JP2003105804A - 電動式建設機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 給電ケーブルとケーブル保持部材の損傷を防
止して、寿命や信頼性を向上する。 【解決手段】 ケーブル保持部材２２は、センタフレー
ム４に固定して取付けられた固定側保持部２３と、この
固定側保持部２３の先端部にヒンジ２５を介して上側に
折り曲げ可能に取付けられた可動側保持部２４とによっ
て構成している。従って、急激な斜面２７を登ったり、
岩石等が転がっている場所で作業を行なったときに可動
側保持部２４が下側から押動されたときには、可動側保
持部２４がヒンジ２５を回動中心として固定側保持部２
３の先端部で上側に折れ曲がり、このときの負荷を吸収
する。しかも、ケーブル保持部材２２を後側に大きく延
ばすことができ、履帯８と給電ケーブル１９との干渉を
防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば電動モータ
を動力源として油圧ポンプを駆動するようになった電動
式油圧ショベル等の電動式建設機械に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、建設機械には油圧ショベル、油
圧クレーン等があり、これらの建設機械は、油圧ポンプ
を駆動し、この油圧ポンプから吐出された圧油を使用し
て走行用油圧モータを駆動して走行したり、作業用油圧
シリンダを駆動して掘削作業を行なったりする。ここ
で、油圧ポンプを駆動する動力源としては、エンジンを
用いたものが一般的であるが、作業現場の環境によって
は油圧ポンプの動力源として電動モータを使用してい
る。

【０００３】そして、動力源として電動モータを使用し
た従来技術による電動式油圧ショベルは、例えば特開平
９−１４４０６０号公報、特開平９−２０３０８９号公
報等によって知られている。

【０００４】これらの従来技術による電動式油圧ショベ
ルは、トラックフレームの左，右両側に走行用油圧モー
タで周回駆動される履帯を備えた下部走行体と、該下部
走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体と、該上部
旋回体の前側に油圧シリンダによって俯仰動可能に設け
られた作業装置とによって大略構成されている。

【０００５】また、上部旋回体は、トラックフレームの
中央に設けられた丸胴に旋回装置を介して旋回可能に取
付けられた旋回フレームと、該旋回フレーム上に設けら
れた運転席と、前記旋回フレームに搭載された動力源を
なす電動モータと、該電動モータによって駆動される油
圧ポンプ等によって大略構成されている。

【０００６】さらに、電動式油圧ショベルには、電動モ
ータに給電を行なうために下部走行体のトラックフレー
ムから外部の電源側に延びる給電ケーブルが接続して設
けられ、該給電ケーブルは、当該給電ケーブルが下部走
行体に接触して損傷するのを防止するためのケーブル保
持部材によって保持されている。

【０００７】このケーブル保持部材は、給電ケーブルを
地面から所定の高さ位置に保持しつつ、トラックフレー
ムの丸胴から主たる走行方向の後側に延びて形成されて
いる。ここで、ケーブル保持部材は、給電ケーブルが地
面に垂れ下がる位置が履帯よりも後側となるように長く
延びて形成されている。これにより、ケーブル保持部材
は、油圧ショベルが方向転換したときに下部走行体の履
帯に給電ケーブルが巻き込まれたり、履帯が給電ケーブ
ルを踏まないようにしている。

【０００８】このように構成された従来技術による電動
式油圧ショベルは、電動モータにより油圧ポンプを駆動
し、該油圧ポンプから下部走行体の走行用油圧モータ、
作業装置の油圧シリンダ等に圧油を供給する。これによ
り、履帯を周回駆動して下部走行体を走行させたり、作
業装置等を作動させて土砂の掘削作業等を行ったりす
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
技術による電動式油圧ショベルは、ケーブル保持部材を
履帯よりも後側まで延ばすことにより、走行時に履帯で
給電ケーブルを損傷しないようにしている。

【００１０】しかし、油圧ショベルは、平坦な地面以外
でも作業を行なうものであり、例えば平坦な地面から急
激な斜面を登るときは、斜面の登り始めの位置で、下部
走行体の前部が斜面に沿って持ち上がり、履帯の後部が
地面に沈み込む状態となる。このような状態では、トラ
ックフレームから後側に延びたケーブル保持部材は、そ
の先端側が地面に当接して下側から押上げられるから、
上側に向けて折れ曲がって損傷してしまうという問題が
ある。また、急斜面ではなくても、周囲に岩石等が転が
っていると、この岩石にケーブル保持部材が衝突し、該
ケーブル保持部材が損傷してしまうことがある。

【００１１】そこで、ケーブル保持部材の損傷を防止す
るために、該ケーブル保持部材の後部側を斜め上側に傾
け、ケーブル保持部材の先端（後端）の位置を地面から
離れた高い位置に配置した電動式油圧ショベルがある。
しかし、ケーブル保持部材の上側には上部旋回体の旋回
フレーム等が存在し、しかも上部旋回体は旋回動作する
ため、ケーブル保持部材と上部旋回体との間には干渉し
ないように間隔を設けなくてはならない。従って、フレ
ーム保持部材は、その先端側を上側に傾けた場合、上部
旋回体と干渉しない高さ位置までで制限されるから、後
側に大きく延ばすことができない。この結果、走行時に
給電ケーブルが履帯に接触して損傷する虞があるという
問題がある。

【００１２】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、給電ケーブルとケーブ
ル保持部材の損傷を防止して、寿命や信頼性を向上する
ことができるようにした電動式建設機械を提供すること
にある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明による電動式建設
機械は、動力源として搭載された電動モータによって自
走可能な車体と、前記電動モータに給電するために該車
体から外部の電源側に延びる給電ケーブルと、該給電ケ
ーブルが前記車体に接触して損傷するのを防止するため
該給電ケーブルを所定の高さ位置に保持し前記車体から
主たる走行方向の後側に延びたケーブル保持部材とを備
えている。

【００１４】そして、上述した課題を解決するために、
請求項１の発明が採用する構成の特徴は、ケーブル保持
部材は、長さ方向の１箇所または複数箇所で下側から押
動されたときに上側に屈曲する屈曲式保持部材として構
成したことにある。

【００１５】このように構成したことにより、例えば急
激な斜面を登り始める場合、斜面の登り始めに岩石等が
ある場合には、ケーブル保持部材が地面や岩石に衝突す
ることがあるが、このときにケーブル保持部材は、上側
に屈曲することにより衝突による負荷を吸収することが
できる。

【００１６】請求項２の発明によると、ケーブル保持部
材は、車体側に固定して取付けられた固定側保持部と、
該固定側保持部の先端部に回動支持部を介して上側に折
り曲げ可能に取付けられた可動側保持部とによって構成
したことにある。

【００１７】このように構成したことにより、可動側保
持部が下側から押動されると、該可動側保持部は回動支
持部を回動中心として固定側保持部の先端部で上側に折
れ曲がることにより、このときの負荷を吸収することが
できる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態による
電動式建設機械として電動式油圧ショベルを例に挙げ、
図１ないし図４に従って詳細に説明する。

【００１９】１は本実施の形態に適用される電動式建設
機械としての電動式油圧ショベルで、該油圧ショベル１
は、下部走行体２と、該下部走行体２の上側に後述の旋
回輪１０を介して旋回可能に搭載された上部旋回体１１
と、該上部旋回体１１の前側に設けられた作業装置１６
とによって構成されている。

【００２０】ここで、下部走行体２について述べると、
この下部走行体２は、後述の上部旋回体１１と共に車体
を構成するもので、後述のトラックフレーム３、駆動輪
６、遊動輪７、履帯８等によって大略構成されている。

【００２１】３は下部走行体２の骨組構造体をなすトラ
ックフレームで、該トラックフレーム３は、図１、図２
に示す如く、中央部に位置する後述のセンタフレーム４
と、該センタフレーム４の左，右両側に設けられたサイ
ドフレーム５と、センタフレーム４の上端側に設けられ
た丸胴９とから構成されている。

【００２２】４はトラックフレーム３の中央部を構成す
るセンタフレームで、該センタフレーム４は略Ｈ字状に
形成され、その中央部は図３に示すように、複数の鋼板
を溶接することにより箱型状に形成されている。そし
て、センタフレーム４は、トラックフレーム３の中央部
下端面となる下フランジ４Ａと、該下フランジ４Ａの上
側面に内周側，外周側に離間して接合された環状の内側
ウェブ４Ｂ，外側ウェブ４Ｃと、該内側ウェブ４Ｂ，外
側ウェブ４Ｃの上端側に水平に固着された上フランジ４
Ｄ等とから構成され、下フランジ４Ａ，上フランジ４Ｄ
には、内側ウェブ４Ｂの内周側に位置して大径穴４Ｅ，
４Ｆが互いに同心となるように形成されている。

【００２３】５，５はセンタフレーム４の左，右両側に
接合され、前，後方向に延びた一対のサイドフレーム
で、該各サイドフレーム５の主たる走行方向の後側に
は、走行用油圧モータ６Ａにより回転駆動される駆動輪
６が配設され、前側には遊動輪７が取付けられている。
また、駆動輪６と遊動輪７との間には履帯８が巻装され
ている。

【００２４】また、９はセンタフレーム４の上側に設け
られた丸胴で、該丸胴９は、大径で短尺な円筒状に形成
されている。そして、丸胴９は、溶接等の固着手段によ
って大径穴４Ｅ，４Ｆと同心になるようにセンタフレー
ム４の上フランジ４Ｄ上側面に固着されている。

【００２５】１０は下部走行体２と上部旋回体１１との
間に設けられた旋回輪で、該旋回輪１０は、旋回装置の
一部を構成するもので、大径な玉軸受として形成されて
いる。ここで、旋回輪１０は、内輪部１０Ａが丸胴９の
上端面にボルト止めされると共に、外輪部１０Ｂが旋回
フレーム１２の下側面にボルト止めされ、内輪部１０Ａ
と外輪部１０Ｂとの間には多数個の鋼球１０Ｃ，１０
Ｃ，…（２個のみ図示）が設けられている。これによ
り、下部走行体２と上部旋回体１１とは旋回輪１０を介
して回転可能に連結されている。また、旋回輪１０の内
輪部１０Ａの内周面には、旋回装置を構成する旋回モー
タのピニオンに噛合する内歯車（いずれも図示せず）が
形成されている。

【００２６】次に、１１は下部走行体２上に旋回可能に
搭載された上部旋回体で、該上部旋回体１１は、下部走
行体２と一緒に車体を構成している。そして、上部旋回
体１１は、ベースをなす旋回フレーム１２と、該旋回フ
レーム１２上に設けられた建屋カバー１３、キャブ１４
およびカウンタウエイト１５とによって大略構成されて
いる。また、旋回フレーム１２の前側には掘削等の作業
を行う作業装置１６が設けられている。

【００２７】一方、１７は上部旋回体１１に設けられた
動力源をなす電動モータで、該電動モータ１７は、図１
中に点線で示すように、建屋カバー１３内に位置して旋
回フレーム１２上に搭載されている。ここで、電動モー
タ１７は、コントロールバルブを介して下部走行体２、
作業装置１６に圧油を供給する油圧ポンプ（いずれも図
示せず）を駆動するものである。そして、電動モータ１
７は、内部配線（図示せず）、後述の集電装置１８、給
電ケーブル１９を順次介して、高圧な外部電源（図示せ
ず）に接続されている。

【００２８】１８は上部旋回体１１の旋回中心上に配設
された集電装置で、該集電装置１８は、相対回転可能に
連結された上側部材１８Ａと下側部材１８Ｂとからな
り、上側部材１８Ａが上部旋回体１１側の旋回フレーム
１２上に固定されている。そして、集電装置１８は、上
側部材１８Ａが内部配線を介して電動モータ１７に接続
され、下側部材１８Ｂが給電ケーブル１９に接続されて
いる。

【００２９】１９は給電ケーブルで、該給電ケーブル１
９は、心材と該心材を覆う被覆材とからなり、可撓性を
有している。また、給電ケーブル１９は、一端側が集電
装置１８の下側部材１８Ｂに接続され、他端側が外部電
源に接続されている。さらに、給電ケーブル１９は、セ
ンタフレーム４の近傍に位置する後述のケーブル保持部
材２２上でカプラ２０を介して途中で切離し可能となっ
ている。

【００３０】また、２１はセンタフレーム４に設けられ
たケーブルブラケットで、該ケーブルブラケット２１
は、給電ケーブル１９をセンタフレーム４の下側を通る
ように支持するものである。ここで、ケーブルブラケッ
ト２１は、内側ウェブ４Ｂの下端側に設けられた内側ブ
ラケット２１Ａと、外側ウェブ４Ｃの下端側に設けられ
た外側ブラケット２１Ｂと、内側ブラケット２１Ａと外
側ブラケット２１Ｂとを接続した保護カバー２１Ｃとに
よって大略構成されている。

【００３１】２２はセンタフレーム４の後部側に設けら
れたケーブル保持部材で、該ケーブル保持部材２２は、
給電ケーブル１９が履帯８に接触して損傷するのを防止
するために、所定の高さ位置で履帯８よりも後側まで延
びている。ここで、ケーブル保持部材２２は、図２、図
３に示すように後述する固定側保持部２３、可動側保持
部２４、ヒンジ２５により、上側に屈曲する屈曲式保持
部材として構成されている。

【００３２】２３は固定側保持部で、該固定側保持部２
３は、センタフレーム４に固定的に取付けられている。
そして、固定側保持部２３は、センタフレーム４の外側
ウェブ４Ｃ等に取付けられ、互いに接近するように後側
に延びた２枚の上板２３Ａ，２３Ａと、該各上板２３Ａ
の先端に固着されほぼ水平に延びた短冊状の台板２３Ｂ
と、前記各上板２３Ａを下側から支持する支持板２３
Ｃ，２３Ｃ（片方のみ図示）とによって構成されてい
る。そして、台板２３Ｂ上には給電ケーブル１９のカプ
ラ２０が取付けられている。

【００３３】２４は固定側保持部２３の後側（先端側）
に設けられた可動側保持部で、該可動側保持部２４は、
台板２３Ｂの後端部からほぼ水平に延びる長尺な短冊状
の板体として形成されている。また、可動側保持部２４
は、前端部が回動支持部をなす２個のヒンジ２５，２５
を介して台板２３Ｂの後端部に上，下方向に回動可能に
取付けられている。さらに、可動側保持部２４上には、
カプラ２０から後側の給電ケーブル１９が保持されてい
る。

【００３４】ここで、各ヒンジ２５は、固定側保持部２
３の台板２３Ｂ後端と可動側保持部２４の前端とを突き
合わせた状態で、該台板２３Ｂ、可動側保持部２４の上
面に取付けている。このため、可動側保持部２４は、通
常は図３に示すように、前端が固定側保持部２３の台板
２３Ｂ後端に当接してほぼ水平状態に保持される。一
方、下側から押動されると、可動側保持部２４は、図４
に示すようにヒンジ２５を回動中心として上側に折れ曲
がることができる。

【００３５】このように構成されたケーブル保持部材２
２は、図３に示すように、油圧ショベル１が平坦な地面
２６を走行するときには、固定側保持部２３の先端部で
可動側保持部２４がほぼ水平状態に保持されるから、該
ケーブル保持部材２２に保持された給電ケーブル１９
は、各履帯８よりも大きく後側に離れた位置まで適当な
地上高に配置され、この位置で垂れ下がっている。これ
により、下部走行体２を方向転換させた場合でも、履帯
８によって給電ケーブル１９を巻き込んだり踏むような
事態を防止することができる。また、このような通常の
作業状態では、ケーブル保持部材２２（給電ケーブル１
９）は、上部旋回体１１から下側に十分な間隔をもって
配置されているから、旋回動作する上部旋回体１１に接
触するような事態も防止することができる。

【００３６】一方、図４に示す如く、油圧ショベル１が
平坦な地面２６から急激（例えば３０度程度）な斜面２
７を登るときには、斜面２７の登り始めの位置で、下部
走行体２の前部が斜面２７に沿って持ち上がり、履帯８
の後部が地面２６に沈み込む状態となる。このような状
態では、ケーブル保持部材２２は、可動側保持部２４が
地面２６に当接する。しかし、可動側保持部２４はヒン
ジ２５により上側に回動可能（屈曲式）となっているか
ら、ヒンジ２５を回動中心に上側に屈曲することができ
る。これにより、ケーブル保持部材２２が地面２６等に
衝突したときの負荷を吸収することができるから、該ケ
ーブル保持部材２２が損傷するのを防止することができ
る。

【００３７】本実施の形態による電動式油圧ショベル１
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。

【００３８】油圧ショベル１の運転時には、電動モータ
１７が給電ケーブル１９を介して外部電源から給電され
ることにより、原動機として作動する。そして、電動モ
ータ１７は建屋カバー１３内で油圧ポンプを駆動し、走
行用油圧モータ６Ａ、旋回用油圧モータ、作業装置１６
側の各油圧シリンダ等に圧油を供給する。

【００３９】これにより、油圧ショベル１は走行用油圧
モータで駆動輪６を介して履帯８を回転駆動することに
より走行することができる。また、各油圧シリンダを作
動させることにより、作業装置１６によって土砂の掘削
作業等を行うことができる。

【００４０】このように、本実施の形態によれば、ケー
ブル保持部材２２は、センタフレーム４に固定して取付
けられた固定側保持部２３と、該固定側保持部２３の先
端部にヒンジ２５を介して上側に折り曲げ可能に取付け
られた可動側保持部２４とによって構成している。従っ
て、急激な斜面２７を登ったり、岩石等が転がっている
場所で作業を行なったときに可動側保持部２４が下側か
ら押動されたとしても、該可動側保持部２４はヒンジ２
５を回動中心として固定側保持部２３の先端部で上側に
折れ曲がる（屈曲する）ことができる。この結果、ケー
ブル保持部材２２の損傷を防止することができ、寿命や
信頼性を向上することができる。しかも、ケーブル保持
部材２２を後側に大きく延ばすことができるから、履帯
８と給電ケーブル１９との干渉を防止して、作業性、信
頼性の向上を図ることができる。

【００４１】また、ケーブル保持部材２２を屈曲式とす
ることにより、通常は上部旋回体１１との間に十分なス
ペースを確保することができるから、給電ケーブル１９
の点検作業、着脱作業等を容易に行うことができ、作業
性を向上することができる。

【００４２】なお、実施の形態では、ケーブル保持部材
２２は、固定側保持部２３にヒンジ２５を介して可動側
保持部２４を取付けることにより、１箇所で屈曲するも
のとして説明したが、本発明はこれに限らず、例えば図
５に示す変形例のように、ケーブル保持部材３１を、セ
ンタフレーム４に固定的に取付けられた固定側保持部３
２と、該固定側保持部３２の先端にヒンジ３４を介して
折り曲げ可能に取付けられた第１の可動側保持部３３
と、該第１の可動側保持部３３の先端にヒンジ３４を介
して折り曲げ可能に取付けられた第２の可動側保持部３
５とによって構成してもよい。この構成では、ケーブル
保持部材３１は、２箇所で屈曲することができる。ま
た、ケーブル保持部材は、３箇所以上で屈曲する構成と
してもよい。

【００４３】また、実施の形態では、ケーブル保持部材
２２は、固定側保持部２３と可動側保持部２４との間に
回動支持部としてヒンジ２５を設けた場合を例示した
が、本発明はこれに限るものではなく、例えば固定側保
持部２３の後端部と可動側保持部２４の前端部にそれぞ
れ左，右方向に延びるピン穴を設け、これらのピン穴に
ピンを挿入することにより、可動側保持部２４を屈曲さ
せる構成としてもよい。

【００４４】さらに、実施の形態では、電動式建設機械
として電動式油圧ショベル１を例に挙げて説明したが、
本発明はこれに限らず、例えば電動式油圧クレーン、電
動式運搬車等の他の電動式建設機械にも適用することが
できる。

【００４５】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１の発明に
よれば、給電ケーブルを保持するケーブル保持部材は、
長さ方向の１箇所または複数箇所で下側から押動された
ときに上側に屈曲する屈曲式保持部材として構成してい
るので、例えば建設機械で急斜面を登る場合、斜面の登
り始めに岩石等がある場合でも、ケーブル保持部材が地
面や岩石に衝突したときには、ケーブル保持部材は、上
側に屈曲して衝突による負荷を吸収することができる。
この結果、ケーブル保持部材の損傷を防止することがで
き、寿命や信頼性を向上することができる。しかも、ケ
ーブル保持部材を後側に大きく延ばすことができ、車体
の走行体と給電ケーブルとの干渉を防止して、作業性、
信頼性の向上を図ることができる。

【００４６】請求項２の発明によれば、ケーブル保持部
材は、車体側に固定して取付けられた固定側保持部と、
該固定側保持部の先端部に回動支持部を介して上側に折
り曲げ可能に取付けられた可動側保持部とによって構成
している。従って、可動側保持部が下側から押動される
と、該可動側保持部は回動支持部を回動中心として固定
側保持部の先端部で上側に折れ曲がることにより、この
ときの負荷を吸収することができ、ケーブル保持部材の
損傷を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に適用される電動式油圧シ
ョベルを示す正面図である。

【図２】給電ケーブル、ケーブル保持部材を下部走行体
の一部と一緒に拡大した状態で図１中の矢示II−II方向
からみた平面図である。

【図３】給電ケーブル、ケーブル保持部材を下部走行
体、旋回フレームの一部と一緒に拡大した状態で図２中
の矢示III−III方向からみた断面図である。

【図４】急激な斜面を登り始めた状態を示す図３と同様
位置からみた断面図である。

【図５】本発明の変形例によるケーブル保持部材を下部
走行体、旋回フレームの一部と一緒に拡大した状態で示
す断面図である。

【符号の説明】

１ 電動式油圧ショベル（電動式建設機械） ２ 下部走行体（車体） ３ トラックフレーム １１ 上部旋回体（車体） １７ 電動モータ １９ 給電ケーブル ２２，３１ ケーブル保持部材 ２３，３２ 固定側保持部 ２４ 可動側保持部 ２５，３４ ヒンジ（回動支持部） ３３ 第１の可動側保持部 ３５ 第２の可動側保持部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 動力源として搭載された電動モータによ
   って自走可能な車体と、前記電動モータに給電するため
   に該車体から外部の電源側に延びる給電ケーブルと、該
   給電ケーブルが前記車体に接触して損傷するのを防止す
   るため該給電ケーブルを所定の高さ位置に保持し前記車
   体から主たる走行方向の後側に延びたケーブル保持部材
   とを備えてなる電動式建設機械において、 前記ケーブル保持部材は、長さ方向の１箇所または複数
   箇所で下側から押動されたときに上側に屈曲する屈曲式
   保持部材として構成したことを特徴とする電動式建設機
   械。
2. 【請求項２】 前記ケーブル保持部材は、前記車体側に
   固定して取付けられた固定側保持部と、該固定側保持部
   の先端部に回動支持部を介して上側に折り曲げ可能に取
   付けられた可動側保持部とによって構成してなる請求項
   １に記載の電動式建設機械。