JPH0126900Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、例えば油圧クレーンのワイヤ巻取り
装置の如く、高負荷で、高速で回転している回転
体に制動を与えるようにしたブレーキ装置に関す
るものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a brake device that applies braking to a rotating body rotating at high speed and under high load, such as a wire winding device of a hydraulic crane.

一般に、油圧クレーンはワイヤにより重量物を
懸吊し、このワイヤをワイヤ巻取り装置によつて
巻取り、巻戻し制御しつつ重量物を動かすように
なつている。このため、ワイヤ巻取り装置にはブ
レーキ装置が付設され、ワイヤ巻取り装置の回転
停止時の運動エネルギ、該ワイヤ巻取り装置に生
じる重量物の慣性エネルギを、ブレーキ装置の制
動作用によつて吸収するように構成されている。 In general, a hydraulic crane suspends a heavy object using a wire, winds the wire using a wire winding device, and moves the heavy object while controlling unwinding. For this reason, a brake device is attached to the wire winding device, and the kinetic energy when the wire winding device stops rotating and the inertial energy of the heavy object generated in the wire winding device are absorbed by the braking action of the brake device. is configured to do so.

そして、前述のブレーキ装置としては、ドラム
の摩擦面にライニングとバンドとからなるバンド
アツセンブリを巻き、該バンドアツセンブリをカ
ム、リンク、油圧装置等の制動力付与機構によつ
て締付け、ドラムの摩擦面に圧接することにより
制動作用を与えるバンドブレーキ装置、ライニン
グとシユーとからなるシユーアツセンブリをアン
カボルトに拡縮可能に取付け、該シユーアツセン
ブリを前述と同様の制動力付与機構によつてドラ
ムの摩擦面に圧接することにより制動作用を与え
るドラムブレーキ装置等が用いられている。 The above-mentioned brake device is constructed by winding a band assembly consisting of a lining and a band around the friction surface of the drum, and tightening the band assembly with a braking force applying mechanism such as a cam, link, or hydraulic device. A shoe assembly consisting of a band brake device, a lining and a shoe that provides braking action by pressing against a friction surface is attached to the anchor bolt in an expandable and retractable manner, and the shoe assembly is attached to the same braking force applying mechanism as described above. Drum brake devices and the like are used that provide braking action by pressing against the friction surface of a drum.

従来、この種のブレーキ装置として第１図およ
び第２図に示す内縮型のバンドブレーキ装置が知
られている。 BACKGROUND ART Conventionally, as this type of brake device, an internal retraction type band brake device shown in FIGS. 1 and 2 has been known.

即ち、図中１は制動用ドラムで、該ドラム１は
円筒状に形成され、その外周面は平坦な摩擦面２
となつており、該ドラム１の両端面には多数の放
熱用フイン３，４がそれぞれ放射状に取付けられ
ている。そして、ドラム１には例えばワイヤ巻取
り装置のワイヤ巻取りドラム５が同軸かつ一体的
に取付けられている。６は円環状のバンドで、該
バンド６の一端デツトエンド６Ａはピンクを介し
て固定部材８に回動可能に固定され、その他端ラ
イブエンド６Ｂは制動用付与機構（図示せず）に
連結する連結穴９となつている。１０，１０，…
は例えば合成樹脂、アスベスト、焼結金属等から
なるライニングで、該各ライニング１０はリベツ
ト等によつてバンド６の内周面に切り目１１，１
１，…をもつて固定されている。そして、バンド
６、ライニング１０によつてバンドアツセンブリ
を構成している。 That is, in the figure, 1 is a braking drum, and the drum 1 is formed in a cylindrical shape, and its outer peripheral surface has a flat friction surface 2.
A large number of heat dissipating fins 3 and 4 are radially attached to both end surfaces of the drum 1, respectively. A wire winding drum 5 of a wire winding device, for example, is coaxially and integrally attached to the drum 1. Reference numeral 6 denotes an annular band, one end of which is a dead end 6A, which is rotatably fixed to a fixing member 8 via a pink band, and the other end, which is a live end 6B, is a connection that connects to a brake applying mechanism (not shown). It is called hole 9. 10, 10,...
is a lining made of, for example, synthetic resin, asbestos, sintered metal, etc., and each lining 10 has cuts 11, 1 on the inner peripheral surface of the band 6 by rivets or the like.
1,... is fixed. The band 6 and the lining 10 constitute a band assembly.

そして、１２は前記バンド６の上半分外周に位
置する雨水侵入防止用のブレーキカバーで、該ブ
レーキカバー１２は、ドラム１の右側面を覆うよ
うに前記放熱用フイン４の右側に近接して設けら
れ、該放熱用フイン４よりも大径の右側板１２Ａ
と、該右側板１２Ａと対面するようにドラム１の
左側に配設され、下端がバンド６の側面に至る左
側板１２Ｂと該左、右側板１２Ｂ，１２Ａの後面
側から上側外周縁を覆い上側前端部１２C′が斜下
向きとなり、下側端部が取付部１２C″となつた
覆い板１２Ｃと、前記左、右側板１２Ａ，１２Ｂ
の前面側の端縁を覆い、上側端部１２D′が前記
覆い板１２Ｃの前端部１２C′に対し平行に折曲
し、下側端部が取付部１２D″となつた前板１２
Ｄとから構成されている。 Reference numeral 12 denotes a brake cover for preventing rainwater from entering, which is located on the outer circumference of the upper half of the band 6, and the brake cover 12 is provided close to the right side of the heat dissipation fin 4 so as to cover the right side surface of the drum 1. The right side plate 12A has a diameter larger than that of the heat dissipation fin 4.
The left side plate 12B is arranged on the left side of the drum 1 so as to face the right side plate 12A, and the lower end thereof reaches the side surface of the band 6. A cover plate 12C with a front end 12C' facing obliquely downward and a lower end serving as a mounting part 12C'', and the left and right side plates 12A, 12B.
A front plate 12 whose upper end 12D' is bent parallel to the front end 12C' of the cover plate 12C, and whose lower end serves as a mounting part 12D''.
It is composed of D.

かくして、前記ブレーキカバー１２とバンド６
との間には空気流通路１３が形成され、該空気流
通路１３は前板１２Ｄの下部側とバンド６との
間、および該前板１２Ｄの上側端部１２D′と覆
い板１２Ｃの上側前端部１２C′との間において、
空気取込口１３Ａ，１３Ｂとして開口し、また覆
い板１２Ｃの下部側において空気流出口１３Ｃと
して開口している。 Thus, the brake cover 12 and the band 6
An air flow passage 13 is formed between the lower side of the front plate 12D and the band 6, and between the upper end 12D' of the front plate 12D and the upper front end of the cover plate 12C. Between part 12C',
It opens as air intake ports 13A and 13B, and also opens as an air outlet 13C on the lower side of the cover plate 12C.

従来技術によるバンドブレーキ装置はこのよう
に構成されるが、ワイヤ巻取りドラムと共に高
速、高負荷で矢示Ａ方向に回転しているドラム１
に制動作用を与えるためには、連結穴９に連結さ
れている制動力付与機構を作動してバンド６を矢
示Ｂ方向に引張る。これにより、ライニング１０
の摺動面がドラム１の摩擦面２と摩擦係合して制
動作用を与える。この際、ライニング１０と摩擦
面２とで吸収されたドラム１やワイヤ巻取りドラ
ムの運動エネルギは熱に変換される。 The band brake device according to the prior art is constructed as described above, and the drum 1 rotates in the direction of arrow A at high speed and under high load together with the wire winding drum.
In order to apply a braking action to the band 6, the braking force applying mechanism connected to the connecting hole 9 is activated and the band 6 is pulled in the direction of arrow B. As a result, lining 10
The sliding surface of the drum 1 frictionally engages with the friction surface 2 of the drum 1 to provide a braking action. At this time, the kinetic energy of the drum 1 and the wire winding drum absorbed by the lining 10 and the friction surface 2 is converted into heat.

一方、前記空気取込口１３Ａ，１３Ｂから取込
まれた空気は、空気流通路１３内を流通し、空気
流出口１３Ｃから排出される間に放熱用フイン４
およびドラム１の各部に接触し、熱を奪うことに
より該ドラム１を冷却する。 On the other hand, the air taken in from the air intake ports 13A and 13B flows through the air flow passage 13 and is discharged from the air outlet 13C while the air is discharged from the heat dissipation fin 4.
The drum 1 is cooled by contacting each part of the drum 1 and removing heat.

ところで、一般的に固体から流体への伝熱は温
度境界層の厚さに影響されるが、該温度境界層は
流体が乱流になる程薄くなり、良好なる伝熱状態
が確保される。また、固体から流体への伝熱量は
固体の放熱面積が広い程大きくなる。しかしなが
ら、前記のように構成された従来技術によるブレ
ーキ装置の場合には、放熱用フイン４およびドラ
ム１の熱を奪う空気流は、ブレーキカバー１２の
内面に沿つて乱れの弱い流れとなつているため、
前記温度境界層は厚くなり、その結果、伝熱が良
好に行なわれない。また、放熱用フイン３，４は
ドラム１に設けられているに過ぎないため、放熱
面積が狭く、良好な放熱状態が確保されないとい
う問題がある。 By the way, heat transfer from a solid to a fluid is generally influenced by the thickness of the temperature boundary layer, and the more turbulent the fluid, the thinner the temperature boundary layer becomes, ensuring a good heat transfer state. Further, the amount of heat transferred from the solid to the fluid increases as the heat dissipation area of the solid increases. However, in the case of the prior art brake device configured as described above, the airflow that removes heat from the heat dissipation fins 4 and the drum 1 is a weakly turbulent flow along the inner surface of the brake cover 12. For,
The temperature boundary layer becomes thicker, and as a result heat transfer does not take place well. Further, since the heat radiation fins 3 and 4 are only provided on the drum 1, the heat radiation area is small, and there is a problem that a good heat radiation state cannot be ensured.

従つて、従来技術によるブレーキ装置では、大
部分の熱がドラム１に蓄えられ、その結果ブレー
キ面２の温度を上昇させ、ブレーキ使用時の飽和
温度が高くなつているのが実情である。 Therefore, in the brake system according to the prior art, most of the heat is stored in the drum 1, resulting in an increase in the temperature of the brake surface 2, and the fact is that the saturation temperature when the brake is used is high.

然るに、ライニング１０が摩擦面２と摩擦係合
することにより、該ライニング１０から摩耗粉が
発生するが、前述の如く摩擦面２が温度上昇する
ことによつてこの摩耗粉に悪影響を与え、当該摩
耗粉が酸化物または炭化物として生成され、つい
には硬化してしまう。この結果、摩擦面２とライ
ニング１０との間に介在する摩耗粉によつて該ラ
イニング１０の研削、摩耗が増大する。このた
め、摩擦面２とライニング１０の摺動面との温度
が上昇し、研削、摩耗現象のみならず、摩耗粉が
ライニング１０の摺動面等に付着または凝着し、
これによつてライニング１０がさらに摩耗すると
いう凝着摩耗が増大することになる。また、摩擦
面２が昇温するとライニング１０がフエード現象
を起こし、ブレーキがきかなくなり、ブレーキ装
置の信頼性が低下するという欠点もある。 However, when the lining 10 frictionally engages with the friction surface 2, abrasion powder is generated from the lining 10, but as mentioned above, the rise in temperature of the friction surface 2 has an adverse effect on this abrasion powder. Wear particles are produced as oxides or carbides and eventually harden. As a result, abrasion powder interposed between the friction surface 2 and the lining 10 increases the grinding and wear of the lining 10. For this reason, the temperature between the friction surface 2 and the sliding surface of the lining 10 increases, and not only grinding and abrasion phenomena occur, but also abrasion powder adheres or adheres to the sliding surface of the lining 10, etc.
This results in increased adhesive wear with further wear of the lining 10. Another disadvantage is that when the temperature of the friction surface 2 increases, the lining 10 will fade, making the brakes ineffective and reducing the reliability of the brake system.

従つて、前記欠点を解消するためには放熱面積
を増大させるように放熱用フイン３，４の数を増
やし、または該フイン３，４の面積を広くして、
摩擦面２の放熱を良好にすることが考えられる。
しかし、これではドラム１が重くなり、しかもブ
レーキ装置のスペースを広く確保する必要があ
り、さらにはドラム１の鋳造時の湯の流れが悪く
なり、材料欠陥の原因となる等の欠点がある。 Therefore, in order to eliminate the above-mentioned drawbacks, the number of heat dissipation fins 3, 4 is increased to increase the heat dissipation area, or the area of the fins 3, 4 is widened.
It is possible to improve the heat dissipation of the friction surface 2.
However, this makes the drum 1 heavy, requires a large space for the brake device, and has drawbacks such as poor flow of molten metal during casting of the drum 1, which may cause material defects.

また、放熱用フイン３，４の数を増やした場合
には、フイン間の間隔が狭くなるため、周囲の空
気が乱されず、かえつて、放熱性が悪くなるだけ
でなく、最悪の場合にはフイン間の間隔が密にな
り過ぎ、周囲の空気がフイン間に閉じ込められる
如くしてドラム１と一緒に回転することにもな
り、放熱性が殆んど期待できない状態となつてし
まうという欠点がある。 In addition, when the number of heat dissipation fins 3 and 4 is increased, the distance between the fins becomes narrower, so the surrounding air is not disturbed, which not only worsens heat dissipation, but also causes problems in the worst case. The disadvantage is that the spacing between the fins becomes too close, and the surrounding air is trapped between the fins and rotates together with the drum 1, resulting in a situation in which heat dissipation performance is hardly expected. There is.

本考案は前記従来技術の欠点に鑑みてなされた
もので、ブレーキカバー内の空気の流れを積極的
に乱すことによりドラムと空気流との間の温度境
界層の厚さを薄くし、もつて摩擦面の熱を速やか
に放熱させ、該摩擦面、ライニングの異常摩耗を
防止するようにしたブレーキ装置を提供すること
を目的とするものである。 The present invention was developed in view of the above-mentioned drawbacks of the prior art, and it reduces the thickness of the temperature boundary layer between the drum and the air flow by actively disturbing the air flow within the brake cover. It is an object of the present invention to provide a brake device that quickly dissipates heat from a friction surface and prevents abnormal wear of the friction surface and lining.

前記目的を達成するために、本考案が採用する
構成の特徴は、ブレーキカバー内の空気流を撹拌
する撹拌フインを該ブレーキカバー内面に設ける
ことにより、ドラムの放熱用フインと空気流との
間の熱交換性を高めるようにしたことにある。 In order to achieve the above object, the feature of the configuration adopted by the present invention is that stirring fins for stirring the air flow inside the brake cover are provided on the inner surface of the brake cover, thereby creating a space between the heat dissipation fins of the drum and the air flow. The purpose is to improve the heat exchangeability of the

以下、本考案の実施例を第３図および第４図に
基づき説明する。なお、従来技術と同一構成要素
には同一符号を付して説明を省略するものとす
る。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. 3 and 4. Note that the same components as those in the prior art are given the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

然るに、図中、２１は長方形状の板体からなる
撹拌フインで、該撹拌フイン２１は放熱用フイン
４と対面し、かつ空気流通路１３内での空気の流
通方向と直交するように該空気流通路１３内に延
在する如く、ブレーキカバー１２の覆い板１２Ｃ
の内側および前板１２Ｄの内側に直角に取付けら
れている。 However, in the figure, reference numeral 21 denotes a stirring fin made of a rectangular plate, and the stirring fin 21 faces the heat dissipation fin 4 and directs the air so as to be perpendicular to the direction of air flow in the air flow passage 13. The cover plate 12C of the brake cover 12 extends into the flow path 13.
and at right angles to the inside of the front plate 12D.

本考案に係るブレーキ装置はこのように構成さ
れるが、ワイヤ巻取り装置の駆動によりワイヤ巻
取りドラム５およびドラム１が一体的に図中矢示
Ａ方向に回転している。このため、第４図に実線
で示す如く、空気取込口１３Ａ，１３Ｂから取込
まれた空気は空気流通路１３内を流通して空気流
出口１３Ｃから外部へ流出する主流Ｘとなる他
に、その一部は撹拌フイン２１により乱流Ｙとな
つていると共に放熱用フイン４の回転方向後部側
にも乱流Ｚが発生している。 The brake device according to the present invention is constructed as described above, but the wire winding drum 5 and the drum 1 are integrally rotated in the direction of arrow A in the figure by the drive of the wire winding device. Therefore, as shown by the solid line in FIG. 4, the air taken in from the air intake ports 13A and 13B flows through the air flow passage 13 and becomes the main stream X that flows out from the air outlet 13C. , a part of it becomes a turbulent flow Y due to the stirring fin 21, and a turbulent flow Z also occurs on the rear side of the heat dissipation fin 4 in the rotational direction.

このため、ドラム１の回転に制動を与える際、
熱に変換されたドラム１の運動エネルギはドラム
１や放熱用フイン３，４を昇温しようとする。し
かし、本考案においては、撹拌フイン２１および
放熱用フイン４によつて乱流Ｙ，Ｚが発生してい
るから、ブレーキカバー１２内での主流Ｘの流れ
が乱流Ｙ，Ｚによつて積極的に乱され、放熱用フ
イン４およびドラム１に対し、主流Ｘによつて形
成される境界層が薄くなる。この結果、放熱用フ
イン４側の乱流Ｚから主流Ｘへの熱交換、主流Ｘ
からブレーキカバー３側の乱流Ｙへの熱交換を高
めることができる。従つて、放熱用フイン４およ
びドラム１は乱流Ｙ，Ｚと主流Ｘとの間の熱交換
により速やかに冷却され、制動時に摩擦面２で発
生した熱は放熱用フイン４から容易に放熱され、
ドラム１の飽和温度を下げ、ブレーキ装置の冷却
効果を高める。 Therefore, when applying braking to the rotation of the drum 1,
The kinetic energy of the drum 1 converted into heat tends to raise the temperature of the drum 1 and the heat radiation fins 3 and 4. However, in the present invention, since the turbulent flows Y and Z are generated by the stirring fins 21 and the heat dissipation fins 4, the flow of the mainstream X within the brake cover 12 is actively caused by the turbulent flows Y and Z. The boundary layer formed by the mainstream X becomes thinner with respect to the heat dissipating fins 4 and the drum 1. As a result, heat exchange from the turbulent flow Z on the heat radiation fin 4 side to the mainstream X,
Heat exchange from the turbulent flow Y to the brake cover 3 side can be enhanced. Therefore, the heat dissipation fins 4 and the drum 1 are quickly cooled by heat exchange between the turbulent flows Y, Z and the mainstream X, and the heat generated on the friction surface 2 during braking is easily radiated from the heat dissipation fins 4. ,
To lower the saturation temperature of the drum 1 and increase the cooling effect of the brake device.

なお、本考案の実施例においては、ブレーキ装
置として内縮型バンドブレーキ装置について述べ
たが、ドラムブレーキ装置に適用してもよいこと
は勿論である。また、ドラムの内周面にバンドア
ツセンブリまたはシユーアツセンブリを圧接する
ことにより制動作用を与える外拡型のブレーキ装
置としてもよい。さらに、本考案の適用対象は油
圧クレーンのワイヤ巻取り装置に限ることなく、
ウインチ等の産業機械、自動車等のブレーキ装置
にも適用しうる。さらにまた、ブレーキカバー１
２は放熱用フイン４だけでなく、放熱用フイン３
を覆うよに設けてもよい。 In the embodiments of the present invention, an internal contraction type band brake device was described as the brake device, but it goes without saying that the present invention may also be applied to a drum brake device. Alternatively, the brake device may be of an outward expansion type that provides a braking action by pressing a band assembly or a shoe assembly against the inner circumferential surface of the drum. Furthermore, the application of the present invention is not limited to wire winding devices of hydraulic cranes.
It can also be applied to industrial machines such as winches and brake devices for automobiles and the like. Furthermore, brake cover 1
2 is not only the heat dissipation fin 4 but also the heat dissipation fin 3
It may be provided so as to cover the

本考案に係るブレーキ装置は以上詳細に述べた
如く構成したから、下記各項の効果を奏する。 Since the brake device according to the present invention is constructed as described in detail above, it achieves the following effects.

ブレーキカバーの内面側に撹拌フインを設
け、該ブレーキカバー内の空気の流れに乱れを
発生させるように構成したから、放熱用フイン
やドラムの熱を速やかに放熱でき、しかもドラ
ムの径方向外方へ遠ざけるように放熱されるた
め、該放熱用フインやドラムの冷却効率を高め
ることができ、ドラムの飽和温度を低下させる
ことができる。 Since stirring fins are provided on the inner surface of the brake cover to create turbulence in the air flow inside the brake cover, heat from the heat dissipation fins and the drum can be quickly dissipated, and the heat can be dissipated from the outside in the radial direction of the drum. Since the heat is radiated away from the fins, the cooling efficiency of the heat radiating fins and the drum can be increased, and the saturation temperature of the drum can be lowered.

前記項の結果、摩擦面、ライニング双方の
摩耗量が減少し、ブレーキ装置の寿命を伸ばす
ことができ、しかも、ライニングの熱的劣化を
防止でき、その摩擦係数を設計値通りのものと
することができるから、安定したブレーキ性能
を発揮することができる。 As a result of the above, the amount of wear on both the friction surface and the lining is reduced, the life of the brake device can be extended, and thermal deterioration of the lining can be prevented, and the friction coefficient can be maintained as designed. This allows stable braking performance to be achieved.

ブレーキ装置に定格値通りの制動力を発揮さ
せることができるから、ドラム、ライニング等
は現状のものよりも小型化、軽量化が可能とな
る。 Since the brake device can exert braking force according to its rated value, the drum, lining, etc. can be made smaller and lighter than the current ones.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図および第２図は従来技術によるブレーキ
装置を示し、第１図は正面側から見た部分断面
図、第２図は第１図の−矢示方向断面図、第
３図および第４図は本考案のブレーキ装置を示
し、第３図は第１図と同様の部分断面図、第４図
は第３図の−矢示方向断面図である。 １……制動用ドラム、２……摩擦面、１０……
ライニング、１２……ブレーキカバー、１３……
空気流通路、２１……撹拌フイン。 1 and 2 show a brake device according to the prior art, in which FIG. 1 is a partial sectional view seen from the front side, FIG. 2 is a sectional view in the direction indicated by the - arrow in FIG. The figures show the brake device of the present invention, FIG. 3 is a partial sectional view similar to FIG. 1, and FIG. 4 is a sectional view taken in the direction indicated by the - arrow in FIG. 1...braking drum, 2...friction surface, 10...
Lining, 12... Brake cover, 13...
Air flow passage, 21... stirring fin.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 円筒状の摩擦面を有し、側面に放熱用フインが
設けられた制動用ドラムと、該摩擦面を圧接する
ことによつて該制動用ドラムに制動作用を与える
ライニングと、前記制動用ドラムの摩擦面および
放熱用フインと前記ライニングとを覆い、内部が
該放熱用フインによつて流通する空気の空気流通
路となつた雨水侵入防止用のブレーキカバーとを
有してなるブレーキ装置において、前記空気流通
路の空気の流れを撹拌する撹拌フインを前記ブレ
ーキカバー内面に設けたことを特徴とするブレー
キ装置。 A braking drum having a cylindrical friction surface and provided with heat dissipation fins on the side surface; a lining that applies a braking action to the braking drum by press-contacting the friction surface; A brake device comprising a brake cover for preventing rainwater intrusion, which covers a friction surface, a heat radiation fin, and the lining, and whose interior serves as an air flow path for air flowing through the heat radiation fin. A brake device characterized in that stirring fins are provided on the inner surface of the brake cover to stir the flow of air in the air flow passage.