TOP特許意匠商標
特許ウォッチ DM通知 Twitter
公開番号2022076128
公報種別公開特許公報(A)
公開日2022-05-19
出願番号2020186402
出願日2020-11-09
発明の名称作業機
出願人三和機材株式会社
代理人個人,個人
主分類H02P 29/032 20160101AFI20220512BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】従来、モーターの出力軸から掘削ヘッドや撹拌体まで作業機器の伝達部品と、掘削ヘッドや撹拌体の作業機器とに過大な負荷が掛かるという課題がある。
【解決手段】作業機器13と、モーター2を有する回転駆動部7とを設けた作業機であって、モーター2は、電源15から供給される交流電力をインバータ20により直流電力に変換し、変換した直流電力を交流電力に再変換してモーター2に供給して駆動させる構成とし、インバータ20の固有の制御機能21を介さずに、インバータ20からモーター2へ供給される交流電力により、モーター2が作業機器13に出力する出力値を取得する出力値取得手段25を設け、出力値に基づいて外部演算機器26が演算数値を求め、演算数値により回転駆動部5の負荷変動を検出し、演算数値が予め設定した制限出力値と同じか超えると、インバータ20からモーター2への出力を制限する構成とした作業機。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項1】
地盤に対して回転する作業機器13と、作業機器13を駆動させるモーター2を有する回転駆動部7とを設けた作業機であって、モーター2は、電源15から供給される交流電力をインバータ20により直流電力に変換し、変換した直流電力を交流電力に再変換してモーター2に供給して駆動させる構成とし、インバータ20の固有の制御機能21を介さずに、インバータ20からモーター2へ供給される交流電力により、モーター2が作業機器13に出力する出力値を取得する出力値取得手段25を設け、出力値取得手段25により取得した出力値に基づいて外部演算機器26が演算することにより演算数値を求め、演算数値により回転駆動部5の負荷変動を検出し、演算数値が予め設定した制限出力値と同じか超えると、インバータ20からモーター2への出力を制限する構成とした作業機。
続きを表示(約 410 文字)【請求項2】
請求項1において、インバータ20の出力値は、少なくとも、インバータ20の出力電流値と、出力電圧値と、出力電力値と、周波数とを出力値取得手段25が取得する構成とした作業機。
【請求項3】
請求項1または請求項2において、インバータ20の出力値は、
TIFF
2022076128000007.tif
14
82
であり、Tは制限トルク値、Iは出力値取得手段25が取得したインバータ20の電流値、Eは出力値取得手段25が取得したインバータ20の電圧値、fは出力値取得手段25が取得したインバータ20の周波数である、作業機。
【請求項4】
請求項1または請求項2または請求項3において、作業機器13が破損する虞があるときのモーター2への出力トルクの制限は、電源15からモーター2への通電を遮断することにより実行する構成とした作業機。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、杭打ち掘削装置や土壌撹拌装置等の作業機に係るものである。
続きを表示(約 3,100 文字)【背景技術】
【0002】
従来、杭打ち掘削装置の掘削ヘッドや土壌撹拌装置の撹拌体等の作業機器をインバータ付きモーターにより駆動する構成は公知である(特許文献1)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2008ー215044号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
前記公知例では、インバータ付きモーターにパラメーターを入力して杭打ち掘削装置の掘削ヘッドや土壌撹拌装置の撹拌体等の作業機器を駆動させるが、モーターの出力軸から掘削ヘッドや撹拌体まで作業機器の伝達部品と、掘削ヘッドや撹拌体の作業機器とに過大な負荷が掛かるという課題がある。
すなわち、インバータのないモーターでは、掘削ヘッドや撹拌体の作業機器と伝達部品とに過大な負荷が掛かると、モーターが停止してしまうが、インバータ付きモーターでは、掘削ヘッドや撹拌体等の作業機器と伝達部品とに回転負荷が掛かると、インバータが周波数を変動させて、モーターに出力するので、モーターは停止せず、より大きな負荷が掘削ヘッドや撹拌体等の作業機器と伝達部品とに掛かり、破損する虞があることが判明した。
本発明では、インバータを用いた回路でありながら、作業機に過大な負荷が掛かるのを抑制(制限)し、作業機の作業機器の破損を防止できるようにしたものである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
請求項1の発明は、地盤に対して回転する作業機器13と、作業機器13を駆動させるモーター2を有する回転駆動部7とを設けた作業機であって、モーター2は、電源15から供給される交流電力をインバータ20により直流電力に変換し、変換した直流電力を交流電力に再変換してモーター2に供給して駆動させる構成とし、インバータ20の固有の制御機能21を介さずに、インバータ20からモーター2へ供給される交流電力により、モーター2が作業機器13に出力する出力値を取得する出力値取得手段25を設け、出力値取得手段25により取得した出力値に基づいて外部演算機器26が演算することにより演算数値を求め、演算数値により回転駆動部5の負荷変動を検出し、演算数値が予め設定した制限出力値と同じか超えると、インバータ20からモーター2への出力を制限する構成とした作業機としたものである。
請求項2の発明は、インバータ20の出力値は、少なくとも、インバータ20の出力電流値と、出力電圧値と、出力電力値と、周波数とを出力値取得手段25が取得する構成とした作業機としたものである。
請求項3の発明は、インバータ20の出力値は、
TIFF
2022076128000002.tif
15
82
であり、Tは制限トルク値、Iは出力値取得手段25が取得したインバータ20の電流値、Eは出力値取得手段25が取得したインバータ20の電圧値、fは出力値取得手段25が取得したインバータ20の周波数である、作業機としたものである。
請求項4の発明は、作業機器13が破損する虞があるときのモーター2への出力トルクの制限は、電源15からモーター2への通電を遮断することにより実行する構成とした作業機としたものである。
【発明の効果】
【0006】
請求項1の発明では、インバータ20の固有の制御機能21を介さずに、インバータ20からモーター2へ供給される交流電力により、モーター2が作業機器13に出力する出力値を取得する出力値取得手段25を設け、出力値取得手段25により取得した出力値に基づいて外部演算機器26が演算することにより演算数値を求め、演算数値により回転駆動部5の負荷変動を検出し、演算数値が予め設定した制限出力値と同じか超えると、インバータ20からモーター2への出力を制限するので、回転駆動部5の負荷変動を正確に検出でき、これにより、作業機器13が破損する虞があるときはモーター2への出力トルクを制限することができ、作業機器13の破損を未然に防止できる。
請求項2の発明では、インバータ20の出力値は、少なくとも、インバータ20の出力電流値と、出力電圧値と、出力電力値と、周波数とを出力値取得手段25が取得する構成としているので、インバータ20の出力値を正確に取得でき、モーター2への出力(出力トルク)の制限精度を向上させることができる。
請求項3の発明では、インバータ20の出力値を、所定の数式に基づいて外部演算機器26が演算するので、回転駆動部5の負荷変動を正確に検出でき、これにより、作業機器13が破損する虞があるときはモーター2への出力トルクを制限することができ、作業機器13の破損を未然に防止できる。
請求項4の発明では、作業機器13が破損する虞があるときのモーター2への出力トルクの制限は、電源15からモーター2への通電を遮断する構成としているので、作業機を簡単かつ安価に提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
作業機の側面図。
ブロック図。
【発明を実施するための形態】
【0008】
本発明は、作業機(土木作業機・建設作業機)1のモーター2の制御に関するものであり、作業機はモーター2により駆動するものであればその構成は任意であり、掘削作業機や土壌改良作業機等により構成され、掘削作業機1の例にてその一実施形態を図により説明する。
なお、理解を容易にするため、前後左右等の方向を付して説明するが、これにより、本発明の構成は限定されない。
3は作業機1のベースマシン、4はリーダー、5はモーター2を内蔵した回転駆動部であり、回転駆動部5に作業機器13となる掘削装置10の上部を取付ける。
掘削装置10の構成は任意であり、回転駆動部5にモーター2の回転を減速させる減速機7を設け、減速機7に掘削装置10のロッド8の上部を接続する。ロッド8の下部には掘削ヘッド(スクリューヘッド)9を設けている。
【0009】
回転駆動部5内には作業機器13を駆動する前記モーター2を内蔵する。モーター2は、電源15から供給される電力により駆動される。電源15から供給される電力は、操作装置16の入力部17に入力されたパラメーターに基づいて、電源15からの交流電気をインバータ20により直流に変換し、その後、交流に再変換してモーター2に供給して駆動させ、地盤内作業を行う。
この場合、従来の、インバータ20の固有の制御機能を用いる構成では、インバータ20の製造各社のインバータの持つ制御機器21を利用して入力設定された前記パラメーターに基づいてインバータ20からモーター2へ出力電力を制御している。
【0010】
しかし、各社のインバータ20の機能によって、作業機器13の回転に、地盤の礫等の存在に起因する負荷が生じると、周波数が変動し、この周波数の変動に対応させるため、インバータ20は交流抵抗に則した出力トルクを作業機器13に出力することになり、これにより、作業機器13あるいは作業機器13までの回転伝達経路の各部に過大な負荷が掛かり、破損する虞が生じる。
また、各社のインバータ20の固有の制御機器21の制御に依存すると、搭載する作業機器13の製品の性能が充分に発揮されず、製品に性能差が生じることがある。
(【0011】以降は省略されています)

この特許をJ-PlatPatで参照する

関連特許

個人
太陽電池
10日前
個人
協調充電システム
18日前
個人
三相誘導性負荷電流制御法
13日前
個人
慣性力を利用して発電
2日前
ニチコン株式会社
蓄電システム
3日前
三菱電機株式会社
駆動回路
17日前
住友ベークライト株式会社
構造体
11日前
株式会社アイシン
ステータ
17日前
愛知電機株式会社
自励式無効電力補償装置
18日前
中国電力株式会社
配電自動化システム
10日前
矢崎総業株式会社
電圧変換装置
11日前
株式会社インテ
ケーブル引抜システム
17日前
中国電力株式会社
配電自動化システム
10日前
株式会社豊田自動織機
電動圧縮機
17日前
アシスト株式会社
回転装置
12日前
三菱電機株式会社
回転電機及び換気装置
12日前
三菱電機株式会社
回転電機及び換気装置
12日前
新明和工業株式会社
電線検査装置
19日前
コイト電工株式会社
電源回路
19日前
株式会社豊田自動織機
電力変換装置
10日前
株式会社カネカ
太陽電池モジュール
11日前
富士電機株式会社
受配電設備用装置
4日前
株式会社豊田自動織機
電力変換装置
18日前
株式会社永木精機
吊り工具及び吊上げ方法
18日前
株式会社IHI
電力変換装置
9日前
株式会社デンソー
電力変換装置
17日前
株式会社デンソー
ロータ及び回転電機
19日前
大阪瓦斯株式会社
電源システム
19日前
ミツミ電機株式会社
半導体集積回路装置
10日前
矢崎総業株式会社
ワイヤハーネス
17日前
大阪瓦斯株式会社
電源システム
19日前
株式会社豊田自動織機
回転電機のロータ
11日前
日本トムソン株式会社
回転テーブル装置
19日前
NITTOKU株式会社
巻線装置及び巻線方法
2日前
株式会社ミツバ
ブラシレスモータ
17日前
株式会社デンソー
回転電機
5日前
続きを見る