KR20130135227A - 전동식 건설 기계 - Google Patents

전동식 건설 기계 Download PDF

Info

Publication number
KR20130135227A
KR20130135227A KR1020137002901A KR20137002901A KR20130135227A KR 20130135227 A KR20130135227 A KR 20130135227A KR 1020137002901 A KR1020137002901 A KR 1020137002901A KR 20137002901 A KR20137002901 A KR 20137002901A KR 20130135227 A KR20130135227 A KR 20130135227A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
switch
control device
power supply
electric
charging
Prior art date
Application number
KR1020137002901A
Other languages
English (en)
Inventor
하지메 구리쿠마
가츠요시 나스
다츠오 다키시타
와타루 다카기
Original Assignee
히다치 겡키 가부시키 가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 히다치 겡키 가부시키 가이샤 filed Critical 히다치 겡키 가부시키 가이샤
Publication of KR20130135227A publication Critical patent/KR20130135227A/ko

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/30Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets with a dipper-arm pivoted on a cantilever beam, i.e. boom
    • E02F3/32Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets with a dipper-arm pivoted on a cantilever beam, i.e. boom working downwardly and towards the machine, e.g. with backhoes
    • E02F3/325Backhoes of the miniature type
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/2058Electric or electro-mechanical or mechanical control devices of vehicle sub-units
    • E02F9/2062Control of propulsion units
    • E02F9/207Control of propulsion units of the type electric propulsion units, e.g. electric motors or generators
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/2058Electric or electro-mechanical or mechanical control devices of vehicle sub-units
    • E02F9/2091Control of energy storage means for electrical energy, e.g. battery or capacitors
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/2058Electric or electro-mechanical or mechanical control devices of vehicle sub-units
    • E02F9/2095Control of electric, electro-mechanical or mechanical equipment not otherwise provided for, e.g. ventilators, electro-driven fans
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/22Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2246Control of prime movers, e.g. depending on the hydraulic load of work tools
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/22Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2278Hydraulic circuits
    • E02F9/2285Pilot-operated systems
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/22Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2278Hydraulic circuits
    • E02F9/2296Systems with a variable displacement pump
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00Type of vehicles
    • B60L2200/40Working vehicles
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/14Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/60Electric or hybrid propulsion means for production processes
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Abstract

배터리 충전 작업에 있어서의 작업 효율을 향상시킬 수 있는 전동식 건설 기계를 제공한다. 운전실(6) 내의 잠금 레버(28)가 잠금 해제 위치로 조작된 경우에 잠금 스위치(29)가 닫힘 접점이 된다. 운전실(6) 밖에는 상용 전원(41)의 케이블을 접속하는 급전구(9)가 설치되어 있고, 급전구(9)에는, 제어 장치(40)의 기동과 함께 충전 제어를 지시 가능한 충전 개시 스위치(43)가 설치되어 있다. 제어 장치(40)는, 잠금 스위치(29)로부터의 신호가 입력된 경우에 메인 배터리(7)의 전력에 의해 전동 모터(31)를 구동시키는 모터 제어 기능과, 충전 개시 스위치(43)에서 지시된 경우에 상용 전원(41)의 전력에 의해 메인 배터리(7)를 충전하는 충전 제어 기능을 가지고 있다. 그리고, 제어 장치(40)가 충전 제어를 행하는 경우에 잠금 스위치(29)가 닫힘 접점이어도 잠금 스위치(29)로부터 제어 장치(40)로 신호가 출력되지 않도록, 잠금 스위치(29)가 배선 접속되어 있다.

Description

전동식 건설 기계{ELECTRICALLY-OPERATED CONSTRUCTION MACHINE}
본 발명은, 전동 모터의 전력원으로서 배터리를 탑재한 전동식 건설 기계에 관한 것이다.
건설 기계의 하나인 유압 셔블은, 일반적으로, 하부 주행체와, 이 하부 주행체 상에 선회 가능하게 설치된 상부 선회체와, 이 상부 선회체에 부앙(俯仰) 가능하게 설치되어 붐, 아암, 및 버킷을 포함하는 다관절형의 작업기를 구비하고 있다. 이 유압 셔블은, 예를 들면, 유압 펌프와, 이 유압 펌프로부터 토출된 압유에 의해 구동되는 복수의 유압 액추에이터(상세하게는, 예를 들면 붐용 유압 실린더, 아암용 유압 실린더, 및 버킷용 유압 실린더 등)와, 복수의 조작 장치의 조작에 따라 유압 펌프로부터 복수의 유압 액추에이터로의 압유의 흐름을 각각 제어하는 복수의 방향 전환 밸브를 구비하고 있다.
최근, 배기 가스를 배출하지 않고, 소음이나 진동도 대폭 저감시키는 이점을 가지기 때문에, 유압 펌프의 구동원으로서 엔진 대신 전동 모터를 탑재한 전동식 유압 셔블이 제창되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1 및 2 참조). 이 전동식 유압 셔블은, 상기 서술한 붐용 유압 실린더, 아암용 유압 실린더, 및 버킷용 유압 실린더의 이외에, 선회용의 전동 모터 또는 유압 모터와, 주행용의 전동 모터 또는 유압 모터를 구비하고 있다. 그리고, 예를 들면, 상기 서술한 전동 모터의 전력원으로서 배터리를 탑재하고 있다.
이 배터리 탑재형의 전동식 유압 셔블에 있어서는, 예를 들면 특허문헌 1에 기재된 바와 같이, 상부 선회체의 측방 측(바꿔 말하면, 운전실 밖)에 급전구(給電口)를 설치하고, 이 급전구에 상용 전원(외부 전원)의 케이블을 접속 가능하게 하고 있다. 또, 예를 들면 특허문헌 2에 기재된 바와 같이, 배터리 충전을 지시 가능한 스위치를 운전실 내에 설치하고 있다. 그리고, 전동식 유압 셔블에 탑재된 전원 시스템은, 배터리 등으로부터의 전력을 제어하여 전동 모터를 구동하는 모터 제어 기능, 및 상용 전원으로부터의 교류 전력을 직류 전력으로 변환하여 배터리를 충전하는 충전 제어 기능을 가지며, 상기 서술한 스위치의 지시에 따라 배터리 충전 제어를 행하도록 되어 있다.
일본 특허 공개 제2007-284874호 공보 일본 특허 공개 제2007-228715호 공보
그러나, 상기 종래 기술에는, 이하와 같은 과제가 존재한다.
즉, 상기 종래 기술에 있어서는, 예를 들면 가동 정지 중의 전동식 유압 셔블에 대하여 배터리 충전 작업을 행하는 경우, 운전실 밖에서, 운전자가 외부 전원으로부터의 케이블을 급전구에 접속한다. 또, 운전실 내에서, 운전자가 키 스위치를 조작하여 전원 시스템을 기동하고, 그 후, 충전 스위치를 조작하여 배터리 충전 제어를 행하게 한다. 그 때문에, 운전자는 운전실의 안팎을 오가야 하여, 작업 효율의 면에서 과제가 되고 있다.
본 발명의 목적은, 배터리 충전 작업에 있어서의 작업 효율을 향상시킬 수 있는 전동식 건설 기계를 제공하는 것에 있다.
(1) 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 피(被)구동 부재를 구동하는 유압 액추에이터에 압유를 공급하는 유압 펌프의 구동원인 전동 모터 또는 피구동 부재를 구동하는 전동 모터와, 상기 전동 모터의 전력원인 배터리와, 운전실 밖에 설치되며, 외부 전원과의 케이블 접속을 행하기 위한 급전구와, 운전실 내에 설치되며, 잠금 해제 위치와 잠금 위치 사이에서 조작되는 잠금 레버와, 상기 잠금 레버가 잠금 해제 위치로 조작된 경우에 닫힘 접점이 되고, 상기 잠금 레버가 잠금 위치로 조작된 경우에 열림 접점이 되는 잠금 스위치와, 상기 잠금 스위치로부터 신호가 입력된 경우에 상기 배터리의 전력에 의해 상기 전동 모터를 구동하고, 상기 잠금 스위치로부터 신호가 입력되지 않은 경우에 상기 전동 모터를 정지시키는 모터 제어 기능, 및 상기 외부 전원의 전력에 의해 상기 배터리를 충전하는 충전 제어 기능을 가지는 제어 장치와, 운전실 내에 설치되며, 기동 위치나 정지 위치로 조작되는 키 스위치와, 상기 키 스위치가 기동 위치로 조작되었을 때, 전력원으로부터 상기 제어 장치에 전력을 공급하여 상기 제어 장치를 기동시키는 제1 기동 회로를 구비한 전동식 건설 기계에 있어서, 상기 급전구에 설치되며, 상기 제어 장치의 기동과 함께 상기 배터리의 충전 제어를 지시 가능한 충전 스위치와, 상기 키 스위치가 정지 위치에 있고, 상기 충전 스위치에서 상기 제어 장치의 기동과 함께 상기 배터리의 충전 제어가 지시되었을 때, 상기 전력원으로부터 상기 제어 장치에 전력을 공급하여 상기 제어 장치를 기동시킴과 함께 상기 배터리의 충전 제어를 행하게 하는 제2 기동 회로를 구비하고, 상기 제어 장치가 상기 제2 기동 회로에 의해 기동되어 상기 배터리의 충전 제어를 행하는 경우에, 상기 잠금 스위치가 닫힘 접점이어도, 상기 전동 모터가 구동하지 않도록 구성한다.
이러한 본 발명에 있어서는, 가동 정지 중의 전동식 건설 기계에 대하여 배터리 충전 작업을 행하는 경우, 운전실 밖에서, 운전자가 외부 전원으로부터의 케이블을 급전구에 접속한다. 또, 급전구의 충전 스위치를 조작하여 제어 장치를 기동시킴과 함께 배터리의 충전 제어를 행하게 한다. 따라서, 배터리 충전 작업에 있어서 운전실 내의 키 스위치 등을 조작하기 위하여 운전실로 갈 필요가 없어져, 작업 효율을 향상시킬 수 있다. 또, 이때, 가령, 운전실 내의 잠금 레버가 잠금 해제 위치로 조작되어 있어도, 본 발명에 있어서는 전동 모터가 구동하지 않도록 구성한다. 이것에 의해, 배터리 충전 작업 중에 전동 모터가 구동하지 않기 때문에, 작업 시간의 단축을 도모됨과 함께, 오작동을 방지할 수 있다. 그리고, 운전실 내의 잠금 레버의 조작 위치를 확인하거나 잠금 레버를 잠금 위치로 조작하기 위하여 운전실로 갈 필요도 없어져, 작업 효율을 향상시킬 수 있다.
(2) 상기 (1)에 있어서, 바람직하게는, 상기 잠금 스위치는, 상기 제1 기동 회로를 통하여 상기 전력원에 접속되어 있고, 이것에 의해, 상기 제어 장치가 상기 제2 기동 회로에 의해 기동되어 상기 배터리의 충전 제어를 행하는 경우에, 상기 잠금 스위치가 닫힘 접점이어도, 상기 제1 기동 회로가 차단되어 있어 상기 잠금 스위치로부터 상기 제어 장치로 신호가 출력되지 않고, 상기 전동 모터가 구동하지 않도록 구성한다.
(3) 상기 (1)에 있어서, 바람직하게는, 상기 제어 장치는, 상기 제2 기동 회로에 의해 기동되어 상기 배터리의 충전 제어를 행하는 경우에, 상기 잠금 스위치로부터 입력한 신호를 무효화함으로써, 상기 전동 모터가 구동하지 않도록 구성한다.
(4) 상기 (1)∼(3) 중 어느 하나에 있어서, 바람직하게는, 상기 급전구에 커버를 개폐 가능하게 설치하고, 상기 충전 스위치는, 상기 커버의 개폐 상태에 따라 작동하는 스위치로서, 상기 커버가 열림 상태인 경우에 상기 제어 장치의 기동과 함께 상기 배터리의 충전 제어를 지시하고, 상기 커버가 닫힘 상태인 경우에 상기 제어 장치의 정지를 지시한다.
이것에 의해, 운전자가 충전 스위치를 조작할 필요가 없어져, 작업 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
(5) 상기 (1)∼(4) 중 어느 하나에 있어서, 바람직하게는, 상기 배터리의 충전 제어의 상황을 표시하는 표시등을 상기 급전구에 설치한다.
본 발명에 의하면, 배터리 충전 작업에 있어서의 작업 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 전동식 유압 셔블의 전체 구조를 나타내는 측면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 유압 구동 장치 중 붐의 구동에 관련된 구성을 대표예로서 나타내는 개략도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 전원 시스템의 구성을 나타내는 개략도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 급전구의 구조를 나타내는 부분 확대 측면도이며, 커버의 열기 상태를 나타낸다.
도 5는 도 4 중 단면 V-V에 의한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 제어 장치의 배터리 충전 제어의 처리 내용을 나타내는 플로우 차트이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서의 전원 시스템의 구성을 나타내는 개략도이다.
도 8은 본 발명의 제1 변형예에 있어서의 전원 시스템의 구성을 나타내는 개략도이다.
도 9는 본 발명의 제1 변형예에 있어서의 급전구의 구조를 나타내는 부분 확대 측면도이며, 커버의 열림 상태를 나타낸다.
도 10은 본 발명의 제1 변형예에 있어서의 제어 장치의 배터리 충전 제어의 플로우 차트이다.
도 11은 본 발명의 제2 변형예에 있어서의 급전구의 구조를 나타내는 부분 확대 측면도이며, 커버의 열림 상태를 나타낸다.
도 12는 도 11 중 단면 XII-XII에 의한 단면도이다.
도 13은 본 발명의 제3 변형예에 있어서의 주행용 전동 모터를 나타내는 개략도이다.
도 14는 본 발명의 제4 변형예에 있어서의 선회용 전동 모터를 나타내는 개략도이다.
이하, 본 발명의 적용 대상으로 하여 전동식의 유압 셔블을 예로 들어, 본 발명의 제1 실시 형태를, 도면을 참조하면서 설명한다.
도 1은, 본 실시 형태에 있어서의 전동식 유압 셔블의 전체 구조를 나타내는 측면도이다. 또한, 이후, 전동식 유압 셔블이 도 1에 나타내는 상태에서 운전자가 운전석에 착좌한 경우에 있어서의 운전자 전측(도 1중 좌측), 후측(도 1중 우측), 좌측(도 1중 지면을 향하여 바로 전측), 우측(도 1중 지면을 향하여 안쪽)을, 간단히 전측, 후측, 좌측, 우측이라고 칭한다.
이 도 1에 있어서, 전동식 유압 셔블은, 크롤러식의 하부 주행체(1)와, 이 하부 주행체(1) 상에 선회 가능하게 설치된 상부 선회체(2)와, 이 상부 선회체(2)의 기초 하부 구조를 이루는 선회 프레임(3)과, 이 선회 프레임(3) 전측에 좌우 방향으로 회전 운동 가능하게 설치된 스윙 포스트(4)와, 이 스윙 포스트(4)에 상하 방향으로 회전 운동 가능(부앙 가능)하게 연결된 다관절형의 작업기(5)와, 선회 프레임(4) 상에 설치된 캐너피 타입의 운전실(6)과, 선회 프레임(4) 상의 후측에 설치되어 메인 배터리(7)(후술하는 도 3 참조)를 수납하는 배터리 탑재부(8)를 구비하고 있다. 또, 상부 선회체(2)의 좌측[바꿔 말하면, 운전실(6)의 외측]에는 급전구(9)가 설치되고, 이 급전구(9)에는 커버(10)가 개폐 가능하게 설치되어 있다.
하부 주행체(1)는, 상방으로부터 보아 대략 H자 형상의 트랙 프레임(11)과, 이 트랙 프레임(11)의 좌우 양측의 후단 근방에 회전 가능하게 지지된 좌우의 구동륜(12)과, 트랙 프레임(11)의 좌우 양측의 전단(前端) 근방에 회전 가능하게 지지된 좌우의 종동륜(아이들러)(13)과, 좌우 각각의 구동륜(12)과 종동륜(13)으로 걸린 좌우의 무한궤도(크롤러)(14)를 구비하고 있다. 그리고, 좌우의 주행용 유압 모터(15)의 구동에 의해 좌우의 구동륜(12)[즉, 좌우의 무한궤도(14)]이 각각 회전하여, 하부 주행체(1)의 주행 동작을 행하도록 되어 있다.
트랙 프레임(11) 전측에는 배토(排土)용의 블레이드(16)가 상하동 가능하게 설치되어 있고, 이 블레이드(16)는 블레이드용 유압 실린더(도시 생략)의 신축 구동에 의해 상하동하도록 되어 있다.
트랙 프레임(11)의 중앙부에는 선회륜(17)이 설치되고, 이 선회륜(17)을 개재하여 선회 프레임(3)이 선회 가능하게 설치되어 있고, 선회 프레임(3)[(즉, 상부 선회체(2)]은 선회용 유압 모터(도시 생략)의 구동에 의해 선회하도록 되어 있다.
스윙 포스트(4)는, 선회 프레임(3)의 전측에 좌우 방향으로 회전 운동 가능하게 설치되어 있고, 스윙용 유압 실린더(도시 생략)의 신축 구동에 의해 좌우 방향으로 회전 운동하도록 되어 있다. 이것에 의해, 작업기(5)가 좌우로 스윙하도록 되어 있다.
작업기(5)는, 스윙 포스트(4)에 상하 방향으로 회전 운동 가능하게 연결된 붐(18)과, 이 붐(18)에 상하 방향으로 회전 운동 가능하게 연결된 아암(19)과, 이 아암(19)에 상하 방향으로 회전 운동 가능하게 연결된 버킷(20)을 구비하고 있다. 붐(18), 아암(19), 및 버킷(20)은, 붐용 유압 실린더(21), 아암용 유압 실린더(22), 및 버킷용 유압 실린더(23)에 의해 상하 방향으로 회전 운동하도록 되어 있다. 또한, 버킷(20)은, 예를 들면 옵션용 유압 액추에이터가 장착된 어태치먼트(도시 생략)와 교환 가능하도록 되어 있다.
운전실(6)에는, 운전자가 착좌하는 운전석(좌석)(24)이 설치되어 있다. 운전석(24)의 전방에는, 손 또는 발로 조작 가능하게 하여 전후 방향으로 조작함으로써 좌우의 주행용 유압 모터(15)의 동작을 각각 지시하는 좌우의 주행용 조작 레버(25)가 설치되어 있다. 좌 주행용 조작 레버(25)의 더욱 좌측의 발밑 부분에는, 좌우 방향으로 조작함으로써 옵션용 유압 액추에이터의 동작을 지시하는 옵션용 조작 페달(도시 생략)이 설치되어 있다. 우 주행용 조작 레버(25)의 더욱 우측의 발밑 부분에는, 좌우 방향으로 조작함으로써 스윙용 유압 실린더의 동작을 지시하는 스윙용 조작 페달(도시 생략)이 설치되어 있다.
운전석(24)의 좌측에는, 전후 방향으로 조작함으로써 아암용 유압 실린더(22)의 동작을 지시하고, 좌우 방향으로 조작함으로써 선회용 유압 모터의 동작을 지시하는 십자 조작식의 아암·선회용 조작 레버(26)가 설치되어 있다. 운전석 (24)의 우측에는, 전후 방향으로 조작함으로써 붐용 유압 실린더(21)의 동작을 지시하고, 좌우 방향으로 조작함으로써 버킷용 유압 실린더(23)의 동작을 지시하는 십자 조작식의 붐·버킷용 조작 레버(27)(후술하는 도 2 참조)가 설치되어 있다. 또, 운전석(24)의 우측에는, 전후 방향으로 조작함으로써 블레이드용 유압 실린더의 동작을 지시하는 블레이드용 조작 레버(도시 생략)가 설치되어 있다.
또, 운전석(24)의 좌측(바꿔 말하면, 운전실(6)의 승강구)에는, 잠금 해제 위치(상세하게는, 운전자의 승강을 방해하는 하강 위치)와 잠금 위치(상세하게는, 운전자의 승강을 허용하는 상승 위치)로 조작되는 잠금 레버(28)가 설치되어 있다. 또, 잠금 레버(28)가 잠금 해제 위치에 있는 경우에 열림 접점, 잠금 위치에 있는 경우에 닫힘 접점이 되는 잠금 스위치(29)(후술하는 도 3 참조)가 설치되어 있다.
또, 운전석(24)의 우측에는, 후술하는 키 스위치(30)(도 3 참조)나, 후술하는 전동 모터(31)(도 2 및 도 3 참조)의 목표 회전수를 지시하는 회전수 지시기(32)(도 3 참조)가 설치되어 있다.
상기 서술한 하부 주행체(1), 상부 선회체(2), 스윙 포스트(4), 블레이드(16), 붐(18), 아암(19), 및 버킷(20)은, 전동식 유압 셔블에 탑재된 유압 구동 장치에 의해 구동되도록 되어 있다. 도 2는, 이 유압 구동 장치 중, 붐(18)의 구동에 관련된 구성을 대표예로서 나타내는 개략도이다.
이 도 2에 있어서, 유압 구동 장치는, 전동 모터(31)와, 이 전동 모터(31)에 의해 구동되는 유압 펌프(33) 및 파일럿 펌프(34)와, 유압 펌프(33)로부터 붐용 유압 실린더(21)로의 압유의 흐름을 각각 제어하는 붐용 방향 전환 밸브(35)와, 조작 장치(36)를 구비하고 있다.
조작 장치(36)는, 상기 서술한 붐·버킷용 조작 레버(27)와, 이 조작 레버(27)의 중립 위치로부터 전측의 조작량에 따라 파일럿 펌프(34)의 토출압을 감압하여 파일럿압을 생성하는 파일럿 밸브(36a)와, 조작 레버(27)의 중립 위치로부터 후측의 조작량에 따라 파일럿 펌프(34)의 토출압을 감압하여 파일럿압을 생성하는 파일럿 밸브(36b) 등을 가지고 있다.
그리고, 예를 들면 조작 레버(27)를 전측으로 조작하면, 그 조작량에 따라 파일럿 밸브(36a)에서 생성된 파일럿압이 붐용 방향 전환 밸브(35)의 수압부(35a)로 출력되어, 이것에 의해 붐용 방향 전환 밸브(35)가 도면 중 우측의 전환 위치로 전환된다. 그 결과, 붐용 유압 실린더(21)가 축단하도록 되어 있다. 한편, 조작 레버(27)를 후측으로 조작하면, 그 조작량에 따라 파일럿 밸브(36b)에서 생성된 파일럿압이 붐용 방향 전환 밸브(35)의 수압부(35b)에 출력되어, 이것에 의해 붐용 방향 전환 밸브(35)가 도면 중 좌측의 전환 위치로 변환된다. 그 결과, 붐용 유압 실린더(21)가 신장하도록 되어 있다.
파일럿 펌프(34)의 토출 유로(37)에는 파일럿 릴리프 밸브(38)가 접속되어 있고, 파일럿 릴리프 밸브(38)는, 파일럿 펌프(34)의 최고 토출압을 규정하도록 되어 있다. 또, 파일럿 펌프(34)의 토출 유로(37)에는 잠금 밸브(39)가 설치되어 있고, 이 잠금 밸브(39)는, 상기 서술한 잠금 레버(28)의 조작 등에 따라 전환되도록 되어 있다. 상세하게는, 잠금 레버(28)가 잠금 해제 위치(하강 위치)로 조작되어 잠금 스위치(29)가 닫힘 접점이 되고, 이 잠금 스위치(29)를 통하여 잠금 밸브(39)의 솔레노이드부(39a)가 통전된 경우에, 잠금 밸브(39)가 도면 중 좌측의 전환 위치로 전환된다. 이것에 의해, 파일럿 펌프(34)의 토출 유로(37)를 연통 상태로 하고, 파일럿 펌프(34)의 토출압이 조작 장치에 도입된다. 한편, 예를 들면 잠금 레버가 잠금 위치(상승 위치)로 조작되어 잠금 스위치(29)가 열림 접점이 되고, 잠금 밸브(39)의 솔레노이드부(39a)가 통전되지 않는 경우, 스프링(39b)의 가압력에 의해 잠금 밸브(39)가 도면 중 우측의 전환 위치로 전환된다. 이것에 의해, 파일럿 펌프(34)의 토출 유로(37)를 차단 상태로 한다. 그 결과, 조작 장치를 조작하여도 파일럿압이 생성되지 않기 때문에, 유압 액추에이터가 작동하지 않도록 되어 있다.
다음으로, 본 실시 형태의 주요부인 전동식 유압 셔블에 탑재된 전원 시스템을 설명한다. 도 3은, 본 실시 형태에 있어서의 전원 시스템의 구성을 나타내는 개략도이다. 또한, 이 도 3에 있어서 점선으로 나타내어진 상용 전원(외부 전원) 및 그 케이블은, 전동식 유압 셔블에 탑재되어 있지 않다. 또, 도 4는, 상기 서술한 도 1에서 나타낸 급전구(9)의 구조를 나타내는 부분 확대 측면도[단, 커버(10)의 열림 상태를 나타내는 도면]이며, 도 5는, 도 4 중단면 V-V에 의한 단면도이다.
이들 도 3∼도 5에 있어서, 전원 시스템은, 상부 선회체(2)의 후측의 배터리 탑재부(8)에 탑재되며, 전동 모터(31)의 전력원인 메인 배터리(7)(상세하게는, 예를 들면 복수의 배터리 셀로 구성된 총 전압 150V 정도의 것)와, 이 메인 배터리(7)와 전동 모터(31) 사이에 개재되어, 메인 배터리(7)로부터의 전력을 전동 모터(31)에 공급하여 전동 모터(31)를 구동하는 모터 제어 기능을 가지는 제어 장치(40)를 구비하고 있다.
또, 상부 선회체(2)의 좌측의 급전구(9)에는, 예를 들면, 3상(相) 200V의 상용 전원(41)(외부 전원)으로부터의 케이블을 접속 가능한 급전 소켓(42)과, 충전 개시 스위치(43)와, 충전 종료 스위치(44)와, 표시등(LED)(45)이 설치되어 있다. 그리고, 제어 장치(40)는, 상용 전원(41)이 급전구(9)에 접속된 경우에 상용 전원(41)과 메인 배터리(7) 사이에 개재하도록 되어 있고, 상용 전원(41)으로부터의 전력을 메인 배터리(7)에 공급하여 메인 배터리(7)를 충전하는 충전 제어 기능을 가지고 있다.
제어 장치(40)는, 마이크로 컴퓨터(46), 초퍼 장치(47), 및 인버터(48)를 구비하고 있다. 마이크로 컴퓨터(46)는, 기능적인 구성으로서, 전동 모터(31)의 구동 제어를 행하는 모터 제어부(49)와, 메인 배터리(7)의 충전 제어를 행하는 충전 제어부(50)와, 전원부(51)를 가지고 있다. 제어 장치(40)의 마이크로 컴퓨터(46)는, 그 전원부(51)에 제1 기동 회로(상세한 것은 후술) 또는 제2 기동 회로(상세한 것은 후술)를 통하여 서브 배터리(52)로부터의 전력이 공급되어, 기동하도록 되어 있다.
제1 기동 회로는, 운전실(6) 내의 키 스위치(30)의 조작에 의해 제어 장치(40)의 마이크로 컴퓨터(46)를 기동시키기 위한 회로이다.
키 스위치(30)는, 키 실린더 및 이 키 실린더에 삽입 가능한 키로 구성되어 있으며, OFF 위치(정지 위치), ON 위치, 및 START 위치(기동 위치)의 순서로 회전 조작 가능하도록 되어 있다. 그리고, 키 스위치(30)가 OFF 위치로 조작되면, B 단자, R 단자, 및 ACC 단자가 서로 접속되지 않도록 되어 있다. 또, 키 스위치(30)가 ON 위치로 조작되면, B 단자 및 ACC 단자가 서로 접속되도록 되어 있다. 또, 키 스위치(30)가 START 위치로 조작되면, B 단자 및 R 단자가 서로 접속되도록 되어 있다. 또한, 키 스위치(30)는, START 위치로 조작된 후, 스프링 등의 가압력에 의해 ON 위치로 이행하도록 되어 있다.
키 스위치(30)의 B 단자는, 서브 배터리(52)에 접속되어 있고, 키 스위치(30)의 ACC 단자 및 R 단자는, 자기(自己) 유지형의 전원 릴레이(53)를 통하여 제어 장치(40)에 접속되어 있다. 상세하게는, 전원 릴레이(53)는 코일 R1과 항상 열린 접점 R1’을 가지며, 코일 R1이 배선(54)을 통하여 키 스위치(30)의 R 단자에 접속되고, 접점 R1’의 일방 측 단자가 배선(55)을 통하여 키 스위치(30)의 ACC 단자에 접속되며, 접점 R1’의 타방 측 단자가 배선(56)을 통하여 마이크로 컴퓨터(46)의 전원부(51)에 접속되고, 배선(54)과 배선(55) 사이에 배선(57)이 접속되어 있다.
그리고, 키 스위치(30)가 START 위치로 조작되면, 서브 배터리(52)로부터의 전력이 키 스위치(30)의 B 단자, R 단자, 배선(54), 배선(57), 및 배선(56)을 경유하여 마이크로 컴퓨터(46)의 전원부(51)에 공급되어, 마이크로 컴퓨터(46)가 기동한다. 또, 이때, 전원 릴레이(53)의 코일 R1도 통전되어, 접점 R1’이 닫힌다. 이것에 의해, 그 후, 키 스위치(30)가 ON 위치로 이행하여도, 서브 배터리(52)로부터의 전력이 키 스위치(30)의 B 단자, ACC 단자, 배선(55), 전원 릴레이(53)의 접점 R1’, 및 배선(56)을 경유하여 마이크로 컴퓨터(46)의 전원부(51)에 공급되도록 되어 있다.
배선(56)에는 잠금 스위치(29)를 통하여 잠금 밸브(39)의 솔레노이드부(39a)(상기 서술한 도 2 참조)가 접속되어 있다. 그리고, 키 스위치(30)가 START 위치로 조작된 경우(및, 그 후, ON 위치로 이행한 경우)에, 잠금 레버(28)가 잠금 해제 위치(하강 위치)로 조작되어 잠금 스위치(29)가 닫힘 접점이 되면, 이 잠금 스위치(29)로부터의 신호가 잠금 밸브(39)의 솔레노이드부(39a)에 출력됨과 함께, 마이크로 컴퓨터(46)의 모터 제어부(49)에도 출력되도록 되어 있다.
마이크로 컴퓨터(46)의 모터 제어부(49)는, 잠금 스위치(29)로부터의 신호가 입력된 경우에, 메인 배터리(7)로부터의 전력을 전동 모터(31)로 공급시켜 전동 모터(31)를 구동하도록 되어 있다. 상세하게는, 모터 제어부(49)는, 초퍼 장치(47)에 모터 구동 지령 신호를 출력하고, 초퍼 장치(47)는, 이 모터 구동 지령 신호에 따라, 메인 배터리(7)로부터의 전압 150V 정도의 직류를 전압 270V 정도까지 승압하여 인버터(48)로 출력하도록 되어 있다. 또, 모터 제어부(49)는, 회전수 설정기(32)에서 설정된 목표 회전수를 입력하고, 이것에 기초한 모터 회전수 지령 신호를 인버터(48)에 출력한다. 인버터(48)는, 이 모터 회전수 지령 신호에 기초하여 초퍼 장치(47)로부터의 직류를 교류로 변환하여, 전동 모터(31)에 공급한다. 이것에 의해, 전동 모터(31)의 인가 전압이 제어되어, 전동 모터(31)의 회전수가 목표회전이 되도록 제어된다. 또, 마이크로 컴퓨터(46)의 모터 제어부(49)는, 잠금 스위치(29)로부터의 신호가 입력되지 않은 경우에, 전동 모터(31)를 정지시키도록 되어 있다.
제2 기동 회로는, 키 스위치(30)가 OFF 위치에 있어도, 급전구(9)의 충전 개시 스위치(43)의 조작에 의해 제어 장치(40)의 마이크로 컴퓨터(46)를 기동시킴과 함께, 메인 배터리(7)의 충전 제어를 행하게 하기 위한 회로이다. 이 제2 기동 회로는, 충전 개시 스위치(43), 충전 종료 스위치(44), 자기 유지형의 전원 릴레이(58), 및 회로 차단용 릴레이(59, 60)를 가지고 있다. 충전 개시 스위치(43)는, 모멘터리식의 누름 버튼 스위치로서 항상 열린 접점을 가지며, 누름 조작되어 있는 동안에만 접점이 닫힘 상태가 된다. 충전 종료 스위치(44)는, 모멘터리식의 누름 버튼 스위치로서 항상 닫힌 접점을 가지며, 누름 조작되어 있는 동안에만 접점이 열림 상태가 된다. 전원 릴레이(58)는 코일 R2와 항상 열린 접점 R2’를 가지고, 회로 차단용 릴레이(59)는 코일 R3과 항상 닫힌 접점 R3’을 가지며, 회로 차단용 릴레이(60)는 코일 R4와 항상 닫힌 접점 R4’를 가지고 있다.
그리고, 서브 배터리(52)로부터 마이크로 컴퓨터(46)의 전원부(51)를 향하는 순서로, 충전 종료 스위치(44), 회로 차단용 릴레이(60)의 접점 R4’, 회로 차단용 릴레이(59)의 접점 R3’, 및 전원 릴레이(58)의 접점 R2’가 직렬로 배선 접속되어 있다. 또, 전원 릴레이(58)의 접점 R2’에 대하여 병렬이 되도록 충전 개시 스위치(43)가 접속되어 있다. 구체적으로는, 충전 개시 스위치(43)의 일방 측 단자가 배선(61)을 통하여 회로 차단용 릴레이(59)의 접점 R3’과 전원 릴레이(58)의 접점R2’ 사이에 접속되고, 충전 개시 스위치(43)의 타방 측 단자가 배선(62)을 통하여 전원 릴레이(58)의 접점 R2’와 마이크로 컴퓨터(46)의 전원부(51) 사이에 접속되어 있다. 또, 배선(62)에는 전원 릴레이(58)의 코일 R2가 접속되어 있다.
그리고, 충전 개시 스위치(43)가 눌려있는 동안, 그 접점이 닫힘 상태가 되기 때문에, 서브 배터리(52)로부터의 전력이 충전 종료 스위치(44), 회로 차단용 릴레이(60)의 접점 R4’, 회로 차단용 릴레이(59)의 접점 R3’, 및 충전 개시 스위치(43)를 경유하여 마이크로 컴퓨터(46)의 전원부(51)에 공급되어, 마이크로 컴퓨터(46)가 기동한다. 또, 이때, 전원 릴레이(58)의 코일 R2도 통전되어, 접점 R2’가 닫힌다. 이것에 의해, 그 후, 충전 개시 스위치(43)가 눌리지 않게 되어도, 전원 릴레이(58)의 코일 R2의 통전 및 접점 R2’의 닫힘 상태가 계속되기 때문에, 서브 배터리(52)로부터의 전력이 충전 종료 스위치(44), 회로 차단용 릴레이(60)의 접점 R4’, 회로 차단용 릴레이(59)의 접점 R3’, 및 전원 릴레이(58)의 접점 R2’을 경유하여 마이크로 컴퓨터(46)의 전원부(51)에 공급되도록 되어 있다.
마이크로 컴퓨터(46)의 충전 제어부(50)는, 상기 서술한 제2 기동 회로로부터 전력이 공급되어 있는지의 여부를 판정하고 있고, 제2 기동 회로로부터 전력이 공급되어 있다고 판정된 경우에, 메인 배터리(7)의 충전 제어를 행하도록 되어 있다. 이 충전 제어의 처리 순서를 도 6에 의해 설명한다. 도 6은, 충전 제어의 처리 내용을 나타내는 플로우 차트이다.
이 도 6에 있어서, 먼저, 단계 100에 있어서, 상용 전원(41)의 케이블이 급전 소켓(42)에 접속되어 있는지의 여부를 판정한다. 구체적으로는, 급전 소켓(42)에는, 상용 전원(41)의 케이블이 접속된 경우에 검출 신호를 출력하는 검출 회로(도시 생략)가 설치되어 있고, 이 검출 회로로부터의 신호에 의해 판정한다. 그리고, 예를 들면 상용 전원(41)의 케이블이 급전 소켓(42)에 접속되어 있지 않은 경우에는, 단계 100의 판정이 만족되지 않아, 단계 110으로 진행한다. 단계 110에서는, 급전구(9)의 표시등(45)에 준비 표시 신호를 출력하고, 표시등(45)을 예를 들면 적색으로 점멸시킨다. 한편, 예를 들면 상용 전원(41)의 케이블이 급전 소켓(42)에 접속되어 있는 경우에는, 단계 110의 판정이 만족되어, 단계 120으로 진행한다.
단계 120에서는, 메인 배터리(7)에 이상(에러)이 생겼는지의 여부를 판정한다. 구체적으로는, 메인 배터리(7)의 전압이나 온도를 감시하여 이상이 생긴 경우에 에러 신호를 출력하는 배터리 감시 장치(도시 생략)가 설치되어 있고, 이 배터리 감시 장치로부터의 에러 신호에 의해 판정한다. 그리고, 예를 들면 메인 배터리(7)에 이상이 생긴 경우에는, 단계 120의 판정이 만족되어, 단계 130으로 진행한다. 단계 130에서는, 급전구(9)의 표시등(45)에 에러 표시 신호를 출력하고, 표시등(45)을 예를 들면 적색으로 점등시킨다. 한편, 예를 들면 메인 배터리(7)에 이상이 생기지 않은 경우에는, 단계 120의 판정이 만족되지 않아, 단계 140으로 진행한다.
단계 140에서는, 초퍼 장치(47)에 충전 지령 신호를 출력한다. 초퍼 장치(47)는, 이 충전 지령 신호에 따라, 상용 전원(41)으로부터의 전압 200V 정도의 교류를 직류로 변환함과 함께 강압하여 메인 배터리(7)에 공급해, 메인 배터리(7)를 충전한다. 또, 단계 150으로 진행하여, 급전구(9)의 표시등(45)에 충전 표시 신호를 출력하고, 표시등(45)을 예를 들면 녹색으로 점멸시킨다.
그 후, 단계 160으로 진행하여, 충전이 완료되었는지의 여부를 판정한다. 구체적으로는, 배터리 감시 장치로부터의 충전 완료 신호에 의해 판정하고 있다. 그리고, 예를 들면 메인 배터리(7)의 충전이 완료되지 않은 경우에는, 상기 서술한 단계 100으로 되돌아가 상기 동일한 순서를 반복한다. 한편, 예를 들면 메인 배터리(7)의 충전이 완료된 경우에는, 단계 170으로 진행한다. 단계 170에서는, 회로 차단용 릴레이(59)의 코일 R3을 통전시켜, 접점 R3’을 연다. 이것에 의해, 전원 릴레이(58)의 코일 R2로의 통전이 차단되어, 접점 R2’가 열림 상태가 된다. 그 결과, 서브 배터리(52)로부터 마이크로 컴퓨터(46)의 전원부(51)로의 전력 공급이 차단되어, 마이크로 컴퓨터(46)가 정지한다. 이것에 의해, 급전구(9)의 표시등(45)은 소등된다.
또, 예를 들면 배터리 충전 제어 중에 급전구(9)의 충전 종료 스위치(44)가 눌리면, 그 동안, 충전 종료 스위치(44)의 접점이 열림 상태가 된다. 이것에 의해, 전원 릴레이(58)의 코일 R2로의 통전이 차단되어, 접점 R2’가 열림 상태가 된다. 그 결과, 서브 배터리(52)로부터 마이크로 컴퓨터(46)의 전원부(51)로의 전력 공급이 차단되어, 마이크로 컴퓨터(46)가 정지한다. 이것에 따라, 급전구(9)의 표시등(45)은 소등된다.
또한, 예를 들면 배터리 충전 제어 중에 키 스위치(30)가 ON 위치로 조작되면, 키 스위치(30)의 ACC 단자에 배선 접속된 차단용 릴레이(60)의 코일 R4가 통전되어, 접점 R4’이 열린다. 이것에 의해, 전원 릴레이(58)의 코일 R2로의 통전이 차단되어, 접점 R2’가 열림 상태가 된다.
이상과 같이 구성된 본 실시 형태의 작용 효과를 설명한다.
본 실시 형태에 있어서는, 급전구(9)에는, 충전 개시 스위치(43), 충전 종료 스위치(44), 및 표시등(45)이 설치되어 있다. 그리고, 가동 정지 중의 전동식 유압 셔블에 대하여 배터리 충전 작업을 행하는 경우, 운전실(6) 밖에서, 운전자가 상용 전원(41)으로부터의 케이블을 급전구(9)에 접속한다. 또한 급전구(9)의 충전 개시 스위치(43)를 조작하여 제어 장치(40)를 기동시킴과 함께 메인 배터리(7)의 충전 제어를 행하게 한다. 따라서, 배터리 충전 작업에 있어서 운전실(6) 내의 키 스위치(30) 등을 조작하기 위하여 운전실(6)로 갈 필요가 없어져, 작업 효율을 향상시킬 수 있다.
또, 본 실시 형태에 있어서는, 잠금 스위치(29)는, 제1 기동 회로[상세하게는, 키 스위치(30) 및 전원 릴레이(53)]를 통해 서브 배터리(52)에 접속되어 있다. 즉, 제어 장치(40)가 제2 기동 회로[상세하게는, 충전 개시 스위치(43), 충전 종료 스위치(44), 자기 유지형의 전원 릴레이(58), 및 회로 차단용 릴레이(59, 60)]에 의해 기동되어 배터리 충전 제어를 행하는 경우에, 잠금 레버(28)가 잠금 해제 위치로 조작되어 있어 잠금 스위치(29)가 닫힘 점이어도, 제1 기동 회로가 차단되어 있어 잠금 스위치(29)로부터 제어 장치(40)로 신호가 출력되지 않고, 전동 모터(31)가 구동되지 않도록 구성하고 있다. 이것에 의해, 배터리 충전 작업 중에 전동 모터(31)가 구동되지 않기 때문에, 작업 시간의 단축을 도모할 수 있음과 함께, 오작동을 방지할 수 있다. 그리고, 운전실(6) 내의 잠금 레버(28)의 조작 위치를 확인하거나 잠금 위치로 조작하기 위하여 운전실(6)로 갈 필요도 없어지고, 작업 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 제2 실시 형태를, 도 7에 의해 설명한다.
도 7은, 본 실시 형태에 있어서의 전동식 유압 셔블의 전기 계통을 나타내는 전기 회로도이다. 또한, 이 도 7에 있어서, 상기 제1 실시 형태와 동등한 부분은 동일한 부호를 붙이고, 적절히 설명을 생략한다.
본 실시 형태에서는, 상기 제1 실시 형태와는 달리, 잠금 스위치(29)는, 제1 기동 회로[상세하게는, 키 스위치(30) 및 전원 릴레이(53)]를 통하지 않고 서브 배터리(52)에 배선 접속되어 있다. 그 때문에, 제어 장치(40)의 마이크로 컴퓨터(46)가 제2 기동 회로[상세하게는, 충전 개시 스위치(43), 충전 종료 스위치(44), 자기 유지형의 전원 릴레이(58), 및 회로 차단용 릴레이(59, 60)]에 의해 기동되어 충전 제어를 행하는 경우에도, 잠금 레버(28)가 잠금 해제 위치(하강 위치)로 조작되어 잠금 스위치(29)가 닫힘 접점이 되면, 잠금 스위치(29)로부터의 신호가 출력되도록 되어 있다.
그래서, 마이크로 컴퓨터(46)의 모터 제어부(51)는, 상기 서술한 제2 기동 회로로부터 전력이 공급되고 있는지의 여부를 판정하고 있고, 제2 기동 회로로부터 전력이 공급되고 있다고 판정된 경우에, 잠금 스위치(29)로부터 입력한 신호를 무효화한다. 즉, 잠금 스위치(29)로부터의 신호의 유무에 관계없이, 전동 모터(31)가 구동하지 않도록 구성하고 있다.
이와 같이 구성된 본 실시 형태에 있어서도, 상기 제1 실시 형태와 마찬가지로 배터리 충전 작업에 있어서의 작업 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2 실시 형태에 있어서는, 충전 개시 스위치(상세하게는, 모멘터리식의 누름 버튼 스위치) 및 충전 종료 스위치(상세하게는, 모멘터리식의 누름 버튼 스위치)를 급전구(9)에 설치한 경우를 예를 들어 설명하였지만, 이것에 한정되지 않고, 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 않는 범위에서 여러가지 변형예를 생각할 수 있다.
예를 들면, 도 8 및 도 9에서 나타내는 제1 변형예에 있어서는, ON 위치·OFF 위치로 전환 조작 가능한 충전 스위치(63)를 급전구(9)에 설치하고, 이 충전 스위치(63)와 회로 차단용 릴레이(60)로 제2 기동 회로를 구성하고 있다. 즉, 충전 스위치(63)는, ON 위치로 조작된 경우에 제어 장치(40)의 마이크로 컴퓨터(46)의 기동과 함께 충전 제어를 지시하고, OFF 위치로 조작된 경우에 제어 장치(40)의 마이크로 컴퓨터(46)의 정지를 지시한다. 그리고, 예를 들면 도 10에서 나타내는 바와 같이, 마이크로 컴퓨터(46)의 충전 제어부(50)는, 단계 160에서 메인 배터리(7)의 충전이 완료되었다고 판정한 경우에, 그 판정이 만족되어 단계 180으로 진행하고, 급전구(9)의 표시등(45)으로 정지 표시 신호를 출력하여, 표시등(45)을 예를 들면 녹색으로 점등시킨다. 이러한 변형예에 있어서도, 상기 실시 형태와 마찬가지로 배터리 충전 작업에 있어서의 작업 효율을 향상시킬 수 있다.
예를 들면 도 11 및 도 12에서 나타내는 제2 변형예에 있어서는, 커버(10)의 개폐 상태에 따라 작동하는 충전 스위치(63’)를 설치하고 있다. 즉, 충전 스위치63’는, 커버(10)가 열림 상태인 경우에 제어 장치(40)의 마이크로 컴퓨터(46)의 기동과 함께 충전 제어를 지시하고, 커버(10)가 닫힘 상태인 경우에 제어 장치(40)의 마이크로 컴퓨터(46)의 정지를 지시한다. 이러한 변형예에 있어서는, 운전자가 충전 스위치를 조작할 필요가 없어져, 배터리 충전 작업에 있어서의 작업 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
또, 상기 제1 및 제2 실시 형태에 있어서는, 제어 장치(40)는, 전동식 유압 셔블에 탑재된 메인 배터리(7)의 전력에 의해 전동 모터(31)를 구동하는 제어 기능(내부 배터리 구동 모드)을 가지는 경우를 예로 들어 설명하였지만, 이 제어 기능에 더하여, 외부 전원의 전력에 의해 전동 모터를 구동하는 제어 기능(외부 전원구동 모드)을 가지고, 선택적으로 행할 수 있도록 해도 된다. 이 경우에도, 상기와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 이상에 있어서는, 본 발명의 적용 대상으로서, 주행용 유압 모터(15), 붐용 유압 실린더(21), 아암용 유압 실린더(22), 버킷용 유압 실린더(23), 및 선회용 유압 모터 등을 구비하고, 그들 유압 액추에이터에 압유를 공급하는 유압 펌프(33)의 구동원으로서 전동 모터(31)를 탑재한 전동식 유압 셔블을 예로 들어서 설명하였지만, 이것에 한정되지 않는다. 즉, 예를 들면, 주행용 유압 모터(15) 대신 주행용 전동 모터(31A)(도 13 참조)를 구비하여, 이 주행용 전동 모터(31A)의 구동에 의해 구동륜(12)이 회전하여 하부 주행체(1)의 주행 동작을 행하도록 전동식 유압 셔블에 적용해도 된다. 또, 예를 들면, 선회용 유압 모터 대신 선회용 전동 모터(31B)(도 14 참조)를 구비하여, 이 선회용 전동 모터(31B)의 구동에 의해 상부 선회체(2)의 선회 동작을 행하도록 전동식 유압 셔블에 적용해도 된다. 또, 전동식 유압 셔블 이외에, 예를 들면 전동식 유압 크레인 등의 다른 전동식 건설 기계에 적용해도 되는 것은 물론이다.
6: 운전실 7: 메인 배터리
9: 급전구 10: 커버
15: 주행용 유압 모터 21: 붐용 유압 실린더
22: 아암용 유압 실린더 23: 버킷용 유압 실린더
28: 잠금 레버 29: 잠금 스위치
30: 키 스위치 31: 전동 모터
33: 유압 펌프 40: 제어 장치
41: 상용 전원(외부 전원) 43: 충전 개시 스위치(충전 스위치)
45: 표시등 52: 서브 배터리
53: 전원 릴레이 58: 전원 릴레이
59: 회로 차단용 릴레이 60: 회로 차단용 릴레이
63: 충전 스위치

Claims (5)

  1. 피(被)구동 부재를 구동하는 유압 액추에이터에 압유를 공급하는 유압 펌프(33)의 구동원인 전동 모터(31) 또는 피구동 부재를 구동하는 전동 모터(31A; 31B)와,
    상기 전동 모터(31; 31A; 31B)의 전력원인 배터리(7)와,
    운전실(6) 밖에 설치되며, 외부 전원(41)과의 케이블 접속을 행하기 위한 급전구(給電口)(9)와,
    운전실(6) 내에 설치되며, 잠금 해제 위치와 잠금 위치 사이에서 조작되는 잠금 레버(28)와,
    상기 잠금 레버(28)가 잠금 해제 위치로 조작된 경우에 닫힘 접점이 되고, 상기 잠금 레버(28)가 잠금 위치로 조작된 경우에 열림 접점이 되는 잠금 스위치(29)와,
    상기 잠금 스위치(29)로부터 신호가 입력된 경우에 상기 배터리(7)의 전력에 의해 상기 전동 모터(31; 31A; 31B)를 구동하고, 상기 잠금 스위치(29)로부터 신호가 입력되지 않는 경우에 상기 전동 모터(31; 31A; 31B)를 정지시키는 모터 제어 기능, 및 상기 외부 전원(41)의 전력에 의해 상기 배터리(7)를 충전하는 충전 제어 기능을 가지는 제어 장치(40)와,
    운전실(6) 내에 설치되며, 기동 위치나 정지 위치로 조작되는 키 스위치(30)와,
    상기 키 스위치(30)가 기동 위치로 조작되었을 때, 전력원(52)으로부터 상기 제어 장치(40)에 전력을 공급하여 상기 제어 장치(40)를 기동시키는 제1 기동 회로(30, 53, 54, 55, 56, 57)를 구비한 전동식 건설 기계에 있어서,
    상기 급전구(9)에 설치되며, 상기 제어 장치(40)의 기동과 함께 상기 충전 제어를 지시 가능한 충전 스위치(43; 63; 63’)와,
    상기 키 스위치(30)가 정지 위치에 있고, 상기 충전 스위치(43; 63; 63’)에서 상기 제어 장치(40)의 기동과 함께 상기 충전 제어가 지시되었을 때, 상기 전력원(52)으로부터 상기 제어 장치(40)에 전력을 공급하여 상기 제어 장치(40)를 기동시킴과 함께 상기 충전 제어를 행하게 하는 제2 기동 회로(43, 44, 58, 59, 60, 61, 62; 60, 63)를 구비하고,
    상기 제어 장치(40)가 상기 제2 기동 회로에 의해 기동되어 상기 충전 제어를 행하는 경우에, 상기 잠금 스위치(29)가 닫힘 접점이어도, 상기 전동 모터(31; 31A; 31B)가 구동하지 않도록 구성한 것을 특징으로 하는 전동식 건설 기계.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 잠금 스위치(29)는, 상기 제1 기동 회로를 통하여 상기 전력원(52)에 접속되어 있고, 이것에 의해, 상기 제어 장치(40)가 상기 제2 기동 회로에 의해 기동되어 상기 충전 제어를 행하는 경우에, 상기 잠금 스위치(29)가 닫힘 접점이어도, 상기 제1 기동 회로가 차단되어 있어 상기 잠금 스위치(29)로부터 상기 제어 장치(40)로 신호가 출력되지 않고, 상기 전동 모터(31; 31A; 31B)가 구동하지 않도록 구성한 것을 특징으로 하는 전동식 건설 기계.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어 장치(40)는, 상기 제2 기동 회로에 의해 기동되어 상기 충전 제어를 행하는 경우에, 상기 잠금 스위치(29)로부터 입력한 신호를 무효화함으로써, 상기 전동 모터(31; 31A; 31B)가 구동하지 않도록 구성한 것을 특징으로 하는 전동식 건설 기계.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 급전구(9)에 커버(10)를 개폐 가능하게 준비하고, 상기 충전 스위치 (63’)는, 상기 커버(10)의 개폐 상태에 따라 작동하는 스위치로서, 상기 커버(10)가 열림 상태인 경우에 상기 제어 장치(40)의 기동과 함께 상기 충전 제어를 지시하고, 상기 커버(10)가 닫힘 상태인 경우에 상기 제어 장치(40)의 정지를 지시하는 것을 특징으로 하는 전동식 건설 기계.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 충전 제어의 상황을 표시하는 표시등(45)을 상기 급전구(9)에 설치한 것을 특징으로 하는 전동식 건설 기계.
KR1020137002901A 2010-10-22 2011-10-19 전동식 건설 기계 KR20130135227A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010237461 2010-10-22
JPJP-P-2010-237461 2010-10-22
PCT/JP2011/074066 WO2012053560A1 (ja) 2010-10-22 2011-10-19 電動式建設機械

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20130135227A true KR20130135227A (ko) 2013-12-10

Family

ID=45975271

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020137002901A KR20130135227A (ko) 2010-10-22 2011-10-19 전동식 건설 기계

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8700246B2 (ko)
EP (1) EP2631373A1 (ko)
JP (1) JP5737598B2 (ko)
KR (1) KR20130135227A (ko)
CN (1) CN103052754B (ko)
WO (1) WO2012053560A1 (ko)

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5341005B2 (ja) * 2010-03-29 2013-11-13 日立建機株式会社 建設機械
JP5356427B2 (ja) * 2011-02-03 2013-12-04 日立建機株式会社 ハイブリッド式建設機械
NL2008634C2 (nl) * 2012-04-13 2013-10-16 Hudson Bay Holding B V Mobiele inrichting.
JP5904329B2 (ja) * 2012-04-27 2016-04-13 マツダ株式会社 車両用給電システム
CN103660967A (zh) 2012-09-24 2014-03-26 通用电气公司 具有改进的能量供应机制的移动运输设备和方法
EP2955281A4 (en) * 2013-02-08 2017-01-25 Volvo Construction Equipment AB Construction equipment driving control method
US20140305012A1 (en) * 2013-04-10 2014-10-16 Caterpillar Inc. Single boom system having dual arm linkage
JP6258844B2 (ja) * 2014-12-19 2018-01-10 株式会社日立建機ティエラ 建設機械
WO2016110726A1 (en) * 2015-01-07 2016-07-14 Volvo Construction Equipment Ab Control method for controlling an excavator and excavator comprising a control unit implementing such a control method
CN104674877B (zh) * 2015-02-12 2017-11-21 徐州徐工挖掘机械有限公司 一种电动液压挖掘机控制系统
FR3043603B1 (fr) * 2015-11-16 2018-12-07 Bluebus Vehicule electrique rechargeable securise et procede pour recharger un tel vehicule.
CN105922888A (zh) * 2016-06-03 2016-09-07 安徽冀东华夏专用车有限公司 一种新型整车控制器
US11555290B2 (en) * 2016-10-27 2023-01-17 Volvo Construction Equipment Ab Apparatus for fixing upper swing structure of construction machine
CN114635473B (zh) * 2017-02-22 2024-04-12 住友建机株式会社 挖土机
JP7030504B2 (ja) * 2017-12-22 2022-03-07 株式会社クボタ 作業機
JP2019190104A (ja) * 2018-04-24 2019-10-31 ヤンマー株式会社 電動式作業機械
JP7053360B2 (ja) * 2018-04-24 2022-04-12 ヤンマーパワーテクノロジー株式会社 電動式作業機械
SE1851013A1 (sv) * 2018-08-24 2020-02-25 Brokk Ab Demoleringsrobot samt förfarande för matning av hydraulisk kraft till ett hydrauldrivet verktyg vid en demoleringsrobot
US10787946B2 (en) 2018-09-19 2020-09-29 Faurecia Emissions Control Technologies, Usa, Llc Heated dosing mixer
CN109532443A (zh) * 2019-01-09 2019-03-29 湖北金诚信矿业服务有限公司 一种电动铲运机
JP7246209B2 (ja) * 2019-03-04 2023-03-27 株式会社小松製作所 作業車両の制御装置、及び作業車両
JP6955524B2 (ja) * 2019-03-26 2021-10-27 株式会社日立建機ティエラ バッテリ式作業機械
JP7209607B2 (ja) * 2019-09-26 2023-01-20 日立建機株式会社 作業機械
CN110670662A (zh) * 2019-10-23 2020-01-10 安徽国钜工程机械科技有限公司 一种双模式驱动电动挖掘机及其双模式驱动方法
US20220298750A1 (en) * 2020-03-30 2022-09-22 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Construction machine
JP2023062508A (ja) * 2021-10-21 2023-05-08 ヤンマーホールディングス株式会社 電動式作業機械
CN114084001B (zh) * 2021-12-13 2023-10-17 柳州柳工挖掘机有限公司 一种电动挖掘机充电的控制方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09285022A (ja) * 1996-04-10 1997-10-31 Honda Motor Co Ltd 電気自動車の充電表示装置
JP2002146844A (ja) 2000-11-16 2002-05-22 Hitachi Constr Mach Co Ltd 建設機械
WO2007105462A1 (ja) 2006-02-23 2007-09-20 Takeuchi Mfg. Co., Ltd. 電気駆動式作業車
JP2007228715A (ja) 2006-02-23 2007-09-06 Takeuchi Seisakusho:Kk 電源システムおよびこの電源システムが搭載された建設機械
JP2007284874A (ja) 2006-04-12 2007-11-01 Takeuchi Seisakusho:Kk 建設機械
JP4504940B2 (ja) * 2006-04-14 2010-07-14 日立建機株式会社 作業車両の状態表示装置
JP4538427B2 (ja) * 2006-06-01 2010-09-08 株式会社竹内製作所 作業用車両
US7973499B2 (en) * 2006-06-01 2011-07-05 Takeuchi Mfg. Co., Ltd. Working vehicle
JP2010187423A (ja) * 2007-04-25 2010-08-26 Toyota Motor Corp 車両の制御装置
US7769505B2 (en) * 2007-05-03 2010-08-03 Gm Global Technology Operations, Inc. Method of operating a plug-in hybrid electric vehicle
JP2009197514A (ja) * 2008-02-22 2009-09-03 Hitachi Constr Mach Co Ltd 電気駆動式作業機械
JP5185082B2 (ja) * 2008-11-18 2013-04-17 日立建機株式会社 電動式油圧作業機械
JP5344895B2 (ja) * 2008-12-10 2013-11-20 矢崎総業株式会社 充電監視装置
US8393423B2 (en) * 2009-06-18 2013-03-12 Ford Global Technologies, Llc Method and system to prevent vehicle driveaway during battery charging
US8346423B2 (en) * 2010-06-07 2013-01-01 Ford Global Technologies, Llc Plug-in electric vehicle interlock

Also Published As

Publication number Publication date
EP2631373A1 (en) 2013-08-28
JP5737598B2 (ja) 2015-06-17
WO2012053560A1 (ja) 2012-04-26
CN103052754B (zh) 2015-11-25
CN103052754A (zh) 2013-04-17
US20130197766A1 (en) 2013-08-01
JPWO2012053560A1 (ja) 2014-02-24
US8700246B2 (en) 2014-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20130135227A (ko) 전동식 건설 기계
EP2700755B1 (en) Electromotive drive device of construction machine
KR101877073B1 (ko) 하이브리드식 건설 기계
JP5837863B2 (ja) 電動式建設機械
US8727055B2 (en) Electric work vehicle and base thereof
KR20140046008A (ko) 전동식 건설 기계
KR20140009279A (ko) 전동식 건설 기계
KR102372681B1 (ko) 전동식 건설 기계
CN109070787B (zh) 作业车辆
KR20130090744A (ko) 건설 기계
WO2019208369A1 (ja) 電動式作業機械
US20190352883A1 (en) Construction Machine
JP2012237161A (ja) 作業機械の制御装置
JP2013129976A (ja) 電動式建設機械
JP2011132795A (ja) 建設機械のゲートロック回路
JP4236613B2 (ja) 建設機械のキャブ装置
JP2011231594A (ja) 建設機械の電気回路
WO2023188649A1 (ja) 電動作業機械
JP2020117897A (ja) 作業機械
JP2012021312A (ja) 建設機械の作動制御装置
JP2006045955A (ja) 建設機械の安全装置
KR20120048066A (ko) 굴삭기의 전자유압식 캐빈 틸팅시스템
JP4455297B2 (ja) 建設機械の駆動装置
JPH05125746A (ja) 作業機の油圧パイロツト回路
JP2005307791A (ja) 作業車用誤操作防止装置

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid