JP2000328603A

JP2000328603A - 作業機械の旋回制御装置

Info

Publication number: JP2000328603A
Application number: JP11143004A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Fujii; 藤井　　敏; Isao Murota; 室田　　功; Nobuaki Matoba; 信明的場; Keisuke Yamamoto; 圭介山本; Tadaharu Iida; 忠晴飯田
Original assignee: Caterpillar Mitsubishi Ltd; Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd
Current assignee: Caterpillar Japan Ltd; Caterpillar Mitsubishi Ltd
Priority date: 1999-05-24
Filing date: 1999-05-24
Publication date: 2000-11-28
Anticipated expiration: 2019-05-24
Also published as: JP3594839B2

Abstract

(57)【要約】【課題】作業機械の作業姿勢に応じた上部旋回体の旋
回制御を行なえるようにして、例えばバケット内の土砂
がこぼれてしまい作業効率が低下してしまうのを防止す
るとともに、上部旋回体の旋回時にハンチングが生じな
いようにする。【解決手段】作業姿勢変更可能な作業アームを備える
上部旋回体を旋回しうる作業機械の旋回制御装置におい
て、上部旋回体を旋回させる旋回モータ１３と、作動油
を供給する油圧ポンプ１２と、油圧ポンプ１２から該旋
回モータ１３への作動油の供給流量を制御する旋回用制
御弁１１と、作業アームの節点回転角を検出する節点回
転角検出手段７，８と、旋回用制御弁１１の移動を規制
する旋回制御弁移動規制手段２０と、節点回転角検出手
段７，８からの検出情報に基づいて旋回用制御弁移動規
制手段２０を制御する制御手段９とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、上部旋回体を旋回
させうる小旋回油圧ショベル等の作業機械の旋回制御装
置に関し、特に上部旋回体が作業姿勢を変更しうる作業
アームを備える作業機械に用いて好適の、作業機械の旋
回制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、作業現場の周囲に建物などが
密集した市街地などで使用するのに最適な小旋回油圧シ
ョベル等の建設機械（作業機械）が開発されている。一
般的な小旋回油圧ショベルは、図１０（Ａ),（Ｂ）の模
式的側面図に示すように、下部走行体１と、上部旋回体
２と、作業アームとしてのフロント部６とを備えて構成
される。なお、下部走行体１と上部旋回体２とから作業
機械本体が構成される。

【０００３】このうち、上部旋回体２は、下部走行体１
に水平面内で旋回可能に連結されている。このため、上
部旋回体１０２には図示しない旋回モータ（旋回用油圧
アクチュエータ）が取り付けられている。フロント部６
は、ブーム３と、アーム４と、バケット５とを備えて構
成され、上部旋回体２に連結されている。つまり、ブー
ム３は、上部旋回体２に回動可能に連結されている。ま
た、ブーム３の先端側にはアーム４が回動可能に連結さ
れている。さらに、アーム４の先端側にはバケット５が
回動可能に連結されている。

【０００４】また、ブーム３を駆動するためにブームシ
リンダ３ａが取り付けられており、アーム４を駆動する
ためにアームシリンダ４ａが取り付けられており、バケ
ット５を駆動するバケットシリンダ５ａが取り付けられ
ている。このように構成される小旋回油圧ショベルは、
フロント部６を最も縮めた状態（最小リーチ状態）で
は、図１０（Ａ）に示すような作業姿勢となる。一方、
フロント部６を最も伸ばした状態（最大リーチ状態）で
は、図１０（Ｂ）に示すような作業姿勢となる。なお、
図１０（Ａ),（Ｂ）中、符号Ｘは上部旋回体２の旋回中
心（旋回中心軸）を示している。

【０００５】また、このような小旋回油圧ショベルに
は、各シリンダ３ａ，４ａ，５ａや旋回モータには、原
動機（主に、ディーゼルエンジン）により駆動される油
圧ポンプ、ブーム用制御弁，スティック用制御弁，バケ
ット用制御弁，旋回用制御弁等の複数の制御弁を備える
油圧回路（図示せず）が接続されており、これらの油圧
ポンプから各制御弁を介して所定の油圧の作動油が供給
され、このようにして供給された作動油圧に応じて駆動
されるようになっている。

【０００６】このうち、上部旋回体２を旋回させるため
に、図１１に示すような旋回制御用油圧回路が設けられ
ている。旋回制御用油圧回路は、図１１に示すように、
原動機１２Ａによって駆動されて旋回用油圧モータ１３
へ作動油（圧油）を供給する油圧ポンプ１２と、上部旋
回体２を旋回駆動するための旋回用油圧モータ１３と、
旋回用油圧モータ１３に給排される作動油の流量を制御
するコントロールバルブ（旋回用制御弁）１１とを備え
て構成される。なお、図１１中、１８はタンクである。

【０００７】そして、油圧ポンプ１２からの作動油が、
その流量をコントロールバルブ１１により制御されて旋
回用油圧モータ１３へ供給され、これにより旋回用油圧
モータ１３が駆動されて上部旋回体２が旋回するように
なっている。ここで、コントロールバルブ１１は、パイ
ロット圧供給用油圧ポンプ（パイロット油圧源）１５か
ら供給されるパイロット油圧によりその移動量（ストロ
ーク量）を制御されるようになっている。

【０００８】ここでは、パイロット圧供給用油圧ポンプ
（パイロット油圧源）１５から供給されるパイロット油
圧（パイロット一次圧力）を、リモコンバルブ（リモー
トコントロールバルブ）１０ａ，１０ｂによってオペレ
ータによる旋回用操作部材（操作レバー）１０の操作量
に応じた圧力（パイロット二次圧力）に調圧し、このパ
イロット二次圧力をコントロールバルブ１１に作用させ
ることでコントロールバルブ１１の制御を行なうように
なっている。

【０００９】このため、リモコンバルブ１０ａ，１０ｂ
は、パイロット圧供給用油圧ポンプ１５からコントロー
ルバルブ１１へ通じるパイロット油路に介装されてお
り、オペレータにより旋回用操作部材１０が操作される
と作動して、旋回用操作部材１０の操作量に応じてパイ
ロット油路の開口面積を調整することで、パイロット一
次圧力をパイロット二次圧力に制御するようになってい
る。

【００１０】なお、油圧ポンプ１２から旋回用油圧モー
タ１３へ通じる油路には、リリーフ弁１４，オーバーロ
ードリリーフ弁１６ａ，１６ｂ，バキューム防止用チェ
ック弁１７ａ，１７ｂ等も設けられている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来の小旋回油圧ショベルでは、上述のように、図１０
（Ａ）に示すようなフロント部６が折り畳まれた最小リ
ーチ状態の作業姿勢から、図１０（Ｂ）に示すようなフ
ロント部６が伸ばされた最大リーチ状態の作業姿勢まで
の間で変化する。

【００１２】この場合、最小リーチ状態の作業姿勢では
バケット５が機体旋回中心Ｘに近い位置にあり、フロン
ト部６全体が折り畳まれて旋回中心Ｘからバケット５ま
での距離が小さくなる。一方、最大リーチ状態の作業姿
勢ではバケット５が機体旋回中心Ｘから最も遠い位置に
あり、フロント部６全体が伸ばされて旋回中心Ｘからバ
ケット５までの距離が大きくなる。

【００１３】このため、小旋回油圧ショベルの上部旋回
体２を旋回させる場合、その作業姿勢によって旋回中心
Ｘ回りの慣性モーメントが大きく変化することになる。
しかしながら、従来の小旋回油圧ショベルの上部旋回体
２を旋回させる旋回制御では、小旋回油圧ショベルの作
業姿勢（即ち、旋回中心Ｘからバケット５までの距離）
を考慮した制御は行なわれておらず、小旋回油圧ショベ
ルの作業姿勢に関係なく、オペレータによる旋回用操作
部材１０の操作量に応じてコントロールバルブ１１を移
動させ、これにより油圧ポンプ１２から旋回用油圧モー
タ１３へ供給される作動油の流量を制御して、上部旋回
体２の旋回スピードを加減速させるようにしている。

【００１４】このため、例えば、最小リーチ状態の作業
姿勢の場合（即ち、バケット５が機体旋回中心Ｘの近く
にある場合）に、最大リーチ状態の作業姿勢の場合（即
ち、バケット５が機体旋回中心Ｘの遠くにある場合）と
同様にオペレータによる旋回用操作部材１０の操作量に
応じた上部旋回体２の旋回制御を行なうと、この場合に
は上部旋回体２の旋回中心Ｘ回りの慣性モーメントが小
さいため、旋回時の加減速の加速度が大きくなって、例
えばバケット５内の土砂がこぼれてしまい、作業効率が
低下するという不具合がある。

【００１５】また、このように上部旋回体２の旋回時に
加減速の加速度が大きくなり、上部旋回体２が急激に加
減速すると、オペレータによる旋回用操作部材１０の操
作量に応じてパイロット油圧を制御するリモコンバルブ
１０ａ，１０ｂが振動してしまい、これにより上部旋回
体２の旋回時にハンチングが生じてしまうという不具合
もある。

【００１６】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、作業機械の作業姿勢に応じた上部旋回体の旋
回制御を行なえるようにして、例えばバケット内の土砂
がこぼれてしまい作業効率が低下してしまうのを防止す
るとともに、上部旋回体の旋回時にハンチングが生じな
いようにした、作業機械の旋回制御装置を提供すること
を目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の本発明の作業機械の旋回制御装置は、作業姿勢変更可
能な作業アームを備える上部旋回体を旋回しうる作業機
械の旋回制御装置において、該上部旋回体を旋回させる
旋回モータと、該旋回モータへ作動油を供給する油圧ポ
ンプと、該油圧ポンプから該旋回モータへの作動油の供
給流量を制御する旋回用制御弁と、該作業アームの節点
回転角を検出する節点回転角検出手段と、該旋回用制御
弁の移動を規制する旋回制御弁移動規制手段と、該節点
回転角検出手段からの検出情報に基づいて該旋回用制御
弁移動規制手段を制御する制御手段とを備えることを特
徴としている。

【００１８】請求項２記載の本発明の作業機械の旋回制
御装置は、請求項１記載の装置において、該旋回用制御
弁とパイロットポンプとを連結するパイロット油路を備
え、該旋回用制御弁が、該パイロット油路を介して作用
するパイロット油圧により移動量を制御されるように構
成され、該旋回制御弁移動規制手段が、該パイロット油
圧を制御して該旋回用制御弁の移動を規制することを特
徴としている。

【００１９】請求項３記載の本発明の作業機械の旋回制
御装置は、請求項２記載の装置において、該旋回用操作
部材の操作量に応じて該パイロット油圧を制御する操作
部材連動バルブを備え、該制御手段が、該節点回転角検
出手段からの検出信号に基づいてバケット位置を求め、
該バケット位置に応じて信号を出力するバケット位置制
御部を備え、該旋回用制御弁移動規制手段が、該パイロ
ットポンプから該操作部材連動バルブまでの間の該パイ
ロット油路に介装される電磁弁を備え、該電磁弁が、該
バケット位置制御部からの信号に基づいて該パイロット
油圧を制御して該旋回用制御弁の移動を規制することを
特徴としている。

【００２０】請求項４記載の本発明の作業機械の旋回制
御装置は、請求項２記載の装置において、該旋回用操作
部材の操作量に応じて該パイロット油圧を制御する操作
部材連動バルブを備え、該制御手段が、該節点回転角検
出手段からの検出信号に基づいてバケット位置を求め、
該バケット位置に応じて信号を出力するバケット位置制
御部を備え、該旋回用制御弁移動規制手段が、該操作部
材連動バルブから該旋回用制御弁までの間の該パイロッ
ト油路に介装される電磁弁を備え、該電磁弁が、該バケ
ット位置制御部からの信号に基づいて該パイロット油圧
を制御して該旋回用制御弁の移動を規制することを特徴
としている。

【００２１】請求項５記載の本発明の作業機械の旋回制
御装置は、請求項１記載の装置において、該旋回用制御
弁移動規制手段が、該旋回用制御弁に連結されるダンパ
を備え、該制御手段が、該節点回転角検出手段からの検
出信号に基づいてバケット位置を求め、該バケット位置
に応じて信号を出力するバケット位置制御部を備え、該
ダンパが、該バケット位置制御部からの信号に基づいて
該旋回用制御弁の移動を規制することを特徴としてい
る。

【００２２】請求項６記載の本発明の作業機械の旋回制
御装置は、請求項５記載の装置において、該旋回用制御
弁とパイロットポンプとを連結するパイロット油路を備
え、該旋回用制御弁が、該パイロット油路を介して作用
するパイロット油圧により移動量を制御されるように構
成され、該パイロット油圧を検出するパイロット油圧検
出手段とを備え、該制御手段が、該節点回転角検出手段
からの検出信号に基づいてバケット位置を求め、該バケ
ット位置に応じて信号を出力するバケット位置制御部
と、該パイロット油圧検出手段からの検出信号に基づい
て信号を出力する圧力制御部と、該バケット位置制御部
及び該圧力制御部からの各信号に基づいて信号を出力す
るバケット位置／圧力制御部とを備え、該旋回用制御弁
移動規制手段が、該ダンパとしてダンパシリンダを備え
るとともに、該ダンパシリンダに連結された油路に介装
される電磁弁を備え、該電磁弁が、該バケット位置／圧
力制御部からの信号に基づいて作動され、該ダンパシリ
ンダからの作動油の給排を制御することを特徴としてい
る。

【００２３】請求項７記載の本発明の作業機械の旋回制
御装置は、請求項５記載の装置において、該旋回用制御
弁とパイロットポンプとを連結するパイロット油路を備
え、該旋回用制御弁が、該パイロット油路を介して作用
するパイロット油圧により移動量を制御されるように構
成され、該制御手段が、該節点回転角検出手段からの検
出信号に基づいてバケット位置を求め、該バケット位置
に応じて信号を出力するバケット位置制御部を備え、該
旋回用制御弁移動規制手段が、該ダンパとしてダンパシ
リンダを備えるとともに、該ダンパシリンダに連結され
た油路に介装され、該パイロット油圧に応じて作動され
て該ダンパシリンダからの作動油の給排を制御する外部
パイロット式制御弁と該外部パイロット式制御弁に作用
する該パイロット油圧を制御する電磁弁とを備え、該電
磁弁が、該バケット位置制御部からの信号に基づいて作
動されることを特徴としている。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、図面により、本発明の実施
の形態について説明する。まず、第１実施形態につい
て、図１〜図３を参照しながら説明する。本実施形態に
かかる作業機械の旋回制御装置は、例えば小旋回油圧シ
ョベル等の建設機械（作業機械）に備えられる。なお、
小旋回油圧ショベルについては、従来技術〔図１０
（Ａ),（Ｂ）参照〕で既に説明したものと同様であるた
め、ここではその説明を省略する。

【００２５】また、このような小旋回油圧ショベルに
は、各シリンダ３ａ，４ａ，５ａや旋回用油圧モータ
（旋回モータ）には、原動機（主に、ディーゼルエンジ
ン）により駆動される油圧ポンプ、ブーム用制御弁，ス
ティック用制御弁，バケット用制御弁，旋回用制御弁等
の複数の制御弁を備える油圧回路（図示せず）が接続さ
れており、これらの油圧ポンプから各制御弁を介して所
定の油圧の作動油が供給され、このようにして供給され
た作動油圧に応じて駆動されるようになっている。

【００２６】このうち、小旋回油圧ショベルには、上部
旋回体２を旋回させるために旋回制御用油圧回路が設け
られている。旋回制御用油圧回路は、図１に示すよう
に、原動機１２Ａによって駆動されて旋回用油圧モータ
１３へ作動油（圧油）を供給する油圧ポンプ１２と、上
部旋回体２を旋回駆動するための旋回用油圧モータ１３
と、旋回用油圧モータ１３に給排される作動油の流量を
制御するコントロールバルブ（旋回用制御弁）１１とを
備えて構成される。なお、図１中、１８はタンクであ
る。

【００２７】そして、油圧ポンプ１２からの作動油が、
その流量をコントロールバルブ１１により制御されて旋
回用油圧モータ１３へ供給され、これにより旋回用油圧
モータ１３が作動されて上部旋回体２が旋回するように
なっている。ここで、コントロールバルブ１１は、パイ
ロット圧供給用油圧ポンプ（パイロット油圧源）１５か
ら供給されるパイロット油圧によりその移動量（ストロ
ーク量）を制御されるようになっている。

【００２８】ここでは、パイロット圧供給用油圧ポンプ
（パイロット油圧源）１５から供給されるパイロット油
圧（パイロット一次圧力）を、リモコンバルブ（リモー
トコントロールバルブ、操作部材連動バルブ）１０ａ，
１０ｂによってオペレータによる旋回用操作部材（操作
レバー）１０の操作量に応じた圧力（パイロット二次圧
力）に調圧し、このパイロット二次圧力をコントロール
バルブ１１に作用させることでコントロールバルブ１１
の制御を行なうようになっている。

【００２９】なお、パイロットポンプ１５からリモコン
バルブ１０ａ，１０ｂまでの間のパイロット油路内のパ
イロット油圧をパイロット一次圧力といい、リモコンバ
ルブ１０ａ，１０ｂからコントロールバルブ１１までの
間のパイロット油路内のパイロット油圧をパイロット二
次圧力という。このため、リモコンバルブ１０ａ，１０
ｂは、パイロット圧供給用油圧ポンプ１５からコントロ
ールバルブ１１へ通じるパイロット油路に介装されてお
り、オペレータにより旋回用操作部材１０が操作される
と作動して、旋回用操作部材１０の操作量に応じてパイ
ロット油路の開口面積を調整することで、パイロット一
次圧力をパイロット二次圧力に制御するようになってい
る。

【００３０】なお、油圧ポンプ１２から旋回用油圧モー
タ１３へ通じる油路には、リリーフ弁１４，オーバーロ
ードリリーフ弁１６ａ，１６ｂ，バキューム防止用チェ
ック弁１７ａ，１７ｂ等も設けられている。ところで、
本実施形態では、上部旋回体２の旋回時の操作性を向上
させるべく、上部旋回体２の旋回制御装置が備えられて
いる。

【００３１】本旋回制御装置は、図１に示すように、ブ
ーム角センサ７と、アーム角センサ８と、コントローラ
（制御手段）９と、高圧選択弁１９と、電磁リリーフ弁
（電磁弁）２０とが備えられている。ここで、ブーム角
センサ７は、図３に示すように、上部旋回体２の旋回中
心Ｘに対するブーム３の回動角度、即ちブーム３と上部
旋回体２との連結点（節点）の節点回転角を検出するも
のである。このため、ブーム角センサ７を節点回転角検
出手段という。

【００３２】このブーム３と上部旋回体２との連結点の
節点回転角（ブーム角）は、上部旋回体２の旋回中心軸
Ｘに対する、ブーム３の一端部のブーム３と上部旋回体
２との連結点とブーム３の他端部のブーム３とアーム４
との連結点とを結んだ直線Ｙの回転角度αで表される。
アーム角センサ８は、図３に示すように、ブーム３に対
するアーム４の回動角度、即ちブーム３とアーム４との
連結点（節点）の節点回転角を検出するものである。こ
のため、アーム角センサ８を節点回転角検出手段とい
う。

【００３３】このブーム３とアーム４との連結点の節点
回転角（アーム角）は、ブーム３の一端部のブーム３と
上部旋回体２との連結点とブーム３の他端部のブーム３
とアーム４との連結点とを結んだ直線Ｙに対する、アー
ム４の一端部のブーム３とアーム４との連結点とアーム
４の他端部のアーム４とバケット５との連結点とを結ん
だ直線Ｚの回転角度βで表される。

【００３４】そして、これらのブーム角センサ７及びア
ーム角センサ８からの検出信号は、コントローラ９へ送
られるようになっている。コントローラ９は、ブーム角
センサ７及びアーム角センサ８からの検出信号に基づい
て旋回用制御弁移動規制手段としての電磁リリーフ弁２
０の作動を制御するようになっている。このように電磁
リリーフ弁２０の作動を制御することで、パイロット圧
（パイロット二次圧）を減圧して、コントロールバルブ
１１を介して旋回用油圧モータ１３に給排される作動油
の流量が急激に増減しないようにしている。これによ
り、上部旋回体２の旋回時の旋回スピードが急激に増減
しないようになる。

【００３５】ここで、電磁リリーフ弁２０は、入力ポー
ト側がリモコンバルブ１０ａ，１０ｂのそれぞれの出力
ポートに接続されたパイロット油路間に配設された高圧
選択弁（シャトルバルブ）１９の出力ポート側に接続さ
れている。また、電磁リリーフ弁２０の出力ポート側は
タンク１８へ導かれている。そして、電磁リリーフ弁２
０は、コントローラ９からの出力信号（制御信号，指
令）に基づいて作動されて、高圧選択弁１９を介して導
かれた高圧側のパイロット二次圧力をタンク１８側へ戻
すことで、高圧のパイロット二次圧力を減圧するように
なっている。

【００３６】高圧選択弁１９は、旋回用操作部材１０に
より作動されるリモコンバルブ１０ａ，１０ｂのそれぞ
れの出力ポートに接続されたパイロット油路内のパイロ
ット二次圧力のうちの高圧側のパイロット二次圧力を選
択するように構成されている。これにより、コントロー
ルバルブ１１へ作用すると急旋回につながる高圧側のパ
イロット二次圧力が電磁リリーフ弁２０へ導かれるよう
になっている。

【００３７】コントローラ９は、図２のブロック図に示
すように、バケット位置演算器（バケット位置演算手
段）２１と、作動信号設定器（作動信号設定手段）２２
と備えて構成される。なお、バケット位置演算器２１及
び作動信号設定器２２は、バケット位置に応じた制御を
行なうものであるためバケット位置制御部という。ここ
で、バケット位置演算器２１は、ブーム角センサ７及び
アーム角センサ８からの検出信号に基づいてバケット位
置、即ち上部旋回体２の旋回中心Ｘからバケット５まで
の水平距離Ｘｃを演算するものである。

【００３８】このため、バケット位置演算器２１は、ブ
ーム角センサ７及びアーム角センサ８の検出信号を読み
込み、上部旋回体２の旋回中心Ｘからバケット５までの
水平距離Ｘｃを求めるようになっている。この上部旋回
体２の旋回中心Ｘからバケット５までの水平距離Ｘｃと
は、図３に示すように、上部旋回体２とブーム３との連
結点からアーム４とバケット５との連結点までの水平距
離である。

【００３９】具体的には、バケット位置演算器２１で
は、以下の演算により上部旋回体２の旋回中心Ｘからバ
ケット５までの水平距離Ｘｃを求めるようになってい
る。つまり、上部旋回体２の旋回中心Ｘからバケット５
までの水平距離Ｘｃは、図５に示すように、ブーム角セ
ンサ７により検出されたブーム角をα、アーム角センサ
８により検出されたアーム角をβ、ブーム長さをＬｂ、
アーム長さをＬａとして、次式（１）で表される。

【００４０】Ｘｃ＝Ｌｂ×ｓｉｎα＋Ｌａ×ｓｉｎ（α＋β）・・・（１）作動信号設定器２２は、バケット位置演算器２１により
演算されたバケット位置、即ち上部旋回体２の旋回中心
Ｘからバケット５までの水平距離Ｘｃに応じて電磁リリ
ーフ弁２０の作動信号を設定し、この作動信号を電磁リ
リーフ弁２０へ出力するものである。そして、この作動
信号設定器２２から出力される作動信号に基づいて電磁
リリーフ弁２０を作動させることで、パイロット圧、即
ちリモコンバルブ１０ａ，１０ｂにより制御されたパイ
ロット二次圧力が制御されるようになっている。

【００４１】この作動信号設定器２２では、図３に示す
ように、上部旋回体２の旋回中心Ｘからバケット５まで
の水平距離Ｘｃが短くなると電磁リリーフ弁２０の作動
信号（指令値）が小さくなるような制御特性（この制御
特性を例えばマップとして備える）に基づいて作動信号
が設定されるようになっている。本実施形態にかかる作
業機械の旋回制御装置は、上述のように構成され、この
装置による旋回制御は、以下のように行なわれる。

【００４２】つまり、オペレータにより旋回用操作部材
１０が操作されると、リモコンバルブ１０ａ，１０ｂが
作動し、これに応じてパイロット圧供給用油圧ポンプ
（パイロットポンプ）１５からのパイロット一次圧力が
制御されて、パイロット二次圧力が得られる。このパイ
ロット二次圧力は、作業姿勢、即ちバケット５の位置
（上部旋回体２の旋回中心Ｘからバケット５までの水平
距離Ｘｃ）に応じて電磁リリーフ弁２０により制御され
る。

【００４３】つまり、作業姿勢に応じた旋回制御を行な
うべく、コントローラ９のバケット位置演算器２１は、
ブーム角センサ７及びアーム角センサ８からの検出信号
を読み込む。次いで、バケット位置演算器２１が、ブー
ム角センサ７及びアーム角センサ８からの検出信号に基
づいて上部旋回体２の旋回中心Ｘからバケット５までの
水平距離Ｘｃを演算して、その演算結果を作動信号設定
器２２へ出力する。

【００４４】そして、作動信号設定器２２が、最小リー
チの作業姿勢、即ちバケット５が機体旋回中心Ｘ近傍に
ある場合、上部旋回体２の旋回中心Ｘ回りの慣性モーメ
ントが小さいため、上部旋回体２の旋回時の加減速の加
速度が大きくならないように、上部旋回体２の旋回中心
Ｘからバケット５までの水平距離Ｘｃに応じた信号を電
磁リリーフ弁２２へ出力する。ここで、作動信号設定器
２２が出力する信号は、上部旋回体２の旋回中心Ｘから
バケット５までの水平距離Ｘｃが短くなるにしたがって
小さくなる。

【００４５】これにより、最小リーチの作業姿勢、即ち
バケット５が機体旋回中心Ｘ近傍にある場合、上部旋回
体２の旋回中心Ｘ回りの慣性モーメントが小さいため、
上部旋回体２の旋回時の加減速の加速度が大きくならな
いように、電磁リリーフ弁２０が作動されてパイロット
二次圧力を減圧させる。これにより、油圧ポンプ１２か
ら旋回用油圧モータ１３へ供給される作動油の流量を低
減させる。

【００４６】なお、最大リーチの作業姿勢、即ちバケッ
ト５が機体旋回中心Ｘから遠くにある場合、上部旋回体
２の旋回中心Ｘ回りの慣性モーメントが大きく、上部旋
回体２の旋回時の加減速の加速度が小さいため、電磁リ
リーフ弁２０は作動させず、旋回用操作部材１０の操作
量に応じたパイロット二次圧力をコントロールバルブ１
１に作用させる。

【００４７】そして、パイロット二次圧力がコントロー
ルバルブ１１に作用して、コントロールバルブ１１の移
動量（ストローク量）が調整される。このようにして移
動量を調整されたコントロールバルブ１１により旋回用
油圧モータ１３に給排される作動油の流量が制御され
る。特に、最小リーチの作業姿勢、即ちバケット５が機
体旋回中心Ｘ近傍にある場合には、電磁リリーフ弁２０
の作動制御が行なわれてパイロット圧（パイロット二次
圧力）が減圧されるため、コントロールバルブ１１を介
して旋回用油圧モータ１３に給排される作動油の流量が
急激に増減せず、これにより、上部旋回体２の旋回時の
旋回スピードが急激に増減しないことになる。

【００４８】したがって、本作業装置の旋回制御装置に
よれば、最小リーチの作業姿勢、即ちバケット５の位置
が旋回中心Ｘに近い位置で、慣性モーメントが小さくな
ってしまう場合には、電磁リリーフ弁２０を作動させて
コントロールバルブ１１に作用するパイロット二次圧力
を減圧するため、上部旋回体２の旋回時に緩やかな加減
速を実現でき、これにより、急激な加減速によってバケ
ット５からの土砂等がこぼれてしまういわゆる荷こぼれ
を防止することができ、作業効率を向上させることがで
きるという利点がある。

【００４９】また、最小リーチの作業姿勢、即ちバケッ
ト５の位置が旋回中心Ｘに近い位置で、慣性モーメント
が小さくなってしまう場合には、電磁リリーフ弁２０を
作動させてコントロールバルブ１１に作用するパイロッ
ト二次圧力を減圧することで、油圧ポンプ１２から旋回
用油圧モータ１３へ供給される作動油の流量を低減させ
て、上部旋回体２が急激に加減速しないようにして、リ
モコンバルブ１０ａ，１０ｂが振動して、旋回時にハン
チングが生じやすいないようにすることができるという
利点もある。

【００５０】また、本実施形態は、電磁リリーフ弁２０
によって、コントロールバルブ１１に直接作用するパイ
ロット二次圧力を制御するため、コントロールバルブ１
１の移動量を正確に制御できるという利点がある。ま
た、高圧選択弁１９を設けて、オペレータによる旋回用
操作部材１０の操作に応じて高圧となる側のパイロット
二次圧力を選択し、この高圧側のパイロット二次圧力を
電磁リリーフ弁２０によって制御するようにしているた
め、上部旋回体２の急激な加減速につながる高圧側のパ
イロット二次圧力を効率的に減圧することができるとい
う利点もある。また、高圧選択弁１９により高圧側を選
択できるようになっているため、電磁リリーフ弁２０は
一つだけ設ければ良く、また特に圧力センサ等を設ける
必要もなく、コスト低減を図ることができるという利点
もある。

【００５１】次に、第２実施形態にかかる作業機械の旋
回制御装置について、図４，図５を参照しながら説明す
る。本作業機械の旋回制御装置では、図４に示すよう
に、第１実施形態の高圧選択弁１９及び電磁リリーフ弁
２０に代えて、電磁比例減圧弁が設けられている。本作
業機械の旋回制御装置では、図４に示すように、ブーム
角センサ７と、アーム角センサ８と、コントローラ９Ａ
と、電磁比例減圧弁２３とを備えて構成される。

【００５２】ここで、ブーム角センサ７及びアーム角セ
ンサ８は、上述の第１実施形態（図３参照）のものと同
様に構成される。つまり、ブーム角センサ７は、図３に
示すように、上部旋回体２の旋回中心Ｘに対するブーム
３の回動角度、即ちブーム３と上部旋回体２との連結点
（節点）の節点回転角を検出するものである。このた
め、ブーム角センサ７を節点回転角検出手段という。

【００５３】このブーム３と上部旋回体２との連結点の
節点回転角（ブーム角）は、上部旋回体２の旋回中心軸
Ｘに対する、ブーム３の一端部のブーム３と上部旋回体
２との連結点とブーム３の他端部のブーム３とアーム４
との連結点とを結んだ直線Ｙの回転角度αで表される。
アーム角センサ８は、図３に示すように、ブーム３に対
するアーム４の回動角度、即ちブーム３とアーム４との
連結点（節点）の節点回転角を検出するものである。こ
のため、アーム角センサ８を節点回転角検出手段とい
う。

【００５４】このブーム３とアーム４との連結点の節点
回転角（アーム角）は、ブーム３の一端部のブーム３と
上部旋回体２との連結点とブーム３の他端部のブーム３
とアーム４との連結点とを結んだ直線Ｙに対する、アー
ム４の一端部のブーム３とアーム４との連結点とアーム
４の他端部のアーム４とバケット５との連結点とを結ん
だ直線Ｚの回転角度βで表される。

【００５５】そして、これらのブーム角センサ７及びア
ーム角センサ８からの検出信号は、コントローラ９へ送
られるようになっている。コントローラ９は、ブーム角
センサ７及びアーム角センサ８からの検出信号に基づい
て旋回用制御弁移動規制手段としての電磁比例減圧弁２
３の作動を制御するようになっている。このように電磁
比例減圧弁２３の作動を制御することで、パイロット圧
（パイロット一次圧力）を減圧して、コントロールバル
ブ１１を介して旋回用油圧モータ１３に給排される作動
油の流量が急激に増減しないようにしている。これによ
り、上部旋回体２の旋回時の旋回スピードが急激に増減
しないようになる。

【００５６】ここで、電磁比例減圧弁２３は、その入力
ポートはパイロットポンプ１５の吐出ポートにパイロッ
ト油路を介して連結されている。また、電磁比例減圧弁
２３の出力ポートはリモコンバルブ１０ａ，１０ｂ及び
タンク１８にパイロット油路を介して連結されている。
そして、電磁比例減圧弁２３は、コントローラ９からの
出力信号（指令）に基づいて作動されて、パイロットポ
ンプ１５からのパイロット一次圧力をタンク１８側へ戻
すことで、パイロット一次圧力を減圧するようになって
いる。

【００５７】コントローラ９Ａは、図５に示すように、
バケット位置演算器（バケット位置演算手段）２１と、
作動信号設定器（作動信号設定手段）２２Ａと備えて構
成される。なお、バケット位置演算器２１及び作動信号
設定器２２Ａは、バケット位置に応じた制御を行なうも
のであるためバケット位置制御部という。ここで、バケ
ット位置演算器２１は、上述の第１実施形態（図２参
照）と同様であるため、ここではその説明を省略する。

【００５８】作動信号設定器２２Ａは、バケット位置演
算器２１により演算されたバケット位置、即ち上部旋回
体２の旋回中心Ｘからバケット５までの水平距離Ｘｃに
応じて電磁比例減圧弁２３の作動信号を設定し、この作
動信号を電磁比例減圧弁２３へ出力するものである。そ
して、この作動信号設定器２２Ａから出力される作動信
号に基づいて電磁比例減圧弁２３を作動することで、パ
イロット圧、即ちパイロットポンプ１５からのパイロッ
ト一次圧力が制御されるようになっている。

【００５９】この作動信号設定器２２Ａでは、図５に示
すように、上部旋回体２の旋回中心Ｘからバケット５ま
での水平距離Ｘｃが短くなると電磁比例減圧弁２３の作
動信号（指令値）が小さくなるような制御特性（この制
御特性を例えばマップとして備える）に基づいて作動信
号が設定されるようになっている。本実施形態にかかる
作業機械の旋回制御装置は、上述のように構成され、こ
の装置による旋回制御は、以下のように行なわれる。

【００６０】つまり、パイロットポンプ１５からのパイ
ロット一次圧力は、作業姿勢、即ちバケット５の位置
（上部旋回体２の旋回中心Ｘからバケット５までの水平
距離Ｘｃ）に応じて電磁比例減圧弁２３により制御され
る。具体的には、作業姿勢に応じた旋回制御を行なうべ
く、コントローラ９Ａのバケット位置演算器２１は、ブ
ーム角センサ７及びアーム角センサ８からの検出信号を
読み込む。

【００６１】次いで、バケット位置演算器２１が、ブー
ム角センサ７及びアーム角センサ８からの検出信号に基
づいて上部旋回体２の旋回中心Ｘからバケット５までの
水平距離Ｘｃを演算して、その演算結果を作動信号設定
器２２Ａへ出力する。そして、作動信号設定器２２Ａ
が、最小リーチの作業姿勢、即ちバケット５が機体旋回
中心Ｘ近傍にある場合、上部旋回体２の旋回中心Ｘ回り
の慣性モーメントが小さいため、上部旋回体２の旋回時
の加減速の加速度が大きくならないように、上部旋回体
２の旋回中心Ｘからバケット５までの水平距離Ｘｃに応
じた信号を電磁比例減圧弁２３へ出力する。ここで、作
動信号設定器２２Ａが出力する信号は、上部旋回体２の
旋回中心Ｘからバケット５までの水平距離Ｘｃが短くな
るにしたがって小さくなる。

【００６２】これにより、最小リーチの作業姿勢、即ち
バケット５が機体旋回中心Ｘ近傍にある場合、上部旋回
体２の旋回中心Ｘ回りの慣性モーメントが小さいため、
上部旋回体２の旋回時の加減速の加速度が大きくならな
いように、電磁比例減圧弁２３を作動させてパイロット
一次圧力を減圧させる。これにより、油圧ポンプ１２か
ら旋回用油圧モータ１３へ供給される作動油の流量を低
減させる。

【００６３】なお、最大リーチの作業姿勢、即ちバケッ
ト５が機体旋回中心Ｘから遠くにある場合、上部旋回体
２の旋回中心Ｘ回りの慣性モーメントが大きく、上部旋
回体２の旋回時の加減速の加速度が小さいため、電磁比
例減圧弁２３は作動させず、ポイロットポンプ１５から
のパイロット一次圧力をコントロールバルブ１１に作用
させる。

【００６４】その後、オペレータにより旋回用操作部材
１０が操作されると、リモコンバルブ１０ａ，１０ｂが
作動し、上述のように電磁比例減圧弁２３により制御さ
れるパイロットポンプ１５からのパイロット一次圧力が
リモコンバルブ１０ａ，１０ｂによって制御されて、パ
イロット二次圧力が得られる。そして、パイロット二次
圧力がコントロールバルブ１１に作用して、コントロー
ルバルブ１１の移動量（ストローク量）が調整される。
このようにして移動量を調整されたコントロールバルブ
１１により旋回用油圧モータ１３に給排される作動油の
流量が制御される。

【００６５】特に、最小リーチの作業姿勢、即ちバケッ
ト５が機体旋回中心Ｘ近傍にある場合には、電磁比例減
圧弁２３の作動制御が行なわれてパイロット一次圧力が
減圧され、これに応じてパイロット二次圧力も減圧され
るため、コントロールバルブ１１を介して旋回用油圧モ
ータ１３に給排される作動油の流量が急激に増減せず、
これにより、上部旋回体２の旋回時の旋回スピードが急
激に増減しないことになる。

【００６６】したがって、本作業装置の旋回制御装置に
よれば、最小リーチの作業姿勢、即ちバケット５の位置
が旋回中心Ｘに近い位置で、慣性モーメントが小さくな
ってしまう場合には、電磁比例減圧弁２３を作動させて
パイロット一次圧力を減圧することで、コントロールバ
ルブ１１に作用するパイロット二次圧力を減圧するた
め、上部旋回体２の旋回時に緩やかな加減速を実現で
き、これにより、急激な加減速によってバケット５から
の土砂等がこぼれてしまういわゆる荷こぼれを防止する
ことができ、作業効率を向上させることができるという
利点がある。

【００６７】また、最小リーチの作業姿勢、即ちバケッ
ト５の位置が旋回中心Ｘに近い位置で、慣性モーメント
が小さくなってしまう場合には、電磁比例減圧弁２３を
作動させてパイロット一次圧力を減圧して、コントロー
ルバルブ１１に作用するパイロット二次圧力を減圧する
ことで、油圧ポンプ１２から旋回用油圧モータ１３へ供
給される作動油の流量を低減させて、上部旋回体２が急
激に加減速しないようにして、リモコンバルブ１０ａ，
１０ｂが振動して、旋回時にハンチングが生じやすいな
いようにすることができるという利点もある。

【００６８】また、本実施形態は、上述の第１実施形態
と同様に、コントロールバルブ１１に作用するパイロッ
ト油圧を制御するものであるが、本実施形態では、電磁
比例減圧弁２３によりパイロット一次圧力を制御するよ
うにしているため、上述の第１実施形態のように高圧側
のパイロット圧を制御できるようにすべく高圧選択弁１
９を設ける必要がなく、電磁比例減圧弁２３を設けるだ
けで良いため、さらなるコスト低減を図ることができる
という利点がある。

【００６９】次に、第３実施形態にかかる作業機械の旋
回制御装置について、図６，図７を参照しながら説明す
る。つまり、本作業機械の旋回制御装置は、図６に示す
ように、第１実施形態の電磁リリーフ弁２０に代えて、
圧力検出器，ダンパシリンダ及び電磁切換弁が設けられ
ている。なお、図６では、旋回用操作部材１０，リリー
フ弁１４，オーバーロードリリーフ弁１６ａ，１６ｂ，
バキューム防止用チェック弁１７ａ，１７ｂ等を省略し
ているが、実質的には図１と同様である。

【００７０】本作業機械の旋回制御装置では、図６に示
すように、ブーム角センサ７と、アーム角センサ８と、
圧力検出器（パイロット油圧検出手段）２４と、コント
ローラ９Ｂと、ダンパシリンダ２５と、電磁切換弁（電
磁弁）２６とを備えて構成される。ここで、ブーム角セ
ンサ７及びアーム角センサ８は、上述の第１実施形態
（図３参照）のものと同様に構成される。

【００７１】つまり、ブーム角センサ７は、図３に示す
ように、上部旋回体２の旋回中心Ｘに対するブーム３の
回動角度、即ちブーム３と上部旋回体２との連結点（節
点）の節点回転角を検出するものである。このため、ブ
ーム角センサ７を節点回転角検出手段という。このブー
ム３と上部旋回体２との連結点の節点回転角（ブーム
角）は、上部旋回体２の旋回中心軸Ｘに対する、ブーム
３の一端部のブーム３と上部旋回体２との連結点とブー
ム３の他端部のブーム３とアーム４との連結点とを結ん
だ直線Ｙの回転角度αで表される。

【００７２】アーム角センサ８は、図３に示すように、
ブーム３に対するアーム４の回動角度、即ちブーム３と
アーム４との連結点（節点）の節点回転角を検出するも
のである。このため、アーム角センサ８を節点回転角検
出手段という。このブーム３とアーム４との連結点の節
点回転角（アーム角）は、ブーム３の一端部のブーム３
と上部旋回体２との連結点とブーム３の他端部のブーム
３とアーム４との連結点とを結んだ直線Ｙに対する、ア
ーム４の一端部のブーム３とアーム４との連結点とアー
ム４の他端部のアーム４とバケット５との連結点とを結
んだ直線Ｚの回転角度βで表される。

【００７３】圧力検出器（圧力センサ）２４は、図６に
示すように、高圧選択弁１９により選択されたパイロッ
ト圧、即ちリモコンバルブ１０ａ，１０ｂにより制御さ
れたパイロット二次圧力を検出するものであり、この検
出信号はコントローラ９Ｂへ出力されるようになってい
る。なお、高圧選択弁１９は、上述の第１実施形態のも
のと同様に構成され、配設されているため、ここではそ
の説明を省略する。

【００７４】そして、これらのブーム角センサ７，アー
ム角センサ８及び圧力検出器２４からの検出信号は、コ
ントローラ９Ｂへ送られるようになっている。コントロ
ーラ９Ｂは、ブーム角センサ７，アーム角センサ８及び
圧力検出器２４からの検出信号に基づいて電磁切換弁２
６の作動させることで、ダンパシリンダ２５を制御する
ようになっている。このようにしてダンパシリンダ２５
を制御することで、コントロールバルブ１１の移動を規
制して、コントロールバルブ１１を介して旋回用油圧モ
ータ１３に給排される作動油の流量が急激に増減しない
ようにしている。これにより、上部旋回体２の旋回時の
旋回スピードが急激に増減しないようになる。

【００７５】なお、電磁切換弁２６とダンパシリンダ２
５とは、コントロールバルブ（旋回用制御弁）１１の移
動を規制する機能を有するため、旋回用制御弁移動規制
手段という。ここで、ダンパシリンダ２５は、ピストン
２５Ａを備えて構成され、このピストン２５Ａの一端が
コントロールバルブ１１を構成するスプールに直結され
ている。そして、コントロールバルブ１１が移動する
と、これに応じてピストン２５Ａも移動し、ピストン２
５Ａにより区画された左右の油室に作動油の給排が行な
われる。また、ダンパシリンダ２５の左右の油室は油路
２７を介して連通されており、左右の油室から排出され
た作動油は油路２７を介してタンク１８へ戻されるよう
になっている。

【００７６】電磁切換弁２６は、ダンパシリンダ２５の
左右の油室を連通する油路２７に介装されている。この
電磁切換弁２６は、コントローラ９Ｂからの出力信号
（指令）に基づいて作動されて、ダンパシリンダ２５の
左右の油室とタンク１８とを連通するＯＦＦ状態からダ
ンパシリンダ２５の左右の油室とタンク１８とを遮断す
るＯＮ状態へ切り換わるようになっている。

【００７７】そして、最小リーチの作業姿勢、即ちバケ
ット５の位置が旋回中心Ｘに近い位置で、慣性モーメン
トが小さくなってしまう場合には、電磁切換弁２６がＯ
Ｎ状態とされる。これにより、ダンパシリンダ２５の左
右の油室とタンク１８とが遮断されるとともに、電磁切
換弁２６に内蔵されたオリフィス２６Ａによってダンパ
シリンダ２５の左右の油室を連通する油路２７が絞ら
れ、ダンパシリンダ２５の左右の油室間での作動油の移
動が制限され、これに応じてダンパシリンダ２５を構成
するピストン２５Ａの端部を連結されたコントロールバ
ルブ１１を構成するスプールの急激な移動が制限され
る。

【００７８】コントローラ９Ｂは、図７に示すように、
バケット位置演算器２１と、バケット信号設定器（バケ
ット信号設定手段）２８と、圧力信号設定器（圧力信号
設定手段）２９と、論理積演算器（論理積演算手段，バ
ケット位置／圧力制御部）３０とを備えて構成される。
なお、バケット位置演算器２１及びバケット信号設定器
２８は、バケット位置に応じた制御を行なうものである
ためバケット位置制御部といい、圧力信号設定器２９
は、パイロット油圧に応じた制御を行なうものであるた
め圧力制御部といい、バケット位置演算器２１，バケッ
ト信号設定器２８，圧力信号設定器２９及び論理積演算
器３０は、バケット位置と圧力とを加味して制御を行な
うものであるためバケット位置／圧力制御部という。

【００７９】このうち、バケット位置演算器２１は、上
述の第１実施形態のものと同様であるため、ここではそ
の説明を省略する。バケット信号設定器２８は、バケッ
ト位置演算器２１からの出力信号に基づいてバケット５
の位置（上部旋回体２の旋回中心Ｘからバケット５まで
の水平距離Ｘｃ）に応じてＯＮ／ＯＦＦ信号を設定し、
このＯＮ／ＯＦＦ信号を論理積演算器３０へ出力するも
のである。

【００８０】このバケット信号設定器２８では、図７に
示すように、上部旋回体２の旋回中心Ｘからバケット５
までの水平距離Ｘｃが所定値Ｔ以下である場合にはＯＮ
信号を出力し、所定値Ｔ以上である場合にはＯＦＦ信号
を出力するようになっている。圧力信号設定器２９は、
圧力検出器２４からの検出信号に基づいてパイロット二
次圧力に応じてＯＮ／ＯＦＦ信号を設定し、このＯＮ／
ＯＦＦ信号を論理積演算器３０へ出力するものである。

【００８１】この圧力信号設定器２９では、図７に示す
ように、圧力検出器２９により検出されるパイロット二
次圧力が所定値Ｐ以上である場合にはＯＮ信号を出力
し、所定値Ｐ以上である場合にはＯＦＦ信号を出力する
ようになっている。論理積演算器３０は、バケット信号
設定器２８からの出力信号と圧力信号設定器２９からの
出力信号との論理積を演算し、その結果を電磁切換弁２
６へ出力するものである。

【００８２】この論理積演算器３０では、バケット信号
設定器２８からの出力信号がＯＮ信号であり、かつ、圧
力信号設定器２９からの出力信号がＯＮ信号である場合
にＯＮ信号を出力するようになっている。つまり、論理
積演算器３０では、上部旋回体２の旋回中心Ｘからバケ
ット５までの水平距離Ｘｃが所定値Ｔ以下であり、か
つ、パイロット二次圧力が所定値Ｐ以上である場合にＯ
Ｎ信号を出力するようになっている。

【００８３】このようにして論理積演算器３０からＯＮ
信号が出力されることにより、作業姿勢、即ちバケット
５の位置（上部旋回体２の旋回中心Ｘからバケット５ま
での水平距離Ｘｃ）に応じて電磁切換弁２６が作動され
ることになる。つまり、最小リーチの作業姿勢、即ちバ
ケット５が機体旋回中心Ｘ近傍にある場合、上部旋回体
２の旋回中心Ｘ回りの慣性モーメントが小さいため、上
部旋回体２の旋回時の加減速の加速度が大きくならない
ように、電磁切換弁２６が作動される。そして、電磁切
換弁２６が切り換わると、電磁切換弁２６に設けられた
オリフィス２６Ａによってダンパシリンダ２５の左右の
油室を連通する油路２７が絞られ、ダンパシリンダ２５
の左右の油室内の作動油の移動が制限されるため、この
ダンパシリンダ２５を連結されたコントロールバルブ１
１を構成するスプールの急激な移動が規制される。これ
により、油圧ポンプ１２から旋回用油圧モータ１３へ供
給される作動油の流量を低減させている。

【００８４】なお、最大リーチの作業姿勢、即ちバケッ
ト５が機体旋回中心Ｘから遠くにある場合、上部旋回体
２の旋回中心Ｘ回りの慣性モーメントが大きく、上部旋
回体２の旋回時の加減速の加速度が小さいため、電磁切
換弁２６は作動させない。この場合、コントロールバル
ブ１１はパイロット二次圧力に応じて移動する。本実施
形態にかかる作業機械の旋回制御装置は、上述のように
構成され、この装置による旋回制御は、以下のように行
なわれる。

【００８５】つまり、オペレータにより旋回用操作部材
１０が操作されると、リモコンバルブ１０ａ，１０ｂが
作動し、これに応じてパイロット圧供給用油圧ポンプ
（パイロットポンプ）１５からのパイロット一次圧力が
制御されて、パイロット二次圧力が得られる。このパイ
ロット二次圧力は圧力検出器２４により検出され、この
検出信号をコントローラ９Ｂの圧力信号設定器２９が読
み込む。そして、圧力信号設定器２９が圧力検出器２４
からの検出信号に基づいてパイロット二次圧力が所定値
Ｐ以上である場合にＯＮ信号を論理積演算器３０へ出力
する。

【００８６】一方、作業姿勢に応じた旋回制御を行なう
べく、コントローラ９Ｂのバケット位置演算器２１は、
ブーム角センサ７及びアーム角センサ８からの検出信号
を読み込む。次いで、バケット位置演算器２１が、ブー
ム角センサ７及びアーム角センサ８からの検出信号に基
づいて上部旋回体２の旋回中心Ｘからバケット５までの
水平距離Ｘｃを演算して、その演算結果をバケット信号
設定器２８へ出力する。

【００８７】そして、バケット信号設定器２８が、上部
旋回体２の旋回中心Ｘからバケット５までの水平距離Ｘ
ｃが所定値Ｔ以下である場合にＯＮ信号を論理積演算器
３０へ出力する。その後、論理積演算器３０が、上部旋
回体２の旋回中心Ｘからバケット５までの水平距離Ｘｃ
が所定値Ｔ以下であり、かつ、パイロット二次圧力が所
定値Ｐ以上である場合、即ちにＯＮ信号を出力する。

【００８８】つまり、論理積演算器３０は、最小リーチ
の作業姿勢、即ちバケット５が機体旋回中心Ｘ近傍にあ
る場合、上部旋回体２の旋回中心Ｘ回りの慣性モーメン
トが小さいため、上部旋回体２の旋回時の加減速の加速
度が大きくならないように、電磁切換弁２６へＯＮ信号
を出力する。そして、論理積演算器３０から電磁切換弁
２６へＯＮ信号が出力されると、電磁切換弁２６はＯＮ
状態となり、電磁切換弁２６に内蔵されたオリフィス２
６Ａによってダンパシリンダ２５の左右の油室を連通す
る油路２７が絞られ、ダンパシリンダ２５の左右の油室
内の作動油の移動が制限される。

【００８９】これにより、ダンパシリンダ２５を構成す
るピストン２５Ａの端部に連結されたコントロールバル
ブ１１を構成するスプールの急激な移動が制限される。
このため、パイロット二次圧力がコントロールバルブ１
１に作用して、コントロールバルブ１１の移動量（スト
ローク量）が調整されるとしても、ダンパシリンダ２５
によりその急激な移動を制限されることになる。このよ
うにして移動量を調整されたコントロールバルブ１１に
より旋回用油圧モータ１３に給排される作動油の流量が
制御される。

【００９０】特に、最小リーチの作業姿勢、即ちバケッ
ト５が機体旋回中心Ｘ近傍にある場合には、ダンパシリ
ンダ２５の左右の油室内の作動油の移動が制限されて、
コントロールバルブ１１を構成するスプールの急激な移
動が制限されるため、コントロールバルブ１１を介して
旋回用油圧モータ１３に給排される作動油の流量が急激
に増減せず、これにより、上部旋回体２の旋回時の旋回
スピードが急激に増減しないことになる。

【００９１】したがって、本作業装置の旋回制御装置に
よれば、バケット５が機体旋回中心に近づき、かつ、パ
イロット圧が高くなると生じるハンチングを防止するこ
とができ、上部旋回体２の旋回中心回りの慣性モーメン
トが変化しても滑らかな旋回加速を実現できるという利
点がある。つまり、本作業装置の旋回制御装置によれ
ば、最小リーチの作業姿勢、即ちバケット５の位置が旋
回中心Ｘに近い位置で、慣性モーメントが小さくなって
しまう場合には、電磁切換弁２６を作動させてダンパシ
リンダ２５の移動を制限してコントロールバルブ１１の
急激な移動を制限することで、油圧ポンプ１２から旋回
用油圧モータ１３へ供給される作動油の流量を低減させ
るため、上部旋回体２の旋回時に緩やかな加減速を実現
でき、これにより、急激な加減速によってバケット５か
らの土砂等がこぼれてしまういわゆる荷こぼれを防止す
ることができ、作業効率を向上させることができるとい
う利点がある。

【００９２】また、最小リーチの作業姿勢、即ちバケッ
ト５の位置が旋回中心Ｘに近い位置で、慣性モーメント
が小さくなってしまう場合には、電磁切換弁２６を作動
させてダンパシリンダ２５の移動を制限してコントロー
ルバルブ１１の急激な移動を制限することで、油圧ポン
プ１２から旋回用油圧モータ１３へ供給される作動油の
流量を低減させて、上部旋回体２が急激に加減速しない
ようにして、リモコンバルブ１０ａ，１０ｂが振動し
て、旋回時にハンチングが生じやすいないようにするこ
とができるという利点もある。

【００９３】また、本実施形態は、上述の第１，２実施
形態のようにコントロールバルブ１１に作用するパイロ
ット油圧を制御するものとは異なり、上部旋回体２の旋
回に直接影響を与えるコントロールバルブ１１自体の移
動をダンパシリンダ２５により規制するものであるた
め、コントロールバルブ１１の急激な加減速を確実に防
止することができるという利点もある。

【００９４】次に、第４実施形態にかかる作業機械の旋
回制御装置ついて、図８，図９を参照しながら説明す
る。本作業機械の旋回制御装置は、図８に示すように、
第３実施形態の圧力検出器２４，電磁切換弁２６に代え
て、外部パイロット式切換弁，電磁切換弁が設けられて
いる。なお、図８では、旋回用操作部材１０，リリーフ
弁１４，オーバーロードリリーフ弁１６ａ，１６ｂ，バ
キューム防止用チェック弁１７ａ，１７ｂ等を省略して
いるが、実質的には図１と同様である。

【００９５】本作業機械の旋回制御装置では、図８に示
すように、ブーム角センサ７と、アーム角センサ８と、
コントローラ９Ｃと、ダンパシリンダ２５と、外部パイ
ロット式切換弁（外部パイロット式制御弁）３１と、電
磁切換弁３２とを備えて構成される。ここで、ブーム角
センサ７及びアーム角センサ８は、上述の第１実施形態
（図３参照）のものと同様に構成される。

【００９６】つまり、ブーム角センサ７は、図３に示す
ように、上部旋回体２の旋回中心Ｘに対するブーム３の
回動角度、即ちブーム３と上部旋回体２との連結点（節
点）の節点回転角を検出するものである。このため、ブ
ーム角センサ７を節点回転角検出手段という。このブー
ム３と上部旋回体２との連結点の節点回転角（ブーム
角）は、上部旋回体２の旋回中心軸Ｘに対する、ブーム
３の一端部のブーム３と上部旋回体２との連結点とブー
ム３の他端部のブーム３とアーム４との連結点とを結ん
だ直線Ｙの回転角度αで表される。

【００９７】アーム角センサ８は、図３に示すように、
ブーム３に対するアーム４の回動角度、即ちブーム３と
アーム４との連結点（節点）の節点回転角を検出するも
のである。このため、アーム角センサ８を節点回転角検
出手段という。このブーム３とアーム４との連結点の節
点回転角（アーム角）は、ブーム３の一端部のブーム３
と上部旋回体２との連結点とブーム３の他端部のブーム
３とアーム４との連結点とを結んだ直線Ｙに対する、ア
ーム４の一端部のブーム３とアーム４との連結点とアー
ム４の他端部のアーム４とバケット５との連結点とを結
んだ直線Ｚの回転角度βで表される。

【００９８】そして、これらのブーム角センサ７及びア
ーム角センサ８からの検出信号は、コントローラ９Ｃへ
送られるようになっている。コントローラ９Ｃは、ブー
ム角センサ７及びアーム角センサ８からの検出信号に基
づいて電磁切換弁３２の作動させ、これによりパイロッ
ト二次圧力を外部パイロット式切換弁３１に作用させる
ことで、ダンパシリンダ２５を制御するようになってい
る。このようにしてダンパシリンダ２５を制御すること
で、コントロールバルブ１１の移動を規制して、コント
ロールバルブ１１を介して旋回用油圧モータ１３に給排
される作動油の流量が急激に増減しないようにしてい
る。これにより、上部旋回体２の旋回時の旋回スピード
が急激に増減しないようになる。

【００９９】なお、電磁切換弁３２，外部パイロット式
切換弁３１及びダンパシリンダ２５は、コントロールバ
ルブ（旋回用制御弁）１１の移動を規制する機能を有す
るため、旋回用制御弁移動規制手段という。ここで、ダ
ンパシリンダ２５は、ピストン２５Ａを備えて構成さ
れ、このピストン２５Ａの一端がコントロールバルブ１
１を構成するスプールに直結されている。そして、コン
トロールバルブ１１が移動すると、これに応じてピスト
ン２５Ａも移動し、ピストン２５Ａにより区画された左
右の油室に作動油の給排が行なわれる。また、ダンパシ
リンダ２５の左右の油室は油路２７を介して連通されて
おり、左右の油室から排出された作動油は油路２７を介
してタンク１８へ戻されるようになっている。

【０１００】外部パイロット式切換弁３１は、ダンパシ
リンダ２５の左右の油室を連通する油路２７に介装され
ている。この外部パイロット式切換弁３１には、高圧選
択弁１９の出力ポートに連結される切換弁用パイロット
油路３３が連結されており、高圧選択弁１９により選択
された高圧側のパイロット二次圧力がパイロット油圧と
して作用して作動するようになっている。なお、高圧選
択弁１９は、上述の第１実施形態のものと同様に構成さ
れ、配設されているため、ここではその説明を省略す
る。

【０１０１】そして、外部パイロット式切換弁３１は、
電磁切換弁３２を介して供給される高圧側のパイロット
二次圧力が作用すると、ダンパシリンダ２５の左右の油
室とタンク１８とを連通するＯＦＦ状態からダンパシリ
ンダ２５の左右の油室とタンク１８との連通を遮断する
ＯＮ状態へ切り換わるようになっている。つまり、外部
パイロット式切換弁３１は、最小リーチの作業姿勢、即
ちバケット５の位置が旋回中心Ｘに近い位置で、慣性モ
ーメントが小さくなってしまう場合には、ＯＮ状態とさ
れるようになっている。

【０１０２】これにより、ダンパシリンダ２５の左右の
油室とタンク１８とが遮断されるとともに、外部パイロ
ット式切換弁３１に内蔵されたオリフィス３１Ａによっ
てダンパシリンダ２５の左右の油室を連通する油路２７
が絞られ、ダンパシリンダ２５の左右の油室間での作動
油の移動が制限され、これに応じてダンパシリンダ２５
を構成するピストン２５Ａの端部を連結されたコントロ
ールバルブ１１を構成するスプールの急激な移動が制限
される。

【０１０３】ここで、電磁切換弁３２は、外部パイロッ
ト式切換弁３１の切換弁用パイロット油路３３に介装さ
れている。この電磁切換弁３２は、コントローラ９Ｃか
らの出力信号（指令）に基づいて作動されて、外部パイ
ロット式切換弁３１にパイロット油圧として作用させる
高圧選択弁１９により選択されたパイロット二次圧力を
制御するものである。つまり、電磁切換弁３２は、コン
トローラ９Ｃからの出力信号（ＯＮ信号）に基づいて作
動されて、切換弁用パイロット油路３３を遮断するＯＦ
Ｆ状態から切換弁用パイロット油路３３を連通するＯＮ
状態へ切り換わるようになっている。なお、コントロー
ラ９Ｃからの出力信号がＯＦＦ信号の場合は、電磁切換
弁３２は切換弁用パイロット油路３３を遮断するＯＦＦ
状態のままである。

【０１０４】そして、最小リーチの作業姿勢、即ちバケ
ット５の位置が旋回中心Ｘに近い位置で、慣性モーメン
トが小さくなってしまう場合には、電磁切換弁３２がＯ
Ｎ状態とされる。これにより、切換弁用パイロット油路
３３が連通されて、外部パイロット式切換弁３１に高圧
選択弁１９により選択されたパイロット二次圧力がパイ
ロット油圧として作用して、外部パイロット式切換弁３
１が作動してＯＮ状態となる。

【０１０５】コントローラ９Ｃは、図９に示すように、
バケット位置演算器２１と、バケット信号設定器２８Ａ
とを備えて構成される。なお、バケット位置演算器２１
及びバケット信号設定器２８Ａは、バケット位置に応じ
た制御を行なうものであるためバケット位置制御部とい
う。このうち、バケット位置演算器２１は、上述の第１
実施形態のものと同様であるため、ここではその説明を
省略する。

【０１０６】バケット信号設定器２８Ａは、バケット位
置演算器２１からの出力信号に基づいてバケット５の位
置（上部旋回体２の旋回中心Ｘからバケット５までの水
平距離Ｘｃ）に応じてＯＮ／ＯＦＦ信号を設定し、この
ＯＮ／ＯＦＦ信号を電磁切換弁３２へ出力するものであ
る。このバケット信号設定器２８Ａでは、図９に示すよ
うに、上部旋回体２の旋回中心Ｘからバケット５までの
水平距離Ｘｃが所定値Ｔ_A以下である場合にはＯＮ信号
を出力し、所定値Ｔ_A以上である場合にはＯＦＦ信号を
出力するようになっている。

【０１０７】このようにしてバケット信号設定器２８Ａ
からＯＮ信号が出力されることにより、作業姿勢、即ち
バケット５の位置（上部旋回体２の旋回中心Ｘからバケ
ット５までの水平距離Ｘｃ）に応じて電磁切換弁３２が
作動されることになる。つまり、最小リーチの作業姿
勢、即ちバケット５が機体旋回中心Ｘ近傍にある場合、
上部旋回体２の旋回中心Ｘ回りの慣性モーメントが小さ
いため、上部旋回体２の旋回時の加減速の加速度が大き
くならないように、電磁切換弁３２が作動される。これ
により、高圧選択弁１９により選択されるパイロット二
次圧力が電磁切換弁３２を通じて導かれ、外部パイロッ
ト式切換弁３１にパイロット油圧として作用し、このパ
イロット油圧が所定値Ｐ_A以上になったら外部パイロッ
ト式切換弁３１がＯＦＦ状態からＯＮ状態へ切り換わ
る。

【０１０８】そして、外部パイロット式切換弁３１が切
り換わると、外部パイロット式切換弁３１に設けられた
オリフィス３１Ａによってダンパシリンダ２５の左右の
油室を連通する油路２７が絞られ、ダンパシリンダ２５
の左右の油室内の作動油の移動が制限されるため、この
ダンパシリンダ２５を連結されたコントロールバルブ１
１を構成するスプールの急激な移動が規制される。これ
により、油圧ポンプ１２から旋回用油圧モータ１３へ供
給される作動油の流量を低減させている。

【０１０９】なお、最大リーチの作業姿勢、即ちバケッ
ト５が機体旋回中心Ｘから遠くにある場合、上部旋回体
２の旋回中心Ｘ回りの慣性モーメントが大きく、上部旋
回体２の旋回時の加減速の加速度が小さいため、電磁切
換弁２６は作動させない。この場合、コントロールバル
ブ１１はパイロット二次圧力に応じて移動する。本実施
形態にかかる作業機械の旋回制御装置は、上述のように
構成され、この装置による旋回制御は、以下のように行
なわれる。

【０１１０】つまり、オペレータにより旋回用操作部材
１０が操作されると、リモコンバルブ１０ａ，１０ｂが
作動し、これに応じてパイロット圧供給用油圧ポンプ
（パイロットポンプ）１５からのパイロット一次圧力が
制御されて、パイロット二次圧力が得られる。一方、作
業姿勢に応じた旋回制御を行なうべく、コントローラ９
Ｂのバケット位置演算器２１は、ブーム角センサ７及び
アーム角センサ８からの検出信号を読み込む。

【０１１１】次いで、バケット位置演算器２１が、ブー
ム角センサ７及びアーム角センサ８からの検出信号に基
づいて上部旋回体２の旋回中心Ｘからバケット５までの
水平距離Ｘｃを演算して、その演算結果をバケット信号
設定器２８Ａへ出力する。そして、バケット信号設定器
２８Ａが、上部旋回体２の旋回中心Ｘからバケット５ま
での水平距離Ｘｃが所定値Ｔ_A以下である場合にＯＮ信
号を電磁切換弁３２へ出力する。つまり、バケット信号
設定器２８Ａは、最小リーチの作業姿勢、即ちバケット
５が機体旋回中心Ｘ近傍にある場合、上部旋回体２の旋
回中心Ｘ回りの慣性モーメントが小さいため、上部旋回
体２の旋回時の加減速の加速度が大きくならないよう
に、電磁切換弁３２へＯＮ信号を出力する。

【０１１２】そして、バケット信号設定器２８Ａから電
磁切換弁３２へＯＮ信号が出力されると、電磁切換弁３
２はＯＮ状態となり、高圧選択弁１９により選択される
パイロット二次圧力が電磁切換弁３２を通じて導かれ、
外部パイロット式切換弁３１にパイロット油圧として作
用し、このパイロット油圧が所定値Ｐ_A以上になったら
外部パイロット式切換弁３１がＯＦＦ状態からＯＮ状態
へ切り換わる。

【０１１３】このようにして、外部パイロット式切換弁
３１が切り換わると、外部パイロット式切換弁３１に設
けられたオリフィス３１Ａによってダンパシリンダ２５
の左右の油室を連通する油路２７が絞られ、ダンパシリ
ンダ２５の左右の油室内の作動油の移動が制限される。
これにより、ダンパシリンダ２５を構成するピストン２
５Ａの端部に連結されたコントロールバルブ１１を構成
するスプールの急激な移動が制限される。

【０１１４】このため、パイロット二次圧力がコントロ
ールバルブ１１に作用して、コントロールバルブ１１の
移動量（ストローク量）が調整されるとしても、ダンパ
シリンダ２５によりその急激な移動を制限されることに
なる。このようにして移動量を調整されたコントロール
バルブ１１により旋回用油圧モータ１３に給排される作
動油の流量が制御される。

【０１１５】特に、最小リーチの作業姿勢、即ちバケッ
ト５が機体旋回中心Ｘ近傍にある場合には、ダンパシリ
ンダ２５の左右の油室内の作動油の移動が制限されて、
コントロールバルブ１１を構成するスプールの急激な移
動が制限されるため、コントロールバルブ１１を介して
旋回用油圧モータ１３に給排される作動油の流量が急激
に増減せず、これにより、上部旋回体２の旋回時の旋回
スピードが急激に増減しないことになる。

【０１１６】したがって、本作業装置の旋回制御装置に
よれば、バケット５が機体旋回中心に近づき、かつ、パ
イロット圧が高くなると生じるハンチングを防止するこ
とができ、上部旋回体２の旋回中心回りの慣性モーメン
トが変化しても滑らかな旋回加速を実現できるという利
点がある。つまり、本作業装置の旋回制御装置によれ
ば、最小リーチの作業姿勢、即ちバケット５の位置が旋
回中心Ｘに近い位置で、慣性モーメントが小さくなって
しまう場合には、電磁切換弁３２を作動させ、これによ
りパイロット二次圧力を外部パイロット式切換弁３１に
作用させることで、ダンパシリンダ２５の移動を規制し
てコントロールバルブ１１の急激な移動を規制すること
で、油圧ポンプ１２から旋回用油圧モータ１３へ供給さ
れる作動油の流量を低減させるため、上部旋回体２の旋
回時に緩やかな加減速を実現でき、これにより、急激な
加減速によってバケット５からの土砂等がこぼれてしま
ういわゆる荷こぼれを防止することができ、作業効率を
向上させることができるという利点がある。

【０１１７】また、最小リーチの作業姿勢、即ちバケッ
ト５の位置が旋回中心Ｘに近い位置で、慣性モーメント
が小さくなってしまう場合には、電磁切換弁３２を作動
させ、これによりパイロット二次圧力を外部パイロット
式切換弁３１に作用させることで、ダンパシリンダ２５
の移動を規制してコントロールバルブ１１の急激な移動
を規制することで、油圧ポンプ１２から旋回用油圧モー
タ１３へ供給される作動油の流量を低減させて、上部旋
回体２が急激に加減速しないようにして、リモコンバル
ブ１０ａ，１０ｂが振動して、旋回時にハンチングが生
じやすいないようにすることができるという利点もあ
る。

【０１１８】また、本実施形態は、上述の第１，２実施
形態のようにコントロールバルブ１１に作用するパイロ
ット油圧を制御するものとは異なり、上部旋回体２の旋
回に直接影響を与えるコントロールバルブ１１自体の移
動をダンパシリンダ２５により規制するものであるた
め、コントロールバルブ１１の急激な加減速を確実に防
止することができるという利点もある。

【０１１９】また、本実施形態では、外部パイロット式
切換弁３１をパイロット二次圧力により作動させるよう
にしているため、コントロールバルブ１１を作動させる
際に高圧のパイロット油圧がコントロールバルブ１１に
作用したとしても、確実に外部パイロット式切換弁３１
を作動させることができ、制御の信頼性を高めることが
できるという利点もある。

【０１２０】なお、上述の各実施形態では、上述の第１
実施形態では、旋回用制御弁移動規制手段として、高圧
選択弁１９により選択された高圧側のパイロット二次圧
力を制御すべく１つの電磁弁２０を設けているが、高圧
選択弁１９を設けずに、コントロールバルブ１１のそれ
ぞれの端部に作用するパイロット二次圧力をそれぞれ制
御すべく、２つの電磁弁を設け、これらの電磁弁をバケ
ット位置に応じて制御するようにしても良い。

【０１２１】また、上述の第１，２実施形態では、旋回
用制御弁移動規制手段を構成する電磁弁をリモコンバル
ブとは別に設けているが、リモコンバルブを電磁弁とし
て構成し、上述の第１，２実施形態と同様にしてパイロ
ット油圧を制御するようにしても良い。また、上述の第
１，２実施形態では、電磁弁２０は他の構成であっても
良い。例えば、上述の第３実施形態の電磁切換弁２６と
して構成し、同様の制御を行なうようにしても良い。

【０１２２】また、上述の第３実施形態では、パイロッ
ト油圧検出手段としての圧力検出器２４によりパイロッ
ト油圧を検出し、パイロット油圧に応じてコントロール
バルブ１１の移動を規制するようにしているが、このパ
イロット油圧はオペレータによる旋回用操作部材１０の
操作量に対応しているため、旋回用操作部材１０の操作
量に応じた電気信号を検出し、この検出信号に応じてコ
ントロールバルブ１１の移動を規制するようにしても良
い。この場合、旋回用操作部材１０は操作量に応じた電
気信号を出力しうるように構成する必要がある。

【０１２３】また、上述の第３，４実施形態では、旋回
用制御弁移動規制手段としてダンパシリンダを採用して
いるが、これに限られるものではなく、コントロールバ
ルブ１１が急激に移動しないように、その移動を緩やか
にすることができるものであれば良い。例えば、上述の
第３，４実施形態では油圧シリンダを用いているが、空
気圧シリンダであっても良いし、他の液体圧シリンダ等
の流体圧シリンダであってもよい。また、上述の第３，
４実施形態の両側にロッドを備えるダンパシリンダでな
く、片側にロッドを備えるダンパシリンダ等の異なる構
成のダンパシリンダであっても良い。

【０１２４】また、上述の第３，４実施形態では、バケ
ット信号設定器２８，２８Ａをバケット位置を示す水平
距離Ｘｃが所定値以上であるかによりＯＮ／ＯＦＦ信号
を出力するものとして構成し、また、圧力信号設定器２
９をパイロット油圧が所定値以上であるかによりＯＮ／
ＯＦＦ信号を出力するものとして構成しているが、複数
のしきい値を設け、バケット位置やパイロット油圧に応
じて複数段階の制御を行なえるようにすることもでき
る。なお、この場合には、旋回用制御弁移動規制手段と
しての電磁弁２６，３２もＯＮ／ＯＦＦ制御だけでな
く、コントローラからの制御信号に応じた油路２７の開
口面積を調整しうるものとして構成する。また、上述の
第４実施形態では、旋回用制御弁移動規制手段としてオ
リフィス３１Ａを有する外部パイロット式切換弁３１と
電磁切換弁３２とを備えるものとして構成し、バケット
信号設定器２８Ａをバケット位置を示す水平距離Ｘｃが
所定値以上であるかによりＯＮ／ＯＦＦ信号を出力する
ものとして構成しているが、切換弁用パイロット油路３
３に旋回用制御弁移動規制手段として電磁リリーフ弁
（電磁弁）を設け、この電磁リリーフ弁をバケット位置
に応じて電磁リリーフ弁を制御するようにしても良い。
この場合、電磁リリーフ弁を、上述の第１，２実施形態
の作動信号設定器２２，２２Ａと同様に、上部旋回体２
の旋回中心Ｘからバケット５までの水平距離Ｘｃが短く
なると電磁リリーフ弁の作動信号（指令値）が小さくな
るような制御特性（この制御特性を例えばマップとして
備える）に基づいて制御することもできる。

【０１２５】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１〜７記載
の本発明の作業機械の旋回制御装置によれば、作業機械
の作業姿勢に応じた上部旋回体の旋回制御を行なえるよ
うにして、例えばバケット内の土砂がこぼれてしまい作
業効率が低下してしまうのを防止するとともに、上部旋
回体の旋回時にハンチングが生じないようにすることが
できるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態にかかる作業機械の旋回
制御装置を示す全体構成図である。

【図２】本発明の第１実施形態にかかる作業機械の旋回
制御装置における制御を説明するための図である。

【図３】本発明の第１実施形態にかかる作業機械の旋回
制御装置におけるバケット位置演算を説明するための図
である。

【図４】本発明の第２実施形態にかかる作業機械の旋回
制御装置を示す全体構成図である。

【図５】本発明の第２実施形態にかかる作業機械の旋回
制御装置における制御を説明するための図である。

【図６】本発明の第３実施形態にかかる作業機械の旋回
制御装置を示す全体構成図である。

【図７】本発明の第３実施形態にかかる作業機械の旋回
制御装置における制御を説明するための図である。

【図８】本発明の第４実施形態にかかる作業機械の旋回
制御装置を示す全体構成図である。

【図９】本発明の第４実施形態にかかる作業機械の旋回
制御装置における制御を説明するための図である。

【図１０】一般的な小旋回油圧ショベルの模式的側面図
であって、（Ａ）はフロント部を構成する作業アームを
最も縮めた状態（最小リーチ状態）を示す図、（Ｂ）は
フロント部を構成する作業アームを最も伸ばした状態
（最大リーチ状態）を示す図である。

【図１１】一般的な小旋回油圧ショベルに備えられる旋
回制御用油圧回路を示す図である。

【符号の説明】

２上部旋回体６フロント部７ブーム角センサ（節点回転角検出手段）８アーム角センサ（節点回転角検出手段）９，９Ａ，９Ｂ，９Ｃコントローラ（制御手段）１０ａ，１０ｂリモコンバルブ（操作部材連動バル
ブ）１１コントロールバルブ（旋回用制御弁）１２油圧ポンプ１３旋回用油圧モータ１５パイロットポンプ（パイロット油圧源）１８タンク１９高圧選択弁２０電磁リリーフ弁（旋回用制御弁移動規制手段）２１バケット位置演算器（バケット位置演算手段，バ
ケット位置制御部）２２，２２Ａ作動信号設定器（作動信号設定手段，バ
ケット位置制御部）２３電磁比例減圧弁（旋回用制御弁移動規制手段）２４圧力検出器（パイロット油圧検出手段）２５ダンパシリンダ（旋回用制御弁移動規制手段）２５Ａピストン２６電磁切換弁（旋回用制御弁移動規制手段）２６Ａオリフィス２７油路２８，２８Ａバケット信号設定器（バケット信号設定
手段，バケット位置制御部）２９圧力信号設定器（圧力信号設定手段）３０論理積演算器（論理積演算手段，バケット位置／
圧力制御部）３１外部パイロット式切換弁（旋回用制御弁移動規制
手段，外部パイロット式制御弁）３１Ａオリフィス３２電磁切換弁（旋回用制御弁移動規制手段）３３切換弁用パイロット油路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者的場信明東京都千代田区丸の内二丁目５番１号三菱重工業株式会社内 (72)発明者山本圭介東京都千代田区丸の内二丁目５番１号三菱重工業株式会社内 (72)発明者飯田忠晴兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目８番25号高菱エンジニアリング株式会社内Ｆターム(参考） 2D003 AA01 AB02 BA02 BB02 CA02 DA03 DA04 DB02 DB04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】作業姿勢変更可能な作業アームを備える
上部旋回体を旋回しうる作業機械の旋回制御装置におい
て、該上部旋回体を旋回させる旋回モータと、該旋回モータへ作動油を供給する油圧ポンプと、該油圧ポンプから該旋回モータへの作動油の供給流量を
制御する旋回用制御弁と、該作業アームの節点回転角を検出する節点回転角検出手
段と、該旋回用制御弁の移動を規制する旋回制御弁移動規制手
段と、該節点回転角検出手段からの検出情報に基づいて該旋回
用制御弁移動規制手段を制御する制御手段とを備えるこ
とを特徴とする、作業機械の旋回制御装置。
【請求項２】該旋回用制御弁とパイロットポンプとを
連結するパイロット油路を備え、該旋回用制御弁が、該パイロット油路を介して作用する
パイロット油圧により移動量を制御されるように構成さ
れ、該旋回制御弁移動規制手段が、該パイロット油圧を制御
して該旋回用制御弁の移動を規制することを特徴とす
る、請求項１記載の作業機械の旋回制御装置。
【請求項３】該旋回用操作部材の操作量に応じて該パ
イロット油圧を制御する操作部材連動バルブを備え、該制御手段が、該節点回転角検出手段からの検出信号に
基づいてバケット位置を求め、該バケット位置に応じて
信号を出力するバケット位置制御部を備え、該旋回用制御弁移動規制手段が、該パイロットポンプか
ら該操作部材連動バルブまでの間の該パイロット油路に
介装される電磁弁を備え、該電磁弁が、該バケット位置制御部からの信号に基づい
て該パイロット油圧を制御して該旋回用制御弁の移動を
規制することを特徴とする、請求項２記載の作業機械の
旋回制御装置。
【請求項４】該旋回用操作部材の操作量に応じて該パ
イロット油圧を制御する操作部材連動バルブを備え、該制御手段が、該節点回転角検出手段からの検出信号に
基づいてバケット位置を求め、該バケット位置に応じて
信号を出力するバケット位置制御部を備え、該旋回用制御弁移動規制手段が、該操作部材連動バルブ
から該旋回用制御弁までの間の該パイロット油路に介装
される電磁弁を備え、該電磁弁が、該バケット位置制御部からの信号に基づい
て該パイロット油圧を制御して該旋回用制御弁の移動を
規制することを特徴とする、請求項２記載の作業機械の
旋回制御装置。
【請求項５】該旋回用制御弁移動規制手段が、該旋回
用制御弁に連結されるダンパを備え、該制御手段が、該節点回転角検出手段からの検出信号に
基づいてバケット位置を求め、該バケット位置に応じて
信号を出力するバケット位置制御部を備え、該ダンパが、該バケット位置制御部からの信号に基づい
て該旋回用制御弁の移動を規制することを特徴とする、
請求項１記載の作業機械の旋回制御装置。
【請求項６】該旋回用制御弁とパイロットポンプとを
連結するパイロット油路を備え、該旋回用制御弁が、該パイロット油路を介して作用する
パイロット油圧により移動量を制御されるように構成さ
れ、該パイロット油圧を検出するパイロット油圧検出手段と
を備え、該制御手段が、該節点回転角検出手段からの検出信号に基づいてバケッ
ト位置を求め、該バケット位置に応じて信号を出力する
バケット位置制御部と、該パイロット油圧検出手段からの検出信号に基づいて信
号を出力する圧力制御部と、該バケット位置制御部及び該圧力制御部からの各信号に
基づいて信号を出力するバケット位置／圧力制御部とを
備え、該旋回用制御弁移動規制手段が、該ダンパとしてダンパシリンダを備えるとともに、該ダンパシリンダに連結された油路に介装される電磁弁
を備え、該電磁弁が、該バケット位置／圧力制御部からの信号に
基づいて作動され、該ダンパシリンダからの作動油の給
排を制御することを特徴とする、請求項５記載の作業機
械の旋回制御装置。
【請求項７】該旋回用制御弁とパイロットポンプとを
連結するパイロット油路を備え、該旋回用制御弁が、該パイロット油路を介して作用する
パイロット油圧により移動量を制御されるように構成さ
れ、該制御手段が、該節点回転角検出手段からの検出信号に
基づいてバケット位置を求め、該バケット位置に応じて
信号を出力するバケット位置制御部を備え、該旋回用制御弁移動規制手段が、該ダンパとしてダンパシリンダを備えるとともに、該ダンパシリンダに連結された油路に介装され、該パイ
ロット油圧に応じて作動されて該ダンパシリンダからの
作動油の給排を制御する外部パイロット式制御弁と該外
部パイロット式制御弁に作用する該パイロット油圧を制
御する電磁弁とを備え、該電磁弁が、該バケット位置制御部からの信号に基づい
て作動されることを特徴とする、請求項５記載の作業機
械の旋回制御装置。