(57)【要約】  本発明は、コンビシリンダ（１２）であって、常用ブレーキピストンロッド（２２）を介してブレーキ機構（１）を操作する、圧力媒体により操作される少なくとも１つの常用ブレーキピストン（２０）を備えるアクティブな常用ブレーキとしての常用ブレーキシリンダ（１８）と、少なくとも１つの蓄力ばね（３４）の作用に抗して圧力媒体により操作されるばね蓄力式ブレーキピストン（３６）を備えるパッシブな固定ブレーキとしてのばね蓄力式ブレーキシリンダ（３０）とを備え、前記ばね蓄力式ブレーキピストン（３６）が、固定ブレーキ時に、少なくとも１つの蓄力ばね（３４）の力を、力を倍力する伝動装置（４４）によって前記常用ブレーキピストンロッド（２２）に伝達する形式のものに関する。本発明では、前記伝動装置（４４）は、前記ばね蓄力式ブレーキピストン（３６）及び前記常用ブレーキピストンロッド（２２）の運動が同軸的であり、力の倍力比が前記ばね蓄力式ブレーキピストン（３６）のストロークの増加に伴い大きくなるように形成されているようにした。
2011505534.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンビシリンダ（１２）であって、常用ブレーキピストンロッド（２２）を介してブレーキ機構（１）を操作する、圧力媒体により操作される少なくとも１つの常用ブレーキピストン（２０）を備えるアクティブな常用ブレーキとしての常用ブレーキシリンダ（１８）と、少なくとも１つの蓄力ばね（３４）の作用に抗して圧力媒体により操作されるばね蓄力式ブレーキピストン（３６）を備えるパッシブな固定ブレーキとしてのばね蓄力式ブレーキシリンダ（３０）とを備え、前記ばね蓄力式ブレーキピストン（３６）が、固定ブレーキ時に、少なくとも１つの蓄力ばね（３４）の力を、力を倍力する伝動装置（４４）によって前記常用ブレーキピストンロッド（２２）に伝達する形式のものにおいて、前記伝動装置（４４）は、前記ばね蓄力式ブレーキピストン（３６）及び前記常用ブレーキピストンロッド（２２）の運動が同軸的であり、力の倍力比が前記ばね蓄力式ブレーキピストン（３６）のストロークの増加に伴い大きくなるように形成されていることを特徴とする、コンビシリンダ。
【請求項２】
相対回動不能に支承され、当該コンビシリンダ（１２）の中心軸線（３２）に対して同軸的に操作可能なプレッシャリング（５０）を備え、該プレッシャリング（５０）の軸方向力がスピンドルドライブ（４６，５０；１００，１０２）に作用するようになっており、該スピンドルドライブ（４６，５０；１００，１０２）の一方の部分（５０；１０２）が回転不能に、かつ他方の部分（４６；１００）が前記中心軸線（３２）に対して同軸的に回転可能に支承されており、前記スピンドルドライブ（４６，５０；１００，１０２）の前記回転可能な部分（４６；１００）の回転運動が、解除可能な回転ロック（７４）によって、前記回転不能な部分（５０；１０２）と前記回転可能な部分（４６；１００）との間で軸方向力を伝達するためにロック可能であり、かつこの軸方向力の伝達を解消するためにロック解除可能である、請求項１記載のコンビシリンダ。
【請求項３】
ねじ山（５２）が非自縛式のねじ山である、請求項２記載のコンビシリンダ。
【請求項４】
前記解除可能な回転ロック（７４）が、前記固定ブレーキを非常解除するための非常解除装置（７６）により包囲されている、請求項２又は３記載のコンビシリンダ。
【請求項５】
前記スピンドルドライブ（４６，５０；１００，１０２）と前記常用ブレーキピストンロッド（２２）との間で軸方向力の伝達がなされる、請求項２から４までのいずれか１項記載のコンビシリンダ。
【請求項６】
前記プレッシャリング（５０）に、前記中心軸線（３２）に関して偏心的な２つの伝動装置（４４）が設けられており、２つの伝動装置（４４）は、前記中心軸線（３２）に対して垂直な軸線周りのトルクが補償されるように設けられている、請求項２から５までのいずれか１項記載のコンビシリンダ。
【請求項７】
前記プレッシャリング（５０）と、前記スピンドルドライブ（４６，５０）の前記回転不能な部分とがまとめられており、前記回転ロック（７４）が前記プレッシャリング（５０）と、前記スピンドルドライブ（４６，５０）の前記回転可能な部分（４６）との間に配置されている、請求項２から６までのいずれか１項記載のコンビシリンダ（トグルレバーによる倍力）。
【請求項８】
前記プレッシャリング（５０）に、当該コンビシリンダ（１２）の前記中心軸線（３２）に対して垂直に配置される少なくとも１つの支承ピン（５８）が形成されており、該支承ピン（５８）に少なくとも１つのアングルレバー（５４）が旋回可能に支承されており、該アングルレバー（５４）が、一端で前記ばね蓄力式ブレーキピストン（３６）に枢設され、他端で当該コンビシリンダ（１２）の固定の支持面（５６）に支持されており、固定ブレーキ時に前記ばね蓄力式ブレーキピストン（３６）を操作すると、前記支承ピン（５８）周りの前記支持されたアングルレバー（５４）の回動、ひいては前記プレッシャリング（５０）の同じ方向に方向付けられた操作が惹起されるようになっている、請求項７記載のコンビシリンダ（トグルレバーによる倍力）。
【請求項９】
前記プレッシャリング（５０）の、当該コンビシリンダ（１２）の前記中心軸線（３２）に対して垂直に外方に延在する前記支承ピン（５８）に、回動可能に支承される２つのアングルレバー（５４）が設けられており、該アングルレバー（５４）が、当該コンビシリンダ（１２）の前記中心軸線（３２）を含む平面に関して互いに裏返しに配置されている、請求項８記載のコンビシリンダ（トグルレバーによる倍力）。
【請求項１０】
前記アングルレバー（５４）の一方のレバーアーム（６０）が、二点で枢設されたプルリンク（６４）によって、前記ばね蓄力式ブレーキピストン（３６）に結合されている、請求項９記載のコンビシリンダ（トグルレバーによる倍力）。
【請求項１１】
前記アングルレバー（５４）の他方のレバーアーム（６２）が、前記固定の支持面（５６）上で転動可能な支持ローラ（６６）により支持されている、請求項９又は１０記載のコンビシリンダ（トグルレバーによる倍力）。
【請求項１２】
前記プレッシャリング（５０）の前記支承ピン（５８）が端部側に滑動体（６８）を支持しており、該滑動体（６８）が、当該コンビシリンダ（１）の前記中心軸線（３２）の方向で延在するガイド内で相対回動不能に案内されている、請求項１１記載のコンビシリンダ（トグルレバーによる倍力）。
【請求項１３】
前記アングルレバー（５４）のための前記支持面（５６）が、前記ばね蓄力式ブレーキシリンダ（３０）と前記常用ブレーキシリンダ（１８）との間の仕切り壁（４０）に形成されている、請求項１２記載のコンビシリンダ（トグルレバーによる倍力）。
【請求項１４】
前記仕切り壁（４０）が、前記ばね蓄力式ブレーキシリンダ（３０）の少なくとも１つの蓄力ばね（３４）のための支持面を形成する、請求項１３記載のコンビシリンダ（トグルレバーによる倍力）。
【請求項１５】
前記回転ロック（７４）が、前記スピンドルドライブ（１００，１０２）の前記回転可能な部分（１００）の外歯列（８２）に係合可能な、手動操作されるラッチ（８０）を有しており、該ラッチ（８０）が前記プレッシャリング（５０）に回動可能に支承されている、請求項２から１４までのいずれか１項記載のコンビシリンダ（トグルレバーによる倍力）。
【請求項１６】
前記ばね蓄力式ブレーキピストン（３６）によって少なくとも１つの楔輪郭（８６）が、前記コンビシリンダ（１２）の前記中心軸線（３２）に対して平行に操作可能であり、該楔輪郭（８６）に沿って、当該コンビシリンダ（１２）に回動可能に支承される少なくとも１つのレバー（９０）の一方のレバーアーム（８８）が案内可能であり、他方のレバーアーム（９２）が前記プレッシャリング（５０）に支持されており、前記楔輪郭（８６）に沿った前記レバー（９０）の前記一方のレバーアーム（８８）の案内が、レバー回動軸線（９４）周りの前記レバー（９０）の回動、ひいては前記ばね蓄力式ブレーキシリンダ（３６）の運動に関して同じ方向に方向付けられた、前記プレッシャリング（５０）に対する軸方向力を惹起する、請求項２から６までのいずれか１項記載のコンビシリンダ（引張り楔による倍力）。
【請求項１７】
前記レバー（９０）の前記レバー回動軸線（９４）が当該コンビシリンダ（１２）の前記中心軸線（３２）に対して垂直に配置されている、請求項１６記載のコンビシリンダ（引張り楔による倍力）。
【請求項１８】
前記プレッシャリング（５０）を前記レバー（９０）の前記レバー回動軸線（９４）の方向で見て少なくとも部分的に包囲する２つの楔輪郭（８６）が設けられており、２つの楔輪郭（８６）が、当該コンビシリンダ（１２）の前記中心軸線（３２）に対して対称的な、１つのツインレバー（９０）にまとめられる２つのレバーと協働する、請求項１６又は１７記載のコンビシリンダ（引張り楔による倍力）。
【請求項１９】
前記プレッシャリング（５０）が前記軸方向力をスラスト軸受（９８）を介して、前記スピンドルドライブ（１００，１０２）の前記回転可能な部分を形成する歯車（１００）に伝達し、該歯車（１００）の歯列（８２）に前記回転ロック（７４）の手動操作可能なラッチ（８０）が係合可能であり、前記歯車（１００）が前記スピンドルドライブ（１００，１０２）の回転不能な部分（１０２）上に前記ねじ山（５２）を介して回転可能に支承されており、該ねじ山（５２）が前記軸方向力を前記常用ブレーキピストンロッド（２２）に伝達する、請求項１６から１８までのいずれか１項記載のコンビシリンダ（引張り楔による倍力）。
【請求項２０】
リンク機構が設けられており、該リンク機構が、少なくとも１つのガイドを備える、前記プレッシャリング（５０）に枢設される少なくとも１つのローラリンク（１１２）を含み、前記ガイド内で少なくとも１つのガイドレバー（１０８）が案内されており、該ガイドレバー（１０８）が一方では当該コンビシリンダ（１２）のハウジング（１４）に、他方では前記ばね蓄力式ブレーキシリンダ（３６）に枢設される少なくとも１つのプルリンク（１１０）に枢設されている、請求項２から６までのいずれか１項記載のコンビシリンダ（リンク機構による倍力）。
【請求項２１】
前記ローラリンク（１１２）の、前記プレッシャリング（５０）とは反対側の端部に、回転可能な支持ローラ（１１４）が設けられており、該支持ローラ（１１４）が、前記ガイドレバー（１０８）のガイド面（１１６）上を転動可能である、請求項２０記載のコンビシリンダ（リンク機構による倍力）。
【請求項２２】
前記プレッシャリング（５０）が、少なくとも１つの滑り案内部（６８）によって、相対回動不能に当該コンビシリンダ（１）の前記ハウジング（１４）内に支承されている、請求項２０又は２１記載のコンビシリンダ（リンク機構による倍力）。
【請求項２３】
ガイドを備える２つのローラリンク（１１２）と、該ガイド内で案内される２つのガイドレバー（１０８）と、２つのプルリンク（１１０）とが設けられており、前記ローラリンク（１１２）、前記ガイドレバー（１０８）及び前記プルリンク（１１０）が、当該コンビシリンダ（１２）の前記中心軸線（３２）を含む平面に関して、互いに裏返しに配置されている、請求項２０から２２までのいずれか１項記載のコンビシリンダ（リンク機構による倍力）。
【請求項２４】
前記プレッシャリング（５０）が、前記中心軸線（３２）に対して垂直に配置される２つの支承ピン（５８）を有しており、該支承ピン（５８）がそれぞれ１つの支承部を前記ローラリンク（１１２）のために有している、請求項２３記載のコンビシリンダ（リンク機構による倍力）。
【請求項２５】
請求項１から２４までのいずれか１項記載の少なくとも１つのコンビシリンダ（１２）を備える、レール車両のディスクブレーキのブレーキキャリパユニット（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
従来技術
本発明は、請求項１の上位概念部に記載の、コンビシリンダであって、常用ブレーキピストンロッドを介してブレーキ機構を操作する、圧力媒体により操作される少なくとも１つの常用ブレーキピストンを備えるアクティブな常用ブレーキとしての常用ブレーキシリンダと、少なくとも１つの蓄力ばねの作用に抗して圧力媒体により操作されるばね蓄力式ブレーキピストンを備えるパッシブな固定ブレーキとしてのばね蓄力式ブレーキシリンダとを備え、前記ばね蓄力式ブレーキピストンが、固定ブレーキ時に、少なくとも１つの蓄力ばねの力を、力を倍力する伝動装置によって前記常用ブレーキピストンロッドに伝達する形式のものに関する。
【０００２】
今日のレール車両において、台車内のスペース状況は著しく逼迫している。特に高速鉄道の台車内には、４つまでのブレーキディスクが、１つの車軸に配置されなければならない。さらに、ブレーキを取り付けるスペースは、マグネットレールブレーキあるいは電磁吸着ブレーキの駆動ユニット又はタイロッドによって往々にして制限されている。これらの問題は、特に、常用ブレーキとしての圧力媒体により操作される常用ブレーキシリンダと、パッシブな固定ブレーキとしてのばね蓄力式ブレーキシリンダとが互いにフランジ固定されているいわゆる「コンビシリンダ」が、台車ブレーキとして使用される場合に顕著である。それというのも、このようなコンビシリンダは、比較的多くの取付けスペースを必要とし、ばね蓄力式ブレーキシリンダを有しない常用ブレーキシリンダよりも大型化するからである。アクティブなブレーキとは、一般に、圧力を加えたときに締結され、圧力が下がったときに解除されるブレーキと解される。アクティブなブレーキは、大抵の事例において常用ブレーキである。これに対して、固定ブレーキとしてのばね蓄力式ブレーキのようなパッシブなブレーキでは、ブレーキ力が蓄力ばねによって発生される。ばね蓄力式ブレーキシリンダに圧力が加えられると、ばね蓄力式ブレーキシリンダは、蓄力ばねの作用に抗してブレーキ解除位置を取り、圧力が下がったときには蓄力ばねの作用によって締結位置を取る。
【０００３】
台車における固定ブレーキの必要な数は、ばね蓄力式ブレーキシリンダの提供可能な力、ひいては蓄力ばねの力に依存している。しかしながら、大きな固定力は、比較的大きく寸法設定された蓄力ばねを必要とする。蓄力ばねの比較的大きな寸法は、可及的小さなコンビシリンダに矛盾する。さらに、レール車両におけるこのようなコンビシリンダは、大抵の場合、ブレーキアクチュエータとして、比較的小さなキャリパ倍力比を有するブレーキキャリパ内に組み込まれている。さらに、ばね蓄力式ピストンのストロークとの、蓄力ばねのばね力の関係を示す特性線の特徴に基づいて、ばね蓄力器ピストンのストロークが増加するにつれてばね力が減少し、ひいては締結された状態において蓄力ばねの力の比較的小さな割合がブレーキディスクに作用するにすぎないという問題が生じる。この事情は、とりわけ、ばね蓄力式ブレーキピストンのストロークｓとの、蓄力ばねのばね力の関係を示す図６の曲線から説明がつく。
【０００４】
上位概念を形成するコンビシリンダは、ＥＰ０５５３４５０Ｂ１において公知である。レール車両のディスクブレーキのブレーキキャリパ内に組み込まれるこの公知のコンビシリンダにおいて、ばね蓄力式ブレーキシリンダは、鉛直に配置されており、蓄力ばねの力を楔部材の形態のカム伝動装置によって、これに対して水平あるいは垂直に配置されている常用ブレーキピストンロッドに伝達する。常用ブレーキピストンロッドに連結されるプッシュタペットが転動する、楔部材の転動区分は、直線状に形成されているので、力の倍力比は一定であり、したがって、ばね蓄力式ピストンのストロークにわたって減少するばね力の結果、ばね蓄力式駐車ブレーキの放出される力は減少する。さらに、常用ブレーキシリンダに関して、ばね蓄力式ブレーキシリンダを垂直に配置することは、このコンビシリンダが２方向で延在することになるため、比較的大きな取付けスペースを必要とする。
【０００５】
それゆえ、本発明の課題は、よりコンパクトに形成されており、小さな構成スペースで可及的大きな固定ブレーキ力を提供するように、冒頭で述べた形式のコンビシリンダを発展させることである。
【０００６】
上記課題は、請求項１の特徴により解決される。
【０００７】
発明の開示
本発明は、ばね蓄力式ブレーキピストン及び常用ブレーキピストンロッドの運動が同軸的であり、力の倍力比がばね蓄力式ブレーキピストンのストロークの増加に伴い大きくなるように前記伝動装置を形成することを提案するものである。第１の構成に基づいて、常用ブレーキシリンダ及びばね蓄力式ブレーキシリンダを互いに同軸的にフランジ固定することができるので、コンビシリンダの鉛直方向の延在長さは減少する。このことは、特に、台車内において鉛直の構成スペースが著しく制限されており、むしろ水平方向でのスペースが存在している点において有利である。
【０００８】
第２の構成は、ばね蓄力式ブレーキピストンのストロークの増加に伴う力の増加を前提としている。このことは、ばね蓄力式ブレーキピストンの終端位置、ひいてはばね蓄力式ブレーキの締結された状態における好ましくは高い固定ブレーキ力に至る。ばね蓄力式ピストンのストロークと共に実際には減少する蓄力ばねの力は、伝動装置の増大する力の倍力比によって補償される。伝動装置を適当に設計すると、ばね蓄力式ピストンの全ストロークにわたる常用ピストンロッドにおけるほぼ一定の高い蓄力ばね力を実現することができる。
【０００９】
従属請求項に記載される構成によって、独立請求項に係る発明の有利な発展及び改良が可能である。
【００１０】
特に有利には、相対回動不能に支承され、コンビシリンダの中心軸線に対して同軸的に操作可能なプレッシャリングを備え、プレッシャリングの軸方向力がスピンドルドライブに作用するようになっており、スピンドルドライブの一方の部分が回転不能に、かつ他方の部分が中心軸線に対して同軸的に回転可能に支承されており、スピンドルドライブの回転可能な部分の回転運動が、解除可能な回転ロックによって、回転不能な部分と回転可能な部分との間で軸方向力を伝達するためにロック可能であり、かつこの軸方向力の伝達を解消するためにロック解除可能である。ねじ山は好ましくは非自縛式のねじ山である。解除可能な回転ロック装置は、ばね蓄力式ブレーキシリンダを非常解除するための非常解除装置により包囲されている。さらに、スピンドルドライブと常用ブレーキピストンロッドとの間での軸方向力の伝達が予定されている。
【００１１】
非常解除とは、圧縮空気供給手段が故障して、結果としてばね蓄力式ブレーキピストンがもはや圧力媒体による操作によっては解除された位置へと移動し得ないときの、ばね蓄力式ブレーキの機械的な解除と解される。
【００１２】
本発明の請求項７に係る、コンビシリンダの第１の変化例では、プレッシャリングと、スピンドルドライブの回転不能な部分とがまとめられており、回転ロックがプレッシャリングと、スピンドルドライブの回転可能な部分との間に配置されている。
【００１３】
この変化例の一態様では、プレッシャリングに、コンビシリンダの中心軸線に対して垂直に配置される少なくとも１つの支承ピンが形成されており、支承ピンに少なくとも１つのアングルレバーが旋回可能に支承されており、アングルレバーが、一方のレバーアームでばね蓄力式ブレーキピストンに枢設され、他方のレバーアームでコンビシリンダの固定の支持面に支持されており、固定ブレーキ時にばね蓄力式ブレーキピストンを操作すると、支承ピン周りの支持されたアングルレバーの回動、ひいてはプレッシャリングの同じ方向に方向付けられた操作が惹起されるようになっている。このようなアングルレバーは、レバー伝動装置を形成し、その都度の倍力比は、アングルレバー、あるいはアングルレバーのレバーアームの目下の位置から生じる。
【００１４】
したがって、固定ブレーキ時にばね蓄力式ブレーキピストンによって発生される固定ブレーキ力は、伝動装置としてのアングルレバーを介してプレッシャリングに導入され、これにより増強される。プレッシャリングから、この増強された力は、ロック可能なねじ山を介してスピンドルドライブに導入され、スピンドルドライブからスラスト軸受を介して常用ブレーキピストン管に、最終的にはスピンドルヨークに導入される。最後に、スピンドルヨークのストロークは、この増強された力をブレーキ機構、有利にはレール車両のディスクブレーキのブレーキキャリパに導入する。
【００１５】
ところで、プレッシャリングの、コンビシリンダの中心軸線に対して垂直に外方に延在する支承ピンに、回動可能に支承される２つのアングルレバーが設けられており、アングルレバーが、コンビシリンダの中心軸線を含む平面に関して互いに裏返しに配置されている（すなわち、一方のアングルレバーの位置は、他方のアングルレバーの、中心軸線周りの１８０°の回動から生じる。要するに点対称の配置）と、中心軸線からのアングルレバーの、レバーとして作用する間隔に由来するリアクションモーメントが相殺される。その結果、有利には、中心軸線に対して垂直な軸線周りのプレッシャリングあるいはばね蓄力式ブレーキピストンに対するトルク（傾動モーメント）が働かない。
【００１６】
有利には、それぞれ、アングルレバーの一方のレバーアームが、二点で枢設されたプルリンクによって、ばね蓄力式ブレーキピストンに結合されており、かつアングルレバーの他方のレバーアームが、固定の支持面上で転動可能な支持ローラにより支持されている。これによって、摩耗が最小化される。
【００１７】
プレッシャリングをコンビシリンダ内で規定された状態で相対回動不能に、しかし軸方向では可能に案内するために、プレッシャリングの支承ピンが端部側に滑動体を支持しており、滑動体が、コンビシリンダの中心軸線の方向で延在するガイド内で相対回動不能に案内されている。
【００１８】
有利には、アングルレバーの他方のアームの転動可能な支持ローラための支持面が、ばね蓄力式ブレーキシリンダと常用ブレーキシリンダとの間の仕切り壁に形成されている。仕切り壁はいずれにしても存在しているので、別の構成部品は不要である。それというのも、仕切り壁は、同時に、ばね蓄力式ブレーキシリンダの少なくとも１つの蓄力ばねのための支持面を形成しているからである。
【００１９】
特に有利には、回転ロック装置が、スピンドルの外歯列に係合可能な、手動操作されるラッチを有しており、ラッチはプレッシャリングに回動可能に支承されている。
【００２０】
本発明の請求項１６に係る、コンビシリンダの第２の変化例では、ばね蓄力式ブレーキピストンによって少なくとも１つの楔輪郭が、コンビシリンダの中心軸線に対して平行に操作可能であり、楔輪郭に沿って、コンビシリンダに回動可能に支承される少なくとも１つのレバーの一方のレバーアームが案内可能であり、他方のレバーアームがプレッシャリングに支持されており、楔輪郭に沿ったレバーの一方のレバーアームの案内が、レバー回動軸線周りのレバーの回動、ひいては他方のレバーアームにより、ばね蓄力式シリンダの運動に関して同じ方向に方向付けられた、プレッシャリングに対する軸方向力を惹起する。例えば、レバーのレバー回動軸線は、コンビシリンダの中心軸線に対して垂直に配置されている。
【００２１】
この構成の一態様では、有利には、プレッシャリングをレバーの回動軸線の方向で見て少なくとも部分的に包囲する２つの楔輪郭が設けられており、２つの楔輪郭が、コンビシリンダの中心軸線に対して対称的な、１つのツインレバーにまとめられる２つのレバーと協働する。レバーが２つあるので、より良好な荷重分布が得られる。他方、荷重分布は対称的である。
【００２２】
特に有利には、この変化例において、プレッシャリングが軸方向力をスラスト軸受を介して、スピンドルドライブの回転可能な部分を形成する歯車に伝達し、歯車の歯に回転ロック装置の手動操作可能なラッチが係合可能であり、歯車がスピンドルドライブの回転不能な部分上にねじ山を介して回転可能に支承されており、ねじ山が軸方向力を常用ブレーキピストンロッドに伝達する。
【００２３】
したがって、ばね蓄力式ブレーキシリンダが固定ブレーキ時に締結方向で運動すると、両楔輪郭が連動することによって、回動レバーの一方のレバーアームが楔輪郭に沿って運動し、ひいては回動レバーの回動を惹起する。これにより、回動レバーの他方のレバーアームは、プレッシャリングを、ばね蓄力式ブレーキピストンの運動に関して同じ方向に方向付けられた軸方向運動をするように運動させる。すると、相対回動不能にコンビシリンダ内に支承されたプレッシャリングは、プレッシャリングに作用する軸方向力をスラスト軸受によりスピンドルドライブの回転する部分に伝達する。しかし、回転する部分は、通常運転中、回転ロック装置によって、スピンドルドライブの回転不能な部分に対する回転を防止されている。したがって、スピンドルドライブの回転不能な部分から、軸方向力が常用ブレーキピストンロッドへと伝達される。
【００２４】
固定ブレーキを非常解除するために、回転ロック装置を操作して、スピンドルドライブの回転可能な部分が回転不能な部分に対して、非自縛式の伝動装置を介して自由回転できるようにすると、スピンドルドライブの回転可能な部分は、回転不能な部分に対して、両部分が互いに力フリーとなるまで螺動する。その際、ばね蓄力式ブレーキピストンは、ばね蓄力式ブレーキシリンダの底部に当接するまで運動する。
【００２５】
本発明の請求項２０に係る、コンビシリンダの第３の変化例では、リンク機構が伝動装置として設けられており、リンク機構が、少なくとも１つのガイドを備える、プレッシャリングに枢設される少なくとも１つのローラリンクを含み、ガイド内で少なくとも１つのガイドレバーが案内されており、ガイドレバーが一方ではコンビシリンダのハウジングに、他方ではばね蓄力式ブレーキシリンダに枢設される少なくとも１つのプルリンクに枢設されている。
【００２６】
有利には、ローラリンクの、プレッシャリングとは反対側の端部に、回転可能なローラが設けられており、ローラが、ガイドレバーのガイド面上を転動可能である。プレッシャリングは、例えば、少なくとも１つの滑り案内部によって、相対回動不能にコンビシリンダのハウジング内に支承されている。
【００２７】
ガイドを備える２つのローラリンクと、ガイド内で案内される２つのガイドレバーと、２つのプルリンクとが設けられており、ローラリンク、ガイドレバー及びプルリンクが、コンビシリンダの中心軸線を含む平面に関して、互いに裏返しに配置されていると、伝動装置の操作に由来する傾動モーメントが補償される。
【００２８】
したがって、ばね蓄力式ブレーキピストンが固定ブレーキ時に締結方向で運動するとき、蓄力ばねのばね力は、両プルリンク、ガイドレバー及びローラリンクを介してプレッシャリングに支持されている。プレッシャリングは、この力を常用ブレーキピストンロッド、ひいてはブレーキ機構に導出する。このキネマティクスに基づいて、それぞれ１つのローラリンクが自動的に、対応するガイドレバーの、ばね蓄力式ブレーキピストンのストロークに応じた角度位置に適合する。それというのも、ローラリンクは、ローラリンクの力作用線が支持ローラの接触点におけるガイド面の接線に対して垂直になる位置を占めるからである。ばね蓄力式ブレーキピストンのストロークに応じたローラリンクの位置の運動学的に限定された適合によって、これにより形成される伝動装置の倍力比が増大する。
【００２９】
他の形態と同様に、伝動装置のこのキネマティクスによって、ばね蓄力式ブレーキシリンダ及び常用ブレーキシリンダがコンビシリンダの中心軸線に対して同軸的に配置され、常用ブレーキシリンダ及びばね蓄力式ブレーキシリンダの運動が、ブレーキ締結時においても、解除時においても同じ方向に方向付けられていてよい。
【００３０】
とりわけ、本発明は、前記コンビシリンダを備える、レール車両のディスクブレーキのブレーキキャリパユニットにも関する。
【００３１】
より詳細な点は、本発明の実施の形態についての以下の説明の枠内で明らかにする。
【００３２】
図面
本発明の実施の形態を図面に示し、以下の説明において詳述する。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係るコンビシリンダを備えるレール車両のブレーキキャリパユニットの平面図である。
【図２】解除位置にある図１に示した第１の実施の形態に係るコンビシリンダの鉛直縦断面図である。
【図３】図２に示したコンビシリンダの開放状態での斜視図である。
【図４】締結位置にある図２に示したコンビシリンダの縦断面図である。
【図５】解除位置にある図２に示したコンビシリンダの中央鉛直縦断面図である。
【図６】本発明に係るコンビシリンダのばね蓄力式ピストンのストロークｓとの、ばね力、コンビシリンダの伝動装置の倍力比ｉ及びシリンダ力の関係を示すグラフである。
【図７】解除位置にある別の実施の形態に係るコンビシリンダの中央水平縦断面図である。
【図８】図７に示したコンビシリンダの開放状態での斜視図である。
【図９】制動位置にある図７に示したコンビシリンダの水平縦断面図である。
【図１０】図７に示したコンビシリンダの中央鉛直縦断面図である。
【図１１】図７に示したコンビシリンダの横断面図である。
【図１２】解除位置にある別の実施の形態に係るコンビシリンダの鉛直縦断面図である。
【図１３】図１２に示したコンビシリンダの開放状態での斜視図である。
【図１４】制動位置にある図１２に示したコンビシリンダの鉛直縦断面図である。
【図１５】解除位置にある図１２に示したコンビシリンダの中央水平縦断面図である。
【００３４】
実施の形態の説明
図１に示すレール車両のブレーキキャリパ１は、実質的に互いに平行に延びる２つのブレーキキャリパレバー２，４を有する。両ブレーキキャリパレバー２，４は、ブレーキキャリパレバー２，４の長手方向延在長さの中央の領域においてプルロッド６によってヒンジ式に互いに結合されている。ブレーキキャリパレバー２，４及びプルロッド６は、図平面に対して平行に延びるブレーキキャリパ平面内に位置するか、あるいはこのブレーキキャリパ平面に対して平行に延びる。
【００３５】
ブレーキキャリパレバー２，４の一端は、ピンによって枢設されるブレーキシュー８を支持している。ブレーキシュー８は、ブレーキディスク１０に摩擦力結合（ｒｅｉｂｓｃｈｌｕｅｓｓｉｇ：摩擦力による束縛）式に係合可能である。ブレーキキャリパレバー２，４の他端間には、コンビシリンダ（Ｋｏｍｂｉｚｙｌｉｎｄｅｒ）１２が存在する。コンビシリンダ１２のハウジング１４は、一方のブレーキキャリパレバー４に枢設され、コンビシリンダ１２の常用ブレーキピストンは、常用ブレーキピストンロッド及びスピンドルヨーク１６を介して他方のブレーキキャリパレバー２に枢設されている。
【００３６】
図１を参照すると、ブレーキキャリパ１が、ブレーキキャリパレバー２，４のレバー比あるいはてこ比に応じた小さな倍力比あるいは変換比を有しているにすぎないことが判る。つまり、ブレーキシュー８の圧着力は、低い倍力係数の分だけ、ブレーキキャリパレバー２，４のための、コンビシリンダ１２によって発生可能な拡開力より高いだけである。
【００３７】
それゆえ、図２には、より高いブレーキ力を固定ブレーキあるいは留置ブレーキ時に達成可能なコンビシリンダ１２が解除位置あるいは緩解位置で示されている。コンビシリンダ１２は、圧力媒体によって操作される常用ブレーキピストン２０を備えるアクティブな常用ブレーキ（ａｋｔｉｖｅ  Ｂｅｔｒｉｅｂｓｂｒｅｍｓｅ）としての常用ブレーキシリンダ１８を有する。常用ブレーキピストン２０は、常用ブレーキピストンロッド２２及びスピンドルヨーク１６を介してブレーキキャリパレバー２を操作する。常用ブレーキピストン２０の圧力負荷あるいは圧力除去は、常用ブレーキチャンバ２４の給気あるいは排気によってなされる。回動防止、例えば、コンビシリンダ１２内に保持され、常用ブレーキピストン２０内を軸方向で案内されたピン２６による回動防止は、常用ブレーキピストン２０が相対回動不能に常用ブレーキシリンダ１８内で案内されることを可能にする。戻しばね２８は、常用ブレーキピストン２０を、図２に示した、図２で見て右側の解除位置に向かって予め付勢している。
【００３８】
常用ブレーキシリンダ１８は、パッシブな固定ブレーキ（ｐａｓｓｉｖｅ  Ｆｅｓｔｓｔｅｌｌｂｒｅｍｓｅ）としてのばね蓄力式ブレーキシリンダ３０に、コンビシリンダ１２の中心軸線３２に関して同軸的にフランジ固定されている。ばね蓄力式ブレーキシリンダ３０内には、有利には複数の入れ子式に配置される蓄力ばね３４の作用に抗して圧力媒体によって操作されるばね蓄力式ブレーキピストン３６が案内されている。蓄力ばね３４は、ばね蓄力式ブレーキシリンダ３０のばねチャンバ３８内に格納されており、一方では、ばね蓄力式ブレーキピストン３６に支持され、他方では、ばね蓄力式ブレーキシリンダ３０と常用ブレーキシリンダ１８との間の仕切り壁４０に支持されている。ばね蓄力式ブレーキピストン３６の他面に形成されるばね蓄力式ブレーキチャンバ４２の圧力負荷によって、ばね蓄力式ブレーキピストン３６は、蓄力ばね３４の作用に抗して、図２に示した右側の解除位置に移動する。
【００３９】
ばね蓄力式ブレーキピストン３６は、固定ブレーキ時に蓄力ばね３４の力を、倍力するか、あるいは力を変換する伝動装置４４によって常用ブレーキピストンロッド２２にか、あるいは常用ブレーキピストンロッド２２に結合された常用ブレーキピストン２０に伝達する。その後、常用ブレーキピストンロッド２２から、この力はスピンドルヨーク１６に伝達され、スピンドルヨーク１６を介して対応するブレーキキャリパレバー２へと伝達される。これにより、ブレーキキャリパ１は締結運動を行う。このとき、ブレーキシュー８は、ブレーキディスク１０との摩擦結合に至る。
【００４０】
この場合、伝動装置４４は、ばね蓄力式ブレーキピストン３６及び常用ブレーキピストン２０の運動が同軸的であり、伝動装置４４の倍力比あるいは力変換比ｉが、ばね蓄力式ブレーキピストン３６のストロークｓの増加に伴い大きくなるように形成されている。このことは特に図６の曲線から見て取れる。
【００４１】
図５から判るように、スピンドル４６が、仕切り壁４０の貫通開口を通して常用ブレーキピストン２０に向かって突出している。常用ブレーキピストン２０から、常用ブレーキピストン管の形態の常用ブレーキピストンロッド２２が、スピンドル４６の内部を延在している。スピンドル４６は、常用ブレーキピストン管２２上に回転可能に、例えば滑り支承部によって支承されるようになっている。常用ブレーキピストン管２２の半径方向外側の肩部には、スラスト軸受４８が配置されている。スラスト軸受４８を介して、押圧力をスピンドル４６から常用ブレーキピストン管２２に伝達することができる。これにより、スピンドル４６及び常用ブレーキピストン管２２あるいはばね蓄力式ブレーキピストン３６及び常用ブレーキピストン２０は、互いに同軸的に、特にコンビシリンダ１２の中心軸線３２に関して同軸的に配置されている。
【００４２】
伝動装置４４による倍力を実現するために、図２に示すコンビシリンダ１２の一実施の形態が示すように、常用ブレーキピストン管２２上に回転可能に支承されたスピンドル４６が非自縛式のねじ山５２により螺合可能なプレッシャリング５０（図５参照）に、少なくとも１つのアングルレバーあるいはベルクランク（Ｗｉｎｋｅｌｈｅｂｅｌ）５４が、コンビシリンダ１２の中心軸線３２に対して垂直な軸線周りに旋回可能に支承されている。アングルレバー５４は、一端においてばね蓄力式ブレーキピストン３６に枢設されており、他端においてコンビシリンダ１２の固定の支持面５６に支持されている（図２）。
【００４３】
有利には、コンビシリンダ１２の中心軸線３２に対して垂直にプレッシャリング５０から外方に延在する支承ピン５８に回動可能に支承される２つのアングルレバー５４が設けられている。２つのアングルレバー５４は、中心軸線３２を含む平面に関して互いに裏返しに配置されている。すなわち、２つのアングルレバー５４の端部は、図３から最もよく判るように、逆向きに配置されている。
【００４４】
図２には、有利にはそれぞれ、アングルレバー５４の一方のレバーアーム６０の一端が、二点で枢設されたプルリンク６４によってばね蓄力式ブレーキピストン３６に結合されており、アングルレバー５４の他方のレバーアーム６２の他端が、固定の支持面５６上を転動可能な支持ローラ６６によって支持されていることが示されている。支持ローラ６６は、アングルレバー５４の他方のレバーアーム６２に回転可能に支承されている。アングルレバー５４の転動可能な支持ローラ６６のための支持面５６は、有利には、ばね蓄力式ブレーキシリンダ３０と常用ブレーキシリンダ１８との間の仕切り壁４０に形成されており、蓄力ばね３４が格納されているばねチャンバ３８に面している。
【００４５】
プレッシャリング５０をコンビシリンダ１２内で相対回動不能に、しかし軸方向では可動に案内するために、プレッシャリング５０の支承ピン５８は、端部側に滑動体６８を支持している。滑動体６８は、コンビシリンダ１２の中心軸線３２の方向で延在する、有利にはばね蓄力式ブレーキピストン３６に形成されるガイド７０内で案内されている（図３）。他方、ばね蓄力式ブレーキピストン３６は、コンビシリンダ１２の中心軸線３２に対して平行に延在する、コンビシリンダ１２に固く結合され仕切り壁４０内を案内される少なくとも１つの案内ピン７２によって、ばね蓄力式ブレーキシリンダ３０内で回動防止されている。その結果、プレッシャリング５０も、ばね蓄力式ブレーキシリンダ３０内で相対回動不能に支持されている。
【００４６】
プレッシャリング５０に対して、より詳細にはプレッシャリング５０内に、スピンドル４６は、解除可能な回転ロック７４によってロック及びロック解除可能な非自縛式のねじ山５２を介して螺合可能である（図５）。解除可能な回転ロック７４は、ばね蓄力式ブレーキシリンダ３０を非常解除するための非常解除装置７６の一部である。非常解除とは、圧縮空気供給に不都合があって、結果としてばね蓄力式ブレーキピストン３６を圧縮媒体による操作によってはもはや解除位置へと移動させることができないときの、ばね蓄力式ブレーキの機械的な解除と解される。
【００４７】
アングルレバー５４はレバー伝動装置４４を形成する。その都度の倍力比ｉは、アングルレバー５４、あるいはアングルレバー５４のレバーアーム６０，６２の目下の位置から求められる。これにより、ばね蓄力式ブレーキチャンバ４２が排気されて、ばね蓄力式ブレーキピストン３６が蓄力ばね３４の作用により、図２に示した解除位置から、図４に示した締結位置へと押し遣られる固定ブレーキ時に、力は、ばね蓄力式ブレーキピストン３６から、ばね蓄力式ブレーキピストン３６に枢設されるプルリンク６４へと導入される。他方、プルリンク６４自体は、アングルレバー５４のレバーアーム６０に枢設されており、前記力は、両アングルレバー５４を介してプレッシャリング５０に導入される。これにより、アングルレバー５４は、一方では引っ張られて連行され、他方では回動させられる。アングルレバー５４は、反力を前記固定の支持面５６において支持する。アングルレバー５４の回転位置に応じて、アングルレバー５４のレバーアーム６０，６２は、図２（解除位置）と図４（締結位置）との比較から明らかであるように、プレッシャリング５０の支承ピン５８の中心軸線に関して、異なる有効レバー長さａあるいはｂを有する。
【００４８】
換言すれば、アングルレバー５４のレバーアーム６０，６２における、トルクに関して有効なレバー長さａあるいはｂは、アングルレバー５４のその都度の回動位置に依存して変化する。他方、アングルレバー５４の回動位置は、ばね蓄力式ブレーキピストン３６のストロークに依存している。これにより、アングルレバー５４によって形成されるレバー伝動装置４４の倍力比ｉも、ばね蓄力式ブレーキピストン３６のストロークに依存して、本実施の形態では倍力比ｉが増加するように変化する。すなわち、倍力比ｉは、蓄力ばね３４のばね力が相対的に小さいときに、ばね蓄力式ブレーキピストン３６の相対的に大きなストロークが、ブレーキキャリパ１のための相対的に大きな拡開力を伴う、スピンドルヨーク１６の小さなストロークに変換されるように変化する。その際、当業者は、幾何学形状、特にアングルレバー５４のレバーアーム６０，６２の長さを、倍力比ｉがアングルレバー５４に基づいて、回動角が大きくなるにつれて、あるいはばね蓄力式ブレーキピストン３６のストロークが大きくなるにつれて、図６に示した曲線から判るように、増加するように選択する。
【００４９】
つまり、ばね蓄力式ブレーキシリンダ３０が固定ブレーキを締結するために排気されると、蓄力ばね３４のばね力は、ばね蓄力式ブレーキピストン３６及びプルリンク６４を介して、両アングルレバー５４のそれぞれの一方のレバーアーム６０に支持されている。プレッシャリング５０に回動可能に支承されるアングルレバー５４は、それぞれの他方のレバーアーム６２の支持ローラ６６によって、仕切り壁４０の支持面５６に支持されている。ばね力ＦＦｅｄｅｒ及びローラ力ＦＲの合力ＦＤは、軸方向でプレッシャリング５０、スピンドル４６及び常用ブレーキピストン管２２を介してスピンドルヨーク１６に伝達される。
【００５０】
ばね蓄力式ブレーキピストン３６のストロークが進行し、付随してアングルレバー５４が回動するにつれて、アングルレバー５４の有効倍力比ｉは増大する。レバーアーム６０，６２の長さあるいはレバーアーム６０，６２間の角度あるいはプルリンク６４の長さ及び／又はばね蓄力式ブレーキピストン３６におけるプルリンク６４の枢設部の位置を適当に選択すると、ばね蓄力式ブレーキピストン３６のストロークにわたっての蓄力ばね３４のばね力の減少は、増大する倍力比ｉによって補償される。その結果、例えば、図６に示すような、スピンドルヨーク１６において有効なブレーキ力の推移が生じる。このブレーキ力の推移は、ばね蓄力式ブレーキピストン３６のストロークｓにわたってほぼ一定である。
【００５１】
角度をなしてばね蓄力式ブレーキピストン３６に作用する両プルリンク６４によって、ばね蓄力式ブレーキピストン３６にも、プレッシャリング５０にも、コンビシリンダ１２の中心軸線３２周りのトルクが導入される。このトルクは、プレッシャリング５０の、ガイド７０内で案内された滑動体６８によってばね蓄力式ブレーキピストン３６において支持される。他方、ばね蓄力式ブレーキピストン３６は、案内ピン７２によってばね蓄力式ブレーキシリンダ３０内に相対回動不能に保持されている（図２）。
【００５２】
したがって、ばね蓄力式ブレーキピストン３６によって形成される固定ブレーキ力は、伝動装置４４としてのアングルレバー５４を介してプレッシャリング５０に導入され、これにより増大される。プレッシャリング５０から、この増大された力は、ロック可能なねじ山５２を介してスピンドル４６に導入され、スピンドル４６からスラスト軸受４８を介して常用ブレーキピストン管２２及びスピンドルヨーク１６に導入される。最終的に、スピンドルヨーク１６の、それゆえに図２又は図４で見て左方向に方向付けられたストロークは、この力をブレーキキャリパレバー２，４の回動へと変換する。
【００５３】
固定ブレーキを解除するために圧縮空気が、例えば圧縮空気系統における故障又は漏洩等の理由から提供されないとき、固定ブレーキは、非常解除装置７６を手動操作することによって解除可能である。このために、コンビシリンダ１２内において有利には鉛直方向で摺動可能に支承されたプッシュピン７８を押圧することによって、プレッシャリング５０においてコンビシリンダ１２の中心軸線３２に対して平行な軸線周りに旋回可能なラッチ８０が、スピンドル４６の外歯列８２から持ち上げられる。これにより、スピンドル４６とプレッシャリング５０との間の回転ロックは解除される（図３）。上記部材間のねじ山５２が非自縛式であるので、スピンドル４６はプレッシャリング５０内で、両部材間に軸方向力が働かなくなるまで、かつばね蓄力式ブレーキピストン３６がばね蓄力式ブレーキシリンダ３０の底部に当接するまで螺動する。常用ブレーキピストン２０も、戻しばね２８によって駆動され、スピンドル４６とともに解除位置を取ることができる。
【００５４】
ラッチ８０は、持ち上げられた位置で、ロックピン８４の進入によって保持される（図３）。ばね蓄力式ブレーキピストン３６がばね蓄力式ブレーキチャンバ４２の圧力負荷によってその解除位置に押し遣られ、その際にプレッシャリング５０を連行して初めて、ロックピン８４は、仕切り壁４０に当接することによって解除される。これにより、ラッチ８０は再びスピンドル４６の外歯列８２に係合して、スピンドル４０とプレッシャリング５０との間の回転ロックを再形成することができる。
【００５５】
常用ブレーキピストン管２２内には磨耗後調節器が格納されている。磨耗後調節器は例えば、単動式のギャップ調節器（Ｓｐｒｕｎｇｓｔｅｌｌｅｒ）によって形成される。常用ブレーキ時、常用ブレーキチャンバ２４は給気される。これにより、常用ブレーキピストン２０は、常用ブレーキピストンロッド２２を介してスピンドルヨーク１６、ひいてはブレーキキャリパ１を操作する。
【００５６】
図７〜図１１に示す本発明の第２の実施の形態において、前述の実施の形態に対して不変及び機能同一の部材には、同一の符号を付した。前述の実施の形態とは異なり、ばね蓄力式ブレーキピストン３６によって、少なくとも１つの楔輪郭８６が、コンビシリンダ１２の中心軸線３２に対して平行に操作可能である。楔輪郭８６に沿って、コンビシリンダ１２に回動可能に支承される少なくとも１つのレバー９０の一方のレバーアーム８８が案内可能である。レバー９０の他方のレバーアーム９２は、プレッシャリング５０に支持されている。レバー９０の一方のレバーアーム８８の、楔輪郭８６に沿った案内は、レバー回動軸線９４周りのレバー９０の回動を惹起し、ひいては他方のレバーアーム９２によって、プレッシャリングに作用する、ばね蓄力式ブレーキピストン３６の運動に関して同じ方向に向けられた軸方向力を惹起する。このことは最もよく図８から見て取れる。例えば、レバー９０のレバー回動軸線９４は、コンビシリンダ１２の中心軸線３２に対して垂直に配置されており、回動軸は、例えばばね蓄力式ブレーキシリンダ３０のシリンダカバー９６内で支承されている。
【００５７】
有利には、中心軸線３２に関して対称的な２つの楔輪郭が、２つの楔板８６に設けられている。楔板８６は、プレッシャリング５０を少なくとも部分的に包囲し、かつコンビシリンダ１２の中心軸線３２に対して対称的な、それぞれ１つのツインレバーにまとめられる２つのレバー９０と協働する。したがって、このようなツインレバー９０は、対応する楔輪郭８６に案内されるそれぞれ１つのレバーアーム８８と、プレッシャリング５０の支持面に案内されるそれぞれ１つのレバーアーム９２とを備える上側のレバー９０ａ及び下側のレバー９０ｂを有する（図８）。
【００５８】
この変化例では、プレッシャリング５０が軸方向力を、例えばスラスト軸受９８を介して、歯車１００の形態のスピンドルドライブの回転可能な部分に伝達する。この回転可能な部分は、スピンドルドライブの回転不能な部分１０２上で、非自縛式のねじ山５２によって、中心軸線３２と同軸的な軸線周りに回転可能である（図１０）。他方、歯車１００の外歯列８２には、非常解除装置７６の回転ロック７４の、シリンダカバー９６内に回動可能に支承されているラッチ８０が係合可能である（図１１）。こうして、スピンドルドライブの回転不能な部分１０２は、軸方向力を常用ブレーキピストンロッド２２に伝達可能である。
【００５９】
特に図１１から判るように、ラッチ８０は、中心軸線３２に対して平行な回動軸線１０４周りに回動可能な傾動レバーあるいはロッカアーム（Ｋｉｐｐｈｅｂｅｌ）として形成されている。傾動レバーとして形成されたラッチ８０は、一端において歯車１００の外歯列８２に係合可能である。ラッチ８０は、他端において、ばねにより予め付勢されていて手動操作可能な、貫通孔を通してハウジング１４から一部突出したプッシュピン７８によって負荷可能である。これにより、プッシュピン７８の位置に基づいて、歯車１００をコンビシリンダ１２のハウジング１４に相対回動不能に結合するなり、この結合を解除して、スピンドルドライブの回転不能な部分１０２上での歯車１００の自由回転を可能にするなりすることができる。
【００６０】
したがって、ばね蓄力式ブレーキシリンダ３０が、図７に示した解除位置から出発して、固定ブレーキ時に、図９に示した締結位置へと運動するとき、両楔輪郭８６は連動する。これにより、ツインレバー９０の一方のレバーアーム８８は、楔輪郭８６に沿って運動し、ひいてはツインレバー９０の回動を惹起する。これにより、他方のレバーアーム９２は、プレッシャリング５０に、ばね蓄力式ブレーキピストン３６の運動に関して同じ方向に向けられた軸方向運動を与える。このことは最もよく図８に示されている。ツインレバー９０の他方のレバーアーム９２の端部には、例えば、楔輪郭８６あるいはプレッシャリング５０上での転動を可能にするために、ローラ１０４が設けられている。
【００６１】
倍力比ｉは、回動レバー９０のレバーアーム８８，９２の長さａ及びｂと、ばね蓄力式ブレーキシリンダ３０のストロークに依存した、ローラ１０４のその都度の接触点における楔輪郭８６の楔角αとから生じる（図７及び図９参照）。
【００６２】
【数１】
2011505534.tif 000003
【００６３】
相対回動不能にコンビシリンダ１２内に支承されるプレッシャリング５０は、プレッシャリング５０に作用する軸方向力をスラスト軸受９８により歯車１００に伝達する。しかし、歯車１００は、通常の運転中、回転ロック７４によって前記回転不能な部分１０２に対する回転を防止されている。スピンドルドライブの回転不能な部分１０２から、この軸方向力は、常用ブレーキピストンロッド２２に伝達される。
【００６４】
通常運転中、回転ロック７４のプッシュピン７８は、ばねによって外方に負荷されている。その結果、ラッチ８０は、歯車１００の外歯列８２に係合し、歯車１００の回転を防止している（図１１）。固定ブレーキを非常解除するために、回転ロック７４のプッシュピン７８が押圧によって操作されると、ラッチ８０は回転軸線周りに傾動する。これにより、ラッチ８０は、一端において、歯車１００の外歯列８２との係合を解除する。このことは、歯車１００がスピンドルドライブの前記回転不能な部分１０２に対して、非自縛式のねじ山５２を介して、両部分が互いに力フリーとなるまで自由回転可能であるようにする。その際、ばね蓄力式ブレーキピストン３６は、ばね蓄力式ブレーキシリンダ３０の底部に当接するまで運動し、常用ブレーキピストン２０は、戻しばね２８によって駆動されて、スピンドル４６と共に、図７に示した解除位置へと運動可能である。
【００６５】
図１２〜図１５に示す本発明の第３の実施の形態において、前述の実施の形態に対して不変及び機能同一の部材には、同一の符号を付した。
【００６６】
他の実施の形態と同様に、ばね蓄力式ブレーキシリンダ３０と、常用ブレーキシリンダ１８とは、同軸的に配置される。蓄力ばね３４として、例えば錐形ばね（Ｋｅｇｅｌｆｅｄｅｒ）が設けられている。錐形ばねは、環状のばね蓄力式ブレーキピストン３６によって緊張される。
【００６７】
ばね蓄力式ブレーキピストン３６と、常用ブレーキシリンダ１８の常用ブレーキピストンロッド２２との間には、２つのリンク機構（Ｋｕｌｉｓｓｅｎｍｅｃｈａｎｉｓｍｕｓ）１０６が点対称に、又はコンビシリンダ１２の中心軸線３２を含む平面に関して互いに裏返しに配置されている。リンク機構１０６は、蓄力ばね３４の力を常用ブレーキシリンダ１８の常用ブレーキピストンロッド２２に伝達する。このようなリンク機構１０６は、主として、一方の端部が回動可能にシリンダハウジング１４に支承されており、他方の端部がプルリンク１１０を介してばね蓄力式ブレーキピストン３６に枢設されているガイドレバー１０８と、一端において回動可能にプレッシャリング５０に支承されており、他端において、ガイドレバー１０８のガイド面１１６と係合する支持ローラ１１４を支持するローラリンク１１２とからなる。
【００６８】
ばね蓄力式ブレーキピストン３６がストロークを実施すると、ガイドレバー１０８は、支承台１１８における支承点周りにシリンダハウジング内で回動する。ガイドレバー１０８の回動によって、ローラリンク１１２とガイド面１１６との間の角度が変化する。この角度は通常は９０°になる。したがって、ローラリンク１１２は、自動的に、力作用線が再び支持ローラ１１４の接触点におけるガイド面１１６の接線に対して垂直になるまで回動する。これにより、有効なレバーアームは変化し、したがって倍力比も変化する。
【００６９】
ガイドの幾何学形状、支承点の位置並びにレバー及びリンクの長さを適当に選択することによって、ばね蓄力式ブレーキピストン３６のピストンストロークにわたって増大する倍力比が達成可能であり、この倍力比によって、ストロークにわたっての蓄力ばね３４の力降下は補償されるか、あるいは少なくとも軽減される。
【００７０】
他の実施の形態と同様に、コンビシリンダ１のシリンダハウジング１４は、実質的に、有利には互いに螺設されている３つの部分からなる。常用ブレーキシリンダ１８は、左側のシリンダ半部に配置されており（図１５）、ばね蓄力式ブレーキシリンダ３０は、右半部に配置されており、シリンダカバー９６によって閉鎖される。シリンダカバー９６によって、ばね蓄力式ブレーキシリンダ３０の組立性が保証される。
【００７１】
環状の常用ブレーキピストン２０は、固く常用ブレーキピストン管２２に、例えば圧力密なプレスばめによって結合されており、外径部において圧着スリーブによって封止され、内径部においてシリンダ底部と常用ブレーキピストン管２２との間の軸封リングによって封止される。常用ブレーキピストン２０は、少なくとも１つの案内ピンによって、ハウジングに対して相対的に回動防止されている。
【００７２】
常用ブレーキピストン管２２は、一方では、常用ブレーキシリンダ１８内で案内されており、他方では、仕切り壁４０内で案内されている。ばね蓄力式ブレーキシリンダ３０は、リングピストンとして形成されるばね蓄力式ブレーキピストン３６のための外側のシール面を含み、かつプレッシャリング５０の滑りブロック６８のための案内面を有する。他方、滑りブロック６８は、プレッシャリング５０の、中心軸線３２に対して垂直に張り出す２つの支承ピン５８の端部に保持されている（図１３）。仕切り壁４０内には、断面図では不可視の、ばね蓄力式ブレーキチャンバ４２及び常用ブレーキチャンバ２４のための空気接続部が形成されている。ばね蓄力式ブレーキピストン３６には、シールが内径部及び外径部に設けられている。ばね蓄力式ブレーキピストン３６には、例えば、プルリンク１１０が枢設される、プルリンク１１０のための支承ピンが螺設されている。支承ピンの回動軸線は、コンビシリンダ１の中心軸線３２に対して垂直に配置されている。本実施の形態では例えば錐形ばねとして構成されている蓄力ばね３４は、一方では、シリンダハウジング１４に支持されており、他方では、ばね蓄力式ブレーキピストン３６に支持されている。
【００７３】
ガイドレバー１０８は、一方では、プルリンク１１０を介してばね蓄力式ブレーキピストン３６に枢設されており、他方では、シリンダハウジング１４に固く螺設される支承台１１８内に回動可能に支承されている。プレッシャリング５０の支承ピン５８に、コンビシリンダ１２の中心軸線３２に対して垂直な軸線周りに支承されるローラリンク１１２は、支承ピン５８から遠位の端部に支持ローラ１１４を有している。支持ローラ１１４は、最終的に、力をガイドレバー１０８からプレッシャリング５０に導入する。
【００７４】
プレッシャリング５０には、非常解除装置７６の回転ロック７４のラッチ８０が支承されている（図１３）。他方、非常解除装置７６は、蓄力ばね３４を付勢するために圧縮空気が提供されないときに、駐車ブレーキ力を機械的に解消するための非自縛式のねじ山５２を有している。さらに、非常解除装置７６は、非自縛式のねじ山５２によりスピンドルドライブの回転不能な部分１０２上に螺合可能な、例えば２つの転がり軸受１２０によってプレッシャリング５０内に回転可能に支承されている歯車１００と、２つの爪を介して常用ブレーキピストン管２２のスリットに係合し、これにより、一方では常用ブレーキピストン管２２と相対回動不能であり、他方ではブレーキ締結方向で軸方向力を常用ブレーキピストン管２２に伝達可能な、スピンドルドライブの回転不能な部分１０２と、プレッシャリング５０内に支承されており、歯車１００に係合可能なラッチ８０とからなる。ラッチ８０は、非自縛式のねじ山５２内に発生するトルクを支持し、このトルクをプレッシャリング５０に伝える。他方、プレッシャリング５０は、シリンダハウジング１４のガイド内の滑りブロック６８によって支持されている。他の実施の形態と同様に、非常解除操作時には、ラッチ８０は手動で歯車１００の外歯列８２から持ち上げられる。
【００７５】
ばね蓄力式ブレーキシリンダ３０を空気圧式に解除するために（図１２）、ばね蓄力式ブレーキチャンバ４２は圧力負荷される。その結果、蓄力ばね３４はばね蓄力式ブレーキピストン３６によって予圧される。
【００７６】
ばね蓄力式ブレーキを締結するために（図１４）、ばね蓄力式ブレーキチャンバ４２は排気される。その結果、蓄力ばね３４のばね力は、両プルリンク１１０、ガイドレバー１０８及びローラリンク１１２を介してプレッシャリング５０に支持されている。プレッシャリング５０は、この力を、非常解除装置７６を介して常用ブレーキピストン管２２に伝え、常用ブレーキピストン管２２からスピンドルヨーク１６へと導く。その際、両ローラリンク１１２は、自動的に、ガイドレバー１０８の、ピストンストロークに依存した角度位置へ調整される。ローラリンク１１２は、ローラリンク１１２の力作用線が支持ローラ１１４のその都度の接触点におけるガイド面１１６の接線に対して垂直となる位置を占める。換言すれば、ローラリンク１１２の支承点、支持ローラ１１４の中心点及びガイド面１１６との支持ローラ１１４の接触点は、一直線上に位置する。
【００７７】
ここに示した実施の形態では、支持ローラ１１４が転動するガイド面１１６は平坦である。しかし、所望される倍力比ｉに応じて、例えば凹面状又は凸面状のガイド面１１６とすることも可能である。ただし、面が凸面である場合、曲率半径は、ローラリンク１１２の長さより小さくしてはならない。これにより、安定した均衡が生じる。
【００７８】
ばね蓄力式ブレーキピストン３６のストロークに依存した倍力比ｉは、有効なレバーアームの長さａ及びｂ並びに角度α及びβから求められる（図１２及び図１４）。
【００７９】
【数２】
2011505534.tif 000004
【００８０】
これにより、プレッシャリング５０あるいはスピンドルヨーク１６に働く力は、
【数３】
2011505534.tif 000005
となる。
【００８１】
締結されたばね蓄力式ブレーキを解除するために圧縮空気が、例えば漏れの結果として提供されないとき、ばね蓄力式ブレーキは、非常解除装置７６の手動操作によって解除可能である。このために、非常解除操作手段を押圧することによって、プレッシャリング５０内で支承されるラッチ８０が、歯車１００の歯列８２から押し出されて、スピンドルドライブの回転不能な部分１０２と歯車１００との間の回動防止は解除される。両部材間のねじ山５２が非自縛式であるので、歯車１００は、回転不能な部分１０２上を、両部材間に働く力がなくなるまで螺動する。ばね蓄力式ブレーキピストン３６は、解除位置に移行し、常用ブレーキピストン２０も、戻しばね２８によって駆動されて、回転不能な部分１０２と共にそれ自体解除位置を取る。
【符号の説明】
【００８２】
１  ブレーキキャリパ
２  ブレーキキャリパレバー
４  ブレーキキャリパレバー
６  プルロッド
８  ブレーキシュー
１０  ブレーキディスク
１２  コンビシリンダ
１４  ハウジング
１６  スピンドルヨーク
１８  常用ブレーキシリンダ
２０  常用ブレーキピストン
２２  常用ブレーキピストンロッド
２４  常用ブレーキチャンバ
２６  ピン
２８  戻しばね
３０  ばね蓄力式ブレーキシリンダ
３２  中心軸線
３４  蓄力ばね
３６  ばね蓄力式ブレーキピストン
３８  ばねチャンバ
４０  仕切り壁
４２  ばね蓄力式ブレーキチャンバ
４４  伝動装置
４６  スピンドル
４８  スラスト軸受
５０  プレッシャリング
５２  ねじ山
５４  アングルレバー
５６  支持面
５８  支承ピン
６０  レバーアーム
６２  レバーアーム
６４  プルリンク
６６  支持ローラ
６８  滑動体
７０  ガイド
７２  案内ピン
７４  回転ロック
７６  非常解除装置
７８  プッシュピン
８０  ラッチ
８２  外歯列
８４  ロックピン
８６  楔輪郭
８８  レバーアーム
９０  レバー
９０ａ  上側のレバー
９０ｂ  下側のレバー
９２  レバーアーム
９４  レバー回動軸線
９６  シリンダカバー
９８  スラスト軸受
１００  スピンドルドライブの回転可能な部分
１０２  スピンドルドライブの回転不能な部分
１０４  ローラ
１０６  リンク機構
１０８  ガイドレバー
１１０  プルリンク
１１２  ローラリンク
１１４  支持ローラ
１１６  ガイド面
１１８  支承台
１２０  転がり軸受
【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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【国際調査報告】
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