JP5033318B2 - ブレーキ装置を備えた車両 - Google Patents

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Description

本発明は、農場トラクター用のブレーキ装置に関する。
一部の国においては、最近、4輪駆動車の安全を規定する法規の変更がなされている。
これらの国では、現在、油圧ブレーキ補給回路の一部が故障した場合でも、少なくとも2つの車輪の制動が保障されることが、要求されている。
換言すれば、構成部品が故障した場合でも、トラクターのより安全で、より信頼性のある制動を確実にし、同時に、現行通り、より有効な操舵のために、各後輪の制動を可能とすることを意図している。
例えば、日本市場では、油圧ブレーキ補給システムのパイプ(又は構成部品)が故障した場合でも、2つの車輪が制動され得る場合にのみ、35km/hを超えるトラクターが認可されている。
従って、本発明は、出願人の現行モデルの範囲に過剰な悪影響を及ぼすことなく、トラクターの制動能力を改善することを意図している。
実際、多くの現行モデルの場合、例えば、右に急旋回させるために、操舵輪を時計方向に回転させることによって、車両を右側に回転させるのに加えて、後右輪も制動させ、その後右輪を支点として、車両を「旋回」させなければならない。
両方向において旋回させるために、現行のトラクターは、2つのペダルを装備しており、これらのペダルの各々がオペレータによって押圧されたとき、個別のマスターシリンダー(又はブースタ)を作動させて、加圧油を個別の後輪に送給するようになっている。
また、このような回路は、2つの後輪ブレーキ補給ラインからの加圧油の一部が分岐されているロジック弁を備えている。
もし両方のペダルが押圧されたとき、このロジック弁は、2つの前輪ブレーキへの油の流れをも許容するものである。
しかし、この種の回路は、(機械的に接続された)両方のペダルを同時に用いて制動したとき、後部補給パイプのいずれか又は前部パイプさえもが故障した場合、車両が制動され得ない(いわゆる、「全ブレーキ損失」が生じる)という点において、安全ではない。しかし、この種の油圧回路は、ハンドブレーキに接続されて駆動装置に作用するいわゆる「安全ブレーキ」の存在によって、国によっては、一部の用途に対して認可されている。
すなわち、通常のブレーキ回路が故障した場合、後輪を同時に制動してトラクターを減速するように、ハンドブレーキレバーが操作され得るようになっている。さらに、現在市販されているトラクターの多くは、油圧動力損失が生じた場合、油圧システムが適切に作動していないことをオペレータに知らせる指示ライトを有している。これは、油圧動力補助ブレーキシステムにも適用されている。
しかし、この場合、4つの駆動輪の操作を規制するクラッチが係合しないので、トラクターの制動性能を劣化させている。
これに関連して、4つの駆動輪を規制するクラッチは、「確動的」(すなわち、バネ係合と圧力解除)なので、油圧動力損失を含む誤作動状態において両方のブレーキペダルの押圧によって制動がなされると、自動的な係合を確実に行うことになる。
本発明の目的は、前述の欠点を解消するように設計されたトラクター用のブレーキ装置を提供することにある。
本発明によれば、請求項1に記載されるトラクター用のブレーキ装置が提供されることになる。
以下、添付の図面を参照して、本発明の多数の非制限的な実施形態を、例示的に説明する。
油圧ブレーキ装置は、少なくとも4つの制動車輪を有するトラクター用に設計されている。
本発明の主目的は、対応するペダルを押圧することによって、各後輪を個別に制動する可能性を維持し、両方のペダルが同時に押圧されたとき、4つの駆動輪の制動も可能とすることにある。また、油圧回路の支流又は構成部品が故障した場合、本発明による装置は、トラクターの4つの車輪の少なくとも2つの制動を確実に行うことにある。
図1における番号100は、本発明によるブレーキ装置を総称的に示している。
装置100は、個別のブレーキブースタ102に接続された左ペダル101と、個別のブレーキブースタ104に接続された右ペダル103とを備えている。
ここで用いられる「ブースタ」という用語は、オペレータの物理的力とトラクターの油圧動力を用いて、大量の加圧油を、接続された油圧回路に供給することができる「マスターシリンダー」を意味している。
理解され得るように、高性能トラクターの場合、通常の「マスターシリンダー」と対向して設けられるブースタが好ましい(以下を参照されたい)。
ペダル101,103は、それぞれ、電気スイッチ105,106に機械的に接続され、これらの電気スイッチ105,106は、電気回路ECを介して、バッテリBによって作動されるようになっている。スイッチ105,106は、より総称的な電気作動装置DAEの一部を構成し、この電気作動装置DAEは、電気回路ECの一部を構成している。
スイッチ105,106の機能については、後で十分に説明する。
図1に示されるように、ブースタ102と104とは、補償装置108によって、互いに流体的に接続されている。
以下にさらに詳細に説明するように、オペレータが、1つのペダル101,103のみを用いて制動したとき、ブースタ102,104の一部を構成する逆止弁111,113は、他のペダルの部分的油圧回路を閉成するようになっている(以下を参照されたい)。
すなわち、(ペダル101の)ブースタ102は、逆止弁111を含むライン110によって、一方向弁109のチャンバー109aに流体的に接続されている。
対称的に、(ペダル103の)ブースタ104は、逆止弁113を含むライン112によって、一方向弁109のチャンバー109bに流体的に接続されている。
チャンバー109a,109bは、それらのチャンバー109a,109bにそれぞれ内蔵されている2つの同じ伸縮バネ115a,115bで操作される浮遊シャッター114によって分離されている。
後左ブレーキ117に油圧を送るための主油圧ライン116も、ブースタ102から延在している。
前右ブレーキ120に油圧を送るための二次油圧ライン118は、チャンバー109aから、バネ119aによって弾性的に圧力が加えられるソレノイドスライド弁119(以下を参照)を介して、延在している。
ライン116と118とは、導管121によって、互いに接続されている。この導管2121は、一方向弁122によって、二次的油圧ライン118から主油圧ライン116への加圧油の流れを許容するが、その逆の流れを許容せず、ペダル101が解除されたとき、後ブレーキ117の完全な排液を確実に行うものである。
同様に、右後ブレーキ124に油圧を送るための主油圧ライン123も、ブースタ104から延在している。
前左ブレーキ127に油圧を送るための二次的油圧ライン125は、チャンバー109bから、バネ126aにより弾性的に圧力が加えられるソレノイドスライド弁126(以下を参照)を介して、延在している。
ライン123と125とは、導管128によって、互いに接続されている。この導管128は、一方向弁129によって、主油圧ライン123から二次的油圧ライン125への加圧油の流れを許容するが、その逆の流れを許容せず、ペダル103が解除されたとき、後ブレーキ124の完全な排液を確実に行うものである。
理解され得るように、(例えば、トラクターを路上運転するとき、道路交通法規によって要求されるように、オペレータにより挿入される機械的ボルトを介して、互いに機械的に接続される)両方のペダル101,103を用いて制動するとき、弁119と126は開状態で維持され、4つの車輪の全ての制動は、好ましくは、4つのブレーキ117,124,120,127の全てを同時に操作することによって均衡が保たれるようになっている。
従って、2つの油圧回路、すなわち、ペダル101に接続され、ライン110,118,116およびブースタ102を備える第1回路CIR1と、ペダル103に接続され、ライン112,125,123およびブースタ104を備える第2回路CIR2とが、形成されている。
換言すれば、CIR1およびCIR2は、個別に作動されるときは、2つの別の回路であるが、両方のペダル101および103が同時に押圧されるとき、補償装置108によって、単一の均衡圧力回路になる。
図示されるように、2つの油圧回路CIR1,CIR2は、補償回路108によってのみ接続されており、この補償回路108は、これらの2つの回路間にわずかな不均衡が生じた場合に、浮遊シャッター114を矢印F1又はF2の方向に移動させて、両方の回路CIR1,CIR2の圧力を等しくすることによって、均衡を回復している。
図1に示されるように、この場合、スイッチ105,106は開成され、その結果、それぞれの弁119,126も、脱磁された状態で開成されている。
二次的油圧ライン118,125は、それぞれ、導管118a,125aによって、公知のトレーラ用ブレーキ130に流体的に接続されている。このトレーラ用ブレーキ130は、有利には、両方の個別の回路CIR1およびCIR2によって、同時に油圧が供給されており、その結果、もし回路CIR1、CIR2のいずれかが故障した場合でも、2つのブレーキ(117,120又は124,127)とトレーラ用ブレーキ130の共通制動をなお保持し得ることになる。
従って、ブースタ102,104によって、それぞれ、二次的油圧ライン118,125に油圧が供給されたとき、トレーラ用ブレーキ130も作動されることになる。
実際の使用において、例えば、右ペダル103のみが押圧された場合、このペダル103に機械的に接続されたスイッチ106が、位置PS1から位置PS2に切り換えられ、一方、左ペダル101のスイッチ105は、位置PS3に維持されている。
従って、電気回路ECは閉成され、その結果、両方のソレノイド弁119,126は、同時に作動されることになる。電流がソレノイド弁119,126のコイルを励磁し、ソレノイド弁119,126のスライドは、それぞれのバネ119a,126aの弾性動作と対抗して閉位置に移動することになる。
両方のソレノイド弁119,126が閉成されると、二次的油圧ライン118,125とトレーラ用のブレーキ130への加圧油の供給が遮断され、その結果、右ペダル103は、後右ブレーキ124のみを作動させ、前ブレーキ120,127と後左ブレーキ117を作動させないようになっている。
同様に、例えば、左ペダル101のみが押圧された場合、このペダル101に機械的に接続されたスイッチ105は、位置PS3から位置PS4に切り換えられ、一方、右ペダル103のスイッチ106は、位置PS1に維持されている。
この場合も、電気回路ECは閉成され、その結果、両方のソレノイド弁119,126は、同時に作動されることになる。右ペダル103と同様に、電流がソレノイド弁119,126のコイルを励磁し、ソレノイド弁119,126のスライドは、それぞれのバネ119a,126aの弾性動作と対抗して閉位置に移動することになる。
両方のソレノイド弁119,126が閉成されると、二次的油圧ライン118,125とトレーラ用のブレーキ130への加圧油の供給が遮断され、その結果、左ペダル101は、後左ブレーキ117のみを作動させ、前ブレーキ120,127と後右ブレーキ124を作動させないようになっている。
逆に、両方のブレーキ101,103が押圧された場合、スイッチ106は、位置PS1から位置PS2に切り換えられ、スイッチ105は、位置PS3から位置PS4に切り換えられ、これによって、回路ECを開成することになる。
この場合、ソレノイド119,126は、「開状態」に維持され、これによって、ブースタ102,104による二次的油圧ライン118,125(従って、それぞれ、前右ブレーキ120と前左ブレーキ127)への加圧油の供給を可能にしている。前述したように、この場合、トレーラ用ブレーキ130も作動される。従って、緊急時(特に、トラクターの路上運転時)に、両方のペダル101,103が同時に押圧されたとき、ブレーキ117,120,124,127は、全て、同時に作動されることになる。
さらに、制動動作は、補償装置108によって、2つの二次的油圧ライン118,125において、油圧的に均衡が保たれている。
両方のペダル101,103が同時に押圧されたときのように、回路ECが開成されると、バネ132aの動作の影響下にあるソレノイド弁132の開動作/閉動作を規制するリレー131aおよびスイッチ131bへの電流が遮断されることになる。
4つの駆動輪の係合を規制する公知のクラッチ134を係合するには、リレー131aとスイッチ131bの内、1つのみでも開成される(図1、図2に示される状態になる)必要がある。
前述したように、クラッチ134は、「確動」式であり、従って、通常、係合されている。
スイッチ131bは、4つの駆動輪の全ての係合(すなわち、「通常」の位置にあるクラッチ134の係合)が望まれるとき、オペレータによって開成され得ることに留意すべきである。
実際、ソレノイド132は、通常、リレー131aが脱磁(すなわち、開成)されているとき、図1に示されるように、「閉」位置にあるので、ライン133からクラッチ134への油の供給が遮断され、これによって、クラッチ134の解除を防いでいる。
ソレノイド弁132には、油をタンクTから汲み上げるポンプPによって、ライン133を介して、油が送給されるようになっている。
逆に、回路ECが閉成された場合(上記を参照)、電流がリレー131aに供給されて、このリレー131aを閉成し、ソレノイド弁132を励磁することになる。このソレノイド弁132の磁石はそのスライドがバネ132aと対抗して(図1には示されていない)開位置に移動し、これによって、クラッチ134への加圧油の流れを可能とし、このクラッチ134を解除している。
これによって、クラッチ134が係合されたとき、4つの駆動輪(図示せず)が互いに機械的に接続され、後ブレーキ117,124も前輪(図示せず)に対して間接的に作用するという点において、トラクターの制動能力が著しく改善されることになる。
以下、導管又は他の構成部品が故障(又は欠損)した場合に、装置100がどのように機能するかについて、説明する。
例えば、ライン125に沿った漏れが点P1で生じた場合、ペダル103の操作は、後右ブレーキ124のみを制動し、前左ブレーキ127を制動しない。しかし、もしペダル101が同時に操作された場合、ブレーキ117と120も作動され、(すなわち、より安定な制動性能のための共通制動がなされ)、トラクターを十分に停止させることになる。
また、ペダル101を同時に操作することによって、前述したように、トレーラ用ブレーキ130と4つの駆動輪のクラッチ134も作動されることになる。
前述したようなライン125に沿った漏れが点P1において生じた場合、ライン125自体とチャンバー109bの両方が油の排出(すなわち、圧力の消失)を始めるので、ペダル101のみを操作することによって、チャンバー109aを加圧し、浮遊シャッター114を、矢印F1の方向に可能な限り移動させ、ライン116,118による油の排出を制限している。
同じことが、ライン118に沿って故障が生じたときにも当てはまる。この場合、浮遊シャッター114を矢印F2の方向に可能な限り移動させ、ライン116,118による油の排出を制限している。
ソレノイド弁119,126の(油圧的又は電気的な)誤作動が生じた場合でも、前述したように、同時制動(すなわち、両方のペダル101,103の操作)は、両方のソレノイド弁119,126を4つの車輪の全ての同時制動(安全状態)を得るのに必要とされる通常開状態にする(すなわち、脱磁する)ことによって、確実に行われることになる。
本発明による装置の利点は、実質的に、ライン又は構成部品が故障した場合でも、4つの駆動輪のクラッチとトレーラ用ブレーキを自動的に係合させる共に、4つの制動車輪の少なくとも2つの緊急制動を確実に行うという事実にある。
図2は、本発明による装置100の第2実施形態を示している。
この場合、図1の実施形態におけるブースタ102,104は、それぞれ、少量の油を用い、この油を頭上タンク200から送給する通常のマスターシリンダー102a,104aと取り替えられている。
この場合、ブースタによって動力補助されるのとは対照的に、制動は、オペレータによってペダル101,103に作用する物理的な力のみに依存している。
図2において、図1と同じ構成部品は、同じ参照番号を用いて示されている。
図2における装置100の第2実施形態は、図1における第1実施形態と同じ油圧部品と電気部品を実質的に用いているので、これらの部品の操作について、さらに説明する必要はない。
図2に示されるように、ライン118と125は、比例油圧弁300で終端している。
弁300のような油圧弁は、出願人による欧州特許出願第1 174 320号に記載されている。
このような欧州特許出願第1 174 320号の内容は、本出願の一部として含まれると考えられるべきである。
弁300には、前述したように、ポンプPによって、タンクTからライン301に沿って、加圧油が送給されるようになっている。
弁300が閉成されるとき、すなわち、ライン118,125に沿った加圧油の供給が遮断される(以下を参照)とき、ライン301に沿って流入される少量の油がライン302に沿って排出され、零圧力がライン307,308に沿って維持されることになる(図3も参照されたい)。
逆に、加圧油がライン118に沿って弁300に供給されるとき、第1ピストン303(図3)が下方に(矢印F4の方向に)滑動し、その第1ピストン303が載置されている第2ピストン304に作用することになる。また、第2ピストン304は、ボールシャッタ305を押圧し、これによって、油が排管302に漏れ得る通路306を密閉している。
従って、欧州特許出願第1 174 320号における比例弁を参照して述べられているように、弁300は開成され、ライン302に沿って排出されるのと対照的に、(ここでは、このライン302は閉成されているので)、ライン301に沿って流入する加圧油は、同時に、ライン307に沿ってブレーキ120に流れ、かつライン308に沿ってブレーキ127に流れることになる(両方のブレーキ120,127を同時に作動させる)。
同様に、ライン125に沿ってのみ加圧油が弁300に供給されるとき、第2ピストン304だけが下方に滑動され、ボールシャッタ305を押圧し、これによって、油が排管302に漏れる通路306を密閉している。
この時点で、ブレーキ120,127は、ライン118からの加圧油の供給の場合と同じように、作動されることになる。
従って、弁300は、ライン118,125の両方に加圧油が供給されるときでも、開成されている。
装置100の第2実施形態(図2)は、読者が参照する図1の第1実施形態と同じ態様で、正確に操作されるようになっている。
例えば、ライン118に沿った破断が点P2で生じた場合(図2)、ペダル101,103の同時操作によって、良好なライン125によって制御された両方の前ブレーキ120,127を同時に作動させる(ここで、前述したように、両方のペダル101,103が同時に押圧されているので、ソレノイド弁119,126は、開状態にある)。同時に、後右ブレーキ124も作動され、トレーラ用ブレーキ130とクラッチ134が係合され、車両の全体の制動に関して、前述したような利得が得られる。
本発明による装置の第1実施形態を示す構成図である。 本発明による装置の第2実施形態を示す構成図である。 図2の実施形態を拡大して示す詳細図である。
符号の説明
100 ブレーキ装置
101 左ペダル
102,104 ブレーキブースタ
103 右ペダル
105,106 電気スイッチ
EC 電気回路
DAE 電気作動装置
108 補償装置
109 一方向弁
109a,109b チャンバー
110,112 ライン
111,113 逆止弁
114 浮遊シャッター
115a,115b 伸縮バネ
116 主油圧ライン
117 後左ブレーキ
118 二次油圧ライン
118a 導管
119 ソレノイドスライド弁
119a バネ
121 導管
122 一方向弁
123 主油圧ライン
124 右後ブレーキ
125 二次的油圧ライン
125a 導管
126 ソレノイドスライド弁
126a バネ
127 前左ブレーキ
128 導管
129 一方向弁
CIR1 第1回路
CIR2 第2回路
F1,F2 方向
130 トレーラ用ブレーキ
PS1,PS2,PS3,PS4 位置
131a リレー
131b スイッチ
132 ソレノイド弁
132a バネ
133 ライン
134 クラッチ
T タンク
P ポンプ
P1 点
200 頭上タンク
102a,104a マスターシリンダー
300 比例油圧弁
301,307,308 ライン
302 ライン(排管)
303 第1ピストン
F4 方向
304 第2ピストン
305 ボールシャッタ
306 通路
P2 点

Claims (9)

  1. 左右後輪と、左右前輪と、ブレーキ装置(100)とを備えた車両であって、前記ブレーキ装置は、
    第1および第2のブレーキペダル(101,103)と、
    前記第1および第2のブレーキペダル(101,103)にそれぞれ関連する第1および第2のブレーキシリンダー(102,104)と、
    4つのブレーキ(117,124,120,127)であって、各ブレーキは前記後輪及び前輪のうちのそれぞれ1つに操作可能に接続されている4つのブレーキと、
    油圧ブレーキ補給回路であって、前記油圧ブレーキ補給回路の一部が故障した場合に、前記車両の一方の側の少なくとも1つの後輪と前記車両の他方の側の少なくとも1つの前輪とを一緒にブレーキをかけるように操作可能である油圧ブレーキ補給回路と、
    前記第1のブレーキペダル(101)、前記第1のブレーキシリンダー(102)、前記左後輪のブレーキ(117)及び前記右前輪のブレーキ(120)を操作可能に接続する第1油圧回路(CIR1)と、
    前記第2のブレーキペダル(103)、前記第2のブレーキシリンダー(104)、前記右後輪のブレーキ(124)及び前記左前輪のブレーキ(127)を操作可能に接続する第2油圧回路(CIR2)と、を備え、
    前記第1油圧回路(CIR1)および前記第2油圧回路(CIR2)における油圧を等しくするために、前記第1油圧回路(CIR1)と前記第2油圧回路(CIR2)との間に配置されている補償装置(108)は、二次的油圧ライン(118,125)における漏れが生じた場合に前記二次的油圧ラインによる油の排出を制限するように操作可能な浮遊シャッター(114)を備え
    前記第1油圧回路(CIR1)は、主油圧ライン(116)と二次的油圧ライン(118)とを備え、前記第2油圧回路(CIR2)は、主油圧ライン(123)と二次的油圧ライン(125)とを備え、前記二次的油圧ライン(118,125)の各々の開動作/閉動作は、個別のソレノイド弁(119,126)によって制御され、
    前記第1油圧回路(CIR1)の前記二次的油圧ライン(118)は、前記補償装置(108)と前記個別のソレノイド弁(119)とを通過し、前記第2油圧回路(CIR2)の前記二次的油圧ライン(125)は、前記補償装置(108)と前記個別のソレノイド弁(126)とを通過していることを特徴とする車両。
  2. 前記第1油圧回路(CIR1)及び/又は前記第2油圧回路(CIR2)は、前記前右及び左ブレーキ(120,127)を同時に作動させるための比例弁(300)を作動させるようになっていることを特徴とする請求項1に記載の車両。
  3. 前記弁(300)には、ライン(301)を介して、油が供給されていることを特徴とする請求項2に記載の車両。
  4. 前記ソレノイド弁(119,126)は、それぞれ、電気作動装置(DAE)を介して、前記第1ブレーキペダル(101)と前記第2ブレーキペダル(103)とによって、作動されるようになっていることを特徴とする請求項に記載の車両。
  5. 前記電気作動装置(DAE)は、2つのスイッチ(105、106)を備え、該2つのスイッチの内、第1スイッチ(105)は、前記第1ブレーキペダル(101)に機械的に接続され、第2スイッチ(106)は、前記第2ブレーキペダル(103)に機械的に接続されていることを特徴とする請求項4に記載の車両。
  6. 前記第1ブレーキペダル(101)又は前記第2ブレーキペダル(103)の個々の操作によって、前記ソレノイド弁(119,126)を同時に閉成して、前記二次的油圧ライン(118,125)を非作動にするようになっていることを特徴とする請求項に記載の車両。
  7. 前記第1ブレーキペダル(101)と前記第2ブレーキペダル(103)を同時に操作することによって、前記ソレノイド弁(119,126)を開状態に維持して、前記二次的油圧ライン(118,125)を作動させ、前記車両の4つの駆動輪の全てを制動するようにしていることを特徴とする請求項5または6に記載の車両。
  8. 前記第1ブレーキペダル(101)前記第2ブレーキペダル(103)を同時に操作することによって、前記車両の前記4つの駆動輪を機械的に接続するクラッチ(134)を作動させていることを特徴とする請求項5〜7のいずれかに記載の車両。
  9. 前記第1及び第2油圧回路(CIR1、CIR2)は、トレーラ用ブレーキ(130)に油圧的に接続され、該トレーラ用ブレーキ(130)は、前記第1油圧回路(CIR1)又は前記第2油圧回路(CIR2)のみが作動されたときでも、作動されるようになっていることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の車両。
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