(57)【要約】【課題】旋回体の旋回速度が変化する場合であっても、操作レバーの操作量に応じた所望のブレーキ力を旋回モータに付与することが可能であり、旋回ブレーキ動作における操作性が向上した旋回駆動装置、およびこれを備えた作業機械を提供する。【解決手段】旋回駆動装置１００は、旋回体１０を旋回させる旋回モータ２０と、油圧ポンプ５２と、操作レバー５６と、コントロールバルブ５４と、ブレーキバルブ６０と、ブレーキ弁制御部８３と、を備える。ブレーキ弁制御部８３は、操作レバー５６が旋回モータ２０のブレーキ操作を受けた場合に、旋回モータ２０の差圧が、操作レバー５６がうける操作量に応じた所定の目標圧Ｐｔとなるように、ブレーキバルブ６０の位置を切換え、ブレーキバルブ６０において作動油に圧力損失を発生させる。【選択図】図２
2018184299.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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第１旋回用位置と、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第２旋回用位置と、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中立旋回用位置とに切換わることが可能であるコントロールバルブと、
前記旋回モータと前記コントロールバルブとの間に介在するブレーキバルブであって、前記第１油路における作動油の流通を許容する第１開口部および前記第２油路における作動油の流通を許容する第２開口部をそれぞれ形成し、前記第１開口部および前記第２開口部を通過する作動油の流量をそれぞれ変化させるように作動するブレーキバルブと、
前記旋回体が前記第１方向に旋回している状態で前記被操作部が前記第１操作領域から前記中立操作領域を経由して前記第２操作領域に至る第１ブレーキ操作を受けた場合に、前記旋回モータの差圧が、前記被操作部がうける操作量に応じた所定の目標圧となるように、前記第２開口部を通過する作動油の流量を調整し前記ブレーキバルブにおいて作動油に圧力損失を発生させる一方、前記旋回体が前記第２方向に旋回している状態で前記被操作部が前記第２操作領域から前記操作中間領域を経由して前記第１操作領域に至る第２ブレーキ操作を受けた場合に、前記旋回モータの差圧が、前記被操作部がうける操作量に応じた所定の目標圧となるように、前記第１開口部を通過する作動油の流量を調整し前記ブレーキバルブにおいて作動油に圧力損失を発生させる、ブレーキ制御部と、を備える、旋回駆動装置。
【請求項２】
前記ブレーキバルブは、前記第１開口部および前記第２開口部における作動油の流量をそれぞれ調整可能な少なくとも１つの流量制御弁を有し、
前記ブレーキ制御部は、前記被操作部が前記第１ブレーキ操作または前記第２ブレーキ操作をうけた場合に、前記旋回モータの差圧が前記目標圧となるように、前記流量制御弁を制御して前記第１開口部または前記第２開口部を通過する作動油の流量を調整する、請求項１に記載の旋回駆動装置。
【請求項３】
前記少なくとも一つの流量制御弁は、移動可能なスプールを有する流量制御弁であって、
前記スプールは、
前記第１開口部および前記第２開口部の開口面積をそれぞれ最大の面積に設定し、作動油が前記第１開口部および前記第２開口部を流通することを許容する中立ブレーキ用位置と、
前記第１開口部の開口面積を前記最大の面積よりも小さく設定し、作動油が前記第１開口部および前記第２開口部を流通することを許容する第１ブレーキ用位置と、
前記第２開口部の開口面積を前記最大の面積よりも小さく設定し、作動油が前記第１開口部および前記第２開口部を流通することを許容する第２ブレーキ用位置と、の間で移動することが可能であって、前記ブレーキバルブは、前記スプールのストローク量に応じて、前記第１開口部および前記第２開口部を通過する作動油の流量を調整することが可能であり、
前記ブレーキ制御部は、
前記旋回体の旋回動作が停止した状態で、前記被操作部が前記中立操作領域から前記第１操作領域に至る第１旋回操作または前記中立操作領域から前記第２操作領域に至る第２旋回操作をうけた場合に、前記流量制御弁の前記スプールを前記中立ブレーキ用位置に設定し、
前記被操作部が前記第１ブレーキ操作をうけた場合に、前記旋回モータの差圧が前記目標圧となるように、前記流量制御弁の前記スプールの前記中立ブレーキ用位置から前記第２ブレーキ用位置までのストローク量を調整し、前記被操作部が前記第２ブレーキ操作をうけた場合に、前記旋回モータの差圧が前記目標圧となるように、前記流量制御弁の前記スプールの前記中立ブレーキ用位置から前記第１ブレーキ用位置までのストローク量を調整する、請求項２に記載の旋回駆動装置。
【請求項４】
前記ブレーキバルブは、
前記第１油路のうち前記コントロールバルブと前記第１ポートとの間の部分において前記第１開口部を形成するように配置され、前記コントロールバルブから前記第１ポートへの作動油の流通を許容するとともに、前記第１ポートから前記コントロールバルブへの作動油の流通を遮断する、第１逆止弁と、
前記第１油路のうち前記コントロールバルブと前記第１ポートとの間の部分において前記第１開口部を形成するように前記第１逆止弁と並列に配置され、前記第１油路のうち当該第１開口部と前記第１ポートとの間の圧力を所定のリリーフ圧以下に保持するように開弁動作を行う、第１可変リリーフ弁と、
前記第２油路のうち前記コントロールバルブと前記第２ポートとの間の部分において前記第２開口部を形成するように配置され、前記コントロールバルブから前記第２ポートへの作動油の流通を許容するとともに、前記第２ポートから前記コントロールバルブへの作動油の流通を遮断する、第２逆止弁と、
前記第２油路のうち前記コントロールバルブと前記第２ポートとの間の部分において前記第２開口部を形成するように前記第２逆止弁と並列に配置され、前記第２油路のうち当該第２開口部と前記第２ポートとの間の圧力を所定のリリーフ圧以下に保持するように開弁動作を行う、第２可変リリーフ弁と、
を有し、
前記ブレーキ制御部は、前記被操作部が前記第１ブレーキ操作をうけた場合に、前記旋回モータの差圧が前記目標圧となるように、前記第２可変リリーフ弁のリリーフ圧を調整する一方、前記被操作部が前記第２ブレーキ操作をうけた場合に、前記旋回モータの差圧が前記目標圧となるように、前記第１可変リリーフ弁のリリーフ圧を調整する、請求項１に記載の旋回駆動装置。
【請求項５】
前記油圧ポンプは、可変容量型油圧ポンプであって、
前記被操作部が前記第１ブレーキ操作または前記第２ブレーキ操作をうけた場合、前記旋回体を前記第１方向または前記第２方向に旋回させる場合に比べて前記油圧ポンプの容量を小さくするポンプ制御部を更に備える、請求項１乃至４の何れか１項に記載の旋回駆動装置。
【請求項６】
前記ブレーキ制御部は、前記油圧ポンプの容量の低下に伴う前記旋回モータに対するブレーキ力の低下を補うように、前記目標圧を設定する、請求項５に記載の旋回駆動装置。
【請求項７】
前記ブレーキ制御部は、前記被操作部が前記第１ブレーキ操作後に前記第２操作領域から前記中立操作領域に至る第１ブレーキ解除操作を受けると、または、前記被操作部が前記第２ブレーキ操作後に前記第１操作領域から前記中立操作領域に至る第２ブレーキ解除操作を受けると、前記第１ブレーキ操作または前記第２ブレーキ操作をうけた場合に小さくされた前記油圧ポンプの容量を大きくするポンプ容量復帰動作を開始するとともに、前記第１開口部または前記第２開口部を通過する作動油の流量を調整することで前記ブレーキバルブにおいて発生させている前記作動油の圧力損失を前記ポンプ容量復帰動作の開始から所定の時間経過後に消失させるようなブレーキ解除動作を実行する、請求項５または６に記載の旋回駆動装置。
【請求項８】
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７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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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配置され、作動油の供給を受けて上部旋回体が旋回するように作動する。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。
【０００４】
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しばしば採用される。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、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替えられる。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。このようなブレーキ制御技術では、作業者の操作性の向上のために、操作レバーに与えられる操作量に応じて、旋回モータにかかるブレーキ力を調整することが望まれる。
【０００５】
特許文献１には、コントロールバルブのブリードオフ回路に、ブリードオフ制御弁が設けられた技術が開示されている。当該技術では、操作レバーに与えられる操作量に応じて、ブリードオフ制御弁の開口面積が調整される。操作レバーに与えられる操作量が大きい場合には、ブリードオフ制御弁の開口面積が小さく設定される。この結果、ブリードオフ回路を通じてタンクに排出される際の圧力が上昇し、旋回モータに大きなブレーキ力が付与される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１４３６３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のような技術では、作業者が操作レバーにあたえる操作量と、旋回モータにかかるブレーキ力とが相関しにくく、旋回ブレーキ動作における操作レバーの操作性が充分確保できないという問題があった。具体的には、上記の技術では、ブリードオフ制御弁における作動油の圧力損失に応じて、旋回モータにかかるブレーキ力の大きさが決定される。作動油の圧力損失は、制御弁の開口面積および開口を通過する作動油の通過流量によって変化する。この場合、旋回モータの回転速度（上部旋回体の旋回速度）に応じてモータ吐出流量が変化するため、操作レバーに与えられる操作量が同じであっても、旋回モータの回転速度に応じて旋回モータにかかるブレーキ力が変化してしまう。この結果、作業者が操作レバーにあたえる操作量と、旋回モータにかかるブレーキ力とが相関しにくく、旋回ブレーキ動作における操作レバーの操作性が充分確保できなくなる。
【０００８】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、旋回体の旋回速度が変化する場合であっても、被操作部がうける操作量に応じた所望のブレーキ力を旋回モータに付与することが可能であり、旋回ブレーキ動作における操作性が向上した旋回駆動装置、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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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第１旋回用位置と、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第２旋回用位置と、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中立旋回用位置とに切換わることが可能であるコントロールバルブと、前記旋回モータと前記コントロールバルブとの間に介在するブレーキバルブであって、前記第１油路における作動油の流通を許容する第１開口部および前記第２油路における作動油の流通を許容する第２開口部をそれぞれ形成し、前記第１開口部および前記第２開口部を通過する作動油の流量をそれぞれ変化させるように作動するブレーキバルブと、前記旋回体が前記第１方向に旋回している状態で前記被操作部が前記第１操作領域から前記中立操作領域を経由して前記第２操作領域に至る第１ブレーキ操作を受けた場合に、前記旋回モータの差圧が、前記被操作部がうける操作量に応じた所定の目標圧となるように、前記第２開口部を通過する作動油の流量を調整し前記ブレーキバルブにおいて作動油に圧力損失を発生させる一方、前記旋回体が前記第２方向に旋回している状態で前記被操作部が前記第２操作領域から前記操作中間領域を経由して前記第１操作領域に至る第２ブレーキ操作を受けた場合に、前記旋回モータの差圧が、前記被操作部がうける操作量に応じた所定の目標圧となるように、前記第１開口部を通過する作動油の流量を調整し前記ブレーキバルブにおいて作動油に圧力損失を発生させる、ブレーキ制御部と、を備える。
【００１０】
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操作領域に至る第１ブレーキ操作を受けた場合、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操作領域に至る第２ブレーキ操作を受けた場合に、コントロールバルブおよびブレーキバルブの位置変更によって、旋回モータにブレーキ圧が付与される。この際、ブレーキ制御部は、旋回モータの差圧が、被操作部がうける操作量に応じた所定の目標圧となるように、ブレーキバルブにおける作動油の流量を調整しブレーキバルブにおいて作動油に圧力損失を発生させる。この結果、作業機械の作業中に、旋回モータの回転速度に応じて旋回モータの吐出流量が変化することや、油圧ポンプの吐出流量が変化することがあっても、被操作部の操作量に応じた所望のブレーキ力を旋回モータに付与することができる。
【００１１】
上記の構成において、前記ブレーキバルブは、前記第１開口部および前記第２開口部における作動油の流量をそれぞれ調整可能な少なくとも１つの流量制御弁を有し、前記ブレーキ制御部は、前記被操作部が前記第１ブレーキ操作または前記第２ブレーキ操作をうけた場合に、前記旋回モータの差圧が前記目標圧となるように、前記流量制御弁を制御して前記第１開口部または前記第２開口部における作動油の流量を調整することが望ましい。
【００１２】
この場合、ブレーキ制御部が、流量制御弁の第１開口部または第２開口部における作動油の流量を調整することによって、被操作部の操作量に応じた所望のブレーキ力を旋回モータに付与することができる。
【００１３】
更に、前記少なくとも一つの流量制御弁は、移動可能なスプールを有する流量制御弁であって、前記スプールは、前記第１開口部および前記第２開口部の開口面積をそれぞれ最大の面積に設定し、作動油が前記第１開口部および前記第２開口部を流通することを許容する中立ブレーキ用位置と、前記第１開口部の開口面積を前記最大の面積よりも小さく設定し、作動油が前記第１開口部および前記第２開口部を流通することを許容する第１ブレーキ用位置と、前記第２開口部の開口面積を前記最大の面積よりも小さく設定し、作動油が前記第１開口部および前記第２開口部を流通することを許容する第２ブレーキ用位置と、の間で移動することが可能であって、前記ブレーキバルブは、前記スプールのストローク量に応じて、前記第１開口部および前記第２開口部を通過する作動油の流量を調整することが可能であり、前記ブレーキ制御部は、前記旋回体の旋回動作が停止した状態で、前記被操作部が前記中立操作領域から前記第１操作領域に至る第１旋回操作または前記中立操作領域から前記第２操作領域に至る第２旋回操作をうけた場合に、前記スプールを前記中立ブレーキ用位置に設定し、前記被操作部が前記第１ブレーキ操作をうけた場合に、前記旋回モータの差圧が前記目標圧となるように、前記流量制御弁の前記スプールの前記中立ブレーキ用位置から前記第２ブレーキ用位置までのストローク量を調整し、前記被操作部が前記第２ブレーキ操作をうけた場合に、前記旋回モータの差圧が前記目標圧となるように、前記流量制御弁の前記スプールの前記中立ブレーキ用位置から前記第１ブレーキ用位置までのストローク量を調整することが望ましい。
【００１４】
本構成によれば、単一のブレーキ弁によって、第１ブレーキ操作および第２ブレーキ操作の両方向のブレーキ力の制御が可能となる。
【００１５】
前記ブレーキバルブは、あるいは、前記第１油路のうち前記コントロールバルブと前記第１ポートとの間の部分において前記第１開口部を形成するように配置され、前記コントロールバルブから前記第１ポートへの作動油の流通を許容するとともに、前記第１ポートから前記コントロールバルブへの作動油の流通を遮断する、第１逆止弁と、前記第１油路のうち前記コントロールバルブと前記第１ポートとの間の部分において前記第１開口部を形成するように前記第１逆止弁と並列に配置され、前記第１油路のうち当該第１開口部と前記第１ポートとの間の圧力を所定のリリーフ圧以下に保持するように開弁動作を行う、第１可変リリーフ弁と、前記第２油路のうち前記コントロールバルブと前記第２ポートとの間の部分において前記第２開口部を形成するように配置され、前記コントロールバルブから前記第２ポートへの作動油の流通を許容するとともに、前記第２ポートから前記コントロールバルブへの作動油の流通を遮断する、第２逆止弁と、前記第２油路のうち前記コントロールバルブと前記第２ポートとの間の部分において前記第２開口部を形成するように前記第２逆止弁と並列に配置され、前記第２油路のうち当該第２開口部と前記第２ポートとの間の圧力を所定のリリーフ圧以下に保持するように開弁動作を行う、第２可変リリーフ弁と、を有し、前記ブレーキ制御部は、前記被操作部が前記第１ブレーキ操作をうけた場合に、前記旋回モータの差圧が前記目標圧となるように、前記第２可変リリーフ弁のリリーフ圧を調整する一方、前記被操作部が前記第２ブレーキ操作をうけた場合に、前記旋回モータの差圧が前記目標圧となるように、前記第１可変リリーフ弁のリリーフ圧を調整するものであってもよい。
【００１６】
本構成によれば、可変リリーフ弁のリリーフ圧が調整されることによって、被操作部の操作量に応じた所望のブレーキ力を旋回モータに付与することができる。
【００１７】
上記の構成において、前記油圧ポンプは、可変容量型油圧ポンプであって、前記被操作部が前記第１ブレーキ操作または前記第２ブレーキ操作をうけた場合、前記旋回体を前記第１方向または前記第２方向に旋回させる場合に比べて前記油圧ポンプの容量を小さくするポンプ制御部を更に備えることが望ましい。特に、前記ブレーキ制御部は、前記油圧ポンプの容量の低下に伴う前記旋回モータに対するブレーキ力の低下を補うように、前記目標圧を設定することが望ましい。
【００１８】
本構成によれば、積極的な作動油の供給が不要なブレーキ操作時には、油圧ポンプのポンプ容量が小さく設定され油圧ポンプが消費するエネルギーが低減されることで、旋回駆動装置の省エネ化が実現される。この際、ブレーキバルブの作動によって、油圧ポンプの容量の低下に伴う旋回モータに対するブレーキ力の低下を抑止しながら、被操作部の操作量に応じたブレーキ力を付与することができる。
【００１９】
上記の構成において、前記ブレーキ制御部は、前記被操作部が前記第１ブレーキ操作後に前記第２操作領域から前記中立操作領域に至る第１ブレーキ解除操作を受けると、または、前記被操作部が前記第２ブレーキ操作後に前記第１操作領域から前記中立操作領域に至る第２ブレーキ解除操作を受けると、前記第１ブレーキ操作または前記第２ブレーキ操作をうけた場合に小さくされた前記油圧ポンプの容量を大きくするポンプ容量復帰動作を開始するとともに、前記第１開口部または前記第２開口部を通過する作動油の流量を調整することで前記ブレーキバルブにおいて発生させている前記作動油の圧力損失を前記ポンプ容量復帰動作の開始から所定の時間経過後に消失させるようなブレーキ解除動作を実行することが望ましい。
【００２０】
本構成によれば、ポンプ容量復帰動作においてポンプ容量の増大に所定の時間がかかる場合であっても、ポンプ容量が増大する前に、ブレーキバルブにおいて発生されていた圧力損失が消失することが抑止される、換言すればブレーキバルブが全開となることが抑止される。この結果、ブレーキ圧力が過渡的に低下する現象を防止することができる。
【００２１】
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。
【００２２】
本構成によれば、作業機械の作業中に、旋回モータの回転速度に応じて旋回モータの吐出流量が変化することや、油圧ポンプの吐出流量が変化することがあっても、被操作部の操作量に応じて旋回モータに所望のブレーキ力を付与することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、旋回体の旋回速度が変化する場合であっても、被操作部がうける操作量に応じて旋回モータに所望のブレーキ力を付与することが可能であり、旋回ブレーキ動作における操作性が向上した旋回駆動装置、およびこれを備えた作業機械が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態に係る作業機械の側面図である。
【図２】本発明の第１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。
【図３】本発明の第１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。
【図４】本発明の第１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た場合の図２の旋回駆動装置の油圧回路図の一部を示す図である。
【図５】本発明の第１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た場合の図２の旋回駆動装置の油圧回路図の一部を示す図である。
【図６】本発明の第１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。
【図７】本発明の第１実施形態に係る旋回駆動装置において、レバー操作量およびモータ回転速度と目標圧との関係を示すグラフである。
【図８】本発明の第１実施形態に係る旋回駆動装置において、レバー操作量と目標圧との関係を示すグラフである。
【図９】本発明の第１実施形態に係る旋回駆動装置において、レバー操作量と目標圧との関係を示すグラフである。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る作業機械の旋回駆動装置の油圧回路図の一部を示す図である。
【図１１】本発明の第３実施形態に係る作業機械の旋回駆動装置の油圧回路図の一部を示す図である。
【図１２】本発明の第４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。
【図１３】本発明の第５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。
【図１４】本発明の第５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の一部である。
【図１５】本発明の第６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。
【図１６】本発明の第６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た場合の図１５の旋回駆動装置の油圧回路図の一部を示す図である。
【図１７】本発明の第６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た場合の図１５の旋回駆動装置の油圧回路図の一部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照しつつ、本発明の第１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。
【００２６】
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、後記の操作レバー５６およびブレーキ調整装置９０（図２、図３）が備えられている。
【００２７】
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。
【００２８】
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（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と上部スプレッダ１３１との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。
【００２９】
クレーン１０は、更に、吊り荷（被吊り上げ体）の巻上げ及び巻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の巻上げ及び巻下げが行われる。
【００３０】
＜第１実施形態＞
クレーン１は、更に旋回駆動装置１００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１００の油圧回路図である。旋回駆動装置１００は、走行体１１に対して旋回体１０を相対的に旋回駆動する。
【００３１】
旋回駆動装置１００は、旋回モータ２０と、回転速度センサ２０Ｓ（回転検出部）と、油圧ポンプ５２と、第１供給ライン５５Ａ（第１油路）と、第２供給ライン５５Ｂ（第２油路）と、ブリードオフライン５５Ｃ（排出用油路）と、圧力センサ５２Ｐ（圧力検出部）と、コントロールバルブ５４と、操作レバー５６（被操作部）と、リリーフ弁５９と、ブレーキバルブ６０と、コントローラ８０と、ブレーキ調整装置９０と、を備える。
【００３２】
旋回モータ２０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。具体的に、旋回モータ２０は、ピニオンを含むモータ軸を備え、旋回体１０に固定されている。一方、走行体１１は、円周状に形成された不図示の旋回ギアを備える。旋回モータ２０のピニオンと旋回ギアとが噛み合うことで、旋回モータ２０の回転に応じて旋回体１０が旋回する。このため、旋回モータ２０は、旋回ギアの円周付近に位置するように配置されている。旋回モータ２０は、旋回体１０を旋回駆動する油圧式の旋回モータである。旋回モータ２０は、モータ第１ポート２０Ａ（第１ポート）およびモータ第２ポート２０Ｂ（第２ポート）を有する。旋回モータ２０は、モータ第１ポート２０Ａ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（たとえば左方向）に旋回させるとともに、モータ第２ポート２０Ｂを通じて作動油を排出する。一方、旋回モータ２０は、モータ第２ポート２０Ｂ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（たとえば右方向）に旋回させるとともにモータ第１ポート２０Ａを通じて作動油を排出する。
【００３３】
回転速度センサ２０Ｓは、旋回モータ２０の回転速度（または回転数）を検出する。また、回転速度センサ２０Ｓは、旋回モータ２０の回転方向（第１方向、第２方向）を検出する。
【００３４】
油圧ポンプ５２は、不図示のエンジン（駆動源）の駆動力をうけ、旋回モータ２０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５２は、可変容量型油圧ポンプからなり、当該油圧ポンプ５２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５２の容量ｑｐ（押しのけ容積）が変化し、これにより油圧ポンプ５２から吐出される作動油の流量であるポンプ吐出流量Ｑｐ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８２（図３）から出力される。
【００３５】
第１供給ライン５５Ａおよび第２供給ライン５５Ｂは、それぞれ図２に示すように、油圧ポンプ５２と旋回モータ２０のモータ第１ポート２０Ａおよびモータ第２ポート２０Ｂとを連通する油路である。ブリードオフライン５５Ｃは、コントロールバルブ５４のバルブ位置に応じて第１供給ライン５５Ａおよび第２供給ライン５５Ｂに連通可能とされ、作動油をタンクに導く油路である。
【００３６】
圧力センサ５２Ｐは、作動油の油路において油圧ポンプ５２とコントロールバルブ５４との間に配置され、作動油の圧力（ポンプ吐出圧Ｐｐ）を検出する。
【００３７】
コントロールバルブ５４は、油圧ポンプ５２と旋回モータ２０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５４は、油圧ポンプ５２から旋回モータ２０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５４は、第１供給ライン５５Ａを介して旋回モータ２０のモータ第１ポート２０Ａに接続され、かつ、第２供給ライン５５Ｂを介して旋回モータ２０のモータ第２ポート２０Ｂに接続される。
【００３８】
コントロールバルブ５４は、本実施形態では電磁切換式の方向切換弁（電磁弁）により構成され、当該コントロールバルブ５４に入力される切換信号に応じて左旋回位置５４Ａ（第１旋回用位置）、中立位置５４Ｂ（中立旋回用位置）および右旋回位置５４Ｃ（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５４は、一対のパイロットポート、すなわち左旋回パイロットポート５３Ａおよび右旋回パイロットポート５３Ｂを有する。コントロールバルブ５４は、左旋回パイロットポート５３Ａ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５４Ｂに保たれる。コントロールバルブ５４は、左旋回パイロットポート５３Ａにパイロット圧が入力されると左旋回位置５４Ａに切換えられ、右旋回パイロットポート５３Ｂにパイロット圧が入力されると右旋回位置５４Ｃに切換えられる。そして、コントロールバルブ５４は、前記パイロット圧に応じた開口面積で開弁し、作動油の流量を変化させる。
【００３９】
左旋回位置５４Ａでは、コントロールバルブ５４は、油圧ポンプ５２から吐出される作動油を第１供給ライン５５Ａを通じてモータ第１ポート２０Ａに供給するとともに、モータ第２ポート２０Ｂから排出される作動油をブリードオフライン５５Ｃを通じてタンクに導く油路を形成する。左旋回位置５４Ａには、開口Ａ１、Ａ２、Ａ３が形成されている。右旋回位置５４Ｃでは、コントロールバルブ５４は、油圧ポンプ５２から吐出される作動油を第２供給ライン５５Ｂを通じてモータ第２ポート２０Ｂに供給するとともに、モータ第１ポート２０Ａから排出される作動油をブリードオフライン５５Ｃを通じてタンクに導く油路を形成する。右旋回位置５４Ｃには、開口Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３が形成されている。また、中立位置５４Ｂでは、コントロールバルブ５４は、第１供給ライン５５Ａと第２供給ライン５５Ｂとを互いに連通することでモータ第１ポート２０Ａとモータ第２ポート２０Ｂとの間で作動油が循環することを許容する。中立位置５４Ｂには、開口Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３が形成されている。
【００４０】
操作レバー５６は、キャブ１２（図１）内に配置され、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。操作レバー５６は、旋回体１０を前記第１方向に旋回させる第１操作領域Ｓ１と、旋回体１０を前記第２方向に旋回させる第２操作領域Ｓ２と、第１操作領域と第２操作領域との間の中立操作領域ＳＳ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Ｓ１および第２操作領域Ｓ２における当該操作レバー５６の操作量は可変とされている。
【００４１】
操作レバー５６が作業者によって第１操作領域Ｓ１に操作されると（第１旋回操作）、操作レバー５６がうける操作量に応じて図２の左旋回指令ライン５７Ａを通じてコントロールバルブ５４の左旋回パイロットポート５３Ａへのパイロット圧が変化（減圧）される。また、操作レバー５６が作業者によって第２操作領域Ｓ２に操作されると（第２旋回操作）、操作レバー５６がうける操作量に応じて図２の右旋回指令ライン５７Ｂを通じて、コントロールバルブ５４の右旋回パイロットポート５３Ｂへのパイロット圧が変化（減圧）される。なお、操作レバー５６がうける操作情報（操作領域、操作量）は、コントローラ８０にも送信される。
【００４２】
リリーフ弁５９は、ブリードオフライン５５Ｃの圧力が所定の圧力を超えないように作動する。
【００４３】
ブレーキバルブ６０は、旋回モータ２０とコントロールバルブ５４との間に介在するように配置される。ブレーキバルブ６０は、旋回モータ２０による旋回体１０の旋回動作が行われる際には、旋回モータ２０とコントロールバルブ５４との間における作動油の流通を許容する。一方、旋回体１０に対するブレーキ動作が行われる際には、ブレーキバルブ６０は、必要に応じて旋回モータ２０とコントロールバルブ５４との間における作動油の流通を一部制限することで、旋回モータ２０に対するブレーキ圧を調整する。
【００４４】
ブレーキバルブ６０は、第１供給ライン５５Ａにおける作動油の流通を許容する第１開口部（Ｄ１、Ｅ１、Ｆ１）および第２供給ライン５５Ｂにおける作動油の流通を許容する第２開口部（Ｄ２、Ｅ２、Ｆ２）をそれぞれ形成している。そして、ブレーキバルブ６０は、前記第１開口部および前記第２開口部の開口面積をそれぞれ変化させることで、各開口部を通過する作動油の流量を変化させるように作動する。
【００４５】
本実施形態では、ブレーキバルブ６０は、図２に示すように３ポート流量制御弁（電磁比例弁）である。ブレーキバルブ６０は、第１供給ライン５５Ａおよび第２供給ライン５５Ｂのうち旋回モータ２０とコントロールバルブ５４との間の部分における作動油の流量を調整するように作動する。ブレーキバルブ６０は、本実施形態ではパイロット操作式の方向切換弁により構成され、内部に移動可能なスプールを備えている。当該スプールは、ブレーキバルブ６０に入力されるパイロット圧に応じて右旋回ブレーキ位置６０Ｄ（第１ブレーキ用位置）と、左旋回ブレーキ位置６０Ｆ（第２ブレーキ用位置）と、中立ブレーキ位置６０Ｅ（中立ブレーキ用位置）との間で移動することが可能である。右旋回ブレーキ位置６０Ｄでは、ブレーキバルブ６０は、前記第１開口部の開口面積を最大の面積よりも小さく設定するとともに、前記第２開口部を中立ブレーキ位置６０Ｅと同等に開放し、作動油が第１開口部および第２開口部を流通することを許容する。左旋回ブレーキ位置６０Ｆでは、ブレーキバルブ６０は、前記第１開口部を中立ブレーキ位置６０Ｅと同等に開放するとともに、前記第２開口部の開口面積を最大の面積よりも小さく設定し、作動油が第１開口部および第２開口部を流通することを許容する。中立ブレーキ位置６０Ｅでは、ブレーキバルブ６０は、第１開口部および第２開口部をともに開放し、各開口部の開口面積を最大とすることで、作動油が第１開口部および第２開口部を流通することを許容する。
【００４６】
ブレーキバルブ６０は、一対のパイロットポート、すなわち右ブレーキパイロットポート６１Ａおよび左ブレーキパイロットポート６１Ｂを有する。ブレーキバルブ６０は、右ブレーキパイロットポート６１Ａおよび左ブレーキパイロットポート６１Ｂのいずれにもパイロット圧が供給されない場合には中立ブレーキ位置６０Ｅに保たれる。ブレーキバルブ６０は、右ブレーキパイロットポート６１Ａにパイロット圧が供給されると右旋回ブレーキ位置６０Ｄに切換えられ、左ブレーキパイロットポート６１Ｂにパイロット圧が供給されると左旋回ブレーキ位置６０Ｆに切換えられる。ブレーキバルブ６０は、前記パイロット圧に応じた開口面積で開弁し、第１開口部および第２開口部における作動油の流量（通過量）を変化させる。
【００４７】
旋回駆動装置１００は、更に、パイロット油圧源７０と、第１比例弁７１と、第２比例弁７２と、を備える。第１比例弁７１および第２比例弁７２は、後記のコントローラ８０のブレーキ弁制御部８３から与えられる指令信号に応じて、ブレーキバルブ６０に入力されるパイロット圧を調整する。具体的に、第１比例弁７１および第２比例弁７２は、パイロット油圧源７０とブレーキバルブ６０の右ブレーキパイロットポート６１Ａおよび左ブレーキパイロットポート６１Ｂとの間に介在し、右ブレーキパイロットポート６１Ａおよび左ブレーキパイロットポート６１Ｂにそれぞれ第１パイロットライン７３Ａおよび第２パイロットライン７３Ｂを介して接続されている。第１比例弁７１は、ブレーキ弁制御部８３（図３）から指令信号が与えられると右ブレーキパイロットポート６１Ａに供給されるパイロット圧を減圧するように開弁する。また、第２比例弁７２は、ブレーキ弁制御部８３から指令信号が与えられると左ブレーキパイロットポート６１Ｂに供給されるパイロット圧を減圧するように開弁する。この際、右ブレーキパイロットポート６１Ａおよび左ブレーキパイロットポート６１Ｂに入力されるパイロット圧の変化に応じて、ブレーキバルブ６０のスプールのストローク量が変化する。
【００４８】
ブレーキ調整装置９０は、作業者の好みの操作感覚に応じた、旋回モータ２０にかかるブレーキ力を調整する調整量をコントローラ８０に出力する機能を備える。ブレーキ調整装置９０は、キャブ１２（図１）内に配置されており、不図示の操作ダイヤル、トリマなどを含む。
【００４９】
図３は、本実施形態に係る旋回駆動装置１００のコントローラ８０（制御部）の電気的なブロック図である。コントローラ８０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、回転速度センサ２０Ｓ、操作レバー５６、圧力センサ５２Ｐ、ブレーキ調整装置９０、油圧ポンプ５２、第１比例弁７１および第２比例弁７２などに電気的に接続されている。なお、コントローラ８０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。
【００５０】
コントローラ８０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、ブレーキ状態判定部８１、油圧ポンプ制御部８２（ポンプ制御部）、ブレーキ弁制御部８３、ブレーキ量演算部８４および記憶部８５を機能的に有するよう動作する。
【００５１】
ブレーキ状態判定部８１は、回転速度センサ２０Ｓと操作レバー５６を通じて、旋回モータ２０に対するブレーキ動作が入力された否かを判定する。
【００５２】
油圧ポンプ制御部８２は、可変容量型の油圧ポンプ５２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５２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５２から吐出される作動油の流量であるポンプ吐出流量Ｑｐが変化する。
【００５３】
ブレーキ弁制御部８３は、操作レバー５６を通じて旋回モータ２０に対する第１旋回操作（左旋回）、第２旋回操作（右旋回）、第１ブレーキ操作（左旋回ブレーキ）および第２ブレーキ操作（右旋回ブレーキ）が入力されることに対応して、ブレーキバルブ６０の位置（スプールのストローク量）を切換える。
【００５４】
ブレーキ量演算部８４は、操作レバー５６に入力される操作量、圧力センサ５２Ｐによって検出されたポンプ吐出圧Ｐｐなどに応じて、旋回モータ２０に対するブレーキ圧（ブレーキ量）を演算する。
【００５５】
記憶部８５は、ブレーキ状態判定部８１、油圧ポンプ制御部８２、ブレーキ弁制御部８３、ブレーキ量演算部８４によって参照される各種のパラメータなどを予め記憶している。
【００５６】
図４および図５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た場合の図２の油圧回路図の一部を示す図である。なお、図４では、主に、各弁の開閉状態について示し、図５では、主に、各弁における作動油の圧力（差圧）について示している。
【００５７】
＜ポンプ吐出圧Ｐｐに応じたブレーキ力の調整について＞
図２および図４、図５を参照して、旋回モータ２０が所定の方向に回転されている状態において、旋回モータ２０にブレーキ指示が発せられた場合の旋回駆動装置１００の動作について説明する。前述のように、旋回駆動装置１００は、回転速度センサ２０Ｓ（図２）を備えている。このため、回転速度センサ２０Ｓが検出する旋回モータ２０の回転方向と、操作レバー５６（図２）が受ける操作方向（操作領域）とが異なる場合、コントローラ８０のブレーキ状態判定部８１は、旋回モータ２０（旋回体１０）に対するブレーキ操作が入力されたと判定することができる。
【００５８】
より詳しくは、図２において、旋回体１０の旋回動作が停止した状態で、操作レバー５６が旋回体１０を左方向に旋回させる第１操作領域Ｓ１に操作されると、操作レバー５６から左旋回指令ライン５７Ａを介して左旋回パイロットポート５３Ａに指令信号が出力される。当該指令信号は、コントローラ８０のブレーキ状態判定部８１にも出力される。そして、コントロールバルブ５４が左旋回位置５４Ａに切換えられる。この際、回転速度センサ２０Ｓが検出する旋回モータ２０の回転方向（旋回方向）が左方向の場合、ブレーキ状態判定部８１は旋回モータ２０が通常の駆動操作（旋回操作）を受けていると判定する。一方、旋回モータ２０の回転方向が右方向の場合、ブレーキ状態判定部８１は、旋回モータ２０がブレーキ操作を受けていると判定する。すなわち、ブレーキ状態判定部８１は、操作レバー５６が受ける操作の方向と旋回モータ２０の回転方向とが逆の場合に、ブレーキ状態（減速状態）と判定する。
【００５９】
上記のようなブレーキ状態判定部８１によるブレーキ状態の判定について、ノイズ等により当該判定が振動的となり制御の不安定化を招くことを抑止するために、それぞれの検出値に対する判定閾値にヒステリシスを設けてもよい。具体的に、回転速度センサ２０Ｓを用いた旋回状態の判定においては、旋回モータ２０の回転速度０（ゼロ）が閾値とされ、ブレーキ状態判定部８１が、回転速度センサ２０Ｓの検出速度と当該閾値とを比較することで、旋回モータ２０の回転方向を判定しても良い。また、予め任意の回転速度の閾値が設定され、回転速度センサ２０Ｓの検出速度が当該閾値以下の場合、ブレーキ状態判定部８１は中立状態であると判定し、回転速度センサ２０Ｓの検出速度が当該閾値を超えた場合に、ブレーキ状態判定部８１は旋回モータ２０が所定の方向に回転していると判定しても良い。また、当該閾値は中立状態から回転状態に切り替わる場合と、回転状態から中立状態に切り替わる場合とで異なる値に設定されてもよい。
【００６０】
更に、操作レバー５６の操作方向の判定においても、ブレーキ状態判定部８１は、操作レバー５６の操作量０（ゼロ）を閾値として操作方向を判定しても良いし、予め任意の操作量の閾値が設定され、操作レバー５６が受ける操作量が当該閾値以下の範囲では非操作状態であると判定し、操作レバー５６が受ける操作量が当該閾値を超えた場合に特定方向に操作されていると判定しても良い。また、当該閾値は非操作状態から操作状態に切り替わる場合と、操作状態から非操作状態に切り替わる場合とで異なる値に設定されてもよい。
【００６１】
なお、旋回体１０の通常の旋回動作では、たとえば操作レバー５６が中立操作領域ＳＳから第１操作領域Ｓ１に操作され旋回体１０が左方向に旋回している場合、コントロールバルブ５４は左旋回位置５４Ａに設定され、ブレーキバルブ６０は中立ブレーキ位置６０Ｅに設定されている。この状態から旋回体１０にブレーキをかけるために、作業者は、操作レバー５６を第１操作領域Ｓ１から中立操作領域ＳＳを経由して第２操作領域Ｓ２に操作する。旋回体１０が左方向に旋回している場合、第１供給ライン５５Ａからモータ第１ポート２０Ａに作動油が供給され、旋回モータ２０のモータ第２ポート２０Ｂから作動油が吐出される。ブレーキ操作の過程において、操作レバー５６が一時的に中立操作領域ＳＳに位置すると、コントロールバルブ５４は中立位置５４Ｂに設定される。この場合、旋回モータ２０から吐出された作動油は、第２供給ライン５５Ｂからブレーキバルブ６０の開口Ｅ２、コントロールバルブ５４の開口Ｂ２、Ｂ１およびブレーキバルブ６０の開口Ｅ１を経由して、旋回モータ２０のモータ第１ポート２０Ａに流入する。この際、作動油の一部は、開口Ｂ３およびブリードオフライン５５Ｃを経由してタンクに排出されることが可能である。しかしながら、開口Ｂ１、Ｂ２およびＢ３の開口面積はブリードオフライン５５Ｃの断面積よりも大きく設定されているため、作動油の圧力損失は小さく、旋回モータ２０に大きなブレーキ力が作用することはない。この結果、旋回モータ２０は惰性によって回転し続ける。この際、ブレーキバルブ６０は、開口面積が最大となる中立ブレーキ位置６０Ｅに設定されているため、旋回モータ２０の回転に対するブレーキバルブ６０の影響も少ない。以下では、特に言及しない限り、ブレーキバルブ６０は中立ブレーキ位置６０Ｅに設定されているとする。
【００６２】
ブレーキ操作の過程において、作業者によって、操作レバー５６が中立操作領域ＳＳから第２操作領域Ｓ２に更に操作されると、コントロールバルブ５４が右旋回位置５４Ｃに設定される。この結果、左方向に旋回されている旋回体１０に対するブレーキ動作が実行される。なお、コントロールバルブ５４は、中立位置５４Ｂから右旋回位置５４Ｃに徐々に切換る。この際、図２の旋回モータ２０と油圧ポンプ５２との間の各油路を、図４のようにモデル化することができる。すなわち、図４を参照して、操作レバー５６の操作に応じて、コントロールバルブ５４の開口Ｂ１は閉じていき、開口Ｂ２は開口Ｃ２に切換る。また、開口Ｂ３は開口Ｃ３に切換り、開口Ｃ１は開いていく。
【００６３】
旋回モータ２０から吐出された作動油は、第２供給ライン５５Ｂから開口Ｂ２（Ｃ２）を通過して油圧ポンプ５２の吐出ラインに流入した後、油圧ポンプ５２が吐出した作動油と合流する。合流した作動油の一部は、開口Ｂ１を通過して第１供給ライン５５Ａから旋回モータ２０に流入する。また、合流した作動油の残りは、開口Ｂ３（Ｃ３）を通過してブリードオフライン５５Ｃからタンクに排出される。
【００６４】
ここで、図４において、開口Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｃ１、Ｅ１およびＥ２における作動油の差圧が、それぞれ、ΔＰｂ１、ΔＰｂ２、ΔＰｂ３、ΔＰｃ１、ΔＰＥ１およびΔＰＥ２（ＭＰａ）と定義される（図５参照）。同様に、開口Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｃ１、Ｅ１およびＥ２の開口面積が、それぞれ、Ａｂ１、Ａｂ２、Ａｂ３、Ａｃ１、ＡＥ１およびＡＥ２（ｍｍ２）と定義される。また、旋回モータ２０の作動油の吐出流量がＱｍ（Ｌ／ｍｉｎ）と定義され、油圧ポンプ５２の作動油の吐出流量がＱｐ（Ｌ／ｍｉｎ）と定義される。そして、開口Ｂ１およびＢ３を通過する作動油の流量がそれぞれ、Ｑｂ１およびＱｂ３（Ｌ／ｍｉｎ）と定義される。また、第１供給ライン５５Ａにおいて旋回モータ２０に流入する作動油の圧力がＰ１（ＭＰａ）、旋回モータ２０から吐出された作動油の圧力がＰ２（ＭＰａ）、ブリードオフライン５５Ｃにおける作動油の圧力がＰｒ（ＭＰａ）、圧力センサ５２Ｐによって検出される油圧ポンプ５２の吐出圧がＰｐ（ＭＰａ）と定義される（図４、図５参照）。図５を参照して、下記の式１、式２が満たされる。
【００６５】
【数１】
2018184299.tif 000003
【００６６】
【数２】
2018184299.tif 000004
【００６７】
また、開口Ｂ１を通過する作動油の流量Ｑｂ１は、下記の式３によって導出される。なお、Ｃｖは、作動油の流量係数である。
【００６８】
【数３】
2018184299.tif 000005
【００６９】
更に、開口Ｂ３を通過する作動油の流量Ｑｂ３は、下記の式４によって導出される。ここで、圧力Ｐ１、Ｐｒは、ブレーキ動作時において圧力Ｐ２、Ｐｐと比較して低圧であり、その変動量も小さい。このため、これらの圧力は、予め設定された定数とみなされてもよく、また、ゼロに近似されてもよい。
【００７０】
【数４】
2018184299.tif 000006
【００７１】
更に、ブレーキ動作中に、旋回モータ２０が吸入する作動油の圧力Ｐ１はほぼゼロと仮定することができる。この結果、下記の式５が満たされる。
【００７２】
【数５】
2018184299.tif 000007
【００７３】
したがって、旋回モータ２０のモータ第１ポート２０Ａ側とモータ第２ポート２０Ｂ側との間の差圧（モータ差圧ΔＰｍ）は、下記の式６のように導かれる。
【００７４】
【数６】
2018184299.tif 000008
【００７５】
なお、開口Ｂ２の面積Ａｂ２は充分に大きいため、式６において、ΔＰｂ２≒０とみなすことができる。この結果、旋回モータ２０にかかるトルク、すなわちブレーキ力Ｔｍ（Ｎ・ｍ）は、下記の式７のように導かれる。
【００７６】
【数７】
2018184299.tif 000009
【００７７】
式６および式７から、ΔＰｍの値を変化させることによって、旋回モータ２０にかかるブレーキ力Ｔｍを制御することが可能となる。ここで、圧力センサ５２Ｐによって測定されるポンプ圧Ｐｐに対し、モータ差圧の目標圧がＰｔ（Ｐｔ＞Ｐｐ）（ＭＰａ）と定義されると、ブレーキバルブ６０において、下記の式８を満たすΔＰＥ２が生じるように、ブレーキバルブ６０の開口（図２、図４では、開口Ｆ２）の面積を調整することで、旋回モータ２０に対して所望のブレーキ力を与えることができる。
【００７８】
【数８】
2018184299.tif 000010
【００７９】
この際、開口Ｆ２の面積Ａｋ（ｍｍ２）は、下記の式９のように導出される。
【００８０】
【数９】
2018184299.tif 000011
【００８１】
以上のように、ブレーキバルブ６０の開口面積（スプールのストローク量）を調整することによってポンプ吐出圧Ｐｐを目標圧Ｐｔに設定し、旋回モータ２０に狙いのブレーキ力を付与することができる。ここで、式９には、旋回モータ２０の吐出流量Ｑｍが含まれているため、ブレーキ力に対する旋回モータ２０の回転速度の影響を打ち消すように、ブレーキバルブ６０の開口面積を設定することができる。なお、ブレーキバルブ６０の開口Ｄ１の開口面積の導出についても、上記と同様である。
【００８２】
＜ブレーキ処理フローについて＞
図６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６を参照して、旋回モータ２０のブレーキ動作の処理フローについて説明する。クレーン１の使用時に、コントローラ８０のブレーキ状態判定部８１（図３）は、旋回モータ２０のブレーキ状態を判定する（ステップＳ１）。すなわち、旋回モータ２０が左方向（第１方向）に旋回している状態で操作レバー５６が第１操作領域Ｓ１から中立操作領域ＳＳを経由して第２操作領域Ｓ２に至る操作（第１ブレーキ操作）を受けた場合、または、旋回モータ２０が右方向（第２方向）に旋回している状態で操作レバー５６が第２操作領域Ｓ２から操作中間領域ＳＳを経由して第１操作領域Ｓ１に至る操作（第２ブレーキ操作）を受けた場合に、ブレーキ状態判定部８１は、旋回モータ２０がブレーキ状態であると判定する（ステップＳ１でＹＥＳ）。
【００８３】
次に、コントローラ８０のブレーキ量演算部８４が、下記の式１０を参照して旋回モータ２０の回転速度（回転数Ｎ（ｒｐｍ））から旋回モータ２０の吐出流量Ｑｍ（Ｌ／ｍｉｎ）を演算する（ステップＳ２）。なお、ｑはモータ容量（ｃｍ３／ｒｅｖ）であり、ηＶは容積効率である。
【００８４】
【数１０】
2018184299.tif 000012
【００８５】
次に、ブレーキ量演算部８４は、ブレーキバルブ６０において発生させるブレーキ弁制御圧ΔＰｋ（式８のΔＰＥ２に相当）を算出する（図６のステップＳ３）。この際、ブレーキ量演算部８４は、まず圧力センサ５２Ｐから現在のポンプ吐出圧力Ｐｐ（ＭＰａ）を取得する。更に、ブレーキ量演算部８４は、記憶部８５に格納された目標圧Ｐｔを取得する。図７は、操作レバー５６の操作量（レバー操作量Ｒ）およびモータ回転速度Ｍと目標圧Ｐｔとの関係を示すグラフである。図７に示されるような目標圧Ｐｔの情報が、記憶部８５に予め格納されている。目標圧Ｐｔは操作レバー５６の操作量Ｒおよび旋回モータ２０の回転速度Ｍ（または回転数Ｎ）に応じて設定されている。特に、図７に示すように、旋回モータ２０の回転速度が大きいほど、目標圧Ｐｔが大きく設定されているため、旋回モータ２０に過剰なブレーキ力がかかることが抑止される。そして、ブレーキ量演算部８４は、取得された圧力Ｐｐ、目標圧Ｐｔをもとに、前記式８からブレーキバルブ６０において発生させるブレーキ弁制御圧ΔＰｋ（式８のΔＰＥ２に相当、差圧）を算出する。
【００８６】
次に、ブレーキ量演算部８４は、式９に基づいて、ブレーキバルブ６０の開口面積（ブレーキ弁開口面積Ａｋ）を演算する（ステップＳ４）。この結果、ブレーキ弁制御部８３が、第１比例弁７１または第２比例弁７２（図２）を制御して、ブレーキバルブ６０のスプールのストローク量を調整することでブレーキバルブ６０の開口面積をブレーキ弁開口面積Ａｋに調整する（ステップＳ５）。なお、図６のステップＳ１において、旋回モータ２０のブレーキ状態ではないと判定された場合（ステップＳ１でＮＯ）、ブレーキ弁制御部８３はブレーキバルブ６０を中立ブレーキ位置６０Ｅに設定する。この結果、ブレーキバルブ６０の第１開口部（開口Ｅ１）および第２開口部（開口Ｅ２）が全開とされる（ステップＳ６）。
【００８７】
以上のように、本実施形態では、ブレーキ弁制御部８３は、油圧ポンプ５２とコントロールバルブ５４との間の油路における作動油の圧力（ポンプ吐出圧Ｐｐ）に対し、旋回モータ２０の差圧が、操作レバー５６がうける操作量に応じた所定の目標圧Ｐｔとなるように、ブレーキバルブ６０の第１開口部（Ｄ１、Ｅ１、Ｆ１）または第２開口部（Ｄ２、Ｅ２、Ｆ２）の開口面積を調整しブレーキバルブ６０において作動油に圧力損失を発生させる。この結果、クレーン１の作業中に、旋回モータ２０の回転速度に応じて旋回モータ２０の吐出流量Ｑｍが変化することや、油圧ポンプ５２の吐出流量Ｑｐが変化することがあっても、操作レバー５６の操作量に応じて旋回モータ２０に所望のブレーキ力を付与することができる。
【００８８】
特に、本実施形態では、ブレーキバルブ６０が、右旋回ブレーキ位置６０Ｄ、左旋回ブレーキ位置６０Ｆおよび中立ブレーキ位置６０Ｅの間で切換ることが可能な流量制御弁からなる。そして、ブレーキ弁制御部８３は、操作レバー５６がブレーキ操作をうけた場合に、圧力Ｐｐが目標圧Ｐｔとなるようにブレーキバルブ６０を右旋回ブレーキ位置６０Ｄまたは左旋回ブレーキ位置６０Ｆに切換える。このため、操作レバー５６の操作に応じて、旋回モータ２０のブレーキ力をスムーズに調整することが可能となる。なお、ブレーキ弁制御部８３は、操作レバー５６が第１ブレーキ操作をうけた場合に、旋回モータ２０の差圧が目標圧Ｐｔとなるように、ブレーキバルブ６０のスプールの中立ブレーキ位置６０Ｅから左旋回ブレーキ位置６０Ｆまでのストローク量を調整し、操作レバー５６が第２ブレーキ操作をうけた場合に、旋回モータ２０の差圧が目標圧Ｐｔとなるように、ブレーキバルブ６０のスプールの中立ブレーキ位置６０Ｅから右旋回ブレーキ位置６０Ｄまでのストローク量を調整する。このような構成によれば、単一のブレーキ弁によって、第１ブレーキ操作および第２ブレーキ操作の両方向のブレーキ力の制御が可能となる。
【００８９】
なお、上記では、図７のように予め記憶部８５（図３）に格納された目標圧Ｐｔに応じて旋回モータ２０のブレーキ力が調整される態様にて説明したが、作業者によって当該ブレーキ力が好みの大きさに更に調整されてもよい。図８および図９は、それぞれ、旋回駆動装置１００において、操作レバー５６のレバー操作量Ｒと目標圧Ｐｔとの関係を示すグラフである。作業者がキャブ１２においてブレーキ調整装置９０を操作すると、ブレーキ操作時に目標圧Ｐｔの値が補正される。図８では、作業者が、ブレーキ調整装置９０をブレーキ力アップ側に調整すると、レバー操作量Ｒが大きいほど目標圧Ｐｔが増大される。一方、作業者が、ブレーキ調整装置９０をブレーキ力ダウン側に調整すると、レバー操作量Ｒが大きいほど目標圧Ｐｔが減少される。一方、図９では、レバー操作量Ｒの中央付近において、ブレーキ力を大きく補正することができる。このように補正された目標圧Ｐｔは、図６のステップＳ３において、参照される（式８）。
【００９０】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図１０は、本実施形態に係るクレーン１の旋回駆動装置１００の油圧回路図の一部（ブレーキバルブ６０Ａ）を示す図であって、図２のブレーキバルブ６０の部分に対応している。本実施形態では、第１実施形態と比較して、ブレーキバルブ６０Ａの制御態様において相違するため、当該相違点について説明する。
【００９１】
本実施形態では、図１０に示すように、ブレーキバルブ６０Ａは電磁切換式の方向切換弁（電磁弁）により構成され、ブレーキバルブ６０Ａに入力される切換信号に応じて、右旋回ブレーキ位置６０Ｄ（第１ブレーキ用位置）と、左旋回ブレーキ位置６０Ｆ（第２ブレーキ用位置）と、中立ブレーキ位置６０Ｅ（中立ブレーキ用位置）とに切換ることが可能である。
【００９２】
ブレーキバルブ６０Ａは、右ブレーキソレノイド６２Ａおよび左ブレーキソレノイド６２Ｂを備えている。右ブレーキソレノイド６２Ａおよび左ブレーキソレノイド６２Ｂには、コントローラ８０のブレーキ弁制御部８３（図３）から、右ブレーキ指令ライン７４Ａおよび左ブレーキ指令ライン７４Ｂを通じて、動作信号が入力される。この結果、操作レバー５６がうけるブレーキ操作に応じて、ブレーキバルブ６０Ａの位置（ストローク）が切換え可能とされる。これにより、ブレーキバルブ６０Ａの第１開口部および第２開口部を通過する作動油の流量が変化する。このような構成であっても、クレーン１の作業中に、旋回モータ２０の回転速度に応じて旋回モータ２０の吐出流量Ｑｍが変化することや、油圧ポンプ５２の吐出流量Ｑｐが変化することがあっても、操作レバー５６の操作量に応じた所望のブレーキ力を旋回モータ２０に付与することができる。
【００９３】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について説明する。図１１は、本実施形態に係るクレーン１の旋回駆動装置１００の油圧回路図の一部（ブレーキバルブ６０Ｂ）を示す図であって、図２のブレーキバルブ６０の部分に対応している。本実施形態では、第１実施形態と比較して、ブレーキバルブ６０Ｂの構造において相違するため、当該相違点について説明する。
【００９４】
本実施形態では、ブレーキバルブ６０Ｂは、第１可変リリーフ弁７６と、第２可変リリーフ弁７７と、第１逆止弁７８と、第２逆止弁７９と、を備える。第１可変リリーフ弁７６および第１逆止弁７８は、第１供給ライン５５Ａのうちコントロールバルブ５４とモータ第１ポート２０Ａとの間の部分に互いに並列に配置され、本発明の第１開口部を形成する。一方、第２可変リリーフ弁７７および第２逆止弁７９は、第２供給ライン５５Ｂのうちコントロールバルブ５４とモータ第２ポート２０Ｂとの間の部分に互いに並列に配置され、本発明の第２開口部を形成する。
【００９５】
第１可変リリーフ弁７６は、第１供給ライン５５Ａのうち第１開口部と旋回モータ２０のモータ第１ポート２０Ａとの間の圧力を所定のリリーフ圧以下に保持するように開弁動作を行う。具体的には、第１可変リリーフ弁７６は、一次圧がリリーフ圧に達すると開弁することにより、当該一次圧をリリーフ圧以下の圧力に保つとともに、外部からの指令信号の入力によってリリーフ圧を変化させることが可能に構成されている。第１逆止弁７８は、コントロールバルブ５４からモータ第１ポート２０Ａへの作動油の流通を許容するとともに、モータ第１ポート２０Ａからコントロールバルブ５４への作動油の流通を遮断する。同様に、第２可変リリーフ弁７７は、第２供給ライン５５Ｂのうち第２開口部と旋回モータ２０のモータ第２ポート２０Ｂとの間の圧力を所定のリリーフ圧以下に保持するように開弁動作を行う。具体的には、第２可変リリーフ弁７７は、一次圧がリリーフ圧に達すると開弁することにより、当該一次圧をリリーフ圧以下の圧力に保つとともに、外部からの指令信号の入力によってリリーフ圧を変化させることが可能に構成されている。また、第２逆止弁７９は、コントロールバルブ５４からモータ第２ポート２０Ｂへの作動油の流通を許容するとともに、モータ第２ポート２０Ｂからコントロールバルブ５４への作動油の流通を遮断する。
【００９６】
本実施形態では、コントローラ８０のブレーキ弁制御部８３（図３）は、操作レバー５６が前記第１ブレーキ操作または前記第２ブレーキ操作をうけた場合に、旋回モータ２０の差圧が目標圧Ｐｔとなるように、第１可変リリーフ弁７６または第２可変リリーフ弁７７のリリーフ圧を調整する。詳しくは、ブレーキ弁制御部８３は、操作レバー５６が第１ブレーキ操作をうけた場合に第２可変リリーフ弁７７のリリーフ圧を調整する一方、操作レバー５６が第２ブレーキ操作をうけた場合に第１可変リリーフ弁７６のリリーフ圧を調整する。このとき、前述の式８のΔＰＥ２と同じ差圧が、第１可変リリーフ弁７６または第２可変リリーフ弁７７において形成されればよい。この結果、クレーン１の作業中に、旋回モータ２０の回転速度に応じて旋回モータ２０の吐出流量Ｑｍが変化することや、油圧ポンプ５２の吐出流量Ｑｐが変化することがあっても、操作レバー５６の操作量に応じた所望のブレーキ力を旋回モータ２０に付与することができる。
【００９７】
なお、本実施形態では、旋回モータ２０（旋回体１０）が左旋回動作を行う場合には、コントロールバルブ５４を通過した作動油は、第１逆止弁７８を通じて旋回モータ２０に供給される。また、旋回モータ２０から吐出された作動油は、第２可変リリーフ弁７７を通じてコントロールバルブ５４に流入する。この際、ブレーキ弁制御部８３は、第２可変リリーフ弁７７のリリーフ圧を最小に設定する。右旋回動作の場合も、同様である。すなわち、通常旋回動作時は、第１、第２可変リリーフ弁７６、７７のリリーフ圧は最小に設定される。
【００９８】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態について説明する。図１２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。本実施形態では、第１実施形態と比較して、ブレーキ動作の処理フローのうち油圧ポンプ５２の容量低下制御において相違するため、当該相違点について説明する。
【００９９】
本実施形態では、コントローラ８０のブレーキ状態判定部８１（図３）が、旋回モータ２０がブレーキ状態であると判定すると（ステップＳ１１でＹＥＳ）、油圧ポンプ制御部８２（図３）が、旋回体１０を第１方向または第２方向に旋回させる場合（第１旋回操作、第２旋回操作）に比べて油圧ポンプ５２のポンプ容量ｑｐを小さくする（ステップＳ１２）。ここで、油圧ポンプ５２を駆動するエンジンへの負荷動力Ｗは、下記の式１１によって導かれる。ここで、Ｎｐは、油圧ポンプ５２の回転数（ｒｐｍ）である。
【０１００】
【数１１】
2018184299.tif 000013
【０１０１】
したがって、積極的な作動油の供給が不要なブレーキ操作時には、ポンプ容量ｑｐを低下させることで、クレーン１の省エネ化を実現することができる。なお、図１２のステップＳ１３からステップＳ１６までは、図６のステップＳ２からステップＳ５までと同様である。なお、ステップＳ１１において、ブレーキ状態判定部８１が旋回モータ２０のブレーキ状態ではないと判定すると、ブレーキバルブ６０が中立ブレーキ位置６０Ｅ（図２）に切換えられ、ブレーキバルブ６０の第１開口部および第２開口部が全開とされる（ステップＳ１８）。
【０１０２】
＜第５実施形態＞
次に、本発明の第５実施形態について説明する。図１３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り、図１４は図１３のステップＳ２４の内容を詳細に示したフローチャートである。本実施形態では、第４実施形態と比較して、ブレーキ動作の処理フローのうち目標圧Ｐｔの設定方法において相違するため、当該相違点を中心に説明する。
【０１０３】
上記の第４実施形態では、旋回モータ２０のブレーキ動作に際して、油圧ポンプ５２のポンプ容量ｑｐが小さく設定されることで、クレーン１の省エネ化が実現される。しかしながら、ポンプ容量ｑｐが小さく設定されると、ブリードオフライン５５Ｃにおける作動油の流量（図５のＱｂ３）が低下する。この結果、ブリードオフライン５５Ｃにおいて発生する作動油の圧力損失が低下することで、圧力Ｐｐが下がり、旋回モータ２０に付与されるブレーキ力が低下する。本実施形態では、このブレーキ力の低下を補うように高い目標圧Ｐｔ（アシスト目標圧Ｐｔａ）が設定される。図１３のステップＳ２２において、油圧ポンプ制御部８２が油圧ポンプ５２のポンプ容量ｑｐを低下させると、図６のステップＳ２と同様に、旋回モータ２０の吐出容量Ｑｍが演算された後（ステップＳ２３）、アシスト目標圧Ｐｔａが演算される（ステップＳ２４）。アシスト目標圧Ｐｔａが演算された後、ステップＳ２５からステップＳ２７において、ブレーキバルブ６０の開口面積が演算された後、ブレーキバルブ６０の開口が調整される。
【０１０４】
図１４を参照して、アシスト目標圧Ｐｔａの設定フローについて説明する。ここでは、一例として、旋回駆動装置１００がブレーキバルブ６０を備えない場合であって、ポンプ容量ｑｐが低下されない場合と同等のブレーキ力が旋回モータ２０に設定されるための、アシスト目標圧Ｐｔａが演算される。
【０１０５】
アシスト目標圧Ｐｔａの演算フローが開始されると（ステップＳ２４）、ブレーキ量演算部８４（図３）は、前述の式３に基づいて、旋回モータ２０への作動油の戻り流量Ｑｂ１を演算する（ステップＳ２４１）。この際、式３の圧力Ｐ１はゼロとみなされてもよく、不図示の圧力計によって測定されてもよい。また、圧力Ｐｐは、圧力センサ５２Ｐによって測定される。また、開口ｂ１の開口面積Ａｂ１は既知のため、予め記憶部８５（図３）に格納されている。
【０１０６】
次に、ブレーキ量演算部８４は、前述の式４に基づいて、ブリードオフライン５５Ｃにおける作動油の流量Ｑｂ３を演算する（ステップＳ２４２）。この際、モータ吐出流量Ｑｍは、図１３のステップＳ２３において演算されている。また、油圧ポンプ５２のポンプ容量ｑｐは、図１３のステップＳ２２において低下された後の値が参照される。また、旋回モータ２０への戻り流量Ｑｂ１は、ステップＳ２４１において演算されている。
【０１０７】
次に、ブレーキ量演算部８４は、基準ブリードオフライン流量Ｑｂ３’を演算する（ステップＳ２４３）。ここで、基準ブリードオフライン流量Ｑｂ３’とは、ステップＳ２２において低下される前のポンプ容量ｑｐ’に応じた油圧ポンプ５２の吐出流量Ｑｐ’に対する、ブリードオフライン５５Ｃに流れる作動油の流量である。基準ブリードオフライン流量Ｑｂ３’は、下記の式１２によって算出される。
【０１０８】
【数１２】
2018184299.tif 000014
【０１０９】
吐出流量Ｑｍ、Ｑｂ１は、それぞれステップＳ２３およびステップＳ２４１の演算結果が参照される。また、式１２のＱｐ’は、以下の式１３によって算出される。なお、Ｎｐ（ｒｐｍ）は油圧ポンプ５２の回転数である。
【０１１０】
【数１３】
2018184299.tif 000015
【０１１１】
次に、ブレーキ弁制御部８３は、アシスト目標圧Ｐｔａを演算する（ステップＳ２４４）。当該アシスト目標圧Ｐｔａは、油圧ポンプ５２がポンプ容量ｑｐ’に設定された場合の開口Ｂ３（ブリードオフ開口）において生じる圧力損失に相当する。アシスト目標圧Ｐｔａは、下記の式１４によって算出される。
【０１１２】
【数１４】
2018184299.tif 000016
【０１１３】
基準ブリードオフライン流量Ｑｂ３’は、ステップＳ２４３の演算結果が参照される。また、流量係数Ｃｖおよび開口面積Ａｂ３’は、予め記憶部８５（図３）に格納されている。また、前述のように、ブリードオフライン５５Ｃの圧力Ｐｒは、ゼロとみなされてもよい。
【０１１４】
ステップＳ２４（Ｓ２４１〜Ｓ２４４）においてアシスト目標圧Ｐｔａが演算されると、図１３のステップＳ２５において、ブレーキバルブ６０において発生させる圧力（ブレーキ弁制御圧ΔＰｋ）が演算される。この際、ブレーキ弁制御部８３は、下記の式１５を用いて上記圧力ΔＰｋを演算する。
【０１１５】
【数１５】
2018184299.tif 000017
【０１１６】
式１５においてアシスト目標圧Ｐｔａは、ステップＳ２４４の算出結果が参照される。また、圧力Ｐｐは、圧力センサ５２Ｐによって検出される。その後、先の実施形態と同様に、ステップＳ２６、Ｓ２７においてブレーキバルブ６０の開口部の開口面積が演算されるとともに、当該開口部の開度が調整される。
【０１１７】
このように、本実施形態では、旋回モータ２０のブレーキ動作に際して、油圧ポンプ５２のポンプ容量ｑｐの低下に伴うブレーキ力の低下を防止するまたは補うように、アシスト目標圧Ｐｔａが設定されるとともに、ブレーキバルブ６０の開口部の開口面積が調整される。このため、クレーン１の省エネ化と操作レバー５６の操作量に応じたブレーキ動作とが両立可能とされる。
【０１１８】
なお、本実施形態のように油圧ポンプ５２のポンプ容量ｑｐの低下に伴うブレーキ力の低下が抑止された後、操作レバー５６におけるブレーキ操作が解除されたことがブレーキ状態判定部８１によって判定されると、油圧ポンプ制御部８２が油圧ポンプ５２のポンプ容量ｑｐを復帰（増大）させるとともに、ブレーキ弁制御部８３がブレーキバルブ６０を中立ブレーキ位置６０Ｅに設定する（ブレーキバルブ６０を全開にする）。この際、油圧ポンプ５２とブレーキバルブ６０との間で応答性の違いがあると、油圧ポンプ５２のポンプ容量ｑｐが戻りきる前に、ブレーキバルブ６０が全開となり、ブレーキバルブ６０におけるブレーキ力が過渡的に低下する可能性がある。したがって、旋回モータ２０における減速状態（ブレーキ操作）の判定が解除された場合に、油圧ポンプ５２に対する容量増大指令よりも、ブレーキバルブ６０の開放動作に所定の遅れ（時間差）を生じさせることが望ましい。
【０１１９】
具体的に、操作レバー５６が前記第１ブレーキ操作後に第２操作領域Ｓ２から中立操作領域ＳＳに至る操作を受けると、ブレーキ状態判定部８１は、第１ブレーキ解除操作が実行されたと判定する。同様に、操作レバー５６が前記第２ブレーキ操作後に第１操作領域Ｓ１から中立操作領域ＳＳに至る操作を受けると、ブレーキ状態判定部８１は、第２ブレーキ解除操作が実行されたと判定する。この結果、油圧ポンプ制御部８２は、前記第１ブレーキ操作または前記第２ブレーキ操作をうけた場合に小さくされた油圧ポンプ５２の容量を大きくするポンプ容量復帰動作を開始する。更に、ブレーキ弁制御部８３は、前記第１開口部または前記第２開口部を通過する作動油の流量を調整することでブレーキバルブ６０において発生させている作動油の圧力損失を前記ポンプ容量復帰動作の開始から所定の時間（たとえば０．１ｓｅｃ）経過後に消失させるようなブレーキ解除動作を実行する。この際、ブレーキ弁制御部８３は、前記ポンプ容量復帰動作の開始から所定の時間経過後に、第１比例弁７１または第２比例弁７２に対する指令信号を出力する。当該指令信号を出力するまでの時間差は、各機器の応答性のバランスに応じて設定されればよく、たとえば１次遅れ特性に基づいて設定されてもよく、レートリミッタのように時間当たりの変化量を線形に制限する特性に基づいて設定されてもよい。いずれの場合であっても、油圧ポンプ５２の容量が復帰され始めてから所定の時間経過後に、ブレーキバルブ６０が完全に開放されるような制御が実行される。
【０１２０】
このような制御によって、ポンプ容量復帰動作において油圧ポンプ５２のポンプ容量ｑｐの増大に所定の時間（応答遅れ）がかかる場合であっても、ポンプ容量ｑｐが増大する前に、ブレーキバルブ６０において発生されていた圧力損失が消失することが抑止される、換言すれば、ブレーキバルブ６０が全開となることが抑止される。この結果、ブレーキバルブ６０のブレーキ圧力が過渡的に低下する現象を防止することができる。なお、ブレーキ状態判定部８１は、旋回モータ２０の旋回速度の変化に基づいて、ブレーキ操作が解除されたことを判定してもよい。
【０１２１】
なお、上記の第４実施形態および第５実施形態では、油圧ポンプ５２のポンプ容量ｑｐの低下に伴って旋回体１０に対するブレーキ力が低下するが、言い換えれば、旋回体１０に対するブレーキ力の設定領域（下限）を広げることが可能となる。したがって、旋回体１０に対するブレーキ力を小さく設定することが望まれる場合（図８、図９のブレーキ力ダウン参照）に、油圧ポンプ制御部８２が油圧ポンプ５２のポンプ容量ｑｐを低下させる制御を行ってもよい。
【０１２２】
＜第６実施形態＞
次に、本発明の第６実施形態について説明する。図１５は、本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。図１６は、本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た場合の図１５の旋回駆動装置の油圧回路図の一部を示す図である。図１７は、本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た場合の図１５の旋回駆動装置の油圧回路図の一部を示す図である。なお、図１６では、主に、各弁の開閉状態について示し、図１７では、主に、各弁における作動油の圧力（差圧）について示している。本実施形態では、第１実施形態と比較して、コントロールバルブ５４の構造および図２の圧力センサ５２Ｐが備えられていない点において相違するため、当該相違点を中心に説明する。
【０１２３】
先の第１実施形態と同様に、コントロールバルブ５４は、本実施形態では電磁切換式の方向切換弁（電磁弁）により構成され、当該コントロールバルブ５４に入力される切換信号に応じて左旋回位置５４Ａ（第１旋回用位置）、中立位置５４Ｂ（中立旋回用位置）および右旋回位置５４Ｃ（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５４は、一対のパイロットポート、すなわち左旋回パイロットポート５３Ａおよび右旋回パイロットポート５３Ｂを有する。コントロールバルブ５４は、左旋回パイロットポート５３Ａ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５４Ｂに保たれる。コントロールバルブ５４は、左旋回パイロットポート５３Ａにパイロット圧が入力されると左旋回位置５４Ａに切換えられ、右旋回パイロットポート５３Ｂにパイロット圧が入力されると右旋回位置５４Ｃに切換えられる。そして、コントロールバルブ５４は、前記パイロット圧に応じた開口面積で開弁し、作動油の流量を変化させる。
【０１２４】
左旋回位置５４Ａでは、コントロールバルブ５４は、油圧ポンプ５２から吐出される作動油を第１供給ライン５５Ａを通じてモータ第１ポート２０Ａに供給するとともに、モータ第２ポート２０Ｂから排出される作動油をブリードオフライン５５Ｃを通じてタンクに導く油路を形成する。左旋回位置５４Ａには、開口Ａ１、Ａ２、Ａ３に加えＡ４が形成されている。右旋回位置５４Ｃでは、コントロールバルブ５４は、油圧ポンプ５２から吐出される作動油を第２供給ライン５５Ｂを通じてモータ第２ポート２０Ｂに供給するとともに、モータ第１ポート２０Ａから排出される作動油をブリードオフライン５５Ｃを通じてタンクに導く油路を形成する。右旋回位置５４Ｃには、開口Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３に加えＣ４が形成されている。また、中立位置５４Ｂでは、コントロールバルブ５４は、第１供給ライン５５Ａと第２供給ライン５５Ｂとを互いに連通することでモータ第１ポート２０Ａとモータ第２ポート２０Ｂとの間で作動油が循環することを許容する。中立位置５４Ｂには、開口Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３に加えＢ４およびＢ５が形成されている。また、前述のように、本実施形態では、図２の圧力センサ５２Ｐが備えられていない。図１６、図１７では、圧力Ｐｐが図示されているが、当該圧力Ｐｐは後記の演算のために仮想的に示されているものである。なお、その他の旋回駆動装置１００の構造については、図２と同様である。
【０１２５】
先の第１実施形態では、コントロールバルブ５４が左旋回位置５４Ａに設定されると、右旋回位置５４Ｃに形成されているＣ１ラインが閉じられる。同様に、コントロールバルブ５４が右旋回位置５４Ｃに設定されると、左旋回位置５４Ａに形成されているＡ２ラインが閉じられる。また、コントロールバルブ５４が中立位置５４Ｂに設定されると、上記のＣ１ラインおよびＡ２ラインが閉じられる。一方、本実施形態では、コントロールバルブ５４が左旋回位置５４Ａに設定されると、Ａ４ラインを通じて上記のＣ１ラインが開いた状態とされる。同様に、コントロールバルブ５４が右旋回位置５４Ｃに設定されると、Ｃ４ラインを通じて上記のＡ２ラインが開いた状態とされる。更に、コントロールバルブ５４が中立位置５４Ｂに設定されると、Ｂ４およびＢ５ラインを通じて、上記のＣ１ラインおよびＡ２ラインが開いた状態とされる。
【０１２６】
また、先の第１実施形態では、式９に示すように、圧力センサ５２Ｐ（図２）が検出する圧力Ｐｐを用いて、ブレーキバルブ６０の開口Ｆ２の面積Ａｋが導出された。一方、本実施形態のように圧力センサ５２Ｐが備えられていない場合であっても、ブレーキバルブ６０の開口面積を導出することが可能である。以下では、本実施形態において、ブレーキ弁制御部８３によって、ブレーキバルブ６０の開口Ｆ２の面積Ａｋが導出される過程について説明する。
【０１２７】
第１実施形態と同様に、操作レバー５６が中立操作領域ＳＳから第１操作領域Ｓ１に操作され旋回体１０が左方向に旋回している場合、コントロールバルブ５４は左旋回位置５４Ａに設定され、ブレーキバルブ６０は中立ブレーキ位置６０Ｅに設定されている。この状態から旋回体１０にブレーキをかけるために、作業者は、操作レバー５６を第１操作領域Ｓ１から中立操作領域ＳＳを経由して第２操作領域Ｓ２に操作する。ブレーキ操作の過程において、操作レバー５６が一時的に中立操作領域ＳＳに位置すると、コントロールバルブ５４は中立位置５４Ｂに設定される。この場合、旋回モータ２０から吐出された作動油は、第２供給ライン５５Ｂからブレーキバルブ６０の開口Ｅ２、コントロールバルブ５４の開口Ｂ２、Ｂ１およびブレーキバルブ６０の開口Ｅ１を経由して、旋回モータ２０のモータ第１ポート２０Ａに流入する。この際、作動油の一部は、開口Ｂ５、Ｂ３およびブリードオフライン５５Ｃを経由してタンクに排出されることが可能である。そして、旋回モータ２０は惰性によって回転し続ける。
【０１２８】
ブレーキ操作の過程において、作業者によって、操作レバー５６が中立操作領域ＳＳから第２操作領域Ｓ２に更に操作されると、コントロールバルブ５４が右旋回位置５４Ｃに設定される。この結果、左方向に旋回されている旋回体１０に対するブレーキ動作が実行される。なお、コントロールバルブ５４は、中立位置５４Ｂから右旋回位置５４Ｃに徐々に切換る。この際、図１５の旋回モータ２０と油圧ポンプ５２との間の各油路を、図１６のようにモデル化することができる。すなわち、図１６を参照して、操作レバー５６の操作に応じて、コントロールバルブ５４の開口Ｂ１は閉じていき、開口Ｂ２は開口Ｃ２に切換る。また、開口Ｂ３は開口Ｃ３に切換り、開口Ｂ４は開口Ｃ１に切換り、開口Ｂ５は開口Ｃ４に切換る。
【０１２９】
そして、旋回モータ２０から吐出された作動油は、第２供給ライン５５Ｂから開口Ｂ２（Ｃ２）を通過して油圧ポンプ５２の吐出ラインに流入した後、油圧ポンプ５２が吐出した作動油と合流する。合流した作動油の一部は、開口Ｂ１を通過して第１供給ライン５５Ａから旋回モータ２０に流入する。また、合流した作動油の残りは、開口Ｂ３（Ｃ３）を通過してブリードオフライン５５Ｃからタンクに排出される。なお、本実施形態では、第２供給ライン５５Ｂからコントロールバルブ５４に流入した作動油の一部は、開口Ｂ５を通じても開口Ｂ３に流入することができる。また、コントロールバルブ５４が右旋回位置５４Ｃに至ると、前述のように開口Ｂ１が閉じられるため、第１供給ライン５５Ａから旋回モータ２０への作動油の流入はやがて遮断される。
【０１３０】
図１６および図１７において、先の図４および図５の各符号に加え、開口Ｃ４における作動油の差圧がΔＰｃ４（Ｍｐａ）、開口Ｃ４の開口面積がＡｃ４（ｍｍ２）、開口Ｃ４を通過する作動油の流量がＱｃ４（Ｌ／ｍｉｎ）と定義される。また、本実施形態でも、第１供給ライン５５Ａにおいて旋回モータ２０に流入する作動油の圧力がＰ１（ＭＰａ）、旋回モータ２０から吐出された作動油の圧力がＰ２（ＭＰａ）、ブリードオフライン５５Ｃにおける作動油の圧力がＰｒ（ＭＰａ）、油圧ポンプ５２の吐出圧がＰｐ（ＭＰａ）と定義される。
【０１３１】
図１５に示すように、ブレーキ操作の途中で旋回モータ２０から吐出された作動油がコントロールバルブ５４を通じてタンクに導かれる油路が開いているとする。この場合、図１７を参照して、油圧ポンプ５２の吐出圧Ｐｐの釣り合いから、下記の式１６が満たされる。
【０１３２】
【数１６】
2018184299.tif 000018
【０１３３】
ここで、先の第１実施形態と同様に、Ｐ１＝Ｐｒ＝０とみなすことができるため、式１６は、下記の式１７のようにみなすことができる。
【０１３４】
【数１７】
2018184299.tif 000019
【０１３５】
ここで、式１７の各開口に公知のオリフィスの式を適用すると、下記の式１８、式１９が導かれる。
【０１３６】
【数１８】
2018184299.tif 000020
【０１３７】
【数１９】
2018184299.tif 000021
【０１３８】
なお、式１８および式１９において、Ａｂ１＿ｎｅｗは、開口Ｂ１および開口Ｅ１を仮想的に一つの開口とみなした合成開口Ｂ１＿ｎｅｗの開口面積に相当する。この場合、開口面積Ａｂ１＿ｎｅｗは、開口面積Ａｂ１、ＡＥ１を用いて、下記の式２０のように表すことができる。
【０１３９】
【数２０】
2018184299.tif 000022
【０１４０】
ここで、開口ｂ１を通過する作動油の流量Ｑｂ１は、図１７をもとに下記の式２１で表すことができる。
【０１４１】
【数２１】
2018184299.tif 000023
【０１４２】
すなわち、ポンプ吐出流量Ｑｐから開口Ｂ３側に分流する流量Ｑｂ３を引いた流量と、旋回モータ２０からの戻り流量Ｑｍから開口Ｃ４側に分流する流量Ｑｃ４を引いた流量とが、それぞれ流量Ｑｂ１に含まれる。更に、式２０を式１９に代入した上で、流量Ｑｂ３について整理すると、下記の式２２が導かれる。
【０１４３】
【数２２】
2018184299.tif 000024
【０１４４】
次に。図１７を参照して、タンクから開口Ｃ４を経由して圧力Ｐ２に至る油路と、タンクから開口Ｂ３およびＢ２を経由して圧力Ｐ２に至る油路との圧力バランスから、式２３が導かれる。
【０１４５】
【数２３】
2018184299.tif 000025
【０１４６】
ここで、先の第１実施形態と同様に、ΔＰｂ２＝０と仮定すると、下記の式２４が成立する。
【０１４７】
【数２４】
2018184299.tif 000026
【０１４８】
ここでも、公知のオリフィスの式を用いて、式２４を置換するとともに、流量Ｑｂ３について整理すると、式２５が導かれる。
【０１４９】
【数２５】
2018184299.tif 000027
【０１５０】
式２２および式２５は、いずれも流量Ｑｂ３に関するため、各式の右辺を等号で結ぶと、式２６が成立する。
【０１５１】
【数２６】
2018184299.tif 000028
【０１５２】
式２６を、流量Ｑｃ４について解くと、式２７が導かれる。
【０１５３】
【数２７】
2018184299.tif 000029
【０１５４】
そして、式２７を、式２２または式２５に代入して整理すると、式２８が導かれる。
【０１５５】
【数２８】
2018184299.tif 000030
【０１５６】
式２８において、流量Ｑｐは前述の式１３を援用して算出され、流量Ｑｍは式１０から算出される。また、各開口面積Ａｂ３、Ａｃ４は既知であり、開口面積Ａｂ１＿ｎｅｗは式２０から算出される。式２８から流量Ｑｂ３が算出されると、式１９の右辺からΔＰｂ３が算出される。一方、旋回モータ２０の差圧ΔＰｍは、式６、式１７に加え、ΔＰｂ２＝０とみなすことができるため、下記の式２９によって示される。
【０１５７】
【数２９】
2018184299.tif 000031
【０１５８】
式２９において、モータ差圧ΔＰｍを任意に設定される目標圧Ｐｔａに置き換え、式２９の右辺と左辺とを整理すると、式３０が導かれる。
【０１５９】
【数３０】
2018184299.tif 000032
【０１６０】
式３０において、ΔＰｂ３は前述のように式１９、式２８から算出されるため、式３０で算出される圧力ΔＰＥ２を形成するように、開口Ｅ２の面積ＡＥ２（＝Ａｋ）が設定されればよい。ここで、面積Ａｋは、式３１によって算出される。
【０１６１】
【数３１】
2018184299.tif 000033
【０１６２】
以上のように、本実施形態では、ブレーキ弁制御部８３は、圧力センサ５２Ｐを備えずとも、上記の式を用いた演算によって、旋回モータ２０の差圧が、操作レバー５６がうける操作量に応じた所定の目標圧Ｐｔとなるように、ブレーキバルブ６０の第１開口部（Ｄ１、Ｅ１、Ｆ１）または第２開口部（Ｄ２、Ｅ２、Ｆ２）の開口面積を調整しブレーキバルブ６０において作動油に圧力損失を発生させることができる。なお、ブレーキバルブ６０の開口Ｅ１の開口面積の導出については上記の開口Ｅ２の場合と同様である。
【０１６３】
更に、本実施形態では、先の第４実施形態と同様に、省エネ化を目的として油圧ポンプ５２のポンプ容量ｑｐが低下される。更に、第５実施形態と同様に、ポンプ容量ｑｐが低下されない場合と同等のブレーキ力が旋回モータ２０に設定される。この際、圧力センサ５２Ｐを備えずとも、アシスト目標圧Ｐｔａが演算可能とされる。以下に、その導出過程について説明する。
【０１６４】
当該過程においても、図１５に示すように、ブレーキ操作の途中で旋回モータ２０から吐出された作動油がコントロールバルブ５４を通じてタンクに導かれる油路が開いているとする。この場合、図１７を参照して、油圧ポンプ５２の吐出圧Ｐｐの釣り合いから、下記の式３２が満たされる。
【０１６５】
【数３２】
2018184299.tif 000034
【０１６６】
ここでも、圧力Δｐｂ１’、ΔＰＥ１’、ΔＰｂ３’は、それぞれ油圧ポンプ５２のポンプ容量ｑｐが小さく設定される前の状態における開口Ｂ１、Ｅ１およびＢ３における差圧に相当する。式３２においても、先の第１実施形態と同様に、Ｐ１＝Ｐｒ＝０とみなすことができるため、式３２から式３３が導かれる。
【０１６７】
【数３３】
2018184299.tif 000035
【０１６８】
先と同様に、式３３に公知のオリフィスの式を適用すると、式３４、式３５が導かれる。
【０１６９】
【数３４】
2018184299.tif 000036
【０１７０】
【数３５】
2018184299.tif 000037
【０１７１】
なお、式３５に代入されるＡｂ１＿ｎｅｗは式２０から算出可能である。この際、式２０の開口面積Ａｅ１は、開口Ｅ１の最大開口時の面積とされる。ここで、開口Ｂ１を通過する作動油の流量Ｑｂ１’は、式３６から導かれる。
【０１７２】
【数３６】
2018184299.tif 000038
【０１７３】
そして、式３６を式３５に代入し、Ｑｂ３’について整理すると、式３７が導かれる。
【０１７４】
【数３７】
2018184299.tif 000039
【０１７５】
次に、図１７を参照して、タンクから開口Ｃ４を経由して圧力Ｐ２に至る油路と、タンクから開口Ｂ３およびＢ２を経由して圧力Ｐ２に至る油路との圧力バランスから、式３８が導かれる。
【０１７６】
【数３８】
2018184299.tif 000040
【０１７７】
ここで、先の第１実施形態と同様に、ΔＰｂ２’＝０と仮定すると、下記の式３９が成立する。
【０１７８】
【数３９】
2018184299.tif 000041
【０１７９】
ここでも、公知のオリフィスの式を用いて、式３９を置換するとともに、流量Ｑｂ３’について整理すると、式４０が導かれる。
【０１８０】
【数４０】
2018184299.tif 000042
【０１８１】
式３７および式４０は、いずれも流量Ｑｂ３’に関するため、各式の右辺を等号で結ぶと、式４１が成立する。
【０１８２】
【数４１】
2018184299.tif 000043
【０１８３】
式４１を、流量Ｑｃ４’について解くと、式４２が導かれる。
【０１８４】
【数４２】
2018184299.tif 000044
【０１８５】
そして、式４２を、式３７または式４０に代入して整理すると、式４３が導かれる。
【０１８６】
【数４３】
2018184299.tif 000045
【０１８７】
式４３においても、流量Ｑｐ’は前述の式１３から算出され、流量Ｑｍは式１０から算出される。また、各開口面積Ａｂ３、Ａｃ４は既知であり、開口面積Ａｂ１＿ｎｅｗは式２０から算出される。油圧ポンプ５２のポンプ容量ｑｐが低減される前に開口Ｂ３を流れる作動油の流量Ｑｂ３’が式４３から算出されると、式３５の右辺からΔＰｂ３’が算出される。一方、油圧ポンプ５２のポンプ容量ｑｐが低減される前の旋回モータ２０の差圧ΔＰｍ’は、式６、式３３に加え、ΔＰｂ２＝０とみなすことができるため、下記の式４４によって示される。
【０１８８】
【数４４】
2018184299.tif 000046
【０１８９】
式４４において、ΔＰＥ２’は開口Ｅ２が最大開口状態における差圧であり、下記の式４５によって算出される。
【０１９０】
【数４５】
2018184299.tif 000047
【０１９１】
式４４によって算出されるΔＰｍ’を目標圧Ｐｔａに置き換えることで、油圧ポンプ５２のポンプ容量ｑｐが低減される前の状態と同等のブレーキ力を生成することができる。
【０１９２】
以上、本発明の各実施形態に係る旋回駆動装置を備えた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。
【０１９３】
（１）上記の実施形態では、旋回体１０が左方向に旋回している状態で、操作レバー５６が第１操作領域Ｓ１から中立操作領域ＳＳを経由して第２操作領域Ｓ２に操作された場合に、旋回体１０に対してブレーキ操作が入力されたと判定され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。旋回体１０が左方向に旋回している状態で、操作レバー５６が第２操作領域Ｓ２に操作されることで、旋回体１０に対してブレーキ操作が入力されたと判定されてもよい。また、不図示のセンサによって、コントロールバルブ５４につながるパイロットラインの油の流れやソレノイドに対する入力信号が検知されることで、ブレーキ操作の入力が判定されてもよい。
【０１９４】
（２）上記の第５実施形態では、アシスト目標圧Ｐｔａが演算される態様にて説明したが、図７のように、アシスト目標圧Ｐｔａは予め記憶部８５に記憶されている態様でもよい。
【０１９５】
（３）また、上記の第１実施形態では、ブレーキバルブ６０が図２に示すように３ポート流量制御弁（電磁比例弁）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。図１１に示される可変リリーフ弁の場合と同様に、第１供給ライン５５Ａおよび第２供給ライン５５Ｂにそれぞれ流量制御弁が配置される態様でもよい。
【０１９６】
（４）また、上記の第５実施形態では、図１４のステップＳ２４１における、旋回モータ２０への作動油の戻り流量Ｑｂ１の演算には、式３を用いて行う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、戻り流量Ｑｂ１の演算には、下記の式４６が用いられてもよい。
【０１９７】
【数４６】
2018184299.tif 000048
【０１９８】
式４６のＰｔａ（ｎ−１）は、前回実行されたステップＳ２４において導出されたアシスト目標圧Ｐｔａに相当する（（ｎ−１）は１つ前のフローを意味する）。当該アシスト目標圧ＰｔａはステップＳ２４が実行される度に記憶部８５に格納され、次のステップＳ２４において式４６のＰｔａ（ｎ−１）として参照されればよい。
【０１９９】
（５）また、上記の第６実施形態では、図１５に示されるコントロールバルブ５４を含む旋回駆動装置１００において、圧力センサ５２Ｐ（図２）を備えない態様で説明した。ここで、図２に示されるコントロールバルブ５４を含む旋回駆動装置１００において、圧力センサ５２Ｐを備えずとも、ブレーキバルブ６０の開口における開口面積の導出およびアシスト目標圧Ｐｔａの導出が可能である。図２のコントロールバルブ５４は、図１５のコントロールバルブ５４の開口Ｃ４が閉じられていることに等しい。
【０２００】
したがって、第６実施形態の式２１および式２２において流量Ｑｃ４が削除されると、式２８において開口面積Ａｃ４が削除される。この結果、式２９から式３１において、同様に、開口面積Ａｋを導出することができる。また、アシスト目標圧Ｐｔａについては、先の第４実施形態および第５実施形態と同じの式に基づいて導出可能である。ただし、圧力センサ５２Ｐが備えられていないため、戻り流量Ｑｂ１は、上記の式４６によって演算される。
【０２０１】
（６）また、上記の第６実施形態の図１５に示されるコントロールバルブ５４を含む旋回駆動装置１００において、圧力センサ５２Ｐ（図２）が備えられる態様でも、ブレーキバルブ６０の開口における開口面積の導出およびアシスト目標圧Ｐｔａの導出が可能である。
【０２０２】
この場合、圧力センサ５２Ｐが圧力Ｐｐを検出可能であるため、前述の式１６〜式２８までが不要となる。そして、圧力センサ５２Ｐによって検出された圧力Ｐｐが式２９の差圧ΔＰｂ３に代入されることで、式３０、式３１において、同様に、開口面積Ａｋを導出することができる。また、アシスト目標圧Ｐｔａについては、上記の第６実施形態と同様に導出可能である。
【符号の説明】
【０２０３】
１  クレーン
１０  旋回体
１１  走行体（機体）
２０  旋回モータ
２０Ａ  モータ第１ポート（第１ポート）
２０Ｂ  モータ第２ポート（第２ポート）
２０Ｓ  回転速度センサ
５２  油圧ポンプ
５２Ｐ  圧力センサ（圧力検出部）
５３Ａ  左旋回パイロットポート
５３Ｂ  右旋回パイロットポート
５４  コントロールバルブ
５４Ａ  左旋回位置（第１旋回用位置）
５４Ｂ  中立位置（中立旋回用位置）
５４Ｃ  右旋回位置（第２旋回用位置）
５５Ａ  第１供給ライン（第１油路）
５５Ｂ  第２供給ライン（第２油路）
５５Ｃ  ブリードオフライン（排出用油路）
５６  操作レバー（被操作部）
６０  ブレーキバルブ
６０Ｄ  右旋回ブレーキ位置（第１ブレーキ用位置）
６０Ｅ  中立ブレーキ位置（中立ブレーキ用位置）
６０Ｆ  左旋回ブレーキ位置（第２ブレーキ用位置）
７６  第１可変リリーフ弁
７７  第２可変リリーフ弁
７８  第１逆止弁
７９  第２逆止弁
８０  コントローラ
８１  ブレーキ状態判定部
８２  油圧ポンプ制御部
８３  ブレーキ弁制御部（ブレーキ制御部）
８４  ブレーキ量演算部
８５  記憶部
９０  ブレーキ調整装置
１００  旋回駆動装置
【図１】
2018184299.tif 000049
【図２】
2018184299.tif 000050
【図３】
2018184299.tif 000051
【図４】
2018184299.tif 000052
【図５】
2018184299.tif 000053
【図６】
2018184299.tif 000054
【図７】
2018184299.tif 000055
【図８】
2018184299.tif 000056
【図９】
2018184299.tif 000057
【図１０】
2018184299.tif 000058
【図１１】
2018184299.tif 000059
【図１２】
2018184299.tif 000060
【図１３】
2018184299.tif 000061
【図１４】
2018184299.tif 000062
【図１５】
2018184299.tif 000063
【図１６】
2018184299.tif 000064
【図１７】
2018184299.tif 000065