JPH0735123Y2 - 建設機械の旋回体制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は例えばパワーショベル等の建設機械において運
転室等の旋回体の旋回を制御する旋回体制御装置に関す
るものである。

（従来の技術） パワーショベル等の建設機械においては、運転室等の旋
回体を旋回させるために液圧モータが用いられており、
また旋回体の旋回を停止させるためにメカニカルブレー
キ装置が用いられている。そしてこれら液圧モータとメ
カニカルブレーキ装置とを旋回体制御装置により制御し
ている。

このような従来の旋回体制御装置として、例えばタイマ
ー装置を設けて、液圧モータの駆動停止後一定時間が経
過した後にメカニカルブレーキを作動させる構成のもの
があった（実開昭60−91648号公報参照）。すなわち、
メカニカルブレーキの作動タイミングを若干遅らせて、
旋回停止時のショックを緩和するものである。

さらに、タイマー装置に加えて、バイパス用の電磁切換
弁を設けて、メカニカルブレーキ装置を作動させると同
時に液圧モータの圧液供給口と圧液排出口とをバイパス
用の電磁切換弁により連通させる構成のものもあった
（実開昭62−159570号公報参照）。すなわち、メカニカ
ルブレーキ装置の作動後は、液圧モータを液圧回路の抵
抗なく回転できるようにしておき、旋回体に大きな外力
が作用した場合、液圧モータの液圧回路による抵抗が作
用せず、メカニカルブレーキ装置の抵抗だけが作用する
ようにして、減速機や旋回軸等に過大な負荷がかかるの
を防止したものである。

（考案が解決しようとする課題） 輸出仕様のパワーショベルの場合、パワーショベルをク
レーンとしても使用したいという要求がある。しかしな
がら、上記従来の旋回体制御装置では、クレーンとして
使用しているときでも、液圧モータの駆動停止後一定時
間が経過すればメカニカルブレーキ装置が作動するの
で、旋回停止時のショックが大きく、移送している荷が
振動したり落下したりする危険性があった。また上記旋
回体制御装置のうち、バイパス用の電磁切換弁を備えた
ものの場合も、液圧モータの圧液供給口と圧液吐出口と
が連通するのはメカニカルブレーキ装置の作動と同時で
あり、バイパス用の電磁切換弁が旋回停止時のショック
の軽減に何等寄与していなかった。

（問題点を解決するための手段） 本考案は、旋回体２を旋回させる液圧モータ１と、前記
旋回体２の旋回を停止させる液圧式のメカニカルブレー
キ装置３とを制御する建設機械の旋回体制御装置におい
て、前記液圧モータ１に供給される作動用圧液を制御し
て液圧モータ１が正転する状態と逆転する状態と回転し
ない状態とに切換える旋回方向切換弁４と、前記液圧モ
ータ１の圧液供給口1aと圧液排出口1bとを連通させる状
態とその連通を遮断する状態とに切換わるバイパス用電
磁切換弁８と、前記メカニカルブレーキ装置３にブレー
キ解除用圧液を供給する状態と排出する状態とに切換わ
るブレーキ解除用電磁切換弁９と、互いに開閉状態が逆
になる１対の第１、第２開閉スイッチ13a、13bを有する
モード切換スイッチ12と、前記旋回方向切換弁４に連動
して旋回方向切換弁４が中立時のみに閉じる第１旋回連
動スイッチ15と、タイマー装置16とを設け、前記モード
切換スイッチ12の一方の第１開閉スイッチ13aと前記旋
回連動スイッチ15と前記タイマー装置16とを前記ブレー
キ解除用電磁切換弁９のソレノイド9cと電源14との間に
直列に接続し、前記モード切換スイッチ12の他方の第２
開閉スイッチ13bを前記バイパイス用電磁切換弁８のソ
レノイド8cと電源17との間に接続して、前記モード切換
スイッチ12により第１開閉スイッチ13aが閉じる一方の
モードを選択したときには、前記旋回方向切換弁４を中
立状態に切換えた時に前記タイマー装置16に設定された
所定時間が経過してから前記メカニカルブレーキ装置３
のブレーキ解除用圧液を排出する側へブレーキ解除用電
磁切換弁９が切換ってブレーキが作動し、前記モード切
換スイッチ12により第２開閉スイッチ13bが閉じる他方
のモードを選択したときには、前記バイパス用電磁切換
弁８により前記液圧モータ１の圧液供給口1aと圧液排出
口1bとが互いに連通し、かつ前記メカニカルブレーキ装
置３のブレーキが解除される構成とし、モード切換スイ
ッチ12の第２開閉スイッチ13bに、旋回方向切換弁４が
中立の時のみに閉じる第２旋回連動スイッチ31と、旋回
体２を旋回させる液圧モータ１以外の駆動用機器を作動
させる時のみに閉じる非旋回連動スイッチ34との直列回
路を並列に接続したことを特徴とする建設機械の旋回体
制御装置である。

（作用） 旋回液圧モータ１以外の駆動機器が非作動状態で、モー
ド切換スイッチ12により第１開閉スイッチ13aの閉じる
一方のモード（パワーショベルモード：第２図）を選択
したときには、バイパス用電磁切換弁８は液圧モータ１
の圧液供給口1aと圧液排出口1bとの連通を閉じる位置に
あって、旋回方向切換弁４を中立状態に切換えた時に液
圧ブレーキが作用すると共に旋回連動スイッチ15が閉じ
タイマー装置16に設定された所定時間が経過してからメ
カニカルブレーキ装置３のブレーキが作動する。また旋
回方向切換弁４が中立状態で他の駆動用機器を作動させ
た場合にはバイパス用電磁切換弁８は液圧モータ１の圧
液供給口1aと圧液排出口1bとを連通する位置に切換わ
り、液圧ブレーキは解除されるのでメカニカルブレーキ
装置３のブレーキのみが作動する。モード切換スイッチ
12により第２開閉スイッチ13bの閉じる他方のモード
（クレーンモード：第１図）を選択したときには、メカ
ニカルブレーキ装置３のブレーキが解除されると共にバ
イパス用電磁切換弁８により液圧モータ１の圧液供給口
1aと圧液排出口1bとが互いに連通し、液圧ブレーキも解
除される。

（実施例） 以下、本考案の一実施例を第１図、第２図に基づいて説
明する。

第１図は本考案のクレーンモードの場合における建設機
械の旋回体制御装置の液圧回路図で、１は油圧モータ等
の液圧モータであり、この液圧モータ１は図外の減速機
等を介して旋回体２を旋回させる。旋回体２は具体的に
はパワーショベルの運転室等であり、この旋回体２はメ
カニカルブレーキ装置３の作動により旋回を強制的に停
止させられる。液圧モータ１の圧液供給口1aは旋回方向
切換弁４のポート4aに連通しており、液圧モータ１の圧
液排出口1bは旋回方向切換弁４のポート4bに連通してい
る。旋回方向切換弁４は運転室に配置された旋回操作レ
バー５に操作することによりリモートコントロール弁６
を介して切換えられて液圧モータ１を正転状態と逆転状
態と停止状態とに切換える。液圧モータ１の逆転状態で
は圧液が圧液排出口1bから供給されて圧液供給口1aから
排出されることは勿論である。旋回方向切換弁４のポー
ト4cは液圧モータ１駆動用のポンプ７の吐出口7aに連通
している。液圧モータ１の圧液供給口1aはバイパス用電
磁切換弁８のポート8aにも連通しており、液圧モータ１
の圧液排出口1bはバイパス用電磁切換弁８のポートｂに
も連通している。メカニカルブレーキ装置３の液室3aは
ブレーキ解除用電磁切換弁９のポート9aに連通してお
り、ブレーキ解除用電磁切換弁９のポート9bはメカニカ
ルブレーキ装置３駆動用のポンプ10の吐出口10aに連通
している。

12はパワーショベルとしての運転状態とクレーンとして
の運転状態とを切換えるために運転室に配置されたモー
ド切換スイッチであり、このモード切換スイッチ12は手
動操作により切換わりかつ開閉状態が常に互いに逆にな
る１対の第１、第２開閉スイッチ13a,13bにより構成さ
れている。モード切換スイッチ12の一方の開閉スイッチ
13aの一端は電源14に接続されており、開閉スイッチ13a
の他端は旋回操作レバー５の操作に連動して開閉する第
１旋回連動スイッチ15の一端に接続されている。すなわ
ち旋回連動スイッチ15は、リモートコントロール弁６か
らの液圧により制御され、旋回方向切換弁４が液圧モー
タ１を正転あるいは逆転させる状態に切換わっていると
きには開成し、旋回方向切換弁４が中立状態のときには
閉成する。旋回連動スイッチ15の他端はタイマー装置16
の入力端に接続されており、タイマー装置16の出力端は
ブレーキ解除用電磁切換弁９のソレノイド9cに接続され
ている。タイマー装置16はいわゆるオンディレータイマ
ーであり、入力信号が入力されてから一定時間遅れて出
力信号を出力する。モード切換スイッチ12の他方の開閉
スイッチ13bの一端は電源17に接続されており、開閉ス
イッチ13bの他端はバイパス用電磁切換弁８のソレノイ
ド8cに接続されている。

なお19,20はリリーフバルブ、21〜23は逆止弁、24,25は
安全弁、26は高圧選択弁である。第１旋回連動スイッチ
15と全く同様に動作する第２旋回連動スイッチ31と、液
圧モータ１以外の駆動用機器（アクチュエータ……図示
せず）を作動させるための昇降操作レバー32の操作によ
りリモートコントロール弁33を介して切換えられる非旋
回連動スイッチ34との直列回路をモード切換スイッチ12
の他方の第２開閉スイッチ13bと並列に接続している。
操作レバー32は運転室に配置されており、旋回体の旋回
以外の例えばブームの昇降等の操作を行なうためのもの
である。なお35は高圧選択弁である。

次に作用を説明する。モード切換スイッチ12をパワーシ
ョベルモードに切換えると、第２図のように、第２開閉
スイッチ13bは常にOFFであり、通常は、バイパス用電磁
切換弁８はブロックの状態である。その時第１開閉スイ
ッチ13aは常にONであり、ブレーキ解除用電磁切換弁９
を励磁し、メカニカルブレーキ装置３を作動させ得る状
態である。

旋回体２を加速させる時は、リモートコントロール弁６
の旋回操作レバー５を操作するため、パイロット圧ま
たはのいずれか一方が昇圧し、旋回方向切換弁４を正
転または逆転位置に切換えると共に、シャトル弁（高圧
選択弁26）を介して導かれたパイロット圧により第１
旋回連動スイッチ15がOFFの状態になるので電磁切換弁
９は励磁されず、メカニカルブレーキは解除され、液圧
モータ１は回転することができる。

旋回体２を減速させる時は、旋回操作レバー５を中立位
置に操作するので、パイロット圧がタンク圧まで低下
して、旋回方向切換弁４を中立位置に切換え、液圧モー
タ１に液圧ブレーキを作用させると共に、第１旋回連動
スイッチ15はONとなり、タイマー装置16で設定された時
間遅れ後、切換弁９は励磁されてメカニカルブレーキ装
置の液室3aをタンクへ接続する位置へ切換わり、メカニ
カルブレーキ装置３が作動する。なお、この時第２旋回
連動スイッチ31もONの状態となる。この状態で、他のア
クチュエータが操作されてなければ、旋回体２には100
％のトルク以上はかかり得ず、液圧モータ１は強度上何
等問題ない。しかしながら他のアクチュエータ（例えば
ブーム）が操作されていれば、その掘削反力で旋回体２
にはいくらでもトルクがかかり得る。即ち、メカニカル
ブレーキ力（通常100％トルク）とバイパス用電磁切換
弁８がブロック状態であるため油圧ブレーキ力（通常10
0％トルク）がともに作用する状態であり、合計200％の
トルクに対し液圧モータ１を保持しようとするため、強
度上問題である。それを避けるため、非旋回連動スイッ
チ34を他のアクチュエータのパイロット圧力でONに
し、バイパス用電磁切換弁８を連通させ、油圧ブレーキ
力を解除させる。

バイパス用電磁切換弁８が閉位置の状態（ショベルモー
ド）で液圧モータ１を加速した後、モード切換スイッチ
12を切換えることによりクレーンモードを選択した場合
は第１図のように、第１開閉スイッチ13aは常にOFFにな
っており、どの様な操作の場合でもメカニカルブレーキ
装置３は解除状態である。またバイパス用電磁切換弁８
は常に連通状態である。減速動作の時は、両ポート（圧
液供給口1aと圧液排出口1b）が連通しているので、制動
フィーリングが流れる感じであり、クレーン動作に適し
ている。

このように、モード切換スイッチ12をクレーンモードに
切換えたときに、開閉スイッチ13aが開成して常にメカ
ニカルブレーキ装置３がブレーキ作動しないようにし、
しかもバイパス用電磁切換弁８により液圧モータ１の圧
液供給口1aと圧液排出口1bとを連通させるようにしたの
で、旋回停止時のショックをほぼ完全に無くすことがで
き、したがって移送中の荷が振動したり落下したりする
危険性を除去できる。

このように構成すれば、モード切換スイッチ12をショベ
ルモードに切換えたときに、旋回操作レバー５を中立状
態にしたまま操作レバー32を操作すると、非旋回連動ス
イッチ34が閉成してバイパス用電磁切換弁８のソレノイ
ド8cに通電され、液圧モータ１の圧液供給口1aと圧液排
出口1bとが連通する。このときメカニカルブレーキ装置
３はブレーキ作動のままである。したがって、操作レバ
ー32の操作により旋回体２に大きな外力が作用し、メカ
ニカルブレーキ装置３の制動力に抗して旋回体２がある
角度旋回したような場合でも、液圧モータ１は液圧回路
による抵抗を受けずにメカニカルブレーキ装置３のブレ
ーキ力のみで保持されようとするので、減速機や旋回軸
等に過大な負荷がかかって損傷するというようなことが
ない。なお、パワーショベルモードにおいて旋回方向切
換弁４が中立状態でかつ操作レバー32の操作を行ってい
るという情況以外の全ての情況にあっては、第２図と同
様の動作を行う。

なお上記各場合においては、旋回操作レバー５によりリ
モートコントロール弁６を介して旋回方向切換弁４を切
換えるように構成したが、本考案はこのような構成に限
定されるものではなく、旋回方向切換弁４に取付けられ
た操作レバーにより直接旋回方向切換弁４を切換えるよ
うに構成してもよい。

（考案の効果） 以上説明したように本考案の建設機械の旋回体制御装置
によれば、モード切換スイッチ12によりクレーンモード
（第１図）を選択したときに、第１開閉スイッチ13aが
開成して常にメカニカルブレーキ装置３がブレーキ作動
しないようにし、しかもバイパス用電磁切換弁８により
液圧モータ１の圧液供給口1aと圧液排出口1bとを連通さ
せるようにしたので、旋回停止時のショックをほぼ完全
に無くすことができ、したがって移送中の荷が振動した
り落下したりする危険性を除去できる。

また本考案の旋回体制御装置によれば、上記効果に加え
て、ショベルモード（第２図）において旋回体２の旋回
以外の操作を行なうための操作レバー32の操作により旋
回体２に大きな外力が作用し、メカニカルブレーキ装置
３の制動力に抗して旋回体２がある角度旋回したような
場合でも、液圧モータ１は液圧回路による抵抗を受けず
に自由に回動可能であるので、減速機や旋回軸等に過大
な負荷がかかって損傷するというようなことがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のクレーンモードにおける建設機械の旋
回体制御装置の液圧回路図、第２図は本考案のショベル
モードにおける建設機械の旋回体制御装置の液圧回路図
である。 １……液圧モータ、1a……圧液供給口、1b……圧液排出
口、２……旋回体、３……メカニカルブレーキ装置、４
……旋回方向切換弁、８……バイパス用電磁切換弁、8c
……ソレノイド、９……ブレーキ解除用電磁切換弁、9c
……ソレノイド、12……モード切換スイッチ、13a,13b
……開閉スイッチ、15……旋回連動スイッチ、16……タ
イマー装置、31……旋回連動スイッチ、34……非旋回連
動スイッチ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】旋回体（２）を旋回させる液圧モータ
   （１）と、前記旋回体（２）の旋回を停止させる液圧式
   のメカニカルブレーキ装置（３）とを制御する建設機械
   の旋回体制御装置において、前記液圧モータ（１）に供
   給される作動用圧液を制御して液圧モータ（１）が正転
   する状態と逆転する状態と回転しない状態とに切換える
   旋回方向切換弁（４）と、前記液圧モータ（１）の圧液
   供給口（1a）と圧液排出口（1b）とを連通させる状態と
   その連通を遮断する状態とに切換わるバイパス用電磁切
   換弁（８）と、前記メカニカルブレーキ装置（３）にブ
   レーキ解除用圧液を供給する状態と排出する状態とに切
   換わるブレーキ解除用電磁切換弁（９）と、互いに開閉
   状態が逆になる１対の第１、第２開閉スイッチ（13a、1
   3b）を有するモード切換スイッチ（12）と、前記旋回方
   向切換弁（４）に連動して旋回方向切換弁（４）が中立
   時のみに閉じる第１旋回連動スイッチ（15）と、タイマ
   ー装置（16）とを設け、前記モード切換スイッチ（12）
   の一方の第１開閉スイッチ（13a）と前記旋回連動スイ
   ッチ（15）と前記タイマー装置（16）とを前記ブレーキ
   解除用電磁切換弁（９）のソレノイド（9c）と電源（1
   4）との間に直列に接続し、前記モード切換スイッチ（1
   2）の他方の第２開閉スイッチ（13b）を前記バイパイス
   用電磁切換弁（８）のソレノイド（8c）と電源（17）と
   の間に接続して、前記モード切換スイッチ（12）により
   第１開閉スイッチ（13a）が閉じる一方のモードを選択
   したときには、前記旋回方向切換弁（４）を中立状態に
   切換えた時に前記タイマー装置（16）に設定された所定
   時間が経過してから前記メカニカルブレーキ装置（３）
   のブレーキ解除用圧液を排出する側へブレーキ解除用電
   磁切換弁（９）が切換ってブレーキが作動し、前記モー
   ド切換スイッチ（12）により第２開閉スイッチ（13b）
   が閉じる他方のモードを選択したときには、前記バイパ
   ス用電磁切換弁（８）により前記液圧モータ（１）の圧
   液供給口（1a）と圧液排出口（1b）とが互いに連通し、
   かつ前記メカニカルブレーキ装置（３）のブレーキが解
   除される構成とし、モード切換スイッチ（12）の第２開
   閉スイッチ（13b）に、旋回方向切換弁（４）が中立の
   時のみに閉じる第２旋回連動スイッチ（31）と、旋回体
   （２）を旋回させる液圧モータ（１）以外の駆動用機器
   を作動させる時のみに閉じる非旋回連動スイッチ（34）
   との直列回路を並列に接続したことを特徴とする建設機
   械の旋回体制御装置。