(57)【要約】【課題】  油圧モータが油圧ブレーキとして動作するときに流入口側にキャビテーションが起こることを抑制又は防止すると共に、当該油圧モータ又は油圧シリンダを作動させるときに、その消費エネルギの低減を図ることができる建設機械用キャビテーション防止装置を提供すること。【解決手段】  油圧モータ２３を備える建設機械のキャビテーション防止装置２１において、油圧モータ２３によって回転駆動され、圧油を油圧モータ２３の流入口側に供給するキャビテーション防止ポンプ５０を備え、キャビテーション防止ポンプ５０が油圧モータ２３の流入口側に供給する圧油の流量は、油圧モータ２３がキャビテーションを起こすことを抑制又は防止できる流量としたものである。【選択図】      図３
2015017662.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧モータを備える建設機械のキャビテーション防止装置において、
前記油圧モータによって回転駆動され、圧油を前記油圧モータの第１ポート側に供給するキャビテーション防止ポンプと、
前記キャビテーション防止ポンプの吸込み口と油供給源とを接続するメイクアップ用吸込み回路と、を備えることを特徴とする建設機械用キャビテーション防止装置。
【請求項２】
前記キャビテーション防止ポンプの羽根車が、前記油圧モータの回転軸に設けられていることを特徴とする請求項１記載の建設機械用キャビテーション防止装置。
【請求項３】
前記キャビテーション防止ポンプから吐出される作動油を前記油圧モータの第１ポート側に供給するための供給回路を有し、この供給回路の全部又は一部を、前記油圧モータのハウジングに設けたことを特徴とする請求項２記載の建設機械用キャビテーション防止装置。
【請求項４】
前記油圧モータからの漏洩油用回路が前記メイクアップ用吸込み回路と接続していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の建設機械用キャビテーション防止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば旋回モータ又は走行モータ等の油圧モータを備える建設機械に設けられる建設機械用キャビテーション防止装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来において、下部走行体上に上部旋回体を旋回自在に搭載した例えば油圧ショベルでは、図６に示す油圧回路１のように旋回操作を行っている操作レバー２を、図７に示すように急に中立位置に戻して旋回動作を停止させる操作（ブレーキ操作）を行うと、第１駆動用回路４と第２駆動用回路５がマルチコントロール弁８によって遮断され、旋回モータ３（油圧モータ）の第２ポート３ｂから吐出される第２駆動用回路５内の作動油の圧力が第２リリーフ弁６で設定された圧力まで上昇し、第２リリーフ弁６が作動する。このとき、第２駆動用回路５は第２リリーフ弁６によって所定の圧力に保持されることにより、旋回モータ３に油圧によるブレーキ力が働き、上部旋回体は徐々に減速する。
【０００３】
なお、第２リリーフ弁６の作動中は、第２駆動用回路５から第２リリーフ弁６を介して低圧の作動油が排出され、第１チェック弁７、及び第１駆動用回路４を通って旋回モータ３の第１ポート３ａに供給される。
【０００４】
すなわち、旋回モータ３の第２ポート３ｂから吐出される作動油は、第２駆動用回路５、第２リリーフ弁６、第１チェック弁７及び第１駆動用回路４を通って、旋回モータ３の第１ポート３ａに供給され、作動油は循環される。
【０００５】
ただし、このとき、旋回モータ３の第１ポート３ａから流入した作動油の一部がこの旋回モータ３内（図示しないシリンダブロックとピストンの間隙等）から系外へ漏出する。そのために、旋回モータ３の第２ポート３ｂから吐出されてその第１ポート３ａに供給される作動油の供給流量が、旋回モータ３の回転によって作動油を吸い込むことができる要求吸込み流量よりも小さくなり、旋回モータ３の第１ポート３ａ側が負圧になろうとする。このようにして、キャビテーションが発生すると、旋回モータ３が損傷することがある。
【０００６】
そこで、図7に示すように、マルチコントロール弁８から排出される作動油をタンク９に戻す戻り回路１０に背圧チェック弁１１を設けてその戻り回路１０内に背圧を発生させると共に、この戻り回路１０と第１駆動用回路４とをメイクアップ回路１２を介して互いに連通させ、旋回減速時には、その戻り回路１０に生じている背圧を圧源として第１駆動用回路４に圧油を供給し、これによって、旋回モータ３の第１ポート３ａ、及び第１駆動用回路４でのキャビテーションを防止することが行われている。
【０００７】
上記のようなキャビテーション防止装置１３を備える建設機械の一例が、特開２００５−１９５１３１号公報（例えば、特許文献１参照。）に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−１９５１３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、図６に示す油圧回路１を備える従来の油圧ショベルでは、旋回操作を行っている操作レバー２を急に中立位置に戻して旋回動作を停止させる操作を行っていないときでも、つまり、戻り回路１０に背圧を発生させる必要がないときでも、常に背圧チェック弁１１により戻り回路１０に背圧が発生している。そのために、マルチコントロール弁８に接続されている例えばアームシリンダ１４を作動させるときに、この背圧が原因して圧損が生じ、油圧ショベルの消費エネルギを増大させる要因となっている。
【００１０】
更に詳しく説明すると、アームを押し方向に動作させるようにアームシリンダ１４が作動しているとき（アームシリンダ用方向制御弁が（イ）の位置にあるとき）は、アームシリンダ１４からの戻り油は、第３駆動用回路１５、マルチコントロール弁８、戻り回路１０、及び背圧チェック弁１１を通ってタンク９内に戻される。
【００１１】
そして、アームシリンダ１４からの戻り油の流量が大きいときは、戻り回路１０内の作動油の戻り圧力（背圧）が、背圧チェック弁１１のクラッキング圧力よりもかなり大きくなってしまう。このように、戻り圧力が大きく上昇すると、油圧ポンプ１６のポンプ圧を、その戻り圧力（背圧）の分だけ不必要に高くしてアームシリンダ１４を作動させる必要がある。これによって、油圧ショベルの消費エネルギが増大するので、燃料消費量が増加してしまう。
【００１２】
要は、図６に示す油圧回路１では、旋回操作を行っている操作レバー２を急に中立位置に戻して旋回動作を停止させる操作を行っているときであっても、そうでないときであっても、更に、アームを動作させるためにアームシリンダ１４を作動させるときには、油圧ポンプ１６のポンプ圧を、その戻り圧力（背圧）の分だけ不必要に高くして、旋回モータ３やアームシリンダ１４等を作動させる必要があり、その結果、燃料消費量が増加してしまうという問題がある。
【００１３】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、油圧モータの流入口側にキャビテーションが起こることを抑制又は防止すると共に、油圧モータ又は油圧シリンダを作動させるときに、その消費エネルギの低減を図ることができる建設機械用キャビテーション防止装置及びそれを備える建設機械を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係る建設機械用キャビテーション防止装置は、油圧モータを備える建設機械のキャビテーション防止装置において、前記油圧モータによって回転駆動され、圧油を前記油圧モータの流入口側に供給するキャビテーション防止ポンプと、前記キャビテーション防止ポンプの吸込み口と油供給源とを接続するメイクアップ用吸込み回路と、を備えることを特徴とするものである。
【００１５】
この発明に係る建設機械用キャビテーション防止装置によると、操縦者が操作レバーを中立位置から作動位置側に操作して油圧モータを作動させている状態では、油圧ポンプから供給される圧油によって油圧モータが回転しており、この油圧モータによってキャビテーション防止ポンプが回転駆動される。そして、キャビテーション防止ポンプから吐出される圧油は、油圧モータの低圧側に供給される。
【００１６】
このように、油圧モータは、油圧ポンプ及びキャビテーション防止ポンプから供給される圧油によって回転するので、油圧モータの回転がキャビテーション防止ポンプから供給される圧油によって邪魔されることはない。
【００１７】
次に、操縦者が操作レバーを作動位置側から中立位置に操作して油圧モータを停止させようとする状態では、油圧モータに油圧ポンプから圧油が供給されている状態から圧油の供給が停止すると共に、マルチコントロール弁によって油圧モータの流出口からタンクへの通路が遮断されるので、油圧モータの流出口から吐出される作動油が油圧モータの流入口に流入する状態となる。
【００１８】
このとき、油圧モータの流入口から吸い込んだ作動油の一部がこの油圧モータ内（図示しないシリンダブロックとピストンの間隙等）から系外へ漏出する。そのため、油圧モータの流出口から吐出されてその流入口に供給される作動油の供給流量が、油圧モータの回転によって作動油を吸い込むことができる要求吸込み流量よりも小さくなり、油圧モータの流入口側が負圧になろうとするが、キャビテーション防止ポンプから吐出される圧油によって、油圧モータの流入口側にキャビテーションが起こることを抑制又は防止することができる。
【００１９】
更に、上記のように、操縦者が操作レバーを作動位置側から中立位置に操作して油圧モータを停止させようとする状態では、油圧モータの回転速度に応じた大きさの負圧がこの油圧モータの流入口側に生じるが、キャビテーション防止ポンプは、油圧モータによって回転駆動されているので、油圧モータの流入口側に生じる負圧の大きさに応じた流量の圧油を当該流入口側に供給することができる（押し込むことができる）。よって、油圧モータの回転速度に対して実用上影響を与えることなく、流入口側にキャビテーションが起こることを効果的に抑制又は防止することができる。
【００２０】
この発明に係る建設機械用キャビテーション防止装置において、前記キャビテーション防止ポンプの羽根車が、前記油圧モータの回転軸に設けられているものとするとよい。
【００２１】
このようにすると、油圧モータの回転をキャビテーション防止ポンプの羽根車に伝達するための動力伝達機構を不要にすることができる。よって、この建設機械用キャビテーション防止装置の重量及び嵩を小さくすることができ、更に、費用の低減を図ることができる。
【００２２】
この発明に係る建設機械用キャビテーション防止装置において、前記キャビテーション防止ポンプから吐出される作動油を前記油圧モータの流入口側に供給するための供給回路を有し、この供給回路の全部又は一部を、前記油圧モータのハウジングに設けたものとするとよい。
【００２３】
このようにすると、油圧モータの流出口から吐出される作動油を油圧モータの流入口側に供給するための供給回路を短くしたり簡素化することができる。よって、この建設機械用キャビテーション防止装置の重量及び嵩を小さくすることができ、更に、費用の低減を図ることができる。
【００２４】
この発明に係る建設機械用キャビテーション防止装置において、前記油圧モータからの漏洩油用回路が前記メイクアップ用吸込み回路と接続しているとよい。
【００２５】
このようにすると、油圧モータからの漏洩油を系外（タンク）まで排出するための専用回路が必要なくなり、装置構成としてコンパクトになる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明に係る建設機械用キャビテーション防止装置によると、油圧モータの流入口側にキャビテーションが起こることを抑制又は防止することができるので、キャビテーションによって旋回モータ又は走行モータを含むこの油圧モータが損傷することを確実に防止できる。
【００２７】
しかも、本願発明によると、従来の油圧ショベルのように、油圧モータ及び油圧シリンダ（例えばアームシリンダ）の戻り回路に背圧チェック弁を設けて、この戻り回路に背圧を生じさせ、この背圧を圧源として、油圧モータ（旋回モータ等）の流入口側に圧油を供給してキャビテーションを防止する構成としていないので、油圧ポンプの圧油によって油圧モータや油圧シリンダを作動させるときに、当該背圧に基づく圧損を解消することができ、これによって、建設機械の消費エネルギの低減を図ることができる。従って、油圧ショベルを含む建設機械の燃料消費量を従来よりも低減させることができる。
【００２８】
また、上記のように、油圧モータやアームシリンダ等の油圧シリンダを作動させるときに、当該背圧に基づく圧損を解消できるので、その背圧の分だけポンプ圧を低下させることができる。これによって、油圧モータによって駆動される減速機や油圧モータを駆動させるための油圧ポンプにおける、トルクが掛るベアリング等の部品の寿命を延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】この発明の一実施形態に係る建設機械用キャビテーション防止装置を備える油圧ショベルを示す側面図である。
【図２】図１に示す油圧ショベルの油圧モータが作動して旋回体を旋回させている状態を示す油圧回路である。
【図３】図１に示す油圧ショベルの油圧モータが旋回体の慣性力によって回転している状態を示す油圧回路である。
【図４】同実施形態に係る建設機械用キャビテーション防止装置が適用される油圧モータの回転軸に平行する方向の概略縦断面図である。
【図５】同実施形態に係る建設機械用キャビテーション防止装置が適用される油圧モータの回転軸に直交する方向の概略縦断面図である。
【図６】従来の油圧ショベルの油圧モータが作動して旋回体を旋回させている状態を示す油圧回路である。
【図７】同従来の油圧ショベルの油圧モータが旋回体の慣性力によって回転している状態を示す油圧回路である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明に係る建設機械用キャビテーション防止装置、及びそれを備える建設機械の一実施形態を、図１〜図４を参照して説明する。この建設機械用キャビテーション防止装置２１は、例えば図１に示す油圧ショベル２２を含む建設機械の油圧モータ２３（例えば旋回モータ又は走行モータ）を急停止させたときに、油圧モータ２３の流入口側が負圧になろうとするときに、この流入口側にキャビテーションが起こることを抑制又は防止すると共に、当該油圧モータ２３及び油圧シリンダ２４（例えばアームシリンダ）等を作動させるときに、その消費エネルギの低減を図ることができるものである。
【００３１】
図１は建設機械の一例としての油圧ショベル２２を示している。この油圧ショベル２２は、下部走行体２５の上に旋回機構を介して上部旋回体２６が旋回自在に載置されている。上部旋回体２６にはその前方中央部にブーム２７が俯仰可能に取り付けられている。更に、ブーム２７の先端部にアーム２８が鉛直面内で回動自在に取り付けられ、該アーム２８の先端部にバケット２９が鉛直面内で回動自在に取り付けられている。
【００３２】
図２は、油圧ショベル２２の油圧回路３０を示し、この油圧回路３０には、キャビテーション防止装置２１が設けられている。図２は、油圧ショベル２２の油圧モータ２３（例えば旋回モータ）が作動して、この油圧モータ２３が旋回体２６を旋回させている状態を示している。図３は、油圧ショベル２２の油圧モータ２３（旋回モータ）が旋回体２６の慣性力によって回転している状態を示している。
【００３３】
ただし、油圧モータ２３として旋回モータを例に挙げて説明するが、油圧モータ２３は、走行モータであってもよいし、これ以外でも、停止させようとするときに、慣性力が働く油圧モータであってもよい。
【００３４】
この油圧回路３０に設けられている油圧ポンプ３１の吐出回路３２は、マルチコントロール弁（ＭＣＶ）３３に設けられている旋回用方向制御弁６７、走行用方向制御弁（図示せず）、及び油圧シリンダ用方向制御弁６８等に接続されている。
【００３５】
このマルチコントロール弁３３は、油圧ショベル２２の油圧モータ２３、油圧シリンダ２４等の動きを総合的にコントロールするためのものであり、旋回及び走行の各機能を含んだ回路、並びに、ブーム２７、アーム２８、及びバケット２９を作動させるための各機能を含んだ回路を備えている。よって、このマルチコントロール弁３３は、複数の方向制御弁、リリーフ弁、及びチェック弁等を内蔵しており、旋回や走行用等の複数のリモートコントロール弁（以下、単に「リモコン弁」と言う。）３４、６６やタンク３５も接続されている。
【００３６】
また、マルチコントロール弁３３には、油圧モータ２３が第1及び第２駆動用回路３６、３７を介して接続しており、油圧シリンダ２４（アームシリンダ）が第３及び第４駆動用回路３８、３９を介して接続している。そして、図には示さないが、例えば走行モータ、ブームシリンダ４０、及びバケットシリンダ４１等もそれぞれの駆動用回路を介して接続している。
【００３７】
また、この第1及び第２駆動用回路３６、３７は、逆向きに配置された２つの第１及び第２チェック弁４２、４３と、同じく逆向きに配置された第１及び第２リリーフ弁４４、４５とを介して互いに接続されている。そして、２つの第１及び第２チェック弁４２、４３は、第１接続回路４６を間に介して互いに直列に接続しており、２つの第１及び第２リリーフ弁４４、４５は、第２接続回路４７を間に介して互いに直列に接続している。そして、この２つの第1及び第２接続回路４６、４７は、第３接続回路４８を間に介して互いに接続している。
【００３８】
なお、図示していないが、油圧モータ２３には、旋回用リモコン弁３４の非操作時（操作レバー４９が中立位置にあるとき）に油圧モータ２３を制動し、旋回用リモコン弁３４の操作時（操作レバー４９が作動位置側にあるとき）に制動が解除されるブレーキ（図示せず）が設けられている。
【００３９】
次に、キャビテーション防止装置２１を説明する。このキャビテーション防止装置２１は、図２に示すように、キャビテーション防止ポンプ５０を備えている。このキャビテーション防止ポンプ５０は、油圧モータ２３によって回転駆動され、吐出する圧油を油圧モータ２３の流入口側に供給するように構成されている。油圧モータ２３の流入口は旋回用方向制御弁６７の位置により第１ポート２３ａまたは第２ポート２３ｂが選択される。例えば、旋回用方向制御弁６７の位置（イ）が選ばれた場合は、第１ポート２３ａが流入口となる。そして、キャビテーション防止ポンプ５０が油圧モータ２３の第１ポート２３ａ側に供給する圧油の流量は、油圧モータ２３がキャビテーションを起こすことを抑制又は防止することができる流量に設定されている。
【００４０】
このキャビテーション防止ポンプ５０の羽根車５０ａは、図２及び図４に示すように、油圧モータ２３の回転軸５１に直接に設けられており、油圧モータ２３のハウジング５２内に収容されている。よって、油圧モータ２３のハウジング５２は、キャビテーション防止ポンプ５０のハウジングとして役割も果たしている。
【００４１】
図４は、キャビテーション防止ポンプ５０を備える油圧モータ２３の回転軸５１と平行する方向の概略縦断面図である。図５は、この油圧モータ２３の回転軸５１と直交する方向の概略縦断面図である。この油圧モータ２３は、例えばアキシャルピストン式の斜板式油圧モータであり、シリンダブロック５３の回転によって回転軸５１が回転するものである。この油圧モータ２３のハウジング５２内には、回転軸５１に固定されて一体に回転し得るシリンダブロック５３が設けられ、このシリンダブロック５３の後端面は、バルブプレート５４に当接して支持されている。シリンダブロック５３には、回転軸５１の周囲に複数のシリンダボア５５が互いに平行に形成され、これら各シリンダボア５５には、ピストン５６が挿入されている。各ピストン５６の先端部は、シュー５７に連結されている。シュー５７は、シリンダブロック５３及びピストン５６と一体に回転可能であり、斜板５８に固定されたシュープレート５９に対して摺動可能に設けられている。
【００４２】
この油圧モータ２３は、油圧ポンプ３１から供給される圧油によってピストン５６がシリンダ５５内を移動すると、斜板５８からの反作用によって、シリンダブロック５３及び回転軸５１が一体となって回転するものである。
【００４３】
また、図４及び図５に示すキャビテーション防止装置２１は、キャビテーション防止ポンプ５０から吐出される圧油を油圧モータ２３の第１ポート２３ａ側に供給するための供給回路６０を有し、この供給回路６０の全部は、油圧モータ２３のハウジング５２に設けられている。この供給回路６０は、図２に示すように、キャビテーション防止ポンプ５０の吐出口５０ｃと、第１接続回路４６とを互いに接続している。また、キャビテーション防止ポンプ５０の吸込み口５０ｂは、メイクアップ用吸込み回路６１を介してタンク３５と接続している。
【００４４】
次に、上記のように構成された建設機械用キャビテーション防止装置２１、及びそれを備える油圧ショベル２２（建設機械）の作用を説明する。図２に示す油圧ショベル２２の油圧回路３０によると、旋回用リモコン弁３４の操作レバー４９を操作することによって、パイロット回路６３に図示しない油圧源からパイロット圧が導出され、マルチコントロール弁３３が備える旋回用方向制御弁６７が中立位置から旋回位置側に切り換わり、このとき、油圧ポンプ３１から吐出された圧油が第1及び第２駆動用回路３６、３７のうちの一方の例えば第1駆動用回路３６に供給されて、油圧モータ２３（旋回モータ）が所定方向に回転する。そして、油圧モータ２３が所定方向に回転すると、この油圧モータ２３によってキャビテーション防止ポンプ５０が所定方向に回転駆動される。そして、キャビテーション防止ポンプ５０は、タンク３５からメイクアップ用吸込み回路６１を介して作動油を吸い込んで吐出口５０ｃから吐出し、この吐出口５０ｃから吐出される圧油は、供給回路６０、第１接続回路４６、第２チェック弁４３、及び第２駆動用回路３７、更にマルチコントロール弁３３を通ってタンク３５に戻される。
【００４５】
なお、キャビテーション防止ポンプ５０は、メイクアップ用吸込み回路６１に接続された漏洩油用回路６５を介して作動油を吸い込んで吐出口５０ｃから吐出するように構成されていてもよい。
【００４６】
このように、油圧モータ２３は、油圧ポンプ３１から供給される圧油によって回転するので、油圧モータ２３の回転がキャビテーション防止ポンプ５０から供給される圧油によって邪魔されることはない。
【００４７】
次に、操縦者が操作レバー４９を作動位置側から中立位置に操作して油圧モータ２３を停止させようとする状態では、油圧モータ２３に油圧ポンプ３１から圧油が供給されている状態から圧油の供給が停止して、油圧モータ２３の第２ポート２３ｂから吐出される作動油が油圧回路を介して油圧モータ２３の第１ポート２３ａに流入する状態となる。
【００４８】
つまり、図３に示すように、油圧モータ２３の第２ポート２３ｂから吐出される作動油は、第２駆動用回路３７、第２リリーフ弁４５、第３接続回路４８、第１チェック弁４２、第1駆動用回路３６を通って油圧モータ２３の第１ポート２３ａに流入する状態となる。
【００４９】
このとき、例えば油圧モータ２３の第１ポート２３ａから吸い込んだ作動油の一部がこの油圧モータ２３内で漏れて系外に排出されるために、油圧モータ２３の第２ポート２３ｂから吐出されて油圧回路を介して第１ポート２３ａに供給される作動油の供給流量が、油圧モータ２３の回転によって作動油を吸い込むことができる要求吸込み流量よりも小さく、油圧モータ２３の第１ポート２３ａ側が負圧になろうとする。しかし、キャビテーション防止ポンプ５０から吐出される圧油によって、油圧モータ２３の第１ポート２３ａ側にキャビテーションが起こることを抑制又は防止することができる。
【００５０】
本発明の実施形態においては、油圧モータ２３からの漏洩油は漏洩油用回路６５を介してメイクアップ用吸込み回路６１へと導くことによって装置構成のコンパクト化を図っているが、油圧モータ２３からの漏洩油を直接タンク３５に導いても良い。
【００５１】
なお、油圧モータ２３の第１ポート２３ａから吸い込んだ作動油の一部がこの油圧モータ２３内で漏れて系外に排出されるというのは、図４に示す油圧モータ２３のピストン５６とシリンダボア５５との隙間から作動油の一部がこの油圧モータ２３内に漏れてドレン（漏洩油）として系外に排出されるということである。
【００５２】
更に、上記のように、操縦者が操作レバー４９を作動位置側から中立位置に操作して油圧モータ２３を停止させようとする状態では、油圧モータ２３の回転速度に応じた大きさの負圧がこの油圧モータ２３の第１ポート２３ａ側に生じるが、キャビテーション防止ポンプ５０は、油圧モータ２３によって回転駆動されているので、油圧モータ２３の第１ポート２３ａ側に生じる負圧の大きさに応じた流量の圧油を当該第１ポート２３ａ側に供給することができる（押し込むことができる）。よって、油圧モータ２３の回転速度に対して実用上影響を与えることなく、第１ポート２３ａ側にキャビテーションが起こることを効果的に抑制又は防止することができる。
【００５３】
そして、操縦者が旋回用リモコン弁３４の操作レバー４９を中立側に戻しつつ、中立位置と旋回位置の中間に操作しており、油圧モータ２３が油圧ポンプ３１から供給される圧油によって任意の回転速度で回転駆動されている状態でも、上記のように、キャビテーション防止ポンプ５０は、油圧モータ２３によって回転駆動されているので、油圧モータ２３の第１ポート２３ａ側に必要とされる油圧を生じさせることができる流量の圧油をその第１ポート２３ａ側に供給することができる。よって、油圧モータ２３を操作レバー４９によって操作された通りに作動させることができる。
【００５４】
このように、図２〜図５に示す建設機械用キャビテーション防止装置２１によると、油圧モータ２３の第１ポート２３ａ側にキャビテーションが起こることを抑制又は防止することができるので、キャビテーションによって旋回モータを含むこの油圧モータ２３が損傷することを確実に防止できる。
【００５５】
しかも、この建設機械用キャビテーション防止装置２１によると、従来の油圧ショベルのように、当該油圧モータ及び油圧シリンダ（例えばアームシリンダ）の戻り回路に背圧チェック弁を設けて、この戻り回路に背圧を生じさせ、この背圧を圧源として、油圧モータ（旋回モータ）の流入口側（上記の例では、第１ポート２３ａ側）に圧油を供給してキャビテーションを防止する構成としていないので、油圧ポンプ３１の圧油によって油圧モータ２３や油圧シリンダ２４を作動させるときに、当該背圧に基づく圧損を解消することができ、これによって、油圧ショベル２２等の建設機械の消費エネルギの低減を図ることができる。従って、油圧ショベル２２を含む建設機械の燃料消費量を従来よりも低減させることができる。
【００５６】
また、上記のように、油圧モータ２３や油圧シリンダ２４（アームシリンダ）２４等を作動させるときに、当該背圧に基づく圧損を解消できるので、その背圧の分だけポンプ圧を低下させることができる。これによって、油圧モータ２３により駆動される減速機や、油圧モータ２３を駆動させるための油圧ポンプ３１の駆動軸に連結されていて、トルクが掛るベアリング等の部品の寿命を延ばすことができる。
【００５７】
更に、図４に示すように、キャビテーション防止ポンプ５０の羽根車５０aを、油圧モータ２３の回転軸５１に設けた構成とすると、油圧モータ２３の回転をキャビテーション防止ポンプ５０の羽根車５０aに伝達するための動力伝達機構を不要にすることができる。よって、この建設機械用キャビテーション防止装置２１の重量及び嵩を小さくすることができ、更に、費用の低減を図ることができる。
【００５８】
そして、図４に示すように、キャビテーション防止ポンプ５０から吐出される作動油を油圧モータ２３の第１ポート２３ａ側に供給するための供給回路６０の全部を、油圧モータ２３のハウジング５２に設けたことによって、この供給回路６０を短くしたり簡素化することができる。よって、この建設機械用キャビテーション防止装置２１の重量及び嵩を小さくすることができ、更に、費用の低減を図ることができる。
【００５９】
また、旋回用操作レバー４９が上述と反対側に倒され、旋回用方向制御弁６７が図２の（ハ）の位置に切換えられたとき、油圧モータ２３は第２ポート２３ｂから油が流入し、第１ポート２３ａから油が流出し、油圧モータ２３とキャビテーション防止装置２１の回転方向が前述と逆の方向となるが、この場合も前述と同等の効果が得られる。
【００６０】
ただし、上記実施形態では、図４に示すように、キャビテーション防止ポンプ５０の羽根車５０aを油圧モータ２３の回転軸５１に設けて、この油圧モータ２３及びキャビテーション防止ポンプ５０を互いに連結させた構成としたが、これに代えて、油圧モータ２３及びキャビテーション防止ポンプ５０を別個の機械として設け、油圧モータ２３の回転を動力伝達機構を介してキャビテーション防止ポンプ５０に伝達してこのキャビテーション防止ポンプ５０の羽根車５０ａを回転させる構成としてもよい。
【００６１】
そして、上記実施形態では、本発明を油圧ショベル２２に適用したが、これ以外のクレーン等の建設機械の油圧モータに適用することができる。
【００６２】
また、上記実施形態では、図４に示すように、供給回路６０の全部を油圧モータ２３のハウジング５２に設けたたが、これに代えて、供給回路６０の一部を油圧モータ２３のハウジング５２に設けてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
以上のように、本発明に係る建設機械用キャビテーション防止装置及びそれを備える建設機械は、油圧モータが油圧ブレーキとして動作するときに流入口側にキャビテーションが起こることを抑制又は防止すると共に、当該油圧モータ又は油圧シリンダを作動させるときに、その消費エネルギの低減を図ることができる優れた効果を有し、このような建設機械用キャビテーション防止装置及びそれを備える建設機械に適用するのに適している。
【符号の説明】
【００６４】
２１  建設機械用キャビテーション防止装置
２２  油圧ショベル（建設機械）
２３  油圧モータ（旋回モータ）
２３ａ  第１ポート
２３ｂ  第２ポート
２４  油圧シリンダ（アームシリンダ）
２５  下部走行体
２６  上部旋回体
２７  ブーム
２８  アーム
２９  バケット
３０  油圧回路
３１  油圧ポンプ
３２  吐出回路
３３  マルチコントロール弁
３４  リモートコントロール弁（リモコン弁）
３５  タンク
３６〜３９  第１〜第４駆動用回路
４０  ブームシリンダ
４１  バケットシリンダ
４２、４３  第１及び第２チェック弁
４４、４５  第１及び第２リリーフ弁
４６〜４８  第１〜第３接続回路
４９  操作レバー
５０  キャビテーション防止ポンプ
５０ａ  羽根車
５０ｂ  吸込み口
５０ｃ  吐出口
５１  回転軸
５２  ハウジング
５３  シリンダブロック
５４  バルブプレート
５５  シリンダボア
５６  ピストン
５７  シュー
５８  斜板
５９  シュープレート
６０  供給回路
６１  メイクアップ用吸込み回路
６３  パイロット回路
６４  ドレンポート
６５  漏洩油用回路
６６  リモコン弁（アームシリンダ用）
６７  旋回用方向制御弁
６８  油圧シリンダ用方向制御弁
【図１】
2015017662.tif 000003
【図２】
2015017662.tif 000004
【図３】
2015017662.tif 000005
【図４】
2015017662.tif 000006
【図５】
2015017662.tif 000007
【図６】
2015017662.tif 000008
【図７】
2015017662.tif 000009