技术领域
[0001] 本
发明涉及一种如
权利要求1前序部分所述的轨道车辆的制动装置，其包括：至少一个工作
制动缸，该工作制动缸具有至少一个压
力介质操纵的工作制动
活塞，该工作
制动活塞操纵与制动缸轴线同轴的工作制动
活塞杆，以及具有驻车制动装置，该驻车制动装置带有被可回转地支承的操纵杆，该操纵杆的旋转运
动能够被传递给垂直于所述制动缸轴线设置的、通过至少一个
轴承被可旋转地支承在壳体上的轴，其中所述轴的通过所述操纵杆被导入的所述旋转运动能够通过下述方式被转换为至少一个通过托辊轴承可旋转地支承在平行于所述轴设置的旋
转轴线上的托辊的平行于所述制动缸轴线的直线运动，即，设置有至少一个与所述轴抗扭转连接的、具有
凸块工作面的凸块，该凸块工作面在所述驻车制动装置的压紧行程或者脱开行程中与所述托辊的径向外部托辊面配合作用，其中所述托辊的所述直线运动被传递给所述工作制动活塞杆。
背景技术
[0002] 由EP 0 674 116B1公知了一种此类型的制动装置。它设置有一个驻车制动装置，包括对称的凸块操纵，其中被设置在一根轴上的凸块以其渐开线轮廓在活塞杆管的两侧与辊轮相
接触，该辊轮围绕共同的
旋转轴线可旋转地被支承在所述活塞杆管上。因为一个这样的驻车制动装置由于轨道车辆的比较重的重量而必须提供大的制动力，所以期待所述驻车制动装置具有尽可能低的
摩擦力而实现高的效率。
发明内容
[0003] 因此本发明的目的是，如此改进开头所述种类的制动装置，使得该制动装置具有尽可能高的效率。
[0004] 所述目的通过权利要求1的特征得以实现。
[0005] 本发明的公开内容：
[0006] 本发明提出，凸块工作面被构造为一圆柱面的圆周段，它的
中轴线在驻车制动装置压紧行程或者脱开行程中划出一个围绕轴的轴线的圆形运动轨迹，其中，所述运动轨迹与制动缸轴线有一交点，该交点被配置基本上最大的驻车制动力。
[0007] 在驻车制动装置压紧行程或者脱开行程中，特别是由于凸块工作面与外部托辊面之间的几何比，产生一条驻车制动力的曲线，该驻车制动力在某一点处或者在某一范围内最大。如果在驻车制动力最大的该点处或者该范围内上述运动轨迹与所述制动缸轴线或者与所述与此同轴的工作制动活塞杆之间不存在
力臂的话，那么就没有横向力被导入传递制动压紧力的工作制动活塞杆，这就使得摩擦力变小以及因此使得驻车制动装置的效率升高。因为恰恰在所述驻车制动装置的压紧行程或者脱开行程的产生最大驻车制动力的所述范围内，基于横向力的摩擦力也同样最大。
[0008] 本发明中所说的“压紧行程”应该被理解为所述驻车制动装置的部件从脱开的制动基本
位置开始转入压紧位置为止所经过的行程或者
角度，在所述制动基本位置中制动衬片与
摩擦副配对件诸如
制动盘被空隙间隔开，而在所述压紧位置中所述驻车制动力最大。
[0009] 相应地本发明中所说的“脱开行程”应该被理解为所述驻车制动装置的部件从压紧位置开始转入脱开的制动基本位置为止所经过的行程或者角度，在所述压紧位置中所述驻车制动力最大，而在所述制动基本位置中制动衬片与摩擦副配对件诸如制动盘被空隙间隔开。
[0010] 通过在
从属权利要求中所列举的措施，可以对独立的权利要求中阐述的本发明进行有益的发展和改善。
[0011] 特别优选的是，所述轴和所述至少一个托辊被如此设置，即针对整个压紧行程而言，在压紧行程的起点处力的作用线与所述轴线之间的间距达到最大值，该力的作用线在一方面所述凸块工作面和所述托辊面间的接触线与另一方面所述托辊轴线之间延伸。所述力的作用线与所述轴线之间的这个间距越大，通过凸块工作面与托辊面的配合作用而形成的所述
凸轮传动机构所具有的
传动比就越小。
[0012] 换言之，在所述压紧行程初始时传动比最小，此时只需克服所述制动衬片与相应摩擦副配对件之间的空隙。因为所述力的作用线与所述轴线之间的所述间距缩小，故而所述传动比随着压紧行程的增加而增大。这一特性具有如下优点，即由所述凸块工作面和所述托辊面构成的凸轮传动机构的力的传动比随着压紧行程的增加而增大，因此相关要求得到最佳满足，即所述压紧行程初始时只需使用小的压紧力克服所述空隙，并且接近所述压紧行程结束时为了达到最大驻车制动力而要求大的压紧力。
[0013] 根据一种发展方案，设置有两个关于所述缸轴线对称设置的、与所述轴抗扭转(即二者不能相对旋转)连接的凸块以及两个与所述凸块配合作用的并且关于所述缸轴线对称设置的托辊。另外，设置有至少两个关于所述缸轴线对称设置的轴承，其中沿垂直于制动缸轴线的方向看，所述轴承和所述托辊轴承被相互错开地设置。
[0014] 鉴于所述轴承和所述托辊轴承各自需要一定的径向结构空间，这具有其优点，即所述轴承和所述托辊轴承处于不同的平面内、以及因此与其处于共同的平面内的设计相比所述轴线和所述托辊轴线相互之间的间距能够较小，这使得所述制动装置的结构尺寸有益地缩小。首先鉴于在轨道车辆的
转向架的范围内所述制动装置的结构空间受到限制，这是有益的。例如从所述制动缸轴线至所述轴承的所述间距大于从所述制动缸轴线至所述托辊轴承的所述间距。
[0015] 另外优选的是，所述至少一个托辊通过
主轴颈被可旋转地支承在一个夹持环上，该夹持环与所述制动缸轴线共轴地、可移动地被支承在所述工作制动活塞杆上，其中所述夹持环的直线运动被传递给所述工作制动活塞杆。特别是所述夹持环的直线运动通过一个轴向止挡被传递给所述工作制动活塞杆，该工作制动活塞杆操纵一个制动机构诸如一个
制动钳单元。
[0016] 所述轴由于负载发生弹性
变形，因此所述凸块遭受到(经历到)角偏移，该角偏移将会导致所述托辊的负荷失衡。因此特别优选所述夹持环与所述制动缸轴线共轴地、可移动地被支承在所述工作制动活塞杆上，并且所述止挡被构造成沿所述制动缸轴线的方向看为凸起鼓形构造的止挡面，该止挡面与一个垂直于所述制动缸轴线设置的环形面配合作用，其中所述凸起鼓形构造的止挡面和所述垂直于所述制动缸轴线设置的环形面各自或者是被设在所述夹持环上、或者是被设在所述工作制动活塞杆上。当例如具有空隙地轴向支承在所述工作制动活塞杆上的夹持环能够关于所述工作制动活塞杆或者所述制动缸轴线倾转时，所述凸块的角偏移能够得到补偿。所述环形面与呈凸起鼓形构造的所述止挡面之间的接触基本上沿至少一条线发生，该线构成了用于所述夹持环的倾转支承。
[0017] 根据一种发展方案，支承着所述至少一个轴承的所述壳体被构造为缸盖，该缸盖轴向封闭所述工作制动缸的
弹簧室，在该弹簧室中收纳有一端
支撑在所述缸盖上、另一端支撑在所述工作制动活塞上的回动弹簧。这样所述缸盖具有双功能，其一是在其被从所述制动缸上取下来的状态下在所述制动缸内能够装配部件诸如工作制动活塞、回动弹簧等等，其二是至少旋转地支承所述驻车制动装置的所述轴。
[0018] 在此，所述至少一个轴承例如被构造在能够从外部置入所述缸盖的通孔内的
轴承盖中。另外，在所述缸盖上还可构造有操纵所述操纵杆的挠性轴(Bowdenzug)用的支承。
[0019] 在下文对本发明
实施例描述的范围内将作更加详细明确的说明。
附图说明
[0020] 图中示出的是本发明的实施例并且在下文中对本发明的实施例进行进一步的阐述。附图中：
[0021] 图1为本发明的优选实施方式之轨道车辆制动装置的组合式工作和驻车制动缸的侧视图；
[0022] 图2为图1所示的组合式工作和驻车制动缸的缸盖以及驻车制动装置的部件的分解图；
[0023] 图3为图1所示的组合式工作和驻车制动缸在
驻车制动器处于脱开位置时的垂直纵向剖视图；
[0024] 图4为图1所示的组合式工作和驻车制动缸在驻车制动器处于压紧位置时的垂直纵向剖视图；
[0025] 图5为图1所示的组合式工作和驻车制动缸的
水平纵向剖视图；
[0026] 图6为其他实施方式的组合式工作和驻车制动缸的垂直纵向剖视图。
具体实施方式
[0027] 图1示出的组合式工作和驻车制动缸1是轨道车辆的制动装置的一部分，例如操纵一个此处未示出的制动钳，该制动钳配有两个此处未示出的、基本上相互平行延伸的制动钳叉杆。该两个制动钳叉杆在其一端带有借助销钉铰接的制动块，该制动块优选能够与制动盘摩擦
锁合地嵌接。
[0028] 在所述制动钳叉杆的另外的端部之间设置有所述组合式工作和驻车制动缸1，其壳体2在图1中右边与所述一个制动钳叉杆相连，以及其工作制动活塞4通过工作制动活塞杆6和芯轴轭架8与所述的另一个制动钳叉杆相连。
[0029] 更确切地说，组合式工作和驻车制动缸1的工作制动缸10起到有效工作制动器作用且含有由压力介质操纵的工作制动活塞4，该工作制动活塞通过与制动缸轴线12共轴的工作制动活塞杆6和芯轴轭架8操纵所述制动钳叉杆，其中通过给所述工作制动缸10内的工作制动室14送气和排气实现工作制动活塞4的
增压和卸压(图3至图5)。回动弹簧16作为压力弹簧给工作制动活塞4施加预
应力使其进入图3所示的右侧的脱开位置。
[0030] 缸盖18将所述组合式工作和驻车制动缸1在端部轴向封闭，在该端部所述工作制动活塞杆从该端部伸出并且在该处所述工作制动活塞杆端部与芯轴轭架8相连接。所述缸盖18与所述芯轴轭架8之间的折棚(
波纹管)形式的皮碗密封34使所述通孔32与外界隔绝。
[0031] 工作制动活塞杆6在分隔壁30的通孔28中被引导，该分隔壁将弹簧室26与缸盖18的内腔隔开。在所述弹簧室26中收纳有回动弹簧16，该回动弹簧一端支撑在所述分隔壁30上、另一端支撑在所述工作制动活塞4上。
[0032] 所述驻车制动装置被集成在组合式工作和驻车制动缸1内或者构造于其上。优选地，所述驻车制动装置的部件被支承或者被收纳在组合式工作和驻车制动缸1的缸盖18的内腔中或者缸盖18上。详细地说，驻车制动装置具有可摆动地被支承在端侧的缸盖18上的操纵杆20，该操纵杆的旋转运动被传递给垂直于制动缸轴线12设置的、通过被收纳在缸盖18上的轴承22可旋转地支承的轴24。
[0033] 优选的是，两个轴承22关于制动缸轴线12对称并垂直于该制动缸轴线12设置，并且例如被构造在轴承盖38中，该轴承盖能够从外部置入缸盖18的通孔36内，如图2和图5所示。此外如图1和图5所示，在缸盖18上还固定有一个用于未被示出的、操作所述操纵杆20的挠性轴(Bowdenzug)的支持托叉40形式的支座。
[0034] 操纵杆20的以及还有因此与其抗扭转连接的轴24的、通过所述挠性轴被导入的旋转运动然后通过一个凸轮传动机构被转换为托辊42的与制动缸轴线12平行的直线运动。通过托辊轴承44所述托辊42被可旋转地支承在平行于轴24设置的旋转轴线46上。另外，设置有凸块(Nocken，凸轮)50，该凸块与所述轴24抗扭转连接并具有凸块工作面(Nockenwirkflaeche，凸轮工作面)52，该凸块工作面在驻车制动装置的压紧行程或者脱开行程中与所述托辊42的径向外部托辊面54配合作用，其中所述托辊42的直线运动被传递给所述工作制动活塞杆6。下文对凸轮传动机构进行阐述，该凸轮传动机构将轴24的通过操纵杆20被导入的旋转运动转换为工作制动活塞杆4的直线运动。
[0035] 详细地说，设有两个关于制动缸轴线12对称设置的、与所述轴24抗扭转连接的凸块50，以及两个与该凸块配合作用且同样关于制动缸轴线12对称设置的托辊42。所述托辊42可旋转地支承在与旋转轴线46同轴的
主轴颈56上，该主轴颈从夹持环58垂直伸出并且另一方面垂直于制动缸轴线12设置。
[0036] 所述夹持环58与制动缸轴线12同轴且可移动地被支承在所述工作制动活塞杆6上，其中所述夹持环58的直线运动能够通过一个轴向止挡60传递到所述工作制动活塞杆6上，该工作制动活塞杆然后操纵所述芯轴轭架8，在图3至图5中向左用于压紧以及向右用于脱开。根据图3至图5的实施方式，夹持环58的所述止挡60例如被构造为平面的、垂直于制动缸轴线12设置的环形面，该环形面为了力的传递与工作制动活塞杆6的一个互补的、同样垂直于制动缸轴线12设置的平面的环形面配合作用。
[0037] 所述轴24由于负载发生弹性变形，因此所述凸块50遭受角偏移，该角偏移导致所述托辊42的负荷失衡。如图6所示，通过将所述支持环58的止挡60构造成沿制动缸轴线12的方向看为凸起的鼓形构造的止挡面61，该止挡面与所述工作制动活塞杆6的例如平面的和垂直于制动缸轴线12设置的环形面63配合作用，当具有空隙地轴向支承在所述工作制动活塞杆6上的夹持环58能够关于所述工作制动活塞杆6或者所述制动缸轴线12倾转时，所述凸块50的角偏移便能够得到补偿。所述环形面63与呈凸起的鼓形构造的所述止挡面61之间的接触然后基本上沿至少一条线65发生，该线构成用于夹持环58的倾转支承。
[0038] 然后压紧运动从芯轴轭架8被传递到相应的制动钳叉杆，以使得制动钳进行压紧运动，在该压紧运动中制动块与制动盘进入摩擦锁合的嵌接，因此驻车制动器被压紧。
[0039] 如特别是图5所示，沿垂直于制动缸轴线12方向看，所述轴承22和所述托辊轴承44相互错开地设置。所述轴承22和所述托辊轴承44优选被构造为
滚动轴承，尤其是为滚柱轴承。尤其是所述轴承22和所述托辊轴承44被设置在不同的平面62、64内，其中该平面62、64上的表面法线垂直于制动缸轴线12设置，并且这样的平面62、64基本上构成关于滚柱的对称面，该对称面垂直于这些滚柱设置。尤其是从制动缸轴线12至所述轴承22的平面62的距离大于从制动缸轴线12至所述托辊轴承44的平面64的距离。
[0040] 如特别是图3和图4所示，与所述托辊42的径向外部托辊面54配合作用的所述凸块50的凸块工作面52分别被构造为圆柱面的圆周段。圆柱面52的圆周段应该理解为一个设想的完整的圆柱体的在一定角度上延伸的弧形段。
[0041] 如在图3中可以看到的那样，所述设想的圆柱体的中轴线66在所述驻车制动装置的压紧行程或者脱开行程中走出一个围绕所述轴24的轴线70的圆形运动轨迹68。其中，所述凸块50的凸块工作面52和所述托辊42被如此构造或者设置，即，所述运动轨迹68与制动缸轴线12有一交点72，该交点配置了基本上最大的驻车制动力。图4对该事实情况进行了最好说明。
[0042] 特别优选的是，所述轴24和所述托辊42被如此设置，即，针对从图3所示的脱开位置至图4所示的压紧位置的驻车制动装置的整个压紧行程而言，在压紧行程的起点处(图3)力的作用线78与所述轴线70之间的间距b达到最大值，该力的作用线78在一方面所述凸块工作面52和所述托辊面54间的接触线74与另一方面所述托辊轴线76之间延伸。所述力的作用线78与所述轴线70之间的这个间距b越大，通过凸块工作面52与托辊面54的配合作用而形成的所述凸轮传动机构所具有的传动比i就越小。
[0043] 在图4所示的压紧状态中，所述力的作用线78与制动缸轴线12同轴，其中所述力的作用线78表明作用于所述凸块工作面52与所述托辊面54之间的力的方向，如前也对该力的作用线78进行了阐述。
[0044] 当操纵力通过挠性轴被导入所述操纵杆20时，在图3和图4中标出的间距a相当于所述操纵杆20上的所述挠性轴的铰接点与所述轴线70之间的有效力臂。
[0045] 所述凸轮传动机构的传动比i然后由相应的间距或者力臂a和b得出(图3和图4)：
[0046] i＝a/b
[0047] 在此，图3示出了处于脱开位置的所述驻车制动装置，在该脱开位置中所述托辊42的径向外部的托辊面54或者周面与所述凸块工作面52的远离所述轴24的边缘相接触。
所述力臂b此刻最大。与此相反，图4示出处于压紧位置的所述驻车制动装置，在该压紧位置中所述力臂b最小。
[0048] 换言之，压紧行程初始时或者处于脱开位置时所述传动比i为最小，此时只需克服所述制动衬片与相应摩擦副配对件之间的空隙，并且所述力臂b最大。另外因为所述力的作用线78与所述轴线70之间的力臂或者间距b缩小，故所述传动比i就随着压紧行程的增加而增大。因此由所述凸块50和所述托辊42构成的凸轮传动机构的力的传递随着压紧行程的增加而增大。因此在压紧行程初始时产生的压紧力比较小，此时只需克服空隙，以及，在压紧行程接近结束时产生高的压紧力，此时应该产生最大的驻车制动力。
[0049] 附图标记清单
[0050] 1.组合式工作和驻车制动缸
[0051] 2.壳体
[0052] 4.工作制动活塞
[0053] 6.工作制动活塞杆
[0054] 8.芯轴轭架
[0055] 10.工作制动缸
[0056] 12.制动缸轴线
[0057] 14.工作制动室
[0058] 16.回动弹簧
[0059] 18.缸盖
[0060] 20.操纵杆
[0061] 22.轴承
[0062] 24.轴
[0063] 26.弹簧室
[0064] 28.通孔
[0065] 30.分隔壁
[0066] 32.通孔
[0067] 34.皮碗密封
[0068] 36.通孔
[0069] 38.轴承盖
[0070] 40.支持托叉
[0071] 42.托辊
[0072] 44.托辊轴承
[0073] 46.旋转轴线
[0074] 50.凸块
[0075] 52.凸块工作面
[0076] 54.托辊面
[0077] 56.主轴颈
[0078] 58.夹持环
[0079] 60.止挡
[0080] 61.止挡面
[0081] 62.平面
[0082] 63.环形面
[0083] 64.平面
[0084] 65.线
[0085] 66.中轴线
[0086] 68.运动轨迹
[0087] 70.轴线
[0088] 72.交点
[0089] 74.接触线
[0090] 76.托辊轴线
[0091] 78.力的作用线
