JP2010065445A - Electric working machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、外部電源に接続された電源ケーブルを保持し、旋回フレームが含まれる平面に沿って回動可能なケーブルアームを備えた電動式油圧ショベル等の電動式作業機械に関する。 The present invention relates to an electric work machine such as an electric hydraulic excavator that holds a power cable connected to an external power source and includes a cable arm that is rotatable along a plane including a turning frame.
この種の従来技術として、特許文献1に示されるものがある。この従来技術は、電動式油圧ショベルであり、自走可能な走行体と、この走行体に旋回可能に搭載され、外部電源により給電される電動機、及びこの電動機により駆動される油圧ポンプが設けられる旋回体と、この旋回体の旋回フレームが含まれる平面に沿って回動可能に旋回体に設けられ、電動機に給電する電源ケーブルを保持する案内アーム、すなわちケーブルアームとを備えた構成になっている。ケーブルアームの電源ケーブルの保持部のうちの最も外側に位置する保持部は、旋回体に設けられるカウンタウエイトの直上に配置されている。 There exists a thing shown by patent document 1 as this type of prior art. This prior art is an electric hydraulic excavator, and includes a self-propelled traveling body, a motor that is turnably mounted on the traveling body, and that is powered by an external power source, and a hydraulic pump that is driven by the motor. The swivel body and the swivel body are provided on the swivel body so as to be rotatable along a plane including the swivel frame of the swivel body, and include a guide arm that holds a power cable for supplying power to the electric motor, that is, a cable arm. Yes. The holding part located on the outermost side among the holding parts of the power cable of the cable arm is arranged immediately above the counterweight provided in the swivel body.
また、この従来技術は、ケーブルアームに保持される電源ケーブルが巻回されるリールと、このリールに巻回される電源ケーブルに弛みを生じさせないように電源ケーブルに張力を付与する張力付与手段とを備えた構成になっている。
上述した従来技術にあっては、ケーブルアームの電源ケーブルの保持部のうちの最も外側に位置する保持部が、カウンタウエイトの直上に配置されていることから、張力付与手段の故障等によってリールに巻回される電源ケーブルに弛みを生じた場合に、電源ケーブルが旋回体あるいは走行体に絡まる虞がある。このような電源ケーブルの絡まりを生じたときには、この電動式油圧ショベルで実施される掘削作業等を一旦中断し、電源ケーブルの絡まりを解く煩雑な作業が必要になり、この電動式油圧ショベルで実施される作業の能率が低下する。 In the above-described prior art, the outermost holding portion of the power cable holding portion of the cable arm is disposed immediately above the counterweight. When slack is generated in the wound power cable, the power cable may be entangled with the swivel body or the traveling body. When such a power cable entanglement occurs, the excavation work and the like carried out with this electric hydraulic excavator are temporarily interrupted, and a complicated work to unwind the power cable becomes necessary. The efficiency of work done is reduced.
本発明は、上記従来技術における実状からなされたもので、その目的は、電源ケーブルに弛みを生じているときであっても、この電源ケーブルが旋回体あるいは走行体に絡まってしまうことを抑制できる電動式作業機械を提供することにある。 The present invention has been made from the actual situation in the above-described prior art, and the object thereof is to prevent the power cable from being entangled with the revolving body or the traveling body even when the power cable is slack. It is to provide an electric work machine.
この目的を達成するために、本発明に係る電動式作業機械は、自走可能な走行体と、この走行体に旋回可能に搭載され、外部電源により給電される電動機、及びこの電動機により駆動される油圧ポンプが設けられる旋回体と、この旋回体の旋回フレームが含まれる平面に沿って回動可能に上記旋回体に設けられ、上記電動機に給電する電源ケーブルを保持するケーブルアームとを備えた電動式作業機械において、上記ケーブルアームの形状寸法を、このケーブルアームに設けられ上記電源ケーブルの保持部のうちの最も外側に位置する保持部である最外方保持部の描く回動軌跡が、上記旋回体及び上記走行体の外側となるように設定したことを特徴としている。 To achieve this object, an electric work machine according to the present invention is a self-propelled traveling body, a motor that is turnably mounted on the traveling body, and that is powered by an external power source, and is driven by the motor. A revolving body provided with a hydraulic pump, and a cable arm that is provided on the revolving body so as to be rotatable along a plane including a revolving frame of the revolving body and holds a power cable for supplying power to the electric motor. In the electric work machine, the shape and dimensions of the cable arm are determined by the rotation trajectory drawn by the outermost holding portion that is the outermost holding portion of the power cable holding portion provided in the cable arm, It is characterized by being set to be outside the revolving body and the traveling body.
このように構成した本発明は、ケーブルアームの回動に伴なう最外方保持部の描く回動軌跡、すなわち電源ケーブルを保持する部分のうちの最も外側に位置するケーブルアームの部分の回動軌跡が、旋回体及び走行体の外側に位置するので、ケーブルアームに保持される電源ケーブルに弛みを生じていて垂れ下がっているような場合でも、この電源ケーブルが旋回体及び走行体に接触する事態を避けることができる。これにより、電源ケーブルが旋回体あるいは走行体に絡まってしまうことを抑制できる。 According to the present invention configured as described above, the rotation trajectory drawn by the outermost holding portion accompanying the rotation of the cable arm, that is, the rotation of the portion of the cable arm positioned on the outermost side of the portion holding the power cable is rotated. Since the movement trajectory is located outside the swing body and the traveling body, the power cable contacts the swing body and the traveling body even when the power cable held by the cable arm is slack and hangs down. You can avoid the situation. Thereby, it can suppress that a power supply cable gets entangled with a turning body or a traveling body.
また、本発明に係る電動式作業機械は、上記発明において、上記ケーブルアームが、上記旋回フレームに対して傾斜状に延設される傾斜部と、この傾斜部の下端に設けられ回動支点となる軸部とを有し、上記最外方保持部を上記傾斜部の上端に設けたことを特徴としている。このように構成した本発明は、ケーブルアームの大部分を傾斜部によって構成させることができ、このように構成すればケーブルアームの長さ寸法を短くすることができる。 The electric work machine according to the present invention is the electric work machine according to the present invention, wherein the cable arm is inclined with respect to the revolving frame, and a rotation fulcrum provided at a lower end of the inclined portion. And the outermost holding portion is provided at the upper end of the inclined portion. In the present invention configured as described above, most of the cable arm can be configured by the inclined portion, and if configured in this way, the length dimension of the cable arm can be shortened.
また、本発明に係る電動式作業機械は、上記発明において、上記旋回体に上記ケーブルアームの上記軸部を回動可能に保持する軸受を設けるとともに、上記ケーブルアームの上記軸部に、上記軸受に摺接するつば部を設けたことを特徴としている。このように構成した本発明は、ケーブルアームの軸部に設けたつば部と旋回体に設けた軸受との摺接によって、ケーブルアームの安定した回動動作を行なわせることができる。 In the electric work machine according to the present invention, in the above invention, the revolving body is provided with a bearing that rotatably holds the shaft portion of the cable arm, and the shaft portion of the cable arm is provided with the bearing. It is characterized by providing a collar portion that is in sliding contact with. According to the present invention configured as described above, the cable arm can be stably rotated by the sliding contact between the collar portion provided on the shaft portion of the cable arm and the bearing provided on the swivel body.
また、本発明に係る電動式作業機械は、上記発明において、上記ケーブルアームに、上記最外方保持部に保持される上記電源ケーブルを撮影可能なカメラを設けたことを特徴としている。このように構成した本発明は、ケーブルアームの最外方保持部に保持される電源ケーブルの状態をカメラの映像によって監視することができる。 The electric work machine according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the cable arm is provided with a camera capable of photographing the power cable held by the outermost holding portion. According to the present invention configured as described above, the state of the power cable held by the outermost holding portion of the cable arm can be monitored by the image of the camera.
また、本発明に係る電動式作業機械は、上記発明において、上記ケーブルアームを回動させる回動用電動モータを備えたことを特徴としている。このように構成した本発明は、電源ケーブルが旋回体や走行体に絡まりそうな場合には、回動用電動モータを作動させてケーブルアームを例えば左右に回動させて、電源ケーブルを左右に振り、この電源ケーブルが絡まらないように自動的に対処することができる。 Moreover, the electric work machine according to the present invention is characterized in that, in the above-mentioned invention, a rotating electric motor for rotating the cable arm is provided. In the present invention configured as described above, when the power cable is likely to be entangled with the revolving body or the traveling body, the electric motor for rotation is operated to rotate the cable arm left and right, for example, and swing the power cable left and right. This power cable can be handled automatically so as not to get tangled.
本発明は、外部電源に接続され、旋回体に設けられる電動機に給電する電源ケーブルを保持するケーブルアームの形状寸法を、このケーブルアームに設けられ電源ケーブルの保持部のうちの最も外側に位置する保持部である最外方保持部の描く回動軌跡が、旋回体及び走行体の外側となるように設定したことから、電源ケーブルに弛みを生じているときであっても、この電源ケーブルが旋回体あるいは走行体に絡まってしまうことを抑制でき、この電動式作業機械で実施される作業の中断を少なくし、従来に比べて作業能率を向上させることができる。 According to the present invention, the shape and dimension of a cable arm that holds a power cable connected to an external power source and that supplies power to an electric motor provided in a swivel body is positioned on the outermost side of the holding portion of the power cable provided in the cable arm Since the rotation trajectory drawn by the outermost holding part, which is the holding part, is set to be outside the revolving body and the traveling body, even when the power cable is slack, It is possible to suppress the entanglement of the revolving body or the traveling body, to reduce the interruption of the work performed by the electric work machine, and to improve the work efficiency as compared with the prior art.
以下、本発明に係る電動式作業機械を実施するための最良の形態を図に基づいて説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out an electric work machine according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明に係る電動式作業機械の第1実施形態を示す側面図、図2は図1に示す第1実施形態の平面図、図3は第1実施形態に備えられる駆動システムの要部を示す回路図、図4は第1実施形態に備えられるケーブルアームの取り付け構造を示す図、図5は第1実施形態に備えられる制御システムの要部を示すブロック図、図6は第1実施形態に備えられるカメラによって撮影された画像を示す図である。 FIG. 1 is a side view showing a first embodiment of an electric work machine according to the present invention, FIG. 2 is a plan view of the first embodiment shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a schematic diagram of a drive system provided in the first embodiment. FIG. 4 is a diagram showing a cable arm mounting structure provided in the first embodiment, FIG. 5 is a block diagram showing a main part of a control system provided in the first embodiment, and FIG. It is a figure which shows the image image | photographed with the camera with which embodiment is equipped.
本発明に係る電動式作業機械は、例えば図1,2に示すように電動式油圧ショベルであり、クローラ式の走行体10と、この走行体10上に旋回装置30を介して搭載される旋回体20と、この旋回体20に上下方向の回動可能に装着される作業機、すなわた作業フロント40とを備えている。
The electric work machine according to the present invention is, for example, an electric hydraulic excavator as shown in FIGS. 1 and 2, and a crawler
走行体10は、トラックフレーム11と、このトラックフレーム11に設けられた左右の履帯12a,12bと、これらの履帯12a,12bをそれぞれ駆動する左右の走行モータ13a,13bとを備えている。旋回体20は、支持構造体として形成された旋回フレーム21と、この旋回フレーム21の後端部に設けられたカウンタウエイト22と、旋回フレーム21の前側位置に設けられ、オペレータが搭乗して各種操作を行なう運転室23と、後述の電動機24、油圧ポンプ25等の各種機器が格納されるパワーユニット室26とを備えている。
The
作業フロント40には、旋回体20に上下方向の回動可能に設けられるブーム45と、このブーム45の先端に上下方向の回動可能に設けられるアーム46と、このアーム46の先端に上下方向の回動可能に設けられるバケット47とが含まれている。なお、バケット47に代えて各種のアタッチメントが装着されることもある。
The
図3に示すように、パワーユニット室26に収納される電動機24は、例えば三相交流によって駆動される電動モータから成っており、外部電源50から電源ケーブル51及び制御装置52を介して給電されることにより、油圧ポンプ25を駆動する。油圧ポンプ25からの圧油の流れは、コントロールバルブ28によって制御され、走行モータ13a,13b、旋回装置30に含まれる旋回モータや、作業フロント40のブーム45、アーム46、バケット47を駆動する油圧シリンダ等に給排される。上述した制御装置52は、例えば運転室23に配置され、この運転室23の運転席近傍に設けた始動・停止スイッチ52aと、この始動・停止スイッチ52aにより励磁され、あるいは消磁され、外部電源50から電動機24への給電状態を制御する電磁遮断機52bとを含んでいる。
As shown in FIG. 3, the
また、上述した図1,2に示すように、旋回体20の後端部付近に、電動機24に給電する電源ケーブル51を保持するケーブルアーム60を備えている。このケーブルアーム60の形状寸法は、図2に示すように、このケーブルアーム60に設けられ電源ケーブル51の保持部のうちの最も外側に位置する保持部である最外方保持部60cの描く回動軌跡が、旋回体20及び走行体10の外側となるように設定してある。
Moreover, as shown in FIGS. 1 and 2 described above, a
例えば、このケーブルアーム60は、図4にも示すように、旋回体20の旋回フレーム21に対して傾斜状に延設される傾斜部60aと、この傾斜部60aの下端に設けられて回動支点を形成し、鉛直方向に延びる軸部60bとを有しており、上述した最外方保持部60cは傾斜部60aの上端に設けてある。図1に示すように、ケーブルアーム60の大部分は、傾斜部60aによって構成してある。
For example, as shown in FIG. 4, the
同図4に示すように、旋回体20には、ケーブルアーム60の軸部60cを回動可能に保持する軸受62を設けてあり、ケーブルアーム60の軸部60bには、軸受62に摺接するつば部60dを設けてある。
As shown in FIG. 4, the revolving
また、ケーブルアーム60の最外方保持部60c付近には、最外方保持部60cに保持される電源ケーブル51を撮影可能なカメラ61を取り付けてある。図5に示すように、このカメラ61から出力される信号は、例えば運転室23に配置される制御装置80に送信され、この制御装置80に含まれるカメラ画像生成部80aによって信号処理され、図6に示すように、例えば運転室23内に配置されるディスプレイ66の画面に表示されるようになっている。
Further, a
このように構成した第1実施形態に係る電動式油圧ショベル1は、図3に示す制御装置52の始動・停止スイッチ52aを始動側に操作して、外部電源50から電源ケーブル51、及び制御装置52を介して電動機24に給電することにより、上述のように油圧ポンプ25が駆動する。この状態において、コントロールバルブ28に含まれる方向制御弁を切換え操作することにより、油圧ポンプ25から吐出された圧油が、走行モータ13a,13b、旋回モータ、あるいは作業フロント40を駆動する油圧シリンダのうちの該当する油圧アクチュエータに供給され、走行体10の走行、旋回体20の旋回、あるいは作業フロント40による作業が実施される。また、カメラ61によって撮影され、ケーブルアーム60に保持されている電源ケーブル51の状態が、運転室23のディスプレイ66に表示される。
The electric excavator 1 according to the first embodiment configured as described above operates the start /
なお、運転室23内のオペレータは、ディスプレイ66の画面を見て、電源ケーブル51が旋回体20あるいは走行体10に接触する懸念がありそうなときには、事前にケーブルアーム60を手動操作によって例えば左右に回動させて、電源ケーブル51を左右に振り、この電源ケーブル51を旋回体20及び走行体10に接触しないように対処することができる。
The operator in the
この第1実施形態によれば、図2に示したように、ケーブルアーム60の回動に伴なう最外方保持部60cの描く回動軌跡、すなわち電源ケーブル51を保持する部分のうちの最も外側に位置するケーブルアーム60の部分の回動軌跡が、旋回体20及び走行体10の外側に位置するので、ケーブルアーム60に保持される電源ケーブル51に弛みを生じていて垂れ下がっているような場合でも、この電源ケーブル51が旋回体20及び走行体10に接触する事態を避けることができる。これにより、電源ケーブル51が旋回体20あるいは走行体10に絡まってしまうことを抑制でき、この電動式油圧ショベル1で実施される作業の中断を少なくし、作業能率を向上させることができる。
According to the first embodiment, as shown in FIG. 2, the rotation trajectory drawn by the outermost holding
また、ケーブルアーム60の大部分を傾斜部60aによって構成してあることから、例えばケーブルアーム60を、軸部60bを十分に長く上方まで延設させ、この軸部60bに連設される水平延設部を設け、この水平延設部の先端に最外方保持部60cを設けるようにした構成に比べれば、ケーブルアーム60の長さ寸法を短くすることができ、このケーブルアーム60の製作に要する費用を低減させることができる。
Further, since most of the
また、図4に示すように、ケーブルアーム60の軸部60bと、旋回体20に設けた軸受62との摺接によって、ケーブルアーム60の安定した回動動作を行なわせることができ、信頼性の高い電動式油圧ショベル1を実現させることができる。
Further, as shown in FIG. 4, the
また、図6に示すように、ケーブルアーム60の最外方保持部60cに保持される電源ケーブル51の状態をカメラ61の撮影画像によって監視することができる。したがって、ディスプレイ66の画面を見たオペレータが、電源ケーブル51が旋回体20や走行体10に絡まりそうだと判断したときには、電源ケーブル51が絡まらないように事前に対処することができる。
Further, as shown in FIG. 6, the state of the
図7は本発明の第2実施形態の要部を構成するケーブルアームの取り付け構造を示す図、図8は第2実施形態に備えられる制御システムを説明する図で、(a)図は、この制御システムに備えられるケーブルアーム操作スイッチを示す図、(b)図は、この制御システムの要部を示すブロック図である。 FIG. 7 is a view showing a mounting structure of a cable arm constituting the main part of the second embodiment of the present invention, FIG. 8 is a view for explaining a control system provided in the second embodiment, and FIG. The figure which shows the cable arm operation switch with which a control system is equipped, The figure (b) is a block diagram which shows the principal part of this control system.
この第2実施形態に係る電動式油圧ショベル1は、図7に示すように、ケーブルアーム60の軸部60bに一体に設けられる歯車63aと、この歯車63aに噛み合う歯車63bと、旋回体20に固定されるブラケット64に設けられ、歯車63bを回転させる電動モータ、すなわち、ケーブルアーム60を回動させる回動用電動モータ65とを備えた構成にしてある。
As shown in FIG. 7, the electric excavator 1 according to the second embodiment includes a
また、運転室23内には、図8の(a)図に示すように、ケーブルアーム60を左右に回動させるケーブルアーム操作スイッチ70を設けてある。さらに、運転室23内に配置される上述の制御装置80に、ケーブルアーム操作スイッチ70の信号に応じて、回動用電動モータ65を駆動するモータドライバ82に制御信号を出力する駆動信号生成部80bを含ませた構成にしてある。その他の構成は、上述した第1実施形態と同等である。
Further, in the
このように構成した第2実施形態は、第1実施形態と同等の作用効果が得られる他、電源ケーブル51が旋回体20や走行体10に絡まりそうな場合には、ケーブルアーム操作スイッチ70を操作して制御装置80の駆動信号生成部80bからモータドライバ82に制御信号を出力させ、このモータドライバ82によって回動用電動モータ65を駆動させ、歯車63b,63aを介してケーブルアーム60の軸部60bを回動させ、ケーブルアーム60を左右に回動させて電源ケーブル51を左右に振り、この電源ケーブル51が絡まらないように自動的に対処することができる。このような操作をオペレータが運転室23から降りることなく実施できるので、仮に作業の中断を生じることがあっても、その中断を短時間で済ませることができる。
In the second embodiment configured as described above, the same effect as that of the first embodiment can be obtained, and when the
なお、カメラ61による電源ケーブル51の撮影画像をディスプレイ66の画面に表示させるに際して、この電動式油圧ショベル1で実施される各種の作業の間、常時ディスプレイ66の画面に表示させるようにしてもよく、また、この電動式油圧ショベル1の始動時、旋回時、及び走行時のみにディスプレイ66の画面に表示させるようにしてもよい。
In addition, when displaying the photographed image of the
また、この種の電動式油圧ショベル1の運転室23に通常配置され、各種の機器情報、作業情報等が表示されるモニタを、上述したディスプレイ66として兼用させる構成にしてもよい。
In addition, a monitor that is normally disposed in the
また、始動・停止スイッチ52a及び電源遮断機52bが含まれる制御装置52と、カメラ画像生成部80aが含まれる、あるいはカメラ画像生成部80a及び駆動信号生成部80bが含まれる制御装置80とを1つのボックス内に収納して、そのボックスを運転室23内に配置するようにしてもよい。
Further, the
さらに必要ならば、第1,第2実施形態の構成に加えて、上述の従来技術において述べたような電源ケーブル51が巻回されるリールと、このリールに巻回される電源ケーブル51に弛みを生じさせないように電源ケーブル51に張力を付与する張力付与手段とを備えた構成にすることもできる。
Further, if necessary, in addition to the configurations of the first and second embodiments, the reel around which the
1 電動式油圧ショベル(電動式作業機械)
10 走行体
20 旋回体
21 旋回フレーム
23 運転室
24 電動機
25 油圧ポンプ
26 パワーユニット室
40 作業フロント
45 ブーム
46 アーム
47 バケット
50 外部電源
51 電源ケーブル
52 制御装置
52a 始動・停止スイッチ
52b 電磁遮断機
60 ケーブルアーム
60a 傾斜部
60b 軸部
60c 最外方保持部
60d つば部
61 カメラ
62 軸受
63a 歯車
63b 歯車
64 ブラケット
65 回動用電動モータ
66 ディスプレイ
70 ケーブルアーム操作スイッチ
80 制御装置
80a カメラ画像生成部
80b 駆動信号生成部
82 モータドライバ
1 Electric excavator (Electric work machine)
DESCRIPTION OF
Claims (5)
上記ケーブルアームの形状寸法を、このケーブルアームに設けられ上記電源ケーブルの保持部のうちの最も外側に位置する保持部である最外方保持部の描く回動軌跡が、上記旋回体及び上記走行体の外側となるように設定したことを特徴とする電動式作業機械。 Includes a self-propelled traveling body, a revolving body mounted on the traveling body so as to be able to turn and powered by an external power source, a revolving body provided with a hydraulic pump driven by the electric motor, and a revolving frame of the revolving body In the electric working machine provided with the cable arm that is provided in the revolving body so as to be rotatable along a flat surface and holds a power cable for supplying power to the electric motor,
The rotational trajectory drawn by the outermost holding portion, which is the outermost holding portion of the power cable holding portion provided on the cable arm, indicates the shape and dimensions of the cable arm. An electric work machine characterized by being set to be outside the body.
上記ケーブルアームが、上記旋回フレームに対して傾斜状に延設される傾斜部と、この傾斜部の下端に設けられ回動支点となる軸部とを有し、上記最外方保持部を上記傾斜部の上端に設けたことを特徴とする電動式作業機械。 The electric work machine according to claim 1,
The cable arm has an inclined portion extending in an inclined manner with respect to the revolving frame, and a shaft portion that is provided at a lower end of the inclined portion and serves as a rotation fulcrum, and the outermost holding portion is An electric working machine provided at an upper end of an inclined portion.
上記旋回体に上記ケーブルアームの上記軸部を回動可能に保持する軸受を設けるとともに、
上記ケーブルアームの上記軸部に、上記軸受に摺接するつば部を設けたことを特徴とする電動式作業機械。 The electric work machine according to claim 2,
While providing a bearing for rotatably holding the shaft portion of the cable arm on the swivel body,
An electric work machine characterized in that a collar portion slidably contacting the bearing is provided on the shaft portion of the cable arm.
上記ケーブルアームに、上記最外方保持部に保持される上記電源ケーブルを撮影可能なカメラを設けたことを特徴とする電動式作業機械。 The electric work machine according to claim 1,
An electric work machine, wherein the cable arm is provided with a camera capable of photographing the power cable held by the outermost holding portion.
上記ケーブルアームを回動させる回動用電動モータを備えたことを特徴とする電動式作業機械。 The electric work machine according to claim 1,
An electric work machine comprising a rotating electric motor for rotating the cable arm.
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