(57)【要約】【課題】天井梁等の構造物と車両との間に回転可能な通電装置を介して給電ケーブルを架設することにより、耐久性や作業効率を向上させる。【解決手段】建物１０の天井梁１０Ａには、給電ケーブル１３が巻取り，引出し可能に巻装されるリール装置１６と、給電ケーブル１３と電源用配線２１の間を回転可能に接続する電源側通電装置１７とを取付ける。また、電動式の油圧ショベル１には、給電ケーブル１３と車両用配線３２との間を回転可能に接続する車両側通電装置２７を設け、これらの給電ケーブル１３、通電装置１７，２７等を介して電源１２から電動モータ７に給電する。これにより、油圧ショベル１が給電ケーブル１３を踏みつけることがなくなり、また油圧ショベル１の移動時やリール装置１６の回転時に給電ケーブル１３が捩れたり、絡んだりするのを防止することができる。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部の電源から車両に給電するため周囲の構造物と前記車両との間に設けられる給電ケーブルと、
前記構造物に回転可能に支持され該給電ケーブルが巻取り，引出し可能に巻装されたリール装置と、
前記構造物に設けられ該リール装置が回転するときに前記給電ケーブルを前記電源側に対して回転することにより前記電源から給電ケーブルに通電する電源側通電装置とから構成してなる車両用電源装置。
【請求項２】
外部の電源から車両に給電するため周囲の構造物と前記車両との間に設けられる給電ケーブルと、
前記構造物に回転可能に支持され該給電ケーブルが巻取り，引出し可能に巻装されたリール装置と、
前記車両に設けられ前記給電ケーブルを前記車両側に対して回転することにより前記給電ケーブルから車両側に通電する車両側通電装置とから構成してなる車両用電源装置。
【請求項３】
外部の電源から車両に給電するため周囲の構造物と前記車両との間に設けられる給電ケーブルと、
前記構造物に回転可能に支持され該給電ケーブルが巻取り，引出し可能に巻装されたリール装置と、
前記構造物に設けられ該リール装置が回転するときに前記給電ケーブルの一端側を前記電源側に対して回転することにより前記電源から給電ケーブルに通電する電源側通電装置と、
前記車両に設けられ前記給電ケーブルの他端側を前記車両側に対して回転することにより前記給電ケーブルから車両側に通電する車両側通電装置とから構成してなる車両用電源装置。
【請求項４】
前記電源側通電装置は、前記構造物に取付けられるケーシングと、該ケーシングに回転可能に設けられた回転軸と、前記ケーシングに設けられたケーシング側摺動子と、前記回転軸に設けられ該ケーシング側摺動子と摺動する回転軸側摺動子とにより構成し、前記リール装置は前記ケーシングの外部に位置して前記回転軸に取付け、前記回転軸には前記給電ケーブルをリール装置から径方向外向きに案内する電源側ケーブルガイドを設けてなる請求項１または３に記載の車両用電源装置。
【請求項５】
前記電源側ケーブルガイドは前記回転軸の径方向に対して伸縮可能に形成してなる請求項４に記載の車両用電源装置。
【請求項６】
前記車両側通電装置は、前記車両に取付けられるケーシングと、該ケーシングに回転可能に設けられた回転軸と、前記ケーシングに設けられたケーシング側摺動子と、前記回転軸に設けられ該ケーシング側摺動子と摺動する回転軸側摺動子とにより構成し、前記車両側通電装置の回転軸には前記給電ケーブルを前記リール装置から車両側通電装置に向けて案内する車両側ケーブルガイドを設けてなる請求項２または３に記載の車両用電源装置。
【請求項７】
前記車両は前部側に作業装置が設けられた建設機械の車両であり、該車両の後部側には上方に向けて突出したブラケットを設け、前記車両側通電装置は該ブラケットの突出端側に取付ける構成としてなる請求項２，３または６に記載の車両用電源装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば建設機械、産業機械等の車両に外部の電源から給電するのに好適に用いられる車両用電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、車両に給電する車両用電源装置としては、例えば油圧ショベル等の電動式建設機械に用いられるものが知られており、この種の従来技術による車両用電源装置は、外部の電源から給電ケーブルを介して車両側に電力を供給するものである（例えば、実開平４−５３８４６号公報等）。
【０００３】
この場合、油圧ショベルの車両には、複数の電動モータが搭載され、これらの電動モータは、例えば車両を走行させたり、作業装置のブーム、アーム、バケット等を作動させるために油圧ポンプを駆動する構成となっている。また、車両の後部側には、外部の電源に着脱可能に接続される給電ケーブルと、この給電ケーブルが巻取り，引出し可能に巻装されたリール装置とが設けられている。
【０００４】
そして、油圧ショベルを運転するときには、まず給電ケーブルをリール装置から引出し、この給電ケーブルを地上等で引回すことによって電源と接続する。これにより、各電動モータには、電源から給電ケーブルを介して電力が供給されるので、これらの電動モータを必要に応じて作動させることにより、土木作業等を行うことができるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来技術では、油圧ショベルの後部側に給電ケーブルを取付け、この給電ケーブルを地上等で引回すことによって電源と接続する構成としている。しかし、油圧ショベルによる土木作業時には、車両が移動する毎に給電ケーブルが地面を引摺られることになる。また、例えば車両の後退、転回等を行うときには、車両が作業現場の地面等に引回された給電ケーブルを踏みつけたり、引掛けることがある。
【０００６】
このため、従来技術では、例えば給電ケーブルに保護カバー等を設けたとしても、重量の大きな車両が給電ケーブルを踏みつけたり、地上で引摺ることによってケーブルが損傷、断線することがある。この結果、例えば給電ケーブルの短絡等によって電動モータが故障したり、ケーブルの早期交換が必要となることがあり、耐久性を向上させるのが難しいという問題がある。
【０００７】
しかも、油圧ショベルのオペレータは、土木作業中に給電ケーブルを踏みつけないように、必要以上に注意深く車両を運転しなければならず、また損傷した給電ケーブルの修理、交換等によって作業が中断することもあるため、土木作業を円滑に行うことができないという問題もある。
【０００８】
特に、油圧ショベル等の建設機械においては、他の車両と比較して車両重量が大きく、給電ケーブルが車両によって踏みつけられたときに断線し易い上に、作業装置が作動するとき等にケーブルを引掛け易いため、給電ケーブルを車両や作業装置と干渉しないように引回すのが難しい。
【０００９】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、給電ケーブルが車両によって踏みつけられたり、引摺られるのを防止でき、ケーブルを車両と干渉しないように円滑に引回すことができると共に、耐久性や作業効率を向上できるようにした車両用電源装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために請求項１の発明は、外部の電源から車両に給電するため周囲の構造物と車両との間に設けられる給電ケーブルと、前記構造物に回転可能に支持され該給電ケーブルが巻取り，引出し可能に巻装されたリール装置と、前記構造物に設けられ該リール装置が回転するときに前記給電ケーブルを前記電源側に対して回転することにより前記電源から給電ケーブルに通電する電源側通電装置とからなる構成を採用している。
【００１１】
このように構成することにより、例えば天井梁等の構造物に支持されたリール装置から地上の車両に向けて給電ケーブルを延ばし、この給電ケーブルを介して車両側に給電することができる。この場合、車両が構造物に対して移動するときには、リール装置により給電ケーブルの巻取り，引出しを行うことができ、ケーブルの弛み等をリール装置によって吸収することができる。また、電源側通電装置は、リール装置が回転したり、車両が移動したりするときに、例えば構造物に設けられた電源用の配線等に対して、給電ケーブルを接続した状態で回転させることができる。これにより、車両の移動時やリール装置の回転時に給電ケーブルが捩れたり、絡んだりするのを防止することができる。
【００１２】
また、請求項２の発明では、外部の電源から車両に給電するため周囲の構造物と車両との間に設けられる給電ケーブルと、前記構造物に回転可能に支持され該給電ケーブルが巻取り，引出し可能に巻装されたリール装置と、前記車両に設けられ前記給電ケーブルを前記車両側に対して回転することにより前記給電ケーブルから車両側に通電する車両側通電装置とから構成している。
【００１３】
これにより、車両が構造物に対して移動するときには、リール装置により給電ケーブルの巻取り，引出しを行うことができ、ケーブルの弛み等をリール装置によって吸収することができる。また、車両側通電装置は、例えば車両側の配線等に対して給電ケーブルを接続しつつ、リール装置の回転動作や車両の移動に応じてケーブルを回転させることができ、ケーブルの捩れ、絡み等を防止することができる。
【００１４】
また、請求項３の発明では、外部の電源から車両に給電するため周囲の構造物と車両との間に設けられる給電ケーブルと、前記構造物に回転可能に支持され該給電ケーブルが巻取り，引出し可能に巻装されたリール装置と、前記構造物に設けられ該リール装置が回転するときに前記給電ケーブルの一端側を前記電源側に対して回転することにより前記電源から給電ケーブルに通電する電源側通電装置と、前記車両に設けられ前記給電ケーブルの他端側を前記車両側に対して回転することにより前記給電ケーブルから車両側に通電する車両側通電装置とから構成している。
【００１５】
これにより、車両が構造物に対して移動するときには、リール装置により給電ケーブルの巻取り，引出しを行うことができ、ケーブルの弛み等をリール装置によって吸収することができる。また、車両の移動やリール装置の回転動作によって給電ケーブルが変位するときには、電源側通電装置により給電ケーブルの一端側を電源用の配線等に対して回転しつつ、車両側通電装置により給電ケーブルの他端側を車両側の配線等に対して回転させることができる。従って、これらの通電装置によって給電ケーブルが無理なく変位させることができ、ケーブルが捩れたり、絡んだりするのを防止することができる。
【００１６】
また、請求項４の発明によると、電源側通電装置は、構造物に取付けられるケーシングと、該ケーシングに回転可能に設けられた回転軸と、前記ケーシングに設けられたケーシング側摺動子と、前記回転軸に設けられ該ケーシング側摺動子と摺動する回転軸側摺動子とにより構成し、前記リール装置は前記ケーシングの外部に位置して回転軸に取付け、前記回転軸には前記給電ケーブルをリール装置から径方向外向きに案内する電源側ケーブルガイドを設ける構成としている。
【００１７】
これにより、リール装置を回転軸と一緒に回転させて給電ケーブルの巻取り，引出しを行うことができる。このとき、電源側通電装置は、例えば電源用の配線等に接続されたケーシング側摺動子と、給電ケーブルに接続された回転軸側摺動子とが摺動することにより、給電ケーブルを配線と接続した状態で回転させることができ、この回転動作によって給電ケーブルの巻取り，引出しに伴うケーブルの捩れ等を補償することができる。
【００１８】
また、電源側ケーブルガイドは、給電ケーブルをリール装置から径方向外向きに案内しつつ、ケーブルと一緒に回転でき、給電ケーブルがリール装置の近傍で弛んだり、これと接触して絡んだりするのを防止することができる。
【００１９】
また、請求項５の発明によると、電源側ケーブルガイドは回転軸の径方向に対して伸縮可能に形成する構成としている。これにより、電源側通電装置の下方には、ケーブルガイドの回転半径内に位置して給電ケーブルが引回されにくい領域を確保できるので、ケーブルガイドの長さを伸縮させることにより、この領域の広さをケーブルガイドの長さに応じて調整することができる。
【００２０】
また、請求項６の発明によると、車両側通電装置は、車両に取付けられるケーシングと、該ケーシングに回転可能に設けられた回転軸と、前記ケーシングに設けられたケーシング側摺動子と、前記回転軸に設けられ該ケーシング側摺動子と摺動する回転軸側摺動子とにより構成し、前記車両側通電装置の回転軸には前記給電ケーブルを前記リール装置から車両側通電装置に向けて案内する車両側ケーブルガイドを設ける構成としている。
【００２１】
これにより、車両側通電装置は、例えば車両側の配線等に接続された摺動子と、給電ケーブルに接続された摺動子とが摺動することにより、ケーブルを配線と接続した状態で回転させることができ、この回転動作によって給電ケーブルの捩れ等を補償することができる。また、車両側ケーブルガイドは、給電ケーブルをリール装置から車両側通電装置に向けて案内しつつ、ケーブルと一緒に回転でき、給電ケーブルが車両側通電装置の近傍で弛んだり、これと接触して絡んだりするのを防止することができる。
【００２２】
さらに、請求項７の発明によると、車両は前部側に作業装置が設けられた建設機械の車両であり、該車両の後部側には上方に向けて突出したブラケットを設け、車両側通電装置は該ブラケットの突出端側に取付ける構成としている。
【００２３】
これにより、例えば作業装置が車両に対して上，下方向に俯仰動される場合でも、給電ケーブルを作業装置に対して可能な限り高い位置に保持でき、建設機械の運転時にこれらが干渉しにくい構成とすることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態による車両用電源装置を、電動式の油圧ショベルに適用した場合を例に挙げ、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００２５】
図中、１は本実施の形態に適用される電動式の油圧ショベル、２は該油圧ショベル１の下部走行体で、該下部走行体２には、上部旋回体３が旋回可能に搭載されている。そして、上部旋回体３は、その下部側を構成する旋回フレーム４と、例えば旋回フレーム４の前部右側に配置されたキャブ５と、該キャブ５の後部側に位置して旋回フレーム４に搭載され、建屋カバー６等により覆われた電動モータ７と、旋回フレーム４の後端側に取付けられたカウンタウェイト８とを含んで構成されている。
【００２６】
また、例えば旋回フレーム４の前部左側には、作業装置９が俯仰動可能に取り付けられ、該作業装置９は、ブーム９Ａ、アーム９Ｂ、バケット９Ｃと、これらを作動させる各シリンダ等とにより構成されている。
【００２７】
そして、油圧ショベル１の運転時には、後述の電源装置１１から給電されることにより電動モータ７が作動し、この電動モータ７によって油圧ポンプ（図示せず）が駆動される。これにより、油圧ポンプは、車両に搭載された走行モータ、旋回モータ、作業装置９の各シリンダ等に圧油を供給し、車両の走行動作や上部旋回体３の旋回動作を行ったり、作業装置９を作動させるものである。
【００２８】
また、本実施の形態に適用される油圧ショベル１は、例えば屋内の作業現場で土木工事、廃棄物処理等の作業を行うのに用いられる。このため、例えば作業現場となる建物１０の天井梁１０Ａ等は、油圧ショベル１の上方に配置された周囲の構造物となっている。
【００２９】
１１は油圧ショベル１に給電を行う本実施の形態に係る電源装置で、該電源装置１１は、後述の給電ケーブル１３、リール装置１６、電源側通電装置１７、電源側ケーブルガイド２４、車両側通電装置２７、車両側ケーブルガイド３３等を含んで構成されている。そして、油圧ショベル１は、例えば作業現場に設置された外部の電源１２（図１参照）から電源装置１１等を介して電動モータ７に給電される。
【００３０】
１３は油圧ショベル１の車両と建物１０の天井梁１０Ａとの間に架設される給電ケーブルで、該給電ケーブル１３は、図５、図９に示す如く、その一端側１３Ａが後述の電源側通電装置１７等を介して電源用配線２１と回転可能に接続され、その他端側１３Ｂが後述の車両側通電装置２７等を介して車両用配線３２と回転可能に接続されている。また、給電ケーブル１３は、例えば複数本の電線１３Ｃ等を束ねて被覆することにより形成されている。
【００３１】
１４は建物１０の天井梁１０Ａに取付けられたブラケットで、該ブラケット１４は、図２ないし図４に示す如く、例えば複数の鋼材等により略箱形状の骨組み構造体として形成され、ブラケット１４と天井梁１０Ａとの間には、複数の補強腕１５が設けられている。そして、ブラケット１４は、各補強腕１５と協働して後述のリール装置１６、電源側通電装置１７、電源側ケーブルガイド２４等を支持し、これらを天井梁１０Ａに固定しているものである。
【００３２】
１６はブラケット１４と電源側通電装置１７とを介して建物１０の天井梁１０Ａに回転可能に支持されたリール装置で、該リール装置１６は、筒状に形成されたドラム部１６Ａと、該ドラム部１６Ａの外周側から径方向外向きに突出し、軸方向に離間した一対のフランジ部１６Ｂとによって構成されている。
【００３３】
ここで、ドラム部１６Ａは、後述する電源側通電装置１７の回転軸１９に廻止め状態で取付けられ、その外周側には、各フランジ部１６Ｂ間の巻線溝に給電ケーブル１３が巻取り，引出し可能に巻装されている。そして、油圧ショベル１がリール装置１６に接近するときには、後述する戻しばね２３のばね力により給電ケーブル１３がリール装置１６に巻戻され、油圧ショベル１がリール装置１６から離れるときには、給電ケーブル１３が戻しばね２３のばね力に抗してリール装置１６から引出される。
【００３４】
１７はブラケット１４等を用いて建物１０の天井梁１０Ａに取付けられた電源側通電装置で、該電源側通電装置１７は、図５に示す如く、後述のケーシング１８、回転軸１９、摺動ブラシ２０、スリップリング２２、戻しばね２３等を含んで構成されている。
【００３５】
１８は電源側通電装置１７の外郭を構成するケーシングで、該ケーシング１８は、例えば複数の鋼板等により筒状に形成されている。そして、ケーシング１８は、ブラケット１４を介して建物１０に取付けられている。また、ケーシング１８には、後述の回転軸１９が挿通され、その下側に後述のリール装置１６と電源側ケーブルガイド２４とが配置されている。
【００３６】
１９はケーシング１８内に上，下方向に延びて挿通された回転軸で、該回転軸１９は、例えば円柱状のロッド１９Ａと筒体１９Ｂとを組付けることにより形成され、軸受１９Ｃ、スラストラジアル軸受１９Ｄ等を介してケーシング１８に取付けられ、軸線Ｏ１−Ｏ１を中心として回転可能となっている。また、筒体１９Ｂの下部側は、ケーシング１８の外部に突出し、この突出端側には、リール装置１６のドラム部１６Ａと、後述の電源側ケーブルガイド２４とが取付けられている。
【００３７】
２０は上，下方向に間隔をもって配置された複数のケーシング側摺動子としての摺動ブラシで、該各摺動ブラシ２０は、円筒状のブラシ取付板２０Ａを用いてケーシング１８に固定的に取付けられている。そして、各摺動ブラシ２０は、金属等の導電性材料により形成され、ケーシング１８に取付けられた電源用配線２１等を介して電源１２と接続されている。
【００３８】
２２は各摺動ブラシ２０に対応する位置に配置された回転軸側摺動子としての複数のスリップリングで、該各スリップリング２２は、絶縁筒２２Ａ等を介して回転軸１９の筒体１９Ｂに上，下方向に間隔をもって廻止め状態で設けられている。そして、スリップリング２２は、例えば略環状の金属板等により形成され、筒体１９Ｂ内に引込まれた給電ケーブル１３の一端側１３Ａで各電線１３Ｃと接続されている。
【００３９】
ここで、リール装置１６が回転して給電ケーブル１３が巻取りまたは引出しされるときには、電源側通電装置１７の回転軸１９と各スリップリング２２とがリール装置１６と一体となって回転する。また、後述の図１０に示すように、例えば油圧ショベル１が電源側通電装置１７に対して周回するように移動するときには、リール装置１６、回転軸１９、各スリップリング２２、電源側ケーブルガイド２４等が一体となって回転する。
【００４０】
そして、これらの場合において、電源側通電装置１７は、各スリップリング２２が摺動ブラシ２０とそれぞれ摺動することにより、回転軸１９の軸線Ｏ１−Ｏ１を中心として給電ケーブル１３の一端側１３Ａを電源用配線２１に対して回転可能に接続し、電源用配線２１から給電ケーブル１３に通電する。これにより、電源側通電装置１７は、天井梁１０Ａ側に対して給電ケーブル１３の捩れ等が生じるのを防止するものである。
【００４１】
２３はケーシング１８の上端側に設けられた戻しばねで、該戻しばね２３は、例えば渦巻き状のぜんまいばね等により構成され、回転軸１９を給電ケーブル１３の巻取り方向に常時付勢している。そして、給電ケーブル１３は、戻しばね２３のばね力が加わることにより、通電装置１７，２７間で弛まないように適度な張力を与えられた状態となり、常に地面から離れた位置に保持されている。
【００４２】
２４は回転軸１９の筒体１９Ｂに回転可能に設けられた電源側ケーブルガイドで、該電源側ケーブルガイド２４は、図２ないし図４に示す如く、筒体１９Ｂから径方向外向きに突出した細長い箱形状の取付アーム２４Ａと、該取付アーム２４Ａの先端部内側に伸縮可能に挿嵌された伸縮アーム２４Ｂと、該伸縮アーム２４Ｂの先端側に互いに対向して設けられた一対のローラ支持板２４Ｃと、該各ローラ支持板２４Ｃ間に回転可能に設けられた複数のローラ２４Ｄとを含んで構成されている。
【００４３】
ここで、ケーブルガイド２４は、そのローラ支持板２４Ｃ等がリール装置１６のフランジ部１６Ｂよりも径方向外側に突出し、ケーブルガイド２４の径方向の長さＬ（図２参照）は、リール装置１６の外径よりも大きく形成されている。
【００４４】
また、伸縮アーム２４Ｂの基端側には、複数のねじ挿通孔２４Ｅが長さ方向に間隔をもって形成されている。これにより、ケーブルガイド２４は、伸縮アーム２４Ｂを取付アーム２４Ａに対して伸長または縮小し、各ねじ挿通孔２４Ｅのいずれかと取付アーム２４Ａとの間に取付ねじ２５を取付けることにより、全体の長さＬを可変に設定できる構成となっている。
【００４５】
そして、ケーブルガイド２４は、図４に示す如く、各ローラ２４Ｄにより給電ケーブル１３を長さ方向に移動可能となるように支持しつつ、電源側通電装置１７の軸線Ｏ１−Ｏ１（中心Ｏ１）の周囲で給電ケーブル１３と一緒に回転する。これにより、ケーブルガイド２４は、給電ケーブル１３をリール装置１６から径方向外向きに案内し、給電ケーブル１３がリール装置１６の近傍で弛んだり、これと接触して絡んだりするのを防止している。また、給電ケーブル１３は、ケーブルガイド２４によって長さＬ分だけ径方向外向きに案内され、長さＬの途中位置で下向きに引回されるのを規制されている。
【００４６】
一方、２６は油圧ショベル１の後部側に設けられたブラケットで、該ブラケット２６は、例えば複数の鋼材等により骨組み構造体として形成され、上部旋回体３の建屋カバー６、カウンタウェイト８等の上部側に取付けられている。
【００４７】
また、ブラケット２６は、キャブ５よりも高い位置まで上方に突出し、その突出端側には車両側通電装置２７が取付けられている。これにより、ブラケット２６は、給電ケーブル１３を作業装置９に対して可能な限り高い位置に保持し、油圧ショベル１の運転時にこれらが干渉するのを抑制する構成となっている。
【００４８】
２７は油圧ショベル１の車両側にブラケット２６を介して設けられた車両側通電装置で、該車両側通電装置２７は、給電ケーブル１３から油圧ショベル１に対して給電するもので、図９に示す如く、電源側通電装置１７とほぼ同様に構成されている。
【００４９】
ここで、車両側通電装置２７は、ブラケット２６を介して油圧ショベル１に取付けられた筒状のケーシング２８と、該ケーシング２８に上，下方向に延びて回転可能に設けられた筒状の回転軸２９と、円筒状のブラシ取付板３０Ａを用いてケーシング２８に固定的に設けられ、上，下方向に間隔をもって配置されたケーシング側摺動子としての複数の摺動ブラシ３０と、絶縁筒３１Ａ等を用いて回転軸２９に上，下方向に間隔をもって廻止め状態で設けられ、各摺動ブラシ２０に対応する位置に配置された回転軸側摺動子としての複数のスリップリング３１とを含んで構成されている。
【００５０】
また、前記回転軸２９は、例えば軸受２９Ａ、スラストラジアル軸受２９Ｂ等を介してケーシング２８に支持され、上，下方向に延びる軸線Ｏ２−Ｏ２を中心として回転可能となっている。また、回転軸２９は、上部側がケーシング２８から突出し、この突出端側には後述の車両側ケーブルガイド３３が設けられている。
【００５１】
また、各摺動ブラシ３０は、ケーシング２８に取付けられた車両用配線３２等を介して電動モータ７と接続されている。一方、各スリップリング３１は、回転軸２９内に引込まれた給電ケーブル１３の他端側１３Ｂで各電線１３Ｃと接続されている。
【００５２】
そして、車両側通電装置２７は、各摺動ブラシ３０とスリップリング３１とがそれぞれ摺動することにより、回転軸２９の軸線Ｏ２−Ｏ２を中心として給電ケーブル１３の他端側１３Ｂを車両用配線３２に対して回転可能に接続し、給電ケーブル１３から車両用配線３２に通電する構成となっている。これにより、車両側通電装置２７は、例えば油圧ショベル１が電源側通電装置１７に対して周回するように移動するときに、車両側に対して給電ケーブル１３の捩れ等が生じるのを防止するものである。
【００５３】
３３は回転軸２９の上部側に設けられた車両側ケーブルガイドで、該車両側ケーブルガイド３３は、図７、図８に示す如く、回転軸２９から径方向外向きに突出した細長いアーム３３Ａと、該アーム３３Ａから上向きに立設され、互いに対向して配置された一対の縦板３３Ｂと、該各縦板３３Ｂの上端側に設けられた略四角形のケーブル保持体３３Ｃと、該ケーブル保持体３３Ｃに上，下方向に貫通して形成され、給電ケーブル１３が挿通されるガイド孔３３Ｄとにより構成されている。
【００５４】
ここで、車両側ケーブルガイド３３は、そのケーブル保持体３３Ｃ等が車両側通電装置２７のケーシング２８よりも径方向外側に突出している。また、ガイド孔３３Ｄは、その上側の開口端に向けて略円錐状に拡径し、給電ケーブル１３がガイド孔３３Ｄの上側開口端の近傍で大きく折曲がるのを防止している。また、給電ケーブル１３は、ケーブル保持体３３Ｃの上部側からガイド孔３３Ｄ内に引込まれ、アーム３３Ａの上部側に沿って径方向に延びると共に、車両側通電装置２７の回転軸２９内に挿通されている。
【００５５】
そして、車両側ケーブルガイド３３は、図８に示す如く、その突出端側に位置するケーブル保持体３３Ｃによって給電ケーブル１３を支持しつつ、車両側通電装置２７の軸線Ｏ２−Ｏ２（中心Ｏ２）の周囲で給電ケーブル１３と一緒に回転する。これにより、ケーブルガイド３３は、給電ケーブル１３をリール装置１６から車両側通電装置２７の回転軸２９に向けて径方向に案内し、給電ケーブル１３が車両側通電装置２７の近傍で弛んだり、これと接触して絡んだりするのを防止している。
【００５６】
本実施の形態による車両用電源装置１１は上述の如き構成を有するもので、次にその作動について説明する。
【００５７】
まず、油圧ショベル１の運転時には、電源１２から電源用配線２１、電源側通電装置１７、給電ケーブル１３、車両側通電装置２７、車両用配線３２等を介して電動モータ７に給電される。これにより、油圧ポンプから車両の各部位に圧油が供給され、オペレータは、油圧ショベル１を走行、旋回させたり、作業装置９を作動させて土木作業を行うことができる。
【００５８】
そして、例えば油圧ショベル１が電源側通電装置１７の中心Ｏ１に対して径方向に移動するときには、リール装置１６が電源側通電装置１７の回転軸１９、スリップリング２２等と一緒に中心Ｏ１の周囲で回転し、このとき電源側ケーブルガイド２４は回転せずに、一定の位置で給電ケーブル１３を保持する。この結果、リール装置１６により給電ケーブル１３の巻取りまたは引出しが行われ、ケーブル１３を地面から離れた位置でケーブルガイド２４，３３間に弛みなく架設することができる。
【００５９】
また、例えば油圧ショベル１が電源側通電装置１７の中心Ｏ１に対して周回するように移動するときには、図１０に示す如く、給電ケーブル１３が中心Ｏ１の周囲で回転し、このとき天井梁１０Ａ側では、リール装置１６、電源側通電装置１７の回転軸１９、スリップリング２２、電源側ケーブルガイド２４等が給電ケーブル１３と一緒に回転する。
【００６０】
このとき、油圧ショベル１側では、車両側通電装置２７の回転軸２９、スリップリング３１、車両側ケーブルガイド３３等が給電ケーブル１３と一緒に中心Ｏ２の周囲で回転する。これにより、通電装置１７，２７の回転動作によって給電ケーブル１３の回転を吸収でき、ケーブルガイド２４，３３によって給電ケーブル１３の両端側をほぼ直線状に延びた状態に保持することができる。
【００６１】
かくして、本実施の形態によれば、建物１０の天井梁１０Ａには、リール装置１６と電源側通電装置１７とを設け、油圧ショベル１には、車両側通電装置２７を設ける構成としたので、油圧ショベル１が移動するときには、戻しばね２３のばね力等により給電ケーブル１３をリール装置１６に対して円滑に巻取りまたは引出すことができ、その弛み等をリール装置１６によって吸収できると共に、給電ケーブル１３の回転や捩れ等を通電装置１７，２７によって安定的に補償することができる。
【００６２】
従って、給電ケーブル１３を地面から離れた位置で油圧ショベル１と天井梁１０Ａとの間に無理なく引回すことができる。そして、油圧ショベル１のように重量の大きな車両によって給電ケーブル１３が踏みつけられたり、給電ケーブル１３が引摺られるのを確実に防止でき、給電ケーブル１３を保護して耐久性を高めることができる。また、オペレータは、給電ケーブル１３を過度に気にすることなく油圧ショベル１を運転でき、作業効率を向上させることができる。
【００６３】
また、電源側通電装置１７には車両側ケーブルガイド２４を設けたので、このケーブルガイド２４により給電ケーブル１３をリール装置１６から径方向に離れた位置まで円滑に案内でき、リール装置１６の近傍で給電ケーブル１３が弛んだり、絡んだりすることがなくなり、その引回しを安定的に行うことができる。
【００６４】
この場合、リール装置１６と車両側ケーブルガイド２４とは、電源側通電装置１７の回転軸１９に取付けたので、これらを回転可能に支持する構造を回転軸１９を用いて共通化でき、支持構造を簡略化することができる。
【００６５】
また、車両側ケーブルガイド２４を、取付アーム２４Ａと伸縮アーム２４Ｂとによって伸縮可能に形成したので、電源側通電装置１７の下方に位置して給電ケーブル１３が引回されにくい領域の広さをケーブルガイド２４の長さＬに応じて調整することができる。これにより、例えば油圧ショベル１によって電源側通電装置１７の下方で土木作業等を行う場合でも、作業装置９の俯仰動作等に対して給電ケーブル１３が邪魔になるのを防止でき、ケーブル１３が引回されにくい領域の広さを作業内容等に応じて適切に設定することができる。
【００６６】
また、車両側通電装置２７の回転軸２９には、車両側ケーブルガイド３３を設けたので、油圧ショベル１の近傍においても、給電ケーブル１３を弛んだり、絡んだりさせることなく、ケーブルガイド３３により円滑に引回すことができる。
【００６７】
さらに、油圧ショベル１の上部旋回体３には、車両側通電装置２７を可能な限り高い位置に保持するブラケット２６を設けたので、例えば作業装置９を上，下方向に大きく俯仰動させる場合でも、作業装置９と給電ケーブル１３とが干渉するのを防止でき、作業効率をより高めることができる。
【００６８】
なお、前記実施の形態では、建物１０の天井梁１０Ａに電源側通電装置１７を設け、油圧ショベル１の車両側に車両側通電装置２７を設ける構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、例えば電源側通電装置１７を廃止し、天井梁１０Ａから垂下した給電ケーブル１３の他端側１３Ｂを車両側通電装置２７に接続する構成としてもよい。この場合、リール装置１６は、ブラケット等を用いて天井梁１０Ａに直接取付ける構成とすればよい。
【００６９】
また、本発明では、例えば車両側通電装置２７を廃止し、リール装置１６から垂下した給電ケーブル１３の他端側１３Ｂを油圧ショベル１の車両用配線３２等に直接的に続する構成としてもよい。
【００７０】
さらに、実施の形態では、車両用電源装置１１を油圧ショベル１に適用した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えばホイルローダ、クレーン、ロードローラ等の建設機械、または産業機械、農業機械等を含めて各種の車両に適用する構成としてもよい。
【００７１】
【発明の効果】
以上詳述した通り、請求項１の発明によれば、周囲の構造物と車両との間に給電ケーブルを設け、この給電ケーブルをリール装置に巻装すると共に、電源側通電装置を介して電源側に対し回転する構成としたので、車両が移動するときには、給電ケーブルをリール装置に対して円滑に巻取りまたは引出すことができ、その弛み等をリール装置によって吸収することができる。また、車両の移動時やリール装置の回転時には、給電ケーブルの変位を電源側通電装置によって安定的に補償でき、ケーブルが捩れたり、絡んだりするのを確実に防止することができる。従って、給電ケーブルを地面から離れた位置で無理なく引回すことができ、車両によって給電ケーブルが踏みつけられたり、ケーブルが引摺られるのを確実に防止できると共に、給電ケーブルを保護して耐久性を高めることができる。また、給電ケーブルを過度に気にすることなく車両を運転できるようになり、作業効率を向上させることができる。
【００７２】
また、請求項２の発明によれば、周囲の構造物と車両との間に設けた給電ケーブルをリール装置に巻装し、この給電ケーブルを車両側通電装置を介して車両側に対し回転する構成としたので、車両が移動するときには、給電ケーブルの弛み等をリール装置によって吸収することができる。また、車両の移動時には、給電ケーブルの変位を車両側通電装置によって安定的に補償でき、ケーブルが捩れたり、絡んだりするのを確実に防止することができる。従って、給電ケーブルを地面から離れた位置で無理なく引回すことができ、耐久性や作業効率を向上させることができる。
【００７３】
また、請求項３の発明によれば、周囲の構造物と車両との間に設けた給電ケーブルをリール装置に巻装し、この給電ケーブルを電源側通電装置を介して電源側に対し回転すると共に、車両側通電装置を介して車両側に対し回転する構成としたので、車両が移動するときには、給電ケーブルをリール装置に対して円滑に巻取りまたは引出すことができ、その弛み等をリール装置によって吸収することができる。また、車両の移動時やリール装置の回転時には、給電ケーブルの変位を電源側通電装置と車両側通電装置とによって安定的に補償でき、ケーブルが捩れたり、絡んだりするのを確実に防止することができる。従って、給電ケーブルを地面から離れた位置で無理なく引回すことができ、耐久性や作業効率を向上させることができる。
【００７４】
また、請求項４の発明によれば、電源側通電装置の回転軸には、リール装置と電源側ケーブルガイドとを設ける構成としたので、このケーブルガイドにより給電ケーブルをリール装置から径方向外向きに案内でき、リール装置の近傍で給電ケーブルの引回しを安定的に行うことができる。また、リール装置と電源側ケーブルガイドとを回転可能に支持する構造を電源側通電装置の回転軸を用いて共通化でき、これらの支持構造を簡略化することができる。
【００７５】
また、請求項５の発明によれば、電源側ケーブルガイドは、回転軸の径方向に対して伸縮可能に形成する構成としたので、例えば車両を用いた作業内容等に応じて電源側ケーブルガイドの長さを予め調整しておくことにより、電源側通電装置の下方においては、給電ケーブルが引回されにくい領域の広さをケーブルガイドの長さに応じて適切に設定でき、作業効率を高めることができる。
【００７６】
また、請求項６の発明によれば、車両側通電装置の回転軸には、車両側ケーブルガイドを設ける構成としたので、このケーブルガイドにより給電ケーブルをリール装置から車両側通電装置に向けて円滑に案内でき、車両側通電装置の近傍で給電ケーブルを無理なく引回すことができる。
【００７７】
さらに、請求項７の発明によれば、建設機械の車両に上方に突出するブラケットを設け、このブラケットの突出端側に車両側通電装置を取付ける構成としたので、例えば作業装置が車両に対して上，下方向に俯仰動される場合でも、給電ケーブルを作業装置に対して可能な限り高い位置に保持することができる。これにより、建設機械の運転時に給電ケーブルと作業装置とが干渉しにくい構成とすることができ、建設機械による作業効率をより高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態による車両用電源装置が適用される電動式の油圧ショベルを示す正面図である。
【図２】
図１中の電源側通電装置等を拡大して示す正面図である。
【図３】図２に示される電源側通電装置を左側からみた左側面図である。
【図４】図２に示される電源側通電装置を下側からみた底面図である。
【図５】図２中の矢示Ｖ−Ｖ方向からみた電源側通電装置の拡大断面図である。
【図６】図１中の油圧ショベル、車両側通電装置等を左側からみた左側面図である。
【図７】図１中の車両側通電装置等を拡大して示す正面図である。
【図８】図７中の車両側通電装置を上側からみた平面図である。
【図９】図８中の矢示ＩＸ−ＩＸ方向からみた車両側通電装置の拡大断面図である。
【図１０】油圧ショベルが移動するときに電源側ケーブルガイドと車両側ケーブルガイドとが回動する状態を示す平面図である。
【符号の説明】
１　油圧ショベル
２　下部走行体（車両）
３　上部旋回体（車両）
７　電動モータ
９　作業装置
１０　建物
１０Ａ　天井梁（構造物）
１１　車両用電源装置
１２　電源
１３　給電ケーブル
１３Ａ　一端側
１３Ｂ　他端側
１３Ｃ　電線
１４，２６　ブラケット
１６　リール装置
１６Ａ　ドラム部
１６Ｂ　フランジ部
１７　電源側通電装置
１８，２８　ケーシング
１９，２９　回転軸
１９Ｃ，１９Ｄ，２９Ａ，２９Ｂ　軸受
２０，３０　摺動ブラシ（ケーシング側摺動子）
２０Ａ，３０Ａ　ブラシ取付板
２１　電源用配線
２２，３１　スリップリング（回転軸側摺動子）
２２Ａ，３１Ａ　絶縁筒
２３　戻しばね
２４　電源側ケーブルガイド
２４Ａ　取付アーム
２４Ｂ　伸縮アーム
２４Ｃ　ローラ支持板
２４Ｄ　ローラ
２４Ｅ　ねじ挿通孔
２７　車両側通電装置
３２　車両用配線
３３　車両側ケーブルガイド
【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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【図９】
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【図１０】
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