JPS6058065B2 - 液圧ブレ−キ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、建設機械に用いる液圧ブレーキ装置に関す
る。

従来、この種の液圧ブレーキ装置は、運転者の操作に
よつて液圧を発生するマスタシリンダに、ブレーキ作動
装置のホィールシリンダを接続する構成である。

なお、ブレーキ作動装置は、例えば、第３図、第４図に
示すようなバンドブレーキ装置あるいは、ドラムブレー
キ装置等のもので、ウインチのドラムあるいは車輪等の
回転体に固定対向して配置したブレーキシュー、及びこ
のブレーキシューを押圧するホィールシリンダとより構
成されるものである。上記のブレーキ装置は、マスタシ
リンダが操作され、その圧液がホィールシリンダに供給
されると、ホィールシリンダの押圧力によりブレーキシ
ューがブレーキドラムに押圧され、回転体にブレーキカ
が作用するものである。 このブレーキ装置では、上記
のブレーキ作用のくり返しにより、ブレーキシューが摩
耗しブレーキシューとブレーキドラムとの隙間（シュー
クリアランス。

）が増加する。このシュークリアランスが増加すると、
マスタシリンダからホィールシリンダに供給する圧液の
流量を増加する必要がある。しかし、マスタシリンダは
、その容量が決まつているので、シュークリアランスが
増加し、マスタシリンダの操作量を最大にしてもシュー
クリアランスを充分に縮小できなければ、充分なブレー
キカが得られなくなる欠点を有する。 この欠点を除去
する、ため、従来のブレーキ装置では、ブレーキ作動装
置にシュークリアランス調整装置を設け、このシューク
リアランス調整装置でシュークリアランスを一定の値に
保つものである。

しかし、シュークリアランスは、小さくすることで、マ
スタシリンダの無効ストロークを小さくできるが、例え
ば建設機械のウインチのブレーキ作動装置のようにその
ブレーキドラムの径が大きくなると、シュークリアラン
スを小さな値に調整することが困難であり、またシュー
クリアランス調整装置がブレーキ作動装置内に組み込ま
れているので常時小さな値にメンテナンスを行なうこと
が困難である。このため、シュークリアランスの調整が
おくれ、ブレーキカが低下する欠点を有する。本発明は
、シュークリアランスの増加によりマスタシリンダの操
作量が一定の値を超えると、液圧源からの圧液をブレー
キ作動装置のホィールシリンダ入供給して、シュークリ
アランスの増加に伴なうブレーキカの低下を防止するこ
とを技術的課題とするものてある。

上記の技術的課題を達成するための本発明の技術的手段
は、運転者によつて操作されるピストンを有し、このピ
ストンが移動して液圧を発生するマスタシリンダに、液
圧源とブレーキ作動装置のホィールシリンダとを接続し
、マスタシリンダの操作によつてマスタシリンダの液圧
及び液圧源の液圧がホィールシリンダに作用するブレー
キ装置において、前記液圧源はポンプの吐出液圧を蓄圧
するアキュームレータを備え、前記マスタシリンダは前
記アキュームレータが接続されマスタシリンダのピスト
ンの作動方向のストロークの終端近くでアキュームレー
タとホィールシリンダとを接続する切換弁を有する構成
てある。

本発明の上記技術的手段によれば、ブレーキ操作のくり
返しによつて、シュークリアランスが増加し、マスタシ
リンダの操作量が一定の値を超えると、切換弁が連通位
置に切り換わり、ホィールシリンダに液圧源からの液圧
が作用するので、シュークリアランスが増加しても、充
分なブレーキ力を得ることがてきるものである。

本発明は、上記の構成を有するのて次の特有の効果を有
する。

本発明の技術的課題を達成するための他の技術的手段と
して、動力ブレーキ装置がある。

このブレーキ装置は、液圧源に、運転者によつて操作さ
れる減圧弁を接続し、この減圧弁の吐出側にブレーキ作
動装置のホイールシリンタを接続する構成である。この
構成のブレーキ装置によれば、ホィールシリンダに供給
される圧液が、液圧源の圧液であるため、シュークリア
ランスが増加しても、その増加に応じた圧液をホィール
シリンダに供給し、その圧液の圧力を減圧弁によつて操
作するものであるから、シュークリアランスに関係なく
常時必要なブレーキカを得ることができるものである。
しかし、このブレーキ装置では、減圧弁の特性にヒステ
リシスが存在すると、ブレーキカもヒステリシスを有す
るブレーキカとなる欠点を有し、このヒステリシスを小
さくするために特別な・作動油、（ブレーキオイル）を
使用する必要がある。さらに、このブレーキ装置によつ
て得られるブレーキカは、液圧源の吐出液圧によつて規
制されるものである。本発明は、液圧源とブレーキ作動
装置のホィールシリンダとの間に、マスタシリンダの操
作量が一定の値に達したとき連通位置に切り換る切換弁
を設けるものであり、この切換弁は、２位置切換弁でよ
いため、ヒステリシスが生じ難いものである。従つて特
別の作動油等を用いる必要性がなく、例えば液圧式の建
設機械ては、その作動液を利用できるものである。また
、ホィールシリンダに液圧源の圧液を供給したのち、マ
スタシリンダをさらに操作することにより、液圧源の吐
出液圧によるブレーキカ以上のブレーキカを得ることが
てきる効果を有する。以下、本発明の第１実施例を示す
第２図〜第４図について説明する。このブレーキ装置は
、運転者の操作により液圧を発生するマスタシリンダ１
と、このマスタシリンダ１の出力側に配管２を介して接
続するホィールシリンダ３を有するブレーキ作動装置４
（以下バンドブレーキ装置４と記す。）と、マスタシリ
ンダ１に配管５を介して接続する液圧源６とにより構成
されている。マスタシリンダ１は、第２図に示すように
、本体１ａ１ピストン１ｂ１ブッシュロッド１ｃ等から
なるものである。

本体１ａには配管接続部１０，１１，１２が設けられ、
その配管接続部１０に配管２が、配管接続部１１に配管
５が、配管接続部１２に配管１３が各々接続されている
。ピストン１ｂは、内部に液体通路１４を有し、その液
体通路１４の配管接続部１０側の端部とシリンダ内との
間に逆止弁１５が設けられ、液体通路１４の他端部が配
管接続部１２に連通するように形成されていると共に、
ノッチ１６を設けてある。このノッチ１６は、ピストン
１ｂが第２図において左方向へ寸法Ｌを超えて移動せし
められると、ノッチ１６の端部１６ｂが配管接続部１２
と液体通路１４との間を遮断した後、端部１６ａが配管
接続部１１より外れ、液体通路１４と配管接続部１１と
がノッチ１６で連通される。すなわちこのノッチ１６と
配管接続部１１，１２とで切換弁■を形成する。なお、
第２図において、１７は、ピストン部１ｂを横切るよう
に穿設された長孔であり、この長孔を通つてシリンダ内
を横切るようにストッパボルト１８が設けられている。

このストッパボルト１８は、ピストン部１ｂが第２図に
示すように右方端に戻つた状態で、前記逆止弁１５を開
くように作用し、ブッシュロッド１ｃでピストン１ｂを
左方向に移動させ、切換弁■のノッチ１６が、配管接続
部１１と液体通路１４とを接続する位置に達した後、ピ
ストン１ｃがさらに左方向へ移動できるように、長孔１
７の寸法Ｌ″を、切換弁ｖの寸法Ｌより少し長くしてあ
る。また、ブッシュロッド１ｃは、一端がピストン１ｂ
に連結（又は、当接させる。）され、他端にペダル１９
が第１図に示すように、取付けられている。第２図にお
いて、２０は、ピストン部１ｃの戻しばねである。バン
ドブレーキ装置４は、第３図、第４図に示すように、ホ
ィールシリンダ３、そのホィールシリンダ３のピストン
ロッド２１を回動レバー２２を介して結合されたブレー
キシュー２３と、そのブレーキシュー２３の内側に位置
するブレーキドラム２４等で構成されている従来周知の
ものである。２５は戻しばねであり、２６はシュークリ
アランス調整ボルトである。

このバンドブレーキ装置４のホィールシリンダ３に前記
配管２が結合されている。液圧源６は、第１図に示すよ
うにポンプ６ａとこのポンプ６ａの吐出側に逆止弁２９
を介して接続するアキュームレータ２８、リリーフ弁２
７、タンク３０からなり、アキュームレータ２８が接続
する配管５は、マスタシリンダ１の配管接続部１１に接
続され、タンク３０に接続した配管１３は、配管接続部
１２に接続するものである。

前記リリーフ弁２７は、ポンプ６ａの吐出側と、アキュ
ームレータ２８との各々からのパイロット回路６ｂ，２
８ｂが接続してあり、ポンプ６ａの吐出液圧又は、アキ
ュームレータの液圧が一定の値に達したとき、ポンプ６
ａの吐出側をタンク３０へ接続するものである。従つて
ポンプ６ａの吐出液圧及びアキュームレータ２８の液圧
は、リリーフ弁２７の設定圧に応じた一定の液圧に保た
れる。なおこの第１実施例では、ポンプ６ａを用いたが
、建設機械等で、液圧機器駆動用のポンプを備えるもの
では、ポンプ６ａを省き液圧機器駆動用のポンプの吐出
圧液をアキュームレータ２８に畜圧する構成でもよいも
のである。上記の構成のブレーキ装置は、バンドブレー
キ装置４のブレーキシュー２３とブレーキドラム２４と
のシュークリアランスδが調整されている場合、ペダル
１９に踏力を与えることにより、マスタシリンダ１のピ
ストン１ｂが左方向に移動させられ、逆止弁１５が閉じ
ホィールシリンダ３に圧液が供給される。

ホィールシリンダ３は、マスタシリンダ１からの圧液に
より作動し、シュークリアランスδを縮小した後、ブレ
ーキシュー２３をブレーキドラム２４に圧接する。すな
わち、第５図ａに示すようにピストン１ｃのストローク
Ｓ１でシュークリアランスδが縮小されブレーキシュー
２３がブレーキドラム２４に圧接し始め、その後ピスト
ン１ｂをストロークさせることにより、マスタシリンダ
１とホィールシリンダ３との間の配管の膨張、ブレーキ
シュー２３のたわみ等を吸収するだけ圧液がマスタシリ
ンダ１からホィールシリンダ３へ供給され、さらに液圧
が供給されるとホィールシリンダ３内の液圧が上昇しス
トロークＪＳ２に達すると、その時の負荷によつて決ま
るブレーキカを得るために必要な液圧Ｐ１となり、必要
なブレーキカを得る。すなわち、シュークリアランスδ
が所定の値に調整されていれば、ピストン１ｂのストロ
ークが寸法Ｌ以内で所定のブレーキカ門を得るために必
要な液圧Ｐ１を得ることができる。このような、ブレー
キ操作により、ブレーキシュー２３が磨耗し、シューク
リアランスδが増加すると、マスタシリンダ１のピスト
ン１ｂのストロークがストロークＳＬ（寸法Ｌに相当す
るスト）ローク）に達してもホィールシリンダ３の液圧
は、その時の負荷によつて定まる必要なブレーキ力を得
るための液圧を得られなくなる。（第５図ｂの実線。）
しかし、ピストン１ｂがストロークＳＬに達し、さらに
わずかにストロークさせることにより、ノッチ１６の端
部１６ｂが配管接続部１２（配管１３）と液体通路１４
との間を閉鎖した後、ノッチ１６が液体通路１４と配管
接続部１１（配管５）とを接続させる。このため、液圧
源６（アキュームレータ２８）の圧液が、配管接続部１
１、液体通路１牡逆止弁１５、配管接続部１０、配管２
よりホィールシリンダ３に供給されるので、ホィールシ
リンダ３の液圧は、第５図ｂの破線に示すように、液圧
源６の液圧ＰＭ（この液圧は、このブレーキ装置が用い
られる機器の最大負荷時に必要なブレーキカを得るため
の液圧より少し高い値にしてある。）に達してブレーキ
作用を行なうものである。そして、ペダル１９を釈放す
ると、ピストン１ｂとペダル１９とは、戻しばね２０の
作用により第２図の位置に復帰させられ、このピストン
１ｂの復帰により、ホィールシリンダ３の圧液もマスタ
シリンダ１へ流入するので、ホィールシリンダ３がばね
２５により復帰させられブレーキが緩められる。

ピストン１ｂが第２図の位置へ復帰させられると、逆止
弁１５は、ストッパボルト１８で開かれるので、ホィー
ルシリンダ３内の液圧は、タンク圧となる。以上説明し
たように、この第１実施例では、シュークリアランスδ
の増大に関係なく所定のブレーキカを得られるものであ
る。

次に、図示しないが、第２の実施例について述べる。

この第２の実施例は、第１実施例において、逆止弁１５
が、ペダル１９を解放してピストン部１ｂが元の状態に
戻つたときストッパボルト１８により開らかれる構成で
あるのに対して、開らかれない構成としたものである。

この第３実施例として上記第１実施例におけるストッパ
ボルト１８を省略したものとする。この場合ペダル１９
を踏込．んでストロークＬを越えると上記実施例と同様
に配管接続部１１と液体通路１４とが接続されて液圧源
６からの液圧がホィールシリンダ３に作用するようにな
る。しかし、この状態からペダル１９を釈放してピスト
ン１ｂが元の位置に戻つたとき、逆止弁１５が開らかな
いからホィールシリンダ３に残圧が残る点で上記第１実
施例と作用が異る。この残圧については、ピストン１ｂ
が元の位置に戻る過程の早い時点で液圧源６側が遮断さ
れてしまい、さらにストロークＬ戻るのでブレーキ力が
作用し続けることはなくさらに、ホィールシリンダ３に
低圧の液圧を保つので再度ブレーキ操作を行なつた時の
ブレーキカの立上りを早くすることができるものである
。本発明は、マスタシリンダのピストンが、その作動方
向のストローク終端近くまで操作されたとき、アキュー
ムレータとホィールシリンダとを接続する切換弁をマス
ターシリンダに設けたものである。

従つて、液圧源のアキュームレータとホィールシリンダ
とがマスタシリンダを介して接続されるときは、ホィー
ルシリンダはブレーキ作用を生じ始めており、アキュー
ムレータの液圧が作用すると同時に、完全なブレーキ作
用が行われる。このため、アキュームレータ内の圧液の
消費が極めて少なくてよいから、ポンプの稼動状態に関
係なく確実なブレーキ作用が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による第１実施例の回路図、第２図は
、同実施例のマスタシリンダの縦断面図。 第３図は、同実施例のバンドブレーキ装置の側面図。第
４図は、第３図の主要部分拡大図。第５図Ａ，ｂは、第
１実施例のストロークと液圧の特性曲線図てある。１，
１″・・・・・・マスタシリンダ、３・・・・・ホィー
ルシリンダ、４・・・・・ブレーキ作動装置（バンドブ
レーキ装置）、２，５，１３・・・・・配管、６・・・
・・液圧源、■・・・・・・切換弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 運転者によつて操作されるピストンを有し、このピ
   ストンが移動して液圧を発生するマスタシリンダに、液
   圧源とブレーキ作動装置のホィールシリンダとを接続し
   、マスタシリンダの操作によつてマスタシリンダの発生
   する液圧及び液圧源の液圧がホィールシリンダに作用す
   るブレーキ装置において、前記液圧源はポンプの吐出液
   圧を蓄圧するアキュームレータを備え、前記マスタシリ
   ンダは前記アキュームレータが接続されマスタシリンダ
   のピストンの作動方向のストロークの終端近くでアキュ
   ームレータとホィールシリンダとを接続する切換弁を有
   する構成とされた液圧ブレーキ装置。