JP2002242236A - 建設機械のバッテリ遮断制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 機械室内に収容されるエンジン等の機器に異
常が生じた場合であっても、機械室の高温状態によって
電子機器に異常が発生したり或いは電気系統のトラブル
により他の機器へ損傷が拡大することを防止可能な建設
機械のバッテリ遮断制御装置を提供する。 【解決手段】 大気温検出手段(21)により機械室(5)内
の大気温度が所定値以上であることが検出されると、バ
ッテリ遮断手段(16,20)によりバッテリ(10)から各種電
装品(12,13,14)への電力の供給がバッテリ直近で遮断さ
れ、各種電装品に接続された被覆電線(11)への電力供給
が遮断される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建設機械に係り、
詳しくは、建設機械のバッテリ遮断制御装置に関する。

【０００２】

【関連する背景技術】油圧ショベル等の建設機械は、走
行機や油圧機器の駆動用として大きな出力が必要である
ため、排気量が大きく高出力のディーゼルエンジンを搭
載している。そして、当該建設機械は、ディーゼルエン
ジンを始動するスタータモータ等の各種電装品に電力を
供給するためにバッテリを搭載している。

【０００３】ところで、油圧ショベル等の建設機械にお
いても、一般の車両と同様に、長期休車時等には漏電等
によってバッテリ電力が大幅に低下するという問題があ
る。そこで、このようなバッテリ電力の低下を防止すべ
く、バッテリと各種電装品へ電力供給を行うワイヤハー
ネス（被覆電線）との間には手動式の遮断スイッチを設
けており、長期休車時等には当該遮断スイッチを切るこ
とでバッテリからワイヤハーネスへの通電を遮断するよ
うにしている。これにより、漏電が防止され、いわゆる
バッテリ上がりが防止される。

【０００４】また、油圧ショベル等の建設機械では、建
設機械本体の修理時等に電気溶接機を使用することが多
く、この際、電気溶接機の電気が電源回路に回り込み、
電源ヒューズが溶断してしまうおそれがある。そこで、
このような電気溶接機の使用時においても上記遮断スイ
ッチを切るようにしている。これにより、電気溶接機の
電気の回り込みによる電源ヒューズの溶断が防止され
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、油圧ショベ
ル等の建設機械では、上記ディーゼルエンジンは運転室
の後方に鋼板で画成された機械室に、油圧機器およびそ
れらを制御・監視する電子機器とともに収容されてい
る。このため、機械室は、エンジンによる発熱の他、油
圧機器の発熱により高温になるが、通常は、エンジン、
油圧機器および電子機器が正規の性能を発揮できるよう
に通気性、放熱性が確保され、予め設定された温度範囲
に保たれている。

【０００６】しかしながら、エンジン、油圧機器に何ら
かの異常が発生すると、エンジンおよび油圧機器の発熱
量が増加し、機械室内の温度が設定温度を超えることに
なる。そして、この高温状態により電子機器に異常が発
生し、電気系統のトラブルにより短絡（ショート）が生
じると、他の機器に悪影響を及ぼすとともに、電子機器
の樹脂部や接続されたワイヤハーネスの被覆が溶融する
等して機器の損傷を拡大させるおそれがある。

【０００７】この場合、上記遮断スイッチを切ることで
短絡の発生を未然に防ぐことができるが、作業者が常に
機械室内の状況を把握しているとは限らず、作業者が機
械室内の異常状態に気が付かない場合には、遮断スイッ
チを切るタイミングが遅れることになり、電気系統のト
ラブルを招き、やはり、電子機器以外のエンジン、油圧
機器等の損傷を拡大させるという問題がある。

【０００８】本発明はこのような問題点を解決するため
になされたもので、その目的とするところは、機械室内
に収容されるエンジン等の機器に異常が生じた場合であ
っても、機械室の高温状態によって電子機器に異常が発
生したり或いは電気系統のトラブルにより他の機器へ損
傷が拡大することを防止可能な建設機械のバッテリ遮断
制御装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、請求項１の発明では、建設機械の各種電装品に
被覆電線を介して電力を供給するバッテリと、建設機械
の機械室に設けられ、該機械室内の大気温度を検出する
大気温検出手段と、前記大気温検出手段により検出され
る大気温度が所定値以上であるとき、前記バッテリから
前記各種電装品への電力の供給を前記バッテリ直近で遮
断するバッテリ遮断手段とを備えたことを特徴としてい
る。

【００１０】従って、機械室内の大気温度が異常な高温
状態になると、例えば、エンジンおよび油圧機器を制御
・監視する電子機器に異常が発生し、電気系統のトラブ
ルにより短絡して他の電子機器およびエンジン、油圧機
器等へ損傷が拡大するおそれがあるが、当該請求項１の
発明では、大気温検出手段により機械室内の大気温度が
所定値以上であることが検出されると、バッテリ遮断手
段によりバッテリから各種電装品への電力の供給がバッ
テリ直近で遮断されることになり、温度上昇に基づく電
子機器の異常の発生や電気系統のトラブルによる他の機
器への損傷の拡大が防止され、ひいては高温状態により
火災を誘発することが防止される。

【００１１】また、請求項２の発明では、前記バッテリ
遮断手段は、前記バッテリから前記各種電装品への電力
の供給が一旦遮断されると、該遮断状態を保持する保持
手段を備えることを特徴としている。従って、バッテリ
遮断手段によりバッテリから各種電装品への電力の供給
がバッテリ直近で遮断されると、保持手段によって当該
遮断状態が保持されることになり、機械室の高温状態を
もたらす原因が改善されるまで電子機器に電流が流れな
い状態が保持されることになり、温度上昇に基づく電子
機器の異常の発生や電気系統のトラブルによる他の機器
への損傷の拡大が確実に防止される。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面に
基づき説明する。図１は、本発明に係るバッテリ遮断制
御装置が適用される建設機械の一例を示す図である。本
発明に係るバッテリ遮断制御装置は、同図に示すように
例えば油圧ショベルに適用される。

【００１３】油圧ショベルは、走行機１に旋回台２、運
転室（キャビン）３、バケットアーム４等が載置されて
躯体が構成されている。また、旋回台２には運転室３の
後方に位置して機械室５が設けられており、機械室５に
は走行機１やバケットアーム４等を駆動するエンジン、
油圧機器及びこれらを制御・監視する電子機器等が収容
されている。

【００１４】エンジンとしては、走行機１や油圧機器の
駆動用として大きな出力が必要であることから、排気量
が大きく高出力のディーゼルエンジンが採用されてい
る。図２は、本発明に係るバッテリ遮断制御装置を示す
システム構成図である。同図に示すように、メインバッ
テリ１０のプラス電極には、ワイヤハーネス（被覆電
線）１１を介して車体制御コントローラ１２、ラジオ等
１３、エンジンのスタータモータ１４等の各種電装品が
接続されている。一方、メインバッテリ１０のマイナス
電極は、バッテリ遮断スイッチ（バッテリ遮断手段）１
６を介して油圧ショベルの躯体（例えば、フレーム）に
アースされている。バッテリ遮断スイッチ１６はメイン
バッテリ１０のマイナス電極の直近に設けられている。

【００１５】上述したように、エンジンとして排気量が
大きく高出力のディーゼルエンジンを採用しているた
め、スタータモータ１４は大電力仕様のものが使用され
る。従って、メインバッテリ１０としては大容量且つ大
電圧のものが使用される。さらに、メインバッテリ１０
には、バッテリ遮断コントローラ（バッテリ遮断手段）
２０が接続されており、当該バッテリ遮断コントローラ
２０の入力側には、機械室５内の大気温度を検出する大
気温センサ（大気温検出手段）２１が接続され、出力側
には警報ランプ２２、警報ブザー２３等の他、ダイオー
ド２５を介してリレー２４の励磁部が接続されている。

【００１６】そして、バッテリ遮断コントローラ２０
は、運転室３内に設けられている。また、運転室３内に
は、容量の小さいサブバッテリ３０が設けられており、
当該サブバッテリ３０のプラス電極側は、上記リレー２
４のスイッチ部、ダイオード３１を経てバッテリ遮断保
持コントローラ（バッテリ遮断手段、保持手段）４０に
接続されている。これらリレー２４、ダイオード３１、
バッテリ遮断保持コントローラ４０についても運転室３
内に設けられている。

【００１７】バッテリ遮断保持コントローラ４０の出力
側には駆動モータ４２が接続されており、該駆動モータ
４２の出力軸にはラックピニオンギヤ４３のピニオンギ
ヤ４４が接続されている。ラックピニオンギヤ４３のラ
ック４５には、バッテリ遮断ケーブル４６の一端が接続
されており、バッテリ遮断ケーブル４６の他端は上記バ
ッテリ遮断スイッチ１６のスイッチ本体１６ａに接続さ
れている。

【００１８】以下、このように構成されたバッテリ遮断
制御装置の本発明に係る作用を説明する。ディーゼルエ
ンジンを高負荷運転すると、ディーゼルエンジンは排気
量が大きく高出力であるため、油圧機器とともに大量の
熱を発生する。従って、通常は、エンジン、油圧機器お
よび電子機器が正規の性能を発揮できるよう、機械室５
は通気性、放熱性が確保され、機械室５内の大気温度は
予め設定された温度範囲に保たれている。

【００１９】しかしながら、エンジン、油圧機器に何ら
かの異常が発生すると、これらエンジンおよび油圧機器
の発熱量が増加し、機械室５内の大気温度が設定温度を
超えることになる。そこで、機械室５内の大気温度は大
気温センサ２１によって監視されており、機械室５内の
大気温度が所定温度（所定値）に達すると、機械室５内
が所定温度以上であることを示す信号が大気温センサ２
１からバッテリ遮断コントローラ２０に入力される。な
お、所定温度は、予め実験により設定されているが、通
常運転時における上記設定温度よりも十分高い温度であ
る。

【００２０】大気温センサ２１から所定温度以上である
ことを示す信号がバッテリ遮断コントローラ２０に入力
されると、バッテリ遮断コントローラ２０はリレー２４
の励磁部への電力供給を許容する。また、バッテリ遮断
コントローラ２０は、同時に警報ランプ２２を点灯する
とともに警報ブザー２３から警報を発し、作業者に機械
室５内の異常を知らせる。

【００２１】リレー２４の励磁部への電力供給が許容さ
れると、リレー２４のスイッチは接続状態となり、バッ
テリ遮断保持コントローラ４０を介してサブバッテリ３
０から電力が駆動モータ４２に供給され、駆動モータ４
２が作動する。駆動モータ４２が作動すると、ラックピ
ニオンギヤ４３のピニオンギヤ４４が回転し、バッテリ
遮断ケーブル４６を引っ張るようにラック４５を作動さ
せる。バッテリ遮断ケーブル４６が引っ張られると、バ
ッテリ遮断スイッチ１６のスイッチ本体１６ａが開放側
に作動してバッテリ遮断スイッチ１６が遮断状態にされ
ることになる。これにより、メインバッテリ１０からワ
イヤハーネス１１への電力供給が一切停止される。

【００２２】そして、メインバッテリ１０からワイヤハ
ーネス１１への電力供給が一切停止されることになる
と、スタータモータ１４への電力供給もなくなり、つま
り機械室５内にあるワイヤハーネス１１にも電流が一切
流れなくなる。このように、機械室５内にあるワイヤハ
ーネス１１に電流が流れなくなると、その後機械室５内
が高温状態になっても、電子機器に異常が発生したり、
電気系統のトラブルやワイヤハーネス１１の被覆の溶融
により機械室５内で短絡（ショート）が発生したりする
ことがなくなり、他の電子機器やエンジン、油圧機器に
異常をきたすことが防止される。

【００２３】特に、メインバッテリ１０が大容量且つ大
電圧であることから、ワイヤハーネス１１の被覆が溶融
して剥き出しになると、剥き出しになった導電線は躯体
と接触しなくても短絡放電によって火花を発生する可能
性があるが、このような火花の発生が防止され、火災の
誘発が未然に防止される。なお、駆動モータ４２は、一
旦作動するとその後電力供給がなくなっても作動状態を
維持するので、たとえリレー２４のスイッチが遮断状態
に戻っても、バッテリ遮断スイッチ１６の遮断状態はそ
のまま保持される。

【００２４】さらに、バッテリ遮断保持コントローラ４
０は、電力を駆動モータ４２に供給すると同時にリレー
２４の励磁部への電力供給を許容する。つまり、リレー
２４のスイッチが接続状態となった後は、当該リレー２
４のスイッチはサブバッテリ３０の電力で接続状態に自
己保持される。このようにリレー２４のスイッチが接続
状態に自己保持されると、バッテリ遮断スイッチ１６は
確実に遮断状態に保持されることになる。即ち、バッテ
リ遮断コントローラ２０からリレー２４の励磁部への電
力供給の許容が解除された後であっても、駆動モータ４
２は作動を継続することになり、バッテリ遮断スイッチ
１６は駆動モータ４２の駆動力によって確実に遮断状態
のままに保持される。つまり、ワイヤハーネス１１に電
流が流れない状態が確実にそのまま維持される。

【００２５】このように、ワイヤハーネス１１に電流が
流れない状態が確実に維持されると、機械室５の高温状
態をもたらす原因が改善されるまで機械室５内の電子機
器に電流が流れない状態が保持されることになり、電子
機器に異常が発生したり、電気系統のトラブルやワイヤ
ハーネス１１の被覆の溶融により短絡が発生したりする
ことが確実に抑制される。これにより、他の電子機器や
エンジン、油圧機器に異常をきたすことがより一層確実
に防止されるとともに、火災の誘発が確実に防止され
る。

【００２６】リレー２４のスイッチの自己保持は、大気
温センサ２１により検出される大気温度が所定温度より
も下がったとき、バッテリ遮断保持コントローラ４０に
設けたリセットスイッチ３２を操作することで解除され
る。例えば、バッテリ遮断保持コントローラ４０に接続
されたリセットスイッチ３２を操作すると、駆動モータ
４２に一旦逆電流が流れてバッテリ遮断スイッチ１６が
接続状態とされた後、サブバッテリ３０からリレー２４
の励磁部への電力供給の許容が解除され、リレー２４の
スイッチが開放される。

【００２７】なお、上記実施例では、機械室５内に大気
温センサ２１を設け、機械室５内の温度状況に基づいて
バッテリ遮断スイッチ１６を遮断操作するようにした
が、大気温センサについては、他に熱源があれば当該熱
源となる他の部位に設けるようにしてもよく、また機械
室５内および熱源となる他の部位の全てに複数設けるよ
うにしてもよい。

【００２８】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の請
求項１の建設機械のバッテリ遮断制御装置によれば、大
気温検出手段により機械室内の大気温度が所定値以上で
あることが検出されると、バッテリ遮断手段によりバッ
テリから各種電装品への電力の供給をバッテリ直近で遮
断するので、機械室内の大気温度が異常な高温状態にな
ったときには被覆電線に電流が流れないようにでき、温
度上昇に基づく電子機器の異常の発生や電気系統のトラ
ブルによる他の機器への損傷の拡大を防止でき、ひいて
は高温状態により火災を誘発することを防止できる。

【００２９】また、請求項２の建設機械のバッテリ遮断
制御装置によれば、バッテリ遮断手段によりバッテリか
ら各種電装品への電力の供給がバッテリ直近で遮断され
ると、保持手段によって当該遮断状態が保持されるの
で、機械室の高温状態をもたらす原因が改善されるまで
電子機器に電流が流れない状態を保持でき、温度上昇に
基づく電子機器の異常の発生や電気系統のトラブルによ
る他の機器への損傷の拡大を確実に防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るバッテリ遮断制御装置が適用され
る建設機械を示す図である。

【図２】本発明に係るバッテリ遮断制御装置を示すシス
テム構成図である。

【符号の説明】

３ 運転室 ５ 機械室 １０ メインバッテリ １１ ワイヤハーネス（被覆電線） １４ スタータモータ １６ バッテリ遮断スイッチ（バッテリ遮断手段） ２０ バッテリ遮断コントローラ（バッテリ遮断手段） ２１ 大気温センサ（大気温検出手段） ２４ リレー ３０ サブバッテリ ４０ バッテリ遮断保持コントローラ（バッテリ遮断手
段、保持手段） ４２ 駆動モータ ４３ ラックピニオンギヤ ４６ バッテリ遮断ケーブル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 建設機械の各種電装品に被覆電線を介し
   て電力を供給するバッテリと、 建設機械の機械室に設けられ、該機械室内の大気温度を
   検出する大気温検出手段と、 前記大気温検出手段により検出される大気温度が所定値
   以上であるとき、前記バッテリから前記各種電装品への
   電力の供給を前記バッテリ直近で遮断するバッテリ遮断
   手段と、 を備えたことを特徴とする建設機械のバッテリ遮断制御
   装置。
2. 【請求項２】 前記バッテリ遮断手段は、前記バッテリ
   から前記各種電装品への電力の供給が一旦遮断される
   と、該遮断状態を保持する保持手段を備えることを特徴
   とする、請求項１記載の建設機械のバッテリ遮断制御装
   置。