(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レールに沿って走行するクレーンに設置されて、前記レールに押し付けられて前記クレーンを制動するブレーキシューを備えるブレーキ装置において、
前記レールと接触する位置に配置される接触部材を前記ブレーキシューが有していて、
前記接触部材は主材質をアルミニウムまたはアルミニウム合金で構成されていることを特徴とするブレーキ装置。
【請求項２】
鉄製のレールに沿って走行する門型クレーンまたは岸壁クレーンに設置されて、前記レールに押し付けられて前記門型クレーンまたは前記岸壁クレーンを制動するブレーキシューを備える逸走防止用のブレーキ装置において、
前記レールと接触する位置に配置される接触部材を前記ブレーキシューが有していて、
前記接触部材は主材質をアルミニウムまたはアルミニウム合金で構成されていることを特徴とするブレーキ装置。
【請求項３】
前記接触部材は、前記レールと接触する範囲の全域をアルミニウムまたはアルミニウム合金で構成される請求項１または２に記載のブレーキ装置。
【請求項４】
前記接触部材が、制動時に変形により前記レールと密着する構成を備える請求項１〜３のいずれかに記載のブレーキ装置。
【請求項５】
前記アルミニウム合金が、Ａｌ−Ｃｕ系合金である請求項１〜４のいずれかに記載のブレーキ装置。
【請求項６】
前記クレーンに固定される昇降機構と、この昇降機構の下方に設置される受け部と、この受け部の下方に懸吊部材を介して懸吊される前記ブレーキシューとを備え、
前記ブレーキシューが傾斜部を備えたブレーキシュー上面を有し、前記受け部が前記ブレーキシューの上面に対応する傾斜部を備えた受け部下面を有していて、
制動時に前記昇降機構の作動により前記受け部および前記ブレーキシューが降下し、前記ブレーキシューの下面に設置される前記接触部材が前記レールの上面に接触して、前記クレーンの移動により前記受け部が前記ブレーキシュー上面に乗り上げる構成を備える請
求項１〜５のいずれかに記載のブレーキ装置。
【請求項７】
鉄製のレールに沿って走行する門型クレーンまたは岸壁クレーンに、逸走防止用のブレーキ装置を設置してこのブレーキ装置により前記門型クレーンまたは前記岸壁クレーンの逸走を防止するブレーキ方法であって、
主材質をアルミニウムまたはアルミニウム合金で構成される接触部材を前記ブレーキ装置のブレーキシューに設置して、少なくとも制動時に前記接触部材を前記レールに押し付けて、前記接触部材を変形させるとともに前記レールに密着させることを特徴とするブレーキ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はレール上を走行するクレーンのブレーキ装置およびブレーキ方法に関するものであり、詳しくは当たり付け等を行なうことなく制動効果を発揮できるとともに制動効果を向上できるブレーキ装置およびブレーキ方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レール上を走行する岸壁クレーンや門型クレーン（以下、総称する場合はクレーンということがある）に設置されて、突風等による逸走を防止するためのブレーキ装置が種々提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
文献１は、クレーンに固定される昇降機構と、この昇降機構の下方に設置される受け部と、この受け部の下方に配置されるブレーキシューとを備えていて、受け部とブレーキシューとが傾斜面を介して接合するブレーキ装置を提案する。
【０００４】
このブレーキ装置は、作動時にブレーキシューをレールの上面に接触させる。この状態でクレーンが逸走するとブレーキシュー上に受け部が乗り上げる。ブレーキシューは、クレーンの自重を利用してレールに押し付けられるので大きな制動効果を得ることができる。
【０００５】
従来のブレーキシューの接触部材は、複数の材料を樹脂により成型したレジンモールド材または紛体状の金属等を焼結させて成型した焼結材で構成されている。レジンモールド材および焼結材のいずれの場合であっても、接触部材は所定の制動力を発揮するためには、当たり付け、慣らしまたは焼き入れと言われる作業が必要となる。
【０００６】
自動車等の場合は、ブレーキシューを交換後にブレーキ装置を実際に使用することにより当たり付けを行なう。ブレーキ装置の実際の使用により接触部材の温度を上昇させてその後冷ますことで、ブレーキディスク等に接触する接触部材の接触面を変質させて所定の摩擦係数を得られるようになる。またブレーキディスク等に接触部材との接触面が馴染むことにより所定の制動効果を得られるようになる。
【０００７】
しかしクレーンの場合は、突風発生時などクレーンが逸走しなければ接触部材とレールとの間で摩擦力が発生しないので、ブレーキ装置を実際に使用することによる当たり付けを行なえない。そのためクレーンのブレーキ装置にブレーキシューを設置する際には、ブレーキシューの接触部材の当たり付け等を別途行わなくてはならない不具合がある。
【０００８】
たとえブレーキ装置を実際に使用することによる当たり付けを行なえたとしても、ブレーキ装置が働くときのレール位置は、当たり付けを行なった位置と異なることが多い。この場合、当たり付けを行なうことにより期待されるほどの制動効果は得られない。
【０００９】
岸壁等に敷設されるレールは数十メートルから数百メートルの長さとなるため、レールは上下方向や水平方向に波打つ形状となる場合がある。また長期間の使用にともなう摩耗等によりレールの上面や側面に凹凸が形成される場合がある。このようなレールに対して接触部材を押し付けても、接触部材の一部がレールに接触しないことがある。レールに対する接触部材の接触面積を十分に得られないので、十分な制動効果を得られない不具合が発生する。
【００１０】
高い制動効果を得るためにレールに対して接触部材の押し付け力を増大させると、接触
部材を構成するレジンモールド材や焼結材がその圧力に耐えられず割れてしまう可能性がある。そのためクレーンのブレーキ装置の制動効果を向上するには限界があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０１４−１９０４５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は上記の問題を鑑みてなされたものであり、その目的は当たり付け等を行なうことなく制動効果を発揮できるとともに制動効果を向上できるブレーキ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の目的を達成する第一の本発明のブレーキ装置は、レールに沿って走行するクレーンに設置されて、前記レールに押し付けられて前記クレーンを制動するブレーキシューを備えるブレーキ装置において、前記レールと接触する位置に配置される接触部材を前記ブレーキシューが有していて、前記接触部材は主材質をアルミニウムまたはアルミニウム合金で構成されていることを特徴とする。
【００１４】
第二の本発明のブレーキ装置は、鉄製のレールに沿って走行する門型クレーンまたは岸壁クレーンに設置されて、前記レールに押し付けられて前記門型クレーンまたは前記岸壁クレーンを制動するブレーキシューを備える逸走防止用のブレーキ装置において、前記レールと接触する位置に配置される接触部材を前記ブレーキシューが有していて、前記接触部材は主材質をアルミニウムまたはアルミニウム合金で構成されていることを特徴とする。
【００１５】
本発明のブレーキ方法は、鉄製のレールに沿って走行する門型クレーンまたは岸壁クレーンに、逸走防止用のブレーキ装置を設置してこのブレーキ装置により前記門型クレーンまたは前記岸壁クレーンの逸走を防止するブレーキ方法であって、主材質をアルミニウムまたはアルミニウム合金で構成される接触部材を前記ブレーキ装置のブレーキシューに設置して、少なくとも制動時に前記接触部材を前記レールに押し付けて、前記接触部材を変形させるとともに前記レールに密着させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、接触部材を比較的軟らかいアルミニウムまたはアルミニウム合金とする構成により、接触部材を変形させてレールに密着させることができ、高い制動効果を得るには有利である。接触部材が変形によりレールに密着して制動効果を高める構成であるため、従来のレジンモールド材や焼結材で構成した接触部材のように当たり付け等を行なわなくても、高い制動効果を得ることができる。
【００１７】
接触部材が制動時に変形によりレールと密着する構成にすることができる。またアルミニウム合金を、Ａｌ−Ｃｕ系合金で構成することができる。
【００１８】
接触部材が、制動時にレールの上面に押し付けられる構成にすることができる。レールの側面に比べて上面の方がレールと接触部材との接触面積を広く確保することができるので、制動効果を向上するには有利である。
【００１９】
クレーンに固定される昇降機構と、この昇降機構の下方に設置される受け部と、この受け部の下方に懸吊部材を介して懸吊されるブレーキシューとを備え、ブレーキシューが傾斜部を備えたブレーキシュー上面を有し、受け部がブレーキシューの上面に対応する傾斜部を備えた受け部下面を有していて、制動時に昇降機構の作動により受け部およびブレー
キシューが降下し、ブレーキシューの下面に設置される接触部材がレールの上面に接触して、クレーンの移動により受け部がブレーキシュー上面に乗り上げる構成にすることができる。
【００２０】
制動時にクレーンの自重を利用して接触部材をレールに押し付けることができるので、接触部材を変形させつつレールに密着させるには有利である。これによりさらに高い制動効果を得ることができる。
【００２１】
ブレーキ装置の作動時であって、クレーンが逸走した非常時にのみ接触部材がレール上面に押し付けられるので、接触部材の摩耗を抑制するには有利である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明のブレーキ装置を備えるクレーンの走行装置周辺を例示する説明図である。
【図２】図１のブレーキ装置を拡大して例示する説明図である。
【図３】図２のブレーキ装置をＡ−Ａ矢視で例示する説明図である。
【図４】図２のブレーキ装置の作動時の状態を例示する説明図である。
【図５】図４のブレーキ装置の制動時の状態を例示する説明図である。
【図６】図４の接触部材とレールとの接触状態を例示する説明図である。
【図７】図５の接触部材とレールとの接触状態を例示する説明図である。
【図８】図７のＢ−Ｂ断面を例示する説明図である。
【図９】ブレーキ装置の変形例を例示する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明のブレーキ装置およびブレーキ方法を図に示した実施形態に基づいて説明する。尚、図中ではクレーンの走行方向を矢印ｙ、走行方向ｙを直角に横断する横行方向を矢印ｘ、上下方向を矢印ｚで示している。
【００２４】
図１に例示するように本発明のブレーキ装置１を備えているクレーン２は、下端部にレール３上を走行する走行装置４を備えている。走行装置４は、走行方向ｙにおける中央部下面からレール３に向かって設置される逸走防止用のブレーキ装置１と、レール３上で転動する複数の車輪５とを備えている。
【００２５】
ブレーキ装置１を設置する位置は上記に限らず、例えばクレーン２を構成する脚構造体の下面など、クレーン２とレール３との間であればいずれの位置でも設置することができる。またクレーン２は例えば岸壁クレーンまたは門型クレーンで構成される。クレーン２はこれに限らずレール３上を走行する構成を有していればよく、例えば天井クレーンで構成することができる。
【００２６】
ブレーキ装置１は、荷役作業を行なう所定位置までクレーン２を走行させた後に作動させる。クレーン２が突風等により不意に走行方向ｙに押される外力を受けた場合、レール３と接触するブレーキ装置１によりクレーン２が走行方向ｙに逸走することを防止する。
【００２７】
クレーン２は、走行速度が時速０．８〜１０ｋｍ程度と比較的遅いので、車輪５を回転させる駆動用モータの回転停止により任意の位置で停止することができる。そのためブレーキ装置１は、クレーン２の通常時の走行を停止させる際には使用されない。つまり繰り返し作動させて制動効果を得る自動車等のブレーキ装置とは根本的に異なるものである。
【００２８】
図２および図３に例示されるブレーキ装置１は、クレーン２に設置される昇降機構６と、昇降機構６の下方に設置される受け部７と、受け部７の下方に例えばワイヤ等の懸吊部材８を介して懸吊されるブレーキシュー９とを備えている。ブレーキシュー９は、上面側に形成される傾斜部９ａと、下面側に配置されレール３と接触可能に構成される接触部材１０とを備えている。傾斜部９ａは、走行方向ｙにおいて上り傾斜および下り傾斜を有する状態で形成されていて、例えば凸型となる状態に形成されている。
【００２９】
受け部７は下面側に形成される傾斜部７ａを備えている。この傾斜部７ａは対向するブレーキシュー９の傾斜部９ａと対応する形状に形成されている。この受け部７の傾斜部７ａは、走行方向ｙにおいて上り傾斜と下り傾斜を有する状態で形成されていて、例えば凹型となる状態に形成されている。図２および図３に例示する実施形態のブレーキ装置１を以下、クサビ式のブレーキ装置１と呼ぶことがある。
【００３０】
昇降機構６は、走行装置４などクレーン２に固定されるクレーン側固定具１１と、このクレーン側固定具１１に傾動可能な状態で一端を連結される第一アーム部１２と、この第一アーム部１２の他端に屈伸部１３を介して傾動可能な状態で一端を連結される第二アーム部１４と、この第二アーム部１４の他端に傾動可能な状態で連結される受け部側固定具１５とを備えている。この受け部側固定具１５には受け部７が固定されている。
【００３１】
また昇降機構６は、屈伸部１３の屈曲および伸長を固定または解除するための制御部１６を備えている。この制御部１６は例えば油圧シリンダやクラッチ機構やモータ等で構成することができる。昇降機構６は上記の構成に限られず、ブレーキシュー９を上下方向ｚに移動させる機能を有していれば、他の構造としてもよい。
【００３２】
接触部材１０は、主材質がアルミニウムまたはアルミニウム合金で構成されている。接触部材１０の体積の例えば９０％以上がアルミニウム等で構成されている。ここで本明細書におけるアルミニウムとは、国際アルミニウム合金名で１０００番台が付されている純アルミニウム等をいう。
【００３３】
本明細書におけるアルミニウム合金とは、例えば国際アルミニウム合金名で２０００番台が付されているジュラルミン等のＡｌ−Ｃｕ系合金、３０００番台が付されているＡｌ−Ｍｎ系合金、４０００番台が付されているＡｌ−Ｓｉ系合金、５０００番台が付されているＡｌ−Ｍｇ系合金、６０００番台が付されているＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金等をいう。尚、本明細書におけるアルミニウム合金は、国際アルミニウム合金名で７０００番台が付されているＡｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系合金またはＡｌ−Ｚｎ−Ｍｇ−Ｃｕ系合金や、８０００番台が付されている上記以外の合金を排除するものではない。
【００３４】
この実施形態では接触部材１０は、上下方向ｚの厚みが３５ｍｍである。接触部材１０の厚みは、望ましくは１〜１００ｍｍ、さらに望ましくは５〜５０ｍｍとする。接触部材１０の厚みは、少なくとも許容する摩耗しろ以上の厚みを有していればよい。例えば摩耗しろを５ｍｍに設定した場合は、接触部材１０の厚みは５ｍｍ以上であればよい。予め設定された摩耗しろに比べて接触部材１０の厚みを大きく設定した場合は、摩耗しろの厚さだけ摩耗した後に研磨等を行ない再調整して接触部材１０を再利用することができる。
【００３５】
図３に例示するように接触部材１０は、横行方向ｘの幅がレール３の上面の幅よりも大きい平板状部材で構成されている。接触部材１０は、例えばボルト等の固定部材１７でブレーキシュー９に対して着脱可能な状態で設置されている。
【００３６】
クレーン２を走行させて所定位置で停止させた後であって、荷役作業を開始する前にブレーキ装置１を作動させる。図４に例示するようにブレーキ装置１を作動状態とすると昇降機構６の屈伸部１３が伸長して、ブレーキシュー９がレール３上に載置される。このときブレーキシュー９は受け部７と離間した状態であり、レール３に押し付けられてはいな
い。つまり接触部材１０に大きな圧力は発生していない。
【００３７】
荷役作業を行なっている最中に突風等が発生してクレーン２に走行方向ｙの外力が生じると、クレーン２は走行方向ｙへ移動しようとする。図５に例示するようにクレーン２が走行方向ｙに移動すると、受け部７がクレーン２とともに走行方向ｙに移動するので、レール３上に載置され走行方向ｙに移動しないブレーキシュー９に乗り上げる。
【００３８】
制動時にはブレーキシュー９の傾斜部９ａが受け部７の傾斜部７ａと接触するので、ブレーキシュー９はレール３に押し付けられた状態となる。昇降機構６の屈伸部１３は伸長した状態で固定されているので、クレーン２の自重に比例する垂直荷重がブレーキシュー９に発生する。
【００３９】
図６に例示するようにレール３の上面は上下方向ｚに波を打ったような形状となっている場合がある。そのため図４に例示するようにブレーキ装置１を作動させてブレーキシュー９をレール３上に載置させた場合、接触部材１０の一部がレール３の上面と接触しない状態となる。
【００４０】
図７に例示するように突風等によりクレーン２が逸走しようとした場合は、ブレーキシュー９はレール３に押し付けられる。ブレーキ装置１の押し付け力により、比較的軟らかいアルミニウム等で構成される接触部材１０はレール３の上面の形状に沿って変形する。
【００４１】
接触部材１０の変形によりレール３の上面と接触部材１０とが密着状態となり、その接触面積が大きくなるので、クレーン２の高い制動効果を得るには有利である。鉄に対するアルミニウムの摩擦係数は０．８２と比較的大きいので、レール３を鉄で構成した場合はさらに高い制動効果を得ることができる。レール３は鉄製に限定されず他の材料で構成してもよい。
【００４２】
接触部材１０を従来と同様にレジンモールド材または焼結材で構成した場合は、接触面の当たり付け等を行なわなければブレーキ装置１による制動効果はほとんど得られない。しかし接触部材１０をアルミニウム等で構成した場合は、接触部材１０を変形させてレール３に密着させることにより制動効果を得るので、当たり付け等を行なう必要がなく接触部材の設置後直ちに高い制動効果を得ることができる。事前に当たり付け等の作業を行なう必要がないので、ブレーキシュー９または接触部材１０の設置作業および交換作業を効率よく行なうには有利である。
【００４３】
図２〜図７に例示するクサビ式のブレーキ装置１の場合は、クレーン２の自重を利用して接触部材１０をレール３の上面に押し付けるので押し付け力が極めて大きくなる場合がある。クレーン２の逸走時には接触部材１０に大きな面圧がかかり、一台のブレーキ装置１あたり例えば５０ｔの垂直荷重が発生する。接触部材１０を比較的軟らかいアルミニウム等で構成した場合は、この垂直荷重に対して接触部材１０が割れて破損する等の問題が発生し難い。そのため高い制動効果を安定的に得るには有利である。
【００４４】
クサビ式のブレーキ装置１の場合は、クレーン２が逸走しない限り接触部材１０に押し付け力が発生しないので、接触部材１０が劣化することを抑制するには有利である。
【００４５】
図８に例示するように接触部材１０を横行方向ｘにおけるレール３の幅よりも大きく構成した場合は、変形した接触部材１０がレール３の側面に回り込むことがある。これにより接触部材１０とレール３との接触面積をさらに大きくできるので、レール３と接触部材１０との間に発生する摩擦力を増大させるには有利である。
【００４６】
接触部材１０の厚みや水平方向における大きさは上記に限定されない。接触部材１０は、レール３の上面または側面に押し付けられて変形することにより、レール３に密着できる厚みおよび大きさを有していればよい。
【００４７】
ブレーキ装置１はクサビ式に限らず、例えば上下方向ｚに伸縮する皿バネ等によりブレーキシュー９をレール３の上面に押し付ける皿バネ式のブレーキ装置で構成することができる。また図９に例示するように横行方向ｘに開閉するクランプ１８等によりレール３の側面を両側から挟み込むクランプ式のブレーキ装置で構成することができる。このとき接触部材１０はレール３の側面に押し付けられる。皿バネ式およびクランプ式のブレーキ装置１の場合は、ブレーキ作動時に接触部材１０はレール３に押し付けられて、クレーン２が逸走しないときであっても接触部材１０に押し付け力が発生する状態となる。
【００４８】
接触部材１０を構成する材料はブレーキ装置１の方式によって適宜選択することが望ましい。クランプ式のブレーキ装置１の場合は、接触部材１０をレール３に押し付ける押し付け力は比較的小さい。そのため接触部材１０として純アルミニウムなど比較的軟らかい材料を選択することが望ましい。押し付け力が比較的小さい場合であっても、接触部材１０を変形させてレール３に密着させ易くなる。
【００４９】
クランプ式のブレーキ装置１の場合、接触部材１０の上下に壁部材１９を対向配置する構成にしてもよい。一対の壁部材１９を対向配置してこの内側に接触部材１０を配置することにより、レール３に押し付けられた接触部材１０が変形して上下方向に伸びて薄くなることを抑制するには有利である。接触部材１０の横行方向ｘにおける厚みを維持し易くなるので、接触部材１０の寿命を長期化することができる。
【００５０】
クサビ式や皿バネ式のブレーキ装置１の場合は、クレーン２の自重を利用して接触部材１０の押し付け力を比較的大きくできる。そのためジュラルミン（国際アルミニウム合金名で２０００番台）など比較的硬い材料を選択しても接触部材１０を変形させてレール３に密着させることができる。
【００５１】
接触部材１０を構成する材料とブレーキ装置１の方式との組み合わせは、上記に限定されず適宜変更することができる。接触部材１０をレール３に接触させる際に、変形させつつレール３に密着させることができる組み合わせであればよい。つまりブレーキ装置１は、レール３に押し付けた接触部材１０を変形させて密着させられる程度の押し付け力を発生させる機構を有している。また接触部材１０は、ブレーキ装置１によりレール３に押し付けられた際に、変形して密着できる程度の柔軟性を有している。
【００５２】
ブレーキ装置１の使用にともない接触部材１０は変形していく。接触部材１０は、まだ変形の余地がある場合はそのまま継続して使用することができる。クサビ式のブレーキ装置１の場合は、クレーン２が逸走しない限り接触部材１０に押し付け力が発生しないので、長期間使用することができる。
【００５３】
クランプ式や皿バネ式のブレーキ装置１の場合は、ブレーキ装置１を作動させる度に接触部材１０に押し付け力が発生して変形する。そのため繰り返し使用していると徐々に薄くなり変形余地がなくなってくる。接触部材１０が薄く伸びてレール３の凹凸に追従させ難くなった場合は、接触部材１０を交換する。
【００５４】
接触部材１０の変形余地がなくなり交換が必要な場合は、接触部材１０をブレーキシュー９に付け替えるのみでよい。当たり付け等の付随する作業がないので、接触部材１０の交換作業を容易に行なうことができる。
【符号の説明】
【００５５】
１     ブレーキ装置
２     クレーン
３     レール
４     走行装置
５     車輪
６     昇降機構
７     受け部
７ａ   傾斜部
８     懸吊部材
９     ブレーキシュー
９ａ   傾斜部
１０   接触部材
１１   クレーン側固定具
１２   第一アーム部
１３   屈伸部
１４   第二アーム部
１５   受け部側固定具
１６   制御部
１７   固定部材
１８   クランプ
１９   壁部材
ｘ     横行方向
ｙ     走行方向
ｚ     上下方向
【図１】
0006613505.tif 000002
【図２】
0006613505.tif 000003
【図３】
0006613505.tif 000004
【図４】
0006613505.tif 000005
【図５】
0006613505.tif 000006
【図６】
0006613505.tif 000007
【図７】
0006613505.tif 000008
【図８】
0006613505.tif 000009
【図９】
0006613505.tif 000010