JP2009208768A - 駐車ブレーキを備えた産業車両 - Google Patents

Abstract

【課題】液圧式に解除可能なスプリングブレーキとして構成され、かつ圧力室を有する駐車ブレーキを備え、圧力室の前方に、電気操作可能なブレーキ弁が接続され、該ブレーキ弁の入口側が圧力供給装置に接続可能、また選択的に圧力シンクに接続可能で、前記ブレーキ弁が無電流状態で、圧力シンクに接続された減圧位置にあり、また電気的に操作されている状態で、圧力供給装置に接続された圧力供給位置にある、構内作業車を改良して、電源故障時に、駐車ブレーキが突然かかることがないようにする。
【解決手段】産業車両の運動エネルギーを、機械的、液圧的、空圧的又は電気的なエネルギーに変換するために構成され、かつ安全装置と作用接続されたエネルギー変換器が設けられ、これがブレーキ弁へのエネルギー供給が中断した時に、変換された運動エネルギーによって、駐車ブレーキ３の圧力室４内の圧力を、産業車両が停止するまで維持する。
【選択図】図１

Description

本発明は、産業車両特に構内作業車であって、駐車ブレーキを備えており、該駐車ブレーキが液圧式に解除可能なスプリングブレーキとして構成されていて、圧力室を有しており、この圧力室の前方に、電気操作可能なブレーキ弁が接続されていて、該ブレーキ弁の入口側が圧力供給装置に接続可能、また選択的に圧力シンクに接続可能であって、前記ブレーキ弁が無電流状態で、圧力シンクに接続された減圧位置にあり、また電気的に操作されている状態で、圧力供給装置に接続された圧力供給位置にあるようになっている形式のものに関する。

ドイツ連邦共和国特許公開第１０３１５４９６号明細書には、冒頭に述べた形式の産業車両のための液圧回路図が開示されており、この液圧回路図は、バッテリー及び電気式のフォークリフトとして構成されている。このようなフォークリフトにおいては、車両の走行時及び電源故障時に、ブレーキ弁は減圧位置に移動し、スプリングブレーキ内の圧力室が放圧され、それによって車両は自動的に制動するようになっている。この場合、制動力はフォークリフトに対して著しく遅れて作用する。従って、フォークリフトのフォークに荷物を載せて運搬している時に、荷物が投げ出されることがある。

ドイツ連邦共和国特許公開第１０３１５４９６号明細書

そこで本発明の課題は、冒頭に述べた形式の産業車両を改良して、電源故障時に、意図せずに駐車ブレーキが突然かかることが避けられるようなものを提供することである。

この課題を解決した本発明によれば、産業車両の運動エネルギーを、機械的、液圧的、空圧的又は電気的なエネルギーに変換するために構成され、かつ安全装置（電気信号ライン若しくは制御圧管路、遮断弁）と作用接続されたエネルギー変換器（発電機若しくはポンプ）が設けられており、該エネルギー変換器が、ブレーキ弁へのエネルギー供給が中断した時に、変換された運動エネルギーによって、駐車ブレーキの圧力室内の圧力を、産業車両が停止するまで維持するようになっている。

本発明の基本的な考え方は、産業機械（産業車両）の速度がゼロではない時に、スプリングブレーキを開放維持し、それによって積荷の投げ出しを避けるために、産業機械の運動エネルギーを利用する、という点にある。車両の走行中に、例えば故障によって、または誤って非常スイッチが押されることによって、給電が中止された場合、車両が、自動的にスプリングブレーキの閉鎖によって急激に強制制動されることはない。従って、積荷が、突然かつ不意の制動によって予期せずに投げ出されることはない。

その代わり、産業車両の作業員は、車両を適当な形式で適切に停止させることができる。駐車ブレーキに対して付加的に別個のフットブレーキ（常用ブレーキ）が設けられていれば、このフットブレーキが操作される。フットブレーキとしてもまた駐車ブレーキとしても使用される１つの共通のブレーキ装置が設けられている場合は、フットブレーキに対応配置された、共通のブレーキ装置の第２の圧力室内に形成され、スプリングブレーキの解除圧に抗して、つまり閉鎖方向に作用するブレーキ力を生ぜしめるために、フットブレーキに対応配置された操作機構（一般的にブレーキペダル）が操作される。

本発明の有利な実施態様によれば、前記エネルギー変換器が発電機として構成されており、該発電機が、産業車両の走行駆動装置に駆動接続されている。これによって、運動エネルギーは、電気エネルギーに変換され、この電気エネルギーによって、例えば設けられているブレーキ弁を、重複操作によって電気的に負荷することができる。

この場合、発電機は、アウトプット側で、電気操作式のブレーキ弁と作用接続している、この場合、産業機械の運動エネルギーから発電機によって得られた電流が、ブレーキ弁を圧力供給位置に向かって負荷する。それによって、車両の走行中に電源が故障した場合、スプリングブレーキの圧力室内で減圧が行われないようになっている。従って、液圧（ハイドロリック）式に解除可能なスプリングブレーキとして構成された駐車ブレーキは開放維持される。

ブレーキ弁は、有利には、中間位置で絞られた比例弁として構成されている。この場合、ブレーキ弁は、徐々に停車する車両において、発電機の発生電流が次第に小さくなることに基づいて電流発生に比例して連続的に閉じられる。

産業機械の停車中における通常運転時に、産業機械をロックするために、ブレーキ弁と圧力室との間に電気操作可能な保持弁が配置されており、該保持弁が、無電流状態で、前記圧力室を前記ブレーキ弁に接続する圧力供給位置にあり、また電気操作状態で、前記圧力室を前記ブレーキ弁を迂回して前記圧力シンクに接続する減圧位置にある。

発電機に対して択一的な本発明の実施態様によれば、エネルギー変換器が、液圧式のポンプとして構成されていて、該液圧式のポンプのアウトプット側が、前記ブレーキ弁と駐車ブレーキの圧力室との間に介在された遮断弁の制御圧管路に接続されていてもよい。

本発明のその他の利点及び詳細は、以下の概略的な実施例に詳しく説明されている。

本発明による産業車両の概略的な液圧回路図の一部である。 図１に対する変化実施例による概略的な液圧回路図の一部である。

本発明による産業機械は、図示の実施例ではバッテリー及び電気式のフォークリフトとして構成されている（内燃機関によって駆動されるフォークリフトとして構成されてもよい）。ホールモータ２によって駆動可能なホイールシャフト１は、駐車ブレーキ３によってロックすることができる。この駐車ブレーキ３は、液圧式に解除可能なスプリングブレーキ（有利にはオイル冷却式のマルチディスクブレーキ）として構成されていて、圧力室４を有しており、この圧力室４に液圧管路５が通じている。液圧管路５内に、電気操作式のブレーキ弁６ａと電気操作式の保持弁６ｂとが直列に接続されている。この場合、ブレーキ弁６ａのアウトプットは、保持弁６ｂの２つの入口のうちの一方に接続されている。保持弁６ｂの他方の入口は、タンクとしての圧力シンク（Drucksenke）７に接続されている。保持弁６ｂのアウトプットは、前記液圧管路５を介して駐車ブレーキ３の圧力室４に接続されている。

ブレーキ弁６ａは２つの入口を有しており、これら２つの入口のうちの一方の入口は、図示していない圧力供給装置に接続されていて、他方の入口は圧力シンク７に接続されている。ブレーキ弁６ａの上流において圧力供給装置がアキュムレータ８を備えており、このアキュムレータ８の後ろに、ブレーキ弁６ａに向かって開放する逆止弁９が接続されている。

ブレーキ弁６ａを電気式に操作するために電気信号ラインＳ１が設けられており、この電気信号ラインＳ１は、車両のための図示していない電子制御装置に接続されている。同様に、保持弁６ｂを操作するために電気信号ラインＳ２が設けられており、この電気信号ラインＳ２は同様に、車両のための電子制御装置に接続されている。

ブレーキ弁６ａは、電気操作されている状態では圧力供給位置にある。この圧力供給位置において、圧力供給装置がブレーキ弁６ａのアウトプットに接続されている。これに対して、ブレーキ弁６ａは、無電流状態では圧力シンク７に接続されている。

駐車ブレーキ３は、圧力室４の他に別の圧力室１０を有しており、この圧力室１０内で、ばね組み１０ａが閉鎖方向に作用し、ブレーキペダル１１によって操作される、フットブレーキのブレーキシリンダ１２に接続されている。ブレーキペダル１１及びブレーキシリンダ１２によって生ぜしめられる、圧力室１０内の圧力は、圧力室４内の解除圧力に抗して作用する。これによって、解除されたスプリングブレーキは閉鎖方向に操作される。この過程は、「オーバステア；Uebersteuern」とも称呼されている。

本発明によれば、産業機械の運動エネルギーを、機械的、液圧的、空圧的又は電気的なエネルギーに変換するエネルギー変換装置が設けられている。図１に示した実施例では、このために発電機１３が設けられており、この発電機１３は、走行駆動装置のホイールモータ２によって作動される。勿論、発電機１３を走行駆動装置の別の箇所に設けることも可能であるが、この場合、発電機１３は産業機械の走行時に作動され、それによって運動エネルギーが電気エネルギーに変換されるようにしなければならない。

発電機は、電気信号ラインＳ３によって、電気信号ラインＳ１に対して平行に、電気操作されるブレーキ弁６ａに接続されている。従ってブレーキ弁６ａは、車両のための電子制御装置に接続された電気信号ラインＳ１の電気信号によっても、また発電機１３に接続された電気信号ラインＳ３の信号によっても、電気的に操作可能である。これによって、発電機１３に接続され、かつ電気操作式のブレーキ弁６ａに接続された電気信号ラインＳ３によって、安全装置が得られる。この安全装置は、車両の走行中にブレーキ弁６ａに対して重複した電気信号を供給する。

本発明による産業車両においては、ブレーキ弁６ａが電気信号ラインＳ１からの信号によって電気的に操作され、それによって圧力供給位置に切り換えられることによって、駐車ブレーキ３が解除される。この場合、保持弁６ｂは操作されないの、ブレーキ弁６ａのアウトプットが圧力室４に接続されている。圧力室４内に十分に高い解除圧が形成されると直ちに、車両は発進する。

停止している車両において、保持弁６ｂが信号ラインＳ２からの電気パルスによって操作され、この場合、圧力室４はブレーキ弁６ａをバイパスして圧力シンク７に接続され、それによって駐車ブレーキ３が接続される。保持弁６ｂは、産業機械を短時間ロックするために設けられている。

産業機械の走行中に電源が故障しても、ブレーキに影響はない。何故ならば、もはや電気信号ラインＳ１によって給電されないブレーキ弁６ａは、発電機１３と作用接続していることによって、つまり電気信号ラインＳ３からの電気信号で平行して負荷されていることによって、圧力供給位置に留まり、この圧力供給位置において、操作されていない保持弁６ｂ（保持弁６ｂの圧力供給位置）を介して圧力室４がまず圧力供給装置に接続されたままの状態に維持される。

これによって駐車ブレーキ３は、電源が故障した時に自動的に作動されることはない。従って、フォークリフトのフォークによって運搬される積荷が、唐突な制動によって投げ出されることはない。

車両を停止させるために、作業員が公知の形式でブレーキペダル１１を操作すると、ブレーキシリンダ１２によって、圧力室１０内に圧力室４内の解除圧を越える圧力が生ぜしめられ、それによってスプリングブレーキが閉鎖方向に移動せしめられ、車両は停止するまで制動される。選択的に、車両を惰性によって徐々に停止させることもできる。

速度が次第に減速される車両においては、車両の運動エネルギーが減少し、それによって発電機１３によって提供された、電気信号ラインＳ３を介してブレーキ弁６ａを操作する電気エネルギーも減少する。ブレーキ弁６ａは、中間位置において絞られた比例弁として構成されているので、電気信号ラインＳ３の次第に小さくなる電気エネルギーに比例して圧力低下位置に向かって移動する。車両停止状態において、圧力室４は圧力シンク７に向かって放圧され、駐車ブレーキ３は閉鎖される。

図２は、発電機１３の代わりに、走行時の作業機械において走行駆動装置のホイールシャフト１によって駆動される液圧式のポンプ１４が設けられている、本発明の実施例を示す。ポンプ１４は、作業機械の運動エネルギーを液圧エネルギーに変換し、アウトプット側で制御圧管路１５に接続されており、この制御圧管路１５は遮断弁１６に通じていて、この遮断弁１６は、切換弁として構成されたブレーキ弁１７と駐車ブレーキ３の圧力室４との間に配置されている。

産業機械の停止状態で運転開始するために、まずブレーキ弁１７に給電され、次いでこのブレーキ弁１７は、圧力シンク７に接続された減圧位置から、圧力供給装置に接続された圧力供給位置に切り換えられる。これによって、圧力室４内に、駐車ブレーキ３を解除する増圧された圧力が形成される。

産業機械が運動すると、ポンプ１４がオイルを制御圧管路１５内に供給開始し、ここで制御圧を形成する。制御圧は、ブレーキ弁１７と圧力室４との間に配置された遮断弁１６を閉鎖位置に移動させ、これによって、圧力室４と、電気信号ラインＳ１の電気信号によって操作されるブレーキ弁１７との間の接続が遮断される。制御圧管路内の圧力は弁１８によって制限され、この弁１８は、ポンプ１４によって過剰に供給されたオイルを圧力シンク７内に逃がす。

電源が故障した時にブレーキ弁１７は減圧位置にあるが、閉じられた遮断弁１６は、駐車ブレーキ３の圧力室内の圧力が無くならないように、またブレーキが閉じないように、配慮する。車両は、運動エネルギーを電気エネルギーに変換することに関連して上述されているように、適当な形式で停止される。この場合、遮断弁１６は、制御圧の減圧に伴って、及び減圧に比例して、開放するので、圧力室４内の圧力はゆっくりと減圧し、停止中の車両において駐車ブレーキ３が再び閉じられる。これによって、ポンプ１４に接続された制御圧管路１５は、遮断弁１６と協働して安全装置として働く。この安全装置は、走行中の車両において、ブレーキ弁１７の電気信号ラインＳ１が故障した場合でも、駐車ブレーキを開放したままの状態に保つように配慮する。

１ ホイールシャフト、 ２ ホイールモータ、 ３ 駐車ブレーキ、 ４ 圧力室、 ５ 液圧管路、 ６ａ ブレーキ弁、 ６ｂ （圧力）保持弁、 ７ 圧力シンク、 ８ アキュムレータ、 ９ 逆止弁、 １０ 圧力室、 １０ａ ばね組み、 １１ ブレーキペダル、 １２ ブレーキシリンダ、 １３ 発電機、 １４ ポンプ、 １５ 制御圧管路、 １６ 遮断弁、 １７ ブレーキ弁、 １８ 弁、 Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３ 電気信号ライン

Claims (6)

1. 産業車両殊に構内作業車であって、駐車ブレーキを備えており、該駐車ブレーキが液圧式に解除可能なスプリングブレーキとして構成されていて、圧力室を有しており、この圧力室の前方に、電気操作可能なブレーキ弁が接続されていて、該ブレーキ弁の入口側が圧力供給装置に接続可能、また選択的に圧力シンクに接続可能であって、前記ブレーキ弁が無電流状態で、圧力シンクに接続された減圧位置にあり、また電気的に操作されている状態で、圧力供給装置に接続された圧力供給位置にあるようになっている形式のものにおいて、
   産業車両の運動エネルギーを、機械的、液圧的、空圧的又は電気的なエネルギーに変換するために構成され、かつ安全装置（電気信号ラインＳ３若しくは制御圧管路１５、遮断弁１６）と作用接続されたエネルギー変換器（発電機１３若しくはポンプ１４）が設けられており、該エネルギー変換器が、ブレーキ弁（６ａ若しくは１７）へのエネルギー供給が中断された時に、変換された運動エネルギーによって、駐車ブレーキ（３）の圧力室（４）内の圧力を、産業車両が停止するまで維持することを特徴とする、駐車ブレーキを備えた産業車両。
2. 前記エネルギー変換器が発電機（１３）として構成されており、該発電機が、産業車両の走行駆動装置に駆動接続されている、請求項１記載の産業車両。
3. 発電機（１３）がアウトプット側で、電気操作式のブレーキ弁（６ａ）と作用接続している、請求項２記載の産業車両。
4. 前記ブレーキ弁（６ａ）が、中間位置で絞られた比例弁として構成されている、請求項３記載の産業車両。
5. ブレーキ弁（６ａ）と圧力室（４）との間に電気的に操作可能な保持弁（６ｂ）が配置されており、該保持弁（６ｂ）が、無電流状態で、前記圧力室（４）を前記ブレーキ弁（６ａ）に接続する圧力供給位置にあり、また電気的に操作されている状態で、前記圧力室（４）を前記ブレーキ弁（６ａ）を迂回して前記圧力シンク（７）に接続する減圧位置にある、請求項３又は４記載の産業車両。
6. 前記エネルギー変換器が、液圧式のポンプ（１４）として構成されていて、該液圧式のポンプ（１４）のアウトプット側が、前記ブレーキ弁（１７）と駐車ブレーキ（３）の圧力室（４）との間に介在された遮断弁（１６）の制御圧管路（１５）に接続されている、請求項１記載の産業車両。

Images