JP5135273B2 - 電動式作業機械のケーブルリール装置 - Google Patents

Description

本発明は、電動式作業機械のケーブルリール装置に関するものである。

例えば、油圧ショベルなどの電動式作業機械においては、外部電源の供給を受けるために、ケーブル、及びケーブルを巻取り繰り出しするケーブルリールとからなるケーブルリール装置を備えている。

このケーブルリール装置として、作業機械の旋回体と走行体との空間内に、垂直軸周りに回転するように、ケーブルリールを配設したものがある（例えば、特許文献１参照。）。また、作業機械の台車２の後部に、水平軸回りにするように、ケーブルリールを配設したものがある（例えば、特許文献２参照。）。

特開２００３−０９６８２０号公報 特開２００８−２３１７６２号公報

ところで、この種のケーブルリール装置においては、以下の点を配慮することが要求されている。まず、第１の点は、ケーブルは地面との擦れ合いにより、磨耗するので、定期的な交換が必要である。ケーブルの交換作業は、既存のケーブルをリールから引き出して、リールから取り外した後、新しいケーブルをリールに巻き付ける作業となるので、そのメンテナンス性を向上させるために、リールを地上近くに設置することが好ましい。

しかしながら、リールを地上近くに設置すると、メンテナンス性は向上するが、岩や傾斜面との接触により、破損を生じることがあるので、作業機械の走破性が低下するという問題がある。

しかしながら、前述した公知文献においては、ケーブル装置のメンテナンス性、及び作業機械の走破性の向上について、配慮されていないのが現状である。

本発明は、上述の事柄に基づいてなされたもので、その目的とするところは、ケーブル装置のメンテナンス性、及び作業機械の走破性の向上を図ることができる電動式作業機械のケーブルリール装置を提供するものである。

上記の目的を達成するために、第１の発明は、ケーブルとこのケーブルを巻取り及び繰り出しするリールとを備えた電動式作業機械のケーブルリール装置であって、前記電動式作業機械の本体後部に、基端をピン軸によって傾動可能に設けた一対のリール支持腕と、前記リール支持腕の先端に回転可能に設けたリールと、前記電動式作業機械の本体後部と前記リール支持腕との間に設けたアクチュエータと、前記アクチュエータを伸縮操作する切替弁を有する油圧操作回路とを備え、前記油圧操作回路における前記切替弁は、油圧ポンプからの圧油を前記アクチュエータを縮小させるように、圧油を供給する位置に保持され、前記油圧操作回路に、前記電動式作業機械の振動に基づく前記リールの振動を軽減するためのリリーフ弁を設けたことを特徴とする。

また、第２の発明は、ケーブルとこのケーブルを巻取り及び繰り出しするリールとを備えた電動式作業機械のケーブルリール装置であって、前記電動式作業機械の本体後部に、基端をピン軸によって傾動可能に設けた一対のリール支持腕と、前記リール支持腕の先端に回転可能に設けたリールと、前記電動式作業機械の本体後部と前記リール支持腕との間に設けたアクチュエータと、前記アクチュエータを伸縮操作する切替弁を有する油圧操作回路と、前記リール支持腕部分に設けられ、前記リールの降下を検出するセンサ装置と、前記センサ装置からの信号に基づいてリールの下降を警告するための警報手段とを備えたことを特徴とする。

更に、第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記リールのリール軸の両端を、前記各リール支持腕の先端側に着脱可能に設けたことを特徴とする。

本発明によれば、電動式作業機械に装設したケーブル装置のメンテナンス性が向上し、また、電動式作業機械の走破性が良好となり、その機能性が向上する。

本発明の電動式作業機械のケーブルリール装置の一実施の形態を備えた作業機械の後部を示す側面図である。 図１に示す本発明の電動式作業機械のケーブルリール装置の一実施の形態を示す上面図である。 図２に示す本発明の電動式作業機械のケーブルリール装置の一実施の形態を一部断面にて示す拡大上面図である。 本発明の電動式作業機械のケーブルリール装置の一実施の形態を構成する油圧回路図である。 本発明の電動式作業機械のケーブルリール装置の一実施の形態の給電動作を示す側面図である。 本発明の電動式作業機械のケーブルリール装置の一実施の形態の給電動作を示す側面図である。 本発明の電動式作業機械のケーブルリール装置の他の実施の形態を示す側面図である。

以下、本発明の電動式作業機械のケーブルリール装置の実施の形態を図面を用いて説明する。
図１乃至図５は、本発明の電動式作業機械のケーブルリール装置の一実施の形態を示すもので、図１は本発明の電動式作業機械のケーブルリール装置の一実施の形態を備えた作業機械の後部を示す側面図、図２は図１に示す本発明の電動式作業機械のケーブルリール装置の一実施の形態を示す上面図、図３は図２に示す本発明の電動式作業機械のケーブルリール装置の一実施の形態を一部断面にて示す拡大上面図、図４本発明の電動式作業機械のケーブルリール装置の一実施の形態を構成する油圧回路図、図５及び図６は本発明の電動式作業機械のケーブルリール装置の一実施の形態の給電動作を示す側面図である。

図１乃至図３において、１は電動式作業機械の本体、２は本体１の両側部に設けた走行体、３は本体１の上部に設けた旋回体である。

ケーブルリール装置４は本体１の後部に装設されている。ケーブルリール装置４は、大略的に、図１及び図２に示すように、電源設備（図示せず）に接続されている給電用のケーブル５を巻き取り又は繰り出すリール６と、リール６を軸受７を介して回転可能に支持するリール軸８と、先端側にリール軸８の端部を取付具９を介して着脱可能に支持し、基端がピン軸１０ａによって本体１の後部のブラケット１０に傾動可能に設けられた１対のリール支持腕１１と、作業機械の本体１の後部と各リール支持腕１１との間に設けたアクチュエータ１２とを備えている。

リール６内のリール軸８には、図３に示すように、リール６に巻かれたケーブル５の端部と、本体１側に配設した給電線１３とを電気的に接続するスリップリング１４が設けられている。給電線１３は、リール軸８の一方端から本体１側に導出されている。

一方のリール支持腕１１（図３の下側のリール支持腕１１）の内側面には、ブラケット１５によってリール６の駆動モータ１６が配設されている。駆動モータ１６のモータ軸１７には、チェーン車１８が固定されている。リール軸８の他方側におけるリール６の側部には、チェーン車１９が固定されている。チェーン車１８とチェーン車１９には、チェーン２０が掛け渡されている。

アクチュエータ１２は、油圧シリンダであり、図１に示すように、その本体１２ａの基端がピン軸２１によってリール支持腕１１の長手方向の上面中間部のブラケット２２に連結され、ピストンロッド１２ｂの先端はピン軸２３によって本体１の後部のブラケット２４に連結されている。アクチュエータ１２には、そのピストンロッド１２ｂを伸縮操作するための油圧操作回路が連結されている。

この油圧操作回路は、図４に示すように、アクチュエータ１２の本体１２ａの基端側油室とピストンロッド側油室にそれぞれ連結する給排用の配管１２ｃ，１２ｄと、配管１２ｃ，１２ｄに設けた切替弁１２ｅと、油圧ポンプ１２ｆと、タンク１２ｇと、油圧ポンプ１２ｆと切替弁１２ｅとを連結する給油配管１２ｈと、タンク１２ｇと切替弁１２ｅとを連結する排油配管１２ｉと、給排用の配管１２ｃ，１２ｄ間に設けたリリーフ弁１２ｊで構成されている。切替弁１２ｅは、常時、油圧ポンプ１２ｆからの圧油をアクチュエータ１２のピストンロッド側油室に供給して、アクチュエータ１２を縮小させるように、圧油を供給する位置にばねにより保持されている。

図１乃至図３に戻り、一方のリール支持腕１１の基部外側部には、リール６が下降したことを検知するセンサ装置が設けられている。このセンサ装置は、一方のリール支持腕１１の基部外側面に固定した検出体２５と、検出体２５に対向するように、本体１に設けたブラケット２６に固定した近接スイッチ２７とを備えている。近接スイッチ２７は、故障等でリール支持腕１１が下降して、検出体２５を検出しなくなった場合、検出体２５の非検出信号を警告信号として警報を表示する警報手段（図示せず）、又は警報器（図示せず）に出力する。

次に、上述した本発明の電動式作業機械のケーブルリール装置の一実施の形態の動作を図１乃至図６を用いて説明する。
ケーブル５による給電に際して、図４に示す切替弁１２ｅによって、油圧ポンプ１２ｆからの圧油をアクチュエータ１２のピストンロッド側油室に供給し、アクチュエータ１２のピストンロッド１２ｂを縮めると、リール支持腕１１の先端がピン軸１０ａを支点として上方に向かって移動する。

これにより、リール支持腕１１の先端に設けたリール６は、上方に位置決めすることができるので、例えば、図５に示すように、後方に、岩又は傾斜面Ｍがある場合にも、リール６が、岩又は傾斜面Ｍに接触すること、また、電動式作業機械の走行体２によってケーブル５が踏みつけられる可能性が低くなり、電動式作業機械の走破性を向上させることができる。

また、アクチュエータ１２のピストンロッド側油室には、常時、油圧ポンプ１２ｆからの圧油が切替弁１２ｅを介して供給されているので、リール支持腕１１の先端に設けたリール６は、上方に位置決めすることができるとともに、リール６に作用する振動、衝撃に対するクッション作用を有している。

また、保守、点検又はケーブル５を交換する場合には、図４に示す切替弁１２ｅによって、油圧ポンプ１２ｆからの圧油をアクチュエータ１２の基端側油室に供給し、アクチュエータ１２のピストンロッド１２ｂを伸ばすと、リール支持腕１１の先端がピン軸１０ａを支点として下方に向かって移動させることができるので、図６に示すように、リール６を、保守、点検又はケーブル５の交換作業がし易い位置に位置決めすることができる。その結果、リール６からのケーブル５の取り外し、リール６へのケーブル５の巻き付け作業、及びケーブル５の点検作業等が容易となり、そのメンテナンス性を向上させることができる。

また、本発明の実施の形態においては、例えば故障等でリール６が下降したことを検知するセンサ装置を備えたので、リール６の降下動作を周囲に喚起することができる。

更に、本発明の実施の形態においては、図４に示すように、アクチュエータ１２の油圧回路における給排用配管１２ｃ、１２ｄ間にリリーフ弁１２ｊを設けたので、このリリーフ弁１２ｊによって電動式作業機械の振動によるリール支持腕１１への振動荷重を放出することができ、過大な振動時に、リール支持構造の応力低減が図れ、重大な破損から部品を守ることができる。

上述したように、本発明の実施の形態によれば、電動式作業機械に装設したケーブル装置のメンテナンス性が向上し、また、電動式作業機械の走破性が良好となり、その機能性が向上するとともに、リール６の降下時の警報により、ケーブル装置のメンテナンス時の安全性も高めることができる。

図７は、本発明の電動式作業機械のケーブルリール装置の他の実施の形態を示す側面図で、この図において、図１乃至図６に示す符号と同符号のものは同一部分であるので、その詳細な説明を省略する。
なお、図７においては、リール６が下降したことを検知するセンサ装置を省略している。

この実施の形態は、顧客によって指定された長さのケーブルを巻取収納可能な径を有するリール６を、作業機械に組付け可能にしなければならないことに対応可能にしたもので、ケーブル５の長さに応じて、ケーブルリール装置を構成するリール支持腕１１に装着されるリール６を、種々の径のものに変更可能にしたものである。この例では、図１に示すリール６の径よりも大きな径のリール６をリール支持腕１１の先端に着脱可能に装着している。

リール６の交換は、例えば、リール軸８の端部に設けた取付具９とリール支持腕１１の先端との結合、及びチェーン２０の連結を解くことにより、リール６及びリール軸８を一体的にリール支持腕１１の先端から取り外すことができる。また、逆の動作により、組み付けも可能である。この場合、リール支持腕１１の上下方向の移動量が小さくなるので、アクチュエータ１２の長さを図１に示すアクチュエータ１２の長さよりも異なる長さのアクチュエータ１２を取り付けること、又はアクチュエータ１２における基端のリール支持腕６の長手方向の上面への取り付け位置を変更することが必要である。

この実施の形態によれば、前述した実施の形態と同様に、ケーブル装置のメンテナンス性、及び電動式作業機械の走破性が向上するとともに、顧客が要求するリール径のリールの装着が可能である。

なお、上述の実施の形態においては、センサ装置として、近接スイッチ２７を用いたが、接触式のスイッチを用いることも可能である。また、リール６の径の大小に応じて、センサ装置を構成する検出体２５の位置を調整可能にすることも可能である。

１ 電動式作業機械の本体
２ 走行体
３ 旋回体
４ ケーブルリール装置
５ 給電用のケーブル
６ リール
８ リール軸
１１ リール支持腕
１２ アクチュエータ

Claims (3)

1. ケーブルとこのケーブルを巻取り及び繰り出しするリールとを備えた電動式作業機械のケーブルリール装置であって、
   前記電動式作業機械の本体後部に、基端をピン軸によって傾動可能に設けた一対のリール支持腕と、
   前記リール支持腕の先端に回転可能に設けたリールと、
   前記電動式作業機械の本体後部と前記リール支持腕との間に設けたアクチュエータと、
   前記アクチュエータを伸縮操作する切替弁を有する油圧操作回路とを備え、
   前記油圧操作回路における前記切替弁は、油圧ポンプからの圧油を前記アクチュエータを縮小させるように、圧油を供給する位置に保持され、
   前記油圧操作回路に、前記電動式作業機械の振動に基づく前記リールの振動を軽減するためのリリーフ弁を設けた
   ことを特徴とする電動式作業機械のケーブルリール装置。
2. ケーブルとこのケーブルを巻取り及び繰り出しするリールとを備えた電動式作業機械のケーブルリール装置であって、
   前記電動式作業機械の本体後部に、基端をピン軸によって傾動可能に設けた一対のリール支持腕と、
   前記リール支持腕の先端に回転可能に設けたリールと、
   前記電動式作業機械の本体後部と前記リール支持腕との間に設けたアクチュエータと、
   前記アクチュエータを伸縮操作する切替弁を有する油圧操作回路と、
   前記リール支持腕部分に設けられ、前記リールの降下を検出するセンサ装置と、
   前記センサ装置からの信号に基づいてリールの下降を警告するための警報手段とを備えた
   ことを特徴とする電動式作業機械のケーブルリール装置。
3. 請求項１又は２に記載の電動式作業機械のケーブルリール装置において、
   前記リールのリール軸の両端を、前記各リール支持腕の先端側に着脱可能に設けた
   ことを特徴とする電動式作業機械のケーブルリール装置。

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