作業機の油圧駆動ユニット
【課題】 パイロット油圧源を廃止し、油圧配管を減らせる作業機の油圧駆動ユニットを提供する。
【解決手段】 旋回体（被駆動体）２を正逆両方向に回転駆動する旋回モータ（油圧アクチュエータ）１２と、この旋回モータ１２に作動油を給排する第一、第二給排通路１２ａ，１２ｂと、第一、第二給排通路１２ａ，１２ｂに対する作動油の流れを切り換えるコントロールバルブ１２ｃとを備える油圧駆動ユニット２ｕにおいて、コントロールバルブ１２ｃの作動をコントローラ１９から出力される駆動電流によって制御する構成とし、供給される油圧が低い状態で旋回体２を制動する一方、供給される油圧が高められることにより旋回体２の制動を解除する油圧ブレーキ２２と、第一、第二給排通路１２ａ，１２ｂの高圧側に選択的に連通する高圧選択弁（高圧選択手段）３２と、この高圧選択弁３２を介して取り出される作動油圧を油圧ブレーキ２２に導くブレーキ解除圧通路５２とを備え、旋回モータ１２の作動に連動して油圧ブレーキ２２の作動が解除される構成とする。
【解決手段】 旋回体（被駆動体）２を正逆両方向に回転駆動する旋回モータ（油圧アクチュエータ）１２と、この旋回モータ１２に作動油を給排する第一、第二給排通路１２ａ，１２ｂと、第一、第二給排通路１２ａ，１２ｂに対する作動油の流れを切り換えるコントロールバルブ１２ｃとを備える油圧駆動ユニット２ｕにおいて、コントロールバルブ１２ｃの作動をコントローラ１９から出力される駆動電流によって制御する構成とし、供給される油圧が低い状態で旋回体２を制動する一方、供給される油圧が高められることにより旋回体２の制動を解除する油圧ブレーキ２２と、第一、第二給排通路１２ａ，１２ｂの高圧側に選択的に連通する高圧選択弁（高圧選択手段）３２と、この高圧選択弁３２を介して取り出される作動油圧を油圧ブレーキ２２に導くブレーキ解除圧通路５２とを備え、旋回モータ１２の作動に連動して油圧ブレーキ２２の作動が解除される構成とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばパワーショベル等の作業機に備えられる油圧駆動ユニットの改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の作業機の油圧駆動ユニットとして、図６に示すものがある（特許文献１参照）。
【０００３】
これについて説明すると、作業機はメイン油圧源の油圧ポンプ１０から導かれる作動油圧によって各油圧アクチュエータ１２〜１７が作動し、左右のクローラ６，７を駆動して走行するとともに、旋回体２、バケット、アーム、ブームをそれぞれ動かして地面の掘削や土砂の搬送作業を行う。
【０００４】
旋回体２を回転駆動する旋回モータ１２には、旋回体２を制動する油圧ブレーキ２２とがユニット化して設けられる。ネガティブ式の油圧ブレーキ２２は、旋回体２を制動するブレーキスプリングと、旋回体２の制動を解除する油圧シリンダとを備える。
【０００５】
旋回モータ１２は第一、第二給排通路１２ａ，１２ｂとコントロールバルブ１２ｃ等を介して高圧油圧源に連通し、コントロールバルブ１２ｃを介して第一、第二給排通路１２ａ，１２ｂに選択的に導かれる加圧作動油により正逆両方向に回転駆動する。
【０００６】
図６において、７０は運転者によって操作されるリモコン弁であり、このリモコン弁７０はパイロット油圧源の油圧ポンプ７１から導かれる作動油圧を各コントロールバルブ１２ｃ〜１７ｃの各パイロット圧通路にパイロット油圧として振り分けるようになっている。
【０００７】
パイロット圧式のコントロールバルブ１２ｃ〜１７ｃはリモコン弁７０を介して導かれるパイロット油圧によって切り換えられ、各油圧アクチュエータ１２〜１７にメイン油圧源の油圧ポンプ６２から吐出される作動油を給排する。
【０００８】
図６において、７２は各パイロット圧通路の高圧側に選択的に連通する高圧選択弁である。高圧選択弁７２から取り出される作動油圧はブレーキ解除圧通路７４を介して油圧ブレーキ２２に導かれる。
【０００９】
ブレーキ解除圧通路７４の途中には絞り弁７５と逆止弁７６が並列に介装され、これらが油圧ブレーキ２２の作動を遅らせるタイマ回路を構成している。
【００１０】
作業機が運転を停止している状態では、各油圧ポンプ６２，７１は停止しており、油圧ブレーキ２２はブレーキスプリングの付勢力によって制動子を旋回体２側に押し付けて旋回体２を制動している。
【００１１】
一方、作業機の運転時、各油圧ポンプ６２，７１は作動し、各パイロット圧通路の高圧側から高圧選択弁７２を介して取り出される作動油圧が油圧ブレーキ２２に導く。この作動油圧によって油圧ブレーキ２２はブレーキスプリングに抗して制動子を引き込んで旋回体２の制動を解除する。こうして制動が解除された状態にて、運転者によってリモコン弁７０が操作されると、コントロールバルブ１２ｃがポジションを切り換え、旋回モータ１２を回転作動させる。
【００１２】
作業機の停止時、各油圧ポンプ６２，７１が停止し、旋回モータ１２が旋回体２の駆動を停止するとともに、油圧ブレーキ２２がブレーキスプリングの付勢力によって旋回体２を制動する。
【００１３】
この制動作動時、油圧ブレーキ２２の作動油はブレーキ解除圧通路７４の絞り弁５を通ってタンク側に戻されることにより、油圧ブレーキ２２の解除作動が遅れ、旋回体２の回転が完全に停止した後に油圧ブレーキ２２が旋回体２を制動する。
【００１４】
図６において、４３はブームの下降時にブームシリンダ１３から流出する作動油が流れを止める落下防止弁であり、４５ａ，４５ｂはアームの下降時にアームシリンダ１４から流出する作動油が流れを止める落下防止弁である。各油圧アクチュエータ１３，１４の作動時、これら落下防止弁４３，４５ａ，４５ｂは各リモコン弁７０を介して導かれるパイロット油圧によって強制的に開弁される。
【００１５】
また、特許文献１に開示された油圧回路は、メイン油圧源を減圧するとともに、アキュムレータに蓄圧してパイロット油圧を供給する構成とし、油圧ポンプ等で構成されるパイロット油圧源を廃止している。
【特許文献１】特開２００１−２６３３０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、図６に示す作業機にあっては、ブレーキ解除圧通路７４がパイロット油圧源に連通する構成のため、作業機の運転中は常にパイロット油圧源によるエネルギの損失がある。また、油圧ブレーキ２２とパイロット油圧源を結ぶ油圧配管が必要となり、構造の複雑化を招くという問題点があった。
【００１７】
落下防止弁４３，４５ａ，４５ｂのパイロット油圧を導く通路がパイロット油圧源に連通する構成のため、落下防止弁４３，４５ａ，４５ｂとパイロット油圧源を結ぶ油圧配管が必要となり、構造の複雑化を招くという問題点があった。
【００１８】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、パイロット油圧源を廃止し、油圧配管を減らせる作業機の油圧駆動ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
請求項１に記載の本発明は、被駆動体を正逆両方向に駆動する油圧アクチュエータと、この油圧アクチュエータに作動油を給排する第一、第二給排通路と、この第一、第二給排通路に対する作動油の流れを切り換えるコントロールバルブと、コントロールバルブを介して油圧アクチュエータに供給される油圧が低い状態で被駆動体を制動する一方、油圧アクチュエータに供給される油圧が高められることにより被駆動体の制動を解除する油圧ブレーキとを備えた作業機の油圧駆動ユニットにおいて、コントロールバルブの作動をコントローラから出力される駆動電流によって制御する構成とし、第一、第二給排通路の高圧側に選択的に連通する高圧選択手段と、この高圧選択手段を介して取り出される作動油圧を油圧ブレーキに導くブレーキ解除圧通路とを備え、油圧アクチュエータの作動に連動して油圧ブレーキの作動が解除される構成としたことを特徴とするものとした。
【００２０】
請求項６に記載の本発明は、被駆動体を正逆両方向に駆動する油圧アクチュエータと、この油圧アクチュエータに作動油を給排する第一、第二給排通路と、この第一、第二給排通路に対する作動油の流れを切り換えるコントロールバルブと、重力によって作動する油圧アクチュエータから流出する作動油の流れを止める落下防止弁と、この落下防止弁を強制的に開弁させるパイロット油圧として導くパイロット油圧通路とを備えた作業機の油圧駆動ユニットにおいて、コントロールバルブの作動をコントローラから出力される駆動電流によって制御する構成とし、落下防止弁を第一、第二給排通路の一方に介装し、パイロット油圧通路を第一、第二給排通路の他方に接続したことを特徴とするものとした。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１に記載の本発明によると、コントロールバルブは、コントローラから出力される駆動電流によって切り換え作動するため、コントロールバルブにパイロット油圧を導く配管やパイロット油圧源を設ける必要がない。
【００２２】
コントロールバルブを介して油圧アクチュエータに供給される油圧が低い停止状態にて、油圧ブレーキは被駆動体を制動している。
【００２３】
一方、コントロールバルブを介して油圧アクチュエータに供給される油圧が高い運転状態にて、油圧ブレーキは第一、第二給排通路の高圧側から高圧選択手段を介して作動油圧が導かれ、被駆動体の制動を解除している。これにより、コントロールバルブの作動により第一、第二給排通路から選択的に導かれる作動油圧により油圧アクチュエータが被駆動体を駆動する。
【００２４】
こうして油圧ブレーキの作動油圧が第一、第二給排通路の高圧側から高圧選択手段を介して取り出される構成のため、油圧ブレーキに導かれる作動油を第一、第二給排通路との間で給排する油圧回路を油圧アクチュエータと油圧ブレーキとコントロールバルブと共にユニット化することが可能になる。この結果、油圧ブレーキの作動を解除するための油圧を導く専用の油圧配管を油圧駆動ユニットから延ばして配設する必要がなく、コントロールバルブにもパイロット油圧を導く配管やパイロット油圧源も不要とするため、油圧源の構造を簡素化するとともに、油圧源から油圧駆動ユニットに延びる油圧配管の本数を減らすことができる。さらに、パイロット油圧源によるエネルギの損失をなくすことができる。
【００２５】
請求項６に記載の本発明によると、コントロールバルブは、コントローラから出力される駆動電流によって切り換え作動するため、コントロールバルブにパイロット油圧を導く配管やパイロット油圧源を設ける必要がない。
【００２６】
コントロールバルブを介して油圧アクチュエータに供給される駆動油圧が低い状態にて、落下防止弁が閉弁して油圧アクチュエータから流出する作動油の流れを止めることにより、油圧アクチュエータが重力等によって作動することを止める。
【００２７】
コントロールバルブを介して油圧アクチュエータに供給される駆動油圧が高い運転状態にて、落下防止弁はこの駆動油圧がパイロット油圧通路を介して導かれることによって強制的に開弁し、油圧アクチュエータが作動する。
【００２８】
こうして落下防止弁のパイロット油圧として油圧アクチュエータに供給される駆動油圧が用いられる構成のため、落下防止弁のパイロット油圧通路を油圧アクチュエータと共にユニット化することが可能になる。この結果、落下防止弁を強制的に開弁させるパイロット油圧を導く専用の油圧配管を油圧駆動ユニットから延ばして配設する必要がなく、コントロールバルブにパイロット油圧を導く配管やパイロット油圧源も不要とするため、油圧源の構造を簡素化するとともに、油圧源から油圧駆動ユニットに延びる油圧配管の本数を減らすことができる。さらに、パイロット油圧源によるエネルギの損失をなくすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００３０】
図１の（Ａ）、（Ｂ）に示すように、作業機（パワーショベル）１は左右のクローラ６，７を駆動する左右の走行モータ１６，１７と、この旋回体２を駆動する旋回モータ１２と、ブーム３を駆動する２本のシリンダ１３と、アーム４を駆動する１本の油圧シリンダ１４と、バケット５を駆動する１本の油圧シリンダ１５とを備える。
【００３１】
作業機１はメイン油圧源１０から導かれる作動油圧によって上記各油圧アクチュエータ１２〜１７が作動し、左右のクローラ６，７を駆動して走行するとともに、旋回体２、バケット５、アーム４、ブーム３をそれぞれ動かして地面の掘削や土砂の搬送作業を行う。
【００３２】
図２は作業機１に搭載される油圧装置の回路図である。この油圧装置は、旋回体２を駆動する油圧駆動ユニット２ｕ、左のクローラ６を駆動する油圧駆動ユニット６ｕ、右のクローラ７を駆動する油圧駆動ユニット７ｕと、ブーム３を駆動する油圧駆動ユニット３ｕ、アーム４を駆動する油圧駆動ユニット４ｕ、バケット５を駆動する油圧駆動ユニット５ｕとを備える。これら各油圧駆動ユニット２ｕ，６ｕ，７ｕ，１３ｕ，１４ｕ，１５ｕは全てメイン油圧源１０から供給される作動油圧によって作動する。
【００３３】
作業機１の制御系は、運転者によって操作されるジョイスティク／ペダル２０とコントローラ１９を備え、このジョイスティク／ペダル２０から出力される電気信号に応じてコントローラ１９が各油圧駆動ユニット２ｕ，６ｕ，７ｕ，１３ｕ，１４ｕ，１５ｕ及びメイン油圧源１０の作動を制御する。すなわち、作業機１の制御はジョイスティク／ペダル２０からの指令に応じてコントローラ１９から出力される駆動電流によって行われ、従来のリモコン弁やパイロット油圧源等を備えていない。
【００３４】
メイン油圧源１０は図示しないエンジンによって駆動される油圧ポンプ６２を備え、油圧ポンプ６２から吐出される加圧作動油が吐出通路６３を通って各油圧アクチュエータ１２〜１７へと導かれる。
【００３５】
油圧ポンプ６２の吐出量は電磁弁６６を介して作動する油圧アクチュエータ６７によって変えられる。
【００３６】
油圧ポンプ６２から吐出される余剰作動油は吐出通路６３からリリーフバルブ６５を介してタンク側に戻される。
【００３７】
旋回体２を駆動する油圧駆動ユニット２ｕは、旋回体（被駆動体）２を正逆両方向に回転駆動する旋回モータ（油圧アクチュエータ）１２と、この旋回モータ１２に作動油を給排する第一、第二給排通路１２ａ，１２ｂと、第一、第二給排通路１２ａ，１２ｂに対する作動油の流れを切り換えるコントロールバルブ１２ｃと、供給される油圧が低い状態で旋回体２を制動する一方、供給される油圧が高められることにより旋回体２の制動を解除する油圧ブレーキ２２と、第一、第二給排通路１２ａ，１２ｂの高圧側に選択的に連通する高圧選択弁（高圧選択手段）３２と、この高圧選択弁３２を介して取り出される作動油圧を油圧ブレーキ２２に導くブレーキ解除圧通路５２とを備え、旋回モータ１２の作動がコントローラ１９から出力される駆動電流によって制御され、旋回モータ１２の作動時に油圧ブレーキ２２の作動が解除される構成とする。
【００３８】
第一、第二給排通路１２ａ，１２ｂは対のリリーフ弁８ａ，８ｂと対の逆止弁９ａ，９ｂを介して戻し通路６８に連通している。旋回モータ１２の回転作動中にコントロールバルブ１２ｃが第一、第二給排通路１２ａ，１２ｂを遮断した後、慣性により旋回モータ１２が回転を継続している間に、各リリーフ弁８ａ，８ｂのうち一方が開弁して第一、第二給排通路１２ａ，１２ｂの作動油を逃がし、旋回モータ１２の回転を制動する。このとき、各逆止弁９ａ，９ｂのうち一方が開弁して第一、第二給排通路１２ａ，１２ｂに作動油を供給し、キャビテーションの発生を防止する。
【００３９】
コントロールバルブ１２ｃは、４つの電磁比例流量制御弁１８がブリッジ回路に介装され、コントローラ１９から送られる駆動電流によって第一、第二給排通路１２ａ，１２ｂに対して吐出通路６３と戻し通路６８を選択的に接続し、旋回モータ１２を順方向もしくは逆方向に任意の速度で回転作動させように作動油の流量を制御する。
【００４０】
ブレーキ解除圧通路５２の途中には電磁弁４２が介装される。この電磁弁４２は高圧選択弁３２を介して取り出される作動油圧を所定値以下に油圧ブレーキ２２に導くブレーキ解除ポジションと、油圧ブレーキ２２を戻し通路６８に連通するブレーキ作動ポジションとを有し、コントローラ１９からの制御信号に応じて選択的に切り換えられる。
【００４１】
左のクローラ６を駆動する油圧駆動ユニット６ｕは、クローラ（被駆動体）６を正逆両方向に回転駆動する走行モータ（油圧アクチュエータ）１６と、この走行モータ１６に作動油を給排する第一、第二給排通路１６ａ，１６ｂと、第一、第二給排通路１６ａ，１６ｂに対する作動油の流れを切り換えるコントロールバルブ１６ｃと、供給される油圧が低い状態でクローラ６を制動する一方、供給される油圧が高められることによりクローラ６の制動を解除する油圧ブレーキ２６と、第一、第二給排通路１６ａ，１６ｂの途中に介装されるカウンタバランス弁（高圧選択手段）３６と、このカウンタバランス弁３６を介して第一、第二給排通路１６ａ，１６ｂの高圧側に選択的に取り出される作動油圧を油圧ブレーキ２６に導くブレーキ解除圧通路５３とを備える。
【００４２】
このカウンタバランス弁３６は第一、第二給排通路１６ａ，１６ｂのうち高圧側に導かれる走行モータ１６の駆動圧とスプリングのバネ力とがバランスする位置に弁体が移動して第一、第二給排通路１６ａ，１６ｂのうち低圧側に背圧を与えるものである。これにより、駆動圧に応じた走行モータ１６の回転速度を維持するようになっている。そして、カウンタバランス弁３６は、ブレーキ解除圧通路５３に対して第一、第二給排通路１６ａ，１６ｂのうち高圧側を連通させる構成とする。
【００４３】
第一、第二給排通路１６ａ，１６ｂは対のリリーフ弁８ａ，８ｂを介して互いに連通する。走行モータ１６の回転作動中にコントロールバルブ１６ｃが中央のポジションに切り換えられたとき、慣性により走行モータ１６が回転を継続している間に各リリーフ弁８ａ，８ｂのうち一方が開弁して第一、第二給排通路１６ａ，１６ｂの間で作動油圧を逃がし合い、油圧モータ１６の回転を制動するようになっている。
【００４４】
右のクローラ７を駆動する油圧駆動ユニット７ｕは、クローラ（被駆動体）７を正逆両方向に回転駆動する走行モータ（油圧アクチュエータ）１７と、この走行モータ１７に作動油を給排する第一、第二給排通路１７ａ，１７ｂと、第一、第二給排通路１７ａ，１７ｂに対する作動油の流れを切り換えるコントロールバルブ１７ｃと、供給される油圧が低い状態でクローラ７を制動する一方、供給される油圧が高められることによりクローラ７の制動を解除する油圧ブレーキ２７と、第一、第二給排通路１７ａ，１７ｂの途中に介装されるカウンタバランス弁（高圧選択手段）３７と、このカウンタバランス弁３７を介して第一、第二給排通路１７ａ，１７ｂの高圧側に選択的に取り出される作動油圧を油圧ブレーキ２７に導くブレーキ解除圧通路５４とを備える。第一、第二給排通路１７ａ，１７ｂは対のリリーフ弁８ａ，８ｂを介して互いに連通する。
【００４５】
ブーム３を駆動する油圧駆動ユニット３ｕは、ブーム（被駆動体）３を昇降駆動するブームシリンダ（油圧アクチュエータ）１３と、このブームシリンダ１３に作動油を給排する第一、第二給排通路１３ａ，１３ｂと、第一、第二給排通路１３ａ，１３ｂに対する作動油の流れを切り換えるコントロールバルブ１３ｃと、ブーム３の下降時にブームシリンダ１３から流出する作動油が流れる第一給排通路１３ａに介装される落下防止弁（オペレートチェック弁）４３と、第二給排通路１３ｂの作動油圧を落下防止弁４３を強制的に開弁させるパイロット油圧として導くパイロット油圧通路４４とを備える。
【００４６】
アーム４を駆動する油圧駆動ユニット４ｕは、アーム（被駆動体）４を昇降駆動するアームシリンダ（油圧アクチュエータ）１４と、このアームシリンダ１４に作動油を給排する第一、第二給排通路１４ａ，１４ｂと、第一、第二給排通路１４ａ，１４ｂに対する作動油の流れを切り換えるコントロールバルブ１４ｃと、第一、第二給排通路１４ａ，１４ｂに介装される落下防止弁（オペレートチェック弁）４５ａ，４５ｂとを備える。
【００４７】
アームシリンダ１４のボトム室から第一給排通路１４ａを通って流出する作動油に対して落下防止弁４５ａが閉弁し、アームシリンダ１４が重力によって収縮作動することを止める。一方、アームシリンダ１４のロッド室から第二給排通路１４ｂを通って流出する作動油に対して落下防止弁４５ａが閉弁し、アームシリンダ１４が重力によって伸張作動することを止める。
【００４８】
油圧駆動ユニット４ｕは、落下防止弁４５ａを強制的に開弁させるパイロット油圧を導くパイロット油圧通路４６ａ第二給排通路１４ｂに接続するとともに、落下防止弁４５ｂを強制的に開弁させるパイロット油圧を導くパイロット油圧通路４６ｂを第一給排通路１４ａに接続し、コントロールバルブユニット１４ｃを介して導かれる作動油圧によってアームシリンダ１４が伸縮作動する時に落下防止弁４５ａ，４５ｂをそれぞれ強制的に開弁させる構成とする。
【００４９】
バケット５を駆動する油圧駆動ユニット５ｕは、バケット（被駆動体）５を昇降駆動するバケットシリンダ（油圧アクチュエータ）１５と、このバケットシリンダ１５に作動油を給排する第一、第二給排通路１５ａ，１５ｂと、第一、第二給排通路１５ａ，１５ｂに対する作動油の流れを切り換えるコントロールバルブ１５ｃとを備える。
【００５０】
以上のように構成されて、次に作用について説明する。
【００５１】
作業機１の旋回時、油圧ブレーキ２２による旋回モータ１２の制動が解除された状態にてコントロールバルブ１２ｃが第一、第二給排通路１２ａ，１２ｂの圧力を選択的に高めて旋回モータ１２を回転作動させる。このとき、電磁弁４２がブレーキ解除ポジションａに切り換えられると、旋回モータ１２の作動時に第一、第二給排通路１２ａ，１２ｂの高圧側から高圧選択弁３２を介して取り出される作動油圧を油圧ブレーキ２２に導く。油圧ブレーキ２２はこの作動油圧によってブレーキスプリングに抗して収縮作動し、制動子を引き込んで旋回体２の制動を解除する。
【００５２】
油圧ブレーキ２２の作動油圧が第一、第二給排通路１２ａ，１２ｂの高圧側から高圧選択弁３２を介して取り出されることにより、油圧ブレーキ２２の作動油を第一、第二給排通路１２ａ，１２ｂとの間で給排する油圧回路を油圧駆動ユニット２ｕに収められる。この結果、油圧ブレーキ２２の作動油圧を導く専用の油圧配管を油圧駆動ユニット２ｕから延ばして配設する必要がない。
【００５３】
作業機１の停止時、コントローラ１９から制御信号によって電磁弁４２がブレーキ解除ポジションａからブレーキ作動ポジションｂに切り換えられ、油圧ブレーキ２２を作動させる。これにより、コントローラ１９は旋回体２の作動状態に応じて任意のタイミングで油圧ブレーキ２２を作動させることが可能となる。例えば旋回体２の回転が完全に停止したことを判定した後に油圧ブレーキ２２を解除作動させ、旋回体２や油圧ブレーキ２２にかかる負荷を抑えられる。この結果、油圧回路に油圧ブレーキ２２の作動を遅らせるタイマ回路の要素を設ける必要がなく、構造の簡素化がはかれる。
【００５４】
作業機１の走行時、油圧ブレーキ２６，２７による走行モータ１６，１７の制動が解除された状態にてコントロールバルブ１６ｃ，１７ｃが第一、第二給排通路１６ａ，１６ｂ、１７ａ，１７ｂの圧力を選択的に高めて走行モータ１６，１７をそれぞれ回転作動させる。走行モータ１６，１７の作動時に第一、第二給排通路１６ａ，１６ｂ、１７ａ，１７ｂの高圧側からカウンタバランス弁３６，３７を介して取り出される作動油圧を油圧ブレーキ２６，２７に導く。油圧ブレーキ２６，２７はこの作動油圧によってブレーキスプリングに抗して収縮作動し、制動子を引き込んでクローラ６，７の制動をそれぞれ解除する。
【００５５】
油圧ブレーキ２６，２７の作動油圧が第一、第二給排通路１６ａ，１６ｂ、１７ａ，１７ｂの高圧側からカウンタバランス弁３６，３７を介して取り出されることにより、油圧ブレーキ２６，２７の作動油を第一、第二給排通路１６ａ，１６ｂ、１７ａ，１７ｂとの間で給排する油圧回路を油圧駆動ユニット６ｕ，７ｕに収められる。この結果、油圧ブレーキ２６，２７の作動油圧を導く専用の油圧配管を油圧駆動ユニット６ｕ，７ｕから延ばして配設する必要がない。
【００５６】
ブーム３を駆動する油圧駆動ユニット３ｕは、落下防止弁４３が閉弁してブームシリンダ１３が重力によって収縮作動することを阻止する。一方、第二給排通路１３ｂの圧力が所定値を超えて上昇するのに伴って落下防止弁４３が強制的に開弁され、ブームシリンダ１３を油圧によって収縮作動させることができる。
【００５７】
ブーム３を駆動する油圧駆動ユニット３ｕは、落下防止弁４３を強制的に開弁させるパイロット油圧が第二給排通路１３ｂからパイロット油圧通路４４を介して導かれることにより、落下防止弁４３のパイロット油圧通路４４を油圧駆動ユニット３ｕに収めることができる。この結果、落下防止弁４３のパイロット油圧を導く専用の油圧配管を油圧駆動ユニット３ｕから延ばして配設する必要がない。
【００５８】
アーム４を駆動する油圧駆動ユニット４ｕは、落下防止弁４５ａ，４５ｂがそれぞれ閉弁してアームシリンダ１４が重力によって伸縮作動することを阻止する。一方、第一、第二給排通路１４ａ，１４ｂの圧力が所定値を超えて上昇するのに伴って落下防止弁４５ａ，４５ｂがそれぞれ強制的に開弁され、アームシリンダ１４を油圧によって伸縮作動させることができる。
【００５９】
アーム４を駆動する油圧駆動ユニット４ｕは、落下防止弁４５ａ，４５ｂを強制的に開弁させるパイロット油圧が第一、第二給排通路１４ａ，１４ｂからパイロット油圧通路４４ａ，４４を介して導かれることにより、落下防止弁４５ａ，４５ｂのパイロット油圧通路４４ａ，４４ｂを油圧駆動ユニット４ｕに収めることができる。この結果、落下防止弁４５ａ，４５ｂのパイロット油圧を導く専用の油圧配管を油圧駆動ユニット１ｕから延ばして配設する必要がない。
【００６０】
各コントロールバルブ１２ｃ〜１７ｃは、コントローラ１９から出力される駆動電流によって切り換え作動するため、コントロールバルブ１２ｃ〜１６ｃにパイロット油圧を導く配管やパイロット油圧源を設ける必要がない。このため、作業機１に設けられる油圧源をメイン油圧源のみとして構造を簡素化するとともに、油圧源から各油圧駆動ユニット２ｕ〜７ｕに延びる油圧配管の本数を減らすことができる。さらに、パイロット油圧源によるエネルギの損失をなくすことができる。
【００６１】
図３に示す他の実施の形態は、ブレーキ解除圧通路５２の途中に電磁減圧弁（減圧手段）４８が介装される。この電磁減圧弁４８は高圧選択弁３２を介して取り出される作動油圧を所定値以下に減圧して油圧ブレーキ２２に導くブレーキ解除ポジションと、油圧ブレーキ２２を戻し通路６８に連通するブレーキ作動ポジションとを有し、コントローラ１９からの制御信号に応じて選択的に切り換えられる。
【００６２】
第一、第二給排通路１２ａ，１２ｂの作動油圧を電磁減圧弁４８が所定値以下に減圧して油圧ブレーキ２２の圧力室に導くことにより、油圧ブレーキ２２の油圧シリンダに導かれる油圧をブレーキスプリングに抗して収縮作動するのに必要最小限の値に設定することが可能となる。すなわち、油圧ブレーキ２２を旋回モータ１２と同じ高圧に耐えうる強固な構造にする必要がなく、製品のコストダウンがはかれるとともに、信頼性を高めることができる。
【００６３】
図４に示す他の実施の形態は、コントロールバルブ１２ｃ〜１７ｃをスプールを介して給排通路１２ａ〜１７ａ、１２ｂ〜１７ｂに対する作動油の流れを切り換える構成とし、スプールを作動させる駆動圧を取り出す高圧対応の電磁減圧弁２８を備える。
【００６４】
また、ブレーキ解除圧通路５２の途中に電磁弁４２が介装されている。
【００６５】
この場合も、各コントロールバルブ１２ｃ〜１７ｃは、コントローラ１９から出力される駆動電流によって切り換え作動するため、コントロールバルブ１２ｃ〜１７ｃにパイロット油圧を導く配管やパイロット油圧源を設ける必要がない。このため、作業機１に設けられる油圧源をメイン油圧源のみとして構造を簡素化するとともに、油圧源から各油圧駆動ユニット２ｕ〜７ｕに延びる油圧配管の本数を減らすことができる。
【００６６】
図５に示す他の実施の形態は、ブレーキ解除圧通路５２の途中に電磁減圧弁（減圧手段）４８が介装される。
【００６７】
この場合、油圧ブレーキ２２を旋回モータ１２と同じ高圧に耐えうる強固な構造にする必要がなく、製品のコストダウンがはかれるとともに、信頼性を高めることができる。
【００６８】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明の作業機１の油圧駆動ユニットは、例えばパワーショベル等の作業機や他の作業機械等に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の実施の形態を示し、（Ａ）は作業機の平面図、（Ｂ）は作業機の側面図。
【図２】同じく油圧回路図。
【図３】他の実施の形態を示す油圧回路図。
【図４】他の実施の形態を示す油圧回路図。
【図５】他の実施の形態を示す油圧回路図。
【図６】従来例を示す油圧回路図。
【符号の説明】
【００７１】
１ 作業機
２ 旋回体（被駆動体）
２ｕ〜７ｕ 油圧駆動ユニット
３ ブーム（被駆動体）
４ アーム（被駆動体）
６，７ 走行モータ（被駆動体）
１０ メイン油圧源
１２ 旋回モータ（油圧アクチュエータ）
１２ａ〜１７ａ 第一給排通路
１２ｂ〜１７ｂ 第二給排通路
１２ｃ〜１７ｃ コントロールバルブ
１３ ブームシリンダ（油圧アクチュエータ）
１４ アームシリンダ（油圧アクチュエータ）
１６，１７ 走行モータ（油圧アクチュエータ）
１９ コントローラ
２２ 油圧ブレーキ
３２ 高圧選択弁（高圧選択手段）
３６ カウンタバランス弁（高圧選択手段）
４２ 電磁弁
４３ 落下防止弁
４４ ブレーキ解除圧通路
４５ａ，４５ｂ 落下防止弁
４８ 電磁減圧弁（減圧手段）
５２〜５４ ブレーキ解除圧通路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばパワーショベル等の作業機に備えられる油圧駆動ユニットの改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の作業機の油圧駆動ユニットとして、図６に示すものがある（特許文献１参照）。
【０００３】
これについて説明すると、作業機はメイン油圧源の油圧ポンプ１０から導かれる作動油圧によって各油圧アクチュエータ１２〜１７が作動し、左右のクローラ６，７を駆動して走行するとともに、旋回体２、バケット、アーム、ブームをそれぞれ動かして地面の掘削や土砂の搬送作業を行う。
【０００４】
旋回体２を回転駆動する旋回モータ１２には、旋回体２を制動する油圧ブレーキ２２とがユニット化して設けられる。ネガティブ式の油圧ブレーキ２２は、旋回体２を制動するブレーキスプリングと、旋回体２の制動を解除する油圧シリンダとを備える。
【０００５】
旋回モータ１２は第一、第二給排通路１２ａ，１２ｂとコントロールバルブ１２ｃ等を介して高圧油圧源に連通し、コントロールバルブ１２ｃを介して第一、第二給排通路１２ａ，１２ｂに選択的に導かれる加圧作動油により正逆両方向に回転駆動する。
【０００６】
図６において、７０は運転者によって操作されるリモコン弁であり、このリモコン弁７０はパイロット油圧源の油圧ポンプ７１から導かれる作動油圧を各コントロールバルブ１２ｃ〜１７ｃの各パイロット圧通路にパイロット油圧として振り分けるようになっている。
【０００７】
パイロット圧式のコントロールバルブ１２ｃ〜１７ｃはリモコン弁７０を介して導かれるパイロット油圧によって切り換えられ、各油圧アクチュエータ１２〜１７にメイン油圧源の油圧ポンプ６２から吐出される作動油を給排する。
【０００８】
図６において、７２は各パイロット圧通路の高圧側に選択的に連通する高圧選択弁である。高圧選択弁７２から取り出される作動油圧はブレーキ解除圧通路７４を介して油圧ブレーキ２２に導かれる。
【０００９】
ブレーキ解除圧通路７４の途中には絞り弁７５と逆止弁７６が並列に介装され、これらが油圧ブレーキ２２の作動を遅らせるタイマ回路を構成している。
【００１０】
作業機が運転を停止している状態では、各油圧ポンプ６２，７１は停止しており、油圧ブレーキ２２はブレーキスプリングの付勢力によって制動子を旋回体２側に押し付けて旋回体２を制動している。
【００１１】
一方、作業機の運転時、各油圧ポンプ６２，７１は作動し、各パイロット圧通路の高圧側から高圧選択弁７２を介して取り出される作動油圧が油圧ブレーキ２２に導く。この作動油圧によって油圧ブレーキ２２はブレーキスプリングに抗して制動子を引き込んで旋回体２の制動を解除する。こうして制動が解除された状態にて、運転者によってリモコン弁７０が操作されると、コントロールバルブ１２ｃがポジションを切り換え、旋回モータ１２を回転作動させる。
【００１２】
作業機の停止時、各油圧ポンプ６２，７１が停止し、旋回モータ１２が旋回体２の駆動を停止するとともに、油圧ブレーキ２２がブレーキスプリングの付勢力によって旋回体２を制動する。
【００１３】
この制動作動時、油圧ブレーキ２２の作動油はブレーキ解除圧通路７４の絞り弁５を通ってタンク側に戻されることにより、油圧ブレーキ２２の解除作動が遅れ、旋回体２の回転が完全に停止した後に油圧ブレーキ２２が旋回体２を制動する。
【００１４】
図６において、４３はブームの下降時にブームシリンダ１３から流出する作動油が流れを止める落下防止弁であり、４５ａ，４５ｂはアームの下降時にアームシリンダ１４から流出する作動油が流れを止める落下防止弁である。各油圧アクチュエータ１３，１４の作動時、これら落下防止弁４３，４５ａ，４５ｂは各リモコン弁７０を介して導かれるパイロット油圧によって強制的に開弁される。
【００１５】
また、特許文献１に開示された油圧回路は、メイン油圧源を減圧するとともに、アキュムレータに蓄圧してパイロット油圧を供給する構成とし、油圧ポンプ等で構成されるパイロット油圧源を廃止している。
【特許文献１】特開２００１−２６３３０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、図６に示す作業機にあっては、ブレーキ解除圧通路７４がパイロット油圧源に連通する構成のため、作業機の運転中は常にパイロット油圧源によるエネルギの損失がある。また、油圧ブレーキ２２とパイロット油圧源を結ぶ油圧配管が必要となり、構造の複雑化を招くという問題点があった。
【００１７】
落下防止弁４３，４５ａ，４５ｂのパイロット油圧を導く通路がパイロット油圧源に連通する構成のため、落下防止弁４３，４５ａ，４５ｂとパイロット油圧源を結ぶ油圧配管が必要となり、構造の複雑化を招くという問題点があった。
【００１８】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、パイロット油圧源を廃止し、油圧配管を減らせる作業機の油圧駆動ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
請求項１に記載の本発明は、被駆動体を正逆両方向に駆動する油圧アクチュエータと、この油圧アクチュエータに作動油を給排する第一、第二給排通路と、この第一、第二給排通路に対する作動油の流れを切り換えるコントロールバルブと、コントロールバルブを介して油圧アクチュエータに供給される油圧が低い状態で被駆動体を制動する一方、油圧アクチュエータに供給される油圧が高められることにより被駆動体の制動を解除する油圧ブレーキとを備えた作業機の油圧駆動ユニットにおいて、コントロールバルブの作動をコントローラから出力される駆動電流によって制御する構成とし、第一、第二給排通路の高圧側に選択的に連通する高圧選択手段と、この高圧選択手段を介して取り出される作動油圧を油圧ブレーキに導くブレーキ解除圧通路とを備え、油圧アクチュエータの作動に連動して油圧ブレーキの作動が解除される構成としたことを特徴とするものとした。
【００２０】
請求項６に記載の本発明は、被駆動体を正逆両方向に駆動する油圧アクチュエータと、この油圧アクチュエータに作動油を給排する第一、第二給排通路と、この第一、第二給排通路に対する作動油の流れを切り換えるコントロールバルブと、重力によって作動する油圧アクチュエータから流出する作動油の流れを止める落下防止弁と、この落下防止弁を強制的に開弁させるパイロット油圧として導くパイロット油圧通路とを備えた作業機の油圧駆動ユニットにおいて、コントロールバルブの作動をコントローラから出力される駆動電流によって制御する構成とし、落下防止弁を第一、第二給排通路の一方に介装し、パイロット油圧通路を第一、第二給排通路の他方に接続したことを特徴とするものとした。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１に記載の本発明によると、コントロールバルブは、コントローラから出力される駆動電流によって切り換え作動するため、コントロールバルブにパイロット油圧を導く配管やパイロット油圧源を設ける必要がない。
【００２２】
コントロールバルブを介して油圧アクチュエータに供給される油圧が低い停止状態にて、油圧ブレーキは被駆動体を制動している。
【００２３】
一方、コントロールバルブを介して油圧アクチュエータに供給される油圧が高い運転状態にて、油圧ブレーキは第一、第二給排通路の高圧側から高圧選択手段を介して作動油圧が導かれ、被駆動体の制動を解除している。これにより、コントロールバルブの作動により第一、第二給排通路から選択的に導かれる作動油圧により油圧アクチュエータが被駆動体を駆動する。
【００２４】
こうして油圧ブレーキの作動油圧が第一、第二給排通路の高圧側から高圧選択手段を介して取り出される構成のため、油圧ブレーキに導かれる作動油を第一、第二給排通路との間で給排する油圧回路を油圧アクチュエータと油圧ブレーキとコントロールバルブと共にユニット化することが可能になる。この結果、油圧ブレーキの作動を解除するための油圧を導く専用の油圧配管を油圧駆動ユニットから延ばして配設する必要がなく、コントロールバルブにもパイロット油圧を導く配管やパイロット油圧源も不要とするため、油圧源の構造を簡素化するとともに、油圧源から油圧駆動ユニットに延びる油圧配管の本数を減らすことができる。さらに、パイロット油圧源によるエネルギの損失をなくすことができる。
【００２５】
請求項６に記載の本発明によると、コントロールバルブは、コントローラから出力される駆動電流によって切り換え作動するため、コントロールバルブにパイロット油圧を導く配管やパイロット油圧源を設ける必要がない。
【００２６】
コントロールバルブを介して油圧アクチュエータに供給される駆動油圧が低い状態にて、落下防止弁が閉弁して油圧アクチュエータから流出する作動油の流れを止めることにより、油圧アクチュエータが重力等によって作動することを止める。
【００２７】
コントロールバルブを介して油圧アクチュエータに供給される駆動油圧が高い運転状態にて、落下防止弁はこの駆動油圧がパイロット油圧通路を介して導かれることによって強制的に開弁し、油圧アクチュエータが作動する。
【００２８】
こうして落下防止弁のパイロット油圧として油圧アクチュエータに供給される駆動油圧が用いられる構成のため、落下防止弁のパイロット油圧通路を油圧アクチュエータと共にユニット化することが可能になる。この結果、落下防止弁を強制的に開弁させるパイロット油圧を導く専用の油圧配管を油圧駆動ユニットから延ばして配設する必要がなく、コントロールバルブにパイロット油圧を導く配管やパイロット油圧源も不要とするため、油圧源の構造を簡素化するとともに、油圧源から油圧駆動ユニットに延びる油圧配管の本数を減らすことができる。さらに、パイロット油圧源によるエネルギの損失をなくすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００３０】
図１の（Ａ）、（Ｂ）に示すように、作業機（パワーショベル）１は左右のクローラ６，７を駆動する左右の走行モータ１６，１７と、この旋回体２を駆動する旋回モータ１２と、ブーム３を駆動する２本のシリンダ１３と、アーム４を駆動する１本の油圧シリンダ１４と、バケット５を駆動する１本の油圧シリンダ１５とを備える。
【００３１】
作業機１はメイン油圧源１０から導かれる作動油圧によって上記各油圧アクチュエータ１２〜１７が作動し、左右のクローラ６，７を駆動して走行するとともに、旋回体２、バケット５、アーム４、ブーム３をそれぞれ動かして地面の掘削や土砂の搬送作業を行う。
【００３２】
図２は作業機１に搭載される油圧装置の回路図である。この油圧装置は、旋回体２を駆動する油圧駆動ユニット２ｕ、左のクローラ６を駆動する油圧駆動ユニット６ｕ、右のクローラ７を駆動する油圧駆動ユニット７ｕと、ブーム３を駆動する油圧駆動ユニット３ｕ、アーム４を駆動する油圧駆動ユニット４ｕ、バケット５を駆動する油圧駆動ユニット５ｕとを備える。これら各油圧駆動ユニット２ｕ，６ｕ，７ｕ，１３ｕ，１４ｕ，１５ｕは全てメイン油圧源１０から供給される作動油圧によって作動する。
【００３３】
作業機１の制御系は、運転者によって操作されるジョイスティク／ペダル２０とコントローラ１９を備え、このジョイスティク／ペダル２０から出力される電気信号に応じてコントローラ１９が各油圧駆動ユニット２ｕ，６ｕ，７ｕ，１３ｕ，１４ｕ，１５ｕ及びメイン油圧源１０の作動を制御する。すなわち、作業機１の制御はジョイスティク／ペダル２０からの指令に応じてコントローラ１９から出力される駆動電流によって行われ、従来のリモコン弁やパイロット油圧源等を備えていない。
【００３４】
メイン油圧源１０は図示しないエンジンによって駆動される油圧ポンプ６２を備え、油圧ポンプ６２から吐出される加圧作動油が吐出通路６３を通って各油圧アクチュエータ１２〜１７へと導かれる。
【００３５】
油圧ポンプ６２の吐出量は電磁弁６６を介して作動する油圧アクチュエータ６７によって変えられる。
【００３６】
油圧ポンプ６２から吐出される余剰作動油は吐出通路６３からリリーフバルブ６５を介してタンク側に戻される。
【００３７】
旋回体２を駆動する油圧駆動ユニット２ｕは、旋回体（被駆動体）２を正逆両方向に回転駆動する旋回モータ（油圧アクチュエータ）１２と、この旋回モータ１２に作動油を給排する第一、第二給排通路１２ａ，１２ｂと、第一、第二給排通路１２ａ，１２ｂに対する作動油の流れを切り換えるコントロールバルブ１２ｃと、供給される油圧が低い状態で旋回体２を制動する一方、供給される油圧が高められることにより旋回体２の制動を解除する油圧ブレーキ２２と、第一、第二給排通路１２ａ，１２ｂの高圧側に選択的に連通する高圧選択弁（高圧選択手段）３２と、この高圧選択弁３２を介して取り出される作動油圧を油圧ブレーキ２２に導くブレーキ解除圧通路５２とを備え、旋回モータ１２の作動がコントローラ１９から出力される駆動電流によって制御され、旋回モータ１２の作動時に油圧ブレーキ２２の作動が解除される構成とする。
【００３８】
第一、第二給排通路１２ａ，１２ｂは対のリリーフ弁８ａ，８ｂと対の逆止弁９ａ，９ｂを介して戻し通路６８に連通している。旋回モータ１２の回転作動中にコントロールバルブ１２ｃが第一、第二給排通路１２ａ，１２ｂを遮断した後、慣性により旋回モータ１２が回転を継続している間に、各リリーフ弁８ａ，８ｂのうち一方が開弁して第一、第二給排通路１２ａ，１２ｂの作動油を逃がし、旋回モータ１２の回転を制動する。このとき、各逆止弁９ａ，９ｂのうち一方が開弁して第一、第二給排通路１２ａ，１２ｂに作動油を供給し、キャビテーションの発生を防止する。
【００３９】
コントロールバルブ１２ｃは、４つの電磁比例流量制御弁１８がブリッジ回路に介装され、コントローラ１９から送られる駆動電流によって第一、第二給排通路１２ａ，１２ｂに対して吐出通路６３と戻し通路６８を選択的に接続し、旋回モータ１２を順方向もしくは逆方向に任意の速度で回転作動させように作動油の流量を制御する。
【００４０】
ブレーキ解除圧通路５２の途中には電磁弁４２が介装される。この電磁弁４２は高圧選択弁３２を介して取り出される作動油圧を所定値以下に油圧ブレーキ２２に導くブレーキ解除ポジションと、油圧ブレーキ２２を戻し通路６８に連通するブレーキ作動ポジションとを有し、コントローラ１９からの制御信号に応じて選択的に切り換えられる。
【００４１】
左のクローラ６を駆動する油圧駆動ユニット６ｕは、クローラ（被駆動体）６を正逆両方向に回転駆動する走行モータ（油圧アクチュエータ）１６と、この走行モータ１６に作動油を給排する第一、第二給排通路１６ａ，１６ｂと、第一、第二給排通路１６ａ，１６ｂに対する作動油の流れを切り換えるコントロールバルブ１６ｃと、供給される油圧が低い状態でクローラ６を制動する一方、供給される油圧が高められることによりクローラ６の制動を解除する油圧ブレーキ２６と、第一、第二給排通路１６ａ，１６ｂの途中に介装されるカウンタバランス弁（高圧選択手段）３６と、このカウンタバランス弁３６を介して第一、第二給排通路１６ａ，１６ｂの高圧側に選択的に取り出される作動油圧を油圧ブレーキ２６に導くブレーキ解除圧通路５３とを備える。
【００４２】
このカウンタバランス弁３６は第一、第二給排通路１６ａ，１６ｂのうち高圧側に導かれる走行モータ１６の駆動圧とスプリングのバネ力とがバランスする位置に弁体が移動して第一、第二給排通路１６ａ，１６ｂのうち低圧側に背圧を与えるものである。これにより、駆動圧に応じた走行モータ１６の回転速度を維持するようになっている。そして、カウンタバランス弁３６は、ブレーキ解除圧通路５３に対して第一、第二給排通路１６ａ，１６ｂのうち高圧側を連通させる構成とする。
【００４３】
第一、第二給排通路１６ａ，１６ｂは対のリリーフ弁８ａ，８ｂを介して互いに連通する。走行モータ１６の回転作動中にコントロールバルブ１６ｃが中央のポジションに切り換えられたとき、慣性により走行モータ１６が回転を継続している間に各リリーフ弁８ａ，８ｂのうち一方が開弁して第一、第二給排通路１６ａ，１６ｂの間で作動油圧を逃がし合い、油圧モータ１６の回転を制動するようになっている。
【００４４】
右のクローラ７を駆動する油圧駆動ユニット７ｕは、クローラ（被駆動体）７を正逆両方向に回転駆動する走行モータ（油圧アクチュエータ）１７と、この走行モータ１７に作動油を給排する第一、第二給排通路１７ａ，１７ｂと、第一、第二給排通路１７ａ，１７ｂに対する作動油の流れを切り換えるコントロールバルブ１７ｃと、供給される油圧が低い状態でクローラ７を制動する一方、供給される油圧が高められることによりクローラ７の制動を解除する油圧ブレーキ２７と、第一、第二給排通路１７ａ，１７ｂの途中に介装されるカウンタバランス弁（高圧選択手段）３７と、このカウンタバランス弁３７を介して第一、第二給排通路１７ａ，１７ｂの高圧側に選択的に取り出される作動油圧を油圧ブレーキ２７に導くブレーキ解除圧通路５４とを備える。第一、第二給排通路１７ａ，１７ｂは対のリリーフ弁８ａ，８ｂを介して互いに連通する。
【００４５】
ブーム３を駆動する油圧駆動ユニット３ｕは、ブーム（被駆動体）３を昇降駆動するブームシリンダ（油圧アクチュエータ）１３と、このブームシリンダ１３に作動油を給排する第一、第二給排通路１３ａ，１３ｂと、第一、第二給排通路１３ａ，１３ｂに対する作動油の流れを切り換えるコントロールバルブ１３ｃと、ブーム３の下降時にブームシリンダ１３から流出する作動油が流れる第一給排通路１３ａに介装される落下防止弁（オペレートチェック弁）４３と、第二給排通路１３ｂの作動油圧を落下防止弁４３を強制的に開弁させるパイロット油圧として導くパイロット油圧通路４４とを備える。
【００４６】
アーム４を駆動する油圧駆動ユニット４ｕは、アーム（被駆動体）４を昇降駆動するアームシリンダ（油圧アクチュエータ）１４と、このアームシリンダ１４に作動油を給排する第一、第二給排通路１４ａ，１４ｂと、第一、第二給排通路１４ａ，１４ｂに対する作動油の流れを切り換えるコントロールバルブ１４ｃと、第一、第二給排通路１４ａ，１４ｂに介装される落下防止弁（オペレートチェック弁）４５ａ，４５ｂとを備える。
【００４７】
アームシリンダ１４のボトム室から第一給排通路１４ａを通って流出する作動油に対して落下防止弁４５ａが閉弁し、アームシリンダ１４が重力によって収縮作動することを止める。一方、アームシリンダ１４のロッド室から第二給排通路１４ｂを通って流出する作動油に対して落下防止弁４５ａが閉弁し、アームシリンダ１４が重力によって伸張作動することを止める。
【００４８】
油圧駆動ユニット４ｕは、落下防止弁４５ａを強制的に開弁させるパイロット油圧を導くパイロット油圧通路４６ａ第二給排通路１４ｂに接続するとともに、落下防止弁４５ｂを強制的に開弁させるパイロット油圧を導くパイロット油圧通路４６ｂを第一給排通路１４ａに接続し、コントロールバルブユニット１４ｃを介して導かれる作動油圧によってアームシリンダ１４が伸縮作動する時に落下防止弁４５ａ，４５ｂをそれぞれ強制的に開弁させる構成とする。
【００４９】
バケット５を駆動する油圧駆動ユニット５ｕは、バケット（被駆動体）５を昇降駆動するバケットシリンダ（油圧アクチュエータ）１５と、このバケットシリンダ１５に作動油を給排する第一、第二給排通路１５ａ，１５ｂと、第一、第二給排通路１５ａ，１５ｂに対する作動油の流れを切り換えるコントロールバルブ１５ｃとを備える。
【００５０】
以上のように構成されて、次に作用について説明する。
【００５１】
作業機１の旋回時、油圧ブレーキ２２による旋回モータ１２の制動が解除された状態にてコントロールバルブ１２ｃが第一、第二給排通路１２ａ，１２ｂの圧力を選択的に高めて旋回モータ１２を回転作動させる。このとき、電磁弁４２がブレーキ解除ポジションａに切り換えられると、旋回モータ１２の作動時に第一、第二給排通路１２ａ，１２ｂの高圧側から高圧選択弁３２を介して取り出される作動油圧を油圧ブレーキ２２に導く。油圧ブレーキ２２はこの作動油圧によってブレーキスプリングに抗して収縮作動し、制動子を引き込んで旋回体２の制動を解除する。
【００５２】
油圧ブレーキ２２の作動油圧が第一、第二給排通路１２ａ，１２ｂの高圧側から高圧選択弁３２を介して取り出されることにより、油圧ブレーキ２２の作動油を第一、第二給排通路１２ａ，１２ｂとの間で給排する油圧回路を油圧駆動ユニット２ｕに収められる。この結果、油圧ブレーキ２２の作動油圧を導く専用の油圧配管を油圧駆動ユニット２ｕから延ばして配設する必要がない。
【００５３】
作業機１の停止時、コントローラ１９から制御信号によって電磁弁４２がブレーキ解除ポジションａからブレーキ作動ポジションｂに切り換えられ、油圧ブレーキ２２を作動させる。これにより、コントローラ１９は旋回体２の作動状態に応じて任意のタイミングで油圧ブレーキ２２を作動させることが可能となる。例えば旋回体２の回転が完全に停止したことを判定した後に油圧ブレーキ２２を解除作動させ、旋回体２や油圧ブレーキ２２にかかる負荷を抑えられる。この結果、油圧回路に油圧ブレーキ２２の作動を遅らせるタイマ回路の要素を設ける必要がなく、構造の簡素化がはかれる。
【００５４】
作業機１の走行時、油圧ブレーキ２６，２７による走行モータ１６，１７の制動が解除された状態にてコントロールバルブ１６ｃ，１７ｃが第一、第二給排通路１６ａ，１６ｂ、１７ａ，１７ｂの圧力を選択的に高めて走行モータ１６，１７をそれぞれ回転作動させる。走行モータ１６，１７の作動時に第一、第二給排通路１６ａ，１６ｂ、１７ａ，１７ｂの高圧側からカウンタバランス弁３６，３７を介して取り出される作動油圧を油圧ブレーキ２６，２７に導く。油圧ブレーキ２６，２７はこの作動油圧によってブレーキスプリングに抗して収縮作動し、制動子を引き込んでクローラ６，７の制動をそれぞれ解除する。
【００５５】
油圧ブレーキ２６，２７の作動油圧が第一、第二給排通路１６ａ，１６ｂ、１７ａ，１７ｂの高圧側からカウンタバランス弁３６，３７を介して取り出されることにより、油圧ブレーキ２６，２７の作動油を第一、第二給排通路１６ａ，１６ｂ、１７ａ，１７ｂとの間で給排する油圧回路を油圧駆動ユニット６ｕ，７ｕに収められる。この結果、油圧ブレーキ２６，２７の作動油圧を導く専用の油圧配管を油圧駆動ユニット６ｕ，７ｕから延ばして配設する必要がない。
【００５６】
ブーム３を駆動する油圧駆動ユニット３ｕは、落下防止弁４３が閉弁してブームシリンダ１３が重力によって収縮作動することを阻止する。一方、第二給排通路１３ｂの圧力が所定値を超えて上昇するのに伴って落下防止弁４３が強制的に開弁され、ブームシリンダ１３を油圧によって収縮作動させることができる。
【００５７】
ブーム３を駆動する油圧駆動ユニット３ｕは、落下防止弁４３を強制的に開弁させるパイロット油圧が第二給排通路１３ｂからパイロット油圧通路４４を介して導かれることにより、落下防止弁４３のパイロット油圧通路４４を油圧駆動ユニット３ｕに収めることができる。この結果、落下防止弁４３のパイロット油圧を導く専用の油圧配管を油圧駆動ユニット３ｕから延ばして配設する必要がない。
【００５８】
アーム４を駆動する油圧駆動ユニット４ｕは、落下防止弁４５ａ，４５ｂがそれぞれ閉弁してアームシリンダ１４が重力によって伸縮作動することを阻止する。一方、第一、第二給排通路１４ａ，１４ｂの圧力が所定値を超えて上昇するのに伴って落下防止弁４５ａ，４５ｂがそれぞれ強制的に開弁され、アームシリンダ１４を油圧によって伸縮作動させることができる。
【００５９】
アーム４を駆動する油圧駆動ユニット４ｕは、落下防止弁４５ａ，４５ｂを強制的に開弁させるパイロット油圧が第一、第二給排通路１４ａ，１４ｂからパイロット油圧通路４４ａ，４４を介して導かれることにより、落下防止弁４５ａ，４５ｂのパイロット油圧通路４４ａ，４４ｂを油圧駆動ユニット４ｕに収めることができる。この結果、落下防止弁４５ａ，４５ｂのパイロット油圧を導く専用の油圧配管を油圧駆動ユニット１ｕから延ばして配設する必要がない。
【００６０】
各コントロールバルブ１２ｃ〜１７ｃは、コントローラ１９から出力される駆動電流によって切り換え作動するため、コントロールバルブ１２ｃ〜１６ｃにパイロット油圧を導く配管やパイロット油圧源を設ける必要がない。このため、作業機１に設けられる油圧源をメイン油圧源のみとして構造を簡素化するとともに、油圧源から各油圧駆動ユニット２ｕ〜７ｕに延びる油圧配管の本数を減らすことができる。さらに、パイロット油圧源によるエネルギの損失をなくすことができる。
【００６１】
図３に示す他の実施の形態は、ブレーキ解除圧通路５２の途中に電磁減圧弁（減圧手段）４８が介装される。この電磁減圧弁４８は高圧選択弁３２を介して取り出される作動油圧を所定値以下に減圧して油圧ブレーキ２２に導くブレーキ解除ポジションと、油圧ブレーキ２２を戻し通路６８に連通するブレーキ作動ポジションとを有し、コントローラ１９からの制御信号に応じて選択的に切り換えられる。
【００６２】
第一、第二給排通路１２ａ，１２ｂの作動油圧を電磁減圧弁４８が所定値以下に減圧して油圧ブレーキ２２の圧力室に導くことにより、油圧ブレーキ２２の油圧シリンダに導かれる油圧をブレーキスプリングに抗して収縮作動するのに必要最小限の値に設定することが可能となる。すなわち、油圧ブレーキ２２を旋回モータ１２と同じ高圧に耐えうる強固な構造にする必要がなく、製品のコストダウンがはかれるとともに、信頼性を高めることができる。
【００６３】
図４に示す他の実施の形態は、コントロールバルブ１２ｃ〜１７ｃをスプールを介して給排通路１２ａ〜１７ａ、１２ｂ〜１７ｂに対する作動油の流れを切り換える構成とし、スプールを作動させる駆動圧を取り出す高圧対応の電磁減圧弁２８を備える。
【００６４】
また、ブレーキ解除圧通路５２の途中に電磁弁４２が介装されている。
【００６５】
この場合も、各コントロールバルブ１２ｃ〜１７ｃは、コントローラ１９から出力される駆動電流によって切り換え作動するため、コントロールバルブ１２ｃ〜１７ｃにパイロット油圧を導く配管やパイロット油圧源を設ける必要がない。このため、作業機１に設けられる油圧源をメイン油圧源のみとして構造を簡素化するとともに、油圧源から各油圧駆動ユニット２ｕ〜７ｕに延びる油圧配管の本数を減らすことができる。
【００６６】
図５に示す他の実施の形態は、ブレーキ解除圧通路５２の途中に電磁減圧弁（減圧手段）４８が介装される。
【００６７】
この場合、油圧ブレーキ２２を旋回モータ１２と同じ高圧に耐えうる強固な構造にする必要がなく、製品のコストダウンがはかれるとともに、信頼性を高めることができる。
【００６８】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明の作業機１の油圧駆動ユニットは、例えばパワーショベル等の作業機や他の作業機械等に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の実施の形態を示し、（Ａ）は作業機の平面図、（Ｂ）は作業機の側面図。
【図２】同じく油圧回路図。
【図３】他の実施の形態を示す油圧回路図。
【図４】他の実施の形態を示す油圧回路図。
【図５】他の実施の形態を示す油圧回路図。
【図６】従来例を示す油圧回路図。
【符号の説明】
【００７１】
１ 作業機
２ 旋回体（被駆動体）
２ｕ〜７ｕ 油圧駆動ユニット
３ ブーム（被駆動体）
４ アーム（被駆動体）
６，７ 走行モータ（被駆動体）
１０ メイン油圧源
１２ 旋回モータ（油圧アクチュエータ）
１２ａ〜１７ａ 第一給排通路
１２ｂ〜１７ｂ 第二給排通路
１２ｃ〜１７ｃ コントロールバルブ
１３ ブームシリンダ（油圧アクチュエータ）
１４ アームシリンダ（油圧アクチュエータ）
１６，１７ 走行モータ（油圧アクチュエータ）
１９ コントローラ
２２ 油圧ブレーキ
３２ 高圧選択弁（高圧選択手段）
３６ カウンタバランス弁（高圧選択手段）
４２ 電磁弁
４３ 落下防止弁
４４ ブレーキ解除圧通路
４５ａ，４５ｂ 落下防止弁
４８ 電磁減圧弁（減圧手段）
５２〜５４ ブレーキ解除圧通路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被駆動体を正逆両方向に駆動する油圧アクチュエータと、
この油圧アクチュエータに作動油を給排する第一、第二給排通路と、
この第一、第二給排通路に対する作動油の流れを切り換えるコントロールバルブと、
このコントロールバルブを介して油圧アクチュエータに供給される油圧が低い状態で被駆動体を制動する一方、油圧アクチュエータに供給される油圧が高められることにより被駆動体の制動を解除する油圧ブレーキとを備えた作業機の油圧駆動ユニットにおいて、
前記コントロールバルブの作動をコントローラから出力される駆動電流によって制御する構成とし、
前記第一、第二給排通路の高圧側に選択的に連通する高圧選択手段と、
この高圧選択手段を介して取り出される作動油圧を前記油圧ブレーキに導くブレーキ解除圧通路とを備え、
前記油圧アクチュエータの作動に連動して前記油圧ブレーキの作動が解除される構成としたことを特徴とする作業機の油圧駆動ユニット。
【請求項２】
前記高圧選択手段として、前記第一、第二給排通路の高圧側をその圧力によって自動的に前記油圧ブレーキに連通する高圧選択弁を備えたことを特徴とする請求項１に記載の作業機の油圧駆動ユニット。
【請求項３】
前記高圧選択手段として、前記第一、第二給排通路の高圧側をその圧力によって自動的に前記油圧ブレーキに連通するカウンタバランス弁を備えたことを特徴とする請求項１に記載の作業機の油圧駆動ユニット。
【請求項４】
前記ブレーキ解除圧通路に電磁弁を介装し、運転条件に応じて電磁弁を開閉する構成としたことを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の作業機の油圧駆動ユニット。
【請求項５】
前記高圧選択手段を介して取り出される作動油圧を所定値以下に減圧して前記油圧ブレーキに導く減圧手段を備えたことを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の作業機の油圧駆動ユニット。
【請求項６】
被駆動体を正逆両方向に駆動する油圧アクチュエータと、
この油圧アクチュエータに作動油を給排する第一、第二給排通路と、
この第一、第二給排通路に対する作動油の流れを切り換えるコントロールバルブとを備えた作業機の油圧駆動ユニットにおいて、
前記コントロールバルブの作動をコントローラから出力される駆動電流によって制御する構成とし、
重力によって作動する前記油圧アクチュエータから流出する作動油の流れを止める落下防止弁と、
この落下防止弁を強制的に開弁させるパイロット油圧として導くパイロット油圧通路とを備え、
前記落下防止弁を前記第一、第二給排通路の一方に介装し、
前記パイロット油圧通路を前記第一、第二給排通路の他方に接続したことを特徴とする作業機の油圧駆動ユニット。
【請求項７】
前記コントロールバルブは、４つの電磁比例流量制御弁をブリッジ回路に介装し、
前記コントローラからこの電磁比例流量制御弁に出力される駆動電流によって前記第一、第二給排通路に対して油圧源側とタンク側を選択的に連通させる構成としたことを特徴とする請求項１から６のいずれか一つに記載の作業機の油圧駆動ユニット。
【請求項８】
前記コントロールバルブは、前記給排通路に対する作動油の流れを切り換えるスプールと、
このスプールを作動させる駆動圧を取り出す電磁減圧弁とを備え、
前記コントローラからこの電磁減圧弁に出力される駆動電流によって前記第一、第二給排通路に対して油圧源側とタンク側を選択的に連通させる構成としたことを特徴とする請求項１から６のいずれか一つに記載の作業機の油圧駆動ユニット。
【請求項１】
被駆動体を正逆両方向に駆動する油圧アクチュエータと、
この油圧アクチュエータに作動油を給排する第一、第二給排通路と、
この第一、第二給排通路に対する作動油の流れを切り換えるコントロールバルブと、
このコントロールバルブを介して油圧アクチュエータに供給される油圧が低い状態で被駆動体を制動する一方、油圧アクチュエータに供給される油圧が高められることにより被駆動体の制動を解除する油圧ブレーキとを備えた作業機の油圧駆動ユニットにおいて、
前記コントロールバルブの作動をコントローラから出力される駆動電流によって制御する構成とし、
前記第一、第二給排通路の高圧側に選択的に連通する高圧選択手段と、
この高圧選択手段を介して取り出される作動油圧を前記油圧ブレーキに導くブレーキ解除圧通路とを備え、
前記油圧アクチュエータの作動に連動して前記油圧ブレーキの作動が解除される構成としたことを特徴とする作業機の油圧駆動ユニット。
【請求項２】
前記高圧選択手段として、前記第一、第二給排通路の高圧側をその圧力によって自動的に前記油圧ブレーキに連通する高圧選択弁を備えたことを特徴とする請求項１に記載の作業機の油圧駆動ユニット。
【請求項３】
前記高圧選択手段として、前記第一、第二給排通路の高圧側をその圧力によって自動的に前記油圧ブレーキに連通するカウンタバランス弁を備えたことを特徴とする請求項１に記載の作業機の油圧駆動ユニット。
【請求項４】
前記ブレーキ解除圧通路に電磁弁を介装し、運転条件に応じて電磁弁を開閉する構成としたことを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の作業機の油圧駆動ユニット。
【請求項５】
前記高圧選択手段を介して取り出される作動油圧を所定値以下に減圧して前記油圧ブレーキに導く減圧手段を備えたことを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の作業機の油圧駆動ユニット。
【請求項６】
被駆動体を正逆両方向に駆動する油圧アクチュエータと、
この油圧アクチュエータに作動油を給排する第一、第二給排通路と、
この第一、第二給排通路に対する作動油の流れを切り換えるコントロールバルブとを備えた作業機の油圧駆動ユニットにおいて、
前記コントロールバルブの作動をコントローラから出力される駆動電流によって制御する構成とし、
重力によって作動する前記油圧アクチュエータから流出する作動油の流れを止める落下防止弁と、
この落下防止弁を強制的に開弁させるパイロット油圧として導くパイロット油圧通路とを備え、
前記落下防止弁を前記第一、第二給排通路の一方に介装し、
前記パイロット油圧通路を前記第一、第二給排通路の他方に接続したことを特徴とする作業機の油圧駆動ユニット。
【請求項７】
前記コントロールバルブは、４つの電磁比例流量制御弁をブリッジ回路に介装し、
前記コントローラからこの電磁比例流量制御弁に出力される駆動電流によって前記第一、第二給排通路に対して油圧源側とタンク側を選択的に連通させる構成としたことを特徴とする請求項１から６のいずれか一つに記載の作業機の油圧駆動ユニット。
【請求項８】
前記コントロールバルブは、前記給排通路に対する作動油の流れを切り換えるスプールと、
このスプールを作動させる駆動圧を取り出す電磁減圧弁とを備え、
前記コントローラからこの電磁減圧弁に出力される駆動電流によって前記第一、第二給排通路に対して油圧源側とタンク側を選択的に連通させる構成としたことを特徴とする請求項１から６のいずれか一つに記載の作業機の油圧駆動ユニット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−６４１３９（Ｐ２００６−６４１３９Ａ）
【公開日】平成１８年３月９日（２００６．３．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２５０１３５（Ｐ２００４−２５０１３５）
【出願日】平成１６年８月３０日（２００４．８．３０）
【出願人】（００００００９２９）カヤバ工業株式会社 (2,151)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年３月９日（２００６．３．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年８月３０日（２００４．８．３０）
【出願人】（００００００９２９）カヤバ工業株式会社 (2,151)
【Ｆターム（参考）】
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