KR20150038169A

KR20150038169A - 전동식 건설 기계

Info

Publication number: KR20150038169A
Application number: KR1020157004367A
Authority: KR
Inventors: 마사유키 유노우에; 다츠오 다키시타; 하지메 구리쿠마
Original assignee: 히다찌 겐끼 가부시키가이샤
Priority date: 2012-08-21
Filing date: 2013-06-19
Publication date: 2015-04-08
Also published as: US9889750B2; EP2889432B1; KR101711766B1; JP2014040718A; CN104583497B; EP2889432A1; JP5837863B2; CN106284452B; EP2889432A4; CN104583497A; CN106284452A; US20150231974A1; WO2014030415A1

Abstract

송전 계통의 합류부를 통해 외부 전원이 접속되어 있지 않은 커넥터에 전류가 돌아 들어가는 것을 방지할 수 있는 전동식 건설 기계를 제공한다. 커넥터(59A, 59B, 59C)에 접속된 송전 계통(71A, 71B, 71C)은, 공유 계통(73)에 합류하고 나서, 배터리 충전 기능을 갖는 제어 장치(35)에 접속되어 있다. 송전 계통(71A, 71B, 71C)에는 개폐기(74Aa, 74Ab, 74Ba, 74Bb, 74Ca, 74Cb)가 설치되어 있다. 릴레이 회로(75A, 75B, 75C)에서는, 커넥터(59A, 59B, 59C) 중 어느 하나와 외부 전원의 플러그가 접속된 경우에, 커넥터측과 플러그측의 접속 검출용 단자의 접속에 의해 대응하는 제어 릴레이(76A, 76B, 76C 중 어느 하나)의 코일이 통전하여, 그 제어 릴레이의 접점이 폐쇄 상태로 전환되고, 이 접점을 통해 대응하는 개폐기의 코일이 통전하여, 그 개폐기의 접점이 폐쇄 상태로 전환된다.

Description

전동식 건설 기계 {ELECTRIC CONSTRUCTION MACHINE}

본 발명은 전동식 유압 셔블 등의 전동식 건설 기계에 관한 것으로, 특히 복수 종류의 외부 전원의 플러그가 각각 접속 가능한 복수의 커넥터를 구비한 전동식 건설 기계에 관한 것이다.

전동식 건설 기계의 하나인 전동식 유압 셔블은, 예를 들어 전동 모터와, 이 전동 모터에 의해 구동되는 유압 펌프와, 복수의 유압 액추에이터(상세하게는, 붐용 유압 실린더, 아암용 유압 실린더 및 버킷용 유압 실린더 등)와, 유압 펌프로부터 복수의 유압 액추에이터로의 압유의 흐름을 각각 제어하는 복수의 방향 전환 밸브와, 이들 방향 전환 밸브를 각각 조작하는 조작 수단(상세하게는, 예를 들어 조작 레버의 조작 위치에 따라 파일럿압을 생성하고, 이 파일럿압을 방향 전환 밸브의 수압부에 출력하는 조작 장치)을 구비하고 있다. 그리고, 운전자가 조작 수단으로 방향 전환 밸브를 조작하면, 유압 펌프로부터 토출된 압유가 유압 액추에이터에 공급되어, 유압 액추에이터가 구동되도록 되어 있다.

이러한 전동식 유압 셔블에 있어서, 전동 모터의 전력원으로서 내부 배터리(차량 탑재 배터리)를 구비한 것이 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조). 특허문헌 1에 기재된 전동식 유압 셔블은 초퍼 장치 및 인버터를 더 구비하고 있다. 그리고, 내부 배터리로부터의 전력에 의해 전동 모터를 구동하는 경우에는, 내부 배터리로부터의 직류 전력이 초퍼 장치에서 승압되고, 또한 인버터에서 교류 전력으로 변환되어, 전동 모터에 공급되도록 되어 있다.

또한, 특허문헌 1에 기재된 전동식 유압 셔블은, 복수 종류의 외부 전원의 플러그가 각각 접속 가능한 복수의 커넥터를 구비하고 있다. 그리고, 1개의 외부 전원의 플러그가 커넥터에 접속되었을 때에, 그 외부 전원으로부터의 전력에 의해 내부 배터리를 충전 가능하게 하고 있다. 이때, 예를 들어 외부 전원으로서 3상 교류 200V 전원이 커넥터에 접속된 경우에는, 외부 전원으로부터의 교류 전력이 초퍼 장치에서 직류 전력으로 변환됨과 함께 강압되어, 내부 배터리에 공급된다. 또한, 예를 들어 외부 전원으로서 단상 교류 100V 전원이 커넥터에 접속된 경우에는, 외부 전원으로부터의 교류 전력이 초퍼 장치에서 직류 전력으로 변환됨과 함께 승압되어, 내부 배터리에 공급된다. 또한, 예를 들어 외부 전원으로서 직류 220V 전원이 커넥터에 접속된 경우에는, 외부 전원으로부터의 직류 전력이 초퍼 장치에서 강압되어, 내부 배터리에 공급되도록 되어 있다.

일본 특허 출원 공개 제2012-1889호 공보

종래 기술에서는, 예를 들어 도 15에서 나타내는 바와 같이, 3상 교류 200V 전원(100A)의 플러그(101A)가 접속 가능한 커넥터(102A)에는 송전 계통(103A)이 접속되고, 단상 교류 100V 전원(100B)의 플러그(101B)가 접속 가능한 커넥터(102B)에는 송전 계통(103B)이 접속되고, 직류 전원(100C)의 플러그(101C)가 접속 가능한 커넥터(102C)에는 송전 계통(103C)이 접속되어 있다. 이들 송전 계통(103A, 103B, 103C)에는, 브레이커(104A, 104B, 104C)(과전류 보호기)가 각각 설치되어 있다. 제어 장치(105)는, 배터리 장치(106)(상세하게는, 복수의 내부 배터리 등을 갖는 것)로부터의 전력을 전동 모터(107)에 공급하여 전동 모터(107)를 구동 가능하게 하고 있다. 또한, 커넥터(102A, 102B, 102C) 중 어느 하나가 외부 전원의 플러그와 접속된 경우에, 제어 장치(105)는, 외부 전원으로부터 공급된 전력을 배터리 장치(107)에 공급 가능하게 하고 있다.

여기서, 제어 장치(105)의 소형화의 관점에서, 도시와 같이, 송전 계통(103A, 103B, 103C)은 1개의 공용 계통(108)에 합류하고 나서, 제어 장치(105)에 접속하도록 구성하는 것이 바람직하다. 이 경우, 운전자는, 브레이커(104A, 104B, 104C) 중, 외부 전원이 접속되는 커넥터에 대응한 브레이커를 폐쇄 상태로 하고, 그 이외의 브레이커(즉, 외부 전원이 접속되지 않는 커넥터에 대응한 브레이커)를 개방 상태로 되도록 수동 조작하면 된다. 그러나, 운전자가 오인하여, 외부 전원이 접속되지 않는 커넥터에 대응한 브레이커도 폐쇄 상태로 할 가능성이 있다. 이러한 경우에는, 송전 계통(104A, 104B, 104C)의 합류부를 통해 외부 전원이 접속되어 있지 않은 커넥터에 전류가 돌아 들어가 버린다.

본 발명은 상기 사항에 비추어 이루어진 것이며, 그 목적은, 송전 계통의 합류부를 통해 외부 전원이 접속되어 있지 않은 커넥터에 전류가 돌아 들어가는 것을 방지할 수 있는 전동식 건설 기계를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 전동 모터와, 상기 전동 모터에 의해 구동되는 유압 펌프와, 상기 유압 펌프로부터 토출된 압유에 의해 구동되는 유압 액추에이터와, 상기 전동 모터의 전력원인 내부 배터리와, 복수 종류의 외부 전원의 플러그가 각각 접속 가능한 복수의 커넥터와, 상기 복수의 커넥터에 각각 접속된 복수의 송전 계통과, 상기 복수의 송전 계통이 1개의 공용 계통을 통해 접속된 배터리 충전부를 구비하고, 상기 배터리 충전부는, 상기 복수의 커넥터 중 어느 하나가 상기 외부 전원의 플러그와 접속된 경우에, 상기 외부 전원으로부터 공급된 전력을 상기 내부 배터리에 공급하는 전동식 건설 기계에 있어서, 상기 복수의 송전 계통에 각각 설치되고, 상기 복수의 커넥터에 각각 대응한 복수의 개폐기와, 상기 복수의 커넥터 중 어느 것이 상기 외부 전원의 플러그와 접속되었는지, 혹은 상기 복수의 커넥터 중 어느 것이 상기 외부 전원의 플러그와 접속하기 위해 선택되었는지를 검출하는 검출부와, 상기 복수의 개폐기 중, 상기 검출부에서 검출된 커넥터에 대응하는 개폐기를 폐쇄 상태로, 그 이외의 개폐기를 개방 상태로 제어하는 개폐 제어부를 구비한다.

이러한 본 발명에 있어서는, 검출부는, 복수의 커넥터 중 어느 것이 외부 전원의 플러그와 접속되었는지, 혹은 복수의 커넥터 중 어느 것이 외부 전원의 플러그와 접속하기 위해 선택되었는지를 검출한다. 그리고, 개폐 제어부는, 복수의 개폐기 중, 검출부에서 검출된 커넥터에 대응하는 개폐기를 폐쇄 상태로, 그 이외의 개폐기를 개방 상태로 제어한다. 이에 의해, 송전 계통의 합류부를 통해 외부 전원이 접속되어 있지 않은 커넥터에 전류가 돌아 들어가는 것을 방지할 수 있다.

본 발명에 따르면, 송전 계통의 합류부를 통해 외부 전원이 접속되어 있지 않은 커넥터에 전류가 돌아 들어가는 것을 방지할 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 전동식 유압 셔블의 전체 구조를 나타내는 상면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 유압 구동 장치의 구성 중, 붐용 유압 실린더에 관한 구성을 나타내는 유압 회로도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 제어 장치의 구성을 관련 기기와 함께 나타내는 블록도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 배터리 장치의 구성을 관련 기기와 함께 나타내는 블록도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 외부 전원 입력부의 구조를 나타내는 사시도이다.
도 7은 도 6에서 도시된 케이스, 커넥터 장착판 및 슬라이드판 등의 구조를 나타내는 단면 사시도이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 외부 전원 입력부의 구조를 나타내는 측면도이며, 3상 교류 전원용 커넥터가 개방되고, 그 이외의 커넥터가 차폐된 상태를 나타낸다.
도 9는 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 외부 전원 입력부의 구조를 나타내는 측면도이며, 단상 교류 전원용 커넥터가 개방되고, 그 이외의 커넥터가 차폐된 상태를 나타낸다.
도 10은 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 외부 전원 입력부의 구조를 나타내는 측면도이며, 직류 전원용 커넥터가 개방되고, 그 이외의 커넥터가 차폐된 상태를 나타낸다.
도 11은 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 배전반의 구성을 관련 기기와 함께 나타내는 전기 회로도이다.
도 12는 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서의 배전반의 구성을 관련 기기와 함께 나타내는 전기 회로도이다.
도 13은 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서의 리미트 스위치의 배치를 외부 전원 입력부의 구조와 함께 나타내는 측면도이다.
도 14는 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서의 컨트롤러의 개폐 제어에 관한 처리 내용을 나타내는 흐름도이다.
도 15는 종래 기술에 있어서의 배전반의 구성을 관련 기기와 함께 나타내는 전기 회로도이다.

본 발명의 제1 실시 형태를, 도 1∼도 11에 의해 설명한다.

도 1은 본 실시 형태에 있어서의 전동식 유압 셔블의 전체 구조를 나타내는 측면도이며, 도 2는 상면도이다. 또한, 이후, 전동식 유압 셔블이 도 1에 도시하는 상태에서 운전자가 운전석에 착좌한 경우에 있어서의 운전자의 전방측(도 1 중 좌측), 후방측(도 1 중 우측), 좌측(도 1 중 지면을 향해 앞쪽), 우측(도 1 중 지면을 향해 안쪽)을, 단순히 전방측, 후방측, 좌측, 우측이라고 칭한다.

이들 도 1 및 도 2에 있어서, 전동식 유압 셔블(본 실시 형태에서는, 운전 질량 6톤 미만의 미니 셔블)은, 크롤러식의 하부 주행체(1)와, 이 하부 주행체(1) 상에 선회 가능하게 설치된 상부 선회체(2)와, 이 상부 선회체(2)의 전방측에 스윙 포스트(3)를 통해 연결된 작업 장치(4)를 구비하고 있다.

하부 주행체(1)는, 상방에서 볼 때 대략 H자 형상의 트랙 프레임(5)을 구비하고 있다. 트랙 프레임(5)의 좌측 후단부에는 구동륜(6)이 회전 가능하게 지지되고, 트랙 프레임(5)의 좌측 전단부에는 종동륜(아이들러)(7)이 회전 가능하게 지지되고, 이들 구동륜(6)과 종동륜(7)에서 좌측의 이대(履帶)(크롤러)(8)가 권회되어 있다. 그리고, 좌측의 주행용 유압 모터(9)의 구동에 의해, 좌측의 구동륜(6)[즉, 좌측의 이대(8)]이 회전하도록 되어 있다. 마찬가지로, 트랙 프레임(5)의 우측 후단부에는 구동륜(6)이 회전 가능하게 지지되고, 트랙 프레임(5)의 우측 전단부에는 종동륜(아이들러)(7)이 회전 가능하게 지지되고, 이들 구동륜(6)과 종동륜(7)에서 우측의 이대(크롤러)(8)가 권회되어 있다. 그리고, 우측의 주행용 유압 모터(9)의 구동에 의해, 우측의 구동륜(6)[즉, 우측의 이대(8)]이 회전하도록 되어 있다.

트랙 프레임(5)의 전방측에는, 배토용의 블레이드(10)가 상하 이동 가능하게 설치되어 있다. 그리고, 블레이드용 유압 실린더(도시하지 않음)의 신축 구동에 의해, 블레이드(10)가 상하 이동하도록 되어 있다.

상부 선회체(2)는, 그 기초 하부 구조를 이루는 선회 프레임(11)과, 이 선회 프레임(11) 상의 전방 좌측에 설치된 캐노피 타입의 운전실(12)을 구비하고 있다. 하부 주행체(1)의 트랙 프레임(5)의 중앙부에는 선회륜(13)이 설치되고, 이 선회륜(13)을 통해 상부 선회체(2)의 선회 프레임(11)이 선회 가능하게 설치되어 있다. 그리고, 선회용 유압 모터(도시하지 않음)의 구동에 의해, 상부 선회체(2)가 하부 주행체(1)에 대해 선회하도록 되어 있다.

스윙 포스트(3)는, 상부 선회체(2)의 선회 프레임(11)의 전방측에 좌우 방향으로 회전 가능하게 설치되어 있다. 그리고, 스윙용 유압 실린더(14)의 신축 구동에 의해, 스윙 포스트(3)가 좌우 방향으로 회전하고, 이에 의해 작업 장치(4)가 좌우로 스윙하도록 되어 있다.

작업 장치(4)는, 붐(15), 아암(16) 및 버킷(작업구)(17)을 구비하고 있다. 붐(15)은, 스윙 포스트(3)에 상하 방향으로 회전 가능하게 연결되어 있고, 붐용 유압 실린더(18)의 신축 구동에 의해, 상하 방향으로 회전한다. 아암(16)은, 붐(15)에 상하 방향으로 회전 가능하게 연결되어 있고, 아암용 유압 실린더(19)의 신축 구동에 의해, 상하 방향으로 회전한다. 버킷(17)은, 아암(16)에 상하 방향으로 회전 가능하게 연결되어 있고, 버킷용 유압 실린더(20)의 신축 구동에 의해, 상하 방향으로 회전한다. 또한, 버킷(17)은, 예를 들어 옵션용 유압 액추에이터가 내장된 어태치먼트(도시하지 않음)와 교환 가능하게 되어 있다.

운전실(12)에는, 운전자가 착좌하는 운전석(좌석)(21)이 설치되어 있다. 운전석(21)의 전방에는, 손 또는 발로 조작 가능하게 하고 전후 방향으로 조작함으로써 좌우의 주행용 유압 모터(9)[즉, 좌우의 이대(8)]의 동작을 각각 지시하는 좌우의 주행용 조작 레버(22)가 설치되어 있다. 좌측의 주행용 조작 레버(22)의 더욱 좌측의 발밑 부분에는, 좌우 방향으로 조작함으로써 옵션용 유압 액추에이터(즉, 어태치먼트)의 동작을 지시하는 옵션용 조작 페달(23)이 설치되어 있다. 우측의 주행용 조작 레버(22)의 더욱 우측의 발밑 부분에는, 좌우 방향으로 조작함으로써 스윙용 유압 실린더(14)[즉, 스윙 포스트(3)]의 동작을 지시하는 스윙용 조작 페달(24)이 설치되어 있다.

운전석(21)의 좌측에는, 전후 방향으로 조작함으로써 아암용 유압 실린더(19)[즉, 아암(16)]의 동작을 지시하고, 좌우 방향으로 조작함으로써 선회용 유압 모터[즉, 상부 선회체(2)]의 동작을 지시하는 십자 조작식의 아암·선회용 조작 레버(25)가 설치되어 있다. 운전석(21)의 우측에는, 전후 방향으로 조작함으로써 붐용 유압 실린더(18)[즉, 붐(15)]의 동작을 지시하고, 좌우 방향으로 조작함으로써 버킷용 유압 실린더(20)[즉, 버킷(17)]의 동작을 지시하는 십자 조작식의 붐·버킷용 조작 레버(26)(후술하는 도 3 참조)가 설치되어 있다. 또한, 운전석(21)의 우측에는, 전후 방향으로 조작함으로써 블레이드용 유압 실린더[즉, 블레이드(10)]의 동작을 지시하는 블레이드용 조작 레버(도시하지 않음)가 설치되어 있다.

또한, 운전석(21)의 좌측[바꿔 말하면, 운전실(12)의 승강구]에는, 승강 저지 위치(상세하게는, 운전자의 승강을 방해하는 하강 위치)와 승강 허가 위치(상세하게는, 운전자의 승강을 허용하는 상승 위치)로 조작되는 게이트 로크 레버(27)가 설치되어 있다.

또한, 운전석(21)의 우측에는, 후술하는 키 스위치(28)(도 4 참조), 다이얼(29)(도 4 참조), 충전 스위치(30)(도 4 참조) 및 축전 잔량 표시기(31)(도 5 참조) 등이 설치되어 있다. 또한, 충전 스위치(30)는, 후술하는 외부 전원 입력부(41)에 설치되어도 된다.

선회 프레임(11) 상의 운전실(12)의 우측에는, 전동 모터(32), 유압 펌프(33), 작동유 탱크(34), 제어 장치(35) 및 배전반(36)(후술하는 도 4 및 도 12 등 참조)이 탑재되고, 우측 외장 커버(37)로 덮여 있다. 또한, 선회 프레임(11) 상의 운전실(12)의 후방측에는, 배터리 장치(38)가 탑재되고, 후방 외장 커버(39)로 덮여 있다. 또한, 배터리 장치(38)는, 작업 장치(4)와의 중량 밸런스를 취하기 위한 카운터 웨이트의 역할도 하고 있다. 또한, 운전실(12)의 좌측에는 좌측 외장 커버(40)가 장착되고, 이 좌측 외장 커버(40)의 내측에 외부 전원 입력부(41)가 설치되어 있다.

도 3은 상술한 전동식 유압 셔블에 구비된 유압 구동 장치의 구성 중, 붐용 유압 실린더(18)에 관한 구성을 나타내는 유압 회로도이다.

이 도 3에 있어서, 전동 모터(32)와, 이 전동 모터(32)의 전력원인 배터리 장치(38)와, 이 배터리 장치(38)로부터의 전력을 전동 모터(32)에 공급하여 전동 모터(32)를 구동하는 제어 장치(35)와, 전동 모터(32)에 의해 구동되는 유압 펌프(33) 및 파일럿 펌프(42)와, 붐·버킷용 조작 레버(26)를 갖는 유압 파일럿식의 조작 장치(43)와, 붐·버킷용 조작 레버(26)의 전후 방향의 조작에 따라 유압 펌프(33)로부터 붐용 유압 실린더(18)로의 압유의 흐름을 제어하는 붐용 방향 전환 밸브(44)가 설치되어 있다.

조작 장치(43)는, 조작 레버(26)와, 이 조작 레버(26)의 중립 위치로부터 전방측의 조작량에 따라 파일럿 펌프(42)의 토출압을 감압하여 파일럿압을 생성하는 파일럿 밸브(45A)와, 조작 레버(26)의 중립 위치로부터 후방측의 조작량에 따라 파일럿 펌프(42)의 토출압을 감압하여 파일럿압을 생성하는 파일럿 밸브(45B) 등을 갖고 있다.

그리고, 예를 들어 조작 레버(26)를 전방측으로 조작하면, 그 조작량에 따라 파일럿 밸브(45A)에서 생성된 파일럿압이 붐용 방향 전환 밸브(44)의 수압부(46A)에 출력되고, 이에 의해 붐용 방향 전환 밸브(44)가 도면 중 우측의 전환 위치로 전환된다. 그 결과, 유압 펌프(33)로부터의 압유가 붐용 유압 실린더(18)의 로드측 유실(油室)에 공급되어, 붐용 유압 실린더(18)가 단축되도록 되어 있다. 한편, 조작 레버(26)를 후방측으로 조작하면, 그 조작량에 따라 파일럿 밸브(45B)에서 생성된 파일럿압이 붐용 방향 전환 밸브(44)의 수압부(46B)에 출력되고, 이에 의해 붐용 방향 전환 밸브(44)가 도면 중 좌측의 전환 위치로 전환된다. 그 결과, 유압 펌프(33)로부터의 압유가 붐용 유압 실린더(18)의 보텀측 유실에 공급되어, 붐용 유압 실린더(18)가 신장되도록 되어 있다.

또한, 도시하지 않지만, 좌우의 주행용 유압 모터(9), 아암용 유압 실린더(19), 버킷용 유압 실린더(20), 선회용 유압 모터, 스윙용 유압 실린더 및 블레이드용 유압 실린더에 관한 구성에 있어서는, 상술한 붐용 유압 실린더(18)에 관한 구성과 거의 마찬가지로, 조작 장치 및 방향 전환 밸브 등을 갖고 있다.

파일럿 펌프(42)의 토출 유로에는 파일럿 릴리프 밸브(도시하지 않음)가 접속되어 있고, 이 파일럿 릴리프 밸브는, 파일럿 펌프(42)의 최고 토출압을 규정하도록 되어 있다. 또한, 파일럿 펌프(42)의 토출 유로에는 로크 밸브(47)가 설치되어 있고, 이 로크 밸브(47)는, 상술한 게이트 로크 레버(27)의 조작에 따라 전환되도록 되어 있다.

상세하게 설명하면, 게이트 로크 레버(27)에는 로크 스위치(48)가 설치되어 있다. 그리고, 예를 들어 게이트 로크 레버(27)를 승강 저지 위치(하강 위치)로 조작하면, 로크 스위치(48)가 폐쇄 접점으로 된다. 이에 의해, 로크 스위치(48)를 통해 로크 밸브(47)의 솔레노이드부(47a)가 통전되어, 로크 밸브(47)가 도면 중 좌측의 전환 위치로 전환된다. 이 전환 위치에서는, 파일럿 펌프(42)로부터의 토출압이 조작 장치에 공급된다. 그 결과, 조작 장치가 파일럿압을 생성 가능하게 되고, 모든 유압 액추에이터가 작동 가능해진다. 한편, 예를 들어 게이트 로크 레버(27)를 승강 허가 위치(상승 위치)로 조작하면, 로크 스위치(48)가 개방 접점으로 된다. 이에 의해, 로크 밸브(47)의 솔레노이드부(47a)가 통전되지 않고, 스프링(47b)의 가압력에 의해 로크 밸브(47)가 도면 중 우측의 중립 위치로 된다. 이 중립 위치에서는, 파일럿 펌프(42)로부터의 토출압이 조작 장치에 공급되지 않는다. 그 결과, 조작 장치가 파일럿압을 생성 불가능하게 되고, 모든 유압 액추에이터가 작동 불가능해진다.

도 4는 본 실시 형태에 있어서의 제어 장치(35)의 구성을 관련 기기와 함께 나타내는 블록도이다. 도 5는 본 실시 형태에 있어서의 배터리 장치(38)의 구성을 관련 기기와 함께 나타내는 블록도이다.

이들 도 4 및 도 5에 있어서, 제어 장치(35)는, 배터리 장치(38)로부터의 전력을 전동 모터(32)에 공급하는 배터리 구동 기능(배터리 구동부)과, 외부 전원(49)이 외부 전원 입력부(41)에서 접속된 경우에, 외부 전원(49)으로부터 외부 전원 입력부(41) 및 배전반(36)을 통해 공급된 전력을 배터리 장치(38)에 공급하는 배터리 충전 기능(배터리 충전부)을 갖고 있다. 상세하게 설명하면, 제어 장치(35)는, 인버터(50), 정류기(51), 승강압기(52), 보조 전원 회로(53) 및 컨트롤러(54)를 갖고 있으며, 인버터(50) 및 승강압기(52)가 배터리 구동부에 상당하고, 정류기(51) 및 승강압기(52)가 배터리 충전부에 상당한다.

인버터(50)는, 전동 모터(32)에 배선 접속되어 있다. 정류기(51)는, 배전반(36)을 통해 외부 전원 입력부(41)에 접속되어 있다. 승강압기(52)는, 인버터(50) 및 정류기(51)에 접속됨과 함께, 배터리 장치(38)에 배선 접속되어 있다. 컨트롤러(54)는, 인버터(50), 승강압기(52) 및 보조 전원 회로(53)를 제어함과 함께, 후술하는 배터리 장치(38)의 배터리 컨트롤러(55)와의 사이에서 통신 가능하게 하고 있다. 보조 전원 회로(강압기)(53)는, 배터리 장치(38)로부터의 전력을 강압하여, 컨트롤러(54)나 배터리 컨트롤러(55) 등의 전자 기기에 공급하도록 되어 있다.

배터리 장치(38)는, 복수의(도 5에서는 편의상 2개만 나타냄) 내부 배터리(56)가 서로 직렬 접속된 배터리 계통(57)과, 전류 센서(58)와, 배터리 컨트롤러(BC)(55)를 갖고 있다. 각 배터리(56)는, 상세를 도시하지 않지만, 예를 들어 리튬 이온을 재료로 한 복수의 셀로 이루어지고, 그들 셀을 감시하는 셀 컨트롤러가 설치되어 있다. 각 셀 컨트롤러는, 각 배터리(56)의 정보(상세하게는, 전압 및 온도 등의 상태량)를 취득하여 배터리 컨트롤러(55)에 출력한다. 또한, 전류 센서(58)는, 배터리 계통(57)의 전류를 검출하여, 배터리 컨트롤러(55)에 출력하도록 되어 있다.

배터리 컨트롤러(55)는, 각 셀 컨트롤러로부터 취득한 각 배터리(56)의 전압에 기초하여 배터리 계통(57)의 총 전압을 연산하고, 또한 전류 센서(58)로부터 취득한 전류에 기초하여 배터리 계통(57)의 축전 잔량을 연산한다. 그리고, 전류 센서(58)로부터 취득한 전류와 함께, 연산한 배터리 계통(57)의 총 전압 및 축전 잔량을, 제어 장치(35)의 컨트롤러(54)에 송신한다. 또한, 연산한 축전 잔량을 상술한 축전 잔량 표시기(31)에 출력하여, 표시시키도록 되어 있다.

또한, 배터리 컨트롤러(55)는, 각 셀 컨트롤러로부터 취득한 각 배터리(56)의 정보에 기초하여 배터리 계통(57)에 이상이 발생하고 있는지 여부를 판단하고 있고, 이상이 발생하였다고 판단한 경우에 에러 신호를 제어 장치(35)의 컨트롤러(54)에 송신하도록 되어 있다.

제어 장치(35)의 컨트롤러(54)에는, 배터리 장치(38)의 배터리 컨트롤러(55)로부터의 신호 이외에, 상술한 키 스위치(28), 다이얼(29), 충전 스위치(30) 및 로크 스위치(48) 등으로부터의 신호가 입력된다. 키 스위치(28)는, 배터리 구동 모드 등을 지시하는 것이며, 키의 회전 조작 위치(OFF 위치, ON 위치, 또는 START 위치)에 따라 신호를 출력하도록 되어 있다. 다이얼(29)은, 전동 모터(32)의 목표 회전수를 지시하는 것이며, 그 회전 조작 위치에 대응한 목표 회전수의 신호를 출력하도록 되어 있다. 충전 스위치(30)는, 배터리 충전 모드를 지시하는 것이며, 그 조작 위치(OFF 위치 또는 ON 위치)에 따라 신호를 출력하도록 되어 있다.

그리고, 제어 장치(35)의 컨트롤러(54)는, 상술한 신호 등에 따라, 배터리 장치(38)로부터의 전력을 전동 모터(32)에 공급하여 전동 모터(32)를 구동하는 배터리 구동 모드와, 외부 전원(49)으로부터의 전력을 배터리 장치(38)에 공급하여 배터리 계통(57)을 충전하는 배터리 충전 모드를 선택적으로 행하도록 되어 있다. 이하, 각 모드의 상세를 설명한다.

(1) 배터리 구동 모드

제어 장치(35)의 컨트롤러(54)는, 예를 들어 키 스위치(28)로부터의 신호에 의해 키 스위치(28)가 START 위치로 조작되었다고 판정하고, 또한, 로크 스위치(48)로부터의 신호의 유무에 의해 게이트 로크 레버(27)가 승강 저지 위치(하강 위치)에 있다고 판정한 경우에, 배터리 구동 모드를 개시한다.

이때, 컨트롤러(54)는, 승강압기(52)에 승압의 지령을 출력한다. 이 지령에 따라, 승강압기(52)는, 배터리 장치(38)로부터의 직류 전력의 전압 160V를 270V 정도까지 승압한다. 또한, 컨트롤러(54)는, 다이얼(29)에서 지시된 목표 회전수의 지령을 인버터(50)에 출력한다. 이 지령에 따라, 인버터(50)는, 승강압기(52)로부터의 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여, 전동 모터(32)에 공급한다. 즉, 전동 모터(32)의 실제 회전수가 목표 회전수로 되도록, 전동 모터(32)의 인가 전압을 제어한다.

또한, 컨트롤러(54)는, 예를 들어 배터리 컨트롤러(55)로부터 수신한 배터리 계통(57)의 축전 잔량이 미리 설정된 소정값(예를 들어 최대 축전량의 20％) 미만인지 여부를 판정하고 있고, 소정값 미만인 경우에, 인버터(50) 및 승강압기(52)에 정지의 지령을 출력한다. 또한, 배터리 컨트롤러(55)로부터 에러 신호를 수신한 경우에[바꿔 말하면, 배터리 계통(57)에 이상이 발생하였을 때에], 인버터(50) 및 승강압기(52)에 정지의 지령을 출력한다. 또한, 키 스위치(28)로부터의 신호에 의해 키 스위치(28)가 OFF 위치로 조작되었다고 판정한 경우에, 인버터(50) 및 승강압기(52)에 정지의 지령을 출력한다. 이 지령에 따라, 인버터(50) 및 승강압기(52)는 정지하고, 전동 모터(32)를 정지시키도록 되어 있다.

(2) 배터리 충전 모드

제어 장치(35)의 컨트롤러(54)는, 예를 들어 키 스위치(28)로부터의 신호에 의해 키 스위치(28)가 OFF 위치에 있다고 판정하고, 또한, 충전 스위치(30)로부터의 신호의 유무에 의해 충전 스위치(30)가 ON 위치로 조작되었다고 판정한 경우에, 배터리 충전 모드를 개시한다.

이때, 예를 들어 외부 전원 입력부(41)에서 접속된 외부 전원(49)이 3상 교류 200V 전원(49A)(후술하는 도 11 참조)인 경우에, 정류기(51)는, 3상 교류 200V 전원(49A)으로부터 공급된 200V의 교류 전력을 270V의 직류 전력으로 변환한다. 또한, 컨트롤러(54)는, 승강압기(52)에 강압의 지령을 출력한다. 이 지령에 따라, 승강압기(52)는, 정류기(51)로부터의 직류 전력의 전압 270V를 160V 정도까지 강압하여, 배터리 장치(38)에 공급하도록 되어 있다.

또한, 예를 들어 외부 전원 입력부(41)에서 접속된 외부 전원(49)이 단상 교류 100V 전원(49B)(후술하는 도 11 참조)인 경우에, 정류기(51)는, 단상 교류 100V 전원(49B)으로부터 공급된 100V의 교류 전력을 90V의 직류 전력으로 변환한다. 또한, 컨트롤러(54)는, 승강압기(52)에 승압의 지령을 출력한다. 이 지령에 따라, 승강압기(52)는, 정류기(51)로부터의 직류 전력의 전압 90V를 160V 정도까지 승압하여, 배터리 장치(38)에 공급하도록 되어 있다.

또한, 예를 들어 외부 전원 입력부(41)에서 접속된 외부 전원(49)이 직류 200V 전원(49C)(후술하는 도 11 참조)인 경우에, 컨트롤러(54)는, 승강압기(52)에 강압의 지령을 출력한다. 이 지령에 따라, 승강압기(52)는, 예를 들어 직류 200V 전원(49C)으로부터 공급된 직류 전력의 전압 200V를 160V 정도까지 강압하여, 배터리 장치(38)에 공급하도록 되어 있다.

또한, 컨트롤러(54)는 예를 들어 배터리 컨트롤러(55)로부터 수신한 배터리 계통(57)의 축전 잔량이 최댓값에 도달하였는지 여부를 판정하고 있고, 최댓값에 도달한 경우에, 승강압기(52)에 정지의 지령을 출력한다. 또한, 외부 전원(49)으로부터의 전력 공급이 일정 시간 없는 경우, 혹은 배터리 컨트롤러(55)로부터 에러 신호를 수신한 경우에[바꿔 말하면, 배터리 계통(57)에 이상이 발생하였을 때에], 승강압기(52)에 정지의 지령을 출력한다. 또한, 충전 스위치(30)로부터의 신호의 유무에 의해 충전 스위치(30)가 OFF 위치로 조작되었다고 판정한 경우에, 승강압기(52)에 정지의 지령을 출력한다. 이 지령에 따라, 승강압기(52)는 정지하여, 배터리 계통(57)의 충전을 정지시키도록 되어 있다.

다음으로, 외부 전원 입력부(41)에 대해 설명한다. 외부 전원 입력부(41)에는, 상술한 3상 교류 200V 전원(49A), 단상 교류 100V 전원(49B), 및 직류 200V 전원(49C)에 각각 대응한 3개의 커넥터(59A, 59B, 59C)가 설치되어 있다(후술하는 도 6∼11 참조). 즉, 커넥터(59A)는, 3상 교류 200V 전원(49A)의 플러그(60A)를 접속 가능하게 하고, 커넥터(59B)는, 단상 교류 100V 전원(49B)의 플러그(60B)를 접속 가능하게 하고, 커넥터(59C)는, 직류 200V 전원(49C)의 플러그(60C)를 접속 가능하게 하고 있다. 그리고, 외부 전원 입력부(41)는, 커넥터(59A, 59B, 59C) 중 1개의 커넥터를 선택적으로 개방하여 외부 전원과 접속 가능하게, 나머지의 커넥터를 차폐하여 외부 전원과 접속 불가능해지도록(즉, 복수 종류의 외부 전원이 동시에 접속되지 않도록) 구성되어 있다. 이하, 그 상세를 설명한다.

도 6은 본 실시 형태에 있어서의 외부 전원 입력부(41)의 구조를 나타내는 사시도이며, 도 7은 도 6에서 도시된 케이스, 커넥터 장착판 및 슬라이드판 등의 구조를 나타내는 단면 사시도이다. 도 8∼10은 본 실시 형태에 있어서의 외부 전원 입력부(41)의 구조를 나타내는 측면도이다.

이들 도 6∼도 10에 있어서, 외부 전원 입력부(41)는, 선회 프레임(11) 상에 장착된 직육면체 형상의 케이스(61)와, 이 케이스(61)에 설치된 커넥터 장착판(62)을 갖고 있다. 커넥터 장착판(62)에는, 상술한 커넥터(59A, 59B, 59C)가 전후 방향(도면 중 좌우 방향)으로 배열되도록 장착되어 있다. 또한, 상술한 좌측 외장 커버(40)의 일부를 구성하는 덮개(63)는, 힌지(64)를 통해 상하 방향으로 회전 가능하게 장착되어 있고, 외부 전원 입력부(41)를 개폐 가능하게 하고 있다. 또한, 케이스(61)에는 고정 브래킷(65)이 설치되고, 덮개(63)에는 고정 브래킷(65)과 걸림 가능한 로크 기구(66)가 설치되어 있다.

케이스(61)의 하면측에는, 단면 L자 형상이며 전후 방향으로 연장되는 한 쌍의 굴곡판(67A)이 장착되어 있고, 이들 굴곡판(67A)의 사이에 안내 홈(68A)이 형성되어 있다. 마찬가지로, 케이스(61)의 상면측에는, 단면 L자 형상이며 전후 방향으로 연장되는 한 쌍의 굴곡판(67B)이 장착되어 있고, 이들 굴곡판(67B)의 사이에 안내 홈(68B)이 형성되어 있다. 슬라이드판(69A, 69B)은, 그들의 상하 양단부가 안내 홈(68A, 68B)에 미끄럼 이동 가능하게 삽입되어 있다. 이에 의해, 슬라이드판(69A, 69B)은, 서로 판 두께 방향으로 겹치는 일 없이, 전후 방향[바꿔 말하면, 커넥터(59A, 59B, 59C)의 배열 방향]으로 슬라이드 가능하게 지지되어 있다. 또한, 슬라이드판(69A, 69B)의 전후 양측에는, 대략 반원 형상의 절결(70)이 형성되어 있다.

그리고, 예를 들어 도 8에서 도시하는 바와 같이, 슬라이드판(69A)을 전방측(도면 중 좌측)에 당기도록 슬라이드하고, 슬라이드판(69B)을 후방측(도면 중 우측)에 당기도록 슬라이드한 경우[바꿔 말하면, 슬라이드판(69A, 69B)을 서로 이격시킨 경우]에는, 커넥터(59A)가 개방되고, 커넥터(59C, 59B)가 슬라이드판(69A, 69B)으로 차폐된다. 이에 의해, 3상 교류 200V 전원(49A)의 플러그(60A)를 커넥터(59A)에 접속 가능하게 하고, 단상 교류 100V 전원(49B)의 플러그(60B)를 커넥터(59B)에 접속 불가능하게 하고, 직류 200V 전원(49C)의 플러그(60C)를 커넥터(59C)에 접속 불가능하게 하고 있다.

또한, 예를 들어 도 9에서 도시하는 바와 같이, 슬라이드판(69A, 69B)이 서로 접촉한 상태에서 전방측에 당기도록 슬라이드한 경우에는, 커넥터(58B)가 개방되고, 커넥터(58C, 58A)가 슬라이드판(69A, 69B)으로 차폐된다. 이에 의해, 단상 교류 100V 전원(49B)의 플러그(60B)를 커넥터(59B)에 접속 가능하게 하고, 직류 200V 전원(49C)의 플러그(60C)를 커넥터(59C)에 접속 불가능하게 하고, 3상 교류 200V 전원(49A)의 플러그(60A)를 커넥터(59A)에 접속 불가능하게 하고 있다.

또한, 예를 들어 도 10에서 도시하는 바와 같이, 슬라이드판(69A, 69B)이 서로 접촉한 상태에서 후방측에 당기도록 슬라이드한 경우에는, 커넥터(58C)가 개방되고, 커넥터(58A, 58B)가 슬라이드판(69A, 69B)으로 차폐된다. 이에 의해, 직류 200V 전원(49C)의 플러그(60C)를 커넥터(59C)에 접속 가능하게 하고, 3상 교류 200V 전원(49A)의 플러그(60A)를 커넥터(59A)에 접속 불가능하게 하고, 단상 교류 100V 전원(49B)의 플러그(60B)를 커넥터(59B)에 접속 불가능하게 하고 있다.

다음으로, 본 실시 형태의 주요부인 배전반(36)에 대해 설명한다. 도 11은 본 실시 형태에 있어서의 배전반(36)의 구성을 관련 기기와 함께 나타내는 전기 회로도이다.

이 도 11에 있어서, 배전반(36)은, 커넥터(59A, 59B, 59C)에 각각 접속된 송전 계통(71A, 71B, 71C)을 갖고 있다. 송전 계통(71A, 71B, 71C)에는, 브레이커(72A, 72B, 72C)(과전류 보호기)가 각각 설치되어 있다. 그리고, 제어 장치(38)의 소형화의 관점에서, 송전 계통(71A, 71B, 71C)은 1개의 공용 계통(73)에 합류하고 나서, 제어 장치(35)의 정류기(51)에 접속되어 있다. 그로 인해, 예를 들어 상술한 도 15에서 나타내는 바와 같은 종래 기술의 구성에서는, 송전 계통의 합류부를 통해 외부 전원이 접속되어 있지 않은 커넥터에 전류가 돌아 들어갈 가능성이 발생한다.

따라서, 본 실시 형태에서는, 커넥터(59A)와 외부 전원(49A)의 플러그(60A)의 접속을 검출하기 위해, 커넥터측 접속 검출용 단자(59Aa, 59Ab)가 커넥터(59A)에 설치되고, 플러그측 접속 검출용 단자(60Aa, 60Ab)가 플러그(60A)에 설치되어 있다. 또한, 상시 개방 접점형의 개폐기(개폐 릴레이)(74Aa, 74Ab)가 송전 계통(71A)에 설치되고, 이들 개폐기(74Aa, 74Ab)를 제어하는 릴레이 회로(75A)가 설치되어 있다. 플러그측 접속 검출용 단자(60Aa, 60Ab)는, 서로 접속되어 있고, 커넥터측 접속 검출용 단자(59Ab)는, 접지 전위체에 접속되어 있다. 릴레이 회로(75A)는, 상시 개방 접점형의 제어 릴레이(76A)를 갖고 있다. 제어 릴레이(76A)의 코일은, 부극측이 커넥터측 접속 검출용 단자(59Aa)에 접속되고, 정극측이 제어 장치(35)의 보조 전원 회로(53)에 접속되어 있다. 또한, 개폐기(74Aa, 74Ab)의 코일은, 부극측이 접지 전위체에 접속되고, 정극측이 제어 릴레이(76A)의 접점을 통해 보조 전원 회로(53)에 접속되어 있다. 그리고, 예를 들어 커넥터(59A)와 외부 전원(49A)의 플러그(60A)가 접속된 경우에, 커넥터측 접속 검출용 단자(59Aa)와 플러그측 접속 검출용 단자(60Aa)가 접속되고, 커넥터측 접속 검출용 단자(59Ab)와 플러그측 접속 검출용 단자(60Ab)가 접속되어, 제어 릴레이(76A)의 코일의 부극측이 접지 전위체에 접속된다. 이에 의해, 제어 릴레이(76A)의 코일이 통전하여, 제어 릴레이(76A)의 접점이 개방 상태로부터 폐쇄 상태로 전환되고, 이 접점을 통해 개폐기(74Aa, 74Ab)의 코일이 통전하여, 개폐기(74Aa, 74Ab)의 접점이 개방 상태로부터 폐쇄 상태로 전환되도록 되어 있다.

또한, 커넥터(59B)와 외부 전원(49B)의 플러그(60B)의 접속을 검출하기 위해, 커넥터측 접속 검출용 단자(59Ba, 59Bb)가 커넥터(59B)에 설치되고, 플러그측 접속 검출용 단자(60Ba, 60Bb)가 플러그(60B)에 설치되어 있다. 또한, 상시 개방 접점형의 개폐기(개폐 릴레이)(74Ba, 74Bb)가 송전 계통(71B)에 설치되고, 이들 개폐기(74Ba, 74Bb)를 제어하는 릴레이 회로(75B)가 설치되어 있다. 플러그측 접속 검출용 단자(60Ba, 60Bb)는, 서로 접속되어 있고, 커넥터측 접속 검출용 단자(59Bb)는, 접지 전위체에 접속되어 있다. 릴레이 회로(75B)는, 상시 개방 접점형의 제어 릴레이(76B)를 갖고 있다. 제어 릴레이(76B)의 코일은, 부극측이 커넥터측 접속 검출용 단자(59Ba)에 접속되고, 정극측이 제어 장치(35)의 보조 전원 회로(53)에 접속되어 있다. 또한, 개폐기(74Ba, 74Bb)의 코일은, 부극측이 접지 전위체에 접속되고, 정극측이 제어 릴레이(76B)의 접점을 통해 보조 전원 회로(53)에 접속되어 있다. 그리고, 예를 들어 커넥터(59B)와 외부 전원(49B)의 플러그(60B)가 접속된 경우에, 커넥터측 접속 검출용 단자(59Ba)와 플러그측 접속 검출용 단자(60Ba)가 접속되고, 커넥터측 접속 검출용 단자(59Bb)와 플러그측 접속 검출용 단자(60Bb)가 접속되어, 제어 릴레이(76B)의 코일의 부극측이 접지 전위체에 접속된다. 이에 의해, 제어 릴레이(76B)의 코일이 통전하여, 제어 릴레이(76B)의 접점이 개방 상태로부터 폐쇄 상태로 전환되고, 이 접점을 통해 개폐기(74Ba, 74Bb)의 코일이 통전하여, 개폐기(74Ba, 74Bb)의 접점이 개방 상태로부터 폐쇄 상태로 전환되도록 되어 있다.

또한, 커넥터(59C)와 외부 전원(49C)의 플러그(60C)의 접속을 검출하기 위해, 커넥터측 접속 검출용 단자(59Ca, 59Cb)가 커넥터(59C)에 설치되고, 플러그측 접속 검출용 단자(60Ca, 60Cb)가 플러그(60C)에 설치되어 있다. 또한, 상시 개방 접점형의 개폐기(개폐 릴레이)(74Ca, 74Cb)가 송전 계통(71C)에 설치되고, 이들 개폐기(74Ca, 74Cb)를 제어하는 릴레이 회로(75C)가 설치되어 있다. 플러그측 접속 검출용 단자(60Ca, 60Cb)는, 서로 접속되어 있고, 커넥터측 접속 검출용 단자(59Cb)는, 접지 전위체에 접속되어 있다. 릴레이 회로(75C)는, 상시 개방 접점형의 제어 릴레이(76C)를 갖고 있다. 제어 릴레이(76C)의 코일은, 부극측이 커넥터측 접속 검출용 단자(59Ca)에 접속되고, 정극측이 제어 장치(35)의 보조 전원 회로(53)에 접속되어 있다. 또한, 개폐기(74Ca, 74Cb)의 코일은, 부극측이 접지 전위체에 접속되고, 정극측이 제어 릴레이(76C)의 접점을 통해 보조 전원 회로(53)에 접속되어 있다. 그리고, 예를 들어 커넥터(59C)와 외부 전원(49C)의 플러그(60C)가 접속된 경우에, 커넥터측 접속 검출용 단자(59Ca)와 플러그측 접속 검출용 단자(60Ca)가 접속되고, 커넥터측 접속 검출용 단자(59Cb)와 플러그측 접속 검출용 단자(60Cb)가 접속되어, 제어 릴레이(76C)의 코일의 부극측이 접지 전위체에 접속된다. 이에 의해, 제어 릴레이(76C)의 코일이 통전하여, 제어 릴레이(76C)의 접점이 개방 상태로부터 폐쇄 상태로 전환되고, 이 접점을 통해 개폐기(74Ca, 74Cb)의 코일이 통전하여, 개폐기(74Ca, 74Cb)의 접점이 개방 상태로부터 폐쇄 상태로 전환되도록 되어 있다.

또한, 상기에 있어서, 커넥터측 접속 검출용 단자(59Aa, 59Ab, 59Ba, 59Bb, 59Ca, 59Cb) 및 플러그측 접속 검출용 단자(60Aa, 60Ab, 60Ba, 60Bb, 60Ca, 60Cb)는, 특허청구범위에 기재된 복수의 커넥터 중 어느 것이 외부 전원의 플러그와 접속되었는지를 검출하는 검출부를 구성한다. 또한, 릴레이 회로(75A, 75B, 75C)는, 복수의 개폐기 중, 검출부에서 검출된 커넥터에 대응하는 개폐기를 폐쇄 상태로, 그 이외의 개폐기를 개방 상태로 제어하는 개폐 제어부를 구성한다.

이상과 같은 본 실시 형태에 있어서는, 릴레이 회로(75A, 75B, 75C)는, 개폐기(74Aa, 74Ab, 74Ba, 74Bb, 74Ca, 74Cb) 중, 외부 전원의 플러그가 접속된 커넥터에 대응하는 개폐기를 폐쇄 상태로, 외부 전원의 플러그가 접속되어 있지 않은 커넥터에 대응하는 개폐기를 개방 상태로 제어한다. 이에 의해, 송전 계통(71A, 71B, 71C)의 합류부를 통해 외부 전원이 접속되어 있지 않은 커넥터에 전류가 돌아 들어가는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기 일 실시 형태에 있어서는, 제어 릴레이(76A, 76B, 76C)의 코일의 정극측이 제어 장치(35)의 보조 전원 회로(53)에 접속된 경우를 예로 들어 설명하였지만, 이것에 한정되지 않고, 본 발명의 취지 및 기술 사상을 일탈하지 않는 범위 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 즉, 예를 들어 보조 배터리를 설치하고, 이 보조 배터리에 제어 릴레이(76A, 76B, 76C)의 코일의 정극측이 접속되어도 된다. 이 경우에도, 상기한 바와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 제2 실시 형태를, 도 12∼도 14에 의해 설명한다. 또한, 본 실시 형태에 있어서, 상기 제1 실시 형태와 동등한 부분은, 동일한 부호를 부여하고, 적절히 설명을 생략한다.

도 12는 본 실시 형태에 있어서의 배전반(36A)의 구성을 관련 기기와 함께 나타내는 전기 회로도이다. 도 13은 본 실시 형태에 있어서의 리미트 스위치의 배치를 외부 전원 입력부(41)의 구조와 함께 나타내는 측면도이다.

본 실시 형태에서는, 외부 전원 입력부(41)의 케이스(61)에는, 슬라이드판(69A, 69B)의 슬라이드 위치를 각각 검출하는 리미트 스위치(77A, 77B)가 설치되어 있다. 리미트 스위치(77A)는, 슬라이드판(69A)이 소정의 전방측 슬라이드 위치에 도달하였는지 여부를 검출하고, 그 검출 결과를 검출 신호로서 출력한다. 리미트 스위치(77B)는, 슬라이드판(69B)이 소정의 후방측 슬라이드 위치에 도달하였는지 여부를 검출하고, 그 검출 결과를 검출 신호로서 출력하도록 되어 있다.

제어 장치(35)의 컨트롤러(54A)는, 리미트 스위치(77A, 77B)로부터 입력한 검출 신호에 기초하여 개폐기(74Aa, 74Ab, 74Ba, 74Bb, 74Ca, 74Cb)의 개폐를 제어하도록 되어 있다. 이러한 컨트롤러(54A)의 개폐 제어의 수순을 도 14에 의해 설명한다. 도 14는 본 실시 형태에 있어서의 컨트롤러(54A)의 개폐 제어에 관한 처리 내용을 나타내는 흐름도이다.

컨트롤러(54A)는, 스텝 80에서, 배터리 충전 모드인지 여부를 판정한다. 예를 들어 배터리 충전 모드가 아닌 경우에는, 스텝 80의 판정이 충족되지 않아, 스텝 81로 이행한다. 스텝 81에서는, 모든 개폐기(74Aa, 74Ab, 74Ba, 74Bb, 74Ca, 74Cb)의 코일에 제어 신호를 출력하지 않으므로, 모든 개폐기(74Aa, 74Ab, 74Ba, 74Bb, 74Ca, 74Cb)의 접점을 개방 상태로 한다. 한편, 예를 들어 배터리 충전 모드인 경우에는, 스텝 80의 판정이 충족되어, 스텝 82로 이행한다.

스텝 82에서는, 리미트 스위치(77A, 77B)로부터의 검출 신호의 유무에 기초하여, 커넥터(59A, 59B, 59C) 중 어느 것이 외부 전원의 플러그와 접속 가능한지를 판정한다. 그리고, 스텝 83으로 진행하고, 외부 전원의 플러그가 접속 가능하다고 판정한 커넥터에 대응하는 개폐기의 코일에 제어 신호를 출력하여, 그 개폐기의 접점을 폐쇄 상태로 한다. 또한, 그 이외의 커넥터, 즉, 외부 전원의 플러그가 접속 불가능하다고 판정한 커넥터에 대응하는 개폐기의 코일에 제어 신호를 출력하지 않으므로, 그 개폐기의 접점을 개방 상태로 한다.

구체적으로 설명하면, 예를 들어 리미트 스위치(77A)로부터의 검출 신호 및 리미트 스위치(77B)로부터의 검출 신호가 있는 경우에는, 커넥터(59A)가 외부 전원의 플러그와 접속 가능하며, 커넥터(59B, 59C)가 외부 전원의 플러그와 접속 불가능하다고 판정한다(상술한 도 13 및 도 8 참조). 그리고, 커넥터(59A)에 대응하는 개폐기(74Aa, 74Ab)의 코일에 제어 신호를 출력하여, 개폐기(74Aa, 74Ab)의 접점을 폐쇄 상태로 한다. 또한, 커넥터(59B, 59C)에 대응하는 개폐기(74Ba, 74Bb, 74Ca, 74Cb)의 코일에 제어 신호를 출력하지 않으므로, 개폐기(74Ba, 74Bb, 74Ca, 74Cb)의 접점을 개방 상태로 한다.

또한, 예를 들어 리미트 스위치(77A)로부터의 검출 신호가 있고, 리미트 스위치(77B)로부터의 검출 신호가 없는 경우에는, 커넥터(59B)가 외부 전원의 플러그와 접속 가능하며, 커넥터(59C, 59A)가 외부 전원의 플러그와 접속 불가능하다고 판정한다(상술한 도 9 참조). 그리고, 커넥터(59B)에 대응하는 개폐기(74Ba, 74Bb)의 코일에 제어 신호를 출력하여, 개폐기(74Ba, 74Bb)의 접점을 폐쇄 상태로 한다. 또한, 커넥터(59C, 59A)에 대응하는 개폐기(74Ca, 74Cb, 74Aa, 74Ab)의 코일에 제어 신호를 출력하지 않으므로, 개폐기(74Ca, 74Cb, 74Aa, 74Ab)의 접점을 개방 상태로 한다.

또한, 예를 들어 리미트 스위치(77A)로부터의 검출 신호가 없고, 리미트 스위치(77B)로부터의 검출 신호가 있는 경우에는, 커넥터(59C)가 외부 전원의 플러그와 접속 가능하며, 커넥터(59A, 59B)가 외부 전원의 플러그와 접속 불가능하다고 판정한다(상술한 도 10 참조). 그리고, 커넥터(59C)에 대응하는 개폐기(74Ca, 74Cb)의 코일에 제어 신호를 출력하여, 개폐기(74Ca, 74Cb)의 접점을 폐쇄 상태로 한다. 또한, 커넥터(59A, 59B)에 대응하는 개폐기(74Aa, 74Ab, 74Ba, 74Bb)의 코일에 제어 신호를 출력하지 않으므로, 개폐기(74Aa, 74Ab, 74Ba, 74Bb)의 접점을 개방 상태로 한다.

그리고, 스텝 84로 진행하고, 승강압기(52)에 승압 지령 또는 강압 지령을 출력하여 충전 제어를 행하고, 그 후, 스텝 85로 진행하고, 충전이 완료되었는지 여부를 판정한다. 예를 들어 충전이 완료되어 있지 않은 경우에는, 스텝 85의 판정이 충족되지 않아, 전술한 스텝 80으로 되돌아가 상기한 바와 마찬가지의 수순을 반복한다. 그리고, 예를 들어 스텝 84의 충전 제어가 계속되어 충전이 완료된 경우에는, 스텝 85의 판정이 충족되어, 스텝 81로 이행한다. 스텝 81에서는, 모든 개폐기(74Aa, 74Ab, 74Ba, 74Bb, 74Ca, 74Cb)의 코일에 제어 신호를 출력하지 않으므로, 모든 개폐기(74Aa, 74Ab, 74Ba, 74Bb, 74Ca, 74Cb)의 접점을 개방 상태로 한다.

또한, 상기에 있어서, 리미트 스위치(76A, 76B)는, 특허청구범위에 기재된 복수의 커넥터 중 어느 것이 외부 전원의 플러그와 접속하기 위해 선택되었는지를 검출하는 검출부를 구성한다. 또한, 제어 장치(35)의 컨트롤러(54A)는, 복수의 개폐기 중, 검출부에서 검출된 커넥터에 대응하는 개폐기를 폐쇄 상태로, 그 이외의 개폐기를 개방 상태로 제어하는 개폐 제어부를 구성한다.

이상과 같은 본 실시 형태에 있어서는, 제어 장치(35)의 컨트롤러(54A)는, 리미트 스위치(77A, 77B)로부터의 검출 신호에 기초하여 외부 전원의 플러그가 접속 가능한 커넥터를 판정한다. 그리고, 개폐기(74Aa, 74Ab, 74Ba, 74Bb, 74Ca, 74Cb) 중, 외부 전원의 플러그가 접속 가능한 커넥터에 대응하는 개폐기를 폐쇄 상태로, 외부 전원의 플러그가 접속 불가능한 커넥터에 대응하는 개폐기를 개방 상태로 제어한다. 이에 의해, 상기 제1 실시 형태와 마찬가지로, 송전 계통(71A, 71B, 71C)의 합류부를 통해 외부 전원이 접속되어 있지 않은 커넥터에 전류가 돌아 들어가는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기 제2 실시 형태에 있어서는, 제어 장치(35)의 컨트롤러(54A)가, 상기 제1 실시 형태의 컨트롤러(54)의 기능에 더하여, 리미트 스위치(77A, 77B)로부터 입력한 검출 신호에 기초하여 개폐기(74Aa, 74Ab, 74Ba, 74Bb, 74Ca, 74Cb)의 개폐를 제어하는 기능(개폐 제어부)을 갖는 경우를 예로 들어 설명하였지만, 이것에 한정되지 않고, 본 발명의 취지 및 기술 사상을 일탈하지 않는 범위 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 즉, 예를 들어 리미트 스위치(77A, 77B)로부터 입력한 검출 신호에 기초하여 개폐기(74Aa, 74Ab, 74Ba, 74Bb, 74Ca, 74Cb)의 개폐를 제어하는 컨트롤러(개폐 제어부)를, 제어 장치(35)의 컨트롤러(54)와는 별개의 부재로 설치해도 된다. 이 경우에도, 상기한 바와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

또한, 상기 제1 및 제2 실시 형태에 있어서는, 배터리 장치(38)로부터의 전력을 전동 모터(32)에 공급하는 배터리 구동 기능(배터리 구동부)과, 외부 전원(49)으로부터의 전력을 배터리 장치(38)에 공급하는 배터리 충전 기능(배터리 충전부)을 갖는 제어 장치(35)를 설치한 경우를 예로 들어 설명하였지만, 이것에 한정되지 않고, 본 발명의 취지 및 기술 사상을 일탈하지 않는 범위 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 즉, 배터리 구동부와 배터리 충전부를 별개의 부재로 하여 설치해도 된다. 혹은, 제어 장치(35)는, 예를 들어 3상 교류 200V 전원(49A)이 외부 전원 입력부(41)에서 접속된 경우에, 3상 교류 200V 전원(49A)으로부터의 전력을 전동 모터(32)에 공급하여 전동 모터(32)를 구동하는 외부 전원 구동 기능(외부 전원 구동부)을 더 갖고, 모드 스위치의 조작에 따라 배터리 충전 모드와 외부 전원 구동 모드를 선택적으로 행하도록 해도 된다. 그리고, 예를 들어 외부 전원 구동 모드가 선택된 경우에, 인버터(50)는, 컨트롤러로부터의 목표 회전수의 지령에 따라, 정류기(51)로부터의 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여, 전동 모터(32)에 공급하면 된다. 이러한 경우에도, 상기한 바와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

또한, 상기 제1 및 제2 실시 형태에 있어서는, 3상 교류 200V 전원(49A)의 플러그(60A), 단상 교류 100V 전원(49B)의 플러그(60B), 및 직류 200V 전원(49C)의 플러그(60C)가 각각 접속 가능한 3개의 커넥터(59A, 59B, 59C)를 설치한 경우를 예로 들어 설명하였지만, 이것에 한정되지 않고, 본 발명의 취지 및 기술 사상을 일탈하지 않는 범위 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 즉, 예를 들어 2종류의 외부 전원이 각각 접속 가능한 2개의 커넥터를 설치해도 되고, 혹은 4종류 이상의 외부 전원이 각각 접속 가능한 4개 이상의 커넥터를 설치해도 된다. 이들 경우에도, 상기한 바와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

또한, 상기 제1 및 제2 실시 형태에 있어서는, 전동식 유압 셔블은, 작업 장치용 유압 액추에이터[상세하게는, 붐용 유압 실린더(18), 아암용 유압 실린더(19), 버킷용 유압 실린더(20)] 이외의 유압 액추에이터로서, 좌우의 주행용 유압 모터(9) 및 선회용 유압 모터 등을 구비한 경우를 예로 들어 설명하였지만, 이것에 한정되지 않는다. 즉, 예를 들어 좌우의 주행용 유압 모터(9) 대신에, 배터리 장치(38)로부터의 전력에 의해 구동되는 좌우의 주행용 전동 모터를 구비해도 된다. 또한, 예를 들어 선회용 유압 모터 대신에, 배터리 장치(38)로부터의 전력에 의해 구동되는 선회용 전동 모터를 구비해도 된다. 이들 경우에도, 상기한 바와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

또한, 상기 제1 및 제2 실시 형태에 있어서는, 전동식 유압 셔블은, 스윙식의 작업 장치(4)를 구비한 경우를 예로 들어 설명하였지만, 이것에 한정되지 않고, 오프셋식의 작업 장치를 구비해도 된다. 또한, 전동식 유압 셔블은, 크롤러식의 하부 주행체(1)를 구비한 경우를 예로 들어 설명하였지만, 이것에 한정되지 않고, 휠식의 하부 주행체를 구비해도 된다. 이들 경우에도, 상기한 바와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

또한, 이상에 있어서는, 본 발명의 적용 대상으로서 전동식 유압 셔블을 예로 들어 설명하였지만, 이것에 한정되지 않고, 다른 전동식 건설 기계에 적용해도 되는 것은 물론이다.

9 : 주행용 유압 모터
14 : 스윙용 유압 실린더
18 : 붐용 유압 실린더
19 : 아암용 유압 실린더
20 : 버킷용 유압 실린더
32 : 전동 모터
33 : 유압 펌프
35 : 제어 장치
36, 36A : 배전반
38 : 배터리 장치
41 : 외부 전원 입력부
49 : 외부 전원
49A : 3상 교류 200V 전원(외부 전원)
49B : 단상 교류 100V 전원(외부 전원)
49C : 직류 200V 전원(외부 전원)
50 : 인버터
51 : 정류기
52 : 승강압기
53 : 보조 전원 회로
54, 54A : 컨트롤러
55 : 배터리 컨트롤러
56 : 내부 배터리
57 : 배터리 계통
59A, 59B, 59C : 커넥터
59Aa, 59Ab : 커넥터측 접속 검출용 단자
59Ba, 59Bb : 커넥터측 접속 검출용 단자
59Ca, 59Cb : 커넥터측 접속 검출용 단자
60A, 60B, 60C : 플러그
60Aa, 60Ab : 플러그측 접속 검출용 단자
60Ba, 60Bb : 플러그측 접속 검출용 단자
60Ca, 60Cb : 플러그측 접속 검출용 단자
69A, 69B : 슬라이드판
71A, 71B, 71C : 송전 계통
73 : 공용 계통
74Aa, 74Ab : 개폐기
74Ba, 74Bb : 개폐기
74Ca, 74Cb : 개폐기
75A, 75B, 75C : 릴레이 회로
76A, 76B, 76C : 제어 릴레이
77A, 77B : 리미트 스위치

Claims

전동 모터와,
상기 전동 모터에 의해 구동되는 유압 펌프와,
상기 유압 펌프로부터 토출된 압유에 의해 구동되는 유압 액추에이터와,
상기 전동 모터의 전력원인 내부 배터리와,
복수 종류의 외부 전원의 플러그가 각각 접속 가능한 복수의 커넥터와,
상기 복수의 커넥터에 각각 접속된 복수의 송전 계통과,
상기 복수의 송전 계통이 1개의 공용 계통을 통해 접속된 배터리 충전부를 구비하고,
상기 배터리 충전부는, 상기 복수의 커넥터 중 어느 하나가 상기 외부 전원의 플러그와 접속된 경우에, 상기 외부 전원으로부터 공급된 전력을 상기 내부 배터리에 공급하는 전동식 건설 기계에 있어서,
상기 복수의 송전 계통에 각각 설치되고, 상기 복수의 커넥터에 각각 대응한 복수의 개폐기와,
상기 복수의 커넥터 중 어느 것이 상기 외부 전원의 플러그와 접속되었는지, 혹은 상기 복수의 커넥터 중 어느 것이 상기 외부 전원의 플러그와 접속하기 위해 선택되었는지를 검출하는 검출부와,
상기 복수의 개폐기 중, 상기 검출부에서 검출된 커넥터에 대응하는 개폐기를 폐쇄 상태로, 그 이외의 개폐기를 개방 상태로 제어하는 개폐 제어부를 구비한 것을 특징으로 하는, 전동식 건설 기계.
제1항에 있어서, 상기 검출부는, 상기 복수의 커넥터에 각각 설치되고, 상기 외부 전원의 플러그에 설치된 플러그측 접속 검출용 단자와 접속되는 커넥터측 접속 검출용 단자를 갖고,
상기 개폐 제어부는, 상기 커넥터와 상기 개폐기의 조합에 대응한 제어 릴레이를 각각 갖는 복수의 릴레이 회로이며,
상기 복수의 릴레이 회로는, 상기 복수의 커넥터 중 어느 하나와 상기 외부 전원의 플러그가 접속된 경우에, 대응하는 상기 커넥터측 접속 검출용 단자와 상기 플러그측 접속 검출용 단자의 접속에 의해 대응하는 상기 제어 릴레이의 코일이 통전하여, 대응하는 상기 제어 릴레이의 접점이 폐쇄 상태로 전환되고, 이 접점을 통해 대응하는 상기 개폐기의 코일이 통전하여, 대응하는 상기 개폐기의 접점이 폐쇄 상태로 전환되도록 구성된 것을 특징으로 하는, 전동식 건설 기계.
제1항에 있어서, 상기 복수의 커넥터 중 어느 하나를 상기 외부 전원의 플러그와 접속 가능하도록 선택적으로 개방하면서, 나머지의 커넥터를 상기 외부 전원의 플러그와 접속 불가능하도록 차폐하는 슬라이드판을 설치하고 있고,
상기 검출부는, 상기 슬라이드판의 슬라이드 위치를 검출하는 리미트 스위치를 갖고,
상기 개폐 제어부는, 상기 복수의 개폐기 중, 상기 리미트 스위치의 검출 결과에 기초하여 상기 외부 전원의 플러그가 접속 가능하다고 판정한 커넥터에 대응하는 개폐기를 폐쇄 상태로, 그 이외의 개폐기를 개방 상태로 제어하는 컨트롤러인 것을 특징으로 하는, 전동식 건설 기계.