KR102301475B1 - 건설 기계 - Google Patents

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히사시 다고
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히다치 겡키 가부시키 가이샤
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Abstract

플러스측 주결선(17)은, 전장 기기(11, 12)와 배터리(16)의 플러스 단자(16A)를 접속한다. 플러스측 차단 스위치(18)는, 플러스측 주결선(17)에 마련되고, 전장 기기(11, 12)와 배터리(16)의 플러스 단자(16A)를 접속 또는 차단한다. 플러스측 부결선(20)은, 플러스측 차단 스위치(18)보다 상류측의 위치에서 통신 단말(15)과 배터리(16)의 플러스 단자(16A)를 접속한다. 마이너스측 주결선(22)은, 배터리(16)의 마이너스 단자(16B)와 그라운드를 접속한다. 마이너스측 차단 스위치(23)는, 마이너스측 주결선(22)에 마련되고, 배터리(16)의 마이너스 단자(16B)와 그라운드를 접속 또는 차단한다.

Description

건설 기계
본 발명은 배터리를 탑재한 건설 기계에 관한 것이다.
배터리를 탑재한 건설 기계에 요구되는 법규 대응(EN474-1)이나 일반 요구 사항(ISO20474-1)에는, 퀵 커플링이나 액세스 가능한 아이솔레이터 스위치 등에 의해, 배터리 등의 축전 장치를 용이하게 차단하는 것이 가능한 것이 요구되고 있다. 이에 대응하기 위하여, 건설 기계에서는 주로 배터리의 마이너스측 회로를 용이하게 차단할 수 있는 배터리 차단 장치를 탑재하고 있다.
건설 기계의 배터리 차단 장치에는, 복수의 기기를 선택적으로 배터리에 접속 또는 차단하는 메인 스위치와, 모든 기기를 전체적으로 배터리로부터 전원 차단하는 상시 폐로형의 회로 차단 스위치와, 메인 스위치가 미리 설정된 시간에 걸쳐 사용되지 않는 상태를 검출하여, 회로 차단 스위치를 차단 상태로 제어하는 타이머를 가지는 제어 장치를 구비한 것이 있다(특허문헌 1 참조).
일본공개특허 특개2000-41342호 공보
배터리 차단 장치의 용도 중 하나는, 건설 기계의 장기 휴차(休車) 시에, 배터리의 방전 등을 억제하는 것이다. 이 이유는, 배터리를 탑재한 일반의 수송 기기와 마찬가지로, 장기 휴차 시에, 배터리 전압이 점차 저하한다는 문제가 생기기 때문이다. 배터리 전압의 저하 원인에는, 예를 들면 배터리의 자연 방전이나 전장(電裝) 기기의 메모리를 보지(保持)하는 백업 전류 등을 생각할 수 있다. 그래서, 배터리와 각종 전장 기기를 접속하는 전기적 결선의 도중에 배터리 차단 장치를 마련하고, 장기 휴차 시에는, 배터리 차단 장치를 차단함으로써, 배터리의 방전 등을 억제할 수 있다.
또한, 배터리 차단 장치는, 서비스맨에 의한 건설 기계의 메인터넌스 작업(전기적인 수리 작업이나 본체 개조 시의 용접 작업 등) 시에, 서비스맨을 감전으로부터 보호하는 역할과, 용접기로부터의 전류의 유입에 의한 전장 기기의 파손 방지의 역할을 가지고 있다. 또한, 배터리 차단 장치는, 오퍼레이터에 의한 하루의 작업 종료 시에 차단함으로써, 일상적인 배터리의 방전 억제나 도난 방지의 목적으로서의 기능도 가진다.
그런데, 건설 기계는, 예를 들면 소모 부품의 교환 시기를 예측하거나, 고장 발생 시의 트러블 슈팅을 신속하게 행하기 위한 알람 메일의 전송, 소정의 기간의 차체 가동(稼動) 데이터를 리포트(데일리 리포트나 먼슬리 리포트)로서 이용자에게 제출하는 등과 같은 서비스를 제공하고 있다. 그 때문에, 건설 기계는, 차체 정보로서, 기계의 가동 정보나 위치 정보, 및, 고장 발생 시의 정보를 기록하고, 정기적(예를 들면, 1일 1회 정해진 시간에) 또는 필요시에 서버에 데이터 송신하는 기능을 가지는 통신 단말을 탑재하고 있다. 동시에, 서버측으로부터, 임의로 통신 단말에 보존된 차체 데이터를 다운로드할 수 있는 기능도 가지고 있다.
이 통신 단말은, 다른 전장 기기와 마찬가지로 배터리로부터의 전력 공급에 의해 동작하고 있다. 그 때문에, 배터리 차단 장치를 차단하면, 통신 단말의 전력 공급도 차단되기 때문에 정기적으로 데이터를 송신하거나, 임의의 타이밍에 차체 정보를 서버로부터 다운로드할 수 없게 된다.
통신 단말로부터 데이터를 송신할 수 없으면, 서버측에서도 데이터를 정상적으로 수집할 수 없기 때문에, 그 기간의 차체 데이터가 불명료해진다. 한편, 서버가 데이터를 수집할 수 없는 원인은 단일이 아니고, 예를 들면 차체가 휴차 상태(이용자가 작업 종료 시에 배터리 차단 장치를 차단함)가 되었기 때문에, 차체의 전파 상황이 나빠 통신할 수 없기 때문에, 통신 단말 등의 기기가 고장났기 때문에와 같이, 복수의 원인을 생각할 수 있다. 이에 비하여, 배터리 차단 장치를 차단함으로써, 통신 단말로부터 데이터를 송신할 수 없는 경우에는, 서버가 데이터를 수집할 수 없는 원인을 외부로부터 전혀 판별할 수 없다. 이 결과, 이용자에게 제공하는 가동 상황이나 고장 상황의 리포트가 불확실한 것이 되어 버린다.
그런데, 특허문헌 1에 기재된 타이머를 가지는 회로 차단 스위치를, 통신 단말을 구비한 건설 기계에 적용하면, 설정된 시간 이내에서는, 통신 단말에 전원 전력이 공급된다. 그러나, 설정된 시간이 끝나 버리면, 배터리로부터의 전력 공급이 없어지고, 통신 단말은 정지(停止)한다. 따라서, 이와 같은 구성으로는, 필요한 때에 통신 단말로부터 데이터를 송신할 수 없다는 과제에 대해서는, 본질적인 해결에는 도달하지 않는다.
배터리 차단 장치를 차단해도, 타이머 등의 설정 시간에 영향을 받지 않고, 통신 단말에 전원이 계속 공급되면, 차체 데이터를 서버에 송신할 수 있다. 이 경우, 전술의 휴차 상태를 서버측에서 수집하는 것이 가능해지고, 이용자에게 제출하는 전술한 각종 서비스의 정보로서 활용할 수 있다.
예를 들면, 전용 배터리를 가지는 통신 단말을 건설 기계에 탑재하면, 배터리 차단 장치의 조작에 영향을 받지 않고, 통신 단말에 전력을 공급할 수 있다. 이 경우에는, 차체의 휴차 상태를 판별하는 해결 수단이 될 수 있다. 그러나, 전용 배터리의 수명에 의한 교환이나 보수, 기타 메인터넌스가 필요해져 용이한 해결 수단이라고는 할 수 없다.
오퍼레이터에 의한 작업 종료 시에는, 매일의 도난 방지나 배터리의 방전 억제를 목적으로서, 배터리 차단 장치를 이용한다. 이 때문에, 그 때에 통신 단말만의 전원을 살릴 수 있으면, 매일의 가동 데이터나 알람 메일 전송, 가동 정보 리포트 등의, 건설 기계가 이용자에게 제공하는 서비스를 행할 수 있다.
한편, 서비스맨에 의한 메인터넌스 작업 시나 건설 기계의 장기 휴차 시에는, 감전이나 용접 시 등의 기기의 파손 방지, 및, 배터리의 장기적인 방전을 억제하는 것을 목적으로 하여, 통신 단말을 포함하는 모든 전원을 차단할 필요가 있다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제를 감안하여 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은, 통신 단말을 제외하여 전장 기기의 전원을 차단하는 것과, 통신 단말을 포함하여 전장 기기의 전원을 차단하는 것이 선택 가능한 건설 기계를 제공하는 것에 있다.
상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은, 차체에 탑재된 전장 기기와, 상기 차체의 정보를 서버에 송신하는 통신 단말과, 상기 전장 기기 및 상기 통신 단말에 전력을 공급하는 배터리를 구비한 건설 기계로서, 상기 전장 기기와 상기 배터리의 플러스 단자를 접속하는 플러스측 주결선(主結線)과, 상기 플러스측 주결선에 마련되고, 상기 전장 기기와 상기 배터리의 플러스 단자를 접속 또는 차단하는 플러스측 차단 스위치와, 상기 플러스측 차단 스위치보다 하류측에 위치하여 상기 플러스측 차단 스위치에 직렬 접속되고, 상기 전장 기기와 상기 배터리의 플러스 단자를 접속 또는 차단하는 키 스위치와, 상기 플러스측 차단 스위치보다 상류측의 위치에서 상기 통신 단말과 상기 배터리의 플러스 단자를 접속하는 플러스측 부결선(副結線)과, 상기 배터리의 마이너스 단자와 그라운드를 접속하는 마이너스측 주결선과, 상기 마이너스측 주결선에 마련되고, 상기 배터리의 마이너스 단자와 그라운드를 접속 또는 차단하는 마이너스측 차단 스위치를 구비한 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명에 의하면, 오퍼레이터나 서비스맨의 용도에 맞춰, 플러스측 차단 스위치와 마이너스측 차단 스위치를 개별적으로 차단 상태 또는 접속 상태로 할 수 있다. 이 때문에, 마이너스측 차단 스위치가 접속 상태에서, 플러스측 차단 스위치를 차단 상태로 함으로써, 도난 방지나 배터리의 방전을 억제하면서, 통신 단말의 송신 기능을 보지할 수 있다.
또한, 마이너스측 차단 스위치를 차단함으로써, 차체의 장기 휴차 시의 방전 방지 및 서비스맨에 의한 메인터넌스 작업 시의 안전(감전이나 용접 시 등의 기기의 파손)을 확보할 수도 있다.
도 1은, 본 발명의 실시형태에 의한 유압 셔블을 나타내는 정면도이다.
도 2는, 본 발명의 실시형태에 의한 전원 차단 회로의 구성을 나타내는 전기 회로도이다.
도 3은, 도 2 중의 복합 스위치를 나타내는 설명도이다.
도 4는, 마이너스측 차단 스위치가 접속 상태에서 플러스측 차단 스위치가 차단 상태가 된 경우를 나타내는 도 2와 마찬가지의 전기 회로도이다.
도 5는, 플러스측 차단 스위치 및 마이너스측 차단 스위치가 양방 모두 차단 상태가 된 경우를 나타내는 도 2와 마찬가지의 전기 회로도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 의한 건설 기계로서 유압 셔블을 예로 들고, 첨부 도면에 따라 상세하게 설명한다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 유압 셔블(1)은, 자주 가능한 크롤러식의 하부 주행체(2)와, 이동 수단이 되는 하부 주행체(2) 상에 선회 장치(3)를 개재하여 선회 가능하게 탑재된 상부 선회체(4)와, 상부 선회체(4)의 전측(前側)에 마련되어 굴삭 작업 등을 행하는 다관절 구조의 작업 장치(5)를 구비하고 있다. 하부 주행체(2) 및 상부 선회체(4)는, 유압 셔블(1)의 차체를 구성하고 있다. 하부 주행체(2)는, 주행 동작을 행하기 위한 유압 모터(2A)를 구비하고 있다. 선회 장치(3)는, 선회 동작을 행하기 위한 유압 모터(3A)를 구비하고 있다. 또한, 하부 주행체(2)로서 크롤러식을 예시했지만, 휠식이어도 된다.
작업 장치(5)는 프론트 액추에이터 기구이다. 작업 장치(5)는, 예를 들면 붐(5A), 아암(5B), 버킷(5C)과, 이들을 구동하는 붐 실린더(5D), 아암 실린더(5E), 버킷 실린더(5F)에 의해 구성되어 있다. 작업 장치(5)는, 상부 선회체(4)의 선회 프레임(6)에 장착되어 있다.
상부 선회체(4)에는, 원동기로서의 엔진(7)과, 엔진(7)에 의해 구동되는 유압 펌프(8)(메인 펌프)가 탑재되어 있다. 유압 펌프(8)에 의해 보내진 작동유에 의해, 하부 주행체(2)와, 상부 선회체(4)와, 작업 장치(5)가 각각 독립하여 동작한다.
구체적으로는, 하부 주행체(2)는, 주행용의 유압 모터(2A)에 유압 펌프(8)로부터 작동유가 공급됨으로써, 한 쌍의 크롤러(2B)(도 1은 편측만 도시)를 주행 구동한다. 상부 선회체(4)는, 선회용의 유압 모터(3A)에 유압 펌프(8)로부터 작동유가 공급됨으로써, 선회 구동한다. 또한, 실린더(5D∼5F)는, 유압 펌프(8)로부터 공급되는 작동유에 의해, 신장 또는 축소된다. 이에 의해, 작업 장치(5)는, 부앙(俯仰)의 동작을 행하여, 굴삭, 정지(整地) 등의 작업을 행한다.
다음에, 본 실시형태에 의한 유압 셔블(1) 중 전원 차단 회로에 관한 구성을, 도 2 및 도 3을 이용하여 설명한다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 유압 셔블(1)은, 차체에 탑재된 제 1, 제 2 전장 기기(11, 12)와, 차체의 정보를 서버(도시 생략)에 송신하는 통신 단말(15)과, 전장 기기(11, 12) 및 통신 단말(15)에 전력을 공급하는 배터리(16)를 구비하고 있다. 또한, 유압 셔블(1)은, 차체에 탑재된 제 1, 제 2 제어 장치(13, 14)를 더 구비하고 있다. 제 1, 제 2 제어 장치(13, 14)도 배터리(16)로부터 전력이 공급된다. 전장 기기(11, 12) 및 제어 장치(13, 14)는, 통신 단말(15)과는 상이한 기능을 가지고 있다. 즉, 전장 기기(11, 12)는, 무선 통신 이외의 기능을 가지는 것으로서, 예를 들면 차체의 부수적인 기능인 조명, 음향, 공조 등의 제어를 행하는 것, 엔진(7)의 시동을 행하는 것이 해당한다. 제어 장치(13, 14)는, 무선 통신 이외의 기능을 가지는 것으로서, 예를 들면 차체의 구동 제어(엔진(7)이나 차체 전체의 제어)를 행하는 것이 해당한다. 전장 기기(11, 12), 제어 장치(13, 14), 통신 단말(15) 및 배터리(16)는, 유압 셔블(1)의 차체로서, 예를 들면 상부 선회체(4)에 탑재되어 있다. 전장 기기(11, 12), 제어 장치(13, 14) 및 통신 단말(15)은, 그라운드가 되는 차체에 접속되어 있다.
제 1 전장 기기(11)는, 예를 들면 음향 기기가 상당한다. 전장 기기(11)는, 예를 들면 음량, 라디오의 선국, 프리셋 정보 등과 같은 각종의 설정 정보를 기억하는 메모리(11A)를 가지고 있다. 제 1 전장 기기(11)는, 음향 기기에 한하지 않고, 예를 들면 공조 기기여도 된다. 이 경우, 메모리(11A)에는, 에어컨의 온도, 풍향, 풍량 등과 같은 각종의 설정 정보가 기억된다. 전장 기기(11)에는, 그 구동과 정지(停止)를 단독으로 전환하기 위한 스위치(11B)가 별도 마련되어 있다. 스위치(11B)는, 키 스위치(19)보다 하류측(배터리(16)로부터 먼 측)에 위치하여, 전장 기기(11)에 대하여 개별로 전력을 공급하는 선로에 마련되어 있다.
제 2 전장 기기(12)는, 예를 들면 엔진 시동 장치가 상당한다. 제 2 전장 기기(12)는, 키 스위치(19)가 도시하지 않은 스타트 포지션으로 전환되었을 때에, 엔진(7)에 대하여 시동 제어를 행한다.
제 1 제어 장치(13)는, 예를 들면 엔진 컨트롤러가 상당한다. 제 1 제어 장치(13)는, 예를 들면 엔진 회전수 등을 검출하는 각종의 센서(도시 생략)에 접속되어 있다. 제 1 제어 장치(13)는, 센서로부터의 검출 신호 등에 기초하여, 엔진(7)의 운전을 제어한다.
제 2 제어 장치(14)는, 예를 들면 차체 컨트롤러가 상당한다. 제 2 제어 장치(14)는, 차재(車載)용 다중 통신 방식의 네트워크(CAN:Controller Area Network)에 의해 제 1 제어 장치(13)(엔진 컨트롤러)에 접속되어 있다. 제 2 제어 장치(14)는, 예를 들면 차체의 주행 속도, 유압 펌프(8)의 토출압 등을 검출하는 각종의 센서(도시 생략)에 접속되어 있다. 제 2 제어 장치(14)는, 제 1 제어 장치(13)로부터 입력되는 정보(예를 들면, 엔진 회전수 등) 및 센서로부터의 검출 신호 등에 기초하여, 차체 시스템 전체를 제어한다.
통신 단말(15)은, 위성으로부터 위치 정보를 취득하는 GPS 안테나(15A)와, 예를 들면 지상의 기지국이나 위성을 개재하여 서버(모두 도시 생략)와 통신하는 통신용 안테나(15B)를 구비하고 있다. 통신 단말(15)은, 예를 들면 유압 셔블(1)의 가동 일보(日報), 위치 정보와 같은 차체의 정보를 기억하는 메모리(15C)를 가지고 있다. 또한, GPS 안테나(15A)는, 위치 정보에 한하지 않고, 시각 정보를 위성으로부터 취득해도 된다.
배터리(16)는, 예를 들면 연축 전지와 같은 각종의 이차 전지에 의해 구성되어 있다. 배터리(16)는, 전장 기기(11, 12) 및 통신 단말(15)에 전기적으로 접속되어 있다. 이에 더하여, 배터리(16)는, 제어 장치(13, 14)에 전기적으로 접속되어 있다. 배터리(16)는, 전장 기기(11, 12), 제어 장치(13, 14) 및 통신 단말(15)에 구동용의 전력을 공급한다. 배터리(16)는, 전장 기기(11, 12), 제어 장치(13, 14) 및 통신 단말(15)에 접속되는 플러스 단자(16A)와, 그라운드에 접속되는 마이너스 단자(16B)를 가지고 있다. 플러스측 주결선(17)은, 전장 기기(11, 12) 및 제어 장치(13, 14)와, 배터리(16)의 플러스 단자(16A)를 접속하고 있다.
플러스측 차단 스위치(18)는, 플러스측 주결선(17)에 마련되어 있다. 플러스측 차단 스위치(18)는, 전장 기기(11, 12) 및 제어 장치(13, 14)와, 배터리(16)의 플러스 단자(16A)를 접속 또는 차단한다. 이에 의해, 플러스측 차단 스위치(18)는, 메모리(11A)를 포함하여, 전장 기기(11, 12) 및 제어 장치(13, 14)에 대한 전력 공급을 허가 또는 정지한다. 또한, 플러스측 차단 스위치(18)는, 마이너스측 차단 스위치(23)와 함께, 복합 스위치(24)에 마련되어 있다. 오퍼레이터가 복합 스위치(24)를 수동 조작함으로써, 플러스측 차단 스위치(18)는, 접속 상태와 차단 상태가 전환된다.
키 스위치(19)는, 플러스측 차단 스위치(18)보다 하류측에 위치하여, 플러스측 차단 스위치(18)에 직렬 접속되어 있다. 구체적으로는, 키 스위치(19)는, 플러스측 차단 스위치(18)보다 하류측에 위치하여, 플러스측 주결선(17)에 마련되어 있다. 키 스위치(19)는, 전장 기기(11, 12)와, 배터리(16)의 플러스 단자(16A)를 접속 또는 차단한다. 이에 의해, 키 스위치(19)는, 전장 기기(11, 12)에 대한 전력 공급을 허가 또는 정지한다. 또한, 키 스위치(19)는, 제 1 전장 기기(11)의 메모리(11A), 제어 장치(13, 14)의 기동 및 정지를 지령하는 기능도 가진다.
키 스위치(19)의 온 조작 및 오프 조작에 의해, 키 온 신호가, 전장 기기(11)의 메모리(11A), 제어 장치(13, 14), 통신 단말(15)에 출력된다. 키 스위치(19)는, 엔진(7)의 시동 및 정지를 지시하는 스위치(예를 들면, 이그니션 키 스위치)이다. 키 스위치(19)를 엔진 스타트 위치(도시 생략)로 조작함으로써, 엔진 시동 장치로 이루어지는 제 2 전장 기기(12)에 의해, 엔진(7)이 시동된다.
플러스측 부결선(20)은, 플러스측 차단 스위치(18)보다 상류측(배터리(16)에 가까운 측)의 위치에서 통신 단말(15)과 배터리(16)의 플러스 단자(16A)를 접속하고 있다. 도 2는, 플러스측 부결선(20)이, 플러스측 차단 스위치(18)보다 상류측의 위치에서 플러스측 주결선(17)으로부터 분기한 경우를 예시하고 있다. 이에 한하지 않고, 플러스측 부결선(20)은, 배터리(16)의 플러스 단자(16A)에 직접적으로 접속되어도 된다.
플러스측 부결선(20)은, 통신 단말(15)을 배터리(16)의 플러스 단자(16A)에 직접적으로 접속하고 있다. 이 때문에, 통신 단말(15)은, 플러스측 차단 스위치(18) 및 키 스위치(19)의 조작의 영향을 전혀 받지 않고, 배터리(16)로부터 전력이 공급되고 있다.
플러스측 분기선(21)은, 플러스측 차단 스위치(18)와 키 스위치(19)의 사이에서 플러스측 주결선(17)으로부터 분기하고 있다. 플러스측 분기선(21)은, 전장 기기(11)의 메모리(11A) 및 제어 장치(13, 14)에 접속되어 있다. 이 때문에, 플러스측 차단 스위치(18)가 접속 상태일 때에는, 전장 기기(11)의 메모리(11A) 및 제어 장치(13, 14)는, 키 스위치(19)의 조작의 영향을 전혀 받지 않고, 배터리(16)로부터 전력이 공급되고 있다.
즉, 전장 기기(11)의 메모리(11A) 및 제어 장치(13, 14)는, 키 스위치(19)를 개재하지 않고, 플러스측 차단 스위치(18)를 개재하여 배터리(16)에 접속되어 있다. 이 때문에, 전장 기기(11)의 메모리(11A) 및 제어 장치(13, 14)는, 키 스위치(19)가 오프(차단 상태)로 전환되어도, 배터리(16)로부터의 전력 공급이 차단되지 않는다. 이에 의해, 키 스위치(19)의 오프 조작에 의한 작동 정지 시에, 전장 기기(11)의 메모리(11A) 및 제어 장치(13, 14)는, 예를 들면 설정 정보(음량, 선국 등), 시각 정보, 제어 정보를 포함하는 각종 데이터의 백업을 행할 수 있다.
마이너스측 주결선(22)은, 배터리(16)의 마이너스 단자(16B)와 그라운드를 접속하고 있다. 이 때, 그라운드는, 유압 셔블(1)의 차체가 상당한다. 이 때문에, 마이너스측 주결선(22)은, 예를 들면 상부 선회체(4)의 선회 프레임(6)에 접속되어 있다.
마이너스측 차단 스위치(23)는, 마이너스측 주결선(22)에 마련되어 있다. 마이너스측 차단 스위치(23)는, 배터리(16)의 마이너스 단자(16B)와 그라운드를 접속 또는 차단한다. 이에 의해, 마이너스측 차단 스위치(23)는, 전장 기기(11, 12), 제어 장치(13, 14) 및 통신 단말(15)에 대한 전력 공급을 허가 또는 정지한다. 또한, 마이너스측 차단 스위치(23)는, 플러스측 차단 스위치(18)와 함께, 복합 스위치(24)에 마련되어 있다. 오퍼레이터가 복합 스위치(24)를 수동 조작함으로써, 마이너스측 차단 스위치(23)는, 접속 상태와 차단 상태가 전환된다.
복합 스위치(24)에는, 플러스측 차단 스위치(18) 및 마이너스측 차단 스위치(23)가 마련되어 있다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 복합 스위치(24)는, 마이너스측 차단 스위치(23) 및 플러스측 차단 스위치(18)를 양방 모두 접속 상태로 하는 제 1 전환 위치(P1)(접속 위치)와, 마이너스측 차단 스위치(23)를 접속 상태로 하고 플러스측 차단 스위치(18)를 차단 상태로 하는 제 2 전환 위치(P2)(편측 차단 위치)와, 마이너스측 차단 스위치(23) 및 플러스측 차단 스위치(18)를 양방 모두 차단 상태로 하는 제 3 전환 위치(P3)(양측 차단 위치)를 가지고 있다.
이 때, 복합 스위치(24)는, 3개의 전환 위치(P1∼P3)를 선택적으로 전환 조작하기 위한 회전식의 레버(24A)를 구비하고 있다. 레버(24A)가 중립 위치에 배치되었을 때에, 복합 스위치(24)는, 제 1 전환 위치(P1)가 된다. 레버(24A)가 중립 위치로부터 일방향(도 3 중의 우측)으로 회전 조작되었을 때에, 복합 스위치(24)는, 제 2 전환 위치(P2)가 된다. 레버(24A)가 중립 위치로부터 타방향(도 3 중의 좌측)으로 회전 조작되었을 때에, 복합 스위치(24)는, 제 3 전환 위치(P3)가 된다. 즉, 제 2 전환 위치(P2)와 제 3 전환 위치(P3)는, 레버(24A)를 회전 조작할 때의 방향이, 제 1 전환 위치(P1)를 사이에 두고 반대 방향으로 되어 있다.
다음에, 본 실시형태에 의한 전원 차단 회로에 대하여, 그 동작을 도 2 또는 도 5를 이용하여 설명한다.
엔진(7)의 작동 상태에서는, 복합 스위치(24)는 제 1 전환 위치(P1)에 설정되어 있다. 이 때, 도 2에 나타내는 바와 같이, 플러스측 차단 스위치(18), 마이너스측 차단 스위치(23) 및 키 스위치(19)는, 모두 접속 상태이다. 이 때문에, 전장 기기(11, 12), 제어 장치(13, 14) 및 통신 단말(15)은, 배터리(16)로부터 전력이 공급되고 있다.
키 스위치(19)가 오프되면, 엔진(7)이 정지한다. 이 때, 제 1 전장 기기(11) 및 엔진 시동 장치인 제 2 전장 기기(12)는, 배터리(16)와 차단되고, 배터리(16)로부터의 전력 공급이 정지된다. 한편, 전장 기기(11)의 메모리(11A), 제 1 제어 장치(13)(엔진 컨트롤러), 제 2 제어 장치(14)(차체 컨트롤러), 통신 단말(15)은, 배터리(16)로부터의 전력 공급이 유지되고 있다.
오퍼레이터가 작업을 종료하고, 차체가 휴차 상태가 될 경우에는, 오퍼레이터는 복합 스위치(24)를 제 2 전환 위치(P2)로 전환한다. 이에 의해, 도 4에 나타내는 바와 같이, 마이너스측 차단 스위치(23)가 접속된 상태에서, 플러스측 차단 스위치(18)는 절단된다. 플러스측 차단 스위치(18)가 절단되면, 전장 기기(11)의 메모리(11A), 제어 장치(13, 14)는, 배터리(16)로부터의 전력 공급이 정지된다. 이에 의해, 차체 암전류가 저감되기 때문에, 배터리(16)의 방전을 최대한으로 억제할 수 있고, 이른바 배터리 방전을 방지할 수 있다. 한편, 통신 단말(15)은, 계속해서 배터리(16)로부터의 전력 공급이 유지된다. 이 때문에, 통신 단말(15)은, GPS 안테나(15A)에 의해 위치 정보 등의 취득이 가능하다. 이에 더하여, 통신 단말(15)은, 메모리(15C)에 기억된 차체의 정보(예를 들면, 기계의 가동 일보, 위치 정보 등)를, 통신용 안테나(15B)를 이용하여 서버에 송신하는 것이 가능하다.
다음에, 전기적인 메인터넌스나 수리 작업을 행할 때, 차체 개조에 따라 용접기를 사용할 때 등에는, 서비스맨은 복합 스위치(24)를 제 3 전환 위치(P3)로 전환한다. 이에 의해, 도 5에 나타내는 바와 같이, 플러스측 차단 스위치(18)와 마이너스측 차단 스위치(23)의 양방이 절단된다. 스위치(18, 23)가 절단되면, 모든 전장 기기(11, 12), 제어 장치(13, 14) 및 통신 단말(15)은, 종합적으로 배터리(16)와 차단되고, 배터리(16)로부터의 전력 공급이 정지된다. 따라서, 서비스맨을 감전으로부터 보호할 수 있다. 또한, 예를 들면 그라운드가 되는 선회 프레임(6) 등에 대하여 용접 작업을 행할 때에도, 용접봉(WR)으로부터의 전류(i)를 마이너스측 차단 스위치(23) 등에 의해 차단할 수 있다. 이 때문에, 용접봉(WR)에 의한 전류(i)가, 배터리(16)를 개재하여 전장 기기(11, 12), 제어 장치(13, 14) 및 통신 단말(15)에 유입되는 경우가 없다. 이 결과, 전장 기기(11, 12), 제어 장치(13, 14) 및 통신 단말(15)의 파손을 막는 것이 가능해진다.
이렇게 하여, 본 실시형태에 의한 유압 셔블(1)은, 전장 기기(11, 12)와 배터리(16)의 플러스 단자(16A)를 접속하는 플러스측 주결선(17)과, 플러스측 주결선(17)에 마련되고, 전장 기기(11, 12)와 배터리(16)의 플러스 단자(16A)를 접속 또는 차단하는 플러스측 차단 스위치(18)와, 플러스측 차단 스위치(18)보다 하류측에 위치하여 플러스측 차단 스위치(18)에 직렬 접속되고, 전장 기기(11, 12)와 배터리(16)의 플러스 단자(16A)를 접속 또는 차단하는 키 스위치(19)와, 플러스측 차단 스위치(18)보다 상류측의 위치에서 통신 단말(15)과 배터리(16)의 플러스 단자(16A)를 접속하는 플러스측 부결선(20)과, 배터리(16)의 마이너스 단자(16B)와 그라운드를 접속하는 마이너스측 주결선(22)과, 마이너스측 주결선(22)에 마련되고, 배터리(16)의 마이너스 단자(16B)와 그라운드를 접속 또는 차단하는 마이너스측 차단 스위치(23)를 구비하고 있다.
이 때, 플러스측 차단 스위치(18)와 마이너스측 차단 스위치(23)는, 개별적으로 절단 또는 접속할 수 있다. 이 때문에, 유압 셔블(1)을 가동할 때에는, 오퍼레이터는, 플러스측 차단 스위치(18)와 마이너스측 차단 스위치(23)를 양방 모두 접속한다. 이에 의해, 키 스위치(19)를 접속함으로써, 전장 기기(11, 12)에 배터리(16)로부터의 전력을 공급하고, 전장 기기(11, 12)를 구동할 수 있다. 한편, 키 스위치(19)를 절단함으로써, 전장 기기(11, 12)를 정지시킬 수 있다.
또한, 통상의 차체 가동이 종료했을 때에는, 오퍼레이터는, 마이너스측 차단 스위치(23)를 접속한 상태에서, 플러스측 차단 스위치(18)를 절단할 수 있다. 이에 의해, 통신 단말(15)에 대한 배터리(16)로부터의 전력 공급을 유지한 상태에서, 전장 기기(11, 12)를 정지시킬 수 있다. 이 결과, 통신 단말(15)은, 송신 기능이 유지되기 때문에, 기계의 가동 일보나 위치 정보와 같은 유압 셔블(1)의 정보를, 서버에 송신할 수 있다. 한편, 전장 기기(11, 12)에 대한 전력 공급이 정지하므로, 암전류를 저감할 수 있고, 배터리(16)의 방전을 최소한으로 억제하는 것이 가능해진다.
또한, 전기적인 메인터넌스나 수리 작업 및 본체 개조와 같이 용접기를 사용할 때에는, 서비스맨은, 플러스측 차단 스위치(18)와 마이너스측 차단 스위치(23)를 양방 모두 절단한다. 이에 의해, 서비스맨을 감전으로부터 보호할 수 있는 것에 더하여, 용접기 등에 의한 전류의 유입으로부터, 차재한 전장 기기(11, 12) 등의 파손을 막는 것도 가능해진다.
또한, 플러스측 차단 스위치(18) 및 마이너스측 차단 스위치(23)는, 복합 스위치(24)에 마련되고, 복합 스위치(24)는, 플러스측 차단 스위치(18) 및 마이너스측 차단 스위치(23)를 양방 모두 접속 상태로 하는 제 1 전환 위치(P1)와, 마이너스측 차단 스위치(23)를 접속 상태로 하고 플러스측 차단 스위치(18)를 차단 상태로 하는 제 2 전환 위치(P2)와, 플러스측 차단 스위치(18) 및 마이너스측 차단 스위치(23)를 양방 모두 차단 상태로 하는 제 3 전환 위치(P3)를 가지고 있다.
따라서, 복합 스위치(24)를 전환 조작함으로써, 플러스측 차단 스위치(18)와 마이너스측 차단 스위치(23)를 함께 전환 조작할 수 있다. 여기서, 마이너스측 차단 스위치(23)와 플러스측 차단 스위치(18)를 별개로 마련한 경우에는, 이들을 개별적으로 전환하기 때문에, 예를 들면 마이너스측 차단 스위치(23)의 절단을 의도하여, 플러스측 차단 스위치(18)를 절단해 버릴 가능성이 있다. 이에 비하여, 복합 스위치(24)를 이용하여 마이너스측 차단 스위치(23)와 플러스측 차단 스위치(18)를 함께 전환 조작하기 때문에, 스위치(18, 23)의 오절단이나 오접속을 억제할 수 있다.
또한, 제 1 전장 기기(11)는, 메모리(11A)를 가지고, 메모리(11A)는, 플러스측 차단 스위치(18)와 키 스위치(19)의 사이의 위치에서 플러스측 주결선(17)으로부터 분기한 플러스측 분기선(21)에 접속되어 있다. 이 때문에, 키 스위치(19)를 절단했을 때에도, 메모리(11A)에 배터리(16)로부터 전력을 공급하여, 메모리(11A)에 기억한 각종의 정보 등을 보지할 수 있다.
또한, 플러스측 분기선(21)은, 건설 기계에 탑재된 제어 장치(13, 14)에 접속되어 있다. 이 때문에, 키 스위치(19)를 절단했을 때에도, 제어 장치(13, 14)를 동작시킬 수 있다. 따라서, 키 스위치(19)의 오프 조작에 의해 유압 셔블(1)의 작동을 정지시킬 때에는, 제어 장치(13, 14)는, 데이터의 백업을 행할 수 있다. 또한, 플러스측 분기선(21)은, 플러스측 차단 스위치(18)의 하류측에 접속되어 있기 때문에, 플러스측 차단 스위치(18)를 절단함으로써, 전장 기기(11, 12)에 더하여, 메모리(11A) 및 제어 장치(13, 14)에 흐르는 암전류도 억제할 수 있다.
또한, 통신 단말(15)은, 위성으로부터 위치 정보를 취득하는 GPS 안테나(15A)와, 서버와의 사이에서 통신을 행하는 통신용 안테나(15B)를 구비하고 있다. 이 때문에, 플러스측 차단 스위치(18)나 키 스위치(19)가 절단되었을 때에도, 통신 단말(15)은, GPS 안테나(15A)를 이용하여 위치 정보를 취득할 수 있음과 함께, 통신용 안테나(15B)를 이용하여 차체의 정보를 서버에 송신할 수 있다. 이들에 더하여, 통신 단말(15)은, 통신용 안테나(15B)를 이용하여 서버로부터의 지령 등을 수신할 수도 있다.
또한, 상기 실시형태에서는, 플러스측 차단 스위치(18) 및 마이너스측 차단 스위치(23)는, 복합 스위치(24)에 통합하여 마련되는 것으로 했다. 본 발명은 이에 한정하지 않고, 예를 들면, 플러스측 차단 스위치(18) 및 마이너스측 차단 스위치(23)는, 별개로 독립하여 마련되어도 된다. 이 경우, 플러스측 차단 스위치(18) 및 마이너스측 차단 스위치(23)는, 개별적으로 전환 조작이 가능해진다.
상기 실시형태에서는, 건설 기계로서 크롤러식의 유압 셔블(1)을 예로 들어 설명했다. 본 발명은 이에 한하지 않고, 전장 기기, 통신 단말 및 배터리를 구비한 건설 기계이면 되고, 예를 들면 휠식의 유압 셔블, 휠 로더 등의 각종의 건설 기계에 적용 가능하다.
1 : 유압 셔블(건설 기계)
2 : 하부 주행체
4 : 상부 선회체
11 : 제 1 전장 기기
12 : 제 2 전장 기기
13 : 제 1 제어 장치
14 : 제 2 제어 장치
15 : 통신 단말
15A : GPS 안테나
15B : 통신용 안테나
16 : 배터리
16A : 플러스 단자
16B : 마이너스 단자
17 : 플러스측 주결선
18 : 플러스측 차단 스위치
19 : 키 스위치
20 : 플러스측 부결선
21 : 플러스측 분기선
22 : 마이너스측 주결선
23 : 마이너스측 차단 스위치
24 : 복합 스위치

Claims (5)

  1. 차체에 탑재된 전장 기기와,
    상기 차체의 정보를 서버에 송신하는 통신 단말과,
    상기 전장 기기 및 상기 통신 단말에 전력을 공급하는 배터리를 구비한 건설 기계로서,
    상기 전장 기기와 상기 배터리의 플러스 단자를 접속하는 플러스측 주결선과,
    상기 플러스측 주결선에 마련되고, 상기 전장 기기와 상기 배터리의 플러스 단자를 접속 또는 차단하는 플러스측 차단 스위치와,
    상기 플러스측 차단 스위치보다 하류측에 위치하여 상기 플러스측 차단 스위치에 직렬 접속되고, 상기 전장 기기와 상기 배터리의 플러스 단자를 접속 또는 차단하는 키 스위치와,
    상기 플러스측 차단 스위치보다 상류측의 위치에서 상기 통신 단말과 상기 배터리의 플러스 단자를 접속하는 플러스측 부결선과,
    상기 배터리의 마이너스 단자와 그라운드를 접속하는 마이너스측 주결선과,
    상기 마이너스측 주결선에 마련되고, 상기 배터리의 마이너스 단자와 그라운드를 접속 또는 차단하는 마이너스측 차단 스위치를 구비하며,
    상기 전장 기기에의 전력 공급과 상기 통신 단말에의 전력 공급의 양방을 유지하기 위하여, 상기 플러스측 차단 스위치 및 상기 마이너스측 차단 스위치의 양방이 모두 접속된 상태와,
    상기 차체의 메인터넌스를 위하여, 상기 플러스측 차단 스위치 및 상기 마이너스측 차단 스위치의 양방이 모두 차단된 상태와,
    상기 차체가 휴차 상태에서 상기 통신 단말에의 전력 공급을 유지시키기 위하여, 상기 마이너스측 차단 스위치가 접속되고 상기 플러스측 차단 스위치가 차단된 상태, 중 어느 상태로 전환 가능하게 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 건설 기계.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 플러스측 차단 스위치 및 상기 마이너스측 차단 스위치는, 복합 스위치에 마련되고,
    상기 복합 스위치는, 상기 플러스측 차단 스위치 및 상기 마이너스측 차단 스위치를 양방 모두 접속 상태로 하는 제 1 전환 위치와,
    상기 마이너스측 차단 스위치를 접속 상태로 하고 상기 플러스측 차단 스위치를 차단 상태로 하는 제 2 전환 위치와,
    상기 플러스측 차단 스위치 및 상기 마이너스측 차단 스위치를 양방 모두 차단 상태로 하는 제 3 전환 위치를 가지는 것을 특징으로 하는 건설 기계.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전장 기기는, 메모리를 가지고,
    상기 메모리는, 상기 플러스측 차단 스위치와 상기 키 스위치의 사이의 위치에서 상기 플러스측 주결선으로부터 분기한 플러스측 분기선에 접속된 것을 특징으로 하는 건설 기계.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 플러스측 분기선은, 상기 차체에 탑재된 제어 장치에 접속된 것을 특징으로 하는 건설 기계.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 통신 단말은, 위성으로부터 위치 정보를 취득하는 GPS 안테나와, 상기 서버와 통신하는 통신용 안테나를 구비한 것을 특징으로 하는 건설 기계.
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