JP2005328670A

JP2005328670A - 建設機械

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Publication number: JP2005328670A
Application number: JP2004146029A
Authority: JP
Inventors: Hideo Takahashi; 橋秀夫高; Akira Kimura; 村暁木
Original assignee: Sanwa Kizai Co Ltd
Current assignee: Sanwa Kizai Co Ltd
Priority date: 2004-05-17
Filing date: 2004-05-17
Publication date: 2005-11-24
Anticipated expiration: 2024-05-17
Also published as: JP4786142B2

Abstract

【課題】現場作業員の負担を増大させることなく、また、作業効率の低下を招くことなく、３相交流モータの欠相運転を完全に防止すること。
【解決手段】欠相検知回路７は、微小な直流電流を各相の３本のキャブタイヤケーブル３を介して３相交流モータ４へ供給するが、もし３本のキャブタイヤケーブル３のうちいずれかに切断や誤接続が発生していれば、そのキャブタイヤケーブル３において直流電流が遮断される。欠相検知回路７は、これにより欠相を検知し、オン動作禁止信号S2を運転開閉器２に対して出力する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ケーブル部材を介して３相交流が供給され、運転又は運転停止が繰り返し行われる３相交流モータを備えた建設機械に関するものである。

建設現場で行われる基礎工事では杭を地中深く埋設するために穴掘削作業が行われるが、この穴掘削作業には「オーガ」と呼ばれる穴掘削機を備えた建設機械が用いられる（例えば、特許文献１参照）。そして、このオーガの駆動手段としては、大きな駆動力及び高い効率が得られる３相交流モータを使用するのが通常である。

図６は、上記特許文献１に係るものと全く同じものではないが、本出願人が用いていた従来の建設機械全体の構成を示す説明図である。運転作業員が搭乗するベースマシン６１の前方には、「キャッチホーク」と呼ばれる支持部材６２が取り付けられ、また、後方にはバックステー６３が取り付けられている。そして、穴掘削機の柱部材としての役割を有するリーダ６４は、その下部が支持部材６２により支持され、上部がバックステー６３により支持されている。このとき、リーダ６４及びバックステー６３の下面側は、それぞれ支持脚６５，６６を介して地面６７上に固定された状態になっており、ベースマシン６１及びリーダ６４は全体として安定した姿勢が保たれている。

リーダ６４の側面にはガイドレール６８が配設されており、このガイドレール６８に沿って昇降動できるように掘進機構６９が取り付けられている。掘進機構６９は、３相交流モータ７０と、この３相交流モータ７０の回転軸に取り付けられた減速機７１とを有している（３相交流モータ７０及び減速機７１の配置状態は、図面の都合上、実際の状態とは異なる図示としてある。）。

減速機７１にはオーガスクリュー７２が固着されており、オーガスクリュー７２の先端部にはヘッド７３が取り付けられている。また、リーダ６４の下端部及び中間部付近には、オーガスクリュー７２が一定範囲以上振れることを防止するための下部振り止め部材７４及び中間振り止め部材７５がそれぞれ設けられている。なお、図６の図示方向ではオーガスクリュー７２は１本しか見えていないが、この穴掘削機は多軸式のものであり、正面方向つまり図６の右方向から見た場合には複数本（通常は３〜５本程度）のオーガスクリュー７２が並列に配設された状態になっている。

掘進機構６９の上部には吊りシーブブロック７６が取り付けられており、また、リーダ６４の上部には、シーブ７８を有するトップシーブ機構７７が配設されている。そして、ベースマシン６１に一端側が取り付けられているワイヤ部材７９の他端側が吊りシーブブロック７６に取り付けられている。すなわち、掘進機構６９及びオーガスクリュー７２は、ワイヤ部材７９により吊り下げられており、穴掘削作業が進行するにしたがってガイドレール６８に沿って下降するようになっている。

ベースマシン６１の内部には、運転作業員が操作を行うための操作盤８０が設けられており、また後部位置には各種電気回路部品等が配設されている制御盤８１が設けられている。そして、この制御盤８１から延びるキャブタイヤケーブル８２が掘進機構６９の３相交流モータ７０に接続されている。

なお、図６では掘進機構６９として減速機７１を有するタイプのものを示したが、減速機７１を有していないタイプのものもある。このタイプの場合には、オーガスクリュー７２が直接３相交流モータ７０により回転駆動されることになる。

次に、図６の動作につき説明する。運転作業員が穴掘削作業を開始すべく、操作盤８０内の運転スイッチを押すと、運転制御信号Ｓ1が制御盤８１内の制御回路に入力され、これによりキャブタイヤケーブル８２を介して掘進機構６９の３相交流モータ７０に３相交流電力が供給され、３相交流モータ７０は正転方向に回転する。これと共に、ワイヤ部材７９により吊り下げられている掘進機構６９及びオーガスクリュー７２は下降し始め、やがてヘッド７３が地面６７に到達して穴掘削が開始される。

正転方向に回転するオーガスクリュー７２は、ヘッド７３が掘削した泥を螺旋状に上部へ排出しながらなおも下降する。そして、運転作業員は、掘削が一定深さまで行われたことを確認すると、３相交流モータ７０の回転を停止させ、次いで、逆転方向へ回転させながらオーガスクリュー７２及び掘進機構６９を上昇させるようにする。そして、ヘッド７３を地面６７から引き出した状態で３相交流モータ７０の回転を停止させ、穴掘削作業を終了させる。

ここで、建設現場では、通常掘削場所の土質や硬さ等は一様でなく、また掘削作業中に障害物等が現れることもしばしば有ることから、運転作業員は３相交流モータ７０の正転・逆転あるいは運転・停止を頻繁に繰り返すのが通常である。
特開２００３−１３４４７号公報

ところで、３相交流モータ７０に対する３相交流電力の供給は、制御盤８１からキャブタイヤケーブル８２を介して行われているが、このキャブタイヤケーブル８２の接続作業は建設現場にて行われている。このキャブタイヤケーブル８２の接続が正しく行われていれば特に問題は生じない。しかし、時として接続を誤り、３相のうちの１相が欠けた状態で３相交流モータ７０が単相運転（つまり欠相運転）されてしまうことがある。また、キャブタイヤケーブル８２の接続が当初は正しく行われていたが、穴掘削作業中における掘進機構６９の昇降動の際にキャブタイヤケーブル８２が障害物に引っ掛かったりすることによって、あるいは作業中の振動によって、いずれかの相のケーブルが断線したり接続が外れてしまい、欠相運転が途中から行われることもある。

そして、３相交流モータを欠相運転することは、３相交流モータを過負荷状態で運転することを意味している。３相交流モータ７０には、通常サーマルリレーが設けられており、このサーマルリレーの働きにより一応は過負荷保護が行われ、モータ巻線の焼損が防止されるようになっている（但し、モータの運転状況如何によっては、過負荷検出に時間がかかり、結果として長時間の過負荷運転が行われて巻線が焼損されることもある。）。

ここで、既述したように、掘進機構６９には、図６に示したような減速機７１を有するタイプのものと、減速機７１を有していないタイプのものとがある。欠相運転が行われた場合、この欠相運転に直ぐ気が付き、直ちに正規の３相運転に戻せば、前者又は後者のいずれのタイプのものであっても、上記したサーマルリレーの過負荷保護機能によりモータ巻線の焼損については一応防止することが可能である。

ところが、前者のタイプの場合は、たとえ短時間でも欠相運転が行われ過負荷状態が生じると減速機７１が損傷してしまう事態となる。このような事態が発生した場合、建設工事を行っている建設会社は穴掘削作業を中断せざるを得ず、工事日程に大きな影響を及ぼすと共に、減速機７１の修理に少なからぬ経済的負担を強いられる結果となる。

したがって、前者のタイプの掘進機構を搭載している建設機械では、絶対に欠相運転が行われないように充分注意することが現場作業員に要求される。ところが、前述したように、穴掘削作業中は３相交流モータ７０の正転・逆転あるいは運転・停止等の動作が頻繁に繰り返されるのが通常になっている。欠相運転の完全な防止を図るためには、本来、これらの正転・逆転あるいは運転・停止等の動作が行われる毎に、欠相運転が行われる虞がないようにキャブタイヤケーブル８２その他の配線部材の接続状態を現場作業員が確認することが望ましいが、それでは煩に耐えず、現場作業員の負担が過大になると共に、作業効率が極度に低下する結果となる。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、現場作業員の負担を増大させることなく、また、作業効率の低下を招くことなく、３相交流モータの欠相運転を完全に防止することが可能な建設機械を提供することを目的としている。

上記課題を解決するための手段として、請求項１記載の発明は、主電源からケーブル部材を介して供給される３相交流に基づき被駆動部を駆動し、該被駆動部に建設作業のための所定動作を行わせる３相交流モータを備えており、建設作業中はこの３相交流モータの運転又は運転停止を繰り返し行う建設機械において、前記主電源と前記３相交流モータとの間に介挿された運転開閉器と、前記運転開閉器にオン動作又はオフ動作を行わせる運転スイッチと、前記主電源から前記ケーブル部材を介して前記３相交流モータに供給される３相交流について欠相が生じているか否かについての検知動作を行い、欠相が生じていることを検知した場合は前記運転開閉器のオン動作を禁止する欠相検知回路と、を備えたことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記欠相検知回路は、各相の前記ケーブル部材に接続されて所定の欠相検知条件が成立した場合にオン動作を行う３つの常開接点を有する欠相検知用開閉器と、前記３つの常開接点のうちの２つの接点にそれぞれ接続された２つの欠相検知用リレーコイルと、前記２つの欠相検知用リレーコイル、及びオン動作中の前記欠相検知用開閉器を介して前記３相交流モータ側に欠相検知用電流を供給するための電流供給用電源と、を備えており、前記２つの欠相検知用リレーコイルのうち少なくとも１つのコイルが励磁された場合に、欠相有りと判別するものである、ことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記運転開閉器は、前記３相交流モータをそれぞれ正転及び逆転させる場合にオン動作を行う正転用開閉器及び逆転用開閉器により構成されるものである、ことを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の発明において、前記被駆動部は、減速機を介して、又は減速機を介することなく、前記３相交流モータにより回転駆動されるオーガスクリューである、ことを特徴とする。

本発明によれば、欠相検知回路が欠相が生じているか否かについての欠相動作を行い、欠相を検知した場合は、主電源と３相交流モータとの間に介挿されている運転開閉器がオン動作することを禁止する構成となっているので、現場作業員の負担を増大させることなく、また、作業効率の低下を招くことなく、３相交流モータの欠相運転を完全に防止することが可能になる。

図１は、本発明の第１の実施形態の構成図である。この第１の実施形態は、図６に示した穴掘削機を備えた建設機械に適用対象が限定されるわけではなく、３相交流モータを備えた建設機械に広く適用可能なものである。

図１において、主電源１から送られてくる３相交流電力は運転開閉器２を経由し、更に、制御盤側端子ST及びモータ側端子MT間に接続されたキャブタイヤケーブル３を経由して、被駆動部５の駆動を行う３相交流モータ４に供給されるようになっている。

そして、運転開閉器２は、運転スイッチ６からの運転制御信号S1に基づきオン動作又はオフ動作を行うようになっている。また、運転開閉器２と制御盤側端子STとの間には欠相検知回路７が接続されており、欠相検知回路７は３相のうちのいずれかが欠相していれば運転開閉器２に対してオン動作禁止信号S2を出力するようになっている。

ここで、欠相検知回路７の検知対象である欠相について説明する。欠相検知回路７が欠相を検知する場合には、３相交流モータ４のいずれかの相のモータ巻線が焼損した場合と、キャブタイヤケーブル３等のケーブル部材が切断されたり誤接続されたりした場合とがある。前者の場合を「内部欠相」、後者の場合を「外部欠相」と呼ぶが、欠相検知回路７が検知対象としているのは外部欠相の方である。つまり、３相交流モータ４のいずれかの相のモータ巻線が焼損してもデルタ結線方式の巻線接続であれば欠相検知回路７は欠相を検知することはない。これに対し、キャブタイヤケーブル３等のケーブル部材に切断や誤接続に起因する欠相が発生すれば、欠相検知回路７は３相交流モータ４の結線方式に関係なく欠相を検知する。

なお、上記の「ケーブル部材」とはキャブタイヤケーブル３などの線材の他に、各種センサや接続機器などの電気部品を広く包含するものである。また、実際には、主電源１と運転開閉器２との間に主電源遮断器や漏電ブレーカ等が設けられているが、理解を容易にするため及び図面の都合上、これらの部材の図示を省略してある。

次に、図１の動作につき説明する。当初は、図示が省略されている上記の主電源遮断器が投入された状態になっているが運転開閉器２はオフ状態になっており、したがって、３相交流モータ４は停止している。欠相検知回路７は、この状態において、微小な直流電流を各相の３本のキャブタイヤケーブル３を介して３相交流モータ４へ供給する。

このとき、もし３本のキャブタイヤケーブル３のうちいずれかに切断や誤接続が発生していれば、そのキャブタイヤケーブル３において直流電流が遮断されることになる。欠相検知回路７は、この電流遮断により欠相を検知し、オン動作禁止信号S2を運転開閉器２に対して出力する。したがって、この後に作業員が運転スイッチ６を操作して、運転開閉器２をオン動作させる運転制御信号S1を出力させても、運転開閉器２がオン動作することはない。

一方、３本のキャブタイヤケーブル３が正常に接続されており、欠相が発生していなければ欠相検知回路７はオン動作禁止信号S2を出力することはない。したがって、この後、作業員が運転スイッチ６を操作して、運転開閉器２をオン動作させる運転制御信号S1を出力させれば、運転開閉器２がオン動作し、主電源１からの３相交流電力が３相交流モータ４に供給され、３相交流モータ４は被駆動部５に対する駆動を開始する。

上記した図１の構成によれば、建設機械の運転作業員は、通常の運転作業中は特に欠相検知回路７の検知動作を意識する必要はなく、従来通りの手順で運転スイッチ６を操作して運転開閉器２にオンオフ動作を行わせるようにすればよい。そして、欠相検知回路７が欠相を検知し、運転スイッチ６を操作して運転開閉器２をオン状態にしようとしてもできなくなった場合に、キャブタイヤケーブル３及びその他の電気部品の接続状態を再度チェックし、欠相状態が解消されてから再度運転スイッチ６を操作して運転開閉器２をオン動作させる。したがって、図１の構成によれば、現場作業員の負担を増大させることなく、また、作業効率の低下を招くことなく、３相交流モータ４の欠相運転を完全に防止することができる。

次に、本発明の第２の実施形態につき図２乃至図５を参照しつつ説明する。この第２の実施形態は、上述した第１の実施形態の構成をより具体化したものであり、図６に示した穴掘削機を備えた建設機械に対して適用されることを想定している。なお、図３乃至図５の構成は、本来は図２に含めて図示した方が見易いが、図面のスペース上の都合により、やむを得ず別図面として図示したものである。

図２は、第２の実施形態の主回路及び欠相検知回路の一部についての構成図である。この図において、Ｒ，Ｓ，Ｔの各相の端子には、図示を省略してある主電源及び主電源遮断器から３相交流電力が送られてくるようになっている。この３相交流電力は、常開接点F1MCを有する正転用開閉器２F又は常開接点R1MCを有する逆転用開閉器２Rを経由し、更に、制御盤側端子ST及びモータ側端子MT間に接続されたキャブタイヤケーブル３を経由して、被駆動部５の駆動を行う３相交流モータ４に供給されるようになっている。なお、被駆動部５は、図６における減速機７１及びオーガスクリュー７２に相当するものである。

Ｒ相及びＴ相間には、電流供給用電源としての交直変換器９の入力端子R1，T1が接続されている。この交直変換器９は、直流の出力端子P1，N1を有しており、プラス側出力端子P1は、欠相検知用開閉器８の１つの常開接点3Xを介してＲ相に接続され、また、マイナス側出力端子N1は、欠相検知用リレーコイル1X，2X及び欠相検知用開閉器８の２つの常開接点3Xを介してＳ相及びＴ相に接続されている。これら欠相検知用開閉器８、欠相検知用リレーコイル1X，2X、及び交直変換器９は図１における欠相検知回路７の一部に相当するものである。

また、入力端子R1，T1が接続しているＲ相及びＴ相間には、その他に、主電源遮断器が投入状態にあることを示す主電源表示ランプL1、端子R2，T2（図３で後述）、及びラインR3，T3（図５で後述）が接続されている。更に、出力端子P1，N1には、ラインP3，N3（図４で後述）が接続されている。

図３は、図２では図示されなかった欠相検知回路構成部分、及び運転スイッチ等についての詳細な構成図である。この図において、操作盤１０及び制御盤１１はそれぞれ図６における操作盤８０及び制御盤８１に相当するものである。図２に示した、欠相検知用開閉器８、欠相検知用リレーコイル1X，2X、及び交直変換器９も制御盤１１内に配設されている。

操作盤１０内には、電源スイッチ１３、電源表示ランプL2、欠相表示ランプL3、停止スイッチ１４，１５、正転スイッチ１６、及び逆転スイッチ１７が配設されている。停止スイッチ１４，１５、正転スイッチ１６、及び逆転スイッチ１７は、図１で述べた運転スイッチ６に相当するものである。なお、停止スイッチ１４，１５は双方が連動して動作するようになっている。このように２つの停止スイッチが用いられているのは、いずれか一方が正常動作すれば必ず運転停止されるようにし、停止動作の確実性を期したものである。

制御盤１１内に配設されている交直変換器１２は、信号制御用電源として機能するものであり、入力端子R2，T2及び出力端子P2，N2を有している。この入力端子R2，T2は、図２に示した主回路のＲ相及びＴ相に接続されている。

そして、電源スイッチ１３の一端側はプラス側出力端子P2に接続され、欠相表示ランプL3の一端側も常開接点7Xを介してプラス側出力端子P2に接続されている。また、電源表示ランプL2の一端側は、欠相表示ランプL3の他端側に接続されると共に、マイナス側出力端子N2に接続されている。

正転スイッチ１６の一端側は、常閉接点7X及び常閉接点R1Xを介して、正転用リレーコイルF1X及び正転用タイマリレーコイルTLR3の一端側に接続されている。逆転スイッチ１７の一端側は、常閉接点7X及び常閉接点F1Xを介して、逆転用リレーコイルR1X及び逆転用タイマリレーコイルTLR4に接続されている。そして、これらのコイルTLR3，F1X，R1X，TLR4の各他端側はマイナス側出力端子N2に接続されている。また、停止スイッチ１５の一端側は、それぞれ常開接点F1X，R1Xを介して、正転用リレー側の常開接点7X及び逆転用リレー側の常開接点7Xに接続されている。

図４は、図２では図示されなかった欠相検知回路構成部分についての詳細な構成図である。この図において、ラインP3，N3は、図２に示した交直変換器９の出力端子P1，N1に接続されている。そして、このラインP3，N3間には、図示されたように、各種接点及びコイルにより形成されて各種機能を有する回路が介挿されている。

すなわち、常閉接点F1X，R1X及びリレーコイル4Xから成る回路は欠相検知条件が成立したか否かを判別するための回路であり、常開接点4X及びオンディレイリレーコイルTLR1から成る回路は欠相検知条件成立時にタイムラグを発生させるための回路である。

また、オンディレイ常開接点TLR1及び常開接点4Xとリレーコイル3X，5X及びオンディレイリレーコイルTLR2とから成る回路は、それぞれ欠相検知用の電流を供給するための回路、欠相検知動作を開始するための回路、欠相有りの判別時にタイムラグを発生させるための回路である。

更に、常開接点5Xに接続されている、常開接点１X，2X及びリレーコイル6Xから成る回路は欠相なしを判別したときの回路であり、常開接点5Xに接続されている、常閉接点6X及びオンディレイ常閉接点TLR2は欠相有りを判別したときの回路である。

図５は、図２では図示されなかった欠相検知回路構成部分についての詳細な構成図である。この図において、ラインR3，T3は、図２に示した主回路のＲ相及びＴ相に接続されている。そして、このラインR3，T3間には、図示されたように、オンディレイ常開接点TLR3、常閉接点3X、常閉接点R1MC、及び正転用リレーコイルF1MCにより形成された正転主回路と、オンディレイ常開接点TLR4、常閉接点3X、常閉接点F1MC、及び逆転用リレーコイルR1MCにより形成された逆転主回路とが介挿されている。

次に、上記のように構成される第２の実施形態の動作につき説明する。最初に、キャブタイヤケーブル３及びその他の電気部品が正しく接続され、実際には欠相が生じていない場合につき説明する。図２において、図示が省略されている主電源遮断器を運転作業員が投入すると、主電源表示ランプL1が点灯し、また、交直変換器９の入力端子R1，T1に交流電圧が入力される。交直変換器９は、この交流電圧を直流電圧に変換して出力端子P1，N1から出力する。したがって、ラインP3，N3間にも直流電圧が発生する。

ラインP1，N1間に直流電圧が発生すると、図４における「欠相検知条件」が成立し（接点F1X，R1Xはオン状態である）、コイル4Xが励磁される。コイル4Xの励磁により接点4XがオンとなるためコイルTLR1が励磁される。コイルTLR1が励磁されるとワンショット（例えば、約０．５秒）遅れて接点TLR1がオンとなる。このワンショット分の遅れにより、接点TLR1は必ずその下の接点4Xがオン状態になった後にオンすることになり、接点4Xがオンする前つまり欠相検知条件が成立する前の時点で欠相検知電流が供給され欠相検知が開始されてしまうことが防止される。

さて、接点TLR1，4Xがオン状態になるとコイル3X，5X，TLR2が励磁される。コイル3Xの励磁により欠相検知用開閉器８（図２）の接点3Xがオンになるため、出力端子P1，N1からの直流電流により欠相検知用リレーコイル1X，2Xが励磁される（上述したように、この場合は実際には欠相が生じていない前提である）。

コイル1X，2Xが励磁されると、図４の「欠相なし」における接点１X，2Xがオンになる。そして、接点5Xもコイル5Xの励磁によりオンになるため、コイル6Xが励磁される。このコイル6Xが励磁されるということは、実質的には欠相検知回路が欠相なしと判別していることを意味している（但し、「欠相なし」の場合はランプ等による表示動作が行われるわけではない）。

また、コイル6Xが励磁されると、「欠相有り」における常閉接点6Xがオフとなる。したがって、コイルTLR2の励磁によりワンショット遅れた時点で接点TLR2がオンになったとしてもコイル7Xが励磁されることはない。

運転作業員が主電源遮断器を投入すると、欠相検知回路は上記のようにして３相交流のいずれの相についても欠相が生じていないことを判別する。そして、この後、運転作業員は、図３における操作盤１０内の電源スイッチ１３をオンに操作する。このとき、交直変換器１２は、その入力端子R2，T2に主回路Ｒ相及びＴ相からの交流電圧を入力し、これを直流電圧に変換して出力端子P2，N2から出力している。したがって、電源表示ランプL2が点灯する。一方、欠相表示ランプL3は点灯することはない（図４の「欠相有り」におけるコイル7Xは励磁されておらず、接点7Xはオフ状態を維持しているからである）。

次いで、運転作業員は、欠相表示ランプL3が消灯状態にあることを確認した後（確認を忘れても特に問題は生じないが）、３相交流モータ４を例えば正転させるべく正転スイッチ１６を指で押してオンに操作する。正転スイッチ１６がオンになると正転用リレーコイルF1X及び正転用タイマリレーコイルTLR3が励磁される（接点7X，R1Xはオン状態になっている）。コイルF1Xの励磁により自己保持用の接点F1Xがオン状態に保持されるため、運転作業員が指を離して正転スイッチ１６がオフ状態になった後もコイルF1X，TLR3の励磁は継続される。

図３のコイルF1Xの励磁により図４の「欠相検知条件」における接点F1Xがオフとなるため、コイル4Xの励磁が解除され接点4Xがオフ状態に復帰する。したがって、図４の「欠相検知電流供給」におけるコイル3Xの励磁も解除されるため、図５の「正転主回路」における接点3Xもオン状態となっている。また、正転用タイマリレーコイルTLR3の励磁により接点TLR3がワンショット遅れてオン状態になり、これによりコイルF1MCが励磁される。なお、このときコイル3Xの励磁解除により欠相検知用開閉器８（図２）の接点3Xはオフ状態となっており、出力端子P1，N1からの直流電流の供給は停止されている。

上記の図５のコイルF1MCの励磁により、図２の正転用開閉器２Fの接点F1MCがオンとなる。したがって、主電源からの３相交流電力がこの正転用開閉器２F、及びキャブタイヤケーブル３を介して３相交流モータ４に供給され、３相交流モータ４が被駆動部５を駆動する。

なお、運転作業員が３相交流モータ４を逆転させるべく逆転スイッチ１７をオンに操作した場合も上記と同様の動作となるため、その説明については省略する。

運転作業員は、３相交流モータ４の正転を停止させる場合は、図３の停止スイッチ１４，１５のいずれかを指で押してオフに操作する。停止スイッチ１４，１５がオフになるとコイルF1X，TLR3の励磁が解除される。コイルTLR3の励磁が解除されると、図５の「正転主回路」における接点TLR3が直ちにオフに復帰するため、コイルF1MCの励磁が解除される。したがって、図２の正転用開閉器２Fの接点F1MCもオフになり、主電源からの３相交流電力の供給が遮断されるため３相交流モータ４の正転が停止される。なお、運転作業員が指を離し停止スイッチ１４，１５がオン状態に復帰した後も、自己保持接点F1Xは既にオフされているため、コイルF1X，TLR3が励磁されることはない。

次に、キャブタイヤケーブル３の遮断又は誤接続等により欠相が生じている場合につき説明する。上記の場合と同様に、運転作業員が、図２において図示が省略されている主電源遮断器を投入すると、主電源表示ランプL1が点灯し、また、交直変換器９の入力端子R1，T1に交流電圧が入力される。交直変換器９は、この交流電圧を直流電圧に変換して出力端子P1，N1から出力する。したがって、ラインP3，N3間にも直流電圧が発生する。

ラインP1，N1間に直流電圧が発生すると、図４における「欠相検知条件」が成立し（接点F1X，R1Xはオン状態である）、コイル4Xが励磁される。コイル4Xの励磁により接点4XがオンとなるためコイルTLR1が励磁される。コイルTLR1が励磁されるとワンショット（例えば、約０．５秒）遅れて接点TLR1がオンとなる。

接点TLR1，4Xがオン状態になるとコイル3X，5X，TLR2が励磁される。コイル3Xの励磁により欠相検知用開閉器８（図２）の接点3Xがオンになるため、出力端子P1，N1から直流電流が欠相検知用リレーコイル1X，2Xを流れようとする。しかし、実際には欠相が生じているため、コイル1X，2Xのうちの少なくともいずれか一方には電流が流れないはずである。

したがって、図４の「欠相なし」における接点１X，2Xのいずれかはオフ状態であるため、コイル6Xは励磁されず「欠相有り」の接点6Xはオン状態である。それ故、接点TLR2がオンになった時点でコイル7Xが励磁されることになる。

この後、運転作業員は、図３における操作盤１０内の電源スイッチ１３をオンに操作する。このとき、交直変換器１２は、その入力端子R2，T2に主回路Ｒ相及びＴ相からの交流電圧を入力し、これを直流電圧に変換して出力端子P2，N2から出力している。したがって、電源表示ランプL2が点灯する。また、図４の「欠相有り」におけるコイル7Xの励磁により接点7Xがオンになるため、欠相表示ランプL3も点灯する。

運転作業員は、この欠相表示ランプL3の点灯により、正転スイッチ１６をオンに操作することを中止する。そして、主電源遮断器の遮断を行い、キャブタイヤケーブル３等の接続状態をチェックし、接続を正常に行った後に再度主電源遮断器の投入を行う。すると、欠相検知回路は再度欠相検知動作を行うが、今度は欠相なしの判別を行うために、欠相表示ランプL3は消灯する。運転作業員は、この後に正転スイッチ１６をオンに操作すればよい。

ここで、欠相表示ランプL3が点灯しても、運転作業員がこれを見落として正転スイッチ１６をオンに操作することもあり得ることである。従来の建設機械であれば、このような場合に図６に示した減速機７１が損傷される事態となるが、この第２の実施形態の構成によればこのような事態を回避することができる。

すなわち、図３において、欠相表示ランプL3が点灯しているにもかかわらず、運転作業員が正転スイッチ１６をオンに操作しても、「正転用リレー」の常閉接点7Xはオフになっているため（図４の「欠相有り」のコイル7Xが励磁されている）、コイルF1X，TLR3は励磁されない。したがって、図５の「正転主回路」における接点TLR3がオフ状態を維持しているためコイルF1MCは励磁されず、図２の正転用開閉器２Fの接点F1MCはオンされることはない。つまり、３相交流モータ４に３相交流電力が供給されないため、被駆動部５が駆動されることはなく、減速機７１が損傷されることもない。

本発明の第１の実施形態の構成図。本発明の第２の実施形態の主回路及び欠相検知回路の一部についての構成図。図２では図示されなかった欠相検知回路構成部分、及び運転スイッチ等についての詳細な構成図。図２では図示されなかった欠相検知回路構成部分についての詳細な構成図。図２では図示されなかった欠相検知回路構成部分についての詳細な構成図。従来の建設機械全体の構成を示す説明図。

符号の説明

１主電源
２運転開閉器
３キャブタイヤケーブル
４３相交流モータ
５被駆動部
６運転スイッチ
７欠相検知回路
２F 正転用開閉器
２Ｒ逆転用開閉器
８欠相検知用開閉器
１X，2X 欠相検知用リレーコイル
９交直変換器
L1 主電源表示ランプ
L2 電源表示ランプ
L3 欠相表示ランプ
１４，１５停止スイッチ（運転スイッチ）
１６正転スイッチ（運転スイッチ）
１７逆転スイッチ（運転スイッチ）

Claims

主電源からケーブル部材を介して供給される３相交流に基づき被駆動部を駆動し、該被駆動部に建設作業のための所定動作を行わせる３相交流モータを備えており、建設作業中はこの３相交流モータの運転又は運転停止を繰り返し行う建設機械において、
前記主電源と前記３相交流モータとの間に介挿された運転開閉器と、
前記運転開閉器にオン動作又はオフ動作を行わせる運転スイッチと、
前記主電源から前記ケーブル部材を介して前記３相交流モータに供給される３相交流について欠相が生じているか否かについての検知動作を行い、欠相が生じていることを検知した場合は前記運転開閉器のオン動作を禁止する欠相検知回路と、
を備えたことを特徴とする建設機械。
前記欠相検知回路は、
各相の前記ケーブル部材に接続されて所定の欠相検知条件が成立した場合にオン動作を行う３つの常開接点を有する欠相検知用開閉器と、
前記３つの常開接点のうちの２つの接点にそれぞれ接続された２つの欠相検知用リレーコイルと、
前記２つの欠相検知用リレーコイル、及びオン動作中の前記欠相検知用開閉器を介して前記３相交流モータ側に欠相検知用電流を供給するための電流供給用電源と、
を備えており、前記２つの欠相検知用リレーコイルのうち少なくとも１つのコイルが励磁された場合に、欠相有りと判別するものである、
ことを特徴とする請求項１記載の建設機械。
前記運転開閉器は、前記３相交流モータをそれぞれ正転及び逆転させる場合にオン動作を行う正転用開閉器及び逆転用開閉器により構成されるものである、
ことを特徴とする請求項１又は２記載の建設機械。
前記被駆動部は、減速機を介して、又は減速機を介することなく、前記３相交流モータにより回転駆動されるオーガスクリューである、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の建設機械。