JP7167740B2 - ブレーキシステム - Google Patents

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Description

本発明は、ブレーキシステムに関する。
従来の車両のブレーキシステムとしては、例えば特許文献1に記載されている技術が知られている。特許文献1に記載のブレーキシステムは、運転者のブレーキペダルの操作によって制動力を発生させる制動部を備える。このブレーキシステムは、更にブレーキ専用のポンプを備え、当該ポンプによって発生させたブレーキ液圧で制動力を発生させる。これにより、ブレーキシステムは、運転者のブレーキペダルの操作以外の方法で、車両のブレーキを行うことができる。
特開平1-273762号公報
しかしながら、上述のブレーキシステムは、ブレーキペダルの操作以外のブレーキ手段として、ブレーキ専用のポンプが必要となる。このようなブレーキ専用の駆動源を設けることは、コストアップとなる。従って、専用の駆動源を用いることなく制動力を発生させることができるブレーキシステムが求められていた。
従って、本発明は、専用の駆動源を用いることなく制動力を発生させることができるブレーキシステムを提供することを目的とする。
本発明の一態様のブレーキシステムは、車両の動作を停止させるブレーキシステムであって、制動力を発生する制動部と、油圧によって所定の動作を行う油圧回路の油圧を制動部へ伝達することで、制動部で制動力を発生させる伝達部と、を備える。
ブレーキシステムは、制動力を発生する制動部を備える。この制動部は、例えば、運転者の操作によって制動力を発生する既設の機構である。このような制動部に対し、ブレーキシステムは、伝達部を備えている。伝達部は、油圧によって所定の動作を行う油圧回路の油圧を制動部へ伝達することで、制動部で制動力を発生させる。これにより、制動部は、既設の油圧回路の油圧を利用して、制動力を発生させることができる。以上より、専用の駆動源を用いることなく制動力を発生させることができる。
ブレーキシステムは、制動部を操作する操作部と、操作部の操作によって制動部に対する制動油圧を発生させるマスターシリンダと、を更に備え、伝達部は、油圧でマスターシリンダを動作させることで、当該マスターシリンダを介して制動油圧を制動部へ伝達してよい。これにより、制動部で用いられる制動油と油圧回路で用いられる作動油とが異なるものであっても、伝達部は、マスターシリンダを介して制動油圧を制動部へ伝達することができる。
ブレーキシステムにおいて、伝達部は、制動部へ油圧回路の作動油を送ることで、油圧を制動部へ伝達してよい。この場合、伝達部は、複雑な機構を用いることなく、油圧を制動部へ伝達することができる。
ブレーキシステムにおいて、伝達部は、車両の操舵を行う操舵システムの油圧回路の油圧を制動部へ伝達してよい。この場合、伝達部は、車両に既設の操舵システムの油圧を用いて、制動部にて制動力を発生させることができる。
ブレーキシステムにおいて、伝達部は、荷役を行う荷役システムの油圧回路の油圧を制動部へ伝達してよい。この場合、伝達部は、車両に既設の荷役システムの油圧を用いて、制動部にて制動力を発生させることができる。
本発明によれば、専用の駆動源を用いることなく制動力を発生させることができるブレーキシステムを提供することができる。
本発明の実施形態に係るブレーキシステムを備える車両の一例を示す概略側面図である。 図1に示す車両の後部側を示す概略平面図である。 本発明の実施形態に係るブレーキシステムの概略構成図である。 変形例に係るブレーキシステムの概略構成図である。 変形例に係るブレーキシステムの概略構成図である。 変形例に係るブレーキシステムの概略構成図である。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本実施形態に係るブレーキシステムを備える車両の一例を示す概略側面図である。図1に示すように、車両としての牽引車であるトーイングトラクタ10は、車体11を備える。トーイングトラクタ10は、車体11の後部に牽引対象と連結される連結装置(ドローバ)12を備える。トーイングトラクタ10は、連結装置12に連結された牽引対象を牽引する。牽引対象は、例えば、荷を積載した台車などである。なお、以下の説明において、前後左右は車体11の前後左右を示す。
車体11は、運転席20を備える。車体11は、運転席20の前方にバッテリハウジング13を備える。バッテリハウジング13は、開閉可能なバッテリフード14によって覆われている。バッテリハウジング13には、バッテリ15が収容されている。
車体11は、運転席20の後方にウェイトと兼用される後部フレーム31を備える。後部フレーム31は、例えば、鋳造により製造されている。後部フレーム31の上面には、シート32が配置されている。
図1に示すように、運転席20は、フロア21を備える。フロア21は、バッテリハウジング13と後部フレーム31との間に位置している。運転席20には、アクセルペダル22及びブレーキペダル23が設けられている。バッテリハウジング13の後面には、ダッシュボード24が設けられている。
ダッシュボード24には、ステアリング装置25や、トーイングトラクタ10の状況が表示される計器類等が設けられている。後部フレーム31は、収容部33を備える。収容部33には、トーイングトラクタ10を走行させるための走行用モータ34や、走行用モータ34を制御する制御装置35などが収容されている。走行用モータ34は、バッテリ15を電力源として駆動する。本実施形態のトーイングトラクタ10は、バッテリ15を電力源として走行するバッテリ式の車両である。
図2は、図1に示すトーイングトラクタ10の後部側を示す概略平面図である。図2に示すように、車体11は、後部にインチング装置41を備える。インチング装置41は、パネル37に取り付けられている。インチング装置41は、スイッチ49、及び、ケース42を備える。ケース42には、スイッチ49が収容されている。インチング装置41は、連結装置12に牽引対象Tを連結するときに用いられる。
スイッチ49は、前進スイッチ、後進スイッチ、及び非常停止スイッチを備える。各スイッチ49は、押圧に応じて、オンとオフが切り替わる押圧式のスイッチである。各スイッチ49は、取付面48に合わせて、突出している。取付面48が車幅方向の中心よりも左方にずれて位置していることで、各スイッチ49も車幅方向の中心よりも左方にずれて位置している。取付面48が車外に露出しているため、取付面48から突出する各スイッチ49は車外に突出している。したがって、乗員は、各スイッチ49を車外で操作可能である。
各スイッチ49は、収容部33内の制御装置35に接続されている。キースイッチにより車体11の電源がオンされている状態で前進スイッチ又は後進スイッチが操作されると、制御装置35は走行用モータ34を駆動する。制御装置35は、前進スイッチがオンされている場合、トーイングトラクタ10が前方に微動するように走行用モータ34を制御する。制御装置35は、後進スイッチがオンされている場合、トーイングトラクタ10が後方に微動するように走行用モータ34を制御する。トーイングトラクタ10は、スイッチ49の操作に応じて前後進し、前進スイッチ又は後進スイッチが離された場合、あるいは一定時間経過後にブレーキが作動する。制御装置35は、非常停止スイッチがオンされている場合、ブレーキなどを作動させ、トーイングトラクタ10を制動させる。
次に、図3を参照して、本実施形態に係るブレーキシステム100の構成について説明する。図3は、本実施形態に係るブレーキシステム100の概略構成図である。
ブレーキシステム100は、車両としての牽引車である上述のトーイングトラクタ10の動作を停止させるシステムである。ブレーキシステム100は、必要なタイミングで自動的に制動力を発生する。また、ブレーキシステム100は、非常停止スイッチが押された場合にトーイングトラクタ10を停止するための制動力を発生する。ブレーキシステム100は、制動システム50と、伝達部60と、制御装置35と、を備える。
制動システム50は、トーイングトラクタ10の動作を停止させるための制動力を発生するためのシステムである。制動システム50は、従来のトーイングトラクタが備えていた既設のシステムである。制動システム5は、制動部51と、操作部52と、マスターシリンダ53と、を備える。
制動部51は、制動力を発生する。また、制動部51は、制動力を発生している状態と、制動力を発生しない状態とを、切替可能である。制動部51は、車輪の回転と共に回転するブレーキディスク(不図示)を挟み込むブレーキパッド51aを備える。制動部51は、制動油圧に基づいてブレーキパッド51aの開閉を切り替える。制動部51は、制動油圧が作用しているときは、ブレーキパッド51aを閉じることで、当該ブレーキパッド51aでブレーキディスクを挟み込む。これにより、制動部51は、制動力を発生させ、トーイングトラクタ10の前進又は後進を停止する。制動部51は、制動油圧が作用しなくなると、ブレーキパッド51aを開くことで、制動力を解除する。
操作部52は、制動部51を操作する機構である。操作部52は、前述のブレーキペダル23と、軸部52aと、揺動部52bと、を備える。軸部52aは、ブレーキペダル23の基部と接続されており、ブレーキペダル23を回動可能に支持する部材である。揺動部52bは、軸部52aに回動可能に支持されている。揺動部52bは、軸部52aの回転に伴って揺動動作を行う。揺動部52bは、マスターシリンダ53のプッシュロッド53bと接続されている。
マスターシリンダ53は、操作部52の操作状況に応じて、制動部51へ制動油圧を伝達する。マスターシリンダ53は、シリンダ53a及びプッシュロッド53bを備える。マスターシリンダ53のプッシュロッド53bは、先端にシリンダ53a内を往復動するピストンが設けられている。プッシュロッド53b及びピストンは、操作部52の揺動部52bの動作に基づいて往復動する。シリンダ53aは、ピストンの動作に応じて、制動油ラインL1を介して、制動油を制動部51へ送る。
ブレーキペダル23が踏み込まれたら、軸部52aは、回転方向の一方側へ回転する。これにより、揺動部52bがマスターシリンダ53のプッシュロッド53b及びピストンをシリンダ53a内へ押し込む。これにより、マスターシリンダ53は、制動油ラインL1を介して制動油を制動部51へ送る。これにより、制動部51に制動油圧が作用することで、制動部51は制動力を発生する。ブレーキペダル23の踏み込みが解除されたら、軸部52aは、回転方向の他方側へ回転する。これにより、揺動部52bでマスターシリンダ53のプッシュロッド53bは引き戻され、ピストンはシリンダ53a内のリターンスプリングにより戻される。これにより、制動油は制動油ラインL1を介して制動部51から戻される。これにより、制動部51に作用していた制動油圧が解除され、制動部51は制動力を解除する。
伝達部60は、油圧によって所定の動作を行う油圧回路70の油圧を制動システム50へ伝達することで、制動部51で制動力を発生させる。伝達部60は、トーイングトラクタ10の操舵を行う操舵システム75の油圧回路70の油圧を制動部51へ伝達する。伝達部60は、油圧でマスターシリンダ53を動作させることで、制動部51へ制動油圧を伝達する。伝達部60は、油圧回路70中に設けられる電磁切替バルブ61と、制動システム50と接続される油圧シリンダ62と、を備える。
ここで、操舵システム75の油圧回路70について説明する。油圧回路70は、運転者の操舵操作に基づいて、トーイングトラクタ10の走行方向の切り替えを行う。油圧回路70は、上述のステアリング装置25と、PSバルブ71と、PSシリンダ72と、PSタンク73と、PSポンプ74と、モータ76と、を備える。また、油圧回路70は、作動油ラインL2~L7を備える。作動油ラインL2,L3は、PSバルブ71とPSシリンダ72とを接続する。作動油ラインL4は、PSバルブ71とPSタンク73とを接続する。作動油ラインL5は、PSタンク73とPSポンプ74とを接続する。作動油ラインL6A,L6Bは、電磁切替バルブ61を介してPSポンプ74とPSバルブ71とを接続する。作動油ラインL7は、作動油ラインL6A,L6Bと作動油ラインL4とを接続する。
ステアリング装置25は、運転者が操舵操作を行うための装置である。ステアリング装置25は、ハンドルを有しており、ハンドル操作に基づいた操作方向及び操舵量をPSバルブ71へ入力する。PSバルブ71は、ステアリング装置25での操舵操作に基づいて開閉するバルブである。PSバルブ71は、操舵操作の操舵方向及び操舵量に応じた油圧を作動油ラインL2,L3を介してPSシリンダ72へ付与する。PSシリンダ72は、PSバルブ71から付与される油圧に応じて伸縮する。これにより、PSシリンダ72は、トーイングトラクタ10の車輪の向きを操舵操作に基づいて調整する。PSバルブ71は、作動油ラインL4を介して作動油をPSタンク73へ戻す。PSポンプ74は、モータ76を駆動源として油圧回路70内で作動油を循環させる。PSポンプ74は、作動油ラインL5を介してPSタンク73から作動油をくみ上げ、作動油ラインL6A,L6Bを介してPSバルブ71へ作動油を供給する。
伝達部60の電磁切替バルブ61は、PSポンプ74とPSバルブ71との間に設けられている。すなわち、電磁切替バルブ61は、作動油ラインL6Aと作動油ラインL6Bとの間に設けられている。また、電磁切替バルブ61は、作動油ラインL6Aの作動油をPSタンク73へ戻す作動油ラインL7に接続されている。また、電磁切替バルブ61は、作動油ラインL8を介して油圧シリンダ62に接続されている。これにより、電磁切替バルブ61は、PSポンプ74から作動油ラインL6Aを介して作動油を供給する。また、電磁切替バルブ61は、次の二つの状態を切り替える。一方の状態では、電磁切替バルブ61は、作動油ラインL6Aから作動油ラインL6BへPSポンプ74からの作動油を供給し、且つ、作動油ラインL8と作動油ラインL7とを接続して油圧シリンダ62内の油圧をPSタンク73へ解放する。他方の状態では、電磁切替バルブ61は、作動油ラインL6Aから作動油ラインL6BへPSポンプ74からの作動油を供給し、且つ、当該供給に係る油圧の一部を作動油ラインL8へ供給することで油圧シリンダ62を動作させる。
油圧シリンダ62は、電磁切替バルブ61から作動油を供給されることで発生した油圧により、操作部52の揺動部52bを制動力を発生させる方向へ押し込む。油圧シリンダ62のシリンダ62aは、作動油ラインL8と接続されている。また、油圧シリンダ62のピストンロッド62bは、操作部52の揺動部52bに接続されている。これにより、シリンダ62aに作動油が供給されたら、シリンダ62a内でピストンが移動し、ピストンロッド62bは、軸部52aが回転方向の一方側へ回転するように、揺動部52bを制動側へ押し込む。これにより、マスターシリンダ53は、ブレーキペダル23が踏み込まれたときと同様の動作を行う。すなわち、揺動部52bが油圧シリンダ62のピストンロッド62bに押し込まれることで、マスターシリンダ53のプッシュロッド53b及びピストンがシリンダ53a内へ押し込まれる。これにより、マスターシリンダ53は、制動油ラインL1を介して制動油を制動部51へ送る。制動部51に制動油圧が作用することで、制動部51は制動力を発生する。油圧シリンダ62への作動油の供給が停止されたら、軸部52aは、回転方向の他方側へ回転する。これにより、揺動部52bがマスターシリンダ53のプッシュロッド53bを引っ張り、リターンスプリングによりピストンが戻される。これにより、制動油は制動油ラインL1を介して制動部51から戻される。これにより、制動部51に作用していた制動油圧が解除され、制動部51は制動力を解除する。
制御装置35は、電磁切替バルブ61の切り替えのタイミングを制御する。制御装置35は、電磁切替バルブ61を制御することで、作動油ラインL6Aから作動油ラインL6BへPSポンプ74からの作動油を供給し、且つ、当該供給に係る油圧の一部を作動油ラインL8へ供給することで油圧シリンダ62を動作させる。これにより、制動部51で制動力を発生させる(この制動力を油圧回路70の油圧による制動力と称する場合がある)。制御装置35は、運転者がブレーキペダル23を踏み込んでいないタイミングであり、且つ、制動部51で制動力を発生させる必要があるタイミングにて、作動油を油圧シリンダ62へ供給する。例えば、連結装置12と牽引対象Tとを連結させる作業が行われるときに、制御装置35は、油圧回路70の油圧による制動力を発生させてよい。具体的には、制御装置35は、トーイングトラクタ10の連結装置12と牽引対象Tとを連結させるとき、前進スイッチ又は後進スイッチが離された場合、あるいは一定時間経過後に、油圧回路70の油圧による制動力を発生させる。ただし、制御装置35が油圧回路70の油圧による制動力を発生させるタイミングは特に限定されず、トーイングトラクタ10が動いている途中で非常停止スイッチが押された場合などに、油圧回路70の油圧による制動力を発生させることで、トーイングトラクタ10を停止させてもよい。
なお、通常時は、電磁切替バルブ61は、作動油ラインL4,L5,L6A,L6Bを作動油が循環するような状態となっている。このとき、電磁切替バルブ61は、作動油ラインL8と作動油ラインL7とを接続している。従って、制動部51での制動力の発生が停止したら、油圧シリンダ62内の油圧がタンク73へ解放される。電磁切替バルブ61は、制御装置35からの信号により、上述のように、PSバルブ71への油圧を供給したまま、一部を作動油ラインL8へ供給する。
次に、本実施形態に係るブレーキシステム100の作用・効果について説明する。
ブレーキシステム100は、制動力を発生する制動部51を備える。この制動部51は、運転者のブレーキペダル23の踏み込みによって制動力を発生する既設の機構である。このような制動部51に対し、ブレーキシステム100は、伝達部60を備えている。伝達部60は、油圧によって所定の動作を行う油圧回路70の油圧を制動部51へ伝達することで、制動部51で制動力を発生させる。これにより、制動部51は、既設の油圧回路70の油圧を利用して、制動力を発生させることができる。すなわち、ブレーキシステム100は、ブレーキペダル23の操作によらず、自動的に制動力を発生させるために、別途専用のモータ・ポンプなどの駆動源を設ける必要がない。以上より、ブレーキシステム100は、専用の駆動源を用いることなく制動力を発生させることができる。
ブレーキシステム100は、制動部51を操作する操作部52と、操作部52の操作によって制動部51に対する制動油圧を発生させるマスターシリンダ53と、を更に備え、伝達部60は、油圧でマスターシリンダ53を動作させることで、当該マスターシリンダ53を介して制動油圧を制動部51へ伝達する。これにより、制動部51で用いられる制動油と油圧回路70で用いられる作動油とが異なるものであっても、伝達部60は、マスターシリンダ53を介して制動油圧を制動部51へ伝達することができる。
ブレーキシステム100において、伝達部60は、トーイングトラクタ10の操舵を行う操舵システム75の油圧回路70の油圧を制動部51へ伝達する。この場合、伝達部60は、トーイングトラクタ10に既設の操舵システム75の油圧を用いて、制動部51にて制動力を発生させることができる。
本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。
上述の実施形態に係るブレーキシステム100では、油圧回路70の作動油と制動システム50の制動油とで、異なる油が用いられていた。これに代えて、制動システムにて、油圧回路70の作動油と同じ油が用いられてもよい。この場合、図4に示すような構成を有するブレーキシステム200が採用されてもよい。ブレーキシステム200の伝達部260は、制動システム250の制動部51へ油圧回路70の作動油を送ることで、油圧を制動部51へ直接伝達する。電磁切替バルブ61から引き出された作動油ラインL8は、電磁バルブ261に接続されている。電磁バルブ261は、マスターシリンダ53と制動部51とを接続する制動油ラインL11に設けられている。電磁バルブ261は、ブレーキペダル23の操作によって制動力を発生させるときは、制動油ラインL11を開とし、作動油ラインL8を閉とする。これにより、マスターシリンダ53からの制動油が、制動部51へ供給される。電磁バルブ261は、伝達部260からの作動油が供給されるときは、制動油ラインL11のマスターシリンダ53側を閉とし、作動油ラインL8側を開とする。これにより、制動部51は、油圧回路70から供給された作動油の油圧にて、制動力を発生させる。この場合、伝達部260は、複雑な機構を用いることなく、油圧を制動部51へ伝達することができる。
上述の実施形態及び図4に示す変形例では、操舵システム75を有するトーイングトラクタ10に対してブレーキシステムが採用されていた。ただし、車両の種類は特に限定されず、油圧回路を有する操舵システムを備えた車両であれば、本発明に係るブレーキシステムが採用されてよい。また、油圧によって所定の動作を行う油圧回路を有する車両であれば、上述の操舵システム75を有する車両に限られず、本発明のブレーキシステムが採用されてよい。
例えば、図5に示すような荷役操舵システム310(荷役システム)を有するフォークリフトに対して、ブレーキシステム300が採用されてよい。荷役操舵システム310は、図3のブレーキシステム100の操舵システム75に対して、コントロールバルブ301、ティルトシリンダ302及びリフトシリンダ303を追加した構成を有する。荷役操舵システム310は、作動油ラインL6B上にコントロールバルブ301を有している。コントロールバルブ301は、各油圧駆動部へ作動油を供給するバルブである。コントロールバルブ301は、作動油ラインL12,L13を介してPSバルブ71に接続されている。また、コントロールバルブ301は、作動油ラインL15,L16を介してティルトシリンダ302に接続されている。ティルトシリンダ302は、荷役部のフォークを傾斜させるための油圧シリンダである。また、コントロールバルブ301は、作動油ラインL14を介してリフトシリンダ303に接続されている。リフトシリンダ303は、荷役部のフォークを上下動させるための油圧シリンダである。なお、ブレーキシステム300は、ブレーキシステム100と同趣旨の伝達部60及び制動システムを有する。
ブレーキシステム300において、伝達部60は、荷役を行う荷役操舵システム310の油圧回路370の油圧を制動部51へ伝達する。この場合、伝達部60は、車両に既設の荷役操舵システム310の油圧を用いて、制動部51にて制動力を発生させることができる。
また、図6に示すようなブレーキシステム400が採用されてもよい。図6に示すブレーキシステム400は、図5のブレーキシステム300に対して、図4に示す伝達部260及び制動システム250を採用した構成を有する。
なお、図5及び図6に示すコントロールバルブ301は、電磁切替バルブ61を組み込んで一体となってもよい。
51…制動部、52…操作部、53…マスターシリンダ、60,260…伝達部、70,370…油圧回路、75…操舵システム、310…荷役操舵システム(荷役システム)、100,200,300,400…ブレーキシステム。

Claims (3)

  1. 車両の動作を停止させるブレーキシステムであって、
    制動力を発生する制動部と、
    油圧によって所定の動作を行う油圧回路の油圧を前記制動部へ伝達することで、前記制動部で前記制動力を発生させる伝達部と、
    前記制動部を操作する操作部と、
    前記操作部の操作によって前記制動部に対する制動油圧を発生させるマスターシリンダと、を備え、
    前記伝達部は、前記油圧で前記マスターシリンダを動作させることで、前記制動油圧を前記制動部へ伝達し、
    前記伝達部は油圧シリンダを有し、
    前記操作部は、ブレーキペダルと、前記ブレーキペダルを回動可能に支持する軸部と、前記軸部に対して前記ブレーキペダルと反対側で前記軸部に回動可能に支持される揺動部と、を有し、
    前記マスターシリンダ及び前記油圧シリンダは、前記揺動部に接続されると共に、前記揺動部を挟んで互いに対向する向きに配置され、互いに油圧回路で繋がっておらず、
    前記伝達部の前記油圧シリンダは、前記油圧回路の前記油圧により前記操作部の前記揺動部を制動力発生方向に押圧して前記マスターシリンダを作動させて前記制動部に制動力を発生させるように構成されている、ブレーキシステム。
  2. 前記伝達部は、前記車両の操舵を行う操舵システムの前記油圧回路の油圧を前記制動部へ伝達する、請求項1に記載のブレーキシステム。
  3. 前記伝達部は、荷役を行う荷役システムの前記油圧回路の油圧を前記制動部へ伝達する、請求項1に記載のブレーキシステム。
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