旋回式作業機械
【課題】少なくとも旋回減速時に連通弁によりモータ吐出側管路とタンクまたは入口管路とを連通させる回路において、連通弁に対するパイロット圧の供給／遮断を制御する電磁切換式の連通切換弁に固着現象が発生した場合にフェールセーフ機能を発揮させ、上部旋回体を停止状態に保持する。
【解決手段】ロックレバーの開き操作時に非励磁状態となってリモコン弁１２へのパイロット一次圧の供給を遮断するロック弁４１を備えたショベルにおいて、ロック弁４１を連通切換弁３２，３３の一次側に設け、旋回停止状態で連通切換弁３２，３３へのパイロット圧の供給をロック弁４１によって遮断するように構成した。
【解決手段】ロックレバーの開き操作時に非励磁状態となってリモコン弁１２へのパイロット一次圧の供給を遮断するロック弁４１を備えたショベルにおいて、ロック弁４１を連通切換弁３２，３３の一次側に設け、旋回停止状態で連通切換弁３２，３３へのパイロット圧の供給をロック弁４１によって遮断するように構成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は ショベル等の旋回式作業機械に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ショベルを例にとって背景技術を説明する。
【０００３】
ショベルは、図３に示すようにクローラ式の下部走行体１上に上部旋回体２が地面に対して鉛直な軸Ｘまわりに旋回自在に搭載され、この上部旋回体２に掘削アタッチメント３が装着されて構成される。
【０００４】
掘削アタッチメント３は、起伏自在なブーム４と、このブーム４の先端に取付けられたアーム５と、このアーム５の先端に取付けられたバケット６、それにこれらを作動させるブーム、アーム、バケット各シリンダ（油圧シリンダ）７,８,９によって構成される。
【０００５】
上部旋回体２を旋回駆動する従来の旋回管路の構成を図４に示す。
【０００６】
図４において、１０は図示しないエンジンによって駆動される油圧源としての油圧ポンプ、１１はこの油圧ポンプ１０からの圧油により回転して上部旋回体２を旋回駆動する旋回用の油圧モータで、油圧ポンプ１０及びタンクＴとこの油圧モータ１１との間に、旋回操作手段としてのリモコン弁１２(１２ａは操作用のレバーである)によって操作される油圧パイロット式の切換弁であるコントロールバルブ１３が設けられている。
【０００７】
リモコン弁１２は、中立位置と左右の旋回位置との間で操作され、このリモコン弁１２からのパイロット圧によりコントロールバルブ１３が図示の中立位置イと左、右両旋回位置ロ，ハとの間で切換わり動作して油圧モータ１１に対する圧油の給排、すなわち、旋回の起動を含む加速、速度一定での定常運転、減速、停止の各状態、そして回転方向と回転速度が制御される。
【０００８】
一方、コントロールバルブ１３と油圧モータ１１とを結ぶモータ両側管路（図左側を左旋回管路、右側を右旋回管路という）１４,１５間には、一対のリリーフ弁１６,１７を互いの出口同士が接続された状態で対向配置したリリーフ弁回路１８と、一対のチェック弁１９,２０を互いの入口同士が接続された状態で対向配置したチェック弁回路２１とが並列状態で設けられている。
【０００９】
リリーフ弁、チェック弁両回路１８，２１は連通路２２によって接続されるとともに、この連通路２２が油吸い上げ用のメークアップライン２３によってタンクＴに接続されている。２４はメークアップライン２３に設けられた背圧弁である。
【００１０】
この構成において、リモコン弁１２が操作されないとき(レバー１２ａが中立のとき)はコントロールバルブ１３が図示の中立位置イにセットされ、リモコン弁操作時にコントロールバルブ１３が中立位置イから図左側の位置（左旋回位置）ロまたは右側の位置（右旋回位置）ハにリモコン弁操作量に応じたストロークで作動する。
【００１１】
コントロールバルブ１３の中立位置イでは、両旋回管路１４,１５がポンプ１０に対してブロックされるため、油圧モータ１１は回転しない。
【００１２】
この状態から、リモコン弁１２が左または右旋回側に操作されてコントロールバルブ１３が左旋回位置ロまたは右旋回位置ハに切換えられると、ポンプ１０から左旋回管路１４または右旋回管路１５に圧油が供給される。
【００１３】
これにより、油圧モータ１１が左または右に回転して旋回力行、すなわち起動を含む加速または定常運転状態となる。
【００１４】
この場合、油圧モータ１１から吐出された油はコントロールバルブ１３経由でタンクＴに戻る。
【００１５】
また、たとえば右旋回力行中、リモコン弁１２が減速操作(中立復帰、または中立側への戻し操作)されると、油圧モータ１１への圧油の供給及び油圧モータ１１からタンクＴへの油の戻りが停止し、または供給油量及び戻り油量が減少する。
【００１６】
ここで、油圧モータ１１は上部旋回体２の慣性によって右旋回を続けようとするため、メータアウト側である左旋回管路１４に圧力が立ち、これが一定値に達すると図左側のリリーフ弁１６が開いて左旋回管路１４の油が図６中破線矢印で示すように同リリーフ弁１６−連通路２２−図右側のチェック弁２０を通って右旋回管路（メータイン側管路）１５に入り、油圧モータ１１に流入する。
【００１７】
これにより、油圧モータ１１が慣性回転しながら上記リリーフ作用によるブレーキ力を受けるため、減速し停止する。左旋回からの減速／停止時もこれと同じである。
【００１８】
また、この減速中、旋回管路１４または１５が負圧傾向になると、メークアップライン２３、連通路２２、チェック弁回路２１のルートで旋回管路１４または１５にタンク油が吸い上げられてキャビテーションが防止される。
【００１９】
以上の構成はたとえば特許文献１に示されている。
【００２０】
また、特許文献１には、油圧モータ１１に電動機を接続し、旋回力行時にこの電動機を駆動して油圧モータ１１をアシストする一方、上記減速時に電動機に回生発電を行わせ、ブレーキ作用を助けるとともに発生した回生電力を蓄電器に充電する技術も開示されている。
【００２１】
ところで、図４の回路構成によると、旋回力行時に、油圧モータ１１から吐出された油がコントロールバルブ１３を通ってタンクＴに戻るため、このコントロールバルブ１３での絞り作用によってモータ吐出側(メータアウト側)の管路、すなわち、右旋回時には左旋回管路１４、左旋回時には右旋回管路１５に背圧が立つ。
【００２２】
そして、この背圧によってモータ流入側(メータイン側)の圧力が上昇し、ポンプ圧が高くなってポンプ負荷が増加し、これが大きな動力損失となっていた。
【００２３】
この問題を解決する手段として、図５に示す構成をとることができる。
【００２４】
図５において、図４に示す従来回路と同一部分には同一符号を付して示し、その重複説明を省略する。
【００２５】
両旋回管路１４，１５とタンクＴとの間に左側及び右側両連通弁２５，２６を設ける。
【００２６】
詳しくは、連通弁２５，２６は、パイロット圧の供給時にモータ吐出側管路とタンクＴとを連通させる連通位置ａに、パイロット圧遮断時に連通遮断位置ｂにそれぞれセットされる油圧パイロット切換弁として構成し、入口側を旋回管路１４，１５に、出口側を通路２７を介してリリーフ弁回路１８にそれぞれ接続する。
【００２７】
ここで、リリーフ弁回路１８は前記のように連通路２２及びメークアップライン２３を介してタンクＴに接続されているため、連通弁２５，２６が連通位置ａにセットされると両旋回管路１４，１５がコントロールバルブ１３を介さずに直接タンクＴに連通する。
【００２８】
また、連通弁２５，２６を制御する手段として、パイロット油圧源としてのパイロットポンプ２８の吐出ライン(パイロットポンプライン)２９から連通弁パイロットライン３０，３１を分岐させ、この連通弁パイロットライン３０，３１を連通弁２５，２６のパイロットポート２５ａ，２６ｂに接続するとともに、両連通弁パイロットライン３０，３１に連通切換弁３２，３３を設ける。
【００２９】
この連通切換弁３２，３３は、連通弁２５，２６にパイロット圧を供給するパイロット圧供給位置ａと、パイロット圧の供給を遮断するパイロット圧遮断位置ｂとの間で切換わる電磁切換弁として構成し、制御手段としてのコントローラ３４からの信号が入力されたときにパイロット圧供給位置ａにセットされる。
【００３０】
一方、油圧モータ１１によって回転駆動される旋回電動機３５と、蓄電器３６とを設けるとともに、センサとして、リモコン弁１２からのパイロット圧を通じてリモコン弁１２の操作(中立か左または右旋回操作されたか)を検出する操作検出手段としての圧力センサ３７，３８と、旋回電動機３５の回転速度(旋回速度)を検出する速度検出手段としての速度センサ３９とを設け、これらからの信号をコントローラ３４に入力する。
【００３１】
コントローラ３４は、圧力センサ３７，３８からの操作信号及び速度センサ３９からの速度信号に基づいて旋回力行時(加速時または定常運転時)か、減速時か、停止状態かを判断する。
【００３２】
そして、旋回力行時に、連通切換弁３２，３３のうち操作された側と反対側のもの(右旋回時には左側連通切換弁３２を、左旋回時には右側連通切換弁３３．以下、反対側連通切換弁弁という)をパイロット圧供給位置ａに切換えて、同切換弁に対応する連通弁(以下、反対側連通弁という)２５または２６を連通位置ａに切換える。
【００３３】
従って、旋回力行時には、油圧モータ１１から吐出された油は、コントロールバルブ１３を通らずに、一方の連通弁２５または２６を通るルートでタンクＴに直接戻される。
【００３４】
たとえば右旋回時には、図１中に太線書きしかつ実線矢印を付して示すように油圧モータ１１、左旋回管路１４、左側連通弁２５、通路２７、連通路２２、メークアップライン２３のルートでタンクＴに戻る。
【００３５】
この旋回力行中、旋回電動機３５は油圧モータ１１により駆動されて所謂連れ回り回転する。
【００３６】
また、この右旋回からリモコン弁１２が減速操作(中立復帰操作、または中立側に戻し操作)されると、油が、連通路２２からチェック弁回路２１(右側チェック弁２０)を通って右旋回管路１５に戻る破線矢印のルートで循環する。
【００３７】
このとき、旋回電動機３５は、コントローラ３４からの回生指令に基づいて発電機(回生)作用を行い、ブレーキ力を発揮させるとともに、発生した回生電力を蓄電器３６に送ってこれを充電する。
【００３８】
この回生作用により油圧モータ１１にブレーキがかけられ、上部旋回体が減速／停止する。
【００３９】
そして、旋回停止状態で、連通切換弁３２，３３がパイロット圧遮断位置ｂに切換えられて両連通弁２５，２６が連通遮断位置ｂにセットされる。
【００４０】
この状態で、回路内の油の流れ(＝油圧モータ１１の回転)が阻止されるため、上部旋回体が停止状態に保持される。
【００４１】
この回路構成をとれば、旋回力行時(加速時または定常運転時)に、油圧モータ１１から吐出された油を、コントロールバルブ１３を介さずに連通弁２５，２６によって直接タンクＴに戻すため、コントロールバルブ１３での絞り作用による背圧を無くすることができる。
【００４２】
すなわち、旋回力行時のメータアウト側に作用する背圧を低減し、これによりメータイン側の圧力を落としてポンプ圧を低下させることができるため、油圧ポンプの動力損失を抑えてエネルギーの無駄を省くことができる。
【００４３】
また、減速時に電動機３５に回生作用を行わせて旋回エネルギーを蓄電器電力として回生できるため、エネルギー効率を上げることができる。
【００４４】
ところで、この回路において、リモコン弁１２の二次圧を連通弁２５，２６のパイロット圧源とすることも可能である。
【００４５】
しかし、こうすると、リモコン弁１２が中立復帰(旋回停止)操作されるとただちに連通弁２５，２６が連通遮断位置ｂに切換わるため、電動機２５による回生作用が働かず、省エネ効果が得られなくなる。
【００４６】
この点、上記のようにパイロットポンプ２８を連通弁２５，２６のパイロット圧源とする構成をとることにより、リモコン弁１２の停止操作にかかわらず連通弁２５，２６を連通位置ａに保って回生作用を確保し、省エネ効果を得ることができる。
【００４７】
なお、ショベルにおいては、一般に、オペレータ乗降口を遮断機のように開閉する状態でロックレバーが設けられ、降車時にこのロックレバーが開き操作されると、旋回を含む機械の一切の動作が停止するという安全策がとられる。
【００４８】
旋回系では、そのための回路構成として、パイロットポンプライン２９とリモコン弁１２の一次側とを結ぶリモコン弁一次圧ライン４０に、コントローラ３４によってパイロット圧供給位置ａとタンク連通位置ｂとの間で切換わる電磁切換式のロック弁４１を設け、ロックレバーの開き操作時にこのロック弁４１をタンク連通位置ｂに切換えることにより、リモコン弁１２への一次圧の供給をストップして旋回動作を停止させるように構成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４９】
【特許文献１】特開２０１０−６５５１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００５０】
ところが、旋回背圧低減のための図５の回路構成において、連通切換弁３２，３３がスプールの固着現象によってパイロット圧供給位置ａから動かなくなると、旋回停止状態でモータ回路がタンクＴに連通するため、上部旋回体を停止保持できなくなり、たとえば傾斜地では自重によって旋回してしまうおそれがある。
【００５１】
一方、特許文献１に記載された公知技術では、旋回減速時の回生効率を高めるためにモータ両側管路とコントロールバルブとの間に、旋回減速時にモータ出口管路を入口管路に短絡させる連通弁を設けており、この連通弁を油圧パイロット切換弁として前記連通切換弁で制御する構成をとった場合にも、連通切換弁の固着現象の発生によって同様の問題が生じる。
【００５２】
そこで本発明は、少なくとも旋回減速時にモータ出口管路をタンクまたは入口管路に連通させる油圧パイロット式の連通弁を設け、この連通弁を連通切換弁で制御する回路構成を前提として、連通切換弁の固着現象が発生した場合にフェールセーフ機能を発揮させ、上部旋回体を停止状態に保持することができる旋回式作業機械を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００５３】
上記課題を解決する手段として、本発明においては、下部走行体と、この下部走行体上に旋回自在に搭載された上部旋回体と、この上部旋回体の旋回駆動源としての油圧モータと、この油圧モータの圧油供給源としての油圧ポンプと、上記油圧モータに対する旋回の加速、定常運転、減速、停止を指令する旋回操作手段と、この旋回操作手段の操作に基づいて上記油圧モータに対する圧油の給排を制御するコントロールバルブとを備えた旋回式作業機械において、油圧モータの出口側管路を上記コントロールバルブを介さずに直接タンクまたはモータ入口管路に連通させる連通位置とこの連通を遮断する連通遮断位置との間で作動する油圧パイロット式の連通弁を設け、パイロット油圧源からのパイロット圧をこの連通弁のパイロットポートに供給するパイロットラインに、連通弁に対するパイロット圧の供給／遮断を制御する連通切換弁を設けるとともに、この連通切換弁の一次側に切換制御弁を設け、制御手段により、
(ｉ) 少なくとも旋回減速時に、上記パイロット油圧源からのパイロット圧が上記切換制御弁及び連通切換弁を介して上記連通弁のパイロットポートに供給されて連通弁が上記連通位置となり、旋回停止状態で連通弁が上記連通遮断位置となるように上記切換制御弁及び連通切換弁を制御し、
(ｉｉ) 旋回停止状態で上記連通切換弁へのパイロット圧の供給が遮断されるように上記切換制御弁を制御する
ように構成したものである。
【００５４】
この構成によれば、旋回停止状態で連通切換弁へのパイロット圧の供給が遮断されるため、連通切換弁がスプールの固着現象によってパイロット圧供給位置から動かなくなる事態が発生しても、連通弁に対するパイロット圧の供給がストップし、連通弁が連通遮断位置に確保されるため、油圧モータが回転するおそれがなくなる。
【００５５】
すなわち、連通切換弁の固着が発生した場合にフェールセーフ機能が発揮され、上部旋回体を停止状態に確実に保持して安全性を高めることができる。
【００５６】
この場合、機械の乗降口を開閉するロックレバーと、電磁切換式のロック弁とを備え、このロック弁は、上記ロックレバーの開き操作時に非励磁状態となって上記リモコン弁へのパイロット一次圧の供給を遮断するように構成された旋回式作業機械において、上記ロック弁を上記切換制御弁として上記連通切換弁の一次側に設けるのが望ましい(請求項２)。
【００５７】
あるいは、上部旋回体を停止状態に保持する旋回パーキングブレーキと、この旋回パーキングブレーキのブレーキ作動／ブレーキ解除を制御するブレーキ制御弁とを備え、このブレーキ制御弁は、旋回停止状態で励磁されて上記旋回パーキングブレーキをブレーキ作動させるように構成された旋回式作業機械において、上記ブレーキ制御弁を上記切換制御弁として上記連通切換弁の一次側に設けるのが望ましい(請求項３)。
【００５８】
これらの構成によれば、旋回／旋回停止に応じて切換わり作動する既存の電磁切換弁(ロック弁またはブレーキ制御弁)を切換制御弁として利用するため、専用の切換制御弁を別途追加する場合と比べて回路構成を簡略化し、設備コストを安くすることができる。
【００５９】
また、旋回停止状態で非励磁となるロック弁を切換制御弁として用いる請求項２の構成によると、ロック弁にソレノイドの断線等の作動障害が発生した場合でも、フェールセーフ機能を確保できるため、より安全となる。
【発明の効果】
【００６０】
本発明によると、少なくとも旋回減速時にモータ出口管路をタンクまたは入口管路に連通させる油圧パイロット式の連通弁を設け、この連通弁を連通切換弁で制御する回路構成を前提として、連通切換弁の固着現象が発生した場合にフェールセーフ機能を発揮させ、上部旋回体を停止状態に保持して安全性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の第１実施形態を示す旋回回路の回路構成図である。
【図２】本発明の第２実施形態を示す旋回回路の回路構成図である。
【図３】ショベルの概略側面図である。
【図４】従来の旋回回路の回路構成図である。
【図５】連通弁と連通切換弁を設けた旋回回路の回路構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００６２】
実施形態は、背景技術の説明に合わせてショベルを適用対象としている。
【００６３】
以下の第１、第２両実施形態は、旋回背圧低減のために連通弁２５，２６を設け、この連通弁２５，２６にパイロット圧を供給する連通弁パイロットライン３０，３１に連通切換弁３２，３３を設ける図５の回路構成を前提として、連通切換弁３２，３３の一次側に切換制御弁を設け、旋回停止状態で、この切換制御弁により連通切換弁３２，３３へのパイロット圧の供給を遮断する構成をとっている。
【００６４】
両実施形態において、図５の回路と同一部分には同一符号を付して示し、その重複説明を省略する。
【００６５】
第１実施形態(図１参照)
第１実施形態においては、機械の乗降口を開閉する図示しないロックレバーと、電磁切換式のロック弁４１とを備え、このロック弁４１をリモコン弁一次圧ライン４０に設けたショベルにおいて、ロック弁４１を切換制御弁として連通切換弁３２，３３の一次側に設けている。
【００６６】
詳述すると、ロック弁４１は、前記のようにコントローラ３４からの信号によってパイロット圧供給位置ａとタンク連通位置ｂとの間で切換わる電磁切換弁として構成され、旋回停止状態でオペレータが降車するためにロックレバーを開き操作したときに、同レバーの操作を検出する検出手段(リミッタスイッチやマイクロスイッチ等の接触型スイッチ、または光電スイッチ等の非接触型スイッチ。図示省略)からの信号に基づくコントローラ３４の制御によって非励磁となり、パイロット圧供給位置ａから図示のタンク連通位置ｂに切換わる。
【００６７】
これにより、リモコン弁１２へのパイロット一次圧の供給が遮断されてリモコン弁１２の操作が無効となり、コントロールバルブ１３が作動不能(旋回不能)となる。
【００６８】
第１実施形態では、リモコン弁一次圧ライン４０におけるこのロック弁４１の二次側に連通弁パイロットライン３０，３１を並列に分岐接続し、同ライン３０，３１に連通切換弁３２，３３を設けている。
【００６９】
いいかえれば、ロック弁４１の二次側を連通切換弁３２，３３の一次側に接続し、ロック弁４１がタンク連通位置ｂに切換わった状態(旋回停止状態)では、連通切換弁３２，３３にパイロット圧が供給されないように構成している。
【００７０】
この構成によると、連通切換弁３２，３３がスプールの固着現象によってパイロット圧供給位置ａから動かなくなる事態が発生しても、旋回停止状態では、ロック弁４１によってパイロット圧の供給がストップする。
【００７１】
従って、連通弁２５，２６が連通遮断位置ｂに確保されるため、油圧モータ１１が回転するおそれがなくなる。
【００７２】
第２実施形態(図２参照)
第２実施形態においては、上部旋回体を停止状態に保持する旋回パーキングブレーキ４３と、この旋回パーキングブレーキ４３のブレーキ作動／ブレーキ解除を制御するブレーキ制御弁と４４とを備え、このブレーキ制御弁４４を、パイロットポンプライン２９と旋回パーキングブレーキ４３とを結ぶブレーキ管路４５に設けたショベルにおいて、ブレーキ制御弁４４を、切換制御弁として連通切換弁３２，３３の一次側に設けている。
【００７３】
旋回パーキングブレーキ４３は、油圧が導入されない状態でバネ力によってブレーキ作動を行い、油圧導入時にブレーキ力が解除されるネガティブブレーキとして構成されている。
【００７４】
ブレーキ制御弁４４は、圧力センサ３７，３８からの信号に基づくコントローラ４２の制御によってパイロット圧供給位置ａとタンク連通位置ｂとの間で切換わる電磁切換弁として構成されている。
【００７５】
具体的には、リモコン弁１２の旋回操作中(旋回停止操作されてから数秒の間を含む)は非励磁となってパイロット圧供給位置ａにセットされ、旋回停止状態で励磁されてタンク連通位置ｂに切換わる。
【００７６】
第２実施形態では、ブレーキ管路４５におけるこのブレーキ制御弁４４の二次側に連通弁パイロットライン３０，３１を並列に接続し、同ライン３０，３１に連通切換弁３２，３３を設けている。
【００７７】
いいかえれば、ブレーキ制御弁４４の二次側を連通切換弁３２，３３の一次側に接続し、ブレーキ制御弁４４がタンク連通位置ｂに切換わった状態(旋回停止状態)では連通切換弁３２，３３にパイロット圧が供給されないように構成している。
【００７８】
この構成によっても、連通切換弁３２，３３がスプールの固着現象によってパイロット圧供給位置ａから動かなくなる事態が発生しても、旋回停止状態では、ブレーキ制御弁４４によってパイロット圧の供給がストップして連通弁２５，２６が連通遮断位置ｂに確保されるため、第１実施形態と同様に油圧モータ１１が回転するおそれがなくなる。
【００７９】
このように、第１、第２両実施形態によると、連通切換弁３２，３３の固着が発生した場合にフェールセーフ機能が発揮され、上部旋回体を停止状態に確実に保持して安全性を高めることができる。
【００８０】
また、両実施形態の構成によれば、旋回／旋回停止に応じて切換わり作動する既存の電磁切換弁(ロック弁４１またはブレーキ制御弁４４)を切換制御弁として利用するため、専用の切換制御弁を別途追加する場合と比べて回路構成を簡略化し、設備コストを安くすることができる。
【００８１】
また、第１実施形態によると、第２実施形態のブレーキ制御弁４４とは逆に、旋回停止状態で非励磁となるロック弁４１を切換制御弁として用いるため、ロック弁４１にソレノイドの断線等の作動障害が発生した場合でも、フェールセーフ機能を確保することができるできる。このため、より安全となる。
【００８２】
他の実施形態
(１) 上記両実施形態では、切換制御弁としてロック弁４１またはブレーキ制御弁４４を利用する構成をとったが、他に、旋回停止状態でパイロット圧遮断位置となる既存の電磁切換弁があればこれを切換制御弁として利用する構成をとってもよい。
【００８３】
(２) 本発明においては、回路構成の簡略化及びコスト低減の点で上記両実施形態のように既存の電磁切換弁を切換制御弁として利用する構成をとるのが望ましいが、専用の切換制御弁を追加してもよい。
【００８４】
(３) 上記両実施形態では左右の旋回管路１４，１５ごとに連通弁２５，２６を設けたが、両旋回管路１４，１５に共用される三位置切換式の一つの連通弁を用い、この連通弁を、第１または第２実施形態と同様に連通切換弁及び切換制御弁によって連通遮断位置(中立位置)と左右の連通位置との間で切換制御する構成をとってもよい。
【００８５】
(４) 上記実施形態では、旋回力行時には、起動時を含む加速時か定常運転時かを問わず反対側連通弁を開く構成を前提としたが、起動を含む加速時と定常運転時とをリモコン弁１２の操作等によって区別し、いずれか一方のみについて反対側連通弁を開く構成をとってもよい。
【００８６】
(５) 上記実施形態では、連通弁として、モータ出口側管路をタンクＴに連通させる連通位置ａとこの連通を遮断する連通遮断位置ｂとの間で切換わる連通弁２５，２６をモータ両側管路１４，１５とタンクＴとの間に設けたが、本発明は、特許文献１に記載された短絡切換弁と同様に、モータ両側管路を短絡させる連通位置と、両側管路をコントロールバルブに接続する連通遮断位置との間で切換わる連通弁をモータ両側管路とコントロールバルブとの間に設け、旋回減速時にこの連通弁によりモータ出口管路を入口管路に連通させる回路構成をとる場合にも上記同様に適用することができる。
【００８７】
(６) 本発明はショベルに限らず、ショベルを母体として構成される解体機や破砕機等の他の旋回式作業機械にも上記同様に適用することができる。
【符号の説明】
【００８８】
１ 下部走行体
２ 上部旋回体
１０ 油圧ポンプ
１１ 油圧モータ
１２ リモコン弁(旋回操作手段)
１３ コントロールバルブ
１４ 左旋回管路
１５ 右旋回管路
２５，２６ 連通弁
２５ａ，２６ａ 連通弁のパイロットポート
２８ 油圧源としてのパイロットポンプ
２９ パイロットポンプライン
３０，３１ 連通弁パイロットライン
３２，３３ 連通切換弁
３７，３８ 圧力センサ
３９ 速度センサ
４０ リモコン弁一次圧ライン
４１ 切換制御弁を兼ねるロック弁
４２ 制御手段としてのコントローラ
４３ 旋回パーキングブレーキ
４４ 切換制御弁を兼ねるブレーキ制御弁
４５ ブレーキ管路
【技術分野】
【０００１】
本発明は ショベル等の旋回式作業機械に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ショベルを例にとって背景技術を説明する。
【０００３】
ショベルは、図３に示すようにクローラ式の下部走行体１上に上部旋回体２が地面に対して鉛直な軸Ｘまわりに旋回自在に搭載され、この上部旋回体２に掘削アタッチメント３が装着されて構成される。
【０００４】
掘削アタッチメント３は、起伏自在なブーム４と、このブーム４の先端に取付けられたアーム５と、このアーム５の先端に取付けられたバケット６、それにこれらを作動させるブーム、アーム、バケット各シリンダ（油圧シリンダ）７,８,９によって構成される。
【０００５】
上部旋回体２を旋回駆動する従来の旋回管路の構成を図４に示す。
【０００６】
図４において、１０は図示しないエンジンによって駆動される油圧源としての油圧ポンプ、１１はこの油圧ポンプ１０からの圧油により回転して上部旋回体２を旋回駆動する旋回用の油圧モータで、油圧ポンプ１０及びタンクＴとこの油圧モータ１１との間に、旋回操作手段としてのリモコン弁１２(１２ａは操作用のレバーである)によって操作される油圧パイロット式の切換弁であるコントロールバルブ１３が設けられている。
【０００７】
リモコン弁１２は、中立位置と左右の旋回位置との間で操作され、このリモコン弁１２からのパイロット圧によりコントロールバルブ１３が図示の中立位置イと左、右両旋回位置ロ，ハとの間で切換わり動作して油圧モータ１１に対する圧油の給排、すなわち、旋回の起動を含む加速、速度一定での定常運転、減速、停止の各状態、そして回転方向と回転速度が制御される。
【０００８】
一方、コントロールバルブ１３と油圧モータ１１とを結ぶモータ両側管路（図左側を左旋回管路、右側を右旋回管路という）１４,１５間には、一対のリリーフ弁１６,１７を互いの出口同士が接続された状態で対向配置したリリーフ弁回路１８と、一対のチェック弁１９,２０を互いの入口同士が接続された状態で対向配置したチェック弁回路２１とが並列状態で設けられている。
【０００９】
リリーフ弁、チェック弁両回路１８，２１は連通路２２によって接続されるとともに、この連通路２２が油吸い上げ用のメークアップライン２３によってタンクＴに接続されている。２４はメークアップライン２３に設けられた背圧弁である。
【００１０】
この構成において、リモコン弁１２が操作されないとき(レバー１２ａが中立のとき)はコントロールバルブ１３が図示の中立位置イにセットされ、リモコン弁操作時にコントロールバルブ１３が中立位置イから図左側の位置（左旋回位置）ロまたは右側の位置（右旋回位置）ハにリモコン弁操作量に応じたストロークで作動する。
【００１１】
コントロールバルブ１３の中立位置イでは、両旋回管路１４,１５がポンプ１０に対してブロックされるため、油圧モータ１１は回転しない。
【００１２】
この状態から、リモコン弁１２が左または右旋回側に操作されてコントロールバルブ１３が左旋回位置ロまたは右旋回位置ハに切換えられると、ポンプ１０から左旋回管路１４または右旋回管路１５に圧油が供給される。
【００１３】
これにより、油圧モータ１１が左または右に回転して旋回力行、すなわち起動を含む加速または定常運転状態となる。
【００１４】
この場合、油圧モータ１１から吐出された油はコントロールバルブ１３経由でタンクＴに戻る。
【００１５】
また、たとえば右旋回力行中、リモコン弁１２が減速操作(中立復帰、または中立側への戻し操作)されると、油圧モータ１１への圧油の供給及び油圧モータ１１からタンクＴへの油の戻りが停止し、または供給油量及び戻り油量が減少する。
【００１６】
ここで、油圧モータ１１は上部旋回体２の慣性によって右旋回を続けようとするため、メータアウト側である左旋回管路１４に圧力が立ち、これが一定値に達すると図左側のリリーフ弁１６が開いて左旋回管路１４の油が図６中破線矢印で示すように同リリーフ弁１６−連通路２２−図右側のチェック弁２０を通って右旋回管路（メータイン側管路）１５に入り、油圧モータ１１に流入する。
【００１７】
これにより、油圧モータ１１が慣性回転しながら上記リリーフ作用によるブレーキ力を受けるため、減速し停止する。左旋回からの減速／停止時もこれと同じである。
【００１８】
また、この減速中、旋回管路１４または１５が負圧傾向になると、メークアップライン２３、連通路２２、チェック弁回路２１のルートで旋回管路１４または１５にタンク油が吸い上げられてキャビテーションが防止される。
【００１９】
以上の構成はたとえば特許文献１に示されている。
【００２０】
また、特許文献１には、油圧モータ１１に電動機を接続し、旋回力行時にこの電動機を駆動して油圧モータ１１をアシストする一方、上記減速時に電動機に回生発電を行わせ、ブレーキ作用を助けるとともに発生した回生電力を蓄電器に充電する技術も開示されている。
【００２１】
ところで、図４の回路構成によると、旋回力行時に、油圧モータ１１から吐出された油がコントロールバルブ１３を通ってタンクＴに戻るため、このコントロールバルブ１３での絞り作用によってモータ吐出側(メータアウト側)の管路、すなわち、右旋回時には左旋回管路１４、左旋回時には右旋回管路１５に背圧が立つ。
【００２２】
そして、この背圧によってモータ流入側(メータイン側)の圧力が上昇し、ポンプ圧が高くなってポンプ負荷が増加し、これが大きな動力損失となっていた。
【００２３】
この問題を解決する手段として、図５に示す構成をとることができる。
【００２４】
図５において、図４に示す従来回路と同一部分には同一符号を付して示し、その重複説明を省略する。
【００２５】
両旋回管路１４，１５とタンクＴとの間に左側及び右側両連通弁２５，２６を設ける。
【００２６】
詳しくは、連通弁２５，２６は、パイロット圧の供給時にモータ吐出側管路とタンクＴとを連通させる連通位置ａに、パイロット圧遮断時に連通遮断位置ｂにそれぞれセットされる油圧パイロット切換弁として構成し、入口側を旋回管路１４，１５に、出口側を通路２７を介してリリーフ弁回路１８にそれぞれ接続する。
【００２７】
ここで、リリーフ弁回路１８は前記のように連通路２２及びメークアップライン２３を介してタンクＴに接続されているため、連通弁２５，２６が連通位置ａにセットされると両旋回管路１４，１５がコントロールバルブ１３を介さずに直接タンクＴに連通する。
【００２８】
また、連通弁２５，２６を制御する手段として、パイロット油圧源としてのパイロットポンプ２８の吐出ライン(パイロットポンプライン)２９から連通弁パイロットライン３０，３１を分岐させ、この連通弁パイロットライン３０，３１を連通弁２５，２６のパイロットポート２５ａ，２６ｂに接続するとともに、両連通弁パイロットライン３０，３１に連通切換弁３２，３３を設ける。
【００２９】
この連通切換弁３２，３３は、連通弁２５，２６にパイロット圧を供給するパイロット圧供給位置ａと、パイロット圧の供給を遮断するパイロット圧遮断位置ｂとの間で切換わる電磁切換弁として構成し、制御手段としてのコントローラ３４からの信号が入力されたときにパイロット圧供給位置ａにセットされる。
【００３０】
一方、油圧モータ１１によって回転駆動される旋回電動機３５と、蓄電器３６とを設けるとともに、センサとして、リモコン弁１２からのパイロット圧を通じてリモコン弁１２の操作(中立か左または右旋回操作されたか)を検出する操作検出手段としての圧力センサ３７，３８と、旋回電動機３５の回転速度(旋回速度)を検出する速度検出手段としての速度センサ３９とを設け、これらからの信号をコントローラ３４に入力する。
【００３１】
コントローラ３４は、圧力センサ３７，３８からの操作信号及び速度センサ３９からの速度信号に基づいて旋回力行時(加速時または定常運転時)か、減速時か、停止状態かを判断する。
【００３２】
そして、旋回力行時に、連通切換弁３２，３３のうち操作された側と反対側のもの(右旋回時には左側連通切換弁３２を、左旋回時には右側連通切換弁３３．以下、反対側連通切換弁弁という)をパイロット圧供給位置ａに切換えて、同切換弁に対応する連通弁(以下、反対側連通弁という)２５または２６を連通位置ａに切換える。
【００３３】
従って、旋回力行時には、油圧モータ１１から吐出された油は、コントロールバルブ１３を通らずに、一方の連通弁２５または２６を通るルートでタンクＴに直接戻される。
【００３４】
たとえば右旋回時には、図１中に太線書きしかつ実線矢印を付して示すように油圧モータ１１、左旋回管路１４、左側連通弁２５、通路２７、連通路２２、メークアップライン２３のルートでタンクＴに戻る。
【００３５】
この旋回力行中、旋回電動機３５は油圧モータ１１により駆動されて所謂連れ回り回転する。
【００３６】
また、この右旋回からリモコン弁１２が減速操作(中立復帰操作、または中立側に戻し操作)されると、油が、連通路２２からチェック弁回路２１(右側チェック弁２０)を通って右旋回管路１５に戻る破線矢印のルートで循環する。
【００３７】
このとき、旋回電動機３５は、コントローラ３４からの回生指令に基づいて発電機(回生)作用を行い、ブレーキ力を発揮させるとともに、発生した回生電力を蓄電器３６に送ってこれを充電する。
【００３８】
この回生作用により油圧モータ１１にブレーキがかけられ、上部旋回体が減速／停止する。
【００３９】
そして、旋回停止状態で、連通切換弁３２，３３がパイロット圧遮断位置ｂに切換えられて両連通弁２５，２６が連通遮断位置ｂにセットされる。
【００４０】
この状態で、回路内の油の流れ(＝油圧モータ１１の回転)が阻止されるため、上部旋回体が停止状態に保持される。
【００４１】
この回路構成をとれば、旋回力行時(加速時または定常運転時)に、油圧モータ１１から吐出された油を、コントロールバルブ１３を介さずに連通弁２５，２６によって直接タンクＴに戻すため、コントロールバルブ１３での絞り作用による背圧を無くすることができる。
【００４２】
すなわち、旋回力行時のメータアウト側に作用する背圧を低減し、これによりメータイン側の圧力を落としてポンプ圧を低下させることができるため、油圧ポンプの動力損失を抑えてエネルギーの無駄を省くことができる。
【００４３】
また、減速時に電動機３５に回生作用を行わせて旋回エネルギーを蓄電器電力として回生できるため、エネルギー効率を上げることができる。
【００４４】
ところで、この回路において、リモコン弁１２の二次圧を連通弁２５，２６のパイロット圧源とすることも可能である。
【００４５】
しかし、こうすると、リモコン弁１２が中立復帰(旋回停止)操作されるとただちに連通弁２５，２６が連通遮断位置ｂに切換わるため、電動機２５による回生作用が働かず、省エネ効果が得られなくなる。
【００４６】
この点、上記のようにパイロットポンプ２８を連通弁２５，２６のパイロット圧源とする構成をとることにより、リモコン弁１２の停止操作にかかわらず連通弁２５，２６を連通位置ａに保って回生作用を確保し、省エネ効果を得ることができる。
【００４７】
なお、ショベルにおいては、一般に、オペレータ乗降口を遮断機のように開閉する状態でロックレバーが設けられ、降車時にこのロックレバーが開き操作されると、旋回を含む機械の一切の動作が停止するという安全策がとられる。
【００４８】
旋回系では、そのための回路構成として、パイロットポンプライン２９とリモコン弁１２の一次側とを結ぶリモコン弁一次圧ライン４０に、コントローラ３４によってパイロット圧供給位置ａとタンク連通位置ｂとの間で切換わる電磁切換式のロック弁４１を設け、ロックレバーの開き操作時にこのロック弁４１をタンク連通位置ｂに切換えることにより、リモコン弁１２への一次圧の供給をストップして旋回動作を停止させるように構成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４９】
【特許文献１】特開２０１０−６５５１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００５０】
ところが、旋回背圧低減のための図５の回路構成において、連通切換弁３２，３３がスプールの固着現象によってパイロット圧供給位置ａから動かなくなると、旋回停止状態でモータ回路がタンクＴに連通するため、上部旋回体を停止保持できなくなり、たとえば傾斜地では自重によって旋回してしまうおそれがある。
【００５１】
一方、特許文献１に記載された公知技術では、旋回減速時の回生効率を高めるためにモータ両側管路とコントロールバルブとの間に、旋回減速時にモータ出口管路を入口管路に短絡させる連通弁を設けており、この連通弁を油圧パイロット切換弁として前記連通切換弁で制御する構成をとった場合にも、連通切換弁の固着現象の発生によって同様の問題が生じる。
【００５２】
そこで本発明は、少なくとも旋回減速時にモータ出口管路をタンクまたは入口管路に連通させる油圧パイロット式の連通弁を設け、この連通弁を連通切換弁で制御する回路構成を前提として、連通切換弁の固着現象が発生した場合にフェールセーフ機能を発揮させ、上部旋回体を停止状態に保持することができる旋回式作業機械を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００５３】
上記課題を解決する手段として、本発明においては、下部走行体と、この下部走行体上に旋回自在に搭載された上部旋回体と、この上部旋回体の旋回駆動源としての油圧モータと、この油圧モータの圧油供給源としての油圧ポンプと、上記油圧モータに対する旋回の加速、定常運転、減速、停止を指令する旋回操作手段と、この旋回操作手段の操作に基づいて上記油圧モータに対する圧油の給排を制御するコントロールバルブとを備えた旋回式作業機械において、油圧モータの出口側管路を上記コントロールバルブを介さずに直接タンクまたはモータ入口管路に連通させる連通位置とこの連通を遮断する連通遮断位置との間で作動する油圧パイロット式の連通弁を設け、パイロット油圧源からのパイロット圧をこの連通弁のパイロットポートに供給するパイロットラインに、連通弁に対するパイロット圧の供給／遮断を制御する連通切換弁を設けるとともに、この連通切換弁の一次側に切換制御弁を設け、制御手段により、
(ｉ) 少なくとも旋回減速時に、上記パイロット油圧源からのパイロット圧が上記切換制御弁及び連通切換弁を介して上記連通弁のパイロットポートに供給されて連通弁が上記連通位置となり、旋回停止状態で連通弁が上記連通遮断位置となるように上記切換制御弁及び連通切換弁を制御し、
(ｉｉ) 旋回停止状態で上記連通切換弁へのパイロット圧の供給が遮断されるように上記切換制御弁を制御する
ように構成したものである。
【００５４】
この構成によれば、旋回停止状態で連通切換弁へのパイロット圧の供給が遮断されるため、連通切換弁がスプールの固着現象によってパイロット圧供給位置から動かなくなる事態が発生しても、連通弁に対するパイロット圧の供給がストップし、連通弁が連通遮断位置に確保されるため、油圧モータが回転するおそれがなくなる。
【００５５】
すなわち、連通切換弁の固着が発生した場合にフェールセーフ機能が発揮され、上部旋回体を停止状態に確実に保持して安全性を高めることができる。
【００５６】
この場合、機械の乗降口を開閉するロックレバーと、電磁切換式のロック弁とを備え、このロック弁は、上記ロックレバーの開き操作時に非励磁状態となって上記リモコン弁へのパイロット一次圧の供給を遮断するように構成された旋回式作業機械において、上記ロック弁を上記切換制御弁として上記連通切換弁の一次側に設けるのが望ましい(請求項２)。
【００５７】
あるいは、上部旋回体を停止状態に保持する旋回パーキングブレーキと、この旋回パーキングブレーキのブレーキ作動／ブレーキ解除を制御するブレーキ制御弁とを備え、このブレーキ制御弁は、旋回停止状態で励磁されて上記旋回パーキングブレーキをブレーキ作動させるように構成された旋回式作業機械において、上記ブレーキ制御弁を上記切換制御弁として上記連通切換弁の一次側に設けるのが望ましい(請求項３)。
【００５８】
これらの構成によれば、旋回／旋回停止に応じて切換わり作動する既存の電磁切換弁(ロック弁またはブレーキ制御弁)を切換制御弁として利用するため、専用の切換制御弁を別途追加する場合と比べて回路構成を簡略化し、設備コストを安くすることができる。
【００５９】
また、旋回停止状態で非励磁となるロック弁を切換制御弁として用いる請求項２の構成によると、ロック弁にソレノイドの断線等の作動障害が発生した場合でも、フェールセーフ機能を確保できるため、より安全となる。
【発明の効果】
【００６０】
本発明によると、少なくとも旋回減速時にモータ出口管路をタンクまたは入口管路に連通させる油圧パイロット式の連通弁を設け、この連通弁を連通切換弁で制御する回路構成を前提として、連通切換弁の固着現象が発生した場合にフェールセーフ機能を発揮させ、上部旋回体を停止状態に保持して安全性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の第１実施形態を示す旋回回路の回路構成図である。
【図２】本発明の第２実施形態を示す旋回回路の回路構成図である。
【図３】ショベルの概略側面図である。
【図４】従来の旋回回路の回路構成図である。
【図５】連通弁と連通切換弁を設けた旋回回路の回路構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００６２】
実施形態は、背景技術の説明に合わせてショベルを適用対象としている。
【００６３】
以下の第１、第２両実施形態は、旋回背圧低減のために連通弁２５，２６を設け、この連通弁２５，２６にパイロット圧を供給する連通弁パイロットライン３０，３１に連通切換弁３２，３３を設ける図５の回路構成を前提として、連通切換弁３２，３３の一次側に切換制御弁を設け、旋回停止状態で、この切換制御弁により連通切換弁３２，３３へのパイロット圧の供給を遮断する構成をとっている。
【００６４】
両実施形態において、図５の回路と同一部分には同一符号を付して示し、その重複説明を省略する。
【００６５】
第１実施形態(図１参照)
第１実施形態においては、機械の乗降口を開閉する図示しないロックレバーと、電磁切換式のロック弁４１とを備え、このロック弁４１をリモコン弁一次圧ライン４０に設けたショベルにおいて、ロック弁４１を切換制御弁として連通切換弁３２，３３の一次側に設けている。
【００６６】
詳述すると、ロック弁４１は、前記のようにコントローラ３４からの信号によってパイロット圧供給位置ａとタンク連通位置ｂとの間で切換わる電磁切換弁として構成され、旋回停止状態でオペレータが降車するためにロックレバーを開き操作したときに、同レバーの操作を検出する検出手段(リミッタスイッチやマイクロスイッチ等の接触型スイッチ、または光電スイッチ等の非接触型スイッチ。図示省略)からの信号に基づくコントローラ３４の制御によって非励磁となり、パイロット圧供給位置ａから図示のタンク連通位置ｂに切換わる。
【００６７】
これにより、リモコン弁１２へのパイロット一次圧の供給が遮断されてリモコン弁１２の操作が無効となり、コントロールバルブ１３が作動不能(旋回不能)となる。
【００６８】
第１実施形態では、リモコン弁一次圧ライン４０におけるこのロック弁４１の二次側に連通弁パイロットライン３０，３１を並列に分岐接続し、同ライン３０，３１に連通切換弁３２，３３を設けている。
【００６９】
いいかえれば、ロック弁４１の二次側を連通切換弁３２，３３の一次側に接続し、ロック弁４１がタンク連通位置ｂに切換わった状態(旋回停止状態)では、連通切換弁３２，３３にパイロット圧が供給されないように構成している。
【００７０】
この構成によると、連通切換弁３２，３３がスプールの固着現象によってパイロット圧供給位置ａから動かなくなる事態が発生しても、旋回停止状態では、ロック弁４１によってパイロット圧の供給がストップする。
【００７１】
従って、連通弁２５，２６が連通遮断位置ｂに確保されるため、油圧モータ１１が回転するおそれがなくなる。
【００７２】
第２実施形態(図２参照)
第２実施形態においては、上部旋回体を停止状態に保持する旋回パーキングブレーキ４３と、この旋回パーキングブレーキ４３のブレーキ作動／ブレーキ解除を制御するブレーキ制御弁と４４とを備え、このブレーキ制御弁４４を、パイロットポンプライン２９と旋回パーキングブレーキ４３とを結ぶブレーキ管路４５に設けたショベルにおいて、ブレーキ制御弁４４を、切換制御弁として連通切換弁３２，３３の一次側に設けている。
【００７３】
旋回パーキングブレーキ４３は、油圧が導入されない状態でバネ力によってブレーキ作動を行い、油圧導入時にブレーキ力が解除されるネガティブブレーキとして構成されている。
【００７４】
ブレーキ制御弁４４は、圧力センサ３７，３８からの信号に基づくコントローラ４２の制御によってパイロット圧供給位置ａとタンク連通位置ｂとの間で切換わる電磁切換弁として構成されている。
【００７５】
具体的には、リモコン弁１２の旋回操作中(旋回停止操作されてから数秒の間を含む)は非励磁となってパイロット圧供給位置ａにセットされ、旋回停止状態で励磁されてタンク連通位置ｂに切換わる。
【００７６】
第２実施形態では、ブレーキ管路４５におけるこのブレーキ制御弁４４の二次側に連通弁パイロットライン３０，３１を並列に接続し、同ライン３０，３１に連通切換弁３２，３３を設けている。
【００７７】
いいかえれば、ブレーキ制御弁４４の二次側を連通切換弁３２，３３の一次側に接続し、ブレーキ制御弁４４がタンク連通位置ｂに切換わった状態(旋回停止状態)では連通切換弁３２，３３にパイロット圧が供給されないように構成している。
【００７８】
この構成によっても、連通切換弁３２，３３がスプールの固着現象によってパイロット圧供給位置ａから動かなくなる事態が発生しても、旋回停止状態では、ブレーキ制御弁４４によってパイロット圧の供給がストップして連通弁２５，２６が連通遮断位置ｂに確保されるため、第１実施形態と同様に油圧モータ１１が回転するおそれがなくなる。
【００７９】
このように、第１、第２両実施形態によると、連通切換弁３２，３３の固着が発生した場合にフェールセーフ機能が発揮され、上部旋回体を停止状態に確実に保持して安全性を高めることができる。
【００８０】
また、両実施形態の構成によれば、旋回／旋回停止に応じて切換わり作動する既存の電磁切換弁(ロック弁４１またはブレーキ制御弁４４)を切換制御弁として利用するため、専用の切換制御弁を別途追加する場合と比べて回路構成を簡略化し、設備コストを安くすることができる。
【００８１】
また、第１実施形態によると、第２実施形態のブレーキ制御弁４４とは逆に、旋回停止状態で非励磁となるロック弁４１を切換制御弁として用いるため、ロック弁４１にソレノイドの断線等の作動障害が発生した場合でも、フェールセーフ機能を確保することができるできる。このため、より安全となる。
【００８２】
他の実施形態
(１) 上記両実施形態では、切換制御弁としてロック弁４１またはブレーキ制御弁４４を利用する構成をとったが、他に、旋回停止状態でパイロット圧遮断位置となる既存の電磁切換弁があればこれを切換制御弁として利用する構成をとってもよい。
【００８３】
(２) 本発明においては、回路構成の簡略化及びコスト低減の点で上記両実施形態のように既存の電磁切換弁を切換制御弁として利用する構成をとるのが望ましいが、専用の切換制御弁を追加してもよい。
【００８４】
(３) 上記両実施形態では左右の旋回管路１４，１５ごとに連通弁２５，２６を設けたが、両旋回管路１４，１５に共用される三位置切換式の一つの連通弁を用い、この連通弁を、第１または第２実施形態と同様に連通切換弁及び切換制御弁によって連通遮断位置(中立位置)と左右の連通位置との間で切換制御する構成をとってもよい。
【００８５】
(４) 上記実施形態では、旋回力行時には、起動時を含む加速時か定常運転時かを問わず反対側連通弁を開く構成を前提としたが、起動を含む加速時と定常運転時とをリモコン弁１２の操作等によって区別し、いずれか一方のみについて反対側連通弁を開く構成をとってもよい。
【００８６】
(５) 上記実施形態では、連通弁として、モータ出口側管路をタンクＴに連通させる連通位置ａとこの連通を遮断する連通遮断位置ｂとの間で切換わる連通弁２５，２６をモータ両側管路１４，１５とタンクＴとの間に設けたが、本発明は、特許文献１に記載された短絡切換弁と同様に、モータ両側管路を短絡させる連通位置と、両側管路をコントロールバルブに接続する連通遮断位置との間で切換わる連通弁をモータ両側管路とコントロールバルブとの間に設け、旋回減速時にこの連通弁によりモータ出口管路を入口管路に連通させる回路構成をとる場合にも上記同様に適用することができる。
【００８７】
(６) 本発明はショベルに限らず、ショベルを母体として構成される解体機や破砕機等の他の旋回式作業機械にも上記同様に適用することができる。
【符号の説明】
【００８８】
１ 下部走行体
２ 上部旋回体
１０ 油圧ポンプ
１１ 油圧モータ
１２ リモコン弁(旋回操作手段)
１３ コントロールバルブ
１４ 左旋回管路
１５ 右旋回管路
２５，２６ 連通弁
２５ａ，２６ａ 連通弁のパイロットポート
２８ 油圧源としてのパイロットポンプ
２９ パイロットポンプライン
３０，３１ 連通弁パイロットライン
３２，３３ 連通切換弁
３７，３８ 圧力センサ
３９ 速度センサ
４０ リモコン弁一次圧ライン
４１ 切換制御弁を兼ねるロック弁
４２ 制御手段としてのコントローラ
４３ 旋回パーキングブレーキ
４４ 切換制御弁を兼ねるブレーキ制御弁
４５ ブレーキ管路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部走行体と、この下部走行体上に旋回自在に搭載された上部旋回体と、この上部旋回体の旋回駆動源としての油圧モータと、この油圧モータの圧油供給源としての油圧ポンプと、上記油圧モータに対する旋回の加速、定常運転、減速、停止を指令する旋回操作手段と、この旋回操作手段の操作に基づいて上記油圧モータに対する圧油の給排を制御するコントロールバルブとを備えた旋回式作業機械において、油圧モータの出口側管路を上記コントロールバルブを介さずに直接タンクまたはモータ入口管路に連通させる連通位置とこの連通を遮断する連通遮断位置との間で作動する油圧パイロット式の連通弁を設け、パイロット油圧源からのパイロット圧をこの連通弁のパイロットポートに供給するパイロットラインに、連通弁に対するパイロット圧の供給／遮断を制御する連通切換弁を設けるとともに、この連通切換弁の一次側に切換制御弁を設け、制御手段により、
(ｉ) 少なくとも旋回減速時に、上記パイロット油圧源からのパイロット圧が上記切換制御弁及び連通切換弁を介して上記連通弁のパイロットポートに供給されて連通弁が上記連通位置となり、旋回停止状態で連通弁が上記連通遮断位置となるように上記切換制御弁及び連通切換弁を制御し、
(ｉｉ) 旋回停止状態で上記連通切換弁へのパイロット圧の供給が遮断されるように上記切換制御弁を制御する
ように構成したことを特徴とする旋回式作業機械。
【請求項２】
機械の乗降口を開閉するロックレバーと、電磁切換式のロック弁とを備え、このロック弁は、上記ロックレバーの開き操作時に非励磁状態となって上記リモコン弁へのパイロット一次圧の供給を遮断するように構成された旋回式作業機械において、上記ロック弁を上記切換制御弁として上記連通切換弁の一次側に設けたことを特徴とする請求項１記載の旋回式作業機械。
【請求項３】
上部旋回体を停止状態に保持する旋回パーキングブレーキと、この旋回パーキングブレーキのブレーキ作動／ブレーキ解除を制御するブレーキ制御弁とを備え、このブレーキ制御弁は、旋回停止状態で励磁されて上記旋回パーキングブレーキをブレーキ作動させるように構成された旋回式作業機械において、上記ブレーキ制御弁を上記切換制御弁として上記連通切換弁の一次側に設けたことを特徴とする請求項１記載の旋回式作業機械。
【請求項１】
下部走行体と、この下部走行体上に旋回自在に搭載された上部旋回体と、この上部旋回体の旋回駆動源としての油圧モータと、この油圧モータの圧油供給源としての油圧ポンプと、上記油圧モータに対する旋回の加速、定常運転、減速、停止を指令する旋回操作手段と、この旋回操作手段の操作に基づいて上記油圧モータに対する圧油の給排を制御するコントロールバルブとを備えた旋回式作業機械において、油圧モータの出口側管路を上記コントロールバルブを介さずに直接タンクまたはモータ入口管路に連通させる連通位置とこの連通を遮断する連通遮断位置との間で作動する油圧パイロット式の連通弁を設け、パイロット油圧源からのパイロット圧をこの連通弁のパイロットポートに供給するパイロットラインに、連通弁に対するパイロット圧の供給／遮断を制御する連通切換弁を設けるとともに、この連通切換弁の一次側に切換制御弁を設け、制御手段により、
(ｉ) 少なくとも旋回減速時に、上記パイロット油圧源からのパイロット圧が上記切換制御弁及び連通切換弁を介して上記連通弁のパイロットポートに供給されて連通弁が上記連通位置となり、旋回停止状態で連通弁が上記連通遮断位置となるように上記切換制御弁及び連通切換弁を制御し、
(ｉｉ) 旋回停止状態で上記連通切換弁へのパイロット圧の供給が遮断されるように上記切換制御弁を制御する
ように構成したことを特徴とする旋回式作業機械。
【請求項２】
機械の乗降口を開閉するロックレバーと、電磁切換式のロック弁とを備え、このロック弁は、上記ロックレバーの開き操作時に非励磁状態となって上記リモコン弁へのパイロット一次圧の供給を遮断するように構成された旋回式作業機械において、上記ロック弁を上記切換制御弁として上記連通切換弁の一次側に設けたことを特徴とする請求項１記載の旋回式作業機械。
【請求項３】
上部旋回体を停止状態に保持する旋回パーキングブレーキと、この旋回パーキングブレーキのブレーキ作動／ブレーキ解除を制御するブレーキ制御弁とを備え、このブレーキ制御弁は、旋回停止状態で励磁されて上記旋回パーキングブレーキをブレーキ作動させるように構成された旋回式作業機械において、上記ブレーキ制御弁を上記切換制御弁として上記連通切換弁の一次側に設けたことを特徴とする請求項１記載の旋回式作業機械。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−２４１３３８（Ｐ２０１２−２４１３３８Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０９７４２（Ｐ２０１１−１０９７４２）
【出願日】平成２３年５月１６日（２０１１．５．１６）
【出願人】（０００２４６２７３）コベルコ建機株式会社 (644)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１６日（２０１１．５．１６）
【出願人】（０００２４６２７３）コベルコ建機株式会社 (644)
【Ｆターム（参考）】
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