(57)【要約】【課題】グラブバケットのアンロード時における作動流体の温度上昇を抑制し得、余分なエネルギ損失をなくして効率向上を図り得ると共に、コスト面でも有利になるグラブバケット駆動装置及びその運転方法を提供する。【解決手段】油圧ポンプ１０を可変容量ポンプとすると共に、電動モータ９をポールチェンジモータとし、グラブバケット１の開閉操作時には、ポールチェンジモータを高速回転させつつ、可変容量ポンプにより油圧シリンダ２へ供給する油の吐出量を調整する一方、グラブバケット１のアンロード時には、ポールチェンジモータの極数を変更して該ポールチェンジモータを低速回転させつつ、可変容量ポンプにより油圧シリンダ２へ供給する油の吐出量を最小限に絞り込むようにする。【選択図】図１
2005162406.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
グラブバケット開閉用の流体圧シリンダと、該流体圧シリンダを駆動するポンプと、該ポンプを駆動するモータと、グラブバケットのアンロード時にポンプからの流体圧を逃がすアンロード回路とを備えたグラブバケット駆動装置において、
ポンプを可変容量ポンプとすると共に、モータをポールチェンジモータとしたことを特徴とするグラブバケット駆動装置。
【請求項２】
グラブバケット開閉用の流体圧シリンダと、該流体圧シリンダを駆動する可変容量ポンプと、該可変容量ポンプを駆動するポールチェンジモータと、グラブバケットのアンロード時に可変容量ポンプからの流体圧を逃がすアンロード回路とを備えたグラブバケット駆動装置の運転方法であって、
グラブバケットの開閉操作時には、ポールチェンジモータを高速回転させつつ、可変容量ポンプにより流体圧シリンダへ供給する流体吐出量を調整する一方、グラブバケットのアンロード時には、ポールチェンジモータの極数を変更して該ポールチェンジモータを低速回転させつつ、可変容量ポンプにより流体圧シリンダへ供給する流体吐出量を最小限に絞り込むようにしたことを特徴とするグラブバケット駆動装置の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、グラブバケット駆動装置及びその運転方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、石炭や土砂といったバラ物、或いはゴミ等を掴み取って移送するための手段としてグラブバケットが用いられている。
【０００３】
図２は従来のグラブバケット駆動装置の油圧回路の一例を示すものであって、１はグラブバケット、２はグラブバケット１を開閉するための油圧シリンダであり、該油圧シリンダ２のヘッド側室２ａとロッド側室２ｂにはそれぞれヘッド側ライン３とロッド側ライン４が接続され、該ヘッド側ライン３とロッド側ライン４には、油タンク５から延びる供給ライン６と油タンク５へ通じる戻りライン７とが、開位置８ａと閉位置８ｂと中立位置８ｃとを有するセンターバイパス形の電磁切換弁８を介して、切換自在に接続されるようになっている。
【０００４】
前記供給ライン６の途中には、定速で回転する電動モータ９によって駆動され且つ油タンク５内の油を圧送する油圧ポンプ１０と、該油圧ポンプ１０から吐出される油の逆流を防ぐための逆止弁１１とが設けられ、該逆止弁１１より下流側における供給ライン６からは、途中にリリーフ弁１２が設けられ且つ油タンク５へ通じるリリーフライン１３が分岐接続されており、又、前記電磁切換弁８を中立位置８ｃに切り換えて供給ライン６と戻りライン７とを連通させることにより、グラブバケット１のアンロード時に油圧ポンプ１０からの油圧を油タンク５へ逃がすためのアンロード回路１４が形成されている。
【０００５】
尚、図２中、１５は油圧ポンプ１０によって油タンク５から吸い上げられる油を濾過して異物を除去するためのサクションストレーナ、１６はグラブバケット１を閉じる際に油圧シリンダ２のロッド側室２ｂの油が急激に油タンク５へ戻されることを防ぐためにロッド側ライン４途中に設けられた絞り弁、１７は戻りライン７から油タンク５へ戻される油を濾過して異物を除去するためのリターンフィルタ、１８は油タンク５に設けられたエアブリーザである。
【０００６】
図２に示される従来のグラブバケット駆動装置においては、電磁切換弁８を開位置８ａに切り換えると、電動モータ９によって駆動される油圧ポンプ１０により油タンク５内の油が供給ライン６から電磁切換弁８とロッド側ライン４を介して油圧シリンダ２のロッド側室２ｂへ供給され、該油圧シリンダ２が収縮してグラブバケット１が開かれる一方、電磁切換弁８を閉位置８ｂに切り換えると、電動モータ９によって駆動される油圧ポンプ１０により油タンク５内の油が供給ライン６から電磁切換弁８とヘッド側ライン３を介して油圧シリンダ２のヘッド側室２ａへ供給され、該油圧シリンダ２が伸張してグラブバケット１が閉じられる。
【０００７】
又、電磁切換弁８を中立位置８ｃに切り換えると、電動モータ９によって駆動される油圧ポンプ１０により油タンク５内から吸い上げられる油は、供給ライン６からアンロード回路１４を形成する電磁切換弁８と戻りライン７を介して油タンク５へ戻され、グラブバケット１の作動が停止（アンロード）される。
【０００８】
尚、前記油圧ポンプ１０から吐出されて供給ライン６を流れる油が所定圧を越えたときに、リリーフ弁１２が開いて油の一部がリリーフライン１３から油タンク５に戻される。
【０００９】
しかしながら、前述の如き従来のグラブバケット駆動装置においては、ロード・アンロードの運転状態にかかわらず電動モータ９の回転数が一定に保持され、油圧ポンプ１０からの油の吐出量が一定であるため、グラブバケット１のアンロード時にはアンロード回路１４に大量の油が流れ、その抵抗による発熱で油温が上昇し、連続運転が不可能となる問題があった。こうした問題を解消するために、グラブバケット１のアンロード時には電動モータ９を停止させる制御方法が考えられるが、このような制御方法では電動モータ９の起動停止が頻繁になるため、該電動モータ９がオーバヒートしてしまい、やはり連続運転が不可能となり、好ましい手段であるとは言えなかった。
【００１０】
このため、従来においては、油圧ポンプ１０として、吐出圧力が設定圧まで上昇した場合にその吐出量を必要最小限に抑える可変容量ポンプを用いることにより、作動油の発熱による温度上昇を抑制しようとするものがあった。（例えば、特許文献１参照。）
【００１１】
又、油圧ポンプ１０の電動モータ９として、グラブバケット１のアンロード時に回転数を下げるインバータ制御装置を設けることにより、グラブバケット１のアンロード時には電動モータ９を停止させずに、該電動モータ９の回転数をインバータ制御装置によって下げ、アンロード回路１４を流れる油量を減らして油温の上昇を抑制させるようにしたものも存在する。（例えば、特許文献２参照。）
【特許文献１】特開２０００−２８１２７５号公報
【特許文献２】特開平６−９２５８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献１に開示されたものの場合、油圧ポンプ１０として可変容量ポンプを用いているものの、ロード・アンロードの運転状態にかかわらず電動モータ９の回転数が一定に保持されていることに変りはなく、作動油の発熱による温度上昇を抑制する上で充分ではなく、しかも、余分なエネルギ損失も増加していた。
【００１３】
又、特許文献２に開示されたものでは、近年、インバータ制御装置の価格が下がって来てはいるものの、その価格はまだまだ高価であり、実用化する上で更なるコストダウンが望まれていた。
【００１４】
本発明は、斯かる実情に鑑み、グラブバケットのアンロード時における作動流体の温度上昇を抑制し得、余分なエネルギ損失をなくして効率向上を図り得ると共に、コスト面でも有利になるグラブバケット駆動装置及びその運転方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、グラブバケット開閉用の流体圧シリンダと、該流体圧シリンダを駆動するポンプと、該ポンプを駆動するモータと、グラブバケットのアンロード時にポンプからの流体圧を逃がすアンロード回路とを備えたグラブバケット駆動装置において、
ポンプを可変容量ポンプとすると共に、モータをポールチェンジモータとしたことを特徴とするグラブバケット駆動装置にかかるものである。
【００１６】
又、本発明は、グラブバケット開閉用の流体圧シリンダと、該流体圧シリンダを駆動する可変容量ポンプと、該可変容量ポンプを駆動するポールチェンジモータと、グラブバケットのアンロード時に可変容量ポンプからの流体圧を逃がすアンロード回路とを備えたグラブバケット駆動装置の運転方法であって、
グラブバケットの開閉操作時には、ポールチェンジモータを高速回転させつつ、可変容量ポンプにより流体圧シリンダへ供給する流体吐出量を調整する一方、グラブバケットのアンロード時には、ポールチェンジモータの極数を変更して該ポールチェンジモータを低速回転させつつ、可変容量ポンプにより流体圧シリンダへ供給する流体吐出量を最小限に絞り込むようにしたことを特徴とするグラブバケット駆動装置の運転方法にかかるものである。
【００１７】
上記手段によれば、以下のような作用が得られる。
【００１８】
ポンプを可変容量ポンプとすると共に、モータをポールチェンジモータとし、グラブバケットの開閉操作時には、ポールチェンジモータを高速回転させつつ、可変容量ポンプにより流体圧シリンダへ供給する流体吐出量を調整すると、グラブバケットをすばやく開閉させることが可能となり、作業性も良好となる。
【００１９】
一方、グラブバケットのアンロード時には、ポールチェンジモータの極数を変更して該ポールチェンジモータを低速回転させつつ、可変容量ポンプにより流体圧シリンダへ供給する流体吐出量を最小限に絞り込むようにすると、作動流体の発熱による温度上昇が充分に抑制されると同時に、余分なエネルギ損失も抑えられる。
【００２０】
又、ポールチェンジモータはインバータ制御装置に比べ非常に安価であり、実用化する上で全く支障はなくなる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のグラブバケット駆動装置及びその運転方法によれば、グラブバケットのアンロード時における作動流体の温度上昇を抑制し得、余分なエネルギ損失をなくして効率向上を図り得ると共に、コスト面でも有利になるという優れた効果を奏し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００２３】
図１は本発明を実施する形態の一例であって、図中、図２と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、基本的な構成は図２に示す従来のものと同様であるが、本図示例の特徴とするところは、図１に示す如く、油圧ポンプ１０を可変容量ポンプとすると共に、電動モータ９をポールチェンジモータとした点にある。
【００２４】
前記ポールチェンジモータは、固定子巻線の接続をスイッチで切り換えることにより、モータの極数を変えて速度が簡単に変更できるモータで、負荷をかけたままの複雑な制御も容易であり、しかも、変速原理が純電気式のため、他の可変速モータより構造が簡単であり、小型軽量で且つ安価なモータである。
【００２５】
次に、上記図示例の作用を説明する。
【００２６】
油圧ポンプ１０を可変容量ポンプとすると共に、電動モータ９をポールチェンジモータとし、グラブバケット１の開閉操作時には、ポールチェンジモータを高速回転させつつ、可変容量ポンプにより油圧シリンダ２へ供給する油の吐出量を調整すると、グラブバケット１をすばやく開閉させることが可能となり、作業性も良好となる。
【００２７】
一方、グラブバケット１のアンロード時には、ポールチェンジモータの極数を変更して該ポールチェンジモータを低速回転させつつ、可変容量ポンプにより油圧シリンダ２へ供給する油の吐出量を最小限に絞り込むようにすると、作動油の発熱による温度上昇が充分に抑制されると同時に、余分なエネルギ損失も抑えられる。
【００２８】
又、ポールチェンジモータはインバータ制御装置に比べ非常に安価であり、実用化する上で全く支障はなくなる。
【００２９】
こうして、グラブバケット１のアンロード時における作動流体としての油の温度上昇を抑制し得、余分なエネルギ損失をなくして効率向上を図り得ると共に、コスト面でも有利になる。
【００３０】
尚、本発明のグラブバケット駆動装置及びその運転方法は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明を実施する形態の一例の油圧回路図である。
【図２】従来例の油圧回路図である。
【符号の説明】
【００３２】
１    グラブバケット
２    油圧シリンダ（流体圧シリンダ）
３    ヘッド側ライン
４    ロッド側ライン
５    油タンク
６    供給ライン
７    戻りライン
８    電磁切換弁
９    電動モータ（モータ）
１０    油圧ポンプ（ポンプ）
１４    アンロード回路
【図１】
2005162406.tif 000003
【図２】
2005162406.tif 000004