(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウインチを制動するためのブレーキと、該ブレーキを作動させるためのシリンダアッセンブリと、このシリンダアッセンブリのピストンロッドを押圧するブレーキペダルとを備えた建設機械のウインチブレーキ装置であって、前記シリンダアッセンブリのシリンダケースは弾性部材を介してフレームに固定された建設機械のウインチブレーキ装置に於いて、
上記弾性部材は板バネからなり、該板バネの長手方向をピストンロッドと平行に配置して、その中間部をフレームに固定するとともに、該板バネの長手方向の両端部をフレームから離間する方向に湾曲させて上記シリンダケースに固着したことを特徴とする建設機械のウインチブレーキ装置。
【請求項２】
ウインチを制動するためのブレーキと、該ブレーキを作動させるためのシリンダアッセンブリと、このシリンダアッセンブリのピストンロッドを押圧するブレーキペダルとを備えた建設機械のウインチブレーキ装置であって、前記シリンダアッセンブリのシリンダケースは弾性部材を介してフレームに固定された建設機械のウインチブレーキ装置に於いて、
上記弾性部材は板バネからなり、該板バネの長手方向をピストンロッドと平行に配置して、その中間部をシリンダケースに固定するとともに、該板バネの長手方向の両端部をシリンダケースから離間する方向に湾曲させて上記フレームに固着したことを特徴とする建設機械のウインチブレーキ装置。
【請求項３】
ウインチを制動するためのブレーキと、該ブレーキを作動させるためのシリンダアッセンブリと、このシリンダアッセンブリのピストンロッドを押圧するブレーキペダルとを備えた建設機械のウインチブレーキ装置であって、前記シリンダアッセンブリのシリンダケースは弾性部材を介してフレームに固定された建設機械のウインチブレーキ装置に於いて、
上記弾性部材は複数の板バネからなり、夫々の板バネを湾曲させてピストンロッドと平行に離間させ、且つ、夫々の湾曲部の一端部をフレームに固定するとともに、他端部をシリンダケースに固着したことを特徴とする建設機械のウインチブレーキ装置。
【請求項４】
ウインチを制動するためのブレーキと、該ブレーキを作動させるためのシリンダアッセンブリと、このシリンダアッセンブリのピストンロッドを押圧するブレーキペダルとを備えた建設機械のウインチブレーキ装置であって、前記シリンダアッセンブリのシリンダケースは弾性部材を介してフレームに固定された建設機械のウインチブレーキ装置に於いて、
上記弾性部材はコイルバネからなり、該コイルバネの一端部をフレームに固定するとともに、該コイルバネの他端部を上記シリンダケースに固着したことを特徴とする建設機械のウインチブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は建設機械のウインチブレーキ装置に関するものであり、特に、クレーン等の建設機械に使用されるウインチブレーキ装置に於けるブレーキペダルの踏み代調整に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の此種建設機械のウインチブレーキ装置を図６乃至図９に従って説明する。図６は建設機械のウインチブレーキ装置１を示し、該ウインチブレーキ装置１はウインチを制動するためのブレーキ４と、該ブレーキ４を作動させるシリンダアッセンブリ１０と、このシリンダアッセンブリ１０のピストンロッド１１を押圧するブレーキペダル１４とを備えている。前記ブレーキ４は、ドラム２と、該ドラム２に掛け回されたバンド３と、支点６回りに揺動自在に設けられたレバー５と、ブレーキシリンダ８とから構成され、前記バンド３の一端をフレームに固定するとともにバンド３の他端をレバー５の一端に接続し、該レバー５の他端はブレーキシリンダ８のピストンロッド９に接続する。また、前記レバー５はバネ７により引張られて前記バンド３が弛緩する方向に付勢される。更に、ブレーキシリンダ８はボトム側が前記シリンダアッセンブリ１０のボトム側に接続されている。
【０００３】
一方、前記シリンダアッセンブリ１０のピストンロッド１１はリンク１１ａを介してレバー１２の一端に接続され、該レバー１２の他端はブレーキペダル１４の基端部と一体に支点１３に枢着されている。また、前記シリンダアッセンブリ１０のシリンダケース２０はフレーム３０に直接固定されており、シリンダアッセンブリ１０のロッド側を減圧弁１５の主管路に接続するとともに、減圧弁１５のバネ側パイロットポート１５ｂに接続する。一方、シリンダアッセンブリ１０のボトム側は、前述したように、ブレーキシリンダ８のボトム側に接続されるとともに、減圧弁１５の他方のパイロットポート１５ａに接続する。そして、この減圧弁１５を油圧ポンプ１７に接続し、油圧ポンプ１７は原動機１８にて駆動される。尚、符号１６は圧力調整弁である。
【０００４】
而して、前記ブレーキペダル１４を踏み込み操作すると、ブレーキペダル１４とアーム１２が支点１３を中心として一体に回動し、リンク１１ａを介してピストンロッド１１が押圧されてピストン１９がボトム側に摺動し、シリンダアッセンブリ１０のボトム側の圧油が前記ブレーキシリンダ８のボトム側に圧送される。従って、該ブレーキシリンダ８のピストンロッド９が突出する方向へ押されて前記レバー５が揺動し、該レバー５の一端が前記バンド３の他端を引張ることにより前記ドラム２にブレーキがかかる。
【０００５】
更に、前記ブレーキペダル１４の踏み込み操作力Ｆが大きくなり、前記減圧弁１５のパイロットポート１５ａと１５ｂの差圧がクラッキング圧力Ｐｖ以上になると、前記減圧弁１５が図示した位置から切り換わり、前記油圧ポンプ１７の圧油が該減圧弁１５を介して前記シリンダアッセンブリ１０のロッド側にアシスト圧力Ｐａとして圧送され、前記ボトム側の吐出圧力Ｐｃは加圧される。即ち、該吐出圧力Ｐｃ及びアシスト圧力Ｐａは、図７に示す前記ピストンロッド１１の押圧力をＦｃ、前記ピストン１９の投影面積（押圧面積）をＡｃ、前記ピストンロッド１１の投影面積をＡｒとすると下記の式で表される。
【０００６】
Ｐｃ＝Ｆｃ／Ａｃ＋Ｐａ×（Ａｃ−Ａｒ）／Ａｃ
Ｐａ＝Ｐｓ−Ｐｖ
従って、前記ブレーキペダル１４の踏み込み操作力Ｆはアシストされて前記ブレーキシリンダ８に伝達され、前記ドラム２に更に強いブレーキがかかることになる。そして、前記ピストンロッド１１の押圧力Ｆｃと前記シリンダアッセンブリ１０のボトム側吐出圧力Ｐｃは、図８のグラフに示すようになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、前記ブレーキペダル１４には機械的な遊びがあり、油圧管路の圧油にも応答遅れがあるため、実際のブレーキペダルストロークＳｐに対するピストンロッド押圧力Ｆｃの変化は、図９に示すような関係となる。即ち、ブレーキペダルストロークＳｐの０〜８０％の領域は、機械的なガタを吸収したり油圧初期圧縮段階での遊びであり、残りの８０％から１００％の僅かな領域が、実際にブレーキの制動力を調整できる範囲となる。
【０００８】
従って、本来ブレーキ装置として必要なブレーキペダルストロークの調整範囲（踏力代）は狭くて、遊びの範囲の方が多いため、ブレーキペダルの踏み込み操作性が悪くなり、踏み込み操作による疲労が大きかった。しかし、前記遊びはブレーキの引きずりや異常発熱を防止するために必要であり、所定範囲以下に小さくすることはできない。
【０００９】
そこで、建設機械のウインチブレーキ装置を作動させるために、ブレーキペダルを踏み込み操作してシリンダアッセンブリのピストンロッドを押圧するに際して、ブレーキペダルストロークの調整可能範囲を広く確保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、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、ウインチを制動するためのブレーキと、該ブレーキを作動させるためのシリンダアッセンブリと、このシリンダアッセンブリのピストンロッドを押圧するブレーキペダルとを備えた建設機械のウインチブレーキ装置であって、前記シリンダアッセンブリのシリンダケースは弾性部材を介してフレームに固定された建設機械のウインチブレーキ装置に於いて、上記弾性部材は板バネからなり、該板バネの長手方向をピストンロッドと平行に配置して、その中間部をフレームに固定するとともに、該板バネの長手方向の両端部をフレームから離間する方向に湾曲させて上記シリンダケースに固着した建設機械のウインチブレーキ装置、
及び、ウインチを制動するためのブレーキと、該ブレーキを作動させるためのシリンダアッセンブリと、このシリンダアッセンブリのピストンロッドを押圧するブレーキペダルとを備えた建設機械のウインチブレーキ装置であって、前記シリンダアッセンブリのシリンダケースは弾性部材を介してフレームに固定された建設機械のウインチブレーキ装置に於いて、上記弾性部材は板バネからなり、該板バネの長手方向をピストンロッドと平行に配置して、その中間部をシリンダケースに固定するとともに、該板バネの長手方向の両端部をシリンダケースから離間する方向に湾曲させて上記フレームに固着した建設機械のウインチブレーキ装置、
及び、ウインチを制動するためのブレーキと、該ブレーキを作動させるためのシリンダアッセンブリと、このシリンダアッセンブリのピストンロッドを押圧するブレーキペダルとを備えた建設機械のウインチブレーキ装置であって、前記シリンダアッセンブリのシリンダケースは弾性部材を介してフレームに固定された建設機械のウインチブレーキ装置に於いて、上記弾性部材は複数の板バネからなり、夫々の板バネを湾曲させてピストンロッドと平行に離間させ、且つ、夫々の湾曲部の一端部をフレームに固定するとともに、他端部をシリンダケースに固着した建設機械のウインチブレーキ装置、
及び、ウインチを制動するためのブレーキと、該ブレーキを作動させるためのシリンダアッセンブリと、このシリンダアッセンブリのピストンロッドを押圧するブレーキペダルとを備えた建設機械のウインチブレーキ装置であって、前記シリンダアッセンブリのシリンダケースは弾性部材を介してフレームに固定された建設機械のウインチブレーキ装置に於いて、上記弾性部材はコイルバネからなり、該コイルバネの一端部をフレームに固定するとともに、該コイルバネの他端部を上記シリンダケースに固着した建設機械のウインチブレーキ装置を提供するものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図１乃至図５に従って詳述する。尚、説明の都合上、従来の技術と同一構成部分には同一符号を付してその説明を省略するものとする。図１は建設機械のウインチブレーキ装置２１を示し、該ウインチブレーキ装置２１はウインチを制動するためのブレーキ４と、該ブレーキ４を作動させるシリンダアッセンブリ１０と、このシリンダアッセンブリ１０のピストンロッド１１を押圧するブレーキペダル１４とを備えている。本発明に於いては、前記シリンダアッセンブリ１０のシリンダケース２０は、板バネ２３やコイルバネ２５等の弾性部材を介してフレーム３０に固定されている。
【００１２】
図２は前記弾性部材の一例として１つの板バネ２３を用いた場合の構成を示し、該板バネ２３の中間部２３ａをボルト２４にてフレーム３０に固定するとともに、板バネ２３の両端部２３ｂ，２３ｃをフレーム３０から離間する方向に湾曲して表裏を反転させ、この反転した両端部２３ｂ，２３ｃをボルト２４にて前記シリンダケース２０に固着する。従って、前記シリンダアッセンブリ１０はフレーム３０に対して弾性的に支持される。
【００１３】
而して、前記ブレーキペダル１４を踏み込み操作したときは、前記アーム１２を介してシリンダアッセンブリ１０のピストンロッド１１に動きが伝達されるが、従来型と同様に、ブレーキペダルストロークＳｐの遊びの領域では、押圧力Ｆｃの増加はほとんど見られず、押圧力Ｆｃに対して弾性部材である前記板バネ２３は変形しない。
【００１４】
続いて、ブレーキペダルストロークＳｐが遊びの領域を越えると、ピストンロッド１１の押圧力Ｆｃが増加していき、前記ピストン１９がボトム側へ更に摺動する。そして、前記減圧弁１５が切り換わるため、前記ブレーキペダル１４の踏み込み操作力Ｆはアシストされて前記ブレーキシリンダ８に伝達される。更に、ブレーキペダル１４の踏み込み操作量を増加すれば、板バネ２３が徐々に横方向へ撓むように変形し始めて、シリンダケース２０がボトム側へ少しずつ移動する。このため、ブレーキペダル１４の踏み込み操作量の増加に対して、前記押圧力Ｆｃの上昇変化は従来型よりも少なくなる。そして、板バネ２３の変形が限界に達してシリンダケース２０のボトム側への移動が停止すると、ピストンロッド１１の押圧力Ｆｃの上昇変化が大となり、前記ドラム２に強いブレーキがかかることになる。
【００１５】
図３に示すように、ブレーキペダルストロークＳｐのうち、遊びの領域は従来と同じ長さであるが、前記板バネ２３を介装したことによって遊びを超えた後のストロークが長くなり、フルストロークまでの踏力代が従来よりも大となる。即ち、ブレーキペダルストロークＳｐのうち、ブレーキの制動力を調整できる範囲が広くなり、遊びの割合がブレーキペダルストロークＳｐの約５５％程度に低下する。
【００１６】
尚、図２に示した構成は、板バネ２３の中間部２３ａをフレーム３０に固定してあり、板バネ２３の両端部２３ｂ，２３ｃをシリンダケース２０に固着しているが、逆に、板バネ２３の中間部２３ａをシリンダケース２０に固着し、板バネ２３の両端部２３ｂ，２３ｃをフレーム３０に固定してもよい。然るときも、まったく同様の作用効果を生じる。
【００１７】
また、図４に示すように、前記板バネ２３を２分割した形状のものを使用することもできる。即ち、逆コ字形に湾曲した板バネ２３ｄと、逆Ｃ字形に湾曲した板バネ２３ｅを離間して配置し、夫々の端部をボルト２４にてシリンダケース２０とフレーム３０に固定する。斯かる構成の場合、何れか一方の板バネ、例えば逆Ｃ字形の板バネ２３ｅの板厚を少しずつ変化したものを複数個用意しておき、之等を交換することにより前記ブレーキペダルストロークＳｐを更に細かく調整することができる。尚、図示は省略するが、前記逆コ字形の板バネ２３ｄの湾曲部分を内側に反転するとともに、前記逆Ｃ字形の板バネ２３ｅの湾曲部分を内側に反転して、シリンダケース２０とフレーム３０に固定してもよい。
【００１８】
図５は前記弾性部材の一例としてコイルバネ２５を用いた場合の構成を示し、該コイルバネ２５の一端部をボルト２４にてフレーム３０に固定するとともに、コイルバネ２５の他端部をボルト２４にて前記シリンダケース２０に固着する。従って、前記シリンダアッセンブリ１０はフレーム３０に対して弾性的に支持される。
【００１９】
而して、図２に示した板バネ２２を用いた構成と同様に、前記ブレーキペダル１４を踏み込み操作したときは、前記アーム１２を介してシリンダアッセンブリ１０のピストンロッド１１に動きが伝達されるが、ブレーキペダルストロークＳｐの遊びの領域では、押圧力Ｆｃの増加はほとんど見られず、押圧力Ｆｃに対して弾性部材である前記コイルバネ２５は変形しない。
【００２０】
続いて、ブレーキペダルストロークＳｐが遊びの領域を越えると、ピストンロッド１１の押圧力Ｆｃが増加していき、前記ピストン１９がボトム側へ更に摺動する。そして、前記減圧弁１５が切り換わるため、前記ブレーキペダル１４の踏み込み操作力Ｆはアシストされて前記ブレーキシリンダ８に伝達される。更に、ブレーキペダル１４の踏み込み操作量を増加すれば、コイルバネ２５が徐々に横方向へ撓むように変形し始めて、シリンダケース２０がボトム側へ少しずつ移動する。このため、ブレーキペダル１４の踏み込み操作量の増加に対して、前記押圧力Ｆｃの上昇変化は従来型よりも少なくなる。そして、コイルバネ２５の変形が限界に達してシリンダケース２０のボトム側への移動が停止すると、ピストンロッド１１の押圧力Ｆｃの上昇変化が大となり、前記ドラム２に強いブレーキがかかることになる。
【００２１】
斯くして、図３に示すように、ブレーキペダルストロークＳｐのうち、遊びの領域は従来と同じ長さであるが、前記コイルバネ２５を介装したことによって遊びを超えた後のストロークが長くなり、フルストロークまでの踏力代が従来よりも大となる。即ち、ブレーキペダルストロークＳｐのうち、ブレーキの制動力を調整できる範囲が広くなり、遊びの割合がブレーキペダルストロークＳｐの約５５％程度に低下する。
【００２２】
尚、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。
【００２３】
【発明の効果】
本発明は上記一実施の形態に詳述したように、請求項１〜４記載の発明の各項に共通する前提的構成要件たる技術的事項につき言及すると、ブレーキを作動させるシリンダアッセンブリのシリンダケースは弾性部材を介してフレームに固定されているので、ブレーキペダルを踏み込み操作してブレーキペダルストロークが遊びの領域を越えた後には、前記弾性部材が徐々に変形してシリンダケースを少しずつ移動させる。従って、ブレーキペダルの踏み込み操作量の増加に対して、前記ピストンロッドの押圧力の上昇が従来型より緩慢となり、ブレーキペダルストロークのうち、ブレーキの制動力を調整できる範囲が広くなる。このように、ブレーキペダルストロークの調整可能範囲を広く拡大することにより、ブレーキペダルの踏み込み操作性が良好となり、踏み込み操作による疲労も軽減できる。
【００２４】
請求項１記載の発明は、上記弾性部材は板バネからなり、板バネの長手方向の中間部をフレームに固定するとともに両端部を湾曲させてシリンダケースに固着したので、ブレーキペダルの踏み込み操作量の増大により該板バネが徐々に変形しながらシリンダケースを移動させる。斯くして、本発明の各請求項に共通する前提的構成要件たる技術的事項による効果に加えて、弾性部材をコンパクトに形成できる。
【００２５】
請求項２記載の発明は、上記弾性部材は板バネからなり、板バネの長手方向の中間部をシリンダケースに固定するとともに両端部を湾曲させてフレームに固着したので、ブレーキペダルの踏み込み操作量の増大により該板バネが徐々に変形しながらシリンダケースを移動させる。斯くして、請求項１記載の発明と同様の効果を奏する。
【００２６】
請求項３記載の発明は、上記弾性部材は複数の板バネからなり、夫々の板バネを湾曲させて対峙して配置し、その一端部をフレームに固定するとともに他端部をシリンダケースに固着したので、ブレーキペダルの踏み込み操作量の増大により該板バネが徐々に変形しながらシリンダケースを移動させる。斯くして、請求項１記載の発明と同様の効果を奏し、更に、板バネの厚さを変えることにより、調整も容易である。
【００２７】
請求項４記載の発明は、上記弾性部材はコイルバネからなり、コイルバネの一端部をフレームに固定するとともに他端部をシリンダケースに固着したので、ブレーキペダルの踏み込み操作量の増大により該コイルバネが徐々に変形しながらシリンダケースを移動させる。斯くして、請求項１記載の発明と同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示し、建設機械のウインチブレーキ装置の回路図。
【図２】本発明の一実施の形態を示し、弾性部材に１つの板バネを用いた場合のシリンダアッセンブリの縦断面図。
【図３】本発明の一実施の形態を示し、ブレーキペダルストロークの変化に対するピストンロッドの押圧力の関係を示すグラフ。
【図４】本発明の一実施の形態を示し、弾性部材に２つの板バネを用いた場合のシリンダアッセンブリの縦断面図。
【図５】本発明の一実施の形態を示し、弾性部材にコイルバネを用いた場合のシリンダアッセンブリの縦断面図。
【図６】従来の建設機械のウインチブレーキ装置の回路図。
【図７】従来のシリンダアッセンブリの縦断面図。
【図８】シリンダアッセンブリのピストンロッドの押圧力とボトム側吐出圧力Ｐｃの関係を示すグラフ。
【図９】従来のブレーキペダルストロークの変化に対するピストンロッドの押圧力の関係を示すグラフ。
【符号の説明】
４        ブレーキ
１０        シリンダアッセンブリ
１１        ピストンロッド
１４        ブレーキペダル
２０        シリンダケース
２３        板バネ
２５        コイルバネ
３０        フレーム
【図１】
0003676992.tif 000002
【図２】
0003676992.tif 000003
【図３】
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【図４】
0003676992.tif 000005
【図５】
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【図６】
0003676992.tif 000007
【図７】
0003676992.tif 000008
【図８】
0003676992.tif 000009
【図９】
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