JP2019094609A - ショベル - Google Patents

Abstract

【課題】旋回減速時に旋回用油圧モータが吐出する作動油のエネルギを回生する場合であっても旋回用油圧モータの吸い込み側でのキャビテーションの発生を防止できるショベルを提供すること。【解決手段】本発明の実施例に係るショベルは、旋回用油圧モータ２１と、旋回用油圧モータ２１に関する流量制御弁１７０が設置されるセンターバイパス管路４０Ｌと、センターバイパス管路４０Ｌに設置されるネガティブコントロール絞り１８Ｌと、流量制御弁１７０とネガティブコントロール絞り１８Ｌとの間と、旋回用油圧モータ２１を含む旋回油圧回路ＳＣとを接続する旋回メイクアップ管路４４と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、旋回減速時に旋回用油圧モータが吐出する作動油のエネルギを回生するショベルに関する。

旋回減速時に旋回用油圧モータが吐出する作動油をアキュムレータに蓄圧するショベルが知られている（特許文献１参照。）。

特許第５４１２０７７号公報

しかしながら、上述のショベルは、旋回減速時の旋回用油圧モータの吸い込み側の作動油不足のメイクアップ（補填）を考慮していない。そのため、旋回減速時に旋回用油圧モータの吸い込み側でキャビテーションを発生させてしまうおそれがある。

上述の点に鑑み、旋回減速時に旋回用油圧モータが吐出する作動油のエネルギを回生する場合であっても旋回用油圧モータの吸い込み側でのキャビテーションの発生を防止できるショベルを提供することが望まれる。

本発明の実施例に係るショベルは、旋回用油圧モータと、前記旋回用油圧モータに関する流量制御弁が設置されるセンターバイパス管路と、前記センターバイパス管路に設置されるネガティブコントロール絞りと、前記流量制御弁と前記ネガティブコントロール絞りとの間と、前記旋回用油圧モータを含む旋回油圧回路とを接続する旋回メイクアップ管路と、を備える。

上述の手段により、旋回減速時に旋回用油圧モータが吐出する作動油のエネルギを回生する場合であっても旋回用油圧モータの吸い込み側でのキャビテーションの発生を防止できるショベルが提供される。

本発明の実施例に係るショベルの側面図である。 図１のショベルに搭載される油圧回路の構成例を示す図である。 単独旋回操作が行われたときの油圧回路の旋回加速時の状態を示す図である。 単独旋回操作が行われたときの油圧回路の旋回減速時の状態を示す図である。 複合旋回操作が行われたときの油圧回路の旋回加速時の状態を示す図である。 複合旋回操作が行われたときの油圧回路の旋回減速時の状態を示す図である。

図１は、本発明が適用される建設機械としてのショベル（掘削機）を示す側面図である。ショベルの下部走行体１には、旋回機構２を介して上部旋回体３が搭載されている。上部旋回体３にはブーム４が取り付けられている。ブーム４の先端にはアーム５が取り付けられ、アーム５の先端にはバケット６が取り付けられている。作業要素としてのブーム４、アーム５、及びバケット６は、アタッチメントの一例である掘削アタッチメントを構成し、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９によりそれぞれ油圧駆動される。上部旋回体３には、キャビン１０が設けられ、且つエンジン１１等の動力源及びコントローラ３０等が搭載される。

コントローラ３０は、ショベルの駆動制御を行う主制御部としての制御装置である。図１の例では、コントローラ３０は、ＣＰＵ及び内部メモリを含む演算処理装置で構成され、内部メモリに格納された駆動制御用のプログラムをＣＰＵに実行させて各種機能を実現する。

図２は、図１のショベルに搭載される油圧回路１００の構成例を示す概略図である。図２の例では、油圧回路１００は、主に、第１ポンプ１４Ｌ、第２ポンプ１４Ｒ、回生用油圧モータ１４Ａ、コントロールバルブ１７、アキュムレータ８５、及び油圧アクチュエータを含む。油圧アクチュエータは、主に、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、バケットシリンダ９、及び旋回用油圧モータ２１を含む。また、油圧アクチュエータは、左側走行用油圧モータ（図示せず。）及び右側走行用油圧モータ（図示せず。）を含んでいてもよい。

図２の例では、第１ポンプ１４Ｌ、第２ポンプ１４Ｒ、及び回生用油圧モータ１４Ａは、それぞれの駆動軸が機械的に連結される。具体的には、それぞれの駆動軸は、ポンプドライブとしての変速機１３を介して所定の変速比でエンジン１１の出力軸に連結される。すなわち、変速機１３は、エンジン１１の出力軸と回生用油圧モータ１４Ａの出力軸とに接続され、エンジン１１の動力と回生用油圧モータ１４Ａの動力とを第１ポンプ１４Ｌ及び第２ポンプ１４Ｒに伝達する。そのため、エンジン回転数が一定であれば、第１ポンプ１４Ｌ、第２ポンプ１４Ｒ、及び回生用油圧モータ１４Ａのそれぞれの回転数も一定となる。但し、第１ポンプ１４Ｌ、第２ポンプ１４Ｒ、及び回生用油圧モータ１４Ａは、エンジン回転数が一定であっても回転数を変更できるよう、無段変速機等を介してエンジン１１に接続されていてもよい。

第１ポンプ１４Ｌ、第２ポンプ１４Ｒは、センターバイパス管路４０Ｌ、４０Ｒ、パラレル管路４２Ｌ、４２Ｒ、戻り管路４３Ｌ、４３Ｒ、４３Ｃを経て作動油タンクＴまで作動油を循環させる。

センターバイパス管路４０Ｌは、コントロールバルブ１７内に配置された流量制御弁１７０、１７２Ｌ、及び１７３Ｌを通る高圧油圧ラインである。センターバイパス管路４０Ｒは、コントロールバルブ１７内に配置された流量制御弁１７１、１７２Ｒ、及び１７３Ｒを通る高圧油圧ラインである。

パラレル管路４２Ｌは、センターバイパス管路４０Ｌに並行する高圧油圧ラインである。パラレル管路４２Ｌは、流量制御弁１７０、１７２Ｌ、又は１７３Ｌによってセンターバイパス管路４０Ｌを通る作動油の流れが制限或いは遮断された場合に、その流量制御弁に作動油を供給する。また、パラレル管路４２Ｒは、センターバイパス管路４０Ｒに並行する高圧油圧ラインである。パラレル管路４２Ｒは、流量制御弁１７１、１７２Ｒ、又は１７３Ｒによってセンターバイパス管路４０Ｒを通る作動油の流れが制限或いは遮断された場合に、その流量制御弁に作動油を供給する。

戻り管路４３Ｌは、センターバイパス管路４０Ｌに並行する低圧油圧ラインである。戻り管路４３Ｌは、油圧アクチュエータから流量制御弁１７０、１７２Ｌ、１７３Ｌを通って流れる作動油を戻り管路４３Ｃに流通させる。戻り管路４３Ｒは、センターバイパス管路４０Ｒに並行する低圧油圧ラインである。戻り管路４３Ｒは、油圧アクチュエータから流量制御弁１７１、１７２Ｒ、１７３Ｒを通って流れる作動油を戻り管路４３Ｃに流通させる。

センターバイパス管路４０Ｌ、４０Ｒは、最も下流にある流量制御弁１７３Ｌ、１７３Ｒと戻り管路４３Ｃとの間にネガティブコントロール絞り１８Ｌ、１８Ｒ及びリリーフ弁１９Ｌ、１９Ｒを備える。第１ポンプ１４Ｌ、第２ポンプ１４Ｒが吐出した作動油の流れは、ネガティブコントロール絞り１８Ｌ、１８Ｒで制限される。そして、ネガティブコントロール絞り１８Ｌ、１８Ｒは、第１ポンプ１４Ｌ、第２ポンプ１４Ｒのレギュレータを制御するための制御圧（ネガコン圧）を発生させる。リリーフ弁１９Ｌ、１９Ｒは、ネガコン圧が所定のリリーフ圧に達した場合に開き、センターバイパス管路４０Ｌ、４０Ｒの作動油を戻り管路４３Ｃに排出する。

戻り管路４３Ｃの最下流には比例弁５２が設置されている。図２の例では、比例弁５２は、コントローラ３０からの指令に応じて開口の大きさを調整して流量を制御する電磁弁であり、戻り管路４３Ｃと作動油タンクＴとの間の連通・遮断を切り替え可能な１ポート２位置の電磁比例弁である。具体的には、比例弁５２は、第１位置にある場合に戻り管路４３Ｃと作動油タンクＴとの間を最大開口で連通させ、第２位置にある場合にその連通を遮断できる。図２の例では、比例弁５２は、旋回操作レバーの操作内容に応じて開閉する。具体的には、比例弁５２は、旋回操作レバーと他の操作レバーとが同時に操作されている複合旋回操作中に旋回操作レバーが中立位置に戻されたときに第２位置になる。そして、所定時間が経過したとき、或いは、旋回用油圧モータ２１が停止したと判定されたときに第１位置に戻る。コントローラ３０は、例えば、旋回用油圧モータ２１における作動油の圧力を検出する圧力センサ、旋回機構２の回転角度を検出する回転角度センサ等の出力に基づいて旋回用油圧モータ２１が停止したか否かを判定する。

旋回用油圧モータ２１は、上部旋回体３を旋回させる油圧モータである。旋回用油圧モータ２１のポート２１Ｌ、２１Ｒはリリーフ弁２２Ｌ、２２Ｒ又はチェック弁２３Ｌ、２３Ｒを介して旋回メイクアップ管路４４に接続されている。また、ポート２１Ｌ、２１Ｒはチェック弁２４Ｌ、２４Ｒを介してアキュムレータ８５及び回生用油圧モータ１４Ａに接続されている。旋回用油圧モータ２１、リリーフ弁２２Ｌ、２２Ｒ、チェック弁２３Ｌ、２３Ｒ、及びチェック弁２４Ｌ、２４Ｒは旋回油圧回路ＳＣを構成する。

旋回メイクアップ管路４４は、旋回用油圧モータ２１の吸い込み側の作動油不足をメイクアップ（補填）するための油圧ラインである。図２の例では、旋回メイクアップ管路４４は、主に、第１メイクアップ管路４４Ａ、第２メイクアップ管路４４Ｂ、及び共通メイクアップ管路４４Ｃで構成される。

第１メイクアップ管路４４Ａは、センターバイパス管路４０Ｌの最下流にある流量制御弁１７３Ｌとネガティブコントロール絞り１８Ｌとの間にある管路と、旋回用油圧モータ２１を含む旋回油圧回路ＳＣとを接続する油圧ラインである。第１メイクアップ管路４４Ａにはチェック弁５０が設置されている。チェック弁５０は、センターバイパス管路４０Ｌから旋回油圧回路ＳＣに向かう作動油の流れを許容し、旋回油圧回路ＳＣからセンターバイパス管路４０Ｌに向かう作動油の流れを遮断する。

第２メイクアップ管路４４Ｂは、戻り管路４３Ｃの最下流にある比例弁５２の上流側と旋回油圧回路ＳＣとを接続する油圧ラインである。第２メイクアップ管路４４Ｂにはチェック弁５１が設置されている。チェック弁５１は、戻り管路４３Ｃから旋回油圧回路ＳＣに向かう作動油の流れを許容し、旋回油圧回路ＳＣから戻り管路４３Ｃに向かう作動油の流れを遮断する。

共通メイクアップ管路４４Ｃは、第１メイクアップ管路４４Ａ及び第２メイクアップ管路４４Ｂのそれぞれと旋回油圧回路ＳＣとを接続する油圧ラインである。

リリーフ弁２２Ｌは、ポート２１Ｌ側の圧力が所定のリリーフ圧に達した場合に開き、ポート２１Ｌ側の作動油を排出する。また、リリーフ弁２２Ｒは、ポート２１Ｒ側の圧力が所定のリリーフ圧に達した場合に開き、ポート２１Ｒ側の作動油を排出する。

チェック弁２３Ｌは、ポート２１Ｌ側の圧力が反対側の圧力より低くなった場合に開き、旋回メイクアップ管路４４からポート２１Ｌ側に作動油を補給する。チェック弁２３Ｒは、ポート２１Ｒ側の圧力が反対側の圧力より低くなった場合に開き、旋回メイクアップ管路４４からポート２１Ｒ側に作動油を補給する。この構成により、チェック弁２３Ｌ、２３Ｒは、旋回用油圧モータ２１の制動時に吸い込み側ポートに作動油を補給できる。

チェック弁２４Ｌは、ポート２１Ｌ側の圧力が反対側の圧力より高くなった場合に開き、ポート２１Ｌ側からアキュムレータ８５及び回生用油圧モータ１４Ａの少なくとも一方に作動油を供給する。チェック弁２４Ｒは、ポート２１Ｒ側の圧力が反対側の圧力より高くなった場合に開き、ポート２１Ｒ側からアキュムレータ８５及び回生用油圧モータ１４Ａの少なくとも一方に作動油を供給する。この構成により、チェック弁２４Ｌ、２４Ｒは、旋回用油圧モータ２１の制動時に吐出側ポートの作動油をアキュムレータ８５及び回生用油圧モータ１４Ａの少なくとも一方に供給できる。

比例弁２２Ｇは、コントローラ３０からの指令に応じて開口の大きさを調整して流量を制御する弁である。図２の例では、比例弁２２Ｇは、旋回用油圧モータ２１とアキュムレータ８５との間の連通・遮断を切り替え可能な１ポート２位置の電磁比例弁である。具体的には、比例弁２２Ｇは、第１位置にある場合に旋回用油圧モータ２１とアキュムレータ８５との間を最大開口で連通させ、第２位置にある場合にその連通を遮断できる。

第１ポンプ１４Ｌは、作動油タンクＴから作動油を吸い込んで吐出する油圧ポンプであり、図２の例では斜板式可変容量型油圧ポンプである。また、第１ポンプ１４Ｌはレギュレータ（図示せず。）に接続される。レギュレータは、コントローラ３０からの指令に応じて第１ポンプ１４Ｌの斜板傾転角を変更して第１ポンプ１４Ｌの押し退け容積（１回転当たりの吐出量）を制御する。第２ポンプ１４Ｒについても同様である。

回生用油圧モータ１４Ａは、油圧アクチュエータから流出する作動油が有するエネルギを回生してエンジン１１をアシストする油圧モータであり、図２の例では斜板式可変容量型油圧モータである。回生用油圧モータ１４Ａの吐出側ポートは戻り管路４３Ｌに接続されている。

回生用油圧モータ１４Ａは、第１ポンプ１４Ｌ及び第２ポンプ１４Ｒと同様にレギュレータに接続される。レギュレータは、コントローラ３０からの指令に応じて回生用油圧モータ１４Ａの斜板傾転角を変更して回生用油圧モータ１４Ａの押し退け容積を制御する。また、レギュレータは、回生用油圧モータ１４Ａの押し退け容積（斜板傾転角）をゼロに設定可能であってもよい。作動油を消費（吸い込み及び吐出）することなく回転できるようにするためであり、また、回生用油圧モータ１４Ａを通過する作動油の流れを遮断できるようにするためである。

回生用油圧モータ１４Ａの上流側（吸い込み側）は切替弁８７を介してアキュムレータ８５に接続される。アキュムレータ８５は、旋回用油圧モータ２１の吐出側ポートから流出する作動油を蓄積する油圧装置である。図２の例では、アキュムレータ８５は、比例弁２２Ｇにより作動油の蓄積が制御され、且つ、切替弁８７により作動油の放出が制御される。

切替弁８７はコントローラ３０からの指令に応じて動作する弁である。図２の例では、切替弁８７は、アキュムレータ８５と回生用油圧モータ１４Ａとの間の連通・遮断を切り替え可能な１ポート２位置の電磁弁である。具体的には、切替弁８７は、第１位置にある場合にアキュムレータ８５と回生用油圧モータ１４Ａとの間を連通させ、第２位置にある場合にその連通を遮断する。

コントロールバルブ１７は、ショベルにおける油圧駆動系の制御を行う油圧制御装置である。コントロールバルブ１７は、主に、流量制御弁１７０、１７１、１７２Ｌ、１７２Ｒ、１７３Ｌ、及び１７３Ｒを含む。

流量制御弁１７０、１７１、１７２Ｌ、１７２Ｒ、１７３Ｌ、及び１７３Ｒは、油圧アクチュエータに流出入する作動油の向き及び流量を制御する弁である。図２の例では、流量制御弁１７０、１７１、１７２Ｌ、１７２Ｒ、１７３Ｌ、及び１７３Ｒのそれぞれは、対応する操作レバー等の操作装置（図示せず。）が生成するパイロット圧を左右何れかのパイロットポートで受けて動作する３ポート３位置のスプール弁である。操作装置は、操作量（操作角度）に応じて生成したパイロット圧を、操作方向に対応する側のパイロットポートに作用させる。

具体的には、流量制御弁１７０は、旋回用油圧モータ２１に流出入する作動油の向き及び流量を制御するスプール弁であり、流量制御弁１７１は、バケットシリンダ９に流出入する作動油の向き及び流量を制御するスプール弁である。

また、流量制御弁１７２Ｌ、１７２Ｒは、ブームシリンダ７に流出入する作動油の向き及び流量を制御するスプール弁であり、流量制御弁１７３Ｌ、１７３Ｒは、アームシリンダ８に流出入する作動油の向き及び流量を制御するスプール弁である。

上述のような構成の油圧回路１００はブーム下げ回生回路を有する。ブーム下げ回生回路は、主に、管路４５、管路４６、比例弁７０、及び切替弁７１を含む。

管路４５は、ブームシリンダ７のボトム側油室と回生用油圧モータ１４Ａの上流側（吸い込み側）とを繋ぐ管路である。管路４６は、管路４５から分岐して管路４５と戻り管路４３Ｒとを繋ぐ管路である。

比例弁７０は、コントローラ３０からの指令に応じて開口の大きさを調整して流量を制御する弁であり、管路４６に設けられている。図２の例では、比例弁７０は、ブームシリンダ７のボトム側油室と戻り管路４３Ｒとの間の連通・遮断を切り替え可能な１ポート２位置の電磁比例弁である。具体的には、比例弁７０は、第１位置にある場合にブームシリンダ７のボトム側油室と戻り管路４３Ｒとの間を最大開口で連通させ、第２位置にある場合にその連通を遮断できる。

切替弁７１は、コントローラ３０からの指令に応じて動作する弁であり、管路４５に設けられている。図２の例では、切替弁７１は、ブームシリンダ７のボトム側油室と回生用油圧モータ１４Ａの上流側（吸い込み側）との間の連通・遮断を切り替え可能な１ポート２位置の電磁弁である。具体的には、切替弁７１は、第１位置にある場合にブームシリンダ７のボトム側油室と回生用油圧モータ１４Ａの上流側（吸い込み側）との間を連通させ、第２位置にある場合にその連通を遮断する。

また、コントローラ３０は、ブーム下げの際に比例弁７０の開度を調整することで、管路４５内の作動油の圧力を調整できる。すなわち、ブームシリンダ７のボトム側油室から回生用油圧モータ１４Ａに向かう作動油による背圧を調整できる。そのため、回生用油圧モータ１４Ａの応答遅れに起因して増大する背圧を調整でき、ブーム操作の即応性及び微操作性を確保できる。

また、コントローラ３０は、エンジン１１をアシストする必要がない場合には、ブーム下げの際に比例弁７０の開度を大きめに調整することで、ブームシリンダ７のボトム側油室から流出する作動油の大部分を戻り管路４３Ｒ、戻り管路４３Ｃ、及び比例弁５２を通じて作動油タンクに排出できる。そのため、過度のアシストによるエンジンの過回転を防止できる。

次に図３及び図４を参照し、単独旋回操作が行われたときの油圧回路１００の状態について説明する。図３は旋回加速時の状態を示し、図４は旋回減速時の状態を示す。図３及び図４において、太実線は旋回用油圧モータ２１に流入する作動油の流れを示し、太点線は旋回用油圧モータ２１から流出する作動油の流れを示す。

旋回操作レバーが操作されると、流量制御弁１７０が右弁位置に切り替わる。第１ポンプ１４Ｌが吐出する作動油は、図３の太実線で示すように、流量制御弁１７０のＰＣポートを通って旋回用油圧モータ２１のポート２１Ｒに流入する。

旋回用油圧モータ２１は、第１ポンプ１４Ｌからの作動油の供給を受けて回転し、ポート２１Ｌから作動油を吐出する。ポート２１Ｌから流出する作動油は、図３の太点線で示すように、流量制御弁１７０のＣＴポート、戻り管路４３Ｌ、戻り管路４３Ｃ、及び比例弁５２を通って作動油タンクＴに至る。

このようにして、上部旋回体３は、旋回用油圧モータ２１の回転によって旋回させられる。

その後、旋回操作レバーが中立位置に戻されると、流量制御弁１７０は中立弁位置に切り替わる。第１ポンプ１４Ｌが吐出する作動油は、図４の太実線で示すように、流量制御弁１７０のＰＴポートを通ってセンターバイパス管路４０Ｌの下流にあるネガティブコントロール絞り１８Ｌに向かって流れる。流量制御弁１７０のＰＣポートから旋回用油圧モータ２１に向かう作動油の流れは遮断される。

このとき、コントローラ３０は、比例弁２２Ｇに対して指令を出力し、比例弁２２Ｇを第１位置に切り替える。旋回用油圧モータ２１から流出する作動油のエネルギを回生するためである。

旋回用油圧モータ２１のポート２１Ｌから流出する作動油は、図４の太点線で示すように、チェック弁２４Ｌ及び比例弁２２Ｇを通ってアキュムレータ８５に蓄圧される。旋回用油圧モータ２１から流出する作動油は、アキュムレータ８５に蓄圧されずに、回生用油圧モータ１４Ａに供給されてもよい。

流量制御弁１７０のＰＴポートを通ってネガティブコントロール絞り１８Ｌに向かった作動油は、図４の太実線で示すように第１メイクアップ管路４４Ａ及び共通メイクアップ管路４４Ｃを通って旋回用油圧モータ２１のポート２１Ｒに流入する。

この構成により、油圧回路１００は、単独旋回操作中に旋回操作レバーが中立位置に戻された場合であっても、旋回減速時の旋回用油圧モータ２１の吸い込み側の作動油不足を防止できる。そのため、旋回用油圧モータの吸い込み側でのキャビテーションの発生を防止できる。

次に図５及び図６を参照し、ブーム上げ操作と旋回操作の複合旋回操作が行われたときの油圧回路１００の状態について説明する。図５は旋回加速時の状態を示し、図６は旋回減速時の状態を示す。図５及び図６において、太実線は旋回用油圧モータ２１、ブームシリンダ７、又は回生用油圧モータ１４Ａに流入する作動油の流れを示し、太点線は旋回用油圧モータ２１、ブームシリンダ７、又は回生用油圧モータ１４Ａから流出する作動油の流れを示す。

旋回操作レバーが操作されると、流量制御弁１７０が右弁位置に切り替わる。第１ポンプ１４Ｌが吐出する作動油の一部は、図５の太実線で示すように、流量制御弁１７０のＰＣポートを通って旋回用油圧モータ２１のポート２１Ｒに流入する。

ブーム操作レバーが上げ方向に操作されると、流量制御弁１７２Ｌが右弁位置に切り替わり、且つ、流量制御弁１７２Ｒが右弁位置に切り替わる。第１ポンプ１４Ｌが吐出する作動油の残りは、図５の太実線で示すように、流量制御弁１７２ＬのＰＣポートを通ってブームシリンダ７のボトム側油室に流入する。第２ポンプ１４Ｒが吐出する作動油は、図５の太実線で示すように、流量制御弁１７２ＲのＰＣポートを通って流量制御弁１７２Ｌからの作動油に合流し、ブームシリンダ７のボトム側油室に流入する。

旋回用油圧モータ２１は、第１ポンプ１４Ｌからの作動油の供給を受けて回転し、ポート２１Ｌから作動油を吐出する。ポート２１Ｌから流出する作動油は、図５の太点線で示すように、流量制御弁１７０のＣＴポート、戻り管路４３Ｌ、戻り管路４３Ｃ、及び比例弁５２を通って作動油タンクＴに至る。

ブームシリンダ７は、第１ポンプ１４Ｌ及び第２ポンプ１４Ｒからの作動油の供給を受けて伸張し、ロッド側油室から作動油を吐出する。ロッド側油室から流出する作動油の一部は、図５の太点線で示すように、流量制御弁１７２ＬのＣＴポート、戻り管路４３Ｌ、戻り管路４３Ｃ、及び比例弁５２を通って作動油タンクＴに至る。ロッド側油室から流出する作動油の残りは、図５の太点線で示すように、流量制御弁１７２ＲのＣＴポート、戻り管路４３Ｒ、戻り管路４３Ｃ、及び比例弁５２を通って作動油タンクＴに至る。

このとき、コントローラ３０は、切替弁８７に対して指令を出力し、切替弁８７を第１位置に切り替えてもよい。アキュムレータ８５に蓄圧された作動油を放出するためである。

アキュムレータ８５から流出する作動油は、図５の太実線で示すように、切替弁８７を通って回生用油圧モータ１４Ａに供給される。回生用油圧モータ１４Ａは、アキュムレータ８５から流出する作動油を利用してエンジン１１の回転をアシストする。

このようにして、上部旋回体３は旋回用油圧モータ２１の回転によって旋回させられ、ブーム４はブームシリンダ７の伸張によって上昇させられる。

その後、旋回操作レバーが中立位置に戻されると、流量制御弁１７０が中立弁位置に切り替わる。第１ポンプ１４Ｌが吐出する作動油は、図６の太実線で示すように、その全てが流量制御弁１７２Ｌに向かって流れる。流量制御弁１７０のＰＣポートから旋回用油圧モータ２１に向かう作動油の流れは遮断される。流量制御弁１７２Ｌに向かった作動油は、流量制御弁１７２ＬのＰＣポートを通ってブームシリンダ７のボトム側油室に至る。

このとき、コントローラ３０は、比例弁２２Ｇに対して指令を出力し、比例弁２２Ｇを第１位置に切り替える。旋回用油圧モータ２１から流出する作動油のエネルギを回生するためである。

旋回用油圧モータ２１のポート２１Ｌから流出する作動油は、図６の太点線で示すように、チェック弁２４Ｌ及び比例弁２２Ｇを通ってアキュムレータ８５に蓄圧される。旋回用油圧モータ２１から流出する作動油は、アキュムレータ８５に蓄圧されずに、回生用油圧モータ１４Ａに供給されてもよい。

また、コントローラ３０は、比例弁５２に対して指令を出力し、比例弁５２を第２位置に切り替える。戻り管路４３Ｃを流れる作動油を、旋回減速時の旋回用油圧モータの吸い込み側の作動油不足のメイクアップ（補填）に用いるためである。

ブームシリンダ７のロッド側油室から流出する作動油は、戻り管路４３Ｌを通る分と戻り管路４３Ｒを通る分とに別れ、その後に戻り管路４３Ｃで合流する。そして、第２メイクアップ管路４４Ｂ及び共通メイクアップ管路４４Ｃを通って旋回用油圧モータ２１のポート２１Ｒに流入する。

この構成により、油圧回路１００は、複合旋回操作中に旋回操作レバーが中立位置に戻された場合であっても、旋回減速時の旋回用油圧モータ２１の吸い込み側の作動油不足を防止できる。そのため、旋回用油圧モータの吸い込み側でのキャビテーションの発生を防止できる。

以上の構成により、油圧回路１００は、旋回減速時に旋回用油圧モータの吐出側から流出する作動油のエネルギを利用する場合であっても旋回用油圧モータの吸い込み側でのキャビテーションの発生を防止できる。具体的には、旋回減速時に旋回用油圧モータの吐出側から流出する作動油をアキュムレータ８５に蓄圧し、或いは、回生用油圧モータ１４Ａに供給する場合であっても旋回用油圧モータの吸い込み側でのキャビテーションの発生を防止できる。

また、油圧回路１００は、旋回減速時に作動油タンクＴの作動油よりも高圧の作動油を旋回用油圧モータの吐出側に供給できる。そのため、戻り管路４３Ｃの最下流のバネ付きチェック弁等、メイクアップのために戻り管路４３Ｃの作動油の圧力を高めるための構成を排除できる。その結果、戻り管路４３Ｃの圧損を低減させて省エネ性を向上できる。

また、油圧回路１００は、旋回減速時に作動油タンクＴの作動油よりも高圧の作動油を旋回用油圧モータの吐出側に供給できる。そのため、メイクアップのための作動油を蓄圧する低圧アキュムレータ等、戻り管路４３Ｃの作動油の圧力を高めるための構成を排除できる。その結果、油圧回路構成が複雑になるといった問題を回避できる。

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなしに上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、上述の油圧回路は、旋回用油圧モータを備えたリフマグ機、クレーン等の他の建設機械に搭載されてもよい。

１・・・下部走行体 ２・・・旋回機構 ３・・・上部旋回体 ４・・・ブーム ５・・・アーム ６・・・バケット ７・・・ブームシリンダ ８・・・アームシリンダ ９・・・バケットシリンダ １０・・・キャビン １１・・・エンジン １３・・・変速機 １４Ｌ・・・第１ポンプ １４Ｒ・・・第２ポンプ １４Ａ・・・回生用油圧モータ １７・・・コントロールバルブ １８Ｌ、１８Ｒ・・・ネガティブコントロール絞り １９Ｌ、１９Ｒ・・・リリーフ弁 ２１・・・旋回用油圧モータ ２１Ｌ、２１Ｒ・・・ポート ２２Ｇ・・・比例弁 ２２Ｌ、２２Ｒ・・・リリーフ弁 ２３Ｌ、２３Ｒ、２４Ｌ、２４Ｒ・・・チェック弁 ３０・・・コントローラ ４０Ｌ、４０Ｒ・・・センターバイパス管路 ４２Ｌ、４２Ｒ・・・パラレル管路 ４３Ｃ、４３Ｌ、４３Ｒ・・・戻り管路 ４４・・・旋回メイクアップ管路 ４４Ａ・・・第１メイクアップ管路 ４４Ｂ・・・第２メイクアップ管路 ４４Ｃ・・・共通メイクアップ管路 ５０、５１・・・チェック弁 ５２・・・比例弁 ７０・・・比例弁 ７１・・切替弁 ８５・・・アキュムレータ ８７・・・切替弁 １７０、１７１、１７２、１７２Ｌ、１７２Ｒ、１７３、１７３Ｌ、１７３Ｒ・・・流量制御弁 ＳＣ・・・旋回油圧回路 Ｔ・・・作動油タンク

Claims (5)

1. 旋回用油圧モータと、
   前記旋回用油圧モータに関する流量制御弁が設置されるセンターバイパス管路と、
   前記センターバイパス管路に設置されるネガティブコントロール絞りと、
   前記流量制御弁と前記ネガティブコントロール絞りとの間と、前記旋回用油圧モータを含む旋回油圧回路とを接続する旋回メイクアップ管路と、を備える、
   ショベル。
2. 前記センターバイパス管路における前記ネガティブコントロール絞りの下流側と作動油タンクとを接続する戻り管路と、
   前記戻り管路に設置される比例弁と、を備え、
   前記旋回メイクアップ管路は、前記比例弁の上流側と前記旋回油圧回路とを接続する管路を含む、
   請求項１に記載のショベル。
3. 前記比例弁は、旋回操作レバーの操作内容に応じて開閉する、
   請求項２に記載のショベル。
4. 旋回減速時に前記旋回用油圧モータの吐出側ポートから吐出される作動油を蓄圧する別のアキュムレータを備える、
   請求項１乃至３の何れかに記載のショベル。
5. 旋回減速時に前記旋回用油圧モータの吐出側ポートから吐出される作動油により駆動される回生用油圧モータを備える、
   請求項１乃至４の何れかに記載のショベル。

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