JP2917118B2 - 油圧式グラブバケットの荷掴み運転操作方法およびその方法に用いる油圧式グラブバケットの油圧制御回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電動油圧式グラブ
バケット等の油圧式グラブバケットの荷掴み運転操作方
法に係り、詳しくは、バケットを閉じ都市ゴミ等のゴ
ミ、燃焼灰等の掴み物（荷）の掴み動作中の、当該バケ
ットの開閉を司る油圧シリンダ駆動用の作動油の温度上
昇を著しく、かつ、効果的に抑制することのでき、ま
た、掴み物の掴み操作を容易確実にかつ能率化し得る油
圧式グラブバケットの荷掴み運転操作方法及びその方法
に用いる油圧式グラブバケットの油圧制御回路に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】バケット開閉用油圧シリンダの駆動源で
ある油圧ポンプの回転駆動源として電動機を用いる電動
油圧式、或いはエンジンを用いるエンジン油圧式等の油
圧式グラブバケットは、都市ゴミ等のゴミ、粉粒体、燃
焼灰、ヘドロ等、種々の掴み物に対して用いられ、その
用途も種々の用途に用いられる。例えば、都市ゴミ焼却
工場等のゴミ処分場においては、ゴミをゴミピットから
移動させて焼却ホッパへ投入する作業、該ゴミピット内
で紙のような燃え易いゴミと水分を多く含んだ燃え難い
ゴミを混ぜ合わせるゴミの混合・攪拌作業、或いは、塵
芥収集車から複数個所設けられた投入口を通してゴミピ
ット内の或る一点に落とされたゴミをそのゴミピット内
で移動させて全体に隈なく広げて貯めるための移動作業
に用いられている。

【０００３】そして、油圧式グラブバケットとしての例
えば電動油圧式グラブバケットは例えば左右一対のバケ
ットを油圧シリンダの作動により開閉自在に設けて構成
されるが、該電動油圧式グラブバケットをクレーン等の
揚重機器によって巻き上げ（下げ）可能に吊り下げて前
記ゴミ貯留ピット等の所定の掴み場所に位置させ、該ク
レーンの操作により油圧式グラブバケットのバケットを
開いた状態でそのまま巻き下げてゴミの上に着地させ、
電動機で駆動される油圧ポンプの作動油をポンプ吐出管
に取付けられ閉じ側に入れられた切換弁（方向制御弁）
を通して油圧シリンダに供給してバケットを閉じゴミを
掴む。そして、該クレーンにより、該グラブバケットを
巻き上げて前記の焼却ホッパ等の所定の荷降ろし位置に
移動させ、今度は切換弁を開き側に入れることにより油
圧シリンダを開方向に作動させてバケットを開き、ゴミ
を放出する。

【０００４】このようなグラブバケットによる荷の掴み
作業中において、例えばバケットが閉じられる途中で荷
を掴み過ぎて閉じきれなくなったような場合は、過負荷
となって油圧回路に設けられた圧力制御弁としてのリリ
ーフ弁がリリーフして作動油の温度（以下、油温ともい
う）が上昇する。そのような掴み作業を荷を移送させる
のに支障のない程度までほぼ又は完全に閉じられる状態
になるまで長時間又は何回も繰り返すと油温は益々上昇
する。そうなると、油圧ポンプ、切換弁、圧力制御弁、
油圧シリンダ、油圧配管などの油圧機器の寿命が著しく
低下する。例えば、油温が上がればゴム製品であるオイ
ルシール等のシール部材の劣化が激しくなり、そのため
に油漏れが生じてポンプ等のトラブルの原因となり連続
運転の支障となる。また、油圧式グラブバケットが電動
式油圧グラブバケットである場合ではリリーフを長時間
或いは頻繁に繰り返すと電動機の発熱も大きくなり、当
該発熱による電動機の平均出力不足となり出力の大きい
電動機を採用せねばならないという不都合もある。

【０００５】なお、グラブバケットはクレーン等の揚重
機器に吊り下げられるものであるので軽量でコンパクト
な構成とすることが大前提であり、グラブバケットに内
蔵されるオイルタンクの容量を大きくすることは困難で
であり限度があり、また、オイルクーラ等の冷却器を設
置するスペースを確保するのは困難であり、かつ、グラ
ブバケットには衝撃荷重が頻繁に加わる状況から実用的
なクーラがない。

【０００６】このように電動油圧式グラブバケット等の
油圧式グラブバケットにおいては荷掴み時の作動油の温
度上昇抑制対策は重要であり、特に２４時間といった連
続使用される油圧式グラブバケットでは油温の上昇防止
を確実に図る必要がある。なお、油温上昇の原因として
は油圧ポンプの圧縮作用による発熱や、例えばバケット
の開閉動作停止時など、タンデムセンター形とした切換
弁を中立状態として切換弁を通してポンプ吐出油をタン
クに戻して循環させる、所謂、作動油の遊休循環中の油
の発熱による油温上昇もあるが、前記のようにバケット
で荷を掴む作業中において高圧を作用させてバケットを
閉じ動作させるとき、リリーフ弁による加圧油のリリー
フ作動による熱発生の影響が最も大きいものとなる。

【０００７】そこで、従来から採用されている荷掴み操
作時の油温上昇防止方法についてより具体的に説明す
る。先ず、電動油圧式グラブバケットに適用されている
従来の油圧制御回路について説明する。図８は油圧制御
回路の第１の従来例であり、図９は油圧制御回路の第２
の従来例、図１０は油圧制御回路の第３の従来例であ
る。

【０００８】図８の第１従来例の油圧制御回路は小型用
の電動油圧式グラブバケットに用いられるものである。
図８において、１は油タンク、２は吸込管、３は電動機
Ｍで回転駆動される油圧ポンプ、４は油圧ポンプに接続
された吐出管、５は吐出管４から分岐されて末端をタン
ク１に連絡された回路圧設定用のリリーフ弁である。６
は該吐出管４の末端に接続されバケット開閉用油圧シリ
ンダ９の閉じ側、即ち、ヘッド側室９ａと開き側、即
ち、ロッド側室９ｂへ作動油を切り換え供給する切換弁
であり、この切換弁はそのセンター部分６ｃは中立位置
でポンプポートＰとタンクポートＴが連通状態とされる
タンデムセンター形電磁切換弁とされている。７は油圧
シリンダ９の閉じ側９ａへ連絡した圧油供給管、８は油
圧シリンダ９の開き側９ｂへ連絡した圧油供給管であ
る。

【０００９】図９の第２従来例の油圧制御回路は中型用
の電動油圧式グラブバケットに適用されるものであり、
図９において図８と同一又は相当する部分は同一符号を
付した。第１従来例に比べて、リリーフ弁５の代わりに
逆止弁（チェック弁）１１Ａを内蔵した逆止弁付リリー
フ弁５Ａが用いられており、また、タンデムセンター形
電磁切換弁６の代わりに電磁パイロット切換弁６Ａが設
けられ、該弁６Ａにポンプ吐出管４から分岐したパイロ
ット圧供給管４ａが接続されている。該逆止弁１１Ａは
該パイロット圧供給管４ａに所定のパイロット圧を立た
せるためのものである。

【００１０】図１０の第３従来例の油圧制御回路は大型
用の電動油圧式グラブバケットに適用されるものであ
り、図１０において図８又は図９と同一又は相当する部
分は同一符号を付した。この従来例では油圧ポンプが２
ポンプ型（主ポンプ３、補助ポンプ３ａ）とされ、切換
弁は第２従来例と同様に電磁パイロット切換弁６Ａとさ
れ、逆止弁３ｃを介装した該補助ポンプの吐出管３ｂか
ら分岐したパイロット圧供給管３ｄが該切換弁６Ａに接
続されている。逆止弁３ｃはパイロット圧供給管３ｄに
所定のパイロット圧を立たせるためのものである。ま
た、圧油供給管８にはカウンタバランスモジュラー弁８
Ａが介装されている。この弁８Ａはバケットを開状態か
ら閉じるとき、油圧をシリンダ９のヘッド側室９ａに供
給しロッド側室９ｂの油を管８を通してタンク１に逃が
すときにこのタンク１への逃げ油に抵抗を与えることに
よりバケットの重量が重い場合でもバケットが自重で急
激に閉じるのを防ぐためのものである。リリーフ弁は第
１従来例と同様なリリーフ弁５が用いられている。

【００１１】図１１は図８〜図１０の油圧制御回路に適
用した圧力制御弁としてのリリーフ弁の構造を示してい
る。図１１はリリーフ弁の原理を示した縦断面図であ
り、該リリーフ弁はバランスピストン形リリーフ弁（パ
イロット操作形リリーフ弁とも言われる）とされてい
る。１３はポンプ吐出管４から分岐して接続された油流
入口、１５はタンク接続口、２０は回路圧を設定するパ
イロット弁であり２１はその先端に取付けられたポペッ
ト、２２は該ポペット２１を弁座に押し付けているスプ
リング、２３は設定圧調整ハンドルである。３０はバラ
ンスピストン、３１は該バランスピストンの先端を弁座
３４に軽く押し付けているスプリング、３２は該ピスト
ン３０の油流入口１３側とパイロット弁２０側を連通す
る細孔（チョーク又はタンカンとも呼ばれる）、３３は
該ピストン３０中心部に貫通して設けられた油逃がし孔
でありパイロット弁側からタンク接続口１５へ油を逃が
す細孔である。なお、図９の油圧制御回路のリリーフ弁
５Ａは逆止弁１１Ａを内蔵したものであるが、パイロッ
ト弁２０、バランスピストン３０等からなる回路圧設定
部の構造原理は図１１に示す構造と全く同様である。

【００１２】このような第１〜第３従来例の油圧制御回
路の作動を説明すると、第１従来例の回路の電動式グラ
ブバケットにおいては、電動油圧式グラブバケットのバ
ケットを全開としてクレーンで掴み荷であるゴミの上に
吊り降ろして着地させ、電磁切換弁６のsol.b を励磁さ
せて該切換弁６を閉じ側６ａに入れると、油圧ポンプの
圧油がその吐出管４、切換弁６の閉じ側６ａ及び圧油供
給管７を介してバケット開閉用の油圧シリンダ９の閉じ
側（ヘッド側）９ａに作用し、油圧シリンダ９のピスト
ンロッドが伸長してバケットが閉まり始め、その先端の
爪がゴミに食い込んで荷を掴み開始する。

【００１３】そうすると、バケットの閉じ動作とともに
ゴミがバケットによって掴まれる。その掴み量が適量で
あればバケットはリリーフ弁５で設定された油圧で閉じ
られ、そのままクレーンでグラブバケットを吊り上げて
所定の荷降ろし地点に移動させて電磁切換弁６のsol.a
を励磁させて今度はポンプ３の圧油を圧油供給管８を介
して油圧シリンダ９の開き側（ロッド側）９ｂに作用さ
せ、そのピストンロッドを縮めてバケットを開くとゴミ
が開放されて落とされ荷降ろしは完了する。しかし、グ
ラブバケットによる荷の掴みは高所からクレーン作業者
が盲運転で行うことが多く、このような場合では特に、
前記の如くバケットに適量の量を一度で掴めることは極
めて稀であり、殆どの場合掴み量がオーバーし掴み過ぎ
となる。

【００１４】そうなると、掴み力としての油圧が過負荷
（オーバーロード）となり、ポンプから吐出される圧油
はリリーフ弁５の設定圧の範囲を越えることにより、パ
イロット弁２０のポペット２１が弁座から離れ始め、ポ
ペット２１の前に位置する油室Ｗの油は油逃がし孔３３
を通って徐々に油タンク１に逃げ始め、細孔（チョー
ク）３２の作用で前記油室Ｗに通じたバランスピストン
３０の上室Ｙの油圧に圧力低下を生じてバランスピスト
ン３０の圧力平衡が崩れ、該ピストン３０は図示で上方
に持ち上げられピストン下部の弁体が弁座３４から僅か
に離れることにより、ポンプ吐出油がリリーフし、リリ
ーフした油はタンク接続口１５から油タンク１に返され
る。

【００１５】一方、掴み過ぎた荷はバケットをクレーン
で僅かな量、吊り上げてゴミを少しづつ落とすことによ
り掴み過ぎを解消させるが、このようなグラブバケット
による荷掴み時の荷の掴み過ぎによる解消は短時間でな
かなか解消されることは少なく、リリーフ弁５はリリー
フを長時間続けることとなる。そうなると、油温が上昇
が激しくなりオーバーヒートする。なお、前記の通り油
圧式グラブバケットはクレーンの吊具であるのでコンパ
クトで重量が軽くかつ衝撃荷重に強いものが望まれる。
このような観点から油タンク１の容積は必要以上大きく
することができず限度があり、またオイルクーラの設置
も不可能である。また掴み過ぎがうまく解消されず、バ
ケットをまた開いて荷掴みをやり直すことにもなり、そ
うなるとリリーフ弁のリリーフ作用がさらに多くなり、
油温上昇がさらに激しくなる。

【００１６】そこでこのような状況に鑑みて、従来から
出願人の特許第１２０３５３２号（特公昭５８−３４６
２３号公報）で開示されている方法が更に採用されてい
る。この方法は荷掴み過ぎ時のリリーフ弁５のリリーフ
時間を電気回路で制限する方法であり、これを都市ゴミ
焼却工場での操作例を一例として、図８〜図９の回路図
及び図１２に示した油圧ポンプ吐出圧変化を示すグラフ
とともに説明する。荷掴み運転操作は、ゴミの貯留ピッ
ト上での遠隔運転となる。グラブバケットは真上から見
て３０乃至４０ｍ（メートル）下の位置で開閉するた
め、掴みの状況は見にくく勘に頼った操作となる。クレ
ーンを操作してバケットを開きそのまま巻き下げゴミの
上に着地させる。掴みを良くするために山盛りの上に着
地させるのがコツとなる。それより掴み操作となる。

【００１７】前記のように電磁切換弁６のsol.b を励磁
させて該切換弁６を閉じ側６ａに入れバケット閉じの操
作をし荷掴みを開始すると、大抵の場合、掴み過ぎとな
って途中で閉じきれなくなり油圧シリンダ閉じ側圧力は
リリーフ弁５、５Ａの設定圧力（例えば175kg/cm²)とな
りリリーフ弁５より油がリリーフする。即ち、図１２の
グラフの時刻ｔ₁ で該操作による荷掴みを開始するとゴ
ミを掴むにしたがってポンプ吐出圧、即ちシリンダ閉じ
側圧力は次第に上昇して行きゴミを掴み過ぎて閉じきら
なくなる（時刻ｔ₂ ）と弁５、５Ａの設定圧力Ｐ_S でリ
リーフ弁５がリリーフする。そうすると、その時の油圧
ポンプ駆動用電動機Ｍの過電流を検知してタイマー計時
が開始されリリーフする時間ｔを所定時間（例えばｔ＝
２〜５秒）内に制限する。そして該タイマー計時が終了
したら自動的に電磁切換弁６のsol.b の励磁を解き電磁
切換弁６を中立（図示の状態）とする（時刻ｔ₃ ）。

【００１８】電磁切換弁６が中立にされるとポンプ吐出
油は該切換弁６のセンターバイパスを通って油タンク１
に戻され遊休循環状態とされる。そして、該リリーフ動
作の制限が解除され電磁切換弁６が中立に入れられると
ほぼ同時か、少し前にクレーンによりグラブバケットを
インチング巻き上げ（僅かな距離持ち上げる）し、ゴミ
をバケットから少しずつ落とす。バケットを少し持ち上
げてゴミを落とすことによりバケットにかかる負荷が少
なくなり、或いは、該切換弁６のスプールや油圧シリン
ダ９のピストンのパッキンからの漏れによって、該切換
弁６が中立にされた後に該切換弁６と油圧シリンダ９の
閉じ側室９ａの間の管７に保持されている油圧（油圧ロ
ック）は徐々に降下し、所定時間後（時刻ｔ₄ ）に電磁
切換弁６のsol.b の励磁して閉じに入れ再度バケットの
閉じ動作を行わせる。

【００１９】電磁切換弁６を閉じに入れると油圧ポンプ
３の油圧力は油圧シリンダ９の閉じ側室９ａに入り油圧
ポンプ３の油圧力は少し経って油圧シリンダ９の閉じ側
圧力と同一になる。なお、図１２のグラフにおいて点線
は油圧シリンダ９の閉じ側圧力の変化を示す。以降、バ
ケットが荷降ろし地点へ移動可能な状態の、ほぼ又は完
全に閉じられる迄（時刻ｔ_n ）、同様な掴み操作を行い
荷掴みを完了する。荷掴みを完了後は電磁切換弁６は中
立に戻され遊休循環状態とされる。このように時刻ｔ₁
から時刻ｔ_n に至る間にバケットによるゴミの掴み過ぎ
による掴み直しを何回も行う。

【００２０】荷掴みを完了すると、クレーンでクラブバ
ケットを所定距離上方に巻き上げてゴミ貯留ピットより
逃がし、焼却ホッパ等の荷降ろし地点へ移動させたり、
又はゴミ貯留ピット内での他の種類のゴミとの混合、攪
拌のため当該ゴミ貯留ピット内の他の地点に移動させ、
電磁切換弁６のsol.を励磁させて該切換弁６を開き側６
ｂに入れバケットを開いてゴミを排出し荷降ろしを完了
する。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】上記、従来の油圧制御
回路及びそれを用いた荷掴み操作方法では、荷掴み過ぎ
時のリリーフ弁５のリリーフ時間は制限されリリーフに
よる油の発熱、所謂、油温上昇は抑える試みが成されて
はいるものの、荷掴み操作が一定化し難く、即ち、ゴミ
を掴み過ぎて過負荷になりリリーフ弁がリリーフすると
クレーンのインチング巻上操作でグラブバケットを僅か
に少し持ち上げてバケットからゴミを少しずつ落としな
がら負荷を調整するのであるが運転に慣れないとゴミを
落とし過ぎ掴みを最初からやり直すことがしばしば起き
るため、荷掴み操作が不確実である。このため、このよ
うな掴み過ぎによる掴み直しに起因する図１２に示すよ
うなリリーフ動作を何回も繰り返さざるを得ない。この
ため、油温上昇を抑えきれず連続運転に支障となってい
た。

【００２２】なお、図１２においてリリーフ時には鎖線
で矩形状にハッチングした部分の油のもつエネルギーは
ほとんど熱に変わる。リリーフ弁５、５Ａはリリーフ時
に油流入口１３室の圧力を設定圧力に保持できる程度に
そのピストン３０下部の弁体が弁座（シート）３４から
僅かに離れた状態となり、加圧油はここの絞り抵抗を受
けてタンク接続口１５へ戻されるので、油の持つエネル
ギーが殆ど熱に変化して油温を上昇させる。このような
リリーフ作動は油温を上げる最も大きい要因となる。

【００２３】特に都市ゴミ焼却工場においては３０〜４
０ｍの高所でのバケット操作となるため掴みの状況は見
にくく勘に頼った運転となるため、該リリーフ動作を、
例えばゴミを掴んで荷降ろし地点へ移動させて元の掴み
位置に帰り掴み動作するまでの１サイクル〔例えば９０
〜１５０秒。なお、この時間はゴミピット内での移動、
混合・攪拌の有無など経る工程で上下する。〕の間に１
０〜１５回というように多数回繰り返し行わざるを得
ず、しかも、そのような掴み操作による運転を２４時間
連続して行わねばならないという状況にあり、従って油
温上昇が激しく、オーバーヒートすることがしばしば起
こる。なお、このような作動油のオーバーヒートは不慣
れな掴み操作運転ではなお一層頻繁に起こる。このよう
なリリーフ作動による作動油の発熱は使用状況、機種等
により差はあるが発生熱量の６０乃至７０％を占めてい
る。

【００２４】なお、上記のようなリリーフ作動による発
熱を防ぐために、リリーフ弁５、５ＡのベントポートＶ
に油タンク１とリリーフ弁のベントポートＶを連通又は
遮断可能にする電磁切換弁を接続して設けると共に、圧
力スイッチを油圧シリンダの閉じ側９ａに接続して設
け、閉じ側９ａの回路圧が設定値以上になると圧力スイ
ッチの検知により電磁切換弁入れてベントポートＶを油
タンク１に連通させて大気開放させてリリーフ弁のピス
トン３０の弁体を弁座から離させ、所謂、リリーフ弁を
アンロードさせる方法もあるが、この方法は電気配線工
事、電線が追加となる、作動のタイムラグが出てリリー
フする、電気回路での制御であるので信頼性が落ちるな
どの問題があり好ましくない。

【００２５】本発明は、上記のような従来の荷掴み運転
操作方法の問題点に鑑みてなされたものであり、ゴミ、
燃焼灰等の掴み物（荷）の掴み動作中の作動油の温度上
昇を著しく、かつ、効果的に抑制することができ、ま
た、掴み物の掴み操作を容易確実にかつ能率化し得る油
圧式グラブバケットの荷掴み運転操作方法及びその方法
に用いる油圧式グラブバケットの油圧制御回路を提供す
ることを目的とする。

【００２６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、

【００２７】（１）油圧式グラブバケットの荷掴み運転
操作方法として、油圧ポンプの吐出管に接続されバケッ
トを閉じ側と開き側に切り換える切換弁を介し圧力制御
弁によって所定圧力を設定された状態で作動油を油圧シ
リンダに作用させてバケットを閉じることによりゴミ等
の荷を掴む油圧式グラブバケットの荷掴み運転操作方法
であって、前記圧力制御弁としてアンロード弁形の圧力
制御弁を用い、バケットを荷上に着地させた後、前記切
換弁を閉じ側に入れてバケットの閉じ動作を開始させて
荷掴みを開始し、バケットが荷を掴んだ後、バケットを
揚重機で吊り上げ開始するようにし、かつ、該切換弁は
バケットがほぼ又は完全に閉じるまでは閉じ側に入れた
状態を保持し、該アンロード弁形の圧力制御弁は、当該
バケットが荷を掴み開始してほぼ又は完全に閉じるまで
の間のバケット閉じ動作中において、荷の掴み過ぎによ
り油圧シリンダ閉じ側圧力が上昇して該弁の所定のカッ
トアウト圧力に達したら自動的にポンプ吐出油を油タン
クに逃がしてポンプをアンロードさせ、その後、バケッ
ト吊り上げによる荷こぼれによるバケット閉じ負荷の減
少により油圧シリンダの閉じ側圧力が低下して該弁の所
定のカットイン圧力に低下したら自動的にポンプ吐出油
を油圧シリンダの閉じ側に供給させてポンプをオンロー
ドさせるように作用させるようにして、該アンロード動
作と該オンロード動作をバケットの閉じ動作中にポンプ
に繰り返し行わせることによりバケットを閉じさせるよ
うにし、バケットがほぼ又は完全に閉じたら該切換弁を
中立に戻して荷掴みを完了する構成とした。

【００２８】（２）また、上記方法を実施するための油
圧制御回路として、油圧ポンプと、該油圧ポンプの吐出
管に連結されバケット開閉用油圧シリンダへ該油圧ポン
プの吐出油を該油圧シリンダのバケットを閉じる側と開
く側に切り換え供給する切換弁と、該油圧ポンプの吐出
管に接続され該油圧シリンダの作動圧を設定する圧力制
御弁とを備え、該圧力制御弁が、油流入口よりも下流位
置で該切換弁との間のポンプ吐出管に介装されるように
設けられ油圧シリンダ閉じ側の作動油の逆流を防止する
逆止弁と、先端にポペット弁を有しシリンダ閉じ側のア
ンロード圧力を設定するパイロット弁と、一端側が該逆
止弁より下流位置のポンプ吐出管と連通する細孔通路の
端部の油室に臨まされ他端側が該ポペット弁と当接可能
なようにポペット弁と同軸的に配置され弁体に摺動自在
に嵌装されたプランジャーと、一端側が該油流入口に臨
まされて端部に該油流入口とタンク接続口とを連通又は
遮断させる弁部を有し他端側が該ポペット弁と該プラン
ジャーの間の油室に連通した油室に臨まされ、該パイロ
ット弁と該タンク接続口を連通するように中心部に貫通
して設けた油通路を有し、該ポペット弁と該プランジャ
ーの間の油室に連通した油室と該油流入口を連通する細
孔を備え、弁体に摺動自在に嵌装されたバランスピスト
ン、とから構成されるアンロード弁形の圧力制御弁であ
る油圧式グラブバケットの油圧制御回路であって、該切
換弁はバケットが荷上に着地された後に閉じ側に入れら
れてバケット閉じ動作を開始させ荷掴みを開始させると
共に、バケットがほぼ又は完全に閉じるまでの間はバケ
ット閉じ側に入れた状態を保持される構成とし、バケッ
トは荷を掴んだ後吊り上げ開始され、該バケットがほぼ
又は完全に閉じるまでの間は該アンロード弁形圧力制御
弁は、荷の掴み過ぎにより油圧シリンダ閉じ側圧力が上
昇してその所定のカットアウト圧力に達したら自動的に
ポンプ吐出油を油タンクに逃がしてポンプをアンロード
させ、その後、バケット吊り上げによる荷こぼれによる
バケット閉じ負荷の減少により油圧シリンダ閉じ側圧力
が低下して所定のカットイン圧力に低下したらポンプ吐
出油を自動的に油圧シリンダ閉じ側に供給させてポンプ
をオンロードさせるようにして、該アンロード動作と該
オンロード動作をバケットの閉じ動作中にポンプに繰り
返し行わせてバケットを閉じさせるようにし、バケット
がほぼ又は 完全に閉じたら該切換弁を中立に戻して荷掴
みを完了する構成とした。

【００２９】

【発明の実施の形態】図１は本発明に適用される電動油
圧式グラブバケットの実施例の正面図、図２は電動油圧
式グラブバケットの右側面図、図３は電動油圧式グラブ
バケットに適用される油圧制御回路の第１実施例、図４
は電動油圧式グラブバケットに適用される油圧制御回路
の第２実施例、図５は電動油圧式グラブバケットに適用
される油圧制御回路の第３実施例、図６は図３〜図５の
回路に適用されるアンロード弁形圧力制御弁としてのア
ンロードリリーフ弁の原理及び構造を示した縦断面図、
図７は本発明による荷掴み操作方法による荷掴み時の油
圧ポンプの吐出油の圧力変化状態を示すグラフである。

【００３０】まず図１、図２に基づいて本発明に適用さ
れる油圧式グラブバケットとしての電動油圧式グラブバ
ケットの全体構造について説明すると、電動油圧式グラ
ブバケット５０は、ガーダ５１の下部に支持固定された
軸５２に上端を回転自在に枢支されて取付けられた左右
一対のバケット５３と、該バケット５３の該軸枢支点よ
りも上位置のバケット５３の上端部において左右のバケ
ットの間に両端をピンにより回動自在に枢支されて掛け
渡たされた油圧シリンダ９と、ガーダ５１の上部に設置
された油圧ポンプユニット６０、から主要部が構成され
ている。６１は油タンクに取付けた温度計付油面計、５
７は左右のバケットの間に両端をピンで回動自在に枢支
されて取付けられ一対のバケットを中心線ＣＬに対して
対称的に開閉させるための連結バーである。バケット５
３は底部に爪５４を複数本（本実施例では４本）間隔を
おいて有して正面視で外形をほぼＬ字型に形成され、そ
の略中間高さ位置の外側に補助爪（側部ストッパ）５６
有している。

【００３１】バケットの下端の両外側にはタイヤ等の弾
性体で構成されたバッファ５５が回転可能に取付けられ
ており、グラブバケット５０が壁等に衝突したときでも
衝撃を吸収可能なように構成されている。５８はガーダ
５１に固着されて設けられた吊下材であり、該吊下材５
８のピン部にチェーンが連結されてクレーンによってグ
ラブバケット５０が吊り上げられ、又は、吊り下げられ
る。５９は油圧ポンプユニット６０に内蔵された油圧ポ
ンプ等の電動機、その他の油圧機器の制御器等の電気機
器へ電気を供給するためのキャブタイヤケーブルであ
る。

【００３２】このように構成されたグラブバケット５０
は油圧シリンダ９を作動させることにより左右一対のバ
ケット５３、５３がそれぞれ軸５２、５２を回動中心と
して中心線ＣＬに対して対称的に回動されることにより
開閉される。図１では全閉位置（状態）を実線で示し全
開位置（状態）を２点鎖線で示している。バケット５
３、５３が完全に閉じられた状態では爪５４の先端の間
に所要の間隔Ｄが持たれている。

【００３３】次に電動油圧式グラブバケット５０に適用
されるバケット５３開閉用の油圧制御回路について説明
する。図３は油圧制御回路の第１実施例を示し、前記図
８の第１従来例に対応する回路であり、小型の電動油圧
式グラブバケット５０に適用するものである。本図にお
いて図８と同一又は相当する部分には同一符号を付しそ
の説明は省略する。

【００３４】図３の油圧回路において、ポンプ吐出管４
には、詳細を図６等において後記するバランスピストン
３０及びパイロット弁２０で構成される圧力制御弁本体
部５の油流入口１３への接続点と電磁切換弁６との間の
部分に、逆止弁（チェック弁）１１が介装されて設けら
れ、さらに該逆止弁１１の下流位置には、即ち逆止弁１
１と電磁切換弁６の間のポンプ吐出管４には、パイロッ
ト弁２０のポペット２１と同軸的に設けられるアンロー
ド用プランジャー１６の一端側の頭部（Ｘ室）に回路圧
を作用させるためのパイロットライン１２の一端が接続
されている。なお、図３において２点鎖線で囲んで符号
５で示す部分は前記圧力制御弁本体部５を構成するもの
で図８におけるリリーフ弁５に相当する部分を示してい
る。

【００３５】しかして、前記圧力制御弁本体部５、逆止
弁１１、及び、アンロード用プランジャ１６を内蔵した
パイロットライン１２はアンロード弁型圧力制御弁とし
てのアンロードリリーフ弁１０を構成する。図３におい
て該アンロードリリーフ弁１０に相当する部分を１点鎖
線で囲んで示した。図６にそれらを一体的に組み合わせ
た弁としての構成を示している。なお、この図３の実施
例ではアンロードリリーフ弁１０をポンプ吐出管４に取
付けた以外は図８の油圧回路と同様の構成とされてい
る。

【００３６】ここで図６に基づいてアンロードリリーフ
弁１０について説明する。なお、前記図１１のリリーフ
弁５と同一又は相当する部分には同一符号を示し説明を
省略する。アンロードリリーフ弁１０の弁体には、先端
にポペット２１を備えたパイロット弁２０とバランスピ
ストン３０が圧力制御弁本体部として備えられておりこ
の部分は前記図１１のリリーフ弁５と同様な構成とされ
ている。そして、ポンプ吐出管４に接続される油流入口
１３と、該油流入口１３と電磁切換弁６との間のポンプ
吐出管４に接続される油圧回路接続口１４との間には、
スプリング１１ａを内装した逆止弁１１（１１Ａ）が設
けられ、さらに前記パイロット弁２０の先端のポペット
２１と対向しかつ該ポペット２１と油室Ｗにおいて当接
可能なようにアンロード用のプランジャー１６が該ポペ
ット２１と同軸的に弁体に摺動可能に内装され、かつ該
プランジャー１６の該ポペット２１と反対側の一端側に
は油室Ｘが形成され、該油室Ｘにはパイロット圧導入通
路１２（図３におけるパイロットライン１２に相当す
る）が連通して接続されている。該パイロット圧導入通
路１２の弁体端部はパイロット圧導入口１２Ａとされ
る。

【００３７】このような構成のアンロードリリーフ弁１
０の作動を説明すると、アンロード圧力はパイロット弁
２０でそのハンドル２３の回転によりポペット２１を弁
座に押し付ける力を調整することにより設定される。図
６の状態は、未だ回路圧が弁の設定圧力に達していな
い、いわば、バケット５３が、荷を掴んでいる途中、或
いは荷を開放するときの、正常に開閉するときの状態を
示し、逆止弁１１が開いて、油流入口１３（即ち、油圧
ポンプ３）より回路接続口１４側（即ち、切換弁６側、
油圧シリンダ９側等）へ圧油が流れ込んでいる状態を示
している。このときは油室Ｘ、Ｚ、Ｙ、Ｗの圧力は同等
であり、パイロット弁２０のポペット２１及びバランス
ピストン３０はそれぞれ弁体を弁座に着座しており、ま
たプランジャー１６は圧力平衡状態となっておりポペッ
ト２１から離れて位置している。

【００３８】この状態から、回路側負荷、即ち、バケッ
ト５３の荷掴み負荷が増大して油圧シリンダ９の閉じ側
圧力が増大し、Ｚ室、Ｙ室及びＷ室の圧力が上昇し（な
おＹ室とＷ室の圧力は等しい）て制御弁の設定圧力（カ
ットアウト圧力）となると、ポペット２１はスプリング
２２の力に抗して弁座から押し離されＺ室の油はチョー
ク３２を通ってＹ室に流入し、さらにポペット２１とそ
の座の間に形成された開口を通ってピストン３０の中央
部の細孔３３を通ってタンク接続口１５側へ流れ油タン
ク１に戻される。このとき、ピストン３０はＹ室がチョ
ーク３２の作用で圧力低下を生じることによりＹ室の上
方に押し上げられその弁体が座３４から離されて油流入
口１３とタンク接続口１５が連通され油流入口１３の油
はタンク接続口１５へと流される。

【００３９】そして、この流れが生じると油室Ｚ（油流
入口１３）と油室Ｙ（Ｗ）の圧力はさらに降下し、油室
Ｘの圧力（即ち回路接続口１４側圧力）が油室Ｙ（Ｗ）
の圧力よりも高くなった時点で逆止弁１１は閉じられ回
路側の圧力は保持される。これと同時に油室Ｘと油室Ｗ
においてそれぞれプランジャー１６の端面に作用する圧
力の平衡状態が崩れ、プランジャー１６に図示で右方向
の推力が作用してプランジャー１６はさらにスプリング
２２の力に抗してポペット２１を押しポペット２１は座
から更に離される。これにより、Ｙ室の圧力はさらに低
下し、同時にピストン３０はその弁体が座３４から大き
く離され、該弁体はその座３４に対して大きく開口す
る。これにより、ポンプ吐出油は抵抗なく油タンク１へ
返されポンプ３はアンロード状態（無負荷運転）とされ
る。

【００４０】そしてこのようなアンロード状態は油室Ｘ
に作用している回路側圧力（回路接続口１４及びパイロ
ット圧導入口１２Ａ側の圧力）が次第に降下してきてカ
ットイン圧力になるまで続けられる。なおこのカットイ
ン圧力はカットアウト圧力の略８０〜８５％となるよう
にポペット２１の座面積、プランジャー１６の断面積等
が決められる。回路側圧力がカットイン圧力まで降下す
ると、プランジャー１６はパイロット弁２０のスプリン
グ２２の圧縮力により図中左方向に押し戻されると共に
該パイロット弁２０のポペット２１も着座し、油室Ｙ、
Ｚの圧力はチョーク３２により同圧になる。そしてピス
トン３０はその弁体がスプリング３１の作用で弁座３４
に着座されると共に逆止弁１１が開かれて図６に示した
状態に自動的に復帰し、油圧ポンプ吐出油は油流入口１
３より回路接続口１４側へ供給され油圧ポンプ３はオン
ロード状態とされる。以降、以上の作動を繰り返す。

【００４１】このようにアンロードリリーフ弁１０はリ
リーフ弁５に比してポペット２１を押し下げるアンロー
ド用プランジャー１６が内装されていることにより、カ
ットアウト圧力に達するとピストン３０の弁体が座３４
から大きく離れて油流入口１３がタンク接続口１５に対
して大きく開口して油圧ポンプ３はアンロード状態とさ
れ、油タンク１への戻り抵抗は殆どなく、リリーフ弁５
がリリーフ動作するときのように加圧油が絞り抵抗を受
けて弁体からタンク側へ戻されることがないので、油の
発熱は殆ど起こることがなく油温上昇は問題とならな
い。

【００４２】しかして、上記のような本実施例の油圧制
御回路を用いた電動油圧式グラブバケット５０による荷
掴み運転操作方法を図７の荷掴み時の油圧ポンプの吐出
油の圧力変化状態を示すグラフとともに説明する。なお
この運転操作方法は前述の従来の方法と同様に都市ゴミ
焼却工場におけるゴミを掴む場合について説明する。

【００４３】図３の状態では電磁切換弁６は中立状態で
あり、この状態で電動機Ｍを始動し油圧ポンプ３を駆動
すると、油圧ポンプ吐出油は吐出管４を通り切換弁６を
通ってタンク１に戻り遊休循環される。そして、クレー
ンを高さ３０乃至４０ｍのゴミ貯留ピット上で操作しグ
ラブバケット５０を吊り下げて来てゴミ貯留ピットのゴ
ミの上にバケット５３を全開の状態で着地させる。そう
するとバケットの爪５４の先端がゴミの中に食い込みバ
ケットは沈み込むようになる。そして、電磁切換弁６の
sol.b を励磁させて切換弁６を閉じ側６ａに入れる（図
７のグラフの時刻ｔ₁ ）と、ポンプ吐出油は管７を通り
油圧シリンダ９の閉じ側室９ａに送られてバケット５３
は閉じ始め、ゴミの掴みが開始される。

【００４４】そうすると、ポンプ吐出圧（閉じ側回路圧
力）は上昇して行き、大抵の場合はバケット５３が閉じ
る途中で掴み過ぎとなり閉じきれなくなる。このとき、
閉じ側回路圧力がアンロードリリーフ弁１０の設定圧の
カットアウト圧力Ｐ_out （例えば例えば210kg/cm²)に達
する（時刻ｔ₂ ）とアンロードリリーフ弁１０が前述の
ようにカットアウトし、即ち、バランスピストン３０の
弁体がその弁座３４から大きく離されポンプ３の吐出油
は抵抗なくタンク１に戻されてポンプ３はアンロードさ
れる。しかして、該電磁切換弁６は前記荷掴み開始時
（時刻ｔ₁ ）に閉じ側６ａに入れられた後はバケット５
３、５３が吊り上げられてゴミ降ろし点まで移動可能な
状態のほぼ又は完全に閉じるまでの荷掴み動作が完了す
るまで（時刻ｔ_n まで）はその閉じ側に入れた状態が保
持される。それによって、油圧シリンダ９の閉じ側室９
ａと逆止弁１１との間の管路７、４は圧油が保持された
状態、即ち、油圧ロック状態とされる。

【００４５】そして、前記バケット５３、５３を閉じて
ゴミ掴みを開始してバケットがゴミを掴んだ後、時刻ｔ
₂ に至る間においてクレーンを巻き上げ操作してグラブ
バケット５０を吊り上げ開始する。そうすると、掴み過
ぎたゴミの一部がバケット５３、５３から落ちる。それ
によりバケットの閉じ負荷が少なくなり、或いは、該切
換弁６のスプールや油圧シリンダ６のピストンのパッキ
ンからの漏れがあれば、図７のグラフに点線で示すよう
に、前記シリンダ閉じ側圧力である管路７、４の油圧ロ
ックの圧力が下がり、アンロードリリーフ弁１０のカッ
トイン圧力Ｐ_in（例えば175kg/cm²)になる（時刻
ｔ₃ ）。そうすると、該弁１０が前述のような作動によ
り自動的にカットインし、油圧ポンプ３はオンロードに
なりポンプ吐出油は油圧シリンダ９の閉じ側室９ａに供
給されて流れ込み、バケット５３を再度閉じようとす
る。

【００４６】そして、その閉じ動作によってもなお依然
としてほぼ又は完全に閉じきらないときには、アンロー
ドリリーフ弁１０はまたカットアウトしポンプ３はアン
ロード状態となり、以下、同様な作動を自動的に繰り返
し、この間にバケット５３のゴミは徐々に少なくなって
いき、最終的に時刻ｔ_n でバケット５３は、該バケット
５３を吊り上げて移動できる状態の、ほぼ又は完全に、
閉じられて掴み完了とされる。その後、グラブバケット
５０をクレーンである距離巻き上げてそこで切換弁６を
中立に戻して掴み動作は最終的に完了となる。該切換弁
６を中立に戻した後はポンプ３の吐出油は切換弁６の中
立位置６ｃのセンターバイパスを通ってタンク１に返さ
れて遊休循環される。

【００４７】なお、上記油圧ポンプ３がアンロードして
いるときの管路７、４の油圧ロック圧力、即ち、アンロ
ード圧力は、アキュムレータ（蓄圧器）が無くても急激
に降下したり早く降下したりすることはなく、アンロー
ドリリーフ弁１０のカットイン圧力にすぐ下がってアン
ロードリリーフ弁１０がオン、オフを繰り返してハンチ
ングを起こすようなことは防がれる。即ち、掴み物が本
実施例のようにゴミである場合や燃焼灰等である場合は
圧縮性があり、また、掴み物が重い場合は、バケット５
３やその爪５４に反力が作用することにより、それがバ
ケットを開く方向に作用する。従って、シリンダ閉じ側
にロックされた圧油はシリンダ９のピストンにより圧縮
されるので蓄圧器の作用をし、圧力降下が少なくされ
る。

【００４８】このように、本実施例の油圧制御回路、及
び、それを用いたゴミ掴み運転操作方法によると、バケ
ット５３がほぼ又は完全に閉じるまでの間において、切
換弁６を閉じ側にいれた状態を維持し、かつ、アンロー
ドリリーフ弁１０のカットアウト、カットイン動作を利
用することにより、ゴミ掴み操作を自動的に行わせるこ
とができる。従って、掴み操作が容易になり、熟練もさ
ほど必要とせず、作業能率が著しく向上する。即ち、従
来の掴み操作のように、そのリリーフ作動時間の制限工
程、切換弁を中立に戻す工程、さらにその後の切換弁を
閉じ位置に入れる工程に代えてアンロードリリーフ弁に
自動的に掴み操作をさせるので掴み操作が著しく容易に
なり、掴み効率の向上が計られ、掴み工程が大幅に短縮
される。

【００４９】そして、従来、オーバーヒート時では発生
熱量の６０〜７０％を占めていたリリーフ作用がなくな
り油温上昇の最大の要因をなくすることができ、従来の
リリーフ弁を採用した掴み方法に比べてリリーフに依る
熱発生をなくして油温上昇を大幅に減少することがで
き、２４時間といった連続運転をさせることが容易に可
能になる。なお、従来の掴み操作においてサイクル時間
が約８０秒の場合で、リリーフ時間ｔを２秒としリリー
フ回数を１０回繰り返す場合、大気温度０℃の場合での
油温の一例は、約１０３℃となる。これに対して本発明
のリリーフ作動のない掴み操作の場合では、サイクル時
間は約６０秒となり、油温は約２４℃となり、従来の操
作方法に比べて油上昇温度を約四分の一に抑えることが
できる。

【００５０】また、リリーフ時間の分だけ、閉じ時間は
短縮される。また、リリーフ作動時間を制限したり、リ
リーフ弁のベント回路を電磁弁でオン、オフさせてアン
ロード、オンロードする方法のように電気回路を用いる
ものでなく、油圧式でアンロード、オンロードを繰り返
す方法であるので装置的に信頼性が高い。さらに、掴み
勝手も従来の方法よりも良くなる。電磁切換弁６を閉じ
に入れたままでも圧力がアンロードリリーフ弁１０のカ
ットアウト圧力とカットイン圧力では約１５〜２０％で
あり、210kg/cm² でカットアウト、約175kg/cm² でカッ
トインとなり、従来のように繰り返し閉じの操作をしな
くても良く、また連続リリーフさせながら使用するのと
ほとんど同一に使用することができる。

【００５１】そして、リリーフに依る熱発生が無くなる
ので、従来のような掴み時のクレーンのインチング巻き
上げ操作は必要なく、バケット閉じと同時にクレーンを
巻き上げ一度の操作でゴミの掴みをすることができる。
このことも掴みの効率向上、時間の短縮にもつながる。
また、油温度が下がるので油圧機器の寿命が延び、油漏
れも無くなるので連続使用、運転が十分に行える。そし
て、グラブバケット５０はクレーンに吊るため軽量でコ
ンパクトが大前提であるが、オイルクーラ等の冷却器を
取付ける必要性は無く、また、油圧タンクも小さくする
ことができる。バケット５３に対しても従来の操作では
１回の掴みに対して何度かの掴み直しを行うのでその分
バケットに加わる荷重回数も何回にもなり疲れ限度が低
下する。その分、バケット構成素材の鉄板等の厚みが厚
くなり重量も重くなる。しかし、本発明ではそれを解消
することができる。以上によりグラブバケット５０をコ
ンパクトにし軽量化することができる。

【００５２】一方、リリーフが無くなるので、その分、
省エネにつなげることができる。即ち、油圧ポンプの電
動機Ｍの熱発生も少なくなり、電動機の平均出力も少な
くてすみ、電動機の大きさを一段下げられるようにな
る。また、それにより細いキャブタイヤケーブル５９、
小型のケーブルリール等が使用できる。

【００５３】なお、アンロードリリーフ弁１０そのもの
は従来公知の弁であるが、本発明では、この弁１０と、
掴み動作中は切換弁６を閉じに入れた状態に維持して掴
み動作を継続させる構成とを組み合わせた構成とし、か
つ、該弁１０の自動的に行われるカットアウト、カット
イン動作をバケットの掴み動作に組み入れた構成を特徴
とするものであり、非常に簡単な構成の油圧制御回路を
もって上記のように優れた作用効果を奏するゴミ掴み操
作方法を実施することができる。

【００５４】なお、本実施例の図３の回路では図８に示
したリリーフ弁５を備えた従来の油圧回路に逆止弁１
１、アンロード用プランジャ１６を内蔵したパイロット
ライン１２を付設して改造することにより本発明を容易
に構成することができる。即ち、図６に２点鎖線で境界
を示すように、バランスピストン３０部及びパイロット
弁２０部で構成される圧力制御弁本体部５からなる既設
のリリーフ弁ブロックＲ（５）にパイロット圧導入通路
及びプランジャ１６を内蔵したブロックＰを一体的に取
付けると共に、逆止弁１１をポンプ吐出管４に介装させ
るか、又は、ブロックＣ（１１）として該ブロックＣ、
ブロックＲと一体的に取付けることで行える。

【００５５】勿論、新規に油圧回路を構成して製作する
ときなどには、図６に示すような一体型に形成されたア
ンロードリリーフ弁１０を採用することができる。な
お、一体型のアンロードリリーフ弁１０にあっては図６
の二点鎖線で示すようにパイロット圧導入通路１２はそ
のパイロット圧導入口１２Ａを盲とし弁体の内部に通路
１２ａ又は１２ｂを形成したものであってもよい。

【００５６】図４は油圧制御回路の第２実施例を示し、
前記図９の第２従来例に対応する回路であり、中型の電
動油圧式グラブバケット５０に適用するものである。本
図において図９と同一又は相当する部分には同一符号を
付しその説明は省略する。この実施例では従来既設の逆
止弁付きリリーフ弁５Ａの逆止弁１１Ａおよびバランス
ピストン３０部及びパイロット弁２０部で構成された圧
力制御弁本体部５をそのまま流用し、アンロード用プラ
ンジャー１６を内装したパイロットライン１２だけを追
加設置してアンロードリリーフ弁１０を構成するように
したものである。即ち、この実施例では図６において既
設のバランスピストン３０部及びパイロット弁２０部で
構成された圧力制御弁本体部５にパイロット圧導入路及
びプランジャ１６を内蔵したブロックＰを一体的に取付
けるだけでよく、本発明を容易に実施することができ
る。

【００５７】図５は油圧制御回路の第３実施例を示し、
前記図１０の第３従来例に対応する回路であり、大型の
電動油圧式グラブバケット５０に適用するものである。
本図において図１０と同一又は相当する部分には同一符
号を付しその説明は省略する。この実施例はアンロード
リリーフ弁１０は図３の実施例と同様に既設のリリーフ
弁５に逆止弁１１とパイロットライン１２を追加設置す
ることにより、本発明を実施することができる。即ち、
図６においては既設の圧力制御弁本体部５にパイロット
圧導入路及びプランジャ１６を内蔵したブロックＰと、
逆止弁ブロックＣを取付ければよい。

【００５８】以上の実施例では、アンロード弁形の圧力
制御弁がアンロードリリーフ弁１０である場合について
説明したが、本発明ではアンロードリリーフ弁１０の代
わりに一般のアンロード弁、又は、シーケンス弁を適用
することもできる。

【００５９】また、以上の実施例ではバケット形式は図
１、２に示されるものについて説明したが、本発明はこ
のものに限らずあらゆる形式のバケットを備えた油圧式
グラブバケットに適用することができる。また、油圧式
グラブバケットが油圧ポンプ駆動用原動機が電動機であ
る電動油圧式グラブバケットである場合について説明し
たが、本発明は、該原動機をディーゼルエンジン或いは
ガソリンエンジン等のエンジンとしたエンジン油圧式グ
ラブバケットである場合であってもよい。さらに、掴み
物（荷）としては都市ゴミについて説明したが、この掴
み物に限られるものでなく、燃焼灰、粉粒体、燃焼灰、
ヘドロ等、その他種々の掴み物に対して適用することが
できる。

【００６０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明は
特許請求の範囲に記載したような構成としたので、ゴミ
や燃焼灰等の掴み物（荷）の掴み動作中において、リリ
ーフ作動がなくなるため、従来のように油がオーバーヒ
ートするようなことはなく、作動油の温度上昇を著し
く、かつ、効果的に抑えることができる。これにより２
４時間といった連続操業であっても、また、使用頻度が
激しくても支障なく荷掴み運転を行うことができる。

【００６１】また、掴み操作の不確実さがなくなり確実
となり、掴み作業能率が著しく向上し、また、掴み運転
のサイクル時間が著しく短縮される。即ち、従来のよう
にリリーフによる熱発生がなくなるので、掴み時のクレ
ーン等の揚重機器によるインチング巻き上げ操作でな
く、高さが３０〜４０ｍもあるゴミ貯留ピットでその上
部で揚重機器を盲運転同然に操作してゴミ等の掴み運転
をせざるを得ない場合でもバケット閉じと同時に揚重機
器で巻き上げ、一度操作するだけ（切換弁を掴み操作位
置に入れるだけ）で掴みが行え、グラブバケットの使い
勝手が著しく向上する。また、従来の操作のように特に
熟練は必要とせず、掴み操作が容易に行われる。

【００６２】そして、油温度が下がるのでオイルポンプ
等の油圧機器の寿命が延び、配管接続部、シリンダ等の
シール部からの油漏れが起こらず、油圧ポンプ等のトラ
ブルの原因もなくなる。また、油タンクを小さくするこ
とができ、オイルクーラ等の冷却器も必要でなく、油圧
式グラブバケットを軽量でかつコンパクトに構成するこ
とができる。グラブバケットはクレーンの吊具であるの
でコンパクトで重量が軽く衝撃荷重に強いものが望ま
れ、油圧式の場合はバケット開閉のための油圧源を電動
機、エンジン等をグラブバケット本体に内蔵して駆動回
転させるので特にその特性を要求されるものであるが、
これを十分に満たすことができる。

【００６３】本発明の荷掴み操作は、電気的制御でな
く、アンロード弁形圧力制御弁自体による油圧制御であ
るので制御信頼性は高く、かつ、非常に簡潔かつ簡単な
油圧制御回路構成をもって、また、リリーフ弁を備えた
既設の油圧回路では逆止弁とアンロード用プランジャー
を取付けて改造するだけで、また、逆止弁付きリリーフ
弁を備えた既設の油圧回路ではアンロード用プランジャ
ーを取付けて改造するだけで、容易に本発明を実施する
ことができ、上記のように荷掴み時の従来の欠点を改善
して多大の効果を奏するようにすることができる。この
ため経済的な効果も大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に適用される電動油圧式グラブバケット
の実施例の正面図である。

【図２】電動油圧式グラブバケットの右側面図である。

【図３】電動油圧式グラブバケットに適用される油圧制
御回路の第１実施例である。

【図４】電動油圧式グラブバケットに適用される油圧制
御回路の第２実施例である。

【図５】電動油圧式グラブバケットに適用される油圧制
御回路の第３実施例である。

【図６】図３〜図５の油圧制御回路に適用されるアンロ
ード弁形圧力制御弁としてのアンロードリリーフ弁の原
理及び構造を示した縦断面図である。

【図７】本発明の荷掴み操作方法における油圧ポンプ吐
出油の圧力変化状態を示すグラフである。

【図８】電動油圧式グラブバケットに適用される油圧制
御回路の第１の従来例である。

【図９】電動油圧式グラブバケットに適用される油圧制
御回路の第２の従来例である。

【図１０】電動油圧式グラブバケットに適用される油圧
制御回路の第３の従来例である。

【図１１】図８〜図１０の油圧制御回路に適用した圧力
制御弁としてのリリーフ弁の原理及び構造を示した縦断
面図である。

【図１２】従来の荷掴み操作方法における油圧ポンプ吐
出油の圧力変化状態を示すグラフである。

【符号の説明】

１ 油タンク ３ 油圧ポンプ ４ ポンプ吐出管 ５ リリーフ弁 ６、６Ａ 電磁切換弁 ６ａ 電磁切換弁閉じ側 ６ｂ 電磁切換弁開き側 ９ 油圧シリンダ ９ａ 油圧シリンダ閉じ側室 ９ｂ 油圧シリンダ開き側室 １０ アンロードリリーフ弁 １１、１１Ａ 逆止弁 １２ パイロットライン（パイロット圧導入
通路） １３ 油流入口 １４ 油圧回路接続口 １５ タンク接続口 １６ プランジャー ２０ パイロット弁 ２１ ポペット ３０ バランスピストン ３４ 弁座（バランスピストン） Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚ 油室 ５０ 電動油圧式グラブバケット ５３ バケット ５４ 爪（つめ）

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 油圧ポンプの吐出管に接続されバケット
   を閉じ側と開き側に切り換える切換弁を介し圧力制御弁
   によって所定圧力を設定された状態で作動油を油圧シリ
   ンダに作用させてバケットを閉じることによりゴミ等の
   荷を掴む油圧式グラブバケットの荷掴み運転操作方法で
   あって、前記圧力制御弁としてアンロード弁形の圧力制
   御弁を用い、バケットを荷上に着地させた後、前記切換
   弁を閉じ側に入れてバケットの閉じ動作を開始させて荷
   掴みを開始し、バケットが荷を掴んだ後、バケットを揚
   重機で吊り上げ開始するようにし、かつ、該切換弁はバ
   ケットがほぼ又は完全に閉じるまでは閉じ側に入れた状
   態を保持し、該アンロード弁形の圧力制御弁は、当該バ
   ケットが荷を掴み開始してほぼ又は完全に閉じるまでの
   間のバケット閉じ動作中において、荷の掴み過ぎにより
   油圧シリンダ閉じ側圧力が上昇して該弁の所定のカット
   アウト圧力に達したら自動的にポンプ吐出油を油タンク
   に逃がしてポンプをアンロードさせ、その後、バケット
   吊り上げによる荷こぼれによるバケット閉じ負荷の減少
   により油圧シリンダの閉じ側圧力が低下して該弁の所定
   のカットイン圧力に低下したら自動的にポンプ吐出油を
   油圧シリンダの閉じ側に供給させてポンプをオンロード
   させるように作用させるようにして、該アンロード動作
   と該オンロード動作をバケットの閉じ動作中にポンプに
   繰り返し行わせることによりバケットを閉じさせるよう
   にし、バケットがほぼ又は完全に閉じたら該切換弁を中
   立に戻して荷掴みを完了することを特徴とする油圧式グ
   ラブバケットの荷掴み運転操作方法。
2. 【請求項２】 油圧ポンプと、該油圧ポンプの吐出管に
   連結されバケット開閉用油圧シリンダへ該油圧ポンプの
   吐出油を該油圧シリンダのバケットを閉じる側と開く側
   に切り換え供給する切換弁と、該油圧ポンプの吐出管に
   接続され該油圧シリンダの作動圧を設定する圧力制御弁
   とを備え、該圧力制御弁が、油流入口よりも下流位置で
   該切換弁との間のポンプ吐出管に介装されるように設け
   られ油圧シリンダ閉じ側の作動油の逆流を防止する逆止
   弁と、先端にポペット弁を有しシリンダ閉じ側のアンロ
   ード圧力を設定するパイロット弁と、一端側が該逆止弁
   より下流位置のポンプ吐出管と連通する細孔通路の端部
   の油室に臨まされ他端側が該ポペット弁と当接可能なよ
   うにポペット弁と同軸的に配置され弁体に摺動自在に嵌
   装されたプランジャーと、一端側が該油流入口に臨まさ
   れて端部に該油流入口とタンク接続口とを連通又は遮断
   させる弁部を有し他端側が該ポペット弁と該プランジャ
   ーの間の油室に連通した油室に臨まされ、該パイロット
   弁と該タンク接続口を連通するように中心部に貫通して
   設けた油通路を有し、該ポペット弁と該プランジャーの
   間の油室に連通した油室と該油流入口を連通する細孔を
   備え、弁体に摺動自在に嵌装されたバランスピストン、
   とから構成されるアンロード弁形の圧力制御弁である油
   圧式グラブバケットの油圧制御回路であって、該切換弁
   はバケットが荷上に着地された後に閉じ側に入れられて
   バケット閉じ動作を開始させ荷掴みを開始させると共
   に、バケットがほぼ又は完全に閉じるまでの間はバケッ
   ト閉じ側に入れた状態を保持される構成とし、バケット
   は荷を掴んだ後吊り上げ開始され、該バケットがほぼ又
   は完全に閉じるまでの間は該アンロード弁形圧力制御弁
   は、荷の掴み過ぎにより油圧シリンダ閉じ側圧力が上昇
   してその所定のカットアウト圧力に達したら自動的にポ
   ンプ吐出油を油タンクに逃がしてポンプをアンロードさ
   せ、その後、バケット吊り上げによる荷こぼれによるバ
   ケット閉じ負荷の減少により油圧シリンダ閉じ側圧力が
   低下して所定のカットイン圧力に低下したらポンプ吐出
   油を自動的に油圧シリンダ閉じ側に供給させてポンプを
   オンロードさせるようにして、該アンロード動作と該オ
   ンロード動作をバケットの閉じ動作中にポンプに繰り返
   し行わせてバケットを閉じさせるようにし、バケットが
   ほぼ又は完全に閉じたら該切換弁を中立に戻して荷掴み
   を完了する構成としたことを特徴とする油圧式グラブバ
   ケットの油圧制御回路。