JP2013198305A - 電動機のインターロック機構及び電動機 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構造で、電力供給ケーブルを電動機から脱着する際の安全性を確保すること。
【解決手段】電動機のインターロック機構１０は、電動機１に電力供給ケーブル５を接続するための端子を格納する端子ボックス１１と、端子ボックス１１を閉じる蓋１２と、蓋１２の外側から蓋１２を端子ボックス１１に固定するボルト１３と、蓋１２に取り付けられる第１コネクタ１４Ａと、第１コネクタ１４Ａと連結でき、かつ第１コネクタ１４Ａと連結された状態においてボルト１３を外側から覆う第２コネクタ１４Ｂと、を含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、電動機のインターロック機構及びこれを備えた電動機に関する。

電動機は様々な用途に用いられる。電動機には、電力供給ケーブルで電力が供給される。電動機の保守、点検時に電力供給ケーブルを脱着する際の安全を確保するために、インターロック機構が設けられる。特許文献１には、高電圧ユニットの動作を確認するために取り付けられた取り外し可能の蓋と高圧ユニットケースとの間に、蓋を取り外した際に電源を遮断することができるインターロックコネクタを設けることが記載されている。

特開２０１０−２４６３２１号公報

特許文献１に記載されているインターロックコネクタは、取り外し可能の蓋と高圧ユニットケースとの間に設けられるものであり、構造が複雑になる。本発明は、簡単な構造で、電力供給ケーブルを電動機から脱着する際の安全性を確保することを目的とする。

本発明は、電動機に電力供給ケーブルを接続するための端子を格納する端子ボックスと、前記端子ボックスを閉じる蓋と、前記蓋を前記端子ボックスに固定する固定部材と、
前記蓋に取り付けられる第１コネクタと、前記第１コネクタと連結でき、かつ前記第１コネクタと連結された状態において前記固定部材を覆う第２コネクタと、を含むことを特徴とする電動機のインターロック機構である。

本発明において、前記固定部材は、前記端子ボックスに前記蓋を締結するボルトであり、前記固定部材と、前記第１コネクタ１に取り付けられた状態の前記第２コネクタとの距離は、前記固定部材の全長よりも短いことが好ましい。

本発明において、前記固定部材は、前記第１コネクタ側から前記固定部材の脱着用の工具が取り付けられることが好ましい。

本発明において、前記蓋は、前記第１コネクタが取り付けられる取付部を有することが好ましい。

本発明において、前記蓋は、前記取付部を複数有することが好ましい。

本発明において、前記取付部の数は、前記第１コネクタの数よりも多いことが好ましい。

本発明において、前記蓋は、前記取付部を支持可能な蓋側取付部を複数有することが好ましい。

本発明において、前記蓋側取付部の数は、前記第１コネクタの数よりも多いことが好ましい。

本発明において、前記取付部は、前記蓋と一体となっていることが好ましい。

本発明において、前記取付部は、複数箇所に前記第１コネクタを取り付け可能であることが好ましい。

本発明において、前記第１コネクタを取り付け可能な箇所の数は、前記第１コネクタの数よりも多いことが好ましい。

本発明は、電動機に電力供給ケーブルを接続するための端子を格納する端子ボックスと、前記端子ボックスを閉じる蓋と、前記蓋を前記端子ボックスに固定する複数の固定部材と、前記蓋に取り付けられる第１コネクタと、前記第１コネクタと連結でき、かつ前記第１コネクタと連結された状態において、前記複数の固定部材のうち少なくとも１つを、その取り外し方向側から覆う第２コネクタと、前記第１コネクタが取り付けられ、かつ前記第１コネクタの数よりも多く、前記蓋と一体となる複数の取付部と、を含み、前記固定部材と、前記第１コネクタ１に取り付けられた状態の前記第２コネクタとの距離は、前記固定部材の全長よりも短く、かつ前記固定部材は、前記第１コネクタに取り付けられた状態の第２コネクタ側から前記固定部材の脱着用の工具が取り付けられることを特徴とする電動機のインターロック機構である。

本発明は、前記電動機のインターロック機構を備えることを特徴とする電動機である。

本発明は、簡単な構造で、電力供給ケーブルを電動機から脱着する際の安全性を確保できる。

図１は、本実施形態に係る電動機のインターロック機構及びこれを備えた電動機を示す図である。 図２−１は、本実施形態に係る電動機のインターロック機構の平面図である。 図２−２は、本実施形態に係る電動機のインターロック機構の拡大図である。 図２−３は、本実施形態に係る電動機のインターロック機構の拡大図である。 図３は、インターロックを説明するための図である。 図４は、本実施形態に係るインターロック機構を有する電動機から電力供給ケーブル５を取り外す手順を説明するための図である。 図５は、本実施形態に係るインターロック機構を有する電動機から電力供給ケーブル５を取り外す手順を説明するための図である。 図６は、本実施形態に係るインターロック機構の変形例を示す図である。 図７は、本実施形態に係るインターロック機構の変形例を示す図である。 図８は、本実施形態に係るインターロック機構の変形例を示す図である。 図９は、本実施形態に係るインターロック機構の変形例を示す図である。 図１０は、本実施形態に係るインターロック機構の変形例を示す図である。 図１１は、ホイールローダを示す説明図である。 図１２は、ホイールローダの駆動系を示す模式図である。

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

＜電動機のインターロック機構＞
図１は、本実施形態に係る電動機のインターロック機構及びこれを備えた電動機を示す図である。図２−１は、本実施形態に係る電動機のインターロック機構の平面図である。図２−２、図２−３は、本実施形態に係る電動機のインターロック機構の拡大図である。図３は、インターロックを説明するための図である。電動機１は、本実施形態に係る電動機のインターロック機構（以下、必要に応じてインターロック機構という）１０を備えている。インターロック機構１０が適用可能な電動機の種類は問わない。

電動機１は、端子ボックス１１を備えている。端子ボックス１１は、電動機１の出力シャフト２が貫通して取り出される端部とは反対側の端部１Ｔに取り付けられている。端子ボックス１１は、電力供給ケーブル５及びセンサ接続用コネクタ３が接続されている。電力供給ケーブル５及びセンサ接続用コネクタ３は、電動機１を制御する制御装置４に接続されている。センサ接続用コネクタ３は、電動機１の出力シャフトの回転角度を検出するレゾルバ及び電動機１の温度を検出するサーミスタ等のセンサ類と、インターロック機構１０が備えるインターロックコネクタ１４とからの配線が集合している。制御装置４は、センサ接続用コネクタ３を介して前記センサ類及びインターロックコネクタ１４の検出信号を取得する。電力供給ケーブル５は、電動機１が有するステーターのコイルと電気的に接続されており、前記コイルに電力を供給する。

制御装置４は、電動機１の出力シャフト２の回転速度、回転方向及びトルクを制御する装置である。制御装置４は、インバーター等を備えており、センサ接続用コネクタ３を介して取得した電動機１のセンサ類の検出信号及び電動機１に対する指令値に基づいて生成した制御信号に基づき、電動機１へ供給する電力を制御する。制御装置４からの電力は、電力供給ケーブル５によって電動機１に供給される。

電動機１の保守、点検を行う場合、端子ボックス１１から電力供給ケーブル５を取り外すことがある。インターロック機構１０は、端子ボックス１１に電力供給ケーブル５脱着する際に、制御装置４からの電力供給ケーブル５への給電を停止させるものである。このようにして、インターロック機構１０は、電動機１に電力供給ケーブル５を脱着する際の安全性を確実に確保する。

インターロック機構１０は、端子ボックス１１と、蓋１２と、固定部材としてのボルト１３と、第１コネクタ１４Ａと、第２コネクタ１４Ｂとを含む。第１コネクタ１４Ａと第２コネクタ１４Ｂとは、インターロックコネクタ１４を構成する。端子ボックス１１は、電動機１に電力供給ケーブル５を接続するための端子を有している。端子ボックス１１は、電力供給ケーブルを取り付けるための工具等を差し入れるための開口部を有している。蓋１２は、端子ボックス１１の前記開口部に取り付けられ、前記開口部を閉じるようになっている。

ボルト１３は、蓋１２の外側から端子ボックス１１に設けられたボルト穴にねじ込まれて、蓋１２を端子ボックス１１に締結して固定する。本実施形態においては、固定部材としてのボルト１３で蓋１２を端子ボックス１１に締結するが、固定部材はボルト１３に限定されない。本実施形態において、第１コネクタ１４Ａは、蓋１２に取り付けられる。本実施形態において、図２−１から図２−３に示すように、蓋１２は、第１コネクタ１４Ａが取り付けられる取付部１５を有する。本実施形態では、第１コネクタ１４Ａを取り付け可能な箇所（コネクタ取付箇所）１５Ｓを備える取付部１５を蓋１２に取り付けて、取付部１５のコネクタ取付箇所１５Ｓに第１コネクタ１４Ａを取り付ける。すなわち、第１コネクタ１４Ａは、取付部１５を介して蓋１２に取り付けられる。取付部１５のコネクタ取付箇所１５Ｓに第１コネクタ１４Ａを取り付けるにあたっては、図２−２、図２−３に示すように、第１コネクタ１４Ａが有するコネクタ側取付部１４ＡＦが、取付部１５のコネクタ取付箇所１５Ｓに差し込まれて取り付けられる。

第２コネクタ１４Ｂは、第１コネクタ１４Ａと連結できる。そして、図１、図２−１に示すように、第２コネクタ１４Ｂは、第１コネクタ１４Ａと連結された状態において、ボルト１３を、その外側から覆う。具体的には、第１コネクタ１４Ａと連結された第２コネクタ１４Ｂは、ボルト１３のボルト頭側からボルト１３を覆う。すなわち、外側とは、ボルト１３のボルト頭に対して外側である。このため、第１コネクタ１４Ａと連結された第２コネクタ１４Ｂをボルト１３のボルト頭側から見た場合には、第２コネクタ１４Ｂとボルト１３のボルト頭とが重なっている。この場合、第２コネクタ１４Ｂは、固定部材としてのボルト１３の取り外し方向（本実施形態では、端子ボックス１１及び蓋１２からボルト１３を引き抜く方向）側に配置される。すなわち、第２コネクタ１４Ｂは、第１コネクタ１４Ａと連結された状態において、ボルト１３を、その取り外し方向側で覆う。固定部材がボルト１３である場合、第２コネクタ１４Ｂは、ボルト１３のボルト頭を覆うことになる。このようにすることで、端子ボックス１１から蓋１２を取り外すときには、第１コネクタ１４Ａから第２コネクタ１４Ｂを取り外さないとボルト１３を端子ボックス１１から取り外すことができない。本実施形態では、複数（この例では４個）のボルト１３が蓋１２を端子ボックス１１に固定しているが、このような場合、第２コネクタ１４Ｂは、蓋１２を端子ボックス１１に固定する複数のボルト１３のうち、少なくとも１個を外側から覆うことになる。

次に、図３を用いてインターロックコネクタ１４の構造を説明する。第１コネクタ１４Ａは２個の端子１４Ａａ、１４Ａｂを有し、第２コネクタ１４Ｂは２個の端子１４Ｂａ、１４Ｂｂを有している。第１コネクタ１４Ａと第２コネクタ１４Ｂとを連結すると、第１コネクタ１４Ａの端子１４Ａａと第２コネクタ１４Ｂの端子１４Ｂａとが電気的に接続されるとともに、第１コネクタ１４Ａの端子１４Ａｂと第２コネクタ１４Ｂの端子１４Ｂｂとが電気的に接続される。第２コネクタ１４Ｂの端子１４Ｂａ、１４Ｂｂは、センサ接続用コネクタ３を介して制御装置４と電気的に接続されている。第１コネクタ１４Ａの端子１４Ａａ、１４Ａｂは、配線１４Ｋによって電気的に接続されている。

第１コネクタ１４Ａと第２コネクタ１４Ｂとが連結されているときには、第２コネクタ１４Ｂの端子１４Ｂａ、１４Ｂｂと、第１コネクタ１４Ａの端子１４Ａａ、１４Ａｂと、配線１４Ｋとの間で閉回路が形成される。すなわち、インターロックコネクタ１４が閉回路を形成する。制御装置４は、インターロックコネクタ１４に電流が流れることを検出して、電力供給ケーブル５を介して電動機１に電力を供給する。第１コネクタ１４Ａから第２コネクタ１４Ｂを取り外すと、第２コネクタ１４Ｂの端子１４Ｂａ、１４Ｂｂと、第１コネクタ１４Ａの端子１４Ａａ、１４Ａｂとの電気的な接続が遮断されるので、インターロックコネクタ１４は閉回路を形成しない。この場合、インターロックコネクタ１４に電流は流れない。制御装置４は、インターロックコネクタ１４に電流が流れないことを検出すると、電動機１に電力を供給しない。すなわち、制御装置４は、電力供給ケーブル５へ給電しない。このようにすることで、第１コネクタ１４Ａに第２コネクタ１４Ｂが連結されているときにはインターロックが解除された状態となり、第１コネクタ１４Ａから第２コネクタ１４Ｂが取り外されているときにはインターロックがかかった状態となる。

インターロック機構１０は、第１コネクタ１４Ａから第２コネクタ１４Ｂを取り外してインターロックしないと、ボルト１３を端子ボックス１１から取り外して蓋１２を端子ボックス１１から取り外して、端子ボックス１１内の電力供給ケーブル５の脱着をすることはできない。このように、インターロック機構１０は、インターロックすることにより電力供給ケーブル５へ給電されない状態にしないと、端子ボックス１１内の電力供給ケーブル５の接続部にはアクセスできないようになっている。すなわち、インターロック機構１０は、端子ボックス１１内の電力供給ケーブル５の接続部にアクセスするときには第１コネクタ１４Ａから第２コネクタ１４Ｂを取り外すことによりインターロックされるので、電力供給ケーブル５へ給電されない状態を作り出すことができる。その結果、インターロック機構１０は、端子ボックス１１内の電力供給ケーブル５を脱着する際の安全性を確実に確保することができる。また、インターロック機構１０は、インターロックコネクタ１４が有する第１コネクタ１４Ａと第２コネクタ１４Ｂとの脱着でインターロックとインターロックの解除とを実現できるので、簡単な構造で電力供給ケーブル５を電動機１から脱着する際の安全性を確保することができる。さらに、インターロックコネクタ１４は、汎用のコネクタを利用することができるので、専用品を用意することなく、簡易にインターロック機構１０を構成することができる。

図１に示すように、ボルト１３と、第１コネクタ１４Ａに取り付けられた状態の第２コネクタ１４Ｂとの距離をＬａ、ボルト１３の全長をＬｂとしたとき、ＬａをＬｂよりも短くすることが好ましい。このようにすることで、ボルト１３の横からスパナ等の工具を差し込んでボルト１３を緩めたとしても、第２コネクタ１４Ｂによってボルト１３を端子ボックス１１から取り外すことができなくなる。したがって、Ｌａ＜Ｌｂとすることにより、第２コネクタ１４Ｂが第１コネクタ１４Ａに取り付けられている状態では、より確実にボルト１３を端子ボックス１１から取り外すことができなくなる。その結果、インターロック機構１０の信頼性が向上し、安全性をより確実に確保することができる。

ボルト１３の種類は特に限定されるものではないが、ボルト１３のボルト頭の側方（ボルト１３の軸と直交する方向側、すなわちボルト１３の進行方向と直交する方向側）から脱着用の工具をボルト頭に取り付ける種類のものではない方が好ましい。すなわち、ボルト１３は、その進行方向側から脱着用の工具をボルト頭に取り付ける種類のものであることが好ましい。このように、固定部材としてのボルト１３は、第１コネクタ１４Ａ側からボルト１３の脱着用の工具が取り付けられることが好ましい。このような種類のボルトは、例えば、キャップボルトと呼ばれる六角穴付きボルト等がある。ボルト１３にこのような種類のものを用いれば、ボルト頭に脱着用の工具を取り付ける場合においては、ボルト頭の側方から脱着用の工具を取り付けるという選択肢を排除して、必ず第１コネクタ１４Ａから第２コネクタ１４Ｂを取り外すことが必要になる。第１コネクタ１４Ａから第２コネクタ１４Ｂを取り外すことによりインターロックがかかるので、電力供給ケーブル５の脱着時における安全性がより向上する。

本実施形態において、第１コネクタ１４Ａは、蓋１２に設けられている取付部１５のコネクタ取付箇所１５Ｓに取り付けられる。蓋１２へ取付部１５を取り付ける方式は限定されるものではないが、取付部１５及び蓋１２を金属で製造するとともに、取付部１５を溶接で蓋１２に固定することが好ましい。このようにすれば、取付部１５と蓋１２とを一体とすることができるので、第２コネクタ１４Ｂが連結された第１コネクタ１４Ａを取付部１５とともに蓋１２から取り外すという事態を回避することができる。その結果、安全性をさらに確実に確保することができる。また、このような構造によれば、取付部１５と蓋１２とを別部品とすることができるので、これらの設計の自由度が向上するという利点もある。蓋１２と取付部１５とを一体とするための方式は溶接に限定されるものではなく、例えば、蓋１２と取付部１５とを鋳造によって１個の部材として製造してもよい。また、取付部１５を蓋１２にボルトで締結して一体としてもよい。次に、電力供給ケーブル５を取り外す手順について説明する。

図４、図５は、本実施形態に係るインターロック機構を有する電動機から電力供給ケーブル５を取り外す手順を説明するための図である。電力供給ケーブル５を、図１に示す電動機１の端子ボックス１１から取り外す場合、図４に示すように、インターロックコネクタ１４の第１コネクタ１４Ａから第２コネクタ１４Ｂを取り外す。すると、インターロックがかかり、電力供給ケーブル５への給電が停止される。第１コネクタ１４Ａから第２コネクタ１４Ｂが取り外されると、図４に示すようにボルト１３が現れる。この状態でボルト１３を緩めて取り外すと、端子ボックス１１から蓋１２を取り外すことができる。

端子ボックス１１から蓋１２を取り外すと、図５に示すように、電力供給ケーブル５の端子（ケーブル端子）５Ｔを、端子ボックス１１内の端子（電動機端子）１１Ｔに固定している端子固定部材としての端子固定ボルト１６が現れる。ケーブル端子５Ｔは、例えば、圧着端子である。端子ボックス１１内は、３個の端子取付空間１１Ｃに区画されている。隣接する端子取付空間１１Ｃは、絶縁性の高い材料（例えば樹脂等）で区画されており、電気的な絶縁が確保される。蓋１２が端子ボックス１１から取り外されると、端子固定ボルト１６に工具を取り付けて緩めることができるので、ケーブル端子５Ｔを電動機端子１１Ｔから取り外すことができる。

このように、インターロック機構１０は、インターロックコネクタ１４の第１コネクタ１４Ａから第２コネクタ１４Ｂを取り外す手順を踏まないと、蓋１２を端子ボックス１１から取り外すことができず、結果としてケーブル端子５Ｔを電動機端子１１Ｔに脱着することはできない。第１コネクタ１４Ａから第２コネクタ１４Ｂを取り外すとインターロックがかかって電力供給ケーブル５への給電が停止される。その結果、ケーブル端子５Ｔを電動機端子１１Ｔに脱着する際の安全性が向上する。

＜インターロック機構の変形例＞
図６から図１０は、本実施形態に係るインターロック機構の変形例を示す図である。図６に示すインターロック機構１０ａは、蓋１２が、インターロックコネクタ１４の第１コネクタ１４Ａを取り付けるコネクタ取付箇所１５Ｓを備える取付部１５を複数（本変形例では２個）有する。このように、蓋１２が有する取付部１５の数は、インターロック機構１０ａが有する第１コネクタ１４Ａの実際の数よりも多い。このようにすれば、第１コネクタ１４Ａを取り付ける箇所の選択肢が増加する。その結果、例えば、電動機１の取付箇所との関係でインターロックコネクタ１４が他の部品等と干渉するような場合等には、第１コネクタ１４Ａを異なる取付部１５に取り付けて部品等との干渉を回避することができる。蓋１２が有する取付部１５の数は２個に限定されるものではない。

蓋１２が取付部１５を複数有する場合、図７に示すインターロック機構１０ａ’のように、それぞれの取付部１５にインターロックコネクタ１４の第１コネクタ１４Ａを取り付けてもよい。そして、第２コネクタ１４Ｂが第１コネクタ１４Ａに取り付けられた状態において、それぞれの第１コネクタ１４Ａに取り付けられた第２コネクタ１４Ｂは、それぞれが異なるボルト１３を外側から覆うようにする。このようにすれば、２個の第２コネクタ１４Ｂを第１コネクタ１４Ａから取り外さないと蓋１２を端子ボックス１１に固定するすべてのボルト１３を取り外すことはできないので、より安全性が向上する。

複数のインターロックコネクタ１４を用いる場合、図７に示すように、複数の第２コネクタ１４Ｂを直列に接続し、センサ接続用コネクタ３を介して制御装置４と電気的に接続されるようにしてもよい。このようにすることで、複数のインターロックコネクタ１４のうち少なくとも１個の第２コネクタ１４Ｂが第１コネクタ１４Ａから取り外されると、複数のインターロックコネクタ１４で形成された閉回路が遮断されるので、インターロックがかかる。すなわち、すべての第２コネクタ１４Ｂが第１コネクタ１４Ａから取り外されない状態でもインターロックがかかるので、安全性が向上する。

図８に示すインターロック機構１０ｂは、蓋１２が１個の取付部１５ｂを有する例であるが、取付部１５ｂは、第１コネクタ１４Ａを取り付けるコネクタ取付箇所１５Ｓを複数（この例では２個）有する。それぞれのコネクタ取付箇所１５Ｓは、異なるボルト１３の方向を向いている。コネクタ取付箇所１５Ｓにインターロックコネクタ１４を取り付けると、第２コネクタ１４Ｂは、第１コネクタ１４Ａに連結された状態で、ボルト１３を外側から覆うようになる。このように、インターロックコネクタ１４を取り付けるコネクタ取付箇所１５Ｓを複数有する取付部１５ｂを用いることで、１個の取付部１５ｂであっても複数のインターロックコネクタ１４を取り付けることが可能になる。

図９、図１０に示すインターロック機構１０ｃは、蓋１２ｃの一部から突出した蓋側取付部１９に、取付部１５ｃが取り付けられる。蓋側取付部１９は蓋１２ｃの一部である。蓋側取付部１９は、図１０に示すコネクタ取付ボルト１８がねじ込まれるボルト穴１７を有しており、取付部１５ｃを支持することが可能である。取付部１５ｃは、金属で作られており、ボルト孔１５Ｈを有している。取付部１５ｃを蓋側取付部１９へ取り付ける場合、ボルト孔１５Ｈにコネクタ取付ボルト１８を貫通させてから蓋側取付部１９のボルト穴１７にコネクタ取付ボルト１８をねじ込む。このように、コネクタ取付ボルト１８で取付部１５ｃを蓋側取付部１９に締結することによって、取付部１５ｃは、蓋１２ｃの一部である蓋側取付部１９に取り付けられる。第１コネクタ１４ＡＣが有するコネクタ側取付部１４ＡＦが、取付部１５ｃのコネクタ取付箇所１５Ｓに差し込まれて、取付部１５ｃに第１コネクタ１４ＡＣが取り付けられる。

この例において、第１コネクタ１４ＡＣが取付部１５ｃに取り付けられると、第１コネクタ１４ＡＣは、蓋側取付部１９のボルト穴１７にねじ込まれたコネクタ取付ボルト１８を、その取り外し方向側から覆う。コネクタ取付ボルト１８は、その進行方向側から脱着用の工具をボルト頭に取り付ける種類のもの、例えば、キャップボルトであることが好ましい。このようにすることで、第１コネクタ１４ＡＣが取付部１５ｃに取り付けられた後は、コネクタ取付ボルト１８を緩めることができなくなるので、第１コネクタ１４Ａに第２コネクタ１４Ｂが取り付けられた状態で、第１コネクタ１４ＡＣを蓋側取付部１９から取り外すことはできなくなる。その結果、インターロック機構１０ｃは、インターロックが解除された状態でボルト１３が取り外されることを回避できるので、安全性がより確実に確保される。

取付部１５ｃ及び蓋側取付部１９を介して蓋１２ｃに取り付けられた第１コネクタ１４ＡＣに第２コネクタ１４Ｂが取り付けられると、第２コネクタ１４Ｂは、ボルト１３を、そのボルト頭側から覆う。インターロック機構１０ｃは、端子ボックス１１から蓋１２ｃを取り外すときには、第１コネクタ１４Ａから第２コネクタ１４Ｂを取り外さないとボルト１３を端子ボックス１１から取り外すことができない。このため、インターロック機構１０ｃは、上述したインターロック機構１０（図２−１等参照）等と同様に、端子ボックス１１内の電力供給ケーブル５を脱着する際の安全性を確実に確保することができる。

蓋側取付部１９は、例えば、鋳造によって蓋１２ｃと一体として製造することができる。このようにすれば、図２−１等に示す取付部１５を蓋１２に取り付ける作業が不要になるので、製造が容易になる。本例において、蓋側取付部１９は１個であるが、蓋１２ｃは、蓋側取付部１９を複数有していてもよい。このようにすることで、第１コネクタ１４ＡＣを蓋１２ｃに取り付ける箇所の自由度が向上する。この場合、蓋側取付部１９の数は、取付部１５ｃの数と一致しなくてもよい。例えば、蓋側取付部１９の数は、取付部１５ｃの数よりも多くてもよい。また、蓋側取付部１９は、蓋１２ｃから突出していなくてもよい。例えば、取付部１５ｃをボルト等で蓋に直接取り付けるため、蓋にボルト穴を設けた場合、このボルト穴が蓋側取付部となる。

次に、インターロック機構１０、１０ａ等を有する電動機１が適用される例を説明する。次においては、インターロック機構１０、１０ａ等を有する電動機１を、建設車両の一種であるホイールローダの走行用に適用した例を説明する。インターロック機構１０、１０ａ等を有する電動機１の適用対象は、建設車両に限定されるものではなく、建設車両の中ではホイールローダに限定されるものでもない。

＜ホイールローダ＞
図１１は、ホイールローダを示す説明図である。ホイールローダ１００は、車体１０１と、車体１０１の前部に装着されたリフトアーム（作業機）１０２と、リフトアーム１０２の先端に取り付けられたバケット（作業機）１０３と、車体１０１を支持しながら回転して車体１０１を走行させる２本の前輪１０４Ｆ及び２本の後輪１０４Ｒと、車体１０１の上部に搭載されたキャブ１０５と、を備えている。

図１２は、ホイールローダの駆動系を示す模式図である。本実施形態において、ホイールローダ１００は、走行用の動力発生源として、ディーゼルエンジン又はガソリンエンジン等の内燃機関１０６と、電動機１とを有する。このように、ホイールローダ１００の駆動方式は、いわゆるハイブリッド方式である。本実施形態では、ホイールローダ１００は、１台の電動機１を備えるが、電動機１の数はこれに限定されるものではない。上述したように、電動機１は、インターロック機構１０、１０ａ等を有している。

内燃機関１０６出力及び電動機１の出力は、変速装置１０７に入力される。電動機１の出力は、減速装置を介して変速装置１０７に入力されてもよい。変速装置１０７は、内燃機関１０６及び電動機１の出力を合成した後、前輪側プロペラシャフト１０８Ｆ及び後輪側プロペラシャフト１０８Ｒへ出力する。前輪側プロペラシャフト１０８Ｆの出力は、前輪側デファレンシャルギア１０９Ｆ及び前輪側ドライブシャフト１１０Ｆを介して２本の前輪１０４Ｆに伝達される。また、後輪側プロペラシャフト１０８Ｒの出力は、後輪側デファレンシャルギア１０９Ｒ及び後輪側ドライブシャフト１１０Ｒを介して２本の後輪１０４Ｒに伝達される。このように、内燃機関１０６及び電動機１の出力は前輪１０４Ｆ及び後輪１０４Ｒに伝達されて、ホイールローダ１００を走行させる。

ホイールローダ１００の運転時においては、電動機１の出力又は内燃機関１０６の出力のみが変速装置１０７に伝達されるような場合もある。すなわち、ホイールローダ１００の運転時においては、常に電動機１の出力及び内燃機関１０６の出力が変速装置１０７へ伝達される訳ではない。また、電動機１は１台に限定されるものではなく、複数台であってもよい。さらに、ホイールローダ１００は、電動機１の動作（力行又は回生）を制御するインバーターと、電動機１の回生によって得られたエネルギー（電力）を蓄えるキャパシタ又は二次電池等の蓄電装置とを有している。なお、本実施形態において、ホイールローダ１００は、内燃機関を有さずに蓄電装置の電力によって電動機１を駆動源とする電動車両（作業車両又は建設車両）であってもよい。すなわち、本実施形態に係る電動機１は、ハイブリッド車両、電動車両を問わずに適用できる。

本実施形態において、電動機１及び内燃機関１０６は横置きされている。すなわち、電動機１及び内燃機関１０６の動力伝達軸が、ホイールローダ１００の直進時における進行方向と直交するように、より具体的には、前輪側プロペラシャフト１０８Ｆ後輪側プロペラシャフト１０８Ｒと直交するように、電動機１及び内燃機関１０６が配置される。なお、電動機１及び内燃機関１０６の配置は横置きに限定されるものではなく、縦置き、すなわち、電動機１及び内燃機関１０６の動力伝達軸が、前輪側プロペラシャフト１０８Ｆ後輪側プロペラシャフト１０８Ｒと平行になるように配置されていてもよい。

建設機械等に搭載される電動機１は、小型化が望まれる。また、ホイールローダ１００等の建設機械の走行用に電動機１を用いる場合、電力供給ケーブル５には大きな電流が流れる。このため、電力供給ケーブル５の直径は太くなる。コネクタを介して電力供給ケーブル５を電動機１に接続する方式もあるが、電力供給ケーブル５の直径が太くなるとコネクタの寸法も大きくなるので、電動機１の小型化の要請には沿わなくなることがある。コネクタを介して電力供給ケーブル５を電動機１に接続する場合、インターロック機構を電力供給に供するコネクタに組み込む方式もある。この方式の場合、コネクタの寸法が大きくなるとともに、電力供給ケーブル５の寸法が変更されると新たにコネクタを作り直す必要があるので、簡単には実現できず、汎用性が低くなることもある。

インターロック機構１０、１０ａ等は、インターロックコネクタ１４を用いるとともに、蓋１２を端子ボックス１１に固定するボルト１３の取り外し方向側に第２コネクタ１４Ｂを配置する。このため、電力供給に供するコネクタにインターロック機構を組み込む必要はないので、簡単な構造で、インターロックを実現できる。また、コネクタを介して電力供給ケーブル５を電動機１に接続する必要はないので、電力供給に供するコネクタは不要になる。その結果、電動機１全体をコンパクトにすることができる。さらに、インターロック機構１０、１０ａ等は、電力供給に供するコネクタの有無に関わらず、インターロックコネクタ１４によって実現できるので、汎用性が高いという利点もある。また、インターロック機構を電力供給に供するコネクタに組み込む方式において、インターロック機構又は電力の供給部分のいずれかに不具合が生じた場合、電力供給に供するコネクタを交換する場合もあるが、インターロック機構１０、１０ａ等は、不具合が生じた部分のみを交換すればよいので、保守に有利である。このように、インターロック機構１０、１０ａ等は、大きな電流が電力供給ケーブル５に流れる用途、例えば、建設機械の走行用等に好適である。

以上、本実施形態及びその変形例は、第１コネクタとこれに取り付けられる第２コネクタとを有するインターロックコネクタを用い、端子ボックスを閉じる蓋を端子ボックスに固定する固定部材を、第２コネクタが第１コネクタと連結された状態において、固定部材の取り外し方向側に配置された第２コネクタで覆う。このように、第２コネクタが第１コネクタと連結された状態において、第２コネクタが固定部材を、その取り外し方向側から覆うようにインターロックコネクタを配置するのみでインターロック機構を実現できる。このとき、インターロックコネクタは汎用品を使用でき、また、既存の蓋に第１コネクタを取り付ける取付部を設けるだけでよいので、端子ボックスの設計変更は不要になる。その結果、簡単な構造で電力供給ケーブルを電動機から脱着する際の安全性を確保できる。

１ 電動機
２ 出力シャフト
３ センサ接続用コネクタ
４ 制御装置
５ 電力供給ケーブル
５Ｔ ケーブル端子
１０、１０ａ、１０ａ’、１０ｂ、１０ｃ インターロック機構
１１ 端子ボックス
１１Ｃ 端子取付空間
１１Ｔ 電動機端子
１２、１２ｃ 蓋
１３ ボルト
１４ インターロック機構
１４Ａ、１４ＡＣ 第１コネクタ
１４Ｂ 第２コネクタ
１４Ａａ、１４Ａｂ、１４Ｂａ、１４Ｂｂ 端子
１４Ｋ 配線
１５、１５ｂ、１５ｃ 取付部
１５Ｓ コネクタ取付箇所
１６ 端子固定ボルト
１７ ボルト穴
１８ コネクタ取付ボルト
１９ 蓋側取付部
１００ ホイールローダ

Claims (13)

1. 電動機に電力供給ケーブルを接続するための端子を格納する端子ボックスと、
   前記端子ボックスを閉じる蓋と、
   前記蓋を前記端子ボックスに固定する固定部材と、
   前記蓋に取り付けられる第１コネクタと、
   前記第１コネクタと連結でき、かつ前記第１コネクタと連結された状態において前記固定部材を覆う第２コネクタと、
   を含むことを特徴とする電動機のインターロック機構。
2. 前記固定部材は、前記端子ボックスに前記蓋を締結するボルトであり、
   前記固定部材と、前記第１コネクタ１に取り付けられた状態の前記第２コネクタとの距離は、前記固定部材の全長よりも短い、請求項１に記載の電動機のインターロック機構。
3. 前記固定部材は、前記第１コネクタ側から前記固定部材の脱着用の工具が取り付けられる、請求項１又は２に記載の電動機のインターロック機構。
4. 前記蓋は、前記第１コネクタが取り付けられる取付部を有する、請求項１から３のいずれか１項に記載の電動機のインターロック機構。
5. 前記蓋は、前記取付部を複数有する、請求項４に記載の電動機のインターロック機構。
6. 前記取付部の数は、前記第１コネクタの数よりも多い、請求項５に記載の電動機のインターロック機構。
7. 前記蓋は、前記取付部を支持可能な蓋側取付部を複数有する、請求項４に記載の電動機のインターロック機構。
8. 前記蓋側取付部の数は、前記第１コネクタの数よりも多い、請求項７に記載の電動機のインターロック機構。
9. 前記取付部は、前記蓋と一体となっている、請求項４に記載の電動機のインターロック機構。
10. 前記取付部は、複数箇所に前記第１コネクタを取り付け可能である、請求項６に記載の電動機のインターロック機構。
11. 前記第１コネクタを取り付け可能な箇所の数は、前記第１コネクタの数よりも多い、請求項１０に記載の電動機のインターロック機構。
12. 電動機に電力供給ケーブルを接続するための端子を格納する端子ボックスと、
    前記端子ボックスを閉じる蓋と、
    前記蓋を前記端子ボックスに固定する複数の固定部材と、
    前記蓋に取り付けられる第１コネクタと、
    前記第１コネクタと連結でき、かつ前記第１コネクタと連結された状態において、前記複数の固定部材のうち少なくとも１つを、その取り外し方向側から覆う第２コネクタと、
    前記第１コネクタが取り付けられ、かつ前記第１コネクタの数よりも多く、前記蓋と一体となる複数の取付部と、を含み、
    前記固定部材と、前記第１コネクタ１に取り付けられた状態の前記第２コネクタとの距離は、前記固定部材の全長よりも短く、かつ前記固定部材は、前記第１コネクタに取り付けられた状態の第２コネクタ側から前記固定部材の脱着用の工具が取り付けられることを特徴とする電動機のインターロック機構。
13. 請求項１から１２のいずれか１項に記載の電動機のインターロック機構を備えることを特徴とする電動機。

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