JPH10110451A - バッテリ駆動の作業機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スイッチ素子の故障時に緊急的に電動機を駆
動させ得るようにする。 【解決手段】 操作レバー５１は、油圧モータ１２ｂが
作動を停止する中立位置と、油圧モータ１２ｂが作動す
る作動位置との間で操作可能に構成され、操作レバー５
１が作動位置に操作された状態で電動機３への供給電力
量を操作レバー５１の操作量に応じて制御する制御手段
６６が設けられ、この制御手段６６は、操作レバー５１
の操作量に応じたデューティ比でスイッチ素子にオン・
オフさせるデューティ比制御を行うとともに、操作レバ
ー５１が作動位置に設定されても電動機３が回転しない
状態でバッテリ２からの電力をトランジスタ６３ｂを迂
回した迂回路を通して電動機３に供給すべく制御するよ
うに構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、搭載されたバッテ
リからの電力によって各種の作業を行うバッテリ駆動の
作業機械に係り、特に電気回路の故障時に最低限の作動
が可能に構成されたバッテリ駆動の作業機械に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば実開平４−５３８４６号公
報によって開示されているように、搭載されたバッテリ
からの電力を得て所定の土木作業等を行うバッテリ駆動
方式の作業機械が知られている。この作業機械は、バッ
テリからの電力で電動機を駆動し、この電動機の駆動で
油圧ポンプを運転し、油圧ポンプから吐出される作動油
によって油圧モータを駆動させ、この油圧モータの駆動
でショベル等の作業部材を動作させるように構成されて
いる。

【０００３】このようなバッテリ駆動方式の作業機械
は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機
関を駆動源として用いる内燃機関方式の作業機械よりも
騒音が少く、かつ、排気ガスが排出されないため、建物
が密集した市街地での作業に適している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のバッ
テリ駆動の作業機械においては、バッテリの電力をスイ
ッチ素子を介してデューティ比制御で電動機に供給する
ことがあるが、この制御でデューティ比を「１」に設定
した場合でも、スイッチ素子による電圧降下でバッテリ
の電力を有効に利用することができず、電動機が本来備
えている最大回転数を得ることができなくなるという問
題点を有していた。

【０００５】また、上記スイッチ素子の故障によってバ
ッテリから電動機に電力が供給されなくなると、作業機
械は作業現場から退避することができなくなり、現場で
の立ち往生によって作業に支障を来すことがあるという
問題点を有していた。

【０００６】本発明は、上記のような問題点を解決する
ためになされたものであり、電動機が本来備えている最
大回転数を引き出すことができるとともに、スイッチ素
子の故障時に電動機を緊急的に駆動させ得るようにした
バッテリ駆動の作業機械を提供することを目的としてい
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
バッテリ駆動の作業機械は、搭載されたバッテリからの
電力をスイッチ素子を介して供給されることにより駆動
する電動機と、この電動機によって駆動される油圧ポン
プと、この油圧ポンプから吐出される作動油により駆動
するアクチュエータと、このアクチュエータの駆動によ
って所定の作動を行う作業部材と、上記油圧ポンプから
吐出される作動油の流通および遮断の切り換えを行うこ
とによってアクチュエータを介して上記作業部材を運転
操作する操作レバーとを備えてなるバッテリ駆動の作業
機械において、上記操作レバーは、上記作業部材が作動
を停止する中立位置と、作業部材が作動する作動位置と
の間で操作可能に構成され、上記電動機にはスイッチ素
子を介してバッテリからの電力が供給されるように配線
されるとともに、常開の切換えスイッチを有する迂回路
が上記スイッチ素子に並列に配線され、操作レバーの操
作量に応じて上記電動機に供給する電力を制御する制御
手段が設けられ、この制御手段は、操作レバーの操作量
に応じたデューティ比で上記スイッチ素子にオン・オフ
させるデューティ比制御を行うとともに、操作レバーが
作動位置に設定された状態で電動機が停止した場合に上
記切換えスイッチがオンする制御信号を出力するように
構成されていることを特徴とするものである。

【０００８】このバッテリ駆動の作業機械によれば、た
とえスイッチ素子の故障で電動機にバッテリの電力が供
給されない状態になっても、操作レバーを作動位置に設
定している限り、バッテリからの電力が迂回路の切換え
スイッチを介して電動機に供給され、作業機械による所
定の作業が継続される。従って、従来、バッテリには十
分の蓄電量が存在しているにも拘らず、スイッチ素子の
故障によって電動機が駆動せず、これによって作業途中
に作業機械が工事現場で立ち往生するという不都合が確
実に防止される。

【０００９】本発明の請求項２記載のバッテリ駆動の作
業機械は、請求項１記載のバッテリ駆動の作業機械にお
いて、上記電動機の回転数を検出する回転数センサが設
けられ、上記制御装置は、上記回転数センサの検出値が
予め設定された下限回転数より小さくなった状態で上記
切換えスイッチをオンする制御信号を出力するように構
成されていることを特徴とするものである。

【００１０】このバッテリ駆動の作業機械によれば、操
作レバーが作動位置に設定された状態で電動機が下限回
転数より小さくなると回転数センサはそれを検出し、制
御装置はこの検出結果に基づいて切換えスイッチをオン
する制御信号を出力するため、切換えスイッチは閉じ、
これによってバッテリからの電流はスイッチ素子を迂回
して切換えスイッチを流れて電動機に供給される。

【００１１】本発明の請求項３記載のバッテリ駆動の作
業機械は、請求項１記載のバッテリ駆動の作業機械にお
いて、上記スイッチ素子に供給される電流値を検出する
電流センサが設けられ、上記制御装置は、上記電流セン
サの検出値が予め設定された下限電流値よりも小さくな
った状態で上記切換えスイッチをオンする制御信号を出
力するように構成されていることを特徴とするものであ
る。

【００１２】このバッテリ駆動の作業機械によれば、操
作レバーが作動位置に設定された状態でバッテリからの
電流値が下限電流値より小さくなると電流センサはそれ
を検出し、制御装置はこの検出結果に基づいて切換えス
イッチをオンする制御信号を出力するため、切換えスイ
ッチは閉じ、これによってバッテリからの電流はスイッ
チ素子を迂回して切換えスイッチを流れて電動機に供給
される。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る作業機械の
一実施形態を示す側面視の略図である。この図では、作
業機械として小型のショベルカーを示している。ショベ
ルカー１は、オペレータが搭乗して運転操作を行う搭乗
部１１と、この搭乗部１１の底部に設けられた移動用の
クローラ１２と、搭乗部１１の前部に屈折自在に設けら
れ、かつ、アクチュエータ１４の駆動によって作動する
作業部材１３とを備えて形成されている。上記クローラ
１２は、それを支持する基台１２ａの両側部（図１の紙
面に垂直な方向の両側部）に設けられ、上記搭乗部１１
はこの基台１２ａの中心部に立設された垂直軸１２ｃ回
りに回動自在に軸支されている。

【００１４】上記基台１２ａには搭乗部１１を垂直軸１
２ｃ回りに回動させる方向変更用アクチュエータ１１ａ
が設けられ、このアクチュエータ１１ａの作動によって
搭乗部１１はクローラ１２に対して水平方向の向きを変
えることができるようになっている。また、上記クロー
ラ１２は、基台１２ａに設けられた油圧モータ１２ｂに
よって周回駆動し、これによってショベルカー１は前
進、後退および進路変更し得るようになっている。

【００１５】上記作業部材１３は、搭乗部１１の前端部
の水平軸１１ｂ回りに回動自在に軸支された基端側アー
ム１３ａと、この基端側アーム１３ａの先端部に屈折自
在に連設された先端側アーム１３ｂと、この先端側アー
ム１３ｂの先端部に屈折自在に連設されたショベル１３
ｃとからなっている。また、上記アクチュエータ１４
は、基端側アーム１３ａを水平軸１１ｂ回りに回動させ
る基端アクチュエータ１４ａと、先端側アーム１３ｂを
水平軸１１ｃ回りに回動させる中間アクチュエータ１４
ｂと、ショベル１３ｃを水平軸１１ｄ回りに回動させる
先端アクチュエータ１４ｃとからなっている。

【００１６】一方、搭乗部１１内には、バッテリ２が搭
載されているとともに、このバッテリ２からの電力を得
て駆動する電動機３およびこの電動機３によって駆動さ
れる油圧ポンプ４が内装されている。そして、搭乗部１
１および基台１２ａ内には、各アクチュエータ１４ａ，
１４ｂ，１４ｃ，１１ａおよび油圧モータ１２ｂに、油
圧ポンプ４の駆動によって生じた油圧を送る複数の循環
系路が設けられているとともに、各油圧系統の作動油の
方向の切り換えおよび作動油の停止を行う複数の切換え
弁が設けられている。

【００１７】そして、搭乗部１１の後部（図１の右方）
にはオペレータが着座してショベルカー１を運転する運
転席１５が設けられているとともに、搭乗部１１の前部
には運転席１５に対向した操作台１６が立設され、この
操作台１６に各アクチュエータ１４ａ，１４ｂ，１４
ｃ，１１ａおよび油圧モータ１２ｂに対応した複数の操
作手段５が設けられている。これらの操作手段５を操作
することにより、対応した切換え弁を介して対象のアク
チュエータ１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１１ａや油圧モー
タ１２ｂへの作動油の供給または供給停止が行われ、こ
れによってアクチュエータ１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１
１ａや油圧モータ１２ｂが駆動したり停止したりするよ
うになっている。

【００１８】図２は、本発明に係るショベルカー１の駆
動系統の第１実施形態を示す系統図である。図２におい
ては、説明の簡素化のために複数ある油圧系統の内、油
圧モータ１２ｂに係る系統のみを抽出して示している。
図２に示すように、駆動系統６は、油圧系統６１と、電
気系統６２とを備えて形成されている。油圧系統６１
は、上記油圧ポンプ４と、この油圧ポンプ４と同軸で共
回りするパイロットポンプ４１と、上記操作手段５と、
方向切換え弁５５と、上記油圧モータ１２ｂとを備えて
形成されている。油圧ポンプ４はこれから吐出される作
動油によって油圧モータ１２ｂを回転させるためのもの
であり、パイロットポンプ４１は吐出されたパイロット
オイルによって方向切換え弁５５に切り換え動作を行わ
せるためのものである。

【００１９】そして、油圧ポンプ４と方向切換え弁５５
との間には、第１油圧管路６１ａが配管されているとと
もに、方向切換え弁５５を往復する第２油圧管路６１ｂ
が設けられ、この第２油圧管路６１ｂに油圧モータ１２
ｂが介設されている。油圧ポンプ４から吐出された作動
油は、方向切換え弁５５の開通状態で第１油圧管路６１
ａおよび第２油圧管路６１ｂを通って流通し、これによ
って第２油圧管路６１ｂに介設された油圧モータ１２ｂ
が所定の方向に回転し、方向切換え弁５５の閉止状態で
油圧モータ１２ｂの回転が停止されるようになってい
る。

【００２０】また、パイロットポンプ４１と操作手段５
との間には、第１パイロット管路６１ｃが配管されてい
るとともに、操作手段５を往復する第２パイロット管路
６１ｄが設けられ、この第２パイロット管路６１ｄに上
記方向切換え弁５５が介設されている。そして、パイロ
ットポンプ４１から吐出され、第１パイロット管路６１
ｃを介して操作手段５に到達したパイロットオイルの第
２パイロット管路６１ｄへの供給方向を、上記操作レバ
ー５１の操作によって設定することにより、操作レバー
５１の操作に応じて方向切換え弁５５が位置設定され、
これによって油圧モータ１２ｂが所定の方向に回転し、
また、操作レバー５１を中立位置に設定することにより
油圧モータ１２ｂの回転は停止することになる。

【００２１】上記操作手段５は、上記操作台１６（図
１）に上方に向かって突設された操作レバー５１を備え
て形成されている。この操作レバー５１は棒状を呈し、
基端部に軸受部５３が設けられ、この軸受部５３に支持
軸５３ａが嵌入されることによって操作レバー５１は支
持軸５３ａ回りに回動自在に軸支された状態になってい
る。

【００２２】この軸受部５３に左右方向に延びる横杆５
２が設けられ、この横杆５２の両側部の下部には、それ
ぞれコイルスプリングを介して一対の切換え弁５４が設
けられている。普段、操作手段５は、各コイルスプリン
グの付勢力によって直立した中立位置に位置設定されて
いる。操作手段５が中立位置にある状態では、方向切換
え弁５５は、図２に示すように、作動油遮断位置に設定
され、これによって油圧モータ１２ｂは停止状態になっ
ている。

【００２３】そして、操作レバー５１を支持軸５３ａ回
りに例えば図２における右方に倒すことにより、パイロ
ットポンプ４１からのパイロットオイルが第１パイロッ
ト管路６１ｃ、右方の切換え弁５４および第２パイロッ
ト管路６１ｄに供給され、これによって方向切換え弁５
５が右方に移動して油圧ポンプ４からの作動油が油圧モ
ータ１２ｂの左方から供給され、油圧モータ１２ｂは順
方向に回転する。この油圧モータ１２ｂの回転によって
クローラ１２（図１）が順方向に周回し、ショベルカー
１は前進する。

【００２４】逆に、図２に示す状態において、操作レバ
ー５１を左方に倒すと、パイロットポンプ４１からのパ
イロットオイルが第１パイロット管路６１ｃ、左方の切
換え弁５４および第２パイロット管路６１ｄに供給さ
れ、これによって方向切換え弁５５が左方に移動して油
圧ポンプ４からの作動油が油圧モータ１２ｂの右方から
供給され、油圧モータ１２ｂは逆方向に回転する。この
油圧モータ１２ｂの回転によってクローラ１２（図１）
が逆方向に周回し、ショベルカー１は後退する。

【００２５】上記電気系統６２は、バッテリ２と電動機
３とが直列に接続されたループ回路６３と、ループ回路
６３の直流パルスを制御する制御回路６４とを備えて形
成されている。

【００２６】上記ループ回路６３には、キースイッチ６
３ａと、トランジスタ（スイッチ素子）６３ｂと電動機
３に対して直列に設けられているとともに、上記トラン
ジスタ６３ｂに並列にリレースイッチ（切換えスイッ
チ）６３ｃが設けられている。上記トランジスタ６３ｂ
のベースは、チョッパ回路（デューティ比制御手段）６
７に接続されている。上記キースイッチ６３ａは、ショ
ベルカー１の運転を行うときにオンされるものであり、
このキースイッチ６３ａがオンされると、バッテリ２か
らの電力が電動機３に供給され、これによって電動機３
が駆動する。

【００２７】上記リレースイッチ６３ｃは、一対の固定
接点６３ｄと、これら固定接点６３ｄに対向した移動接
点６３ｅと、この移動接点６３ｅを上記一対の固定接点
６３ｄに対して離接させるコイル６３ｆとを備えて形成
されている。このリレースイッチ６３ｃは、本実施形態
においては、常開リレーが採用され、普段は図略の付勢
手段の付勢力によって固定接点６３ｄが開いており、制
御手段６６からの所定の制御信号でコイル６３ｆが励磁
されることによる移動接点６３ｅの移動によって固定接
点６３ｄが閉じるようになっている。

【００２８】上記制御回路６４には、操作レバー５１の
操作角度（操作量）を検出する操作角度センサ６５およ
びこの操作角度センサ６５の検出結果を基に所定の制御
信号をループ回路６３に向けて出力する制御手段６６
と、ループ回路６３に向けてパルス信号を出力するチョ
ッパ回路６７とが設けられている。

【００２９】上記操作角度センサ６５は、操作レバー５
１の直立状態を基準にして前後に倒れた時の倒れ角度を
検出するように構成された公知のセンサであり、この操
作角度センサ６５の検出結果は電圧値によるアナログ信
号として制御手段６６に入力されるようにしている。

【００３０】上記制御手段６６は、ショベルカー１の運
転全般の制御を行うためのものであり、その中に上記操
作レバー５１の操作量に応じて電動機３に供給する電力
量を制御する電力供給制御部６６ａが備えられている。
この電力供給制御部６６ａは、操作レバー５１の操作量
に応じた、すなわち、操作角度センサ６５が検出した電
流値に応じたデューティ比が得られるように、チョッパ
回路６７に向けて制御信号を出力するように構成されて
いる。

【００３１】上記チョッパ回路６７は、入力された直流
の電流を一定の周期で断続して出力するものであり、本
実施形態においては、制御手段６６からの制御信号に基
づくパルス幅の電圧パルスが出力されるようになってい
る。

【００３２】そして、上記電動機３には、回転数を検出
する回転数センサとしてのパルスジェネレータ６８が設
けられ、このパルスジェネレータ６８の検出結果が制御
手段６６に入力されるようになっている。上記パルスジ
ェネレータ６８は、操作レバー５１が作動位置に操作さ
れた状態で、電動機３の回転数を検出するように構成さ
れた公知のセンサである。このパルスジェネレータ６８
の検出結果は電圧値によるパルス信号として制御手段６
６に入力される。

【００３３】そして、第１実施形態においては、操作レ
バー５１が予め設定された所定の角度を越えて作動位置
に設定された状態で、制御手段６６は、パルスジェネレ
ータ６８の検出結果を基に電動機３が駆動しているか否
かを判別し、電動機が駆動していない場合、コイル６３
ｆが移動接点６３ｅを介して固定接点６３ｄに接続する
（すなわちリレースイッチ６３ｃが閉じる）制御信号を
出力するようにプログラミングされている。こうするこ
とで、操作レバー５１が作動位置に設定されているにも
拘らず、電動機３が駆動していない場合には、リレース
イッチ６３ｃが閉じることによってトランジスタ６３ｂ
を迂回して電流が流れ、これによってたとえトランジス
タ６３ｂが故障しているときでも電動機３が駆動するよ
うにしている。

【００３４】また、電動機３が駆動しているときは、制
御手段６６は、操作レバー５１が作動位置でフル操作さ
れているか否かを操作角度センサ６５からの検出信号で
判別し、フル操作されているときはリレースイッチ６３
ｃが閉じられるようにしている。これによって、操作レ
バー５１がフル操作されているときには、バッテリ２か
らの電流はトランジスタ６３ｂを迂回してリレースイッ
チ６３ｃを流通し、バッテリ２の電力をフルに電動機３
の駆動用に利用することができるようになっている。

【００３５】なお、本実施形態においては、バッテリ２
は起電力が４８ボルトのものを用いているが、この場
合、トランジスタ６３ｂによる電圧降下は略１ボルトで
あるため、リレースイッチ６３ｃを利用しなかった場合
には、操作レバー５１がフル操作された状態で電動機３
にはバッテリ２の起電力よりも小さい４７ボルトが印加
され、その分電動機３の駆動力が弱くなるという不都合
が生じるが、本発明においては、そのような不都合が回
避される。

【００３６】そして、上記制御手段６６は、キースイッ
チ６３ａがオンされることによって機能するようにして
おり、以後、一連の電動機駆動制御を行うようになって
いる。図３は、制御手段６６の電動機駆動制御の内、特
にリレースイッチ６３ｃの制御フローを示すフローチャ
ートである。このフローチャートに示すように、制御手
段６６（図２）は、キースイッチ６３ａがオンされた状
態で制御が開始され、ステップＳ１において操作角度セ
ンサ６５からの検出信号に基づいて操作レバー５１が中
立位置に設定されているか否かが判別される。

【００３７】ステップＳ１での判別結果がＹＥＳのと
き、すなわち操作レバー５１が中立位置に設定されてい
るときには、ステップＳ１に戻り、操作レバー５１が作
動位置に設定されるまでループされる。そして、操作レ
バー５１が作動位置に設定されたＮＯのときにステップ
Ｓ２が実行され、パルスジェネレータ６８からの検出信
号に基づいて電動機３が駆動しているか否かが判別され
る。

【００３８】上記判別の結果、電動機３が駆動していな
いＮＯのときはステップＳ５が実行され、リレースイッ
チ６３ｃが閉じられる。これによって操作レバー５１が
作動位置に設定されているにも拘らず、トランジスタ６
３ｂの故障で電動機３が駆動しないときでも、バッテリ
２（図２）からの電流がリレースイッチ６３ｃを通って
流れ、これによって電動機３は駆動する。

【００３９】また、ステップＳ２での判別の結果、電動
機３が駆動しているＹＥＳのときはステップＳ３に移
り、操作レバー５１がフル操作されているか否かが判別
される。そして、操作レバー５１がフル操作されていな
いＮＯのときにはステップＳ４が実行されてリレースイ
ッチ６３ｃは開かれたままとされ、フル操作されている
ＹＥＳのときには、ステップＳ５が実行されてリレース
イッチ６３ｃは閉じられる。これによって操作レバー５
１がフル操作されたときには、バッテリ２からの電流は
トランジスタ６３ｂを避けてリレースイッチ６３ｃに迂
回するため、トランジスタ６３ｂでの電圧降下分の無駄
な電力消費が回避され、バッテリ２からの電力をフルに
電動機３に供給することが可能になる。

【００４０】図４は、本発明に係るショベルカー１の駆
動系統の第２実施形態を示す系統図である。第２実施形
態においては、第１実施形態におけるパルスジェネレー
タ６８に代えて電気系統６２にトランジスタ６３ｂに直
列に電流計（電流センサ）６９が設けられ、この電流計
６９の検出値が制御手段６６に入力されるようにしてい
る。そして、制御手段６６は、電流計６９からの電流値
が「０」の場合、第１実施形態におけるパルスジェネレ
ータ６８からの検出値が「０」である場合と同様の制御
を行うようにプログラミングされている。

【００４１】従って、第２実施形態の構成によれば、操
作レバー５１が作動位置に設定された状態で、制御手段
６６は、電流計６９が検出した電流値を基に電動機３が
駆動しているか否かを判別し、電動機が駆動していない
場合にリレースイッチ６３ｃが閉じ、これによってトラ
ンジスタ６３ｂを迂回して電流が流れ、たとえトランジ
スタ６３ｂが故障していても電動機３は駆動する。

【００４２】また、電動機３が駆動しているときは、制
御手段６６は、操作レバー５１が作動位置でフル操作さ
れているか否かを操作角度センサ６５からの検出信号で
判別し、フル操作されているときはリレースイッチ６３
ｃが閉じられ、これによって操作レバー５１がフル操作
されているときには、バッテリ２からの電流はトランジ
スタ６３ｂを迂回してリレースイッチ６３ｃを流通し、
バッテリ２の電力はフルに電動機３の駆動用に利用され
る。

【００４３】以上詳述したように、本発明によれば、駆
動源として内燃機関に代えて電動機３を用い、搭載した
バッテリ２からの電力によって電動機３を駆動し、これ
によって走行および作業部材１３による作業を行うよう
にしたショベルカー１において、制御手段６６は、操作
レバー５１の操作量に応じたデューティ比でトランジス
タ６３ｂにオン・オフさせるデューティ比制御を行うと
ともに、操作レバー５１が作動位置に設定されても電動
機３が回転しない状態でバッテリ２からの電力をトラン
ジスタ６３ｂを迂回した迂回路を通して電動機３に供給
すべく制御するようにしているため、たとえトランジス
タ６３ｂの故障で電動機３にバッテリ２の電力が供給さ
れない状態になっても、操作レバー５１を作動位置に設
定している限り、電動機３は駆動し、ショベルカー１は
所定の作業を行うことができる。

【００４４】従って、従来、バッテリ２には十分の蓄電
量が存在しているにも拘らず、トランジスタ６３ｂの故
障によって電動機３が駆動せず、これによって作業途中
にショベルカー１が工事現場で立ち往生するという不都
合を確実に防止することが可能になる。

【００４５】また、本発明によれば、操作レバー５１が
フル操作されると、トランジスタ６３ｂが故障している
か否かに拘らず、バッテリ２からの電流はリレースイッ
チ６３ｃを迂回するようにしているため、バッテリ２か
らの電力はトランジスタ６３ｂを介さずに電動機３に直
接供給され、これによってトランジスタ６３ｂによる電
圧降下分の損失を排除した状態で電動機３にバッテリ２
からの電力が供給され、バッテリ２の電力をより有効に
利用する上での効果は大きい。

【００４６】本発明は、以上の実施形態に限定されるも
のではなく、以下の内容をも包含するものである。

【００４７】（１）上記の実施形態においては、作業機
械としてクローラ式のショベルカー１を例に挙げて説明
したが、本発明は作業機械がクローラ式のショベルカー
であることに限定されるものではなく、ホイール式のシ
ョベルカーであってもよいし、クローラ式、ホイール式
に拘らず、その他の作業機械、例えばクレーン車、ロー
ダー車等であってもよい。

【００４８】（２）上記の実施形態においては、作業部
材１３の作動、搭乗部１１の旋回、クローラ１２の駆動
は、いずれも油圧ポンプ４の駆動による各アクチュエー
タ１１ａ，１４ａ，１４ｂ，１４ｃ、およびクローラ１
２を駆動によって行われるようにしているが、こうする
代りに、例えばクローラ１２は、電動機３の回転力を油
圧ポンプ４を介さずに直接クローラ１２に伝達すること
によって駆動させるようにする等、油圧ポンプ４を介さ
ないで駆動させるようにしてもよい。

【００４９】（３）上記の実施形態においては、操作レ
バー５１が所定の角度を越えて作動位置に設定された状
態で電動機３の回転数が「０」になったり、電流計６９
の検出値が「０」である場合のみバッテリ２からの電流
をトランジスタ６３ｂを通さずにリレースイッチ６３ｃ
に迂回させるようにしているが、こうする代わりに電動
機３が予め設定された下限回転数以下の場合、あるいは
電流計６９の検出した電流値が予め設定された所定の下
限電流値以下である場合にバッテリ２からの電流をリレ
ースイッチ６３ｃに迂回させるようにしてもよい。

【００５０】

【発明の効果】本発明の請求項１記載のバッテリ駆動の
作業機械によれば、操作レバーが作動位置に操作された
状態で電動機への供給電力量を操作レバーの操作量に応
じて制御する制御手段を設け、この制御手段は、操作レ
バーの操作量に応じたデューティ比で上記スイッチ素子
にオン・オフさせるデューティ比制御を行うとともに、
操作レバーが作動位置に設定されても電動機が回転しな
い状態でバッテリからの電力をスイッチ素子を迂回した
迂回路を通して電動機に供給すべく制御するようにした
ため、たとえスイッチ素子の故障で電動機にバッテリの
電力が供給されない状態になっても、操作レバーを作動
位置に設定している限り、電動機は駆動し、作業機械に
よる所定の作業を継続することができる。

【００５１】従って、従来、バッテリには十分の蓄電量
が存在しているにも拘らず、スイッチ素子の故障によっ
て電動機が駆動せず、これによって作業途中に作業機械
が工事現場で立ち往生するという不都合を確実に防止す
ることができる。

【００５２】本発明の請求項２記載のバッテリ駆動の作
業機械によれば、電動機の回転数を検出する回転数セン
サを設け、制御装置は、回転数センサの検出値が予め設
定された下限回転数より小さくなった状態で切換えスイ
ッチをオンする制御信号を出力するようにしたため、操
作レバーが作動位置に設定された状態で電動機が下限回
転数より小さくなると回転数センサはそれを検出し、制
御装置がこの検出結果に基づいて切換えスイッチをオン
する制御信号を出力することによって切換えスイッチは
閉じ、これによってバッテリからの電流をスイッチ素子
を迂回して切換えスイッチに流した状態で電動機に供給
することができる。

【００５３】本発明の請求項３記載のバッテリ駆動の作
業機械によれば、スイッチ素子に供給される電流値を検
出する電流センサを設け、制御装置は、電流センサの検
出値が予め設定された下限電流値よりも小さくなった状
態で切換えスイッチをオンする制御信号を出力するよう
にしたため、操作レバーが作動位置に設定された状態で
バッテリからの電流値が下限電流値より小さくなると電
流センサはそれを検出し、制御装置がこの検出結果に基
づいて切換えスイッチをオンする制御信号を出力するこ
とによって切換えスイッチは閉じ、これによってバッテ
リからの電流をスイッチ素子を迂回して切換えスイッチ
に流した状態で電動機に供給することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る作業機械の一実施形態を示す側面
視の略図である。

【図２】本発明に係る作業機械の駆動系統の第１実施形
態を示す系統図である。

【図３】制御手段の電動機駆動制御の内、特にリレース
イッチの制御フローを示すフローチャートである。

【図４】本発明に係る作業機械の駆動系統の第２実施形
態を示す系統図である。

【符号の説明】

１ ショベルカー １１ 搭乗部 １１ａ 方向変更用アクチュエータ １１ｂ 水平軸 １１ｃ 水平軸 １２ クローラ １２ａ 基台 １２ｂ 油圧モータ １３ 作業部材 １３ａ 基端側アーム １３ｂ 先端側アーム １３ｃ ショベル １４ アクチュエータ １４ａ 基端アクチュエータ １４ｂ 中間アクチュエータ １４ｃ 先端アクチュエータ ２ バッテリ ３ 電動機 ４ 油圧ポンプ ４１ パイロットポンプ ５ 操作手段 ５１ 操作レバー ５２ 横杆 ５３ 軸受部 ５３ａ 支持軸 ５４ 切換え弁 ６ 駆動系統 ６１ 油圧系統 ６１ａ 第１油圧管路 ６１ｂ 第２油圧管路 ６１ｃ 第１パイロット管路 ６１ｄ 第２パイロット管路 ６２ 電気系統 ６３ ループ回路 ６３ａ キースイッチ ６３ｂ トランジスタ ６３ｃ リレースイッチ（切換えスイッチ） ６４ 制御回路 ６５ ６６ 制御手段 ６６ａ 電力供給制御部 ６７ チョッパ回路 ６８ パルスジェネレータ（回転数センサ） ６９ 電流計（電流センサ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小見山 昌之 広島市安佐南区祇園３丁目12番４号 油谷 重工株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 搭載されたバッテリからの電力をスイッ
   チ素子を介して供給されることにより駆動する電動機
   と、この電動機によって駆動される油圧ポンプと、この
   油圧ポンプから吐出される作動油により駆動するアクチ
   ュエータと、このアクチュエータの駆動によって所定の
   作動を行う作業部材と、上記油圧ポンプから吐出される
   作動油の流通および遮断の切り換えを行うことによって
   アクチュエータを介して上記作業部材を運転操作する操
   作レバーとを備えてなるバッテリ駆動の作業機械におい
   て、上記操作レバーは、上記作業部材が作動を停止する
   中立位置と、作業部材が作動する作動位置との間で操作
   可能に構成され、上記電動機にはスイッチ素子を介して
   バッテリからの電力が供給されるように配線されるとと
   もに、常開の切換えスイッチを有する迂回路が上記スイ
   ッチ素子に並列に配線され、操作レバーの操作量に応じ
   て上記電動機に供給する電力を制御する制御手段が設け
   られ、この制御手段は、操作レバーの操作量に応じたデ
   ューティ比で上記スイッチ素子にオン・オフさせるデュ
   ーティ比制御を行うとともに、操作レバーが作動位置に
   設定された状態で電動機が停止した場合に上記切換えス
   イッチをオンさせる制御信号を出力するように構成され
   ていることを特徴とするバッテリ駆動の作業機械。
2. 【請求項２】 上記電動機の回転数を検出する回転数セ
   ンサが設けられ、上記制御装置は、上記回転数センサの
   検出値が予め設定された下限回転数より小さくなった状
   態で上記切換えスイッチをオンする制御信号を出力する
   ように構成されていることを特徴とする請求項１記載の
   バッテリ駆動の作業機械。
3. 【請求項３】 上記スイッチ素子に供給される電流値を
   検出する電流センサが設けられ、上記制御装置は、上記
   電流センサの検出値が予め設定された下限電流値よりも
   小さくなった状態で上記切換えスイッチをオンする制御
   信号を出力するように構成されていることを特徴とする
   請求項１記載のバッテリ駆動の作業機械。