(57)【要約】  特に商用車両用の駐車制動機能を持つ制動シリンダ（１）が提案される。これはシリンダハウジング（２）、ピストン（３）、及び制動機を操作するピストン管（４）を持っている。駐車制動機能を実現するため、ピストン管（４）へ入り込む固定ねじ付きピン（６）が、その上端をシリンダハウジング（２）に取付けられている。固定ねじ付きピン（６）上を移動する締付けナット（７）が、この締付けナット７に係合するフォーク状の回転可能な連行体（８）により、軸線方向に移動可能である。連行体（８）は駆動装置（９，１０）を備えている。駐車制動機能のため、シリンダが駐車制動圧力を導入される場合、締付けナット（７）がピストン（３）の駐車位置においてこのピストンに支持され、従ってシリンダハウジング（２）の圧力のない場合ピストンを機械的に鎖錠するまで、連行体（８）が締付けナット（７）と共に回転せしめられる。
2008531930.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特に商用車両用の駐車制動機能を持つ制動シリンダ（１）であって、シリンダハウジング（２）、ピストン（３）、及び制動機を操作するピストン管（４）を有するものにおいて、
ａ）ピストン管（４）へ入り込む固定ねじ付きピン（６）が、その上方端部をシリンダハウジング（２）に取付けられ、
ｂ）固定ねじ付きピン（６）上を移動する締付けナット（７）が、下方終端位置（駐車位置）でピストン（３）に当接し、
ｃ）なるべくフォーク状の回転可能な連行体（８）が締付けナット（７）に係合し、
ｄ）連行体（８）の回転運動用駆動装置（９，１０）が設けられている
ことを特徴とする、制動シリンダ。
【請求項２】
特に商用車両用の駐車制動機能を持つ制動シリンダ（１）であって、シリンダハウジング（２）、ピストン（３）、及び制動機を操作するピストン管（４）を有するものにおいて、
ａ）ピストン管（４）へ入り込む回転可能なねじ付きピン（１６）が、その上方端部を連行スピンドル（９）に取付けられ、
ｂ）回転可能なねじ付きピン（１６）上を移動する回転不能な締付けナット（７）が、下方終端位置（駐車位置）でピストン（３）に当接し、
ｃ）なるべくフォーク状の固定案内棒（１８）が、締付けナット（７）に係合し、
ｄ）回転可能なねじ付きピン（１６）の回転運動用駆動装置（９，１０）が設けられている
ことを特徴とする、制動シリンダ。
【請求項３】
連行体（８）又は回転可能なねじ付きピン（６）の駆動が、これに結合される回転可能な連行スピンドル（９）を介して行われることを特徴とする、請求項１又は２に記載の制動シリンダ。
【請求項４】
連行スピンドル（９）が歯を付けられ、ウォーム（２０）を備えた駆動軸（１０）を介して、外部の電動機（２７）により駆動されることを特徴とする、請求項３に記載の制動シリンダ。
【請求項５】
連行スピンドル（９）の駆動が、これを包囲して外部の電動機（２７）により駆動されるベルト（２９）を介して行われることを特徴とする、請求項３に記載の制動シリンダ。
【請求項６】
回転可能な連行体（８）又は回転可能なねじ付きピン（１６）の駆動が、シリンダハウジング（２）内にある同軸的な電動機（２７）により行われることを特徴とする、請求項１又は２に記載の制動シリンダ。
【請求項７】
連行スピンドル（９）が羽根車（３２）として構成され、駆動が圧縮空気を介して行われることを特徴とする、請求項３に記載の制動シリンダ。
【請求項８】
機械的抵抗により電流が増大すると、電動機（２７）の遮断が行われることを特徴とする、請求項４〜６の１つに記載の制動シリンダ。
【請求項９】
所定の時間の経過後電動機（２７）の遮断が行われることを特徴とする、請求項４〜６の１つに記載の制動シリンダ。
【請求項１０】
特定の駆動力を超過すると、駆動装置（２７，３２）の遮断が行われることを特徴とする、請求項４〜６の１つに記載の制動シリンダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、請求項１及び２の上位概念に記載の駐車機能を持つ制動シリンダに関する。
【背景技術】
【０００２】  このような制動シリンダは、一方では常用制動の範囲内で車両の本来の制動機を操作する役割を持っている。制動シリンダを駆動するため、特に商用車両では主として圧縮空気が用いられる。【０００３】  他方このような制動シリンダは、更に駐車制動機の機能を持つことができる。駐車制動機に対して法律的に、圧力媒体の作用なしでも制動効果が維持されねばならないことが要求される。従って制動シリンダは、給気されない状態で制動効果を維持できるため、その繰出された位置に鎖錠可能でなければならないが、この位置はまだ制動ライニングの摩耗に関係している。【０００４】  このため例えば欧州特許出願公開第０７１８１６８号明細書から、解除可能な機械的鎖錠装置を持つ圧縮空気操作の車両制動機用制動シリンダが公知である。鎖錠装置は、常用制動中には機能しないが、補助制動中及び／又は駐車制動中には鎖錠位置へ移行可能である。公知の装置の欠点は、比較的複雑な構造及び歯を備えた機構的鎖錠装置が段階的にのみ移動可能なことである。【０００５】  更に欧州特許出願公開第０３７７８９８号明細書から、ピストン棒締付け装置を持つ１段制動シリンダが公知である。上記の従来技術とは異なり、ここでは連続締付けが可能である。これは次のようにすることによって行われる。即ちピストン棒の終端位置（駐車位置）において、円錐状締付け環がピストン棒へ押付けられ、それによりこれを拘束する。締付け環の操作は、特別な圧縮空気導管を介して行われる。この公知の構成の欠点は、再び比較的複雑な構造と締付けのため現れる大きい半径方向力である。【０００６】  最後にいわゆる蓄勢ばね制動シリンダも公知である（ドイツ連邦共和国特許出願公告第３１１３５８６号明細書）。これは、蓄勢ばね圧力室の給気されない状態で制動機を操作する強いばねを含んでいる。このような蓄勢ばねは、既に本来駐車制動機能を統合している。圧縮空気がなくなった際、蓄勢ばねの緊急釈放のため、釈放装置が必要である。【０００７】  蓄勢ばね制動シリンダは比較的大きく構成され、従って例えば商用車両の前車軸において存在するような狭い場所的条件に対してあまり適していない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】  従って本発明の基礎になっている課題は、駐車制動位置において信頼できかつ機械的に簡単な連続的拘束を可能にする駐車制動機能付き制動シリンダを提示することである。走行作動のため拘束が容易に再び解除可能であるようにする。制動シリンダは更に場所を節約し、安価であるようにする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】  この課題は、請求項１及び２に含まれる発明によって解決される。【００１０】  中心のねじ付きピン、及びその上で移動しかつ下方終端位置で制動シリンダのピストンに当接してこれを駐車位置に拘束する締付けナットの使用により、簡単で特に確実な連続鎖錠が実現される。締付けナットの駆動又は固定した締付けナットの場合ねじ付きピンの駆動は、任意に例えば電動機又は羽根車及び圧縮空気により行うことができる。締付けナットの移動は、駐車制動圧力が確立された後にのみ行われるので、ねじ付きピン上にある締付けナットの摩擦に打勝ちさえすればよい。【００１１】  本発明による鎖錠が以下にピストンシリンダに基いて説明されるけれども、原理的にダイヤフラムシリンダにおける使用も可能である。【００１２】  本発明が以下に図面により詳細に説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】  図１には固定ねじ付きピン６を持つ本発明による制動シリンダ１の断面図が示されている。ねじ付きピン６は、その上方端部を制動シリンダ１のシリンダハウジング２に取付けられている。制動シリンダ１は更に移動可能なピストン３を含み、このピストンはシリンダハウジング２に対し密封兼案内片５により密封されている。ピストン３は、戻しばね１５によりその上方終端位置へ押される。【００１４】  ピストン１５の図示した下方終端位置又はここでは駐車位置において、ピストン３とシリンダハウジング２との間の圧力空間１７は最大容積を持っている。これに反しピストン３の下の二次空間２４は、最小容積を持っている。【００１５】  制動シリンダ１は、取付けボルト１４により車両例えば円板制動機の制動ハウジングに取付けられる。【００１６】  ピストン３は、中空ピストン管４となるように下方へ延長されている。ピストン管４は、制動シリンダ１のフランジ２０に対して、密封兼案内片１９により密封されかつ案内されている。ピストン管４の下方端部には、円板制動機の（図示しない制動レバー）への力接続部１３がある。この制動レバーにより、任意のやり方で本来の制動機（図示せず）が操作される。これは、制動レバーにより制動ライニングが摩擦面例えば制動円板（図示せず）へ押付け可能であることを意味する。【００１７】  接続口２３を介して、制動シリンダの圧力空間１７は、圧縮空気を導入されるか又は排気される。【００１８】  本発明による駐車制動機能は、ピストン管４へ入り込むねじ付きピン６によって実現される。ねじ付きピン６上には回転可能な締付けナット７があり、フォーク状連行体８（図３及び４参照）により回転可能である。連行体８は締付けナット７を貫通し、その下方端部をねじ付きピン６にあるピン２６により案内される。【００１９】  連行体８は、その上方端部を連行スピンドル９に取付けられている。連行スピンドル９は軸受２５により回転可能に支持されている。連行スピンドル９を駆動するために駆動軸１０が用いられる。このため連行スピンドル９はウォーム歯車として構成され、駆動軸１０はピニオン又はウォームとして構成されている。駆動空間２２は、隔壁２１により圧力空間１７から圧力漏れのないように隔離される。更に駆動軸１０も外部に対して密封されている（図示せず）。【００２０】  図１による本発明の制動シリンダは次のように動作する。駐車制動を操作するため、圧力空間１７が接続口２３を介して圧縮空気を導入される。これによりピストン３が下方終端位置へ動かされ、この位置で操作すべき制動機の制動ライニングが、制動円板又は制動ドラムに当接する。可変に設定可能な制動圧力により、必要な駐車制動力を精確に実現することができる。【００２１】  さて駐車制動機を固定するため、駆動軸１０が例えば（図示しない）電動機により回転せしめられ、これにより連行スピンドル９が、それに取付けられる連行体８と共に同様に回転せしめられる。連行体８により駆動される締付けナット７は、これにより固定ねじ付きピン６上を下方へ図示した終端位置へ動く。これにより締付けナット７が、最後にとった駐車制動位置に拘束される。【００２２】  今や制動機を釈放することなく、圧縮空���を圧力空間１７から排出することができる。【００２３】  駐車制動機を釈放するため、締付けナット７がピストン３の力を除かれるまで、まず圧縮空気が圧力空間１７へ導入される。それから駆動軸１０の回転により、固定ねじ付きピン６上の締付けナット７が上方終端位置へ戻される。これにより制動シリンダ１が再び常用制動のために準備される。【００２４】  図２に示す制動シリンダ１は、締付けナット７が回転不能で、フォーク状案内棒１８により回転しないように保持される点で、図１の制動シリンダと相違している。案内棒１８は例えば隔壁２１に取付けることができる。図１とは異なりここでは、ねじ付きピン２１は連行スピンドル９と固定的に統合され、駆動軸１０により回転せしめられる。ねじ付きピン１６のこの回転により、回転しないようにされる締付けナット７は、図１におけるように下方及び上方の終端位置へ移送される。図２による駐車制動機の動作態様は、原理的に図１の動作態様と同じである。【００２５】  図３は、締付けナット７、連行体８又は案内棒１８、及び中心のねじ付きピン６又は１６の斜視図を示している。既に述べたように、連行体８又は案内棒１８により締付けナット７は回転可能であるか（図１参照）、又は回転しないように保持可能である（図２参照）。締付けナット７は、雌ねじ１１により、内側にあるねじ付きピン６，１６とはまり合い結合している。固定するか又は回転可能なねじ付きピン６，１６の下方端部にあるピン２６は、連行体８又は案内棒１８の穴３４を貫通し、連行体８又は案内棒１８及びねじ付きピン６，１６の案内又は安定化に役立つ。【００２６】  図４は、図１による制動シリンダを斜視図で示す。図１におけるように、ここではねじ付きピン６がシリンダハウジング２に取付けられ（図示せず）、締付けナット７が、駆動歯車９に取付けられる連行体８により回転せしめられる。符号をつけた残りの部分は図１の部分に一致している。【００２７】  図５〜８は、フォーク状連行体８及び回転可能なねじ付きピン１６の種々の有利な駆動可能性を示している。【００２８】  図５において連行スピンドル９の駆動は、シリンダハウジング２の外側にフランジ結合される電動機２７を介して行われる。電動機２７は、連行スピンドル９の適当な歯に係合するピニオンまたはウォーム２８を備えている駆動軸１０を介して、連行スピンドルを回転させることができる。従って回転方向に応じて、駐車制動機を操作するか又は釈放することができる。ウォーム伝動装置のため得られる大きい減速比によって、高速電動機を使用することができる。【００２９】  図６によれば、電動機２７と連行スピンドル９を結合する循環ベルト２９を介して駆動が行われる。【００３０】  図７によれば、回転可能な連行体８（図１参照）又は回転可能なねじ付きピン１６（図２参照）の駆動は、シリンダハウジング２内にある同軸的な電動機２７によって行われる。電動機２７は、磁石を備えた内側の電機子３１と外側の巻線３０から成っている。電機子３１は連行体８又はねじ付きピン１６と結合されている。電動機２７を受け入れるため、シリンダハウジング２は膨出部を備え、それにより制動シリンダの全長が少し大きくなる。この構成の利点は、電動機２が制動シリンダ１の内部に保護されていることである。【００３１】  図５〜７による構成では、締付けナット７が下方又は上方の終端位置へ達した時、電動機２７の電流を遮断せねばならない。【００３２】  これは、電動機２７の駆動電流の検出を介して好都合に行うことができる。締付けナット７の機械的抵抗のため、駆動電流が所定値を超過する場合、終端位置の１つに達したことを推論し、従って電流を遮断することができる。【００３３】  その代わりに終端位置における機械的抵抗の上昇を、例えば連行スピンドル９又は支持する部材の力伝達路に組込まれている（図示しない）別個の力センサを介して検出することもできる。この軸線方向力検出の代わりに、駆動装置のトルクを検出する半径方向の力検出も行うことができる。【００３４】  更にその代わりに、所定の期間に達した後に、駆動電流の遮断を行うこともできる。この期間は、この時間にねじ付きピン１６上における締付けナット７の全行程の通過が保証されるように、設定される。【００３５】  図８によれば、連行スピンドル９が羽根車３２として構成されている。羽根車３２を駆動するために役立つ圧縮空気は、１つの回転方向に対して、圧縮空気接続口３３を介して供給される。逆の回転方向に対して、接続口３３とは反対側の第２の接続口（見えない）が役立つ。圧縮空気を導入される接続口とは反対側の接続口は、それぞれ空気出口として役立つ。圧縮空気を導入する期間は、再び時間に関係して制御することができる。しかし上述した種類の力検出も行うことができる。【００３６】  この変形例の利点は、外側にある部分をなくすことにより、制動シリンダ１の全空間が特に小さくなることである。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】  固定ねじ付きピンを持つ本発明による制動シリンダの断面図を示す。
【図２】  回転可能なねじ付きピンを持つ本発明による制動シリンダの断面図を示す。
【図３】  締付けナット、連行体及び中心のねじ付きピンの部分断面としての斜視図を示す。
【図４】  固定ねじ付きピンを持つ図１による制動シリンダの斜視図を示す。
【図５】  ウォーム伝動装置を持つ駆動軸を介して電動機による駆動装置を部分断面図で示す。
【図６】  ベルト伝動装置を介して電動機による駆動装置を部分断面図で示す。
【図７】  統合された同軸的な電動機による駆動装置を部分断面図で示す。
【図８】  羽根車を持つ圧縮空気駆動装置を部分断面図で示す。
【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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【国際調査報告】
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