JP2016109272A - 建設機械の油圧駆動システム - Google Patents

Abstract

【課題】旋回減速時に旋回用のポンプ動力を低減することができる建設機械の油圧駆動システムを提供する。
【解決手段】建設機械の油圧駆動システムは、傾転角が変更可能な可変容量型のポンプと、旋回制御弁と旋回モータとを接続する一対の旋回供給ラインと、一対の旋回供給ライン同士を接続する橋架路に互いに逆向きに設けられた一対の電磁リリーフ弁と、旋回減速時以外はリリーフ圧が基準圧となり、旋回減速時は、排出側の旋回供給ラインから作動油を逃す電磁リリーフ弁のリリーフ圧が、旋回操作弁から出力される旋回信号が大きくなるほど基準圧から大きく低下するように、一対の電磁リリーフ弁を制御する制御装置と、を備え、旋回制御弁は、旋回減速時以外は旋回信号に応じて移動し、旋回減速時には中立位置に戻されるように構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、建設機械の油圧駆動システムに関する。

油圧ショベルや油圧クレーンのような建設機械では、油圧駆動システムによって各部が駆動される。このような油圧駆動システムでは、エンジンによって駆動されるポンプから、旋回モータを含む種々のアクチュエータに作動油が供給される。

旋回モータに対する作動油の供給および排出は、旋回制御弁によって制御される（例えば、特許文献１参照）。通常、旋回制御弁は、一対のパイロットラインにより旋回操作弁と接続され、旋回操作弁の操作レバーの傾倒角に応じて移動する。

特開平６−１１７４１０号公報

ところで、旋回制御弁は、当該旋回制御弁の移動量が大きくなるほど、ポンプから旋回モータへ作動油を供給するためのメータインの開口面積と旋回モータからタンクへ作動油を排出するためのメータアウトの開口面積が共に増加するように構成されている。しかしながら、このような構成では、メータアウトの開口面積を減少させてブレーキをかけようとする旋回減速時にも、メータインの開口を通じて、ポンプから吐出された作動油が旋回モータへ供給される。換言すれば、旋回減速時には、旋回モータを回転させるエネルギが不要であるにも拘らず、ポンプが比較的に大きな仕事をする。そのため、ポンプ動力が無駄に消費される。

そこで、本発明は、旋回減速時に旋回用のポンプ動力を低減することができる建設機械の油圧駆動システムを提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明の建設機械の油圧駆動システムは、傾転角が変更可能な可変容量型のポンプと、旋回モータに対する作動油の供給および排出を制御する旋回制御弁と、前記旋回制御弁と前記旋回モータとを接続する一対の旋回供給ラインと、前記一対の旋回供給ライン同士を接続する橋架路と、前記橋架路に互いに逆向きに設けられた、指令電流によってリリーフ圧が変更される一対の電磁リリーフ弁と、前記一対の電磁リリーフ弁のそれぞれをバイパスする、逆止弁が設けられたバイパス路と、前記橋架路における前記一対の電磁リリーフ弁の間の部分に接続されたタンクラインと、旋回操作用の操作レバーを含み、前記操作レバーの傾倒角に応じた大きさの旋回信号を出力する旋回操作弁と、旋回減速時以外は前記一対の電磁リリーフ弁のリリーフ圧が基準圧となり、旋回減速時は、排出側の旋回供給ラインから作動油を逃す電磁リリーフ弁のリリーフ圧が、前記旋回信号が大きくなるほど前記基準圧から大きく低下するように、前記一対の電磁リリーフ弁を制御する制御装置と、を備え、前記旋回制御弁は、旋回減速時以外は前記旋回信号に応じて移動し、旋回減速時には前記一対の旋回供給ラインをブロックする中立位置に戻されるように構成されている、ことを特徴とする。

上記の構成によれば、旋回減速時には、旋回制御弁によって排出側の旋回供給ラインがブロックされるので、排出側の旋回供給ラインから作動油を逃す電磁リリーフ弁のリリーフ圧によってブレーキがかけられる。しかも、そのときの電磁リリーフ弁のリリーフ圧は旋回信号が小さくなるほど大きくなるので、操作レバーの傾倒角に応じた適切なブレーキ力を得ることができる。一方、供給側の旋回供給ラインも旋回制御弁によってブロックされるが、供給側の旋回供給ラインには、排出側の旋回供給ラインから電磁リリーフ弁を通過した作動油が他方の電磁リリーフ弁をバイパスするバイパス路を通って供給され、さらに旋回モータの内部漏れに相当する若干の流量の作動油がタンクから供給されるので、旋回モータに流入する作動油が不足することがない。さらに、旋回減速時には、供給側の旋回供給ラインがブロックされることによってポンプから旋回モータに作動油が供給されなくなるので、旋回用のポンプ動力を低減することができる。

前記一対の電磁リリーフ弁は、指令電流が大きくなるほどリリーフ圧が低下する逆比例型であり、前記制御装置は、旋回減速時に、排出側の旋回供給ラインから作動油を逃す電磁リリーフ弁へ指令電流を送給してもよい。この構成によれば、電気系統の寸断等のフェール時にはリリーフ圧が最大となるので、ブレーキ力についてフェールセーフを確立することができる。

前記旋回操作弁は、前記旋回信号としてパイロット圧を出力するパイロット式操作弁であり、前記旋回制御弁は、左旋回パイロットラインによって前記旋回操作弁と接続された第１パイロットポートと、右旋回パイロットラインによって前記旋回操作弁と接続された第２パイロットポートを有し、上記の油圧駆動システムは、前記左旋回パイロットラインに設けられた、カット電流が送給されたときに前記左旋回パイロットラインを閉じ、カット電流が送給されないときは前記左旋回パイロットラインを開放する第１電磁弁と、前記右旋回パイロットラインに設けられた、カット電流が送給されたときに前記右旋回パイロットラインを閉じ、カット電流が送給されないときは前記右旋回パイロットラインを開放する第２電磁弁と、をさらに備え、前記制御装置は、左旋回減速時には前記第１電磁弁へカット電流を送給し、右旋回減速時には前記第２電磁弁へカット電流を送給してもよい。この構成によれば、電気系統の寸断等のフェール時には、旋回制御弁が常に旋回操作弁の操作レバーに応じて移動するので、旋回操作についてフェールセーフを確立することができる。

前記旋回制御弁は、メータアウトの開口面積がメータインの開口面積よりも大きくなるように構成されていてもよい。この構成によれば、旋回加速時および等速旋回時に、排出側の旋回供給ラインからタンクまで作動油をスムーズに排出することができる。

上記の油圧駆動システムは、前記ポンプの傾転角を調整するレギュレータをさらに備え、前記旋回制御弁は、前記ポンプから延びるブリードライン上に配置されており、前記レギュレータは、油圧により作動するものであり、前記レギュレータには、前記ブリードラインにおける絞りの上流側の圧力であるネガティブコントロール圧が導かれてもよい。特に、旋回操作だけを行っている場合には、ネガティブコントロール方式であれば、旋回減速時に旋回制御弁が中立位置に戻されてネガティブコントロール圧が上昇するため、シンプルな機械的構成で、旋回減速時にポンプからの旋回モータ用の吐出流量をゼロとすることができる。また、旋回モータと同時に他のアクチュエータを操作している場合には、本発明により低減できた旋回モータ用の吐出流量を同時操作されている他のアクチュエータに利用することができる。あるいは、旋回モータと同時に他のアクチュエータを操作している場合に、ネガティブコントロール方式とは別の方法で、旋回モータ用の吐出流量を低減した分だけポンプの吐出流量を低減してもよい。

一方、ポジティブコントロール方式であれば、旋回操作を単独で行う場合と、旋回モータを他のアクチュエータと同時に操作する場合のいずれにおいても、旋回減速時にはポンプから旋回モータ用の吐出流量が吐出されないようにレギュレータを制御してもよい。

本発明によれば、旋回減速時に旋回用のポンプ動力を低減することができる。

本発明の一実施形態に係る油圧駆動システムの概略構成図である。 建設機械の一例である油圧ショベルの側面図である。 操作レバーの傾倒角と電磁リリーフ弁のリリーフ圧との関係を示すグラフである。 電磁リリーフ弁への指令電流とリリーフ圧との関係を示すグラフである。 （ａ）は、操作レバーの傾倒角と旋回制御弁のメータアウトおよびメータインの開口面積との関係を示すグラフであり、（ｂ）は、操作レバーの傾倒角とポンプ吐出流量の関係を示すグラフである。

図１に、本発明の一実施形態に係る建設機械の油圧駆動システム１を示し、図２に、その油圧駆動システム１が搭載された建設機械１０を示す。図２に示す建設機械１０は油圧ショベルであるが、本発明は、油圧クレーンなどの他の建設機械にも適用可能である。

油圧駆動システム１は、油圧アクチュエータとして、図２に示すブームシリンダ１１、アームシリンダ１２およびバケットシリンダ１３を含むとともに、図１に示す旋回モータ１４および図示しない左右一対の走行モータを含む。また、油圧駆動システム１は、それらのアクチュエータへ作動油を供給するポンプ１６と、ポンプ１６を駆動するエンジン１５を含む。なお、図１では、図面の簡略化のために、旋回モータ１４以外のアクチュエータを省略している。

本実施形態では、建設機械１０が自走式の油圧ショベルであるが、建設機械１０が船舶に搭載される油圧ショベルである場合には、運転室を含む旋回体が船体に旋回可能に支持される。

ポンプ１６は、傾転角が変更可能な可変容量型のポンプ（斜板ポンプまたは斜軸ポンプ）である。ポンプ１６の傾転角は、レギュレータ１７により調整される。本実施形態では、ポンプ１６の吐出流量がネガティブコントロール方式で制御される。すなわち、レギュレータ１７は、油圧により作動する。ただし、ポンプ１６の吐出流量は、ポジティブコントロール方式で制御されてもよい。この場合、レギュレータ１７は、電気信号により作動してもよい。

具体的に、ポンプ１６からは、ブリードライン２１がタンク２６まで延びている。ブリードライン２１上には、旋回制御弁３を含む複数の制御弁（旋回制御弁３以外は図示せず）が配置されている。旋回制御弁３は、旋回モータ１４に対する作動油の供給および排出を制御し、その他の制御弁も個々のアクチュエータに対する作動油の供給および排出を制御する。ブリードライン２１からはパラレルライン２４が分岐しており、このパラレルライン２４を通じて全ての制御弁へ作動油が導かれる。

ブリードライン２１には、全ての制御弁の下流側に絞り２２が設けられている。また、ブリードライン２１には、絞り２２をバイパスするバイパスラインが接続されており、このバイパスライン上に、リリーフ圧が一定のリリーフ弁２３が配置されている。上述したレギュレータ１７は、パイロットライン２８により、ブリードライン２１における絞り２２の上流側部分に接続されている。すなわち、レギュレータ１７には、ブリードライン２１における絞り２２の上流側の圧力であるネガティブコントロール圧が導かれる。

レギュレータ１７は、パイロットライン２８を通じて導かれるネガティブコントロール圧が高ければポンプ１６の傾転角を小さくし、パイロットライン２８を通じて導かれるネガティブコントロール圧が低ければポンプ１６の傾転角を大きくする。ポンプ１６の傾転角が小さくなると、ポンプ１６の吐出流量が減少し、ポンプ１６の傾転角が大きくなると、ポンプ１６の吐出流量が増大する。

旋回制御弁３は、左旋回供給ライン５１および右旋回供給ライン５２により旋回モータ１４と接続されている。また、旋回制御弁３には、タンクライン２５が接続されている。左旋回時、左旋回供給ライン５１が供給側であり、右旋回供給ライン５２が排出側である。逆に、右旋回時、右旋回供給ライン５２が供給側であり、左旋回供給ライン５１が排出側である。

左旋回供給ライン５１および右旋回供給ライン５２同士は、橋架路５３によって接続されている。橋架路５３には、互いに逆向きに第１電磁リリーフ弁５４および第２電磁リリーフ弁５５が設けられている。第１電磁リリーフ弁５４は、左旋回供給ライン５１の圧力が高くなりすぎたときに、左旋回供給ライン５１から作動油を逃すためのものである。第２電磁リリーフ弁５５は、右旋回供給ライン５２の圧力が高くなりすぎたときに、右旋回供給ライン５２から作動油を逃すためのものである。

第１電磁リリーフ弁５４および第２電磁リリーフ弁５５のそれぞれは、指令電流によってリリーフ圧が変更されるように構成されている。第１電磁リリーフ弁５４および第２電磁リリーフ弁５５は、制御装置６により制御される。すなわち、制御装置６は、第１電磁リリーフ弁５４および第２電磁リリーフ弁５５へ指令電流を送給する。なお、図１では、図面の簡略化のために、一部の制御線のみを描いている。

本実施形態では、第１電磁リリーフ弁５４および第２電磁リリーフ弁５５が、図４に示すように、指令電流が大きくなるほどリリーフ圧が低下する逆比例型である。すなわち、。第１電磁リリーフ弁５４および第２電磁リリーフ弁５５へ指令電流が送給されないときは、第１電磁リリーフ弁５４および第２電磁リリーフ弁５５のリリーフ圧は、共に最大値である基準圧Ｐ０である。

図１に戻って、橋架路５３における第１電磁リリーフ弁５４と第２電磁リリーフ弁５５の間の部分は、第１バイパス路５６によって左旋回供給ライン５１と接続されているとともに、第２バイパス路５８によって右旋回供給ライン５２と接続されている。すなわち、第１バイパス路５６は、第１電磁リリーフ弁５４をパイパスし、第２バイパス路５８は、第２電磁リリーフ弁５５をパイパスする。

第１バイパス路５６には、橋架路５３から左旋回供給ライン５１に向かう流れは許容する一方でその逆の流れを禁止する逆止弁５７が設けられている。第２バイパス路５８には、橋架路５３から右旋回供給ライン５２に向かう流れは許容する一方でその逆の流れを禁止する逆止弁５９が設けられている。

さらに、橋架路５３における第１電磁リリーフ弁５４と第２電磁リリーフ弁５５の間の部分には、タンクライン２７が接続されている。本実施形態では、タンクライン２７が橋架路５３の近傍で第１バイパス路５６および第２バイパス路５８と合流して一本の合流路を構成している。

建設機械１０の運転室には、旋回操作用の操作レバーを含む旋回操作弁４１が設けられている。旋回操作弁４１は、操作レバーの傾倒角に応じた大きさの旋回信号を出力する。本実施形態では、旋回操作弁４１が、旋回信号としてパイロット圧（左旋回パイロット圧および右旋回パイロット圧）を出力するパイロット式操作弁である。このため、旋回操作弁４１には、補助ポンプ１８から供給ライン４６を通じて作動油が供給される。ただし、旋回操作弁４１は、旋回信号として電気信号を出力する電気式操作弁であってもよい。

旋回制御弁３は、当該旋回制御弁３を左旋回位置（図１の右側位置）に移動させるための第１パイロットポート３ａと、当該旋回制御弁３を右旋回位置（図１の左側位置）に移動させるための第２パイロットポート３ｂを有している。第１パイロットポート３ａは、左旋回パイロットライン４２により旋回操作弁４１と接続されており、第２パイロットポート３ｂは、右旋回パイロットライン４３により旋回操作弁４１と接続されている。

左旋回パイロットライン４２には、第１電磁弁４４が設けられており、右旋回パイロットライン４３には、第２電磁弁４５が設けられている。第１電磁弁４４は、カット電流が送給されたときに左旋回パイロットライン４２を閉じるとともに第１パイロットポート３ａをタンク２６と連通させる。逆に、カット電流が送給されないときは、第１電磁弁４４は、左旋回パイロットライン４２を開放して左旋回パイロットライン４２を第１パイロットポート３ａと連通させる。同様に、第２電磁弁４５は、カット電流が送給されたときに右旋回パイロットライン４３を閉じるとともに第２パイロットポート３ｂをタンク２６と連通させる。逆に、カット電流が送給されないときは、第２電磁弁４５は、右旋回パイロットライン４３を開放して右旋回パイロットライン４３を第２パイロットポート３ｂと連通させる。

第１電磁弁４４および第２電磁弁４５は、制御装置６により制御される。より詳しくは、制御装置６は、第１電磁弁４４および第２電磁弁４５へ上述したカット電流を送給したりしなかったりする。

本実施形態では、第１電磁弁４４および第２電磁弁４５として、指令電流が大きくなるほど小さな二次圧を出力する逆比例型の電磁比例減圧弁が採用されている。そして、第１電磁弁４４および第２電磁弁４５へは、制御装置６から指令電流が送給される。すなわち、電磁比例減圧弁の二次圧がゼロとなる指令電流が上述したカット電流である。ただし、第１電磁弁４４および第２電磁弁４５は、単なる電磁切換弁であってもよい。本実施形態では、制御装置６が、電磁比例減圧弁である第１電磁弁４４および第２電磁弁４５への指令電流を、時間の経過と共に徐々に増大または減少させる。これにより、旋回制御弁３の動作が徐々に行われ、油圧の急激な上昇および下降を防ぐことができる。その結果、ショックの発生を防ぐことができる。

旋回制御弁３は、第１パイロットポート３ａおよび第２パイロットポート３ｂへパイロット圧が導かれないときは、スプリング３ｃ，３ｄの付勢力によって、ブリードライン２１における作動油の流通を制限せず、かつ、パラレルライン２４、タンクライン２５および旋回供給ライン５１，５２をブロックする中立位置に維持される。第１パイロットポート３ａおよび第２パイロットポート３ｂのどちらかへパイロット圧が導かれると、旋回制御弁３は、そのパイロット圧に応じて移動し、ブリードライン２１における作動油の流通を制限するとともに、ポンプ１６から吐出された作動油の旋回モータ１４への供給および旋回モータ１４からの作動油の排出を可能とする。

旋回制御弁３は、当該旋回制御弁３の移動量が大きくなるほど、ポンプ１６から旋回モータ１４へ作動油を供給するためのメータインの開口面積と、旋回モータ１４からタンク２６へ作動油を排出するためのメータアウトの開口面積が、共に増加するように構成されている。本実施形態では、図５（ａ）に示すように、旋回制御弁３が、メータアウトの開口面積がメータインの開口面積よりも大きくなるように構成されている。

図１に戻って、制御装置６には、第１圧力計６１および第２圧力計６２が接続されている。第１圧力計６１は、左旋回パイロットライン４２の圧力を計測し、第２圧力計６２は、右旋回パイロットライン４３の圧力を計測する。

次に、制御装置６による、第１および第２電磁弁４４，４５ならびに第１および第２電磁リリーフ弁５４，５５の制御を具体的に説明する。

（１）旋回減速時以外
制御装置６は、旋回減速時（左旋回減速時および右旋回減速時）以外はカット電流を第１電磁弁４４および第２電磁弁４５へ送給しない。このため、旋回減速時以外は、旋回操作弁４１から出力されるパイロット圧が第１パイロットポート３ａまたは第２パイロットポート３ｂに導かれ、そのパイロット圧（旋回信号）に応じて旋回制御弁３が左旋回位置または右旋回位置へ移動する。これにより、旋回減速時以外では、図５（ａ）中に実線で示すように、旋回制御弁３のメータインの開口面積およびメータアウトの開口面積が、旋回操作弁４１の操作レバーの傾倒角と比例する。

なお、制御装置６は、左旋回減速時か否かを、第１圧力計６１で計測される圧力（すなわち、左旋回パイロット圧）が減少するか否かにより判定し、右旋回減速時か否かを、第２圧力計６２で計測される圧力（すなわち、右旋回パイロット圧）が減少するか否かにより判定する。

旋回制御弁３が左旋回位置または右旋回位置へ移動すると、ブリードライン２１における作動油の流通が制限されるため、ネガティブコントロール圧が低下する。これにより、レギュレータ１７がポンプ１６の傾転角を大きくし、図５（ｂ）中に実線で示すようにポンプ１６の吐出流量が増大する。図５（ｂ）は、旋回操作が単独で行われた場合の、操作レバーの傾倒角とポンプ吐出流量の関係を示すが、旋回操作が他の操作（例えば、ブーム上げ操作またはブーム下げ操作）と同時に行われてもよいことは言うまでもない。

また、制御装置６は、旋回減速時以外は、第１電磁リリーフ弁５４および第２電磁リリーフ弁５５へ指令電流を送給しない。このため、図３中に実線で示すように、旋回減速時以外では、旋回操作弁４１の操作レバーの傾倒角が変わっても、第１電磁リリーフ弁５４および第２電磁リリーフ弁５５のリリーフ圧は、基準圧Ｐ０に維持される。

（２）旋回減速時
制御装置６は、左旋回減速時には第１電磁弁４４へカット電流を送給し、右旋回減速時には第２電磁弁４５へ上述したカット電流を送給する。上述したように、本実施形態では、制御装置６が、第１電磁弁４４および第２電磁弁４５への指令電流を徐々に増大または減少させる。このため、旋回制御弁３は、左旋回減速時には左旋回位置から徐々に中立位置に戻され、右旋回減速時には右旋回位置から徐々に中立位置に戻される。これにより、旋回減速時には、図５（ａ）中に破線で示すように、旋回制御弁３のメータインの開口面積およびメータアウトの開口面積が、旋回操作弁４１の操作レバーの傾倒角によらずにゼロとなる。

旋回制御弁３が中立位置へ戻ると、ブリードライン２１における作動油の流通が制限されなくなるため、ネガティブコントロール圧が上昇する。これにより、レギュレータ１７が、ポンプ１６からの旋回モータ１４用の吐出流量がゼロとなるようにポンプ１６の傾転角を小さくする。例えば、旋回操作が単独で行われている場合は、図５（ｂ）中に破線で示すように、ポンプ１６の吐出流量が最低値となる。

左旋回減速時に旋回制御弁３が中立位置に戻ると、旋回制御弁３によって排出側の右旋回供給ライン５２がブロックされるので、排出側の右旋回供給ライン５２から作動油を逃す第２電磁リリーフ弁５５のリリーフ圧によってブレーキがかけられる。一方、供給側の左旋回供給ライン５１も旋回制御弁３によってブロックされるが、供給側の左旋回供給ライン５１には、排出側の右旋回供給ライン５２から第２電磁リリーフ弁５５を通過した作動油が第１バイパス路５６を通って供給され、さらに旋回モータ１４の内部漏れに相当する若干の流量の作動油がタンクライン２７を通じてタンク２６から供給されるので、旋回モータ１４に流入する作動油が不足することがない。

同様に、右旋回減速時に旋回制御弁３が中立位置に戻ると、旋回制御弁３によって排出側の左旋回供給ライン５１がブロックされるので、排出側の左旋回供給ライン５１から作動油を逃す第１電磁リリーフ弁５４のリリーフ圧によってブレーキがかけられる。一方、供給側の右旋回供給ライン５２も旋回制御弁３によってブロックされるが、供給側の右旋回供給ライン５２には、排出側の左旋回供給ライン５１から第１電磁リリーフ弁５４を通過した作動油が第２バイパス路５８を通って供給され、さらに旋回モータ１４の内部漏れに相当する若干の流量の作動油がタンクライン２７を通じてタンク２６から供給されるので、旋回モータ１４に流入する作動油が不足することがない。

第１および第２電磁リリーフ弁５４，５５に関しては、制御装置６は、左旋回減速時には、排出側の右旋回供給ライン５２から作動油を逃す第２電磁リリーフ弁５５へ指令電流を送給し、右旋回減速時には、排出側の左旋回供給ライン５１から作動油を逃す第１電磁リリーフ弁５４へ指令電流を送給する。

より詳しくは、制御装置６は、左旋回減速時には、図３中に破線で示すように、第１圧力計６１で計測される圧力（すなわち、左旋回パイロット圧）が大きくなるほどリリーフ圧が基準圧Ｐ０から大きく低下する（換言すれば、リリーフ圧が操作レバーの傾倒角と負の相関を示す）ように、第２電磁リリーフ弁５５へ指令電流を送給する。これにより、ブレーキ力を決定する第２電磁リリーフ弁５５のリリーフ圧は左旋回パイロット圧（旋回信号）が小さくなるほど大きくなるので、操作レバーの傾倒角に応じた適切なブレーキ力を得ることができる。

同様に、制御装置６は、右旋回減速時には、図３中に破線で示すように、第２圧力計６２で計測される圧力（すなわち、右旋回パイロット圧）が大きくなるほどリリーフ圧が基準圧Ｐ０から大きく低下する（換言すれば、リリーフ圧が操作レバーの傾倒角と負の相関を示す）ように、第１電磁リリーフ弁５４へ指令電流を送給する。これにより、ブレーキ力を決定する第１電磁リリーフ弁５４のリリーフ圧は右旋回パイロット圧（旋回信号）が小さくなるほど大きくなるので、操作レバーの傾倒角に応じた適切なブレーキ力を得ることができる。

以上説明したように、本実施形態の油圧駆動システム１では、旋回減速時には、供給側の旋回供給ライン（５１または５２）がブロックされることによってポンプ１６から旋回モータ１４に作動油が供給されなくなるので、旋回用のポンプ動力を低減することができる。また、旋回モータ１４と他のアクチュエータ（ブームシリンダ１１、アームシリンダなど）を同時に操作する場合に、従来旋回モータ１４に供給していた流量を他のアクチュエータに利用することができる。

ところで、従来の油圧駆動システムであれば、旋回減速時には、作動油が旋回制御弁のメータインの減少した開口面積を通過することによって、換言すれば作動油が旋回制御弁で絞られることによって、エネルギが熱に変換されていた。これに対し、本実施形態の油圧駆動システム１では、そのような旋回減速時の作動油の絞りによるエネルギの熱への変換がなく、冷却のための機器を簡略化あるいは小型化することができる。従って、冷却のための機器に関するコストを低減できるという効果もある。

また、本実施形態では、旋回制御弁３のメータアウトの開口面積がメータインの開口面積よりも大きいので、旋回加速時および等速旋回時に、排出側の旋回供給ライン（５１または５２）からタンク２６まで作動油をスムーズに排出することができる。

さらに、本実施形態では、レギュレータ１７にネガティブコントロール圧が導かれるネガティブコントロール方式が採用されている。特に、旋回操作だけを行っている場合には、ネガティブコントロール方式であれば、旋回減速時に旋回制御弁３が中立位置に戻されてネガティブコントロール圧が上昇するため、シンプルな機械的構成で、旋回減速時にポンプ１６からの旋回モータ１４用の吐出流量をゼロとすることができる。また、旋回モータ１４と同時に他のアクチュエータを操作している場合には、本実施形態により低減できた旋回モータ１４用の吐出流量を同時操作されている他のアクチュエータに利用することができる。あるいは、旋回モータ１４と同時に他のアクチュエータを操作している場合に、ネガティブコントロール方式とは別の方法で、旋回モータ１４用の吐出流量を低減した分だけポンプ１６の吐出流量を低減してもよい。

一方、ポジティブコントロール方式であれば、旋回操作を単独で行う場合と、旋回モータ１４を他のアクチュエータと同時に操作する場合のいずれにおいても、旋回減速時にはポンプ１６から旋回モータ１４用の吐出流量が吐出されないようにレギュレータ１７を制御してもよい。

このようにすることで、旋回減速時に旋回用のポンプ動力を低減することができる。

また、本実施形態では、左旋回パイロットライン４２および右旋回パイロットライン４３に、カット電流が送給されたときにそれらを閉じる第１電磁弁４４および第２電磁弁４５が設けられている。それ故に、電気系統の寸断等のフェール時には、旋回制御弁３が常に旋回操作弁４１の操作レバーに応じて移動するので、旋回操作についてフェールセーフを確立することができる。

（変形例）
本発明は上述した実施形態に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で種々の変形が可能である。

例えば、第１電磁リリーフ弁５４および第２電磁リリーフ弁５５は、指令電流が大きくなるほどリリーフ圧が増加する正比例型であってもよい。ただし、前記実施形態のように第１電磁リリーフ弁５４および第２電磁リリーフ弁５５が指令電流が大きくなるほどリリーフ圧が低下する逆比例型であれば、電気系統の寸断等のフェール時にはリリーフ圧が最大となるので、ブレーキ力についてフェールセーフを確立することができる。

また、第１電磁弁４４および第２電磁弁４５としては、指令電流が大きくなるほど大きな二次圧を出力する正比例型の電磁比例弁が採用されてもよい。ただし、フェールセーフの観点からは、前記実施形態のように逆比例型の電磁比例弁が採用されることが望ましい。

さらに、前記実施形態では、第１電磁弁４４および第２電磁弁４５の一次圧として旋回操作弁４１の出力を用いているが、補助ポンプ１８の吐出圧を一次圧としてもよい。ただし、フェールセーフの観点からは、前記実施形態のように旋回操作弁４１の出力を用いることが望ましい。

また、フェールセーフを重視する場合には、旋回制御弁３は、メータアウトの開口面積がメータインの開口面積と等しくなるまたはメータインの開口面積よりも小さくなるように構成されていてもよい。

１ 油圧駆動システム
１４ 旋回モータ
１６ ポンプ
１７ レギュレータ
３ 旋回制御弁
３ａ 第１パイロットポート
３ｂ 第２パイロットポート
４１ 旋回操作弁
４２ 左旋回パイロットライン
４３ 右旋回パイロットライン
４４ 第１電磁弁
４５ 第２電磁弁
５１，５２ 旋回供給ライン
５３ 橋架路
５４，５５ 電磁リリーフ弁
５６，５８ バイパス路
５７，５９ 逆止弁
６ 制御装置

Claims (5)

1. 傾転角が変更可能な可変容量型のポンプと、
   旋回モータに対する作動油の供給および排出を制御する旋回制御弁と、
   前記旋回制御弁と前記旋回モータとを接続する一対の旋回供給ラインと、
   前記一対の旋回供給ライン同士を接続する橋架路と、
   前記橋架路に互いに逆向きに設けられた、指令電流によってリリーフ圧が変更される一対の電磁リリーフ弁と、
   前記一対の電磁リリーフ弁のそれぞれをバイパスする、逆止弁が設けられたバイパス路と、
   前記橋架路における前記一対の電磁リリーフ弁の間の部分に接続されたタンクラインと、
   旋回操作用の操作レバーを含み、前記操作レバーの傾倒角に応じた大きさの旋回信号を出力する旋回操作弁と、
   旋回減速時以外は前記一対の電磁リリーフ弁のリリーフ圧が基準圧となり、旋回減速時は、排出側の旋回供給ラインから作動油を逃す電磁リリーフ弁のリリーフ圧が、前記旋回信号が大きくなるほど前記基準圧から大きく低下するように、前記一対の電磁リリーフ弁を制御する制御装置と、を備え、
   前記旋回制御弁は、旋回減速時以外は前記旋回信号に応じて移動し、旋回減速時には前記一対の旋回供給ラインをブロックする中立位置に戻されるように構成されている、建設機械の油圧駆動システム。
2. 前記一対の電磁リリーフ弁は、指令電流が大きくなるほどリリーフ圧が低下する逆比例型であり、
   前記制御装置は、旋回減速時に、排出側の旋回供給ラインから作動油を逃す電磁リリーフ弁へ指令電流を送給する、請求項１に記載の建設機械の油圧駆動システム。
3. 前記旋回操作弁は、前記旋回信号としてパイロット圧を出力するパイロット式操作弁であり、
   前記旋回制御弁は、左旋回パイロットラインによって前記旋回操作弁と接続された第１パイロットポートと、右旋回パイロットラインによって前記旋回操作弁と接続された第２パイロットポートを有し、
   前記左旋回パイロットラインに設けられた、カット電流が送給されたときに前記左旋回パイロットラインを閉じ、カット電流が送給されないときは前記左旋回パイロットラインを開放する第１電磁弁と、
   前記右旋回パイロットラインに設けられた、カット電流が送給されたときに前記右旋回パイロットラインを閉じ、カット電流が送給されないときは前記右旋回パイロットラインを開放する第２電磁弁と、をさらに備え、
   前記制御装置は、左旋回減速時には前記第１電磁弁へカット電流を送給し、右旋回減速時には前記第２電磁弁へカット電流を送給する、請求項２に記載の建設記載の油圧駆動システム。
4. 前記旋回制御弁は、メータアウトの開口面積がメータインの開口面積よりも大きくなるように構成されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の建設機械の油圧駆動システム。
5. 前記ポンプの傾転角を調整するレギュレータをさらに備え、
   前記旋回制御弁は、前記ポンプから延びるブリードライン上に配置されており、
   前記レギュレータは、油圧により作動するものであり、前記レギュレータには、前記ブリードラインにおける絞りの上流側の圧力であるネガティブコントロール圧が導かれる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の建設機械の油圧駆動システム。

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