JPH0723622B2

JPH0723622B2 - 旋回パ−キングブレ−キの制御装置

Info

Publication number: JPH0723622B2
Application number: JP62087811A
Authority: JP
Inventors: 純藤岡
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1987-04-09
Filing date: 1987-04-09
Publication date: 1995-03-15
Anticipated expiration: 2010-03-15
Also published as: JPS63255429A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、油圧ショベル等の上部旋回式建設機械におけ
る旋回パーキングブレーキの制御装置に関するものであ
る。

（従来技術）従来、上部旋回式建設機械の旋回パーキングブレーキに
おいて、たとえば実開昭61−32251号公報に示されるよ
うに旋回レバーを中立に戻した時に、旋回レバーに機械
的もしくは油圧的に連動する連動スイッチをオンさせ、
その時点から遅延タイマを働かせ、タイマに設定された
時間だけ遅らせて電磁切替弁を励磁し、パーキングブレ
ーキのブレーキ解除用油室の作動油をドレンさせること
によりばね力で上記ブレーキを作動させ、また、旋回レ
バーを操作した時に、上記連動スイッチをオフさせて電
磁切替弁を消磁し、上記ブレーキ解除用油室に作動油を
導くことにより上記ブレーキを解除させるようにしたも
のが知られている。

しかしこの装置は、ブレーキ優先回路となっており、パ
ーキングブレーキの作動を遅らせたい場合や、パーキン
グブレーキをかけたくない場合であっても、旋回レバー
を中立に戻せばある設定時間経過後にオペレータの意思
に反してパーキングブレーキが自動的に作動してしまう
ため、非常に使い難い。しかも、この装置は旋回中立ブ
レーキ回路専用であり、旋回レバー中立で慣性による流
し運転を行うことができず、旋回中立フリーの回路には
適用できない。

また、パーキングブレーキは上記のように旋回レバーを
中立に戻してからある程度の時間の経過後に作動するの
で、その作動時に時間的遅れがあり、危険回避のために
即座にブレーキをかけたい時に間に合わない場合があ
る。

このために上記従来装置には上記連動スイッチおよびタ
イマとは別に手動スイッチが設けられ、この手動スイッ
チをオンして電磁切替弁を励磁することによりパーキン
グブレーキを直ちに作動できるようにしているが、一旦
上記手動スイッチをオンしてしまうと、オペレータが改
めてこの手動スイッチをオフしない限りパーキングブレ
ーキの作動状態が保持されたままであり、手動スイッチ
をオフするのを忘れて旋回レバーを操作すると、ブレー
キが作動されたままで旋回モータが回転しようとし、機
械を破損するおそれがある。そのため、旋回再開時には
その都度手動スイッチをオフする必要があり、その操作
が面倒である。

また、旋回操作中に誤って手動スイッチをオンすると、
旋回モータが回転したままでパーキングブレーキが作動
されることになり、これによっても機械を破損するおそ
れがある。

（発明の目的）本発明は、このような問題を解消するためになされたも
のであり、旋回中立でパーキングブレーキを作動させる
か否かをオペレータの意思によって随意に選択でき、旋
回中立でパーキングブレーキを作動させたい時は、直ち
にブレーキを作動させて危険回避を容易に行うことがで
き、かつ、旋回の再開時には従来のようにいちいちスイ
ッチ操作をしなくても、自動的にパーキングブレーキを
解除して旋回運転でき、また、旋回中に誤って旋回パー
キングブレーキ作動指令手段を操作してもパーキングブ
レーキが作動することはなく、機械の破損を防止でき、
常に円滑に運転できる旋回パーキングブレーキの制御装
置を提供することを目的としている。

（発明の構成）本発明は、上部旋回式建設機械の上部旋回体に対し、ば
ね力にてブレーキ作動し、油圧力にてブレーキ解除がな
される旋回パーキングブレーキと、このパーキングブレ
ーキをブレーキ作動状態と解除状態とに切替える切替手
段と、旋回中立状態を検出する旋回中立検出手段と、上
記パーキングブレーキの作動を指令するブレーキ作動指
令手段とを備え、上記旋回中立検出手段により旋回中立
状態が検出された時でブレーキ作動指令手段からブレー
キ作動指令信号が出力された時に上記切替手段にブレー
キ作動状態を保持する信号を出力し、旋回中立検出手段
により旋回中立でない状態が検出された時に上記切替手
段にブレーキ解除状態への切替信号を出力するコントロ
ーラを具備していることを特徴とするものである。

この構成により、旋回中立検出手段により旋回中立が検
出されていることと、ブレーキ作動指令手段から作動指
令信号が出力されていることの２つの条件が満足されて
始めてパーキングブレーキが作動されるものであり、ブ
レーキ作動指令手段からのブレーキ作動指令信号だけで
はパーキングブレーキは作動しない。従って、旋回中に
誤ってブレーキ作動指令手段を操作してもパーキングブ
レーキが作動することはなく、安全である。しかも、旋
回中立でブレーキ作動指令手段を操作してブレーキ作動
指令を信号を出力すれば直ちにパーキングブレーキが作
動されて旋回停止され、危険回避される。また、旋回中
立でもブレーキ作動指令手段を操作しなければパーキン
グブレーキは作動されず、旋回中立流しの運転も容易に
可能となる。さらに、ブレーキ作動指令手段からのブレ
ーキ作動指令信号があっても、旋回操作すれば直ちにパ
ーキングブレーキが解除され、円滑に旋回が行われる。

（実施例）第１図は本発明の実施例を示す油圧電気回路図であり、
第１図において、油圧ポンプ１に旋回制御弁２を介して
旋回モータ３の両側管路31,32が接続され、この旋回制
御弁２の切替えによって油圧ポンプ１から旋回モータ３
に対する圧油の給排方向が制御され、旋回モータ３の回
転方向が制御される。旋回制御弁２にはパイロット式方
向制御弁が用いられ、この旋回制御弁２を切替え制御す
るために旋回操作弁４が設けられている。旋回操作弁４
は旋回レバー44の操作に比例して二次側にパイロット圧
が出力される一対の可変減圧弁41,42を有し、その一次
側がパイロットポンプ43に接続され、二次側がパイロッ
ト管路21,22を介して旋回制御弁２の両側パイロット部
に接続されている。

５は旋回モータ３の両側管路31,32間に設けられたブレ
ーキ弁であり、この実施例ではベント式の一対のオーバ
ーロードリリーフ弁51,52が用いられ、そのベントポー
トに同ポートをブロックする位置6aと、上記パイロット
管路21,22間に設けられたシャトル弁91を介して旋回操
作弁４の二次側に連通する位置6bとに切替えるために電
磁切替弁６が接続されている。

電磁切替弁６はモード切替用で、モード切替スイッチ61
のオフの時はソレノイドが消磁されてブロック位置6aに
あり、上記リリーフ弁51,52の設定圧を高圧にして旋回
中立ブレーキモードとし、上記スイッチ61がオンの時に
ソレノイドが励磁されて連通位置6bとなり、この連通位
置6bで旋回レバー44が中立の時に上記リリーフ弁51,52
のベントポートをシャトル弁91、パイロット管路21また
は22、旋回操作弁４の可変減圧弁41または42を介してタ
ンクに連通させることにより上記リリーフ弁51,52の設
定圧を低圧にして旋回中立流しモードとする。また、上
記連通位置6bにおいて、旋回レバー44を操作すれば、可
変減圧弁41または42の二次側からレバー操作量に応じた
パイロット圧が上記リリーフ弁51,52のベントポートに
導かれてリリーフ弁51,52の設定圧が制御され、旋回起
動時および旋回停止時の圧力制御（トルクコントロー
ル）が行われるようになっている。53,54はチェック弁
である。

旋回パーキングブレーキ７は旋回モータ３に連結された
上記旋回体の旋回軸部に設けられ、ばね71の力によって
ブレーキ作動され、ブレーキ解除用油室72内に作動油が
導かれることによってブレーキ解除が行われる。このパ
ーキングブレーキ７の作動、解除を選択する切替手段と
して、上記油室72に電磁切替弁８が接続されている。電
磁切替弁８はコントローラ９からの電気信号によって切
替えられるものであり、その電気信号がオフの時はソレ
ノイドが消磁されてパイロットポンプ43から上記油室72
に作動油を導く連通位置8aに保持され、電気信号がオン
の時にソレノイドが励磁されて上記油室72をタンクにド
レンするドレン位置8bに切替えられる。

電磁切替弁８の切替えを制御するために、旋回中立検出
手段として、旋回制御弁２の切替用パイロット管路21,2
2の間にシャトル弁91を介して圧力スイッチ92が設けら
れ、かつ、パーキングブレーキ作動指令手段として、旋
回レバー44にモーメンタリ式の押釦スイッチ93が付設さ
れている。なお、圧力スイッチ92は旋回レバー44が中立
で管路21,22にパイロット圧が導かれていない時にオン
され、旋回レバー44を左または右方向に操作して管路2
1,22にパイロット圧が導かれた時にオフされる。

上記各スイッチ92,93からの信号はコントローラ９に送
られ、このコントローラ９により第２図に示すような制
御が行われる。

すなわち第２図において、ステップS₁で旋回レバー44が
中立か否かが判別され、中立の時はステップS₂でパーキ
ングブレーキ作動指令用の押釦スイッチ93がオンされて
いるか否かが判別され、オンされていた時にステップS₃
でパーキングブレーキ７の作動を指令し、電磁切替弁８
を励磁してドレン位置に切替えることにより油室72をド
レンさせ、ばね71によりパーキングブレーキ７を作動さ
せる。一方、ステップS₁でNOの時はステップS₄に進み、
パーキングブレーキ保持回路をリセットし、ステップS₅
でパーキングブレーキ７の解除を指令し、上記電磁切替
弁８を消磁して連通位置8aに切替え、パイロットポンプ
43から上記油室72に作動油を導いてパーキングブレーキ
７を解除する。また、旋回レバー44が中立であっても、
上記押釦スイッチ93がオフされている時は、ステップS₂
からステップS₅に進み、パーキングブレーキ７を解除す
る。

上記の制御を行うために、コントローラ９には第３図に
示すようにアンド回路94、ノット回路95、RSフリップフ
ロップ96、電磁切替弁駆動回路97等が設けられている。

次に、上記装置の作用を第４図のタイムチャートに基づ
いて具体的に説明する。

旋回レバー44をたとえば左方向に操作すると、旋回
操作弁４の可変減圧弁41からパイロット管路21にパイロ
ット圧が導かれ、旋回制御弁２が右位置に切替えられ、
油圧ポンプ１からの圧油が管路31を経て旋回モータ３に
供給され、旋回モータ３が正転して上部旋回体が左方向
に旋回される。なお、旋回レバー44を右方向に操作すれ
ば旋回モータ３が逆転して上部旋回体が右方向に旋回さ
れる。

この旋回時において、押釦スイッチ93がオフの時はアン
ド回路94のａ点の入力がＬ（LOW）で、オンの時は上記
ａ点の入力がＨ（HIGH）となるが、上記旋回操作により
パイロット管路21または22に導かれたパイロット圧によ
って圧力スイッチ92が作動（オフ）され、アンド回路94
のｂ点の入力がＬになるため、Ｃ点からフリップフロッ
プ96へのＳ（SET）入力はＬであり、また、圧力スイッ
チ92からノット回路95を経てｄ点からフリップフロップ
96に入力されるＲ（RESET）入力はＨである。すなわち
この旋回時にはオペレータが押釦スイッチ93をオンしよ
うがしまいが、フリップフロップ96のＳ入力はＬ、Ｒ入
力はＨであり、このため出力ｑからは電磁切替弁駆動信
号は出力されず、電磁切替弁８は連通位置8aに保持され
ている。これによりパイロットポンプ43からの圧油が油
室72に導かれ、パーキングブレーキ７が解除されたまま
で保持され、上記旋回作業が円滑に行われる。

上記旋回中にオペレータが誤って押釦スイッチ93を
オンした場合、アンド回路94のａ点の入力がＨとなる
が、圧力スイッチ92がオフでｂ点の入力がＬであるた
め、フリップフロップ96のＳ入力はＬ、Ｒ入力はＨであ
り、出力ｑからは電磁切替弁駆動信号は出力されず、パ
ーキングブレーキ７が作動されるおそれはなく、安全に
旋回作業が遂行される。

次に、旋回レバー44を中立に戻すと、パイロット管
路21,22にパイロット圧が導かれなくなり、旋回制御弁
２が中立位置に戻される。このとき圧力スイッチ92がレ
バー中立検出状態（オン）となり、アンド回路94のｂ点
の入力信号がＨとなるが、圧力スイッチ92からノット回
路95を経てフリップフロップ96に入力されるＲ入力がＬ
であり、かつ、オペレータが押釦スイッチ93をオンしな
い限り、アンド回路94のａ点の入力信号がＬで、フリッ
プフロップ96のＳ入力はＬのままであるから、フリップ
フロップ96の特性により以前の状態すなわち出力ｑから
電磁切替弁駆動信号を出力しない状態に保持されてお
り、上記パーキングブレーキ72が解除されたままであ
る。

このため、予めモード切替スイッチ61をオンして電磁切
替弁６を連通位置6bに切替え、旋回中立フリーモードに
保持しておけば、上記旋回レバー44を中立に戻し、旋回
制御弁２を中立に戻してもブレーキ弁５が働かず、か
つ、押釦スイッチ93をオンしない限り、パーキングブレ
ーキ72が解除されたままであるから、旋回モータ３なら
びに上部旋回体が慣性により回り続ける。これにより旋
回中立流し運転が円滑に行われる。

一方、上記モード切替スイッチ61をオフして電磁切替弁
６をブロック位置6aに保持し、旋回中立ブレーキモード
に保持しておけば、旋回レバー44を中立に戻し、旋回制
御弁２を中立に戻した際に、ブレーキ弁５が働き、この
ブレーキ弁５によって旋回モータ３に油圧ブレーキがか
けられ、旋回モータ３が制動される。

ここで、オペレータが押釦スイッチ93をオンすれ
ば、上記レバー中立によるアンド回路94のｂ点の入力が
Ｈのままで、ａ点の入力がＨとなるため、フリップフロ
ップ96のＳ入力がＨとなる。このときＲ入力がＬである
ため、フリップフロップ96の特性により出力ｑから出力
される信号が以前のＬからＨに反転され、出力ｑから電
磁切替弁駆動信号が出力される。これにより電磁切替弁
８がドレン位置8bに切替えられ、油室72がタンクにドレ
ンされ、パーキングブレーキ７がばね71によりブレーキ
作動状態となる。こうして旋回中立ブレーキモードで、
旋回後、旋回レバー44を中立に戻し、押釦スイッチ93を
オンすることによって、ブレーキ弁５が作動するととも
に、パーキングブレーキ７が作動し、旋回モータ３なら
びに上部旋回体が速やかに停止される。

その後、旋回レバー44を中立に保持したままで、オ
ペレータが押釦スイッチ93をオフしてもフリップフロッ
プ96のＳ入力がＬとなるだけで、Ｒ入力がＬであるた
め、出力ｑは以前の状態すなわち電磁切替弁駆動信号を
出力した状態を保持され続け、パーキングブレーキ７は
引続いて作動状態に保持されている。従って、上記押釦
スイッチ96を何時までもオンしておく必要はない。

次に、レバー中立でパーキングブレーキ７の作動状
態から旋回レバー44を左または右方向に操作すると、前
述したように旋回操作弁４からパイロット管路21または
22にパイロット圧が導かれ、旋回制御弁２が切替えられ
て旋回モータ３が正転または逆転され、左旋回または右
旋回の作業が行われる。このとき上記パイロット圧によ
り圧力スイッチ92が作動されてオフとなり、アンド回路
94のｂ点の入力がＨからＬに変化し、フリップフロップ
96のＳ入力がＬになるとともに、Ｒ入力がＨとなるた
め、上記出力ｑからの信号が反転されて電磁切替弁駆動
信号が出力されなくなる。このため、電磁切替弁８が連
通位置8aに戻され、パーキングブレーキ７が解除され
る。すなわち、旋回中立から旋回レバー44を操作すれ
ば、自動的にパーキングブレーキ７が解除され、スムー
ズに旋回作業が行われる。このときパーキングブレーキ
７を解除のために押釦スイッチ93をいちいち操作する必
要はない。

上記〜の作動により、旋回レバー44が中立でオペレ
ータの意思により押釦スイッチ93をオンした時のみパー
キングブレーキ７が作動し、旋回再操作に入れば自動的
にパーキングブレーキ７が解除され、旋回作業、旋回中
立ブレーキまたは旋回中立流しの各作業が円滑に行われ
る。

ところで、上記実施例では旋回中立検出手段として、旋
回のパイロット管路21,22にシャトル弁91と圧力スイッ
チ92を設けたが、旋回モータ３の出入口の差圧によって
旋回中立の有無を検出するようにしてもよく、旋回レバ
ー44の操作量をポテショメータ等により検出してレバー
中立を検出するようにしてもよい。

また、ブレーキ作動指令手段として、モーメンタリ式の
押釦スイッチ93に限らず、そのスイッチ型式は任意のも
のの使用が可能であり、足踏みスイッチ、音声認識スイ
ッチ等を用いてもよい。

上記実施例では旋回中立流しと旋回中立ブレーキとに切
替自在としているが、ブレーキ弁５のオーバーロードリ
リーフ弁51,52のベント管路、モード切替スイッチ61お
よび電磁切替弁６を省略して、リリーフ弁51,52に通常
のリリーフ弁を用いてもよい。この場合、旋回制御弁２
を図示のように中立ブロックにすれば旋回中立ブレーキ
タイプとなり、中立オープンにすれば旋回中立流しタイ
プとなる。

（発明の効果）以上のように本発明は、旋回中立でオペレータがスイッ
チをオンする等によりパーキングブレーキ作動の意思表
示があった時にのみパーキングブレーキが作動されるも
のであり、従って、旋回中に誤ってブレーキ作動指令手
段を操作してもパーキングブレーキが作動するおそれは
なく、機械の破損を防止でき、非常に安全に旋回作業を
遂行できる。しかも、旋回中立でブレーキ作動指令手段
を操作してブレーキ作動指令信号を出力すれば直ちにパ
ーキングブレーキを作動して旋回停止させることがで
き、速やかに危険回避できる。また、旋回中立でもブレ
ーキ作動指令手段を操作しなければパーキングブレーキ
は作動されず、旋回中立流しタイプへの適用が容易に可
能である。さらに、パーキングブレーキの作動指令状態
にあっても、旋回操作すれば自動的にパーキングブレー
キを解除でき、旋回作業を速やかにかつ円滑に行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す油圧電気回路図、第２図
はその制御のフローチャート、第３図はその電気制御系
の回路図、第４図はその制御のタイムチャートである。１……油圧ポンプ、２……旋回制御弁、３……旋回モー
タ、４……旋回操作弁、７……旋回パーキングブレー
キ、８……電磁切替弁（切替手段）、９……コントロー
ラ、71……ばね、72……ブレーキ解除用油室、91……シ
ャトル弁、92……圧力スイッチ（旋回中立検出手段）、
93……押釦スイッチ（パーキングブレーキ作動指令手
段）。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上部旋回式建設機械の上部旋回体に対し、
ばね力にてブレーキ作動し、油圧力にてブレーキ解除が
なされる旋回パーキングブレーキと、このパーキングブ
レーキをブレーキ作動状態と解除状態とに切替える切替
手段と、旋回中立状態を検出する旋回中立検出手段と、
上記パーキングブレーキの作動を指令するブレーキ作動
指令手段とを備え、上記旋回中立検出手段により旋回中
立状態が検出された時でブレーキ作動指令手段からブレ
ーキ作動指令信号が出力された時に上記切替手段にブレ
ーキ作動状態を保持する信号を出力し、旋回中立検出手
段により旋回中立でない状態が検出された時に上記切替
手段にブレーキ解除状態への切替信号を出力するコント
ローラを具備していることを特徴とする旋回パーキング
ブレーキの制御装置。