JPH0415142B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、上部旋回体が下部走行体に対して
旋回可能の構成となつている建設・荷役機械の上
部旋回体用のブレーキ装置に関するものである。

従来の技術 上部旋回体を備えた建設・荷役機械、例えば、
油圧シヨベルは、そのフロントアタツチメントを
交換することにより、バツクホウなどのような土
砂の掘削作業に使用したり、クラムシエルやクレ
ーンのような荷役作業に使用できるなど、各種の
工種に対し、巾広い用途がある。そうして、その
最大の特徴は上部旋回体を全旋回させることによ
り先端工具である例えばバツクホウバケツト、ク
ラムシエルバケツト、クレーンフツクなどの位置
を旋回作業範囲内の如何なる位置へも移動させ、
正確に位置決めすることが容易な点であるが、作
業工種によつて位置決めをするための旋回体のブ
レーキ操作方法、ブレーキ特性もそれぞれ異質な
ものが要求される。すなわち、油圧シヨベルを第
２図に示すバツクホウとして使用するときは、旋
回操作レバを操作して左右所望の旋回をなし、先
端工具が所定の位置近くにくると旋回操作レバを
中立位置に戻すことにより自動的に旋回油圧モー
タに作用する油圧ブレーキによつて制動力がかか
り停止することが要求される。反面、第３図に示
すようなクレーンとして使用するとき、あるいは
図示しないクラムシエルの場合も同様であるが、
フロントアタツチメントの先端から、ワイヤロー
プ３６を介してウインチ３５によりフツクブロツ
ク３７を上下させて作業を行うものにあつては、
上記バツクホウの場合と同様の油圧ブレーキ力で
旋回体が停止しようとすると、クレーンのフツク
ブロツク３７、またはクラムシエルバケツトは慣
性力のため、振子運動を起こし所定の位置に上記
フツクブロツク３７またはクラムシエルバケツト
などの位置決めをすることができないので、この
ときは、旋回操作レバを中立にしたときも旋回油
圧モータに全く制動トルクが発生しないか、また
は極く僅かの制動トルクが発生するのみにしてお
いて、別個の手段で必要に応じ制動力を加減する
ことのできるダイナミツクブレーキ装置を備え
る。また、何れの種類のフロントアタツチメント
を装着したときにおいても、機械休止時における
安全のため、外力により上部旋回体が旋回するこ
とを防止する駐車時旋回ブレーキが必要である。

以上の要件を満たすため、従来から実旋されて
いた手段としては次のようなものがあつた。すな
わち、主として、例えば第２図に示すバツクホウ
バケツト３４にて土砂を掘削し、積込む用途のと
きは第４図に示す油圧回路が適しており、図の油
圧切換弁３を切換えて旋回モータ４を駆動し、上
部旋回体を旋回させ、然る後に油圧切換弁３を中
立位置にすると油路２４，２５は閉止されるが上
部旋回体は、その慣性力により旋回モータ４を強
制的に回転させようとして油路２４または２５に
高圧が発生し、同時に旋回モータ４にはロツク圧
による油圧ブレーキトルクが発生するが、この値
が過大とならないよう、油路２４，２５の間に設
けたリリーフ弁９，９′と、また作動回路に作動
油が不足することを防止する目的で設けた補給用
のチエツク弁１０，１０′とからなるいわゆるブ
レーキ弁を設けてあるので上部旋回体の回転慣性
力は一定のブレーキトルクの下で吸収され、次第
に減速し停止に至る。また、機械駐車中、または
ある旋回位置を保持させる駐車ブレーキを具備さ
せるときは、第５図の電気・油圧回路図に示す如
く、旋回モータ４の出力軸に固定したブレーキデ
イスク６を設け、上部旋回体の回転慣性力が上記
油圧ブレーキトルクにより完全吸収された後に作
用させるスプリングローデツド油圧レリーズタイ
プのブレーキシリンダ１３′を配し、該ブレーキ
シリンダ１３′のレリーズ油室には、運転席付近
に設けたスイツチ１５の開閉に応じ、切換わる電
磁切換弁１２を介しタンク３１またはパイロツト
ポンプ２で得られる油圧源圧油の油路が通じる。
従つて、油圧シヨベル運転に先立ち、先ずスイツ
チ１５を閉じ、電源１６を電磁切換弁１２に通じ
ると、該電磁切換弁１２は切換わり、パイロツト
ポンプ２の圧油はブレーキシリンダ１３′のレリ
ーズ油室に流入するのでブレーキデイスク６にブ
レーキトルクは発生せず、油圧シヨベルの旋回作
動は自由となる。次に、旋回操作の一時中断、機
械休止などのとき、スイツチ１５を開路したり、
パイロツトポンプ２の駆動が停止されるとブレー
キシリンダ１３′のレリーズ油室は電磁切換弁１
２を介してタンク３１に連通したり、油圧源圧油
が消滅したりするので、内蔵のスプリングの付勢
力によりブレーキデイスク６に制動力が与えられ
る。この方式の駐車ブレーキ装置においては、上
部旋回体を停止保持する必要がある都度スイツチ
１５を操作しなければならないので、作業内容に
よつては煩雑であつたり、また、上部旋回体が旋
回中であるにもかかわらず誤つてスイツチ１５を
開路するようなことがあると機械の破損のみなら
ず危険をともなうことともなるので、近年では更
に改良を加えた第６図の如き回路が採用されたも
のもある。すなわち、図において旋回モータ作動
用の油圧切換弁３を切換えることにより、その何
れかのパイロツト油室にパイロツト圧が作用する
と、そのパイロツト圧油がシヤトル弁１４を経て
圧力スイツチ３２を閉路させると、電源１６は電
磁切換弁１２に通じ、これを作動せしめ、油圧切
換弁３のパイロツト油室にパイロツト圧が作用し
なくなると、該油圧切換弁３は中立位置に復帰す
ると共に圧力スイツチ３２は開路するが、タイマ
３３の作用により、その何秒か後、すなわち、上
部旋回体が完全に停止してから電磁切換弁１２へ
の通電が断たれ、ブレーキシリンダ１３′（第５
図）が作用する。

一方第３図に例示したような荷役作業のとき、
前述の第４，５，６図に示す回路では、旋回作動
終了に伴い油圧切換弁３を中立にすると自動的に
強力な油圧ブレーキがかかるため、つり荷は揺れ
て正常な作業ができなくなるので、これに対応す
る従来の一実施例として第７図の如く油圧回路お
よびブレーキ装置を一部変更する。すなわち、第
７図における、油圧切換弁３′は中立位置では旋
回モータ４の作動回路である油路２４，２５を相
互に内部で連通させており、また、該油路２４，
２５それぞれに補給用のチエツク弁１０，１０′
を設けるがリリーフ弁は設けないか、または設け
ても中立時において非常に低い圧力に設定したリ
リーフ弁（図示せず）が作用するように工夫して
ある。従つて、上部旋回体を起動し、次に油圧切
換弁３′を中立位置にすると、旋回モータ４は上
部旋回体の慣性力により回転されるが、それによ
り吐出油は、油路２４，２５、油圧切換弁３′の
中立位置通路、あるいは前記低圧リリーフ弁を殆
ど自由に流通するので旋回モータ４にはブレーキ
トルクは発生しないか、あるいが発生しても極く
僅かである。反面、つり荷が大きく揺れないよう
に上部旋回体を所定の位置に停止させる必要があ
るので、別途、図に示すように旋回モータ出力軸
に固設したブレーキデイスク６と、スプリングレ
リーズ油圧作動タイプのブレーキシリンダ１３を
設け、適宜ブレーキペダル１７を踏込み、これに
連動するマスタシリンダ１８からの圧油を上記ブ
レーキシリンダ１３の作動油室に送油してブレー
キデイスク６を制動するダイナミツクブレーキを
設ける。また、駐車ブレーキをかけるときは、ブ
レーキペダル１７を踏込みブレーキデイスク６が
制動された状態のブレーキペダル１７の位置を保
持するロツクボタン１９を押込みロツクする。

発明が解決しようとする課題 例示の油圧シヨベルのフロントアタツチメント
を交換し、掘削土工作業や荷役作業に使用すると
きは、上述の如く、要求される旋回ブレーキ性能
も自ら異なり、従つて同一作業現場で異なつた工
種があるときは、それぞれの目的にあつた旋回ブ
レーキ性能を持つ複数台の油圧シヨベルを持込む
か、さもなくば、その都度改造・調整が必要とな
るが狭隘な作業現場には適さないばかりか、経済
的、時間的損失が大きい。

本発明では、これらの点に鑑み、１台の油圧シ
ヨベルの油圧回路に簡単な変更を加え、土工作
業、荷役作業それぞれに適した旋回ブレーキ性能
を自由に得られる選択用の操作手段を備えた旋回
体のブレーキ装置を実現しようとするものであ
る。

課題を解決するための手段 上述の機能を併せもつブレーキ装置実現のため
に講じた本発明の手段は、 イ 旋回モータ作動用圧油の流出入油路のそれぞ
れに、所定最高圧力を規制するリリーフ弁と、
リリーフして不足する油量を補給するチエツク
弁とからなるブレーキ弁を設け、該油路を連通
する油路の中間には、常時は内部通路が開路し
ており、受信部に信号が作用すると閉路する連
通弁を設け、 ロ 上記連通弁の受信部には、常時は油圧源から
の圧油を前記信号として導き、運転席付近の操
作手段を操作すると、上記油圧源からの圧油を
遮断する代わりに、旋回モータ作動用の油圧切
換弁の２個のパイロツト油室に通じるパイロツ
ト圧油のうち何れか高い側の圧油を取出すシヤ
トル弁を介して信号圧油として切換えて導くよ
うな切換手段を設けると共に、 ハ 運転席近くに配置したブレーキペダルに連動
するマスタシリンダからの圧油により作動し、
内蔵のスプリングによりレリーズするブレーキ
シリンダによつて、旋回モータ出力軸上のブレ
ーキデイスクに制動力を与え、 ニ ブレーキデイスクに制動力が作用した状態に
おけるブレーキペダルの位置を機械的に保持す
ることのできるロツクボタンを有するダイナミ
ツクブレーキ装置を設ける。

作 用 バツクホウなどの土工作業に使用するときは、
運転席近くのスイツチを開路した状態で行うと、
旋回モータ作動用回路の間に設けた連通弁は、閉
路しているので、この状態で旋回用油圧切換弁を
操作し旋回体に回転力を与え、次いで上記油圧切
換弁を中立位置にすると、油圧モータには、その
流出油路に発生するブレーキ弁のリリーフ弁設定
圧力に応じた強力な制動トルクが発生し、リリー
フ弁から流出した油は直ちにチエツク弁から補給
されるので、引続き制動トルクの発生は持続す
る。

荷役機械として使用するときは、上記スイツチ
を閉路しておくと、前記連通弁のパイロツト油室
は、旋回モータ用油圧切換弁の作動側パイロツト
油室とはシヤトル弁を介して連通しているので、
この状態で旋回モータ用油圧切換弁を右または左
旋回に作動すると、その都度連通弁は閉止するの
で油圧切換弁からの高圧油は旋回モータ作動回路
の高圧側油路から低圧側油路へ直接流出すること
なく正常な起動、旋回動作がなされる。次いで油
圧切換弁を中立位置にすると、該油圧切換弁のパ
イロツト油室のパイロツト圧は消滅するので、前
記連通弁は開路し、旋回モータに流出入する２個
の油路は連通し、旋回モータには油圧ブレーキト
ルクは発生しない。更に、この状態で上部旋回体
を必要に応じブレーキするには、運転室内のブレ
ーキペダルを加減しながら踏み込めばよい。ま
た、駐車ブレーキを旋すには、上記ブレーキペダ
ルを踏み込み、その位置でロツクボタンを操作す
る。

実施例 第１図はこの発明の一実施例を示す電気油圧回
路図である。第１図において、１は油圧シヨベル
の動力源となる高圧油を発生するメインポンプ
で、２はメインポンプ１と共に駆動されるパイロ
ツトポンプである。メインポンプ１の吐出油は規
定の圧力の範囲を保ち、油路２２を通りパイロツ
ト圧作動式油圧切換弁３に流入し、該油圧切換弁
３は旋回用操作レバ２１を操作することによりパ
イロツト弁２０からパイロツト油室２８または２
９にパイロツト圧が発生すると、左右位置ホまた
はヘ切換えられ、高圧油は油路２４または２５を
通り旋回モータ４に送油され、該旋回モータ４を
駆動し、戻り油は反対側の油路、油圧切換弁３の
切換通路を通り、タンク３１へ戻る。中立時に
は、油路２４，２５はそれぞれ独立して閉塞さ
れ、メインポンプ１からの高圧油は、油圧切換弁
３の中立位置トの通路を経て油路２３によりタン
ク３１へ、あるいは途中で分岐して他の油圧切換
弁へ流入する。また、旋回モータ４の作動回路で
ある油路２４，２５の連通油路の中間には、リリ
ーフ弁９，９′、チエツク弁１０，１０′を設けて
いることは従来の油圧シヨベル用の旋回作動回路
と全く同一で旋回モータ４の保護と作動の確実性
とを保つブレーキ弁を構成しているのであるが、
その他に本発明では、更に、上記連通油路とは別
の連通油路を設け、その中間に、常時は該連通油
路を開路し、パイロツト油室に信号圧が加えられ
ると閉路する連通弁１１を具え、該連通弁１１の
パイロツト油室へは、通常はパイロツトポンプ２
の圧油を油路２７，３８を経て導いているが、ス
イツチ１５の如き操作手段を操作し、電源１６を
受信部に通電すると上記油路２７を閉止し、パイ
ロツト弁２０のパイロツト圧を導出するパイロツ
ト油路２８，２９の何れか高圧側のみを取出すシ
ヤトル弁１４の出口ポートに接続する油路３０を
油路３８に通じさせる電磁切換弁１２を介してパ
イロツト圧が導かれる。また、旋回モータ４の出
力軸上に固設したブレーキデイスク６はブレーキ
シリンダ１３を併設しており、ブレーキペダル１
７の操作に連動するマスタシリンダ１８からの圧
油により制動力が与えられるようになつており、
ブレーキペダル１７を踏むときの踏込力の大小に
応じて、その制動力は加減される。更に、ブレー
キペダル１７と共に回動し、外周に複数個のロツ
ク溝を有する扇型のロツク板３９が設けてあり、
ブレーキデイスク６に、ブレーキシリンダ１３の
作用によつて適当な制動力が与えられた状態のブ
レーキペダル１７の位置でロツク板３９を係止、
保持することのできるロツクボタン１９も同時に
備えている。なお、５は旋回モータ４の出力軸に
直結した減速機、７は該減速機５の出力軸端に固
設した旋回ピニオンで、一般的には、何れも上部
旋回体側に設けられ、８は下部走行体側に固設さ
れた旋回ギヤ、２６はパイロツトポンプ２の圧油
をパイロツト弁２０に供給する油路である。

以上の回路、構成からなる本発明の作動につい
て説明する。

先ず、油圧シヨベルを本来の土工機械として使
用するときは、スイツチ１５を開路しておく。そ
うすると、電磁切換弁１２は励磁されず、イ位置
を保持するのでパイロツトポンプ２の圧油は油路
２７、電磁切換弁１２のイ位置通路、パイロツト
油路３８を通つて連通弁１１のパイロツト油室に
流入し、該連通弁１１をニ位置からハ位置に切換
え、旋回モータの作動回路である油路２４，２５
の連通は遮断される。従つて、この状態でパイロ
ツト弁２０の操作レバ２１を操作して油圧切換弁
３を切換えることにより旋回モータ４を回転ある
いは停止させようにするときは、従来の油圧シヨ
ベルにおける旋回操作時と全く同一のブレーキ弁
の作用により旋回ブレーキ性能を発揮する。

次に油圧シヨベルを荷役作業または類似の用途
に使用するときは、スイツチ１５を閉じた状態で
旋回操作を行う。そうすると、電磁切換弁１２は
励磁され、イ位置からロ位置に切換わるので、油
路２７は閉止されパイロツト油路３０は電磁切換
弁１２のロ位置通路、パイロツト油路３８を経て
連通弁１１のパイロツト油室に通じている。この
状態で操作レバ２１を操作し、パイロツト油路２
８または２９に信号圧力を発生させると、油圧切
換弁３はト位置からホまたはヘ位置に切換わり、
メインポンプ１の高圧油は油路２４または２５に
流入すると同時に、パイロツト油路２８または２
９の何れか高い側のパイロツト圧が、シヤトル弁
１４、パイロツト油路３０、電磁切換弁１２のロ
位置通路、パイロツト油路３８を経て連通弁１１
をニ位置からハ位置に切換え、その結果油路２
４，２５は連通しなくなるので旋回モータは起動
し、上部旋回体を旋回させる。更に、上部旋回体
が旋回中において、操作レバ２１を中立にする
と、パイロツト弁２０のパイロツト圧は消滅し、
パイロツト油路２８，２９はタンク３１に連通す
るので、油圧切換弁３はト位置に復帰し、メイン
ポンプ１からの高圧油は油路２４または２５には
流入せず、同時に、該油路２４，２５は、それぞ
れ独立して閉止されるが、同時にパイロツト油路
３８もタンク３１に連通するので連通弁１１はニ
位置に復帰し、油路２４，２５は連通弁１１のニ
位置通路を介して連通状態となり、旋回モータ４
すなわち上部旋回体は自由に旋回を続ける。荷役
作業中に、上部旋回体に適当な制動力を加え、減
速または停止に至らしめるには、ブレーキペダル
１７を加減しながら、踏み込むことにより制動す
ればよく、また、駐車その他のため、持続して旋
回ブレーキをかけるには、ブレーキペダル１７を
適当に踏み込み、ロツクボタン１９をロツク板３
９のロツク溝に係止してブレーキペダル１７を、
その位置で保持させればよい。なお、図における
電磁切換弁１２は手動式等他の操作方式の切換手
段でもよく、また、連通弁１１の開閉作動は受信
部に信号圧油が作用することにより行われるよう
にしているが、電気信号が受信部に作用する方式
におきかえることも容易である。

発明の効果 この発明においては、油圧シヨベルの如く、上
部旋回体を備えた機械の旋回ブレーキ性能を、運
転席から容易に、油圧ロツクによる自動ブレーキ
方式と任意のブレーキ力を随時、意のままに作用
させることのできるダイナミツクブレーキ方式と
に選択使用でき、しかも、旋回位置を保持する駐
車ブレーキをも兼ね備えているが、各種フロント
アタツチメント、先端工具などをとりかえて行う
ような多工種現場においても、本発明のブレーキ
装置を装備した油圧シヨベルの如き本体が１台あ
ればよいので経済的であり、操作は簡単で、従来
は、ややもすれば運転技量に頼つていた作業も、
その必要がなく安全確保上にも役立つ。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のブレーキ装置を示す電気・油
圧回路図、第２図はフロントアタツチメントにバ
ツクホウバケツトを装着した油圧シヨベルの側面
図、第３図はクレーン装備をした油圧シヨベルの
側面図、第４図は従来の油圧シヨベルにおける旋
回作動用油圧回路図の実施例、第５図は従来の油
圧シヨベルの旋回作動用油圧回路に旋回駐車ブレ
ーキを付加した電気・油圧回路図の実施例、第６
図は第５図に示す実施例の改良変形例を示す電
気・油圧回路図、第７図は荷役作業専用機械旋回
作動用油圧回路図である。 ６……ブレーキデイスク、１１……連通弁、１
２……電磁切換弁、１３……ブレーキシリンダ、
１７……ブレーキペダル、１８……マスタシリン
ダ、３２……圧力スイツチ、３３……タイマ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 旋回モータ作動用圧油の流出入油路のそれぞ
   れに、該油路の圧力を所定の値に規制するリリー
   フ弁と不足油量を補給するチエツク弁とからなる
   油圧ロツク式のブレーキ弁を設けた旋回体のブレ
   ーキ装置において、上記流出入油路を連通する油
   路と、該油路の中間にあつて、常時は内部通路が
   開路しているが、受信部に信号が作用すると閉路
   する連通弁と、常時は油圧源からの圧油信号を上
   記連通弁の受信部に通じているが、運転席付近の
   操作手段を操作すると切換わり、旋回モータ作動
   用油圧切換弁の２個のパイロツト油室に通じるパ
   イロツト圧油のうち何れか高い圧力を取り出すシ
   ヤトル弁からの圧油を、上記連通弁の受信部に通
   ぜしめる切換手段と、ブレーキペダルに連動する
   マスターシリンダで作動するブレーキシリンダに
   より旋回モータ出力軸上のブレーキデイスクを制
   動するダイナミツクブレーキ装置と、該ダイナミ
   ツクブレーキ装置が作動した状態におけるブレー
   キペダルの位置を機械的に保持するロツク装置
   と、から構成されたことを特徴とする旋回体のブ
   レーキ装置。