JP2004225355A

JP2004225355A - 電動式作業機械

Info

Publication number: JP2004225355A
Application number: JP2003013782A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Tsumura; 浩志津村; Tokuji Tanaka; 篤司田中
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2003-01-22
Filing date: 2003-01-22
Publication date: 2004-08-12

Abstract

【課題】電源ケーブルと受電装置との間に中継ケーブルを着脱可能に設けることにより、電源ケーブルの接続、切離し等を円滑に実行できるようにする。
【解決手段】電動式の油圧ショベル１１において、電源ケーブル９と受電装置１９との間には中継ケーブル３２を着脱可能に設け、この中継ケーブル３２をガード部材２６により回転可能に支持する。そして、中継ケーブル３２の接続を解除したときには、この中継ケーブル３２とガード部材２６とを後方下向きに折曲げてキャブ１４のルーフ部１４Ａよりも低い位置に格納する。これにより、車両を外部電源２により駆動する場合には、電源ケーブル９を高い位置で円滑に引回すことができる。また、例えば車両を補助バッテリ４２により駆動する場合、または車両の搬送等を行う場合には、車両全体をコンパクトに構成することができる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば建設機械、産業機械等として好適に用いられ、外部電源から給電されることにより作動する電動式作業機械に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電動式作業機械は、各種の建設機械、産業機械等として用いられており、このような作業機械としては、例えば電動式の油圧ショベルが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
実開平４−５３８４６号公報
【０００４】
この種の従来技術による油圧ショベルは、その車体に複数の電動モータ等が搭載されている。そして、これらの電動モータは、例えば車体を走行させたり、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。
【０００５】
また、車体の後部側には、外部電源に接続される電源ケーブルが設けられ、この電源ケーブルは、車体に取付けられたリール装置に巻取り，引出し可能に巻装されている。また、電源ケーブルと電動モータとの間には、例えばブレーカ、整流器等からなる受電装置が設けられている。
【０００６】
そして、油圧ショベルを運転するときには、まず電源ケーブルをリール装置から引出して外部電源と接続する。これにより、各電動モータには、外部電源から電源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。
【０００７】
【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、油圧ショベルの車体に電源ケーブル、リール装置等を搭載する構成としている。しかし、例えば油圧ショベルをトレーラ等に積載して搬送するときには、これらの電源ケーブル、リール装置等によって車体側の寸法や重量が大きくなるため、積載、搬送等の作業に余分な手間がかかるという問題がある。また、例えば車体の搬送等を行う度に、車体から電源ケーブルやリール装置等を取外そうとすると、これらの取外し作業によって搬送等の作業効率が低下する。
【０００８】
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、車体を電源側から切離したときにコンパクトに構成でき、その切離し作業を簡単に行うことができる電動式作業機械を提供することにある。
【０００９】
【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、電動式の動力源が搭載された車体と、該車体に設けられ構造物側の電源ケーブルを介して外部電源と接続され外部電源から動力源に通電を行う受電装置とを備えた電動式建設機械において、前記電源ケーブルと受電装置とを着脱可能に接続する構成としたことを特徴としている。
【００１０】
このように構成することにより、作業機械を運転するときには、電源ケーブルと受電装置とを接続することによって外部電源から車体の動力源に通電でき、作業機械を運転することができる。また、例えば作業機械を停止した状態で車体の搬送等を行う場合等には、電源ケーブルの接続を解除してケーブルを車体側から切離すことができる。
【００１１】
また、請求項２の発明では、電動式の動力源が搭載された車体と、該車体に設けられ構造物側の電源ケーブルを介して外部電源と接続され前記外部電源から前記動力源に通電を行う受電装置とを備えた電動式建設機械において、前記電源ケーブルと受電装置との間に中継ケーブルを着脱可能に設ける構成としている。
【００１２】
これにより、作業機械の運転時には、電源ケーブルと受電装置とを中継ケーブルによって着脱可能に接続することができる。このとき、中継ケーブルによって電源ケーブルを車体から離れた位置に保持できるので、運転中に電源ケーブルが車体側に接触するのを防止することができる。また、例えば作業機械を停止した状態で車体の搬送等を行う場合等には、中継ケーブルの接続を解除することにより、簡単な作業で電源ケーブルを車体側から切離すことができる。
【００１３】
また、請求項３の発明によると、車体には受電装置と中継ケーブルとを保護するガード部材を上方に向けて突設し、中継ケーブルは該ガード部材により回転可能に支持する構成としている。
【００１４】
これにより、例えば車体の上部側に受電装置と中継ケーブルとを配置し、これらを取囲むようにガード部材を上方に向けて突設することができる。従って、車両の運転中には、ガード部材により受電装置と中継ケーブルとを保護でき、これらが周囲の障害物等と接触するのを防止することができる。また、車体が移動するときには、電源ケーブルが車体に対して前，後方向、左，右方向等で移動（回転）することがある。この場合、電源ケーブルをガード部材により回転可能に支持できるので、ケーブルの捩れ等が生じるのを防止することができる。
【００１５】
また、請求項４の発明によると、ガード部材は受電装置と中継ケーブルとの接続位置で上側部分が上向きに直立する姿勢と下向きに折曲がる姿勢とに屈曲可能に形成し、前記ガード部材の上側部分と前記中継ケーブルとは一緒に前記車体側に折曲がる構成としている。
【００１６】
これにより、電源ケーブルを車体側に接続するときには、例えばガード部材の上側部分を中継ケーブルと一緒に上向きに直立させることができ、これらの上部側を車体から離れた高い位置に保持できると共に、電源ケーブルを高い位置で引回すことができる。また、電源ケーブルを車体側から切離したときには、ガード部材の上側部分を中継ケーブルと一緒に車体側に向けて下向きに折曲げることができ、これらを低い姿勢にして車体側に格納することができる。
【００１７】
また、請求項５の発明によると、車体にはキャブを設け、ガード部材は、上向きに直立する姿勢としたときに前記キャブよりも高い位置となり、下向きに折曲がる姿勢としたときに前記キャブよりも低い位置となる構成としている。
【００１８】
これにより、キャブ付きの作業機械において、電源ケーブルを車体側に接続するときには、例えばガード部材の上側部分と中継ケーブルとをキャブよりも高い位置に保持でき、キャブから上方に離れた位置で電源ケーブルを引回すことができる。また、電源ケーブルを車体側から切離したときには、ガード部材の上側部分と中継ケーブルとをキャブよりも低い位置に格納することができる。
【００１９】
また、請求項６の発明によると、中継ケーブルは、ガード部材に回転可能に支持されたケーブル保護筒と、該ケーブル保護筒内に挿通されたケーブルと、該ケーブルの上端側に位置して前記ケーブル保護筒に設けられ電源ケーブル側の継手と接続される上側継手と、前記中継ケーブルの下端側に位置して前記ケーブル保護筒に設けられ前記受電装置側の継手と接続される下側継手とにより構成している。
【００２０】
これにより、中継ケーブルの各継手等を介して電源ケーブルと受電装置とを着脱可能に接続することができる。また、ケーブル保護筒は、その内部に挿通されたケーブルを保護できると共に、電源ケーブルと一緒に回転することによりケーブルの捩れ等を防止することができる。また、中継ケーブルには、ケーブル保護筒によって剛性を与えることができ、電源ケーブルを中継ケーブルと接続した状態で車体から離れた位置に保持することができる。
【００２１】
また、請求項７の発明によると、車体には電源ケーブルと受電装置とを接続したときに外部電源から供給される電力を蓄え前記電源ケーブルと受電装置との接続を解除したときに動力源に給電を行うバッテリ手段を設ける構成としている。
【００２２】
これにより、電源ケーブルを車体側に接続したときには、作業機械を運転しつつ、バッテリ手段に電力を蓄えることができる。また、電源ケーブルを車体側から切離したときには、バッテリ手段により動力源を駆動できるので、例えば電源ケーブルが届かないような場所等でも、作業機械を運転することができる。
【００２３】
さらに、請求項８の発明によると、車体は前部側に作業装置が設けられた建設機械の車体であり、該車体の後部側には受電装置とガード部材とを設ける構成としている。
【００２４】
これにより、例えば車体の前部側で作業装置を俯仰動しつつ、車体後部側の受電装置に接続した電源ケーブルを外部電源に向けて引回すことができ、電源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る。
【００２５】
【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作業機械として、屋内作業等を行う電動式の油圧ショベルを例に挙げ、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００２６】
１は後述の油圧ショベル１１により屋内作業等が行われる構造物としての建物で、該建物１には、図１、図２に示す如く、作業用の外部電源２と、後述の給電装置３とが設けられている。そして、給電装置３は、例えば建物１の天井梁１Ａ等に取付けられ、外部電源２の配線２Ａ等に接続されている。
【００２７】
３は油圧ショベル１１に上方から給電を行う給電装置で、該給電装置３は、図３、図４に示す如く、その外郭を構成する筒状のケーシング３Ａを有し、該ケーシング３Ａには、軸線Ｏ１−Ｏ１を中心として回転可能となった回転軸４と、例えば円筒状のブラシ取付板５Ａ等を用いてケーシング３Ａ内に固定された複数の摺動ブラシ５と、該各摺動ブラシ５と個別に摺接した状態で回転軸４と一体に回転する複数のスリップリング６とが設けられている。
【００２８】
ここで、回転軸４は、例えば円柱状のロッド４Ａと筒体４Ｂとを組付けることにより形成され、軸受４Ｃ、スラストラジアル軸受４Ｄ等を介してケーシング３Ａに回転可能に取付けられている。また、回転軸４には、例えば渦巻き状のぜんまいばね等からなる戻しばね４Ｅが取付けられ、該戻しばね４Ｅは、回転軸４を後述する電源ケーブル９の巻取り方向に常時付勢している。
【００２９】
また、各摺動ブラシ５は、金属等の導電性材料からなり、配線２Ａ等を介して外部電源２と接続されている。さらに、各スリップリング６は、例えば略環状の金属板等からなり、絶縁筒６Ａ等を介して回転軸４の筒体４Ｂに廻止め状態で取付けられ、電源ケーブル９の各電線９Ａとそれぞれ接続されている。
【００３０】
そして、給電装置３は、図２に示す如く、後述のリール装置７に対して電源ケーブル９が巻取りまたは引出しされたり、ガイドアーム８が回転動作を行うときに、回転軸４が回転し、各摺動ブラシ５とスリップリング６とが摺動する。これにより、給電装置３は、電源ケーブル９と外部電源２側の配線２Ａとを接続しつつ、ケーブル９の捩れ等が生じるのを防止するものである。
【００３１】
７は回転軸４の筒体４Ｂの下部側に廻止め状態で設けられたリール装置で、該リール装置７には電源ケーブル９が巻装されている。そして、油圧ショベル１１が給電装置３に接近するときには、電源ケーブル９が戻しばね４Ｅのばね力によりリール装置７に巻戻され、油圧ショベル１１が給電装置３から離れるときには、電源ケーブル９がリール装置７から引出される。
【００３２】
８は回転軸４の筒体４Ｂに回転可能に設けられたガイドアームで、該ガイドアーム８は、電源ケーブル９がリール装置７に対して巻取りまたは引出しされるときに、ケーブル９を径方向に案内するものである。そして、ガイドアーム８は、リール装置７の径方向外側に突出し、その突出端側等には、電源ケーブル９を支持する複数のローラ８Ａが回転可能に取付けられている。
【００３３】
９は給電装置３から油圧ショベル１１に給電を行う電源ケーブルで、該電源ケーブル９は、図１、図６に示す如く、例えば複数の電線９Ａ等を束ねることにより形成され、その一端側は給電装置３に接続されている。また、電源ケーブル９の他端側には後述の電源ケーブル側継手１０が設けられている。
【００３４】
１０は電源ケーブル９の他端側外周に設けられた電源ケーブル側継手で、該電源ケーブル側継手１０は、例えば雄継手等からなり、電源ケーブル９の各電線９Ａにそれぞれ接続された複数個の端子１０Ａを有している。そして、電源ケーブル側継手１０は、後述する中継ケーブル３２の上側継手３６と着脱可能に接続されるものであり、その外周側には、上側継手３６の雄ねじ部３６Ｂに螺着されるナット１０Ｂが軸方向に抜止めされた状態で取付けられている。
【００３５】
１１は本実施の形態に適用される電動式の建設機械としての油圧ショベルで、該油圧ショベル１１は、例えば建物１内の作業現場で土木工事、スクラップ処理等の屋内作業を行うのに用いられるものであり、外部電源２と後述の補助バッテリ４２のいずれかによって給電可能に構成されている。
【００３６】
そして、油圧ショベル１１が外部電源２から給電を受けるときには、図１に示す如く、電源ケーブル９と後述の受電装置１９とを中継ケーブル３２によって接続し、ガード部材２６のケーブル支持部２９を中継ケーブル３２と一緒に上側位置に固定する。また、補助バッテリ４２から給電を受けるときには、図８に示す如く、中継ケーブル３２の接続を解除し、ケーブル支持部２９を中継ケーブル３２と一緒に下側位置に格納するものである。
【００３７】
また、油圧ショベル１１は、自走可能な下部走行体１２と、該下部走行体１２に旋回可能に搭載された上部旋回体１３と、後述の作業装置１８、受電装置１９、ガード部材２６、中継ケーブル３２、補助バッテリ４２とを含んで構成されている。この場合、上部旋回体１３の旋回フレーム１３Ａには、例えば旋回フレーム１３Ａの前部左側に配置され、ルーフ部１４Ａを有するキャブ１４と、該キャブ１４の後側に配置され、建屋カバー１５等により覆われた動力源としての電動モータ１６と、旋回フレーム１３Ａの後端側に取付けられたカウンタウェイト１７とが設けられている。
【００３８】
１８は上部旋回体１３の前部側に俯仰動可能に設けられた作業装置で、該作業装置１８は、ブーム１８Ａ、アーム１８Ｂと、例えばグラップル、バケット等の作業具１８Ｃ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。
【００３９】
そして、油圧ショベル１１の運転時には、電動モータ１６が給電装置３または補助バッテリ４２から給電されることにより作動し、この電動モータ１６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、旋回モータや、作業装置１８の各シリンダ等に圧油を供給し、車両を走行させたり、上部旋回体１３を旋回させると共に、作業装置１８を作動させるものである。
【００４０】
１９は上部旋回体１３の後部上面側に設けられた受電装置で、該受電装置１９は、外部電源２から給電装置３、電源ケーブル９等を介して電動モータ１６に通電を行うものである。また、受電装置１９は、図５、図７に示す如く、キャブ１４の後側に配置され、後述のガード部材２６によって取囲まれている。
【００４１】
ここで、受電装置１９は、その外郭を構成する筒状のケーシング２０と、該ケーシング２０に軸線Ｏ２−Ｏ２を中心として回転可能に設けられた筒状の回転軸２１と、例えば円筒状のブラシ取付板２２Ａ等を用いてケーシング２０内に固定された複数の摺動ブラシ２２と、該各摺動ブラシ２２と個別に摺接した状態で回転軸２１と一体に回転する複数のスリップリング２３とを含んで構成されている。
【００４２】
そして、回転軸２１には後述の受電装置側継手２５が廻止め状態で嵌合され、これらは、例えば軸受２１Ａ、スラストラジアル軸受２１Ｂ等を介してケーシング２０に回転可能に支持されている。また、各摺動ブラシ２２は、ケーシング２０に取付けられた配線２４等を介して電動モータ１６と接続されている。さらに、各スリップリング２３は、絶縁筒２３Ａ等を介して回転軸２１に廻止め状態で取付けられ、回転軸２１内に配置された複数の電線２３Ｂ等を介して受電装置側継手２５の各端子２５Ａにそれぞれ接続されている。
【００４３】
そして、受電装置１９は、図２に示す如く、油圧ショベル１１が移動するときに、回転軸２１が電源ケーブル９、中継ケーブル３２等と一緒に回転し、各摺動ブラシ２２とスリップリング２３とが摺動する。これにより、受電装置１９は、電源ケーブル９と電動モータ１６側の配線２４とを接続しつつ、ケーブル９の捩れ等が生じるのを防止するものである。
【００４４】
２５は受電装置１９の回転軸２１に取付けられた受電装置側継手で、該受電装置側継手２５は、例えば複数個の端子２５Ａを有する雌継手等からなり、回転軸２１と一体に回転する構成となっている。また、受電装置側継手２５は、後述する中継ケーブル３２の下側継手３７と着脱可能に接続されるものである。
【００４５】
２６は受電装置１９と中継ケーブル３２とを保護するガード部材で、該ガード部材２６は、図５ないし図７に示す如く、例えば複数の鋼材等により角柱状の枠体として形成され、後述の台座部２７、ヒンジ部２８、ケーブル支持部２９等により構成されている。
【００４６】
また、ガード部材２６は、キャブ１４の後側に位置して上部旋回体１３（例えば、建屋カバー１５）の上面側に設けられ、受電装置１９と中継ケーブル３２とを取囲む位置で建屋カバー１５から上方に向けて突出している。そして、ガード部材２６は、受電装置１９の軸線Ｏ２−Ｏ２を中心として中継ケーブル３２を回転可能に支持すると共に、油圧ショベル１１の作業中に受電装置１９や中継ケーブル３２が周囲の障害物等と接触するのを防止している。
【００４７】
２７はガード部材２６の下側部分を構成する台座部で、該台座部２７は、主として受電装置１９を保護するものである。そして、台座部２７は、建屋カバー１５から突出して上向きに設けられた４本の支柱２７Ａと、該各支柱２７Ａの上部側を連結する横梁２７Ｂとにより構成されている。この場合、各支柱２７Ａは、例えば四角形の四隅に対応する位置に配置され、建屋カバー１５の上面側からキャブ１４のルーフ部１４Ａよりも低い位置まで上向きに突出している。
【００４８】
また、各支柱２７Ａのうち車体の前側（図９中の左側）に位置する２本の支柱２７Ａには、後述の固定ボルト４０が挿通されるボルト挿通穴２７Ｃが形成されている。また、車体の後側に位置する２本の支柱２７Ａには、後述のヒンジ部２８が設けられている。
【００４９】
２８は台座部２７とケーブル支持部２９とを上，下方向に回転可能に連結する例えば２個のヒンジ部で、該各ヒンジ部２８は、台座部２７の後側の各支柱２７Ａと、後述するケーブル支持部２９の各脚部２９Ａとの間に設けられている。
【００５０】
２９はガード部材２６の上側部分を構成するケーブル支持部で、該ケーブル支持部２９は、主として中継ケーブル３２を保護するものであり、図５、図６に示す如く、例えば複数の鋼材等により全体としてテーブル状に形成されている。そして、ケーブル支持部２９は、台座部２７の各支柱２７Ａに対応する位置で上向きに延びる４本の脚部２９Ａと、例えば４箇所の角隅部が該各脚部２９Ａの上端側に取付けられた略四角形の金属板等からなる上蓋２９Ｂとにより構成されている。
【００５１】
ここで、各脚部２９Ａのうち車体の前側に位置する２本の脚部２９Ａには、ボルト挿通穴２９Ｃが形成され、後側に位置する２本の脚部２９Ａは、ヒンジ部２８を介して台座部２７の各支柱２７Ａに連結されている。また、上蓋２９Ｂにはケーブル挿通穴２９Ｄが形成され、該ケーブル挿通穴２９Ｄ内には、後述の軸受３０とスリーブ３１とを介して中継ケーブル３２が回転可能に挿通されている。
【００５２】
また、ケーブル支持部２９は、受電装置１９と中継ケーブル３２との接続位置でヒンジ部２８を中心として上，下方向に回動され、図５に示す如く台座部２７から上向きに直立する姿勢（上側位置）と、図９に示す如く台座部２７から車体側に向けて下向きに折曲がる姿勢（下側位置）との間で屈曲可能となっている。
【００５３】
この場合、上側位置では、ケーブル支持部２９と中継ケーブル３２とがキャブ１４のルーフ部１４Ａよりも上側に突出した状態となる。このため、油圧ショベル１１を外部電源２により運転するときには、電源ケーブル９を上部旋回体１３から離れた高い位置で引回すことができる。また、下側位置では、ケーブル支持部２９と中継ケーブル３２とがキャブ１４のルーフ部１４Ａよりも低い位置に格納される。このため、油圧ショベル１１をバッテリ駆動するときには、使用しないケーブル支持部２９や中継ケーブル３２が運転の邪魔になるのを避けることができる。
【００５４】
３０はケーブル支持部２９の上蓋２９Ｂに設けられた軸受で、該軸受３０は、例えば玉軸受等からなり、その外輪が上蓋２９Ｂのケーブル挿通穴２９Ｄを取囲む部位に取付けられている。また、軸受３０の内輪の内周側には、スリーブ３１が圧入して挿嵌され、該スリーブ３１内には、後述する中継ケーブル３２のケーブル保護筒３３が挿通されている。この場合、軸受３０、スリーブ３１および中継ケーブル３２は、受電装置側継手２５の上方に位置して受電装置１９の軸線Ｏ２−Ｏ２と同軸に配置されている。
【００５５】
そして、ケーブル支持部２９は、軸受３０とスリーブ３１とを介して中継ケーブル３２を回転可能に支持し、中継ケーブル３２は、ケーブル挿通穴２９Ｄ内で受電装置１９の軸線Ｏ２−Ｏ２を中心として回転可能となっている。これにより、ケーブル支持部２９は、油圧ショベル１１の移動等により電源ケーブル９、中継ケーブル３２等がガード部材２６に対して回転する場合でも、電源ケーブル９の捩れ等が生じるのを防止している。
【００５６】
３２はガード部材２６のケーブル支持部２９に回転可能に取付けられた中継ケーブルで、該中継ケーブル３２は、図６、図１０に示す如く、電源ケーブル９と受電装置１９との間に着脱可能に設けられ、後述のケーブル保護筒３３、ケーブル３５、上側継手３６、下側継手３７等を含んで構成されている。
【００５７】
３３は中継ケーブル３２の外郭を構成するケーブル保護筒で、該ケーブル保護筒３３は、例えば金属パイプ等からなり、ケーブル３５に沿って上，下方向に延びると共に、ガード部材２６側のスリーブ３１内に軸方向に移動可能に挿嵌されている。そして、ケーブル保護筒３３は、ケーブル３５を障害物等との接触から保護すると共に、中継ケーブル３２に一定の剛性を与えるものである。
【００５８】
また、ケーブル保護筒３３とスリーブ３１との間には、図５に示す如く、これらの相対変位を規制するストッパ３４がねじ止め等の手段によって取付けられている。この場合、ケーブル支持部２９と中継ケーブル３２とを上側位置から下側位置に移動させるときには、図１０、図１１に示す如く、ストッパ３４を取外すことにより、中継ケーブル３２をスリーブ３１内で軸方向および回転方向に移動させることができる。
【００５９】
３５はケーブル保護筒３３内に挿通されたケーブルで、該ケーブル３５は、例えば複数の電線３５Ａを束ねることにより形成されている。そして、各電線３５Ａの上端側には、後述する上側継手３６の各端子３６Ａが接続され、各電線３５Ａの下端側には、下側継手３７の各端子３７Ａが接続されている。
【００６０】
３６はケーブル保護筒３３の上部側に設けられた上側継手で、該上側継手３６は、例えば雌継手等からなり、電源ケーブル側継手１０の各端子１０Ａと着脱可能に接続される複数個の端子３６Ａを有している。また、上側継手３６の外周側には雄ねじ部３６Ｂが形成されている。
【００６１】
そして、電源ケーブル側継手１０と上側継手３６とを接続するときには、これらを嵌合してナット１０Ｂを雄ねじ部３６Ｂに螺着する。また、接続を解除するときには、ナット１０Ｂを弛めることにより、電源ケーブル側継手１０を上側継手３６から引抜くことができる。
【００６２】
３７はケーブル保護筒３３の下部側に設けられた下側継手で、該下側継手３７は、例えば雄継手等からなり、受電装置側継手２５の各端子２５Ａと着脱可能に接続される複数個の端子３７Ａを有している。また、下側継手３７の外周側には、受電装置側継手２５の外周側に螺着されるナット３７Ｂが軸方向に抜止めされた状態で取付けられている。
【００６３】
そして、油圧ショベル１１が外部電源２から給電を受けるときには、ガード部材２６と中継ケーブル３２とを上側位置に保持し、上側継手３６と電源ケーブル側継手１０とを接続し、下側継手３７と受電装置側継手２５とを接続する。
【００６４】
また、補助バッテリ４２から給電を受けるときには、図１１に示す如く、継手３６，３７の接続を解除し、ガード部材２６と中継ケーブル３２とを下側位置に格納する。この場合、継手３６，３７を格納したときには、受電装置側継手２５と下側継手３７とが上向きに開口した状態となる。このため、受電装置側継手２５には、その開口側を施蓋して異物の侵入を防止する蓋体３８が回動可能に設けられている。また、下側継手３７には、その開口側を施蓋する他の蓋体３９がチェーン等を用いて取付けられている。
【００６５】
４０はガード部材２６等を上側位置に固定する例えば２本の固定ボルトで、該各固定ボルト４０は、図５に示す如く、台座部２７とケーブル支持部２９のボルト挿通穴２７Ｃ，２９Ｃを介してナットと螺着されるものである。
【００６６】
４１はガード部材２６等を下側位置に格納した状態で固定する格納用ホルダで、該格納用ホルダ４１は、図１１に示す如く、例えば内周側にねじ加工を施した筒体等からなり、ガード部材２６の後側に位置して上部旋回体１３の上面側に設けられている。そして、ケーブル支持部２９を下側位置に格納したときには、上側継手３６の雄ねじ部３６Ｂが格納用ホルダ４１内に螺着され、これによってケーブル支持部２９と継手３６，３７等とが下側位置に固定されるものである。
【００６７】
４２は油圧ショベル１１に設けられたバッテリ手段としての補助バッテリで、該補助バッテリ４２は、図１に示す如く、例えば下部走行体１２に取付けられている。そして、補助バッテリ４２は、中継ケーブル３２を接続したときに外部電源２の供給電力を蓄え、この接続を解除したときには、電動モータ１６に給電するものである。
【００６８】
本実施の形態による電動式の油圧ショベル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。
【００６９】
まず、油圧ショベル１１を外部電源２によって運転するときには、図１に示す如く、ガード部材２６等を上側位置に固定し、電源ケーブル９を中継ケーブル３２によって車体側の受電装置１９に接続する。そして、外部電源２から給電装置３、電源ケーブル９、受電装置１９等を介して電動モータ１６に通電することにより、電動モータ１６を駆動し、車体を走行させたり、作業装置１８を用いてスクラップ処理等の作業を行う。
【００７０】
この場合、油圧ショベル１１が移動するときには、図２に示す如く、外部電源２側のリール装置７により電源ケーブル９の巻取り、引出し動作が行われる。これらの動作時には、給電装置３の回転軸４がケーブル９と一緒に回転しつつ、その戻しばね４Ｅ等がケーブル９に張力を加えると共に、ガイドアーム８が油圧ショベル１１に向けて延びた状態を常に保持することにより、電源ケーブル９の巻取り、引出し動作を円滑にガイドする。これにより、給電装置３側でケーブル９の捩れ、弛み等が生じるのを防止することができる。
【００７１】
また、油圧ショベル１１の車体側では、受電装置１９の回転軸２１、中継ケーブル３２等が電源ケーブル９と一緒に回転するため、車体側においても、ケーブル９の捩れ等を防止することができる。このとき、電源ケーブル９は、ガード部材２６と中継ケーブル３２とによりキャブ１４から上方に離れた高い位置に保持され、この位置から給電装置３に向けて延びるようになるので、電源ケーブル９がキャブ１４や建屋カバー１５等に接触するのを防止することができる。さらに、外部電源２から供給される電力の一部は補助バッテリ４２に蓄えられる。
【００７２】
一方、油圧ショベル１１を補助バッテリ４２によって運転するときには、図１０に示す如く、まず継手１０，３７のナット１０Ｂ，３７Ｂを弛めて中継ケーブル３２の接続を解除し、ストッパ３４と固定ボルト４０とを取外す。そして、図１１に示す如く、ガード部材２６のケーブル支持部２９を後方下向きに回動し、下側継手３７を格納用ホルダ４１に螺着し、蓋体３８，３９を取付ける。
【００７３】
これにより、電源ケーブル９を車体側から切離すことができ、例えばケーブル９が届かない場所等でも、油圧ショベル１１を補助バッテリ４２によって運転することができる。また、ガード部材２６全体をキャブ１４のルーフ部１４Ａよりも低い位置に格納でき、この状態でケーブル支持部２９を下側継手３７と格納用ホルダ４１とによって下側位置に固定することができる。このため、例えば油圧ショベル１１をバッテリ駆動して各種の作業を行う場合、または油圧ショベル１１を外部電源２側から切離して車体の搬送等を行う場合には、ガード部材２６や中継ケーブル３２が周囲の構造物等に接触するのを確実に防止することができる。
【００７４】
かくして、本実施の形態によれば、電源ケーブル９と受電装置１９との間に中継ケーブル３２を着脱可能に設ける構成としたので、油圧ショベル１１を外部電源２によって運転するときには、中継ケーブル３２によって電源ケーブル９と受電装置１９とを簡単に接続することができる。
【００７５】
また、例えば油圧ショベル１１を補助バッテリ４２によって駆動したり、トレーラ等に積載して搬送する場合には、中継ケーブル３２の接続を解除することにより、電源ケーブル９を車体側から容易に切離すことができ、車両をバッテリ駆動に切換える作業や車両の積載、搬送等の作業を効率よく行うことができる。
【００７６】
この場合、上部旋回体１３には、受電装置１９と中継ケーブル３２とを保護するガード部材２６を設けたので、受電装置１９や中継ケーブル３２が障害物との接触等により損傷するのをガード部材２６によって防止することができる。また、ガード部材２６により中継ケーブル３２を回転可能に支持しているので、油圧ショベル１１の移動等により電源ケーブル９等が車体に対して回転する場合でも、これと一緒に中継ケーブル３２を回転させることができ、ケーブル９の捩れ等を確実に防止することができる。
【００７７】
また、ガード部材２６のケーブル支持部２９は、キャブ１４のルーフ部１４Ａよりも高い上側位置と、ルーフ部１４Ａよりも低い下側位置との間で屈曲可能に形成したので、電源ケーブル９と中継ケーブル３２とを接続するときには、ケーブル支持部２９と中継ケーブル３２とによって電源ケーブル９の端部側（電源ケーブル側継手１０）を車体から上方に離れた高い位置に保持でき、電源ケーブル９をこの高い位置から給電装置３側へと円滑に引回すことができる。
【００７８】
これにより、電源ケーブル９が上部旋回体１３と接触したり、車両の走行時に踏付けられるのを確実に防止でき、耐久性を高めることができる。また、油圧ショベル１１のオペレータ等は、作業中に電源ケーブル９と車体との干渉等を過度に気にする必要がなくなるから、作業効率を高めることができる。
【００７９】
この場合、中継ケーブル３２は、高い剛性をもつケーブル保護筒３３等を用いて形成したので、ガード部材２６だけでなく、中継ケーブル３２によって電源ケーブル９をより高い位置で引回すことができる。
【００８０】
一方、例えば油圧ショベル１１をバッテリ駆動したり、車両の搬送等を行う場合には、中継ケーブル３２の接続を解除し、ヒンジ部２８を支点としてケーブル支持部２９を回動させる（折曲げる）だけの簡単な操作で、これらのガード部材２６と中継ケーブル３２とをキャブ１４のルーフ部１４Ａよりも低い位置へと一緒に格納でき、車両全体の高さを可能な限り低くしてコンパクトに構成することができる。
【００８１】
これにより、従来技術のように車両側に電源ケーブル９やリール装置７等を設ける必要が無くなるので、外部電源２から切離したときに車両の重量や寸法を小型化でき、車両の搬送等を効率よく行うことができる。また、油圧ショベル１１をバッテリ駆動するときにも、オペレータは、電源ケーブル９の長さやガード部材２６の高さ等を気にすることなく、車両を作業現場の広い範囲で作動させることができる。
【００８２】
また、ガード部材２６のケーブル支持部２９を台座部２７の上端側で上，下方向に屈曲させるようにしたので、簡単な構造によってガード部材２６を格納可能に形成することができる。
【００８３】
なお、前記実施の形態では、ガード部材２６のケーブル支持部２９を上，下方向に回動させる構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、例えば長さ方向に伸縮するテレスコピック型のガード部材等を用いる構成としてもよい。
【００８４】
また、実施の形態では、電動式作業機械として油圧ショベル１１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、フォークリフト、リフトトラック等の産業機械、トラクタ等の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。
【００８５】
【発明の効果】
以上詳述した通り、請求項１の発明によれば、電源ケーブルと受電装置とを着脱可能に接続する構成としたので、作業機械を外部電源によって運転するときには、電源ケーブルと受電装置とを簡単に接続することができる。また、例えば作業機械をバッテリ等によって駆動したり、トレーラ等に積載して搬送する場合には、電源ケーブルを車体側から容易に切離すことができる。これにより、従来技術のように車両側に電源ケーブルやリール装置等を設ける必要が無くなるから、電源側から切離したときに車両をコンパクトに構成でき、車両をバッテリ駆動に切換える作業や車両の積載、搬送等の作業を効率よく行うことができる。
【００８６】
また、請求項２の発明によれば、電源ケーブルと受電装置との間に中継ケーブルを着脱可能に設ける構成としたので、作業機械を外部電源によって運転するときには、中継ケーブルによって電源ケーブルと受電装置とを簡単に接続することができる。この場合、例えば高い剛性をもつ中継ケーブル等を用いることにより、電源ケーブルを中継ケーブルの長さ分だけ車体から離れた位置で円滑に引回すことができ、電源ケーブルが車体と接触するのを防止することができる。
【００８７】
また、例えば作業機械のバッテリ駆動、搬送等を行う場合には、中継ケーブルの接続を解除するだけで、電源ケーブルを車体側から容易に切離すことができる。これにより、電源側から切離したときに車両をコンパクトに構成でき、バッテリ駆動への切換や車両の積載、搬送等を効率よく行うことができる。
【００８８】
また、請求項３の発明によれば、車体には、受電装置と中継ケーブルとを保護すると共に中継ケーブルを回転可能に支持するガード部材を設ける構成としたので、受電装置や中継ケーブルが障害物との接触等により損傷するのをガード部材によって防止でき、耐久性を高めることができる。また、作業機械の移動等により電源ケーブル等が車体に対して回転する場合でも、これと一緒に中継ケーブルを回転させることができ、ケーブルの捩れ等を確実に防止することができる。
【００８９】
また、請求項４の発明によれば、ガード部材の上側部分は、上向きに直立する姿勢と下向きに折曲がる姿勢とに屈曲可能に形成し、中継ケーブルと一緒に車体側に折曲がる構成としたので、電源ケーブルを車体側に接続するときには、ガード部材によって電源ケーブルを車体から上方に離れた高い位置に保持でき、電源ケーブルが車体と接触するのを確実に防止することができる。また、電源ケーブルを車体側から切離すときには、中継ケーブルの接続を解除してガード部材を折曲げるだけの簡単な操作で、これらを低い位置へと一緒に格納でき、車両全体をコンパクトにして搬送等の作業を効率よく行うことができる。
【００９０】
また、請求項５の発明によれば、ガード部材は、上向きに直立する姿勢としたときにキャブよりも高い位置となり、下向きに折曲がる姿勢としたときにキャブよりも低い位置となる構成としたので、キャブ付きの作業機械において、電源ケーブルをキャブから上方に離れた位置で円滑に引回すことができる。また、電源ケーブルを切離したときには、ガード部材の上側部分と中継ケーブルとをキャブよりも低い位置に格納でき、車両全体をコンパクトにすることができる。
【００９１】
また、請求項６の発明によれば、中継ケーブルのケーブル保護筒内にはケーブルを挿通し、その上端側，下端側には上側継手，下側継手を配置する構成としたので、中継ケーブルの各継手等を介して電源ケーブルと受電装置とを着脱可能に接続することができる。また、中継ケーブルには、ケーブル保護筒によって剛性を与えることができるから、電源ケーブルを中継ケーブルと接続した状態で車体から離れた位置に保持することができる。
【００９２】
また、請求項７の発明によれば、車体には、バッテリ手段を設ける構成としたので、例えば電源ケーブルが届かないような位置等でも、バッテリ手段により車両を広い範囲で作動させることができる。
【００９３】
さらに、請求項８の発明によれば、前部側に作業装置が設けられた建設機械の車体に対して、後部側に受電装置とガード部材とを設ける構成としたので、例えば車体の前部側で作業装置を俯仰動しつつ、電源ケーブルを車体の後部側から外部電源に向けて引回すことができ、電源ケーブルと作業装置とが干渉するの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よる油圧ショベルを電源ケーブルと接続した状態で示す正面図である。
【図２】油圧ショベルが給電装置に対して移動する状態を示す平面図である。
【図３】図１中の給電装置等を拡大して示す正面図である。
【図４】図３中の給電装置等を矢示ＩＶ−ＩＶ方向からみた縦断面図である。
【図５】図１中の受電装置、ガード部材、中継ケーブル等を拡大して示す拡大正面図である。
【図６】図５中のガード部材、中継ケーブル等を拡大して示す縦断面図である。
【図７】図５中の受電装置等を拡大して示す縦断面図である。
【図８】油圧ショベルを電源ケーブルから切離した状態で示す正面図である。
【図９】ガード部材を格納した状態を図５と同様位置からみた正面図である。
【図１０】ガード部材のケーブル支持部と中継ケーブル等を下側位置に向けて回動する状態を示す縦断面図である。
【図１１】ガード部材等を折曲げて格納した状態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１建物（構造物）
２外部電源
３給電装置
９電源ケーブル
１０電源ケーブル側継手
１１油圧ショベル（建設機械）
１２下部走行体（車体）
１３上部旋回体（車体）
１４キャブ
１４Ａルーフ部
１６電動モータ（動力源）
１８作業装置
１９受電装置
２５受電装置側継手
２６ガード部材
２７台座部
２８ヒンジ部
２９ケーブル支持部
３０軸受
３１スリーブ
３２中継ケーブル
３３ケーブル保護筒
３５ケーブル
３６上側継手
３７下側継手
４２補助バッテリ（バッテリ手段）

Claims

電動式の動力源が搭載された車体と、該車体に設けられ構造物側の電源ケーブルを介して外部電源と接続され前記外部電源から前記動力源に通電を行う受電装置とを備えた電動式建設機械において、
前記電源ケーブルと前記受電装置とを着脱可能に接続する構成としたことを特徴とする電動式作業機械。
電動式の動力源が搭載された車体と、該車体に設けられ構造物側の電源ケーブルを介して外部電源と接続され前記外部電源から前記動力源に通電を行う受電装置とを備えた電動式建設機械において、
前記電源ケーブルと前記受電装置との間に中継ケーブルを着脱可能に設ける構成としたことを特徴とする電動式作業機械。
前記車体には前記受電装置と中継ケーブルとを保護するガード部材を上方に向けて突設し、前記中継ケーブルは該ガード部材により回転可能に支持する構成としてなる請求項２に記載の電動式作業機械。
前記ガード部材は前記受電装置と中継ケーブルとの接続位置で上側部分が上向きに直立する姿勢と下向きに折曲がる姿勢とに屈曲可能に形成し、前記ガード部材の上側部分と前記中継ケーブルとは一緒に前記車体側に折曲がる構成としてなる請求項３に記載の電動式作業機械。
前記車体にはキャブを設け、前記ガード部材は、上向きに直立する姿勢としたときに前記キャブよりも高い位置となり、下向きに折曲がる姿勢としたときに前記キャブよりも低い位置となる構成としてなる請求項３または４に記載の電動式作業機械。
前記中継ケーブルは、前記ガード部材に回転可能に支持されたケーブル保護筒と、該ケーブル保護筒内に挿通されたケーブルと、該ケーブルの上端側に位置して前記ケーブル保護筒に設けられ前記電源ケーブル側の継手と接続される上側継手と、前記中継ケーブルの下端側に位置して前記ケーブル保護筒に設けられ前記受電装置側の継手と接続される下側継手とにより構成してなる請求項２，３，４または５に記載の電動式作業機械。
前記車体には前記電源ケーブルと受電装置とを接続したときに前記外部電源から供給される電力を蓄え前記電源ケーブルと受電装置との接続を解除したときに前記動力源に給電を行うバッテリ手段を設けてなる請求項１，２，３，４，５または６に記載の電動式作業機械。
前記車体は前部側に作業装置が設けられた建設機械の車体であり、該車体の後部側には前記受電装置とガード部材とを設けてなる請求項３，４，５，６または７に記載の電動式作業機械。