DE3642938C2

DE3642938C2 -

Info

Publication number: DE3642938C2
Application number: DE3642938A
Authority: DE
Inventors: Junshi Higashimatsuyama Saitama Jp Sakuta
Original assignee: JIDOSHA KIKI CO Ltd TOKIO/TOKYO JP
Current assignee: JIDOSHA KIKI CO Ltd TOKIO/TOKYO JP
Priority date: 1985-12-16
Filing date: 1986-12-16
Publication date: 1990-03-22
Also published as: DE3642938A1; US4747319A; FR2591701A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftbetätigungsvorrichtung, mit einer drehbar in einem Gehäuse angebrachten Gewindespindel gemäß der Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine solche Kraftbetätigungsvorrichtung kann im Zusammenhang mit einem Führerhaus-Kippapparat Anwendung finden, d. h. bei einem groß bemessenen Fahrzeug mit einem kippbaren Führerhaus.

Bei großen Lastkraftwagen des Führerhaus-Kipptyps befindet sich der Motorraum unterhalb der Fahrerplattform, die üblicherweise als Führerhaus bezeichnet wird. Ein Führerhaus-Kippapparat ist vorgesehen, um das Führerhaus in eine nach vorne gekippte Stellung anzuheben, so daß innerhalb des Motorraums der Motor oder zugehörige Teile gewartet und inspiziert werden können. Es ist allgemein notwendig, daß der Führerhaus-Kippapparat mit einem Mechanismus versehen ist, der ein Nach-unten-Fallen des Führerhauses aufgrund dessen Schwerkraft verhindert, wenn eine Ausgangsstange angehoben und zum Halten gebracht wird, wenn das Führerhaus eine nach vorne gekippte Stellung einnimmt. Dieser Mechanismus verhindert auch, daß das Führerhaus für den Fall in die Richtung nach vorne überdreht, daß das Führerhaus soweit nach vorne gekippt wird, daß der Schwerpunkt des Führerhauses über die Kippachse (Schwenkachse) sich bewegt. Solch ein Mechanismus umfaßt herkömmlicherweise eine elektromagnetische Bremse und ein Schneckenradgetriebe, welches selbstblockierend ist. Wenn eine elektromagnetische Bremse als Anhaltvorrichtung für die Kraftbetätigungsvorrichtung verwendet wird, die sowohl einer Zug- als auch einer Druckbelastung unterworfen ist, so resultieren daraus nachteiligerweise erhöhte Kosten. Die Verwendung eines Schneckenradgetriebes leidet unter einer geringen mechanischen Wirksamkeit und erfordert nachteiligerweise einen Motor größerer Kapazität.

Eine Kraftbetätigungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist bekannt (US-PS 29 27 473). Die Gewindespindel dieser bekannten Vorrichtung, auf der eine Mutter angeordnet ist, wird von einem Elektromotor angetrieben. Die die Gewindespindel darstellende Welle dreht sich in Lagern, die auch geringe axiale Bewegung der Welle zulassen. Zwischen zwei beabstandeten Widerlagern, die sich mit der Welle bewegen und relativ zu dieser axial unbeweglich vorgesehen sind, befindet sich eine vorgespannte Druckfeder, die ebenfalls zwischen zwei Widerlagern in ortsfester axialer Lage zu einem Gehäuse angeordnet ist. Die Anordnung der Teile ist derart getroffen, daß, wenn die über die Welle axial übertragene Zugkraft oder Schubkraft geringer als die Federvorspannung ist, die Welle sich relativ zum Gehäuse nicht axial bewegt, sondern nur dann, wenn die betreffende Kraft die Vorspannung der Druckfeder übersteigt. Erreicht wird dies unter anderen dadurch, daß die bekannte Vorrichtung Schalter aufweist, welche elastische Bewegung der Druckfeder feststellen, die durch die Belastung der Welle hervorgerufen ist. In Abhängigkeit von einer vorbestimmten elastischen Bewegung der Druckfeder wird eine Magnetbremse betätigt, um den elektrischen Antriebsmotor stillzusetzen. Es ist ersichtlich, daß bei dieser bekannten Kraftbetätigungsvorrichtung eine Selbstblockierung der Gewindespindel nicht vorhanden und auch nicht angesprochen ist. Vielmehr erfolgt das Sichern der Gewindespindel durch sicheres Stillsetzen des Antriebsmotors.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kraftbetätigungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 derart auszuführen, daß sie bei Abschaltung des Antriebsmotors selbst blockiert.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Kraftbetätigungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 bis 4 einen Drehantriebs-Getriebemechanismus; dabei zeigt Fig. 2 eine Draufsicht, Fig. 3 eine Vorderansicht und Fig. 4 einen Querschnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 2;

Fig. 5 eine Darstellung eines Verriegelungsmechanismus;

Fig. 6 bis 15 schematische Ansichten mit der Darstellung des Betriebes des Verriegelungsmechanismus in verschiedenen Folgephasen;

Fig. 16 eine Darstellung einer modifizierten Form eines Verriegelungsmechanismus;

Fig. 17 eine perspektivische Ansicht eines Stifthebels;

Fig. 18 bis 20 eine zweite Ausführungsform der Erfindung, und dabei zeigt Fig. 18 eine Darstellung eines Verriegelungsmechanismus, Fig. 19 eine perspektivische Ansicht eines Zwischenzahnrades und Fig. 20 eine perspektivische Ansicht eines kleineren Nockenzahnrades, betrachtet von der Richtung nach unten;

Die Kraftbetätigungsvorrichtung der Fig. 1 umfaßt einen Hebemechanismus (2) und einen Drehantriebs-Getriebemechanismus (6), der einen Drehantrieb von einem Motor (4) auf einen Hebemechanismus (2) überträgt. Der Hebemechanismus (2) umfaßt eine Gewindespindel (14), die drehbar in einem Gehäuse (8) angebracht ist, und zwar mittels Lager (10, 12) und einer rohrförmigen Ausgangsstange (16), die mit einer äußeren Umfangsfläche der Gewindespindel (14) im Gewindeeingriff steht. Die Kraftbetätigungsvorrichtung der dargestellten Art ist angebracht an einem Führerhaus-Kippapparat, wobei das untere Ende (8 a) des Gehäuses (8) mit einem Chassis und das obere Ende (16 a) an der Ausgangsstange (16) mit einem Führerhaus verbunden ist, welches durch einen Kippschaft abgestützt ist, um so hinsichtlich des Chassis winkelmäßig bewegbar zu sein, und zwar auf hin- und hergehende Weise. Wenn folglich die Ausgangsstange aufgrund der Drehung der Gewindespindel (14) angehoben wird, so kann das Führerhaus nach vorne gekippt oder in seine Ausgangslage zurückgebracht werden.

Anhand der Fig. 2 bis 5 wird der Drehantriebs-Getriebemechanismus (6) beschrieben, der die Drehung des Motors (4) auf die Gewindespindel (14) überträgt. Anhand dieser Figuren wird auch der Verriegelungsmechanismus beschrieben. Fig. 2 ist dabei eine Draufsicht, Fig. 3 eine Vorderansicht und Fig. 4 ein Querschnitt entlang der Linie IV-IV der Fig. 2 vom Getriebemechanismus (16), während Fig. 5 den Verriegelungsmechanismus darstellt. Es ist festzustellen, daß ein Teil des Verriegelungsmechanismus (Stifthebel) bei der Darstellung in Fig. 4 weggelassen ist. Der Getriebemechanismus (6) umfaßt ein größeres Nockenzahnrad (18), das fest am unteren Ende der Gewindespindel (14) angebracht ist, ein Zwischenzahnrad (22), das drehbar an einer Zwischenwelle (20) angebracht und so angeordnet ist, daß es in kämmendem Eingriff mit dem Zahnrad (18) steht, und ein kleineres Zahnrad (24), das drehbar auf der Zwischenwelle (20) an einer Stelle oberhalb des Zwischenzahnrades (22) angeordnet ist. Das kleinere Zahnrad (24) steht in kämmendem Eingriff mit einer Antriebswelle (26) des Motors (4) und wird dadurch drehangetrieben. In seiner Bodenfläche ist das Zahnrad (24) mit einer Ausnehmung (24 a) versehen, in der ein vorspringender Abschnitt (22 a), der an der Oberseite des Zwischenrades (22) ausgebildet ist, mit einem bestimmten Freiraum eingesetzt ist, wie dies später im einzelnen noch beschrieben wird, wodurch die Drehung des Zahnrades (24), das durch den Motor (4) angetrieben wird, über den Eingriff zwischen der Ausnehmung (24 a) und dem vorspringenden Abschnitt (22 a) auf das Zwischenzahnrad (22) und somit auf das größere Zahnrad (18) übertragen wird, um die Welle (14) drehanzutreiben. Bei dieser Ausführungsform wird das Übersetzungsverhältnis zwischen dem größeren Zahnrad (18) und dem Zwischenzahnrad (22) auf 3 eingestellt.

Ein größerer Nocken (28) ist integral an der Oberseite des größeren Nockenzahnrades (18) befestigt, während ein kleinerer Nocken (30) integral am Boden des kleineren Nockenzahnrades (24) ausgebildet ist, so daß es sich in einer gemeinsamen horizontalen Ebene mit dem größeren Nocken (28) befindet. Ein Stifthebel (32) weist einen langen und einen kurzen Arm (32 a, 32 b) auf, von denen jeder eine Rolle (34) bzw. (36) trägt. Diese Rollen werden in Anlage an die Nocken (28) bzw. (30) gedrückt, und zwar durch die nachgiebig sich auswirkende Kraft einer Feder (38). Die Kombination der Nocken (28, 30) und des Stifthebels (32) bilden einen Verriegelungsmechanismus (39).

Entsprechend Fig. 5 umfaßt der kleinere Nocken (30) einen Abschnitt (30 a) vergrößerten Durchmessers und einen Abschnitt (30 b) reduzierten Durchmessers, der mit dem Abschnitt (30 a) konzentrisch angeordnet ist, wobei beide durch ein Paar von entgegengesetzt angeordneten geradlinigen Abschnitten (30 c, 30 d) miteinander verbunden sind. Es ist festzustellen, daß der Abschnitt (30 b) reduzierten Durchmessers sich über einen Winkeltiter erstreckt und der geradlinige Abschnitt (30 c, 30 d) über einen Winkel (alpha), der gleich 50° bzw. 40° ist. Es ist festzustellen, daß die Ausnehmung (24 a) in einem Winkel von 180° nach hinten vom Abschnitt (30 b) reduzierten Durchmessers ausgebildet ist und eine Relativdrehung zwischen dem vorstehenden Abschnitt (22 a) des Zwischenzahnrades (22) und der Ausnehmung (24 a) über einen Winkel (beta) von 40° auftreten kann.

Andererseits ist der größere Nocken (28) in seiner Umfangsfläche mit drei Ausnehmungen (40) versehen, die in gleichem Intervall angeordnet sind. Jede Ausnehmung (40) hat eine Bodenfläche (40 a) gekrümmter Gestalt, die konzentrisch mit dem Außenumfang (41) des Nockens ausgebildet ist, wobei die entgegengesetzten Enden (40 b, 40 c) der Bodenfläche eine gekrümmte Gestalt haben, die im wesentlichen der Umfangsfläche der Rolle (34) konform ist. Jede Ausnehmung (40) ist so proportioniert, daß ein Paar von Linien, die durch die Mitte der Rolle (34) und die Mitte des größeren Nockens (28) verlaufen, wenn die Rolle sich in Anlage an den jeweiligen Enden (40 b, 40 c) der Ausnehmung (40) befindet, einen Winkel γ von 30° bildet.

Es ist notwendig, daß die Längen des langen und des kurzen Armes (32 a, 32 b) des Stifthebels (32), der die beiden Rollen (34) bzw. (36) trägt oder die Abstände (l₁, l ₂), gemessen zwischen der Drehmitte (0) des Stifthebels (32) und dem jeweiligen Zentrum der Rollen (34, 36) dem folgenden Verhältnis genügen:

worin R ₂ einen Radius des Außenumfangs des größeren Nockens, R ₁ den Radius des ausgenommenen Abschnittes des größeren Nockens, r ₂ den Radius des größeren Abschnittes des kleineren Nockens und r ₁ den Radius des kleineren Abschnittes des kleineren Nockens repräsentiert.

Während die Werte der Winkel (alpha, beta, gamma und teta) der verschiedenen Teile, die die beiden Nocken (28, 30) bilden, entsprechend der vorstehenden Erläuterung ausgewählt wurden, können auch andere Werte ausgewählt werden, vorausgesetzt, die folgenden Gleichungen finden Anwendung:

alpha = beta (2)

teta = gamma×N - alpha (3)

worin N das Übersetzungsverhältnis zwischen dem größeren Nockenzahnrad (28) und dem Zwischenzahnrad (32) repräsentiert. Die Anzahl der Ausnehmungen (40) im größeren Nocken (28) ist ein Mehrfaches von N. Es ist bevorzugt, daß der Winkel (epsilon) zwischen einer Linie, die durch die Mitte der Rolle (34) und die Mitte des größeren Nockens (28) geht und einer anderen Linie, die durch die Mitte der Rolle (34) und das Drehzentrum (0) des Stifthebels (32) in dem in Fig. 5 dargestellten Zustand verläuft, im wesentlichen gleich 90° ist.

Der Drehantriebs-Hebemechanismus der zuvor erwähnten Art erlaubt die Übertragung der Drehung des Motors (4) auf den Hebemechanismus (2), welcher dann das Führerhaus nach oben und nach unten antreibt. Die Transmission des Antriebs, der durch den Transmissionsmechanismus (4) und ebenso durch den Betrieb des Verriegelungsmechanismus (39) für den Fall stattfindet, daß der Betrieb des Motors im Laufe der Kippbewegung aufhört, wird nun beschrieben.

Der Drehantrieb des Motors (4) wird auf das kleinere Nockenzahnrad (24) übertragen, welches sich in kämmendem Eingriff mit der Antriebsquelle (16) befindet. Die Drehung des Zahnrades (24) wird auf das Zwischenzahnrad (22) übertragen, wenn der vorstehende Abschnitt (22 a) des Zwischenzahnrades (22) gegen die hintere Endfläche stößt, wenn eine Betrachtung in Drehrichtung der im Zahnrad (24) ausgebildeten Ausnehmung (24 a) betrachtet wird. Solch eine Drehung wird dann über das größere Nockenzahnrad (18), welches mit dem Zwischenzahnrad (22) kämmt, auf die Gewindespindel (14) übertragen und es erfolgt ein Antrieb der Ausgangsstange (16) nach oben und nach unten. Bei der vorliegenden Ausführungsform dreht sich das kleinere Nockenzahnrad (24) im Gegenuhrzeigersinn, wenn das Führerhaus angehoben wird und dreht sich im Uhrzeigersinn, wenn das Führerhaus abgesenkt wird.

Fig. 6 zeigt eine Situation, in der das Führerhaus angehoben wird und der Motor (4) seinen Betrieb beendet, bevor ein Überkippzustand erreicht wird, indem der Schwerpunkt des Führerhauses sich über die Kippachse hinaus bewegt. Unter diesen Bedingungen ist der Antrieb vom Motor (4) unwirksam und die Schwerkraft des Führerhauses wirkt sich dahingehend aus, daß das größere Nockenzahnrad (18) aus seiner Drehung im Uhrzeigersinn beginnt, sich in entgegengesetzter Richtung zu drehen, wobei zu bemerken ist, daß die Drehung im Uhrzeigersinn während der Anhebebewegung erfolgte. Solch eine Drehung des größeren Nockenzahnrades (18) wird auf das Zwischenzahnrad (22) übertragen, dessen Drehung unmittelbar auf das kleinere Nockenzahnrad (24) übertragen wird. Dies erfolgt durch den Eingriff zwischen dem vorstehenden Abschnitt (22 a) und der Ausnehmung (24 a). Wenn das größere und das kleinere Nockenzahnrad (18, 24) und somit der größere und der kleinere Nocken (28, 30) sich drehen, so bewegen sich die beiden Rollen (34, 36) entlang der jeweiligen Nockenflächen (siehe Fig. 7). Wenn sich das Führerhaus weiterhin nach unten bewegt und der größere Nocken (28) seine Drehung fortsetzt, bis die Rolle (34) das Ende (40 b) der Ausnehmung (40) erreicht, wird der Eingriff zwischen dem größeren Nocken (28) und der Rolle (34) dahingehend wirksam, das größere Nockenzahnrad (18) gegenüber einer weiteren Drehung zu verriegeln und somit die Bewegung des Führerhauses nach unten zu beenden (in Fig. 8 dargestellter Zustand). Damit die Rolle (34) die Bodenfläche der Ausnehmung (40) des größeren Nockens (28) berühren kann, muß die Rolle (36) an den Abschnitt (30 b) reduzierten Durchmessers des kleineren Nockens (30) gebracht werden. Um außerdem den größeren Nocken (28) nach dem erneuten Betrieb zu entriegeln, muß die Rolle (36) an die Verbindungspunkte (P₁, P ₂) zwischen den Abschnitten (30 b) reduzierten Durchmessers und den geradlinigen Abschnitten (30 c, 30 d) gebracht werden, wenn die Anordnung verriegelt ist, wie dies später beschrieben wird. Dementsprechend müssen das größere und das kleinere Nockenzahnrad (18, 24), der Stifthebel (32) und das Zwischenzahnrad (22) vorbestimmt so positioniert werden, daß, wenn die Rolle (34) sich, betrachtet im Uhrzeigersinn, in Anlage am vorderen Ende (40 b) der Ausnehmung (40) des Nockens (28) befindet, die Rolle (36) bei Betrachtung im Uhrzeigersinn am hinteren Ende (P ₂) des Abschnittes (30 b) reduzierten Durchmessers des kleineren Nockens (30) befindet. Dabei berührt der vorstehende Abschnitt (22 a) des Zwischenzahnrades (22) die Ausnehmung (24 a), die im kleineren Nockenzahnrad (24) ausgebildet ist (siehe Fig. 8).

Wenn das Führerhaus aus dem in Fig. 8 dargestellten Zustand wieder angehoben wird, wird der Motor (4) wieder in Drehung versetzt, um das kleinere Nockenzahnrad (24) im Gegenuhrzeigersinn zu drehen. Die Drehung des Zahnrades (24) wird über den Eingriff zwischen der Ausnehmung (24 a) und dem vorspringenden Abschnitt (22 a) unmittelbar auf das Zwischenzahnrad (22) übertragen. Somit erfolgt eine Übertragung auf das größere Nockenzahnrad (18), wodurch eine Drehung im Uhrzeigersinn veranlaßt wird. Die Rolle (36) bewegt sich dann entlang dem Abschnitt (30 b) reduzierten Durchmessers und über den geradlinigen Abschnitt (30 c) auf den Abschnitt (30 a) vergrößerten Durchmessers. Da das Übersetzungsverhältnis zwischen dem größeren Nockenzahnrad (18) und dem Zwischenzahnrad (22) entsprechend der vorstehenden Erwähnung auf 3 eingestellt ist, folgt daraus, daß während der Zeit, in der die Rolle (36) sich entlang dem Abschnitt (30 b) reduzierten Durchmessers bewegt, die Rolle (34) sich durch die Ausnehmung (40) bewegt, die über einen Winkel von 50°/3 im größeren Nocken (28) befindet, während die Rolle (36) sich entlang dem geradlinigen Abschnitt (30 c) bewegt, und während sich die Rolle (36) entlang dem geradlinigen Abschnitt (30 c) bewegt, bewegt sich die Rolle (34) weiter um 40°/3 und erreicht so das andere Ende (40 c) in der Ausnehmung (40). Wenn sich die Rolle (36) aus dem Abschnitt (30 b) reduzierten Durchmessers über den geradlinigen Abschnitt (30 c) in den Abschnitt (30 a) vergrößerten Durchmessers bewegt, schwingt der Stifthebel (32) über einen Betrag im Gegenuhrzeigersinn, der einer Differenz (r ₂-r ₁) zwischen den Radien des vergrößerten und verkleinerten Durchmessers entspricht, wodurch die Rolle (34) sich über einen Betrag radial nach außen bewegt, der der Differenz (R ₂-R ₁) zwischen den Radien des äußeren Umfangs (41) und der Ausnehmung (40) entspricht. Dementsprechend bewegt sich die Rolle (34) in Richtung auf den äußeren Umfang (41) des größeren Nockens (28), während sie sich durch die Ausnehmung (40) über einen Winkel (30°) bewegt und so einen Verriegelungsvorgang hinsichtlich der Ausnehmung (40) verhindert. So wird der Zustand der Fig. 5 wieder eingenommen, der eine weitere Drehung erlaubt.

Wenn dagegen das Führerhaus aus dem in Fig. 8 dargestellten Zustand abgesenkt wird, veranlaßt der Motor (4) eine Drehung des kleineren Nockenzahnrades (24) im Uhrzeigersinn. Diese Drehung des Zahnrades (24) wird nicht unmittelbar übertragen, da der vorstehende Abschnitt (22 a) des Zwischenzahnrades (22) bei Betrachtung im Uhrzeigersinn am vorderen Ende der Ausnehmung (24 a) im kleineren Nockenzahnrad sich befindet und so das Zwischenzahnrad (22) und das größere Nockenzahnrad (18) in Ruhe verbleiben. Das kleinere Nockenzahnrad (24) dreht sich über einen Winkel von 40°, bis der vorstehende Abschnitt (22 a) sich in Eingriff mit der Ausnehmung (24 a) befindet, um die Übertragung der Drehung einzuleiten. In der Zwischenzeit bewegt sich die Rolle (36) entlang dem geradlinigen Abschnitt (30 d) des kleineren Nockens (30) aus dem Abschnitt (30 b) reduzierten Durchmessers zum Abschnitt (30 a) vergrößerten Durchmessers. Im Zusammenhang damit bewegt sich die Rolle (34) bezüglich des größeren Nockens (28) radial nach außen, während keine Relativdrehung hinsichtlich des größeren Nockens (28) erfolgt (siehe Fig. 9). So wird eine Entriegelung von der Ausnehmung (40) vorgenommen. Wenn die Ausnehmung (24 a) im kleineren Nockenzahnrad mit dem vorstehenden Abschnitt (22 a) des Zwischenzahnrades zu der Zeit in Eingriff gelangt, in der die Rolle (34) entriegelt wird (siehe Fig. 10), wird der Drehantrieb übertragen, damit das Zwischenzahnrad (22) und das größere Nockenzahnrad (28) ihre Drehung beginnen können, um so das Führerhaus abzusenken.

Die vorstehende Beschreibung bezieht sich auf die Anhebebewegung unter der Bedingung, daß das Führerhaus nicht überkippt worden ist. Der Vorgang, der bei einem Überkippen auftritt, bei dem der Schwerpunkt des Führerhauses die Kippachse passiert hat, wird nachfolgend beschrieben.

Wenn das kleinere Nockenzahnrad (24) sich im Gegenuhrzeigersinn über die Lage dreht, in der der Schwerpunkt des Führerhauses direkt oberhalb der Kippachse liegt (siehe Fig. 11) und dann den Betrieb in solch einem Überkippzustand beendet, neigt das Führerhaus dazu, sich nach vorne zu bewegen oder in der Drehrichtung, wie beim Anheben des Führerhauses, was aufgrund der Schwerkraft erfolgt. Dementsprechend dreht sich das größere Nockenzahnrad (18) im Uhrzeigersinn. Dies ist dieselbe Richtung wie beim Anheben des Führerhauses. Eine solche Drehung des größeren Nockenzahnrades (18) wird auf das Zwischenzahnrad (22) übertragen, welches sich dann im Gegenuhrzeigersinn dreht. Da jedoch der Freiraum bzw. das Spiel zwischen dem vorstehenden Abschnitt (22 a) des Zwischenzahnrades und der Ausnehmung (24 a) des kleineren Nockenzahnrades besteht, beginnt das kleinere Nockenzahnrad (24) die Drehung mit einer Verzögerung von 40° hinsichtlich des Zwischenzahnrades (22). Wenn die Rolle (34) als Ergebnis der Drehung des größeren Nockens (28) aus der in Fig. 11 dargestellten Lage in die Ausnehmung (40) fällt, befindet sich die Rolle (36) auf dem geradlinigen Abschnitt (30 d) des kleineren Nockens (30), während die Rolle (34) von der Bodenfläche (40 a) der Ausnehmung (40) zu diesem Zeitpunkt freikommt. Nachdem der größere Nocken (28) über 40°/3 aus der Stellung gedreht wurde, die dieser einnahm, wenn der Antrieb aufhörte, oder nach der Drehung des Zwischenzahnrades (22) über 40°, ist der vorstehende Abschnitt (22 a) des Zwischenzahnrades (22) dahingehend wirksam, die Drehung des kleineren Nockens (30) einzuleiten (siehe Fig. 12). Wenn der kleinere Nocken (30) sich aufgrund der Drehung des größeren Nockens (28) dreht, bewegt sich die Rolle (36) vom geradlinigen Abschnitt (30 d) zum Abschnitt (30 b) reduzierten Durchmessers, woraufhin sich die Rolle (34) in Berührung mit der Bodenfläche (40 a) der Ausnehmung und dieser entlang sich bewegt. Ein verriegelter Zustand ist eingerichtet, wenn die Rolle (34) das Ende (40 c) der Ausnehmung einnimmt, wenn sich der größere Nocken (28) weiterdreht (siehe Fig. 13), woraufhin die Drehung des größeren Nockens (28) begrenzt wird und das Überkippen des Führerhauses unterbrochen wird. Zu dieser Zeit befindet sich die Rolle (36) bei Betrachtung im Uhrzeigersinn in Anlage am vorderen Ende (P ₁) des Abschnittes (30 b) reduzierten Durchmessers des kleineren Nockens (30).

Wenn entsprechend der bereits durchgeführten Erläuterung das größere und das kleinere Nockenzahnrad (18, 24) und das Zwischenzahnrad (22) so angeordnet sind, daß die Anordnung in dem in Fig. 8 dargestellten Zustand verriegelt ist, und zwar wenn die Rolle (34) in der entgegengesetzten Lage innerhalb der Ausnehmung (40) verriegelt ist, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist, und zwar aus der in Fig. 7 dargestellten Lage, oder wenn die Rolle (34) und der größere Nocken (28) über 30° relativ zueinander bewegt worden sind, dreht sich das Zwischenzahnrad (22) über 90° und das kleinere Nockenzahnrad (24) dreht sich über 50° mit einer Verzögerung eines Winkels (beta) (40°), so daß sichergestellt werden kann, daß die Rolle (36) bei Betrachtung im Uhrzeigersinn gegen das vordere Ende (P ₁) des Abschnittes (30 b) reduzierten Durchmessers des kleineren Nockens (30) in Anlage gebracht werden kann.

Wenn der Motor (4) in eine Richtung angetrieben wird, die ein weiteres Überkippen aus dem in Fig. 13 dargestellten Zustand verursacht, dreht sich das kleinere Nockenzahnrad (24) im Gegenuhrzeigersinn. Jedoch kann sich das Zwischenzahnrad (22) und das größere Nockenzahnrad (18) nicht drehen, bis das Ende der Ausnehmung (24 a) gegen den vorstehenden Abschnitt (22 a) des Zwischenzahnrades stößt. Dementsprechend bewegt sich die Rolle (36) entlang dem geradlinigen Abschnitt (30 c) auf den Abschnitt (30 a) vergrößerten Durchmessers des kleineren Nockens, in der Zwischenzeit mit einer Veranlassung dahingehend, daß die Rolle (34) aus der Ausnehmung (40) radial nach außen verschoben wird. Zu dem Zeitpunkt, zu dem der Eingriff zwischen dem vorstehenden Abschnitt (22 a) und der Ausnehmung (24 a) auftritt, hat die Rolle (36) den Abschnitt (30 a) vergrößerten Durchmessers des kleineren Nockens erreicht, wodurch die Rolle (34) aus der Ausnehmung (40) bewegt wurde, was zu einer Entriegelung führt und eine Drehung des größeren Nockenzahnrades (18) erlaubt (siehe Fig. 15).

Entsprechend der erfolgten Beschreibung stellt die vorliegende Ausführungsform einen zuverlässigen und sicheren Betrieb sicher und eliminiert die Lösungsneigung aufgrund von Schwingungen, da die Nockenrolle (34) mit einem Ende der Ausnehmung (40) in Eingriff steht, um einen verriegelten Zustand einzurichten. Wann immer der Motor (4) wieder in Gang gesetzt wird, kann der Verriegelungsmechanismus automatisch gelöst werden, was ein erneutes Antreiben der Kraftbetätigungsvorrichtung erlaubt. Im Vergleich zu einer herkömmlichen Anordnung, die ein Schneckengetriebe verwendet, ist die mechanische Wirksamkeit drastisch verbessert. Dies erlaubt eine Reduzierung der Größe und der Kosten der Anordnung. Es ist weiterhin festzustellen, daß das kleinere Nockenzahnrad (24) zusätzlich mit einem Kegelzahnrad (42) verbunden ist (Fig. 1), das von Hand gedreht werden kann, um eine Kippbewegung des Führerhauses zu erzielen.

Solch ein Handbetrieb wird durch die Tatsache erleichtert, daß der Getriebemechanismus (6) entsprechend der Erfindung im Vergleich zu einem Schneckengetriebe bzw. einem Schneckenrad eine wesentlich höhere mechanische Wirksamkeit mit sich bringt. Die Gestaltung der Nocken (28, 30) ist nicht auf die dargestellte Ausführungsform beschränkt. Alternativ können anstatt der geradlinigen Abschnitte (30 c, 30 d) des kleineren Nockens (30) gekrümmte Abschnitte verwendet werden. Die Gestalt der Ausnehmung und des vorstehenden Abschnittes ist für den Eingriff nicht auf die zuvor beschriebene Anordnung eingeschränkt. Die erfindungsgemäße Anordnung erlaubt eine Relativdrehung nur über den zuvor beschriebenen Winkel gleich der Drehung eines gekrümmten Schlitzes (24 b) und eines Vorsprungs (22 b), entsprechend der Darstellung in Fig. 16. Jedoch kann jede Drehung über den Winkel erlaubt sein, wenn es möglich ist, die Drehung aufeinander zu übertragen. Weiterhin ist die Erfindung nicht auf die beschriebene Anordnung beschränkt, da die Nockenfolgeglieder gegen den größeren und den kleineren Nocken (28, 30) stoßen, Rollen (34, 36) umfassen, die an beiden Armen (32 a, 32 b) angeordnet sind. Die Erfindung kann so ausgestaltet sein, daß die Enden der beiden Arme (32 a, 32 b) direkt gegen die Nocken (28, 30) stoßen, wie dies in Fig. 17 dargestellt ist.

Die in Fig. 18 bis 20 dargestellte zweite Ausführungsform ist im wesentlichen identisch mit der zuvor beschriebenen Ausführungsform, mit der Ausnahme, daß diese Anordnung einen größeren Nocken und einen kleineren Nocken umfaßt und weiterhin vorstehende Eingriffsabschnitte an einem Zwischenzahnrad und Ausnehmungen an einem kleineren Nockenzahnrad. Somit beschränkt sich die nachfolgende Beschreibung auf die Unterschiede.

Während der größere Nocken (428) mit sechs Ausnehmungen (440) in seiner Umfangsfläche versehen ist, die in gleichen Abständen angeordnet sind, umfaßt der kleinere Nocken (430) ein Paar von Abschnitten (430 a) vergrößerten Durchmessers, die entgegengesetzt zueinander angeordnet sind, sowie ein Paar von Abschnitten (430 a) reduzierten Durchmessers, die mit den Abschnitten (430 a) konzentrisch angeordnet sind. Beide sind durch ein Paar von entgegengesetzt angeordneten gekrümmten Übergangsabschnitten (430 c, 430 d) miteinander verbunden.

Ein Paar von vorstehenden Abschnitten (422 a) sind an der Oberseite des Zwischenzahnrades (422) ausgebildet, wie dies in Fig. 19 dargestellt ist. Außerdem sind am Boden des kleineren Nockenzahnrades (424) ein Paar von Ausnehmungen (424 a) ausgebildet, in die die beiden vorstehenden Abschnitte (422 a) des Zwischenzahnrades (422) ragen, um jeweils dazwischen relativ drehbar zu sein (Fig. 20 zeigt eine perspektivische Ansicht des kleineren Nockenzahnrades bei einer Betrachtung von unten).

Der größere Nocken (428), der kleinere Nocken (430), die vorstehenden Abschnitte (422 a) des Zwischenzahnrades (422), die Ausnehmungen (424 a) des kleineren Nockenzahnrades (424) genügen in Relation zur oben genannten Anordnung den Verhältnissen (1), (2) und (3) und erfüllen daher die Funktion eines Verriegelungsmechanismus durch denselben Vorgang wie bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform.

Weiterhin kann die Erfindung diese Anordnung anwenden, wenn sie jeden der beiden vorstehenden Abschnitte für den Eingriff und zwei Ausnehmungen der zweiten Ausführungsform hat für den Kupplungsmechanismus der ersten Ausführungsform.

Claims

1. Kraftbetätigungsvorrichtung mit einer drehbar in einem Gehäuse (8) angebrachten Gewindespindel (14), einer für eine Anhebebewegung durch Drehen der Gewindespindel (14) bestimmten rohrförmigen Ausgangsstange (16), die auf die Gewindespindel (14) aufgesetzt ist, und mit einem Drehantriebs-Getriebemechanismus (6) zum Übertragen von Drehbewegung von einer Antriebsquelle (4) auf die Gewindespindel (14), wobei der Drehantriebs-Getriebemechanismus (6) umfaßt: ein erstes Zahnrad (18), das fest an der Gewindespindel (14) angebracht ist, eine parallel zur Gewindespindel (14) verlaufende Zwischenwelle (20), ein zweites Zahnrad (22), das auf der Zwischenwelle (20) angeordnet ist und mit dem ersten Zahnrad (18) kämmt, und ein drittes Zahnrad (24), das auf der Zwischenwelle (20) angebracht ist und durch die Antriebsquelle (4) drehangetrieben wird, gekennzeichnet durch einen Verriegelungsmechanismus (39) zum Verriegeln des Drehantriebs-Getriebemechanismus (6), wenn die Antriebsquelle (4) ihren Betrieb beendet, wobei der Verriegelungsmechanismus (39) umfaßt: einen ersten Nocken (28), der fest und konzentrisch am ersten Zahnrad (18) befestigt ist, einen zweiten Nocken (30), der fest und konzentrisch am dritten Zahnrad (24) angebracht ist, einen Hebel (32), der ein Paar von Armen (32 a, 32 b) umfaßt, von denen jeder ein Nockenfolgeglied (34 bzw. 36) trägt, und der so angeordnet ist, daß er um einen Punkt (0) drehbar ist, der sich zwischen den Armen (32 a, 32 b) befindet, und ein Feder (38), die durch Belastung des Hebels (32) dahingehend wirksam ist, die jeweiligen Nockenfolgeglieder (34, 36) gegen die entsprechenden Nocken (28, 30) zu drücken, der erste Nocken (28) am Umfang mit einer Vielzahl von Ausnehmungen (40) versehen ist, die umfangsmäßig gleich beabstandet sind, jede Ausnehmung (40) eine Bodenfläche (40 a) hat, die zu der äußeren Umfangsfläche (41) des ersten Nockens (28) in einem Bereich konzentrisch ist, wo dieser keine Ausnehmungen hat, der zweite Nocken (30) einen Abschnitt (30 a) größeren Durchmessers, einen Abschnitt (30 b) reduzierten Durchmessers, der konzentrisch zu dem Abschnitt (30 a) größeren Durchmessers angeordnet ist, und ein Paar von Verbindungsabschnitten (30 c, 30 d) umfaßt, die die entgegengesetzten Seiten des Abschnittes (30 b) reduzierten Durchmessers mit dem Abschnitt (30 a) größeren Durchmessers verbinden, und die Teile dem folgenden Verhältnis genügen: alpha=beta (2)teta=gamma×N-alpha (3)wobei in diesen Formeln sind:
L₁ der Abstand zwischen der Mitte des Nockenfolgegliedes (34), das gegen den ersten Nocken (28) anliegt, und der Drehmitte (0) des Hebels (32);
L₂ der Abstand zwischen der Mitte des Nockenfolgegliedes (36), das gegen den zweiten Nocken (30) anliegt, und der Drehmitte (0) des Hebels (32),
R₁ der Radius der Bodenfläche (40 a) der Ausnehmung (40) im ersten Nocken (28);
R₂ der Radius des Außenumfanges (41) des ersten Nockens (28);
R₁ der Radius des Abschnittes (30 b) reduzierten Durchmessers des zweiten Nockens (30);
r₂ der Radius des Abschnittes (30 a) größeren Durchmessers des zweiten Nockens (30);
teta ein Winkel, den der Abschnitt (30 b) reduzierten Durchmessers des zweiten Nockens (30) hinsichtlich seines Zentrums einnimmt;
alpha ein Winkel, den ein Verbindungsabschnitt (30 c; 30 d) des zweiten Nockens (30) hinsichtlich seines Zentrums einnimmt;
beta ein Winkel, über den der vorstehende Abschnitt (22 a) winkelmäßig innerhalb der Ausnehmung (24 a) des Kupplungsmechanismus (22 a, 24 a) bewegbar ist;
gamma ein Winkel, der zwischen Linien ausgebildet ist, die die Mitte der Nockenfolgeglieder (34, 36) und das Zentrum des ersten Nockens (28) verbinden, wenn sich das Nockenfolgeglied (34) an jedem Ende der Ausnehmung (40) des ersten Nockens (28) befindet;
N ein Übersetzungsverhältnis des ersten Zahnrades (18) mit dem zweiten Zahnrad (22), wobei die Anzahl der Ausnehmungen (40) im ersten Nocken (28) ein ganzzahliges Vielfaches von N ist,und durch einen Kupplungsmechanismus (22 a, 24 a) zum Übertragen der Drehbewegung zwischen dem zweiten (22) und dem dritten (24) Zahnrad, der zumindest eine Ausnehmung (24 a), die entweder im zweiten (22) oder im dritten (24) Zahnrad ausgebildet ist, und einen vorstehenden Abschnitt (22 a) umfaßt, der in dem anderen der beiden Zahnräder (22, 24) ausgebildet ist und in jede Ausnehmung (24 a) ragt, und der innerhalb der Ausnehmung (24 a) drehbar ist, damit der Hebel (32) derart verschwenkt werden kann, daß das Nockenfolgeglied (34) sich aus der Ausnehmung (40) des ersten Nockens (28) herausbewegen kann.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Nocken (28) am Umfang mit drei Ausnehmungen (40) versehen ist, und daß der zweite Nocken (30) einen Ab schnitt (30 a) größeren Durchmessers und einen Abschnitt (30 b) reduzierten Durchmessers umfaßt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Nocken (428) am Umfang mit sechs Aus nehmungen (440) versehen ist, und daß der zweite Nocken (430) ein Paar von Abschnitten (430 a) größeren Durchmessers und ein Paar von Abschnitten (430 b) reduzierten Durchmessers umfaßt, wobei beide alternierend an der Umfangsfläche ausgebildet sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenfolgeglieder (34, 36, 434, 436) Rollen sind, die an den oberen Enden der beiden Arme (32 a, 32 b, 432 a, 432 b) des Hebels (32, 432) angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenfolgeglieder (34, 36, 434, 436) Endflächen der beiden Arme des Hebels (32, 432) sind, die unmittelbar am ersten (28, 428) und am zweiten (30, 430) Nocken anliegen.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der vorstehende Abschnitt (22 a, 422 a) und die Ausnehmung (24 a, 424 a) jeweils doppelt an entgegengesetzten Stellen des Dreh zentrums ausgebildet sind.