JP5010602B2 - ホイールブレーキ - Google Patents

Description

本発明は、例えば、クレーン及び他の設備処理装置で使用するためのホイールブレーキ
に関連し、例えば、動的及び静的の両方の加重に対してクレーンの動きを抑制するために
使用されるホイールブレーキに有用である。

デビッド シー．ハイデンリッヒ（David C. Heidenreich)によって２０００年２月１
日に発行された米国特許番号６，０１９，１９９号（特許文献１）に開示されているよう
な従来のクレーンブレーキは、一定にブレーキの隙間を維持するためにブレーキパッド自
己起動する摩耗調節装置を含む液圧式キャリパーディスクブレーキである。

こうしたブレーキは、制動力を与えるホイールが深刻な横の動き、又は変動をしないと
きにのみブレーキパッドの摩耗を防止する。
米国特許第６，０１９，１９９号明細書

しかしながら、多くのクレーンにおいて、ホイールは実質的に左右に変動する。こうし
た状況で必要なのは、ホイールが左右に変動するようなホイールとブレーキパッドの間で
の距離間隔を維持するホイールブレーキであり、制動中のブレーキパッドとサイドホイー
ルの表面を調整できるようにすることである。

従って、使用中、ブレーキをかけていないときはブレーキパッドの摩耗を減少させ、又
は全体的に均一に摩耗させ、ブレーキ中は、ブレーキパッドを均一な摩耗のためにホイー
ルを自己調整可能な新規かつ改良したホイールブレーキを提供することが、本発明の目的である。

本発明によれば、ホイール（２２）の両側面を跨ぐ一対のブレーキレバー（３２）と、
それぞれのブレーキレバー（３２）の先端部に設けられた一対のブレーキシュー（３０）と、それぞれのブレーキシュー（３０）に取着され、前記ホイール（２２）表面に対向する表面を有する一対のブレーキパッド（５６）と、ブレーキシュー（３０）をホイール（２２）の両側へ促すためブレーキシュー（３０）に動作可能に接続された制動力発生装置（４０）とを備え、前記それぞれのブレーキシュー（３０）の中心部には、ブレーキパッドガイドローラー（８６）が位置し、それぞれのブレーキシュー（３０）に、ブレーキをかけたときには、一対のブレーキパッド（５６）の表面がホイール側面を押圧した状態で、前記ブレーキパッドガイドローラー（８６）の外周面がホイール側面を付勢し、ブレーキ解除時には、ブレーキパッドガイドローラー（８６）の外周面がブレーキパッド（５６）表面を超えてホイール側面方向に突出可能な付勢力を与える、スプリングアッセンブリー（６０）が設けられているホイールブレーキが提供される。

ブレーキパッドローラーとスプリングは、横方向に間隔を開けることができるホイール
と、非ブレーキ中のブレーキパッドとの間の間隔を維持するために提供され、さらにブレ
ーキ中は、サイドで実質的にブレーキパッドを調整するために提供される。

ブレーキパッドガイドローラーは、一対のブレーキシューの中心部に位置され、この位置に配置されたとき、唯一のブレーキパッドガイドローラーはブレーキシューごとに必要とされる。

加えて、この位置のブレーキパッドガイドローラーは、ホイールのサイドでブレーキパ
ッドを平行に維持するガイド手段として提供される。

それぞれのブレーキレバーは、好ましくはブレーキシューの１つと枢動可能に接続され
た第１端部と、制動力発生器に回動可能に接続された反対端とを有し、さらにそれぞれの
ブレーキレバーは、好ましくは、ブレーキレバー端部の中間で、回動可能にブレーキレバ
ーに取着している支点を含む。実際には、ブレーキパッドガイドローラーのいずれか１つ
に対するホイール圧力は、ホイールブレーキをブレーキパッドとホイールの間の分離を維
持するための支点の周囲で回動させる。

本発明の実施形態において、それぞれのブレーキシューはそれぞれのホイール側に面する表面を有し、それぞれのブレーキパッドガイドローラーは回転軸を有し、それぞれのブレーキシューの中央位置に配置される。

それぞれのブレーキパッドガイドローラーの回転軸はそれぞれの表面に平行である。実
際には、ホイールは、ブレーキパッドガイドローラーのいずれか１つに対して押圧し、そ
れによって、それぞれのブレーキシューを回動させ、ホイールの表面に回転軸に平行に導
く。

本発明は、添付された図面を参照した実施例から得られる好適な実施形態の以下の記述
によって、より速やかに理解されるであろう。

図１には、参照番号２０によって全体が示されたレバータイプのキャリパーブレーキの
形態のホイールブレーキが示されている。ホイールブレーキ２０は、取着部材２６を経由
してクレーンの部品２４に接続されており、ホイール２２を制動するために使用される、本実施形態では、クレーンは、レール２８に沿って移動し、それらの１つのみが図示され、参照番号２８によって示されている。

ここで図１及び２を参照すると、ホイールブレーキ２０は、一対のブレーキシュー３０
と、ホイールの反対側にある一対のブレーキレバー３２とを有している。スプリングで作
動する液圧式の解除可能なピストン及びシリンダー装置で形成する制動力発生装置は、参
照番号４０によって全体が示されている。それぞれのブレーキレバー３２は、ブレーキレ
バー３２から分岐した端部３５を通じて延長しているピボットピン３４によってそれぞれ
のブレーキシュー３０に枢動可能に接続される。

反対側に分岐した端部３７では、ブレーキレバー３２は、一対のピボットピン３６によ
って制動力発生装置４０の両側に接続されている。それぞれのブレーキレバー３２は、ピ
ボットピン３８によってそれぞれの取着部材２６に取着されており、ピボットピン３８は
、ピボットピン３４及び３６の間に位置する支点を形成する。

ブレーキシュー３０の１つは、図３により詳細に示されており、ブレーキプレート５０
として本技術分野では既知の長尺部材を有する。ブレーキプレート５０は、第１表面５２
と、第２表面５４とを有する。ブレーキパッド５６は、２つの分離された位置に第１表面
５２に取り付けられている。

一対のブレーキシューに取着している突起又は部材５８は、ブレーキプレート５０の反
対端部近傍の第２表面５４から延出している。それぞれの取着用部材５８は、孔５９を有
している。ピボットピン３４は、部材５８に取着しているブレーキシューのこの孔５９を
通って延長している。ブレーキシュー３０をそれぞれのブレーキレバー３２に接続するた
めである。

図１及び図２に示すように、それぞれのブレーキレバー３２は、それぞれのブレーキシュー３０にそれぞれのピボットピン３４によって、枢動可能に接続されている。本実施形態では、ブレーキレバー３２の一端部から分岐した端部３５は（図１参照）１対の実質的に平行なアーム４５を有し、他端部から分岐した端部３７は、一対の実質的に平行なアーム４７を有する。アーム４５は、孔４９を有し、アーム４７は孔５１を有する。ピボットピン３４は、分岐した端部３５の一対のアーム４５の孔４９を通って延長している。

同様に、ピボットピン３６は、制動力発生装置４０をブレーキレバー３２に枢動的に接
続するために、アーム４７の孔５１を貫通している。

ここで、図４乃至図８を参照すると、参照番号６０によって図７で全体が示されているスプリングアッセンブリーが取着部材５８の１つから突出している。スプリングアッセンブリー６０は、圧縮コイルばね６２（図７）及びＵ型部材６４で構成されている。圧縮コイルばね６２の第１端部６６は取着部材５８の１つの孔６３内のスプリング支持リング６８（図７参照）に接しており、圧縮コイルばね６２の第２端部７０は、Ｕ型部材６４の表面に接している。

図３のブレーキプレート５０の表面５４は、ブレーキシュー３０の反対端部の突起９６を有し、突起９６は一対の孔９８（図４）を有する。Ｕ型部材６４は、孔９８を通じて延長しているピボットピン１００に、枢動的に取着されている。１つのみが示されているスナップリング１０２（図６）は、ピボットピン１００（図７）の反対端部を突起９６に支持する。圧縮コイルばね６２は、以下に詳しく説明するように、Ｕ型部材をピボットピン１００の周りを枢動するため付勢する。

Ｕ型部材６４は、それぞれのアーム７６の横に延びているＬ型延長部７８（図５参照）
を備えた一対のアーム７６（図６参照）を有する。それぞれのＬ型延長部７８は、孔８０
を有し、Ｌ型延長部７８の少なくとも１つは、内側にねじが切られ、ボルト９２が挿入さ
れる孔８２を有する。

参照番号８４によって図に全体を示されたローラーアッセンブリーは、ボールベアリン
グ９０内のピン８８の周を回転可能なブレーキパッドガイドローラ８６で構成される。ロ
ーラーアッセンブリー８４は、ピン８８によってスプリングアッセンブリー６０のＬ型延長部７８に接続されていて、孔８０を通って延び、シャフト８８の反対端部にねじ切りされた連結部のナット８９によって固定されている。

図７のスプリングアッセンブリー６０は、Ｕ型部材６４をピボットピン１００の周囲を枢動させることによってブレーキパッド５６を超えて突き出すためローラーに付勢されている。ボルト９２は、ブレーキプレート５０の第２表面５４の突起９６の１つにある表面９４に接することによって、ブレーキパッドを超えるローラーの突出量を適正に限定するスクリューをセットするように作用する。

図４、６及び７に示されている好適例のように、ブレーキパッドガイドローラー８６は
、一対のブレーキシュー３０の中央位置にある。これは、ブレーキシュー３０の他の端部、例えば、ブレーキシューの他の端部にブレーキパッドガイドローラーを設置する有利な点を有する。なぜなら、ブレーキシューの一方の端部に設置されたブレーキパッドガイドローラー８６は、圧力中心に存在しないであろうし、シューピンの周囲でモーメントを発生するであろうからである。こうしたモーメントは、シューの旋回運動を引き起こし、例えば一対のブレーキシューの反対端部のブレーキパッドガイドといったガイド手段が、そのような旋回運動を妨げるのに必要となる。シューの中心で回転するローラーによって、唯一のローラーアッセンブリーは２つに代わりシュー当たりにつき必要とされる。

本発明のこの実施形態として、シュー当たりの１つの広いブレーキパッドガイドローラ
ーを使用すること、又は代わりに中心に位置するシュー当たりの２つのブレーキパッドガ
イドローラー（図示しない）は、フリーな走行状態のホイールの脇に、ブレーキパッド５
６を平行に維持するガイド手段を提供する。これは、ブレーキパッド５６とホイール２２
の間で接触することを妨げ、それゆえ、ブレーキを解放したとき、ブレーキパッド５６の
摩耗を妨げる。
本実施形態では、スプリングアッセンブリー６０は、ブレーキシュー３０から容易に取
り外すことができる。スプリングアッセンブリー６０を取り外すために、スナップリング
１０２は取り外され、Ｕ型部材６４及びスプリング６２がピボットピン１００から取り外
されるようにピボットピン１００は撤去される。

ブレーキパッドガイドローラー８６は、ブレーキ中に、すなわち、図２に示される制動
力発生器４０がホイール２２の反対端に対してブレーキシューを押圧するとき、ブレーキ
シュー３０に容易に引込むことができる。なぜなら、制動力発生装置４０によって発生さ
れた制動力は、スプリング６２の力を打ち勝つのに十分だからである。

ブレーキパッドガイドローラー８６は、ブレーキパッド５６がホイール２２の反対端に
接触するまで引っ込められる。このポイントにおいて、ブレーキパッド５６及びブレーキ
パッドガイドローラー８６は、図２に示されるようにホイール２２に接触する。

ブレーキパッドガイドローラー８６は、回転軸１０４、すなわち、図５に示されるよう
なシャフトの軸を有する。回転軸１０４は、ブレーキシュー３０の第１表面５２で平行で
あり、ブレーキパッド５６のブレーキパッド表面１０６に一致する。上記の状態でのよう
に、ブレーキパッドガイドローラー８６がホイール２２に接触するように、ブレーキパッ
ドガイドローラーの回転軸はブレーキシュー２０をもたらし、図２に示すように続いてブ
レーキパッドをホイール１０８で一致させる。これは、ブレーキパッド表面１０６をブレ
ーキパッド５６の不均一な摩耗を引き起こすであろうブレーキパッド５６の均一でない作
りのホイール１０８のサイドに接触することを妨げる。

他の実施例では、ホイール２２は、ブレーキパッド５６の１つに対してのみ押圧する。
ホイール２２が、ホイール支持ベアリングと製造誤差の調整のため、側面の間隔を十分に
有するときに、この状態が発生する。この場合には、ホイール２２は、ブレーキシュー３
０の１つのブレーキパッドガイドローラー８６に対して押圧する。ホイールに向くスプリ
ング６２の応力は、ブレーキパッド５６とホイール２２の間の間隔を維持するために十分
である。ホイール２２は、それゆえ、ホイールブレーキ２０を枢軸コネクション３８の周
りで枢動させるためブレーキパッドガイドローラ８６に対して十分に押圧する。従って、
ホイールをブレーキパッドの接続から防止する。

調整ボルトを調整することによって、ホイール２２とブレーキパッド５６の表面間で最
小限の反応クリアランスを維持することが可能になる。

本技術分野の当業者に明らかなように、様々な変形が添付した特許請求の範囲内で本発
明によってなされる。

図１は、ホイールに取着されたホイールブレーキを備えたクレーンの部品の側面図である。 図２は、図１のクレーン部品の底面図である。 図３は、図１のホイールブレーキのブレーキシューの斜視図である。 図４は、図３のブレーキシューの側面図である。 図５は、図４のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 図６は、図３のブレーキシューの底面図である。 図７は、図６のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。 図８は、図３のブレーキシューの平面図である。

Claims (7)

1. ホイール（２２）の両側面を跨ぐ一対のブレーキレバー（３２）と、
   それぞれのブレーキレバー（３２）の先端部に設けられた一対のブレーキシュー（３０）と、
   それぞれのブレーキシュー（３０）に取着され、前記ホイール（２２）表面に対向する表面を有する一対のブレーキパッド（５６）と、
   ブレーキシュー（３０）をホイール（２２）の両側へ促すためブレーキシュー（３０）に動作可能に接続された制動力発生装置（４０）とを備え、
   前記それぞれのブレーキシュー（３０）の中心部には、ブレーキパッドガイドローラー（８６）が位置し、
   それぞれのブレーキシュー（３０）に、
   ブレーキをかけたときには、一対のブレーキパッド（５６）の表面がホイール側面に接触した状態で、前記ブレーキパッドガイドローラー（８６）の外周面がホイール側面を付勢し、
   ブレーキ解除時には、ブレーキパッドガイドローラー（８６）の外周面がブレーキパッド（５６）表面を超えてホイール側面方向に突出可能な付勢力を与える、スプリングアッセンブリー（６０）が設けられていることを特徴とするホイールブレーキ。
2. それぞれのブレーキレバー（３２）は、それぞれブレーキシュー（３０）の１つに枢動可能に接続された第１端部（３５）と、制動力発生装置（４０）に枢動可能に接続された反対端部と、及び第１及び第２の端部の中間でレバーに枢動可能に取り付けた支点を有し、
   それによって、ブレーキガイドローラー（８６）のいずれか１に対するホイールの圧力がホイールブレーキにブレーキパッド（５６）とホイールの間の間隔を維持するための支点の周囲に枢動させることを特徴とする請求項１記載のホイールブレーキ。
3. それぞれのブレーキシューは、それぞれのホイールの側面に面する表面（５２）を有し、それぞれのブレーキパッドガイドローラー（８６）は、回転軸を有し、それぞれのブレーキシュー（３０）の中央位置に設置され、それぞれの表平面（５２）に平行のそれぞれのブレーキパッドガイドローラー（８６）の該回転軸とを有し、
   それによって、ブレーキパッドガイドローラー（８６）の１つに対するホイールの圧力は、ホイールのサイドに平行な回転軸をもたらすため、それぞれのブレーキシュー（３０）を枢動させることを特徴とする請求項２記載のホイールブレーキ。
4. それぞれのブレーキシュー（３０）は、第１表面（５２）を有する長尺部材と、第２表面（５４）及び第１表面（５２）から第２表面（５４）に延長している開口と、第１表面に取着しているブレーキパッドと、開口を通じてガイドローラーに付勢しているスプリング（６２）で構成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のホイールブレーキ。
5. それぞれのブレーキシュー３０は、ブレーキシュー（３０）に枢動可能に接続されたＵ型部材（６４）と、Ｕ型部材（６４）に回転可能に接続されたブレーキパッドガイドローラーと、ブレーキパッドガイドローラー（８６）がブレーキシュー（３０）から延長するようにスプリング（６２）によって枢動可能に付勢されたＵ型部材（６４）とを備えたことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のホイールブレーキ。
6. Ｕ型部材（６４）をブレーキシュー（３０）に回動可能に接続されたピボットロッド及びブレーキシュー（３０）に関連するＵ型部材（６４）の調節可能に制限した枢軸のためのセットスクリュー（９２）によることを特徴とする請求項５記載のホイールブレーキ。
7. Ｕ型部材（６４）は、Ｕ型に形成した一対のアームと、前記アーム（７６）の端部近傍にそれぞれのアーム（７６）の横に延長している一対のＬ型延長部で構成されていることを特徴とする請求項５又は６記載のホイールブレーキ。

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