JP7077823B2 - Swing drive device and work machine equipped with it - Google Patents

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Description

本発明は、旋回駆動装置およびこれを備えた作業機械に関する。 The present invention relates to a swivel drive device and a work machine including the swivel drive device.

クレーンなどの作業機械は、一般に、下部走行体と、当該下部走行体の上方に配置される上部旋回体と、下部旋回体に対して上部旋回体を旋回駆動する旋回駆動装置と、を備える。 A work machine such as a crane generally includes a lower traveling body, an upper swivel body arranged above the lower traveling body, and a swivel driving device that swivels and drives the upper swivel body with respect to the lower swivel body.

旋回駆動装置は、油圧式の旋回モータと、油圧ポンプと、コントロールバルブと、操作レバーと、を備える。旋回モータは、下部走行体と上部旋回体との間に介在するように配置され、作動油の供給を受けて上部旋回体を旋回させるように作動する。旋回モータは、作動油の吸排のための第１ポートおよび第２ポートを備える。油圧ポンプは、旋回モータに作動油を供給する。コントロールバルブは、旋回モータと油圧ポンプとの間に介在し、旋回モータへの作動油の供給流量を調整するとともに、作動油の供給路を切り替える。コントロールバルブは、たとえばパイロット操作式の方向切換弁によって構成される。コントロールバルブは、操作レバーに与えられる操作に応じて、中立位置と、正回転駆動位置と、逆回転駆動位置との間で切り替わることが可能とされている。コントロールバルブが正回転駆動位置に設定されると、油圧ポンプから吐出された作動油は、第１ポートから旋回モータに流入するとともに、第２ポートから吐出される。この結果、旋回モータが正方向に回転され、上部旋回体が右方向に旋回駆動される。一方、コントロールバルブが逆回転駆動位置に設定されると、油圧ポンプから吐出された作動油は、第２ポートから旋回モータに流入するとともに、第１ポートから吐出される。この結果、旋回モータが逆方向に回転され、上部旋回体が左方向に旋回駆動される。 The swivel drive device includes a hydraulic swivel motor, a hydraulic pump, a control valve, and an operating lever. The swivel motor is arranged so as to be interposed between the lower traveling body and the upper swivel body, and operates so as to swivel the upper swivel body by receiving the supply of hydraulic oil. The swivel motor includes a first port and a second port for sucking and discharging hydraulic oil. The hydraulic pump supplies hydraulic oil to the swivel motor. The control valve is interposed between the swivel motor and the hydraulic pump, regulates the flow rate of hydraulic oil supplied to the swivel motor, and switches the hydraulic oil supply path. The control valve is composed of, for example, a pilot-operated directional control valve. The control valve can be switched between the neutral position, the forward rotation drive position, and the reverse rotation drive position according to the operation given to the operation lever. When the control valve is set to the forward rotation drive position, the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump flows into the swivel motor from the first port and is discharged from the second port. As a result, the swivel motor is rotated in the positive direction, and the upper swivel body is swiveled to the right. On the other hand, when the control valve is set to the reverse rotation drive position, the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump flows into the swivel motor from the second port and is discharged from the first port. As a result, the swivel motor is rotated in the opposite direction, and the upper swivel body is swiveled to the left.

作業機械には、コントロールバルブの中立位置において旋回モータに負荷トルクがかからない、いわゆる中立フリー仕様の油圧回路が採用されることがある。具体的には、コントロールバルブが中立位置に設定されると、旋回モータから吐出された作動油がコントロールバルブを介して旋回モータに戻されるため、上部旋回体は慣性によって回転し続ける。この際、一部の作動油は、排出用油路（ブリードオフ回路）を介して、タンクに排出される。このような中立フリー仕様の油圧回路では、旋回モータに対して、以下のように油圧ブレーキ力が付与される。コントロールバルブが正回転駆動位置に設定され旋回モータが右旋回した状態において、操作レバーのブレーキ操作に応じてコントロールバルブが中立位置を経由して逆回転駆動位置に切り換えられる。この結果、旋回モータから吐出される作動油と、油圧ポンプから供給される作動油とが合流する。この際に生じる圧力がブレーキ力として旋回モータに作用し、旋回モータの旋回速度が低下していく。 The work machine may employ a so-called neutral-free hydraulic circuit in which no load torque is applied to the swivel motor at the neutral position of the control valve. Specifically, when the control valve is set to the neutral position, the hydraulic oil discharged from the swivel motor is returned to the swivel motor via the control valve, so that the upper swivel body continues to rotate due to inertia. At this time, a part of the hydraulic oil is discharged to the tank through the discharge oil passage (bleed-off circuit). In such a neutral free specification hydraulic circuit, the hydraulic braking force is applied to the swivel motor as follows. When the control valve is set to the forward rotation drive position and the turning motor is turned to the right, the control valve is switched to the reverse rotation drive position via the neutral position according to the brake operation of the operating lever. As a result, the hydraulic oil discharged from the swivel motor and the hydraulic oil supplied from the hydraulic pump merge. The pressure generated at this time acts on the swivel motor as a braking force, and the swivel speed of the swivel motor decreases.

上記のような中立フリー仕様の旋回駆動装置では、作業者が操作レバーを中立位置に配置しても、上部旋回体の旋回動作に油圧ブレーキがかからない。このため、作業機械の周囲に強風が吹いた場合や作業機械が傾斜地に配置された場合には、上部旋回体が風力や重力の影響をうけて作業者の意に反して自然旋回することがある。このような自然旋回を抑制するために、旋回モータの出力軸などに機械的にブレーキ力を付与する技術が知られている。 In the above-mentioned neutral-free swivel drive device, even if the operator arranges the operation lever in the neutral position, the hydraulic brake is not applied to the swivel operation of the upper swivel body. For this reason, when a strong wind blows around the work machine or when the work machine is placed on a slope, the upper swivel body may turn naturally against the will of the worker under the influence of wind power and gravity. be. In order to suppress such natural turning, there is known a technique of mechanically applying a braking force to an output shaft of a turning motor or the like.

特許文献１には、中立フリー仕様が採用された旋回駆動装置において、機械式ブレーキが作動する際の衝撃を低減する技術が開示されている。当該技術では、操作レバーが中立位置に配置されるとともに、回転センサによって旋回モータの回転停止が検出され、更に、作業者が旋回モータの停止指令を入力する停止指令スイッチがオンされることを条件として、機械式ブレーキが作動し上部旋回体の自然旋回が防止される。このため、作業者の意に反して機械式ブレーキが付与され、作業機械に大きな衝撃が発生することが防止される。 Patent Document 1 discloses a technique for reducing an impact when a mechanical brake is operated in a turning drive device adopting a neutral free specification. In this technology, the operation lever is placed in the neutral position, the rotation stop of the swivel motor is detected by the rotation sensor, and the stop command switch for inputting the stop command of the swivel motor by the operator is turned on. As a result, the mechanical brake is activated to prevent the upper swing body from turning naturally. Therefore, the mechanical brake is applied against the will of the operator, and it is possible to prevent a large impact from being generated on the work machine.

特開２００１－１７１９７９号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-171979

特許文献１に記載された技術では、風などの影響によって上部旋回体に自然旋回が生じた場合、当該自然旋回に抗して上部旋回体の旋回を停止させるために作業者の負担が大きくなるという問題があった。具体的に、特許文献１に記載された技術では、操作レバーが中立位置に配置され、旋回モータの回転が停止し、更に、停止指令スイッチがオンされた場合に、機械式ブレーキが付与される。しかしながら、中立フリー仕様の作業機械の作業中に強風が吹き上部旋回体が自然旋回を始めると、作業者は、操作レバーを中立位置に設定することなく、カウンタ操作を行うことが多い。すなわち、強風によって作業機械の上部旋回体に対して右旋回するような外力が掛かっている場合、作業者は操作レバーを左旋回側に操作することで前記外力との間でバランスを保つような油圧旋回力を発生させる。このような場合、操作レバーが中立位置に配置されることがなく、また、旋回モータの回転が停止することもないため、特許文献１に記載された技術では機械式ブレーキが作動しない。このため、作業者は、上部旋回体の旋回停止状態を維持するために、カウンタ操作を継続しなければならないという問題があった。 In the technique described in Patent Document 1, when a natural turning occurs in the upper turning body due to the influence of wind or the like, the burden on the operator becomes large in order to stop the turning of the upper turning body against the natural turning. There was a problem. Specifically, in the technique described in Patent Document 1, a mechanical brake is applied when the operation lever is arranged in a neutral position, the rotation of the swing motor is stopped, and the stop command switch is turned on. .. However, when a strong wind blows and the upper swing body starts to turn naturally during the work of the neutral free specification work machine, the operator often operates the counter without setting the operation lever to the neutral position. That is, when an external force such as turning right is applied to the upper turning body of the work machine due to a strong wind, the operator operates the operation lever to the left turning side to maintain a balance with the external force. Generates a hydraulic turning force. In such a case, since the operating lever is not arranged in the neutral position and the rotation of the swivel motor is not stopped, the mechanical brake does not operate by the technique described in Patent Document 1. Therefore, there is a problem that the operator must continue the counter operation in order to maintain the turning stop state of the upper turning body.

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、中立フリー仕様のもとで旋回体を旋回させる構成において風などの影響で旋回体が自然旋回する際の作業者の負担を低減することが可能な旋回駆動装置、およびこれを備えた作業機械を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and reduces the burden on the operator when the swivel body naturally swivels due to the influence of wind or the like in a configuration in which the swivel body is swiveled under the neutral free specification. It is an object of the present invention to provide a swivel drive device capable of providing a swivel drive device, and a work machine equipped with the swivel drive device.

本発明の一の局面に係る旋回駆動装置は、機体と、前記機体の上方に配置される旋回体とを備える作業機械に設けられ、前記機体に対して前記旋回体を相対的に旋回駆動する旋回駆動装置であって、前記機体と前記旋回体との間に介在し、前記旋回体を旋回駆動する油圧式の旋回モータであって、当該旋回モータは第１ポートおよび第２ポートを有しており、前記第１ポートを通じて作動油の供給を受けることにより前記旋回体を第１方向に旋回させるとともに前記第２ポートを通じて作動油を排出する一方、前記第２ポートを通じて作動油の供給を受けることにより前記旋回体を第１方向とは反対の第２方向に旋回させるとともに前記第１ポートを通じて作動油を排出する、旋回モータと、前記旋回モータに供給されるための作動油を吐出する油圧ポンプと、前記油圧ポンプと前記旋回モータの前記第１ポートとを連通する第１油路と、前記油圧ポンプと前記旋回モータの前記第２ポートとを連通する第２油路と、前記第１油路および前記第２油路に連通可能とされ、作動油をタンクに導く排出用油路と、前記旋回体の旋回動作のために操作される被操作部であって、前記旋回体を前記第１方向に旋回させる第１操作領域と、前記旋回体を前記第２方向に旋回させる第２操作領域と、前記第１操作領域と前記第２操作領域との間の中立操作領域とに選択的に操作されることが可能であり、前記第１操作領域および前記第２操作領域における当該被操作部の操作量がそれぞれ可変とされている、被操作部と、前記油圧ポンプと前記旋回モータとの間に介在するコントロールバルブであって、前記油圧ポンプから吐出される作動油を前記第１油路を通じて前記第１ポートに供給するとともに前記第２ポートから排出される作動油を前記排出用油路を通じてタンクに導く油路を形成する状態と、前記油圧ポンプから吐出される作動油を前記第２油路を通じて前記第２ポートに供給するとともに前記第１ポートから排出される作動油を前記排出用油路を通じてタンクに導く油路を形成する状態と、前記第１油路と前記第２油路とを互いに連通することで前記第１ポートと前記第２ポートとの間で作動油が循環することを許容する状態とに切換わることが可能であり、更に前記被操作部が受ける操作量に応じて前記旋回モータに供給する作動油の流量を調整可能な、コントロールバルブと、前記コントロールバルブの状態に関わらず前記旋回モータの回転を強制的に阻止するブレーキ状態と、前記旋回モータの回転を許容する非ブレーキ状態との間で切換え可能な機械式ブレーキと、前記作業機械の周囲の風向および風速を検出可能な風向風速検出部と、前記風向風速検出部によって検出される前記風向および前記風速を備えた風の風力が前記旋回体を自然旋回させるか否かを判定する自然旋回判定部と、前記自然旋回に抗して前記旋回体の旋回を停止させるためのカウンタ操作が前記被操作部に入力されているか否かを判定する操作状態判定部と、前記機械式ブレーキを前記ブレーキ状態と前記非ブレーキ状態との間で切換えるブレーキ切換部であって、当該ブレーキ切換部は、前記風力が前記旋回体を自然旋回させると前記自然旋回判定部が判定し、かつ、前記被操作部に前記カウンタ操作が入力されていると前記操作状態判定部が判定した場合に、前記機械式ブレーキを前記ブレーキ状態に切換える、ブレーキ切換部と、を備える。 The swivel drive device according to one aspect of the present invention is provided in a work machine including a machine body and a swivel body arranged above the machine body, and swivels and drives the swivel body relative to the machine body. A swivel drive device, which is a hydraulic swivel motor that is interposed between the machine body and the swivel body and swivels and drives the swivel body, and the swivel motor has a first port and a second port. By receiving the hydraulic oil supply through the first port, the swivel body is swiveled in the first direction and the hydraulic oil is discharged through the second port, while the hydraulic oil is supplied through the second port. As a result, the swivel body is swiveled in the second direction opposite to the first direction, and the hydraulic oil is discharged through the first port. The swivel motor and the hydraulic pump for discharging the hydraulic oil to be supplied to the swivel motor. A first oil passage that communicates the pump, the hydraulic pump and the first port of the swivel motor, a second oil passage that communicates the hydraulic pump and the second port of the swivel motor, and the first oil passage. A discharge oil passage that can communicate with the oil passage and the second oil passage and guides the hydraulic oil to the tank, and an operated portion that is operated for the turning operation of the swivel body. Select as a first operation area for turning in the first direction, a second operation area for turning the swivel body in the second direction, and a neutral operation area between the first operation area and the second operation area. The operated portion, the hydraulic pump, and the swivel motor, each of which can be operated in a variable manner and the operating amounts of the operated portions in the first operating region and the second operating region are variable. It is a control valve interposed between the and, and the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump is supplied to the first port through the first oil passage, and the hydraulic oil discharged from the second port is used for discharging. The state of forming an oil passage leading to the tank through the oil passage, and the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump are supplied to the second port through the second oil passage and the hydraulic oil discharged from the first port is described. The hydraulic oil is generated between the first port and the second port by communicating the first oil passage and the second oil passage with each other in a state of forming an oil passage leading to the tank through the discharge oil passage. A control valve and the control that can switch to a state that allows circulation and can adjust the flow rate of hydraulic oil supplied to the swivel motor according to the amount of operation received by the operated portion. Regardless of the state of the valve A mechanical brake that can be switched between a brake state that forcibly blocks the rotation of the swivel motor and a non-brake state that allows the rotation of the swivel motor, and the wind direction and speed around the work machine can be detected. A natural turning determination unit for determining whether or not the wind force of the wind direction and the wind having the wind speed detected by the wind direction and speed detecting unit naturally turns the swivel body, and the natural turning unit. An operation state determination unit for determining whether or not a counter operation for stopping the rotation of the turning body is input to the operated unit, and the mechanical brake in the braking state and the non-braking state. The brake switching unit is a brake switching unit that switches between, and the brake switching unit determines that the natural turning determination unit naturally turns the turning body by the wind force, and the counter operation is input to the operated unit. It is provided with a brake switching unit that switches the mechanical brake to the brake state when the operation state determination unit determines that the brake state has been achieved.

本構成によれば、旋回体が第１方向に旋回している状態で被操作部が第１操作領域から中立操作領域を経由して第２操作領域に至る操作を受けた場合、または、旋回体が第２方向に旋回している状態で被操作部が第２操作領域から中立操作領域を経由して第１操作領域に至る操作を受けた場合に、コントロールバルブの状態変更によって旋回モータに油圧的なブレーキが付与される。一方、被操作部が中立操作領域に設定されている場合、旋回モータには油圧的なブレーキ力が付与されない（中立フリー仕様）。したがって、被操作部が中立操作領域に設定されている状態で、作業機械の周囲に強い風が吹くと、旋回体が自然旋回する可能性がある。上記の構成では、自然旋回判定部が、前記風向風速検出部によって検出される前記風向および前記風速に対応する風力が前記旋回体を自然旋回させるか否かを判定する。また、操作状態判定部は、前記自然旋回に抗して前記旋回体の旋回を停止させるためのカウンタ操作が前記被操作部に入力されているか否かを判定する。そして、ブレーキ切換部は、前記自然旋回判定部によって前記風力が前記旋回体を自然旋回させると判定され、かつ、前記操作状態判定部によって前記被操作部に前記カウンタ操作が入力されていると判定された場合に、前記機械式ブレーキを前記ブレーキ状態に切換える。このように作業者が自然旋回に抗してカウンタ操作を行っている場合に機械式ブレーキがブレーキ状態に切換えられるため、作業者の意に沿って旋回体を強制的に停止させることができる。このため、作業者がカウンタ操作から解放され、その他の作業に集中することが可能となり、作業機械の作業効率を向上することができる。また、作業機械の通常の作業中において、作業者が旋回体の姿勢を調整するためのカウンタ操作を行っている場合に、誤って機械的ブレーキがかかることが抑止される。以上のように、中立フリー仕様のもとで旋回体を旋回させる構成において、風などの影響で旋回体が自然旋回する際の作業者の負担を低減することが可能とされる。 According to this configuration, when the swivel body is swiveling in the first direction and the operated portion receives an operation from the first operation region to the second operation region via the neutral operation region, or swivel. When the operated unit receives an operation from the second operation area to the first operation area via the neutral operation area while the body is turning in the second direction, the state of the control valve is changed to the turning motor. A hydraulic brake is applied. On the other hand, when the operated portion is set in the neutral operation region, hydraulic braking force is not applied to the swivel motor (neutral free specification). Therefore, if a strong wind blows around the work machine while the operated portion is set in the neutral operation region, the swivel body may rotate naturally. In the above configuration, the natural swivel determination unit determines whether or not the wind direction and the wind force corresponding to the wind speed detected by the wind direction wind speed detection unit naturally swivels the swivel body. Further, the operation state determination unit determines whether or not a counter operation for stopping the rotation of the swivel body against the natural turning is input to the operated unit. Then, the brake switching unit determines that the wind force naturally turns the swivel body by the natural turning determination unit, and determines that the counter operation is input to the operated unit by the operation state determination unit. If so, the mechanical brake is switched to the braking state. In this way, when the operator is operating the counter against the natural turning, the mechanical brake is switched to the braking state, so that the turning body can be forcibly stopped according to the operator's will. Therefore, the worker is released from the counter operation and can concentrate on other work, and the work efficiency of the work machine can be improved. Further, during the normal operation of the work machine, it is prevented that the mechanical brake is erroneously applied when the worker operates the counter for adjusting the posture of the swivel body. As described above, in the configuration in which the swivel body is swiveled under the neutral free specification, it is possible to reduce the burden on the operator when the swivel body naturally swivels due to the influence of wind or the like.

上記の構成において、前記旋回体の旋回速度に対応する情報である速度情報を取得する速度情報取得部と、前記風力が前記旋回体を自然旋回させる方向である自然旋回方向を前記第１方向と前記第２方向との間で判定する旋回方向判定部と、を更に備え、前記操作状態判定部は、前記機械式ブレーキが前記非ブレーキ状態に設定された状態で前記旋回方向判定部によって判定される前記自然旋回方向とは逆の旋回方向に対応する操作が前記被操作部に入力され、かつ、前記速度情報取得部によって取得される前記速度情報が予め設定された閾値速度よりも小さい状態が所定時間継続した場合に、前記被操作部に前記カウンタ操作が入力されていると判定することが望ましい。 In the above configuration, the speed information acquisition unit that acquires speed information, which is information corresponding to the turning speed of the turning body, and the natural turning direction, which is the direction in which the wind force naturally turns the turning body, are the first direction. The operation state determination unit is further provided with a turning direction determination unit for determining between the second direction and the second direction, and the operation state determination unit is determined by the turning direction determination unit in a state where the mechanical brake is set to the non-brake state. An operation corresponding to a turning direction opposite to the natural turning direction is input to the operated unit, and the speed information acquired by the speed information acquisition unit is smaller than a preset threshold speed. When it continues for a predetermined time, it is desirable to determine that the counter operation is input to the operated portion.

本構成によれば、自然旋回方向とは逆方向に被操作部が操作されることに加え、旋回体の旋回速度が閾値速度よりも小さい状態が維持されていることによって、自然旋回に対して旋回体のバランスを保つような操作が入力されているとみなし作業者がカウンタ操作を行っていることを精度良く判定することができる。 According to this configuration, in addition to the operated portion being operated in the direction opposite to the natural turning direction, the turning speed of the turning body is maintained at a state lower than the threshold speed, so that the turning speed is smaller than the threshold speed. It is possible to accurately determine that the operator is operating the counter by assuming that an operation for maintaining the balance of the swivel body has been input.

上記の構成において、前記旋回モータによって前記旋回体に付与される油圧旋回力および前記風力によって前記旋回体に付与される自然旋回力をそれぞれ演算する旋回力演算部を更に備え、前記操作状態判定部は、前記機械式ブレーキが前記非ブレーキ状態に設定された状態で前記旋回方向判定部によって判定される前記自然旋回方向とは逆の旋回方向に対応する操作が前記被操作部に入力され、かつ、前記旋回力演算部によって演算される前記油圧旋回力と前記自然旋回力とが互いに同等の大きさになると、前記カウンタ操作が前記被操作部に入力されていると判定することが望ましい。 In the above configuration, the operation state determination unit further includes a swivel force calculation unit that calculates the hydraulic swivel force applied to the swivel body by the swivel motor and the natural swivel force applied to the swivel body by the wind force. Is an operation corresponding to a turning direction opposite to the natural turning direction determined by the turning direction determining unit in a state where the mechanical brake is set to the non-braking state, and an operation corresponding to the turning direction is input to the operated unit. When the hydraulic turning force calculated by the turning force calculation unit and the natural turning force have the same magnitude, it is desirable to determine that the counter operation is input to the operated unit.

本構成によれば、旋回力演算部によって演算される自然旋回力と油圧旋回力とが同等の大きさになった場合に作業者がカウンタ操作を行っていると判定することができる。更に、自然旋回力と油圧旋回力とのバランスが保たれている状態で旋回モータにブレーキが掛かるため、ブレーキが掛かる際の旋回体の挙動を安定させることができる。 According to this configuration, it can be determined that the operator is operating the counter when the natural turning force calculated by the turning force calculation unit and the hydraulic turning force have the same magnitude. Further, since the brake is applied to the turning motor in a state where the balance between the natural turning force and the hydraulic turning force is maintained, the behavior of the turning body when the brake is applied can be stabilized.

上記の構成において、前記ブレーキ切換部は、前記機械式ブレーキが前記ブレーキ状態に設定された状態で、前記中立操作領域に設定された前記被操作部に対して前記旋回方向判定部によって判定される前記自然旋回方向とは逆の旋回方向に対応する操作が入力されると、前記旋回力演算部によって演算される前記油圧旋回力が前記自然旋回力よりも大きくなった場合に、前記機械式ブレーキを前記非ブレーキ状態に切換えることが望ましい。 In the above configuration, the brake switching unit is determined by the turning direction determination unit with respect to the operated unit set in the neutral operation region while the mechanical brake is set to the braking state. When an operation corresponding to a turning direction opposite to the natural turning direction is input and the hydraulic turning force calculated by the turning force calculation unit becomes larger than the natural turning force, the mechanical brake It is desirable to switch to the non-brake state.

本構成によれば、ブレーキが掛かっている際に自然旋回方向とは逆方向の旋回操作が入力されると、油圧旋回力が自然旋回力よりも大きくなった場合に、機械式ブレーキのブレーキが解除される。このため、操作量が小さい状態で機械式ブレーキのブレーキが解除され、旋回体が自然旋回方向に旋回することを抑止することができる。 According to this configuration, if a turning operation in the direction opposite to the natural turning direction is input while the brake is applied, the brake of the mechanical brake is applied when the hydraulic turning force becomes larger than the natural turning force. It will be released. Therefore, the brake of the mechanical brake is released in a state where the operation amount is small, and it is possible to prevent the turning body from turning in the natural turning direction.

上記の構成において、前記旋回モータは、出力軸を有し、前記旋回モータの前記出力軸に装着され、前記出力軸にかかる外力に応じた特性値を検出可能な特性値検出部を更に備え、前記ブレーキ切換部は、前記機械式ブレーキが前記ブレーキ状態に設定された状態で、前記中立操作領域に設定された前記被操作部に対して前記旋回方向判定部によって判定される前記自然旋回方向とは逆の旋回方向に対応する操作が入力されると、前記特性値検出部によって検出される前記特性値が予め設定された閾値よりも大きくなった場合に、前記機械式ブレーキを前記非ブレーキ状態に切換えるものでもよい。この場合、前記特性値検出部は、ひずみゲージであり、前記特性値として前記出力軸のひずみ量を検出することが望ましい。 In the above configuration, the swivel motor has an output shaft, is mounted on the output shaft of the swivel motor, and further includes a characteristic value detection unit capable of detecting a characteristic value according to an external force applied to the output shaft. The brake switching unit has a natural turning direction determined by the turning direction determining unit with respect to the operated portion set in the neutral operation region while the mechanical brake is set to the braking state. When an operation corresponding to the opposite turning direction is input, the mechanical brake is put into the non-braking state when the characteristic value detected by the characteristic value detecting unit becomes larger than a preset threshold value. It may be switched to. In this case, the characteristic value detecting unit is a strain gauge, and it is desirable to detect the strain amount of the output shaft as the characteristic value.

本構成によれば、自然旋回方向とは逆方向の旋回操作が入力されると、前記特性値検出部によって検出される前記特性値が予め設定された閾値よりも大きくなった場合に、機械式ブレーキのブレーキが解除される。このため、操作量が小さい状態で機械式ブレーキのブレーキが解除され、旋回体が自然旋回方向に旋回することを抑止することができる。 According to this configuration, when a turning operation in a direction opposite to the natural turning direction is input, the characteristic value detected by the characteristic value detecting unit becomes larger than a preset threshold value, and the mechanical type is used. The brake of the brake is released. Therefore, the brake of the mechanical brake is released in a state where the operation amount is small, and it is possible to prevent the turning body from turning in the natural turning direction.

上記の構成において、前記ブレーキ切換部は、前記機械式ブレーキが前記ブレーキ状態に設定された状態で、前記中立操作領域に設定された前記被操作部に対して前記旋回方向判定部によって判定される前記自然旋回方向と同じ旋回方向に対応する操作が入力されると、前記機械式ブレーキを前記非ブレーキ状態に切換えることが望ましい。 In the above configuration, the brake switching unit is determined by the turning direction determination unit with respect to the operated unit set in the neutral operation region while the mechanical brake is set to the braking state. When an operation corresponding to the same turning direction as the natural turning direction is input, it is desirable to switch the mechanical brake to the non-braking state.

本構成によれば、自然旋回方向と同じ方向の旋回操作が入力されると、機械式ブレーキのブレーキが解除される。このため、旋回体の旋回動作を速やかに再開することができる。 According to this configuration, when a turning operation in the same direction as the natural turning direction is input, the brake of the mechanical brake is released. Therefore, the turning operation of the turning body can be restarted quickly.

本発明の他の局面に係る作業機械は、機体と、前記機体の上方に配置される旋回体と、上記の何れかに記載の旋回駆動装置と、を備える。 The work machine according to another aspect of the present invention includes a machine body, a swivel body arranged above the machine body, and a swivel drive device according to any one of the above.

本構成によれば、作業機械において作業者が自然旋回に抗してカウンタ操作を行っている場合に、機械式ブレーキがブレーキ状態に切換えられるため、作業者の意に沿って旋回体を強制的に停止させることができる。このため、作業者がカウンタ操作から解放され、その他の作業に集中することが可能となる。また、前記自然旋回判定部によって前記旋回体が風力によって自然旋回すると判定されるとともにカウンタ操作が入力されている場合に限って、機械式ブレーキがブレーキ状態に設定されるため、作業機械の通常の作業中において旋回体の姿勢を調整するためのカウンタ操作が入力された場合に、誤って機械的ブレーキがかかることが抑止される。 According to this configuration, when the operator is operating the counter against the natural turning in the work machine, the mechanical brake is switched to the braking state, so that the turning body is forced according to the intention of the worker. Can be stopped at. Therefore, the worker is released from the counter operation and can concentrate on other work. Further, since the mechanical brake is set to the braking state only when the natural turning determination unit determines that the turning body naturally turns by the wind force and the counter operation is input, the normal working machine is normally used. When a counter operation for adjusting the posture of the swivel body is input during work, it is prevented that the mechanical brake is erroneously applied.

本発明によれば、中立フリー仕様のもとで旋回体を旋回させるとともに風などの影響で旋回体が自然旋回する際の作業者の負担を低減することが可能な旋回駆動装置、およびこれを備えた作業機械が提供される。 According to the present invention, a swivel drive device capable of swiveling a swivel body under a neutral free specification and reducing the burden on the operator when the swivel body naturally swivels due to the influence of wind or the like, and a swivel drive device thereof. A equipped working machine is provided.

本発明の一実施形態に係る作業機械の側面図である。It is a side view of the work machine which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る作業機械の旋回駆動装置の油圧回路図である。である。It is a hydraulic circuit diagram of the swivel drive device of the work machine which concerns on one Embodiment of this invention. Is. 本発明の一実施形態に係る旋回駆動装置の制御部の電気的なブロック図である。It is an electric block diagram of the control part of the turning drive device which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る作業機械の旋回体がブレーキ動作をうける場合のフローチャートである。It is a flowchart when the swing body of the work machine which concerns on one Embodiment of this invention receives a brake operation. 本発明の一実施形態に係る作業機械の旋回体の自然旋回方向と操作部が受けるカウンタ操作方向との関係を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the relationship between the natural turning direction of the turning body of the working machine which concerns on one Embodiment of this invention, and the counter operating direction which an operation part receives. 本発明の変形実施形態に係る作業機械の旋回モータの周辺の構造を示す模式的な断面図である。It is a schematic cross-sectional view which shows the structure around the swivel motor of the work machine which concerns on the modified embodiment of this invention.

以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るクレーン１（作業機械）の側面図である。なお、図１には、「上」、「下」、「前」および「後」の方向が示されているが、当該方向は、本実施形態に係るクレーン１の構造を説明するために便宜上示すものであり、本発明に係る作業機械の使用態様などを限定するものではない。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view of a crane 1 (working machine) according to the first embodiment of the present invention. In addition, although the directions of "up", "down", "front" and "rear" are shown in FIG. 1, the directions are for convenience to explain the structure of the crane 1 according to the present embodiment. It is shown only, and does not limit the usage mode of the working machine according to the present invention.

クレーン１は、地面上で走行可能な走行体１１（機体）と、走行体１１の上方に配置される旋回体１０と、起伏部材としてのブーム１３と、を備える。また、旋回体１０の前端部には、キャブ１２が備えられている。キャブ１２は、クレーン１の運転席に相当する。キャブ１２には、後記の操作ユニット５１が備えられている。 The crane 1 includes a traveling body 11 (airframe) capable of traveling on the ground, a swivel body 10 arranged above the traveling body 11, and a boom 13 as an undulating member. Further, a cab 12 is provided at the front end portion of the swivel body 10. The cab 12 corresponds to the driver's seat of the crane 1. The cab 12 is provided with an operation unit 51 described later.

図１に示されるブーム１３は、いわゆるラチス型であり、下部ブーム１３Ａと、一または複数（図例では１個）の中間ブーム１３Ｂと、上部ブーム１３Ｃとから構成される。ブーム１３は、下端部に備えられたブームフット１３Ｓを支点として旋回体１０に回動可能に軸支（支持）されている。また、ブーム１３の先端部には、シーブ１３２が備えられている。 The boom 13 shown in FIG. 1 is a so-called lattice type, and is composed of a lower boom 13A, one or more (one in the example) intermediate boom 13B, and an upper boom 13C. The boom 13 is rotatably supported (supported) by the swivel body 10 with the boom foot 13S provided at the lower end as a fulcrum. Further, a sheave 132 is provided at the tip of the boom 13.

クレーン１は、上部スプレッダ１３１と、下部スプレッダ１３３と、ガントリを構成するコンプレッションメンバ１４およびテンションメンバ１５と、ブーム起伏用ウインチ１６と、ブーム起伏用ロープ１７と、を更に備える。上部スプレッダ１３１および下部スプレッダ１３３は、それぞれ複数のシーブからなる。また、上部スプレッダ１３１は、ブームガイライン１３Ｇ（ガイリンク）によってブーム１３の先端部に接続されている。コンプレッションメンバ１４は、旋回体１０の略中央部から上方かつ後方に向かって立設された支柱である。同様に、テンションメンバ１５は、旋回体１０の後端部から鉛直上方に立設された支柱であって、コンプレッションメンバ１４の上端部に接続されている。ガントリの先端部には、ガントリシーブ１４１が備えられている。ブーム起伏用ロープ１７は、ブーム起伏用ウインチ１６から引き出され、ガントリのガントリシーブ１４１に掛けられた後、下部スプレッダ１３３および上部スプレッダ１３１の各シーブ間で複数回掛け回される。ブーム起伏用ウインチ１６は、旋回体１０に配置される。なお、図１では、説明のためにブーム起伏用ウインチ１６がコンプレッションメンバ１４とテンションメンバ１５との間に配置されているが、実際には、ブーム起伏用ウインチ１６はキャブ１２よりも旋回中心側の不図示のセンターセクション（旋回フレーム）上に配置されている。ブーム起伏用ウインチ１６は、ブーム起伏用ロープ１７の巻き取りおよび繰り出しを行うことで、ブーム１３をガントリに対して相対的に回動させながらブーム１３を起伏させる。 The crane 1 further includes an upper spreader 131, a lower spreader 133, a compression member 14 and a tension member 15 constituting the gantry, a boom undulating winch 16, and a boom undulating rope 17. The upper spreader 131 and the lower spreader 133 each consist of a plurality of sheaves. Further, the upper spreader 131 is connected to the tip end portion of the boom 13 by a boom guy line 13G (guy link). The compression member 14 is a support column erected upward and rearward from a substantially central portion of the swivel body 10. Similarly, the tension member 15 is a support column erected vertically upward from the rear end portion of the swivel body 10 and is connected to the upper end portion of the compression member 14. A gantry receive 141 is provided at the tip of the gantry. The boom undulating rope 17 is pulled out from the boom undulating winch 16 and is hung on the gantry sheave 141 of the gantry, and then hung a plurality of times between each sheave of the lower spreader 133 and the upper spreader 131. The boom undulating winch 16 is arranged on the swivel body 10. In FIG. 1, the boom undulating winch 16 is arranged between the compression member 14 and the tension member 15 for the sake of explanation, but in reality, the boom undulating winch 16 is closer to the center of rotation than the cab 12. It is located on the center section (swivel frame) (not shown). The boom undulating winch 16 winds up and unwinds the boom undulating rope 17 to undulate the boom 13 while rotating the boom 13 relative to the gantry.

クレーン１は、更に、吊り荷の巻き上げ及び巻き下げを行うための主巻用ウインチ１８を備えている。本実施形態に係るクレーン１では、主巻用ウインチ１８は、旋回体１０に備え付けられている。主巻用ウインチ１８から引き出された主巻用ロープ１９の先端部１９Ａには、吊荷用の主フック１９Ｆが備え付けられる。そして、主巻ロープ１９は、ブーム１３の先端部のシーブ１３２と、主フックに設けられた不図示のシーブブロックのシーブとの間に掛け渡される。従って、主巻用ウインチ１８が主巻ロープ１９の巻き取りや繰り出しを行うと、シーブ１３２と主フック１９Ｆのシーブとの間の距離が変わって、ブーム１３の先端部から垂下されたロープ先端部１９Ａに連結された主フック１９Ｆの巻き上げ及び巻き下げが行われる。なお、本発明の作業機械の構造は上記のクレーン１に限定されるものではない。 The crane 1 is further provided with a main winding winch 18 for hoisting and lowering the suspended load. In the crane 1 according to the present embodiment, the main winding winch 18 is provided on the swivel body 10. A main hook 19F for suspending is provided at the tip 19A of the main winding rope 19 drawn out from the main winding winch 18. Then, the main winding rope 19 is hung between the sheave 132 at the tip of the boom 13 and the sheave of a sheave block (not shown) provided on the main hook. Therefore, when the main winding winch 18 winds up or unwinds the main winding rope 19, the distance between the sheave 132 and the sheave of the main hook 19F changes, and the tip of the rope hangs down from the tip of the boom 13. The main hook 19F connected to 19A is wound and unwound. The structure of the working machine of the present invention is not limited to the crane 1 described above.

クレーン１は、更に旋回駆動装置３を備える。図２は、本実施形態に係るクレーン１の旋回駆動装置３の油圧回路図である。旋回駆動装置３は、走行体１１に対して旋回体１０を相対的に旋回駆動する。 The crane 1 further includes a swivel drive device 3. FIG. 2 is a hydraulic circuit diagram of the swivel drive device 3 of the crane 1 according to the present embodiment. The swivel drive device 3 swivels and drives the swivel body 10 relative to the traveling body 11.

旋回駆動装置３は、エンジン３０と、油圧ポンプ３１と、コントロールバルブ３２と、旋回モータ３３と、ポンプ吐出ライン３Ａと、第１油路３Ｂと、第２油路３Ｃと、排出用油路３Ｄと、第１チェック弁３４と、第２チェック弁３５と、ブレーキシリンダ３６と、リリーフ弁３７と、第１旋回圧センサ３８と、第２旋回圧センサ３９と、第１パイロット圧センサ４０と、第２パイロット圧センサ４１と、操作部４２と、回転速度センサ４３（速度情報取得部）と、を備える。 The swivel drive device 3 includes an engine 30, a hydraulic pump 31, a control valve 32, a swivel motor 33, a pump discharge line 3A, a first oil passage 3B, a second oil passage 3C, and a discharge oil passage 3D. The first check valve 34, the second check valve 35, the brake cylinder 36, the relief valve 37, the first swivel pressure sensor 38, the second swivel pressure sensor 39, and the first pilot pressure sensor 40. A second pilot pressure sensor 41, an operation unit 42, and a rotation speed sensor 43 (speed information acquisition unit) are provided.

旋回モータ３３は、図１の走行体１１と旋回体１０との間に介在するように配置されている。旋回モータ３３は、旋回体１０を旋回駆動する油圧式の旋回モータである。 The swivel motor 33 is arranged so as to be interposed between the traveling body 11 and the swivel body 10 in FIG. The swivel motor 33 is a hydraulic swivel motor that swivels and drives the swivel body 10.

旋回モータ３３は、第１ポート３３Ａおよび第２ポート３３Ｂを有する（図２）。旋回モータ３３は、第１ポート３３Ａを通じて作動油の供給を受けることにより旋回体１０を第１方向（右方向）に旋回させるとともに、第２ポート３３Ｂを通じて作動油を排出する。一方、旋回モータ３３は、第２ポート３３Ｂを通じて作動油の供給を受けることにより旋回体１０を第１方向とは反対の第２方向（左方向）に旋回させるとともに第１ポート３３Ａを通じて作動油を排出する。 The swivel motor 33 has a first port 33A and a second port 33B (FIG. 2). The swivel motor 33 swivels the swivel body 10 in the first direction (rightward) by receiving the hydraulic oil supplied through the first port 33A, and discharges the hydraulic oil through the second port 33B. On the other hand, the swivel motor 33 swivels the swivel body 10 in the second direction (left direction) opposite to the first direction by receiving the hydraulic oil supplied through the second port 33B, and swirls the hydraulic oil through the first port 33A. Discharge.

回転速度センサ４３は、旋回体１０（旋回モータ３３）の旋回速度（回転速度）に対応する情報である速度情報を検出する。また、回転速度センサ４３は、旋回モータ３３の旋回方向（第１方向、第２方向）を検出する。 The rotation speed sensor 43 detects speed information which is information corresponding to the rotation speed (rotational speed) of the swivel body 10 (swivel motor 33). Further, the rotation speed sensor 43 detects the turning direction (first direction, second direction) of the turning motor 33.

エンジン３０は、クレーン１の旋回体１０に搭載されている。エンジン３０の駆動に伴って油圧ポンプ３１が回転される。 The engine 30 is mounted on the swivel body 10 of the crane 1. The hydraulic pump 31 is rotated as the engine 30 is driven.

油圧ポンプ３１は、エンジン３０の駆動力をうけ、旋回モータ３３に供給されるべき作動油をタンクから吸い込んで吐出する。この実施形態に係る油圧ポンプ３１は、可変容量型油圧ポンプからなり、当該油圧ポンプ３１に含まれる図示されないレギュレータへのポンプ指令信号の入力により油圧ポンプ３１の容量（押しのけ容積）が変化し、これにより油圧ポンプ３１から吐出される作動油の流量が変化する。なお、上記のポンプ指令信号は、後記の油圧ポンプ制御部５０１（図３）から出力される。 The hydraulic pump 31 receives the driving force of the engine 30 and sucks the hydraulic oil to be supplied to the swivel motor 33 from the tank and discharges it. The hydraulic pump 31 according to this embodiment is composed of a variable capacity hydraulic pump, and the capacity (pushing volume) of the hydraulic pump 31 is changed by inputting a pump command signal to a regulator (not shown) included in the hydraulic pump 31. The flow rate of the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 31 changes. The above pump command signal is output from the hydraulic pump control unit 501 (FIG. 3) described later.

ポンプ吐出ライン３Ａは、油圧ポンプ３１から吐出される作動油をコントロールバルブ３２に導く。第１油路３Ｂおよび第２油路３Ｃは、それぞれ図２に示すように、コントロールバルブ３２と旋回モータ３３の第１ポート３３Ａおよび第２ポート３３Ｂとを連通する油路である。排出用油路３Ｄは、コントロールバルブ３２のバルブ位置に応じて第１油路３Ｂおよび第２油路３Ｃに連通可能とされ、作動油をタンクに導く油路である。また、排出用油路３Ｄの一部は分岐して図２に示すように第１チェック弁３４と第２チェック弁３５との間の油路に連通している。 The pump discharge line 3A guides the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 31 to the control valve 32. As shown in FIG. 2, the first oil passage 3B and the second oil passage 3C are oil passages that communicate the control valve 32 with the first port 33A and the second port 33B of the swivel motor 33, respectively. The discharge oil passage 3D is an oil passage that can communicate with the first oil passage 3B and the second oil passage 3C according to the valve position of the control valve 32, and guides the hydraulic oil to the tank. Further, a part of the discharge oil passage 3D is branched and communicates with the oil passage between the first check valve 34 and the second check valve 35 as shown in FIG.

コントロールバルブ３２は、油圧ポンプ３１と旋回モータ３３との間に介在するように、作動油の油路に配置されている。コントロールバルブ３２は、油圧ポンプ３１から旋回モータ３３への作動油の供給の方向を切換えるとともに、作動油の流量を調整するように作動する。コントロールバルブ３２は、第１油路３Ｂを介して旋回モータ３３の第１ポート３３Ａに接続され、かつ、第２油路３Ｃを介して旋回モータ３３の第２ポート３３Ｂに接続される。 The control valve 32 is arranged in the oil passage of the hydraulic oil so as to be interposed between the hydraulic pump 31 and the swivel motor 33. The control valve 32 operates so as to switch the direction of supply of the hydraulic oil from the hydraulic pump 31 to the swivel motor 33 and adjust the flow rate of the hydraulic oil. The control valve 32 is connected to the first port 33A of the swivel motor 33 via the first oil passage 3B, and is connected to the second port 33B of the swivel motor 33 via the second oil passage 3C.

コントロールバルブ３２は、本実施形態では油圧切換式の方向切換弁により構成され、当該コントロールバルブ３２に入力されるパイロット圧に応じて右旋回用位置３２Ａ（第１旋回用位置）、中立位置３２Ｂ（中立旋回用位置）および左旋回用位置３２Ｃ（第２旋回用位置）の間で切換わるように作動する。コントロールバルブ３２は、一対のパイロットポート、すなわち左旋回用パイロットポート３２Ｊおよび右旋回用パイロットポート３２Ｋを有する。コントロールバルブ３２は、左旋回用パイロットポート３２Ｊおよび右旋回パイロットポートＢのいずれにもパイロット圧が入力されない場合には中立位置３２Ｂに保たれる。コントロールバルブ３２は、右旋回用パイロットポート３２Ｋにパイロット圧が入力されると右旋回用位置３２Ａに切換えられ、左旋回用パイロットポート３２Ｊにパイロット圧が入力されると左旋回用位置３２Ｃに切換えられる。そして、コントロールバルブ３２は、操作部４２が受ける操作量（パイロット圧）に応じた開口面積で開弁し、旋回モータ３３に供給する作動油の流量を変化させる（調整する）。 In the present embodiment, the control valve 32 is composed of a hydraulic switching type directional switching valve, and has a right turning position 32A (first turning position) and a neutral position 32B according to the pilot pressure input to the control valve 32. It operates so as to switch between (neutral turning position) and left turning position 32C (second turning position). The control valve 32 has a pair of pilot ports, that is, a left turn pilot port 32J and a right turn pilot port 32K. The control valve 32 is maintained in the neutral position 32B when no pilot pressure is input to either the left turn pilot port 32J or the right turn pilot port B. The control valve 32 is switched to the right turn position 32A when the pilot pressure is input to the right turn pilot port 32K, and to the left turn position 32C when the pilot pressure is input to the left turn pilot port 32J. It can be switched. Then, the control valve 32 opens with an opening area corresponding to the operation amount (pilot pressure) received by the operation unit 42, and changes (adjusts) the flow rate of the hydraulic oil supplied to the swivel motor 33.

右旋回用位置３２Ａでは、コントロールバルブ３２は、油圧ポンプ３１から吐出される作動油を第１油路３Ｂを通じて第１ポート３３Ａに供給するとともに、第２ポート３３Ｂから排出される作動油を排出用油路３Ｄを通じてタンクに導く油路を形成する。左旋回用位置３２Ｃでは、コントロールバルブ３２は、油圧ポンプ３１から吐出される作動油を第２油路３Ｃを通じて第２ポート３３Ｂに供給するとともに、第１ポート３３Ａから排出される作動油を排出用油路３Ｄを通じてタンクに導く油路を形成する。また、中立位置３２Ｂでは、コントロールバルブ３２は、第１油路３Ｂと第２油路３Ｃとを互いに連通することで第１ポート３３Ａと第２ポート３３Ｂとの間で作動油が循環することを許容する。なお、コントロールバルブ３２は、上記のような３ポジション方式のバルブに限定されるものではなく、各ポジションにおける作動油の流れ（状態）を形成する他の態様でもよい。また、コントロールバルブ３２は、電磁切換式の方向制御弁でもよい。 At the right turning position 32A, the control valve 32 supplies the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 31 to the first port 33A through the first oil passage 3B, and discharges the hydraulic oil discharged from the second port 33B. An oil passage leading to the tank through the oil passage 3D is formed. At the left turning position 32C, the control valve 32 supplies the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 31 to the second port 33B through the second oil passage 3C, and discharges the hydraulic oil discharged from the first port 33A. An oil passage leading to the tank through the oil passage 3D is formed. Further, in the neutral position 32B, the control valve 32 communicates the first oil passage 3B and the second oil passage 3C with each other so that the hydraulic oil circulates between the first port 33A and the second port 33B. Tolerate. The control valve 32 is not limited to the three-position type valve as described above, and may be another aspect of forming the flow (state) of the hydraulic oil at each position. Further, the control valve 32 may be an electromagnetic switching type directional control valve.

操作部４２は、クレーン１のキャブ１２内に配置されている。操作部４２は、操作レバー４２Ａと、リモコン弁４２Ｂと、を有する。操作部４２の操作レバー４２Ａは、旋回体１０の旋回動作のために作業者によって操作される。なお、図２では左右方向の旋回操作を説明するために２つの操作部４２が描かれているが、これらの操作部４２は同じものを示している。操作レバー４２Ａ（図５参照）は、旋回体１０を前記第１方向に旋回させる第１操作領域ＲＰと、旋回体１０を前記第２方向に旋回させる第２操作領域ＬＰと、第１操作領域ＲＰと第２操作領域ＬＰとの間の中立操作領域ＮＰとに選択的に操作されることが可能である。また、第１操作領域ＲＰおよび第２操作領域ＬＰにおける当該操作レバー４２Ａの操作量は可変とされている。リモコン弁４２Ｂ（図２）は、不図示のパイロット油源と左旋回用パイロットライン４２Ｊおよび右旋回用パイロットライン４２Ｋとの間に配設されている。リモコン弁４２Ｂは、操作レバー４２Ａが受ける操作量に応じて、左旋回用パイロットライン４２Ｊおよび右旋回用パイロットライン４２Ｋに供給するパイロット圧を調整するように開弁する。 The operation unit 42 is arranged in the cab 12 of the crane 1. The operation unit 42 has an operation lever 42A and a remote control valve 42B. The operation lever 42A of the operation unit 42 is operated by an operator for the turning operation of the turning body 10. In FIG. 2, two operation units 42 are drawn to explain the turning operation in the left-right direction, but these operation units 42 show the same one. The operation lever 42A (see FIG. 5) includes a first operation region RP that swivels the swivel body 10 in the first direction, a second operation region LP that swivels the swivel body 10 in the second direction, and a first operation region. It is possible to selectively operate in the neutral operation area NP between the RP and the second operation area LP. Further, the operation amount of the operation lever 42A in the first operation area RP and the second operation area LP is variable. The remote control valve 42B (FIG. 2) is arranged between a pilot oil source (not shown) and the left turn pilot line 42J and the right turn pilot line 42K. The remote control valve 42B is opened so as to adjust the pilot pressure supplied to the left turning pilot line 42J and the right turning pilot line 42K according to the amount of operation received by the operating lever 42A.

操作レバー４２Ａが作業者によって第１操作領域ＲＰに操作されると（第１旋回操作）、操作レバー４２Ａがうける操作量に応じて図２の右旋回用パイロットライン４２Ｋを通じてコントロールバルブ３２の右旋回用パイロットポート３２Ｋへのパイロット圧が変化（減圧）される。また、操作レバー４２Ａが作業者によって第２操作領域ＬＰに操作されると（第２旋回操作）、操作レバー４２Ａがうける操作量に応じて図２の左旋回用パイロットライン４２Ｊを通じて、コントロールバルブ３２の左旋回用パイロットポート３２Ｊへのパイロット圧が変化（減圧）される。なお、操作レバー４２Ａがうける操作情報（操作領域、操作量）は、後記の制御部５０にも送信される。 When the operating lever 42A is operated by the operator to the first operating area RP (first turning operation), the right of the control valve 32 is passed through the right turning pilot line 42K of FIG. 2 according to the amount of operation received by the operating lever 42A. The pilot pressure to the turning pilot port 32K is changed (decompressed). Further, when the operating lever 42A is operated by the operator in the second operating area LP (second turning operation), the control valve 32 is passed through the left turning pilot line 42J of FIG. 2 according to the amount of operation received by the operating lever 42A. The pilot pressure to the left turn pilot port 32J is changed (decompressed). The operation information (operation area, operation amount) received by the operation lever 42A is also transmitted to the control unit 50 described later.

第１チェック弁３４および第２チェック弁３５は、コントロールバルブ３２と旋回モータ３３との間において、それぞれ第１油路３Ｂおよび第２油路３Ｃに連通する位置に配置されている。旋回モータ３３の旋回動作において、第１油路３Ｂが負圧になると、タンクの作動油が排出用油路３Ｄおよび第１チェック弁３４を通じて第１油路３Ｂに供給される。同様に、第２油路３Ｃが負圧になると、タンクの作動油が排出用油路３Ｄおよび第２チェック弁３５を通じて第２油路３Ｃに供給される。この結果、第１油路３Ｂおよび第２油路３Ｃにおけるキャビテーションの発生が抑止される。 The first check valve 34 and the second check valve 35 are arranged between the control valve 32 and the swivel motor 33 at positions communicating with the first oil passage 3B and the second oil passage 3C, respectively. When the first oil passage 3B becomes a negative pressure in the turning operation of the turning motor 33, the hydraulic oil of the tank is supplied to the first oil passage 3B through the discharge oil passage 3D and the first check valve 34. Similarly, when the second oil passage 3C becomes negative pressure, the hydraulic oil of the tank is supplied to the second oil passage 3C through the discharge oil passage 3D and the second check valve 35. As a result, the occurrence of cavitation in the first oil passage 3B and the second oil passage 3C is suppressed.

ブレーキシリンダ３６（機械式ブレーキ）は、後記の旋回ブレーキバルブ５３から作動油の供給を受けることで収縮する一方、内部の作動油を排出することで予め設定されたばね部材の付勢力を受けて伸長する。ブレーキシリンダ３６のピストンロッドにはブレーキ押圧部３６Ａが固定されている。ブレーキシリンダ３６は、コントロールバルブ３２の切換位置に関わらず旋回モータ３３の回転を強制的に阻止するブレーキ状態と、旋回モータ３３の回転を許容する非ブレーキ状態との間で切換え可能なように作動する。ブレーキシリンダ３６のピストンが伸長すると、ブレーキ押圧部３６Ａが旋回モータ３３の出力軸と摺接し、旋回モータ３３の回転を強制的に停止させる。一方、ブレーキシリンダ３６のピストンが収縮すると、ブレーキ押圧部３６Ａが旋回モータ３３の出力軸から離間し、旋回モータ３３の回転を許容する。 The brake cylinder 36 (mechanical brake) contracts by receiving the supply of hydraulic oil from the turning brake valve 53 described later, and expands by receiving the urging force of the spring member set in advance by discharging the internal hydraulic oil. do. A brake pressing portion 36A is fixed to the piston rod of the brake cylinder 36. The brake cylinder 36 operates so as to be switchable between a brake state that forcibly blocks the rotation of the swivel motor 33 regardless of the switching position of the control valve 32 and a non-brake state that allows the rotation of the swivel motor 33. do. When the piston of the brake cylinder 36 is extended, the brake pressing portion 36A is in sliding contact with the output shaft of the swivel motor 33, forcibly stopping the rotation of the swivel motor 33. On the other hand, when the piston of the brake cylinder 36 contracts, the brake pressing portion 36A separates from the output shaft of the swivel motor 33 and allows the swivel motor 33 to rotate.

リリーフ弁３７は、ポンプ吐出ライン３Ａの圧力が所定の圧力（リリーフ圧）を超えないように作動する。換言すれば、ポンプ吐出ライン３Ａの圧力がリリーフ圧を超えると、ポンプ吐出ライン３Ａの最大圧力が前記リリーフ圧以下になるように、リリーフ弁３７が開弁し作動油を排出用油路３Ｄからタンクに排出する。 The relief valve 37 operates so that the pressure of the pump discharge line 3A does not exceed a predetermined pressure (relief pressure). In other words, when the pressure of the pump discharge line 3A exceeds the relief pressure, the relief valve 37 opens so that the maximum pressure of the pump discharge line 3A becomes equal to or lower than the relief pressure, and the hydraulic oil is discharged from the discharge oil passage 3D. Drain into the tank.

第１旋回圧センサ３８は、第１油路３Ｂの第１ポート３３Ａ側の圧力を検出する。同様に、第２旋回圧センサ３９は、第２油路３Ｃの第２ポート３３Ｂ側の圧力を検出する。 The first turning pressure sensor 38 detects the pressure on the first port 33A side of the first oil passage 3B. Similarly, the second turning pressure sensor 39 detects the pressure on the second port 33B side of the second oil passage 3C.

第１パイロット圧センサ４０は、左旋回用パイロットライン４２Ｊの左旋回用パイロット圧Ｐａを検出し、第２パイロット圧センサ４１は、右旋回用パイロットライン４２Ｋの右旋回用パイロット圧Ｐｂを検出する。 The first pilot pressure sensor 40 detects the left turning pilot pressure Pa of the left turning pilot line 42J, and the second pilot pressure sensor 41 detects the right turning pilot pressure Pb of the right turning pilot line 42K. do.

図３は、本実施形態に係る旋回駆動装置３の制御部５０（制御部）の電気的なブロック図である。旋回駆動装置３は、制御部５０と、操作ユニット５１と、風向風速センサ５２（風向風速検出部）（図１）と、旋回ブレーキバルブ５３と、を備える。 FIG. 3 is an electrical block diagram of the control unit 50 (control unit) of the swivel drive device 3 according to the present embodiment. The swivel drive device 3 includes a control unit 50, an operation unit 51, a wind direction wind speed sensor 52 (wind direction wind speed detection unit) (FIG. 1), and a swivel brake valve 53.

操作ユニット５１（図３）は、旋回体１０のキャブ１２に備えられており、前述の操作部４２を含む。操作ユニット５１は、操作部４２以外に不図示のタッチパネル、入力ボタンなどを含む。作業者は、操作ユニット５１を通じて、各種の操作指令情報を入力することができる。一例として、作業者は操作ユニット５１に備えられた不図示のブレーキボタンを押圧することで、旋回モータ３３に対してブレーキシリンダ３６のブレーキ押圧部３６Ａによる機械的なブレーキ力を付与することができる。 The operation unit 51 (FIG. 3) is provided in the cab 12 of the swivel body 10, and includes the above-mentioned operation unit 42. The operation unit 51 includes a touch panel (not shown), an input button, and the like in addition to the operation unit 42. The operator can input various operation command information through the operation unit 51. As an example, the operator can apply a mechanical braking force by the brake pressing portion 36A of the brake cylinder 36 to the turning motor 33 by pressing a brake button (not shown) provided on the operation unit 51. ..

風向風速センサ５２（図１）（風向風速検出部）は、クレーン１の周囲の風向および風速を検出するとともに、これらの検出値に応じた信号を制御部５０に出力する。本実施形態では、風向風速センサ５２は、ブーム１３の先端側に固定されている（図１）。 The wind direction wind speed sensor 52 (FIG. 1) (wind direction wind speed detection unit) detects the wind direction and wind speed around the crane 1 and outputs signals corresponding to these detected values to the control unit 50. In the present embodiment, the wind direction wind speed sensor 52 is fixed to the tip end side of the boom 13 (FIG. 1).

旋回ブレーキバルブ５３（図３）は、後記のブレーキバルブ制御部５０２および自動ブレーキ実行部５０３から受ける指令信号に応じて開弁し、ブレーキシリンダ３６に対して給排する作動油の流量を調整する。この結果、旋回モータ３３に対する機械的ブレーキのオン、オフが切り換えられる。 The turning brake valve 53 (FIG. 3) opens in response to a command signal received from the brake valve control unit 502 and the automatic brake execution unit 503 described later, and adjusts the flow rate of hydraulic oil supplied to and discharged from the brake cylinder 36. .. As a result, the mechanical brake on the swivel motor 33 is switched on and off.

制御部５０は、クレーン１の動作を統括的に制御するもので、制御信号の送受先として、操作ユニット５１、第１旋回圧センサ３８、第２旋回圧センサ３９、第１パイロット圧センサ４０、第２パイロット圧センサ４１、回転速度センサ４３、油圧ポンプ３１、風向風速センサ５２、旋回ブレーキバルブ５３などに接続されている。なお、制御部５０は、クレーン１に備えられたその他のユニットにも電気的に接続されている。 The control unit 50 comprehensively controls the operation of the crane 1, and serves as a control signal transmission / reception destination, such as an operation unit 51, a first turning pressure sensor 38, a second turning pressure sensor 39, and a first pilot pressure sensor 40. It is connected to a second pilot pressure sensor 41, a rotation speed sensor 43, a hydraulic pump 31, a wind direction wind speed sensor 52, a swivel brake valve 53, and the like. The control unit 50 is also electrically connected to other units provided in the crane 1.

制御部５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、制御プログラムを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＰＵの作業領域として使用されるＲＡＭ（Random Access Memory）等から構成され、ＣＰＵが前記制御プログラムを実行することにより、油圧ポンプ制御部５０１、ブレーキバルブ制御部５０２、自動ブレーキ実行部５０３（ブレーキ切換部）、判定部５０４（自然旋回判定部、操作状態判定部、旋回方向判定部）、演算部５０５（旋回力演算部）、記憶部５０６を機能的に有するよう動作する。 The control unit 50 is composed of a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory) for storing a control program, a RAM (Random Access Memory) used as a work area of the CPU, and the like, and the CPU executes the control program. By doing so, the hydraulic pump control unit 501, the brake valve control unit 502, the automatic brake execution unit 503 (brake switching unit), the determination unit 504 (natural turning determination unit, operation state determination unit, turning direction determination unit), calculation unit 505. (Swirl force calculation unit), the storage unit 506 is functionally operated to have.

油圧ポンプ制御部５０１は、可変容量型の油圧ポンプ３１のレギュレータにポンプ指令信号を出力することで、油圧ポンプ３１の容量（押しのけ容積）を変化させる。これにより、油圧ポンプ３１から吐出される作動油の流量であるポンプ吐出流量が変化する。 The hydraulic pump control unit 501 changes the capacity (pushing volume) of the hydraulic pump 31 by outputting a pump command signal to the regulator of the variable capacity type hydraulic pump 31. As a result, the pump discharge flow rate, which is the flow rate of the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 31, changes.

ブレーキバルブ制御部５０２は、操作ユニット５１に入力されるブレーキ作動指令に応じて旋回ブレーキバルブ５３を開弁させる。この結果、作業者の意思に沿ってブレーキシリンダ３６のブレーキ押圧部３６Ａによって旋回モータ３３に機械的なブレーキ力が付与される。 The brake valve control unit 502 opens the turning brake valve 53 in response to a brake operation command input to the operation unit 51. As a result, a mechanical braking force is applied to the swivel motor 33 by the brake pressing portion 36A of the brake cylinder 36 according to the intention of the operator.

自動ブレーキ実行部５０３は、後記のとおり所定の条件が満たされた場合に、操作ユニット５１に入力されるブレーキ作動指令に関わらず、旋回ブレーキバルブ５３を開弁させ、旋回モータ３３にブレーキ力を付与する。特に、自動ブレーキ実行部５０３は、ブレーキシリンダ３６をブレーキ状態と非ブレーキ状態との間で切換えることが可能であって、判定部５０４によって旋回体１０が風力によって自然旋回すると判定され、かつ、判定部５０４によって操作部４２の操作レバー４２Ａにカウンタ操作が入力されていると判定された場合に、ブレーキシリンダ３６をブレーキ状態に切換える。 When a predetermined condition is satisfied as described later, the automatic brake execution unit 503 opens the swivel brake valve 53 regardless of the brake operation command input to the operation unit 51, and applies a braking force to the swivel motor 33. Give. In particular, the automatic brake execution unit 503 can switch the brake cylinder 36 between the brake state and the non-brake state, and the determination unit 504 determines that the swivel body 10 naturally turns due to the wind force, and also determines. When it is determined by the unit 504 that the counter operation is input to the operation lever 42A of the operation unit 42, the brake cylinder 36 is switched to the brake state.

判定部５０４は、旋回駆動装置３が実行するブレーキ処理における各種の判定処理を実行する。判定部５０４は、風向風速センサ５２によって検出される風向および風速を備えた風の風力が旋回体１０を自然旋回させるか否かを判定する。また、判定部５０４は、前記自然旋回に抗して旋回体１０の旋回を停止させるためのカウンタ操作が作業者によって操作部４２の操作レバー４２Ａに入力されているか否かを判定する。更に、判定部５０４は、前記風力が旋回体１０を自然旋回させる方向である自然旋回方向を前記第１方向と前記第２方向との間で判定する。 The determination unit 504 executes various determination processes in the brake process executed by the turning drive device 3. The determination unit 504 determines whether or not the wind force of the wind having the wind direction and the wind speed detected by the wind direction wind speed sensor 52 naturally swivels the swirl body 10. Further, the determination unit 504 determines whether or not the counter operation for stopping the rotation of the swivel body 10 against the natural turning is input to the operation lever 42A of the operation unit 42 by the operator. Further, the determination unit 504 determines the natural turning direction, which is the direction in which the wind power naturally turns the swivel body 10, between the first direction and the second direction.

演算部５０５は、旋回駆動装置３が実行するブレーキ処理における各種の演算処理を実行する。演算部５０５は、旋回モータ３３によって旋回体１０に付与される油圧旋回力Ｆおよび風力によって旋回体１０に付与される自然旋回力Ｗをそれぞれ演算する。 The calculation unit 505 executes various calculation processes in the brake process executed by the turning drive device 3. The calculation unit 505 calculates the hydraulic swivel force F applied to the swivel body 10 by the swivel motor 33 and the natural swivel force W applied to the swivel body 10 by the wind power, respectively.

記憶部５０６は、油圧ポンプ制御部５０１、ブレーキバルブ制御部５０２、自動ブレーキ実行部５０３、判定部５０４および演算部５０５によって参照される各種の閾値、パラメータなどを予め記憶している。 The storage unit 506 stores in advance various threshold values, parameters, etc. referred to by the hydraulic pump control unit 501, the brake valve control unit 502, the automatic brake execution unit 503, the determination unit 504, and the calculation unit 505.

図４は、本実施形態に係るクレーン１の旋回体１０がブレーキ動作をうける場合のフローチャートである。図５は、本実施形態に係る旋回体１０の自然旋回方向と操作部４２が受けるカウンタ操作方向との関係を示す模式図である。 FIG. 4 is a flowchart when the swivel body 10 of the crane 1 according to the present embodiment receives a braking operation. FIG. 5 is a schematic view showing the relationship between the natural turning direction of the swivel body 10 according to the present embodiment and the counter operating direction received by the operating unit 42.

前述のとおり、本実施形態に係るクレーン１の旋回駆動装置３では、ブレーキシリンダ３６によって旋回モータ３３に対して機械的かつ強制的なブレーキをかけることができる。作業者が自らの意志によって旋回モータ３３にブレーキを掛ける場合は、作業者が操作ユニット５１を操作することでブレーキバルブ制御部５０２が旋回ブレーキバルブ５３を開弁しブレーキシリンダ３６が伸長する。この結果、ブレーキ押圧部３６Ａが旋回モータ３３にブレーキ力を付与する。更に、本実施形態では、所定の条件が満たされると、自動ブレーキ実行部５０３が自動的に旋回モータ３３に対してブレーキを掛けることができる。 As described above, in the turning drive device 3 of the crane 1 according to the present embodiment, the turning motor 33 can be mechanically and forcibly braked by the brake cylinder 36. When the operator applies the brake to the swivel motor 33 by his / her own will, the operator operates the operation unit 51, the brake valve control unit 502 opens the swivel brake valve 53, and the brake cylinder 36 extends. As a result, the brake pressing portion 36A applies the braking force to the turning motor 33. Further, in the present embodiment, when a predetermined condition is satisfied, the automatic brake executing unit 503 can automatically apply the brake to the swivel motor 33.

図４を参照して、クレーン１の作業中に上記の自動的なブレーキ力が付与される処理について説明する。クレーン１の作業中（エンジンの動作中）に判定部５０４は、旋回ブレーキバルブ５３の開弁状態を確認することで、旋回モータ３３に対してブレーキシリンダ３６のブレーキがかかっているか否かを判定する（ステップＳ１）。ここで、ブレーキがかかっている（ブレーキＯＮ、ステップＳ１でＮＯ）の場合は、自動的なブレーキ処理を行う必要がないため、フローは終了し、所定の時間後にステップＳ１以下が再開される（ＲＥＴＵＲＮ処理）。一方、ステップＳ１で旋回モータ３３に対してブレーキがかかっていない場合（ブレーキＯＦＦ、ステップＳ１でＹＥＳ）、風向風速センサ５２がクレーン１の周囲の風向および風速を検出する（ステップＳ２）。次に、判定部５０４は、検出された風速ＶＡｍと予め記憶部５０６に格納されている風速閾値ＶＡｓとの大小関係を比較する（ステップＳ３）。なお、風速閾値ＶＡｓは、クレーン１に自然旋回が発生する可能性のある風速として予め実験などで導出された風速である。 With reference to FIG. 4, the process of applying the above-mentioned automatic braking force during the operation of the crane 1 will be described. During the operation of the crane 1 (during the operation of the engine), the determination unit 504 determines whether or not the brake cylinder 36 is braked on the rotation motor 33 by checking the valve opening state of the rotation brake valve 53. (Step S1). Here, when the brake is applied (brake ON, NO in step S1), there is no need to perform automatic braking processing, so the flow ends and steps S1 and below are restarted after a predetermined time (brake ON, NO in step S1). RETURN processing). On the other hand, when the brake is not applied to the swivel motor 33 in step S1 (brake OFF, YES in step S1), the wind direction and wind speed sensor 52 detects the wind direction and speed around the crane 1 (step S2). Next, the determination unit 504 compares the magnitude relationship between the detected wind speed VAm and the wind speed threshold value VAs stored in the storage unit 506 in advance (step S3). The wind speed threshold value VAs is a wind speed derived in advance by an experiment or the like as a wind speed at which a natural turn may occur in the crane 1.

ステップＳ３において、ＶＡｓ≦ＶＡｍ、すなわち、検出された風速ＶＡｍが大きい場合（ステップＳ３でＹＥＳ）には、演算部５０５が、クレーン１が受ける風荷重Ｗ（自然旋回力）を算出する。風荷重Ｗは、下記の式１によって算出可能である。
Ｗ＝ｑ×Ｃ×Ａ ・・・（式１）
式１において、ｑは風向風速センサ５２によって検出された速度圧であり、Ｃは予め設定された風力係数、Ａはクレーン１が受ける受圧面積である。ＣおよびＡは予め記憶部５０６に格納されている。風向風速センサ５２によって検出される風向と、式１で算出された風荷重Ｗとから、判定部５０４は、旋回体１０が自然旋回する自然旋回方向を第１方向（右方向）と第２方向（左方向）との間で判定する（ステップＳ４）。 In step S3, when VAs ≦ VAm, that is, when the detected wind speed VAm is large (YES in step S3), the calculation unit 505 calculates the wind load W (natural turning force) received by the crane 1. The wind load W can be calculated by the following equation 1.
W = q × C × A ・ ・ ・ (Equation 1)
In Equation 1, q is the velocity pressure detected by the wind direction wind speed sensor 52, C is a preset wind force coefficient, and A is the pressure receiving area received by the crane 1. C and A are stored in the storage unit 506 in advance. From the wind direction detected by the wind direction and the wind speed sensor 52 and the wind load W calculated by the equation 1, the determination unit 504 sets the natural turning direction in which the swivel body 10 naturally turns in the first direction (right direction) and the second direction. (Left direction) and (step S4).

次に、判定部５０４は、旋回カウンタ操作の有無を判定する（ステップＳ５）。当該判定は、旋回体１０に発生している自然旋回力に抗して、作業者が旋回体１０の旋回を停止させるような操作を行っているか否かを自動的に判定するものである。判定部５０４は、まず第１パイロット圧センサ４０および第２パイロット圧センサ４１の検出圧力から、操作部４２の操作レバー４２Ａに対して入力されている旋回操作の方向を判定する。当該判定方法は、一つの方法に限定されるものではないが、一例として、第１パイロット圧センサ４０の検出圧と第２パイロット圧センサ４１の検出圧の大小関係に応じて、旋回操作の方向を判定することができる。次に、判定部５０４は、ステップＳ４において判定された自然旋回方向とは逆の旋回方向に対応する操作が操作レバー４２Ａに入力されている場合、カウンタ操作が入力されている可能性があると判定する。更に、判定部５０４は、回転速度センサ４３によって取得される旋回体１０の旋回速度ＶＢｍ（速度情報）が記憶部５０６に格納されている閾値速度ＶＢｓよりも小さい状態が所定時間継続しているか否かを判定する。閾値速度ＶＢｓは、旋回体１０の旋回速度ＶＢｍがほぼゼロ（停止している）か否かを判定するために予め設定されている。 Next, the determination unit 504 determines whether or not the swivel counter is operated (step S5). The determination is to automatically determine whether or not the operator is performing an operation to stop the turning of the turning body 10 against the natural turning force generated in the turning body 10. The determination unit 504 first determines the direction of the turning operation input to the operation lever 42A of the operation unit 42 from the detection pressures of the first pilot pressure sensor 40 and the second pilot pressure sensor 41. The determination method is not limited to one method, but as an example, the direction of the turning operation is determined according to the magnitude relationship between the detection pressure of the first pilot pressure sensor 40 and the detection pressure of the second pilot pressure sensor 41. Can be determined. Next, the determination unit 504 determines that the counter operation may have been input when the operation corresponding to the rotation direction opposite to the natural rotation direction determined in step S4 is input to the operation lever 42A. judge. Further, the determination unit 504 determines whether or not the state in which the rotation speed VBm (speed information) of the rotation body 10 acquired by the rotation speed sensor 43 is smaller than the threshold speed VBs stored in the storage unit 506 continues for a predetermined time. Is determined. The threshold speed VBs are set in advance to determine whether or not the turning speed VBm of the turning body 10 is almost zero (stopped).

そして、判定部５０４は、ステップＳ４において判定した自然旋回方向とは逆の旋回方向に対応する操作が操作レバー４２Ａに入力され、かつ、回転速度センサ４３によって取得される旋回速度ＶＢｍが閾値速度ＶＢｓよりも小さい状態が所定時間継続した場合に、操作レバー４２Ａにカウンタ操作が入力されていると判定する（ステップＳ５でＹＥＳ）。このように、操作レバー４２Ａに入力される旋回操作の方向と自然旋回方向との一致、不一致に加え、旋回体１０の旋回速度がほぼゼロであるかを確認することによって、作業者が自然旋回を抑制するようなカウンタ操作を意図的に行っていることを判定することができる。 Then, in the determination unit 504, an operation corresponding to the turning direction opposite to the natural turning direction determined in step S4 is input to the operation lever 42A, and the turning speed VBm acquired by the rotation speed sensor 43 is the threshold speed VBs. When the smaller state continues for a predetermined time, it is determined that the counter operation is input to the operation lever 42A (YES in step S5). In this way, in addition to the coincidence and disagreement between the direction of the turning operation input to the operation lever 42A and the natural turning direction, the operator confirms whether the turning speed of the turning body 10 is almost zero so that the operator can turn naturally. It can be determined that the counter operation that suppresses the above is intentionally performed.

図５を参照して、上記のカウンタ操作について更に説明する。図５では、旋回体１０と操作レバー４２Ａとを仮想的に重ねて示している。旋回体１０は、旋回軸心ＣＬ回りに旋回可能である。操作レバー４２Ａが第１操作領域ＲＰに操作されると、旋回体１０が第１方向（右方向ＤＲ）に旋回し、操作レバー４２Ａが第２操作領域ＬＰに操作されると旋回体１０が第２方向（左方向ＤＬ）に旋回する。また、前述のように、操作レバー４２Ａが中立操作領域ＮＰに配置されると、旋回体１０が慣性で旋回することが可能である。クレーン１の周囲で矢印ＤＦ方向に強い風が吹いているとすると、旋回体１０には右旋回方向の自然旋回力Ｗが付与される。当該自然旋回力Ｗと同等の油圧旋回力Ｆによって旋回体１０が右旋回されるとすると、その際の操作レバー４２Ａの操作位置が図５の仮想位置ＦＰに相当する。作業者が自然旋回力Ｗに抗して旋回体１０の旋回を停止させたい場合、操作レバー４２Ａを第２操作領域ＬＰのカウンタ操作位置ＣＰに操作する。この結果、図２のコントロールバルブ３２が左旋回用位置３２Ｃに設定され、エンジン３０に油圧的なブレーキ力が付与される。図４のステップＳ５では、このようなカウンタ操作が作業者によって実行されているか否かが判定部５０４によって判定される。 The above counter operation will be further described with reference to FIG. In FIG. 5, the swivel body 10 and the operating lever 42A are virtually overlapped with each other. The swivel body 10 can swivel around the swivel axis CL. When the operation lever 42A is operated by the first operation area RP, the swivel body 10 turns in the first direction (DR to the right), and when the operation lever 42A is operated by the second operation area LP, the swivel body 10 becomes the first. Turn in two directions (DL in the left direction). Further, as described above, when the operation lever 42A is arranged in the neutral operation region NP, the swivel body 10 can be swiveled by inertia. Assuming that a strong wind is blowing in the arrow DF direction around the crane 1, a natural turning force W in the right turning direction is applied to the turning body 10. Assuming that the swivel body 10 is swiveled to the right by a hydraulic swivel force F equivalent to the natural swivel force W, the operating position of the operating lever 42A at that time corresponds to the virtual position FP in FIG. When the operator wants to stop the turning of the turning body 10 against the natural turning force W, the operation lever 42A is operated to the counter operation position CP of the second operation area LP. As a result, the control valve 32 of FIG. 2 is set at the left turning position 32C, and a hydraulic braking force is applied to the engine 30. In step S5 of FIG. 4, the determination unit 504 determines whether or not such a counter operation is executed by the operator.

図４に戻って、自動ブレーキ実行部５０３は、ステップＳ５においてカウンタ操作がありと判定されると（ステップＳ５でＹＥＳ）、旋回ブレーキバルブ５３を開弁させ、ブレーキシリンダ３６による機械的なブレーキ動作を実行する。なお、ステップＳ３においてＶＡｓ＞ＶＡｍの場合（ステップＳ３でＮＯ）、ステップＳ５において判定部５０４がカウンタ操作が入力されていないと判定した場合（ステップＳ５でＮＯ）には、自動ブレーキ実行部５０３は自動的なブレーキ動作を実行することなく処理を終了する（ＲＥＴＵＲＮ処理）。 Returning to FIG. 4, when the automatic brake execution unit 503 determines in step S5 that there is a counter operation (YES in step S5), the automatic brake execution unit 503 opens the swivel brake valve 53 and mechanically brakes the brake cylinder 36. To execute. If VAs> VAm in step S3 (NO in step S3), and if the determination unit 504 determines in step S5 that the counter operation has not been input (NO in step S5), the automatic brake execution unit 503 The process is terminated without executing the automatic braking operation (RETURN process).

以上のように本実施形態によれば、旋回体１０が第１方向に旋回している状態で操作レバー４２Ａが第１操作領域ＲＰから中立操作領域ＮＰを経由して第２操作領域ＬＰに至る操作を受けた場合、または、旋回体１０が第２方向に旋回している状態で操作レバー４２Ａが第２操作領域ＬＰから中立操作領域ＮＰを経由して第１操作領域ＲＰに至る操作を受けた場合に、コントロールバルブ３２の位置変更によって旋回モータ３３に油圧的なブレーキが付与される。一方、操作レバー４２Ａが中立操作領域ＮＰに設定されている場合、旋回モータ３３には油圧的なブレーキ力が付与されない（中立フリー仕様）。したがって、操作レバー４２Ａが中立操作領域ＮＰに設定されている状態で、クレーン１の周囲に強い風が吹くと、旋回体１０が自然旋回する可能性がある。上記の構成では、判定部５０４が、風向風速センサ５２によって検出される風向および風速を備えた風の風力が旋回体１０を自然旋回させるか否かを判定する。また、判定部５０４は、前記自然旋回に抗して前記旋回体１０の旋回を停止させるためのカウンタ操作が操作レバー４２Ａに入力されているか否かを判定する。そして、自動ブレーキ実行部５０３は、判定部５０４によって風力が旋回体１０を自然旋回させると判定され、かつ、判定部５０４によって操作レバー４２Ａに前記カウンタ操作が入力されていると判定された場合に、ブレーキシリンダ３６をブレーキ状態に切換える。この際、作業者が自然旋回に抗してカウンタ操作を行っている場合に、ブレーキシリンダ３６がブレーキ状態に切換えられるため、作業者の意に沿って旋回体１０を強制的に停止させることができる。このため、作業者がカウンタ操作から解放され、その他の作業に集中することが可能となり、クレーン１の作業効率を向上することができる。また、判定部５０４によって風力が旋回体１０を自然旋回させると判定されるとともにカウンタ操作が入力されている場合に限って、ブレーキシリンダ３６がブレーキ状態に設定されるため、クレーン１の通常の作業中において旋回体１０の姿勢を調整するためのカウンタ操作が入力された場合に、誤って機械的ブレーキがかかることが抑止される。以上のように、本実施形態では、中立フリー仕様のもとで旋回体１０を旋回させるとともに、風などの影響で旋回体１０が自然旋回する際の作業者の負担を低減することが可能とされる。 As described above, according to the present embodiment, the operating lever 42A reaches the second operating region LP from the first operating region RP via the neutral operating region NP in a state where the swivel body 10 is swiveling in the first direction. When an operation is received, or while the swivel body 10 is swiveling in the second direction, the operation lever 42A receives an operation from the second operation region LP to the first operation region RP via the neutral operation region NP. In this case, a hydraulic brake is applied to the swivel motor 33 by changing the position of the control valve 32. On the other hand, when the operation lever 42A is set in the neutral operation region NP, no hydraulic braking force is applied to the swivel motor 33 (neutral free specification). Therefore, if a strong wind blows around the crane 1 while the operating lever 42A is set in the neutral operating region NP, the swivel body 10 may naturally swivel. In the above configuration, the determination unit 504 determines whether or not the wind force of the wind having the wind direction and the wind speed detected by the wind direction wind speed sensor 52 naturally swivels the swirl body 10. Further, the determination unit 504 determines whether or not a counter operation for stopping the turning of the turning body 10 against the natural turning is input to the operation lever 42A. Then, when the automatic brake execution unit 503 determines that the wind force naturally turns the swivel body 10 by the determination unit 504, and the determination unit 504 determines that the counter operation is input to the operation lever 42A. , The brake cylinder 36 is switched to the brake state. At this time, when the operator is operating the counter against the natural turning, the brake cylinder 36 is switched to the braking state, so that the turning body 10 can be forcibly stopped according to the operator's intention. can. Therefore, the worker is released from the counter operation and can concentrate on other work, and the work efficiency of the crane 1 can be improved. Further, since the brake cylinder 36 is set to the brake state only when it is determined by the determination unit 504 that the wind force naturally turns the swivel body 10 and the counter operation is input, the normal operation of the crane 1 is performed. When a counter operation for adjusting the posture of the swinging body 10 is input, the mechanical brake is prevented from being erroneously applied. As described above, in the present embodiment, it is possible to rotate the swivel body 10 under the neutral free specification and reduce the burden on the operator when the swivel body 10 naturally turns due to the influence of wind or the like. Will be done.

また、本実施形態では、ブレーキシリンダ３６が非ブレーキ状態に設定された状態で、自然旋回方向とは逆方向に操作レバー４２Ａが操作されることに加え、旋回体１０の旋回速度ＶＢｍが所定の閾値速度ＶＢｓよりも小さい状態が維持されていることに着目して、自然旋回に対して旋回体１０のバランスを保つような操作が入力されていると認定し、作業者がカウンタ操作を行っていることを精度良く判定することができる。 Further, in the present embodiment, in the state where the brake cylinder 36 is set to the non-brake state, the operation lever 42A is operated in the direction opposite to the natural turning direction, and the turning speed VBm of the turning body 10 is predetermined. Focusing on the fact that the state smaller than the threshold speed VBs is maintained, it is recognized that the operation for maintaining the balance of the swivel body 10 with respect to the natural turning is input, and the operator operates the counter. It is possible to accurately determine that the vehicle is present.

なお、クレーン１の油圧ポンプ３１が動作している間、演算部５０５は旋回モータ３３に係る油圧旋回力Ｆを所定の間隔（たとえば１秒）で演算する。油圧旋回力Ｆは油圧ポンプ３１から旋回モータ３３に供給される作動油の流量、換言すれば、旋回モータ３３の差圧によって旋回モータ３３に発生する旋回力である。油圧旋回力Ｆは、下記の式２によって算出される。
Ｆ＝Ｐ×Ｄ×Ｇ×η／２π ・・・（式２）
式２において、Ｐはモータ差圧（第１旋回圧センサ３８が検出する圧力Ｐ１と第２旋回圧センサ３９が検出する圧力Ｐ２の差）であり、Ｄは旋回モータ３３の押しのけ容積であり、Ｇは旋回モータ３３に備えられた減速機の減速比であり、ηは旋回モータ３３のモータ効率である。Ｄ、Ｇおよびηは予め記憶部５０６に格納されている。 While the hydraulic pump 31 of the crane 1 is operating, the calculation unit 505 calculates the hydraulic swivel force F related to the swivel motor 33 at predetermined intervals (for example, 1 second). The hydraulic swivel force F is the flow rate of the hydraulic oil supplied from the hydraulic pump 31 to the swivel motor 33, in other words, the swivel force generated in the swivel motor 33 due to the differential pressure of the swivel motor 33. The hydraulic turning force F is calculated by the following equation 2.
F = P × D × G × η / 2π ・ ・ ・ (Equation 2)
In Equation 2, P is the motor differential pressure (difference between the pressure P1 detected by the first swivel pressure sensor 38 and the pressure P2 detected by the second swivel pressure sensor 39), and D is the push-out volume of the swivel motor 33. G is the reduction ratio of the speed reducer provided in the swivel motor 33, and η is the motor efficiency of the swivel motor 33. D, G and η are stored in the storage unit 506 in advance.

図４のステップＳ６において機械的なブレーキ力がエンジン３０に付与されると、操作ユニット５１の表示部に表示されるブレーキ付与情報またはブレーキシリンダ３６のブレーキ押圧部３６Ａが旋回モータ３３の出力軸を押圧する際の作動音によって、作業者はブレーキが付与されたことを認識する。このため、作業者は他の操作を行うために操作レバー４２Ａを中立操作領域ＮＰ（図５）に戻すことができる。その後、作業者が旋回体１０の旋回動作を再開したい場合には、自動ブレーキ実行部５０３が自動的にブレーキシリンダ３６のブレーキ動作を解除することができる。 When the mechanical braking force is applied to the engine 30 in step S6 of FIG. 4, the brake applying information displayed on the display unit of the operation unit 51 or the brake pressing portion 36A of the brake cylinder 36 presses the output shaft of the turning motor 33. The operator recognizes that the brake has been applied by the operating sound when pressing. Therefore, the operator can return the operation lever 42A to the neutral operation area NP (FIG. 5) in order to perform another operation. After that, when the operator wants to restart the turning operation of the turning body 10, the automatic brake executing unit 503 can automatically release the braking operation of the brake cylinder 36.

具体的に、自動ブレーキ実行部５０３は、ブレーキシリンダ３６が前記ブレーキ状態に設定され操作レバー４２Ａが中立操作領域ＮＰに設定されている状態で、判定部５０４によって判定される前記自然旋回方向とは逆の旋回方向に対応する操作が操作レバー４２Ａに入力されると、上記の式２に基づいて演算部５０５によって演算される油圧旋回力Ｆが前記自然旋回力Ｗよりも大きくなった場合に、ブレーキシリンダ３６を前記非ブレーキ状態に切換える。 Specifically, the automatic brake execution unit 503 has the natural turning direction determined by the determination unit 504 in a state where the brake cylinder 36 is set to the braking state and the operation lever 42A is set to the neutral operation region NP. When an operation corresponding to the opposite turning direction is input to the operation lever 42A, the hydraulic turning force F calculated by the calculation unit 505 based on the above equation 2 becomes larger than the natural turning force W. The brake cylinder 36 is switched to the non-brake state.

このような構成によれば、操作レバー４２Ａに自然旋回方向とは逆方向の旋回操作が入力されると、油圧旋回力Ｆが自然旋回力Ｗよりも大きくなった場合に、ブレーキシリンダ３６のブレーキが解除される。このため、操作量が小さい状態でブレーキが解除され、旋回体１０が作業者の意に反して自然旋回方向に旋回することを抑止することができる。更に、ブレーキが解除される際の旋回体の挙動を安定させることができる。 According to such a configuration, when a turning operation in a direction opposite to the natural turning direction is input to the operation lever 42A, the brake of the brake cylinder 36 brakes when the hydraulic turning force F becomes larger than the natural turning force W. Is released. Therefore, the brake is released in a state where the operation amount is small, and it is possible to prevent the swivel body 10 from turning in the natural turning direction against the intention of the operator. Further, the behavior of the swivel body when the brake is released can be stabilized.

一方、自動ブレーキ実行部５０３は、ブレーキシリンダ３６が前記ブレーキ状態に設定された状態で、中立操作領域ＮＰに設定された操作レバー４２Ａに対して判定部５０４によって判定される前記自然旋回方向と同じ旋回方向に対応する操作が入力されると、そのままブレーキシリンダ３６を前記非ブレーキ状態に切換える。 On the other hand, the automatic brake execution unit 503 is the same as the natural turning direction determined by the determination unit 504 with respect to the operation lever 42A set in the neutral operation region NP in the state where the brake cylinder 36 is set to the brake state. When the operation corresponding to the turning direction is input, the brake cylinder 36 is switched to the non-brake state as it is.

このような構成によれば、操作レバー４２Ａに自然旋回方向と同じ方向の旋回操作が入力されると、ブレーキシリンダ３６のブレーキが解除される。このため、旋回体１０の旋回動作を速やかに再開することができる。 According to such a configuration, when a turning operation in the same direction as the natural turning direction is input to the operation lever 42A, the brake of the brake cylinder 36 is released. Therefore, the turning operation of the turning body 10 can be restarted quickly.

以上、本発明の一実施形態に係る旋回駆動装置３を備えたクレーン１（作業機械）について説明した。なお、本発明はこれらの形態に限定されるものではない。本発明では、以下のような変形実施形態が可能である。 The crane 1 (working machine) provided with the swivel drive device 3 according to the embodiment of the present invention has been described above. The present invention is not limited to these forms. In the present invention, the following modified embodiments are possible.

（１）上記の実施形態では、クレーン１の旋回駆動装置３が中立フリー仕様のみからなる態様にて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。旋回駆動装置３は、中立フリー仕様と中立ブレーキ仕様とを兼ね備えており、作業者の指令に応じて両者を切換え可能な態様でもよい。なお、中立ブレーキ仕様は、操作レバー４２Ａが第１操作領域ＲＰと第２操作領域ＬＰとの間の中立操作領域ＮＰ（図５）に設定されると、旋回モータ３３に油圧的なブレーキ力が付与される公知の仕様である。このような２つの仕様を兼ね備える旋回駆動装置３においても、中立フリー仕様が選択された状態で、本発明が適用されればよい。 (1) In the above embodiment, the turning drive device 3 of the crane 1 has been described with only the neutral free specifications, but the present invention is not limited thereto. The turning drive device 3 has both a neutral free specification and a neutral brake specification, and may be in a mode in which both can be switched according to an operator's command. In the neutral brake specification, when the operation lever 42A is set in the neutral operation area NP (FIG. 5) between the first operation area RP and the second operation area LP, a hydraulic braking force is applied to the swivel motor 33. It is a known specification to be given. The present invention may be applied to the swivel drive device 3 having such two specifications with the neutral free specification selected.

（２）また、上記の実施形態では、判定部５０４は、ブレーキシリンダ３６が非ブレーキ状態に設定された状態で、図４のステップＳ４において判定した自然旋回方向とは逆の旋回方向に対応する操作が操作レバー４２Ａに入力され、かつ、回転速度センサ４３によって取得される旋回速度ＶＢｍが閾値速度ＶＢｓよりも小さい状態が所定時間継続した場合に、操作レバー４２Ａにカウンタ操作が入力されていると判定する（図４のステップＳ５でＹＥＳ）。本発明は、当該判定に限定されるものではない。判定部５０４は、前記自然旋回方向とは逆の旋回方向に対応する操作が操作レバー４２Ａに入力され、更に、演算部５０５によって演算される前記油圧旋回力Ｆと前記自然旋回力Ｗとが互いに同等の大きさになると、前記カウンタ操作が操作レバー４２Ａに入力されていると判定してもよい。なお、互いに同等とは、所定の誤差を許容しつつ両者が同じ値になることをいう。 (2) Further, in the above embodiment, the determination unit 504 corresponds to a turning direction opposite to the natural turning direction determined in step S4 of FIG. 4 in a state where the brake cylinder 36 is set to the non-brake state. When the operation is input to the operation lever 42A and the turning speed VBm acquired by the rotation speed sensor 43 is smaller than the threshold speed VBs for a predetermined time, the counter operation is input to the operation lever 42A. Judgment (YES in step S5 of FIG. 4). The present invention is not limited to this determination. In the determination unit 504, an operation corresponding to the turning direction opposite to the natural turning direction is input to the operation lever 42A, and further, the hydraulic turning force F calculated by the calculation unit 505 and the natural turning force W mutually. When the size becomes the same, it may be determined that the counter operation is input to the operation lever 42A. In addition, "equal to each other" means that both have the same value while allowing a predetermined error.

このような構成によれば、演算部５０５によって演算される自然旋回力Ｗと油圧旋回力Ｆとのバランスが維持されていることに着目して、作業者がカウンタ操作を行っていることを精度良く判定することができる。更に、上記のバランスが成立した状態でブレーキシリンダ３６によって旋回モータ３３にブレーキが付与されるため、ブレーキ付与時の旋回体１０の挙動を安定させることができる。 According to such a configuration, it is accurate that the operator is operating the counter, paying attention to the fact that the balance between the natural turning force W calculated by the calculation unit 505 and the hydraulic turning force F is maintained. It can be judged well. Further, since the brake is applied to the turning motor 33 by the brake cylinder 36 in the state where the above balance is established, the behavior of the turning body 10 at the time of applying the brake can be stabilized.

（３）また、図６は、本発明の変形実施形態に係る作業機械の旋回モータ３３の周辺の構造を示す模式的な断面図である。本変形実施形態では、クレーン１の旋回駆動装置３は、旋回ベアリング２１を備える。 (3) Further, FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing the structure around the swivel motor 33 of the work machine according to the modified embodiment of the present invention. In this modified embodiment, the swivel drive device 3 of the crane 1 includes a swivel bearing 21.

旋回ベアリング２１は、円形の第１リング部２１Ａと、円形の第２リング部２１Ｂと、を有する。第１リング部２１Ａは、旋回体１０の旋回フレームの底壁２２１に形成された上面視でリング状のベアリング装着部２１Ｓに固定される。第２リング部２１Ｂは、第１リング部２１Ａの径方向内側に配置され、走行体１１の上面部１１０に形成された上面視でリング状のベアリング装着部１１０Ｓに固定される。第１リング部２１Ａは、第２リング部２１Ｂに対して前記旋回軸心ＣＬ回りに相対回転可能とされる。具体的に、第２リング部２１Ｂの内周面には、周方向に沿って複数のギア歯２１Ｃが形成されている。また、旋回体１０に固定された旋回モータ３３は、先端にピニオンギアが備えられた出力軸３３Ｐを有する。旋回モータ３３のピニオンギアが第２リング部２１Ｂのギア歯２１Ｃと係合する。そして、旋回モータ３３のピニオンギアが回転すると、旋回モータ３３とともに旋回フレームが走行体１０に対して回転することで、旋回体１０が旋回中心ＣＬ回りに旋回する。なお、上記の旋回ベアリング２１は、先の実施形態に係るクレーン１の旋回駆動装置３にも同様に備えられている。 The swivel bearing 21 has a circular first ring portion 21A and a circular second ring portion 21B. The first ring portion 21A is fixed to the ring-shaped bearing mounting portion 21S in a top view formed on the bottom wall 221 of the swivel frame of the swivel body 10. The second ring portion 21B is arranged radially inside the first ring portion 21A, and is fixed to the ring-shaped bearing mounting portion 110S in a top view formed on the upper surface portion 110 of the traveling body 11. The first ring portion 21A can rotate relative to the second ring portion 21B around the turning axis CL. Specifically, a plurality of gear teeth 21C are formed on the inner peripheral surface of the second ring portion 21B along the circumferential direction. Further, the swivel motor 33 fixed to the swivel body 10 has an output shaft 33P provided with a pinion gear at the tip thereof. The pinion gear of the swivel motor 33 engages with the gear teeth 21C of the second ring portion 21B. Then, when the pinion gear of the swivel motor 33 rotates, the swivel frame rotates with respect to the traveling body 10 together with the swivel motor 33, so that the swivel body 10 swivels around the swivel center CL. The swivel bearing 21 is also provided in the swivel drive device 3 of the crane 1 according to the previous embodiment.

更に、旋回駆動装置３はひずみゲージ３３Ｓ（特性値検出部）を有する（図６）。ひずみゲージ３３Ｓは、旋回モータ３３の出力軸３３Ｐに装着され、出力軸３３Ｐにかかる外力に応じた特性値を検出可能とされている。特に、ひずみゲージ３３Ｓは前記特性値として出力軸３３Ｐのひずみ量を検出する。 Further, the swivel drive device 3 has a strain gauge 33S (characteristic value detection unit) (FIG. 6). The strain gauge 33S is mounted on the output shaft 33P of the swivel motor 33, and is capable of detecting characteristic values according to the external force applied to the output shaft 33P. In particular, the strain gauge 33S detects the amount of strain on the output shaft 33P as the characteristic value.

そして、本変形実施形態では、ひずみゲージ３３Ｐが検出するひずみ量に応じて、自動ブレーキ実行部５０３がブレーキシリンダ３６のブレーキ力を解除する。具体的に、自動ブレーキ実行部５０３は、ブレーキシリンダ３６が前記ブレーキ状態に設定された状態で、中立操作領域ＮＰに設定された操作レバー４２Ａに対して判定部５０４によって判定される前記自然旋回方向とは逆の旋回方向に対応する操作が入力されると、ひずみゲージ３３Ｐによって検出されるひずみ量が予め設定された閾値よりも大きくなった場合に、ブレーキシリンダ３６を前記非ブレーキ状態に切換える。 Then, in the present modification embodiment, the automatic brake executing unit 503 releases the braking force of the brake cylinder 36 according to the amount of strain detected by the strain gauge 33P. Specifically, the automatic brake execution unit 503 has the natural turning direction determined by the determination unit 504 with respect to the operation lever 42A set in the neutral operation region NP in a state where the brake cylinder 36 is set to the brake state. When an operation corresponding to the turning direction opposite to the above is input, the brake cylinder 36 is switched to the non-brake state when the amount of strain detected by the strain gauge 33P becomes larger than a preset threshold value.

したがって、作業者が旋回体１０の旋回動作を再開させる際に、操作部４２が受ける操作量が小さい状態でブレーキシリンダ３６のブレーキが解除され旋回体１０が作業者の意に反して自然旋回方向に旋回することを抑止することができる。更に、ブレーキが解除される際の旋回体１０の挙動を安定させることができる。なお、本変形実施形態でも、先の実施形態と同様に、ブレーキシリンダ３６が前記ブレーキ状態に設定されている状態で、判定部５０４によって判定される前記自然旋回方向と同じ旋回方向に対応する操作が操作レバー４２Ａに入力されると、自動ブレーキ実行部５０３は、そのままブレーキシリンダ３６を前記非ブレーキ状態に切換えればよい。 Therefore, when the operator restarts the turning operation of the turning body 10, the brake of the brake cylinder 36 is released in a state where the operation amount received by the operation unit 42 is small, and the turning body 10 moves in the natural turning direction against the intention of the worker. It is possible to prevent the vehicle from turning. Further, the behavior of the swivel body 10 when the brake is released can be stabilized. In this modified embodiment as well, as in the previous embodiment, the operation corresponding to the same turning direction as the natural turning direction determined by the determination unit 504 with the brake cylinder 36 set to the braking state. Is input to the operation lever 42A, the automatic brake execution unit 503 may switch the brake cylinder 36 to the non-brake state as it is.

１ クレーン（作業機械）
１０ 旋回体（機体）
１１ 走行体
１２ キャブ
１３ ブーム
３ 旋回駆動装置
３Ａ ポンプ吐出ライン（第１油路、第２油路）
３Ｂ 第１油路
３Ｃ 第２油路
３Ｄ 排出用油路
３０ エンジン
３１ 油圧ポンプ３１
３２ コントロールバルブ
３２Ａ 右旋回用位置
３２Ｂ 中立位置
３２Ｃ 左旋回用位置
３３ 旋回モータ
３３Ａ 第１ポート
３３Ｂ 第２ポート
３３Ｓ ひずみゲージ（特性値検出部）
３６ ブレーキシリンダ（機械式ブレーキ）
３６Ａ ブレーキ押圧部
４２ 操作部
４２Ａ 操作レバー（被操作部）
４２Ｂ リモコン弁
４３ 回転速度センサ（速度情報取得部）
５０ 制御部
５０１ 油圧ポンプ制御部
５０２ ブレーキバルブ制御部
５０３ 自動ブレーキ実行部（ブレーキ切換部）
５０４ 判定部（自然旋回判定部、操作状態判定部、旋回方向判定部）
５０５ 演算部（旋回力演算部）
５０６ 記憶部
５１ 操作ユニット
５２ 風向風速センサ（風向風速検出部）
５３ 旋回ブレーキバルブ 1 Crane (working machine)
10 Swing body (airframe)
11 Vehicle 12 Cab 13 Boom 3 Swivel drive 3A Pump discharge line (1st oil passage, 2nd oil passage)
3B 1st oil passage 3C 2nd oil passage 3D Discharge oil passage 30 Engine 31 Hydraulic pump 31
32 Control valve 32A Right turning position 32B Neutral position 32C Left turning position 33 Swing motor 33A 1st port 33B 2nd port 33S Strain gauge (characteristic value detector)
36 Brake cylinder (mechanical brake)
36A Brake pressing part 42 Operation part 42A Operation lever (operated part)
42B Remote control valve 43 Rotation speed sensor (speed information acquisition unit)
50 Control unit 501 Hydraulic pump control unit 502 Brake valve control unit 503 Automatic brake execution unit (brake switching unit)
504 Judgment unit (natural turning judgment unit, operation state judgment unit, turning direction determination unit)
505 calculation unit (turning force calculation unit)
506 Storage unit 51 Operation unit 52 Wind direction wind speed sensor (wind direction wind speed detection unit)
53 Swivel brake valve

Claims (8)

機体と、前記機体の上方に配置される旋回体とを備える作業機械に設けられ、前記機体に対して前記旋回体を相対的に旋回駆動する旋回駆動装置であって、
前記機体と前記旋回体との間に介在し、前記旋回体を旋回駆動する油圧式の旋回モータであって、当該旋回モータは第１ポートおよび第２ポートを有しており、前記第１ポートを通じて作動油の供給を受けることにより前記旋回体を第１方向に旋回させるとともに前記第２ポートを通じて作動油を排出する一方、前記第２ポートを通じて作動油の供給を受けることにより前記旋回体を第１方向とは反対の第２方向に旋回させるとともに前記第１ポートを通じて作動油を排出する、旋回モータと、
前記旋回モータに供給されるための作動油を吐出する油圧ポンプと、
前記油圧ポンプと前記旋回モータの前記第１ポートとを連通する第１油路と、
前記油圧ポンプと前記旋回モータの前記第２ポートとを連通する第２油路と、
前記第１油路および前記第２油路に連通可能とされ、作動油をタンクに導く排出用油路と、
前記旋回体の旋回動作のために操作される被操作部であって、前記旋回体を前記第１方向に旋回させる第１操作領域と、前記旋回体を前記第２方向に旋回させる第２操作領域と、前記第１操作領域と前記第２操作領域との間の中立操作領域とに選択的に操作されることが可能であり、前記第１操作領域および前記第２操作領域における当該被操作部の操作量がそれぞれ可変とされている、被操作部と、
前記油圧ポンプと前記旋回モータとの間に介在するコントロールバルブであって、前記油圧ポンプから吐出される作動油を前記第１油路を通じて前記第１ポートに供給するとともに前記第２ポートから排出される作動油を前記排出用油路を通じてタンクに導く状態と、前記油圧ポンプから吐出される作動油を前記第２油路を通じて前記第２ポートに供給するとともに前記第１ポートから排出される作動油を前記排出用油路を通じてタンクに導く状態と、前記第１油路と前記第２油路とを互いに連通することで前記第１ポートと前記第２ポートとの間で作動油が循環することを許容する状態とに切換わることが可能であり、更に前記被操作部が受ける操作量に応じて前記旋回モータに供給する作動油の流量を調整可能なコントロールバルブと、
前記コントロールバルブの状態に関わらず前記旋回モータの回転を強制的に阻止するブレーキ状態と、前記旋回モータの回転を許容する非ブレーキ状態との間で切換え可能な機械式ブレーキと、
前記作業機械の周囲の風向および風速を検出可能な風向風速検出部と、
前記風向風速検出部によって検出される前記風向および前記風速を備えた風の風力が前記旋回体を自然旋回させるか否かを判定する自然旋回判定部と、
前記自然旋回に抗して前記旋回体の旋回を停止させるためのカウンタ操作が前記被操作部に入力されているか否かを判定する操作状態判定部と、
前記機械式ブレーキを前記ブレーキ状態と前記非ブレーキ状態との間で切換えるブレーキ切換部であって、当該ブレーキ切換部は、前記風力が前記旋回体を自然旋回させると前記自然旋回判定部が判定し、かつ、前記被操作部に前記カウンタ操作が入力されていると前記操作状態判定部が判定した場合に、前記機械式ブレーキを前記ブレーキ状態に切換える、ブレーキ切換部と、
を備える、旋回駆動装置。 A swivel drive device provided in a work machine including a machine body and a swivel body arranged above the machine body, and swivels and drives the swivel body relative to the machine body.
It is a hydraulic swivel motor that is interposed between the machine and the swivel body and swivels and drives the swivel body, and the swivel motor has a first port and a second port, and the first port. The swivel body is swiveled in the first direction by receiving the supply of the hydraulic oil through the second port, and the hydraulic oil is discharged through the second port, while the swivel body is swiveled by receiving the supply of the hydraulic oil through the second port. A swivel motor that swivels in the second direction opposite to the one direction and discharges hydraulic oil through the first port.
A hydraulic pump that discharges hydraulic oil to be supplied to the swivel motor,
A first oil passage connecting the hydraulic pump and the first port of the swivel motor,
A second oil passage connecting the hydraulic pump and the second port of the swivel motor,
A discharge oil passage that allows communication with the first oil passage and the second oil passage and guides hydraulic oil to the tank.
The operated portion operated for the turning operation of the turning body, the first operation area for turning the turning body in the first direction, and the second operation for turning the turning body in the second direction. It is possible to selectively operate the area and the neutral operation area between the first operation area and the second operation area, and the operated in the first operation area and the second operation area. The operated part and the operated part, each of which has a variable amount of operation,
A control valve interposed between the hydraulic pump and the swivel motor, the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump is supplied to the first port through the first oil passage and discharged from the second port. The hydraulic oil is guided to the tank through the discharge oil passage, and the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump is supplied to the second port through the second oil passage and discharged from the first port. The hydraulic oil circulates between the first port and the second port by communicating the first oil passage and the second oil passage with each other. A control valve that can switch to a state that allows for the flow of hydraulic oil to be supplied to the swivel motor according to the amount of operation received by the operated portion.
A mechanical brake that can be switched between a braking state that forcibly blocks the rotation of the swivel motor regardless of the state of the control valve and a non-braking state that allows the rotation of the swivel motor.
A wind direction wind speed detector capable of detecting the wind direction and speed around the work machine, and
A natural turning determination unit that determines whether or not the wind direction and the wind force of the wind having the wind speed detected by the wind direction and speed detecting unit naturally makes the swivel body.
An operation state determination unit that determines whether or not a counter operation for stopping the rotation of the swivel body against the natural rotation is input to the operated unit.
It is a brake switching unit that switches the mechanical brake between the braking state and the non-braking state, and the natural turning determination unit determines that the wind force naturally turns the turning body. In addition, when the operation state determination unit determines that the counter operation is input to the operated unit, the brake switching unit switches the mechanical brake to the brake state.
A swivel drive device. 前記旋回体の旋回速度に対応する情報である速度情報を取得する速度情報取得部と、
前記風力が前記旋回体を自然旋回させる方向である自然旋回方向を前記第１方向と前記第２方向との間で判定する旋回方向判定部と、
を更に備え、
前記操作状態判定部は、前記機械式ブレーキが前記非ブレーキ状態に設定された状態で、前記旋回方向判定部によって判定される前記自然旋回方向とは逆の旋回方向に対応する
操作が前記被操作部に入力され、かつ、前記速度情報取得部によって取得される前記速度情報が予め設定された閾値速度よりも小さい状態が所定時間継続した場合に、前記被操作部に前記カウンタ操作が入力されていると判定する、請求項１に記載の旋回駆動装置。 A speed information acquisition unit that acquires speed information, which is information corresponding to the turning speed of the turning body, and
A turning direction determination unit that determines the natural turning direction, which is the direction in which the wind power naturally turns the turning body, between the first direction and the second direction.
Further prepare
In the operation state determination unit, when the mechanical brake is set to the non-brake state, the operation corresponding to the turning direction opposite to the natural turning direction determined by the turning direction determination unit is the operation to be performed. When the speed information input to the unit and the speed information acquired by the speed information acquisition unit continues to be smaller than the preset threshold speed for a predetermined time, the counter operation is input to the operated unit. The swivel drive device according to claim 1, wherein the swivel drive device is determined to be present. 前記旋回モータによって前記旋回体に付与される油圧旋回力および前記風力によって前記旋回体に付与される自然旋回力をそれぞれ演算する旋回力演算部を更に備え、
前記操作状態判定部は、前記機械式ブレーキが前記非ブレーキ状態に設定された状態で、前記旋回方向判定部によって判定される前記自然旋回方向とは逆の旋回方向に対応する操作が前記被操作部に入力され、かつ、前記旋回力演算部によって演算される前記油圧旋回力と前記自然旋回力とが互いに同等の大きさになると、前記カウンタ操作が前記被操作部に入力されていると判定する、請求項２に記載の旋回駆動装置。 Further, a turning force calculation unit for calculating the hydraulic turning force applied to the turning body by the turning motor and the natural turning force applied to the turning body by the wind power is further provided.
The operation state determination unit is operated to perform an operation corresponding to a turning direction opposite to the natural turning direction determined by the turning direction determination unit while the mechanical brake is set to the non-braking state. When the hydraulic turning force and the natural turning force, which are input to the unit and calculated by the turning force calculation unit, have the same magnitude as each other, it is determined that the counter operation is input to the operated unit. 2. The swivel drive device according to claim 2 . 前記ブレーキ切換部は、前記機械式ブレーキが前記ブレーキ状態に設定された状態で、前記中立操作領域に設定された前記被操作部に対して前記旋回方向判定部によって判定される前記自然旋回方向とは逆の旋回方向に対応する操作が入力されると、前記旋回力演算部によって演算される前記油圧旋回力が前記自然旋回力よりも大きくなった場合に、前記機械式ブレーキを前記非ブレーキ状態に切換える、請求項３に記載の旋回駆動装置。 The brake switching unit has a natural turning direction determined by the turning direction determining unit with respect to the operated unit set in the neutral operation region while the mechanical brake is set to the braking state. When an operation corresponding to the opposite turning direction is input, the mechanical brake is put into the non-braking state when the hydraulic turning force calculated by the turning force calculation unit becomes larger than the natural turning force. The swivel drive device according to claim 3, which switches to. 前記旋回モータは、出力軸を有し、
前記旋回モータの前記出力軸に装着され、前記出力軸にかかる外力に応じた特性値を検出可能な特性値検出部を更に備え、
前記ブレーキ切換部は、前記機械式ブレーキが前記ブレーキ状態に設定された状態で、前記中立操作領域に設定された前記被操作部に対して前記旋回方向判定部によって判定される前記自然旋回方向とは逆の旋回方向に対応する操作が入力されると、前記特性値検出部によって検出される前記特性値が予め設定された閾値よりも大きくなった場合に、前記機械式ブレーキを前記非ブレーキ状態に切換える、請求項３に記載の旋回駆動装置。 The swivel motor has an output shaft and
Further, a characteristic value detecting unit mounted on the output shaft of the swivel motor and capable of detecting a characteristic value according to an external force applied to the output shaft is further provided.
The brake switching unit has the natural turning direction determined by the turning direction determining unit with respect to the operated portion set in the neutral operation region while the mechanical brake is set to the braking state. When an operation corresponding to the opposite turning direction is input, the mechanical brake is put into the non-braking state when the characteristic value detected by the characteristic value detecting unit becomes larger than a preset threshold value. The swivel drive device according to claim 3, which switches to. 前記特性値検出部は、ひずみゲージであり、前記特性値として前記出力軸のひずみ量を検出する、請求項５に記載の旋回駆動装置。 The swivel drive device according to claim 5, wherein the characteristic value detecting unit is a strain gauge, and detects a strain amount of the output shaft as the characteristic value. 前記ブレーキ切換部は、前記機械式ブレーキが前記ブレーキ状態に設定された状態で、前記中立操作領域に設定された前記被操作部に対して前記旋回方向判定部によって判定される前記自然旋回方向と同じ旋回方向に対応する操作が入力されると、前記機械式ブレーキを前記非ブレーキ状態に切換える、請求項４乃至６の何れか１項に記載の旋回駆動装置。 The brake switching unit has the natural turning direction determined by the turning direction determining unit with respect to the operated portion set in the neutral operation region while the mechanical brake is set to the braking state. The turning drive device according to any one of claims 4 to 6, wherein when an operation corresponding to the same turning direction is input, the mechanical brake is switched to the non-braking state. 機体と、
前記機体の上方に配置される旋回体と、
請求項１乃至６の何れか１項に記載の旋回駆動装置と、
を備える、作業機械。 With the aircraft
A swivel body placed above the aircraft and
The swivel drive device according to any one of claims 1 to 6.
Equipped with a work machine.
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