JP2004331236A

JP2004331236A - 作業車のモータ制御装置

Info

Publication number: JP2004331236A
Application number: JP2003125120A
Authority: JP
Inventors: Takashi Morota; 貴志諸田; Yoshio Tagami; 吉夫田上; Koichi Tsurumaki; 宏一鶴巻
Original assignee: Aichi Corp
Current assignee: Aichi Corp
Priority date: 2003-04-30
Filing date: 2003-04-30
Publication date: 2004-11-25
Anticipated expiration: 2023-04-30
Also published as: JP4107998B2

Abstract

【課題】第１のスイッチの固着を検出する固着検出装置を有する作業車のモータ制御装置を提供する
【解決手段】車体２に配設された作業装置（マスト４及び作業台５）と、作業装置を操作する操作装置６と、マスト４を伸縮作動させる伸縮シリンダ９と、伸縮シリンダ９に作動油を供給する油圧ポンプ８と、油圧ポンプ８を駆動するためのポンプ駆動モータ７と、ポンプ駆動モータ７を駆動する電源１１とを有する高所作業車１において、操作装置６のオン・オフに対応してオン・オフされる操作コンタクタ１３と、この高所作業車１の主電源が投入されたときにオンされる電源コンタクタ１２とを電源１１とポンプ駆動モータ７とを接続する配線に直列に配設するとともに、操作装置６がオフで、且つ、ポンプ駆動モータ７が作動しているときに操作コンタクタ１３の固着を検出して検出信号Ｓ_Ｅを出力する固着検出装置１７を備えて構成する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車体に作業装置を有する作業車において、作業装置を駆動する油圧アクチュエータに作動油を供給する油圧ポンプを駆動するための電動モータの制御を行う作業車のモータ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車体に配設された作業装置に作業員が搭乗して、所望の高所に移動して作業を行うように構成された作業車である高所作業車において、作業装置を昇降させるアクチュエータは油圧により作動するように構成されており、このアクチュエータに作動油を供給する油圧ポンプは電動モータで駆動されている。このとき、電動モータの作動制御を行うコンタクタの接点が溶融して固着してしまうと、常に電動モータに電源が供給される状態となり、作業員が操作をやめても電動モータの停止ができなくなるため、アクチュエータの作動が続き作業装置が予期せぬ動作をしてまう。そのため、このような作業車においては、一般的に、搭乗者（作業員）の安全確保等のために、作業装置の作動を緊急停止する非常停止スイッチが設けられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−４６９９７号公報（第３頁、第２図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、非常停止スイッチの操作が遅れると、作業装置の予期せぬ作動範囲が大きくなり、安全性が低下するという課題があった。
【０００５】
本発明はこのような課題に鑑みたもので、操作装置からの操作信号がオフであるにも関わらず、油圧ポンプを駆動するための電動モータが駆動しているときに第１のスイッチの固着を検出するように構成した作業車のモータ制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明に係る作業車のモータ制御装置は、車体に配設された作業装置（例えば、実施形態におけるマスト４及び作業台５）と、作業装置を操作する操作装置と、作業装置を作動させる油圧アクチュエータ（例えば、実施形態における伸縮シリンダ９）と、油圧アクチュエータに作動油を供給する油圧ポンプと、油圧ポンプを駆動するための電動モータ（例えば、実施形態におけるポンプ駆動モータ７）と、電動モータを駆動させる電源とを有する作業車（例えば、実施形態における高所作業車１）において電動モータの作動を制御するものであり、操作装置のオン・オフに対応してオン・オフされる第１のスイッチ（例えば、実施形態における操作コンタクタ１３）と、この作業車の主電源が投入されたときにオンされる第２のスイッチ（例えば、実施形態における電源コンタクタ１２）とを電源と電動モータとを接続する配線に直列に配設するとともに、操作装置がオフで、且つ、電動モータが作動しているときに第１のスイッチの固着を検出して検出信号（例えば、実施形態における固着検出信号Ｓ_Ｅ）を出力する固着検出装置を備えて構成される。
【０００７】
このような構成によれば、固着検出装置により操作装置と電動モータの状態から第１のスイッチの固着を検出することができる。なお、第１のスイッチの固着が固着検出装置により検出されて検出信号が出力されたときに、この検出信号により第２のスイッチをオフする遮断装置を有するように構成することが好ましい。このような構成によると、検出信号が出力されたときに遮断装置により第２のスイッチをオフすることで、電動モータの作動を停止することができるので、作業装置の誤動作を防止することができる。そのため、作業員が緊急停止スイッチを操作しなくても、本発明に係る作業車のモータ制御装置により作業装置の作動が停止するため作業車の安全性を向上させることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。まず、本発明に係る作業車のモータ制御装置を説明する前に、このモータ制御装置が取り付けられる作業車の一例としてクローラ式屋内高所作業車について説明する。高所作業車１は、図２に示すように車体２の左右両側部にクローラ装置３，３を備え、図示しない電動モータによりこのクローラ装置３，３を駆動して走行可能に構成されている。この高所作業車１は、内部に電源（蓄電池等）を有しており、クローラ装置３，３を駆動する電動モータや後述するポンプ駆動モータはこの電源により駆動される。この車体２の前方側上部には、車体２に対して上方に垂直に延びるマスト４が配設されている。マスト４は複数のマスト部材（図２において、基端マスト４ａ及び先端マスト４ｂのみを図示）が入れ子式に組み合わされて上下方向に伸縮自在であり、このマスト４に内蔵された伸縮シリンダ（図２においては図示せず）により伸縮動可能に構成されている。
【０００９】
この先端マスト４ｂの下部側面（後方側の面）には、作業台５が車体２の上方に位置するように取り付けられており、作業台５の床は略水平に延びている。そして、マスト４及び作業台５で、この作業台５に搭乗した作業員を所望の高所に移動させる作業装置を構成している。なお、先端マスト４ｂの上部には、クローラ装置３を作動させて高所作業車１を走行させるため、及び、マスト４を伸縮作動させて作業台５を昇降させるための操作装置６が配設されており、この操作装置６は後述するモータ制御装置に接続されている。なお、先端マスト４ｂの上部にはキースイッチが設けられており、このキースイッチを操作することで、高所作業車１の主電源が投入されて、電動モータ等に電源が供給されるように構成されている。このため、主電源が投入されると、高所作業車１の走行や作業装置の作動等が可能となる。
【００１０】
マスト４を伸縮動させるための伸縮シリンダは油圧により作動するものであり、図１に示すとおり、この伸縮シリンダ９に作動油を供給するための油圧ポンプ８及びこの油圧ポンプ８を駆動する電動モータ（以下、「ポンプ駆動モータ７」と呼ぶ）が車体２内に配設されている（図２においては、図示せず）。以降の説明では、このポンプ駆動モータ７を制御する本発明に係るモータ制御装置１０について説明する。なお、図１において、電気回路を実線で示し、油圧回路を破線で示す。また、図２においては、操作装置６はマスト４の伸縮作動（伸縮シリンダ９の伸縮作動）に関するもののみを図示する。
【００１１】
ポンプ駆動モータ７は、車体２に搭載された電源１１により駆動するように構成されており、この電源１１とポンプ駆動モータ７の回路上に直列に電源コンタクタ１２及び操作コンタクタ１３の接点１２ｂ，１３ｂが接続されている。なお、コンタクタとは、電磁石等で構成された開閉機構部１２ａ，１３ａに電圧（接点開閉信号）が加わるとその電圧により発生する磁力等により接点１２ｂ，１３ｂが開閉作動してこの接点１２ａ，１３ａに接続された回路を電気的に接続・切断するものである。なお、電源コンタクタ１２及び操作コンタクタ１３には、それぞれ保護用の整流器１４，１５が開閉機構部１２ａ，１３ａに並列に接続されている。
【００１２】
電源コンタクタ１２の開閉機構部１２ａには遮断装置１６が接続されており、高所作業車１の主電源が投入されていない状態では、電源コンタクタ１２の接点１２ｂは開状態となるように構成されている。そして、車体２（先端マスト４ｂ）に設けられたキースイッチがオンされて高所作業車１の主電源が投入されると、電源開閉信号Ｓ_Ｓ（閉）が遮断装置１６に送られ、電源コンタクタ１２の接点１２ｂを閉状態にする。なお、高所作業車１には、緊急時にマスト４の伸縮作動等を停止するための緊急停止スイッチが設けられており（図示せず）、この緊急停止スイッチがオンされると、電源開閉信号Ｓ_Ｓ（開）が遮断装置１６に送られ、遮断装置１６は電源コンタクタ１２の接点１２ｂを開状態にして電源１１からポンプ駆動モータ７への電力供給を遮断する。
【００１３】
一方、操作コンタクタ１３の開閉機構部１３ａには操作装置６が接続されており、作業台５に搭乗した作業員による操作装置６の操作に応じて、操作装置６がオンされたときに、接点１３ｂを閉状態にしてポンプ駆動モータ７に電源を供給し、操作装置６がオフされたときに、接点１３ｂを開状態にしてポンプ駆動モータ７への電源供給を停止するように構成されている。そのため、電源コンタクタ１２の接点１２ｂが閉状態のときに、作業員による操作装置６のオン・オフにより、操作コンタクタ１３の接点１３ｂが開閉してポンプ駆動モータ７の駆動・停止を制御するように構成されている。
【００１４】
このため、操作コンタクタ１３は、通電状態で、ポンプ駆動モータ７に供給する電源をオン・オフするために用いられるので、例えば、作業台５に負荷がかかっているときに、電源のオン・オフを行うと、接点１３ｂに大きな電流が流れる場合があり、接点１３ｂが溶融して固着してしまい、常時、ポンプ駆動モータ７に通電された状態になるおそれがある。そのため、本発明に係るモータ制御装置１０は、操作装置６からの操作信号Ｓ_Ｃとポンプ駆動モータ７の駆動信号Ｓ_Ｒとから操作コンタクタ１３の接点１３ｂの固着を検出する固着検出装置１７を有して構成され、固着が検出されたときに、この固着検出装置１７から遮断装置１６に固着検出信号Ｓ_Ｅを出力することにより電源コンタクタ１２の接点１２ｂを開状態にするように構成されている。なお、ポンプ駆動モータ７の駆動信号Ｓ_Ｒは、ポンプ駆動モータ７への電源が供給されている状態を検出した信号である。
【００１５】
固着検出装置１７における、操作信号Ｓ_Ｃ及びモータ駆動信号Ｓ_Ｒに対する固着検出信号Ｓ_Ｅの対応関係は、以下の表１に示すような論理関係となる。この表１に示すように、操作装置６からの操作信号Ｓ_Ｃがオフであるにも関わらず、ポンプ駆動モータ７が駆動しているとき（駆動信号Ｓ_Ｒがオンのとき）に、固着検出信号Ｓ_Ｅを異常検出状態として出力するように構成されている。異常検出信号として固着検出信号Ｓ_Ｅが出力されると、遮断装置１６は電源コンタクタ１２の接点１２ｂを開放して、ポンプ駆動モータ７への電源１１の供給を遮断する。
【００１６】
【表１】

【００１７】
このような構成によると、作業員が、操作装置６からポンプ駆動モータ７を停止する（オフする）操作をしたにも関わらず、操作コンタクタ１３の異常（例えば、接点１３ｂの固着）によりポンプ駆動モータ７の駆動が続いたとしても、固着検出装置１７により遮断装置１６を介して電源コンタクタ１２の接点１２ｂが開放されて電源１１からの電源供給が自動的に遮断される。そのため、ポンプ駆動モータ７により駆動される油圧ポンプ８が停止することにより、例えばマスト４の伸縮作動（作業台５の昇降作動）が停止して作業員の意図しない動作をすることがないため、安全性を向上させることができる。このとき、ポンプ駆動モータ７に供給される電源１１の開閉に電源コンタクタ１２及び操作コンタクタ１３を用いることにより、電気信号による制御としてモータ制御装置１０を構成することができるので、装置構成を簡単にすることができるとともに、回路の開閉動作を速くすることができるので、固着検出装置１７における異常検出時の作業装置（マスト４の伸縮作動）の停止が速くなり、安全性をより向上させることができる。
【００１８】
なお、電源コンタクタ１２と操作コンタクタ１３の電源１１およびポンプ駆動モータ７に対する接続の順序は、逆にして構成することもできる。また、以上の説明では、ポンプ駆動モータ７が油圧アクチュエータ（伸縮シリンダ９）に作動油を供給する油圧ポンプ８を駆動する場合において、このポンプ駆動モータ７を制御するためのモータ制御装置１０について説明したが、この高所作業車１を走行させるための電動モータ（上述のクローラ装置３，３を駆動するための電動モータ）に対しても同様にモータ制御装置１０を適用することができる。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る作業車のモータ制御装置によれば、油圧アクチュエータに作動油を供給するための油圧ポンプを駆動する電動モータとこの電動モータを駆動する電源との回路上に、第１のスイッチ（操作コンタクタ）と第２のスイッチ（電源コンタクタ）とを直列に接続し、操作装置の操作に対応して開閉する第１のスイッチの接点が溶融して固着した場合に固着検出装置で検出するように構成されている。さらに、この固着検出装置で固着が検出されて出力された検出信号により遮断装置を介して第２のスイッチをオフして電源からの電動モータへの電力供給を遮断するように構成している。このため、第１のスイッチの固着が発生しても、油圧アクチュエータにより駆動される作業装置が停止して、作業員の予期せぬ作動をしないため、安全性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る作業車のモータ制御装置を示すブロック図である。
【図２】本発明が適用される作業車の斜視図である。
【符号の説明】
１高所作業車（作業車）
２車体
４マスト（作業装置）
５作業台（作業装置）
６操作装置
７ポンプ駆動モータ（電動モータ）
８油圧ポンプ
９伸縮シリンダ（油圧アクチュエータ）
１０モータ制御装置
１１電源
１２電源コンタクタ（第２のスイッチ）
１３操作コンタクタ（第１のスイッチ）
１６遮断装置
１７固着検出装置

Claims

車体に配設された作業装置と、前記作業装置を操作する操作装置と、前記作業装置を作動させる油圧アクチュエータと、前記油圧アクチュエータに作動油を供給する油圧ポンプと、前記油圧ポンプを駆動するための電動モータと、前記電動モータを駆動させる電源とを有する作業車において前記電動モータの作動を制御する作業車のモータ制御装置であって、
前記操作装置のオン・オフに対応してオン・オフされる第１のスイッチと、前記作業車の主電源が投入されたときにオンされる第２のスイッチとを前記電源と前記電動モータとを接続する配線に直列に配設するとともに、
前記操作装置がオフで、且つ、前記電動モータが作動しているときに前記第１のスイッチの固着を検出して検出信号を出力する固着検出装置を備えることを特徴とする作業車のモータ制御装置。
前記検出信号が出力されたときに前記第２のスイッチをオフする遮断装置を有することを特徴とする請求項１に記載の作業車のモータ制御装置。