JP6647942B2 - 作業車両 - Google Patents
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Description
以下、図面を参照して、本発明による作業車両の一実施の形態を説明する。
図1は、本発明の一実施の形態に係る作業車両の一例であるホイールローダ100の側面図である。ホイールローダ100は、アーム111、バケット112、および、前輪103F等を有する前部車体110と、運転室106、機械室107、および、後輪103R等を有する後部車体105とで構成される。機械室107内には、エンジンが配設されている。なお、前輪103Fおよび後輪103Rについては、総称して車輪103とも記す。
−サービスブレーキ装置による制動−
ブレーキペダル131が非操作状態であり、ブレーキバルブ132が中立位置B1,B2に保持されているときには、ブレーキシリンダ136の油はタンク199に戻され、サービスブレーキ装置SBが非作動状態となる。
作業が終了し、車両を停止させた状態で、オペレータが、駐車ブレーキスイッチ183を作動操作位置に操作する、あるいは、エンジンキースイッチ151をオフ位置に操作すると、PB切換弁181のソレノイドが消磁され、PB切換弁181が作動位置Pに切り換えられる。PB切換弁181が作動位置Pに切り換えられると、油圧シリンダ182の油室とタンク199とが連通し、ばね182bの付勢力によりパッド182pが動力伝達機構に設けられたパーキングブレーキ用ディスク182dに押し付けられ、パーキングブレーキ装置PBが作動し、車輪103への制動力が発生する。つまり、駐車ブレーキスイッチ183を作動操作位置に操作する、あるいは、エンジンキースイッチ151をオフ位置に操作することで、パーキングブレーキ装置PBによる制動力を直ちに発生させることができる。
下り坂を走行中、オペレータがアクセルペダルをフル操作(最大踏み込み操作)するなどして、車速センサ159で検出された車速Vが、予め設定された最高車速(車速閾値Vt)を超えると、オートブレーキ装置ABの作動条件が成立する。
非常時など、走行中にオペレータが非常停止スイッチ152を停止位置に操作すると、エンジンキースイッチ151がオン位置に切り換えられている状態であっても、エンジンオン信号の出力が遮断され、エンジン190が停止する。
・電源からPB切換弁181への電力供給が遮断されることで、PB切換弁181はバネ力により作動位置Pに切り換わり、パーキングブレーキ装置PBが直ちに作動する。
・エンジンキースイッチ151がオン位置に切り換えられているときと同様、電源からEB切換弁141への電力は供給されないので、EB切換弁141はバネ力によりオートブレーキ位置Xに維持される。
・非常停止スイッチ152がオフ位置に切り換えられているときと同様、電源からPB切換弁181への電力供給は継続されるので、PB切換弁181は解除位置Rに維持される。
・電源からEB切換弁141へ電力が供給されることにより、EB切換弁141は非常用ブレーキ位置Yに切り換わる。
・サービスブレーキ装置SBが直ちに作動し、徐々に車速が低下する。車速が十分に低下した後、パーキングブレーキ装置PBが作動する。
(1)ホイールローダ100は、エンジン190と、エンジン190により駆動される油圧ポンプ138と、油圧ポンプ138と接続され、ブレーキ解除圧が作用していないときには第1の制動力FPを車輪に付与し、ブレーキ解除圧が作用しているときには第1の制動力FPを解除する油圧シリンダ182を備えたネガティブ型のパーキングブレーキ装置PBと、を備えている。ホイールローダ100の運転室には、車両の運転および停止を選択的に指示するエンジンキースイッチ151と、エンジンキースイッチ151とは別に設けられ、エンジン190に停止を指示する非常停止スイッチ152とが配設されている。
図4を参照して、第2の実施の形態に係る作業車両について説明する。なお、図中、第1の実施の形態と同一もしくは相当部分には同一の参照番号を付し、相違点を主に説明する。図4は、図2と同様の図であり、第2の実施の形態に係るホイールローダの構成を示す図である。第1の実施の形態では、オートブレーキ装置ABで用いた二段絞り142を、非常用ブレーキ装置EBでも用いる構成とされていた。これに対し、第2の実施の形態では、オートブレーキ装置ABに用いる二段絞り142と、非常用ブレーキ装置EBで用いる二段絞り242とが、個別に設けられている。
(変形例1)
上述した実施の形態では、非常停止スイッチ152によりエンジン190の停止が指示されると、第2アキュムレータ172により、ブレーキバルブ132のパイロット圧の元圧を生成する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。電動油圧ポンプによりパイロット圧の元圧を生成してもよい。たとえば、図5に示すように、非常停止スイッチ152によりエンジン190の停止が指示されると、メインコントローラ155からの制御信号により、所定時間だけ駆動される電動油圧ポンプ372を設けてもよい。
上述した実施の形態では、EB切換弁141を設ける例について説明したが、本発明はこれに限定されない。図6に示すように、たとえば、非常停止スイッチ152が停止位置に操作されると、電磁比例減圧弁122のソレノイドに制御電流I=Imaxを供給し、減圧弁123からの作動油を電磁比例減圧弁122で減圧することなく、二段絞り142に供給してもよい。この場合、EB切換弁141を省略できる。なお、電磁比例減圧弁122は、非常停止スイッチ152が通常位置にあるときには、メインコントローラ155からの制御電流Iに基づいて制御される。このような変形例によれば、第1の実施の形態で説明した(1)〜(10)と同様の作用効果を奏する。
上述した実施の形態では、サービスブレーキ装置SBを非常用ブレーキ装置EBの初期・中期制動力発生装置として機能させる例について説明したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、図7(a)に示すように、サービスブレーキ装置SBとは別に初期・中期制動力発生装置を設けてもよい。初期・中期制動力発生装置は、油圧シリンダ482の油室内の圧力が上昇すると、ばね力に抗してピストンロッドが移動し、パッド482pが動力伝達機構に設けられたディスク482dに押し付けられることで、車輪103に制動力を付与するポジティブ型のブレーキ装置である。
(12)このような変形例によれば、非常停止スイッチ152が操作されてからパーキングブレーキ装置PBが作動するまでの時間を一定に保つことができる。
初期・中期制動力発生装置の油圧シリンダ482の油室に供給する作動油の圧力を車速Vにより調整してもよい。図7(b)に示すように、変形例4は、変形例3で説明した電動油圧ポンプ372に代えて、第2アキュムレータ172をブレーキ作動圧の元圧を発生させる圧力生成部として設けた例である。変形例4では、油圧シリンダ482の油室に供給される作動油は、メインコントローラ155により制御される電磁比例減圧弁442によって減圧され、供給される。
(13)非常停止スイッチ152によりエンジン190の停止が指示された場合に、車速Vに応じて初期・中期制動力発生装置の制動力を調整できるので、ショックの発生をより適切に抑えることができる。
上述した実施の形態では、非常停止スイッチ152によりエンジン190の停止が指示された結果、油圧ポンプ139の吐出圧Ppが圧力閾値Ppt以下になった場合、電動油圧ポンプ176を起動する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。非常停止スイッチ152の操作状態を監視し、非常停止スイッチ152によりエンジン190の停止が指示された場合、油圧ポンプ139の吐出圧Ppにかかわらず、電動油圧ポンプ176を起動してもよい。
上述した実施の形態では、オペレータにより非常停止スイッチ152が操作された場合に、エンジン190を停止させる例について説明したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、機械室107内に煙感知装置を設け、煙感知装置により煙が発生していることを検出したときにエンジン190を自動で停止させる場合に本発明を適用してもよい。この場合、煙感知装置がエンジン190の停止を指示する停止指示部(停止信号出力部)として機能する。
上述したメインコントローラ155の機能およびエンジンコントローラ150の機能を一つのコントローラに持たせてもよい。また、3つ以上のコントローラに機能を分けて持たせてもよい。
上述した実施の形態では、サービスブレーキ装置SBがポジティブ型の油圧ブレーキ装置である例について説明したが、本発明はこれに限定されない。サービスブレーキ装置SBをネガティブ型の油圧ブレーキ装置としてもよい。
上述した実施の形態では、原動機としてエンジン190を採用した例について説明したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、電動機を原動機として採用し、電動機によって油圧ポンプ138,139を駆動させるようにしてもよい。
オートブレーキ装置ABの電磁比例減圧弁122は、予め速度段毎に設定された制御電流Iにより制御するようにしてもよい。速度段は、車速Vによって変化する。つまり、速度段毎に電磁比例減圧弁122の制御電流Iを変更する制御方法は、車速Vに基づいて電磁比例減圧弁122の制御電流Iを制御する一つの方法である。
上述した実施の形態では、作業車両の一例としてホイールローダを例に説明したが、本発明はこれに限定されず、たとえば、ホイールショベル、テレハンドラー、リフトトラック等、パーキングブレーキ装置PBとサービスブレーキ装置SBを有する他の走行式作業車両であってもよい。
BL21 第1油路、BL22 第2油路、PB パーキングブレーキ装置(第1のブレーキ装置)、SB サービスブレーキ装置(第2のブレーキ装置)、SC ステアリング回路
Claims (8)
- 原動機と、前記原動機により駆動される油圧ポンプと、前記油圧ポンプと接続され、ブレーキ解除圧が作用していないときには第1の制動力を車輪に付与し、前記ブレーキ解除圧が作用しているときには前記第1の制動力を解除する油圧シリンダを備えたネガティブ型の第1のブレーキ装置と、を備えた作業車両であって、
前記第1のブレーキ装置とは別に設けられ、前記第1の制動力よりも小さい第2の制動力を発生する第2のブレーキ装置と、
前記作業車両の運転および停止を選択的に指示する運転停止指示部と、
前記運転停止指示部とは別に設けられ、前記原動機に停止を指示する原動機停止指示部と、
前記原動機停止指示部により前記原動機の停止が指示されると、前記第2のブレーキ装置を作動させた後に前記第1のブレーキ装置を作動させるブレーキ制御装置と、を備え、
前記ブレーキ制御装置は、
前記油圧ポンプと前記第1のブレーキ装置とを接続する油路から分岐してタンクに接続される油路に設けられた第1のブリードオフ絞りを有している
ことを特徴とする作業車両。 - 請求項1に記載の作業車両において、
前記第2のブレーキ装置は、
ブレーキペダルの操作量またはパイロット圧に基づいてブレーキ作動圧を出力するブレーキバルブと、
前記ブレーキ作動圧に基づいて制動力を発生する制動力発生部と、
少なくとも前記原動機停止指示部により前記原動機の停止が指示されたとき、前記ブレーキ作動圧の元圧および前記パイロット圧の元圧を生成する圧力生成部と、を備えている
ことを特徴とする作業車両。 - 請求項2に記載の作業車両において、
前記第1のブレーキ装置は、前記運転停止指示部により車両の運転が指示されている場合には前記油圧ポンプと前記油圧シリンダとを接続する解除位置に切り換えられ、前記運転停止指示部により車両の停止が指示されている場合には前記油圧シリンダとタンクとを接続する作動位置に切り換えられる第1の切換弁を備えている
ことを特徴とする作業車両。 - 請求項3に記載の作業車両において、
前記圧力生成部は、前記油圧ポンプおよび前記第1のブレーキ装置の油圧シリンダに接続され、前記油圧ポンプから吐出される圧油を蓄積するアキュムレータであり、
前記第1のブレーキ装置は、前記アキュムレータからの油の一部が前記第1のブリードオフ絞りを介してタンクに排出されることにより、前記第1のブレーキ装置の油圧シリンダに作用する圧力が、予め定められた設定圧よりも低くなったときに制動力を発生させるばねを有している
ことを特徴とする作業車両。 - 請求項4に記載の作業車両において、
車速に基づいて、前記アキュムレータから供給される作動油を減圧して出力する比例減圧弁を備え、
前記ブレーキ制御装置は、
前記原動機停止指示部により前記原動機の停止が指示されているときには前記比例減圧弁が設けられていない第1の油路を前記ブレーキバルブのパイロット部に接続する第1の位置に切り換えられ、前記原動機停止指示部により前記原動機の停止が指示されていないときには前記比例減圧弁が設けられた第2の油路を前記ブレーキバルブのパイロット部に接続する第2の位置に切り換えられる第2の切換弁と、
前記第2の切換弁と前記ブレーキバルブのパイロット部とを接続する油路に設けられ、前記比例減圧弁で減圧した作動油を絞る第1の一次絞りと、を備え、
前記第1のブリードオフ絞りは、前記第1の一次絞りで絞られた作動油を第1の設定圧に減圧して前記ブレーキバルブのパイロット部に作用させながら一部を低圧側に逃がす第1の二次絞りである
ことを特徴とする作業車両。 - 請求項4に記載の作業車両において、
車速に基づいて、前記アキュムレータから供給される作動油を減圧して出力する比例減圧弁を備え、
前記ブレーキ制御装置は、
前記原動機停止指示部により前記原動機の停止が指示されているときには前記比例減圧弁が設けられていない第1の油路を前記ブレーキバルブのパイロット部に接続する第1の位置に切り換えられ、前記原動機停止指示部により前記原動機の停止が指示されていないときには前記比例減圧弁が設けられた第2の油路を前記ブレーキバルブのパイロット部に接続する第2の位置に切り換えられる第2の切換弁と、
前記比例減圧弁と第2の切換弁とを接続する前記第2の油路に設けられ、前記比例減圧弁で減圧した作動油を絞る第2の一次絞りと、
前記第2の一次絞りと前記ブレーキバルブのパイロット部とを接続する油路から分岐してタンクに接続される油路に設けられ、前記第2の一次絞りで絞られた作動油を第2の設定圧に減圧して前記ブレーキバルブのパイロット部に作用させながら一部を低圧側に逃がす第2のブリードオフ絞りと、
前記第1の油路に設けられ、前記アキュムレータからの作動油を絞る第1の一次絞りと、を備え、
前記第1のブリードオフ絞りは、前記第1の一次絞りで絞られた作動油を第1の設定圧に減圧して前記ブレーキバルブのパイロット部に作用させながら一部を低圧側に逃がす第1の二次絞りである
ことを特徴とする作業車両。 - 請求項4に記載の作業車両において、
前記原動機により駆動される油圧ポンプから吐出された圧油により駆動されるステアリングシリンダと、
前記ステアリングシリンダの伸縮動作を制御するステアリング回路と、
前記原動機停止指示部により前記原動機の停止が指示されていないときには停止し、前記原動機停止指示部により前記原動機の停止が指示されているときには駆動し、前記ステアリング回路に圧油を供給する電動油圧ポンプと、を備えている
ことを特徴とする作業車両。 - 請求項1に記載の作業車両において、
前記原動機停止指示部により、前記原動機の停止が指示されてから所定時間を経過したときに前記第1のブレーキ装置を作動させる遅延制御装置を備えている
ことを特徴とする作業車両。
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