(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータおよびエンジンのいずれでも駆動可能の機械を緊急停止させる緊急停止回路であって、
電動モータを始動または停止する電動モータの始動・停止回路と、
エンジンを始動または停止するエンジンの始動・停止回路と、
電源と電動モータの始動・停止回路との間、および電源とエンジンの始動・停止回路との間にそれぞれ設けられた緊急停止用リレーの常時開路接点と、
これらの緊急停止用リレーの常時開路接点を励磁により閉じる緊急停止用リレーのコイルと、
緊急停止用リレーのコイルに直列に接続された常時閉路形の緊急停止スイッチと
を具備したことを特徴とする機械の緊急停止回路。
【請求項２】
電動モータおよびエンジンのいずれでも駆動可能の機械を緊急停止させる緊急停止回路であって、
交流電源により駆動され電動モータを始動または停止する電動モータの始動・停止回路と、
直流電源により駆動されエンジンを始動または停止するエンジンの始動・停止回路と、
交流電源と電動モータの始動・停止回路との間および直流電源とエンジンの始動・停止回路との間にそれぞれ設けられた緊急停止用リレーの常時開路接点と、
これらの緊急停止用リレーの常時開路接点を励磁により閉じる緊急停止用リレーのコイルと、
この緊急停止用リレーのコイルに直列に接続された常時閉路形の緊急停止スイッチと
を具備したことを特徴とする機械の緊急停止回路。
【請求項３】
緊急停止スイッチは、複数が直列に接続され、
これらの緊急停止スイッチは、
機械の運転室内で操作可能の位置と、機械の外部で操作可能の位置とにそれぞれ設置された
ことを特徴とする請求項１または２記載の機械の緊急停止回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動モータおよびエンジンのいずれでも駆動可能の機械に適用される緊急停止回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電動モータおよびエンジンのいずれでも駆動可能の建設機械において、機械の作動を緊急に停止するためには、下記の方法が一般的である。
【０００３】
一つの方法は、緊急停止スイッチを設置せず、運転室内に設置された始動・停止スイッチにより機械の作動を停止する方法である。
【０００４】
他の方法は、運転室内に電動モータ駆動専用の緊急停止スイッチを設置するとともに、別にエンジン駆動専用の始動・停止スイッチを設置して、電動モータ駆動は緊急停止スイッチで、またエンジン駆動は始動・停止スイッチで個々に停止する方法である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このようなものでは、運転室内のみ緊急停止スイッチが設置されているため、緊急を要し機体を停止する連絡などが、騒音などにより運転者に聞こえないことが有り、事故につながる要因になっている。
【０００６】
また、電動モータ駆動専用の緊急停止スイッチと、エンジン駆動専用の始動・停止スイッチが各駆動用に別々に設置されているため、緊急時にどちらの停止スイッチを動作させるか的確な判断をする必要があるが、このような判断を瞬時に行うことは容易でない。
【０００７】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、電動モータおよびエンジンのいずれでも駆動可能の機械において、一つのスイッチで電動モータおよびエンジンを緊急に停止できるようにすることを目的とする。また、運転室内または運転室外でも緊急に機械を停止できるようにすることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載された発明は、電動モータおよびエンジンのいずれでも駆動可能の機械を緊急停止させる緊急停止回路であって、電動モータを始動または停止する電動モータの始動・停止回路と、エンジンを始動または停止するエンジンの始動・停止回路と、電源と電動モータの始動・停止回路との間、および電源とエンジンの始動・停止回路との間にそれぞれ設けられた緊急停止用リレーの常時開路接点と、これらの緊急停止用リレーの常時開路接点を励磁により閉じる緊急停止用リレーのコイルと、緊急停止用リレーのコイルに直列に接続された常時閉路形の緊急停止スイッチとを具備した機械の緊急停止回路である。
【０００９】
これにより、電動モータおよびエンジンのいずれでも駆動可能の機械において、一つの緊急停止スイッチを操作するだけで、緊急停止用リレーのコイルの励磁を解除して、電動モータおよびエンジンの始動・停止回路に対して設けられた緊急停止用リレーの常時開路接点を開くことができ、電動モータ駆動の場合でも、エンジン駆動の場合でも、それらを緊急に停止できる。
【００１０】
請求項２に記載された発明は、電動モータおよびエンジンのいずれでも駆動可能の機械を緊急停止させる緊急停止回路であって、交流電源により駆動され電動モータを始動または停止する電動モータの始動・停止回路と、直流電源により駆動されエンジンを始動または停止するエンジンの始動・停止回路と、交流電源と電動モータの始動・停止回路との間および直流電源とエンジンの始動・停止回路との間にそれぞれ設けられた緊急停止用リレーの常時開路接点と、これらの緊急停止用リレーの常時開路接点を励磁により閉じる緊急停止用リレーのコイルと、この緊急停止用リレーのコイルに直列に接続された常時閉路形の緊急停止スイッチとを具備した機械の緊急停止回路である。
【００１１】
これにより、電動モータおよびエンジンのいずれでも駆動可能の機械において、一つの緊急停止スイッチを操作することにより、緊急停止用リレーのコイルの励磁を解除して、電動モータおよびエンジンの各始動・停止回路に対してそれぞれ設けられた緊急停止用リレーの常時開路接点を開き、電動モータ駆動の場合でも、エンジン駆動の場合でも、それらを緊急に停止できる。
【００１２】
請求項３に記載された発明は、請求項１または２記載の機械の緊急停止回路において、緊急停止スイッチは、複数が直列に接続され、これらの緊急停止スイッチは、機械の運転室内で操作可能の位置と、機械の外部で操作可能の位置とにそれぞれ設置されたものである。
【００１３】
これにより、運転室内だけでなく機械の外部に設置された緊急停止スイッチにより、運転室内だけでなく機械の外部からも、機械を緊急に停止できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、図１乃至図４に示された実施の一形態と、図５に示された実施の他の形態を参照しながら説明する。
【００１５】
図１に示された回路は、主として電動モータにより駆動されるが必要に応じてエンジンでも駆動可能の建設機械に対応するもので、電動モータは交流回路により駆動され、またエンジンは直流回路により駆動される。
【００１６】
交流電源11に、しゃ断器（ＮＦＢ）12を介し、電動モータ用の交流回路13が接続され、さらに、交流を直流に変換する交流／直流変換器14を介して、操作用の直流回路15が接続されている。
【００１７】
この直流回路15は、リレーR1のコイル16、リレーR2のコイル17、リレーR3のコイル18、リレーR4のコイル19、緊急停止用リレーR5のコイル20およびリレーR9のコイル21を有する。
【００１８】
一方、前記交流回路13は、交流電源11に、リレーR2の常時閉路接点（以下、常時閉路接点を「常閉接点」という）22と、リレーR6のコイル23とが接続され、また、リレーR3の常時開路接点（以下、常時開路接点を「常開接点」という）24と、リレーR9の常閉接点25と、リレーR7のコイル26とが接続され、また、緊急停止用リレーR5の常開接点27と、リレーR1の常開接点28と、リレーR3の常開接点29と、リレーR8のコイル30とが接続されている。
【００１９】
さらに、リレーR1の常開接点28に、リレーR8の自己保持用の常開接点31が並列に接続され、また、緊急停止用リレーR5の常開接点27とリレーR1の常開接点28との間から引出された回路に、リレーR8の常開接点32を介し、建設機械駆動用の電動モータを始動または停止させるための電動モータ始動・停止回路33が接続されている。
【００２０】
また、前記直流回路15では、前記交流／直流変換器14に、リレーR7の常開接点34を介して電気部品35が接続され、また、ダイオード36、リレーR6の常開接点37および緊急停止用リレーR5の常開接点38を介して、始動・停止スイッチ39が接続されている。
【００２１】
さらに、前記リレーR6の常開接点37と緊急停止用リレーR5の常開接点38との間に、直流電源としてのバッテリ41と、充電用のオルタネータ42とが接続されている。
【００２２】
オルタネータ42は、エンジンに装着され、エンジンにより駆動される交流発電機であるが、交流を直流に変える整流器を内蔵しており、バッテリ41に対して直流出力を出す充電用発電機である。
【００２３】
ここで、オルタネータ42からバッテリ41の＋側に至る一連の回路は、エンジン駆動時にエンジンにより駆動されるオルタネータ42から供給される直流電源によりバッテリ41を充電するエンジン駆動時充電回路61を形成している。
【００２４】
一方、交流／直流変換器14から、ダイオード36およびリレーR6の常開接点37を経てバッテリ41の＋側に至る一連の回路は、電動モータ駆動時に電動モータの交流電源を直流電源に変換してバッテリ41を充電する電動モータ駆動時充電回路62を形成している。
【００２５】
さらに、リレーR7の常開接点34や、リレーR6の常開接点37などは、オルタネータ42で発電された電圧を、ダイオード36や交流／直流変換器14には印加せずに、バッテリ41と電気部品35と直流回路15へ供給するインタロック回路63を形成している。
【００２６】
バッテリ41の＋側には、リレーR2の常開接点43と、リレーR7の常閉接点44と、リレーR9のコイル21とが接続されている。さらに、前記電気部品35に対するリレーR7の常開接点34との間にリレーR9の常開接点45が設けられている。
【００２７】
前記始動・停止スイッチ39は、電動モータおよびエンジンの各駆動をそれぞれ始動または停止できる共通のキースイッチであり、オフ用端子Ｃ、スタート用端子ＳおよびＡＣＣ用端子Ｒを有する２極ロータリー形キースイッチでもある。
【００２８】
この始動・停止スイッチ39のスタート用端子Ｓには、建設機械などの油圧アクチュエータを油圧回路上で固定する油圧ロックスイッチ46と、リレーR2の常閉接点47と、リレーR1のコイル16とが接続され、さらに、油圧ロックスイッチ46とリレーR2の常閉接点47との間から引出された回路に、リレーR2の常開接点48を介して、エンジン始動回路49が接続されている。
【００２９】
一方、始動・停止スイッチ39のＡＣＣ用端子Ｒには、リレーR4の常開接点51と、リレーR8の常閉接点52と、リレーR2のコイル17とが接続され、さらに、リレーR4の常開接点51に対してリレーR2の自己保持用の常開接点53が並列に接続され、また、リレーR8の常閉接点52とリレーR2のコイル17との間から引出された回路に、エンジン停止回路54が接続されている。
【００３０】
さらに、始動・停止スイッチ39のＡＣＣ用端子Ｒには、リレーR2の常閉接点55と、リレーR3のコイル18とが接続され、また、交流電源と直流電源とを切換えるための常開形手動接点である電源切換スイッチ56と、リレーR4のコイル19とが接続されている。
【００３１】
また、前記リレーR6の常開接点37と緊急停止用リレーR5の常開接点38との間から引出された回路57に、常時閉路形の手動接点である複数の緊急停止スイッチ58a ，58b ，58c と、緊急停止用リレーR5のコイル20とが直列に接続されている。
【００３２】
複数の緊急停止スイッチ58a ，58b ，58c は、直列に接続され、そのうちの少なくとも一つの緊急停止スイッチ58a は、建設機械などの運転室（キャブ）の内部で操作可能の、オペレータの手が届く位置に設置され、また、少なくとも一つの緊急停止スイッチ58c は、運転室の外部であって、例えば地上の作業者などにより容易に操作可能の建設機械位置に設置されている。
【００３３】
このため、電動モータ駆動時およびエンジン駆動時のいずれにおいても、それらの駆動を運転室内でも運転室以外でも緊急に停止できる。
【００３４】
以上のように、始動・停止スイッチ39の負荷側に、電動モータおよびエンジンを共に始動または停止させるための共通の始動・停止回路が配置され、また、始動・停止スイッチ39の電源側に、運転室の外部でも操作可能の複数の緊急停止スイッチ58a ，58b ，58c が配置されている。
【００３５】
次に、図示された実施形態の作用（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）を説明する。
【００３６】
（Ａ）  先ず、建設機械を電動モータおよびエンジンのいずれで駆動しているときも、各駆動時にバッテリ41を充電する方法を説明する。
【００３７】
電動モータ駆動時、または電動モータを駆動しなくても、しゃ断器12がオン状態のときは、リレーR6のコイル23が励磁され、リレーR6の常開接点37が閉じ、緊急停止用リレーR5のコイル20が励磁され、緊急停止用リレーR5の常開接点38が閉じるから、交流／直流変換器14で交流から直流に変換された直流電圧（約２７Ｖ）が、バッテリ41および始動・停止スイッチ39に印加される。
【００３８】
このため、バッテリ41の電圧が、交流／直流変換後の直流電圧（約２７Ｖ）より低下していると、その電位差によりバッテリ41は充電される。
【００３９】
一方、エンジン駆動時は、電源切換スイッチ56を押すと、リレーR4のコイル19が励磁され、リレーR4の常開接点51が閉じて、リレーR2のコイル17が励磁され、リレーR2の常開接点53の自己保持作用が働くとともに、リレーR2の常開接点43が閉じてリレーR9のコイル21が励磁され、リレーR9の常開接点45が閉じる。
【００４０】
このとき、リレーR2の常閉接点22が開くので、リレーR6のコイル23は励磁解除され、また、リレーR2の常閉接点55が開くので、リレーR3のコイル18も励磁解除されて、リレーR3の常開接点24が開き、リレーR7のコイル26が励磁解除されるから、リレーR7の常開接点34が開く。
【００４１】
すなわち、エンジン駆動時は、リレーR4，R2，R9は励磁状態（以下、この励磁状態を「オン状態」という）となり、リレーR6，R3，R7は励磁解除状態（以下、この励磁解除状態を「オフ状態」という）となるので、インタロック回路を形成し、オルタネータ42からの発電電圧は、交流／直流変換器14には印加されず、バッテリ41へ供給されて充電される。
【００４２】
このように、電動モータおよびエンジンのいずれでも駆動可能の建設機械において、電動モータ駆動時でもエンジン駆動時でもバッテリ41を充電できる。
【００４３】
（Ｂ）  次に、図２乃至図４を参照しながら、電動モータおよびエンジンの各駆動の始動と停止を、共通の始動・停止スイッチ39で行える始動・停止回路の作用を説明する。なお、図２乃至図４にて、各リレーR1，R2，R3，R4，R5，R6，R7，R8，R9の励磁状態（オン状態）は黒丸で示し、励磁解除状態（オフ状態）は白丸で示す。
【００４４】
先ず、電動モータおよびエンジンのいずれを駆動する場合も、油圧ロックスイッチ46を閉じておくことにより、建設機械の油圧作動を固定しておく。
【００４５】
図２は、電動モータで建設機械を駆動する電動モータ駆動時の場合を示す。
【００４６】
（ｉ）交流電源11を交流／直流変換器14で直流電源に変換し、始動・停止スイッチ39ヘ供給する。
【００４７】
既に述べたようにリレーR6，R5はオン状態であり、始動・停止スイッチ39をＡＣＣ位置に切換えると、リレーR3，R7はオン状態となり、電気部品35が接続される。
【００４８】
（ii）始動・停止スイッチ39をスタート位置に切換えると、リレーR1，R8がオン状態となり、電動モータ始動・停止回路33に電源が供給され、電動モータが始動する。
【００４９】
(iii)始動・停止スイッチ39をオフ位置に切換えると、リレーR3，R8がオフ状態となり、電動モータは停止する。
【００５０】
図３は、エンジン駆動時であって、交流電源11の接続がある場合を示す。
【００５１】
（ｉ）交流電源11を交流／直流変換器14で直流電源に変換し、オン状態のリレーR6，R5を経て、始動・停止スイッチ39へ直流電源を供給し、この始動・停止スイッチ39をＡＣＣ位置にすると、リレーR3，R7はオン状態となる。
【００５２】
（ii）エンジンを駆動するため、電源切換スイッチ56を押すと、リレーR4，R2がオン状態となり、リレーR3，R6，R7がオフ状態となり、電源がバッテリ41に変わるとともに、リレーR9がオン状態となり、バッテリ41に電気部品35が接続される。
【００５３】
(iii)始動・停止スイッチ39をスタート位置に切換えると、バッテリ41からエンジン始動回路49に直流電源が供給されて、エンジンが始動する。また、始動・停止スイッチ39を図示しないオフ位置に切換えると、エンジン停止回路54への電源がオフとなり、エンジンが停止する。
【００５４】
図４は、エンジン駆動時であって、交流電源の印加がない場合を示す。
【００５５】
（ｉ）バッテリ41に緊急停止スイッチ58a ，58b ，58c を介し接続された緊急停止用リレーR5のオン状態により、バッテリ41より直流電源が始動・停止スイッチ39に供給される。この始動・停止スイッチ39をＡＣＣ位置にすると、リレーR3はオン状態となる。
【００５６】
（ii）エンジンを駆動するため、電源切換スイッチ56を押すと、リレーR4，R2がオン状態となり、リレーR3がオフ状態となり、リレーR9がオン状態となる。
【００５７】
(iii)始動・停止スイッチ39をスタート位置に切換えると、バッテリ41からエンジン始動回路49に直流電源が供給されて、エンジンが始動する。また、始動・停止スイッチ39を図示しないオフ位置に切換えると、エンジン停止回路54への電源がオフとなり、エンジンが停止する。
【００５８】
以上のように、エンジン駆動時のみ、電源切換スイッチ56で始動待ち状態にするが、電動モータ駆動およびエンジン駆動を、共通のキースイッチである始動・停止スイッチ39により始動または停止できる。
【００５９】
また、図１乃至図４に示されるように、始動・停止スイッチ39のスタート位置には、油圧ロックスイッチ46が設けられているので、この油圧ロックスイッチ46が開いたロック解除状態では、リレーR1がオフ状態で、リレーR8は最初に励磁不能であるから、電動モータ始動・停止回路33に電源が供給されないとともに、エンジン始動回路49にも電源が供給されず、電動モータおよびエンジンの両駆動共に始動できない。
【００６０】
（Ｃ）  次に、電動モータ駆動時およびエンジン駆動時のいずれにおいても、それらの駆動を緊急に停止できる作用を説明する。
【００６１】
電動モータ駆動時は、交流電源11を交流／直流変換器14により直流電源に変換し、この直流電源を始動・停止スイッチ39へ供給し、また、エンジン駆動時は、バッテリ41より直流電源を始動・停止スイッチ39へ供給する。このとき、直列に接続された複数の緊急停止スイッチ58a ，58b ，58c にも常時、直流電源が供給される。
【００６２】
緊急時に、始動・停止スイッチ39の電源側にある運転室内または運転室外の緊急停止スイッチ58a ，58b ，58c の一つを押して開くと、緊急停止用リレーR5のコイル20が励磁解除されるから、交流回路13の緊急停止用リレーR5の常開接点27および直流回路15の緊急停止用リレーR5の常開接点38が共に開き、電動モータ始動・停止回路33への電源を遮断するとともに、始動・停止スイッチ39への電源を同時に遮断し、電動モータおよびエンジンのいずれの駆動の場合も共に停止させることができ、機械の作動を停止できる。
【００６３】
次に、図５は、本発明の他の実施形態を示し、エンジンと同様に、電動モータも直流電源で駆動する例である。なお、図１に示された回路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。
【００６４】
始動・停止スイッチ39の負荷側に電動モータおよびエンジンの始動・停止回路59が設けられ、また、始動・停止スイッチ39の電源側に複数の緊急停止スイッチ58a ，58b ，58c が直列に設けられている。
【００６５】
これらの緊急停止スイッチ58a ，58b ，58c のうちの少なくとも一つの緊急停止スイッチ58a は、運転室の内部に設置され、少なくとも一つの緊急停止スイッチ58c は、運転室の外部に設置されている。
【００６６】
電動モータ駆動時は、交流電源11を交流／直流変換器14により直流電源に変換し、この直流電源を始動・停止スイッチ39へ供給し、この始動・停止スイッチ39より始動・停止回路59に直流電源を供給する。このとき、複数の緊急停止スイッチ58a ，58b ，58c にも、交流／直流変換器14より常時、直流電源が供給される。
【００６７】
エンジン駆動時は、電源切換スイッチ56を閉じてリレーR4のコイル19を励磁することにより、リレーR4の常閉接点60を開き、バッテリ41より直流電源を始動・停止スイッチ39へ供給し、この始動・停止スイッチ39より始動・停止回路59に直流電源を供給する。このとき、複数の緊急停止スイッチ58a ，58b ，58c にも、バッテリ41より常時、直流電源が供給される。
【００６８】
そして、緊急時は、運転室の内外に配置された複数の緊急停止スイッチ58a ，58b ，58c の一つを押すことにより、緊急停止用リレーR5のコイル20の励磁が解除されるので、緊急停止用リレーR5の常開接点38が開き、始動・停止スイッチ39への電源を遮断し、機械の作動を停止させる。
【００６９】
このため、電動モータ駆動時およびエンジン駆動時のいずれにおいても、それらの駆動を運転室内でも運転室外でも緊急に停止できる。
【００７０】
以上のように、電動モータおよびエンジンのいずれでも駆動可能の建設機械を、運転室内に設置された緊急停止スイッチ、および運転室外に設置された緊急停止スイッチのどちらでも停止することができる。
【００７１】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、電動モータおよびエンジンのいずれでも駆動可能の機械を緊急停止させる緊急停止回路において、一つの緊急停止スイッチを操作するだけで、緊急停止用リレーのコイルの励磁を解除して、電動モータおよびエンジンの始動・停止回路に対して設けられた緊急停止用リレーの常時開路接点を開くことができ、機械が電動モータ駆動の場合でも、エンジン駆動の場合でも、それらを緊急に停止できる。
【００７２】
請求項２記載の発明によれば、交流電源により駆動される電動モータの始動・停止回路と、直流電源により駆動されるエンジンの始動・停止回路とをそれぞれ備えた電動モータおよびエンジンのいずれでも駆動可能の機械を緊急停止させる緊急停止回路において、一つの緊急停止スイッチを操作することにより、緊急停止用リレーのコイルの励磁を解除して、電動モータおよびエンジンの各始動・停止回路に対してそれぞれ設けられた緊急停止用リレーの常時開路接点を開き、電動モータ駆動の場合でも、エンジン駆動の場合でも、それらを緊急に停止できる。
【００７３】
請求項３記載の発明によれば、複数の緊急停止スイッチが直列に接続され、これらの緊急停止スイッチが、機械の運転室内で操作可能の位置と、機械の外部で操作可能の位置とにそれぞれ設置されたから、運転室内だけでなく機械の外部からも、機械を緊急に停止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る機械の緊急停止回路を備えたリレー回路の実施の一形態を示す電気回路図である。
【図２】同上リレー回路における電動モータ駆動時の作用を示す電気回路図である。
【図３】同上リレー回路におけるエンジン駆動時であって交流電源の接続がある場合の作用を示す電気回路図である。
【図４】同上リレー回路におけるエンジン駆動時であって交流電源の印加がない場合の作用を示す電気回路図である。
【図５】本発明に係る機械の緊急停止回路を備えたリレー回路の実施の他の形態を示す電気回路図である。
【符号の説明】
11    交流電源
R5    緊急停止用リレー
20    コイル
27，38    常時開路接点（常開接点）
33    電動モータの始動・停止回路
41    直流電源としてのバッテリ
49，54    エンジンの始動・停止回路
58a ，58b ，58c     緊急停止スイッチ
【図１】
0003752079.tif 000002
【図２】
0003752079.tif 000003
【図３】
0003752079.tif 000004
【図４】
0003752079.tif 000005
【図５】
0003752079.tif 000006