KR20140094017A - 전동기의 인터로크 기구 및 전동기 - Google Patents

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Abstract

전동기의 인터로크 기구 (10) 는, 전동기 (1) 에 전력 공급 케이블 (5) 을 접속하기 위한 단자를 격납하는 단자 박스 (11) 와, 단자 박스 (11) 를 닫는 덮개 (12) 와, 뚜껑 (12) 의 외측으로부터 뚜껑 (12) 을 단자 박스 (11) 에 고정시키는 볼트 (13) 와, 뚜껑 (12) 에 부착되는 제 1 커넥터 (14A) 와, 제 1 커넥터 (14A) 와 연결할 수 있고, 또한 제 1 커넥터 (14A) 와 연결된 상태에서 볼트 (13) 를 외측으로부터 덮는 제 2 커넥터 (14B) 를 포함한다. 그 결과, 간단한 구조로, 전력 공급 케이블을 전동기로부터 탈착할 때의 안전성을 확보할 수 있다.

Description

전동기의 인터로크 기구 및 전동기{INTERLOCK MECHANISM FOR ELECTRIC MOTOR, AND ELECTRIC MOTOR}
본 발명은 전동기의 인터로크 기구 및 이것을 구비한 전동기에 관한 것이다.
전동기는 여러 가지 용도에 사용된다. 전동기에는 전력 공급 케이블에 의해 전력이 공급된다. 전동기의 보수, 점검시에 전력 공급 케이블을 탈착할 때의 안전을 확보하기 위해서 인터로크 기구가 형성된다. 특허문헌 1 에는, 고전압 유닛의 동작을 확인하기 위해서 부착된 분리할 수 있는 덮개와 고압 유닛 케이스 사이에, 덮개를 분리했을 때에 전원을 차단할 수 있는 인터로크 커넥터를 형성하는 것이 기재되어 있다.
일본 공개특허공보 2010-246321호
특허문헌 1 에 기재되어 있는 인터로크 커넥터는, 분리할 수 있는 덮개와 고압 유닛 케이스 사이에 형성되는 것으로, 구조가 복잡해진다. 본 발명은, 간단한 구조로, 전력 공급 케이블을 전동기로부터 탈착할 때의 안전성을 확보하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 전동기에 전력 공급 케이블을 접속하기 위한 단자를 격납하는 단자 박스와, 상기 단자 박스를 닫는 덮개와, 상기 덮개를 상기 단자 박스에 고정시키는 고정 부재와, 상기 덮개에 부착되는 제 1 커넥터와, 상기 제 1 커넥터와 연결할 수 있고, 또한 상기 제 1 커넥터와 연결된 상태에서 상기 고정 부재를 덮는 제 2 커넥터를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동기의 인터로크 기구이다.
본 발명에 있어서, 상기 고정 부재는, 상기 단자 박스에 상기 덮개를 체결하는 볼트이고, 상기 고정 부재와, 상기 제 1 커넥터 (1) 에 부착된 상태인 상기 제 2 커넥터의 거리는, 상기 고정 부재의 전체 길이보다 짧은 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 고정 부재는, 상기 제 1 커넥터측으로부터 상기 고정 부재의 탈착용 공구가 부착되는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 덮개는, 상기 제 1 커넥터가 부착되는 부착부를 갖는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 덮개는, 상기 부착부를 복수 갖는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 부착부의 수는, 상기 제 1 커넥터의 수보다 많은 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 덮개는, 상기 부착부를 지지할 수 있는 덮개측 부착부를 복수 갖는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 덮개측 부착부의 수는, 상기 제 1 커넥터의 수보다 많은 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 부착부는, 상기 덮개와 일체로 되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 부착부는, 복수 지점에 상기 제 1 커넥터를 부착할 수 있는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 제 1 커넥터를 부착할 수 있는 지점의 수는, 상기 제 1 커넥터의 수보다 많은 것이 바람직하다.
본 발명은, 전동기에 전력 공급 케이블을 접속하기 위한 단자를 격납하는 단자 박스와, 상기 단자 박스를 닫는 덮개와, 상기 덮개를 상기 단자 박스에 고정시키는 복수의 고정 부재와, 상기 덮개에 부착되는 제 1 커넥터와, 상기 제 1 커넥터와 연결할 수 있고, 또한 상기 제 1 커넥터와 연결된 상태에서, 상기 복수의 고정 부재 중 적어도 1 개를, 그 분리 방향측으로부터 덮는 제 2 커넥터와, 상기 제 1 커넥터가 부착되고, 또한 상기 제 1 커넥터의 수보다 많고, 상기 덮개와 일체가 되는 복수의 부착부를 포함하고, 상기 고정 부재와, 상기 제 1 커넥터 (1) 에 부착된 상태인 상기 제 2 커넥터의 거리는, 상기 고정 부재의 전체 길이보다 짧고, 또한 상기 고정 부재는, 상기 제 1 커넥터에 부착된 상태인 제 2 커넥터측으로부터 상기 고정 부재의 탈착용 공구가 부착되는 것을 특징으로 하는 전동기의 인터로크 기구이다.
본 발명은 상기 전동기의 인터로크 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 전동기이다.
본 발명은 간단한 구조로, 전력 공급 케이블을 전동기로부터 탈착할 때의 안전성을 확보할 수 있다.
도 1 은, 본 실시형태에 관련된 전동기의 인터로크 기구 및 이것을 구비한 전동기를 나타내는 도면이다.
도 2-1 은, 본 실시형태에 관련된 전동기의 인터로크 기구의 평면도이다.
도 2-2 는, 본 실시형태에 관련된 전동기의 인터로크 기구의 확대도이다.
도 2-3 은, 본 실시형태에 관련된 전동기의 인터로크 기구의 확대도이다.
도 3 은, 인터로크를 설명하기 위한 도면이다.
도 4 는, 본 실시형태에 관련된 인터로크 기구를 갖는 전동기로부터 전력 공급 케이블 (5) 을 분리하는 순서를 설명하기 위한 도면이다.
도 5 는, 본 실시형태에 관련된 인터로크 기구를 갖는 전동기로부터 전력 공급 케이블 (5) 을 분리하는 순서를 설명하기 위한 도면이다.
도 6 은, 본 실시형태에 관련된 인터로크 기구의 변형예를 나타내는 도면이다.
도 7 은, 본 실시형태에 관련된 인터로크 기구의 변형예를 나타내는 도면이다.
도 8 은, 본 실시형태에 관련된 인터로크 기구의 변형예를 나타내는 도면이다.
도 9 는, 본 실시형태에 관련된 인터로크 기구의 변형예를 나타내는 도면이다.
도 10 은, 본 실시형태에 관련된 인터로크 기구의 변형예를 나타내는 도면이다.
도 11 은, 휠 로더를 나타내는 설명도이다.
도 12 는, 휠 로더의 구동계를 나타내는 모식도이다.
본 발명을 실시하기 위한 형태 (실시형태) 에 관하여, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 이하의 실시형태에 기재한 내용에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또, 이하에 기재한 구성 요소에는, 당업자가 용이하게 상정할 수 있는 것, 실질적으로 동일한 것이 포함된다. 또한 이하에 기재한 구성 요소는 적절히 조합하는 것이 가능하다. 또, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성 요소의 여러 가지 생략, 치환 또는 변경을 실시할 수 있다.
<전동기의 인터로크 기구>
도 1 은, 본 실시형태에 관련된 전동기의 인터로크 기구 및 이것을 구비한 전동기를 나타내는 도면이다. 도 2-1 은, 본 실시형태에 관련된 전동기의 인터로크 기구의 평면도이다. 도 2-2, 도 2-3 은, 본 실시형태에 관련된 전동기의 인터로크 기구의 확대도이다. 도 3 은, 인터로크를 설명하기 위한 도면이다. 전동기 (1) 는, 본 실시형태에 관련된 전동기의 인터로크 기구 (이하, 필요에 따라 인터로크 기구라고 한다) (10) 를 구비하고 있다. 인터로크 기구 (10) 를 적용할 수 있는 전동기의 종류는 문제삼지 않는다.
전동기 (1) 는, 단자 박스 (11) 를 구비하고 있다. 단자 박스 (11) 는, 전동기 (1) 의 출력 샤프트 (2) 가 관통하여 취출되는 단부와는 반대측의 단부 (1T) 에 부착되어 있다. 단자 박스 (11) 에는, 전력 공급 케이블 (5) 및 센서 접속용 커넥터 (3) 가 접속되어 있다. 전력 공급 케이블 (5) 및 센서 접속용 커넥터 (3) 는, 전동기 (1) 를 제어하는 제어 장치 (4) 에 접속되어 있다. 센서 접속용 커넥터 (3) 는, 전동기 (1) 의 출력 샤프트의 회전 각도를 검출하는 리졸버 및 전동기 (1) 의 온도를 검출하는 서미스터 등의 센서류와, 인터로크 기구 (10) 가 구비하는 인터로크 커넥터 (14) 로부터의 배선이 집합되어 있다. 제어 장치 (4) 는, 센서 접속용 커넥터 (3) 를 개재하여 상기 센서류 및 인터로크 커넥터 (14) 의 검출 신호를 취득한다. 전력 공급 케이블 (5) 은, 전동기 (1) 가 갖는 스테이터의 코일과 전기적으로 접속되어 있어, 상기 코일에 전력을 공급한다.
제어 장치 (4) 는, 전동기 (1) 의 출력 샤프트 (2) 의 회전 속도, 회전 방향 및 토크를 제어하는 장치이다. 제어 장치 (4) 는, 인버터 등을 구비하고 있고, 센서 접속용 커넥터 (3) 를 개재하여 취득한 전동기 (1) 의 센서류의 검출 신호 및 전동기 (1) 에 대한 지령값에 기초하여 생성된 제어 신호에 근거하여, 전동기 (1) 에 공급하는 전력을 제어한다. 제어 장치 (4) 로부터의 전력은, 전력 공급 케이블 (5) 에 의해 전동기 (1) 에 공급된다.
전동기 (1) 의 보수, 점검을 실시하는 경우, 단자 박스 (11) 로부터 전력 공급 케이블 (5) 을 분리하는 경우가 있다. 인터로크 기구 (10) 는, 단자 박스 (11) 에 전력 공급 케이블 (5) 을 탈착할 때에, 제어 장치 (4) 로부터의 전력 공급 케이블 (5) 로의 급전을 정지시키는 것이다. 이와 같이 하여, 인터로크 기구 (10) 는, 전동기 (1) 에 전력 공급 케이블 (5) 을 탈착할 때의 안전성을 확실하게 확보한다.
인터로크 기구 (10) 는, 단자 박스 (11) 와, 덮개 (12) 와, 고정 부재로서의 볼트 (13) 와, 제 1 커넥터 (14A) 와, 제 2 커넥터 (14B) 를 포함한다. 제 1 커넥터 (14A) 와 제 2 커넥터 (14B) 는 인터로크 커넥터 (14) 를 구성한다. 단자 박스 (11) 는, 전동기 (1) 에 전력 공급 케이블 (5) 을 접속하기 위한 단자를 갖고 있다. 단자 박스 (11) 는, 전력 공급 케이블을 부착하기 위한 공구 등을 넣기 위한 개구부를 갖고 있다. 덮개 (12) 는, 단자 박스 (11) 의 상기 개구부에 부착되어, 상기 개구부를 닫도록 되어 있다.
볼트 (13) 는, 덮개 (12) 의 외측으로부터 단자 박스 (11) 에 형성된 볼트공에 비틀어 박아지고, 덮개 (12) 를 단자 박스 (11) 에 체결하여 고정시킨다. 본 실시형태에 있어서는, 고정 부재로서의 볼트 (13) 로 덮개 (12) 를 단자 박스 (11) 에 체결하지만, 고정 부재는 볼트 (13) 에 한정되지 않는다. 본 실시형태에 있어서, 제 1 커넥터 (14A) 는 덮개 (12) 에 부착된다. 본 실시형태에 있어서, 도 2-1 내지 도 2-3 에 나타내는 바와 같이, 덮개 (12) 는 제 1 커넥터 (14A) 가 부착되는 부착부 (15) 를 갖는다. 본 실시형태에서는, 제 1 커넥터 (14A) 를 부착할 수 있는 지점 (커넥터 부착 지점) (15S) 을 구비하는 부착부 (15) 를 덮개 (12) 에 부착하고, 부착부 (15) 의 커넥터 부착 지점 (15S) 에 제 1 커넥터 (14A) 를 부착한다. 즉, 제 1 커넥터 (14A) 는, 부착부 (15) 를 개재하여 덮개 (12) 에 부착된다. 부착부 (15) 의 커넥터 부착 지점 (15S) 에 제 1 커넥터 (14A) 를 부착함에 있어서는, 도 2-2, 도 2-3 에 나타내는 바와 같이, 제 1 커넥터 (14A) 가 갖는 커넥터측 부착부 (14AF) 가, 부착부 (15) 의 커넥터 부착 지점 (15S) 에 끼워 넣어져 부착된다.
제 2 커넥터 (14B) 는 제 1 커넥터 (14A) 와 연결할 수 있다. 그리고, 도 1, 도 2-1 에 나타내는 바와 같이, 제 2 커넥터 (14B) 는, 제 1 커넥터 (14A) 와 연결된 상태에서 볼트 (13) 를 그 외측으로부터 덮는다. 구체적으로는, 제 1 커넥터 (14A) 와 연결된 제 2 커넥터 (14B) 는, 볼트 (13) 의 볼트 머리측으로부터 볼트 (13) 를 덮는다. 즉, 외측이란, 볼트 (13) 의 볼트 머리에 대하여 외측이다. 이 때문에, 제 1 커넥터 (14A) 와 연결된 제 2 커넥터 (14B) 를 볼트 (13) 의 볼트 머리측에서 본 경우에는, 제 2 커넥터 (14B) 와 볼트 (13) 의 볼트 머리가 겹쳐져 있다. 이 경우, 제 2 커넥터 (14B) 는, 고정 부재로서의 볼트 (13) 의 분리 방향 (본 실시형태에서는, 단자 박스 (11) 및 덮개 (12) 로부터 볼트 (13) 를 뽑아내는 방향) 측에 배치된다. 즉, 제 2 커넥터 (14B) 는, 제 1 커넥터 (14A) 와 연결된 상태에서, 볼트 (13) 를 그 분리 방향측에서 덮는다. 고정 부재가 볼트 (13) 인 경우, 제 2 커넥터 (14B) 는 볼트 (13) 의 볼트 머리를 덮는 것이 된다. 이와 같이 함으로써, 단자 박스 (11) 로부터 덮개 (12) 를 분리할 때에는, 제 1 커넥터 (14A) 로부터 제 2 커넥터 (14B) 를 분리하지 않으면 볼트 (13) 를 단자 박스 (11) 로부터 분리할 수 없다. 본 실시형태에서는, 복수 (이 예에서는 4 개) 의 볼트 (13) 가 덮개 (12) 를 단자 박스 (11) 에 고정시키고 있는데, 이와 같은 경우, 제 2 커넥터 (14B) 는, 덮개 (12) 를 단자 박스 (11) 에 고정시키는 복수의 볼트 (13) 중, 적어도 1 개를 외측으로부터 덮게 된다.
다음으로, 도 3 을 이용하여 인터로크 커넥터 (14) 의 구조를 설명한다. 제 1 커넥터 (14A) 는 2 개의 단자 (14Aa, 14Ab) 를 갖고, 제 2 커넥터 (14B) 는 2 개의 단자 (14Ba, 14Bb) 를 갖고 있다. 제 1 커넥터 (14A) 와 제 2 커넥터 (14B) 를 연결하면, 제 1 커넥터 (14A) 의 단자 (14Aa) 와 제 2 커넥터 (14B) 의 단자 (14Ba) 가 전기적으로 접속됨과 함께, 제 1 커넥터 (14A) 의 단자 (14Ab) 와 제 2 커넥터 (14B) 의 단자 (14Bb) 가 전기적으로 접속된다. 제 2 커넥터 (14B) 의 단자 (14Ba, 14Bb) 는, 센서 접속용 커넥터 (3) 를 개재하여 제어 장치 (4) 와 전기적으로 접속되어 있다. 제 1 커넥터 (14A) 의 단자 (14Aa, 14Ab) 는, 배선 (14K) 에 의해 전기적으로 접속되어 있다.
제 1 커넥터 (14A) 와 제 2 커넥터 (14B) 가 연결되어 있을 때에는, 제 2 커넥터 (14B) 의 단자 (14Ba, 14Bb) 와, 제 1 커넥터 (14A) 의 단자 (14Aa, 14Ab) 와, 배선 (14K) 사이에서 폐회로가 형성된다. 즉, 인터로크 커넥터 (14) 가 폐회로를 형성한다. 제어 장치 (4) 는, 인터로크 커넥터 (14) 에 전류가 흐르는 것을 검출하고, 전력 공급 케이블 (5) 을 개재하여 전동기 (1) 에 전력을 공급한다. 제 1 커넥터 (14A) 로부터 제 2 커넥터 (14B) 를 분리하면, 제 2 커넥터 (14B) 의 단자 (14Ba, 14Bb) 와, 제 1 커넥터 (14A) 의 단자 (14Aa, 14Ab) 의 전기적인 접속이 차단되므로, 인터로크 커넥터 (14) 는 폐회로를 형성하지 않는다. 이 경우, 인터로크 커넥터 (14) 에 전류는 흐르지 않는다. 제어 장치 (4) 는, 인터로크 커넥터 (14) 에 전류가 흐르지 않는 것을 검출하면, 전동기 (1) 에 전력을 공급하지 않는다. 즉, 제어 장치 (4) 는, 전력 공급 케이블 (5) 에 급전하지 않는다. 이와 같이 함으로써, 제 1 커넥터 (14A) 에 제 2 커넥터 (14B) 가 연결되어 있을 때에는 인터로크가 해제된 상태가 되고, 제 1 커넥터 (14A) 로부터 제 2 커넥터 (14B) 가 분리되어 있을 때에는 인터로크가 걸린 상태가 된다.
인터로크 기구 (10) 는, 제 1 커넥터 (14A) 로부터 제 2 커넥터 (14B) 를 분리하여 인터로크하지 않으면, 볼트 (13) 를 단자 박스 (11) 로부터 분리하고, 덮개 (12) 를 단자 박스 (11) 로부터 분리하여, 단자 박스 (11) 내의 전력 공급 케이블 (5) 의 탈착을 할 수 없다. 이와 같이, 인터로크 기구 (10) 는, 인터로크함으로써 전력 공급 케이블 (5) 에 급전되지 않는 상태로 하지 않으면, 단자 박스 (11) 내의 전력 공급 케이블 (5) 의 접속부에는 액세스할 수 없도록 되어 있다. 즉, 인터로크 기구 (10) 는, 단자 박스 (11) 내의 전력 공급 케이블 (5) 의 접속부에 액세스할 때에는 제 1 커넥터 (14A) 로부터 제 2 커넥터 (14B) 를 분리함으로써 인터로크되므로, 전력 공급 케이블 (5) 에 급전되지 않는 상태를 만들어 낼 수 있다. 그 결과, 인터로크 기구 (10) 는, 단자 박스 (11) 내의 전력 공급 케이블 (5) 을 탈착할 때의 안전성을 확실하게 확보할 수 있다. 또, 인터로크 기구 (10) 는, 인터로크 커넥터 (14) 가 갖는 제 1 커넥터 (14A) 와 제 2 커넥터 (14B) 의 탈착에 의해 인터로크와 인터로크의 해제를 실현할 수 있으므로, 간단한 구조로, 전력 공급 케이블 (5) 을 전동기 (1) 로부터 탈착할 때의 안전성을 확보할 수 있다. 또한, 인터로크 커넥터 (14) 는, 범용의 커넥터를 이용할 수 있기 때문에, 전용품을 준비하지 않고, 간이하게 인터로크 기구 (10) 를 구성할 수 있다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 볼트 (13) 와, 제 1 커넥터 (14A) 에 부착된 상태인 제 2 커넥터 (14B) 의 거리를 La, 볼트 (13) 의 전체 길이를 Lb 로 했을 때, La 를 Lb 보다 짧게 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 볼트 (13) 의 옆으로부터 스패너 등의 공구를 끼워 넣어 볼트 (13) 를 느슨하게 했다고 해도, 제 2 커넥터 (14B) 에 의해 볼트 (13) 를 단자 박스 (11) 로부터 분리할 수 없게 된다. 따라서, La < Lb 로 함으로써, 제 2 커넥터 (14B) 가 제 1 커넥터 (14A) 에 부착되어 있는 상태에서는, 보다 확실하게 볼트 (13) 를 단자 박스 (11) 로부터 분리할 수 없게 된다. 그 결과, 인터로크 기구 (10) 의 신뢰성이 향상되어, 안전성을 보다 확실하게 확보할 수 있다.
볼트 (13) 의 종류는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 볼트 (13) 의 볼트 머리의 측방 (볼트 (13) 의 축과 직교하는 방향측, 즉 볼트 (13) 의 진행 방향과 직교하는 방향측) 으로부터 탈착용 공구를 볼트 머리에 대는 종류의 것은 아닌 편이 바람직하다. 즉, 볼트 (13) 는, 그 진행 방향측으로부터 탈착용 공구를 볼트 머리에 대는 종류의 것인 것이 바람직하다. 이와 같이, 고정 부재로서의 볼트 (13) 는, 제 1 커넥터 (14A) 측으로부터 볼트 (13) 의 탈착용 공구가 부착되는 것이 바람직하다. 이와 같은 종류의 볼트는, 예를 들어, 캡 볼트라고 하는 육각 구멍 형성 볼트 등이 있다. 볼트 (13) 에 이와 같은 종류의 것을 사용하면, 볼트 머리에 탈착용 공구를 대는 경우에 있어서는, 볼트 머리의 측방으로부터 탈착용 공구를 대는 선택 사항을 배제하고, 반드시 제 1 커넥터 (14A) 로부터 제 2 커넥터 (14B) 를 분리할 필요가 있게 된다. 제 1 커넥터 (14A) 로부터 제 2 커넥터 (14B) 를 분리함으로써 인터로크가 걸리므로, 전력 공급 케이블 (5) 의 탈착시에 있어서의 안전성이 보다 향상된다.
본 실시형태에 있어서, 제 1 커넥터 (14A) 는, 덮개 (12) 에 형성되어 있는 부착부 (15) 의 커넥터 부착 지점 (15S) 에 부착된다. 덮개 (12) 에 부착부 (15) 를 부착하는 방식은 한정되는 것은 아니지만, 부착부 (15) 및 덮개 (12) 를 금속으로 제조함과 함께, 부착부 (15) 를 용접으로 덮개 (12) 에 고정시키는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 부착부 (15) 와 덮개 (12) 를 일체로 할 수 있기 때문에, 제 2 커넥터 (14B) 가 연결된 제 1 커넥터 (14A) 를 부착부 (15) 와 함께 덮개 (12) 로부터 분리한다는 사태를 회피할 수 있다. 그 결과, 안전성을 더욱 확실하게 확보할 수 있다. 또, 이와 같은 구조에 의하면, 부착부 (15) 와 덮개 (12) 를 별도 부품으로 할 수 있기 때문에, 이것들의 설계 자유도가 향상된다는 이점도 있다. 덮개 (12) 와 부착부 (15) 를 일체로 하기 위한 방식은 용접에 한정되는 것이 아니고, 예를 들어, 덮개 (12) 와 부착부 (15) 를 주조에 의해 1 개의 부재로서 제조해도 된다. 또, 부착부 (15) 를 덮개 (12) 에 볼트로 체결하여 일체로 해도 된다. 다음으로, 전력 공급 케이블 (5) 을 분리하는 순서에 관하여 설명한다.
도 4, 도 5 는, 본 실시형태에 관련된 인터로크 기구를 갖는 전동기로부터 전력 공급 케이블 (5) 을 분리하는 순서를 설명하기 위한 도면이다. 전력 공급 케이블 (5) 을 도 1 에 나타내는 전동기 (1) 의 단자 박스 (11) 로부터 분리하는 경우, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 인터로크 커넥터 (14) 의 제 1 커넥터 (14A) 로부터 제 2 커넥터 (14B) 를 분리한다. 그러면, 인터로크가 걸려, 전력 공급 케이블 (5) 로의 급전이 정지된다. 제 1 커넥터 (14A) 로부터 제 2 커넥터 (14B) 가 분리되면, 도 4 에 나타내는 바와 같이 볼트 (13) 가 나타난다. 이 상태에서 볼트 (13) 를 풀어서 분리하면, 단자 박스 (11) 로부터 덮개 (12) 를 분리할 수 있다.
단자 박스 (11) 로부터 덮개 (12) 를 분리하면, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 전력 공급 케이블 (5) 의 단자 (케이블 단자) (5T) 를, 단자 박스 (11) 내의 단자 (전동기 단자) (11T) 에 고정시키고 있는 단자 고정 부재로서의 단자 고정 볼트 (16) 가 나타난다. 케이블 단자 (5T) 는, 예를 들어 압착 단자이다. 단자 박스 (11) 내는, 3 개의 단자 부착 공간 (11C) 으로 구획되어 있다. 인접하는 단자 부착 공간 (11C) 은, 절연성이 높은 재료 (예를 들어 수지 등) 로 구획되어 있어, 전기적인 절연이 확보된다. 덮개 (12) 가 단자 박스 (11) 로부터 분리되면, 단자 고정 볼트 (16) 에 공구를 대어 풀 수 있으므로, 케이블 단자 (5T) 를 전동기 단자 (11T) 로부터 분리할 수 있다.
이와 같이, 인터로크 기구 (10) 는, 인터로크 커넥터 (14) 의 제 1 커넥터 (14A) 로부터 제 2 커넥터 (14B) 를 분리하는 순서를 거치지 않으면, 덮개 (12) 를 단자 박스 (11) 로부터 분리할 수 없어, 결과적으로 케이블 단자 (5T) 를 전동기 단자 (11T) 에 탈착할 수는 없다. 제 1 커넥터 (14A) 로부터 제 2 커넥터 (14B) 를 분리하면 인터로크가 걸려 전력 공급 케이블 (5) 로의 급전이 정지된다. 그 결과, 케이블 단자 (5T) 를 전동기 단자 (11T) 에 탈착할 때의 안전성이 향상된다.
<인터로크 기구의 변형예>
도 6 내지 도 10 은, 본 실시형태에 관련된 인터로크 기구의 변형예를 나타내는 도면이다. 도 6 에 나타내는 인터로크 기구 (10a) 는, 덮개 (12) 가, 인터로크 커넥터 (14) 의 제 1 커넥터 (14A) 를 부착하는 커넥터 부착 지점 (15S) 을 구비하는 부착부 (15) 를 복수 (본 변형예에서는 2 개) 갖는다. 이와 같이, 덮개 (12) 가 갖는 부착부 (15) 의 수는, 인터로크 기구 (10a) 가 갖는 제 1 커넥터 (14A) 의 실제 수보다 많다. 이와 같이 하면, 제 1 커넥터 (14A) 를 부착하는 지점의 선택지가 증가한다. 그 결과, 예를 들어, 전동기 (1) 의 부착 지점과의 관계에서 인터로크 커넥터 (14) 가 다른 부품 등과 간섭하는 경우 등에는, 제 1 커넥터 (14A) 를 상이한 부착부 (15) 에 부착하여 부품 등과의 간섭을 회피할 수 있다. 덮개 (12) 가 갖는 부착부 (15) 의 수는 2 개에 한정되는 것은 아니다.
덮개 (12) 가 부착부 (15) 를 복수 갖는 경우, 도 7 에 나타내는 인터로크 기구 (10a') 와 같이, 각각의 부착부 (15) 에 인터로크 커넥터 (14) 의 제 1 커넥터 (14A) 를 부착해도 된다. 그리고, 제 2 커넥터 (14B) 가 제 1 커넥터 (14A) 에 부착된 상태에서, 각각의 제 1 커넥터 (14A) 에 부착된 제 2 커넥터 (14B) 는, 각각이 상이한 볼트 (13) 를 외측으로부터 덮도록 한다. 이와 같이 하면, 2 개의 제 2 커넥터 (14B) 를 제 1 커넥터 (14A) 로부터 분리하지 않으면, 덮개 (12) 를 단자 박스 (11) 에 고정시키는 모든 볼트 (13) 를 분리할 수 없기 때문에 보다 안전성이 향상된다.
복수의 인터로크 커넥터 (14) 를 사용하는 경우, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 복수의 제 2 커넥터 (14B) 를 직렬로 접속하고, 센서 접속용 커넥터 (3) 를 개재하여 제어 장치 (4) 와 전기적으로 접속되도록 해도 된다. 이와 같이 함으로써, 복수의 인터로크 커넥터 (14) 중 적어도 1 개의 제 2 커넥터 (14B) 가 제 1 커넥터 (14A) 로부터 분리되면, 복수의 인터로크 커넥터 (14) 로 형성된 폐회로가 차단되므로 인터로크가 걸린다. 즉, 모든 제 2 커넥터 (14B) 가 제 1 커넥터 (14A) 로부터 분리되지 않은 상태에서도 인터로크가 걸리므로 안전성이 향상된다.
도 8 에 나타내는 인터로크 기구 (10b) 는, 덮개 (12) 가 1 개의 부착부 (15b) 를 갖는 예이지만, 부착부 (15b) 는 제 1 커넥터 (14A) 를 부착하는 커넥터 부착 지점 (15S) 을 복수 (이 예에서는 2 개) 갖는다. 각각의 커넥터 부착 지점 (15S) 은 상이한 볼트 (13) 방향을 향하고 있다. 커넥터 부착 지점 (15S) 에 인터로크 커넥터 (14) 를 부착하면, 제 2 커넥터 (14B) 는 제 1 커넥터 (14A) 에 연결된 상태에서 볼트 (13) 를 외측으로부터 덮게 된다. 이와 같이, 인터로크 커넥터 (14) 를 부착하는 커넥터 부착 지점 (15S) 을 복수 갖는 부착부 (15b) 를 사용함으로써, 1 개의 부착부 (15b) 로도 복수의 인터로크 커넥터 (14) 를 부착하는 것이 가능해진다.
도 9, 도 10 에 나타내는 인터로크 기구 (10c) 는, 덮개 (12c) 의 일부로부터 돌출된 덮개측 부착부 (19) 에 부착부 (15c) 가 부착된다. 덮개측 부착부 (19) 는 덮개 (12c) 의 일부이다. 덮개측 부착부 (19) 는, 도 10 에 나타내는 커넥터 부착 볼트 (18) 가 박히는 볼트공 (17) 을 갖고 있어, 부착부 (15c) 를 지지하는 것이 가능하다. 부착부 (15c) 는, 금속으로 만들어져 있고, 볼트공 (15H) 을 갖고 있다. 부착부 (15c) 를 덮개측 부착부 (19) 에 부착하는 경우, 볼트공 (15H) 에 커넥터 부착 볼트 (18) 를 관통시키고 나서 덮개측 부착부 (19) 의 볼트공 (17) 에 커넥터 부착 볼트 (18) 를 박는다. 이와 같이, 커넥터 부착 볼트 (18) 로 부착부 (15c) 를 덮개측 부착부 (19) 에 체결함으로써, 부착부 (15c) 는 덮개 (12c) 의 일부인 덮개측 부착부 (19) 에 부착된다. 제 1 커넥터 (14AC) 가 갖는 커넥터측 부착부 (14AF) 가 부착부 (15c) 의 커넥터 부착 지점 (15S) 에 끼워 넣어져, 부착부 (15c) 에 제 1 커넥터 (14AC) 가 부착된다.
이 예에 있어서, 제 1 커넥터 (14AC) 가 부착부 (15c) 에 부착되면, 제 1 커넥터 (14AC) 는, 덮개측 부착부 (19) 의 볼트공 (17) 에 박힌 커넥터 부착 볼트 (18) 를 그 분리 방향측으로부터 덮는다. 커넥터 부착 볼트 (18) 는, 그 진행 방향측으로부터 탈착용 공구를 볼트 머리에 대는 종류의 것, 예를 들어 캡 볼트인 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 제 1 커넥터 (14AC) 가 부착부 (15c) 에 부착된 후에는, 커넥터 부착 볼트 (18) 를 풀 수 없어지므로, 제 1 커넥터 (14A) 에 제 2 커넥터 (14B) 가 부착된 상태에서, 제 1 커넥터 (14AC) 를 덮개측 부착부 (19) 로부터 분리할 수 없게 된다. 그 결과, 인터로크 기구 (10c) 는, 인터로크가 해제된 상태에서 볼트 (13) 가 분리되는 것을 회피할 수 있으므로, 안전성이 보다 확실하게 확보된다.
부착부 (15c) 및 덮개측 부착부 (19) 를 개재하여 덮개 (12c) 에 부착된 제 1 커넥터 (14AC) 에 제 2 커넥터 (14B) 가 부착되면, 제 2 커넥터 (14B) 는 볼트 (13) 를 그 볼트 머리측으로부터 덮는다. 인터로크 기구 (10c) 는, 단자 박스 (11) 로부터 덮개 (12c) 를 분리할 때에는, 제 1 커넥터 (14A) 로부터 제 2 커넥터 (14B) 를 분리하지 않으면 볼트 (13) 를 단자 박스 (11) 로부터 분리할 수 없다. 이 때문에, 인터로크 기구 (10c) 는, 상기 서술한 인터로크 기구 (10) (도 2-1 등 참조) 등과 마찬가지로, 단자 박스 (11) 내의 전력 공급 케이블 (5) 을 탈착할 때의 안전성을 확실하게 확보할 수 있다.
덮개측 부착부 (19) 는, 예를 들어, 주조에 의해 덮개 (12c) 와 일체로 하여 제조할 수 있다. 이와 같이 하면, 도 2-1 등에 나타내는 부착부 (15) 를 덮개 (12) 에 부착하는 작업이 불필요해지므로 제조가 용이해진다. 본 예에 있어서, 덮개측 부착부 (19) 는 1 개이지만, 덮개 (12c) 는 덮개측 부착부 (19) 를 복수 가지고 있어도 된다. 이와 같이 함으로써, 제 1 커넥터 (14AC) 를 덮개 (12c) 에 부착하는 지점의 자유도가 향상된다. 이 경우, 덮개측 부착부 (19) 의 수는 부착부 (15c) 의 수와 일치하지 않아도 된다. 예를 들어, 덮개측 부착부 (19) 의 수는, 부착부 (15c) 의 수보다 많아도 된다. 또, 덮개측 부착부 (19) 는 덮개 (12c) 로부터 돌출되어 있지 않아도 된다. 예를 들어, 부착부 (15c) 를 볼트 등으로 덮개에 직접 부착하기 때문에, 덮개에 볼트공을 형성한 경우, 이 볼트공이 덮개측 부착부가 된다.
다음으로, 인터로크 기구 (10, 10a) 등을 갖는 전동기 (1) 가 적용되는 예를 설명한다. 다음에는, 인터로크 기구 (10, 10a) 등을 갖는 전동기 (1) 를 건설 차량의 1 종인 휠 로더의 주행용에 적용한 예를 설명한다. 인터로크 기구 (10, 10a) 등을 갖는 전동기 (1) 의 적용 대상은 건설 차량에 한정되는 것이 아니고, 건설 차량 중에서는 휠 로더에 한정되는 것도 아니다.
<휠 로더>
도 11 은 휠 로더를 나타내는 설명도이다. 휠 로더 (100) 는, 차체 (101) 와, 차체 (101) 의 전부 (前部) 에 장착된 리프트 아암 (작업기) (102) 과, 리프트 아암 (102) 의 선단에 부착된 버킷 (작업기) (103) 과, 차체 (101) 를 지지하면서 회전하여 차체 (101) 를 주행시키는 2 개의 전륜 (104F) 및 2 개의 후륜 (104R) 과, 차체 (101) 의 상부에 탑재된 캡 (105) 을 구비하고 있다.
도 12 는 휠 로더의 구동계를 나타내는 모식도이다. 본 실시형태에 있어서, 휠 로더 (100) 는, 주행용 동력 발생원으로서 디젤 엔진 또는 가솔린 엔진 등의 내연 기관 (106) 과 전동기 (1) 를 갖는다. 이와 같이, 휠 로더 (100) 의 구동 방식은 이른바 하이브리드 방식이다. 본 실시형태에서는, 휠 로더 (100) 는 1 대의 전동기 (1) 를 구비하지만, 전동기 (1) 의 수는 이것에 한정되는 것은 아니다. 상기 서술한 바와 같이, 전동기 (1) 는 인터로크 기구 (10, 10a) 등을 갖고 있다.
내연 기관 (106) 의 출력 및 전동기 (1) 의 출력은 변속 장치 (107) 에 입력된다. 전동기 (1) 의 출력은 감속 장치를 개재하여 변속 장치 (107) 에 입력되어도 된다. 변속 장치 (107) 는, 내연 기관 (106) 및 전동기 (1) 의 출력을 합성한 후, 전륜측 프로펠러 샤프트 (108F) 및 후륜측 프로펠러 샤프트 (108R) 에 출력한다. 전륜측 프로펠러 샤프트 (108F) 의 출력은, 전륜측 디퍼렌셜 기어 (109F) 및 전륜측 드라이브 샤프트 (110F) 를 개재하여 2 개의 전륜 (104F) 에 전달된다. 또, 후륜측 프로펠러 샤프트 (108R) 의 출력은, 후륜측 디퍼렌셜 기어 (109R) 및 후륜측 드라이브 샤프트 (110R) 를 개재하여 2 개의 후륜 (104R) 에 전달된다. 이와 같이, 내연 기관 (106) 및 전동기 (1) 의 출력은 전륜 (104F) 및 후륜 (104R) 에 전달되어, 휠 로더 (100) 를 주행시킨다.
휠 로더 (100) 의 운전시에 있어서는, 전동기 (1) 의 출력 또는 내연 기관 (106) 의 출력만이 변속 장치 (107) 에 전달되는 경우도 있다. 즉, 휠 로더 (100) 의 운전시에 있어서는, 항상 전동기 (1) 의 출력 및 내연 기관 (106) 의 출력이 변속 장치 (107) 에 전달되는 것은 아니다. 또, 전동기 (1) 는 1 대에 한정되는 것이 아니라 복수 대여도 된다. 또한, 휠 로더 (100) 는, 전동기 (1) 의 동작 (역행 또는 회생) 을 제어하는 인버터와, 전동기 (1) 의 회생에 의해 얻어진 에너지 (전력) 를 저장하는 커패시터 또는 2 차 전지 등의 축전 장치를 갖고 있다. 또한, 본 실시형태에 있어서, 휠 로더 (100) 는, 내연 기관을 갖지 않고 축전 장치의 전력에 의해 전동기 (1) 를 구동원으로 하는 전동 차량 (작업 차량 또는 건설 차량) 이어도 된다. 즉, 본 실시형태에 관련된 전동기 (1) 는 하이브리드 차량, 전동 차량을 막론하고 적용할 수 있다.
본 실시형태에 있어서, 전동기 (1) 및 내연 기관 (106) 은 가로로 놓아져 있다. 즉, 전동기 (1) 및 내연 기관 (106) 의 동력 전달축이 휠 로더 (100) 의 직진시에 있어서의 진행 방향과 직교하도록, 보다 구체적으로는, 전륜측 프로펠러 샤프트 (108F) 및 후륜측 프로펠러 샤프트 (108R) 와 직교하도록, 전동기 (1) 및 내연 기관 (106) 이 배치된다. 또한, 전동기 (1) 및 내연 기관 (106) 의 배치는 가로로 놓인 것에 한정되는 것이 아니고, 세로로 놓기, 즉, 전동기 (1) 및 내연 기관 (106) 의 동력 전달축이, 전륜측 프로펠러 샤프트 (108F) 및 후륜측 프로펠러 샤프트 (108R) 와 평행이 되도록 배치되어 있어도 된다.
건설 기계 등에 탑재되는 전동기 (1) 는 소형화가 바람직하다. 또, 휠 로더 (100) 등의 건설 기계의 주행용에 전동기 (1) 를 사용하는 경우, 전력 공급 케이블 (5) 에는 큰 전류가 흐른다. 이 때문에, 전력 공급 케이블 (5) 의 직경은 굵어진다. 커넥터를 개재하여 전력 공급 케이블 (5) 을 전동기 (1) 에 접속하는 방식도 있지만, 전력 공급 케이블 (5) 의 직경이 굵어지면 커넥터의 치수도 커지므로, 전동기 (1) 소형화의 요청에는 따르지 않게 되는 경우가 있다. 커넥터를 개재하여 전력 공급 케이블 (5) 을 전동기 (1) 에 접속하는 경우, 인터로크 기구를, 전력 공급에 제공하는 커넥터에 삽입하는 방식도 있다. 이 방식의 경우, 커넥터의 치수가 커짐과 함께, 전력 공급 케이블 (5) 의 치수가 변경되면 새롭게 커넥터를 다시 만들 필요가 있으므로, 간단히는 실현할 수 없어 범용성이 낮아질 수도 있다.
인터로크 기구 (10, 10a) 등은, 인터로크 커넥터 (14) 를 사용함과 함께, 덮개 (12) 를 단자 박스 (11) 에 고정시키는 볼트 (13) 의 분리 방향측에 제 2 커넥터 (14B) 를 배치한다. 이 때문에, 전력 공급에 제공하는 커넥터에 인터로크 기구를 삽입할 필요는 없기 때문에, 간단한 구조로 인터로크를 실현할 수 있다. 또, 커넥터를 개재하여 전력 공급 케이블 (5) 을 전동기 (1) 에 접속할 필요는 없기 때문에, 전력 공급에 제공하는 커넥터는 불필요해진다. 그 결과, 전동기 (1) 전체를 컴팩트하게 할 수 있다. 또한, 인터로크 기구 (10, 10a) 등은, 전력 공급에 제공하는 커넥터의 유무에 관계없이, 인터로크 커넥터 (14) 에 의해 실현될 수 있으므로, 범용성이 높다는 이점도 있다. 또, 인터로크 기구를 전력 공급에 제공하는 커넥터에 장착하는 방식에 있어서, 인터로크 기구 또는 전력의 공급 부분 중 어느 쪽에 문제가 발생한 경우, 전력 공급에 제공하는 커넥터를 교환하는 경우도 있는데, 인터로크 기구 (10, 10a) 등은, 문제가 발생한 부분만을 교환하면 되므로 보수에 유리하다. 이와 같이, 인터로크 기구 (10, 10a) 등은 큰 전류가 전력 공급 케이블 (5) 에 흐르는 용도, 예를 들어, 건설 기계의 주행용 등에 바람직하다.
이상, 본 실시형태 및 그 변형예는, 제 1 커넥터와 이것에 부착된 제 2 커넥터를 갖는 인터로크 커넥터를 사용하여, 단자 박스를 닫는 덮개를 단자 박스에 고정시키는 고정 부재를, 제 2 커넥터가 제 1 커넥터와 연결된 상태에서 고정 부재의 분리 방향측에 배치된 제 2 커넥터로 덮는다. 이와 같이, 제 2 커넥터가 제 1 커넥터와 연결된 상태에서, 제 2 커넥터가 고정 부재를 그 분리 방향측으로부터 덮도록 인터로크 커넥터를 배치하는 것만으로 인터로크 기구를 실현할 수 있다. 이 때, 인터로크 커넥터는 범용품을 사용할 수 있고, 또, 기존의 덮개에 제 1 커넥터를 부착하는 부착부를 형성하는 것만으로 되므로, 단자 박스의 설계 변경은 불필요해진다. 그 결과, 간단한 구조로, 전력 공급 케이블을 전동기로부터 탈착할 때의 안전성을 확보할 수 있다.
1 : 전동기
2 : 출력 샤프트
3 : 센서 접속용 커넥터
4 : 제어 장치
5 : 전력 공급 케이블
5T : 케이블 단자
10, 10a, 10a', 10b, 10c : 인터로크 기구
11 : 단자 박스
11C : 단자 부착 공간
11T : 전동기 단자
12, 12c : 덮개
13 : 볼트
14 : 인터로크 기구
14A, 14AC : 제 1 커넥터
14B : 제 2 커넥터
14Aa, 14Ab, 14Ba, 14Bb : 단자
14K : 배선
15, 15b, 15c : 부착부
15S : 커넥터 부착 지점
16 : 단자 고정 볼트
17 : 볼트공
18 : 커넥터 부착 볼트
19 : 덮개측 부착부
100 : 휠 로더

Claims (13)

  1. 전동기에 전력 공급 케이블을 접속하기 위한 단자를 격납하는 단자 박스와,
    상기 단자 박스를 닫는 덮개와,
    상기 덮개를 상기 단자 박스에 고정시키는 고정 부재와,
    상기 덮개에 부착되는 제 1 커넥터와,
    상기 제 1 커넥터와 연결할 수 있고, 또한 상기 제 1 커넥터와 연결된 상태에서 상기 고정 부재를 덮는 제 2 커넥터를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동기의 인터로크 기구.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 고정 부재는, 상기 단자 박스에 상기 덮개를 체결하는 볼트이고,
    상기 고정 부재와, 상기 제 1 커넥터 (1) 에 부착된 상태인 상기 제 2 커넥터의 거리는, 상기 고정 부재의 전체 길이보다 짧은 전동기의 인터로크 기구.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 고정 부재는, 상기 제 1 커넥터측으로부터 상기 고정 부재의 탈착용 공구가 부착된 전동기의 인터로크 기구.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 덮개는, 상기 제 1 커넥터가 부착되는 부착부를 갖는 전동기의 인터로크 기구.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 덮개는, 상기 부착부를 복수 갖는 전동기의 인터로크 기구.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 부착부의 수는, 상기 제 1 커넥터의 수보다 많은 전동기의 인터로크 기구.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 덮개는, 상기 부착부를 지지할 수 있는 덮개측 부착부를 복수 갖는 전동기의 인터로크 기구.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 덮개측 부착부의 수는, 상기 제 1 커넥터의 수보다 많은 전동기의 인터로크 기구.
  9. 제 4 항에 있어서,
    상기 부착부는, 상기 덮개와 일체로 되어 있는 전동기의 인터로크 기구.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 부착부는, 복수 지점에 상기 제 1 커넥터를 부착할 수 있는 전동기의 인터로크 기구.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 커넥터를 부착할 수 있는 지점의 수는, 상기 제 1 커넥터의 수보다 많은 전동기의 인터로크 기구.
  12. 전동기에 전력 공급 케이블을 접속하기 위한 단자를 격납하는 단자 박스와,
    상기 단자 박스를 닫는 덮개와,
    상기 덮개를 상기 단자 박스에 고정시키는 복수의 고정 부재와,
    상기 덮개에 부착되는 제 1 커넥터와,
    상기 제 1 커넥터와 연결할 수 있고, 또한 상기 제 1 커넥터와 연결된 상태에서, 상기 복수의 고정 부재 중 적어도 1 개를 그 분리 방향측으로부터 덮는 제 2 커넥터와,
    상기 제 1 커넥터가 부착되고, 또한 상기 제 1 커넥터의 수보다 많고, 상기 덮개와 일체가 되는 복수의 부착부를 포함하고,
    상기 고정 부재와, 상기 제 1 커넥터 (1) 에 부착된 상태인 상기 제 2 커넥터의 거리는, 상기 고정 부재의 전체 길이보다 짧고, 또한 상기 고정 부재는, 상기 제 1 커넥터에 부착된 상태인 제 2 커넥터측으로부터 상기 고정 부재의 탈착용 공구가 부착된 것을 특징으로 하는 전동기의 인터로크 기구.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 기재된 전동기의 인터로크 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 전동기.
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