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JP2002235846A - 車輌の補助ブレーキシステム - Google Patents

車輌の補助ブレーキシステム

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JP2002235846A
JP2002235846A JP2001031236A JP2001031236A JP2002235846A JP 2002235846 A JP2002235846 A JP 2002235846A JP 2001031236 A JP2001031236 A JP 2001031236A JP 2001031236 A JP2001031236 A JP 2001031236A JP 2002235846 A JP2002235846 A JP 2002235846A
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hydraulic
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低コストでエンジンブレーキと同様のブレー
キ作用を実現し、ブレーキの寿命を延ばすとともに、作
業サイクルタイムを短縮して作業の効率を図る。 【解決手段】 このシステムは、遠心式センサ２０と、
アクセルセンサ２２と、制動用油圧回路２２を含むブレ
ーキクラッチ連結手段とを備えている。遠心式センサ２
０は車輌が所定の速度以上で走行中であることを検出す
る。アクセルセンサ２２はアクセルペダル６の開度が所
定の開度以下であることを検出する。ブレーキクラッチ
連結手段は、車輌が所定速度以上で走行中でかつアクセ
ル開度が所定開度以下の時に走行方向と逆側のクラッチ
を連結させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、補助ブレーキシス
テム、特に、前進用クラッチ及び後進用クラッチを有す
るトランスミッションを含む車輌の補助ブレーキシステ
ムに関する。
【０００２】
【従来の技術】産業用車輌、たとえばフォークリフト等
は、エンジン側のトルクが伝達されるトルクコンバータ
と、トルクコンバータからさらにトルクが伝達されるト
ランスミッションとを備えている。トランスミッション
は前進用クラッチ及び後進用クラッチを有しており、い
ずれかのクラッチを連結してトルクを出力軸に出力す
る。また、このようなフォークリフトにおいて制動をか
ける場合はフットブレーキが操作され、これによりドラ
ムブレーキが作動して車輌の走行が制動される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一般に、フォークリフ
トのような産業用車輌ではブレーキ操作の頻度が一般車
輌に比べて高い。また、フォークリフトのドラムブレー
キは前輪のみに作用する構成であるために、ドラムブレ
ーキに加わる負荷が大きい。以上に述べたような理由に
より、ドラムブレーキのライニングの磨耗が激しくな
り、ブレーキの寿命が短くなる。
【０００４】しかも、産業用車輌の多くはトルクコンバ
ータを用いているために、アクセルペダルの踏み込みを
解除してアクセルをオフしても、エンジンブレーキが効
きにくく、フットブレーキの操作頻度は高くなる。特
に、トルクコンバータとして分割ステータタイプのトル
クコンバータを採用している場合は、ステータが分割さ
れていないトルクコンバータに比較してギヤ比（速度
比）が小さく、エンジンブレーキがさらに効きにくくな
る。
【０００５】以上のように、従来のフォークリフト等の
産業用車輌では、エンジンブレーキが効きにくいため
に、フットブレーキの寿命が短くなるとともに、作業の
サイクルタイムの短縮が困難で作業効率が悪い。
【０００６】ここで、産業用車輌の駆動系として、油圧
ポンプと油圧モータを用いたハイドロ・スタティック・
トランスミッション（ＨＳＴ）が既に提供されている。
このＨＳＴを用いた場合は、油圧モータに作用する油圧
を制御することによってエンジンブレーキと同等のブレ
ーキ作用を行わせることが可能である。しかし、このＨ
ＳＴシステムはコスト的に高く、効率も比較的低いため
に実際の使用においては解決すべき課題が残っている。
【０００７】本発明の目的は、低コストでエンジンブレ
ーキと同様のブレーキ作用を実現し、ブレーキに作用す
る負荷を軽減してブレーキの寿命を延ばすとともに、作
業サイクルタイムを短縮して作業の効率を図ることにあ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る補助ブレ
ーキシステムは、前進用クラッチ及び後進用クラッチを
有するトランスミッションを含む車輌に設けられ、走行
検出手段と、アクセル開度検出手段と、ブレーキクラッ
チ連結手段とを備えている。走行検出手段は車輌が所定
の速度以上で走行中であることを検出する。アクセル開
度検出手段は車輌のアクセルペダルの開度が所定の開度
以下であることを検出する。ブレーキクラッチ連結手段
は、走行検出手段及びアクセル開度検出手段の検出結果
により、車輌が所定速度以上で走行中でかつアクセル開
度が所定開度以下の時に走行方向と逆側のクラッチを連
結させる。
【０００９】この装置では、車輌走行中にアクセル開度
が所定開度以下になると、走行検出手段とアクセル開度
検出手段の検出結果に基づいて、ブレーキクラッチ連結
手段が走行方向と逆側のクラッチを連結させる。このた
め、エンジンブレーキと同様のブレーキ作用が期待でき
る。この結果、主ブレーキの負荷が軽減され、主ブレー
キの寿命が長くなる。また、惰性による走行が抑えられ
るので、作業のサイクルタイムを短縮することができ、
作業効率が向上する。さらに、特にブレーキライニング
等のブレーキ用の部材を追加することなく実現できるの
で、低コストで実現が可能である。
【００１０】請求項２に係る補助ブレーキシステムは、
請求項１のシステムにおいて、前進用クラッチ及び後進
用クラッチはともに油圧クラッチであり、ブレーキクラ
ッチ連結手段は前進用クラッチ及び後進用クラッチに対
して選択的に所定圧力のブレーキ油圧を供給するもので
ある。
【００１１】ここでは、クラッチが油圧クラッチである
ので、油圧を制御することによってブレーキ力のコント
ロールが容易になる。また、潤滑油量を十分に確保する
ことによって、ブレーキ時の発熱を容易に抑えることが
できる。
【００１２】請求項３に係る補助ブレーキシステムは、
請求項２のシステムにおいて、アクセル開度検出手段は
アクセルペダルが踏み込まれているか否かを検出するも
のである。
【００１３】ここでは、運転者がアクセルペダルから足
を離せばエンジンブレーキが効くので、作業効率がより
向上する。請求項４に係る補助ブレーキシステムは、請
求項２又３のシステムにおいて、走行検出手段は、車輌
の出力軸の回転に伴って遠心力を受ける遠心子と、遠心
子の遠心力による外周側への移動によってブレーキクラ
ッチ連結手段の前進用クラッチ及び後進用クラッチへの
作動油をドレンさせる走行検出用油圧回路とを備えてい
る。
【００１４】ここでは、車輌が走行しているか否かを機
械的に検出しているので、マイクロコンピュータ等を用
いて検出、制御する場合に比較して安価に構成すること
が可能となる。
【００１５】請求項５に係る補助ブレーキシステムは、
請求項２から４のいずれかのシステムにおいて、ブレー
キクラッチ連結手段は前進用クラッチ及び後進用クラッ
チに供給するブレーキ油圧を調整するためのレギュレー
タバルブをさらに有している。
【００１６】ここでは、レギュレータバルブによってブ
レーキ油圧を調整し、ブレーキ力を容易に調整すること
ができ、種々の仕様に対して最も効率の良いブレーキ力
を得ることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】［全体構成］図１に示すフォーク
リフトは、主に、本体１と、本体１の前面に設けられた
フォーク部２とから構成されている。本体１には、フォ
ークリフトの走行及びフォーク部２の操作のための各種
装置が設けられている。本体１には、操舵のためのハン
ドル３、フォークリフトの前後進切り換え及びフォーク
部２の操作の切り換えを行うためのシフト４、ブレーキ
ペダル５及びアクセルペダル６（図２参照）等が設けら
れている。
【００１８】図２に、本体１内に設けられた補助ブレー
キシステム１０の概略ブロック図を示す。本体１内に
は、エンジン１１と、エンジン１１に装着された動力伝
達装置１２とが設けられている。動力伝達装置１２は、
エンジン１１側に配置されたトルクコンバータ１３と、
パワーシフトトランスミッション１４とから構成されて
いる。パワーシフトトランスミッション１４は、前進用
の油圧クラッチ１５と、後進用の油圧クラッチ１６とを
有している。
【００１９】［補助ブレーキシステムの構成］補助ブレ
ーキシステム１０は、トランスミッション１４の出力軸
１７に設けられた車輌の走行状態を検出するための遠心
式センサ２０と、アクセルのオン、オフ、すなわちアク
セルペダル６が踏まれているか否かを検出するためのア
クセルセンサ２１と、これらのセンサ２０，２１の検出
結果によってブレーキ用のクラッチを作動させるための
制動用油圧回路２２とを有している。
【００２０】図３に、各センサ２０，２１及び制動用油
圧回路２２を含む回路図を示す。まず、各油圧クラッチ
１５，１６に作動油圧を供給するためのメイン回路につ
いて説明する。このメイン回路は、オイルタンク２５か
らオイルストレーナ２６を介して作動油を汲み上げるた
めのオイルポンプ２７と、オイルポンプ２７の出口側に
設けられたメインレギュレータバルブ２８と、メインレ
ギュレータバルブ２８とトルクコンバータ１３との間に
設けられたトルクコンバータ入口圧リリーフバルブ２９
とを有している。なお、トルクコンバータ１３からの作
動油はオイルフィルタ３０及びオイルクーラー３１を介
して各油圧クラッチ１５，１６に潤滑油として供給され
る。
【００２１】また、オイルポンプ２７と各油圧クラッチ
１５，１６との間には、オイルポンプ２７から油路Ｐ１
を介して作動油が供給されるアキュムレータ３２、イン
チングバルブ３３及び前後進切換バルブ３４が設けられ
ている。前後進切換バルブ３４は、前進用スプール３４
ｆ及び後進用スプール３４ｒを有し、シフト４の操作に
より制御される走行用ソレノイドバルブ３５によって切
換制御されるようになっている。なお、前進用スプール
３４ｆと後進用スプール３４ｒの対向する面の間にはス
プリング３４ｐが設けられており、両スプール３４ｆ，
３４ｒはスプリング３４ｐによって互いに遠ざかる方向
に付勢されている。そして、前後進切換バルブ３４の出
口は、前進用油路ＰＦを介して前進用油圧クラッチ１５
に連結されるとともに、後進用油路ＰＲを介して後進用
油圧クラッチ１６に連結されている。また、走行用ソレ
ノイドバルブ３５は内部に切換用スプール３５ａを有し
ており、このスプール３５ａの移動によって、油路Ｐ４
（後述）と前進用パイロット油路Ｐｆあるいは後進用パ
イロット油路Ｐｒとが連結されるようになっている。
【００２２】一方、制動用油圧回路２２は、前述のメイ
ン回路に対して並列に設けられており、オイルポンプ２
７から油路Ｐ２を介してブレーキ用の油圧（作動油）が
供給されるブレーキ用ソレノイドバルブ３６と、油路Ｐ
２の途中に設けられブレーキ用の油圧、すなわちブレー
キ力を調整するためのブレーキ用レギュレータバルブ３
７とを有している。ブレーキ用ソレノイドバルブ３６
は、アクセルペダルのオン、オフにより制御されて、ブ
レーキ用油圧を油路Ｐ３を介して前後進切換バルブ３４
に供給するか否かを制御するためのバルブである。ここ
で、油路Ｐ３は前後進切換バルブ３４の前進用スプール
３４ｆと後進用スプール３４ｒとの間にブレーキ用の作
動油を導くための油路である。また、ブレーキ用レギュ
レータバルブ３７は、スプール３７ａと、スプール３７
ａを一方向に付勢するスプリング３７ｂとを有してお
り、外部からスプリング３７ｂのセット長を変えてレギ
ュレータ圧、すなわちブレーキ用油圧を調整可能となっ
ている。なお、ブレーキ用ソレノイドバルブ３６の上流
側にはフィルタ３８が設けられている。また、油路Ｐ２
は、ブレーキ用レギュレータバルブ３７の上流側で油路
Ｐ４と分岐し、油路Ｐ４は走行用ソレノイドバルブ３５
に連結されている。
【００２３】また、遠心式センサ２０は、遠心力によっ
て外周側に移動する遠心子４０と、遠心子４０を常に内
周側に付勢するスプリング４１と、出力軸の回転が停止
して遠心子４０がスプリング４１により内周側に移動さ
せられたときにブレーキ用の油圧をドレンするための走
行検出用油圧回路４２とを有している。走行検出用油圧
回路４２は、ブレーキ用ソレノイドバルブ３６の下流側
から遠心子４０が収納された室に作動油を導く油路Ｐ５
と、油路Ｐ５をドレンさせるための油路Ｐ６とを有して
いる。
【００２４】なお、アキュムレータ３２、インチングバ
ルブ３３、前後進切換バルブ３４、走行用ソレノイドバ
ルブ３５、ブレーキ用レギュレータバルブ３６及びブレ
ーキ用ソレノイドバルブ３７は、１つのコントロールバ
ルブアッセンブリとして構成されている。
【００２５】［動作］ ＜通常走行＞通常の前進又は後進時の動作について説明
する。
【００２６】車輌のエンジンが回転している状態では、
オイルポンプ２７が駆動されて、作動油はトルクコンバ
ータ１３に供給されるとともに、油路Ｐ１を介してアキ
ュムレータ３２、インチングバルブ３３及び前後進切換
バルブ３４に供給されている。また、油路Ｐ２を介して
制動用油圧回路２２にも供給されている。
【００２７】このような状態でシフト４が前進又は後進
に操作されると、このシフト操作による電気的信号によ
って走行用ソレノイドバルブ３５が駆動される。走行用
ソレノイドバルブ３５が前進側又は後進側に駆動される
と、バルブ内のスプール３５ａの移動によって、油路Ｐ
４と前進用パイロット油路Ｐｆあるいは後進用パイロッ
ト油路Ｐｒとが連結される。なお、図３はニュートラル
状態を示している。
【００２８】例えばシフト４が前進側に操作されると、
走行用ソレノイドバルブ３５のスプール３５ａは図３の
左側に移動する。すると、油路Ｐ４と前進用パイロット
油路Ｐｆとが連結される。これにより、前後進切換バル
ブ３４では、前進用スプール３４ｆの端部（図３の左端
部）に油圧が供給され、前進用スプール３４ｆはスプリ
ング３４ｐの付勢力に抗して右側に移動する。すると、
ニュートラル状態では互いに遮断されていた油路Ｐ１と
前進用油路ＰＦとが連結され、作動油は前進用油圧クラ
ッチ１５に供給される。
【００２９】逆にシフト４が後進側に操作されると、走
行用ソレノイドバルブ３５のスプール３５ａは図３の右
側に移動し、油路Ｐ４と後進用パイロット油路Ｐｒとが
連結される。これにより、前後進切換バルブ３４では、
後進用スプール３４ｒの端部（図３の右端部）に油圧が
供給され、後進用スプール３４ｒはスプリング３４ｐの
付勢力に抗して左側に移動する。すると、ニュートラル
状態では互いに遮断されていた油路Ｐ１と後進用油路Ｐ
Ｒとが連結され、作動油は後進用油圧クラッチ１６に供
給される。
【００３０】以上のような通常走行時では、アクセルペ
ダル６が踏まれてアクセルがオンの状態となっているの
で、ブレーキ用ソレノイドバルブ３６はオフとなってい
る。この場合は、制動用油圧回路２２の油路Ｐ２と油路
Ｐ３とは遮断されており、したがって前後進切換バルブ
３４にはブレーキ用の作動油は供給されない。
【００３１】＜制動時＞次に、制動時の補助ブレーキシ
ステムの動作を、図４のフローチャートを参照して説明
する。
【００３２】まず、シフト４の位置がニュートラルの場
合は、この検出結果が電気信号としてブレーキ用ソレノ
イドバルブ３６に与えられ、ブレーキ用ソレノイドバル
ブ３６はオフとなる。したがってこのブレーキ用ソレノ
イドバルブ３６によって制動用油圧回路２２の油路Ｐ２
と油路Ｐ３とは遮断され、ブレーキ油圧はクラッチ側に
供給されない。すなわち、クラッチブレーキは作動しな
い。
【００３３】一方、シフト４が前進側又は後進側に操作
されている場合は、アクセル開度及び出力軸１７の回転
速度によって制動用油圧回路２２によってクラッチブレ
ーキが作動するか否かが決定される。すなわち、アクセ
ル開度が０以上１／１０未満であり、かつ出力軸１７の
回転速度が４６０rpm以上最高回転速度以下（車速が４k
m/h以上に相当）の場合は、クラッチブレーキが作動す
る。具体的には、アクセル開度が０以上１／１０未満の
場合は、ブレーキ用ソレノイドバルブ３６がオンとな
り、油路Ｐ２と油路Ｐ３とが連通する。また、出力軸１
７の回転速度が前記速度の範囲の場合は、遠心式センサ
２０の遠心子４０がスプリング４１の付勢力に抗して外
周側に移動し、油路Ｐ５とドレン用の油路Ｐ６とが遮断
される。したがって、制動用油圧回路２２からは、ブレ
ーキ用レギュレータバルブ３７によって調圧されたブレ
ーキ油圧が前後進切換バルブ３４に供給される。
【００３４】このとき、シフト位置が前進側の場合は、
前後進切換バルブ３４においては、前進用スプール３４
ｆは図３における右側に移動して油路Ｐ１と前進用油路
ＰＦとを連結している。そして、その右端部が後進用ス
プール３４ｒの左端部に当接して停止している。もちろ
ん、後進用スプール３４ｒは移動していない。
【００３５】このような状態では、制動用油圧回路２２
から供給されてきたブレーキ用の作動油は、油路Ｐ３を
介して前後進切換バルブ３４の両スプール３４ｆ，３４
ｒの間に供給され、さらに後進用油路ＰＲを介して後進
側油圧クラッチ１６に供給される。したがって、後進用
油圧クラッチ１６がブレーキ油圧の分だけオンとなり、
これが前進走行のブレーキとして作用する。
【００３６】シフト位置が後進側の場合は、制動用油圧
回路２２の作用は前記と全く同じで、前後進切換バルブ
３４での作用は全く逆となる。したがって、後進走行時
には前進側油圧クラッチ１５がブレーキとして作用す
る。
【００３７】また、アクセル開度が１／１０以上１０／
１０以下の場合は、ブレーキ用ソレノイドバルブ３６が
オフとなって油路Ｐ２と油路Ｐ３とが遮断されてクラッ
チブレークは作動しない。さらに、出力軸１７の回転速
度が０以上４６０rpm未満（車速が０〜３km/hに相当）
の場合は、遠心式センサ２０部分で油路Ｐ５と油路Ｐ６
とが連結されてブレーキ用作動油はドレンされ、クラッ
チブレーキは作動しない。
【００３８】＜インチング動作＞インチング動作につい
て簡単に説明する。インチングバルブ３３の内部にはス
プール３３ａが設けられており、このスプール３３ａは
ブレーキペダル５に連結されている。ブレーキペダル５
が踏まれていない状態では、インチングバルブ３３の上
流側と下流側とが連通しており、作動油は正常に前後進
切換バルブ３４に供給される。
【００３９】一方、ブレーキペダル５が踏まれると、ス
プール３３ａが移動して作動油がドレンされる。すなわ
ち、ブレーキペダル５が踏まれた状態では、油路Ｐ１内
の作動油はドレンされるために前後進切換バルブ３４に
供給されない。そのため、前進用クラッチ１５及び後進
用クラッチ１６は連結されず、出力軸１７に動力が伝達
されなくなる。
【００４０】このような実施形態では、アクセルペダル
６から足を離せば、あるいはペダルの足を載せていたと
してもほとんど踏み込んでいない場合は、走行方向と逆
側の油圧クラッチによってブレーキが作用する。すなわ
ち、エンジンブレーキと同様の効果が得られるので、惰
性による走行を抑えることができ、作業のサイクルタイ
ムを短縮して作業効率を高めることができる。また、フ
ットブレーキの使用頻度を少なくできるので、ブレーキ
寿命を延ばすことができる。
【００４１】
【発明の効果】本発明に係る補助ブレーキシステムで
は、車輌走行中にアクセル開度が所定の開度以下になる
と、ブレーキクラッチ連結手段が走行方向と逆側のクラ
ッチを連結させて車輌を制動する。このため、主ブレー
キの負担が軽減され、寿命が長くなり、しかも惰性によ
る走行を抑えて作業の効率化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による補助ブレーキシステ
ムが採用されたフォークリフトの外観斜視図。
【図２】補助ブレーキシステムの概略構成図。
【図３】補助ブレーキシステムの油圧回路図。
【図４】補助ブレーキシステムの動作を説明するための
フローチャート。
【符号の説明】
４ シフト ６ アクセルペダル １２ トランスミッション １５ 前進側油圧クラッチ １６ 後進側油圧クラッチ ２０ 遠心式センサ ２２ 制動用油圧回路 ３６ ブレーキ用ソレノイドバルブ ３７ ブレーキ用レギュレータバルブ ４０ 遠心子 ４２ 走行検出用油圧回路

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】前進用クラッチ及び後進用クラッチを有す
    るトランスミッションを含む車輌に設けられた補助ブレ
    ーキシステムであって、 前記車輌が所定の速度以上で走行中であることを検出す
    る走行検出手段と、 車輌のアクセルペダルの開度が所定の開度以下であるこ
    とを検出するアクセル開度検出手段と、 前記走行検出手段及びアクセル開度検出手段の検出結果
    により、前記車輌が前記所定速度以上で走行中でかつア
    クセル開度が前記所定開度以下の時に走行方向と逆側の
    クラッチを連結させるブレーキクラッチ連結手段と、を
    備えた車輌の補助ブレーキシステム。
  2. 【請求項２】前記前進用クラッチ及び後進用クラッチは
    ともに油圧クラッチであり、 前記ブレーキクラッチ連結手段は、前記前進用クラッチ
    及び後進用クラッチに対して選択的に所定圧力のブレー
    キ油圧を供給するものである、請求項１に記載の車輌の
    補助ブレーキシステム。
  3. 【請求項３】前記アクセル開度検出手段は、アクセルペ
    ダルが踏み込まれているか否かを検出するものである、
    請求項２に記載の車輌の補助ブレーキシステム。
  4. 【請求項４】前記走行検出手段は、 前記車輌の出力軸の回転に伴って遠心力を受ける遠心子
    と、 前記遠心子の遠心力による外周側への移動によって前記
    ブレーキクラッチ連結手段の前記前進用クラッチ及び後
    進用クラッチへの作動油をドレンさせる走行検出用油圧
    回路とを備えている、請求項２又は３に記載の車輌の補
    助ブレーキシステム。
  5. 【請求項５】前記ブレーキクラッチ連結手段は、前記前
    進用クラッチ及び後進用クラッチに供給するブレーキ油
    圧を調整するためのレギュレータバルブをさらに有して
    いる、請求項２から４のいずれかに記載の車輌の補助ブ
    レーキシステム。
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