JPH10331204A - バッテリ駆動の油圧ショベル - Google Patents

バッテリ駆動の油圧ショベル

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JPH10331204A
JPH10331204A JP15778797A JP15778797A JPH10331204A JP H10331204 A JPH10331204 A JP H10331204A JP 15778797 A JP15778797 A JP 15778797A JP 15778797 A JP15778797 A JP 15778797A JP H10331204 A JPH10331204 A JP H10331204A
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JP
Japan
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battery
power supply
hydraulic
electric motor
motor
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Application number
JP15778797A
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English (en)
Inventor
Masayuki Komiyama
昌之 小見山
Hideki Kinukawa
秀樹 絹川
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Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
Yutani Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 自車体にバッテリを搭載し、前記バッテリに
より駆動される電動機と、前記電動機により駆動される
油圧ポンプを有する油圧ショベルが勘案されている。本
発明は、前記バッテリの電力消耗によりその残電力量が
最低限となり、充電しない限り機械が作動不能となって
しまう状態のときに外部電源からの電力を有線供給して
一時的な緊急事態を回避可能にするバッテリ駆動の油圧
ショベルを提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明では、バッテリと、前記バッテリ
により駆動される電動機に対して前記バッテリ以外の外
部電源からの給電手段を設けた。そして前記給電手段
は、交流電圧を直流電圧に変換する電圧変換手段を有
し、前記外部電源が交流電源である場合に、前記交流電
源より前記電圧変換手段を介して前記電動機、また前記
バッテリに対して給電するようにした。

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
リから電力を供給され、電動機等により油圧ポンプを駆
動し、油圧ポンプから吐出する流量でアクチュエータを
作動させるバッテリ駆動の油圧ショベルに関する。
【0002】
【従来の技術】図5は、特開平8−158404号公報
に記載されている一実施例油圧ショベルの上部旋回体1
における油圧ポンプ2、電動機4、エンジン3の配置を
示す側面図である。図5に示す油圧ショベルは、野外の
電源のない現場における工事においてはエンジン3によ
り油圧ポンプ2を作動させ、排気ガスが悪影響を及ぼす
トンネル工事、地下工事あるいは工場における現場で、
かつ電源のある作業現場では、電動機4により油圧ポン
プ2を作動させて作業を行うようにしている。なおこの
油圧ショベルには、前記電動機4に電力を供給するため
のケーブル(図示していないが外部電源に連結するケー
ブルを巻取るためのケーブルリール(図示していない)
を搭載している。
【0003】また図6は、特開平8−60705号公報
に記載されている油圧ショベルの一実施例出力支援装置
を示す略示的系統図である。図6に示す出力支援装置で
は、電池13からリレー5を介して供給される電力によ
り駆動される電動モータ4’にブースタ油圧ポンプ6を
直結し、エンジン回転数、油圧ポンプ2’の吐出圧力等
の検出信号に基づいてコントローラ8がエンジン3’の
負荷が所定値以上に上昇したと判断したときリレー5に
出力して電動モータ4’を起動し、ブースタ油圧ポンプ
6から吐出された圧油をブースタ油路10、逆止弁7、
コントロールバルブ14を経て油圧アクチュエータ1
1,12に供給するようにしている。なお符号9は、電
池13充電用のオルタネータである。前記出力支援装置
では、エンジン3’の負荷の急増時(オーバロードにな
るとき)における燃料噴射量の急増を防止して、黒煙の
発生による排気ガス公害及び燃料消費率の悪化を防止す
ることができる。
【0004】なお図示していないが、特開平8−100
769号公報にはエンジン(ディーゼルエンジンをい
う)を搭載しないで、原動機として電動機(電動モー
タ)を搭載し、前記電動機によって、油圧アクチュエー
タの作動を行わしめるべく圧油供給をするための油圧ポ
ンプを駆動するようにした油圧ショベルが記載されてい
る。この油圧ショベルに搭載している前記電動機に対す
る給電手段の記載はされていない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】図5に示す従来技術の
一実施例油圧ショベルではエンジン3、電動機4、及び
前記電動機4と外部電源とを連結しているケーブルを巻
取るためのケーブルリールを装備しているので、車体が
大型となり、狭隘な作業現場に入ることは困難になる。
また電動機4を回転させて作業を行う場合に、作業周辺
の状況,車体移動の都合上支障があるとき前記ケーブル
を取外すと、エンジン3を回転させなければならないの
で、その排気ガスに悩まされるようになる。また図6に
示す従来技術の一実施例出力支援装置では電動モータ
4’によりブースタ油圧ポンプ6を駆動するようにして
いるが、メイン圧を吐出する油圧ポンプ2’をエンジン
3’にて駆動しなければならないので、トンネル工事等
無排気ガスが要求される作業現場には対応できない。ま
た従来よりエンジン(ディーゼルエンジン)を搭載しな
いで、原動機として電動機を搭載している電動式油圧シ
ョベルが実施されているが、この従来技術の電動式油圧
ショベルでは、自車体に搭載したバッテリの電力を前記
電動機に対して供給し油圧ポンプを駆動するようにはし
ていない。本発明は、自車体にバッテリと、前記バッテ
リにより駆動される電動機と、前記電動機により駆動さ
れる油圧ポンプを備え、前記バッテリの残電力量が最低
限となり充電しない限り機械が作動不能となってしまう
状態のときに外部電源からの電力を有線供給して一時的
な緊急事態を回避可能にするバッテリ駆動の油圧ショベ
ル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】本発明では、バッテリ
と、前記バッテリにより駆動される電動機と、前記電動
機により駆動される油圧ポンプを有する油圧ショベルに
おいて、前記電動機に対して前記バッテリ以外の外部電
源からの給電手段を設けた。そして前記の場合、前記給
電手段は、前記バッテリと、前記電動機に対して選択的
に、或いは同時に給電可能にしているが、交流電圧を直
流電圧に変換する電圧変換手段を有し、前記外部電源が
交流電源である場合に、前記電圧変換手段を介して前記
電動機、ま前記バッテリに対して給電するようにした。
【0007】本発明では、油圧ショベルに搭載されてい
るバッテリの残電力量が最低限となり充電しない限り前
記油圧ショベルが作動不能となってしまう状態のとき、
前記バッテリ以外の外部電源(直流電源の場合)と、前
記バッテリ,前記電動機とをケーブルにて接続すること
により、前記油圧ショベルに対して前記外部電源による
有線でのエネルギー供給を行うことができる。また交流
電圧を直流電圧に変換する電圧変換手段を有し、前記外
部電源が交流電源である場合には、前記電圧変換手段を
介して前記電動機,前記バッテリに対して給電すること
ができる。すなわち前記電圧変換手段を前記油圧ショベ
ルに搭載(配置)することによって、汎用の交流発電器
があれば、前記油圧ショベルをどこででも使用すること
ができる。また家庭用電源による充電、駆動も可能であ
る。また充電と外部電源作業が同一の機器構成で可能で
あるので、更に、充電しながら作業をすることができ
る。したがって前記のようにして、前記油圧ショベルの
緊急事態を回避することができる。このバッテリ駆動の
油圧ショベルは自車体に搭載された鉛式バッテリからの
電力を得て駆動する電動機の動力を利用して油圧アクチ
ュエータを駆動するようにしているので、前記バッテリ
の充電を頻繁に行う必要があり、この充電の所要時間は
バッテリ消耗時の放電に比較すると長時間に及ぶ。しか
し例えば作業中にバッテリ上がりの状態をおこした場合
には、再びその油圧ショベルを作動させるために一旦作
業を中止し、大なる時間をかけて充電を行わなければな
らないばかりでなく、バッテリ自体の寿命が短減する重
大な問題も生じるが、本発明のバッテリ駆動の油圧ショ
ベルでは前記問題の発生を防止することができる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。図1は、本発明の一実施形
態を示すバッテリ駆動の油圧ショベルの側面図である。
図において、18は油圧ショベルの下部走行体、19は
下部走行体18の上部に連設した上部旋回体、20は上
部旋回体19の後方に配置したバッテリ(バッテリ20
はいわゆる鉛式のバッテリで複数のバッテリ個体すなわ
ちセルで構成されている)、21は上部旋回体19の前
部に装着した作業アタッチメントである。図2は、図1
における上部旋回体19の切開要部平面図である。図に
おいて、22はバッテリ20を構成する複数のバッテリ
個体、23は上部旋回体19の側方に配置した電動機、
24はメイン圧油を吐出する油圧ポンプ、25は作動油
タンクである。図3は、図2のAより見た上部旋回体1
9の側面図である。
【0009】次に図4は、本発明の一実施形態の要部回
路図である。図において、15は油圧ショベルに装備し
た複数の油圧アクチュエータ(図示していない)のうち
代表例としての油圧アクチュエータ、16は油圧アクチ
ュエータ15制御用のパイロット切換弁、17は油圧ア
クチュエータ15操作用の油圧リモコン弁、27はパイ
ロット一次圧を導出するパイロット油圧源であるパイロ
ットポンプ、28はコントローラ、29はバッテリ20
の電圧制御を行うチョッパ用のトランジスタ、30は電
源開閉用のスイッチ、31a ,31b はそれぞれコネク
タ、32は前記バッテリ20以外の外部電源である交流
発電機、33は交流発電機32からの交流電圧を直流電
圧に変換する電圧変換手段としての交流−直流変換器で
ある。
【0010】次に、本実施形態の油圧ショベルの構成を
図1〜図4について述べる。本実施形態では、バッテリ
20と、前記バッテリ20により駆動される電動機23
と、前記電動機23により駆動される油圧ポンプ24を
有する油圧ショベルにおいて、前記バッテリ20、前記
電動機23に対して前記バッテリ20以外の外部電源か
らの給電手段を設けた。この場合、交流電圧を直流電圧
に変換する電圧変換手段として交流−直流変換器33を
用い、前記外部電源である交流発電機32と、前記電動
機23,前記バッテリ20とを、前記交流−直流変換器
33を介して接続するようにした。
【0011】次に、本実施形態の油圧ショベルの作用に
ついて述べる。本実施形態では、前記外部電源である交
流発電機32と、前記電動機23,前記バッテリ20と
を、前記交流−直流変換器33を介し、ケーブル(符号
は付していない)にて接続することにより、前記油圧シ
ョベルに対して有線でのエネルギー供給(電力供給)を
行うことができる。すなわち前記電圧変換手段を前記油
圧ショベルに搭載(配置)することによって、汎用の交
流発電器があれば、前記油圧ショベルをどこででも使用
することができる。また家庭用電源(例えば200V電
源)による充電、駆動も可能である。また充電と外部電
源作業が同一の機器構成で可能であるので、更に、充電
しながら作業をすることができる。したがって前記のよ
うにして、前記油圧ショベルの緊急事態を回避すること
ができる。このバッテリ駆動の油圧ショベルは自車体に
搭載された鉛式バッテリ20からの電力を得て駆動する
電動機23の動力を利用して油圧アクチュエータ(図4
に代表例として符号15で示している)を駆動するよう
にしているので、前記バッテリ20の充電を頻繁に行う
必要があり、この充電の所要時間はバッテリ20消耗時
の放電に比較すると長時間に及ぶ。しかし例えば作業中
にバッテリ上がりの状態をおこした場合には、再びその
油圧ショベルを作動させるために一旦作業を中止し、大
なる時間をかけて充電を行わなければならないばかりで
なく、バッテリ自体の寿命が短減する重大な問題も生じ
るが、本発明のバッテリ駆動の油圧ショベルでは前記問
題の発生を防止することができる。
【0012】
【発明の効果】本発明のバッテリ駆動の油圧ショベルで
は、自車体に搭載されているバッテリの残電力量が最低
限となり充電しない限り前記油圧ショベルが作動不能と
なってしまう状態のとき、搭載している電動機,前記バ
ッテリに対し、外部電源(交流電源)より電圧変換手段
を介して給電することができる。すなわち前記電圧変換
手段を前記油圧ショベルに搭載(配置)することによっ
て、汎用の交流発電器があれば、前記油圧ショベルをど
こででも使用することができる。また家庭用電源による
充電、駆動も可能である。また充電と外部電源作業が同
一の機器構成で可能であるので、更に、充電しながら作
業をすることができる。したがって前記のようにして、
前記油圧ショベルの緊急事態を回避することができる。
このバッテリ駆動の油圧ショベルは自車体に搭載された
鉛式バッテリからの電力を得て駆動する電動機の動力を
利用して油圧アクチュエータを駆動するようにしている
ので、前記バッテリの充電を頻繁に行う必要があり、こ
の充電の所要時間はバッテリ消耗時の放電に比較すると
長時間に及ぶ。しかし例えば作業中にバッテリ上がりの
状態をおこした場合には、再びその油圧ショベルを作動
させるために一旦作業を中止し、大なる時間をかけて充
電を行わなければならないばかりでなく、バッテリ自体
の寿命が短減する重大な問題も生じるが、前記問題の発
生を防止することができる。したがって本発明のバッテ
リ駆動の油圧ショベルでは、バッテリ切れによる油圧シ
ョベルの立ち往生を防止できるとともに、前記バッテリ
の荷電メンテナンス性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示すバッテリ駆動の油圧
ショベルの側面図である。
【図2】図1における上部旋回体の切開要部平面図であ
る。
【図3】図2のAより見た上部旋回体の側面図である。
【図4】本発明の一実施形態の要部回路図である。
【図5】従来技術の一実施例油圧ショベルの上部旋回体
における油圧ポンプ、電動機、エンジンの配置を示す側
面図である。
【図6】従来技術の一実施例出力支援装置を示す略示的
系統図である。
【符号の説明】
1,19 上部旋回体 2,2’,24 油圧ポンプ 3,3’ エンジン 4,23 電動機 11,12,15 油圧アクチュエータ 20 バッテリ 31a ,31b コネクタ 32 交流発電機 33 交流−直流変換器

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 バッテリと、前記バッテリにより駆動さ
    れる電動機と、前記電動機により駆動される油圧ポンプ
    を有する油圧ショベルにおいて、前記電動機に対して前
    記バッテリ以外の外部電源からの給電手段を設けたこと
    を特徴とするバッテリ駆動の油圧ショベル。
  2. 【請求項2】 前記給電手段は、前記バッテリと、前記
    電動機に対して選択的に、或いは同時に給電可能とした
    ことを特徴とする請求項1記載のバッテリ駆動の油圧シ
    ョベル。
  3. 【請求項3】 交流電圧を直流電圧に変換する電圧変換
    手段を有し、前記外部電源が交流電源である場合に、前
    記電圧変換手段を介して前記電動機に対して給電するよ
    うにしたことを特徴とする請求項1或いは2記載のバッ
    テリ駆動の油圧ショベル。
  4. 【請求項4】 交流電圧を直流電圧に変換する電圧変換
    手段を有し、前記外部電源が交流電源である場合に、前
    記電圧変換手段を介して前記バッテリに対して給電する
    ようにしたことを特徴とするバッテリ駆動の油圧ショベ
    ル。
JP15778797A 1997-05-29 1997-05-29 バッテリ駆動の油圧ショベル Pending JPH10331204A (ja)

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