(57)【要約】【課題】蓄電池からの放電を抑制できるように監視できるマグネット作業機械における蓄電装置を提供する。【解決手段】エンジン１に発電機２を接続し、発電機２の出力部は蓄電池３に接続するとともにマグネットＭへの通電を制御するマグネット制御盤４に接続する。蓄電池３は、発電機２により発電した直流電力により充電可能であるとともに、マグネットＭに対して放電可能である。蓄電池３の充放電ライン3aに、蓄電池３からマグネットＭへの放電を検出して報知する報知手段10を設ける。報知手段10は、充放電ライン3aに、蓄電池３の放電電流を検出する電流センサ11を設け、この電流センサ11の出力回路に、蓄電池３の放電時に電流を流すダイオード12およびリレー13のコイル13cを設ける。リレー13の接点13aに、マグネット操作スイッチ６と表示灯14とを直列に接続する。【選択図】図１
2007210741.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通電されたマグネットによりワークを吸着して作業するマグネット作業機械において、
このマグネット作業機械に搭載されたエンジンと、
このエンジンによって駆動されマグネットに電力を供給する発電機と、
この発電機により発電された電力により充電可能であるとともにマグネットに対して放電可能な蓄電池と、
この蓄電池からマグネットへの放電を検出して報知する報知手段と
を具備したことを特徴とするマグネット作業機械における蓄電装置。
【請求項２】
マグネットへの通電を操作するマグネット操作スイッチを備え、
報知手段は、
蓄電池の充放電ラインに設けられた電流センサと、
この電流センサの出力回路に設けられ蓄電池の放電時に電流を流すダイオードと、
このダイオードと直列に接続されたコイルを有するリレーと、
このリレーのコイル励磁時に閉じる接点およびマグネット操作スイッチと直列に接続されマグネット操作時に蓄電池が放電している場合に点灯する表示灯と
を具備したことを特徴とする請求項１記載のマグネット作業機械における蓄電装置。
【請求項３】
通電されたマグネットによりワークを吸着して作業するマグネット作業機械において、
このマグネット作業機械に搭載されたエンジンと、
このエンジンによって駆動されマグネットに電力を供給する発電機と、
この発電機により発電された電力により充電可能であるとともにマグネットに対して放電可能な蓄電池と、
この蓄電池からマグネットへの放電を検出する放電検出センサと、
この放電検出センサにより放電を検出した場合は警告信号を出力するコントローラと、
このコントローラからの警告信号を受けて警告表示をする表示装置と
を具備したことを特徴とするマグネット作業機械における蓄電装置。
【請求項４】
放電検出センサは、蓄電池からマグネットへの放電電流を検出するものであり、
コントローラは、
放電検出センサにより検出された放電電流が規定電流値より大きいか否かを判定し、
放電電流が規定電流値より大きい場合は、エンジンのアクセル出力が最大か否かを判定し、
エンジンのアクセル出力が最大でない場合は、エンジン回転速度を上げることを指示する警告信号を表示装置に出力し、
エンジンのアクセル出力が最大である場合は、発電機の異常を知らせる警告信号を表示装置に出力するものである
ことを特徴とする請求項３記載のマグネット作業機械における蓄電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電池の蓄電状態を監視可能なマグネット作業機械における蓄電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図４は、油圧ショベルのバケットに替えて電磁石すなわちマグネットを装着したマグネット作業機械Ａを示し、機体Ｂに設けられた腕状の作業装置Ｃの先端部に、電磁石としてのマグネットＭが装着されている。このようなマグネット作業機械Ａは、機体Ｂに、発電機と、この発電機により充電されるバッテリなどの蓄電池とを搭載している。
【０００３】
そして、発電機にマグネット用油圧モータを接続し、このマグネット用油圧モータに対しマグネット用油圧ポンプから吐出油を供給して、発電機を駆動するようにし、また、マグネットによる吸着作業の停止時は、マグネット用油圧ポンプとマグネット用油圧モータとの間に設けられたアンロード回路を作用させて、マグネット用油圧ポンプの吐出油をタンクにアンロードさせることにより、マグネット用油圧モータの回転を停止させ、このマグネット用油圧モータにより駆動される発電機の発電作用を停止させて、発電機の無駄な運転を防止するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
一方、マグネットＭの電源としての発電機をエンジンで駆動する場合は、図５に示されるように、エンジン１によって駆動される発電機２が、バッテリなどの蓄電池３に接続されるとともにマグネット制御盤４に接続され、発電機２により発電された直流電力が、蓄電池３に充電されるとともに、マグネット制御盤４で制御されてマグネットＭに供給されるようにしたものもある。
【特許文献１】特開２００２−３４８０８７号公報（第３−４頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図５に示された従来方式は、一般的なマグネット駆動方式であるが、エンジン回転数が低い状態でマグネット作業機械Ａを運転すると、発電機２からマグネットＭに供給される電力が不足するので、蓄電池３からの放電によりマグネットＭに電力が補充される。この状態で長時間マグネット作業を行うと、蓄電池３に蓄電された電力がなくなり、マグネット作業機械Ａを運転できなくなる問題がある。
【０００６】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、蓄電池からの放電を抑制できるように監視できるマグネット作業機械における蓄電装置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】
請求項１記載の発明は、通電されたマグネットによりワークを吸着して作業するマグネット作業機械において、このマグネット作業機械に搭載されたエンジンと、このエンジンによって駆動されマグネットに電力を供給する発電機と、この発電機により発電された電力により充電可能であるとともにマグネットに対して放電可能な蓄電池と、この蓄電池からマグネットへの放電を検出して報知する報知手段とを具備したマグネット作業機械における蓄電装置である。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のマグネット作業機械における蓄電装置において、マグネットへの通電を操作するマグネット操作スイッチを備え、報知手段は、蓄電池の充放電ラインに設けられた電流センサと、この電流センサの出力回路に設けられ蓄電池の放電時に電流を流すダイオードと、このダイオードと直列に接続されたコイルを有するリレーと、このリレーのコイル励磁時に閉じる接点およびマグネット操作スイッチと直列に接続されマグネット操作時に蓄電池が放電している場合に点灯する表示灯とを具備したものである。
【０００９】
請求項３記載の発明は、通電されたマグネットによりワークを吸着して作業するマグネット作業機械において、このマグネット作業機械に搭載されたエンジンと、このエンジンによって駆動されマグネットに電力を供給する発電機と、この発電機により発電された電力により充電可能であるとともにマグネットに対して放電可能な蓄電池と、この蓄電池からマグネットへの放電を検出する放電検出センサと、この放電検出センサにより放電を検出した場合は警告信号を出力するコントローラと、このコントローラからの警告信号を受けて警告表示をする表示装置とを具備したマグネット作業機械における蓄電装置である。
【００１０】
請求項４記載の発明は、請求項３記載のマグネット作業機械における蓄電装置において、放電検出センサが、蓄電池からマグネットへの放電電流を検出するものであり、コントローラは、放電検出センサにより検出された放電電流が規定電流値より大きいか否かを判定し、放電電流が規定電流値より大きい場合は、エンジンのアクセル出力が最大か否かを判定し、エンジンのアクセル出力が最大でない場合は、エンジン回転速度を上げることを指示する警告信号を表示装置に出力し、エンジンのアクセル出力が最大である場合は、発電機の異常を知らせる警告信号を表示装置に出力するものである。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１記載の発明によれば、エンジンによって駆動される発電機によりマグネットに電力を供給するとともに蓄電池からもマグネットに対して放電可能なマグネット作業機械において、蓄電池からマグネットへの放電を検出して報知する報知手段により、マグネット作業機械のオペレータにマグネット操作時の放電を知らせることができ、エンジン回転速度を上げて発電機からの電力供給量を増やすことで蓄電池からの放電を抑制するようにオペレータに注意を促がすことができる。
【００１２】
請求項２記載の発明によれば、電流センサ、ダイオード、リレーおよび表示灯の安価な市販品のみにより報知手段を簡単に構成できる。
【００１３】
請求項３記載の発明によれば、エンジンによって駆動される発電機によりマグネットに電力を供給するとともに蓄電池からもマグネットに対して放電可能なマグネット作業機械において、蓄電池からマグネットへの放電を放電検出センサにより検出すると、コントローラから出力される警告信号により表示装置が警告表示をするので、マグネット作業機械のオペレータに表示装置を通じて蓄電池からマグネットへのマグネット操作時の放電を知らせることができ、エンジン回転速度を上げて発電機からの電力供給量を増やすことで蓄電池からの放電を抑制できるようにオペレータに注意を促がすことができる。
【００１４】
請求項４記載の発明によれば、蓄電池からマグネットへの放電電流を放電検出センサにより検出して、マグネットへの放電電流が規定電流値より大きいか否かを判定したコントローラより、マグネットへの放電電流が規定電流値より大きい場合は警告信号を出力して、表示装置に警告内容を表示させるので、コントローラに対する規定電流値の設定や表示装置による警告内容により、単なる放電表示に比べて適切な警告を行なうことができる。特に、蓄電池からマグネットへの放電電流が規定電流値より大きい場合は、エンジンのアクセル出力が最大か否かを判定し、最大でない場合は、エンジン回転速度を上げる余地があるので、そのことを指示する警告信号を表示装置に出力し、最大である場合は、発電機がエンジン回転速度に見合った電力を出力していないので、発電機の異常を知らせる警告信号を表示装置に出力することで、オペレータがエンジン回転速度を上げるだけでは対応できない発電機の異常にも対処できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を図１に示された第１実施の形態、図２および図３に示された第２実施の形態を参照しながら詳細に説明する。なお、図４に示されたマグネット作業機械Ａは、この説明においても用いる。
【００１６】
先ず、図１に示された第１実施の形態を説明すると、マグネット作業機械Ａに搭載されたエンジン１には、このエンジン１によって駆動される発電機２が接続されている。この発電機２は、エンジン１の回転速度（以下、エンジン回転数という）に応じて発生した直流電力を電磁石であるマグネットＭに供給する。なお、発電機２は、交流発電機と整流機器との組合せにしてもよい。
【００１７】
この発電機２の出力部は、バッテリなどの蓄電池３に接続されるとともに、マグネットＭへの通電を制御するマグネット制御盤４に接続され、発電機２により発電された直流電力により、蓄電池３が充電可能であるとともに、マグネット制御盤４で制御されてマグネットＭを励磁可能である。
【００１８】
蓄電池３は、発電機２により発電された直流電力により充電可能であるとともに、マグネットＭに対して放電可能な二次電池であり、マグネット作業機械Ａは、発電機２または蓄電池３から供給される電力によりマグネットＭを励磁して、スクラップなどのワークを、この通電されたマグネットＭにより吸着してローディング、運搬などの作業をする。
【００１９】
マグネット制御盤４には、作業装置Ｃの先端にバケットなどの替わりにマグネットＭを装着した際などにオン操作するマグネット作業モードを指示するマグネットモードスイッチ５と、マグネットＭへの通電をオン・オフ操作するマグネット操作スイッチ６とが接続されている。
【００２０】
蓄電池３の正極は、マグネット制御盤４に接続されるとともに、マグネット作業機械Ａの機体Ｂおよび作業装置Ｃの動きを制御する油圧ショベル制御盤７に接続され、蓄電池３の負極はアース８に接続されている。
【００２１】
エンジン１の駆動軸には油圧ポンプ9a，9bが接続され、これらの油圧ポンプ9a，9bからマグネット作業機械Ａの油圧モータおよび油圧シリンダなどに作動油を供給している。
【００２２】
蓄電池３の充放電ライン3aには、蓄電池３からマグネットＭへの放電を検出して報知する報知手段10が設けられている。
【００２３】
すなわち、この報知手段10は、蓄電池３の充放電ライン3aに、蓄電池３の放電電流を検出する電流センサ11が設けられ、この電流センサ11の出力回路には、蓄電池３の放電時に電流を流すダイオード12およびリレー13が設けられている。
【００２４】
このリレー13は、ノーマルオープンの接点13aと、この接点13aを励磁時に閉じるコイル13cとを備えている。このコイル13cは、ダイオード12の陰極側に直列に接続され、このコイル13cに電流が流れて、コイル13cが励磁されると接点13aが閉じられる。
【００２５】
リレー13の接点13aには、マグネット操作スイッチ６の接点と、マグネット操作時に蓄電池３が放電している場合に点灯する表示灯14とが、直列に接続されている。
【００２６】
次に、この第１実施の形態の作用効果を説明する。
【００２７】
マグネットモードスイッチ５をオンにするとともに、マグネット操作スイッチ６をオンにすると、発電機２および蓄電池３からマグネット制御盤４を介してマグネットＭに電流が流れ、マグネットＭが励磁される。
【００２８】
エンジン回転数が高い場合は、発電機２のみからマグネット制御盤４を介してマグネットＭに必要な電力が供給される。一方、エンジン回転数が低い場合は、発電機２から供給される電力が少なく、蓄電池３が放電して蓄電池３から電流が供給される。
【００２９】
このとき、電流センサ11の出力電流はダイオード12からリレー13のコイル13cに流れ、このコイル13cの励磁作用によりリレー13の接点13aが閉じる。したがって、オン状態のマグネット操作スイッチ６からリレー13の接点13aを経て表示灯14に電流が流れ、表示灯14が点灯する。
【００３０】
したがって、この表示灯14の点灯によって、マグネット操作時（マグネット操作スイッチ６のオン操作時）に蓄電池３が放電していることをオペレータに知らせることができ、オペレータは、エンジン１のアクセルを吹かしたり、アクセルダイヤルを操作して、エンジン回転数を上げることで、発電機２からの電力供給量を増やし、これにより、蓄電池３からの放電を防ぐことができる。
【００３１】
すなわち、エンジン１によって駆動される発電機２によりマグネットＭに電力を供給するとともに蓄電池３からもマグネットＭに対して放電可能なマグネット作業機械Ａにおいて、蓄電池３からマグネットＭへの放電を検出して表示灯14で報知する報知手段10により、マグネット作業機械Ａのオペレータにマグネット操作時の蓄電池３からの放電を知らせることができ、言い換えると、発電機２からの電力供給量が十分でないことをオペレータに知らせることができ、エンジン回転数を上げて発電機２からの電力供給量を増やすことで蓄電池３からの放電を抑制できるようにオペレータに注意を促がすことができる。
【００３２】
また、電流センサ11、ダイオード12、リレー13および表示灯14の安価な市販品のみにより報知手段10を簡単に構成できる。
【００３３】
次に、図２および図３に示された第２実施の形態を説明する。なお、第１実施の形態と同様の部分には同一符号を付して、その説明を省略する。
【００３４】
図２に示されるように、蓄電池３の充放電ライン3aには、蓄電池３からマグネットＭへの放電電流を検出する放電検出センサとしての電流センサ15が設けられ、この電流センサ15の出力回路は、電流センサ15により放電を検出した場合は警告信号を出力するコントローラ16に接続されている。
【００３５】
このコントローラ16には、前記マグネットモードスイッチ５と、前記マグネット操作スイッチ６と、エンジン１の回転数を制御するエンジン制御器17と、コントローラ16からの警告信号を受けて警告表示をする表示装置としてのモニタ18と、エンジン回転数を設定するアクセルダイヤル19とが接続されている。
【００３６】
次に、図２に示されたコントローラ16の機能を、図３に示された制御フローチャートにより説明する。
【００３７】
（ステップSl）
入力処理ステップSlにて、マグネットモードスイッチ５およびマグネット操作スイッチ６の各オン/オフ信号、アクセルダイヤル19からのダイヤル値入力信号、電流センサ15により検出された信号すなわち放電電流を読込む。
【００３８】
（ステップS2）
判定ステップS2で、マグネットモードスイッチ５がオンであるか否かを判定する。判定ステップS2でマグネットモードスイッチ５がオンである場合は、判定ステップS3に入る。そうでない場合はステップSlに戻る。
【００３９】
（ステップS3）
判定ステップS3で、アクセルダイヤル19のダイヤル値が、マグネット作業時に必要な所定のアクセル値よりも小さいか否かを判定する。
【００４０】
（ステップS4）
アクセルダイヤル19のダイヤル値が、マグネット作業時に必要な所定のアクセル値よりも小さい場合は、処理ステップS4で、エンジン１のアクセル出力をマグネット作業時に必要なアクセル値まで増大させるように、エンジン制御器17により修正する。
【００４１】
（ステップS5）
次に、判定ステップS5でマグネット操作スイッチ６がオン状態にあるか否かを判定する。
【００４２】
（ステップS6）
マグネット操作スイッチ６がオンである場合は、判定ステップS6で電流センサ15の出力を確認し、電流センサ15で検出された蓄電池３からマグネットＭへの放電電流が、規定電流値より大きいか否かを判定する。
【００４３】
（ステップS7）
蓄電池３からの放電電流が規定電流値より大きい場合は、判定ステップS7でエンジンのアクセル出力が最大か否かを判定する。
【００４４】
（ステップS8）
エンジンのアクセル出力が最大でない場合は、処理ステップS8でエンジン回転数を上げることを指示する警告信号をモニタ18に出力し、このモニタ18に「エンジン回転数を上げる」を表示させる。
【００４５】
（ステップS9）
一方、エンジンのアクセル出力が最大である場合は、処理ステップS9で発電機２の異常を知らせる警告信号をモニタ18に出力し、このモニタ18に「発電機異常」を表示させる。
【００４６】
次に、この図２および図３に示された実施の形態の作用効果を説明する。
【００４７】
蓄電池３の充放電ライン3aに設けられた電流センサ15からの出力信号と、マグネットモードスイッチ５、マグネット操作スイッチ６およびアクセルダイヤル19の各信号とをコントローラ16に入力して、マグネットモード中は、エンジン１のアクセル出力を少なくともマグネット作業時のアクセル値すなわち規定値に設定し、かつマグネット操作中に電流センサ15により検出された蓄電池３からマグネットＭへの放電電流が規定電流値より大きいか否かを判定して、マグネットＭへの放電電流が規定電流値より大きい場合は、エンジン回転数を上げることを指示する警告もしくは発電機異常をモニタ18に表示する。
【００４８】
そして、エンジン１によって駆動される発電機２によりマグネットＭに電力を供給するとともに蓄電池３からもマグネットＭに対して放電可能なマグネット作業機械Ａにおいて、蓄電池３からマグネットＭへの放電電流を電流センサ15により検出すると、コントローラ16から出力される警告信号によりモニタ18が警告表示をするので、マグネット作業機械のオペレータにモニタ18を通じて、蓄電池３からマグネットＭへのマグネット操作時の放電を知らせることができ、エンジン回転速度を上げて発電機２からの電力供給量を増やすことで蓄電池３からの放電を抑制できるようにオペレータに注意を促がすことができる。
【００４９】
すなわち、蓄電池３からマグネットＭへの放電電流を電流センサ15により検出して、マグネットＭへの放電電流が規定電流値より大きいか否かを判定したコントローラ16より、マグネットＭへの放電電流が規定電流値より大きい場合は警告信号を出力して、モニタ18に警告内容を表示させるので、マグネット作業機械のオペレータは、モニタ18の警告内容を通じてマグネット操作時の蓄電池３からマグネットＭへの放電の程度を把握でき、マグネット作業機械のオペレータがエンジン回転数を上げて発電機２からの電力供給量を増やすことで蓄電池３からの放電を抑制できるようにオペレータに注意を促がすことができる。
【００５０】
また、コントローラ16に対する規定電流値の設定やモニタ18による警告内容により、単なる放電表示に比べて適切な警告を行なうことができる。
【００５１】
さらに、蓄電池３からマグネットＭへの放電電流が規定電流値より大きい場合は、エンジン１のアクセル出力が最大か否かを判定し、最大でない場合は、エンジン回転数を上げる余地があるので、そのことを指示する警告信号をモニタ18に出力し、最大である場合は、発電機２がエンジン回転数に見合った電力を出力していないので、発電機２の異常を知らせる警告信号をモニタ18に出力することで、オペレータがエンジン回転数を上げるだけでは対応できない発電機２の異常にも対処できる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明のマグネット作業機械における蓄電装置に係る第１実施の形態を示す回路図である。
【図２】同上蓄電装置に係る第２実施の形態を示す回路図である。
【図３】図２に示されたコントローラによる制御手順を示すフローチャートである。
【図４】マグネット作業機械の側面図である。
【図５】従来の蓄電装置を示す回路図である。
【符号の説明】
【００５３】
Ａ    マグネット作業機械
Ｍ    マグネット
１    エンジン
２    発電機
３    蓄電池
3a    充放電ライン
６    マグネット操作スイッチ
10    報知手段
11    電流センサ
12    ダイオード
13    リレー
13a   接点
13c   コイル
14    表示灯
15    放電検出センサとしての電流センサ
16    コントローラ
18    表示装置としてのモニタ
【図１】
2007210741.tif 000003
【図２】
2007210741.tif 000004
【図３】
2007210741.tif 000005
【図４】
2007210741.tif 000006
【図５】
2007210741.tif 000007