(57)【要約】【課題】従来の運搬台車のブレーキ装置は、ブレーキを掛けるとき足ペタルを踏む或いは解除ペタルを踏む等の操作を必要とし、煩雑であり、掛け忘れることが有った。【解決手段】本発明のブレーキ装置は、台車が走行するとき解除レバーを下へ押しながら走行し、手を離すと同レバーが戻り自動的にブレーキが掛かる方法で、車輪タイヤを押す金具の上端５ｄ５ｃを結ぶ直線上に駆動体１７のリンク支点１２ａ１２ｂと一直線上に成る過程で方向を転じ一直線の死点に達する直前から大きな力に変換する過程に於いて、図１４の曲線を応用し、曲線α０θ１間をタイヤの当たる部分に該当させ、バネを引くときブレーキ金具が開き解除し、手を離すとバネの戻り力で前記トグル曲線出力強部を押し力に変換する台車のブレーキ開閉装置【選択図】図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
図１１において、運搬台車フレーム底部の車輪ブレーキ装置の開閉部は、車輪タイヤにブレーキを掛けるブレーキ板がタイヤ両側にハの字状に回動可能に１対設けられ、ブレーキ板は板状であり、板状中央に両端を突出させ両端を側面板に支軸挿通して開閉のブレーキ支点とする、ブレーキ板上端の片側へ突出するブレーキ駆動ピンを設け、左右対象とし、対称形を成すブレーキ駆動ピンの両間を結ぶ線上中央に軸を貫通させ、同軸へ左右対称に延長腕を設け、両腕先端に突出するリンク回動ピンを設けリンク駆動体とする、ブレーキ板上端のブレーキ駆動ピンと、リンク回動ピンの両ピン間に各々リンク板を渡して連結し遊動リンク板とする、前記リンク駆動体の軸は一方を側面板外方へ延長し図１解除レバー２のワイヤーで引く駆動腕を固着し、同腕先端部に前記ワイヤーと引きバネを掛けるワイヤー駆動ピンを設ける、前期ブレーキ支点の側面板を通る延長部とワイヤー駆動ピン間にバネを掛け、前記ブレーキ駆動ピンの両間を結ぶ線が図１１線Ｘの一直線上に並ぶとき遊動リンクの一方をバネによる回動トルクを止めるピンを設ける、前記解除レバーがワイヤーを引くことにより前記リンク駆動体が回動されリンク回動ピンがリンク駆動ピンを内側に引きブレーキ板下端を開きブレーキを解除する、前記解除レバーの手を離すときバネ力が掛かり前記リンク駆動体を回動させＸ線一直線に成る方向へブレーキ駆動ピンが押し開いてブレーキ板下端によりタイヤを押し挟み制動する、開閉力は、図１５トグル特性グラフの詳細によるがα０〜θ１間の倍力された区間をタイヤの押す力に充当し、タイヤを離れ空間時は移動距離大側に充当する、該トグル特性により僅かなバネ力で大きな制動力を得ることが可能と成った、装置構成の主要部は、車輪タイヤ両側に開閉ブレーキ板のブレーキ駆動ピンとリンク駆動体軸と左右遊動リンクとが一直線を成すときタイヤを挟み大きい制動力を得ることを特徴とするトグル特性を応用したブレーキ開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、運搬台車のブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来より台車車輪にブレーキ装置を付設されたものは多く有る、しかし台車を使用するときブレーキを意識しなくても搬送時自動的にブレーキが解除され停止し台車から手が離れとき自動的にブレーキが掛かる安全システムを構築する構造である。
【発明が解決しよとする課題】
【０００３】  台車は安全上の理由から、荷の積み下ろし時、使用しないとき等停止中は自動車と同じように停車時のブレーキが必要で有ることは望まれている、工場の組立部品の運搬、公道での集配等通路や作業場の傾斜に左右されず所望の位置に停止して動かないことが望ましい。
【０００４】  しかし工場などの荷役で既に使用している台車は、台数が多く駐車ブレーキが付設されていないものも多く有り、これら台車車輪にブレーキ装置の有る車輪を付ける或い交換することが安全上の観点から望まれている。
【０００５】  従来駐車ブレーキの操作システムとして、停止後足踏みによりブレーキを掛ける、スタート前に再び足踏みによる解除等の操作を必要とし掛け忘れる等の問題も有った。
【０００６】  特開２００３−８９３５６号に開示された足踏みブレーキ式の例に見られるブレーキ装置は機能としての支障は存在しないとしてもブレーキを掛ける或いはブレーキを解除するとゆう操作に意識が介在しブレーキ操作を毎回行わねばならず煩わしく面倒で有りこの煩わしい或いは手間が掛かる或いは忘れる等これらを解決することが問題で有った。
【０００７】  本装置はコスト上最も安価なバネを使用しこれら問題を解決するシステムを可能とした。
本操作上のシステムはブレーキを解除するハンドルを下へ押さえながら搬送し、台車を離れ手を離すときハンドルが上に戻りブレーキ掛かるシステムとし、解除するときバネを引きながらブレーキを開放し同時にバネを引くエネルギーを蓄え、手を離しバネが戻るとき戻りのバネエネルギーのみでブレーキを掛け大きな制動力を得る構造に拘るもので、前記システムのブレーキ意識操作は無くなり忘れることも無く安全で便利で有る。
【０００８】  装置構成上最も困難な問題は大きい制動力のパワーを手で押す力の範囲内の押し力で賄うことで有る。
バネ力を大きくするほど制動力は大きく成るが手で支障無く押す範囲のバネ力に限られ、単にバネ力をそのまま使用するのでは無く増力装置としてトグル機構を応用し制動力を元のバネ力の数倍に増幅してタイヤの押し力を発揮させ、且つブレーキが掛かると同時にロックが掛かるブレーキ開閉装置に関しその機構は下記による。
【０００９】  トグル機構を応用するものでブレーキ制動は小さなバネにも拘わらず大きな制動押し力を発揮でき、僅かな操作力でリンク機構が作動するため車輪のブレーキ操作力は著しく軽減する、これにより解除レバーの走行時の押す力は軽減されて軽く成り、又解除レバーを単に離すのみで巨大な制動力を得ることが可能と成った。
【００１０】  トグル機構を応用したの特性曲線を図１４に示し、駆動体角度と作動距離変位、図１５に駆動体角度と発生荷重をグラフに表したもので有る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】  図１は、台車フレーム１の下面に本装置ブレーキ体６を設置し台車ハンドル１ａにブレーキを解除する解除レバー２を設置しその間の操作を伝達するワイヤーケーブル３にて接続した図を示し、解除レバー２はブレーキ本体のバネに引かれ上がった状態でありブレーキが掛かっている状態を示す。【００１２】  図２は、解除ブレーキレバー２を下へ押しワイヤー１６を上に引き上げブレーキ体６のバネを引きタイヤ７に制動を掛けるブレーキ板５が開きブレーキが開放された状態を示す。【００１３】  図３は、本ブレーキ装置を台車に取り付けた全容を示しブレーキが掛かり停止している状態を示す。【００１４】  図４は、本ブレーキ装置を台車に取り付けた全容を操作者側から見た図を示す。
台車の下面に左右対称にブレーキ車輪が取り付けられ各１本のケーブルが解除レバーより分配接続され解除レバーにより左右同時にブレーキ操作を行う。【００１５】  図５は、図１ブレーキ体６の内部構造を示し、ブレーキが掛かった状態を示す。
ブレーキが掛かった状態は、８ａ・８ｂ両フレーム側面板に相対し貫通する各軸、リンク回動軸１０、左右両側に右ブレーキ支点９ａと左ブレーキ支点９ｂを設け、該ピンの下先端部がタイヤ７に当たり上部延長部に右ブレーキ駆動ピン５ｃを設けタイヤ押さえ金具を形成する、反対も同形状とし５ｂを設け連動して回動可能に形成する。【００１６】  前記リンク回動軸１０は、右リンク駆動ピン１２ａと左リンク駆動ピン１２ｂと一体を成し駆動体を形成し外部にてワイヤー駆動腕１０ａが固着され一体回転としこれを図１１の駆動体１７とする、前記右リンク駆動ピン１２ａと前記右ブレーキ駆動ピン５ｃの２軸に遊動勘合し連結する右遊動リンク１３ａとし同様に対象とする左遊動リンク１３ｂを設ける。
上記構成形状は、右より５ｃ・１２ａ・１０・１２ｂ・５ｄの軸及びピンが一直線状を成す状態で軸１０の時計方向回転を止めるリンクストッパー軸１４が８ａｂに挿通して設けられ駆動体１７の右方向回転を止め、一直線を成す状態でタイヤを挟む。【００１７】  図６は左右ブレーキ板５が開きブレーキが開放された状態を示す。
前記リンク回動軸１０は後述する側面板８ｂを貫通延長し外部にて引きバネ１５により絶えず時計方向に回転力が付勢され、付勢を止めるストッパー軸１４に規制されブレーキが掛かっている状態図６からリンク腕１１に前図１のブレーキ操作用の解除レバー２が押され左回動し両遊動リンク１３ａｂが内側に引かれブレーキ板５の先端が開いたときのリンクの形状を示す。【００１８】  図７は、前図５ブレーキ体６の概観を示し、ブレーキが掛かった状態を示す。
リンク駆動軸１０はフレーム側面板８ａより前方に突出された軸１０にワイヤー駆動腕１０ａが固着され、該先端部に駆動ピン１０ｂが設けられ、一方隣接してフレーム側面板８ａの前記左ブレーキ支点９ｂが前方に突き出し引きバネ１５の片端を止め、該バネ他端を前記駆動ピン１０ｂに掛け両ピン１０ｂ９ｂ間へ絶えず引き荷重を掛ける、該構成によりワイヤ駆動腕１０ａに時計回りトルクを常時発生せしめ、且つ駆動ピン１０ｂにワイヤーケーブル１６が延長され該端部を止め、ワイヤー挿通他端を前図１のワイヤー上端１６ａへ連繋する。【００１９】  前記図１の解除レバー２は発生したバネ引き力Ｆａによりワイヤー１６を介し引かれ上に持ち上げている、前記引きバネトルクは前記図５に示すストッパー軸１４に回転を止められ５ｃ５ｄを結ぶ一直線状に止まりブレーキ板５ａ５ｂがブレーキ支点９ａ９ｂを中心として旋回しタイヤ７の外周を挟むように押し付け車輪を制動する。【００２０】  図８は、前図６ブレーキ体６の概観を示し、ブレーキが開放された状態を示す。
前記図２の解除レバー２を押すことによりバネ引き力Ｆａに抗しＦｂが発生し引かれブレーキ板５ａ５ｂが開きブレーキが開放される。【００２１】  図９は、前図５ブレーキ体６の上面の断面を示し、ブレーキが掛かった状態を示す。
リンク回動軸１０を中心として右リンク腕１１ａ、右リンク駆動ピン１２ａ、左リンク腕１１ｂ、左リンク腕１２ｂ、ワイヤー駆動腕１０ａ、駆動ピン１０ｂは一体を成し、駆動ピン１０ｂと左ブレーキ支点９ｄの延長端間に引きバネ１５が掛けられ、該バネの逆方向へ引くワイヤー１６が繋がり、左リンク駆動ピン１２ｂは左ブレーキ駆動ピン５ｄ、右リンク駆動ピン１２ａは右ブレーキ駆動ピン５ｃを外部方向へ押し、右ブレーキ板５ａは右ブレーキ支点９ａ、左ブレーキ板５ｂは左ブレーキ支点９ｂ中心として回動してブレーキを掛ける。【００２２】  タイヤ押す力は、右から５ｃと１２ａが１３ａリンクで軸１０と水平を成し、左から５ｄと１２ｂが１３ｂリンクと水平を成し５ｃと５ｄは水平一直線状と成ってリンクストッパー１４にバネ発生トルクを支える構造とし、該構造物の水平張り力でタイヤ押し力と均衡を保つ、図示バネ力Ｆはリンクストッパー軸１４で受け止めるのみで、バネ力が直接タイヤを押す力とは成らない。【００２３】  図１１は、図１のブレーキ体６の作用力を記した構造図を示し、ブレーキが掛かった状態を示す。
前記リンク回動軸１０を中心として一体構造を成す駆動体１７は、バネ力Ｆａに引かれストッパー軸１４に当たり５ｃ５ｄを結ぶ直線Ｘを形成する、この一直線を成す構造物の張り力は両リンクの外側へ押す力Ｆ１と−Ｆ１と成りリンク支点９ａと９ｄにより方向を転換しタイヤを押す力力Ｆ２及び−Ｆ２と変換され押した力と均衡を保つ図を示す。【００２４】  図１２は、バネ１５がワイヤー１６引かれα１に達してブレーキが解除された状態を示す、ワイヤーが引かれ駆動体１７が回転しリンクがブレーキ板上部を引き爪が開く、引く力Ｆｂはバネが伸びる距離の荷重に等しい。【００２５】  図１３は、図１１構造体回動軸１０のバネ力で引かれ戻る間の作用角度とブレーキ板５の作用距離の関係を示し、ブレーキが開く或いは閉じる迄の過程を４分割した図を示す、回動軸角度θ１に対しδ１、θ２にδ２と変化し回動角と開閉距離は等比関係では無く水平線Ｘに接近するほど距離は減少し逆に力は増加大する関係に有り一般にこれをトグル構造と呼ぶ。【００２６】  バネの引き戻す力は前期解除レバーを押しその戻り力に限定され僅かで有る、又駆動軸回動角度αの戻る角度もθ４に限定され僅かで有る、この僅かなバネの引き力を最大限有効に利用するためタイヤが当たり押す間は大きな力を、力を必要としない空間移動時は大きく作用する距離を選択できる回動角θと開閉距離変位δの作動図を示す。【００２７】  図１４は図１３ブレーキ作動図に於ける駆動体角度θと作動距離変位δの関係をグラフに表したものを示す。
グラフは横軸に駆動体角度θ立て軸に作動距離変位δを取り駆動角度θの変化位置δを示しグラフ左側はブレーキ閉を示しリンクが一直線に有り、右へ行くに従いタイヤ押さえ金具がタイヤから離れる距離を示す、α０〜θ１の間δ１距離とθ３〜θ４は同角度でも作動距離は１０倍程度異なることがグラフから読み取れる。【００２８】  図１５は、図１３ブレーキ作動図に於ける駆動体角度θとタイヤ押し荷重Ｐの関係をグラフに表したものを示す、グラフは横軸に駆動体角度θ立て軸に押し荷重Ｐを表し、左側α０の点はリンクが一直線に成り荷重は最高値を示す、右方に行くに従い押し金具が開き押し荷重は減少する、α０の点で荷重は最高を示しα４では荷重値０を示す。【００２９】  この荷重線の変化はリンクが一直線の死点に向かう過程で荷重の方向が転換し一直線に成る前図Ｘ線上では死点に到達しタイヤ押し状態でロックが掛かった状態に成り、ロック状態では理論荷重値無限大で有る為タイヤ側からは戻すことが出来ない。【００３０】  押し金具がタイヤに接触する点はα０〜θ１間に相当しθ１〜θ４の間は空間の開閉に相当させタイヤを押すところのみ大きい押し力を発揮させ、タイヤを離れた空間時は移動距離を大きく取ることができる。【００３１】  バネ荷重は、前記解除レバーを押した状態即ち引き状態の荷重をＦｂとしα０へ向かうに従いブレーキは閉に向かう、α０接近に従いバネ荷重は減衰するにも拘らずタイヤを押す力は増加に向かいバネ取付長に達するＦａの最終地点では最高値に達する。
【発明の効果】
【００３２】  制動力は押し操作力の戻りバネ力を利用する、バネ力は細いワイヤーケーブルを伝達して引く為ワイヤーの強度や耐久力の問題と、解除レバーの手による押し操作力の軽減の問題から押し力を限定され強いバネは使用できない、一方タイヤを制動する押し力は巨大で有り、操作荷重で制動荷重をそのまま使用することは不足を意味し、増加の必要が有る、仮に解除レバーのワイヤー引き力を５ｋｇとするとその１０倍の５０Ｋｇを程度を必要とし、如何にして増力装置を組み込むかに関る。
【００３３】  図１１を参照に、駆動体１７がバネの戻り力により、α１からα０へ戻る過程でリンク１３ａｂが一直線Ｘの死点に近ずくに従い方向を転換し作用力が大きく変わる、この特性に鑑みブレーキ板５ａｂがタイヤに当たる位置の漸近線近くに設定し、タイヤを離れた空間時は作動距離を大きく取り、僅かなバネ力を最大限有効に活用しタイヤ制動力を得た。
【００３４】  リンク１３ａｂが一旦直線を形成するとタイヤ側からの押し力で押し戻すことは出来ない、これは駆動体１７を回転させる作用力方向が９０°異なるためロック状態に成りブレーキの機能が一層安全で強力に保たれる。
【発明の実施するための最良の形態】
【００３５】  図１において、台車の押しハンドルの握りパイプに解除レバー２装置を付け、台車フレーム１に本ブレーキ体６を付けその間を操作ケーブルにて連結し、本システムを構成する。
【００３６】  図２において、解除レバー２を下へ押した図を示す、解除レバーはワイヤー１６を引きブレーキ体６のブレーキ板５を開きながらバネ１５を引く、台車移送時はこの開状態を保ち、停止後手を離すとバネの引き力により解除レバーが戻りブレーキ板が閉じブレーキが掛かりロック状態の制動力を可能とした。
【００３７】  本ブレーキ装置は、タイヤを制動する大きい力を得るに、手で操作できる範囲の僅かなバネ力にトグル機構を組み込み、トグル機構特性を応用しタイヤ押し力を増強した。
【００３７】  上記構成は台車の使用を安全にし、便利で有りブレーキシステムの最良の形態を取る。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】    本発明の取付の形態を示し、停止時のブレーキが掛かった状態図
【図２】    本発明の取付の形態を示し、走行時のブレーキが開放された状態図
【図３】    台車に本ブレーキ装置が取付られたシステム全体の側面図
【図４】    台車に本ブレーキ装置が取付られた全体の後面図
【図５】    車輪ブレーキ本体装置のブレーキがタイヤを押す構造の断面図
【図６】    車輪ブレーキ本体装置のブレーキが開放された構造の断面図
【図７】    車輪ブレーキ装置本体の概観正面図でバネが戻った状態を示す
【図８】    車輪ブレーキ装置本体の概観側面図でバネを引っ張った状態
【図９】    車輪ブレーキ装置の上面配列図でバネが戻りブレーキが掛かった図
【図１０】    車輪ブレーキ装置の上面配列図でブレーキ開でバネが伸びた図
【図１１】    車輪ブレーキ装置のリンクが一直線に成りロック状態の作用力線
【図１２】    車輪ブレーキ装置のワイヤーを引き開に成りバネが伸びた図を示す
【図１３】    車輪ブレーキ装置の駆動角θとブレーキ板の作動用距離δの関係図
【図１４】    ブレーキ装置トグル特性の駆動角θと作動距離変位δの関係グラフ
【図１５】    ブレーキ装置トグル特性の駆動角θと押し荷重Ｐの関係グラフを示す
【符号の説明】
【００３９】  １  台車フレーム        １ａ  台車ハンドル
２  解除レバー          ２ｂ  レバー取付具
３  ワイヤーケーブル
５  ブレーキ板          ５ａ  右ブレーキ板          ５ｂ  左ブレーキ板
５ｃ  右ブレーキ駆動ピン    ５ｄ  左ブレーキ駆動ピン
６  ブレーキ体
７  タイヤ
８  フレーム            ８ａ  フレーム側面板        ８ｂ  フレーム側面板
９  ブレーキ板支点      ９ａ  右ブレーキ板支点      ９ｄ  左ブレーキ板支点
【００４０】１０  リンク回動軸      １０ａ  ワイヤー駆動腕      １０ｂ  駆動ピン
１１  リンク腕          １１ａ  右リンク腕          １１ｂ  左リンク腕
１２  リンク駆動ピン    １２ａ  右リンク駆動ピン    １２ｂ  左リンク駆動ピン
１３  遊動リンク        １３ａ  右遊動リンク        １３ｂ  左遊動リンク
１４  リンクストッパー軸
１５  引きバネ
１６  ワイヤー          １６ａ  ワイヤー上端
１７  駆動体
【記号の説明】
【００４１】    α  駆動体作用角度
θ  駆動体分割角度
δ  作用距離変位
Ｆａ  バネが引く力
Ｆｂ  ワイヤーが引く力
Ｘ  死点の一直線
Ｆ１と−Ｆ１  リンクが外側へ押す力
Ｆ２と−Ｆ２  タイヤ側へ押す力
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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