JPH0359867B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、作業車両のブレーキ回路に関するも
のである。

〔発明の背景〕

油圧シヨベルなどの作業車両に搭載されるブレ
ーキ回路には、走行中の車両を減速または停止
させる機能と、作業車両の停止状態を継続する
機能と、走行時若しくは作業車両を停止しての
作業時、ブレーキ装置が備えられた車輪を懸架す
るラムシリンダを固定する機能が要求される。

かかる機能を備えた作業車両のブレーキとし
て、従来、第３図に示すようなブレーキ回路が知
られている。

第３図において、１は空気圧源であり、エンジ
ン２と、エンジン２によつて駆動される圧縮機３
と、圧縮機３によつて圧縮された空気を蓄積する
エアタンク４と、前記エアタンク４内に蓄積され
た圧縮空気が前記圧縮機３に逆流するのを防止す
る逆止弁５と、前記エアタンク４内の空気圧が設
定値以上になつた場合、エアタンク４内の圧縮空
気を大気中に放出するリリーフ弁６とから成つて
いる。７は走行中の作業車両を減速、停止するた
めに用いる走行用ブレーキ弁であり、８は作業車
両の作業中の停止状態を継続するために用いる作
業用ブレーキ弁であつて、前記空気圧源１の空気
供給管路１ａの下流に並列に設定されている。９
はシヤトル弁であつて、２つの入口に前記走行用
ブレーキ弁７および作業用ブレーキ弁８の出力管
路１０，１１がそれぞれ接続されている。１２は
空気圧油変換倍力装置であつて、ピストン１２ａ
の両側に空気室１２ｂと油室１２ｃとが形成され
ており、前記空気室１２ｂに、ロータリジヨイン
ト１３を介して前記シヤトル弁９の出口管路１４
が接続される。１５は車輪に組み込まれたブレー
キ装置であつて、圧油管路１６により前記空気圧
油圧変換倍力装置１２の油室１２ｃと接続される
ホイールシリンダ１７と、前記ホイールシリンダ
１７によつて作動されるブレーキシユー１８と、
前記ブレーキシユー１８が押圧されるブレーキド
ラム１９とを有している。２０，２０ａは前記ブ
レーキ装置１５を備えた車輪のうち、前輪が懸架
されるラムシリンダ、２１はこのラムシリンダ２
０，２０ａに供給される作動油を貯蔵するオイル
タンク、２２，２２ａは前記ラムシリンダ２０，
２０ａとオイルタンク２１とを接続する管路、２
３は前記ラムシリンダ２０，２０ａとオイルタン
ク２１との間に介設されるラムシリンダロツク
弁、２４は前記作業用ブレーキ弁８の出口管路と
ラムシリンダ制御弁２３の信号圧入力ポート２３
ａとを接続するパイロツト管路である。２３ｂは
前記ラムシリンダロツク弁２３の切換位置Ｅに備
えられた絞りであり、２３ｃは前記ラムシリンダ
ロツク弁２３の切換位置Ｒに備えられた逆止弁を
示す。

今、第３図に示すように、走行用ブレーキ弁７
および作業用ブレーキ弁８が共に切換位置Ｄにあ
る状態から、走行用ブレーキ弁７が切換位置Ｕに
切り換えられると、エアタンク４の空気圧力が、
空気供給管路１ａ、走行用ブレーキ弁７、管路１
０、シヤトル弁９、管路１４を介して空気圧油圧
変換倍力装置１２の空気室１２ｂに伝えられる。
これによつて、油室１２ｃの油圧が上昇し、ホイ
ールシリンダ１７が駆動されてブレーキシユー１
８がブレーキドラム１９に押圧され、各車輪が制
御される。ブレーキペダル７ａを解除して走行用
ブレーキ弁７が切換位置Ｄに戻されると、空気室
１２ｂの圧力空気は管路１４、シヤトル弁９、管
路１０、走行用ブレーキ弁７の排気ポート７ｂを
通して外部へ排出され、空気室１２ｂ、油室１２
ｃの圧力が低下し、ホイールシリダ１７が作動状
態から解放されてブレーキ装置が解除される。

また、走行用ブレーキ弁７に代えて作業用ブレ
ーキ弁８が切換位置Ｕに切り換えられると、エア
タンク４の空気圧力が、空気供給管路１ａ、作業
用ブレーキ弁８、管路１１、シヤトル弁９、管路
１４を介して空気圧油圧変換倍力装置１２の空気
室１２ｂに伝えられると共に、パイロツト管路２
４を通してパイロツト信号がラムシリンダ制御弁
２３の信号圧入力ポート２３ａに伝えられる。こ
れによつて、ホイールシリンダ１７が駆動されて
各車輪が制動されると共に、ラムシリンダロツク
弁が切換位置Ｒに切り換えられてラムシリンダ２
０，２０ａからの作動油の流出が規制され、ラム
シリンダ２０，２０ａが固定される。操作レバー
８を解除して作業用ブレーキ弁８が切換位置Ｄに
戻されると、空気室１２ｂの圧力空気は管路１
４、シヤトル弁９、管路１１、作業用ブレーキ弁
８の排気ポート８ｂを通して外部へ排出され、空
気室１２ｂ、油室１２ｃの圧力が低下してブレー
キ装置１５が解除されると共に、ラムシリンダ制
御弁２３が切換位置Ｅに復帰し、ラムシリンダ２
０，２０ａが揺動可能になる。

上記した従来の作業車両のブレーキ装置は、特
に上部旋回体と下部走行体で構成される作業車両
にとつて好適なものである。即ち、空気圧源１、
走行用ブレーキ弁７、作業用ブレーキ弁８、シヤ
トル弁９を上部旋回体に設置し、空気圧油圧変換
倍力装置を下部走行体に設置することにより、ロ
ータリジヨイント１３の通過流体を空気とするこ
とができ、そのため、作業機械の作動油とは異種
のブレーキ油がロータリジヨイント１３を通過す
る際、ロータリジヨイント１３のシールを劣下さ
せて他の管路に浸入する如き事態を完全に防止す
ることができるものである。

ところで、上記した従来の作業車両のブレーキ
回路は、走行用ブレーキ弁７、作業用ブレーキ弁
８のうちのいずれか一方のブレーキ弁が切り換え
られた場合、切り換えられた一方のブレーキ弁か
ら空気圧油圧変換倍力装置１２の空気室１２ｂに
空気圧源１からの圧力空気を供給し、かつ前記切
り換えられた一方のブレーキ弁から未操作の他方
のブレーキ弁に通ずる空気流路を遮断するために
は、シヤトル弁９を必要不可欠とする。

しかしながら、作業車両のブレーキ装置に使用
されるシヤトル弁は、両端に供給される空気圧の
差圧によつて作動するものであつて、作動空気内
に混入したゴミがシヤトルピストンに噛み込んだ
り、或いは作動空気内に混入した水分が凍結し易
い環境にあり、ステイツク（シヤトルピストンが
作動不良を起す現象）を生じ易く、機構的に信頼
性の低い部材といえる。即ち、シヤトル弁がこの
ステイツクを起すと、いずれか一方のブレーキ弁
が切り換えられた時に、圧力空気はシヤトル弁を
介して未操作の他方のブレーキ弁の排気ポートか
らエア洩れを生じ、ブレーキ回路内の圧力が低下
してブレーキが動作不能になる虞れがある。

従つて、圧力空気の制御手段としてシヤトル弁
を備えた従来のブレーキは、高い信頼性が要求さ
れる作動車両用のブレーキ装置として不適当であ
る。

また、従来のブレーキ回路は、走行用ブレーキ
弁７およびシヤトル弁９、あるいは作業用ブレー
キ弁８およびシヤトル弁９を介して空気圧源１の
空気圧力を空気圧油圧変換倍力装置１２に入力し
ているので、走行用ブレーキ弁７あるいは作業用
ブレーキ弁８から空気圧油圧変換倍力装置１２ま
での空気供給管路が長大で、ブレーキ装置１５の
応答性が遅く、この点からも安全性に問題があつ
た。

〔発明の目的〕

本発明は、上記した従来の作業車両のブレーキ
回路の欠点を解消し、動作が確実で、信頼性の高
い作業車両のブレーキ回路を提供することを目的
とした考案である。

〔発明の概要〕

本発明は、上記の目的を達成するため、空気圧
源と、この空気圧源に接続された走行用ブレーキ
弁および作業用ブレーキ弁と、これら走行用ブレ
ーキ弁および作業用ブレーキ弁の一方が切り換え
られたとき作動するブレーキ装置と、このブレー
キ装置が備えられる車輪が懸架されるラムシリン
ダと、このラムシリンダに供給される作動油が貯
蔵されるオイルタンクと、前記ラムシリンダおよ
びオイルタンクを連絡する管路に介設されたラム
シリンダロツク弁とを備えた作業車両のブレーキ
回路において、前記空気圧源に前記走行用ブレー
キ弁および前記作業用ブレーキ弁および前記空気
圧源から前記ブレーキ装置に供給される圧力空気
を制御するダブルリレーバルブを並列に接続し、
前記走行用ブレーキ弁の出力ポートおよび前記作
業用ブレーキ弁の出力ポートと前記ダブルリレー
バルブの２つの信号圧入力ポートとをパイロツト
管路にて連絡し、前記作業用ブレーキ弁の出力ポ
ートと前記ダブルリレーバルブの信号圧入力ポー
トとを連絡するパイロツト管路と前記ラムシリン
ダロツク弁を信号圧入力ポートとをパイロツト管
路に連絡したこと、および前記空気圧源に前記走
行用ブレーキ弁および前記作業用ブレーキ弁およ
び前記空気圧源から前記ブレーキ装置に供給され
る圧力空気を制御するダブルリレーバルブを並列
に接続し、前記走行用ブレーキ弁の出力ポートお
よび前記作業用ブレーキ弁の出力ポートと前記ダ
ブルリレーバルブの２つの信号圧入力ポートとを
パイロツト管路にて連絡し、前記空気圧源と前記
ラムシリンダロツク弁の信号圧入力ポートとをラ
ムシリンダロツク弁を介してパイロツト管路にて
連絡したことを特徴とするものである。

〔発明の実施例〕

次に、本発明の実施例を第１図および第２図に
基いて説明する。なお、これらの図において第３
図に示したと同様の部材については同一の符号を
表示して説明を省略する。

第１図は本発明の第１の実施例を示す回路図で
ある。この図において、３０は走行用ブレーキ
弁、３１は作業用ブレーキ弁、３２はダブルリレ
ーバルブを示す。

走行用ブレーキ弁３０には、入力ポート３０
ａ、外気と通じる排気ポート３０ｂ、および不作
動時にこの排気ポート３０ｂと連通する出力ポー
ト３０ｃが設けられており、入力ポート３０ａに
空気圧源１の空気供給管路１ａが接続される。

作業用ブレーキ弁３１には、入力ポート３１
ａ、外気と通じる排気ポート３１ｂ、および不作
動時にこの排気ポート３１ｂと連通する出力ポー
ト３１ｃが設けられており、入力ポート３１ａに
空気圧源１の空気供給管路１ａが接続される。

ダブルリレーバルブ３２には、入力ポート３２
ａ、外気と通じる排気ポート３２ｂ、および不作
動時にこの排気ポート３１ｂと連通する出力ポー
ト３２ｃ、およびこのダブルリレーバルブ３２を
切り換えるパイロツト信号が入力される２つの信
号圧入力ポート３２ｄ，３２ｅが設けられてお
り、前記空気圧源１と前記空気圧油圧変換倍力装
置１２の空気室１２ｂを連絡する空気供給管路１
ａに介設される。

３３は前記走行用ブレーキ弁３０の出力ポート
３０ｃと前記ダブルリレーバルブ３２の一方の信
号圧入力ポート３２ｄを連絡するパイロツト管
路、３４は前記作業用ブレーキ弁３１の出力ポー
ト３１ｃと前記ダブルリレーバルブ３２の他方の
信号圧入力ポート３２ｅを連絡するパイロツト管
路、３５はこのパイロツト管路３４とラムシリン
ダロツク弁２３の信号圧入力ポート２３ａとを連
絡するパイロツト管路である。

上記実施例の作業車両のブレーキ回路は、第１
図に示すように、走行用ブレーキ弁３０および作
業用ブレーキ弁３１が共に操作されず切換位置Ｄ
にある場合は、ダブルリレーバルブ３２が切り換
わらない。従つて、空気供給源１からの空気圧力
はこのダブルリレーバルブ３２において遮断さ
れ、空気圧油圧変換倍力装置１２の空気室１２ｂ
に伝えられないので、ブレーキ装置１５は作動し
ない。また、パイロツト管路３５に信号圧が発生
しないので、ラムシリンダロツク弁２３が切り換
えられず、ラムシリンダ２０，２０は揺動可能の
状態にある。

ここで、走行用ブレーキ弁３０が切換位置Ｕに
切り換えられる、パイロツ管路３３に発生する信
号圧によつてダブルリレーバルブ３２が切換位置
Ｕに切り換えられ、パイロツト管路３３の信号圧
の大きさに比例した空気圧力が、空気供給管路１
ａ、ダブルリレーバルブ３２を介して空気圧油圧
変換倍力装置１２の空気室１２ｂに伝えられる。
このため、油室１２ｃの油圧が空気圧に比例して
上昇し、ホイールシリンダ１７が駆動されてブレ
ーキシユー１８がブレーキドラム１９に押圧さ
れ、各車輪が制動される。

この場合、作業用ブレーキ弁３１が切り換えら
れていないのでラムシリンダロツク弁２３は切換
位置Ｅにあり、ラムシリンダ２０，２０ａが揺動
可能な状態にあるため、走行に伴う路面からの衝
撃を緩衝することができる。

ブレーキペダル３０ｄを解除して走行用ブレー
キ弁３０が切換位置Ｄに戻されると、空気圧１２
ｂの圧力空気は空気管路１ａ、ダブルリレーバル
ブ３２の排気ポート３２ｂを通して外部へ排出さ
れ、その結果、空気室１２ｂ、油室１２ｃの圧力
が低下してホイールシリンダ１７が作動状態から
解放され、ブレーキ装置１５が解除される。

また、走行用ブレーキ弁３０に代えて作業用ブ
レーキ弁３１が切換位置Ｕに切り換えられると、
パイロツト管路３４に信号圧が発生し、ダブルリ
レーバルブ３２が切換位置Ｕに切り換えられると
共に、ラムシリンダロツク弁２３を切換位置Ｒに
切り換えられる。ダブルリレーバルブ３２が切換
位置Ｕに切り換えられることによつて、エアタン
ク４の圧力空気が、空気供給管路１ａ、ダブルリ
レーバルブ３２を介して空気圧油圧変換倍力装置
１２の空気室１２ｂに供給され、上記走行用ブレ
ーキ弁３０が切り換えられた場合と同様、ホイー
ルシリンダ１７が駆動されて各車輪が制動され
る。またラムシリンダロツク弁２３が切換位置Ｒ
に切り換えられることによつて、油管路２２，２
２ａに逆止弁２３ｃが介設され、ラムシリンダ２
０，２０ａからの作動油の流出が規制されてラム
シリンダ２０，２０ａが固定される。これによつ
て、作業時の作業車両の移動とノーズダイブが防
止され、安全な作業を行うことができる。

操作レバー３１ｄを解除して作業用ブレーキ弁
３１が切換位置Ｄに戻されると、パイロツト管路
３４，３５に発生していた信号圧が作業用ブレー
キ弁３１の排気ポート３１ｂから外部に排出さ
れ、パイロツト管路３４，３５内の圧力が低下し
てダブルリレーバルブ３２が切換位置Ｄに、ま
た、ラムシリンダロツク弁２３が切換位置Ｅに復
帰する。ダブルリレーバルブ３２が切換位置Ｄに
復帰すると空気室１２ｂの圧力空気は空気供給管
路１ａ、ダブルリレーバルブ３２の排気ポート３
２ｂを通して外部へ排出され、空気室１２ｂ、油
室１２ｃの圧力が低下してブレーキ装置１５が解
除される。一方、ラムシリンダ制御弁２３が切換
位置Ｅに復帰すると、油管路２２，２２ａが絞り
２３を介して導通され、ラムシリンダ２０，２０
ａが揺動可能になる。

第２図は本発明の第２の実施例を示す回路図で
ある。この実施例は、上記した第１実施例のブレ
ーキ回路において、ラムシリンダロツク弁２３の
パイロツト管路を、作業用ブレーキ弁３１とは独
立に設けたことを特徴とする。

即ち、ラムシリンダロツク弁２３の信号圧入力
ポート２３ａと空気供給管路１ａとをパイロツト
管路３６にて連絡し、このパイロツト管路３６に
ラムシリンダ制御弁３７を介設してある。

上記第２実施例の作業車両のブレーキ回路は、
ラムシリンダロツク弁２３を走行用ブレーキ弁３
０および作業用ブレーキ弁３１とは独立に設けた
ので、ラムシリンダ制御弁３７を操作することに
よつて、ラムシリンダロツク弁２３を単独で切り
換えることができる。従つて、上記第１実施例の
ブレーキ回路と同様、作業用ブレーキ弁３１を操
作しての作業時、ラムシリンダロツク弁２３を切
換位置Ｒに切り換えてラムシリンダ２０，２０ａ
をロツクし、作業時の車体の揺動を防止すること
のほか、走行時、ラムシリンダロツク弁２３を単
独で切換位置Ｒに切り換えておいて、走行用ブレ
ーキ弁３０を操作したときのノーズダイブを防止
することもできる。これにより、例えば、吊り荷
走行（作業車両のアクチユエータに荷を吊下げた
状態で走行する作業）など、第１実施例のブレー
キ回路を備えた作業車両では行うことができなか
つた作業が可能となる。

尚、走行用ブレーキ弁３０を操作したときのブ
レーキ装置１５の動作、および作業用ブレーキ弁
３１を操作したときのブレーキ装置１５の動作に
ついては、上記第１実施例の場合と同様であるの
で、説明を省略する。

また、上記の実施例はいずれも空気圧源１とホ
イールシリンダ１７との間に空気圧油圧変換倍力
装置１２を設定し、ホイールシリンダ１７を油圧
で作動するようにした空気圧油圧ブレーキを用い
た場合の実施例であるが、本考案の要旨はこれに
限定されるものではなく、空気圧源の圧力空気を
直接ホイールシリンダ１７に供給する空気圧ブレ
ーキを用いることもできる。この場合には当然空
気圧油圧変換倍力装置１２は不要になる。

〔発明の効果〕

上記のように本考案の作業車両のブレーキ回路
は、シヤトル弁を省略したので、ステイツクを発
生する可能性が皆無となり、これに起因するブレ
ーキの動作不良を生ずることがなく、信頼性の高
いブレーキ回路を提供することができる。従つ
て、走行用ブレーキ弁を操作しての車両の減速、
停止、および作業用ブレーキ弁を操作しての車両
のパーキングの選択が確実に行われ、ブレーキ弁
の切り換え不全によるブレーキシユーの異常摩耗
などを生ずることもなく、車両の安全性、作業性
を高めることができる。

また、空気圧源の圧力空気をダブルリレーバル
ブを介して空気圧油圧変換倍力装置に入力するよ
うにしたので、従来のように走行用ブレーキ弁あ
るいは作業用ブレーキ弁を介して空気圧源の圧力
空気を空気圧油圧変換倍力装置に入力する場合に
比べて空気供給管路の長さが格段に短かくなり、
その分、ブレーキ装置の応答性が向上する。

加えて、ダブルリレーバルブをロータリジヨイ
ントの上部、即ち作業車両の上部旋回体に設けた
ので、ロータリジヨイントを通す配管の数が増加
することもなく、安価に実施することができる。
尚、ダブルリレーバルブをロータリジヨイントの
上部に設けると、ダブルリレーバルブと空気圧油
圧変換倍力装置の間の空気管路が長くなつてブレ
ーキ解除時の圧力空気の排出おくれが大きくなる
が、走行速度が低い作業車両においては、実用上
全く問題となることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る作業車両のブレーキ回路
の第１の実施例を示す回路図、第２図は本発明に
係る作業車両のブレーキ回路の第２の実施例を示
す回路図、第３図は従来の作業車両のブレーキ回
路を示す回路図である。 １：空気圧源、１ａ：空気供給管路、７：走行
用ブレーキ弁、８：作業用ブレーキ弁、９：シヤ
トル弁、１２：空気圧油圧変換倍力装置、１３：
ロータリジヨイント、１５：ブレーキ装置、２
０，２０ａ：ラムシリンダ、２１：オイルタン
ク、２３：ラムシリンダ制御弁、３０：走行用ブ
レーキ弁、３１：作業用ブレーキ弁、３２：ダブ
ルリレーバルブ、３３，３４，３５，３６：パイ
ロツト管路、３７：ラムシリンダ制御弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 空気圧源と、この空気圧源に接続された走行
   用ブレーキ弁および作業用ブレーキ弁と、これら
   走行用ブレーキ弁および作業用ブレーキ弁の一方
   が切り換えられたとき作動するブレーキ装置と、
   このブレーキ装置が備えられる車輪が懸架される
   ラムシリンダと、このラムシリンダに供給される
   作動油が貯蔵されるオイルタンクと、前記ラムシ
   リンダおよびオイルタンクを連絡する管路に介設
   されたラムシリンダロツク弁とを備え、前記空気
   圧源および走行用ブレーキ弁および作業用ブレー
   キ弁を上部旋回体に配置すると共に、前記ブレー
   キ装置、ラムシリンダ、オイルタンクおよびラム
   シリンダロツク弁をロータリジヨイントを介して
   下部走行体に配置した作業車両のブレーキ回路に
   おいて、前記空気圧源に前記走行用ブレーキ弁お
   よび前記作業用ブレーキ弁および前記空気圧源か
   ら前記ブレーキ装置に供給される圧力空気を制御
   するダブルリレーバルブを並列に接続して前記上
   部旋回体に配置し、前記走行用ブレーキ弁の出力
   ポートおよび前記作業用ブレーキ弁の出力ポート
   と前記ダブルリレーバルブの２つの信号圧入力ポ
   ートとをパイロツト管路にて連絡し、前記作業用
   ブレーキ弁の出力ポートと前記ダブルリレーバル
   ブの一方の信号圧入力ポートとを連絡するパイロ
   ツト管路と前記ラムシリンダロツク弁を信号圧入
   力ポートとをパイロツト管路にて連絡したことを
   特徴とする、作業車両のブレーキ回路。 ２ 空気圧源と、この空気圧源に接続された走行
   用ブレーキ弁および作業用ブレーキ弁と、これら
   走行用ブレーキ弁および作業用ブレーキ弁の一方
   が切り換えられたとき作動するブレーキ装置と、
   このブレーキ装置が備えられる車輪が懸架される
   ラムシリンダと、このラムシリンダに供給される
   作動油が貯蔵されるオイルタンクと、前記ラムシ
   リンダおよびオイルタンクを連絡する管路に介設
   されたラムシリンダロツク弁とを備え、前記空気
   圧源および走行用ブレーキ弁および作業用ブレー
   キ弁を上部旋回体に配置すると共に、前記ブレー
   キ装置、ラムシリンダ、オイルタンクおよびラム
   シリンダロツク弁をロータリジヨイントを介して
   下部走行体に配置した作業車両のブレーキ回路に
   おいて、前記空気圧源に前記走行用ブレーキ弁お
   よび前記作業用ブレーキ弁および前記空気圧源か
   ら前記ブレーキ装置に供給される圧力空気を制御
   するダブルリレーバルブを並列に接続して前記上
   部旋回体に配置し、前記走行用ブレーキ弁の出力
   ポートおよび前記作業用ブレーキ弁の出力ポート
   と前記ダブルリレーバルブの２つの信号圧入力ポ
   ートとをパイロツト管路にて連絡し、前記空気圧
   源と前記ラムシリダロツク弁の信号圧入力ポート
   とをラムシリンダ制御弁を介してパイロツト管路
   にて連絡したことを特徴とする、作業車両のブレ
   ーキ回路。