(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024138005
(43)【公開日】2024-10-07
(54)【発明の名称】電動式作業機械
(51)【国際特許分類】
E02F 9/00 20060101AFI20240927BHJP
E02F 9/20 20060101ALI20240927BHJP
B60L 53/14 20190101ALI20240927BHJP
B60L 9/18 20060101ALI20240927BHJP
【ＦＩ】
E02F9/00 C
E02F9/20 C
B60L53/14
B60L9/18 J
【審査請求】有
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2024114012
(22)【出願日】2024-07-17
(62)【分割の表示】P 2023099175の分割
【原出願日】2018-04-24
(71)【出願人】
【識別番号】000006781
【氏名又は名称】ヤンマーパワーテクノロジー株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001933
【氏名又は名称】弁理士法人 佐野特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】金田 健佑
(72)【発明者】
【氏名】寺島 淳
(57)【要約】
【課題】給電ケーブルを接続した場合にアーク放電が起こることを防止できる電動式作業機械を提供する。
【解決手段】電動式作業機械は、バッテリと、前記バッテリを駆動電源とすることができる電動モータによって駆動される油圧ポンプを油圧源とする油圧アクチュエータを備える電動式作業機械であって、前記電動モータの回転が停止し、スイッチにより前記バッテリに給電することが選択されることと、給電ケーブルが前記バッテリと繋がる給電口に接続されることとが検知されることにより、前記バッテリから前記電動モータに供給される電力が遮断された遮断状態で、前記給電ケーブルと繋がる外部電源から前記バッテリに給電することが可能となる。
【選択図】図５Ｄ
【解決手段】電動式作業機械は、バッテリと、前記バッテリを駆動電源とすることができる電動モータによって駆動される油圧ポンプを油圧源とする油圧アクチュエータを備える電動式作業機械であって、前記電動モータの回転が停止し、スイッチにより前記バッテリに給電することが選択されることと、給電ケーブルが前記バッテリと繋がる給電口に接続されることとが検知されることにより、前記バッテリから前記電動モータに供給される電力が遮断された遮断状態で、前記給電ケーブルと繋がる外部電源から前記バッテリに給電することが可能となる。
【選択図】図５Ｄ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
バッテリと、前記バッテリを駆動電源とすることができる電動モータによって駆動される油圧ポンプを油圧源とする油圧アクチュエータを備える電動式作業機械であって、
前記電動モータの回転が停止し、
スイッチにより前記バッテリに給電することが選択されることと、
給電ケーブルが前記バッテリと繋がる給電口に接続されることとが検知されることにより、
前記バッテリから前記電動モータに供給される電力が遮断された遮断状態で、前記給電ケーブルと繋がる外部電源から前記バッテリに給電することが可能となる、
電動式作業機械。
前記電動モータの回転が停止し、
スイッチにより前記バッテリに給電することが選択されることと、
給電ケーブルが前記バッテリと繋がる給電口に接続されることとが検知されることにより、
前記バッテリから前記電動モータに供給される電力が遮断された遮断状態で、前記給電ケーブルと繋がる外部電源から前記バッテリに給電することが可能となる、
電動式作業機械。
【請求項2】
前記バッテリからの電力を前記電動モータに供給するインバータを備え、
前記遮断状態は、前記バッテリと前記インバータの間の電路で形成される、
請求項１記載の電動式作業機械。
前記遮断状態は、前記バッテリと前記インバータの間の電路で形成される、
請求項１記載の電動式作業機械。
【請求項3】
前記電路に設置された、インバータリレーをさらに備え、
前記遮断状態が前記インバータリレーの接点を切り離した状態である、
請求項２記載の電動式作業機械
前記遮断状態が前記インバータリレーの接点を切り離した状態である、
請求項２記載の電動式作業機械
【請求項4】
前記給電ケーブルを介して供給された交流電圧を直流電圧に変換する給電器のリレーをさらに備え、
前記遮断状態である時、前記給電器のリレーをオンにする、
請求項３記載の電動式作業機械。
前記遮断状態である時、前記給電器のリレーをオンにする、
請求項３記載の電動式作業機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電動式作業機械に関する。
【背景技術】
【0002】
下記特許文献１には、商用電源およびバッテリで電動モータを駆動する電源システムが
搭載された建設機械が開示されている。この電源システムは、電動モータに直流電力を任
意の交流電力に変換し供給するインバータにバッテリからの直流電源を供給する電路と、
商用電源から供給する交流電力をＡＣ－ＤＣ変換部を介して直流電力に変換しインバータ
に供給する電路を切り換える電源切換装置を備えている。
搭載された建設機械が開示されている。この電源システムは、電動モータに直流電力を任
意の交流電力に変換し供給するインバータにバッテリからの直流電源を供給する電路と、
商用電源から供給する交流電力をＡＣ－ＤＣ変換部を介して直流電力に変換しインバータ
に供給する電路を切り換える電源切換装置を備えている。
【0003】
下記特許文献２には、外部電源からバッテリへの充電を継続しながら電動モータを駆動
させるモードと、バッテリのみで電動モータを駆動させるモードとを備えている電動式シ
ョベルにおいて、バッテリのみで電動モータを駆動させるモード中に、外部電源を接続す
ることにより、外部電源からバッテリへの充電を継続しながら電動モータを駆動させるモ
ードに移行する技術が開示されている。
させるモードと、バッテリのみで電動モータを駆動させるモードとを備えている電動式シ
ョベルにおいて、バッテリのみで電動モータを駆動させるモード中に、外部電源を接続す
ることにより、外部電源からバッテリへの充電を継続しながら電動モータを駆動させるモ
ードに移行する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２００７－２２８７１５号公報
【特許文献2】特開２００８－３０８８８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献２では、バッテリのみによる駆動中の本機に外部電源を給電するための給電ケーブルを接続することからアーク放電が起こる危険性がある。
【0006】
そこで、本発明は上記課題に鑑み、給電ケーブルを接続した場合にアーク放電が起こることを防止できる電動式作業機械を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の電動式作業機械は、バッテリと、前記バッテリを駆動電源とすることができる電動モータによって駆動される油圧ポンプを油圧源とする油圧アクチュエータを備える電動式作業機械であって、前記電動モータの回転が停止し、スイッチにより前記バッテリに給電することが選択されることと、給電ケーブルが前記バッテリと繋がる給電口に接続されることとが検知されることにより、前記バッテリから前記電動モータに供給される電力が遮断された遮断状態で、前記給電ケーブルと繋がる外部電源から前記バッテリに給電することが可能となる構成である。
【0008】
上記構成の電動式作業機械は、前記バッテリからの電力を前記電動モータに供給するインバータを備え、前記遮断状態は、前記バッテリと前記インバータの間の電路で形成される構成であってよい。
【0009】
上記構成の電動式作業機械は、前記電路に設置された、インバータリレーをさらに備え、前記遮断状態が前記インバータリレーの接点を切り離した状態である構成でもよい。
【0010】
上記構成の電動式作業機械は、前記給電ケーブルを介して供給された交流電圧を直流電圧に変換する給電器のリレーをさらに備え、前記遮断状態である時、前記給電器のリレーをオンにする構成であってよい。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本実施形態に係る電動式作業機械を示す側面図である。
【図2】電動式作業機械のカットオフレバー周辺を拡大して示す側面図である。
【図3】電動式作業機械の油圧回路を示す図である。
【図4】電動式作業機械に搭載される電源システムのブロック図である。
【図5A】商用電源モードを実現する電源システムのブロック図である。
【図5B】２ｗａｙモードを実現する電源システムのブロック図である。
【図5C】バッテリモードを実現する電源システムのブロック図である。
【図5D】充電モードを実現する電源システムのブロック図である。
【図6】電源モードの切り替え制御の手順を示すフローチャートである。
【図7】２ｗａｙモードとバッテリモードの切り替え制御の手順を示すフローチャートである。
【図8】別実施形態に係る２ｗａｙモードとバッテリモードの切り替え制御の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下に、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【0013】
［電動式作業機械の構成］
まず、図１及び図２を参照しながら、電動式作業機械の一例としての油圧ショベル１の
概略構造について説明する。ただし、電動式作業機械としては、油圧ショベル１に限定さ
れず、ホイルローダ等の他の車両でもよい。油圧ショベル１は、下部走行体２と、作業機
３と、上部旋回体４とを備える。
まず、図１及び図２を参照しながら、電動式作業機械の一例としての油圧ショベル１の
概略構造について説明する。ただし、電動式作業機械としては、油圧ショベル１に限定さ
れず、ホイルローダ等の他の車両でもよい。油圧ショベル１は、下部走行体２と、作業機
３と、上部旋回体４とを備える。
【0014】
下部走行体２は、左右一対のクローラ２１，２１及び左右一対の走行モータ２２Ｌ，２
２Ｒを備える。油圧モータである左右の走行モータ２２Ｌ，２２Ｒが左右のクローラ２１
，２１をそれぞれ駆動することで油圧ショベル１の前後進を可能としている。また、下部
走行体２には、ブレード２３、及びブレード２３を上下方向に回動させるための油圧シリ
ンダであるブレードシリンダ２３ａが設けられている。
２Ｒを備える。油圧モータである左右の走行モータ２２Ｌ，２２Ｒが左右のクローラ２１
，２１をそれぞれ駆動することで油圧ショベル１の前後進を可能としている。また、下部
走行体２には、ブレード２３、及びブレード２３を上下方向に回動させるための油圧シリ
ンダであるブレードシリンダ２３ａが設けられている。
【0015】
作業機３は、ブーム３１、アーム３２、及びバケット３３を備え、これらを独立して駆
動することによって土砂等の掘削作業を可能としている。ブーム３１、アーム３２、及び
バケット３３は、それぞれ作業部に相当し、油圧ショベル１は、複数の作業部を有する。
動することによって土砂等の掘削作業を可能としている。ブーム３１、アーム３２、及び
バケット３３は、それぞれ作業部に相当し、油圧ショベル１は、複数の作業部を有する。
【0016】
ブーム３１は、基端部が上部旋回体４の前部に支持されて、伸縮自在に可動するブーム
シリンダ３１ａによって回動される。また、アーム３２は、基端部がブーム３１の先端部
に支持されて、伸縮自在に可動するアームシリンダ３２ａによって回動される。そして、
バケット３３は、基端部がアーム３２の先端部に支持されて、伸縮自在に可動するバケッ
トシリンダ３３ａによって回動される。ブームシリンダ３１ａ、アームシリンダ３２ａ、
及びバケットシリンダ３３ａは、油圧シリンダにより構成される。
シリンダ３１ａによって回動される。また、アーム３２は、基端部がブーム３１の先端部
に支持されて、伸縮自在に可動するアームシリンダ３２ａによって回動される。そして、
バケット３３は、基端部がアーム３２の先端部に支持されて、伸縮自在に可動するバケッ
トシリンダ３３ａによって回動される。ブームシリンダ３１ａ、アームシリンダ３２ａ、
及びバケットシリンダ３３ａは、油圧シリンダにより構成される。
【0017】
上部旋回体４は、下部走行体２に対して旋回ベアリング（図示しない）を介して旋回可
能に構成されている。上部旋回体４には、操縦部４１、旋回台４２、旋回モータ４３、バ
ッテリ６２等が配置されている。油圧モータである旋回モータ４３の駆動力で上部旋回体
４が旋回ベアリング（図示しない）を介して旋回する。また、上部旋回体４には、電動モ
ータにより駆動される複数の油圧ポンプ（図１に図示していない）が配設される。これら
の油圧ポンプが、各油圧モータ（走行モータ２２Ｌ，２２Ｒ、旋回モータ４３）、各油圧
シリンダ（ブレードシリンダ２３ａ、ブームシリンダ３１ａ、アームシリンダ３２ａ、及
びバケットシリンダ３３ａ）に圧油を供給する。各油圧モータ及び各油圧シリンダをまと
めて油圧アクチュエータと称する。
能に構成されている。上部旋回体４には、操縦部４１、旋回台４２、旋回モータ４３、バ
ッテリ６２等が配置されている。油圧モータである旋回モータ４３の駆動力で上部旋回体
４が旋回ベアリング（図示しない）を介して旋回する。また、上部旋回体４には、電動モ
ータにより駆動される複数の油圧ポンプ（図１に図示していない）が配設される。これら
の油圧ポンプが、各油圧モータ（走行モータ２２Ｌ，２２Ｒ、旋回モータ４３）、各油圧
シリンダ（ブレードシリンダ２３ａ、ブームシリンダ３１ａ、アームシリンダ３２ａ、及
びバケットシリンダ３３ａ）に圧油を供給する。各油圧モータ及び各油圧シリンダをまと
めて油圧アクチュエータと称する。
【0018】
操縦部４１には、操縦席４１１が配置されている。操縦席４１１の左右に一対の作業操
作レバー４１２Ｌ，４１２Ｒ、前方に一対の走行レバー４１３Ｌ，４１３Ｒが配置されて
いる。オペレータは、操縦席４１１に着座して作業操作レバー４１２Ｌ，４１２Ｒ、走行
レバー４１３Ｌ，４１３Ｒ等を操作することによって、各油圧アクチュエータの制御を行
い、走行、旋回、作業等を行うことができる。
作レバー４１２Ｌ，４１２Ｒ、前方に一対の走行レバー４１３Ｌ，４１３Ｒが配置されて
いる。オペレータは、操縦席４１１に着座して作業操作レバー４１２Ｌ，４１２Ｒ、走行
レバー４１３Ｌ，４１３Ｒ等を操作することによって、各油圧アクチュエータの制御を行
い、走行、旋回、作業等を行うことができる。
【0019】
また、作業操作レバー４１２Ｌ，４１２Ｒは、レバースタンド４１４に一体的に取り付
けられ、このレバースタンド４１４からは、作業操作レバー４１２Ｌ，４１２Ｒによる作
業機３の操作を入・切するためのカットオフレバー４１５が前方に延設されている。カッ
トオフレバー４１５は、上下に回動可能に構成されており、下方に回動操作されると作業
操作レバー４１２Ｌ，４１２Ｒの操作による作業機３の作動が可能の状態となり、上方に
回動操作されると作業操作レバー４１２Ｌ，４１２Ｒを操作しても作業機３が作動しない
ロック状態となるように構成されている。レバースタンド４１４の内部には、カットオフ
レバー４１５の回動位置を検知するカットオフスイッチ４１６が設けられている。カット
オフスイッチ４１６は、カットオフレバー４１５が下方に回動されるとＯＮされ、一方、
カットオフレバー４１５が上方に回動されるとＯＦＦされるように構成されている。
けられ、このレバースタンド４１４からは、作業操作レバー４１２Ｌ，４１２Ｒによる作
業機３の操作を入・切するためのカットオフレバー４１５が前方に延設されている。カッ
トオフレバー４１５は、上下に回動可能に構成されており、下方に回動操作されると作業
操作レバー４１２Ｌ，４１２Ｒの操作による作業機３の作動が可能の状態となり、上方に
回動操作されると作業操作レバー４１２Ｌ，４１２Ｒを操作しても作業機３が作動しない
ロック状態となるように構成されている。レバースタンド４１４の内部には、カットオフ
レバー４１５の回動位置を検知するカットオフスイッチ４１６が設けられている。カット
オフスイッチ４１６は、カットオフレバー４１５が下方に回動されるとＯＮされ、一方、
カットオフレバー４１５が上方に回動されるとＯＦＦされるように構成されている。
【0020】
上部旋回体４には、不図示の給電口が設けられており、この給電口に商用電源５（外部
電源に相当）の給電ケーブル５１を接続することで、商用電源５を後述する電源システム
６に接続することができる。
電源に相当）の給電ケーブル５１を接続することで、商用電源５を後述する電源システム
６に接続することができる。
【0021】
油圧アクチュエータに圧油を供給する油圧ポンプは、電力によって駆動する電動モータ
により作動するように構成され、商用電源５とバッテリ６２は、電動モータに電力を供給
する。
により作動するように構成され、商用電源５とバッテリ６２は、電動モータに電力を供給
する。
【0022】
［油圧回路の構成］
図３は、油圧ショベル１に搭載される油圧回路１００を示している。油圧回路１００は
、第１アクチュエータ１１１と、第２アクチュエータ１１２と、油圧ポンプ１１３と、パ
イロットポンプ１１４と、第１方向切換弁１１５と、第２方向切換弁１１６と、操作装置
１１７と、を備えている。
図３は、油圧ショベル１に搭載される油圧回路１００を示している。油圧回路１００は
、第１アクチュエータ１１１と、第２アクチュエータ１１２と、油圧ポンプ１１３と、パ
イロットポンプ１１４と、第１方向切換弁１１５と、第２方向切換弁１１６と、操作装置
１１７と、を備えている。
【0023】
第１アクチュエータ１１１は、油圧ポンプ１１３から供給された圧油により駆動される
油圧モータである。第１アクチュエータ１１１は、例えば走行モータ２２Ｌ，２２Ｒであ
る。第２アクチュエータ１１２は、油圧ポンプ１１３から供給された圧油により駆動され
る油圧シリンダである。第２アクチュエータ１１２は、例えばブームシリンダ３１ａであ
る。
油圧モータである。第１アクチュエータ１１１は、例えば走行モータ２２Ｌ，２２Ｒであ
る。第２アクチュエータ１１２は、油圧ポンプ１１３から供給された圧油により駆動され
る油圧シリンダである。第２アクチュエータ１１２は、例えばブームシリンダ３１ａであ
る。
【0024】
油圧ポンプ１１３は、不図示の電動モータによって駆動され、圧油を吐出する。油圧ポ
ンプ１１３から吐出された圧油は、油路１１３ａ、油路１１３ｂを介して第１方向切換弁
１１５及び第２方向切換弁１１６へと供給される。なお、図３では、油圧ポンプ１１３か
ら第１アクチュエータ１１１及び第２アクチュエータ１１２に供給される圧油の油路を実
線で示している。
ンプ１１３から吐出された圧油は、油路１１３ａ、油路１１３ｂを介して第１方向切換弁
１１５及び第２方向切換弁１１６へと供給される。なお、図３では、油圧ポンプ１１３か
ら第１アクチュエータ１１１及び第２アクチュエータ１１２に供給される圧油の油路を実
線で示している。
【0025】
第１方向切換弁１１５は、第１アクチュエータ１１１に供給される圧油の向きを切り換
え流量を調節することが可能なパイロット式の方向切換弁である。第２方向切換弁１１６
は、第２アクチュエータ１１２に供給される圧油の向きを切り換え流量を調節することが
可能なパイロット式の方向切換弁である。
え流量を調節することが可能なパイロット式の方向切換弁である。第２方向切換弁１１６
は、第２アクチュエータ１１２に供給される圧油の向きを切り換え流量を調節することが
可能なパイロット式の方向切換弁である。
【0026】
パイロットポンプ１１４は、第１方向切換弁１１５及び第２方向切換弁１１６へ入力さ
れる指令としてのパイロット圧油を吐出する。図３では、パイロットポンプ１１４から第
２方向切換弁１１６に供給されるパイロット圧油の油路を破線で示している（なお、パイ
ロットポンプ１１４から第１方向切換弁１１５に供給されるパイロット圧油の油路は図示
していない）。パイロットポンプ１１４は、第１方向切換弁１１５及び第２方向切換弁１
１６に付与されるパイロット圧を発生させる。パイロットポンプ１１４は、不図示の電動
モータによって駆動され、圧油を吐出することにより、油路１１４ａ内にパイロット圧を
発生させる。
れる指令としてのパイロット圧油を吐出する。図３では、パイロットポンプ１１４から第
２方向切換弁１１６に供給されるパイロット圧油の油路を破線で示している（なお、パイ
ロットポンプ１１４から第１方向切換弁１１５に供給されるパイロット圧油の油路は図示
していない）。パイロットポンプ１１４は、第１方向切換弁１１５及び第２方向切換弁１
１６に付与されるパイロット圧を発生させる。パイロットポンプ１１４は、不図示の電動
モータによって駆動され、圧油を吐出することにより、油路１１４ａ内にパイロット圧を
発生させる。
【0027】
第１方向切換弁１１５は、スプールを摺動させることにより複数のポジションに切り換
えることが可能である。第１方向切換弁１１５のパイロットポート１１５ａ及びパイロッ
トポート１１５ｂのいずれにもパイロット圧が付与されない場合、スプリングの付勢力に
より、第１方向切換弁１１５は中立位置に保持される。第１方向切換弁１１５が中立位置
にある場合、圧油は、油路１１３ｂから第１アクチュエータ１１１に供給されない。
えることが可能である。第１方向切換弁１１５のパイロットポート１１５ａ及びパイロッ
トポート１１５ｂのいずれにもパイロット圧が付与されない場合、スプリングの付勢力に
より、第１方向切換弁１１５は中立位置に保持される。第１方向切換弁１１５が中立位置
にある場合、圧油は、油路１１３ｂから第１アクチュエータ１１１に供給されない。
【0028】
一方、第１方向切換弁１１５のパイロットポート１１５ａ又はパイロットポート１１５
ｂにパイロット圧が付与された場合、第１方向切換弁１１５が中立位置から他のポジショ
ンに切り換えられて、圧油は、油路１１１ａ又は油路１１１ｂを介して第１アクチュエー
タ１１１に供給される。油路１１１ａ又は油路１１１ｂを介して供給される圧油によって
、第１アクチュエータ１１１は正方向又は逆方向に回転駆動する。
ｂにパイロット圧が付与された場合、第１方向切換弁１１５が中立位置から他のポジショ
ンに切り換えられて、圧油は、油路１１１ａ又は油路１１１ｂを介して第１アクチュエー
タ１１１に供給される。油路１１１ａ又は油路１１１ｂを介して供給される圧油によって
、第１アクチュエータ１１１は正方向又は逆方向に回転駆動する。
【0029】
第２方向切換弁１１６は、スプールを摺動させることにより複数のポジションに切り換
えることが可能である。第２方向切換弁１１６のパイロットポート１１６ａ及びパイロッ
トポート１１６ｂのいずれにもパイロット圧が付与されない場合、スプリングの付勢力に
より、第２方向切換弁１１６は中立位置に保持される。第２方向切換弁１１６が中立位置
にある場合、圧油は、油路１１３ａから第２アクチュエータ１１２に供給されない。
えることが可能である。第２方向切換弁１１６のパイロットポート１１６ａ及びパイロッ
トポート１１６ｂのいずれにもパイロット圧が付与されない場合、スプリングの付勢力に
より、第２方向切換弁１１６は中立位置に保持される。第２方向切換弁１１６が中立位置
にある場合、圧油は、油路１１３ａから第２アクチュエータ１１２に供給されない。
【0030】
一方、第２方向切換弁１１６のパイロットポート１１６ａ又はパイロットポート１１６
ｂにパイロット圧が付与された場合、第２方向切換弁１１６が中立位置から他のポジショ
ンに切り換えられて、圧油は、油路１１２ａ又は油路１１２ｂを介して第２アクチュエー
タ１１２に供給される。油路１１２ａ又は油路１１２ｂを介して供給される圧油によって
、第２アクチュエータ１１２は伸縮する。
ｂにパイロット圧が付与された場合、第２方向切換弁１１６が中立位置から他のポジショ
ンに切り換えられて、圧油は、油路１１２ａ又は油路１１２ｂを介して第２アクチュエー
タ１１２に供給される。油路１１２ａ又は油路１１２ｂを介して供給される圧油によって
、第２アクチュエータ１１２は伸縮する。
【0031】
操作装置１１７は、第２方向切換弁１１６に供給されるパイロット圧油の向きと圧力を
切り換えるためのリモコン弁１１７ａを有する。操作装置１１７は、例えば作業操作レバ
ー４１２Ｌ，４１２Ｒである。リモコン弁１１７ａは、油路１１４ａに接続される。また
、リモコン弁１１７ａは、油路１１７ｂ及び油路１１７ｃを介して第２方向切換弁１１６
のパイロットポート１１６ａ及びパイロットポート１１６ｂにそれぞれ接続される。リモ
コン弁１１７ａは、油路１１４ａを介してパイロットポンプ１１４から供給される圧油を
、パイロット用の圧油として第２方向切換弁１１６に供給する。操作装置１１７を操作す
ることにより、第２方向切換弁１１６を切り換え、第２アクチュエータ１１２に供給され
る圧油の向きを切り換え流量を調節することができる。
切り換えるためのリモコン弁１１７ａを有する。操作装置１１７は、例えば作業操作レバ
ー４１２Ｌ，４１２Ｒである。リモコン弁１１７ａは、油路１１４ａに接続される。また
、リモコン弁１１７ａは、油路１１７ｂ及び油路１１７ｃを介して第２方向切換弁１１６
のパイロットポート１１６ａ及びパイロットポート１１６ｂにそれぞれ接続される。リモ
コン弁１１７ａは、油路１１４ａを介してパイロットポンプ１１４から供給される圧油を
、パイロット用の圧油として第２方向切換弁１１６に供給する。操作装置１１７を操作す
ることにより、第２方向切換弁１１６を切り換え、第２アクチュエータ１１２に供給され
る圧油の向きを切り換え流量を調節することができる。
【0032】
パイロットポンプ１１４とリモコン弁１１７ａとの間の油路１１４ａには、開閉弁１８
０が設けられている。開閉弁１８０は、電磁バルブで構成され、ソレノイド１８０ａを備
えている。ソレノイド１８０ａは、カットオフスイッチ４１６に接続されている。ソレノ
イド１８０ａは、図３に示すように、カットオフレバー４１５が下方に回動されてカット
オフスイッチ４１６がＯＮのとき、通電されて、開閉弁１８０を連通状態とする。これに
より、パイロットポンプ１１４からの圧油が開閉弁１８０を介してリモコン弁１１７ａへ
供給される。一方、図３に２点鎖線で示すようにカットオフレバー４１５が上方に回動さ
れると、カットオフスイッチ４１６はスプリングの付勢力によりＯＦＦとなり、ソレノイ
ド１８０ａに通電されなくなり、開閉弁１８０はスプリングの付勢力により遮断状態とな
る。これにより、パイロットポンプ１１４からの圧油がリモコン弁１１７ａへ供給されな
くなり、操作装置１１７を操作しても第２方向切換弁１１６にパイロット圧が付与されな
いため、第２アクチュエータ１１２に圧油が供給されず、第２アクチュエータ１１２の操
作が制限される。よって、カットオフレバー４１５は、下方に回動操作されると操作装置
１１７の操作による作業機３の作動が可能の状態となり、上方に回動操作されると操作装
置１１７を操作しても作業機３が作動しないロック状態となる。
０が設けられている。開閉弁１８０は、電磁バルブで構成され、ソレノイド１８０ａを備
えている。ソレノイド１８０ａは、カットオフスイッチ４１６に接続されている。ソレノ
イド１８０ａは、図３に示すように、カットオフレバー４１５が下方に回動されてカット
オフスイッチ４１６がＯＮのとき、通電されて、開閉弁１８０を連通状態とする。これに
より、パイロットポンプ１１４からの圧油が開閉弁１８０を介してリモコン弁１１７ａへ
供給される。一方、図３に２点鎖線で示すようにカットオフレバー４１５が上方に回動さ
れると、カットオフスイッチ４１６はスプリングの付勢力によりＯＦＦとなり、ソレノイ
ド１８０ａに通電されなくなり、開閉弁１８０はスプリングの付勢力により遮断状態とな
る。これにより、パイロットポンプ１１４からの圧油がリモコン弁１１７ａへ供給されな
くなり、操作装置１１７を操作しても第２方向切換弁１１６にパイロット圧が付与されな
いため、第２アクチュエータ１１２に圧油が供給されず、第２アクチュエータ１１２の操
作が制限される。よって、カットオフレバー４１５は、下方に回動操作されると操作装置
１１７の操作による作業機３の作動が可能の状態となり、上方に回動操作されると操作装
置１１７を操作しても作業機３が作動しないロック状態となる。
【0033】
［電源システムの構成］
図４を用いて、油圧ショベル１に搭載され、電動モータ７に電力を供給する電源システ
ム６について説明する。電源システム６は、商用電源５の交流電源電圧を直流電源電圧に
交換する給電器６１と、給電器６１からの電力を充電または放電するバッテリ６２と、直
流電源電圧を交流電源電圧に交換するインバータ６３と、給電器６１からインバータ６３
に電力を供給する第１の電路６ａと、バッテリ６２から第１の電路６ａに合流する第２の
電路６ｂと、第１の電路６ａと第２の電路６ｂの合流点６ｃとインバータ６３の間に配置
されたインバータリレー６４と、合流点６ｃとバッテリ６２の間に配置されたバッテリリ
レー６５と、合流点６ｃと給電器６１の間に配置された給電器リレー６６と、を備える。
図４を用いて、油圧ショベル１に搭載され、電動モータ７に電力を供給する電源システ
ム６について説明する。電源システム６は、商用電源５の交流電源電圧を直流電源電圧に
交換する給電器６１と、給電器６１からの電力を充電または放電するバッテリ６２と、直
流電源電圧を交流電源電圧に交換するインバータ６３と、給電器６１からインバータ６３
に電力を供給する第１の電路６ａと、バッテリ６２から第１の電路６ａに合流する第２の
電路６ｂと、第１の電路６ａと第２の電路６ｂの合流点６ｃとインバータ６３の間に配置
されたインバータリレー６４と、合流点６ｃとバッテリ６２の間に配置されたバッテリリ
レー６５と、合流点６ｃと給電器６１の間に配置された給電器リレー６６と、を備える。
【0034】
給電器６１は、商用電源５から給電ケーブル５１を介して供給された交流電圧を直流電
圧に変換する。この直流電圧は、給電器リレー６６及びバッテリリレー６５を介してバッ
テリ６２に供給され、バッテリ６２が充電される。また、給電器６１の直流電圧は、給電
器リレー６６及びインバータリレー６４を介してインバータ６３に供給される。
圧に変換する。この直流電圧は、給電器リレー６６及びバッテリリレー６５を介してバッ
テリ６２に供給され、バッテリ６２が充電される。また、給電器６１の直流電圧は、給電
器リレー６６及びインバータリレー６４を介してインバータ６３に供給される。
【0035】
バッテリ６２は、バッテリリレー６５及びインバータリレー６４を介してインバータ６
３に直流電圧を供給する。バッテリ６２としては、リチウムイオンバッテリが例示される
。
３に直流電圧を供給する。バッテリ６２としては、リチウムイオンバッテリが例示される
。
【0036】
インバータ６３は、給電器６１及び／又はバッテリ６２から供給された直流電圧を交流
電圧に変換する。この交流電圧は、電動モータ７に供給される。電動モータ７は、油圧ポ
ンプ１１３を作動させる。なお、図４では、油圧ポンプ１１３のみ示されているが、油圧
ポンプは複数設けられてもよい。
電圧に変換する。この交流電圧は、電動モータ７に供給される。電動モータ７は、油圧ポ
ンプ１１３を作動させる。なお、図４では、油圧ポンプ１１３のみ示されているが、油圧
ポンプは複数設けられてもよい。
【0037】
また、電源システム６は、電源システム６を制御するためのシステムコントローラ６７
を備えている。システムコントローラ６７は、電動モータ７に供給される電力の制御、バ
ッテリ６２の充電の制御等を行う。より具体的には、システムコントローラ６７は、給電
器６１、インバータ６３、インバータリレー６４、バッテリリレー６５、給電器リレー６
６等を制御することにより、電動モータ７を駆動させたり、バッテリ６２を充電させたり
することができる。
を備えている。システムコントローラ６７は、電動モータ７に供給される電力の制御、バ
ッテリ６２の充電の制御等を行う。より具体的には、システムコントローラ６７は、給電
器６１、インバータ６３、インバータリレー６４、バッテリリレー６５、給電器リレー６
６等を制御することにより、電動モータ７を駆動させたり、バッテリ６２を充電させたり
することができる。
【0038】
電源システム６は、図５Ａ～図５Ｄに示す複数の電源モードを備える。電源システム６
は、図５Ａに示すように、インバータリレー６４及び給電器リレー６６の接点を接触させ
、バッテリリレー６５の接点を切り離すことで、商用電源５のみから電力を供給して電動
モータ７を駆動する商用電源モードを構成することができる。これにより、バッテリ６２
の使用頻度を減らすことができ、バッテリ６２の寿命を延ばすことができる。また、バッ
テリ６２が異常状態になった場合にも、商用電源モードであれば商用電源５により作業を
継続することができる。
は、図５Ａに示すように、インバータリレー６４及び給電器リレー６６の接点を接触させ
、バッテリリレー６５の接点を切り離すことで、商用電源５のみから電力を供給して電動
モータ７を駆動する商用電源モードを構成することができる。これにより、バッテリ６２
の使用頻度を減らすことができ、バッテリ６２の寿命を延ばすことができる。また、バッ
テリ６２が異常状態になった場合にも、商用電源モードであれば商用電源５により作業を
継続することができる。
【0039】
また、電源システム６は、図５Ｂに示すように、インバータリレー６４、給電器リレー
６６、及びバッテリリレー６５の３つの接点を接触させることで、バッテリ６２と商用電
源５から電力を供給して電動モータ７を駆動する２ｗａｙモード（第１電源モードに相当
する）を構成することができる。
６６、及びバッテリリレー６５の３つの接点を接触させることで、バッテリ６２と商用電
源５から電力を供給して電動モータ７を駆動する２ｗａｙモード（第１電源モードに相当
する）を構成することができる。
【0040】
また、電源システム６は、図５Ｃに示すように、インバータリレー６４及びバッテリリ
レー６５の接点を接触させ、給電器リレー６６の接点を切り離すことで、バッテリ６２の
みから電力を供給して電動モータ７を駆動するバッテリモード（第２電源モードに相当す
る）を構成することができる。
レー６５の接点を接触させ、給電器リレー６６の接点を切り離すことで、バッテリ６２の
みから電力を供給して電動モータ７を駆動するバッテリモード（第２電源モードに相当す
る）を構成することができる。
【0041】
また、電源システム６は、図５Ｄに示すように、バッテリリレー６５及び給電器リレー
６６の接点を接触させ、インバータリレー６４の接点を切り離すことで、商用電源５によ
るバッテリ６２の充電のみが行われる充電モードを構成することができる。
６６の接点を接触させ、インバータリレー６４の接点を切り離すことで、商用電源５によ
るバッテリ６２の充電のみが行われる充電モードを構成することができる。
【0042】
次に、上記の電源モードの切り替えを実現する制御方法について説明する。図６は、電
源モードの切り替え制御の手順を示すフローチャートである。初めに、オペレータは電源
をオンする。次いで、オペレータは、電源モード選択スイッチにより電源モードを選択す
る。ステップＳ１において、どの電源モードが選択されたか判定する。モード１が選択さ
れた場合、システムコントローラ６７は、インバータリレー６４及び給電器リレー６６を
オンし、かつバッテリリレー６５をオフして、商用電源モードとなる。
源モードの切り替え制御の手順を示すフローチャートである。初めに、オペレータは電源
をオンする。次いで、オペレータは、電源モード選択スイッチにより電源モードを選択す
る。ステップＳ１において、どの電源モードが選択されたか判定する。モード１が選択さ
れた場合、システムコントローラ６７は、インバータリレー６４及び給電器リレー６６を
オンし、かつバッテリリレー６５をオフして、商用電源モードとなる。
【0043】
一方、ステップＳ１において、モード２又はモード３が選択された場合、次のステップ
Ｓ２において、給電器６１の使用可否を判断する。給電器６１は、自身の使用可否を判別
して、使用不可であればエラー信号をシステムコントローラ６７に送信する制御部を備え
ており、システムコントローラ６７は、給電器６１からのエラー信号を受信した場合、給
電器６１が使用不可と判断する。
Ｓ２において、給電器６１の使用可否を判断する。給電器６１は、自身の使用可否を判別
して、使用不可であればエラー信号をシステムコントローラ６７に送信する制御部を備え
ており、システムコントローラ６７は、給電器６１からのエラー信号を受信した場合、給
電器６１が使用不可と判断する。
【0044】
ステップＳ２において、給電器６１が「使用不可」と判断された場合、次のステップＳ
３において、バッテリ６２の使用可否を判断する。バッテリ６２は、自身の使用可否を判
別して、使用不可であればエラー信号をシステムコントローラ６７に送信する制御部を備
えており、システムコントローラ６７は、バッテリ６２からのエラー信号を受信した場合
、バッテリ６２が使用不可と判断する。ステップＳ３において、バッテリ６２が「使用不
可」と判断された場合、システムコントローラ６７は、エラー発報を行う。
３において、バッテリ６２の使用可否を判断する。バッテリ６２は、自身の使用可否を判
別して、使用不可であればエラー信号をシステムコントローラ６７に送信する制御部を備
えており、システムコントローラ６７は、バッテリ６２からのエラー信号を受信した場合
、バッテリ６２が使用不可と判断する。ステップＳ３において、バッテリ６２が「使用不
可」と判断された場合、システムコントローラ６７は、エラー発報を行う。
【0045】
一方、ステップＳ３において、バッテリ６２が「使用可能」と判断された場合、次のス
テップＳ４において、システムコントローラ６７は、バッテリリレー６５をオンする。次
いで、ステップＳ５において、インバータ６３の使用可否を判断する。インバータ６３は
、自身の使用可否を判別して、使用不可であればエラー信号をシステムコントローラ６７
に送信する制御部を備えており、システムコントローラ６７は、インバータ６３からのエ
ラー信号を受信した場合、インバータ６３が使用不可と判断する。ステップＳ５において
、インバータ６３が「使用不可」と判断された場合、システムコントローラ６７は、エラ
ー発報を行う。
テップＳ４において、システムコントローラ６７は、バッテリリレー６５をオンする。次
いで、ステップＳ５において、インバータ６３の使用可否を判断する。インバータ６３は
、自身の使用可否を判別して、使用不可であればエラー信号をシステムコントローラ６７
に送信する制御部を備えており、システムコントローラ６７は、インバータ６３からのエ
ラー信号を受信した場合、インバータ６３が使用不可と判断する。ステップＳ５において
、インバータ６３が「使用不可」と判断された場合、システムコントローラ６７は、エラ
ー発報を行う。
【0046】
一方、ステップＳ５において、インバータ６３が「使用可能」と判断された場合、次の
ステップＳ６において、システムコントローラ６７は、インバータリレー６４をオンする
。これにより、バッテリ６２のみから電力を供給して電動モータ７を駆動するバッテリモ
ード（第２電源モード）を実現することができる。
ステップＳ６において、システムコントローラ６７は、インバータリレー６４をオンする
。これにより、バッテリ６２のみから電力を供給して電動モータ７を駆動するバッテリモ
ード（第２電源モード）を実現することができる。
【0047】
ステップＳ２において、給電器６１が「使用可能」と判断された場合、次のステップＳ
７において、バッテリ６２の使用可否を判断する。ステップＳ７において、バッテリ６２
が「使用不可」と判断された場合、システムコントローラ６７は、エラー発報を行う。一
方、ステップＳ７において、バッテリ６２が「使用可能」と判断された場合、次のステッ
プＳ８において、システムコントローラ６７は、バッテリリレー６５をオンする。
７において、バッテリ６２の使用可否を判断する。ステップＳ７において、バッテリ６２
が「使用不可」と判断された場合、システムコントローラ６７は、エラー発報を行う。一
方、ステップＳ７において、バッテリ６２が「使用可能」と判断された場合、次のステッ
プＳ８において、システムコントローラ６７は、バッテリリレー６５をオンする。
【0048】
次いで、ステップＳ９において、どの電源モードが選択されたか判定する。モード３が
選択されていると判定された場合、次のステップＳ１０において、給電ケーブル５１の接
続を確認する。給電ケーブル５１が、給電口に接続されると、給電器６１はこれを検出し
て、接続信号をシステムコントローラ６７に送信する。システムコントローラ６７は、給
電器６１から接続信号を受信した場合、給電ケーブル５１が給電口に接続されたと判断す
る。ステップＳ１０において、給電ケーブル５１が「未接続」と判定された場合、システ
ムコントローラ６７は、エラー発報を行う。
選択されていると判定された場合、次のステップＳ１０において、給電ケーブル５１の接
続を確認する。給電ケーブル５１が、給電口に接続されると、給電器６１はこれを検出し
て、接続信号をシステムコントローラ６７に送信する。システムコントローラ６７は、給
電器６１から接続信号を受信した場合、給電ケーブル５１が給電口に接続されたと判断す
る。ステップＳ１０において、給電ケーブル５１が「未接続」と判定された場合、システ
ムコントローラ６７は、エラー発報を行う。
【0049】
一方、ステップＳ１０において、給電ケーブル５１が「接続」と判定された場合、次の
ステップＳ１１において、給電器リレー６６をオンする。これにより、商用電源５による
バッテリ６２の充電のみが行われる充電モードを実現することができる。
ステップＳ１１において、給電器リレー６６をオンする。これにより、商用電源５による
バッテリ６２の充電のみが行われる充電モードを実現することができる。
【0050】
ステップＳ９において、モード２が選択されていると判定された場合、次のステップＳ
１２において、インバータ６３の使用可否を判断する。システムコントローラ６７は、イ
ンバータ６３が使用不可の場合、エラー発報を行う。一方、ステップＳ１２において、イ
ンバータ６３が使用可能と判断された場合、次のステップＳ１３において、システムコン
トローラ６７は、インバータリレー６４をオンする。
１２において、インバータ６３の使用可否を判断する。システムコントローラ６７は、イ
ンバータ６３が使用不可の場合、エラー発報を行う。一方、ステップＳ１２において、イ
ンバータ６３が使用可能と判断された場合、次のステップＳ１３において、システムコン
トローラ６７は、インバータリレー６４をオンする。
【0051】
次いで、ステップＳ１４において、給電ケーブル５１の接続を確認する。ステップＳ１
４において、給電ケーブル５１が「未接続」と判定された場合、バッテリ６２のみから電
力を供給して電動モータ７を駆動するバッテリモード（第２電源モード）となる。
４において、給電ケーブル５１が「未接続」と判定された場合、バッテリ６２のみから電
力を供給して電動モータ７を駆動するバッテリモード（第２電源モード）となる。
【0052】
一方、ステップＳ１４において、給電ケーブル５１が「接続」と判定された場合、次の
ステップＳ１５において、給電器リレー６６をオンする。これにより、バッテリ６２と商
用電源５から電力を供給して電動モータ７を駆動する２ｗａｙモード（第１電源モード）
を実現することができる。
ステップＳ１５において、給電器リレー６６をオンする。これにより、バッテリ６２と商
用電源５から電力を供給して電動モータ７を駆動する２ｗａｙモード（第１電源モード）
を実現することができる。
【0053】
次に、図７を用いて、２ｗａｙモードとバッテリモードの切り替えを実現する制御方法
について説明する。バッテリモードの状態にあるとき、ステップＳ１６において、給電ケ
ーブル５１の接続を確認する。ステップＳ１６において、給電ケーブル５１が「未接続」
と判定された場合、バッテリモードを継続する。
について説明する。バッテリモードの状態にあるとき、ステップＳ１６において、給電ケ
ーブル５１の接続を確認する。ステップＳ１６において、給電ケーブル５１が「未接続」
と判定された場合、バッテリモードを継続する。
【0054】
一方、ステップＳ１６において、給電ケーブル５１が「接続」と判定された場合、次の
ステップＳ１７において、電動モータ７の回転が停止されているか否かを判定する。電動
モータ７には位置センサが設けられており、インバータ６３は、電動モータ７から位置セ
ンサの情報を受け取り、電動モータ７の回転速度を算出して、電動モータ７の回転速度の
情報をシステムコントローラ６７に送信する。システムコントローラ６７は、インバータ
６３から受け取った電動モータ７の回転速度の情報に基づき、電動モータ７の回転が停止
されているか否かを判定することができる。ステップＳ１７において、電動モータ７の回
転が停止していない、「ＮＯ」と判定された場合、バッテリモードを継続する。
ステップＳ１７において、電動モータ７の回転が停止されているか否かを判定する。電動
モータ７には位置センサが設けられており、インバータ６３は、電動モータ７から位置セ
ンサの情報を受け取り、電動モータ７の回転速度を算出して、電動モータ７の回転速度の
情報をシステムコントローラ６７に送信する。システムコントローラ６７は、インバータ
６３から受け取った電動モータ７の回転速度の情報に基づき、電動モータ７の回転が停止
されているか否かを判定することができる。ステップＳ１７において、電動モータ７の回
転が停止していない、「ＮＯ」と判定された場合、バッテリモードを継続する。
【0055】
一方、ステップＳ１７において、電動モータ７の回転が停止している、「ＹＥＳ」と判
定された場合、次のステップＳ１８において、給電器リレー６６をオンする。これにより
、バッテリモードから２ｗａｙモードへの切り替えを実現することができる。
定された場合、次のステップＳ１８において、給電器リレー６６をオンする。これにより
、バッテリモードから２ｗａｙモードへの切り替えを実現することができる。
【0056】
また、２ｗａｙモードにあるとき、ステップＳ１９において、給電ケーブル５１の接続
を確認する。ステップＳ１９において、給電ケーブル５１が「接続」と判定された場合、
２ｗａｙモードを継続する。
を確認する。ステップＳ１９において、給電ケーブル５１が「接続」と判定された場合、
２ｗａｙモードを継続する。
【0057】
一方、ステップＳ１９において、給電ケーブル５１が「未接続」と判定された場合、次
のステップＳ２０において、給電器リレー６６をオフする。これにより、２ｗａｙモード
からバッテリモードへの切り替えを実現することができる。
のステップＳ２０において、給電器リレー６６をオフする。これにより、２ｗａｙモード
からバッテリモードへの切り替えを実現することができる。
【0058】
［別実施形態］
図８に示すように、バッテリモードから２ｗａｙモードへの切り替えにおいて、給電ケ
ーブル５１の接続の確認、電動モータ７の回転停止の確認に加えて、カットオフレバー４
１５が上方に回動されて油圧アクチュエータの操作が制限されているか否かを判定しても
よい。システムコントローラ６７は、カットオフスイッチ４１６から送信されたカットオ
フレバー４１５が上方又は下方に回動されているかの情報に基づき、カットオフレバー４
１５が上方に回動されているか否かを判定することができる。ステップＳ１７で「ＹＥＳ
」と判定された場合、次のステップＳ２１において、カットオフレバー４１５が上方に回
動されているか否かを判定する。ステップＳ２１において、カットオフレバー４１５が下
方に回動されていない、「ＮＯ」と判定された場合、バッテリモードを継続し、一方、カ
ットオフレバー４１５が上方に回動されている、「ＹＥＳ」と判定された場合、次のステ
ップＳ１８において、給電器リレー６６をオンする。
図８に示すように、バッテリモードから２ｗａｙモードへの切り替えにおいて、給電ケ
ーブル５１の接続の確認、電動モータ７の回転停止の確認に加えて、カットオフレバー４
１５が上方に回動されて油圧アクチュエータの操作が制限されているか否かを判定しても
よい。システムコントローラ６７は、カットオフスイッチ４１６から送信されたカットオ
フレバー４１５が上方又は下方に回動されているかの情報に基づき、カットオフレバー４
１５が上方に回動されているか否かを判定することができる。ステップＳ１７で「ＹＥＳ
」と判定された場合、次のステップＳ２１において、カットオフレバー４１５が上方に回
動されているか否かを判定する。ステップＳ２１において、カットオフレバー４１５が下
方に回動されていない、「ＮＯ」と判定された場合、バッテリモードを継続し、一方、カ
ットオフレバー４１５が上方に回動されている、「ＹＥＳ」と判定された場合、次のステ
ップＳ１８において、給電器リレー６６をオンする。
【0059】
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これら
の実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した
実施形態の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均
等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
の実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した
実施形態の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均
等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【符号の説明】
【0060】
１ 油圧ショベル
５ 商用電源
５１ 給電ケーブル
６ 電源システム
７ 電動モータ
６１ 給電器
６２ バッテリ
６３ インバータ
６４ インバータリレー
６６ 給電器リレー
１１３ 油圧ポンプ
５ 商用電源
５１ 給電ケーブル
６ 電源システム
７ 電動モータ
６１ 給電器
６２ バッテリ
６３ インバータ
６４ インバータリレー
６６ 給電器リレー
１１３ 油圧ポンプ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【図6】
【図7】
【図8】
