Verriegelungsvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Verriegelungsvorrichtung für ein kippbares Fahrerhaus eines Nutzfahrzeugs nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Um Zugänglichkeit zum Motor und den Aggregaten zu schaffen, können die Fahrerhäuser von Nutzfahrzeugen, insbesondere von Lastkraftwagen, Sattelzugmaschinen oder dergleichen, üblicherweise verkippt werden. Um im Normalbetrieb und insbesondere bei unfallbedingten Kraftbeaufschlagungen eine unerwünschte Relativbewegung vom

Fahrerhaus zum Aufbau zu vermeiden, ist dabei üblicherweise eine

Verriegelungsvorrichtung vorgesehen, mittels derer das Fahrerhaus in seiner

Normalposition verriegelt und festgehalten werden kann.

Übliche Verriegelungsvorrichtungen, wie sie beispielsweise aus der DE 34 40 232 A1 bekannt sind, umfassen einen Schließbolzen und eine Drehfalle, die in der

Verriegelungsstellung den Schließbolzen hintergreift. Um die Drehfalle in der

Verriegelungsstellung zu fixieren ist normalerweise eine Sperrklinke vorgesehen.

Solche Verriegelungsvorrichtungen weisen relativ hohe Betätigungskräfte auf, wodurch das Verriegeln des Fahrerhauses in seiner Normalposition erschwert wird. Die hohe Anzahl an beweglichen Teilen führt zudem zu einer aufwändigen Kinematik, die zu geometrischen Einschränkungen bei der Gestaltung der Verriegelungsvorrichtung führt. Aus diesem Grund kann es bei Verwindungen des Fahrerhauses zu Fehlfunktionen der Verriegelung führen, die aufwändig behoben werden müssen. Die komplex gestalteten Verriegelungsvorrichtungen sind zudem empfindlich gegenüber Bauteiltoleranzen, so dass ihre Herstellung besonders aufwändig und damit teuer ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine

Verriegelungsvorrichtung nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 bereitzustellen, welche besonders einfach gestaltet ist, geringe Betätigungskräfte aufweist und

unempfindlich gegenüber Bauteiltoleranzen ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Verriegelungsvorrichtung mit den Merkmalen des

Patentanspruchs 1 gelöst.

Eine solche Verriegelungsvorrichtung für ein kippbares Fahrerhaus eines

Nutzkraftwagens, insbesondere eines Lastkraftwagens, einer Sattelzugmaschine oder dergleichen, umfasst einen Schließbolzen und eine Drehfalle, welche zwischen einer Verriegelungsstellung, in welcher sie mit dem Schließbolzen in Wirkverbindung steht, und einer Freigabestellung, in welcher sie den Schließbolzen frei gibt, bewegbar ist. Ferner ist ein Halteelement vorgesehen, welches die Drehfalle in der Verriegelungsstellung hält. Erfindungsgemäß ist dieses Halteelement als Feder ausgebildet.

Durch die Verwendung einer Feder, wobei insbesondere eine Schenkeldrehfeder zweckmäßig ist, kann auf die Verwendung einer Sperrklinke für die Drehfalle verzichtet werden. Dies spart zunächst Gewicht und Bauraum ein. Da in der Verriegelungsstellung die Drehfalle durch Federkraft gehalten wird, ist zudem kein zusätzlicher Formschluss notwendig, wie dies bei Verwendung einer Sperrklinke der Fall ist. Die

Verriegelungsvorrichtung ist damit wesentlich weniger anfällig gegenüber

Bauteiltoleranzen, so dass sie einfacher und kostengünstiger in der Herstellung ist. Auch ein Hängenbleiben der Verriegelungsvorrichtung bei Verwindungen des Fahrerhauses wird durch die einfachere Formschlussgeometrie der Verriegelungsvorrichtung verhindert. Der Wegfall des Formschlusses zwischen Sperrklinke und Drehfalle wirkt sich ferner auf die Betätigungskräfte beim Verriegeln der Verriegelungsvorrichtung aus. Verglichen mit üblichen sperrklinkenbasierten Vorrichtungen sind wesentlich geringere Kräfte notwendig, so dass die Vorrichtung deutlich einfacher und komfortabler zu bedienen ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein Hydraulikzylinder

vorgesehen, mittels welchem die Drehfalle aus der Verriegelungsstellung in die

Freigabestellung bewegbar ist. Auch hier sind somit keine nennenswerten manuellen Betätigungskräfte aufzubringen, so dass auch das Öffnen der Verriegelungsvorrichtung ein besonders einfacher und komfortabler Prozess ist.

Um die Betätigungskinematik beim Öffnungsvorgang besonders einfach zu halten, ist in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung eine Rückstellfeder zum Rücksteilen des Hydraulikzylinders nach Bewegen der Drehfalle vorgesehen. Zum Öffnen der Verriegelungsvorrichtung wird also die Drehfalle durch Bewegung des

Hydraulikzylinders bewegt. Ist dieser Bewegungsvorgang abgeschlossen, so kann der Hydraulikzylinder kraftlos geschalten werden, woraufhin er selbsttätig durch die

Federkraft der Rückstellfeder in seine Ausgangsposition zurückkehrt.

Vorzugsweise ist eine Wirkrichtung der Federkraft der Feder in der Verriegelungsstellung auf den Schließbolzen und in der Freigabestellung auf einen Lagerpunkt der Drehfalle hin gerichtet. Mit anderen Worten hält die Feder in der Verriegelungsstellung die Drehfalle aktiv in ihrer Position fest, wohingegen in der Freigabestellung durch die Richtung der Federkraft auf den Lagerpunkt hin kein Hebel zwischen der Feder und der Drehfalle existiert, so dass diese bezüglich der Federkraft frei bewegbar ist.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird beim Bewegen der Drehfalle zwischen der Verriegelungsstellung und der Freigabestellung ein Totpunkt der Feder überdrückt. Gerade in Verbindung mit den oben geschilderten bevorzugten Kraftwirkrichtungen ist dies eine besonders einfache und robuste Kinematik für die Verriegelungsvorrichtung, die sicherstellt, dass sowohl der Öffnungs- als auch der Schließvorgang besonders einfach und komfortabel ist. Beim Öffnen muss lediglich eine nennenswerte Gegenkraft aufgebracht werden, bis der Totpunkt überwunden ist. Beim Schließen verhält sich die Feder aufgrund der auf den Lagerpunkt hin gerichteten Wirkrichtung anfangs kraftneutral bezüglich der Drehfalle und unterstützt ab dem

Erreichen des Totpunktes sogar die Schließbewegung, so dass hier besonders geringe Betätigungskräfte notwendig werden.

Vorzugsweise steht in der Verrieglungsstellung ein Fortsatz der Drehfalle mit einem Schaltelement, insbesondere einem Mikroschalter in Wirkverbindung. Hierdurch kann auf einfachste Weise sichergestellt werden, dass Steuergeräte des Nutzkraftwagens überprüfen können, ob die Verriegelungsvorrichtung zuverlässig geschlossen ist.

Hierdurch werden eventuelle Gefahren durch einen Betrieb des Kraftwagens bei nicht eingerasteter Verriegelungsvorrichtung zuverlässig vermieden.

Im Folgenden wird die Erfindung und ihre Ausführungsformen anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Verriegelungsvorrichtung nach dem Stand der Technik; Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen

Verriegelungsvorrichtung; und

Fig. 3A bis E die Verriegelungsvorrichtung gemäß Fig. 2 in unterschiedlichen

Bewegungsstadien während eines kompletten Öffnungs- und

Schließvorganges.

Eine im Ganzen mit 10 bezeichnete Verriegelungsvorrichtung für ein kippbares

Fahrerhaus eines Kraftwagens nach dem Stand der Technik umfasst ein Schlossgehäuse 12, an welchem eine Drehfalle 14 um eine Drehachse 16 drehbar gelagert ist. Im gezeigten verriegelten Zustand umgreift die Drehfalle 14 einen Schließbolzen 18, relativ zu welchem das Schlossgehäuse 12 und die davon getragenen Komponenten bewegbar sind. Eine um die Drehachse 16 angeordnete Schenkeldrehfeder 20 ist mit ihrem langen Schenkel 22 an einem Widerlager 24 des Schlossgehäuses 12 angelenkt und greift mit ihrem kurzen Schenkel 26 um eine Kante 28 der Drehfalle 14. In der gezeigten

Schließstellung ist die Schenkeldrehfeder 20 gespannt und trachtet danach, die Drehfalle 14 aus der Verriegelungsstellung zu bewegen.

Um die Verriegelungsvorrichtung 10 in der verriegelten Position zu halten, ist eine Sperrklinke 30 vorgesehen, die die Drehfalle 14 in der gezeigten Lage fixiert. Soll die Verriegelungsvorrichtung 10 geöffnet werden, so wird die Sperrklinke 30 mittels eines hydraulischen Aktuators 32 um ihre Drehachse 34 rotiert und gibt die Drehfalle 14 frei. Diese wird nun von der Schenkeldrehfeder 20 aus der gezeigten Position um die

Drehachse 16 rotiert und gibt den Schließbolzen 18 frei, so dass das Schlossgehäuse 12 vom Schließbolzen 18 weg bewegt werden kann, wodurch das Fahrerhaus für die Kippbewegung freigegeben wird. Aufgrund der komplexen Kinematik des Öffnungs- und Schließvorganges der gezeigten Verriegelungsvorrichtung 10 benötigt diese relativ hohe Betätigungskräfte und ist zudem anfällig gegenüber Bauteiltoleranzen.

Eine einfachere Betätigung ermöglicht die in Fig. 2 gezeigte, im Ganzen mit 40 bezeichnete Verriegelungsvorrichtung. Auch diese umfasst ein Schlossgehäuse 42, an welchem eine Drehfalle 44 um eine Drehachse 46 drehbar gelagert ist. Die Drehfalle 44 umgreift in der in Fig. 2 dargestellten Verriegelungsstellung einen Schließbolzen 48, relativ zu welchem das Schlossgehäuse 42 ebenfalls bewegbar ist. Im Gegensatz zu der Ausführungsform nach dem Stand der Technik in Fig. 1 ist hier jedoch keine Sperrklinke vorgesehen, welche die Drehfalle 44 in der gezeigten Verschlussstellung hält. Vielmehr wird die Verschlussstellung über eine Schenkeldrehfeder 50 gehalten, die mit einem ersten Schenkel 52 am Schlossgehäuse 42 angelenkt ist und mit einem zweiten Schenkel 54 in eine Öffnung 56 der Drehfalle 44 eingreift. Auch hier ist die Schenkeldrehfeder 50 im gezeigten Zustand der Schließvorrichtung 40 gespannt, die Wirkrichtung der von der Feder 50 ausgeübten Kraft ist jedoch auf den Schließbolzen 48 hin gerichtet. Die

Schenkeldrehfeder 50 hält somit selbsttätig die Drehfalle 44 in der gezeigten

Verriegelungsposition, ohne dass hierzu eine Sperrklinke notwendig ist. Die

Kraftwirkrichtung der Schenkeldrehfeder 50 ist in Fig. 3A mit dem Pfeil 58

gekennzeichnet.

Soll die Verriegelungsvorrichtung 40 geöffnet werden, so wird mittels eines hydraulischen Aktuators 60 unmittelbar eine Kraft auf die Drehfalle 44 ausgeübt, wie in Fig. 3B dargestellt. Durch die ausgeübte Kraft wird die Drehfalle 44 um ihre Drehachse 46 rotiert, wodurch der Schließbolzen 48 freigegeben wird und aus der Verriegelung gezogen werden kann. Während der Bewegung wird der Totpunkt der Schenkeldrehfeder 50 überdrückt, so dass diese keine Kraft mehr in Richtung des Schließbolzens 48 ausübt. Die Wirkrichtung der Federkraft der Schenkeldrehfeder 50 ist nun vielmehr in Richtung des Pfeils 64 auf einen Punkt oberhalb der Drehachse 46 der Drehfalle 44 hin gerichtet. Da der entstehende Hebelarm zwischen dem Angriffspunkt der Federkraft und der Drehachse 46 relativ klein ist, wird die Drehfalle 44 zwar offengehalten, kann aber mit relativ geringem Kraftaufwand geschlossen werden.

Bei der Betätigung des hydraulischen Aktuators 60 wird ferner eine weitere

Schenkeldrehfeder 66, die um die Drehachse 46 herum angeordnet ist, gespannt. Ein erster Schenkel 68 dieser Feder erstreckt sich zum Ansatzpunkt des hydraulischen Aktuators 60 auf der Drehfalle 44, während ein zweiter Schenkel 70 dieser Feder 66 am Schlossgehäuse 42 abgestützt ist. Die Feder 66 dient als Rückstellfeder für den hydraulischen Aktuator 60. Ist wie in Fig. 3C gezeigt, der Bewegungsvorgang der

Drehfalle 44 abgeschlossen, so wird der hydraulische Aktuator 60 kraftfrei geschaltet. Die Feder 66 kann sich nun wieder entspannen, wobei der Schenkel 68 der Feder 66 den hydraulischen Aktuator 60 in seine Grundstellung zurück führt. Die Drehfalle 44 wird dabei auch weiterhin von der Feder 50 offengehalten.

Soll die Schließvorrichtung nun wieder geschlossen werden, so erfolgt dies einfach durch Zurückkippen des Fahrerhauses in seine Normalposition. Der Schließbolzen 48 bewegt sich dabei relativ zum Schlossgehäuse 42, wodurch er eine Kraft auf den Arm 62 der Drehfalle 44 ausübt und diese auf ihre Verriegelungsposition hin rotiert. Ist diese Drehbewegung so weit fortgeschritten, dass der Totpunkt der Schenkeldrehfeder 50 überschritten wird, so wirkt wieder ein Hebelarm zwischen der Kraftwirkrichtung 58 der Schenkeldrehfeder 50 und der Drehachse 46 der Drehfalle 44. Die Schenkeldrehfeder 50 unterstützt nun die Bewegung der Drehfalle 44 auf die Verriegelungsposition hin, bis der Schließbolzen 48 wieder vollständig von der Drehfalle 44 umgriffen wird. Die

Verriegelungsvorrichtung 40 ist nun wieder vollständig verriegelt. In dieser, in Fig. 3E gezeigten Position schlägt der Arm 62 der Drehfalle 44 an einem Mikroschalter 72 an, so dass ein Signal erzeugt wird, welches Steuergeräten des Nutzkraftwagens den sicher verriegelten Zustand der Verriegelungsvorrichtung 40 anzeigt.

Insgesamt wird so eine Verriegelungsvorrichtung 40 mit besonders einfacher

Bewegungskinematik und möglichst wenig bewegten Teilen geschaffen, was zu geringen Betätigungskräften führt und gleichzeitig Gewicht und Bauraum einspart. Die

Verriegelungsvorrichtung 40 ist daher besonders einfach gestaltet, leicht zu montieren, leicht zu warten und kostengünstig sowie komfortabel in ihrer Benutzung.