JPH0538402U - 油圧機器のブレーキ回路装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 油圧機器の旋回体が停止状態で遊転すること
を防止するとともに、作業中に作業用アタッチメントへ
旋回方向の過負荷が加わった場合の、作業用アタッチメ
ントの損傷を防止する。 【構成】 パイロット油圧ポンプ３２とブレーキ解除シ
リンダ３１とを結ぶ管路３４に減圧弁３６と電磁切換弁
３５を挿入する。エンジン停止時は旋回体２１にブレー
キが掛かっている。エンジン回転時にスイッチ３７をオ
ンにすると電磁切換弁３５は「開」位置Ｆとなり、減圧
弁３６の減圧動作によってブレーキトルクを一定量解除
する。旋回体操作レバー３３を旋回操作すると減圧弁３
６は減圧解除位置Ｎに固定され、ブレーキは完全に解除
される。スイッチ３７をオフにすると電磁切換弁３５は
「閉」位置Ｇとなり、ブレーキトルクは１００％になっ
て、方向変換時等に旋回体２１が遊転することを防止で
きる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、油圧機器のブレーキ回路装置に関するものであり、特に油圧ショ ベル等が備える旋回体のブレーキを解除するブレーキ回路装置に関するものであ る。

【０００２】

【従来の技術】

油圧ショベル等の油圧機器は、旋回体をブレーキによって固定し、油圧アクチ ュエータによってブレーキを解除して回動できるように形成されている。図２は 従来のブレーキ回路を示したものである。同図に於て１は旋回体、２は旋回用の 油圧モータであり、主油圧ポンプ３の吐出油を方向切換弁４で切換えて旋回体１ を駆動する。方向切換弁４は、旋回操作レバー５によってパイロット操作される 。

【０００３】 図示は省略するが、旋回体１と本体との間にはブレーキ装置が介装され、旋回 体１に常時ブレーキが作用して旋回体１の回動を阻止している。ブレーキ装置に はブレーキ解除シリンダ６を接続し、ブレーキ解除シリンダ６へ圧油を導入する とブレーキが解除され、旋回体１を回動することができる。同図に示す回路では 、油圧機器のエンジンを始動すると、パイロット油圧ポンプ７が回転してブレー キ解除シリンダ６へ圧油を圧送し、ブレーキが解除される。

【０００４】 図３は他のブレーキ回路を示し、操作レバー５を回転するとパイロット圧が発 生して方向切換弁４のスプールを中立位置Ｃから移動させると同時に、圧力スイ ッチ８がオンとなって電磁弁９が切換わる。これにより、パイロット油圧ポンプ ７の圧油がブレーキ解除シリンダ６へ導かれ、ブレーキが解除されて旋回体１が 回動可能になる。又、旋回操作レバー５を中立位置へ戻したときは、オフディレ イタイマー１０の作用で、一定時間経過後に電磁弁９が図示した位置へ戻り、ブ レーキ解除シリンダ６の圧油がタンク１１へ導出されて、再び旋回体１にブレー キが作用して固定される。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

図２に示したブレーキ回路は、エンジンが回転中は常時ブレーキが解除される 。従って、傾斜地等で機体が傾斜した状態で操作レバーを中立位置にしたときに 、旋回用油圧モータのリークによって旋回体が回動するという問題がある。 一方、図３に示した電磁切換弁によってブレーキのオン／オフを行うものは、 操作レバーが中立位置ではブレーキによって旋回体が固定されている。固定状態 で旋回体に装着した作業用アタッチメントへ旋回方向の外力が付加されるとアタ ッチメント及び旋回体に過負荷がかかるため、ブレーキトルクを低く設定し、一 定値以上の外力が付加された場合は旋回体が回動して過負荷がかかることを防止 している。従って、油圧機器を輸送する場合はピン等によるロック機構によって 旋回体を固定し、振動等によって旋回体が回動することを防止しなければならず 、機構及び操作が複雑になるという欠点がある。

【０００６】 そこで、機構を複雑化することなく、旋回体の遊転を防止し、且つ作業時の作 業用アタッチメントへの過負荷を防止して、操作性及び耐久性を向上したブレー キ回路を提供するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本考案は この課題を解決することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

この考案は、上記目的を達成するために提案するものであり、油圧ショベル等 の旋回体の回動を阻止するブレーキを、油圧アクチュエータによって解除できる ように形成した油圧機器のブレーキ回路装置に於て、前記油圧アクチュエータと 油圧ポンプとの間の管路に減圧弁を挿入し、前記減圧弁のスプール若しくはポペ ットが、旋回体操作レバーの旋回操作に連動して減圧解除位置に固定されるよう に形成するとともに、前記減圧弁と油圧ポンプとの間に電磁切換弁を挿入し、ス イッチによって該電磁切換弁を開閉できるように構成したことを特徴とする油圧 機器のブレーキ回路装置を提供するものである。

【０００８】

【作用】

エンジンを停止しているときは、油圧ポンプからブレーキ解除用のアクチュエ ータへ圧油は流れず、旋回体にはブレーキが掛かっている。電磁切換弁のスイッ チをオンにすると電磁切換弁は「開」位置となる。この状態でエンジンを始動す ると、油圧ポンプの吐出油は電磁切換弁及び減圧弁を通じてアクチュエータへ供 給される。旋回体操作レバーが中立位置では減圧弁が減圧動作し、アクチュエー タには減圧された圧油が供給され、減圧された圧力に比例してブレーキを解除す る。即ち、制動力が軽減されて、作業用アタッチメントに過大な外力が付加され た場合は、作業用アタッチメントを取付けた旋回体が下部走行体に対して回動し 、作業用アタッチメントや旋回体への過負荷を防止する。

【０００９】 旋回体操作レバーを旋回操作したときは、減圧弁は旋回体操作レバーに連動し てスプール若しくはポペットが減圧解除位置に固定される。従って、油圧ポンプ の吐出油は減圧されずにアクチュエータへ達し、ブレーキを完全に解除させて旋 回体の回動を阻害しない。 また、電磁切換弁のスイッチをオフにすると、電磁切換弁は「閉」位置となり 、エンジン回転時であっても減圧弁及びアクチュエータへ圧油は供給されず、ブ レーキ圧力は１００％となって旋回体を確実に固定する。

【００１０】

【実施例】

以下、この考案の一実施例を図１に従って詳述する。同図中２１は油圧ショベ ル等の旋回体であり、油圧モータ２２によって駆動される。油圧モータ２２は、 方向切換弁２３を介して主油圧ポンプ２４へ接続されており、二本の主管路２５ ，２６をチェック弁２７，２８とリリーフ弁２９，３０とによって接続し、主管 路２５，２６の圧力を一定値以下に制限している。旋回体２１にはブレーキ装置 （図示せず）が設けられ、エンジンが停止しているときは旋回体２１にブレーキ が掛かり回動を阻止している。ブレーキはブレーキ解除シリンダ３１へ圧油を導 入することによって解除され、旋回体２１が回動可能となる。

【００１１】 方向切換弁２３とブレーキ解除シリンダ３１は、パイロット油圧ポンプ３２に よって駆動される。方向切換弁２３は旋回体操作レバー３３を中立位置から同図 中左右の何れか一方へ回動することにより、方向切換弁２３のスプールをＡ位置 或いはＢ位置へと切換え、油圧モータ２２を正転或いは逆転させる。一方、ブレ ーキ解除シリンダ３１とパイロット油圧ポンプ３２とを接続する管路３４には電 磁切換弁３５と、その下流に減圧弁３６が挿入されている。

【００１２】 電磁切換弁３５は、スイッチ３７によって動作し、スイッチオフでは「閉」、 スイッチオンでは「開」になる。減圧弁３６はＮ位置でＢＰ接続、Ｒ位置でＡＲ 接続となり、ばね３８の圧力を調節ねじ（図示せず）によって調節でき、減圧量 を自在に設定することができる。ここでは、パイロット油圧ポンプ３２の圧力を Ｐβ、減圧弁３６の設定圧をＰαとすれば、Ｐβ＞Ｐαとなるように設定してお く。

【００１３】 減圧弁３６は、操作部３９により駆動される電磁切換弁４０によって制御され る。操作部３９の二方向のパイロット管路４１，４２を結ぶシャトル弁４３を介 して圧力スイッチ４４がオンされると、電磁切換弁４０はＤ位置からＥ位置に切 換わり、管路３４と減圧弁３６のＮ位置側のパイロット油路４５とが連通する。 圧力スイッチ４４と電磁切換弁４０との間にはオフディレイタイマー４６が挿 入され、旋回体操作レバー３３を中立位置へ戻したときに、電磁切換弁４０のス プールのＤ位置への復帰を遅延させてブレーキの作動を遅らせ、旋回体２１の停 止が円滑に行われるようにしている。

【００１４】 続いて、ブレーキ回路装置の動作を説明する。先ず、スイッチ３７がオフのと きは、図１に示すように電磁切換弁３５は「閉」位置Ｇで、パイロット油圧ポン プ３２の回転或いは停止の如何に係わらず操作部３９及びブレーキ解除シリンダ ３１へ圧油は送られず、ブレーキ装置によって旋回体２１は固定されている。次 に、エンジンを始動するとともにスイッチ３７をオンして電磁切換弁３５を「開 」位置Ｆとすると、操作部３９に圧油が供給される。また、減圧弁３６はばね３ ８の圧力によってＮ位置であるから、圧油はブレーキ解除シリンダ３１へ導入さ れ、ブレーキ解除の方向へ動作させる。同時に管路３４及び減圧弁３６のＲ側の パイロット油路４７の圧力上昇に伴って、減圧弁３６のスプールはＲ位置へ切換 わり、吐出油を減圧する。減圧弁３６は、ばね３８の設定圧Ｐαによって２次圧 をＰαに制御し、ブレーキ解除シリンダ３１へ一定の圧力Ｐαを与えブレーキト ルクをα％とする。従って、例えば旋回体２１に設けた掘削アタッチメントによ る掘削作業中に、掘削抵抗によって旋回体２１に旋回方向のモーメントが加わっ た場合は、そのモーメントがα％のブレーキトルクを上回ると、旋回体２１は空 転する。これにより、掘削アタッチメントへの負荷は一定値以下に制限され、過 負荷が加わることによるアタッチメントの破損や故障が防止される。

【００１５】 旋回体２１を回動する場合は、旋回体操作レバー３３の操作によってシャトル 弁４３から圧力スイッチ４４へ圧油が導出され、圧力スイッチ４４がオンし、電 磁切換弁４０のスプールをＥ位置へ切換える。これにより、電磁切換弁４０のＢ ポートから減圧弁３６のＮ側のパイロット油路４５へ圧力が加わり、減圧弁３６ をＲ位置からＮ位置へ切換える。 電磁切換弁４０の吐出圧とパイロット管路３４の圧力は等圧であるから、減圧 弁３６の二つのパイロット油路４５，４７に加わる圧力も等しく、ばね３８の圧 力によって減圧弁３６のスプールはＮ位置に固定される。従って、減圧弁３６の 減圧作用が働かないので、パイロット油圧ポンプ３２の吐出圧Ｐβが減圧される ことなくブレーキ解除シリンダ３１へ加わり、ブレーキは完全に解除されて旋回 体２１の回動を阻害しない。

【００１６】 旋回体操作レバー３３を中立位置へ戻すと、シャトル弁４３によって圧力スイ ッチ４４への油圧がキャンセルされ、圧力スイッチ４４はオフになる。続いて、 オフディレイタイマー４６の作用によって一定時間後に電磁切換弁４０はＤ位置 へ復帰する。これにより、減圧弁３６のＮ側のパイロット通路４５への圧力が断 たれ、パイロット油圧ポンプ３２の圧力Ｐβが、ばね３８の設定圧Ｐαよりも大 であるので減圧弁３６のスプールはＲ位置へ移動し、パイロット油圧ポンプ３２ の圧力ＰβをＰαへ減圧する。従って、ブレーキ解除シリンダ３１へ圧力Ｐαの 圧油が導入されてブレーキトルクはα％に制御される。 このように、エンジン停止時にはブレーキトルクが１００％、エンジン回転時 に於て旋回体が停止しているときはα％、旋回操作時には０％になるものである 。

【００１７】 一方、急勾配の現場で重量物を吊り上げて旋回体を停止させたとき等は、α％ のブレーキトルクでは不足して旋回体が空転することがあり得る。そのため油圧 機器から作業者が離れるときは、エンジンを停止してブレーキトルクを１００％ として危険を防止する必要があるが、頻繁に機器への昇降を反復して作業する場 合のエンジンの始動／停止操作は煩瑣である。また、走行中に方向変換するとき に、旋回体の慣性モーメントがブレーキトルクを上回り、旋回体が遊転する場合 も考えられる。そこで、かかる危険を予測できる場合は、スイッチ３７をオフに すれば電磁切換弁３５が「閉」位置Ｇへ切換わり、パイロット油圧ポンプ３２と 減圧弁３６との連通を断ってブレーキ解除シリンダ３１へ圧油を供給せず、ブレ ーキ圧力は１００％となる。そして、この状態では旋回体操作レバー３３を操作 してもブレーキは解除されず、方向切換弁２３も作動しないので旋回操作も不能 になり、誤操作防止スイッチとして作用する。

【００１８】 尚、この考案は、この考案の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことがで き、この考案がそれらの改変されたものに及ぶことは当然である。

【００１９】

【考案の効果】

この考案は、上記一実施例に於て詳述したように構成したので、エンジン停止 時はブレーキが１００％のブレーキトルクで旋回体に作用して、旋回体を確実に 固定する。エンジンを始動し、電磁切換弁のスイッチをオンすれば、停止状態の 旋回体に対してブレーキトルクを一定量軽減する。従って、旋回体へ装着した作 業用アタッチメントへ旋回方向への外力が一定値以上加わった場合は、負荷によ って旋回体が回動し、作業用アタッチメントへ過負荷が加えられることを防止で きる。また、旋回操作時にはブレーキが完全に解除されて旋回動作の抵抗になら ない。このように、エンジン停止時には旋回体は堅固に固定されるので、輸送時 等に旋回体の遊転を防止するロック機構を不要として構成を簡素化でき、且つ作 業時に於けるアタッチメントや旋回体の損傷を防止できる。また、電磁切換弁の スイッチをオフにするとブレーキトルクは１００％になり、走行時や坂道での吊 り上げ作業時に旋回体を確実に固定して安全性を確保でき、油圧機器の耐久性並 びに操作性及び安全性の向上に寄与できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ブレーキ回路装置の油圧回路図。

【図２】従来のブレーキ回路図。

【図３】従来のブレーキ回路図。

【符号の説明】

２１ 旋回体 ３１ ブレーキ解除シリンダ ３２ パイロット油圧ポンプ ３３ 旋回体操作レバー ３４ 管路 ３５ 電磁切換弁 ３６ 減圧弁 ３７ スイッチ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 油圧ショベル等の旋回体の回動を阻止す
   るブレーキを、油圧アクチュエータによって解除できる
   ように形成した油圧機器のブレーキ回路装置に於て、前
   記油圧アクチュエータと油圧ポンプとの間の管路に減圧
   弁を挿入し、前記減圧弁のスプール若しくはポペット
   が、旋回体操作レバーの旋回操作に連動して減圧解除位
   置に固定されるように形成するとともに、前記減圧弁と
   油圧ポンプとの間に電磁切換弁を挿入し、スイッチによ
   って該電磁切換弁を開閉できるように構成したことを特
   徴とする油圧機器のブレーキ回路装置。