(57)【要約】【課題】ブレーキバルブ４８からリレーバルブ５４、５５への信号がスイベルジョイントを経由せざるを得ない旋回式作業車のエアブレーキシステムにおいて、ブレーキペダル４９を踏込んでからブレーキが効き始めるまでの作動遅れの無い走行ブレーキ装置を提供しようとする。【解決手段】ブレーキバルブ４８はブレーキペダル４９の踏込量を直接検出して電気信号を出力するセンサーを備え、前記リレーバルブ５４、５５は前記空気圧信号又は電気信号の何れでも作動するものであり、さらに前記センサーからの電気信号は電気スイベルジョイント４１を介して前記リレーバルブ５４、５５に伝達するよう構成する。【選択図】　　　　図１
2004130945.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行車両に作業機を有する旋回台を旋回自在に搭載し、当該旋回台に走行と作業の操作装置を備えた運転室を搭載するとともに、走行車両と旋回台の間に空気圧及び電気のスイベルジョイントを備え、前記運転室のブレーキペダルの踏込量に応じて作動するブレーキバルブの空気圧信号を前記空気スイベルジョイントを介して走行車両のリレーバルブに伝達する旋回式作業車の走行ブレーキ装置において、
前記ブレーキバルブはブレーキペダルの踏込量を直接検出して電気信号を出力するセンサーを備え、前記リレーバルブは前記空気圧信号又は電気信号の何れでも作動するものであり、さらに前記センサーからの電気信号は電気スイベルジョイントを介して前記リレーバルブに伝達することを特徴とする旋回式作業車の走行ブレーキ装置。
【請求項２】
前記ブレーキバルブのセンサーとリレーバルブの間の電気信号線に、その入力電気信号に対し所定の関係となる出力電気信号を出力するコントローラが介装されており、一方前記走行車両には、前記コントローラと電気信号線で連絡される排気ブレーキ装置、リターダ装置その他のブレーキ補助装置を装着可能であって、前記ブレーキペダルの踏込量に応じて、少なくとも１つのブレーキ補助装置に対し前記コントローラから当該ブレーキ補助装置を制御する電気信号が出力されることを特徴とする請求項１の旋回式作業車の走行ブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、旋回式作業車の走行ブレーキ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
走行車両に作業機を有する旋回台を旋回自在に搭載し、当該旋回台に走行と作業の操作装置を備えた運転室を搭載した旋回式作業車の走行ブレーキ装置として、エアブレーキシステムが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
図２には、特許文献１に記載された２系統式エアブレーキシステムの主要部の構成を示している。当該エアブレーキシステムは、その基本構成として、ブレーキペダル１とデュアルブレーキバルブ２、フロント用エアタンク３とリア用エアタンク４、フロント用リレーバルブ５とリア用リレーバルブ６、および減圧バルブ７を備えている。そして、さらにデュアルブレーキバルブ２とリア用リレーバルブ６との間に介装された減圧バルブ７と並列して常開型のソレノイドバルブ９を配備し、シャトルバルブ１０と圧力検出手段８を備えている。
【０００４】
特許文献１記載のエアブレーキシステムは、フロント側のブレーキシステムの故障に繋がる配管１２、エアタンク３、リレーバルブ５が損傷した場合には、圧力検出手段８の圧力降下が検出され、ソレノイドバルブ９が開いてリアブレーキを強めに作動させて後輪のブレーキ力を増大させる。また、そのような損傷がなく圧力検出手段８が高い圧力を検出している場合には、減圧バルブ５の作用によりリアブレーキを弱めに作動させ、急減速時のおける後輪のロックを回避することができるという機能を有している。
【０００５】
ところが、旋回式作業車では、旋回台の運転室に配置されるデュアルブレーキバルブ２から走行車両に配置されるフロント用リレーバルブ５への配管１２及びリア用リレーバルブ６への配管１３を最短コースで結ぶことが不可能で、空気圧スイベルジョイント１１を介して連絡せざるを得ないものである。そのため、デュアルブレーキバルブ２とリレーバルブ５、６とを結ぶ配管１２、１３は全体としての長さが同種のエアブレーキシステムを有するトラック等と比較すると、非常に長いものとなっていた。
【０００６】
そのため、特許文献１のエアブレーキシステムでは、上記配管１２、１３の作動流体が空気であって圧縮性に富むため、ブレーキペダル１を操作してからリレーバルブ５、６が作動し、ブレーキが効き始めるまでに時間を要し、その作動遅れが問題となるものであった。
【０００７】
一方、空気圧信号又は電気信号の何れでも作動するリレーバルブを使用し、ブレーキバルブの空気圧信号を圧力センサで検出し、電気信号によってもリレーバルブを作動させるエアブレーキシステムが開発されている（例えば、特許文献２。）。
【０００８】
図３は特許文献２に記載されたエアブレーキシステムのブロック図である。当該エアブレーキシステムは、その基本構成として、ブレーキペダル２１とデュアルブレーキバルブ２２、フロント用エアタンク２３とリア用エアタンク２４、フロント用リレーバルブ２５とリア用リレーバルブ２６を備えている。当該リレーバルブ２５と２６は空気圧信号又は電気信号の何れでも作動するものである。さらに、２７、２８は各リレーバルブに供給される空気圧信号を夫々検出して対応する電気信号を出力する圧力センサーであり、２９は前記各圧力センサー２７、２８の信号を取込み対応する制御信号を出力して前記各リレーバルブ２５、２６を作動させる電子コントロールユニットである。
【０００９】
特許文献２に記載されたエアブレーキシステムによれば、ブレーキペダル１の操作初期において前記フロント及びリアの各リレーバルブ２５、２６は電気信号により制御され、夫々が略同時に作動するため、前軸と後軸の制動タイムラグが短縮され、その制動のアンバランスが改善されるという効果を有している。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００１−１８０４７５号公報（第４−６頁、第１図）
【００１１】
【特許文献２】
特開平５−１３９２８３号公報（第３−４頁、第１図）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、特許文献２に記載されたエアブレーキシステムでは、フロント用リレーバルブへの配管３０に対しリア用リレーバルブ３１の配管の長さが長い場合に、両リレーバルブの作動タイムラグを短縮する点では、効果を有するものの、ブレーキペダル２１を操作してからリレーバルブ２５、２６が作動し、ブレーキが効き始めるまでの作動遅れを短縮する点では十分なものではなかった。
【００１３】
すなわち、圧力センサ２７、２８は配管３０、３１中の空気圧を検出するものであるため、ブレーキペダル２１を踏込んでデュアルブレーキバルブ２２が切り換わっても、配管３０、３１の内部に空気が送り込まれその圧力が上昇するまでに時間を要するものであり、圧力センサー２７、２８が電気信号を実際に出力するのに時間を要した。そのため、旋回式作業車のように配管、３０、３１の長さが長いものにあっては、作動遅れはさらに顕著なものとなる。それは、圧力センサー２７、２８をデュアルブレーキバルブ２１のすぐ近くに設置しても、改善できるものではなかった。
【００１４】
そこで、本発明は、ブレーキバルブからリレーバルブへの信号がスイベルジョイントを経由せざるを得ない旋回式作業車のエアブレーキシステムにおいて、ブレーキペダルを踏込んでからブレーキが効き始めるまでの作動遅れの無い走行ブレーキ装置を提供しようとするものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本願の請求項１に記載された旋回式作業車の走行ブレーキ装置は、走行車両に作業機を有する旋回台を旋回自在に搭載し、当該旋回台に走行と作業の操作装置を備えた運転室を搭載するとともに、走行車両と旋回台の間に空気圧及び電気のスイベルジョイントを備え、前記運転室のブレーキペダルの踏込量に応じて作動するブレーキバルブの空気圧信号を前記空気スイベルジョイントを介して走行車両のリレーバルブに伝達する旋回式作業車の走行ブレーキ装置において、前記ブレーキバルブはブレーキペダルの踏込量を直接検出して電気信号を出力するセンサーを備え、前記リレーバルブは前記空気圧信号又は電気信号の何れでも作動するものであり、さらに前記センサーからの電気信号は電気スイベルジョイントを介して前記リレーバルブに伝達することを特徴とする。
【００１６】
上記請求項１に記載の走行ブレーキ装置は、ブレーキバルブに備えられたセンサーがブレーキペダルの踏込み量を直接検出して電気信号を出力するものであるので、ブレーキペダルの踏込みに対する電気信号の出力が遅れることがない。さらに、前記センサーからリレーバルブに信号を伝達するにあたり、電気スイベルジョイントを介して電気信号を伝達するので、ブレーキバルブからリレーバルブまでを最短経路で連絡することが不可能で、その経路が長くならざるを得ない旋回式作業車においても、その信号の伝達遅れによるブレーキの作動遅れが発生することがないのである。
【００１７】
さらに、本願の請求項２に記載された旋回式作業車の走行ブレーキ装置は、上記請求項１のブレーキ装置の構成に加えて、前記ブレーキバルブのセンサーとリレーバルブの間の電気信号線に、その入力電気信号に対し所定の関係となる出力電気信号を出力するコントローラが介装されており、一方前記走行車両には、前記コントローラと電気信号線で連絡される排気ブレーキ装置、リターダ装置その他のブレーキ補助装置を装着可能であって、前記ブレーキペダルの踏込量に応じて、少なくとも１つのブレーキ補助装置に対し前記コントローラから当該ブレーキ補助装置を制御する電気信号が出力されることを特徴としている。
【００１８】
上記請求項２に記載の走行ブレーキ装置は、前記ブレーキバルブのセンサーとリレーバルブの間の電気信号経路に介装されたコントローラと、排気ブレーキ装置、リターダ装置その他のブレーキ補助装置とが電気信号線で連絡され、前記ブレーキペダルの踏込量に応じて、ブレーキ補助装置に対し前記コントローラから当該ブレーキ補助装置を制御する電気信号が出力されるので、総合的に旋回式作業車の制動制御を行うことができるのである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１に、本発明の実施の形態に係る旋回式作業車の走行ブレーキ装置のブロック図を示す。４０は空気圧スイベルジョイントであり、４１は電気スイベルジョイントである。走行ブレーキ装置のブロック図のうち、空気圧スイベルジョイント４０と電気スイベルジョイント４１よりも上部には、旋回台に配置される機器を記載し、下部には走行車両に配置される機器を記載している。以下、ブロック図の構成を説明する。
【００２０】
４２はエアコンプレッサであって、走行車両のエンジンによって駆動され圧縮空気を走行ブレーキ装置に供給するものである。エアコンプレッサ４２から吐出された圧縮空気は吐出管路４３を通ってフロント用エアタンク４４、リア用エアタンク４５、排気ブレーキ用ソレノイドバルブ４６、リターダ装置４７に供給される。また、圧縮空気の一部は、前記空気圧スイベルジョイント４０を通って旋回台に送られ、ブレーキバルブ４８にも供給される。
【００２１】
ブレーキバルブ４８はフロント用とリア用の２系統の空気圧信号を出力することができるデュアルブレーキバルブが使用されている。さらに、ブレーキバルブ４８はブレーキペダル４９の踏込み量を検出する２系統のストロークセンサを内臓しており、踏込み量に応じた電気信号を出力するようになっている。ブレーキバルブ４８には、フロント用空気圧信号配管５０とリア用空気圧信号配管５１が接続されており、両空気圧信号配管５０、５１は前記空気圧スイベルジョイント４０を介して走行車両のフロント用リレーバルブ５４、リア用リレーバルブ５５に夫々接続されている。
【００２２】
また、ブレーキバルブ４８には、フロント用電気信号線５２とリア用電気信号線５３が接続されており、両電気信号線５２、５３は前記電気スイベルジョイント４１を介して走行車両に配置されているコントローラ５６に接続されている。
【００２３】
コントローラ５６には、走行車両部分のフロント用電気信号線５７、リア用電気信号線５８が接続されており、両電気信号線５７、５８はそれぞれ前記フロント用リレーバルブ５４、リア用リレーバルブ５５に接続されている。
【００２４】
フロント用リレーバルブ５４とリア用リレーバルブ５５は共に、空気圧信号又は電気信号の何れでも作動するものであり、空気圧信号又は電気信号に応じたブレーキエア圧を後述するエアオーバハイドロブースタ（以下「ＡＯＨ」と略称で呼ぶ。）に送る機能を有している。
【００２５】
さらに、コントローラ５６には、排気ブレーキ信号線５９、リターダ信号線６０が接続されており、両信号線５９、６０はそれぞれ前記排気ブレーキ用ソレノイドバルブ４６、リターダ装置４７に接続されている。
【００２６】
コントローラ５６は、前記ブレーキバルブ４８からの入力電気信号に対し所定の関係となる出力電気信号を前記リレーバルブ５４、５５に出力するようになっている。また、コントローラ５６は、前記ブレーキペダル４９の踏込み量に応じて排気ブレーキ用ソレノイドバルブ４６、リターダ装置４７の両方へ、又は一方へこれらのブレーキ補助装置を制御する電気信号を出力するようになっている。
【００２７】
なお、６１は走行車両の走行用エンジンの排気管路中に設けられた開閉弁を操作するためのエアシリンダであって、排気ブレーキ装置の一部を構成するものである。また、リターダ装置４７は、攪拌羽根がオイルを攪拌する際に発生する攪拌抵抗により制動力を発生する形式ものである。さらに、リターダ装置４７は、取り入れた圧縮空気圧を動力としてオイル量を増減するようになっており、電気信号線６０からの電気信号により、その制動力を制御するようになっている。
【００２８】
フロント用ＡＯＨ６１、リア用ＡＯＨ６２は共に、前記リレーバルブ５４、５５からのブレーキエア圧をブレーキ液圧に増圧変換するものである。ＡＯＨ６１、６２から吐出されたブレーキ液は、フロント用ブレーキ液配管６３とリア用ブレーキ液配管６４を通ってフロント用ディスクブレーキ６５とリア用ディスクブレーキ６６に送られ両ディスクブレーキが作動することとなる。
【００２９】
なお、本願発明の適用はＡＯＨを用いたエアブレーキシステム（エアオーバハイドロブレーキシステム）に限定されないことは勿論である。すなわち、リレーバルブ５４、５５から出力されたブレーキエア圧を直接車輪のブレーキ装置に導くタイプのエアブレーキシステム（フルエアブレーキシステム）であっても、本願発明の構成を適用し、その作用・効果を得ることが可能である。
【００３０】
以上、その構成を説明した旋回式作業車の走行ブレーキ装置の作用は以下の通りである。
【００３１】
ブレーキペダル４９を踏込むとその踏込み量に応じた空気圧信号がブレーキバルブ４８で発生し、空気圧信号管路５０、５１に伝えようとすると同時に、ブレーキバルブ４８に内臓したストロークセンサが踏込み量に応じた電気信号を発生し、電気信号線５２、５３に伝える。
【００３２】
空気圧信号管路５０、５１は旋回台の運転室に設置したブレーキバルブ４８と走行車両に設置したリレーバルブ５４、５５を空気圧スイベルジョイント４０を介して連絡するものであるため、その全長は非常に長く、管路内の空気圧が上昇しブレーキペダルの踏込み量に応じた空気圧信号がリレーバルブ５４、５５に伝達されるには時間が掛る。
【００３３】
ところが、ブレーキバルブ４８内臓のストロークセンサーが発生する電気信号は、電気信号線５２と５３、電気スイベルジョイント４１、コントローラ５６、走行車両部の電気信号線５７と５８を介して瞬時にリレーバルブ５４、５５に伝達される。そのため、ブレーキペダル４９の踏込み操作とほぼ同時にリレーバルブ５４、５５がその踏込み量の応じたブレーキエア圧をＡＯＨ６１、６２に出力する。そして、ＡＯＨ６１、６２はブレーキ液圧をディスクブレーキ６５、６６に送り、ブレーキを作動させる。したがって、ブレーキペダル４９を踏込んでから、実際にディスクブレーキ６５、６６が作動しブレーキが効き始めるまでの時間が大幅に短縮されることとなる。
【００３４】
なお、万一ブレーキバルブ４８からリレーバルブ５４、５５への電気信号線が失陥して電気信号を伝達しない場合が生じても、フロントおよびリア共に空気圧信号線が空気圧信号を伝達しているため、ブレーキの作動は問題無く行われる。このように二重安全構造となっているので、本願発明の走行ブレーキ装置はその信頼性も非常に高いものである。
【００３５】
さらに、図１に示したブロック図では説明を簡単にするため、その構成の記載を省略したが、従来より、急制動時の後輪ロックを防止するため、後輪のブレーキ力を前輪のブレーキ力よりも弱めたり、ブレーキ力の立上がりの特性をフロントとリアで異なったものとするなどの方策がとられ、そのための空気圧機器、配管が設けられる場合が多い。本願発明の走行ブレーキ装置では、上述したコントローラ５６の入力電気信号に対する出力電気信号の特性を変更するだけで容易にそのようなエアブレーキシステムにも対応することが可能である。
【００３６】
クレーン車等の旋回式作業車は、その総重量が非常に大きいことから、サービスブレーキを補助し、走行時の安全性をより高めるために、排気ブレーキ、リターダその他のブレーキ補助装置が装着される場合が多い。これらのブレーキ補助装置に対しては、図１に示したように、コントローラ５６は排気ブレーキ装置のソレノイドバルブ４６とリターダ装置４７とも信号線５９、６０で連絡されており、ブレーキペダル４９の踏込み量に応じて、コントローラ５６からこれらのブレーキ補助装置を制御する電気信号が出力されようになっている。したがって、リレーバルブ５４、５５への電気信号出力を含めた、旋回式作業車の制動に関する総合制御を行うことが可能である。
【００３７】
【発明の効果】
以上の如く構成し作用するものであるから、本願の請求項１に記載された旋回式作業車の走行ブレーキ装置は、ブレーキバルブに備えられたセンサーがブレーキペダルの踏込み量を直接検出して電気信号を出力するものであるので、ブレーキペダルの踏込みに対する電気信号の出力が遅れることがない。さらに、前記センサーからリレーバルブに信号を伝達するにあたり、電気スイベルジョイントを介して電気信号を伝達するので、ブレーキバルブからリレーバルブまでを最短経路で連絡することが不可能で、その経路が長くならざるを得ない旋回式作業車においても、その信号の伝達遅れによるブレーキの作動遅れが発生することがないのである。
さらに、本願の請求項２に記載された旋回式作業車の走行ブレーキ装置は、前記ブレーキバルブのセンサーとリレーバルブの間の電気信号経路に介装されたコントローラと、排気ブレーキ装置、リターダ装置その他のブレーキ補助装置とが電気信号線で連絡され、前記ブレーキペダルの踏込量に応じて、ブレーキ補助装置に対し前記コントローラから当該ブレーキ補助装置を制御する電気信号が出力されるので、総合的に旋回式作業車の制動制御を行うことができるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る旋回式作業車の走行ブレーキ装置のブロック図である。
【図２】特許文献１に記載された２系統式エアブレーキシステムの簡略化した構成を示した図である。
【図３】特許文献２に記載されたエアブレーキシステムのブロック図である。
【符号の説明】
４０は空気圧スイベルジョイント、４１は電気スイベルジョイント、４４はフロント用エアタンク、４５はリア用エアタンク、４６は排気ブレーキ用ソレノイドバルブ、４７はリターダ装置、４８はブレーキバルブ、４９はブレーキペダル、５０はフロント用空気圧信号管路、５１はリア用空気圧信号管路、５２と５７はフロント用電気信号線、５３と５８はリア用電気信号線、５４はフロント用リレーバルブ、５５はリア用リレーバルブ、５６はコントローラ、５９と６０は補助ブレーキ装置との電気信号線、６１はフロント用ＡＯＨ、６２はリア用ＡＯＨ
【図１】
2004130945.tif 000003
【図２】
2004130945.tif 000004
【図３】
2004130945.tif 000005