(57)【要約】【課題】  フットペダル下周りの配管を簡素化し、ブレーキフィーリング調整を容易にする。【解決手段】  一系統がフットペダル付のブレーキバルブ４により構成され、残りの一系統が電磁比例減圧弁６により構成された二系統式ブレーキバルブ装置であって、運転者によるフットペダルへのペダル踏込量を検出するセンサと、センサからの情報に応じて電磁比例減圧弁を電気的に制御するコントローラ９とを有している。これにより、電磁比例減圧弁の取付位置はフットペダル下周りから離れた位置でよいので、フットペダル下周りは一系統のブレーキバルブの配管のみとなる。また、コントローラによりブレーキフィーリング調整は容易となる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一系統がフットペダル付のブレーキバルブにより構成され、残りの一系統が電磁比例減圧弁により構成された二系統式ブレーキバルブ装置であって、
運転者による前記フットペダルへのペダル踏込量を検出するセンサと、
前記センサからの情報に応じて前記電磁比例減圧弁を電気的に制御するコントローラとを有することを特徴とする二系統式ブレーキバルブ装置。
【請求項２】
前記コントローラは、前記センサからの情報に応じたブレーキ特性を記憶していることを特徴とする請求項１に記載の二系統式ブレーキバルブ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設機械や産業機械に好適な二系統式ブレーキバルブ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
二系統式ブレーキバルブ装置は、特許第３２４４８２６号（特許文献１）等によって知られている。その基本的な油圧回路を図８に示す。エンジン回転に連動するポンプ１０１が作った油圧はアキュムレータ１０２に蓄えられ、この油圧はフットペダルにて操作されるブレーキバルブ１０３により制御されて、前綸側末端ブレーキ１０４及び後輪側末端ブレーキ１０５に供給される。フットペダルの踏込が解除されると、油圧は油タンク１０６に解放される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３２４４８２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に車両のブレーキシステムは、一系統が欠陥となっても、残りの一系統で車両が安全に停止できるように二系統式となっている。したがって、アキュムレータ１０２は２個搭載され、ブレーキバルブ１０３の配管ポートは、アキュムレータ１０２に接続される２つの入力ポート、末端ブレーキ１０４、１０５に接続される２つの出力ポート、油タンク１０６に接続される１つのタンクポートとなる。このようにフットペダルの下のブレーキバルブ周りは多くの配管が存在し、配管のレイアウト設計は困難を極める結果となる。
【０００５】
また、一般的なブレーキ特性は図９のようになる。横軸はペダルストローク、縦軸はブレーキ圧力である。長い坂道などで減速のために緩いブレーキが必要な場合には特性領域Ａ、急ブレーキや比較的強いブレーキが必要な場合には特性領域Ｂとなっている事例である。この特性は二系統（前輪側、後輪側）とも同じである。この場合、１つのブレーキフィーリング調整事例では空車で適度なペダル踏込量に設定されたとしても、最大積載時にブレーキフィーリングを確認してみると、ペダル踏込量が深くて疲れることが分かり、図９の特性見直しが必要となり、ブレーキバルブの構成部品を変更し、再び評価することになる。つまり、何度も部品組替えなどを行い、妥協できるブレーキフィーリングを探ることになる。このようなブレーキフィーリング確認項目は、急ブレーキや駐車時のブレーキの微妙なコントロールの場合など、多くの状況で確認評価をしなければならない。また、図９の特性は、上記すべての状況でも、ブレーキバルブの構成部品によって決定されてしまい、車両の状況によって変えることはできない。
【０００６】
（発明の目的）
本発明の目的は、フットペダル下周りの配管を簡素化し、ブレーキフィーリング調整を容易にすることができる二系統式ブレーキバルブ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の二系統式ブレーキバルブ装置は、一系統がフットペダル付のブレーキバルブにより構成され、残りの一系統が電磁比例減圧弁により構成された二系統式ブレーキバルブ装置であって、運転者による前記フットペダルへのペダル踏込量を検出するセンサと、前記センサからの情報に応じて前記電磁比例減圧弁を電気的に制御するコントローラとを有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、フットペダル下周りの配管を簡素化することができ、また、ブレーキフィーリング調整を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施例の油圧回路図である。
【図２】実施例におけるブレーキバルブを示す斜視図である。
【図３】実施例におけるフランジ、スプールハウジングを示す断面図である。
【図４】実施例におけるストロークセンサ機構部を示す斜視図である。
【図５】実施例におけるストロークセンサ機構部を示す側面図である。
【図６】実施例におけるストロークセンサの電気回路と出力電圧特性を示す図である。
【図７】実施例における前輪側末端ブレーキと後輪側末端ブレーキのブレーキ特性を示す図である。
【図８】従来の基本的な二系統式ブレーキバルブの油圧回路である。
【図９】従来のブレーキバルブの一般的なブレーキ特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明を実施するための形態は、以下の実施例に記載される通りである。
【実施例】
【００１１】
図１は、本発明の一実施例を示す油圧回路図である。この実施例において、エンジン回転に連動するポンプ１が作った油圧はアキュムレータ２、３に蓄えられる。アキュムレータ２に蓄えられた油圧は、フットペダル付のブレーキバルブ４により制御されて、前輪側末端ブレーキ５に供給される。このラインが一系統を構成する。残りの一系統では、アキュムレータ３に蓄えられた油圧は電磁比例減圧弁６により制御されて、後輪側末端ブレーキ７に供給される。フットペダルの踏込が解除されると、油圧は油タンク８に解放される。ブレーキバルブ４は、運転者が踏込操作するフットペダルと一体になっているため、運転席下に取付位置が限定される。しかし、フットペダルのペダルストロークを検出するストロークセンサ（後述）が設けられ、そのストロークセンサの出力がコントローラ９を経由する電線接続により電磁比例減圧弁６の比例ソレノイドに伝えられて、電磁比例減圧弁６を動作させる。このため、電磁比例減圧弁６の取付位置は、限定されることはなく、取付位置自由度を高くすることができる。また、ブレーキバルブ４の配管接続は一系統のみとなるので、簡素化される。
【００１２】
実施例におけるブレーキバルブ４を図２及び図３により説明する。図２に示されるように、ブレーキバルブ４にはフットペダル１０が一体に取り付けられている。図３（ａ）と図３（ｂ）とは垂直方向の断面を９０度異にするものである。
【００１３】
図２において、取付部材１１にペダルピン１２により回動可能にフットペダル１０が取り付けられる。また、取付部材１１にはフランジ１３及びスプールハウジング１４が取り付けられる。フランジ１３及びスプールハウジング１４の内部構造を図３により説明する。運転者がフットペダル１０を踏み込むと、フットペダル１０側のローラ１５（図２）、フランジ１３側のシート１６（図２）を介してプッシュロッド１７が押し込まれる。プッシュロッド１７の前端部（図３では下端部）にはリテーナＡ１８とリテーナＢ１９が組み付けられ、プッシュロッド１７が押し込まれると、リターンスプリング２０と第１の制御スプリング２１が圧縮される。リテーナＡ１８とリテーナＢ１９は一体に形成されているものである。さらにプッシュロッド１７が押し込まれると、第２の制御スプリング２２はリテーナＢ１９に当たり、圧縮される。第１及び第２の制御スプリング２１、２２は、ロッド２３を案内にしてホルダ２４に着座しており、プッシュロッド１７の前方（図３では下方）への押し込みにより発生したバネ荷重をスプール２５に伝達する。リターンスプリング１８の前端はスプールハウジング１４の凹部２６に着座しているので、制御スプリング２１、２２のようにスプール２５にバネ荷重を伝達することはない。リターンスプリング１８は、運転者のペダル操作力が適度になるように調整するためのものである。
【００１４】
スプール２５はリターンスプリング２７により後退方向の力を受ける。入力ポート２８はアキュムレータ２に接続され、出力ポート２９は前綸側末端ブレーキ５に接続され、タンクポート３０は油タンク８に接続される。スプール２５が前進すると、スプール２５に設けられた連通路の閉鎖によりタンクポート３０との連通が断たれる。さらに、スプール２５が前進すると、スプール２５に設けられた別の連通路の開放により入力ポート２８と出力ポート２９が連通する。この連通によって、前輪側末端ブレーキ５にアキュムレータ２に蓄えられた油圧が伝わる。この時、スプール２５に設けられたオリフィス及び連絡通路３１を通して反力室３２にも前輪側末端ブレーキ５にかかる油圧が伝えられることになる。最終的には、スプール２５に設けられた連通路のいずれもが閉じた状態になり、運転者のフットペダル１０の踏込量に釣り合ったスプール２５への推力でブレーキ力が保持される。なお、スプールハウジング１４の内部構造及び作用は既に公知のものである。
【００１５】
次に、ストロークセンサ機構部について図４及び図５により説明する。これらの図ではフットペダル１０を除いている。取付部材１１に取り付けられたペダルピン１２にはレバー３３が取り付けられる。一方、プッシュロッド１７（図３）の後端部に固定されたシート３４には溝３５が形成されている。フットペダル１０（図２）に軸３６により回転可能に取り付けられたローラ１５はシート３４の溝３５に転動可能に嵌り込んでいる。フットペダル１０の踏込と解放に応じてローラ１５は溝３５内を矢印方向３７に移動する。シート３４にはプレート３８が取り付けられ、プレート３８の一方の面にはストロークセンサ３９が固着される。ストロークセンサ３９の回転ロッド４０に取り付けられたレバー４１は、回転ロッド４０と一体に回転する。レバー３３とレバー４１はピン４２により連結される。
【００１６】
フットペダル１０が踏み込まれると、ローラ１５は溝３５に案内されて回転移動し、シート３４を前方（図３では下方）に押す。プレート３８もシート３４と一体に取付部材１１の方向に移動し、レバー３３とレバー４１の作用により回転ロッド４０は図５の時計方向に回転する。この回転量はストロークセンサ３９により検出される。ストロークセンサ３９の一構成例としては図６（ａ）に示されるように一定の電圧Ｖｃｃが抵抗に与えられ、回転ロッド４０が回転することによって抵抗が変化し、その出力電圧が図６（ｂ）に示されるように回転角度に応じて変化する。この出力電圧はコントローラ９（図１）にペダル踏込量情報として与えられる。コントローラ９は、ペダル踏込量情報に対し、電磁比例減圧弁６に与える電圧値を予め設定しているので、この電圧値が電磁比例減圧弁６の電磁ソレノイドに印加されると、電磁比例減圧弁６から所望の油圧が後輪側末端ブレーキ７に出力される。
【００１７】
上記の本実施例では、一系統を構成する、ブレーキバルブ４によって制御される前輪側末端ブレーキ５は、図７（ａ）のような固定されたブレーキ特性を持つ。この場合、前輪側末端ブレーキ５は、ブレーキフィーリングに大きな影響を与えないように、ブレーキ圧力は低めに設定される。残りの一系統を構成する、電磁比例減圧弁６によって制御される後輪側末端ブレーキ７は、図７（ｂ）のような、コントローラ９による変更容易なブレーキ特性を持つ。つまり、ブレーキフィーリングの評価調整は、コントローラ９による水準Ｌ１、Ｌ２などの選択やソフト書換えなどで、容易となる。さらに、フットペダル１０のペダルストロークを検出しているため、急ブレーキであることを検出することも可能である。このような場合には、通常のブレーキよりもブレーキ圧力を高くするなど、また、後輪のロックを防止するため、ブレーキ圧力を制限するなど、いろいろな制御が可能となる。
【００１８】
なお、電磁比例減圧弁６は周知の製品であり、詳細な構造、作用の説明は省略する。
【００１９】
（変形例）
本発明は、走行時のブレーキフィーリング評価調整を容易にするだけではない。特に、建設車両や産業車両は、一般車両と異なり、走行時以外のブレーキ操作があり、例えばホイールローダのバケット操作などがある。このような場合には、走行用ブレーキではない作業モードブレーキを設定しておくなど、複数のブレーキ特性を予めコントローラ９に記憶させておき、運転者が選択するなどといったことも可能になる。
【００２０】
実施例では、フットペダル１０のストロークセンサからの情報のみを使っているが、エンジン回転数センサ、傾斜センサ、積載量を検出する車高センサ、障害物センサなどからの情報と組み合わせると、一般車両では公知の多くの用途を建設機械、産業機械などで可能となる。
【００２１】
ブレーキバルブ４は、アキュムレータ２、３（圧力発生手段）で作られた圧力をペダル踏込量に比例した圧力として取り出すものであればよい。
【００２２】
ストロークセンサ３９から出力されるペダル踏込量の情報は、電圧出力に限定されるものではない。ストローク量やペダル操作角度が検出できれば手段は問わない。また、ストロークセンサ３９の取付構造は、実施例のものに限定されない。
【符号の説明】
【００２３】
２、３      アキュムレータ
４      ブレーキバルブ
５      前輪側末端ブレーキ
６      電磁比例減圧弁
７      後輪側末端ブレーキ
９      コントローラ
１０    フットペダル
３９    ストロークセンサ
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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