ブレーキシステム
【課題】パイロット圧通路のエア抜きが十分に行われるブレーキシステムを提供する。
【解決手段】ブレーキ装置２０に対して駆動圧通路８３とドレン通路８８とを信号圧に応じて選択的に開通させる油圧切換弁３０と、この油圧切換弁３０に信号圧を導くパイロット圧通路８２とを備え、油圧切換弁３０は信号圧が上昇するのに伴ってドレン通路８８が開通する制動位置（ニ）から駆動圧通路８３を開通する解除位置（ホ）に切り換わる構成としたブレーキシステムであって、パイロット圧通路８２内の加圧作動油をドレンするパイロットドレン通路４９を備え、油圧切換弁３０は制動位置（ニ）にてパイロットドレン通路４９を閉塞する一方、解除位置（ホ）にてパイロットドレン通路４９を開通させる構成とした。
【解決手段】ブレーキ装置２０に対して駆動圧通路８３とドレン通路８８とを信号圧に応じて選択的に開通させる油圧切換弁３０と、この油圧切換弁３０に信号圧を導くパイロット圧通路８２とを備え、油圧切換弁３０は信号圧が上昇するのに伴ってドレン通路８８が開通する制動位置（ニ）から駆動圧通路８３を開通する解除位置（ホ）に切り換わる構成としたブレーキシステムであって、パイロット圧通路８２内の加圧作動油をドレンするパイロットドレン通路４９を備え、油圧切換弁３０は制動位置（ニ）にてパイロットドレン通路４９を閉塞する一方、解除位置（ホ）にてパイロットドレン通路４９を開通させる構成とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧モータ等に用いられるブレーキシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
油圧モータに用いられる摩擦制動式のブレーキシステムとして、非回転体に設けられた固定プレートと、回転体に設けられた回転プレートと、ピストンを介して回転プレートを固定プレートに対して押圧するコイルばねとを備えるものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このブレーキ装置は、コイルばねの付勢力によって回転プレートと固定プレートとの間に摩擦ブレーキ力を発生させて回転体を停止させる。また、ブレーキ力の解除は、油圧を用いてピストンをコイルばねの付勢力に抗して移動させることによって行われる。
【０００４】
このため特許文献１では、ブレーキ力の解除を制御するブレーキ解除用油圧切換弁が設けられる。この油圧切換弁は、供給される信号圧に応じて移動するスプールの位置に応じてポンプからの油圧をブレーキ装置のピストンに作用させる。
【０００５】
このように、ブレーキ力の解除は、油圧切換弁の作用によりコイルばねを圧縮させ、回転プレートと固定プレートとの間の摩擦力を解除することによって行われる。
【特許文献１】特開２００２−３９０４７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
油圧切換弁のスプールに信号圧を供給するパイロット圧通路は、油圧ポンプからの駆動圧が供給されていない場合には、加圧作動油がタンクにドレンされる構成となっている。しかしながら、パイロット圧通路は一端がタンク内に開口しているのみであり、パイロット圧通路内に残留した空気を抜く、いわゆるエア抜きが不十分となることがある。エア抜きが不十分な場合には、信号圧の立ち上がりが遅れることに伴いブレーキ力の解除タイミングが遅れ、油圧モータの回転により、ブレーキの摩耗が促進され、寿命が低下するという課題が生じる。
【０００７】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、パイロット圧通路のエア抜きが十分に行われるブレーキシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、加圧作動流体が供給されることによって制動力を解除するとともに加圧作動流体がドレンされることによって制動力を発生するブレーキ装置と、このブレーキ装置に加圧作動流体を供給する駆動圧通路と、ブレーキ装置から加圧作動流体をドレンするドレン通路と、ブレーキ装置に対して駆動圧通路とドレン通路とを信号圧に応じて選択的に開通させる油圧切換弁と、この油圧切換弁に信号圧を導くパイロット圧通路とを備え、油圧切換弁は信号圧が上昇するのに伴ってドレン通路が開通する制動位置から駆動圧通路を開通する解除位置に切り換わる構成としたブレーキシステムであって、パイロット圧通路内の加圧作動流体をドレンするパイロットドレン通路を備え、油圧切換弁は制動位置にてパイロットドレン通路を閉塞する一方、解除位置にてパイロットドレン通路を開通させる構成としたことを特徴とするものとした。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、油圧切換弁の解除位置にてパイロット圧通路内の加圧作動流体をエアと共にパイロットドレン通路を通して逃がすことにより、パイロット圧通路内のエア抜きを十分に行われる。これにより、パイロット圧通路内に残留するエアに起因して信号圧の立ち上がりが遅れることを防止して、ブレーキ力の解除が的確に行われる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
まず、図１を参照して本発明が適用可能な油圧モータ１の全体構成について説明する。油圧モータ１は、例えば、建設機械等の旋回装置に用いられる斜板式の油圧モータである。
【００１１】
油圧モータ１は、負荷（図示せず）に連結される出力軸２と、出力軸２に連結され出力軸２と一体に回転するシリンダブロック３とを備える。出力軸２は油圧モータ１のケース１１とカバー１２に軸受１７、１８を介して回転可能に支持されている。
【００１２】
シリンダブロック３における出力軸２を中心とする同心円上には、出力軸２と平行に複数のシリンダ４が開口している。それぞれのシリンダ４には、容積室５を画成するピストン６が往復摺動自在に挿入されている。
【００１３】
ピストン６の先端には球面座１０を介してシュー９が連結されている。シュー９は、ケース１１に固定された斜板７に面接触している。シリンダブロック３が回転するのに伴って、各シュー９が斜板７に摺接し、各ピストン６が斜板７の傾転角度に応じたストローク量で往復動する。
【００１４】
カバー１２には、シリンダブロック３の基端面が摺接するバルブプレート８が取り付けられている。バルブプレート８は図示しない油圧ポンプに連通するポートと、タンク側に連通するポートとを有する。油圧ポンプから各ポートを介して各容積室５に導かれる油圧によって各ピストン６がシリンダ４から突出し、各ピストン６がシュー９を介して斜板７を押すことによってシリンダブロック３が回転する。そして、シリンダブロック３の回転が出力軸２を介して負荷に伝達される。
【００１５】
油圧モータ１には、摩擦制動式のブレーキ装置２０が内蔵されている。ブレーキ装置２０について以下に説明する。
【００１６】
ブレーキ装置２０は、シリンダブロック３と共に回転する複数（本実施の形態では３枚）のディスクプレート２１と、ケース１１に回転不能に設けられ、ディスクプレート２１と当接することによってディスクプレート２１との間にて摩擦ブレーキ力を発生する摩擦部材としての複数（本実施の形態では２枚）のフリクションプレート２２と、ディスクプレート２１とフリクションプレート２２とを互いに押し付けることによって双方のプレート２１、２２の間にて摩擦ブレーキ力を発生させると共に、その押し付けを解除することによって摩擦ブレーキ力を解除可能なブレーキ作動機構２５とを備える。
【００１７】
各ディスクプレート２１は、シリンダブロック３の外周にスプライン係合している。各ディスクプレート２１は、円環形状であり、内周には歯（図示せず）が形成されている。シリンダブロック３の外周には、出力軸２の軸方向に延在して形成されたスプライン３ａが形成されている。ディスクプレート２１の歯とシリンダブロック３のスプライン３ａとが噛み合うことによって、ディスクプレート２１は、シリンダブロック３の回転に伴って回転し、かつ出力軸２の軸方向に移動することができる。
【００１８】
各フリクションプレート２２は、ディスクプレート２１と同様にケース１１の内周にスプライン係合している。各フリクションプレート２２は、円環形状であり、ケース１１の内周に対して、ケース１１と相対回転不能で、かつ出力軸２の軸方向に移動可能に取り付けられている。
【００１９】
各フリクションプレート２２は、隣合うディスクプレート２１の間に挟まれるようにして配置されている。
【００２０】
ブレーキ作動機構２５は、ケース１１の内周に支持され出力軸２の軸方向に移動可能な環状のブレーキピストン２７と、カバー１２とブレーキピストン２７との間に介装されブレーキピストン２７をディスクプレート２１に向かって付勢する付勢部材としての複数のブレーキスプリング２６と、ブレーキ解除用油圧切換弁３０から加圧作動油（作動流体）が供給されることによってブレーキスプリング２６の付勢力に抗してブレーキピストン２７を移動させるブレーキ解除用チャンバ２８とを備える。
【００２１】
ブレーキピストン２７は、ケース１１の内周壁１１ａに沿って摺動する摺動部２７ａと、摺動部２７ａに一体に設けられ対向するディスクプレート２１を押圧することによってフリクションプレート２２との間にて摩擦ブレーキ力を発生させるピストン部２７ｂとからなる。ブレーキピストン２７には、カバー１２に植設したピン１３が挿通し、出力軸２周りの回転が阻止される。
【００２２】
ピストン部２７ｂは、摺動部２７ａと比較して外径が小さく形成され、ピストン部２７ｂの外周面２７ｃとケース１１の内周壁１１ａとの間には空間が存在する。
【００２３】
その空間には、ピストン部２７ｂの外周面２７ｃとケース１１の内周壁１１ａとの双方に当接して配置されたリング体２９が配置されている。これにより、ピストン部２７ｂの外周面２７ｃとケース１１の内周壁１１ａとリング体２９の基端面とによって、ブレーキ解除用チャンバ２８が画成される。なお、ケース１１の内周壁１１ａには、リング体２９の先端部が係合する段部１１ｂが形成されている。
【００２４】
ブレーキピストン２７の摺動部２７ａには基端面に開口する複数の穴２７ｄが同一円上に形成されており、各穴２７ｄ内にブレーキスプリング２６がそれぞれ収装されている。
【００２５】
ブレーキ解除用チャンバ２８内は、油圧切換弁３０を介して図示しないタンク又は油圧供給源（パイロットポンプ５０）に選択的に接続されている。油圧切換弁３０により、その選択を切り換えることによってブレーキ解除用チャンバ２８内への圧油の給排が行われ、それに伴いブレーキピストン２７が前進後退し、ブレーキ動作とその解除が行われる。
【００２６】
ケース１１の内壁には、ブレーキピストン２７がブレーキスプリング２６の付勢力によって前進した際に、各ディスクプレート２１及び各フリクションプレート２２における出力軸２の軸方向の所定以上の移動を規制する規制部材としての受部１１ｃが形成されている。このように、ディスクプレート２１及びフリクションプレート２２は、ブレーキピストン２７と受部１１ｃとの間にて互いに押し付けられ、ディスクプレート２１とフリクションプレート２２との間にて摩擦ブレーキ力を発生する。
【００２７】
図２は、油圧モータ１を備える油圧ショベルの旋回用油圧回路を示す。図において、油圧モータ１は油圧ショベルの上部旋回体（図示せず）を遊星歯車機構９０を用いた減速機等を介して旋回駆動するものである。また、油圧モータ１には前述のブレーキ装置２０が設けられ、このブレーキ装置２０は上部旋回体の旋回停止時に制動力を発生する。
【００２８】
前述したように油圧切換弁３０の駆動圧ポート３９及びスプール４０に駆動圧を供給するパイロットポンプ５０を備えるとともに、タンク５２から加圧作動油を吸い上げた加圧作動油を油圧モータ１に供給する油圧ポンプ５１を備える。パイロットポンプ５０と油圧ポンプ５１は車両に搭載される図示しないエンジンによって駆動される。
【００２９】
油圧ポンプ５１は一対のメイン管路５４Ａ、５４Ｂを介して油圧モータ１に接続される。メイン管路５４Ａ、５４Ｂの途中には手動切換式の方向切換弁５５が設けられている。
【００３０】
方向切換弁５５は操作レバー５８を作業者が操作することで中立位置（イ）から切換位置（ロ）、（ハ）に切換えられ、中立位置（イ）から切換位置（ロ）に切り換えられた場合には、吐出した加圧作動油はメイン管路５４Ａから油圧モータ１に供給され、メイン管路５４Ｂからタンク５２にドレンされる。一方、中立位置（イ）から切換位置（ハ）に切り換えられた場合には、吐出した加圧作動油はメイン管路５４Ｂから油圧モータ１に供給され、メイン管路５４Ａからタンク５２にドレンされる。また、中立位置（イ）の場合には、油圧ポンプ５１からの加圧作動油は、油圧モータ１へ供給されることなくタンク５２へドレンされる。このようにして、油圧ポンプ５１から油圧モータ１に給排する圧油の方向を切換え、油圧モータ１の回転方向を切り換え、あるいは停止する構成となっている。
【００３１】
油圧モータ１と方向切換弁５５との間でメイン管路５４Ａ、５４Ｂ間を連通する分岐管路５７Ａ、５７Ｂ、５８Ａ、５８Ｂを設け、タンク管路５６は分岐管路５７Ａ、５７Ｂとの接続部、分岐管路５８Ａ、５８Ｂとの接続部に接続し、タンク５２に開口する。
【００３２】
分岐管路５７Ａ、５７Ｂの途中にはそれぞれチェック弁５９Ａ、５９Ｂが配設され、このチェック弁５９Ａ、５９Ｂはタンク５２からメイン管路５４Ａ、５４Ｂ側に向けて加圧作動油が流通するのを許容することにより、メイン管路５４Ａ、５４Ｂ内が負圧状態になるのを防止する。
【００３３】
分岐管路５８Ａ、５８Ｂの途中にそれぞれ一対のリリーフ弁６０Ａ、６０Ｂが設けられ、リリーフ弁６０Ａ、６０Ｂは圧力設定ばね６１Ａ、６１Ｂによって高圧のリリーフ設定圧Ｐｈが予め決められ、一方で後述のアキュムレータ６２Ａ、６２Ｂにより低圧リリーフ時の開弁圧力Ｐｌが設定されている。そして、リリーフ弁６０Ａ、６０Ｂは油圧モータ１の回転時等にメイン管路５４Ａまたは５４Ｂ内に、例えばリリーフ設定圧Ｐｈ以上の圧力（過剰圧）が発生すると、リリーフ弁６０Ａ、６０Ｂの弁体が開弁することにより、この圧力（過剰圧）をタンク管路５６側へとリリーフさせる。
【００３４】
リリーフ弁６０Ａ、６０Ｂに付設するアキュムレータ６２Ａ、６２Ｂを備え、例えば油圧モータ１の慣性回転時等にメイン管路５４Ａ、５４Ｂからの加圧作動油が絞り６７Ａ、６７Ｂ等を介してアキュムレータ６２Ａ、６２Ｂ内に供給されると、加圧作動油が一時的に蓄油され、このときにリリーフ弁６０Ａ、６０Ｂは開弁圧力Ｐｌで低圧リリーフする。
【００３５】
この結果、アキュムレータ６２Ａ、６２Ｂはリリーフ弁６０Ａ、６０Ｂにショックレス機能を与え、リリーフ弁６０Ａ、６０Ｂが高圧のリリーフ設定圧Ｐｈで開弁するときの衝撃を緩和するようになる。
【００３６】
さらに油圧モータ１に制動力を作用させる前述のブレーキ装置２０を備え、チャンバ２８内の加圧作動油がドレンされている場合はブレーキスプリング２６によりブレーキピストン２７がディスクプレート２１をフリクションプレート２２側に押付け、油圧モータ１の出力軸２等に制動力を発生する。そして、ブレーキ装置２０は油圧モータ１の回転駆動時等にブレーキ管路７３からチャンバ２８内にブレーキ解除圧（駆動圧）となる加圧作動油がパイロットポンプ５０から供給されると、このときの圧力でブレーキスプリング２６を圧縮させることにより、油圧モータ１の制動を解除する。
【００３７】
ブレーキ解除用油圧切換弁３０は、ブレーキ管路７３の接続先をパイロットポンプ５０とタンク５２とに選択的に切り換える。ここで、ブレーキ解除用油圧切換弁３０はその信号圧としてドレン圧が導かれる場合には、リターンスプリング３６の付勢力によりチャンバ２８内の加圧作動油をドレンしてブレーキ装置２０が制動力を生じる制動位置（ニ）に保持される。一方、ブレーキ解除用油圧切換弁３０はその信号圧として駆動圧が供給される場合は、ブレーキ解除用油圧切換弁３０は制動位置（ニ）から解除位置（ホ）に切換えられ、パイロットポンプ５０からブレーキ装置２０のチャンバ２８にブレーキ管路７３を介して駆動圧、つまりブレーキ解除圧を供給する。
【００３８】
ブレーキ解除用油圧切換弁３０への信号圧を切り換えるために２位置切換弁のパイロット圧切換弁８０を備える。パイロット圧切換弁８０の位置を切り換える操作レバー８１を備え、この操作レバー８１は操作レバー５８と連動するものである。
【００３９】
作業者が操作レバー５８を操作することによって、操作レバー８１を介してパイロット圧切換弁８０が解除位置（ヘ）に切り換えられた場合には、パイロットポンプ５０からの駆動圧が駆動圧通路８３から分岐したパイロット圧通路８２を通じてブレーキ解除用油圧切換弁３０のスプール４０に作用し、油圧切換弁３０はリターンスプリング３６の付勢力により制動位置（ニ）に切り換わる。
【００４０】
一方、作業者が操作レバー５８を操作することによって、操作レバー８１を介してパイロット圧切換弁８０が制動位置（ト）に切り換えられた場合には、パイロット圧通路８２がタンク５２に連通することで、ドレン圧がブレーキ解除用油圧切換弁３０のスプール４０に作用し、油圧切換弁３０はリターンスプリング３６の付勢力に抗して解除位置（ホ）に切り換わる。
【００４１】
以上のように、ブレーキ解除用油圧切換弁３０は、スプール４０に信号圧を導くパイロット圧通路８２がタンク５２に連通する解除位置（ホ）に切り換えられた作動状態にて、パイロット圧通路８２内の作動油がタンク５２にドレンされる構成となっている。
【００４２】
しかしながら、実際には、パイロット圧通路８２の一端がブレーキ解除用油圧切換弁３０のスプール４０によって閉塞されているため、パイロット圧通路８２内の作動油がタンク５２内に流下することはほとんどなく、作動油の中に混入したエアがパイロット圧通路８２内に残留し、いわゆるエア抜きが十分に行われないという問題点がある。パイロット圧通路８２内の作動油にエアが残留した場合には、信号圧の立ち上がりが遅れるため、ブレーキ解除用油圧切換弁３０が制動位置（ニ）から解除位置（ホ）に切り換えられるタイミングが遅れ、ブレーキ装置２０のブレーキ力が解除されない状態で、油圧モータ１が回転作動してしまい、ブレーキ装置２０の摩耗が進み、寿命が低下する。
【００４３】
これに対処して、本発明は、図３に示すように、ブレーキ解除用油圧切換弁３０の解除位置（ホ）にてパイロット圧通路８２の一端をタンク５２に連通させるパイロットドレン通路４９を備え、パイロット圧通路８２内の加圧作動油をエアと共にパイロットドレン通路４９を通ってドレン通路８８からタンク５２にドレンする構成とする。
【００４４】
図４において、（ａ）は本発明のブレーキ解除用油圧切換弁３０の断面図であり、（ｂ）はブレーキ解除用油圧切換弁３０の油圧回路図である。油圧切換弁３０は、図１に示すように油圧モータ１のケース１１に締結されるバルブボディ３１と、このバルブボディ３１の中心軸方向に形成された穴部に摺動可能に収められるスプール４０と、スプール４０の一端によって画成されるパイロットポート３３と、スプール４０を図中右方向へ付勢するリターンスプリング３６とを備える。
【００４５】
パイロットポンプ５０の吐出圧が信号圧としてパイロット圧通路８２を通ってパイロットポート３３に導かれると、リターンスプリング３６の付勢力に抗してスプール４０を図において左方向へ移動する。
【００４６】
スプール４０は、その鍔部がバルブボディ３１の内周面に形成された段部４３に当接することよって右方向への移動が規制される一方、その端面が閉止栓３４に当接することによって左方向への移動が規制される。
【００４７】
バルブボディ３１は、パイロットポンプ５０からの加圧作動油が図３に示す駆動圧通路８３を通じて供給される駆動圧ポート３９と、ブレーキ作動機構２５のブレーキ解除用チャンバ２８に図３に示すブレーキ管路７３を介して連通するブレーキ解除用ポート３８と、油圧モータ１のケース１１内に連通するドレンポート３７とを備える。
【００４８】
円柱状のスプール４０には、両端から中心軸に沿って形成される孔部４０ａ、４０ｂと、この孔部４０ａ、４０ｂを連通するオリフィス４０ｃと、スプール４０の外周面に形成された環状の溝部４１ａ、４１ｂと、孔部４０ｂと溝部４１ｂとを連通するオリフィス４２ｂとが形成される。
【００４９】
スプール４０が図４に示す制動位置（ニ）にあるとき、ブレーキ解除用ポート３８に一対の溝部４１ｂとオリフィス４２ｂとを介してドレンポート３７を連通させる。なお、一対の溝部４１ｂは絞り部を介して常時連通している。
【００５０】
スプール４０が図５〜７に示す解除位置（ホ）にあるとき、ブレーキ解除用ポート３８に溝部４１ａを介して駆動圧ポート３９を連通させる。すなわち、溝部４１ａは、解除位置（ホ）にてブレーキ解除用ポート３８に駆動圧ポート３９を連通させるブレーキ駆動通路４８を構成する。
【００５１】
ブレーキ解除用油圧切換弁３０は、スプール４０の孔部４０ａに摺動可能に嵌合するロッド４５を備え、このロッド４５を介してパイロットドレン通路４９が開閉される。
【００５２】
ロッド４５の基端部に環状に拡がる鍔部４５ａが形成され、この鍔部４５ａがストッパリング４６を介してスプール４０内に固定される。ロッド４５には鍔部４５ａの両側を連通する通孔４５ｂが形成されている。
【００５３】
ロッド４５には、その先端から中心軸に沿って延びる孔部４５ｃと、この孔部４５ｃに連通しロッド４５の外周面に開口するオリフィス４５ｄとが形成される。
【００５４】
スプール４０が図４、５に示すストローク位置にあるとき、オリフィス４５ｄはスプール４０によって閉塞される一方、スプール４０が解除位置（ホ）にて図６に示すストローク位置に来ると、オリフィス４５ｄはスプール４０によって開かれ、パイロットドレン通路４９を開通させる。
【００５５】
パイロットドレン通路４９は、通孔４５ｂ、オリフィス４５ｄ、孔部４５ｃ、孔部４０ｂ、オリフィス４０ｃ、孔部４０ａ、リターンスプリング３６が収められるスプリング室４７によって構成され、パイロットポート３３に導かれる加圧作動油をドレンポート３７へと導く。
【００５６】
次に、ブレーキ解除用油圧切換弁３０の動作についてブレーキ装置２０の作動状態に応じて説明する。
【００５７】
まず、ブレーキ装置２０が制動力を生じる場合には、パイロット圧切換弁８０を制動位置（ト）に切り換える。これにより、油圧切換弁３０のスプール４０の端部にはドレン圧が作用し、油圧切換弁３０は、図４に示すように、リターンスプリング３６の付勢力により制動位置（ニ）に切り換わる。これにより、チャンバ２８内の加圧作動油がブレーキ解除用ポート３８、ドレンポート３７を介してドレンポート８８からタンク５２にドレンされ、ブレーキスプリング２６の付勢力がチャンバ２８内の圧力より大きくなる。このため、ブレーキピストン２７が移動して、ディスクプレート２１がフリクションプレート２２に圧接し、ディスクプレート２１とフリクションプレート２２との間に制動力が発生する。
【００５８】
このとき、オリフィス４５ｄがスプール４０によって閉塞されており、パイロットドレン通路４９が閉じている。
【００５９】
一方、ブレーキ装置２０の制動力を解除する場合には、パイロット圧切換弁８０を解除位置（ヘ）に切り換える。これに伴い、パイロットポンプ５０から供給される駆動圧がパイロット圧切換弁８０からパイロット圧通路８２を通じてパイロットポート３３に導かれ、スプール４０がリターンスプリング３６の付勢力に抗して移動し、油圧切換弁３０が解除位置（ホ）に切り換わる。これにより、駆動圧ポート３９に導入される加圧作動油はブレーキ解除用ポート３８よりブレーキ装置２０のチャンバ２８に供給され、チャンバ２８内の圧力上昇によってブレーキピストン２７がブレーキスプリング２６の付勢力に抗して移動し、ディスクプレート２１とフリクションプレート２２との圧接が解かれ、ブレーキ装置２０の制動力が解除される。
【００６０】
上記したように油圧切換弁３０がリターンスプリング３６の付勢力に抗して制動位置（ニ）から解除位置（ホ）へと切り換わるとき、スプール４０が図４〜７に示すように移動し、ブレーキ駆動通路４８を開通させた後、パイロットドレン通路４９を開通させ、パイロット圧通路８２内の加圧作動油の一部をエアと共にパイロットドレン通路４９を通ってタンク５２にドレンする。
【００６１】
図５に示すように、スプール４０が移動し、スプール４０の溝部４１ａを介してブレーキ解除用ポート３８に駆動圧ポート３９を連通させ、ブレーキ駆動通路４８が開通し始めるとき、ロッド４５のオリフィス４５ｄはスプール４０の内周面によって閉塞され、パイロットドレン通路４９が閉じている。
【００６２】
これにより、チャンバ２８内の圧力上昇によってブレーキピストン２７が移動する前に、パイロット圧通路８２内の加圧作動油がパイロットドレン通路４９を通ってタンク５２に流出することがなく、パイロットポート３３に導かれる信号圧が速やかに上昇する。このため、油圧切換弁３０のスプール４０は信号圧により速やかに制動位置（ニ）から解除位置（ホ）へと切り換わり、制動力を速やかに解除することができる。
【００６３】
その後、図６に示すように、スプール４０が移動し、ロッド４５のオリフィス４５ｄがスプール４０の内周面によって開かれ、パイロットドレン通路４９が開通する。
【００６４】
図７に示すように、スプール４０が閉止栓３４に当接するストロークエンドに移動しても、ロッド４５のオリフィス４５ｄがスプール４０の内周面によって開かれており、パイロットドレン通路４９が開通している。
【００６５】
図６から図７にかけてのストローク域では、パイロットドレン通路４９が開通し、パイロットポート３３内の加圧作動油が、図中矢印で示すように、通孔４５、オリフィス４５ｄ、孔部４０ｂ、オリフィス４０ｃ、孔部４０ａ、スプリング室４７、ドレンポート３７を通って油圧モータ１のケース１１内へと流出し、このケース１１を経てタンク５２へと戻される。
【００６６】
パイロットドレン通路４９を通ってドレンされる作動油の流れは、オリフィス４５ｄとオリフィス４０ｃによって２段階に絞られることにより、パイロットポート３３の信号圧が設定値より低下することが回避され、スプール４０が図７に示すようにストロークエンドに移動した状態が保たれ、パイロット流量不足を防ぐ。
【００６７】
これにより、パイロット圧通路８２内に入ったエアは、パイロットドレン通路４９を通ってドレンされる作動油と共に排出され、加圧作動油がパイロット圧通路８２を満たされ、パイロット圧切換弁８０を解除位置（ヘ）に切り換えるのに伴い、パイロットポンプ５０から供給された加圧作動油により急速に信号圧が上昇する。このため、油圧切換弁３０のスプール４０は信号圧により速やかに制動位置（ニ）から解除位置（ホ）へと切り換わり、制動力を速やかに解除することができる。これにより、ブレーキ装置２０の制動が解除されない間に油圧モータ１が回転作動することが回避され、ブレーキ装置２０の摩耗を抑えられる。
【００６８】
本実施の形態において、加圧作動油が供給されることによって制動力を解除するとともに加圧作動油がドレンされることによって制動力を発生するブレーキ装置２０と、このブレーキ装置２０に加圧作動油を供給する駆動圧通路８３と、ブレーキ装置２０から加圧作動油をドレンするドレン通路８８と、ブレーキ装置２０に対して駆動圧通路８３とドレン通路８８とを信号圧に応じて選択的に開通させる油圧切換弁３０と、この油圧切換弁３０に信号圧を導くパイロット圧通路８２とを備え、油圧切換弁３０は信号圧が上昇するのに伴ってドレン通路８８が開通する制動位置（ニ）から駆動圧通路８３を開通する解除位置（ホ）に切り換わる構成としたブレーキシステムであって、パイロット圧通路８２内の加圧作動油をドレンするパイロットドレン通路４９を備え、油圧切換弁３０は制動位置（ニ）にてパイロットドレン通路４９を閉塞する一方、解除位置（ホ）にてパイロットドレン通路４９を開通させる構成としたため、パイロット圧通路８２内の加圧作動油をエアと共にパイロットドレン通路４９を通して逃がすことにより、パイロット圧通路８２内のエア抜きを十分に行われる。これにより、パイロット圧通路内に残留するエアに起因して信号圧の立ち上がりが遅れることを防止して、ブレーキ力の解除が的確に行われる。
【００６９】
本実施の形態において、油圧切換弁３０は制動位置（ニ）から解除位置（ホ）に切り換わる過程で駆動圧通路８３を開通させた後にパイロットドレン通路４９を開通させる構成したため、駆動圧通路８３が開通することによってブレーキ装置２０の制動が解除された後に、パイロットドレン通路４９が開通することによってパイロット圧通路８２が開通する。これによりブレーキ装置２０の制動が解除される前に、パイロット圧通路８２内の加圧作動油がパイロットドレン通路４９を通ってドレンされることがなく、信号圧が速やかに上昇して、ブレーキ力の解除が的確に行われる。
【００７０】
本実施の形態において、パイロットドレン通路４９に作動油の流れを絞る絞り手段（オリフィス４０ｃ、４５ｄ）を設けたため、駆動圧通路８３が開通することによってブレーキ装置２０の制動が解除された後に、油圧切換弁３０の解除位置（ホ）にてパイロットドレン通路４９が開通してもパイロット圧通路８２の信号圧が高く保たれるとともに、絞り手段（オリフィス４０ｃ、４５ｄ）を通してエアが排出され、ブレーキ力の解除が的確に行われる。
【００７１】
本実施の形態において、油圧切換弁３０はパイロット圧通路８２によって導かれる信号圧に応じて移動するスプール４０を備え、このスプール４０にパイロットドレン通路４９を画成する孔部４０ｂを形成し、この孔部４０ｂに摺動可能に嵌合するロッド４５を備え、スプール４０の移動に伴ってパイロットドレン通路４９がロッド４５を介して開閉される構成としたため、パイロットドレン通路４９をスプール４０の内側に設けることが可能となり、油圧切換弁３０の大型化が避けられる。
【００７２】
次に図８に示す他の実施の形態を説明する。これは基本的には図４に示す実施の形態と同じ構成を有し、相違する部分のみ説明する。なお、前記実施形態と同一構成部には同一符号を付す。
【００７３】
図８において、（ａ）はブレーキ解除用油圧切換弁３０の断面図であり、（ｂ）はブレーキ解除用油圧切換弁３０の油圧回路図である。
【００７４】
パイロットドレン通路４９をバルブボディ３１に形成される通孔３１ａ、３１ｂ、３１ｃによって画成し、通孔３１ａの開口端がスプール４０によって開閉される。
【００７５】
パイロットドレン通路４９に作動油の流れを絞る絞り手段として、通孔３１ｂにはオリフィス９１、９２が介装される。パイロットドレン通路４９を通ってドレンされる作動油の流れは、オリフィス９１、９２によって２段階に絞られることにより、パイロットポート３３の信号圧が設定値より低下することが回避され、スプール４０が図７に示すようにストロークエンドに移動した状態が保たれ、パイロット流量不足を防ぐ。
【００７６】
次に、ブレーキ解除用油圧切換弁３０の動作についてブレーキ装置２０の作動状態に応じて説明する。
【００７７】
まず、ブレーキ装置２０が制動力を生じる場合には、通孔３１ａがスプール４０によって閉塞されており、パイロットドレン通路４９が閉じている。
【００７８】
一方、ブレーキ装置２０の制動力を解除する場合には、リターンスプリング３６の付勢力に抗してスプール４０が制動位置（ニ）から解除位置（ホ）へと移動するとき、スプール４０の溝部４１ａを介してブレーキ駆動通路４８を開通させた後、通孔３１ａがスプール４０によって開かれてパイロットドレン通路４９を開通させ、パイロット圧通路８２内の加圧作動油をエアと共にパイロットドレン通路４９を通ってタンク５２にドレンする。
【００７９】
本実施の形態において、油圧切換弁３０は、パイロット圧通路８２によって導かれる信号圧に応じて移動するスプール４０と、スプール４０が摺動可能に収められるバルブボディ３１とを備え、このバルブボディ３１にパイロットドレン通路４９を画成する通孔３１ａ、３１ｂ、３１ｃを形成し、スプール４０の移動に伴ってパイロットドレン通路４９が開閉される構成としたため、パイロットドレン通路４９をバルブボディ３１の内側に設けられ、オリフィス９１、９２等の配置に対する自由度を高められる。
【００８０】
なお、作動油としてオイルの代わりに例えば水溶性代替液等の作動流体を用いても良い。
【００８１】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明が適用される油圧モータの断面図。
【図２】同じくブレーキシステムの油圧回路図。
【図３】本発明の実施の形態を示すブレーキシステムの油圧回路図。
【図４】同じく油圧切換弁の断面図及び油圧回路図。
【図５】同じく油圧切換弁の動作を示す断面図。
【図６】同じく油圧切換弁の動作を示す断面図。
【図７】同じく油圧切換弁の動作を示す断面図。
【図８】他の実施の形態を示す油圧切換弁の断面図及び油圧回路図。
【符号の説明】
【００８３】
１ 油圧モータ
２０ ブレーキ装置
３０ 油圧切換弁
３１ バルブボディ
３１ａ、３１ｂ、３１ｃ 通孔
３３ パイロットポート
３６ リターンスプリング
３７ ドレンポート
３８ ブレーキ解除用ポート
３９ 駆動圧ポート
４０ スプール
４０ｂ 孔部
４０ｃ、４５ｄ オリフィス（絞り手段）
４８ ブレーキ駆動通路
４９ パイロットドレン通路
５０ パイロットポンプ
５２ タンク
８２ パイロット圧通路
８３ 駆動圧通路
８８ ドレン通路
９１、９２ オリフィス（絞り手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧モータ等に用いられるブレーキシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
油圧モータに用いられる摩擦制動式のブレーキシステムとして、非回転体に設けられた固定プレートと、回転体に設けられた回転プレートと、ピストンを介して回転プレートを固定プレートに対して押圧するコイルばねとを備えるものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このブレーキ装置は、コイルばねの付勢力によって回転プレートと固定プレートとの間に摩擦ブレーキ力を発生させて回転体を停止させる。また、ブレーキ力の解除は、油圧を用いてピストンをコイルばねの付勢力に抗して移動させることによって行われる。
【０００４】
このため特許文献１では、ブレーキ力の解除を制御するブレーキ解除用油圧切換弁が設けられる。この油圧切換弁は、供給される信号圧に応じて移動するスプールの位置に応じてポンプからの油圧をブレーキ装置のピストンに作用させる。
【０００５】
このように、ブレーキ力の解除は、油圧切換弁の作用によりコイルばねを圧縮させ、回転プレートと固定プレートとの間の摩擦力を解除することによって行われる。
【特許文献１】特開２００２−３９０４７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
油圧切換弁のスプールに信号圧を供給するパイロット圧通路は、油圧ポンプからの駆動圧が供給されていない場合には、加圧作動油がタンクにドレンされる構成となっている。しかしながら、パイロット圧通路は一端がタンク内に開口しているのみであり、パイロット圧通路内に残留した空気を抜く、いわゆるエア抜きが不十分となることがある。エア抜きが不十分な場合には、信号圧の立ち上がりが遅れることに伴いブレーキ力の解除タイミングが遅れ、油圧モータの回転により、ブレーキの摩耗が促進され、寿命が低下するという課題が生じる。
【０００７】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、パイロット圧通路のエア抜きが十分に行われるブレーキシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、加圧作動流体が供給されることによって制動力を解除するとともに加圧作動流体がドレンされることによって制動力を発生するブレーキ装置と、このブレーキ装置に加圧作動流体を供給する駆動圧通路と、ブレーキ装置から加圧作動流体をドレンするドレン通路と、ブレーキ装置に対して駆動圧通路とドレン通路とを信号圧に応じて選択的に開通させる油圧切換弁と、この油圧切換弁に信号圧を導くパイロット圧通路とを備え、油圧切換弁は信号圧が上昇するのに伴ってドレン通路が開通する制動位置から駆動圧通路を開通する解除位置に切り換わる構成としたブレーキシステムであって、パイロット圧通路内の加圧作動流体をドレンするパイロットドレン通路を備え、油圧切換弁は制動位置にてパイロットドレン通路を閉塞する一方、解除位置にてパイロットドレン通路を開通させる構成としたことを特徴とするものとした。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、油圧切換弁の解除位置にてパイロット圧通路内の加圧作動流体をエアと共にパイロットドレン通路を通して逃がすことにより、パイロット圧通路内のエア抜きを十分に行われる。これにより、パイロット圧通路内に残留するエアに起因して信号圧の立ち上がりが遅れることを防止して、ブレーキ力の解除が的確に行われる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
まず、図１を参照して本発明が適用可能な油圧モータ１の全体構成について説明する。油圧モータ１は、例えば、建設機械等の旋回装置に用いられる斜板式の油圧モータである。
【００１１】
油圧モータ１は、負荷（図示せず）に連結される出力軸２と、出力軸２に連結され出力軸２と一体に回転するシリンダブロック３とを備える。出力軸２は油圧モータ１のケース１１とカバー１２に軸受１７、１８を介して回転可能に支持されている。
【００１２】
シリンダブロック３における出力軸２を中心とする同心円上には、出力軸２と平行に複数のシリンダ４が開口している。それぞれのシリンダ４には、容積室５を画成するピストン６が往復摺動自在に挿入されている。
【００１３】
ピストン６の先端には球面座１０を介してシュー９が連結されている。シュー９は、ケース１１に固定された斜板７に面接触している。シリンダブロック３が回転するのに伴って、各シュー９が斜板７に摺接し、各ピストン６が斜板７の傾転角度に応じたストローク量で往復動する。
【００１４】
カバー１２には、シリンダブロック３の基端面が摺接するバルブプレート８が取り付けられている。バルブプレート８は図示しない油圧ポンプに連通するポートと、タンク側に連通するポートとを有する。油圧ポンプから各ポートを介して各容積室５に導かれる油圧によって各ピストン６がシリンダ４から突出し、各ピストン６がシュー９を介して斜板７を押すことによってシリンダブロック３が回転する。そして、シリンダブロック３の回転が出力軸２を介して負荷に伝達される。
【００１５】
油圧モータ１には、摩擦制動式のブレーキ装置２０が内蔵されている。ブレーキ装置２０について以下に説明する。
【００１６】
ブレーキ装置２０は、シリンダブロック３と共に回転する複数（本実施の形態では３枚）のディスクプレート２１と、ケース１１に回転不能に設けられ、ディスクプレート２１と当接することによってディスクプレート２１との間にて摩擦ブレーキ力を発生する摩擦部材としての複数（本実施の形態では２枚）のフリクションプレート２２と、ディスクプレート２１とフリクションプレート２２とを互いに押し付けることによって双方のプレート２１、２２の間にて摩擦ブレーキ力を発生させると共に、その押し付けを解除することによって摩擦ブレーキ力を解除可能なブレーキ作動機構２５とを備える。
【００１７】
各ディスクプレート２１は、シリンダブロック３の外周にスプライン係合している。各ディスクプレート２１は、円環形状であり、内周には歯（図示せず）が形成されている。シリンダブロック３の外周には、出力軸２の軸方向に延在して形成されたスプライン３ａが形成されている。ディスクプレート２１の歯とシリンダブロック３のスプライン３ａとが噛み合うことによって、ディスクプレート２１は、シリンダブロック３の回転に伴って回転し、かつ出力軸２の軸方向に移動することができる。
【００１８】
各フリクションプレート２２は、ディスクプレート２１と同様にケース１１の内周にスプライン係合している。各フリクションプレート２２は、円環形状であり、ケース１１の内周に対して、ケース１１と相対回転不能で、かつ出力軸２の軸方向に移動可能に取り付けられている。
【００１９】
各フリクションプレート２２は、隣合うディスクプレート２１の間に挟まれるようにして配置されている。
【００２０】
ブレーキ作動機構２５は、ケース１１の内周に支持され出力軸２の軸方向に移動可能な環状のブレーキピストン２７と、カバー１２とブレーキピストン２７との間に介装されブレーキピストン２７をディスクプレート２１に向かって付勢する付勢部材としての複数のブレーキスプリング２６と、ブレーキ解除用油圧切換弁３０から加圧作動油（作動流体）が供給されることによってブレーキスプリング２６の付勢力に抗してブレーキピストン２７を移動させるブレーキ解除用チャンバ２８とを備える。
【００２１】
ブレーキピストン２７は、ケース１１の内周壁１１ａに沿って摺動する摺動部２７ａと、摺動部２７ａに一体に設けられ対向するディスクプレート２１を押圧することによってフリクションプレート２２との間にて摩擦ブレーキ力を発生させるピストン部２７ｂとからなる。ブレーキピストン２７には、カバー１２に植設したピン１３が挿通し、出力軸２周りの回転が阻止される。
【００２２】
ピストン部２７ｂは、摺動部２７ａと比較して外径が小さく形成され、ピストン部２７ｂの外周面２７ｃとケース１１の内周壁１１ａとの間には空間が存在する。
【００２３】
その空間には、ピストン部２７ｂの外周面２７ｃとケース１１の内周壁１１ａとの双方に当接して配置されたリング体２９が配置されている。これにより、ピストン部２７ｂの外周面２７ｃとケース１１の内周壁１１ａとリング体２９の基端面とによって、ブレーキ解除用チャンバ２８が画成される。なお、ケース１１の内周壁１１ａには、リング体２９の先端部が係合する段部１１ｂが形成されている。
【００２４】
ブレーキピストン２７の摺動部２７ａには基端面に開口する複数の穴２７ｄが同一円上に形成されており、各穴２７ｄ内にブレーキスプリング２６がそれぞれ収装されている。
【００２５】
ブレーキ解除用チャンバ２８内は、油圧切換弁３０を介して図示しないタンク又は油圧供給源（パイロットポンプ５０）に選択的に接続されている。油圧切換弁３０により、その選択を切り換えることによってブレーキ解除用チャンバ２８内への圧油の給排が行われ、それに伴いブレーキピストン２７が前進後退し、ブレーキ動作とその解除が行われる。
【００２６】
ケース１１の内壁には、ブレーキピストン２７がブレーキスプリング２６の付勢力によって前進した際に、各ディスクプレート２１及び各フリクションプレート２２における出力軸２の軸方向の所定以上の移動を規制する規制部材としての受部１１ｃが形成されている。このように、ディスクプレート２１及びフリクションプレート２２は、ブレーキピストン２７と受部１１ｃとの間にて互いに押し付けられ、ディスクプレート２１とフリクションプレート２２との間にて摩擦ブレーキ力を発生する。
【００２７】
図２は、油圧モータ１を備える油圧ショベルの旋回用油圧回路を示す。図において、油圧モータ１は油圧ショベルの上部旋回体（図示せず）を遊星歯車機構９０を用いた減速機等を介して旋回駆動するものである。また、油圧モータ１には前述のブレーキ装置２０が設けられ、このブレーキ装置２０は上部旋回体の旋回停止時に制動力を発生する。
【００２８】
前述したように油圧切換弁３０の駆動圧ポート３９及びスプール４０に駆動圧を供給するパイロットポンプ５０を備えるとともに、タンク５２から加圧作動油を吸い上げた加圧作動油を油圧モータ１に供給する油圧ポンプ５１を備える。パイロットポンプ５０と油圧ポンプ５１は車両に搭載される図示しないエンジンによって駆動される。
【００２９】
油圧ポンプ５１は一対のメイン管路５４Ａ、５４Ｂを介して油圧モータ１に接続される。メイン管路５４Ａ、５４Ｂの途中には手動切換式の方向切換弁５５が設けられている。
【００３０】
方向切換弁５５は操作レバー５８を作業者が操作することで中立位置（イ）から切換位置（ロ）、（ハ）に切換えられ、中立位置（イ）から切換位置（ロ）に切り換えられた場合には、吐出した加圧作動油はメイン管路５４Ａから油圧モータ１に供給され、メイン管路５４Ｂからタンク５２にドレンされる。一方、中立位置（イ）から切換位置（ハ）に切り換えられた場合には、吐出した加圧作動油はメイン管路５４Ｂから油圧モータ１に供給され、メイン管路５４Ａからタンク５２にドレンされる。また、中立位置（イ）の場合には、油圧ポンプ５１からの加圧作動油は、油圧モータ１へ供給されることなくタンク５２へドレンされる。このようにして、油圧ポンプ５１から油圧モータ１に給排する圧油の方向を切換え、油圧モータ１の回転方向を切り換え、あるいは停止する構成となっている。
【００３１】
油圧モータ１と方向切換弁５５との間でメイン管路５４Ａ、５４Ｂ間を連通する分岐管路５７Ａ、５７Ｂ、５８Ａ、５８Ｂを設け、タンク管路５６は分岐管路５７Ａ、５７Ｂとの接続部、分岐管路５８Ａ、５８Ｂとの接続部に接続し、タンク５２に開口する。
【００３２】
分岐管路５７Ａ、５７Ｂの途中にはそれぞれチェック弁５９Ａ、５９Ｂが配設され、このチェック弁５９Ａ、５９Ｂはタンク５２からメイン管路５４Ａ、５４Ｂ側に向けて加圧作動油が流通するのを許容することにより、メイン管路５４Ａ、５４Ｂ内が負圧状態になるのを防止する。
【００３３】
分岐管路５８Ａ、５８Ｂの途中にそれぞれ一対のリリーフ弁６０Ａ、６０Ｂが設けられ、リリーフ弁６０Ａ、６０Ｂは圧力設定ばね６１Ａ、６１Ｂによって高圧のリリーフ設定圧Ｐｈが予め決められ、一方で後述のアキュムレータ６２Ａ、６２Ｂにより低圧リリーフ時の開弁圧力Ｐｌが設定されている。そして、リリーフ弁６０Ａ、６０Ｂは油圧モータ１の回転時等にメイン管路５４Ａまたは５４Ｂ内に、例えばリリーフ設定圧Ｐｈ以上の圧力（過剰圧）が発生すると、リリーフ弁６０Ａ、６０Ｂの弁体が開弁することにより、この圧力（過剰圧）をタンク管路５６側へとリリーフさせる。
【００３４】
リリーフ弁６０Ａ、６０Ｂに付設するアキュムレータ６２Ａ、６２Ｂを備え、例えば油圧モータ１の慣性回転時等にメイン管路５４Ａ、５４Ｂからの加圧作動油が絞り６７Ａ、６７Ｂ等を介してアキュムレータ６２Ａ、６２Ｂ内に供給されると、加圧作動油が一時的に蓄油され、このときにリリーフ弁６０Ａ、６０Ｂは開弁圧力Ｐｌで低圧リリーフする。
【００３５】
この結果、アキュムレータ６２Ａ、６２Ｂはリリーフ弁６０Ａ、６０Ｂにショックレス機能を与え、リリーフ弁６０Ａ、６０Ｂが高圧のリリーフ設定圧Ｐｈで開弁するときの衝撃を緩和するようになる。
【００３６】
さらに油圧モータ１に制動力を作用させる前述のブレーキ装置２０を備え、チャンバ２８内の加圧作動油がドレンされている場合はブレーキスプリング２６によりブレーキピストン２７がディスクプレート２１をフリクションプレート２２側に押付け、油圧モータ１の出力軸２等に制動力を発生する。そして、ブレーキ装置２０は油圧モータ１の回転駆動時等にブレーキ管路７３からチャンバ２８内にブレーキ解除圧（駆動圧）となる加圧作動油がパイロットポンプ５０から供給されると、このときの圧力でブレーキスプリング２６を圧縮させることにより、油圧モータ１の制動を解除する。
【００３７】
ブレーキ解除用油圧切換弁３０は、ブレーキ管路７３の接続先をパイロットポンプ５０とタンク５２とに選択的に切り換える。ここで、ブレーキ解除用油圧切換弁３０はその信号圧としてドレン圧が導かれる場合には、リターンスプリング３６の付勢力によりチャンバ２８内の加圧作動油をドレンしてブレーキ装置２０が制動力を生じる制動位置（ニ）に保持される。一方、ブレーキ解除用油圧切換弁３０はその信号圧として駆動圧が供給される場合は、ブレーキ解除用油圧切換弁３０は制動位置（ニ）から解除位置（ホ）に切換えられ、パイロットポンプ５０からブレーキ装置２０のチャンバ２８にブレーキ管路７３を介して駆動圧、つまりブレーキ解除圧を供給する。
【００３８】
ブレーキ解除用油圧切換弁３０への信号圧を切り換えるために２位置切換弁のパイロット圧切換弁８０を備える。パイロット圧切換弁８０の位置を切り換える操作レバー８１を備え、この操作レバー８１は操作レバー５８と連動するものである。
【００３９】
作業者が操作レバー５８を操作することによって、操作レバー８１を介してパイロット圧切換弁８０が解除位置（ヘ）に切り換えられた場合には、パイロットポンプ５０からの駆動圧が駆動圧通路８３から分岐したパイロット圧通路８２を通じてブレーキ解除用油圧切換弁３０のスプール４０に作用し、油圧切換弁３０はリターンスプリング３６の付勢力により制動位置（ニ）に切り換わる。
【００４０】
一方、作業者が操作レバー５８を操作することによって、操作レバー８１を介してパイロット圧切換弁８０が制動位置（ト）に切り換えられた場合には、パイロット圧通路８２がタンク５２に連通することで、ドレン圧がブレーキ解除用油圧切換弁３０のスプール４０に作用し、油圧切換弁３０はリターンスプリング３６の付勢力に抗して解除位置（ホ）に切り換わる。
【００４１】
以上のように、ブレーキ解除用油圧切換弁３０は、スプール４０に信号圧を導くパイロット圧通路８２がタンク５２に連通する解除位置（ホ）に切り換えられた作動状態にて、パイロット圧通路８２内の作動油がタンク５２にドレンされる構成となっている。
【００４２】
しかしながら、実際には、パイロット圧通路８２の一端がブレーキ解除用油圧切換弁３０のスプール４０によって閉塞されているため、パイロット圧通路８２内の作動油がタンク５２内に流下することはほとんどなく、作動油の中に混入したエアがパイロット圧通路８２内に残留し、いわゆるエア抜きが十分に行われないという問題点がある。パイロット圧通路８２内の作動油にエアが残留した場合には、信号圧の立ち上がりが遅れるため、ブレーキ解除用油圧切換弁３０が制動位置（ニ）から解除位置（ホ）に切り換えられるタイミングが遅れ、ブレーキ装置２０のブレーキ力が解除されない状態で、油圧モータ１が回転作動してしまい、ブレーキ装置２０の摩耗が進み、寿命が低下する。
【００４３】
これに対処して、本発明は、図３に示すように、ブレーキ解除用油圧切換弁３０の解除位置（ホ）にてパイロット圧通路８２の一端をタンク５２に連通させるパイロットドレン通路４９を備え、パイロット圧通路８２内の加圧作動油をエアと共にパイロットドレン通路４９を通ってドレン通路８８からタンク５２にドレンする構成とする。
【００４４】
図４において、（ａ）は本発明のブレーキ解除用油圧切換弁３０の断面図であり、（ｂ）はブレーキ解除用油圧切換弁３０の油圧回路図である。油圧切換弁３０は、図１に示すように油圧モータ１のケース１１に締結されるバルブボディ３１と、このバルブボディ３１の中心軸方向に形成された穴部に摺動可能に収められるスプール４０と、スプール４０の一端によって画成されるパイロットポート３３と、スプール４０を図中右方向へ付勢するリターンスプリング３６とを備える。
【００４５】
パイロットポンプ５０の吐出圧が信号圧としてパイロット圧通路８２を通ってパイロットポート３３に導かれると、リターンスプリング３６の付勢力に抗してスプール４０を図において左方向へ移動する。
【００４６】
スプール４０は、その鍔部がバルブボディ３１の内周面に形成された段部４３に当接することよって右方向への移動が規制される一方、その端面が閉止栓３４に当接することによって左方向への移動が規制される。
【００４７】
バルブボディ３１は、パイロットポンプ５０からの加圧作動油が図３に示す駆動圧通路８３を通じて供給される駆動圧ポート３９と、ブレーキ作動機構２５のブレーキ解除用チャンバ２８に図３に示すブレーキ管路７３を介して連通するブレーキ解除用ポート３８と、油圧モータ１のケース１１内に連通するドレンポート３７とを備える。
【００４８】
円柱状のスプール４０には、両端から中心軸に沿って形成される孔部４０ａ、４０ｂと、この孔部４０ａ、４０ｂを連通するオリフィス４０ｃと、スプール４０の外周面に形成された環状の溝部４１ａ、４１ｂと、孔部４０ｂと溝部４１ｂとを連通するオリフィス４２ｂとが形成される。
【００４９】
スプール４０が図４に示す制動位置（ニ）にあるとき、ブレーキ解除用ポート３８に一対の溝部４１ｂとオリフィス４２ｂとを介してドレンポート３７を連通させる。なお、一対の溝部４１ｂは絞り部を介して常時連通している。
【００５０】
スプール４０が図５〜７に示す解除位置（ホ）にあるとき、ブレーキ解除用ポート３８に溝部４１ａを介して駆動圧ポート３９を連通させる。すなわち、溝部４１ａは、解除位置（ホ）にてブレーキ解除用ポート３８に駆動圧ポート３９を連通させるブレーキ駆動通路４８を構成する。
【００５１】
ブレーキ解除用油圧切換弁３０は、スプール４０の孔部４０ａに摺動可能に嵌合するロッド４５を備え、このロッド４５を介してパイロットドレン通路４９が開閉される。
【００５２】
ロッド４５の基端部に環状に拡がる鍔部４５ａが形成され、この鍔部４５ａがストッパリング４６を介してスプール４０内に固定される。ロッド４５には鍔部４５ａの両側を連通する通孔４５ｂが形成されている。
【００５３】
ロッド４５には、その先端から中心軸に沿って延びる孔部４５ｃと、この孔部４５ｃに連通しロッド４５の外周面に開口するオリフィス４５ｄとが形成される。
【００５４】
スプール４０が図４、５に示すストローク位置にあるとき、オリフィス４５ｄはスプール４０によって閉塞される一方、スプール４０が解除位置（ホ）にて図６に示すストローク位置に来ると、オリフィス４５ｄはスプール４０によって開かれ、パイロットドレン通路４９を開通させる。
【００５５】
パイロットドレン通路４９は、通孔４５ｂ、オリフィス４５ｄ、孔部４５ｃ、孔部４０ｂ、オリフィス４０ｃ、孔部４０ａ、リターンスプリング３６が収められるスプリング室４７によって構成され、パイロットポート３３に導かれる加圧作動油をドレンポート３７へと導く。
【００５６】
次に、ブレーキ解除用油圧切換弁３０の動作についてブレーキ装置２０の作動状態に応じて説明する。
【００５７】
まず、ブレーキ装置２０が制動力を生じる場合には、パイロット圧切換弁８０を制動位置（ト）に切り換える。これにより、油圧切換弁３０のスプール４０の端部にはドレン圧が作用し、油圧切換弁３０は、図４に示すように、リターンスプリング３６の付勢力により制動位置（ニ）に切り換わる。これにより、チャンバ２８内の加圧作動油がブレーキ解除用ポート３８、ドレンポート３７を介してドレンポート８８からタンク５２にドレンされ、ブレーキスプリング２６の付勢力がチャンバ２８内の圧力より大きくなる。このため、ブレーキピストン２７が移動して、ディスクプレート２１がフリクションプレート２２に圧接し、ディスクプレート２１とフリクションプレート２２との間に制動力が発生する。
【００５８】
このとき、オリフィス４５ｄがスプール４０によって閉塞されており、パイロットドレン通路４９が閉じている。
【００５９】
一方、ブレーキ装置２０の制動力を解除する場合には、パイロット圧切換弁８０を解除位置（ヘ）に切り換える。これに伴い、パイロットポンプ５０から供給される駆動圧がパイロット圧切換弁８０からパイロット圧通路８２を通じてパイロットポート３３に導かれ、スプール４０がリターンスプリング３６の付勢力に抗して移動し、油圧切換弁３０が解除位置（ホ）に切り換わる。これにより、駆動圧ポート３９に導入される加圧作動油はブレーキ解除用ポート３８よりブレーキ装置２０のチャンバ２８に供給され、チャンバ２８内の圧力上昇によってブレーキピストン２７がブレーキスプリング２６の付勢力に抗して移動し、ディスクプレート２１とフリクションプレート２２との圧接が解かれ、ブレーキ装置２０の制動力が解除される。
【００６０】
上記したように油圧切換弁３０がリターンスプリング３６の付勢力に抗して制動位置（ニ）から解除位置（ホ）へと切り換わるとき、スプール４０が図４〜７に示すように移動し、ブレーキ駆動通路４８を開通させた後、パイロットドレン通路４９を開通させ、パイロット圧通路８２内の加圧作動油の一部をエアと共にパイロットドレン通路４９を通ってタンク５２にドレンする。
【００６１】
図５に示すように、スプール４０が移動し、スプール４０の溝部４１ａを介してブレーキ解除用ポート３８に駆動圧ポート３９を連通させ、ブレーキ駆動通路４８が開通し始めるとき、ロッド４５のオリフィス４５ｄはスプール４０の内周面によって閉塞され、パイロットドレン通路４９が閉じている。
【００６２】
これにより、チャンバ２８内の圧力上昇によってブレーキピストン２７が移動する前に、パイロット圧通路８２内の加圧作動油がパイロットドレン通路４９を通ってタンク５２に流出することがなく、パイロットポート３３に導かれる信号圧が速やかに上昇する。このため、油圧切換弁３０のスプール４０は信号圧により速やかに制動位置（ニ）から解除位置（ホ）へと切り換わり、制動力を速やかに解除することができる。
【００６３】
その後、図６に示すように、スプール４０が移動し、ロッド４５のオリフィス４５ｄがスプール４０の内周面によって開かれ、パイロットドレン通路４９が開通する。
【００６４】
図７に示すように、スプール４０が閉止栓３４に当接するストロークエンドに移動しても、ロッド４５のオリフィス４５ｄがスプール４０の内周面によって開かれており、パイロットドレン通路４９が開通している。
【００６５】
図６から図７にかけてのストローク域では、パイロットドレン通路４９が開通し、パイロットポート３３内の加圧作動油が、図中矢印で示すように、通孔４５、オリフィス４５ｄ、孔部４０ｂ、オリフィス４０ｃ、孔部４０ａ、スプリング室４７、ドレンポート３７を通って油圧モータ１のケース１１内へと流出し、このケース１１を経てタンク５２へと戻される。
【００６６】
パイロットドレン通路４９を通ってドレンされる作動油の流れは、オリフィス４５ｄとオリフィス４０ｃによって２段階に絞られることにより、パイロットポート３３の信号圧が設定値より低下することが回避され、スプール４０が図７に示すようにストロークエンドに移動した状態が保たれ、パイロット流量不足を防ぐ。
【００６７】
これにより、パイロット圧通路８２内に入ったエアは、パイロットドレン通路４９を通ってドレンされる作動油と共に排出され、加圧作動油がパイロット圧通路８２を満たされ、パイロット圧切換弁８０を解除位置（ヘ）に切り換えるのに伴い、パイロットポンプ５０から供給された加圧作動油により急速に信号圧が上昇する。このため、油圧切換弁３０のスプール４０は信号圧により速やかに制動位置（ニ）から解除位置（ホ）へと切り換わり、制動力を速やかに解除することができる。これにより、ブレーキ装置２０の制動が解除されない間に油圧モータ１が回転作動することが回避され、ブレーキ装置２０の摩耗を抑えられる。
【００６８】
本実施の形態において、加圧作動油が供給されることによって制動力を解除するとともに加圧作動油がドレンされることによって制動力を発生するブレーキ装置２０と、このブレーキ装置２０に加圧作動油を供給する駆動圧通路８３と、ブレーキ装置２０から加圧作動油をドレンするドレン通路８８と、ブレーキ装置２０に対して駆動圧通路８３とドレン通路８８とを信号圧に応じて選択的に開通させる油圧切換弁３０と、この油圧切換弁３０に信号圧を導くパイロット圧通路８２とを備え、油圧切換弁３０は信号圧が上昇するのに伴ってドレン通路８８が開通する制動位置（ニ）から駆動圧通路８３を開通する解除位置（ホ）に切り換わる構成としたブレーキシステムであって、パイロット圧通路８２内の加圧作動油をドレンするパイロットドレン通路４９を備え、油圧切換弁３０は制動位置（ニ）にてパイロットドレン通路４９を閉塞する一方、解除位置（ホ）にてパイロットドレン通路４９を開通させる構成としたため、パイロット圧通路８２内の加圧作動油をエアと共にパイロットドレン通路４９を通して逃がすことにより、パイロット圧通路８２内のエア抜きを十分に行われる。これにより、パイロット圧通路内に残留するエアに起因して信号圧の立ち上がりが遅れることを防止して、ブレーキ力の解除が的確に行われる。
【００６９】
本実施の形態において、油圧切換弁３０は制動位置（ニ）から解除位置（ホ）に切り換わる過程で駆動圧通路８３を開通させた後にパイロットドレン通路４９を開通させる構成したため、駆動圧通路８３が開通することによってブレーキ装置２０の制動が解除された後に、パイロットドレン通路４９が開通することによってパイロット圧通路８２が開通する。これによりブレーキ装置２０の制動が解除される前に、パイロット圧通路８２内の加圧作動油がパイロットドレン通路４９を通ってドレンされることがなく、信号圧が速やかに上昇して、ブレーキ力の解除が的確に行われる。
【００７０】
本実施の形態において、パイロットドレン通路４９に作動油の流れを絞る絞り手段（オリフィス４０ｃ、４５ｄ）を設けたため、駆動圧通路８３が開通することによってブレーキ装置２０の制動が解除された後に、油圧切換弁３０の解除位置（ホ）にてパイロットドレン通路４９が開通してもパイロット圧通路８２の信号圧が高く保たれるとともに、絞り手段（オリフィス４０ｃ、４５ｄ）を通してエアが排出され、ブレーキ力の解除が的確に行われる。
【００７１】
本実施の形態において、油圧切換弁３０はパイロット圧通路８２によって導かれる信号圧に応じて移動するスプール４０を備え、このスプール４０にパイロットドレン通路４９を画成する孔部４０ｂを形成し、この孔部４０ｂに摺動可能に嵌合するロッド４５を備え、スプール４０の移動に伴ってパイロットドレン通路４９がロッド４５を介して開閉される構成としたため、パイロットドレン通路４９をスプール４０の内側に設けることが可能となり、油圧切換弁３０の大型化が避けられる。
【００７２】
次に図８に示す他の実施の形態を説明する。これは基本的には図４に示す実施の形態と同じ構成を有し、相違する部分のみ説明する。なお、前記実施形態と同一構成部には同一符号を付す。
【００７３】
図８において、（ａ）はブレーキ解除用油圧切換弁３０の断面図であり、（ｂ）はブレーキ解除用油圧切換弁３０の油圧回路図である。
【００７４】
パイロットドレン通路４９をバルブボディ３１に形成される通孔３１ａ、３１ｂ、３１ｃによって画成し、通孔３１ａの開口端がスプール４０によって開閉される。
【００７５】
パイロットドレン通路４９に作動油の流れを絞る絞り手段として、通孔３１ｂにはオリフィス９１、９２が介装される。パイロットドレン通路４９を通ってドレンされる作動油の流れは、オリフィス９１、９２によって２段階に絞られることにより、パイロットポート３３の信号圧が設定値より低下することが回避され、スプール４０が図７に示すようにストロークエンドに移動した状態が保たれ、パイロット流量不足を防ぐ。
【００７６】
次に、ブレーキ解除用油圧切換弁３０の動作についてブレーキ装置２０の作動状態に応じて説明する。
【００７７】
まず、ブレーキ装置２０が制動力を生じる場合には、通孔３１ａがスプール４０によって閉塞されており、パイロットドレン通路４９が閉じている。
【００７８】
一方、ブレーキ装置２０の制動力を解除する場合には、リターンスプリング３６の付勢力に抗してスプール４０が制動位置（ニ）から解除位置（ホ）へと移動するとき、スプール４０の溝部４１ａを介してブレーキ駆動通路４８を開通させた後、通孔３１ａがスプール４０によって開かれてパイロットドレン通路４９を開通させ、パイロット圧通路８２内の加圧作動油をエアと共にパイロットドレン通路４９を通ってタンク５２にドレンする。
【００７９】
本実施の形態において、油圧切換弁３０は、パイロット圧通路８２によって導かれる信号圧に応じて移動するスプール４０と、スプール４０が摺動可能に収められるバルブボディ３１とを備え、このバルブボディ３１にパイロットドレン通路４９を画成する通孔３１ａ、３１ｂ、３１ｃを形成し、スプール４０の移動に伴ってパイロットドレン通路４９が開閉される構成としたため、パイロットドレン通路４９をバルブボディ３１の内側に設けられ、オリフィス９１、９２等の配置に対する自由度を高められる。
【００８０】
なお、作動油としてオイルの代わりに例えば水溶性代替液等の作動流体を用いても良い。
【００８１】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明が適用される油圧モータの断面図。
【図２】同じくブレーキシステムの油圧回路図。
【図３】本発明の実施の形態を示すブレーキシステムの油圧回路図。
【図４】同じく油圧切換弁の断面図及び油圧回路図。
【図５】同じく油圧切換弁の動作を示す断面図。
【図６】同じく油圧切換弁の動作を示す断面図。
【図７】同じく油圧切換弁の動作を示す断面図。
【図８】他の実施の形態を示す油圧切換弁の断面図及び油圧回路図。
【符号の説明】
【００８３】
１ 油圧モータ
２０ ブレーキ装置
３０ 油圧切換弁
３１ バルブボディ
３１ａ、３１ｂ、３１ｃ 通孔
３３ パイロットポート
３６ リターンスプリング
３７ ドレンポート
３８ ブレーキ解除用ポート
３９ 駆動圧ポート
４０ スプール
４０ｂ 孔部
４０ｃ、４５ｄ オリフィス（絞り手段）
４８ ブレーキ駆動通路
４９ パイロットドレン通路
５０ パイロットポンプ
５２ タンク
８２ パイロット圧通路
８３ 駆動圧通路
８８ ドレン通路
９１、９２ オリフィス（絞り手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧作動流体が供給されることによって制動力を解除するとともに加圧作動流体がドレンされることによって制動力を発生するブレーキ装置と、
このブレーキ装置に加圧作動流体を供給する駆動圧通路と、
前記ブレーキ装置から加圧作動流体をドレンするドレン通路と、
前記ブレーキ装置に対して前記駆動圧通路と前記ドレン通路とを信号圧に応じて選択的に開通させる油圧切換弁と、
この油圧切換弁に信号圧を導くパイロット圧通路とを備え、
前記油圧切換弁は信号圧が上昇するのに伴って前記ドレン通路が開通する制動位置から前記駆動圧通路を開通する解除位置に切り換わる構成としたブレーキシステムであって、
前記パイロット圧通路内の加圧作動流体をドレンするパイロットドレン通路を備え、
前記油圧切換弁は前記制動位置にて前記パイロットドレン通路を閉塞する一方、前記解除位置にて前記パイロットドレン通路を開通させる構成としたことを特徴とするブレーキシステム。
【請求項２】
前記油圧切換弁は前記制動位置から前記解除位置に切り換わる過程で前記駆動圧通路を開通させた後に前記パイロットドレン通路を開通させる構成したことを特徴とする請求項１に記載のブレーキシステム。
【請求項３】
前記パイロットドレン通路に作動流体の流れを絞る絞り手段（を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載のブレーキシステム。
【請求項４】
前記油圧切換弁は前記パイロット圧通路によって導かれる信号圧に応じて移動するスプールを備え、
このスプールに前記パイロットドレン通路を画成する孔部を形成し、
この孔部に摺動可能に嵌合するロッドを備え、
このロッドを介して前記パイロットドレン通路が前記スプールの移動に伴って開閉される構成としたことを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載のブレーキシステム。
【請求項５】
前記油圧切換弁は前記パイロット圧通路によって導かれる信号圧に応じて移動するスプールと、
前記スプールが摺動可能に収められるバルブボディとを備え、
このバルブボディに前記パイロットドレン通路を画成する通孔を形成し、
前記スプールの移動に伴って前記パイロットドレン通路が開閉される構成としたことを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載のブレーキシステム。
【請求項１】
加圧作動流体が供給されることによって制動力を解除するとともに加圧作動流体がドレンされることによって制動力を発生するブレーキ装置と、
このブレーキ装置に加圧作動流体を供給する駆動圧通路と、
前記ブレーキ装置から加圧作動流体をドレンするドレン通路と、
前記ブレーキ装置に対して前記駆動圧通路と前記ドレン通路とを信号圧に応じて選択的に開通させる油圧切換弁と、
この油圧切換弁に信号圧を導くパイロット圧通路とを備え、
前記油圧切換弁は信号圧が上昇するのに伴って前記ドレン通路が開通する制動位置から前記駆動圧通路を開通する解除位置に切り換わる構成としたブレーキシステムであって、
前記パイロット圧通路内の加圧作動流体をドレンするパイロットドレン通路を備え、
前記油圧切換弁は前記制動位置にて前記パイロットドレン通路を閉塞する一方、前記解除位置にて前記パイロットドレン通路を開通させる構成としたことを特徴とするブレーキシステム。
【請求項２】
前記油圧切換弁は前記制動位置から前記解除位置に切り換わる過程で前記駆動圧通路を開通させた後に前記パイロットドレン通路を開通させる構成したことを特徴とする請求項１に記載のブレーキシステム。
【請求項３】
前記パイロットドレン通路に作動流体の流れを絞る絞り手段（を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載のブレーキシステム。
【請求項４】
前記油圧切換弁は前記パイロット圧通路によって導かれる信号圧に応じて移動するスプールを備え、
このスプールに前記パイロットドレン通路を画成する孔部を形成し、
この孔部に摺動可能に嵌合するロッドを備え、
このロッドを介して前記パイロットドレン通路が前記スプールの移動に伴って開閉される構成としたことを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載のブレーキシステム。
【請求項５】
前記油圧切換弁は前記パイロット圧通路によって導かれる信号圧に応じて移動するスプールと、
前記スプールが摺動可能に収められるバルブボディとを備え、
このバルブボディに前記パイロットドレン通路を画成する通孔を形成し、
前記スプールの移動に伴って前記パイロットドレン通路が開閉される構成としたことを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載のブレーキシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−１８０１２０（Ｐ２００９−１８０１２０Ａ）
【公開日】平成２１年８月１３日（２００９．８．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１８７７８（Ｐ２００８−１８７７８）
【出願日】平成２０年１月３０日（２００８．１．３０）
【出願人】（００００００９２９）カヤバ工業株式会社 (2,151)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月１３日（２００９．８．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月３０日（２００８．１．３０）
【出願人】（００００００９２９）カヤバ工業株式会社 (2,151)
【Ｆターム（参考）】
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