(57)【要約】【課題】配線の接続作業を簡便化するとともに、スリップリング全体の径を小さくする。【解決手段】外部配線Ｂをスリップリング外周側から導入し、入力端子台３１で接続配線３３…に分割してブラシ装置の入力端子３０…に接続する。また、固定部分である筒体２３の中空部２３ａに内部配線Ａを通し、その出口側で、筒体２３よりも外周側に設けた出力端子３５に接続するようにした。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部走行体上に上部旋回体が旋回自在に搭載されるとともに、この上部旋回体に作業装置が取付けられて構成される作業機械に用いられるスリップリングであって、固定部分と、この固定部分に対して縦軸まわりに回転自在に結合された回転部分と、この回転部分と上記固定部分との間で外部配線と内部配線を電気的に接続するブラシ装置とを備え、上記回転部分に入力端子台が設けられ、外部配線がスリップリング外周側からこの入力端子台に接続され、かつ、この入力端子台により複数の接続配線に分割されて上記ブラシ装置の入力側に接続されるように構成されたことを特徴とする作業機械用スリップリング。
【請求項２】
下部走行体上に上部旋回体が旋回自在に搭載されるとともに、この上部旋回体に作業装置が取付けられて構成される作業機械に用いられるスリップリングであって、中空状の固定部分と、この固定部分に対して縦軸まわりに回転自在に結合された回転部分と、この回転部分と上記固定部分との間で外部配線と内部配線を電気的に接続するブラシ装置とを備え、上記回転部分に、外部配線が接続される入力端子が設けられる一方、上記固定部分に出力端子が固定部分よりも外周側に位置する状態で設けられ、内部配線が上記固定部分の中空部を通って上記出力端子に接続されるように構成されたことを特徴とする作業機械用スリップリング。
【請求項３】
下部走行体上に上部旋回体が旋回自在に搭載されるとともに、この上部旋回体に作業装置が取付けられて構成される作業機械に用いられるスリップリングであって、中空状の固定部分と、この固定部分に対して縦軸まわりに回転自在に結合された中空状の回転部分と、この回転部分と上記固定部分との間で外部配線と内部配線を電気的に接続するブラシ装置とを備え、かつ、次の（ｉ）（ｉｉ）の要件を具備することを特徴とする作業機械用スリップリング。
（ｉ）上記回転部分に入力端子台が設けられ、外部配線がスリップリング外周側からこの入力端子台に接続され、かつ、この入力端子台により複数の接続配線に分割されて上記ブラシ装置の入力側に接続されるように構成されたこと。
（ｉｉ）上記固定部分に出力端子が固定部分よりも外周側に位置する状態で設けられ、内部配線が上記固定部分の中空部を通って上記出力端子に接続されるように構成されたこと。
【請求項４】
請求項１または３記載の作業機械用スリップリングにおいて、入力端子台と固定部分との間に、これらを電気的に絶縁する絶縁板が設けられたことを特徴とする作業機械用スリップリング。
【請求項５】
下部走行体上に上部旋回体が旋回自在に搭載されるとともに、この上部旋回体に作業装置が取付けられて構成され、請求項１乃至４のいずれか１項に記載された作業機械用スリップリングが、上記上部旋回体の旋回中心から外れた位置で上部旋回体に取付けられたことを特徴とする作業機械。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は油圧ショベルや、油圧ショベルを母体として構成される掘削機等の作業機械、及びこの作業機械に用いられる電気配線接続用のスリップリングに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
油圧ショベルを例にとって従来の技術を説明する。
【０００３】
図６は油圧ショベルの上部構造を示し、図示しない下部走行体上に上部旋回体１が縦軸Ｏまわりに旋回自在に搭載され、この上部旋回体１に作業装置（掘削アタッチメント。ここではそのブーム２のみを示す）が取付けられる。３はキャビンである。
【０００４】
この油圧ショベルにおいては、上部旋回体１の旋回中心部分にスイベルジョイント４が設けられ、このスイベルジョイント４によって下部走行体と上部旋回体１との間で油その他の流体が授受される。
【０００５】
また、上部旋回体１に電気設備（たとえば電動式油圧ショベルにおける電動機及びその制御機器）が搭載される場合は、この電気設備につながる内部配線と、外部電源等につながる外部配線とを接続するために、スイベルジョイント４と同軸上でかつ同ジョイント４の上方にスリップリング５が設けられる。
【０００６】
このスリップリング５は、図７に示すように旋回中心である縦軸Ｏ上に設けられた筒体６と、この筒体６の外周に絶縁体製の円板７…を介して取付けられた複数の導電リング８…と、この導電リング８…のさらに外周側に設けられたケース９と、導電リング８…に外周側から接触する状態でケース９の内周にブラシホルダー１０を介して設けられた複数のブラシ１１…とを備え、筒体６が固定部分として下部走行体側に、ケース９が回転部分として上部旋回体側にそれぞれ取付けられる。
【０００７】
そして、回転側である内部配線Ａと、固定側である外部配線Ｂとがブラシ装置としての導電リング８…とブラシ１１…とによって電気的に接続される。
【０００８】
なお、各導電リング８…には入力端子１２、各ブラシ１１…には出力端子１３がそれぞれ設けられ、外部配線Ｂが入力端子１２に、内部配線Ａが出力端子１３にそれぞれ接続される。
【０００９】
ここで、外部配線Ｂは、図６のスイベルジョイント４の中心穴（図示しない）に連通する筒体６の中空部６ａを下から上に通され、その端末が入力端子１２に接続される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような従来のスリップリングによると、外部配線Ｂを、筒体６の中空部６ａから外周側に曲げて入力端子１２に接続するため、外部配線Ｂが、外部電源につながる電力ケーブルのような５０〜６０ｍｍ２にもなる大径の電線の場合、電線の曲げを含めた接続作業が面倒となる。
【００１１】
また、電線が太いこと、及び電線の曲げの円弧が大きくなることから、筒体６を大径としなければならない。
【００１２】
従って、スリップリング５全体が大形となるため、とくにスペースに余裕のない小形の油圧ショベルにおいて、他の構造物との干渉が生じることから設置が困難となるという問題が生じていた。
【００１３】
たとえば、図６に示すようにスリップリング５がブーム２の基端部に近接し、ブーム２を起こしたときにこれらが干渉するため、ブーム２の最大起立角度が規制され、ショベル本来の作業能力が減殺されてしまう。なお、図６において、本来のブーム最大起立角度を破線、規制されたブーム最大起立角度を破線でそれぞれ示している。
【００１４】
そこで本発明は、配線の接続作業を簡便化できるとともに、スリップリング全体の径を小さくすることができる作業機械及び作業機械用スリップリングを提供するものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、下部走行体上に上部旋回体が旋回自在に搭載されるとともに、この上部旋回体に作業装置が取付けられて構成される作業機械に用いられるスリップリングであって、固定部分と、この固定部分に対して縦軸まわりに回転自在に結合された回転部分と、この回転部分と上記固定部分との間で外部配線と内部配線を電気的に接続するブラシ装置とを備え、上記回転部分に入力端子台が設けられ、外部配線がスリップリング外周側からこの入力端子台に接続され、かつ、この入力端子台により複数の接続配線に分割されて上記ブラシ装置の入力側に接続されるように構成されたものである。
【００１６】
請求項２の発明は、下部走行体上に上部旋回体が旋回自在に搭載されるとともに、この上部旋回体に作業装置が取付けられて構成される作業機械に用いられるスリップリングであって、中空状の固定部分と、この固定部分に対して縦軸まわりに回転自在に結合された回転部分と、この回転部分と上記固定部分との間で外部配線と内部配線を電気的に接続するブラシ装置とを備え、上記回転部分に、外部配線が接続される入力端子が設けられる一方、上記固定部分に出力端子が固定部分よりも外周側に位置する状態で設けられ、内部配線が上記固定部分の中空部を通って上記出力端子に接続されるように構成されたものである。
【００１７】
請求項３の発明は、下部走行体上に上部旋回体が旋回自在に搭載されるとともに、この上部旋回体に作業装置が取付けられて構成される作業機械に用いられるスリップリングであって、中空状の固定部分と、この固定部分に対して縦軸まわりに回転自在に結合された中空状の回転部分と、この回転部分と上記固定部分との間で外部配線と内部配線を電気的に接続するブラシ装置とを備え、かつ、次の（ｉ）（ｉｉ）の要件を具備するものである。
【００１８】
（ｉ）上記回転部分に入力端子台が設けられ、外部配線がスリップリング外周側からこの入力端子台に接続され、かつ、この入力端子台により複数の接続配線に分割されて上記ブラシ装置の入力側に接続されるように構成されたこと。
【００１９】
（ｉｉ）上記固定部分に出力端子が固定部分よりも外周側に位置する状態で設けられ、内部配線が上記固定部分の中空部を通って上記出力端子に接続されるように構成されたこと。
【００２０】
請求項４の発明は、請求項１または３の構成において、入力端子台と固定部分との間に、これらを電気的に絶縁する絶縁板が設けられたものである。
【００２１】
請求項５の発明は、下部走行体上に上部旋回体が旋回自在に搭載されるとともに、この上部旋回体に作業装置が取付けられて構成され、請求項１乃至４のいずれか１項に記載された作業機械用スリップリングが、上記上部旋回体の旋回中心から外れた位置で上部旋回体に取付けられたものである。
【００２２】
請求項１の構成によると、外部配線をスリップリング外周側から導入するため、スリップリングの中心部から導入する場合と比べて、とくに太い電力ケーブルを無理に曲げて接続する必要がなくなり、基本的に接続作業が簡単となる。
【００２３】
しかも、入力端子台で外部配線を接続配線に分割してブラシ装置の入力側に接続するため、接続配線として小径のものを使用できる。このため、スリップリング内での電線の曲げを含めた接続作業をさらに容易化できるとともに、電線の曲げのために確保すべきスリップリングの径を小さくすることができる。
【００２４】
請求項２の構成によると、
▲１▼  固定部分の中空部に外部配線よりも細い内部配線を通すため、固定部分を小径にし、スリップリング全体の径を縮小できる。
【００２５】
▲２▼  細い内部配線を曲げればよいため、曲げ易い。しかも、この内部配線を外周側に設けられた出力端子に接続するため、十分な曲げ半径を持って無理なく簡単に接続することができる。
【００２６】
▲３▼  曲げ半径を大きく取れるため、内部配線の径を十分大きくとって許容電流を大きくすることができる。
【００２７】
請求項３の構成によると、請求項１，２の構成に基づく作用効果が相乗されるため、スリップリングの小径化及び接続作業の容易化がさらに顕著となる。
【００２８】
請求項４の構成によると、入力端子台と固定部分との間に、これらを電気的に絶縁する絶縁板を設けているため、外部配線と内部配線の接触を防止しながら、余剰空間を最小限に小さくしてスリップリングの軸方向寸法を小さくすることができる。
【００２９】
請求項５の構成によると、スリップリングを、スペース上の制約の多い上部旋回体の旋回中心から外れた位置で上部旋回体に設けるため、スリップリングと作業装置（たとえばブーム）の干渉のおそれが益々なくなる。
【００３０】
また、スリップリングを、設置し易くて配線作業やメンテナンスに便利な任意の場所を選んで設置することが可能となるため、電気配線の接続作業が一層容易となり、かつ、メンテナンスに便利となる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図１〜図５によって説明する。
【００３２】
ここでは適用対象として油圧ショベルを例にとっている。
【００３３】
図１，２に示すように、上部旋回体１の旋回中心部分にスイベルジョイント４が設けられる一方、上部旋回体１における旋回中心から外れた位置、具体的には後部右側の上面にスリップリング２１が取付けられている。
【００３４】
なお、図１，２において、図６に示す従来の油圧ショベルの構成部分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。また、図２中、２２は上部旋回体１の前部右側に設けられた配電盤で、スリップリング２１から取り出された内部配線Ａがこの配電盤２２を介して図示しない電動機等の電気設備に接続される。
【００３５】
スリップリング２１の構成を図３によって説明する。
【００３６】
２３は固定部分としての筒体、２４はこの筒体２３の外周に配置された回転部分としてのケースで、これらが軸受２５によって縦軸まわりに相対回転自在に結合されている。２３ａは筒体２３の中空部である。
【００３７】
筒体２３の外周にはブラシ装置が設けられている。すなわち、筒体２３の外周に、電気絶縁体製の円板２６…を介して複数の導電リング２７…が取付けられ、ケース２４の内周側にブラシホルダー２８…を介して設けられたブラシ２９…とこの導電リング２７…が接触して電気的に接続される。
【００３８】
また、ブラシホルダー２８…には入力端子３０…が設けられ、この入力端子３０…に外部配線Ｂが次のようにして接続される。
【００３９】
ケース２４内の上部に、複数の引き込み側及び取出し側両分割端子３１ａ…，３１ｂ…を備えた入力端子台３１が設けられている。
【００４０】
外部配線Ｂは、端末部分がクランパ３２により被覆ごと一括してクランプされ、スリップリング外周側からケース２４内に導入される。そして、ケース２４内で各芯線に分離された状態で、入力端子台３１の引き込み側分割端子３１ａ…に接続される。
【００４１】
また、取出し側分割端子３１ｂ…は、接続配線３３…を介してブラシ装置の入力端子３０…に接続される。
【００４２】
一方、筒体２３の上端部に内側出力端子３４…と、筒体２３よりも外周側に位置する外側出力端子３５…が導電プレート３６…により接続された状態で設けられ、筒体２３の中空部２３ａに通された内部配線Ａが、筒体２３の上側に出て外側出力端子３５…に接続される。
【００４３】
この接続構造により、外部配線Ｂ−入力端子台３１−接続配線３３−入力端子３０−ブラシ２９−導電リング２７−内側出力端子３４−導電プレート３６−外側出力端子３５−内部配線Ａのルートで機械外部から機械内部への電力または電気信号の受け渡しが行われる。
【００４４】
そして、上部旋回体１が縦軸Ｏまわりに旋回すると、スリップリング２１全体が縦軸Ｏを中心として回転しながら、ケース２４（ブラシ２９）と筒体２３（導電リング２７）がスリップリング中心まわりに相対回転してこれらの接続状態が確保される。
【００４５】
また、入力端子台３１と筒体２３の上端（内側及び外側出力端子３４，３５）との間に、これらの接触を防止して電気的に絶縁する絶縁板３７が設けられている。
【００４６】
この油圧ショベルにおいては、スリップリング２１を、上部旋回体１の旋回中心から外れた位置に設けるため、このスリップリング２１がブーム２の基端部と干渉しない位置（この実施形態では後部右側）をスリップリング設置位置として自由に選択することができる。
【００４７】
従って、基本的に、ブーム２とスリップリング２１の干渉が生じない。
【００４８】
しかも、次の点でスリップリング２１を小径化し、スペースに余裕のない小形ショベルにおいても場所をとらず、他の構造物との干渉を避けながら容易に設置することができる。
【００４９】
（イ）外部配線Ｂをスリップリング外周側から導入するため、スリップリング２１の中心側（筒体２３の中空部２３ａ）から導入する場合と比べて、とくに太い電力ケーブルを無理に曲げて接続する必要がなくなり、基本的に接続作業が簡単となる。
【００５０】
（ロ）入力端子台３１で外部配線Ｂを接続配線３３…に分割して入力端子３０に接続するため、接続配線３３…として小径のものを使用できる。このため、スリップリング２１内での電線の曲げを含めた接続作業をさらに容易化できるとともに、電線の曲げのために確保すべきスリップリング２１の径を小さくすることができる。
【００５１】
（ハ）筒体２３の中空部２３ａに外部配線Ｂよりも細い内部配線Ａを通すため、筒体２３を小径にすることができる。
【００５２】
（ニ）細い内部配線Ａを筒体上端部で曲げればよいため、曲げ易い。しかも、この内部配線Ａを、筒体２３よりも外周側に設けられた外側出力端子３５に接続するため、十分な曲げ半径を持って無理なく簡単に接続することができる。
【００５３】
また、上記（ニ）のように曲げ半径を大きく取れるため、内部配線Ａの径を十分大きくとって許容電流を大きくすることができる。
【００５４】
ところで、内部配線Ａは、大電力であるため、スリップリング２１と図２に示す配電盤２２との間の経路で小電力（たとえば２４Ｖ）ケーブルや電気機器に対する漏磁を防ぐための対策が必要となる。
【００５５】
この漏磁対策として、一般には電線に金属メッシュを巻き付けるか、電線を鋼管製の電線管内に通す方法がとられている。
【００５６】
しかし、金属メッシュを巻き付ける方法によると、被覆保護のためにさらに外周をゴム等で覆わなければならないため、コストが高くつく。一方、電線管を用いる方法によると、放熱空間を確保する必要から管径が大きくなり、他の機器や配管との干渉が生じる等、設置が困難となる。
【００５７】
そこでこの実施形態では、漏磁対策として図５に示す構造を採用している。
【００５８】
図５において、３８は上部旋回体１の右サイドカバーで、この右サイドカバー３８の内側に漏磁プレート３９が設置可能な範囲で取付けられ、この漏磁プレート３９と右サイドカバー３８で形成された空間Ｓ内に内部配線Ｂが設置されている。４０は内部配線Ｂを括る結束バンドである。
【００５９】
このように、内部配線Ｂの設置部分を二重壁構造とし、その内部に内部配線Ｂを通す構成とすれば、金属メッシュを巻き付ける方法よりは安価ですみ、電線管を用いる方法と比べて他の機器等との干渉が生じ難くて設置が容易となる。
【００６０】
しかも、放熱空間を十分大きくとることができるため、許容電流を上げることができる。
【００６１】
なお、本発明は、油圧ショベルに限らず、油圧ショベルを母体として、アタッチメントを取り替えて構成される各種作業機械（たとえば掘削機や破砕機）に適用することができる。
【００６２】
【発明の効果】
上記のように請求項１，３の発明によると、外部配線をスリップリング外周側から導入し、しかも、入力端子台で外部配線を細い接続配線に分割してブラシ装置の入力側に接続するため、また請求項２，３の発明によると、固定部分の中空部に内部配線を通し、しかもこの内部配線を外周側に設けられた出力端子に接続するため、接続作業を容易化できるとともに、スリップリング径を縮小し、他の構造物（たとえば作業装置のブーム）との干渉を防止することができる。
【００６３】
さらに、請求項４の発明によると、入力端子台と固定部分との間に、これらを電気的に絶縁する絶縁板を設けているため、外部配線と内部配線の接触を防止しながら、余剰空間を最小限に小さくしてスリップリング全体をさらに小形化することができる。
【００６４】
請求項５の発明によると、スリップリングを、スペース上の制約の多い上部旋回体の旋回中心から外れた位置で上部旋回体に設けるため、スリップリングと作業装置の干渉のおそれがなくなる。
【００６５】
また、スリップリングを、設置し易くて配線作業やメンテナンスに便利な任意の場所を選んで設置することが可能となるため、電気配線の接続作業が一層容易となり、かつ、メンテナンスに便利となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態にかかるスリップリングとこのスリップリングが搭載された油圧ショベルの上部構造を示す側面図である。
【図２】同平面図である。
【図３】実施形態にかかるスリップリングの拡大縦断面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】図２のＶ−Ｖ線拡大断面図である。
【図６】従来のスリップリングとこのスリップリングが搭載された油圧ショベルの上部構造を示す側面図である。
【図７】従来のスリップリングの拡大縦断面図である。
【符号の説明】
１  上部旋回体
Ｏ  旋回中心となる縦軸
２１  スリップリング
２３  固定部分である筒体
２３ａ  筒体の中空部
２４  回転部分であるケース
２７  ブラシ装置を構成する導電リング
２８  同ブラシホルダー
２９  同ブラシ
３０  入力端子
３１  入力端子台
３３  接続配線
３５  外側出力端子
３７  絶縁板
【図１】
2004263459.tif 000003
【図２】
2004263459.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004263459.tif 000006
【図５】
2004263459.tif 000007
【図６】
2004263459.tif 000008
【図７】
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