JPS638062A - 旋回体のブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、上部旋回体が下部走行体に対して旋回可能
の構成となっている建設・荷投機械の上部旋回体用のプ
レーキンステムに関するものである。

従来の技術 油圧ショベルは、そのフロントアタッチメントを交換す
ることにより、バックホウなどのような土砂の掘削作業
に使用したり、タラムシエルやクレーンのような荷役作
業に使用できるなど、各種の工種に対し、巾広い用途が
ある。そうして、その最大の特長は上部旋回体を全旋回
させることにより先端工具である例えばバフクホウバケ
ソト、クラムシェルパケット、クレーンフックなどの位
置を旋回作業範囲内の如何なる位置へも移動させ、正確
に位置決めすることが容易な点であるが、作業工種によ
って位置決めをするための旋回体のブレーキ操作方法、
ブレーキ特性もそれぞれ異質なものが要求される。すな
わち、油圧ショベルを第２図に示すバックホウとして使
用するときは、旋回操作レバを操作して左右所望の旋回
をなし、先端工具が所定の位置近くにくると旋回操作レ
バを中立位１に戻すことにより自動的に旋回油圧モータ
に作用する油圧ブレーキによって制動力がかかり停止す
ることが要求される０反面、第３図に示すようなりレー
ンとして使用するときは、タラムシエルの場合も同様で
あるが、フロントアタッチメントの先端から、ワイヤロ
ープ３６を介してウィンチ３５によりフックブロック３
７を上下させて作業を行うものにあっては、上記バック
ホウの場合と同様の油圧ブレーキ力で旋回体が停止しよ
うとすると、クレーンのフックブロック３７は慣性力の
ため、振子運動を起こし所定の位置に上記フックブロッ
ク３７またはクラムシェルなどの位置決めをすることが
できないので、このときは、旋回操作レバを中立にした
ときも旋回油圧モータに全く制動トルクが発生しないか
、または極く僅かの制動トルクが発生するのみにしてお
いて、別個の手段で必要に応じ制動力を加減することの
できるダイナミックブレーキ装置を備える。また、何れ
の種類のフロントアタッチメントを装着したときにおい
ても、機械休止時における安全のため、外力により上部
旋回体が旋回することを防止する駐車時旋回ブレーキが
必要である。

以上の要件を満たすため、従来から実施されていた手段
としては次のようなものがあった。すなわち、主として
、例えば第２図に示すバックホウパケット３４にて土砂
を掘削し、積込む用途のときは第４図に示す油圧回路が
適しており、図の油圧切換弁３を切換えて旋回モータ４
を駆動し、上部旋回体を旋回させ、然る後に油圧切換弁
３を中立位置にすると油路２４．２５は閉止されるが上
部旋回体は、その慣性力により旋回モータ４を強制的に
回転させようとして油路２４または２５に高圧が発生し
、同時に旋回モータ４にはロック圧による油圧ブレーキ
トルクが発生するが、この値が過大とならないよう、油
路２４．２５の間にリリーフ弁９．９゛を設け、また作
動回路に作動油が不足することを防止する補給用のチェ
ック弁１０．１０゛を設けであるので上部旋回体の回転
慣性力は一定のブレーキトルクで自動的に減速し停止に
至る。また、機械駐車中、または成る旋回位置を保持さ
せる駐車ブレーキを具備させるときは、第５図の電気油
圧回路に示す如く、旋回モータ４の出力軸に固定したブ
レーキディスク６に、旋回動作が油圧ブレーキにより自
動停止した後に作用させるスプリングローデツド油圧レ
リーズタイプのブレーキシリンダ１３’を配し、該ブレ
ーキシリンダ１３゛のレリーズ油室には、運転席付近に
設けたスイッチ１５の開閉に応じ、パイロットポンプ２
などの油圧源圧油を閉止、或いは流通させる電磁切換弁
１２を経てタンク３１または油圧源圧油の油路を導いで
ある。従って、油圧ショベル運転に先立ち、先づスイッ
チ１５を閉じ、電源１６をｔ破切換弁１２に通じると、
該電磁切換弁１２は切換ねり、パイロットポンプ２の圧
油はブレーキシリンダ１３゛のレリーズ油室に流入する
のでブレーキディスク６は自由に回転できるので油圧シ
ョベルの旋回作動は通常となる０次に、旋回操作の一時
中断、機械休止などのとき、スイッチ１５を開路したり
、パイロットポンプ２の駆動が停止されるとブレーキシ
リンダ１３°のレリーズ油室はタンク３１に連通ずるの
で、内蔵のスプリングの付勢力によりブレーキディスク
６に制動力が与えられる。

この方式の駐車ブレーキ装置においては、上部旋回体を
停止保持する必要のある都度スイッチ１５を操作しなけ
ればならないので、作業内容によっては煩雑であったり
、また、上部旋回体が旋回中であるにもかかわらず誤っ
てスイッチ１５を開路し機械の破損のみならず危険をと
もなうことともなるので、近年では更に改良を加えた第
６図の如き回路が採用されたものもある。すなわち、図
において旋回モータ作動用の油圧切換弁３を切換えるた
め、その何れかのパイロット油室にパイロット圧が作用
すると、そのパイロット圧油がシャトル弁１４を経て圧
力スイッチ３２を閉路させることにより電ａｔＳは電磁
切換弁１２に通じ、油圧切換弁３のパイロット油室にパ
イロット圧が作用しなくなると、該油圧切換弁３は中立
位置に復帰すると共に圧力スイッチ３２は開路し、タイ
マ３３の作用により、その何秒か後、すなわち、上部旋
回体が完全に停止してからｔｍ切換弁１２への通電が断
たれ、ブレーキシリンダが作用する。

一方第３図に例示したような荷役作業のとき、前述の第
４．５．６図に示す回路では、旋回動作終了に伴い油圧
切換弁３を中立にすると自動的に強力な油圧ブレーキが
かかるため、つり荷は揺れて正常な作業ができなくなる
ので、これに対応する従来の一実施例として第７図の如
（油圧回路およびブレーキ装置を一部変更する。第７図
においては、油圧切換弁３′は中立位置では旋回モータ
４の作動回路である油路２４．２５は内部で連通してお
り、該油路２４．２５相互間に補給用のチェック弁１０
．１０°を設けるがリリーフ弁は設けないか、または設
けても非常に低い圧力に設定したリリーフ弁（図示せず
）が作用するように工夫しである。従って、上部旋回体
を起動し、次に油圧切換弁３′などを中立位置にすると
、旋回モータ４は上部旋回体の慣性力により回転される
が、それによる吐出油は、油路２４．２５、油圧切換弁
３゛の中立位置連通路或いは前記低圧リリーフ弁を殆ん
ど自由に流通するので旋回モータ４にはブレーキトルク
は発生しないか、或いは僅かである０反面、つり荷が大
きく揺れないように上部旋回体を所定の位置に停止させ
る必要があるので、別途、図に示すように旋回モータ出
力軸に固設したブレーキディスク６にスプリングレリー
ズ油圧作動タイプのブレーキシリンダ１３を設け、適宜
ブレーキトルクルを踏込み、これに連動するマスタシリ
ンダ１８からの圧油を上記ブレーキシリンダ１３の作動
油室に送油してブレーキディスク６を制動するダイナミ
ックブレーキを設ける。また、駐車ブレーキをかけると
きは、ブレーキペダル１７を踏込みブレーキディスク６
が制動された状態のブレーキペダル１７の位置を保持す
る口、クボタン１９を押込みロックする。

発明が解決しようとする問題点 油圧シラベルのフロントアタッチメントを交換し、掘削
土工作業や荷役作業に使用するときは、上述の如く、要
求される旋回ブレーキ性能も自ら異なり、従って同一作
業現場で異なった工種のあるときは、それぞれの目的に
合った旋回ブレーキ性能を持つ複数台の油圧ショベルを
持込むか、さもなくば、その都度改造・調整が必要とな
るが狭隘な作業現場には適さない詐りか、経済的、時間
的損失が大きい。

本発明では、これらの点に鑑み、１台の油圧ショベルの
油圧回路に簡単な変更を加え、土工作業、荷役作業それ
ぞれに通した旋回ブレーキ性能を自由に得られる選択用
スイッチを備えた旋回体のブレーキシステムを実現しよ
うとするものである。

問題点を解決するための手段 上述のブレーキシステム実現のために講じた本発明の手
段は、 イ、旋回モータ作動用圧油の流出入油路を連通ずる油路
の中間に、“常時は内部通路が開路しており、パイロッ
ト油室に信号圧力が作用すると閉路する連通弁を設け、 口、上記連通弁のパイロット油室には、常時はパイロッ
トポンプなどの油圧源からの圧油を、運転席付近のスイ
ッチを閉じることにより励磁されると旋回モータ作動用
の油圧切換弁の２個のバイロフト油室に通じるパイロッ
ト圧油のうち何れか高い側の圧油を取出すシャトル弁か
らの圧油を切換えて導くような電磁切換弁を設けると共
に、 ハ、運転席近くに配置したブレーキペダルに連動するマ
スタシリンダからの圧油により作動し、内蔵のスプリン
グによりレリーズするプレーキンリンダによって、旋回
モータ出力軸上のブレーキディスクに制動力を与え、 二、ブレーキディスクに制動力が作用した状態における
ブレーキペダルの位置を機械的に保持することのできる
ロックボタンを育するグイナミソクブレーキ装置を設け
る。

作用 バックホウなどの土工作業に使用するときは、運転席近
くのスイッチを開路した状態で行うと、旋回モータ作動
用回路の間に設けた連通弁は、閉路しているので、この
状態で旋回用油圧切換弁を操作し旋回体に回転力を与え
、次いで上記油圧切換弁を中立位置にすると、油圧モー
タは、作動回路に発生するリリーフ弁の設定圧力に応じ
た強力な制動トルクを発生する。

倚投機械として使用するときは、上記スイッチを閉路し
ておくと、前記連通弁のパイロット油室は、旋回モータ
用油圧切換弁のパイロット油室とシャトル弁を介して連
通しているので、この状態で旋回モータ用油圧切換弁を
右または左旋回に作動すると、その都度連通弁は閉止す
るので油圧切換弁からの高圧油は旋回モータ作動回路の
高圧側油路から低圧側油路へ流出することなく正常な起
動、旋回動作がなされる０次いで油圧切換弁を中立位置
にすると、該油圧切換弁のパイロット油室のパイロ７ト
圧は消滅しているので、前記連通弁は開路し、旋回モー
タに流出入する２個の油路は連通ずるので旋回モータに
は油圧ブレーキトルクは発生しない、更に、この状態で
上部旋回体を自由にブレーキするには、運転室内のブレ
ーキペダルを加減しながら踏込めばよい、また、駐車ブ
レーキを施すには、上記ブレーキペダルを踏み込み、そ
の位置でロックボタンを操作する。

実施例 第１図はこの発明の一実施例を示す電気油圧回路図であ
る。第１図において、１は油圧ショベルの動力源となる
高圧油を発生するメインポンプで、２はメインポンプｌ
と共に駆動されるパイロットポンプである。メインポン
プ１の吐出油は規定の圧力の範囲を保ち、油路２２を通
りパイロ７）圧作動式油圧切換弁３に流入し、該油圧切
換弁３は旋回用操作レバ２１を操作することによりパイ
ロット弁２０からパイロット油路２８または２９にバイ
ロフト圧が発生すると、左右位置ホまたはへに切換えら
れ、高圧油は油路２４または２５を通り旋回モータ４に
送油され、該旋回モータ４を駆動し、戻り油は反対側の
油路、油圧切換弁３の切換通路を通り、タンク３１へ戻
る。中立時には、油路２４．２５はそれぞれ独立して閉
塞され、メインポンプ１からの高圧油は、油圧切換弁３
の中立位置トの通路を経て油路２３によりタンク３１へ
、或いは途中で分岐して他の油圧切換弁へ流入する。ま
た、旋回モータ４の作動回路である油路２４．２５を連
通ずる油路の中間には、リリーフ弁９．９’、チェック
弁１０．１０’を設けていることは従来の油圧ショベル
用の旋回作動回路と全く同一で旋回モータ４の保護と作
動の確実性とを保つものであるが、その他に本発明では
更に他の連通油路の中間に、常時は該連通油路を開路し
、パイロット油室に信号圧が加えられると閉路する連通
弁】１を具え、該連通弁１１のパイロット油室へは、運
転席付近のスイッチ１５により電［１６を通電しないと
きはパイロットポンプ２の圧油を油路２７．３８を経て
導き、スイッチ１５を閉路すると上記油路２７を閉止し
、パイロット弁２０のバイロフト圧を導出するパイロッ
ト油路２８．２９の何れか高圧側のみを取出すシャトル
弁Ｉ４の出口ポートに接続する油路３０を油路３８に通
じさせる電磁切換弁１２が設けである。また、旋回モー
タ４の出力軸上に固設したブレーキディスク６はブレー
キシリンダ１３を併設しており、ブレーキペダル１７の
操作に連動するマスタシリンダ１８からの圧油により制
動力が与えられるようになっており、ブレーキペダル１
７を踏むときの踏込力の大小に応じて、その制動力は加
減される。

更に、ブレーキペダル１７と共に回動し、外周に複数個
のロック溝を存する扇形のロック仮３９が設けてあり、
ブレーキディスク６に、プレーキンリンダ１３の作用に
よって適当な制動力が与えられた状態のブレーキペダル
１７の位置でロック坂３９を係止、保持することのでき
るロックボタン１９も同時に備えている。なお、５は旋
回モータ４の出力軸に直結した減速機、７は該減速機５
の出力軸端に固設した旋回ピニオンで、一般的には、何
れも上部旋回体側に設けられ、８は下部走行体側に固設
された旋回ギヤ、２６はパイロットポンプ２の圧油をパ
イロット弁２０に供給する油路である。

以上の回路、構成からなる本発明の作動について説明す
る。

先づ、油圧シ重ベルを本来の土工機械として使用すると
きは、スイッチ１５を開路しておく、そうすると、電磁
切換弁１２は励磁されず、イ位置を保持するのでパイロ
ットポンプ２の圧油は油路２７、電磁切換弁１２のイ位
置通路、パイロット油路３Ｂを通って連通弁１１のパイ
ロット油室に流入し、該連通弁１１を二位置からハ位置
に切換え、旋回モータの作動回路である油路２４．２５
の連通は遮断される。従って、この状態でバイロフト弁
２０の操作レバ２１を操作して油圧切換弁３を切換える
ことにより旋回モータ４を回転成いは停止させようとす
るときは、従来の油圧ショベルにおける旋回操作時と全
く同一の旋回ブレーキ性能を発揮する。

次に油圧ショベルを荷役作業または類似の用途に使用す
るときは、スイッチ１５を閉じた状態で旋回操作を行う
、そうすると、電磁切換弁１２は励磁され、イ位置から
口位置に切換わるので、油路２７は閉止されパイロット
油路３０は！破切換弁１２の口位置通路、パイロット油
路３８を経て連通弁１１のパイロット油室に通じている
。この状態で操作レバ２１を操作し、パイロット油路２
８または２９に信号圧力を発生させると、油圧切換弁３
はト位置からホまたはへ位置に切換わり、メインポンプ
１の高圧油は油路２４または２５に流入すると同時に、
パイロット油路２８または２９の何れか高い側のバイロ
フト圧が、シャトル弁１４を経てパイロット油路３０．
３８などを経て連通弁１１を二位置からハ位置に切換え
、その結果油路２４．２５は連通しなくなるので旋回モ
ータは起動し、上部旋回体を旋回させる。更に、上部旋
回体が旋回中において、操作レバ２１を中立にすると、
パイロット弁２０のバイロフト圧は消滅し、パイロット
油路２８．２９はタンク３１に連通ずるので、油圧切換
弁３はト位１に復帰し、メインポンプ１からの高圧油は
油路２４または２５には流入せず、同時に、核油路２４
．２５は、それぞれ独立して閉止されるが、同時にバイ
ロフト油路３８もタンク３１に連通するので連通弁１１
は二位置に復帰し、油路２４．２５は連通弁１１の二位
置通路を介して連通状態となり、旋回モータ４すなわち
上部旋回体は自由に旋回を続ける。

荷役作業中に、上部旋回体に適当な制動力を加え、減速
または停止に至らしめるには、ブレーキペダルエフを加
減しながら踏み込むことにより制動すれば良く、また、
駐車その他のため、持続して旋回ブレーキをかけるには
、ブレーキペダル１７を適当に踏込み、ロックボタン１
９をロック板３９のロック溝に係止してブレーキペダル
１７を、その位！で保持させればよい、なお、図におけ
る電磁切換弁１２は手動式等信の操作方式でもよく、ま
た、連通弁１１の開閉には便宜上バイロフト圧を使用し
ているが、電気信号でおきかえることも容易である。

発明の効果 この発明においては、油圧ショベルの旋回ブレーキ性能
を、運転席から容易に、油圧ロックによる自動ブレーキ
方式と任意のブレーキ力を随時、意のままに作用させる
ことのできるダイナミックブレーキ方式とに選択使用で
き、しかも、旋回位置を保持する駐車ブレーキをも兼ね
備えているので、各種フロントアタッチメント、先端工
具などをとりかえて工事を行うような多工程現場におい
ても、本発明のブレーキシステムを装備した油圧ショベ
ル本体が１台あればよいので経済的であり、操作は簡単
で、従来は、ややもすれば運転技両に鯨っていた作業も
、その必要がなく安全確保上にも役立つ。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のブレーキシステムを示す電気・油圧回
路図、第２図はフロントアタッチメントにバックホウパ
ケットを装着した油圧ショベルの側面図、第３図はクレ
ーン装備をした油圧ショベルの側面図、第４図は従来の
油圧ショベルにおける旋回作動システムを示す油圧回路
図の実施例、第５図は従来の油圧ショベルの旋回作動シ
ステムに旋回駐車ブレーキを付加した電気・油圧回路図
の実施例、第６図は第５図に示す実施例の改良変形例を
示す電気・油圧回路図、第７図は荷役作業を主体とする
旋回システムを示す油圧回路図である。 ６・・・・・・・・ブレーキディスク １１・・・・・・・連通弁 １２・・・・・・・電磁切換弁 １３・・・・・・・ブレーキシリンダ １７・・・・・・・ブレーキペダル １８・・・・・・・マスタシリンダ ３２・・・・・・・圧力スイッチ ３３・・・・・・・タイマ 以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 旋回モータ作動用圧油の流出入油路相互間にリリーフ弁
   、チェック弁などから構成される油圧ロック式自動旋回
   ブレーキ弁の他に、上記流出入油路を連通する油路の中
   間に、常時は内部通路が開路しており、パイロット油室
   に信号圧力が作用すると閉路する連通弁と、常時はパイ
   ロットポンプなどの油圧源からの圧油を出口ポートに、
   運転席付近のスイッチにより通電すると旋回モータ作動
   用油圧切換弁の２個のパイロット油室に通じるパイロッ
   ト圧油のうち何れか高い圧力を取出すシャトル弁からの
   圧油を出口ポートに切換える電磁切換弁とを設け、該電
   磁切換弁の出口ポートと前記連通弁のパイロット油室と
   を油路により連通すると共に、ブレーキペダルに連動す
   るマスタシリンダで作動するブレーキシリンダにより旋
   回モータ出力軸上のブレーキディスクを制動するダイナ
   ミックブレーキ装置を設け、該ダイナミックブレーキ装
   置が作動した状態におけるブレーキペダルの位置を機械
   的に保持するロック装置を設けたことを特長とする油圧
   ショベル用旋回体のブレーキシステム。