(57)【要約】【課題】ブレーキ解除用油の漏れを従来よりも抑制する。【解決手段】給圧源からブレーキ解除用シリンダへのブレーキ解除用油の供給とブレーキ解除用シリンダから油圧タンクへのブレーキ解除用油の回収とを切替えるブレーキ制御弁を備え、蓄圧器に予め蓄圧したブレーキ解除用油をブレーキ解除用シリンダに供給してブレーキを解除する油圧ブレーキ解除装置であって、ブレーキ制御弁とブレーキ解除用シリンダとの間に設けられ、ブレーキ制御弁とブレーキ解除用シリンダとの接続／非接続を切替える第１のノンリーク形電磁弁と、第１のノンリーク形電磁弁及びブレーキ解除用シリンダと蓄圧器との間に設けられ、第１のノンリーク形電磁弁及びブレーキ解除用シリンダと蓄圧器との接続／非接続を切替える第２のノンリーク形電磁弁と、ブレーキ制御弁、第１のノンリーク形電磁弁及び記第２のノンリーク形電磁弁を制御する制御部とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
給圧源からブレーキ解除用シリンダへのブレーキ解除用油の供給と前記ブレーキ解除用シリンダから油圧タンクへのブレーキ解除用油の回収とを切替えるブレーキ制御弁を備え、蓄圧器に予め蓄圧した前記ブレーキ解除用油を前記ブレーキ解除用シリンダに供給してブレーキを解除する油圧ブレーキ解除装置であって、
前記ブレーキ制御弁と前記ブレーキ解除用シリンダとの間に設けられ、前記ブレーキ制御弁と前記ブレーキ解除用シリンダとの接続／非接続を切替える第１のノンリーク形電磁弁と、
該第１のノンリーク形電磁弁及び前記ブレーキ解除用シリンダと前記蓄圧器との間に設けられ、前記第１のノンリーク形電磁弁及び前記ブレーキ解除用シリンダと前記蓄圧器との接続／非接続を切替える第２のノンリーク形電磁弁と、
駆動電流の通電／非通電を切替えることにより前記ブレーキ制御弁、前記第１のノンリーク形電磁弁及び前記第２のノンリーク形電磁弁を制御する制御部と
を備えることを特徴とする油圧ブレーキ解除装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記第２のノンリーク形電磁弁を接続状態に、かつ、前記第１のノンリーク形電磁弁を非接続状態に設定することにより、前記ブレーキ解除用シリンダを駐車ブレーキ解除状態とすることを特徴とする請求項１に記載の油圧ブレーキ解除装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記第２のノンリーク形電磁弁を接続状態に設定する前に前記第１のノンリーク形電磁弁を非接続状態に設定することを特徴とする請求項２に記載の油圧ブレーキ解除装置。
【請求項４】
前記駆動電流の非通電時において、前記ブレーキ制御弁は前記第１のノンリーク形電磁弁と前記油圧タンクとを接続させ、前記第１のノンリーク形電磁弁は前記ブレーキ制御弁と前記ブレーキ解除用シリンダとを接続させ、前記第２のノンリーク形電磁弁は、前記第１のノンリーク形電磁弁及び前記ブレーキ解除用シリンダと前記蓄圧器とを非接続とすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の油圧ブレーキ解除装置。
【請求項５】
外部からの遠隔操作が自在な走行型油圧機械に備えられ、前記制御部は、外部から受信した遠隔操作指令に基づいて前記ブレーキ制御弁、前記第１のノンリーク形電磁弁及び前記第２のノンリーク形電磁弁を制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の油圧ブレーキ解除装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ブレーキ解除装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、建設機械のエンジンが停止した場合であっても走行モータのブレーキを解除できるネガティブブレーキ解除装置が開示されている。このネガティブブレーキ解除装置は、ブレーキ解除用油をアキュームレータに予め蓄圧し、エンジンが停止した場合に上記ブレーキ解除用油をブレーキ解除用シリンダに供給することにより、走行モータのブレーキを解除するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−０５３０２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記背景技術では、駐車ブレーキ用ソレノイドバルブ（切替バルブ）及びブレーキバルブを介してブレーキ解除用油をブレーキ解除用シリンダに供給する油圧回路を採用しているが、スプール形の主弁を備える２ポジション３ポートバルブ（スプール弁）をブレーキバルブに採用しているので、ブレーキ解除用油が漏れる虞がある。このブレーキ解除用油の漏れがある場合、エンジン停止後において走行モータのブレーキを解除できる時間が短くなるので、ブレーキ解除用油の漏れは、建設機械の用途によっては重大な問題である。
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、ブレーキ解除用油の漏れを従来よりも抑制あるいは解消することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明では、油圧ブレーキ解除装置に係る第１の解決手段として、給圧源からブレーキ解除用シリンダへのブレーキ解除用油の供給と前記ブレーキ解除用シリンダから油圧タンクへのブレーキ解除用油の回収とを切替えるブレーキ制御弁を備え、蓄圧器に予め蓄圧した前記ブレーキ解除用油を前記ブレーキ解除用シリンダに供給してブレーキを解除する油圧ブレーキ解除装置であって、前記ブレーキ制御弁と前記ブレーキ解除用シリンダとの間に設けられ、前記ブレーキ制御弁と前記ブレーキ解除用シリンダとの接続／非接続を切替える第１のノンリーク形電磁弁と、該第１のノンリーク形電磁弁及び前記ブレーキ解除用シリンダと前記蓄圧器との間に設けられ、前記第１のノンリーク形電磁弁及び前記ブレーキ解除用シリンダと前記蓄圧器との接続／非接続を切替える第２のノンリーク形電磁弁と、駆動電流の通電／非通電を切替えることにより前記ブレーキ制御弁、前記第１のノンリーク形電磁弁及び前記第２のノンリーク形電磁弁を制御する制御部とを備える、という手段を採用する。
【０００７】
本発明では、油圧ブレーキ解除装置に係る第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、前記制御部は、前記第２のノンリーク形電磁弁を接続状態に、かつ、前記第１のノンリーク形電磁弁を非接続状態に設定することにより、前記ブレーキ解除用シリンダを駐車ブレーキ解除状態とする、という手段を採用する。
【０００８】
本発明では、油圧ブレーキ解除装置に係る第３の解決手段として、上記第２の解決手段において、前記制御部は、前記第２のノンリーク形電磁弁を接続状態に設定する前に前記第１のノンリーク形電磁弁を非接続状態に設定する、という手段を採用する。
【０００９】
本発明では、油圧ブレーキ解除装置に係る第４の解決手段として、上記第１〜第３のいずれかの解決手段において、前記駆動電流の非通電時において、前記ブレーキ制御弁は前記第１のノンリーク形電磁弁と前記油圧タンクとを接続させ、前記第１のノンリーク形電磁弁は前記ブレーキ制御弁と前記ブレーキ解除用シリンダとを接続させ、前記第２のノンリーク形電磁弁は、前記第１のノンリーク形電磁弁及び前記ブレーキ解除用シリンダと前記蓄圧器とを非接続とする、という手段を採用する。
【００１０】
本発明では、油圧ブレーキ解除装置に係る第５の解決手段として、上記第１〜第４のいずれかの解決手段において、外部からの遠隔操作が自在な走行型油圧機械に備えられ、前記制御部は、外部から受信した遠隔操作指令に基づいて前記ブレーキ制御弁、前記第１のノンリーク形電磁弁及び前記第２のノンリーク形電磁弁を制御する、という手段を採用する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、第１のノンリーク形電磁弁と第２のノンリーク形電磁弁とを備えるので、ブレーキ解除用油の漏れを従来よりも抑制あるいは解消することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る油圧ブレーキ解除装置の構成を示す油圧回路図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る油圧ブレーキ解除装置の駐車ブレーキ解除準備状態を示す油圧回路図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る油圧ブレーキ解除装置の駐車ブレーキ解除状態を示す油圧回路図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る油圧ブレーキ解除装置において、エンジン回転時の駐車ブレーキ解除状態を示す油圧回路図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る油圧ブレーキ解除装置において、アキュームレータからのブレーキ解除用油のアンロード状態を示す油圧回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
本実施形態に係る油圧ブレーキ解除装置は、図１に示すようにフィルタ１、ブレーキ制御弁２、逆流防止弁３、供給制御弁４、アキュームレータ５、圧力計６、油圧タンク７及び制御部８を備えている。
【００１４】
この油圧ブレーキ解除装置は、建設機械等の走行型油圧機械に備えられるものであり、走行モータ（油圧モータ）に設けられたブレーキ解除用シリンダＸ（油圧シリンダ）の動作状態、つまりブレーキ状態とブレーキ解除状態とを択一的に設定する。なお、走行型油圧機械は、通常動作時にはエンジンによって回転駆動される油圧ポンプによって圧油が生成され、油圧ブレーキ解除装置に供給される。上記油圧ポンプは、本発明における給圧源である。
【００１５】
フィルタ１は、油圧ポンプから供給される圧油に含まれる不純物を除去する油圧機器であり、不純物を除去した圧油をブレーキ制御弁２に供給する。ブレーキ制御弁２は、図示するように３ポート２ポジション電磁弁である。このブレーキ制御弁２は、主弁の位置をソレノイドによって２つの何れかに設定することにより、３つの内部流路を切替える。なお、このブレーキ制御弁２における主弁の構造は、スプール形あるいはポペット形の何れでもよい。
【００１６】
このようなブレーキ制御弁２は、図示するように第１マニホールドＭ１内に形成された流路を介してフィルタ１、逆流防止弁３及び油圧タンク７に接続されている。すなわち、このブレーキ制御弁２は、フィルタ１から供給される圧油の逆流防止弁３への供給／供給停止を切替えると共に、逆流防止弁３から供給された圧油の油圧タンク７への供給／供給停止を切替える。
【００１７】
逆流防止弁３は、図示するように２ポート２ポジション電磁弁である。この逆流防止弁３は、主弁の位置をソレノイドによって２つの何れかに設定することにより、導通状態と遮断状態とに切替わる。この逆流防止弁３は、主弁の構造がポペット形のノンリーク形電磁弁（第１のノンリーク形電磁弁）である。なお、この逆流防止弁３に代えて、導通状態と遮断状態とに切替わる切替弁を採用してもよい。
【００１８】
ここで、本願で使用する「ノンリーク形電磁弁」という用語は、圧油の漏れが従来の２ポジション３ポートバルブ（スプール弁）よりも少ないことを意味しており、圧油の漏れが全くないことを意味するものではない。
【００１９】
このような逆流防止弁３は、図示するように第２マニホールドＭ２内に形成された流路を介して供給制御弁４及びブレーキ用シリンダＸに接続され、また第１マニホールドＭ１内に形成された流路及び第２マニホールドＭ２内に形成された流路を介してブレーキ制御弁２に接続されている。すなわち、この逆流防止弁３は、ブレーキ制御弁２と供給制御弁４及びブレーキ用シリンダＸとの接続／非接続を切替える。
【００２０】
供給制御弁４は、図示するように２ポート２ポジション電磁弁である。この供給制御弁４は、主弁の位置をソレノイドによって２つの何れかに設定することにより、導通状態と遮断状態とに切替わる。この供給制御弁４は、主弁の構造がポペット形のノンリーク形電磁弁（第２のノンリーク形電磁弁）である。なお、この供給制御弁４に代えて、導通状態と遮断状態とに切替わる切替弁を採用してもよい。
【００２１】
このような供給制御弁４は、第２マニホールドＭ２内に形成された流路を介して逆流防止弁３、ブレーキ用シリンダＸ、アキュームレータ５及び圧力計６に接続されている。すなわち、この供給制御弁４は、逆流防止弁３及びブレーキ用シリンダＸとアキュームレータ５及び圧力計６との接続／非接続を切替える。
【００２２】
アキュームレータ５は、第２マニホールドＭ２内に形成された流路を介して供給制御弁４及び圧力計６に接続されている。このアキュームレータ５は、ブレーキ制御弁２、逆流防止弁３及び供給制御弁４を介して油圧ポンプ（給圧源）から供給される圧油をブレーキ解除用油として蓄圧する蓄圧器である。また、このアキュームレータ５は、油圧ポンプに代わる給圧源としても機能し、このブレーキ解除用油を供給制御弁４を介してブレーキ用シリンダＸに供給する。
【００２３】
圧力計６は、第２マニホールドＭ２内に形成された流路を介して供給制御弁４及びアキュームレータ５に接続されている。この圧力計６は、アキュームレータ５におけるブレーキ解除用油の圧力を計測して表示する。油圧タンク７は、所定容量を有する圧油の容器であり、第１マニホールドＭ１内に形成された流路等を介してブレーキ制御弁２に接続されている。この油圧タンク７は、ブレーキ制御弁２から圧油を回収して貯留する。
【００２４】
制御部８は、上述した３つの電磁弁、つまりブレーキ制御弁２、逆流防止弁３及び供給制御弁４を制御する電子装置である。この制御部８は、ブレーキ制御弁２、逆流防止弁３及び供給制御弁４への駆動電流の供給／非供給を切替えるこにより、ブレーキ制御弁２、逆流防止弁３及び供給制御弁４を接続状態／非接続状態に設定する。また、この制御部８は、外部との通信機能を備えており、外部から受信した遠隔操作指令に基づいて作動する。すなわち、本実施形態における走行型油圧機械は、外部からの遠隔操作が自在に構成されている。
【００２５】
次に、このような油圧ブレーキ解除装置の時系列的な動作について、図２〜図５をも参照して詳しく説明する。なお、これら図２〜図５では、駆動電流が通電されていない状態（非通電状態）の電磁弁を実線で示し、駆動電流が通電されている状態（通電状態）の電磁弁を点線で示している。
【００２６】
ここで、上述した図１は、ブレーキ制御弁２、逆流防止弁３及び供給制御弁４の非通電状態を示している。すなわち、３つの電磁弁の非通電状態において、ブレーキ制御弁２は逆流防止弁３と油圧タンク７とを接続状態とし、逆流防止弁３はブレーキ制御弁２とブレーキ用シリンダＸとを接続状態とし、また供給制御弁４は、逆流防止弁３及びブレーキ用シリンダＸとアキュームレータ５とを非接続とする。
【００２７】
このような非通電状態において、ブレーキ用シリンダＸの圧油は、逆流防止弁３及びブレーキ制御弁２を介して油圧タンク７に回収され、またアキュームレータ５は孤立状態となる。例えば走行型油圧機械のエンジンが完全に停止した場合、ブレーキ用シリンダＸの圧油は、油圧タンク７に回収される。この結果、ブレーキ用シリンダＸは、走行型油圧機械の走行モータに駐車ブレーキをかけた状態（駐車ブレーキ状態）となる。また、アキュームレータ５は、蓄圧状態が保持される。
【００２８】
エンジンが停止して走行型油圧機械の主機能が停止した状態であっても、制御部８はバッテリから給電によって外部から遠隔操作指令を受信することが可能である。したがって、制御部８は、ブレーキ用シリンダＸを駐車ブレーキ状態から駐車ブレーキ解除状態に移行させる遠隔操作指令を受信すると、図２に示すように逆流防止弁３への駆動電流の通電を行うことにより、ブレーキ制御弁２とブレーキ用シリンダＸとを非接続状態とする。
【００２９】
この結果、ブレーキ用シリンダＸと油圧タンク７との接続が解消され、両者は非接続状態となる、この逆流防止弁３のみの通電状態は、ブレーキ用シリンダＸを駐車ブレーキ状態から駐車ブレーキ解除状態に移行させる際の準備状態（駐車ブレーキ解除準備状態）である。
【００３０】
このような駐車ブレーキ解除準備状態になると、制御部８は、図３に示すように逆流防止弁３への駆動電流の通電に加えて、供給制御弁４への駆動電流の通電を行う。すなわち、逆流防止弁３及び供給制御弁４への通電によって、逆流防止弁３は非接続状態に設定され、供給制御弁４は接続状態に設定される。
【００３１】
この結果、走行型油圧機械が完全停止する前段階でアキュームレータ５に蓄えられたブレーキ解除用油が図示するようにブレーキ用シリンダＸに供給される。すなわち、走行型油圧機械は、駐車ブレーキ解除準備状態から駐車ブレーキ解除状態となる。
【００３２】
このように本実施形態に係る油圧ブレーキ解除装置では、制御部８は、供給制御弁４（第２のノンリーク形電磁弁）を接続状態に、かつ、逆流防止弁３（第１のノンリーク形電磁弁）を非接続に設定することにより、アキュームレータ５のブレーキ解除用油をブレーキ用シリンダＸに供給させ、以ってブレーキ解除用シリンダＸを駐車ブレーキ解除状態とする。したがって、この油圧ブレーキ解除装置によれば、ブレーキ解除用油の漏れを従来よりも抑制あるいは解消することが可能である。
【００３３】
また、この油圧ブレーキ解除装置では、ブレーキ解除用油の漏れが少ないので、アキュームレータ５の蓄圧状態を従来よりも長時間化することが可能である。また、油圧ポンプ（給圧源）からブレーキ解除用の圧油が得られない状態（すなわち、何らかの異常でエンジンが停止した（起動不可能になった）状態、油圧系統等に何らかの異常が生じた状態など）になり、その状態で時間が経過しても、アキュムレータ５から油を供給してブレーキを解除することができる。さらには、油圧機械（車両）が何らかの異常で停止した場合などに、当該油圧機械を牽引する牽引車が到着するまでに時間がかかるなど、牽引作業などを始めるまで時間がかかっても、アキュムレータ５から油を供給してブレーキを解除することが可能であり、よってブレーキ解除状態を長時間維持することが可能である。
【００３４】
ここで、本実施形態に係る油圧ブレーキ解除装置では、走行型油圧機械を駐車ブレーキ状態から駐車ブレーキ解除準備状態を経由して駐車ブレーキ解除状態に移行させる。すなわち、制御部８は、供給制御弁４を接続状態に設定する前に逆流防止弁３を非接続に設定するが、駐車ブレーキ解除準備状態は、逆流防止弁３と供給制御弁４とに同時通電した場合に、逆流防止弁３と供給制御弁４の個体差等から逆流防止弁３の切替動作が供給制御弁４の切替動作よりも遅れる場合があることを考慮したものである。
【００３５】
すなわち、逆流防止弁３の切替動作が供給制御弁４の切替動作よりも遅れた場合、短い時間ではあるが、アキュームレータ５のブレーキ解除用油がブレーキ用シリンダＸだけではなく油圧タンク７にも供給されることになる。このようなブレーキ解除用油の油圧タンク７への供給は、ブレーキ解除用油の圧力低下を招き、ブレーキ用シリンダＸを完全に駆動し得ない状態、つまり走行型油圧機械を完全な駐車ブレーキ解除状態に移行させ得ない。
【００３６】
したがって、逆流防止弁３の供給制御弁４に対する動作遅れを考慮すると、駐車ブレーキ解除準備状態を経由することが好ましい。ただし、逆流防止弁３の供給制御弁４に対する動作遅れが極めて小さい場合、あるいはアキュームレータ５の圧力や容量に十分な余裕がある場合には、駐車ブレーキ解除準備状態を省略しても良い。
【００３７】
また、本実施形態に係る油圧ブレーキ解除装置によれば、何らかの異常で、各電磁弁に対して電気が供給できなくなった場合に、各電磁弁のばねの弾性力などによって図１に示すブレーキ状態になる。したがって、この油圧ブレーキ解除装置によれば、油圧機械（車両）が勝手に移動しなくなり、よって安全性が高い。
【００３８】
図４は、走行型油圧機械のエンジン回転時、つまり油圧ポンプが給圧源として十分に機能する場合における駐車ブレーキ解除状態を示している。この場合、制御部８は、ブレーキ制御弁２のみに駆動電流を通電することによって、油圧ポンプをブレーキ制御弁２及び逆流防止弁３を介してブレーキ用シリンダＸに接続させる。したがって、走行型油圧機械は、油圧ポンプから供給される圧油がブレーキ解除用油としてブレーキ用シリンダＸに作用することによって駐車ブレーキ解除状態となる。
【００３９】
また、この図４の状態では、供給制御弁４の左側（油圧ポンプ側）から右側（アキュームレータ５側）に油が流れることができるため、給圧源からの圧油がアキュムレータ５にも供給されて蓄積される。そして、アキュムレータ５に蓄積された圧油は、図３に示すようにブレーキ用シリンダＸに供給され、走行型油圧機械は、駐車ブレーキ解除準備状態から駐車ブレーキ解除状態となる。
【００４０】
また、図５は、ブレーキ解除用油をアキュームレータ５からアンロードする状態（アンロード状態）を示している。このアンロード状態を実現する場合、制御部８は、供給制御弁４のみに駆動電流を通電することにより、アキュームレータ５を供給制御弁４、逆流防止弁３及びブレーキ制御弁２を介して油圧タンク７に接続させる。この結果、アキュームレータ５に蓄えられたブレーキ解除用油は、供給制御弁４、逆流防止弁３及びブレーキ制御弁２を介して油圧タンク７に回収される。
【００４１】
例えば、油圧ブレーキ解除装置をメンテナンスする場合において、アキュームレータ５にブレーキ解除用油が蓄えられた状態になっていると、メンテナンス作業の妨げになる。したがって、本実施形態に係る油圧ブレーキ解除装置では、走行型油圧機械のエンジンが停止することにより油圧ポンプが給圧源として機能し得ない場合であっても、供給制御弁４に通電することにより、アキュームレータ５のブレーキ解除用油を油圧タンク７に回収し、アキュームレータ５を略空状態にすることができる。
【００４２】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のような変形例が考えられる。
（１）上記実施形態では、第１のノンリーク形電磁弁として逆流防止弁３を採用し、また第２のノンリーク形電磁弁として供給制御弁４を採用したが、本発明はこれに限定されない。従来のスプール弁（２ポジション３ポートバルブ）よりもブレーキ解除用油の漏れが少ないノンリーク形電磁弁であれば、他の電磁弁を採用しても良い。
【００４３】
（２）上記実施形態では、遠隔操作によってエンジンが停止した走行型油圧機械のブレーキ用シリンダＸを駐車ブレーキ状態から駐車ブレーキ解除状態に移行させたが、本発明はこれに限定されない。運転手の手動操作によって走行型油圧機械が動作している状態において、例えば運転席に設けられたブレーキ解除ボタンを運転手が操作することにより制御部８に駐車ブレーキ解除指示を入力しても良い。
【００４４】
（３）上記実施形態では、単一のアキュームレータ５（蓄圧器）を設けたが、冗長性を持たせるためにアキュームレータ５を複数設けても良い。
【符号の説明】
【００４５】
１  フィルタ
２  ブレーキ制御弁
３  逆流防止弁（第１のノンリーク形電磁弁）
４  供給制御弁（第２のノンリーク形電磁弁）
５  アキュームレータ（蓄圧器）
６  圧力計
７  油圧タンク
８  制御部
Ｍ１  第１マニホールド
Ｍ２  第２マニホールド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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