WO2023188636A1 - 作業機械 - Google Patents

Abstract

カウンタウエイト（７）は、上部旋回体（３）の後端側に設けられている。電動モータ（１０）は、油圧ショベル（１）の動力源である。非常停止スイッチ（２１）は、電動モータ（１０）を停止する。カウンタウエイト（７）には、カウンタウエイト（７）の表面となる後面（７Ａ）から凹んだ凹部（７Ｄ）が設けられている。非常停止スイッチ（２１）は、カウンタウエイト（７）の凹部（７Ｄ）内に設けられている。

Description

作業機械

　本発明は、例えば、土木、林業、解体、地下工事、運搬作業、農作業等の各種の作業現場で用いられる油圧ショベル、ホイールローダ、フォークリフト、トラクター、コンバイン等の作業機械に関する。

　作業機械として、例えば、旋回半径が小さい小型の油圧ショベルが知られている。小型の油圧ショベルは、市街地、狭所作業等、作業者が近くにいる状態で稼働される場合がある。また、小型の油圧ショベルの場合、メンテナンス時、清掃時に上部旋回体のカバーを開閉する等、作業者が車両の後方に立つことが比較的多い。

　しかし、油圧ショベルの後方は、油圧ショベルを操作するオペレータ（運転者）の死角になりやすい。そして、油圧ショベルの後方に作業者がいるにもかかわらず、誤って油圧ショベルが旋回または走行してしまうことは、好ましくない。そこで、油圧ショベルが動作しているときに、運転者以外の作業者が油圧ショベルを緊急停止できるように、油圧ショベルに非常停止スイッチを設けることが考えられる。

　特に、電動式の作業機械は、給電ケーブルの接続、充電の開始、停止の操作等を行うための操作部が車体の後方に設けられている場合が多い。また、電動式の作業機械は、駆動源が電動モータであるため、駆動音の大きいエンジン（内燃機関）が搭載された作業機械と比較して、駆動音による車体の稼働が判断しにくいという点からも非常停止スイッチを設けることが有用である。

　一方、特許文献１には、大型の油圧ショベルにおいて、停止スイッチ、リンク機構、停止レバーを含んで構成される非常停止装置を、上部旋回体の後部の下側に設けた技術が記載されている。この技術によれば、非常停止装置の停止レバーを操作することにより、地上から油圧ショベルのエンジンを停止できる。

実開平４－９９７５３号公報

　特許文献１に記載された技術の場合、停止スイッチ、リンク機構、停止レバー等を含んで構成される非常停止装置が、上部旋回体の下面から下方に突出している。このような非常停止装置を、例えば、小型の油圧ショベルに採用した場合を考える。この場合、例えば、油圧ショベルの履帯に巻き込まれたスクラップ、飛来物等により、停止スイッチが損傷する可能性がある。また、油圧ショベルの外装部と周囲の障害物との接触に起因して、停止スイッチが誤動作する可能性もある。

　本発明の目的は、非常停止スイッチの誤動作および損傷を抑制することができる作業機械を提供することにある。

　本発明は、走行可能な車体と、前記車体の前側に取付けられた作業装置とを有し、前記車体は、前記車体の後端側に設けられたカウンタウエイトと、動力源となる原動機と、前記原動機を停止する非常停止スイッチと、を備えた作業機械において、前記カウンタウエイトには、前記カウンタウエイトの表面から凹んだ凹部が設けられており、前記非常停止スイッチは、前記カウンタウエイトの前記凹部内に設けられている。

　本発明によれば、非常停止スイッチの誤動作および損傷を抑制することができる。

実施の形態による油圧ショベルを示す右側面図である。 図１の左側から油圧ショベルをみた後面図である。 カウンタウエイト、凹部、非常停止スイッチ等を示す図２と同様位置の拡大図である。 油圧ショベルの油圧ポンプを駆動するための電動駆動システムを示す回路構成図である。 図４中の切換器の内部を非常停止スイッチ等と共に示す回路構成図である。

　以下、実施の形態を、作業機械を代表する油圧ショベル、より具体的には、電動式油圧ショベルに適用した場合を例に挙げ、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

　なお、以下の説明では、電動式油圧ショベル１の前後方向は、前側を作業装置４側とし、後側を作業装置４とは反対側となるカウンタウエイト７側とする。また、電動式油圧ショベル１の左右方向は、前後方向と直交する方向とする。例えば、図１では、紙面の左右方向が電動式油圧ショベル１の前後方向（Ｘ方向）に対応し、紙面の表裏方向が電動式油圧ショベル１の左右方向（Ｙ方向）に対応し、紙面の上下方向が電動式油圧ショベル１の上下方向（Ｚ方向）に対応する。

　作業機械としての電動式油圧ショベル１（以下、油圧ショベル１という）は、例えば、土木、解体、地下工事等の作業現場で用いられる。実施の形態の油圧ショベル１は、例えば、地下工事等の狭い作業現場での作業に適した小型（例えば、機械重量が１～６トン程度）の油圧ショベル（電動ミニショベル、電動式小型油圧ショベル）として構成されている。また、実施の形態の油圧ショベル１は、キャブ仕様の油圧ショベル１として構成されている。

　油圧ショベル１は、自走可能なクローラ式の下部走行体２と、下部走行体２上に旋回可能に搭載された上部旋回体３と、上部旋回体３の前側に設けられた作業装置４とを備えている。下部走行体２および上部旋回体３は、油圧ショベル１の車体を構成している。車体は、走行可能であり、かつ、旋回可能である。上部旋回体３の前側には、スイング式の作業装置４が揺動可能に取付けられている。油圧ショベル１は、作業装置４を用いて土砂の掘削作業等を行う。

　下部走行体２は、例えば、無端状に形成されたトラックリンクに複数個のシューを取付けてなる履帯２Ａと、履帯２Ａを周回駆動させることにより油圧ショベル１を走行（自走）させる左右の走行用油圧モータ（図示せず）とを含んで構成されている。下部走行体２と上部旋回体３との間には、旋回軸受と旋回用油圧モータとを含んで構成される旋回装置が設けられている。

　フロント装置とも呼ばれる作業装置４は、旋回フレーム５の前側に左右方向に揺動可能に設けられたスイングポスト４Ａを有している。スイングポスト４Ａには、ブーム４Ｂが回動可能に取付けられている。ブーム４Ｂの先端には、アーム４Ｃが回動可能に取付けられている。アーム４Ｃの先端には、作業具としてのバケット４Ｄが回動可能に取付けられている。また、作業装置４は、スイングポスト４Ａを揺動させるスイングシリンダ４Ｅと、ブーム４Ｂを回動させるブームシリンダ４Ｆと、アーム４Ｃを回動させるアームシリンダ４Ｇと、バケット４Ｄを回動させる作業具シリンダとしてのバケットシリンダ４Ｈとを備えている。

　上部旋回体３は、旋回装置の旋回用油圧モータが駆動することにより、下部走行体２上で旋回する。上部旋回体３は、例えば、カウンタウエイト７と、原動機としての電動モータ１０と、非常停止ボタン（緊急停止ボタン）とも呼ばれる非常停止スイッチ２１とを備えている。このために、上部旋回体３は、支持構造体（ベースフレーム）となる旋回フレーム５を備えている。旋回フレーム５には、キャブ６、カウンタウエイト７、外装カバー９、電動モータ１０、油圧ポンプ１１、バッテリ装置１２、コントロールバルブ装置（図示せず）等が搭載されている。この場合、旋回フレーム５の前側に作業装置４が取付けられている。旋回フレーム５の後側には、カウンタウエイト７が取付けられている。

　キャブ６は、旋回フレーム５の左側に配置されている。キャブ６は、前面６Ａ、後面６Ｂ、左側面６Ｃ、右側面６Ｄ、上面６Ｅによって囲まれたボックス状に形成されている。キャブ６は、内部がオペレータの運転室となっている。キャブ６内には、オペレータが座る運転席、油圧ショベル１を操作するための走行用レバー・ペダルおよび作業用レバーが設けられている。オペレータは、走行用レバー・ペダルおよび作業用レバーを操作することにより、下部走行体２による走行、上部旋回体３の旋回、作業装置４による掘削等を行うことができる。

　カウンタウエイト７は、上部旋回体３の後端側に設けられている。即ち、カウンタウエイト７は、作業装置４との重量バランスをとるために、キャブ６よりも後側に位置して旋回フレーム５の後端に設けられている。カウンタウエイト７は、左右方向に延びつつ、左右方向の中央が後方に突出した円弧状の重量物として形成されている。これにより、カウンタウエイト７の後面７Ａは、上部旋回体３が旋回したときに一定の旋回半径の仮想円内に収まる円弧面として形成されている。

　カウンタウエイト７は、旋回フレーム５の後端から上方に立ち上がり、電動モータ１０、油圧ポンプ１１、バッテリ装置１２等を後方から覆っている。カウンタウエイト７の上端には、前方に張出す張出し部７Ｂが形成されている。キャブ６の後部側は、張出し部７Ｂによって支持されている。張出し部７Ｂの左端側には、受電ボックス１３が設けられている。受電ボックス１３には、給電ケーブル９１が接続される。

　カウンタウエイト７の中央部には、点検用の開口７Ｃを覆うように、スライドカバーとも呼ばれる点検カバー８が開閉可能に設けられている。点検カバー８は、図１ないし図３に示す位置から上側に移動させることにより、点検用の開口７Ｃを開くことができる。さらに、カウンタウエイト７の後面７Ａで、点検用の開口７Ｃから外れた部位には、凹部７Ｄが設けられている。凹部７Ｄは、カウンタウエイト７の後面７Ａから内部側に向けて凹むようにカウンタウエイト７に設けられている。凹部７Ｄ内には、非常停止スイッチ２１が設けられている。非常停止スイッチ２１は、運転席の近傍に設けられたキースイッチ２３（始動停止スイッチ）とは別に設けられた原動機停止用スイッチ、即ち、電動モータ１０を停止するスイッチである。

　後述の図４および図５に示すように、非常停止スイッチ２１が操作されると（例えば、非常停止スイッチ２１が押されると）、第１リレー２９が遮断状態となることにより補器電源２８とコントローラ１９との接続が断たれる。これと共に、切換器１７内の第２リレー３０および第３リレー３１が遮断状態となり、整流器１６とバッテリ装置１２およびインバータ１８との間の接続が断たれる。これにより、コントローラ１９への電力供給が停止し、かつ、外部電源９２とバッテリ装置１２およびインバータ１８とが回路的に遮断される。この結果、油圧ショベル１の駆動システム（電動駆動システム）が停止する。即ち、非常停止スイッチ２１は、油圧ショベル１の駆動を即時に停止させることができる。非常停止スイッチ２１は、リレー２９，３０，３１と共に、油圧ショベル１の動作停止装置を構成している。非常停止スイッチ２１は、例えば、油圧ショベル１（電動モータ１０）の緊急停止が必要なときに操作される。

　外装カバー９は、カウンタウエイト７の前側に位置して旋回フレーム５上に設けられている。図１に示すように、外装カバー９は、電動モータ１０、油圧ポンプ１１、バッテリ装置１２等を、カウンタウエイト７および点検カバー８と共に覆っている。外装カバー９は、電動モータ１０、油圧ポンプ１１、バッテリ装置１２等を右側および上側から覆う右外装カバー９Ａと、電動モータ１０、油圧ポンプ１１、バッテリ装置１２等を左側から覆う左外装カバー９Ｂとを含んで構成されている。右外装カバー９Ａ、左外装カバー９Ｂ、および、カウンタウエイト７の開口７Ｃを覆う点検カバー８は、メンテナンス作業時に開放することができる。これにより、メンテナンスを行う作業員は、上部旋回体３内の内部機器（電動モータ１０、油圧ポンプ１１、バッテリ装置１２等）にアクセスすることができる。

　図２および図３に示すように、受電ボックス１３は、カウンタウエイト７の張出し部７Ｂの左端側に設けられている。受電ボックス１３は、給電ケーブル９１が接続される給電口１３Ａ（例えば、雌側コネクタとなるインレット）を有している。給電口１３Ａには、外部電源９２（図４）から延びる給電ケーブル９１の給電コネクタ９１Ａ（例えば、雄側コネクタとなるインレットプラグ）が接続される。このように、上部旋回体３は、給電ケーブル９１が接続される給電口１３Ａを備えている。

　給電ケーブル９１は、油圧ショベル１の動力源となる電動モータ１０に電力を供給する。即ち、外部電源９２の電力は、給電ケーブル９１と給電コネクタ９１Ａと、受電ボックス１３とを介して油圧ショベル１に供給される。なお、図示は省略するが、例えば、カウンタウエイト７の張出し部７Ｂに棒状のアームを備えたケーブル支持装置を設け、カウンタウエイト７から外側に向けて突出するアームの先端側に給電ケーブル９１の途中部分を支持する構成を採用してもよい。

　また、図３および図４に示すように、受電ボックス１３には、ブレーカ１４と充電スイッチ１５とが設けられている。図４に示すように、ブレーカ１４は、給電ケーブル９１の給電コネクタ９１Ａ（換言すれば、受電ボックス１３の給電口１３Ａ）と整流器１６との間に設けられている。ブレーカ１４は、外部電源９２と整流器１６との間の接続を遮断するスイッチである。ブレーカ１４を操作すると、外部電源９２と車両内の電気回路との接続を物理的に遮断することができる。

　充電スイッチ１５は、バッテリ装置１２に対する電力の供給と停止とを切換える充電切換え部である。充電スイッチ１５は、外部電源９２からの電力をバッテリ装置１２に充電するときに操作される。即ち、充電スイッチ１５を操作（ＯＮ操作・ＯＦＦ操作）することにより、バッテリ装置１２に対する充電の開始または充電の停止を行うことができる。図３に示すように、充電スイッチ１５は、受電ボックス１３の給電口１３Ａの近傍に配置されている。このため、作業者は、受電ボックス１３に対する給電ケーブル９１の取付け、取外しに伴って、充電スイッチ１５を直ちに操作（ＯＮ操作・ＯＦＦ操作）することができる。

　即ち、作業者は、受電ボックス１３の給電口１３Ａに給電ケーブル９１を接続した後に、充電スイッチ１５をＯＮに操作することにより、直ちにバッテリ装置１２の充電を開始することができる、また、作業者は、充電を停止した後に、充電スイッチ１５をＯＦＦに操作することにより、直ちに給電ケーブル９１を切り離すことができる。なお、図４では、図面が複雑になることを避けるため、充電スイッチ１５を受電ボックス１３から外れた位置に示している。

　外装カバー９内には、電動モータ１０、油圧ポンプ１１、バッテリ装置１２の他、後述の図４に示す整流器１６、切換器１７、インバータ１８、コントローラ１９が設けられている。整流器１６は、外部電源９２から供給される交流電流を直流電力に変換する。切換器１７は、整流器１６とバッテリ装置１２とインバータ１８との間で電力の供給状態を切換える。インバータ１８は、切換器１７から供給される直流電力を交流電力に変換し、電動モータ１０に供給する。図４に示すように、給電口１３Ａと整流器１６と切換器１７とバッテリ装置１２とインバータ１８と電動モータ１０は、それぞれ車内ケーブルにより通電可能に接続されている。

　電動モータ１０は、油圧ショベル１の動力源となる原動機である。電動モータ１０は、油圧ポンプ１１と機械的に、即ち、動力（回転）の伝達を可能に接続されている。油圧ポンプ１１は、コントロールバルブ装置を介してブームシリンダ４Ｆ等の各種の油圧アクチュエータ（油圧シリンダ、油圧モータ）に圧油を供給する。コントロールバルブ装置は、複数の方向制御弁からなる制御弁群である。コントロールバルブ装置は、油圧ポンプ１１から吐出された圧油を、走行用レバー・ペダルおよび作業用レバーの操作に応じてブームシリンダ４Ｆ等の複数の油圧アクチュエータ（油圧シリンダ、油圧モータ）に分配する。これにより、油圧ショベル１は、走行、旋回、掘削等を行うことができる。

　油圧ショベル１は、例えばバッテリ装置１２に充電が十分されているときに、給電ケーブル９１の給電コネクタ９１Ａを受電ボックス１３の給電口１３Ａから取り外した状態で稼働できる。この場合、電動モータ１０は、バッテリ装置１２からの電力によって駆動される。また、油圧ショベル１は、給電ケーブル９１の給電コネクタ９１Ａを受電ボックス１３の給電口１３Ａに接続した状態で稼働することもできる。この場合、電動モータ１０は、外部電源９２からの電力と、不足分をバッテリ装置１２からの電力とによって駆動される。このとき、油圧ショベル１は、給電ケーブル９１が給電口１３Ａに接続された状態のまま、走行、旋回、掘削等を行うことができる。

　次に、油圧ショベル１の電動駆動システムについて、図４および図５を参照しつつ説明する。

　図４に示すように、油圧ショベル１の電動駆動システムには、油圧ショベル１から離れた位置に配置された商用電源等の外部電源９２から給電ケーブル９１を介して電力が供給される。油圧ショベル１の電動駆動システムは、外部電源９２からバッテリ装置１２に電力を供給する機能（充電機能）と、外部電源９２および／またはバッテリ装置１２から電動モータ１０に電力を供給する機能（駆動機能）とを備えている。バッテリ装置１２への電力供給（充電）とインバータ１８への電力供給は、コントローラ１９からの指示に基づいて切換器１７の内部回路に設けられた第２リレー３０および第３リレー３１（図５）を接続することにより行われる。

　外部電源９２は、例えば、三相交流電力である。整流器１６は、三相交流電力を直流電力に変換する。給電ケーブル９１の給電コネクタ９１Ａを受電ボックス１３の給電口１３Ａに接続したときは、外部電源９２の電力を給電ケーブル９１および給電口１３Ａを介して油圧ショベル１に供給できる。この場合、外部電源９２の電力は、給電ケーブル９１、給電口１３Ａ、整流器１６、切換器１７を介してバッテリ装置１２に供給（充電）することができる。また、外部電源９２の電力は、給電ケーブル９１、給電口１３Ａ、整流器１６、切換器１７、インバータ１８を介して電動モータ１０に供給することができる。また、バッテリ装置１２の電力は、切換器１７、インバータ１８を介して電動モータ１０に供給することができる。

　コントローラ１９の入力側は、モニタ装置２２、キースイッチ２３、回転数ダイヤル２４、ロックスイッチ２６、充電スイッチ１５、バッテリ装置１２と接続されている。コントローラ１９の出力側は、モニタ装置２２、アラーム２７、充電スイッチ１５、バッテリ装置１２、切換器１７、インバータ１８に接続されている。コントローラ１９は、油圧ショベル１の動作を制御する車体制御コントローラである。コントローラ１９は、キースイッチ２３、回転数ダイヤル２４、ロックスイッチ２６、モニタ装置２２、充電スイッチ１５およびバッテリ装置１２からの信号（入力信号）に基づいて、切換器１７およびインバータ１８を制御する。

　これにより、コントローラ１９は、油圧ショベル１の駆動源となる電動モータ１０の駆動を制御する。また、コントローラ１９は、モニタ装置２２の制御（情報表示制御）、アラームの制御（アラーム出力制御）を行う。これらのために、コントローラ１９は、マイクロコンピュータを含んで構成されている。コントローラ１９は、フラッシュメモリ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等からなるメモリおよび演算回路（ＣＰＵ）を有している。メモリには、電動モータ１０の制御のプログラム、モニタ装置２２の制御のプログラム等が格納されている。また、コントローラ１９は、補器電源２８から電力が供給される。補器電源２８は、油圧ショベル１の電動駆動システムを構成する各種機器に電圧を供給する電力源である。補器電源２８は、例えば、油圧ショベル１に搭載された１２Ｖ鉛バッテリ、２４Ｖ鉛バッテリにより構成されている。

　バッテリ装置１２は、電動モータ１０を駆動するための電力が充電される蓄電装置である。バッテリ装置１２は、例えば、リチウムイオン二次電池により構成されている。バッテリ装置１２には、バッテリ監視装置が設けられている。コントローラ１９は、バッテリ監視装置と接続されている。バッテリ監視装置は、バッテリ装置１２の状態（バッテリ状態）、例えば、ＳＯＣ（充電状態）、温度、異常等を監視する。バッテリ監視装置は、バッテリ状態に対応する信号を、コントローラ１９に出力する。

　モニタ装置２２は、車載モニタ（モニタ）である。モニタ装置２２は、例えば油圧ショベル１のキャブ６内に設けられている。モニタ装置２２は、油圧ショベル１を操縦するオペレータに伝えるべき情報を表示する。例えば、モニタ装置２２は、油圧ショベル１の稼働状態、バッテリ装置１２の電池残量に対応するＳＯＣ、各種機器の不調情報、警告情報、現在時刻等を表示する。モニタ装置２２は、画面を用いてオペレータに情報を報知する情報報知装置である。

　キースイッチ２３は、例えば油圧ショベル１のキャブ６内に設けられている。キースイッチ２３は、油圧ショベル１の始動（電源ＯＮ）、停止（電源ＯＦＦ）を行う始動停止スイッチである。キースイッチ２３の信号（ＯＮ信号、ＯＦＦ信号）は、コントローラ１９に出力される。オペレータは、例えば、キースイッチ２３にキーを差し込み、キーを回転することにより、油圧ショベル１の始動、停止の操作を行うことができる。

　充電スイッチ１５は、例えば油圧ショベル１の受電ボックス１３に設けられている。充電スイッチ１５は、給電ケーブル９１が給電口１３Ａに接続されているときに、外部電源９２の電力をバッテリ装置１２に供給するか否かを選択するスイッチである。即ち、充電スイッチ１５は、バッテリ装置１２の充電を行うか否かを選択するスイッチである。充電スイッチ１５の信号（充電ＯＮ信号、充電ＯＦＦ信号）は、コントローラ１９に入力される。オペレータは、給電ケーブル９１が給電口１３Ａに接続されているときに、充電スイッチ１５をＯＮにすることにより、バッテリ装置１２の充電を行うことができる。

　なお、充電スイッチ１５は、例えば、キャブ６内に設けてもよい。これに対して、充電スイッチ１５を受電ボックス１３に設ける場合には、給電ケーブル９１の接続作業または取外作業を行った後に、その作業を行った位置で直ちに充電スイッチ１５を操作できる。このため、この面からは、充電スイッチ１５を受電ボックス１３に設けることが好ましい。また、キャブ６内と受電ボックス１３との両方に、充電スイッチ１５を設けてもよい。

　ロックスイッチ２６は、ゲートロックレバー（図示せず）の位置を検出する検出スイッチである。即ち、ロックスイッチ２６は、ゲートロックレバーの位置が、油圧ショベル１の油圧アクチュエータの駆動を禁止するロック位置（上げ位置）であるか、油圧アクチュエータの駆動を許可するロック解除位置（下げ位置）であるかを検出する。

　ロックスイッチ２６の信号（ロック信号、ロック解除信号）は、コントローラ１９に出力される。ゲートロックレバーは、オペレータによって、キャブ６の乗降口を閉鎖する（閉じる）乗降規制位置（ロック解除位置）、または、乗降口を開放する（開く）乗降許可位置（ロック位置）に操作される。油圧ショベル１は、ゲートロックレバーがロック解除位置に操作されているときに、油圧アクチュエータを駆動することができる。

　アラーム２７は、コントローラ１９の判定に基づいて、オペレータに対して警告音、警告音声を出力する。アラーム２７は、音によりオペレータに情報を報知する情報報知装置である。

　回転数ダイヤル２４は、電動モータ１０の回転数を可変に設定するダイヤルである。回転数ダイヤル２４は、オペレータにより操作される。回転数ダイヤル２４は、オペレータの操作に応じたモータ回転数の指令（信号）をコントローラ１９に出力する。コントローラ１９は、回転数ダイヤルの指令により、インバータ１８を制御する。即ち、インバータ１８は、コントローラ１９からのモータ回転数指令により、電動モータ１０への供給電圧の周波数を制御し、電動モータ１０の回転数を制御する。

　電動モータ１０には、油圧ポンプ１１が接続されている。油圧ショベル１は、油圧ポンプ１１から吐出する作動油がコントロールバルブ装置を介して各種の油圧アクチュエータへ供給されることにより駆動する。油圧ポンプ１１から吐出される作動油の量は、油圧ポンプ１１の回転速度に対応する。このため、電動モータ１０の回転速度が高い程、油圧アクチュエータの速度が高くなり、回転速度が低い程、油圧アクチュエータの速度は低くなる。また、電動モータ１０の回転を停止することで、油圧ショベル１を停止できる。

　非常停止スイッチ２１は、電動モータ１０を停止するスイッチである。非常停止スイッチ２１は、キースイッチ２３とは別に設けられている。非常停止スイッチ２１は、油圧ショベル１の駆動を即時に停止させることができる。このために、図４に示すように、非常停止スイッチ２１は、補器電源２８と第１リレー２９との間に設けられている。即ち、第１リレー２９の励磁回路は、非常停止スイッチ２１を介して補器電源２８と接続されている。非常停止スイッチ２１は、通常時は閉（接続状態）の常閉スイッチ（ノーマルクローズスイッチ）である。非常停止スイッチ２１は、作業員等により操作される（例えば、押される）ことにより、開（接続が断たれる）となる。第１リレー２９は、補器電源２８の電気回路を接続・遮断する。

　より具体的には、図５に示すように、第１リレー２９は、「切換器１７内に設けられた第２リレー３０、第３リレー３１」および「コントローラ１９」と「補器電源２８」との回路を接続、遮断する。第１リレー２９の接点が駆動されると、即ち、第１リレー２９が接続されると、補器電源２８から第２リレー３０、第３リレー３１およびコントローラ１９に電力が供給される。第１リレー２９の励磁回路の下流側は、充電スイッチ１５およびキースイッチ２３が接続されている。充電スイッチ１５および／またはキースイッチ２３が操作されると、補器電源２８を上流として第１リレー２９に励磁電流が流れ、第１リレー２９の接点が駆動される（第１リレー２９が接続状態となる）。

　コントローラ１９と補器電源２８とが接続されることで、第１リレー２９の励磁回路の接続は、コントローラ１９の出力により維持され、補器電源２８の電力が切換器１７を含む各種機器に供給される。一方、切換器１７内に設けられた第２リレー３０および第３リレー３１の励磁回路は、下流側がアースに接続されている。第２リレー３０および第３リレー３１は、整流器１６とバッテリ装置１２およびインバータ１８の電気回路を接続・遮断する。第２リレー３０および第３リレー３１は、第１リレー２９を介して供給された補器電源２８の電力により、励磁回路に電流が流れることで、各々の接点が駆動される（接続される）。第２リレー３０および第３リレー３１が接続されると、整流器１６とバッテリ装置１２およびインバータ１８とが接続される。これにより、外部電源９２とバッテリ装置１２およびインバータ１８とが接続される。

　ここで、非常停止スイッチ２１が作動した場合は、第１リレー２９の励磁回路が遮断される。これにより、コントローラ１９、切換器１７内の第２リレー３０および第３リレー３１への電力の供給が断たれる。また、バッテリ装置１２は、コントローラ１９により制御されるため、コントローラ１９が停止することにより、バッテリ装置１２の内部のリレー（図示せず）の接点を開放し、切換器１７との接続が遮断される。このように、非常停止スイッチ２１を作動させることで、切換器１７に接続される電力回路とコントローラ１９を含む機器を直ちに停止させることができる。非常停止スイッチ２１およびリレー２９，３０，３１は、油圧ショベル１の原動機となる電動モータ１０の動作の制限、停止を行う動作停止装置を構成している。

　ところで、前述の特許文献１に記載された建設機械のエンジン非常停止装置は、停止スイッチ、リンク機構、停止レバー等が上部旋回体の下面から下方に突出している。このような構成の場合、例えば、油圧ショベルの履帯に巻き込まれたスクラップ、飛来物等により、停止スイッチが損傷する可能性がある。また、油圧ショベルの外装部と周囲の障害物との接触に起因して、停止スイッチが誤動作する可能性もある。

　これに対して、実施の形態によれば、非常停止スイッチ２１は、カウンタウエイト７の凹部７Ｄに設けられている。即ち、非常停止スイッチ２１は、カウンタウエイト７の凹部７Ｄの内側に設けられている。このために、カウンタウエイト７には、カウンタウエイト７の表面となる後面７Ａから凹んだ凹部７Ｄが設けられている。凹部７Ｄは、例えば、開口が円形の有底穴としてカウンタウエイト７に形成されている。即ち、凹部７Ｄは、後面７Ａに形成された円形の開口７Ｄ１と、この開口７Ｄ１から全周にわたって凹部７Ｄの深さ方向に延びる内壁面７Ｄ２と、凹部７Ｄの深さ方向の奥側で内壁面７Ｄ２を閉塞する底面７Ｄ３と、を有している。そして、凹部７Ｄの内側は、底面７Ｄ３と内壁面７Ｄ２とで区画された円柱形状の空間、即ち、非常停止スイッチ２１が収容可能な収容空間７Ｄ４となっている。これにより、カウンタウエイト７は、凹部７Ｄによって周囲が覆われ、非常停止スイッチ２１を収容可能な収容空間７Ｄ４を有している。また、収容空間７Ｄ４の後方（開口７Ｄ１側）は、外部に開放されている。即ち、凹部７Ｄの開口７Ｄ１は、閉塞されておらず、収容空間７Ｄ４が露出している。また、凹部７Ｄとなる有底穴の底面７Ｄ３には、非常停止スイッチ２１から延びるケーブルが挿通される貫通孔（図示せず）が形成されている。そして、非常停止スイッチ２１は、カウンタウエイト７の凹部７Ｄ内に設けられている。この場合、非常停止スイッチ２１は、カウンタウエイト７の後面７Ａ（表面）に対して出っ張らないように、凹部７Ｄに固定されている。換言すれば、非常停止スイッチ２１は、後面７Ａ（表面）よりも内側に位置するように、凹部７Ｄ内に固定されている。即ち、非常停止スイッチ２１は、凹部７Ｄの開口７Ｄ１から外側に突出していない。

　前述したように、カウンタウエイト７には、メンテナンス用の開口７Ｃが設けられている。即ち、カウンタウエイト７には、電動モータ１０に対面する前面と前面の反対側の後面７Ａとの間を貫通して開口７Ｃが設けられている。開口７Ｃは、開閉可能な点検カバー８によって覆われている。そして、凹部７Ｄは、開口７Ｃに隣接して設けられている。これにより、非常停止スイッチ２１は、開口７Ｃに隣接して設けられている。カバーとしての点検カバー８は、開口７Ｃを覆う閉位置と開口７Ｃを開く開位置とに移動可能にカウンタウエイト７に取付けられている。凹部７Ｄは、点検カバー８が閉位置であるか開位置であるかに拘わらず、点検カバー８に覆われない位置に設けられている。これにより、非常停止スイッチ２１は、点検カバー８が閉位置であるか開位置であるかに拘わらず、点検カバー８に覆われない位置に設けられている。この場合、例えば、凹部７Ｄは、開口７Ｃの上端よりも下側となる高さ位置に設けられている。これにより、非常停止スイッチ２１は、開口７Ｃの上端よりも下側となる高さ位置に設けられている。より具体的には、凹部７Ｄは、開口７Ｃの下端と同じ高さ位置に、または、開口７Ｃの下端よりも下側となる高さ位置に設けられている。これにより、非常停止スイッチ２１は、開口７Ｃの下端と同じ高さ位置に、または、開口７Ｃの下端よりも下側となる高さ位置に設けられている。

　また、カウンタウエイト７には、追加のカウンタウエイト（図示せず）を取り付けるための取付け部７Ｅが設けられている。凹部７Ｄは、追加のカウンタウエイトの取付け部７Ｅよりも上側に設けられている。これにより、非常停止スイッチ２１は、追加のカウンタウエイトの取付け部７Ｅよりも上側に設けられている。凹部７Ｄは、カウンタウエイト７に追加のカウンタウエイトを取り付けた状態でも、追加のカウンタウエイトに塞がれない。これにより、非常停止スイッチ２１は、カウンタウエイト７に追加のカウンタウエイトを取り付けた状態でも、追加のカウンタウエイトに塞がれない。

　また、図３に示すように、凹部７Ｄ（非常停止スイッチ２１）は、油圧ショベル１の左右方向に関して、受電ボックス１３（充電スイッチ１５、給電口１３Ａ）と同じ側に設けられている。即ち、凹部７Ｄ（非常停止スイッチ２１）および充電スイッチ１５は、油圧ショベル１の左右方向の片側となる左側に設けられている。換言すれば、凹部７Ｄ（非常停止スイッチ２１）および充電スイッチ１５は、油圧ショベル１の左右方向の一側（左側）に片寄らせて設けられている。また、凹部７Ｄ（非常停止スイッチ２１）および給電口１３Ａは、油圧ショベル１の左右方向の片側となる左側に設けられている。換言すれば、凹部７Ｄ（非常停止スイッチ２１）および給電口１３Ａは、油圧ショベル１の左右方向の一側（左側）に片寄らせて設けられている。

　このように、実施の形態では、非常停止スイッチ２１は、カウンタウエイト７の凹部７Ｄに設けられている。これに加えて、非常停止スイッチ２１の操作部は、カウンタウエイト７の表面からの飛び出しがない。このため、例えば、上部旋回体３を旋回動作させたときに、非常停止スイッチ２１の損傷および誤作動を抑制できる。また、非常停止スイッチ２１は、下部走行体２の上方に位置するカウンタウエイト７内に配置されている。このため、非常停止スイッチ２１は、走行時に地面の障害物と接触する可能性、および、地面から巻き上げられた飛来物に接触する可能性を低減できる。これにより、この面からも、非常停止スイッチ２１の損傷および誤動作を抑制できる。

　また、仮に、油圧ショベル１が横転した場合でも、非常停止スイッチ２１が凹部７Ｄに設けられていること、および、カウンタウエイト７の剛性が高く変形しにくいことから、非常停止スイッチ２１の損傷および誤動作を抑制できる。このように、実施形態では、非常停止スイッチ２１は、油圧ショベル１の旋回動作、下部走行体２の履帯２Ａによる走行動作、油圧ショベル１の転倒に対しても、カウンタウエイト７の堅牢な構造によって保護される。これにより、非常停止スイッチ２１の損傷および誤動作を抑制でき、安全性とおよび頼性を向上することができる。

　実施の形態による油圧ショベル１は、上述の如き構成を有するもので、次に、その動作について説明する。

　例えば、作業現場に外部電源９２がある場合には、外部電源９２から延びる給電ケーブル９１を油圧ショベル１の給電口１３Ａに接続する。これにより、外部電源９２からの電力は、整流器１６、切換器１７、インバータ１８を介して電動モータ１０に供給される。また、外部電源９２からの電力は、バッテリ装置１２に充電することもできる。電動モータ１０は、外部電源９２および／またはバッテリ装置１２からの電力によって油圧ポンプ１１を駆動する。

　オペレータが走行用レバー・ペダルを操作すると、油圧ポンプ１１からコントロールバルブ装置を介して下部走行体２の走行用油圧モータに圧油が供給される。これにより、油圧ショベル１を走行させることができる。また、オペレータが作業用レバーを操作すると、油圧ポンプ１１からコントロールバルブ装置を介して旋回用油圧モータ、スイングシリンダ４Ｅ、ブームシリンダ４Ｆと、アームシリンダ４Ｇと、バケットシリンダ４Ｈに圧油が供給される。これにより、上部旋回体３を旋回させつつ作業装置４によって土砂等の掘削作業を行うことができる。

　ここで、実施の形態によれば、カウンタウエイト７には、カウンタウエイト７の表面（後面７Ａ）から凹んだ凹部７Ｄが設けられている。そして、非常停止スイッチ２１は、カウンタウエイト７の凹部７Ｄ内に設けられている。このため、非常停止スイッチ２１を頑丈なカウンタウエイト７で保護することができる。即ち、油圧ショベル１の履帯２Ａに巻き込まれたスクラップ、飛来物等が非常停止スイッチ２１に向かって進んできても、カウンタウエイト７の表面（後面７Ａ）に衝突することで、凹部７Ｄ内の非常停止スイッチ２１に衝突しにくくできる。また、油圧ショベル１の周囲の障害物も、カウンタウエイト７の表面（後面７Ａ）に衝突することで、凹部７Ｄ内の非常停止スイッチ２１に衝突しにくくできる。これにより、非常停止スイッチ２１の誤動作および損傷を抑制することができる。

　実施の形態によれば、カウンタウエイト７には、開口７Ｃが設けられている。開口７Ｃは、原動機としての電動モータ１０に対面するカウンタウエイト７の前面と、この前面の反対側となるカウンタウエイト７の後面７Ａとの間を貫通している。開口７Ｃは、開閉可能なカバーとしての点検カバー８によって覆われている。そして、凹部７Ｄ（非常停止スイッチ２１）は、カウンタウエイト７の開口７Ｃに隣接して設けられている。このため、非常停止スイッチ２１の位置を、例えばカウンタウエイト７の開口７Ｃを開いてこの開口７Ｃの近傍で作業を行う作業者の近くにできる。これにより、作業者は、非常停止スイッチ２１を迅速に操作することができる。

　実施の形態によれば、点検カバー８は、開口７Ｃを覆う閉位置と開口７Ｃを開く開位置とに移動可能にカウンタウエイト７に取付けられている。そして、凹部７Ｄ（非常停止スイッチ２１）は、点検カバー８が閉位置であるか開位置であるかに拘わらず点検カバー８に覆われない位置に設けられている。このため、点検カバー８の位置に関係なく、凹部７Ｄ（非常停止スイッチ２１）が常に点検カバー８に覆われずに露出する。このため、例えば点検カバー８を開いてカウンタウエイト７の開口７Ｃの近傍で作業を行っている作業者は、点検カバー８の位置を開位置から変えなくても非常停止スイッチ２１を迅速に操作することができる。なお、実施の形態では、点検カバー８を上下に移動可能なスライドカバーとした場合を例に挙げて説明したが、例えば、カバーを左右に移動可能にカウンタウエイトに取付けてもよい。

　実施の形態によれば、凹部７Ｄ（非常停止スイッチ２１）は、開口７Ｃの上端よりも下側に設けられている。このため、凹部７Ｄ（非常停止スイッチ２１）の位置が過度に高くなることを抑制できる。これにより、この面からも、作業者は、非常停止スイッチ２１を迅速に操作することができる。

　実施の形態によれば、カウンタウエイト７には、追加のカウンタウエイトを取り付けるための取付け部７Ｅが設けられている。そして、凹部７Ｄ（非常停止スイッチ２１）は、取付け部７Ｅよりも上側に設けられている。このため、カウンタウエイト７に追加のカウンタウエイトを取り付けても、凹部７Ｄ（非常停止スイッチ２１）が追加のカウンタウエイトに覆われずに露出する。このため、追加のカウンタウエイトが取り付けられているときにも、非常停止スイッチ２１を迅速に操作することができる。

　実施の形態によれば、油圧ショベル１の原動機は、電力の供給により駆動する電動モータ１０である。そして、車体を構成する上部旋回体３は、電動モータ１０を駆動する電力を蓄電するバッテリ装置１２と、バッテリ装置１２に対する電力の供給と停止とを切換える充電切換え部としての充電スイッチ１５と、を備えている。この上で、図３に示すように、凹部７Ｄ（非常停止スイッチ２１）および充電スイッチ１５は、上部旋回体３の左右方向の片側となる左側に設けられている。このため、非常停止スイッチ２１の位置を、充電スイッチ１５の近傍で給電ケーブル９１の接続、充電の開始、停止の操作を行う作業者の近くにできる。これにより、作業者は、非常停止スイッチ２１を迅速に操作することができる。

　また、上部旋回体３は、バッテリ装置１２に対して外部電源９２から電力を供給するための給電ケーブル９１が接続される給電口１３Ａを備えている。この上で、図３に示すように、凹部７Ｄ（非常停止スイッチ２１）および給電口１３Ａは、上部旋回体３の左右方向の片側となる左側に設けられている。このため、非常停止スイッチ２１の位置を、給電口１３Ａに対する給電ケーブル９１の取付け取外しを行う作業者の近くにできる。これにより、作業者は、非常停止スイッチ２１を迅速に操作することができる。

　なお、実施の形態では、非常停止スイッチ２１により第１リレー２９が遮断されることにより、電動モータ１０の駆動が停止される構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、コントローラが非常停止スイッチの操作を検知し、コントローラがリレーを遮断することにより、原動機の駆動を停止する構成としてもよい。即ち、非常停止スイッチの操作がコントローラに入力されると、コントローラが電動モータを制御するインバータに停止指令を出力し、電動モータの駆動を停止するとともに、切換器の内部回路を遮断し、油圧ショベルの駆動停止と、回路接続の遮断を行ってもよい。

　実施の形態では、スイング式の作業装置４を備えた油圧ショベル１を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、モノブーム式の作業装置を備えた油圧ショベル、オフセット式の作業装置を備えた油圧ショベル等、他の型式の作業装置（フロント装置）を備えた油圧ショベルにも適用することができる。また、作業装置４の作業具をバケット４Ｄとした場合を例に挙げて説明したが、例えば、圧砕機等の他の作業具を備えた作業装置を用いてもよい。

　実施の形態では、作業機械（電動式作業機械）として上部旋回体３にバッテリ装置１２が搭載され油圧ショベル１を例に挙げて説明した。即ち、実施の形態では、外部電源９２からの電力によって電動モータ１０が駆動されると共に、バッテリ装置１２に充電された電力によっても電動モータ１０が駆動される電動式油圧ショベル１を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えばバッテリ装置が搭載されておらず、外部電源からの電力のみによって電動モータが駆動される電動式作業機械を用いてもよい。

　実施の形態では、油圧ショベル１の動力源となる原動機（換言すれば、油圧ポンプ１１の駆動源）を電動モータ１０とした場合を例に挙げて説明した。即ち、実施の形態では、電動式の作業機械を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、原動機を内燃機関であるエンジン（例えば、ディーゼルエンジン）としてもよい。また、原動機をエンジンと電動モータとの両方により構成してもよい。即ち、作業機械は、エンジンと電動モータとのうちの少なくとも一方が搭載されていればよい。例えば、エンジンが搭載された作業機械の場合は、非常停止スイッチは、エンジンを停止させるスイッチとして構成することができる。また、エンジンと電動モータとの両方が搭載された作業機械の場合は、非常停止スイッチは、エンジンと電動モータとの両方を停止させるスイッチとして構成することができる。

　実施の形態では、キャブ６を備えたキャブ仕様の油圧ショベル１を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、キャノピ仕様の油圧ショベルを用いてもよい。

　実施の形態では、小型の油圧ショベル１を例に挙げて説明したが、例えば、中型以上の油圧ショベルに適用してもよい。また、車体を下部走行体２と上部旋回体３とにより構成した場合を例に挙げて説明したが、旋回体を有しない車体（例えば、前輪を有する前部車体と後輪を有する後部車体とを連結軸を介して屈曲可能に連結してなるアーティキュレート式の車体）としてもよい。

　実施の形態では、作業機械として油圧ショベル１を例に挙げて説明したが、これに限らず、例えばホイールローダ、フォークリフト、トラクター、コンバイン等、各種の作業機械に広く適用することができる。

　１　電動式油圧ショベル（作業機械）
　２　下部走行体（車体）
　３　上部旋回体（車体）
　４　作業装置
　７　カウンタウエイト
　７Ａ　後面（表面）
　７Ｃ　開口
　７Ｄ　凹部
　７Ｅ　取付け部
　８　点検カバー（カバー）
　１０　電動モータ（原動機）
　１２　バッテリ装置
　１３Ａ　給電口
　１５　充電スイッチ（充電切換え部）
　２１　非常停止スイッチ

Claims (7)

1. 　走行可能な車体と、前記車体の前側に取付けられた作業装置とを有し、
   　前記車体は、
   　前記車体の後端側に設けられたカウンタウエイトと、
   　動力源となる原動機と、
   　前記原動機を停止する非常停止スイッチと、を備えた作業機械において、
   　前記カウンタウエイトには、前記カウンタウエイトの表面から凹んだ凹部が設けられており、
   　前記非常停止スイッチは、前記カウンタウエイトの前記凹部内に設けられていることを特徴とする作業機械。
2. 　前記カウンタウエイトには、前記原動機に対面する前面と前記前面の反対側の後面との間を貫通して設けられ、開閉可能なカバーによって覆われる開口が設けられており、
   　前記非常停止スイッチは、前記開口に隣接して設けられていることを特徴とする請求項１に記載の作業機械。
3. 　前記カバーは、前記開口を覆う閉位置と前記開口を開く開位置とに移動可能に前記車体に取付けられており、
   　前記非常停止スイッチは、前記カバーが閉位置であるか開位置であるかに拘わらず前記カバーに覆われない位置に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の作業機械。
4. 　前記非常停止スイッチは、前記開口の上端よりも下側に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の作業機械。
5. 　前記カウンタウエイトには、追加のカウンタウエイトを取り付けるための取付け部が設けられており、
   　前記非常停止スイッチは、前記取付け部よりも上側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の作業機械。
6. 　前記原動機は、電力の供給により駆動する電動モータであり、
   　前記車体は、
   　前記電動モータを駆動する電力を蓄電するバッテリ装置と、
   　前記バッテリ装置に対する電力の供給と停止とを切換える充電切換え部と、をさらに備えており、
   　前記非常停止スイッチおよび前記充電切換え部は、前記車体の左右方向の片側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の作業機械。
7. 　前記原動機は、電力の供給により駆動する電動モータであり、
   　前記車体は、
   　前記電動モータを駆動する電力を蓄電するバッテリ装置と、
   　前記バッテリ装置に対して外部電源から電力を供給するための給電ケーブルが接続される給電口と、をさらに備えており、
   　前記非常停止スイッチおよび前記給電口は、前記車体の左右方向の片側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の作業機械。

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