JP2535869Y2 - 油圧機器のブレーキ回路装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は、油圧機器のブレーキ
回路装置に関するものであり、特に油圧ショベル等が備
える旋回体のブレーキを解除するブレーキ回路装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】油圧ショベル等の油圧機器は、旋回体を
ブレーキによって固定し、油圧アクチュエータによって
ブレーキを解除して回動できるように形成されている。
図２は従来のブレーキ回路を示したものである。同図に
於て１は旋回体、２は旋回用の油圧モータであり、主油
圧ポンプ３の吐出油を方向切換弁４で切換えて旋回体１
を駆動する。方向切換弁４は、旋回操作レバー５によっ
てパイロット操作される。

【０００３】図示は省略するが、旋回体１と本体との間
にはブレーキ装置が介装され、旋回体１に常時ブレーキ
が作用して旋回体１の回動を阻止している。ブレーキ装
置にはブレーキ解除シリンダ６を接続し、ブレーキ解除
シリンダ６へ圧油を導入するとブレーキが解除され、旋
回体１を回動することができる。同図に示す回路では、
油圧機器のエンジンを始動すると、パイロット油圧ポン
プ７が回転してブレーキ解除シリンダ６へ圧油を圧送
し、ブレーキが解除される。

【０００４】図３は他のブレーキ回路を示し、操作レバ
ー５を回転するとパイロット圧が発生して方向切換弁４
のスプールを中立位置Ｃから移動させると同時に、圧力
スイッチ８がオンとなって電磁弁９が切換わる。これに
より、パイロット油圧ポンプ７の圧油がブレーキ解除シ
リンダ６へ導かれ、ブレーキが解除されて旋回体１が回
動可能になる。又、旋回操作レバー５を中立位置へ戻し
たときは、オフディレイタイマー１０の作用で、一定時
間経過後に電磁弁９が図示した位置へ戻り、ブレーキ解
除シリンダ６の圧油がタンク１１へ導出されて、再び旋
回体１にブレーキが作用して固定される。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】図２に示したブレーキ
回路は、エンジンが回転中は常時ブレーキが解除され
る。従って、傾斜地等で機体が傾斜した状態で操作レバ
ーを中立位置にしたときに、旋回用油圧モータのリーク
によって旋回体が回動するという問題がある。一方、図
３に示した電磁切換弁によってブレーキのオン／オフを
行うものは、操作レバーが中立位置ではブレーキによっ
て旋回体が固定されている。固定状態で旋回体に装着し
た作業用アタッチメントへ旋回方向の外力が付加される
とアタッチメント及び旋回体に過負荷がかかるため、ブ
レーキトルクを低く設定し、一定値以上の外力が付加さ
れた場合は旋回体が回動して過負荷がかかることを防止
している。従って、油圧機器を輸送する場合はピン等に
よるロック機構によって旋回体を固定し、振動等によっ
て旋回体が回動することを防止しなければならず、機構
及び操作が複雑になるという欠点がある。

【０００６】そこで、機構を複雑化することなく、旋回
体の遊転を防止し、且つ作業時の作業用アタッチメント
への過負荷を防止して、操作性及び耐久性を向上したブ
レーキ回路を提供するために解決すべき技術的課題が生
じてくるのであり、本考案はこの課題を解決することを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この考案は、上記目的を
達成するために提案するものであり、油圧ショベル等の
旋回体の回動を阻止するブレーキを、油圧アクチュエー
タによって解除できるように形成した油圧機器のブレー
キ回路装置に於て、前記油圧アクチュエータと油圧ポン
プとの間の管路に減圧弁を挿入し、前記減圧弁のスプー
ル若しくはポペットが、旋回体操作レバーの旋回操作に
連動して減圧解除位置に固定されるように形成するとと
もに、前記減圧弁と油圧ポンプとの間に電磁切換弁を挿
入し、スイッチによって該電磁切換弁を開閉できるよう
に構成したことを特徴とする油圧機器のブレーキ回路装
置を提供するものである。

【０００８】

【作用】エンジンを停止しているときは、油圧ポンプか
らブレーキ解除用のアクチュエータへ圧油は流れず、旋
回体にはブレーキが掛かっている。電磁切換弁のスイッ
チをオンにすると電磁切換弁は「開」位置となる。この
状態でエンジンを始動すると、油圧ポンプの吐出油は電
磁切換弁及び減圧弁を通じてアクチュエータへ供給され
る。旋回体操作レバーが中立位置では減圧弁が減圧動作
し、アクチュエータには減圧された圧油が供給され、減
圧された圧力に比例してブレーキを解除する。即ち、制
動力が軽減されて、作業用アタッチメントに過大な外力
が付加された場合は、作業用アタッチメントを取付けた
旋回体が下部走行体に対して回動し、作業用アタッチメ
ントや旋回体への過負荷を防止する。

【０００９】旋回体操作レバーを旋回操作したときは、
減圧弁は旋回体操作レバーに連動してスプール若しくは
ポペットが減圧解除位置に固定される。従って、油圧ポ
ンプの吐出油は減圧されずにアクチュエータへ達し、ブ
レーキを完全に解除させて旋回体の回動を阻害しない。
また、電磁切換弁のスイッチをオフにすると、電磁切換
弁は「閉」位置となり、エンジン回転時であっても減圧
弁及びアクチュエータへ圧油は供給されず、ブレーキ圧
力は１００％となって旋回体を確実に固定する。

【００１０】

【実施例】以下、この考案の一実施例を図１に従って詳
述する。同図中２１は油圧ショベル等の旋回体であり、
油圧モータ２２によって駆動される。油圧モータ２２
は、方向切換弁２３を介して主油圧ポンプ２４へ接続さ
れており、二本の主管路２５，２６をチェック弁２７，
２８とリリーフ弁２９，３０とによって接続し、主管路
２５，２６の圧力を一定値以下に制限している。旋回体
２１にはブレーキ装置（図示せず）が設けられ、エンジ
ンが停止しているときは旋回体２１にブレーキが掛かり
回動を阻止している。ブレーキはブレーキ解除シリンダ
３１へ圧油を導入することによって解除され、旋回体２
１が回動可能となる。

【００１１】方向切換弁２３とブレーキ解除シリンダ３
１は、パイロット油圧ポンプ３２によって駆動される。
方向切換弁２３は旋回体操作レバー３３を中立位置から
同図中左右の何れか一方へ回動することにより、方向切
換弁２３のスプールをＡ位置或いはＢ位置へと切換え、
油圧モータ２２を正転或いは逆転させる。一方、ブレー
キ解除シリンダ３１とパイロット油圧ポンプ３２とを接
続する管路３４には電磁切換弁３５と、その下流に減圧
弁３６が挿入されている。

【００１２】電磁切換弁３５は、スイッチ３７によって
動作し、スイッチオフでは「閉」、スイッチオンでは
「開」になる。減圧弁３６はＮ位置でＢＰ接続、Ｒ位置
でＡＲ接続となり、ばね３８の圧力を調節ねじ（図示せ
ず）によって調節でき、減圧量を自在に設定することが
できる。ここでは、パイロット油圧ポンプ３２の圧力を
Ｐβ、減圧弁３６の設定圧をＰαとすれば、Ｐβ＞Ｐα
となるように設定しておく。

【００１３】減圧弁３６は、操作部３９により駆動され
る電磁切換弁４０によって制御される。操作部３９の二
方向のパイロット管路４１，４２を結ぶシャトル弁４３
を介して圧力スイッチ４４がオンされると、電磁切換弁
４０はＤ位置からＥ位置に切換わり、管路３４と減圧弁
３６のＮ位置側のパイロット油路４５とが連通する。圧
力スイッチ４４と電磁切換弁４０との間にはオフディレ
イタイマー４６が挿入され、旋回体操作レバー３３を中
立位置へ戻したときに、電磁切換弁４０のスプールのＤ
位置への復帰を遅延させてブレーキの作動を遅らせ、旋
回体２１の停止が円滑に行われるようにしている。

【００１４】続いて、ブレーキ回路装置の動作を説明す
る。先ず、スイッチ３７がオフのときは、図１に示すよ
うに電磁切換弁３５は「閉」位置Ｇで、パイロット油圧
ポンプ３２の回転或いは停止の如何に係わらず操作部３
９及びブレーキ解除シリンダ３１へ圧油は送られず、ブ
レーキ装置によって旋回体２１は固定されている。次
に、エンジンを始動するとともにスイッチ３７をオンし
て電磁切換弁３５を「開」位置Ｆとすると、操作部３９
に圧油が供給される。また、減圧弁３６はばね３８の圧
力によってＮ位置であるから、圧油はブレーキ解除シリ
ンダ３１へ導入され、ブレーキ解除の方向へ動作させ
る。同時に管路３４及び減圧弁３６のＲ側のパイロット
油路４７の圧力上昇に伴って、減圧弁３６のスプールは
Ｒ位置へ切換わり、吐出油を減圧する。減圧弁３６は、
ばね３８の設定圧Ｐαによって２次圧をＰαに制御し、
ブレーキ解除シリンダ３１へ一定の圧力Ｐαを与えブレ
ーキトルクをα％とする。従って、例えば旋回体２１に
設けた掘削アタッチメントによる掘削作業中に、掘削抵
抗によって旋回体２１に旋回方向のモーメントが加わっ
た場合は、そのモーメントがα％のブレーキトルクを上
回ると、旋回体２１は空転する。これにより、掘削アタ
ッチメントへの負荷は一定値以下に制限され、過負荷が
加わることによるアタッチメントの破損や故障が防止さ
れる。

【００１５】旋回体２１を回動する場合は、旋回体操作
レバー３３の操作によってシャトル弁４３から圧力スイ
ッチ４４へ圧油が導出され、圧力スイッチ４４がオン
し、電磁切換弁４０のスプールをＥ位置へ切換える。こ
れにより、電磁切換弁４０のＢポートから減圧弁３６の
Ｎ側のパイロット油路４５へ圧力が加わり、減圧弁３６
をＲ位置からＮ位置へ切換える。電磁切換弁４０の吐出
圧とパイロット管路３４の圧力は等圧であるから、減圧
弁３６の二つのパイロット油路４５，４７に加わる圧力
も等しく、ばね３８の圧力によって減圧弁３６のスプー
ルはＮ位置に固定される。従って、減圧弁３６の減圧作
用が働かないので、パイロット油圧ポンプ３２の吐出圧
Ｐβが減圧されることなくブレーキ解除シリンダ３１へ
加わり、ブレーキは完全に解除されて旋回体２１の回動
を阻害しない。

【００１６】旋回体操作レバー３３を中立位置へ戻す
と、シャトル弁４３によって圧力スイッチ４４への油圧
がキャンセルされ、圧力スイッチ４４はオフになる。続
いて、オフディレイタイマー４６の作用によって一定時
間後に電磁切換弁４０はＤ位置へ復帰する。これによ
り、減圧弁３６のＮ側のパイロット通路４５への圧力が
断たれ、パイロット油圧ポンプ３２の圧力Ｐβが、ばね
３８の設定圧Ｐαよりも大であるので減圧弁３６のスプ
ールはＲ位置へ移動し、パイロット油圧ポンプ３２の圧
力ＰβをＰαへ減圧する。従って、ブレーキ解除シリン
ダ３１へ圧力Ｐαの圧油が導入されてブレーキトルクは
α％に制御される。このように、エンジン停止時にはブ
レーキトルクが１００％、エンジン回転時に於て旋回体
が停止しているときはα％、旋回操作時には０％になる
ものである。

【００１７】一方、急勾配の現場で重量物を吊り上げて
旋回体を停止させたとき等は、α％のブレーキトルクで
は不足して旋回体が空転することがあり得る。そのため
油圧機器から作業者が離れるときは、エンジンを停止し
てブレーキトルクを１００％として危険を防止する必要
があるが、頻繁に機器への昇降を反復して作業する場合
のエンジンの始動／停止操作は煩瑣である。また、走行
中に方向変換するときに、旋回体の慣性モーメントがブ
レーキトルクを上回り、旋回体が遊転する場合も考えら
れる。そこで、かかる危険を予測できる場合は、スイッ
チ３７をオフにすれば電磁切換弁３５が「閉」位置Ｇへ
切換わり、パイロット油圧ポンプ３２と減圧弁３６との
連通を断ってブレーキ解除シリンダ３１へ圧油を供給せ
ず、ブレーキ圧力は１００％となる。そして、この状態
では旋回体操作レバー３３を操作してもブレーキは解除
されず、方向切換弁２３も作動しないので旋回操作も不
能になり、誤操作防止スイッチとして作用する。

【００１８】尚、この考案は、この考案の精神を逸脱し
ない限り種々の改変を為すことができ、この考案がそれ
らの改変されたものに及ぶことは当然である。

【００１９】

【考案の効果】この考案は、上記一実施例に於て詳述し
たように構成したので、エンジン停止時はブレーキが１
００％のブレーキトルクで旋回体に作用して、旋回体を
確実に固定する。エンジンを始動し、電磁切換弁のスイ
ッチをオンすれば、停止状態の旋回体に対してブレーキ
トルクを一定量軽減する。従って、旋回体へ装着した作
業用アタッチメントへ旋回方向への外力が一定値以上加
わった場合は、負荷によって旋回体が回動し、作業用ア
タッチメントへ過負荷が加えられることを防止できる。
また、旋回操作時にはブレーキが完全に解除されて旋回
動作の抵抗にならない。このように、エンジン停止時に
は旋回体は堅固に固定されるので、輸送時等に旋回体の
遊転を防止するロック機構を不要として構成を簡素化で
き、且つ作業時に於けるアタッチメントや旋回体の損傷
を防止できる。また、電磁切換弁のスイッチをオフにす
るとブレーキトルクは１００％になり、走行時や坂道で
の吊り上げ作業時に旋回体を確実に固定して安全性を確
保でき、油圧機器の耐久性並びに操作性及び安全性の向
上に寄与できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ブレーキ回路装置の油圧回路図。

【図２】従来のブレーキ回路図。

【図３】従来のブレーキ回路図。

【符号の説明】

２１ 旋回体 ３１ ブレーキ解除シリンダ ３２ パイロット油圧ポンプ ３３ 旋回体操作レバー ３４ 管路 ３５ 電磁切換弁 ３６ 減圧弁 ３７ スイッチ

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 油圧ショベル等の旋回体の回動を阻止す
   るブレーキを、油圧アクチュエータによって解除できる
   ように形成した油圧機器のブレーキ回路装置に於て、前
   記油圧アクチュエータと油圧ポンプとの間の管路に減圧
   弁を挿入し、前記減圧弁のスプール若しくはポペット
   が、旋回体操作レバーの旋回操作に連動して減圧解除位
   置に固定されるように形成するとともに、前記減圧弁と
   油圧ポンプとの間に電磁切換弁を挿入し、スイッチによ
   って該電磁切換弁を開閉できるように構成したことを特
   徴とする油圧機器のブレーキ回路装置。