(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンにより駆動される発電機とバッテリとを備え、このバッテリを電源として複数の作業灯を点灯させるために、前記バッテリから作業灯に電源を供給するための電気配線を、電源側接続部と負荷側接続部とが着脱可能に接続されるコネクタにより着脱可能に接続し、かつ前記電気配線の前記コネクタより電源側の位置にスイッチを設けたものにおいて、前記バッテリには複数の大光量作業灯を点灯させるのに適した大電流用電気配線を着脱可能に接続し、この大電流用電気配線を途中で分岐させて、前記コネクタの負荷側接続部に着脱可能に接続される他の電源側接続部となし、また各々分岐させた配線には複数の大光量作業灯を所定の時間遅れをもって順次点灯させる順次点灯手段を接続する構成としたことを特徴とする建設機械の作業灯点灯制御装置。
【請求項２】
前記順次点灯手段は、前記分岐させた配線のそれぞれに設けたリレーと、これら各リレーを順次所定の時間遅れをもって作動させるタイマとから構成し、前記電源側接続部にこのタイマからの信号ラインの信号接続部を着脱可能に接続して、前記スイッチによりタイマに作動トリガ信号を入力可能な構成としたことを特徴とする請求項１記載の建設機械の作業灯点灯制御装置。
【請求項３】
前記大電流用電気配線には、前記発電機が作動しているか否かを検出して、前記発電機が停止状態である時には、前記スイッチがＯＮしても、前記大光量作業灯への電源供給を遮断するように制御する発電機作動検出手段を設ける構成としたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の建設機械の作業灯点灯制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧ショベル等の建設機械に設けられ、土砂の掘削等の作業を行う際に、作業領域を照明するための作業灯を点灯制御するための建設機械の作業灯点灯制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
建設機械の代表的なものとして図４に示した油圧ショベルがある。同図において、１はクローラ式の下部走行体、２は下部走行体１の上に旋回装置３を介して旋回可能に設置した上部旋回体である。上部旋回体２には、作業機４，機械室５，運転室６等が設置される。運転室６はオペレータが搭乗して、機械全体の作動を制御するためのものであり、また作業機４はブーム７，アーム８及びバケット９から構成され、これらブーム７，アーム８及びバケット９はそれぞれ油圧シリンダ７ａ，８ａ，９ａにより駆動されて、土砂の掘削等の作業が行われる。さらに、機械室５には、エンジン，油圧ポンプ等の機器が設置されており、下部走行体１の走行、旋回装置３による旋回、作業機４の作動等といった機械の駆動は油圧ポンプから供給される圧油により行われる。従って、ブーム７，アーム８及びバケット９用の油圧シリンダ７ａ，８ａ，９ａや、走行用油圧モータ，旋回用油圧モータ（共に図示せず）等からなる油圧アクチュエータが設けられる。
【０００３】
機械室５には、またバッテリが搭載されており、このバッテリを電源として作動する機器も備えている。その代表的なものとして作業灯がある。油圧ショベルは昼間だけでなく、夜間も作業が行われることから、例えば図５に示したように、運転室６の前窓の上部においては、左右に２箇所、また上部旋回体２のフレームにおける前面部分の左右に２箇所と運転室６の下部位置にも１箇所というように、複数の作業灯１０が適宜の位置に設けられる。従って、夜間等、太陽光等の外光による照明が得られない時等には、これら作業灯１０を点灯させることにより作業領域を照明する。これによって、土砂の掘削等の作業を正確かつ効率的に行い、また作業の安全の確保が図られる。作業灯１０としては、照明光量の点で、また寿命、さらに消費電力の点等を考慮して、ハロゲンランプを用いるのが一般的である。
【０００４】
ところで、図４に示した油圧ショベルは、その作業機４を構成するバケット９の容量が極めて大きい大型のものがあり、例えば鉱山の露天掘りや、浚渫，埋め立て等の作業を行うために用いられる。このように大型で作業能力の高い油圧ショベルにあっては、作業範囲も広いことから、作業灯１０もできるだけ広い範囲を照明し、かつ照明光量も大きくするのが望まれる。ここで、作業灯としては、前述したハロゲンランプに代えて、近年においては、ディスチャージランプも用いられるようになってきている。このディスチャージランプは、ハロゲンランプと比較して、６倍乃至それ以上の光量が得られることから、広い作業領域を明るく照明でき、特に全く外光が得られない夜間の露天掘り等の作業にとって、作業領域を正確に視認できることから、確実に、しかも効率的に作業を行うことができ、また作業の安全も図られる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述した大光量作業灯であるディスチャージランプは、当然、その消費電力も大きくなる。従って、このような大光量作業灯を用いる場合には、作業灯に大電流を流すことができる電気配線を用いなければならない。また、特にディスチャージランプは起動時に極めて大きな電流、所謂サージ電流が流れることになり、従って複数の作業灯を設けている場合において、すべての作業灯を同時に点灯させると、回路保護のために設けられるブレーカが作動して、電源の供給が遮断されてしまう可能性がある。このために、ディスチャージランプ等の大光量作業灯を複数設けた時には、各作業灯は所定の時間遅れをもって順次点灯するように制御しなければならない。これに対して、ハロゲンランプは起動時に極端に大きな電流が流れる訳ではないので、同時点灯は可能である。
【０００６】
以上のように、大光量作業灯の場合と、通常の作業灯の場合とでは、作業灯の点灯を制御する作業灯点灯制御装置の構成が異なることから、同じくバッテリを電源とし、また上部旋回体における同一の位置に作業灯が設けられているにも拘らず、それぞれ専用の作業灯点灯装置を構成しなければならない。ここで、作業灯に要求される照明光の明るさは、油圧ショベルの機種に応じて異なるだけでなく、同じレベルの作業能力を持った油圧ショベルであっても、用途等によっても異なってくる。例えば、前述した鉱山の露天掘り等にあっては、夜間では全く外光が得られず、作業灯の光だけで照明しなければならないので、大光量作業灯を設置するのが望ましいが、作業船に設置して、浚渫や埋め立て等の作業を行う場合には、作業船自体からの照明光も得られること等から、必ずしも大光量作業灯を用いる必要はない。
【０００７】
本発明は以上の点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、建設機械に照明光量の異なる作業灯が装着される場合に、その点灯を制御するための装置構成部品等をできるだけ共用化して、作業灯点灯制御装置に汎用性を持たせることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明は、エンジンにより駆動される発電機とバッテリとを備え、このバッテリを電源として複数の作業灯を点灯させるために、前記バッテリから作業灯に電源を供給するための電気配線を、電源側接続部と負荷側接続部とが着脱可能に接続されるコネクタにより着脱可能に接続し、かつ前記電気配線の前記コネクタより電源側の位置にスイッチを設けたものであって、前記バッテリには複数の大光量作業灯を点灯させるのに適した大電流用電気配線を着脱可能に接続し、この大電流用電気配線を途中で分岐させて、前記コネクタの負荷側接続部に着脱可能に接続される他の電源側接続部となし、また各々分岐させた配線には複数の大光量作業灯を所定の時間遅れをもって順次点灯させる順次点灯手段を接続する構成としたことをその特徴とするものである。
【０００９】
ここで、前述した順次点灯手段としては、分岐させた配線のそれぞれに設けたリレーと、これら各リレーを順次所定の時間遅れをもって作動させるタイマとから構成し、電源側接続部にこのタイマからの信号ラインの信号接続部を着脱可能に接続して、スイッチによりタイマに作動トリガ信号を入力可能な構成とすることができる。また、大電流用電気配線には、発電機が作動しているか否かを検出して、発電機が停止状態である時には、スイッチがＯＮしても、大光量作業灯への電源供給を遮断するように制御する発電機作動検出手段を設ける構成とするのが望ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の一形態について説明する。まず、図１には通常のハロゲンランプを作業灯とした場合の作業灯点灯制御装置の構成であり、また図２にはディスチャージランプ等の大光量作業灯を用いた場合の作業灯点灯装置の構成が示されている。従って、以下の説明においては、ハロゲンランプに代表される通常の作業灯については符号１０Ｎを用い、またディスチャージランプに代表される大光量作業灯については符号１０Ｈを用いる。なお、これらの図には、作業灯を２個示しているが、これは簡略化のためであって、例えば図５で説明したように５個の作業灯等、必要な数の作業灯が設置され、これらはすべて単一の作業灯点灯制御装置で点灯制御されるものである。
【００１１】
而して、図１に示した作業灯１０Ｎを用いた作業灯点灯制御装置の構成としては、電源部として、バッテリ２０が用いられ、このバッテリ２０はエンジン（または油圧モータ）により駆動される発電機２１で充電される。バッテリ２０から作業灯１０Ｎに電源を供給するための電気配線２２は複数の配線２２ａ，２２ａに分岐しており、これら各分岐配線２２ａはコネクタ２３を構成する電源側接続部２３ａに接続されている。また、コネクタ２３の負荷側接続部２３ｂからは複数の配線２４が引き出されており、これら各配線２４に各々作業灯１０Ｎが接続されている。さらに、電気配線２２には、配線２２ａに分岐部の前段において、電源側にはブレーカ２５が、また負荷側にはスイッチ２６がそれぞれ設けられている。
【００１２】
以上のように構成することによって、スイッチ２６をＯＮすると、バッテリ２０から電気配線２２，２２ａ，２４を介してそれぞれ作業灯１０Ｎに電源が供給されて、複数の作業灯１０Ｎが同時に点灯することになる。これによって、油圧ショベルの作業領域が照明され、作業機４による土砂の掘削等の作業を行うことができる。
【００１３】
次に、大光量の作業灯１０Ｈを点灯させるための作業灯点灯制御装置としては、図２のように構成される。ここで、同図から明らかなように、バッテリ２０，発電機２１，コネクタ２３，電気配線２２，ブレーカ２５及びスイッチ２６は、図１に示した作業灯１０Ｎを点灯するものと共用される。ここで、作業灯は、一般に、ランプハウスとランプとからなり、ランプハウスには配線が接続されており、この配線がコネクタ２３における負荷側接続部２３ｂに接続されているが、大光量の作業灯１０Ｈの場合、ランプハウスも異なるものを使用する場合には、ランプと共に、負荷側接続部から配線及びランプハウスは専用のものを用いる。一方、通常の作業灯１０Ｎと大光量の作業灯１０Ｈとでは、負荷側接続部，配線及びランプハウスを共用でき、ランプのみを交換すれば良い場合には、大光量の作業灯１０Ｈを用いる場合には、負荷側接続部から配線及びランプハウスも共用となし、ランプのみを交換する。そこで、以下の説明においては、ランプのみを交換する場合について説明するが、負荷側接続部，配線及びランプハウスをそれぞれ専用のものを用いなければならない場合には、大光量作業灯１０Ｈ用のものを設置する。
【００１４】
まず、大光量の作業灯１０Ｈを点灯させることから、電気配線としては、作業灯１０Ｎ用のものより太い大電流用電気配線３０が用いられ、これら各作業灯１０Ｈを同時に点灯させるだけの大きな電流を流すことができるようにしている。そして、この大電流用電気配線３０にはブロック３１で示した回路構成部品を設けられる。
【００１５】
而して、３２はタイマ、３３は発電機作動検出用リレーである。ここで、発電機作動検出用リレー３３は発電機２１が作動しているか否かの発電機作動検出手段を構成するものであり、発電機２１と発電機作動検出用リレー３３との間は信号ライン３４で接続されている。従って、発電機２１が作動している限り、つまりバッテリ２０に電源が供給されている限りは、信号ライン３４からの信号により発電機作動検出用リレー３３がＯＮの状態になって、バッテリ２０から大電流用電気配線３０に電流が流れる状態に保持され、発電機２１が停止状態にあると、電源が遮断状態になる。また、タイマ３２にはバッテリ２０からの電源が供給される電源ライン３５が接続されている。
【００１６】
大電流用電気配線３０は途中で分岐配線３０ａに分岐されるが、この分岐数は少なくとも作業灯１０Ｈの数とする。そして、各分岐配線３０ａはブレーカユニット３６を介して、図１の電源側接続部２３ａとは異なる他の電源側接続部３７に接続されている。この他の電源側接続部３７はコネクタ２３における負荷側接続部２３ｂに着脱可能に接続される。また、各分岐配線３０ａの途中には、それぞれ点灯制御用リレー３８が設けられ、これら各点灯制御用リレー３８はタイマ３２からのリレー作動信号に基づいてＯＮするものであり、タイマ３２は、所定の時間差をもって、つまり図３に示したように、起動時におけるサージ電流が流れる時間Δｔだけ時間をずらすようにして、これら各点灯制御用リレー３８が順次ＯＮするように制御される。そして、タイマ３２はスイッチ２６により作動するようになっており、このためにコネクタ２３の電源側接続部２３ａには、負荷側接続部２３ｂに代えて、タイマ３２に接続したトリガ信号ライン３９の端部に設けた信号接続部４０が着脱可能に接続されるようになっている。従って、これらタイマ３２と点灯制御用リレー３８とにより順次点灯手段が構成される。さらに、大電流用電気配線３０のバッテリ２０側及びタイマ３２の信号ライン３４にもブレーカ４１が設けられている。
【００１７】
以上のように構成することによって、発電機２１が作動して発電を行い、バッテリ２０が充電されている時において、複数の作業灯１０Ｈを点灯させることができ、かつこれらの作業灯１０Ｈは順次点灯することになる。而して、スイッチ２６をＯＮすると、バッテリ２０からタイマ３２に電源が供給される。ただし、発電機２１が停止している時には、発電機作動検出リレー３３がＯＮしないので、バッテリ２０と作業灯１０Ｈとは遮断状態に保持され、作業灯１０Ｈは点灯しない。これによって、バッテリ２０のみを電源として作業灯１０Ｈが点灯することがなくなり、バッテリ２０の電力が異常に消費されるのを防止する。ここで、作業灯１０Ｈによる照明が必要なのは、土砂の掘削等の作業を行っている時であり、この時にはエンジンは必ず作動しており、エンジンが作動すると発電機２１が作動することから、エンジンの停止時には、作業灯１０Ｈが点灯しなくても、格別支障を来すことはない。むしろ、エンジン停止時で、例えば機械の点検等を行うために作業灯１０Ｈを点灯できるようになっていると、作業が長引いたりした時には、バッテリ２０の電力が消費し尽くされる可能性があることから、バッテリ２０の保護を図るためには、エンジンが作動している時にのみ作業灯１０Ｈが点灯するように制御する方が望ましい。
【００１８】
発電機２１の作動中にスイッチ２６がＯＮされた時には、タイマ３２が作動して、このタイマ３２に接続されている複数の点灯制御用リレー３８が順次時間Δｔずつ遅れるようにしてＯＮすることになる。これによって、大光量の作業灯１０Ｈの起動時に極めて大きな電流が流れることはない。従って、ブレーカユニット３６の設定電流値を低くして、回路保護として十分機能させることができ、かつ作業灯１０Ｈが正常に作動している限り、ブレーカユニット３６を構成する各ブレーカがみだりに遮断されることはない。また、大電流用電気配線３０も、このサージ電流が流れても、異常発熱等が生じることはない。これによって、作業灯１０Ｈは時間遅れをもって順次点灯することになる。ここで、この順次点灯の時間遅れは数秒程度で良いものであり、従ってあまり全作業灯１０Ｈが点灯するまでに大きな遅滞がなく、例えば１分以内というように実質的に同時にすべての作業灯１０Ｈが点灯することになる。
【００１９】
ここで、実際に油圧ショベルに組み込む作業灯点灯制御装置としては、基本的には図１に示したものである。そして、この油圧ショベルに取り付けられる作業灯１０としては、ハロゲンランプに代表される通常の作業灯１０Ｎとする場合には、この図１に示した基本構成のみで良く、ディスチャージランプに代表される作業灯１０Ｈを用いる場合には、電気配線３０及びブロック３１の回路構成が追加される。
【００２０】
而して、作業灯１０Ｈを設ける場合には、バッテリ２０に大電流用電気配線３０を接続すると共に、発電機作動検出用リレー３３からの信号ライン３４を発電機２１に接続する。また、コネクタ２３における電源側接続部２３ａにはタイマ３２からのトリガ信号ライン３９に連結した信号接続部４０を接続する。また、大電流用電気配線３０から分岐した複数の配線３０ａが接続されている他の電源側接続部３７が負荷側接続部２３ｂに接続されて、これら電源側接続部３７と負荷側接続部２３ｂとで第２のコネクタが構成される。ここで、大電流用電気配線３０に接続されている各回路構成要素はブロック３１で示したものからなり、これらをユニット化して１枚のボードに装着するようにすれば、このボードを油圧ショベルの適宜の箇所に固定することによって、大光量の作業灯１０Ｈの点灯を制御するための作業灯点灯制御装置が組み立てられる。
【００２１】
従って、ブロック３１からなるボードの取り付けと、それぞれ配線等の接続を行うことによって、通常の作業灯点灯制御装置から大光量の作業灯点灯制御装置に転換できるようになる。しかも、大光量の作業灯１０Ｈに電源を供給するためには、その電気配線も太径のものを用いなければならないが、通常の作業灯１０Ｎを装着している時には、このような太径の電気配線を設ける必要がなく、しかもサージ電流が発生するおそれがなく、順次点灯させる必要はないので、タイマ３２及び点灯制御用リレー３８等は設ける必要はない。要するに、通常の作業灯点灯制御装置は、作業灯１０Ｎの点灯を制御するのに必要なもののみで構成すれば良く、これに大光量の作業灯１０Ｈの点灯制御を行える装置に変換するには、作業灯１０Ｎ用の構成をそっくり用い、その上で作業灯１０Ｈの点灯制御を行うのに必要な構成を追加すれば良いことになる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成したので、照明光量の異なる作業灯の点灯制御を行うのにそれぞれ最適の構成とすることができ、しかもこれら各種の作業灯用の装置を組み立てるに当って、部品等の共用化が図られて、作業灯点灯制御装置に汎用性を持たせることができる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態において、通常の作業灯の点灯制御装置の回路構成図である。
【図２】図１の装置から大光量作業灯を点灯させる点灯制御装置に組み替えた状態の回路構成図である。
【図３】大光量作業灯の点灯起動時における電流値の変化を示す線図である。
【図４】作業灯が装着される建設機械の一例として、大型の油圧ショベルの全体構成図である。
【図５】作業機を省略して示す図４の左側面図である。
【符号の説明】
１０，１０Ｎ，１０Ｈ  作業灯
２０  バッテリ                ２１  発電機
２２  電気配線                ２３  コネクタ
２３ａ  電源側接続部          ２３ｂ  負荷側接続部
２６  スイッチ                ３０  大電流用電気配線
３１  ブロック                ３２  タイマ
３３  発電機作動検出用リレー  ３７  他の電源側接続部
３８  点灯制御用リレー        ４０  信号接続部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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