Trolley brake system

本願発明は、懸垂ケーブル（吊り下げられたケーブル）に沿って、少なくとも１人の人間を運ぶための装置及び方法に向けられたものであり、より詳しくは、懸垂ケーブル上を移動するトロリーに対する制動を提供するためのシステム及び方法に向けられたものである。

懸垂ケーブルに沿って回転する（転がる）ように構成されたトロリーに使用される従来の多くのブレーキ装置は、そのケーブルの傾斜に伴って著しく変化する速度をもたらす。 従って、そのケーブルの傾斜に合った制動力を与えるトロリーブレーキは、抑制されない下り坂の移動を可能にするだけではなく、上り坂で、乗り手が着地点に近づいたときに、そのケーブルの傾斜が大きくなった場合には、必要な速度低下をもたらすので、好ましいであろう。

上記に鑑みて、本願明細書において具体化され且つ広範に記載した本願発明に従って、ケーブルの傾斜に合った（釣り合った、比例した、commensurate）制動力を生じるトロリーのための装置及び方法を開示する。

選択された実施形態において、本願発明に係るトロリーは、そのトロリーがケーブルに沿って移動する際に、ケーブルの傾斜に合った（釣り合った、比例した）制動力をユーザに与えることができる。 １実施形態において、１対の滑車（プーリ）は、ケーブル又はロープの上部に載る（載置される）ように、そのトロリーに回転可能に設け（取り付け）られる。 それらの滑車のうちの少なくとも一方は、その滑車に作用する上方への力が、その滑車に作用する付勢力（バイアス力）によって抵抗されるように、旋回ブラケット上で、トロリーに旋回可能に取り付けられることができる。 その付勢力は、張力ばねによって与えられることができる。 その滑車に作用する付勢力は、図３に示すようなねじ軸（threaded shaft）等の、張力ばねの固定端部を位置決めする装置によって調節することができる。 摩擦シュー３４は、ケーブルの上部を滑車間で接触させて制動力を生じるように、該滑車間でトロリーに取り付けられることができる。 従って、乗り手が、トロリーのプレートから懸垂されたとき、乗り手の体重は、プレートに対して、付勢された滑車を上方へ押し上げ、これにより、シューがケーブルに押し付けられることができるようになっている。 このケーブルに対するシューの摩擦が、制動力をもたらす。

本願発明に係る摩擦シュー３４のための材料を選択する場合、種々の材料特性及び材料の特徴を考慮することができる。 しばしば、特定の有利な特徴を有する材料は、不利な他の特徴を有する可能性がある。 例えば、１つの材料は、優れた耐摩耗性を有し得るが、そのケーブルに対する摩擦係数は、そのケーブルが乾いているか否かにより、大幅に変化する可能性がある。 従って、その材料は、乾燥状態に対しては、適しているが、湿潤状態に対しては、危険である可能性がある。 摩擦シュー３４は、実質的に非弾性である材料（例えば、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、超高分子量（ＵＨＭＷ）ポリエチレン等）、又は、弾性材料（例えば、自転車のキャリパブレーキパッドに使用されるようなマルチラバー又はエラストマー材料）で形成することができる。 特定の実施形態において、摩擦シュー３４は、モノリシックで均質なユニットとして形成することができる。 例えば、摩擦シュー３４は、非弾性材料（例えば、ＵＨＭＷＰＥ）からなる単一のシームレス片（シームレスピース）として形成することができる。 択一的に、摩擦シュー３４は、ブレーキ特性に関する付加的な制御を選択的に実行できる、他の様々なセグメント又は挿入体を含むことができる。

当業者によって認識されることができるように、ケーブルの傾斜が、下向きから上向きに移行するにつれて、乗り手の重量の、固定された滑車からの変位及びその摩擦シューの方向への変位、は大きくなり、その結果、そのケーブルに対する制動力は、増加する。

従って、ユーザは、浮遊滑車をケーブルに押し付けるばねの張力を調節することにより、特定の乗り手の重量及びケーブルの傾斜に対して生じる制動力の量を、特定の範囲内で制御することができる。

より速い速度が所望される場合には、滑車に対する、ばね張力の付勢力を増加させることができる。 この場合、その付勢弾力は、その浮遊滑車をケーブルに対して押し付け、その結果、ケーブルの上面に対する摩擦シューの力が低減されて、より小さな制動力が生じることになる。

本願発明の上記特徴は、添付図面に関連する、以下の説明及び添付クレームから、より明らかになるであろう。 それらの図面が、本願発明の典型的な実施形態のみを描いており、従って、そのスコープを限定するものと考えるべきではないことを理解すれば、本願発明は、添付図面を通して、付加的な特異性（限定性）及び詳細をもって説明されるであろう。

懸垂ケーブル上で使用される本願発明に係るトロリーの１実施形態の概略図である。

本願発明に係るトロリーの１実施形態の正面断面図である。

本願発明に係るトロリーの１実施形態の正面斜視図である。

本願発明に係る、下方移動位置におけるトロリー及びケーブルの１実施形態の正面断面図である。

本願発明に係る、上方移動位置におけるトロリー及びケーブルの１実施形態の正面断面図である。

本願発明に係るトロリー及びブレーキロックアウトピンの１実施形態の部分正面斜視図である。

本願発明に係る、ブレーキロックアウトピンが固定位置（ロック位置）になっている状態のトロリーの１実施形態の正面断面図である。

本願発明に係る、ブレーキロックアウトピンが非固定位置（非ロック位置）にある状態のトロリーの１実施形態の正面断面図である。

本願明細書において記載され、また図面に示されている本願発明の構成要素が、様々な異なる構成で配置されデザインされることができることは、容易に理解されるであろう。 従って、図面に描かれている本願発明のシステム及び方法の実施形態に関する以下のより詳細な説明は、クレームされているような本願発明のスコープを限定することを意図するものではなく、本願発明の種々の実施形態を単に示すものに過ぎない。 本願発明の図示されている実施形態は、図面を参照することによって、最も良く理解されるであろう。 それらの図面において、同様の部材は、全図にわたって、同様の数字によって示されている。

懸垂ケーブルは、アミューズメント用乗り物のための基礎を提供することができるが、スキーリフト、ゴンドラ、ロープウェイ（空中ケーブル）、油井やぐら（オイルデリック）避難システム等の懸垂ケーブル避難システムを含む、他の用途も意図されている。

図１を参照すると、本願発明に係るトロリー１０は、２つ以上の支持体、例えば、木、塔（タワー）、プラットホーム、によって、懸架状態で保持されたケーブル１２に沿う移動用に構成されることができる。 第１の支持体５２は、第２の支持体５４がケーブル１２の他方の端部を保持している高さよりも高い位置で、ケーブル１２の一方の端部を保持することができる。 従って、そのケーブルに沿って転がるように固定されたトロリー１０は、上方の第１の支持体から、下方の第２の支持体に向かって移動することができる。 そのトロリーが下方へ移動する時、ブレーキは必要ない。 しかし、乗り手が、例えば、そのケーブルの傾斜が、下方方向から、その傾斜が略水平又は上り坂５６になる箇所に向かって増加する箇所等、着地点に近づくときには、その着地点への安全な到着のために、乗り手の速度を低下させるために、ブレーキが必要になる。

選択された実施形態において、プレート１４は、トロリー１０の主構造、又は、他の構成要素を固定することのできるベースをなすことができる。 プレート１４は、あらゆる適切な材料又は材料の組合せで形成することができる。 プレート１４のための材料を選択する際に考慮することのできる特性は、コスト、成形性、可削性（機械加工性）、強度、剛性、耐久性、耐食性、重量、密度等を含むことができる。 或る実施形態において、アルミニウムが、プレート１４のための適切な材料であることが見出されている。

図２及び図３に示すように、プレート１４は、ケーブル１２に沿って転がるように配置された固定滑車（固定プーリ）１８及び浮遊滑車（浮遊プーリ）４２等の１つ以上の滑車（プーリ）又は綱車（シーブ、sheaves）を支持することができるシーブマウント１６を含むことができる。 図２及び図３に示すように、トロリー１０は、固定滑車１８及び浮遊滑車４２、摩擦シュー３４、及び調節機構等の、他のトロリー構成要素の取り付けを行うことができるように、１つ以上のプレート１４を備えることができる。

図２及び図３に示すように、１実施例において、浮遊滑車４２は、ブラケットマウント２２によってプレート１４に旋回可能に取り付けられた旋回ブラケット（ピボットブラケット、pivoting bracket）２０を用いて、プレート１４に旋回可能に取り付けることができる。 その旋回ブラケットの反対側の端部には、乗り手の荷重がかかつている状態で、ブラケット２０及び浮遊滑車４２の変位に抗するべく加えられる付勢（バイアス）をユーザが制御できるようにするために、調節機構２４が取り付けられている。 調節機構２４は、ねじ軸（ねじが切られた軸、threaded shaft）２８上に設けられた引張ばね２６を備えている。 ねじ軸２８のキャップ付き端部３０は、その軸のねじが切られた部分の直径よりも大きく、且つ、その軸のキャップ付き部分の直径よりも小さい、軸取り付け部３２の開口部内への挿入によって、回転可能に設けられている。 軸２８のキャップ付き端部３０は、好ましくはユーザの手によって回転せしめられる工具により、取り付け部３２内の軸２８の回転を容易化するための工具と合う、六角形、穴あき、又は他の標準的な形状の取り付け具（付属品、fitting）を含む。 選択的に、キャップ付き端部３０は、ユーザの手による軸取り付け部３２内での軸２８の回転を容易化するために、ハンドホイールを用いて構成することができる。 軸２８のねじが切られた端部は、引張ばね２６の中空開口の内部にフィットするように構成されると共に、スライドバネ取り付けブラケット４０の相補的ねじ付き雌型開口部に噛み合うように構成されており、これによって、ケーブル１２に抗して浮遊滑車４２によって加えられる力を調節するばね２６の張力を、ユーザが制御できるようになっている。 また、上記トロリーは、ケーブル１２に接触させるための摩擦シュー３４と、乗り手のハーネスをトロリー１０に固定するための開口部３６又は他の受け入れ機構と、を含む。

図４及び図５に示すように、乗り手のハーネスをトロリー１０に固定するための開口部３６内の接続箇所は、固定滑車１８と浮遊滑車４２との間を走るケーブルのラインの下にずれると共に、固定滑車１８の中心と摩擦シュー３４の中心との間に位置しているため、負荷がかかつたトロリー１０に対する乗り手の重量３８のベクトルは、（固定滑車１８が、浮遊滑車４２よりも高い位置にあるときの）下方への移動中に、そのトロリーの後部において、固定滑車１８の近傍を通るか又はその滑車を通るラインから、（固定滑車１８が、浮遊滑車４２よりも低い位置にあるときの）上方への移動中に、そのトロリーの中心近くに位置する摩擦シュー３４の近くを通るか又はその摩擦シューを通るラインへシフトする（変わる）。 従って、図４に示すように、下方への移動中に、乗り手の重量は、主に固定されている後部の滑車１８によって支持され、残りの負荷は、浮遊滑車４２と摩擦シュー３４との間で担われる。 対照的に、図５に示すように、上方への移動中は、乗り手の重量は、固定滑車１８から摩擦シュー３４にシフトする。

図４及び図５に示すように、トロリー１０によって発生する制動力は、摩擦シュー３４とケーブル１２との間の摩擦係数に、ケーブル１２に対して摩擦シュー３４を付勢する垂直抗力（normal force）を乗じたものに等しいため、ケーブル１２に加えられる制動力は、下方への移動時よりも上方への移動時に、より大きくなることになる。 当業者によって認識されることができるように、トロリーの傾斜角度の変化の作用せしめられる制動力の影響の大きさは、固定滑車１８の中心と摩擦シュー３４の中心との間のハーネス接続箇所開口部３６の位置と、乗り手のハーネスをトロリー１０に固定するための開口部３６内の接触箇所が、浮遊滑車４２と固定滑車１８との間を走るそのケーブルのラインよりも下にずれている距離と、ばね２６の引張速度（tension rate）と、浮遊滑車４２と固定滑車１８との間の摩擦シュー３４の相対位置と、ブラケットマウント２２における旋回点（回動点、pivot point）からの旋回ブラケット２０上のシーブマウント１６のモーメントアームに対する、ブラケットマウント２２における旋回点からの旋回ブラケット２０上の圧縮ばね２６のモーメントアームの長さと、のうちの１つ以上を変化させることによって制御することができる。 また、当業者により認識されることができるように、浮遊滑車４２の位置は、本願発明の機能に実質的に影響を及ぼすことなく、固定滑車１８及び／又は摩擦シュー３４に関連して、変更してもよい。

当業者により認識されることができるように、固定滑車１８の中心と、摩擦シュー３４の中心との間の接続点（接続ポイント）の位置は、締め付け可能なボルトを有するスロット接続、若しくは、ねじ軸（ねじが切られた軸、threaded shaft）等の、適切な調節機構及び／又はロック機構によって、（乗り手のハーネスをトロリー１０に固定するための）開口部３６内の接続点を、トロリー１０のプレート１４に対して、スライド可能に取り付けることによって、調節することができ、これにより、プレート１４に関連する、開口部３６内の接続点の水平方向（水平方向の向き、水平位置、horizontal orientation）を調節することができる。 同様に、その接続点（接続ポイント）は、締め付け可能なボルトを有するスロット接続、若しくは、ねじ軸（ねじが切られた軸、threaded shaft）等の、適切な調節機構及び／又はロック機構によって、垂直方向に、そのプレートにスライド可能に取り付けることができ、これにより、そのケーブルに関するその接続点の垂直方向（垂直方向の向き、垂直位置、vertical orientation）を調節することができる。

図６及び図７に示すように、本願発明は、また、摩擦シュー３４がケーブル１２に接触しない位置に浮遊滑車４２を固定してトロリー１０がケーブル１２に沿って自由に転がることができるように、旋回ブラケット２０を静止させる（固定する、不動にする）ためにユーザが挿入することができるトロリーブレーキロックアウトピン４６を備えることができる。 図６及び図７に示すように、ブレーキロックアウトピン４６は、プレート１４のプレートロックアウトピンホール４８を貫通すると共に、旋回ブラケット２０のブラケットロックアウトピンホール５０を貫通するように挿入されることができ、これにより、浮遊滑車４２を固定位置に保持することができる。 乗り手の重量は、ケーブル１２を浮遊滑車４２に対して付勢し、旋回ブラケット２０に、ブレーキロックアウトピン４６によって抵抗される回転力を生じる。 ブレーキロックアウトピン４６に対する旋回ブラケット２０からのせん断力は、実質的な摩擦力を生じ、この摩擦力は、プレートロックアウトピンホール４８内及びブラケットロックアウトピンホール５０内におけるブレーキロックアウトピン４６のスライド（滑動）に抗して、ブレーキロックアウトピン４６をロック位置（係止位置）に保持する。 当業者によって認識されることができるように、ブレーキロックアウトピン４６をロック位置に固定するために、コッタピン、リンチピン、クレビスピン又はボールロック等の種々の付加的手段を用いることができる。

図８は、摩擦シュー３４がケーブル１２に接触することができるような位置に浮遊滑車４２が自由に移動できるように、ブレーキロックアウトピンが非ロック位置にある、トロリーの正面断面図である。

従って、本願発明は、本質的に、ハーネスによって支持された乗り手をケーブル又はロープ上に懸垂して運ぶためのトロリーであって、乗り手のハーネスを受け入れるための接続ポイント（接続点）を有して構成された取り付けプレートと、該取り付けプレートをケーブル又はロープ上に支持するために取り付けプレートに回転自在に取り付けられた滑車（プーリ）と、ケーブル又はロープの上部に接するように、滑車の前部でプレートに取り付けられた摩擦シューとを備え、上記接続ポイントは、滑車の中心と摩擦シューの中心との間でケーブル又はロープの下に位置している、トロリーを提供する。

また、本願発明は、ハーネスによって支持された乗り手をケーブル又はロープに懸垂して運ぶためのトロリーであって、乗り手のハーネスを受け入れるための接続ポイントを有して構成された取り付けプレートと、該取り付けプレートに回転自在に取り付けられた固定滑車（固定プーリ）と、取り付けアームにより、該固定滑車と同一の平面内で上記プレートに旋回可能（pivotally）に取り付けられた浮遊滑車（遊動滑車、浮遊プーリ、遊動プーリ、floating pulley）であって、これらの滑車（プーリ）が、ケーブル又はロープ上で上記プレートを支持するように設けられている浮遊滑車と、該浮遊滑車をケーブル又はロープに対して付勢するように、上記プレートと取り付けアームとに取り付けられた張力装置と、ケーブル又はロープの上部に接するように、上記滑車の間でプレートに取り付けられた摩擦シューと、を備え、上記接続ポイントは、滑車の中心と摩擦シューの中心との間でケーブル又はロープの下に位置している、トロリーを提供する。

本願発明は、その趣旨又は本質的な特徴から逸脱することなく、他の具体的な形態で具体化することができる。 記載されている実施形態は、あらゆる点で、単に例示的であり、且つ、非限定的であると考えるべきである。 そのため、本願発明の範囲（スコープ）は、上記説明によってではなく、添付されているクレームによって示される。 該クレームの均等物の意味及び範囲内で成立する全ての変更は、本願発明の範囲に包含されるべきである。