KR20220002491A - 회전 가능한 브레이크 슈를 갖는 레일 클램프 - Google Patents

Abstract

제동 기구는, 프레임, 제1 지주를 중심으로 회전하도록 프레임에 장착된 제1 레버, 및 제1 지주로부터 이격된 제1 브레이크 슈 축을 중심으로 회전하도록 제1 레버에 회전 가능하게 연결된 제1 브레이크 슈를 포함하며, 제1 브레이크 슈는 제1 브레이크 패드를 포함하고 레일에 대해 가압하도록 위치된다.

Description

회전 가능한 브레이크 슈를 갖는 레일 클램프

관련 출원에 대한 교차-참조

본 출원은 2019년 4월 30일자로 출원된 미국 가특허 출원 번호 62/841,176의 이익 및 우선권을 주장한다.

본 개시내용은 대체로 레일 클램프에 관한 것이다.

일부 레일 클램프는 한 쌍의 레버를 포함한다. 각각의 레버는 각각의 레버 축을 중심으로 피벗 가능할 수 있고, 각각의 레버는 그 단부에 브레이크 패드를 가질 수 있다. 레일이 브레이크 패드 사이에 있을 때, 레버는 레일에 대해 브레이크 패드를 클램핑하도록 그 각각의 축 주위로 피벗될 수 있다.

그러나, 레일은 시간 경과에 따라 마모되어 얇아질 수 있다. 레일이 얇아짐에 따라, 레일에 대해 브레이크 패드를 클램핑하기 위해 레버가 그 각각의 레버 축 주위로 피벗될 때, 브레이크 패드는 레일이 마모되어 얇아지기 전에 브레이크 패드가 레일과 접촉하는 접촉 지점에 비해 레버 축으로부터 더 먼 접촉 지점에서 레일과 접촉할 수 있다. 브레이크 패드가 레버 축으로부터 더 먼 접촉 지점에서 레일과 접촉할 때, 브레이크 패드는 적은 힘으로 레일을 클램핑한다.

본원에 개시된 적어도 하나의 실시예는 향상된 제동 효과를 갖는 신규하고 향상된 스프링 작동식 제동 기구를 제공할 수 있다.

본원에 개시된 일부 실시예는 크레인을 위한 또는 다른 재료 취급 장비(material-handling equipment)를 위한 하나 이상의 스프링 작동식인 유압 해제식 브레이크를 포함할 수 있다.

본원에 개시된 적어도 하나의 실시예에 따르면, 레일용 제동 기구가 제공되고, 상기 제동 기구는 프레임 및 레버 축을 중심으로 피벗하기 위해 프레임에 피벗식으로 장착된 레버를 포함한다. 일부 실시예에서, 브레이크 슈는 레버 축에 평행한 브레이크 슈 축을 중심으로 피벗하기 위해 레버에 피벗식으로 연결된다. 일부 실시예에서, 브레이크 슈는 레일에 대해 가압하도록 위치되는 브레이크 패드를 브레이크 슈 위에 구비한다. 일부 실시예에서, 브레이크 슈 축을 중심으로 하는 브레이크 슈의 피벗은 레버 축에 대한 레버의 상이한 피벗 위치에 대해 브레이크 패드와 레일 사이의 정렬을 보장할 수 있다.

일부 실시예에서, 제2 브레이크 슈를 구비한 제2 레버가 존재한다. 일부 실시예에서, 레버 및 브레이크 슈는 서로 대향하고, 그 브레이크 패드들은 이격되어 그 사이에 레일을 수용하고 레버가 레버 축을 중심으로 피벗되어 브레이크 패드를 레일에 대해 가압할 때 브레이크 패드들 사이에 레일을 클램핑한다.

또한, 본원에 개시된 적어도 하나의 실시예에 따르면, 레일을 클램핑하기 위한 제동 기구가 제공되고, 제동 기구는 프레임 및 제1 단부 및 제2 단부를 갖는 레버를 포함한다. 일부 실시예에서, 브레이크 슈는 레버의 제1 단부 부근에 피벗식으로 장착된다. 일부 실시예에서, 브레이크 슈는 그 위에 레일과 마찰 결합하기 위한 브레이크 패드를 갖는다. 일부 실시예에서, 캠 및 캠을 제1 방향으로 편향시키는 스프링이 존재한다. 일부 실시예에서, 클램프 해제 액추에이터가 제1 방향에 반대인 제2 방향으로 캠을 변위시키도록 작동 가능하다. 일부 실시예에서, 가변 경사형 캠 표면이 캠의 일 측부 상에 배치된다. 일부 실시예에서, 가변 경사형 캠 표면은 캠 종동자와 접촉할 수 있다. 일부 실시예에서, 가변 경사형 캠 표면은, 캠이 변위됨에 따라 스프링의 스프링 힘의 변동을 상쇄하도록 변화되는 경사를 가지며, 그에 의해 일정한 제동력을 유지한다.

또한, 본원에 개시된 적어도 하나의 실시예에 따르면, 레일용 제동 기구가 제공되며, 제동 기구는 프레임과, 제1 지주를 중심으로 회전하도록 프레임에 장착된 제1 레버와, 제1 지주로부터 이격된 제1 브레이크 슈 축을 중심으로 회전하도록 제1 레버에 회전 가능하게 연결된 제1 브레이크 슈를 포함하며, 제1 브레이크 슈는 제1 브레이크 패드를 포함하고 레일에 대해 가압하도록 위치된다.

일부 실시예에서, 제1 레버는 제1 브레이크 슈 축으로부터 이격된 제1 레버 축을 중심으로 피벗하도록 프레임에 피벗식으로 장착된다.

일부 실시예에서, 제1 브레이크 슈 축은 제1 레버 축에 평행하다.

일부 실시예에서, 제1 브레이크 슈는 제1 브레이크 슈 축을 중심으로 피벗하기 위해 제1 레버에 피벗식으로 연결된다.

일부 실시예에서, 제동 기구는 제2 지주를 중심으로 회전하도록 프레임에 장착된 제2 레버, 및 제2 지주로부터 이격된 제2 브레이크 슈 축을 중심으로 회전하도록 제2 레버에 회전 가능하게 연결된 제2 브레이크 슈를 더 포함하고, 제2 브레이크 슈는 제2 브레이크 패드를 포함하고 레일에 대해 가압하도록 위치된다. 일부 실시예에서, 제1 및 제2 브레이크 패드는 서로 이격되어, 제1 브레이크 패드와 제2 브레이크 패드 사이에 레일을 수용하고 제1 및 제2 레버가 제1 및 제2 지주를 중심으로 각각 회전되어 제1 및 제2 브레이크 패드를 레일에 대해 가압할 때 제1 브레이크 패드와 제2 브레이크 패드 사이에 레일을 클램핑한다.

일부 실시예에서, 제2 레버는 제2 브레이크 슈 축으로부터 이격된 제2 레버 축을 중심으로 피벗하도록 프레임에 피벗식으로 장착된다.

일부 실시예에서, 제2 브레이크 슈 축은 제2 레버 축에 평행하다.

일부 실시예에서, 제2 브레이크 슈는 제2 브레이크 슈 축을 중심으로 피벗하도록 제2 레버에 피벗식으로 연결된다.

일부 실시예에서, 제동 기구는 레일과의 결합을 향해 제1 및 제2 브레이크 패드를 편향시키는 적어도 하나의 탄성 본체를 더 포함한다.

일부 실시예에서, 적어도 하나의 탄성 본체는 스프링 기구이다.

일부 실시예에서, 제동 기구는 제1 및 제2 브레이크 패드를 레일과의 결합으로부터 멀어지는 방향으로 이동시킴으로써 적어도 하나의 탄성 본체를 대항하도록 작동 가능한 클램프 액추에이터를 더 포함한다.

일부 실시예에서, 클램프 액추에이터는 캠 기구를 포함한다.

일부 실시예에서, 제1 브레이크 패드 및 제1 브레이크 슈는 제1 레버의 브레이크 단부 부근에 있고; 제2 브레이크 패드 및 제2 브레이크 슈는 제2 레버의 브레이크 단부 부근에 있으며; 제동 기구는, 캠 기구의 이동이 제1 지주를 중심으로 하는 제1 레버의 회전을 유발하도록 캠 기구의 제1 캠 표면과 접촉하도록 위치되고 제1 레버의 브레이크 단부에 대향하는 제1 레버의 캠 단부 부근에 있는 제1 캠 종동자를 더 포함하고; 제동 기구는, 캠 기구의 이동이 제2 지주를 중심으로 하는 제2 레버의 회전을 유발하도록 캠 기구의 제2 캠 표면과 접촉하도록 위치되고 제2 레버의 브레이크 단부에 대향하는 제2 레버의 캠 단부 부근에 있는 제2 캠 종동자를 더 포함한다.

일부 실시예에서, 제1 캠 종동자는 제1 레버 상에 회전 가능하게 장착된 제1 롤러이고, 제2 캠 종동자는 제2 레버 상에 회전 가능하게 장착된 제2 롤러이다.

일부 실시예에서, 제1 및 제2 캠 표면은 가변적으로 경사진다.

또한, 본원에 개시된 적어도 하나의 실시예에 따르면, 제동 시스템이 제공되며, 제동 시스템은 제동 기구, 및 레일을 포함하고, 제1 브레이크 패드가 제1 지주를 중심으로 하는 제1 레버의 회전에 응답하여 레일에 대해 가압하게 위치될 수 있도록 레일이 위치된다.

일부 실시예에서, 제2 브레이크 패드가 제2 지주를 중심으로 하는 제2 레버의 회전에 응답하여 레일에 대해 가압하게 위치될 수 있도록 레일이 위치된다.

또한, 본원에 개시된 적어도 하나의 실시예에 따르면, 제동 시스템을 작동시키는 방법이 제공되며, 이 방법은 제1 및 제2 브레이크 패드를 레일과의 결합으로부터 멀어지는 방향으로 이동시키는 단계를 포함하고, 제1 및 제2 브레이크 패드를 레일과의 결합으로부터 멀어지는 방향으로 이동시키는 단계는 캠 기구를 이동시키는 단계를 포함한다.

또한, 본원에 개시된 적어도 하나의 실시예에 따르면, 제동 기구를 포함하는 크레인이 제공된다.

또한, 본원에 개시된 적어도 하나의 실시예에 따르면, 제동 기구를 포함하는 재료 취급 장비가 제공된다.

다른 양태 및 특징은 첨부 도면과 함께 예시적인 실시예의 후속하는 설명을 검토하면 관련 기술 분야의 일반적인 기술자에게 명백해질 것이다.

도 1은 본원에 개시된 실시예에 따른 피벗식으로 장착된 브레이크 슈를 갖는 레일 클램프의 부분 단면 사시도이다.
도 2는 해제 위치에 있는 도 1의 레일 클램프를 도시하는 측면도이다.
도 3은 결합 위치에 있는 도 1의 레일 클램프를 도시하는 측면도이다.
도 4는 브레이크 슈가 도 1의 레일로부터 분리되는 제1 위치에서의 도 1의 레일 클램프의 레버 및 브레이크 슈를 도시하는, 도 1의 레일 클램프의 단순화된 부분 측면도이다.
도 5는 도 4의 브레이크 슈가 도 4의 레일과 부분적으로 결합하는 제2 위치에서의 도 4의 레버의 단순화된 부분 측면도이다.
도 6은 도 4의 브레이크 슈가 도 4의 레일과 완전히 결합하는 제3 위치에서의 도 4의 레버의 단순화된 부분 측면도이다.
도 7은 도 4의 브레이크 슈가 도 4의 레일과 부분적으로 결합된, 도 5의 제2 위치에서의 도 4의 레버의 확대 단순화된 부분 측면도이다.
도 8은 도 4의 브레이크 슈가 도 4의 레일과 완전히 결합된, 도 6의 제3 위치에서의 일정 힘 레일 클램프의 확대 단순화된 부분 측면도이다.
도 9는 본원에 개시된 다른 실시예에 따른 레버 및 브레이크 슈의 단순화된 부분 측면도이다.
도 10은 도 9의 브레이크 슈와 레버의 확대 단순화된 부분 측면도이다.
도 11은 도 9의 레버의 단순화된 부분 정면도이다.
도 12는 도 9의 레버의 확대 단순화된 부분 측면도이다.
도 13은 도 9의 브레이크 슈의 단순화된 평면도이다.
도 14는 레일이 제1 두께를 가질 때 레일의 접촉 표면에 대해 압박되는 도 9의 레버의 단순화된 부분 측면도이다.
도 15는 레일이 제1 두께보다 작은 제2 두께를 가질 때 도 14의 레일의 접촉 표면에 대해 압박되는 도 9의 레버의 단순화된 부분 측면도이다.
도 16은 본원에 개시된 다른 실시예에 따른 레버 및 브레이크 슈의 단순화된 정면도이다.
도 17은 도 16의 레버 및 브레이크 슈의 단순화된 측면도이다.

도면, 우선 도 1을 참조하면, 본원에 개시된 일 실시예에 따른 레일 클램프(10)를 도시한다. 레일 클램프(10)는 이 예에서 4개의 이격된 안내 포스트(14, 16, 18, 20)를 포함하는 프레임(12)을 갖는다. 안내 포스트(14, 16, 18, 20)는 한 쌍의 장착 플레이트(22, 24)를 스프링 기구(26)에 연결한다. 제1 쌍의 안내 포스트(14, 16)는 장착 플레이트 중 제1 장착 플레이트(22)를 스프링 기구(26)의 상부 플레이트(28)에 연결한다. 제2 쌍의 안내 포스트(18, 20)는 장착 플레이트 중 제2 장착 플레이트(24)를 스프링 기구(26)의 상부 플레이트(28)에 연결한다. 안내 포스트 중 하나(14)에 대해 도시된 바와 같이, 각각의 안내 포스트는 장착 플레이트 중 대응하는 하나(안내 포스트(14)의 경우에 장착 플레이트 중 제1 장착 플레이트(22))와 나사 결합되는 나사형 제1 단부(30)를 갖는다. 다시, 안내 포스트 중 하나(14)에 대해 도시된 바와 같이, 각각의 안내 포스트는 또한 그의 제2 단부에 나사형 보어(32)를 갖는다. 이로 인해, 한 쌍의 와셔(36, 38)와 함께 스프링 기구(26)의 상부 플레이트(28)에 안내 포스트(14)를 고정하는 볼트(34)와의 나사 결합이 가능하다.

프레임(12) 및 안내 포스트(14, 16, 18, 20)는 단지 예시이며, 대안적 실시예는 다를 수 있다. 예를 들어, 대안적 실시예는, 예를 들어 더 많거나 더 적은 안내 포스트, 안내 포스트(14, 16, 18, 및 20)와 상이한 하나 이상의 안내 포스트, 안내 포스트에 대한 하나 이상의 대안, 또는 안내 포스트를 포함하거나 포함하지 않을 수 있는 상이한 프레임을 포함할 수 있다.

스프링 기구(26)의 저부 플레이트(40)는 실질적으로 직사각형이고, 그 각각의 코너 부근에 보어(도시 생략)를 갖는다. 안내 포스트(14, 16, 18, 20)는 스프링 기구(26)의 저부 플레이트(40)가 안내 포스트(14, 16, 18, 20)를 따라 활주 가능하도록 보어 중 대응하는 보어를 통해서 각각 활주식으로 연장된다. 또한, 스프링 기구(26)는 적어도 하나의 탄성 본체, 즉 도시된 실시예에서 나선형 압축 스프링(42, 44, 46, 48)을 포함한다. 압축 스프링(42, 44, 46, 48)은 스프링 기구(26)의 상부 플레이트(28)와 저부 플레이트(40) 사이에서 종방향으로 연장된다. 이 예에서는, 4개의 압축 스프링이 존재한다. 그러나, 임의의 적합한 수 또는 유형의 스프링이 사용될 수 있고, 대안적 실시예는 나선형 압축 스프링 또는 하나 이상의 다른 탄성 본체에 대한 하나 이상의 대안을 포함할 수 있다는 것이 관련 기술 분야의 통상의 기술자에 의해 이해될 것이다. 더 일반적으로는, 스프링 기구(26)는 단지 일 예일 뿐이며, 대안적 실시예는 다를 수 있다.

크로스바(50)가 장착 플레이트(22, 24) 사이에서 연장된다. 크로스바(50)의 저부측(52)은 장착 플레이트(22, 24)의 상부 내 리세스에 의해 수용된다. 도 1에서는, 장착 플레이트 중 하나(22)의 리세스(54)만이 도시된다. 볼트(56, 58)는 크로스바(50)를 장착 플레이트(22, 24)에 체결한다. 또한, 한 쌍의 장착 플레이트(22, 24) 및 크로스바(50)는 단지 일 예일 뿐이고, 대안적 실시예는 다를 수 있다. 예를 들어, 대안적 실시예는 장착 플레이트(22 및 24)에 대한 하나 이상의 대안 또는 크로스바(50)에 대한 하나 이상의 대안을 포함할 수 있다.

클램프 액추에이터(60)는 크로스바(50)와 스프링 기구(26) 사이에 배치된다. 클램프 액추에이터(60)는, 쐐기(62), 쐐기(62)가 그 위에 장착되는 실린더(64), 및 크로스바(50) 상에 장착되는 피스톤 로드(66) 형태의 가변 경사형 캠 또는 캠 기구를 포함한다. 포트(68, 70) 및 포트(68, 70)에 연결된 유체 도관(도시 생략)으로 인해, (예를 들어, 유압 유체와 같은) 가압 유체는 실린더(64)로/로부터 유동할 수 있어 피스톤 로드(66)를 실린더(64)에 대해 이동시킨다. 쐐기(62)는 스프링 기구(26)의 저부 플레이트(40)에 작동적으로 연결된다. 도 2에 도시된 가변 경사형 쐐기 표면(72, 74)은 예를 들어 쐐기(62)의 대향 측부들에 배치된다. 가변 경사형 쐐기 표면(72, 74)은 개별적으로 적어도 부분적으로 프로파일 인서트(profiled insert)(76, 78)에 의해 각각 형성될 수 있다. 인서트(76, 78)는 교체 가능하여 손상되거나 마모된 경우 용이한 유지보수가 가능하다. 또한, 클램프 액추에이터(60)는 단지 일 예일 뿐이며, 대안적 실시예는 다를 수 있다. 예를 들어, 대안적 실시예는 쐐기(62)에 대한 하나 이상의 대안 또는 실린더(64)에 대한 하나 이상의 대안을 포함할 수 있다.

이제 도 2 및 도 3을 참조하면, 레일 클램프(10)는 한 쌍의 대향 레버(또는 클램핑 레버)(80, 82)를 더 포함한다. 레버(80, 82) 각각은 도 4 내지 도 6의 레버(82)에 대해도 도시된 바와 같이, 레버의 제1 단부(또는 브레이크 단부) 상에 또는 그 부근에 개별적으로 (예를 들어 수직 톱니부(serrations)에 의해 톱니형일 수 있는) 브레이크 또는 마찰 패드(84, 86)를 갖는다. 레버(82)의 마찰 브레이크 또는 마찰 패드(86)는 브레이크 슈(90)에 연결되고, 브레이크 슈는 피벗 핀(92)에 의해 레버(82)에 회전 가능하게 또는 피벗식으로 연결되고, 피벗 핀은 아래에서 더 상세하게 설명되는 바와 같이, 브레이크 패드(84, 86)가 레버(82)의 이동을 통해 레일헤드(96)의 일 측부(94)에 평행하게 유지되도록 허용한다. 레버(82)의 마찰 패드(84)가 유사한 방식으로 구성되고 유사한 방식으로 기능한다는 것을 관련 기술 분야의 통상의 기술자라면 이해할 것이다. 그러나, 레버(80, 82), 브레이크 또는 마찰 패드(84, 86) 및 브레이크 슈(90)는 단지 일 예일 뿐이며, 대안적 실시예는 다를 수 있다. 예를 들어, 대안적 실시예에서, 브레이크 슈 및 브레이크 패드는 다른 방식으로 레버에 회전 가능하게 연결될 수 있다.

도 2 및 도 3을 다시 참조하면, 레버(80, 82)의 각각은 또한, 레버(80, 82)의 제1 단부(또는 브레이크 단부)에 각각 대향하는 분기된 제2 단부(또는 캠 단부)(102, 104) 상에 또는 그 부근에 각각 롤러(98, 100) 형태의 캠 종동자를 갖는다. 레버(80, 82)는 각각 피벗 핀(106, 108)에 의해, 도 1에 모두 도시된 장착 플레이트(22, 24)에 각각 회전 가능하게 또는 피벗식으로 연결된다. 피벗 핀(106, 108)은 도 2에 도시된 바와 같이 브레이크 패드(84, 86)와 롤러(98, 100) 사이에 배치된다. 피벗 핀(106, 108)은 레버(80, 82)에 대한 피벗부 또는 지주(fulcrum) 역할한다. 피벗 핀(106, 108)은 리테이너 플레이트(110)에 의해 장착 플레이트(22, 24) 내에 보유된다. 도 2에는, 장착 플레이트 중 하나(22)를 위한 리테이너 플레이트(110)만이 도시된다. 리테이너 플레이트(110)는 3개의 나사(112a, 112b 및 112c)에 의해 장착 플레이트(22)에 고정된다. 링크 바(114, 116)는 레버(80, 82)를 쐐기(62)에 각각 연결한다. 롤러(98, 100), 피벗 핀(106, 108), 리테이너 플레이트(110) 및 링크 바(114, 116)는 단지 일 예일 뿐이며, 대안적 실시예는 다를 수 있다. 예를 들어, 대안적 실시예는 예를 들어 토글 기구 또는 하나 이상의 다른 캠 종동자 또는 하나 이상의 다른 레버 작동 지점 또는 영역과 같은 롤러(98, 100)에 대한 하나 이상의 대안을 포함할 수 있다. 또한, 대안적 실시예에서, 레버는 상이한 각각의 지주를 중심으로 회전 가능할 수 있고, 또는 레버는 예를 들어 다른 방식으로 각각의 지주를 중심으로 회전 가능할 수 있다.

도 2는 해제 위치에서의 레일 클램프(10)를 도시한다. 해제 위치에서, 클램프 액추에이터(60)의 실린더(64)로부터의 유압은 스프링 기구(26)의 저부 플레이트(40)를 크레인(도시 생략) 또는 다른 재료-취급 장비(예를 들어)가 그 위에서 이동할 수 있는 레일(118)로부터 멀어지는 방향으로 압박한다. 스프링 기구(26) 내의 스프링(42, 44, 46, 48)은 압축되며 쐐기(62)는 레일(118)로부터 가장 먼 위치에 있다. 링크 바(114, 116)는 레일(118)과 브레이크 패드(84, 86) 사이의 적절한 틈새를 여전히 보장하면서 롤러(98, 100)를 쐐기 표면(72, 74)과 연통되게 유지한다. 따라서, 쐐기(62)는 롤러(98, 100) 사이에서 연장되게 유지되고, 이때 쐐기 표면(72, 74)은 롤러(98, 100)와 쐐기 접촉(wedging contact)한다. 해제 위치에서, 롤러(98, 100)는 대체로 쐐기(62)의 나머지 부분보다 가파른 경사를 갖는 쐐기 표면(72, 74)의 부분과 접촉한다. 실린더(64)로부터의 유압 압력이 레일 클램프(10)를 해제 위치에 위치시키기 때문에, 레일 클램프(10)는 유압식으로 해제된(또는 유압식으로 해제 가능한) 레일 클램프라 지칭될 수 있다.

레일(118)과 결합하기 위해, 유압이 클램프 액추에이터(60)의 실린더(64)로부터 해제된다. 이로 인해, 스프링 기구(26) 내의 스프링(42, 44, 46, 48)이 연장되고 스프링 기구(26)의 저부 플레이트(40)가 레일(118)을 향해 압박한다. 스프링 기구(26)의 저부 플레이트(40)는 쐐기(62)에 작동적으로 연결되며 안내 포스트(14, 16, 18, 20)와 활주 가능하게 결합된다. 따라서, 안내 포스트(14, 16, 18, 20)는 저부 플레이트(40) 및 쐐기(62)의 이동을 레일(118)을 향해 안내한다. 쐐기(62)가 레일(118)을 향해 이동함에 따라, 롤러(98, 100)는 쐐기(62)의 쐐기 표면(72, 74)을 따라 롤링하고, 서로로부터 이격되어 쐐기 고정된다. 이는 레버(80, 82)가 피벗 핀(106, 108)을 중심으로 피벗하게 하고 브레이크 패드(84, 86)를 레일(118)의 레일헤드(96)의 측부(120, 94)에 대해 압박하여, 레일 클램프(10)를 도 3에 도시된 결합 위치로 이동시킨다. 스프링(42, 44, 46, 48)이 레일 클램프(10)를 결합 위치에 위치시키기 때문에, 레일 클램프(10)는 스프링 작동식 레일 클램프, 더 일반적으로는 제동 기구로 지칭될 수 있다. 결합 위치로부터 레일 클램프(10)를 해제하기 위해, 유압 유체가 클램프 액추에이터(60)의 실린더(64)에 공급되어, 피스톤 로드(66)가 연장되게 하고 쐐기(62)가 다시 도 2에 도시된 위치로 레일(118)로부터 멀어지는 방향으로 이동하게 한다.

레일(118)은 도 2 및 도 3에 도시된 종방향 레일 축(119)을 가지며, 이는 도면의 평면과 직교한다. 레버(80, 82)는 도 4 내지 도 6의 축(128)에 대해 도시된 바와 같이, 피벗 핀(106, 108)과 각각 동축이며 종방향 레일 축(119)에 평행한 레버 축을 중심으로 피벗 가능하다. 레버(82)에 대해 도시된 바와 같이, 각각의 브레이크 슈(90)는 도 7 및 도 8에 도시된 브레이크 슈 축(130)을 중심으로 피벗 가능하며, 이 브레이크 슈 축은 피벗 핀(92)과 동축이고 또한 피벗 핀(106, 108)의 축(128)에 평행하다. 이러한 배열은 브레이크 슈 축(130)을 중심으로 하는 브레이크 슈(90)의 피벗이 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이 레버 축(126, 128)에 대한 레버의 상이한 피벗 위치에 대해 브레이크 패드(84, 86)와 레일(118) 사이의 정렬을 보장하는 것을 보장할 수 있다. 그러나, 전술한 레버 축과 브레이크 슈 축은 단지 일 예일 뿐이며, 대안적 실시예는 다를 수 있다.

도 4는 브레이크 패드(86)가 레일(118)의 레일헤드(96)의 측부(94)로부터 이격되는 해제 위치에서의 쐐기(62), 레버(82), 브레이크 슈(90) 및 브레이크 패드(86) 위치를 도시한다. 도 5 및 도 7은 브레이크 패드(86)가 레일(118)과 결합하기 시작할 때 쐐기(62), 레버(82), 브레이크 슈(90) 및 브레이크 패드(86)의 위치를 도시한다. 도 6 및 도 8은 브레이크 패드(86)가 레일(118)의 레일헤드(96)의 측부(94)와 완전히 맞물릴 때의 쐐기(62), 레버(82), 브레이크 슈(90) 및 브레이크 패드(86)의 위치를 도시한다. 브레이크 슈 축(130)을 중심으로 하는 브레이크 슈(90)의 피벗은 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이 레버 축(128)에 대한 레버(82)의 상이한 피벗 위치에 대해 레일(118)의 레일헤드(96)의 측부(94)와 브레이크 패드(86) 사이의 정렬을 보장할 수 있다는 것을 알 수 있다.

쐐기(62) 및 레버(80, 82)는 클램핑을 위한 기구비(mechanism ratio)를 제공하는데, 이는 스프링 기구(26)의 저부 플레이트(40) 상에 작용하는 스프링(42, 44, 46, 48)의 스프링 힘과 곱해질 때 레일(118)의 레일헤드(96)의 대향 측부(120, 94)에 대해 브레이크 패드(84, 86)를 압박하는 클램핑 힘을 제공한다. 스프링(42, 44, 46, 48)이 하향 이완됨에 따라, 스프링(42, 44, 46, 48)의 스프링 힘이 변화된다. 따라서, 기구비가 변화하지 않으면, 결과적인 클램핑 힘이 변화될 것이다. 본원에 개시된 레일 클램프(10)에서, 기구비는 롤러(98, 100)가 쐐기(62)의 가변 경사형 쐐기 표면(72, 74)을 따라 롤링할 때 변한다. 이러한 가변 경사는 예를 들어 미국 특허 번호 7,975,811에 기재되어 있다. 쐐기 표면(72, 74)의 경사를 적절히 변화시킴으로써, 기구비는 스프링 연장 및 압축으로부터 초래되는 스프링 힘의 변화를 상쇄하도록 변한다. 따라서, 레일 클램프(10)는 일정-힘 레일 클램프로 지칭될 수 있다. 즉, 레일 클램프(10)는 쐐기형 클램프이며, 이는 인가되는 스프링 힘의 차이에도 불구하고 레일(118)의 레일헤드(96)의 대향 측부(120, 94)에 대해 브레이크 패드(84, 86) 상에 일정한 제동력 또는 클램핑 힘을 유지한다.

실질적으로 말하면 그리고 도 2를 참조하면, 브레이크 패드(84 및 86)에 의해 접촉된 레일(118)의 레일헤드(96)의 폭이 좁을수록, 브레이크 패드(84 및 86)가 레일(118)의 레일헤드(96)의 대향 측부(120 및 94)에 대해 클램핑하기 위해 요구되는 스프링(42, 44, 46 및 48)의 연장이 더 커진다. 따라서, 레일 헤드의 폭이 좁을수록, 클램핑을 위해 이용 가능한 스프링 힘이 적어진다. 쐐기 표면(72, 74)의 가변 쐐기각은, 스프링(42, 44, 46, 48)이 연장됨에 따라 감소된 스프링 힘을 보상하고, 이에 따라 다양한 레일 폭에 걸쳐 실질적으로 일정한 제동력을 제공한다. 또한, 또한, 브레이크 패드(84, 86)가 마모됨에 따라, 패드(84, 86)가 레일(118)의 대향 측부들 상에 클램핑 힘을 가하기 위해서 스프링(42, 44, 46, 48)의 더 큰 연장이 요구된다. 그에 따라, 쐐기(62)의 쐐기 표면(72, 74)의 가변 경사가 기구비를 조정하여, 브레이크 패드(84, 86)가 마모됨에 따라 클램핑 힘이 실질적으로 일정하게 유지된다. 이러한 일정한 클램핑 힘은 레일 클램프(10)를 사용하는 수송 기관(conveyance)의 조작자를 위한 예측성을 증가시킬 수 있으며, 이는 안전성을 증가시킬 수 있다.

가변 캠 표면을 통해 일정하게 인가되는 힘의 인가는 도면에 도시된 바와 같은 제동 기구에 제한되지 않아야 한다는 것이 통상의 기술자에 의해 이해될 것이다. 이는 임의의 스프링 작동식 기구, 및 예를 들어 마모로 인한 스프링의 손실에 특히 민감한 기구, 예를 들어 스프링 작동식 디스크 브레이크 또는 클램프에 적용 가능하다.

그러나, 대안적 실시예는 다를 수 있고 반드시 일정-힘 레일 클램프일 필요가 없거나, 또는 대안적 실시예는 상이한 방식으로 일정한 힘을 달성할 수 있다.

도 9 내지 도 13을 참조하면, 다른 실시예에 따른 레버(또는 클램핑 레버)가 전체적으로 132로 도시된다. 레버(132)는 레버(80) 또는 레버(82)에 대한 대안이다. 따라서, (예를 들어, 전술한 바와 같은 레일 클램프(10)와 같은) 레일 클램프는 레버(132)와 같은 하나 이상의 레버를 포함할 수 있고, 레버(132)는 예를 들어 전술한 바와 같은 일정-힘 레일 클램프에서 기능할 수 있다. 물론, 레버(132)는 단지 일 예일 뿐이며, 대안적 실시예는 다를 수 있다.

레버(132)는 피벗 핀(134)에 의해 형성된 지주를 중심으로 회전 가능하거나 피벗 가능하다. 레버(132)의 전체적으로 136으로 도시된 제1 단부(또는 브레이크 단부) 상에서 또는 그 부근에서, 레버(132)는 (원통형 슈 하우징일 수 있는) 슈 하우징 내에 전체적으로 138로 도시된 공간을 형성한다. 공간(138)은 기계가공에 의해 형성될 수 있고 대체로 원통형일 수 있다. 브레이크 슈(140)가 공간(138) 내에 위치(또는 내장)될 수 있고, 레버(132) 내의 전체적으로 144로 도시된 홀을 통해서 그리고 브레이크 슈(140) 내의 전체적으로 146으로 도시된 홀 내에서 체결구(142)(예를 들어, 나사, 핀, 나사형 핀, 또는 하나 이상의 다른 체결구)에 의해, 그리고 레버(132) 내의 전체적으로 148로 도시된 홀을 통해서 그리고 브레이크 슈(140) 내의 전체적으로 150으로 도시된 홀 내에서 다른 체결구(예를 들어, 나사, 핀, 나사형 핀, 또는 하나 이상의 다른 체결구)에 의해 공간(138) 내에서 유지될 수 있다. 브레이크 슈(140)는, 예를 들어 수직 톱니부를 갖는 톱니형 브레이크 패드일 수 있는 브레이크 패드(152)를 포함할 수 있고, 브레이크 슈(140) 및 브레이크 패드(152)는 피벗 핀(134)에 의해 형성된 지주로부터 레버-아암 거리(156)에서 브레이크 슈 축(154)을 중심으로 피벗 가능(또는 회전 가능)할 수 있다. 전체적으로 158로 도시되고 제1 단부(또는 브레이크 단부)(136)에 대향하는 제2 단부(또는 캠 단부)에서 또는 그 부근에서, 레버(132)는 피벗 핀(134)에 의해 형성된 지주로부터 레버-아암 거리(162)에 캠 종동자 또는 롤러(160)(또는 하나 이상의 다른 레버 작동 지점 또는 영역)를 포함한다.

도 14는 레일(164)이 제1 두께를 가질 때(예를 들어, 시간 경과에 따른 레일(164)의 마모 전에) 브레이크 패드(152)가 레일(164)의 접촉 표면(163)에 대해 압박되는 실시예를 도시한다. 도 14의 실시예에서, 레버(132)는 도시된 실시예에서 수직인 기준선(168)으로부터 각도(166)만큼 피벗 핀(134)을 중심으로 회전한다. 그 결과, 브레이크 패드(152)는 도시된 실시예에서 역시 수직인 기준선(172)으로부터 각도(170)만큼 브레이크 슈 축(154)을 중심으로 회전한다.

도 15는, 레일(164)이 제1 두께보다 작은 제2 두께를 가질 때(예를 들어, 시간 경과에 따른 레일(164)의 마모 후에), 브레이크 패드(152)가 레일(164)의 접촉 표면(163)에 대해 압박되는 실시예를 도시한다. 도 15의 실시예에서, 레버(132)는 기준선(168)으로부터 각도(174)만큼 피벗 핀(134)을 중심으로 회전하고, 각도(174)는 레일(164)의 감소된 두께 때문에 각도(166)보다 크다. 그 결과, 브레이크 패드(152)는 기준선(172)으로부터 각도(176)만큼 브레이크 슈 축(154)을 중심으로 회전하고, 각도(176)는 레일(164)의 감소된 두께 때문에 각도(170)보다 크다.

즉, (예를 들어, 각도(170 및 176) 사이의 차이에 의해 도시된 바와 같이) 브레이크 슈 축(154)을 중심으로 하는 브레이크 패드(152)의 회전은, 예를 들어 시간 경과에 따른 레일(164)의 마모로 인해, 레일(164)의 두께가 변화됨에 따라, 브레이크 패드(152)를 레일(164)의 접촉 표면(163)에 평행하게 유지시킬 수 있다. 그 결과, 브레이크 패드(152)는 예를 들어 본원에 설명된 바와 같이 브레이크 슈 축을 중심으로 회전하지 않는 브레이크 패드에 비해 접촉 표면(163)에 더 양호하게 결합할 수 있다. 또한, 레버-아암 거리(156, 162)의 비율은 예를 들어 시간 경과에 따른 레일(164)의 마모로 인해 레일(164)의 두께가 변함에 따라 일정하게 유지될 수 있으며, 이는 예를 들어 시간 경과에 따른 레일(164)의 마모로 인해 레일(164)의 두께가 변함에 따라 접촉 표면(163) 상의 브레이크 패드(152)의 힘을 일정하게 유지시킬 수 있다. 또한, 브레이크 슈 축(154)을 중심으로 하는 브레이크 패드(152)의 회전은 접촉 표면(163)의 상이한 또는 가변의 테이퍼 각도를 수용할 수 있다. 물론, 각각의 브레이크 슈 축을 중심으로 한 브레이크 패드(84, 86)의 회전은 유사한 기능성을 촉진 할 수 있다.

도 16 및 도 17을 참조하면, 다른 실시예에 따른 레버(또는 클램핑 레버)가 전체적으로 178로 도시된다. 레버(178)는 레버(80) 또는 레버(82)에 대한 다른 대안이다. 따라서, (예를 들어, 전술한 바와 같은 레일 클램프(10)와 같은) 레일 클램프는 레버(178)와 같은 하나 이상의 레버를 포함할 수 있고, 레버(178)는 예를 들어 전술한 바와 같은 일정-힘 레일 클램프에서 기능할 수 있다. 물론, 레버(178)는 단지 다른 예일 뿐이며, 대안적 실시예는 다를 수 있다.

레버(178)는 2개의 레버 플레이트(180, 182)(대안적 실시예는 2개보다 많은 레버 플레이트를 포함할 수 있지만)를 포함하는 복합 레버(composite lever)이고, 피벗 핀(184)에 의해 형성된 지주를 중심으로 회전 가능하거나 피벗 가능하다. 레버(178)의 전체적으로 186으로 도시된 제1 단부(또는 브레이크 단부) 상에서 또는 그 부근에서, 레버(178)는, 수직일 수 있는 톱니부를 가질 수 있는 브레이크 슈(190)를 포함하는 슈 블록(188)을 포함한다. 레버 플레이트(180) 내의 전체적으로 192로 도시된 관통 구멍, 레버 플레이트(182) 내의 전체적으로 194로 도시된 관통 구멍, 및 슈 블록(188) 내의 전체적으로 196으로 도시된 관통 구멍은, 슈 블록(188) 및 브레이크 패드(190)가 피벗 핀(184)에 의해 형성된 지주로부터 레버-아암 거리(200)에서 브레이크 슈 축을 중심으로 피벗 가능(또는 회전 가능)할 수 있도록 체결구(198)(예를 들어, 나사, 핀, 나사형 핀, 또는 하나 이상의 다른 체결구)를 수용할 수 있다. 브레이크 슈 축을 중심으로 하는 브레이크 패드(190)의 회전은, 브레이크 패드(84 및 86)의 각각의 브레이크 슈 축을 중심으로 하는 회전과 관련하여 또는 브레이크 슈 축(154)을 중심으로 하는 브레이크 패드(152)의 회전과 관련하여 전술한 기능성과 유사한 기능성을 촉진할 수 있다. 전체적으로 202로 도시된 제2 단부(또는 캠 단부)에서 또는 그 부근에서, 레버(178)는 피벗 핀(184)에 의해 형성된 지주로부터 레버-아암 거리(206)에 캠 종동자 또는 롤러(204)(또는 하나 이상의 다른 레버 작동 지점 또는 영역)를 포함한다.

관련 기술의 통상의 기술자라면, 전술한 많은 상세 내용이 단지 예시적인 것이고 이하의 청구항을 참조하여 결정되는 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아님을 이해할 것이다.

Claims (20)

1. 레일용 제동 기구이며, 상기 제동 기구는:
   프레임;
   제1 지주를 중심으로 회전하도록 프레임에 장착되는 제1 레버; 및
   제1 지주로부터 이격된 제1 브레이크 슈 축을 중심으로 회전하도록 제1 레버에 회전 가능하게 연결되는 제1 브레이크 슈로서, 제1 브레이크 슈는 제1 브레이크 패드를 포함하고 레일에 대해 가압하도록 위치되는, 제1 브레이크 슈를 포함하는, 제동 기구.
2. 제1항에 있어서, 제1 레버는 제1 브레이크 슈 축으로부터 이격된 제1 레버 축을 중심으로 피벗하도록 프레임에 피벗식으로 장착되는, 제동 기구.
3. 제2항에 있어서, 제1 브레이크 슈 축은 제1 레버 축에 평행한, 제동 기구.
4. 제1항, 제2항 또는 제3항에 있어서, 제1 브레이크 슈는 제1 브레이크 슈 축을 중심으로 피벗하도록 제1 레버에 피벗식으로 연결되는, 제동 기구.
5. 제1항, 제2항, 제3항, 또는 제4항에 있어서,
   제2 지주에 대해 회전하도록 프레임에 장착되는 제2 레버; 및
   제2 지주로부터 이격된 제2 브레이크 슈 축을 중심으로 회전하도록 제2 레버에 회전 가능하게 연결되는 제2 브레이크 슈로서, 제2 브레이크 슈는 제2 브레이크 패드를 포함하고 레일에 대해 가압하도록 위치되는, 제2 브레이크 슈를 더 포함하고;
   제1 및 제2 브레이크 패드는 서로 이격되어 제1 브레이크 패드와 제2 브레이크 패드 사이에 레일을 수용하고 제1 및 제2 레버가 레일에 대해 제1 및 제2 브레이크 패드를 가압하기 위해 제1 및 제2 지주를 중심으로 각각 회전될 때 제1 브레이크 패드와 제2 브레이크 패드 사이에 레일을 클램핑하는, 제동 기구.
6. 제5항에 있어서, 제2 레버는 제2 브레이크 슈 축으로부터 이격된 제2 레버 축을 중심으로 피벗하도록 프레임에 피벗식으로 장착되는, 제동 기구.
7. 제6항에 있어서, 제2 브레이크 슈 축은 제2 레버 축에 평행한, 제동 기구.
8. 제5항, 제6항, 또는 제7항에 있어서, 제2 브레이크 슈는 제2 브레이크 슈 축을 중심으로 피벗하도록 제2 레버에 피벗식으로 연결되는, 제동 기구.
9. 제5항, 제6항, 제7항 또는 제8항에 있어서, 레일과의 결합을 향해 제1 및 제2 브레이크 패드를 편향시키는 적어도 하나의 탄성 본체를 더 포함하는, 제동 기구.
10. 제9항에 있어서, 상기 적어도 하나의 탄성 본체는 스프링 기구인, 제동 기구.
11. 제9항 또는 제10항에 있어서, 제1 및 제2 브레이크 패드를 레일과의 결합으로부터 멀어지는 방향으로 이동시킴으로써 상기 적어도 하나의 탄성 본체에 대항하도록 작동 가능한 클램프 액추에이터를 더 포함하는, 제동 기구.
12. 제11항에 있어서, 클램프 액추에이터는 캠 기구를 포함하는, 제동 기구.
13. 제12항에 있어서,
    제1 브레이크 패드와 제1 브레이크 슈는 제1 레버의 브레이크 단부 부근에 있고;
    제2 브레이크 패드와 제2 브레이크 슈는 제2 레버의 브레이크 단부 부근에 있고;
    제동 기구는 캠 기구의 이동이 제1 지주를 중심으로 하는 제1 레버의 회전을 유발하도록 캠 기구의 제1 캠 표면과 접촉하게 위치되고 제1 레버의 브레이크 단부에 대향하는 제1 레버의 캠 단부 부근에 있는 제1 캠 종동자를 더 포함하고,
    제동 기구는 캠 기구의 이동이 제2 지주를 중심으로 하는 제2 레버의 회전을 유발하도록 캠 기구의 제2 캠 표면과 접촉하게 위치되고 제2 레버의 브레이크 단부에 대향하는 제2 레버의 캠 단부 부근에 있는 제2 캠 종동자를 더 포함하는, 제동 기구.
14. 제13항에 있어서,
    제1 캠 종동자는 제1 레버 상에 회전 가능하게 장착되는 제1 롤러이고;
    제2 캠 종동자는 제2 레버 상에 회전 가능하게 장착되는 제2 롤러인, 제동 기구.
15. 제13항 또는 제14항에 있어서, 제1 및 제2 캠 표면은 가변적으로 경사지는, 제동 기구.
16. 제동 시스템이며,
    제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 제동 기구; 및
    레일을 포함하고, 제1 브레이크 패드가 제1 지주를 중심으로 하는 제1 레버의 회전에 응답하여 레일에 대해 가압하게 위치 가능하도록, 레일이 위치되는, 제동 시스템.
17. 제16항에 있어서, 제5항을 직접 또는 간접 인용할 때, 제2 브레이크 패드가 제2 지주를 중심으로 하는 제2 레버의 회전에 응답하여 레일에 대해 가압하게 위치 가능하도록, 레일이 위치되는, 제동 시스템.
18. 제16항 또는 제17항의 제동 시스템을 작동하는 방법이며, 제12항을 직접 또는 간접 인용할 때, 상기 방법은:
    제1 및 제2 브레이크 패드를 레일과의 결합으로부터 멀어지는 방향으로 이동시키는 단계를 포함하고;
    제1 및 제2 브레이크 패드를 레일과의 결합으로부터 멀어지는 방향으로 이동시키는 단계는 캠 기구를 이동시키는 단계를 포함하는, 방법.
19. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 제동 기구를 포함하는, 크레인.
20. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 제동 기구를 포함하는, 재료-취급 장비.

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