JPH085372B2

JPH085372B2 - 作業用補助制動装置

Info

Publication number: JPH085372B2
Application number: JP63185154A
Authority: JP
Inventors: 英雄木越; 弘幸舟木
Original assignee: 株式会社ナブコ
Priority date: 1988-07-25
Filing date: 1988-07-25
Publication date: 1996-01-24
Anticipated expiration: 2011-01-24
Also published as: JPH0234461A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、作業車、たとえばミキサー車、クレーン
車などの駐車状態で作業を行なう車両に用いられる作業
用補助制動装置に関する。

（従来の技術）この種の作業用補助制動装置として、たとえば、実公
昭62−30829号の公報に示されるように、圧力源とブレ
ーキ装置との間に配置され、作動指令に応じてブレーキ
装置側に圧力を供給し解除指令に応じてブレーキ装置側
圧力を解放する電磁弁と、運転手により操作され、電磁
弁に作動指令を与える作動スイッチおよび解除指令を与
える解除スイッチとを有するものが知られている。こう
した装置によれば、駐車ブレーキをかけて車両等を停止
させているときに、さらに、電磁弁を通して供給した圧
力により作業用制動力を得ることができる。

ここで、前記電磁弁としては、永久磁石を用いた自己
保持型のもの、すなわち、永久磁石によって、通電が断
たれる前の励磁時の弁状態に保持するように構成したも
のが利用される。こうした自己保持型の電磁弁を用いる
理由は、作業車による作業中には運転手が車外にいるこ
とから、電源故障等で励磁信号を供給できなくなった時
にでも、弁の位置を保持して安全性を図るためであり、
また、そうした状態の時、弁を手動切換え可能とするた
めでもある。

（発明が解決しようとする課題）ところが、自己保持型電磁弁を用いた従来の技術で
は、激しい振動が生じるような作業を行う時、永久磁石
による力では保持力が不充分であり、電磁弁が誤作動す
るおそれがあることが分かった。そうした誤作動が生じ
ると、圧力が排気されてしまうことから、作業用制動力
が減少しブレーキ力不足の問題を生じる。

なお、誤作動を防ぐため、永久磁石による保持力自体
を大きくする手段も考えられるが、それでは、それに打
ち勝つ励磁力を生じさせるために励磁／解除の各コイル
を大きくしなければならず、電磁弁の大型化を招くこと
になってしまう。

この発明は、以上の点を考慮してなされたものであ
り、自己保持型電磁弁を大型化することなく、その電磁
弁の誤作動を防止できるようにした作業用補助制動装置
を提供することを目的とする。

（発明の概要）この発明では、電磁弁と作動および解除の両スイッチ
との間に、特定の記憶装置を設けるようにしている。そ
の記憶装置は、作動スイッチの作動で動作し解除スイッ
チの作動で解除され、作動スイッチの作動について、作
動スイッチの操作が終了した後も解除スイッチが操作さ
れるまで作動コイルを励磁し続ける信号を出力する一
方、解除スイッチの作動について、解除スイッチの作動
時のみ一時的に解除コイルを励磁する信号を出力するも
のである。

これにより、この発明では、作動スイッチの作動で電
磁弁が動作して作業用補助制動がかかると同時に、記憶
装置によって電磁弁の作動が継続される。また一方、解
除スイッチの作動で記憶装置が解除されるとともに、電
磁弁の作動が解除され、作業用補助制動が解除される。
すなわち、記憶装置によって、電磁弁の正常な動作を確
保することができる。特に、補助制動をする作業中のみ
（つまり、作動スイッチの操作から解除スイッチの操作
までの間）作動コイルを励磁し続け、解除コイルについ
ては、解除操作時のみ一時的に励磁する構成とすること
によって、各コイルの損傷を最小限に抑えることができ
る。

（実施例）第１図は、この発明の一実施例である作業用補助制動
装置を含むエアブレーキ装置の一部を模式的に示す図で
あり、また、第２図は、第１図に示す装置の制御回路図
である。

エアブレーキ装置は、第１図において、全体的に符号
10で示す。このエアブレーキ装置10は、圧縮エアを供給
するエアコンプレッサ12、エアコンプレッサ12から送ら
れる圧縮エアを貯えるメインリザーバ14、および、この
メインリザーバ14から圧縮エアを各々供給される２つの
ブレーキリザーバ16a,16bを有している。各ブレーキリ
ザーバ16a,16b内の圧縮エアは、デュアルブレーキバル
ブ18のブレーキペダル18aが踏み込まれると、その入力
に応じて一対のダブルチェックバルブ20a,20bを通して
図示しない一対のエア・オーバ・ハイドロリックブース
タに供給できるようになっている。また、一対のダブル
チェックバルブ20a,20bは、第２図から分かるように、
電磁弁22の出力口に接続されている。したがって、電磁
弁22が動作されると、メインリザーバ14から供給される
圧縮エアが、これら一対のダブルチェックバルブ20a,20
bを通してエア・オーバ・ハイドロリックブースタに供
給される。

こうしたエア配管に対し、電磁弁22等を制御する制御
回路30が設けられている。この制御回路30は、主として
コントロールボックス32内にまとめられている。コント
ロールボックス32は、多数の端子を有し、各端子は次の
ような接続となっている。まず、車両のバッテリである
電源34が端子32aに接続されている。電源34と直列にし
た圧力保持灯36が端子32bに、同様に解除スイッチ38が
端子32cに各々接続されている。また、スタータスイッ
チ40およびサイドブレーキスイッチ42が電源34に直列接
続され、それらに対して直列に、かつ互いには並列な関
係で作業準備灯44および作動スイッチ46が、各々端子32
d,32eに接続されている。さらに、ブザー54が電源34に
直列接続され、そのブザー54の他端が端子32hに接続さ
れている。アース部は端子32fに、電磁弁22に設けた圧
力スイッチ48が端子32gに、アース部と直列にしたサイ
ドブレーキセンサ50が端子32iに各々接続されている。
そして、車輪回転検出装置52が端子32k,32lに、電磁弁2
2の作動コイル側が端子32mに、同じく解除コイル側が端
子32nに各々接続されている。

ここで、コントロールボックス32に接続されている各
装置の働き、あるいは、構造をまとめると、次のとおり
である。

圧力保持灯36…圧力スイッチ48が閉となったとき点灯
するランプで、補助制動装置が作動したことを表示す
る。

解除スイッチ38…押し込んだとき閉となり、押込みを
止めると自動的に開となるスイッチで、補助制動装置の
働きを解除するスイッチである。

スタータスイッチ40…エンジンのキースイッチに相当
し、車両の走行時あるいは作業時など、通常閉となって
いる。

サイドブレーキスイッチ42…サイドブレーキ（図示せ
ず）を作動したとき、これを直ちに検出して閉となるス
イッチである。

作業準備灯44…スタータスイッチ40およびサイドブレ
ーキスイッチ42がともに閉となり、しかも、サイドブレ
ーキが所定の作用力以上でかけられサイドブレーキセン
サ50が閉となると点灯するランプで、作業用補助制動装
置の利用が可能であることを示す。

作動スイッチ46…解除スイッチ38と同様な構造のスイ
ッチで、作業用補助制動を行ないたいとき押し込むスイ
ッチである。

圧力スイッチ48…電磁弁22の切換えにより、メインリ
ザーバ14からダブルチェックバルブ20a,20b側に所定圧
力が供給されると閉となるスイッチである。

ブザー54…所定条件のとき鳴り、警報を発する。

サイドブレーキセンサ50…サイドブレーキをかけたと
き、サイドブレーキの操作力が所定力（たとえば25kg
f）に達していると閉となる検知スイッチである。

車輪回転検出装置52…これは、車輪の回転を検知する
装置であり、第２図を参照して少し具体的に説明する。
車輪60の回転部分60aに装着した複数個の永久磁石62a,6
2b,62cと、非回転部分60bに装着した一対のリードスイ
ッチ64a,64bとを有し、永久磁石62a,62b,62cがリードス
イッチ64a,64bに対して所定位置にくると、それらリー
ドスイッチ64a,64bを切り換えて閉とする構成である。

なお、以上に説明した各装置のほかに、低圧警報スイ
ッチ56が設けられている。低圧警報スイッチ56は、ブザ
ー54と端子32hとの間にあり、メインリザーバ14内の圧
力が所定圧力以下になると閉となって、コントロールボ
ックス32の作動とは無関係にブザー54を鳴らすようにな
っている。

さて、電磁弁22は、前述の公報に示されるものと同様
な型式のものである。それを簡単に説明すると、１つの
プランジャと、そのプランジャの行程の両側にプランジ
ャの位置保持を行なうように配置された一対の永久磁石
と、その永久磁石の吸着力に打ち勝ってプランジャを作
動位置に付勢する作動コイルと、解除位置に付勢する解
除コイルとを有する。第２図において、電磁弁22の作動
コイル22aは端子32mに接続され、また、解除コイル22b
は端子32nに接続されている。作動コイル22aに通電する
とき、電磁弁22は図に示すＡの位置にあり、メインリザ
ーバ14とダブルチェックバルブ20a,20bとを連通し、一
方、解除コイル22bに通電するとき、電磁弁22はＢの位
置に切り換わり、メインリザーバ14側を遮断し、ダブル
チェックバルブ20a,20b側を排気する。

次に、コントロールボックス32内の回路構成について
説明する。電源34に関連した端子32a,32bに接続して電
源回路70が設けられている。電源回路70の入力側にはダ
イオード72が挿入され、この電源回路70の入力電圧V DD
および出力電圧V CCは、コントロールボックス32内の回
路の必要個所に各々供給されている。

コントロールボックス32の中には、その中心部に一対
のフリップフロップ74,76がある。下側のフリップフロ
ップ74について見ると、セット端子74Sは、抵抗Ｒおよ
びバッファ78を介して端子32eに接続され、かつ、コン
デンサＣを介して接地されている。また、フリップフロ
ップ74のリセット端子74Rは、同様に抵抗Ｒおよびバッ
ファ80を介して端子32cに接続され、同時にコンデンサ
Ｃを介して接地されている。他方、フリップフロップ74
の出力端子74Qは、NPN型トランジスタ82のベースに接続
され、また、反転端子74は、NPN型トランジスタ84の
ベースおよび別に設けたフリップフロップ100,102の各
リセット端子100R,102Rに接続されている。

トランジスタ82は、コレクタ側が入力電圧V DDおよび
PNP型トランジスタ86のベースに接続され、エミッタ側
は端子32iに接続されている。また、トランジスタ86の
方は、エミッタ側が入力電圧V DDに、コレクタ側が端子
32m、およびダイオード88を介してアース部に各々接続
されている。他方、トランジスタ84は、コレクタ側が入
力電圧V DDおよびPNP型トランジスタ90のベースに接続
され、エミッタ側は、別のNPN型トランジスタ92のコレ
クタ側に接続されている。トランジスタ92自体は、エミ
ッタ側が接地され、ベースは抵抗Ｒを介してバッファ80
に接続され、また別の抵抗Ｒを介して分岐して接地され
ている。さらに、トランジスタ90は、コレクタ側が端子
32nに、およびダイオード93を介してアース部に各々接
続されている。

今度は、上側のフリップフロップ76について見る。フ
リップフロップ76のセット端子76Sは、NORゲート94に接
続され、そして、NORゲート94は、バッファ95を介して
入力電圧V DD、および端子32g,32bに各々接続されてい
る。また、フリップフロップ76のリセット端子76Rは、N
ORゲート94の出力側、およびフリップフロップ74の出力
端子74Qから信号を受けるNORゲート96の入力側に接続さ
れている。バッファ97の入力側には、入力電圧V DD、な
らびに端子32dおよび端子32iからの信号が加わる。その
バッファ97の出力側は、バッファ95の出力側とともにNO
Rゲート98の入力側に接続されている。そして、このNOR
ゲート98の出力側、およびフリップフロップ76の反転端
子76がNORゲート99の入力側に接続されている。

さらに、フリップフロップ100,102のセット端子100S,
102Sは、各々バッファ104,106を介して端子32k,32lに各
々接続され、また、それらフリップフロップの出力端子
100Q,102Qは、ANDゲート108の入力側に接続されてい
る。ANDゲート108の出力側は、NORゲート99の出力側と
ともにORゲート110に入力されている。このORゲート110
は出力側は、NPN型トランジスタ112のベースに接続され
ている。トランジスタ112は、コレクタ側が出力電圧V D
Dに接続され、エミッタ側は、抵抗Ｒを介して別のNPN型
トランジスタ114のベース、およびアース部に各々接続
されている。そして、トランジスタ114は、コレクタ側
が抵抗Ｒを介して端子32hに接続され、また、エミッタ
側は接地されている。なお、第２図中、Ｒは抵抗を示し
ていることは勿論である。

次に、以上に述べた制御回路30による作動について、
主に第２図を参照しながら説明する。

車両が通常の走行をしているとき、スタータスイッチ
40は閉である。しかし、他のスイッチ42,38,46,48,50が
開であるため、コントロールボックス32の中における動
作はない。前回の補助制動の解除指令に応じて、コント
ロールボックス32の中のフリップフロップ74の出力端子
74Qは“L"レベル、反転端子74は“H"レベルにあり、
また、フリップフロップ76の反転端子76は“H"レベル
となっている。

このとき、車両の走行に伴なって、車輪回転検出装置
52からリードスイッチ64a,64bの閉信号が交互に端子32
k,32lに供給され、したがって、フリップフロップ100,1
02のセット端子100S,102Sにセット信号が与えられる。
しかし、各リセット端子100R,102Rにフリップフロップ7
4から“H"レベルの入力を受けているため、フリップフ
ロップ100,102の出力端子100Q,102Qが同時に“H"レベル
になることはない。それにより、ANDゲート108の出力は
“L"レベルである。他方、スイッチ48,50はともに開で
あり、しかも、入力電圧V DDによってバッファ97,95に
よる入力が“H"レベルであるから、NORゲート98,94の出
力はともに“L"レベルである。また、NORゲート96に対
する入力は、NORゲート94の出力とフリップフロップ74
からの出力であり、それらはともに“L"レベルである。
そのため、NORゲート96の出力側は“H"レベルとなり、
それがフリップフロップ76の端子76Rに加わる。その結
果、フリップフロップ76の反転端子76は“H"レベルで
あり、NORゲート99に対する入力は“L"と“H"となり、
その出力は“L"レベルとなる。これによって、ORゲート
110の入力はともに“L"レベルであり、その出力は“L"
レベルとなり、トランジスタ112を非導通とする。その
ため、ブザー54を鳴らさない。

一方、フリップフロップ74の反転端子74の出力が
“H"レベルであり、バッファ80の出力が“L"レベル（解
除スイッチ38は自己復帰型であり、バッファ80の出力は
解除スイッチ38の操作のみ一時的に“H"レベルとなるだ
けである。）であるため、トランジスタ84は導通可能で
あるもののトランジスタ92は非導通である。したがっ
て、解除スイッチ38の操作が終われば、トランジスタ90
は非導通であり、それによって解除コイル22bは通電さ
れずに、消磁状態にある。この際、作動スイッチ46が誤
作動により閉となり、フリップフロップ74の出力端子74
Qからの出力が一時的に“H"レベルになったとしても、
トランジスタ82はサイドブレーキセンサ50が閉でないか
ぎり導通することはない。したがって、車両の走行中、
作動コイル22aが通電されることはなく、不意に補助制
動がかかることはない。

この後、車両の走行を止め、サイドブレーキを所定力
以上でかけると、サイドブレーキスイッチ42およびセン
サ50がともに閉となり、作業準備灯44が点灯する。この
状態で、作動スイッチ46を所定時間押し込む。すると、
バッファ78の出力が“L"レベルから“H"レベルとなり、
コンデンサＣが充電し始め、電位が所定値まで上昇し、
フリップフロップ74のセット端子74Sにセット入力を与
える。それに応じて、フリップフロップ74は、出力端子
74を“H"レベル、反転端子74Qを“L"レベルとする。
その結果、トランジスタ82は、サイドブレーキセンサ50
が閉であるので導通し、トランジスタ86も導通する。し
たがって、作動コイル22aは励磁される。

これにより、電磁弁22が切り換わり、メインリザーバ
14側からダブルチェックバルブ20a,20b側に圧縮エアを
供給し、補助制動をかける。その圧力が所定値以上にな
ると、圧力スイッチ48は閉となるが、それ以前におい
て、圧力スイッチ48は開、サイドブレーキセンサ50は閉
であり、その後、両者が閉となる。圧力スイッチ48が開
から閉になる前後のどちらにおいても、次に示すとお
り、ブザー54を鳴らさないようになっている。すなわ
ち、フリップフロップ74の出力端子74Qが“H"レベル、
バッファ97の入力が“H"レベル、バッファ95の入力が
“H"レベルのとき、NORゲート98,94の出力は変化なく
“L"レベルのままで、フリップフロップ74の出力“L"が
“H"レベルに変化するだけである。したがって、フリッ
プフロップ76のセット端子76Sの入力は変化せず、リセ
ット端子76Rの入力が“H"から“L"レベルに変化するの
で、NORゲート99の入力は変化しない。また、この状態
で圧力スイッチ48が閉となると、NORゲート98の出力は
“H"レベル、NORゲート94の出力は“H"レベル、NORゲー
ト96の出力は“L"レベルのままであるので、NORゲート9
9の入力は、NORゲート98側が“L"から“H"レベルへ、フ
リップフロップ76側がセット入力により“H"から“L"レ
ベルにともに変わり、したがって、その出力は変化しな
い。

ところが、サイドブレーキを充分にかけないため、サ
イドブレーキセンサ50が閉にならないような状態で作動
スイッチ46を押し込んだとする。その場合、フリップフ
ロップ74の出力端子74Qの出力が“L"から“H"レベル
へ、圧力スイッチ48が“L"から“H"レベルに変わると、
フリップフロップ76のリセット入力が“L"、セット入力
が“H"の各レベルに変わり、NORゲート99の入力がとも
に“L"レベルとなって、したがって、その出力が“H"レ
ベルとなり、ブザー54を鳴らす。

また、このような動作とは別に、メインリザーバ14内
の圧力が所定圧以下になると、低圧警報スイッチ56が閉
になることから、車両が走行中であるか否かを問わず、
ブザー54は鳴る。

以上のようにして作業用補助制動がかけられるが、制
動をかけている状態で、圧力漏れなどにより万一車両が
動き出すという事態が生じた場合にも、ブザー54が鳴る
ようになっている。そうした非常の場合、車輪回転検出
装置52から端子32k,32lに対して断続的な信号が与えら
れる。これらの信号はバッファ104,106を通してフリッ
プフロップ100,102のセット端子100S,102Sにセット入力
として与えられる。このとき、フリップフロップ74から
のリセット入力が“L"レベルであることから、各フリッ
プフロップ100,102の出力端子100Q,102Qの出力が“H"レ
ベルに維持され、ANDゲート108の出力が“H"レベルとな
り、これがORゲート110を通してトランジスタ112を導通
させる。それに応じて、ブザー54が鳴る。

他方、補助制動を解除する場合、その作動は次のとお
りである。解除スイッチ38を押し込み、ついで、その操
作を止めると、スイッチは自動的に戻る。そのとき、バ
ッファ80の出力は一時的に“H"レベルとなり、コンデン
サＣが充電され、充電後フリップフロップ74のリセット
端子74Rにリセット入力が与えられる。それによって、
フリップフロップ74の出力端子74Qの出力は“H"から
“L"レベル、反転端子74の出力は“L"から“H"レベル
に変化する。そのため、トランジスタ82は遮断され、作
動コイル22aへの通電が終了し、また、トランジスタ84,
92,90が導通して解除コイル22bが励磁される。そうする
と、ダブルチェックバルブ20a,20b側が排気され、圧力
スイッチ48も開となって、通常のサイドブレーキがかか
った状態となる。なお、補助制動を解除せずにサイドブ
レーキのみを解除すると、サイドブレーキセンサ50の切
換えによりブザー54が鳴る。その点、前記した場合と同
様である。

ここで、以上に述べた実施例の効果をまとめると、次
のとおりである。

（１）サイドブレーキを充分にかけていない状態で補助
制動をかけた場合でも、サイドブレーキセンサ50が開状
態であることに応じて、ブザー54を鳴らして警報を発す
ることができる。また逆に、補助制動をかけたままサイ
ドブレーキを解除しようとした場合も、同様に警報を発
し、運転手等に正しい制動を行なうように注意を促すこ
とができる。

（２）補助制動を行なっている間に、何らかの原因で車
両等が動き出した場合でも、車輪回転検出装置52からの
信号に応じて警報を発することができる。

（３）補助制動を行なったとき、フリップフロップ74の
出力端子74Qの出力が解除スイッチ38による動作がある
まで持続し、作動コイル22aの励磁を続ける。これによ
り、補助制動が振動などによって不意に解除されるよう
なことはなく、安全性が高い。

（４）車両の走行中、作動スイッチ46などが誤作動した
としても、作動コイル22aへの通電を制御するトランジ
スタ82のエミッタ側をサイドブレーキセンサ50を通して
接地しているので、サイドブレーキセンサ50が開である
限り、作動コイル22aに通電することはない。これによ
って、車両の走行中に不意に補助制動がかかることが防
止される。

（５）フリップフロップ74のセット端子74Sおよびリセ
ット端子74Rの入力側に、各々コンデンサＣを設けてい
るので、電波障害の影響をなくすことができる。

（６）解除コイル22bへの通電について安全策がとられ
ている。すなわち、解除スイッチ38の作動によるトラン
ジスタ84の導通可能状態と、トランジスタ92の導通とが
同時にあるときのみ、解除コイル22bに対する通電が行
なわれる。

（発明の効果）この発明によれば、作動スイッチの作動によって自己
保持型の電磁弁を動作し、しかも、その動作を記憶装置
により継続させることができる。したがって、作業によ
る振動等によって電磁弁が誤作動することはなく、仮り
に、振動などの急激な加速度が電磁弁に作用することに
よって、プランジャなどの部材が一時的に動いたとして
も、電磁弁はすぐに正常な作動状態に戻るので、制動力
が不足するような事態を未然に回避することができる。

特に、この発明では、作動／解除の両コイルのうち、
作動コイルについてのみ励磁を継続させるようにしてい
るので、作動時の安全性を図りつつ、コイルの損傷の問
題をも有効に回避することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例である作業用補助制動装
置を含むエアブレーキ装置の一部を模式的に示す図第２図は、制御回路の一実施例を示す図である。 12……エアコンプレッサ、22……電磁弁、38……解除ス
イッチ、46……作動スイッチ、52……車輪回転検出装
置、74……フリップフロップ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧力源とブレーキ装置との間に配置され、
作動指令に応じてブレーキ装置側に圧力を供給し解除指
令に応じてブレーキ装置側圧力を解放する電磁弁と、運
転手により操作され、電磁弁に作動指令を与える作動ス
イッチおよび解除指令を与える解除スイッチとを有する
作業用補助制動装置であって、前記電磁弁は、圧力供給
位置に切換えるための作動コイルと、圧力解放位置に切
換えるための解除コイルと、各コイルが非励磁とされた
ときに励磁時の切換え位置を保持する永久磁石とを有
し、しかも、前記作動／解除の各スイッチは、各々操作
力が作用しているときのみ作動／解除の各コイルを励磁
する信号を与える構成であるものにおいて、前記電磁弁
と前記両スイッチとの間に記憶装置があり、この記憶装
置は、作動スイッチの作動で動作し解除スイッチの作動
で解除され、作動スイッチの作動について、作動スイッ
チの操作が終了した後も解除スイッチが操作されるまで
作動コイルを励磁し続ける信号を出力する一方、解除ス
イッチの作動について、解除スイッチの作動時のみ一時
的に解除コイルを励磁する信号を出力する、作業用補助
制動装置。