DE4240449C2 - Kippvorrichtung für ein Fahrerhaus von Nutzfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kippvorrichtung für ein Fahrerhaus von Nutzfahrzeugen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einer solchen Fahrerhaus-Kippvorrichtung dient die Begrenzungsvorrichtung für den Federweg des vorderen Federelements dazu, dieses beim Kippvorgang so zu verriegeln, daß es von den beim Kippvorgang auftretenden Betätigungskräften des Kippzylinders und den Gewichtskräften des Fahrerhauses ganz oder teilweise entlastet und nicht unzulässig zusammengedrückt wird.

Bei einer bekannten Fahrerhaus-Kippvorrichtung (DE 38 27 922 C1) weist die Begrenzungsvorrichtung hierzu einen im Abstand vom Anlenkpunkt der Schwinge an der Konsole schwenkbar gehaltenen doppelarmigen Winkelhebel auf, dessen einer Arm mit einem stumpfen Winkel zur Längenmitte der Schwinge hin gerichtet und über ein Stützteil mit der Schwinge verbunden ist, wobei das Stützteil sowohl an dem Hebelarm als auch an der Schwinge angelenkt ist. Dem Stützteil ist ein auf der Schwinge angeordneter Anschlag mit einer zum Verlauf der Schwinge schräg gerichteten Anschlagfläche zugeordnet. Der Kippzylinder greift an dem anderen, abgewinkelten Arm des Winkelhebels an, der im Verhältnis zu dem erstgenannten Hebelarm sehr kurz ausgebildet ist. Außerdem gehört zu der Begrenzungsvorrichtung eine an dem rahmenseitigen Lagerbock zur vorderen Schwenkachse der Schwinge konzentrisch angeordnete bogenförmige Führungsbahn und ein auf dem Stützteil angeordnetes Führungsglied in Form einer Rolle, das mit der Führungsbahn zusammenwirkt.

Beim Kippvorgang wird der Winkelhebel geschwenkt und der aus dem Winkelhebelarm und dem Stützteil gebildete Kniehebel gestreckt, bis das Stützteil in Verlängerung des Winkelhebelarms verläuft. Durch diese Streckbewegung wird die Konsole um den Anlenkpunkt der Schwinge geringfügig geschwenkt, wodurch die vordere Lagerung im Bereich des Federelements bis zu einem genau definierten Zustand ausfedert, der außerhalb des normalen Arbeitsbereichs des Federelements liegt. Der Streckzustand des Kniehebels wird dadurch begrenzt und gesichert, daß das Stützteil an der Anschlagfläche an der Schwinge formschlüssig zur Anlage kommt und damit an dieser abgestützt wird. Dadurch liegt ein genau definierter Federungszustand vor, bei dem sich die Gewichtskraft des Fahrerhauses nicht mehr über das Federelement abstützt, sondern über die Konsole, den Arm des Winkelhebels und das Stützteil auf die Schwinge übertragen wird. Dieser Zustand ist stabil, solange der Schwerpunkt des Fahrerhauses in Kipprichtung hinter bzw. in Fahrtrichtung vor der vorderen Schwenkachse der Schwinge liegt. Sobald der Schwerpunkt die Schwenkachse beim Kippvorgang passiert, würde die Gewichtskraft des Fahrerhauses ein gegenläufiges Moment mit einer auf den Kippzylinder einwirkenden Zugbelastung zur Folge haben, die bestrebt ist, das aus Konsole, Winkelhebelarm, Stützteil und Schwingenteil gebildete Gelenkviereck zu öffnen, was eine Einfederung des Federelementes zur Folge hätte. Dies wird jedoch dadurch verhindert, daß zuvor das Führungsglied auf die bogenförmige Führungsbahn aufläuft und sich an dieser abstützt.

Die beschriebene bekannte Federweg-Begrenzungsvorrichtung ist vielteilig und damit aufwendig zu montieren und zu justieren, was sich in relativ hohen Fertigungskosten niederschlägt. Die Gelenke sind verschleißanfällig und führen durch ihre Vielzahl bei Langzeitbetrieb zu einem relativ großen Spiel. Infolge des großen Lagerspiels kann es beim Kippvorgang zum Durchschlagen des Federelements beim Durchgang des Fahrerhausschwerpunktes durch die vordere Schwenkachse der Schwinge kommen.

Es ist weiterhin eine Schwenkvorrichtung bekannt (DE 34 01 723 A1), bei welcher die Hubstange des vertikal ausgerichteten Kippzylinders endseitig mit einer einen Führungsschlitz aufweisenden Lasche versehen ist, in den ein fahrerhausfester Zapfen eingreift. Die Länge des Schlitzes entspricht dem zulässigen Federhub des Federelements, somit der Relativbewegung von Fahrerhaus und Fahrzeugrahmen während des Fahrbetriebs.

Zum Kippen des Fahrerhauses wird der Kippzylinder mit Druckmittel beschickt, wodurch die Kolbenstange ausfährt, über die Lasche den Zapfen mitnimmt und das Fahrerhaus schwenkt. Dabei nähert sich der Schwerpunkt des Fahrerhauses der Wirklinie des Kippzylinders und wird schließlich durch diese hindurchbewegt. Um zu verhindern, daß das Fahrerhaus um die Länge des Schlitzes nach vorn fällt, ist an der Lasche eine Schulter vorgesehen, auf welcher bei einer bestimmten Relativlage von Lasche und Fahrerhaus ein fahrerhausfestes Gleitstück aufgleitet und das Fahrerhaus an der Lasche abstützt.

Bei einer bekannten Fahrerhaus-Kippvorrichtung der eingangs genannten Art (DE 39 28 945 C2) ist die Schwenkverbindung zwischen dem Schwenkhebel und der Konsole durch eine Gelenkachse realisiert, die sich parallel zur Schwenkachse der Schwinge erstreckt. Der Schwenkhebel ist bogenförmig ausgebildet und bildet zusammen mit der Schwinge, der Konsole und dem Fahrzeugrahmen ein Viergelenk, welches das Fahrerhaus beim Kippen zwangsführt, so daß während des Kippvorgangs kein Ein- oder Ausfedern des Feder-Dämpferbeins, mit dem sich das Fahrerhaus an dem Fahrzeugrahmen abstützt, erfolgt.

Bei einer weiter bekannten Fahrerhaus-Kippvorrichtung (GB-PS 827 451), bei welcher das Fahrerhaus starr mit den Schwingen verbunden ist, sind zwei über einen Drehstab miteinander verbundene Schwenkarme jeweils über eine Stift- Schlitz-Verbindung mit einer der Schwingen gekoppelt. In der Betriebsstellung und in der 90°-Kippstellung des Fahrerhauses liegt der Stift der Stift-Schlitz-Verbindung an dem unteren bzw. oberen Ende des Schlitzes an und verhindert eine Weiterbewegung des Fahrerhauses. Zugleich wird durch die Schwenkarme der Drehstab so vorgespannt, daß er eine Unterstützungskraft zum Anheben der Fahrerkabine aus der Betriebsstellung bzw. zum Zurückkippen der Fahrerkabine aus ihrer 90°-Kippstellung erzeugt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kippvorrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß sie mechanisch einfacher und damit kostengünstiger ist, eine nur geringe Anzahl von Gelenkpunkten aufweist, so daß ihre Verschleißanfälligkeit mit den damit verbundenen Nachteilen wesentlich reduziert wird, und eine Entlastung des Feder-Dämpferbeins beim Kippvorgang ermöglicht.

Die Aufgabe ist bei einer Kippvorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Kippvorrichtung hat den Vorteil, daß zur Begrenzung des Hubs des Feder-Dämpferbeins beim Kippvorgang nur ein einziger, konstruktiv einfacher Schwenkhebel notwendig ist. Die Stift-Schlitz-Verbindung zwischen Schwenkhebel und Konsole ist robust und wenig verschleißanfällig. Zusammen mit der Anordnung der Drehachse des Schwenkhebels im Abstand von der Schwenkachse der Schwinge und in Kipprichtung gesehen hinter einer durch die Schwenkachse hindurchgehenden Vertikalebene sowie durch entsprechende Bemessung der axialen Länge des Schlitzes der Stift-Schlitz-Verbindung ergibt sich beim Kippen des Fahrerhauses eine Abstützung in dem der Drehachse des Schwenkhebels nächstliegenden Endpunkt des Schlitzes, so daß während des Kippvorgangs die Annäherung von Fahrerhausteilen und fahrzeugrahmenfesten Teilen unterbunden ist. Das Feder-Dämpfer­ bein, das beim Ankippen des Fahrerhauses zunächst in seine vorzugsweise unbelastete Strecklage überführt wird wird beim weiteren Kippen in dieser Strecklage von dem Schwenkhebel verriegelt, so daß beim Hindurchgehen des Fahrerhausschwerpunktes durch die genannte Vertikalebene das Gewicht des Fahrerhauses von dem Schwenkhebel abgestützt und das Feder-Dämpferbein nicht belastet wird. Damit ist gleichzeitig die Relativbewegung des Fahrerhauses zum Fahrzeugrahmen nach Erreichen des Kippunktes, in welchem das Feder-Dämpferbein noch vollständig entlastet ist, unterbunden.

Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Kippvorrichtung mit zweckmäßigen Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Patentansprüchen angegeben.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Stift-Schlitz-Verbindung zwischen Schwenkhebel und Fahrerhaus von mindestens einem an der fahrerhausfesten Konsole quer abstehenden Bolzen und mindestens einem im Schwenkhebel ausgesparten Langloch gebildet, in dem der Bolzen axial verschieblich geführt ist.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im folgenden näher beschrieben. Dabei zeigt die Zeichnung eine perspektivische Darstellung einer Kippvorrichtung für ein Fahrerhaus von Nutzfahrzeugen.

Ein kippbares Fahrerhaus für Nutzfahrzeuge ist in vielfältiger Form bekannt (DE 23 47 492 C3, DE 21 61 953 C2). Von dem Nutzfahrzeug ist in der Zeichnung lediglich ein von zwei miteinander verbundenen, parallelen Längsträgern 11 gebildeter Fahrzeugrahmen 10 angedeutet. Am vorderen Ende eines jeden Längsträgers 11 ist ein Lagerbock 12 angeordnet. Durch die beiden Lagerböcke ist die Kippachse oder Schwenkachse 16 des Fahrerhauses festgelegt. Das hier nicht dargestellte Fahrerhaus selbst ist beidseitig auf jeweils einer Konsole 13 befestigt, die im Bereich der Schwenkachse 16 über ein als Feder-Dämpferbein ein ausgebildetes vertikal angeordnetes Federelement 14 am Fahrzeugrahmen 10 abgestützt ist.

Zum Kippen des Fahrerhauses um seine zwischen den Lagerböcken 12 aufgespannte Schwenkachse 16 ist eine Kippvorrichtung vorgesehen, deren Elemente in gleicher Anordnung auf jeder Längsseite des Fahrzeugrahmens 10 vorhanden sind. In der Zeichnung ist nur die linke Seite der Kippvorrichtung zu sehen. Die Kippvorrichtung weist auf jeder Längsseite des Fahrzeugrahmens 10 eine Schwinge 15 auf, die mit ihrem einen Ende in dem vorderen Lagerbock 12 um die quer verlaufende Schwenkachse 16 schwenkbar aufgenommen und mit ihrem anderen Ende an der Konsole 13 angelenkt ist. Die hintere Gelenkachse ist mit 17 bezeichnet. Die Schwinge 15 ist mit der nicht sichtbaren, an der anderen Längsseite des Fahrzeugsrahmens 10 vorgesehenen anderen Schwinge mittels eines Stabilisators 18 verbunden, der als Drehstab ausgebildet ist und sich im Bereich der vorderen Schwenkachse 16 koaxial zu dieser erstreckt. Zu der Kippvorrichtung gehört mindestens ein Kippzylinder 19, der schwenkbar am Längsträger 11 abgestützt ist. Die aus dem Kippzylinder 19 axial ausfahrbare Kolbenstange 20 greift endseitig schwenkbeweglich an der Konsole 13 mit Abstand oberhalb der hinteren Gelenkachse 17 der Schwinge 15 an.

Um zu verhindern, daß beim Kippen des Fahrerhauses das Federelement 14 durch das Gewicht des Fahrerhauses zusammengepreßt wird und dadurch sich Fahrerhausteile und Fahrzeugrahmenteile einander nähern, ist eine Vorrichtung 21 zur Begrenzung des Federwegs des Federelements 14 beim Kippvorgang vorgesehen. Diese Begrenzungsvorrichtung 21 umfaßt einen als Doppellenker ausgebildeten Schwenkhebel 22, dessen beide parallel verlaufende Hebelarme 221 und 222 mittig miteinander verbunden sind. Der Schwenkhebel 22 ist an seinem einen Ende drehbar am Lagerbock 12 gehalten, wobei seine Drehachse 23 im Abstand von der Schwenkachse 16 der Schwinge 15 angeordnet ist. Die Drehachse 23 liegt dabei zweckmäßigerweise in Kipprichtung gesehen hinter einer durch die Schenkachse 16 verlaufenden Vertikalebene. An seinem anderen Ende ist der Schwenkhebel 22 über eine Stift-Schlitz-Ver­ bindung 24 an der Konsole 13 angelenkt. Die Stift-Schlitz-Ver­ bindung 24 besteht aus zwei von der Konsole 13 jeweils quer abstehenden Bolzen 25 und aus zwei jeweils die Bolzen 25 axial verschieblich aufnehmenden Langlöchern 26, von denen jeweils ein Langloch 26 in einem Hebelarm 221 bzw. 222 des Schwenkhebels 22 ausgebildet ist. Die Länge der beiden Langlöcher 26 ist entsprechend einem beim Kippvorgang zulässigen Hub des Federelements 14 gewählt.

Zum Kippen des Fahrerhauses wird der Kippzylinder 19 mit Druckmittel beschickt, so daß dessen Kolbenstange 20 ausfährt und die Konsole 13 zunächst anhebt. Dadurch wird das Federelement 14 zunehmend entlastet. Beim weiteren Ausfahren der Kolbenstange 20 schwenkt das Fahrerhaus um die vordere Schwenkachse 16 der Schwinge 15. Sobald während des Kippvorgangs der Fahrerhaus-Schwerpunkt in Fahrtrichtung gesehen vor die durch die Schwenkachse 16 verlaufende Vertikalebene gelangt, wird der Kippzylinder 19 auf Zug belastet. Die erforderliche Gegenkraft wird durch den Schwenkhebel 22 aufgebracht, da bei geeigneter Anordnung der Drehachse 23 des Schwenkhebels 22 und Ausbildung des Langloches 26 sich die Konsole 13 mit ihren Bolzen 25 unter den Gewichtskräften des Fahrerhauses an dem unteren Ende der Langlöcher 26 im Schwenkhebel 22 abstützt. Damit wird auch verhindert, daß die Gewichtskräfte des Fahrerhauses von dem Federelement 14 aufgenommen werden und dieses unter Annäherung von Fahrerhausteilen an Fahrzeugrahmenteile unzulässig zusammengedrückt wird. Je nach Auslegung des Schwenkhebels 22 und der Länge der Langlöcher 26 kann beim Kippvorgang kein Federhub des Federelements 14 oder ein mehr oder weniger großer Federhub des Federelements 14 zugelassen werden. Auch kann durch entsprechende Bemessung der Langlöcher 26 im Schwenkhebel 22 beim Kippvorgang, und zwar während des anfänglichen Anhebens der Konsole 13, die Entlastung des Federelements 14 begrenzt und dadurch verhindert werden, daß das Federelement 14 auf Zug belastet wird.

Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann anstelle von zwei Schwingen auch nur eine Schwinge mittig am Fahrzeugrahmen und an einer Fahrerhauskonsole angelenkt werden. Die Begrenzungsvorrichtung für den Federhub des Federelements kann ebenso nur einen Schwenkhebel aufweisen.

Claims (3)

1. Kippvorrichtung für ein Fahrerhaus von Nutzfahrzeugen, das sich zumindest vorn über ein als Feder-Dämpferbein ausgebildetes Federelement am Fahrzeugrahmen abstützt, mit zumindest einer Schwinge, die an ihrem einen Ende in einem am Fahrzeugrahmen befestigten vorderen Lagerbock um eine quer verlaufende Schwenkachse schwenkbar aufgenommen und mit ihrem anderen Ende an einer im Abstand vom Federelement vom Fahrerhaus nach unten wegstrebenden, mit diesem fest verbundenen Konsole angelenkt ist, mit mindestens einem am Fahrzeugrahmen abgestützten Zylinder zum Kippen des Fahrerhauses nach vorn um die vordere Schwenkachse der Schwinge und mit einer Vorrichtung zum Begrenzen des Federwegs des vorderen Federelements beim Kippvorgang, die mindestens einen einerseits mit der Konsole schwenkbar verbundenen und andererseits um eine Drehachse am vorderen Lagerbock drehbaren Schwenkhebel aufweist, dessen Drehachse im Abstand von der Schwenkachse der Schwinge in Kipprichtung gesehen hinter einer durch die Schwenkachse der Schwinge hindurchgehenden Vertikalebene liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkverbindung zwischen Schwenkhebel (22) und Konsole (13) mittels einer Stift-Schlitz-Verbindung (24) vorgenommenen ist und daß der relative Verschiebeweg in der Stift-Schlitz-Verbindung (24) entsprechend einem zulässigen Federhub des Federelements (14) beim Kippvorgang bemessen ist.

2. Kippvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkhebel (22) als Doppellenker ausgebildet ist, dessen beide parallelen Hebelarme (221, 222) im Bereich zwischen der Drehachse (23) und der Stift-Schlitz-Verbindung (24) miteinander starr verbunden sind.

3. Kippvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stift-Schlitz-Verbindung (24) von mindestens einem an der Konsole (13) quer abstehenden Bolzen (25) und mindestens einem im Schwenkhebel (22) angeordneten Langloch (26) gebildet ist, in dem der Bolzen (25) axial verschieblich geführt ist.