DE102006013465A1

DE102006013465A1 - Kupplungsvorrichtung für einen Lastenträger zum Anschluss an eine Kugelkopf-Anhängerkupplung eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102006013465A1
Application number: DE102006013465A
Authority: DE
Original assignee: ATERA EBERHARD TITTEL GmbH
Current assignee: Atera GmbH
Priority date: 2006-03-23
Filing date: 2006-03-23
Publication date: 2007-09-27
Anticipated expiration: 2026-03-24
Also published as: DE102006013465B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kupplungsvorrichtung (10) für einen Lastenträger, beispielsweise einen Fahrradträger zum Anschluss an eine Kugelkopf-Anhängerkupplung (20) eines Fahrzeugs. Die Kupplungsvorrichtung (10) hat eine Kalotte (1) und einen Spannbügel (3) mit einem Brückenteil (31) und kann in eine Aufsetzposition (P) gebracht werden, in der die Kupplungsvorrichtung (10) auf der Anhängerkupplung (20) aufgesetzt ist, aber nicht verspannt ist. In dieser Position (P) ist der mit der Kupplungsvorrichtung (10) verbundene Lastenträger in einer etwa horizontalen Ebene stabilisiert. Zum Abheben aus der Position (P) kann der Lastenträger rückseitig etwas angehoben werden und der Spannbügel (3) mithilfe eines Spannhebels (5) über den Kugelkopf (22) angehoben werden. Zur Verspannung wird, ausgehend von der Position (P), zunächst eine Verrastung zwischen dem Spannhebel (5) und dem Spannbügel (3) durch Verschwenken einer Klinke (8) gelöst und anschließend durch ein Verschwenken des Spannhebels (5) nach hinten der Spannbügel (3) gegen den Kugelkopf (22) der Kugelkopf-Anhängerkupplung (20) gespannt. Die Spannbewegung entsteht dabei mithilfe einer Exzenterwelle (4), an deren exzentrischen Endbereichen der Spannhebel (5) fixiert ist. Die Kupplungsvorrichtung ist bei hoher Sicherheit besonders bedienfreundlich.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kupplungsvorrichtung für einen Lastenträger zum Anschluss an eine Kugelkopf-Anhängerkupplung eines Fahrzeugs. Bei dem Lastenträger kann es sich beispielsweise um einen Fahrradträger handeln. Bei dem Fahrzeug kann es sich beispielsweise um einen Pkw oder um ein Reisemobil handeln.
Beim Transport von Lasten oder Transportgegenständen an oder auf einem Lastenträger ergibt sich für solche Fahrzeuge, die nicht ständig mit dem Lastenträger ausgerüstet sein sollen, zum Beispiel Personenkraftwagen oder Reisemobile, das Erfordernis einer lösbaren Befestigung des Lastenträgers am Fahrzeug. Bei einer lösbaren Befestigung kann der Lastenträger für die Zeiten des Nichtgebrauchs vom Fahrzeug gelöst und deponiert werden.
Eine solche aus der Kupplungsvorrichtung und der Anhängerkupplung bestehende Anschlussvorrichtung ist bei einem Pkw an der Heckseite des Fahrzeugs angeordnet. Für Sonderfahrzeuge ist jedoch der Anschluss eines Lastenträgers an einer anderen Seite des Fahrzeugs, zum Beispiel an der Vorderseite denkbar.

Kupplungsvorrichtungen dieser Art sind an sich bekannt. Beispielsweise ist in der DE 197 16 670 A1 eine Kupplungsvorrichtung für einen vorzugsweise rückseitigen Anschluss eines Lastenträgers an ein Fahrzeug, insbesondere einen Pkw, beschrieben. In 9 ist eine derartige Kupplungsvorrichtung schematisch dargestellt. Man erkennt einen Lastenträger 100, der eine Tragvorrichtung 101 und an seiner Vorderseite eine Kupplungsvorrichtung 102 mit einer Betätigungsvorrichtung 103 zum Schließen und Öffnen der Kupplungsvorrichtung 102 aufweist. Der Lastenträger 100 kann an eine Kugelkopf-Anhängerkupplung 20 eines Pkw 106 lösbar angekuppelt werden. Die Tragvorrichtung 101 kann beispielsweise im Sinne einer Plattform 107 ausgebildet sein, auf der zu transportierende Lasten, zum Beispiel ein oder mehrere Fahrräder 108 stehen, die auf der Tragvorrichtung 101 quer und bezüglich der Fahrtrichtung 109 hintereinander angeordnet werden können. Zur Befestigung des bzw. der Fahrräder 108 kann eine vorzugsweise vorne und mittig auf der Tragvorrichtung 101 angeordnete Befestigungsstange 111 vorgesehen sein, an der die Fahrräder 108 jeweils mittels Distanzstangen 112 befestigt sind, die an ihren Enden jeweils Befestigungsklauen 113 zu ihrer Befestigung an der Befestigungsstange 111 oder am Rahmen des Fahrrads aufweisen.

Die Kupplungsvorrichtung 102 hat eine Aufnahmekammer mit einem unterseitigen Steckloch zur Aufnahme des Kugelkopfes der Kugelkopf-Anhängerkupplung 20. Mit einer Verriegelungsvorrichtung kann der Kugelkopf in der Aufnahmekammer verriegelt werden. Dazu wird ein gabelförmiges Riegelelement unter den Kugelkopf geschoben. Mit einer Spannvorrichtung kann der Kugelkopf in der Aufnahmekammer verspannt werden. Dabei dient die Betätigungsvorrichtung 103 sowohl zur Verriegelung als auch zur Verspannung. Zur Herstellung der Verbindung zwischen der Kupplungsvorrichtung 102 und der Kugelkopf-Anhängerkupplung 20 ist es erforderlich, dass der Lastenträger 100 in die vorgesehene Transportstellung angehoben wird und dann unter Beinbehaltung dieser Stellung die Verbindung durch Manipulation der Betätigungsvorrichtung 103 fixiert wird. Dies erfordert von einer Bedienperson – je nach Ausgestaltung des Lastenträgers 100 – einen mehr oder weniger erheblichen Krafteinsatz, unter Umständen kombiniert mit einer erheblichen Anforderung an die Beweglichkeit.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Kupplungsvorrichtung der genannten Art bereit zu stellen, mit der es möglich ist, die Verbindung zwischen der Kugelkopf-Anhängerkupplung und dem Lastenträger bequem und dennoch sicher herzustellen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche bilden den zentralen Gedanken der Erfindung in besonders vorteilhafter Weise weiter.

Gemäß der Erfindung ist eine Kupplungsvorrichtung für einen Lastenträger, beispielsweise einem Fahrradträger oder dergleichen zum Anschluss an eine Kugelkopf-Anhängerkupplung eines Fahrzeugs, beispielsweise eines Pkws, eines Reisemobils oder dergleichen, vorgesehen, die eine Stabilisierungsvorrichtung aufweist. Die Stabilisierungsvorrichtung ist zum Fixieren der Kupplungsvorrichtung und des gegebenenfalls damit verbundenen Lastenträgers gegenüber der Kugelkopf-Anhängerkupplung verspannbar. Die Stabilisierungsvorrichtung kontaktiert in einer Position, in der die Kupplungsvorrichtung auf die Kugelkopf-Anhängerkupplung aufgesetzt ist und in der die Stabilisierungsvorrichtung entspannt ist, die Kugelkopf-Anhängerkupplung derart, dass die Kupplungsvorrichtung und der gegebenenfalls damit verbundene Lastenträger in einer im Wesentlichen horizontalen Ebene stabilisiert ist.

Auf diese Weise ist es möglich, zur Herstellung der Verbindung zwischen dem Lastenträger und der Anhängerkupplung zunächst den Lastenträger aufzusetzen und in die für die Fahrt vorgesehene Stellung zu bringen und in einem weiteren Schritt die Verspannung herbeizuführen, wobei während der Verspannung der Lastenträger nicht gegen die Schwerkraft in angehobener Stellung gehalten werden muss.

Vorteilhaft umfasst die Stabilisierungsvorrichtung zwei Teilelemente, die relativ zueinander beweglich gelagert sind. Beispielsweise können diese beiden Teilelemente relativ zueinander verschwenkbar gelagert sein. Beispielsweise kann wenigstens eines der beiden Teilelemente an einer Halterung, beispielsweise einem Gehäuse drehbar gelagert sein. Dabei kann die Drehung beispielsweise um eine im Wesentlichen horizontale Achse vorgesehen sein, wobei diese Achse in der zur Fahrt vorgesehenen Position des Lastenträgers beispielsweise im Wesentlichen quer zur Fahrtrichtung vorgesehen sein kann.

Vorteilhaft sind die zwei Teilelemente dabei derart gelagert, dass sie bei einer Bewegung der Kupplungsvorrichtung in die Position von der Kugelkopf-Anhängerkupplung auseinander gedrückt werden. Bei der Bewegung kann es sich insbesondere um ein Aufsetzen der Kupplungsvorrichtung von oben oder schräg oben auf den Kugelkopf der Kugelkopf-Anhängerkupplung handeln. Insbesondere kann also vorgesehen sein, dass die beiden Teilelemente bei dieser Bewegung durch Kontakt mit dem Kugelkopf von letzterem auseinander gedrückt werden.

Vorteilhaft umfasst das erste Teilelement des Stabilisierungselementes eine Kalotte, die in der Position wenigstens teilweise formschlüssig den Kugelkopf kontaktiert.

Vorteilhaft können zum Verspannen der Stabilisierungsvorrichtung die beiden Teilelemente derart aufeinander zu bewegt werden, dass sie von gegenüberliegenden Seiten auf die Kugelkopf-Anhängerkupplung drücken. Es kann also insbesondere vorgesehen sein, dass die genannten beiden Teilelemente sowohl zur Herstellung der Verspannung vorgesehen sind als auch in der Position, in der die Kupplungsvorrichtung auf die Kugelkopf-Anhängerkupplung aufgesetzt ist, die horizontale Stabilisierung gewährleisten.

Vorteilhaft weist die Kupplungsvorrichtung ein Betätigungselement auf, mit dem sowohl die beiden Teilelemente relativ zueinander bewegt werden können, als auch die Stabilisierungsvorrichtung verspannt werden kann.

Vorteilhaft ist dabei das Betätigungselement mit einer Exzenterwelle verbunden und die Exzenterwelle relativ zu dem ersten Teilelement drehbar gelagert.

Vorteilhaft ist das zweite Teilelement drehbar an der Exzenterwelle gelagert.

Vorteilhaft ist das zweite Teilelement fest mit einem Brückenteil verbunden ist, das in der Position P von oben den Kugelkopf der Kugelkopf-Anhängerkupplung kontaktiert.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Kupplungsvorrichtung für einen Lastenträger zum Anschluss an eine Kugelkopf-Anhängerkupplung eines Fahrzeugs vorgesehen. Die Kupplungsvorrichtung weist eine Stabilisierungsvorrichtung auf, die zum Fixieren der Kupplungsvorrichtung und des gegebenenfalls damit verbundenen Lastenträgers gegenüber der Kugelkopf-Anhängerkupplung verspannbar ist. Dabei ist ein Teilelement der Stabilisierungsvorrichtung dazu ausgebildet, gegenüber der Kugelkopf-Anhängerkupplung einerseits eine Schließbewegung und andererseits eine Spannbewegung durchzuführen. Weiterhin ist ein Betätigungselement zum Bewirken der Schließbewegung und der Spannbewegung mit dem Teilelement der Stabilisierungsvorrichtung derart gekoppelt, dass die Übersetzung für beide Bewegungsarten unterschiedlich groß ist.

Dadurch wird die Handhabung bei der Herstellung einer Verbindung zwischen einer Kupplungsvorrichtung und einer Kugelkopf-Anhängerkupplung wesentlich erleichtert. Insbesondere ist ein Umgreifen zwischen den beiden genannten Bewegungen nicht mehr erforderlich. Dadurch wird auch die Sicherheit erhöht und ein Verletzungsrisiko gemindert.

Bei der Schließbewegung kann es sich um eine Bewegung handeln, mit der die Kupplungsvorrichtung und der gegebenenfalls damit verbundene Lastenträger auf die Kugelkopf-Anhängerkupplung aufgesetzt wird, also um eine „Aufsetzbewegung" in eine „Aufsetzposition". Die Spannbewegung kann auch als „Verspannbewegung" bezeichnet werden. Bei dem Betätigungselement kann es sich um einen Hebel handeln, beispielsweise um einen „Spannhebel".

Vorteilhaft erfolgt dabei die Schließbewegung mit einer Übersetzung, die kleiner ist als die Übersetzung bei der Spannbewegung. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Schließbewegung mit einem direkten Antrieb erfolgt, und die Spannbewegung mit hoher Übersetzung.

Vorteilhaft weist die Kupplungsvorrichtung weiterhin eine Exzenterwelle auf, die relativ zu der Stabilisierungsvorrichtung drehbar gelagert ist und die mit dem Betätigungselement fest verbunden ist. Diese Verbindung kann beispielsweise in einem exzentrischen Bereich der Exzenterwelle vorgesehen sein.

Vorteilhaft ist ein Lager der Exzenterwelle relativ zu einem weiteren Teilelement der Stabilisierungsvorrichtung fest angeordnet und das erstgenannte Teilelement drehbar an einem exzentrischen Teil der Exzenterwelle gelagert. Bei dem weiteren Teilelement der Stabilisierungsvorrichtung kann es sich um ein Kalottenelement handeln. Bei dem erstgenannten Teilelement der Stabilisierungsvorrichtung kann es sich um ein Spannbügelelement handeln. Das Spannbügelelement kann einen Spannbügel und ein Brückenteil umfassen.

Vorteilhaft ist weiterhin ein lösbares Fixierelement vorgesehen, mit dem das Betätigungselement und das erstgenannte Teilelement derart lösbar relativ zueinander fixiert werden können, dass eine Relativbewegung zwischen dem Betätigungselement und dem erstgenannten Teilelement in einer Drehrichtung nicht möglich ist.

Weiterhin ist ein Lastenträger, beispielsweise ein Fahrradträger, vorgesehen, der eine erfindungsgemäße Kupplungsvorrichtung aufweist.

Weitere Merkmale, Vorteile und Eigenschaften sollen nunmehr anhand einer detaillierten Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und mit Bezug auf die Figuren der beigefügten Zeichnungen erläutert werden. Es zeigen:
1 eine schematische perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung,
2–8 jeweils in schematischer Querschnittdarstellung verschiedene Positionen dieser Kupplungsvorrichtung,
9 eine schematische Darstellung zum Stand der Technik.
1 zeit eine schematische Ansicht von schräg vorne, seitlich rechts (in Fahrtrichtung gesehen) oben auf ein im Folgenden näher dargestelltes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung 10. Die Kupplungsvorrichtung 10 weist eine Halterung 2 auf, die als Gehäuse gestaltet sein kann, und ein mit der Halterung 2 fest verbundenes Kalottenelement, das im Folgenden der Einfachheit halber als Kalotte 1 bezeichnet wird. Weiterhin sind die vorderen Bereiche von zwei Streben 90 erkennbar, die sehr schematisch den vorderen Bereich eines Lastenträgers darstellen und die ebenfalls fest mit der Halterung 2 verbunden sind.
Weiterhin ist eine Exzenterwelle 4 vorgesehen, die drehbar in zwei Lagern in der Halterung 2 gelagert ist. Die Exzenterwelle 4 weist einen mittleren Bereich auf, der sich bis in die beiden Lager erstreckt sowie zwei exzentrische Endbereiche 41, die ebenfalls einen kreisförmigen, jedoch kleineren Durchmesser als der mittlere Bereich der Exzenterwelle 4 aufweisen und die mit Bezug auf die Hauptachse des mittleren Bereichs außermittig angeordnet sind. Von den beiden Endbereichen 41 ist in 1 aufgrund der Perspektive nur der vordere, also in Fahrtrichtung gesehen der rechte, sichtbar. Der mittlere Bereich der Exzenterwelle 4 bewegt sich somit bei Drehung in den beiden Lagern in der Halterung 2 symmetrisch um eine Drehachse, die die beiden Mittelpunkte der beiden Lager in der Halterung 2 durchsetzt. Diese Drehachse verläuft mit Bezug auf die für eine Fahrt vorgesehene Ausrichtung des Lastenträgers im Wesentlichen horizontal und quer zur Fahrtrichtung.
Ein Spannhebel 5 ist fest mit den Endbereichen 41 der Exzenterwelle 4 verbunden. Der Spannhebel 5 weist zwei Arme auf, von denen in 1 jeweils nur der vordere Bereich dargestellt ist. Rückwärtig können diese beiden Arme durch eine Querverbindung zur erleichterten Handhabung verbunden sein.
An den beiden exzentrischen Endbereichen 41 der Exzenterwelle 4 ist ein im Wesentlichen U-förmiger Spannbügel 3 drehbar gelagert. Dazu ist in den rückwärtigen Bereichen der beiden Schenkel des Spannbügels 3 jeweils ein Loch vorgesehen, dessen Durchmesser an den Durchmesser der exzentrischen Endbereiche 41 angepasst ist. Zu beiden Seiten, jeweils von innen nach außen gesehen, durchsetzt die Exzenterwelle 4 somit zunächst das Lager in der Halterung 2, dann das Loch in dem entsprechenden Schenkel des Spannbügels 3. Außerhalb des Spannbügels 3 ist schließlich jeweils die feste Verbindung zu den beiden Armen des Spannhebels 5 vorgesehen. Bei Drehung der Exzenterwelle 4 bewegen sich somit die beiden Löcher in dem Spannbügel 3 relativ zu der Halterung 2 in kleinen Kreisen um die Hauptachse des mittleren Bereichs der Exzenterwelle 4. Somit ist der Spannbügel 3 um eine Drehachse relativ zu der Halterung 2 und somit relativ zu der Kalotte 1 schwenkbar, wobei die Drehachse horizontal und quer zur vorgesehenen Fahrtrichtung verläuft.
Der Spannbügel 3 weist – mit Bezug auf die in 1 dargestellte Stellung – in seinem vorderen Bereich eine innenseitige kugelförmige Begrenzungsfläche auf, die in ihrer Form an die genormte Größe eines Kugelkopfes einer Kugelkopf-Anhängerkupplung angepasst ist. Auf seiner Oberseite ist der Spannbügel 3 fest mit einem Brückenteil 31 verbunden, das eine untenseitige ebene Begrenzungsfläche aufweist. Das Brückenteil 31 ist dabei derart relativ zu dem Spannbügel 3 positioniert, dass es in einer Position, in der der Spannbügel 3 mit der kugelförmigen Begrenzungsfläche formschlüssig an dem Kugelkopf anliegt, den Kugelkopf von oben kontaktieren kann, und zwar – von oben betrachtet in einem Bereich, der sich zwischen der Hauptachse, also der vertikalen Symmetrieachse des Kugelkopfes und der Begrenzungsfläche des Spannbügels 3 befindet.
Der Spannbügel 3 ist weiterhin fest mit einem Verrastungselement 6 verbunden, das im vorliegenden Ausführungsbeispiel als eine rückwärtige Verlängerung eines Armes des Spannbügels 3 ausgestaltet ist. Das Verrastungselement 6 weist einen Fortsatz auf, der als Anschlag 63 ausgestaltet ist.
Eine erste Schenkelfeder 7 ist in ihrem mittleren Bereich um den mittleren Bereich der Exzenterwelle 4 gewickelt und drückt mit ihrem einen Ende gegen den Anschlag 63 des Verrastungselements 6. Das andere Ende der Schenkelfeder 7 ist fest mit der Halterung 2 verbunden. Die Schenkelfeder 7 stellt somit ein Spannelement dar, das auf den Spannbügel 3 ein Drehmoment ausübt. In einem Bereich unterhalb der Exzenterwelle 4, schräg nach vorne versetzt ist ein weiterer Anschlag 28 an der Halterung 2 vorgesehen, der die Schwenkbewegung des Spannbügels 3 nach vorne begrenzt.
Das Verrastungselement 6 weist außerdem einen vorderen Zahn 61 auf, der zur Herstellung einer lösbaren Verbindung zwischen dem Spannbügel 3 und dem Spannhebel 5 dient. Auf Seite des Spannhebels 5 ist hierfür ein Klinkenelement vorgesehen, im Folgenden kurz als Klinke 8 bezeichnet, das eine Einkerbung 81 aufweist, in die der Zahn 61 in Eingriff gebracht werden kann. Die Klinke 8 ist hierfür an einer fest mit einem Arm des Spannhebels 5 verbundenen Platte 15 drehbar gelagert. Zum Verschwenken der Klinke 8 ist ein Schwenkelement, beispielsweise eine Zugstange 9 vorgesehen, die bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel innen in einem Arm des Spannhebels 5 verläuft. In dem nicht dargestellten rückwärtigen Bereich des Spannhebels 5 ist ein Bedienungselement, beispielsweise ein Handgriff oder dergleichen vorgesehen, mit dem die Zugstange 9 bewegt und somit die Klinke 8 bezüglich der Platte 15 verschwenkt werden kann. Eine zweite Schenkelfeder 11 ist vorgesehen, um auf die Klinke 8 ein Drehmoment auszuüben. In der in 1 dargestellten Stellung drückt dabei die zweite Schenkelfeder 11 bei entlasteter Stellung der Zugstange 9 die Klinke 8 gegen einen Anschlag 17, der fest mit der Platte 15 verbunden ist.
Zur Herstellung der lösbaren Verbindung zwischen dem Spannbügel 3 und dem Spannhebel 5 kann, ausgehend von der in 1 dargestellten Position, der Spannhebel 5 um eine in der Exzenterwelle 4 verlaufende Drehachse so weit nach vorne verschwenkt werden, bis die Klinke 8 mit ihrer Einkerbung 81 in den Zahn 61 des Verrastungselements 6 auf Grund der Wirkung der zweiten Schenkelfeder 11 in eine Eingriffposition einschnappt.
Die so erreichte Stellung ist in 4 in einer schematischen Querschnittdarstellung der Kupplungsvorrichtung 10 gezeigt. Mit Bezug auf diese Darstellung kann der Spannbügel 3 relativ zu dem Spannhebel 5 aufgrund des Eingriffs des Zahns 61 in die Einkerbung 81 nicht im Uhrzeigersinn verschwenkt werden. Gegen den Uhrzeigersinn ist ein derartiges Verschwenken gegen die Kraft der Schenkelfeder 7 möglich. Somit besteht in dieser Stellung eine in eine Drehrichtung fixierte Verbindung zwischen dem Spannbügel 3 und dem Spannhebel 5.
Wird ausgehend von der in 4 dargestellten Stellung der Spannhebel 5 nach hinten verschwenkt, können die in den 3 und 2 dargestellten Stellungen erzielt werden.
In den 2, 3 und 4 ist eine Kugelkopf-Anhängerkupplung 20 dargestellt, die einen Kugelkopf 22 und einen Hals 24 aufweist. Im obersten Bereich des Kugelkopfes 22 weist dieser einen kleinen horizontalen ebenen Abschnitt 26 auf. In 2 ist ferner durch einen Pfeil 109 die vorgesehene Fahrtrichtung angegeben.
Wie bei Betrachtung der 2, 3 und 4 deutlich wird, sind die Kalotte 1 und der Spannbügel 3 derart relativ zueinander bewegbar, bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verschwenkbar, dass diese beiden Teile – von außen kommend – den Kugelkopf 22 umfassen können und im weiteren in eine Stellung gebracht werden können, in der sie, wie in 4 gezeigt, den Kugelkopf 22 von gegenüberliegenden Seiten umgreifen.
Die in 4 gezeigte Stellung wird im Weiteren als Position P oder „Aufsetzposition" bezeichnet. In dieser Position P kontaktiert das Brückenteil 31 von oben den oberen ebenen Abschnitt 26 des Kugelkopfes 22 in einem Bereich, der sich vor der vertikalen Symmetrieachse S des Kugelkopfes 22 befindet. Die Kalotte 1 kontaktiert den Kugelkopf 22 in einem rückwärtigen Bereich. Mit einem an der Kalotte 1 angeformten Anschlag 13 kontaktiert die Kalotte 1 weiterhin den Hals 24 in einem rückwärtigen Bereich der Kugelkopf-Anhängerkupplung 20. Der Spannbügel 3 kontaktiert in der Aufsetzposition P den Kugelkopf 22 in einem vorderen Bereich, wobei der Spannbügel 3 derart geformt sein kann, dass dieser Kontakt zumindest teilweise formschlüssig ist.
Durch die genannten Kontaktstellen ist in der Position P die Kupplungsvorrichtung 10 und der damit verbundene Lastenträger in einer im Wesentlichen horizontalen Ebene stabilisiert. In der Position P ist die Kupplungsvorrichtung 10 auf die Kugelkopf-Anhängerkupplung 20 aufgesetzt. Der Lastenträger wird in der Position P allein von der Kugelkopf-Anhängerkupplung 20 getragen.
Allerdings ist die Kupplungsvorrichtung 10 in der Position P nicht mit der Kugelkopf-Anhängerkupplung 20 verspannt. Daher ist es möglich, ausgehend von der Position P, die Kupplungsvorrichtung 10 und den damit verbundenen Lastenträger unter Beibehaltung der horizontalen Stabilisierung um eine etwa vertikale Achse, und zwar um die Symmetrieachse S des Kugelkopfes 22, zu verschwenken.
Im Folgenden wird beschrieben, wie die Kupplungsvorrichtung 10 mit dem Lastenträger von außen kommend in die Position P aufgesetzt werden kann. Dies ist in den 2, 3 und 4 dargestellt. Zunächst wird der Spannbügel 3, so wie in 2 gezeigt, von oben auf den Kugelkopf 22 aufgesetzt. Die Kalotte 1 kontaktiert in dieser Stellung den Kugelkopf 22 noch nicht. Der Spannhebel 5 ist in dieser Stellung etwas nach hinten geneigt, beispielsweise um ca. 35° gegenüber der Vertikalen. Anschließend wird die Kalotte 1 dem Kugelkopf 22 weiter angenähert, und zwar bis die Kalotte 1 diesen letztlich berührt, so wie in 3 dargestellt. Man erkannt, dass der Spannbügel 3 derart geformt ist, dass er in dieser Position den Kugelkopf 22 gerade umgreifen kann und schließlich durch die Wirkung der ersten Schenkelfeder 7 (wobei der Spannhebel 5 nicht betätigt wird) in die in 4 dargestellte Position P gedrückt wird. In dieser Position ist nunmehr der Spannhebel 5 etwa in einer vertikalen Stellung.
Es ist somit möglich, den Lastenträger durch die Aufsetzbewegung in die Position P zu bewegen, ohne den Spannhebel 5 zu betätigen. Dies ist vorteilhaft, weil dadurch ermöglicht wird, einen günstigen Griff am Lastenträger zu wählen, ohne gleichzeitig am Spannhebel 5 angreifen zu müssen.
Alternativ kann zum Aufsetzen der Spannhebel 5 aktiv bewegt werden, um auf diese Weise die Schwenkbewegung des Spannbügels 3 auszuführen. Insbesondere ist eine Ausführungsform möglich, bei der die erste Schenkelfeder 7 nicht erforderlich ist, denn die Schwenkbewegung des Spannbügels 3 kann ohne die Schenkelfeder 7 unter Nutzung des Eigengewichts des Spannbügels 3 allein mithilfe des Spannhebels 5 ausgeführt werden.
Die Abmessungen zwischen der Kalotte 1, der Exzenterwelle 4 und dem Spannbügel 3 sind also derart gewählt, dass der Spannbügel 3 über den Kugelkopf 22 schwenken kann, und zwar im Sinne der in den 2 bis 4 gezeigten Darstellungen.
Vorteilhaft ist weiterhin, dass die Aufsetzbewegung visuell gut kontrolliert werden kann. Hierzu trägt entscheidend die Form des Spannbügels 3 bei. Durch die Öffnung, die im oberen, vorderen Bereich zwischen dem Spannbügel 3 und dem Brückenelement 31 vorgesehen ist und auch den offenen Bereich zwischen dem Brückenelement 31 und der Exzenterwelle 4 wird eine gute freie Sicht zur Kontrolle der Aufsetzbewegung ermöglicht. Im Bereich vor dem Spannbügel 3 sind keine Teile vorgesehen, so dass die Sicht auch in diesem Bereich ungehindert ist.
Vorteilhaft ist in diesem Zusammenhang auch, dass die Exzenterwelle 4 bei der Aufsetzbewegung stets hinter dem Kugelkopf 22 geführt werden kann, so dass auch eine Sichtbehinderung vermieden werden kann. Dies wird bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel dadurch erzielt, dass die Exzenterwelle 4 derart angeordnet ist, dass sie sich in der Aufsetzposition P mit Bezug auf die vorgesehene Fahrtrichtung hinter dem Kugelkopf 22 befindet. Im vorliegenden Fall ist sie hinter der Kalotte 1 angeordnet.
Zu einer besonders einfachen Handhabung bei der Aufsetzbewegung trägt auch bei, dass die Kalotte 1 und der Spannbügel 3 relativ zueinander um eine im Wesentlichen horizontale und quer zur Fahrtrichtung verlaufenden Achse verschwenkt werden können. Dadurch kann die Aufsetzbewegung ausgeführt werden, indem man den Lastenträger mit der Kupplungsvorrichtung 10 von hinten oben kommend der Kugelkopf-Anhängerkupplung 20 annähert. In diesem Bereich ist im Allgemeinen mit den geringsten räumlichen Einschränkungen zu rechnen.
Im Folgenden wird beschrieben, wie ausgehend von der Position P eine Verspannung zwischen der Kupplungsvorrichtung 10 und der Kugelkopf-Anhängerkupplung 20 hergestellt werden kann. Dies wird durch die 4 bis 8 illustriert. Mit Hilfe der Zugstange 9 wird die Klinke 8 mit ihrer Einkerbung 81 aus dem vorderen Zahn 61 des Verrastungselementes 6 herausbewegt, so dass sich dieser Eingriff löst. Diese Stellung ist in 5 dargestellt. Anschließend wird der Spannhebel 5 bei zunächst angezogener Zugstange 9 nach hinten geschwenkt, so wie in 6 dargestellt. Durch das Verschwenken des Spannhebels 5 nach hinten wird aufgrund der oben beschriebenen Ausgestaltung der Exzenterwelle 4 und entsprechend angepasster Fixierungsposition zwischen den Endbereichen 41 der Exzenterwelle 4 und dem Spannhebel 5 der Abstand zwischen der Kalotte 1 und dem Spannbügel 3 verringert. Dies ist in den 5 bis 8 zu erkennen. Durch diese Bewegung, im Folgenden als Spannbewegung bezeichnet, lässt sich die Kalotte 1 und der Spannbügel 3 mit der Kugelkopf-Anhängerkupplung 20 derart verspannen, dass die Kupplungsvorrichtung 10 und der damit verbundene Lastenträger gegenüber der Kugelkopf-Anhängerkupplung 20 lagefixiert ist, so wie es für einen sicheren Fahrtbetrieb erforderlich ist.
In der Darstellung der 5 ist der Spannbügel 3 vom Kugelkopf 22 beabstandet gezeigt. Ein derartiger Abstand zwischen Spannbügel 3 und Kugelkopf 22 wird jedoch im Allgemeinen bei der Spannbewegung nur dann auftreten, wenn der Lastenträger dabei rückwärtig etwas angehoben wird. Ohne entsprechende Entlastung, also bei einer einfachen Durchführung der Spannbewegung ohne rückwärtiges Anheben des Lastenträgers kontaktiert der Spannbügel 3 während der gesamten Spannbewegung den Kugelkopf 22 in einem vorderen Bereich. Der Spannbügel 3 verhindert dadurch ein Kippen des Lastenträgers nach unten.
Bei der Spannbewegung schiebt sich der Brückenteil 31 in horizontaler Richtung auf dem waagrechten Abschnitt 26 des Kugelkopfes 22 ein kleines Stück nach hinten. Dadurch wird bewirkt, dass die Halterung 2 und somit der Lastenträger bei der Spannbewegung auf einer vertikalen Höhe (relativ zu dem Kugelkopf 22) gehalten wird. Da weiterhin die Kalotte 1 während der Spannbewegung stets in Kontakt mit dem Kugelkopf 22 bleibt, wird die Kupplungsvorrichtung 10 während der Spannbewegung auch in Fahrtrichtung 106 gesehen in fester Position gegenüber dem Kugelkopf 22 gehalten. Insgesamt ergibt sich also, dass die Halterung 2 der Kupplungsvorrichtung 10 und der damit fest verbundene Lastenträger relativ zu dem Kugelkopf 22 bzw. zu der Kugelkopf-Anhängerkupplung 20 während der gesamten Spannbewegung horizontal stabilisiert ist und mit Bezug auf die Fahrtrichtung in Position gehalten wird. Dies ist vorteilhaft mit Blick auf die Sicherheit bei der Herstellung der Verspannung und trägt außerdem dazu bei, dass eine besonders zuverlässige Verspannung hergestellt werden kann.
Wird der Spannhebel 5, so wie in den 6 bis 8 dargestellt, nach hinten verschwenkt, kommt ein Zahn 85 der Klinke 8 auf Grund der Wirkung der zweiten Schenkelfeder 11 in Eingriff mit einer Einkerbung 65, die am rückwärtigen Ende des Verrastungselementes 6 vorgesehen ist. Es können mehrere Einkerbungen 65 und somit mehrere, beispielsweise vier unterschiedliche Rastpositionen vorgesehen sein, so wie in den Figuren beispielhaft dargestellt. Auf diese Weise können Fertigungstoleranzen und Verschleiß an der Kugelkopf-Anhängerkupplung 20 ausgeglichen werden. Bei Verschleiß kann außerdem oder alternativ ein Distanzelement, beispielsweise ein Distanzblech in den Spannbügel 3 eingebracht, beispielsweise eingeklebt, werden, so dass dadurch das Klemmmaß so verkleinert wird, dass wiederum die Rastposition bzw. die Rastpositionen eine ausreichende Verspannung gewährleisten.
Die Kalotte 1 ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel derart geformt, dass sie in der verspannten Position, entsprechend der Darstellung in 8, zumindest teilweise formschlüssig den Kugelkopf 22 kontaktiert. Weiterhin kann der an der Kalotte 1 angeformte Anschlag 13 derart geformt sein, dass er in der verspannten Position zumindest teilweise formschlüssig einen Teil des Halses 24 der Kugelkopf-Anhängerkupplung 20 kontaktiert.
Die Kalotte 1 und der Spannbügel 3 mit dem Brückenteil 31 können als zwei relativ zueinander bewegliche, insbesondere verschwenkbare Teilelemente einer Stabilisierungsvorrichtung angesehen werden, durch die in vorteilhafter Weise sowohl die Aufsetzposition P stabilisiert, als auch die Verspannung bewerkstelligt werden kann. Die beiden Teilelemente können dabei mithilfe nur eines Betätigungselementes, hier in Form des Spannhebels 5 relativ zueinander bewegt werden. Die Länge des Spannhebels 5 kann unschwer so groß gewählt werden, dass eine vorgegebene gewünschte Hebelwirkung zur Verfügung gestellt werden kann.
Im Folgenden wird beschrieben, wie die Verspannung gelöst werden kann: Die Form der Klinke 8 ist bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel so gestaltet, dass die Verrastung in Öffnungsrichtung selbstverstärkend wirkt. Zum Öffnen wird daher zunächst die Klinke 8 durch leichten Druck von oben auf den Spannhebel 5 entlastet, dann wird mit Hilfe der Zugstange 9 gegen die Kraft der zweiten Schenkelfeder 11 der Zahn 85 aus der Einkerbung 65 gehoben. Anschließend wird der Spannhebel 5 nach oben geschwenkt, wodurch sich der Abstand zwischen der Kalotte 1 und dem Spannbügel 3 wiederum so weit vergrößert, dass die Verspannung gelöst wird. Der Spannhebel 5 wird so weit verschwenkt, dass die Einkerbung 81 der Klinke 8 wiederum in den vorderen Zahn 61 des Verrastungselementes 61 unter Wirkung der zweiten Schenkelfeder 11 in Eingriff kommt und auf diese Weise die Position P, die in 4 dargestellt ist, erreicht wird. Die Schwenkbewegung des Spannhebels 5 wird durch die Wirkung der ersten Schenkelfeder 7 vorteilhaft unterstützt.
Zum Abnehmen des Lastenträgers kann dann der Spannhebel 5 nach hinten verschwenkt werden, so wie in den 4, 3 und 2 dargestellt, und dadurch der Spannbügel 3 über den Kugelkopf 22 verschwenkt werden. Der Lastenträger wird dabei leicht nach oben gehoben, so dass der Spannbügel 3 über den Kugelkopf 22 geschwenkt und somit die Verbindung gelöst werden kann. Es trägt zur Sicherheit bei, dass es zum Abnehmen des Lastenträgers bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel erforderlich ist, diesen aktiv etwas anzuheben.
Vorteilhaft ist dabei weiterhin, dass der Lastenträger bei diesem Absetzvorgang lediglich in einem rückwärtigen Bereich – unter Nutzung der Hebelwirkung – angehoben zu werden braucht. Der Lastenträger kann also im Wesentlichen um eine durch den Kugelkopf 22 verlaufende, etwa horizontale Drehachse, verschwenkt werden. Zur Ausführung der Absatzbewegung durch eine Bedienperson kann also beispielsweise zunächst mit einer Hand der Spannhebel 5 zunächst ein Stück weit nach hinten geschwenkt werden, bis er etwa die in 3 gezeigt Stellung erreicht hat, sodann kann der Lastenträger mit der anderen Hand an einem rückwärtigen Angriffspunkt leicht angehoben werden. Schließlich kann der Lastenträger mit einer Hand am Spannhebel 5 und der anderen Hand am rückwärtigen Griff am Lastenträger komplett von der Kugelkopf-Anhängerkupplung 20 gelöst und beispielsweise abgestellt werden. Die Länge des Spannhebels 5 kann hierfür wiederum in der Länge leicht angepasst werden. Die Länge kann beispielsweise so auf die Länge (Längserstreckung in Fahrtrichtung) des Lastenträgers abgestimmt werden, dass der Lastenträger von einem hinter dem Lastenträger befindlichen Standplatz abgehoben werden kann. Dazu kann also die Länge des Spannhebels 5 beispielsweise im Wesentlichen so groß gewählt werden, wie die Länge des Lastenträgers.
Ein Vorteil der vorbeschriebenen Kupplungsanbindung besteht darin, dass mit denselben Getriebegliedern sowohl die Aufsetzbewegung in die Position P (die auch als „Schließbewegung" bezeichnet werden kann), mit direktem Antrieb, als auch die Spannbewegung (oder „Verspannbewegung") mit hoher Untersetzung (Hebelarm des Spannhebels 5/Exzenterwelle 4) durchgeführt werden kann.
Nach dem Aufsetzen befindet sich die Kupplungsvorrichtung 10 in der Position P und das Trägersystem, bestehend aus der Kupplungsvorrichtung 10 und dem Lastenträger, ist formschlüssig in fünf Freiheitsgraden auf der Kugelkopf-Anhängerkupplung 20 fixiert. Es ist lediglich um eine im Wesentlichen senkrechte Achse, die durch die Mitte des Kugelkopfes 22 verläuft, schwenkbar.

1: Kalotte
2: Halterung
3: Spannbügel
4: Exzenterwelle
5: Spannhebel
6: Verrastungselement
7: erste Schenkelfeder
8: Klinke
9: Zugstange
10: Kupplungsvorrichtung
11: zweite Schenkelfeder
13: Anschlag an der Kalotte
15: Platte
17: Anschlag an der Halteplatte
20: Kugelkopf-Anhängerkupplung
22: Kugelkopf
24: Hals der Kugelkopf-Anhängerkupplung
26: waagerechter ebener Abschnitt des Kugelkopfes
28: Anschlag an der Halterung
31: Brückenteil
41: exzentrische Endbereiche der Exzenterwelle
61: vorderer Zahn des Verrastungselementes
65: rückwärtige Einkerbung des Verrastungselementes
81: Einkerbung in der Klinke
85: Zahn an der Klinke
100: Lastenträger
101: Tragvorrichtung
102: Kupplungsvorrichtung (Stand der Technik)
103: Betätigungsvorrichtung
106: Personenkraftwagen (Pkw)
107: Plattform
108: Fahrräder
109: Fahrtrichtung
111: Befestigungsstange
112: Distanzstangen
113: Befestigungsklauen
P: Aufsetzposition
S: vertikale Symmetrieachse durch den Kugelkopf

Claims

Kupplungsvorrichtung (10) für einen Lastenträger zum Anschluss an eine Kugelkopf-Anhängerkupplung (20) eines Fahrzeugs, aufweisend: – eine Stabilisierungsvorrichtung (1, 3), die zum Fixieren der Kupplungsvorrichtung (10) und des gegebenenfalls damit verbundenen Lastenträgers gegenüber der Kugelkopf-Anhängerkupplung (20) verspannbar ist, wobei die Stabilisierungsvorrichtung (1, 3) in einer Position (P), in der die Kupplungsvorrichtung (10) auf die Kugelkopf-Anhängerkupplung (20) aufgesetzt ist und in der die Stabilisierungsvorrichtung (1, 3) entspannt ist, die Kugelkopf-Anhängerkupplung (20) derart kontaktiert, dass die Kupplungsvorrichtung (10) und der gegebenenfalls damit verbundene Lastenträger in einer im Wesentlichen horizontalen Ebene stabilisiert ist.
Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Stabilisierungsvorrichtung (1, 3) zwei – relativ zueinander beweglich gelagerte – Teilelemente (1, 3) umfasst.
Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 2, bei der die zwei Teilelemente (1, 3) derart gelagert sind, dass sie bei einer Bewegung der Kupplungsvorrichtung (10) in die Position (P) von der Kugelkopf-Anhängerkupplung (20) auseinander gedrückt werden.
Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, bei der das erste Teilelement des Stabilisierungselementes (1, 3) eine Kalotte (1) umfasst, die in der Position (P) wenigstens teilweise formschlüssig den Kugelkopf (22) der Kugelkopf-Anhängerkupplung (20) kontaktiert.
Kupplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, mit der zum Verspannen der Stabilisierungsvorrichtung (1, 3) die beiden Teilelemente (1, 3) derart aufeinander zu bewegt werden können, dass sie von gegenüberliegenden Seiten auf die Kugelkopf-Anhängerkupplung (20) drücken.
Kupplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, weiterhin aufweisend: – ein Betätigungselement (5), mit dem sowohl die beiden Teilelemente (1, 3) relativ zu einander bewegt werden können, als auch die Stabilisierungsvorrichtung (1, 3) verspannt werden kann.
Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 6, bei der das Betätigungselement (5) mit einer Exzenterwelle (4) verbunden ist und die Exzenterwelle (4) relativ zu dem ersten Teilelement (1) drehbar gelagert ist.
Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 7, bei der das zweite Teilelement (3) drehbar an der Exzenterwelle (4) gelagert ist.
Kupplungsvorrichtung (10) für einen Lastenträger zum Anschluss an eine Kugelkopf-Anhängerkupplung (20) eines Fahrzeugs, aufweisend: – eine Stabilisierungsvorrichtung (1, 3), die zum Fixieren der Kupplungsvorrichtung (10) und des gegebenenfalls damit verbundenen Lastenträgers gegenüber der Kugelkopf-Anhängerkupplung (20) verspannbar ist, wobei ein Teilelement der Stabilisierungsvorrichtung (1, 3) dazu ausgebildet ist, gegenüber der Kugelkopf-Anhängerkupplung (20) einerseits eine Schließbewegung und andererseits eine Spannbewegung durchzuführen, und wobei ein Betätigungselement (5) zum Bewirken der Schließbewegung und der Spannbewegung mit dem Teilelement der Stabilisierungsvorrichtung (1, 3) derart gekoppelt ist, dass die Übersetzung für beide Bewegungsarten unterschiedlich groß ist.
Kupplungsvorrichtung (10) nach Anspruch 9, wobei die Schließbewegung mit einem direkten Antrieb und die Spannbewegung mit hoher Übersetzung erfolgt.
Kupplungsvorrichtung (10) nach Anspruch 9 oder 10, wobei eine Exzenterwelle (4) vorgesehen ist, die relativ zu der Stabilisierungsvorrichtung (1, 3) drehbar gelagert ist und die mit dem Betätigungselement (5) fest verbunden ist.
Kupplungsvorrichtung (10) nach Anspruch 11, wobei ein Lager der Exzenterwelle (4) relativ zu einem weiteren Teilelement (1) der Stabilisierungsvorrichtung (1, 3) fest angeordnet ist und das erstgenannte Teilelement (3) drehbar an einem exzentrischen Teil (41) der Exzenterwelle gelagert ist.
Kupplungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei ein lösbares Fixierelement (6, 8) vorgesehen ist, mit dem das Betätigungselement (5) und das erstgenannte Teilelement (3) derart lösbar relativ zueinander fixiert werden können, dass eine Relativdrehung zwischen dem Betätigungselement (5) und dem erstgenannten Teilelement (3) in einer Drehrichtung nicht möglich ist.
Lastenträger zum Anschluss an eine Kugelkopf-Anhängerkupplung (20) eines Fahrzeugs, mit einer Kupplungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.