチュリ効果を活用してダクト内の空気を排気筒から吸い出すことができるため、制御盤換気用のファンが不要となり、または小型低性能のものでよい。このため、コストが安くてすむ。
【００２５】
ここで、油圧ショベルを母体とする電動ショベルでは、図７，８に示すように受電部及び制御盤を機械の右側、つまり空気流の下流側に配置するのが一般的である。
【００２６】
請求項３の発明によると、この一般的なレイアウトにおいてダクトを下流側に配置し、その排気筒の先端開口を空気流内に配置したから、排気筒が最小限に短くてすみ、コストダウンとなる。
【００２７】
なお、受電部及び制御盤が空気流の上流側に配置される場合は、ダクトも上流側に配置し、その排気筒をオイルクーラよりも空気流の上流側に配置すればよい。
【００２８】
また、請求項４の発明によると、排気筒の先端開口を空気流の下流側に向けて開口形成したから、ダクト内の空気をこの排気筒からより効果的に吸い出すことができる。このため、換気性能を一層向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態に係る上部旋回体の機器レイアウトを示す上面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線矢視図である。
【図３】実施形態における制御盤の側断面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】制御盤及びダクトの分解斜視図である。
【図６】同組立斜視図である。
【図７】従来の上部旋回体の機器レイアウトを示す上面図である。
【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
本発明の実施形態を図１〜図６によって説明する。
【００３１】
実施形態において、図７，８に示す従来技術と同一部分には同一符号を付して示し、その重複説明を省略する。
【００３２】
制御盤１３は、図１，２に示すように、従来同様、上部旋回体１の右側で機械室３の直前方に、外部から操作及びメンテナンスできるように外部に面して設置される。
【００３３】
この制御盤１３は、図３〜図６に示すように制御設備が組み込まれた制御盤本体１４と、ケーシング１５と、天板１６とによって構成される。
【００３４】
ケーシング１５は外部に臨む右側面と上面が開口した箱状に形成され、制御盤本体１４がこのケーシング１５の内周壁との間に空気通路が形成される状態でケーシング内に収容され、かつ、本体１４を上から覆う状態でケーシング上面開口部に天板１６が取付けられる。
【００３５】
この構成により、天板１６を取外すだけで制御盤本体１４をケーシング１５から取り出すことができるため、補修や取替えが容易となる。
【００３６】
制御盤本体１４の上面部には換気ファン１７が設けられ、同本体１４内に発生する熱気がこの換気ファン１７によって本体上方(ケーシング１５内上部)に放出され、あるいは盤周囲からケーシング１５内の側面部や背面部に放出される。
【００３７】
ケーシング１５の、機械室３に臨む背面側に、周囲が閉じた扁平な箱状をなす換気兼配線用のダクト１８が設けられている。
【００３８】
このダクト１８は、背面側に後方に向けて突出する排気筒１９、上面及び左側面に配線取り出し口２０，２１をそれぞれ有し、ダクト全体が機械室３内の右側上部に位置する状態で接続パイプ(たとえば可撓性のホース)２２によってケーシング１５に接続されている。
【００３９】
このダクト配置状態で、排気筒１９が、オイルクーラ冷却用の冷却ファン７によって発生する空気流のうち、機械室３内の右側端部で上向きに流れる空気流内で、同空気流に対し直角(直角に近い角度でもよい)に配置される。
【００４０】
この排気筒１９の先端部には、上記空気流の下流側に向けて(上向きに)開口する開口１９ａが設けられ、制御盤ケーシング１５内からダクト１８内に流入した熱気がこの排気筒１９の先端開口１９ａから排出される。
【００４１】
なお、ダクト左側面側の配線取り出し口２１は、図例では上下に二個設けられているが、これらを統合して一個だけ設けてもよい。
【００４２】
このダクト１８により、制御盤１３のケーシング１５内が機械室３内に連通し、図３，４中に矢印で示すように制御盤本体１４に発生する熱気がケーシング１５−接続パイプ２２−ダクト１８−排気筒１９の径路で機械室３に放出される。
【００４３】
また、受電部としてのスリップリング８と制御盤本体１４、及び制御盤本体１４と電動機４の端子箱１０とを結ぶ給電線１１，１２は、図１〜図４に示すようにダクト１８及び接続パイプ２２を通り、配線取り出し口２０，２１から取り出される径路で配線される。
【００４４】
いいかえれば、ダクト１８は、給電線１１，１２の配線径路に位置する状態で配置され、制御盤１３の換気と給電線１１，１２の配線を一つのダクト１８で行い得るように構成されている。
【００４５】
このように、ダクト設置の障害となる給電線１１，１２をダクト１８そのものに収容するため、機械室３側にダクト設置スペースを無理なく確保することができる。
【００４６】
このため、ダクト１８が無い従来技術と比較して、制御盤１３の換気性能を改善することができる。
【００４７】
ここで、ダクト１８の排気筒１９を冷却ファン７によるオイルクーラ冷却用の空気流内に位置させたから、高速の空気流が排気筒１９の周囲を通過する際に排気筒１９のまわりに負圧が発生し、この負圧部分に先端開口１９ａがあることで、ダクト１８内の空気が排気筒１９から吸い出される。
【００４８】
すなわち、「ベンチュリ効果」が発揮されることでダクト１８内、つまり制御盤１３内の空気を強制的に排出することができる。
【００４９】
これにより、制御盤１３の換気性能が一層高められるとともに、制御盤１３そのもののファン１７を小型低性能のものとすること、あるいは省略することが可能となる。このため、ファン動力を抑えてコストダウンを実現することができる。
【００５０】
しかも、排気筒１９の先端開口１９ａを上向き空気流の下流側に向けて(上向きに)開口させているため、ダクト内空気をより効果的に吸い出すことができる。このため、制御盤１３の換気性能の向上及びファン動力の削減の効果がより高いものとなる。
【００５１】
また、スリップリング８及び制御盤１３が空気流の下流側に配置されるレイアウトを前提として、ダクト１８を空気流の下流側に配置し、その排気筒１９を空気流内に配置したから、排気筒１９が最小限に短くてすみ、コストダウンとなる。
【００５２】
他の実施形態
(１)  上記実施形態では、オイルクーラ冷却用ファン７による空気流が機械室３の左から右に流れて上に抜ける機械を対象として、排気筒１９の先端開口１９ａが空気流の下流側に向くように上向きに開口させたが、空気流が左から右に流れてそのまま右に抜ける機械では、先端開口１９ａを、その場合の下流側である右側に向けて開口させればよい。
【００５３】
(２)  上記実施形態では、スリップリング８及び制御盤１３が機械の右側、すなわち、機械室３での空気流の下流側に配置される一般的なレイアウトを前提としたが、スリップリング８及び制御盤１３が機械の左側、すなわち、機械室３での空気流の上流側に配置される場合は、ダクト１８も上流側に配置し、排気筒１９をオイルクーラ５よりも空気流の上流側に配置すればよい。
【００５４】
あるいは、実施形態のレイアウトにおいて、吸出し効果をより高めるべく、排気筒１９を空気流の負圧側である上流側に配置し、下流側のダクト１８とホースで接続する構成をとってもよい。
【００５５】
(３)  本発明は、実施形態で挙げた、油圧ショベルを母体として構成される電動ショベルに限らず、これと同様の構成をとる他の電動作業機械にも適用することができる。
【符号の説明】
【００５６】
４  電動機
５  オイルクーラ
７  冷却ファン
８  受電部としてのスリップリング
１０  電動機の端子箱
１１，１２  給電線
１３  制御盤
１４  制御盤本体
１５  ケーシング
１６  天板
１８  ダクト
１９  排気筒
１９ａ  排気筒の先端開口
２０，２１  配線取り出し口
２２  接続ホース
【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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【図７】
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【図８】
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