【手続補正書】
【提出日】平成26年4月10日(2014.4.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧モータにより旋回体を旋回させる旋回制御装置であって、
前記油圧モータを駆動するために作動油を供給する油圧ラインの油圧を第１のリリーフ圧でリリーフする高圧リリーフ回路と、
前記油圧モータが駆動している際に作動油が吐出されている減速側油圧ポートに接続された油圧ラインの油圧を、前記第１のリリーフ圧より低い圧力で逃がすハンチング低減回路と
を有し、
前記旋回体の旋回を操作する操作レバーが中立位置に戻る前に、前記減速側油圧ポートに接続された前記ハンチング低減回路を開く旋回制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の旋回制御装置であって、
前記操作レバーの操作による入力に対応して前記ハンチング低減回路を開く旋回制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の旋回制御装置であって、
減速側の油圧ポートの油圧が加速側の油圧ポートの油圧より大きいときには、前記ハンチング低減回路を閉じ、前記操作レバーの操作にかかわらず前記ハンチング低減回路を閉じた状態を維持する旋回制御装置。
【請求項４】
請求項１又は２記載の旋回制御装置であって、
傾斜センサ及び油圧ラインの油圧センサの少なくとも一方で検出した傾斜度が所定の傾斜度より大きいときには、前記ハンチング低減回路を閉じ、前記操作レバーの操作にかかわらず前記ハンチング低減回路を閉じた状態を維持する旋回制御装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のうちいずれか一項記載の旋回制御装置であって、
前記ハンチング低減回路は、
開閉バルブと、
所定の流路抵抗を有する絞りと
を有する旋回制御装置。
【請求項６】
請求項１乃至４のうちいずれか一項記載の旋回制御装置であって、
前記ハンチング低減回路は、
開閉バルブと、
前記第１のリリーフ圧より低い第２のリリーフ圧で動作する低圧リリーフバルブと
を有する旋回制御装置。
【請求項７】
請求項１乃至４のうちいずれか一項記載の旋回制御装置であって、
前記ハンチング低減回路の機能を前記高圧リリーフ回路の高圧リリーフバルブに組み込んで２段リリーフバルブとした旋回制御装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のうちいずれか一項記載の旋回制御装置であって、
前記旋回体が傾斜地に設置されていると判断されると、前記ハンチング低減回路は閉じられたままである旋回制御装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
図２は、図１に示すショベルの駆動系の構成を示すブロック図である。図２において、機械的動力系は二重線、高圧油圧ラインは太い実線、パイロットラインは破線、電気駆動・制御系は細い実線でそれぞれ示されている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
以上説明した構成が、上部旋回体３を旋回させるための旋回油圧モータ２１を駆動制御する旋回制御装置２００の構成であるが、本実施形態では上述の構成に加え、旋回油圧モータ２１の減速時に生じるハンチング現象を抑制する構成が設けられている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
ハンチング現象を抑制する構成は、油圧ライン２１０Ａとタンク２８０とを接続する油圧ライン２５０Ａと、油圧ライン２１０Ｂとタンク２８０とを接続する油圧ライン２５０Ｂとを含む。油圧ライン２５０Ａには開閉バルブ２５２Ａ及び絞り２５４Ａが設けられる。油圧ライン２５０Ｂには開閉バルブ２５２Ｂ及び絞り２５４Ｂが設けられる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
すなわち、運転者が上部旋回体３を右旋回させるために旋回操作レバー２６Ａを右側に倒すと、操作装置２６はコントロールバルブ１７の右側の制御ポート１７Ａにパイロット圧を供給するので、スイッチ２５６Ａがコントローラ３０に検知信号を送る。これにより、コントローラ３０は開閉バルブ２５２Ａを閉じ、開閉バルブ２５２Ｂを開くように制御する。このとき、開閉バルブ２５２Ａが閉じられるので、コントロールバルブ１７からの高圧の作動油は、油圧ライン２５０Ａには流れず、油圧ライン２１０Ａを通って旋回油圧モータ２１のＡポートに供給される。Ａポートに供給された作動油は旋回油圧モータ２１を駆動させて、Ｂポートから排出され、油圧ライン２１０Ｂを流れてタンク２８０に戻る。このとき、Ｂポートに接続された油圧ライン２１０Ｂは油圧ライン２５０Ｂに接続されており、開閉バルブ２５２Ｂが開いているので、Ｂポートから排出された作動油の一部は油圧ライン２５０Ｂを経由してタンク２８０に戻ることができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
すなわち、運転者が上部旋回体３を左旋回させるために旋回操作レバー２６Ａを左側に倒すと、操作装置２６はコントロールバルブ１７の左側の制御ポート１７Ｂにパイロット圧を供給するので、スイッチ２５６Ｂがコントローラ３０に検知信号を送る。これにより、コントローラ３０は開閉バルブ２５２Ｂを閉じ、開閉バルブ２５２Ａを開くように制御する。このとき、開閉バルブ２５２Ｂが閉じられるので、コントロールバルブ１７からの高圧の作動油は、油圧ライン２５０Ｂには流れず、油圧ライン２１０Ｂを通って旋回油圧モータ２１のＢポートに供給される。Ｂポートに供給された作動油は旋回油圧モータ２１を駆動させて、Ａポートから排出され、油圧ライン２１０Ａを流れてタンク２８０に戻る。このとき、Ａポートに接続された油圧ライン２１０Ａは油圧ライン２５０Ａに接続されており、開閉バルブ２５２Ａが開いているので、Ａポートから排出された作動油の一部は油圧ライン２５０Ａを経由してタンク２８０に戻ることができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
時刻ｔ１において旋回操作レバー２６Ａが右旋回方向に倒されると、旋回油圧モータ２１のＡポートへの油圧の供給が開始され、油圧ライン２１０Ａ（Ａポート）の油圧は上昇し始める。このときの旋回油圧モータ２１のＡポートは加速側油圧ポートとなる。旋回操作レバー２６Ａの操作量は時刻ｔ２において最大となり（旋回操作レバー２６Ａが右側に最大に倒された状態）、その後、最大操作量が維持される。このとき、旋回油圧モータ２１のＡポートの油圧は時刻ｔ１から上昇し始め時刻ｔ２を過ぎてから一定の値となる。Ａポートの油圧が一定となるのは、油圧ライン２１０Ａの油圧が高圧リリーフバルブ２３０Ａのリリーフ圧に達したためである。すなわち、旋回油圧モータのＡポートに供給される油圧は、高圧リリーフバルブ２３０Ａにより上限が決められている。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
ここで、時刻ｔ３において、運転者は所望の旋回速度に達したとして減速するために、旋回操作レバー２６Ａをハーフ位置に向けて戻す操作を行なっている。ここで、ハーフ位置とは最大操作量と中立位置との中間位置を示す。すると、油圧ライン２１０Ａへの油圧の供給は停止され、旋回油圧モータ２１のＡポートの油圧は急激に減少してゼロになる。このとき、時刻ｔ３においてＡポートへの油圧供給が停止されても、旋回油圧モータ２１は上部旋回体３の慣性力で回転するので、Ａポートにおける油圧がメイクアップ油圧より低くなり、タンク２８０内の作動油と高圧リリーフバルブ２３０Ｂを通った作動油が、メイクアップ油圧ライン２２０とチェックバルブ２４０Ａを介して油圧ライン２１０Ａに流れ込み、Ａポートに供給される。この作動油が旋回油圧モータ２１のＢポートから吐出されるため、Ｂポートにおける油圧は時刻ｔ３から急激に上昇しはじめる。このときの旋回油圧モータ２１のＢポートは減速側油圧ポート（制動側油圧ポート）となる。このＢポートにおける油圧の上昇により、旋回油圧モータ２１によりブレーキがかかることとなり、上部旋回体３の加速は停止される。このとき、油圧ライン２１０Ｂは遮断されているので、旋回油圧モータ２１のＢポート及び油圧ライン２１０Ｂ内の油圧は急激に上昇し、高圧リリーフバルブ２３０Ｂのリリーフ圧に到達する。ところが、上部旋回体３の急減速により運転者が操作している旋回操作レバー２６Ａの操作量が図４（ａ）に示すように時刻ｔ３と時刻ｔ４の間で大きく変動するので、これに対応して旋回油圧モータ２１のＡポートでは時刻ｔ３でゼロになった油圧が再び上昇、下降を繰り返す。また、旋回油圧モータ２１のＢポートの油圧も時刻ｔ３と時刻ｔ４の間で大きく変動する。すなわち、Ｂポートにおける油圧は、時刻ｔ３から急激に上昇して高圧リリーフバルブ２３０Ｂのリリーフ圧に達した後、旋回操作レバー２６Ａの操作が加速方向に振れるので再び加速状態になり、急激に低下する。旋回操作レバー２６Ａがまた中立位置方向に操作されるので再び減速状態となり、Ｂポートの圧力は急激に上昇する。このＢポートにおける油圧の変動により、上部旋回体３の旋回運動にハンチング現象として細かな衝撃又は振動が発生する。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
各時刻ｔ１〜ｔ６における動作、操作は図４（ａ）に示す動作、操作と同じであるが、図４（ｂ）に示す例では、ハンチング現象の発生が抑制されている。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
すなわち、時刻ｔ３において旋回操作レバー２６Ａからコントロールバルブ１７の制御ポート１７Ａに供給されるパイロット圧をスイッチ２５６Ａが検知し、コントローラ３０に検知信号を送る。検知信号を受けると、コントローラ３０は開閉バルブ２５２Ｂを開くように制御する。これにより、旋回油圧モータ２１のＢポートから吐出される作動油は、油圧ライン２５０Ｂを通ってタンク２８０に流れるようになる。ただし、油圧ライン２５０Ｂの途中には絞り２５４Ｂが設けられており、所定の流路抵抗が得られるので、時刻ｔ３以降に旋回油圧モータ２１のＢポートから吐出される作動油の油圧はある程度上昇する。この油圧が適度な制動力を発生させることとなり、旋回油圧モータ２１で急激なブレーキがかかることはない。したがって、上部旋回体３の減速も過度に急激な減速とはならず、運転者の旋回操作レバー２６Ａの操作に影響を及ぼすような減速とはならないので、ハンチング現象の発生が抑制される。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
本実施形態では、例えば右旋回減速時に旋回油圧モータのＢポートから吐出される作動油は、低圧リリーフバルブ２６０Ｂを介してタンク２８０に戻される。すなわち、減速時にＢポートにおける油圧をある程度上昇させながらタンク２８０に戻す機能を、絞り２５４Ｂの代わりに低圧リリーフバルブ２６０Ｂで実現している。したがって、本実施形態では、油圧ライン２５０Ｂと開閉バルブ２５２Ｂと低圧リリーフバルブ２６０Ｂとで、ハンチング低減回路が構成される。同様に、油圧ライン２５０Ａと開閉バルブ２５２Ａと低圧リリーフバルブ２６０Ａとで、ハンチング低減回路が構成される。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
すなわち、時刻ｔ３において開閉バルブ２５２Ｂが開いても、Ｂポートにおける油圧が低圧リリーフバルブ２６０Ｂのリリーフ圧になるまでは、作動油は油圧ライン２５０Ｂを介してタンク２８０には戻らず、Ｂポートにおける油圧（油圧ライン２１０Ｂ内の油圧）は急激に上昇する。しかし、Ｂポートにおける油圧（油圧ライン２１０Ｂ内の油圧）が低圧リリーフバルブ２６０Ｂのリリーフ圧となると、Ｂポートから吐出された作動油の一部は油圧ライン２５０Ｂを流れて低圧リリーフバルブ２６０Ｂを介してタンク２８０に戻ることができる。低圧リリーフバルブ２６０Ｂは、上述の絞り２５４Ｂと同様に所定の流路抵抗を有している。これにより、Ｂポートにおける油圧の上昇は抑制され、急激な減速が抑制され、ハンチング現象の発生が抑制される。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】
本実施形態では、旋回油圧モータ２１の駆動油圧回路にもともと備えられている高圧リリーフバルブ２３０Ａ，２３０Ｂをそれぞれ２段リリーフバルブとすることで、例えば右旋回減速時のＢポートにおける油圧の上昇を抑制し、これにより上部旋回体３の急激な減速を抑制してハンチング現象の発生を抑制している。２段リリーフバルブ２７０Ａ，２７０Ｂのリリーフ圧の切替えは、コントローラ３０からの信号で行なわれる。例えば、図８において、スイッチ２５６Ａから検知信号がコントローラ３０に供給されたら、Ｂポートにおける油圧が急激に上昇すると判断して、コントローラ３０は時刻ｔ１において２段リリーフバルブ２７０Ｂに対して切替信号を送り、リリーフ弁を高圧リリーフ圧からそれより低い例えば第２実施形態における低圧リリーフバルブと同様な低圧リリーフ圧でも働くように低圧リリーフをＯＮとする。図８の時刻ｔ１で旋回操作レバー２６Ａが操作されると、減速側の２段リリーフバルブ２７０Ｂへ信号が供給され、低圧リリーフがＯＮ状態となる。したがって、Ｂポートにおける油圧が低圧リリーフ圧以上となると、作動油はメイクアップ油圧ライン２２０を通じてタンク２８０に戻される。これにより、図８の時刻ｔ３、ｔ６において、操作者が旋回操作レバー２６Ａを中立位置やハーフ位置に向けて戻す操作を行なっても、ハンチング現象の発生を抑制することができる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６４】
図８の時刻ｔ７で旋回操作レバー２６Ａが中立位置に戻されると、２段リリーフバルブ２７０Ｂへの信号が供給されなくなるので、低圧リリーフ機能が働かなくなる。したがって、Ｂポートにおける油圧は、低圧リリーフ圧から上昇し、高圧リリーフ圧まで到達する。このように、旋回停止時に振動を抑制することができる。このときの旋回油圧モータ２１のＢポートにおける油圧の変化は、図８に示すように、図６に示す変化と同じとなる。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６８】
ショベルが傾斜地に設置されている場合でも、旋回油圧モータ２１により両旋回方向にブレーキがかかっており、上部旋回体３は旋回しないようになっている。ところが、上述の旋回制御装置が組み込まれたショベルが傾斜地に設置されていて上部旋回体３に旋回力が発生しているときに、旋回操作レバー２６Ａが僅かに操作された場合には、上部旋回体３が運転者の意図に反して傾斜に沿って旋回してしまうおそれがある。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７０】
ところが、上部旋回体３は右旋回を始めた後、旋回操作レバー２６Ａをハーフ位置に向けて戻す操作を行なうと、Ａポートにおける油圧は減少するが、開閉バルブ２５２Ｂが開いたままなので、Ｂポートにブレーキ圧を発生させることができない。このため、上部旋回体３の自重をささえることができず、旋回操作レバー２６Ａを中立位置に戻すまで上部旋回体３は傾斜に沿って右旋回してしまう。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2013213315.tif 000001
【手続補正１８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2013213315.tif 000002
【手続補正１９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８】
2013213315.tif 000003
【手続補正２０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図９】
2013213315.tif 000004